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加筋红土界面作用特性的影响因素

时间:2023-10-05 百科知识 版权反馈
【摘要】:图2-9给出了压实度对加筋红土界面抗剪强度的影响。说明随压实度增大,加筋红土的界面抗剪强度增大,玻璃纤维与红土的界面作用能力增强。在50~300kPa的垂直压力下,加筋红土界面抗剪强度的加权平均值由2#筋材的147.0kPa减小为1#筋材的143.4kPa。

1.压实度的影响

图2-9给出了压实度对加筋红土界面抗剪强度的影响。图中对应的试验条件为玻璃纤维1、含水率34.8%、剪切速率2.4mm/min。

图2-9 加筋红土的界面抗剪强度随压实度的变化

图2-9表明:压实度为95%的曲线位置最高,对应加筋红土的界面抗剪强度最大;压实度为85%的曲线位置最低,对应加筋红土的界面抗剪强度最小;压实度为90%的曲线位置居中,对应加筋红土的界面抗剪强度居中。就加权平均值比较,垂直压力在100~400kPa范围内,当压实度按85%,90%,95%增大时,加筋红土的加权平均界面抗剪强度按167.7kPa,189.0kPa,198.3kPa增大。说明随压实度增大,加筋红土的界面抗剪强度增大,玻璃纤维与红土的界面作用能力增强。

2.含水率的影响

图2-10给出了含水率对加筋红土界面抗剪强度的影响。图中对应的试验条件为玻璃纤维2、压实度90%、剪切速率2.4mm/min。

图2-10 加筋红土的界面抗剪强度随含水率的变化

图2-10表明:含水率为32.5%的曲线位置相对高于含水率为34.8%的曲线,含水率为37.1%的曲线位置最低。表现出随含水率增大,玻璃纤维加筋红土的界面抗剪强度减小,玻璃纤维与红土的界面作用能力减弱。就加权平均值比较,垂直压力在100~300kPa范围内,当含水率按32.5%,34.8%,37.1%增大时,加筋红土的加权平均界面抗剪强度按166.8kPa,163.5kPa,137.3kPa减小。但在小于最优含水率(35.0%)时的偏干状态,含水率为32.5%和34.8%对应的两条曲线非常靠近,这时含水率对加筋红土的界面抗剪强度影响很小。

3.剪切速率的影响

图2-11给出了剪切速率对加筋红土界面抗剪强度的影响。图中对应的试验条件为玻璃纤维2、压实度90%、含水率34.8%。

图2-11 加筋红土的界面抗剪强度随剪切速率的变化

图2-11表明:剪切速率为2.4mm/min的曲线位置最高,对应加筋红土的界面抗剪强度最大;剪切速率为0.8mm/min的曲线位置最低,对应加筋红土的界面抗剪强度最小,剪切速率为1.2mm/min的曲线位置居中,对应加筋红土的界面抗剪强度居中。就加权平均值比较,垂直压力在100~400kPa范围内,当剪切速率按0.8 mm/min,1.2mm/min,2.4mm/min增大时,加筋红土的加权平均界面抗剪强度按186.1kPa,189.2kPa,200.8kPa增大。表现出随剪切速率增大,玻璃纤维加筋红土的界面抗剪强度增大,玻璃纤维与红土的界面作用能力增强。

4.玻璃纤维干湿状态的影响

图2-12给出了干燥状态和含水状态对加筋红土界面抗剪强度的影响。图中对应的试验条件为玻璃纤维2、含水率34.8%、剪切速率1.2mm/min。

图2-12 加筋红土的界面抗剪强度随玻璃纤维干湿状态的变化

图2-12表明:总体上,垂直压力在100~200kPa范围内,玻璃纤维在干燥状态下曲线的位置高于玻璃纤维在含水状态下的位置;垂直压力达到250kPa左右时,玻璃纤维在干燥状态下曲线的位置低于玻璃纤维在含水状态下的位置。表明垂直压力较低时,干燥状态下加筋红土的界面抗剪强度大于含水状态下的界面抗剪强度;垂直压力较高时,干燥状态下加筋红土的界面抗剪强度小于含水状态下的界面抗剪强度。

这是因为低压力下,干燥状态的玻璃纤维与红土界面的摩擦较大;较高压力下,含水状态的玻璃纤维与红土界面的摩擦咬合作用增强的缘故。就加权平均值比较,垂直压力在100~300kPa范围内,干燥状态时加筋红土的加权平均界面抗剪强度为148.2kPa,小于含水状态时的加权平均界面抗剪强度的149.5kPa。

5.玻璃纤维特性的影响

图2-13给出了玻璃纤维的特性对加筋红土界面抗剪强度的影响。

图2-13表明:玻璃纤维的特性不同,与红土的界面作用特性也不同。总体上,2筋材曲线的位置高于1筋材曲线的位置,2筋材加筋红土的界面抗剪强度大于1筋材。在50~300kPa的垂直压力下,加筋红土界面抗剪强度的加权平均值由2筋材的147.0kPa减小为1筋材的143.4kPa。说明厚重、粗糙的1筋材相比轻柔、平滑的2筋材,加筋更易引起红土的界面抗剪强度降低。这是因为筋材越厚、越粗糙,与红土界面的咬合作用越弱。

图2-13 加筋红土的界面抗剪强度随玻璃纤维特性的变化

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