2.金华市测绘院 浙江金华 321000；3.云南大学 云南昆明 250100
摘要：斜插式桩板墙是结合景观绿化、弥补传统桩板墙外观不具观赏性缺陷的一种新型边坡支挡结构。本文明确了斜插式桩板墙结构的优越性。分析讨论了斜插式桩板墙结构设计的大致框架及计算方法，对该新型结构的施工工艺及质量控制发表了一些观点，适当的表达了绿化植物的选择的见解。
关键词：斜插式；桩板墙；设计；施工工艺；质量控制
1斜插式桩板墙结构的优势
直立式桩板墙结构，虽能很好的起到边坡支挡加固的作用，但是对于越来越注重美观的现代社会，该结构明显在可观性上不那么合意。
斜插式桩板墙结构是近年应环境绿化要求所改善的一种新型桩板墙结构，在保证边坡稳定的同时，很好的改善了传统直立桩板墙的外观缺陷。
2桩板墙桩体后土压力分布
（一）桩体后土压力分布：
常用库伦土压力计算桩、板后土压力及其分布情况。土压力沿墙高的分布规律一般采用土压力随填土深度成直线比例关系，但只适用于砂性土。对于粘性土，过去有的部门采用了等值内摩擦角法。然而大量试验表明，土体破坏时滑裂面为一曲面，且土压力沿墙高的分布特征不仅和墙后填土的性质有关还和墙体的位移有关。
斜插式桩板墙的桩后土压力分布与传统抗滑桩相似，只是在桩体内需要增加箍筋用与斜插板相连接。一般有固定式（采用 U 形、L 形钢筋连接）和挂板式（挑耳搭接）。
3.板后土压力分布计算
作用在板上的荷载宽度按板的计算长度计算，桩间挡土结构的土压力根据桩间土体的稳定情况，按全部或部分岩土压力计算，也可按卸荷拱内的土压力计算。挡土板从上到下按一定的高度分级，作用在板上的荷载取各级中最底层板所受土压力，按均布荷载分布。
斜插式桩板墙结构的板的强度及板后土压力计算可以以直立式挡土墙的挡土板计算设计方法为基础，需额外分析板的倾角、板间距、桩间距对土拱效应的影响所导致的土压力分布的变化，其计算方法通常分为库伦土压力和卸载拱原理两种。一般根据卸载拱原理得出的土压力明显小于库伦土压力，安全起见工程中一般采用库伦土压力计算。
（一）库伦土压力计算方法
库伦土压力计算方法将斜挡板视为刚性板，斜挡板与水平面形成倾角为α角，挡土板两端支座中心距离为L，土压力采用均布荷载下的库伦土压力进行计算。挡土板上的作用荷载计算如下：
设原墙后填土容重 γ1，板后种植土容重 γ2，均布荷载Q的计算式为：
Q =（E1+E2）sinα+Gcosα
=[1/2γ1H2Kα-1/2γ1（H-h）2Kα+1/2h2Kα]sinα+1/2γ2h2cosα （1）
E1= 1/2γ1H2Kα-1/2γ1（H-h）2Kα （2）
E2=1/2h2K，α （3）
G=1/2γ2h2 （4）
斜挡板所受最大弯矩与最大剪力分别出现在板模型的跨中及两端处，分别为：
简支板模型时：
Mmax=1/8qL2 （5）
Qmax=1/2qL （6）
两端固定板模型时：
Mmax=1/24qL2 （7）
Qmax=1/4qL （8）
（二）卸荷拱计算方法：
将挡土板视为柔性板，挡土板在桩后施工也可将挡土板视为柔性版，柔性板产生挠度导致桩之间发生位移，产生水平方向的卸荷拱。卸荷拱内土体产生的水平推力由挡土板直接承担，不传递给桩。
将卸荷拱内土体传给墙板上的水平推力等效为水平面上均匀分布的，土拱作用面表达式可写成：
Y=bx2/a2=x2/atanφ
式中：b为卸荷拱高度；
a是一半拱跨（或是两端支座中心距离L的一半）；
φ是土的内摩擦角。
在竖直面上按侧压力系数λ=σy/σz变化。由于卸载拱作用宽度远小于板的长度，不考虑拱俩侧产生的摩擦。将卸荷的拱内土体在竖向距坡顶处取一微段分析，由竖向力的平衡可得：
Tα+Tφ+sdσz=W
Tα=2aτδdz=2aσytanδdz
Tφ=2aτφdz=2aσytanφdz
W=γsdz
S=4/3ab=4/3a2/tanφ
式中：σz为垂直压力
σy为水平压力
δ为墙背与土的摩擦角
γ为土的重度
公式可简化成：
σz+Aσy=γ
A=3λ/2b（tanδ+tanφ）
σy=2aγ/【3（tanδ+tanφ）tanφ】
侧向压力系数λ又可由墙板与土体接触处土的应力状态来确定。不考虑墙后土体的粘结力，由莫尔库众强度理论可知，该点应力达到极限平衡状态时，强度曲线与应力圆外切：
{√τα2+[（σz-σy）/2]2}/（σz+σy）/2=sinφ
带入公式解得：
只有在主动土压力条件下才会产生卸荷拱效应，所以侧向压力系数λ＜1，所以取
当不考虑墙板与土之间的摩擦力时，公式可写成：
4结论
斜插式桩板墙不仅支挡效果明显、外形美观，且具有显著的经济效益和生态效益。在解决排水问题的同时，也提高了桩板墙整体结构的稳定性。对支挡结构墙面进行绿化设计是建设“绿色城市”的必然要求，也是边坡支护发展的必然趋势，具有广阔的应用前景。
参考文献：
[1]胡荣华，余海忠.抗滑支挡结构在国内外的发展[J].施工技术.2010，6.
[2]苏华.桩板式挡土墙受力特征与设计分析.珠江水运，2014（12）.
[3]程浩.桩板式挡土墙在边坡加固中的设计与应用.城市建设理论研究，2014（7）
[4]李光明.斜插式桩板墙与锚索桩复合支护结构在特殊土高边坡支护中的应用.公路交通科技（应用技术版），2014（5）.
[5]陈雷.斜插式桩板墙的设计与应用..基坑工程，2012，（6）
[6]蒲德红，瞿文光，周敬程.斜插式桩板墙在高速公路边坡中的应用分析.路基工程.2016年第一期.
[7]刘永春.衡重视桩板挡土墙的模型试验研究[D].中国铁道科学研究院硕士学位论文.2010.
[8]速玉刚.挂板式斜插桩板墙结构受力机理研究[D].云南大学硕士学位论文，2016.
论文作者:陈慧君1,吴智谦2,吴绍山3,许展峰3
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/8
标签：压力论文; 结构论文; 后土论文; 库伦论文; 荷载论文; 云南大学论文; 挡土墙论文; 《基层建设》2017年第27期论文;