加筋红土的破坏主应力差

1.CD试验条件下加筋红土的破坏主应力差

图2－18给出了CD试验条件下加筋红土的破坏主应力差（qf）随围压（σ3）的变化关系。

图2－18　CD试验条件下加筋红土的破坏主应力差随围压的变化关系

图2－18表明：

（1）在CD试验条件下，对1＃、2＃筋材，1＃－3、2＃－3曲线的位置最高，1＃－1、2＃－1曲线的位置居中，0＃－0的位置最低。与不加筋的素红土0＃－0相比，加筋提高了红土的破坏主应力差，加三层筋的破坏主应力差大于加一层筋的破坏主应力差。

（2）就加权平均值比较，在100～400kPa的围压下，加1＃筋材一层和三层时，加筋红土破坏主应力差的加权平均值由素红土0＃－0的782.0kPa提高到加一层1＃－1时的791.4kPa和加三层1＃－3时的976.1kPa；加2＃筋材一层和三层时，加筋红土破坏主应力差的加权平均值由素红土0＃－0的782.0kPa提高到加一层2＃－1时的823.0kPa和加三层2＃－3时的874.8kPa。

（3）说明在完全排水条件下，加筋提高了红土的抗剪强度，且加筋层数越多，加筋红土的抗剪强度越大。

图2－19给出了CD试验条件下筋材种类及加筋层数对加筋红土破坏主应力差的影响。

图2－19　CD试验条件下筋材种类及加筋层数对红土破坏主应力差的影响

图2－19表明：

（1）在CD试验条件下，加一层筋时，曲线2＃－1的位置高于曲线1＃－1的位置，2＃筋材的破坏主应力差大于1＃筋材，加筋红土破坏主应力差的加权平均值由2＃－1的823.0kPa减小为1＃－1的791.4kPa；加三层筋时，曲线1＃－3的位置高于曲线2＃－3，1＃材料的破坏主应力差大于2＃筋材，加筋红土破坏主应力差的加权平均值由1＃－3的976.1kPa减小为2＃－3的874.8kPa。

（2）本试验说明：加筋层数少数时，2＃加筋红土的抗剪强度大于1＃；加筋层数多时，1＃筋材的抗剪强度大于2＃。这是因为1＃筋材厚重、粗糙，2＃筋材轻薄、平滑。

2.CU试验条件下加筋红土的破坏主应力差

图2－20给出了CU试验条件下加筋红土的破坏主应力差随围压的变化关系。

图2－20表明：

（1）在CU试验条件下，对1＃筋材，曲线1＃－3的位置最高，曲线0＃－0的位置居中，曲线1＃－1的位置最低；对2＃筋材，曲线0＃－0的位置最高，曲线2＃－3的位置居中，曲线2＃－1的位置最低；对3＃筋材，曲线0＃－0的位置高于曲线3＃－1的位置。与不加筋的素红土0＃－0相比，总体上加筋降低了红土的破坏主应力差，1＃筋材加一层筋时的破坏主应力差小于素红土，加三层筋时破坏主应力差大于素红土；2＃筋材加一层筋和三层筋时的破坏主应力差都小于素红土，但加三层筋时的破坏主应力差大于加一层筋的；3＃筋材加一层筋时的破坏主应力差小于素红土。

（2）就加权平均值比较，在100～400kPa的围压下，加1＃筋材一层1＃－1时，加筋红土破坏主应力差的加权平均值由素红土0＃－0的521.0kPa减小到421.9kPa；加1＃筋材三层1＃－3时，加筋红土破坏主应力差的加权平均值由素红土0＃－0的521.0kPa提高到536.5kPa；当加筋由一层增加到三层时，加筋红土破坏主应力差的加权平均值由421.9kPa提高到536.5kPa。

图2－20　CU试验条件下加筋红土的破坏主应力差随围压的变化关系

加2＃筋材一层和三层时，加筋红土破坏主应力差的加权平均值由素红土0＃－0的521.0kPa减小到加一层2＃－1时的408.1kPa和加三层2＃－3时的491.4kPa；当加筋由一层增加到三层时，加筋红土破坏主应力差的加权平均值由408.1kPa提高到491.4kPa。

加3＃筋材一层时，加筋红土破坏主应力差的加权平均值由素红土0＃－0的521.0kPa减小到加一层3＃－1时的472.9kPa。

（3）说明在固结、不排水条件下，加筋降低了红土的破坏主应力差，相应地减小了加筋红土的抗剪强度；但随着加筋层数的增加，加筋红土的破坏主应力差逐渐增大。

图2－21给出了CU试验条件下筋材种类及加筋层数对加筋红土破坏主应力差的影响。

图2－21表明：

（1）在CU试验条件下，加一层筋时，曲线3＃－1的位置最高，曲线2＃－1的位置最低，曲线1＃－1的位置居中，3＃筋材的破坏主应力差大于1＃筋材，1＃筋材的破坏主应力差大于2＃筋材，加筋红土破坏主应力差的加权平均值由3＃－1的472.9kPa减小为1＃－1的421.9kPa和2＃－1的408.1kPa；加三层筋时，曲线1＃－3的位置高于曲线2＃－3的位置，1＃材料的破坏主应力差大于2＃筋材，加筋红土破坏主应力差的加权平均值由1＃－3的536.5kPa减小为2＃－3的491.4kPa。

图2－21　CU试验条件下筋材种类及加筋层数对红土破坏主应力差的影响

（2）说明就筋材种类比较，3＃土工布对红土的加筋效果好于玻璃纤维1＃、2＃的加筋效果，而玻璃纤维1＃的加筋效果好于2＃；3＃加筋红土的抗剪强度大于1＃，1＃加筋红土的抗剪强度大于2＃。这是因为1＃筋材厚重、粗大，2＃筋材轻薄、平滑，3＃筋材密实、粗糙。

3.UU试验条件下加筋红土的破坏主应力差

图2－22给出了UU试验条件下加筋红土的破坏主应力差随围压的变化关系。

图2－22　UU试验条件下加筋红土的破坏主应力差随围压的变化关系

图2－22表明：

（1）在UU试验条件下，总体上曲线0＃－0的位置最高，曲线3＃－1的位置最低，居中从高到低的是曲线2＃－1和曲线1＃－1。与不加筋的素红土0＃－0相比，总体上加筋降低了红土的破坏主应力差，加一层筋时，不论是1＃筋材、2＃筋材还是3＃筋材，加筋红土的破坏主应力差都小于素红土。

（2）就加权平均值比较，在100～400kPa的围压下，素红土0＃－0破坏主应力差的加权平均值为284.0kPa，而加筋红土破坏主应力差的加权平均值则减小为1＃－1的232.7kPa、2＃－1的252.8kPa和3＃－1的222.5kPa。

（3）说明在完全不固结、不排水条件下，加筋降低了红土的破坏主应力差，相应地减小了加筋红土的抗剪强度。