论文部分内容阅读
纤维土(TEXSOL)是指通过在土中加入连续不断的合成纤维来加固土体而形成的一种土工复合材料。它是广义上的加筋土,其作用机理也类似于加筋土,但它具有近似各向同性的力学性质以及良好的工程特性。目前,纤维土已广泛应用于公、铁路路基、边坡、挡墙以及河岸工程等。本文以线状PVC(聚氯乙烯)纤维材料和海口南渡江砂混合制作人工纤维土试样,纤维材料直径为0.4mm,长度分别为2cm、5cm及10cm；纤维含量分别为2‰、3‰及5‰(质量比)。在分析国内外纤维土研究动态及成果的基础上,通过大量三轴剪切试验,得出了砂土和九种纤维土的应力-应变关系曲线,总结了影响纤维土强度的因素并分析了相应的规律。在试验数据的基础上,对纤维土进行了Duncan-Chang和Lade-Duncan本构模型参数的计算。最后,进行了纤维土边坡的小型模拟试验。本文的研究内容及取得的主要成果如下：(1)对砂土进行了一系列室内土工试验,获得了其若干物理参数：如均匀系数C。=5.3>5,曲率系数C。=2.1<3；砂的最大干密度ρdmax=1.78g/cm3,最小干密度ρdmin=1.63g/cm3;最优含水率ω0p=18.6%。(2)本文对砂土和纤维土进行了三轴剪切试验,包括固结不排水剪切试验(CU)和固结排水剪切试验(CD),结果表明：纤维土三轴试样破坏时的形状似鼓状；纤维能有效提高土的强度,主要体现在对抗剪强度指标粘聚力c的提高；纤维的长度和含量是影响纤维土强度的因素,即纤维长度在2cm～10cm范围内时,随着纤维长度的增加,纤维土的强度明显增大；而纤维含量的影响则刚好相反,纤维土的强度不随纤维含量的增大而增大,在相同条件下,含量为2‰的纤维土强度增长较快,含量为3‰的纤维土次之,含量为5‰的纤维土最慢。(3)利用Duncan-Chang和Lade-Duncan本构模型,对纤维土进行参数计算及分析,二者都能够作为纤维土的本构模型,Lade-Duncan模型的计算值比Duncan-Chang模型的计算值更接近于试验值。(4)小型纤维土边坡模拟试验表明,纤维能够起到固结草籽,保持水土的作用。