CFG桩复合地基的数值模拟分析
作者：钟靖涛路永平来源：《城市建设理论研究》2012年第23期
摘要：本文运用FLAC3D软件，分析了CFG桩复合地基的沉降变形和应力变化特征，验证了FLAC3D软件在CFG桩复合地基的数值分析中的可靠性并对今后CFG桩地基处理工程的设计和施工提出了建议。
关键词：数值分析；CFG桩；复合地基；沉降
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t中图分类号：TU433文献标识码：A文章编号：20952104（2012）
随着城市化进程的快速发展，城市的建设用地越趋紧张，高层建筑已经成为城市规划中的首要选择。此类建筑对地基的要求较高，天然地基一般不能满足需要，因此，复合地基技术得到了更多的应用。CFG桩复合地基具有地基承载力提高幅度大、应用范围广、沉降小稳定快、施工简便和造价相对低廉等特点，在全国地区应用广泛。但是，目前运用数值分析法研究CFG桩复合地基的变形、受力特征还不够完善。因此，本文利用有限差分软件FLAC3D对CFG桩复合地基进行模拟，分析了其沉降变形和应力变化特征及原因，以对今后的地基处理工程提供参考。
1工程地质概况
本工程位于北京市朝阳区三元东桥北铡，为高级写字楼，地上26层，地下4层，高度约为855～999m，±000标高为3910m，结构形式为框筒结构。
2建立模型
f1地基模型根据勘察报告可知，地基土体共分为13层，涉及地基处理的有⑤～⒀层，如表1。在模拟过程中，地基深度选择为40m，并且除去开挖部分后模型相关的土体为⑥～⑾层，共五层（如图1所示）。
CFG桩复合地基场地面积为448m×216m，考虑到复合地基的影响，将场地面积扩展为原来的2倍，深度方向为桩长的2倍，根据对称原则选取场地的14建立模型，因此模型的最终大小为50m×25m×40m。
土体本构模型选取中，⑥、⑩的细中砂层选用MohrCoulomb模型，其余四层选用弹性模型，土体参数选取遵循求加权平均值的原则，具体参数如表2。
设置一定厚度的褥垫层能够保证桩、土共同承担荷载，充分发挥桩间土的作用，提高复合地基承载能力。根据规范要求和实际工程经验，垫层的最佳厚度应为100mm～300mm垫层压缩模量取值范围应为20MPa～100MPa。结合实际场地情况，褥垫层采用150mm厚粒径为r