沉箱-垫层-桩复合基础是跨海桥梁建设中新近出现的一种设置基础,在希腊里翁大桥得到成功应用。本课题以“十二五”交通运输重大科技专项(2011318494160)《水深大于50m特大型桥梁深水基础适宜结构型式及其设计方法研究》为依托,以琼州海峡跨海大桥为工程背景,在室内模型试验的基础上,利用F1ac3D数值模拟作为辅助,探究了沉箱-垫层-桩复合基础在竖向荷载下的承载性能,现将本文的主要工作和成果陈述如下：1、设计并实施了砂土中沉箱-垫层-桩复合基础的模型试验,分析了竖向荷载作用下的土压力分布、钢管桩的受力机理和基础沉降的基本规律,桩土荷载分担比或桩土应力比在加载过程中的动态变化。2、在竖向加载的全过程,复合基础土压力沿基础纵向或横向均呈现中间大、边缘小的近似凸函数曲线分布。3、与沉箱-桩复合基础相比,沉箱-垫层-桩复合基础的桩身出现负摩阻力,最大桩身轴力不在桩顶,中性点位置受着垫层厚度的影响,垫层越厚,此位置越低。4、沉箱-垫层-桩复合基础的沉降曲线均为缓降型,极限承载力根据沉降限值确定。垫层厚度与基础沉降正相关,相应地极限承载力为负相关。5、室内模型的承载力与沉降计算采用了刚性桩复合地基理论,计算结果与试验数据误差较小。同样运用此理论,对琼州海峡大桥的中塔基础设计可行性进行了验算,结果表明基础设计能满足安全性和适用性要求。6、运用FLAC3D有限差分软件对本模型试验进行了数值模拟,重点探究了垫层厚度的改变对基础沉降和承载力的影响。