近年来,因“桩承式路堤”复合地基在软土地基处理方面具有良好的处治效果,以及施工速度快、经济合理等优点,而被广泛应用于高速公路、城际铁路等软土地基处理和旧路拓宽等工程。桩承式路堤的组成较为复杂,其荷载传递特性通常由路堤中的土拱效应、加筋垫层的拉膜效应、加固区的桩-土相互作用、下卧层沉降变形四部分组成。然而,目前的理论研究多集中于土拱理论、拉膜效应。对于“路堤-加筋垫层-桩土加固区-下卧层”的耦合作用尚需进一步探讨。此外,现有理论计算方法的假设与实际情况尚存在一定的不合理之处,例如,桩间土在任一水平面上均匀变形的假设,桩-土界面无相对滑移的假设等。因此,本文在国家自然科学基金（“交通移动荷载下刚性桩复合地基承载机理及其受力变形分析方法研究”（51478187））的资助下,分别从组成桩承式路堤系统各个部分的荷载传递机理入手,通过模型试验、数值模拟、理论分析的方法,对桩承式路堤复合地基的荷载传递机理以及沉降计算方法展开研究。最终,从桩承式路堤复合地基整个系统出发,考虑各组成部分耦合作用对桩承式路堤复合地基的应力、沉降计算方法进行了系统的研究。首先,本文对桩承式路堤复合地基系统的荷载传递机理进行分析,总结了现有的土拱模型、拉膜效应、桩-土相互作用、下卧层变形的研究现状和不足之处。在此基础上,分别提出了能够考虑内、外土柱相对位移对荷载传递产生影响的改进土拱模型、能够考虑桩间土非均匀变形以及桩-土相对滑移的桩-土相互作用的计算方法、锥形桩帽桩桩-土相互作用的计算方法、桩底下卧层的荷载传递计算方法。其次,针对路堤中土拱的荷载传递随桩-土相对位移变化而变化的特性,分别以粘性土、砂性土为试验材料,设计并完成了Trapdoor试验,探究了“土拱结构”的演化过程。试验过程中借助摄影测量技术（Video Gauge）、土压力传感器、激光位移计对土拱结构、应变场、位移场以及土压力随着活动门位移增加的演变过程进行观察和记录。对比分析了粘性土、砂性土中“土拱结构”的差异并评估了土拱随相对位移增加的几何结构演变过程。再次,针对加固区桩-土界面荷载传递机理以及桩侧摩擦力与桩-土相对位移之间函数关系,设计并完成了软土-混凝土、软土-钢、砂-混凝土、砂-钢界面的大型直剪试验。讨论了不同含水率、不同结构物界面的极限剪切应力、法向应力与极限剪切位移之间的关系。最后,从桩承式路堤复合地基整个系统出发,结合所得到的路堤、加筋垫层、桩-土加固区以及桩底下卧层的应力与变形函数关系,基于路堤底部平面、桩底平面的应力、位移协调条件,建立了桩承式路堤复合地基各组成部分耦合作用计算模型,并提出了路堤荷载下桩承式路堤复合地基沉降计算方法。基于不同工程特性,分别提出了基于双等沉面的桩承式路堤沉降分析方法、考虑桩间土非均匀变形的桩承式路堤沉降计算方法、锥形桩帽桩-桩承式路堤的沉降计算方法。