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聚丙烯纤维加筋黄土边坡防护原位测试及改进策略

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人民黄河 2024年第4期46卷 111-116页

作者：徐志平贾卓龙晏长根王逸凡中铁第一勘察设计院集团有限公司陕西西安710043 长安大学公路学院陕西西安710064

为了给加筋黄土边坡防护技术的大面积推广提供理论依据和参考,对聚丙烯纤维加筋黄土防护边坡的土壤含水率及边坡形态进行了持续6个月的原位测试,结果表明:聚丙烯纤维加筋黄土具有良好的边坡防护效果,加筋黄土防护边坡土壤含水率总体趋... 详细信息

为了给加筋黄土边坡防护技术的大面积推广提供理论依据和参考,对聚丙烯纤维加筋黄土防护边坡的土壤含水率及边坡形态进行了持续6个月的原位测试,结果表明:聚丙烯纤维加筋黄土具有良好的边坡防护效果,加筋黄土防护边坡土壤含水率总体趋于稳定,不同土层土壤含水率平均变异系数比原状边坡降低10.89%,这得益于加筋黄土防护层形态总体维持完整,能够长期抵抗降雨、干湿循环、冻融循环等不利外部环境的持续影响;然而,聚丙烯纤维加筋黄土防护边坡上植被生长缓慢,且防护层与原状土体易分异脱离。提出了对加筋黄土进行保水改良、采用快速植生的多功能层设计和可操作性强的材料物理防脱技术等加筋黄土防护边坡的改进策略。

关键词：黄土边坡防护聚丙烯纤维加筋黄土原位测试土壤含水率改进策略

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聚丙烯纤维加筋黄土的抗剪强度和崩解特性

交通运输工程学报 2021年第2期21卷 82-92页

作者：卢浩晏长根贾卓龙兰恒星石玉玲杨晓华张志权广东华路交通科技有限公司广东广州510420 长安大学公路学院陕西西安710064 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 长安大学建筑工程学院陕西西安710064

为检验聚丙烯纤维加筋黄土对边坡坡面的防护效果,基于室内直剪试验和崩解试验,研究了纤维含量、纤维长度及含水率对加筋黄土抗剪强度和抗崩解特性的影响,获得了加筋黄土的最佳配比,并以此为基础开展了现场坡面防护试验。研究结果表明:... 详细信息

为检验聚丙烯纤维加筋黄土对边坡坡面的防护效果,基于室内直剪试验和崩解试验,研究了纤维含量、纤维长度及含水率对加筋黄土抗剪强度和抗崩解特性的影响,获得了加筋黄土的最佳配比,并以此为基础开展了现场坡面防护试验。研究结果表明:相比于素黄土,聚丙烯纤维加筋黄土的黏聚力最高提升113.8%,内摩擦角最高提升23.3%,崩解速率最高降低87.5%,聚丙烯纤维可有效提高黄土的抗剪强度和抗崩解特性;随着纤维含量和纤维长度的增长,聚丙烯纤维加筋黄土的黏聚力分别呈现先增大后减小和先急剧增大后增幅趋缓的变化趋势,崩解速率分别呈现先减小后增加和持续减小的变化趋势;从抗剪强度方面考虑,聚丙烯纤维加筋黄土的最佳纤维含量为0.3%,最佳纤维长度为15 mm,从崩解特性方面考虑,聚丙烯纤维加筋黄土的最佳纤维含量为0.5%,最佳纤维长度为19 mm,相比较而言,两者崩解速率的相对变化明显小于其抗剪强度的相对变化,故确定聚丙烯纤维加筋黄土的最佳纤维含量为0.3%,最佳纤维长度为15 mm;随着含水率的增加,聚丙烯纤维加筋黄土的黏聚力、内摩擦角和崩解速率均呈现减小趋势,其变化关系符合三次多项式函数或Logistic函数关系;现场测得聚丙烯纤维加筋黄土防护坡面平均侵蚀深度约为3 mm,说明聚丙烯纤维加筋黄土的坡面防护效果明显。

关键词：路基工程加筋黄土聚丙烯纤维抗剪强度崩解速率

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土工格室加筋黄土的三轴剪切性能

中国公路学报 2017年第10期30卷 17-24页

作者：晏长根顾良军杨晓华卢浩袁航长安大学公路学院陕西西安710064 宁波正信检测科技有限公司浙江宁波315105

为了研究土工格室加筋黄土的剪切性能,采用微型土工格室对不同加筋方式的格室加筋黄土及重塑黄土进行三轴剪切试验,得出加筋黄土及重塑黄土的应力-应变曲线及其抗剪强度指标,研究了加筋黄土和重塑黄土的应力-应变特性,分析了不同加筋方... 详细信息

为了研究土工格室加筋黄土的剪切性能,采用微型土工格室对不同加筋方式的格室加筋黄土及重塑黄土进行三轴剪切试验,得出加筋黄土及重塑黄土的应力-应变曲线及其抗剪强度指标,研究了加筋黄土和重塑黄土的应力-应变特性,分析了不同加筋方式下的加筋效果并讨论了不同土工格室层数加筋的加固机理。试验结果表明:重塑黄土和土工格栅加筋黄土的应力-应变曲线表现为弱硬化型,而土工格室加筋黄土的应力-应变曲线表现出明显的强硬化特性,4层土工格室加筋黄土的加筋效果最佳,2层土工格室加筋黄土在低围压、较大应变情况下,土工格室的加筋效果可以得到更好的发挥;重塑黄土和土工格栅加筋黄土的应力-应变曲线基本呈双曲线,用邓肯-张模型对其拟合效果很好,土工格室加筋黄土的应力-应变曲线用幂函数式对其逼近效果较好;土工格室加筋显著提高土体的摩擦角和黏聚力,2层土工格室加筋黄土的摩擦角和黏聚力相对重塑黄土分别提高38%和50%,4层土工格室加筋黄土的摩擦角和黏聚力相对重塑黄土分别提高63%和120%,均比土工格栅加筋黄土的高;土工格室的加筋效果优于土工格栅等平面筋材,且格室层数的增加能进一步提高黄土的剪切性能,其原因主要是土工格室"强化带"和"间接影响带"的存在,层数越多,"强化带"和"间接影响带"厚度越大,加筋黄土的抗剪强度会得到进一步提高。试验结果可为实际工程中设计参数的选取提供理论依据。

关键词：道路工程加筋黄土 GDS三轴试验土工格室应力-应变曲线抗剪强度间接影响带

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麦秸秆加筋黄土强度变形特性试验研究

山西建筑 2023年第10期49卷 9-14页

作者：荆文波杨毅薛沛柯陈挺罗旭褚峰西安工程大学城市规划与市政工程学院陕西西安710048

基于现有的麦秸秆加筋土的研究基础下,探究白灰和麦秸秆共同作用下的加筋材料对土壤强度的影响。通过无侧限抗压强度试验和直接剪切试验,探究不同含量的白灰与麦秸秆对土壤抗压及抗剪强度的影响。试验结果表明:土体的抗剪强度在一定的... 详细信息

基于现有的麦秸秆加筋土的研究基础下,探究白灰和麦秸秆共同作用下的加筋材料对土壤强度的影响。通过无侧限抗压强度试验和直接剪切试验,探究不同含量的白灰与麦秸秆对土壤抗压及抗剪强度的影响。试验结果表明:土体的抗剪强度在一定的范围内随麦秸秆含量的增加呈现先增大后减小的趋势,同时随试样中白灰含量增大而增大。其他材料的掺入明显提高了土体的黏聚力,但对内摩擦角提升不大。通过对朗肯土压力理论公式的修正,得出挡土墙高度与麦秸秆含量的关系。

关键词：加筋黄土麦秸秆朗肯土压力直接剪切试验

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加筋黄土变形和强度特性的三轴试验研究

地球科学进展 2004年第S1期19卷 333-339页

作者：谢婉丽王家鼎王亚玲西北大学地质系大陆动力学教育部重点实验室陕西西安710069

用三轴压缩试验方法研究了土工合成材料加筋黄土的应力—应变及强度特性,探讨了在各种不同加筋方式和围压下加筋机理。结果表明,加筋可以增加土体破坏时的轴向应变和土体的抗拉能力,减小土的侧向变形;试验结果发现,并不是加筋层数越多... 详细信息

用三轴压缩试验方法研究了土工合成材料加筋黄土的应力—应变及强度特性,探讨了在各种不同加筋方式和围压下加筋机理。结果表明,加筋可以增加土体破坏时的轴向应变和土体的抗拉能力,减小土的侧向变形;试验结果发现,并不是加筋层数越多越有利于土体的稳定,而是表现为加筋土的强度与布筋位置和层间距有一定的关系;同时,分析和解释了未加筋土的变形破坏和筋材在土体剪切破坏过程中的阻裂机理。试验研究得出了在土体中部加筋是最经济合理的布筋方式。

关键词：三轴压缩试验加筋黄土土工格栅应力—应变强度

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高填方加筋黄土路堤稳定性的有限元分析

地理科学 2007年第2期27卷 268-272页

作者：王家鼎谢婉丽骆凤涛西北大学地质系大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069

采用有限元法对国内最高(62 m)的山西北张沟加筋黄土高填路堤稳定性进行了数值模拟,对其最大主应力、最小主应力、剪应力和塑性破坏区及其变形进行了计算,然后将其计算结果与未加筋路堤相比较,得出高填方加筋黄土路堤及地基变形特性和... 详细信息

采用有限元法对国内最高(62 m)的山西北张沟加筋黄土高填路堤稳定性进行了数值模拟,对其最大主应力、最小主应力、剪应力和塑性破坏区及其变形进行了计算,然后将其计算结果与未加筋路堤相比较,得出高填方加筋黄土路堤及地基变形特性和应力特性的变化规律。结果表明,由于加筋的作用,降低了黄土高路堤的变形,提高了其稳定性。这与现场沉降观测结果基本一致。

关键词：加筋黄土高填方路堤土工格栅有限元分析

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松针加筋黄土的抗拉强度试验

中国科技论文 2021年第4期16卷 396-401页

作者：邹强雷胜友长安大学公路学院西安710064

为研究松针加筋黄土的抗拉性能,采用巴西劈裂试验研究松针掺量、松针长度、加筋方式及含水率对黄土抗拉性能的影响。研究结果表明:在黄土中掺入松针可有效提高黄土的抗拉强度和抗裂能力;在筋材掺量为1.1%、筋材长度为3.9 cm、加筋方式... 详细信息

为研究松针加筋黄土的抗拉性能,采用巴西劈裂试验研究松针掺量、松针长度、加筋方式及含水率对黄土抗拉性能的影响。研究结果表明:在黄土中掺入松针可有效提高黄土的抗拉强度和抗裂能力;在筋材掺量为1.1%、筋材长度为3.9 cm、加筋方式为同向平铺和含水率为14.3%时,抗拉强度最大,其值为60.85 kPa。

关键词：加筋黄土巴西劈裂试验松针抗拉强度抗裂能力

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棕榈加筋黄土剪切强度特性及细观结构

科学技术与工程 2020年第19期20卷 7832-7837页

作者：唐皓李华华刘驰洋吴冠男段钊西安科技大学地质与环境学院西安710054 陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室西安710054 西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

为探究棕榈纤维对黄土剪切强度的影响,以陕西泾阳黄土为试验材料,通过改变棕榈纤维掺量与长度的组合,将长度分别为1.0、1.5、2.0 cm,质量掺量分别为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%不同组合的棕榈纤维与黄土拌合,然后对加筋黄土进行直剪试... 详细信息

为探究棕榈纤维对黄土剪切强度的影响,以陕西泾阳黄土为试验材料,通过改变棕榈纤维掺量与长度的组合,将长度分别为1.0、1.5、2.0 cm,质量掺量分别为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%不同组合的棕榈纤维与黄土拌合,然后对加筋黄土进行直剪试验,测试其工程抗剪特性,并运用偏光显微镜,观察纤维加筋黄土的细观结构。试验结果显示:纤维加筋对土体剪切强度有明显增强作用;加筋黄土的黏聚力较非加筋土有明显的提升,随着纤维长度与掺量的增加而增加,内摩擦角普遍高于非加筋土;偏光显微镜观察结果显示,棕榈纤维表面粗糙,存在沟槽与独立孔室,土颗粒镶嵌其中,改善复合材料界面性能,并且纤维相互交织,形成"雀巢"式网状结构。研究成果可为纤维加筋土的应用提供相关技术参考。

关键词：棕榈纤维直剪试验加筋黄土剪切强度剪切强度指标细观结构

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油菜籽壳加筋黄土劈裂抗拉特性

科学技术与工程 2021年第33期21卷 14304-14309页

作者：张心语雷胜友长安大学公路学院西安710064

针对黄土改良方面,目前已形成天然纤维加筋土的体系,但对于纤维土的抗拉强度鲜有研究。随着国家城市道路建设的快速发展,对于路基边坡的抗拉、抗裂性能有了更高的要求。为研究油菜籽壳加筋黄土的抗拉性能,设计单掺试验探究了油菜籽壳掺... 详细信息

针对黄土改良方面,目前已形成天然纤维加筋土的体系,但对于纤维土的抗拉强度鲜有研究。随着国家城市道路建设的快速发展,对于路基边坡的抗拉、抗裂性能有了更高的要求。为研究油菜籽壳加筋黄土的抗拉性能,设计单掺试验探究了油菜籽壳掺量、油菜籽壳长度、压实度对加筋黄土抗拉性能的影响规律,并分析了加筋机理。采用响应面法建立了油菜籽壳加筋黄土抗拉强度的数学回归模型。结果表明:在黄土中掺入油菜籽壳可以有效提高黄土的抗拉强度,各因素对抗拉强度的影响主次程度依次为油菜籽壳掺量、压实度、油菜籽壳长度。油菜籽壳掺量与长度之间存在协同作用。所建立的数学回归模型具有可靠性,满足工程需求。研究结果可为路基边坡治理及路基强度提供基础数据。

关键词：加筋黄土油菜籽壳抗拉强度响应面法