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不同土工格柵與填料下剪切速度對界面剪應力峰值的影響

瀏覽次數:信息來源:德盛合成材料有限公司發布時間:2012-8-24

 

 

不同鋼塑土工格柵與填料下剪切速度對界面剪應力峰值的影響: 土工合成材料取單向拉伸塑料土工格柵、經編聚乙烯土工格柵、裂膜絲編織土工布、無紡土工布四種;填料選擇圓礫、粗砂和殘積土。
 一般認為,土工格柵與填料的界面摩阻力由以下幾部分組成:土工格柵表面與填料的摩擦力;土工格柵對填料的阻力;填料與填料之間的摩擦力。由于土工格柵有較大的孔眼,當填料的粒徑略小于孔眼時,可以產生較大的“咬合力”和“嵌固力”,增大其界面摩阻力。有紡土工布與填料的界面摩阻力僅由土工布表面與填料的摩擦力組成,其大小自要取決于土工布的粗糙程度和填料的顆粒組成。由試驗結果可得,剪應力隨著剪切位移的增大而增大。一般當剪切位移達到6~8mm,剪應力達到**大值。在相同的法向壓力下,經編土工格柵的峰值剪應力比其他兩種筋材的峰值剪應力大。這是由于填料在經編土工格柵孔眼中的嵌固、咬合作用使剪應力增大,而且經編格柵表面較粗糙,也會增大與填料的摩擦力。三種筋材與各種填料的摩擦系數比K均小于1,即表明筋材與填料間的界面是軟弱滑動面。比較界面摩擦系數可看出:在相同的填料中,經編土工格柵的摩擦值**大(0.53~0.66),單向土工格柵次之(0.52~0.59),有紡土工布**小(0.48~0.51)。尤其在砂礫石中,土工格柵中的孔眼與顆粒的咬合、嵌固作用很明顯,因此,其摩擦值比有紡土工布的大得多。比較摩擦系數比K可看出:在相同填料中經編土工格柵的K值**大(0.94~0.96),單向土工格柵次之(0.84~0.95),有紡土工布**小(0.69~0.93)。當剪切速率增大時,筋材的界面剪應力峰值強度均會增大,而對鋼塑土工格柵與圓礫的影響較大:其原因可能是:當剪切速率較慢時,顆粒位移能夠充分定向排列,致使土顆粒與土工格柵之間的摩擦、嵌固效應減弱,剪應力峰值強度較低;而當剪切速率增大時,土顆粒定向排列所需的時間不充分,相對于較小速率的情況,其摩擦、嵌固效應較強,因此產生較大的摩擦力。剪切速率對其他情況下的界面剪應力峰值強度的影響較小。

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