复合地基利用增强体与地基土共担竖向荷载,取得较高承载能力和良好经济性,属多高层建筑常用的地基形式。复合地基发挥竖向承载力的同时,近邻新建基坑开挖必然引起既有复合地基变形和内力改变,现有复合地基与基坑支护理论缺乏保证复合地基安全、进行基坑支护结构设计的有效指导。论文采用离心模型试验、数值模拟、理论分析相结合方法,研究复合地基形成机制与支护开挖力学性状,构建复合地基侧压力理论。取得如下进展:1、通过两组不同置换率相同荷载的复合地基离心试验,回溯复合地基形成机制,明确复合地基竖向荷载传递规律:桩身上部存在负摩阻力,沉降随荷载线性增大;因置换率增大,桩土相对沉降趋缓,侧摩阻力中性点位置上移,桩轴力及侧摩阻力和地基沉降均减小。2、通过四组不同置换率不同荷载的复合地基离心试验,研究复合地基与支护结构开挖共同作用性状:(1)复合地基与支护结构内力:开挖导致土体卸荷,桩轴力因荷载转移而增大;距基坑距离和顶部约束决定桩弯矩的变化形式和大小,距基坑较近处因桩土不均匀沉降明显,桩顶刺入褥垫层受到水平约束而引起桩身上部负弯矩;支护结构弯矩呈简支型,其最大值所在深度均在每级开挖深度以下3m左右。(2)复合地基移场:地表沉降与距基坑距离呈指数型分布,地基沉降和水平变形沿深度线性减小;土颗粒位移矢量呈45°,并沿对角线减小;较于砂土地基,无载复合地基开挖横向影响区域、地基水平位移和支护结构弯矩减小30-40%;各项力学性状均因置换率增大而减小,因荷载增加而增大,荷载增加有利于桩作用的发挥,置换率增大能够有效改善复合地基和支护结构受力性状。3、结合离心试验和Abaqus有限元分析,研究复合地基侧压力变化规律:遮拦效应随上覆荷载线性增大,随置换率减小而减弱,在加固层中部达到最大值;复合地基最大影响深度为桩端以下2m处;黏性土较砂土更有利于复合地基遮拦效应的发挥;考虑上覆荷载、置换率和桩长等对支护结构侧压力的综合影响,得出复合地基侧压力沿深度的简化计算公式。