格栅加筋土工作机理的试验研究

加筋土的设计理论落后于工程实践,为了改变这种现状,必需弄清加筋机理。采用大型叠环式剪力仪进行了土工格栅的拉拔试验,分析了格栅与填土之间界面的特性,它是了解加筋作用的关键。研究表明,界面产生了2方面的影响:界面本身的摩阻力对土体侧向变形的约束作用增强了土体抗变形的能力;界面对筋材两侧一定范围内土体的应力状态进行了改变。前者可称为直接加筋作用,后者可视为对土体的间接加固作用。这种间接加固是由于界面受剪时扰动了界面两侧一定范围土体内的颗粒,促使加筋土体强度的增大。试验测得了这种影响范围的大小,它有助于确定筋材布置的合理间距。同时进行了仿真的数值分析,加强了对上述加筋机理的认识。通过三轴试验,对由筋材、填土和界面组成的加筋土体的整体性状也进行了研究。上述成果将为建立合理的设计方法提供理论依据。

土工合成材料界面特性的研究和试验验证

土工合成材料作为一种加筋(加固)材料在工程中应用越来越广泛,但加筋机制和设计理论方面的研究却落后于工程实际,从而影响加筋技术的发展。首先,简要地评述这种机制研究中重要的界面特性在国内的研究及试验情况。然后,针对上述研究中的问题,提出一种新的综合性加筋机制,将筋材的加固机制大致分为直接加筋和间接加固作用,前者是指土与筋材接触面之间以及紧邻的剪切带(界面)的加筋作用,后者是指加筋材料对周围土体的刚度、应力和应变分布以及破坏形式等的影响和加固作用。由此可知,筋材的加筋作用不仅发生在接触面和界面上,而且还发生在界面以外的土体内,使筋材周围一定范围内的土体形成“加筋土体”。简而言之,加筋的主要作用在于增强土的整体性,使土由散体变为有一定连续性的介质。若忽略这点,就会使计算成果不能反映加筋的实际效果,这正是目前普遍存在的问题。最后,通过介绍界面特性的室内和现场若干试验研究成果对其加以验证。