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加筋土实验研究

汪莉  
【摘要】: 近年来,加筋土作为由填土、拉带和镶面砌块组成的复合结构,已广泛应用于公路、水运、水利、铁路等各类土建工程的支挡结构中,并取得了极为广泛的经济效益、社会效益和环境效益。目前,各国工程界和学术界不断通过各种手段,对加筋土结构特性和破坏机理开展了大量的研究。但针对各组成成分的工程力学特性及它们在不同情况下的相互作用特征等关键性问题尚未研究的十分清楚,有的甚至还较为模糊。 本文在分析加筋土国内外研究动态及所取得的研究成果的基础上,采用理论分析、室内试验等方法,对加筋土结构特性和破坏机理进行分析。为了更广泛、更有效地利用这种结构,必须深入了解加筋土结构在载荷作用下的各种性状。 文中通过三轴压缩试验,探讨砂土和土工织物构成的复合加筋土,在不同加筋方案、不同围压下的应力—应变特性和强度变化规律下,找到影响加筋土强度的因素及影响规律。加筋土的强度随着加筋层数的增加而增大,加筋效果随围压的增大而减小。在加筋层数确定的情况下,找到了最佳加筋位置。并且探讨了在不同加筋情况下,加筋土抗剪强度指标的变化规律,分析了素土和加筋土的变形破坏模式以及筋材在土体剪切过程中的阻抗机理。由试验可得,加筋土的强度和抵抗变形的能力较素土有显著的增强,说明加筋能明显改善土体受拉的特性,提高土体的强度。同时,可以观察到加筋土的破坏形态为径向增大呈鼓状。加筋土主要存在两种不同的破坏型式,即拉断破坏和粘着破坏。当发生拉断破坏时,其应力—应变曲线为软化型,此时加筋仅增加土体的粘聚力分量;当发生摩擦破坏时,其应力—应变曲线为硬化型,此时加筋不但增加土体的摩擦分量,而且增加土体的粘聚力分量。 研究结果对于深入认识加筋机理和合理选择加筋方法具有指导意义,也对于指导工程设计和今后修改规范具有重要参考价值。


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