土工合成材料拉伸性能模拟及模型分析

为进一步探讨土工合成材料拉伸力学性能,运用标准线性模型,非线性三元件模型和Kawabata改进模型对几种代表性土工合成材料(针刺、机织和土工格栅)进行拉伸性能的模拟并建立各自初步的应力应变关系模型。对各种材料的不同模型曲线和实测曲线比较发现,几种模型模拟效果有所差异即不同类型土工合成材料应采用不同模型进行模拟。标准线性模型和非线性三元件模型能较好表征针刺织物拉伸性能,Kawabata改进模型适用于机织物,但要模拟土工格栅拉伸性能,几种模型有待改进和完善。     

涤纶纤维土工格栅低温拉伸试验研究

对S5050型涤纶纤维土工格栅进行20℃、10℃、0℃、-10℃和--20℃的拉伸试验,得到各温度条件下的应力应变关系曲线,并进行对比分析,结论如下：①在0℃以上的正温环境中,涤纶格栅极限强度和伸长率变化不大;②涤纶格栅极限强度受低温的影响不大,强度损失较小;③涤纶格栅极限应变受温度影响较大,材料低温变脆。     

单向拉伸对土工织物覆砂系统渗透特性的影响试验

为探究不同方向单向拉伸对土工织物覆砂系统渗透特性的影响,选取同一类型两种不同规格的有纺土工织物,采用梯度比渗透仪分别对在未拉伸、经向拉伸和纬向拉伸状态下的两种土工织物覆砂系统进行渗透试验,并分析经向拉伸和纬向拉伸对透水性能、防淤堵性能和保土性能等渗透特性参数的影响。试验结果表明：土工织物在受经向拉伸时,其透水和防淤堵性能减弱,保土性能增强;在受纬向拉伸时,其透水和防淤堵性能增强,保土性能减弱;土工织物的厚度对其透水性能、保土性能和防淤堵性能也有较大影响。     

双向拉伸与水流条件对反滤系统性能的影响

为研究双向拉伸及往复水流周期对土工织物反滤性能的影响,将不同双向拉伸率下的土工织物与连续级配土组成反滤系统,利用梯度比渗透仪测试系统研究反滤性能随拉伸率与往复水流周期的变化规律.试验结果表明:随着循环往复水流周期的减小,土体内部土颗粒流失增多;在循环往复水流作用下,土体内部产生水力梯度向边界集中的现象,且土工织物的双向拉伸作用会加剧这种水力梯度边界集中现象,反滤系统的渗透稳定性降低;随着双向拉伸率的增加,循环往复水流作用下的土工织物渗透性能增强而保土性能降低.     

煤矸石桩-土工格室复合路基承载特性

为了研究煤矸石桩-土工格室复合路基的承载性能，以煤矸石桩、土工格室及格栅分别作为竖向、水平向加筋体，开展静载试验，分析土工格室和格栅拉伸应力、桩体轴向应力以及桩顶与桩间土压力的变化规律.研究结果表明：当施加到第8级荷载时，相较于土工格栅，土工格室上的拉应力增大67.93%，格室组中心桩与边桩中性点应力分别增大78.22%、30.95%，中性点对应截面位于桩体中部距桩顶约50 cm处；加筋垫层下方格室组的桩土应力比与格栅组相比，路基中部增大13.68%，路基边缘部分增大12.40%～13.49%，整体增大13.19%.煤矸石桩-土工格室复合结构能够有效地将荷载由桩身传递至基底；土工格室加筋垫层均匀地将荷载横向传递至加筋体，削弱桩土间的土拱效应，土工格室与垫层构成的柔性筏板效应更突显.     

红光路半填半挖路基及其高边坡防护施工分析

路基边坡作为道路工程项目建设核心内容,对道路工程路基、边坡施工合理设计和规划是非常重要的.以红光路市政工程为研究背景,结合工程重难点,重点分析半填半挖及不良地质路基及其高边坡防护施工,采用双向拉伸土工格栅及土层换填的方法,并从测量放线、路基碾压、骨架护坡、喷播植草等方面分析各施工要点.结果表明:采用双向拉伸土工格栅及土...     

经向拉伸对W100编织布覆砂系统渗透特性的影响

为探究经向拉伸对W100编织布覆砂系统渗透特性的影响,采用梯度比渗透仪对拉应变分别为0%、3%、6%、9%的土工织物进行无覆砂透水试验和土工织物覆砂渗透试验,测定并计算不同拉伸状态下土工织物的流速及土工织物覆砂系统的渗透压力、渗流流速、漏砂量及渗透系数、梯度比等渗透特性参数,最终分析经向拉伸对土工织物覆砂系统透水性能、防淤堵性能和保土性能等渗透特性的影响。试验结果表明：经向拉应变从0%～3%时,土工织物覆砂系统的透水性能和防淤堵性能减弱,保土性能增强;当拉应变从3%～9%时,土工织物覆砂系统的透水性能和防淤堵性能增强,保土性能减弱;即当经向拉应变为3%时,土工织物覆砂系统的淤堵最严重,其透水性能和防淤堵性能最弱,而保土性能最强。     

循环荷载下长短桩桩网复合地基变形试验研究

通过长短桩桩网复合地基的模型试验,分析有、无土工格栅及不同幅值循环荷载下复合地基沉降、长短桩桩身应变及土工格栅应变的特性. 试验结果表明,土工格栅的加入会改善循环荷载下复合地基的整体性能. 复合地基沉降、桩身应变及土工格栅应变主要发生在循环荷载作用前期. 增大循环荷载幅值不仅会增大复合地基总沉降,还会加快沉降发展的速率. 复合地基的沉降与循环次数的关系可以用指数函数表示. 土工格栅的拉膜效应将部分荷载由桩间土传递到桩上,相比于没有土工格栅的复合地基,有土工格栅的复合地基中长短桩的应变更大,且此时长桩桩帽处的土工格栅会承受更大的拉力,应变相较于桩间土处更大;循环荷载下的长桩上部应变增量较大,下部应变增量较小.     

土工格栅设置对垫层刚度影响的试验研究

为探讨土工格栅对碎石垫层刚度的影响规律,设计了9种不同工况的垫层,分别进行了模型静载试验,分析了垫层厚度、有无土工格栅、土工格栅层数及铺设位置等因素对碎石垫层及加筋碎石垫层变形的影响。结果表明:垫层厚度的减小能有效地降低地基沉降;在一定荷载范围内,有土工格栅碎石垫层的承载性能要优于无土工格栅碎石垫层;在相同荷载作用下,当垫层厚度相同时,土工格栅层数和铺设位置不同,其碎石垫层的刚度也不同,且存在一个最佳的铺设层数及铺设位置,土工格栅的最佳层数及铺设位置有待进一步研究。     

亚麻/聚丙烯复合材料的制备及拉伸、顶破性能

以亚麻纤维作为增强纤维,以聚丙烯纤维作为树脂基体,通过模压成型工艺方法,制备了绿色环保型亚麻/聚丙烯复合材料,主要研究了纤维长度、模压温度及保温时间对复合材料拉伸性能及顶破性能的影响.结果表明:模压温度对复合材料性能的影响最显著;当纤维长度为5 mm、模压温度为180℃、保温时间为40 min时,复合材料的拉伸性能最优;在纤维长度为5 mm、模压温度为170℃、保温时间为40 min时,复合材料的耐顶破性能最优.     

桩承式路堤中加筋褥垫层的工作性状

建立桩承式加筋路堤三维有限元模型,对比分析多层土工格栅与单层土工格栅情况下软土表面沉降、软土表面竖向应力与加筋体应变的分布规律.研究发现：软土表面的沉降仅与土工格栅的总强度有关,而土工格栅的层数对软土表面的沉降影响不大;对比单层与三层加筋体模型结果可知,三层加筋体能更明显地减小作用在软土中心的竖向应力,从而使得两桩之间的竖向应力分布更加均匀.在土工格栅总强度相同的情况下,多层加筋体底层土工格栅的最大应变是单层加筋体的1.38~1.50倍.     

桩承式加筋路堤中土工格栅加筋效应的室内试验研究

基于室内模型槽试验,开展了考虑土工格栅的桩承式路堤变形和填土应力分布规律研究,重点研究了土工格栅抗拉强度和土工格栅层数对软土竖向位移、填土竖向应力分布和桩土应力比的影响。研究结果表明:软土竖向位移随土工格栅抗拉强度和土工格栅层数增加而减小;不同层数土工格栅作用下填土竖向应力随路堤高度的分布规律差异较大。综合考虑桩承式路堤软土变形和填土荷载向桩顶转移程度,了解研究工况下土工格栅的作用效果,可为现场路堤工程中如何选用合适土工格栅抗拉强度和层数提供依据。     

有无土工格栅-夯实水泥土楔形桩工作性状试验研究

对夯实水泥土楔形桩复合地基的平均沉降随荷栽的变化规律、平均桩一土应力比以及桩身荷载传递规律进行了试验研究。结果表明：在相同荷载作用下,有土工格栅复合地基与无土工格栅复合地基相比,平均沉降小,平均桩一土应力比大,桩身轴力大;在相同的荷载时,桩身轴力中桩最小,角桩最大。     

弹塑性有限元评价格栅加固公路软土地基效果

目的评价格栅不同加铺方案的效果．方法在利用3轴压缩剪切试验确定土体参数基础上。建立土工格栅加固软土地基有限元分析模型，运用该模型对土工格栅加固的软土地基受力情况、位移和软土地基屈服情况进行研究，分析土工格栅不同设置方案在分级加载的情况下对公路软土地基的加固效果．结果利用土工格栅加固软土地基，能够有效减少软土地基竖向位移。增加软土地基承载力，其主要原因是侧向应力的增加。计算结果与现场观测数据拟合性较好．结论土工格栅铺设在排水垫层底部要比铺设在排水垫层顶部效果更好，研究成果为今后利用土工格栅加固软土地基的设计提供参考．     

粉砂土及其加筋土大三轴剪切试验及结果分析

加筋复合体中 ,土工格栅的作用相当于给土体施加等效围压 .在有限元计算中 ,可以用等效围压代替格栅的作用 ,加在土单元上 ,模拟筋材本身的单元并不出现 .等效围压值的大小取决于筋材的变形 .通过试验分析表明 ,当周围压力较大时 ,筋土同步变形 ,等效围压值容易确定 ,而周围压力小时 ,筋土不能同步变形 ,等效围压值难以确定 .在有限元计算中 ,应注意此问题     

Effect of geogrid reinforcement on soft and medium dense soils

The field tests were carried out to examine the reinforcement effect of a geogrid on various conditions of embankment height, the number of passages of vibratory roller, the number of reinforced layer of geogrid, and soil properties. The test results of the dynamic earth pressure indicate that the soil reinforced by geogrid is very effective to increase the stiffness of soil, especially in soft soil. The dynamic earth pressure ratio, which is defined as the ratio of dynamic earth pressure to self weight of soils, exponentially decreases as the embankment height increases. The dynamic earth pressure ratio increases up to 80% for soft soils reinforced by both one layer of geogrid in place of no reinforced soils and two layers in place of a single layer of geogrid.     

新型土工格栅加筋土路堤模型试验研究

通过室内模型试验,对竖向荷载作用下三向土工格栅加筋效果进行了研究,研究了格栅埋设于底部、中部和顶部等8种工况下,坡体的变形情况和路堤的破坏模式。研究结果表明：加筋能降低路堤坡体的总沉降量,铺筋一层格栅比不铺格栅减小了13%~23%,铺两层格栅后比不铺格栅筋小13%~33%,铺三层格栅后比不铺格栅筋沉降小了10%;加筋大大提高了坡体的极限承载力,加筋层数越多承载力越大,加筋三层或承载力最大,比不加筋增大了2.2倍;路堤开始加载到破坏,坡体的破坏滑动面从坡顶延伸到坡脚处,但格栅的存在影响破坏面的位置,由于格栅的刚度较大,破坏面不能通过格栅向下延伸,破坏面只能从坡顶部延伸到格栅铺设位置之上,不能通过格栅再向下延伸;格栅加筋能增强路堤的稳定性,在一定程度上控制裂缝的开展。     

素混凝土桩与土工格栅联合加固路基应力传递特性分析

采用有限元分析程序ANSYS对素混凝土桩与土工格栅联合加固路基中土工格栅的应力、土工格栅的应力传递特性、桩土应力比进行了分析研究,得出了桩和桩间土的弹性模量及桩间距对桩土应力比的影响效果,为这种地基加固技术的理论研究和工程应用提供了依据.     

土工格栅与铜矿尾矿界面作用特性的实验研究

钢塑复合土工格栅的加筋效果好于其它筋材的原因在于其表面结构特性,在生产过程中塑料表面处理时,肋条压制成粗糙的花纹,以增强格栅表面的粗糙程度,提高CATT钢塑复合土工格栅与土体的摩擦系数。它与土之间不仅存在表面摩擦力,而且还存在镶嵌咬合力,从而增强加筋土体的稳定性。文中以不同规格的钢塑复合土工格栅作为加筋材料,以有色金属铜矿的尾矿作为填料土,通过拉拔实验,研究钢塑复合土工格栅与铜矿尾矿填料土的界面作用特性,获得了筋--土之间的剪切强度系数(C、φ)、似摩擦系数f*等结果,并对它们的影响因素进行了分析与探讨。