文档介绍：浅谈双排桩支护结构在基坑支护中的应用
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
中图分类号:+2 文献标识码:A
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,,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<200 mm。桩顶连梁的刚度对支护结构受力影响较大,连梁梁高不宜<0. 8倍桩径。当开挖范围内存在软土、砂层时可采用桩间加固的力一式加固软弱土层,如搅拌桩、旋喷桩及注浆等。为了保护周边环境,截水时可在前后排桩间或后排桩外侧设计一道封闭的截水帷幕。双排桩支护的设计相对简单,主要是桩间距、连梁、嵌固深度及桩身配筋等。最常见双排桩支护设计形式如图1所示
图1 双排桩常见形式
2、双排桩支护结构受力特征分析
双排桩支护结构作为一空间组合支护结构,受力复杂,影响其支护性能的因素较多,本文利用有限元软件对双排桩支护结构体系进行分析计算。采用如表1的参数进行计算
表1 土层及桩体计算参数
层号岩土名称天然密度
(g/cm3) 粘聚力
c/kPa φ/° 弹性模量
E/MPa 泊松比μ
1 回填土 1.