双排桩支护结构设计

保护对象与基坑距 基坑工程的环境 离关系 保护等级 sH H<s2H 2H<s4H 一级 二级 三级
sH H<s2H
二级 三级
《深圳地区建筑基坑支护技术规程》
(SJG05-2011)
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安全等级
一级 很严重 >12 >5
二级 严重 8-12 3-5
三级 不严重 <8 <3
破坏后果
工程条件 基坑深度(m) 软弱土层单层厚度(m)
1).模型1
模型1：前排桩在开挖面以上作用静止土压力，后排 桩在开挖面以上作用朗肯主动土压力，前、后排桩 土抗力均作用在开挖面以下。
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2).模型2
模型2：前排桩桩背全深度范围作用静止土压力，后 排桩桩背全深度范围作用朗肯主动土压力，前排桩土 抗力作用在开挖面以下，后排桩土抗力作用在朗肯主 动滑裂面与后排桩的交点以下。
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施工技术或场地条件限制较小
侧向刚度大、基ห้องสมุดไป่ตู้变形小
双排桩优势显著
减少工期
三、双排桩适用条件
表1 基坑支护的安全等级表（JGJ120-2012）
安全等级
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原规程(JGJ120-99)
支护结构失效、土体过大变形 对基坑周边环境或主体结构施 工安全的影响很严重
现规程(JGJ120-2012)
支 挡 式 结 构
一 级 二 级 三 级
适用于较浅的基坑 当锚拉式、支撑式 和悬臂式结构不适 用时，可考虑采用 双排桩 适用于基坑周边环 境条件很复杂的深 基坑
三、双排桩适用条件
基坑支护结构的适用条件（JGJ120-2012）
适用条件 结构类型 锚拉式 结构 支撑式 结构 悬臂式 结构 双排桩 支护结 构与主 体结构 结合的 逆作法 安全 等级
后排桩前侧向(靠基坑)土压力：桩间土对桩的侧向抗力分布问 题较为复杂，一般按被动土压力考虑。由于被动土压力的发挥与 土的变形有关，当被动土压力全部发挥(即土处于塑性极限平衡态) 时，土的变形将很大，而为工程不允许。因此实际土对桩的侧向 抗力介于静止土压力与被动士压力之间。为方便计算， 通常对被 动土压力予以折减： （5）
支护结构失效、土体失稳或基坑过 大变形对基坑周边环境及主体结构 施工影响不严重
上海标准：《基坑工程技术规范》
(DG/TJ08-61-2010)
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环境保护对象
优秀的历史建筑、有精密 仪器与设备的厂房、其他 采用天然地基或短桩基础 的重要建筑物、轨道交通 设施、隧道、防汛墙、原 水管、自来水总管、煤气 总管、共同沟等重要建 （构）筑物或设施。 较重要的自来水管、煤气 管、污水管等市政管线、 采用天然地基或短桩基础 的建筑物等
基坑边缘与邻近浅基础或 桩长<1.3h;摩擦桩基础的 建筑物或重要管线的净距 基坑边缘与地铁的水平距 离或深度(m)
<h
<10或hh1
h-2h
10-30或 h<h1
>2h
>30或 h<h1
三、双排桩适用条件
基坑支护结构的适用条件（JGJ120-2012）
适用条件 结构类型 锚拉式 结构 支撑式 结构 悬臂式 结构 双排桩 支护结 构与主 体结构 结合的 逆作法 安全 等级
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1).前排桩土压力分析
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基坑开挖后，双排桩将发生位移，桩间土受到一定程度地扰动。 考虑到两排桩的整体刚度以及其对土体的约束作用，可以近似地认为 桩间土仍处于弹性阶段， 即将桩间土视为受侧向约束的无限长土体。 由弹性力学平面应变问题的物理方程，则作用于前排桩背的土压力为：
（3）
（4）
2).后排桩土压力分析
双排桩支护设计
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目录
1
2 3 双排桩概念 双排桩特点
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双排桩适用条件
双排桩土压力分析 双排桩计算模型
4
5
一、 双排桩简介
1 布置 双排桩由前后两排平行的钢筋混凝土桩以及冠梁、前 后排桩桩顶间连梁（或板）形成类似门架的空间结构。 分前后排桩及梅花型桩，如下图所示。
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二、双排桩特点
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基坑深度、环境条件、土类和地下水条件 适用于较深的基坑 适用于较深的基坑
1 排桩适用于可采用降水或截水帷幕的基坑 2 地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙，可 同时用于截水 3 锚杆不宜用在软土层和高水位的碎石土、砂土 层中 4 当邻近基坑有建筑物地下室、地下构筑物等， 锚杆的有效锚固长度不足时，不应采用锚杆 5 当锚杆施工会造成基坑周边建（构）筑物的损 害或违反城市地下空间规划等规定时，不应采用 锚杆
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3).模型3
模型3：前、后排桩土抗力作用范围同模型2，前、后 排桩桩背总土压力为沿后排桩全深度分布的朗肯主动土 压力，用桩间滑裂土体占整个滑裂土体的重量比α 来分配 前、后排桩的土压力。
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支护结构失效、土体失稳或基坑过 大变形对基坑周边环境及主体结构 施工影响很严重
一级
二级
支护结构失效、土体过大变形 对基坑周边环境或主体结构施 工安全的影响严重
支护结构失效、土体失稳或基坑过 大变形对基坑周边环境及主体结构 施工影响严重
三级
支护结构失效、土体过大变形 对基坑周边环境或主体结构施 工安全的影响不严重
支 挡 式 结 构
一 级 二 级 三 级
适用于较浅的基坑 当锚拉式、支撑式 和悬臂式结构不适 用时，可考虑采用 双排桩 适用于基坑周边环 境条件很复杂的深 基坑
四、双排桩土压力分析
双排桩支护结构的设计中首先要解决的是桩侧土压力问 题， 即桩与土的相互作用。基坑未开挖时，桩侧土压力可 按半无限空间的侧向土压力公式计算： （1） （2） 基坑开挖后，桩侧土压力将会重新分布。它主要取决 于支护结构的位移，进一步分析研究表明，前后两排桩 的土压力有各自的变化规律。因此有必要将其分别加以 考虑，从而建立一个较能符合实际的分析模型。
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基坑深度、环境条件、土类和地下水条件 适用于较深的基坑 适用于较深的基坑
1 排桩适用于可采用降水或截水帷幕的基坑 2 地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙，可 同时用于截水 3 锚杆不宜用在软土层和高水位的碎石土、砂土 层中 4 当邻近基坑有建筑物地下室、地下构筑物等， 锚杆的有效锚固长度不足时，不应采用锚杆 5 当锚杆施工会造成基坑周边建（构）筑物的损 害或违反城市地下空间规划等规定时，不应采用 锚杆
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2).后排桩土压力分析
桩背土压力的大小取决于桩的侧向位移，由于双排桩的 刚度较大，因此可以假定后排桩土位移仍处在弹性范围内， 即桩侧向土压力介于静止土压力与主动土压力之间。这里 称之为弹性土压力：
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五.双排桩的计算模型
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基于弹性抗力法的双排桩支护结构，根 据作用在前、后排桩上的土压力以及前、后 排桩土抗力作用深度范围的不同列举3个典型 的双排桩计算模型。