灰土挤密桩法

土或灰土桩的长度和加固范围应根据土质情况、工程要求、成孔设备、地基承载力和变形允许值等因素确定。对非自重湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，加固范围每边超出基础的宽度不应小于0. 256，且不应小于0.5m；对自重湿陷性黄土地基不应小于0. 756，且不小于1.0m。桩顶标高以上还应设置300～600mm厚的2:8灰土垫层，其压实系数不应小于0.95。土或灰土挤密桩处理地基的承载力特征值，应通过现场单桩或多桩复合地基载荷试验确定，初步设计当无试验资料时，可按当地经验确定，但对土挤密桩地基，承载力特征值取值不应大于处理前的1.4倍，也不应大于180kPa；对灰土挤密桩地基，不应大于处理前的2倍，并不宜大于250kPa。

灰土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。处理深度宜为3～15m，过深则压实困难。当以消除地基的湿陷性为主要目的时，宜选用土挤密桩法；当以提高地基承载力为主要目的时，宜选用灰土挤密桩法。当地基土的含水量大于24%及其饱和度大于0.65时，不宜采用上述方法。土或灰土桩的设计主要是确定桩径、桩距、桩长、加固范围和地基承载力等。 2100433B

(1)施工前应在现场进行成孔、夯填工艺和挤密效果试验，以确定分层填料厚度、夯击次数和夯实后干密度等要求。

(2)桩施工一般采取先将基坑挖好，预留20～30cm土层，然后在坑内施工灰土桩。桩的成孔方法可根据现场机具条件选用沉管(振动、锤击)法、爆扩法、冲击法或洛阳铲成孔法等。

(3)桩施工顺序应先外排后里排，同排内应间隔1～2孔进行；对大型工程可采取分段施工，以免因振动挤压造成相邻孔缩孔或坍孔。成孔后应清底夯实、夯平，夯实次数不少于8击，并立即夯填灰土。

(4)桩孔应分层回填夯实，每次回填厚度为250～400mm，人工夯实用重25kg、带长柄的混凝土锤，机械夯实用偏心轮夹杆或夯实机或卷扬机提升式夯实机，或链条传动摩擦轮提升连续式夯实机，一般落锤高度不小于2m，每层夯实不少于10锤。施打时，逐层以量斗定量向孔内下料，逐层夯实。当采用连续夯实机时，则将灰土用铁锹不问断地下料，每下2锹夯2击，均匀地向桩孔下料、夯实。桩顶应高出设计标高15cm，挖土时将高出部分铲除。当孔底有地下水流人时，可采用井点降水后再回填填料或向桩孔内填入一定数量的干砖渣和石灰，经夯实后再分层填入填料。

(1)施工前应对土及灰土的质量、桩孔放样位置等进行检查。

(2)施工中应对桩孔直径、桩孔深度、夯击次数、填料的含水量等进行检查。

(3)施工结束后应对成桩的质量及地基承载力进行检验。

(4)灰土挤密桩地基质量检验标准如下：

①主控项目：桩体及桩间土干密度、桩长、地基承载力、桩径。

②一般项目：土料有机质含量、石灰粒径、桩位偏差、垂直度、桩径。

序言

1 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 条件调研 2

1.2.1 外部条件 2

1.2.2 隧道自身条件 2

2 沉管隧道地基基础检测 3

2.1 概述 3

2.2 沉管隧道地基检测 4

2.2.1 换填垫层法检测 4

2.2.2 预压法检测 4

2.2.3 强夯法和强夯置换法检测 5

2.2.4 振冲法检测 6

2.2.5 复合地基检测 7

2.2.6 灰土挤密桩法和土挤密桩法检测 10

2.2.7 单液硅化法和碱液法检测 11

2.2.8 组合型地基处理检测 12

2.3 沉管隧道基础检测 12

2.3.1 先铺法基础检测 12

2.3.2 后铺法基础检测 13

3 沉管隧道地基基础检测及监测案例 14

3.1 概述 14

3.2 PHC单桩复合地基检测 14

3.2.1 概况 14

3.2.2 试验内容及方法 15

3.3 PHC多桩复合地基检测 20

3.3.1 概况 20

3.3.2 试验内容及方法 20

3.4 高压旋喷桩复合地基检测 22

3.4.1 概况 22

3.4.2 内容及方法 22

3.4.3 地基变形模量的分析 27

3.5 挤密砂桩复合地基检测 27

3.5.1 概况 27

3.5.2 试验内容及方法 29

3.6 挤密砂桩复合地基水下堆载预压监测 40

3.6.1 概况 40

3.6.2 试验内容及方法 42

3.6.3 地基沉降分析 44

3.7 先铺法组合基床的检测 49

3.7.1 概况 49

3.7.2 检测内容及方法 49

3.8 基础后注浆监测 55

3.8.1 概况 55

3.8.2 监测内容及方法 56

4 沉管隧道监测 61

4.1 概述 61

4.2 监测目的及内容 61

4.2.1 施工监测 61

4.2.2 健康监测 63

4.3 监测方法 63

4.3.1 待安装管节的监测 63

4.3.2 管节安装监测 65

4.3.3 管节安装后监测 66

4.3.4 暗埋段的监测 70

4.3.5 健康监测 71

4.4 结果评估及监控 73

4.4.1 监测结果评估 73

4.4.2 监测指标的确定 74

4.4.3 结果的决策 76

5 沉管隧道监测案例 77

5.1 港珠澳大桥沉管隧道工程监测案例 77

5.1.1 概况 77

5.1.2 E1管节的监测情况 77

5.1.3 E3管节的监测情况 87

5.1.4 E15管节的监测情况 96

5.1.5 最终接头的监测情况 100

5.1.6 港珠澳大桥沉管隧道的监测程序 120

5.2 日本大阪咲洲沉管隧道监测案例 122

5.2.1 沉降监测概况 122

5.2.2 沉箱变形监测系统 126

5.2.3 通风塔（竖井）基础的沉降监测系统 130

5.2.4 全体系监测系统 135

5.2.5 监测结果 136

5.3 日本新若户公路沉管隧道监测案例 146

5.3.1 监控管理流程图 146

5.3.2 设定管理标准值 147

5.3.3 监控管理方法 149

5.3.4 监控系统 149

5.3.5 运营期仪器的利用 152

6 港珠澳大桥沉管隧道试验研究案例 153

6.1 碎石垫层物理模型试验 153

6.1.1 试验概况 153

6.1.2 试验研究技术路线 155

6.1.3 试验装置及系统 155

6.1.4 试验情况介绍 158

6.1.5 小结 173

6.2 碎石基床纳淤试验 173

6.2.1 试验概况 173

6.2.2 试验设备 174

6.2.3 试验方法 178

6.2.4 试验结果 191

6.3 碎石基床稳定性试验 198

6.3.1 试验概况 198

6.3.2 试验方法 199

6.3.3 试验结果 202

6.4 抛石夯平试验 204

6.4.1 试验概况 204

6.4.2 试验流程 205

6.4.3 试验过程及效果 205

6.4.4 小结 216

6.5 深水水下载荷板试验 216

6.5.1 概况 216

6.5.2 试验内容及方法 217

6.5.3 试验结果 223

6.6 沉管节段足尺模型试验 225

6.6.1 试验概况 225

6.6.2 试验内容的确定 226

6.6.3 小尺寸模型试验 227

6.6.4 足尺模型试验 231

6.7 沉管节段接头抗剪机理试验 237

6.7.1 概况 237

6.7.2 摩擦力及其在工程中的应用 239

6.7.3 试验内容 248

6.7.4 匹配浇筑混凝土接触面摩擦系数测定 248

6.7.5 混凝土剪力键及摩擦协同抗剪机理试验研究 257

6.7.6 钢剪力棒及混凝土剪力键协同抗剪机理试验研究 281

6.8 节段接头连接件水密性、黏结性试验 288

6.8.1 试验概况 288

6.8.2 试验方法 289

6.8.3 试验结果 292

6.9 整体式副格振动下沉试验 294

6.9.1 试验概况 294

6.9.2 试验关键过程及现象 297

6.9.3 结构应力测试 304

6.9.4 动态测试结果 305

6.9.5 静态测试结果 308

6.9.6 榫槽静态主应力 311

6.9.7 副格模型试验 311

6.9.8 小结 312

6.9.9 日本钢管桩抽水试验 313

6.10 端封门圆弧板拉伸试验 317

6.10.1 试验概况 317

6.10.2 试验方法 318

6.11 标准180m管节浮运研究 320

6.11.1 概况 320

6.11.2 研究方法 321

参考文献 327

彩图 2100433B