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Ra??fcu,kAp （4-2） Ra?(Up ?ql?qA)/k （4-3）
siippi?1n式中：
?——强度折减系数，取0.30～0.33，本次设计取0.32；
fcu,k——桩体材料28天立方体试块（边长150mm）无侧限抗压强度，kPa，C15； Ap——桩的横截面积，m2； Up——桩周长，m2；
n——桩长范围内所划分的土层数；
qsi——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，kPa，与第i层土的土性和施工工艺有关。 li——第i层土厚度，m； qp——桩的极限端阻力标准值，kPa，与桩端土土性、桩入土深度和施工工艺有关。 相关计算参数见表4-1：
表4-1 土层参数的选取
土层名称 31层 粉质粘土○32层 砂质粉土、粘质粉土○4层 细砂○41层 粉质粘土○42层 砂质粉土○注：
层厚 （m） 1.3 4.7 3.3 3.7 4.1 fak (kPa ) 120 160 200 160 200 极限侧阻力qsi （kPa） 60 60 45 55 60 极限端阻力qp （kPa） 800 fak为基础底面下各土层天然地基承载力特征值。
根据拟建工程勘察报告及相关规范，选取参数值，求Ra。
Ra??fcu,kAp?0.32?15000?3.14?0.2075?0.2075
?648.9kN17
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Ra?(Up?qsiil?i?1nqpA)p/k2?45) 0.20753.?140.?82000?52?7
??3.1?40.4?15?(1.?36?0?4.7?6?0?347.28kN根据以上计算结果并结合附近的试桩结果，综合选取单桩竖向承载力标准值Ra为250.0kN。
4.2.7 根据单桩承载力标准值计算置换率（m） 在已知单桩承载力的条件下，可通过复合地基承载力标准值计算公式求置换率：
fspk?mRa/Ap???(1?m)fsk （4-4）
式中：
； fspk——复合地基承载力标准值，kPa，取复合地基承载力特征值（180kPa） m——面积置换率；
fsk——处理后桩间土承载力特征值，kPa，宜按当地经验取值，如无经验时，可取天然
地基承载力特征值。 取120kPa；
?——加固后桩间土承载力标准值与天然地基承载力标准值之比，取1.0；
?——桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无经验时可取0.75～0.95，天然
地基承载力较高时取大值。 取0.9。 即
180?m?25?0(3.?14求得 m?0.0413
0.?2075?0.2?075?)?1.m0?0. 94.2.8 计算桩间距（s）
m?d2/de2 （4-5）
式中：
d——桩的直径，m；
de——等效影响圆的直径，m。
正方形布置桩时，
（4-6） de?1.13s
即
0.041?30.?415?0.415?(1.?s1?3s1.
s?1.807m偏于安全，选取桩间距s为1.60m。
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4.3 复合地基承载力特征值的验算
复合地基承载力不是由天然地基承载力和单桩承载力的简单叠加，需要对如下的一些因素给予考虑：
(1)施工时对桩间土是否产生扰动和挤密，桩间土承载力有无降低或提高； (2)桩对桩间土有约束作用，使土的变形减少；
(3)复合地基中桩的Q-S曲线呈加工硬化型，比自由单桩的承载力要高；
(4)桩和桩间土承载力的发挥都与变形有关，变形小时桩和桩间土的承载力的发挥都不充分；
(5)复合地基桩间土的发挥与褥垫层的厚度有关。
综合以上因素，结合软土地区CFG桩复合地基的工程实践，对于CFG刚性桩复合地基承载力特征值常采用牛志荣等改进的经验公式进行估算。
由于复合地基承受的荷载达到其承载力的标准值时，桩体承载力和地基土承载力并非同时达到标准值，假设桩体达到承载力的标准值，而地基土尚未达到标准值，于是就出现了上式中的桩间土强度发挥系数?，而?值的取值显然与是否有褥垫层、褥垫层厚度、桩土刚度比、土质情况、成桩工艺等很多因素有关，还与建筑物对复合地基的沉降变形要求有关。 将已选取的桩距s代入公式公式，算得实际置换率m?0.0599。 则
fsp,k?mRa/Ap???(1?m)fak
?0.0599?250.0?(3.14?0.2075?0.2075)?1.0?0.9?(1?0.0599)?120 ?212kPa从而fsp,k?212kPa?180kPa，满足设计要求。
4.4 复合地基沉降验算
4.4.1 沉降验算公式
CFG桩复合地基的沉降S可以认为由下面三部分组成，见图4-2所示，即
S?S1?S2?S3 （4-7） 式中：
S1——桩长范围内土的压缩变形，mm； S2——加固区下卧层的变形，mm； S3——褥垫层的压缩变形，mm。
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S3褥垫层的压缩变形S1桩长范围内土的压缩变形S2下卧层的变形
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XX（XX）学士学位论文 图4-2 CFG桩复合地基的沉降变形
由于褥垫层厚度不大，压缩变形量很小，因此可以忽略不计。从而在计算中，往往把复合地基的变形分为两部分：加固区的变形量S1和下卧层的变形量S2。
当前，复合地基变形计算的理论正处于不断发展和完善的过程，未能更精确的计算应力场而为沉降计算提供合理的模式，因而在实际工程中复合地基的变形计算多采用经验公式。
在工程中，应用较多的变形计算方法是复合模量法。计算时复合土层与天然地基相同，复合土层模量等于该天然地基模量的ξ倍（如图4-3），加固区下卧层土体内的应力分布采用各向同性均质的直线变形体理论。
基 础123褥垫层基 础Es1Es2Es3Es4Es5Es6图4-3 各土层复合模量示意图
Es1 Es2Es3Es4Es5Es6
桩456
复合地基最终变形量可按下式计算：
n2?n1P0?P0S??s???zi?i?zi?1?i?1????zi?i?zi?1?i?1??
?Ei?n1?1Esisi?i?1?式中：
n2——加固区范围内土层分层数；
n2——沉降计算深度范围内土层总的分层数；
P0——对应于荷载效应准永久组合时，基础底面处的附加应力，kPa，180kPa；
?——加固区土的模量提高系数， ??fspk/fak。其中fak为基础底面下天然地基承
载力特征值，kPa；
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