项目负责人：郭院成  教授
鉴定日期：2008年12月29日；
鉴定证书编号：豫科鉴字[2008]第309号 

项目研究成果简介： 

1、应用领域和技术原理

本项目研究属于岩土工程领域；

主要技术原理：部分土压力通过拱体直接传至深部土层，部分传至灌注桩，通过拱体与双排桩的复合受力，一方面有效减小灌注桩的控制弯矩，另一方面充分发挥水泥土拱体的材料性能，并有效控制基坑边壁的变形，维护基坑周边环境。

2、性能指标   

本项目研究成果实际达到的技术性能指标：

（1）双排桩复合连拱支护结构经优化选型可充分发挥双排桩抗弯剪能力强和水泥土拱抗压能力强的双重优势，便于工程施工和降低造价；

（2）双排桩中后排桩所承受土压力呈线性分布，但小于朗肯土压力值。大部分土压力由前排桩承担，由于拱体分担了部分土压力，使作用到前排桩桩身的水平土压力沿竖向呈现先增大后减小再增大的分布规律；

（3）水泥土连拱墙的弯剪刚度随拱高的增大而增强，使通过拱墙直接传至深部土层的土压力有所提高，作用到双排桩支护结构部分上的荷载相应减小，使前排桩和后排桩的最大弯矩均有所降低；

（4）随着双排桩排距的加大，桩顶位移逐渐减少。随拱跨的增大，水泥土拱的刚度降低，拱体变形随之增加，桩的荷载分担比越来越大。随着后排桩桩径的增大，后排桩桩身弯矩快速增大，而前排桩弯矩变化较小。

3、与国外同类技术比较  

   双排桩支护结构形式以其较大的空间刚度，对限制基坑边壁的侧移变形效果显著。现有的研究仅限于双排桩支护结构自身的受力计算方法，实际工程中，止水帷幕对双排桩支护结构受力是有帮助的。本项目将止水帷幕设计成拱形，将双排桩支护结构和拱形帷幕视为一整体，共同受力，拱形帷幕一方面将土压力直接传至深部土层，减小了作用于双排桩结构上的总压力，另一方面通过双排桩与拱形结构刚度的协调和相互作用，使双排桩产生控制弯矩和拱形结构上的环向压力均有所降低，能充分发挥二者结构刚度和材料特性。本项目将采用有限元数值模拟研究方法，考虑了该结构体系的材料特性、受力特点、边界条件，以及受力后的应力场、位移场等结果，对该结构的力学响应有了较为全面系统的认识。

4、成果的创造性、先进性

（1）将双排桩与水泥土拱体复合构成支护体系，共同承载，使用功能上同时满足止水帷幕与围护结构的双重功效，承载功能上同时满足减小控制能力和变形的作用，为基坑支护工程的多目标设计提供了一种新技术；

（2）复合支护结构受力变形的关键是协同工作机制的控制，本项目通过数值模拟方法进行设计参数的敏度分析和优化选型方法研究，技术效果明显。