第 1 章 绪论
1.1 研究背景
自从我国改革开放以来，我国无论是精神文明还是物质文明，都得到了极为快速的发展，同时我国也已经迈进了快速发展的时代[1]。与此同时，我国的人口的快速增长以及资源的大量利用，使我国目前在发展的过程中承受着巨大的压力，因此，如何才能够有效的对地下空间进行开发是目前的首要任务。无论是高层还是地下建筑，或是相应的地铁以及隧道的建设，都得到了大规模的兴起，大多数城市建筑比较密集的地区为了更加充分的利用地下空间，不断的向地下延伸，而当建设这些地下空间时，首先要进行大规模的基坑开挖，而基坑开挖的关键就是其深度问题，这对基坑工程技术来说是严峻的考验[2]。尤其是在繁华地段，当遇到土质较差的情况时，基坑的开挖更要综合考虑各方面因素的影响。基坑工程的安全与否关系着老百姓生活的方方面面，若不能严格把控，将会给国家和人民造成巨大的财产损失[3]。选取最为适用的深基坑支护方案，既要确保深基坑支护结构在开挖过程中安全可靠，防止出现支护结构发生断裂的现象，又要避免因深基坑的开挖以及支护结构的施工引起周围土体变形导致土体滑移过大的现象。为防止因支护结构破坏而引起深基坑工程开挖变形，要严格控制支护结构在施工中的变形情况。深基坑开挖变形主要包括深基坑坑底隆起变形、深基坑周边土体移位变形、围护结构的水平变形和竖向变形等，其中围护结构的变形是重中之重。因此，控制好支护结构的变形，并保护深基坑周边环境是十分重要的。
在绝大多数情况下，几乎全部的工程技术发展都势必会在不断的补充以及完善的过程当中走向成熟[4-5]。对于基坑工程来说，也是相同的道理，其通常也是实践方法以及理论方法的交替产生的。自二十世纪八十年开始，我国就已经开始针对于深基坑工程展开了详细的研究，我国学者通过不断的研究表明，针对于深基坑的设计不能够仅仅局限于自身的安全性，同时还需要对周边的复杂环境进行有效控制，而对于双排桩支护结构作用机理和设计影响参数的研究还不够深入，因此需要我们对运用在实际工程中的双排桩支护结构，进行安全监测分析以及研究其受力产生的变形规律，加以思考总结为以后深基坑工程支护提供宝贵的研究案例素材。
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1.2 深基坑工程概述
1.2.1 深基坑支护结构形式
深基坑支护最为关键的内容是保证支护结构具有良好的可靠性，并符合工程经济性的要求，最大化的提升项目实施的便利性。现阶段而言，国内外应用的基坑支护措施类型表现出多元化的特点，应用较广的支护结构类型如下。
（1）钢板桩支护
钢板桩一般情况下是在深基坑的支护中进行应用，它是一类操作复杂性较低、经济性比较理想的支护方法。一般来说，这种方法在软土区域应用较为频繁，然而因为钢板桩所具有的刚度较小，假如锚拉系统并未进行合理的设置，其出现的变形会明显提升。所以针对基坑支护深度超过 7.0m 的软土地层来说，不能够选择钢板桩支护，除非其准备了专门的锚拉结构，但在这种情况下应分析钢板桩的拔除对附近环境所形成的实际影响。
（2）土钉墙支护
这种方法是一类应用非常广泛的边坡加筋支护技术，在二十世纪七十年代，法国、美国等诸多国家就逐步对其进行研究，并把这种方法应用于实践。当前来说，我国已设立了诸多与该技术存在关联的规程，使其能够更好的在边坡工程治理过程中实现良好的推广。除此之外，《基坑土钉支护技术规程》提出：土钉支护方法只对于土质比较理想的区域具有适用性，所以该技术最开始在北方得到了有效的推广，之后推广到淤泥为主的软土地区，该技术也逐渐发展为复合土钉支护技术。对于这种技术来说，其主要是采取超前支护解决土体的问题，并且很大程度上避免出现土钉抗拔力的现象，通过相对较长的嵌固深度消除了诸多类型的渗透问题，从而构成多样性的复合型土钉支护体系 。
（3）水泥土围护墙支护
水泥土围护墙是非常典型的重力式围护墙，它在软土区域得到大量的推广，支护深度通常情况下小于 6.0m。一般来说，如果支护土层粘聚力超过某个限定的水平，可直接应用水泥土围护墙，反之则必须选择合理的降水方法。因为水泥土所对应的渗透系数不超过 10-7~10-8cm/s，是非常典型的不透水结构，可以同时实现挡土和挡水。此外，因为该护墙是非常典型的重力式结构，其重量能够对侧土压力进行良好的抵抗，从而确保其具有良好的平衡性，通常情况下不用对内支撑进行设置，进而为机械挖土提供便利，其施工的复杂性较低，造价不高，并且相关的工程实施经验已非常丰富。
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第 2 章 双排桩支护结构土压力计算方法
2.1 修正系数法
所谓的修正系数法，是由张弘在 1993 年进行提出的，该方法针对于经验系数进行充分的考虑，采用极限平衡状态下的土压力来对前排桩以及后排桩的土压力进行必要的调整。
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2.2 土体积比例系数法
土体积比例系数法早在 1996 年就已经被我国学者何颐华所提出。其按照室内模型的实验以及工程实际的测试结果推算出了该方法，该方法主要是利用双排桩桩间滑动土体体积所占据的比例来对前排桩以及后排桩所承受的侧土压力进行有效的分配。在其计算模型方面，
提出了四条假设：
（1）把前排桩和后排桩当作成为了一个顶端和连梁刚接的门式钢架结构。
（2）其中连梁不会产生相应的压缩以及拉伸变形，
仅做平移并且不会产生转角。
（3）前排桩与后排桩的顶部水平位移一致。
（4）针对于土压力的计算主要是利用郎肯土压力理论来进行完成的。
2. 2.1 土压力计算
按照前面的四条假设，可以针对于双排桩所所受的土压力进行简要的分析，通常情况下，布桩的形式不尽相同也会导致所得出的土压力表达式不完全相同。在此其中，本文通常采用双排桩桩间滑动土体体积占桩后滑动土体总体积的比例来对比例系数 α 进行相应的确定。比例系数 α 的确定方法以及桩侧土压力计算简图分别如图 2-3 以及图 2-4 所示。
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第 3 章 双排桩支护结构受力变形分析 ............................... 25
3.1 极限平衡法 ......................... 253.1.1 简化双排桩计算模型 ...................... 25
3.1.2 前排桩桩身内力和变形计算 ....................... 26
第 4 章 双排桩支护结构工程实例计算分析 ........................... 40
4.1 工程简介 .............................. 40
4.1.1 工程概况.......................... 40
4.1.2 工程地质情况 ........................... 41
第 5 章 结论与展望............................... 57
5.1 结论 ............................... 57
5.2 展望 ........................ 58
第 4 章 双排桩支护结构工程实例计算分析
4.1 工程简介
4.1.1 工程概况
在本次论文的研究过程当中，主要是以某建筑地下空间的基坑工程作为主要研究案例，在该地区，整体的基坑形状大致呈现矩形，为一个二层地下室，基坑深为 7.5~8.5m，场地长约为 95.0m，宽约 78.0m，总面积约 7410m2，场地东面是丙十四路；南面是河东路，西边是金祥街，北面为拆迁地，南侧不远处重要建筑物，基坑变形沉降要求高，基坑安全等级为一级，考虑到离红线较近，开挖场地有限，且基深较大，基坑南侧采用带连梁双排桩进行支护，基坑平面图如图 4-1 所示。
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第 5 章 结论与展望
5.1 结论
随着城市化进程的快速发展，地下空间利用率在很大程度上得到了提高，促使深基坑工程规模不断扩大。目前随着我国社会经济进程不断的推进，我国迈入了快速发展的时代，因而可以使地下空间得到充分利用。地铁、住宅、地下空间综合体和地下管廊等地下建筑物、构筑物的建设都方兴未艾，大多数城市建筑比较密集的地区为了更加充分的利用地下空间，不断的向地下延伸，而在对这部分地下空间进行建设的过程中，第一步要对基坑开挖，而这个过程的重点就是探讨深度问题，这是非常关键的环节。尤其是在繁华地段，当遇到土质较差的情况时，基坑的开挖更要综合考虑各方面因素的影响。选择最为适用的深基坑支护方案，不但要保证深基坑支护结构在开挖的时候具有良好的稳定性，避免支护结构出现断裂的问题，同时要防止结构施工导致附近的土体出现变形，从而造成土体滑移超过既定的水平。为了解决上述问题，应对支护结构在工程建设中的变形状况进行有效的控制。通过本次论文的研究最终得出以下几点结论：
（1）在排距相对较小的情况下，绝大多数的土压力都将会由后排桩来进行承担，其中桩身的侧向位移相对较大，并不会存在较为明显的桩土相互作用。
（2）在排距不断增大的过程当中，桩土之间的相互作用也势必会逐渐增大，因此也就进一步使得前排桩以及后排桩在对土压力的分担上面较为平均，尽管桩身的侧向位移会逐渐的变小，当时其所变小的程度会不断的变小，所以仅仅是依靠排距的增加来对桩身侧向位移进行减少是不具有合理性。
（3）伴随着前排桩刚度的不断变大，后排桩所能够分担的土压力将会不断的变下，而前排桩则相反，会逐渐的变大。
（4）无论是双排桩的前排桩还是后排桩，伴随着刚度的不断增大，其侧向位移将会不断的变小，但是其所变小的幅度并不是特别的明显。所以，若想要进一步减小桩身的侧向位移，通过适当的增加桩体刚度实现效果不是特别明显。