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詳細解析土工布河道環(huán)剪摩擦試驗

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發(fā)布時間：2017-11-27 文章來源：鼎昌土工材料

• 土工合成材料應(yīng)用予防護

  、加筋、排水

  、防滲及隔離等功能且用于陡坡時

  ，均要重點考慮土工布與土或接觸材料的界面摩擦性能參數(shù)

  。目前研究較多的是靜力摩擦角，可通過直接剪切

  、拉拔摩擦和環(huán)剪摩擦三種試驗手段獲得

  。應(yīng)用較多的是前兩種，后一種僅限于歐美學者的研究

  。動荷載作用下

  ，土工合成材料與土或接觸材料的界面摩擦性能、離心模擬試驗

  、振動臺試驗及工程現(xiàn)場原型試驗是合適的方法或發(fā)展趨勢

  。

  
  

  直接剪切試驗踏x列根據(jù)庫侖定律，土工布與接觸材料的界面摩挾性能可由式表達： 7＝cL十P·血j＝cl十P”／式中：r——界面摩擦強度

  ，kPa

  ； ce——內(nèi)Q力，m

  ； 5——摩擦角

  ，。

  ； P——界面法向應(yīng)力

  ，kPa； ／’——似摩擦系數(shù)

  。當L＝o時

  ，式(3—1)變?yōu)椋??：P”咖5＝P”／’ (3—2) 在四種不同的法向應(yīng)力P下，作4組試驗

  ，測出相應(yīng)的界面摩擦強度?值

  ，由式 —J)或(3—2)求得：cL

  、5

  、／·值。其兩種試驗設(shè)備見圖3—15

  、圖3—16

  。

  
  

  拉拔摩擦試驗“Mu測 土工合成樹料在土中的拉拔摩擦試驗中假定：①土工布在撥出時

  ，它與土體的上下界面摩擦剪應(yīng)力分布都是均勻的；②土工布江河上下界面均布剪應(yīng)力與拔出力滿足靜力平衡條件

  。有如下方程： 2M—rJ＝o (3—3) 式中

  ；?——界面摩擦強度，LPa

  ； L．16——材料被埋在土中的長度和寬度

  ，m； yJ——材料被拔出時的拉拔力．LN

  。 根據(jù)測得的拉拔力rJ

  ，由式(3—3)求出均布剪應(yīng)力?，與直剪試驗類似

  ，在4種不同的法向應(yīng)力P下測出對應(yīng)的

  ，繪制一P曲線(如圖3—17)，從而求得L

  、6

  、／”值。目前用于拉拔試驗的設(shè)備有改進的宣剪儀和拉拔試驗箱兩種

  。試驗箱見圖3—18c 

  
  

  土工布河道環(huán)剪摩擦試驗

  ；在國外已有學者用環(huán)剪試驗來測試土工合成材料與土的界面的摩擦強度。試驗原理是讓裝有上樣的L環(huán)與熟有土工合成材料的下環(huán)發(fā)生轉(zhuǎn)動摩擦

  ，通過轉(zhuǎn)動力矩與摩擦阻力矩的平衡求摩擦系數(shù)j環(huán)剪儀的內(nèi)環(huán)畝徑一般為7cm

  ，外環(huán)直徑10cmc通過旋轉(zhuǎn)下環(huán)，測上環(huán)的反力矩44

  ；由上部塊體白重v得法向正應(yīng)力久

  ；由轉(zhuǎn)動力矩44得摩擦阻力強度?，然后求摩擦角A 式中：6n——法向正應(yīng)力

  ，kPa

  ； 隊——界面上部塊體自重，kN3 4f——反力矩

  ，LN·m

  ； r：’rz——分別為內(nèi)、外環(huán)半徑意義同前

  。 此方法最大的優(yōu)點是可測出大應(yīng)變下的殘余剪切強度

  ，降低大試件下對加荷系統(tǒng)的要求．減小試樣尺寸。