松木桩在地基处理中的设计应用.docx

松木桩在地基处理中的设计应用松木桩是用松木制作的木桩，主要用于处理软地基、河堤等。原料为松木。松木含有丰富的松脂，而松脂能很好地防止地下水和细菌对其的腐蚀,有水浸万年松之说，所以松木桩适宜在地下水位以下工作。但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，则不宜使用松木桩。著名水利工程灵渠的基础处理即采用了松木桩。采用松木桩加固的软土地基属于复合地基。复合地基是由天然地基土和桩体两部分组成。松木桩加固地基的机理松木桩复合地基同其它复合地基相比，除桩的材质不同外，其余均有相似之处，其加固机理：一是桩体的支撑作用：松木桩复合地基以松木桩取代了与桩体体积相同的低模量、低强度土体，在承受外荷时，地基中应力按桩土应力比重新分配。应力向桩体逐渐集中，桩周土体所承受的应力相应减少，大部分荷载由松木桩承受。由于桩的强度和抗变形能力均优于土体，故而形成后的复合地基承载力、模量也优于原土体，从而达到减小变形，提高承载力的效果。二是挤密作用：松木桩施工时，采用锤击打入，桩孔位置原有土体被强制侧向挤压，使桩周一定范围内的土层密实度提高，起到挤密作用。松木桩复合地基在施工中对桩间土体的挤密作用，使桩间土密实，从而使桩间土的承载力得到提高，压缩性降低。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。松木桩的设计计算在设计中短木桩用作挤密桩时可按下式设计：S=0.95d(l+e)(e-el)n=AAPS一桩的间距(m)d桩径(m)eO一挤密前土的天然孔隙比el一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=(eO-e1)/(1+e0)AP一单桩横截面积(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=A(a)Pa一单桩承载力一纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取1CT-桩材料的应力折减系数，木桩取0.5。一桩材料的容许压力，kPa桩的布置按梅花形，全部打桩完毕后，在桩顶面铺设20cm厚片石灌石子，加以夯实，然后再做基础。使用松木桩需注意的部分问题：1.松木桩是使用原木的，不要锯成别的形状，尤其不能对半锯开变成半圆状，半圆桩是很快就后强烈弯曲，以至失去效用。2、不要把松木桩推广为杉木桩或其他桩。大部分常见木材是忌水的，在水中很快就发黑、变形和腐败，杉木尤其如此，切不可用。当然，也另外一些木料也能水泡万年，例如红木。3、松木桩复合地基的设计方法和普通复合地基相似，只不过桩心距往往很小。4、要考虑到松木桩所能承受的沉桩冲击力，沉桩冲击能都在300kg.m以内；再大了，即使是16Cm尾径的原木也受不了。5、淤泥地区地基土的水平抗力很小，松木桩群上端很容易出现整体水平位移，使地面设施出损坏；故即使不考虑地震水平荷载需要，大多也在松木桩间铺设一块石层，尽量提高桩群的水平刚度。块石层只能人工铺设，要尽量把松木桩一根一根挤紧。