隨著加筋土在交通、水利、擋墻、邊坡等方面的廣泛應用,加筋土的強度特性及作用機制愈來愈受到學者們的關注。強度分析研究方面,Schlosser和Long首先用三軸試驗研究了金屬條加筋砂土,發(fā)現(xiàn)加筋土的破壞強度與加筋最大抗拉強度成正比,與加筋層間距成反比,雷勝友用滌綸布模擬加筋材料進行了加筋黃土的三軸試驗,研究了加筋黃土的應力一應變及強度特性,得到了加筋土的強度指標與對應素土的強度指標間的關系。
強度理論研究方面,吳雄志針對聚丙烯加筋河砂進行了理論分析與試驗研究,提出了一個加筋土的強度模型,包括破壞類型的判別、公式表達、破壞包線的形狀,對加筋土結構內部穩(wěn)定性分析具有一定的意義,孫遇棋依據(jù)三軸試驗結果,分析了加筋勃土的作用機制,基于Mohr-Coulomb理論推導了加筋勃土的強度準則,熊正洪從加筋作用機制的角度推導了加筋勃性土的強度表達式,并利用試驗進行了驗證。加筋土單元體試驗大多為三軸試驗,而應用中的加筋土結構處于平面應變狀態(tài),對平面應變條件下加筋土的研究應予以重視。Tatsuoka和Yamauchi對不同筋材的加筋土進行了大量的平面應變試驗得出,當彈性模量E值很大或彈性模量E值很小且泊松比v很小時,加筋效果最佳,Roh和Tatsuoka通過土工織物加筋的平面應變試驗發(fā)現(xiàn),在不固結不排水條件下的加筋效果不明顯,主要是因為孔隙水壓力過高。
對H-V加筋土進行了大量的三軸試驗,研究其強度特性及作用機制,并對網格狀帶齒加筋進行了多組平面應變試驗,研究了孔洞、齒筋高度以及圍壓對網格狀帶齒加筋砂土強度的影響。本研究依據(jù)平面應變試樣的破壞情況,分析了網格狀帶齒加筋附加約束力的組成,在傳統(tǒng)水平筋強度理論的基礎上,建立了平面應變條件下網格狀帶齒加筋砂發(fā)生摩擦型破壞時的強度公式。
網格狀帶齒加筋是集水平、豎向為一體的三維立體結構。工程應用較多的土工格柵、土工網等可以歸類為網格狀水平加筋,土工格室屬于豎向加筋,是網格狀帶齒加筋的一個特例。而網格狀帶齒加筋就是在傳統(tǒng)的水平網格狀加筋的基礎上布置豎向齒筋,除了具有傳統(tǒng)水平筋(類似土工格柵)與填土的摩擦作用,豎向齒筋也提供較大側阻力,從而約束土體的變形并在豎筋間形成“加強土柱”或“加強土楔體”,起到加固作用。齒筋形式多樣,可以是肋式、十字板狀乃至半球形等,圖是兩種網格狀帶齒加筋示意圖,為網格狀帶肋式齒筋加筋和網格狀帶十字板式齒筋加筋。
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