双排桩支护在膨胀土地区的运用

赵克俭，易春艳

(1.绿城房地产集团有限公司，浙江杭州 310007;2.中国建筑西南勘察设计研究院有限公司，四川成都 610081)

深基坑双排桩支护是近几年来新发展的一种基坑支护形式，尤其在成都东郊膨胀土地区，其运用更为普遍。其优良的刚度性能以及可靠度高，施工工艺成熟，工期快，越来越成为成都东郊地区基坑支护的首选结构形式。

本文通过对成都东郊一基坑设计进行分析，说明双排桩支护设计所要注意的问题。

1 双排桩设计思路

采用双排桩基坑支护结构形式的关键在于选取合适的前、后排桩的桩间距以及前、后排桩的排距。既要充分发挥前后排桩来共同抵抗桩身土体压力，又不能因为桩身间距过大而无法承受桩后土体的压力，发生过大的变形。国内外很多学者都对双排桩的桩间距以及排距进行了大量的研究。结合有限元数值模拟以及现场实践经验得出，内排桩桩间距取1.5～2.0 倍的桩径，外排桩桩间距取3.0～4.0 倍的桩径，排距取桩径的1.5～4 倍是合适的。

在计算模型的选取上，可采用ABAQUS 对基坑进行建模，然后再通过数值模拟进行计算，通过计算的内力结果来对基坑双排桩进行配筋，该方法优点在于精度较高，且可以通过ABAQUS 的后处理进程方便的查询桩身每个截面的受力情况。但其缺点在于建模所花时间较长，若模型建立是桩身接触选择不当或接触方式未作简化则演算过程可能不收敛，无法得到桩身变形及受力情况;若为使计算结果收敛，对模型进行简化则又有可能因为过度简化致使其受力特征和实际相差较大。只有通过多次演算，才能得到较符合实际情况的结果，耗时太长。在实际工程的运用中，我们常采用等效开挖深度的理论，该理论将前后排桩看做为独立承担土压力的单排桩，后排桩的桩身土压力等效为开挖深度更浅的单排桩。通过单独的弯矩验算来分别对前后排桩配筋。

应该说该理论较为粗糙，未考虑前、后排桩之间的联系。但由于该理论简单，实用，易于计算，且偏于保守，所以该计算方法成为一种主流的计算模式。下面我们将通过一个实例来说明该方法的计算过程。

图1 双排桩支护的等效开挖深度

2 工程概况

拟建场地位于龙泉驿区西河镇，交通便利，场地地形平坦，地势开阔，地形有一定起伏，场地地貌类型单一，地貌单元属成都平原东部台地地貌。主要土层为膨胀性粘土以及有弱膨胀性的泥岩。由于基坑开挖线距离已有建筑较近，所以对基坑变形的控制要求较高。为了更好地控制变形，拟采用双排桩支护结构形式。

计算模型如图2。

桩身内力计算结果见图3、表1、表2。

表1 前排桩内力取值

图2 双排桩支护计算模型

表2 后排桩内力取值

抗倾覆稳定性验算:

抗倾覆稳定性系数Ks= 3.094 ＞1.2，满足规范要求。

3 总结

(1)本工程的施工实践证明:在特定的条件下，双排桩在深基坑支护中显示出强大的优越性。由于双排桩不需要支撑，且具有强大的抗倾覆能力，桩身弯矩经过连梁重新分配后，能较大的减少桩身界面配筋，该结构形式在挖深超过单排桩支护能力范围以外的基坑支护工程中可以得到很好的应用。

图3 桩身内力计算结果

(2)由于双排桩结构不占用基坑内的位置，不影响基础和主体结构的施工，所以双排桩结构在基坑支护中越来越受业主的欢迎。

(3)双排桩的桩长、桩径、圈梁与连梁的布置、前后排桩的分布等一系列事宜还有待更进一步的研究与探讨，将计算模型与双排桩平面布置合理性相结合可能会得出更经济的布置方式。

［1］JGJ 120－99 建筑基坑支护技术规程［S］

［2］基坑工程手册编写组.基坑工程手册(第二版)［M］.北京:中国建筑工业出版社，2009