浅谈双排桩支护结构在基坑支护中的应用

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双排桩在水闸深基坑工程中的应用

双排桩在水闸深基坑工程中的应用发表时间：2018-10-29T11:27:19.990Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第15期作者：胡安科[导读] 对于基坑工程来说，悬臂式灌注桩属于应用较为广泛的支护形式，但在具有较大深度的基坑工程当中。

江西中才市政建设有限公司 330002 摘要：在深基坑工程施工中，双排桩属于较为重要的支护形式之一，由于该项支护形式具有较为突出的优点，能够使工程的安全性和稳定性得到有效的保证，使其在深基坑工程施工中得到了广泛的应用，基于此，本文结合相关案例对水闸深基坑工程当中的双排桩进行讨论，并对其在水闸深基坑工程中的具体应用加以探讨和描述，希望可以对相关工程的建设施工产生一定的借鉴作用。

关键词：双排桩；水闸深基坑工程；应用对于基坑工程来说，悬臂式灌注桩属于应用较为广泛的支护形式，但在具有较大深度的基坑工程当中，这种支护形式会在桩顶出现较大的位移问题，会对其应用造成一定的限制，虽然应用锚拉及支撑的支护方式，虽然能够将桩顶部分的水平位移问题减小，但却容易受到场地条件、施工技术、施工周期以及施工成本等因素的限制。

而双排桩主要是由前后两排分布的灌注桩、桩顶连梁以及冠梁等结构组成，其自身的侧向刚度较强，能够使基坑部分的侧向变形问题得到解决，因此，对于具有较高水平位移要求的深基坑支护工程当中，双排桩支护的应用非常广泛，因此，有必要对其应用进行具体的研究。

一、工程实例某地水闸工程沿河道堤岸线进行基坑支护，其深度约为5.9-12m，河道南岸设有闸室，该段沿岸基坑长度为25m，基坑深度在7-9.5m之间，其中9.5m深的区域长达10m，在基坑的外侧主要进行厂房布置，基坑边线与附近建筑间距较小，结合基坑工程的实际情况，该工程将安全等级设置为二级。

案例工程建址位于软土区域，以第四纪沉积物为主，在土层当中，多为淤泥质粉砂、淤泥质土以及淤泥等，其具有较高的含水量和压缩性，且抗剪能力和承载能力低下，此外，工程所在地为感潮河段，具有较为丰富的地下水，水位变动较为频繁，大大提升了基坑工程的设计难度。

基坑支护中双排桩

基坑支护中双排桩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)。

双排桩支护结构

（5）
2).后排桩土压力分析
后排桩前侧向(靠基坑)土压力按式（5）考虑。桩背土压力的大小取决于桩的侧向位移，由于双排桩的刚度较大，因此可以假定后排桩土位移仍处在弹性范围内，即桩侧向土压力介于静止土压力与主动土压力之间。这里称之为弹性土压力：
5.双排桩的计算模型[5]
基于弹性抗力法的双排桩支护结构，根据作用在前、后排桩上的土压力以及前、后排桩土抗力作用深度范围的不同列举3个典型的双排桩计算模型。
双排桩支护结构
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概念特点桩排距的影响土压力分析计算模型
1.双排桩支护结构的概念
双排桩门架式支护结构（简称双排桩支护结构）是基坑工程中常用的一种支护型式。它由前后两排平行的钢筋混凝土桩以及压顶梁、前后排桩桩顶之间的连梁（或板）形成类似门架的空间结构[5]。
2.双排桩支护结构的特点[1]
1).前排桩土压力分析
基坑开挖后，双排桩将发生位移，桩间土受到一定程度地扰动。考虑到两排桩的整体刚度以及其对土体的约束作用，可以近似地认为桩间土仍处于弹性阶段，即将桩间土视为受侧向约束的无限长土体。由弹性力学平面应变问题的物理方程，则作用于前排桩背的土压力为：（3）
（4）
桩前土对桩的侧向抗力分布问题较为复杂，一般按被动土压力考虑。由于被动土压力的发挥与土的变形有关，当被动土压力全部发挥(即土处于塑性极限平衡态)时，土的变形将很大，而为工程不允许。因此实际土对桩的侧向抗力介于静止土压力与被动士压力之间。为方便计算，通常对被动土压力予以折减：
模型1：前排桩在开挖面以上作用静止土压力，后排桩在开挖面以上作用朗肯主动土压力，前、后排桩土抗力均作用在开挖面以下。
模型2：前排桩桩背全深度范围作用静止土压力，后排桩桩背全深度范围作用朗肯主动土压力，前排桩土抗力作用在开挖面以下，后排桩土抗力作用在朗肯主动滑裂面与后排桩的交点以下。

双排桩在边坡支护中的应用

双排桩在边坡支护中的应用
双排桩在边坡支护中具有多种应用优势。

首先，双排桩支护结构能够充分利用空间效应，具有较大的侧向刚度，可以有效限制支护结构的侧向位移。

在水平荷载作用下，桩的内力除弯矩和剪力外，还包括轴力。

具体来说，前排桩的轴力为压力，后排桩的轴力为拉力，因此前后排桩会出现不同方向的竖向位移，其沉降差对结构的内力和变形具有重要影响。

其次，双排桩可以利用超静定刚架结构随支撑条件及荷载条件的变化而自动调整结构内力的特性，解决边坡支护问题。

这种结构具有适应性强、安全度高、施工方便等多种优点。

在实际应用中，可以根据具体情况选择双排桩支护结构的设计。

例如，在南面的边坡上有一条消防通道的情况下，可以在南边的双排桩上加设一个由扶壁式挡墙和框架结构组成的通道。

这样可以供消防车行驶通过，同时也能满足其他交通需求。

此外，双排桩的排距在2d～5d时是经济合理的选择。

冠梁刚度越大，桩的水平位移越小。

然而，在某些边坡工程中，冠梁可能只能起到线性支撑作用，无法像基坑支护中的冠梁那样形成环状约束。

在这种情况下，冠梁可能无法为桩基提供足够的约束作用。

总的来说，双排桩在边坡支护中具有广泛的应用前景。

如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。

排桩+斜抛撑支护体系在深基坑中的应用

排桩+斜抛撑支护体系在深基坑中的应用摘要：本文通过介绍某市区深大基坑项目，在紧邻在建地铁、高架、高层建筑等复杂周边环境及自身场地作业空间窘迫，施工工期紧张的情况下。

通过合理选择排桩+斜抛撑支护体系，有效控制基坑变形，确保地下结构及周边构筑物安全；提供较大作业面，便于地下结构快速施工；同时也具有良好的经济、社会效益。

关键词：排桩+斜抛撑支护体系；深基坑；优势；应用引言随着城市化进程的加速和人们生活水平的提高，各种高楼大厦、地下停车场、地下购物中心等建筑的建设正在日益增多。

然而，这些工程的建设也带来了一系列问题，其中之一就是建筑物的基础工程问题，特别是深基坑的工程问题。

深基坑建设需要考虑一系列因素，包括地质环境、地下水、支护结构、主体结构、周边道路管线及建筑物等，这些因素都会影响深基坑支护方案的选择。

排桩+斜抛撑支护体系是一种较为常见的深基坑支护体系，具有等经济节约、施工便利等优点。

下文将介绍这种支护体系的原理及其优点，并通过案例介绍其在深基坑工程中的应用情况。

一、排桩+斜抛撑支护体系的原理及基本组成排桩+斜抛撑支护体系是一种通过排桩和斜抛撑组合结构支撑深基坑土体的方法。

排桩+斜抛撑支护体系的基本组成包括：排桩、斜抛撑、斜撑支座、支座桩、围檩、冠梁等。

其中，排桩是主要的支撑结构，起到支撑土体的作用，而冠梁及围檩则通过连接不同排桩，增强排桩的整体性。

斜抛撑、斜撑支座及支座桩则通过斜向的支撑将土体侧向力传至基地，同时增加排桩侧向刚度，减小桩身计算长度，增强基坑支护结构的整体稳定性。

二、排桩+斜抛撑支护体系的优点排桩+斜抛撑支护体系是一种比较成熟的深基坑支护体系，其优点包括以下：2.1布置灵活：平面布置限制小，几乎可适应任何形状的地下结构，配合施工方案，灵活选择排桩+斜撑支护、纯悬臂支护、水平角撑支护，可满足绝大部分的地下结构施工需要。

2.2施工方便：特别适合大尺度基坑，无需整体受力，可以按需支护、分区施工；排桩、支座桩、立柱桩可与工程桩同步施工，钢结构斜抛撑、栈桥可由工厂预制，现场拼装；基坑中心土方开挖及土建结构施工无任何支护结构限制，提高施工效率。

“双排桩+锚索”在深基坑工程中的应用

荸
１５．ＯＯｍ，锚固段长９．００ｍ。
３计算结果
一
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按《建筑基坑支护技术规程》ｎ（ＪＧＪ１２０ — ２０１２）的要求，并结合本工程的实际情况，决定运用《北京理正深基
图１ “ 双排桩＋锚索” 支护加固断面示意图
ｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｕｐｐｏｔｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅｓａｆｅｔｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｄｅｅｐｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｐｉｔｃａｎｂｅｅｎｓｕｒｅｄｂｙｄｏｕｂｌｅ —ｒｏｗｐｉｌｅｓｐｌｕｓａｎｃｈｏｒｃａｂｌｅｓｕｐｐｏ￣，ａｎｄｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｐｅｅｄｉＳｆａｓｔ．
总６２５期第十二期２０１７年ｌ２月
河南科技
ＨｅｎａｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
交通与建筑
“ 双排桩＋锚索’ ’ 在深基坑工程中的应用
李晓克盖文
郑州４５０００１）（华北水利水电大学，河南
１基坑概况
郑州某深基坑深度１１．１００ｍ，地下水位埋深４．５０ｍ。

双排桩支护技术在深基坑工程中的应用

ｔｂｉｅｏｃｌｌｅａｄａａｓｅｒｔｉｉｇｓｓｅｏｒｊｃｎｄｏｃｙｈｉａｌｈｄｔａｃａｎｎｌｉｔｅａｎｙｔｍｆｐｏｅｔｉＱｉｇａｉ．Ｔｅｆｓｕｔｙｓｈｎａｎｔ —
ｎｔｌｍｅｔｍｅｈｄｃｕｄｎｔｏｌｆｅｔｅｙａａｙｉｈｉｔｉｕｉｎｏｒｓｕｅｂｔｅｉｅｅｎｔｏｏｌｏｎｙｅｆｃｉｌｎｌｓｓｔｅｄｓｒｂｔｏｆｐｅｓｒｅｗｅｎｅｖｐｌｎｏ１ｕｌｏａｃｒｔｌｉｔｈｏｓｒｃｉｎｏｉｅｃｖｔｏ．Ｆｕｔｅｍｏｅ — ｉａｄｓｉ，ｂｔａｓｃｕａｅｙｉｔｅｔｅｃｎｔｕｔｆｐｔｘａａｉｎｅｍａｏｒｈｒｒ，ａｂｎａｔｉｆｒｔｎｏｔｅｓａｄｓｒｉｉｌｆｉｓａｄｓｉｗｅｅｏｔｉｅｓｗｅｌｓｃｒａｎｕｄｎｎｏｍａｉｆｓｒｓｎｔａｎｆｄｏｌｎｏｌｒｂａｎｄａｌａｅｔｉｏｅｐｅｒｆｒｎｅｒｒｖｄｄｔｈｅｉｎａｄｃｎｔｕｔｎｅｅｅｃｓｗｅｅｐｏｉｅｏｔｅｄｓｇｎｏｓｒｃｉ．ｏＫｙｗｒｓｄｕｌ－ｏｐｌｓｅｏｄ：ｏｂｅｒｗ－ｉ；ＡＮＳ；ｆｉｌｎｎｌｓｔｏ；ｌｔｒ１ｉｌｃｍｅｔｆｉｓｅＹＳｉｔｅｅｎｅｍｅｔａｙｉｍｅｈｄａｅａｓａｅｎｌａｓｄｐｏｐｅ
ＷＡＮＧｅ，ＹＵＺｉｕＺＷｉｈ－ｎ。ＨＵｉｇｆｎ。ｊＪｎ－ｇｅ

双排桩支护结构的应用研究

第７卷第７期２１年７月０１
中国安全生产科学技术
ＪｕｎｌｏａｅｙＳｉｎｅａｄＴｃｎｌｇｏｒａｆＳｆｔｃｅｃｎｅｈｏｏｙ
Ｖ０．１７Ｎｏ．７

Ｊｌ０１ｕｙ２１
文章编号：６３—１３２１）００５０１７９Ｘ（０１一７— １５— ４
双排桩支护结构的应用研究
卫建军，利亚孙
（西安科技大学建筑与土木工程学院，西安７０５）１０４
摘
要：深基坑双排桩支护是近几年发展起来的一种新型的支护结构，与其它支护结构体系相比
较，双排桩支护形式具有良好的侧向刚度，可有效限制支护结构的侧向变形，在工程中已得到广泛
ｎｅｉｇ，ｉｓｏｅｈｄａｔｇｓｓｃｓｓｐｏｏｂｅｐｌｅｉｎａｄｃｎｔｃｉｎｉｏｏｖｎｅｃｄｏｅｅｒｎｔｈｗｄｔｅａｖｎａｅｕｈａｕｐｒｄｕｌｉｄｓｎｏｓｒｔｆｃｎｅｉｎｅ，ｏｎｔｔｔｅｇｕｏｓｓ
Ａｂｓｒｃ：ｎｗｙｆｓｐｒｉｇｓｒｃｕｒｔａｔＡｅｔｐｅｏｕｐｏｔｎｔｕｔｅ，ｄｕｂｅｒｗｌｓｏｅｐｆｕｎａｉｎｐｔｓｐｏｔｎａｅｅｅ — ｏｌ —ｏｐｉｆｄｅｅｏｄｔｏｉｕｐｒｉｇｈｓｂｅｎｄｖｌｏｄｉｅｅｔｙａｓｏａｅｔｔｒｓｐｏｎｔｃｕｅｓｓｅ，ｄｕｌｏｐｉｅｉｏｄｓｐｏｆｒｗｉｈｐｅｎｒｃｎｅｒ，ｃｍｐｒｄｗｉｏｈｅｕｐｓｉｇｓｒｔｒｙｔｍｈｕｏｂｅｒｗｌｓａｇｏｕｐａｏｍｔｂｔｒｌｔｒｌｓｉｆｅｓｅｔａｅａｔｎｓ，ｗｈｃａｆｃｉｅｙｌｍｉｈａｅａｅｏｍａｉｎｏｅａｎｎｔｕｔｒａｄｉｈａｅｎｅｆｉｈｃｎｅｅｔｖｌｉｔｔｅｌｔｒｌｄｆｒｔｏｆｒｔｉｉｇｓｒｃｕｅ，ｎｔｓｂｅｗｉｅｙａｐｌｄｉｎｇｎｅｎｄｌｐｉｎｅｉｅｒｇ．Ｉｈｓｔｓｓｔｅｉｔｒａｏｃｎｅｏｍａｉｎｆｃｏｓｏｕｌ —ｏｐｌｓｒｔｉｎｅｉｎｔｉｈｅｉｈｎｅｎｌｆｒｅａｄｄｆｒｔｏａｔｒｆｄｏｂｅｒｗｉｅｅａｎｉｇ

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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:
（1）何颐华，杨斌，金宝森，等.双排护坡桩试验与计算的研究. 建筑结构学报
（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。