土工格栅横肋在加筋作用中贡献的试验研究.pdf

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1、第3l卷第3期长江科学院院报Vo1．31No．32014年3月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteMar．2O14DOI：10．3969／j．issn．1001—5485．2014．03．013土工格栅横肋在加筋作用中贡献的试验研究王子鹏，贾梓(河北锐驰交通工程咨询有限公司，石家庄050000)摘要：土工格栅对土的加固机理在于格栅与土的相互作用，其中，格栅横肋所起的作用十分重要。借助于室内中型拉拔试验，分析了单向土工格栅和双向土工格栅横肋的受力特点。

2、试验结果表明：横肋在土工格栅拔出过程中提供超过30％的摩擦阻力；去掉土工格栅的横肋后，界面摩擦因数和黏聚力都产生了较大幅度的降低；试验过程中所测出来的拉拔力中仍然有一部分是由于格栅横肋作用所产生的力，最终计算结果要小于格栅横肋实际发挥时的结果。关键词：土工格栅；筋土界面；拉拔试验；横肋中图分类号：TU43文献标志码：A文章编号：1001—5485(2014)03—0084—03在试验过程中，用完整格栅试验得到的力减去去掉横肋后的“矩形条”所受的力，设为，即横肋1试验原理在土工格栅加筋作用中的贡献。则土工格栅对

3、土的加固机理在于格栅与土的相互F4=2Aitan8，(2)作用，这种相互作用可归纳为以下3种：①格栅表面Ai=nLb。(3)与土粒的摩擦作用；②土粒对格栅肋条的被动阻抗作式中：A为去掉格栅横肋及连接部分后，剩余纵向用；③格栅孔眼对土的镶嵌与咬合作用]。肋条部分承受法向荷载的面积；凡为埋人加筋土中上述3种作用方式通过约束土颗粒的侧向位移，的纵肋条数；L为埋入加筋土中的土工格栅长度；b增加土体的自主稳定性。同时，这3种作用明显提高为土工格栅单根纵肋上矩形段宽度；为筋一土界土工格栅在土中的抗拔能力或格栅对土的加固效

4、果。面相互作用摩擦角。当土工格栅受力拔出时，所受拔出阻力由2部分用k来表示土工格栅横肋对拉拔过程中所受阻组成：①填土与土工格栅表面的摩擦阻力；②填土对力的贡献值，计算公式如下：格栅横肋的被动阻力。其中填土与土工格栅表面的摩擦阻力则由土工格栅纵肋摩擦阻力、横肋摩擦阻力

5、i}=×100％=组成，即有F：Fl++F3=2Atan8+2A：等tan6+2Ahtan8+A／Vq一⋯％。2Ahtan8+A。Nq。(1)(4)式中：F为土工格栅在土体中处于拔出状态时所受阻力(kN／m)；为所有纵肋极限摩擦阻力(kN／m)；

6、2试验仪器为所有横肋极限摩擦阻力(kN／m)；F3为所有横肋侧面阻力(kN／m)；为横肋承受法向荷载面积(m)；试验设备为自主研发的大型拉拔仪，采用电动A：为纵肋承受法向荷载面积，当纵肋肋条较厚时，不机自动控制加载速率，实现了与小型常规土体拉拔能忽略侧面积；A为横肋侧面承受阻力面积；为法试验工作原理相同的应变控制式土工格栅拉拔试验向压力；Ⅳn为承压不均匀系数。功能，见图1。由于纵肋和横肋的连接部分较其他部分更宽更整个试验箱尺寸为8001Tl／nX4001Tl／n×550mm厚，可以提高格栅本身的强度并增加该部

7、分在土中(长×宽×高)。试验箱靠近加载端的挡板上预留宽的摩阻力，但是如果去掉横肋，这些加宽和增厚部分1cm的槽口。试验箱上部有反力架，筋土界面上的不存在，土工格栅只剩下一些面积和厚度不变的窄正应力通过安放在刚性钢板上的千斤顶施加，给土层长的矩形条。施加均匀和稳定的法向荷载。收稿日期：2o13—11—18；修回日期：2013—12—11作者简介：王子鹏(1970一)，男，河北石家庄人，高级工程师，硕士，主要从事道路养护与路基路面工程方面的研究，(电话)0311—67666023(电子信箱)342254900@q

8、q．COrn。第3期王子鹏等土工格栅横肋在加筋作用中贡献的试验研究85为加筋材料的加筋体，其强度包线存在明显的差别，如图3所示。3Ol6ll16212631364l16111621263136△L／mm／rnm(a】EG65R，有横肋(b)EG65R，无横肋40目30图1自制拉拔试验仪Fig．1Self-developedpull-outtestapparatusOAL／mmAL／ram(c)EG3030，有横肋(d)EG3030，无横肋3试验材料及方法-25kPa一5OkPa-100kea-200kPa3．

9、1填料类型图2拉拔力与拉拔位移曲线Fig．2Putoutforceandsheardisplacementcurves试验采用黏性土作为回填料，主要物理性质指标如表1、表2所示。12O表1黏性土的主要物理性质指标嚣1OO80Table1Mainphysicalpropertiesofday亳：：：2O20050100l50200250050100150200250a／kPao'／kPa(a)EG65