松木桩处理通道软弱基础的应用.doc

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： a=A?式中a单桩承载力 纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取桩材料的应力折减系数，木桩取0.5 桩材料的容许压力，ka 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，为2773.4kPa，单桩承载力为a=1*0.5*2773.4*(0.2/2)2*=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