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).

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

中图分类号: TU 47
[1] 杨烜宇, 王勇, . 考虑不同凸起体宽度的规则形态土−岩界面剪切试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 195-204.
[2] 曹瑞栋, 刘斯宏, 田金博, 鲁洋, 张勇敢, 李帆, . 考虑拉伸的土工袋体织物渗流特性试验及预测模型[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2711-2720.
[3] 侯小强, 杨芮, 李瑞冬, 樊小鹏, 郑佳乐, 侯宝胜, . 卵石土混合体随机生成方法与宏细观力学演化特性研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2967-2979.
[4] 沈扬, 沈嘉毅, 梁晖, 樊科伟. 基于3D打印技术的仿真钙质砂三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2353-2362.
[5] 宋伟涛, 张佩, 杜修力, 林庆涛, . 土性对浅埋盾构隧道施工地层响应影响研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 2179-2188.
[6] 李林, 张等红, 张淼, 顾晓强, 徐龙飞, . 考虑水-力耦合的桩-非饱和黄土接触面荷载传递模型[J]. 岩土力学, 2025, 46(5): 1343-1355.
[7] 许海亮, 谭安福, 宋义敏, 安栋, 张苑玉, 杜羽, 高晗钧. 层状复合岩石滑动变形破坏特征研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 42-52.
[8] 李世昌, 李剑, 余飞, 耿赟, 杨奇志, 王江琛, . 峰前等剪应力幅值下黏土−混凝土接触面小变形特性分析[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 208-216.
[9] 孙杰豪, 郭保华, 程胜锦, 田世轩, 陈岩, . 不同控制方式和卸荷应力路径下类岩石节理剪切强度特征研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(7): 2061-2071.
[10] 王军, 金天, 秦伟, 张峰, 蔡瑛, . 不均匀卵石持力层桩端后注浆效果试验研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(5): 1321-1333.
[11] 张勇敢, 鲁洋, 刘斯宏, 田金博, 张思钰, 方斌昕. 土工袋抑制膨胀土冻胀性能试验及机制探讨[J]. 岩土力学, 2024, 45(3): 759-768.
[12] 王树英, 钟嘉政, 倪准林, 郑响凑, . 带压环境下泥浆-泡沫组合改良级配不良砂剪切特性研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(10): 2879-2888.
[13] 龚耕, 潘佳, 赵立春, 熊峰, 张国华, 唐志成, . 基于压敏胶片的法向应力作用下砂岩节理的接触特征研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(10): 2907-2918.
[14] 许海亮, 谭安福, 宋义敏, 朱力, 安栋, 杜羽, 高晗钧, . 层状复合岩石变形破坏全过程接触面力学特征研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(6): 1683-1694.
[15] 张延杰, 何萌, 宋萌, 曹立, 赵海涛, 李梅. 富水砂卵石地层力学特性研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(6): 1739-1747.
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