loading作用在下卧层上的荷载pz 条形基础用公式(4-8a)计算：矩形基础用公式(4-8b)计算： ②等效实体法
将复合地基加固区视为一等效实体，在等效实体四周作用有侧摩阻力，设其侧摩阻力为f，则复合地基加固区下卧层上荷载密度pb可用下式计算：
pz?式中,b——条形或矩形基础底面的宽度(m)；
l——矩形基础底面的长度(m)；
bl(pk?pc)?2(b?l)zf (4-17)
blpk——相应于荷载效应标准组合，基础底面的平均压力值(kPa)； pc——基础底面土的自重压力值(kPa)；
z——基础底面至处理土层底面的距离(m)； f——等效实体侧摩阻力(kPa)。
上述①②两种计算复合地基下卧层上附加应力的方法均有局限性，压力扩散法中的压力扩散角?和等效实体法中的侧摩阻力f的确定较为困难，易受桩、土相对刚度的影响，实际应用时应按当地经验和工程类别来取值。
③有限单元法
复合地基沉降计算理论远远落后于实践，这一方面是由于复合地基组分复杂，桩、土自身荷载传递机理及其相互作用机理还未能完全了解清楚，另一方面在计算模式上，把十分复杂的非均质复合地基简化成单层或多层均质地基，也不可避免地带来许多误差，而这些误差是现有的计算方法和手段所无法克服的。因此，迫切需要寻求一种解决大规模不均质土体(含复合土体)应力场与位移场的方法，建立复杂土体的本构关系，从而可以较为精确地计算复合地基的沉降变形。目前，有限单元法已运用到复合地基沉降计算中，并取得了巨大的成功，有力地推动着复合地基沉降计算向精确化迈进。
有限单元法计算复合地基沉降变形，基本思路有两种：一种是把加固区复合地基视为整体，划分为若干复合土体单元和非加固土体单元；另一种是把复合地基划分为若干桩体单元和土体单元，二者之间设置界面单元。有限单元法的最大优点在于能够较好地模拟不均质地基中桩、土共同作用，获得的地基应力场分布与实测应力场吻合较好，是一种很有前途的计算方法。
现选用压力扩散法计算复合地基下卧层压缩量S2。
?p?pz?140.440kPa
H?d3?H2?13.5?2.35?11.15m Es?8.4?103kΡa
n?pS2??iHii?1Esi140.440?11.15 8.4?103?0.1864m??18.64cm总沉降量为：
S?S1?S2?9.11?18.64?27.75cm
满足规范要求。
综上所述设计的夯实水泥土桩的参数为： 桩径： d?0.4m 桩长： L?6m 桩距： sd?1.45m 其桩位布置采用正方形布置。
现设置褥垫层的厚度为：?H?20cm
第5章 夯实水泥土桩的施工以及质量控制
5.1 施工前的准备
(1)熟悉施工图纸及场地的土质、水文地质资料，做到心中有数。现场取土，确定原位土的土质及含水量是否适宜作水泥土桩的混合料。根据设计选用的成孔方法做现场成孔试验。确定成孔的可行性，事前发现问题，研究对策，并编制施工方案。
(2)水泥使用前除有出厂合格证外，尚应送实验室复试，做强度及安定性等实验。调查有无廉价的工业废渣(如粉煤灰、炉渣等)可供使用。
(3)场地“三通一平”，按基础平面图测设轴线及桩位，并经技术负责人、质检员、工长等共同验收合格后报甲方或监理办理预检签字手续。
5.2 成孔
成孔是夯实水泥土桩加固地基的第一步，成孔的质量直接影响着夯实水泥土桩及其复合地基的承载效果。根据成孔过程中取土与否，成孔可分为排土法成孔和挤土法成孔两种，其中排土法成孔又包括人工洛阳铲成孔、长螺旋钻机成孔两种，挤土法成孔又包括锤击沉管成孔、振动沉管成孔、冲击成孔三种。
现选用挤土法成孔中的冲击成孔成孔。
冲击成孔夯实水泥土桩是在夯实土桩、灰土桩、孔内强夯桩等方法的基础上发展起来的，其实质就是用直径为200~600mm、长1~5m、重10~50kN的柱状锤(锤底可为平底、尖底等)提升5~10m后无导向、自动脱钩下落，在地基土中冲击成孔，然后在桩孔中边填水泥土混合料边用锤夯实，形成夯实水泥土桩体并与桩间土形成复合地基。
冲孔法适应性较强，一般受地下障碍物及地下水的影响较小，成桩质量可靠、不排污、不排土，但噪声较大，在大城市应用会受到一定限制。该法成桩直径在300 ~800mm之间，桩长一般小于10m。
成孔中的注意事项：
(1)在钻机进场后，根据桩长安装钻塔及钻杆，没必要的钻杆不用，避免钻具过长造成晃动，也不易保证钻孔的垂直度。
(2)钻机定位后，进行检查，钻尖与士桩点偏移不得大于10mm，刚接触地面时，下钻速度要慢，尤其遇地表硬层或冻土层，最好用风镐凿破硬层或冻土层后，再进行钻进。
(3)钻至设计孔深时，由质检员进行钻孔验收，检验孔深是否满足设汁要求，桩尖是否进入持力层设计的长度。
(4)钻至设计孔底深度后，检查有无虚土，如虚土较厚，可用专门机具清理。之后采用机械夯机进行夯实，夯击次数可由现场试验确定，一般为6~8击。
(5)对边角部位，机械无法到位的桩，采用人工夯实，先用小落距轻夯3~5次，然后重夯不少于8次，夯锤落距不小于600mm。
5.3 制备水泥土
制备水泥土就是把水泥和土按设计的配合15%比进行拌和。现采用42.5级普通硅酸盐水泥，土料就地取材，基坑(槽)挖出的粉细砂、粉质土均可用作水泥土的原料，淤泥、耕土、冻土、膨胀土及有机物含量超3％的土不得使用，土料应过10~20mm的筛。
施工时，按设计的配比专用量具量水泥与土的体积，保证配比准确。应将水泥土拌和均匀，控制好含水量在最优含水量的±2％范围内，如拌和料含水量低，可洒水处理。如土的含水量偏高，可进行晾晒或掺加其他干料，如粉煤灰或炉渣等，保证达到最佳含水量，一般可按经验在现场直接判断，其方法为手握成团，两指轻弹即碎，这时水泥土基本上接近最佳含水量。拌和水泥土要求采用机械搅拌，可采用强制式搅拌机或普涌滚筒式搅拌机，保证搅拌均匀。搅拌时间不低于3分钟。
拌和好的水泥土要及时用完，随拌随用，放置时间超过2h，不宜使用。
5.4 夯填成桩
夯实水泥土桩与水泥土桩系的其他类型桩的重要区别便是对桩身材料(水泥土拌合料)进行了夯实，从而大大提高了桩身强度，减小桩身压缩变形。显然，夯实参数的确定是该工艺的关键技术，包括锤重、落距、单位夯击能、夯击次数、含水量、填料厚度等参数，均应在施工前进行试夯以确保夯实效果。
夯实水泥土桩有如下特点：
(1)机械夯实比人工夯实效果明显提高。
(2)在天然地基土较坚硬的条件下无论是人工夯实还是机械夯实素土或水泥土对桩周土均没有影响。 (3)随着夯锤质量增加，填料速度减慢，夯锤落距增加，夯实效果提高。 (4)现场机械夯实最佳含水量略低于试验室最佳含水量。
为保证桩顶的桩体强度，现场施工时均要求桩体夯填高度大于桩顶设计标高200~300mm。在垫层施工时将多余桩体凿除，桩顶面应水平。
夯填桩孔时，选用机械夯实。大孔径水泥土桩的夯实，可采用灰土井桩的夯实机。分段夯填时，夯锤的落距和填料厚度应根据现场试验确定，混合料的压实系数人不应小于0.93。相同水泥掺量下，桩体密实度是决定桩体强度的主要因素，当??0.93时，桩体强度约为最大密度下桩体强度的50%~60%。
夯填成桩施工的注意事项:
(1)填料前检查孔口堆土是否在距孔口0.5m以外，避免夯击时掉人孔内影响质量。检验孔底是否已夯实。在孔口铺一块铁皮或木板，堆放拌和料。
(2)填料应用铁锹匀速填料，每次填料200~300mm，避免直接用手推车或小翻斗车往孔内倒，每填一步夯击密实后再填下一步。
(3)当夯至桩顶标高时，多填300mm作为保护桩头，之后再填素土夯至地表，确保桩头质量。
5.5 施工中的注意事项
(1)遇地下障碍物情况的处理。
如在设计加固深度范围内，发现有管道或墓穴等地下障碍时，首先采用人工或挖掘机将地下障碍清除，然后人工修整为阶梯状，采用分层回填方法至原标高。控制回填密实度可采用轻型触探或重力触探进行试验，以期达到与原地基土承载力相近。在此基础上按原设计布桩重新成孔、成桩。这样保持了与原设计相同，处理后地基是均匀的。施工时要有相应的设计变更及施工记录。
(2)雨期、冬期施工的处理。
①雨期施工时，孔已挖成，未填料前快要下雨时，要及时覆盖，避免雨水灌人孔内造成塌坍。雨期施工防止雨水流人孔内，施工面不宜过大，按逐段逐片分期施工，重点做好材料防雨工作，设引水沟集水井。
②冬期施工应采取有效的冬施方案，采取保温措施防止混合土料结合，水泥土人孔温度不得低于5C，对桩头应覆盖以免受冻。
③当气温高于30C时，要在已搅拌好的水泥土拌和料上覆盖两层湿草袋，每隔一段时间洒水湿润，以防水分蒸发过快，使拌和料含水量降低。
(3)施工过程中应注意保护好现场的轴线桩和高程控制桩。
(4)已施工完的夯实水泥土桩，避免铲车等大型车辆上去碾压，以免造成断桩，同时也易造成桩问土的扰动，桩顶应留200~300mm高以保护桩顶。清土时采用人工清除，手推车清运，不可用铲车清运。
??5.6 施工质量保证
夯实水泥土桩施工中对每一道工序应严把质量关，做到信息化施工，确保工程质量。 (1)成孔质量控制。
①桩孔中心偏差不应超过桩径设计值的14，对条形基础不应超过桩径设计值的16； ②桩孔垂直度偏差不应大于1.5%； ③桩孔直径不得小于设计桩位； ④桩孔深度不应小于设计深度；
⑤桩孔内填料前孔底必须夯实(一般不得少于8~10次)，夯至锤底回弹时止；
⑥做好成孔记录，应把成孔过程当作地质再勘察过程，如发现地基土质与勘察资料不符时，应查明情况，采取有效处理措施。
(2)水泥土拌合料质量控制。
①水泥按设计标号和品种使用，水泥掺合比按设计要求进行施工前试验；
②土料尽量选用较纯的粉细砂、粉土、黏土或素填土，严禁使用耕土、淤泥土、冻土、膨胀土或有机质含量>3％的土；
③水泥土拌合料含水量控制在最优含水量的±3％范围内；
④水泥土拌合料要拌和均匀，人工搅和不少于三遍，机械拌和不少于3min；
⑤水泥土拌合料以最大干密度为控制指标，使最大干密度接近土料的最大干密度为佳。 (3)夯填成桩质量控制。
①分层回填水泥土拌和料并夯实，分层厚度及夯击次数由试验确定； ②水泥土拌和料压实系数?0.93；
③桩顶夯填高度应大于设计桩顶标高300~500mm以上，垫层施工时应将多余桩体凿除，桩顶应水平；