棕榈纤维加筋黏土的强度试验与本构模型

棕榈树在我国南方广泛种植，剥皮所得棕榈纤维具有一定的抗拉强度和较好的耐久性，近年来利用棕榈纤维加筋黏土在岩土工程中逐渐得到应用。为了研究棕榈纤维加筋黏土单轴应力状态下的力学性能、破坏形式及本构关系，选取长度分别为6、12、18 mm的棕榈纤维，按照纤维含量分别为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%掺入黏土中，开展棕榈纤维加筋黏土的无侧限抗压强度试验。结果表明：黏土中掺加棕榈纤维后强度增加明显，在12 mm的筋材长度和0.8%的纤维含量组合下加筋效果最优，与素土相比，加筋后强度提高27%；加筋后的黏土破坏韧性好，残余强度高，并且破坏的过程比较缓慢，其原因为纤维在土体中形成了三维土网结构，限制了土颗粒的滑移，增强土体整体性，从而使得土体具有较好的延性；引入混凝土单轴受压应力-应变模型，分析棕榈纤维加筋黏土的无侧限抗压强度试验，将试验数据与模型曲线进行拟合，发现模型结果与试验结果具有良好的一致性。研究成果对棕榈纤维加筋土在岩土工程中的应用具有重要借鉴作用。