预应力锚索桩板墙加固隧道洞口边坡的动力响应特性研究

降雨、地震作用下，隧道洞口边坡易产生严重破坏，有必要研究隧道洞口边坡及支挡结构的动力响应特性。以中国西南某隧道洞口边坡为例，通过振动台模型试验，分析降雨、地震作用下预应力锚索桩板墙加固隧道洞口边坡的动力响应与破坏模式。研究结果表明：（1）隧道洞口边坡破坏过程为坡顶张拉裂缝―坡脚剪切溃裂―边坡整体滑移破坏。由于雨水入渗，坡表土体在地震作用下易产生局部浅层破坏。边坡破坏模式为张拉-剪切型。（2）随峰值加速度增加，桩身PGA放大系数显著增大，应重视该类支护结构在地震作用下的惯性放大效应。（3）桩后峰值土压力随峰值加速度增加而增大，由“S型”分布逐渐转变为倒三角形分布。峰值加速度大于0.4g时，锚索轴力逐渐增加，充分发挥张拉作用。（4）桩土压力与加速度傅里叶谱幅值集中于低频段，地震波沿高程传播存在“高频滤波效应”。（5）桩身位移谱幅值随峰值加速度增加而逐渐增大，沿桩身向上呈增加趋势；位移谱主频分布于1～4 Hz，卓越频率为2.5 Hz，与地震荷载的主频较接近。（6）桩体加速度间的关联性较好，桩体加速度、动土压力、桩体应变、锚索轴力相关性随输入峰值加速度增加而逐渐降低。