松木桩处理软土地基的设计与施工_软土地基及处理方法

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罗源县起步溪护国段防洪工程挡墙基础松木桩的设计计算

罗源县起步溪护国段防洪工程H右2+780--H右3+733.4软基堤段采用松朩桩软土地基处理。

本堤段H右3+160典型断面挡墙高6.98m, 浆砌石衡重式挡墙, 迎水坡1:0.1, 背水坡台上部1:0.3, 台以下1:-0.2, 台宽1.15m.C20砼埋石底板宽4.13m, 厚0.8m.片石充砂填层1.0m.基础底板埋深1.0m, 设计基底应力为P=83KPa.工程地址处为软土地基.根据地质勘察资料, 各土层的物理力学指标见” 罗源县护国溪路堤工程地质勘察技告” 表5。建基3.16m至一2.86m之间土层为淤泥质土,其地基承载力基本容许值为50KPa。-2.86m下土层为卵石层,其地基承载力基本容许值为350KPa。天然地基承载力不能满足要求,必须进行处理。经分析比较,拟采用松木桩处理地基。设计松木桩桩长6m,桩头径200mm,尾径120mm。,土的内摩擦角为7.4度，桩周摩擦力标准值为13 kN/m2。桩距应根据单桩承载力确定。1.1 按照桩材强度确定的单桩承载力

Ra=ψα[σ]AP(1)式中:Ra———单桩承载力标准值(kN);ψ———纵向弯曲系数,与桩间土质有关,一般取1;α———桩材料的应力折减系数,木材取0.5;[σ]———桩材料的容许应力,φ200mm的松木桩[σ] =2700kPa;Ap———桩端截面积(m2)。

故Ra=1×0.5×2700×π×0.1×0.1=42.41 kN/根 1.2 按照土抗力确定单桩承载力

松木桩在土中形成摩擦桩,其单桩承载力标准值按下式 计算: Ra=μ∑qsili+αqpAp(2)式中:μ———桩身平均周长(m);qsi———桩周第i层土的侧阻力标准值(kPa);li———桩穿越第i层土的厚度(m);α———桩端天然地基土的承载力折减系数,取0.5;qp———桩端地基土的承载力标准值(kPa);Ap———桩端截面积(m2)。将已知条件代入上式,得

Ra=π×0.16×13×6+0.5×350×π×0.06×0.06=41.19kN/ 取上述两种计算方法中单桩承载力较小值者,即Ra=41.19kN/根,然后根据单桩承载力确定桩距s。

s=R/Ra=126/41.19=3.1,即每平方米至少3.1根桩。实际设计中松木桩采用600×600正方形布置,面积置换率为（π×0.1×0.1/0.6×0.6）8.72%。

1.3复合地基承载力计算软弱地基经松木桩处理后实际形成复合地基,其承载力标准值按下式计算: fspk=mRa+β(1-m)fsk(3)Ap式中:fspk———复合地基的承载力标准值(kPa);

m———面积置换率;Ap———木桩的截面积(m2);fsk———桩间天然地基土承载力标准值(kPa);β———桩间土承截力折减系数,取β=0.8;Ra———单桩竖向承截力标准值(kN)。将上述已知条件代入(3)式,得

fspk=0.0872×41.19/（0.1×0.1π）+0.8×(1-0.0872)×50=150.84 kPa>126.43 kPa,满足要求。1.3下卧层强度验算

根据地质勘察资料可知，复合地基下卧层为卵石层，其地基承载力基本容许值为350KPa, 为坚硬下卧层, 不进行下卧层强度验算.