近年来,许多建设项目都得到了极大的发展,尤其是与高速公路、高速铁路等交通基础设施相关的工程项目。同时,这些结构的设计也需要承受外部荷载,其基础对于稳定主体结构和保障其使用寿命也起着关键性的作用。有相当多的此类工程位于软土地层上,通常称为软弱地基,这种地基涉及到沉降问题。从岩土工程的观点出发,可以采用各种技术来改善天然软弱地基的物理力学性质。这些技术不仅着眼于地基加固方法的研究,而且着眼于工程造价的经济优化,包括材料的使用、施工工艺、施工时间等。钉形搅拌桩是首次在中国开发的为了改进现有的常规搅拌柱法的技术,即在浅层扩大搅拌柱上部。本文采用三维切片柱模型和简化的二维平面应变模型,利用有限元软件PLAXIS 3D和PLAXIS 2D,来评估钉形搅拌桩的三角形布置形式在现场路堤试验中的性能。此外,本试验探讨了影响钉形搅拌桩技术的因素,并进行了一系列的参数研究,包括:路堤模量、路堤高度、柱模量、扩深、上部柱径和柱形系数。根据数值模型和参数研究的结果,本研究的主要发现总结如下:(1)通过与现场实测数据的对比,对钉形搅拌桩支护路堤的研究进行了合理的数值模拟。通过数值分析,施工后290天的地面沉降量比未处理土减少了约46%。此外,采用等效面积法将三角形布置的钉形搅拌桩的三维问题转化为二维平面应变模型是可以接受的,否则耗时较多。(2)通过三维和二维参数研究,探讨了钉形搅拌桩支护路堤性能的影响因素。研究表明,柱模量和路堤高度对软土沉降的影响程度较大,扩大深度的影响程度为中等,其它因素对软土沉降的影响程度较小。各因素对不均匀沉降的影响程度较大,不包括扩大深度和路堤模量。此外,考虑路堤模量和路堤高度时,柱形系数的影响更为显著。此外,考虑到固结度,这些影响因素的影响较小。