土工格室加筋土的大尺寸直剪试验研究

 　　土工格室加筋土的大尺寸直剪试验研究

　　采用自行研制的500mm×500mm×400mm(长×宽×高)大尺寸直剪仪,对土工格室加筋土以及土工格室加筋水泥稳定土的剪切性能进行了试验研究.通过大尺寸直剪试验模拟土工格室加筋土的剪切作用过程,得出加筋土剪切应力与剪切应变关系为非线性确定了土工格室加筋土的抗剪强度指标以及土工格室对土的抗剪强度增强机理,土工格室加筋土的黏聚力提高较大,内摩擦角变化相对较小.通过对素土和掺入量为5%的水泥稳定土进行常规直剪试验、大尺寸直剪试验和三轴压缩试验对比分析,探讨不同试验方法对抗剪强度指标的影响,得出3种试验方法对应的抗剪强度指标及其相对大小;即素土的摩擦角大小依次为:三轴试验小于大尺寸直剪试验小于常规直剪试验,素土的黏聚力大小依次为:大尺寸直剪试验小于三轴试验小于常规直剪试验;水泥稳定土的摩擦角大小为:三轴试验小于大尺寸直剪试验,黏聚力结果比较大小依次为:三轴试验小于大尺寸直剪试验.

　　在加筋土的性能研究中加筋材料主要是土工织物,其次是土工格栅,对于土工格室的研究相对较少。试验中所采用的填料大多为均质砂或砂性土,土工格室加筋水泥稳定土的试验研究,至今报道不多。土工格室加筋土技术目前已在土木工程建设中得到较广泛的应用，但相关试验和理论研究明显滞后于工程实践。本文结合广东省梅河高速公路应用土工格室加筋水泥稳定土作为桥涵台背填料的工程实践,系统开展土工格室加筋土的剪切试验研究。由于土工格室材料为三维结构,单个格室的尺寸为250mm×250mm×100mm,常规的剪切试验试样尺寸较小,无法模拟土工格室加筋土的剪切作用和评价加固土的剪切性能。本文结合工程应用实际情况,研制了长×宽×高为500mm×500mm×400mm的大尺寸直剪仪,对土工格室加筋现场土以及土工格室加筋水泥稳定土的剪切性能进行对比研究,通过大尺寸模型试验模拟土工格室加筋土的剪切作用过程,得出加筋土局部剪应力与剪切位移关系,较好反映了土工格室与填料之间的相互作用性能,对其加筋作用机理得到了一些有益的结论。并通过在现场等同一种土采用常规直剪试验、三轴剪切试验和大型直剪试验进行对比试验研究，讨论不同的试验方法对土的抗剪强度指标产生的影响。