探讨松木桩处理涵洞软弱地基的问题

摘要:本文结合工程实践，对用松未桩处理涵洞软弱地基的问题作一些探讨。
　　关键词:松木桩，处理，涵洞，软弱地基
　　1问题的提出
　　在公路建设中，经常会遇到软弱土地基，在此地基建造道路往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题，因而常常需要采取措施，进行地基处理。处理的目的是要提高软弱地基的强度，保证地基的稳定，降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降。目前针对软弱地基的不同构成有很多不同的处理方法，在原施工图设计中，涵洞的施工方法为:用袋装砂井+超载预压或真空联合堆载预压，3个月的沉降量在3cm/月才能反开挖进行涵洞施工，以保证涵洞处施工沉降量满足设计要求。该方案的缺陷主要有以下几个方面:
　　1.1公路全线普遍平均填土较高，涵洞反开挖较深，开挖砂土方量大，所需的工人多，费用大。回填砂或土之后难于压实，由此而造成不均匀沉降，引起路面平整度达不到设计要求。
　　1.2涵洞反开挖施工时，其地基沉降末完全稳定，需将涵洞设一定的预抛高值，该值与诸多方面均有影响，很难做到很准确，容易造成涵洞基底纵坡不顺，涵身不均匀沉降等问题，影响涵洞质量。
　　1.3反开挖施工容易破坏路基土层中土工布或土工格栅的结构，虽然可回补一部分，但操作难度大，效果不理想。
　　2.方案的优选
　　综合以上因素，结合以前的施工经验，从经济技术的角度出发，探讨浅层软基上涵洞基础处理方法，即用木桩直接加固地基，从技术上分析，小木桩加固地基的原理是:一方面挤密软土，另一方面小木桩加固是群桩，外力通过钢筋砼承台均匀分布到每条木桩上，整体受力好。
　　3原理及具体方案
　　木桩加固涵洞地基的原理，实际上体现在三方面:
　　3.1木桩穿过软弱层，支承地基承载相对较高的地层，通过木桩摩阻力，承受大部分竖直荷载。
　　3.2挤密地基。
　　3.3桩顶的钢筋混凝土层，使涵洞地基应力均布，木桩形成群桩受力。
　　加固涵洞地基的具体方法如下:
　　(1)双人用钢钎，在基底周边及中心处，每隔一定距离(一般2至3m)，探明软土层厚度，以便于选定木桩的长度。
　　(2)木桩的长度，一般不宜过长，因为过长，难于就地取材，材料较贵不经济，而且操作不易，但亦不宜短于2.5m，最好选用松木(因为有水浸方年松之说)，桩头用斧头削尖。
　　(3)打桩有用三个把柄的叫三星锤，亦有用铸铁铸成的穿心锤，现在因为机械化程度高，常用挖掘机的挖斗倒过来扣压桩，工效非常高，仅需两人扶桩就位，由挖斗轻按至桩入土自稳，然后人走开，由挖掘机按压桩下去。一般每3至5min即可打一条桩。一般一个台班可完成一个基础的打桩工作。
　　(4)打桩时，为便挤密效果好，必须由基底四周往内圈施打。
　　(5)木桩采用间距80一100cm的梅花桩，桩间距离不宜小于3倍桩径。
　　(6)打桩完毕应锯平桩头，使每根桩的桩顶基本水平。木桩项垫以3Ocm砂石垫层，其上设一层厚8Ocm的钢筋混凝土承力层，木桩嵌入混凝土层25cm。
　　4适应条件
　　根据笔者在软土地基上工程建设的实践经验，一般软士地基层厚小于6m的涵洞基底时较为适宜用松木桩处理，为了便于打桩，桩长不宜太长。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，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。
　　木桩加固涵洞地基的优点体现在以下几方面:
　　(1)基本上克服了反开挖施工的主要缺陷。
　　(2)施工简便，操作方便，有利于涵洞的质量、工期、经济效益明显。
　　(3)有利于路面的不均匀沉降，能保证路面的平整度。
　　综合以上三点，木桩加固从经济技术工期等诸方面均有较
　　5结论
　　实践证明，短木桩处理软弱地基时，有施工方便、经济效益明显的优点，它可避免大量的土方开挖，因而用松木桩处理软弱地基在经济和技术上是可行的，它不失为一种处理软弱地基的有效手段。