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筋土界面摩擦特性影响因素分析

凌天清 周滨 吴春波 郑智能

凌天清, 周滨, 吴春波, 郑智能. 筋土界面摩擦特性影响因素分析[J]. 交通运输工程学报, 2009, 9(5): 7-12. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.05.002
引用本文: 凌天清, 周滨, 吴春波, 郑智能. 筋土界面摩擦特性影响因素分析[J]. 交通运输工程学报, 2009, 9(5): 7-12. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.05.002
LING Tian-qing, ZHOU Bin, WU Chun-bo, ZHENG Zhi-neng. Study of influence factors on tendons-soil interface characteristic[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2009, 9(5): 7-12. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.05.002
Citation: LING Tian-qing, ZHOU Bin, WU Chun-bo, ZHENG Zhi-neng. Study of influence factors on tendons-soil interface characteristic[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2009, 9(5): 7-12. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.05.002

筋土界面摩擦特性影响因素分析

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.05.002
基金项目: 

广东省交通科技重点项目 2005.02

详细信息
    作者简介:

    凌天清(1962-), 男, 四川资阳人, 重庆交通大学教授, 工学博士, 从事路基路面工程研究

  • 中图分类号: U416.14

Study of influence factors on tendons-soil interface characteristic

More Information
    Author Bio:

    LING Tian-qing(1962-), male, professor, PhD, +86-23-62652702, ilingtq@163.com

  • 摘要: 以整体式单向聚乙烯土工格栅与钢塑复合加筋带为加筋材料, 以含细粒土砂为填料, 设计了高速公路拓宽工程加筋边坡。通过室内拉拔试验对填料在不同含水量和不同压实度条件下与土工格栅之间的摩擦特性进行分析, 并对比了原样土工格栅、去除横肋的土工格栅和土工加筋带三者之间的界面摩擦特性。分析结果表明: 在填料含水量高于填料的最佳含水量时, 筋土界面强度随着含水量增加而降低, 且变化明显, 随着填料压实度的提高而不断增强, 加筋效果也明显增强; 土工格栅的横肋对筋土界面特性影响非常明显, 贡献率高达50%以上。

     

  • 图  1  拉拔试验盒

    Figure  1.  Pull-out test box

    图  2  试验原理

    Figure  2.  Test principle

    图  3  去除横肋后的土工格栅

    Figure  3.  Geogrid without horizontal ribs

    图  4  含水量为11.5%的拉拔力与拉拔位移曲线

    Figure  4.  Drawing force-drawing displacement curves under 11.5% water content

    图  5  含水量为14.5%的拉拔力与拉拔位移曲线

    Figure  5.  Drawing force-drawing displacement curves under 14.5% water content

    图  6  含水量为19.5%的拉拔力与拉拔位移曲线

    Figure  6.  Drawing force-drawing displacement curves under 19.5% water content

    图  7  不同含水量下剪切力与法向力曲线

    Figure  7.  Shearing force-normal force curves under different water contents

    图  8  压实度为80%的拉拔力与拉拔位移曲线

    Figure  8.  Drawing force-drawing displacement curves under 80% compaction

    图  9  压实度为85%的拉拔力与拉拔位移曲线

    Figure  9.  Drawing force-drawing displacement curves under 85% compaction

    图  10  压实度为90%的拉拔力与拉拔位移曲线

    Figure  10.  Drawing force-drawing displacement curves under 90% compaction

    图  11  不同压实度下剪切力与法向力曲线

    Figure  11.  Shearing force-normal force curves under different compactions

    图  12  基于含肋土工格栅的拉拔力与拉拔位移曲线

    Figure  12.  Drawing force-drawing displacement curves based on geogrid with horizontal ribs

    图  13  基于去肋土工格栅的拉拔力与拉拔位移曲线

    Figure  13.  Drawing force-drawing displacement curves based on geogrid without horizontal ribs

    图  14  土工格栅含肋与否的剪切力与法向力曲线

    Figure  14.  Shearing force-normal force curves based on geogrids with horizontal ribs or not

    表  1  不同含水量和压实度下的拉拔试验对比方案

    Table  1.   Comparison of pull-out test programmes under different water contents and compactions

    试验组号 填料 筋材 含水量/% 压实度/%
    T1 含细粒土砂 土工格栅 11.5 85
    T2 14.5
    T3 19.5
    T4 11.5 80
    T5 11.5 90
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    表  2  不同加筋材料拉拔试验对比方案

    Table  2.   Comparison of pull-out test programmes under different tendons materails

    试验组号 填料 筋材 含水量/% 压实度/%
    T4 含细粒土砂 土工格栅 11.5 80
    T6 拉筋带
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    表  3  含肋与去肋土工格栅拉拔试验对比方案

    Table  3.   Comparison of pull-out test programmes of geogrids with horizontal ribs or not

    试验组号 填料 筋材 含水量/% 压实度/%
    T7 含细粒土砂 含肋土工格栅 19.5 85
    T8 去肋土工格栅
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    表  4  不同含水量下的筋土界面参数

    Table  4.   Tendons-soil interface parameters under different water contents

    含水量/% 11.5 14.5 19.5
    粘聚力/kPa 2.81 2.80 1.92
    界面摩擦系数 0.43 0.34 0.24
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    表  5  不同压实度下的筋土界面参数

    Table  5.   Tendons-soil interface parameters under different compactions

    压实度/% 80 85 90
    粘聚力/kPa 1.95 2.81 3.24
    界面摩擦系数 0.31 0.43 0.52
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    表  6  不同加筋材料下的筋土界面参数

    Table  6.   Tendons-soil interface parameters under different tendons materials

    筋材类型 土工格栅 拉筋带
    粘聚力/kPa 2.01 0.61
    界面摩擦系数 0.31 0.27
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    表  7  土工格栅含肋与否的筋土界面参数

    Table  7.   Tendons-soil interface parameters under geogrids with horizontal ribs or not

    土工格栅类型 含肋格栅 去肋格栅
    粘聚力/kPa 1.92 0.95
    界面摩擦系数 0.24 0.12
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  • 收稿日期:  2009-07-23
  • 刊出日期:  2009-10-25

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