成永刚：抗滑桩冠梁设置简析长期有效

文章来源于公众号：悠游2019，原文链接：抗滑桩冠梁设置简析

在坡体支挡的抗滑桩设置时，有时会需要在抗滑桩顶设置冠梁，将多根抗滑桩串联起来。

图1 抗滑桩顶冠梁设置示意图

1、抗滑桩顶冠设置的目的主要有如下三种情况：

1）抗滑桩长细比相对较大而刚度相对较小，设置冠梁以起到“手拉手”而增加协调受力的作用。

图2 长细较大的抗滑桩顶冠梁设置

2）作为锚索的反力结构，从而达到在锚索作用下优化抗滑桩身内力、降低抗滑桩对锚固地层的要求和减小桩身位移。

图3 桩顶冠梁设置锚索

3）其他作用，如在桩顶上部设置道路加宽等。

图4 冠梁作为道路加宽基础

从以上三类抗滑桩的桩顶冠梁设置目的就可以看出，如果桩体截面较大的刚性桩，或在桩身可以设置锚索而不需要单独设置冠梁，或没有特殊要求时往往就可以不设置冠梁。

2、抗滑桩顶冠设置的结构要求

1）从理论上来说，由于相邻抗滑桩所在地质条件多是一致的，抗滑桩之间的受力差异很小，以及抗滑桩之间的位移差别很小，冠梁结构自身所受到的弯矩、剪力、轴力等几乎可以忽略。因此，起连接串联作用的抗滑桩顶冠梁截面不宜过大，配筋不宜过高。

因此，在考虑到岩土工程的特殊性作用下，为防止由于不利条件下造成冠梁结构自身承受弯矩或剪力作用而导致破损，故一般情况下建议冠梁结构仍需设置一定的规格。即建议冠梁结构的厚度不宜小于30cm，并须满足最小配筋率要求。

2）由于桩周岩土体的变异性、不连续性，以及不同作为以平面应变为主的边滑坡工程特征，在不同的断面之间每个桩所要平衡的坡体的下滑力不同。这就在工程实践中不可避免地会出现各个桩体之间存在不同程度的变形差异。

因此，为了防止桩间之间的变形差异造成冠梁发生剪切破坏，故工程实践中往往需每三～四根抗滑桩为一个单元设置冠梁。这种设置如挡墙每隔一定距离设置沉降缝或伸缩缝一个道理，也是结构自身的构造要求。否则，即使没有桩身变形差异，也会由于结构自身要求而出现冠梁开裂。

图5 无伸缩缝设置的冠梁开裂

3、对于具有锚索反力结构或作为道路加宽设置的抗滑桩顶冠梁，则应在锚索设计拉力、道路及相应的动静荷载等参数的要求下，取伸缩缝长度范围内的一个梁体单元，或取简化的两桩之间的冠梁单位长度进行必要的结构内力分析计算，继而合理设计截面与配筋。
4、由于冠梁主要起协调桩间的受力协调作用，因此，冠梁须与抗滑桩采用固结形式，即将冠梁结构的主筋与抗滑桩主筋相连在一起后进行混凝土浇注。且不可采用将冠梁与抗滑桩之间采用铰结，否则，冠梁无法传递抗滑桩之间的弯矩或剪力，从而起不到应有的协调作用。
总的来说，从理论上看抗滑桩顶的冠梁截面不宜设置过大，配筋率不宜过高，这是我们在工程实践中需要注意的。

作者：成永刚，博士，教高，注册岩土工程师，中国岩石力学与工程学会滑坡与工程边坡分会理事，中国土木工程学会非饱和土与特殊土专业委员会常务委员和交通岩土工程专业委员会委员，国际工程地质协会会员，中国国家公路建设项目评标专家，四川省交通运输专业人才教育专家。