黄泛区冲积平原软弱土层较深厚,该地区土质条件以粉土、粉质粘土为主。在此地区新建高速公路,若不进行合理的地基处治,地基会产生较大的不均匀沉降,从而引起桥头跳车、路基失稳、路面结构破坏并可能影响行车安全。水泥搅拌桩对软土地基进行就地加固,是一种良好的软弱地基处理方式。水泥搅拌桩复合地基沉降计算有多种方法,其中的复合模量法是一种常用的方法。但是复合模量法计算过程中,并未考虑复合模量受桩长的影响,往往导致计算结果不精确。同时,堆载预压和水泥搅拌桩联合加固地基的方法可以更显著减小工后沉降,但国内外对这方面的研究较少,桩长和置换率的改变对加固效果和经济性的影响程度尚不清楚。本文根据相似理论,建立了大型水泥搅拌桩加固地基室内试验模型,利用FLAC3D数值分析软件,计算了室内模型试验、水泥搅拌桩加固地基的实体工程以及堆载预压与水泥搅拌桩联合加固地基的工况。通过室内模拟试验以及数值模拟计算地基的沉降结果,分析了水泥搅拌桩桩长、置换率、施加荷载对地基沉降的影响规律,并提出水泥搅拌桩复合地基加固区沉降计算的复合模量优化系数：y=-0.0154x2+0.2701x-0.408,通过数值模拟及现场试验验证优化公式的合理性。利用FLAC3D有限差分软件对堆载预压与水泥搅拌桩联合加固地基沉降进行数值分析,研究了地基沉降量随预压时间的变化规律、控制工后沉降的预压时间以及桩长和置换率改变对加固效果和经济性的影响。并依托“济南-乐陵”高速公路,通过现场试验研究黄泛区水泥搅拌桩复合地基随施工时间、填土高度等因素的固结、沉降变形规律,提出了施工速率、地基稳定性等施工控制参数及技术要求,分析了加固效果和方案的合理性。本文研究成果对我国高速公路水泥搅拌桩地基的加固处治具有重要的指导和借鉴意义。