松木樁在地基處理中的設(shè)計應(yīng)用

松木樁在地基處理中的設(shè)計應(yīng)用松木樁是用松木制作的木樁，主要用于處理軟地基、河堤等。原料為松木。松木含有豐富的松脂，而松脂能很好地防止地下水和細(xì)菌對其的腐蝕，有“水浸萬年松”之說，所以松木樁適宜在地下水位以下工作。但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)，則不宜使用松木樁。著名水利工程——靈渠的基礎(chǔ)處理即采用了松木樁。采用松木樁加固的軟土地基屬于復(fù)合地基。復(fù)合地基是由天然地基土和樁體兩部分組成。松木樁加固地基的機(jī)理松木樁復(fù)合地基同其它復(fù)合地基相比，除樁的材質(zhì)不同外，其余均有相似之處，其加固機(jī)理：一是樁體的支撐作用：松木樁復(fù)合地基以松木樁取代了與樁體體積相同的低模量、低強度土體，在承受外荷時，地基中應(yīng)力按樁土應(yīng)力比重新分配。應(yīng)力向樁體逐漸集中，樁周土體所承受的應(yīng)力相應(yīng)減少，大部分荷載由松木樁承受。由于樁的強度和抗變形能力均優(yōu)于土體，故而形成后的復(fù)合地基承載力、模量也優(yōu)于原土體，從而達(dá)到減小變形，提高承載力的效果。二是擠密作用：松木樁施工時，采用錘擊打入，樁孔位置原有土體被強制側(cè)向擠壓，使樁周一定范圍內(nèi)的土層密實度提高，起到擠密作用。松木樁復(fù)合地基在施工中對樁間土體的擠密作用，使樁間土密實，從而使樁間土的承載力得到提高，壓縮性降低。軟土地基的設(shè)計之前必須認(rèn)真進(jìn)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(jìn)行設(shè)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(chǔ)的結(jié)構(gòu)、施工及使用等方面進(jìn)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(jìn)入持力層，上部可先開挖至基礎(chǔ)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(xì)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。松木樁的設(shè)計計算在設(shè)計中短木樁用作擠密樁時可按下式設(shè)計：Ｓ=0.95d√(1+e０)／(e０-e１)n=Ａ/ＡＰＳ――樁的間距（m）d――樁徑（m）e０――擠密前土的天然孔隙比e１――擠密后作要求達(dá)到的孔隙比，可按地基所需的承載力設(shè)計值再根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》附錄五附表５－３或５－４確定n――每m２樁的根數(shù)Ａ――每m２地基所需擠密樁面積，Ａ=(e０-e１)/(1+e０)ＡＰ――單樁橫截面積（m２）在設(shè)計中，當(dāng)樁端有硬殼層存在時，可作為端承樁，按下式計算：Ｐa=Ψα[σ]A-----------------(a)Ｐa――單樁承載力Ψ―――縱向彎曲系數(shù)，與樁間土質(zhì)有關(guān)，一般可?。宝哩D――樁材料的應(yīng)力折減系數(shù)，木樁取0.5[σ]――樁材料的容許壓力，kＰa樁的布置按梅花形，全部打樁完畢后，在樁頂面鋪設(shè)20cm厚片石灌石子，加以夯實，然后再做基礎(chǔ)。使用松木樁需注意的部分問題：1、松木樁是使用“原木”的，不要鋸成別的形狀，尤其不能對半鋸開變成半圓狀，半圓樁是很快就后強烈彎曲，以至失去效用。2、不要把“松木樁”推廣為“杉木樁”或其他樁。大部分常見木材是忌水的，在水中很快就發(fā)黑、變形和腐敗，杉木尤其如此，切不可用。當(dāng)然，也另外一些木料也能“水泡萬年”，例如紅木。3、松木樁復(fù)合地基的設(shè)計方法和普通復(fù)合地基相似，只不過樁心距往往很小。4、要考慮到松木樁所能承受的沉樁沖擊力，沉樁沖擊能都在300kg.m以內(nèi)；再大了，即使是16cm尾徑的原木也受不了。5、淤泥地區(qū)地基土的水平抗力很小，松木樁群上端很容易出現(xiàn)整體水平