论文摘要
随着复合地基理论的不断进步,CFG桩等刚性桩复合地基得到了越来越广的应用,而褥垫层技术是刚性桩复合地基的一个核心技术,由于具有保证桩土共同作用、调整桩土荷载分担比、减小基础底面应力集中、调整桩土水平荷载等多种作用,一直备受岩土工作者的关注,但目前褥垫层的设计主要是根据规范以及相关工程经验来确定,相关的理论研究具有诸多假设；室内试验又由于其尺寸、边界条件等限制,不能完全模拟实际情况,因此,刚性桩复合地基褥垫层设置问题的理论研究一直不太充分。在现有研究的基础上,本文针对刚性桩复合地基褥垫层的厚度设置问题展开研究,主要工作如下：（1）首先分析了刚性桩复合地基褥垫层的研究现状,指出了目前褥垫层研究中存在的问题,并对现有褥垫层破坏模式和合理厚度的研究成果进行了详细的讨论,指出了其局限性。（2）利用大型数值分析软件FLAC3D模拟了实际工程中的刚性桩复合地基载荷试验,数值结果与实测结果吻合较好,证明了本构模型和计算参数的选取是符合实际情况的,也验证了FLAC3D程序模拟刚性桩桩复合地基的可行性。（3）利用数值方法研究了不同桩土刚度比下刚性桩复合地基的桩土应力比随褥垫层厚度的变化规律。结果表明,褥垫层的厚度范围并不局限于规范所规定的15-30cm,且天然地基土质的软硬程度对褥垫层厚度的设置有较大影响,褥垫层合理厚度的设置应根据不同地质条件进行区分。（4）研究了不同褥垫层厚度下复合地基桩顶荷载与沉降的关系曲线（N-S曲线）,进一步说明了调节褥垫层厚度可调节复合地基的单桩承载力,进而对复合地基的设计进行优化。（5）研究了复合地基桩径的大小对桩土应力比的影响。在桩长不变时,同一垫层厚度下,随着桩径的增大,桩土应力比越来越小；不同桩径下,桩土应力比随褥垫层厚度的变化趋势也不尽相同,因此,垫层合理厚度的设置要考虑桩径的影响,提出以垫层厚度与桩径的比值来作为衡量桩土应力比的标准。（6）通过工程实例,介绍了褥垫层厚度优化刚性桩复合地基设计的具体实施过程,验证了此方法的可行性。