2024年4月4日发(作者：频叶彤)
２０１０年７月
水运工程
Ｐｏｒｔ＆Ｗａｔｅｒｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｊｕ１．２０１０
Ｎｏ．７ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．４４３
第７期
・
总第４４３期
施工・
深基坑双排桩支护技术在某船闸工程中的应用
王 昆
（安徽省蚌埠港航管理局，安徽蚌埠２３３０００）
摘要：针对双排支护桩的受力点，进行支护体系结构内力分析、计算。施工中，加强对分洪道桥和支护体系位移持续观
测监控，保证分洪道桥的安全和船闸施工的需要。
关键词：船闸；深基坑；双排支护桩结构
中图分类号：Ｕ ６４１．５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２—４９７２（２０１０）０７—０１２１—０４
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ｄｏｕｂｌｅ－ｒｏｗ ｐｉｌｅｓ ｏｆ
ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｉｎ ａ ｓｌｕｉｃｅ ｐｒｏｊｅｃｔ
ＷＡＮＧ Ｋａｎ
（Ｐｏｒｔ ａｎｄ Ｗａｔｅｗｒａｙ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｂｅｎｇｂｕ ｏｆ Ａｎｈｕｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｂｅｎｇｂｕ ２３３０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ｄｏｕｂｌｅ—ｒｏｗ ｐｉｌｅｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ
ｃｏｎｄｕｃｔｓ ａｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｅｎｄｏｇｅｎｉｃ ｆｏｒｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏ￣ｓｙｓｔｅｍ．Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｆｌｏｏｄｗａｙ ｂｒｉｄｇｅ ａｎｄ
ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏ￣ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｌｆｏｏｄｗａｙ ｂｒｉｄｇｅ ａｎｄ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｓｌｕｉｃｅ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ａｒｅ ｅｎｓｕｒｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｌｕｉｃｅ；ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ；ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｓｔｕｒｃｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ｄｏｕｂｌｅ－ｒｏｗ ｐｉｌｅｓ
１概述
右岸桥台安全，即保证分洪道桥安全是工程关键。
蚌埠闸枢纽位于淮河干流中游，在蚌埠市西 两船闸、桥位、基坑与支护桩位置如图１所示。
郊许庄处，距蚌埠市约６ ｋｍ，是一座以蓄水灌溉
为主，兼有航运、供水和发电的综合利用工程。
２地质条件
目前整个枢纽工程由节制闸、老船闸、水电站及 新船闸位于淮河南岸的滩地上分洪道和老船
分洪道组成。蚌埠复线船闸（新船闸）建在老船 闸之间，基坑支护区的地面高程在１６．０～２７．０ ｍ之
闸与分洪道之间，两船闸轴线问距为６６．８ ｍ，闸
间。土层自上而下为：
室长度２３０ ｍ，净宽２３ ｍ。船闸级别为Ⅲ级，船
①层：人工填土（Ｑ４１），主要分布于老船闸两
舶吨级为１ ０００吨级。
头的进出口左右岸，以及淮河与其分洪道之间的
新船闸基坑开挖较深，最深达２０ ｍ，与老船 堤防，主要由中粉质壤土或轻粉质壤土组成，一
闸及分洪道距离均较近，分洪道桥结构为连续拱 般为可塑状，结构较松散，上部夹有碎、块石等
结构，桥台主要承受水平推力，对水平变形极为 杂物。层厚５．５３ ｍ，高程１８．９７ ｍ。
敏感，桥台较小的位移变化可能引起整个拱的受
②层：轻粉质壤土ｆＱ２），局部为砂壤土，夹
力变化致使损坏及垮塌。新船闸右侧距分洪道桥 有薄层中粉质壤土，灰黄色，以软一可塑状为主，
左岸桥台仅２４ ｍ，开挖线顶口紧邻老桥台，保证
属中等压缩性土。层厚６．５０ ｍ，层底高程１８．９７ ｍ。
收稿日期：２０１０－０２—２５
作者简介：王昆（１９６７一），男，高级工程师，主要从事港口与航道工程技术工作。
・
１２２・ 水运工程
图１两船闸、桥位、基坑与支护桩位置（单位：ｍ）
③层：重粉质壤土（９ ），局部夹有薄层中粉
质壤土，灰黄或褐黄色，局部见铁锰质浸染，可～
硬塑状为主，属中等压缩性土。层厚７．７ ｍ，层底
高程１１．２７ ｍ。
３支护结构设计方案
３．１支护方案
通过对工程地质资料和周围环境的具体分析，
结合该船闸工程深基坑开挖的有关技术要求，确定
采用双排门架式钻孑Ｌ灌注桩为主，挖土卸载、坑内
井点降水为辅的基坑围护系统。为了减小支护桩高
度，右侧分洪道桥北端地面先开挖到２５．５ ｍ高程，再
⑤层：细砂（ｐ ，局部夹薄层轻粉质壤土，下
部夹较多轻粉质壤土，局部表现为互层状。该层
主要分布于老船闸右岸及左岸下游处，以中密为
主，饱和。属中等压缩性土。层厚４．６０ ｍ，层底
高程６．６７ ｍ。
放坡下挖到１６．０ ｍ高程，进行双排支护桩的施工，
支护桩具备挡土条件时，再进行下一步的基坑开挖。
基坑面设计高程６．４ ｉｎ，支护桩桩顶高程１６．０ ｍ，支
护高度９．６／１１，桩底高程前排桩为～８．０ ｍ，后排桩
为一７．０ ｉｎ。该支护结构由前后两排钻孔灌注桩及压顶
梁组成刚架，利用桩的插人深度及基坑下较好的土
体形成抗侧移体系，使受力变形合理【ｑ。由于该支护
结构无内支撑，对坑内的施工无任何影响。在施工
中，应该做到：严把支护灌注桩的施工质量，严
格按设计的边坡坡度进行开挖，开挖后做好边坡
⑥层：粉质黏土（９ ，上部多为灰白色，下部
多为灰黄或褐黄色，硬塑～坚硬状。属中等压缩性
土。该层层厚变化较大，层厚７．ｏｏ ｍ，层底高
程一５．２３ ｍ。
⑦层：轻粉质壤土夹细砂（ｐ ），下部局部细
砂较多，表现为互层状，灰黄或褐黄色，轻粉质
壤土多为可塑状，细砂为中密状，属中等压缩性
土。该层部分钻孔未揭穿，揭露层厚８．１０ ｍ，层
底高程一ｌ３．３３ ｍ。
保护措施，对分洪道桥位移持续观测监控。
３．２有关技术参数
１）钻孔灌注桩：桩径４，１ ２００ ｍｍ，前后排桩
⑧层：混合花岗岩㈣，全～强风化，分布于
高程一１０．７Ｏ～１４．Ｏ０ １３３．。该层未揭穿。
各土层物理力学性质指标见表１所示。
表１各土层物理力学性质
间距２．４ ｉｎ，共３９根，其中前排２０根，后排１９
根，每排桩间距２．０ ｍ。前排桩长２４ １１１，后排桩
长２３ ｍ，桩端入⑦层。混凝土采用Ｃ２５，单根桩
配筋为主筋２４６２２，螺旋筋６８＠１５ｏ，加强筋
￣ｂ２２＠２２００。
２）钢筋混凝土冠梁：宽３．６ ｍ，高０．５ ＩＴＩ，混
凝土强度Ｃ２５。
４支护体系计算
双排桩与单排悬臂桩相比，具有较大的抗侧
第７期 王 昆：深基坑双排桩支护技术在某船闸工程中的应用 ・ｌ２３・
移刚度，与带锚杆的多支点悬臂桩相比，施工简
单、工期短。在一般的黏土地区，基坑深为１０ ｍ
左右且对基坑侧向变形要求较严的情况下，门架
４）等效三角形荷载的计算，如图３所示。
式围护具有很大的优势。
根据文献［２］提供的假设模型和简化计算方法，
对本工程支护体系进行内力计算。
１）加权内摩擦角 （按支护高度９．６ ｍ计算），
内聚力Ｃ及密度Ｐ。
，４＝２１．７。
Ｃ＝２０．２１ ｋＰａ
ｐ＝１．９７５ ｔ・ｍ
２）主动土压力的计算按朗肯公式土水合算，
坑底９．６ ｍ处主动土压力强度标准值：
ｅ ＝ｐｇ／ｔｔａｎ２（４５。一孚）一２ｃｔａｎ（４５。一 ）＝５９．８２ ｋＰａ（１）
式中：ｅ 为坑底处已线性化的主动土压力。
３）滑动土体的质量比例系数ｏ／的计算，如图
２所示。
／ 破裂面
／４５￣
．
￣／２
图２比例系数Ｏ／的计算简图
Ｌｏ＝Ｈｔａｎ（４５。一 ）＝６．５ ｍ （２）
Ｌ＝２．４ ｍ
＝
争＝志＝ 一（ ）２＝０．６０ （３）
式中：Ｈ为基坑深；Ｌ为桩的排距（２．４ ｍ）；Ｌ。为
破裂滑动面顶部到支护桩外缘的距离；１３ｌ为后排
桩靠基坑侧滑动土体占整个滑动土体的质量比例；
Ｊｓ ，５ ，Ｊｓ分别为后排桩至基坑侧滑动土体面积、
后排桩至破裂面滑动土体面积和整个滑动土体的
面积（．ｓ＝５ ＋５２）。
图３主动土压力分布与计算模式
有了土压力，就可以计算门架的内力。首先
要解决的是门架的下部固定点。从理论上说，知
道了荷载的分布和门架的截面性能，可以通过运
算，求出门架下部转角为零的点，就是门架的下
部固定点Ｚ－。
ｚ＝日＋（ ～ ，本工程土质较好，因此取 ＝
１．２５ ｍｘ９．６ ｍ＝１２ ｍ。
桩嵌固点处（即ｚ点）对应的底部土压力强度
为：ｑ＝ｅ ＝４７．８６ ｋＰａ。桩间距为２．０ ｍ，因此对
应的线荷载为：ｑ＝９５．７２ ｋＰａ。
５）等价门架的荷载计算。
再根据前面求出的比例系数Ｏｔ，按照Ｏ．６０，Ｏ．４Ｏ
的比例分配给前、后排桩，得到如图４所示的计
算简图。
Ｍｉｒ＝３３９．１８ｋＮ‘ｍ Ｍ￣＝１４９．３５ ｋＮ・
ｇ前＝）／・ｑｊ Ｋｒａ ｇ ＝ｊ５－ Ｋｌ＇ａ
图４基本体系和多余内力
ｑ前＝０．６ｑ＝５７．４３ ｋＰａ （４）
ｇ后＝０．４ｑ＝３８．２９ ｋＰａ （５）
Ｑ前 ３ｚ（ｇ前一ｇ后）＝１７
・
２３ ｋＮ （６）
Ｑ后 一 ３ｚ（镝一ｇ后）＝一１７
・
２３ ｋＮ（７）
・
ｌ２４・ 水运工程
前＝
簪～３ｚ ｕ２（ｑ删 ３３９．１８ ｋＮ・ｍ（８）
ｚ２
方法，开挖到建基面后，在建筑物外围开挖明沟
排水。
Ｍ后一＿ｑ
￣
２４
…
ｚ
—芝１７
（ｑ前一ｑ后）＝１４９．３５ ｋＮ・ｍ
斗ｕ
Ｚ
（９）
７施工监测
将求得的Ｍ，Ｑ和ｇ一起作用在基本结构悬
臂梁上就可以得到前、后桩的内力，基本结构和
多余内力。
６）前、后排桩嵌固点的弯矩值计算：
ｌ 前＝ 二＿一 ＋Ｑ前ｚ＝ｌ ２４５．９０ ｋＮ・ｍ （１０）
后＝ 一 ＋ ：９７６・３７ ｋＮ‘ｍ（１ １）
５支护体系施工
灌注桩采用２台ＧＱＺ１２５０型反循环钻孔灌注
设备同时进行。严格控制钻孔垂直度，钢筋笼需
要控制方向和高程。由于此围护体系为双排门形
刚架，压顶梁施工中着重保证桩与梁连接处达到
刚结构要求，严格控制桩筋的锚固长度和桩筋与
梁筋的焊接，以确保内力的传递。
６基坑开挖及相应措施
新船闸基坑开挖设计采用高压摆喷墙进行基
础截渗处理，开挖基坑土方至１６ ｒｆｌ高程左右，建
立截渗墙施工平台，设计截渗墙墙顶高程１Ｏ．５ ｍ，
截渗墙深人相对不透水层约１ ｍ，平均墙深约１０ ｍＤ］。
基坑开挖主要为闸首及闸室间基坑开挖，采取分
段分层开挖，用１ ｍ 反向铲开挖，１２ ｔ自卸车运
输，先开挖截渗墙平台以上的土方，便于前期截
渗墙施工，再开挖截渗墙平台以下的基坑土方，
以便结构主体工程能尽早开工。需支护处的下部
土方开挖，必须等基坑支护桩施工结束且具有一
定的强度后进行。
基坑开挖已考虑截渗墙截取地下潜水及承压
水，基坑开挖是安全的，施工中需考虑降低开挖
土方中的含水量，采用分层提前挖２ ｍ深垄沟的
鉴于本工程基坑面积大、挖土较深，且该围护
体系采用双排门架体系，无内支撑，因此作了压顶
梁水平位移观测。根据基坑周围环境及实际要求，
在双排支护桩压顶梁两端和中部分别布设位移观测
点各１个。基坑施工完毕后的监测结果显示，双排
桩支护结构桩顶水平位移累计为１２５ ｍｍ。桩间土
局部出现轻微脱落，没有影响整体稳定。采用双
排桩支护结构取得了较好的效果。
８结论
双排桩作为一种新型支护结构，它的前桩与
后桩之间用刚性节点和刚性横梁联成一个整体单
元，形成三次超静定结构，利用超静定刚架结构
随支撑条件及荷载条件的变化而自动调整结构内
力的特性，可以有效地限制支护结构的侧向变形，
不需设置锚杆或支撑；可以随下端支承情况的变
化自动调整其上下端的弯矩，同时可以自动调整
结构各部分内力，以适应复杂多变的载荷作用位
置；双排支护桩的顶部为刚性节点，桩梁之间不
能相互转动，可以抵抗弯矩。深基坑双排桩支护
技术成功解决船闸深基坑边坡支护问题，确保分
洪道桥的安全和船闸施工的需要，具有适应性强、
安全度高、施工方便等优点。
参考文献：
［１］ＪＧＪ１２０－－１９９９建筑基坑支护技术规程［Ｓ】．
［２】彭振斌，张可能．深基坑开挖与支护工程设计计算与施
工［Ｍ】．武汉：中国地质大学出版社，１９９７．
【３】王昆．高压摆喷截渗技术在某船闸工程中的应用 施
工技术，２００９（Ｉ）：８３～８５．
（本文编辑武亚庆）
2024年4月4日发(作者：频叶彤)
２０１０年７月
水运工程
Ｐｏｒｔ＆Ｗａｔｅｒｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｊｕ１．２０１０
Ｎｏ．７ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．４４３
第７期
・
总第４４３期
施工・
深基坑双排桩支护技术在某船闸工程中的应用
王 昆
（安徽省蚌埠港航管理局，安徽蚌埠２３３０００）
摘要：针对双排支护桩的受力点，进行支护体系结构内力分析、计算。施工中，加强对分洪道桥和支护体系位移持续观
测监控，保证分洪道桥的安全和船闸施工的需要。
关键词：船闸；深基坑；双排支护桩结构
中图分类号：Ｕ ６４１．５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２—４９７２（２０１０）０７—０１２１—０４
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ｄｏｕｂｌｅ－ｒｏｗ ｐｉｌｅｓ ｏｆ
ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｉｎ ａ ｓｌｕｉｃｅ ｐｒｏｊｅｃｔ
ＷＡＮＧ Ｋａｎ
（Ｐｏｒｔ ａｎｄ Ｗａｔｅｗｒａｙ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｂｅｎｇｂｕ ｏｆ Ａｎｈｕｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｂｅｎｇｂｕ ２３３０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ｄｏｕｂｌｅ—ｒｏｗ ｐｉｌｅｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ
ｃｏｎｄｕｃｔｓ ａｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｅｎｄｏｇｅｎｉｃ ｆｏｒｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏ￣ｓｙｓｔｅｍ．Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｆｌｏｏｄｗａｙ ｂｒｉｄｇｅ ａｎｄ
ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏ￣ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｌｆｏｏｄｗａｙ ｂｒｉｄｇｅ ａｎｄ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｓｌｕｉｃｅ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ａｒｅ ｅｎｓｕｒｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｌｕｉｃｅ；ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ；ｒｅｔａｉｎｉｎｇ ｓｔｕｒｃｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ｄｏｕｂｌｅ－ｒｏｗ ｐｉｌｅｓ
１概述
右岸桥台安全，即保证分洪道桥安全是工程关键。
蚌埠闸枢纽位于淮河干流中游，在蚌埠市西 两船闸、桥位、基坑与支护桩位置如图１所示。
郊许庄处，距蚌埠市约６ ｋｍ，是一座以蓄水灌溉
为主，兼有航运、供水和发电的综合利用工程。
２地质条件
目前整个枢纽工程由节制闸、老船闸、水电站及 新船闸位于淮河南岸的滩地上分洪道和老船
分洪道组成。蚌埠复线船闸（新船闸）建在老船 闸之间，基坑支护区的地面高程在１６．０～２７．０ ｍ之
闸与分洪道之间，两船闸轴线问距为６６．８ ｍ，闸
间。土层自上而下为：
室长度２３０ ｍ，净宽２３ ｍ。船闸级别为Ⅲ级，船
①层：人工填土（Ｑ４１），主要分布于老船闸两
舶吨级为１ ０００吨级。
头的进出口左右岸，以及淮河与其分洪道之间的
新船闸基坑开挖较深，最深达２０ ｍ，与老船 堤防，主要由中粉质壤土或轻粉质壤土组成，一
闸及分洪道距离均较近，分洪道桥结构为连续拱 般为可塑状，结构较松散，上部夹有碎、块石等
结构，桥台主要承受水平推力，对水平变形极为 杂物。层厚５．５３ ｍ，高程１８．９７ ｍ。
敏感，桥台较小的位移变化可能引起整个拱的受
②层：轻粉质壤土ｆＱ２），局部为砂壤土，夹
力变化致使损坏及垮塌。新船闸右侧距分洪道桥 有薄层中粉质壤土，灰黄色，以软一可塑状为主，
左岸桥台仅２４ ｍ，开挖线顶口紧邻老桥台，保证
属中等压缩性土。层厚６．５０ ｍ，层底高程１８．９７ ｍ。
收稿日期：２０１０－０２—２５
作者简介：王昆（１９６７一），男，高级工程师，主要从事港口与航道工程技术工作。
・
１２２・ 水运工程
图１两船闸、桥位、基坑与支护桩位置（单位：ｍ）
③层：重粉质壤土（９ ），局部夹有薄层中粉
质壤土，灰黄或褐黄色，局部见铁锰质浸染，可～
硬塑状为主，属中等压缩性土。层厚７．７ ｍ，层底
高程１１．２７ ｍ。
３支护结构设计方案
３．１支护方案
通过对工程地质资料和周围环境的具体分析，
结合该船闸工程深基坑开挖的有关技术要求，确定
采用双排门架式钻孑Ｌ灌注桩为主，挖土卸载、坑内
井点降水为辅的基坑围护系统。为了减小支护桩高
度，右侧分洪道桥北端地面先开挖到２５．５ ｍ高程，再
⑤层：细砂（ｐ ，局部夹薄层轻粉质壤土，下
部夹较多轻粉质壤土，局部表现为互层状。该层
主要分布于老船闸右岸及左岸下游处，以中密为
主，饱和。属中等压缩性土。层厚４．６０ ｍ，层底
高程６．６７ ｍ。
放坡下挖到１６．０ ｍ高程，进行双排支护桩的施工，
支护桩具备挡土条件时，再进行下一步的基坑开挖。
基坑面设计高程６．４ ｉｎ，支护桩桩顶高程１６．０ ｍ，支
护高度９．６／１１，桩底高程前排桩为～８．０ ｍ，后排桩
为一７．０ ｉｎ。该支护结构由前后两排钻孔灌注桩及压顶
梁组成刚架，利用桩的插人深度及基坑下较好的土
体形成抗侧移体系，使受力变形合理【ｑ。由于该支护
结构无内支撑，对坑内的施工无任何影响。在施工
中，应该做到：严把支护灌注桩的施工质量，严
格按设计的边坡坡度进行开挖，开挖后做好边坡
⑥层：粉质黏土（９ ，上部多为灰白色，下部
多为灰黄或褐黄色，硬塑～坚硬状。属中等压缩性
土。该层层厚变化较大，层厚７．ｏｏ ｍ，层底高
程一５．２３ ｍ。
⑦层：轻粉质壤土夹细砂（ｐ ），下部局部细
砂较多，表现为互层状，灰黄或褐黄色，轻粉质
壤土多为可塑状，细砂为中密状，属中等压缩性
土。该层部分钻孔未揭穿，揭露层厚８．１０ ｍ，层
底高程一ｌ３．３３ ｍ。
保护措施，对分洪道桥位移持续观测监控。
３．２有关技术参数
１）钻孔灌注桩：桩径４，１ ２００ ｍｍ，前后排桩
⑧层：混合花岗岩㈣，全～强风化，分布于
高程一１０．７Ｏ～１４．Ｏ０ １３３．。该层未揭穿。
各土层物理力学性质指标见表１所示。
表１各土层物理力学性质
间距２．４ ｉｎ，共３９根，其中前排２０根，后排１９
根，每排桩间距２．０ ｍ。前排桩长２４ １１１，后排桩
长２３ ｍ，桩端入⑦层。混凝土采用Ｃ２５，单根桩
配筋为主筋２４６２２，螺旋筋６８＠１５ｏ，加强筋
￣ｂ２２＠２２００。
２）钢筋混凝土冠梁：宽３．６ ｍ，高０．５ ＩＴＩ，混
凝土强度Ｃ２５。
４支护体系计算
双排桩与单排悬臂桩相比，具有较大的抗侧
第７期 王 昆：深基坑双排桩支护技术在某船闸工程中的应用 ・ｌ２３・
移刚度，与带锚杆的多支点悬臂桩相比，施工简
单、工期短。在一般的黏土地区，基坑深为１０ ｍ
左右且对基坑侧向变形要求较严的情况下，门架
４）等效三角形荷载的计算，如图３所示。
式围护具有很大的优势。
根据文献［２］提供的假设模型和简化计算方法，
对本工程支护体系进行内力计算。
１）加权内摩擦角 （按支护高度９．６ ｍ计算），
内聚力Ｃ及密度Ｐ。
，４＝２１．７。
Ｃ＝２０．２１ ｋＰａ
ｐ＝１．９７５ ｔ・ｍ
２）主动土压力的计算按朗肯公式土水合算，
坑底９．６ ｍ处主动土压力强度标准值：
ｅ ＝ｐｇ／ｔｔａｎ２（４５。一孚）一２ｃｔａｎ（４５。一 ）＝５９．８２ ｋＰａ（１）
式中：ｅ 为坑底处已线性化的主动土压力。
３）滑动土体的质量比例系数ｏ／的计算，如图
２所示。
／ 破裂面
／４５￣
．
￣／２
图２比例系数Ｏ／的计算简图
Ｌｏ＝Ｈｔａｎ（４５。一 ）＝６．５ ｍ （２）
Ｌ＝２．４ ｍ
＝
争＝志＝ 一（ ）２＝０．６０ （３）
式中：Ｈ为基坑深；Ｌ为桩的排距（２．４ ｍ）；Ｌ。为
破裂滑动面顶部到支护桩外缘的距离；１３ｌ为后排
桩靠基坑侧滑动土体占整个滑动土体的质量比例；
Ｊｓ ，５ ，Ｊｓ分别为后排桩至基坑侧滑动土体面积、
后排桩至破裂面滑动土体面积和整个滑动土体的
面积（．ｓ＝５ ＋５２）。
图３主动土压力分布与计算模式
有了土压力，就可以计算门架的内力。首先
要解决的是门架的下部固定点。从理论上说，知
道了荷载的分布和门架的截面性能，可以通过运
算，求出门架下部转角为零的点，就是门架的下
部固定点Ｚ－。
ｚ＝日＋（ ～ ，本工程土质较好，因此取 ＝
１．２５ ｍｘ９．６ ｍ＝１２ ｍ。
桩嵌固点处（即ｚ点）对应的底部土压力强度
为：ｑ＝ｅ ＝４７．８６ ｋＰａ。桩间距为２．０ ｍ，因此对
应的线荷载为：ｑ＝９５．７２ ｋＰａ。
５）等价门架的荷载计算。
再根据前面求出的比例系数Ｏｔ，按照Ｏ．６０，Ｏ．４Ｏ
的比例分配给前、后排桩，得到如图４所示的计
算简图。
Ｍｉｒ＝３３９．１８ｋＮ‘ｍ Ｍ￣＝１４９．３５ ｋＮ・
ｇ前＝）／・ｑｊ Ｋｒａ ｇ ＝ｊ５－ Ｋｌ＇ａ
图４基本体系和多余内力
ｑ前＝０．６ｑ＝５７．４３ ｋＰａ （４）
ｇ后＝０．４ｑ＝３８．２９ ｋＰａ （５）
Ｑ前 ３ｚ（ｇ前一ｇ后）＝１７
・
２３ ｋＮ （６）
Ｑ后 一 ３ｚ（镝一ｇ后）＝一１７
・
２３ ｋＮ（７）
・
ｌ２４・ 水运工程
前＝
簪～３ｚ ｕ２（ｑ删 ３３９．１８ ｋＮ・ｍ（８）
ｚ２
方法，开挖到建基面后，在建筑物外围开挖明沟
排水。
Ｍ后一＿ｑ
￣
２４
…
ｚ
—芝１７
（ｑ前一ｑ后）＝１４９．３５ ｋＮ・ｍ
斗ｕ
Ｚ
（９）
７施工监测
将求得的Ｍ，Ｑ和ｇ一起作用在基本结构悬
臂梁上就可以得到前、后桩的内力，基本结构和
多余内力。
６）前、后排桩嵌固点的弯矩值计算：
ｌ 前＝ 二＿一 ＋Ｑ前ｚ＝ｌ ２４５．９０ ｋＮ・ｍ （１０）
后＝ 一 ＋ ：９７６・３７ ｋＮ‘ｍ（１ １）
５支护体系施工
灌注桩采用２台ＧＱＺ１２５０型反循环钻孔灌注
设备同时进行。严格控制钻孔垂直度，钢筋笼需
要控制方向和高程。由于此围护体系为双排门形
刚架，压顶梁施工中着重保证桩与梁连接处达到
刚结构要求，严格控制桩筋的锚固长度和桩筋与
梁筋的焊接，以确保内力的传递。
６基坑开挖及相应措施
新船闸基坑开挖设计采用高压摆喷墙进行基
础截渗处理，开挖基坑土方至１６ ｒｆｌ高程左右，建
立截渗墙施工平台，设计截渗墙墙顶高程１Ｏ．５ ｍ，
截渗墙深人相对不透水层约１ ｍ，平均墙深约１０ ｍＤ］。
基坑开挖主要为闸首及闸室间基坑开挖，采取分
段分层开挖，用１ ｍ 反向铲开挖，１２ ｔ自卸车运
输，先开挖截渗墙平台以上的土方，便于前期截
渗墙施工，再开挖截渗墙平台以下的基坑土方，
以便结构主体工程能尽早开工。需支护处的下部
土方开挖，必须等基坑支护桩施工结束且具有一
定的强度后进行。
基坑开挖已考虑截渗墙截取地下潜水及承压
水，基坑开挖是安全的，施工中需考虑降低开挖
土方中的含水量，采用分层提前挖２ ｍ深垄沟的
鉴于本工程基坑面积大、挖土较深，且该围护
体系采用双排门架体系，无内支撑，因此作了压顶
梁水平位移观测。根据基坑周围环境及实际要求，
在双排支护桩压顶梁两端和中部分别布设位移观测
点各１个。基坑施工完毕后的监测结果显示，双排
桩支护结构桩顶水平位移累计为１２５ ｍｍ。桩间土
局部出现轻微脱落，没有影响整体稳定。采用双
排桩支护结构取得了较好的效果。
８结论
双排桩作为一种新型支护结构，它的前桩与
后桩之间用刚性节点和刚性横梁联成一个整体单
元，形成三次超静定结构，利用超静定刚架结构
随支撑条件及荷载条件的变化而自动调整结构内
力的特性，可以有效地限制支护结构的侧向变形，
不需设置锚杆或支撑；可以随下端支承情况的变
化自动调整其上下端的弯矩，同时可以自动调整
结构各部分内力，以适应复杂多变的载荷作用位
置；双排支护桩的顶部为刚性节点，桩梁之间不
能相互转动，可以抵抗弯矩。深基坑双排桩支护
技术成功解决船闸深基坑边坡支护问题，确保分
洪道桥的安全和船闸施工的需要，具有适应性强、
安全度高、施工方便等优点。
参考文献：
［１］ＪＧＪ１２０－－１９９９建筑基坑支护技术规程［Ｓ】．
［２】彭振斌，张可能．深基坑开挖与支护工程设计计算与施
工［Ｍ】．武汉：中国地质大学出版社，１９９７．
【３】王昆．高压摆喷截渗技术在某船闸工程中的应用 施
工技术，２００９（Ｉ）：８３～８５．
（本文编辑武亚庆）