目前,随着我国高速公路交通网建设的发展,高速公路必然要经过大量的软土地基区域,此时,如何处理软土路基成为公路建设的关键问题之一。随着软土地基问题日益突出,各种软基处治技术也随之得到了蓬勃发展。散体材料桩+水平加筋复合地基法是目前国内外兴起的一种新型的软基处治技术。但是该处治技术的理论研究尚欠成熟。为此,本文结合国家高技术研究发展计划(863计划)项目“大面积不均匀公路软弱地基按沉降控制双向增强处治技术”(2006AA11Z104),针对散体材料桩+水平加筋复合地基沉降计算及作用机理等方面,通过理论分析及室内模型试验进行较深入的研究。本文首先针对复合地基的复合模量是计算复合地基沉降的关键参数,但求解出完全符合实际的精确解较困难的情况,在分析复合模量现有计算方法及计算中存在的问题基础上,将散体材料桩+水平加筋复合地基的加固区看成由桩和土组成的复合材料,从整体上考虑,避免了桩与土之间复杂的相互作用机理分析,并采用弹性理论中最小势能原理和最小余能原理计算复合模量,推求出复合模量的上下限值计算公式。其次,在借鉴前人研究成果的基础上,深入探讨了散体材料桩+水平加筋复合地基的承载机理,将加筋体和复合地基垫层作为一个整体薄板加以考虑,在考虑薄板非线性变形及加筋体水平抗力作用的基础上,基于虚功理论及Winkler弹性地基模型,建立出散体材料桩+水平加筋复合地基加固区沉降计算方法。该方法能综合反映上部荷载、面积置换率、垫层与桩间土刚度以及桩土应力比等主要因素的影响。最后,为了进一步研究散体材料桩+水平加筋复合地基的沉降特性,在相似理论基础上设计并完成：单纯软土路基模型试验、碎石桩处理软土路基模型试验、土工格室垫层+碎石桩处理软土路基模型试验与土工格栅垫层+碎石桩处理软土路基模型试验共四组室内试验。试验结果分析表明,散体材料桩+水平加筋复合地基能有效扩散和均化上部荷载,从而达到加固软基、减小地基沉降和不均匀沉降的效果,而且能够限制路堤外侧的隆起变形。同时,碎石桩与水平加筋垫层共同构成比较完善的排水体系,有利于加速桩间土排水固结。通过复合地基加固区沉降理论计算值与模型试验实测值的对比分析表明,两者吻合较好,进而验证了本文理论分析方法的合理性与可行性。