排桩支护在深基坑支护中的应用

马英丽

（上海中房建筑设计有限公司 200021）

0 前言

随着我国城镇化建设的进一步发展，各个城市高楼林立，高层建筑越来越多，这些建筑的附属空间为深基坑支护提供了很好的工程案例。比如地下停车场，超市，仓库等，都需要很深的地下基坑，加上地下管线，人防，地下室，地铁车站等的修建，人们逐渐认识到深基坑工程的危险性，如何能够有效的提高基坑的稳定性，受到人们的广泛关注。排桩支护是当前支护结构中最为常见的一种，不仅自身的支护能力强，还可以与锚杆支护，地下连续墙支护等结合起来，形成复合支护体系，这从很大程度上保证了深基坑支护的安全稳定，保证基坑周边环境和人们的安全。

1 排桩支护概述

当前很多城市都采用排桩进行深基坑的支护，排桩支护已经取得了很好的经济效果，从排桩的布置方式来看，一般有三角形布置、丁字形布置、矩形布置、梅花形布置等，排桩和冠梁一起形成稳定的支护结构，从受力上来看，排桩支护拥有以下特点：一是排桩支护整体受力较为协调，尤其是连梁的作用，让整个排桩和土体变形能够实现有效的约束，二是排桩支护结构和连梁组成一个相对稳定的静定结构，让整个支护能够保证强大的整体刚度和强度，三是排桩支护会形成明显的土拱效应，可以从很大程度上改变侧向土压力，让基坑支护有强大的支护效果。四是悬臂排桩方便施工和机械挖土，能够从很大程度上提高施工效率，而且整个排桩支护的造价较低。

2 排桩支护的优缺点和应用范围

排桩支护拥有很多的优点，比如可以节约工期，整个支护结构的强度较高，便于和其它支护形式进行复合支护，整个排桩支护的排列方式多种多样，便于灵活布置等，当然，排桩支护也有其缺点，比如施工复杂，对施工场地要求较高，排桩支护的造价相比锚杆支护造价要高，而且排桩支护的最大弊端是对地下水的隔断能力较弱，需要和其它隔水设施一同使用，因此，在工程上使用排桩支护时，要充分考虑工程的地质特点和适用情况，对排桩支护的适用性要结合实际工程，避免出现支护结构失稳，地下水渗漏等情况。

对于排桩支护来说，其适用范围根据其分类的不同而不同，对于柱列式排桩来说，当边坡土质较好，地下水位不影响其支护结构时候，可以利用土的拱形作用，以稀疏的钻孔罐注桩和挖孔灌注桩作为整个支护结构。对于连续排桩支护，如果土质松软，就很难形成土拱效应，支护的桩就应该连续密排，并在桩之间形成树根桩，或者采用高压喷射枪在桩之间形成防渗隔断的帷幕，也可以采用钢板桩或者板桩进行连续排列。对于组合的排桩支护，其应用的范围比较广泛，在地下水较为丰富的地区，可以采用排桩和止水帷幕结合的方式，水泥搅拌桩组成防渗隔墙，也可以采用高压旋喷桩组成防渗隔墙，顶部采用圈梁，对于开挖深度较大，一般在10米以上的基坑，采用排桩加锚杆的方法，设置2-3道锚杆支撑，这样就可以增加排桩的支护强度，有时候也可以采用地下连续墙加排桩的方法，既能够排除地下水的影响，还可以增强地下结构的稳定性。

3 排桩支护的工程应用分析

3.1 工程概况

本工程位于某县区秀峰路西北侧，整个现场的场地标高为-0.6米，地下两层，土方开挖深度为10米，底板垫层标高为-10.6米，本基坑北面为正在使用的住宅楼，根本无法进行放坡，周围大小建筑林立，没有高压线和重要管道，主要的地层情况从上到下依次为杂填土、粉质粘土、碎石、粉质粘土、沙质粘土、强风化岩，根据地质勘探报告，整个地质环境内地下水较少，因此，可以采用排桩支护结构，保证基坑安全。

3.2 排桩支护设计

根据建筑基坑设计规范，排桩支护主要要符合基坑稳定性等要求，首先建立计算模型，然后对整个基坑周围的土压力进行计算，合理的确定土压力值。继而对排桩的嵌固深度进行计算，一般来说，在粘性土中不得小于0.6倍的基坑深度。最后，还要合理的确定钢架梁的稳定性，确定排桩的间距，确定锚杆的数量和间排距。

本基坑北部的支护采用排桩支护，其余部位能够采取放坡的，尽量的采用放坡，节约基坑支护的成本，分别采用直径为 900的灌注桩。整个桩长根据地质环境确定。考虑到桩排距的影响，因此要合理的确定桩的排距。根据土压力理论，排桩支护中土压力的变化是桩之间的土引起的，如果土压力分布合理，排桩就可以很好的发挥作用，排桩之间可以很好的组成一个稳定的结构，当然，如果排距过大的话，就很难传递土压力，最终影响到桩的支护效果。本工程的桩距采用1.5米的长度，桩顶标高为-2.4米，桩的各个设计参数均能够满足要求，根据相关理论研究计算，整个桩的参数可以满足基坑稳定的需要。

3.3 排桩的施工

对于整个排桩支护的施工来说，首先要确定合理的施工方案，本工程根据现场的实际情况和工程特点，安排的施工顺序如下：首先进行冲孔灌注桩的施工，将桩的冠梁进行施工完毕后，开始进行基坑的场地平整，然后进行土方开挖，采用机械开挖和人工开挖结合的方式挖到设计标高，进行整个基础的结构施工，最后进行土方分层回填。

3.4 施工过程中的注意事项

由于本工程的地质情况比较复杂，在施工过程中为防止出现孔壁坍塌，必须采取隔桩施工，在灌注混凝土完成一段时间后，进行跳桩成孔，孔底部的沉渣厚度必须在5cm以内。对于桩身顶部的混凝土必须高于1米，避免由于混凝土内的拌合物不均匀而影响桩身的强度。桩身顶部的连梁的混凝土强度和钢筋保护层厚度必须符合设计规定，纵向钢筋必须贯通，整个钢筋网接头的位置必须错开。

在土方开挖过程中，一定要遵循先支后挖等原则，机械开挖不得触动底部30cm处的土，必须由人工进行修整开挖，随挖随进行混凝土垫层的施工，为避免基坑渗水或失稳，在进行基础垫层施工时，要加快进度，基础垫层要紧抵支护结构。在完成基础施工完毕后，及时进行土方回填，回填土方本工程要分层分段对称回填，整个土方回填完毕后的压实系数不低于0.94 。为了防止基坑坍塌，在基坑冠梁2米内严禁堆载，严禁车辆通行，严禁堆放土方。

3.5 基坑监测

排桩施工完毕后要加强监测，整个监测方案由监测单位提出，设计单位审核完成签字后进行基坑监测，根据本工程的要求，基坑的监测要能够满足一级基坑的变形度要求，分别在基坑支护结构完成后对其不同的部位进行监测，主要监测其水平位移，基坑的倾斜，周围建筑物的沉降，地下水位的变化等内容， 并将监测结果进行对比分析，发现安全隐患应及时采取相应的措施。本工程经过基坑监测后发现，整个基坑的支护结构能够满足要求，所有的沉降值和变形值均在合理的范围，能够满足工程的需要。

4 结论

排桩支护在我国深基坑支护中非常重要，近年来已经成为工程界研究的重点，利用排桩和锚杆等支护结构进行组合，更是加大了排桩支护的应用范围，本工程主要研究排桩支护的特点，对排桩支护的应用范围进行了概述，并对排桩支护的优缺点进行了简要的阐述。利用某工程案例，对排桩施工中的常见问题进行了分析，并对排桩支护的工程结果进行了监测，希望通过本文的研究，能够引起人们对排桩支护中的设计、施工、监测的重视，加强整个施工过程的管理，为工程的安全生产提供方便。