了解冻融作用下纤维土抗剪强度影响因素试验研究①

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1、第１２卷第２期铁道科学与工程学报Ｖｏｌｕｍｅ１２Ｎｕｍｂｅｒ２２０１５年４月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲａｉｌｗａｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｐｒｉｌ２０１５冻融作用下纤维土抗剪强度影响因素试验研究①韩春鹏，何钰龙，申杨凡，王绍全（东北林业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨１５００４０）摘要：为研究冻融循环作用对纤维土抗剪强度的影响，以东北季冻区的某工程黏土为研究对象，通过正交试验，分析纤维掺量、纤维长度、冻融循环次数３个因素对聚丙烯纤维土抗剪强度的影响规律，经过综合分析得到纤维长度为９ｍｍ，纤维掺量为３‰的最佳

2、组合方案；通过对比试验得出冻融作用下纤维土抗剪强度指标的变化规律。研究结果表明：纤维土黏聚力较素土有一定的提升，且提升效果随冻融次数的增加更显著；内摩擦角随冻融次数的增加出现先增大后减小的现象。关键词：冻融循环；纤维土；抗剪强度中图分类号：ＴＵ４３３文献标志码：Ａ文章编号：１６７２－７０２９（２０１５）０２－０２７５－０７Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｆａｃｔｏｒｓｏｆｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｆｉｂｅｒｓｏｉｌｓｕｎｄｅｒｔｈｅｆｒｅｅｚｅ－ｔｈａｗｃｙｃｌｅＨＡＮＣｈｕｎｐｅｎｇ，ＨＥＹｕｌｏｎｇ，ＳＨ

3、ＥＮＹａｎｇｆａｎ，ＷＡＮＧＳｈａｏｑｕａｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００４０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｆｒｅｅｚｅ－ｔｈａｗｃｙｃｌｅｅｆｆｅｃｔｏｎｆｉｂｅｒｓｏｉｌｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｌａｙｉｎｓｅａｓｏｎａｌｆｒｏｚｅｎｎｏｒｔｈｅａｓｔａｒｅａｗａｓｔａｋｅｎａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｏｉｌ．Ｔｈｒｏｕｇ

4、ｈｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔｓ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｆｉｂｅｒｃｏｎｔｅｎｔ，ｆｉｂｅｒｌｅｎｇｔｈ，ｆｒｅｅｚｉｎｇａｎｄｔｈａｗｉｎｇｃｙｃｌｅｓｔｉｍｅｓｏｎｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｓｏｉｌｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｂｅｓｔｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｓｏｉｌｕｎｄｅｒｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｆｒｅｅｚｉｎｇａｎｄｔｈａｗｉｎｇｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｗｉｔｈｆｉｂｅｒｌｅｎｇｔｈｂｅｉｎｇ９ｍｍａｎｄ３‰ｆｉｂｅｒｄｏｓａｇｅ

5、ｔｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｅｓｔｄａｔａ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇｔｅｓｔｓｔｈｅｃｈａｎｇｅｒｕｌｅｏｆｆｉｂｅｒｓｏｉｌｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｄｅｘｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｆｒｅｅｚｅ－ｔｈａｗｃｙｃｌｅ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｆｉｂｅｒｓｏｉｌｗｉｔｈｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｈａｓａｃｅｒｔａｉｎｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｉｎｃｏｈｅｓｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｅｎｈａｎｃｅｍｅ

6、ｎｔｅｆｆｅｃｔｉｓｍｏｒｅｏｂｖｉｏｕｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｔｉｍｅｏｆｆｒｅｅｚｉｎｇａｎｄｔｈａｗｉｎｇ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｆｒｉｃｔｉｏｎａｎｇｌｅａｐｐｅａｒｓｔｏｆｉｒｓｔｉｎｃｒｅａｓｅａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｉｍｅｏｆｆｒｅｅｚｉｎｇａｎｄｔｈａｗｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｒｅｅｚｅ－ｔｈａｗｃｙｃｌｅ；ｆｉｂｅｒｓｏｉｌ；ｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈ近年来，随着工程建设对于路基土体强度要求过程中不会对人体产生任何危害，

7、因此受到国内外［１］的不断提高，对于一些需要较高强度路基填筑要求学者的广泛关注。张小平等研究了加筋聚丙烯的土体常采用一定的加固处理措施，常见的加固土纤维对膨胀土力学性能的影响，发现纤维掺量增［２］体有石灰土、水泥土、加筋土等。而纤维土作为一加，黏聚力增加而内摩擦角减小；Ａｋｂｕｌｕｔ等研究种加筋土，与其他加筋土比较，操作较为简便，造价加筋聚丙烯纤维对于黏性土剪切强度的影响，发现［３］相对合理；与水泥土、石灰土等处治土相比，在拌合土体内摩擦角和黏聚力均有增加；赵宁雨等通收稿日期：２０１４－０９－２５①基金项目：中央高校基

8、本科研业务费资助项目（２５７２０１４ＣＢ２１）；黑龙江省自然科学基金资助项目（Ｅ２０１３４９）；国家大学生创新训练计划项目（２０１４１０２２５０４０）通讯作者：韩春鹏（１９７９－），男，黑龙江宾县人，副教授，博士，从事路基与岩土工程研究；Ｅ－ｍａｉｌ：ｈａｎｃｈｕｎｐｅｎｇ＠ｎｅｆｕ．ｅｄｕ．ｃｎ２７６铁道科学与工程学报２０１５年