加筋軟巖粗粒土路堤填料大型三軸試驗研究

1、 540 巖石力學與工程學報 2010 年 圖 9 給出了加二層筋填料三軸試驗測得的ea 和 e3 關系曲線，而圖 10 給出了e3/ea 與e3 的關系， n i = G - F lg(s 3 / pa (10 并采用直線進行擬合。從圖 10 中可以看出，e3/ea 與e3 存在顯著的線性相關性。也就是說，ea 與e3 表現(xiàn)出明顯的雙曲線性，這意味著ea 與e3 關系的雙 曲線假設適用于加筋與不加筋強風化軟巖填料， E- 模型能較準確地描述其體變特性。 18 15 12 式中：Ei 為起始變形模量；pa 為大氣壓(101.4 kPa； K，n 均為模量參數(shù)，K 是確定 Ei 的主要參數(shù)，n

2、反 映 Ei 隨 3 的變化程度；Rf 稱為破壞比，反映軟巖填 料抗剪強度與極限強度之比；c 和j反映填料強度大 ??；D，G，F(xiàn) 為泊松比參數(shù)，D 反映泊松比隨s3 增大的比率，G 是確定ni 的主要參數(shù)，F(xiàn) 反映ni 隨 s3 的變化比率。上述參數(shù)均可由試驗結(jié)果整理得到。 依據(jù)本試驗結(jié)果求得了 Duncan-Chang 模型參 數(shù)，表 4 列出了強風化軟巖填料及不同加筋層時的 s3 = 50 kPa s3 = 100 kPa s3 = 150 kPa s3 = 200 kPa 0 2 4 e3/% 6 8 參數(shù) 素土 加一層筋 加二層筋 加三層筋 ea/% 9 6 3 0 Duncan-Ch

3、ang 模型參數(shù)。 表4 Table 4 c/kPa 9.01 35.50 39.60 41.20 Duncan-Chang 模型參數(shù) j/(° 33.3 33.7 34.5 33.5 Parameters of Duncan-Chang model Rf 0.65 0.61 0.53 0.51 K 55 85 97 105 n 0.502 0.203 0.275 0.211 D 0.012 0.021 0.022 0.032 G 0.325 0.277 0.203 0.201 F 0.125 0.050 0.080 0.060 圖 9 ea 與e3 的關系曲線 Fig.9 0.5

4、Relation curves between ea and e3 擬合曲線 0.4 (e3/ea/% 0.3 0.2 s3 = 50 kPa s3 = 100 kPa s3 = 150 kPa s3 = 200 kPa 0 2 4 e3/% 6 8 5 結(jié) 論 (1 試驗應力應變關系表現(xiàn)為應變硬化型， 試驗表明當軸向應變較小(ea1%時，加筋填料與 素填料的應力應變關系曲線很接近，隨著軸向應 變的逐漸增大，加筋填料與素填料的應力應變關 系曲線距離逐漸加大，說明加筋作用只有當軸向應 變較大時才比較明顯。 0.1 圖 10 Fig.10 e3/ea 與e3 的關系曲線 Relation curv

5、es betweene3/ea and e3 由 Duncan-Chang 模型，切線模量 Et 和切線泊 松比nt 的計算公式17 ， 18 (2 在軸向應變相同的條件下，加筋填料的孔 隙水壓力均高于素填料，隨著加筋層數(shù)的增加均有 不同程度的提高。 為 2 é R (s - s 3 (1 - sin f ù Et = Ei ê1 - f 1 ú 2c cos f + 2s 3 sin f û ë æs ö Ei = Kpa ç 3 ÷ è pa ø n (7 (3 加筋效果

6、明顯，在不同圍壓下，加筋填料 的強度加筋效果系數(shù)均 1.0 ，達到最大主應力差 時，加筋填料的強度明顯高于素填料。一層加筋填 料加筋效果系數(shù) 1.091.21，二層加筋填料加筋效 果系數(shù) 1.30 1.71 ，三層加筋填料加筋效果系數(shù) (8 nt = ni ì ü ï ï D(s 1 - s 3 ï ï í1 - ý n æ s 3 ö é Rf (s 1 - s 3 (1 - sin j ù ï ï ï Kpa ç p ÷

7、ê1 - 2c cos j + 2s sin j ú ï 3 è aø ë ûþ î 2 1.311.72。 (4 準黏聚力原理仍適用于加筋強風化軟巖填 料，試驗結(jié)果表明加筋前后填料的內(nèi)摩擦角j值基 本相同，加筋填料強度的提高主要體現(xiàn)在增大了填 (9 料的黏聚力。 第 29 卷 第3期 徐望國，等. 加筋軟巖粗粒土路堤填料大型三軸試驗研究 541 (5 加 筋 填 料 的 本 構(gòu) 關 系 可 以 用 DuncanChang 模型來描述，依據(jù)試驗結(jié)果求得了 DuncanChang 模型參數(shù)。 參考文獻(Re

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