非饱和砂土−混凝土界面剪切强度试验研究

摘要

土-结构界面的剪切强度是分析土与结构相互作用的重要参数。通过GCTS压力板仪测定砂土SWCC曲线,用Geotest摩擦-剪切仪开展非饱和砂土与不同粗糙度混凝土界面的32组大型直剪试验,探讨基质吸力及界面粗糙度对界面剪切强度和剪胀性状的影响。试验结果表明:基质吸力和净法向应力对非饱和砂土-混凝土界面的硬化、软化以及剪胀特性有显著影响。随着吸力的增大,非饱和砂土−混凝土界面的表观摩擦角均呈增大趋势,而界面总黏结力呈先增大后减小趋势。界面基质角δb随吸力的增大而减小,且其强度包络呈现非线性特性。界面峰值抗剪强度趋势与界面粗糙度有关,随着粗糙度的提高,界面抗剪强度呈增大趋势。在试验现象的基础上,充分考虑剪胀角对表观摩擦角的影响,提出了一种非饱和土抗剪强度的修正公式,并与试验结果对比验证该模型的合理性。