松木桩承载力验算

2022-09-10

一、松木桩的性能

在现代化建筑工程施工管理的过程当中, 新的施工技术和相关的施工经验也在不断的积累, 在建筑桩基础的施工过程当中, 随着施工经验和管理手段的不断提升, 逐渐发现了松木桩的施工方法, 松木桩相比混凝土桩基础, 有着比较好的优点, 因为他本身含有丰富的油脂, 可以有效避免水的侵蚀, 对于软土地基来说有着比较好的作用, 但是如果地下水腐蚀太强, 松木桩也不适宜使用太多。

松木桩在地基处理过程当中有着自己独特的优点和优势, 首先, 松木桩强度比较高, 而且密度较小, 在施工过程当中, 效率较高, 其次, 它的弹性和韧性, 相比较而言比较好, 在抗震建筑施工过程中有些比较明显的优势, 同时耐久性比较好, 但是要在保养得当的前提之下, 而且在实际的应力实验作用之下, 松木桩有着比较良好的抗压和抗震性能。

二、松木桩加固软土地基的原理

说采用松木桩再进行加固然土地局的过程当中, 这种的地基属于复合地基, 一般而言所说的复合地基, 主要是由于天然基础和桩体本身两部分所组成的地基工程, 松木桩在进行复合基础工程施工的过程当中, 与传统的施工方法有着本质上的不同, 首先是材质上的不同, 其次, 施工方法也有所不同, 但同时也有相似之处, 比如同样所起的作用是承受来自竖向的荷载, 大部分荷载由松木桩承受。因此上, 桩基工程在实际的抗压变形能力方面, 它的优越性明显要高于图体本身对于桩基的承载能力。其次是挤密作用, 送桩施工过程当中采用锤击打入施工方法, 所以装孔位置周围的徒弟被侧向挤压装, 周围一定范围内的土层密实度也会逐渐提高, 从而起到稳定地基的作用。也可以在一定程度上提高建筑桩基础的整体承载能力。

三、用松木桩处理地基的验算计算原理

(一) 工程的地质概况

工程位于大理市上官镇罗时江湿地, 位于环海路以北, 江尾至邓川公路以南。松木桩用于湿地工程中的栈道地基, 采用的设计规范参照《木结构设计规范》GB 50005-2003、《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012、《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94-2008) 。地质资料参照《云南苍山洱海国家级自热保护区湿地保护与恢复工程建设项目─岩土工程勘测报告》中的地质资料, 地质剖面自上而下由素填土、淤泥、泥炭质黏土、淤泥构成。

1、素填土:结构松散, 主要由黏性土夹砾石颗粒及碎石组成, 层厚1-4m。

2、淤泥:呈流塑状态, 该土层强度低, 高压缩性, 层厚2.4-3.1m。

3、淤泥质黏土:软塑─流塑状态, 该土层强度低, 超高压缩性, 层厚0.5-4m。

4、淤泥:软─流塑状态, 该土层强度低, 高压缩性, 层厚未揭底。

本实例中施加在单桩上的荷载效应标准组合轴心竖向力为11KN。

(二) 松木桩单桩竖向承载力验算

松木桩与其他桩相比, 除桩的材质不同外, 其余均有相似之处, 根据单桩受上部荷载的特点, 可参照《建筑桩基技术规范》中单桩竖向极限承载力标准值5.3.5条计算公式进行验算, 松木桩单桩承载力Q u k由桩身摩擦力和桩端阻力组成可按下式验算:

式中:μ─松木桩有效周长, m;

qsik─第i层土的极限侧阻力标准值, kpa;

qpk─极限端阻力标准值, kpa;

Li─第i层土的厚度, m;

Ap─桩身截面积, m2;

选 (3) 层为桩端持力层, 地基土的容许承载力经综合分析后取值80k Pa, 桩深5米, 桩径200mm, 参照《云南苍山洱海国家级自热保护区湿地保护与恢复工程建设项目-岩土工程勘测报告》中的地基主要物理力学指标建议值, 桩侧阻力及桩端阻力取值进行计算。

(三) 松木桩单桩竖向承载力特征值验算

单桩竖向承载力特征值验算, 可参照《建筑桩基技术规范》中单桩竖向极限承载力标准值5.2.2条计算公式进行验算:

式中:Quk─单桩竖向极限承载力标准值;

K─安全系数, 取K=2。

松木桩竖向承载力特征值为13.39KN满足承载力要求。

(四) 为防止桩的破坏, 须对桩身强度进行验算, 参考《木结构设计规范》中 (5.1.2-1) 公式验算, 即

式中:fc─木材顺纹抗压强度设计值 (N/mm2) ;

N─轴心受压构件压力设计值 (N) ;

α─桩身材料的调整系数, 木桩取0.9;

An─受压构件的净截面面积 (N/mm2) ;

根据《木结构设计规范》, 松木桩取值12*103KPa计算如下:

松木桩承载力为339.1KN满足承载力要求。

四、结语

总的来说, 松木桩在与传统的桩基础进行对比的过程当中, 对于软土地基的处理有着比较明显的优点, 他可以避免大量的土方开挖, 同时在松木资源较为丰富的地区, 利用松木桩进行建筑桩基础的施工, 有的比较良好的经济效益。因为他的实际施工周期和施工方法相比传统的桩基施工有着更为明显的优点。但是在实际的施工过程当中一定要加强技术方面的管理工作, 同时要针对该地区具体的施工条件及施工的具体要求, 适当地采取松木桩的施工技术和方法。

摘要：松木含有丰富的松脂, 而松脂能很好地防止地下水和细菌对其腐蚀, 松木桩是用松木制作的木桩, 适宜在地下水位以上工作, 主要用于处理软地基、河堤等。本文介绍了松木桩用于地基处理时具有的独特性能、加固软土地基的原理, 通过工程实例验算了松木桩单桩竖向承载力。

关键词：松木桩,地基,承载力,验算