双排桩支护结构在基坑支护工程中的应用

摘要：科学技术的发展和我国建筑规模的不断增长，使得我国的基坑支护的地位越来越重要。双排桩是对传统支护结构的一种创新，在我国的基坑支护中应用的越来越广泛。本文首先介绍了双排桩支护结构，又对双排桩支护结构在我国基坑支护工程中的应用做了详细的分析说明。

关键词：双排桩；支护结构；基坑支护；应用

中图分类号：TU94+2文献标识码： A 文章编号：

0前言

随着我国经济的快速发展，推动了我国房地产行业的进步，楼层数和建筑规模的不断增加，导致建筑基坑支护的工程量和规模也在不断增加，基坑支护工程也就愈加显得重要了，双排桩支护结构是基层支护中的一种新形式，在20世纪90年代被应用到我国的基坑支护工程中，并已取得显著的效果。

1双排桩支护结构的概述

通常情况下，在基坑支护的过程中，将两排桩按照平行分布的原则进行排列，这就是双排桩支护结构，但是双排桩支护结构也可以按照举行或者是梅花的形状进行分布排列，用刚性冠梁将两排桩的桩顶连接在一起，并与坑壁的方向相平行，单个排桩之间用连梁连接在一起，形成的空间结构和门字形的框架非常相似。在两排桩支护结构中，这两排的支护桩是以悬臂式的结构形式存在的，所具有的侧向刚度也极大，对于应对基坑的侧向变形有良好的效果。一般情况下，双排桩支护结构在基坑支护工程中的应用多以三角形排列和矩形排列，双排桩支护结构与单排的悬臂桩支护结构相比较而言有很多的优势存在。双排桩结构属于超静定结构的一种，即使是在承受的外部荷载较为复杂多变，也能够通过自身结构内力的调整，来实现双排桩支护结构的稳定性和安全性。而且双排桩支护结构需要的建筑面积较小，对环境破坏小，特别是现在小区中的建筑物密集程度越来越高，因此双排桩支护结构在我国的基坑支护中的应用越来越广泛。

2双排桩支护结构在我国基坑支护工程中的应用

2.1工程概述

某商品住宅区包括13幢建筑物，且这些建筑物的楼层数都在13――20之间，每个建筑物都有自己的地下车库和地下室，地上建筑面积是109606m2，地下建筑面积是39818m2，地下室与地下车库合在一起就使得建筑物的地下空间比较大底盘，而建筑物的结构使用的是框架――抗震墙的结构，是将预应力钢筋砼管桩作为建筑工程的基桩，而预应力钢筋砼管桩是在承台、地梁、底板的基础上建设起来的。地下室的基坑长为170m，宽度为130m，延伸的长度为570m，基坑开挖的面积为19124m2，根据基坑支护设计的原理，有结合本次施工区域的高程，计算出开挖基坑的深度是6.45m。

本次施工工程位于市中心，并与一条河流比邻，另一侧是一个商务中心，两外两侧连接着城市中的两条街道，而设计师准备在小河那边留一个进入小区的门，由于工程位于市中心，在基坑的四周有较多的给水、电力、燃气等各种城市基础设施的管道，且基坑与商务中心建筑物之间的距离最小是18m，因此，此次基坑施工的的环境相对来说较为复杂，且涉及到多个功能的地下管道与城市干线，对于环境的要求较高，这就增加了基坑支护的难度。

2.2此次工程的地质条件和水文条件

此次工程所在区域的地势的起伏较小，还算是比较平整的一块地皮，工程所在区域的土层分析情况如图一所示：

（图一）工程所在区域的土层分析情况

从图一中我们可以看出，工程所在区域的地表土以黏土层和杂土层为主，这些土层都比较容易受到地下水的侵袭而造成上层滞水的现象，潜水的水位较深，主要是依赖大气降水以及地表水为其补水，且地下水的水位受季节的影响。就目前的得到的数据资料来看，水文条件较为稳定，地下水的水位对此次工程的影响较小。

2.3确定基坑支护结构的方案

基坑开挖的深度为6.45m，基坑开挖的面积也较大，达到19124m2，而基坑的形状又呈现出梯形的形状，而基坑对边之间的距离较大，距离最长的地方可达300m，若是采用传统的基坑支护结构――排桩内支撑支护形式的话，会导致基坑支护工程的造价非常高，本区域的地质条件也不适于锚杆支护的建设，稳定性和安全性都不能达到规定的要求。因此，为了应对基坑的变形能力，遂在此次建筑物的基坑支护工程中采用双排桩的支护结构，且在双排桩支护结构的应用中，不需要在对支撑进行建设，基坑的开挖也较简洁快速。

2.4基坑支护结构的设计

（1）与基坑支护结构的设计有关的数据

基坑支护结构的具体数据如图二所示：

（图二）基坑支护结构的具体数据

双排桩的长度如图二，使用的是钢筋砼钻孔灌注桩的类型，桩的宽度为700mm，钢筋砼的强度等级为C30，并且在纵筋的施工过程中，钢筋的级别要选用HRB400等级，双排桩中桩与桩之间的距离为1m，前排桩与后排桩之间的距离为1.8m，使用的是矩形的排列形式进行施工的。在前排桩的施工过程中，纵筋使用的是622的钢筋；后排桩的纵筋选用的是1222的钢筋；帷幕桩的长度如图二中所示，使用的是单排的水泥土搅拌桩，水泥土搅拌桩的宽度为600mm，桩与桩之间的距离为450mm，为了确保水泥土搅拌桩的质量，它的水泥含量最好控制在15%；在能够保证基坑土体的稳定性，并且工程施工区域的条件也允许的情况下，可以通过尽可能的放坡，降低支护结构发生位移的几率，具体情况如图二所示。本次基坑支护结构的施工中，顶板的大小如图二所示，顶板是使用的现浇钢筋砼结构的方式，且砼强度为C30的等级，等到顶板的砼强度达到图二中规定的C30等级之后，才能在往下挖土。

（2）基坑支护结构的计算

在基坑支护结构的内力和位移的计算过程中，使用较为专业的软件来计算，软件是以弹性支点法为依据进行计算的，以保证计算结果的科学性和合理性，对基坑支护结构的剖面图的计算结果如图三所示，图三中的实线是前排支护桩的计算结果，虚线代表的是后排支护桩。

（图三）基坑支护结构的剖面图的计算结果

3结语

综上所述，双排桩在我国基坑支护工程中的应用越来越广泛，能够有效的抑制基坑支护结构发生位移和变形几率的增长，并且需要的施工场地较小。双排桩支护结构在本次基坑支护工程中的成功应用，也证明了双排桩支护结构的可行性和科学性，减少基坑支护的层数，有利于地下施工的进行，大大节约了资金成本的投入。

参考文献：

[1]平扬,白世伟,曹俊坚.深基双排桩空间协同计算理论及位移反分析[J].土木工程学报，2010(02).

[2]范世英.双排桩基坑支护结构空间受力模型及影响因素的三维分析和工程应用[J].青岛理工大学，2009(03).

[3]吴刚,白冰,聂庆科.深基坑双排桩支护结构设计计算方法研究[J].岩土力学，2008(10).

[4]应宏伟,初振环,李冰河,刘兴旺.双排桩支护结构的计算方法研究及工程应用[J].岩土力，2009(06).

[5]段新胜,顾湘,黄志扬.后插筋旋喷桩-灌注桩复合式基坑支护结构设计方法[J].探矿工程，2008(03).