第３６卷第１３期 ２ ０ １ ０年５月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥ ｎ承Ｅ Ｖ０１．３６ Ｎｏ．１３ Ｍａｙ．２０１０ ・７５・ 文章编号：１００９—６８２５（２０１０）１３．００７５—０２ 双排桩在软土深基坑支护中的应用初探 张强 梁凤美 摘 要：以某规划轨道交通线路旁软土深基坑为例，介绍了首次在本地采用双排桩进行支护设计的实例，本方案有效避 免了对轨道交通的影响，也保证了工程进度，为该轨道交通附近类似深基坑支护设计起到了示范作用，产生了良好的社 会经济效益。 关键词：双排桩，深基坑围护，轨道交通，软土 中图分类号：ＴＵ４６３ 文献标识码：Ａ １概述 化自动调整其上下端的弯矩，同时可以自动调整结构各部分内 双排桩作为一种新型基坑支护手段，通过桩顶冠梁将双排桩 力，以适应复杂多变的载荷位置。的前后排桩连接形成门式刚架抵抗侧向土压力。门式刚架为三 ２工程概况 次超静定结构，具有随着支撑、荷载条件的变化自动调整结构内 ２．１基坑概况 力分布的功能，因此使得双排桩在解决边坡支护问题中具有适应 性强，安全度高，施工方便等多种优点。与常用的悬臂桩和锚拉 拟建工程±０．Ｏ０为黄海高程４．０００ ｍ左右，底板板底标高 １０．１００ ｍ，垫层厚度预计１００ ｍｍ。场地根据勘察期间各钻孔 预计整平标高在黄海高程４．０００ ＩＴＩ左右，因此基坑实际普 桩相比，双排桩具有下列优点：１）变形控制能力强：双排桩具有较 情况，大的侧向刚度，双排桩的顶部为刚性节点，桩梁之间不能相互转 遍开挖深度１０ ｍ。根据拟建工程总平面图，以设计院提供的基坑 则确定基坑坡顶线尺寸约为２５０ ｍ×１５０ ｍ，基坑 动，可以抵抗弯矩，可以有效支护结构的侧向变形，这是悬臂 开挖线为依据， ０００多平方米。 桩无法比拟的；２）不需要设置锚杆或者支撑，因此避免地下空间 总面积约３１污染，也有利于基坑施工进度。在不能采用锚杆的工程场地和地 ２．２场地及环境概况 质条件下用双排桩替代锚拉桩更显示其独特的优越性；３）节约： 拟建场地环境及建筑情况如下：１）拟建区场地东侧为城市干 有研究表明，在一定范围内用双排桩替代悬臂式单桩，可降低 道，距离２０ ｍ；西侧为城市干道，距离为１０ ｍ；北侧为观山路，距 ３０％以上材料；４）适应能力强：双排桩可以随下端支撑情况的变 离为５ ｒｒｌ；南侧比较空旷，但是有规划道路以及规划与地下商务街 １）钢筋笼质量稳定。主筋间距随机抽检全部合格。 ２）加工速度快。由于合理设计选择钢筋笼制作，比采用传统 焊接钢筋笼缩短工时１．５ ｈ以上，大幅提高施工速度，保证了桩基 施工进度。 ３）应用范围广。模具法适用于各种直径的钢筋笼加工。 ４）采用两种方法效率提高。两种方法均在京沪一标段进行 很好的检验，方法一模具相对复杂，但整体效果较好，方法二模具 简单，但加工精度较低；两个方法加工的效率都比较高，每种模具 普通ｔ 槽钢外 霹毳 上 每天可加工１０个以上骨架，主筋间距完全满足规范要求，也能满 足施工现场进度的要求，减少工人作业强度，提高了效率。 篌｝＿雯翼卜雯霎卜 Ｉ冠 图２方法二断面图（单位：ｃｍ） ３结语 模具法加工钢筋笼保证了钻孔灌注桩的施工质量和进度，节 约了成本，适应标准化作业的要求，在历次监督站、业主、监理等 单位检查中均合格，模具法加工钢筋笼在京沪一标段得到了成功 的应用，值得推广。 ２推广及应用 Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｓｔｅｅｌ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｃａｇｅ ｗｉｔｈ ｄｉｅ ｍｅｔｈｏｄ ＬＩＵ Ｆｅｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ｆｉｒｓｔ ｂｉｄ ｓｅｃｔｉｏｎ ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｃａｇｅ ｏｆ Ｂｅｉｊｉｎｇ－Ｓｈａｎｇｈａｉ ｅｘｐｒｅｓｓ ｈｉｇｈ ｒａｉｌｗａｙ， ｔＷＯ ｐｉｌｅ ｓｔｅｅｌ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｃａｇｅｗｉｔｈｄｉｅｍｅｔｈｏｄｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｉｔｗａｓｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄｆｒｏｍ ｄｉｅ ｄｅｓｉｇｎｔｏ ｓｔｅｅｌ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｃａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐｒｏ－ ｃｅｄｕｒｅ，ｗｈｉｃｈ ｒｅｓｏｌｖｅｄ ｐｉｌｅ ｓｔｅｅｌ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｃａｇｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｗａｓ ｈｉｇｈ，ｑｕａｎｔｉｔｙ ｗａｓ ｌａｒｇｅ ａｎｄ ｔｉｍｅ ｌｍｉｉｔ ｗａｓ ｔｅｎｓｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｅ ｍｅｔｈｏｄ，ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｓｔｅｅｌ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｃａｇｅ 收稿日期：２０１０—０１—０４ 作者简介：张强（１９７５一），男，工程师，无锡市太湖家园房地产开发有限公司，江苏无锡２１４００１ 梁凤美（１９７６一），女，工程师，无锡市太湖家园房地产开发有限公司，江苏无锡２１４００１ ・７６・ ．７ ． ２第３ ０ １６卷藿１ ０ ５年月 ３ 山 西 建 筑区连接。２）在观山路和立德大道均有规划轨道交通线路，其中 １）前后排桩直径均为８００ ｎ肌，前后排桩的排间距为２．４ ｒｎ，桩间 １号线已经开工，两条道路交汇位置设有地铁站点，拟采用地下连 距２ ＩＴＩ，梅花形错列布置。与常规单排桩方案相比，总围护桩数保 续墙明挖施工。场地有如下特点：１）总体场地条件稍好，无重要 持不变；在前后排桩之间布置直径８５０ ｉＴｌｍ，间距１ ２００ ｍｍ三轴 建（构）筑物需要保护，因此变形控制要求相对较低，设计应以强 深层搅拌桩止水。围护桩桩顶位于自然地坪以下５．６ ｍ，桩长均 度控制为主，以节约造价；２）基坑周边后期规划地下工程较多，尤 为１２ ｍ，嵌固深度约为７ ｍ。２）桩顶设置７００ ｍｍ高压顶梁，将前 其是在地下轨道交通以及站点分布之间也有通道相连。 后排桩刚性连接为整体，其顶面标高位于自然地坪以下５ ｍ。压 顶梁的配筋沿基坑边坡方向为构造配筋。３）考虑到双排围护桩 ２．３地质情况 配筋采用单桩通长均匀配置， ①表土：耕土为主，杂色，含少量植物根茎，结构松散。场地 在本地首次应用，因此为安全起见，２根忆５三级钢 普遍分布，厚度：０．３ ｍ～４．３ ｍ，平均１．１６ ｍ；②１黏土：黄色～灰 不像锚拉支护在不同标高截断。前排桩配筋为１后排桩为１４根 ５三级钢筋。４）边坡上部５ ｍ高边坡采用 黄色，可塑状态，颗粒稍粗，含少量灰色泥质斑块，切面有光泽，无 筋；０．５放坡，设置土钉墙支护。对于局部位置由于分布河道，采用 摇振反应，韧性中等，干强度中等。场区普遍分布，厚度０．４０ ｍ～ １： ３．００ ｍ，平均１．９９ ｍ；②一２粉质黏土：黄色～灰黄色，可塑状态，颗 木桩加强护坡。典型边坡支护剖面如图２所示。粒稍粗，含少量铁锰质成分和灰色条纹，切面有光泽，无摇振反 Ｉ ４，１８钢筋＠１ ５００，Ｌ：１ ５００ ￣ｌＯ（１＠ｌ ５００土钉，４，１８钢筋，Ｌ＝７ ５０Ｏ ４，１ｏｏ＠１ ５ｏｏ￣￣， １８钢筋，Ｌ＝ ６ ００ ０ ￣１００＠１ ５００土钉．／＇，１８钢筋，Ｌ＝７５００ 最后一道土钉采用二次注浆 ＋ 应，韧性高，干强度高。场区普遍分布，厚度０．９０ ｍ～３．２０ ｍ，平 均１．９９ ｍ；③粉土夹粉质黏土：灰黄色，湿～很湿，松散～稍密状 态，切面无光泽，摇振反应迅速，韧性较低，干强度较低。场区普 ０ ２０（自然地坪）Ｃ２０细石混凝土１００厚 遍分布，厚度０．９０ ｍ～５．９０ ｍ，平均２．５２ ｍ；④一１粉质黏土：灰色， 流塑状态，颗粒稍粗，局部夹薄层粉土粉砂，切面无光泽，摇振反 应中等，韧性低，干强度低。场区普遍分布，厚度０．９０ ｍ～６．００ ｍ， 平均３．４１ ｍ；④２粉土夹粉砂：灰色，很湿，中密状态，含云母碎屑， 喷锚钢筋锚入压顶梁 Ｊ一９ ３００ Ｌ正＝ １０．２００ 问底板一起浇筑 １０００ 颗粒稍粗。厂区普遍分布，厚度１．３０ ｍ～６．２０ ｍ，平均３．４６ ｍ；层 底标高：一１１．０ｏ ｍ～一９．１４ ｍ，平均一９．９４ ｍ；⑤． 粉质黏土：绿灰～ 灰黄色，可硬塑状态，颗粒较细，含少量铁锰结核，切面有光泽，无 ！！ ！ 苎 １ ＤＩ １７ ２００ 笪 望些壁 中８５＠６∞三轴搅拌桩水泥掺量２０％ 摇振反应，韧性高，干强度高。场区普遍分布，厚度２．００ ｍ～ ４．５０ ｍ，平均３．２９ ｍ。 卫 图２ 基坑典型布置剖面图 ３双排桩设计计算方法 由于规范缺乏明确规定，本次双排桩按门式刚架进行设计计 算，基本假定如下：１）前后排桩按照滑动面内的土体分配主动、被 本基坑开挖历时４个多月，监测数据表明围护结构运行良 好，无重大险情发生，北侧边坡最大位移仅为５ ＣＩＴ１左右，经受了 本地漫长梅雨期的考验。 动土压力；计算得到前排桩土压力分配系数０．５７，后排桩土压力 ５结论与建议 １）双排桩作为一种新型的基坑围护结构，在本地软土深基坑 分配系数０．４３；２）压顶梁与围护桩为刚性节点；３）双排围护桩变 形时，坑底以下１／５～１／３为嵌固段，从土质情况分析，此时围护 中是可行的；２）双排桩的实际位移量远小于单排悬臂桩，但是大 桩进入⑤一 可塑硬塑粉质黏土约１倍桩径，该土层承载力很高，因 于锚拉和内支撑支护形式的变形，对于拟建场地周围变形控制要 此能满足本假定。计算根据实际模型建立门式刚架，材料的抗拉 求不是非常严格的情况下是一个非常可行的方案，尤其是拟建场 刚度以及抗弯刚度根据实际计算。根据建立的计算模型（见图１）， 地已紧贴红线或者受规划制约无法锚拉；３）双排桩的压顶梁是确 施加土压力后进行计算。 保前后排桩形成门式刚架的关键结构，因此务必确保其不形成铰 接体系；４）双排桩按照滑动土体体积分配土压力的做法是可行的， 但是受各种条件制约，本次基坑围护中未对土压力进行监测，也未 能对围护桩的弯矩分布进行测试，需在后续工程中予以改进。 参考文献： ［１］ 龚晓南．深基坑工程设计施工手册［Ｍ］．北京：中国建筑出 版社．１９９８． ［２］ 曹俊坚，平ｌ ４ 扬，朱长歧，等．考虑圈梁空间作用的深基坑双 排桩支护计算方法研究［Ｊ］．岩石力学与工程学报，１９９９，１８ （６）：７０９—７１２． 图１双排桩计算简图 ４双排桩设计参数 根据上述设计思路，经反复验算，确定双排桩设计参数如下： ［３］蔡袁强，赵永倩，吴世明，等．软土地基深基坑中双排桩式围 护结构有限元分析［Ｊ］．浙江大学学报，１９９７，３１（４）：４４２—４４７． Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ｄｏｕｂｌｅ ｒｏｗ ｐｉｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ＺＨＡＮＧ Ｑｉａｎｇ ＬＩＡＮＧ Ｆｅｎｇ－ｍｅｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ａ ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ａｒｏｕｎｄ ｐｌａｎｎｉｎｇ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ ｌｉｎｅ ａＳ ｅｘａｍｐｌｅ．ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｅｘａｍｐｌｅ ｏｆ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｄｏｕｂｌｅ ｒＯＷ ｐｉｌｅ ｔＯ ｓｕｐ— ｐｏｒｔ ｄｅｓｉｇｎ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｖｏｉｄｅｄ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｎ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄ ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｇ ｐｒｏｇｒｅｓｓ，ｗｈｉｎｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｆｏｒ ｓｉｍｉｌａｒ ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｓｕｐｐｏｒｔ ｄｅｓｉｇｎ ａｒｏｕｎｄ ｔｈｅ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ ａｎｄ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｅｔｔｅｒ ｓｏｃｉａｌ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｏｕｂｌｅ ｒｏｗ ｐｉｌｅ，ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ，ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ，ｓｏｆｔ ｓｏｉ１
