土工合成材料加筋的试验研究.pdf

第35卷第6期土木工程学报Vol135No16
2002年12月CHINACIVILENGINEERINGJOURNALDec.2002

土工合成材料加筋的试验研究
吴景海1,2王德群2王玲娟2陈环1

(11天津大学,21天津市市政工程研究院)

摘要以6种不同种类的国产土工合成材料为加筋材料,即针刺无纺土工织物、涤纶纤维经编土工格栅、玻璃
纤维土工格栅、单向塑料拉伸土工格栅、双向塑料拉伸土工格栅和土工网,进行三轴试验比较各种土工合成材料
对砂的加筋效果;进行直剪试验和拉拔试验比较各种土工合成材料与填料(砂和石灰粉煤灰)的界面作用特性,
得到一些有益的结论,可指导土工合成材料的优选和研究土工合成材料的加筋机理。
关键词土工合成材料加筋三轴试验直剪试验拉拔试验砂石灰粉煤灰
中图分类号:TU47213+4文献标识码:A
文章编号:1000O131X(2002)06O0093O07

面作用特性,填料主要是砂和粘性土,土工合成材料
1引言包括有纺土工织物、无纺土工织物、塑料拉伸土工格
栅。Hausmann和Clarke(1994)通过直剪试验和拉拔
加筋土已经有数千年的历史。法国工程师Henri试验对塑料拉伸土工格栅与粉煤灰的界面摩擦特性进
～
Vidal(1965)提出现代加筋土的理论。在美国和法行了初步研究[815]。国内学者(赵爱根等,1987;李
国,从70年代开始将土工合成材料用于加筋土工程,海芳等,1990;王吉力等,1992)利用直剪试验和拉
目前已经比较广泛地用于各类加筋土工程中,如挡土拔试验研究国产土工合成材料与填料的界面作用特
墙、陡坡、软基处理等;在国内,从80年代初开始性,土工合成材料仅限于土工织物[16]。
将土工合成材料用于加筋土工程,取得了可喜的成近5年来国产土工合成材料种类增多,相继出现
果,但主要用于软基处理。目前土工合成材料加筋机了单向和双向塑料拉伸土工格栅、经编土工格栅、玻
理不是十分清楚,计算方法不成熟,理论研究明显落璃纤维土工格栅和土工网。本文以6种不同种类的国
后于工程实践,需要进一步深入研究。产土工合成材料(土工织物、塑料拉伸土工格栅、经
Schlosser和Long(1974)首先用三轴压缩试验研编土工格栅、玻纤土工格栅和土工网)为加筋材料,
究金属条加筋砂土。后来,国内外许多学者(Broms,以砂和石灰粉煤灰为填料,进行三轴压缩试验比较不
1977;McGown,1978;Gray,1986;Moroto,1992;同种类土工合成材料对砂土的加筋效果;进行直剪试
Atmatzidis,1994;保华富,1999)利用三轴压缩试验验和拉拔试验比较不同种类土工合成材料与填料的界
研究了土工合成材料加筋砂土和加筋碎石土,加筋材面摩擦特性,得到一些有益的结论,可指导土工合成
料主要是土工织物,其次是塑料拉伸土工格栅,同时材料的优选和研究加筋机理。
提出了“等效围压原理(Equivalentconfiningstresscon2
cept)”和“准粘聚力原理(Pseudo-cohesioncon22试验仪器、材料和试验方法
cept)”。国内外学者主要研究加筋对砂土强度和变形
的影响[1～6]。211试验仪器
在土工合成材料加筋土工程中,土工合成材料与三轴试验采用从美国引进的材料试验系统(Ma2
填料的界面作用特性影响加筋土工程的内部稳定性,terialsTestingSystem,简称MTS),试验过程控制和数
所以土工合成材料与填料的界面作用特性是关键的技据采集全由计算机完成。三轴试样尺寸为<15218mm
术指标。国外许多学者(Holtz,1977;Myles,1982;×200mm,最大轴向荷载为98kN。
Miyamori,1986;0chiai,1992;Bergado,1992;Can2直剪试验装置:剪切盒尺寸为150mm×150mm;
celli,1992;Hausmann,1994;Koutsourais,1998)利垂直加荷利用杠杆系统;水平加荷利用蜗杆加手
用直剪试验和拉拔试验研究土工合成材料与填料的界轮。
拉拔试验装置:试验箱尺寸为500mm×240mm×
长×宽×高垂直加荷利用油压千斤顶配
收稿日期:2000212203,收到修改稿日期:2001O03O21300mm();

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·94·土木工程学报2002年

量力环;水平加荷利用机械千斤顶配压力传感器。将土工合成材料剪成圆盘形,直径为150mm,沿水平
212试验材料方向铺设在砂样的中间位置。
试验采用6种不同种类的国产土工合