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摘要：雙排樁支護結(jié)構(gòu)相對于其他支護結(jié)構(gòu)，具有更好的側(cè)向剛度，并加快基坑施工進度，在基坑支護中得到了日漸廣泛的應用。本文簡述了雙排樁支護結(jié)構(gòu)的概念與特點，并結(jié)合相關(guān)工程案例，為雙排樁支護結(jié)構(gòu)的應用提供借鑒。

關(guān)鍵詞：雙排樁；支護結(jié)構(gòu)；基坑

1雙排樁支護結(jié)構(gòu)概述

（1）雙排樁支護結(jié)構(gòu)概念。雙排樁支護結(jié)構(gòu)在軟土地區(qū)的基坑工程中得到了廣泛使用。雙排樁支護結(jié)構(gòu)，是對單排懸臂樁包含的部分樁實施后移，并借助剛性連系梁在樁頂對前后排樁進行連接，沿著基坑相應的長度方向構(gòu)建空間結(jié)構(gòu)體系，該體系與門架極為類似。相對于單排懸臂樁支護結(jié)構(gòu)，雙排樁支護結(jié)構(gòu)具有較大的整體剛度和較小的側(cè)向位移，無需對內(nèi)支撐進行加設(shè)，且所占用空間相對較小，能增強基坑施工的便捷性，適用于基坑施工場地限制較大，或者對變形要求嚴格的深基坑工程[1]。（2）雙排樁支護結(jié)構(gòu)特點。雙排樁支護結(jié)構(gòu)主要具有以下特點：①雙排樁結(jié)構(gòu)前后兩排樁柱呈現(xiàn)出良好的關(guān)聯(lián)性，其結(jié)構(gòu)形式能將所承受的外力有效轉(zhuǎn)化為內(nèi)力，有助于增強雙排樁結(jié)構(gòu)強度。②雙排樁支護結(jié)構(gòu)具有較強的側(cè)向剛度，能有效限制支護結(jié)構(gòu)變形，且具有較強的穩(wěn)定性，無需對內(nèi)支撐或者錨桿進行設(shè)置，對于場地狹窄的基坑施工，具有較強的適用性。③雙排樁支護結(jié)構(gòu)的壓力分布狀況更為復雜，其土壓力計算具有顯著的復雜性。

2案例工程概況

某汽車客運站工程擬建于某城市北部城區(qū)，其占地面積大約為50000㎡。該工程基坑大小約為280m×130m，形狀不規(guī)則。該工程采用框架結(jié)構(gòu)形式，其基坑開挖深度大致在10.54m~11.96m范圍之內(nèi)，局部基坑開挖深度可達14m。該工程施工現(xiàn)場周邊環(huán)境呈現(xiàn)出顯著的復雜性，該工程西側(cè)為正在建設(shè)施工的火車站廣場，其南側(cè)為城際鐵路，其北側(cè)則是某規(guī)劃公路。該工程基坑具有巨大的開挖面積，且施工條件復雜，支護要求相對較高，基坑側(cè)壁要求一級安全等級。該工程所在地區(qū)地下水埋深相對較淺，其埋深大致在1.6m~6m范圍之間，地下水年變幅為1.5m。該工程所在地區(qū)部分場地地處礦坑之中，礦坑底標高大約為3m到10m，降水對地下水水位影響較大。

3雙排樁支護結(jié)構(gòu)在基坑支護中的應用研究

3.1支護結(jié)構(gòu)形式

該工程基坑南側(cè)與城際軌道線緊密相鄰，如果大面積對排樁支護形式進行采用，并加設(shè)內(nèi)支撐，不僅具有較高的施工造價，還嚴重影響挖土施工的便利性，阻礙基坑施工進度，難以有效保障基坑施工的安全穩(wěn)定。如果對樁錨支護形式進行采用，由于該工程所在地區(qū)土質(zhì)相對較軟，錨桿施工會對該工程南側(cè)的城際軌道線造成一定的不良影響，因此，此類支護方案缺乏安全性。對諸多支護方案進行對比，最終確定對混合支護結(jié)構(gòu)形式進行采用。在該工程西北側(cè)基坑段，其開挖深度可達10.99m，可對單排樁支護形式進行采用，并加設(shè)錨索，在該范圍內(nèi)，對具有較大剛度的φ1200@1400鉆孔灌注樁進行采用，并加設(shè)三層預應力錨索實施支護，灌注樁長度為12.5m，在灌注樁間，對φ500@1400旋噴樁止水進行采用，并加設(shè)預應力鋼絞線錨索，錨索規(guī)格為7φ5（sφ15.2）/束，其錨具規(guī)格則為OVM15。在該工程東北側(cè)基坑段，其開挖深度可達10.54m，對雙排樁矩形格構(gòu)式進行采用，其前排樁及后排樁均對φ1200@1400鉆孔灌注樁進行采用，其樁頂冠梁尺寸是1200mm×1000mm，灌注樁長度為19m，樁身相應的嵌固深度是8.05m，連梁厚度為600mm，排距分別是4.8m和5.0m。在前排樁及后排樁間，對φ500@1400高壓旋噴水泥土樁止水進行采用，樁身長度可達13.5m，并有效減少變形，并對樁身受力進行改善，需將高壓旋噴樁加設(shè)在雙排樁之間以及基坑內(nèi)側(cè)相應的部分區(qū)段[2]。在該工程東側(cè)基坑段，其開挖深度可達11.95m，對二級放坡支護形式進行采用。該工程南側(cè)與火車站緊密相鄰，且進入城際軌道線相應的30m運營線實際范圍內(nèi)，基坑設(shè)計受到環(huán)境因素的限制影響。該工程南側(cè)相應基坑段，其開挖深度可達10.54m，對雙排樁矩形格構(gòu)式進行采用，其前排樁及后排樁均對φ1200@1400鉆孔灌注樁進行采用，其樁頂冠梁尺寸是1200×1000，灌注樁長度為19m，樁身相應的嵌固深度是9.55m，連梁厚度為500mm，排距分別是4m和6.0m。在前排樁及后排樁間，對φ700@1400旋噴水泥土樁止水進行采用，樁身長度可達12.0m，需將高壓旋噴樁加設(shè)在基坑內(nèi)側(cè)相應的部分區(qū)段。

3.2土壓力計算

雙排樁結(jié)構(gòu)相應的土壓力計算極為復雜，難以對作用于雙排樁結(jié)構(gòu)的相應土壓力進行準確確定。當前，平面剛架模型在雙排樁土壓力計算中得到了普遍使用。其基本假定如下：將雙排樁相應的前排樁及后排樁與樁頂連梁視為底端嵌固，其頂端為剛架門式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有直角剛結(jié)點；對基坑實施開挖后，在土壓力影響下，連梁未能產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，只能實現(xiàn)平移，且前排樁及后排樁對于連梁標高位置具有相等的水平位移。對基坑實施開挖后，可假定主動土壓力僅對后排樁進行作用，樁間土壓力仍保持為a∆σ，對于并列式排列情況，其前排樁及后排樁相應的主動壓力如下：前排樁相應的主動土壓力為后排樁相應的主動土壓力為基于雙排樁前排樁及后排樁間相應的滑動土體占據(jù)樁后土體總量的體積比例關(guān)系，對前排樁及后排樁所承受的實際側(cè)土壓力進行確定，并將體積比例系數(shù)進行引入：200α−=LLLL)/(/2在上式中，，ϕ表示土的摩擦角，H表示基坑深度，L表示雙排樁外側(cè)排距。依據(jù)上述方法，可對被動土壓力進行求解。

3.3樁身內(nèi)力與位移計算以及穩(wěn)定性

驗算將雙排樁支護結(jié)構(gòu)假定為底端嵌固頂端剛接的剛架，并遵循結(jié)構(gòu)力學相應的計算剛架的具體方法，計算前排樁及后排樁相應的彎矩以及撓度，并依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)程，支撐結(jié)構(gòu)對彈性變形進行充分考慮，并通過增量法計算內(nèi)力。依據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》，按照單排樁進行考慮，實施抗傾覆穩(wěn)定性驗算。遵循重力式擋土墻方法計算整體穩(wěn)定性，計算結(jié)果均能良好滿足相關(guān)要求。3.4監(jiān)測方案為有效保障基坑施工安全以及基坑的順利開挖，并避免基坑施工對工程周圍的城際軌道線、建筑以及地下管線等造成不良影響。對基坑施工實施動態(tài)管理，并采用信息化施工方式。對基坑施工監(jiān)測點進行科學布置，增強基坑施工監(jiān)測的有效性。基坑施工監(jiān)測涵蓋如下內(nèi)容：①支護結(jié)構(gòu)相應的樁頂水平位移；②基坑深層土體出現(xiàn)的側(cè)向位移；③基坑周邊地表呈現(xiàn)出的沉降狀況。基坑施工監(jiān)測結(jié)果顯示，雙排樁支護結(jié)構(gòu)在該工程的基坑施工中具有良好的應用效果。

4結(jié)語

雙排樁支護結(jié)構(gòu)在基坑支護中的應用，呈現(xiàn)出相對較小的樁頂水平位移，這表明雙排樁支護結(jié)構(gòu)能實現(xiàn)對樁頂水平位移的有效控制。相對于樁錨支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的側(cè)向位移，雙排樁支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的側(cè)向位移更小。在基坑施工場地受到周邊環(huán)境的限制影響，或者對基坑變形要求嚴格的工程，雙排樁支護結(jié)構(gòu)更能實現(xiàn)對基坑支護要求的良好滿足。

作者：張楚東 單位：江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局八一三隊