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近年来国内外深水桥梁基础的型式日新月异，为了探讨深厚软基桥梁基础的承载特性和沉降规律，本课题以交通运输部科技项目《多灾害作用下特大跨径桥梁适宜结构体系、关键结构与原型设计研究》为依托，以琼州海峡西线跨海大桥斜拉桥方案中塔基础为工程背景，设计了单体圆形沉井、8桩-沉井、12桩-沉井、16桩-沉井复合基础室内模型试验，通过试验、理论分析和对工程案例的计算，研究了大直径圆形沉井-桩复合基础在竖向荷载作用下的承载性能。开展的主要内容和成果如下: 1.通过室内模型试验研究表明:在竖向荷载作用下，大直径圆形沉井、大直径圆形沉井-桩复合基础的荷载-沉降曲线均为“缓变型”，破坏阶段为整体破坏。采用复合基础后，在竖向加载值相同的情况下，其沉降值比单体沉井基础降低，显示了复合基础的良好承载特性。 2.单体圆形沉井基础，与复合基础沉井侧壁土压力曲线分布相类似，土压力均随埋深近似线性地增加，实测土压力值与朗肯静止土压力值较为接近。 3.沉井-桩复合基础的基底土压力呈现“外大内小”的特征，相比单体沉井而言，土压力分布不均匀系数有所增大。 4.复合基础中桩身上部的侧摩阻力发挥不充分，在桩顶以下0.5m处达到最大值;外围桩与内层桩的侧摩阻力发挥程度较为接近。 5.沉井-桩复合基础的荷载分担比同桩数有关，桩数越多，桩分担的荷载越多;并且随着荷载的增加，地基土分担的荷载逐渐上升，桩分担的荷载逐渐减少，但曲线趋于平缓。 6.室内模型试验实测值与按刚度分配理论计算得到的桩土荷载分担比和沉降值较接近，可将其应用于复合基础的桩土共同作用分析。 7.对案例工程的计算分析表明:在相同竖向荷载作用下，复合基础较单体圆形沉井，能够显著地减少沉降。复合基础采用刚度分配理论较等代实体墩理论更为保守。