基于雙排樁在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用探究

王建賓

中南勘察基礎(chǔ)工程有限公司 湖北 武漢 430000

前言

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展下，城鎮(zhèn)化建設(shè)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(jià)的地價(jià)導(dǎo)致各個(gè)開(kāi)發(fā)商都希望在有限的空間內(nèi)開(kāi)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(shí)現(xiàn)地下空間的發(fā)展，而深基坑的支護(hù)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(chē)場(chǎng)、地下商場(chǎng)、地鐵、地下倉(cāng)庫(kù)等等，都需要特別深的地下基坑。深基坑的安全穩(wěn)定性問(wèn)題是整個(gè)建筑工程的基本問(wèn)題，目前雙排樁支護(hù)是確保深基坑穩(wěn)定的最常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，因?yàn)殡p排樁結(jié)構(gòu)不單單可以使得其支護(hù)能力增強(qiáng)，在于其他支護(hù)結(jié)構(gòu)一同使用后形成的符合支撐結(jié)構(gòu)，還可以使得深基坑支護(hù)的安全性得到保障，從而也確保了住戶的安全。

1 簡(jiǎn)述雙排樁支護(hù)

就目前而言，雙排樁技術(shù)在高層建筑中使用的頻率越來(lái)越多，在眾多雙排樁支護(hù)的使用案例中都取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，雙排樁技術(shù)結(jié)構(gòu)的類型方式布置主要有以下幾種，即梅花形結(jié)構(gòu)布置、矩形結(jié)構(gòu)布置、字形結(jié)構(gòu)布置等，這些結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。從雙排樁支護(hù)在深基坑的受力情況進(jìn)行分析，可以看出雙排樁有以下的特點(diǎn)：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(gè)雙排樁和整個(gè)深基坑的土體形成了良好的約束。②在雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用下，深基坑會(huì)形成土拱效應(yīng)，大大降低了整個(gè)深基坑側(cè)向土帶來(lái)的壓力，很大程度地提高了深基坑的支護(hù)能力。③在連梁結(jié)構(gòu)和雙排樁結(jié)構(gòu)作用下，靜態(tài)結(jié)構(gòu)體得到形成，使得深基坑的強(qiáng)度和剛度都得到了保障。④對(duì)施工而言，懸臂排樁結(jié)構(gòu)相比其他結(jié)構(gòu)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(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍

雙排樁支護(hù)擁有很多的優(yōu)點(diǎn)，例如利用雙排樁支護(hù)可以縮短工程的工期，可以增強(qiáng)深基坑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛性，方便與其他的支撐保護(hù)結(jié)構(gòu)體系相結(jié)合，以便最大程度的增強(qiáng)深基坑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。同時(shí)雙排樁的布置排列方式多種多樣，一般有三角形結(jié)構(gòu)布置、丁字形結(jié)構(gòu)布置、矩形結(jié)構(gòu)布置、梅花形結(jié)構(gòu)布置等，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的環(huán)境進(jìn)行不同的選擇方案。然而，雙排樁支護(hù)技術(shù)也有相應(yīng)的缺點(diǎn)，例如雙排樁施工支護(hù)的施工要求高并且施工比較復(fù)雜，雙排樁支護(hù)的成本造價(jià)相對(duì)于傳統(tǒng)的錨桿支護(hù)來(lái)說(shuō)比較高，并且雙排樁支護(hù)技術(shù)對(duì)地下水的阻斷能力相對(duì)較差，在施工過(guò)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(hù)的最大缺點(diǎn)。因此當(dāng)建筑工程中如果要使用雙排樁支護(hù)技術(shù)，就要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)環(huán)境的特點(diǎn)進(jìn)行分析探討，把雙排樁支護(hù)的適用性與實(shí)際工程情況相結(jié)合，避免出現(xiàn)雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，地下水發(fā)生滲透的情況。

雙排樁支護(hù)的應(yīng)用范圍不僅要根據(jù)實(shí)際工程土質(zhì)特點(diǎn)來(lái)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(zhì)量比較高，地下水對(duì)深基坑的支持結(jié)構(gòu)沒(méi)用較大的影響時(shí)，同時(shí)可以利用土拱效應(yīng)以便大大地降低整個(gè)深基坑側(cè)向土帶來(lái)的壓力時(shí)，這種情況下就可以使用柱列時(shí)雙排樁支護(hù)，利用稀少的鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁作為整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)。如果在工程施工環(huán)境中，深基坑的邊坡土壤質(zhì)量比較松軟，這種情況難以形成土拱效應(yīng)，此時(shí)雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)樁就要密集排布，采用連續(xù)排樁支護(hù)的模式，而且需要把樹(shù)根樁建立在不同的排樁支護(hù)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(duì)其進(jìn)行排列。而相對(duì)其他類別的模式而言，雙排樁的排布模式應(yīng)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(hù)的措施也可以很好地進(jìn)行施工工作。用水泥防護(hù)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(dāng)工程中深基坑的挖掘深度較深時(shí)，十米以下就為比較深的情況，這時(shí)就將雙排樁支護(hù)和錨桿支護(hù)結(jié)合起來(lái)使用，使用兩到三個(gè)錨桿支護(hù)作為基礎(chǔ)，這樣可以提升雙排樁的支護(hù)強(qiáng)度。有時(shí)候也會(huì)采用雙排樁支護(hù)加地下連墻樁支護(hù)結(jié)合的方案，可以避免地下水帶來(lái)的影響，也增加了整體支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度[2]。

3 雙排樁支護(hù)工程應(yīng)用案例分析

假如本工程現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地標(biāo)高-0.9米，地下三層，深基坑挖掘深度為十三米，底板墊層標(biāo)準(zhǔn)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(duì)于深基坑沒(méi)有辦法進(jìn)行放坡施工，工程周?chē)ㄖ锫柫?，沒(méi)有高壓線和煤氣管道等，經(jīng)勘察地質(zhì)的特點(diǎn)從上到下依次為雜填土、粉末式黏土、細(xì)小碎石、沙質(zhì)黏土、風(fēng)化的巖石層，并且地下水較為少，根據(jù)以上實(shí)際的施工環(huán)境選擇采用雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，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(shè)計(jì)要求規(guī)范，雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)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(hù)時(shí)，要先計(jì)算出雙排樁的結(jié)構(gòu)模式，再對(duì)建筑物的整個(gè)深基坑的土帶來(lái)壓力進(jìn)行計(jì)算分析，確定正確的土壤力壓值。然后對(duì)整個(gè)雙排樁的嵌固深度進(jìn)行計(jì)算，正常情況下，在黏性土壤中應(yīng)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(jié)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(hù)措施需要在南邊部門(mén)進(jìn)行實(shí)施，而其他施工部分可以不采用雙排樁支護(hù)，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(gè)排樁的長(zhǎng)度要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)的特點(diǎn)考慮，同時(shí)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(wèn)題。依照土壤的壓力進(jìn)行分析得出排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)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(hù)能力，排樁組成雙排樁支護(hù)的結(jié)構(gòu)就具有良好的穩(wěn)定性。假如排樁之間距離太過(guò)于大，排樁就很難相互傳遞分擔(dān)土壓力，會(huì)影響雙排樁支護(hù)的穩(wěn)定性能。當(dāng)前工程采用的排樁之間的間距是1米，樁頂?shù)臉?biāo)準(zhǔn)高度為-3.4米，雙排樁的各個(gè)設(shè)計(jì)都滿足本工程的需求，通過(guò)相應(yīng)的理論分析計(jì)算得出本工程的整個(gè)雙排樁結(jié)構(gòu)可以很好地滿足基坑的要求。

對(duì)本建筑工程深基坑的雙排樁支護(hù)施工過(guò)程來(lái)說(shuō)，要先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和工程的具體要求來(lái)確定合理的施工方案。在施工時(shí)要按照先后的順序，第一步要進(jìn)行灌注樁的沖孔施工工作，把冠梁工作完成以后，再對(duì)深基坑的場(chǎng)地進(jìn)行平整，然后對(duì)深基坑進(jìn)行土方開(kāi)挖，在開(kāi)挖時(shí)采用機(jī)械開(kāi)挖為主人工開(kāi)挖為輔的結(jié)合方式達(dá)到工程設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)高度，進(jìn)行整個(gè)工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工工作，最后在進(jìn)行土方分層回填工作[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

近些年來(lái)，我國(guó)建筑工程界對(duì)雙排樁支護(hù)在深基坑的應(yīng)用越來(lái)越重視，已經(jīng)成為我國(guó)工程研究的重點(diǎn)，因?yàn)殡p排樁支護(hù)可以與其他的支護(hù)結(jié)構(gòu)相進(jìn)行組合，擴(kuò)大了雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的使用范圍。本文主要對(duì)雙排的結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用范圍進(jìn)行了簡(jiǎn)單的探討，為今后雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)工程的使用提供借鑒。