单向土工格栅筋土接触面特性研究

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1、摘要土工格栅作为一种土工合成材料，以其优异的工程特性被广泛应用于挡土墙、边坡、路堤、大坝及桥台，具有很好的应用前景。在土工格栅加筋土工程中，利用格栅的抗拉特性，通过格栅与周围土体间的摩擦和嵌固作用，改变了加筋土内部应力及位移场的分布，从而使土的强度及稳定性得到提高。因此，土工合成材料与填料的界面作用特性直接决定加筋土结构的稳定性，土工合成材料与填料之间的相互作用是揭示加筋材料加固机理的最关键的技术课题。以前人的研究为基础，采用实际工程用砂土和高密度聚乙烯单向土工格栅，进行了室内拉伸试验和拉拔试验，着重研究不同参数变

2、化条件下，格栅的拉力、接触面的剪应力、摩擦角和黏聚力的变化，主要内容如下：(1)回顾土工合成材料的发展历史，介绍了塑料土工格栅特点与工程特性，及其在实际工程中的应用，阐述了格栅的拉伸试验，以及筋土接触面摩擦特性试验的研究现状。(2)对一条和多条格栅进行拉伸试验，得出了单向土工格栅多根受力与单根受力倍数的关系，完全破坏时减少量为3％．13％，影响较小；2％应变受力减少量为13％．28％，影响较大。(3)对碾压前后的格栅进行拉伸试验，比较发现其抗拉强度降低很少，基本不受影响。(4)利用三种不同尺寸的试验盒，在不同法向荷

3、载下进行拉拔试验，得出接触面的剪应力、摩擦角、黏聚力变化规律：当试样的接触面尺寸增大到一定程度时，剪应力和黏聚力增幅开始减少，摩擦角也相应变小。(5)根据拉伸试验得到参数变化规律，用MIDAS有限元软件对试验结果进行数值模拟，结果表明：格栅条数增加到一定数量时，抗拉强度的变化范围在减小，其结果还是比较可靠的，能为相关的实验提供一些参考。(6)根据拉拔试验得到参数变化规律，用MIDAS有限元软件对试验结果进行数值模拟，结果表明：试验盒尺寸增大到一定数值时，剪应力、摩擦角、黏聚力的变化范围在减小，趋势变缓，其结果也可为

4、一些大型的试验提供参考。关键词：单向土工格栅、接触面、抗拉强度、拉伸试验、拉拔试验、数值模拟AbstractGeogridisaexcellentgee-syntheticmaterial，whichhasbeenappliedtomanyprojeets，suchasretainingwalls，slope，embankment，damandbridgeabutment，etc．Theintensityandstabilityofreinforcedsoilhavebeenimprovedfortheexcell

5、enttensilepropertiesofgeogrid，asthefrictionandobstructionbetweenthegeogridandthesoilchangesthedistributionofthestressanddisplacementofreinforeedearth．Theinterfacebehaviorofthegeosyntheticsandfillerdirectlyaffecttheinternalstabilityofthereinforcedmaterialsandit

6、isnecessarytorevealthereinforcementmechanismoftheinterfacebehavior．Afterthepreviousresearches，tensiletestsandpull-outtestsinlaboratorybysandandhighdensitypolyethyleneunigeogridwerecardedoutinthisstudyanditisfocusedontheinfluenceofnumbersofgeogrids，damagedegree

7、(afterrollingornot)andsizesofsheafingboxetc．Furthermore，theFEM(byMIDAS)Wasusedtogeneralizefortheinfluenceanalysis．，nlemainworksandconclusionshavebeenobtainedbytheexperimentsandsimulation，asfollows：(1)Aliteraturereviewwascardedoutonthedevelopmentofgeosynthetics

8、andplasticgeogrid，andthetensiletestsofthegeogridandinterfacebehavior；(2)Tensiletestsshowedthat鲥dnumberwouldaffecttheultimatestrength．Whenthegeogridachievecompletelyfailurestate，the