稳定性问题是岩土力学的经典问题之一。为保证路堤稳定性,减小工后沉降,加快施工速度,刚性桩复合地基等地基处理技术得到了日益广泛的应用。现有的复合地基支承路堤的稳定分析方法大都假定滑动面通过范围内的桩体同时发生剪切破坏,然而基于该方法设计的刚性桩复合地基支承路堤工程中出现了一些滑坡事故,表明了现有的稳定分析方法仍存在不足。本文采用离心机试验、数值模拟及公式拟合等方法对刚性桩复合地基支承路堤的稳定性分析方法及控制措施开展了系统研究,主要内容如下:采用离心机试验及数值模拟对刚性桩连续破坏及路堤失稳的机理进行了研究,提出了可以反映刚性桩破坏后性状的试验模拟方法及有限差分本构模型,揭示了无筋刚性桩复合地基首先在局部位置处发生桩体脆性弯曲破坏,引发相邻桩体的弯矩大幅度增加并发生弯曲破坏,进而产生由局部桩体的弯曲破坏传递至不同位置桩体的连续破坏,最终导致复合地基发生稳定破坏。以往不考虑不同位置桩体的连续破坏,假定桩体同时发生破坏的复合地基支承路堤的稳定分析方法将显著高估路堤稳定性,为更准确计算分析路堤下复合地基的稳定性,应考虑局部位置桩体首先破坏并引发其它位置桩体连续破坏的路堤失稳机理。进一步分析了桩体类型、桩帽以及水平加筋体对桩体连续破坏及路堤稳定性的影响。不同类型桩体由于刚度不同,其受力情况及破坏模式存在显著差异,在路堤荷载作用下,水泥土搅拌桩易在路堤中心处首先发生弯剪破坏,并逐渐向坡脚处发展;刚性桩易在坡脚下部首先发生弯曲破坏,并向路堤中心处发展形成连续破坏。设置桩帽及水平加筋体可以显著降低路堤下桩体承受的拉应力及弯矩,进而在一定程度上防止桩体发生弯曲破坏,提高路堤稳定性,但局部桩体弯曲破坏引发连续破坏的路堤失稳模式并未改变。增大桩帽面积,在单层水平加筋体的基础上设置双层水平加筋体,以及联合使用桩帽及水平加筋体等技术可进一步提高路堤稳定性。为预测路堤下刚性桩复合地基弯曲破坏并进行路堤稳定性评估,本文分析了复合地基中软土厚度、软土强度、弹性模量等土体参数,桩间距、桩体强度、刚度等桩体参数以及路堤荷载等对桩体拉应力的影响,上述参数的影响具有明显的耦合作用及非线性特征。基于大量的变参数数值模拟,提出了一种可以预测路堤荷载下刚性桩弯曲破坏的MARS模型,该模型可以很好地描述各变量与桩体弯曲破坏之间的耦合非线性关系,进而对路堤稳定性进行分析,通过与离心机试验结果进行对比验证,证明该模型很好地拟合了数值模型的结果,具有较高的计算精度。在此基础上,开展基于稳定控制的性能化设计研究。首先,分析了素混凝土桩配筋后的破坏后性状及其对路堤稳定性的影响,研究表明通过配筋可以大幅度提高刚性桩弯曲破坏延性并提高路堤稳定性。基于复合地基中桩体连续破坏控制的思想,提出了路堤下复合地基关键桩的概念和分区非等强设计的性能化设计方法,通过提高关键桩桩体的抗弯强度及破坏延性即可有效提高路堤稳定性。其次,分析了含有下卧硬土层的刚性桩复合地基倾覆破坏,结果表明,桩体嵌固深度对路堤稳定性影响较大,基于桩体破坏模式的改变提出了临界桩长的概念,并根据不同位置处桩体受力特性及破坏模式,提出了分区非等长的性能化设计方法。