岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (2): 477-484.doi: 10.16285/j.rsm.2019.0309

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

袋装石土工袋剪切力学特性试验研究

樊科伟1，刘斯宏1，廖洁1，方斌昕1，王建磊2   

  1. 1. 河海大学 水利水电学院，江苏 南京 210098；2. 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南 长沙 410014
  • 收稿日期:2019-01-30 修回日期:2019-05-01 出版日期:2020-02-11 发布日期:2020-02-08
  • 通讯作者: 刘斯宏，男，1964年生，博士，教授，博士生导师，从事土石坝、粒状体力学、地基加固方面的研究。E-mail: sihongliu@hhu.edu.cn E-mail:kw_fan@hhu.edu.cn
  • 作者简介:樊科伟，男，1991年生，博士研究生，从事土工袋技术及粒状体力学方面的研究。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划（No. 2017YFE0128900）；江苏省研究生科研与实践创新计划项目（No. KYCX17_0438）；中央高校基本科研业务费 （No. 2017B624X14）。

Experimental study on shearing characteristics of pebbles-filled soilbags

FAN Ke-wei1, LIU Si-hong1, LIAO Jie1, FANG Bin-xin1, WANG Jian-lei2   

  1. 1. College of Water Conservancy and Hydropower Engineering, Hohai University, Nanjing, Jiangsu 210098, China; 2. Power China Zhongnan Engineering Corporation Limited, Changsha, Hunan 410014, China
  • Received:2019-01-30 Revised:2019-05-01 Online:2020-02-11 Published:2020-02-08
  • Supported by:
    This work was supported by the National Key R&D Program of China (2017YFE0128900), the Postgraduate Research & Practice Innovation Program of Jiangsu Province (KYCX17_0438) and the Fundamental Research Funds for the Central Universities (2017B624X14).

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摘要： 袋装石土工袋堆叠过程中在土工袋接触面形成的咬合和嵌固作用，对土工袋剪切力学强度和破坏形式有较大的影响。通过一系列直剪试验研究了咬合和嵌固作用的影响，试验结果表明：袋装石土工袋层间咬合和嵌固作用能够增大土工袋抗剪强度；咬合作用随着土工袋上部竖向应力的增大有所减小，而嵌固作用则有所增大；袋装石土工袋在剪切过程中会产生两种破坏形式，分别为土工袋袋体自身变形和层间滑动破坏；土工袋组合体在受到水平剪切力时会发生整体变形，随后在组合体内部产生阶梯型滑动面，滑裂面的形状随着竖向荷载的增大而有所不同，相应的抗剪强度也会随着滑动面的改变而变化。

关键词: 土工袋, 卵石, 接触面, 剪切强度, 剪切破坏形式

Abstract: Interlayer insertion and interlock will be formed when the pebbles-filled soilbags are stacked vertically and staggered, which will affect the shearing strength and failure modes of the stacked soilbags. A series of shear tests on stacked soilbags filled with pebbles was conducted to show that the interlayer insertion and interlock can strengthen the shear strength of the stacked pebbles- filled soilbags. The insertion increases as the applied normal stress increases while the interlock decreases slightly. There are two shearing failure modes of the stacked pebbles-filled soilbags during the shearing including deformation failure of filling materials (occurs first), and followed by interlayer sliding failure. For the five layers of staggered arranged pebbles-filled soilbags, deformation of stacked soilbags will also happen before the interlayer sliding. The sliding surface of staggered arranged soilbags is ladder-like due to the interlayer insertion. Additionally, the interlayer friction resistance of the five layers of soilbags filled with pebbles is found to be related to the shape of the sliding surface.

Key words: soilbags, pebbles, interface, shear strength, shearing failure mode

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[1] 冯大阔, 张建民, . 法向应力对接触面循环单剪力学特性的影响研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 18-26.
[2] 徐衍, 周晓敏, 和晓楠, 吴涛, 张建岭, 李森. 矿山竖井井壁与围岩热−固耦合作用分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 217-226.
[3] 张晋勋, 亓轶, 杨昊, 宋永威. 北京砂卵石地层盆形冻结的温度场扩展规律研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2796-2804.
[4] 涂义亮, 刘新荣, 任青阳, 柴贺军, 王军保, 余佳玉. 含石量和颗粒破碎对土石混合料强度的影响研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(12): 3919-3928.
[5] 王勇, 穆清君, 过超, 付佰勇, 何潇, . 沉管隧道卵石与碎石垫层力学变形特性对比研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(10): 3425-3431.
[6] 李志成, 冯先导, 沈立龙, . 沉管隧道含垄沟卵石垫层变形特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 189-194.
[7] 李新明, 孔令伟, 郭爱国, . 南阳原状膨胀土不排水剪切性状时效性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2947-2955.
[8] 张强, 李小春, 周英博, 石露, 白冰, . 高压孔隙CO2/水作用下完整四川三叠系 砂岩剪切特性的试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3028-3036.
[9] 李文轩, 卞士海, 李国英, 吴俊杰, . 粗粒料接触面模型及其在土石坝工程中的应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2379-2388.
[10] 李书兆, 王忠畅, 贾 旭, 贺林林, . 软黏土中张紧式吸力锚循环承载力简化计算方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1704-1712.
[11] 李新明, 孔令伟, 郭爱国, . 卸荷损伤原状膨胀土剪切力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4685-4692.
[12] 李春红, 孔纲强, 张鑫蕊, 刘汉龙, 许晓亮, 许俊奎, . 温控桩-土接触面三轴试验系统研制与验证[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4955-4962.
[13] 杨爱武, 胡垚, 杨少坤, . 城市污泥新型固化技术及其力学特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4439-4449.
[14] 张 磊, 刘 慧, 王铁行. 固结与不固结条件下黄土-混凝土接触面剪切试验[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 238-244.
[15] 董金玉，王 闯，周建军，杨继红，李严威，. 泡沫改良砂卵石土的试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 140-148.
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[1] 周火垚，施建勇. 饱和软黏土中足尺静压桩挤土效应试验研究[J]. , 2009, 30(11): 3291 -3296 .
[2] 石 崇，徐卫亚，周家文，张金龙. 节理面透射模型及其隔振性能研究[J]. , 2009, 30(3): 729 -734 .
[3] 孙 博，周仲华，张虎元，张永霞，郑 龙. 夯土建筑遗址表面温度变化特征及预报模型[J]. , 2011, 32(3): 867 -871 .
[4] 尚彦军 ，史永跃 ，林达明 ，吴锋波 ，张 巍. 从浅表花岗岩体中地应力测试深度与应力值间关系分析剥蚀厚度[J]. , 2011, 32(5): 1430 -1436 .
[5] 贾善坡 ，伍国军 ，陈卫忠. 基于粒子群算法与混合罚函数法的有限元优化反演模型及应用[J]. , 2011, 32(S2): 598 -603 .
[6] 邓东平，李 亮. 两种滑动面型式下边坡稳定性计算方法的研究[J]. , 2013, 34(2): 372 -380 .
[7] 王春玲，黄 义. 指数函数剪切模量土层的地震随机反应[J]. , 2003, 24(6): 892 -895 .
[8] 崔 莹 ，赵均海 ，张常光 ，孙珊珊 . 基于统一强度理论的灰土桩复合地基挤密影响区半径计算[J]. , 2013, 34(4): 1116 -1120 .
[9] 曹瑞琅，贺少辉，韦 京，王 芳. 基于残余强度修正的岩石损伤软化统计本构模型研究[J]. , 2013, 34(6): 1652 -1660 .
[10] 徐卫亚 ，杨圣奇 ，杨松林 ，谢守益 ，邵建富 ，王义锋，. 绿片岩三轴流变力学特性的研究(I)：试验结果[J]. , 2005, 26(4): 531 -537 .
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