我国地域辽阔,地质情况错综复杂,软土在我国的内陆地区以及沿海地区的分布范围非常广泛。碎石桩因其取材方便、施工简单、造价低廉等而在软土地基处理中广泛应用,而且其能显著提高软土地基的承载力,加快软土的排水固结。准确合理的变形分析和固结分析对地基的沉降变形控制至关重要,目前有不少学者对碎石桩复合地基的变形和固结理论进行了研究,但是在工程实践应用中仍存在某些不足,因此碎石桩复合地基的变形和固结理论还需进一步完善。首先,根据碎石桩复合地基的应力场特性分析了位移场特性,对碎石桩复合地基的竖向变形机理和径向变形机理进行深入分析,探讨了碎石桩复合地基变形分析的常用方法,并给出一种考虑鼓胀变形的碎石桩复合地基的沉降计算方法。其次,在前人固结理论研究的基础上,引入e-lgσ’半对数模型和渗透系数的e-lgk半对数模型,综合考虑碎石桩的固结压缩变形和桩身的井阻作用、扰动作用以及应力集中效应,建立出碎石桩复合地基非线性固结微分方程组,推导得到了非线性固结解析解。通过工程实例验证和已有解析方法的对比分析,表明本文方法具有较好的合理性与可行性,且当碎石桩的渗透系数较小(即碎石级配较好)时,本文方法更适宜。同时,针对各类因素对碎石桩复合地基平均固结度的影响进行了参数分析。最后,考虑实际工程中荷载通常是随时间变化的,建立出考虑桩体变形的变荷载下碎石桩复合地基固结方程,推导出其相应的解析解。在单级等速加载条件下,通过工程实例和已有解析方法验证了本文方法的合理性和可行性,并分析了加载历时Th0对碎石桩复合地基固结过程的影响。