本文在总结高喷插芯组合桩研究成果的基础上,提出了高喷阶梯型变截面插芯组合桩及复合地基新技术。通过大比例室内模型试验及数值仿真分析等手段,对比研究了竖向荷载作用下等截面桩、阶梯型变截面桩及高喷阶梯型变截面插芯组合桩承载性状。主要研究内容有:1、在竖向荷载作用下,进行了高喷阶梯型变截面插芯组合桩室内大比例模型试验。对比研究了竖向荷载作用下等截面桩、阶梯型变截面桩及高喷阶梯型变截面插芯组合桩荷载-沉降、桩侧摩阻力分布规律。研究结果表明:高喷阶梯型变截面插芯组合桩承载能力>阶梯型变截面桩>等截面桩。2、利用3DFLAC,建立了阶梯型变截面桩、高喷阶梯型变截面插芯组合桩及等截面桩的数值模型。对比研究了竖向荷载作用下等截面桩、阶梯型变截面桩及高喷阶梯型变截面插芯组合桩的工作性状。讨论了变径位置、不同水泥土厚度、水泥土强度、土体粘聚力、土体内摩擦角对高喷阶梯型变截面插芯组合桩承载特性的影响。数值模拟结果表明:高喷阶梯型变截面插芯组合桩承载能力>阶梯型变截面桩>等截面桩;变径位置、水泥土厚度、水泥土强度、土体粘聚力、土体内摩擦角对提高单桩承载能力,降低桩身沉降有一定影响。