随着复合地基技术在我国土木工程建设中的推广应用,复合地基概念和理论得到了很大的发展。尽管如此,复合地基的理论研究仍远落后于工程实践。在复合地基沉降计算方面虽然有了一些计算或估算方法,在工程实践中起到了良好的指导作用,但现行这些计算理论几乎都存在不同的缺陷和难点。复合地基在按沉降控制的优化设计方面的研究更是寥寥无几,人们仍然是利用已有的经验保守设计,使工程设计或多或少的造成一些不必要的浪费。因此,深入开展复合地基沉降计算理论及按沉降控制的优化设计理论研究,对于发展复合地基技术具有重要的意义。鉴于此,本文作了以下工作:(1)基于对复合地基承载特性和变形特性的深入研究,本文将半无限弹性空间中的Geddes解与Mindlin解应用于刚性桩复合地基沉降计算,考虑了桩的荷载传递特性、桩侧摩阻力及荷载作用深度等因素对复合地基变形的影响。通过工程实例的验证,表明该方法是可行性的。(2)根据基础—垫层—复合地基相互作用的原理,分析了实现复合地基变刚度调平设计的途径,给出了八种变刚度复合地基设计的方案。然后,基于FLAC-3D岩土工程数值分析软件,建立了六个变刚度复合地基调平方案,对比分析了六种变刚度复合地基的沉降、土反力、桩顶反力、筏板内力;探讨了改变桩长、桩径和桩间距等方法实现复合地基变刚度调平的效果,并进行优化布桩分析。研究表明:筏板基础的沉降呈“蝶形”分布特征,基础差异沉降随荷载的增加先增大后减小;变桩长、变桩距相结合的方案有利于改善筏板的内力状况,降低筏板的弯矩,减小不均匀沉降,为最理想的调平方案。