粘土與加筋材料接觸面力學(xué)特性研究與工程應(yīng)用.pdf

1、本文通過(guò)直剪試驗(yàn)和拉拔試驗(yàn)研究了粘土與筋帶之間的剪切特性，在此基礎(chǔ)上，分析了312國(guó)道寧鎮(zhèn)公路南京段新莊立交橋橋頭引道高路堤直立式加筋土擋墻變形破壞原因。 利用直剪試驗(yàn)和拉拔試驗(yàn)，研究了粘性土作為填土材料時(shí)，填土和聚丙烯土工帶、鋼絲外包塑料土工帶、具有光滑接觸面以及排水型材料之間的剪切變形機(jī)理和力學(xué)特性；采用筋帶-砂-粘土層狀布置試驗(yàn)方案，研究了砂對(duì)粘性土加筋土工程中筋土接觸面剪切特性的改善情況。試驗(yàn)結(jié)果表明，含水量、剪切速率、

2、接觸面的粗糙度及接觸面的導(dǎo)水性對(duì)筋土界面相互作用均有較大的影響。粘土-砂-筋帶層狀布置對(duì)筋土界面剪切特性的改善十分顯著，在實(shí)際工程中是一種很好的設(shè)計(jì)方案。 基于試驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)了三種筋土接觸面通用模型，發(fā)現(xiàn)廣義Clough-Duncan模型能較好的反應(yīng)粘土與加筋材料接觸面剪應(yīng)力～相對(duì)位移之間的關(guān)系，提出了筋土接觸面似粘聚力和似摩擦系數(shù)隨含水量變化的模型，并與廣義Clough-Duncan模型相結(jié)合，能夠反應(yīng)重型擊實(shí)條件下，接觸面剪

3、切強(qiáng)度及切線剛度隨含水量的變化趨勢(shì)。 近年來(lái)已修建的加筋土擋墻大多數(shù)都能夠很好的發(fā)揮其使用功能，但也有失敗的例子。對(duì)312國(guó)道寧鎮(zhèn)公路南京段新莊立交橋橋頭引道高路堤直立式加筋土擋墻變形破壞的情況進(jìn)行了有限元分析，得出了該擋墻破壞的原因。提出規(guī)定的破裂面形式對(duì)剛度較小的土工合成材料粘土加筋擋墻不再適用，尤其對(duì)于聚丙烯土工帶這類柔性材料設(shè)計(jì)時(shí)采用Rankine破裂面形式更為合理。并對(duì)粘土作為加筋土擋墻填土材料時(shí)，提出相關(guān)的改善措施與