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1、海上挤密砂桩工法设计、施工手册2005年8月国土综合建设株式会社(现在的AOMI建设株式会社)海上挤密砂桩工法的设计施工手册页数1. 总论 1-1 前言 3 1-2 开发的经委 3 1-3 施工方法的定位 3 1-4 施工方法的用途 32. 设计 2-1 置换率和砂桩配置 4 2-2 以砂质地基为对象的设计 6 (1) 通常的设计方法 6 (2) 通过试验施工的设计方法 10 2-3 以粘性土地基为对象的设计 11 (1) 对于圆弧滑动的思考方法 12 (2) 对于渗压沉陷量及固结速度的思考方法 14 (3) 对于支持力思考方法 16 (4) 对于土压的思考方法 16 (5) 对于横向地基反力
2、系数的思考方法 18 2-4 因打入砂桩而引起的地基鼓起及其对策 19 (1) 隆起土量的推测 19 (2) 隆起形状的基准 20 (3) 隆起高度的预测 213施工 3-1 施工使用的船舶 25 3-2 施工方法 26 (1) 准备工作 26 (2) 桩的定位方法 27 (3) 砂桩的打入方法 28 (4) 施工记录 31 (5) SCP的潮位管理方法 33页数 3-3 施工管理 34 (1) 材料砂的管理 34 (2) 检验钻杆(Check boring)的管理 374积算4-1 价格表制作顺序 38 4-2 挤密砂装船的规格选定 39 (1) 标准规格选定流程 39 (2) 根据地基改良
3、前端深度的规格选定 39 4-3 标准的船队构成 40 4-4 施工工程成本 40 (1) 作业能力 40 (a) 能力计算公式 40 (b) 能力系数等 41 (c) 平均隆起土的推定公式 42 (d) 设备运行费 42 (2) 价格表 43 (a) 加固砂桩1天 43 (b) SCP船运行1套 431总论 1-1 前言 在软弱地基上面建设建筑设施前，如果没有提前采取措施的话会产生下沉、变形及不稳定的情况，建筑设施会受到严重的损坏，如果发生地震的话，会引起液体化而破坏建筑设施。地基改良技术是为了提前克服这些想象而开发的技术。 其中，挤密砂桩(以下叫SCP)是在地基中制作大口径加固的砂桩，砂桩
4、本身拥有较大的抗剪阻力的同时发挥排水效果压紧粘土而促进粘附力，通过这两种效果增加支撑力和防止滑动破坏、抑制侧向变位等提高地基稳定性的施工方法。另外，通过砂桩的应力分担效果，能够降低地基的压紧下沉量。 本手册为了提供给进行地基改良工程的与海上SCP施工方法的设计、施工有关联的技术人员做参考，总结了设计、施工、质量管理及积算内容。 1-2 开发的经委 SCP施工方法是从1956年应用，1960年开发了振动式的施工方法，因而确立了作为陆上的软弱地基改良的施工方法。从1967年开始同时用于海上工程，到现在成为最为广泛使用的地基改良的施工方法。 1-3 施工方法的定位 地基改良的施工方法的原理有置换、压
5、紧排水、加固、固结、加强等，SCP如前述是结合多种原理的施工方法，因此适用于砂土、粘土、有机土等几乎所有种类的土质。 1-4 施工方法的用途 图1-1是通过过去的施工事例整理的海上及陆上的SCP施工方法的主要的适用模式。在图中记录了置换率(as)的范围和改良目的。图1-1 挤密砂桩施工方法的主要适用模式(图中的海表示海上工程、陆表示陆上工程。Kh是指横向地基反力系数)2设计2-1 置换率和砂桩布置 置换率是将原地基设为1的砂桩的体积比例，是显示改良程度的常数。在前述的图1-1中显示了每种适用模式的置换范围，砂土或是陆上粘土的改良在0.3以内，海底的粘土范围多数在0.30.8。砂桩按照正方形、三
6、角形、形布置，这时的置换率(as)按照如下公式说明。A. 正方形、形布置as=As/A=As/ x 或是 As/( x)B. 正三角形布置as=As/A=(3/2)(As/)这里的As是砂桩断面面积、A是1根砂桩分担的面积(分担面积)。图2-1 SCP的桩布置 砂桩断面面积以海上工程的粘土为对象时是从100到200cm(标准是160-200cm)，海上工程的砂土为对象时是从80到120cm左右。这是施工机械的能力和地基的硬度等用经验规定的数值。另外，海上工程一般配备3连的套管，为了能够同时施工3个砂桩，砂桩的间距按照套管的沉管间隔而定。每个作业船的套管的沉管间隔都不同，但是通常都在4.2m6.
7、4m之间以10cm间距移动。因此，砂桩的间距应该是将这些数据按照整数除去的值(1.6m、1.7m、1.8m、1.9m、2.0m等)。 表-2是砂桩径为2000mm(砂桩断面面积为3.14)、1600mm(砂桩断面面积为2.01)时的布置例。表2-1 海上施工中砂桩布置的例子(以粘土为对象)2-2 以砂质地基为对象的设计 图2-2是用SCP施工方法改良砂质地基时基本的思考方法。从这里可以理解是向e0(e0是原地基间隔比)体积的地基中振动压入相当于e的砂而进行改良的。因此，置换率如下。 as=e(1e0)=(e0e1)(1+e0) 这里的e1是改良后地基的间隔比 对于砂质地基的SCP的改良效果通常用标准压入试验值(N值)表示。 改良后的N值主要受改良前的原地基的N值(N0)和置换率as的支配，除此之外还受原地基土质的颗粒大小的分布、上覆压力的影响。这些受影响的程度还没有确定的评价方法，但是如果砂粒在0.074以下的含量高的话，会降低改良效果，需要注意。图2-2 对于砂质地基的SCP的改良原理(1) 通常的设计方法 图2-3表示SCP施工方法的设计顺序。提示的顺序中，部分陆
