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随着土木工程建设的发展，高层建筑的基础随着上部结构高度的不断增加，具有重要的研究意义。小直径CFG桩复合地基的研究是诸多基础研究的重要内容之一，首先利用CFG桩复合地基理论设计方法以及实际工程的计算数据，设计并验证实际工程基础设计的合理性。本文在介绍现有的理论研究部分时，说明了褥垫层的设置，以及对复合地基置换率、桩土应力比、桩土荷载分担比的概念进行定义。其次，土的力学性能方面主要介绍了地基极限承载力的计算方法，采用朗肯理论公式；土的沉降计算方法主要介绍了初始沉降计算公式。桩的力学性能方面包括：桩基础中单桩极限侧摩阻力的计算和极限端阻力的计算方法，为计算分析群桩复合地基中桩的极限承载力计算提供依据。最后还介绍群桩的破坏模式，以及确定两种受力桩的极限荷载的不同方法。依据前人对CFG桩复合地基研究的成果，建立有限元数值计算模型，结果表明：（1）通过分析不同褥垫层厚度下桩土应力比和桩土变形数据，得出结论：褥垫层厚度为250mm时，其调整桩土荷载分担比的作用最好；褥垫层作用与其厚度不成正比，实际设计中存在合理的褥垫层厚度。（2）通过分析桩土变形数据，得出结论：数值计算的基础底面沉降值与根据规范计算的沉降值相近，说明该模型的数值计算模拟的合理性；基础中间桩体分担上部荷载的能力强，基础边部土体分担上部荷载的能力比中间土体大。（3）分析桩身压胀区随加载时间变化的形成过程可知，CFG桩通过桩身侧摩阻力作用承担上部荷载，在压胀区范围内侧摩阻力作用明显，超过该范围则作用很小。（4）边载作用下的数值分析结果表明：边载作用可以提高复合地基的承载力值，相同荷载作用下，有边载时沉降值相对大，但影响较小；边载压缩基础外围的土体，使桩的沉降值较无边载条件下的大；边载作用对桩间土的承载力有提高作用，沉降相对于无边载条件时变化不大。（5）在桩周土承载力特征值范围内和复合地基沉降控制下，复合地基承载力极值约为1200kPa，说明该实际工程可在原设计基础上进行优化设计。（6）提出两种优化设计方案：减小桩长与增大桩间距；数值分析结果表明：在600kPa上部荷载作用下，增大桩间距的方法更安全可靠；减小桩长的方法数值计算的沉降值比增大桩间距的沉降值大，在要求较小沉降值的条件下，选用增大桩间距的方法更合理。通过有限元模拟小直径CFG桩复合地基极限承载力状态下力学性能的发挥机理，提出优化设计思路。在优化设计数值分析部分，证实了增大桩间距的优化设计方法的可行性，为提高工程的经济效益有着重要的实际意义。图[45]表[17]参[57]