大型直剪试验评估垫层-地基界面抗剪强度

摘要整理

在道路路面中加入土工格栅可以通过增加侧向约束、承载力和路面整体刚度，同时减少路面竖向和横向变形来改善路面性能。本研究采用的材料包括：B型垫层级配碎石、两种地基土壤（粘土和砂土）以及两种非织造双向土工格栅（G1和G2）作为加筋材料。采用大型直剪试验方法，自制大型直剪仪，上剪切盒为正方形（20 cm × 20 cm × 10 cm），下剪切盒为矩形（200 mm × 250 mm × 100 mm）。试验结果表明，在四个法向应力（25、50、75和100 kPa）作用下，界面剪应力曲线呈上升趋势且变化规律相似。对于粘土-垫层界面，铺设土工格栅使材料表观粘聚力从无加筋时的16.5 kPa分别降低至G1的8 kPa和G2的13.5 kPa。在砂土-垫层界面，使用土工格栅使粘聚力从3.5 kPa分别增加至G1的15.5 kPa和G2的16 kPa。当界面为垫层覆盖粘土时，摩擦角从无加筋时的30°分别增加至G1和G2的35°；而在砂土-垫层界面，摩擦角从35.8°分别降低至G1和G2的32.1°。在粘土-垫层界面，G1和G2的相互作用系数随法向应力增加而增大；而在砂土-垫层界面，相互作用系数呈不同趋势，法向应力增加导致相互作用系数减小。

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