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CFG桩复合地基是高粘结强度桩复合地基的代表,因其受力合理,能节省大量的材料,在软弱地基处理中得到了广泛的应用,由于CFG桩复合地基考虑桩土共同作用时涉及因素众多,造成目前的设计理论和计算方法远远滞后于工程实践,因此对CFG桩桩土共同作用的力学性状还需作进一步的研究。本文借助有限差分数值模拟软件建立CFG桩复合地基三维弹塑性应变数值分析模型,分析了荷载作用下桩土的应力分布特性和位移特性及桩土共同作用下桩土的荷载传递规律。探讨了不同褥垫层模量、不同褥垫层厚度、不同荷载大小、不同桩间土弹性模量、不同桩长以及不同桩径条件下CFG桩复合地基的工作性状。提出了桩土共同作用下CFG桩复合地基优化设计方法。获得了以下结论:①CFG桩复合地基应力在加固区中上部的有所减少,加固区下部及下卧层中的应力相应增大。在复合地基加固区中上部存在“等沉面”,等沉面以上桩间土位移等值线向上凹,土体距桩水平距离越大,位移越大;垂直埋深越大,位移越小。等沉面以下桩间土位移等值线向下凹,土体距桩水平距离越大,位移越小;垂直埋深越大,位移越大。②CFG桩的桩身轴向应力随桩深逐渐增加,在约0.15~0.25倍桩长处达到峰值,然后开始逐渐减小。桩间土的应力随加固区深度逐渐减少,在0.15~0.25倍加固深度达到极小值,然后开始增加,加固区底部应力最大。③褥垫层是保证桩土变形协调、共同作用的关键。褥垫层厚度增加,桩土应力比减少,褥垫层模量增加,桩土应力比增大,褥垫层厚度取100mm~300mm,模量取40MPa~90MPa较合理。④荷载越大,桩土应力比越大,桩间土模量越高,桩土应力比越少;桩长越长,桩土应力比越大,但桩长对桩土作用发挥程度的影响有限;桩径越大,复合地基的置换率越大,桩土应力比越小。⑤由桩土承载力标准值确定应力比目标值,以目标应力比为控制,根据CFG桩复合地基各参数与应力比的关系曲线确定出各参数值,提出了基于桩土共同作用的CFG桩复合地基优化设计方法。