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随着复合地基技术的发展,碎石桩复合地基被广泛地应用于地基加固处理工程中。当采用碎石桩复合地基加固软土地基时,传统的碎石桩通常表现为桩顶部鼓胀破坏,桩的承载力大小完全取决于桩周围土体的围箍力。但由于近地表土体所能提供的侧向约束力相对较小,致使碎石桩复合地基承载力提高的幅度有限。为此,工程中常通过在桩顶位置外围设置土工合成材料或钢筋混凝土套箍,形成顶部加箍碎石桩。目前,这一新型地基加固处理技术的理论研究相对滞后,因此本文将探讨顶部加箍碎石桩承载及变形性状,主要研究和成果如下:(1)根据顶部加箍碎石桩中上部围箍材料的种类,本文分析了顶部加箍碎石桩在围箍材料强度不同情况下的主要破坏模式,并主要针对围箍材料强度足够大时的顶部加箍碎石桩进行承载及变形性状分析研究。(2)大量研究结果表明,双滑块滑裂破坏机构过于粗糙,计算精度不尽如人意。为此本文在滑块平衡法的基础上,考虑土体自重应力和加箍段桩侧摩阻力的影响下,采用多滑块破坏机构,分别基于Meyerhof法和Terzaghi法,建立了顶部加箍碎石桩在深层鼓胀破坏模式下的两种计算模型,并利用随机优化算法搜索临界滑裂面,得到其所对应的极限承载力。与实验结果对比分析,将滑动区划分为多滑块方法计算结果更接近于工程实际情况。(3)将顶部加箍碎石桩复合地基的沉降量计算分为加箍段、鼓胀段、非鼓胀段以及下卧层四个部分,建立其沉降计算模型。基于弹性力学中空间问题的虎克定律,考虑加箍体的抗拉强度的影响,得到加箍段沉降量计算公式;假定鼓胀段和非鼓胀段桩体变形前后体积不变原理,依据桩-土应力应变关系,得到其沉降量计算公式。本文方法结果与实验结果和有限元分析结果比较接近。(4)结合工程实例,将顶部加箍碎石桩极限承载力计算方法与实验结果以及与既有方法进行对比分析,验证本文提出的计算方法更符合工程实际。综合分析碎石桩加箍深度办g、加箍后桩体直径《、土体内摩擦角<ps和桩体内摩擦角<pP等主要参数对碎石桩承载力的影响,并分析得出顶部加箍碎石桩的临界最优加箍深度。