土工格室加筋土的大尺寸直剪試驗研究

 　　土工格室加筋土的大尺寸直剪試驗研究

　　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定土的剪切性能進行了試驗研究.通過大尺寸直剪試驗模擬土工格室加筋土的剪切作用過程,得出加筋土剪切應力與剪切應變關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,內摩擦角變化相對較小.通過對素土和摻入量為5%的水泥穩定土進行常規直剪試驗、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直剪試驗;水泥穩定土的摩擦角大小為:三軸試驗小于大尺寸直剪試驗,黏聚力結果比較大小依次為:三軸試驗小于大尺寸直剪試驗.

　　在加筋土的性能研究中加筋材料主要是土工織物,其次是土工格柵,對于土工格室的研究相對較少。試驗中所采用的填料大多為均質砂或砂性土,土工格室加筋水泥穩定土的試驗研究,至今報道不多。土工格室加筋土技術目前已在土木工程建設中得到較廣泛的應用，但相關試驗和理論研究明顯滯后于工程實踐。本文結合廣東省梅河高速公路應用土工格室加筋水泥穩定土作為橋涵臺背填料的工程實踐,系統開展土工格室加筋土的剪切試驗研究。由于土工格室材料為三維結構,單個格室的尺寸為250mm×250mm×100mm,常規的剪切試驗試樣尺寸較小,無法模擬土工格室加筋土的剪切作用和評價加固土的剪切性能。本文結合工程應用實際情況,研制了長×寬×高為500mm×500mm×400mm的大尺寸直剪儀,對土工格室加筋現場土以及土工格室加筋水泥穩定土的剪切性能進行對比研究,通過大尺寸模型試驗模擬土工格室加筋土的剪切作用過程,得出加筋土局部剪應力與剪切位移關系,較好反映了土工格室與填料之間的相互作用性能,對其加筋作用機理得到了一些有益的結論。并通過在現場等同一種土采用常規直剪試驗、三軸剪切試驗和大型直剪試驗進行對比試驗研究，討論不同的試驗方法對土的抗剪強度指標產生的影響。