抗滑桩拱形布置之我谈
原创
成永刚
悠游2019
悠游2019
WXCYG20190220
博士，教高，注册岩土工程师，中国岩石力学与工程学会地基与工程结构分会副理事长和滑坡与工程边坡分会理事，深部国重实验室顾问委员，中国土木工程学会非饱和土与特殊土常务委员和交通岩土工程委员，国际工程地质协会会员，中国国家公路建设项目评标专家。
发表于
在工程实践中，常听到有些专家要求技术人员在工程斜坡支挡工程设置时，将抗滑桩以“拱形”进行布置。即将多根抗滑桩整体上以一定的弧度向靠山侧弯曲布置，其目的是获得抗滑桩整体上的更好受压形式。对此，笔者认为要求抗滑桩拱形布置的专家是理论概念不清，工程经验欠佳的不明之辞，需要进行必要的说明，以防造成更大、更不利的影响，害人害己。
众所周知，“点”式布置的抗滑桩能有效实现以平面应变为主的线形工程斜坡下滑力或土压力的平衡，关键就是有效利用了土质或类土质工程斜坡体在桩间形成的土拱效应，以及有效利用了岩质工程斜坡自身的完整性和桩与岩体之间由于刚度差异形成的应力集中作用。这就是说，这种“以点抗面”支挡作用的实现，就是基于岩土体物理力学性质的抗滑桩有效间距的设置。换句话说，一旦抗滑桩间距超过了合理的间距，就可能会造成桩间土拱效应的失效或桩间岩土体自身稳定性不足而从桩间滑出的可能。
基于此，无论是岩质斜坡，还是土质斜坡，桩间挂板、挡墙等结构物其支挡仅为有限范围内的土压力或下滑力，这也是桩间挂板等结构物截面较小的原因所在。而为了获得更小的桩间结构物截面，或为了更好地实现挂板等结构物的受力优化，故有些工程中采用了拱形挂板。但由于拱形挂板施工工艺相对复杂，板后难以回填压实，尤其是考虑到桩间岩土体的作用力很小，故拱形挂板在工程中的应用比例是相当低的。
从以上抗滑桩间的土体土拱效应和岩体的岩桥效应有效实现的条件就可以发现，适应岩土体物理力学性质的桩间距是关键，这也是抗滑桩能实现“以点抗面”的关键，这种支挡模式完全不同于挡土墙工程的“以线抗面”受力形式。
对于线状布置的挡土墙工程，理论上可以设置为拱形，尤其是对于挡土墙长度有限的沟谷中布置时，拱形布置可大幅减轻后部土压力对墙基的被动推挤作用，高效利用圬工结构抗压的特点将墙后的土压力尽量以轴力的形式传递给两侧的山体，大幅改善了圬工结构的受力模式，从而有效实现
犹如
拱桥般将后部土压力传递给两侧山体的可能，就如同很多高山峡谷地区的大坝有条件时多布置为拱形一样。
但对于点状布置的抗滑桩工程，这种理想的受力情况就可能是无法实现的。因为，即使是布置范围较小的沟谷地段，也无法实现抗滑桩将所受到的作用力直接传递给两侧山体的条件。更不用说工程斜坡宽度较大而多根抗滑桩布置时，根本就很难实现间隔的抗滑桩之间，以及更多抗滑桩间隔形成的大间距所实现的土拱效应，以及岩体的完整性与抗滑桩的刚度能满足应力集中所形成的类似于挡土墙的拱形受力。也根本不可能实现点状布置的抗滑桩之间，实现横向的相邻之间的压力传递，哪怕设置桩间挂板或桩间轻型挡墙的条件下。当然，如果将抗滑桩设置为刚度如同抗滑桩一般或近似为一般，与抗滑桩连接为一个整体的大截面、大刚度结构物形成所谓的“连续墙”时，这种情况在理论才可能会出现。但这肯定是不会在工程实践中有应用可能性的。
相反，抗滑桩的拱形布置，反而由于桩与桩之间在平面上的错位布置，可能弱化相邻桩之间的受力协调，甚至造成抗滑桩对滑面或潜在滑面的控制弱化，造成工程规模增大，造成工程施工困难等不利因素的出现。也就是说，这种所谓的抗滑桩有形的拱形布置，是不会实现无形的拱效应而实现抗滑桩结构上的优化，反而会导致工程使用和施作期间的困难。
因此，作为平面应变为主的工程斜坡，不应将点状布置的抗滑桩设置为所谓的拱形。因为，这无论是在理论概念上，还是工程实践中都是无法实现的。这就是说，从事岩土工程，理论概念一定要清楚，工程经验一定要丰富。
微信公众号：
悠游2019
版权：如无特殊注明，文章转载自网络，侵权请联系cnmhg168#163.com删除！文件均为网友上传，仅供研究和学习使用，务必24小时内删除。
