土工膜/无纺土工织物界面强度形成机理研究

为研究填埋场衬垫系统中土工膜/无纺土工织物界面强度受界面接触状态的影响,将界面接触状态作为单一变量进行直剪试验,排除法向应力等其他因素对界面强度的影响,得到土工膜/无纺土工织物界面接触状态随法向应力的变化。通过对预压直剪试验和常规直剪试验结果的比较找出土工膜/无纺土工织物界面接触状态的变化对界面强度的影响。发现界面接触状态中裹覆纤维比和裹覆纤维密度这两个参数是影响界面峰值强度的主要因素,并建立界面峰值强度预压前后的增量与裹覆纤维比和裹覆纤维密度的关系式。即使法向应力不变,土工膜/无纺土工织物界面接触状态改变也能使界面峰值强度发生变化。

基于PFC3D的筋箍碎石桩直剪试验数值模拟

由于碎石材料具有离散性,因此运用离散元软件PFC3D对筋箍碎石桩复合体进行模拟试验。采用碎石及砂的大型直剪试验的试验结果对其微观力学参数进行标定,通过土工格栅的弯曲及拉伸试验结果对其微观力学参数进行标定。研究分析了筋箍碎石桩复合体的抗剪性能,并讨论了试样在剪切作用下其剪切应力、水平剪切位移及竖向位移之间的关系。研究表明:纯砂试样抗剪性能会随着筋箍碎石桩的加筋作用而有效提高,与此同时试样在剪切过程中均会发生剪切压缩及剪切膨胀现象,且该现象会随着法向应力的不同而发生改变,其法向应力越大,剪缩越容易,剪胀越难。

基于PFC2D的密砂直剪试验数值模拟

本文运用PFC2D数值模拟软件,对密砂直剪试验进行离散元数值模拟,记录试验过程中模型的变形状况,分析剪切应力、剪切位移与体积变形之间的关系,对砂土试样剪切带形机理进行研究。研究表明:在剪切过程中,颗粒之间的不同运动状态导致形成宽度为平均颗粒尺寸10～15倍的剪切带。