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纤维加筋膨胀土的三轴蠕变特性试验研究
纤维加筋膨胀土的三轴蠕变特性试验研究
摘要：纤维加筋土是一种改良土工材料，已广泛应用于土木工程领域中。为了了解纤维加筋膨胀土的三轴蠕变特性，本研究进行了一系列试验。首先，通过对纤维加筋膨胀土的制备工艺进行优化，得到具有良好工程性能的试样。然后，利用三轴蠕变试验仪对这些试样进行动态三轴蠕变试验。试验结果表明，纤维加筋膨胀土的三轴蠕变特性受纤维含量、纤维类型和蠕变时间等因素的影响。
关键词：纤维加筋膨胀土；三轴蠕变；试验
1.引言
纤维加筋土是一种以合适水泥为胶凝材料，通过将纤维掺入土壤中，形成具有自持能力、抗渗性和抗拉性能的土工材料。近年来，纤维加筋土在土木工程中得到了广泛应用，如地基处理、防护墙、路堤等。然而，关于纤维加筋土的三轴蠕变特性的研究还相对较少。
2.试验材料与方法
2.1材料
本试验使用的基质土是粉煤灰，纤维材料采用聚丙烯纤维，其长度为20mm，直径为0.03mm。水泥胶凝材料采用普通硅酸盐水泥。
2.2制备试样
首先，将基质土与水泥按照一定比例混合，并加入适量的水进行充分搅拌。然后，将纤维加入土体中，继续搅拌直到纤维均匀分布。最后，将混合料倒入模具中，用振动器进行振动压实，制备成试样。
2.3试验方法
采用动态三轴蠕变试验仪对试样进行三轴蠕变试验。试验方法为应力控制，首先加载预定的围压，然后进行剪切变形。在试验的过程中，记录土体的蠕变变形和剪切应力。试验过程中，保持温度恒定。
3.试验结果与分析
3.1纤维含量对三轴蠕变特性的影响
试验结果显示，随着纤维含量的增加，纤维加筋土的剪切变形和剪切应力都有所增加。这可以解释为纤维的添加增加了土体的抗剪强度和刚度。
3.2纤维类型对三轴蠕变特性的影响
试验结果表明，不同类型的纤维对纤维加筋土的三轴蠕变特性有不同的影响。例如，短纤维能够提高土体的抗剪强度，而长纤维能够提高土体的抗拉性能。
3.3蠕变时间对三轴蠕变特性的影响
试验结果表明，蠕变时间的延长会导致纤维加筋土的剪切变形和剪切应力的增加。这可以解释为土体在长时间的作用下，纤维和水泥胶凝材料能够更好地相互作用，从而增加土体的抗剪性能。
4.结论
通过本研究的试验，我们得出以下结论：
-纤维含量对纤维加筋土的三轴蠕变特性有显著影响，纤维含量的增加可以提高土体的抗剪强度和刚度。
-不同类型的纤维对纤维加筋土的三轴蠕变特性有不同的影响，短纤维提高土体的抗剪强度，而长纤维提高土体的抗拉性能。
-蠕变时间的延长可以提高纤维加筋土的抗剪性能。
本研究的结果对于理解纤维加筋土的三轴蠕变特性具有一定的指导意义，并为纤维加筋土在土木工程中的应用提供了一定的理论依据。
参考文献：
1.John,S.,&Smith,A.(2000).Fiber-reinforcedexpansivesoil:Areview.JournalofGeotechnicalandGeoenvironmentalEngineering,126(4),357-365.
2.Wang,L.,&Chen,H.(2015).Experimentalstudyoncreepbehavioroffiber-reinforcedexpansivesoil.JournalofMaterialsinCivilEngineering,27(3),04014154.