桩板式挡土墙的受力分析与施工探讨

摘要：文章主要介绍了桩板墙的构造、设计、施工要点，对桩板式挡土墙的挡土板进行受力分析，指出了桩板式挡土墙兼具挡土和抗滑作用，可有效解决地形复杂、地质情况不良地段的边坡支护问题。

关键词：桩板式挡土墙；抗滑桩；挡土板；受力分析；土拱效应 文献标识码：A

中图分类号：U417 文章编号：1009-2374（2015）10-0137-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0919

桩板式挡土墙是由抗滑桩演变过来的，其具体的形成过程为：在路基边坡中使用悬臂式抗滑桩支挡时，此环节涉及到桩间支档的选择状况，在其中进行挂板或搭板，便形成桩板式挡土墙。这挡土墙的适用范围相对较广，在普通地区以及浸水地区的路堑中，甚至是一些地震区的路堑也可以被使用到。当然，桩板式挡土墙同样适用于滑坡地带的路堑。

1 工程概况

三穗至黎平高速公路AT3标，合同段起讫桩号K22+060～K32+800，全长10.81km。主要工程量为挖方275万方，填方243万方，大桥1635m/6座，中桥144m/2座，隧道1325m/双幅。

2 桩板式挡土墙的构造、适用范围

一般而言，这种挡土墙是由两部分构成的，即抗滑桩以及挡土板。在具体的施工过程中，抗滑桩主要是被埋藏于地底的，它的截面既可以是一个矩形，也可以为一个圆形，稍微有些部分会露出在地表。挡土板具有多种形式，一般可以在操作中采用拱板、预制平板或者现浇板。

在目前的绝大多数工程中，桩板式挡土墙主要被应用在土质填方边坡内。此外，其在等待立直削坡的土质挖方边坡也有应用，它的悬臂伸长可以达到15cm余，桩与桩之间的距离则在3～6m范围内。

3 施工要求及质量控制

在对抗滑桩进行基础施工前，必须仔细标出其平面位置以及需要开挖的部位，同时必须依据当地地形状况，正确地处理桩位区的防渗以及排水工作。具体的桩位施工程序如下：测放桩位→清理并稳固桩孔附近坡面→施工桩体锁口→开挖→节桩孔→绑扎护壁钢筋→支模→浇筑护壁混凝土→开挖下一节桩孔→重复上面四道工序直至设计标高→封底→绑扎桩身钢筋→浇灌桩身混凝土至桩顶。

桩体应跳桩分节开挖，禁止在桩顶上方堆放弃渣及建筑材料；孔桩的开挖工作必须分节进行，其开挖高度需要满足相关的施工标准。在对其进行开挖时，要注意其支护工作的开展。另外对岩层进行时，对于其中的突出岩体要及时清除，以确保施工的安全性。

4 抗滑桩施工

4.1 施工准备

4.1.1 对桩的具体位置进行测量，保证场地的平整度。要安装桩的断面尺寸以及运渣需要的空间，对场地的平整度进行控制。

4.1.2 每个井口配备一台卷扬机，固定牢靠，保证机械的正常运转。

4.2 桩井开挖

4.2.1 锁口部分，参考当地的地质状况，开挖井口到1～2m时，需要将钢筋、浇筑混凝土护壁等安装上去。为了避免在对层井口开挖时出现井口沉陷的情况，需要增强护壁的厚度。

4.2.2 抗滑桩掘进，这个过程中主要使用的方法为边开挖边支护。

4.2.3 出渣，井内采用人工装渣，这个过程需要借用到卷扬机，它能够起到运输废渣的作用。

4.2.4 护壁支撑，等到护壁混凝土的强度符合相关要求之后，才能进行下一步的工作。必须把护壁各节的纵向钢筋连接起来，保证护壁的整体性，有接头的受力钢筋面积不得大于该截面钢筋面积的50%。浇筑混凝土时，必须在相邻的护臂之间留出一个缺口，等到完成拆模工作后再将其抹平。

4.2.5 井内通风，在桩井的深度达到15m以后，为确保空气流通，需要在井口安装通风机。

4.2.6 井内排水，在施工过程中应尽量避开雨季，另外需要处理好工程的排水问题。可以按照一个小集水井，使用离心泵开展排水工作。

4.2.7 上下井设施，对每个井内设置软梯，施工人员上下井时必须系安全带、佩戴安全帽。

4.2.8 在开挖桩孔时，相关的工作人员必须参考实际情况，来对底层岩性进行记录。一旦发现设计状况不符合实际的要求，必须及时监督设计人员变更设计

图纸。

4.2.9 孔桩挖到设计标高后要对孔底岩层承载力进行检测，并联系相关人员进行验孔。

5 挡土板施工

5.1 施工准备

5.1.1 在开挖土层时，因为土质的稳定性不足，为了防止土方出现坍塌事故，要注意对开挖深度的

控制。

5.1.2 测定挡土板位置。

5.1.3 桩面修正，土方开挖后清除浮土和松动

岩石。

5.1.4 在设计支点（吊装处）附近设计预制场地，场地需满足规范要求。

5.2 挡土板施工工艺

5.2.1 钢筋绑扎，按照设计要求绑扎钢筋。

5.2.2 泄水管安防，预埋与设计要求相同孔径的硬PVC管，用“井”架钢筋固定。

5.2.3 立模加固，挡土板采用定做的组合模板，模板加固采用双槽钢。

5.2.4 混凝土预制，用混凝土罐车运送，使用滑槽将混凝土送到加固好的模板中，振捣密实。

5.3 挡土板吊装

5.3.1 挡土板采用预制拼装，挡土板底部地基承载力必须满足设计规范要求，并做30cm厚M7.5浆砌片石垫层。

5.3.2 在做好挡土板的回填透水性工作之后，必须控制好填料的密实度。完成上述工作之后，方可对上一层挡土板进行安装。

5.3.3 挡土板吊装孔在吊装完毕后均用混凝土塞满。

5.3.4 挡土板水平安放，而线路纵向有一定的坡度，故顶面上的挡板宽度应进行适当调整，与路基边缘同高。

6 计算原理

对桩板式挡土墙所承受的土压力进行计算，是一个比较复杂的过程。由于挡土板承受的荷载力存在差别，出于不同的思考方式，将会出现多种结果：第一种是因为抗滑桩之间的距离过大导致土拱效应消失，而挡土板的刚度能够直接承受土压力；第二种是抗滑桩间距刚好符合要求，土体存在土拱效应，加上挡土板本身具备一定的柔度，其将会起到承受桩间土体的压力。由于第一种情况下的土压力与挡土墙上的下滑力是对等的，第二种情况的荷载力相比第一种明显有所减少，所以相对来说经济性较强，是一种恰当的受力结构。

笔者通过对工程情况的总结发现：抗滑桩对于滑坡的治理工作具备一定的积极作用。抗滑桩一般被安装在斜坡岩土体内。采用合适的桩结构并且控制好桩与桩之间的间距，能够保持斜坡的稳定性，进而提高工程的质量。当下社会关注的一个重大焦点是：本来稳定性较差的斜坡岩土体不会直接从桩间坍塌，这证明抗滑桩用特有的形式稳定土体，在土体中形成作用和土拱相当的

结构。

与拱结构物相比，岩土体中土拱作用的产生存在较大的差别。对于拱结构而言，一般是在材料的制作过程中就故意对其形状进行了设置，受荷载力的影响使得本身应有的承压作用得到发挥。土拱的形成需要经历一个漫长的过程，因为土体颗粒之间具备一定的摩阻力以及黏膜结力，导致土拱的形成必须具备一定的基础。这个基础是，受荷载力的作用，土体受力被压缩，由于受力情况存在差别，所以将导致土体出现位移不平衡的情况。因为位移的平衡状况，土颗粒间将会出现“楔紧”的情况。这样一来，部分土层中便出现了“拱效应”。

7 结语

桩板式挡土墙具有施工安全、简便、互不干扰的特点，它占地少，影响范围不大，可以充分利用机械，以改善劳动条件，这对于一些边坡稳定性较差的项目而言，无疑是一种相对较好的施工方式。

参考文献

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[2] 姜楠楠.斜插式桩板墙的设计理论与应用研究[D].云南大学，2012.

[3] 李斌.桩板式挡土墙在公路工程中的应用[J].青海交通科技，2011，（4）.

作者简介：师荣伟（1982-），男，山西榆次人，中交四公局投资事业部工程师，研究方向：土木工程。

（责任编辑：蒋建华）