土工布包裹对粗粒料三轴试验的影响研究.pdf

第５期水利水运工程学报Ｎｏ．５

２０１８年１０月ＨＹＤＲＯ⁃ＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＯｃｔ．２０１８

ＤＯＩ：１０．１６１９８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００９⁃６４０Ｘ．２０１８．０５．０１１

夏家南，梁彬，汤书明，等．土工布包裹对粗粒料三轴试验的影响研究［Ｊ］．水利水运工程学报，２０１８（５）：７６⁃８１．（ＸＩＡ

Ｊｉａｎａｎ，ＬＩＡＮＧＢｉｎ，ＴＡＮＧＳｈｕｍｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ｔｒｉａｘｉａｌｔｅｓｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｇｅｏｔｅｘｔｉｌｅｏｎｃｏａｒｓｅ⁃ｇｒａｉｎｅｄｓｏｉｌ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｏ⁃Ｓｃｉｅｎｃｅ

ａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１８（５）：７６⁃８１．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ））

土工布包裹对粗粒料三轴试验的影响研究

１２３１

夏家南，梁彬，汤书明，朱俊高

（１．河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京２１００９８；２．中设设计集团股份有限公司，

江苏南京２１０００５；３．上海市隧道工程轨道交通设计研究院，上海２０００３２）

摘要：粗粒料三轴试验中，常使用在试样周围包裹土工布的方法防止橡皮膜被刺破。借助中型三轴仪，分别对

粗粒料进行包裹土工布与未包裹土工布的常规三轴固结排水剪切试验，研究了土工布对试样强度和变形特性

－

的影响。试验结果表明：对于相同的围压，包裹土工布试样的峰值强度（σσ）都比未包裹土工布的要大；低

１３ｆ

围压下，包裹土工布使试样强度提高很大，但随围压的增加，强度提高的幅值呈幂函数形式减小。对于线性强

度指标，包裹土工布试样的黏聚力ｃ是未包裹土工布试样的１８倍，而内摩擦角φ则减小了１８°。对于非线性

强度指标，包裹土工布试样的φ是未包裹土工布试样的１０７倍，Δφ增加了５５°。在相同围压下，包裹土工布

０

试样的体积应变和侧向应变都比未包裹土工布试样的大；包裹土工布与未包裹土工布试样的体积应变差和侧

向应变差受围压变化的影响较小。

关键词：土工布；粗粒料；中型三轴试验；强度特性；变形特性；橡皮膜

中图分类号：ＴＵ４１文献标志码：Ａ文章编号：１００９⁃６４０Ｘ（２０１８）０５⁃００７６⁃０６

近年来粗粒料被广泛应用于土石坝、铁路和公路路基、桥梁墩台、软基处理和高填方等工程，尤其在土石

坝中粗粒料的应用越来越广泛。据统计，自２０世纪５０年代后期以来，世界各国采用堆石料的高土石坝占比

［１⁃３］

达７０％～８０％，并且还有继续发展的趋势。粗粒料作为主要的填筑材料用量巨大，它的力学性质对工程

［４］

安全和正常使用起到关键性作用，因此，针对粗粒料的研究越来越多。为了得到粗粒料的力学性质需对

其进行常规三轴试验，但是粗粒料的试样表面凹凸不平且布满了棱边和尖角，即使是特制的厚橡皮膜也会在

中等压力下被刺穿而发生漏水，所以必须采取一定的措施消除这种不利影响。国内外学者对橡皮膜的刺穿

［５］

问题有了一定的研究，并在试验中采取了相应的措施。例如，孔德