基于深基坑支护中桩支护系统的应用分析__集群智

  
摘要：结合工程实例，分析了双排桩支护系统的力学特性，其中考虑了土压力空间效益以及双排桩中冠梁的约束作用。对计算结果和实测进行了对比分析，结果表明该计算方法能得到比较有效的结果，同时，也证明了矩形双排桩深基坑支护系统的优越性。  
关键词：深基坑；矩形双排桩；冠梁；空间效益；约束  
1实例工程概况  
1.1实例工程基本情况  
武汉某工程，32层（住宅）和24层（写字楼）双塔楼，底部四层商场，地下2层，地下一层为汽车库，地下2层主要为设备用房，地下战时为人防用房。32层为框支剪力墙结构，四层以上为剪力墙在第四层采用转换大梁；24层为框架剪力墙结构。两塔楼呈对角布置，对角线为由南西至东北，该建筑占地约3000平方米，东西长约62米，南北长约47米，西北角为弧线型，西边比东边长约12米，北线平齐，南线在中部退12米直至东面。基坑深约8.3米，10米以上土质：地表有约2-3米的杂填土，其下是粘土，10米以下是厚度12米左右的老粘土，老粘土下是风化岩。根据勘察报告，地层结构及各层土的物理力学指标见表1。  
基坑北面采用双排钻孔灌注桩，桩坎入老粘土约6米，在桩口采用冠梁，在基坑转角处采用加腋加固角部，南面中部设置坡道可从地表面到坑底。北面采用双排钻孔灌注桩加固，主要原因是因为面长且北桩过去8米就是城市主干道，需要确保道路以及道路地下管线设施，因此用双排钻孔灌注桩加固方案。  
表1各层土的物理力学指标  
土层名称    γ/kn.m-3    c/kpa    φ/º    E/Mpa    土层厚度/m  
杂填土    17.2    10.0    10.0    4.31    0.86  
粉质粘土    19.6    20.5    23.4    6.11    3.62  
砂质粘土    19.3    17.1    29.6    6.49    3.62  
粉质粘土    18.2    20.3    8.6    5.43    4.18  
粘土    19.2    65    14.6    6.45    2.04  
粉土    20.3    22    20    13    8  
1.2实例工程双排桩设计参数  
基坑支护结构采用矩形形排列的双排钻孔灌注桩（图1），桩顶设置冠梁，桩顶位于自然地面下2m。基坑围护结构主要设计参数是：(1)双排桩，桩径600mm，桩长l6．65m，排间距1200mm，混凝土标号为C25，钢筋笼主筋为12ф25，设计桩根数146根；(2)冠梁，宽2m，厚620mm，混凝土标号C30。

  
图1双排钻孔灌注桩示意图  
2实例工程计算模型  
2．1土压力的空间效应  
由于两侧坑壁对中间土体的约束作用，作用在支护结构上的土压力随着距坑角的距离的减小而减小，其分布形式在距离坑角B范围内假定为抛物线，如图2所示。土压力空间效益的影响范围B=,土压力空间效应影响系数为：  
图2土压力空间分布形式&