不同含水率下残积土-织物界面动力剪切特性研究

降雨和动荷载作用下花岗岩残积土路基边坡极易发生失稳,采用加筋土技术能够有效增强路基的强度和稳定性。为反映土工织物加筋花岗岩残积土路基边坡在含水率和动荷载影响下的界面动力剪切特性,利用室内大型直剪仪,通过水平循环直剪试验研究了含水率(12%、16%、20%、24%)、竖向应力(50、100、150、200 kPa)和剪切幅值(1、3、6、9 mm)对花岗岩残积土-土工织物界面动力剪切特性的影响,分析了3个因素作用下筋土界面剪应力、竖向变形和剪切模量的变化规律,并对筋土界面剪应力规律进行回归分析。结果表明:循环剪切过程中,高含水率(20%、24%)、大剪切幅值(6、9 mm)下筋土界面呈现剪切软化的发展趋势;不同竖向应力下,12%含水率的筋土界面在循环直剪过程中呈现剪切硬化规律,而24%含水率的界面呈现剪切软化规律,竖向应力的增加能够减缓界面随含水率增加而剪切软化的趋势;含水率为16%时竖向变形最小;界面剪切刚度随含水率和剪切幅值的增加而减小,在循环剪切作用下降幅增大;以Kondner双曲线为基础,根据修正Masing曲线法建立了与含水率相关的滞回圈表达式,计算所得滞回圈曲线与试验结果拟合较好。