[發(fā)明專利]一種描述纖維加筋土加固效果定量化參數(shù)的確定方法

有效

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• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111504781B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 褚峰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安工程大學(xué)
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 羅笛

本發(fā)明公開了一種描述纖維加筋土加固效果定量化參數(shù)的確定方法，第一是在單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)力路徑表達(dá)式為：q為素黃土的單軸抗壓強(qiáng)度值；q_r為纖維加筋黃土的單軸抗壓強(qiáng)度值；q_l為液限含水量時(shí)素黃土的單軸抗壓強(qiáng)度值；q_rl為液限含水量時(shí)纖維加筋黃土的單軸抗壓強(qiáng)度值；F_r為纖維加固因子，F(xiàn)_d為纖維失效因子。第二種在三軸剪切試驗(yàn)應(yīng)力路徑條件下表達(dá)式為：(σ₁?σ₃)為素黃土在某一軸向應(yīng)變時(shí)的主應(yīng)力差；(σ₁?σ₃)_r為纖維加筋土在某一軸向應(yīng)變時(shí)的主應(yīng)力差；(σ₁?σ₃)_l為液限含水量時(shí)素黃土在某一軸向應(yīng)變時(shí)的主應(yīng)力差；(σ₁?σ₃)_rl為液限含水量時(shí)纖維加筋土在某一軸向應(yīng)變時(shí)的主應(yīng)力差；F_r為纖維加固因子，F(xiàn)_d為纖維失效因子。本發(fā)明的方法精確度可靠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種描述纖維加筋土加固效果定量化參數(shù)的確定方法。

背景技術(shù)

纖維加筋土是在土體中均勻摻入一定量的天然或人工合成纖維，經(jīng)拌合后形成類似各向同性的纖維-土混合材料，以達(dá)到增強(qiáng)土體強(qiáng)度，改善其使用性能的目的，是一種新型的土壤改良加固技術(shù)，在土質(zhì)邊坡及路基工程中逐漸得到推廣使用。

目前對纖維加筋土的相關(guān)研究中，一部分研究人員通過室內(nèi)土工試驗(yàn)對纖維加筋土的宏觀力學(xué)變形特性進(jìn)行了描述；另一部分研究人員通過微細(xì)觀試驗(yàn)對纖維加筋土強(qiáng)度變形機(jī)理進(jìn)行了討論。土體加筋的目的是使其獲得更高的強(qiáng)度及更好的穩(wěn)定性，以改善其實(shí)際工程中的使用性能。纖維加筋土的加固機(jī)理主要是依靠纖維與土顆粒界面間的粘結(jié)力和摩阻力以及加筋纖維之間的交織作用。而當(dāng)纖維加筋土濕度增加時(shí)，由于土顆粒間結(jié)合水膜的增厚，纖維與土顆粒之間潤滑作用更加顯著，纖維在拉拔過程中界面土顆粒重新排列時(shí)所需要克服的摩擦功也相應(yīng)減小，造成纖維與土顆粒界面間的摩阻力急劇降低，同時(shí)土顆粒間由于濕度的增大，粘聚力也會相應(yīng)降低，最終使其強(qiáng)度顯著降低。然而，不同纖維摻加條件下的纖維加筋土加固能力及強(qiáng)度消減程度的描述仍然沒有一個(gè)可以量化的指標(biāo)。

因此，提出一個(gè)可反映纖維加筋土實(shí)際加固效果定量化參數(shù)的確定方法，將對實(shí)際工程的設(shè)計(jì)及施工提供一些借鑒和參考。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種描述纖維加筋土加固效果定量化參數(shù)的確定方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中難以進(jìn)行指標(biāo)的量化，存在精確度不足，無法實(shí)際考量的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種描述纖維加筋土加固效果定量化參數(shù)的確定方法，

第一種，利用單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)設(shè)備采集數(shù)據(jù)，在單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)力路徑條件下，加固效果定量化參數(shù)的表達(dá)式為：

式(1)中，q為素黃土的單軸抗壓強(qiáng)度值，單位為kPa；q_r為纖維加筋黃土的單軸抗壓強(qiáng)度值，單位為kPa；q_l為液限含水量時(shí)素黃土的單軸抗壓強(qiáng)度值，單位為kPa；q_rl為液限含水量時(shí)纖維加筋黃土的單軸抗壓強(qiáng)度值，單位為kPa；分子F_r為纖維加固因子，分母F_d為纖維失效因子。

第二種，利用三軸剪切試驗(yàn)設(shè)備采集數(shù)據(jù)，在三軸剪切試驗(yàn)應(yīng)力路徑條件下，纖維加固效果定量化參數(shù)的表達(dá)式為：