王德華　吳祚菊　張建經(jīng)　蔣永林

摘要： 強(qiáng)震引起支護(hù)結(jié)構(gòu)失效、邊坡失穩(wěn)的事故頻發(fā)，因此對(duì)邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能分析具有重要價(jià)值。以四川省樂(lè)山市風(fēng)池山某邊坡支護(hù)工程為背景，選取該邊坡地層分布較為不均勻及存在薄弱夾層的典型剖面，建立了未支護(hù)結(jié)構(gòu)和支護(hù)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?duì)比分析了支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)邊坡抗震性能影響，其中，支護(hù)結(jié)構(gòu)綜合采用了矩形格構(gòu)框架梁、預(yù)應(yīng)力錨索、抗滑樁等多級(jí)組合支護(hù)形式。試驗(yàn)中充分考慮了邊坡土層非均質(zhì)性，以及薄弱夾層對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，得出了一系列關(guān)于坡面位移、坡體加速度，以及支護(hù)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)等方面的重要結(jié)論。

關(guān)鍵詞： 非均質(zhì)邊坡; 支護(hù)結(jié)構(gòu); 抗震性能; 振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)： U416.1+4; U417.1? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A? 文章編號(hào)： 1004-4523（2019）03.0404.11

DOI：10.16385/j.cnki.issn.10044523.2019.03.004

引 言

強(qiáng)震中支護(hù)結(jié)構(gòu)的失效破壞會(huì)引起邊坡失穩(wěn)，對(duì)人類(lèi)的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅[12]。對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)地震動(dòng)響應(yīng)及抗震設(shè)計(jì)是當(dāng)前巖土地震工程中熱點(diǎn)和前沿問(wèn)題，特別是高烈度地區(qū)邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮支護(hù)結(jié)構(gòu)抗震性能，其中，對(duì)邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)、變形破壞機(jī)理的研究是抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。然而，由于缺乏實(shí)震觀測(cè)資料，很難依靠有限的震害資料進(jìn)行抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)，因而具體抗震設(shè)計(jì)往往依靠地區(qū)經(jīng)驗(yàn)且偏保守[34]。

目前，盡管邊坡地震穩(wěn)定性方面的研究較多[59]，而針對(duì)邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)抗震性能方面的研究，尤其是多級(jí)、多種支護(hù)結(jié)構(gòu)組合形式下高邊坡抗震性能方面的研究則較少[1014]，現(xiàn)有研究如Richards等[10]對(duì)地震作用下加筋土擋墻上壓力分布進(jìn)行了理論研究;文暢平等[1112]通過(guò)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究重力式擋墻、格構(gòu)錨索支護(hù)邊坡的地震動(dòng)響應(yīng);董建華等[1314]采用有限元分析土釘支護(hù)邊坡動(dòng)力響應(yīng)。然而，針對(duì)地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多條軟弱結(jié)構(gòu)面存在的高陡邊坡，如何有效發(fā)揮組合結(jié)構(gòu)中各結(jié)構(gòu)的最大效用這一問(wèn)題，目前主要依據(jù)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，而針對(duì)具體實(shí)際工程，考慮邊坡土層的非均質(zhì)性，分析多級(jí)組合支護(hù)結(jié)構(gòu)高邊坡抗震性能方面尚未見(jiàn)相關(guān)研究報(bào)道。此外，相對(duì)于理論計(jì)算和數(shù)值模擬，大型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)更能夠有效地再現(xiàn)復(fù)雜的土體非線(xiàn)性特性及模型邊界條件，且在展現(xiàn)較為真實(shí)的土體變形及場(chǎng)地響應(yīng)方面具有較大優(yōu)勢(shì)[1518]。

為此，本文以四川風(fēng)池山某實(shí)際邊坡支護(hù)工程為背景，采用相似設(shè)計(jì)，概化并建立多級(jí)組合支護(hù)結(jié)構(gòu)加固邊坡的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，同時(shí)設(shè)置未采用支護(hù)結(jié)構(gòu)加固的原狀邊坡，對(duì)比分析兩種邊坡的變形、受力等動(dòng)力響應(yīng)特性，重點(diǎn)探討了組合支護(hù)結(jié)構(gòu)中各單一結(jié)構(gòu)的受力形式及變形模式，以便為實(shí)際邊坡支護(hù)工程，提供更為經(jīng)濟(jì)適用的抗震設(shè)計(jì)方法及更準(zhǔn)確的計(jì)算依據(jù)。

1 模型設(shè)計(jì)

本文以四川省風(fēng)池山邊坡支護(hù)工程為背景，選取地層分布較為不均勻及存在薄弱夾層的典型剖面進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)邊坡抗震性能影響分析。模型中邊坡剖面形態(tài)、土層分布及支護(hù)結(jié)構(gòu)形式與工程實(shí)際一致，考慮了邊坡土層非均質(zhì)性以及薄弱夾層對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。

1.1 模型概化

根據(jù)實(shí)際地層，邊坡土層包括四個(gè)非均質(zhì)巖土層、兩個(gè)泥化夾層和一個(gè)強(qiáng)風(fēng)化帶，如圖1所示。地層由下至上分別為粉砂質(zhì)頁(yè)巖、下覆泥質(zhì)頁(yè)巖、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)頁(yè)巖以及表層第四系土層。其中泥化夾層和強(qiáng)風(fēng)化帶均為厚度極薄的夾層，若嚴(yán)格按照相似比進(jìn)行設(shè)計(jì)則在模型中難以制作厚度過(guò)小的土層，且若土層厚度過(guò)小則會(huì)削弱軟弱夾層對(duì)斜坡響應(yīng)的特性，為了突出軟弱夾層的重要意義，本概化模型中將軟弱夾層和強(qiáng)風(fēng)化帶均設(shè)置為具有一定厚度的軟弱結(jié)構(gòu)面。該概化模型的原型后緣高度為165 m，坡腳處高度為20 m，前后長(zhǎng)度為345 m，平均坡度為37°，在坡面每10 m高度處設(shè)置了23 m寬的馬道。此外，原型邊坡場(chǎng)地中地下構(gòu)造裂隙水發(fā)育，平時(shí)地下水位埋深較深，為1020 m之間，當(dāng)出現(xiàn)持續(xù)性大暴雨時(shí)，水位可上漲210 m。

基于地勘部門(mén)對(duì)原型現(xiàn)場(chǎng)的前期地質(zhì)勘查，邊坡的潛在滑面主要有兩條泥化夾層和一條強(qiáng)風(fēng)化帶組成（見(jiàn)圖1虛線(xiàn)位置），對(duì)此，原型典型邊坡的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示，該邊坡剖面采用了矩形格構(gòu)框架、預(yù)應(yīng)力錨索和抗滑樁三種支護(hù)形式，三種不同支護(hù)結(jié)構(gòu)在邊坡治理中發(fā)揮出各自的優(yōu)勢(shì)，組成一種復(fù)合支護(hù)形式。各支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：

（1）矩形格構(gòu)框架：格構(gòu)梁截面尺寸0.6 m×0.6 m，埋入坡面以下0.3 m，水平間距2.5 m，沿坡面垂直間距2 m，底梁截面尺寸0.8 m×1.0 m，埋入坡面以下0.6 m。

（2）預(yù)應(yīng)力錨索：由5束Φ15.2鋼絞線(xiàn)制作，錨索長(zhǎng)度由錨固點(diǎn)處潛在滑面埋深確定，錨固段需置于潛在滑面之下，錨固段長(zhǎng)7 m，該工程中預(yù)應(yīng)力錨索的錨固段主要位于中風(fēng)化泥質(zhì)頁(yè)巖，抗拔力設(shè)計(jì)值400 kN。

（3）抗滑樁：邊坡中部馬道處抗滑樁，記為I排抗滑樁，長(zhǎng)30 m，截面3 m×2 m，其中短邊垂直于邊坡剖面，樁間距5 m，樁底嵌入軟弱滑移面以下15 m;坡底馬道處抗滑樁記為II排抗滑樁，樁長(zhǎng)16 m，截面3 m×2 m，其中短邊垂直于邊坡剖面，樁間距6 m，嵌入軟弱滑移面以下10 m，自由段長(zhǎng)6 m。

（Unit： m）2 振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)〖2〗2.1 振動(dòng)臺(tái)概況? 模型試驗(yàn)是在中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院的大型振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行的，該試驗(yàn)?zāi)M了地震對(duì)邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響。該振動(dòng)臺(tái)有6個(gè)自由度，臺(tái)面尺寸長(zhǎng)和寬均為6 m，最大承重600 kN，水平和垂直兩個(gè)方向的最大位移分別為±15 cm和±10 cm，滿(mǎn)載時(shí)水平和垂直兩方向的最大加速度分別可達(dá)到1g和0.8g，施震頻率范圍為0.180 Hz。振動(dòng)臺(tái)及模型如圖3所示。

2.2 模型相似設(shè)計(jì)

振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)是一種以相似定律為基礎(chǔ)的比尺模型試驗(yàn)技術(shù)。以四川北部風(fēng)池山某核廢料處置單元所處的邊坡場(chǎng)地為參考原型進(jìn)行模型試驗(yàn)的相似設(shè)計(jì)，采用基于量綱分析法的Buckingham的π定律，確定該振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)所涉及的關(guān)鍵物理量，包括：長(zhǎng)度L、重力加速度g、密度ρ、應(yīng)力σ、彈性模量E、黏聚力c、內(nèi)摩擦角φ、力F、時(shí)間t、頻率f等10個(gè)物理量，其各自的質(zhì)量系統(tǒng)量綱如表1所示。

得到各物理量與基本物理量之間的相似常數(shù)表達(dá)式之后，即可通過(guò)基本物理量相似關(guān)系求出各物理量的相似常數(shù)。對(duì)此，本次試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅瘸哌x為100，即原型與模型的幾何尺寸相似比CL=100;試驗(yàn)中原型的重力加速度與模型的比值為Cg=1;此外，模型中選用與原型材料特性一致的土體進(jìn)行建模，即模型土與原型土的密度保持一致，其相似常數(shù)為Cρ=1。因此，根據(jù)表 3中物理量相似常數(shù)關(guān)系式可得該模型中所有物理量的相似常數(shù)，如表4所示。

根據(jù)相似關(guān)系，模型高度1.65 m，長(zhǎng)3.5 m，寬1 m，如圖4所示。此外，按照相似關(guān)系，預(yù)應(yīng)力錨索的模型尺寸過(guò)小，在模型制作中難以實(shí)現(xiàn)，需要根據(jù)抗拉剛度進(jìn)行換算，即將多根距離相近的預(yù)應(yīng)力錨索折算成單根進(jìn)行設(shè)計(jì)，折減后的錨索根數(shù)如圖4所示。此外，坡面矩形格構(gòu)框架同樣進(jìn)行近似折算。

本試驗(yàn)采用了自制的剛性模型箱，由于模型尺寸限制，當(dāng)輸入動(dòng)力激勵(lì)時(shí)，模型土的動(dòng)力響應(yīng)在剛性邊界處存在明顯的邊界效應(yīng)，即波的反射干擾土體中剪切波的傳播，因此，需要對(duì)剛性邊界進(jìn)行處理，本模型試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖涞膫?cè)壁設(shè)置了3 cm厚的內(nèi)襯泡沫墊層，以此模擬模型的吸收邊界。此外，該泡沫墊層處理方法的合理性及有效性在正式試驗(yàn)之前進(jìn)行了檢驗(yàn)，具體操作為：模型填筑時(shí)，在靠近模型箱側(cè)壁5 cm處設(shè)置了加速度傳感器，完成模型填筑后，利用振動(dòng)臺(tái)在模型底部輸入不同幅值的隨機(jī)波，并對(duì)比模型中部與邊界處的加速度傳感器所檢測(cè)的加速度響應(yīng)，對(duì)比兩者峰值，以此評(píng)估邊界處理的有效性。試驗(yàn)結(jié)果表明，模型中部與邊界處加速度響應(yīng)峰值基本相同，即該處置方法合理有效。當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果顯示中部與邊界處波型不一致時(shí)，應(yīng)重新調(diào)整泡沫墊層的材料及厚度，直至滿(mǎn)足要求為止。

2.3 模型材料參數(shù)

模型中表層第四系土層采用碎石與膨潤(rùn)土混合模擬;強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)頁(yè)巖采用過(guò)篩粉質(zhì)黏土夾碎塊石模擬，過(guò)篩粒徑為8 mm;軟弱夾層與強(qiáng)風(fēng)化帶形成的軟弱結(jié)構(gòu)面厚度設(shè)置為2 cm，采用非飽和狀態(tài)的軟黏土模擬，通過(guò)控制軟黏土的含水量來(lái)調(diào)節(jié)軟弱結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度;下覆泥質(zhì)頁(yè)巖采用黏土、河沙和水混合所制，混合比為1∶1.5∶0.35;粉砂質(zhì)頁(yè)巖采用黏土、石膏、重晶石粉和水按質(zhì)量比5∶3∶2∶1.4配制而成?？够瑯锻ㄟ^(guò)抗彎剛度相似設(shè)計(jì)，采用水泥砂漿配制，界面尺寸為3 cm×4.5 cm，Ⅰ排樁和Ⅱ排樁的模型長(zhǎng)度分別為30 cm和16 cm;格構(gòu)梁采用PVC塑料板模擬，截面尺寸為1.5 cm×2 cm;錨索采用薄鐵片來(lái)模擬，截面尺寸為5 cm×0.3 cm。材料參數(shù)具體如表5所示。

2.4 輸入地震動(dòng)

本試驗(yàn)選擇ElCentro波作為輸入激勵(lì)，分x和y兩個(gè)方向共同輸入，輸入峰值依次為0.1g，0.3g，0.5g，0.7g和0.9g，經(jīng)過(guò)基線(xiàn)校正的ElCentro波的原型加速度時(shí)程如圖5所示，輸入到模型中采用了按相似關(guān)系壓縮了10倍的振動(dòng)波，即輸入模型的持時(shí)為4 s。

2.5 施震工況

本次模型試驗(yàn)共有兩組對(duì)比模型，分別為未包含支護(hù)結(jié)構(gòu)的原狀邊坡和包含支護(hù)結(jié)構(gòu)的加固邊坡，模型試驗(yàn)的地震波采用ElCentro波，且輸入加速度幅值分為0.1g，0.3g，0.5g，0.7g和0.9g等5個(gè)等級(jí)，具體試驗(yàn)工況如表6所示。

2.6 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置

本試驗(yàn)?zāi)Ｐ桶醇庸毯图庸棠Ｐ?，形成?duì)比試驗(yàn)，按照相似比設(shè)計(jì)，模型尺寸示意圖如圖4所示。其中，未加固和加固模型的幾何尺寸一致，加速度和位移測(cè)點(diǎn)布置相同，包含17個(gè)加速度測(cè)點(diǎn)和7個(gè)激光位移計(jì)測(cè)點(diǎn)，兩者的不同在于未加固模型中不包含支護(hù)結(jié)構(gòu)。此外，本模型中在每根錨索（薄鐵片）上布置了軸力計(jì)，共7個(gè)，從下向上編號(hào)依次為Z1Z7，以此監(jiān)測(cè)錨索的軸力變化情況，軸力計(jì)為YBY300型拉力傳感器，量程為300 N。模型中彎曲應(yīng)變片由兩個(gè)應(yīng)變片接入同一電橋中，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)校核，最終輸出的電壓值可直接轉(zhuǎn)換成為彎矩值，編號(hào)如圖6所示。其中，經(jīng)過(guò)特殊處理的是：由于樁頂和樁端位置處具有明顯的應(yīng)力集中，在實(shí)際應(yīng)變測(cè)試時(shí)，樁身兩頭的變形具有測(cè)不準(zhǔn)的現(xiàn)象，因此根據(jù)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)， 在樁頂和樁端預(yù)留出1倍樁徑的距位移為坡面變形甚至破壞最直觀的參數(shù)之一，也是邊坡工程設(shè)計(jì)中最為關(guān)心的參量。本模型試驗(yàn)沿邊坡坡面從下到上共布置了7個(gè)位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，如圖4所示，用來(lái)監(jiān)測(cè)未加固邊坡和加固邊坡坡面的地震位移響應(yīng)。分別提取輸入加速度峰值為0.1g，0.3g，0.5g，0.7g和0.9g的工況下未加固邊坡和加固邊坡的峰值位移和殘余位移如圖7和8所示。

圖7和8分別為坡面各測(cè)點(diǎn)在不同輸入加速度峰值（PGA）下的峰值位移和殘余位移分布曲線(xiàn)圖。結(jié)合兩圖，未加固邊坡和加固邊坡在不同地震作用下的坡面位移響應(yīng)不同，未加固邊坡的坡面存在3條軟弱結(jié)構(gòu)面滑出口，從下向上依次記為1#，2#和3#，其中1#位于坡腳位置，2#和3#相鄰較近，位于坡腰位置。從位移響應(yīng)可以看出，當(dāng)PGA≤0.3g時(shí)，3條軟弱結(jié)構(gòu)面滑出口的變形差異較小，特別是殘余變形，表明當(dāng)輸入PGA較小時(shí)，該邊坡的潛在滑體尚未發(fā)生明顯的局部破壞，可以保證上下整體運(yùn)動(dòng)，而當(dāng)PGA>0.3g時(shí)，未加固的原始邊坡開(kāi)始發(fā)生大變形，且3個(gè)軟弱結(jié)構(gòu)面滑出口處的位移響應(yīng)差異逐漸增大，直到當(dāng)PGA=0.7g時(shí)，原始邊坡從2#軟弱結(jié)構(gòu)面滑出口位置滑出，發(fā)生了破壞，坡面破壞后D1和D2測(cè)點(diǎn)被滑體掩埋，因此只有峰值位移沒(méi)有了殘余位移。

對(duì)于加固后的邊坡，當(dāng)輸入PGA<0.7g時(shí)，坡面變化較小，且從下至上均勻增加，無(wú)明顯的局部破壞現(xiàn)象;而當(dāng)PGA>0.7g時(shí)，坡腳變形仍然較小，坡面中部及上部發(fā)生較大變形，其中坡腰中部位移較小的拐點(diǎn)位于3#軟弱結(jié)構(gòu)面滑出口處，此處距坡腳高度70 cm（I排抗滑樁樁布置位置），表明此處的抗滑樁可以有效地控制住滑面的變形，以此控制了未加固邊坡中表現(xiàn)出最弱的2#軟弱結(jié)構(gòu)面滑出口（距坡腳60 cm高）的變形;此外，當(dāng)輸入地震動(dòng)較大時(shí)，D3位置（2#軟弱結(jié)構(gòu)面滑出口）仍然出現(xiàn)了局部鼓脹，即I排抗滑樁樁前土在地震作用下沿著軟弱結(jié)構(gòu)面滑出現(xiàn)滑動(dòng)，但是受到錨索和框架格構(gòu)的約束，仍未發(fā)生滑出破壞;對(duì)于I排抗滑樁樁后上部坡面的滑體，其滑出口被抗滑樁阻擋，因此其潛在破壞模式由剪切滑動(dòng)破壞變?yōu)樵谒降卣饎?dòng)作用下向坡外運(yùn)動(dòng)，即與邊坡本體之間為拉裂破壞，在錨索及矩形格構(gòu)共同約束作用下，滑體仍未發(fā)生破壞，其中頂部水平位移最大。

總之，未加固邊坡隨著輸入PGA的增加，邊坡最危險(xiǎn)的位置在2#軟弱結(jié)構(gòu)面滑出口處，且隨著高度增加，坡面水平位移隨之增加;加固邊坡的最大位移主要分布在2#軟弱結(jié)構(gòu)面滑出口處和坡頂位置處。為了進(jìn)一步討論坡面位移隨著輸入PGA增加的變化趨勢(shì)，提取坡面關(guān)鍵位置在不同輸入地震動(dòng)工況下的峰值位移和殘余位移響應(yīng)，如圖9和10所示。其中，D1，D3和D4分別位于軟弱結(jié)構(gòu)面在坡面的滑出口處，為重點(diǎn)觀測(cè)區(qū)域;同時(shí)，D1和D4為兩排抗滑樁的布置點(diǎn)，屬抗滑樁變形的關(guān)鍵測(cè)點(diǎn); 此外，D7位于滑體頂部，其變形一般較大，能夠反映邊坡滑體的整體變形特性，為邊坡重點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之一。

圖9和10可以看出，未加固和加固坡面均隨著輸入PGA的增加而增大，且位移增大斜率與坡高成正比，坡腳位置處的位移增長(zhǎng)幅度較小，而隨著高度增加，位移增幅變大。由于缺少未加固邊坡在大震下的位移參數(shù)，此處無(wú)法完整對(duì)比未加固邊坡和加固邊坡的位移變化趨勢(shì)，由已有的部分?jǐn)?shù)據(jù)表明，未加固邊坡位移增長(zhǎng)幅值大于加固邊坡的。

（2）加速度響應(yīng)

坡體的加速度響應(yīng)分析的主要指標(biāo)為加速度放大系數(shù)，定義加速度放大系數(shù)為坡體某監(jiān)測(cè)點(diǎn)加速度峰值與模型底部（A0）輸入加速度峰值之比，未加固邊坡和加固邊坡兩模型的坡面加速度放大系數(shù)沿高程分布如圖11所示。

圖11（a）和（b）分別為未加固邊坡和加固邊坡的坡面加速度放大系數(shù)分布曲線(xiàn)，其中未加固邊坡坡面加速度放大效應(yīng)小于加固邊坡，且未加固邊坡坡面加速度放大系數(shù)沿高程增長(zhǎng)存在多個(gè)拐點(diǎn)，而加固邊坡的放大系數(shù)沿高程呈近似線(xiàn)性增長(zhǎng)趨勢(shì)。這是由于未加固邊坡坡面受滑體變形影響，整體剛度較低，對(duì)高頻為主的加速度響應(yīng)較小，且分布多條軟弱結(jié)構(gòu)面削弱地震波的傳播，因此表現(xiàn)在坡面時(shí)則整體偏小，特別是軟弱結(jié)構(gòu)面滑出口位置處的加速度放大系數(shù)明顯較小，這也是未加固邊坡坡面出現(xiàn)拐點(diǎn)的原因。而對(duì)于加固邊坡，由于支護(hù)結(jié)構(gòu)的存在，滑體與邊坡本體之間的連接力較強(qiáng)，邊坡坡面整體性較好，剛度提高，因此加速度波通過(guò)支護(hù)結(jié)構(gòu)將地震波傳遞至坡面，導(dǎo)致坡面加速度響應(yīng)較大且呈線(xiàn)性增長(zhǎng)趨勢(shì)。因此，對(duì)于加固邊坡，支護(hù)結(jié)構(gòu)將邊坡位移減弱的同時(shí)，邊坡上的響應(yīng)加速度峰值響應(yīng)較大，這對(duì)坡面上的結(jié)構(gòu)水平受力造成不利影響，需要特別注意，在設(shè)計(jì)加固后坡面結(jié)構(gòu)物時(shí)按照原狀邊坡所得的計(jì)算參數(shù)需要提高響應(yīng)安全儲(chǔ)備。

圖12為邊坡內(nèi)部斷面的加速度放大效應(yīng)分布曲線(xiàn)，該斷面由A0A14A13A12A11A10等6各測(cè)點(diǎn)組成，從下至上穿過(guò)4層土層和1條軟弱結(jié)構(gòu)面。圖12（a）和（b）表明未加固邊坡和加固邊坡在坡內(nèi)的加速放大效應(yīng)基本一致，主要區(qū)別在表層土體的響應(yīng)差異，與坡面響應(yīng)差異原理類(lèi)似，加固邊坡的坡面剛度增加，坡體整體性增強(qiáng)，加速度響應(yīng)增大。此外，圖12（a）中加速度放大曲線(xiàn)隨著輸入地震動(dòng)峰值的增加，放大系數(shù)整體減小，而圖12（b）中加固邊坡則變化不大，這是由于未加固邊坡的滑體對(duì)坡體本體的地震動(dòng)響應(yīng)存在影響，滑體動(dòng)力響應(yīng)減小后，對(duì)本體的動(dòng)力反作用相應(yīng)減小，邊坡本體內(nèi)部所承受的外力荷載減小，進(jìn)而邊坡整體的加速度響應(yīng)峰值隨之減小。類(lèi)似地，當(dāng)邊坡被加固之后，滑體在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)增加，相應(yīng)地，滑體對(duì)邊坡本體的動(dòng)力響應(yīng)產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致邊坡整體的加速度放大效應(yīng)更加明顯。此時(shí)，若邊坡內(nèi)部存在某重要地下結(jié)構(gòu)，如隧道或深基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)物，則需要考慮邊坡支護(hù)對(duì)這些結(jié)構(gòu)物的抗震響應(yīng)影響。

3.2 錨索軸力響應(yīng)

錨索作為該邊坡支護(hù)工程中的重要結(jié)構(gòu)之一，其在地震作用下的軸力變化特性少有研究。對(duì)此，沿邊坡坡面從坡腳向上依次選取錨索軸力峰值，繪制圖13（a），共有7根錨索，從下向上依次編號(hào)為M1M7，錨頭高度分別為44，55，68，78，95，112，127 cm，假設(shè)錨索自由段不受邊坡土體影響，其自由段軸力值沿長(zhǎng)度方向不變。

由圖13（a）所示，錨索峰值分布在坡頂附近，且坡腰和坡腳附近錨索軸力存在極小值拐點(diǎn)，圖中兩個(gè)拐點(diǎn)分別位于M2和M5位置處，這兩個(gè)位置處于兩排抗滑樁樁后附近，特別是M5，緊鄰I排抗滑樁。這是由于抗滑樁在抵抗滑坡動(dòng)力運(yùn)動(dòng)方面起到了明顯的作用，對(duì)此抗滑樁樁后小范圍內(nèi)滑體的動(dòng)力被抗滑樁大幅度抵消，因此該區(qū)域內(nèi)錨索受力較小。此外，相對(duì)于M2，M1更靠近II排抗滑樁，而M1的軸力相對(duì)M2稍大，這是由于坡腳處1#軟弱結(jié)構(gòu)面滑出口較淺，II排抗滑樁對(duì)其抵抗作用受限，滑體下滑的部分推力需要被M1抵抗，因此，M1受力較大，且隨著輸入地震動(dòng)峰值的增長(zhǎng)，M1受力增長(zhǎng)趨勢(shì)也較大，如圖13（b）所示。

此外，圖13（a）說(shuō)明M6所受軸力最大，在坡面受力中起到了控制作用，這是由于M6錨索自由段較長(zhǎng)，所承擔(dān)的滑體厚度較大，同時(shí)從圖10中加速度峰值響應(yīng)中可知此處加速度峰值較大，即較大體積的滑體和響應(yīng)加速度峰值導(dǎo)致此處錨索所受軸力劇增。由于M6承擔(dān)了上部滑體的主要推力，M7的軸力響應(yīng)稍有減小，但相對(duì)于其他錨索仍然較大。對(duì)于I排樁高度以下的下半部分邊坡而言，最大錨索軸力發(fā)生在M4，此處主要是被兩條軟弱結(jié)構(gòu)面影響，特別是2#結(jié)構(gòu)面的滑出口處坡體強(qiáng)度較小，變形較大，對(duì)錨索受力影響較大。