土工格柵在季節(jié)性凍土中加筋性能研究.pdf

1、凍土對(duì)我國(guó)的道路工程建設(shè)危害較大，土體在凍結(jié)狀態(tài)時(shí)，雖然自身強(qiáng)度得到了提高，但在凍結(jié)過(guò)程中體積產(chǎn)生膨脹，導(dǎo)致路面隆起和路基鼓脹；在凍土融化后，巖土中冰屑的骨架支撐作用消失，又導(dǎo)致體積縮小，地基承載力降低，在行車(chē)荷載下路基產(chǎn)生下沉陷落，從而導(dǎo)致公路表面凹凸不平，甚至局部陷落，嚴(yán)重威脅了我國(guó)的交通與運(yùn)輸安全。土工格柵具有獨(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)孔所產(chǎn)生的嵌鎖咬合作用，可以有效地改善土體的強(qiáng)度和變形特性，從而提高格

2、柵加筋土體的穩(wěn)定性。
　　為了了解土工格柵在季節(jié)性凍土地區(qū)的加筋性能，本文的主要研究?jī)?nèi)容和研究成果主要包括以下幾個(gè)部分：
　?。?）進(jìn)行常規(guī)土工試驗(yàn)，通過(guò)界限含水率試驗(yàn)求出土的液限塑限；通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)求出土的最大干密度與最優(yōu)含水率；通過(guò)顆粒分析試驗(yàn)得到土的顆粒分布曲線；通過(guò)土的基本性質(zhì)參數(shù)判定試驗(yàn)用土為粉質(zhì)黏土。采用TZY-1型土工合成材料綜合測(cè)定儀，進(jìn)行了一系列室內(nèi)土工格柵的拉拔試驗(yàn)。研究了不同的含水率和凍融循環(huán)次數(shù)對(duì)拉拔試

3、驗(yàn)的影響，探究了土工格柵的加筋機(jī)制及兩者之間的相互作用，并將試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)的比較和分析。試驗(yàn)結(jié)果表明，含水率對(duì)拉拔試驗(yàn)的影響較大，隨著含水率的增大，拉拔摩擦系數(shù)會(huì)明顯減小，凍融循環(huán)對(duì)拉拔試驗(yàn)影響并不明顯。
　　（2）采用 TZY-1型土工合成材料綜合測(cè)定儀，進(jìn)行一系列土工格柵縱肋的獨(dú)立拉拔試驗(yàn)。研究了不同的含水率和凍融循環(huán)次數(shù)對(duì)加筋效果的影響，分析土工格柵橫肋和縱肋加筋機(jī)理及兩者之間的相互影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，格柵縱肋與土體之間的

4、界面摩擦角隨著含水率的增加而降低，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，界面摩擦系數(shù)可能增大可能減小，并無(wú)明顯變化趨勢(shì)。
　　（3）本文進(jìn)行了一系列凍脹融沉試驗(yàn)。得到土體在凍融循環(huán)過(guò)程中土的凍脹量和融沉量，并對(duì)相關(guān)特征值的變化規(guī)律進(jìn)行分析，建立回歸方程。對(duì)試樣中鋪設(shè)土工格柵與試樣中未鋪設(shè)土工格柵進(jìn)行對(duì)比分析。試驗(yàn)結(jié)果表明，未鋪設(shè)土工格柵的土樣凍脹量可達(dá)到鋪設(shè)土工格柵土樣凍脹量的1.56倍，故鋪設(shè)土工格柵后土的凍脹量有明顯減小。土的凍脹量（融沉量