伴随着土工合成材料日益广泛的应用及各领域需求的不断提高,对其性能的要求也愈加严苛。土工格栅作为土工合成材料的一种,因其优异的性能被广泛应用于各类加筋土工程中,然而单一的加固功能已经难以满足日益复杂工程的需求,也无法对加筋土工程内部变形及破坏进行及时的监测预警,以避免安全事故的发生。因此,寻找安全有效地监测预警方法具有重要意义。本文基于导电高分子复合材料的拉敏效应,通过特定的生产工艺制作传感型土工格栅,使其兼具加固及监测预警双重功能,同时以传感型土工格栅为研究对象,结合前期大量的室内试验及理论分析,为实现其加固及监测双重功能,进行了如下方面的研究:(1)针对前期研制的传感型土工格栅强度小、韧性低、电阻难以测量的问题,改进了格栅的生产方法与工艺,创新性的研制成功传感型的机敏土工带(后简称机敏带),具备较高的强度、韧性及准确可靠的电阻测量值,并确定机敏带基本的物理力学性能。结果表明,随炭黑含量的增加机敏带强度逐渐降低;蠕变曲线为典型衰减型,相同时间内炭黑含量越高蠕变变形较大;不同炭黑含量机敏带的摩擦角及表观粘聚力近似相等。(2)针对机敏带电阻稳定性及拉敏性,研究了尺寸、温度及应力松弛因素的影响,结果发现:不同试样尺寸,归一化电阻随应变呈现出近似线性的增长趋势,且长度尺寸越大,相同应变下归一化电阻随越大,即应变灵敏度越高;机敏带的归一化电阻-温度曲线呈现出典型的PTC效应,常温下机敏带具有良好的电阻稳定性,温度大于90℃后电阻增大显著;机敏带的应力保持率-时间曲线符合典型的Maxwell模型,开始应力降低速度快,随后速度变慢,测定时间内电阻保持率在75%以上,表现出较好的稳定性。(3)模拟研究了地震疲劳作用下机敏带的抗疲劳性能,结果发现:机敏带的疲劳断裂循环次数随炭黑含量的增大而减小、随着应变的增大而减小;疲劳后,机敏带的强度保持率随应变及震级的升高逐渐降低,机敏带的拉敏性能出现灵敏度升高的现象。(4)室内试验研究了机敏带的耐老化性能,分析了机敏带在经历热氧老化以及光老化后性能指标的变化,发现:经历老化后机敏带出现脆性变化,其强度及断裂伸长率均发生降低,机敏带热氧老化后的拉敏性能保持稳定,光老化后出现提升。(5)室内试验研究了机敏带的耐腐蚀性能,结果发现:酸碱溶液腐蚀后机敏带的强度和断裂伸长率均出现降低,降低幅度与浸泡时间成正相关;酸碱腐蚀后机敏带的拉敏性能愈加明显,但随浸泡时间的增长变化较小。