双排钻孔灌注桩支护结构在深基坑工程中的应用_缪永建

基坑支护安全

双排钻孔灌注桩支护结构在深基坑工程中的应用○缪永建（江苏省南通市建设安全生产监督站）○周海军（江苏省岩土工程公司南通分公司）

【摘要】本文以南通市图书馆及综合服务中心基坑工程为例，介绍了双排钻孔灌注桩支护

双排钻孔灌注桩

无支撑

刚架结构

结构在深基坑工程中的应用，为今后类似地区的深基坑工程设计施工提供了有价值的参考。

【关键词】深基坑支护

引言

随着城市化进程的不断推进，工程建设向“高、大、深”发展已成为必然，深基坑工程施工则越来越多，深基坑支护技术愈发显得重要。双排桩支护是近几年来新发展的一种基坑支护形式，它由两排平行的钢筋混凝土桩与叠加其上的钢筋混凝土帽梁连成刚架结构形成基坑围护结构。

该支护形式与单排桩相比，具有刚度大、不需设置或少设置内支撑等特点，且施工方便，工期短、造价低，在软土地区深基坑支护工程中具有广泛的应用前景。

根据地质勘察报告，本地区土层分配均匀，属于典型的冲海积层，以粉土、粉砂、粉质粘土为主，成陆时间较晚。主要覆盖第四纪松散沉积物，所在地区土层处于正常固结状态，地面沉降稳定。

根据地下水的赋存、埋藏条件及其水理性质，本地区地下水类型主要为松散土层孔隙潜水，潜水稳定，水位位于地下1.5～2.5m。

本工程地层在30m深度范围内主要为粉土、粉砂，各土层间水力联系密切。承压水位于地面以下

60m，对本基坑工程无影响。

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支护方案选择以及设计（1）支护方案选择

1工程概况

（1）工程概况

南通市图书馆及综合服务中心工程位于江苏南通新城区，总建筑面积11.8万m2，框剪结构26层，

10.35m挖深基坑在江苏南通地区按照常规可采

用带支撑（拉锚）排桩支护或带支撑（拉锚）地下连续墙（SMW工法）支护方式。采用上述支撑结构其稳定性等能满足施工要求，但支撑施工之后挖土空间变小，不利于土方施工作业。且支撑施工以及拆除、换撑等需多道工序，会造成工期较长、造价偏高。

经过查阅大量的相关支护案例，结合本工程的实际特点，决定采用一种新型的支护形式即双排钻孔灌注桩（以下简称双排桩）的支护方案。该方案具有如下特点与优点：

2层地下室。该工程深基坑呈矩形，南北长约160m，

东西宽约120m，开挖深度为10.35m。项目南临凤凰置业南通书城工程，其余周边均为已建市政道路，基础结构外缘距离建筑规划红线仅4.75m。市政道路下埋设有煤气、雨污水等设施管线。根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）可以将该深基坑定义为一级基坑。

（2）地质水文条件

1）双排桩是由两排平行的钢筋混凝土桩与叠加

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基坑支护安全

其上的钢筋混凝土帽梁连接形成的基坑围护结构。施工简单方便，容易操作，施工工艺稳定。

双排桩的土压力分布与单排悬臂桩的土压力分布是相同的，是悬臂桩规律。根据双排桩结构形式的假定，双排桩支护为插入土中的刚架。双排桩所形成的刚架自重荷载与被动土压力来抵挡主动土压力形成的水平荷载。

双排桩的排距要选择确当。当排距很小时，双排桩通过连梁形成的门式刚架结构其空间性能弱，不能充分地发挥连梁协调变形和受力的作用。随着排距的增大，双排桩与连梁形成的整体结构其性能得到体现，位移也逐步减小。但随着排距的进一步增大，位移经过一个极小值后再慢慢地增大。这充分说明如果排距过大，双排桩整体受力和变形性能逐步削弱，当排距很大时，连梁对内外排桩的作用不能看作是一个整体的刚架体系，对内外桩而言，更像在桩顶对前排桩施加的线弹簧和转角弹簧约束。当排距大于8D（D为支护桩桩径，下同）时，应按拉锚结构计算，当排距在1.5～8D时，按框架结构进行计算。当排距为4D时，支护结构受力最为合理，支护体系位移最小。考虑到支护设计时周边环境的要求，一般支护结构的排距为2.5D～4D。本工程排距取3D即

2）该围护结构具有较大的侧向刚度，可以有效

限制基坑变形，且在一定挖深范围内不需要设置支撑，因此减少了支撑施工、换撑、拆除等施工工序，施工空间大，方便了土方开挖，从而大大缩减了施工工期，减少了对周边环境的影响。

3）双排桩仅比排桩支撑支护结构适当增加了部

分钢筋混凝土桩。但去除了支撑、立柱等构件，投资成本大大减少。

4）双排桩作为一种深基坑支护形式，具有很大

的比较优势，但到目前为止无论是在力学机理分析、设计计算等方面都没有形成普遍的共识，现行的《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）中也没有相应的条款和计算方法。因此与其他类型的支护形式相比，工程实例不是很多，可以参考的资料有限。

（2）双排桩支护方案设计

1）双排桩支护结构简介

①双排桩支护结构是由内外两排平行的钢筋

混凝土桩通过桩顶的冠梁与连梁连接形成的基坑围护结构。

②无支撑双排桩支护本质上仍为悬臂式支护。但

与单排悬臂桩相比，具有较大的抗侧移刚度

2.6m（桩为850）。

根据双排桩排距、桩长对应本工程所处地区的土物理性能以及水文资料能计算出支护结构的最大弯矩、剪力。根据前内外桩各自所抵挡的破裂面以上的土体的面积进行弯矩、剪力分配，可以近似得出内外排桩所承受的荷载。进而可以验算出双排桩内外排桩的间距、配筋等。

桩顶连梁为刚性接头，可以根据内外排桩桩顶弯矩重新分配进行验算。

本工程基坑设计采用如下参数：

桩径A850，内排桩间距1.3m，外排桩间距2.6m，连梁间距2.6m。冠梁根据构造设置为1000×800混凝土结构，连梁采用800×800@2600混凝土结构（配筋略）。双排桩平面布置如图1。

根据以上参数，利用某深基坑设计软件（6.0版本），应用计算结果如图2。

③双排桩与联系梁沿坑壁平行方向所共同形

成的刚架实际是一个门字形空间结构。支护结构桩、连梁、桩间土、坑内土整体共同受力。支护桩与连梁连接为刚性连接，连梁刚度远远大于支护桩刚度。坑内被动土不可能将支护体完全固定，也不允许支护体有任意的变形（满足嵌固要求）。

2）双排桩支护设计

①双排桩支护本质上为悬臂式支护。根据《建筑

基坑支护技术规程》（JGJ120-99）计算支护结构的嵌固深度，明确桩长。同时进行抗倾覆、稳定性验算。

本工程基坑开挖深度10.35m，冠梁顶在地面以下1m，按照JGJ120-99规范，经计算嵌固深度为

11.45m。

②根据工程所在地地下水水位、基坑开挖深

度、分层土体的物理性能，对支护结构的止水帷幕进行设计，验算支护结构止水帷幕的设计深度。同时进行基坑抗隆起验算、抗管涌验算等。

经验算，止水帷幕入土深度为16.5m，采用三轴搅拌桩，符合基坑抗隆起验算、抗管涌验算。

3基坑开挖后的效果及遇到特殊情况的处理

（1）基坑开挖后的效果

由于没有设置内支撑，该工程基坑土方开挖非常顺利，取土约15万m3只用了30d工期。在基坑工程施工期间采用了信息化监测指导施工的方法。通过监测结果表明，基坑西、北侧深层土体水平位移最

③双排桩结构设计：

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基坑支护安全

设计荷载。

2）基坑东侧开挖过程中未严格按照专项施工方

案施工，卸载过快，开挖到设计标高当天沿基坑边线开挖长度约80m，且一次性开挖到底部，导致开挖当天基坑位移达到27.06mm，总位移达到

38.44mm，稳定后实际基坑位移达到43.70mm。后责

令施工方立即回填土方并迅速采取技术措施。

3）施工现场开挖面出现大量明水，表明降水未

达到设计标高，导致土体物理性能未达到设计工况，土体被动土压力不能形成，围护结构底部不能正常嵌固。因本工程所在地土质为饱和粉土夹粉砂，物理性能表现为渗透系数大、内聚角大而内聚力很小，排水前、后的物理性状相差很大，可以说降水效果的好坏决定了基坑工程的成败。

（3）针对以上异常情况采取的技术措施如下：

1）通过在基坑内侧（围护桩边）增加一排轻型

井点降水的方法，降低地下水位至设计标高，从而使土体固结，增加被动土压力。

注：A为内排桩计算结果，B为外排桩计算结果

图2基坑设计参数计算

2）分段开挖土方，每段开挖长度不超过20m，

同时开挖到设计底标高后立即浇筑200mm厚混凝土垫层，以增加基坑内侧抵抗力。

通过以上两点技术措施的实施，基坑东侧在第一次基坑位移超过报警值稳定后再次开挖。开挖后施工得当及时，基坑位移及沉降均得到有效控制。分析本工程基坑最大位移虽达到71.18mm，但采取技术措施后实际位移仅27.48mm。可以说明，双排桩支护结构应用于本工程是成功的。

实际工况与计算工况相符，实际曲线与计算曲线相比接近计算曲线变形趋势。

大值为13.56mm，基坑东侧深层土体水平位移最大值为71.18mm（土方开挖及降水不当影响）。大多数测点深层土体水平位移与理论计算值吻合，最大沉降在20mm以内，最大值达52.42mm（东侧测点处道路被压坏），基坑工程施工安全，对周边环境影响小。基坑开挖后的实况图如图3。

图3基坑开挖实况图

（2）遇到特殊情况的处理

虽然基坑东侧实际监测值大于理论计算值，也大于设计报警值，坑外地面局部有裂缝，但地面累计沉降不大（仅20mm左右），坑底未见隆起。在施工过程中分析具体原因如下：

1）基坑东侧道路比较繁忙，通行荷载可能超过16

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起重机械安全

浅谈施工现场大型机械设备管理

○唐玲庚余林峰夏同强（中建八局总承包公司）󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁【摘要】机械设备管理是建筑施工企业管理的一个重要组成部分，设备的技术状态和使用

管理与企业生产经营活动中的产值、成本、消耗、质量、安全等各项技术经济指标有着直接的关系。本文就施工现场建筑机械设备管理存在的问题及应采取的措施谈点看法。

【关键词】施工现场

大型机械设备

管理

一、施工现场设备管理工作存在的问题体可操作的规范，让人无所适从。表现在原则性、一般性的要求多，对不执行制度或违反了管理制度，缺乏具体的强制性的规定约束。三是制度缺乏配套措施。已经建立的各项制度没有形成一个周详细致的严密系统，工程项目往往点多线长，设备、人员调动频繁，而施工企业却普遍存在着管理班子不全，人员力量薄弱等现象，制度和考核办法缺乏执行力

1.管理制度不完善，考核办法不健全

一是部分施工企业仍缺乏完整、严格的机械设备管理制度，对机械设备的台账、技术资料档案的建立等工作尚未完善，管理工作无章可循、管理无序。二是制度缺乏强制性和可操作性，与现场实际情况不相符合。有许多制度定得很原则，但没有具

，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，因降水与挖土原因影响，坑底未固结。实际变形趋势与计算曲线变形有差别，呈线性变形。

良好的经验。在开挖过程中特殊情况的处理，也为今后深基坑支护工程施工提供了宝贵的经验教训。

本工程所采用的支护结构方案与其他方案对比，施工工期大大缩减，且造价折合每延米约2.27万元，具备一定的价格优势。

参考文献：

［1］建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）［S］.中国建筑工业出版社，1999

［2］基坑工程手册（第二版）［M］.中国建筑工业出版社，2009

［3］龚晓南主编.深基坑工程设计施工手册［M］.中国建筑工业出版社，1998

［4］黄强编著.深基坑支护工程设计技术［M］.中国建材工业出版社，1995

4结束语［5］聂庆科，梁金国，韩立君等著.深基坑双排桩支护结构设计理论与应用［M］.中国建筑工业出版社，2008

（本文收稿：2012-01-12）

本工程应用双排钻孔灌注桩作为10.35m挖深基坑工程支护结构，在长江中下游软土地区取得成功，为今后类似地区的深基坑支护方案提供了

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