1.工程地質條件。
城市次中心區基土岩性分布規律按成因年齡分為人工堆積層、新沉積層和第四紀沖積層3大類; 根據地層的岩性，它進一步細分為10個大層及其子層。 各層的岩性及特徵從上到下依次如下。
第一種是人工積累層。 層：填充物，黃褐色，疏鬆微密，微濕，極濕，主要為粉質粘土質粘土質粉砂，含植物根、磚渣、灰渣; 這種大層分布廣泛，鑽孔暴露的最大厚度為700m，最小厚度為040m，最低樓層標高為12390m。
第二種地層是近代沉積層。 此層包含 ，兩層。 層：粘土質粉土、砂質粉土、細砂層，棕黃色，中密度，濕潤，含雲母、氧化鐵，土質不均勻。 這種大層鑽孔的最大厚度為 860m，最低樓底標高11300m。層：淤泥層，褐色，淡黃色，淡黃色，微密，中密，極濕，含雲母、石英、長石，和一層薄薄的砂質粉砂。 這個大層鑽孔的最大厚度為7100m，最低樓層底高6520m。
第三種地層是第四紀沖積沉積物。 層：細砂、中砂、灰黃灰，中密緻密，極濕，含雲母、石英、長石，區域性為圓形礫石，砂層堅硬。 粉質粘土僅區域性分布 重質粉砂質粘土呈透鏡狀分布。 這種大層鑽孔暴露的最大厚度為 12600公尺，最低樓層標高為1840m。
各層土工的特點見表1。
2 長螺旋壓力灌注固固土復合地基概述.
長螺旋鑽孔壓力灌注固土樁復合基礎是指將長螺旋鑽孔壓力灌注固土樁布置在地基土中，長螺旋鑽孔壓力灌注固土樁與地基**承受上部荷載。 基本結構如圖1所示。
從圖1可以看出，復合基礎是由建築（結構）基礎、墊層、樁（復合基礎加固）和樁組成的有機體，所有這些都是必不可少的。 其作用機理如下：當地基受到建築物荷載時，荷載通過地基傳遞到樁和樁之間的土上，樁和樁之間的土體受力變形。 樁的模量大於樁間土的模量，樁的變形小於樁間土的變形。 在這個過程中，床墊層不斷調整並填充到樁之間的土壤中。 確保樁和樁之間的土壤始終參與受力。
在復合基礎的計算中，需要計算組合基礎的變形模量，發現該模量由樁的模量和樁間土體組成。 樁間土模量可以通過實驗得到，目前正在討論樁模量的測定。
分析表明，樁頂的垂直位移是在荷載作用下產生的。 s=sc+ss，sc是樁本身的壓縮; SS是樁頂的剛性位移。 也就是說，樁的抗變形能力由兩部分組成，一部分是樁料本身抗變形的能力，另一部分是樁邊和樁端土的抗變形能力。
討論的重點是樁的模量是基於樁本身的壓縮模量，還是樁在荷載作用下沉降變形產生的變形模量。 據分析，主要取決於樁的材料特性。 對於具有一般粘結強度的樁，SC和SS在樁頂總位移S中的比例不可忽略。 樁的變形模量不僅取決於樁本身的抗變形能力，還取決於樁側和樁端土的作用。
以上討論表明，對於長螺旋鑽孔壓力灌注流化固化土樁的復合地基，流化固化土樁的樁模量可調，調節範圍大。 樁體模量高，SC可近似等於0，即S ss，樁的變形模量由樁側和樁端土控制。 樁模量低，SC不等於0，即S SC+SS。 樁的變形模量不僅與樁材有關，還與樁的幾何尺寸（樁徑、樁長）和樁邊樁端土的性質有關。
深入研究材料力學效能，在工程中選擇合理的壓縮模量，是長螺旋井壓灌注固土樁設計施工中的重要技術課題之一。
3.流態固化土復合地基的設計與計算方法。
長螺旋井壓灌注流態固化土樁復合地基的設計與計算可參照JGJ79-2012《建築地基處理技術規範》，復合地基的設計依據包括地基的上部結構荷載和土體工程特性; 設計內容包括組合基礎的承載力、組合基礎的沉降變形和基礎的穩定性。 組合基礎設計的主要引數包括樁長、樁徑、樁距、樁平面布置、樁料和復合基礎墊等組合基礎結構引數。 以下是復合地基設計的計算方法。
長螺旋壓力灌注流態固化土樁復合地基和復合地基承載力的計算方法計算如下：
式中：FSPK為復合地基承載力的特徵值（kPa），由現場復合地基承載力試驗確定。 FPK是復合基礎樁承載力的特徵值（kpa），由現場單樁承載力試驗確定。 FSK為地基加固後地基土承載力的特徵值（kn）; n為復合地基土樁的應力比，一般由現場試驗確定; m為復合地基中樁表觀面積的置換率，長螺旋壓力灌注狀態下固化土樁體樁體截面積與單樁承載復合地基面積之比; ESP為復合地基的變形模量（MPa）; EP為長螺旋壓縮灌注固土樁的沉降模量（MPa），鬆散料樁的沉降模量為材料的壓縮模量，柔性樁和剛性樁的沉降模量。
根據JGJ79-2012《建築基礎處理技術規範》的強制性規定，復合基礎和組合基礎鋼筋的承載力應通過現場靜載試驗確定。 另外，由於壓入長螺旋壓力灌注流化固化土樁的物料是流體的，對於滲透係數較大的地層土，必須有流化固化土的入滲，並且基礎土的工程特性指標會發生變化，加固後基礎土的承載力FSK是乙個變數， FSPK和FPK通過實驗確定。本文推薦的方法可以通過多次近似計算獲得準確的土樁應力比。
長螺旋壓力灌注流固化土樁復合基礎型別認為，復合基礎通常分為三種型別：散裝材料樁復合基礎、柔性樁復合基礎和剛性樁復合基礎。 復合基礎型別決定了復合基礎加固處理的基礎土深度，實踐證明，當前基處理深度h<12m時，可以選擇塊狀材料樁復合基礎。 地基處理深度為12m15m時，應選用剛性樁復合地基。
流態凝固土材料的強度可以在很大的範圍內調節，通常在0範圍內5 在15MPa範圍內調整。 即流態固化土樁復合基礎可以做成粘性柔性樁復合基礎，也可以做成剛性樁復合基礎。 根據資料，樁的柔韌性和剛度可以通過以下公式來判斷：
式中：EP為樁的變形模量（MPa）; gs為土體剪下模量（MPa）; r 是樁的半徑 （m）; l 是樁的長度 （m）。
工程中樁的剛度和柔韌性之間沒有明確的界限，根據上述公式發現，當k小於1時為柔性樁，k大於1為剛性樁。 樁的柔韌性和剛度與樁的變形模量有關。 因此，長螺旋鑽孔壓力灌注流態固化土樁復合地基的型別也與固化土的變形模量有關。
4.流態固化土的物理力學效能研究。
流態固化土是與水、土和固化劑按一定比例混合成液體混合物，具有一定流動性和密度的液體混合物。 採用長螺旋井壓灌施工技術，將液體混合物壓入樁孔空間，起到支撐孔壁穩定性的作用。
液態凝固土依靠自身的物理化學作用，在一定時間內凝結成固體，形成整體、堅硬、水穩定的固化土樁。 在緩衝層的協調作用下，固化的土樁和樁共同作用，形成建築物（結構）的復合基礎。
從上述施工工藝可以看出，固化的土體在形成樁體的過程中經歷了由液相向固相的轉變。 當它處於液相時，需要滿足幫浦送和壓力灌溉的要求; 固相呈現後，需要有足夠的強度來滿足上載荷的要求。 因此，固化土的研究應在液、固、液到固的全過程中進行。
4.1.流化固化土液相物理性質研究。
液態固化土的物理性質主要包括：密度、流動性、初結和終凝時間、固化速度等。 這種效能與固化土的混合比例有關，特別是與水和固化劑的量有關。
試驗發現，流態固化土固化率達到100%，固化土材料的強度能滿足復合地基承載力的要求，應根據固化土的密度、土的含水量和固化劑的用量來計算和確定水量。 公式如下：
式中：MW為水的質量（kg）; 土壤的天然含水率（%）0為風乾土的含水率（%），漿液水膠比（%），固化劑摻入比（%），m0為風乾土的質量（kg）。
試驗結果表明，當土壤含水量飽和時，不低於50%，流態固化土的固化率將小於100%。 在這個施工過程中，應控制用水量，以保證固化速度。 通常考慮流化固化土的流動性，按坍落度180mm，確定數值。
4.2.流化固化土固相力學效能研究。
凝固後，流態固化的土體是復合地基的豎向加固，其力學效能直接關係到復合地基的承載力。 因此，在長螺旋壓力灌注流態固化土施工技術研發過程中，專門研究了固化土的力學效能。
與固化土工程特性相關的力學效能主要包括：固化土的抗壓強度和變形模量，與固化土力學指標最相關的工藝技術問題是流化固化土原料的混合比。 在研究過程中，對流化固化土原料配比進行了一系列混合試驗，試驗內容主要集中在固化劑用量和最佳含水量上。 最佳含水量測試結果見表2。 表中的結果應作為固化土壤混合物的基礎。
為了掌握固化土的力學效能，本研究開展了多種型別的固化土力學效能試驗，下面僅介紹具有代表性的試驗結果，試驗內容為固化土的應力-應變試驗。
圖2-5為固化土試樣的應力-應變曲線。 樣品中固化劑的用量分別為5%、10%、15%和20%。 使用最佳含水量; 測試樣本的大小是標準樣本大小; 固化時間為7d，固化條件為：溫度20 2，濕度不低於95%。 試驗土為現場開挖棄土，土為砂質淤泥。 試驗結果總結於表3。
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