土工合成材料蠕变的研究

蠕变是土工合成材料应用于永久性加筋土结构中的重要特性。本文介绍了蠕变的机理和影响因素、试验仪器、操作步骤和试验成果的整理方法，以及为减短试验持续时间而推荐的时温叠加法和分级等温法，比较了不同规范的要求，同时也简要介绍了土工合成材料的动力蠕变试验和土工泡沫及土工合成材料粘土垫层的蠕变试验，以及铺设破坏与蠕变结合的试验。文中还给出了对蠕变研究的一些建议。     

土工合成材料的拉拔试验研究

拉拔试验被认为能较好地反映加筋材料在土中的界面特性。通过单向土工格栅、经编土工格栅和有纺土工布在砂砾石、中粗砂和残积土中的拉拔试验，测定其界面摩擦系数，评价其界面特征。     

也对《土工合成材料应用技术规范》谈点看法

近日拜读了贵刊刊登的清华大学李广信教授的“说三道四议规范”的系列文章，深受启发，我国现行的规范确实有很多不甚合理之处，通过对规范的“说三道四”可以加深对规范条文的理解，无疑对正确使用规范将会受益非浅。目前，在土工合成材料加筋土支挡结构设计中，一方面，相当多的设计人员对“安全系数”如何进行具体量化一头雾水，与此同时也有专家对“安全系数”的重叠使用质疑，认为这是“床上加床，房上加房”的极大浪费。本人结合在土工合成材料加筋土支挡结构设计、施工的一些所见所闻的实例，对《土工合成材料应用技术规范》的“安全系数”也谈一些看法，希望能起到抛砖引玉的作用。     

土工合成材料加筋土柔性桥台复合结构及应用

土工合成材料加筋土柔性桥台复合结构是美国“未来桥梁计划”中针对50多万座面临“更换问题”的中小型单跨桥梁而提出的一种新型技术,是土工合成材料加筋土柔性桥台技术的优化与提升。这种新型技术整体性好,可彻底避免传统桩承桥台与引道路基之间的差异沉降,近10年来已逐步在美国各州推广应用。在我国,尽管加筋土理论和技术应用取得了很大发展,但尚无真正的加筋土柔性桥台复合结构的工程实践方面的报道。文章收集了已有的加筋土柔性桥台复合结构工程案例和现场监测成果,整理归纳其结构特点和工作特性,结果表明：该结构通常具有统一的结构形式和技术特点,如加筋间距一般为0.2m、面层型式一般为模块式等;该结构具有施工简便快速、造价节省等优点,并表现出工后沉降小等良好的服役性能。     

关于土工合成材料加筋设计的若干问题

目前土工合成材料加筋技术被广泛应用,但人们对于加筋土中筋材与土间的相互作用的机理的认识还不够深入,因而在设计中总体上趋于保守。结合岩土工程的设计理论,指出土工合成材料在设计方法方面的不合理性;对于加筋挡土墙、加筋土坡、加筋软土地基上的土堤和桩网结构的设计分别进行了讨论;结合一些案例中的实测和预计的筋材应变和应力,进一步指出目前设计的保守性。最后指出,目前基于极限平衡法的设计不尽合理,而通过变形协调的筋土共同作用的研究,采用更能反映其相互作用机理的设计方法是非常必要的。     

土工合成材料在高填方路堤路段的加筋应用

结合在高等级公路的施工技术经验,探讨了土工合成材料在高填方路段的加筋应用,分析了加筋土作用机理,有利于土工合成材料在高填方路堤路段的加筋应用推广,为此类高填方路堤路段的结构设计与施工积累了经验。     

土工合成材料加筋土挡墙的工程应用

介绍土工合成材料加筋土挡墙的设计方法及土工格栅加筋土挡墙工程实例 ,对推动土工合成材料加筋土技术的工程应用具有一定意义。     

土工合成材料加筋非饱和土界面作用特性研究

通过室内拉拔、摩擦试验研究绵阳非饱和土与不同土工合成材料间的界面相互作用特性及加筋效果试验,得出了三种土工合成材料在各级荷载作用下的应力-应变关系曲线;分析了曲线特征及土工合成材料与土体界面的相互作用特性,其结论为今后土工合成材料在绵阳地区的工程应用提供了理论参考依据。     

土工合成材料循环受载、蠕变和应力松弛特性的统一本构模拟

应用双曲线方程、修正曼辛准则(Masing rule)和过应力型粘塑性理论,建立了一种可以同时描述土工合成材料应力应变关系的非线性、循环荷载作用下的弹塑性和滞回性、蠕变和应力松弛的一维本构模型。这个本构模型的独特之处包括功能全面、随加载路径移动的蠕变界线、非线性流变特性、以及参数确定方法简单直观等,且它可以很方便的植入已有的有限元软件包中。该模型还可以蜕化为率无关的非线性循环受载模型,可以很简单的应用于非线性动力数值分析。本文应用几种土工格栅试验结果验证了所提出的本构模型。     

加速土工合成材料蠕变试验的荷载叠加法

根据自由体积理论证明了温度、应力与分子运动的关系,在分析了时温叠加法原理的基础上,阐述了荷载叠加法的原理,提出了加速土工合成材料蠕变试验和预测其长期特性的荷载叠加法和荷载转移公式因子。对RS50土工格栅的室内蠕变试验结果作了分析,利用荷载叠加法把几种不同荷载水平下的蠕变试验曲线形成了几条光滑的主曲线。由此得出了设计使用年限下的应力-应变曲线,计算出了RS50格栅的蠕变折减系数,为工程设计提供了依据。     

土工合成材料加筋垫层承载力计算

土工合成材料在工程中应用日益广泛,但目前对加筋垫层的研究较少。通过理论分析和试验研究,提出了两种计算加筋垫层承载力的方法:一种为特征值法,一种为改进的太沙基公式法。在天然地基承载力计算的基础上考虑了筋材的加筋作用,同时定义了多层加筋时的筋材强度发挥系数并给出了其一般取值范围。计算结果和试验所测数据较吻合。结果表明这两种方法均可用于加筋垫层承载力的计算,从而为加筋垫层承载力的计算开辟了新的途径。     

考虑薄膜效应的土工合成材料加筋道路模型

薄膜效应是土工合成材料加筋道路的作用机理之一。在假定薄膜横向挠度很小的情况下,导出了薄膜的平衡微分方程。利用层状弹性体与薄膜竖向位移与应力的连续性将二者耦合,建立了土工合成材料加筋道路的计算模型。并以两层加筋体系为例,导出了在轴对称和非轴对称荷载作用下的一般解。     

电动土工合成材料用于固结和加筋设计

简要介绍了电动土工合成材料的织造及其应用于固结和加筋土的工程特性 ,并重点详述了这一应用的设计方法     

粘弹塑性土工格栅加筋尾矿流变模型研究

分析土工格栅工程力学特性对加筋尾矿结构变形和长期稳定的影响,基于四参数粘弹塑性模型表征土工格栅长期低应力作用下的力学特性,提出了土工格栅加筋尾矿的流变模型,把加筋复合体受力分析分为两个阶段,分别对应尾矿处于弹性状态和塑性状态,将尾矿产生塑性变形的时间（塑性到达时间）作为两个阶段分界点,并给出了两个阶段的加筋复合体本构关系表达式。研究表明：四参数粘弹塑性模型能够准确反映土工格栅的衰减型蠕变和应力松弛特征;第1阶段,筋材中的应力随时间减小,导致尾矿中的微观应力重新分布,直到尾矿达到屈服条件进入第2阶段,筋材的应力开始保持不变,加筋复合体整体应变由于筋材的蠕变而增加;加筋复合体受力快速由第1阶段过渡到第2阶段,第1阶段变形很小,复合体整体应变主要由第2阶段导致;塑性到达时间受到土工格栅模型参数中Kelvin系数和尾矿强度参数内摩擦角的影响显著。     

Electrically conductive geosynthetics for consolidation and reinforced soil

The concept of electrically conductive geosynthetics (EKG) materials has recently been introduced. These materials extend the traditional functions of geosynthetic materials by incorporating electro-kinetic phenomena. Electro-kinetic geosynthetics offer technical benefits over conventional electrodes in that they can be formed as strips, sheets, blankets or three-dimensional structures. They are light and easy to install and can be structured so as not to be susceptible to electro-chemical corrosion, whilst continuing to provide conventional functions of filtration, drainage, separation, reinforcement or to act as impervious membranes. This paper describes initial laboratory tests on different types of EKG materials which can be used as combined electrodes/drains in electro-osmotic consolidation and as conductive geosynthetic reinforcement used to improve and reinforced weak cohesive soil. Results of the consolidation tests showed that the EKG electrodes were as efficient as a copper electrode and that the filtration and drainage characteristics did not deteriorate under electro-osmotic conditions. Results of the reinforced soil tests showed that EKG reinforcement can be used to increase the undrained shear strength of cohesive fill and that reinforcement/soil bond increases in proportion to the increase in shear strength.     

土工合成材料双向拉伸多功能试验机的研制及初步应用

为揭示土工合成材料双向拉伸状态下的力学特性,自主研制了一台双向拉伸多功能试验机,能够进行瞬时和长期蠕变双向拉伸试验。瞬时拉伸采用电机控制,可以实现两个方向任意比例下应力和应变加载;蠕变拉伸采用法码加载,可同时进行3组大变形蠕变拉伸试验。经初步应用表明,该试验机能够进行复杂应力、应变路径下土工合成材料双向拉伸试验,为土工合成材料双向拉伸力学特性的研究提供了一种科学有效手段。     

土工合成材料力学耐久性规律研究

土工合成材料耐久性,即使用寿命一直是人们选择和应用土工合成材料所考虑的首要问题。用力学性能衰减规律评价其耐久性是最可靠的方法之一。通过室内外试验,尤其是对跟踪工程实例长达14 a 的试验结果以及国内外相关试验数据的分析,提出了土工合成材料力学耐久性的理论模型,并推算出土工合成材料在有40 cm 厚以上岩土严密保护的条件下,初始强度大于500N/5cm,使用年限至少可达50 a,大多数情况可超过100 a。并得出自然环境温度与土工合成材料耐久性密切相关的结论。     

土工合成材料在软土路堤中的应用

讨论了在软土地基上填筑高路堤时应用土工合成材料处理的作用原理，通过有限元结合圆弧法理论对铺设土工材料后的路堤进行稳定分析，比较了是否铺设土工材料时地基的变形情况，介绍了铺设土工材料的施工技术，并通过工程实践，验证了应用的可行性。