随着城市化的快速发展,现代建筑以高层为主,对地基承载力和沉降变形提出了更高的要求。CFG桩复合地基因为具有施工速度快、成本低且加固效果好等特点而在地基处理领域得到推广应用,但其相关理论研究还不成熟,设计方法存在一定的缺陷,因此需要进一步的研究。本文以商洛地区某高层住宅楼CFG桩复合地基为背景,研究CFG桩复合地基的承载机理并对其进行优化设计。主要内容及结论如下:(1)对CFG桩复合地基的加固机理、破坏形式、负摩阻力进行了详细分析;对CFG桩复合地基承载力和沉降的多种计算方法分别进行了探讨,比较分析每种计算方法的优缺点和其适用范围;对褥垫层最小厚度进行了理论分析,为合理设置褥垫层厚度提供了参考。(2)通过有限元软件ABAQUS建立CFG桩复合地基三维实体模型,利用该模型定性分析褥垫层厚度和模量、桩长、桩体模量等因素对其沉降、桩土应力比以及桩身轴向应力的影响,总结出了相应规律。针对商洛地区的地质条件,运用数值分析和承载力经验公式相结合的方法对CFG桩复合地基的桩间土发挥系数进行研究分析,得出了该系数的取值范围,为该地区的工程设计提供参考。(3)对CFG桩复合地基提出了一种新的优化设计方法。该方法是先利用承载力经验公式计算得到各种满足承载力要求的设计方案,然后采用数值分析的方法验证其方案的沉降量是否满足设计要求,最终选出最优的设计方案。(4)通过商洛地区某高层住宅楼CFG桩复合地基的现场检测结果验证有限元模型的合理性。检测结果表明单桩和复合地基的承载力都存在一定的优化空间,本文对原设计方案进行优化设计。