土工格柵加筋膨脹土研究.pdf

1、膨脹土因具有脹縮性、裂隙性和超固結(jié)性這三個(gè)特性，被工程界稱之為災(zāi)害性土，對(duì)工程建設(shè)和社會(huì)生產(chǎn)造成了巨大損失；膨脹土的危害早已引起國(guó)際、國(guó)內(nèi)工程界的極大重視，人們尋求了很多方法來(lái)約束膨脹土的脹縮變形，其中土工加筋技術(shù)就是其中一種行之有效的土體加固方法，而土工格柵因其變形模量大、與土顆粒相互作用強(qiáng)、易施工及經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)受到了廣泛的關(guān)注，目前廣泛應(yīng)用于邊坡、擋土墻及其它填土結(jié)構(gòu)物中。關(guān)于格柵加筋的試驗(yàn)方法目前主要有室內(nèi)三軸試驗(yàn)、直剪試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)原

2、位測(cè)試等，在加筋效果、加筋機(jī)理等方面均取得了豐碩的成果。
　　 目前大部分格柵加筋試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用均以水平加筋為主，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，引入了豎向加筋概念，通過(guò)室內(nèi)固結(jié)排水剪切三軸試驗(yàn)來(lái)研究了膨脹土不同加筋方式的加筋效果，并采用FLAC3D有限差分程序來(lái)分析膨脹土邊坡不同加筋方式的加筋效果，重點(diǎn)研究了豎向加筋與傳統(tǒng)水平加筋方式在加筋效果方面的差異，主要研究成果如下：
　　 (1)所有膨脹土試樣在三軸剪切過(guò)程中軸向應(yīng)變均

3、隨主應(yīng)力差的增加而增加，最后趨于穩(wěn)定，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系呈雙曲線形式。不同圍壓下，要達(dá)到相同的軸向應(yīng)變，圍壓越大，主應(yīng)力差越大。
　　 (2)圍壓對(duì)土體的固結(jié)排水影響顯著，圍壓越高，排水量越大。土工格柵加筋在膨脹土中形成排水通道，可以加速土體的排水固結(jié)，排水效果最好的加筋方式是豎向加筋。
　　 (3)不同加筋方式，加筋效果從小到大依次是水平一層加筋、水平三層加筋和豎向加筋。
　　 (4)土工格柵加筋明顯提高了膨脹土的粘

4、聚力，對(duì)摩擦角沒(méi)有太大影響。粘聚力提高程度從小到大依次為水平一層加筋、水平三層加筋和豎向加筋。
　　 (5)數(shù)值模擬中，所有加筋方式均能提高邊坡的安全系數(shù)，也大大減少了邊坡的水平位移。加筋后邊坡的應(yīng)力應(yīng)變分布更加均勻，減少了坡內(nèi)應(yīng)力集中現(xiàn)象。加筋范圍內(nèi)，不同加筋方式的應(yīng)力應(yīng)變分布均有不同。綜合考慮，本次模擬中邊坡加筋效果最好的加筋方案為：水平筋材間距1.12m，縱筋間距0.44m。
　　 (6)從加筋效果來(lái)看，縱橫交錯(cuò)加

5、筋比單一的水平加筋、縱向加筋效果要好，因?yàn)榭v橫交錯(cuò)加筋，通過(guò)筋材間的連接，整個(gè)邊坡的穩(wěn)定性更好。但不是加筋越多效果越好，也存在最佳加筋率，如果超過(guò)了最佳加筋率，筋材反而會(huì)破壞土體的完整性，導(dǎo)致強(qiáng)度降低。
　　 (7)單純的縱向加筋效果比水平加筋效果要差，因?yàn)橹挥锌v向筋的話，筋材在坡體中很難固定，容易隨著土體的滑動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，另外縱向加筋網(wǎng)格的嵌固作用及筋土摩擦作用會(huì)大大減少，導(dǎo)致其限制土體移動(dòng)的能力大大降低。所以土工格柵單一的縱向加