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松木桩在地基处理中的设计应用

松木桩是用松木制作的木桩，主要用于处理软地基、河堤等。原料为松木。

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的腐蚀,有

“水浸万年松“水浸万年松之说，所以松木桩适宜在地下水位以下工作。但对于地下水

位变化幅度较大或地下水具有较强腐蚀性的地区，则不宜使用松木桩。著名

水利工程——灵渠的基础处理即采用了松木桩。采用松木桩加固的软土地

基属于复合地基。复合地基是由天然地基土和桩体两部分组成。

松木桩加固地基的机理

松木桩复合地基同其它复合地基相比，除桩的材质不同外，其余均有相似之

处,其加固机理：

一是桩体的支撑作用：松木桩复合地基以松木桩取代了与桩体体积相同的

低模量、低强度土体，在承受外荷时，地基中应力按桩土应力比重新分配。

应力向桩体逐渐集中，桩周土体所承受的应力相应减少，大部分荷载由松木

桩承受。由于桩的强度和抗变形能力均优于土体，故而形成后的复合地基承

载力、模量也优于原土体，从而达到减小变形，提高承载力的效果。

二是挤密作用：松木桩施工时，采用锤击打入，桩孔位置原有土体被强制侧

向挤压，使桩周一定范围内的土层密实度提高，起到挤密作用。松木桩复合

地基在施工中对桩间土体的挤密作用，使桩间土密实，从而使桩间土的承载

力得到提高，压缩性降低。

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，对地基与基础的结构、施工及使用等方面进行综合考虑，

通过方案比较、合理地选择地基处理方案。

一般软土厚度小于5m时较为适宜用松木桩处理，为了便于打桩，桩长不

宜超过4m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

o

础的埋深后再打桩。桩的材料必须用松木，因松木含有丰富的松脂,这些松

脂能很好地防止地下水和细菌对其的腐蚀,价格也较为便宜。松木桩适宜在

地下水以下工作，对于地下水位变化幅度较大或地下水具有较强腐蚀性的

地区，不宜使用松木桩。

松木桩的设计计算

在设计中短木桩用作挤密桩时可按下式设计：

S=0.95d√(1+eθ)∕(eθ-e1)

n=A∕AP

Sm)

一桩的间距(

dm)

一桩径(

eO一挤密前土的天然孔隙比

e1一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=(eO-e1)/(1+eO)

(

AP一单桩横截面积m2)

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=Ψα[σ]A(a)

Pa^^单桩承载力

Ψ1α^^

一纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取桩材料的应力

折减系数，木桩取0∙5

[。]一桩材料的容许压力，kPa

桩的布置按梅花形，全部打桩完毕后，在桩顶面铺设20cm厚片石灌石

子，加以夯实，然后再做基础。

使用松木桩需注意的部分问题：

1、松木桩是使用、松木桩是使用原木原木的，不要锯成别的形状，尤其不能对半锯开变成半

圆状，半圆桩是很快就后强烈弯曲，以至失去效用。

2、不要不要把把松木桩松木桩推广推广为为杉木桩”或其他桩。大部分常见木材是忌水的，

在水中很快就发黑、变形和腐败，杉木尤其如此，切不可用。当然，也另外

一些木料也能“水泡万年一些木料也能“水泡万年，例如红木。

3、松木桩复合地基的设计方法和普通复合地基相似，只不过桩心距往往很

小。

4、要考虑到松木桩所能承受的沉桩冲击力,沉桩冲击能都在300kg.m以

内；再大了，即使是16Cm尾径的原木也受不了。

5、淤泥地区地基土的水平抗力很小，松木桩群上端很容易出现整体水平位

移，使地面设施出损坏；故即使不考虑地震水平荷载需要，大多也在松木桩

间铺设一块石层，尽量提高桩群的水平刚度。块石层只能人工铺设，要尽量

把松木桩一根一根挤紧。