松木桩处理通道软弱基础的应用

2024-04-21

松木桩处理通道软弱基础的应用(精选5篇)

篇1:松木桩处理通道软弱基础的应用

松木桩处理通道软弱基础的应用

作者:叶发太(江西省公路桥梁工程局,江西 南昌 330009)

发布时间: 2008-12-16 摘要:文章简要叙述了松木桩处理盖板通道基础的工程实践,阐述了该方法的经济性、适用范围、效果及可行性,将为同类工程的施工提供一些借鉴。

关键词:软基处理;松木桩设计;经济分析比较

软基处理一直是建筑业面临的难题,尤其对于修建高速公路来讲,在一项工程中时常会遇到多种软基,且情况也更为复杂多变。软基的处理方法有很多,如粉喷桩、换填、抛石以及灌注桩等,实际中可根据情况进行选择。在参加武吉高速B7标施工时,采用打松木桩的方法来处理涵洞软基取得了很好的效果,现简单介绍如下,或许对其他工程有借鉴的价值。武吉高速B段是一条山区高速,地形复杂,地质结构变化大,通道、涵洞较多,大部分涵洞通道均位于山谷间,基础大部为多年冲积形成,地下水位高。现以 K113+425 处2-4m × 3.5m盖板涵为例,介绍一下松木桩处理软基的工程实践。此涵的地质结构为: 0--3.5m 为软塑状淤质粘土,3.5 — 5.0m 为砂砾石层,5.0 — 12.4m 为强风化花岗岩,经分析将持力层选在第二层砂砾石层。

一、松木桩设计论证

由于本例持力层较浅,故松木桩作为端承桩,按下式计算:

Pa=Ψα[σ]A?

式中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

本实例中设计要求地基承载力为350KPa,本例中持力层埋藏较浅,因而采用端承桩设1。根据上式,当以松木为材料,桩直径为20cm时,[σ]为2773.4kPa,单桩承载力为 Pa=1*0.5*2773.4*(0.2/2)2*π=43.56KN/根? 每平方米所需桩数为? n=950/(2.6*2.9*24.5)=5.14根/m2? 实取5根/m2? 该工程的桩基底面积为210m2,所需桩数:?210*5=1050根? 桩的布置按梅花形,布置示意图如下:?

全部打桩完毕后,清理掉因打桩而挤上的淤泥,使桩顶外露40cm,然后铺设40cm砂砾,然后再做涵洞整体式基础。

二、施工工艺流程图

三、施工过程

??? 1.打试桩并确定桩长沿涵洞轴线方向每 5m 打一根试桩,因涵长为 49.74m,所以选试桩10根。桩位示意见图3。

地质报告显示淤泥深度为 3.5m,为确保试桩成功,决定采用长 4.5m 直径 20cm 的松木桩。

2.松木桩的制作

(1)大端直径≥ 20cm,且外形直顺光圆;

(2)小端削成 30cm 长的尖头,利于打人持力层;

(3)待准备好总桩数 80 %以上的桩时,调入挖掘机进行打桩施工,避免挖掘机待桩窝工;

(4)将备好的桩按不同尺寸及其使用区域分别就位,为打桩做好准备;

(5)严禁使用沙杆等其他木材代替松木。

3.挖掘机打桩流程

(1)挖掘机就位;

(2)选择正确桩长的松木桩,并扶正松木桩,桩位按间距 150cm 梅花状布置;

(3)将挖掘机的挖斗倒过来扣压桩至软基中;

(4)按压稳定后,用挖斗背面击打桩头,直到没有明显打人量为止,确保松木桩垂直打人持力层;

(5)严格控制桩的密度,确保软基的处理效果。

4.锯平桩头

(1)根据涵洞基础底高程控制锯平桩头后的标高。

(2)桩头应离淤泥顶面 0.4m 左右,其中 0.4m回填砂砾。

5.桩间回填砂砾

作为涵洞基础,回填40 cm 厚砂砾,通过其与松木桩之间的嵌挤作用,能较好地将基础砼与淤泥隔开来,使基础砼不会因淤泥的影响而降低强度。经过上述方法处理后,即可进行常规的涵洞基础施工了。

四、经济分析比较

方案一:采用清淤换填,换填深度至少为2米,换填方量为:造价为经济方面 17.5 万元,费用较高。施工时正值雨季,会有大量淤泥重新淤满基坑,并且无法为清淤提供可行便道。

方案二:若用砼桩,经济方面 18.3 万元,费用最高,周期长,工期不允许。

方案三:打松木桩,2776 根× 25 元/根 =6.94 万元。由于涵位上长年流水,且正值春季江西多雨季节,其他方案的设备、材料进场十分困难,再加上工期提前了 12 个月,同时山区松树资源十分丰富,又较便宜,可就地取材,减少了工程量,经比选后决定采用方案三。

五、结语

一般软基厚度小于 5m 时使用松木桩处理较为理想。桩的材料必须用松木,因为松木中含有大量的松脂,可以很好地防止地下水和细菌的侵蚀,所谓“水浸万年松”就是这个道理。由于当地松树资源十分丰富,价格也很便宜,这也符合就地取材的原则。松木桩处理软基不受雨天的影响,进度快,工作量小,适宜抢工期。现该涵洞已完工一年有余,经观察没有明显沉降,效果较好。由此可见,打松木桩不失为一种处理软基的有效手段。

参考文献

[1]冯守中.公路软基处理新技术[M].北京:人民交通出版社,2008.

[2]JTJ017-96,公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2007

篇2:松木桩处理通道软弱基础的应用

广州市水务规划勘测设计研究院

刘君洪 2015年6月

随着社会的发展,科技的不断进步,复合桩基处理方式越来越丰富,松木桩基础则由于其环保性问题运用在逐步减少。但在沿海地区,由于松木桩具有水泡万年不腐、造价低廉、施工方便、运输容易、工期短、适应性强等特点,往往在地基应力要求不高,尤其在淤泥、淤泥质土的基础处理中成为最优选方案。然而,翻阅各规范,在松木桩基础设计方面则没有相应的计算方法,诸如碎石桩、水泥搅拌桩、高压喷射注浆桩、刚性桩等均有对应的设计计算方法。笔者根据工程经验采用水泥搅拌桩复合地基计算方法进行初步设计计算,再根据现场荷载试验对相应参数进行校对,供广大业界同仁参考。

某沿海地区堤岸整治工程,地基容许承载力特征值不小于100kpa,勘察资料揭示基础层土质从上至下依次为淤泥质土、细砂、粉质粘土,承载力特征值分别为45、100、180kpa,其中淤泥层深度6~8m。根据地质情况,基础处理方式可选用水泥搅拌桩、松木桩等进行处理。就经济性,施工难易程度,适应性而言,两者均较为合适。但由于工程工期要求极高,水泥搅拌桩成桩待凝时间较长,对工期影响较大。最终决定采用松木桩进行基础处理的方案,松木桩桩长6m,尾径80mm,并在施工前进行现场荷载试验。

松木桩基础处理设计方案采用《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011水泥搅拌桩复合地基计算方法:

单桩竖向承载力特征值取下两式计算值的小值:

RaUpqsiliqpAp;RafcuAp

in式中:

fcu—桩身抗拉强度平均值(kPa),取松木顺纹抗拉强度8500kPa; η—桩身强度折减系数,取1;

up—桩的周长,取平均桩径100mm,Up=0.314m; n—桩长范围内所划分的土层数,n=1;

qsi—桩周第i层土的侧阻力特征值,淤泥层qs1=6~12kPa(《广东省地基处理技术规范》); qp—桩端地基土未经修正的承载力特征值,kPa,取qp=45kPa; α—桩端天然地基土的承载力折减系数,取α=0.7。复合地基承载力:

fspkm式中:

Ra(1m)fskAP

fspk——复合地基承载力特征值,kPa;

m——面积置换率;

Ra——单桩竖向承载力特征值,kPa;

AP——桩端截面积,0.00785m2;

——桩间土承载力折减系数,0.5~0.9; fsk——桩间土承载力特征值,取45kpa。

由单桩竖向承载力特征值公式不难看出,由于松木桩桩径较小,桩端土层承载力较低,松木桩工作原理为偏向于摩擦桩。式中对单桩竖向承载力影响最大的可变参数取值为土层侧阻力特征值qsi,规范参考值:淤泥为4-7kpa,淤泥质土为6~12kpa。本文暂取8kpa计算,Ra=15.32KN。

根据复合地基承载力公式可见,承载力由桩和桩间土两部分组成。其中桩间土承载力折减系数为经验值,取值范围较大,该值对计算的地基承载力影响较大,本处暂取0.8计算。经试算,桩距450mm矩形布置,复合地基承载力特征值为105kpa。

现场地基载荷试验:

试验采用地基平板载荷试验,试验荷载每一级按220/8Kpa的荷载(22.3KN)加载,第一级为两倍。承压板边长为0.9m×0.9m,底板铺设5mm中粗砂找平。选取工程3个不同位置进行试验,结果如下:

试验点1试验加载到245KN时,P-s曲线出现明显拐点,达到结束试验标准。破坏前一级荷载为222.7KN,地基承载力极限值为274KPa,P-s曲线无比例界限,地基承载力特征值取极限值的一半为137KPa。

试验点2试验加载到201KN时,P-s曲线出现明显拐点,达到结束试验标准。破坏前一级荷载为159KN,地基承载力极限值为220KPa,P-s曲线无比例界限,地基承载力特征值取极限值的一半为110KPa。

试验点3试验加载到223KN时,P-s曲线出现明显拐点,达到结束试验标准。破坏前一级荷载为179KN,地基承载力极限值为247KPa,P-s曲线无比例界限,地基承载力特征值取极限值的一半为123.5KPa。

试验点1 P-S曲线图

试验点2 P-S曲线图

试验点3 P-S曲线图

从试验结果可以看出,荷载试验承载力结果略高于水泥搅拌桩复合地基承载力计算结果,两者相差不大。根据松木桩的工作原理,采用搅拌桩计算公式具有一定代表性。在经验参数取值方面,在初步设计时,可根据当地土质实际情况,结合工程经验取值,由以上结果可见,笔者的取值并不算保守,承载力计算值相对保守。工程实施时根据载荷试验进行确定。

松木桩作为传统的基础处理方式,其高强度且密度小,弹、韧性好,可承受一定冲击作用;其吸湿性及湿胀干缩性,在吸水后体积膨胀,对桩间土有一定挤密作用,同时增大摩擦作用,这是其他刚性桩无法替代的;其“水下千年松”的特有防腐性,在软基处理,特别是淤泥、淤泥质土的基础处理中具有很好的适应性。但松木桩由于桩长限制(一般不长于6m),处理深度受限;处理深度限制同时也限制其处理承载力,根据笔者经验,一般适用于不高于130KPa的部位。松木桩在使用时应注意以下几点:

1、松木桩为“原木”,不用剥皮,不要锯成别的形状,如对半锯成半圆状,以免后期桩身强烈弯曲变形,失去作用。

2、切忌将“松木桩”推广成更笔直,桩长可达更长的“杉木桩”或其他桩。因为大部分常见木材是忌水的,在水中将会快速变黑、变形和腐烂,杉木尤其如此。

3、施工时要考虑到松木桩所能承受的沉桩冲击力,沉桩冲击能控制在300kg.m以内;太大会破坏桩体。

篇3:松木桩在涵闸软基处理中的应用

关键词:堤防工程,涵闸基础,松木桩,工艺要求

在最近几年的堤防工程施工中, 大量软土地基涵闸的新建, 使得软基处理变得越来越受重视, 在我省沿海地区广泛分布着海相沉积的深厚软土, 软土地基的地质条件一般比较差、承载力低, 其地基常为呈流、软塑性状态的淤泥, 极易产生不均匀沉降、堤身塌陷和滑移, 给涵闸基础工程的施工带来许多困难。软弱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很小等特性, 因此在软土地基上修建建筑物, 必须重视地基的变形和稳定问题。在软弱土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足施工要求的问题, 因而常常需要采取措施, 进行地基处理。处理的目的是要提高软弱地基的强度, 保证地基的稳定, 降低软弱土的压缩性, 减少基础的沉降和不均匀沉降。本文结合近几年在软土地基处兴建涵闸的施工情况, 经比较分析, 初步推荐经济合理的松木桩处理技术, 以供业内同行日后在进行类似工程的施工控制时能起到一定的参考价值。

1 工程概况

茂名市茂港区城区防洪工程的任务为:以完善城市防洪 (潮) 、排涝体系为主, 结合城市发展、环境美化、旅游景观、生态保护等综合整治工程。茂港区城区防洪工程等级为III等, 主要建筑物级别为3级, 次要建筑物为4级, 临时性建筑物为5级, 防洪 (潮) 标准为5~20年一遇。挡潮堤防长度为20.576km。琼凡河防洪堤堤防长度为6.12km, 13座排水涵闸。

1.1 工程地质

地貌单元上属海成地貌, 受海水的冲蚀和堆积作用而成, 钻孔深度范围内揭露的地层为第四系海相冲积砂土层。 (大堤, 水闸) 场地土类别:属中软, Ⅲ类场地土。地震烈度属Ⅶ度区。

1.2 主要项目工程量

本工程施工内容包括:挡水工程、观测工程、挡潮堤防工程 (20.576km) 、琼凡河堤防整治工程 (6.12km) 、涵闸工程 (12座) 和临时工程 (临时施工道路及临时房屋建筑工程) 。

1.3 工程主要施工难点

1.3.1 涵闸软基处理:

涵闸部位5-6米深均为海潮淤泥, 基础开挖时, 挖掘机无法正常站立, 开挖困难, 并且开挖时周边的淤泥不断涌来, 难以完成基坑的开挖, 后采用加打松木桩进行基础处理, 松木桩长4.0米, 尾径10厘米, 间距300*300毫米, 填上30厘米中砂, 再浇筑混凝土垫层, 预留一定的桩头埋在混凝土垫层里。

1.3.2

部分海堤基础建在海砂上, 海砂相对较细, 风干后较为松散, 不宜直接在干海砂上, 要进行灌水密实后再作为海堤基础。

2 松木桩施工

在确定本项工程软土地基方式之前, 我们认真进行了工程地质勘察和土工试验。只有查清土层和土质的情况, 才能正确地进行方案选定。此外, 必须从场地的土层和土质的特点出发, 对地基情况、施工及使用等方面进行综合考虑, 通过方案比较、合理地选择地基处理方案。一般软土厚度小于5m时较为适宜用松木桩处理, 为了便于打桩, 桩长不宜超过4m。作端承桩时, 为了保证桩尖能进入持力层, 上部可先开挖至基础的埋深后再打桩。桩的材料必须用松木, 因松木含有丰富的松脂, 这些松脂能很好地防止地下水和细菌对其的腐蚀, 价格也较为便宜。松木桩适宜在地下水以下工作, 对于地下水位变化幅度较大或地下水具有较强腐蚀性的地区, 不宜使用松木桩。

2.1 施工工艺流程

2.2 松木桩制作

(1) 松木桩选用桩头直径为Φ200, 尾径为Φ120的。 (2) 原木树皮应削除, 并砍去突出部分, 不需要抛光, 划出桩中轴线, 锯平桩头。 (3) 做好松木桩的防腐处理

2.3 施工控制要点

2.3.1 沉锤开始时将锤提到桩架顶部, 待插好桩后轻落在桩顶上, 再检查桩帽、桩锤与桩的中轴线是否一致, 如有偏差及时调整。

2.3.2 一般开锤时, 坠锤落锤不宜超过0.5米。开始正常沉桩时, 应一次到位, 不得中途停顿, 以免土恢复后难以下臣。

2.3.3 沉桩完成时停锤标准:原则上要求桩的入土深度和贯入度均应符合设计规定 (即“双控”标准) , 若达到“双控”标准确有困难时, 可采用下列方法进行处理: (1) 设计桩尖标高处为一般粘性土层时, 由于桩的贯入度变化不大, 难以利用贯入度变化判断桩尖是否进入设计土层, 可采用桩尖标高为控制。沉桩后桩顶标高允许偏差为±10cm。 (2) 设计桩尖标高处为硬塑性状态粘土层时, 沉桩贯入度与一般粘性土层有时显不同, 当桩尖已达到设计标高, 贯入度较大, 且设计贯入度又有要求时, 尖继续锤击, 使桩尖贯入度接近设计贯入度, 以保征桩尖已进入硬土层, 但继续下沉的深度一般不超过1m。当桩尖距设计标高较大而贯入度较小, 且沉桩困难时, 采用贯入度控制为主, 标高作为校核。 (3) 设计桩尖标高处为中密或密实砂土层、风化岩层时, 因硬层起伏不一, 施工中无法单独用标高控制, 则以贯入度控制, 则以贯入度控制为主, 标高作为校核。当贯入度已达控制贯入度, 桩尖标高未达到设计标高时, 应继续锤击10cm, 其平均贯入度不大于控制贯入度, 且桩尖距设计标高不超过1~2m;沉桩不能满足上述要求时, 应与有关单位研究处理。 (4) 沉好一根桩后, 应立即进行检查, 确认桩身无问题后, 才移动桩架。

2.4 施工注意问题

2.4.1 锤击时宜“重锤低击”。锤重、落距低可以延长锤击接触时间, 从而降低锤的冲击应力, 而且重锤低击比轻锤高速冲击效率也高。

2.4.2 锤与桩帽、桩帽与桩之间的垫层 (即锤垫与桩垫) 要仔细安放, 要有适宜厚度。桩垫采用12cm厚水泥袋纸或7.5-10cm厚的松木比较适宜。在锤击过程中须及时修理锤垫更换桩垫, 避免桩头引起很大的压应力。桩帽不应紧密固定在桩头上, 以免引起桩弯矩和扭矩的传递。

2.4.3 不得采用大能量的锤击施工, 特别是桩尖进入硬层, 贯入度变小时容易造成桩头和桩身损伤。

2.4.4 锤击沉桩下沉过程中, 当桩穿过软土层后突然进入硬层时, 要发生大的压应力 (岩石更甚) ;当桩穿过硬土层后突然进入软土层时, 会产生大的拉应力。须注意观察, 严格操作, 否则会打坏桩。

2.4.5 锤击时要注意桩顶的压应力、桩身的拉应力以及桩身的压曲, 其计算方法风第三节桩的设计。

2.4.6 锤击时要注意桩的疲劳。当锤击次数越多、锤击频率越高, 桩的强度降低越大, 损伤的可能性也越大。因此需要控制的锤击次数。锤击控制次数。

2.4.7 沉桩复打

对发生“假极限”、“吸入”现象的桩应进行复打。

“假极限”是指桩在饱和的细、中、粗砂中连续锤击下沉时, 使流动的砂紧密夹实于桩的周围, 妨碍土中水分沿桩上升, 在桩尖下形成水压很大的“水垫”, 使桩产生暂时的极大贯入阻力;在休止一定时间后阻力就下降。“吸入”是指桩在粘土中连续锤击时, 由于土的渗透系数小, 桩周围的土不能渗透扩散, 而沿桩身向上挤出, 形成周围的润滑套, 使桩周围的摩擦力大为减少;在休止一定时间后, 桩周土摩擦力恢复而增大。

3 结束语

由上述工程实例可知, 采用短木桩进行处理软弱地基处理时, 具有施工方便、经济效益明显的优点, 它可避免大量的土方开挖, 因而在松木资源较为丰富的地区, 用松木桩处理软弱地基在经济和技术上是可行的, 它不失为一种处理软弱地基的有效手段

参考文献

[1]某水闸重建工程软基处理经验及教训.广东水利水电2003.

篇4:松木桩处理通道软弱基础的应用

园林构筑物是建造在园林和城市绿化地段内供人们游憩或观赏用的建筑物, 常见的有楼台、舫、阁、轩、榭、廊、亭等。近年来由于越来越多的展园、主题公园以及地产景观的兴建, 大量的园林构筑在软土地基上建造。本文通过实例并结合园林构筑的特点对松木桩处理园林构筑软土地基进行探讨, 供类似工程参考。

1 园林构筑物与软弱土

1.1 园林构筑物特点

园林构筑体量宁小勿大, 多为多层构筑物, 单柱荷载不大。园林构筑布局上依形就势, 自然山水中的特点, 造成大量的园林构筑兴建在堆土上, 河岸边或是水中。地基常会遇到软弱土层。软弱土作为构造物的地基有许多不利因素, 必须进行处理。

1.2 软弱土

软弱土是指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其它高压缩性土。软弱土地基的种类很多, 按成因一般可分为人工填土类地基, 海相、河流相和湖相沉积而成的含淤泥质粘土类地基, 各种山前冲积、洪积相所形成的夹卵石、漂石的粘土类地基。复杂的成因造成了软弱土在物理力学性能上的复杂性。软弱土的共同特点是承载力低、压缩性高, 必须经过处理后方能作为建筑基础持力层。

2 松木桩

2.1 松木桩

松木桩作为一种古老的基础, 曾被广泛应用于古建筑中。直到上世纪末, 随着新型建筑材料的出现, 建筑体量和高度的不断增加才逐渐被混凝土桩所取代。但松木桩在园林构筑物这类低矮、轻型的建筑小品的地基处理中不应被遗忘。松木桩以其取材容易, 施工工艺简单, 造价低, 工期快而被采用。松木桩常采用直径100~180mm, 长度4~6m的松木打入地基土内, 以提高地基土的承载力。松木桩用于处理软弱土层较薄, 厚度小于5m时, 效果较好。

目前我国现行的规范中尚未明确松木桩复合基础的设计方法。本文通过一观景水榭的设计实例 (如图1) 对松木桩复合基础的设计进行归纳, 供类似工程参考。

本工程为两层钢筋混凝土结构水榭, 采用柱下条形基础。按fak=150k Pa设计。基础回填土厚2.3m, 淤泥厚3.1m左右。木桩呈矩形布置, 处理范围为基础外缘各扩大一排桩。桩端进入粉质粘土约1.5m。为保证桩与桩间土共同受力, 形成复合基础, 在桩顶部和基础间压填600mm厚砾砂。

(尺寸单位:mm)

2.1.1 松木桩单桩承载力计算

近似选用《建筑地基处理技术规范》中复合桩基的单桩坚向承载力特征值计算公式:

式中:Ra——单桩坚向承载力特征值 (k N) ;

up——桩的周长 (m) ;

n——桩长范围内所划分的土层数;

qsi、qp——桩周第i层土的侧阻力、桩端阻力特征值 (k Pa) , 可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 5007有关规定确定;

li——第i层土的厚度 (m) ;

AP——桩的截面积 (m2) 。

Ra=3.14×0.15× (0.6×12+3.1×5+1.5×25) +0.25×3.14×0.15×0.15×1500=54.84k N

2.1.2 桩身承载力容许值计算

根据桩身材料强度确定桩身承载力容许值时, 可采用下式计算:

式中:η——折减系数, 一般取0.33;

[fc]木——桩身顺纹受压或承压容许应力 (k Pa) ;本工程采用松木, [fc]木=12MPa;

Ra=0.33×12000×0.25×3.14×0.15×0.15=69.94k N。

2.2 松木桩复合地基承载力特征值按下式估算

式中:fsak——复合地基承载力特征值 (k Pa) ;

m——面积置换率;

Ra——单桩坚向承载力特征值取2.1.1与2.1.2条中Ra最小值;

β——桩间土承载力折减系数, 反映桩间土共同作用的程度, 取1时表示桩土共同承载, 取0时表示桩间土不参与承载;宜按地区经验取值, 如无经验时可取0.5~0.9, 天然地基承载力较大时取大值;fsk——处理后桩间土承载力特征值 (k Pa) 取值宜按当地经验, 如无经验时, 可取天然地基承载力特征值

面积置换率按下式计算:

式中:d——松木桩直径 (m) ;

de——等效影响面积直径 (m) , 等边三角形布置时,

de=1.05ls, 正方形布置时de=1.13ls;ls为桩间距;

本例中松木桩为Φ150mm, 间距500mm正方形布置, Ra取最小值54.84k N;β取为0.5。因基底填土厚为0.3m, 本例fsk按淤泥取, fsk=40k Pa。

de=1.13×0.5=0.565。

m=0.152/0.5652=0.070

fsak=0.070×54.84/ (0.25×3.14×0.15×0.15) +0.5 (1-0.070) ×40=217.37+18.6=236k Pa>150k Pa

2.3 松木桩施工

松木桩一般采用梅花型或正方形布置, 桩间距离不宜小于3倍桩径, 一般为500~700mm。松木桩采用打入方式施工。根据打入方法不同, 一般分为人工打木桩和机械打木桩。常用的打桩机械有手摇卷扬机和柴油打桩机, 液压挖掘机亦经常用于打木桩。用液压挖掘机打木桩时需2人扶桩就位, 将挖斗倒过来扣压木桩, 将木桩压入地基一定深度自稳, 扶桩人走开, 由挖掘机将松木桩压下去, 一般3~5min打一根松木桩, 工效较高。为使挤密效果好, 提高地基承载力, 打桩时宜从基底四周往内施打。打完桩后应按设计高程锯平桩头, 清挖桩间挤出土。在桩顶铺设20~30cm厚砂砾褥垫层, 并加以压实, 然后再浇筑垫层基础混凝土。木桩还有一条要求就是防腐, 一般采用涂沥青的方法。

按上述设计、施工完成后经过1年多的监测观察, 水榭构筑没有发生沉降及位移。说明采用松木桩处理软土地基效果良好。

3 松木桩的经济性分析

软土地基的松木桩处理技术根据预算定额, 以及相关工程实践, 胸径150mm, 长6m的松木桩, 每根桩工料费比用120mm×120mm的6m钢筋混凝土预制短桩节约造价75%左右, 比用换填垫层法则节约造价55%左右。另外因建筑紧连湖边, 地下水位高, 使得基础大开挖及换填施工难度增大, 无疑会增大施工成本及风险。因此松木桩处理软土地基方案在经济比较方面具有优势。

4 结论

根据在园林构筑物软土地基处理的实际工程证明, 用松木桩处理园林构筑物软弱地基, 不仅技术简单易行, 而且工程造价较低。在松木资源比较丰富的地区, 用松木桩处理软土地基在技术上是可行的, 经济上是合理的, 是一种因地制宜处理园林构筑物软土地基的有效方法。

参考文献

[1]GB5007-2002, 建筑地基基础设计规范

[2]JGJ79-2002, 建筑地基基础设计规范

[3]罗朝专.木桩复合地基的设计与应用.福建建材, 2009 (3)

篇5:松木桩处理通道软弱基础的应用

关键词:山区公路,松木桩,软基底,应用

伴随着山区的不断发展, 山区对交通的运输需求不断增大, 山区公路建设也在如火如荼的进行着, 同时山区公路的建设也被各级政府所重视。在山区公路建设中, 通常都具有较为丰富的硬石原材料, 因此, 其结构物料基本上是采取的是石头浆砌而成, 选择就近取材, 以减少运输进而减少建设成本。在建设这些石头浆砌的过程中, 遇到软基是常见的事情之一, 而遇到这一问题, 就必须采取科学有效的方法进行处理。为了降低工程造价, 基本上是采用就地取材的方式, 而最有效也是最为常用的一种方法就是实行松木桩处理, 松木桩处理技术具有经济效益高、安全性高、可操作性强等诸多优点。下面将结合西部地区一山区公路为例, 对具体的施工措施进行简要分析。

1 在软基底中采取松木桩的主要方法

众所周知, 山区公路时由多种结构组合而成的, 在这些结构中, 石拱桥是重要的组成部分之一, 挡土墙也是较为常见的组成部分。而在这些结构基地中, 通常含有大量的冲击淤泥或者水分较多的泥土, 基地的含水量非常的高, 其自身的承载能力受到了很多的限制。基于这种情况, 许多的施工单位和施工技术人员都会采用松木桩的方式对软基底进行处理, 以提升其承载能力。

1.1 夯打松木桩

在挖掘石拱桥后, 就需要对高程进行有效设计, 比如:对地下的基底硬度进行测量等等, 这时, 可以采取夯打松木桩的方式进行研究, 而具体的操作方法有以下几个要点: (1) 对积水较多的软土层进行清理, 而清理的要求就是, 将基本水位以上的软土层清理完, 进而保障在处理以后的基底是没有被水冲击过的, 同时需要保障松木桩处于一种被水侵泡的状态下, 这样做得目的是为了保证松木桩不变腐。 (2) 采取相关的探测措施, 对基底的软土层进行有效的探测, 进而选定松木桩的长度。 (3) 松木桩的上部直径必须在十二厘米以上, 同时采用虎头等工具将其削尖。 (4) 结合梅花形的形式对桩进行分部, 每一根桩之间的距离必须控制好, 不能过大也不能过小。 (5) 在将松木桩打完以后, 用锯子等将每一根桩头处理平均, 让每一根桩的顶部处于一种平行状态下, 而桩顶的长度需要在基底软土层以上五十厘米左右。该工程采用了以上的方式进行处于以后。得出的结论是, 所有的结构物都没有出现变形或者说出现破坏等情况。实践由此说明, 采取松木桩法处理山区公路基底软土层以提升其稳定性是十分管用的, 具有可操作性。

1.2 松木沉排桩

如果挡土墙的高度在二米五以下时, 如果这个深度就遇到了软土层, 而软土层的厚度达到了两米时, 此时坑基开挖难度系数非常大的情况下, 比如, 出现了大量的塌方, 以及已经挖空的基底中有大量的积水并且抽排不干时, 就可以选择采用松木沉排桩的方式进行处理, 具体的操作要求有以及几个要点: (1) 采取夯打松木桩的方式进行打桩。 (2) 结合坑基的宽度, 进而选择好松木的长度, 并且松原木的尾部的直径也必须达到上述的要求。 (3) 经松木进行平拍, 中间不能有缝隙, 最为制定成为沉排桩。 (4) 在沉排桩处理好以后, 在桩的顶部进行混凝土浇筑。根据相关的实践结果得出, 该方法最后的处理效果也是十分理想的, 在未来十分值得推广。

2 松木桩方处理山区公路软基底时的注意要点

(1) 在选择松木桩原材料时, 必须选择材料较为优质的松木, 并且松木必须是垂直的, 不能有弯曲, 每一根松木不能有腐烂等情况, 保障松木桩的原材料稳定可靠。

(2) 夯打松木桩的过程中, 需要注意的时, 每一次所打的桩必须是直立的, 不能有任何的弯曲情况, 保证打的每一根桩的呈九十度。

(3) 在每一根桩的中间, 所需用的间隔石材必须有一定的硬度, 不会轻易受风化的影响而变质, 并且每一块间隔石材的厚度都不能过大。

(4) 在混凝土浇筑完以后, 需要适时注意基本里面是否有大量的积水, 如果有积水时, 如果侵泡了混凝土时, 那么需要进行抽排。

3 松木桩处理山区公路基底软土层的经济优势

在山区, 通常都有较为丰富的森林资源, 松木较多, 并且价格较为便宜, 这就为就地取材松木取材提供了优质的资源, 减少了材料采购成本和降低了运输成本。相对于钢筋混凝土浇筑桩来说, 松木的价格相对要低很多。

(1) 一立方米的松木桩价格在山区大致就在三百元左右, 而浇筑一立方米的钢筋混凝土所需要的价格就要高很多, 大致在柒佰元左右。

(2) 选择松木桩法处理山区公路基底软土层时, 还具有操作简单等优势。正常情况下, 采用该技术处理, 只需要相应的工程技术人员用一小段时间久能完全将农民工教会, 就能正常的开展施工。而想要浇筑刚劲混凝土时, 其技术要求非常高, 操作程序较为复杂, 施工工艺也较多, 操作起来十分困难, 一般农民工不能胜任。所以, 采取松木桩法进行处理, 可以有效的减低施工难度, 降低施工人员工资。

(3) 夯打松木桩的操作工序更加简单, 只要几个简单的工具就可以开工, 而相对来说, 钢筋混凝土的操作必须要提前进行专业的钻孔。对于规模较小, 资金部充裕的山区公路工程来说, 专业的钻孔是很难完成的, 因此, 采取松木桩法可以降低施工难度, 减少很多的施工成本。

4 总结

综上所述, 山区因经济的发展较快, 对公路的需求在不断的增加, 国家也加大了对山区基础设施的建设投入力度。在这种大背景下, 面对山区公路基底软土层的问题, 相关的施工部门和施工人员应当结合当地的土质条件、松木资源、建设资金等进行综合考虑, 尽量采用施工简单、经济使用的松木桩法进行处理。

参考文献

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