由于坡脚抗滑桩的地震受力变化情况关系到整个坡体的安全性，振动台模型试验时在坡脚抗滑桩的桩前和桩后均布设了微型土压力盒监测其地震动过程中的土压力变化规律。坡体中部抗滑桩主要控制边坡上部的局部稳定性，其嵌固阻滑机制的发挥与中部抗滑桩以下坡体的稳定性有关，影响因素较复杂，本次模型试验不对其进行研究。
为了研究土压力响应值随输入地震波幅值的变化，本节给出了El Centro地震波加载时F1测点土压力与A14测点的加速度时程曲线（具体位置见图5.9），具体见图5.17所示。由图可知，地震过程中土压力变化值发生在加速度时程的强震段，在地震结束时将产生残余土压力。针对抗滑桩土压力响应峰值和残余值与输入地震波峰值加速度的变化关系，本节将做详细论述。定义动态土压力峰值为地震波加载过程中土压力响应时程曲线中的最大值A与初始土压力B的差值。
图5.17 El Centro地震波激励时土压力与加速度时程曲线
为了研究地震激励时抗滑桩受力工作机制，图5.18给出了桩身各测点土压力峰值响应时间与测点位置的关系曲线。由图可知，在峰值加速度为0.15g的El Centro地震波激励时，桩顶峰值出现时刻最早，桩底最晚，这说明桩身受力是由桩顶开始依次向下传递，随着输入地震波峰值的增加桩身各测点峰值土压力基本在同一时刻到达。
图5.18 El Centro地震波激励时桩身土压力峰值响应时刻
为研究坡脚抗滑桩土压力响应峰值，图5.19给出了坡脚抗滑桩各测点的土压力峰值随输入地震波峰值加速度的变化规律。由图可知，在峰值加速度为0.3g→0.7g的地震波作用下，抗滑桩上土压力响应峰值均随着输入地震波幅值的增加而增大。桩身受荷段动土压力峰值分布规律为上大下小，且在0.5g时显著增加，监测点F1土压力峰值约为F2的3.3倍；对于嵌固段，桩底的动土压力峰值最大，其次为滑面附近，F4、F5基本相等。值得注意的是，0.15g地震波作用下桩身各点土压力的峰值均大于0.3g和0.4g地震波时的土压力峰值，这与课题组在抗滑桩加固顺层岩质边坡的振动台模型试验中的土压力响应规律认识不一样（具体见文献[20]）。分析其原因：对于组合支护体系而言，0.15g地震时锚索产生预应力损失，而此时滑坡推力在地震过程中将增加，这两部分叠加后造成的下滑力增加量均由作为被动结构的抗滑桩承担，而0.3g和0.4g地震时锚索锚固力呈少量增加（图5.15），地震造成的滑坡推力增长值将由锚索和抗滑桩共同承担。(www.xing528.com)
图5.19 El Centro地震波激励时桩身土压力峰值变化规律
通过改变输入地震波峰值得到的坡脚抗滑桩土压力残余值沿桩身的分布曲线见图5.20所示。由图可知，土压力在抗滑桩嵌固段存在2个转点，且其位置在地震前后发生明显变化。本节定义抗滑桩总长为L，受荷段长l，静力条件下转点1位于滑动面附近，转点2距桩底的距离约为L/5。El Centro地震波激励时，抗滑桩受荷段与嵌固段的土压力均随着输入地震波峰值加速度的增加而增大，在加载地震波峰值加速度为0.15g、0.5g和0.7g时土压力变化较大，0.3g和0.4g时桩身土压力变化较小。主动土压力的最大值在PGA≤0.5g时均为F2测点，当输入地震波峰值为0.7g时最大值位置将上移，主动土压力的合力在0.15g、0.3g、0.4g、0.5g、0.7g时分别为静力时的1.45、1.54、1.65、1.97和2.53倍。合力作用点的位置随输入地震波峰值加速度的增加而向桩顶方向移动，具体见图5.21所示。静力条件下合力作用点到桩顶距离为0.63l，PGA＝0.3g时为0.5l。与静力条件相比，抗滑桩上的转点2将向下移6.3%L，而转点1将向上移2.9%L，这说明桩前保留的土体对边坡抗震设计是有益的。
图5.20 El Centro地震波激励时桩身土压力残余值变化规律
图5.21 El Centro地震波激励时桩身主动 土压力作用点与峰值加速度关系
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