松木桩在码头软弱地基处理中的运用

　　摘要：软弱地基是一种不良地基，由于具有强度较低、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，往往会出现地基承载力和变形不能满足设计要求的问题。这就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承载力，保证地基的稳定，降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降。目前针对软弱地基的成因有很多不同的处理方法，本文结合某码头工程，对用松木桩处理软弱地基的问题作一些探讨。
　　关键词：松木桩，软弱地基
　　1.前言
　　软弱地基的种类很多，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。复杂的成因造成了它们在物理力学性能上的复杂性，它们的共同特点是承载力低、压缩性高。目前对厚度较大的软弱地基一般采用各类钢筋混凝土桩进行处理，对含水量和孔隙比较大的软弱地基一般采用砂桩、石灰桩，化学灌浆或堆载预压等方法处理。各种处理方法都有较强的针对性，处理方法选择是否合理，直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。在实际工程中，松木桩处理软弱地基的问题较少提及，笔者认为在条件许可的情况下采用短木桩处理某些软弱地基不仅施工较为便捷，而且费用也较为经济合理。
　　2.用松木桩处理地基的实例
　　在实际工程中软弱地基普遍存在，对于一些荷载较小的建筑物地基或遇局部暗塘的情况，大多是采用松木桩处理地基的。下面就某码头工程接岸挡土墙地基处理作一简要介绍。该工程位于洞庭湖区。地质剖面自上而下由杂填土、淤质粘土、含淤质砾砂卵石、粉质粘土及粘土构成。淤质粘土呈软塑状，下部的含淤质砾砂卵石呈中密状，是较为理想的持力层。持力层的实际埋深约４米。当时曾考虑用砼短桩处理，后经技术经济比较确定了松木桩和换填砂卵石的组合处理方案。详细处理方案如图：

　　（1）单桩承载力计算。
　　正式施工前松木桩进行承载试验，将削尖后的φ15cm的松木桩用挖掘机压入直至入土4m时，松木桩开始破坏。因此，本工程以φ15cm的松木桩入土4米不破坏控制。
　　本工程持力层埋藏较浅，松木桩单桩承载力按端承桩计算，计算方法如下：
　　Ｐ=ψα[σ]A
　　Ｐ――单桩承载力，KN
　　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，本工程为松木，[σ]＝[σ]＝12×103KPaKPa
　　本工程，单根松木桩承载力为：
　　Ｐ＝1×0.5×12×103×π×(0.15/2)2=106.0KN
　　（2）松木桩根数计算与设计。
　　经计算每米挡土墙自重及堆载产生的效应组合为G=566.6KN
　　理论每米挡土墙松木桩所需根数：
　　n＝G／P＝566.6／106＝5.35根
　　实际施工时桩的布置按梅花形，间距1m，每排6根。打桩全部完毕后，在桩顶面铺设50cm厚的级配砂卵和50cm的水泥稳定砂卵，加以夯实，然后再做基础。
　　（3）经济效果分析
　　根据建筑预算定额，φ15cm的松木桩4m长每根桩工料费为25元／根，共468根，费用为468*25=1.17万元，换填砂卵费用为5.11万元，总费用6.28万元。若用12cm*12cm混凝土预制短桩约需8.8万元；显然用松木桩方案为首选。该工程自2003年竣工以来，通过使用和观测证明，结构稳定安全。
　　3.结束语
　　根据笔者在软土地基上工程建设的实践经验，软土地基的设计之前必须认真进行工程地质勘察和土工试验。只有查清土层和土质的情况，才能正确地进行设计和施工；再者，必须从场地的土层和土质的特点出发，对地基与基础的结构、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。
　　实践证明，短木桩处理软弱地基时，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]朱浮声.地基基础设计与计算北京：人民交通出版社，2005
　　[2]张留俊.公路地基处理设计施工实用技术北京：人民交通出版社，2004
　　

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