三向土工格栅变形及筋土界面特性试验研究

为探讨三向土工格栅的筋土界面特性,以三向土工格栅为研究对象,考虑0和90两种拉拔方向（分别记为TX_0工况和TX_90工况）的影响,开展了一系列室内拉拔试验。通过对格栅试样沿拉拔方向4个断面的位移进行监测,研究了三向土工格栅的拉拔力-拉拔位移关系、分段变形特性、三向土工格栅的筋土界面剪胀（缩）特性、平均摩阻力-相对位移特征以及拉拔方向对筋土界面强度参数的影响。研究结果表明:填砂压实度对三向土工格栅拉拔力和筋土界面剪胀（缩）特性的影响显著;法向应力越高,筋土界面剪缩性越大,而剪胀性越小,达到最大剪缩（胀）量所需的剪切位移也越大;筋土界面摩阻力的发挥是一个渐进的过程,呈弹塑性-软化特征;法向应力高于20kPa时,TX_0工况的筋土界面强度较TX_90工况更高。      

土工格栅与土体界面摩擦特性试验研究

土工格栅与土体界面摩擦特性指标是加筋土结构设计的关键。基于分析土工格栅与土体的界面摩擦形式,进行了一系列室内筋土界面拉拔试验和直剪摩擦试验,测试了两种试验条件的界面摩擦特性。试验结果表明：土工格栅与砂砾料接触面抗剪强度较高,而与粘土接触面抗剪强度很低。剪切速率对两种试验方法测得的界面摩擦特性指标有不同的影响。随着法向应力的增加或剪切速率的降低,筋土界面剪应力力峰值以及其对应的剪切位移增大。土工格栅的横肋对筋土界面特性具有重要贡献。随着填料压实度的提高,土工格栅加筋效果越明显。     

筋土界面摩擦特性影响因素分析

以整体式单向聚乙烯土工格栅与钢塑复合加筋带为加筋材料,以含细粒土砂为填料,设计了高速公路拓宽工程加筋边坡。通过室内拉拔试验对填料在不同含水量和不同压实度条件下与土工格栅之间的摩擦特性进行分析,并对比了原样土工格栅、去除横肋的土工格栅和土工加筋带三者之间的界面摩擦特性。分析结果表明:在填料含水量高于填料的最佳含水量时,筋土界面强度随着含水量增加而降低,且变化明显,随着填料压实度的提高而不断增强,加筋效果也明显增强;土工格栅的横肋对筋土界面特性影响非常明显,贡献率高达50%以上。     

加筋土筋土界面特性分离式试验研究

选择工程常用的经编涤纶双向土工格栅和粘土分别作为加筋土的加筋材料和填料,通过室内拉拔试验和格栅拉伸试验对加筋土的筋土界面连接特性作分离式试验研究。试验结果表明：粘土直剪摩擦强度和加筋土格栅拉拔摩擦强度随法向应力增大而增大,其强度包线均是一条直线,但是经编涤纶格栅与填土界面是一薄弱面;格栅在拉拔试验过程中其拉伸强度和所占比重均随着法向应力的增加而增加,法向应力25~100 kPa变化范围格栅拉伸强度范围是1.22~6.44 kPa,所占比重范围是11.86%~11.27%;增加一定量粗颗粒的填土;采取相应措施更加牢靠的夹持固定加筋格栅,充分发挥格栅的拉伸强度,采用相应措施确保节点处的强度,将会有效提高加筋土的抵抗破坏变形能力。     

土工格栅加筋土的强度和刚度特性试验研究

利用室内试验测定了土工格栅加筋碎石土的无侧限抗压强度和土工格栅加筋粉砂土的回弹 模量,分析了加筋层数和压实度对加筋土的抗压特性和变形特性的影响规律。试验结果表明：当 格栅层距较小时,土工格栅加筋碎石土具有良好的抗变形韧性,且土的压实度越高,其无侧限抗 压强度越大;与未加筋的纯土相比,土工格栅加筋粉砂土的变形刚度有显著提高,且格栅层数越 多,提高的量越大。     

格栅加筋道砟界面宏细观力学响应的离散元研究

为揭示格栅-道砟协同作用机制并明确界面强度衰减的内在机理,建立三维离散元模型对格栅加筋道砟界面力学行为进行了研究,模拟过程中充分考虑了道砟棱角特性及空间定向的随机性,模拟结果显示,拉拔荷载主要由筋材首条横肋承担,筋土强相互作用区域大致为筋材首条横肋前端两倍网孔长度处,而界面宏观强度降低的内在原因在于颗粒体系承载骨架的失效。研究成果将为加筋有砟道床工作机制的理解和工作性能的优化提供参考。     

膨胀土中加筋拉拔试验的影响因素分析

拉拔试验是研究筋、土界面相互作用的一种重要手段.然而,目前的试验设备与方法还无统一标准,测试结果常受到多种因素的影响.为弄清各主要因素的影响程度并提出合适的试验条件,以北京市西六环3种膨胀岩（土）为对象,采用长沙理工大学自主研究开发、先进的CS-LB01大型数控拉拔试验系统,通过改变上覆压力、填料含水率、拉拔速度、固结时间及加筋格栅类型等条件开展了系统拉拔试验,分析测试结果后得到各因素的影响及其规律.在此基础上,针对膨胀土堑坡实施土工格栅柔性支护特点,提出拉拔试验确定筋、土界面摩擦阻力的合适试验条件.     

土工格栅与土界面特性的试验研究

通过拉拔试验，分析了土工格栅在不同填料中的摩擦特性规律，并对影响摩擦特性的几个主要试验条件进行了分析研究，对今后的筋材拉拔试验及工程应用具有参考价值．     

土工格栅加筋桥涵台背回填材料的离心模型试验

通过土工离心模型试验,研究土工格栅加筋台背回填材料作用于台背土压力的分布状况、加筋体的沉降变形特性、筋材的应变和变形特征。经分析比较提出了加筋回填材料离心模型试验的测量方法,通过粘性土、加筋粘土、风积砂、加筋风积砂等几种材料的台背回填离心模型试验和研究,发现土工格栅的加筋作用对土压力和沉降变形的影响显著;回填体中加筋材料所在的位置越深,该层筋材的拉伸应变值越大;同一层筋材上,靠近回填体与相邻路堤接壤处发生的拉伸应变最大。结果表明：适当提高底层加筋材料的强度,增加锚固端加筋材料的长度,能明显提高回填体的整体稳定性,减少台背回填区表面的沉降变形。     

新型土工格栅的力学性能及应用前景

介绍了新型三向土工格栅在性能上相对于双向土工格栅的优越性。三向土工格栅不仅改进了肋条的截面和网孔的形状,而且增强了节点的整体性和有效性。三向土工格栅在三个方向上都具有很高的刚度,从而真正地做到接近各向同性材料,并能在360°范围内有效传递荷载。英国交通研究室的行车试验和英国建筑研究院的承载力试验分别证明了三向土工格栅在降低沉降量和增强承载力方面有很大的提高。最后展望了三向土工格栅将会在桩承式路堤加筋、地基加固、铺面工程、铁道道床加筋和加筋土陡边坡等方面的应用前景。     

土工格栅对加宽路堤边坡稳定性能影响有限元分析

当路堤进行加宽改造时，多采用土工格栅以增强路堤边坡的安全稳定性。基于有限元理论的强度折减系数法，从加筋刚度、加筋长度、加筋布置方式、筋土界面作用四个方面考虑，有助于有效地分析土工格栅对路堤加宽各阶段安全稳定性的影响。     

土体边坡加筋稳定性评价

土工格栅由于具有强度高、低延伸率、与土体具有良好的接触特性等特点而作为土体加筋的主要材料.在土体中适当位置加入土工格栅等土工合成材料可以有效地减少其竖向沉降和侧向变形.通过非线性有限元分析,研究了在顶部不同荷载工况下,加筋前后土体塑性区大小及分布、水平应力及变形、竖向应力及沉降规律.     

高速铁路低路基桩网结构土工格栅动力特性

采用ABAQUS软件建立了低路基桩网结构的动力有限元模型,通过实测数据验证模型的合理性,分析了列车动荷载-土工格栅-桩-土之间的相互作用机理,研究了动荷载作用下土工格栅受力与变形规律。研究结果表明:沿线路纵向,车载作用前,桩顶土工格栅竖向变形后形状为倒"U"形,竖向变形约为2.27mm,桩顶土工格栅的拉力分布呈"M"形,桩间土工格栅的拉力分布呈倒"V"形;车载作用后,桩顶土工格栅竖向变形增量约为0.10mm,大于桩间土工格栅变形,桩顶土工格栅动位移大于桩间土工格栅动位移,桩顶边缘土工格栅拉力增量最大,桩顶中心土工格栅拉力增量较小,桩间土工格栅拉力增量最小,四桩间土工格栅拉力增量大于两桩间土工格栅拉力增量;沿路基横断面,车载作用前,路基中心土工格栅竖向变形约为12.0mm,车载作用后,格栅竖向变形的增量从路基中心至坡脚逐步减小,其竖向变形增量约为0.47mm;桩顶和桩间土工格栅动位移和动拉力整体分布规律相似,从路基中心到坡脚呈递减规律,坡脚处土工格栅动拉力为负;横断面土工格栅竖向变形增量和最大动拉力均大于线路纵向土工格栅。     

土工格栅加筋土挡墙稳定性计算

依据加筋机理和粘性土的张拉裂缝特性,假定土工格栅加筋土挡墙墙背破裂面的位置和形状,从加筋土的整体强度特性出发,导出了土工格栅加筋挡墙的内部稳定和外部稳定性分析的计算公式.     

塑料土工格栅力学性能试验影响因素分析

塑料土工格栅是经过拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物网材,按其制造时拉伸方向的不同可为单向拉伸和双向拉伸两种。它是在经挤压制出的聚合物板材(原料多为聚丙烯或高密度聚乙烯)上冲孔,然后在加热条件下施行定向拉伸。由于塑料土工格栅在制造中聚合物的高分子会随加热延伸过程而     

土工格栅加筋土挡墙稳定性计算

依据加筋机理和粘性土的张拉裂缝特性，假定土工格栅加筋土挡墙墙破破裂面的位置和形状，从加筋土的整体强度特性出发，导出了土工格栅加筋挡墙的内部稳定和外部稳定性分析的计算公式．     

土工格栅加筋粉煤灰堤坝的室内模拟试验研究

通过室内小比例尺模型试验,模拟了双向土工格栅在粉煤灰堤坝中相同边坡坡比下,未加筋与加1层、2层筋等不同结构形式在坡顶荷载作用下坡顶沉降和边坡的变形规律,研究了土工格栅加筋参数对堤坝边坡结构性能的影响。试验结果表明,加筋能大幅提高堤坝的稳定性和承载能力,对工程实践具有一定的指导意义。     

土工格栅对受污道砟直剪特性影响的试验研究

为探究土工格栅对受黏土污染道砟力学特性的影响,通过对4种法向压力、3种黏土污染程度下土工格栅加固的道砟试样进行一系列直剪试验,对比分析土工格栅对道砟试样剪切强度和剪切变形的影响,研究了考虑黏土污染情况下土工格栅对道砟的加固效果. 研究结果表明:土工格栅增大了洁净及受黏土污染道砟试样的剪切强度,当污染指标VCI （void contamination index）为20%时提升峰值剪切强度最大达到24%;道砟剪切强度表现出典型的非线性特征,非线性强度准则拟合参数与道砟污染程度利用指数函数拟合,拟合结果可作为实际工程受污染道砟强度估计的依据;土工格栅可减小试样的最大剪胀量,同时可减小约0.7°～3.7° 的峰值剪胀角,并且在VCI为20%时土工格栅加固的效果最为明显.      

单向土工格栅在路基应用中的试验分析

本文通过单向土工格栅在路基应用中的试验及试验分析,总结在不同坡比、不同加筋层数等工况下,路基受荷后的变形特征,得出土工格栅加筋结构能够大幅提高路基稳定性和承载能力的研究成果。该成果能够为土工格栅在路基工程实践中的应用提供参考依据。     

三向土工格栅加筋道砟界面宏细观特性离散元研究

为研究拉拔荷载作用下格栅-道砟界面宏细观力学响应,基于离散元数值模拟,建立三向土工格栅加筋道砟的拉拔试验数值模型,揭示了格栅轴力及格栅分段应变的发展规律、拟合分析统计区域颗粒间法向接触力的演化。研究结果表明,拉拔荷载主要由格栅前端横肋承担,道砟间接触力及各向异性演化决定颗粒间宏观力学性质。