土工格栅的界面特性受哪些因素的影响,了解一下吧!

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土工格栅的界面特性受哪些因素的影响,了解一下吧!

山东茂隆新材料科技有限公司 2024-01-05 2717


小编今天来和大家聊一下,土工格栅的界面特性受哪些因素的影响呢?一起来看看吧。

土工格栅的界面特性受哪些因素的影响,了解一下吧!  第1张

一般外用于测定土工合成材料与土之间的界面特性的方法有直剪摩擦试验和拉拔试验。随着土工合成材料技术的发展,各种高强度的土工合成材料,如单向土工格栅、经编土工格栅得到了广泛的应用,填料种类也有所改变。

为了深入了解土工格栅这一类网孔筋材和填料之间的界面特性,并与实际工程紧密结合,我们选择了常用的TGDG130型单向聚乙烯土工格栅。在工程现场,CATT双向聚丙烯土工格栅被用作加固材料,并且使用现场土壤作为填充物。采用直剪摩擦试验研究影响土工格栅与填料的界面特性因素,本文对试验结果进行了评价,并研究了剪切速度对不同格栅和填料界面剪应力峰值强度的影响,为工程设计和数值分析提供了有价值的参数。

土工格栅的直剪试验试验结果与分析:

1、压实度对界面特性的影响

压实度大小对填土和筋土界面抗剪强度有重要影响。具体表现在粘聚力和内摩擦角的变化上。当压实度从90%增加到93%时,未加筋土体的内摩擦角和粘聚力分别提高了1.68和1.6,而加筋土体的内摩擦角和粘聚力则分别提高了-1.21和4.92。这说明筋土界面的内摩擦角的提高程度比填土体更大。当压实度增加时,土颗粒与土工格栅表面之间的接触更加紧密,增大了接触面积,并提高了土工格栅网孔之间土体的密实程度。因此,压实度的增加会导致内摩擦角的提高,而粘聚力的变化规律较难确定。

2、土工格栅孔径对界面特性的影响

试验结果展示了不同孔径土工格栅的界面参数大小,结果表明孔径对界面特性确实有影响。孔径与粘聚力的关系不明显,但与摩擦角的关系存在一定规律。试验中发现,对于4种孔径的格栅而言,当孔径为15cm时,筋土界面的摩擦角最大。我们还观察到,对于填料d50为7.5mm的情况,土工格栅孔径与筋土界面摩擦角之间存在关联。当土工格栅孔径比值大于0.075时,筋土界面摩擦角迅速降低。而当比值介于0.04和0.075之间时,可以获得较大的摩擦角。因此,在使用特定级配填料时,选择合适孔径的土工格栅进行加筋,可以获得最佳效果。在实际工程中,我们应确保土颗粒粒径与格栅孔径匹配。在设计时,可以以d50土工格栅孔径之比作为设计控制指标之一,取值大约在0.05左右。

土工格栅的界面特性受哪些因素的影响,了解一下吧!  第2张

3、含水量对界面特性的影响

加筋土工程受水影响是不可避免的,工程实践表明,加筋土工程病害与填土含水量密切相关。本次试验考虑了三个不同含水量的情况,分别为7.32%、10%、12%。其中7.32%被认为是土体的最佳含水量,土工格栅孔径为15cm。从剪切过程来看,只有含水量为12%的土体在加载过程中,土体中的水从直剪盒底部和中间渗出,这说明土体接近饱和状态。因此,在研究土体在饱和状态下的界面强度时,这一条件具有重要的参考价值。填土和布置土工格栅后,界面内摩擦角随含水量增加而降低,当含水量超过10%后,降低幅度明显增大。在最佳含水量为7.32%时,填土的内摩擦角高达35.8°,而当土体含水量增加到12%时,内摩擦角降至27°。

4、填土的压实程度、含水量以及土工格栅的孔径都会对筋土界面的强度产生影响。

填土压实度越大,界面摩擦角越大;填土含水量越高,界面摩擦角越小;存在一个最佳的土颗粒粒径与格栅孔径的匹配,获得最大的界面摩擦角,就试验的情况,当土工格栅孔径比值在0.05左右时最佳。筋土界面摩擦角通常稍小于土体内摩擦角。除高含水量为12%情况外,一般情况下,摩擦系数比基本介于0.82到0.95之间,与国内外的有关试验结果基本一致。填土含水量对筋土界面摩擦角有重要影响。就试验的情况,填土接近饱和时,筋土内摩擦角降低18.5%,摩擦系数比为0.51。因此,应重视加筋土工程的排水,在潮湿多雨地区或高液限粘土作为填土材料时,应根据筋土界面摩擦试验,确定筋土界面强度参数,或采用低的界面摩擦系数。

综上所述,土工格栅的界面特性受以下因素的影响:

1、材料本身的性能:土工格栅的材料本身具有不同的性能,如拉伸强度、弹性模量、耐磨性等,这些性能会影响其界面特性。

2、设计参数:土工格栅的设计参数包括尺寸、密度、孔径等,这些参数会影响其界面特性。

3、接触面积:在土工格栅与被覆盖物接触时,接触面积会影响界面特性。如果接触面积太小,则格栅的界面特性将会受到影响。

4、接触方式:接触方式包括直接接触和间接接触。直接接触时,由于格栅与被覆盖物直接摩擦,其界面特性会比较好。而间接接触时,由于格栅与被覆盖物之间存在一层隔离层,其界面特性会会受到影响。

5、应用场景:不同的应用场景对界面特性的要求也不同。例如,在土壤处理和水土保持中,土工格栅的界面特性需要符合特定的要求。

6、加工技术:加工技术会影响土工格栅的界面特性。例如,在制造过程中,如果加工精度不够高,可能会导致土工格栅的界面出现缺陷。

7、环境因素:环境因素也会影响土工格栅的界面特性。例如,温度、湿度、pH值等条件会影响土工格栅的强度和稳定性。

土工格栅的界面特性受哪些因素的影响,了解一下吧!  第3张

今天的内容就到这里了,感谢大家的阅读和观看,希望对大家有所帮助,欢迎大家来电查询。



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