松木桩在地基处理中的设计应用

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”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+e０)／(e０-e１)n=Ａ/ＡＰＳ――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）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Ψ―――纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取１α―――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“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、不要把“松木桩”推广为“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”，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