筋箍碎石桩复合地基是由土工材料加筋套筒包裹碎石桩而形成的一种新型软土地基处治技术，由于加筋套筒的径向约束作用，可显著提高碎石桩的承载能力，有效控制复合地基沉降量。目前该处治技术在国内外的公路、铁路及机场等软土路基工程实践中均有应用，取得了良好的加固效果。但其理论研究尚处于初级阶段，尤其是承载机理及受力变形特性尚有待进一步深入。为此，本文结合两项国家自然科学基金项目“散体材料桩复合地基承载机理及其按变形控制设计理论研究”(51078138)和“筋箍碎石桩复合地基承载机理及其设计计算方法研究”(51208191)及国家留学基金委联合培养博士项目(201406130006)，基于筋箍碎石桩复合地基已有的研究成果，从加筋机理、鼓胀变形、桩土应力传递规律及不同材料之间的微观力学特性等方面出发，通过室内模型试验和三维离散元数值分析，对筋箍碎石桩复合地基的承载变形特性进行深入系统的研究。　　本文首先通过筋箍碎石桩的室内无侧限压缩试验，深入探讨了筋箍碎石桩的承载特性，重点研究了碎石与筋材之间的相互作用机理；同时，通过普通碎石桩复合地基与筋箍碎石桩复合地基的四组较大比例室内模型试验，深入分析了筋材对碎石桩复合地基承载变形的影响，并对桩体鼓胀变形、桩土应力比及筋材受力变形等重要内容进行了测试和分析,提出了相应的有效加筋深度。　　其次，针对碎石桩的天然离散特性，分别提出了模拟筋箍碎石桩复合地基中筋材、碎石及粘性土的离散元数值模型及方法；进而提出了离散元的多肋拉伸试验、简化悬臂试验以及三轴试验，实现了筋材拉伸强度、弯曲刚度，碎石內摩擦角及粘性土粘聚力的标定。在此基础上，建立了筋箍碎石桩的离散元模型，并同室内试验结果进行了对比验证。根据离散元分析结果，深入探讨了碎石的微观应力与变形特性，包括碎石的竖向应力和径向应力、颗粒接触力分布、孔隙率、配位数、滑动比等内容，深入分析了筋材的受力变形特性；同时，提出了碎石径向应力系数的概念，并与被动土压力系数进行了比较分析。　　基于前述筋箍碎石桩的离散元模型，针对影响筋箍碎石桩承载变形特性的四个重要参数，包括筋材拉伸刚度、桩身长度、桩体直径、碎石粒径，通过逐一改变某一参数而保持其余参数不变，建立了七个筋箍碎石桩的离散元模型。在对不同模型的离散元结果进行比较分析的基础上，深入探讨了不同因素对筋箍碎石桩的影响。　　再次，建立了普通碎石桩复合地基与筋箍碎石桩复合地基的离散元模型，并同室内试验结果进行了对比验证。离散元模型中模拟了软基填筑中土体强度沿深度的变化，根据离散元分析结果，深入分析了碎石、筋材、桩周土体三者的微观受力变形特征及其相互作用机理，重点探讨了颗粒接触力分布、径向应力系数、桩土应力比等内容。筋箍碎石桩中加筋段的径向应力系数始终低于碎石的被动土压力系数，非加筋段径向应力系数的变化规律与普通碎石桩的非常类似。　　最后，根据筋箍碎石桩的实际受力变形特征，基于上述关于筋箍碎石桩及其复合地基的离散元分析研究，提出了采用径向应力系数来确定筋箍碎石桩承载力的计算思路，并选取某工程应用实例进行了验证分析。分析结果表明采用径向应力系数所得计算值与现场实测值比较吻合，进而验证了本文方法的合理性和可行性。