摘要：本文通过支挡结构分析设计思路，探讨了滑坡及其作用形成及机理，在经典查表法的基础上利用EXCEL—VLOOKUP，对弹性抗滑桩横向内力位移计算进行编程分析，得出各控制截面内力位移及土压力参数，对提高抗滑桩的运用具有广谱意义。
关键词：抗滑桩；横向作用力分析；EXCEL—VLOOKUP；M法
引言
当挡土墙墙后填土过高，埋深较深或存在较深层滑动面时，抗滑桩便成为了优选方案。抗滑桩设计的核心控制指标为滑动面处桩的位移量，一般不超过10mm，位移敏感的为6mm；桩侧土压力，最大值一般在桩端，过大会引起桩侧土塑性变形，即深层梨形破坏。同等情况下桩长越长，滑动面位移越小。一般认为抗滑桩埋入滑动面以下至少全长三分之一，但在实际工程和设计中多采取保守加深的措施，但加深桩长带来的是桩端侧面土塑性变形，所以较准确确定桩长是个重要问题。得出桩身各控制截面位移和内力后，截面配筋和构造迎刃而解。
采用传递法计算滑坡推力
首先确定两种荷载工况组合，即暴雨和地震，取大者。然后确定滑坍体范围或者土压力计算土体范围，依据地表坡度对土体分块，采用传递系数法，从末端向桩面传递，得出最后传来的土压力即滑坡推力，为零为稳定，不为零即存在推力。
最终传递土压力为：
抗滑桩内力位移计算
1、滑坡推力作用点位置按土质考虑，土体完整为居中，松散为距底部三分之一。根据作用点距滑动面的距离，在滑动面处将滑坡推力平移成剪力
，乘以距滑动面长度得到弯矩
。
2、桩的变形系数
桩在滑动面下深度h。
。
滑坡体一般为黏土砂土或破碎岩石，桩侧地基弹性抗力随深度线性增长，抗力系数c=my。通过倒装因式法将各层土
应换算成一个
值，若仅有一种土层则取其m。
3、弹性桩的力学特点主要由两点构成：①地基土层越完整坚硬，m值越大，
值也越大，导致相同材料截面桩基越趋于弹性；②桩在滑动面下h越深，
相应增长，同样向弹性发展。由此可见：相同截面材料下，抗滑桩是否为弹性桩仅与滑动面以下土质和滑动面以下埋深有关，与滑动面以上土质和桩长无关。
4、桩侧应力与地基土承载力的关系为桩侧应力过大，超出土弹性界限，桩侧土会出现塑性变形。地基土侧向弹性承载力计算公式为
，地基土承载力与土重度、内摩擦角、及埋深有关，滑动面下埋深10m时一般为500至700kpa，而桩的挠曲微分方程为
，其中P为土作用在桩上的水平反力
，x为桩在滑动面下对应位置y点处的水平位移，控制指标为抗滑桩滑床顶部位移，即x为0时的位移，一般要求小于10mm。得到桩相应截面位移
后，乘以该滑动面下位置y对应的侧向地基抗力系数
，即得到每一区间的
，据此判断桩侧土压力是否在弹性范围，若超出地基承载力出现塑性变形，潜埋部分表现为土体隆包破坏，深埋部分表现为梨形破坏。
5、根据边界条件解方程
通解变形为：
其中
为
的关系式，经典查表法已经根据各种
给出。
6、根据
、
和桩底埋于土层的地质情况，按照常规地质，采用其末端位于土层和风化破碎层的情况，即桩底自由，此时
、
皆为零。
可由下式得出：
返回第5步，全桩每一截面位移、内力、桩侧应力全部求得，数据作图可见，滑动面往下位移递减，10m后基本没有位移，位移无反弯点。桩身弯矩先递增，然后出现反弯点，滑动面处不为零。桩侧应力初始为零，然后先增后减，出现反弯点，然后大幅增长。
工程案例
某滑坡，土质松散，滑坡推力作用于排桩背面，矩形分布，滑动面上下桩长各一半，抗滑桩滑动面下暂定10米，暴雨工况下单桩桩背及桩间肋板传荷：Q=1525kn。M=7625knm，圆桩d=2.5m，换算b为3.15m，桩身弹模E=3.2*10^4mpa，m=28000kn/m4，α=0.27，底部为土质或风化岩，接触边界条件为自由端。滑动面下每延米一个控制截面信息αy对应的解析参数采用VLOOKUP调用数据，代入计算，输出图表。
如图所示，最大位移y=0时，x=6.3mm。最大弯矩10508knm，反弯点y=8.5m。最大土应力为y=10m，σy =300kpa，
=580kpa。符合一般特征，并且此案例设计合理。
结语
通过梳理弹性抗滑桩设计分析思路，结合VLOOKUP查找调用数据功能，对抗滑桩进行计算分析编程，结合工程案例，所得数据符合一般特征，方便准确，具有实用价值。
参考文献：
[1]、《工程地质手册》第四版
[2]、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007
[3]、《建筑边坡工程技术规程》GB50330—2013
论文作者:许藏珠
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/19
标签：位移论文; 截面论文; 弹性论文; 滑坡论文; 地基论文; 推力论文; 土质论文; 《基层建设》2019年第3期论文;