基于雙排樁在深基坑支護中的應用探究

王建賓

中南勘察基礎工程有限公司 湖北 武漢 430000

前言

在我國經(jīng)濟的快速發(fā)展下，城鎮(zhèn)化建設的腳步也在不斷加快，在城市中，高層建筑物也在不斷涌現(xiàn)，由于現(xiàn)今天價的地價導致各個開發(fā)商都希望在有限的空間內(nèi)開發(fā)最大的建筑面積，因此建筑物向地上空間與向地下空間發(fā)展已經(jīng)成為一種主流。而在建筑物的附屬空間中，只有在深基坑的輔助下才能實現(xiàn)地下空間的發(fā)展，而深基坑的支護工作在其發(fā)展中也出現(xiàn)了很多案例可供參考，如：下水道、地下停車場、地下商場、地鐵、地下倉庫等等，都需要特別深的地下基坑。深基坑的安全穩(wěn)定性問題是整個建筑工程的基本問題，目前雙排樁支護是確保深基坑穩(wěn)定的最常用的支護結構系統(tǒng)，因為雙排樁結構不單單可以使得其支護能力增強，在于其他支護結構一同使用后形成的符合支撐結構，還可以使得深基坑支護的安全性得到保障，從而也確保了住戶的安全。

1 簡述雙排樁支護

就目前而言，雙排樁技術在高層建筑中使用的頻率越來越多，在眾多雙排樁支護的使用案例中都取得了良好的經(jīng)濟效益，雙排樁技術結構的類型方式布置主要有以下幾種，即梅花形結構布置、矩形結構布置、字形結構布置等，這些結構使得排樁的冠梁和雙排樁共同作用，從而形成安全穩(wěn)定的框架結構。從雙排樁支護在深基坑的受力情況進行分析，可以看出雙排樁有以下的特點：①雙排樁整體的受力情況比較均勻，特別在雙排樁的連梁部分，連梁部分的受力的作用使整個雙排樁和整個深基坑的土體形成了良好的約束。②在雙排樁支護結構的作用下，深基坑會形成土拱效應，大大降低了整個深基坑側向土帶來的壓力，很大程度地提高了深基坑的支護能力。③在連梁結構和雙排樁結構作用下，靜態(tài)結構體得到形成，使得深基坑的強度和剛度都得到了保障。④對施工而言，懸臂排樁結構相比其他結構而言更具有方便性，使得挖土工作更加快速，從而使得施工效率不斷得到提高，間接降低了雙排樁的施工成本[1]。

2 雙排樁支護的優(yōu)缺點和應用范圍

雙排樁支護擁有很多的優(yōu)點，例如利用雙排樁支護可以縮短工程的工期，可以增強深基坑結構的強度和剛性，方便與其他的支撐保護結構體系相結合，以便最大程度的增強深基坑的結構強度。同時雙排樁的布置排列方式多種多樣，一般有三角形結構布置、丁字形結構布置、矩形結構布置、梅花形結構布置等，可以根據(jù)現(xiàn)場施工的環(huán)境進行不同的選擇方案。然而，雙排樁支護技術也有相應的缺點，例如雙排樁施工支護的施工要求高并且施工比較復雜，雙排樁支護的成本造價相對于傳統(tǒng)的錨桿支護來說比較高，并且雙排樁支護技術對地下水的阻斷能力相對較差，在施工過程中需要和其他具有隔斷地下水功能的裝置一同使用，這是雙排樁支護的最大缺點。因此當建筑工程中如果要使用雙排樁支護技術，就要根據(jù)現(xiàn)場的地質環(huán)境的特點進行分析探討，把雙排樁支護的適用性與實際工程情況相結合，避免出現(xiàn)雙排樁支護結構不穩(wěn)定，地下水發(fā)生滲透的情況。

雙排樁支護的應用范圍不僅要根據(jù)實際工程土質特點來分析，而且雙排樁不同的類別有著不同適用范圍，如果工程施工環(huán)境中，深基坑的邊坡土壤質量比較高，地下水對深基坑的支持結構沒用較大的影響時，同時可以利用土拱效應以便大大地降低整個深基坑側向土帶來的壓力時，這種情況下就可以使用柱列時雙排樁支護，利用稀少的鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁作為整個支護結構。如果在工程施工環(huán)境中，深基坑的邊坡土壤質量比較松軟，這種情況難以形成土拱效應，此時雙排樁支護結構的支護樁就要密集排布，采用連續(xù)排樁支護的模式，而且需要把樹根樁建立在不同的排樁支護中，或者使用高壓噴射槍，將具有隔斷和防止?jié)B透的帷幕建立在排樁間，還可以在鋼板樁的作用下對其進行排列。而相對其他類別的模式而言，雙排樁的排布模式應用就較為廣泛，即使施工工程的地下水較多，采用防水帷幕和雙排樁支護的措施也可以很好地進行施工工作。用水泥防護墻作為防地下水滲透墻，或者使用高壓旋噴樁組成防地下水滲透墻，在雙排樁頂部采用圈梁。當工程中深基坑的挖掘深度較深時，十米以下就為比較深的情況，這時就將雙排樁支護和錨桿支護結合起來使用，使用兩到三個錨桿支護作為基礎，這樣可以提升雙排樁的支護強度。有時候也會采用雙排樁支護加地下連墻樁支護結合的方案，可以避免地下水帶來的影響，也增加了整體支護結構的強度[2]。

3 雙排樁支護工程應用案例分析

假如本工程現(xiàn)場場地標高-0.9米，地下三層，深基坑挖掘深度為十三米，底板墊層標準高度為-12.6米，深基坑的南邊為已經(jīng)投入使用的居民住宅樓，因此對于深基坑沒有辦法進行放坡施工，工程周圍建筑物聳立，沒有高壓線和煤氣管道等，經(jīng)勘察地質的特點從上到下依次為雜填土、粉末式黏土、細小碎石、沙質黏土、風化的巖石層，并且地下水較為少，根據(jù)以上實際的施工環(huán)境選擇采用雙排樁支護結構，可以有效地保證深基坑的安全穩(wěn)定。

根據(jù)建筑物深基坑的設計要求規(guī)范，雙排樁支護結構完全可以滿足工程安全穩(wěn)定性的需求。在使用雙排樁支護時，要先計算出雙排樁的結構模式，再對建筑物的整個深基坑的土帶來壓力進行計算分析，確定正確的土壤力壓值。然后對整個雙排樁的嵌固深度進行計算，正常情況下，在黏性土壤中應該大于0.6倍深基坑的深度。也要合理正確地確定雙排樁鋼架梁的穩(wěn)定性能，以及確定雙排樁之間的間距，如果與錨桿結合使用也要確定錨桿之間的間距和數(shù)量。

在本次工程中，雙排樁支護措施需要在南邊部門進行實施，而其他施工部分可以不采用雙排樁支護，采用放坡施工即可，可以有效節(jié)約施工成本，都采用工程為900的灌注排樁。整個排樁的長度要根據(jù)現(xiàn)場地質的特點考慮，同時也要注重排樁之間的距離，因此要合理的處理排樁之間的間距問題。依照土壤的壓力進行分析得出排樁支護結構中土壤壓力的變化是根據(jù)排樁之間的土所引起的，如果土壤壓力分布合理，排樁就能高效地發(fā)揮出支護能力，排樁組成雙排樁支護的結構就具有良好的穩(wěn)定性。假如排樁之間距離太過于大，排樁就很難相互傳遞分擔土壓力，會影響雙排樁支護的穩(wěn)定性能。當前工程采用的排樁之間的間距是1米，樁頂?shù)臉藴矢叨葹?3.4米，雙排樁的各個設計都滿足本工程的需求，通過相應的理論分析計算得出本工程的整個雙排樁結構可以很好地滿足基坑的要求。

對本建筑工程深基坑的雙排樁支護施工過程來說，要先根據(jù)現(xiàn)場的實際情況和工程的具體要求來確定合理的施工方案。在施工時要按照先后的順序，第一步要進行灌注樁的沖孔施工工作，把冠梁工作完成以后，再對深基坑的場地進行平整，然后對深基坑進行土方開挖，在開挖時采用機械開挖為主人工開挖為輔的結合方式達到工程設計的標準高度，進行整個工程的基礎結構的施工工作，最后在進行土方分層回填工作[3]。

4 結束語

近些年來，我國建筑工程界對雙排樁支護在深基坑的應用越來越重視，已經(jīng)成為我國工程研究的重點，因為雙排樁支護可以與其他的支護結構相進行組合，擴大了雙排樁支護結構的使用范圍。本文主要對雙排的結構的優(yōu)缺點及其應用范圍進行了簡單的探討，為今后雙排樁支護結構工程的使用提供借鑒。