CFG桩及PHC桩复合地基在高速铁路软土地基处理中已经得到了应用,其具有施工质量易控制、施工速度快、工后沉降及不均匀沉降小、处理深度大、复合地基承载力大、造价比较适中等优点。鉴于站场路基区别于一般线路路基,研究站场路基复合地基的桩土应力及其应力比问题,对合理分配桩与桩间土承担的荷载,有效控制沉降,及今后高速铁路站场路基的设计、施工有着极其重要的意义。本文基于京沪高速铁路济南西客站站场路基沉降试验研究项目,通过现场试验和数值模拟计算分析,研究了站场路堤填筑过程中桩土应力变化与分布规律,以及桩土应力比的影响因素。首先,论文对CFG桩及PHC桩复合地基进行了现场试验研究,通过在桩顶、桩帽、桩周土体上埋设土压力盒的方法,分析了路基填筑过程中桩土应力及其应力比的变化特征。研究得出:(1)在填高约1.2m-1.5m以下时,桩顶应力增长速度小于桩周土体应力增长速度;在填高约1.2m-1.5m以上时桩顶应力增长速度大于桩周土体应力增长速度;桩帽应力增长速度基本保持不变。(2)同一填筑高度,桩顶应力及桩土应力比随桩长增加而增加,随填筑高度的增加,这种趋势逐渐明显;两桩中心土应力一般小于四桩中心土应力;桩顶应力峰值由路基中心向外总体呈现递减趋势,桩长过渡区的桩顶应力发生突变,桩间土应力值小于其它区域应力值。(3)施工方式与固结时间对桩土应力比影响不大,在设计中可不考虑其对桩土应力比的影响。(4)桩土应力比随桩土差异沉降的增加而增大,差异沉降是造成桩土应力比增长的原因。其次,论文运用ANSYS有限元软件,建立复合地基有限元模型。对桩土应力比的影响因素进行了数值分析。分析的影响因素主要包括荷载水平,垫层厚度,垫层模量,桩土模量比,有无桩帽等五种情况。通过对比分析计算结果,得出各种因素对桩土应力比的影响程度。最后,论文根据现场试验和数值分析,总结了复合地基加固机理及垫层和桩帽的作用,并验证了土拱效应的存在。