松木桩在路基处理中的设计应用论文_梁磊

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摘要:松木桩是用松木制作的木桩,主要用于处理软地基、河堤等含水量大、软土地基厚度不大的工程。在《公路路基设计规范》中未提及松木桩处理的方式,本文简述松木桩在路基工程中的应用方式和计算方法。

关键词:软土地基;松木桩;路基;挡墙

一、前言

软基问题一直是公路路基建筑行业的难题,尤其是雨水丰富地区,在工程中经常会遇到多种软土地基。关于软基处理,《公路路基设计规范》提供处理方法主要为材料换填、排水固结、粒料桩、加固土桩、碎石桩等,工程处理中根据软基类型进行选择。对于水位较高,厚度不大的软基,为节省经费,方便施工,可以采用松木桩进行软基处理。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的腐蚀性的地区,则不宜适用松木桩。

二、松木桩加固地基的原理

使用松木桩加固地基主要分为两种:端承桩和挤密桩。端承桩通过松木桩贯穿软土层,端头到达承力层,将荷载通过桩体传达到承力层,仅桩体承担荷载作用;挤密桩主要通过在软土地基中密集嵌入间距较小的短木桩,由于桩间软土挤密作用,形成复合地基,在荷载的作用下,地基和松木桩共同承担荷载作用。

(1)端承桩计算为

当松木桩持力层较浅时,可以采用端承桩进行设计计算,单桩承载力由松木桩本身承载力决定。

按照材料强度确定单桩承载力标准值

从而确定复合地基面积置换率m,继而可以反推桩间距。

三、施工方法

松木桩适宜在地下水位以下的环境工作,适用于软土地基不厚的工程。桩基施工一般流程为:试桩、确定桩长和间距、制作松木桩、打桩、锯平桩头、铺筑褥垫层。

松木桩施工前应进行试桩,以复核地基资料,确定桩长和间距。试桩可以采用挖掘机进行,复核地质纵断,探明软土层厚度,从而计算确定桩长和间距,桩长一般不小于2.5m,不大于4m。松木桩应选用桩身挺直、无腐烂的松原木进行制作,桩身大端直径大于15cm,小端削尖,方便打桩。严禁采用其他木材代替松木,施工前应对松木浸泡沥青防腐处理。

打桩一般采用挖掘机压入地基,需要两人扶桩,确保桩身直立,不得倾斜。端承桩要求压入持力层不小于20cm,挤密桩达到设计要求深入,保证桩头离淤泥面0.8m高以上。打桩完成后,为保证整体受力均匀,应锯平桩头,保证每段桩顶高程基本一致。然后清挖打桩时挤出的淤泥,用强度较高的碎石回填0.4m厚。软基上部为涵洞、矮挡墙等结构物时,再铺筑0.2m砂石,顶部浇筑0.2m C20砼;软基上部为正常路基时,铺筑0.4m砂石。

为保证施工时复合地基挤密效果良好,应由四周向中间打桩,施工完成后可以采用仪器检验处理后的地基的实际承载力。

四、结语

松木桩作为一种经济便捷的软基处理方法在建筑地基处理中应用较多,虽然《公路路基设计规范》JTG D30-2015没有提及松木桩应用,但在实际工程中,水量丰富的地区已经经常使用松木桩处理软基,但对地下水位变化较大或地下水具有腐蚀性的地区,不宜使用松木桩。

参考文献

[1]中华人民共和国交通运输部.JTG D30-2015,公路路基设计规范[S].人民交通出版社,2015.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.JCJ94-2008,建筑桩基技术规范[S].中国建筑工业出版社.2008.

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.JCJ79-2012,建筑地基处理技术规范[S].中国建筑工业出版社.2012.

[4]胡恩铨,刘志华.松木桩在山区公路结构物软基处理中的应用[J].湖南交通科技.2002(3).

论文作者:梁磊

论文发表刊物:《防护工程》2019年12期

论文发表时间:2019/9/3

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