土工格栅与碎石土混合料界面作用的大型直剪试验研究

TU411.7; 土工合成材料在各类加筋土工程中运用时,面临的问题主要是加筋体结构的稳定性、安全性及长期服役性能,而筋土界面摩擦特性对加筋体结构的稳定性与安全性有着直接的影响.目前对黏土和砂土的研究居多,针对现场常见的碎石土混合料与格栅界面相互作用的研究却鲜有报道.本文以兰州至海口高速公路广西南宁经钦州至防城港段改扩建工程项目为背景,通过室内大型直剪试验对碎石土混合料与土工格栅界面的剪切特性进行了相关研究,探讨了不同剪切速率、压实度、法向应力对直剪界面相互作用特性的影响.结果表明:在法向应力σv≤30 kPa时,界面剪切应力峰值随压实度的提高呈现出线性增长趋势,随法向应力进一步增加,增长趋势由线性增长向折线增长转变;随剪切速率的增加,其在剪切速率v=1.5 mm/min下界面剪切应力最大;界面似黏聚力随压实度的提高而增大,而界面似摩擦角正好与之相反;不同剪切速率下的界面似黏聚力与似摩擦角呈现一定范围内的波动变化,波动范围分别为38.725～50.495 kPa和25.873°～29.683°;筋土直剪界面的直剪曲线呈现应变硬化的特征,且不同影响因素下拐点所对应的剪切位移大多集中在剪切面长度的0.83％～1.83％之间.研究结果可为以碎石土混合料作为填料的加筋工程建设提供设计参数及理论参考.