土工合成材料拉拔儀

利用大型拉拔設(shè)備,結(jié)合數(shù)碼可視化跟蹤技術(shù)和土體變形無標(biāo)點(diǎn)量測(cè)技術(shù),進(jìn)行砂土與土工合成材料拉拔試驗(yàn),分析不同法向壓力、格柵嵌固長(zhǎng)度和格柵類型對(duì)拉拔特性的影響。以數(shù)碼可視化跟蹤技術(shù)跟蹤拍攝砂土與土工合成材料界面的相互作用過程,并分析力格柵拉拔過程中砂土接觸位移的規(guī)律。分析結(jié)果表明,在低法向壓力下拉拔阻力較快達(dá)到峰值,拉拔曲線表現(xiàn)為軟化的特性,在高法向壓力作用下拉拔阻力需要較大的拉拔位移才能達(dá)到峰值狀態(tài)。長(zhǎng)試樣格柵需要更大的拉拔位移才能達(dá)到拉拔阻力峰值。界面摩擦角和摩擦系數(shù)比K隨著土工格柵埋入長(zhǎng)度的增加而變小。拉拔過程中格柵前端首先受力開始位移,然后格柵中部與后端依次受力帶動(dòng)周圍的砂顆粒運(yùn)動(dòng),最后形成連續(xù)的拉拔位移界面。

為了研究充分調(diào)動(dòng)土工合成材料達(dá)到筋土界面剪應(yīng)力峰值所需的拉拔位移值、填料在拉拔過程中位移和應(yīng)力的變化以及筋材拉應(yīng)力的分布在拉拔過程中的變化,在3種土工合成材料室內(nèi)拉拔試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,建立了FLAC3D數(shù)值模擬分析模型。研究結(jié)果表明,FLAC3D數(shù)值模擬分析模型得出的拉拔剪應(yīng)力與位移曲線與拉拔試驗(yàn)結(jié)果基本一致;筋材拉應(yīng)力隨著拉拔位移的增加整體呈增大的趨勢(shì),當(dāng)達(dá)到拉拔剪應(yīng)力峰值時(shí),筋材拉應(yīng)力趨于穩(wěn)定;填料在拉拔方向上的位移包括正位移區(qū)、負(fù)位移區(qū)和零位移區(qū),正位移區(qū)的邊界代表了筋材上下影響帶的高度;填料在拉拔方向的應(yīng)力隨著拉拔位移的增大從下往上分層遞減分布變成圍繞土體前后2個(gè)最大、最小應(yīng)力圈分別向四周遞減、遞增分布。