对于软弱地基上的桩基础来说,基础沉降控制是设计的关键。常规设计认为荷载全部由桩承担,不考虑桩间土的承载能力。本文在总结前人研究的基础上,深入研究了复合桩基差异沉降控制优化设计方法,该方法通过调整地基土刚度和桩基支承刚度的分布,使建筑物的差异沉降得到较好的控制,平均沉降和整体承载力满足规范的要求,且降低基础工程的造价。主要研究内容如下:①本文采用有限元方法,系统地分析了桩长、桩径、桩间土及桩端土模量、承台宽度、垫层厚度和垫层模量等参数对单桩沉降的影响。特别是模拟了桩-土非线性共同作用的全过程,得出了一些有益的结论,为群桩的分析研究做铺垫。②对圆形筏板下复合桩基的差异沉降进行了数值模拟和分析,通过对所建模型的桩长、桩径、桩距、地基土模量及布桩形式调整的分析与对比,得到变桩长布桩、以及调整地基土刚度后仅在中心区域布桩是控制基础差异沉降的两种最为有效、简便的布桩方法的结论。这一分析过程也给出了以零差异沉降优化桩筏基础非线性设计的一般方法与程序。③对地基土刚度调整后的中心布桩复合桩基土中附加应力的分布进行了有限元模拟。由于布桩方式的不同,将其土中附加应力分布特征与等长布桩的复合桩基一样简化为梯形,有欠缺之处,仍需做进一步的研究。④结合某油罐基础的工程实测资料,对其桩筏基础的变桩长设计进行了有限元模拟;并按照复合桩基差异沉降控制优化设计方法,采用中心等长布桩,结合地基土刚度的调整进行设计计算,说明了本文所提出的调整地基土刚度和桩基支承刚度的方法是控制基础差异沉降的一种切实可行的方法。分析结果表明,该优化方案完全达到了控制甚至消除差异沉降的目的,且与常规桩基设计相比大大减少了用桩数量,节约了基础工程造价,做到了技术与经济效益的最佳结合,从而实现了复合桩基沉降控制优化设计的目的。