土工合成纤维土国内研究现状.pdf

2016年第4期(总第181期)
江西建材
应用研究
土工合成纤维土国內研究现状
冀然东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨150040
摘要:本文总结概括了国内近作来关于土工合成纤维土的研究情况,重点介绍了2动力特性研究
纤维上在不同变量ド的动静力学特性、在季冻区的研究应用等方面的研究
由丁道路、铁路等工程正常工作时还承受交通荷载的反复作用,并
方法、研究成果,分析了研究的意义和作用,以及未来的研究发展方向
随着地震的増多及性态抗震设计概念的提出和推12,为了保证纤
关键词:纤维十.动力学特性静力学特性
维上在に程使用中的安全可,因此対纤维上在动载下的受力状况和
作原应该进行相应研究,但到日前为止.国内此方面的研究展较
纤维加筋上简称纤维上,指在路基上体中外川一定比例的上に纤少。ポ小江等通过对聚丙烯纤维加筋粘性土在静动衍载作用下试
维,从而提高上体的物理、力学特性的一种复合材料。近年来我网道路验研究父现纤维土体在抵抗张拉裂缝方面性能优良;水艳关等通过
工科设技术要求不断提尚,对ナ些低強度的道路士体通常进行改性。动三轴试验研究发现聚内烯纤维加固粉砂的动应力ー应变关系应变
措施以提尚其度,其中在土体中掺加纤维改善土体性能是近年米的饼使化型,近似双曲线,得到∫同爪、纤维长度、纤维细度和配合比等因素
究应用热点。我国占代便早有将其应用于房屋建设的先例,那时基本以
j纤维上动强度的变化规律。
天物纤维作加筋材料,如竹子、树枝、や等,川以提高上体的承载力、抗剪3纤维士在季冻区的研究应用
蚩度、抗拉度等特性山。近20年来国内学者对纤维土.的研究持续进
季节性冻土区在我国厂泛分布,季冻区道路因为反复冻融循环作
行,聚丙烯纤维、玻璃红维、PNC纤维、碳纤维、么式维等多利纤维的m加之午辆荷载作加导敛路基易出现冻胀、融沉和浆等病害现象,近
加筋に在に本工程的多个领域内均得到了广泛应用,前景光明。本文就。年来纤维+在季冻区道路中的应用遂渐増多,但足对季冻区纤维土的
我网日前対纤维上的研究成果进行汇总说明,主要是纤维上体的动静力研究尚还出去初始阶段。何钰龙等1)通过正交试验分析纤维掺量、纤
学特性,以及季冻区的研究应用等,提出未来可能的研究方向。
维长度、冻循环次数対于聚丙烯纤维黏上强度变化规律的影啊,确定
1纤维土静力学特性研究
冻触作用下聚丙烯纤维上的纤维长度为9mm、纤维掺量为3%的最住
上的抗剪强度是表什士体力学性能的重要指标,上的抗剪强度是配比纽合;在最优配比下实验结果表明:融作用下纤维土的力学性能
山十颗粒间的表面岸擦力和颗粒嵌合作用产生的内擦角和土体较素土要好,随冻融次数的増加增强效果逐渐减弱。上述研究基本研
河结合水膜及化合物的胶结作用等所产生的粘聚カc所组成2。张究了年维上在冻融作用ド的静力学特性,但是冻融作用下纤维上的动
艳美等?在砂土中掺加不同初度、长度、摻量的纯棉纤维后的直剪试。力学特性和作用机理尚未研究成熟,也尚未形成季冻区纤维十的理论
验,研究发现上体的黏聚力和内摩擦角均有所増加,抗剪强度增强的结体系,在今后的研究中须进一步探究
论;綮华南等対聚丙烯纤维加觞黄上的抗剪强度研究表明当纡维掺4结论
人量人大丁0.3%时,黄上的黏聚力有明显提高,随纤维掺量的增川其黏
国内对上:工合成纤维上技术经所儿十年的的研究和应爪,通过人
聚力随之増大;H坤城、孙等通过正交试验研究了纤维种类、纤维最的研究工作,关于纤维土的静力学特性研究心趋于完善、对不同变量
长度以及纤维掺量对黏土抗剪強度的影响,得到了三种影响因素对土下不同上体的纤维上强度的变化规律均有系统研究,但是对纤维上体
体内擦角和粘聚力的影响显著性大小以及三种纤维加筋士的内摩擦的作用机理的研究尚不成熟,需进一步完
角和粘聚力的大小。上述研究表明在多种上体中掺加纤维都能够有效
动力学特性方爾研究开展较少,基础薄弱,尚需进步完善,同时
提高上体的抗剪强度
在季冻区特姝环境条件的纤维土研究较少,肖未系统展开,有待进·步
(1)无侧限抗强度。无侧限抗床强度是指试样在无侧向压力条发
件下,抵抗轴向压力的极限强度,是上体的重要的力学性能试验指标。
唐朝生等?对掺入聚内烯纤维的素土、石灰士.和水泥土的无侧向抗压参考文献
度试验,研究发现素土的强度得到小幅提高,石灰十和水泥十相比素「1徐光黎,刘卞收,唐明.现代加筋技上技术理论与」工程应加『M
土.米说掺入少量的纤维后无侧限抗压强度值成倍増加,并改变了十体
式汉:中国地质人学出版社,2004.
的脆性破坏形式;吴继玲等”通过对掺加聚丙烯维的膨胀上进行无「21T宇琪等.冻融作用对过湿石灰改良上抗剪强度影响分析「J1.山
侧限抗压强度试验待到了0.3%的最优纤维摻量,阿时聚丙烯纤维的
西娃筑,2015,44(14):52-53
掺加増大了膨胀上的峰值强度,降低上体残余强度的损失,对膨胀上这『31张艳美等.⊥に合成纤维上工程特性的试验研究「J1.工业建筑,
病害土体起釗了良好的收善作用;上述研究表明纤维能够有效提高
2014,44(5):70-72
病害上体的抗压强度,改善正程性质。
蔡华南纤维加筋十抗剪特性研究.交通科技[J,2013(3):129
(2)应力ー应変特性:。对于土体的应力ー应変特性:?股采用三轴
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试验进行研究。水艳关等通过对砂土进行纯柿纤维土的三轴试验[5]日坤城等.?于正交试验的不同和类纤维上抗剪强度分析[J].山
待到纤维十的应力ー应变关系皇应变使化的特点,纤维的长度、韧度和
西筑,2015(33):60-62
配合比的影响显著而纤维细度的影响相对较小的结论;赵茕茕等通『6]唐朝什等.聚丙烯纤维加?软上的试验研究「丁.岩上力学,2007
过考虑纤维材料的尺寸效应对掺川聚丙烯纤维的风利沙上体进行轴
28(9):1796-1800
试验发現该纤维十.的度和整体稳定性较素十.有明显提高;张旭东[7]笑继玲,张小平.聚丙烯纤维加筋膨胀十度试验研究[J.十工基
等9通过进行不同变量ド的红维上的轴试验,研究并且分析了各个
础,2010,24(6):71-73
变量对纤维土的影响,进而建立了纤维土的蚩度经验公式;杨舒?通「81越崇学等.纤维上的轴试验研究『1.水利与建筑工程学报
过对IPVC纤维砂土进行三轴剪切试验待到素土和纤维土的成力ー应2009,7(1):127-12
变关系出线、分析发现纤维十体的度提高主要体现在粘聚力c的増[9张旭东等,纤维土.度特性的试验研究[丁].路基工程,2001,01
加,并得到纤维长度和纤维掺量对纤维上体强度的影响关系;沈凤顺
等リ通过对素+、石灰土、水洮土掺加纤维后的三轴试验研究发现,纤「101杨舒.纤维上『程特性试验研究『D1.海南大学,2011
维掺量对纤维上的粘聚力影啊器,掺入纤维后,素上和石灰上抗変形[11洸圆顺等.纤维土作为路用材料的试验研究[J.建筑材料学报
能力提高较人?水泥上:强度提高较人
2010,13(4):545-549.
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