松木樁復(fù)合地基的分析與設(shè)計(jì)

1、松木樁復(fù)合地基的分析與設(shè)計(jì)本文分析了松木樁復(fù)合地基的加固機(jī)理、破壞類型，提出了按照剛性樁復(fù)合地基進(jìn)行松木樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)方法。標(biāo)簽： 松木樁；復(fù)合地基；承載力；沉降大部分木材是忌水的，在水中很快就發(fā)黑、變形和腐朽，以至失去效用。木樁處理地基優(yōu)先選用松木。松木富含松脂，有一種與大多木材不同的奇特性質(zhì)：松木在空氣中，兩個(gè)月就開裂、彎曲；在半濕半干環(huán)境中，半年就腐朽不堪；但全部淹在水中的松木，卻不開裂、不腐朽。古諺云水上千年杉，水下萬年松。腐朽的特性，又因所需的沉樁力小而不至于把樁損壞。河天津橋，近到現(xiàn)代上海外灘建造的一系列高大建筑，如滬南冷庫、東海大樓、河濱大樓等，都是松木樁處理地基的典范。在江門

2、地區(qū)的水利工程中，20 世紀(jì)50 年代至 70 年代修建的中、小型水閘、泵站等工程，很多都是采用松木樁處理地基的。越高，混凝土樁、型鋼樁的使用越來越普遍，松木樁也慢慢被人們淡忘了。以至的設(shè)計(jì)提出一點(diǎn)粗淺的探討。體）和增強(qiáng)體（松木樁）兩部分組成，是非均質(zhì)的，各向異性的。樁、土是共范疇，應(yīng)該按照復(fù)合地基進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)文獻(xiàn) 3，一般地，松木的重度 6kN/m3，強(qiáng)度等級(jí)為 TC13TC17的松木的彈性模量 Ep=10GPa，而強(qiáng)度等級(jí)為 C15C60 混凝土的彈性模量Ec=2236GPa，兩者的數(shù)量級(jí)相當(dāng)。據(jù)此，筆者認(rèn)為，松木樁復(fù)合地基應(yīng)該采增強(qiáng)體復(fù)合地基，按復(fù)合地基工作機(jī)理分類屬于剛性樁復(fù)合地基。

3、1 松木樁復(fù)合地基的加固機(jī)理（1）樁、土體系的荷載傳遞效應(yīng)荷載，并減小了沉降。松木樁的直徑很小，在江門地區(qū)，常見的尾徑類型有100mm120mm兩種，長度在 45m。由于直徑小，松木樁樁端阻力小，占單樁承載力的比例小。所以，松木樁極限承載力主要考慮樁側(cè)摩阻力。（2）樁間土的擠密效應(yīng)降低，樁間土承載力得到提高，壓縮性降低，擠土效應(yīng)顯著。松木樁復(fù)合地基的擠密效應(yīng)主要受樁間距、土的孔隙比、含水量、滲透系數(shù)等因素影響。（3）褥墊層效應(yīng)在剛性結(jié)構(gòu)下的復(fù)合地基頂層設(shè)置一定厚度的褥墊層，通過褥墊層的調(diào)節(jié)，沉降。力的作用，加大了松木樁復(fù)合地基的承載力。2 破壞類型（1）刺入破壞載力由地基土的性質(zhì)決定。（2）屈

4、曲破壞會(huì)發(fā)生屈曲破壞。樁端阻力很大，樁體相當(dāng)于一根受壓桿，在上部荷載很大時(shí)，將發(fā)生屈曲，導(dǎo)致樁體先破壞。3 復(fù)合地基承載力計(jì)算地基承載力，而按照樁身強(qiáng)度驗(yàn)算樁體是否會(huì)發(fā)生屈曲破壞。根據(jù)文獻(xiàn)1，按照剛性樁復(fù)合地基承載力特征值：松木樁順紋抗壓強(qiáng)度一般為 45MPa，而Ra/Ap 值一般在 13MPa 之間，所以樁身抗壓強(qiáng)度一般能滿足要求，可不必驗(yàn)算。4 沉降計(jì)算計(jì)算剛性樁復(fù)合地基的變形量是至今仍是一個(gè)難題。根據(jù)文獻(xiàn)1，采用簡單方法，即按樁及樁間土分別計(jì)算沉降量。樁間土變形采用分層總和法，沉降量為 e比處理前的小。三相物理指標(biāo)圖可以求得打樁后土的孔隙比：取以上計(jì)算的 maxsssp作為松木樁復(fù)合地基

5、的沉降量即 s=maxsssp。當(dāng)樁底存在軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)計(jì)算軟弱層的沉降量。5 褥墊層厚度計(jì)算褥墊層可以采用中、粗砂，碎石或級(jí)配砂石等材料，最大粒徑不宜超過20mm。根據(jù)文獻(xiàn) 5，褥墊層的厚度與樁土應(yīng)力比、置換率、樁徑、墊層材料有關(guān)，可按下式計(jì)算：6 適用條件小建筑物，并且木樁應(yīng)能長期處于地下水位以下。其優(yōu)點(diǎn)是：施工簡便快捷、工期短、造價(jià)低，缺點(diǎn)是：僅適宜處理矮小建筑，承載力低。7 工程實(shí)例的形式，石墻墻底高程-0.10m，墻高3.50m，擋墻的斷面尺寸如圖所示。沿河表本次分析典型的樁號(hào)范圍 0+6290+650段擋土墻。該處土層分布及主要力學(xué)參數(shù)如下表：擋土墻下臥粉質(zhì)粘土1 層僅 0.8m 厚，淤泥質(zhì)土2 層 5m 厚，為安全計(jì)，地基承載力取 fak=65kPa。經(jīng)計(jì)算，擋土墻的地基應(yīng)力平均為 58kPa，最大值