深基坑工程中双排桩支护的使用及安全

深基坑工程中双排桩支护的使用及安全

摘要：随着建筑工程的深基坑支护形式的发展与更新，许多原用于市政建设的基坑支护形式现广泛应用于建筑工程，双排桩支护就是一种，本文主要对双排桩支护体系作一个全面的分析，并结合工程使用实例，说出在深基坑工程采用双排桩支护体系时就注意的问题。

关键词：深基坑工程、双排桩支护、安全

Abstract: With the construction of deep excavation forms of development and updates, many of the original excavation for the construction of municipal forms are widely used in construction, is a double-row piles, the paper on the double piles supporting system for a comprehensive analysis, combined with engineering use cases, say in the deep excavation system using double piles on attention.Keywords: excavation, double piles, safety

一、双排桩支护体系分析

（一）、支护体系的优点

1.结构简单，施工方便，有利于基坑采用大型机械开挖；

2.双排桩支护体系中，前后排桩均分担主动土压力，其中前排桩主要起负担土压力的作用；

3.后排桩兼起支护拉锚的双重作用；

4.双排桩支护结构形成空间格构，增强支护结构自身的稳定性和整体刚度；

5.充分利用桩土共同作用的土拱效应，改变土体侧压力分布，增强支护效果；

6.整体为一超静定结构，在复杂多变的外荷载作用下，能自动调整结构本身的内力，使之适应而又往往难以预计的荷载条件；

7.在受施工技术或场地条件限制时，如果基坑深度条件合适，悬臂式双排桩支护体系是代替桩锚支护结构的一种好的支护形式，施工实践证明，其施工简便、速度快、投资相对少；

8.使用该支护体系时，由于前、后排桩以及桩间土体的共同作用，在变形中会产生一些抵消主受力的力矩，从而更有利于支护体系的受力，如图所示意。

（二）、双排桩支护的构造要求：D为桩径，

1.排距要求：宜取2~5D，刚梁的宽度W≥D，刚梁高度H≥0.8D,且宜为排距的1/3~1/6；

2.嵌固深度L为桩的悬臂长度：淤泥质土中≥L，淤泥中≥1.2L，一般粘土、砂土中≥0.8L。

（三）、该支护体系不足：

1.相同开挖深度的位移大，内力大，支护结构需要更在的截面和插入深度；

2.双排桩的设计计算方法还不够成熟，实测数据还不多，受力机制不够清楚；

3.基坑周边需要一定的空间，以利于双排桩的布置和施工；

4.由于灌注桩施工会产生更多的泥浆，从而对环境造成污染。

二、实施项目概况：

天津汉沽区某项目：场地现状自然地面相对标高约在-1.350m左右，地下车库基坑底标高为-7.05m，车库基坑周长约为401m，基坑面积约为18210m2。

在基坑的南侧设计使用悬臂式双排灌注桩

支护灌注桩为ø600@1400，有效桩长为17.25m；嵌固深度为12.3m，为约2.5L(L为悬臂长度)；支护桩排距为2.4m,为桩径的4倍；排桩中间加设一道双头Φ700的水泥土搅拌桩止水帷幕，有效长度为9m；支护体系冠梁尺寸（w*h）：800*600mm，连梁尺寸：600*600mm。

见图所示：

设计所考虑的因素：支护体系长度约为175米，围护结构的允许位移：水平-35mm；竖向-30mm；周边沉降-50mm

对嵌固深度比其它的要深，可作如下理解：假定整个体系围绕图示A点作倾覆旋转，由于嵌固深度较大，A点以下的支护体系将在受力方面发生改变，形成一部分抵消力矩，从而更能保证支护体系的安全，见图所示：

三、基坑开挖

由于在该双排桩支护体系外侧约1.2米有一组供热及燃气管道，允许的变形很小，因些如果进行土方开挖，土方开挖的方案尤其重要，除了确保基坑安全，还得确保地下管道的安全。

在土方开挖过程中的控制：

（一）、土方施工方案：

整个基坑悬臂双排桩支护的长度为175米，如果同时开挖，支护中间部位桩顶的位移将会很大，如果由两侧各1/3位置处向后退挖，待该两部位的垫层施工完成达到一定的强度后，再进行中间1/3处的土方开挖，这样支护体系的位移就会小很多，见图所示

土方采用机械开挖，为减少对坑底土体的扰动，预留20CM的土体采用人工开挖；均采用分层分段退挖方式。先对两端各三分之一处进行退挖，等垫层施工完毕后，达到一定的强度，再对中间阴影的三分之一进行退挖，垫层及时浇筑。

见图所示

（二）、土方开挖过程中出现的问题及解决办法

1.围护墙渗水与漏水

土方开挖后支护桩间出现渗水和漏水；会对基坑施工带来不便，如果渗漏严重时则会造成土颗粒流失，引起支护墙背地面沉陷甚至支护结构坍塌。

基坑开挖过程中，一旦出现漏水或渗水应立即处理；可采用一下方法;

a.对渗漏量较小，不影响施工不影响周边环境的情况，采用坑底的排水沟排水的方法解决。对于渗水量比较大的但没有泥砂带出的，造成施工困难，而对周围环境影响不大的情况，采用“引流-修补”方法。即在渗漏较严重的部位先在围护桩间水平（略向上）打入一根钢管，内径为20～30mm,使其穿透支护墙背土体内；由此将水从该管引出，而后将周边围护墙的薄弱处用防水混凝土修补封堵。待混凝土强度达到一定强度后，将钢管出水口封住。如果引流出的为清水，周边环境较简单或出水量不大，不作修补也可，只需将水引入基坑内的排水系统内即可。

b.对渗漏水量较大的情况，应查明原因，采取相应的措施；