基于大型直剪试验的粒径对土工格栅加筋粗粒土剪切特性影响的分析

摘要

土工格栅加筋效果在很大程度上取决于土工格栅与骨料之间的互锁机制，而这种互锁机制与粗颗粒粒径和土工格栅的网孔尺寸密切相关。选取土工格栅(网孔尺寸25.4 mm×25.4 mm)和3种粒径粗粒土，将S1类型(9.5～16.0 mm),S2类型(16.0～19.0 mm),S3类型(19.0～26.5 mm)进行了大型直剪试验，分析了颗粒粒径对土工格栅加筋粗粒土剪切特性的影响，基于试验结果探讨了土工格栅加筋粗粒土的最优孔径比。结果表明，对于S1类型粗粒土，土工格栅的加入使其表观黏聚力减小而内摩擦角略有增加，接触面的峰值剪切强度与残余剪切强度基本不变，土工格栅对粗粒土并没有起到明显的加筋效果。对于S2类型粗粒土，土工格栅的加入抑制了试样的剪胀程度，显著增加了粗粒土的表观黏聚力、从而提高其峰值剪切强度及残余剪切强度。对于S3类型粗粒土，土工格栅的加入降低了其表观黏聚力，进而降低了其峰值剪切强度及残余剪切强度，土工格栅并没有起到加筋效果、反而在试样内部形成软弱剪切面。当土工格栅网孔等效尺寸与粗粒土平均粒径比值在1.45左右时，土工格栅对粗粒土的加筋效果最佳。

关键词

土工格栅 / 粗粒土 / 颗粒粒径 / 大型直剪试验 / 剪切强度 / 最优孔径比