河道木樁的重量差異主要受直徑、木材種類、含水率及處理工藝影響,其中直徑變化對(duì)重量的影響為顯著。以松木為例,密度約為0.45噸/立方米(含水率15%時(shí)),若木樁長(zhǎng)度為3米,直徑20厘米與40厘米的木樁重量差異可達(dá)4倍以上。
直徑與重量的非線性關(guān)系
木樁體積公式為πr2h,重量=體積×密度。直徑增加一倍(半徑增2倍),體積將擴(kuò)大4倍,重量同步倍增。例如:
- 直徑20cm:體積≈0.094m3 → 重量≈42kg
- 直徑40cm:體積≈0.377m3 → 重量≈170kg
單根木樁重量差達(dá)128kg,若批量使用,運(yùn)輸成本和施工機(jī)械選型均需調(diào)整。
其他影響因素
1. 木材種類:硬木(如橡木密度0.75噸/m3)比軟木(如杉木0.38噸/m3)增重近1倍;
2. 含水率:新鮮木材含水率30%時(shí),重量比干燥木材增加15%-20%;
3. 防腐處理:加壓注入防腐劑可使單根木樁增重5%-8%。
工程應(yīng)用考量
大直徑木樁(>35cm)多用于抗沖刷區(qū),但需配套重型打樁設(shè)備;中小直徑(20-30cm)適用于護(hù)坡,可通過人工或輕型機(jī)械施工。建議施工前按《LY/T 2719-2016》標(biāo)準(zhǔn)抽樣實(shí)測(cè)含水率,并預(yù)留10%-15%的重量冗余應(yīng)對(duì)水文侵蝕。實(shí)際工程中,直徑每增加10cm,單樁成本將上升25%-30%,需綜合力學(xué)需求與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行選型。