刚性桩复合地基是一种竖向增强体复合地基,通常采用水泥基胶结材料,有时由混凝土或混凝土等掺合料组成,桩身强度较高。为了保证桩土相互作用,通常在桩顶设置一定厚度的垫层。刚性桩复合地基比柔性桩复合地基具有更高的承载力和压缩模量,复合地基承载力也有较大的调整范围。某建设项目位于辽宁省,包含五栋24～31层的高层建筑及三栋11层的小高层建筑。经地质勘察显示本工程场地土大部分为黏性土,仅在20米见到粗砂(5)薄层和近50米才见到稳定中砂(7)层,但埋深20米的粗砂层,厚度较薄,且厚度变化较大,这样对高层建筑基础选型造成了很大困扰。经计算分析及工程造价对比,本工程选用以粗砂(5)薄层为桩端持力层的PHC管桩复合地基方案。关于该薄砂层是否能作为桩端持力层,采用规范法估算和现场载荷试验相结合的方法来验证,试验桩所选场地部位的砂层厚度以及桩端下持力层厚度均较小,试验结果表明在不满足桩端下持力层厚度1.0m的条件下,其承载力也满足设计要求。确定了单桩承载力特征值后,计算复合地基承载力及沉降变形,其结果均满足高层建筑的设计要求。复合地基处理完成后,对其进行复合地基管桩静载试验,经静载试验验证,单桩竖向抗压承载力特征值及相应沉降变形均符合要求。低应变动力检测结果合格;根据五栋楼的沉降观测结果可知,工程竣工一年后,24层高楼的平均沉降量为27.2mm,31层高楼的平均沉降量为32.3mm,均满足国家规范要求,说明粗砂(5)薄层为桩端持力层的PHC桩复合地基能够满足高层建筑的地基承载力和变形要求。根据该工程实例的相关数据,本文结合ABAQUS软件对薄砂层作为PHC桩复合地基桩端持力层进行有限元分析研究,研究结果与工程实例吻合度较高。且当持力层(砂层)不同时,对应的承载力均满足设计要求,且改变砂层厚度对变形的影响较为明显,随着砂层厚度的增大,地基最终沉降量减小。本文依托工程实际案例,通过工程地质勘察、方案设计、桩基检测、沉降监测及数值模拟的全过程,对厚黏性土中的薄砂层(1.2～3.3m)作为高层建筑PHC桩复合地基桩端持力层的应用展开研究,研究结果证明了该方案技术先进,经济效益显著,施工周期短,地基加固方法可靠,为以后类似工程设计提供了宝贵的经验。