双排桩支护结构在紧邻地铁基坑的工程应用

杨旭东 谢名洋

（湖南省勘查设计研究院湖南长沙418000）

双排桩支护结构在紧邻地铁基坑的工程应用

杨旭东 谢名洋

（湖南省勘查设计研究院湖南长沙418000）

双排桩利用超静定刚架结构随支撑条件及荷载条件的变化而自动调整结构内力的特性。根据工程实例，在基坑紧邻地铁结构的基坑采用双排桩支护结构，可以较好的解决基坑支护空间不够，具有适应性强，安全度高、施工方便等方面的优点。双排桩特殊的空间组合类悬臂支护结构使他在深基坑支护中得到广泛应用。

双排桩；地铁结构；稳定性分析；结构计算；工程实例

现城市地铁建设越来越频繁，地铁周边建设项目也越来越多，在地铁周边开挖基坑将会频繁出现，对临近地铁的基坑支护将越来越多。双排桩是一种新型的支护结构，它是由双排平行的钢筋混凝土桩以桩间的联系梁形成的空间门架式结构体系。这种结构利用前后排桩对土压力分布的有效分担，使支护结构的入土深度、桩身的内力分布更为合理，基坑变形也得到很好控制。方便地下室结构施工、节省过期、费用。对临近地铁深度不大于10m基坑有较强的适应性。

本文主要通过金和成广场基坑的工程实例，总结双排桩支护体系相关的工程经验。

1 工程概况

金和成广场基坑位于深圳地铁5号线五合站南侧，拟建地下室两层，面积约13800m2，基坑开挖深度为8.5～12.5m。车站主体结构与该基坑水平净距约5.36～8.64m，地铁车站底板底标高比项目基坑深度深约9.5m。基坑与地铁平面相对关系如图1所示。

图1 基坑与地铁平面相对关系

2 基坑支护方案

对于该侧基坑采取‘双排桩’的支护方法。双排桩采用旋挖钻孔灌注桩，桩径为1000mm，桩间距2.0m。桩顶设1200×800的钢筋混凝土冠梁，冠梁浇筑前设10cm厚C15混凝土垫层，每边宽出冠梁10cm。双排桩前后排桩顶均设1200×800的冠梁，前后排桩之间采用1000×800的梁连接。前排桩桩后设置双排水泥土搅拌桩，搅拌桩直径550mm，搅拌桩搭接长度不少于150mm，桩间距、排距均为400mm。桩后采用4排格栅式搅拌桩加固填土区域。

对于东北角临近区间隧道侧的基坑采用单排旋挖钻孔灌注桩和三道钢筋混凝土角撑支护（见图2）。

3 支护结构计算

双排桩在桩顶设连梁使前后排桩共同作用，桩顶梁与桩的连接为刚性连接，节点假定为刚节点，在受力过程中桩与连系梁之间的垂直角度始终不变，这样就组成了门式刚架。一般来说，双排桩由于桩间土的作用和“拱效应”的影响，确定土压力的不定因素很多，前后排桩的排列形式对土压力的分布也起关键作用。因此需要考虑不同布桩形式的情况下，桩间土的土压力传递对前后排桩的土压力分布的影响。本工程双排桩布置采用矩形布置，计算模型如图3。

另外利用重力式挡土墙的方法进行支护结构稳定性验算，即将前后排桩和桩间图结合为一体计算。

本次计算采用理正深基坑进行计算，基坑计算深度9.0m，基坑安全等级为一级，地面荷载取15kPa。根据计算结果：基坑等效开挖深度为5.761m，前排桩分担系数为0.59，后排桩分担系数为0.41；双排桩的稳定性及变形均能满足工程设计要求。

4 基坑变形监测

基坑的变形观测是支护工程设计和施工的重要组成部分。为保证基坑安全，及时掌握基坑稳定及土方开后对周边建筑的影响情况，基坑支护需进行信息化施工，必须进行支护结构、周边建筑物、地铁结构等变形的监测。通过现场施工中对基坑支护结构、周边建筑物、地铁结构等变形的监测，可及时掌握基坑的稳定状态、安全程度和支护效果，为设计和施工提供信息，以便随时调整支护设计方案和施工方案。

根据基坑使用情况及实测监测资料，基坑开挖至坑底桩顶最大水平位移16mm，地铁车站最大水平位移9.63mm，地铁车站最大沉降2.54mm。

从基坑变形结构来看，双排桩支护结构稳定，桩顶位移小，证明这种结构是稳定的，设计方案是合理的。

图2 支护结构剖面图

图3 计算模型

5 结语

（1）临近地铁的基坑支护一般都采用“连续墙+内支撑”、“咬合桩+内支撑”等造价较高、施工工期较长的支护型式，“双排桩”这种支护型式使用较少。本工程在紧邻地铁的北侧采用了“双排桩”这种基坑支护型式，实践证明，双排桩支护结构在紧邻地铁深度不大于10m的基坑应用是可行的，且该支护结构具有位移小，弯矩小、工期快、施工方便等特点。为类似基坑的支护选型工作提供了宝贵的经验。

（2）双排桩的前排桩、后排桩形成门架结构，提高了结构的整体刚度，通过桩与桩间土的相互作用，减小了前排桩的弯矩，增大了后排桩的弯矩，提高了抗倾覆稳定性。在局部填土较厚段，通过搅拌桩加固桩间土和主动区土体等辅助措施，提高桩土相互作用能力，减小主动土压力，减小基坑变形，保障了地铁的正常运营秩序。

（3）由于目前对双排桩的土压力传递模式和计算方法有不同的看法和观点，所以现场施工过程中的测试和监测工作显得十分重要。

[1]刘国彬，王卫东.基坑工程手册（第二版）.2009.

[2]龚晓南.深基坑工程设计施工手册.1998.

[3]熊智彪.建筑基坑支护.2008.

U231.4

A

1004-7344（2016）30-0195-02

2016-10-13

杨旭东（1983-），男，工程师，本科，主要从事岩土工程等工作。

谢名洋（1983-），男，工程师，硕士，主要从事岩土工程等工作。