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加筋土技术应用日益广泛,但目前大多数应用仍然停留在纯水平的加筋形式上。本文作者的导师张孟喜提出了立体加筋的概念,H-V(水平-竖向)加筋正是立体加筋的一种典型形式,即在原有水平加筋的基础上再相应的增加竖筋,形成空间形式加筋体系。在土中布置这种H-V加筋体系后,将在土体中形成一个加固区,从而较大的提高加筋土的强度。
本文进行了H-V加筋饱和砂土固结不排水三轴试验,加筋采用镀锌铁皮和有机玻璃两种不同材料,在不同竖筋高度、不同围压下共进行了44组试验,研究了加筋饱和砂土的应力-应变关系、孔压-应变关系、强度特性及破坏形态,探讨了不同加筋高度、不同围压及不同筋材对加筋饱和砂土强度的影响,同时比较了立体加筋与土工格室加筋的异同,对饱和紧砂的空化现象及其影响进行了分析。试验结果表明:相对于无筋土及传统的水平加筋土而言,其抗剪强度有大幅度提高;尤其是镀锌铁皮加筋,不仅提高了饱和砂土的有效黏聚力,也提高了有效内摩擦角,同时改善了砂土的延性。
最后,在课题组推导的H-V加筋强度公式的基础上,推导了非满布筋的强度公式,进而建立了非满布H-V加筋的强度公式,并将理论解与试验结果进行了对比,二者比较接近。