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山東茂隆新材料科技有限公司 2024-01-05 3473
小編今天來和大家聊一下，土工格柵的界面特性受哪些因素的影響呢？一起來看看吧。
一般外用于測定土工合成材料與土之間的界面特性的方法有直剪摩擦試驗和拉拔試驗。隨著土工合成材料技術的發展，各種高強度的土工合成材料，如單向土工格柵、經編土工格柵得到了廣泛的應用，填料種類也有所改變。
為了深入了解土工格柵這一類網孔筋材和填料之間的界面特性，并與實際工程緊密結合，我們選擇了常用的TGDG130型單向聚乙烯土工格柵。在工程現場，CATT雙向聚丙烯土工格柵被用作加固材料，并且使用現場土壤作為填充物。采用直剪摩擦試驗研究影響土工格柵與填料的界面特性因素，本文對試驗結果進行了評價，并研究了剪切速度對不同格柵和填料界面剪應力峰值強度的影響，為工程設計和數值分析提供了有價值的參數。
土工格柵的直剪試驗試驗結果與分析：
1、壓實度對界面特性的影響
壓實度大小對填土和筋土界面抗剪強度有重要影響。具體表現在粘聚力和內摩擦角的變化上。當壓實度從90%增加到93%時，未加筋土體的內摩擦角和粘聚力分別提高了1.68和1.6，而加筋土體的內摩擦角和粘聚力則分別提高了-1.21和4.92。這說明筋土界面的內摩擦角的提高程度比填土體更大。當壓實度增加時，土顆粒與土工格柵表面之間的接觸更加緊密，增大了接觸面積，并提高了土工格柵網孔之間土體的密實程度。因此，壓實度的增加會導致內摩擦角的提高，而粘聚力的變化規律較難確定。
2、土工格柵孔徑對界面特性的影響
試驗結果展示了不同孔徑土工格柵的界面參數大小，結果表明孔徑對界面特性確實有影響。孔徑與粘聚力的關系不明顯，但與摩擦角的關系存在一定規律。試驗中發現，對于4種孔徑的格柵而言，當孔徑為15cm時，筋土界面的摩擦角最大。我們還觀察到，對于填料d50為7.5mm的情況，土工格柵孔徑與筋土界面摩擦角之間存在關聯。當土工格柵孔徑比值大于0.075時，筋土界面摩擦角迅速降低。而當比值介于0.04和0.075之間時，可以獲得較大的摩擦角。因此，在使用特定級配填料時，選擇合適孔徑的土工格柵進行加筋，可以獲得最佳效果。在實際工程中，我們應確保土顆粒粒徑與格柵孔徑匹配。在設計時，可以以d50土工格柵孔徑之比作為設計控制指標之一，取值大約在0.05左右。
3、含水量對界面特性的影響
加筋土工程受水影響是不可避免的，工程實踐表明，加筋土工程病害與填土含水量密切相關。本次試驗考慮了三個不同含水量的情況，分別為7.32%、10%、12%。其中7.32%被認為是土體的最佳含水量，土工格柵孔徑為15cm。從剪切過程來看，只有含水量為12%的土體在加載過程中，土體中的水從直剪盒底部和中間滲出，這說明土體接近飽和狀態。因此，在研究土體在飽和狀態下的界面強度時，這一條件具有重要的參考價值。填土和布置土工格柵后，界面內摩擦角隨含水量增加而降低，當含水量超過10%后，降低幅度明顯增大。在最佳含水量為7.32%時，填土的內摩擦角高達35.8°，而當土體含水量增加到12%時，內摩擦角降至27°。
4、填土的壓實程度、含水量以及土工格柵的孔徑都會對筋土界面的強度產生影響。
填土壓實度越大，界面摩擦角越大；填土含水量越高，界面摩擦角越小；存在一個最佳的土顆粒粒徑與格柵孔徑的匹配，獲得最大的界面摩擦角，就試驗的情況，當土工格柵孔徑比值在0.05左右時最佳。筋土界面摩擦角通常稍小于土體內摩擦角。除高含水量為12%情況外，一般情況下，摩擦系數比基本介于0.82到0.95之間，與國內外的有關試驗結果基本一致。填土含水量對筋土界面摩擦角有重要影響。就試驗的情況，填土接近飽和時，筋土內摩擦角降低18.5%，摩擦系數比為0.51。因此，應重視加筋土工程的排水，在潮濕多雨地區或高液限粘土作為填土材料時，應根據筋土界面摩擦試驗，確定筋土界面強度參數，或采用低的界面摩擦系數。
綜上所述，土工格柵的界面特性受以下因素的影響：
1、材料本身的性能：土工格柵的材料本身具有不同的性能，如拉伸強度、彈性模量、耐磨性等，這些性能會影響其界面特性。
2、設計參數：土工格柵的設計參數包括尺寸、密度、孔徑等，這些參數會影響其界面特性。
3、接觸面積：在土工格柵與被覆蓋物接觸時，接觸面積會影響界面特性。如果接觸面積太小，則格柵的界面特性將會受到影響。
4、接觸方式：接觸方式包括直接接觸和間接接觸。直接接觸時，由于格柵與被覆蓋物直接摩擦，其界面特性會比較好。而間接接觸時，由于格柵與被覆蓋物之間存在一層隔離層，其界面特性會會受到影響。
5、應用場景：不同的應用場景對界面特性的要求也不同。例如，在土壤處理和水土保持中，土工格柵的界面特性需要符合特定的要求。
6、加工技術：加工技術會影響土工格柵的界面特性。例如，在制造過程中，如果加工精度不夠高，可能會導致土工格柵的界面出現缺陷。
7、環境因素：環境因素也會影響土工格柵的界面特性。例如，溫度、濕度、pH值等條件會影響土工格柵的強度和穩定性。
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