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PHC桩复合地基具有沉降量小、承载力高、工期短等特点,在高速铁路深厚软土的处理中开始得到广泛应用。但是,目前对高速铁路深厚软土PHC桩复合地基沉降规律、结构设计、沉降计算理论的研究尚未成熟。基于此,本文依托“京沪高速铁路济南西客站复合地基站场路基沉降试验研究”科研项目展开,采用现场试验、有限元数值分析、复合模量法、Boussinesq-Mindlin联合求解法,系统的研究了高速铁路深厚软土PHC桩复合地基的沉降规律与沉降计算理论,并对其结构进行了优化设计。主要研究内容和成果如下：(1)对京沪高速铁路西客站复合地基进行了现场试验研究,并对试验结果进行了分析,主要包括复合地基表面沉降、地基分层沉降的特性和规律分析；(2)选择济南西客站A断面作为研究对象,采用ANSYS有限元建立三维群桩模型,分析了35mPHC桩位置以及35mPHC桩与25mCFG桩变桩长位置的沉降规律,并针对A断面正线下的PHC桩筏复合地基结构(如筏板厚度、碎石垫层厚度、桩长、桩径、桩间距)进行了设计；(3)以Boussinesq-Mindlin联合求解法为理论基础,采用C语言编写PHC桩筏、桩网复合地基附加应力程序,确定了计算路基中心附加应力时桩数叠加的范围,并分析了不同设计参数对PHC桩筏、桩网复合地基附加应力分布规律的影响,为PHC桩筏、桩网复合地基的沉降量计算与设计提供一定的参考；(4)将ANSYS有限元数值模拟、Boussinesq-Mindlin联合求解法和复合模量法计算结果与现场实测沉降量进行对比分析,得出Boussinesq-Mindlin联合求解法计算结果与实测值较为接近,说明Boussinesq-Mindlin联合求解法在计算PHC桩复合地基沉降量方面具有一定的适用性。