松木桩基础在软土地基处理中的应用研究
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松木桩在涵闸软基处理中的应用作者:张华衍来源:《中国新技术新产品》2010年第12期摘要:以茂名市茂港区城区防洪工程施工实践为背景,介绍了松木桩在淤泥软土地基加固中的应用,主要阐述了松木桩施工的工艺控制流程以及处理软基的效果评价。
实践表明松木桩用于软土地基的加固,在特定的条件下具有造价低、工期短、能因地制宜等独特的优势,处理后的地基具有总沉降量小、能促进强度增长、整体强度高的特点。
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。
松木桩加固软基施工工法一、前言松木桩加固软基施工工法是一种用于对软弱地基进行加固的方法。
软基指的是土壤的承载能力较低,容易产生沉降和变形的地基。
这种工法通过在地基中钻孔并注入松木桩,以提高地基的承载能力和稳定性,使地基能够承受上部结构的荷载。
二、工法特点1. 环保:松木桩是一种天然材料,具有环保和可持续利用的特点。
2. 适应性强:适用于各种类型的土壤,包括黏土、砂土、淤泥等。
3. 施工周期短:相比于传统的地基处理方法,松木桩加固软基施工周期较短,可以节省时间和成本。
4. 成本较低:由于材料易得且施工简便,施工成本相对较低。
5. 抗震性能好:松木桩具有一定的伸缩性和弹性,能够在地震和振动荷载下吸收能量,并起到一定的减震效果。
三、适应范围松木桩加固软基适用于各种建筑工程,包括房屋、桥梁、厂房等。
特别适用于软弱地基较深的区域,能够有效提高地基的承载能力和稳定性。
四、工艺原理松木桩加固软基的工艺原理是通过松木桩的深度,直径以及与土壤的摩擦力来提高地基的承载能力和稳定性。
首先,在软弱地基上进行钻孔,将松木桩垂直地插入钻孔中。
然后,在松木桩的顶部加固梁上施加荷载,以产生摩擦力将松木桩固定在地基中。
五、施工工艺1. 地面处理:清理地表杂物,平整地面。
2. 钻孔:根据设计要求进行钻孔,包括孔径和深度。
3. 松木桩安装:将松木桩垂直插入钻孔中,并通过自重和锤击使其固定在地基中。
4. 加固梁安装:在松木桩的顶部安装加固梁,以产生摩擦力。
5. 荷载施加:在加固梁上施加荷载,使其与松木桩形成摩擦力。
六、劳动组织施工人员根据施工计划和要求进行协作和分工,包括地面处理、钻孔、松木桩安装、加固梁安装、荷载施加等。
七、机具设备1. 钻机:用于进行钻孔作业。
2. 吊车:用于安装松木桩和加固梁。
3. 锤子:用于锤击松木桩以固定在地基中。
4. 荷载施加设备:用于在加固梁上施加荷载。
八、质量控制1. 施工过程中,严格按照设计要求进行钻孔和松木桩安装。
1罗源县起步溪护国段防洪工程挡墙基础松木桩的设计计算罗源县起步溪护国段防洪工程H右2+780--H右3+733.4软基堤段采用松朩桩软土地基处理。
本堤段H右3+160典型断面挡墙高6.98m,浆砌石衡重式挡墙,迎水坡1:0.1, 背水坡台上部1:0.3, 台以下1:-0.2, 台宽1.15m.C20砼埋石底板宽4.13m, 厚0.8m. 片石充砂填层1.0m. 基础底板埋深1.0m, 设计基底应力为P=83KPa. 工程地址处为软土地基. 根据地质勘察资料, 各土层的物理力学指标见”罗源县护国溪路堤工程地质勘察技告”表5。
建基3.16m至一2.86m之间土层为淤泥质土,其地基承载力基本容许值为50KPa。
-2.86m下土层为卵石层,其地基承载力基本容许值为350KPa。
天然地基承载力不能满足要求,必须进行处理。
经分析比较,拟采用松木桩处理地基。
设计松木桩桩长6m,桩头径200mm,尾径120mm。
,土的内摩擦角为7.4度,桩周摩擦力标准值为13 kN/m2。
桩距应根据单桩承载力确定。
1.1 按照桩材强度确定的单桩承载力Ra=ψα[σ]AP(1)式中:Ra———单桩承载力标准值(kN);ψ———纵向弯曲系数,与桩间土质有关,一般取1;α———桩材料的应力折减系数,木材取0.5;[σ]———桩材料的容许应力,φ200mm的松木桩[σ]=2700kPa;Ap———桩端截面积(m2)。
故Ra=1×0.5×2700×π×0.1×0.1=42.41 kN/根1.2 按照土抗力确定单桩承载力松木桩在土中形成摩擦桩,其单桩承载力标准值按下式计算:R a =μ∑q si l i +αq p A p (2)式中:μ———桩身平均周长(m);q si ———桩周第i 层土的侧阻力标准值(kPa);l i ———桩穿越第i 层土的厚度(m);α———桩端天然地基土的承载力折减系数,取0.5;q p ———桩端地基土的承载力标准值(kPa);A p ———桩端截面积(m 2)。
松木桩在软土地基中的简化计算摘要:在淤泥质软土地基地区,对于工程位置比较分散的工程(如河道堤防加固等)采用水泥搅拌桩往往就成本过高,另外河道两侧多是当地居民聚居地,很难假设施工设备。
所以,这些地区的堤防加固等工程的地基处理多采用直径0.1m松木桩。
本文对松木桩在抗滑稳定计算如何简化方法进行了探讨。
并提出了m法的单桩理论计算法来简化松木桩在抗滑稳定中的计算。
关键词:软土地基稳定计算松木桩从古至今,人们不断的围海造田、围湖造田,所以现在的沿海或者沿湖地区的地层,多是从上至下主要为人工填土层、沉积层、冲积层。
人工填土层主要分布于区内平原地区的堤围、公路及建筑物附近,厚度较薄,一般为1~3m。
沉积层多为淤泥质粘土、淤泥质砂壤土组成,上部一般为流塑状态,下部多为软塑状态;在区域内广泛分布,厚度厚度较厚一般5~20m。
而冲积层主要有可塑~硬塑状的花斑状粘土、粉质粘土、粉细砂和中砂,砂卵石等组成层,埋藏在沉积层之下。
1 松木桩应用背景随着近些年对该区域的工程建设,发现该地区的沉积层即淤泥质粘土层强度值很低的典型软土地基。
由于淤泥质层较厚,且分布广泛,所以对于工程位置比较集中的工程(如水闸、楼房等)可以采用水泥搅拌桩的方式处理。
但对于工程位置比较分散的工程(如河道堤防加固等)采用水泥搅拌桩往往就成本过高,另外河道两侧多是当地居民聚居地,很难架设施工设备。
所以,这些地区的堤防加固等工程的地基处理多采用直径0.1m松木桩。
2 松木桩在抗滑稳定计算的简化方法查阅相关资料我们发现,很难找到有关松木桩在抗滑稳定计算如何简化方法。
因此我们提出了单桩抗剪强度折减法、单桩水平承载力折减法,m法的单桩理论计算法三者方法来简化松木桩在抗滑稳定中的计算。
下面我将三种方法介绍如下1)单桩抗剪强度折减法查找相关资料,知松木桩顺纹抗剪强度为1MPa,考虑3~4倍的安全储备后,折合至单米宽,松木排桩能提供的抗力为20kN,按每米6根状来计算,单根木桩提供抗力约为3.3KN。
松木桩加固道路软基施工工法松木桩加固道路软基施工工法一、前言在道路建设中,软基是指土质较松弛、承载力不足的地基,这种软基会给道路的使用和维护带来一系列问题。
因此,为解决软基问题,在道路建设中引入了松木桩加固道路软基施工工法。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点1.松木桩加固道路软基施工工法是一种环保健康的施工方法,不会对环境和人体造成污染和危害。
2.该工法施工简单、快捷,能够有效提高道路软基的承载力和稳定性。
3.松木桩具有较强的抗拉和抗压能力,在加固道路软基时能够起到良好的支撑作用。
4.松木桩具有良好的适应性,能够适应不同类型的软基地质条件。
三、适应范围松木桩加固道路软基施工工法适用于各种软基地质条件,包括土质较松弛、承载力不足、易沉降和侵蚀等问题。
尤其适用于道路沿线地势较低、水土流失严重的区域。
四、工艺原理松木桩加固道路软基施工工法依靠松木桩的抗拉和抗压能力来加固软基。
在施工中,首先进行地质勘察和设计,确定松木桩的布置方式和间距。
然后选择合适的机具设备进行施工,先将地面进行清理并进行合适的基础处理。
接下来,将松木桩沿道路线布置,埋入地下一定深度。
最后进行桩顶的处理和防护,确保松木桩的稳定和使用寿命。
五、施工工艺1.地质勘察和设计:对道路软基进行全面勘察,确定软基情况和加固方案。
2.机具设备准备:选择合适的机具设备,包括挖掘机、支撑工具等。
3.现场准备:清理施工场地,确保施工环境安全和整洁。
4.基础处理:根据实际情况进行基础处理,确保软基平整、结实。
5.松木桩布置:按照设计要求在软基中布置松木桩,保证间距和深度一致。
6.桩顶处理和防护:对松木桩顶进行防护,确保桩体稳定和使用寿命。
六、劳动组织施工中需要组织专业人员进行地质勘察和设计,确定加固方案和施工计划。
同时,需要协调管理施工人员和机具设备,确保施工进度和质量。
排水松木桩处理软土地基界面强度特性试验研究吴莉民,柴新军,周 鹏(东华理工大学,江西南昌 330013) 【摘要】为充分发挥传统松木桩处理软黏土地基的作用,课题组研发设计了一种新型排水松木桩,将排水功能与加固功能复合于一体,通过室内模型试验研究其排水结构层的排水固结、界面抗剪强度随着排水固结的增长机理。
试验结果表明:排水结构层具有径向排水的功能,大大加大了排水性能;随着排水结构层的增大,固结强度提高,界面强度也增大,而筋土相对位移变化趋势相对平缓,在加固土遗址处理方面可起到预测提示作用。
【关键词】软弱地基;排水松木桩;固结试验;拉拔试验;界面强度 【中图分类号】 TU476 【文献标志码】 A 【文章编号】 1671-3702(2019)02-0040-040 引 言近年来,随着工程建设的大力发展,多种现代施工机械、施工技术广泛地应用于软土地基处理[1-6],松木桩这种古老的软土地基处理技术逐渐被工程界所遗忘。
我国早在隋朝时期就有利用松木桩处理软土地基的例子,从废弃的桩基中拔出的松木桩桩体来看,经过几百年的荷载作用,木材的材质和成色均反映出材料具有持续的强度[7-9]。
如今,工程建设与地质环境相互依存的理念已贯穿于工程建设中。
多种现代地基处理技术(如搅拌桩、CFG 桩等)对砂、石、水泥等资源消耗大,与地质环境协调性差等问题被工程界所重视;基于此,在中小Experimental Study on Interface Strength of Soft Soil Foundation Treatedby Drainage Pine PilesWU Limin,CHAI Xinjun,ZHOU Peng(East China University of Technology,Nanchang Jiangxi 330013,China) Abstract:In order to give full play to the role of traditional pine piles in the treatment of soft clay foundations,the research group developed a new type of drained pine pile,which integrates the drainage function with the reinforcement function,and studies the drainage consolidation and interface of the drainage structure layer through indoor model tests. Shear strength increases with the drainage consolidation mechanism;the test results show that the drainage structure layer has the function of radial drainage,which greatly increases the drainage performance;with the increase of the drainage structure layer,the consolidation strength is improved,and the interface strength is also improved,while the trend of relative displacement of tendons and soils is relatively flat,which can play a predictive role in the treatment of reinforced earthen sites. Keywords:soft foundation;drainage pine pole;consolidation test;pull-out test;interface-strength基金项目:国家自然科学基金项目(51668002,51368002);江西省自然科学基金计划项目(20151BAB206056);江西省教育厅科技计划项目(GJJ150580);江西省研究生创新专项基金项目(YC2017-S274)作者简介:吴莉民,女,硕士研究生,研究方向为岩土工程。
松木桩1 松木桩的概念松木桩,用松木制作的木桩,主要用于处理软地基、河堤等。
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。
松木桩工艺原理图1.1松木桩特点松木桩用于地基处理时具有一些独特的性能,具体如下:1) 高强度且密度小,具有轻质高强的优点;2)弹性韧性好,能承受冲击和振动作用;3)在适当的保养条件下,有较好的耐久性;4)联结构造简单,易于加工,可制成各种形状的产品;5)松木桩具有较强的吸湿性和湿胀干缩性,干燥松木吸湿时,随着吸附水的增加,松木将发生体积膨胀;6)由于松木的组织结构特点,使得它具有较好的抗拉、抗压、抗弯和抗剪四种强度;7)松木桩如有缺陷易于从外表观察,不致将有疵病的木材用于重要结构。
2 工程应用2.1 软弱地基的种类及常见的处理方法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。
2.2 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,对于一些层数较低、荷载较轻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110KV鹿山变电所主控楼的地基处理作一简要介绍。
(1)工程的地质概况该工程位于鹿山附近,建筑面积650m2,两层全框架结构。
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。
松木桩挡土墙软基处理施工技术摘要扩建高速公路要求维持车辆安全通行,拼宽路基软基处理必须保证老路路基稳定,本文结合高速公路扩建中实际工程,介绍了松木桩挡土墙软基处理的设计及施工。
关键词松木桩;挡土墙;软基处理;高速公路扩建随着经济的发展,高速公路交通量迅速增长,经济发达地区高速公路扩建工程势在必行。
高速公路扩建中,路基扩建方式主要有两侧拼宽、单侧拼宽,以及交错拼宽3种方式,其中两侧拼宽对路基稳定性要求最高。
由于维持原车流通行的需要,建设中必须合理组织,安全施工。
对于扩建工程路基处理,由于保通工作的要求,软基处理的安全性尤其重要。
本文结合工程实例,介绍松木桩挡土墙软基处理的设计方法及施工工艺。
1 工程概况某高速公路扩建工程PA2标段K310+140处存在软基,该段高速公路路基拼宽方式为右侧单侧拼宽,同时要求保持老路通车,因此,扩建中须保证老路路基的稳定安全。
公路右侧河上为一座便桥,为使机耕路与便桥顺接,扩建中于公路右侧设置一段路肩挡土墙。
该段地质纵断面为:表层2m素填土,下卧3m淤泥,其下依次为残积性粉质亚粘土、残积砂质粘性土、残积砂质粘性土。
若采用换填方式则开挖过程中可能出现老路路基淤泥流动的情况,影响老路路基稳定;如果换填中采用钢板桩支挡则成本更加高昂。
而采用砼管桩不仅成本昂贵,且机械难以进场操作。
因此,采用松木桩处理该段挡土墙软土地基,最为经济实用。
2 松木桩地基处理原理软基的处理方法有很多,如粉喷桩、换填、抛石以及灌注桩等,实际操作中可根据情况进行选择。
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,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。
松木桩的处理分为两种,若持力层较浅,则可以可采用端承桩;而在软基较厚且承载力要求相对较低的路基中,则采用间距较小的短木桩(通常桩间距小于桩直径的3倍),由于桩间软土挤密作用,形成复合地基,从而达到设计承载力。
打松木桩的作用概述打松木桩是一种常见的建筑施工过程,通过用铁锤或其他工具将松木桩锤入地下,以起到支撑、固定和加固地基的作用。
打松木桩的作用是确保建筑物的稳定、安全和持久。
作用一:支撑地基地基是建筑物的基础结构,地基的质量直接影响到建筑物的安全和稳定。
打松木桩能够支撑地基,有效分散建筑物荷载,提供稳固的基础。
当地基是软弱土壤时,打松木桩可以通过锤击的方式将木桩插入地下,将荷载通过摩擦力传递到周围土壤中,增加地基的承载力。
打松木桩还可以通过阻挡钉的方式将木桩插入地下,使其与土壤形成一体,形成更稳定的基础。
通过支撑地基,打松木桩能够解决地基沉降、变形、滑动等问题,确保建筑物的稳定。
作用二:固定土壤土壤的稳定性对建筑物的安全性至关重要。
在某些地区,土壤可能会存在松散、易变形、易滑动等问题,这对建筑物的稳定构成威胁。
通过打松木桩的方式可以固定土壤,提高土壤的稳定性。
打松木桩可以通过挤密土壤的方式,使土壤变得紧密,增加土壤的承载力。
挤密土壤可以减少土壤的孔隙度,使土壤颗粒之间加强连结,提高土壤的摩擦力和抗剪强度,从而减小地基的沉降和变形。
作用三:加固地基在某些情况下,地基可能会存在问题,例如部分地基松软、不均匀沉降、地下水位较高等。
这些问题都会对建筑物的安全性和稳定性产生影响。
通过打松木桩的方式可以加固地基,解决这些问题。
打松木桩可以通过改变地基的力学特性,提高地基的承载力和抗水性。
击打木桩可以使其与土壤紧密接触,增加土壤的摩擦阻力和粘结力,改善地基的稳定性。
此外,打松木桩还可以降低地基的渗透性,减少地下水对地基的影响,从而提高地基的抗水性能。
作用四:改善土壤性质土壤的性质会直接影响到地基的稳定性和建筑物的安全性。
通过打松木桩的方式可以改善土壤的性质,以提高地基的承载力和稳定性。
打松木桩可以利用振动力和压实力改善土壤的性质。
打松木桩时,通过锤击和振动的作用,可以使土壤颗粒重排并填充孔隙,从而增加土壤的密实度。
松木桩加固道路软基施工工法松木桩加固道路软基施工工法一、前言道路软基是指路基中的软弱土层,由于其承载能力较低,容易产生沉降、变形等问题,影响道路的稳定性和使用寿命。
为了解决软基问题,松木桩加固工法应运而生。
本文将详细介绍松木桩加固道路软基的工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点松木桩加固道路软基的特点主要包括:1.环保可持续:松木桩使用天然木材,无污染,不会对环境产生影响,并且木材具有一定的自然抗腐蚀能力,使用寿命长。
2. 施工方便快捷:使用木材桩作为加固材料,施工过程简单,工期短,能够快速改善道路软基问题。
3. 抗震性能好:松木桩具有一定的柔性和抗震能力,能够在发生地震时有效减少对道路软基的影响。
4. 成本低廉:与传统的桩基加固工法相比,松木桩加固工法成本较低,是一种经济实用的道路软基加固工法。
三、适应范围松木桩加固工法适用于土质较松软的道路软基,特别是在建筑物距道路较近、地下水位较高或者地面存在软弱土层的情况下,松木桩加固工法能够有效提高道路的承载能力和稳定性。
四、工艺原理松木桩加固工法的工艺原理主要分为两个方面:1. 加固效果原理:松木桩能够通过桩身的自重和桩周土体的摩擦力来增加软基的承载能力,从而提高道路的稳定性。
2. 水分调控原理:松木桩具有较好的调湿性能,能够吸湿和释湿,对软基中的水分含量进行调控,降低软基的含水率,提高软基的稳定性。
五、施工工艺松木桩加固工法的施工工艺主要包括以下几个施工阶段:1. 基础准备:进行现场勘察和土质分析,确定松木桩的规格和布置方式。
2. 竖井开挖:根据设计要求和桩基布置图,在软基中进行竖井开挖。
3. 桩身灌注:将选材好的松木放入竖井内,然后进行桩身灌注,确保桩身牢固。
4.桩顶修整:修整松木桩的顶部,使其与道路平齐。
5. 桩头连接:按照设计要求,将桩头与桥面、路面等连接部位进行连接。
松木桩加固软基施工工法松木桩加固软基施工工法一、前言松木桩加固软基施工工法是一种常用的软基处理方法。
在土质疏松、强度低的地面上,通过使用松木材料,可以有效地加固地基,提高地基的承载能力和稳定性,从而保证工程的安全进行。
本文将详细介绍该施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及相关工程实例。
二、工法特点1. 松木桩具有轻质、刚性好和方便加工等特点,能够根据实际需要进行定制和加工,以适应各种地基情况。
2. 采用松木桩加固软基施工工法可以减少施工过程中的土方开挖和回填量,降低了施工成本。
3. 松木桩能够有效地承担地基荷载,将荷载分散到较大的土层范围内,提高了地基的承载能力。
4. 由于松木具有一定的耐腐蚀性和防水性能,加固的效果能够持久稳定,不会因为时间的推移而出现质量问题。
三、适应范围松木桩加固软基施工工法适用于以下场合:1. 基础土质疏松、强度低,需要提高地基承载能力的工程,如建筑物、桥梁等。
2. 在地下水位较高的情况下,需要进行地基加固的项目。
3. 在施工现场洒水湿润地基情况下,提供较好的施工条件。
四、工艺原理松木桩加固软基的施工工法主要包括以下几个步骤:1. 定位和布局:根据设计要求,在地基上确定桩位和间距,并进行布局。
2. 土方开挖:根据桩位进行土方开挖,开挖深度为桩长加桩根埋入土中的深度。
3. 松木桩加固:将加工好的松木桩嵌入地基,嵌入深度到达设计要求。
4. 固结加固:在松木桩周围进行固结加固施工,包括混凝土灌注和钢筋加固等。
5. 桩顶处理:对松木桩顶进行修整,保证桩顶平整牢固。
五、施工工艺1. 土方开挖:使用挖掘机进行开挖,开挖深度以桩长和桩根埋入土中的深度为准。
2. 搭建支撑系统:根据需要搭建合适的支撑系统,保证施工过程中的安全。
3.松木桩安装:将加工好的松木桩按照设计要求,通过挖孔、沉置等方式安装到位。
4. 固结加固:在松木桩周围进行固结加固施工,包括灌注混凝土和加固钢筋等操作。
松木桩复合地基在临时工程和小型工程中的应用摘要:针对软土地基,是临时工程和小型工程施工中常见的地基形式,也是在临时和小型工程中常见的问题。
基于此,本文以小型市政构筑物的软弱地基处理为例,采取松木桩复合地基对项目软土地基进行施工处理,重点对松木复合桩地基加固技术的适用性、施工方法、设计计算方法和施工工艺等进行阐述,旨在提高松木桩复合地基应用奠定基础。
关键词:松木桩复合地基;临时工程;小型工程0引言对于临时工程和小型工程来说,对保障施工质量的关键因素,尤其是在软弱地基的处理上,必须要精确计算,例如在本文的研究对象小型市政工程中,由于项目施工现场中的相关地质情况,难免会遇到软弱地基,同时由于软弱地基的强度及稳定性相对较低,加上其自身的压缩性较高,容易产生不均匀沉降,因此需要针对此类项目工程进行地基加固处理。
在此背景下,松木桩复合地基加固处理技术相对于其他地基处理方法更具优势,此类型地基处理方法具有施工简便、造价低、取材简单等优势,因此在临时工程和小型工程中的应用中值得推广。
1松木桩复合地基原理针对项目施工现场地质条件,对于软弱地基处理施工中,松木桩复合地基的应用效果非常明显。
从其具有的优点看,主要包含以下几部分:松木桩具有耐久性强、施工简易、密度小、弹性和韧性好等优势。
松木本身中含有较多油脂,在有地下水或潮湿环境的情况下,松木桩内部油脂可形成一层隔水膜,有较强的抗侵蚀能力。
松木桩复合地基的作用原理同挤密桩,是通过挤密桩间土,降低桩间土的压缩性,提高承载力,使桩、土共同作用。
初步设计时,可按《建筑地基处理技术规范》第7.1.5条对松木桩复合地基承载力特征值及单桩承载力特征值进行估算。
2松木桩复合地基的设计2.1工程概况某地区小型市政构筑物项目,自上而下划分,场地土层如下:①素填土:厚度为0.30~3.00m,以粘性土为主,村庄、塘埂、田埂处厚度较大。
含植物根茎、局部淤泥质土等。
②淤泥质:厚度为0.30~0.5m,含植物根茎,有臭味,主要分布于水塘(沟)、暗塘(沟)底及两侧。
桩基础在软土地基上的新技术你有没有想过,地基在建筑中的重要性?别小看了地基,真的是“基础中的基础”。
就像是建房子之前要先做一个稳固的地基,不然你的房子说不定就会像沙堡一样,被海浪一冲就垮了。
而在软土地基上,问题就更复杂了。
软土、湿气重、承载力差,这些因素都让我们不得不更加小心翼翼地对待这块地。
不过呢,随着新技术的出现,解决软土地基问题似乎变得不那么让人头疼了。
先来跟大家聊聊软土地基。
简单来说,就是那种软绵绵的土地,像是湿润的泥土,或者是水下的淤泥。
它们看起来好像没什么大不了的,结果一旦承受重物,立马就软塌塌,整个沉下去,搞得上面建筑也得跟着“趴”下去。
所以,大家在做大楼、桥梁、机场这种建筑时,必须要先处理好地基,尤其是在软土地基上,更得下大力气。
说到桩基础,你可能会想,桩不就是那种钢铁做的柱子,往下打,然后把建筑物支撑住吗?没错,桩基础就是这么个简单的道理。
你可以把桩想象成支撑大楼的“铁腿”,通过打桩,把力量传递到更深的土层或者更坚固的地基里。
就像人站得稳,不仅得双脚稳,还得有个结实的地面支撑一样。
但在软土地基上,光是这么简单地打桩就远远不够了,因为软土就像是泡沫一样,根本不给桩足够的支撑力。
你打得再深,结果也只能越打越深,始终没有实质性改善。
那怎么办呢?这时候,就得依靠一些新技术了。
比如说,最近几年,采用了“加固桩”技术,这个就有点意思了。
加固桩顾名思义,就是在传统桩基础的基础上加上一些新手段。
简单来说,就是先在软土地基上打入一些特别设计的桩,然后通过高压注浆、钢筋加固、或者甚至是电渗透技术,把这些桩变得更坚固,甚至能增强土层的承载能力。
想象一下,你给软土注入了一种神奇的力量,让它不再软弱,桩就能稳稳地支撑起上面的建筑了。
除此之外,随着科学技术的进步,一些更加高效的方法也逐渐走进了我们的视野。
比如说“地基深层搅拌技术”。
说到这,可能有人就会有点懵了,啥叫“搅拌”?简单来说,就是通过特殊的机械设备,把桩基础周围的软土“搅拌”一下,让土体和水泥、膨润土之类的材料充分混合,形成一个既结实又具有弹性的“土墙”,从而有效提高土壤的承载力。
松木桩在软弱地基加固中的应用作者:谢齐辉来源:《城市建设理论研究》2013年第06期摘要:本文通过铁塔基础实例对软弱地基以及松木桩复合地基工程特性的分析,建立力学模型,提出了松木桩设计计算、地基承载力设计及沉降计算方法。
关键词:软弱地基;松木桩;承载力;沉降中图分类号:TU447文献标识码: A 文章编号:在实际工程中软弱地基普遍存在,对于一些层数较低、荷载较轻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。
下面就安徽省某个地市某个基站用松木桩加固地基处理作一简要介绍。
1、工程的地质概况该工程位于六安某镇附近,建筑面积204m2,50米轻型角钢塔。
地质剖面自上而下由耕土、粉土(粉质粘土)、淤泥质粉质粘土、中细砂构成。
淤泥质粉质粘土呈软塑状,下部的中细砂,是较为理想的持力层。
持力层的实际埋深约5.5米。
当时曾考虑用砼短桩或换土垫层法处理,经技术经济比较确定了松木桩的处理方案。
2、松木桩的设计计算(1)在设计中短木桩用作挤密桩时可按下式设计:s=0.95d√(1+ e0)/( e0- e1)n=a/ap其中:s――桩的间距(m)d――桩径(m)e0――挤密前土的天然孔隙比e1――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=( e0- e1)/(1+ e0)ap――单桩横截面积(m2)(2)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=ψα[σ]a ——(a)其中:pa――单桩承载力ψ―――纵向弯曲系数,与桩间土质有关,一般可取1α―――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(3)根据土质情况此基站加固采用短木桩挤密桩方法计算:e=1.0,e0=1.1,d=150mm,桩间距s=0.95d√(1+ e0)/( e0- e1)=0.95*0.15√21=0.656实取s=700mm. n=a/ap=0.058/0.018=3.2根/m2实取4根/m2桩的布置平面图:现在桩间距s=700mm,桩长L=4m,qsi=12kpa,fa=180kpa每排桩的置换率m=1/4*3.14*0.15*0.15*8/10*0.7=2.01%Fsk=2.01%*22.61/0.785*0.15*0.15+0.6*(1-2.01%)*180=131.5kpa复合地基承载力f=1.1fsk=1.1*131.5=144.65kpa根据结构计算出来的地基应力值为 100kpa对比,加固后的地基满足设计要求全部打桩完毕后,在桩顶面铺设35cm厚大块石密铺压低挤实,15cm厚1:2级配砂石垫层加以夯实,然后再做伐板基础。
一、引言木桩是一种常见的基础工程材料,其在软土地基中的应用越来越广泛。
木桩具有质轻、易加工、环保等优点,同时也具有一定的承载能力和抗震性能。
本文将从木桩在软土地基中的应用、木桩的优点和缺点、木桩的施工方法和注意事项等方面进行探讨。
二、木桩在软土地基中的应用软土地基是指土壤的承载力较低,容易发生沉降和变形的土地。
在软土地基中,传统的基础工程材料如混凝土桩、钢筋混凝土桩等往往难以满足工程要求。
而木桩则因其轻便、易加工、环保等特点,成为了软土地基中的理想选择。
木桩在软土地基中的应用主要有以下几个方面:1. 作为基础承载材料。
木桩可以通过钻孔或打桩的方式固定在软土地基中,承担建筑物的重量和荷载。
2. 作为加固材料。
在软土地基中,木桩可以通过加固土体的方式,提高土体的承载能力和稳定性。
3. 作为防护材料。
在软土地基中,木桩可以通过防护土体的方式,防止土体受到外部冲击和侵蚀。
三、木桩的优点和缺点1. 优点(1)质轻:木桩相对于混凝土桩、钢筋混凝土桩等传统基础材料来说,质量较轻,易于运输和安装。
(2)易加工:木桩可以根据需要进行加工和切割,适应不同的工程要求。
(3)环保:木桩是一种天然材料,不会对环境造成污染。
(4)抗震性能好:木桩具有一定的柔性和韧性,能够在地震等自然灾害中发挥一定的抗震性能。
2. 缺点(1)易受潮:木桩容易吸水,长期处于潮湿环境中容易腐烂。
(2)易受虫害:木桩容易受到白蚁等虫害的侵蚀,影响其使用寿命。
(3)承载能力有限:相对于混凝土桩、钢筋混凝土桩等传统基础材料来说,木桩的承载能力有限。
四、木桩的施工方法和注意事项1. 施工方法(1)钻孔法:在软土地基中,先钻孔,再将木桩固定在孔中。
(2)打桩法:在软土地基中,先将桩打入土中,再将木桩固定在桩上。
2. 注意事项(1)选择优质木材:选择质量好、密度大、强度高的木材作为木桩材料。
(2)防潮防虫:在施工前,对木桩进行防潮和防虫处理,延长其使用寿命。
松木桩基础在软土地基处理中的应用研究
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:
p p n
i i si p a A q l q R α+=∑1=U ;p cu a A f R η=
式中:
f cu —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;
u p —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;
q si —桩周第i 层土的侧阻力特征值,淤泥层q s1=6~12kPa (《广东省地基处理技术规范》);
q p —桩端地基土未经修正的承载力特征值,kPa ,取q p =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:
sk P a spk f m A R m
f )1(-+=β
式中: spk f ——复合地基承载力特征值,kPa ;
m ——面积置换率;
a R ——单桩竖向承载力特征值,kPa ;
P A ——桩端截面积,0.00785m 2;
β——桩间土承载力折减系数,0.5~0.9;
sk f ——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。
4、淤泥及淤泥质土水平抗力很小,桩群上端容易出现整体水平位移,从而拉裂地面设施。
处理办法一般在松木桩间铺设一块石层,顶部设置碎石层,以提高桩群的水平刚度。