堆载作用下黄土冲沟区桩基础受到桩身外侧土体缺失效应与堆载作用的耦合作用影响，使其荷载传递机理和承载特性变化规律极为复杂，国内外研究对这方面关注较少，且我国相关的桥梁基础设计施工规范尚未涉及堆载对冲沟区桩基础的影响。本文在对堆载作用下黄土冲沟区公路桥梁桩基础的实际工程情况进行调研的基础上，通过理论分析计算、数值仿真试验及人工智能优化系统的建立，对黄土冲沟区桩基础在堆载作用下承载特性进行研究，主要工作及成果有：1.通过理论分析及数值仿真试验得到影响堆载作用下冲沟区桥梁桩基础承载特性的实质是：堆载作用与桩侧土体缺失效应耦合作用引起的桩身两侧的桩周土体剪应力-剪应变关系不协调变化。基于优化的剪切位移法和多层土负摩阻力计算原理，给出了堆载作用下坡顶桩和坡中桩承载力-沉降量理论计算的解析解公式。2.通过数值仿真试验分析了堆载土层厚度、冲沟坡度、桩径及桩长对不同桩位堆载作用下冲沟桩基础的承载特性的影响，并针对每个影响因素给出相应工程设计建议，得出相应工程设计指导建议——设置合理桩长可以减小堆载给桩基础承载力带来的不利影响。3.利用基于GA-BP神经网络预测模型针对堆载作用下冲沟区桥梁桩基础进行优化设计，给出同时满足承载力要求和堆载影响的合理桩长。研究成果将为堆载作用下黄土冲沟地区公路桥梁桩基础的设计与施工奠定坚实的理论基础。