本课题以提升我国桥隧转换人工岛建设创新能力和技术竞争力、促进交通行业技术进步为目标，针对外海厚软基条件下人工岛建设的重大工程技术问题，开展有关设计方法、施工技术、施工装备的研究，形成一系列具有自主知识产权的创新成果，提升我国桥隧转换人工岛工程设计、施工和管理的技术水平，为港珠澳大桥工程科学、合理、安全、环保、优质建成提供强有力的技术支撑。 
        以港珠澳大桥工程为背景，通过系统的理论分析、模型试验现场测试、工程试验等，研究建立海上挤密砂桩加固深厚软土地基的设计与施工技术，研制专用设备，分析人工岛沉降，分析深基坑荷载、稳定性以及施工与监控技术，开发有关软件，形成有关标准。具体内容如下： 
        （1）挤密砂桩复合地基承载力和沉降变形设计计算方法研究  
        开展离心模型实验，结合经典的地基承载力计算理论进行计算、对比和分析，研究挤密砂桩（SCP）复合地基的设计参数，提出挤密砂桩复合地基承载力和沉降变形计算方法。  
        （2）人工岛沉降变形研究  
        通过理论计算、数值分析以及工程现场监测，研究分析人工岛整体沉降变形以及关键施工工况的变形，建立人工岛沉降变形计算模型。 
        （3）海上挤密砂桩（SCP）施工设备及施工参数研究 
        针对港珠澳大桥工程所处的外海自然条件、水深条件和软土地基分布情况，研制海上挤密砂桩专用施工设备与工艺，开展工程试验，研究建立挤密砂桩（SCP）施工参数计算方法，研究施工过程中及加固后的成桩质量检测技术，对加固效果进行检测验证，形成完整的施工工法。 
        （4）开发海上挤密砂桩（SCP）复合地基设计计算软件 
        在挤密砂桩复合地基设计计算理论的基础上，针对海上地基加固的整体现状，开发海上挤密砂桩（SCP）复合地基承载力与沉降变形分析软件，支撑工程设计。 
        （5）编制《海上挤密砂桩（SCP）设计与施工指南》 
       在挤密砂桩复合地基设计与施工技术研究成果的基础上，总结提炼有关成果，开展国内外技术调研，编制《海上挤密砂桩（SCP）设计与施工指南》，为现行国家与行业技术标准提供必要的补充。 
        （6）离岸海上人工岛深基坑支护水土压力计算理论之荷载确定方法 
        开展现场测试，结合经典的水土压力计算理论进行计算、对比、分析，研究海上人工岛深基坑支护结构上作用荷载形式及取值原则，提出海上人工岛深基坑支护结构上作用荷载计算方法。 
        （7）离岸海上人工岛深基坑支护结构稳定性研究 
        基于前期成果、国内外经验和后期补勘岩土参数，根据离岸人工岛深基坑支护设计和施工方案，对支护结构进行全施工过程的动态稳定性分析，对控制工况进行多方法验证计算，根据监测结果反哺修正计算方法和核心参数。 
        （8）离岸海上人工岛深基坑渗流分析及止水技术研究 
        针对桥隧转换人工岛的特定基坑支护结构形式及地层特征，建立东西人工岛合理可靠的渗流分析数值计算模型，研究人工岛深基坑的涌水量和抗浮托稳定性及对应的渗控技术。 
        （9）离岸海上人工岛深基坑施工关键技术研究 
        开展深基坑支护结构施工工艺、二次止水结构施工工艺和岛隧转换段关键施工工艺研究。 
        （10）离岸海上人工岛深基坑监控技术研究 
        为使海上人工岛深基坑工程做到验证理论、优化设计、信息化施工、确保安全，研究复杂环境下监测仪器埋设、保护及量测技术。 

挤密砂桩离心模型制备与埋线

   挤密砂桩离心模型制备与埋线

挤密砂桩复合地基设计软件界面