范 斌 廖維敏

雙排抗滑樁在邊坡中應(yīng)用較為廣泛，但其受力機(jī)理較為復(fù)雜，前后樁間土對(duì)樁的作用未有明確的結(jié)論，這都對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)了困難，本文想通過(guò)對(duì)各種理論的總結(jié)，能夠得到相對(duì)簡(jiǎn)單明了的結(jié)論，為工程服務(wù)。

1 雙排樁的側(cè)向土壓力的計(jì)算

雙排抗滑樁在邊坡中受到巨大滑坡推力，直接采用深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中的有關(guān)理論算法不合適，但我們可以對(duì)其相關(guān)算法進(jìn)行一定的修正就可以作為邊坡的計(jì)算。

深基坑的算法主要有以下3種[1]:

1)基于經(jīng)典土力學(xué)的計(jì)算方法;2)基于Wink ler假定的計(jì)算方法;3)基于土拱理論的計(jì)算方法。

而根據(jù)以上的算法邊坡雙排抗滑樁主要采用修正的Winkler彈性地基梁方法和有限元的理論建立求解，認(rèn)為前排樁受樁間土主動(dòng)土壓力 qa和擠壓作用產(chǎn)生附加土壓力qf，主動(dòng)土壓力是二次拋物線函數(shù)和附加土壓力可由半平面體在邊界上受法向分布力的解析解求得，樁間土對(duì)后排樁的作用按照彈性支承考慮[2，3]。

2 樁布置和排距對(duì)雙排樁內(nèi)力的影響

根據(jù)萬(wàn)智[4]和劉金龍[5]分析雙排樁布置我們可以知道，雙排樁主要有兩種布置方式，即梅花形和前后矩形排列，而不同的布置方式對(duì)后排樁樁間土體的應(yīng)力分布影響較大，矩形布置情況下，后排樁間土體的土拱效應(yīng)不明顯，而梅花形布置方式有利于前排樁與后排樁共同產(chǎn)生土拱效應(yīng)，其作用效果優(yōu)于矩形布置。

根據(jù)申永江[6]分析雙排樁排距我們可以知道:假定雙排樁排距為 D，h表示樁的截面高度，L表示樁排凈距，但樁頂無(wú)連系梁，可以知道隨著樁排距的增大，前排樁的彎矩和剪力不斷減小，說(shuō)明前排樁所承受的滑坡推力越來(lái)越小。樁排距達(dá)到 4h以后，樁排距對(duì)樁內(nèi)力的影響已經(jīng)很小，前排樁所承受的滑坡推力，也已經(jīng)相當(dāng)小。若樁頂有連系梁，根據(jù)周翠英[2]分析雙排樁排距我們可以知道:首先考慮兩種極限情況。當(dāng)前排樁與后排樁之間的間距為零時(shí)，這時(shí)樁間沒(méi)有夾土，前排樁受到的樁間夾土的主動(dòng)土壓力qa=0;當(dāng)前排樁與后排樁的間距大于8倍的樁徑或樁寬B時(shí)，可以認(rèn)為樁間夾土對(duì)前排樁產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力 qa和單排樁受到的主動(dòng)土壓力 σa相同。當(dāng) 0＜b＜8B時(shí)，認(rèn)為前排樁受到的樁間夾土的主動(dòng)土壓力qa與單排樁受到的主動(dòng)土壓力σa之比為樁間距b與樁寬B之比的函數(shù)，即qa=β(b/B)σa;我們同樣認(rèn)為，前排樁受到的樁間夾土的主動(dòng)土壓力 qa與單排樁受到的主動(dòng)土壓力σa之比是樁間距與樁寬之比的二次拋物線函數(shù)，且當(dāng)b/B=8時(shí)，前排樁受到的樁間夾土的主動(dòng)土壓力qa達(dá)到極值，即為拋物線的頂點(diǎn)。因此，函數(shù)β(b/B)為:

其中，b為雙排樁的間距;b0=8B，B為樁徑或樁寬。

3 計(jì)算實(shí)例

某縣人民法院擬對(duì)法院辦公樓南側(cè)邊坡進(jìn)行加固處理工作，擬建工程靠近某河岸坡，長(zhǎng)75m左右，設(shè)計(jì)支擋措施為:1號(hào)段長(zhǎng)16.2m，為5根φ1 200抗滑樁，樁間距3 m;2號(hào)段長(zhǎng)37.4m，為23根φ1 200抗滑樁，樁設(shè)置成 2排，前后之間間距3m，平行岸坡樁距2.5m，樁之間用格柵梁連接;1號(hào)段位于2號(hào)段北側(cè);3號(hào)段長(zhǎng)33.6m，為13根φ1 200抗滑樁，樁間距3m，樁之間為連系梁(1 000×1 200)連接，樁和連系梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C30。

擬建工程重要性為二級(jí)，場(chǎng)地類(lèi)別為中等復(fù)雜場(chǎng)地，綜合確定本次工程地質(zhì)勘察等級(jí)為二級(jí)，具體見(jiàn)圖 1，圖 2。

據(jù)地面調(diào)查及鉆探揭露，擬建場(chǎng)區(qū)內(nèi)分布有第四系全新統(tǒng)雜填土、殘坡積層粘土下伏基巖為寒武系上統(tǒng)耿家店組(∈3g-Ml)灰?guī)r。按其巖性及垂向空間分布分述如下:

基巖頂面埋深12.00m(ZY1)～22.41m(ZY2)，一般都在14m～ 18m左右，基巖頂面總體傾斜某河，傾角大部分 5°～10°，最大傾角達(dá) 25°。按規(guī)范場(chǎng)地基巖僅為中等風(fēng)化帶。

中等風(fēng)化帶:巖芯較完整，多呈短柱狀、柱狀。本次鉆孔揭露最大厚度11.90m(ZY1)?；?guī)r地基巖體水平抗力系數(shù)370MN/m3，粘性土土體水平抗力系數(shù)的比例系數(shù) 15MN/m4，經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)與文獻(xiàn)[2]較好吻合。

4 結(jié)語(yǔ)

1)雙排樁較懸臂樁受力合理，節(jié)省造價(jià)。2)雙排樁建議按照梅花形布置，可充分發(fā)揮土拱效應(yīng)，受力更合理。雙排樁的排距根據(jù)樁頂有無(wú)連系梁而有所不同，建議排距控制在 8h范圍內(nèi)，同時(shí)應(yīng)設(shè)置連系梁以便于發(fā)揮雙排樁受力的優(yōu)越性。3)雙排樁還可以設(shè)置錨索，但受力更為復(fù)雜，現(xiàn)階段僅能通過(guò)有限元分析，不便于工程人員的使用，應(yīng)進(jìn)一步研究其機(jī)理。

[1] 聶慶科.深基坑雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[2] 周翠英.門(mén)架式雙排抗滑樁設(shè)計(jì)計(jì)算新模式[J].巖土力學(xué)，2005，26(3):441-449.

[3] 孫 勇，張廣棟.雙排抗滑樁受力機(jī)理及計(jì)算方法探討[J].山西建筑，2008，34(4):120-121.

[4] 萬(wàn) 智.雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的分析與計(jì)算[J].湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2001，28(3):116-120.

[5] 劉金龍.不同布置方式對(duì)雙排抗滑樁土拱效應(yīng)的影響[J].中國(guó)科學(xué)院研究生學(xué)報(bào)，2010，27(3):364-369.

[6] 申永江.樁排距對(duì)雙排抗滑樁內(nèi)力的影響[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2008，30(7):1033-1037.