加筋红土的界面作用机理

在红土中加入玻璃纤维后，就相当于把红土的同种介质作用变成了异种介质之间的作用，改变了红土的原有结构状态，破坏了红土原有的整体性。由于直接剪切是发生在玻璃纤维与红土的界面之间，在整个试验过程中其界面剪切特性，一方面取决于玻璃纤维和红土本身的性质，另一方面还取决于玻璃纤维与红土构成的复合土体的性质。这种特性可以归结为玻璃纤维与红土的粘结嵌固作用和玻璃纤维在红土中的隔离作用的综合结果。

1.粘结嵌固作用

由于玻璃纤维水平铺设在红土样的中部，垂直荷载的作用会把上下两部分红土以及中部的玻璃纤维挤压成一个整体，挤压效果取决于垂直荷载的大小、红土的含水量、红土紧密程度以及玻璃纤维的粗细、厚薄、网格的大小、表面粗糙程度等因素。由于红土颗粒细小，垂直荷载的作用会使上下两部分红土颗粒嵌固或穿过玻璃纤维的网格而紧密挤压在一起，使红土的整体性得到部分恢复。剪切时玻璃纤维与红土界面的错动，一方面要克服红土颗粒与颗粒之间的摩擦、红土颗粒与玻璃纤维表面的摩擦（由于玻璃纤维表面较光滑，粗糙度低，因而红土颗粒与玻璃纤维表面的摩擦较弱一些）；另一方面还要克服玻璃纤维的网格对红土颗粒的约束。总体表现为玻璃纤维与红土的界面间具有一定的联结力和摩擦力。

2.隔离作用

红土中由于加入了玻璃纤维，把红土分成了两部分，破坏了红土原有的整体性，红土原有颗粒与颗粒之间的联结力遭到破坏，玻璃纤维在红土中起了隔离两部分红土的作用。垂直荷载作用时，尽管粘结嵌固作用可以使玻璃纤维与红土复合体的整体性得到部分恢复，但始终恢复不到未加玻璃纤维时红土原有的结构状态，玻璃纤维与红土的界面就是人为规定的剪切面，在相同的垂直荷载作用下，由于玻璃纤维与红土始终不能构成一个整体而使这一剪切面的错动较没有玻璃纤维时更容易些。

总之，玻璃纤维与红土的界面作用特性主要取决于玻璃纤维的表面和网格与红土颗粒的粘结嵌固作用和玻璃纤维对红土的隔离作用，其综合作用的结果使玻璃纤维与红土的界面之间具有一定的联结力和摩擦力，但界面剪应力总体小于红土本身的剪应力。如果玻璃纤维较粗，构成的网络布较厚，网格较小，则上下两部分的红土颗粒不易穿过网格而紧密结合在一起，这时与红土的粘结嵌固作用较弱，而隔离作用较强，相应的界面联结力和摩擦力较小，表现为界面剪应力和界面抗剪强度较低；如果玻璃纤维较细，构成的网络布较薄，网格较大，则上下两部分的红土颗粒既可以穿过网格又可以嵌固在网格中而紧密结合在一起，这时与红土的粘结嵌固作用较强，而隔离作用较弱，相应的界面联结力和摩擦力较大，表现为界面剪应力和界面抗剪强度较高。