含水量对红黏土中土工格栅拉拔性能影响的试验研究

 通过室内大型拉拔试验设备,对土工格栅在8组不同含水量的红黏土中的拉拔特性进行系统测试。结果发现,土工格栅在黏性填料中主要表现为拔出破坏,含水量对于拉拔力的影响显著,拉拔极限荷载随含水量的增加逐渐降低,在塑限附近趋于一常数,且此时格栅与填料之间的似摩擦因数接近0。格栅的应变分布特征证明含水量的增加导致筋土摩擦力的显著减小。除了影响极限拉拔力,含水量还影响格栅的拉拔过程,它的增加使得格栅应变的线性增长结束后很快达到其极限承载力。     

基于黏聚力模型的土工格栅筋土界面作用模拟方法

黏聚力模型被广泛应用于金属构件断裂过程的数值模拟。为深入分析土工格栅筋土界面关系,在格栅纵肋处采用罚函数法,在格栅横肋处采用黏聚力模型,并基于土工格栅横、纵肋条拉拔试验数据确定相关模型参数,进而对土工格栅整体拉拔试验进行了数值模拟。结果表明:黏聚力模型能有效地模拟格栅横肋的被动阻抗作用;格栅横肋前的土体破坏模式与Jewell提出的冲剪破坏模式相吻合;格栅横肋发挥的被动阻抗作用约占整体拉拔力的71%;采用黏聚力模型的筋土界面模拟方法与传统界面模拟方法相比更加准确。     

预应变土工格栅与砂垫层界面特性试验研究

采用拉拔试验研究了预应变土工格栅与砂垫层的界面特性,通过对比分析试验结果,对法向应力、垫层厚度和预应变初值对筋土界面特性的影响进行了研究,结果显示:砂垫层厚度为5 cm时,低应力条件下预应变土工格栅与普通格栅的拉拔阻力峰值相差不大,随着法向应力的增大,预应变土工格栅的抗拔性逐渐优于普通格栅,而应变软化现象也愈明显;法向应力为50 kPa时,垫层厚度的增大对格栅抗拔性有一定提高,当厚度达到15 cm后提高效果明显减弱,且高预应变水平的土工格栅随着垫层厚度的增大会出现应变软化现象。最后通过数据拟合得到了界面抗剪强度包络线,预应变加筋法能显著提高格栅与砂垫层界面似摩擦系数,减小界面似粘聚力,可为预应变加筋法的推广提供参考。     

粉土—混凝土界面与粉土剪切对比试验研究

采用自制的大型直剪仪开展不同含水量条件下黄泛区粉土-混凝土界面剪切及粉土直剪试验,研究不同含水量下粉土-混凝土界面及粉土剪切力学特性。试验结果表明:粉土-混凝土界面和粉土直剪的剪切应力-剪切位移曲线均为应变硬化型;粉土直剪的剪缩变形明显大于界面剪切结果;相同条件下,粉土-混凝土界面的剪切强度大于粉土的直剪强度,随着含水量的增大,粉土-混凝土界面与粉土剪切强度的差异逐渐减小,粉土趋近饱和时,两者强度基本相同;粉土直剪破坏时的剪切位移大于界面剪切破坏时的剪切位移;粉土直剪的黏聚力和界面黏聚力、摩擦角随含水量的增大均近似呈线性减小趋势,粉土直剪的内摩擦角随含水量增加呈现先缓慢后加速减小的变化趋势。     

土工格栅纵横肋的筋土承载特性分析

为研究土工格栅纵横肋与砂土的界面受力特性,进行了不同法向压力的格栅拉拔试验,分别设计了横向与纵向剪除横肋的6种拉拔试验工况,研究横肋减少对格栅受力、拉拔阻力峰值和位移及似摩擦系数的影响,并分别对比了整体剪切和刺入剪切破坏模式下的格栅拉拔阻力,揭示格栅筋土界面的相互作用机理。结果表明,随着横肋的减少,格栅拉拔阻力和似摩擦系数不断地变小;横肋沿横向减少的格栅最大拉拔阻力大于横肋沿纵向减少的最大拉拔阻力,完整横肋有助于筋土界面的加筋作用的充分发挥。理论计算格栅界面摩擦力约为18%~19%的试验拉拔阻力,而试验获得的格栅界面摩擦力与试验拉拔阻力的比值为29%~33%,横肋与土体挤压咬合产生的承载力分量占了总拉拔阻力的67%~71%,横肋极大提高了土工格栅的拉拔阻力。     

加筋土筋土界面抗剪强度影响因素试验研究

通过室内筋土界面直剪试验,考虑筋土界面抗剪强度的影响因素,进行了不同剪切速度、筋材空隙率及土体含水率下筋土界面直剪试验,分析了不同因素对筋土界面抗剪强度的影响。试验结果表明,剪切速度主要影响筋土界面的内摩擦角,对筋土界面黏聚力几乎没有影响,随着剪切速度的增加,内摩擦角变大,导致筋土界面抗剪强度增大。筋材空隙率主要影响筋土界面黏聚力大小,空隙率越大,筋材肋条对土颗粒的约束作用越小,筋土界面抗剪强度降低。筋土界面抗剪强度受土体含水率的影响较大,随着土体含水率的增加,筋土界面黏聚力和内摩擦角都明显减小,导致筋土界面抗剪强度显著降低。     

冻融循环作用下原状过湿土的抗剪强度试验

为了研究季冻地区过湿土的抗剪强度特性,利用青冈过湿土路基段原状土进行抗剪强度试验,分析了不同含水量对过湿土的抗剪强度影响,重点研究了冻融循环作用下过湿土抗剪强度变化规律。试验结果表明:不同含水量的过湿土应力应变曲线均趋于硬化型,含水量越大,过湿土的抗剪强度越小,相应的内摩擦角和黏聚力也越小;同未冻融土相比,经冻融循环的过湿土黏聚力显著增加,内摩擦角减小;相同含水量的过湿土经冻融循环的次数越多,融化后土的抗剪强度越大,而且随着冻融次数的增多,黏聚力开始下降,内摩擦角显著增大。     

基于幂函数模型的钢丝网筋土界面关系研究

在双绞合六边形钢丝网加筋红砂岩粗粒土大型拉拔试验的基础上,分析双绞合六边形钢丝网筋材抗拔力的发展过程,研究采用理想弹塑性模型、双曲线模型和指数模型描述拉拔剪应力-位移曲线的不足,建立适合描述网状筋材筋土界面关系的幂函数模型,通过Fish函数对FLAC3D中Geogrid单元的筋土界面关系进行修正,并进行拉拔试验数值模拟...     

不同筋材界面剪切试验研究

为了研究废旧轮胎、土工格室和土工格栅3种不同土工合成材料的筋-土界面抗剪特性,对试样开展了一系列大型直剪试验。对比了3种筋材的加筋效果,并研究了竖向荷载对筋-土界面抗剪强度和剪应力-剪切位移曲线特征的影响。试验结果表明:筋-土界面的剪切应力与剪切位移关系为非线性;几种不同筋材加筋效果较为显著,其中废旧轮胎的加筋效果最为明显;筋-土界面的黏聚力提高较大,内摩擦角变化相对较小,表明筋-土界面主要依靠提高黏聚力增大其抗剪强度。确定了各筋材加筋界面抗剪强度指标,并分析了3种筋材的加筋机理。     

土工格栅拉拔特性及加筋土剪胀性试验研究

土工格栅通过筋土界面相互作用能起到很好的加筋效果,在许多工程中得到了广泛运用。拉拔试验是研究筋土界面相互作用的重要手段之一。通过室内拉拔试验,对竖向荷载、填料密实度以及试验类型对格栅拉拔力的影响规律开展研究,试验结果表明:在高密实度的填料中,随着筋-土界面位移的发展,填料的剪胀现象越明显;填料密实度小,竖向压力大时,剪胀趋势不明显;填料密实度越大,土体剪胀趋势越明显;土体的密实度将直接影响到格栅的加筋效果;对于土体的剪胀,存在一临界点,当格栅拉拔位移大于此临界点时,土体的剪胀趋势将显著发生。     

经编和玻纤格栅加筋粘性土的三轴试验研究

对经编格栅和玻纤格栅加筋粘性土进行不固结不排水的三轴压缩试验。试验结果表明,在粘性土体上布置格栅筋材,都能提高土体强度,但不同的筋材,其加筋效果是不一样的,经编格栅加筋土的加筋效果要优于玻纤格栅加筋土。加筋层数越多,加筋效果越好;随着加筋土应力增加,加筋土抵抗变形的作用才能得到更充分发挥,土体加筋效果更明显。不同筋材的加筋土,其粘聚力与内摩擦角的变化规律不一致;玻纤格栅和经编格栅加筋粘性土的加筋效果与砂土不同,不仅表现在粘聚力的增加上,还表现在内摩擦角的增加上。加强筋条结点连接的牢固性,能够提高加筋效果。     

新型可视土工拉拔试验仪的研发与应用

研制了一台新型可视自动采集数据的土工拉拔试验装置,可用于多种土工材料和填料作用下的拉拔试验。该装置改进了加载系统和反力系统,实现了拉拔界面的可视与数据采集的自动化,并可量测土工材料不同嵌固长度处的位移,获取土工材料变形值,探索筋土作用过程中筋材受力机理及界面土体位移变化规律。使用新研制的试验装置开展了以砾类粗粒土为填料的格栅拉拔试验,结果表明:上覆荷载增大,土中格栅的应变变小,土体与格栅的界面摩擦和嵌固作用越显著;筋土界面处土体颗粒存在平移及转动两种运动模式,且界面处土体形成稳定的位移集中带。     

Oriented polymer grid reinforcement

Tensar high strength oriented polymer grids were developed in the UK in the late 1970s. Extensive research has been conducted in Europe and North America to investigate the various civil engineering applications for these materials. The availability of these high strength, durable reinforcing grids has led to many innovative and economical developments in geotechnical and highway engineering. This paper describes the major application areas: reinforced soil walls and slopes, reinstatement of slope failures; embankment foundations over soft soil; reinforcement of road bases for paved roads; and asphalt reinforcement.     

土工格栅使用中的几个问题

通过产品技术性能的对比,提出当前国内设计使用土工格栅中存在的一些问题和发展我国土工格栅的对策。为了使土工格栅达到与国际接轨的目的,以英国耐特龙集团公司的产品标准作为一个相对的基准对国内产品进行了评价。强调了对使用周期长的工程,设计时必须选用格栅的蠕变强度,而不是质量控制强度。介绍了蠕变强度的一系列评价方法,提出了国产塑料土工格栅与世界接轨的建议。     

土工合成材料在改造旧水泥混凝土路面中的应用研究

介绍了玻纤格栅、土工布在沥青加铺层改造旧水泥混凝土路面中的应用实例 ,进行了理论分析、疲劳试验。结果表明 ,采用土工合成材料可有效地减少由荷载、温度、地基脱空等产生的不利影响 ,延缓原有水泥混凝土路面的接、裂缝在沥青混凝土加铺层中的反射 ,减少加铺层厚度 ,节省工程造价     

土工格栅在路基路面工程中的应用

概述了土工格栅具有抗拉模量高、强度高、耐高温、耐腐蚀等优点,并对其进行了分类讨论,简单介绍了土工格栅在路基路面工程中的应用,有利于工程技术人员加深对该材料的了解,并更好的运用于实际工作中.     

用土工网格加筋材解决滑坡稳定问题

从滑坡整治措施、加筋材的选择及性能、加筋材的铺设设计等方面，介绍了用土工网格加筋材解决滑坡的稳定问题，结合实例证明应用土工网格加筋材后，边坡稳定性良好。     

道路施工中土工格栅的运用分析

随着城市化进程地不断加快，我国的公路事业取得了巨大的发展，许多先进的施工工艺和施工设备也得到了广泛使用。本文分析了通过有效的措施和方法在土工格栅道路工程中增强道路桥梁工程的施工质量的同时增强公路企业的市场竞争力。     

水泥土土工格栅地基处理应用分析

作为一种新的地基处理方法,水泥土土工格栅结构复合地基因工序简单、成本低廉、施工方便、效果理想而被广泛应用。许昌市某22层酒店工程中,采用水泥土土工格栅结构复合地基,减少了挖填土方量,工艺简单,可缩短工期50%,节省造价约30%。     

桩承加筋土复合地基土工格栅张拉力计算

基于桩承加筋土复合地基中土工格栅的受力特点,提出了三个计算假设,在此基础上推导出土工格栅的变形方程及其张拉力计算方法。此计算方法由于考虑了摩擦力对格栅变形的影响,因而更接近实际情况,能良好地表现出格栅应变随水平位置的变化规律,同时还能更精确地计算桩边土工格栅的应变,因而能更好地计算格栅对桩土荷载分担的影响。