桩筏复合地基因为其具有整体性强、工后沉降小、使用期限长等优点,已被广泛地应用于软土地基加固中。硅藻土工程性质差,在其上直接建造高速铁路路基,路基可能产生沉降大甚至失稳破坏等问题,由于其面积分布小,目前关于硅藻土勘察内容、处理经验和加固措施研究成果少,使得硅藻土地基上高速铁路路基设计和建造缺乏相关理论和技术标准依据。因此,本文依托中国铁路设计集团有限公司重大项目“杭绍台铁路硅藻土工程特性及对策研究路基工程现场试验”,通过土工试验、现场单桩静载试验、复合地基受力与变形长期监测、原位激振试验和数值模拟计算等,对硅藻土物理力学性质、硅藻土地基中素混凝土桩单桩及其复合地基承载特性及桩土承载力发挥系数、素混凝土桩桩筏复合地基承载机制和动力特性进行了研究,为指导硅藻土路基处理具有重要意义。主要研究工作如下:1、于工程试验段现场提取硅藻土试样,通过开展一系列室内、室外试验,研究了硅藻土的物理力学性质,揭示了硅藻土蠕变规律、膨胀规律、在动态荷载作用下的力学反应规律等。2、通过对硅藻土单桩桩筏复合地基进行三维数值模拟分析,研究了桩土承载力发挥系数的取值范围,提出了在硅藻土复合地基中单桩承载力发挥系数λ取值范围为0.9～1;桩间土的承载力发挥系数β取值范围为0.9～1。3、通过对硅藻土桩筏复合地基进行受力与变形长期监测试验,分析了地基沉降变形及受力随时间变化规律,研究了硅藻土桩筏复合地基承载机制,研究发现桩筏结构在硅藻土地基中能有效减小硅藻土受力,起到加固作用。4、通过对硅藻土桩筏复合地基、天然地基建立三维有限元模型,研究桩筏复合地基在硅藻土地段的加固效果,研究发现桩筏结构对硅藻土地基的加固效果明显,与天然地基相比,在路基填筑完成后复合地基能减小30%的沉降。5、通过对硅藻土地基桩筏复合地基开展原位激振试验,研究了长期动力荷载作用下试验段桩筏复合地基的动力特性,揭示了在基床填高为1.6m时,硅藻土桩筏复合地基的振动速度、加速度、动应力传播规律。