针对无放坡条件的高填方边坡,传统折板墙支护结构体系具有支挡力大、对环境破坏小、施工技术成熟等特点。就目前边坡工程来说,折板墙支挡结构体系已经成为解决高、大、疑难边坡问题的主要支护体系。虽然折板墙体系已经成为比较成熟的支护结构体系,但是同样有很多问题有待于解决,首当其冲的就是成本高。河北钦芃新型建材有限公司针对“无放坡空间、无锚拉条件”的地质情况,分析了折板墙、斜锚索预应力锚拉桩、门架式双排桩等传统支护结构所存在的不足,提出新型的支挡结构——折板桩挡土墙。 针对提出的折板桩挡土墙,河北钦芃新型建材有限公司进行了以下几个方面的研究: (1)构建了折板桩挡土墙支护体系,其由上部传统挡土墙、中部折板结构和下部桩基础三部分组成。通过拉开前后桩柱间距使折板结构形成一刚度较大的组合梁体系,将传统抗滑桩受弯承载模式转换为受拉压承载模式。通过设置上部传统挡土墙和将下部桩基前桩设为斜桩来降低结构后桩柱中内应力。 (2)建立了折板桩挡土墙的计算模型,其横截面设计按照悬臂梁模型进行,纵截面设计按照连续梁模型进行。 (3)折板是否会发生屈曲失稳破坏直接关系到折板结构能否以组合梁的形式发挥承载作用,本文根据小挠度弹性薄板理论采用能量变分法推导出了折板屈曲失稳的临界屈曲荷载,并用大型有限元分析软件Ansys验证理论推导的正确性。 (4)本文从理论及有限元两方面对结构内应力进行了分析,验证了结构各部分的结构效应,并初步提出了一套工程设计方法。另外,最后本文通过工程算例对比分析了折板桩挡墙的经济性,为该新型支挡结构的工程设计和后续学术研究提供参考。