加筋黄土的真三轴试验研究

论文摘要

加筋土作为一种新兴的复合结构,广泛应用于公路、水运、水利、铁路等各个行业中,已取得了广泛的社会效益、环境效益和经济效益。目前,各国工程界和学术界对加筋土开展了大量的研究,但对加筋土的加筋机理尚未研究的十分清楚,计算方法也不成熟,理论研究明显落后于工程实践,且加筋土的研究一般是在常规三轴试验条件下进行探讨分析的,目前提出的加筋土理论也基于常规三轴试验。为了尽量更为真实模拟加筋土的受力状态,研究加筋土在三维条件下的变形和强度就显得尤为必要,这对于推动加筋土在三维应力空间下的研究具有一定作用,对加筋黄土的工程具有一定指导意义。本文利用TS-526型多功能三轴仪对加筋黄土进行了真三轴试验,主要探讨不同加筋层数、不同初始含水率、不同初始干密度、不同固结围压和不同中主应力比对加筋黄土变形强度特性的影响,主要得到以下结论:（1）三维应力空间下,加筋黄土应力应变关系曲线呈双曲线形,且为强硬化型应力应变曲线,偏差应力随轴向变形增加而增大;（2）其他条件相同,当加筋层数较多时,中主应力比b值的增加不能明显提高土体强度,说明中主应力增加到一定程度,且土样加筋过多时,降低了土体的整体性,反映了土体加筋并不是越多越好;（3）初始含水率和初始干密度是影响加筋土变形的重要因素。在应力状态相同时,含水率一定的试样,干密度越大则达到同一应变需要的偏差应力越大;干密度一定的试样,含水率越大则达到同一应变时的偏差应力越小;（4）试样初始条件相同,当固结围压较小时,中主应力比b对土的影响最明显,随着中主应力比的增加,土体的强度提高最大;固结围压较大时,中主应力比b使土体强度增加程度较小;（5）剪切过程中,在大主应变一定时,中主应变随中主应力比b的增加而增加,b=0.5左右为剪切后期土体压缩或膨胀临界点;在剪切后期,小主应变ε3随中主应力比b的增加而减小,且小主应力方向土样一直膨胀,在加筋层数较少时规律更加明显。（6）加筋土与未加筋土相比较,粘聚力的变化比内摩擦角变化更加明显。且对于加筋层数一定的加筋土,中主应力比b值为0.25时土体的峰值粘聚力达到最大值,峰值内摩擦角达到最小值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 加筋技术的定义与发展
• 1.1.1 加筋技术的定义
• 1.1.2 加筋土技术的发展
• 1.2 加筋土的研究现状
• 1.3 加筋土试验研究成果
• 1.3.1 国外对加筋土的研究成果
• 1.3.2 国内对加筋土的研究成果
• 1.4 国内外真三轴试验研究的历史与现状
• 1.4.1 国外对真三轴试验的研究
• 1.4.2 国内对真三轴试验的研究
• 1.5 本文的研究思路和内容
• 第二章 加筋土作用的基本原理
• 2.1 摩擦加筋原理
• 2.2 准粘聚理论
• 2.3 其他理论假定
• 2.3.1 均质等代材料原理
• 2.3.2 弹塑性层板理论
• 2.4 本章小结
• 第三章 试验仪器和研究方案
• 3.1 仪器设备
• 3.1.1 仪器简介
• 3.1.2 仪器标定
• 3.2 试样的物理性质指标及制备
• 3.2.1 试样物理性质指标
• 3.2.2 试样的制备
• 3.3 试验方案及步骤
• 3.3.1 试验方案
• 3.3.2 试验步骤
• 3.4 试验采用的标准和试样破坏形式
• 3.5 试验中应该注意的问题
• 第四章 加筋黄土的应力应变关系
• 4.1 不同b 值下各因素对加筋土的应力应变关系的影响
• 4.1.1 不同加筋层数加筋土的应力应变关系
• 4.1.2 不同含水率加筋土的应力应变关系
• 4.1.3 不同固结围压加筋土的应力应变关系
• 4.1.4 不同干密度加筋土的应力应变关系
• 4.2 一定加筋层数下，侧向应变之间的关系
• 4.3 不同应力路径下各因素对加筋黄土变形特性的影响
• 4.3.1 加筋层数对加筋土应力应变关系的影响
• 4.3.2 含水率对加筋土应力应变关系的影响
• 4.3.3 固结围压对加筋土应力应变关系的影响
• 4.3.4 干密度对加筋土应力应变关系的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 中主应力对抗剪强度参数的影响
• 5.1 概述
• 5.2 加筋土抗剪强度指标的变化规律
• 5.2.1 加筋层数一定时，内摩擦角和粘聚力随中主应力比的变化
• 5.2.2 含水率一定时，内摩擦角和粘聚力随中主应力比的变化
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介