地震作用下抗滑桩支护顺层边坡稳定性分析

摘要

顺层边坡作为岩质边坡的一种特殊形式，其稳定性分析与评价是边坡工程中的重点研究对象之一。地震作用对顺层边坡稳定性影响非常巨大，其带来的经济损失与人员伤亡往往是灾难性的，因此对于震区顺层边坡的加固十分重要。抗滑桩是加固顺层边坡的主要手段之一，本文对其支护顺层边坡在地震作用下进行稳定性分析，具有理论和工程实际意义。 本文在基于动力有限元法的基础上建立了顺层边坡数值模型，并将等效粘弹性人工边界单元运用到模型中，同时采用动力时程分析方法计算边坡动力安全系数，并引入最小平均安全系数的概念进行边坡整体稳定性评价。 首先对无支护顺层边坡在地震作用下位移、应变、加速度响应进行分析，认识地震作用下顺层边坡位移、应变以及加速度响应规律，同时计算无支护顺层边坡在地震作用下的动力安全系数与平均最小安全系数评价边坡稳定性。 其次对抗滑桩支护顺层边坡在地震作用下边坡和抗滑桩各自位移、应变、加速度响应进行分析，揭示抗滑桩在地震作用时工作机理。同时，计算得到抗滑桩支护顺层边坡在地震作用下的动力安全系数，并将各参数与支护前顺层边坡进行比较，发现抗滑桩在减小边坡水平位移以及水平加速度方面贡献较大，大大地减少了地震作用下上层岩体的惯性力，从而提高边坡整体稳定性。 最后通过参数化对比，比较抗滑桩支护顺层边坡在不同地震加速度、桩间距、锚固深度以及桩截面下，位移和应变的响应规律。提出了一些抗滑桩抗震设计的建议，为顺层边坡抗震设计提供有价值的参考。

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