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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。

3 直剪试验 选用EG65R 单向格栅在白河堡粘土中进行了直剪试验。绘制出每个法向应力作用下, 小车的水平位移与摩擦力之间的变化曲线, 如图9(a) 所示, 可以看出各组试样在位移至4~6mm 时均开始出现拐点, 曲线接近于双曲线。根据曲线出现明显转折处, 确定其极限摩擦强度, 即抗剪强度。根据求出抗剪强度绘制出 p 与各级法向应力p 之间的曲线, 如图9(b) 所示。 图9 EG65R 与粘土直剪试验曲线 Fig. 9 Direct shear test curve between EG65R and clay 可见E G65R 单向格栅与白河堡粘土间的直剪摩擦强度指标为:c =6 3kPa, ! =21 2?, 接近土本身的强度指标。这比拉拔测得的拉拔强度指标(c =1 6kPa, ! =6 3?) 高很多, 这是由于格栅肋之间的空隙并且格栅有一定的厚度, 使得铁板与土间摩擦和土与土之间的摩阻力占了很大比例。 4 拉拔强度指标和直剪强度指标的选用 对于EG65R 单向格栅与白河堡粘土, 其拉拔摩擦强度指标为c =1 6kPa, ! =6 3?, 其直剪摩擦强度指标为c =6 3kPa, ! 21 2?, 两者数值上有很大差别。 在加筋结构中, 如果滑裂面形状如图10(a) 所示, 贯穿整个加筋材料, 此时若沿滑裂面破坏, 则破坏形式表现为筋材拉断或从土中拔出的破坏, 故设计锚固长度时, 应取拉拔强度指标。如果滑裂面形状如图10(b) 所示的复, 72水 力 发 电 学 报2006年出的破坏, 计算时仍取拉拔强度指标; 底部则表现为上部土体沿格栅接触面的滑动破坏, 所以计算底部滑裂面时 选用直剪强度指标较为合理。 图10 滑裂面示意图 Fig. 10 Sketch of slip face 5 结论 (1) 如果在夹具头测水平位移, 可能包含有夹具与格栅的滑动位移, 缝口与夹具之间格栅的拉伸变形等, 位移偏大; 而由于格栅刚度较大, 所以在试样后部测水平位移较为合理。 (2) 粘土与格栅接触面抗剪强度很低, 不能提供足够的锚固力, 尤其是对于拉拔力较大的格栅及孔压未能充分消散的情况, 以粘土为填料是不合适的。而粉土和粉细砂接触面抗剪强度较低, 不容易压实且易液化, 也不是很合适的填料。如果选用它们作填料, 应注意排水。 (3) 砂砾料中格栅的拉拔强度曲线会出现台阶现象及极限强度的非线性, 这是由于拉拔过程中孔眼间的大颗粒砂砾的咬合和位移调整造成的。取格栅后部水平位移L =4m m 的强度作为设计拉拔力是较为可靠的。 (4) 砂砾料与格栅间抗拔阻力以咬合为主, 所以接触面抗剪强度较高, 在法向压力较高的情况下, 格栅甚至被拉断, 拉断时的单位长度拉力稍小于格栅产品的强度标准值。 (5) 若整体沿滑裂面破坏时表现出格栅的拉拔破坏, 设计锚固长度时应采用拉拔抗剪强度指标; 若沿复合滑裂面破坏时会出现沿格栅接触面的滑动破坏, 此时宜用直剪抗剪强度指标。 参考文献: [1] 吴景海, 陈环, 王玲娟, 等. 土工合成材料与土界面作用特性的研究[J].岩土工程学报, 2001, 23(1) :89~93. [2] Bak eer Reda M, Sayed Sayed M, Cates Peter, et al. Pullout and shear tests on geogrid reinforced lightweight aggregate[J].Geotextiles and Geomembranes, 1998, 16:119~133. [3] 马学宁, 杨有海. 土工格栅与土界面特性的试验研究[J].兰州铁道学院学报, 2003, 22(4) :88~90. [4] 马存明, 周亦唐, 廖海黎, 等. 塑料土工格栅加筋土抗拉拔特性试验研究[J].中国铁道科学, 2004, 25(3) : 36~39. [5] 张嘎, 张建民. 大型土与结构接触面循环加载剪切仪的研制及应用[J].岩土工程学报, 2003, 25(2) :149~ 153. [6] Ingold T S. Laboratory pullout testing of grid reinforcement in sand[J]. Geotechnical Testing Journal, 1983, 16(3) : 

山东联祥工程材料有限公司成立于2004年，是国内最早生产土工格栅的厂家。公司位于“五岳之首”——泰山，东连接京沪、京福高速公路，南临孔子故里——曲阜，西80公里直达京九铁路，北距济南国际机场80公里，地理位置优越，交通便捷，通讯发达。
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