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3 直剪試驗 選用EG65R 單向格柵在白河堡粘土中進行了直剪試驗。繪制出每個法向應力作用下, 小車的水平位移與摩擦力之間的變化曲線, 如圖9(a) 所示, 可以看出各組試樣在位移至4~6mm 時均開始出現拐點, 曲線接近于雙曲線。根據曲線出現明顯轉折處, 確定其極限摩擦強度, 即抗剪強度。根據求出抗剪強度繪制出 p 與各級法向應力p 之間的曲線, 如圖9(b) 所示。 圖9 EG65R 與粘土直剪試驗曲線 Fig. 9 Direct shear test curve between EG65R and clay 可見E G65R 單向格柵與白河堡粘土間的直剪摩擦強度指標為:c =6 3kPa, ! =21 2?, 接近土本身的強度指標。這比拉拔測得的拉拔強度指標(c =1 6kPa, ! =6 3?) 高很多, 這是由于格柵肋之間的空隙并且格柵有一定的厚度, 使得鐵板與土間摩擦和土與土之間的摩阻力占了很大比例。 4 拉拔強度指標和直剪強度指標的選用 對于EG65R 單向格柵與白河堡粘土, 其拉拔摩擦強度指標為c =1 6kPa, ! =6 3?, 其直剪摩擦強度指標為c =6 3kPa, ! 21 2?, 兩者數值上有很大差別。 在加筋結構中, 如果滑裂面形狀如圖10(a) 所示, 貫穿整個加筋材料, 此時若沿滑裂面破壞, 則破壞形式表現為筋材拉斷或從土中拔出的破壞, 故設計錨固長度時, 應取拉拔強度指標。如果滑裂面形狀如圖10(b) 所示的復, 72水 力 發 電 學 報2006年出的破壞, 計算時仍取拉拔強度指標; 底部則表現為上部土體沿格柵接觸面的滑動破壞, 所以計算底部滑裂面時 選用直剪強度指標較為合理。 圖10 滑裂面示意圖 Fig. 10 Sketch of slip face 5 結論 (1) 如果在夾具頭測水平位移, 可能包含有夾具與格柵的滑動位移, 縫口與夾具之間格柵的拉伸變形等, 位移偏大; 而由于格柵剛度較大, 所以在試樣后部測水平位移較為合理。 (2) 粘土與格柵接觸面抗剪強度很低, 不能提供足夠的錨固力, 尤其是對于拉拔力較大的格柵及孔壓未能充分消散的情況, 以粘土為填料是不合適的。而粉土和粉細砂接觸面抗剪強度較低, 不容易壓實且易液化, 也不是很合適的填料。如果選用它們作填料, 應注意排水。 (3) 砂礫料中格柵的拉拔強度曲線會出現臺階現象及極限強度的非線性, 這是由于拉拔過程中孔眼間的大顆粒砂礫的咬合和位移調整造成的。取格柵后部水平位移L =4m m 的強度作為設計拉拔力是較為可靠的。 (4) 砂礫料與格柵間抗拔阻力以咬合為主, 所以接觸面抗剪強度較高, 在法向壓力較高的情況下, 格柵甚至被拉斷, 拉斷時的單位長度拉力稍小于格柵產品的強度標準值。 (5) 若整體沿滑裂面破壞時表現出格柵的拉拔破壞, 設計錨固長度時應采用拉拔抗剪強度指標; 若沿復合滑裂面破壞時會出現沿格柵接觸面的滑動破壞, 此時宜用直剪抗剪強度指標。 參考文獻: [1] 吳景海, 陳環, 王玲娟, 等. 土工合成材料與土界面作用特性的研究[J].巖土工程學報, 2001, 23(1) :89~93. [2] Bak eer Reda M, Sayed Sayed M, Cates Peter, et al. Pullout and shear tests on geogrid reinforced lightweight aggregate[J].Geotextiles and Geomembranes, 1998, 16:119~133. [3] 馬學寧, 楊有海. 土工格柵與土界面特性的試驗研究[J].蘭州鐵道學院學報, 2003, 22(4) :88~90. [4] 馬存明, 周亦唐, 廖海黎, 等. 塑料土工格柵加筋土抗拉拔特性試驗研究[J].中國鐵道科學, 2004, 25(3) : 36~39. [5] 張嘎, 張建民. 大型土與結構接觸面循環加載剪切儀的研制及應用[J].巖土工程學報, 2003, 25(2) :149~ 153. [6] Ingold T S. Laboratory pullout testing of grid reinforcement in sand[J]. Geotechnical Testing Journal, 1983, 16(3) :

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