浅析天津地区基坑支护工程中双排桩支护结构的影响因素.doc

《浅析天津地区基坑支护工程中双排桩支护结构的影响因素.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅析天津地区基坑支护工程中双排桩支护结构的影响因素浅析天津地区基坑支护工程中双排桩支护结构的影响因素摘耍：本文通过影响双排桩协同工作性能的因素，分析双排桩作为基坑支护手段时的受力特性，为天津地区应用双排桩做为支护手段提出优化建议。Abstract:Inthispaper,throughtheinfluenceofdouble—rowpi1escooperativeworkingperformancefactors,analysisofdouble~rowpilesasfoundationpitsupp

2、ortingmeanswhentheforcecharacteristics,forTianjinareaapplicationofdouble-rowpi1esassupport!ngmeasuresputforwardtooptimiseaproposa1.Keywords:doublerowpi1e,rigidcormection,foundationpitsupport关键词：双排桩、刚性连接、基坑支护屮图分类号:TU94+2文献标识码:A文章编号：2095-2104(2012)01-0020

3、-020引言近年来，随着天津城市建设的发展，兴建各种公共设施及大型居住区的同时，需与之配套的建设大量地下商业设施、地下人防兼地下停车场。这些大型公共地下空间的建设，使得基坑朝着越来越深、越来越大、对周边环境要求越来越高的局而。传统的放坡、水泥土重力式挡墙、土钉、单排灌注桩悬臂开挖等工艺，已不能满足安全、经济、便于施工需耍，迫使基坑支护设计人员采用新的、适应现状的基坑支护手段。随着设计理论及施工技术的日趋成熟，双排桩作为一种基坑支护形式在天津地区已逐渐被广泛应用。双排桩属于悬臂式结构，但由于其结构及受力

4、特点，相比单带排桩悬臂开挖，抗弯刚度更大，所能支护的基坑开挖深度耍深；同时相比单排桩带支撑的支护形式，能够提供更大的施工空间，并节省设置水平支撑所需的造价及养护时间。双排桩是由桩顶连梁人为地将前后两排钢筋混凝土灌注桩进行刚性连接而形成的刚性门架式结构［1］,所能承受的侧向弯矩史大，也正因如此往往双排桩的桩比单排钢筋混凝土灌注桩的桩间距要大、桩径要小，在工程造价上具有优势，但由于双排桩支护系统在实际工作中同时要考虑桩、连梁及桩间土体的共同作用，因此对于整体结构性能影响因素的分析就较为复杂。天津地处沿海地

5、区，土质条件软弱，地下水位埋深较浅，同时古河道的分布，使得同一场地土质条件不均匀，这是双排桩在天津地区应用的有一个难点。本文简述双排桩做为天津地区基坑支护手段的应用条件及相关的影响因素。1双排桩结构模型受力影响分析双排桩支护结构是在基坑外侧地基土中设置与坑边平行的双排钢筋混凝土桩，前后两排桩釆用对称的矩形布置或交错的梅花形布置,桩顶部位由钢筋混凝土连梁刚性连接形成的门架式结构。其中天津大学郑刚教授所提出的将前后两排桩的桩间土模拟成水平弹簧、竖直方向采用桩土界而函数法来传递桩间土与桩的摩擦力的计算模型已

6、被广泛接受［2］。在坑外荷载及主动土压力的作用下，后排桩受侧向挤压，挤向桩间土，桩间土做为弹簧模型，将部分应力传递给前排桩，桩间土的水平刚度系数式中：ES—桩间土水平方向的压缩模量；桩间土层厚度。桩土接触面的侧摩阻力由传递函数表示：式中：k—桩间土的水平刚度系数，近似为；—分别为土的重度及内摩擦角；k—为土的类别及密实度有关的系数；su—桩土侧阻力充分发挥时临界位移。本地区多采用与坑边平行、双排钢筋混凝土桩对称矩形布置时，桩间土压力假定为，则前排桩所受土压力为：后排桩所受土压力为：式中；一后排桩坑外侧

7、土体提供的主动土压力，同时假定与随着深度的增加比值保持不变，即：可根据开挖示意图（图1）确定比例系数为：式中"H—基坑开挖深度；L—双排桩的排间距；一土体内摩擦角。图1开挖示意图前、后两排桩所受土压力分布的取值直接影响工程的安全性与造价。在开挖面以上，桩身所受土压力值与理论主动土压力值接近,开挖面以下桩身所受土压力值，近似介于理论主动土压力与静止土压力之间，并随深度的增加更接近静止土压力值［3］。2排间距的大小对双排桩工作性能的影响排间距的变化对双排桩的变形及双排桩系统的土压力分配影响很大，一定范围内

8、增大排间距，可有效减少双排桩系统变形的变形,但排间距过大，以至于超过基坑破坏滑动面影响范围以外时，双排桩系统中连梁及后排桩对前排桩只有拉锚的作用，改变双排桩系统最初的设计受力模式。研究表明排间距在2〜4倍桩径范围内［4］,系统的变形及受力最为合理。3连梁与前后排桩的连接形式对双排桩系统作用性能的影响连梁在双排桩系统屮主要起协同前后两排桩抵抗土压力，从而起到减少弯矩及变形的能力，只有连梁与前后排桩顶端的连接形式为刚性连接时，前后两排桩才能做为一力偶共同作用