土r格栅界面强度参数和剪切刚度试验研究 - 长江科学院.PDF

　 第３１卷第３期 长　江　科　学　院　院　报 Ｖｏｌ．３１　Ｎｏ．３　　 　　２０１４年 ３月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｍａｒ．２０１４　 　 　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－５４８５．２０１４．０３．０１２ ２０１４，３１（０３）：７７－８３ 土 －格栅界面强度参数和剪切刚度试验研究 １ａ，１ｂ １ａ，２ １ａ，１ｂ ３ 张俊峰 ，王协群 ，邹维列 ，温家华 （１．武汉大学 ａ．岩土与结构工程安全湖北省重点实验室；ｂ．土木建筑工程学院，武汉　４３００７２； ２．武汉理工大学 土木建筑工程学院，武汉　４３００７０；３．国网新源建设有限公司，北京　１０００５３） 摘　要：以４种不同土工格栅和２种不同填料为试验材料，完成了不同填料初始状态（含水率、干密度）和不同剪切速 率的筋－土界面特性直剪试验，详细分析了不同工况对界面强度参数和剪切刚度的影响。结果表明： 填料压实度 ① 的增大和剪切速率的增大会分别引起格栅－砂砾石界面抗剪强度参数的增大； 格栅－砂砾石界面的抗剪强度参数 ② 和剪切刚度明显都大于格栅－黏土界面； 格栅－黏土界面似黏聚力和内摩擦角随着填料含水率的增大而显著降 ③ 低，而且格栅－黏土界面强度参数对含水率比黏土本身更为敏感； 现行规范中对格栅－土界面摩擦因数比的推荐 ④ 值为０．８是合适的，但是总结文献发现，拉拔试验所得到的筋－土界面强度参数都远小于直剪试验； 法向压力的增 ⑤ 加、填料压实度的增加、黏土填料含水率的减小以及剪切速率的减小都会使筋土界面剪切刚度明显增大； 在采用的 ⑥ ４种格栅中，纵肋较短的单向格栅－砂砾石界面的剪切刚度最大，其余３种格栅的筋土界面剪切刚度比较接近。 关键词：土工格栅；填料；界面强度；剪切刚度 中图分类号：ＴＵ４３２　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１－５４８５（２０１４）０３－００７７－０７ 统研究填料类型、含水率、压实度、格栅类型以及剪 １　研究背景 切速率等因素对筋－土界面强度指标（似黏聚力和 内摩擦角）和剪切刚度的影响。 土工加筋的主要作用在于增强土的整体性，使 ［１］ 土由散体材料变为具有一定连续性的介质 。土 工合成材料与土之间的相互作用特性对于加筋土工 ２　试验材料和设备 结构的设计、建造以及维护至关重要［２］；进行加筋 试验用填料包括黏土和砂砾石２种。其中黏土 土结构的数值模拟时，筋 －土界面的抗剪强度参数 取自武汉大学供变电大楼工程的地基开挖弃土；砂砾 ［３］ 也是关键参数之一 。 石取自武汉大学图书馆扩建工程的建筑用材，不均匀 加筋作用的直接方面来自土与筋材的界面效 系数为２３．７６，曲率系数为０．２４，级配曲线见图１。２ 应。近年来，国内外很多学者［４－１４］采用直剪和／或