劈裂注浆技术、复合地基理论前人已经进行了较为详尽的研究,然而对于新型的劈裂注浆桩复合地基,在注浆成桩过程中,过于依赖实践经验,缺乏必要控制,尤其是难以控制劈裂注浆桩的支脉个数、形状、尺寸。此外,对于劈裂注浆桩复合地基的承载机理尚不明确,劈裂注浆桩单桩、群桩复合地基极限承载力大小没有试验依据,尤其是当劈裂注浆桩复合地基在道路、桥梁、机场跑道等地基处理中应用时,还要承受汽车、列车、飞机等交通工具的循环往复荷载,而劈裂注浆桩复合地基在循环荷载下的承载机理尚未可知。最后,劈裂注浆桩在黄土地区应用时,除了提高地基承载力外,对黄土湿陷性的消除情况亟待研究。为了进一步完善黄土地区劈裂注浆桩复合地基理论,探究循环荷载下劈裂注浆桩单桩及群桩复合地基的承载机理,本文在授权的多项专利技术基础上,提出了定向可控劈裂注浆桩的概念,开展了兰州新区大型现场试验,在此基础上通过ABAQUS有限元模拟进一步展开研究,研究的主要内容及结论如下所示:（1）开展了现场定向可控劈裂注浆试验,对600 mm、800 mm、1000 mm三种不同间距的注浆孔进行劈裂注浆。所谓“定向”即劈裂注浆桩支脉方向可定,所谓“可控”即劈裂注浆桩支脉分层、数量、大小可控。设计了一种新型注浆管,通过喷浆孔开孔方向、分层间距和数量的设计以及特制的浆液喷嘴基本实现了支脉方向、分层、数量可控。分析注浆压力P、注浆时间t、注浆量Q、浆液流量F等数据,发现通过浆液流量F、注浆压力P的控制,基本可以实现支脉大小可控。600 mm和800 mm注浆孔距下,注浆压力峰值均在0.5 Mpa以上,1000 mm注浆孔间距下,注浆压力达0.6 Mpa以上。（2）开展了现场劈裂注浆桩单桩复合地基静载荷试验和循环载荷试验。通过静载荷试验确定出600 mm桩间距的劈裂注浆桩单桩复合地基极限承载力Pu达1602.6 k Pa,800 mm桩间距的劈裂注浆桩单桩复合地基Pu达866.43 k Pa,1000 mm桩间距的劈裂注浆桩单桩复合地基Pu达485.5 k Pa。通过现场循环载荷试验发现,经过5次循环加载后,单桩复合地基承载力变化不大,而600 mm桩间距的试桩在循环荷载下的沉降量比静荷载下大4 mm,800 mm桩间距的试桩在循环荷载下的沉降量比静荷载下大5 mm,1000 mm桩间距的试桩在循环荷载下的沉降量比静荷载下大7 mm。（3）开展了现场浸水试验,结果发现经劈裂注浆桩处理过的地基土湿陷性得到了良好的改善。在浸水条件下分别进行了单桩复合地基静载荷试验和循环载荷试验,结果发现在静载荷试验中,800 mm桩间距试桩Pu达649.8 k Pa,是非浸水条件下的0.75倍。在循环载荷试验中,试桩沉降量比静荷载下大11 mm,是非浸水条件下的1.31倍。（4）以800 mm桩间距的试桩为例,开展循环荷载下劈裂注浆桩单桩复合地基有限元模拟,进一步探究循环荷载下劈裂注浆桩单桩复合地基的承载机理,利用幅值函数定义了不同频率f、不同静荷载比Rs和循环荷载比Rc的循环荷载,经过10次循环加载后,同一Rs和Rc不同f下试桩桩顶累积沉降基本相同,而沉降速率不同。同一f下,Rs和Rc越大,桩顶累积沉降越大。可见,循环荷载下试桩沉降的大小主要取决于Rs和Rc,沉降速率主要取决于加载频率f。桩芯轴力、桩侧摩阻力的大小与Rs、Rc和支脉个数呈负相关,加载频率f对其影响很小。最后,通过理论公式推导验证了以上规律。（5）以600 mm和800 mm桩间距为例,开展了静荷载和循环荷载下劈裂注浆桩群桩复合地基有限元模拟。结果发现,静荷载下桩顶累积沉降、桩芯轴力均表现为中桩＞边桩＞角桩,且800 mm桩间距下的承台沉降量远大于600 mm桩间距,接近10 mm。以800 mm桩间距的群桩复合地基模型为例,在f=0.25 Hz、Rs=0、Rc=0.1的循环荷载作用下,各部件沉降量均不足1 mm。