資源描述:
《加筋黃土變形和強度特性的三軸試驗研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第19卷增刊地球科學(xué)進展Vol.19Suppl.2004年6月ADVANCEINEARTHSCIENCESJun.,2004文章編號:1001-8166(2004)增-0333-07?加筋黃土變形和強度特性的三軸試驗研究謝婉麗,王家鼎,王亞玲(西北大學(xué)地質(zhì)系大陸動力學(xué)教育部重點實驗室,陜西西安710069)摘要:用三軸壓縮試驗方法研究了土工合成材料加筋黃土的應(yīng)力—應(yīng)變及強度特性,探討了在各種不同加筋方式和圍壓下加筋機理。結(jié)果表明,加筋可以增加土體破壞時的軸向應(yīng)變和土體的抗拉能力,減小土的側(cè)向變形;試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),并不是加筋層數(shù)越多
2、越有利于土體的穩(wěn)定,而是表現(xiàn)為加筋土的強度與布筋位置和層間距有一定的關(guān)系;同時,分析和解釋了未加筋土的變形破壞和筋材在土體剪切破壞過程中的阻裂機理。試驗研究得出了在土體中部加筋是最經(jīng)濟合理的布筋方式。關(guān)鍵詞:三軸壓縮試驗;加筋黃土;土工格柵;應(yīng)力—應(yīng)變;強度中圖分類號:TU432文獻標識碼:A填土邊坡失穩(wěn),不良開挖土的改良及再利用,回填土0引言地基的處理等都是工程上急需解決的難題。而塑料土是散粒礦物、水、空氣的聚合物,具有很低或土工格柵作為加筋材料的一種,由于其具有高強度、甚至沒有抗拉強度。加筋土是一種在土體中加入抗低延伸率、高
3、穩(wěn)定性、施工簡單、節(jié)省投資等特點,已拉材料而形成的復(fù)合土,它可以提高土體的強度和成為巖土工程一種新型的加筋材料,在軟地基上筑穩(wěn)定性。加筋土的應(yīng)用可謂歷史悠久,遠在新石器路或筑堤壩、加固公路路面、加筋支擋工程、防護工時期,我們的祖先就利用茅草作為土的加筋材料;直程、修筑路堤、加固臨時道路、橋臺與橋墩、采礦與涵到法國工程師亨利·維德爾(HenryVidlal)于1963洞等工程中的應(yīng)用越來越多。工程實踐證明,塑料年正式提出加筋土的概念后,土工加筋技術(shù)就以其土工格柵在較陡的填土邊坡、路堤、堤壩和軟土地基[1]旺盛的生命力風(fēng)靡全球。處理
4、中所形成的加筋土墊層不但可以提高地基的排自從1970年開始,國外許多外學(xué)者用三軸、直水能力、增強承載力,而且可以增加邊坡的穩(wěn)定性,剪和拉拔試驗對加筋土的應(yīng)力—應(yīng)變和強度特性進使邊坡變陡,從而減少高填方邊坡的征地拆遷,節(jié)約[2~9]行了研究,填料主要是砂土,加筋材料基本都是工程造價。[9]土工織物,只有Gurung通過拉拔試驗對土石混合目前,加筋土工程的穩(wěn)定性計算和布筋方法一材料分別加土工織物和塑料土工格柵進行了試驗研般以極限平衡理論為基礎(chǔ),由于這種理論的一些假究。國內(nèi)學(xué)者近年來也進行了這方面的試驗研設(shè)和簡化以及加筋土機理的復(fù)雜性
5、,其計算結(jié)果與[10~14][11]究,只有雷勝友用滌綸布模擬加筋材料進實際情況有較大差異,使布筋不能無窮發(fā)揮作用而行了加筋黃土的三軸試驗,探討加筋黃土應(yīng)力、應(yīng)變導(dǎo)致工程失穩(wěn)或過多布筋造成浪費。如對于一個具和抗剪強度特性。隨著我國西部大開發(fā)的進一步落體的高30m的加筋土邊坡工程來說,是在高30m實,在黃土地區(qū)建造建筑物或構(gòu)筑物的工程越來越的范圍內(nèi)都布置筋材,還是應(yīng)該在邊坡適當?shù)奈恢枚啵绕涫歉叩燃壒否{越各種沖溝和山梁時,遇到(上部、下部或是中部)布置筋材;是在高30m的范?收稿日期:2004-04-10.*基金項目:陜西省自然
6、科學(xué)基金重點資助項目(編號:2001D05);陜西省科技攻關(guān)項目(編號:2003K09-G5)資助.作者簡介:謝婉麗(1974-),女,陜西大荔人,博士研究生,從事工程地質(zhì)及巖土工程方面的教學(xué)與研究工作.E-mail:xiewanli@sina.com334地球科學(xué)進展第19卷圍每隔1m布置一層筋材,還是每隔2m或是3m表1土的物理力學(xué)性質(zhì)指標布置一層筋材,或者是說間隔的距離越小越好,這些Table1Indexesofphysicalandmechanicpropertiesofloess我們目前還沒有滿意的答案??梢哉f,人們對
7、土與干容重含水量塑限液限塑性內(nèi)摩擦角粘聚力土工合成材料的相互作用機理及在實際工程中加筋孔隙比(g/cm3)(%)(%)(%)指數(shù)(°)(kPa)對土體變形及破壞機理的認識還需不斷的探索。為1.611316.726.910.20.62101.8727.0此,我們用三軸壓縮試驗方法研究了土工格柵加筋黃土的應(yīng)力—應(yīng)變及強度特性,探討了在各種不同1.3加筋材料加筋方式和圍壓下加筋機理。試驗研究得出了在土進行三軸剪切試驗時,由于試樣規(guī)格的限制,試體中部加筋是最經(jīng)濟合理的布筋方式。而且,加筋樣高8cm,直徑3.91cm,而格柵的縱向尺寸為1
8、1土可以增加土體破壞時的軸向應(yīng)變,減小土的側(cè)向cm,因此試驗中用護坡土工格網(wǎng)代替土工格柵。用變形;試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),加并不是加筋層數(shù)越多越有利土工格網(wǎng)和粉質(zhì)粘土復(fù)合成的加筋土進行試驗。土于土體的穩(wěn)定,而是表現(xiàn)為加筋土的強度與布筋位工格網(wǎng)主要物理力學(xué)性質(zhì)如下:單位面積