大尺寸轮胎条-黄土混合物剪切特性试验研究

为了探究轮胎条-黄土混合物(scrap tire strip-loess mixture,STR-LM)在直剪过程中的剪切特性,优化轮胎条掺量和形状特征,提高资源的循环利用率,利用Shear Trac-Ⅲ型大型直剪仪进行室内剪切试验,考虑轮胎条掺量(0%,10%,20%,30%,100%)及长宽比(u=1,2,4,8)对黄土抗剪强度的影响。结果表明:除素土及轮胎条掺量为10%之外,所有试样均表现出应变硬化特征;轮胎条掺量、长宽比的增加对提高黏聚力有显著影响,而对内摩擦角的影响较小;在试验范围内得出20%为最优掺量,STR-LM黏聚力相对于素土增加了56.5%;正应力为24 kPa和48 kPa时,长宽比为4时STR-LM取得较大的剪切强度,正应力为96 kPa和144 kPa时,长宽比为2时抗剪强度较大。STR-LM抗剪强度较素土最多提高了22%,从试验上证实了废弃轮胎改良黄土效果显著。研究成果对于将轮胎橡胶应用于湿陷黄土的地基处理及回填领域具有一定的工程指导意义。     

格栅加筋土工作机理的试验研究

加筋土的设计理论落后于工程实践,为了改变这种现状,必需弄清加筋机理。采用大型叠环式剪力仪进行了土工格栅的拉拔试验,分析了格栅与填土之间界面的特性,它是了解加筋作用的关键。研究表明,界面产生了2方面的影响：界面本身的摩阻力对土体侧向变形的约束作用增强了土体抗变形的能力;界面对筋材两侧一定范围内土体的应力状态进行了改变。前者可称为直接加筋作用,后者可视为对土体的间接加固作用。这种间接加固是由于界面受剪时扰动了界面两侧一定范围土体内的颗粒,促使加筋土体强度的增大。试验测得了这种影响范围的大小,它有助于确定筋材布置的合理间距。同时进行了仿真的数值分析,加强了对上述加筋机理的认识。通过三轴试验,对由筋材、填土和界面组成的加筋土体的整体性状也进行了研究。上述成果将为建立合理的设计方法提供理论依据。     

废旧轮胎加筋土性能试验研究

为了研究废旧轮胎加筋对土体强度以及边坡稳定性的影响,采用室内试验,首先进行固结排水剪切三轴试验,研究了废旧轮胎加筋素砂土的应力-应变关系和土体抗剪强度指标变化规律;其次进行路堤模型试验,对比分析了土工格室单一加筋、废旧轮胎-土工格室复合加筋2种加筋形式对路堤边坡稳定性的影响效果差异。结果表明:轮胎加筋明显提高了土体抗剪性能,并且轮胎加筋层数越多,试样抵抗变形能力越好,强度越大;废旧轮胎-土工格室复合加筋优于土工格室单一加筋效果,能显著减少路基边坡沉降、侧向位移和附加应力峰值,有效改善路堤边坡稳定性。最后讨论了轮胎加筋与土工格室加筋机理的异同。试验研究结果为废旧轮胎加筋土应用于岩土工程的边坡稳定处理提供了理论基础。     

加筋土不同布筋方式的三轴试验研究

以打包带、有纺织物为加筋材料,采用三轴固结排水剪切试验,研究了不同布筋方式下加筋土的应力-应变关系,以及加筋效果系数随加筋层数和围压力变化的一些规律,确定了各加筋层数下复合土体的强度参数C、Ф值。     

加筋土研究中的几个问题

土工合成材料以其与土相互作用的优异性能广泛应用于岩土工程的各个领域，众多学者对其进行了不同程度的研究。文章就加筋土技术的发展、加筋土的抗剪强度特性、筋土界面作用特性、加筋机理以及加筋土的数值计算等问题的研究成果，进行了广泛的收集和系统的分析总结，旨在为进一步深入研究加筋土奠定基础。     

废旧轮胎浮式防波堤模型试验

依据水弹性相似理论设计小比尺的废旧轮胎浮式防波堤模型,该模型试验结果与原型结果吻合较好,验证了废旧轮胎浮式防波堤模型试验所取的相似关系是合理的,试验技术是可行的。研究废旧轮胎浮式防波堤结构衰减波能量的机理,探讨结构相对堤宽、锚链拖地长度、锚链刚度对废旧轮胎浮式防波堤消浪性能及锚链力的影响。在该试验范围内,当堤宽大于0.6倍波长时,透射系数小于0.5,锚链刚度和锚链拖地长度对透射系数的影响不明显。     

筋-土剪切带的研究现状与展望

在加筋土挡墙等加筋土结构设计中,竖向加筋层间距的取值是很重要的参数,但在现有规范中对此值要求并不明确。根据对加筋机理的分析,加筋剪切带不仅关系到层间距的取值,而且与加筋土的力学特性密切相关。首先论述了加筋土剪切带的形成原因及其形成过程,然后分别从理论分析、室内试验和数值模拟3方面对国内外学者在加筋土剪切带研究方法和研究成果方面进行了综述,发现已有成果中剪切带厚度显著地受试验仪器和试验条件等的影响,并且指出了现阶段研究过程中存在的一些问题。最后,提出了对加筋剪切带未来发展方向的思考和展望,认为对剪切带的判别、剪切带内土体的应力应变状态以及加筋土复合体的力学特性将是今后主要的研究方向。     

不同填充材料的STC加筋体水平循环剪切试验及数值模拟

为研究不同填充材料对废旧轮胎柱(scrap tire columns, STC)加筋体循环剪切性能的影响,利用自行研制的土工合成材料循环剪切试验机,分别得到河砂、碎石、壤土3种填充材料的STC加筋体在竖向压力100 kPa、最大水平剪应变2%条件下的循环剪切滞回曲线。试验结果表明:河砂、碎石STC的等效动剪切模量和等效阻尼比在数值上基本接近,且均优于壤土STC的动力参数,考虑到减振消能效果以及填筑过程的便利性,河砂STC具有较好的实际应用优势。采用ABAQUS有限元程序,分别选用Mohr-Coulomb、Mooney-Rivlin和Rebar本构模型来模拟土石填筑料、橡胶超弹性材料和帘线钢丝材料,数值重现了3种填筑料STC加筋体的应力-应变滞回曲线,数值模拟结果与试验结果的规律基本一致。由模拟所得的循环剪切过程中STC加筋体能量变化曲线可知:填充材料主要起“消能”作用,轮胎则主要起“加筋”作用。     

不同角度土工格栅加筋剪切特性的试验研究

研究土工合成材料与砂土之间的界面剪切特性的试验通常将土工合成材料水平放置在上下盒之间,但是在加筋体结构中,加筋土的潜在破坏面常常与加筋材料呈一定角度,因此探究加筋材料与剪切面成一定角度时的剪切界面特性有着十分重要的意义.为了探究土工格栅加筋角度对抗剪强度的影响,采用HM-5780大型直剪仪开展了一系列的土工格栅多角度加...     

土-格栅界面强度参数和剪切刚度试验研究

以4种不同土工格栅和2种不同填料为试验材料, 完成了不同填料初始状态(含水率、干密度)和不同剪切速率的筋-土界面特性直剪试验, 详细分析了不同工况对界面强度参数和剪切刚度的影响。结果表明:①填料压实度的增大和剪切速率的增大会分别引起格栅-砂砾石界面抗剪强度参数的增大;②格栅-砂砾石界面的抗剪强度参数和剪切刚度明显都大于格栅-黏土界面;③格栅-黏土界面似黏聚力和内摩擦角随着填料含水率的增大而显著降低, 而且格栅-黏土界面强度参数对含水率比黏土本身更为敏感;④现行规范中对格栅-土界面摩擦因数比的推荐值为0.8是合适的, 但是总结文献发现, 拉拔试验所得到的筋-土界面强度参数都远小于直剪试验;⑤法向压力的增加、填料压实度的增加、黏土填料含水率的减小以及剪切速率的减小都会使筋土界面剪切刚度明显增大;⑥在采用的4种格栅中, 纵肋较短的单向格栅-砂砾石界面的剪切刚度最大, 其余3种格栅的筋土界面剪切刚度比较接近。     

土工格栅加筋土三轴试验研究

通过时玻璃纤维土工格栅加筋土体的三轴试验研究,分析不同加筋层数、不同围压对试样应力应变关系曲线、抗剪强度的影响.试验结果表明:加筋作用效果随着轴向应变的增大而增强;同一种加筋材料,加筋层数越多.加筋效果越明显;加筋使得试样具有一定的延性,并能显示出很强的后期效应;在低围压的情况下.采用加筋的方法来提高土的强度更为合理、...     

加筋昔格达土三轴试验研究

目前国内外学者研究较多的是砂性土加筋后的工程性质。在四川攀枝花、西昌至云南北部地区广泛分布的昔格达土，属粉粘粒含量较高的砂性土．工程性质特殊．而对加筋昔格达土工程性质的研究却少有报道。介绍了以PP带为加筋材料，采用三轴固结排水剪切试验研究加筋昔格达土的应力应变关系．以及其加筋效益系数IR随加筋层数和围压力变化的一些规律，确定各加筋层数下复合土体的强度参数c、φ值。试验结果明，加筋效益系数IR随加筋层数增加而增大，随围压力的增加而减小，c、φ值随加筋层数的增加而升高。     

加筋膨胀土边坡土工格栅的导水作用研究

通过4组湖北力特生产的BOP系列小尺寸单向格栅不同加筋方式的膨胀土三轴固结排水试验,研究了土工格栅的导水作用,并在现场试验中得到验证.研究结果表明:低围压下土工格栅的导水作用显著,且随着围压的增大,导水作用减小;加筋膨胀土中土工格栅不仅提高了土体强度,还增添了导水通道.因此,在加筋土坡设计中,要充分考虑格栅加筋后加筋土层渗流状态的变化,合理地发挥加筋土层的优势.     

考虑应力水平的加筋土格栅蠕变研究

在考虑了加筋土中的格栅上各点的应力水平下对格栅的蠕变进行研究,采用三参数的黏弹性流变模型对格栅的蠕变进行模拟,并将格栅上各点的应力与流变模型进行耦合,得到加筋体中考虑应力水平的格栅各点蠕变的三维图像。研究发现,筋材的蠕变量并不是随着深度的增加而增大,筋材的蠕变最大并不是出现在最下层;另一方面,由于土体在格栅的轴向存在不均匀性,将对格栅各点的蠕变产生影响。利用试验和理论相结合的办法,将土体轴向的不均匀性纳入到分析中,也为解决土体的各向异性对格栅蠕变的影响这一难题提供了参考。     

土工格栅加筋高液限土路堤的稳定性研究

运用Plaxis软件,建立土体本构模型,采用控制变量法分析筋土界面作用、加筋间距、加筋位置等对高液限土路堤稳定性的影响。得出结论:土质越好,筋材刚度越大,加筋效果越明显,加筋路堤也越稳定;底部加筋的稳定性明显高于中部和上部加筋;格栅加密不能有效提高加筋路堤的稳定性。通过广东某高速公路现场加筋试验研究,验证了优化的加筋设计能较好降低高液限土路堤的表面沉降和深层水平位移,提高路基的稳定性。更多还原     

加筋粗粒土强度的试验研究

本文针对加筋土工程设计中面临的问题,对加筋粗粒土强度的形成和特征进行了分析,针对性的分析了关于加筋土强度试验研究的情况,用大型三轴试验的方法测定了加筋煤矸石的强度指标,验证了分析结果。分析表明,加筋土结构是系统性的整体结构,其强度由加筋材料和被加筋土体共同作用而成,在加筋土体均质情况下,加筋土强度具有均一性,目前规范中将两者作用分开考虑的方法存在先天不足;在未破坏情况下,加筋材料自身强度对加筋土的强度影响不大;加筋材料的结构形式、刚度对加筋结构的强度有明显影响。     

竹条加筋土的大尺寸直剪试验研究

为确定竹条加筋砂土的筋土界面工作机理,进行了大尺寸直剪试验。将厚度为5 mm的竹材分别制成长度为20,40,60 mm,宽度为10 mm的竹条,并分别按0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,1.2%的质量百分含量加入到砂土中,对加入竹条的砂土进行大尺寸直剪试验研究。结果表明:与纯砂相比,竹条加筋土的抗剪强度明显增强,峰值强度和残余强度均有所提高;竹条加筋土的黏聚力和内摩擦角均有所增加,其中黏聚力变化较大,内摩擦角变化较小;竹条加筋土的峰值抗剪强度随着竹条尺寸和竹条加筋率的增加呈现先增加后减小的规律;尺寸为10 mm×40 mm且质量百分含量为0.8%的竹条加筋砂土效果最佳。