堆石料中土工格柵拉拔特性試驗(yàn)研究及應(yīng)用.pdf

1、土工格柵是一種強(qiáng)度較高、柔性較好的加筋材料，主要由橫肋與縱肋組成，具有獨(dú)特的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，依靠格柵表面與土體之間的摩擦作用和網(wǎng)孔與土體間的嵌鎖咬合作用，可明顯提高土體的強(qiáng)度以及約束土體的變形。近年，土工格柵越來越多地被應(yīng)用于高土石壩壩坡的加固，我國青峰嶺、冶勒、獅子坪、兩河口等已建和在建大壩均采用土工格柵對壩頂區(qū)進(jìn)行了加固。現(xiàn)有的試驗(yàn)研究大多集中于土工格柵與砂土或粘土間的相互作用機(jī)理方面，但對于筑壩堆石料，其顆粒尺寸較大，顆粒棱角明顯，力學(xué)

2、特性與砂土和粘土有明顯的差異，目前關(guān)于堆石料與土工格柵的拉拔試驗(yàn)研究資料還很少，土工格柵在堆石料中的加筋機(jī)理有待進(jìn)一步研究。
　　本文首先結(jié)合國內(nèi)外多家拉拔試驗(yàn)儀器的研制思路和相關(guān)規(guī)范要求，對現(xiàn)有的大型直剪儀設(shè)備進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和改進(jìn);采用改進(jìn)設(shè)備對土石壩工程中采用過的三類土工格柵（雙向塑料焊接格柵、雙向塑料拉伸格柵以及雙向經(jīng)編滌綸格柵）進(jìn)行了拉拔試驗(yàn)研究，建議了最優(yōu)格柵;最后結(jié)合試驗(yàn)研究，采用彈塑性分析方法分析了土工格柵加固對大壩

3、靜、動力變形和壩坡穩(wěn)定的影響。主要內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)依據(jù)ASTM(D6706-01)設(shè)計(jì)加工了適用于大孔徑土工格柵及大粒徑砂石料的拉拔試驗(yàn)盒及相配套的格柵夾持裝置，并制定了拉拔試驗(yàn)方法。
　　(2)拉拔試驗(yàn)結(jié)果表明，由于塑料拉伸土工格柵強(qiáng)度較低可能會發(fā)生整體斷裂破壞，不建議在顆粒尺寸較大的堆石料中采用此類格柵進(jìn)行抗震加固;塑料焊接土工格柵的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度是控制其加筋效果的重要因素，其值與法向荷載的大小無關(guān)，可用筋-土界面

4、強(qiáng)度參數(shù)csg表征，采用該類格柵進(jìn)行土體加固時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮節(jié)點(diǎn)破壞對抗滑穩(wěn)定的影響，建議大壩采用節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度高的焊接格柵進(jìn)行抗震加固;滌綸經(jīng)編格柵經(jīng)過較大的拉拔位移后，格柵節(jié)點(diǎn)未發(fā)生剝離破壞，試驗(yàn)初段橫肋由于柔度較大產(chǎn)生變形而未發(fā)揮阻力作用，拉拔抗力主要由縱肋摩阻力和節(jié)點(diǎn)端承阻力提供。
　　(3)對壩頂區(qū)域加筋的兩河口大壩進(jìn)行靜、動力有限元數(shù)值分析，結(jié)果表明，靜力和中低地震作用下的加筋效果不明顯;強(qiáng)震作用下，采取加筋措施可明顯減小加筋區(qū)