排桩与冻土组合结构是用冻结壁包裹住排桩的新型围护结构体系,该结构可以在隔绝地下水的同时抵抗水土压力,在复杂条件下的深基坑工程中有良好的应用前景。但此种结构的设计和计算缺少理论和试验依据,仅能按经验保守设计,因此,有必要通过研究验证该结构在砂土地层中深基坑工程中的适用性,明确冻土和排桩分担水平荷载的能力。本文综合采用数值模拟分析方法和物理模型试验方法,研究了砂土地层中排桩与冻土组合结构在不同承载条件和开挖阶段的位移、压力变化规律。研究结合典型工程背景并考虑基坑分级开挖的工程特点,计算得出了组合结构水平荷载,建立了荷载分担比计算模型,获得了该种结构的水平承载特性。本文通过综合对比分析两种研究方法的结论,证明了研究结果的可靠性。首先,采用数值模拟分析方法获得组合结构在分步开挖过程中的位移和压力指标,并与砂土中单排桩模型和承受水土压力的排桩与冻土组合结构模型对比;然后,研究冻土厚度、冻土位置、排桩直径和排桩间距对排桩和桩间冻土位移、桩后压力、荷载分担比的影响,并通过正交试验得到各因素对组合结构位移和压力影响的主次关系;最后,采用物理模型试验方法模拟排桩与冻土组合结构冻结、卸压、加载、开挖,获得加载和开挖过程中的位移、压力数据并进行数据分析。主要研究结论如下:（1）冻结后排桩荷载分担比最大下降4.52%,荷载增长时,冻土荷载分担比平均上升约6.72%,冻结加固能够提高土体的整体强度和变形特性,冻土能使内外侧桩后荷载分布更加均匀,并承担大部分荷载增量。（2）冻土厚度和排桩直径是对组合结构中排桩和冻土受压、位移影响最大的因素,增加冻土厚度有助于发挥冻土承载能力,桩荷载分担比最大降幅16.4%,增加排桩直径后,桩顶位移最多下降66.4%,桩间冻土最多下降43.0%。（3）加载阶段,桩底荷载最大,桩顶最小,荷载由土压力增长至水土压力时,桩顶位移增量为桩身中部位移增量1.67倍,内外侧桩身位移差在桩顶处达到最大值3.92mm,坑底被动区土体和临时挡土结构有效减少了桩身中、下部的水平位移。（4）开挖阶段,逐级开挖后,开挖范围内墙前阻力消失,桩后压力最多增长2.69k Pa,位移增量最大值发生在内侧桩标高8.5m处,位移增加7.341mm,说明开挖阶段组合结构的荷载增量主要由排桩承担,但冻土的存在减少了排桩所受压力,此时各桩荷载传递至桩顶冠梁,提高了冠梁跨中处挠度。本课题的研究内容对验证排桩与冻土组合结构在砂土地层中深基坑适用性,明确该结构中排桩与冻土承担荷载比例,提高该结构设计、监测水平有一定的参考价值。该论文有图93幅,表26个,参考文献106篇。