振冲碎石桩法是处理深厚软土地基的重要方法之一,但目前工程实践及研究成果集中于建筑工程、交通路堤工程等低荷载工程,而对土石坝等高荷载作用下的地基处理能力研究不足。关于碎石桩复合地基的承载力、沉降计算,通常采用将软土及碎石桩的参数按平面面积置换率进行叠加的简化方法（简称参数叠加法）,以获取复合地基的强度、变形模量等参数,但对该方法的适用条件研究不够充分。本文以土石坝软弱地基处理项目为背景,通过数值模拟和现场试验等方法,对土石坝软土碎石桩复合地基计算方法、变形规律和作用机理进行深入研究,主要工作及结论如下:1、针对卢旺达那巴龙格河二号水电站土石坝深厚覆盖层软弱地基处理项目的两层软弱土,采用PLAXIS 3D有限元平台,对不同面积置换率下含碎石芯复合试样进行三轴固结排水试验数值模拟,经室内三轴试验验证该数值模拟方案可行。对软土碎石桩复合地基的桩土作用机理和土体硬化模型计算参数进行研究,并与传统参数叠加法获取的参数进行对比。结果表明,在相同置换率和相同偏应力下,参数叠加法的轴向应变小于复合试样法;参数叠加法得到的复合地基抗剪强度指标明显偏大。2、按照实际工程地质条件构建土石坝及碎石桩复合地基二维固结有限元分析模型,采用桩墙法和复合地基简化法两种建模方式,其中复合地基法分别采用复合试样法与参数叠加法获得的计算参数,研究了不同模拟方法和加固方式对坝体坝基沉降的影响,同时分析了坝体堆筑过程中软土加固区孔压及碎石桩桩土应力比的变化规律,进一步研究简化方法在实际工程计算中的适用条件。结果表明,采用复合试样法参数的计算结果与桩墙法更为接近;参数叠加法将低估坝体及坝基的沉降,更适用于低应力水平、高面积置换率的软土碎石桩复合地基计算。碎石桩有效加快了软土区排水固结速率,坝体荷载下碎石桩桩土应力比呈先增大后减小最后稳定的趋势。3、结合某深厚软黏土地基上碎石桩复合地基现场载荷试验,建立碎石桩单桩-土和复合试样法、参数叠加法复合地基三维有限元模型进行试验过程模拟,三者得到的p-s曲线接近,表明复合试样法和参数叠加法在进行高置换率软土碎石桩复合地基简化计算时均有较好的适用性;同时发现碎石桩桩体沉降以及桩身鼓胀位置集中于桩身顶部附近,结合其它处理方法加固地基浅部土体是提升软土碎石桩复合地基性能的有效方法。4、复合试样法为土石坝等大型复杂地基处理工程的计算分析提供了精度更高、适用条件更广的简化分析方法。