挡土桩(retainingpile)

抵抗土体水平推力、减小土体水平位移的桩。例如在土体高差处或地面荷载超载处采用防止土体失稳的桩和在滑坡处采用的抗滑桩等(图1)。挡土桩按其制桩方法可分为预制桩、灌注桩、加固土桩等；按其制桩材料可分为钢筋混凝土桩、混凝土桩、加固土桩、劲性骨架加固土桩、钢筋混凝土管桩、钢管桩、型钢桩、木桩等。挡土桩的支锚形式有：悬臂式、锚锭式、锚杆式、支撑式和斜撑式(见深基坑支护)。挡土桩的横断面形状有：矩形、方形、圆形、管形、工字形、多边形和其他特殊断面形状。

挡土桩设计挡土桩承受的荷载包括：土压力、地下水压力、地面荷载、其他荷载所产生的附加侧压力等。土压力常用库伦公式和朗肯公式计算。挡土侧的土压力为主动土压力，另侧的土压力为被动土压力。挡土桩需进行强度、刚度计算和稳定性验算(见深基坑支护)。

挡土桩的排列形式，有单桩相连成排和间隔排列两种形式(图2)。间隔排列形式在土质较好和无地下水处采用，靠桩间土体形成的土拱将土压力传递给挡土桩。单桩相连成排的形式有：一字形相接排列、一字形搭接排列、交错相接排列、混合式排列等。一字形相接排列和交错相接排列由于截水防渗能力较差，只宜在渗透系数较小的土层中使用。一字形搭接排列，其施工较难，但截水防渗效果较好。混合式排列时，可以利用强度较大的桩承受土压力，强度较小的桩承担截水防渗，或在桩排式钢筋混凝土地下连续墙施工中因某处有地下管道无法成槽时，在该处使用劲性骨架旋喷桩将地下墙连接起来(图2e)。

图2 挡土桩的排列形式

a-间隔排列；b-字形相接；c-交错相接；d-一字形搭接；e-混合式

1-挡土桩；2-先施工的桩；3-后施工的桩；4-堵缝小桩；5-双水泥加固桩；6-旋喷堵缝桩；7-地下连续墙；8-劲性骨架旋喷桩；9-挖孔桩或旋喷桩

挡土桩施工预制桩、灌注桩和加固土桩的施工方法各不相同。

预制桩常用落锤、汽锤、柴油打桩锤、振动沉桩机、压桩机等将预制桩打入、沉入或压入土层中。采用材质良好的圆木制作挡土木桩时，在地下水有侵蚀性的地区，木桩应进行防腐处理；木桩顶部应垂直于桩中心线锯平，并加设桩帽和桩箍；土层中有坚硬夹杂物时的桩下端应安装铁桩尖。木桩常用于河岸边和基坑边挡土。使用钢板焊制或轧制的钢管作为挡土钢管桩时，一般采用电焊或法兰盘接桩。两侧焊有锁口的钢管桩称为钢管矢板，成排打入土层中可以挡土和截水，常用于深基坑挡土，可周转使用。使用常规轧制的型钢作为型钢挡土桩时，可以稍加焊接组合后密排打入坑槽边，边开挖边加设支锚挡土。在土质较好无地下水处，常用间隔打入的工字钢作挡土桩，边开挖边在工字钢之间插入挡土板。未加锁口的型钢挡土桩不能截水，必须在降低地下水位后才能开挖。型钢挡土桩可以周转使用。钢筋混凝土挡土桩有预应力的和非预应力之分，其钢筋应按土压力计算配置。常用的矩形或方形钢筋混凝土挡土桩一般在工地预制，管状的和工字形的钢筋混凝土挡土桩一般在加工厂预制，运到工地使用。

灌注桩在土层中成孔，灌满混凝土成桩。成孔方法有：机械钻孔、人工挖孔、打拔管成孔和爆扩成孔等(见灌注桩)。根据动力传递方式、钻头型式和排土方法不同，机械钻孔使用的钻机型式有旋转式、冲击式和冲振式等。旋转式钻机有人工钻机、螺旋钻机、旋转钻机、潜水钻机等。人工钻机多用螺旋钻头或鱼尾式钻头，用人力提出钻头而排土成孔；螺旋钻机用钻杆螺旋叶提土出孔，干法作业成孔；旋转钻机一般以泥浆护壁钻孔，用水或泥浆循环将土排出，用导管法浇灌水下混凝土成桩。根据土质情况，人工挖孔一般每开挖0.8～1.2m深度应作一次护壁，护壁常用混凝土浇筑或砖石砌筑，成孔后灌注混凝土成桩。人工挖孔适用于大直径挡土桩的成孔。打拔管成孔是用振动打桩机将带有活瓣桩尖的钢管沉入土层中，清理钢管内积水后灌注混凝土，边振动边拔出钢管，即形成混凝土桩。这种方法适用于在饱和软弱粘性土层中成桩。爆扩成孔是用钢钎在土层中打出细孔，装入炸药和雷管，引爆后成孔，随即灌注混凝土成桩。这种方法适用于在黄土地层中成桩。

加固土桩用单管、双管、三重管旋喷或使用深层搅拌设备使土和水泥混合成流塑状态的混合体，还可插入劲性钢骨架，待水泥土混合体达到一定强度后，便形成可用于挡土的加固土桩或劲性骨架加固土桩。加固土桩还可同其他一些桩混合用作受力合理的挡土结构。