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随着复合地基处理技术在我国迅速发展，对于各种复合地基处理方法的应用研究比较活跃。目前在我国应用的复合地基类型主要有：由多种施工方法形成的各类碎石桩复合地基、水泥土桩复合地基、低强度复合地基、土桩、灰土桩复合地基、钢筋混凝土桩复合地基、加筋土复合地基等。
CFG桩复合地基是通过对碎石桩的改良而来的，全称是水泥粉煤灰碎石桩复合地基。由一定配合比率的石屑、粉煤灰和少量的水泥加水拌和后制成的高粘结强度的CFG桩和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。褥垫层将上部基础与桩体连接，利用桩土共同承担荷载，充分发挥桩周土体的承载作用，对天然地基有较好的加固效果。同时，该地基加固方法施工工艺简单、质量容易保证、工后沉降小、用材经济，在工程应用中取得了较高的经济社会效益，其价值在实践中得以实现和推广。尽管CFG桩复合地基的理论研究已经有一定的成果，但对于我国高速发展的生产实践和工程需要还是相对滞后。所以，CFG桩复合地基理论的研究有待深入，从而更好的指导工程实践。本课题是在已有研究的基础上结合工程实例对CFG桩复合地基的承载性状进行了分析，通过对CFG桩复合地基在承载性状中的两个主要元素承载力和沉降变形的影响因素及计算方法的研究，讨论了目前CFG桩的承载性状研究上的不足并给出建议，并结合工程实例和数值模拟分析验证了在具体的地质环境中所给修正建议的合理性，可以为相关工程应用提供参考。本文主要研究工作如下：
(1)总结了CFG桩复合地基的应用发展前景和研究现状以及存在的问题，对CFG桩复合地基的工程特性进行了简要介绍：CFG桩复合地基对地基承载力提高幅度大并且具有很大的可调性；CFG桩的桩型介于刚性桩和柔性桩之间；对不同的土性和地基形式均有广泛的适用性；施工质量能得到很好保证；复合地基工后沉降较小、沉降稳定快；良好的经济效益和社会效应。
(2)分析了CFG桩复合地基的主要作用机理。加固机理主要体现在桩体加筋作用、排水加固作用以及振动挤密作用。荷载传递机理主要是依靠桩端承载和桩侧摩阻力将作用在桩体上的荷载传递给地基土体，最终达成桩土共同承担荷载。褥垫层作为CFG桩复合地基的核心技术，能通过流动补偿充分发挥桩和土体的功能效用，以保证桩土共同承担荷载、调整桩土垂直和水平向的荷载分担比、减小基础底面应力集中。不同的褥垫层材料及厚度对复合地基承载特性影响不同。
(3)比较目前通用的复合地基承载力计算公式，在采用相同的设计模式基础上，牛志荣承载力估算公式将工程实践经验、室内试验与理论计算以及参考相关规范的取值相结合，全面考虑各项影响因素考虑，具有较好的适用性。同时针对具体工程应用建议安全系数κ和桩间土强度提高系数α的选取范围，以提高计算结果的合理性和精准性。
(4)介绍并比较了分层总和法和复合模量法的沉降变形计算公式，并讨论了各自的适用性。工程资料表明基于面积加权计算的复合模量法沉降计算值最安全，基于室内试验的沉降值最大，基于弹性理论计算的分层总和法沉降计算值居中。据此，考虑从桩体作用和土性差异的影响提出了对于两种公式的修正建议，使复合地基的沉降变形值更接近工程项目实测值。
(5)影响CFG桩复合地基承载性状的因素较多，本文以广东阳春新钢铁炼钢连铸设备基础工程为背景，在分析FLAC3D计算原理及特点的基础上，建立了合理的计算模型，通过模拟分析了桩间土弹性模量、桩端土弹性模量、桩体长度、桩体弹性模量以及褥垫层厚度对CFG桩复合地基的承载力和沉降变形的影响，并将模拟结果与实际计算结果进行比较，验证了前述理论研究的正确性，可为后续相似工程提供参考。