浅谈双排桩支护结构在基坑支护中的应用

浅谈双排桩支护结构在基坑支护中的应用
摘要：双排桩支护在基坑工程中的应用越来越多，但设计和计算理论还不够成熟。

简要介绍了双排桩支护的计算模型，总结了双排桩支护技术的应用现状和设计要点，指出了需要进一步研究的方向，对于双排桩支护技术的研究和应用具有一定指导作用。

关键词: 双排桩;基坑;支护;应用
1、前言
排桩支护是近10年来发展起来的一种支护技术，近几年应用越来越多。

双排桩支护在支护形式的分类上属于悬臂式支护，由于前后排桩、冠梁、连梁形成超静定的空间门架，前后排桩间土经加固后又具有重力式挡土墙的特点，能够承受比普通悬臂桩更大和更复杂的荷载，因此适用的范围和深度更大。

对于受场地条件限制，不宜采用锚拉式和支撑式的基坑工程可考虑采用双排桩支护。

由于城市建设的发展，越来越多的基坑工程施工受到场地条件的限制，这也促进了双排桩支护技术的应用，目前还出现了采用三排桩支护的案例。

对于基坑深度较大(> l0m)或存在较厚软土层时双排桩的适用性应慎重考虑，近年来随着双排桩应用的增多，双排桩支护的设计和计算分析理论逐渐完善《建筑基坑支护技术规程》JCJ1202012对双排桩的设计、计算也作出了相应的要求，本文总结分析了双排桩支护的设计和应用，并且以南京小红山汽车客运站基坑双排桩支护结构为基础，分析双排桩支护结构形式的工作机理，探讨双排桩支护结构土压力计算模式（包括桩间土压力计算以及前、后排桩的土压力、整体计算方法）。

基于有限元方法建立双排桩支护结构有限元模型，分布不同桩间距、排间距以及不同开挖阶段，双排桩的工作机理及桩的内力及变形变化，进行抗剪性能、抗弯性能分析，整体结构支护体系中连梁作用分析，同时与现场监测结果进行对比分析，计算结果可为类似工程设计提供依据。

另外，在基坑工程实践中还出现双排桩+内支撑的支护形式还会出现双排桩+内支撑的支护形式，基坑深度达12.5m，属于组合支护形式。

2、双排桩支护设计
双排桩支护结构主要有前排桩、后排桩、桩顶冠梁及连梁组成，根据地质条件和截水需要，还可增设桩间加固带及截水帷幕。

前后排桩可采用灌注桩或预制桩，前后排桩问距宜取2一5倍桩径，可采用前后排桩等间距布置，也可采用前排桩密布、后排桩疏布的布桩形式。

为了加强前后排桩的整体稳定性，桩顶前后冠梁之问可以压顶板进行连接，压顶板板厚不宜l0m的基坑应加强验算和复核，尤其是坑底以下存在软弱土层的基坑。

2)支护结构设计时前后排桩桩问距不宜过大，一般不宜>3m，应重视加强桩顶冠梁及连梁的连接及刚度，以加强支护结构的整体稳定性，改善支护结构内力分布。

3)根据前排桩抗压、后排桩抗拔的受力特征，可适当对前排桩加强。

可采用前排密桩、后排疏桩的布桩形式，以及前排长桩、后排短桩的布桩形式。

4)对于存在软弱或砂层的基坑工程，可采取增设截水帷幕、桩间土加固及被动区土体加固的措施，对基坑原位土层进行处理。

5)为了更好满足较深基坑的支护，可适当降低桩顶冠梁标高，可结合上部放坡、设置平台或上部设挡墙等方式对基坑进行支护。

结束语
目前，双排桩支护理论研究还不成熟，结构计算模型有待进一步完善，已有的研究和工程实践取得了一定的成果，积累了比较丰富的经验。

相比于其他方式的悬臂桩，双排桩具有良好的推广前景。

（1）与单排悬臂桩相比，双排桩为钢架结构，抗侧移刚度大，内力分布优，同耗材下，桩顶位移明显小，安全可靠性、经济合理性优；（2）与支撑式结构相比，不影响基坑开挖、地下结构施工，节省设置、拆撑的工序，大大缩短工期；（3）与拉锚式支档结构相比，可避免拉锚式支档结构的缺点。

如拉锚处有已建地下结构、障碍物；土层无法提供要求的锚固力；法律规定不能超出红线区域等；（4）双排桩本身施工工艺简单、不与土方交叉作业、工期短等特点，适用于场地条件特殊、作业空间小、工期紧、变形要求高等支护工程；由于具有以上优点，建筑工程、水利工程中围堰、码头、边坡治理工程，特别是建筑基坑工程应用前景非常广阔。

但是双排桩支护理论还应进一步加强研究，笔者认为以下几点应成为研究的重点;①基坑内侧土反力的分布模式及计算;②前后排桩桩间土变形及土压力的分布;③支护结构内力的分布特征;
④不同布桩形式对土压力分布及支护结构内力的影响等。

参考文献:
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（2）郑刚，李欣，刘畅，等.考虑桩上相互作用的双排桩分析田.建筑结构学报
（3）吴刚，自冰，聂庆科.深基坑双排桩支护结构设计计算方法研究.岩上力学
（4）陈九鸿.双排桩在武汉1818中心深基坑支护中的应用田.施工技术，
（5）庞建国，双排桩支护及被动区土体加固对城际铁轨的保护效应，科学技术与工程，2013年第7期。