淺談雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)在基坑支護(hù)中的應(yīng)用

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1、淺談雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)在基坑支護(hù)中的應(yīng)用摘要：雙排樁支護(hù)在基坑工程屮的應(yīng)用越來(lái)越多，但設(shè)計(jì)和計(jì)算理論還不夠成熟。簡(jiǎn)耍介紹了雙排樁支護(hù)的計(jì)算模型，總結(jié)了雙排樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，指出了需要進(jìn)一步研究的方向，對(duì)于雙排樁支護(hù)技術(shù)的研究和應(yīng)用具有一定指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：雙排樁;基坑;支護(hù);應(yīng)用中圖分類(lèi)號(hào)：TV554.1+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AP、八—1—?1、F1排樁支護(hù)是近10年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種支護(hù)技術(shù)，近幾年應(yīng)用越來(lái)越多。雙排樁支護(hù)在支護(hù)形式的分類(lèi)上屬丁懸臂式支護(hù)，由于前后排樁、冠梁、連梁形成超靜定的空間門(mén)架，前后排樁間土經(jīng)加固后又具有重力式擋上墻的特點(diǎn)，能夠承受比普通懸臂樁更大和更復(fù)雜的荷載

2、，因此適用的范I韋I和深度更大。對(duì)于受場(chǎng)地條件限制，不宜采用錨拉式和支撐式的基坑工程可考慮采用雙排樁支護(hù)。由于城市建設(shè)的發(fā)展，越來(lái)越多的基坑工程施工受到場(chǎng)地條件的限制，這也促進(jìn)了雙排樁支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，目前還出現(xiàn)了采用三排樁支護(hù)的案例。對(duì)于基坑深度較大(>10m)或存在較厚軟土層時(shí)雙排樁的適用性應(yīng)慎重考慮，近年來(lái)隨著雙排樁應(yīng)用的增多，雙排樁支護(hù)的設(shè)計(jì)和計(jì)算分析理論逐漸完善《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JCJ1202012對(duì)雙排樁的設(shè)計(jì)、計(jì)算也作出了相應(yīng)的要求,本文總結(jié)分析了雙排樁支護(hù)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，并且以南京小紅山汽午客運(yùn)站基坑雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，分析雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)形式的工作機(jī)理，探討雙排樁支護(hù)

3、結(jié)構(gòu)土壓力計(jì)算模式（包括樁間土壓力計(jì)算以及前、后排樁的土壓力、整體計(jì)算方法）。基于有限元方法建立雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)有限元模型，分布不同樁間距、排間距以及不同開(kāi)挖階段，雙排樁的工作機(jī)理及橋的內(nèi)力及變形變化，進(jìn)行抗剪性能、抗彎性能分析，整體結(jié)構(gòu)支護(hù)體系中連梁作用分析，同時(shí)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，計(jì)算結(jié)果可為類(lèi)似工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。另外，在基坑工程實(shí)踐中還出現(xiàn)雙排樁+內(nèi)支撐的支護(hù)形式還會(huì)出現(xiàn)雙排樁+內(nèi)支撐的支護(hù)形式，基坑深度達(dá)12.5m,屬于組合支護(hù)形式。2、雙排樁支護(hù)設(shè)計(jì)雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)主要有前排樁、后排樁、樁頂冠梁及連梁組成，根據(jù)地質(zhì)條件和截水需要，還可增設(shè)樁間加固帶及截水帷幕。前后排樁可采用

4、灌注樁或預(yù)制樁，前后排樁問(wèn)茨宜取2-5倍樁徑，可采用前后排樁等間距布置，也可采用前排樁密布、后排樁疏布的布樁形式。為了加強(qiáng)前后排樁的整體穩(wěn)定性，樁頂前后冠梁之問(wèn)可以壓頂板進(jìn)行連接，壓頂板板厚不宜〈200mmo樁頂連梁的剛度對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)受力影響較大，連梁梁高不宜〈0.8倍樁徑。當(dāng)開(kāi)挖范圍內(nèi)存在軟上、砂層時(shí)可采用樁間加固的力一式加固軟弱土層，如攪拌樁、旋噴樁及注漿等。為了保護(hù)周邊環(huán)境，截水時(shí)可在前后排樁間或后排樁外側(cè)設(shè)計(jì)一道封閉的截水帷幕。雙排樁支護(hù)的設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，主要是樁間距、連梁、嵌固深度及樁身配筋等。最常見(jiàn)雙排樁支護(hù)設(shè)計(jì)形式如圖1所示圖1雙排樁常見(jiàn)形式2、雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)受力特征分析雙排樁

5、支護(hù)結(jié)構(gòu)作為一空間組合支護(hù)結(jié)構(gòu)，受力復(fù)雜，影響其支護(hù)性能的因素較多，本文利用有限元軟件對(duì)雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行分析計(jì)算。采用如表1的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算表1土層及樁體計(jì)算參數(shù)層號(hào)巖土名稱(chēng)天然密度(g/cm3)粘聚力c/kPa4)/°彈性模量E/MPa泊松比U1回填土1.5030.030.040.302雜填土1.9818.014.440.343強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖2.1050303000.344中風(fēng)化閃長(zhǎng)巖2.52403810000.32-排樁及連系梁2.45--30000.25《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JCJ120-2012僅推薦了前后排樁等間距矩形布置的計(jì)算方法，當(dāng)前后排樁梅花形布置、不等間距布置時(shí)可采

6、用規(guī)程的方法進(jìn)行計(jì)算。支護(hù)結(jié)構(gòu)的抗傾覆驗(yàn)算及整體穩(wěn)定性驗(yàn)算理論相對(duì)成熟，可按照《型鋼混凝土攪拌墻技術(shù)規(guī)程》JCJ/T199-2010方法進(jìn)行驗(yàn)算。對(duì)于雙排樁的計(jì)算模型，主要問(wèn)題在于確定雙排樁前后及樁間土壓力分布形式，確定樁頂、樁底約束條件;根據(jù)對(duì)土壓力分布及邊界條件的不同假定，有不同的計(jì)算方法。目前常用的簡(jiǎn)便實(shí)用計(jì)算模型如圖2所示，計(jì)算假定如下:①前排樁土抗力按照彈性支點(diǎn)法進(jìn)行計(jì)算，與單排樁計(jì)算力一法相同；②后排樁后主動(dòng)土壓力基本按照朗肯土壓力進(jìn)行計(jì)算;③樁間土采用土的側(cè)限約束假定，樁間土反力由土的壓縮模量來(lái)確定的剛度系數(shù)來(lái)計(jì)算;④樁頂與連梁按照剛接考慮；⑤樁底按照土反力彈性支座考慮。通

7、過(guò)計(jì)算可知，前排樁、后排樁樁頂位移量相等，R樁身最大側(cè)移發(fā)生在樁頂處;靠近樁頂4m-6m范圍內(nèi)，前排樁、后排樁的側(cè)移量基本一致，但此點(diǎn)以下的后排樁樁身側(cè)移大于前排樁，表明樁間土體受到擠壓，雙排樁靠前排樁、后排樁與樁間土的變形協(xié)調(diào)來(lái)傳遞土壓力。根據(jù)前排樁、后排樁彎矩圖的分析，前排樁、后排樁均受到交變應(yīng)力作用，存在反彎矩點(diǎn)，且此點(diǎn)分布在基坑開(kāi)挖面附近，后排樁的最大彎矩出現(xiàn)在樁頂。連梁與樁頂餃結(jié)時(shí)，樁身的側(cè)移有所增加，但只是發(fā)生在基坑開(kāi)挖