土工格室于砂土之承載能力及動態(tài)特性試驗

通過室內(nèi)小比例尺模型試驗,模擬了土工格室在路堤中相同邊坡坡比下,未加筋與加1層、2層筋,共計3種結(jié)構(gòu),在坡頂荷載作用下坡頂沉降和邊坡的變形規(guī)律。研究了土工格室加筋參數(shù)對路堤邊坡結(jié)構(gòu)性能的影響。試驗結(jié)果表明,加筋能大幅提高路堤的穩(wěn)定性和承載能力,并得出了土工格室埋在土中的力學(xué)特征,對工程實踐具有一定的指導(dǎo)意義。

拉拔試驗?zāi)芨玫姆从臣咏钔两Y(jié)構(gòu)中筋材的加筋行為,采用自制的拉拔試驗裝置來測試高填方路堤的現(xiàn)場砂粒填料與土工格室的界面特性參數(shù),分析土工格室與土的界面摩擦作用,進一步研究土工格室的加筋機理。結(jié)合工程實例,對土工格室處治高填方路堤進行現(xiàn)場試驗,分析格室在路堤橫斷面的受力特點以及格室的加筋性能。試驗結(jié)果表明:土工格室拉拔受力是一個漸進式的過程,隨著拉拔位移繼續(xù)增大,格室后面幾排網(wǎng)格依次受到填料的阻力,拉拔界面的剪應(yīng)力呈臺階式的上升;格室與填料的界面摩擦角大于填料本身的摩擦角,且拉拔系數(shù)k大于1.0,格室加筋性能遠優(yōu)其他平面材料的加筋性能;在路堤橫斷面方向,格室承受拉應(yīng)力;在新舊路堤搭接處,格室受拉應(yīng)力最大,是重點需要處治的位置。研究表明格室能有效的約束路堤土的側(cè)向變形,同時土工格室所在層位起到了擴散荷載的作用。

橡膠砂作為輕質(zhì)耗能填料在土木工程中應(yīng)用越來越廣泛,土工格室加筋可提高橡膠砂的抗剪強度和整體穩(wěn)定性.針對關(guān)于橡膠砂或加筋橡膠砂動力特性的認知缺乏的現(xiàn)狀,通過大尺寸循環(huán)單剪試驗研究了橡膠砂分別在有無土工格室加筋情況下在水平循環(huán)荷載作用下的滯回特性.獲得了加筋和非加筋橡膠砂的滯回曲線、動剪模量曲線和阻尼比曲線,并應(yīng)用stokeo-darendeli模型對橡膠砂動力特性進行擬合,得到了加筋和非加筋橡膠砂的動力特性參數(shù).基于對比分析,揭示了土工格室對橡膠砂動力特性影響的規(guī)律與機理.試驗結(jié)果表明:①土工格室加筋能限制橡膠砂中剪切帶的發(fā)展,使得橡膠砂在大應(yīng)變下的滯回曲線反s形特征減弱、阻尼比增大;②由于網(wǎng)兜效應(yīng)引起顆粒接觸法向應(yīng)力增大,土工格室加筋使橡膠砂動剪模量增大,且隨著橡膠含量的增高而增大愈明顯;③土工格室的加入降低了循環(huán)加載次數(shù)對橡膠砂動力特性的影響,并使得橡膠砂最大動剪模量隨橡膠含量和豎向壓力變化的速率減小.給出的土工格室加筋對橡膠砂動力特性影響的定量分析結(jié)果,可為后續(xù)研究和工程應(yīng)用提供參考.

文章通過荷載板試驗對不同型號的土工格室粗砂結(jié)構(gòu)層的壓縮變形性狀進行了研究。并分析了土工格室的高度、焊距對土工格室結(jié)構(gòu)層作用效果的影響。

采用落錘式彎沉儀對試驗路段基層底加土工格柵的右幅和未加土工格柵的左幅進行現(xiàn)場彎沉測試的結(jié)果分析表明,對于舊路改建路面,將土工格柵鋪設(shè)在原路面上可以提高路面承載力,同時,利用格柵與基層材料的相互作用將荷載分散到更寬的承載面上,可提高路面的整體性、穩(wěn)定性,這在舊路改建過程中是一個很好的延長路面使用年限的方法。

采用自行研制的500mm×500mm×400mm(長×寬×高)大尺寸直剪儀,對土工格室加筋土以及土工格室加筋水泥穩(wěn)定土的剪切性能進行了試驗研究。通過大尺寸直剪試驗?zāi)M土工格室加筋土的剪切作用過程,得出加筋土剪切應(yīng)力與剪切應(yīng)變關(guān)系為非線性確定了土工格室加筋土的抗剪強度指標以及土工格室對土的抗剪強度增強機理,土工格室加筋土的黏聚力提高較大,內(nèi)摩擦角變化相對較小。通過對素土和摻入量為5%的水泥穩(wěn)定土進行常規(guī)直剪試驗、大尺寸直剪試驗和三軸壓縮試驗對比分析,探討不同試驗方法對抗剪強度指標的影響,得出3種試驗方法對應(yīng)的抗剪強度指標及其相對大小;即素土的摩擦角大小依次為:三軸試驗小于大尺寸直剪試驗小于常規(guī)直剪試驗,素土的黏聚力大小依次為:大尺寸直剪試驗小于三軸試驗小于常規(guī)直剪試驗;水泥穩(wěn)定土的摩擦角大小為:三軸試驗小于大尺寸直剪試驗,黏聚力結(jié)果比較大小依次為:三軸試驗小于大尺寸直剪試驗。

為了探明土工格室加筋土的補強機理,為其合理的工程設(shè)計和應(yīng)用提供理論上的依據(jù),通過三軸剪切試驗對土工格室加筋土的強度特性進行了研究,并與筋材平鋪加筋土的強度特性作比較。試驗結(jié)果分析表明,用土工格室作為加筋材料,可以顯著提高土體的抗剪強度,且其抗剪強度高于筋材平鋪加筋土;加筋方式、加筋密度等對應(yīng)力—應(yīng)變曲線形狀影響較大;要使土工格室加筋土強度得以充分發(fā)揮,需要較大的應(yīng)變;在加筋率相同且格室平面尺寸也相同的條件下,土工格室高度較小的多層土工格室,其加筋土(復(fù)合體)的抗剪強度有所增大、整體性將會增強。

應(yīng)用自行設(shè)計的拉伸裝置,選用黃土和砂兩種填料,并通過片材應(yīng)變值的測試,開展了土工格室結(jié)構(gòu)層拉伸性狀研究,得出了兩種不同填料的拉伸特性和拉伸變形規(guī)律。結(jié)果表明,土工格室結(jié)構(gòu)層拉伸破壞均發(fā)生于固定端(作用端)處,焊點強度是其主要控制因素,且土工格室砂結(jié)構(gòu)層拉伸強度遠大于黃土結(jié)構(gòu)層;土工格室結(jié)構(gòu)層片材的拉伸應(yīng)變曲線明顯地表現(xiàn)為界面摩擦作用、格室受拉和破壞3個階段。

本文針對土工格室結(jié)構(gòu)層剪切性狀研究成果有限的現(xiàn)狀,通過大比尺模型試驗方法,研究了不同填料、不同剪切面、不同焊距的土工格室加筋層和未加筋填料的似粘聚力和摩擦角特征。結(jié)果表明:土工格室結(jié)構(gòu)層的平面剪切試驗與斜面剪切試驗相比,由于加筋體的直接參與,斜面剪切強度比平面剪切強度高的多;從提高的強度來說,主要體現(xiàn)在似粘聚力得到提高,內(nèi)摩擦角提高不大;不同型號的土工格室加筋以后,格室結(jié)構(gòu)層之間的抗剪強度提高幅度無明顯區(qū)別。

本文根據(jù)４種型式的手工焊接格網(wǎng)板承載能力試驗，提出了剛度好、自重輕、制做簡便的板型以供設(shè)計時參考。

分析了土工格室和土工網(wǎng)加固路基基床的主要機理,介紹了5組不同基床結(jié)構(gòu)的靜態(tài)原型尺寸模型試驗,通過基床結(jié)構(gòu)剛度k30值、應(yīng)力和變形的測試,驗證了土工格室和砂構(gòu)成的基床墊層在改善基床應(yīng)力分布、提高基床剛度、減少基床變形等方面的作用,并分析了其隨有關(guān)因素變化的相關(guān)規(guī)律,而土工網(wǎng)和砂構(gòu)成的基床墊層只能十分有限地改善基床的性能。兩種材料的試驗結(jié)果對比表明,與土工網(wǎng)墊層相比,土工格室墊層能夠更有效地提高基床以及整個線路結(jié)構(gòu)的剛度和強度

介紹了土工格室的概念,闡述了土工格室在加固軟土地基、路堤邊坡防護、擋土墻及其江湖圍堰、沙漠地區(qū)筑路、處理橋頭跳車等方面的應(yīng)用情況,并分別給出了應(yīng)用實例加以論證,應(yīng)用效果良好。

土工格室這種新型的土工合成材料與其它土工材料相比具有實用性強、價格適宜、應(yīng)用效果好等優(yōu)點，而被廣泛應(yīng)用到處理軟弱地基、路基護坡、加筋擋土墻、治理橋頭跳車等土建工程中。

為研究土工格柵縱橫肋與砂土的界面受力特性,進行了不同法向壓力的格柵拉拔試驗,分別設(shè)計了橫向與縱向剪除橫肋的6種拉拔試驗工況,研究橫肋減少對格柵受力、拉拔阻力峰值和位移及似摩擦系數(shù)的影響,并分別對比了整體剪切和刺入剪切破壞模式下的格柵拉拔阻力,揭示格柵筋土界面的相互作用機理。結(jié)果表明,隨著橫肋的減少,格柵拉拔阻力和似摩擦系數(shù)不斷地變小;橫肋沿橫向減少的格柵最大拉拔阻力大于橫肋沿縱向減少的最大拉拔阻力,完整橫肋有助于筋土界面的加筋作用的充分發(fā)揮。理論計算格柵界面摩擦力約為18%-19%的試驗拉拔阻力,而試驗獲得的格柵界面摩擦力與試驗拉拔阻力的比值為29%-33%,橫肋與土體擠壓咬合產(chǎn)生的承載力分量占了總拉拔阻力的67%-71%,橫肋極大提高了土工格柵的拉拔阻力。

土工合成材料加筋土工程中,土工合成材料與土的界面作用特性是關(guān)鍵的技術(shù)指標。文章以土工格柵為加筋材料,以風(fēng)積砂為填料,通過直剪試驗和拉拔試驗研究土工格柵與風(fēng)積砂土的界面作用特性,以便為土工格柵加筋風(fēng)積砂土工程提供一些依據(jù)和參考

通過離心模型試驗揭示了土工格室柔性橋臺的變形特性,即未加筋橋臺產(chǎn)生的位移明顯大于土工格室柔性橋臺產(chǎn)生的位移;同時,未加筋橋臺產(chǎn)生整體滑移,而土工格室柔性橋臺因微裂縫的阻斷和錯位,臺背未見破壞。還分析了土工格室的加筋機理,即土工格室在土體中產(chǎn)生的\"緊箍\"和\"網(wǎng)兜\"作用,有效減少了橋臺的側(cè)向位移,抑制了豎向裂縫的產(chǎn)生并阻斷其擴大和貫通,大幅提高了土工格室柔性橋臺的穩(wěn)定性。

介紹土工格室這種新型材料,并比較土工格室和土工格柵及土工布的加筋機理,前者是三維的,而土工格柵和土工布是二維的(平面的),所以土工格室具有一定抗彎性,能分散上部結(jié)構(gòu)的豎向應(yīng)力。

01.7土的承載比試驗（cbr）作業(yè)指導(dǎo)書第1頁共5頁 上海公信工程技術(shù)有限公司 作業(yè)指導(dǎo)書 文件編號：gx/jcxz01.7-00-2009 第1版第0次修改 第1頁5共頁 主題：土的承載比試驗實施日期：2009.09.01 擬稿審核批準 1.引用標準： 1.1《公路土工試驗規(guī)程》jtge40-2007 2.抽樣方法及樣本大?。?適用于粒徑小于5mm的土樣. 3.檢測項目、被測參數(shù)及其范圍： 檢測項目被測參數(shù)范圍 土的承載比（cbr） 試驗 cbr0~1.0 4.檢測儀器： 儀器設(shè)備名稱型號量程準確度分辨率 cbr試驗裝置————合格0.1mm 烘箱——(0~100)℃合格0.1℃ 電子天平mp1100b(0~1100)g合格0.01g 其它 圓孔篩（5mm、20mm、40mm）

基于土工格室與碎石樁的作用機理,探討土工格室墊層+碎石樁復(fù)合地基的承載機理,分析土工格室墊層對碎石樁復(fù)合地基承載力的提高作用。針對格室墊層與碎石樁相互作用構(gòu)成荷載傳遞和支撐體系提高軟基承載力的特點,提出該類復(fù)合地基承載力的簡單計算方法,并通過室內(nèi)模型試驗加以驗證。研究結(jié)果表明,實測的因土工格室墊層設(shè)置引起的地基承載力增值與本文方法計算值較吻合;在荷載作用后期,土工格室筋材拉力向上分力引起的復(fù)合地基承載力提高,在工程應(yīng)用中宜予以考慮。

1.名詞概念: 土工格室： 土工格室是目前國內(nèi)外較為流行的一種新型的高強度土工合成材料，它是由強化的hdpe 片材料，經(jīng)高強力焊接而形成的一種三維網(wǎng)狀格室結(jié)構(gòu)。具有伸縮自如，運輸可縮疊，施工 時可張拉成網(wǎng)狀，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料，構(gòu)成具有強大側(cè)向限制和大剛度的 結(jié)構(gòu)體。具有材質(zhì)輕、耐磨損，化學(xué)性能穩(wěn)定、耐光氧老化、耐酸堿等特性。由于它較高的 側(cè)向限制和防滑，防變形、有效的增強路基的承載能力和分散荷載作用，目前被廣泛地用于： 墊層、穩(wěn)固鐵路路基、穩(wěn)固公路軟地基處理、管道及下水道的支撐結(jié)構(gòu)、防止滑坡及受載重 力的混合式擋墻、沙漠、海灘和河床、河岸的治理等。 土工格柵： 土工格柵是由用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物經(jīng)熱塑或模壓而成的二維網(wǎng)格狀或具 有一定高度的三維立體網(wǎng)格屏柵。具有強度大、承載力強、變形小、蠕變小、耐腐蝕、、摩 擦系數(shù)大、壽命長、施工方

該文對試驗裝置、試驗材料、試驗原理與操作進行了詳細的描述,并對影響摩擦特性的幾個主要因素進行了分析。

通過動載試驗和理論分析來了解橋梁結(jié)構(gòu)在試驗荷載作用下的實際工作狀態(tài)，判斷和評價橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力和使用條件，分析橋梁各項性能使用情況，對橋梁質(zhì)量做出合理的評價，為橋梁運營及改造提供科學(xué)的依據(jù)。