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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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农作废弃秸秆加筋黄土的剪切特性

长江科学院院报 2020年第4期37卷 180-186页

作者：薛中飞王琳郑文杰西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 陕西省岩土与地下空间工程重点实验室西安710055

在中国黄土高原,黄土和秸秆等农作废弃物最为常见。黄土-秸秆混合料几十年来被广泛应用于冻融循环下使用的民用住宅建筑,但少有文献讨论这种混合料的剪切行为,关于其剪切行为的共识还没有达成。通过一系列大型直剪试验,研究了农作废弃... 详细信息

在中国黄土高原,黄土和秸秆等农作废弃物最为常见。黄土-秸秆混合料几十年来被广泛应用于冻融循环下使用的民用住宅建筑,但少有文献讨论这种混合料的剪切行为,关于其剪切行为的共识还没有达成。通过一系列大型直剪试验,研究了农作废弃秸秆加筋黄土混合料的抗剪性能,探讨了提高抗剪强度参数的机理。制备试样前,先用热水煮沸法软化秸秆,然后与黄土混合,分别以14%,18%,22%的含水率制备方形试件。大型直剪试验结果表明:①加入到试样中的秸秆阻碍了颗粒的重新排列,导致颗粒间的互锁效应,从而抑制剪切面附近剪切带的发展,增大了摩擦角;②考虑到试样的均匀性和试验的可靠性,秸秆的最优掺量介于0.55%~0.65%;③在剪切盒前后观察到的竖向位移可用于解释应变硬化曲线(持续发展)、应变硬化曲线(小位移斜率和大位移斜率阶段持续发展)逐渐增加的现象。

关键词：加筋黄土农作废弃秸秆直剪试验抗剪强度最优掺量黄土高原

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离石加筋黄土动弹性模量变化规律研究

地震工程学报 2020年第4期42卷 1007-1012页

作者：马林刘亚明孟秀元高国刚王洪峰山西省交通科技研发有限公司山西太原030032 山西路桥集团阳蟒高速公路有限责任公司山西晋城048107

针对目前加筋土动弹性模量演化机理不明确、测试过程复杂等问题,结合GDS动三轴,开展不同因素(围压、含水率、加筋材料、加筋层数)影响下加筋土动弹性模量测试试验。测试结果表明:(1)加筋土的动弹性模量受含水率、围压、加筋材料和加筋... 详细信息

针对目前加筋土动弹性模量演化机理不明确、测试过程复杂等问题,结合GDS动三轴,开展不同因素(围压、含水率、加筋材料、加筋层数)影响下加筋土动弹性模量测试试验。测试结果表明:(1)加筋土的动弹性模量受含水率、围压、加筋材料和加筋层数等多种因素影响,其影响的敏感性等级为含水率>围压>加筋层数>加筋材料;(2)加筋土的动弹性模量主要受筋材与土颗粒的联结作用和排列方式影响;(3)提出不同因素影响下动弹性模量衰减的预测模型,其表达式符合双曲线规律。研究结论对路基设计、处治具有一定的指导意义。

关键词：加筋黄土动三轴弹性模量影响因素预测模型

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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

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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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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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加筋方式对黄土动力特性影响三轴试验研究

水文地质工程地质 2017年第4期44卷 50-56页

作者：马闫谢婉丽彭淑君王家鼎西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069 佐治亚理工学院/土木与环境工程学院美国亚特兰大ga30318 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

为探讨黄土动力特性受加筋方式的影响,利用GDS动态三轴测试系统,以玻璃纤维单丝窗纱为筋材,开展了4种围压下10种不同加筋方式的黄土动力特性试验,研究了黄土动弹性模量和阻尼比随围压、加筋位置、加筋层数的变化规律。结果表明:未加筋... 详细信息

为探讨黄土动力特性受加筋方式的影响,利用GDS动态三轴测试系统,以玻璃纤维单丝窗纱为筋材,开展了4种围压下10种不同加筋方式的黄土动力特性试验,研究了黄土动弹性模量和阻尼比随围压、加筋位置、加筋层数的变化规律。结果表明:未加筋和加筋试样动弹性模量都随动应变增加呈指数衰减,但随围压增加而增大;应变小于0.05%时,阻尼比分布较离散,应变大于0.05%时,阻尼比随围压和动应变增加而增大;筋材的加入提高了土样的动弹性模量,并有效降低了阻尼比。通过构建加筋效用规格化系数并对比发现:加筋效益受围压与动荷载传播方向影响最为显著;中等围压下筋材发挥效益最明显;对本试验土样尺寸而言两层加筋效果较佳;动静荷载作用下土体中筋材布置都应优先考虑土样2/3~3/4附近。

关键词：加筋黄土围压动弹性模量阻尼比

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纤维加筋黄土的触变力学特性研究

纤维加筋黄土的触变力学特性研究

作者：武博文西安理工大学

学位级别：硕士

触变特性是指土体扰动后强度衰减,扰动停止后,土体强度随时间增长,强度逐渐恢复的现象。实际工程中,土体受到扰动将会使地基土体强度降低,使边坡失稳,产生工后沉降等工程灾害,对于老的填方工程,因土体的触变特性其强度有较大幅的增长,... 详细信息

触变特性是指土体扰动后强度衰减,扰动停止后,土体强度随时间增长,强度逐渐恢复的现象。实际工程中,土体受到扰动将会使地基土体强度降低,使边坡失稳,产生工后沉降等工程灾害,对于老的填方工程,因土体的触变特性其强度有较大幅的增长,掌握这种强度增长规律,对于研究填方边坡的长期稳定性具有重要工程应用价值。本文在诸多国内外学者针对触变性的研究成果基础上,以聚丙烯加筋黄土为研究对象,采用自制可分离式加压装置制备不同纤维掺量、不同含水率、不同干密度、不同触变期的重塑土试样,通过室内试验研究不同影响因素下土体强度恢复的规律,并定义触变参数,触变参数可反映不同工况下的土体触变性强弱,研究结果得出:(1)通过直接剪切试验,结果发现:在纤维掺量、干密度、触变期不变的情况下,粘聚力随着含水率的增加呈现出先增大后减小的规律,并在最优含水率时达到峰值,内摩擦角随着含水率的增加上下浮动,变化较小;在纤维掺量、含水率、触变期不变的情况下,随着干密度的增加,纤维加筋黄土的粘聚力及内摩擦角均不断增大;在纤维掺量、含水率及、干密度不变的情况下,随着触变期的增加,抗剪强度参数在0-40d大幅度增长,40d后逐渐趋于平缓。直剪触变参数T定义为试样扰动后静置T时刻的抗剪强度与扰动后静置0时刻的抗剪强度之比,此时的σ选取100kPa,试验结果表明:在干密度、纤维掺量、触变期不变的情况下,直剪触变参数随着含水率的增加,变化幅度较小,在含水率为22%时,直剪触变参数最大,且触变性最强;在含水率、纤维掺量、触变期不变的情况下,直剪触变参数随着干密度的增加,呈增长趋势,在干密度为1.7g·cm时,直剪触变参数最大,并且触变性最强;在干密度、含水率、纤维掺量不变的情况下,随着触变期的增加,直剪触变参数在0-40d快速增长,40-120d趋于平缓。(2)通过无侧限抗压强度试验,结果发现:在含水率、干密度和触变期不变的情况下,随着纤维掺量的增加,无侧限抗压强度呈增大趋势;在干密度、纤维掺量和触变期不变的情况下,随着含水率的不断增加,无侧限抗压强度呈现出先增大后减小的规律,并于最优含水率时达到峰值;在含水率、纤维掺量及触变期不变的情况下,随着干密度的增大,无侧限抗压强度呈不断上升趋势;在干密度、含水率、纤维掺量不变的情况下,随着触变期的增大,无侧限抗压强度也在逐步增大,并在0-20d快速增长,20-120d缓慢增长。采取试样扰动后静置T时刻的无侧限抗压强度与扰动后静置0时刻的无侧限抗压强度之比定义为无侧限抗压强度触变参数T,试验结果表明:在含水率、干密度、触变期不变的情况下,无侧限抗压强度触变参数随着纤维掺量的增加,呈先增大后减小的趋势,纤维掺量为0.5%时,无侧限抗压强度触变参数最大,并且触变性最强;在干密度、纤维掺量、触变期不变的情况下,无侧限抗压强度触变参数在含水率为16%-18%时,小幅度降低,在含水率为18%-22%时逐渐提升,含水率为22%时触变性最强;在含水率、纤维掺量、触变期不变的情况下,随着干密度的增加,无侧限抗压强度触变参数呈上升趋势,干密度为1.7g·cm时触变性最强;在含水率、干密度、纤维掺量不变时,无侧限抗压强度触变参数随着触变期的增加,不断增长,在0-20d快速增长,20-120d缓慢增长。(3)通过固结不排水三轴剪切试验,结果发现:在含水率、干密度和触变期不变的情况下,随着纤维掺量的增加,粘聚力呈现出逐渐增大的趋势,而内摩擦角的变化规律不明显且幅度相对较小;在含水率、干密度和纤维掺量不变的情况下,随着触变期的增大,粘聚力呈上升趋势,内摩擦角上下浮动,幅度较小在3°以内。三轴触变参数T定义为当σ为100kPa时,试样扰动后静置T时刻的抗剪强度与扰动后静置0时刻的抗剪强度之比,试验结果表明:在含水率、干密度、触变期不变的情况下,三轴触变参数随着纤维掺量的增大,呈先增大后减小的趋势,并在掺量为0.35%时达到峰值,同时表示该掺量的触变性最强;在含水率、干密度、纤维掺量不变的情况下,随着触变期的增大,三轴触变参数不断增大,在0-40d快速增长,40-120d趋于平缓。

关键词：触变性聚丙烯纤维加筋黄土触变参数