桩基托梁挡墙,常用的是托重力式挡墙、托衡重式挡墙,由三部分组成桩基、托梁、挡墙,采用这种方式的初衷是,在陡坡地段想用重力式挡墙却没有良好的地基持力层,而不得不采用桩基作为挡墙的基础,这种组合方式,主旨在于发挥重力式挡墙的重力挡土作用和桩基的竖向承载力,所以最好桩基就是纯纯的桩基,不受水平力作用,并且最好能减小桩的悬臂高度,减少桩身弯矩和配筋,使桩的设计更合理,整个结构的受力状况也是更趋于均匀,不至于让桩承担更多,而且即使坏了也最好是上面的挡墙坏,便于维修。

  那么从以上目的出发,显然挡墙与托梁是弱铰接才能达到目的,稍受较大弯矩的时候能及时脱离,如果是固接了,那跟整个全长都采用抗滑桩何异?又何必多此一举搞个重力挡墙?《铁路路基支挡结构设计规范》15.3条,就是这个意思,所以实际工作中,建议采用石芽或者短钢筋连接,主要是形成抗剪,而不传递弯矩,短钢筋的意思是锚固长度有限,形成铰接,不怎么传递弯矩,比如总长度600mm,上下各300mm这样。

其力学模型如下:

桩基托梁挡墙的墙底连接
托梁顶面受力
桩顶受力

  所以《铁路支挡规范》的桩顶弯矩公式是Eah×h+Nv×e,而没有加上Eah×e2。规范是把把托梁顶面的力和桩顶的Mo、Qo一起画在图上,这样研究对象就不明朗易混淆,而且没有一个力的传递过程,如果先画托梁顶面,再画桩顶,这样更易理解。

  某年的注册岩土考题,按照规范的解法,答案应当是选A,注意重力G有可能落在形心的左边,也可能落在右边,所以存在一个±的情况,当然实际设计的时候,竖向合力与剪力形成的弯矩反向,或者没有偏心是更合理的。

  而实际工作中,基于一些担心,部分设计师会将挡墙底部与托梁过于牢固的连接,那么此时,桩基的弯矩就应该按照固接的方式计算,会使桩径偏大配筋偏大,亦非不可,原理说得通,只是经济欠合理(有做成铜墙铁壁的可能),有的也省去托梁,直接将桩与挡墙连接,所以,岩土工程设计这块差异化很明显,想法总比做法多,不过只要够刚够强,明月万年照挡墙。