对于路堤荷载下带帽刚性桩复合地基的工作性状和荷载传递机理的深入认识是这一技术在道路工程中得以合理应用的重要前提。　　 基于复合地基桩、土共同承担荷载的基本原理和带帽刚性桩复合地基的结构特点，对其荷载分担关系进行了系统的理论分析，提出了带帽刚性桩复合地基的布桩密度、荷载分担和桩体应力集中效应的评价方法和评价指标，明确了各指标的取值区间，推导了各指标之间的系列换算关系式。　　 依托沪宁高速公路(上海段)拓宽工程试验段，进行了拓宽路堤下带帽刚性桩复合地基应力和位移特性的现场足尺试验。基于现场试验数据，深入分析了桩、土应力，以及新旧路沉降和水平位移的水平及分布规律。研究结果表明，桩体应力集中效应与路堤填筑高度和桩的位置有关；中心桩的应力集中程度远大于边缘桩；桩帽底部接近于脱空状态。二灰土路堤产生桩体应力集中效应的最小路堤填筑高度为120cm；实测桩、土应力比的变化范围为1～12。　　 提出将路堤内部土拱效应解析解与带帽刚性桩复合地基数值解相结合，通过迭代计算解决路堤与带帽刚性桩复合地基共同作用问题。基于桩、土分离加载模式，利用大型通用有限元商业软件ABAQUS，建立了带帽刚性桩复合地基轴对称数值仿真模型。通过单桩复合地基载荷试验，验证了该模型适用于带帽刚性桩复合地基工作性状的数值仿真。　　 基于对国内道路工程中10个应用带帽刚性桩复合地基处理深厚软土地基的工程案例的总结分析，以及对软土特性和我国软土分布的区划和特征的全面分析，确定了具有代表性的带帽刚性桩复合地基数值仿真试验的几何参数和软土地基的力学参数，体现了数值仿真试验研究成果的工程应用价值。　　 利用建立的数值仿真模型，分别进行了摩擦桩和端承桩条件下的带帽刚性桩复合地基力学行为研究，从荷载传递机理、应力、应变特性和变形规律等方面进行了深入、细致的分析。　　 全面进行了荷载级位、桩、土荷载分担比例、桩直径、桩长、桩帽尺寸、桩间距、桩帽尺寸和桩间距的组合方式、软土地层的压缩性、强度、厚度，以及桩-软土接触界面的摩擦系数和最大剪应力等12个影响因素(或参数)的参数敏感性分析，明确了各影响因素(或参数)变化对桩间土总沉降和桩、土差异沉降的影响规律，并据此给出了路堤荷载下带帽刚性桩复合地基的设计流程。