›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (S2): 45-50.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

青藏粉土-玻璃钢接触面力学特性直剪试验研究

温 智1 ,俞祁浩1,马 巍1,董盛时2,牛富俊1,王大雁1,杨 振1   

  1. 1. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 冻土工程国家重点实验室,兰州 730000;2. 兰州大学 土木工程与力学学院,兰州 730000
  • 收稿日期:2013-07-25 出版日期:2013-11-11 发布日期:2013-11-19
  • 作者简介:温智,男,1976年生, 博士,研究员,主要从事冻土物理学与寒区工程研究
  • 基金资助:
    国家重点基础研究发展计划项目资助(No.2012CB026106);中科院“百人计划”项目资助(No. Y251561001);国家电网公司科技项目资助(No. SGJSJS-2010-935-936)

Direct shear tests for mechanical characteristics of interface between Qinghai-Tibetan silt and fiberglass reinforced plastics

WEN Zhi1,YU Qi-hao1,MA Wei1,DONG Sheng-shi2,NIU Fu-jun1,WANG Da-yan1, YANG Zhen1   

  1. (1. State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering, Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China; 2. School of Civil Engineering and Mechanics, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
  • Received:2013-07-25 Online:2013-11-11 Published:2013-11-19

摘要: 青藏直流±400 kV输变电工程中采用表面光滑的玻璃钢覆盖基础表面,以减少切向冻胀力对基础的冻拔作用。过去的研究鲜有涉及土体特别是冻土与玻璃钢基础接触面的力学特性,为指导冻土区基础设计和安全评价,采用应变直剪仪开展了多种含水率和温度条件下青藏粉土-玻璃钢接触面直剪试验研究。结果表明,青藏粉土-玻璃钢接触面屈服时相应剪切位移很小,应变硬化阶段短暂或不显著;冻结状态下接触面应力-位移性状呈脆性破坏型,存在明显峰值;融化状态时接触面的剪应力-位移性状呈塑性破坏型,其应力-位移关系曲线为弱软化型和屈服型,没有明显峰值;融化状态时接触面抗剪强度值随含水率的增加而缓慢减小,冻结状态时其强度随负温绝对值和含水率的增加而增大,且随着土体含水率的增大,温度降低导致接触面抗剪强度增强效果更加显著,土体含水率大于19%后抗剪强度趋于稳定;温度对抗剪强度的影响主要体现于黏聚力的改变,且随着含水率的增加,温度影响增强。接触面内摩擦角随负温绝对值增加而减小,随含水率的增加而减小。

关键词: 接触面, 直剪试验, 抗剪强度, 玻璃钢, 青藏粉土

Abstract: To mitigate the effect of frost heave, a countermeasure of fiberglass reinforced plastics (FRP) covering was put forward and applied to the foundation engineering of Qinghai-Tibetan transmission line. There is limited information involved in the mechanical properties of the interface between soil and FRP. A series of laboratory direct shear tests of the interface between silt and FRP plate are performed. The results show that the yield shear displacement is very small; and the interface shows short or no significant strain hardening stage. For frozen samples, the strength of the interface is drastically lost when the load reaches its critical strength. For unfrozen samples, the shear stress-displacement behavior of the interface is ductile failure and there is no obvious peak. The shear strength of the interface slowly decreases with the increase in water content for unfrozen samples. The strength of frozen sample increases with the increasing of negative absolute temperature and water content. Moreover, the temperature effect on the shear strength of the interface is more significant if soil water content is higher. When the soil water content is greater than 19%, the shear strength stabilized. The impact of temperature on the shear strength is mainly reflected in the change of cohesion. With the increasing of water content, temperature effects enhanced. The internal friction angle of the interface decreases with the increase in the absolute value of negative temperature and decreases with the increase of water content.

Key words: interface, direct shear test, shear strength, fiberglass reinforced plastics, Qinghai-Tibetan silt

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[1] 涂园, 王奎华, 周建, 胡安峰, . 有效应力法和有效固结压力法在预压地基 强度计算中的应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 645-654.
[2] 樊科伟, 刘斯宏, 廖洁, 方斌昕, 王建磊, . 袋装石土工袋剪切力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 477-484.
[3] 李小刚, 朱长歧, 崔翔, 张珀瑜, 王睿, . 含碳酸盐混合砂的三轴剪切试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 123-131.
[4] 张晨阳, 谌民, 胡明鉴, 王新志, 唐健健, . 细颗粒组分含量对钙质砂抗剪强度的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 195-202.
[5] 王欢, 陈群, 王红鑫, 张文举, . 不同压实度和基质吸力的粉煤灰三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 224-230.
[6] 柴 维, 龙志林, 旷杜敏, 陈佳敏, 闫超萍. 直剪剪切速率对钙质砂强度及变形特征的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 359-366.
[7] 郑耀林, 章荣军, 郑俊杰, 董超强, 陆展, . 絮凝-固化联合处理超高含水率 吹填淤泥浆的试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3107-3114.
[8] 洪本根, 罗嗣海, 胡世丽, 王观石, 姚康, . 基质吸力对非饱和离子型稀土抗剪强度的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2303-2310.
[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] 陈国庆, 唐 鹏, 李光明, 张广泽, 王 栋, . 岩桥直剪试验声发射频谱特征及主破裂前兆分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1649-1656.
[11] 周小文, 程 力, 周 密, 王 齐, . 离心机中球形贯入仪贯入黏土特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1713-1720.
[12] 付宏渊, 刘 杰, 曾 铃, 卞汉兵, 史振宁, . 考虑荷载与浸水条件的预崩解炭质泥岩 变形与强度试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1273-1280.
[13] 周 辉, 程广坦, 朱 勇, 陈 珺, 卢景景, 崔国建, 杨聘卿, . 大理岩规则齿形结构面剪切特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 852-860.
[14] 张景科, 单婷婷, 王玉超, 王 南, 樊 孟, 赵林毅, . 土遗址锚固土体-浆体(CGN+C)界面力学性能[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 903-912.
[15] 邱 敏, 袁 青, 李长俊, 肖超超, . 基于孔穴扩张理论的黏土不排水抗剪强度 计算方法对比研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1059-1066.
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[1] 王 刚,李术才,王明斌. 渗透压力作用下加锚裂隙岩体围岩稳定性研究[J]. , 2009, 30(9): 2843 -2849 .
[2] 刘玉成,曹树刚,刘延保. 可描述地表沉陷动态过程的时间函数模型探讨[J]. , 2010, 31(3): 925 -931 .
[3] 刘恩龙. 岩土破损力学:结构块破损机制与二元介质模型[J]. , 2010, 31(S1): 13 -22 .
[4] 介玉新,杨光华. 基于广义位势理论的弹塑性模型的修正方法[J]. , 2010, 31(S2): 38 -42 .
[5] 周 华,王国进,傅少君,邹丽春,陈胜宏. 小湾拱坝坝基开挖卸荷松弛效应的有限元分析[J]. , 2009, 30(4): 1175 -1180 .
[6] 叶 飞,朱合华,何 川. 盾构隧道壁后注浆扩散模式及对管片的压力分析[J]. , 2009, 30(5): 1307 -1312 .
[7] 罗 强 ,王忠涛 ,栾茂田 ,杨蕴明 ,陈培震. 非共轴本构模型在地基承载力数值计算中若干影响因素的探讨[J]. , 2011, 32(S1): 732 -0737 .
[8] 王云岗 ,章 光 ,胡 琦. 斜桩基础受力特性研究[J]. , 2011, 32(7): 2184 -2190 .
[9] 龚维明,黄 挺,戴国亮. 海上风电机高桩基础关键参数试验研究[J]. , 2011, 32(S2): 115 -121 .
[10] 汪成兵. 均质岩体中隧道围岩破坏过程的试验与数值模拟[J]. , 2012, 33(1): 103 -108 .