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加筋膨胀土筋土界面特性的试验研究
| 论文题名： | 加筋膨胀土筋土界面特性的试验研究 |
| 关键词： | 加筋膨胀土;筋土界面特性;膨胀土灾害 |
| 摘要： | 膨胀土灾害的有效治理一直是岩土工程界研究的热点课题，长沙理工大学在开展西部膨胀土项目研究中，首次采用土工隔栅加筋膨胀土柔性支护技术成功地治理了膨胀土堑坡滑坍。关于膨胀土中加筋其筋土界面相互作用的特性目前国内外还少有研究，为获得加筋机理并建立相应的设计方法，有必要开展加筋膨胀土筋土界面特性的试验研究。 通过搜集、归纳整理国内外已有的土中加筋机理研究及试验成果，分析提出在开展筋土界面相互作用拉拔试验过程中可能产生影响的各种因素。据此设计了通过改变上覆压力、土的含水率、格栅的尺寸、试验时温度、拉拔速度等五个主要因素的拉拔试验方案。利用自主开发的大型数控拉拔试验系统CS-LBO1对百色、宁明膨胀土进行了192组系列对比试验，获得了不同影响因素下膨胀土中土工格栅所受拉拔力与位移的关系曲线。 试验结果表明：上覆压力增大，土工格栅所受拉拔力随之增大，达到峰值后趋于平缓，可将其分为起始、发展、局部屈服、完全屈服四个阶段；填料的含水率增大时，土工格栅所受拉拔力变小，当它超过湿法重型击实条件下的最佳含水率后，所受拉力不再明显减小，表明在正常工作状态下筋土界面摩擦作用变化不大；随着土工格栅埋入的宽度与长度增加，其所受拉拔力变大；同样条件下，夏季(室温25℃)测试得到的土工格栅拉拔力比冬季(5℃)时小，说明温度也是影响筋土界面作用的重要因素。 用双曲线模型较好地拟合了宁明土与格栅之间的界面作用，而用软化与流动分段弹塑性模型拟合百色土与格栅之间的界面作用更合适，在此基础上导出相应的拉拔力与位移的微分方程。分析试验取得的筋土界面参数c，φ，f*，得到加筋膨胀土工程设计中用似摩擦系数f*作为参数更为合理，并需乘以取值为1.5～1.8的安全系数。 通过研究筋土界面的参数取值以及相互作用特性，对比素膨胀土直剪试验得到的抗剪强度，发现拉拔试验所得筋土界面参数(c、φ值)只有它的十分之一左右，表明筋土间的界面作用并不是柔性支护处治膨胀土堑坡的关键因素，其工作机理宜从加筋体的“包箍效应”来加以解释。 |
| 作者： | 郭明 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 杨和平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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