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软土地区双排PCS桩路基挡墙结构受力特征研究

软土；双排PCS桩；极差分析；受力特性

采用双排预应力混凝土空心支护（PCS）桩挡墙形式可以解决软土地区河道及航道岸线挡墙具有受力复杂、施工难度大且周期长的问题，研究双排PCS桩受力特征能为工程应用提供依据。以典型的上软下硬土层中PCS双排桩挡墙为例，采用弹性支点法建立力学模型，分析典型软土地区中PCS双排桩在桩身截面尺寸、前后排间距及土层力学参数3种影响因素对前后排的变形、弯矩和剪力的影响。采用极差分析的方法探讨了3种因素影响的权重，并结合东莞万江某项目探讨双排PCS桩挡墙方案，讨论其可行性。研究结果表明：软土地区双排PCS桩挡墙中由于顶部连梁的约束，前后排的变形最大值相等且位于桩顶；其前排桩弯矩大于后排桩，最大弯矩位于挡墙底以下约4倍桩径处；其前排桩剪力大于后排桩，最大剪力位于墙底以下约3倍桩径处。因此在工程应用中可采用相同截面尺寸，但应重点加强前排桩强度设计。经极差分析得出了在对前后排桩的变形、弯矩和剪力的影响因素中最显著的是土力学参数，其次是桩身刚度，最后是前后排间距。在工程实施中可结合道路软基处理协同考虑，提高土力学参数，并结合道路横断面设计控制前后排桩间距3~4 m，具有显著的工程实践效果。研究结果为软土地区河道及岸线PCS双排桩挡墙结合道路软基处理路基协同设计及施工提供参考。