我国地域辽阔，地质条件复杂，尤以沿海以及内陆湖沼地区分布着较多的软弱土地基，这些土的强度很低，压缩性大，抗震性差，不适合用作建筑用地，我国作为发展中国家，人口众多，建设资金短缺，土地资源也日趋紧张。因而如何在保证工程质量前提下，充分利用现有的条件，节省工程投资显得十分重要。 在各类岩土中，最软弱的莫过于软土，在软土地基上建造建筑物，必然存在很多问题，因承载力不足导致地基剪切破坏或失稳、变形过大导致建筑物无法正常使用，而必须对地基进行特殊处理。因此，研究软土的工程特性，进行软土地基的处理及其设计理论研究已成为工程地质学和岩土工程的重要内容之一。同时随着我国机场码头，高层建筑及高速公路工程建设的快速发展，对软土地基中承载力和沉降的要求也越来越高。 随着复合地基的兴起，复合地基的沉降作为一个重要指标越来越受到学术界、工程界的重视。本文首先阐述了复合地基的概念和分类，分析了其作用机理以及几种破坏模式，而碎石桩的破坏模式主要是鼓胀破坏，并主要以此为研究基点来展开分析。碎石桩作为复合地基的加固作用，对砂性土主要是挤密作用、砂井排水作用和砂基预震效应，对粘性土主要是置换作用、排水作用和垫层作用，以此可以提高地基承载力、减少地基沉降量、提高土体抗剪强度、增大土坡的抗滑稳定性。 桩土应力比是复合地基的一个重要的计算参数，它关系到复合地基承载力和变形的计算，本文论述了它的影响因素：如荷载水平、桩土模量比、面积置换率、地基土强度、桩长、固结时间等，并阐述了几种桩土应力比的计算方法。 总的来说，目前计算碎石桩复合地基的承载力有理论计算法、荷载试验法和经验法，本文分别进行了详细的阐述。荷载试验法是求算承载力最可靠、直接的方法，但是大型的载荷试验往往费时费钱；经验法适用于工程条件有限，对于初步设计阶段或中小型工程，可以根据地基天然土质的勘测资料，选用相应的碎石桩承载力特征值。本文着重介绍了理论计算法。 所选某料场北临长江，且矿粉堆高最高达到13m，堆料荷载产生滑动力矩，在不断进行堆料的过程中，由于加载作用而使滑动力矩不断增大，抗滑力矩由两部分组成，一部分来源于地基土的抗滑作用，为地基土体的粘聚力和内摩擦角引起的抗滑力矩之和；另一部分为料条本身的粘聚力和内摩擦角所产生的抗滑力矩。如果抗滑力矩不足以抵挡滑动力矩，地基土体可能会发生整体失稳，从而导致整个堆料场地的破坏，造成巨大的经济损失。因此，稳定性分析是非常重要的。本文首先运用传统的瑞典圆弧法，编写FORTRAN程序分析堆料场地基的稳定性。确定出地基滑动的圆弧面和圆心，最后求出最小的抗滑动稳定安全系数，计算结果显示，各料场在分级堆载后其安全系数均大于1.2，表明整个料场是稳定的。 本文还运用FLAC3D软件对码头料场软基进行了数值分析计算。模型建立时，考虑到三个料场邻近，三者之间必然存在相互作用，单独分析某个料条的稳定性是不符合实际情况的，因此，建模时将三者作为整体分析，即在软基上外加三个长三棱体，综合分析其稳定性。FLAC3D分析结果表明，在各级荷载作用下有不同程度的地基沉降和水平位移，但变形量逐次减少，且地基土内塑性区的分布随着堆载等级的增大逐渐减少，说明地基土排水固结作用明显，并完成了一定的沉降变形，这些均表明碎石桩起到了增强体和砂井的作用，整个场地是稳定的。同时还可以看到地基出现局部破坏，建议做些加固措施。这些均可以对料场处理提供参考性数据。 本文结合现场以及室内试验，获得了许多有参考性的数据。绘制了处理前后地基承载力与时间的关系曲线，得到了沉降与时间的关系曲线，可以看出地基完成了一定的固结沉降，并趋于稳定。地表水平位移随时间的增长呈指数增长模式；料堆坡角处及外缘各点的地基深层水平位移随着堆载高度的增加而增大，位移较大的位置深度为5～20m；离料场中心越远，其深层水平位移越小。孔隙水压力最终慢慢消散。这些试验数据和理论分析相互对比验证，检验了碎石桩复合地基的加固效果。