在高速公路和铁路的建设过程中,因穿越山谷、洼地、江河、湖泊、沼泽等软土区而必将遇到大量岸边软土地基,表现为工程性质差异明显、均匀性较差、成因条件复杂等,且其最显着特点为:岸边软土地基一般下卧有埋深相对较浅的倾斜硬土层。目前国内外众多学者针对下卧水平硬土层的岸边软土地基进行了大量研究,而对下卧有倾斜硬土层的岸边软土地基,在理论研究、数值分析以及优化设计方面的研究却相对较少。首先,本文针对高路堤荷载下带帽粘结材料桩复合地基荷载传递特点,将带帽桩和桩帽下部分土体视为一种复合桩体,同时假定复合桩体间土体的位移模式,基于变形协调原理,并考虑高路堤填土的土拱效应和桩帽间土体的成层性,建立了高路堤-复合桩体-桩帽间土体相互耦合的荷载传递模型,推导得到了高路堤荷载作用下带帽粘结材料桩复合地基的桩土应力比和桩土差异沉降计算公式,同时分析了桩长、桩间土压缩模量和桩帽截面尺寸等因素对桩土应力比的影响。最后,本文采用复合桩体直径影响系数λ来对桩体有效直径的增大效应进行刻画,计算结果分析表明,λ取值在0.85~1时,计算得到的桩土应力比与实际情况最为接近。其次,为了研究下卧有倾斜硬土层的柔性桩复合地基的承载及变形机理,本文基于均匀设计原理进行试验方案设计,并使用有限元软件ABAQUS进行数值模拟,从而获得下卧有倾斜硬土层的岸边软土区柔性桩复合地基的承载机理及沉降特性,并对试验结果进行回归分析与方差分析,构造出路堤顶面填土和地基顶面土体的最大差异沉降与最大沉降的回归方程式,同时通过方差分析表来检验回归方程式的可信度。此外,对桩顶的沉降分析表明,沉降量最小区域发生在软土层最薄的一侧。最后,将粒子群算法引入到柔性桩复合地基优化设计中,并对标准粒子群算法进行了改进,将自然选择的机理与其进行结合,得到了基于自然选择的粒子群算法,从而提出了柔性桩复合地基改进粒子群智能优化设计方法。并以水泥土搅拌桩的桩数量和水泥掺入比为设计变量,通过分析并确定相应的约束条件,建立出水泥土搅拌桩复合地基优化设计数学模型,最后以水泥土搅拌桩的总费用为目标函数进行优化。