松木樁在碼頭軟弱地基處理中的運用
摘要：軟弱地基是一種不良地基，由于具有強度較低、壓縮性較高和透水性很小等特性，因此在軟土地基上修建建筑物，往往會出現(xiàn)地基承載力和變形不能滿足設計要求的問題。這就需要采取措施進行地基處理，處理的目的是要提高軟弱地基的承載力，保證地基的穩(wěn)定，降低軟弱土的壓縮性，減少基礎的沉降。目前針對軟弱地基的成因有很多不同的處理方法，本文結合某碼頭工程，對用松木樁處理軟弱地基的問題作一些探討。
關鍵詞：松木樁，軟弱地基
1.前言
軟弱地基的種類很多，按成因一般可分為人工填土類地基；海相、河流相和湖相沉積而成的含淤質(zhì)粘土類地基；各種山前沖積、洪積相所形成的夾卵石、漂石的粘土類地基。復雜的成因造成了它們在物理力學性能上的復雜性，它們的共同特點是承載力低、壓縮性高。目前對厚度較大的軟弱地基一般采用各類鋼筋混凝土樁進行處理，對含水量和孔隙比較大的軟弱地基一般采用砂樁、石灰樁，化學灌漿或堆載預壓等方法處理。各種處理方法都有較強的針對性，處理方法選擇是否合理，直接影響到建筑物的設計是否安全和節(jié)約。在實際工程中，松木樁處理軟弱地基的問題較少提及，筆者認為在條件許可的情況下采用短木樁處理某些軟弱地基不僅施工較為便捷，而且費用也較為經(jīng)濟合理。
2.用松木樁處理地基的實例
在實際工程中軟弱地基普遍存在，對于一些荷載較小的建筑物地基或遇局部暗塘的情況，大多是采用松木樁處理地基的。下面就某碼頭工程接岸擋土墻地基處理作一簡要介紹。該工程位于洞庭湖區(qū)。地質(zhì)剖面自上而下由雜填土、淤質(zhì)粘土、含淤質(zhì)礫砂卵石、粉質(zhì)粘土及粘土構成。淤質(zhì)粘土呈軟塑狀，下部的含淤質(zhì)礫砂卵石呈中密狀，是較為理想的持力層。持力層的實際埋深約４米。當時曾考慮用砼短樁處理，后經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定了松木樁和換填砂卵石的組合處理方案。詳細處理方案如圖：
�。�1）單樁承載力計算。
正式施工前松木樁進行承載試驗，將削尖后的φ15cm的松木樁用挖掘機壓入直至入土4m時，松木樁開始破壞。因此，本工程以φ15cm的松木樁入土4米不破壞控制。
本工程持力層埋藏較淺，松木樁單樁承載力按端承樁計算，計算方法如下：
�。�=ψα[σ]A
Ｐ――單樁承載力，KN
Ψ――縱向彎曲系數(shù)，與樁間土質(zhì)有關，一般可�。�
α――樁材料的應力折減系數(shù)，木樁取0.5
[σ]――樁材料的容許壓力，本工程為松木，[σ]＝[σ]＝12×103KPaKPa
本工程，單根松木樁承載力為：
�。校�1×0.5×12×103×π×(0.15/2)2=106.0KN
�。�2）松木樁根數(shù)計算與設計。
經(jīng)計算每米擋土墻自重及堆載產(chǎn)生的效應組合為G=566.6KN
理論每米擋土墻松木樁所需根數(shù)：
n＝G／P＝566.6／106＝5.35根
實際施工時樁的布置按梅花形，間距1m，每排6根。打樁全部完畢后，在樁頂面鋪設50cm厚的級配砂卵和50cm的水泥穩(wěn)定砂卵，加以夯實，然后再做基礎。
�。�3）經(jīng)濟效果分析
根據(jù)建筑預算定額，φ15cm的松木樁4m長每根樁工料費為25元／根，共468根，費用為468*25=1.17萬元，換填砂卵費用為5.11萬元，總費用6.28萬元。若用12cm*12cm混凝土預制短樁約需8.8萬元；顯然用松木樁方案為首選。該工程自2003年竣工以來，通過使用和觀測證明，結構穩(wěn)定安全。
3.結束語
根據(jù)筆者在軟土地基上工程建設的實踐經(jīng)驗，軟土地基的設計之前必須認真進行工程地質(zhì)勘察和土工試驗。只有查清土層和土質(zhì)的情況，才能正確地進行設計和施工；再者，必須從場地的土層和土質(zhì)的特點出發(fā)，對地基與基礎的結構、施工及使用等方面進行綜合考慮，通過方案比較、合理地選擇地基處理方案。一般軟土厚度小于5m時較為適宜用松木樁處理，為了便于打樁，樁長不宜超過4m。作端承樁時，為了保證樁尖能進入持力層，上部可先開挖至基礎的埋深后再打樁。樁的材料必須用松木，因松木含有豐富的松脂，這些松脂能很好地防止地下水和細菌對其的腐蝕，價格也較為便宜。松木樁適宜在地下水以下工作，對于地下水位變化幅度較大或地下水具有較強腐蝕性的地區(qū)，不宜使用松木樁。
實踐證明，短木樁處理軟弱地基時，有施工方便、經(jīng)濟效益明顯的優(yōu)點，它可避免大量的土方開挖，因而在松木資源較為豐富的地區(qū)，用松木樁處理軟弱地基在經(jīng)濟和技術上是可行的，它不失為一種處理軟弱地基的有效手段。
參考文獻：
[1]朱浮聲.地基基礎設計與計算北京：人民交通出版社，2005
[2]張留俊.公路地基處理設計施工實用技術北京：人民交通出版社，2004
