从目前的调查情况看，这种栈道形式在北周时期已经被普遍运用，在北周洞窟的附近如4窟等，都大量地存在着这种栈道形式，而后期也多采用这种形式，如在天桥段栈道（5窟至135窟之间的栈道）也是这种栈道形式。
由于栈道的形式是只有一个固定点，另外一端悬挑在外，这种方式用现在的力学术语称为悬臂梁。相对于两端都有支点的简支梁，悬臂梁不是一种特别稳固的梁架形式，在外力作用下会产生自然的震颤。而木梁本身又有一种自然的弹性；同时，木梁在长期使用过程中随着水分的蒸发、干燥，会产生一定量的收缩。这样，人员行走在栈道上就会产生一种震颤，在这种震颤的长期作用下，栈道梁就会从栈道孔中慢慢地松动，就会影响到栈道的安全性，而木材自然干燥、收缩是一种不可改变的物理现象，所以在这种情况下要保障栈道的安全性，就需要在一定程度上减少栈道的震颤，这样就可以最大限度地减少外力所造成的栈道松动从而延长栈道的使用寿命。
双层栈道的最基本出发点应该就是要有效地减少单层栈道在人员行走的情况下所产生的震颤，同时，这种做法还可以有效地延长栈道的外挑长度，以满足不同情况下栈道宽度需要。
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图2-5 双层栈道结构图
双层栈道梁的基本做法和单层栈道相同，只是在栈道梁下方位置再对应开凿一排桩孔，桩孔的边长、深度等尺寸和上部主梁的尺寸相同，两者之间的距离为50厘米左右，下端次梁外挑长度约为上端主梁的三分之二，之后在次梁和主梁之间立一短柱，这样就使主梁增加一个支撑点，很好地降低了木梁震颤所带来的不利效果（图2-5）。
双层栈道梁还有另外一种形式，就是主梁和次梁共用一个栈道孔，桩孔的宽度30厘米左右，高度60～70厘米，使两道梁合并在一起。在受力方式上可以理解为加大了梁的高度，使其抗弯强度增强，从而降低了震颤的幅度。
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