本文来源于公众号：悠游2019
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。
抗滑桩自1962年由铁科院西北分院和铁二院共同研发诞生以来，几十年来先后经历了人工挖孔矩形抗滑桩、机械成孔圆形抗滑桩和机械成孔矩形抗滑桩三个主要阶段。
总的来说，人工挖孔矩形桩顺应了上世纪我国人力成本较低和矩形截面结构抗弯能力较大的多方面要求。机械成孔圆形抗滑桩顺应了本世纪以来我国人力成本提高和机械制造业水平的发展，但圆形截面的结构的抗弯能力却不符合有效利用材料的要求。机械成孔矩形桩不但有效发挥机械施工的长处，也有效使矩形截面结构的抗弯能力得到了有效发挥的优点，但其使用受到了场地、地质和工程数量等因素的一定限制。
因此，人工挖孔矩形抗滑桩、机械成孔圆形抗滑桩和机械成孔矩形抗滑桩都具有各自的优缺点，并目前仍同时在工程实践中应用。但总的来说，随着时间的发展，人工挖孔桩的占比在不断下降，而机械成孔桩的占比在不断提高。下面就来说一下圆形抗滑桩结构在工程应用中所需要注意的一些主要问题。
众所周知，结构的抗弯能力取决于惯性矩的大小，这就要求截面上的钢筋尽量布置于远离中性轴的部位，从而获得更大的抗弯能力。而抗滑桩由于受到坡体下滑力或土压力的侧向力作用，必须要确保受拉侧布置足够的钢筋达到满足结构抗弯的要求。这就要求抗滑桩在靠山侧需布置更多钢筋，而在靠河的受压侧或中性轴附近布设相对较少的钢筋，甚至是满足结构配筋即可。
因此，抗滑桩在受拉、受压侧的不均匀配筋是桩体提供有效抗弯能力和提高工程经济性的重要指标，这是抗滑桩作为侧向抗弯构件明显不同的桥桩等竖向受压构件可均匀配筋的本质区别。因此，岩土工程师一定要掌握必要的结构知识，切不可违背基本的结构受力特性而出现抗滑桩均匀配筋的错误。这在笔者最近咨询的工程斜坡病害中发现，圆形抗滑桩的均匀配筋是造成坡体病害发生和工程经济性失控的最重要因素。
图1 不合理的均匀配筋圆形抗滑桩
圆形抗滑桩由于其抗弯能力明显较矩形抗滑桩弱，依据等惯性矩换算，圆形抗滑桩结构抗弯能力与矩形抗滑桩相比存在K=1.33h/d（h为矩形抗滑桩长边，d为圆形抗滑桩直径）这样一个换算公式。以常用的2*3m矩形抗滑桩为例，相同截面的圆形抗滑桩其抗弯能约为矩形抗滑桩的61%左右。因此，为了获得更大的结构抗弯能力，就要求减小桩间距或加大抗滑桩截面。因此，工程中往往采用较小的间距和较大的截面以满足圆形抗滑桩的抗弯要求。
由此，在间距一定的情况下，由于圆形抗滑桩的较弱抗弯能力，就需要加大抗滑桩的截面。为此，圆形抗滑桩的截面明显要较圆形竖向受压桩的截面大上许多。换句话说，采用圆形受压桩截面大小来设置抗滑桩往往可能是欠合理的，极易造成抗滑桩抗弯能力的不足。
譬如桥梁上常用的0.8m直径圆形受压桩称其为大截面桩，但如果将其应用于工程斜坡的结构抗弯中，却只能是小截面桩体了，这是因为圆形抗滑桩的抗弯能力明显较抗压能力小上许多所决定的。
因此，在工程斜坡中应用中，圆形抗滑桩的截面往往起步直径就是1.5m以上，且多采用直径为2.0m、2.5m的截面。那种设置直径为0.8m圆形抗滑桩的方案，往往可能是欠合理的。因为，截面的工程量是按A=πd2/4计算的，工程量与直径是平方关系。而对抗弯起决定作用的惯性矩是按Ⅰ=πd4/64计算的，抗弯能力与直径的四次方关系。因此，大截面的圆形抗滑桩较小截面的圆形抗滑桩具有明显的抗弯优势和性价比。
因此，在相同下滑力的情况下，圆形抗滑桩的设置宜尽量采用较大截面和较大的间距，而不宜采用较小的截面和较小的间距，切不可按桥梁受压桩进行抗弯为主的抗滑桩设计与设置。