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1 3 試驗(yàn)方法 拉拔試驗(yàn)采取應(yīng)變控制的方式, 拉拔速率取0 5mm/min。如果在夾具頭測(cè)水平位移, 可能包含有夾具與格柵的滑動(dòng)位移, 縫口與夾具之間格柵的拉伸變形等, 所以試驗(yàn)中在格柵的后部用位移傳感器測(cè)定水平位移。 直剪試驗(yàn)采取應(yīng)變控制的方式, 剪切速率取0 5mm/min, 土工格柵用環(huán)氧樹脂粘在光滑鐵板上, 將鐵板固定在加荷板上。在直剪車的前端放置位移傳感器。 2 拉拔試驗(yàn) 選用EG90R 單向格柵在白河堡粘土和天津耳閘粘土中, EG65R 單向格柵在砂質(zhì)粉土和粉細(xì)砂中進(jìn)行了拉拔試驗(yàn)。繪制出每個(gè)法向應(yīng)力作用下, 格柵的滑動(dòng)位移與雙面剪應(yīng)力之間的變化曲線, 如圖3(a) 、圖4(a) 、圖5(a) 、圖6(a) 所示, 可以看出, 各組試樣在拉拔至1~3mm 時(shí)均開始出現(xiàn)拐點(diǎn), 隨后曲線光滑地變化, 接近于雙直線。根據(jù)曲線出現(xiàn)明顯轉(zhuǎn)折處, 確定其極限拉拔力T d 。將極限拉拔力除以雙面的面積, 求出抗剪強(qiáng)度 p =T d (2LB ) , 繪制出 p 與各級(jí)法向應(yīng)力p 之間的曲線 [4] , 如圖3(b) 、圖4(b) 、圖5(b) 、圖6(b) 所示。 圖3 EG90R 在白河堡粘土中拉拔試驗(yàn)曲線Fig. 3 Pull out test curve of EG90R in clay of Baihepu 圖4 E G90R 在天津耳閘粘土中拉拔試驗(yàn)曲線Fig. 4 Pull out test curve of E G90R in clay of Erzha in Tianji ng 選用EG130R 單向格柵和EG65R 單向格柵在砂礫料中進(jìn)行了拉拔試驗(yàn)。繪制出每個(gè)法向應(yīng)力作用下, 格柵的滑動(dòng)位移與雙面剪應(yīng)力之間的變化曲線, 如圖7(a) 和8(a) 所示。對(duì)于EG130R 型格柵, 在150kPa 和200kPa 正壓力下, 格柵最后被拉斷; 對(duì)于EG65R 型格柵, 在75kPa 和100kPa 正壓力下, 格柵最后被拉斷。可見曲線經(jīng)常表現(xiàn)為臺(tái)階狀。在法向壓力較高時(shí), 格柵最后被拉斷; 法向壓力較小時(shí), 格柵在較大位移時(shí)拉拔力達(dá)到峰值。繪制 70水 力 發(fā) 電 學(xué) 報(bào)2006年 圖5 E G65R 在砂質(zhì)粉土中拉拔試驗(yàn)曲線 Fig. 5 Pull out test curve of E G65R in sandy silt 圖6 EG65R 在粉細(xì)砂中拉拔試驗(yàn)曲線 Fig. 6 Pull out test curve of EG65R in fine sand 出抗剪強(qiáng)度 m 處的拉拔力作p 與各級(jí)法向應(yīng)力p 之間的曲線, 如圖7(b) 和8(b) 所示, 圖中, 實(shí)線部分為取L =4m 為設(shè)計(jì)拉拔力的強(qiáng)度包線, 虛線部分為極限拉拔力的強(qiáng)度包線。 圖7 EG130R 在砂礫料中拉拔試驗(yàn)曲線 Fig. 7 Pull out test curve of EG130R in grail 圖8 EG65R 在砂礫料中拉拔試驗(yàn)曲線 Fig. 8 Pull out test curve of EG65R in grail 第6期湯 飛等:單向塑料土工格柵與土界面作用特性的試驗(yàn)研究 表4 拉拔試驗(yàn)強(qiáng)度指標(biāo) Table 4 Strength index of direct shear test 填料白河堡粘土天津耳閘粘土砂質(zhì)粉土粉細(xì)砂砂礫料 格柵種類EG90R EG90R EG65R EG65R EG130R EG65R c kPa 1 6106068 8(0) 45(0) (?) 6 348 313 315 6(29 4) 11 3(29 2) 71 試驗(yàn)得出的不同種類填料和不同格柵之間的強(qiáng)度指標(biāo)如表4所示, 其中砂礫料強(qiáng)度指標(biāo)中, 括號(hào)內(nèi)為設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo), 括號(hào)外為極限拉拔強(qiáng)度指標(biāo)。 粘土與格柵間接觸面抗剪強(qiáng)度很低, 以粘土為填料不能提供足夠的錨固力, 尤其是對(duì)于拉拔力較大的格柵及孔壓未能充分消散的情況。其中, 天津耳閘粘土是在飽和后進(jìn)行的拉拔試驗(yàn), 不固結(jié)快拔試驗(yàn)! 僅為4?, 可見飽和土樣的接觸面抗剪強(qiáng)度更 低。砂質(zhì)粉土和粉細(xì)砂與格柵間接觸面抗剪強(qiáng)度稍 高于粘土。格柵在粘土、砂質(zhì)粉土、粉細(xì)砂中的拉拔曲線特征均為:在拉拔至1~3mm 時(shí)開始出現(xiàn)拐點(diǎn), 隨后曲線光滑地變化, 接近于雙直線。 砂礫料與格柵間接觸面抗剪強(qiáng)度較高, 對(duì)于拉拔力較大的格柵, 砂礫料是合適的填料。由于該砂礫料級(jí)配不均勻, 隨著格柵被拉拔, 其結(jié)點(diǎn)及橫肋處的砂礫料被推動(dòng), 大顆粒被卡住而產(chǎn)生更大的咬合抗力。所以拉拔曲線呈臺(tái)階狀。而且在法向壓力較高的情況下, 格柵最后被拉斷。從試驗(yàn)結(jié)果分析, 在L =4mm 處的拉拔力大體上相當(dāng)于其初始移動(dòng)時(shí)的拉拔強(qiáng)度, 可以把它作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)。 試驗(yàn)結(jié)果表明, 土與格柵之間的作用主要是橫肋及節(jié)點(diǎn)與土顆粒間的咬合, 在細(xì)顆粒土中這種咬合作用很弱, 而格柵的有效面積又較小, 因而接觸面的抗剪強(qiáng)度很低(低于土本身強(qiáng)度) ; 在砂礫料中這種咬合力成為主要阻力, 有時(shí)甚至形成類似錨拉的結(jié)構(gòu)形式, 其極限抗剪強(qiáng)度包線就會(huì)出現(xiàn)較大的假粘聚力, 或在低壓力下內(nèi)摩擦角高達(dá)50?以上, 與國(guó)外一些試驗(yàn)結(jié)果(1982年, Ingold 做的土工格柵與砂石的拉拔試驗(yàn)?zāi)Σ两菫?0~71?) 一致。

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