基于动土压力影响的坝基动剪切模量反演研究

对于土石坝的坝基中土体应力-应变关系的求解，由于非自由地表以及土体所受水平正应力变化的影响，理想一维剪切梁模型方法并不适用。利用下覆饱和砂土地基的土石坝离心振动台试验，分析了不同输入地震峰值下非坝体覆盖区地基、坝中、坝趾处土体加速度的响应规律，得到了坝基中上部土层动土压力在水平向的变化特征，提出了考虑水平向动土压力影响的坝基土体剪应力-剪应变反演计算方法，并与利用理想一维剪切梁模型所绘制的应力-应变滞回圈对比，分析了动土压力对坝基土动剪切模量的影响。结果表明：由坝基底部至坝顶，加速度的放大效应基本呈线性增大；土压力在水平向的变化情况在剪应力-剪应变反演计算中不能忽略；考虑水平向动土压力的影响后，土体剪切模量的计算值减小。随着深度增加，动土压力对坝基中部土体剪切模量的影响比上部土体更大，且计算相对误差随着深度和输入地震波峰值加速度的增加而变大。