加筋充填体三轴压缩力学特性及增强机制研究

摘要

针对下向分层充填开采中充填体易垮塌问题，将土工格栅加筋技术应用于充填体中，以提高假顶充填体的强度.对加筋位置为1/3H,1/2H和2/3H(H为下部充填体高度)，网孔尺寸为2,3和4 mm的土工格栅加筋充填体开展了三轴压缩试验，研究了围压、加筋位置和网孔尺寸对加筋充填体力学特性和破坏特征的影响.研究结果表明：相较于未加筋充填体，加筋充填体表现出更高的峰值强度和更显著的塑性变形特征；土工格栅的网孔尺寸与加筋位置存在交互影响，当加筋位置为1/3H和2/3H时，加筋充填体的峰值偏应力随网孔尺寸减小呈现先增大后减小的变化趋势，当加筋位置为1/2H时，加筋充填体的峰值偏应力随网孔尺寸减小而增加；随着围压的增大、网孔尺寸的减小和加筋位置的下移，加筋充填体的破坏模式逐渐由剪切滑移破坏向剪胀破坏或鼓胀破坏转变；土工格栅的存在可阻断充填体内裂纹和滑动面的扩展，格栅与顶部高灰砂比层协同作用产生的强化区及其横向约束作用使得加筋充填体的力学特性得到增强.上述研究结果可为土工格栅加筋充填体在采矿工程中的实际应用提供理论支撑.

关键词

土工格栅加筋 / 三轴压缩 / 力学特性 / 破坏特征 / 增强机制