板桩

板桩码头的优点：结构简单，材料用量少，造价便宜；主要构件可在预制厂预制，施工方便、速度快；对复杂地质条件适应性强；可先打板桩后挖港池，减少挖填土方量；缺点：结构耐久性不如重力式码头，钢板桩易锈蚀；施工过程中一般不能承受较大的波浪作用，不适于在无掩护的海港中应用；需要打桩或其他沉桩设备

适用条件：板桩可沉入的地基，过去多用于中小码头。也可用于船闸闸墙、船坞坞墙、护岸和围堰等

板桩墙：是板桩码头的基本组成部分，是下部打入或沉入地基的板桩构成的连续墙，作用是挡土并形成码头的直立岸壁。

拉杆：传递水平荷载给锚锭结构，减小板桩的跨中弯矩及入土深度和减小顶部向水域方向的位移。

锚锭结构：承受拉杆拉力。

帽梁：为了使各单根板桩能共同工作和使码头前沿线齐整，在板桩顶端设有帽梁

导梁：为了使每根板桩都能被拉杆拉住，需在拉杆与板桩的连接处设置水平导梁，拉杆穿过板桩固定在导梁上

码头设施：便于船舶系靠和装卸作业

板桩码头施工程序：板桩码头的一般施工程序，预制和施打板桩，预制和安装锚碇结构，制作和安装导梁，加工和安装拉杆，浇筑帽梁，墙后回填土及墙前港池挖泥

板桩码头结构形式划分：a按材料：木板桩，钢筋砼板桩（强度有限，中小码头），钢板桩；b按锚锭系统划分：单锚板桩（墙高6~10m以下，中小码头）双锚或多锚（墙高大于10m，上下拉杆位移难以协调，某一拉杆易严重超载）斜拉桩式（适用于码头后方场地狭窄，难以设置锚锭或施工长期受波浪作用）c按板桩墙结构：普通板桩墙，长短板桩结合，主桩板桩结合，主桩挡板，地下连续墙

锚锭结构：锚锭板（墙）锚锭桩（板桩）锚锭叉桩

拉杆：延伸率不低于18%，预留锈蚀量，水平放置，越低越好（减小板桩墙跨中弯矩），平均水位以下，设计低水位以上0.5~1m

减小和消除拉杆附加应力措施：①在拉杆两端设置连接铰，以消除其附加应力②夯实拉杆下的填土，或在拉杆下设置支撑，以减小沉陷，支撑形式有支撑桩、设砼垫块或垫墩、铺碎石或灰土垫层③在拉杆上方设置U形防护罩，使拉杆上面的土重及地面荷载通过防护罩传到拉杆两侧的地基上

防锈措施：①涂两层防锈漆，并用沥青纤维布包裹两层。②回填料严禁带有腐蚀性，如炉渣、矿渣等

导梁、帽梁：沿码头长度方向设置变形缝，前墙应伸入帽梁内一定深度，前后两侧比板桩宽15cm以上

板桩码头上的作用：永久作用：土体产生的主动土压力，前墙后的剩余水压力；可变作用：地面上各种可变荷载产生的主动土压力、船舶荷载、施工荷载和波浪力；偶然作用：地震荷载

R形分布原因：板桩上部有拉杆拉住，下端嵌固于地基中，上下两端位移较小，跨中位移较大，墙后土体在板桩变形过程中呈现拱现象，使跨中一部分土压力通过滑动土条间的摩擦力传向上下两端。

R形影响因素：①板桩墙的刚度：刚度越小，R形分布越显著；②锚碇点位移：位移越小，R形分布越显著③施工顺序：先墙后回填后开挖比先开挖后墙后回填，R形分布显著

计算墙前被动土压力时，δ取正值；计算墙后被动土压力时，则δ取负值

为什么墙前被动土压力比δ=0时计算值大1倍左右，而墙后（下端）被动土压力比δ=0时计算值小1倍左右：①入土段上部墙体对土体产生向下的摩擦力，使土体的稳定性增大，下

部墙体对土体产生向上的摩擦力，使土体的稳定性减小。②板桩在水底处发生向下转动变形，使墙前土体受到向下的挤压；板桩底端发生向上转动变形，给墙后土体一个向上的“掘出力”；

③板桩向前变形，压挤墙前土体，使土的密实度增大，抗剪强度提高；板桩底部被地基嵌固，使板桩下端变形较小，达不到极限被动土压力所需的位移值

影响剩余水头的因素：水位降落幅度和速率，前墙排水性能、回填土及地基土的渗透性

(1)海港钢筋砼板桩码头，当板桩墙设有排水孔，墙后回填粗于细砂颗粒的材料可不考虑

(2)对海港钢板桩码头，地下墙式板桩码头及墙后回填细砂或粘性土的钢筋砼板桩码头，△=1/3～1/2平均潮差。但当排水孔高程高于墙前计算水位时，剩余水头不应小于排水孔高程与墙前计算水位之差。当墙后采取可靠的排水系统时，可不考虑排水孔以上的剩余水压力

踢脚稳定验算用分项系数法；构件计算用综合分项系数法

综合分项系数法：在计算前墙的弯矩和拉杆力时，作用和抗力（被动土压力）均取标准值，其设计值可采用计算出的标准值乘综合分项系数（砼1.40钢结构1.35裂缝0.85）

单锚板桩墙的受力特性：第一种，板桩入土不深，在墙后主动土压力作用下，板桩产生弯曲变形，并围绕板桩上端支承点转动。板桩中只有一个方向的弯矩且数值最大，入土部分位移较大，所需板桩长度最短，但断面最大。底端按自由计算；第二种，其入土情况和受力情况介于第一种工作状态和第三种工作状态之间，入土段比第一种稍深，受力后，底端只有转角，没有位移，也属于自由支承状；第三种，随着板桩人土深度增加，入土部分出现与跨中相反方向的弯矩，板桩墙弹性嵌固于地基中。这种工作状态下算得的板桩断面较小，入土部分位移小，板桩墙稳定性较好，底端按嵌固计算

前墙计算：弹性线法（仅适用于单锚板桩墙的弹性嵌固状态。对于刚度较大的板桩墙（如现浇地下墙等），不宜采用）；竖向弹性地基梁法（单锚和多锚板桩墙的任何工作状态）

罗迈尔法的计算要点：①主动土压力和墙前被动土压力按古典土压力理论计算②板桩墙底端嵌固于地基中（第三种工作状态），它的线变位和角变位都等于零，拉杆锚碇点的位移等于零③Mn=ξMmax，Rn=ξrRa

计算步骤：①假定t0；②用古典土压力理论计算土压力及剩余水压力、波吸力等；③用图解法（做力矢图和索多边形的方法），以|M1max|=1.1～1.15|M2max|为控制条件，若不满足条件，重新假定t0④考虑墙后土压力重分布和拉杆锚碇点的位移会使板桩墙跨中弯矩减小的影响，将求得的跨中最大弯矩乘以折减系数，求得的拉杆拉力乘以不均匀系数，作为设计弯矩和设计拉杆拉力的标准值。⑤计算入土深度t。⑥按“踢脚”稳定性验算入土深度，若不满足应取满足“踢脚”稳定的入土深度

锚碇墙（板）到前墙的距离确定原则：前墙墙后土体主动破裂面和锚碇板（墙）前土体被动破裂面相交于地面

竖向弹性地基梁法：板桩墙的入土段可视为埋在地基中的竖向弹性地基梁，板桩墙入土深度按“踢脚”稳定计算，内力和变位采用杆系有限元求解

基本假定：A、假定土为弹性介质，地基系数随深度成正比，k=my；(m法)B、不考虑桩土之间的粘聚力、摩擦力；C、桩按实际刚度，并作为一个弹性构件考虑；D、土体的应力、应变要符合文克尔假定，即地基表面任一点的压力强度与该点的沉陷成正比，σ=kx