中建三局城市投資運(yùn)營有限公司，湖北 武漢 430000

某濕地修復(fù)工程項(xiàng)目的景觀平臺(tái)位于湖域周邊，地基土質(zhì)含水量較高，地質(zhì)條件較差，地基承載力無法滿足設(shè)計(jì)要求。原地基處理方案為預(yù)制鋼筋混凝土樁基加固，施工成本較高，且機(jī)械作業(yè)不方便。經(jīng)過設(shè)計(jì)比選分析，施工單位決定改變方案采用杉木樁進(jìn)行地基加固處理，充分發(fā)揮杉木樁在潮濕軟土中不易腐朽且施工成本低的優(yōu)勢(shì)。

1 工程概況及地質(zhì)條件

某生態(tài)濕地修復(fù)項(xiàng)目的施工內(nèi)容包括坑塘改造、自行車道、水上和陸上木棧道、木平臺(tái)、休息廣場、花崗巖臺(tái)階、花崗巖步道、停車場、拋石護(hù)岸、石堰、植草溝及綠化等。工程所在地的抗震設(shè)防烈度為6度，場地位于江漢平原，不易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，經(jīng)查湖北省工程地質(zhì)圖，該場地?zé)o斷裂構(gòu)造帶通過，不存在滑坡、崩塌等不良地質(zhì)作用，也無古河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石等對(duì)工程不利的埋藏物。根據(jù)《城鄉(xiāng)規(guī)劃工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（CJJ 57—2012），該場地屬于基本穩(wěn)定場地，較適宜進(jìn)行工程建設(shè)。

根據(jù)勘察單位提供的資料，該場地各地層在水平方向分布上有較大變化，存在著缺失與尖滅現(xiàn)象，但其主要土層層面坡度小于10%，屬于均勻地基。場地各土層工程特征分析評(píng)價(jià)如下：第1層為素填土，該層為挖除層，不能作為擬建建筑物的基礎(chǔ)持力層；第2層為淤泥，呈流塑狀，強(qiáng)度低，壓縮性高，該層不能作為擬建建筑物的基礎(chǔ)持力層，建議挖除；第3層為粉質(zhì)黏土，呈可塑狀，強(qiáng)度一般，具中等壓縮性，工程性能一般，可作為擬建景觀棧橋及構(gòu)筑物天然地基基礎(chǔ)持力層；第4層為黏土，呈可塑—硬塑狀，強(qiáng)度較高，具中等壓縮性，該層厚度較大，可作為擬建景觀棧橋及構(gòu)筑物和附屬建筑物天然地基的基礎(chǔ)持力層；第5層為粉砂，呈稍密—中密狀，強(qiáng)度高，厚度較大，分布穩(wěn)定，具有低壓縮性。

花崗巖臺(tái)階位于湖域的駁岸上，東西長108m，由760塊花崗巖板鋪設(shè)而成。臺(tái)階踏步采用砂漿鋪貼，其余位置采用黃土中砂鋪貼，花崗巖板的空隙處采用種植土摻草籽填縫?；◢弾r臺(tái)階下設(shè)三道毛石擋土墻，三道擋土墻合計(jì)長度為200m。臺(tái)階及擋土墻的剖面圖如圖1所示。

圖1 臺(tái)階及擋土墻的剖面圖（單位：mm）

2 軟土地基加固方案

花崗巖臺(tái)階緊鄰湖域，且在施工前該區(qū)域遭受連續(xù)強(qiáng)降雨，土質(zhì)松軟，含水量高，不能滿足擋土墻對(duì)地基承載力的要求。選擇兩種地基加固方案進(jìn)行比較，一是鋼筋混凝土樁基加固，二是杉木樁加固。鋼筋混凝土樁的耐用性高，但是施工復(fù)雜，成本高。該施工場地位于湖岸邊，臺(tái)階緊接環(huán)湖公路，場地呈條帶狀分布，且土質(zhì)松軟，承載力差，大型樁基施工機(jī)械難以作業(yè)。杉木樁可就地取材，采用小型機(jī)械即可作業(yè)，施工便捷，可節(jié)省成本，加快進(jìn)度。經(jīng)過設(shè)計(jì)方討論后，決定采用杉木樁對(duì)地基進(jìn)行加固。

杉木樁在該工程實(shí)例中的作用如下：一是杉木樁的間距較密，對(duì)軟弱土體的擠密效果明顯，木樁周身與土的摩擦力大，可提高地基的承載力；二是杉木樁排數(shù)多，與土擠密后，排樁之間形成整體，使杉木樁也具備了一定的擋土能力，與擋土墻一起共同抵抗土體的側(cè)向壓力。杉木樁在承受擋土墻的豎向自重的同時(shí)，水平向因承受側(cè)向土壓力處于受彎狀態(tài)，杉木樁抗彎強(qiáng)度一般可達(dá)11～15MPa，也充分發(fā)揮了其抗彎優(yōu)勢(shì)。

按設(shè)計(jì)單位意見，擬在擋土墻下采用長度為6m、直徑為12cm的杉木樁，杉木樁共計(jì)4排，橫向和縱向的間距均為0.6m，樁基成正方形分布，保證各樁受力均勻。對(duì)地基進(jìn)行加固方案正式實(shí)施前，觀測(cè)試驗(yàn)段，發(fā)現(xiàn)效果理想。

3 試驗(yàn)段觀測(cè)

為驗(yàn)證設(shè)計(jì)的方案可行性，保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。在施工場地隨機(jī)選取一處進(jìn)行試驗(yàn)段觀察，試驗(yàn)段長度為3m。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在樁頂堆壓1.5m高的塊石進(jìn)行靜力加載，間隔觀察塊石頂部的高程變化，72h的總沉降量小于30mm即可。毛石擋土墻基礎(chǔ)開挖前，基坑四周每邊外擴(kuò)1.5m，密排打入長度為4m、直徑為10cm的杉木樁進(jìn)行基坑防護(hù)。按照設(shè)計(jì)的要求方式，在基底打入杉木樁。先施工3m作為試驗(yàn)段，待杉木樁承載力試驗(yàn)合格后，再大面積施工，杉木樁施工前涂刷瀝青漆進(jìn)行防腐處理。杉木樁布置如圖2所示。

圖2 杉木樁分布圖（單位：mm）

試驗(yàn)段杉木樁施工完成后，將多余的樁頭由人工鋸平。隨機(jī)選擇組成正方形的4根杉木樁，鋪上木板作為加載平臺(tái)，其上堆加花崗巖塊進(jìn)行靜壓，花崗巖塊總體積為1.1m×0.9m×1.5m（長×寬×高），在塊石頂部做好標(biāo)記，觀察沉降。承載力及沉降觀測(cè)試驗(yàn)現(xiàn)場圖如圖3所示。

圖3 承載力及沉降觀測(cè)試驗(yàn)現(xiàn)場圖

靜壓72h，期間每隔24h進(jìn)行一次水準(zhǔn)觀測(cè)，累計(jì)沉降量分別為1mm、2mm、2mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)允許的30mm，試驗(yàn)結(jié)果判定沉降穩(wěn)定，沉降值符合設(shè)計(jì)要求，表明試驗(yàn)合格，該加固方案可行。

4 杉木樁施工

（1）防腐處理。根據(jù)就地取材的原則，選擇質(zhì)量較高的杉木樁，不得有過大彎曲或者蛀孔、缺損的現(xiàn)象。木樁吊運(yùn)，堆放過程中，不得遭受較大沖擊，避免木樁變形。打樁前，對(duì)每根杉木樁進(jìn)行防腐處理，削平枝干和節(jié)疤，在樹干上均勻密實(shí)地涂抹上瀝青防腐漆。完成打樁后，將高出設(shè)計(jì)標(biāo)高的樁頭用人工鋸平，并刷瀝青漆對(duì)端頭進(jìn)行補(bǔ)刷。

（2）施工工藝。施工前先清理干凈基底，將碎石及各種垃圾清除。測(cè)量放線，在杉木樁所在位置的基底做上標(biāo)記。挖機(jī)就位，吊裝杉木樁至標(biāo)記位置，并人工扶正，采用經(jīng)緯儀控制樁身垂直度，確保木樁垂打入定位點(diǎn)。利用挖掘機(jī)的挖斗逐根將木樁按壓至設(shè)計(jì)標(biāo)高，對(duì)于少數(shù)難以按壓的木樁，可以利用挖斗背面錘擊施打至持力層。人工鋸平樁頭，保證樁頭平齊且距離涂層約0.2m。待全部地基處理完成，第一層鋪150mm厚碎石中砂，并用打夯機(jī)夯實(shí)；第二層支模后，澆筑100mm厚C20混凝土墊層；第三層用挖掘機(jī)配合人工用M7.5防水砂漿砌筑毛石。

（3）質(zhì)量控制要點(diǎn)。技術(shù)人員深入現(xiàn)場精心指導(dǎo)，質(zhì)量管理與測(cè)試人員準(zhǔn)確檢測(cè)、嚴(yán)格把關(guān)。強(qiáng)化程序、工種、工藝的質(zhì)量控制，在重點(diǎn)工序建立質(zhì)量體系和管理專人負(fù)責(zé)，該工程最重要的質(zhì)量控制要點(diǎn)是樁身定位偏差和垂直度，平面定位偏差不大于1/2直徑，垂直度偏差不大于2%。對(duì)于樁間距過大的杉木樁，及時(shí)在受力側(cè)進(jìn)行補(bǔ)樁。施工中如果遇障礙物或者不明原因，木樁不能打入預(yù)定深度時(shí)，應(yīng)立即停止施工，待查明原因，明確處理方式后再打入，不得隨意割斷木樁。

5 結(jié)束語

采用杉木樁進(jìn)行地基處理的施工方案，相比于混凝土樁基方案，節(jié)省了約60萬元的造價(jià)和15d工期。該工程實(shí)例說明，只要設(shè)計(jì)合理，使用得當(dāng)，采用杉木樁對(duì)擋土墻的地基進(jìn)行處理，仍然是一種經(jīng)濟(jì)且合理的選擇，既可以就地取材，節(jié)省成本，又可有效避開湖域周邊施工場地大型機(jī)械難以進(jìn)場的不利條件。杉木樁加固不良地基的方案，具有施工簡便，經(jīng)濟(jì)效益明顯的優(yōu)勢(shì)。