本文通过现场试验,得到不同竖向荷载作用下刚性桩复合地基承台、桩顶的水平位移,分析了复合地基水平极限荷载、桩顶水平荷载分担比随竖向荷载的变化规律。基于现场试验,采用ABAQUS软件建立双桩、多桩复合地基有限元模型,研究了褥垫层的位移和应力分布、变化规律,探讨了各设计参数对褥垫层作用机制的影响。最后,利用有限元分析的方法对工程实例中的复合地基的设计方案进行了水平承载力计算,验证了方案的安全性,并对设计提出了合理建议。主要研究成果如下:(1)随着水平荷载的增大,褥垫层水平位移沿深度方向逐渐减小,桩前和桩顶上方的褥垫层形成致密区域;褥垫层在桩顶上方产生水平应力集中现象,桩前与桩后的褥垫层水平应力传递方向随着荷载的增大而改变。(2)复合地基的水平承载力、桩土水平荷载分担比与竖向荷载大小、褥垫层摩擦角大小、褥垫层厚度、褥垫层模量均有关系,设计时可以根据工程环境确定基础水平控制位移以及桩土水平荷载分担比,进而调整褥垫层材料参数。(3)多桩复合地基中,随着水平荷载的增加,褥垫层只在前排桩的桩前位置处形成致密区域,而在复合地基中排、后排桩顶上方流动性较好;褥垫层在各排桩桩顶上方处形成应力集中区域,并逐渐沿着水平荷载方向延伸直至连通。(4)沿着水平荷载作用方向,复合地基的各排桩依次进入工作状态,后排桩分担的水平荷载增长较快,前排桩的水平荷载增长趋于平稳;垂直于水平荷载方向,边桩和角桩的水平荷载分担差距不大。(5)利用有限元方法,对工程实例进行了计算分析。随着填土高度的增加,褥垫层的内力变形分布规律发生改变,桩顶分担水平荷载最大值出现位置由第一排转移到第五排。建议在满足竖向承载力前提下,减小前排桩的桩长和刚度,增大后排桩的桩长和刚度。