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JTS157-2019 水下挤密砂桩设计与施工规程及条文说明简介：

JTS157-2019《水下挤密砂桩设计与施工规程》是由中国交通运输部公路局发布的一份技术标准，该规程主要针对水下挤密砂桩的施工过程进行了详细的规定和指导。水下挤密砂桩是一种主要用于软土地基处理的施工方法，通过将砂桩打入地下，形成一道连续的砂质结构，以此提高地基的承载能力和稳定性。

该规程的主要内容包括但不限于以下几个方面：

1. 地基条件分析：对施工区域的地质、水文、气候等因素进行评估，确定砂桩的施工参数。

2. 设计要求：规定了砂桩的直径、长度、间距、挤密度等设计参数，以及施工工艺和质量控制标准。

3. 施工方法：详细描述了水下挤密砂桩的施工流程，包括桩机的选择、施工技术、桩的打入深度和速度等。

4. 安全与环保：强调了施工过程中的安全防护措施，以及对环境影响的控制和减少。

5. 质量验收：规定了砂桩施工后的验收标准和方法。

6. 条文说明：对规程中的关键词、术语和专业术语进行了解释，帮助施工人员理解和执行。

总的来说，JTS157-2019《水下挤密砂桩设计与施工规程》是指导水下挤密砂桩施工活动的技术依据，旨在确保工程质量，保障施工安全，提高工程效益。

JTS157-2019 水下挤密砂桩设计与施工规程及条文说明部分内容预览：

册》（《打良施法設計施》 算得到的结果与根据《水运工程地基设计规范》（JTS147一2017）计算得到的结 近。因此推荐采用现行行业标准《水运工程地基设计规范》（JTS147）的计算方法 本《挤密砂桩设计与施工手册》中挤密砂桩复合地基承载力f见式（4.2）~式（4.4）

式中f.一挤密砂桩复合地基承载力特征值（kPa）； f砂土地基承载力特征值（kPa)； f黏土地基承载力特征值（kPa):

《中小学体育器材和场地 第17部分：跳高架 GB/T 19851.17-2007》fa=mfas fac = 1 ·C·N F. 11 .b..N F 2

图4.1承载力系数与内摩擦角之间的关系

水下挤密砂桩设计与施工规程（JTS157—2019）

西人工岛救援码头沉箱沉降计算结果与实际结果对比

港珠澳大桥岛隧工程东人工岛救援码头表层沉降计算结果与实际监测结果对比

沉降折减法—复合模量法—应力修正法—米实测推算最终沉降

图4.5东人工岛救援码头沉箱沉降计算结果与实际结果对比图

上海洋山深水港区三期工程工作船码头表层沉降计算结果与实际监

海洋山深水港区三期工程工作船码头表层沉降计算结果与实际监测结果对比见

水下挤密砂桩设计与施工规程（JTS157—2019）

而Cvo是从试验室得到的固结系数，可以看出固结时间的延迟随着置换率的增大而变 大。在海上工程中，置换率不小于30%时，C/Cvm=0.5~0.1。

图4.7挤密砂桩沉降折减比β与置换率m的关系图

挤密砂桩反复扩径成桩使桩间土强度降低，当抛右堤等构筑物快速加载过程中须考 虑桩间土尤其是加固区以外土体强度的降低防止复合地基发生圆弧滑动破坏。由于挤密 砂桩加快排水固结作用桩间土强度恢复时间较快，一般需要1个月~3个月恢复时间， 加固区以外土体强度恢复时间较长

4.2.7工程经验表明，挤密砂桩施工振动对土体扰动会产生土体强度降低，施工顺序 合理与否会对稳定性产生影响，挤密砂桩施工一般采用间隔跳打方式。

4.3.1本条的规定与《建筑地基处理技术规范》（JGJ79一2012）中沉管砂石桩桩间 距确定方法一致。 对加固粉土及砂土地基的挤密砂桩，日本《挤密砂桩设计与施工手册》（《打房L 施法設計施》中采用以下方法 确定置换率及桩的布置形式： （1）当没有经验数据时利用式（4.5）~式（4.7）计算挤密砂桩置换率，利用 式（4.8)和式（4.9)计算桩间距。

水下挤密砂桩设计与施工规程（JTS157一2019）

式（4.5）。 当计算得到的置换率m<0.2时，置换率应取0.2。 （3）当工程场地具有挤密砂桩设计及施工经验且具备原状地基标贯击数N。、挤密 砂桩加固后地基标贯击数N1、细粒含量F。、置换率m等数据时，式（4.5）和 式（4.10）中k值应根据上述实测数据计算得到

（4）除以上方法外，也采用标贯击数与孔隙比关系的确定方法，共有4种。其中 考虑了原状土细粒含量且应用较广的方法如下： ①从现场勘察确定原始地基的N值（N。），根据上部结构的条件或抗震液化要求确 定设计加固后的N值（N，）； ②用下列方程由细颗粒含量F。来估算emax（粉土或砂土的最大孔隙比），emin（粉 土或砂士的最小孔隙比）：

(4.13) (4. 14)

=0.02F。+1.0 =0.008F。+0.6

式中F。一一粒径小于75μm的细颗粒含量。 ③在以下公式中代入原始地基的N值（N。）及竖向应力α（kPa）来计算相对密 实度D。和eo：

N 100 Ov + 70

4.15 (4.16)

③将N，代入第③步中的公式计算对应于N，的e,值； 1+eo ③根据置换率m确定挤密砂桩间距

5.1.1软土地基加固区域的原泥面高程测量目的是为避免水下挤密砂桩施工过程中对 原泥面的破坏，并与高置换率水下挤密砂桩施工后泥面隆起情况进行比对。过程中一般 采用重锤测量水深等方式测量泥面高程并记录，校核施工前泥面测量高程。 5.1.4水下挤密砂桩施工需要确保砂桩桩底高程的准确性，采用卫星定位系统提供高 程数据，以实时修正水面高程变化引起的桩套管高程的变动。 5.1.5根据工程经验，水下挤密砂桩在黏性土地基加固中加固置换率大于50%时，桩 间土被大直径砂桩挤出，会造成明显的泥面隆起T∕CBDA 8-2017 室内装饰装修工程人造石材应用技术规程，因此本条规定宜在施工过程中对泥面 隆起进行监测。 5.1.7挤密砂桩施工除了满足常规环保要求外，一些特定水域还对施工噪声等环境保 护有特殊要求。在港珠澳大桥工程建设所在水域存在白海豚自然保护区，对水下噪声要 求较高。经测试，在水下挤密砂桩施工半径220m处白海豚可以感知打桩噪声，但不会 被噪声伤害，因此对施工区域白海豚保护的主要方法为噪声驱赶法。考虑到附近过往船 只会增加噪声，因此将安全的驱赶半径增大为400m。施工前，利用专用船舶采用不规 则变速绕施工水域400m范围内行驶，发出不规则噪声，促使中华白海豚逃离至砂桩施 工水域400m外。砂桩船施工时先开动船舶上产生噪声较小的设备，产生对白海豚示警 的噪声，之后正常施工。

5.2.1通过工艺试验确认成桩可行性，主要验证设备性能是否与加固区域的地质情况 相适应，尤其是加固范围内存在硬土夹层、砂层或碎石垫层时，比较重要的影响因素是 振动锤性能。在施工中采用与地质情况相适应的振动锤能够保证水下挤密砂桩的施工质 量及效率。

5.3.2挤密砂桩船设备布置如图5.1所示，其配置的测量定位系统一般由卫星接收机、 打桩定位软件、移船绞车、锚及锚缆等构成；成桩系统一般由锤绞车、振动锤、进料 斗、桩套管、端部等构成；供砂系统一般由储料仓、输砂皮带、计量料斗、提升斗等构 成；供气系统一般由空压机、储气罐、供气管路及相关阀组组成；监控系统一般由桩套 管底高程监测系统、管内砂面顶高程监测系统、各相关传感器及监控软件等组成

水下挤密砂桩设计与施工规程（JTS157—2019

GB∕T 11787-2007 聚酯复丝绳索图5.1水下挤密砂桩船设备组成及布置示意图

5.4.2在桩套管进入泥面前进行管内排水的目的是防止投入的砂料在振动状态下发生 液化。 5.4.3桩套管内泥柱如果过长会导致需要更长时间进行排泥操作，从而影响施工质量 与效率，因此本条规定要控制桩套管内泥柱长度。 5.4.4桩套管内排泥所需的空气压力与桩套管底部的水土压力有关，当入土较浅时， 容易因水土压力较小而导致管内砂料大量涌出和浅层土扰动。根据洋山深水港、港珠澳 大桥岛隧工程经验，当排泥位置在人土深度大于5m时，可以得到较好的控制。 5.4.5当遇硬土层时桩套管的沉管速率与振动锤能量有关。洋山深水港工程采用 200kW振动锤，沉管速率的控制标准为持续10s内贯入速率不大于0.38m/min；港珠澳 大桥岛隧工程采用500kW振动锤，沉管速率的控制标准为持续10s内贯入速率不大于 1m/min，且桩套管底高程与设计桩底高程差值不大于3m。 5.4.6在成桩过程中控制桩套管上拔速率的目的是使桩套管内砂料均匀排出，防止桩 套管内砂料全部或大量排出。根据洋山深水港、港珠澳大桥岛隧工程的施工经验，确定 桩套管上拔速度控制在1m/min~2m/min之间，不大于3m/min 5.4.8在硬土层中盲目扩径会造成设备受损。港珠澳大桥岛隧工程经试验确定采用持 续1min内回打扩径的桩套管的下沉速率不大于0.2m/min作为回打扩径终止依据，满

5.4.9一个成桩循环包括一个拉拨和一个回打过程，工程经验表明，成桩质量与成桩 循环的高度和侧向土压力密切相关，当每个成桩循环的高度不大于1m时，可较好地控 制成桩质量；当接近泥面时，由于桩套管周边土体侧压力降低和桩套管拉拔高度的限 制，需要适当降低每循环的高度，达到降低桩套管内压力控制难度和排砂控制难度的目 的，避免控制不当造成的桩套管内砂大量排出。 5.4.10通过桩套管底高程监测系统、管内砂面顶高程监测系统可建立桩套管运行参数 与下砂量参数的对应关系，调整桩套管拉拔速度和桩套管内压力，使下砂率符合设计要 求，是保证水下挤密砂桩成桩质量的核心。 5.4.14桩位水平偏差一般通过卫星定位系统逐件检查，桩套管垂直度偏差一般通过吊