杉木桩施工工艺地基加固方案

杉木桩在软弱地基加固中的应用

　　摘要:本文通过铁塔基础实例对软弱地基以及杉木桩复合地基工程特性的分析,建立力学模型,提出了杉木桩设计计算、地基承载力设计及沉降计算方法。

　　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,大多是采用杉木桩处理地基的。下面就安徽省某个地市某个基站用杉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杉木桩的处理方案。

　　2、杉木桩的设计计算

　　(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=ψ α [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 1 α ―――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)=0.955√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180=131.5k pa 复合地基承载力 f=44.65kpa 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。

　　3、杉木桩复合地基沉降计算 目前复合地基沉降计算还不怎么成熟，工程上多采用如下实用的 计算方法，即近似的将加固区复合土层沉降 ssp 与下卧层沉降 sx 之和作为复合地基总的沉降量此站点桩基以下无下卧层，所以送木 桩复合地基沉降不需验算。 4、杉木桩处理软弱地基的使用条件 根据我公司电信铁塔基础对软土地基上工程建设的实践经验，软 土地基的设计之前必须认真进行工程地质勘察和土工试验，只有查 清土层和土质的情况，才能正确地进行设计和施工。

　　再者，必须从 场地的土层和土质的特点出发，对地基和基础的结构、施工及使用 等方面进行综合考虑， 通过方案比较、 合理地的选择地基处理方案。 一般软土厚度小于 5 米时较适合用杉木桩处理，为了便于打桩， 桩长不易超过 4 米。

　　作端承桩时，为了保证桩尖能进入持力层，上 部可先开挖至基础的埋深后再打桩。桩的材料必须是杉木，因为杉 木含有丰富的树脂，这些树脂能很好地防止地下水和细菌的对其腐蚀，价格也较便宜。

　　杉木适合在地下水以下使用，对于地下水位变 化幅度较大或地下水有较强的腐蚀性的地区不易使用杉木桩。所以 以后遇到以上土质情况都可采用杉木桩加固软弱地基。具有施工方 便，经济效益明显的等特点。

　　5、经济效果分析 实践证明，木桩处理软弱地基时，施工方便、经济效益明显的优 点，它可避免大量的土方量的开挖，在杉木资源丰富的地区，地质 较差需要地基处理的基础地基，显然用杉木桩方案为首选。 参考文献 莫海鸿、杨小平主编《基础工程》 中国教育出版社，2007 《建筑桩基技术规范》jgj94-2008 《建筑地基基础设计规范》gb5007-2002 地基处理手册[m].中国建筑工业出版社，1988。

施工电梯杉木桩地基加固方案

　　一工程概况

　　根据岩土工程勘察资料,施工电梯下的地基土为淤泥质土,上部已采用回填土处理,承载力低、压缩性高,属于软弱土。

　　二编制依据

　　1、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002;

　　三杉木桩施工方案

　　第一节施工准备

　　1、木桩主要在木材市场采购,采用汽车运到工地现场仓库;木桩采购时应注意木材质地,桩长应略大于设计桩长。所用桩木须材质均匀,不得有过大弯曲之情形。木桩首尾两端连成一直线时,各截面中心与该直线之偏差程度不得超过相关规定;另桩身不得有蛀孔、裂纹或其它足以损害强度之瑕疵。

　　2、木桩之吊运、装卸、堆置时,桩身不得遭受冲击或振动,以免因之损及桩身。木桩于使用时,应按运抵工地之先后次序使用,同时应检查木桩是否完整。木桩储存地基须坚实而平坦,不得有沉陷之现象,避免木桩变形。

　　3、打试桩,确定桩长。沿对角方向打三根试桩,大概确定桩径为8cm-15cm、桩长为4米。

　　4、打桩前,桩顶须先截锯平整,其桩身需加以保护,不得有影响功能之碰撞伤痕,桩头部位宜采用铁丝扎紧。

　　第二节杉木桩的制作

　　1、桩径按设计要求严格控制,且外形直顺光圆;

　　2、小端削成30cm 长的尖头,利于打入持力层;

　　3、待准备好总桩数80%以上的桩时,调入挖掘机进行打桩施工,避免打桩机待桩窝工;

　　4、将备好的桩按不同尺寸及其使用区域分别就位,为打桩做好准备;

　　5、严禁使用沙杆等其他木材代替杉木。

　　第三节测量放样

　　杉木桩施工前,由测量人员依据设计图纸进行放样,确定每个木桩打设桩位,采用

　　测量用木桩予以标记。

　　第四节挖掘机打桩流程

　　1、施工工艺流程

　　桩位放样→打杉木桩→锯平桩头→麻绳捆绑→土方回填整平

　　①挖掘机就位,为了使挤密效果好,提高地基承载力,打桩时必须由基底四周往内圈施打;

　　②选择2000mm桩长的杉木桩,并扶正杉木桩,桩位按梅花状布置;

　　③将桩机的挖斗倒过来扣压桩至软基中;

　　④按压稳定后,用钻头击打桩头,直到没有明显打入量为止;

　　⑤严格控制桩的密度,确保软基的处理效果。

　　2、锯平桩头

　　①根据设计高度控制锯平桩头后的标高;

　　②桩头应离淤泥顶面0.6m 左右,其中0.4m 填碎石,0.1m 锚入基础砼,与之凝为一体。

　　3、桩间碎石压实

　　作为电梯基础,采用挖掘机填入400mm厚碎石,通过其与杉木桩之间的嵌挤作用,能较好地将基础砼与淤泥隔开来,使基础砼不会因淤泥的影响而降低强度。

　　四打杉木桩应着重控制的质量要求

　　1、桩位偏差必须控制在小于等于D/6-D/4中间范围内,桩的垂直度允许偏差﹤1%。

　　2、在打桩时,如感到木桩入土无明显持力感觉时应向设计、监理及时汇报。

　　3、打桩线路注意从外往中间对称打,但要防止桩位严重移动。

　　4、按设计图所示,于地面标定木桩之预定打设位置,并经监理工程师检查合格后方可进行打桩。

　　5、打桩过程中,如遇坚硬地层或触及地下障碍物,以致不能打至预定深度时,应报请监理工程师及设计确定处理方式。并列入施工纪录,不得任意截断桩体

　杉木桩地基施工方案处理

　　根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012

　　由 p p p pi n i si p a A q a l q

　　U R +=∑=1 (7.1.5-3)

　　考虑杉木桩为摩擦型桩,长度为5m ,直径为100mm

　　根据淤泥中,4.0/0n =L L ,其中Ln 为中性点深度,L 0为桩周软弱土层的深度(5m ) 则,Ln=0.4x5=2m

　　杉木桩的承载力为:Ra=3.14x2x0.05x (5-2)x11=10.4Kpa

　　根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012

　　由p cu A R f a η= (7.3.3)

　　其中,f cu 查木结构规范得,f cu =10x103KN/m 2

　　杉木桩自身抗压强度为:Ra=0.25x10x103x3.14x0.05x0.05=19.6Kpa

　　综上所述,取杉木桩的单桩承载力特征值为9Kpa 。

　　根据PKPM 筏板计算结果,标准组合下最大反力为78Kpa 。按80Kpa 进行设计。 根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012 由sk p

　　a spk f m A R m )1(f -+=βλ (7.1.5-2) 8040)1(3.005.005.014.390.1f ≥?-?+???

　　?=m m spk 求得m ≥0.060 由2

　　122

　　2e 213.11.0d m s s d == 求得s ≤0.130

　　取S1=400mm S2=300mm

　　求得f spk =85.74Kpa 满足要求。

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