堆石料中土工格柵拉拔特性試驗研究及應用.pdf

1、土工格柵是一種強度較高、柔性較好的加筋材料，主要由橫肋與縱肋組成，具有獨特的網(wǎng)狀結構，依靠格柵表面與土體之間的摩擦作用和網(wǎng)孔與土體間的嵌鎖咬合作用，可明顯提高土體的強度以及約束土體的變形。近年，土工格柵越來越多地被應用于高土石壩壩坡的加固，我國青峰嶺、冶勒、獅子坪、兩河口等已建和在建大壩均采用土工格柵對壩頂區(qū)進行了加固。現(xiàn)有的試驗研究大多集中于土工格柵與砂土或粘土間的相互作用機理方面，但對于筑壩堆石料，其顆粒尺寸較大，顆粒棱角明顯，力學

2、特性與砂土和粘土有明顯的差異，目前關于堆石料與土工格柵的拉拔試驗研究資料還很少，土工格柵在堆石料中的加筋機理有待進一步研究。
　　本文首先結合國內(nèi)外多家拉拔試驗儀器的研制思路和相關規(guī)范要求，對現(xiàn)有的大型直剪儀設備進行了重新設計和改進;采用改進設備對土石壩工程中采用過的三類土工格柵（雙向塑料焊接格柵、雙向塑料拉伸格柵以及雙向經(jīng)編滌綸格柵）進行了拉拔試驗研究，建議了最優(yōu)格柵;最后結合試驗研究，采用彈塑性分析方法分析了土工格柵加固對大壩

3、靜、動力變形和壩坡穩(wěn)定的影響。主要內(nèi)容和結論如下:
　　(1)依據(jù)ASTM(D6706-01)設計加工了適用于大孔徑土工格柵及大粒徑砂石料的拉拔試驗盒及相配套的格柵夾持裝置，并制定了拉拔試驗方法。
　　(2)拉拔試驗結果表明，由于塑料拉伸土工格柵強度較低可能會發(fā)生整體斷裂破壞，不建議在顆粒尺寸較大的堆石料中采用此類格柵進行抗震加固;塑料焊接土工格柵的節(jié)點強度是控制其加筋效果的重要因素，其值與法向荷載的大小無關，可用筋-土界面

4、強度參數(shù)csg表征，采用該類格柵進行土體加固時，應當考慮節(jié)點破壞對抗滑穩(wěn)定的影響，建議大壩采用節(jié)點強度高的焊接格柵進行抗震加固;滌綸經(jīng)編格柵經(jīng)過較大的拉拔位移后，格柵節(jié)點未發(fā)生剝離破壞，試驗初段橫肋由于柔度較大產(chǎn)生變形而未發(fā)揮阻力作用，拉拔抗力主要由縱肋摩阻力和節(jié)點端承阻力提供。
　　(3)對壩頂區(qū)域加筋的兩河口大壩進行靜、動力有限元數(shù)值分析，結果表明，靜力和中低地震作用下的加筋效果不明顯;強震作用下，采取加筋措施可明顯減小加筋區(qū)