海上SCP工法設(shè)計(jì)及施工手冊(cè)譯文樣本

海上擠密砂樁工法設(shè)計(jì)、施工手冊(cè)8月國(guó)土綜合建設(shè)株式會(huì)社(當(dāng)前AOMI建設(shè)株式會(huì)社)海上擠密砂樁工法設(shè)計(jì)施工手冊(cè)頁數(shù)總論1-1前言31-2開發(fā)經(jīng)委31-3施工辦法定位31-4施工辦法用途3設(shè)計(jì)2-1置換率和砂樁配備42-2以砂質(zhì)地基為對(duì)象設(shè)計(jì)6(1)普通設(shè)計(jì)辦法6(2)通過實(shí)驗(yàn)施工設(shè)計(jì)辦法102-3以粘性土地基為對(duì)象設(shè)計(jì)11(1)對(duì)于圓弧滑動(dòng)思考辦法12(2)對(duì)于滲壓沉陷量及固結(jié)速度思考辦法14(3)對(duì)于支持力思考辦法16(4)對(duì)于土壓思考辦法16(5)對(duì)于橫向地基反力系數(shù)思考辦法182-4因打入砂樁而引起地基鼓起及其對(duì)策19(1)隆起土量推測(cè)19(2)隆起形狀基準(zhǔn)20(3)隆起高度預(yù)測(cè)213．施工3-1施工使用船舶253-2施工辦法26(1)準(zhǔn)備工作26(2)樁定位辦法27(3)砂樁打入辦法28(4)施工記錄31(5)SCP潮位管理辦法33頁數(shù)3-3施工管理34(1)材料砂管理34(2)檢查鉆桿(Checkboring)管理374．積算4-1價(jià)格表制作順序384-2擠密砂裝船規(guī)格選定39(1)原則規(guī)格選定流程39(2)依照地基改良前端深度規(guī)格選定394-3原則船隊(duì)構(gòu)成404-4施工工程成本40(1)作業(yè)能力40(a)能力計(jì)算公式40(b)能力系數(shù)等41(c)平均隆起土推定公式42(d)設(shè)備運(yùn)營(yíng)費(fèi)42(2)價(jià)格表43(a)加固砂樁1天43(b)SCP船運(yùn)營(yíng)1套431．總論1-1前言在軟弱地基上面建設(shè)建筑設(shè)施前，如果沒有提前采用辦法話會(huì)產(chǎn)生下沉、變形及不穩(wěn)定狀況，建筑設(shè)施會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p壞，如果發(fā)生地震話，會(huì)引起液體化而破壞建筑設(shè)施。地基改良技術(shù)是為了提前克服這些想象而開發(fā)技術(shù)。其中，擠密砂樁(如下叫SCP)是在地基中制作大口徑加固砂樁，砂樁自身擁有較大抗剪阻力同步發(fā)揮排水效果壓緊粘土而增進(jìn)粘附力，通過這兩種效果增長(zhǎng)支撐力和防止滑動(dòng)破壞、抑制側(cè)向變位等提高地基穩(wěn)定性施工辦法。此外，通過砂樁應(yīng)力分擔(dān)效果，可以減少地基壓緊下沉量。本手冊(cè)為了提供應(yīng)進(jìn)行地基改良工程與海上SCP施工辦法設(shè)計(jì)、施工關(guān)于聯(lián)技術(shù)人員做參照，總結(jié)了設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量管理及積算內(nèi)容。1-2開發(fā)經(jīng)委SCP施工辦法是從1956年應(yīng)用，1960年開發(fā)了振動(dòng)式施工辦法，因而確立了作為陸上軟弱地基改良施工辦法。從1967年開始同步用于海上工程，到當(dāng)前成為最為廣泛使用地基改良施工辦法。1-3施工辦法定位地基改良施工辦法原理有置換、壓緊排水、加固、固結(jié)、加強(qiáng)等，SCP如前述是結(jié)合各種原理施工辦法，因而合用于砂土、粘土、有機(jī)土等幾乎所有種類土質(zhì)。1-4施工辦法用途圖1-1是通過過去施工事例整頓海上及陸上SCP施工辦法重要合用模式。在圖中記錄了置換率(as)范疇和改良目。圖1-1擠密砂樁施工辦法重要合用模式(圖中海表達(dá)海上工程、陸表達(dá)陸上工程。Kh是指橫向地基反力系數(shù))2．設(shè)計(jì)2-1置換率和砂樁布置置換率是將原地基設(shè)為1砂樁體積比例，是顯示改良限度常數(shù)。在前述圖1-1中顯示了每種合用模式置換范疇，砂土或是陸上粘土改良在0.3以內(nèi)，海底粘土范疇多數(shù)在0.3～0.8。砂樁按照正方形、三角形、＜形布置，這時(shí)置換率(as)按照如下公式闡明。正方形、＜形布置as=As/A=As/x2或是As/(x?×ｘ?)正三角形布置as=As/A=(√3/2)×(As/ｘ2)這里As是砂樁斷面面積、A是1根砂樁分擔(dān)面積(分擔(dān)面積)。圖2-1SCP樁布置砂樁斷面面積以海上工程粘土為對(duì)象時(shí)是從100到200cm(原則是160-200cm)，海上工程砂土為對(duì)象時(shí)是從80到120cm左右。這是施工機(jī)械能力和地基硬度等用經(jīng)驗(yàn)規(guī)定數(shù)值。此外，海上工程普通配備3連套管，為了可以同步施工3個(gè)砂樁，砂樁間距按照套管沉管間隔而定。每個(gè)作業(yè)船套管沉管間隔都不同，但是普通都在4.2m～6.4m之間以10cm間距移動(dòng)。因而，砂樁間距應(yīng)當(dāng)是將這些數(shù)據(jù)按照整數(shù)除去值(1.6m、1.7m、1.8m、1.9m、2.0m等)。表-2是砂樁徑為mm(砂樁斷面面積為3.14ｍ2)、1600mm(砂樁斷面面積為2.01ｍ2)時(shí)布置例。表2-1海上施工中砂樁布置例子(以粘土為對(duì)象)2-2以砂質(zhì)地基為對(duì)象設(shè)計(jì)圖2-2是用SCP施工辦法改良砂質(zhì)地基時(shí)基本思考辦法。從這里可以理解是向１＋e0(e0是原地基間隔比)體積地基中振動(dòng)壓入相稱于⊿e砂而進(jìn)行改良。因而，置換率如下。as=⊿e／(1＋e0)=(e0－e1)／(1+e0)這里e1是改良后地基間隔比對(duì)于砂質(zhì)地基SCP改良效果通慣用原則壓入實(shí)驗(yàn)值(N值)表達(dá)。改良后N值重要受改良前原地基N值(N0)和置換率as支配，除此之外還受原地基土質(zhì)顆粒大小分布、上覆壓力影響。這些受影響限度還沒有擬定評(píng)價(jià)辦法，但是如果砂粒在0.074μｍ如下含量高話，會(huì)減少改良效果，需要注意。圖2-2對(duì)于砂質(zhì)地基SCP改良原理(1)普通設(shè)計(jì)辦法圖2-3表達(dá)SCP施工辦法設(shè)計(jì)順序。提示順序中，某些陸上小規(guī)模工程無法充分調(diào)查土質(zhì)，這時(shí)可以參照按照既往施工業(yè)績(jī)而設(shè)計(jì)A、B方案，對(duì)于海上工程當(dāng)前重要采用C設(shè)計(jì)方案。辦法C特性是導(dǎo)入了通過細(xì)?；牧夹Ч麥p少率β｛⊿N／⊿N’＝（N?－N?）／（N?’―N?）｝。細(xì)?；鲩L(zhǎng)時(shí)β＜１，在STEP-4中計(jì)算N?’不不大于N?，因而需要大置換率。但是近來地集中細(xì)粒具有率增長(zhǎng)話，加固效果會(huì)減少，壓入砂樁時(shí)地基會(huì)隆起，因而個(gè)別細(xì)粒具有量高地基，有也許會(huì)發(fā)生不當(dāng)當(dāng)數(shù)值。辦法D如在圖2-5中提示，考慮到打入砂樁后地基變化，相連了體積變化率與細(xì)粒具有率Fc。這樣就可以對(duì)的評(píng)價(jià)e1及Dr1。圖2-5中Rc是有效加固系數(shù)，將這個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)定為細(xì)?；w積變化參數(shù)，改良后間隔比e1是：e1＝e0-Rc?（１＋e0）?asRc＝1.05-0.46?logFc圖2-3SCP砂質(zhì)地基設(shè)計(jì)辦法a.原地基N値N0與樁間N値N1關(guān)系ｂ.原地基N値N0與樁中心N値Nｐ關(guān)系ｃ粒徑?粒度與emax,emin關(guān)系ｄN-Dr-e關(guān)系圖図２－４SCP砂質(zhì)地基設(shè)計(jì)圖表図２－５有效擠密系數(shù)Rc想法因而，此后在進(jìn)行以砂質(zhì)地基為對(duì)象SCP設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)以辦法D為主流。（２）通過實(shí)驗(yàn)施工設(shè)計(jì)辦法但是，如果土質(zhì)中具有大量（不明確，粉砂具有量約為50%以上）粉砂時(shí)，最佳依照實(shí)驗(yàn)施工進(jìn)行設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)施工籌劃應(yīng)在研究間隙比擠密度并綜合判斷實(shí)際業(yè)績(jī)基本上制定。關(guān)于以細(xì)粒具有量多砂為對(duì)象進(jìn)行加固時(shí)砂樁配備等推測(cè)法，可參照?qǐng)D２－４、圖２－６和圖２－７?？梢砸勒毡磉_(dá)細(xì)粒成分多砂時(shí)e―Dr關(guān)系圖2-6所顯示實(shí)際數(shù)據(jù)以及圖2-4C圖、D圖進(jìn)行推定。作為N～Dr～σv’關(guān)系，可以使用如下所示maiyahofu建議公式。図２－６對(duì)于粉砂如下具有量改良后砂樁中間N值影響図２－７粉粒具有率Fc與ｅmax和emin關(guān)系使用以上關(guān)系可以計(jì)算出對(duì)改良目的N值需要壓入率。但是，由于所用N～Dr～σv’關(guān)系未考慮細(xì)粒影響，因而，用此辦法經(jīng)常得不到使用預(yù)測(cè)改良后N值那樣效果，因此把用此辦法得到N值作為大體原則，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)施工后再?zèng)Q定技術(shù)規(guī)格。２－３以粘土地基為對(duì)象設(shè)計(jì)以粘性土地基為對(duì)象SCP施工辦法，是在粘性土地基中按一定間隔和固定深度打入套管，把砂從套管中排到地下同步加固做成砂樁。如此做好砂樁與原地基粘性土所形成地基稱為復(fù)合地基。圖2-6表達(dá)了這個(gè)基本概念。復(fù)合地基特性是在打入砂樁上，集中了從周邊未改良地基來上方應(yīng)力。將此稱為砂樁應(yīng)力集中功能。同步還具備砂樁自身所有剪斷強(qiáng)度予以和因排水產(chǎn)生砂樁間粘性土壓密增進(jìn)等功能。如圖2-8中（a）公式所示，從垂直方向力平衡將應(yīng)力分擔(dān)比n和置換率as作為參數(shù)可以計(jì)算出砂樁應(yīng)力σsと和粘土應(yīng)力σc。這是考慮復(fù)合地基穩(wěn)定及沉降等狀況時(shí)主線。關(guān)于應(yīng)力分擔(dān)比（ｎ＝σs／σc），依照現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)逆解析成果看應(yīng)在大概1~5范疇內(nèi)。從以往施工案例進(jìn)行逆解析，得出原則應(yīng)力分擔(dān)比和內(nèi)部摩擦角如下：as≦0.4ｎ＝３φｓ＝３０°0.4≦as≦0.７ｎ＝２φｓ＝３０°as≧0.７ｎ＝１φｓ＝３５°大多在as≧0.７時(shí)完全排除應(yīng)力分擔(dān)，評(píng)價(jià)為與φ＝３０°相似砂質(zhì)地基。在改良粘性土地基時(shí)，由于在施工中在地基里打入了大量砂樁，使原地基土被強(qiáng)行地向橫方向及上方移動(dòng)，因而破壞了施工范疇及周邊地基，就有也許使這某些地基強(qiáng)度減少。因此，需要在事先研究原地基土層移動(dòng)與否會(huì)影響到既有與之相鄰構(gòu)造物。図２－８復(fù)合地基基本概念對(duì)于圓弧滑動(dòng)思考辦法涉及改良區(qū)域地基~構(gòu)造物類穩(wěn)定問題可以通過圓弧滑動(dòng)計(jì)算進(jìn)行研究，用SCP改良復(fù)合地基剪斷強(qiáng)度評(píng)價(jià)辦法在設(shè)計(jì)各個(gè)關(guān)于部門略有不同，當(dāng)前有時(shí)會(huì)分別使用。這也與SCP施工法在大范疇置換率使用，并且慣用設(shè)計(jì)辦法自身就有許多經(jīng)驗(yàn)方面因素關(guān)于。表2-2表達(dá)了圓弧滑動(dòng)計(jì)算時(shí)復(fù)合地基剪斷強(qiáng)度各種評(píng)價(jià)法。表中公式（3.7）是依照砂樁強(qiáng)度與粘性土強(qiáng)度合成后剪斷抗力理論，且使改良地基上荷載分散消除使用最多辦法。并且，依照公式（3.9）可以將復(fù)合地基作為有C和φ砂質(zhì)地基進(jìn)行計(jì)算，as合用于0.3以上復(fù)合地基。此外，公式（3.10）、公式（3.11）在as在0.7以上高置換率時(shí)改良地基設(shè)計(jì)中采用。在以往設(shè)計(jì)案例中雖然是低置換率時(shí)（as≦0.4）也多采用公式（3.7）進(jìn)行設(shè)計(jì)，只有很少狀況下采用公式（3.9）。雖然是在0.4≦as≦0.７狀況下大多也都采用公式（3.7），采用公式（3.11）案例有1/5左右。如果為as≧0.７，合用公式（3.10）、公式（3.11）。此外，上述應(yīng)力分擔(dān)比n包括在應(yīng)力集中系數(shù)μｓ和應(yīng)力低減系數(shù)μｃ之中。設(shè)定砂樁強(qiáng)度為砂樁內(nèi)部摩擦角φｓ，壓實(shí)產(chǎn)生強(qiáng)度增長(zhǎng)⊿ｃ包括在表2-2中。使用SCP施工法改良地基穩(wěn)定計(jì)算中，圓弧滑動(dòng)計(jì)算時(shí)大某些使用修正フェレニウス法。用修正フェレニウス法圓弧滑動(dòng)計(jì)算時(shí)，將地基和上部構(gòu)造物分割為幾塊，忽視分割片之間超靜定力，計(jì)算滑動(dòng)面上垂直應(yīng)力。即，只有作用于包括在分割片內(nèi)原地基上外力，才作用于通過度割片滑動(dòng)面垂直應(yīng)力。此計(jì)算辦法稱為切片法。另一方面，在實(shí)際地基中外力在某種限度上是分散。為了將此分散效果反映到滑動(dòng)計(jì)算中，使用計(jì)算地下應(yīng)力布辛涅斯克解求出滑動(dòng)面上任意位置垂直應(yīng)力增長(zhǎng)某些⊿σｚ，這種合用于修正フェレニウス法辦法稱為應(yīng)力分散法。SCP施工法圓弧滑動(dòng)計(jì)算中使用這個(gè)切片法和應(yīng)力分散法進(jìn)行計(jì)算。前面雖已談到在SCP施工法中粘性土地基在施工時(shí)粘性土運(yùn)動(dòng)，但是寫到這里為止普通設(shè)計(jì)大都沒有將其考慮進(jìn)去。這是由于隨著粘性土運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度減少在SCP施工后1~3個(gè)月左右即可以恢復(fù)。但是，如果在打入砂樁后立即建造構(gòu)造物，在設(shè)計(jì)時(shí)就需要考慮到強(qiáng)度減少。表２－２圓弧滑動(dòng)計(jì)算時(shí)SCP改良地基評(píng)價(jià)法對(duì)壓實(shí)沉降量和壓實(shí)速度思考辦法SCP施工法復(fù)合地基壓實(shí)計(jì)算在砂井狀況下也同樣進(jìn)行，但是為了使置換率更加穩(wěn)定且壓實(shí)在普通前期結(jié)束，對(duì)于在研究穩(wěn)定期決定置換率普通還要進(jìn)行壓實(shí)研究。同步，采用SCP施工法時(shí)由于有對(duì)砂樁應(yīng)力集中，與砂井狀況相比會(huì)減低沉降量且壓實(shí)速度有變化。ａ）壓實(shí)沉降量計(jì)算計(jì)算復(fù)合地基壓實(shí)沉降量概算辦法有幾種，這里記述是以mv法為基本辦法。未經(jīng)改良粘性土地基（原地基）壓實(shí)沉降量可用下式計(jì)算。Ｓ?＝ΣＨi?ｍｖi?σiここにＳ?：原地基壓實(shí)沉降量,Hi：i層壓實(shí)層壓ｍｖi：i層體積壓縮系數(shù),σi：i層平均壓實(shí)應(yīng)力改良地基時(shí)，粘性土某些所受應(yīng)力比平均應(yīng)力σi減低，考慮對(duì)砂樁應(yīng)力集中，為σi。因此改良地基壓實(shí)沉降量為如下公式。Ｓ?＝ΣＨi?ｍｖi‘?μｃ?σi這里，Ｓ?：改良地基壓實(shí)沉降量,Hi：i層壓實(shí)層壓：改良地基i層體積壓縮系數(shù)μｃ：改良地基i層應(yīng)力減低系數(shù)改良地基壓實(shí)沉降量與原地基壓實(shí)沉降量比為沉降減低系數(shù)β。β＝Ｓ?／Ｓ?＝ΣＨi?ｍｖi‘?μｃ?σi／ΣＨi?ｍｖi?σi在實(shí)際設(shè)計(jì)中可被看作同一地層粘性土地基狀況下，mv采用固定值，改良先后體積壓縮系數(shù)也不變化，并且假定μｃ在全層都同樣，那么即為β＝μｃβ為不大于1值。 依照上述推論，SCP改良地基可以通過砂樁應(yīng)力集中發(fā)揮沉降減低效果，沉降量可以在原地基壓實(shí)沉降量上乘以沉降減低系數(shù)而得出。Ｓ?＝Ｓ??μｃ圖2-9顯示是隨著依照現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)SCP打入沉降減低效果。依照?qǐng)D中（a），β可以顯示為下式。低置換改良時(shí)（as＜0.5）β＝μｃ＝１／｛1＋(n―1)｝高置換改良時(shí)（as≧0.5）β＝１－as圖中（b）表達(dá)此種狀況預(yù)測(cè)精度。由此可見偏差較大，上部施工時(shí)需要用沉降管理做覆蓋。図２－９ＳＣＰ沉降減低效果ｂ）壓實(shí)速度計(jì)算復(fù)合地基壓實(shí)時(shí)間通過計(jì)算，由穩(wěn)定計(jì)算置換率決定砂樁直徑、間隔、布置，用與砂井相似Ｂａｒｒｏｎ公式求得壓實(shí)度U通過時(shí)間關(guān)系。但是，SCP施工法改良地基壓實(shí)速度在置換率變大時(shí)，容易比用從原地基壓實(shí)實(shí)驗(yàn)求出壓實(shí)系數(shù)Ｃｖ0預(yù)測(cè)值慢。圖2-10是從實(shí)測(cè)沉降1小時(shí)曲線逆算出壓實(shí)系數(shù)Ｃｖｐ與壓實(shí)實(shí)驗(yàn)Ｃｖ0比置換率圖。As≧30％時(shí)為Ｃｖｐ／Ｃｖ0＝１/2～１/12，比實(shí)際壓實(shí)計(jì)算得出速度慢2~10倍。但是，隨著壓實(shí)進(jìn)行應(yīng)力分擔(dān)比增長(zhǎng)，原地基所受應(yīng)力會(huì)減少，因此有時(shí)SCP外表壓實(shí)也會(huì)變快。無論如何，應(yīng)當(dāng)考慮到隨著打入土層運(yùn)動(dòng)恢復(fù)等狀況，最佳在施工容許范疇內(nèi)放置1~3個(gè)月。図２－１０as―Ｃvs／Ｃvo關(guān)系對(duì)于支持力思考辦法SCP改良地基支持力計(jì)算重要用支持力公式辦法進(jìn)行。本公式分別計(jì)算砂和粘土支持力，是用置換率as平均化考慮辦法。(４）對(duì)于土壓思考辦法圖2-11表達(dá)是用于土壓減輕時(shí)SCP改良范疇基本思考辦法。并在圖中舉出了必要考慮四個(gè)項(xiàng)目。表2-3是對(duì)于SCP土壓慣用計(jì)算公式。但是由于受到土壓那樣水平力砂樁狀況尚有許多未知某些，因此在現(xiàn)階段最佳注意安全面設(shè)計(jì)，使用置換率較大（as≧0.4）技術(shù)規(guī)格，同步應(yīng)力分擔(dān)比也用1比較好。表中①和③為0.4≦as＜0.7中檔置換率，②是采用了as≧0.7高置換率。図２－１１用于樁土壓高造物SCP改良范疇思考辦法表２－３ＳＣＰ改良地基土壓慣用計(jì)算公式對(duì)于橫向地基反力系數(shù)思考辦法SCP改良地基Kh（橫向地基反力系數(shù)）計(jì)算辦法有如下所示二種思考辦法。前面公式（Ｋｈ＝――）是從各種原則等計(jì)算砂樁和粘性土K值，用as平均辦法。砂K值多從原則貫入實(shí)驗(yàn)值求得，但此時(shí)砂樁N值考慮為10~15。背面公式（ｋ＝――）是依照荷載實(shí)驗(yàn)作為Ｋ値（ｋ?）求出。計(jì)算時(shí)普通使用K值，因此需要用如下公式進(jìn)行換算。圖2-12所示為依照砂樁中LLT實(shí)驗(yàn)成果比K值。這是在前面2個(gè)公式里背面公式第1項(xiàng)依照。同步，同式第2項(xiàng)為一軸壓縮強(qiáng)度和比K值關(guān)系式（ｋ?＝5.116qu0.934）近似式。圖2-13所示為用此公式求得推定比K值和從實(shí)物樁水平荷載實(shí)驗(yàn)?zāi)嫠愠霰菿值，兩者在４５°線上成線，比較好一致了。另一方面，改良范疇深度達(dá)到π／β，寬度從１／β深度對(duì)垂直線將60°范疇覆蓋限度案例諸多。図２－１２依照ＬＬＴ實(shí)驗(yàn)求出砂樁比Ｋ値図２－１３推定比Ｋ値和實(shí)測(cè)Ｋ値比較上圖所示為SCPK值思考辦法，和土壓?jiǎn)栴}同樣，對(duì)于此問題議論也諸多，需要在合用狀況下考慮安全面設(shè)計(jì)。２－４因打入砂樁而引起地基隆起即期對(duì)策在以粘性土為對(duì)象SCP施工中，由于在施工時(shí)向粘性土地基打入大量砂樁，使得原地基土層被強(qiáng)行推向橫方向和上方向，導(dǎo)致施工范疇和周邊地基土層運(yùn)動(dòng)使地基強(qiáng)度減少。同步，這某些原地基土層移動(dòng)和套管內(nèi)多余砂向地表溢出，使地表產(chǎn)生隆起。近來對(duì)于此種狀況研究有所進(jìn)步，可以在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到隆起，并將其作為護(hù)岸來使用。使用隆起某些土層時(shí)施工是在打每一根砂樁之前測(cè)量海底面高度，打入砂樁時(shí)打到上端。隆起土量推測(cè)由于打入砂樁時(shí)隆起土量受到原地基條件、置換率、施工條件等諸多因素影響，建議使用依照以往實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)記錄推測(cè)辦法。設(shè)定隆起土量與砂樁設(shè)計(jì)投入砂量比為隆起率μ，如圖2-14所示，可用如下任意公式進(jìn)行推測(cè)。①μ＝0.316as―0.028Ｌ+0.036qu+0.700(r＝0.69)②μ＝2.803(１／Ｌ)+0.356as+0.112(r＝0.69)ここにas：置換率Ｌ：從海底面到砂樁下端深度（ｍ）ｑu：在Ｌ／３深度時(shí)原地基一軸壓縮強(qiáng)度（tf/m2）図２－１４對(duì)于隆起率重回帰分析結(jié)果（２）隆起形狀基準(zhǔn)隆起形狀因砂樁施工條件（打入方向、與否與改良區(qū)域相鄰等）會(huì)受到非常不同影響。打入方向影響，普通向一種方向打入砂樁話改良范疇中央會(huì)偏于最大隆起高度位置。用改良幅B及改良深度L向一種方向打入時(shí)隆起土形狀，如圖2-15(a)所示，最大隆起高度以Hmax、改良范疇前端隆起高度以H1、后端隆起高度以H2、產(chǎn)生最大隆起點(diǎn)和改良中心距離以X、前方隆起范疇以?1及后方隆起范疇以?2表達(dá)。在這里使用作為H1及Hmax比α1或是α2、X和B/2比β及隆起范疇發(fā)生角度θ1及θ2就能將隆起形狀作為無次元化體現(xiàn)。從以往施工成果或是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)成果判斷，此形狀原則為θ1=60°、θ1=45°、α1=0.85、α1=0.40及β=0.7左右。普通被采用施工模式除了上述(a)之外，尚有單推向2個(gè)方向重復(fù)交叉施工(b)及從橫斷面中央向2個(gè)方向施工(c)。無論是向2個(gè)方向交叉打入或是2個(gè)方向分打，只要考慮為向1個(gè)方向重復(fù)打入，同前述關(guān)于形狀系數(shù)及后述最大隆起高度Mmax預(yù)測(cè)成果一起可以預(yù)測(cè)隆起形狀。受打入方向影響，砂樁向一種方向打入話顯示最大隆起高度位置會(huì)比改良范疇中央偏離。用改良寬度B及改良深度L向一種方向打入時(shí)隆起土形狀如圖2-15(a)所示，最大隆起高度以Hmax、改良范疇前端隆起高度以H1、后端隆起高度以H2、最大隆起點(diǎn)和改良中心距離以X、前方隆起范疇以?1及后方隆起范疇以?2表達(dá)。打設(shè)方向による影響としては、砂杭を一方向に打設(shè)すると改良範(fàn)囲の中央よりも最大盛り上がり高さを示す位置が打設(shè)方向にずれるのが普通です。改良幅Ｂ及び改良深さＬで一方向に打設(shè)する場(chǎng)合の盛り上がり土の形狀は、図２－１５の（a）に示すように、最大盛り上がり高さＨmax?改良範(fàn)囲前端の盛り上がり高さＨ1?後端の盛り上がり高さＨ2?最大盛り上がりの生じる地點(diǎn)と改良中心の距離ｘ?前方盛り上がり範(fàn)囲?１及び後方盛り上がり範(fàn)囲?2で表します。ここでＨ1又はＨ2とＨmaxの比であるα1又はα2、ｘとＢ／２の比β並びに盛り上がり範(fàn)囲の発生角度θ1及びθ2を用いると、盛り上がり形狀を無次元化して表現(xiàn)できます。既往の施工結(jié)果や現(xiàn)地実験結(jié)果から判斷すると、この形狀に関しては、θ1＝６０°?θ2＝４５°?α1＝0.85?α2＝0.40及びβ＝0.7限度が目安となります。普通、採(cǎi)用される施工パターンは、上記（a）の她、片押しを二方向に交互に繰り返す場(chǎng)合同（ｂ）及び橫斷面中央から二方向に打ち分けて施工する場(chǎng)合同（ｃ）と大別されます。二方向交互打設(shè)又は二方向打ち分けも、一方向打設(shè)の重ねあわせであると考えれば、前述の形狀に関する係數(shù)及び後述する最大盛り上り高さＭmaxの予測(cè)結(jié)果と併せて盛り上がり形狀を予測(cè)できることとなります。圖2-15打入方式和隆起土形狀(3)隆起高度預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)隆起高度有2種辦法。1種是如在(1)中所述，隆起率推定公式和在(2)中所述將隆起土形狀和各個(gè)部位隆起高度或是平均隆起高度組合起來推定辦法。如果計(jì)算如用圖2-16所示隆起模式圖計(jì)算隆起高度話，如下頁。図２－１６盛り上がり模式図上記模式図では盛り上がりが平均して発生するとしていますが、実際の盛り上がり形狀は、図２－１５で示したように砂杭の打設(shè)方向に影響され均一では無いので形狀に併せて詳細(xì)に検討する必要があります。盛り上がり高さを推定するもう１つの辦法は、盛り上がり率の予測(cè)と同様に事例から直接に統(tǒng)計(jì)な推定式を?qū)Гい七\(yùn)用する辦法です。図２－１７に最大盛り上がり高さに対する重回帰分析結(jié)果を示し、図２－１８に平均盛り上がり高さに対する重回帰分析結(jié)果を示します。図２－１７最大盛り上がり高さに対する重回帰分析結(jié)果図２－１８平均盛り上がり高さに対する重回帰分析結(jié)果また、大規(guī)模なSCP打設(shè)に伴う隆起形狀を左右する條件として①SCP打設(shè)方向、②SCP打設(shè)地盤の周辺の拘束條件を考慮し、実際の先行施工區(qū)域での隆起率を観測(cè)し、その観測(cè)値を運(yùn)用し、後に施工される?yún)^(qū)域の隆起地盤形狀を?qū)澫螭趣筏咳卧市螤钣铚y(cè)辦法も提案されています。すなわち、図２－１９に示すようにSCP打設(shè)方向,打設(shè)拘束條件によって６ケースの基本モデルを作成し、これらのモデルを重ね合わせることによりSCP打設(shè)全體の隆起地盤形狀の推定を行う辦法です。図２－１９隆起地盤形狀検討のための基本ブロック（交互打設(shè)片押し方式）３．施工海上ＳＣＰ施工法大體有３種。圖３－１分別展示了幾種施工辦法順序。圖中（a）為重復(fù)拔起、打下套管從而建造砂樁施工辦法。（b）套管前端安裝有水壓汽缸，通過小范疇往復(fù)拔起、打下，完畢砂樁建造。（ｃ）套管前端安裝有振動(dòng)器，通過振動(dòng)器不斷排出砂土，從而達(dá)到緊固目。我公司在三種施工辦法中均有諸多業(yè)績(jī)，在此以最常用（a）拔起、打下緊固式施工辦法為例進(jìn)行闡明。圖３－１各ＳＣＰ施工法施工順序

３－１施工使用船舶表３－１為ＳＣＰ施工時(shí)一種１船組構(gòu)成。表３－１船組構(gòu)成一覽表船種船名規(guī)格數(shù)量備注擠密打樁船3連裝1ＳＣＰ施工揚(yáng)錨船30t吊1交通船D700PS1警備船15.0t級(jí)1砂供應(yīng)船１依照ガット船（狹水道船）運(yùn)營(yíng)狀況，也許需要ガット船（狹水道船）499～699t級(jí)1運(yùn)進(jìn)材料拖船3,000～4,000ps1進(jìn)浮現(xiàn)場(chǎng)階段SEP臺(tái)船10m×10m1檢測(cè)鉆探概略圖如圖３－２所示。圖３－２船組構(gòu)成圖

圖３－３為表３－１中擠密打樁船外觀圖。此外，前表中砂料供應(yīng)船，依照負(fù)責(zé)運(yùn)砂ガット船（狹水道船）運(yùn)營(yíng)模式必要配備。砂料供應(yīng)船為帶起重設(shè)備駁船，有時(shí)也使用ガット船（狹水道船）。圖３－３擠密打樁船外觀圖３－２施工辦法（１）準(zhǔn)備工作①各種手續(xù)實(shí)行本工程前，應(yīng)先向有關(guān)政府機(jī)構(gòu)及其她有關(guān)某些進(jìn)行申請(qǐng)并提交申請(qǐng)書等。②基本測(cè)量實(shí)行本工程前，設(shè)立本工程必要測(cè)量點(diǎn)，進(jìn)行測(cè)量點(diǎn)水準(zhǔn)測(cè)量及基準(zhǔn)測(cè)量。此外，基準(zhǔn)測(cè)量成果應(yīng)整頓并提交。

設(shè)立預(yù)定測(cè)點(diǎn)一覽測(cè)點(diǎn)用途GPS固定局用測(cè)點(diǎn)SCP船定位用(GPS固定局用系統(tǒng)機(jī)器設(shè)立)船體檢査用測(cè)點(diǎn)①SCP船定位系統(tǒng)精度確認(rèn)用(經(jīng)緯儀設(shè)立)船體檢査用測(cè)點(diǎn)②〃暫時(shí)B.M潮位儀數(shù)據(jù)確認(rèn)用③潮位儀設(shè)立以基本測(cè)量設(shè)立暫時(shí)B.M為基準(zhǔn)，設(shè)立潮位儀。④砂樁布置及使用砂量選用施工前，制作砂樁布置圖，砂樁布置及形狀尺寸、使用砂量應(yīng)得到監(jiān)督員承認(rèn)。⑤材料確認(rèn)施工前，進(jìn)行篩選實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)不大于泥砂細(xì)砂具有率。此外，對(duì)每一種所選用石砂地均應(yīng)提交樣本及實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并得到監(jiān)督員承認(rèn)。（２）樁定位辦法使用GPS定位系統(tǒng)進(jìn)行擠密砂樁船定位。GPS系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)態(tài)精密測(cè)量GPS(7400msi)實(shí)時(shí)???????功能，高密度測(cè)定擠密砂樁船位置、方位，在擠密砂樁船顯示屏上顯示與籌劃位置誤差量，并記錄打設(shè)位置。在擠密砂樁船操作室中，依照顯示屏上顯示遠(yuǎn)程操作卷纜機(jī)，誘導(dǎo)擠密砂樁船到達(dá)籌劃位置。圖３－４GPS作業(yè)船定位系統(tǒng)概略圖

（３）砂樁打設(shè)辦法緊固砂樁打設(shè)流程如下。下頁為緊固砂樁施工流程圖。圖３－５打設(shè)流程圖通過圖３－４闡明圖３－３中⑥～⑧所述ＳＣＰ建造原理。如圖所示，拔起時(shí)用砂面計(jì)確認(rèn)拔起了與相稱與建成砂樁長(zhǎng)（lｓ）砂，然后，按照所設(shè)定高度打下套管，建成砂樁。運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)砂量和設(shè)計(jì)中投入砂量之比稱為砂補(bǔ)貼率。這包括了振動(dòng)加固時(shí)產(chǎn)生體積變化和施工中損失等。砂補(bǔ)貼率在少上施工中約為1.4~1.45左右。振動(dòng)加固時(shí)產(chǎn)生體積變化率如圖３－６所示，分為振動(dòng)導(dǎo)致套管內(nèi)體積變化率Rv1和擴(kuò)徑加固時(shí)體積變化率Rv2兩種。因使用材料、施工條件等有所不同，但大體上Rv1為1.3左右，Rv2為1.0～1.05左右。圖３－６SCP施工理念（ｌｓ普通為１ｍ）

（４）施工記錄ＳＣＰ施工中核心是在所選定深度中投入所需砂量。因而，施工中應(yīng)不斷確認(rèn)套管前端深度和套管內(nèi)砂面高度。檢測(cè)套管前端深度裝置稱為深度計(jì)（ＧＬ計(jì)），檢測(cè)砂面高度裝置稱為砂面計(jì)（ＳＬ計(jì)）。圖３－７顯示了管理儀器系統(tǒng)圖。由這些裝置所檢測(cè)到記錄被送到橋梁上安裝自動(dòng)記錄儀，自動(dòng)進(jìn)行記錄。圖３－７管理儀器系統(tǒng)圖圖３－８展示了如何進(jìn)行施工記錄。施工中，用拔起套管時(shí)砂排出量（ΣＳＬ＝ＳＬ１－ＳＬ２）除以砂樁橫斷面積及套管內(nèi)斷面面積之比（Ａｓ／Ａｉｃ參看圖３－６），得到砂樁高度，依照這個(gè)高度將套管打下。圖３－８施工記錄舉例（５）ＳＣＰ船潮位管理辦法潮位管理通過安裝潮位情報(bào)管理裝置、采用其測(cè)量值來進(jìn)行。此外，安裝位置處設(shè)立基準(zhǔn)點(diǎn)，事先還應(yīng)通過與自動(dòng)潮位儀測(cè)量比較進(jìn)行校正。圖３－９潮位傳播系統(tǒng)概略圖

３－３施工管理表３－２為施工前、施工中、施工后所進(jìn)行施工管理。表中所示為普通管理，此外還可進(jìn)行砂樁垂直度管理、打設(shè)時(shí)粘土混亂及恢復(fù)狀況查看、以及砂樁徑測(cè)量等。表３－２中所示調(diào)查項(xiàng)目依照規(guī)定必要保證。例如，施工后為測(cè)量上漲量，深淺測(cè)量必要涵蓋上漲量影響范疇，在改良區(qū)域端到樁長(zhǎng)1.5～2.0倍范疇內(nèi)進(jìn)行等等。此外，補(bǔ)充如下兩點(diǎn)。表３－２海上ＳＣＰ施工中重要施工管理（１）砂料管理①使用材料質(zhì)量ＳＣＰ使用材料為0.074μｍ如下細(xì)砂較少且施工中不對(duì)砂土進(jìn)行細(xì)化砂料。圖３－１０為使用砂料普通實(shí)用范疇。所用砂料為細(xì)砂含量在3—5%如下、最大粒徑40～50ｍｍ如下砂料。但是，如果在本地?zé)o法低價(jià)買屆時(shí)，可進(jìn)行強(qiáng)度、施工性有關(guān)實(shí)驗(yàn)，將成果反映到設(shè)計(jì)、施工中，從而謀求解決。在不但愿浮現(xiàn)泥水效果高置換（as＝７０％以上）中，有時(shí)使用粉砂具有率在１０％左右材料。但無論何種狀況下，都必要保證所選定材料質(zhì)量，因而施工過程中，每2,000?最佳進(jìn)行一次粒度實(shí)驗(yàn)。

圖３－１１ＳＣＰ砂樁材料粒徑業(yè)績(jī)范疇②砂量管理用打下方式工法進(jìn)行緊固砂樁建造時(shí)，通過拔起套管，排出以先端套管外徑φ1,219mm建造1m規(guī)格砂樁時(shí)所需要砂量長(zhǎng)度，然后將套管打下到1m外，從而擴(kuò)大直徑。此處以1mφ2,000套管內(nèi)排出砂量長(zhǎng)度（SL）計(jì)算（φ2,000mmφ2,000mm1m砂樁砂量(V)，規(guī)定使用砂量＝3.14(m3/m)×補(bǔ)貼率(1.35)≒4.239(m3/m)拔起套管時(shí)套管內(nèi)