塑料土工格柵加筋土抗拉拔特性試驗(yàn)研究

進(jìn)行土工格柵加筋土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí),如何將實(shí)測(cè)應(yīng)變有效地轉(zhuǎn)換成拉應(yīng)力對(duì)正確分析結(jié)構(gòu)的作用機(jī)制具有重要影響。通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn),研究了不同拉伸速率對(duì)3種強(qiáng)度的hdpe土工格柵拉伸性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:土工格柵的拉伸強(qiáng)度和拉伸模量隨拉伸速率的降低而降低,峰值應(yīng)變隨拉伸速率的降低而增加。土工格柵強(qiáng)度越高,受拉伸速率的影響越小。在特定的拉伸速率條件下,同一種土工格柵對(duì)應(yīng)2%,5%,10%應(yīng)變和峰值應(yīng)變的拉伸強(qiáng)度依次增大,而拉伸模量卻依次減小。試驗(yàn)結(jié)果具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

為了研究土工格柵加筋土的機(jī)理,找出影響加筋土界面特性的主要因素,通過(guò)改進(jìn)現(xiàn)有拉拔試驗(yàn)設(shè)備,研制了兼顧速率穩(wěn)定性和能量損失的電動(dòng)型拉拔設(shè)備.采用tgdg80型土工格柵,以石灰土、粉土為填料,在疏松、中密、密實(shí)3種壓實(shí)狀態(tài)和3.125、5.417、7.167kpa三種豎向荷載下進(jìn)行多組正交拉拔試驗(yàn).結(jié)果表明:石灰土與tgdg80型土工格柵的加筋土組合的安全性和穩(wěn)定性更優(yōu),充足的壓實(shí)度能大大提高加筋土擋墻的柔性和協(xié)調(diào)性.

土工格柵通過(guò)筋土界面相互作用能起到很好的加筋效果,在許多工程中得到了廣泛運(yùn)用。拉拔試驗(yàn)是研究筋土界面相互作用的重要手段之一。通過(guò)室內(nèi)拉拔試驗(yàn),對(duì)豎向荷載、填料密實(shí)度以及試驗(yàn)類型對(duì)格柵拉拔力的影響規(guī)律開展研究,試驗(yàn)結(jié)果表明：在高密實(shí)度的填料中,隨著筋-土界面位移的發(fā)展,填料的剪脹現(xiàn)象越明顯;填料密實(shí)度小,豎向壓力大時(shí),剪脹趨勢(shì)不明顯;填料密實(shí)度越大,土體剪脹趨勢(shì)越明顯;土體的密實(shí)度將直接影響到格柵的加筋效果;對(duì)于土體的剪脹,存在一臨界點(diǎn),當(dāng)格柵拉拔位移大于此臨界點(diǎn)時(shí),土體的剪脹趨勢(shì)將顯著發(fā)生。

土工格柵通過(guò)筋土界面相互作用能起到很好的加筋效果,在許多工程中得到了廣泛運(yùn)用。拉拔試驗(yàn)是研究筋土界面相互作用的重要手段之一。通過(guò)室內(nèi)拉拔試驗(yàn),對(duì)豎向荷載、填料密實(shí)度以及試驗(yàn)類型對(duì)格柵拉拔力的影響規(guī)律開展研究,試驗(yàn)結(jié)果表明:在高密實(shí)度的填料中,隨著筋-土界面位移的發(fā)展,填料的剪脹現(xiàn)象越明顯;填料密實(shí)度小,豎向壓力大時(shí),剪脹趨勢(shì)不明顯;填料密實(shí)度越大,土體剪脹趨勢(shì)越明顯;土體的密實(shí)度將直接影響到格柵的加筋效果;對(duì)于土體的剪脹,存在一臨界點(diǎn),當(dāng)格柵拉拔位移大于此臨界點(diǎn)時(shí),土體的剪脹趨勢(shì)將顯著發(fā)生。

通過(guò)對(duì)塑料土工格柵在低溫條件下的拉伸試驗(yàn),得到拉伸屈服力、屈服伸長(zhǎng)率、不同伸長(zhǎng)率對(duì)應(yīng)的拉伸力等數(shù)據(jù),試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明:(1)塑料土工格柵在低溫狀態(tài)下抗拉伸能力明顯提高;(2)低溫條件下,塑料土工格柵肋條截面積越大,拉伸力隨溫度降低而提高的幅度越大,屈服伸長(zhǎng)率隨溫度的降低而下降的趨勢(shì)越明顯;反之,拉伸力受溫度降低的影響逐漸減弱,屈服伸長(zhǎng)率受溫度降低的影響越小;(3)塑料土工格柵凍融循環(huán)后,與未凍融試樣對(duì)照,拉伸特性沒(méi)有降低。

通過(guò)經(jīng)編土工格柵、單向土工格柵與粗砂、圓礫、殘積土在不同法向壓力下的拉拔試驗(yàn),研究土工格柵與土界面特性.結(jié)果表明,單向格柵界面的拉拔系數(shù)和摩擦系數(shù)均小于經(jīng)編土工格柵界面,界面摩擦系數(shù)隨著土體顆粒粒徑的增大而增大.同時(shí)結(jié)合有限元分析的方法,將數(shù)值結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,進(jìn)一步研究了法向壓力、加筋長(zhǎng)度、土體模量、格柵軸向剛度、界面折減因子等參數(shù)對(duì)界面特性的影響.最后研究了不同拉力作用下的界面剪應(yīng)力和軸力分布規(guī)律.

對(duì)塑料土工格柵加筋土結(jié)構(gòu)的縮尺比例模型進(jìn)行了振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究。試驗(yàn)過(guò)程中,采用兩組試驗(yàn)?zāi)Ｐ?一組測(cè)定筋材的動(dòng)應(yīng)力應(yīng)變;一組測(cè)定土筋間的動(dòng)似摩擦系數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明:塑料土工格柵筋材在地震作用下最大動(dòng)拉應(yīng)力的分布與靜拉應(yīng)力的分布沿筋材的埋深大致相同,只是應(yīng)力的值大小不同;地震作用下土筋間的動(dòng)似摩擦系數(shù)是隨地震加速度的增加而減小。據(jù)此,提出了加筋土結(jié)構(gòu)在地震區(qū)的設(shè)計(jì)建議。

四川建筑　第27卷　2007109 塑料土工格柵加筋土加筋機(jī)理研究 楊圣春 1 ,劉　香 1 ,劉傳利 2 ,霍軍帥 2 (11內(nèi)蒙古科技大學(xué)建工學(xué)院,內(nèi)蒙古包頭014010;21西南交大研究生院,四川成都610031) 　　【摘　要】　通過(guò)具體的模擬試驗(yàn)對(duì)塑料土工格柵加筋土的加筋機(jī)理進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明:塑料 土工格柵的幾何結(jié)構(gòu)特性決定了它與土體之間不僅存在著界面摩擦力,而且還與土顆粒間存在著鑲嵌咬合 力。這兩種作用的存在增強(qiáng)了土體與塑料格柵的相互聯(lián)系,從而提高了塑料土工格柵的接觸效率,使其加筋 效果好于其它加筋材料。 　　【關(guān)鍵詞】　塑料土工格柵;　界面摩擦力;　鑲嵌咬合力 　　【中圖分類號(hào)】　u216141+7　　　　　　　　　【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】　b 1　試驗(yàn)設(shè)備及材料 　　試驗(yàn)使用土工格柵為山東省泰安市塑料有限公司生產(chǎn) 的t

通過(guò)具體的模擬試驗(yàn)對(duì)塑料土工格柵加筋土的加筋機(jī)理進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明:塑料土工格柵的幾何結(jié)構(gòu)特性決定了它與土體之間不僅存在著界面摩擦力,而且還與土顆粒間存在著鑲嵌咬合力。這兩種作用的存在增強(qiáng)了土體與塑料格柵的相互聯(lián)系,從而提高了塑料土工格柵的接觸效率,使其加筋效果好于其它加筋材料。

粉質(zhì)混合碎石土中土工格柵拉拔阻力特性試驗(yàn)研究——土工格柵憑借其良好的加筋特性，在大型土工結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而土工格柵在粉土中的加筋效果并不理想。通過(guò)室內(nèi)大尺寸土工格柵拉拔試驗(yàn)，針對(duì)不同的法向荷載和粉土中不同的碎石含量，對(duì)土工格柵受拉時(shí)...

土工格柵與土的界面特性直接決定加筋土工程的穩(wěn)定性,所以格柵與填料的界面技術(shù)指標(biāo)是土工加筋關(guān)鍵的設(shè)計(jì)指標(biāo)。本文中,以單向塑料土工格柵為加筋材料,以粘土、砂質(zhì)粉土、粉細(xì)砂、砂礫料為填料,也在大尺寸接觸面試驗(yàn)儀上進(jìn)行拉拔試驗(yàn);以單向塑料土工格柵為加筋材料,以粘土為填料進(jìn)行直剪試驗(yàn)。結(jié)果表明:粘土與格柵間界面的剪切強(qiáng)度一般很低;砂礫料中的拉拔曲線呈臺(tái)階狀,摩擦角不是常數(shù);拉拔強(qiáng)度指標(biāo)和直剪強(qiáng)度指標(biāo)的適用情況不同。這些可以作為土工格柵加筋工程設(shè)計(jì)的參考。

現(xiàn)有關(guān)于格柵與土的筋-土界面特性研究多以單、雙向格柵為研究對(duì)象,而對(duì)三向土工格柵筋-土界面特性開展的試驗(yàn)研究較少。以三向土工格柵為研究對(duì)象并考慮0°和90°兩種拉拔方向的影響（記為tx0工況和tx90工況）,開展了一系列室內(nèi)拉拔試驗(yàn),通過(guò)對(duì)三向土工格柵沿拉拔方向4個(gè)斷面的位移進(jìn)行量測(cè),分析了格柵拉伸應(yīng)變、筋-土相對(duì)位移、界面摩阻力分布及格柵變形與破壞模式,并分別從峰值剪切強(qiáng)度和殘余剪切強(qiáng)度兩個(gè)方面對(duì)筋-土界面強(qiáng)度參數(shù)和表觀摩擦系數(shù)的變化規(guī)律進(jìn)行了探討。研究結(jié)果表明:由于平面外撓曲變形的影響,tx0工況下橫肋的嵌鎖作用隨法向應(yīng)力增大而增強(qiáng),從而使tx0工況的拉拔性能逐漸優(yōu)于tx90工況;拉拔過(guò)程中,筋-土界面摩阻力的發(fā)揮是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程,其分布形式不斷發(fā)生調(diào)整,筋-土界面呈彈塑性-軟化特征;tx0工況的筋-土界面摩擦角顯著大于tx90工況,黏聚力則剛好相反,法向應(yīng)力較高時(shí)tx0工況的筋-土界面強(qiáng)度更高,更有利于材料性能的發(fā)揮。

土工格柵憑借其良好的加筋特性,在大型土工結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而土工格柵在粉土中的加筋效果并不理想。通過(guò)室內(nèi)大尺寸土工格柵拉拔試驗(yàn),針對(duì)不同的法向荷載和粉土中不同的碎石含量,對(duì)土工格柵受拉時(shí)的拉拔阻力特性進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):單純提高法向荷載來(lái)增加格柵表面的摩擦剪切阻力的方法并不適用。在粉土中加入大粒徑碎石,可以提高格柵橫肋的被動(dòng)阻力,但在豎向荷載較小的情況下,反而降低了格柵的整體拉拔阻力;而施加適當(dāng)?shù)姆ㄏ蚝奢d,抑制土體的剪脹效應(yīng),格柵整體拉拔力則得到了顯著增強(qiáng)。該試驗(yàn)結(jié)果對(duì)土工加筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

塑料土工格柵加筋土在工程中的應(yīng)用——本文首先介紹了塑料土工格柵這一新型加筋材料及其加筋土的特點(diǎn)．分析了目前存在的有關(guān)加筋土的計(jì)算理論，指出了它們各自的特點(diǎn)和存在的問(wèn)題。接著．提出了用完全非線性有限元法對(duì)加筋土特別是塑料土工格柵加筋土結(jié)構(gòu)進(jìn)行分...

塑料土工格柵拉伸過(guò)程的試驗(yàn)研究

通過(guò)試驗(yàn)研究了塑料土工格柵的拉伸過(guò)程,總結(jié)了結(jié)晶聚合物土工格柵試樣拉伸的一般規(guī)律,根據(jù)聚合物拉伸理論解釋了試驗(yàn)現(xiàn)象,并探討了塑料土工格柵連續(xù)穩(wěn)定拉伸的條件。試驗(yàn)表明,塑料土工格柵試樣的各成肋部分沿縱向被依次拉伸伸長(zhǎng)是連續(xù)生產(chǎn)的基礎(chǔ);可由材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系初步判定塑料土工格柵試樣拉伸的連續(xù)性,這對(duì)新型塑料土工格柵材料、工藝的研發(fā),縮短試驗(yàn)周期是有利的。

雙向拉伸塑料土工格柵 一、什么138是0538雙向6956拉伸塑料土工格柵： 雙向拉伸塑料土工格柵是以聚丙烯（pp）或聚乙烯（pe）為原料， 經(jīng)塑化擠出板材、沖孔、加熱、縱向拉伸、橫向拉伸而成。 二、雙向拉伸塑料土工格柵有什么特性： 雙向拉伸塑料土工格柵在縱向和橫向上都具有很大的拉伸強(qiáng)度，這種 結(jié)構(gòu)在土壤中能夠提供一個(gè)更為有效的力的承擔(dān)和擴(kuò)散的理想連鎖系統(tǒng)，適應(yīng)于 大面積永久性承載的地基補(bǔ)強(qiáng)。 三、雙向拉伸塑料土工格柵的工程應(yīng)用： 適用于各種堤壩和路基補(bǔ)強(qiáng)、邊坡防護(hù)、洞壁補(bǔ)強(qiáng)，大型機(jī)場(chǎng)、停車 場(chǎng)、碼頭貨場(chǎng)等永久性承載的地基補(bǔ)強(qiáng)。 1.增大路（地）基的承載力，延長(zhǎng)路（地）基的使用壽命。 2.防止路（地）面塌陷或產(chǎn)生裂紋，保持地面美觀整齊。 3.施工方便，省時(shí)，省力，縮短工期，減少維修費(fèi)用。 4.防止涵洞產(chǎn)生裂紋。 5.增強(qiáng)土坡，防止水土流失。 6.減少墊層厚度，

通過(guò)對(duì)玻璃纖維土工格柵加筋土體的三軸試驗(yàn)研究,分析不同加筋層數(shù)、不同圍壓對(duì)試樣應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線、抗剪強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:加筋作用效果隨著軸向應(yīng)變的增大而增強(qiáng);同一種加筋材料,加筋層數(shù)越多,加筋效果越明顯;加筋使得試樣具有一定的延性,并能顯示出很強(qiáng)的后期效應(yīng);在低圍壓的情況下,采用加筋的方法來(lái)提高土的強(qiáng)度更為合理、有效。

本文首先介紹了塑料土工格柵這一新型加筋材料及其加筋土的特點(diǎn)，分析了目前存在的有關(guān)加筋土的計(jì)算理論，指出了它們各自的特點(diǎn)和存在的問(wèn)題。接著，提出了用完全非線性有限元法對(duì)加筋土特別是塑料土工格柵加筋土結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的必要性和可行性。

為了研究筋土界面之間復(fù)雜的相互作用機(jī)制,通過(guò)室內(nèi)拉拔模型試驗(yàn),研究不同橫肋間距條件下高密度聚乙烯單向拉伸土工格柵的筋土界面作用特性,分析橫肋間距和法向應(yīng)力對(duì)筋土界面拉拔力的影響.結(jié)果表明:隨著土工格柵橫肋間距的增大,筋土界面的最大拉拔力和達(dá)到最大拉拔力所需的拉拔位移逐漸減小,且黏聚力和摩擦角也呈減小的趨勢(shì);當(dāng)土工格柵橫肋間距較小時(shí)拉拔曲線呈現(xiàn)出應(yīng)變硬化的特征,隨著橫肋間距的增加,拉拔曲線由應(yīng)變硬化向應(yīng)變軟化轉(zhuǎn)化;當(dāng)土工格柵的橫肋間距一定時(shí),筋土界面的最大拉拔力隨著施加法向應(yīng)力的增加而逐漸增大;筋土界面的摩擦系數(shù)隨橫肋間距和法向應(yīng)力的增加而逐漸減小;橫肋端承阻力在拉拔力中起著主導(dǎo)作用,且在高應(yīng)力作用下橫肋加筋的效果更為顯著,橫肋端承阻力對(duì)筋土界面最大拉拔力的貢獻(xiàn)接近占90％.

土工格柵與土的相互作用特性是影響土工格柵加筋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要因素。通過(guò)室內(nèi)拉拔試驗(yàn),針對(duì)不同的上覆荷載,對(duì)土工格柵受拉時(shí)表面摩擦力分布特征進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,格柵表面摩擦力沿著格柵縱向逐漸向后傳遞,并在拉拔的前期增長(zhǎng)明顯,后期趨于一個(gè)穩(wěn)定值;利用s型曲線模擬了土工格柵的應(yīng)變與拉拔時(shí)間的相關(guān)關(guān)系。通過(guò)不同埋設(shè)位置的檢測(cè)點(diǎn)所得到的格柵即時(shí)應(yīng)變數(shù)據(jù),擬合出格柵的三維應(yīng)變曲面ε(x,t);對(duì)格柵表面上的摩擦力進(jìn)行全段積分,得到格柵拉拔力的時(shí)程函數(shù)t(t)。該試驗(yàn)結(jié)果對(duì)土工格柵加筋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

利用室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)定了土工格柵加筋碎石土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和土工格柵加筋粉砂土的回彈模量,分析了加筋層數(shù)和壓實(shí)度對(duì)加筋土的抗壓特性和變形特性的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)格柵層距較小時(shí),土工格柵加筋碎石土具有良好的抗變形韌性,且土的壓實(shí)度越高,其無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度越大;與未加筋的純土相比,土工格柵加筋粉砂土的變形剛度有顯著提高,且格柵層數(shù)越多,提高的量越大。