关于抗滑桩冠梁的设置的问题

近日有朋友问了两个抗滑桩冠梁的问题。一是单排桩的横向冠梁刚度在计算中一般考虑吗？二是双排桩的纵向冠梁结构如何考虑？

回答这个问题首先要考虑抗滑桩排与单个抗滑桩的受力模式。

在工程斜坡的抗滑桩工程支挡中，一般取代表性的主轴断面进行最大下滑力的分析与计算，继而依据该最大下滑力进行抗滑桩规格的设置。如果工程斜坡范围较大时，则需设置多个代表一定范围内坡体性质的副轴，进行一定范围内的最大下滑力计算，从而依据该范围内最大下滑力进行抗滑桩规格的设置。

从以上抗滑桩设置的依据来看，不同工程斜坡范围内的抗滑桩其受到的坡体下滑力是不同的，并且严格来说，每个抗滑桩的受到的坡体下滑力作用大小是不同的。而工程实践中为了施作方便，往往一定范围内的抗滑桩采用代表性的主轴或副轴最大下滑力进行设置，这就造成各个抗滑桩在受到下滑力作用时产生的位移是有差距的。

虽然规范对抗滑桩的位移具有明确的1/100悬臂长度、普通抗滑桩的桩顶位移不大于10cm、锚索抗滑桩的桩顶位移不大于5cm等的要求或限制，但对于刚性冠梁结构来说，各个抗滑桩间的位移差异足以引起冠梁开裂（当然，抗滑桩设计过于保守的除外）。加之抗滑桩往往截面较大，其受力与微型桩存在很大差异。因此，单排设置的抗滑桩设置冠梁对各个桩间的受力或变形协调贡献是基本可以忽略不计的，因此，单排设置的抗滑桩是不需要设置横向冠梁进行联结的。

同样，对于双排桩或多排设置的抗滑桩来说，横向冠梁也是没有必要设置的。但对于联接前后排抗滑桩纵向冠梁来说，其工作性质则与横向冠梁完全不同的，甚至有时是必须的。

对于前、后两排桩间距较小的两排桩来说，为了有效协调前、排桩的变形和受力，工程上往往需在各个前、后排桩间设置大截面冠梁进行联结。即对于推移式滑坡来说，后排抗滑桩虽然可以通过前后排桩间岩土体向前排抗滑桩传递下滑力，但其效果显然没有前、后排桩间的大截面纵向冠梁有效。甚至对于一些悬臂较大的后排抗滑桩，往往前排抗滑桩可通过纵向冠梁对后排桩形成强大的支点，从而大幅减小后排桩的弯矩、剪力或地层锚固力的需求。同样，对于牵引式滑坡来说，也是一样的。

那么多排桩的纵向冠梁结构如何考虑呢？这就需要考虑前、后排桩的受力分配问题。工程经过大量的试验、模拟发现，对于前、后排抗滑桩间距约为2~6倍的桩径时，作为推移式滑坡来说，作为主桩的后排桩受力占比约65%，作为副桩的前排桩受力占35%时，桩体间的受力协调较好。因此，对前、后排桩受力协调起主要作用的纵向冠梁结构设置应依据前、后排桩间力的传递大小设置。而这在前、后两排间上于桩间距较小而不考虑后排桩前部的岩土体抗力而言（也就是不考虑后排桩通过桩前岩土体向前排桩传递下滑力），前、后桩之间的纵向冠梁就应承担这个责任。因此，纵向冠梁的设置依据就在于此。同样，对于牵引式滑坡来说，也是一样的。

此外，需要说明的是，对于前、后排抗滑桩间距约大于6倍的桩径时，由于前、后排桩的受力协调变弱或设置纵向冠梁难度较大，尤其是对于前、后排抗滑桩间距约大于10倍的桩径时，就不宜考虑设置连接前、后排抗滑桩的纵向冠梁设置了，而宜按前、后两个单排桩分别考虑受力为佳。

综上，对于单排抗滑桩不宜考虑连接各桩的横向冠梁（设置锚索等工程的除外），以于前后间距较小的多排抗滑桩设置时，为有效提高前、后排对应抗滑桩的协调受力与变形，宜采用相应传递受力要求的纵向冠梁设置。