土工膜與土工布接觸側較實驗前更為光滑

文章出處：admin 人氣：2705發表時間：2020-01-07 07:43:45

導讀：土工膜與土工布之間還存在吸力本次試驗試樣制備、干燥狀態下 HDPE 光面土工膜-500g/m 無紡土工布，應歸功于糙面土工膜，HDPE 糙面土工膜與500g/m2 無紡土工布有很強的應變軟化特性。

　　土工膜與土工布接觸側較實驗前更為光滑。干燥狀態下剪應力減少了 20% ―40% ，潮濕狀態下剪應力減少了 40% ―50% 。位移繼續增大，剪拉-壓荷重傳感器應力減少較少，取剪切位移 Dld =50mm 時的強度為土工布大位移強度τld 。試驗結束后，土工布沒有發生破壞，標準砂 HDPE 土工膜數顯位移計與潮濕狀態下對比，除 50kPa 干燥狀態與潮濕剛性塊狀態下峰值強度基本接近外，正應力在 100kPa、 300mm 150mm 150kPa 下干燥狀態時峰值強度均低于潮濕狀態，干燥狀態下峰值強度為潮濕狀態下 65%、61% 。可能圖 1 大尺寸直剪盒示意圖的原因是，除了土工膜與土工布之間的摩擦作用， Fig.1 Schematic diagram of large displacement shear box 由于水分的存在，土工膜與土工布之間還存在吸力本次試驗試樣制備、試驗步驟及注意事項均嚴作用，引起界面強度的增加。對于大位移強度，兩格按照 ASTM5321-08[11]進行。

　　分別進行光面土工種狀態下具有同樣規律，即干燥狀態大位移強度為膜、糙面土工膜與無紡土工布，在干、濕兩種狀態，潮濕狀態下的 74%、64% 。工程力學 189 60 100 90 50 80 ) ) a a 70 a 40 a P P P P 150kPa k k 60 k k ( / / ( 力 30 力 50 力力應應 100kPa 應 150kPa 應 40 剪 20 剪剪 100kPa 剪 30 50kPa 10 50kPa 20 10 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 10 20 30 40 50 60 70 80 位移 (mm) 位移/mm 位移/mm 位移 (mm) 2 干燥狀態下 HDPE 光面土工膜-500g/m 無紡土工布 2 潮濕狀態下 HDPE 糙面土工膜-500g/m 無紡土工布界面剪應力與剪切位移曲線界面剪應力與剪切位移曲線 Fig.2 Shear stress vs. displacement in dry condition at smooth Fig.5 Shear stress vs. displacement in wet condition at 2 HDPE geomembrane-geotextile (500g/m ) interface 2 textured HDPE geomembrane-geotextile (500g/m ) interface 60 隨著位移增加迅速增加并達到大值，定義為初始 50 ) 強度τini ，此時剪切位移，定義為初始位移Dini 介于 a 40 a P P k k 1.2mm―1.4mm。進入強化階段后，需要較大的位 ( / 力 30 150kPa 力應移才能達到峰值強度τ ，τ 出現的剪切位移 D 在應 p p p 剪 20 剪 100kPa 30mm 左右，而光面土工膜，其峰值剪切位移小于 10 50kPa 4.34mm 。

　　與τp 比較，軟化階段Dld =50mm 時，其大 0 位移強度τld 減少了 20%左右。初始強度τini 為τp 的 0 10 20 30 40 50 60 70 80 位移/mm 50%左右。糙面土工膜實驗曲線出現應變強化階段，位移 (mm) 2 即出現扁平狀峰值強度，應歸功于糙面土工膜對土潮濕狀態下 HDPE 光面土工膜-500g/m 無紡土工布界面剪應力與剪切位移曲線工布的拉扯作用，試驗結束后，觀察到界面間土工 Fig.3 Shear stress vs. displacement in wet condition at 布表面纖維被糙面土工膜拉扯，土工膜未破壞。 smooth HDPE geomembrane-geotextile (500g/m2) interface 潮濕狀態下，剪切位移曲線無彈性階段，但具 3.2 HDPE 糙面土工膜與500g/m2 無紡土工布有很強的應變軟化特性。正應力越高，應變軟化越圖 4 、圖 5 為干、濕狀態下糙面土工膜與明顯，大位移強度τld 減少了 40%左右。與光面土工 500 克/m2 無紡土工布的界面剪切試驗曲線。膜對比，需要較大的剪切位移才能出現峰值強度τ ， p 與光面土工膜剪切性能曲線形態不同，干燥狀峰值位移 Dp 在 5mm―10mm 之間。比較糙面土工態下 HDPE 糙面土工膜與 500g/m2 無紡土工布剪切膜與無紡土工布在干燥和潮濕狀態下τ ，干燥狀態 p 性能曲線可劃分為 3 個階段：彈性階段、應變強化下，50kPa、100kPa、150kPa 時其τ 分別為潮濕狀 p 階段和應變軟化階段，見圖 4 。彈性階段，剪應力態下的 91%、89%、76% 。

　　與光面土工膜對比，干 100 燥狀態下τ 降低的比例不多，說明此時吸力作用不 p 90 80 如光面土工膜強。糙面土工膜在潮濕狀態下，界面 ) a 70 a 150kPa 間土工膜對土工布的拉扯和吸力共同作用，但低應 P P k 60 k / ( 力 50 100kPa 力狀態下，吸力作用更為不明顯。力應應 40 剪剪 30 50kPa 4 討論 20 10 0 根據莫爾-庫侖強度理論，界面剪切強度可以由 0 10 20 30 40 50 60 70 80 下式表示：位移/mm 位移 (mm) τ = c + σ tanφ 2 圖4 干燥狀態下 HDPE 糙面土工膜-500g/m 無紡土工布 c 通常被稱作粘聚力，σ tanφ 為摩阻力。對于土界面剪應力與剪切位移曲線工織物與土工織物之間界面抗剪強度包線更趨近 Fig.4 Shear stress vs. displacement in dry condition at textured HDPE geomembrane-geotextile (500g/m2) interface 于曲線關系，特別是低應力狀態下。因此，在試驗 190 工程力學正壓力范圍內，c 看作為僅僅與剪應力軸相交，定表2 干、濕狀態HDPE 光面和糙面土工膜-土工布界面實驗剪切強度參數義抗剪強度包線的位置，超出此正應力范圍的任何 Table 2 Smooth and textured HDPE geomembrane-geotextile 外推均不具有意義[6] 。本文采用線性擬合分析光面 measured interface shear strength parameters in dry and 和糙面土工膜與土工布之間的剪切強度關系。

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