H-V加筋砂土强度影响因素的试验研究

摘要

加筋土作为工程技术的一种已得到了广泛的应用，但是现代加筋土技术大多数仍然停留在纯水平的加筋形式上。本文作者的导师张孟喜提出了立体加筋(H-V加筋)的概念，即在原有的水平加筋的基础上增加竖向筋材，在水平筋材和竖向筋材的共同作用下，土体中形成一个土体加固区，从而大大的提高了加筋土的强度。目前，加筋土多被用在土石坝、边坡、挡土墙这些岩土工程中，这些岩土工程多属于平面应变状态，因此，引入平面应变试验研究加筋土更加切合实际。
　　 H-V加筋土与传统水平筋的不同之处在于竖向筋材的存在，竖向筋材和水平筋材的共同作用提高了加筋土的强度，本文首先进行了双层非满布H-V加筋砂土的平面应变试验，与已有单层非满布H-V加筋砂土平面应变试验的结果进行对比，探讨了加筋层间距对H-V加筋砂土强度的影响，根据试验结果得出随着加筋层间距的增大，H-V加筋土强度减小的结论，这和以往传统水平筋的结论一致；之后围绕水平筋材形式对H-V加筋土强度的影响，针对水平筋材满布和水平筋材带孔洞四种工况进行了平面应变试验，得出水平筋和竖筋存在最佳结合形式的结论，并且在试验的基础上，对水平筋带孔洞时H-V加筋土的加筋机理进行了分析，认为水平筋材带孔洞一方面会削弱水平筋的强度，另一方面可以将上部荷载传递给下部土体，使土体的整体性得以提高，竖筋之间挤密区对竖筋推力缓慢增长，使竖筋的约束作用得以充分发挥；在试验和理论分析的基础上进行了水平筋带孔洞的H-V加筋土的强度公式的推导，与试验结果对比，较为吻合。