劲性复合桩是大直径水泥土桩凝结硬化之前在其中施打预制桩而形成复合桩,该桩型兼具了预制管桩高承载力以及大直径水泥土桩提供侧摩阻力的优点,两种桩型互补增强,受到了工程界的广泛关注与应用。劲性复合桩的竖向受荷性能已有大量的研究成果,而针对劲性复合桩的水平受荷性能的研究甚少。水泥土桩设计参数(如桩长、桩径、桩身强度等)对劲性复合桩水平受力和变形特性的影响规律、水平受荷条件下劲性复合桩的设计计算方法等问题均需要研究。为此,针对劲性复合桩的水平承载问题,本研究采用现场试验、数值模拟和理论分析相结合的方法,对劲性复合桩的水平承载特性、水平承载力主要影响因素及其实用设计计算方法等开展研究。论文主要研究内容与成果如下:(1)开展预制管桩与劲性复合桩的水平载荷对比试验,分析了不同荷载作用下预制管桩与劲性复合桩的水平承载特性,明确了水泥土桩对预制管桩受力和变形特性的影响。水平荷载作用下,水泥土桩的存在促进了土体水平抗力的发挥,减小了桩身弯矩,提高了劲性复合桩水平承载与变形的能力。(2)建立了水平荷载作用下预制管桩与劲性复合桩的数值计算模型,分析了水平荷载和位移控制下劲性复合桩的水平承载特性,明确了劲性复合桩的水平承载机理。劲性复合桩与预制管桩的变形和受力分布规律相似,表明m法适用于劲性复合桩的水平承载力的确定。(3)建立了不同水泥土桩参数的劲性复合桩水平受荷的数值计算模型,讨论了不同水泥土桩长、桩径和桩身强度对劲性复合桩受力及桩侧土抗力发挥的影响规律。当水平承载力由水平位移控制时,相比于单一管桩,劲性复合桩水平承载力的增加量与水泥土桩长(桩长L≤4.0m)、桩径及桩强度均呈线性递增关系,增加劲性复合桩中水泥土桩桩长、桩径和强度可获得更大的土体水平抗力,对桩身内力的影响较小,水泥土桩可看作强度和模量较高的土体。(4)通过数值计算参数分析,探究了水泥土桩长、桩径与桩强度对劲性复合桩水平承载力的影响规律,水平承载能力控制的工程,劲性复合桩中水泥土桩长的设计应不小于4.0m,水泥土桩壁厚及强度与水平承载力增加量呈线性递增关系,并建立了基于水泥土桩参数的劲性复合桩水平承载力计算公式。(5)考虑水泥土桩的作用,修正《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)中水平承载力计算的m法,得到了基于修正m法的劲性复合桩单桩水平承载力计算方法。