软土地基广泛分布在我国经济发达的沿海地区、长江三角洲地区及内陆的沿江沿湖地区。软土的工程性质极为不良，其抗剪强度低、压缩性高、渗透性小、含水量高。工程建设遇到这种土就很麻烦，因为软土地基承载力低，易于变形，一般难于满足工程要求。但是随着经济的发展和城市化水平的提高，在这些地区先后兴建或即将兴建大量的建筑物和构筑物，如城市高层建筑、近海石油钻井平台、下卧软土地基的高速公路和铁路、大型机场、港口、码头、石油储罐以及一般工业与民用建筑等。为了充分、有效、科学、合理地利用这一资源，就必须设法使天然软弱的地基得到补强加固，以提高地基强度，保证地基的稳定性。工程上常常采用水泥深层搅拌法(Cement Deep Mixing Method)形成水泥搅拌桩复合地基来改善软弱土地基的工程性质。 水泥土桩复合地基是利用水泥等作为固化剂，通过深层搅拌机械，在地基深部将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和足够强度的水泥加固土，从而达到提高地基强度和增大变形模量的一种软土处理方法。水泥搅拌桩是非挤土柔性桩，成桩过程对桩间土体扰动破坏性极小，其本身强度比天然土体提高几十倍甚至上百倍，与桩间土体形成的复合地基可以有效地提高地基承载力和减少沉降。由于具有施工速度快、无振动、噪音低、操作简便、价格低廉、加固效果好等特点，被广泛应用于各种软土地基的处理，取得了良好的技术经济效果。 采用水泥搅拌桩加固后的软土地基，其整体工程力学特性，既不同于天然的原状软土地基，也与其它类型的人工地基有很大的不同，它不但与原状土的性质状态有密切关系，而且尤其受增强体的本构关系，增强体材料的物理力学性质及原状土增强体之间界面形状，荷载传递形式等因素的影响。在荷载的作用下，基体和增强体之间呈现出远比天然地基复杂的相互作用。因而必须对水泥土的动力特性，如动模量、动强度、动应力应变关系等进行研究。 我国是个多地震的国家，历次大地震都给人民造成了严重的生命和财产损失。采用水泥搅拌桩加固后的软土地基中相对刚性的水泥搅拌桩的设置，对地基整体的抗震性能有影响。因此，开展水泥土搅拌桩复合地基的场地地震反应研究具有重大意义。 基于以上原因，开展水泥搅拌桩复合地基的动力特性及其在地震荷载作用下的动力反应分析，并以此指导实际工程抗震设计，具有重要的理论意义和实用价值。 本文参照粘土的试验方法，制备了一定数量的水泥土复合试样，进行了复合试样的动三轴试验。通过不排水动三轴试验得到水泥土的动应力应变骨架曲线，并分析了置换率、应变幅、围压等因素对水泥土复合试样动剪切模量和阻尼比的影响。 同时针对珠海某典型软弱场地原状软土，进行了应力控制式动三轴试验，分析了影响孔隙水压力的因素并建立了区域原状粘土在周期荷载作用下的孔隙水压力模型。 本文采用通用有限元软件ANSYS，基于土体弹塑性动本构模型来描述水泥复合土和土体的动应力-应变关系，以珠海某典型软弱场地为研究对象，建立了水泥土桩复合地基的复合模量模型，进行了复合地基二维弹塑性总应力法地震反应分析。采用土与复合土的等效复合模量的形式将复合地基加固区视为均质体，不考虑加固区与周围土体的接触。研究了水泥土桩加固宽度和深度、桩体模量对复合地基场地地震反应的影响。本文研究了水泥复合土的动力特性，建立了区域饱和原状软土的孔隙水压力模型，通过对水泥土桩复合地基的地震反应规律的分析研究，得到了一些对抗震设计有意义的结论，为珠海地区合理设置或确定复合地基的尺寸及力学参数提供了基础资料，为工程实际应用提供了理论参考。