作用于抗滑桩桩背的控制力探讨

抗滑桩是用于坡体支挡的大型结构物，同其他岩土工程支挡加固结构物一样，要使其合理而有效的应用，必须考虑其所依赖的桩周地质体和自身结构两方面的因素。即抗滑桩作为岩土工程的支挡结构物，它对坡体的有效支挡受桩周所在地质体的锚固能力，以及桩身结构所能提供的内力控制，而这与作用于桩背的作用力是直接相关的。

作为坡体的支挡结构物，坡体作用于桩背的作用力有土压力（土质或类土质坡体产生的作用于结构物的压力）和下滑力两大类。

1、在没有明显优势结构面的土质或类土质坡体中，由于土体可近似为均质或类均质体，故作用于桩背的作用力由主动土压力，圆弧搜索法确定的同生面下滑力两者之间的最大值作为控制性力施加于桩背。一般情况下，在多竖向开挖的基坑工程中多采用受控的土压力计算，而在按一定坡率开挖的边坡工程中，多采用受控的下滑力计算。

需要说明的是，有些规范中介绍的岩石压力不建议采用。这是因为：岩体的稳定性受控于结构面，结构发育时依附于岩体会依附于结构面产生下滑力，而结构面不发育时岩体作为块状结构物，岩块内部一般不会出现相对变形而产生作用于结构物压力或压力很小而影响很小。

2、在坡体中岩土体的结构面发育到一定程度而不能忽略时，它的存在往往影响土压力的有效计算，且坡体往往会依附于结构面失稳变形。故在结构面控制坡体稳定性时，往往作用于桩背的下滑力就会大于土压力，因此，需以坡体的下滑力作为控制性力进行分析计算。这也是滑坡工程中基本上均采用下滑力作用控制性作用力，而很少进行土压力计算的原因。

在工程实践中，由于抗滑桩基本上均采用竖向布置而很少有斜向布置。因此，作用于桩背的主动土压力是水平向的，而作用于桩背的作用力实为下滑力的水平向分力，即推力。推力与下滑力之间的关系为Ea=E×cosa ，其中α为桩背处滑面与水平方向的夹角。而下滑力的竖向分力由于作为大截面的桩体完全可以有效平衡和有利于桩身结构的稳定，故不予考虑。

从下滑力和推力之间的关系可以发现，滑力相对较大的滑坡并不一定需要更强的支挡工程进行平衡，而推力较大的滑坡就一定需要更强的支挡工程进行平衡。因为，抗滑桩设置部位的滑面的倾角大小直接影响了，作用于竖向桩背的下滑力水平方向分力的大小，即推力的大小。滑坡越陡，下滑力水平方向的分力越小。

因此，在滑坡治理中进行抗滑桩结构设置时，如果没有其他因素限制而仅从抗滑桩所支挡力的大小考虑时，应尽量将抗滑桩设置在倾角较陡、甚至是反倾的抗滑段。其目的之一就是将主滑段传递而来的下滑力，尽量通过抗滑段与主滑段的滑面角度变化而有所减小，从而也就有效减小了作用于竖抗滑桩背的下滑力水平分力，即推力的大小，从而减小支挡结构物的工程规模。

综上，遵循概念设计理念的岩土工程，一定要对相关的概念进行明确掌握，这样方能在合理的概念模型基础上，建立有效的计算模型，从而使抗滑桩的设计安全、经济。