悬臂挡墙–微型桩加固填土边坡地震响应 特征研究

孙志亮 1 ，孔令伟 1，2 ，王 勇 1 ，周振华 1，2 

(1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，湖北 武汉 430071；2. 中国科学院大学，北京 100049) 

摘要：悬臂挡墙是一种适用于地震地区的支挡结构，应用广泛，墙后填料一般具有一定的坡度角，其抗震设计仍 面临如何确定地震土压力大小及其作用点、变形及破坏模式等诸多问题。另外，微型桩具有较好的抗震性能，其 在浅层滑坡治理加固等领域得到了广泛的应用，针对其在横向动荷载作用下的受力特征、荷载与变形累积等方面 的研究还相对较少。为此开展了悬臂挡墙支护的微型桩加固边坡地震响应特性的离心振动台模型试验研究，同时 对典型工况进行了数值模拟。主要从 3 个方面对微型桩–悬臂挡墙支护边坡的地震响应特征进行了分析讨论：(1) 边 坡的地震加速度响应及其坡顶沉降变形；(2) 微型桩地震响应与弯矩分布；(3) 悬臂挡墙动土压力大小及作用点、 弯矩大小及惯性弯矩的影响、地震位移变形模式、残余弯矩累积发展趋势。对输入输出加速度的传递函数分析表 明，边坡土体对输入地震波中接近其自振频率的频率分量具有显著的放大效应；微型桩结构上部设置刚性连接梁 能明显改善其受力性能，微型桩的柔韧性与延性等使其在地震荷载作用下可以耗散更多能量；悬臂挡墙上的惯性 弯矩超过动弯矩的 22%以上，不容忽视，当挡土墙后部填土坡度角较大且同时坡顶上部有荷载时，得到的动土压 力系数 ΔKae显著大于挡土墙后部填料为水平且无附加荷载的情况，试验数据表明多级地震后悬臂挡墙与微型桩的 残余弯矩显著增加，这在其抗震设计中需引起重视。 

关键词：边坡工程；离心振动台试验；动土压力；悬臂挡墙；微型桩；动土压力系数；残余弯矩

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