【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 計(jì)算： ⑵⑵ 被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力 板樁墻下端扎入地基中，當(dāng)墻體受側(cè)向力作用后，墻前入土段將板樁墻下端扎入地基中，當(dāng)墻體受側(cè)向力作用后，墻前入土段將產(chǎn)生被動(dòng)土壓力。當(dāng)入土深度不大時(shí)，入土段墻體只出現(xiàn)向前的移，產(chǎn)生被動(dòng)土壓力。當(dāng)入土深度不大時(shí)，入土段墻體只出現(xiàn)向前的移，墻前被動(dòng)土壓力與剛性墻的相似。在板樁墻入土深度較大時(shí)，板樁嵌墻前被動(dòng)土壓力與剛性墻的相似。在板樁墻入土深度較大時(shí)，板樁嵌固于地基中，其下端還產(chǎn)生向后翹；因此。入土段的上部墻產(chǎn)生墻前固于地基中，其下端還產(chǎn)生向后翹；因此。入土段的上部墻產(chǎn)生墻前被動(dòng)土壓力，其下部產(chǎn)生墻后的被動(dòng)土壓力。被動(dòng)土壓力，其下部產(chǎn)生墻后的被動(dòng)土壓力。 ① 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 墻前被動(dòng)土壓力比理論計(jì)算值大墻前被動(dòng)土壓力比理論計(jì)算值大 1倍左右，而墻后（下端）被動(dòng)倍左右，而墻后（下端）被動(dòng)土壓力比計(jì)算值小一半左右。土壓力比計(jì)算值小一半左右。 ② 墻前被動(dòng)土壓力增大的原因墻前被動(dòng)土壓力增大的原因 A、板樁在水底處發(fā)生向下轉(zhuǎn)動(dòng)變形，使墻前土體受到向下的擠壓、板樁在水底處發(fā)生向下轉(zhuǎn)動(dòng)變形，使墻前土體受到向下的擠壓摩擦力。摩擦力。 B、板樁向前變形，壓擠墻前土體，使土的密實(shí)度增大，抗剪強(qiáng)度提、板樁向前變形，壓擠墻前土體，使土的密實(shí)度增大，抗剪強(qiáng)度提高。高。 C、入土段上部墻體對(duì)土體產(chǎn)生向下的摩擦力，使土體的穩(wěn)定性增大。、入土段上部墻體對(duì)土體產(chǎn)生向下的摩擦力，使土體的穩(wěn)定性增大。 ③③ 墻后被動(dòng)土壓力減小的原因墻后被動(dòng)土壓力減小的原因 A、板樁底部被地基嵌固，使板樁下端變形較小，達(dá)不到極限被動(dòng)土、板樁底部被地基嵌固，使板樁下端變形較小，達(dá)不到極限被動(dòng)土壓力所需的位移值；壓力所需的位移值； B、板樁底端發(fā)生向上轉(zhuǎn)動(dòng)變形，給墻后土體一個(gè)向上的、板樁底端發(fā)生向上轉(zhuǎn)動(dòng)變形，給墻后土體一個(gè)向上的 ““ 掘出力掘出力 ””；； C、板樁下端與土體產(chǎn)生向上的摩擦力，使土體的穩(wěn)定性減小。、板樁下端與土體產(chǎn)生向上的摩擦力，使土體的穩(wěn)定性減小。 ④ 計(jì)算方法計(jì)算方法 同前，但計(jì)算墻前被動(dòng)土壓力時(shí)，同前，但計(jì)算墻前被動(dòng)土壓力時(shí)， δ=(2/3~3/4)φ ，當(dāng)，當(dāng) δ20176。 ，則，則取取 20176。 。計(jì)算墻后被動(dòng)土壓力時(shí)。計(jì)算墻后被動(dòng)土壓力時(shí)， δ=2/3φ ，當(dāng)，當(dāng) δ20176。 時(shí)，則取時(shí)，則取 20176。當(dāng)計(jì)算水底面為水平、墻面當(dāng)計(jì)算水底面為水平、墻面為垂面時(shí)，由土體本身產(chǎn)生為垂面時(shí)，由土體本身產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力水平強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的主動(dòng)土壓力水平強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：值：２、剩余水壓力２、剩余水壓力 剩余水剩余水 壓力取決于水位漲落情況、板樁墻排水好壞、回填土壓力取決于水位漲落情況、板樁墻排水好壞、回填土及地基土的透水性等。及地基土的透水性等。 ⑴ 海港鋼筋砼板樁碼頭，當(dāng)板樁墻設(shè)有排水孔，墻后回填粗海港鋼筋砼板樁碼頭，當(dāng)板樁墻設(shè)有排水孔，墻后回填粗于細(xì)砂顆粒的材料可不考慮。于細(xì)砂顆粒的材料可不考慮。 ⑵ 對(duì)海港鋼板樁碼頭，地下墻式板樁碼頭及墻后回填細(xì)砂的對(duì)海港鋼板樁碼頭，地下墻式板樁碼頭及墻后回填細(xì)砂的鋼筋砼板樁碼頭，鋼筋砼板樁碼頭， △=1/3 ～～ 1/2平均潮差。平均潮差。 對(duì)河港則根據(jù)地下水位按實(shí)際情況取定。對(duì)河港則根據(jù)地下水位按實(shí)際情況取定。 備注：備注： 計(jì)算土壓力時(shí)，土和填料的重度按以下規(guī)定采用：計(jì)算土壓力時(shí)，土和填料的重度按以下規(guī)定采用： ⑴ 粘性土：粘性土： 剩余水位以下取浮重度；剩余水位與設(shè)計(jì)高水位之間取剩余水位以下取浮重度；剩余水位與設(shè)計(jì)高水位之間取飽和重度，設(shè)計(jì)高水位以上取天然重度；飽和重度，設(shè)計(jì)高水位以上取天然重度； ⑵ 無(wú)粘性土：無(wú)粘性土： 剩余水位以下取浮重度；剩余水位以上取天然重度；剩余水位以下取浮重度；剩余水位以上取天然重度；３、其它荷載３、其它荷載 ⑴ 船舶荷載：船舶荷載： 只考慮系纜力，不考慮撞擊力和擠靠力，但要只考慮系纜力，不考慮撞擊力和擠靠力，但要加以區(qū)分：加以區(qū)分： ① 系船塊體單獨(dú)錨碇，板樁不考慮系纜力；系船塊體單獨(dú)錨碇，板樁不考慮系纜力； ② 系船塊體和胸墻或帽梁一起現(xiàn)澆，且不單獨(dú)錨碇，板樁應(yīng)系船塊體和胸墻或帽梁一起現(xiàn)澆，且不單獨(dú)錨碇，板樁應(yīng)考慮系纜力?？紤]系纜力。　　　　 ⑵⑵ 碼頭地面荷載：碼頭地面荷載： 以土壓力的形式作用于板樁墻上。以土壓力的形式作用于板樁墻上。　　　　 ⑶⑶ 波浪力：波浪力： 只計(jì)波吸力，且不能與船舶荷載同時(shí)出現(xiàn)。只計(jì)波吸力，且不能與船舶荷載同時(shí)出現(xiàn)?！　　　?⑷⑷ 地震荷載：地震荷載： 地震地區(qū)地震地區(qū)挖泥時(shí)超深的考慮　、挖泥時(shí)超深的考慮　 　　 超深的結(jié)果：是板樁墻的入土深度減小和墻體的計(jì)算跨度增大，超深的結(jié)果：是板樁墻的入土深度減小和墻體的計(jì)算跨度增大，從而降低了板樁墻的穩(wěn)定性，增大墻體的跨中彎矩和拉桿拉力。從而降低了板樁墻的穩(wěn)定性，增大墻體的跨中彎矩和拉桿拉力。 計(jì)算板樁墻時(shí)，還須考慮港池挖泥時(shí)可能出現(xiàn)的超深（計(jì)算板樁墻時(shí)，還須考慮港池挖泥時(shí)可能出現(xiàn)的超深（ ））和沖刷水深。和沖刷水深。㈡、作用效應(yīng)組合㈡、作用效應(yīng)組合 設(shè)計(jì)板樁碼頭時(shí)，必須考慮持久狀況、短暫狀況和偶然狀況，設(shè)計(jì)板樁碼頭時(shí)，必須考慮持久狀況、短暫狀況和偶然狀況，并按不同的極限狀態(tài)和效應(yīng)組合進(jìn)行計(jì)算。并按不同的極限狀態(tài)和效應(yīng)組合進(jìn)行計(jì)算。 按承載能力極限狀況設(shè)計(jì)的項(xiàng)目、按承載能力極限狀況設(shè)計(jì)的項(xiàng)目 ① 板樁墻板樁墻 ““ 踢腳踢腳 ”” 穩(wěn)定性；穩(wěn)定性； ② 錨碇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；錨碇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性； ③ 板樁碼頭的整體穩(wěn)定性；板樁碼頭的整體穩(wěn)定性； ④ 樁的承載力；樁的承載力； ⑤ 構(gòu)件強(qiáng)度等構(gòu)件強(qiáng)度等 板樁碼頭按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，所取水位和作用效應(yīng)組板樁碼頭按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，所取水位和作用效應(yīng)組合應(yīng)按《規(guī)范》的規(guī)定選用持久組合、短暫組合和偶然組合，一個(gè)合應(yīng)按《規(guī)范》的規(guī)定選用持久組合、短暫組合和偶然組合，一個(gè)組合應(yīng)考慮多種水位情況。如：組合應(yīng)考慮多種水位情況。如： 持久狀況持久組合：持久狀況持久組合： 應(yīng)按設(shè)計(jì)高水位、設(shè)計(jì)低水位、極端低水應(yīng)按設(shè)計(jì)高水位、設(shè)計(jì)低水位、極端低水位；位； 短暫狀況短暫組合：短暫狀況短暫組合： 應(yīng)按設(shè)計(jì)高、低水位或施工水位分別計(jì)算；應(yīng)按設(shè)計(jì)高、低水位或施工水位分別計(jì)算； 偶然狀況偶然組合：偶然狀況偶然組合： 應(yīng)按設(shè)計(jì)高、低水位分別計(jì)算，參見(jiàn)《抗震應(yīng)按設(shè)計(jì)高、低水位分別計(jì)算，參見(jiàn)《抗震規(guī)范》；規(guī)范》； 設(shè)計(jì)時(shí)可針對(duì)某一計(jì)算內(nèi)容，選取某一最不利水位進(jìn)行計(jì)算（應(yīng)設(shè)計(jì)時(shí)可針對(duì)某一計(jì)算內(nèi)容，選取某一最不利水位進(jìn)行計(jì)算（應(yīng)作正確判斷），如：板樁墻的強(qiáng)度及穩(wěn)定性和拉桿力一般由設(shè)計(jì)低水作正確判斷），如：板樁墻的強(qiáng)度及穩(wěn)定性和拉桿力一般由設(shè)計(jì)低水位控制。位控制。 按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì) 鋼筋砼構(gòu)件的裂縫寬度和抗裂驗(yàn)算。鋼筋砼構(gòu)件的裂縫寬度和抗裂驗(yàn)算。二、無(wú)錨板樁墻的計(jì)算二、無(wú)錨板樁墻的計(jì)算 在在 P作用下作用下 ,作用在無(wú)錨板樁墻各點(diǎn)的實(shí)際土壓力為兩側(cè)之差作用在無(wú)錨板樁墻各點(diǎn)的實(shí)際土壓力為兩側(cè)之差(被動(dòng)土壓力與主動(dòng)土壓力之差被動(dòng)土壓力與主動(dòng)土壓力之差 ),即即 : 為便于計(jì)算為便于計(jì)算 ,德國(guó)邏美爾建議作下列簡(jiǎn)化德國(guó)邏美爾建議作下列簡(jiǎn)化 :首先首先 ,近似地用直線近似地用直線 AB′DC代替曲線圖形代替曲線圖形 ABDC；然后作水平線；然后作水平線 mm′ 和和 nn′ ，分別使，分別使 ΔB′mo1 替替代代 ΔMo1D ；以；以 Δn′o2C 替代替代 ΔDNo2 ；接著在板樁墻兩側(cè)各加一個(gè)面積；接著在板樁墻兩側(cè)各加一個(gè)面積相等的梯形相等的梯形 MmnN和和 Mm′n′N(xiāo) （如上圖（如上圖 b）；最后的土壓力圖形變成上圖）；最后的土壓力圖形變成上圖c的形狀。右側(cè)土壓力的圖形為的形狀。右側(cè)土壓力的圖形為 MFCm′ ，其高度為，其高度為 b，由于，由于 b一般不大，一般不大，可近似取可近似取 b/2處為此梯形面積的中心，以集中力處為此梯形面積的中心，以集中力 代替代替 MFCm′ 面積的面積的土壓力。這樣就將板樁墻的受力情況簡(jiǎn)化為一個(gè)簡(jiǎn)支梁的計(jì)算圖式。土壓力。這樣就將板樁墻的受力情況簡(jiǎn)化為一個(gè)簡(jiǎn)支梁的計(jì)算圖式。已知已知 P，根據(jù)力的平衡條件，即可用數(shù)解法（均質(zhì)地基）或圖解法（適，根據(jù)力的平衡條件，即可用數(shù)解法（均質(zhì)地基）或圖解法（適用于分層的非均質(zhì)地基土）求得未知數(shù)用于分層的非均質(zhì)地基土）求得未知數(shù) T0和和 。 求得求得 T0和和 后，可按材料力學(xué)的方法計(jì)算墻體個(gè)斷面的彎矩和剪力。板后，可按材料力學(xué)的方法計(jì)算墻體個(gè)斷面的彎矩和剪力。板樁墻的設(shè)計(jì)入土深度樁墻的設(shè)計(jì)入土深度 tmin（（ m）可按下式確定：）可按下式確定：三、單錨板樁墻的計(jì)算三、單錨板樁墻的計(jì)算 ㈠、單錨板樁墻的工作狀態(tài)㈠、單錨板樁墻的工作狀態(tài) 第一種情況、第一種情況 板樁的入土深度最小，在水平力作用板樁的入土深度最小，在水平力作用 下，板樁繞上端支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，板樁中只有下，板樁繞上端支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，板樁中只有 一個(gè)方向的彎矩，且數(shù)值最大，板樁入土一個(gè)方向的彎矩，且數(shù)值最大，板樁入土 段發(fā)生較大位移，所需板樁長(zhǎng)度最短，但段發(fā)生較大位移，所需板樁長(zhǎng)度最短，但 斷面最大，按底端自由計(jì)算。這種情況即斷面最大，按底端自由計(jì)算。這種情況即 為自由支撐法，算得的入土深度往往需要為自由支撐法，算得的入土深度往往需要 加長(zhǎng)，實(shí)際也就接近第三種情況。（本法加長(zhǎng)，實(shí)際也就接近第三種情況。（本法 為日本及一些西方國(guó)家所采用）為日本及一些西方國(guó)家所采用） 第二種情況、第二種情況 入土深度和受力情況介于第入土深度和受力情況介于第 3之間之間 ,入土段比第入土段比第 1種稍深種稍深 ,受力后，底端只有轉(zhuǎn)受力后，底端只有轉(zhuǎn)角，沒(méi)有位移。也屬于自由支承狀態(tài)。角，沒(méi)有位移。也屬于自由支承狀態(tài)。 第三種情況、第三種情況 入土深度較深，入土部分出現(xiàn)與跨中相反方向的彎矩，板樁墻彈性嵌入土深度較深，入土部分出現(xiàn)與跨中相反方向的彎矩，板樁墻彈性嵌固于地基中。這種狀態(tài)，所需板樁斷面最小，入土部分位移小，穩(wěn)定性好固于地基中。這種狀態(tài)，所需板樁斷面最小，入土部分位移小，穩(wěn)定性好，為我國(guó)所采用（彈性線法）。，為我國(guó)所采用（彈性線法）。第四種情況、第四種情況 類(lèi)似第類(lèi)似第 3種狀態(tài)，但入土深度更大，固端彎矩大于跨中彎矩，數(shù)值并不比種狀態(tài)，但入土深度更大，固端彎矩大于跨中彎矩，數(shù)值并不比第第 3種狀態(tài)小，種狀態(tài)小，穩(wěn)定性有富裕，穩(wěn)定性有富裕，但對(duì)減少墻體但對(duì)減少墻體跨中彎矩非?？缰袕澗胤浅Ｓ邢?，一般無(wú)有限，一般無(wú)必要。必要。㈡、計(jì)算內(nèi)容及計(jì)算工作狀態(tài)㈡、計(jì)算內(nèi)容及計(jì)算工作狀態(tài) 板樁墻計(jì)算內(nèi)容、板樁墻計(jì)算內(nèi)容 板樁墻的入土深度，板樁墻彎矩，拉桿拉力。板樁墻的入土深度，板樁墻彎矩，拉桿拉力。 計(jì)算工作狀態(tài)、計(jì)算工作狀態(tài) 一般采用板樁墻底端為一般采用板樁墻底端為 彈性嵌固的工作狀態(tài)彈性嵌固的工作狀態(tài) ，即第三種。當(dāng)有下列，即第三種。當(dāng)有下列幾種情況時(shí)，也可采用自由支承狀態(tài)，或介于兩者之間的工作狀態(tài)，即：幾種情況時(shí)，也可采用自由支承狀態(tài)，或介于兩者之間的工作狀態(tài)，即： ⑴ 板樁墻底端在地基中達(dá)不到彈性嵌固的工作狀態(tài)；板樁墻底端在地基中達(dá)不到彈性嵌固的工作狀態(tài)； ⑵ 板樁千采用鋼板樁時(shí)，其材料強(qiáng)度有較多富裕；板樁千采用鋼板樁時(shí)，其材料強(qiáng)度有較多富裕； ⑶ 板樁墻的剛度很大；板樁墻的剛度很大； ⑷ 地基土質(zhì)比較好。地基土質(zhì)比較好。㈢、計(jì)算方法㈢、計(jì)算方法　　　　 ⑴⑴ 彈性線法彈性線法 ：僅適用于單錨板樁墻的彈性嵌固工作狀態(tài)；但對(duì)于剛度：僅適用于單錨板樁墻的彈性嵌固工作狀態(tài)；但對(duì)于剛度較大的板樁墻（如現(xiàn)澆地下墻），不宜采用彈性線法。較大的板樁墻（如現(xiàn)澆地下墻），不宜采用彈性線法?！　? ⑵⑵ 自由支撐法自由支撐法 ：僅適用于單錨板樁墻的自由工作狀態(tài)；：僅適用于單錨板樁墻的自由工作狀態(tài)； ⑶ 豎向彈性地基梁法：豎向彈性地基梁法： 可適用于單錨和多錨板樁墻的任何工作狀態(tài)。可適用于單錨和多錨板樁墻的任何工作狀態(tài)。㈣、單錨板樁墻的計(jì)算㈣、單錨板樁墻的計(jì)算 ⑴⑴ 基本思想基本思想　　板樁墻下端自由支撐在其前面的地基土體上，這部分土體處　　板樁墻下端自由支撐在其前面的地基土體上，這部分土體處 于于 極限狀態(tài)，完全出現(xiàn)極限被動(dòng)土壓力。極限狀態(tài)，完全出現(xiàn)極限被動(dòng)土壓力。 ⑵ 計(jì)算圖式計(jì)算圖式 靜定梁，兩個(gè)未知數(shù)，靜定梁，兩個(gè)未知數(shù)， 入土深度入土深度 tmin和和 Ra；； ⑶ 平衡條件平衡條件　　　　 ∑H=0　　　　 ∑M=0l自由支撐法、自由支撐法