双排围护桩支护结构是上世纪90年代新发展的一种基坑支护技术,它是在基坑周围打设两排较密排桩,并在桩顶设置纵横双向大刚度圈梁或盖梁构成。这种支护形式与常规结构相比,具有侧向刚度大,水平位移小和不需要加内支撑等特点,而且施工方便,减少投资,具有广泛的应用前景。但是作为一种新型的支护形式,它在理论研究上尚不成熟,目前尚无统一的设计计算方法,相应规范也没有对该结构作出规定,特别是在前后排桩排距、桩体刚度、排桩间土体性质、被动区土体性质等参数改变时,结构的变形和受力情况如何变化研究很少,且均局限在二维分析计算中,对于空间门架式结构的双排围护桩结构存在较大的缺陷。 基坑工程中,合理的侧土压力计算是设计安全、经济合理的支护结构的基本前提,而当前采用的侧土压力计算方法仍是基于挡土墙模式的经典土压力理论,实践证明其不能很好地反映实际土压力分布。本文以桩土结构中客观存在的土拱效应为基础,介绍土拱效应的基本理论,分析双排围护桩结构中的土拱效应,提出以土拱理论计算侧土压力的方法;并运用大型有限元程序ADINA,在前后排桩排距、桩体刚度、排桩间土体性质、被动区土体性质变化时,计算双排围护桩结构的三维位移场和应力场变化,为结构的优化设计提供可量化的依据;最后运用ADINA程序对九华山隧道双排围护桩深基坑工程进行仿真模拟计算,将计算值与实测值进行对比分析,证明本文侧土压力计算方法是可行和合理的,本文模拟结果是可靠的,对类似工程提供有益帮助。