鄧韻發(fā)

（福建省交通規(guī)劃設(shè)計院，福建福州350000）

0 前言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，高速公路交通量迅速增長，經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)高速公路擴建工程勢在必行。高速公路擴建中，路基擴建方式主要有兩側(cè)拼寬、單側(cè)拼寬，以及交錯拼寬三種方式，其中兩側(cè)拼寬對路基穩(wěn)定性要求最高。由于維持原車流通行的需要，建設(shè)中必須合理組織，安全施工。對于擴建工程路基處理，由于保通工作的要求，軟基處理的安全性尤其顯得重要。本文結(jié)合福泉高速公路擴建工程實例，介紹松木樁擋土墻軟基處理的設(shè)計方法及施工工藝。

1 工程概況

福泉高速公路擴建工程PA2標(biāo)段K310+140處存在軟基。該段高速公路路基拼寬方式為右側(cè)單側(cè)拼寬，同時要求保持老路通車，因此擴建中須保證老路路基的穩(wěn)定安全。公路右側(cè)河上為一便橋，為使機耕路與便橋順接，擴建中于公路右側(cè)設(shè)置一段路肩擋土墻。

該段地質(zhì)縱斷面為：表層2 m素填土，下臥3 m淤泥，其下依次為殘積性粉質(zhì)亞粘土、殘積砂質(zhì)粘性土、殘積砂質(zhì)粘性土。若采用換填方式則恐開挖中老路路基淤泥流動，影響老路路基穩(wěn)定，如果換填中采用鋼板樁支擋則成本更加高昂。而采用混凝土管樁不僅成本昂貴，且機械難以進場操作。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟必選，采用松木樁處理該段擋土墻軟土地基。

2 松木樁地基處理原理

軟基的處理方法有很多，如粉噴樁、換填、拋石以及灌注樁等，實際中可根據(jù)情況進行選擇。松木含有豐富的松脂，而松脂能很好地防止地下水和細菌對其的腐蝕，有水浸萬年松之說，所以松木樁適宜在地下水位以下工作。但對于地下水位變化幅度較大或地下水具有較強腐蝕性的地區(qū)，則不宜使用松木樁。

松木樁的處理分為兩種。若持力層較淺，則可以可采用端承樁；而在軟基較厚，且承載力要求相對較低的路基中，則采用間距較小的短木樁（通常樁間距小于樁直徑的3倍），由于樁間軟土擠密作用，形成復(fù)合地基，從而達到設(shè)計承載力。

松木樁在材料價格、運輸、施工機械等方面也具有良好的優(yōu)勢，加之松木分布較廣，符合因地制宜，就地取材的公路建設(shè)原則，因而采用松木樁處理公路的軟基成為公路軟基處理中一種經(jīng)濟適用的方法。在地下水位高，軟土層厚小于5 m的公路軟基段、橋梁墩臺基礎(chǔ)，以及涵洞、擋土墻基礎(chǔ)處理中常常采用松木樁處理，以提高地基承載力到達設(shè)計要求。

3 松木樁擋土墻地基處理設(shè)計

3.1 承載力計算

根據(jù)地質(zhì)剖面，擋墻設(shè)計段落第三層為殘積性粉質(zhì)粘土，根據(jù)土工實驗承載力為120 kPa，又擋墻基礎(chǔ)至該層約為3 m，持力層埋深較淺，故采用端承樁進行設(shè)計計算，松木樁的單樁承載力按下式計算：

Pa=Ψα[σ]A （1）

式中：Pa——單樁承載力；

Ψ——縱向彎曲系數(shù)，與樁間土質(zhì)有關(guān)，一般可取1；

α——樁材料的應(yīng)力折減系數(shù)，木樁取0.5；

[σ]——樁材料的容許壓力，kPa。

根據(jù)擋土墻計算結(jié)果，擋土墻高3～3.5 m，擋土墻基礎(chǔ)基底應(yīng)力最大為124 kN。按照式（1），當(dāng)以松木為材料，取樁直徑為15 cm時，[σ]為2773.4 kPa，算得單樁承載力Pa=24.5 kN/根，則每平方米所需樁數(shù)為n=5.06根/m2，取整為5根/m2。

3.2 松木樁平面及擋墻立面布置

樁孔的布置應(yīng)盡量減少未擠密的空白面積，因此樁孔宜按等邊三角線排列，形成梅花形布置，經(jīng)計算取樁間距0.5 m可滿足承載力要求。平面布置形式見圖1。

為使擋墻基底受力均勻，以及協(xié)調(diào)變形的需要，樁頂加鋪80 cm厚級配碎石砂加筋墊層，加筋材料采用土工格柵。樁處理寬度由擋墻底寬加寬20 cm后按35°的擴散角計算。松木樁擋土墻斷面及立面布置見圖2、圖3。

4 松木樁的施工

施工前首先進行場地清理，開挖時必須保證老路路基穩(wěn)定，清理高度不宜過低，不得沿老路基邊緣垂直開挖。其次，做好松木樁擋土墻地基臨時排水工作，挖溝至樁頂以下。

打樁前應(yīng)先進行試樁，以調(diào)整機械參數(shù)，和確定施工樁長，為大面積施工提供相關(guān)數(shù)據(jù)，保證工程質(zhì)量，節(jié)省材料。試樁可以采用挖掘機進行，施工前應(yīng)該參看地質(zhì)縱斷，再探明軟土層厚度，在基底周邊及中心處，每隔一定距離(一般2～3 m)，試樁探明軟土層厚度，以便于選定施工樁長，一般不宜短于2.5 m。

打樁施工時，用斧頭將松木樁頭削尖，將挖掘機的挖斗倒扣壓樁，能取得較高的工效。壓樁前先由人扶樁就位，由挖斗輕按至樁入土自穩(wěn)，然后人離開，由挖掘機下按壓樁。打樁結(jié)束后，鋸平樁頭，使每段落樁的樁頂基本水平。清挖打樁時擠出的爛泥，然后用級配碎石回填，一般厚度為80cm，保證基礎(chǔ)不包樁頭，使之受力均勻。

為施工時達到良好的效果，打樁時必須由基底四周往內(nèi)圈施打，以取得良好的擠密效果。對于地質(zhì)復(fù)雜地段，應(yīng)采取檢測措施進行穩(wěn)定監(jiān)測。

最后取土樣做土工試驗，或用長桿貫入儀驗證處理后地基的實際承載能力是否滿足設(shè)計要求。

5 結(jié)語

松木樁在材料價格、運輸、施工機械等方面也具有良好的優(yōu)勢，松木樁處理軟基不受雨天的影響，進度快，工作量小，適宜工期緊的工程，實踐證明也是可行的。在一定的地質(zhì)、施工環(huán)境中，松木樁處理軟基不失為一種有效的手段。

[1]楊位.地基與基礎(chǔ)（第三版）[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1998.

[2]盧國源.松木樁處理軟土地基的設(shè)計與施工[J].現(xiàn)代企業(yè)文化,2009(14）.

[3]JTG D63-2007,公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2007.