土工格栅间距和凸点厚度对其界面特性试验的影响

土工格栅因其能有效咬合或嵌固周围土体,改良土体的力学性能,且具有造价低廉等优点,因此在实际工程中得到了日益广泛的应用。目前,大都采用室内界面特性试验研究土工格栅的加筋机理,常用的有直剪摩擦特性试验和拉拔摩擦特性试验两种。由于仪器尺寸等试验条件的限制,现有的界面特性试验大都未考虑土工格栅竖向间距和其特有的凸点结构的影响,因此亟需寻求新方法。该文基于数值方法,分别研究了土工格栅的直剪摩擦特性和拉拔摩擦特性,分析了土工格栅竖向间距和凸点厚度对其界面特性的影响。研究表明,土工格栅的竖向间距较小,且凸点厚度较厚时,界面的强度指标较大,其加筋作用越强。因此,实际工程中应考虑土工格栅竖向间距和凸点厚度的影响,从而合理选择界面强度指标。     

煤矸石-土工格栅-砂层状体系的界面摩擦特性试验研究

结合工程实践提出煤矸石-土工格栅-砂层状体系的加筋土结构,通过直剪试验和拉拔试验,测试不同法向应力下煤矸石-土工格栅-砂层状体系的筋土界面特性,并与常规加筋土结构的筋土界面特性进行对比。研究表明:层状加筋体系具与有常规加筋土体系相似的界面特性,但由于砂的充填作用,提高了加筋层的密实度,增大了筋土接触面,使筋土界面强度更高,且界面强度发挥更早;层状加筋土体系还可以为加筋煤矸石提供排水通道,避免煤矸石浸水软化。     

路基工程中土工格栅与填料摩擦特性试验研究

介绍了土工格栅与路基填土相互作用的原理和筋土界面摩擦性对路基抗剪强度、稳定性的影响,并对测定筋土摩擦特性的试验(直接剪切试验和拉拔试验)进行了分析与描述,得出了一些有益于工程实践的结论。     

不同土工合成材料下新型加筋土界面特性

土工合成材料对加筋土结构的界面直剪特性具有重要的影响。通过一系列大型直剪试验对不同筋材下的Sandwich型加筋土筋土界面的直剪特性进行研究,研究不同竖向应力下不同种类加筋材料对Sandwich型加筋土界面直剪特性的影响。试验结果表明:土工格栅的加筋效果最佳,两种格栅的加筋界面抗剪强度明显高于土工织物;随着竖向应力的增加,筋土界面抗剪强度提高。结合理论分析,对不同的土工格栅进行直剪试验,得出土工格栅横、纵肋对界面剪切强度的提高值分别为15.3%和4.1%。     

不同含水率对筋土界面抗剪强度的影响

在宁淮高速公路东一道跨线桥桥台填土施工中,采用石灰改良膨胀土作为填料。该文利用室内直剪试验,研究在不同含水量的情况下,土样与土工格栅之间的抗剪强度与摩擦特性。     

土工合成材料加筋的试验研究

以 6种不同种类的国产土工合成材料为加筋材料 ,即针刺无纺土工织物、涤纶纤维经编土工格栅、玻璃纤维土工格栅、单向塑料拉伸土工格栅、双向塑料拉伸土工格栅和土工网 ,进行三轴试验比较各种土工合成材料对砂的加筋效果 ;进行直剪试验和拉拔试验比较各种土工合成材料与填料 (砂和石灰粉煤灰 )的界面作用特性 ,得到一些有益的结论 ,可指导土工合成材料的优选和研究土工合成材料的加筋机理。     

压实度对红层泥岩土中土工格栅拉拔性能影响的试验研究

通过室内拉拔试验,研究压实度对土工格栅与红层泥岩界面拉拔性状的影响,试验结果表明,土工格栅在红层泥岩中主要表现为拔出破坏。随着压实度的增大,在一定程度上提高筋土界面的峰值剪应力;在压实度一定的情况下,随着竖向应力的增加,筋土界面剪应力峰值增大,其对应的剪切位移减小。由于土与土工格栅接触面的剪胀造成该类接触面的界面剪应力峰值与竖向应力不再是线性关系。     

不同土工格栅的筋土界面摩擦特性研究

土工格栅与土的界面作用特征直接影响加筋高填方路堤的安全与稳定性。以河北省邢汾高速公路加筋高填方路堤工程为背景．通过室内直剪试验．分析不同类型的土工格栅在砂土中的界面摩擦特性作用。试验表明随着上覆荷栽的增加,土工格栅与砂土的摩擦特性加强。双向土工格栅与砂土之间的界面凝聚力要高于单向土工格栅．而其界面摩擦系数相差不大。通过对格栅界面特性的研究．给土工合成材料的生产建设性的意见并为实际工程选用格栅材料提供参考。     

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。     

砂土颗粒级配对筋土界面抗剪特性的影响

为了研究砂土与土工合成材料相互作用时筋土界面的抗剪强度以及剪胀特性,采用3种不同级配的砂土分别与土工格栅和土工织物进行室内大型直剪试验,研究不同颗粒级配、密实度、筋材种类以及竖向应力对界面剪切特性的影响,并对界面剪胀系数进行分析。试验结果表明：粗砂和细砂与筋材的界面剪切强度要明显大于粗细混合砂;松砂剪切过程中只有剪缩效应的存在,但密实砂土呈现出明显的剪胀过程;当竖向应力较大时,筋土界面达到峰值剪切强度所需的剪切位移比低应力时大;粗砂与土工格栅作用时达到峰值剪切强度所需的剪切位移比与土工织物作用时大,而细砂则相反。     

基于墙趾真实约束条件的模块式加筋土挡墙数值模拟

墙趾约束条件对硬质墙面加筋土挡墙性状影响显著。基于混凝土模块与级配碎石土直剪试验剪应力和剪切位移关系曲线,建立一非线性双曲线界面模型,并通过FLAC有限差分程序分析刚性地基上3.6 m高聚丙烯土工格栅加筋土挡墙在工作应力下的墙趾界面剪切特性、墙面和墙趾位移以及墙趾和筋材承担的荷载,得出在挡墙填筑过程中墙趾界面剪应力-剪切位移曲线呈上凹型;墙趾界面上的正应力、界面剪切刚度及墙趾和筋材承担的荷载随挡墙填筑高度而增大,在挡墙填筑至3.6 m时,其界面正应力是墙面模块自重应力的1.7倍,墙趾承担约87%的作用在墙背上的总水平荷载;在挡墙填筑初期由于界面剪切刚度较小,墙面和墙趾位移增大显著。较挡墙模型试验及以往数值模拟采用的墙趾恒定约束刚度,论文采用的双曲线界面模型可更好地反映挡墙墙趾与地基土真实剪切性状。     

土工格栅–土体界面特性大型直剪试验研究

土工格栅与土体的界面特性直接影响了加筋土工程的安全和稳定性,土工格栅两侧为不同材料的界面特性研究还较少。采用双向土工格栅为加筋材料,对其两侧分别为不同含水率粉质黏土及不同粒径石英砂的界面特性开展一系列的大型室内直剪试验,分析法向应力、粉质黏土含水率、剪切速率、石英砂粒径及粉质黏土压实系数等因素对土工格栅–土体界面抗剪强度的影响。结果表明:土工格栅–土体界面抗剪强度与法向应力呈线性相关,符合莫尔–库仑理论;粉质黏土含水率的变化对土工格栅–土体界面抗剪强度有较大的影响,在最优含水率时其界面抗剪强度指标最高;剪切速率的大小和石英砂的粒径变化对土工格栅–土体界面的抗剪强度有一定的影响,其影响范围分别在±10%和±7%内;粉质黏土压实度的增加能有效增加界面抗剪强度,压实系数越高,其提高幅度越大。这些影响应在工程应用中适当考虑。     

宽级配坡残积砾石土压实及抗剪特性试验研究

结合某心墙堆石高坝所采用的坡残积砾石土心墙料,以大型击实试验和大型直剪试验为主要手段,揭示了随着大于5 mm的粗粒含量P5增加,砾石土的最大干密度增加,抗剪强度指标C值减小,φ值增大的规律,并通过回归分析得到了它们之间的关系,为该类坡残积砾石土的应用提供了参考依据。     

双向土工格栅与中砂界面作用特性试验研究

筋材与填料土(筋土)的界面作用特性是影响加筋土工程的重要因素.以中砂为填料土,以聚丙烯双向土工格栅为筋材,通过直剪与拉拔试验,研究了不同中砂含水率、试验盒尺寸、试验类型对筋土界面作用特性的影响.引入黏聚力对比参数λc与内摩擦角对比参数λφ,进行了不同影响因素下加筋土黏聚力c与内摩擦角φ的定量对比,结果表明:不同因素对黏聚力c的影响均大于对内摩擦角φ的影响,加筋对复合土体的贡献主要体现在黏聚力上.各因素对筋土界面作用特性影响的顺序为:试验类型＞含水率＞试验盒尺寸.     

柔性与硬性地工格网在砂土与风化泥岩围压下之力学特性

地工格网（以下称格网）用於加劲土壤时，除考虑无围压下的张力行为之外，围压下之力学性质更是设计考量的重点。实际工程应用而言，基於经济考虑，期以现地土壤作为回填材料。本研究分别以拉出、围压抗张与直剪三种试验来探讨格网放土壤中之力学行为；并利用凝聚性泥岩与非凝聚性细砂作为回填材料，评估两种回填材料对加劲成效之影响。结果显示，柔性格网之肋条在拉出过程中易扭曲，造成主应力面旋转的现象，以致拉出阻抗大放硬性格网；围压下格网抗张的应力-应变行为可分为三阶段，即束制阻抗期、张力发展期与破坏期。束制阻抗期大都於3％应变内即已完成；在低围压情况拉出阻抗达20％～60％之拉出强度（相同应变），在高围压下达150％。由直接剪力试验结果可以预测：（a）格网／泥岩加劲结构-低围压时，剪力破坏面应通过格网／泥岩之界面；而高围压时，剪力破坏面应通过泥岩上体。（b）格网／细砂加劲结构-低围压与高围压下剪力破坏面应通过格网／细砂之界面。     

Large scale direct shear tests of soil/PET-yarn geogrid interfaces

The interface shear strength of soil against geosynthetic is of great interest among the researchers in geosynthetic properties. This study conducts a series of large scale direct shear tests to investigate the interface shear strength of different soils (sand, gravel, and laterite) against PET-yarn geogrids of various tensile strengths, percent open area, and aperture patterns. First, the appropriateness of different set-ups of a lower shearing box is examined in this study. It reveals that a lower box which is filled with the test soil and is of the same size as the upper box is more suitable for testing the soil/geogrid interface. The test results show that the soil/PET-yarn geotextile interface has significantly lower shear strength than soil strength. The ratio of shear strength soil/PET-yarn geotextile interface to internal shear strength of soil is about 0.7–0.8 for Ottawa sand and for laterite, and it is about 0.85–0.95 for gravel. On the other hand, the soil/geogrid interface has higher shear strength. The ratio of shear strength soil/PET-yarn geogrid interface to internal shear strength of soil is about 0.9–1.05. It is found that the shear strength ratio of soil/PET-yarn geogrid interface is positively correlated to the transverse tensile strength of the PET-yarn geogrid. However, it is negatively correlated with the aperture length and percent open area of the PET-yarn geogrid. The interface shear test results of PET-yarn geogrid against different soils are compared with the test results predicted by a classical model for analyzing the applicability of the classical model. Further, a simple model is proposed herein to estimate the bearing resistance provided by the transverse ribs of geogrid. It shows this component to be about 0–15% when PET-yarn geogrid is against Ottawa sand or laterite, while it is smaller when the PET-yarn geogrid is against gravel.     

加栓钉对高应力区插筋SMW工法的影响研究

针对传统高应力区插筋的SMW工法中型钢与水泥土的自然粘结较弱、不足以保证组合梁在大荷载时界面处有足够的共同作用的缺点,提出了在SMW工法型钢翼缘焊接栓钉的方法。并对型钢翼缘侧焊接栓钉的高应力区插筋的SMW工法进行了理论分析和ABAQUS有限元计算。通过理论分析,引入栓钉-水泥土-型钢组合结构概念,并建立了型钢-水泥土-栓钉三者相互作用的结构力学模型和抗弯承载力验算公式;数值计算结果则表明,焊接栓钉后,挡墙侧向位移、型钢位移、交界面的剪切力都比无栓钉情况有较好改善,最后计算并分析了不同栓钉特性对桩体位移、剪切力方面的影响。     

静动载下筋材变化对加筋土挡墙性能影响分析

为了研究动静荷载下,加筋长度及筋材类型变化对加筋土挡墙工作性能的影响,进行了7种工况下的加筋土挡墙模型试验,对比分析了加筋土挡墙的水平土压力、水平土压力系数、墙面水平位移和加载板竖向沉降及筋材应变等参数的发展规律。试验结果表明:动载下加筋土挡墙筋材应变随着加载时间的增长、加筋长度的减小、位置高度的增加而增大,且顶层筋材应变远远大于其他层;加筋长度及筋材横肋的减少明显降低挡墙的承载性能,格栅横肋减少导致挡墙极限承载力降低18% ,加筋长度减少使面板水平位移最大增大了2.2倍;与静载作用下相比,动载下土工格栅的侧向约束作用及网兜效应能够得到更好地发挥。     

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。