灰土桩是一种广泛用于处理地下水位以上湿陷性黄土地基经济、有效的方法,但是对于陕西渭北、甘肃、宁夏等地大厚度及干旱地区湿陷性黄土地基处理时,存在桩间土无法挤密这种现状。目前,灰土挤密桩法处理湿陷性黄土场地的研究较多,而采用非挤密灰土桩法处理的研究尚少。鉴于此,对重塑黄土非挤密灰土桩复合地基桩土应力比试验研究,具有工程意义。本文主要工作如下:(1)通过弹性理论分析,并考虑垫层-桩-土相互作用,给出了端承桩复合地基桩土应力比确定方法,并对其主要影响因素进行了讨论。(2)设计了刚性载荷板(刚性基础)下的非挤密灰土桩法处理重塑黄土复合地基室内模型试验装置,旨在探究载荷水平、置换率、龄期、位移变化及恒载200kPa下浸水等对桩土应力比的影响。结果表明:浸水前,相同龄期,随着置换率的增大,桩土应力比逐渐减小;相同置换率,龄期强度越大,桩土应力比越大;随着荷载等级和位移的增大,桩土应力比及荷载分担率都逐渐减小且趋势减缓。在恒载200kPa下浸水初期复合地基桩土应力比和位移变化显著,随着浸水时间推移,各工况下桩土应力比达到一定程度趋于稳定;浸水完成后,置换率22.07%、27.11%、31.45%和35.87%,在14d龄期下灰土桩荷载分担率基本均达到了85%以上,桩土应力比稳定值分别约为17.67、12.04、9.37和8.11;置换率31.22%,33d龄期灰土桩荷载分担率达到99%,桩土应力比稳定值约为253,即上部荷载全部由桩承担。(3)通过无侧限抗压强度试验分析得到灰土变形模量是随着其应变的增大逐渐减小;按照应力~应变关系理论公式计算所获得变形模量是实际工程中取割线模量的2.6倍,在设计时灰土的模量取值偏小。(4)基于试验分析结果,对采取非挤密灰土桩法处理含水率较低的非自重湿陷性黄土场地,应在桩顶设置两层垫层:下层为碎石垫层,上层为灰土垫层。采用加筋或扩桩头对灰土桩头进行加强,以防止桩头破坏。