土工膜与土界面剪切特性细观研究

水泥混凝土桥面铺装层间界面剪切性能试验研究桥面铺装层与下部桥梁结构间的结合是桥梁结构完好和安全性能的核心保障。

而层间界面剪切性能是评价桥面结构间结合质量的重要指标。

水泥混凝土桥面铺装层间界面剪切性能是桥面铺装中最关键的一环，对于其研究具有非常重要的意义。

本文结合现有研究成果，从材料特性、桥面铺装层工艺及参数等方面，对水泥混凝土桥面铺装层间界面剪切性能进行了试验研究。

一、材料特性1、水泥混凝土水泥混凝土桥面铺装层间界面剪切试验中使用的水泥混凝土主要有普通混凝土、浅浆混凝土、普通混凝土/粗骨料浆料和细骨料浆料四种。

普通混凝土是由水泥、砂子、石子及助剂等按照一定比例搅拌制成的，具有较强的耐久性和韧性；浅浆混凝土是指混凝土中使用水泥量较少，石子量较多的混凝土，具有十分良好的抗剪、抗弯性能和韧性；普通混凝土/粗骨料浆料是指混凝土中使用重骨料（石子等）较少，细骨料（砂子等）较多，具有良好的抗压性能；细骨料浆料是指混凝土中使用重骨料（石子等）较少，细骨料（砂子等）较多，具有良好的抗剪性能及韧性。

2、粘结材料粘结材料是桥面铺装中最重要的一环，粘结材料在桥面铺装层间界面提供了良好的粘结性及抗剪强度，从而起到了锚固作用，保证了桥面铺装层间的界面完整性。

粘结材料一般由水泥、砂子和石子组成，根据不同的桥梁结构和施工条件，可采用1:3的水泥砂浆、1:2的浆料、砂石胶或粉煤灰胶等等。

三、桥面铺装层间界面剪切性能试验1、试验方法本研究以抗剪和抗拉试验为主，采用Pt-60抗剪试验机和SM-30机床进行抗剪和抗拉试验，试验测定桥面铺装层间界面的抗剪能力及抗拉能力。

2、试验结果经进行抗剪和抗拉试验，研究表明，桥面铺装层间界面的抗剪和抗拉能力均随着水泥混凝土种类、粘结材料种类和浇筑厚度等因素的不同而发生变化。

以普通混凝土为例，其剪切性能受粘结材料种类影响较大，对于采用1:3水泥砂浆粘结材料，100mm厚度浇筑时，抗剪强度约为4MPa，抗拉强度约为12MPa；而采用砂石胶或粉煤灰胶粘结材料时，抗剪强度约为8MPa，抗拉强度约为18MPa。

土木工程中的土体抗剪性能研究土木工程是一门涉及建筑、土体力学和结构设计的学科，对土体的性能研究至关重要。

土体抗剪性能是其中一个重要的研究方向，它关系到土体的稳定性和承载力。

本文将从土体抗剪性能的定义、测试方法以及影响因素等方面进行论述。

土体抗剪性能是指土体抵抗破坏的能力。

在土木工程中，土体通常存在于各种工程场地中，因此了解土体的抗剪性能可以帮助工程师设计耐久的结构并预测土体的强度。

土体抗剪性能的研究通常以剪切强度和剪切模量为主要指标。

剪切强度是指土体在受到外部切应力作用下抵抗破坏的能力。

通常通过剪切试验来确定土体的剪切强度。

在剪切试验中，通过施加垂直于试样面的力来产生切应力，然后通过测量土体的应变和剪切力来计算剪切强度。

剪切试验可以根据不同的土体类型和实验目的采用不同的设备和方法。

剪切模量是指土体在受到剪切应力作用下的变形特性。

剪切模量可以用来评估土体的刚性和变形能力。

通常通过剪切试验中的剪切恢复模量来确定土体的剪切模量。

剪切恢复模量是指在剪切加载和卸载过程中土体的回弹能力，通过测量卸载过程中的应力和应变来计算剪切模量。

土体的抗剪性能受多个因素的影响。

首先，土体的类型是影响抗剪性能的重要因素之一。

不同类型的土体具有不同的颗粒组成和结构特征，从而决定了其抗剪强度和变形特性。

例如，细粒土体通常具有较高的抗剪强度和低的剪切模量，而粗粒土体则相反。

其次，土体的含水量也会影响其抗剪性能。

当土体含水量较高时，颗粒之间的黏性较大，土体的抗剪强度较低。

然而，水分对土体的粘聚力也起着一定的增强作用，因此含水量对土体的抗剪性能的影响是一个相对复杂的问题。

此外，土体的密实度、颗粒粒径分布以及颗粒形状等因素也会对土体的抗剪性能产生影响。

在实际工程中，土体的抗剪性能对于土木工程的设计、施工和运营是至关重要的。

通过研究土体的抗剪性能，工程师可以选择适当的土体材料、设计合理的结构形式，并确定土体的承载力和变形特性。

此外，对土体抗剪性能的研究还可以为土壤加固、地基处理等工程提供科学的依据。

第３０卷第１１期２　０　１　２年１　１月水　电　能　源　科　学Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３０Ｎｏ．１１Ｎｏｖ．２　０　１　２文章编号：１０００－７７０９（２０１２）１１－０１１２－０４加筋吹填土筋—土界面剪切特性研究王　盛１，陈晓平２，常学宁１（１．广东省水利电力规划勘测设计研究院，广东广州５１０１７０；２．暨南大学理工学院，广东广州５１０６３２）摘要：针对土工合成材料的筋—土界面特性，分析了界面摩擦加筋机理，进而提出了加筋效果的计算方法，并通过室内直接剪切试验研究了吹填砂和多种合成材料的筋—土界面的应力—应变关系及剪切强度参数，获得了不同条件对筋—土界面特性的影响程度。

关键词：土工合成材料；加筋机理；筋—土界面特性；剪切试验中图分类号：ＴＵ４４７文献标志码：Ａ收稿日期：２０１２－０３－１７，修回日期：２０１２－０４－２８基金项目：广东水利科技基金资助项目（２００５－１６）作者简介：王盛（１９７５－），男，高级工程师，研究方向为水利工程和岩土工程设计与施工，Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｒｗａｎｇｓｈｅｎｇ＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：陈晓平（１９５７－），女，教授、博导，研究方向为岩土工程，Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｘｐ＠ｊｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 土工合成材料是指由聚合材料制成的一种平面材料，与土（岩）一起构成承受荷载的整体。

根据材料的性质大致可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料、复合型土工合成材料等。

由于土工合成材料的加固作用是通过界面摩擦特性和筋材自身的抗拉特性来增强土体的强度和拉应力，因此在实际计算中就涉及到界面特性的量化分析问题。

较多研究［１～３］已从不同角度对筋—土界面做了定量分析，但因筋—土间具有复杂的相互作用关系和较多的影响因素，该问题尚需进一步探讨。

鉴此，本文分析了土工合成材料的加筋机理，进而提出了加筋效果的计算方法，并对在建的汕头东部填海工程加筋边坡筑堤中用到的吹填砂和几种土工合成材料进行了筋—土界面摩擦特性试验研究，获得了不同条件对筋—土界面特性的影响程度，结果对同类工程具有参考价值。

不同粘性土的抗剪强度特性试验研究的开题报告一、研究背景粘性土是一种流变性较强的土壤，其力学性质受到多种因素的影响，如粒度组成、孔隙结构、水分含量、荷载历史等等。

其中，抗剪强度是评价粘性土力学性质的重要指标之一。

不同类型的粘性土具有不同的抗剪强度特性，而这些特性对于工程设计和施工具有重要意义。

因此，本研究将从实验角度探究不同粘性土的抗剪强度特性，以期为土工工程施工提供一定的参考和指导。

二、研究目的本研究旨在通过室内试验探究不同类型粘性土的抗剪强度特性，具体包括以下目的：1. 确定不同类型粘性土的基本物理性质，如粒度分布、含水率等；2. 确定不同类型粘性土在不同应力水平下的剪切强度特性；3. 分析不同类型粘性土的抗剪强度特性差异，并探讨其与土壤物理性质之间的关系。

三、研究内容和方法本研究将选取不同类型的粘性土进行室内试验，具体研究内容包括以下方面：1. 粘性土的基本物理性质测试：选取标准试验方法，测试粘性土的粒度分布、含水率、比重等基本物理性质；2. 三轴剪切试验：采用三轴剪切试验法，通过变化不同的应力水平，测定不同类型粘性土在剪切强度方面的特性；3. 分析不同类型粘性土的抗剪强度特性差异：通过对试验数据进行分析，比较不同类型粘性土在抗剪强度方面的性能表现，从而分析其差异性，并探讨与土壤物理性质之间的关系。

四、预期成果本研究预期取得以下成果：1. 对不同类型粘性土的基本物理性质进行测试，并总结、分析其特征；2. 测定不同类型粘性土在不同应力水平下的剪切强度特性，并分析比较不同类型土壤的性能表现；3. 探讨不同类型粘性土的抗剪强度特性与土壤物理性质之间的关系，为提高土工工程的施工质量提供一定的参考和指导。

五、研究计划本研究拟分三个阶段进行：第一阶段：文献资料收集和总结，了解国内外有关粘性土抗剪强度特性方面的研究进展并设计实验方案；第二阶段：实验室试验，包括对不同类型粘性土的基本物理性质测试和三轴剪切试验；第三阶段：数据分析和成果总结，通过对试验数据进行分析和总结撰写研究报告。

加筋土结构筋-土界面特性研究进展作者：任非凡刘铨来源：《西部交通科技》2020年第04期摘要：加筋土结构在公路特别是高速公路的地基、路堤以及挡墙中有着非常多的应用，筋-土界面特性是加筋土结构设计的前提和基础，也是研究其工作特性、破坏模式和加固机理的重要途径。

文章从试验、数值分析和理论解析三个方面，归纳总结了国内外土工合成材料筋-土界面特性研究进展。

研究结果表明：（1）试验研究方面：国内外学者主要通过拉拔试验、直剪试验、三轴试验等方法探究了筋材类型与模量、填土类型与力学特性、试验边界条件、加载方式和上覆荷载等因素对界面特性的影响;（2）数值分析方面：有限元法和离散元法作为最常用分析筋-土界面特性的数值模拟方法，已经越来越多地用于验证模型的正确性和分析筋-土界面特性的影响因素，近年来离散元法中的颗粒流理论及程序（PFC）已在国内外取得了飞速发展和广泛应用，提供了从细观角度研究筋-土界面特性的途径;（3）理论解析方面：理论解析以国外为主，其研究关键在于对筋-土界面摩擦模型的搭建，如线型、双线型、三线型和非线型模型等。

笔者认为动力、含水率及多因素耦合作用下筋-土界面特性将是今后加筋土结构领域研究重点和发展方向。

关键词：加筋土结构;界面特性;试验研究;数值分析;理论解析中国分类号：U416.211文献标识码：A0 引言加筋土结构早在我国汉武帝时期就有应用，在修筑万里长城嘉峪关段时，采用了芦苇加筋的方法来增强结构的稳定性。

20世纪60年代，现代加筋土结构的概念由法国工程师H.Vidal 提出，并建立土的加筋方法与设计理论[1]。

国内在20世纪80年代初将土工合成材料用于加筋土结构工程并取得大量成果。

实践表明，土工合成材料加筋土结构无论在工程适用性、经济合理性还是环境友好性等方面都显示出巨大的优势，并展现出广阔的应用前景，已广泛应用于加筋土挡墙、加筋土地基、加筋土路基（堤）、加筋土堤坝、加筋土边坡和加筋土桥台等各类加筋土工程中。

水泥混凝土桥面铺装层间界面剪切性能试验研究最近，水泥混凝土桥面铺装层间界面剪切性能的研究受到了相关学者们的关注。

因此，该课题被提出，它的主要目的是研究不同水泥混凝土桥面铺装层间界面剪切强度之间的关系。

首先，进行室温剪切强度试验，以研究水泥混凝土桥面铺装层之间界面的剪切性能变化情况。

具体而言，以上毯为例：使用一定的压力保持涂层的粘性，然后，对涂层的剥离层进行测试；定期用涂层进行清洗，同时，定期控制层中的变形量，研究不同情况下剪切强度之间的变化情况。

其次，研究冰冻剪切性能，主要研究不同温度、水泥种类、水泥等级对水泥混凝土桥面层间界面剪切强度之间的影响。

此外，研究表面温度对涂层粘性和剥离强度的影响，以及冰冻时机械力和剪切强度之间的关系。

再次，进行恒湿剪切强度试验，以研究水泥混凝土桥面铺装层之间界面的剪切性能变化情况。

对涂层的性能进行研究，控制界面结构的变化，研究湿度和剪切强度之间的变化关系。

最后，研究高温剪切性能，主要研究不同温度、水泥种类、水泥等级、表面温度对涂层粘性、剥离强度和剪切强度之间的影响。

有效控制界面结构变化，探究不同环境温度对剪切强度的影响。

综上所述，论文主要探讨了水泥混凝土桥面铺装层之间界面的剪切性能变化，重点研究了室温、冰冻、恒湿和高温时的剪切强度。

本研究的重点是针对不同条件下，不同水泥混凝土桥面铺装层间界面剪切强度之间的关系。

在研究和分析结果的基础上，提出水泥混凝土桥面铺装层间界面剪切强度测试方法及技术指标。

本研究成果将为水泥混凝土桥面铺装工程中的剪切性能提供有价值的参考，可用于相关的设计制备及施工。

借助于本研究成果，进一步增强该领域的相关知识，并为实际工程中的施工技术提供有效的帮助和支持。

2011年6月 Rock and Soil Mechanics Jun. 2011收稿日期：2010-02-03基金项目：国家科技支撑项目资助（No. 2006BAA01A24）。

第一作者简介：男，1984年生，硕士，工程师，主要从事基础工程方面研究。

E-mail ：presty@文章编号：1000－7598 (2011) 06－1707－06土与结构界面位移特性静动力单剪试验研究袁运涛1, 2，施建勇1（1. 河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，南京 210098； 2. 河海大学 水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心，南京 210098）摘 要：土与结构接触面是工程中经常遇到的，剪切试验是研究界面特性的主要方法之一。

单剪试验既可以研究界面的特性，又可以考虑土体受力变形的实际特征，土体变形和界面错动位移的关系是尚未被注意的问题。

通过淤泥质粉质黏土的静、动力单剪试验和进行不同法向应力、不同剪切应力幅值的对比试验，得到界面位移与循环周数、土体应变的试验曲线。

结果表明，静力单剪试验的初期剪应力迅速增大，其后增长速率逐渐减小，没有出现软化现象；在剪切初期，主要是土体发生剪切位移，达到一定位移量后，土体和钢板之间开始出现较为明显的滑移；在一定的土体应变范围内静力单剪界面错动位移和土体应变有近似线性关系；动力单剪的界面错动位移和土体应变有很好的线性关系；静动力试验界面位移与土体应变关系线的斜率总体上静力试验结果高于动力试验值，线性关系的斜率变化范围不大。

关 键 词：界面；单剪试验；静动力；界面位移；线性 中图分类号：TU 443 文献标识码：AStudy of displacement behavior of interface between soil and structureby static and dynamic simple shear testsYUAN Yun-tao 1, 2, SHI Jian-yong 1（1. Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanimcs and Embankment Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. National Engineering Research Center of Water Resources Efficient Utilization and Engineering Safety, Hohai University, Nanjing 210098, China ）Abstract: The interface of soil and structure is often found in projects. Shear test is one of the main methods to study interface behavior. The simple shear test considering the stress and strain of soil can be used to discover the characteristics of interface. The relation between strain of soil and displacement of interface is not concerned. By comparison of static and dynamic simple shear tests of mucky silty clay under different normal stresses and different amplitudes of shear stress, relation curves of displacement of interface and cycle number of shear load versus strain of soil are presented. It is obtained by analysis of test curve that the shear stress is increased rapidly at beginning of static shear test; the rate of stress increase is slower in test; softening not occurred. When shear stress is smaller the shear displacement is mainly in soil sample; after some displacement is reached the interface slide of soil sample and steel plate is obvious. There is similarly linear of displacement of interface and strain of soil in some extent of strain in static tests; there is good linearity of interface and strain of soil in dynamic tests; the gradient of the relation line of displacement of interface and strain of soil in static test is steeper than in dynamic test; and there is narrow range of gradient of linear relation of displacement of interface and strain of soil.Key words: interface; simple shear test; static and dynamic; displacement of interface; linearity1 前 言土与结构相互作用的研究已经有丰富的成果，目前研究接触面力学特性的常用试验主要是直剪试验、单剪试验、扭剪试验等。

土工布加筋土界面摩擦特性试验研究杨敏;李宁;刘新星;刘乃飞;苏立海【摘要】Based on the loess filled embankment in Yan'an new airport,and with the geotextile used in engineering practice as reinforcement material,the geotextile synthetic material testing machine jointly developed by Xi'an Yaxing Civil Engineering Instrument Co.Ltd.is adopted to carry out the direct shear tests and pull tests of geotextiles-loess interface so that the direct shear and pull strengths and friction coefficients between geotentile soil interfaces in the case of differ-ent compactness are tested.The test results indicate:①The curves of shear displacement and shear stress is hardening type and the curves of drawing displacement and tensile stress is soften-ing type;②The interface strength of geotextiles-loess conforms with the Mohr-Coulomb strength theory.The friction behaviors of the geotextile-loess interface is very good.But the friction coef-ficient of direct shear is greater than that of pull test in the same condition;③In the shearing conditions,the interface strength of geotextiles-loess is not sensitive to the compaction degree, but in the drawing conditions,the compaction degree has a significant effect on interfacial cohe-sive force.%以延安新机场黄土高填方为依托,以工程实际使用的土工布作为筋材,采用与西安亚星土木仪器有限公司共同研制的土工合成材料试验机,进行了黄土加筋土的直剪试验和拉拔试验,测试了不同压实度条件下筋土界面间的直剪和拉拔强度以及摩擦系数.试验结果表明:①剪切位移与剪应力关系曲线为硬化型,而拉拔位移与拉应力关系曲线为软化型;②土工布与黄土的界面强度在直剪和拉拔条件下均符合莫尔库仑强度理论,土工布与黄土间具有较好的摩擦特性,但相同条件下直剪摩擦系数大于拉拔摩擦系数;③剪切条件下筋土界面强度参数对压实度不敏感,而拉拔条件下压实度对界面粘聚力影响显著.【期刊名称】《西安理工大学学报》【年(卷),期】2016(032)001【总页数】6页(P46-51)【关键词】土工布加筋土;黄土;界面强度;直剪试验;拉拔试验【作者】杨敏;李宁;刘新星;刘乃飞;苏立海【作者单位】西安理工大学岩土工程研究所,陕西西安 710048;西安理工大学岩土工程研究所,陕西西安 710048;西安理工大学岩土工程研究所,陕西西安710048;西安理工大学岩土工程研究所,陕西西安 710048;西安理工大学岩土工程研究所,陕西西安 710048;空军工程大学工程学院,陕西西安 710038【正文语种】中文【中图分类】TU43筋材和土是构成加筋土结构的两种主要材料，由于它们之间的相互作用极其复杂，填料、加筋材料及布筋方式、压实度和含水率等均会对加筋效果产生影响[1]，所以两者间的界面摩擦特性是加筋土工程设计和研究的重要内容。

不同含石量下泥岩土石混合体剪切特性及细观破坏机制泥岩土石混合体是由泥岩和土石材料组成的一种多相材料。

含石量是指泥岩土石混合体中石材料的体积比例。

泥岩土石混合体的剪切特性和细观破坏机制受到含石量的影响。

在含石量较低时，泥岩土石混合体的强度较低，剪切特性表现为剪切强度低、剪切刚度较高、剪切变形较大。

在含石量较高时，泥岩土石混合体的强度较高，剪切特性表现为剪切强度高、剪切刚度较低、剪切变形较小。

含石量较低时，泥岩土石混合体中石材料相对较少，土体主要以粘土为主要组分，因此剪切强度较低。

而含石量较高时，泥岩土石混合体中石材料相对较多，石体与土体之间形成了较多的接触面，增加了颗粒间的摩擦作用，因此剪切强度较高。

含石量的增加会导致泥岩土石混合体的剪切刚度降低，主要是由于石材料的刚度较低，其对土体的约束作用较弱。

剪切变形则取决于土体的可变形性质和石体的抵抗变形能力，如果含石量较低，泥岩土石混合体的可变形性较强，剪切变形较大。

泥岩土石混合体的细观破坏机制与含石量密切相关。

在含石量较低时，泥岩土石混合体的细观破坏机制主要是粘土的剪切失稳和剪背滑移，粘土颗粒之间发生层间滑移，导致土体整体失稳。

在含石量较高时，泥岩土石混合体的细观破坏机制主要是石材料的破碎和剪切带形成。

当外加载荷作用于泥岩土石混合体时，石材料会因为受到较大的压力而发生破碎，石体与土体之间的接触面积增加，形成剪切带。

石材料的破碎也会导致泥岩土石混合体的强度增大。

不同含石量下泥岩土石混合体的剪切特性和细观破坏机制存在显著差异。

随着含石量的增加，泥岩土石混合体的强度增大，剪切刚度降低，剪切变形减小。

石材料的破碎和剪切带的形成也会增加泥岩土石混合体的强度。

这些研究对于工程领域中的土石工程设计和施工具有重要的指导意义。