考虑桩土相互作用的双排桩分析

《双排桩支护结构的数值分析与现场试验研究》一、引言随着城市建设的快速发展，地下工程建设的需求不断增加，对基坑支护工程的要求也越来越高。

双排桩支护结构因其稳定性好、抗侧移能力强等优点，在工程实践中得到了广泛应用。

本文旨在通过数值分析和现场试验研究双排桩支护结构的性能，为实际工程提供理论依据和参考。

二、双排桩支护结构概述双排桩支护结构由两排紧密排列的桩体组成，通过桩体之间的相互作用和土体的支撑作用，形成稳定的支护体系。

该结构具有较高的抗侧移能力和较好的稳定性，适用于多种地质条件下的基坑支护工程。

三、数值分析方法本文采用有限元法对双排桩支护结构进行数值分析。

首先，建立双排桩支护结构的有限元模型，根据实际工程地质条件设置模型参数。

然后，通过模拟土体开挖过程和桩体受力情况，分析双排桩支护结构的变形、内力和稳定性。

最后，根据分析结果，优化双排桩支护结构设计，提高其支护效果。

四、现场试验研究为了验证数值分析结果的准确性，本文开展了双排桩支护结构的现场试验研究。

首先，选择具有代表性的工程场地，进行双排桩支护结构的施工。

在施工过程中，实时监测桩体的变形、内力和稳定性等数据。

然后，将现场试验数据与数值分析结果进行对比，验证数值分析的准确性。

最后，根据现场试验结果，对双排桩支护结构的施工工艺和设计参数进行优化。

五、结果与讨论1. 数值分析结果：通过有限元法对双排桩支护结构进行数值分析，得到了桩体的变形、内力和稳定性等数据。

分析结果表明，双排桩支护结构具有较好的稳定性和抗侧移能力，能够满足实际工程需求。

2. 现场试验结果：现场试验数据与数值分析结果基本一致，验证了数值分析的准确性。

同时，通过现场试验，发现双排桩支护结构的施工工艺和设计参数对其性能具有重要影响。

优化施工工艺和设计参数，可以提高双排桩支护结构的稳定性和抗侧移能力。

3. 影响因素分析：双排桩支护结构的性能受多种因素影响，如土体性质、桩体材料、桩体间距等。

通过数值分析和现场试验，发现这些因素对双排桩支护结构的性能具有显著影响。

考虑桩桩相互作用的双排支护桩受力变形分析张玲;朱幸仁;欧强【摘要】双排桩支护结构的变形与内力计算是其设计计算的重要内容之一.双排支护桩结构是由前排桩、后排桩及桩顶连系梁组成的空间门架式结构.在承受水平荷载时,后排桩向坑内发生挠曲变形,挤压桩间土体,同时桩间土体又对前排桩产生推力,使得前排桩向坑内发生挠曲变形,挤压前排桩桩前土体,以致该支护结构在传递水平荷载时,前后排桩及桩间土体之间存在非常复杂的相互作用.本文基于上述双排桩支护结构受力变形特性,将前、后排桩均视为竖向放置的弹性地基梁,以欧拉伯努利双层梁理论考虑前后排桩的相互作用,以水平向弹簧模拟桩间土相互作用,以朗肯土压力计算作用于后排桩的主动土压力,以弹性抗力法计算作用于前排桩基坑底面以下的被动土压力,以基坑底面为界人为将前、后排桩分为上下部分,并通过桩身各段的受力平衡建立前后排桩的挠曲变形控制微分方程,然后通过桩端约束及基坑坑底平面处的连续条件得到方程的解析解,给出了一种考虑桩桩相互作用以及桩土相互作用的双排桩支护结构计算方法.最后结合两个实例,将本文方法计算结果与实例结果进行对比分析,验证本文方法的可行性,以期为双排桩支护结构在工程中的设计计算提供借鉴.【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2019(046)005【总页数】9页(P72-80)【关键词】双排桩支护结构;桩桩相互作用;桩土相互作用;地基反力系数;双层地基梁模型;弹性抗力法【作者】张玲;朱幸仁;欧强【作者单位】湖南大学岩土工程研究所,湖南长沙 410082;湖南大学岩土工程研究所,湖南长沙 410082;湖南大学岩土工程研究所,湖南长沙 410082【正文语种】中文【中图分类】TU473.1+2近年来，随着高层建筑和地下结构工程的不断兴建，工程界对基坑支护技术的要求也越来越高[1-4]。

由两排平行的钢筋混凝土桩以及桩顶连系梁组成的空间门架式围护体系，即双排桩支护结构得到了广泛的应用。

双排桩支护设计范文双排桩支护是一种常见的边坡和挖土工程支护方式，主要用于土体较松软或稳定性较差的情况下，以增强土体的承载能力和稳定性。

它由两排垂直或稍微倾斜的钢筋混凝土桩构成，在具体设计中需要考虑桩的类型、布置、桩顶水平面的高度、水平荷载和竖向荷载等因素。

首先，在双排桩支护设计中，需要选择合适的桩的类型。

通常情况下，常用的桩型有钢筋混凝土圆桩、角钢桩和箱型桩等。

钢筋混凝土圆桩适用于土体较软或水位较高的情况，能够提供较好的承载能力和抗侧向位移能力；角钢桩适用于土体较硬或有较高的抗侧向水平位移要求；箱型桩适用于土体稳定性较差或存在较大的水平荷载的情况。

其次，在双排桩支护设计中，需要合理布置桩的位置和间距。

一般情况下，桩的间距应根据土体的稳定性、荷载及土工参数等因素来确定。

较为常见的布置方式有等距排列、不等距排列和矩形排列等。

等距排列适用于土体稳定性较好的情况，不等距排列适用于土体稳定性较差或存在变动荷载的情况，矩形排列适用于土体有较大水平荷载的情况。

另外，在双排桩支护设计中，需要确定桩顶水平面的高度。

桩顶水平面高度的选择应综合考虑土体的稳定性、荷载和周边环境等因素。

一般来说，沿边坡方向向上逐层递减，从而避免局部荷载集中，提高整个支护系统的稳定性。

同时，在双排桩支护设计中，需要考虑水平荷载和竖向荷载。

水平荷载通常由侧向土压力、地震力等因素引起，而竖向荷载通常由均布荷载和局部荷载等因素引起。

在具体设计过程中，需要计算和分析这些荷载的作用，选择适当的桩的尺寸和数量，以确保结构的稳定性和安全性。

总之，双排桩支护设计需要综合考虑桩的类型、布置、桩顶水平面的高度、水平荷载和竖向荷载等因素。

通过合理的设计和计算，能够提高土体的承载能力和稳定性，为工程的顺利进行提供有效的支护。

同时，在实施过程中需要注意施工方法和监控措施，以保证支护结构的质量和安全性。

双排桩支护结构设计计算特点探析作者：尤桥来源：《西部论丛》2019年第35期摘要：双排桩支护结构作为一种常用基坑支护方式，在建筑工程建设中发挥着组合桩的整体侧向刚度和空间效应;基于此，本文阐述了关于双排桩支护结构设计特点，并分析双排桩支护结构的土力学解析方法、弹性地基梁法等数值计算方法，相关建设单位有必要对双排桩支护结构进一步选择优化设计，提升支护结构的受力均匀程度，满足施工和相邻环境要求。

关键词：双排桩;结构设计;土力学计算一、关于双排桩支护结构设计特点第一，双排桩由前、后两平行的钢筋混凝土桩以及冠梁、前后桩桩顶间连系梁形成类似门架的空间超静定结构，整体具有较大侧向刚度，有效的限制支护结构的侧向变形，且不用设置横向支点。

双排桩对基坑变形小，受施工现场环境或场地条件影响小，能够缩短工期。

第二，根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012 3.3支护结构选型;对变形要求相对较为严格，支护结构可选桩+内支撑和桩锚支护两种方案，并根据现场施工环境灵活运用，减少对周边环境即道路大影响。

双排桩支护结构在针对高层区边角区域设计时，可采用桩+内支撑的方案，在设计低层区交接区域时采用双排桩支护方案，确保高低层区域支护形式合理分配。

尤其当锚拉式、支撑式、悬臂式结构不适用时，可以运用双排桩支护结构;双排桩宜采用“支点式”布置方式，通过加密前排桩，设置单根后排桩的方法，使前排桩成为“连续墙”，后排桩通过桩顶连系梁作为抵抗前排变形的支点，结合等值梁法、连续墙和连系梁的计算方法优化双排桩计算方式降低基坑工程建设成本。

为增加双排桩支护结构效用，可以通过建有限元模型进一步优化双排桩支护结构设计，并深入分析设计参数对支护桩位移和弯距的影响，从而提高双排桩支护结构的支护效果，更好满足相关基坑支护工程建设规范要求。

二、双排桩支护结构主要数值计算方法（一）经典土力学解析方法经典土学压力计算法能够准确计算出工程支护结构的形式、土层分布特点，土层上的分布情况。

深基坑双排桩支护结构的作用机理研究
深基坑工程是城市建设中常见的一种工程形式，其施工过程中需要采用一系列的支护措施来保证工程的安全和稳定。

深基坑双排桩支护结构是一种常用的支护措施，其作用机理主要包括以下几个方面。

首先，深基坑双排桩支护结构能够有效地控制基坑周围土体的变形。

在深基坑施工过程中，由于土体的自重和施工荷载的作用，周围土体会发生变形，这会对基坑的稳定性和安全性造成威胁。

而采用双排桩支护结构可以通过桩体的刚性和强度来限制土体的变形，从而保证基坑的稳定性和安全性。

其次，深基坑双排桩支护结构能够有效地承担水平荷载。

在深基坑施工过程中，由于土体的自重和施工荷载的作用，会产生水平荷载，这会对基坑的稳定性和安全性造成威胁。

而采用双排桩支护结构可以通过桩体的刚性和强度来承担水平荷载，从而保证基坑的稳定性和安全性。

第三，深基坑双排桩支护结构能够有效地控制地下水位。

在深基坑施工过程中，地下水位的变化会对基坑的稳定性和安全性造成威胁。

而采用双排桩支护结构可以通过桩体的密封性来控制地下水位的变化，从而保证基坑的稳定性和安全性。

最后，深基坑双排桩支护结构能够有效地控制土体的塑性变形。

在深基坑施工过程中，土体的塑性变形会对基坑的稳定性和安全性造成威胁。

而采用双排桩支护结构可以通过桩体的刚性和强度来限制土体的塑性变形，从而保证基坑的稳定性和安全性。

综上所述，深基坑双排桩支护结构是一种常用的支护措施，其作用机理主要包括控制基坑周围土体的变形、承担水平荷载、控制地下水位和控制土体的塑性变形。

在深基坑工程中，采用双排桩支护结构可以有效地保证工程的安全和稳定。

双排桩计算原理
双排桩是指两排桩，排间距3-5m，在前后两排桩之间的土体称为排间土拱。

双排桩分正、反两个方向受力，排间土拱弯矩作用显著，在有基坑开挖时，通常将两排桩竖直方向上的土拱称为“压弯拱”。

根据《建筑基坑支护技术规范》（GB50368-2005）和《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）的规定，双排桩支护结构的计算方法是：
（1）在不考虑排间土拱作用情况下，基坑开挖前，先假定桩间土压力为水平状态；基坑开挖后，先假设基坑内土压力为垂直状态。

（2）根据排间土拱的弯矩及位移计算值与实测值的比较分析可知，排间土拱效应对支护结构受力影响显著。

（3）根据双排桩支护结构中排间土拱效应的计算方法得出的结果，可以得到双排桩支护结构在基坑开挖前的设计依据和设计计算方法。

因此，双排桩支护结构是一种比较经济、有效的基坑支护形式。

在双排桩支护结构中，由于前后两排桩在竖直方向上受力不同，所以前后两排桩间的相互作用是通过排间土拱来实现的。

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深基坑双排桩支护结构性状分析的开题报告一、选题背景和意义深基坑工程采用双排桩支护结构是当前常见的一种支护措施。

双排桩支护结构主要由钢筋混凝土桩、水平支撑和垂直支撑组成。

其中，水平支撑主要用于抵抗侧向土压力，垂直支撑主要用于承担土体垂直荷载。

在进行深基坑双排桩支护结构方案设计时，需要对其性状进行分析，以判断其能否满足工程设计要求，保证工程施工的安全可靠性。

本文将通过对深基坑双排桩支护结构进行性状分析，探究其受力情况和承载能力，为深基坑双排桩支护结构的设计提供一定的参考和指导。

二、研究内容和方法本文主要研究深基坑双排桩支护结构的性状分析。

研究内容包括：1.深基坑双排桩支护结构的受力分析：对双排桩支护结构的水平支撑和垂直支撑进行受力分析，分析其受力特点和承受荷载情况，以及桩与土体之间的相互作用。

2.深基坑双排桩支护结构的位移分析：通过数值模拟方法，对双排桩支护结构在施工过程中的位移进行模拟分析，探究其变形特点和影响因素。

3.深基坑双排桩支护结构的承载能力分析：通过承载力试验，对双排桩支护结构的承载能力进行检验和评估，以验证其设计方案的可行性和安全性。

研究方法主要包括数学分析、力学分析和有限元数值模拟分析等。

三、预期成果本文旨在对深基坑双排桩支护结构的性状进行深入分析，探究其受力特点、变形特点和承载能力。

预期成果包括：1.对深基坑双排桩支护结构受力分析、位移分析和承载能力分析的深入探讨，为深基坑双排桩支护结构的设计提供理论参考和指导。

2.结合现有文献和国内外实际工程案例，对深基坑双排桩支护结构的应用优缺点进行总结和评价，为深基坑双排桩支护结构的应用提供一定的参考和借鉴。

四、研究进度和计划本研究已完成对深基坑双排桩支护结构的文献调研和初步设计方案的制定，并在进行数值模拟分析和承载力试验的预备工作。

计划安排如下：2021年5月至6月：完成深基坑双排桩支护结构的受力分析和位移分析。

2021年7月至8月：完成深基坑双排桩支护结构的承载能力试验。

《双排桩支护结构的数值分析与现场试验研究》篇一一、引言在工程领域中，支护结构作为基础工程的重要组成部分，对保证工程安全和稳定性具有重要意义。

双排桩支护结构作为一类常用的支护方式，在各类土质环境中均有广泛应用。

本文将就双排桩支护结构进行数值分析与现场试验研究，以期为该领域的进一步发展提供理论依据和实践经验。

二、双排桩支护结构概述双排桩支护结构是指通过在土体中设置两排密集的桩体，利用桩体间的相互作用和土体的支撑作用，形成一种稳定的支护结构。

其具有施工方便、支护效果好、对环境影响小等优点，因此在各类工程中得到广泛应用。

三、数值分析（一）模型建立本文采用有限元分析软件对双排桩支护结构进行数值模拟。

在模型建立过程中，充分考虑了土体的非线性、桩土相互作用等因素，以更真实地反映双排桩支护结构的实际工作状态。

（二）参数设定在数值分析中，对双排桩支护结构的材料参数、土体参数、边界条件等进行合理设定，以保证分析结果的准确性。

同时，通过对比不同参数下的分析结果，探讨各因素对双排桩支护结构性能的影响。

（三）结果分析数值分析结果表明，双排桩支护结构在土体中具有良好的稳定性和承载能力。

在不同荷载作用下，双排桩支护结构的变形和内力分布具有一定的规律性。

同时，分析结果还表明，桩间距、桩径、桩长等因素对双排桩支护结构的性能具有显著影响。

四、现场试验研究（一）试验方案为验证双排桩支护结构的实际效果，本文开展了一系列现场试验。

试验过程中，选取具有代表性的地质条件进行试验，并对双排桩支护结构的施工过程、荷载情况等进行详细记录。

（二）试验过程在现场试验过程中，通过监测双排桩支护结构的变形、内力等数据，了解其在实际工作环境中的工作状态。

同时，对试验数据进行整理和分析，以评估双排桩支护结构的性能和稳定性。

（三）试验结果现场试验结果表明，双排桩支护结构在实际工作中具有良好的稳定性和承载能力。

试验数据与数值分析结果基本一致，验证了双排桩支护结构的可靠性和有效性。

《双排桩支护结构的数值分析与现场试验研究》篇一一、引言在现代化建筑中，土方开挖和基坑支护是一个不可或缺的环节。

而双排桩支护结构以其稳定可靠、成本相对较低的特点，被广泛应用于各类工程建设中。

为了深入探讨双排桩支护结构的力学性能与工作机制，本文结合数值分析和现场试验两种方法，对其进行了系统的研究。

二、双排桩支护结构概述双排桩支护结构是一种由两排紧密排列的桩体组成的支护体系，通过桩体之间的相互作用和土体的支撑，达到稳定基坑的目的。

这种支护结构具有较强的抗侧向力和水平位移能力，因此在高层建筑、地下车库等工程建设中得到广泛应用。

三、数值分析方法1. 有限元法：本文采用有限元法对双排桩支护结构进行数值模拟。

通过建立三维有限元模型，对土方开挖和基坑支护过程中的应力、应变进行精确模拟。

分析不同因素如土体参数、桩体尺寸等对支护结构的影响，从而优化设计方案。

2. 有限差分法：为进一步验证有限元法的结果，本文还采用了有限差分法对双排桩支护结构进行数值分析。

通过对比两种方法的计算结果，验证了双排桩支护结构数值分析的可靠性。

四、现场试验研究为了更直观地了解双排桩支护结构的实际工作性能，本文还进行了现场试验研究。

具体包括以下几个方面：1. 试验设计：选取典型的双排桩支护工程作为研究对象，制定详细的试验方案，包括试验场地、材料选择、测试内容等。

2. 施工过程记录：在现场施工过程中，对每一道工序进行详细记录，包括土方开挖、桩体安装等关键环节。

同时，利用仪器设备实时监测土体和桩体的位移、应力等参数。

3. 结果分析：根据试验数据和现场监测结果，分析双排桩支护结构的实际工作性能。

对比数值分析结果，验证数值分析方法的准确性。

同时，对双排桩支护结构的优点和不足进行总结，为今后工程设计和施工提供参考。

五、结论与展望通过本文的数值分析和现场试验研究，可以得出以下结论：1. 双排桩支护结构具有较好的稳定性和抗侧向力能力，可有效控制基坑的变形和位移。

工程实践中双排桩设置要点工程实践对于一些大型滑坡，由于下滑力或潜在下滑力较大，可能需要设置双排桩进行支挡。

但工程实践中对双排桩的设置理念上存在一定的争议，笔者结合前人的研究、工程实践和自己的一些工程经验，在此进行一些探讨和总结，供参考。

1、当前、后两排抗滑桩的间距大于10倍抗滑桩的长边（桩径）时，建议安全起见，前、后两排抗滑桩宜考虑“分级支挡”的理念，不宜考虑前、后两排抗滑桩的抗力协调问题。

这是因为作为滑坡的岩土体性质往往较差或松散，前、后两排抗滑桩进行抗力传递需桩间岩土体的较大变形才能协调，而作为抗滑桩，尤其是锚索抗滑桩，桩体的大变形是不容许的。

如锚索抗滑桩一般要求桩顶位移不宜超过5cm，普通抗滑桩的桩顶位移不宜超过10cm等。

即使前、后两排抗滑桩之间设置连系梁或连系面板，但由于间距过大，是很难起到前、后排桩体之间的协调变形的。

图1 分级支挡的双排桩工程设置2、当前、后两排抗滑桩的间距小于抗滑桩的长边（桩径）小于2倍时，由于间距过小，且考虑到工程的安全性和施工方便性，建议采用大型单排抗滑桩进行工程应用，而不宜采用双排桩设置。

3、当前、后两排抗滑桩的间距为桩的长边（桩径）小于2~6倍时，为双排桩的理想设置范畴。

可以通过在桩顶、桩身连系梁形成“门形桩、椅式桩”联合进行滑坡支挡。

1）前、后两排抗滑桩位处的下滑力分配一般情况下，后排抗滑桩需提供更大的抗力，做为主桩使用。

前排抗滑桩主要对后排桩传递的下滑力和两桩之间的滑体下滑力进行支挡，故提供的抗力相对较小，应做为副桩使用。

故前、后两排抗滑桩的对整个滑坡的下滑力的分配宜为3.5:6.5。

图2 正在施做的双排桩工程2）前、后两排抗滑桩桩身处的下滑力分布形式对于后排抗滑桩，可根据单排桩的受力模型对桩背（后部）的推力分布依据滑体岩土体性质进行确定。

如松散地层可采用“三角形”分布模型，密实的堆积体可采用“梯形”分布模型，完整的基岩滑体可采用“矩形”分布模型进行计算。