随着基础建设规模的不断扩大和地基处理技术的迅猛发展,粉喷桩复合地基已在理论和实践中均取得了相当的进步,但其理论研究还远远不能满足实践的需要,有一些问题亟待解决。本文通过现场静载荷试验、桩土应力比测试试验以及水泥土室内强度试验对粉喷桩复合地基的承载性能进行了系统的研究,表明地基处理后其力学性质和变形特性得到明显改善,验证了设计计算的合理性和施工加固效果的可靠性,以期对粉喷桩复合地基的承载性能有一个比较客观可靠的说明,并提出粉喷桩单桩承载力具有明显的时间效应。采用平面应变有限单元方法对粉喷桩复合地基的承载性能进行分析,反映出桩周土分担荷载作用以及桩土应力比随影响因素的变化规律,并与现场试验结果进行比较,基本符合实测结果,说明该方法具有一定的实用性。优化方法是使目标函数在控制条件下达到最小值的方法,借鉴ANSYS一阶优化方法,基于目标函数对设计变量的敏感程度,对粉喷桩复合地基进行优化设计研究。在满足强度和变形要求的前提下,以水泥用量为目标函数,分析设计变量对复合地基承载力及沉降的影响程度,计算得出设计变量桩长、置换率和水泥掺入比三者之间的最优化组合,同时为黄河三角洲地区类似工程地基处理提供有益的参考。