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1 试验仪器、材料和试验方法 1 1 试验仪器 本试验采用清华大学岩土工程研究所自行研制的大型土与结构接触面循环加载剪切试验机(TH 20t CSASSl) 上进行, 如图1所示, 该设备实现了加载和测量的自动化, 加载按位移控制。 拉拔试验车的内部尺寸45c m 36cm 25cm(长 宽 高) , 直剪试验车的内部尺寸49cm 36 5cm 26 5cm, 如图2 所示。 [5] 图1 TH 20t CS ASSI 设备图Fig. 1 Equipment photo of TH 20t CS ASSI 图2 试验设备示意图Fig. 2 Sketch of test apparatus 1 2 试验材料 试验采用的土工格栅为青岛颐中股份有限公司生产的EG65R 、EG90R 、EG130R 单向土工格栅, 横肋间距为25cm, 其主要的技术指标如表1所示。 粘土分别采用白河堡粘土和天津耳闸粘土, 粉土采用奥林匹克水上公园现场的砂质粉土, 土的性质如表2所示。其中白河堡粘土和粉土按照最优含水量制备, 然后按照相关规范, 取击实度为90%, 分层击实制备试样。而天津耳闸粘土则按最优含水量、90%击实度制样后, 在下部充水至饱和再进行试验。为模拟现场工况, 拉拔试验均采用不固结快速拉拔试验。 表1 单向土工格栅的技术指标 Table 1 Technical index of single direction plastic geogrid 筋材种类EG130R EG90R EG65R 3 表2 粘土和粉土的技术指标Table 2 Technical index of clay and silt 最优含水量w o p 白河堡粘土天津耳闸粘土 粉土 3 由质控拉伸试验质控抗拉 m) 强度 测得的抗拉力 (kN kN m 2%应变5%应变1368864 5 3823 716 1 75 545 230 9 峰值20! 蠕变 应变 极限强度 %k N m 11 511 511 5 493425 5 最大干密度 max 1 7g cm 31 69g cm 31 61g cm 3 液限 w l 塑限w p 塑性指数I p 14 912 35 0 17%17 5%19 0% 32%17 1%30 1%17 8%27 5%22 5% 在奥运水上公园工程中, 静水赛道需挖出砂质粉土及粉细砂300多万m , 而填筑动水赛道需土60~70万m , 如何使用挖方弃土作为加筋土坡填方是一个主要课题。粉细砂取自奥林匹克水上公园现场, 技术指标见表3。粉细砂的干密度 含水量关系曲线没有呈现明显的峰状, 在10%~16%含水量时, 击实干密度对于含水量不 3 敏感, 最大干密度为1 60g cm , 制样时按含水量16%, 90%击实度分层制样。 砂砾料取自赣龙铁路现场, 其级配不均匀、不连续, 含有较多的大颗粒。剔除大于40mm 的颗粒以后的技术指标见表3。其最大干密度为2 107g cm , 最小干密度为1 654g cm 。按照有关规范, 试样相对密度取为D r =0 7, 相应试样干密度 d =1 947g cm 。分层击实制备试样。 第6期汤 飞等:单向塑料土工格栅与土界面作用特性的试验研究 表3 粉细砂和砂砾料的技术指标Table 3 Technical index of fine sand and grail 颗粒组成 mm 特征粒径 mm d 60 0 15d 6011 d 500 13d 507 5 d 300 095d 300 95 d 10 0 065d 100 13 C u 2 3184 6 C c 69 粉细砂砂砾料 >0 210%>1041 6% 0 2~0 0583%10~127 9% 0 05~0 005<0 0056 5%0 5%1~0 07524 5% <0 0756% 0 930 63

4.5 计算与制图： ① 以含水率为横坐标，圆锥入土深度为纵坐标，在双对数坐标 纸上绘制关系曲线，三点应在一条直线上。如果不再一条线 上，应分别以最高含水率为起始点，分别引两条通过其余两点的直线，该二直线在下沉深度为2 mm 处查得的含水率的差值应不大于2%，以此二含水率的平均值与最高含水率的点连线作为最终直线。 ② 在双坐标纸上查圆锥下沉17mm 10mm 2mm对应的含水率 就是17mm 液限 10mm液限和塑限 ③ 液限塑限含水率的计算方法与天然含水率的计算方法一样。 实验数据及计算过程 1. 下沉深度1:5.0mm 铝盒号：278 铝盒质量：11.43g 铝盒＋湿土重：24.66g 铝盒＋干土重：21.82g 含水率：27.33% 2. 下沉深度2:7.4mm 铝盒号：145 铝盒质量：11.43g 铝盒＋湿土重：23.56g 铝盒＋干土重：20.87g 含水率：28.50% 3. 下沉深度3:10.7mm 铝盒号：129 铝盒质量：11.39g 铝盒＋湿土重：26.39g 铝盒＋干土重：22.78g 含水率：31.69% 制图及实验成果 ① 颗粒分析是测定土中粒组及各粒组干土质量占该土总质量百分 数的方法，目的是通过分析借以了解颗粒大小分布情况，提供 土的分类依据，判断土的过程性质及建材选料之用。 ② 粒组划分： a: 漂石组（块石组）和卵石组（碎石组）统称巨粒组 b: 砾石组（圆砾，角砾）和砂粒组统称粗粒组 c: 粉粒，粘粒和胶粒统称细粒组 5.2试验方法和适用范围： 颗粒分析方法的分类： ① 筛析法：用于粗粒组及其以上粒组的分析。 ② 物理分析法： 用于细粒土的分析，包括密度计法和移液管法。 试样中如果粗细颗粒兼有，那么就应该采用联合测定法。即 土中粗粒组以上的土颗粒用筛析法，细粒组的土颗粒用密度计 法或移液管法 5.3 仪器设备： ① 粗筛：孔径分别是60mm 40mm 20mm 10mm 5mm 2mm ② 细筛：孔径分别是2mm 0.1mm 0.5mm 0.25mm 0.075mm ③ 天平：最大称量5000克 最小分度1克 最大称量 1000克 最小分度0.1克 最大称量 200克 最小分度0.01克 ④ 甲种比重计 ⑤ 量筒（容量1000ml 内径60mm ） ⑥ 搅拌器 ⑦ 温度计 ⑧ 秒表 ⑨ 烧杯 (500ml) ⑩ 电炉 5.4 试验步骤： ㈠ 筛析法 ?根据颗粒粒径的大小确定称取试样的质量. 最大试样粒径（mm ） 称取试样的质量 (g) < 2 100-300 <10 300-1000 <20 1000-2000 <40 2000-4000 <60 4000 ② 将试样通过2mm 的粗筛，称取筛上和筛下的质量，当筛下的质 小于总质量的10%时，不做细筛分析，筛上质量小于总质量的10%时，不做粗筛的分析。 ③ 将筛上的试样倒入依次叠好的粗筛中筛析。细筛宜置于振筛机 上振筛，振动时间宜10-15分钟，然后称取各级晒上土的质量，并填写到记录表中。 实践表明：筛前试样的总质量和筛后的总质量会有出入，以 不大于1%为宜。 ㈡ 含细粒土的砂土分析 ① 按粒径大小称取试样的质量，然后置于盛水容器中充分搅拌， 使试样中粗细颗粒完全分开。 ② 将试样悬液过2mm 的筛，筛上烘干至恒重，然后按粗颗粒筛析 要求进行分析。筛下的悬液用带橡皮头的研杆研磨，再过0.075 mm 的细筛，并将筛上的试样烘干至恒重，再将烘干土过0.25mm 0.10 mm 的细筛。并称重记录。 ③ 当粒径小于0.075mm 的质量大于总质量的10%时应作密度计法 或移液管法的分析。

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