浅谈双排灌注桩深基坑支护结构计算
理正多种形式支护(双排桩、搅拌桩、悬臂桩、内支撑)计算书
第二部分支护结构的设计计算一、AB段支护本设计标高皆为绝对标高（吴淞高程）。
自然地面标高为12.0m，基坑开挖面绝对标高以底板垫层底标高计为6.7m，基坑挖深为5.3m。
地下水位按稳定地下水位埋深0.5m考虑。
地面均布超载按20kPa考虑，道路超载按10kPa考虑。
基坑安全等级按“二级”考虑，重要性系数Υ0＝1.0。
设计采用灌注桩进行支护。
----------------------------------------------------------------------[ 支护方案 ]----------------------------------------------------------------------排桩支护----------------------------------------------------------------------[ 基本信息 ]----------------------------------------------------------------------规范与规程《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012内力计算方法增量法支护结构安全等级二级支护结构重要性系数γ0 1.00基坑深度H(m) 5.300嵌固深度(m)7.200桩顶标高(m)-1.000桩材料类型钢筋混凝土混凝土强度等级C30桩截面类型圆形└桩直径(m)0.800桩间距(m) 1.000有无冠梁无放坡级数1超载个数2支护结构上的水平集中力0----------------------------------------------------------------------[ 放坡信息 ]----------------------------------------------------------------------坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数1 1.000 1.000 1.000----------------------------------------------------------------------[ 超载信息 ]----------------------------------------------------------------------超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)130.000---------------210.0000.00015.00010.000条形---[ 附加水平力信息 ]水平力作用类型水平力值作用深度是否参与是否参与序号(kN)(m)倾覆稳定整体稳定[ 土层信息 ]土层数3坑内加固土否内侧降水最终深度(m) 5.800外侧水位深度(m) 1.000弹性计算方法按土层指定ㄨ弹性法计算方法m法基坑外侧土压力计算方法主动[ 土层参数 ]层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1杂填土0.3018.0---10.0015.002杂填土 5.5018.48.418.0010.003粘性土14.0019.59.5------层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算方法m,c,K值抗剪强度擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度)(kPa) 118.0---------m法 2.28---218.018.0010.00合算m法 2.80---355.044.6016.40合算m法8.20---[ 土压力模型及系数调整 ]----------------------------------------------------------------------弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:层号土类水土水压力外侧土压力外侧土压力内侧土压力内侧土压力名称调整系数调整系数1调整系数2调整系数最大值(kPa) 1杂填土分算 1.000 1.000 1.000 1.00010000.000 2杂填土合算 1.000 1.000 1.000 1.00010000.000 3粘性土合算 1.000 1.000 1.000 1.00010000.000 [ 工况信息 ]工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖 5.300---[ 设计结果 ]---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]---------------------------------------------------------------------- 各工况：内力位移包络图：地表沉降图：----------------------------------------------------------------------[ 截面计算 ]----------------------------------------------------------------------钢筋类型对应关系：d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF400,R-HRBF500桩是否均匀配筋是混凝土保护层厚度(mm)50桩的纵筋级别HRB400桩的螺旋箍筋级别HPB300桩的螺旋箍筋间距(mm)200弯矩折减系数 1.00剪力折减系数 1.00荷载分项系数 1.25配筋分段数一段各分段长度(m)11.50[ 内力取值 ]段内力类型弹性法经典法内力内力号计算值计算值设计值实用值基坑内侧最大弯矩(kN.m)0.000.000.000.001基坑外侧最大弯矩(kN.m)387.96290.22484.96484.96最大剪力(kN)149.28130.39186.60186.60段选筋类型级别钢筋实配[计算]面积号实配值(mm2或mm2/m)1纵筋HRB40012E224562[4307]箍筋HPB300d8@200503[895]加强箍筋HRB335D16@2000201----------------------------------------------------------------------[ 整体稳定验算 ]----------------------------------------------------------------------计算方法：瑞典条分法应力状态：有效应力法条分法中的土条宽度: 1.00m滑裂面数据整体稳定安全系数 K s = 2.852圆弧半径(m) R = 16.258圆心坐标X(m) X = -0.022圆心坐标Y(m) Y = 9.037----------------------------------------------------------------------[ 抗倾覆稳定性验算 ] ----------------------------------------------------------------------抗倾覆安全系数:M p——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩, 对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定;对于锚杆或锚索，支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。
双排钻孔灌注桩支护结构在深基坑工程中的应用
① 双排 桩支护 本质 上为悬臂 式 支护 。 据《 根 建筑
基 坑支护 技术规 程》 Ｊ Ｊ２ 一 ９ 计算 支 护结构 的嵌 （Ｇ １ Ｏ ９ ） 固深度 ， 明确桩 长 。同时进行 抗倾 覆 、 稳定 性验算 。
本 工 程 基 坑 开 挖 深 度 １ 。 ｍ． 梁 顶 在 地 面 以 ０３ ５ 冠
本 ）应 用计 算结 果 如 图２ ， 。
３ 基坑 开挖 后 的效 果及 遇到特 殊情 况 的处理
（ ） 坑 开挖 后 的 效 果 １基
由于没 有设 置 内支撑 ， 工程基 坑 土方 开 挖非 该
经 验算 ， 止水 帷幕 人土深 度 为 １．ｍ， 用 三轴 ６５ 采
搅 拌桩 ， 合基 坑抗 隆起 验算 、 管 涌验 算 。 符 抗
限制基 坑变 形 ， 在一 定 挖深 范 围 内不需 要 设置 支 且
双 排 桩 的 土压 力 分 布 与 单 排 悬臂 桩 的土 压 力 分 布是相 同的 ， 是悬 臂桩 规律 。根据 双排 桩 结构 形 式 的假定 ， 双排桩 支 护 为插入 土 中的刚架 。双排 桩
所 形成 的刚 架 自重荷 载 与 被 动 土压 力 来 抵 挡 主 动 土压 力形 成 的水平 荷 载 。
下ｌ ｍ，按 照Ｊ Ｊ ２ — ９ 范 ，经 计 算 嵌 固 深 度 为 Ｇ １０ ９ 规
１ ．５ｍ。 １４
根 据 以上 参 数 ， 用某 深 基 坑 设计 软 件 （．版 利 ６０
② 根 据 工 程 所 在地 地 下水 水 位 、基 坑 开 挖 深 度 、 层 土 体 的物 理性 能 ， 支护 结 构 的止 水 帷 幕 分 对 进 行设 计 ， 验算 支 护结 构止 水 帷幕 的设计 深 度 。 同 时进 行 基坑 抗 隆起 验算 、 抗管 涌 验算 等 。
深基坑支护结构理论计算方法
深基坑支护结构理论计算方法摘要：本文介绍了常用的深基坑支护结构理论计算方法，将认可度比较高的计算方法进行了归纳，可为相关理论分析提供参考。
关键词：深基坑；基坑支护；理论分析0引言在深基坑支护结构理论计算方法的研究上，目前比较成熟且认可度较高的主要有以下三大类：经典方法、弹性地基梁法、有限元法[1]。
1经典方法经典方法主要有静力平衡法、等值梁法、Terzgahi法、弹性曲线法、等弯矩法及等轴力法[1][2]。
经典方法是基于力的平衡这一基础建立的理论方法。
这种方法主要是选用单位宽度受侧向荷载的梁系作为研究对象，如经典的等值梁法和1/2切割方法等，采用的土压力理论中，既有经典的朗肯土压力理论，也有Terzgahi-Peck表观土压力理论[3]。
该方法将围护结构看作是一条插入土体的竖向梁，假设支撑点固定不动，围护结构即成为一个受土压力的作用的多支承点的梁。
这种方法计算简便，适合手算，可近似的得出围护结构的内力，但计算结果误差较大，且无法同时求出围护结构的位移，无法根据施工情况的变化，求得围护结构确切的内力值。
而在计算机的大范围普及和有限元方法的不断推广情形下，该方法的应用也越来越少。
总之，由于经典方法无法分析不同施工工况下的内力情况，且未考虑土体与围护结构的变形因素，导致该方法逐渐散失了其原有地位。
2弹性地基梁法2.1 弹性地基梁法弹性地基梁法是基于经典法发展起来的一种改进型计算方法，该方法是在经典法的基础上，将土的作用等效成一系列弹簧的弹力作用，同时将支撑与锚杆也用弹簧进行替代，这样可以把整个支护结构看成是一弹性支撑的地基梁。
而计算弹簧刚度的方法有m法、E法、C法等，土压力理论一般采用经典的土压力理论，如库伦土压力理论及朗肯土压力理论。
弹性地基梁的解法主要有结构力学方法、解析法和有限元数值法等。
为方便计算，弹性地基梁法对支撑受力和桩入土段的受力进行了简化：在下一道支撑完成后，假设上一道支撑受力不变；对于入土段的受力情况作了两点假设，一是在土压力达到极限被动土压力时，可通过力的平衡进行求解，二是假定入土段的受力和变形有关[4]。
深基坑支护类型与设计计算
对该截面求矩即得最大弯矩Mmax Mmax=143.35×(5.55／3+4)+51.66×4×4／ 2+4.655× 42×4／3-28.56×4×4／2-19.38×42×4／ 3=709.4kNm 至此计算完毕，接着可按最大弯矩选择适当的桩径、 桩距和配筋。但尚应注意计算所得Mmax是每延米桩排 的弯矩值，应乘以桩距，才是单桩弯矩设计值。
图2-8 单锚精选深pp埋t 算例图
解：1.计算模型如图2-6所示。
沿桩排方向取1m长度计算土压力计算见表2-9,表2-10
2.求反弯点位置
反弯点位置可以桩前后土压力为零点近似确定： 35.489+5.403D1=57.288D1 解出：D1=0.68m
表2-10 被动土压力计算表
计算深
2C·
参数
9.8
14
-4.2
14
14
0
Ka=0.49 C 6.0
114
134
65.66
14
51.66
=0.7 O 6+Dmin 114+19Dmin 134+19min 65.66+9.31min 14 51.66+9.31min
注：A点负值不计，B点的深度Z0根据 (2C K a )=(γ·Z0+q)·Ka求得
精选ppt
图 单锚浅埋支护结构计算图
精选ppt
2、单支撑（锚杆）深埋板桩计算（等值梁 法）
精选ppt
精选ppt
简化计算的力学模型： 单支撑（锚杆）视为绞支，下端为固定端，
中间有一截面的弯矩为零，叫反弯点， 为简化计算，常用土压力强度等于零的 位置代替反弯点位置，示为一绞支。ac 梁即为ab梁上ac 的等值梁。 计算时考虑板桩墙与土的摩擦力，板桩墙 前与墙后的被动土压力分别乘以修正系 数如表，为安全其间对主动动土压力不 折减。
深基坑双排桩支护结构计算方法及工程应用
双 排桩 支护体 系是 ２ ０世 纪 ９ ０年代 出现 的新 型结 构 。所 谓双 排桩 ， 即对 基坑采 用前后 两排 桩作 支护 ， 除 纵 向冠 梁外 ， 尚应 在 前 、 排 之 间设 置 足够 刚 度 的 横 后 梁， 组成 门式 刚架 ， 式 刚架 柱 （ ） 性 嵌 固于 基 坑 门 桩 弹 底 面 以下 的地基 中 ， 以支挡 基坑深 度 的土 、 压力 ¨ 。 水 双 排桩 支护结 构 整 体 刚度 大 ， 受 力 时结 构 能 产 在 生与 主动 土压力 反 向作 用 的力 偶 ， 双 排 桩 的位 移 与 使 变形 明显减 小 ， 同时 双排 桩 的最 大 弯矩 值 不但 大 幅下
例 。工程 实践表 明 ， 文提 出的 双 排桩 支 护 结 构 的 计 本 算方 法是 合适 的 。
１ 计 算 模 型
对 于 深 基 坑 双 排 桩 支 护 结 构 的 机 理 ， 些 学 者 进 一
行 了深入 的研 究 ， 在计 算 双排桩 支护 结构 时 ， 须 首先 必 确定 土压 力在 前后 排桩 的分 布 及桩 端 的嵌 固情 况 ， 由 此可引出多种计算 模 型， 些计 算模 型 主要分 为 ３ 这 类 。一 类是 基于经 典 土压 力 理 论 确定 的计 算 模 型 ， 该 类模 型主要 是人 为地 调整分 配 于前后 排桩 的主 动与 被 动 土压力 ， 然后运 用 经 典 土压 力 公 式 计算 前 后 排 桩 所 受 土压力 ， 由静力 平 衡 求 得桩 身 最 大 弯 矩值 及 其 作 用 点位 置 。一 类是 基于 土拱理 论 和土抗 力法 建立 的计
双排桩在深基坑支护中的应用
梁 连接 处 的 施工 高 质量 。 ２双 排 桩 支护 结 构计 算 模型 ．
大量理论研究和 实验研究表 明，在对双排桩支护结构进 行计算分析时，计算模型主要有三类
（ 基 于经 典 土压 力 ： １） （ 基 于Ｗ ｉ— ｌ￣定 ２） ｎ ｋ －． ｅ （ 基 于土 拱 理论 。 ３）
大 量 工 程 实 践 经 验 和 试 验 研 究 表 明 ，不 同的 连 梁 形 式 在 刚 度 上 存 在 着 差 异 ，而 连 梁 刚 度 对 双 排 桩 支 护体 系 的 性 能 影
响 非 常 重 大 ，因 此 在 具体 的 工 程 施 工 过 程 中 ，应 结 合 工 程 的 具体 要 求和 实 际 条 件 ，科 学 合理 地 选 择 连 梁 的 形 式 ，确 保 桩
小、受力合理 ，较 单排桩具 有形 式 ，并在桩顶用连梁把前后
排 桩 连 接 起 来 形成 的 空 间结 构 。模 型 试 验 和 工 程 实 更好 的支 护 效 果 ，研 究还 证 明 了 双排 桩 支 护结 构 的 不 同排 距 会 影 响双 排桩 受力 。
从 工 程 实 际 的 使 用经 验 来 看 ， （ ２）、 （ 两 种 计 算 方 ３） 法 在 应 用 时 考 虑 了桩 与 土 之 间 的共 同作 用 ，所 以计 算 结 果 相 对 要 准 确 一 些 。 在 实 际 应 用 的过 程 中用 的较 多 的模 型 有如 图 １ 示 的平 面 刚 架模 型和 如 图 ２ 示 的平 面秆 系有 限 元模 型 。 所 所
：：：： ｔ：：为 ａ ０
表 １双排 桩 的 主要 布 置形 式
除了双排桩支护结构有不 同的布桩方式以外 ，连梁的结
构 形 式也 存在 着 多样 化 ，具体 形 式 如表 ２ 示 。 所
浅谈深基坑双排桩支护结构设计计算方法
浅谈深基坑双排桩支护结构设计计算方法本文通过对深基坑双排桩支护结构的特点进行了详细的分析，然后对双排桩支护结构计算方法展开充分细致的研究，希冀通过本文的研究能够对相关的工程提供一定的借鉴与帮助。
标签：深基坑;双排桩;计算方法随着城市人口密度的不断增加和城市建设的不断发展，合理开发利用地下空间是城市可持续发展的要求。
中国主要城市的高层建筑和超高层建筑、地下商场、地下铁道、地下仓库、地下人防工程等都在大量的建设中，可能涉及到深基坑工程。
深基坑工程的突出特点是其设计和施工不仅要保证其自身的技术合理性和安全性，而且要控制其施工对环境的影响。
由于中国深基坑工程发展历史较短，理论研究、设计方法、施工经验、施工管理、监测手段等方面还不够完善。
工程经验不能满足基坑深度、规模和难度快速发展带来的挑战。
近年来，中国出现了一些基坑工程事件，深基坑施工对环境造成了很大的影响。
双排桩支护结构是一种新型的支护结构，由于其具有较大的侧向刚度，能够有效地防止支护结构变形，符合工程建筑加固的需要，逐渐成为深基坑支护结构的优先选择。
然而现在双排桩支护结构设计计算方法还不成熟，计算模型都难以反映结构实际受力特点，因此对此的研究具有重要意义。
1、深基坑双排桩支护结构的特点1.1深基坑工程的大特点基坑支护体系是一种安全储备小、风险高的临时性基坑支护体系。
基坑支护结构的作用复杂基坑开挖深度越来越深，规模越来越大，造价越来越高。
基坑工程具有较强的地域性和个性。
基坑是一个系统工程，具有很强的综合性。
基坑工程具有很强的时空效应。
1.2双排桩支护结构及其特点双排桩是一种新型的支护结构。
在排桩形式上，双排桩支护结构将原来密集的单排桩中的部分桩向后移动一定距离，从J山形成两排平行的钢筋混凝土桩，在桩顶用刚性连梁将排桩连接在一起，超静定空间门式刚架结构总是沿基坑的长度力形成的。
加固后桩间土可以起到比水的作用。
根据桩的不同用途，一般可分为双排圆形桩结构和双排板式结构。
浅析深基坑支护中混凝土灌注桩支护施工要点
浅析深基坑支护中混凝土灌注桩支护施工要点作者：王光成来源：《城市建设理论研究》2014年第01期摘要：常用的深基坑支护种类较多，这些深基坑支护可以分为水泥档土墙式、排桩及板墙式、边坡稳定式、逆作拱墙式等几种。
排桩与板墙式还包括了排桩式、板桩式、板墙式、组合式等几种。
本文要介绍的混凝土灌注桩就属于其中的排桩式支护。
应该指出的是，选择何种深基坑支护方式主要取决于周边环境要求、工程预算、开挖深度、基础施工方式等客观因素。
关键词：深基坑支护；混凝土灌注桩；支护施工中图分类号： TU37 文献标识码： A一、混凝土灌注桩支护设计（一）计算理论的选择深基坑支护最关心的是边坡的崩塌，也就是说支护的目的是阻挡在基础开挖时由四周向开挖处传来的土层的侧向压力。
在计算土层的侧向压力时通常会选择使用朗肯的土压力理论或者是库伦的土压力理论。
无论是朗肯还是库伦，他们的理论探究的都是在极限平衡状态之下来自周围土层的施加在挡土系统上的压力。
朗肯与库伦的不同之处在于朗肯是不论主动压力与被动压力，都从点应力计算压力强度再求出总土压力，即传统意义上的极限应力法；库伦则将周围的土层视做一个楔体，整体考虑其静力平衡直接求得总土压力。
这两种理论的缺陷是库化理论的计算结果是一条直线，而实际的压力是一条波浪曲线；朗肯的理论建立在假定的基础之上，假定墙背与填土之间没有压力，但是实际上这种摩擦力是存在着的。
从客观上来说，这两种压力都不可能百分之百吻合每一个施工现场的实际情况，但是这两种方法都有其科学性，实际的压力曲线总是围绕着这两道压力线而变化的。
对于板桩与连续墙等支护方式，上述两种方法较为实用，然而对于混凝土灌注桩而言，上述两种方法也可以使用，但是不如布路姆（Blum）的传统土压力理论来得更为切合实际。
（二）计算原理布路姆的理论模式为土压力的三角形理论，这种三角形与混凝土灌注桩所承受的来自土体的主动压力与被动压力形成的剪力形状较为一致，以入土深度求得静力平衡值，由有效嵌深求出支点锚固力来决定锚杆的工艺，由剪力为零求得最大弯矩点的深度就可以在适当的点位配以土层锚杆与横撑。
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浅谈双排灌注桩深基坑支护结构计算
摘要：深基坑双排灌注桩支护是在单排悬臂桩支护技术基础上新开发的一项技术。
它仍属于悬臂式支护结构类型。
工程实践证明：在稳定性较好的一般粘性土和砂土层中采用这种支护型式，与单排悬臂桩相比具有刚度大、位移小、支护高度大、节约投资等特点。
关键词：基坑支护；土压力；内力计算
0前言
单排悬臂桩支护已有较成熟的设计计算方法，而双排桩支护结构的设计计算则还处于研讨中，本文中依据作者近年来的工程施工设计实践经验，提出一套设计分析方法，供类似工程参考。
1 双排桩支护的受力特性
双排桩支护型式简单，前后排桩按一定排距布置成三角形或矩形平面，桩顶用现浇钢筋混凝土连梁或板连接起来，形成桩脚嵌固的刚架型式。
它虽属于悬臂支护型式，但受力机理与单排悬臂桩有本质的区别。
即桩间土对双排桩有土压力作用，而且作用力的大小与桩的排距大小有关，故双排桩支护结构可看成前后排桩都受到大小不等土压力作用的平面刚架。
把土视为弹性体，并取矩形平面单元，把桩视为梁单元，利用有限元法分析得后排桩失去挡土作用的距离b max 为：
式中：h—桩的挡土高度；t—桩的理论埋深；μ—土
的波松比，μ≤0.5；
偏保守地取μ=0.5，t=0.2h代入式(1)得：b max≈1.6 h；同理，经分析得：后排桩受力超过前排桩的临界点满足：
因此，可将双排桩土压力分布大致分为三种情况：
(1)当b ≤.125h时，后排桩承受全部土压力，前排桩通过横梁受到桩顶推力；双排桩土压力分布如图1(a)；按库仑强度理论，图1中滑楔与水平面夹角为45°+ 。
(2)当1.6h>b>0.125h时，前、后排桩同时受到土压力作用，横梁可能受
压或受拉：图1(b)。
(3)当b ≤1.6h时，前排桩承受全部土压力，后排桩起锚拉作用：如图1(c)。
（a）(b)(c)
图1支护特性分析
在工程实践中，桩排距与桩长相比较往往很小(距高比: )，因此，我们可以从图1(a)、(b)两种情况出发建立双排桩支护结构的概念。
即：以后排桩受土压力为主，前排桩承受横梁推力和桩间土压力。
2 边界条件的确定
2.1土压力分布的假设
双排桩支护结构属于刚性挡土墙范畴，土压力分布基本符合库伦土压力理论假定。
根据库伦理论，挡墙后土体达到极限平衡状态时，沿与水平面成45°+ 的斜平面滑移破坏形成滑楔，使挡墙受主动土压力。
当挡墙为双排桩时，我们假定：滑移面从前排桩脚往上延伸，以后排桩为界将滑楔分为两部分，则Ⅰ、Ⅱ部分和Ⅲ部分分别对前排桩和后排桩产生土压力作用，见图2。
图2土压力分布
根据土压力强度分布图形面积大小与滑楔面积成正比关系，将土压力分配到前后排桩上(如图2)。
当桩排距很小时，为简化计算，可视为全部土压力作用在后排桩上，即图1(a)情况。
至于被动土压力作用，则应理解为承受较大主动土压力者，亦应由较大的被动抗力相平衡。
我们可近似地按图3和(3)、(4)式对被动土压力进行分配。
式中：；
式中：N—横梁推力；MA、MB、MC、MD—分别为杆AB、CD的杆端弯矩。
(b)
图3土压力计算
2.2结构约束条件
(1)支座：采用双排桩支护要满足占用空间小、支护高度大、抗变形能力强的基本要求，因此桩要有较大的埋设深度，以满足柱脚作为固定支座的要求，从双排桩的含义出发，可根据其整体受水平荷载和水平抗力的静力平衡条件确定柱脚的最小埋深t0，即理论埋深t=kt0(k-安全系数，可取k=1.1~1.2)。
(2)柱计算高度ι的确定：ι与其边界约束条件有关，它不能等于h，也不是h+t0，而只可能是介于h和h+t0之间的某值。
准确确定l很困难，但当排距较小时，可按图4所示，按静力平衡条件求出力为零的位置作为柱计算高度，即，
则ι=h+μ+χ m当排距较大时，可将横梁作为受土压力较大的前排桩顶支点，按等值梁法[1]确定其ι值。
图4计算高度的确定
(3)刚架结点：横梁与前后排桩顶连接处，应设计成刚性结点，一般，横梁为既有水平位移又有结点转角的变形杆。
由于工程中横梁线刚度与桩相比很大，故可不计结点转角影响，并假定横梁两端水平位移相等，以简化分析计算。
3 土压力计算
采用各层土强度参数分层法[2]计算土压力，理论分析结果精确，但给刚架内力分析带来不便，可采用分层土加权平均方法确定统一的c、Φ值，再换算成等值摩擦角ΦD：
按均匀土计算土压力，既简化了土压力分布，又偏于安全。
4计算步骤
双排桩支护结构计算可按下列步骤进行：
(1)确定土力学有关参数，计算土压力系数ka和k p；
(2)按2(1)中方法计算并给出主动土压力分布图形；
(3)按2(2)中方法计算确定桩脚插入深度t0；
(4)按2(2)中方法计算确定刚架柱计算高度ι；
(5)按图2和(1)、(2)式确定被动土压力分布图形；
(6)用位移法计算刚架内力。
5 设计实例及分析对比
某工程地下室基底埋深9.27 m，在土方开挖和地下室结构施工时拟采用双排桩进行支护。
设计桩径D=600 mm，桩顶横梁截面尺寸为b×h=600×500mm，前后桩排距1.2m。
根据地质勘察报告提供的数据整理得表1。
项目土层重度酌
酌/kN·m-3 内聚力
Ck/kN·m-3 内摩擦角加权
平均值准准k/( °) 等值内摩擦角准准D/( °) 土压力系数
基坑开挖面以上土层18.87 34 18.1 52 k8 =0.12
基坑开挖面以下土层18.97 43.64 15.47 45 kp=5.83
5.1计算简图及计算结果对比
本文中按以下四种计算简图，对杆AB、CD进行分析计算，并列出计算结果，见图5及表2。
5.2分析讨论
通过以上计算对比分析讨论如下：
(1)土压力分布对内力计算结果影响较大，一般情况下将土压力全部作用
在后排桩上是不合理的。
(2)相同的土压力分布，横梁刚度愈大，水平位移则较小，推力较大，但是，分析结果的误差均在5%以内。
，在常用排距情况下，简化计算是可行的。
(3)相同的土压力分布，横梁刚度对内力也有一定影响，但计算误差是允许的。
(4)被动土压力的分布不同，对前排桩脚内力影响较大，它直接影响到计算结果的合理性，是一个值得进一步探讨的问题。
但不考虑前排桩受被动土压力(桩柱计算高度以上)是偏于安全的。
图5不同简图计算
6 结束语
本文中初步为双排桩支护结构提出了一套不成熟的分析计算方法。
受条件所限，以下两个问题尚应结合大量工程实践和必要的试验研究进行完善：一是土压力分配的合理性，二是刚架柱脚埋入深度和计算高度值的确定。
与其他支护形式相比，有施工设备及工艺简单、不占用有效工期和少占用施工场地等优点。
文中符号：
b—双排桩桩距；
bmax—后排桩丧失挡土作用的临界距离；
ea2i、ea1i—前、后排桩相应计算点的主动土压力强度(kN/m2)；
Ea2i、Ea1i—前、后排桩相应计算点的主动土压力(kN)；
Ep2、Ep1—前、后排桩相应计算点的被动土压力(kN)；
t—桩的理论埋深；
ι—桩的计算高度；
β、α—图示主动土压力的合力作用点的高度系数；
u—图示坑底面下的主动土分布高度；
χm—图示土反力零点至弯矩最大值发生点的距离；
V—桩截面剪力；
γ—土的重度(kN/m3)；
c—土的内聚力(kPa)；
Φ—土的内摩擦角(°)；
ΦD—土的等值内摩擦角(°)；
H—桩顶至计算点的高度；
Ka—主动土压力系数；
Kp—被动土压力系数；
Z3—刚架顶点水平位移，Z3=ι3/i；
—分别为土的内聚力、内摩擦角、重度、等值内摩擦角按土层厚度的加权平均值；
ί-桩的线刚度。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。