第一篇：軟土地基松木樁處理技術(shù)

一.軟弱地基的種類及常見(jiàn)的處理方法

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(fù)雜的成因造成了它們?cè)谖锢砹W(xué)性能上的復(fù)雜性，它們的共同特點(diǎn)是承載力低、壓縮性高。目前對(duì)厚度較大的軟弱地基一般采用各類鋼筋混凝土樁進(jìn)行處理，對(duì)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(xué)灌漿或堆載預(yù)壓等方法處理。各種處理方法都有較強(qiáng)的針對(duì)性，處理方法選擇是否合理，直接影響到建筑物的設(shè)計(jì)是否安全和節(jié)約。在實(shí)際工程中，松木樁處理軟弱地基的問(wèn)題較少提及，筆者認(rèn)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(fèi)用也較為經(jīng)濟(jì)合理。二.用松木樁處理地基的實(shí)例

在實(shí)際工程中軟弱地基普遍存在，對(duì)于一些層數(shù)較低、荷載較輕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１１０ＫＶ鹿山變電所主控樓的地基處理作一簡(jiǎn)要介紹。（１）工程的地質(zhì)概況

該工程位于鹿山附近，建筑面積６５０m２，兩層全框架結(jié)構(gòu)。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(gòu)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(shí)際埋深約４米。當(dāng)時(shí)曾考慮用砼短樁或換土墊層法處理，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定了松木樁的處理方案。（２）松木樁的設(shè)計(jì)計(jì)算

在設(shè)計(jì)中短木樁用作擠密樁時(shí)可按下式設(shè)計(jì)： Ｓ=0.95d√(1+ e０)／(e０-e１)

n=Ａ/ＡＰ Ｓ――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(jì)值再根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)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(jì)中，當(dāng)樁端有硬殼層存在時(shí)，可作為端承樁，按下式計(jì)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)，一般可取１ α―――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

本實(shí)例中柱下獨(dú)立基礎(chǔ)附加應(yīng)力及自重總值為950KN。選③層為樁端持力層，地基土的容許承載力經(jīng)綜合分析后取值130kPa，基礎(chǔ)埋深１.5米，經(jīng)計(jì)算基礎(chǔ)尺寸為2.6*2.9m2。持力層埋藏較淺，因而采用端承樁設(shè)計(jì)。根據(jù)（a）式，當(dāng)以松木為材料，樁直徑為15cm時(shí)，[σ]為2773.4kPa

Ｐa=1*0.5*2773.4*(0.15/2)2*π=24.5KN/根 每平方米所需樁數(shù)為

n=950/(2.6*2.9*24.5)=5.14根／m2 實(shí)?。蹈痬2 該工程的樁基底面積為210m2，所需樁數(shù): 210*5=1050根

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(shí)，然后再做基礎(chǔ)。（３）經(jīng)濟(jì)效果分析

軟弱地基的松木樁處理技術(shù)

根據(jù)建筑預(yù)算定額，φ15cm的松木樁2.5m長(zhǎng)每根樁工料費(fèi)為15元／根，總費(fèi)用1050*15=1.575萬(wàn)元。若用12cm*12cm混凝土預(yù)制短樁約需5.1萬(wàn)元；若用換土墊層則需2.4萬(wàn)元，并且因地下水位較高，換土施工難度很大。顯然用松木樁方案為首選。該工程1999年5月竣工兩年多來(lái)，通過(guò)使用和觀測(cè)證明，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全。

三.松木樁處理軟弱地基的適應(yīng)條件

根據(jù)筆者在軟土地基上工程建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，軟土地基的設(shè)計(jì)之前必須認(rèn)真進(jìn)行工程地質(zhì)勘察和土工試驗(yàn)。只有查清土層和土質(zhì)的情況，才能正確地進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工；再者，必須從場(chǎng)地的土層和土質(zhì)的特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)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(guò)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(shí)較為適宜用松木樁處理，為了便于打樁，樁長(zhǎng)不宜超過(guò)4m。作端承樁時(shí)，為了保證樁尖能進(jìn)入持力層，上部可先開(kāi)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(duì)其的腐蝕，價(jià)格也較為便宜。松木樁適宜在地下水以下工作，對(duì)于地下水位變化幅度較大或地下水具有較強(qiáng)腐蝕性的地區(qū)，不宜使用松木樁。

實(shí)踐證明，短木樁處理軟弱地基時(shí)，有施工方便、經(jīng)濟(jì)效益明顯的優(yōu)點(diǎn)，它可避免大量的土方開(kāi)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(jì)和技術(shù)上是可行的，它不失為一種處理軟弱地基的有效手段。

第二篇：軟土地基處理技術(shù)

軟土地基處理技術(shù)

摘要：軟土地基的處理質(zhì)量是保證建筑物安全、高效運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵，也直接影響到地基的基礎(chǔ)承栽力。目前在國(guó)內(nèi)較為常用的地基處理方法有：墊層法、強(qiáng)夯法、和灰土擠密樁、石灰樁、砂樁、碎石樁、深層攪拌法和高壓旋噴注漿法等。不同的軟土地基應(yīng)該結(jié)合工程的實(shí)際采取有效經(jīng)濟(jì)的處理辦法。關(guān)鍵詞：軟土地基處理 主要類型 危害 地基承載力 地基土 變形

一、緒論

1、什么是軟土

研究工程的軟土地基處理，首先我們需要去了解什么是軟土。具體該如何定義軟土，各行業(yè)部門如建筑、鐵路、公路等，根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)和習(xí)慣，給出的定義或判定條件不盡相同。

例如，在建筑工程中認(rèn)為：軟（弱）土是指淤泥、淤泥質(zhì)土、充填土、雜填土或其他高壓縮性土。其中淤泥是在靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積并經(jīng)生物化學(xué)作用而形成，為天然含水量大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5的粘性土;天然含水量大于液限而天然孔隙比小于1.5、但大于或等于1.0的粘性土或粉土稱為淤泥質(zhì)土。[1] 此外公路工程中認(rèn)為：軟土為天然含水量大、壓縮性高、承載力低的一種軟塑到流塑狀的粘性土，如淤泥、淤泥質(zhì)土，以及其他高壓縮性飽和粘性土、粉土等。淤泥和淤泥質(zhì)土的特征解釋為，在靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用而形成的飽和粘性土，含有機(jī)質(zhì)，天然含水量大于液限。當(dāng)孔隙比大于1.5時(shí)稱為淤泥;天然孔隙比小于1.5而大于1.0時(shí)稱為淤 泥質(zhì)土。當(dāng)土的燒失量大于5%時(shí)，稱有機(jī)質(zhì)土;大于60%時(shí)稱為泥炭。[2] 關(guān)于軟土定義，除以上所述的兩點(diǎn)觀點(diǎn)外還有一些，但大同小異?？偠灾?，工程界通?？谡Z(yǔ)稱呼的軟土指天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、承載力低的土。

一般而言，軟土是指近代水下沉積的飽和粘性土，是淤泥、淤泥質(zhì)粘土、泥質(zhì)粉土、泥炭、泥炭質(zhì)土等一類土體的簡(jiǎn)稱。軟土廣泛分布在我國(guó)沿海內(nèi)陸平原或間盆地。不同地域軟土的成因、結(jié)構(gòu)和形態(tài)各不相同，但都具有基本相同的物理力學(xué)特征：天然含水量高、天然孔隙比大、滲透系數(shù)小、壓縮性高、強(qiáng)度低，可呈靈敏性結(jié)構(gòu)。如果軟土作為工程建筑的地基，由于其承載力低、往往就會(huì)產(chǎn)生不同程度的坍滑或沉降。所以當(dāng)一個(gè)工程在遇到地基土為軟土?xí)r，如何做到正確且經(jīng)濟(jì)的處理就顯得尤為重要。

2、軟土地基的特性

軟土的性質(zhì)與地基土的成層構(gòu)造、沉積年代、成因類型有密切關(guān)系。不同年代和成因的軟土，其物理性質(zhì)指標(biāo)盡管可能相近，但作為地基，工程性質(zhì)卻可能相差很大，其大概特點(diǎn)總結(jié)如下：

1．含水量較高。因?yàn)檐浲恋某煞种饕怯烧惩亮＝M和粉土粒組組成，并含少量的有機(jī)質(zhì)。粘粒的礦物萬(wàn)分之二為蒙脫石、高嶺石和伊利石。這些礦物晶粒很細(xì)，呈薄片狀，表面帶負(fù)電荷，它與周圍介質(zhì)的水和陽(yáng)離子相互作用，形成偶極水分子，并吸附于表面形成水膜，在不同的地質(zhì)環(huán)境下沉積形成各種絮狀結(jié)構(gòu)。因此這類土的含水量比較高。

2．透水性差。軟土的滲透系數(shù)一般在1×10-6～1×10-8cm/s之間，所以在荷載作用下固結(jié)速度很慢。當(dāng)?shù)鼗杏袡C(jī)質(zhì)含量較大時(shí)，土中可能產(chǎn)生氣泡，堵塞滲流通道而降低其滲透性。所以在軟土層上的建筑物基礎(chǔ)的沉降拖延很長(zhǎng)時(shí)間才能穩(wěn)定，同樣在荷載作用下地基土的強(qiáng)度增長(zhǎng)也是很緩慢的。

3．壓縮性較高。一般正常固結(jié)的軟土層的壓縮系數(shù)約為0.5～1.5Mpa-1，最大可達(dá)到4.5Mpa-1；壓縮指數(shù)約為0.35～0.75。天然狀態(tài)的軟土層大多數(shù)屬于正常固結(jié)狀態(tài)，但也有部分是屬于超固結(jié)狀態(tài)，近代海岸灘涂沉積為欠固結(jié)狀態(tài)。欠固結(jié)狀態(tài)土在荷重作用下產(chǎn) 1 生較大沉降。超固結(jié)狀態(tài)土，當(dāng)應(yīng)力未超過(guò)先期固結(jié)壓力時(shí)，地基的沉降很小。

4．流變性強(qiáng)。在荷載的作用下，軟土承受剪應(yīng)力的作用產(chǎn)生緩慢的剪切變形，并可能導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的衰減，在主固結(jié)沉降完畢之后還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。

3、軟土地基的危害

軟土地基的危害是承載力低，變形大，特別是不均勻變形大，而且變形穩(wěn)定時(shí)間很長(zhǎng)，幾年甚至幾十年。往往造成建筑物沉降大且不均勻，造成建筑物開(kāi)裂，傾斜等。

例1：2009年6月27日上海閔行區(qū)“蓮花河畔景苑”一在建13層住宅樓于清晨連根“臥倒”的事件。事后專家分析，最有可能是地基出現(xiàn)問(wèn)題，因?yàn)樯徎ê优暇霸匪诘膮^(qū)域?qū)儆谏虾Ａ魃潮容^嚴(yán)重的區(qū)域，其地基是屬于我們常說(shuō)的軟土地基，如果地基不經(jīng)過(guò)加固處理，很容易引起房屋傾斜。專家認(rèn)為由于是對(duì)土芯取樣出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致設(shè)計(jì)存在偏差；或者是打樁不深、水泥標(biāo)號(hào)等存在問(wèn)題。因?yàn)榈貥兜乃嘤懈邩?biāo)要求，如果沒(méi)有達(dá)到會(huì)發(fā)生斷裂。

例2：2010年8月，福建正得房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司開(kāi)發(fā)的格林蘭景3號(hào)樓地基塌陷一事，以及各地不斷傳來(lái)的“樓薄薄”、“樓脆脆”、“樓歪歪”等新聞，如此多的房屋出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，已經(jīng)讓老百姓不寒而栗。

例3：2004年4月4日下午4點(diǎn)左右，福建羅長(zhǎng)高速公路馬尾到琯頭段長(zhǎng)柄高架橋往北500米處發(fā)生大面積塌方，塌方路段長(zhǎng)度約70米，塌陷落差達(dá)15米左右。陷下去的公路上有一輛小轎車。駕駛員心有余悸地告訴記者，當(dāng)時(shí)的感覺(jué)就像乘電梯往下掉，所幸人車都沒(méi)有受損。據(jù)福建省高速公路公司負(fù)責(zé)人介紹，造成事故的主要原因是路基軟、土質(zhì)差，淤泥又深又厚，雨季來(lái)臨使地下淤泥產(chǎn)生流動(dòng)。

根據(jù)以上三個(gè)例子可見(jiàn)，工程中軟土地基處理的重要性和必要性。

二、軟土地基處理目的和意義以及發(fā)展現(xiàn)狀和存在問(wèn)題

1、軟土地基處理的目的和意義

意義：眾所周知，地基與建（構(gòu)）筑物的關(guān)系極為密切，建（構(gòu)）筑物的安全與正常使用，地基基礎(chǔ)起著非常重要的作用。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，世界各國(guó)各種土建，水利、交通等類的工程事故中，因地基問(wèn)題造成的工程事故的比例最大。軟基處理恰當(dāng)與否，關(guān)系到整個(gè)工程質(zhì)量、投資和進(jìn)度，其重要性已越來(lái)越多的被人們所認(rèn)識(shí)。

目的是：利用換填、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱學(xué)等方法對(duì)地基土進(jìn)行加固，2 用以改良地基土的工程特性。

1、提高地基的抗剪強(qiáng)度

2、降低地基的壓縮性

3、改善地基的透水特性

4、改善地基的動(dòng)力特性

5、改善特殊土的不良地質(zhì)特性

2、軟土地基處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題 2．1發(fā)展現(xiàn)狀

近40年來(lái)，國(guó)外的地基處理技術(shù)發(fā)展的十分迅速，老方法得到改進(jìn)，新方法不斷涌現(xiàn)。在20世紀(jì)60年代中期，從如何提高土的抗拉性質(zhì)這一思路上，發(fā)展到土的加筋法；從如何有利于土的排水和排水固結(jié)這一基本觀點(diǎn)出發(fā)，發(fā)展到了土工合成材料、砂井預(yù)壓和塑料排水帶；從如何進(jìn)行深層密實(shí)處理的方法考慮，采用加大擊實(shí)工的措施，發(fā)展到了強(qiáng)夯法和振動(dòng)水沖法等。另外，國(guó)外現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)地基工程提供了強(qiáng)大的生產(chǎn)手段，如能制造重達(dá)幾十噸的強(qiáng)夯起重機(jī)械；潛水電機(jī)的出現(xiàn)，帶來(lái)了振動(dòng)水沖法中振動(dòng)器等施工機(jī)械；真空泵的問(wèn)世，建立真空預(yù)壓法，生產(chǎn)了大于20MPa氣壓的空氣壓縮機(jī)，從而產(chǎn)生了高壓噴射注漿法。通過(guò)不斷的發(fā)展使得如今對(duì)軟土地基處理變得更加簡(jiǎn)單快捷。

2.2現(xiàn)有軟土地基處理方法所存在的問(wèn)題

為什么在世界各國(guó)各種土建，水利、交通等類的工程事故中地基問(wèn)題造成的工程事故的比例最大，現(xiàn)有的處理方法中存在哪些問(wèn)題？

(1)未能因地制宜合理選用處理方法。在合理選用地基處理方法方面有時(shí)存在一定的盲目性。例如飽和軟粘土地基不適宜采用振密、擠密法加固。根據(jù)工程地質(zhì)條件和地基加固原理，因地制宜合理選用處理方法特別重要。在這方面，現(xiàn)在的問(wèn)題是對(duì)幾個(gè)技術(shù)上可行方案進(jìn)行比較、優(yōu)化不夠。采用的不是較好的方法，更不是最好的方法。有時(shí)工程問(wèn)題是解決了，但造價(jià)高和工期長(zhǎng)。

(2)不能正確評(píng)價(jià)每種地基處理方法的適用性。人人都承認(rèn)每種地基處理方法都有一定的適用范圍，但遇到具體問(wèn)題就會(huì)盲目擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，對(duì)這種情況施工單位更應(yīng)注意。

(3)施工單位素質(zhì)差影響地基處理質(zhì)量。這方面最典型的例子是攪拌樁施工。幾年前上海市建委發(fā)文禁用粉噴深層攪拌法，接著不少地區(qū)也采取類似措施。深層攪拌法不能滿足地基處理要求并不是深層攪拌法工法本身不成熟，也不是深層攪拌法加固地基設(shè)計(jì)方法不對(duì)。影響施工質(zhì)量主要是施工單位素質(zhì)和施工機(jī)械兩方面問(wèn)題。先分析施工單位素質(zhì)存在的問(wèn)題。前些年，地基處理施工隊(duì)伍的快速膨脹，造成絕大多數(shù)施工隊(duì)伍缺乏必要的技術(shù)培訓(xùn)，熟練技術(shù)工人缺乏是普遍現(xiàn)象。除此之外，還存在偷工減料現(xiàn)象。其它地基處理方或輕或重也存在類似問(wèn)題。

(4)施工機(jī)械簡(jiǎn)陋影響地基處理水平和質(zhì)量。近二十幾年來(lái)，我國(guó)地基處理施工機(jī)械發(fā)展很快，許多已形成系列化產(chǎn)品。但應(yīng)看到與我國(guó)工程建設(shè)需要相比較，差距還很大。還以深層攪拌法為例，不能很好保證施工質(zhì)量不僅與施工單位素質(zhì)有關(guān)，也與目前應(yīng)用的施工機(jī)械水平有關(guān)。簡(jiǎn)陋的機(jī)械要保持穩(wěn)定良好的施工質(zhì)量是困難的。

(5)地基處理理論落后于實(shí)踐。從實(shí)踐一理論一再實(shí)踐的角度看，實(shí)踐先于理論是一般規(guī)律，對(duì)土木工程更是如此。但重視理論研究，用理論指導(dǎo)實(shí)踐也是很重要的。對(duì)地基處理各種工法及一般理論缺乏深入系統(tǒng)的研究也是發(fā)展中存在的問(wèn)題之一。

(6)不少工法缺乏完善的質(zhì)量檢驗(yàn)手段。完善的質(zhì)量檢驗(yàn)手段是保證施工質(zhì)量的重要措施。目前不少工法缺乏完善的質(zhì)量檢驗(yàn)手段。

三、簡(jiǎn)要介紹常用的軟土地基處理方法及其原理

隨著現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步以及新的加固技術(shù)、新型材料的不斷研發(fā)，使得軟土地基處理技術(shù)日趨完善。(1)換土墊層法

換土墊層法的原理是：將基礎(chǔ)底面以下不太深的一定范圍內(nèi)的軟弱土或不良土挖去，以質(zhì)地堅(jiān)硬、強(qiáng)度較高、性能穩(wěn)定、壓縮性較小、具有抗侵蝕性的砂、礫、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、礦渣等材料分層充填，并同時(shí)以人工或機(jī)械方法分層壓、夯、振動(dòng)，使之達(dá)到要求的密實(shí)度，形成良好的人工地基。墊層能有效擴(kuò)散基底壓力，提高地基承載力、減少沉降、加速軟弱土層的排水固結(jié)、防止凍脹、消除膨脹土的脹縮作用等。適用于各種軟弱土及山地不良地基的淺層處理。使用的主要材料：砂、礫石、石渣、粉煤灰、礦渣等。使用的主要機(jī)械設(shè)備：人工挖土或機(jī)械挖土、墊層材料運(yùn)輸、壓實(shí)或夯實(shí)機(jī)械。

(2)擠淤置換法

擠淤置換法的原理是：依靠換填材料的自重以及借助于其他外力，如壓載、振動(dòng)、爆炸、強(qiáng)夯或卸荷等，使軟弱層遭受破壞后被強(qiáng)制擠出而進(jìn)行的換填處理。適用于厚度較小的淤泥地基。

(3)強(qiáng)夯置換法

強(qiáng)夯置換法是一種普遍運(yùn)用的方法，其原理是采用邊填碎石邊強(qiáng)夯的強(qiáng)夯置換法在地基中形成碎石墩體，由碎石墩、墩間土以及碎石墊層形成復(fù)合地基，以提高地基承載力、減少沉降。適用于人工填土、砂土、粘性土和黃土、淤泥和淤泥土地基。使用的主要材料：碎石、礦渣等。使用的主要機(jī)械設(shè)備：夯錘、起重設(shè)備、脫鉤裝置及運(yùn)輸裝卸機(jī)械。

(4)碎石樁(置換)法

原理是在軟粘土地基中采用沉管法或其它方法設(shè)置密實(shí)的砂樁或碎石樁，以置換同體積的粘性土形成砂石樁復(fù)合地基，以提高地基承載力。同時(shí)砂石樁還可以同砂井一樣起排水作用，以加速地基土固結(jié)。適用于軟粘土地基。使用的主要材料：砂或碎石、礫石。使用的主要機(jī)械設(shè)備：打樁機(jī)。

(5)振沖置換法

振沖置換法的原理是利用振沖器在高壓水流作用下邊振邊沖在地基中成孔，在孔內(nèi)填入碎石、卵石等粗粒料且振密成碎石樁。碎石樁與樁土間形成復(fù)合地基，以提高承載力，減小沉降。適用于不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土等地基。使用的主要材料：碎石、礫石。使用的主要機(jī)械設(shè)備：振沖器、起重機(jī)或施工專用平臺(tái)和水泵。

(6)加載預(yù)壓法

原理是在建造建筑物之前，天然地基在預(yù)壓荷載作用下壓密、固結(jié)，地基產(chǎn)生變形，地基土強(qiáng)度提高，卸去預(yù)壓荷載后再建造建筑物，完工后沉降小，地基承載力也得到提高。堆載預(yù)壓有時(shí)也利用建筑物自重進(jìn)行。當(dāng)天然地基土滲透性較小時(shí)，為了縮短土體排水固結(jié)的排水距離，加速土體固結(jié)，在地基中設(shè)置豎向排水通道，常用形式有普通砂井、袋裝砂井、塑料排水板等。當(dāng)采用豎向排水通道時(shí)，也分別稱為袋裝井法、袋裝砂井法或塑料排水帶法等。［7］適用于軟粘土、粉土、雜填土、沖填土、泥炭土地基等。使用的主要材料：堆載用料可用土石方或其他填料;墊層材料用滲透系數(shù)大于10-3 m/s、含泥量小于3%、級(jí)配較好的中粗砂；豎向排水通道之砂井法需用同墊層材料要求相同的砂，袋裝砂井法還需聚丙烯機(jī)織土工物，塑料排水帶法需塑料排水帶。使用的主要機(jī)械設(shè)備：堆載用料的運(yùn)輸、裝卸機(jī)械，也可用人工運(yùn)輸，靜壓沉管機(jī)械、錘擊沉管機(jī)械，動(dòng)力螺旋鉆機(jī)，袋裝砂井專用打設(shè)機(jī)，塑料排水帶插板機(jī)。

(7)降低地下水位法

原理是通過(guò)降低地下水位，改變地基土受力狀態(tài)，其效果如堆載預(yù)壓，使地基土固結(jié)。在基坑開(kāi)挖圍護(hù)設(shè)計(jì)中可減小作用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力。適用于砂性土或透水性較好的軟粘土層。

4(8)石灰樁法

原理是通過(guò)機(jī)械或人工成孔，在軟弱地基中填入生石灰或生石灰塊加其他摻合料，通過(guò)石灰的吸水膨脹、放熱以及離子交換作用改善樁周土的物理力學(xué)性質(zhì)，并形成石灰樁復(fù)合地基，可提高地基承載力、減少沉降。適用于雜填土、軟粘土地基。使用的主要材料：生石灰。使用的主要機(jī)械設(shè)備：打樁機(jī)或洛陽(yáng)鏟成孔。

(9)深層攪拌法

原理是利用深層攪拌機(jī)將水泥或石灰和地基土原位攪拌形成圓柱狀、格柵狀或連續(xù)墻水泥土增強(qiáng)體，形成復(fù)合地基以提高地基承載力，減小沉降。深層攪拌法分為噴漿攪拌法和噴粉攪拌法兩種，也可用它形成防滲帷幕。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高、地基承載力不大于120KPa的粘性土、粉土等軟土地基。用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時(shí)宜通過(guò)試驗(yàn)確定其適用性。使用的主要材料：水泥。使用的主要機(jī)械設(shè)備：深層攪拌機(jī)，按攪拌軸分為單軸和雙軸兩種，按噴射方式分為漿液噴射和粉體噴射兩種。配套設(shè)備：漿液噴射主要有灰漿攪拌機(jī)、灰漿泵，粉體噴射主要有粉體發(fā)送器、空氣壓縮機(jī)以及計(jì)量器等。

(10)高壓旋噴注漿法

原理是利用鉆機(jī)將帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)預(yù)定位置，然后用20Mpa左右的漿液或水的高壓流沖切土體，形成水泥土增強(qiáng)體。有單管法、二重管法、三重管法。在噴射漿液的同時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)、提升形成定噴、擺噴和旋噴。可形成復(fù)合地基以提高承載力，減少沉降，也常用它形成防滲帷幕。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基。當(dāng)土中含有較多的大塊石，或有機(jī)質(zhì)含量較高時(shí)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定其適用性。使用的主要材料：水泥。使用的主要機(jī)械設(shè)備：鉆機(jī)、高壓泵、泥漿泵、空氣壓縮機(jī)、注漿管、噴嘴、流量計(jì)、輸漿管、制漿機(jī)等。

以上論述的幾種軟土地基處理方法，僅僅是眾多處理方法中較具代表性的，在各個(gè)不同的工程建設(shè)過(guò)程中，建設(shè)人員要針對(duì)不同的地質(zhì)條件、技術(shù)條件、設(shè)備條件、資金力度等因地制宜的采用一種最為經(jīng)濟(jì)合理，施工方便的地基處理技術(shù)。本文將要重點(diǎn)介紹的噴粉樁加固地基處理技術(shù)，就是一種具有加固工藝合理、施工簡(jiǎn)單、技術(shù)可靠、成本低廉、進(jìn)度快、無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、工期短、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)的處理技術(shù)。

四、噴粉樁加固地基的處理方法

1、噴粉樁加固地基處理技術(shù)的概述

粉噴樁是粉體噴射深層攪拌樁加固軟土技術(shù)的簡(jiǎn)稱。國(guó)外定名為DJM工法(Dry Jet Mixing Method)噴粉樁最早是由瑞典和日本于20世紀(jì)60年代后期提出的加固地基的技術(shù)工藝。80年代初，國(guó)內(nèi)開(kāi)始研究，1984年7月在廣東省云浮硫鐵礦鐵路專用線上用石灰攪拌樁加固單孔4.5m蓋板箱涵軟土地基獲得成功，1985年4月通過(guò)鐵道部部級(jí)技術(shù)鑒定。此后，很多設(shè)計(jì)單位將噴粉樁技術(shù)進(jìn)行了推廣應(yīng)用，特別是地下水位較高的地區(qū)。

2、該技術(shù)的工作原理

通過(guò)噴射攪拌機(jī)將粉狀加固料如水泥、石灰粉等用壓縮空氣噴入地基深部憑借攪拌機(jī)的回轉(zhuǎn)鉆頭葉片使加固料與原位軟土混合就地?cái)嚢栊纬删哂姓w性、水穩(wěn)性及一定強(qiáng)度的樁體。樁體中的加固料與軟土產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)使軟土硬結(jié)從而使樁體與樁間土一起組成復(fù)合地基起到加固地基的目的。

2.1噴粉樁所采用固化劑的分類

當(dāng)前在實(shí)際工程中噴粉樁所用的固化劑主要是水泥或石灰兩鐘，噴拌成水泥土樁或石灰土樁。

采用水泥作為固化劑時(shí)，水泥的水化與其在混凝土中的變化機(jī)理不同，混凝土的硬化是水泥在粗骨料中進(jìn)行，而水泥土硬化是水泥在具有活性的粘土介質(zhì)中進(jìn)行，作用緩慢而復(fù) 5 雜。采用生石灰作固化劑時(shí)，石灰在土層中吸水、膨脹、發(fā)熱和進(jìn)行復(fù)雜的離子交換，土微粒凝聚、火山灰、碳酸鈣、固結(jié)等一系列物理化學(xué)反應(yīng)，生成復(fù)雜的化合物，這些化合物在水和空氣中逐漸硬化、使土粒得到牢固結(jié)合和加強(qiáng)，促使周邊土體固結(jié)，從而形成較高強(qiáng)度的石灰土。

3、噴粉樁處理的特性

噴粉樁是由水泥或石灰作固化劑而形成的灰土樁，因?yàn)樗炔荒軗饺敫邚?qiáng)度的粗石骨料，也不能通過(guò)用配置鋼筋的方法來(lái)提高自身的承載力，所以噴粉樁僅考慮豎直荷載的作用，不象砼樁那樣，承受豎向力的同時(shí)還能承受水平力。噴粉樁自身性質(zhì)介于剛性樁（鋼筋混凝土灌注樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁、木樁、鋼管樁等）與柔性樁(碎石樁、砂樁、土樁等)之間的一種樁型，它的剛度、抗壓強(qiáng)度和抗側(cè)向壓力作用均小于剛性樁而大于柔性樁。由于噴粉樁所用的固化劑是在鉆孔過(guò)程中、通過(guò)鉆桿噴入土層中的，樁載面中心的鉆桿占去一定的空間，鉆頭葉片距端頭越近攪拌力矩越大，使灰土攪拌愈均勻；因此樁身截面的強(qiáng)度是不均勻的，中心軸處強(qiáng)度最低，沿截面經(jīng)向由中心軸向外邊緣強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，在噴粉樁施工過(guò)程中應(yīng)空桿復(fù)鉆一次，以便提高混合土的均勻性是非常必要的。噴粉樁的軸向應(yīng)力分布是不均勻的，從樁頂自上而下軸向力逐漸減小，最大軸向力位于樁頂3-5倍樁徑范圍內(nèi)，再往下軸向力收斂很快，所以，噴粉樁的破壞機(jī)理是，以淺層樁向縱向壓縮變形增長(zhǎng)，外荷載繼續(xù)增加，樁向達(dá)到抗裂極限狀態(tài)，而使樁體失去傳力功能。

4、噴粉樁在工程施工中的應(yīng)用

1、提高基礎(chǔ)地耐力：噴粉樁適用于加固軟土地基，增強(qiáng)軟土地基的承載力，使之提高建筑物的基礎(chǔ)地耐力。

2、加固軟土邊坡：當(dāng)此次工程進(jìn)行建筑物基坑開(kāi)挖時(shí)，我們遇到地面寬度不夠使放坡受到限制，開(kāi)挖邊坡的穩(wěn)定性不夠等問(wèn)題。由于噴粉樁可用于加固軟土邊坡，所以采用單個(gè)噴粉樁互相搭接而形成豎壁狀墻體作護(hù)岸結(jié)構(gòu)，這樣比起砼連續(xù)墻、預(yù)制鋼筋砼樁、鋼板樁等護(hù)岸方案，不但施工簡(jiǎn)便，而且經(jīng)濟(jì)效益可觀。

3、基坑的施工：采用水泥作固化劑制成的噴粉樁，由于水泥與原位土混合后，原位土變成較密實(shí)的水泥土，大大降低軟土的滲透系數(shù)，可有效地起到阻水作用，避免坑壁流砂發(fā)生。同時(shí)，由于噴粉樁下端入土深度校長(zhǎng)，切斷了地下水的滲透途徑，使得基坑降水漏斗變陡，減小了由于降水量大對(duì)周圍環(huán)境的危害，從而使基坑排水作業(yè)簡(jiǎn)便化，有利于基坑的施工。

具有的優(yōu)點(diǎn)：

加固工藝合理、施工簡(jiǎn)單、技術(shù)可靠、成本低廉、進(jìn)度快、無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、工期短、占地面積小、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、對(duì)周圍建筑物無(wú)影響、加固效果好等，更引人注意的還有：

（1）可以直接在含有地下水的地層中施工成型。

（2）雖然負(fù)溫下固化料與土的反應(yīng)減弱，但溫度回升后，反應(yīng)可繼續(xù)進(jìn)行，故在地溫為-10℃以上的情況下進(jìn)行施工，毫不影響樁的質(zhì)量。

（3）施工過(guò)程中只向土層中噴射固化料干粉，無(wú)需向地層中注入附加水分，不但減少了施工污染，而且使固化料能充分吸收軟土中的水分，從而增強(qiáng)加固效果。

（4）施工原料除原位軟土外，僅摻入少量固化劑，因此施工工藝簡(jiǎn)單，施工成本低。

5噴粉樁施工程序：

1、平整場(chǎng)地，整套設(shè)備根據(jù)實(shí)際地形安裝就位。

2、噴粉樁機(jī)自動(dòng)縱橫向移動(dòng)，鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔位。

3、啟動(dòng)攪拌機(jī)，鉆頭正向旋轉(zhuǎn)，實(shí)施鉆進(jìn)作業(yè)。為了不至堵塞鉆頭上的噴射口，鉆進(jìn)過(guò)程中不噴固化料，只噴射壓縮空氣，即確保順利鉆進(jìn)，又減小負(fù)載扭矩。隨著鉆進(jìn)，使 6 被加固的軟土體在原位受到攪動(dòng)。

4、鉆至設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高后停鉆。

5、再次啟動(dòng)攪拌機(jī)，反向旋轉(zhuǎn)提升鉆頭，同時(shí)打開(kāi)發(fā)送器前面的控制閥，按需要量向被攪動(dòng)的疏松土體中噴射固化料——水泥粉（或石灰粉），邊提升邊噴射邊攪拌，盡量達(dá)到攪拌均勻，使軟土與固化料充分混合，噴射量與控制閥的開(kāi)放大小成正比，與鉆頭的提升速度成反比。

6、當(dāng)鉆頭提升至高出樁頂40cm～50cm時(shí)，發(fā)送器停止向孔內(nèi)噴射粉料，樁柱已形成，將鉆頭提出地面。

7、為了確保固化劑與土體充分混合或感到某一根樁噴粉質(zhì)量欠佳時(shí)，對(duì)原孔應(yīng)復(fù)鉆一次，以達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。

8、實(shí)踐證明：在噴粉過(guò)程中，當(dāng)鉆頭提升到最后階段時(shí)應(yīng)注意控制，使鉆頭距地表面≥50cm時(shí)停止噴粉，不然粉體被帶出地面而向空中飛散污染環(huán)境。

 6.1噴粉樁施工程序圖

a.鉆機(jī)定位 b.噴氣鉆井 c.終孔停鉆 d.噴粉提升 e.成樁、鉆頭提至地面

1.噴鉆機(jī) 2.鉆架 3.鉆桿 4.鉆頭 5.鉆孔 6.成樁

結(jié)束語(yǔ)：

軟土地基有極大的危害性，如果不處理或處理不當(dāng)，就會(huì)造成地基失穩(wěn)，使構(gòu)造物沉降過(guò)大或不均勻沉降，對(duì)構(gòu)造物造成不同程度的危害。軟土地基的處理方法很多，但是結(jié)合實(shí)際情況，我國(guó)各地區(qū)的環(huán)境，土質(zhì)皆有不同。前輩們的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)很寶貴，值得我們借鑒，但在實(shí)際工程中需要我們勇于探索，力求用最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)的施工方法完成任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002 [2]交通部第一公路勘察設(shè)計(jì)院.《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》.北京:人民交通出版社，1996 [3]鐵道第一勘察設(shè)計(jì)院.《鐵路工程地質(zhì)手冊(cè)》[M].北京:中國(guó)鐵道出版社，1999 [4]鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院.鐵路工程設(shè)計(jì)手冊(cè):《橋梁地基和基礎(chǔ)》[M].北京:中國(guó)鐵道出版社，2002 [5]建設(shè)部綜合勘察研究設(shè)計(jì)院.《巖土工程勘察規(guī)范》.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001 [6]殷宗澤、龔曉南．《地基處理工程實(shí)例》．中國(guó)水利水電出版社．2000 [7]翁春旭．處理軟土地基排水固結(jié)法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析． 2000

第三篇：松木樁處理軟土地基的設(shè)計(jì)與施工[范文]

松木樁處理軟土地基的設(shè)計(jì)與施工

作者：盧國(guó)源（中鐵二十五局集團(tuán)柳州鐵路工程有限公司，廣西 柳州 545007）

發(fā)布時(shí)間： 2009-5-26

摘要：用松木樁處理軟基是一種取材容易、造價(jià)較低、施工簡(jiǎn)便的地基處理方法。松木樁適宜在地下水位以下的環(huán)境工作，適用于軟土地基厚度較淺的工程。

關(guān)鍵詞：松木樁；軟土地基；設(shè)計(jì)施工

中圖分類號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-1145（2009）14-0139-02

軟弱土是指淤泥、淤泥質(zhì)土和部分沖填土、雜填土及其他高壓縮性土，廣泛分布于我國(guó)東南沿海地區(qū)和內(nèi)陸江河湖泊的周圍，通稱軟土。由軟弱土組成的地基為軟土地基。近年來(lái)越來(lái)越多的工程在軟土地基上興建，但以軟土作為建筑物的地基有很多不利的因素。由于軟土的強(qiáng)度很低，壓縮性較高，不能承受較大的建筑物荷載，建筑物基礎(chǔ)的沉降和不均勻沉降往往比較大，因此在軟土地基上建造建筑物，要求必須對(duì)軟土地基進(jìn)行處理。

松木富含松脂，防腐能力良好。古諺語(yǔ)有“水上千年杉，水下萬(wàn)年松”之說(shuō)，采用木樁對(duì)軟土地基進(jìn)行處理時(shí)，一般都選用松木樁。作為一種古老的地基處理方法，松木樁以其取材容易、施工技術(shù)簡(jiǎn)單易行、造價(jià)較低的優(yōu)點(diǎn)在廣西尤其是山工程區(qū)獲得了廣泛的應(yīng)用。令人遺憾的是，松木樁作為一種有效的地基處理方法，在《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》等技術(shù)規(guī)范中均未提及。筆者結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就用松木樁處理軟土地基的設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行一些總結(jié)，以供參考。

一、工程概況

廣西梧州某山區(qū)公路工程1-4.0×2.5蓋板涵，分離式基礎(chǔ)，單幅基礎(chǔ)面積為32m2（B=2.85m，L=11m）。地下水位平均埋深0.5m，涵洞基礎(chǔ)埋深H=1m，設(shè)計(jì)基底應(yīng)力為200KPa。工程地址處地質(zhì)為淤質(zhì)粘土，呈軟塑狀，地下水豐富，水位高，經(jīng)實(shí)地采用松木樁試探，持力層的實(shí)際埋深約4m。經(jīng)分析比較，確定采用松木樁處理地基。

圖1

二、松木樁的施工

（一）松木樁設(shè)計(jì)（按擠密樁）

本工程持力層埋深4m，在設(shè)計(jì)中，樁端有硬殼存在，可作為端承樁，按下式計(jì)算：

Pa=Ψa[σ]A

Pa—單樁承載力

Ψ—縱向彎曲系數(shù)，與樁間土質(zhì)有關(guān)，一般可取1

a—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

因持力層埋藏較淺，因而采用端承樁設(shè)計(jì)。根據(jù)上式，當(dāng)以松木為材料，樁直徑為15cm時(shí)，[σ]為2773.4kPa

Pa=1×0.5×2773.4×（0.15÷2）2×π=24.5KN/根 樁間距

n=A/AP

S-樁的間距

d-樁徑（m）

e0-擠密前土的天然空隙比

e1-擠密后要求達(dá)到的空隙比，可按地基所需的承載力設(shè)計(jì)值再根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)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）

經(jīng)計(jì)算，當(dāng)基礎(chǔ)土質(zhì)為塑-可塑時(shí)，壓入直徑15cm的松木樁作擠密樁處理，長(zhǎng)4m，樁距50cm，梅花形布置。

（二）松木樁的施工方法

壓松木樁前，先清除基地以下30cm淤泥，使基礎(chǔ)頂面大致平整。松木樁間距50cm，梅花形布置，預(yù)留樁頭15～20cm，松木樁打入完成后，在樁間夯填30cm厚片石灌碎石，加以夯實(shí)，使樁與樁之間擠緊。為了在打樁時(shí)能順利貫入地基，減少阻力，保護(hù)樁頭，將松木樁尾部削成尖錐狀。

根據(jù)打樁的方法不同，可分為人工打木樁和機(jī)械打木樁。常用的打樁機(jī)械有手搖卷?yè)P(yáng)機(jī)和柴油打樁機(jī)，液壓挖掘機(jī)亦經(jīng)常用于打木樁。用液壓挖掘機(jī)打樁時(shí)需兩人扶樁就位，將挖斗倒過(guò)來(lái)扣壓木樁，將木樁壓入地基一定深度自穩(wěn)，然后讓扶樁人走開(kāi)，由挖掘機(jī)將松木樁壓下去，一般每3～5min即可打一條樁，工效較高。為了使擠密效果好，提高地基承載力，打樁時(shí)必須由基底四周往內(nèi)圈施打。樁的布置以梅花形為好，樁間距離不宜小于3倍樁徑。打樁完畢后應(yīng)按設(shè)計(jì)高程鋸平樁頭，使每根樁的樁頂基本保持在同一水平面，清挖打樁時(shí)擠出的淤泥，在樁頂鋪設(shè)20～30cm厚級(jí)配砂石褥墊層并加以壓實(shí)，然后再澆筑底板混凝土，以保證基礎(chǔ)通過(guò)褥墊層把一部分荷載傳到樁間土上，調(diào)整樁和土的分擔(dān)作用。在基礎(chǔ)下設(shè)置褥墊層可減小樁土應(yīng)力比，充分發(fā)揮樁間土的作用，即可增大β值，減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中。通過(guò)改變?nèi)靿|層厚度，調(diào)整樁垂直荷載的分擔(dān)褥墊層越薄，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比越高，反之亦然。如果不設(shè)褥墊層，則不能發(fā)揮樁間土的作用。

（三）質(zhì)量檢測(cè)

施工完成后，進(jìn)行沉降觀測(cè)，通車一年后觀測(cè)無(wú)明顯沉降，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全，表明處理效果很好。

三、結(jié)論與建議

根據(jù)筆者在軟土地基上進(jìn)行工程建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，實(shí)踐證明，松木樁在處理軟弱地基時(shí)，不僅技術(shù)簡(jiǎn)單易行施工方便快捷，而且可以避免大量的土方開(kāi)挖。在松木資源比較豐富的地區(qū)，用松木樁處理軟弱地基在技術(shù)上是可行的，經(jīng)濟(jì)上是合理的，與其他較昂貴的處理措施相比，可降低工程造價(jià)，經(jīng)濟(jì)效益顯著，是一種因地制宜處理軟弱地基的有效方法。參考文獻(xiàn)

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[5]中國(guó)建筑科學(xué)研究院．建筑樁基技術(shù)規(guī)范ＪＧＪ94-94[Ｍ]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1995．

摘要:目前針對(duì)軟土地基的不同構(gòu)成有很多不同的處理方法。文章結(jié)合自己多年的工作實(shí)踐,對(duì)用短木樁處理涵洞軟土地基的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞:短木樁;涵洞;軟土地基1軟土地基的種類及常見(jiàn)的正理方法

軟土地基按其沉積環(huán)境一般可分為人工填土類、濱海沉積類、湖泊沉積類、河灘沉積類、沼澤沉積類形成的含淤質(zhì)粘土類地基及各種山前沖洪積相形成的夾卵石、漂石的淤質(zhì)粘土類地基。目前對(duì)厚度較大的軟土地基一般采用各類樁基礎(chǔ)進(jìn)行處理,對(duì)含水量和孔隙率較大的軟土地基一般采用砂樁、石灰樁、化學(xué)注漿或載荷堆壓處理,對(duì)填土類地基一般采用強(qiáng)夯法和換土墊層的方法處理。各種處理方法都有較強(qiáng)的針對(duì)性,處理方法選擇是否合理,直接影響到結(jié)構(gòu)物的使用安全和經(jīng)濟(jì)成本,在實(shí)際工程施工中,用短木樁處理軟土地基問(wèn)題較少提及,文章認(rèn)為在條件許可的情況下采用短木樁處理軟土地基,不僅施工較為便捷,而且費(fèi)用也較為合理。

2用短木樁處理涵洞軟土地基實(shí)例

2.1工程的地質(zhì)概況

該工程位于省道S206商桐路上蔡大李莊至順河段改建工程K230 106處,設(shè)計(jì)為一孔正交4 m的涵洞,結(jié)構(gòu)類型上部結(jié)構(gòu)為鋼筋砼矩型板,下部結(jié)構(gòu)為輕型橋臺(tái),基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為厚度60 cm的C20#鋼筋砼基礎(chǔ)。地質(zhì)剖面自上而下由雜填土、淤質(zhì)粘土及黃粘土構(gòu)成。淤質(zhì)粘土呈軟塑狀,下部的黃粘土呈硬密狀,是較為理想的持力層。持力層的實(shí)際埋深約4.5 m,當(dāng)時(shí)曾考慮用噴粉樁或換土墊層法處理,經(jīng)業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、監(jiān)理方同意作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較最后采用了短木樁的處理方案。

2.2短木樁的設(shè)計(jì)計(jì)算

在短木樁的設(shè)計(jì)計(jì)算中,作為擠密樁時(shí),可按式(1)設(shè)計(jì):

S=0.95d=A/AP(1)

式中,S為樁的間距(m);d為樁徑(m);e0為擠密前土的天然空隙比;e1為擠密后所要求達(dá)到的空隙比;n為每m2樁的條數(shù);A為每m2地基所需擠密樁面積,=(e0-e1)/(1 e0);Ap為單樁橫載面積(m2)。

在短木樁的設(shè)計(jì)計(jì)算中,作為端承樁時(shí),可按式(2)設(shè)計(jì):

Pa=Φα[δ]A(2)

式中,Pa為單樁承載力(kN);Φ為縱向彎曲系數(shù),與樁間土質(zhì)有關(guān),一般可取1;α為樁材料的應(yīng)力折減系數(shù),木樁取0.5;[δ] 為樁材料的壓力(kPa)。

本實(shí)例的結(jié)構(gòu)物上部結(jié)構(gòu)為鋼筋砼矩型板,下部結(jié)構(gòu)為輕型橋臺(tái),基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為厚度60 cm的C20#鋼筋砼基礎(chǔ)。上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力及基礎(chǔ)自重力2440 kN,持力層的容許承載力經(jīng)綜合分析取200 kPa,基礎(chǔ)埋深1.6 m,基礎(chǔ)底面尺寸為1.6 m×12 m,該實(shí)例持力層埋深較淺,因而采用端承樁設(shè)計(jì)。

根據(jù)打樁公式:Pa=Φα[δ]A,當(dāng)以松木為材料,松木的承壓允許[δ]為2900 kPa,本方案以木樁的直徑為15cm計(jì)算。

Pa=Φα[δ]A=1×0.5×2900×(0.15/2)×π=25.6 kN/根

每平方米所需樁數(shù)為n=2440/(1.6×12×25.6)=4.96根,實(shí)取5根/m2。該工程的樁基底面積為1.6×12×2=38.4m2,所需木樁數(shù):38.4×5=192根,樁的布設(shè)形式按梅花形。全部打樁完畢后,在樁頂鋪設(shè)10 cm厚C10#砼墊層,然后施工基礎(chǔ)。

2.3使用經(jīng)濟(jì)效果分析

根據(jù)施工預(yù)算,當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)?5～20 cm直徑的木樁3m長(zhǎng)的每根木樁工料費(fèi)為35元/根,總費(fèi)用192×35=6720元。若用噴粉樁處理約需3.0萬(wàn)元。若用換砂礫墊層處理約需2.2萬(wàn)元。該工程2003年10月竣工通車已使用多年,通過(guò)觀測(cè)證明,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全,效果良好。

3短木樁處理軟土地基的適應(yīng)條件

一般軟土厚度小于5 m時(shí)較為適用短木樁處理,為了便于人工打樁,樁長(zhǎng)2～4 m為宜,可作端承樁或擠密填土的擠密樁。作端承樁時(shí),為了保證樁尖能貫入持力層,上部可先開(kāi)挖至基礎(chǔ)的埋深后再打樁。木樁的材料以松木為宜,因松木含有豐富的松脂,能很好地防止地上水和細(xì)菌對(duì)其腐蝕作用,價(jià)格也比較便宜。木樁適于地下水位以下地層中工作,對(duì)于地下水位變化幅度較大或具有較強(qiáng)腐蝕性地下水的地方,軟基處理費(fèi)用較大的(大約超過(guò)10萬(wàn)元),不宜采用木樁處理方法。

實(shí)踐證明,短木樁處理軟土地基時(shí),有施工方便、經(jīng)濟(jì)效益明顯等優(yōu)點(diǎn),也可避免大量的土方開(kāi)挖。用短木樁處理軟土地基在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上是可行的,可為一種處理軟土地基的有效手段。

參考文獻(xiàn):

[1] GB 50007-2002,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].本文來(lái)源于

第四篇：松木樁處理軟土地基的設(shè)計(jì)與施工

羅源縣起步溪護(hù)國(guó)段防洪工程擋墻基礎(chǔ)松木樁的設(shè)計(jì)計(jì)算

羅源縣起步溪護(hù)國(guó)段防洪工程H右2+780--H右3+733.4軟基堤段采用松朩樁軟土地基處理。

本堤段H右3+160典型斷面擋墻高6.98m, 漿砌石衡重式擋墻, 迎水坡1:0.1, 背水坡臺(tái)上部1:0.3, 臺(tái)以下1:-0.2, 臺(tái)寬1.15m.C20砼埋石底板寬4.13m, 厚0.8m.片石充砂填層1.0m.基礎(chǔ)底板埋深1.0m, 設(shè)計(jì)基底應(yīng)力為P=83KPa.工程地址處為軟土地基.根據(jù)地質(zhì)勘察資料, 各土層的物理力學(xué)指標(biāo)見(jiàn)” 羅源縣護(hù)國(guó)溪路堤工程地質(zhì)勘察技告” 表5。建基3.16m至一2.86m之間土層為淤泥質(zhì)土,其地基承載力基本容許值為50KPa。-2.86m下土層為卵石層,其地基承載力基本容許值為350KPa。天然地基承載力不能滿足要求,必須進(jìn)行處理。經(jīng)分析比較,擬采用松木樁處理地基。設(shè)計(jì)松木樁樁長(zhǎng)6m,樁頭徑200mm,尾徑120mm。,土的內(nèi)摩擦角為7.4度，樁周摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值為13 kN/m2。樁距應(yīng)根據(jù)單樁承載力確定。1.1 按照樁材強(qiáng)度確定的單樁承載力

Ra=ψα[σ]AP(1)式中:Ra———單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);ψ———縱向彎曲系數(shù),與樁間土質(zhì)有關(guān),一般取1;α———樁材料的應(yīng)力折減系數(shù),木材取0.5;[σ]———樁材料的容許應(yīng)力,φ200mm的松木樁[σ] =2700kPa;Ap———樁端截面積(m2)。

故Ra=1×0.5×2700×π×0.1×0.1=42.41 kN/根 1.2 按照土抗力確定單樁承載力

松木樁在土中形成摩擦樁,其單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值按下式 計(jì)算: Ra=μ∑qsili+αqpAp(2)式中:μ———樁身平均周長(zhǎng)(m);qsi———樁周第i層土的側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);li———樁穿越第i層土的厚度(m);α———樁端天然地基土的承載力折減系數(shù),取0.5;qp———樁端地基土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);Ap———樁端截面積(m2)。將已知條件代入上式,得

Ra=π×0.16×13×6+0.5×350×π×0.06×0.06=41.19kN/ 取上述兩種計(jì)算方法中單樁承載力較小值者,即Ra=41.19kN/根,然后根據(jù)單樁承載力確定樁距s。

s=R/Ra=126/41.19=3.1,即每平方米至少3.1根樁。實(shí)際設(shè)計(jì)中松木樁采用600×600正方形布置,面積置換率為（π×0.1×0.1/0.6×0.6）8.72%。

1.3復(fù)合地基承載力計(jì)算軟弱地基經(jīng)松木樁處理后實(shí)際形成復(fù)合地基,其承載力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算: fspk=mRa+β(1-m)fsk(3)Ap式中:fspk———復(fù)合地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);

m———面積置換率;Ap———木樁的截面積(m2);fsk———樁間天然地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);β———樁間土承截力折減系數(shù),取β=0.8;Ra———單樁豎向承截力標(biāo)準(zhǔn)值(kN)。將上述已知條件代入(3)式,得

fspk=0.0872×41.19/（0.1×0.1π）+0.8×(1-0.0872)×50=150.84 kPa>126.43 kPa,滿足要求。1.3下臥層強(qiáng)度驗(yàn)算

根據(jù)地質(zhì)勘察資料可知，復(fù)合地基下臥層為卵石層，其地基承載力基本容許值為350KPa, 為堅(jiān)硬下臥層, 不進(jìn)行下臥層強(qiáng)度驗(yàn)算.

第五篇：松木樁在市政軟土地基中的應(yīng)用

淺談市政工程中軟土地基的松木樁處理

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)粘土類地基等，它們的共同特點(diǎn)是承載力低、壓縮性高。復(fù)雜的成因造成了它們?cè)谖锢砹W(xué)性能上的復(fù)雜性，使地基犬牙交錯(cuò)，地質(zhì)情況千差萬(wàn)別，即使有了鉆探，也畢竟只是“一孔”之見(jiàn)，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)地基亦不可能十全十美。因此，施工過(guò)程中，地質(zhì)情況五花八門，有時(shí)甚至與鉆孔情況相差甚遠(yuǎn)，不得不現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。目前對(duì)不同的軟弱地基有不同方法處理，各種處理方法都有較強(qiáng)的針對(duì)性，處理方法選擇是否合理，直接影響到構(gòu)造物的設(shè)計(jì)是否安全和節(jié)約。在實(shí)際工程中，松木樁處理軟弱地基的問(wèn)題較少提及，筆者認(rèn)為在條件許可的情況下采用松木樁處理某些軟弱地基不僅施工較為便捷，而且費(fèi)用也較為經(jīng)濟(jì)合理。

（一）松木樁處理軟土地基的適應(yīng)條件：

1、軟土厚度小于5.0米。

2、軟土地基必須在滿足設(shè)計(jì)埋深以下，且在年最低水位以下，以保證松木樁常年浸在水中，防止松木樁時(shí)干時(shí)濕，腐朽變質(zhì)。對(duì)于地下水位變化幅度較大或地下水具有較強(qiáng)腐蝕性的地區(qū)，不宜使用松木樁。

（二）對(duì)松木樁的要求

1、木材必須是松木，因?yàn)樗赡竞胸S富的松脂，這些松脂能很好地防

止地下水和細(xì)菌對(duì)松木樁的腐蝕，價(jià)格也較便宜。（有水浸萬(wàn)年松之 說(shuō)）

2、松木樁的長(zhǎng)度一般不宜長(zhǎng)于4.0米，因?yàn)樘L(zhǎng)，就難就地取材，材料貴且不經(jīng)濟(jì)，還不易打樁；但也不宜短于2.5米。

3、松木樁的尾徑一般取12～15厘米，樁頭用斧頭削尖。

（三）操作過(guò)程

1、探明軟土地基的厚度以確定松木樁的長(zhǎng)度，方法是兩個(gè)人用鋼釬在基底周邊及中心處，每隔2～3米試探。

2、打樁：因?yàn)楝F(xiàn)在機(jī)械化程度較高，工地現(xiàn)場(chǎng)一般都有挖掘機(jī)，方法是用挖掘機(jī)的挖斗倒過(guò)來(lái)扣壓樁，功效較高，僅需兩人扶樁到位，由挖斗輕按至樁入土自穩(wěn)，然后人走開(kāi)，由挖掘機(jī)壓樁。

3、打樁時(shí)，為使擠密效果好，必須由基底四周往內(nèi)圈施打。樁的布置以梅花形為好，樁間距離不宜小于3倍樁徑。

4、打樁完畢應(yīng)鋸平樁頭，使每根樁的樁頂基本水平。清挖打樁時(shí)擠出 的爛泥，然后采用塊石灌砂回填，一般厚度為20～30cm，保證基礎(chǔ)不包樁頭，使受力均勻。

5、最后取土樣做土工試驗(yàn)，或用長(zhǎng)桿貫入儀驗(yàn)證處理后地基的實(shí)際承載能力是否滿足設(shè)計(jì)要求。

根據(jù)筆者在軟土地基上工程建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，軟土地基的設(shè)計(jì)之前必須認(rèn)真進(jìn)行工程地質(zhì)勘察和土工試驗(yàn)。只有查清土層和土質(zhì)的情況，才能正確地進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工；再者，必須從場(chǎng)地的土層和土質(zhì)的特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)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(guò)方案比較、合理地選擇地基處理 方案。按以上方法，我們?cè)谑姓こ痰脑O(shè)計(jì)和施工過(guò)程中處理了許多構(gòu)造物的地基，如在惠州大道四期改造工程中，有湯泉一、二橋及兩邊的擋土墻、石浪橋及兩邊的擋土墻、青塘橋兩邊的擋土墻；在橋東濱江東路擋土墻工程；橋東新民后街擋土墻工程等等，現(xiàn)均已通車，未發(fā)現(xiàn)由于基礎(chǔ)變形所產(chǎn)生的破壞。實(shí)踐證明是可行的。但是必須注意，雖然松木樁與軟土之間有摩擦力存在，但不宜將松木樁按摩擦樁來(lái)考慮，同時(shí)即使松木樁有時(shí)會(huì)可能到達(dá)持力層，也不能完全作為支承樁考慮，松木樁只起擠密土壤，提高地基承載力的作用。松木樁與加固后的土壤應(yīng)作為一個(gè)整體來(lái)考慮，即作為“復(fù)合地基”。

實(shí)踐證明，松木樁處理軟弱地基時(shí)，有施工方便、經(jīng)濟(jì)效益明顯的優(yōu)點(diǎn)，它可避免大量的土方開(kāi)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(jì)和技術(shù)上是可行的，它不失為一種處理軟弱地基的有效手段。