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詳細(xì)解析土工布河道環(huán)剪摩擦試驗(yàn)！

發(fā)布時(shí)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(hù)、加筋、排水、防滲及隔離等功能且用于陡坡時(shí)，均要重點(diǎn)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(yàn)手段獲得。應(yīng)用較多的是前兩種，后一種僅限于歐美學(xué)者的研究。動(dòng)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(yàn)、振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)及工程現(xiàn)場(chǎng)原型試驗(yàn)是合適的方法或發(fā)展趨勢(shì)。
  
  
  直接剪切試驗(yàn)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(dá)： 7＝cL十P·血j＝cl十P”／式中：r——界面摩擦強(qiáng)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(dāng)L＝o時(shí)，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(yàn)，測(cè)出相應(yīng)的界面摩擦強(qiáng)度?值，由式 —J)或(3—2)求得：cL、5、／·值。其兩種試驗(yàn)設(shè)備見圖3—15、圖3—16。
  
  
  拉拔摩擦試驗(yàn)“Mu測(cè) 土工合成樹料在土中的拉拔摩擦試驗(yàn)中假定：①土工布在撥出時(shí)，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(qiáng)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(shí)的拉拔力．LN。 根據(jù)測(cè)得的拉拔力rJ，由式(3—3)求出均布剪應(yīng)力?，與直剪試驗(yàn)類似，在4種不同的法向應(yīng)力P下測(cè)出對(duì)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(yàn)的設(shè)備有改進(jìn)的宣剪儀和拉拔試驗(yàn)箱兩種。試驗(yàn)箱見圖3—18c 
  
  
  土工布河道環(huán)剪摩擦試驗(yàn)；在國外已有學(xué)者用環(huán)剪試驗(yàn)來測(cè)試土工合成材料與土的界面的摩擦強(qiáng)度。試驗(yàn)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(dòng)摩擦，通過轉(zhuǎn)動(dòng)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(cè)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(dòng)力矩44得摩擦阻力強(qiáng)度?，然后求摩擦角A 式中：6n——法向正應(yīng)力，kPa； 隊(duì)——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(diǎn)是可測(cè)出大應(yīng)變下的殘余剪切強(qiáng)度，降低大試件下對(duì)加荷系統(tǒng)的要求．減小試樣尺寸。