堤基加固(杉木桩)施工方案

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。

府南基坑地下车库边坡木桩支护方案

　　一、工程概况

　　本项目名称为府南花园四期四标39#~48#楼拆迁安置小区,另含一个独立式地下车库和物管用房。由“嘉兴国际商务区投资建设有限公司”投资建设;“浙江宏正建筑设计有限公司”设计;“东华理工大学勘察设计研究院”勘察;“浙江嘉宇工程管理有限公司”监理;“嘉兴市开元建筑工程有限公司”施工。建筑总面积为44252㎡。其中独立式地下车库建筑面积约为1654㎡,层高3.20m,为无桩基框架剪力墙结构。

　　二、基坑支护概况

　　1、本项目地下车库工程±0.000相当黄海高程3.000m,自然地面标

　　高-0.750~-0.950m,基坑底标高为-2.750m,局部标高-3.850m。

　　土方开挖后,根据开挖深度需放坡和土质情况,经设计单位、建设单位、监理单位有关负责人共同在现场踏勘商量后,因基坑北面临44#、43#楼较近,需采取边坡支护措施。综合考虑费用、施工方便等因素,在车库北面边坡临44#楼阳台部位和车库消防水池、泵房临43#楼部位拟采用单排木桩支护。

　　2、支护材料及施工机械:杉圆木长度4m,最小直径120mm;绳索

　　等辅助用具;125型挖土机。

　　三、施工方法

　　1、为了打桩确保安全,在本工程东面基坑边挖一个缓坡,然后使

　　125型挖机进入基坑进行压桩,压桩前,人工用绳将木桩栓牢,挖机起吊垂直后压桩:

　　木桩制作→基坑边桩位放线→挖机就位→木桩起吊垂直就位→压桩施工→桩与边坡之间填土→挖机退场

　　2、用4m直径为12cm的东北落叶杉圆木,去皮检查材质,保证质

　　量,不得有缺损现象,小头制尖向下,用挖机缓缓压入,木桩入基坑底土深度不小于2m,遇有个别弯曲木桩保证凸部朝向基坑。

　　3、压桩结束后,为保证木桩与边坡土之间没有间隙,整体用原土填、夯实。

　　4、木桩沿地下车库北面基坑底边临44#、43#楼部位布置,见“地

　　下车库木桩平面、剖面支护示意图”。

　　四、保证工程质量措施

　　1、责任保证措施

　　施工全过程实行责任制,项目负责人、技术负责人、施工人员应明确职责,保证工程质量及施工安全,奖优罚劣。值班制度:实行工程技术人员现场值班制度,保证施工现场技术人员在岗在位。

　　2、技术交底制度

　　工程技术人员定期向各施工班技术交底,做好技术培训和劳动教育,使全体施工人员了解设计意图,熟悉操作规程,保证工程质量。

　　3、解决施工难题

　　责任到位:工程技术人员应对工程进度、质量和边坡安全情况全面了解,密切注意边坡位移和地面沉降。

　　五、保证工程安全生产措施及文明施工措施

　　1、建立专职与兼职相结合的安全生产管理网络,项目负责人是安

　　全生产的第一责任人,安全员是安全生产全方位管理的负责人,各管理组、作业班组设兼职安全员。安全指导每个工种、每项作业及每个环节。

　　2、建立安全岗位责任制及安全奖惩制度,确保每个员工必须遵守

　　安全操作规程,明确安全责任及安全目标。

　　3、定期对施工现场进行安全检查,指出指令、要求、批评及表扬;

　　坚持班前安全活动制度,签定安全责任书。

　　4、贯彻三级教育,开工前进行全员安全作业规范教育,施工时对

　　班组进行安全技术交底,针对各专业组进行岗位安全责任教育。

　　5、定期对施工现场的各类设备、器材的配备、性能状态、防护装

　　置、电缆的布设、架空及电器的二级漏电保护进行检查。

　　6、施工安全措施如下,人人必须严格遵守:

　　①施工人员必须佩戴安全帽。

　　②非本人操作的机械设备未经许可,不准动用。

　　③各工种施工人员必须按安全操作规程进行文明施工。

　　堤基加固(杉木桩)施工方案

　　一、工程概况:

　　九龙湾水库下游改造工程位于九龙潭水库大坝下游,根据岩土工程勘察报告,场地受力范围内的地基土由耕土、第四系冲积层、第四系残积层及燕山三期花岗岩风化岩带组成。工程的地质概况,地质剖面自上而下由素填土、粗砂土、淤质粘土、砾质粘性土、粉质粘土及岩石构成。淤质粘土呈软塑状,下部的砾质粘性土呈中密状,特点是承载力低、压缩性高,属于软弱土。

　　二、杉木桩施工方案。

　　1、施工工艺流程

　　测量放线→挖、填工作面→桩位放样→打杉木桩→锯平桩头→毛石嵌桩及 C10砼垫层施工→承台施工

　　2、施工准备

　　①、木桩采购及存放

　　ⅰ、木桩主要在当地木材市场采购,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。

　　ⅱ、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。

　　②、打试桩,确定桩长。

　　因堤岸较长,沿堤岸方向每约50m 打一根试桩,所以选试桩2 5根,以大概确定桩长。地质报告显示淤泥深度为1.2 m—3.2 m,为确保试桩成功,并考虑该类型桩的特殊性,配桩长度比同位置桩的有效长度大0.5米。

　　③、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。

　　④、杉木桩的制作

　　ⅰ、桩径按设计要求严格控制,且外形直顺光圆;

　　ⅱ、小端削成30cm 长的尖头,利于打入持力层;

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

　　ⅳ、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;

　　ⅴ、严禁使用沙杆等其他木材代替杉木。

　　⑤、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。

　　3、挖掘机打桩流程

　　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、选择正确桩长的杉木桩,并扶正杉木桩,桩位按梅花状布置;

　　③、将挖掘机的挖斗倒过来扣压桩至软基中;

　　④、按压稳定后,用挖斗背面击打桩头,直到没有明显打入量为止,确保杉木桩垂直打入持力层;

　　⑤、严格控制桩的密度,确保软基的处理效果。

　　⑥、选择桩长=该范围的试桩或控制桩长的较大者+0.5m 。

　　(控制桩长=相邻打入桩长的平均值,例如:(2.3+2.8)

　　/2=2.55m )。

　　4、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 抛片石,0.2m 插入基础砼,与之凝为一体。

　　5、桩间抛片石

　　作为堤岸基础,抛入40 cm 厚片石,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。抛片石时,对称均衡分层抛,每层先抛中间,后抛外侧,使桩成组并保持正确位置,另外一边抛毛石,一边适当填入石渣,使桩顶区嵌石密实,然后在此基础上可以做100㎜厚C10砼垫层。

　　三、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。

　　四、质量风险

　　1、根据施工现场地质情况结合施工图纸,该河堤建成后需要在河堤背面填土压实,且河堤另一边为河床,河床沉积淤泥及砾质粘土较厚,如果采用杉木桩进行堤基处理时,在毛石河堤自重及填土作用下杉木桩容易出现水平位移,影响堤岸质量;另外,由于堤基为软弱土

　　的强度很低,压缩性较高,且杉木桩原材料质量、规格难以一致,在打桩时灌入度难以控制,在承受较大的河堤自重荷载时,河堤基础的沉降和不均匀沉降往往比较大,会造成毛石挡土墙出现裂缝;

　　2、淤泥或淤泥质土的含水量高,渗透系数和不排水抗剪强度均较低。在集中大量施打杉木桩时,饱和土体中的孔隙水还来不及排出,孔隙体积没有发生改变,全部压力的增量完全由孔隙水来承担,堤基土颗粒间的压力并没有发生变化,堤基土的抗剪强度不但没有提高,还可能会因施工的扰动而下降。另外,由于杉木桩施工后,桩间淤泥不用清理,当被扰动的淤泥重新固结时可能会出现挡土墙荷载由杉木桩直接承载的现象。

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