加筋粗粒土直剪力学行为和颗粒破碎特性

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1、加筋粗粒土直剪力学行为与颗粒破碎特性徐佳俊1，陈宇龙2，曾成华3,刘昌庚1，张士举1（1.攀枝花学院资源与环境工程学院，四川617000；（2.清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，北京100084；3.攀枝花学院生物与化学工程学院，四川617000）摘要：粗粒土是一种天然填筑材料，在工程中应用广泛。大量学者对加筋粗粒土的力学性质进行了研究，但对直剪过程中颗粒破碎特性尚无人研究。本文采用大型直剪仪，对粗粒土和加筋粗粒土进行了直剪试验研究，研究了其直剪力学行为与直剪过程中的颗粒破碎特性。试验结果表明：粒径和垂直压力越大，峰值强度越大；加筋后，粘聚力均大幅提高，而内摩擦角

2、有一定程度的减小，粘聚力和内摩擦角均随着粒径的增大而增大；土工格栅除了受到与土的摩擦力外，还受到土体对横肋的阻挡力，阻挡力大幅提高了粘聚力；由不同方法计算得到的颗粒破碎率均随着垂直压力的增大而增大。垂直压力越大，颗粒间的接触越紧密，相互作用越剧烈，破碎率越大。同时在相同垂直压力下粒径越大，破碎越严重。加筋后颗粒破碎率显著降低，加筋可以有效防止颗粒破碎。关键词：粗粒土；加筋土；大型直剪；颗粒破碎中图分类号：TU44文献标志码：AMechanicalbehaviorsandparticlebreakagefeaturesofreinforcedcoarse-grainedsoil

3、indirectsheartestXUJiajun1,CHENYulong2，ZENGChenghua3，LIUChanggeng1，ZHANGShiju1（1.SchoolofResourcesandEnvironmentalEngineering,PanzhihuaUniversity,Sichuan617000,China;2.StateKeyLaboratoryofHydroscienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China；3. Chemistry EngineeringCollege,Panzh

4、ihuaUniversity,Sichuan617000,China）Abstract:Coarse-grainedsoilisnaturalfillingmaterialthatwidelyusedinengineering.Alargenumberofscholarshavestudiedthemechanicalpropertiesofreinforcedcoarse-grainedsoil,whiletheparticlebreakagecharacteristicsofcoarse-grainedsoilhavenotbeeninvestigatedyet.Inth

5、isarticle,mechanicalpropertiesandparticlebreakagecharacteristicsofcoarse-grainedsoilsandreinforcedcoarse-grainedsoilswerestudiedinlarge-scaledirectsheartests.Resultsshowedthatanincreaseinparticlesizeandverticalpressureproducedlargerpeakstrength.Reinforcedcoarse-grainedsoilshadincreasingcohe

6、sion,butdecreasinginternalfrictionangle.Cohesionandinternalfrictionangleincreasedwiththeincreaseofparticlesize.Besidesthefrictionbetweensoilandgeogrid,thecrossribproducedresistancetosoils,greatlyimprovingthecohesion.Particlebreakageindexesfromdifferentcalculationmethodsincreasedwiththeincre

7、aseofverticalpressure.Largerverticalpressureresultedinintensercontactbetweenparticles.Thestronginteractioncausedmoreparticlebreakage.Thereinforcementsignificantlydecreasedparticlebreakageindex.Themoreparticlebreakageoccurredwithlargerparticlesize.Reinfor