基坑支护中双排桩分析
双排桩结构体系在深基坑支护中应用探讨
双排桩结构体系在深基坑支护中应用探讨摘要：深基坑支护是土木工程中的一项重要技术，它可以保证基坑的稳定性和安全性，防止土体的滑移和坍塌，减少对周围环境的影响。
深基坑支护的常用方法有土钉墙、锚索墙、喷射混凝土墙等，但这些方法在一些特殊情况下，如地下水位高、土质松软、基坑边界受限等，会存在一些缺陷和风险。
为了解决这些问题，近年来出现了一种新型的深基坑支护结构体系——双排桩结构体系。
本文则对双排桩结构体系在深基坑支护中的应用展开探讨，分析双排桩结构体系的优点、受力机理、主要类型、设计方法、施工步骤，并列举实例加以概述。
关键词：双排桩结构体系；深基坑支护；应用1双排桩结构体系的优点不需要设置锚杆或内支撑，减少了施工难度和成本，也避免了对周围环境的影响；可以利用基坑以下桩前土的被动抗力和前桩抗压、后桩抗拔所形成的力偶来抵抗倾覆力矩，提高了支护结构的安全性；能够根据不同的土层条件和开挖深度，灵活地调整桩间距、桩长、桩径等参数，满足设计要求；可以充分发挥空间组合桩的整体刚度和空间效应，自动调整结构内力分配，适应开挖过程中的荷载变化；能够有效限制围护结构的侧向变形，保证坑壁或坡体稳定、变形控制满足要求。
2双排桩结构体系的受力机理双排桩结构体系是一种空间组合类悬臂支护结构，在没有锚杆或内支撑的情况下，主要靠以下几种力来维持平衡：前桩与后桩之间的剪力传递，使得两排桩形成一个整体；前桩与后桩之间的弯矩传递，使得两排桩产生相反方向的弯曲变形；前桩与后桩之间的轴力传递，使得前桩承受压力，后桩承受拉力；基坑以下桩前土的被动抗力，使得前桩产生向外的水平反力；冠梁与两排桩之间的剪力和弯矩传递，使得冠梁承受水平荷载和弯矩[1]。
3双排桩结构体系的主要类型根据不同的土层条件和开挖深度，双排桩结构体系可以分为以下几种类型：浅埋型：当基坑深度较浅时，前后两排桩都埋入土层中，前后两排桩之间没有空隙。
这种类型的双排桩主要靠前后两排桩之间的剪力、弯矩和轴力传递来维持平衡。
基于深基坑施工的双排桩设计参数分析
基于深基坑施工的双排桩设计参数分析近年来，双排桩结构成为深基坑工程中经常使用的空间组合类围护结构，双排钢筋混凝土桩和顶部的刚性连系梁是其主要组成部分，沿基坑长度方向呈双排布置。
双排桩结构能够更有效分担土压力，同时令桩身内力的分布更加合理。
文献[1]结合汕头软土地区基坑工程实例，通过PLAXIS有限元分析软件对双排桩的内力及变形情况进行了分析，对单排桩和双排桩工作性状做了针对性的对比分析；文献[2]通过排桩之间滑动土体与总滑动土体体积比的方法确定其所受土压力的大小；文献[3]通过桩土共同作用的方法确定开挖面以上双排桩的土压力及地基水平基床系数；文献[4]探讨了双排桩围护结构情况下的土压力分布形态，认为土体滑动面的形态在双排桩后排桩的影响下发生了改变，并提出了一种简算思路。
本文主要通过FLAC数值模拟的方法研究双排桩在桩长、排距、桩径、桩间距和基坑开挖深度因素影响下的桩身位移，以期为双排桩在深基坑工程中的设计提供参考。
假定土层分布情况及计算参数如表1所示，排桩设计桩长均为20m，桩径1m，桩间距1.5m，前、后排桩排距4.5m。
1.计算模型的建立模型尺寸均采用40×40m，模型网格划分为40×40，基坑顶部与既有场坪标高持平，由于桩顶标高为既有场坪标高以下0.8m，为简化计算，将桩顶标高抬升0.8m，在计算过程中，桩长都相应增加0.8m。
基坑开挖宽度15m，两边边界施加水平约束，底部施加水平及竖向约束。
基坑分4步开挖，总开挖深度控制在8.82m左右，双排钻孔灌注桩和桩顶拉梁分别用pile和beam单元模拟，每根桩平均分为15段，拉梁分为3段。
2.桩长对位移影响分析2.1前后排桩身位移分析设计桩长均为20m，在相同条件下前、后排桩身位移的对比。
在桩顶位置，前后排桩身的位移基本一致；在桩顶以下，前排桩位移略大于后排桩位移；桩身最大位移均发生在桩的中上部；前排桩身最大位移为7.49cm。
《双排桩支护结构的数值分析与现场试验研究》
《双排桩支护结构的数值分析与现场试验研究》一、引言随着城市建设的快速发展，地下工程建设的需求不断增加，对基坑支护工程的要求也越来越高。
双排桩支护结构因其稳定性好、抗侧移能力强等优点，在工程实践中得到了广泛应用。
本文旨在通过数值分析和现场试验研究双排桩支护结构的性能，为实际工程提供理论依据和参考。
二、双排桩支护结构概述双排桩支护结构由两排紧密排列的桩体组成，通过桩体之间的相互作用和土体的支撑作用，形成稳定的支护体系。
该结构具有较高的抗侧移能力和较好的稳定性，适用于多种地质条件下的基坑支护工程。
三、数值分析方法本文采用有限元法对双排桩支护结构进行数值分析。
首先，建立双排桩支护结构的有限元模型，根据实际工程地质条件设置模型参数。
然后，通过模拟土体开挖过程和桩体受力情况，分析双排桩支护结构的变形、内力和稳定性。
最后，根据分析结果，优化双排桩支护结构设计，提高其支护效果。
四、现场试验研究为了验证数值分析结果的准确性，本文开展了双排桩支护结构的现场试验研究。
首先，选择具有代表性的工程场地，进行双排桩支护结构的施工。
在施工过程中，实时监测桩体的变形、内力和稳定性等数据。
然后，将现场试验数据与数值分析结果进行对比，验证数值分析的准确性。
最后，根据现场试验结果，对双排桩支护结构的施工工艺和设计参数进行优化。
五、结果与讨论1. 数值分析结果：通过有限元法对双排桩支护结构进行数值分析，得到了桩体的变形、内力和稳定性等数据。
分析结果表明，双排桩支护结构具有较好的稳定性和抗侧移能力，能够满足实际工程需求。
2. 现场试验结果：现场试验数据与数值分析结果基本一致，验证了数值分析的准确性。
同时，通过现场试验，发现双排桩支护结构的施工工艺和设计参数对其性能具有重要影响。
优化施工工艺和设计参数，可以提高双排桩支护结构的稳定性和抗侧移能力。
3. 影响因素分析：双排桩支护结构的性能受多种因素影响，如土体性质、桩体材料、桩体间距等。
通过数值分析和现场试验，发现这些因素对双排桩支护结构的性能具有显著影响。
双排桩在深基坑支护中的应用研究
双排桩在深基坑支护中的应用研究伴随着目前一些高层建筑的不断增多以及相关市政建设的不断发展，在城市建设中就出现了关于深基坑在支护以及施工中的一些问题，逐渐的发展成为了目前深基坑施工中的难点问题。
在深基坑相关的施工设计中，双排柱在其中的应用主要是属于力学方面需要解决的问题，同时也是一个非常难以解决以及比较复杂的问题。
在这一过程中不仅有关于土和力学中强度、稳定以及相关变形的问题，与此同时还涉及到土和相关支护结构之间相互作用的一些问题。
鉴于此，文章主要对双排柱在深基坑相关支护中的一些问题进行探讨和分析。
标签：双排桩；基坑支护；应用1 深基坑工程简介在深基坑开挖的相关技术之中主要分为两种：其一是运用放坡开挖且没有相关支护的情况下开挖，其二是在具有比较完整的支护体系作为重要支撑的情况下进行开挖。
第一种方式既简单又实际，在旷野地区或四周环境适合时能保证施工边坡稳定的条件下可以作为首选。
但是，在那些城市中心建设区域、建筑物相对比较密集，对于放坡开挖的条件不适合，因此，只能使用具有支护结构保护的情况下对垂直方向的施工地进行必要的施工。
在对支护结构进行必要要求的过程中有着具体的要求，除了要寻找一些适合基坑土方进行挖掘的相关条件之外，还要注意保护周边的相关环境。
另一方面，利用支护结构来开挖基坑，基坑工程所要花费的费用会提高，在一般情况下施工工期会适当延长，但这又是必需的，因此有必要对支护结构进行精心的设计与施工。
2 双排桩支护结构的特点这里所讲的双排桩结构一般是相对于在基坑支护过程中的悬臂式单排桩的支护结构来说的，是目前一种全新的施工支护形式。
在施工的过程中首先要做的就是对支护的结构进行必要的施工，之后进行相应的开挖。
其中双排桩支护结构在和其他支护结构进行比较的过程中有着明显的不同。
主要表现如下。
2.1 结构形式和受力特点有着明显的不同双排桩在施工的过程中在前后两排的桩柱的空间中，在结构中有着很好的关联的特点，结构形式在外力的作用下能够逐渐变内力，这样的变化对于降低桩子的内力有着很大的帮助，使得双排桩在围护过程中的结构强度进一步的增强。
双排桩支护结构在基坑支护工程中的应用
双排桩支护结构在基坑支护工程中的应用随着城市化进程的加速推进，建筑工地和城市基础设施建设日益增多，而基坑支护工程作为一项重要的土木工程，已经成为城市建设的核心内容之一。
在基坑支护工程中，双排桩支护结构应用广泛，成为了支护工程的关键部分。
一、双排桩支护结构的概念双排桩支护结构是指在基坑边缘开挖时，采用双排钢桩作为支护系统。
其原理是通过桩与桩之间同步挖掘汲水，使用钢板管连通，采用桩前托撑进行支撑，从而保证基坑的稳定。
该结构具有支撑力大、刚性好、施工周期短、适用性广等特点。
二、双排桩支护结构的施工方法双排桩支护结构的施工包括以下几个环节：（1）桩位布置：按设计要求将双排桩支护结构的桩位进行布置，同时确定桩顶高程和长度。
（2）振动钻进：根据桩位布置图，在桩位上进行振动钻进，振动钻头在穿过难穿过的土壤层时，可通过往返振动使钻进的地层松动，从而使土层松散，毛细管水被释放，地层孔隙率增加，便于土壤与土层剥离。
（3）内壁清槽：钻进完成后，通过发水井或罩钻机清除较干燥土壤，以便于钻头顺畅穿过，同时加固桩壁。
（4）成孔内护：将桩套和保险丝放入钻孔中，并进行振动钻进或钻头加强振幅清槽。
（5）灌注（填充）：振动灌注保险丝或注入旁路目的是使桩套无阻且无缝隙，灌填前应先振动灌水灌注，使桩内地下水位与外部一致，从而获得高效的灌注效果。
（6）桩前托撑：桩体灌注完毕后，进行桩前托撑，使桩体成杆等效，提高整个支撑系统的刚性，保证支撑效果。
三、双排桩支护结构的应用双排桩支护结构广泛应用在城市地下工程施工中，包括基坑支护、围堰支护、隧道开挖拱顶支撑和防泥板孔洞引入等方面。
在基坑支护方面，双排桩支护结构能够保证基坑深度和宽度的稳定，有利于减轻地下水压力，确保深部土层结构的稳定性，从而为接下来的施工提供先决条件。
在隧道开挖方面，双排桩支护结构可以承受隧道开挖时所产生的垂直荷载和水平荷载，同时还可以支撑拱顶，保证人员和设备的安全。
四、双排桩支护结构的优缺点优点：（1）支撑力大：双排桩支护结构能够承受大型建筑、高速公路、地铁等项目的荷载。
深基坑双排桩支护结构的作用机理研究
深基坑双排桩支护结构的作用机理研究一、引言在建筑工程中，如果需要在地下开挖深基坑，常常需要采取一定的支护措施来保证施工的顺利进行。
深基坑双排桩支护结构是一种常见且有效的支护结构，本文将就其作用机理展开研究。
二、支护结构的分类在研究深基坑双排桩支护结构之前，有必要先了解一些支护结构的分类。
常见的支护结构可以分为以下几种：2.1 桩基础支护结构桩基础支护结构是通过在土层中打入一定间距排列的桩来分散基坑开挖时土层的受力，起到支撑土体的作用。
常见的桩基础支护结构有单桩支护、双排桩、组合桩等。
2.2 特殊结构支护特殊结构支护是指利用非常规结构来支护基坑，如悬索支护、拱形支护等。
这种支护结构通常适用于特殊的工程情况，有较高的施工难度和技术要求。
2.3 壁土支护壁土支护是指利用支撑结构将土体围住，形成土与结构的共同受力体系，常见的壁土支护结构有悬挑式支撑结构、槽形支撑结构等。
三、深基坑双排桩支护结构的构成和作用机理深基坑双排桩支护结构由两排平行排列的桩组成，桩与桩之间通常采用加筋桩或钢筋混凝土构件进行连接。
其作用机理主要包括以下几个方面：3.1 承台作用深基坑双排桩支护结构通过桩与桩之间的水平支撑构成一个承台，并将基坑土体的力传递给桩体，从而实现土体的固定和支撑。
承台的设计应考虑到土体的侧压力、桩的承载力以及桩身的刚度等因素。
3.2 桩体阻碍作用深基坑双排桩支护结构通过桩体的阻碍作用，阻止土体因开挖而坍塌和移动。
桩体与土体之间会形成一种相互作用力，使土体发生塑性变形，从而增加土体的稳定性。
3.3 水平限制作用深基坑双排桩支护结构通过桩与土体之间的水平限制作用，限制土体的水平位移。
这种水平位移限制对于确保基坑周边的建筑物和地下管线的安全非常重要。
3.4 滑移面的形成深基坑双排桩支护结构中，桩体与土体之间会形成一个滑移面，这个滑移面的形成可以使土体呈现一定的稳定状态，从而保证基坑的安全施工。
四、深基坑双排桩支护结构的优缺点分析深基坑双排桩支护结构具有以下几个优点：4.1 结构稳定性好深基坑双排桩支护结构通过排列规则的桩体形成一个整体，结构稳定性较高，能够有效承受土体的压力和力矩。
深基坑双排桩支护结构的理论分析及数值计算的开题报告
深基坑双排桩支护结构的理论分析及数值计算的开
题报告
一、研究背景
随着城市发展和人口增加，建筑物的高度和深度都在不断增加。
尤其是在城市中心区域，建筑物往往需要在有限的地面面积内容纳更多的功能需求，因此建筑物的深度也会增加。
在如此深的基坑中进行施工，需要采用有效的支护结构，以确保工人的安全和施工的顺利进行。
深基坑双排桩支护结构是一种常见的支护结构，它由两排钢管桩组成，并设有水平和纵向梁来加强整个结构。
这种支护结构能够有效地抵抗周围土体的沉降和承受不同的地下水压力。
因此，深基坑双排桩支护结构被广泛应用于各种深度的基坑中。
二、研究目的
本文旨在对深基坑双排桩支护结构的受力特性进行理论分析和数值计算，并通过对比分析不同参数对结构受力的影响，优化结构设计，提高支护结构的受力性能和施工效率。
三、研究内容
1. 深基坑双排桩支护结构的结构特点和受力特点分析。
2. 理论模型的建立。
采用有限元软件建立深基坑双排桩支护结构的三维数值模型，并给出结构计算的基本假设和分析方法。
3. 数值分析。
使用有限元方法对深基坑双排桩支护结构进行数值分析，包括结构受力和变形分析等。
4. 参数优化。
通过对比分析不同参数对结构受力的影响，如桩的长度、直径、间距等，以及不同的基坑深度、土壤类型和地下水位等，对结构进行优化设计。
四、研究意义
本文通过对深基坑双排桩支护结构的理论分析和数值计算，可以为深基坑的工程实践提供参考和指导，提高施工安全和效率。
另外，通过优化结构设计，可以减少浪费和降低成本，有利于土木工程的可持续发展。
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基坑支护中双排桩分析
1工程概况
1.1场地周边环境
拟建场地位于福州市马尾区快安，拟建场地原为空地、旧宅基地，地势较为平坦开阔，场地西侧紧邻正在施工的三层地下室，地下室外墙水平间距不到4.5m。
本工程设有两层联体地下室，地下室周边底板面结构标高为－8.90m(局部－8.70m、－9.20m)，底板厚400mm，下设150厚素混凝土垫层，垫层底标高为－9.45m，开挖深度8.45～8.75m。
单桩承台厚1.20m，多桩承台厚1.50～2.00m，至承台开挖深度约10.90m。
1.2工程地质条件
根据勘察野外钻孔取得的地质资料，与基坑开挖有关的岩土层，自上而下分述如下:①填土、②淤泥质土、③粉砂、④淤泥质土、⑤中砂、⑥粉质粘土、⑦粉砂、⑧卵石。
本场地对开挖有影响的地下水为赋存于(1)杂填土中的浅部上层滞水和赋存于(3)粉砂层中的承压水，承压水位埋深4.00－5.30m(标高1.10－1.20m)。
含水层的平均渗透系数K=6.23－
7.61(m/d)。
2基坑支护设计方案
2.1基坑支护方案的选择
(1)若基坑采用内支撑支护，土方开挖施工难度较大，支护造价偏高。
(2)除西侧距离相邻基坑较近外，该基坑东南北侧，场地条件较好，可以采用桩锚的支护形式，以节省造价和工期。
(3)由于场地西侧条件受限，紧邻另一侧正在施工的基坑，其采用内支撑的支护方式，本基坑若采用锚杆会影响相邻基坑的施工;若整体采用内支撑，则较为浪费;若采用单排桩悬臂支护，变形验算不满足规范要求(见图2、图3，位移达75.66mm，超过福州市建设管理部门相关文件规定)。
综合考虑以上因素，除西侧基坑第一级采用放坡及平台卸载，第二级采用双排SMW工法桩+钢筋混凝土圈梁和连梁;基坑其他范围采用外锚式工法桩围护结构，基坑开挖分2级进行，第一级高度约为2m，剩余高度为第二级.第一级按1:0.5放坡素喷，第二级为工法桩与预应力锚索组合支护。
典型剖面单排桩支护图如(图2)、典型剖面双排桩支护图如(图4)。
2.2基坑支护设计计算
(1)双排桩的排间距确定桩长为15m时，桩的排间距分别取2m、3m、4m进行验算，计算结果分别见(图6、7、8、9、14、15)。
从上述计算结果可以看出:排间距为2m时，变形最大较大达46.36mm，不满足要求;排间距为3m，4m的变形分别为31.27mm，32.61m，均能满足。
排间距为4m时，对于计算结果影响不大，但连梁的造价增加，由于场地条件受限，排间距不宜采用4m。
因此，排间距取3m较为合适。
(2)桩长的确定桩的排间距为3m，桩长分别取12m、15m、18m进行验算，计算结果分别见(图10、11、14、15、12、13)。
由图及计算结果可以看出，桩长12m，15m，18m时，分别对应的前排桩变形分别为46.30mm，31.27mm，27.54mm，桩长12m，变形不能满足;桩长15m，18m变形均能满足要求，桩长18m对计算结果影响不大。
故桩长取15m较为合适。
通过以上计算与分析，本基坑支护的双排桩桩长取15m，桩排间距取3m，较为合理。
本基坑支护结构的计算采用理正深基坑6.0软件进行计算，双排桩计算模型如(图5)所示，双排桩支护方案位移及弯矩剪力包络图比较如。
3基坑监测
本工程按上述设计方案实施，于2014年支护及地下室施工顺利完成并回填。
通过在基坑周边埋设深层土体水平位移(测斜)，支护结构在深度方向的变形情况如(图16)所示。
现场实测前排桩最大变形量为38.09mm，深度为0.5m;计算结果显示，前排桩最大变形量为31.27mm，深度为0.0m。
现场监测的结果与理论值之间的比较可得以下的结论:(1)前排桩的最大变形量与计算结果较为吻合，但偏大一些。
(2)前排桩的变形趋势与理论较为一致，呈“开口型”，最大变形量的位置接近基坑坑顶位置。
(3)桩顶的监测值比理论稍大些。
(4)通过与现场监测的结果进行比较，采用该简化计算模型进行分析，是具有一定的可靠度。
4结论与建议
(1)与悬臂单排桩相比，双排桩支护结构能有效地控制基坑侧向变形和减小桩身弯矩，减少基坑开挖工程对周边环境的影响。
但在周边环境特别复杂的情况，必须与挖土施工方案相结合，才能最大程度的发挥双排桩支护结构的性能表现。
(2)增加连梁刚度，可使前、后排桩的水平位移减小，但当增加到一定程度后，对桩身水平位移的限制并不明显。
在实际工程中，可权衡考虑控制造价。
(3)双排桩的冠梁与连梁截面高度不宜太小，才能达到钢结构的作用。
(4)双排桩之间排距的变化直接影响桩体两侧土压力的变化。
排距过小，主要表现悬臂式特性，而排距过大，后排桩主要起拉锚作用。
当排距适当时，双排桩支护结构有较好
的性能表现。
本基坑工程采用了双排SWM工法桩结合桩锚的支护方案，较好的节省了支护工程的工期和造价，为福建沿海软土地区的深基坑工程提供了很好的借鉴和参考价值。
作者：赖忠良单位：福州市一建建设股份有限公司。