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原文传递土工格栅加筋红层泥岩填料的拉拔试验研究

论文题名：	土工格栅加筋红层泥岩填料的拉拔试验研究
关键词：	红层泥岩填料;拉拔试验;土工格栅;界面特性;压实度;有限元分析
摘要：	近几年，我国高速公路等高等公路的大量修建，修建线路长、沿路线区域地质条件复杂，缺乏优质路基填料的问题逐渐的体现出来。　　红层泥岩填料是一种特殊的粗粒类的填料，其强度低、颗粒容易破碎、遇水后软化崩解。一般情况下，在高速公路工程的修建中应尽量避免使用这类填料。但在我国中、西南及华南等地区分布着大量红层泥岩，如果能使之用于高速公路路基的填筑，不仅可节省大量工程投资，同时减少了大量的开挖弃方，降低了对环境影响，具有很好的经济效益与社会效益。　　在路基中铺设土工加筋材料是一种减小路堤不均匀沉降、增强路基的稳定性的有效措施，土工加筋技术体现出了其优越的性能，因此，在很多高填方路基工程中得到了广泛的应用。　　目前国内外对土工格栅与红层泥岩土界面特性的研究不多。本论文就是在此背景下完成的。它主要研究了红层泥岩填料与土工格栅的界面特性。并通过对室内拉拔试验，测试了在不同压实度下极限拉拔荷载与竖向压力的关系。　　本文总结了加筋土的试验研究进展，并通过常规的土工实验得出红层泥岩土的基本物理力学参数，对玻纤土工格栅加筋红层泥岩填料进行了一系列的拉拔试验，分析了压实度、竖向应力对加筋红层泥岩填料拉拔力及拉拔位移的影响，得到加筋红层泥岩填料在不同压实度下格栅的极限拉拔荷载与竖向应力的关系。根据实验结果进行分析，对不同压实度及竖向应力作用下，拉拔力及拉拔位移的变化规律进行探讨，并得出了一些有益的结论。　　试验结果表明：随着压实度的提高，在一定程度上提高筋土界面的峰值剪应力；界面剪应力峰值随着竖向应力水平的增加而增加，而其对应的剪切位移随着竖向应力的增加而减小；随着竖向应力的增加，拉拔力与位移的关系也表现出不同的特征，从线性增长到极限状态的转折段越来越短；拉拔试验表明，土工格栅在红层泥岩填料中的拉拔摩擦强度与竖向应力的不再明显的呈直线关系。　　最后，本文还对土工格栅加筋红层泥岩填料路基进行了数值分析。土体采用D-P模型本构关系，筋材看作是一种不能受压只能受拉且抗弯刚度为零的柔性材料，筋土之间设置接触面单元。对加筋前后及不同压实度加筋路堤结构性能进行了研究，反映出其对整个路堤的影响，为工程设计施工提供了一定的参考。分析结果表明：在同压实度下，加筋路堤比未加筋路堤较大的约束路堤的水平位移，减小不均匀沉降，效果十分显著；随着压实度的增加，加筋路堤的最大竖向位移逐渐减小；加筋对水平位移的有一定减小，但不如对竖向位移的影响程度明显；在较高压实度下的加筋路堤能有效地减少路堤的不均匀沉降。
作者：	洪英广
专业：	结构工程
导师：	王宁
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南科技大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文