河道木樁打入深度的確定需綜合考慮地質(zhì)條件、水文環(huán)境、結(jié)構(gòu)功能及工程規(guī)范,具體流程如下:
1. 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集
- 地質(zhì)勘察:通過鉆探或物探明確土層分布,重點分析表層松散沉積層厚度、持力層(如黏土、砂礫層)埋深及承載力。若河床存在粉細(xì)砂或淤泥質(zhì)土,需評估液化風(fēng)險。
- 水文分析:測算歷史大沖刷深度(通常為設(shè)計水深的1.5-2倍),結(jié)合50年一遇洪水位確定木樁需穿透不穩(wěn)定表土層的深度。
2. 力學(xué)計算
- 承載力計算:采用靜力平衡公式 \( Q_u = Q_s + Q_p \),其中側(cè)摩阻力 \( Q_s = Σ(f_i \cdot A_s) \),端阻力 \( Q_p = q_p \cdot A_p \)。砂土層側(cè)摩阻力取15-30kPa,黏土層取20-50kPa。
- 穩(wěn)定性校核:抗傾覆安全系數(shù)≥1.5,抗滑移系數(shù)≥1.3。動荷載工況下需進(jìn)行動力響應(yīng)分析。
3. 深度確定原則
- 嵌固深度:穿透沖刷線以下≥2m,進(jìn)入持力層≥1.5倍樁徑。例如在粉質(zhì)黏土持力層中,Φ300mm木樁需嵌入≥0.45m。
- 特殊處理:流沙區(qū)采用“超深+反濾層”設(shè)計,深度比常規(guī)增加30%;凍脹區(qū)需穿透凍深線0.5m。
4. 驗證與優(yōu)化
- 開展試樁實驗,記錄每10cm貫入度的錘擊數(shù),繪制打樁曲線。若30cm錘擊數(shù)>50次/30cm,判定達(dá)到設(shè)計深度。
- 采用高應(yīng)變檢測法(PDA)驗證承載力,允許偏差不超過設(shè)計值的±10%。
典型工程中,防洪木樁深度常取3-6m,護(hù)岸樁2-4m。實際施工需動態(tài)調(diào)整,確保結(jié)構(gòu)安全且經(jīng)濟(jì)合理。