擠密砂樁加固外海深厚軟土沉管隧道基礎(chǔ)

何洪濤，李建宇，林佑高，王坤

（中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，廣東 廣州 510230）

0 引言

擠密砂樁（Sand Compaction Pile，簡稱SCP）工法是一種通過振動將粗粒料（通常為砂）用樁管壓入軟弱地基中，并反復(fù)向下擠壓使得砂樁擴徑，使其周圍地基發(fā)生側(cè)向擠壓而地基變得密實的地基加固方法[1]。這種工法通過將高強度的密實砂樁與軟弱地基結(jié)合形成復(fù)合地基，有減小沉降、促進排水固結(jié)、增大地基整體剛度、增加滑動阻力、提高地基承載力及側(cè)向變形的作用，達到地基改良的目的[1-6]。

擠密砂樁工法適用于大部分砂性土地基和黏性土地基。根據(jù)工作場地的不同，分為陸上擠密砂樁工法和海上擠密砂樁工法。陸上擠密砂樁工法一般用于堤壩、堆場及建筑物基礎(chǔ)，而海上擠密砂樁一般應(yīng)用于防波堤、護岸及碼頭[2-4]。相比于陸上擠密砂樁工法，海上擠密砂樁工法加固黏性土地基可形成直徑約1.6～2.0 m、置換率在30%～80%范圍的大直徑高置換率擠密砂樁，且處理深度可達水下70 m左右[1]，能有效處理海底深部軟弱土層。目前，海上擠密砂樁工法已經(jīng)成功應(yīng)用在港珠澳大橋島隧工程沉管隧道基礎(chǔ)工程[7-12]，文章主要針對擠密砂樁工法處理沉管隧道基礎(chǔ)軟弱黏性土地基的加固機理、設(shè)計方法、處理效果進行闡述。

1 擠密砂樁加固黏性土地基機理

1.1 基本原理

擠密砂樁在黏性土地基形成的樁體與周圍的樁間黏性土形成復(fù)合地基，在荷載作用下，復(fù)合地基中樁體與樁間土共同承載上部結(jié)構(gòu)傳遞的荷載[1]，基本原理見圖1?！?br>