双排桩在基坑支护中的应用浅析
双排桩在基坑支护中的应用浅析
发布日期:
2012/6/27 文章点击数为:发布科室:轨道交通 字号: [+] 248 科 [-] 郑州市工程质量监督站 轨道交通科 贾志尧
摘要:双排桩具有结构刚度大,开挖后桩水平位移小的特点,对基坑支护中双排桩的受力进行总结,同时分析了桩布置和排距对双排桩内力的影响,根据受力特点,并根据具体实例探讨了该桩型的在工程中应用的优越性。
关键词:双排桩 基坑支护 围护体系
1、概述
在进行深基坑支护工程设计与施工时, 为保护邻近建( 构) 筑物安全, 控制位移十分重要, 常用的能较有效地控制位移如桩锚支护、地下连续墙等支护结构。但有时由于场地条件限制,如基坑邻近建筑物不允许使用锚杆,或基坑宽度过大,或成本太高,不能够用常见的基坑支护方式。而双排桩支护结构由于刚度大、成本低、施工简便、控制位移较可靠、开挖后桩水平位移小、对场地要求较低等特点,应用越来越广泛,但双排桩支护设计复杂,且受力机理及计算假定情况是否严谨科学,都需进一步的研究。
2、双排桩作用机理
两排平行的桩以及桩顶的帽梁、连梁组成的超静定刚架作为围护体系,即双排桩围护结构。这种结构具有较大的侧向刚度,可以有效的限制基坑变形。双排桩所形成的支护结构整体刚度很大,加上前后排桩所形成的侧压力反向作用的力偶的原因,是支护结构的唯一明显减小,同时桩身的内力也有所下降。 桩间土作用对双排桩受力是有影响的,当双排桩排拒较小时,前后排桩之间的土体对桩的作用较小,土压力主要作用在后排桩上,通过连梁作用传递到前排桩,使前排桩收到后排桩的推力。当双排桩排拒较大时,桩间土体对桩的作用增大,一部分土压力作用在前排桩上。通过连梁的拉力传递到后排桩上,排拒越大,这种受力就越明显。可见,桩间土的作用对双排桩受力是不可忽略的,其作用随双排桩排拒的增加而增加。
土压力的变化本质是由桩间土引起的,排距取值合理,土压力分布较为合理,双排桩才能发挥更大的作用。大量数据及数值模拟说明:当排距很小时,土压力主要有后排桩来承担,并由连梁向前排桩传递,使前排桩受到后排桩的推力,随着排距的增加,前排桩承担的土压力越大,弯矩就越大。随着排距的增加,前、后排桩体的最大水平位移在逐渐减小,但减小的趋势越来越缓慢,前排桩体的最大水平位移随排距变化较后排桩体要快。排距增加到一定数量后,前、后排桩体受到的土压力比较合理,桩间土能够有效地将后排桩体受到的土压力传递给前排桩,桩体受力较为合理;但当排距增加到某一值时,土压力主要由前排
桩体承受,桩间土已不能起到传递作用,后排桩体主要通过连梁来锚拉前排桩。随着排距的加大,连梁的长度也要增加,工程造价也会大幅度的增加。选择合适的双排桩的桩距对工程的围护效果和工程的造价有着重要的作用。
3、工程实例
郑州市中央广场位于郑州市东部,东临东风东路、西临运动场路、北临康平路、南临榆林北路,整个工程分为南北两块,两个地块之中间位90m 宽市政用地,基础最大埋深约为22.5m 为双塔超高层综合体,结构形式采用框架-核心筒结构体系;裙房采用框架剪力墙结构体系,土层参数见表1。
表1 土层参数
该基坑北地块东侧、南侧,南地块基坑东侧、北侧采用上部土钉下部双排桩锚联合支护方案,其它采用上部小桩复合土钉墙下部单排桩锚联合支护方案,双排桩外侧设置的是水泥土桩,先施工水泥土桩墙后施工混凝土桩。
图1 双排桩支护图
4、结语
通过郑州市中央广场工程的监测成果分析和现场巡视情况来看,这种支护方式对该基坑的围护效果明显,能够有效的减小基坑的水平位移。在双排桩支护设计中,排距的设计尤为重要,它不仅关系着支护的效果,而且直接影响着工程的造价,排距的变化也直接影响着桩体两侧土压力的变化。所以在设计中应合
理选取其值,在满足结构安全的前提下,调整排距,减小桩身位移,保证基坑安全。
参考文献
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