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摘要:用松木桩处理软基是一种取材容易、造价成本较低、施工技术简便的地基处理方法。松木桩处理软基不受雨天的影响,进度快,事宜工期紧的工程。在一定的地质、施工环境中,松木桩处理软基不失为一种有效的手段。
关键词: 松木桩; 软土地基;设计施工
中图分类号:S611文献标识码: A
前言:软基处理的方法有很多,如粉喷桩、换填、抛石及灌注桩等,实际中可根据情况进行选择。软基地基是一种不良地基,由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性较高和透水性很小等特性,因此在软土地基上修建建筑物,必须重视地基变形和稳定问题。松木富含松脂,防腐能力良好。古谚语有“水上千年杉,水下万年松”之说,采用木桩对软土地基进行处理时,一般都选用松木桩。作为一种古老的地基处理方法,松木桩以其取材容易、施工技术简单易行、造价较低的优点在软土地基厚度较浅的工程上获得广泛的应用。目前针对软弱地基的不同构成有很多的处理方法,本文结合作者多年的工程实践,对松木桩处理软弱地基的问题作一些浅析,以供参考。
一、工程概况
某游艇会水利工程施工主要为新建内港池岸壁一期岸壁、过水箱涵及重力式挡土墙等项目。挡土墙高程▽-3.0~▽1.0。根据地质资料,工程地质剖面由上而下由素填土、淤泥质粉质粘土夹砂、粉砂混淤泥质土,该区域土具高含水量、易触变等特性,属力学性质差、具高压缩性地基土层。当时曾考虑用搅拌桩或者混凝土短桩等方法处理,经技术经济比较确定了松木桩的处理方案。
二、松木桩挡土墙地基处理设计
(1) 本工程中短木桩用作挤密桩按下式设计:
S=0.95d√(1+e0)/(e0-e1)
n=A/AP
S――桩的间距(m)
d――桩径(m)
e0――挤密前土的天然孔隙比
e1――挤密后作要求达到的孔隙比,可按地基所需的承载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》附录五附表5-3或5-4确定
n――每m2桩的根数
A――每m2地基所需挤密桩面积,A=(e0-e1)/(1+e0)
AP――单桩横截面积(m2)
在设计中,当桩端有硬壳层存在时,可作为端承桩,按下式计算:
Pa=Ψα[σ]A-----------------(a)
Pa――单桩承载力
Ψ―――纵向弯曲系数,与桩间土质有关,一般可取1
α―――桩材料的应力折减系数,木桩取0.5
[σ]――桩材料的容许压力,kPa
本实例中综合挡墙自重及可能增加机械重量总值2300KN。选③层为桩端持力层,地基土的容许承载力经综合分析后取值130kPa,基础埋深1.5米,经计算基础尺寸为2.5*4.2m2。持力层埋藏较浅,因而采用端承桩设计。根据(a)式,当以松木为材料,桩直径为15cm时,[σ]为2773.4kPa
Pa=1*0.5*2773.4*(0.15/2)2*π=24.5KN/根
每平方米所需桩数为
n=2300/(2.5*4.2*24.5)=8.94根/m2
实取9根/m2
桩的布置按梅花形,桩基间距为50cm
(2) 松木桩平面及挡墙断面布置
桩孔的布置應尽量减少未挤密的空白面积,桩孔宜按等边三角形排列,经计算取桩间距0.5m可满足承载力要求。平面布置形式见下图一:
为使挡墙基底受力均匀,以及协调变形的需要,桩顶加铺80cm厚级配碎石加土工格栅作垫层。松木桩挡墙断面见图二:
三、松木桩的施工方法
压松木桩前先进行试桩,以调整机械参数,和确定施工桩长,为大面积施工提供相关数据,确保工程质量。试桩可以采用挖掘机进行,施工前应该参看地质纵断,再探明软土层厚度,在基底周边及中心处,每隔一定距离,试桩探明软土层厚度,以便于选定施工桩长,一般不宜短于2.5m。
压松木桩前,先清除基地以下淤泥,使基础顶面大致平整。松木桩间距50cm,梅花形布置。压桩前先由人扶桩就位,由挖斗轻按至桩入土自稳,然后人离开,由挖掘机下按压桩,预留桩头15~20cm。清挖打桩时挤出的烂泥,然后用级配碎石回填,一般厚度为80cm,保证基础不包桩头,使之受力均匀。为施工时达到良好的效果,打桩时必须由基 底四周往内圈施打,以取得良好的挤密效果。对于地质复杂地段,应采取检测措施进行稳定监测。
最后取土样做土工试验,或用长杆贯入仪验证处理后地基的实际承载能力是否满足设计要求。施工完成后,进行沉降观测,验收完成一年后观测无明显沉降,结构稳定安全,表明处理效果很好。
参考文献:
[1] 顾晓鲁.地基与基础(第三版)[M]. 北京:中国建筑工业出版社.2003
[2] 卢国源.松木桩处理软基的设计与施工[J].北京:现代企业文化.2009.
[3]中国建筑科学研究院.建筑地基处理技术规范JGJ79-2002[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[4]中华人民共和国建筑部.建筑地基基础设计规范GB50007-2002[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
关键词: 松木桩; 软土地基;设计施工
中图分类号:S611文献标识码: A
前言:软基处理的方法有很多,如粉喷桩、换填、抛石及灌注桩等,实际中可根据情况进行选择。软基地基是一种不良地基,由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性较高和透水性很小等特性,因此在软土地基上修建建筑物,必须重视地基变形和稳定问题。松木富含松脂,防腐能力良好。古谚语有“水上千年杉,水下万年松”之说,采用木桩对软土地基进行处理时,一般都选用松木桩。作为一种古老的地基处理方法,松木桩以其取材容易、施工技术简单易行、造价较低的优点在软土地基厚度较浅的工程上获得广泛的应用。目前针对软弱地基的不同构成有很多的处理方法,本文结合作者多年的工程实践,对松木桩处理软弱地基的问题作一些浅析,以供参考。
一、工程概况
某游艇会水利工程施工主要为新建内港池岸壁一期岸壁、过水箱涵及重力式挡土墙等项目。挡土墙高程▽-3.0~▽1.0。根据地质资料,工程地质剖面由上而下由素填土、淤泥质粉质粘土夹砂、粉砂混淤泥质土,该区域土具高含水量、易触变等特性,属力学性质差、具高压缩性地基土层。当时曾考虑用搅拌桩或者混凝土短桩等方法处理,经技术经济比较确定了松木桩的处理方案。
二、松木桩挡土墙地基处理设计
(1) 本工程中短木桩用作挤密桩按下式设计:
S=0.95d√(1+e0)/(e0-e1)
n=A/AP
S――桩的间距(m)
d――桩径(m)
e0――挤密前土的天然孔隙比
e1――挤密后作要求达到的孔隙比,可按地基所需的承载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》附录五附表5-3或5-4确定
n――每m2桩的根数
A――每m2地基所需挤密桩面积,A=(e0-e1)/(1+e0)
AP――单桩横截面积(m2)
在设计中,当桩端有硬壳层存在时,可作为端承桩,按下式计算:
Pa=Ψα[σ]A-----------------(a)
Pa――单桩承载力
Ψ―――纵向弯曲系数,与桩间土质有关,一般可取1
α―――桩材料的应力折减系数,木桩取0.5
[σ]――桩材料的容许压力,kPa
本实例中综合挡墙自重及可能增加机械重量总值2300KN。选③层为桩端持力层,地基土的容许承载力经综合分析后取值130kPa,基础埋深1.5米,经计算基础尺寸为2.5*4.2m2。持力层埋藏较浅,因而采用端承桩设计。根据(a)式,当以松木为材料,桩直径为15cm时,[σ]为2773.4kPa
Pa=1*0.5*2773.4*(0.15/2)2*π=24.5KN/根
每平方米所需桩数为
n=2300/(2.5*4.2*24.5)=8.94根/m2
实取9根/m2
桩的布置按梅花形,桩基间距为50cm
(2) 松木桩平面及挡墙断面布置
桩孔的布置應尽量减少未挤密的空白面积,桩孔宜按等边三角形排列,经计算取桩间距0.5m可满足承载力要求。平面布置形式见下图一:
为使挡墙基底受力均匀,以及协调变形的需要,桩顶加铺80cm厚级配碎石加土工格栅作垫层。松木桩挡墙断面见图二:
三、松木桩的施工方法
压松木桩前先进行试桩,以调整机械参数,和确定施工桩长,为大面积施工提供相关数据,确保工程质量。试桩可以采用挖掘机进行,施工前应该参看地质纵断,再探明软土层厚度,在基底周边及中心处,每隔一定距离,试桩探明软土层厚度,以便于选定施工桩长,一般不宜短于2.5m。
压松木桩前,先清除基地以下淤泥,使基础顶面大致平整。松木桩间距50cm,梅花形布置。压桩前先由人扶桩就位,由挖斗轻按至桩入土自稳,然后人离开,由挖掘机下按压桩,预留桩头15~20cm。清挖打桩时挤出的烂泥,然后用级配碎石回填,一般厚度为80cm,保证基础不包桩头,使之受力均匀。为施工时达到良好的效果,打桩时必须由基 底四周往内圈施打,以取得良好的挤密效果。对于地质复杂地段,应采取检测措施进行稳定监测。
最后取土样做土工试验,或用长杆贯入仪验证处理后地基的实际承载能力是否满足设计要求。施工完成后,进行沉降观测,验收完成一年后观测无明显沉降,结构稳定安全,表明处理效果很好。
参考文献:
[1] 顾晓鲁.地基与基础(第三版)[M]. 北京:中国建筑工业出版社.2003
[2] 卢国源.松木桩处理软基的设计与施工[J].北京:现代企业文化.2009.
[3]中国建筑科学研究院.建筑地基处理技术规范JGJ79-2002[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[4]中华人民共和国建筑部.建筑地基基础设计规范GB50007-2002[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.