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摘要：由于各种地质条件不同，为了施工简单易操作，排桩支护结构在我国应用较广。本文根据作者相应工作经验，首先分析了排桩支护结构分类及其优缺点和适用条件，提出了适宜不同结构的防护原则。因软土的特殊性对工程设计和施工要求都更严格，所以复杂环境下的软土基坑支护设计及施工已然成为岩土工程一个新的研究项目。
关键词：排桩支护结构；基坑施工；应对措施
中图分类号：TV551文献标识码： A
1 排桩支护结构分类及其优缺点和适用条件
由于各种地質条件不同，在我国应用较多的是排桩支护结构，坑深度在7~15m的基坑施工中经常会用到，先做排桩挡墙，再在上部浇筑混凝土圈梁，他具有变形较小、抗弯能力好、刚度大，施工时没有震动、噪声小，不挤土、改变环境少的特点。当工程桩也是灌注桩时，可同步实施工程，从而便于组织施工、缩短工期。当开挖深度到达地下水位并且存在强透水隐患，应该使用一定方法进行隔水。当开挖深度大或者对边坡的变形严格要求是，应与之配合支撑系统或者锚位系统使用。
1.1 悬臂式排桩支护结构
悬臂式支护结构大多是依据基坑附近的土质特点和环境的具体情况采用，其关键技术之一就在于要严格设置支护的深度。据以往施工经验，悬臂式支护结构一般应用在开挖深度小于l0m的粘土层施工，深度小于5m的砂土层施工和深度在4-5m的淤泥质土层施工中。示意图右如。
这种结构简易且便于施工，大型机械运行便捷，但是存在着开挖深度等同时，位移和内力较大，对支护结构的插入深度和截面面积需求太高。所以此类结构适用于开挖深度浅、对四周的土坡位移要求不高的较好土质场地。
1.2 内撑式排桩支护结构
内撑式排桩支护结构包括支护结构与内撑体系。支护结构常用钢 筋 砼土桩排桩墙、钢 筋 砼 咬 合 桩 的 型式。内 撑体 系常 用 水平或 斜向 支撑。依据 开挖的不同深度又可用单层（下图a）、二层（下图b）或多层水平支撑（下图d）。当基坑面积很大而挖深不太大时，应用单层的斜支撑（下图c）。
内撑常用钢管、型钢支撑，或者是钢筋砼支撑。钢筋砼支撑体系有刚度强、变形小的优点，而钢管支撑体系的钢管可回收利用，且方便添加预压力。内撑式支护结构可适用于不同的基坑深度和不同类型的土层。
内撑支护结构的施工质量相对来说有着不错的稳定性，并且便于控制；混凝土内撑可表现出其受压强度高的材料特性，经济又实用；这类结构尤其适用于软土地基。但其内撑强度的形成及拆除都需一定的工期；其次，基坑内布置内撑增加了各部分施工难度，且不利影响随挖深加大更明显，降低了劳动效率；基坑平面面积较大时，内撑长度和截面尺寸都有加大，经济性差。因此此类结构适用于①平面面积不大的深基坑支护工程和侧壁的安全等级为一、二、三级的土层，尤其适合软土地基； ②平面尺寸大的深基坑支护结合空间结构支撑来改善受力情况。
1.3 拉锚式排桩支护结构
拉锚式排桩支护结构包括支护结构与锚固体系。支护结构与内撑式支护结构相同，常用的与钢筋砼排桩墙和地下连续墙。锚固体系分地面拉锚式和锚杆式两种。随着基坑的深度加大，锚杆式也分很多种，例如：地面拉锚式支护结构（右图a），双层锚杆式支护结构（右图b）等。前者要有足够大的场地安置锚桩。后者要地基能提供足够的锚固力，较适于地基为砂土或粘土的土质。因软粘土地基无法给锚杆提供足够的锚固力，所以使用较少。
桩锚支护结构的外形相对来讲很小，但整体刚度却很高，不易变形，适应变形条件要求；深基坑的平面大小和拉锚力的大小没有关系，这个优势在平面尺寸较大的此类工程中表现突出；这种结构施工较简单，在基坑中没有支挡使其净空间增大，为提高效率、缩短工期提供了前提条件；最重要是桩锚支护结构造价相对低廉，可以降低一定的工程花费。但该结构要求作业空间较大，锚杆的设置场地环境较宽敞和地下空间良好；锚固体的设置方位要在稳固
的岩层或土层；在土压力大或地质条件不好的情况下，支护结构很容易受弯破坏甚至倾覆破坏。此类结构适用于各类深基坑工程，例如周边环境较宽敞，基坑平面尺寸较大，土层为粘性土、密实砂土、粉土的地方。
2 针对软土土质的特殊性，总结出的一系列应对措施
2.1 软土基坑排桩支护受不同应力时需采取的相应措施
对软土土质而言，根据软土基坑排桩支护结构的原位检测结果和其实际受力的变形特征应采取以下措施：(1)因围护桩受力会变形，所以首先应控制排桩的位移。（2）围护桩自身中的钢筋受力与支护形式有关，属于受弯构件，因此围护桩应搭配使用双面非对称性的钢筋，才更适于展示其强度。（3）对悬臂式排桩，其受力后顶部产生的最大的位移，这主要取决于土层性质。（4）钢筋砼层内存在一定的支撑松弛系数，该系数随层数增加而减少，因此应尽可能减少支撑的层数。（5）对于软土地基，目前的科学技术对排桩支护的第一层支撑的计算比较确切，二层以上的须采用支撑设置滞后的方法计算，但因软土的土质性质特殊位移计算很难计算准确，所以在支护设计时必须采取相应的措施。
2.2 矩形基坑悬臂排桩支护在不同负荷下的应对措施
对矩形基坑悬臂排桩支护结构来说，桩顶的最大位移随着坡顶部的超载程度和桩之间距离的增大而增大；随着嵌固深度系数的增加，桩顶最大位移也增加，不过趋势变缓慢；其基坑长超过一定长度后最大位移会保持不变。因此对此类排桩支护构件应该尽可能寻找负荷与支撑间的平衡点，使排桩支护结构发挥最大的效能。
2.3 圈梁在排桩支护结构中的重要作用
此外任何排桩支护结构都离不开桩顶的圈梁，桩顶圈梁使桩与桩之间工作更协调，但其仅作为安全储备是种浪费，因此在工程设计和施工阶段，排桩支护的第一层支撑可以使用圈梁结构，并按照其在不同位置受不同的力来合理布置配筋，让圈梁作用得到充分发挥。
3 结语
根据不同的土质特点应该选用不同的排桩支护结构，结构设计及施工需要扎实的理论功底和丰富的实践经验，充分了解各类支护结构的优缺点，做到因地适宜。此外还要多参考实际案例做出合理的设计，才能避免在施工中浪费物力财力。
参考文献：
[1] 聂庆科, 梁金国, 韩立君等. 深基坑双排桩支护结构设计理论与应用.中国建筑工业出版社, 2008-2-3
[2] 史海英. 双排桩支护结构性状研究: [浙江大学博士学位论文], 2010.10: 2-3
[3]刘唱晓. 双排桩支护在深圳某软土基坑中的应用[J]. 广东土木与建筑，2011，2：22-23
[4]白冰, 聂庆科, 吴刚.考虑空间效应的深基坑双排桩支护结构计算模型[J].建筑结构学报，2010， 31(8)：118-124
[5] 陈福全,侯永峰,刘毓氚.考虑桩土侧移的被动桩中土拱效应数值分析[J].岩土力学,2007,28(7):1333-1337.
关键词：排桩支护结构；基坑施工；应对措施
中图分类号：TV551文献标识码： A
1 排桩支护结构分类及其优缺点和适用条件
由于各种地質条件不同，在我国应用较多的是排桩支护结构，坑深度在7~15m的基坑施工中经常会用到，先做排桩挡墙，再在上部浇筑混凝土圈梁，他具有变形较小、抗弯能力好、刚度大，施工时没有震动、噪声小，不挤土、改变环境少的特点。当工程桩也是灌注桩时，可同步实施工程，从而便于组织施工、缩短工期。当开挖深度到达地下水位并且存在强透水隐患，应该使用一定方法进行隔水。当开挖深度大或者对边坡的变形严格要求是，应与之配合支撑系统或者锚位系统使用。
1.1 悬臂式排桩支护结构
悬臂式支护结构大多是依据基坑附近的土质特点和环境的具体情况采用，其关键技术之一就在于要严格设置支护的深度。据以往施工经验，悬臂式支护结构一般应用在开挖深度小于l0m的粘土层施工，深度小于5m的砂土层施工和深度在4-5m的淤泥质土层施工中。示意图右如。
这种结构简易且便于施工，大型机械运行便捷，但是存在着开挖深度等同时，位移和内力较大，对支护结构的插入深度和截面面积需求太高。所以此类结构适用于开挖深度浅、对四周的土坡位移要求不高的较好土质场地。
1.2 内撑式排桩支护结构
内撑式排桩支护结构包括支护结构与内撑体系。支护结构常用钢 筋 砼土桩排桩墙、钢 筋 砼 咬 合 桩 的 型式。内 撑体 系常 用 水平或 斜向 支撑。依据 开挖的不同深度又可用单层（下图a）、二层（下图b）或多层水平支撑（下图d）。当基坑面积很大而挖深不太大时，应用单层的斜支撑（下图c）。
内撑常用钢管、型钢支撑，或者是钢筋砼支撑。钢筋砼支撑体系有刚度强、变形小的优点，而钢管支撑体系的钢管可回收利用，且方便添加预压力。内撑式支护结构可适用于不同的基坑深度和不同类型的土层。
内撑支护结构的施工质量相对来说有着不错的稳定性，并且便于控制；混凝土内撑可表现出其受压强度高的材料特性，经济又实用；这类结构尤其适用于软土地基。但其内撑强度的形成及拆除都需一定的工期；其次，基坑内布置内撑增加了各部分施工难度，且不利影响随挖深加大更明显，降低了劳动效率；基坑平面面积较大时，内撑长度和截面尺寸都有加大，经济性差。因此此类结构适用于①平面面积不大的深基坑支护工程和侧壁的安全等级为一、二、三级的土层，尤其适合软土地基； ②平面尺寸大的深基坑支护结合空间结构支撑来改善受力情况。
1.3 拉锚式排桩支护结构
拉锚式排桩支护结构包括支护结构与锚固体系。支护结构与内撑式支护结构相同，常用的与钢筋砼排桩墙和地下连续墙。锚固体系分地面拉锚式和锚杆式两种。随着基坑的深度加大，锚杆式也分很多种，例如：地面拉锚式支护结构（右图a），双层锚杆式支护结构（右图b）等。前者要有足够大的场地安置锚桩。后者要地基能提供足够的锚固力，较适于地基为砂土或粘土的土质。因软粘土地基无法给锚杆提供足够的锚固力，所以使用较少。
桩锚支护结构的外形相对来讲很小，但整体刚度却很高，不易变形，适应变形条件要求；深基坑的平面大小和拉锚力的大小没有关系，这个优势在平面尺寸较大的此类工程中表现突出；这种结构施工较简单，在基坑中没有支挡使其净空间增大，为提高效率、缩短工期提供了前提条件；最重要是桩锚支护结构造价相对低廉，可以降低一定的工程花费。但该结构要求作业空间较大，锚杆的设置场地环境较宽敞和地下空间良好；锚固体的设置方位要在稳固
的岩层或土层；在土压力大或地质条件不好的情况下，支护结构很容易受弯破坏甚至倾覆破坏。此类结构适用于各类深基坑工程，例如周边环境较宽敞，基坑平面尺寸较大，土层为粘性土、密实砂土、粉土的地方。
2 针对软土土质的特殊性，总结出的一系列应对措施
2.1 软土基坑排桩支护受不同应力时需采取的相应措施
对软土土质而言，根据软土基坑排桩支护结构的原位检测结果和其实际受力的变形特征应采取以下措施：(1)因围护桩受力会变形，所以首先应控制排桩的位移。（2）围护桩自身中的钢筋受力与支护形式有关，属于受弯构件，因此围护桩应搭配使用双面非对称性的钢筋，才更适于展示其强度。（3）对悬臂式排桩，其受力后顶部产生的最大的位移，这主要取决于土层性质。（4）钢筋砼层内存在一定的支撑松弛系数，该系数随层数增加而减少，因此应尽可能减少支撑的层数。（5）对于软土地基，目前的科学技术对排桩支护的第一层支撑的计算比较确切，二层以上的须采用支撑设置滞后的方法计算，但因软土的土质性质特殊位移计算很难计算准确，所以在支护设计时必须采取相应的措施。
2.2 矩形基坑悬臂排桩支护在不同负荷下的应对措施
对矩形基坑悬臂排桩支护结构来说，桩顶的最大位移随着坡顶部的超载程度和桩之间距离的增大而增大；随着嵌固深度系数的增加，桩顶最大位移也增加，不过趋势变缓慢；其基坑长超过一定长度后最大位移会保持不变。因此对此类排桩支护构件应该尽可能寻找负荷与支撑间的平衡点，使排桩支护结构发挥最大的效能。
2.3 圈梁在排桩支护结构中的重要作用
此外任何排桩支护结构都离不开桩顶的圈梁，桩顶圈梁使桩与桩之间工作更协调，但其仅作为安全储备是种浪费，因此在工程设计和施工阶段，排桩支护的第一层支撑可以使用圈梁结构，并按照其在不同位置受不同的力来合理布置配筋，让圈梁作用得到充分发挥。
3 结语
根据不同的土质特点应该选用不同的排桩支护结构，结构设计及施工需要扎实的理论功底和丰富的实践经验，充分了解各类支护结构的优缺点，做到因地适宜。此外还要多参考实际案例做出合理的设计，才能避免在施工中浪费物力财力。
参考文献：
[1] 聂庆科, 梁金国, 韩立君等. 深基坑双排桩支护结构设计理论与应用.中国建筑工业出版社, 2008-2-3
[2] 史海英. 双排桩支护结构性状研究: [浙江大学博士学位论文], 2010.10: 2-3
[3]刘唱晓. 双排桩支护在深圳某软土基坑中的应用[J]. 广东土木与建筑，2011，2：22-23
[4]白冰, 聂庆科, 吴刚.考虑空间效应的深基坑双排桩支护结构计算模型[J].建筑结构学报，2010， 31(8)：118-124
[5] 陈福全,侯永峰,刘毓氚.考虑桩土侧移的被动桩中土拱效应数值分析[J].岩土力学,2007,28(7):1333-1337.