城市地下空间、公路建设等工程建设时经常遇到支挡结构前后填土宽度有限的情况,即所谓“有限填土”。近年来有限填土挡土墙的土压力已成为土力学研究热点之一。目前的模型试验研究多集中在半无限填土或考虑墙体变位模式的土压力研究方面,对于有限填土土压力分布、土体变形等缺乏系统研究。粒子图像测试技术(PIV),是一种瞬时、动态、非接触式全流场的速度场测量技术,已在岩土体变形测量研究中得到广泛的应用。针对目前有限填土的研究现状,本文设计了挡土墙平动状态下墙后有限填土土压力模型试验装置,借助PIV测量技术,结合数值模拟,对有限填土挡土墙平动时墙后土体破坏过程中的整体变形规律以及土压力分布进行研究,主要结论如下:(1)利用PIV测量系统获取墙后填土破坏的全过程图像,分析表明典型有限填土会沿基岩开挖面发生整体滑动,随着填土下部宽度D的增大或基岩开挖面倾角θ的减小,有限填土会呈现先整体滑动后局部滑动的现象;相较于库伦破坏面,松砂的破坏面始终位于其外侧,密砂破坏面始终位于其内侧。(2)基岩开挖面倾角为θ=60°情况下,改变D,总体上水平土压力非线性分布,大小随深度逐渐增大,观测最大值出现在挡墙下部;起初随着D的增大,土压力基本逐渐增大,当D大于2.5 cm后,土压力分布规律更接近于经典库伦土压力化为有限填土的情况。(3)通过数值模拟分析得到填土位移主要受Y方向竖直沉降的影响,整体位移云图呈漏斗状分布;填土的大小主应力分布符合实际规律,量值也在合理范围内;通过土压力影响因素分析,发现一定范围有限填土土压力分布规律基本不受θ或D影响;上覆荷载P不仅影响了土压力大小,而且影响应力的分布。荷载的出现,导致合力作用点明显上移,最大值出现在偏上部土体,约为距墙顶1/5墙高的位置。