[发明专利]一种土工格栅加筋散体材料网孔尺寸确定方法

说明书

本发明一种土工格栅加筋散体材料网孔尺寸确定方法具体步骤为：对不同网孔尺寸土工格栅进行直剪试验与拉拔试验对比分析；从格栅‑散体材料界面综合的摩擦作用中分离出来的界面强度指标计算方法，得到格栅‑散体材料界面摩擦系数比K和格栅‑散体材料界面与剪切面面积比α的关系；绘制K‑α曲线图，确定土工格栅加筋散体材料的网孔尺寸的格栅‑散体材料界面与剪切面面积比。其使用一个量化的标准α，为土工格栅网孔尺寸的选用提供理论依据，确保土工格栅加筋散体材料的使用效果最佳。

技术领域

本发明属于土木工程领域，具体涉及土工格栅加筋散体材料网孔尺寸确定方法。

背景技术

近年来，随着土工格栅的逐步应用，格栅与填料的界面作用特性开始逐渐研究，土工格栅因其具有网眼、肋条等独特的表面结构能发挥出镶嵌、咬合作用，已广泛应用于路基、岸堤、边坡及挡土墙等众多加筋结构中，起到了增强土体强度和稳定性的作用，取得了良好的工程效果。

然而现有技术中各类规范和标准中关于界面强度指标的取值并未考虑土工格栅特有的网孔结构，致使实际工程在土工格栅的选用存在较大的人为性，其尺寸合理性的确定缺乏科学依据，从而难以保证土工格栅加筋散体材料的使用效果。

发明内容

本发明提供一种土工格栅加筋散体材料网孔尺寸确定方法以解决现有技术中各类规范和标准中关于界面强度指标的取值并未考虑土工格栅特有的网孔结构，致使实际工程在土工格栅的选用存在较大的人为性，缺乏科学依据，从而难以保证土工格栅加筋散体材料的使用效果的技术问题。

一种土工格栅加筋散体材料网孔尺寸确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：对所用散体材料进行筛分试验与直剪试验，获取该散体材料的级配曲线及抗剪强度特性；

步骤2：将所用相同网孔尺寸格栅按照不同尺寸进行裁剪，并获取各网孔尺寸对应α的取值；

步骤3：对不同网孔尺寸土工格栅加筋散体材料进行直剪试验和拉拔试验；

步骤4：将格栅-散体材料摩擦作用从界面综合摩擦作用中分离出来，得到K-α关系式；

步骤5：绘制K-α曲线，对K-α关系式进行求导并绘制K′-α曲线，考虑直剪试验和拉拔试验，选取两种试验条件下K′-α曲线的交点，确定出土工格栅加筋散体材料的网孔尺寸。

优选为，所述步骤2中原网孔尺寸为b×b mm²，裁剪的n-1种不同尺寸为2b×2bmm²、3b×3b mm²、4b×4b mm²、5b×5b mm²……共n种不同格栅尺寸。其中α为格栅-散体材料接触面积A_{geogrid-granular}与剪切面面积A_interface之比。

优选为，所述步骤3中对不同网孔尺寸加筋散体材料进行直剪试验具体为：

直剪试验按照n种不同网孔尺寸和m种不同法向应力σ_interface(i kPa、2i kPa、3ikPa、4i kPa……)共进行m×n组试验，依据得出直剪试验τ_interface-σ_interface曲线。

优选为，所述步骤3中对不同网孔尺寸加筋散体材料进行拉拔试验具体为：

拉拔试验按照n种不同网孔尺寸和m种不同法向应力σ_interface(i kPa、2i kPa、3ikPa、4i kPa……)共进行m×n组试验，，并依据得出拉拔试验τ_interface-σ_interface曲线。