雙排樁支護結構在緊鄰地鐵基坑的工程應用

楊旭東 謝名洋

（湖南省勘查設計研究院湖南長沙418000）

雙排樁支護結構在緊鄰地鐵基坑的工程應用

楊旭東 謝名洋

（湖南省勘查設計研究院湖南長沙418000）

雙排樁利用超靜定剛架結構隨支撐條件及荷載條件的變化而自動調整結構內力的特性。根據工程實例，在基坑緊鄰地鐵結構的基坑采用雙排樁支護結構，可以較好的解決基坑支護空間不夠，具有適應性強，安全度高、施工方便等方面的優點。雙排樁特殊的空間組合類懸臂支護結構使他在深基坑支護中得到廣泛應用。

雙排樁；地鐵結構；穩定性分析；結構計算；工程實例

現城市地鐵建設越來越頻繁，地鐵周邊建設項目也越來越多，在地鐵周邊開挖基坑將會頻繁出現，對臨近地鐵的基坑支護將越來越多。雙排樁是一種新型的支護結構，它是由雙排平行的鋼筋混凝土樁以樁間的聯系梁形成的空間門架式結構體系。這種結構利用前后排樁對土壓力分布的有效分擔，使支護結構的入土深度、樁身的內力分布更為合理，基坑變形也得到很好控制。方便地下室結構施工、節省過期、費用。對臨近地鐵深度不大于10m基坑有較強的適應性。

本文主要通過金和成廣場基坑的工程實例，總結雙排樁支護體系相關的工程經驗。

1 工程概況

金和成廣場基坑位于深圳地鐵5號線五合站南側，擬建地下室兩層，面積約13800m2，基坑開挖深度為8.5～12.5m。車站主體結構與該基坑水平凈距約5.36～8.64m，地鐵車站底板底標高比項目基坑深度深約9.5m。基坑與地鐵平面相對關系如圖1所示。

圖1 基坑與地鐵平面相對關系

2 基坑支護方案

對于該側基坑采取‘雙排樁’的支護方法。雙排樁采用旋挖鉆孔灌注樁，樁徑為1000mm，樁間距2.0m。樁頂設1200×800的鋼筋混凝土冠梁，冠梁澆筑前設10cm厚C15混凝土墊層，每邊寬出冠梁10cm。雙排樁前后排樁頂均設1200×800的冠梁，前后排樁之間采用1000×800的梁連接。前排樁樁后設置雙排水泥土攪拌樁，攪拌樁直徑550mm，攪拌樁搭接長度不少于150mm，樁間距、排距均為400mm。樁后采用4排格柵式攪拌樁加固填土區域。

對于東北角臨近區間隧道側的基坑采用單排旋挖鉆孔灌注樁和三道鋼筋混凝土角撐支護（見圖2）。

3 支護結構計算

雙排樁在樁頂設連梁使前后排樁共同作用，樁頂梁與樁的連接為剛性連接，節點假定為剛節點，在受力過程中樁與連系梁之間的垂直角度始終不變，這樣就組成了門式剛架。一般來說，雙排樁由于樁間土的作用和“拱效應”的影響，確定土壓力的不定因素很多，前后排樁的排列形式對土壓力的分布也起關鍵作用。因此需要考慮不同布樁形式的情況下，樁間土的土壓力傳遞對前后排樁的土壓力分布的影響。本工程雙排樁布置采用矩形布置，計算模型如圖3。

另外利用重力式擋土墻的方法進行支護結構穩定性驗算，即將前后排樁和樁間圖結合為一體計算。

本次計算采用理正深基坑進行計算，基坑計算深度9.0m，基坑安全等級為一級，地面荷載取15kPa。根據計算結果：基坑等效開挖深度為5.761m，前排樁分擔系數為0.59，后排樁分擔系數為0.41；雙排樁的穩定性及變形均能滿足工程設計要求。

4 基坑變形監測

基坑的變形觀測是支護工程設計和施工的重要組成部分。為保證基坑安全，及時掌握基坑穩定及土方開后對周邊建筑的影響情況，基坑支護需進行信息化施工，必須進行支護結構、周邊建筑物、地鐵結構等變形的監測。通過現場施工中對基坑支護結構、周邊建筑物、地鐵結構等變形的監測，可及時掌握基坑的穩定狀態、安全程度和支護效果，為設計和施工提供信息，以便隨時調整支護設計方案和施工方案。

根據基坑使用情況及實測監測資料，基坑開挖至坑底樁頂最大水平位移16mm，地鐵車站最大水平位移9.63mm，地鐵車站最大沉降2.54mm。

從基坑變形結構來看，雙排樁支護結構穩定，樁頂位移小，證明這種結構是穩定的，設計方案是合理的。

圖2 支護結構剖面圖

圖3 計算模型

5 結語

（1）臨近地鐵的基坑支護一般都采用“連續墻+內支撐”、“咬合樁+內支撐”等造價較高、施工工期較長的支護型式，“雙排樁”這種支護型式使用較少。本工程在緊鄰地鐵的北側采用了“雙排樁”這種基坑支護型式，實踐證明，雙排樁支護結構在緊鄰地鐵深度不大于10m的基坑應用是可行的，且該支護結構具有位移小，彎矩小、工期快、施工方便等特點。為類似基坑的支護選型工作提供了寶貴的經驗。

（2）雙排樁的前排樁、后排樁形成門架結構，提高了結構的整體剛度，通過樁與樁間土的相互作用，減小了前排樁的彎矩，增大了后排樁的彎矩，提高了抗傾覆穩定性。在局部填土較厚段，通過攪拌樁加固樁間土和主動區土體等輔助措施，提高樁土相互作用能力，減小主動土壓力，減小基坑變形，保障了地鐵的正常運營秩序。

（3）由于目前對雙排樁的土壓力傳遞模式和計算方法有不同的看法和觀點，所以現場施工過程中的測試和監測工作顯得十分重要。

[1]劉國彬，王衛東.基坑工程手冊（第二版）.2009.

[2]龔曉南.深基坑工程設計施工手冊.1998.

[3]熊智彪.建筑基坑支護.2008.

U231.4

A

1004-7344（2016）30-0195-02

2016-10-13

楊旭東（1983-），男，工程師，本科，主要從事巖土工程等工作。

謝名洋（1983-），男，工程師，碩士，主要從事巖土工程等工作。