海上挤密砂桩复合地基试验研究和理论分析

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1、海上挤密砂桩复合地基试验研究和理论分析Experimentalstudyandtheoreticalanalysisonthecompositefoundationofoffshoresandcompactionpile工程领域：水利工程作者姓名：于健指导教师：刘润企业导师：侯晋芳天津大学建筑工程学院二零一七年十二月万方数据万方数据中文摘要港珠澳大桥岛隧工程的人工岛救援码头和沉管过渡段地基采用了高置换率的挤密砂桩（SCP）工艺进行软土处理。高置换率挤密砂桩地基处理方式在国内刚刚起步，尽管已在洋山深水港区重力式码头软基加固中应用成功，但对其施工质量、复合地基承载力和变形等方面的研究缺乏，尚无可

2、靠的经验可循。因此，有必要结合现场试验对此进行相应的理论研究。本文结合海上高置换率挤密砂桩的工程实践，开展了以下工作：（1）进行了海上挤密砂桩的大型水下载荷试验，揭示了高置换率挤密砂桩复合地基的承载力与变形模量等特征。在对比分析多种复合地基承载力计算方法的基础上，结合现场载荷试验测试结果，提出了采用非均质土地基极限承载力的方法来计算高置换率挤密砂桩复合地基的承载力，通过与载荷试验实测数据对比，验证了该方法是适用性。（2）采用数值分析的手段对高置换率挤密砂桩复合地基的变形进行分析，通过与规范方法、其他常用方法以及现场实测数据的对比，提出了适用于计算海上挤密砂桩复合地基沉降变形的方法。（3）开展

3、了水上挤密砂桩施工工艺的现场试验研究，验证了设备的施工能力，确定了施工控制参数，为挤密砂桩的施工质量控制、工程计量和施工进度控制提供依据，积累了宝贵的工程经验。（4）根据桩身标准贯入检测情况，分析了施工工艺、地质条件以及置换率等因素对成桩质量的影响。关键词：挤密砂桩复合地基,水下载荷试验,地基承载力,地基变形，施工工艺，成桩质量检测万方数据ABSTRACTThesoftsoilfoundationisusedwiththehighreplacementrateofSCPtechnologyintheartificialislandrescuepierandimmersedtubetransi

4、tionsectionofHongKong-Zhuhai-MacaoBridgetunnelengineering.SCPwithhighreplacementratiohasjuststartedinChina,buttheresearchontheconstructionquality,thebearingcapacityanddeformationofcompositefoundationislack,andthereisnoreliableexperiencetofollow.Therefore,itisnecessarytomakeacorrespondingtheoretical

5、studyonthefieldtest.(1)Thearge-scaleunderwaterloadtestofSCPwascarriedoutinthefield,andthebearingcapacityanddeformationmodulusofthecompositesandfoundationwithhighreplacementrateisanalyzed.Inthecomparativeanalysisofthecalculationmethodofbearingcapacityofcompositefoundationvariety,combinedwiththeresul

6、tsoffieldloadingtest,andputsforwardthemethodofusingthelimitnonhomogeneoussoilbearingcapacitytocalculatethehighreplacementratioofSCPcompositefoundationbearingcapacity,andthemethodisprovedtobeapplicablethroughtheloadtestdatacomparison.(2)ThedeformationoftheSCPwithhighreplacementrateisanalyzedbymeanso

7、fnumericalanalysis.Basedonthecomparisonwiththestandardmethod,othercommonlyusedmethodsandfieldmeasureddata,amethodisproposedtocalculatethedeformationandsettlementofthecompositefoundationofSCP.(3)Thefieldtest