板桩墙是一种直立板条状构件形成的挡土结构物,通常用来抵抗侧向土压力。这个结构的稳定性通常依赖于墙体一侧的土体的土压力,其实就是依赖于板桩墙-土体之间的相互作用。板桩墙一般分为无支撑,单支撑和多支撑三种形式,它可以抵挡住基坑周围的土体,防止渗水和土体下滑的发生,因此板桩墙通常用于
基坑围护工程中,边坡防护中以及临时
围堰和地下结构的修建。传统的板桩墙设计必须考虑土壤内部的剪切破坏以及保证墙体上的弯曲应力不应太大。板桩墙的
失稳模式通常有两种,一种是板桩墙绕着靠近墙脚处的一点发生转动,即我们
所说的转动破坏;另一种是墙体上的土压力或是施加的外荷载超过了墙体本身的承重范围,此时板桩墙发生塑性破坏,破坏点多发生在墙体上的最大水平弯矩处。由于板桩墙相对简单的结构和合理的经济性以及适用性,在工程实践中,板桩墙已得到了广泛的应用,所以对板桩墙的理论研究越来越多,在岩土工程界,主要的研究方法有现场及室内试验法、数值分析法和解析法。
在较小荷载作用下板桩墙结构位移很小,随着外荷载的增加,板桩墙水平位移和墙身
弯矩逐渐增大,当外荷载达到一定数值时,随着荷载增大板桩墙顶部水平位移发展加快,表明外荷载已经超过板桩墙结构承载能力。
设计板桩墙结构的承载能力主要来自粉土层的土压力,荷载施加过程中,随着板桩墙的位移,作用在板桩墙被动侧的土压力明显增大,而主动侧土压力变化不大,同时板桩墙墙身弯矩也随之增 大。板桩墙墙身弯矩分布规律为中间部分较大,而上下部分较小,板桩墙最大弯矩断面位于主要
持力层-粉土层内。
板桩墙入土深度的增加不会有效提高板桩墙结构的承载能力,反而会引起自身弯矩的增大。由于引起板桩墙位移、弯矩的主要荷载是海洋泥面以上的波浪荷载,因此,板桩墙入土深度的增加不能显著改善墙体水平位移和墙身弯矩。