纤维土,是将很细的纤维材料同土体均匀混合形成的一种新型土工复合材料。纤维对土体的加筋作用可以显著改善土体的力学特性,加之纤维土具有安全环保、造价低廉、施工工艺简单等优点,使得纤维土在边坡的抗震防护、路基基础以及水利防洪建设中有着广泛的应用前景。但目前的研究多集中于纤维对土体静力特性的改善,关于其在动荷载作用下的力学特性的研究较少。土的动变形特性和动强度特性是土动力学研究的重要内容。本文以杨凌黄土和玄武岩纤维作为试验材料,通过室内动三轴试验研究纤维掺量、纤维长度、制样含水率以及固结围压对纤维土的动应力-应变关系、动弹性模量和阻尼比的影响,并分析不同纤维掺量下纤维土的动强度及其参数特性,主要内容包括:(1)通过轻型击实试验研究不同纤维掺量下土体的击实特性,结果发现,纤维土的最大干密度和最优含水率随着纤维掺量的增加呈降低趋势。相较于素土,掺量为0.6%的纤维土的最大干密度和最优含水率分别降低4.0%和7.3%,研究成果为动三轴试验提供制样参数,并对实际工程中改善纤维土压实效果提供有益参考。(2)动变形试验结果表明:(1)随着含水率的增大,同一动应变下纤维土和素土的动应力和动弹性模量逐渐减小,阻尼比增大。(2)在同一动应变下,随着围压的升高,纤维土和素土的动应力和动弹性模量增大,阻尼比的变化情况无明显规律。(3)纤维掺量对土体动变形特性的改善效果同时受到围压和含水率的影响。当含水率小于塑限时,围压越高,同一动应变下纤维土的动应力相比于素土提高越明显,纤维掺量对动弹性模量的影响不大,阻尼比无明显规律性。当含水率大于等于塑限时,低围压条件下纤维土的动应力、动弹性模量和阻尼比明显大于素土,并且随着围压的升高,纤维掺量的影响减弱。纤维对土体动变形特性的改善不随纤维掺量的增加而增强,存在最优纤维掺量。(4)在最优含水率条件下,围压较低时,纤维土的动应力和动弹性模量随着纤维长度的增加而增大,阻尼比随纤维长度的增加先增大后减小,并且纤维长度的影响随着围压的升高逐渐衰减。(5)纤维土的动应力-应变关系呈硬化趋势,可以用Hardin-Drnevich双曲线模型拟合,模型参数值受纤维掺量、含水率和围压的综合影响。(3)以动强度试验为基础,研究了最优含水率条件下纤维掺量对土体动强度特性的影响。可以发现,素土和纤维土的动强度曲线均随着振次的增加而衰减。在同一破坏振次下,围压越高,纤维掺量越大,对应的动强度越大,但纤维掺量对动强度的影响随围压的升高而逐渐减弱。以动强度曲线为基础,得到了不同纤维掺量下土体的动强度参数,结果表明,随着破坏振次的增加,素土和纤维土的动黏聚力先缓慢减小后趋于稳定,但动内摩擦角基本不变。纤维的掺加主要提高了黄土的动黏聚力,动内摩擦角无明显变化。