农业工程学报

作者：江学良,沈搏,杨慧,林杭,牛家永,尹军,汪亦显,

关键词：支护机理, 活树桩, 地震响应, 模型试验, 植物护坡

基金：42

地震作用时活树桩的力学行为对于边坡稳定十分重要，但其地震响应规律和支护机理并不清晰。为揭示边坡活树桩在地震作用时的力学响应特性，该研究采用大型振动台模型试验研究了汶川地震波激振强度和激振方向对边坡活树桩主根弯矩和侧根轴力的影响，结合有限元数值模拟研究了活树桩对边坡剪应变和安全系数的影响，并探究了活树桩对边坡的支护机理。研究结果表明：（1）活树桩主根主要承受弯矩作用，其弯矩绝对值沿主根深度从上向下逐渐减小且随激振强度增加而增大，激振强度每增加一级，弯矩增加4%～40%；弯矩方向和反弯点位置受侧根影响较大，但基本不受激振方向和激振强度影响；激振方向对弯矩大小影响较大， italic>XZ/italic>双向激振较italic>X/italic>单向高12%～18%，较italic>Z/italic>单向高30%～42%。（2）侧根主要承受轴力作用，侧根轴力成对呈现出拉压状态，轴力绝对值随激振强度的增加而增大且离根顶越近越大；激振方向不改变侧根轴力的拉压性质，但对轴力大小产生影响，italic>XZ/italic>双向激振轴力较italic>X/italic>单向高8%～10%，较italic>Z/italic>单向高39%～47%。（3）活树桩的存在使得边坡应力发生重分布并使其向深部土层迁移。活树桩通过侧根的“锚-撑”效应协助主根发挥“抗滑桩”作用，从而提升边坡的地震稳定性。活树桩抗滑作用的发挥程度与其位置有关，表现为坡顶最强，坡中次之，坡底最弱。研究结果对于活树桩根系类型和布置位置的选择、活树桩边坡抗震设计方法验证、活树桩根系地震响应规律和抗震支护机理探究等具有重要参考价值。/

来源：2026年第7期

《农业工程学报》期刊编辑部

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