对聚丙烯纤维红黏土无侧限抗压强度试验研究①

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1、第１２卷第３期铁道科学与工程学报Ｖｏｌｕｍｅ１２Ｎｕｍｂｅｒ３２０１５年６月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲａｉｌｗａｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｕｎｅ２０１５聚丙烯纤维红黏土无侧限抗压强度试验研究①１２２２２曾军，彭学先，阮波，李雪松，曾元（１．湖南金沙路桥建设有限公司，湖南长沙４１０１００；２．中南大学土木工程学院，湖南长沙４１００７５）摘要：通过无侧限抗压强度试验，研究聚丙烯纤维对红黏土无侧限抗压强度的影响规律。试验结果表明，在红黏土中掺入一定量的聚丙烯纤维，可以明显地提高其无侧限抗压强度，聚丙烯纤维土

2、的无侧限抗压强度是素土的１．１８～２．５４倍；聚丙烯纤维土的无侧限抗压强度随着纤维含量和纤维长度的增加而增大。纤维能提高红黏土的残余强度，增强了土体的破坏韧性，使破坏模式由脆性破坏向塑性破坏转变；纤维在土体中形成了空间网状结构，约束了土体的变形，提高了土体的整体性。本文的研究成果对聚丙烯纤维红黏土作为路基填土材料的工程应用提供了试验数据和理论依据。关键词：聚丙烯纤维；红黏土；无侧限抗压强度；残余强度；应力应变关系；破坏模式中图分类号：ＴＵ４１１．７文献标志码：Ａ文章编号：１６７２－７０２９（２０１５）０３－０５４５

3、－０６Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｕｎｃｏｎｆｉｎｅｄｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｒｅｄｃｌａｙ１２２２２ＺＥＮＧＪｕｎ，ＰＥＮＧＸｕｅｘｉａｎ，ＲＵＡＮＢｏ，ＬＩＸｕｅｓｏｎｇ，ＺＥＮＧＹｕａｎ（１．ＨｕｎａｎＪｉｎｓｈａｌｕｑｉａｏＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｏ．Ｌｔｄ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０１００，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００

4、７５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｂｌｅｎｄｉｎｇｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｏｎｔｈｅｒｅｄｃｌａｙ，ａｓｅｒｉｅｓｏｆｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄａｎｄｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｔｈｅｕｎｃｏｎｆｉｎｅｄｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈ（ＵＣＳ）ｔｅｓｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｍｉｘｉｎｇｗｉｔｈａｃｅｒｔａｉｎａｍｏｕｎｔｏｆｆｉｂｅｒｃａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｒｅｄｃｌａｙ．Ｔｈｅ

5、ＵＣＳｏｆｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｒｅｄｃｌａｙｉｓｏｂｖｉｏｕｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｗｉｔｈｏｕｔｆｉｂｅｒ，ａｎｄｔｈｅｒａｔｅｏｆｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｉｓｂｅｔｗｅｅｎ１．１８ｔｏ２．５４ｔｉｍｅｓ．ＴｈｅＵＣＳｉｎｃｒｅａｓｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｆｉｂｅｒｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｆｉｂｅｒｌｅｎｇｔｈ．Ｆｉｂｅｒｃａｎａｌｓｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｒｅｄｃｌａｙ，ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｔｈｅｄｅｓ

6、ｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｏｉｌｒｅｓｉｌｉｅｎｃｅ，ｗｈｉｃｈｃｈａｎｇｅｓｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｆｒｏｍｂｒｉｔｔｌｅｔｏｐｌａｓｔｉｃ．Ｂｅｓｉｄｅｓａｓｐａｔｉａｌｎｅｔｗｏｒｋｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｍｅｄｆｒｏｍｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅａｎｄｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｍｐｒｏｖｅｓｉｎｔｅｇｒｉｔｙａｎｄｌｉｍｉｔｓｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅｄｓｏｉｌ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｐｒｏｖｉｄｅｓｔｅｓｔｄａｔａａｎｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉ

7、ｏｎｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｗｈｅｎｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｒｅｄｃｌａｙｉｓｔｈｅｆｉｌｌｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒ；ｒｅｄｃｌａｙ；ＵＣＳ；ｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｓｔｒｅｓｓａｎｄｓｔｒａｉｎ；ｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅ加筋技术作为２０世纪岩土工程中伟大的发明领域中。加筋技术的迅速发展推动了加筋材料的之一，广泛应用于挡土墙、边坡、桥台、堤坝等工程快速演变，催生了土工织物、土工格栅

8、、土工格室等收稿日期：２０１４－１２－０７①基金项目：中南大学实验室开放专项资金资助项目通讯作者：阮波（１９７２－），男，河南新县人，副教授，博士，从事岩土工程方面的研究；Ｅ－ｍａｉｌ：４２１０８４３５９＠１２６．ｃｏｍ５４６铁道科学与工程学报２０１５年６月一大批土工合成材料的产生，它们均能有效提高土筋材料，有高耐化学腐蚀性、不吸水、高强度、蠕变［８］体的强