一种双排斜桩基坑支护结构的制作方法

本实用新型涉及一种双排斜桩基坑支护结构。

背景技术：

随着基坑开挖深度逐渐增大，传统的双排直桩一般要求开挖深度不大于10m，难以满足工程需求，因此亟待寻找更为有效的支护方式。

斜桩在抵抗水平荷载时将部分荷载转化为轴向压力或拉力，水平抵抗力比直桩有很大优势。在海工结构、港口码头、桥梁得到广泛应用。斜桩一般需要采用预制式，阻碍了其在陆上工程的应用。近年来，伴随着施工机械的不断发展，在基坑内打设倾斜桩成为可能，工程应用逐渐增多。

当开挖深度较大时，单排倾斜桩支护刚度依然无法满足基坑支护的要求，进一步的发展出斜直交替桩。但已有研究成果表明，斜直交替桩相当于桩顶排距为零的双排桩，排距较小，不能充分发挥双排桩的空间作用。因此，斜直交替桩不是最优化的选择。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种双排斜桩基坑支护结构，以解决上述问题。为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种双排斜桩基坑支护结构，其特征在于，包括用于插进基坑土层的前排桩和后排桩，所述前排桩和所述后排桩均有一定的倾斜角度，并且所述前排桩与所述后排桩之间采用连梁进行连接。

进一步地，所述前排桩和所述后排桩的倾斜角度相同。

进一步地，所述前排桩和所述后排桩的倾斜角度在8°至16°之间。

进一步地，所述前排桩和所述后排桩均为预制式。

进一地，所述前排桩和所述后排桩的横截面为圆形或方形。

进一步地，所述前排桩和所述后排桩的桩间距和排距均为3～6d，其中d为桩的直径或者边长。

进一步地，所述前排桩和所述后排桩插进土层的深度为其长度的1/3～1/2。

进一步地，所述连梁为板式或者格构式。

进一步地，所述连梁的刚度为所述前排桩和所述后排桩的至少10倍。

本实用新型采用上述技术方案，具有的有益效果是：本实用新型能够充分利用斜桩的水平抗侧移能力和双排桩的刚架作用，达到减少前后排桩的相对位移和整体变形的目的。

附图说明

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

图1是根据本实用新型实施例的双排斜桩基坑支护结构的侧视图；

图2示出了三种不同的双排斜桩基坑支护结构，其中a为直立双排桩，b为前排倾斜双排桩，c为双排斜桩；

图3示出了图2所示的三种不同双排斜桩基坑支护结构的桩顶位移曲线。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种双排斜桩基坑支护结构包括用于插进基坑土层的前排桩1和后排桩2。优选地，前排桩1和后排桩2均为预制式。当然，前排桩1和后排桩2也可以采用灌注桩式。前排桩1和后排桩2均有一定的倾斜角度，并且前排桩1与后排桩2之间采用连梁3进行连接。优选地，前排桩1和后排桩2的倾斜角度α1和α2相同。具体地，前排桩1和后排桩2的倾斜角度α1和α2在8°至16°之间。这个角度范围一方面可以充分利用斜桩的水平抗侧移能力和双排桩的刚架作用，减少前后排桩的相对位移，另一方面避免变形过大。

前排桩1和后排桩2的横截面可以是圆形或方形等。优选地，前排桩1和后排桩2为圆柱形钢筋混凝土预制桩。

优选地，前排桩1和后排桩2的桩间距和排距d1均为3～6d，其中d为桩的直径或者边长。前排桩1和后排桩2插进土层的深度h为其长度的1/3。

连梁3可以是板式或者格构式。连梁3的刚度远大于前排桩1和后排桩2的刚度。优选地，连梁3的刚度为前排桩1和后排桩2的至少10倍。

下面以一个模型桩算例为例分别对图2所示的三种不同的双排斜桩基坑支护结构进行建模计算来说明本实用新型的优点。在桩顶后侧施加均布荷载，前排桩为4根，后排桩为4根，桩弹性模量为13gpa，剪切模量为7.3gpa，连梁刚度为桩体的10倍，连梁宽400mm，厚度50mm，桩直径32mm，桩长700mm，固定桩底。当施加的荷载为12000n时，得到传统直立双排桩的位移为7.02mm，前排倾斜(倾角8°)双排桩的位移为2.70mm，双排倾斜桩(倾角8°)的位移为2.48mm，双排倾斜桩(倾角16°)的位移为1.60mm。由此可见，双排倾斜桩相比前排倾斜桩有一定优势，对比传统直立双排桩优势更大。

另外对图2所示的三种不同的双排斜桩基坑支护结构进行了模型试验，在模型基坑后侧进行堆载，得到桩顶位移曲线，如图3所示。从图3中可以看出，在荷载小于1.4kn时，直立双排桩、前排倾斜(倾角8°)双排桩、双排倾斜桩(倾角8°)的桩顶位移几乎重叠。在荷载大于1.6kn后，前排倾斜(倾角8°)双排桩位移增长最慢，直立双排桩增长快，双排倾斜桩(倾角8°)曲线呈缓变形。由此可见，当前后桩顶排距与常规双排桩相同时，前排斜式双排桩的桩顶位移增长较常规双排桩缓慢，承载力提高。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

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