1.2.2混合土的强度特性研究现状与进展
土的抗剪强度是土体抵抗剪切破坏的极限能力,是土的基本力学性质之一。RST混合土作为一种新型的土工填筑材料,研究其抗剪强度具有重要的理论科学意义和工程应用价值。
1996年,Foose通过直剪试验对粒径为5~15cm的轮胎碎片与干砂的混合物进行了一系列强度特性的试验研究,发现正应力和轮胎橡胶的含量对混合土抗剪强度的影响显著;混合土的抗剪强度高于纯砂的抗剪强度,且随其容重的增大而不断增大。2003年,Youwai等将废弃轮胎胶粒与砂混合制备了混合土,并通过三轴固结排水试验研究了混合土的强度特性。研究结果表明,随着围压的增大,橡胶颗粒与砂混合后的抗剪强度线性增大;纯胶粒的抗剪强度明显低于砂土击实后的抗剪强度,两种材料混合后的抗剪强度则介于两值之间。2006年,cetin等使用常规直剪仪对废轮胎派生骨料与黏土混合物的工程特性进行了试验研究。研究结果表明:随着正应力的增大,混合土的剪切强度有所增大;当废轮胎派生骨料的含量低于40%时,混合土的c值增大,值减小,莫尔包络线沿顺时针方向旋转;当废轮胎派生骨料的含量高于40%时,混合土的c值减小,值增大,莫尔包络线沿逆时针方向旋转。
在国内,也有部分研究人员对:RST混合土的强度特性进行了研究。2008年,何稼通过试验研究发现,由低液限黏土和废弃轮胎橡胶颗粒制成的RST混合土的不排水抗剪强度较高,不同配比的RST混合土的c值在70~200kPa范围内,值集中在11°~15°范围内,c刚集中在20~70kPa范围内,值主要集中在34°~43°范围内;混合十的抗剪强度随着橡胶颗粒和水泥含量的增加而增大,随含水率的增大而有所减小;混合土试样的破坏形态与水泥的掺加量有关,主要有剪切型、剪切鼓胀型和鼓胀型三种形式。2010年,王凤池等以十、胶粉和水泥为原材料制备了大小为70.7mm×70.7mm×70.7mm的橡胶水泥土试样(简称Rcs土试样),并对RcS土试样进行了无侧限抗压强度试验。试验结果表明:随着水泥和胶粉掺量的增大,Rcs土试样的强度均增大。辛凌、刘汉龙和高德清等以淤泥质土、废弃轮胎橡胶颗粒、水泥和水为原材料制备了RST混合土,并对RST混合土分别进行了无侧限抗压强度试验和三轴固结不排水剪切试验。通过对不同配比条件下RSq混合土的抗剪强度变化特点及其作用机理的分析,提出了RST混合土的无侧限抗压强度计算公式,同时确定了三轴固结不排水剪切试验的抗剪强度指标。2013年,李丽华等研究了砂一轮胎颗粒一水泥混合土的土工特性,通过无侧限抗压强度试验和直剪试验发现:轮胎颗粒体积含量低于15%时,养护龄期对混合土抗压强度的影响较明显,当轮胎颗粒体积含量超过15%后,7天和28天养护龄期下混合土的无侧限抗压强度变化不大;当水泥含量较大时,胶粒含量的变化对混合土抗压强度的影响较明显;当胶粒含量增大时,混合土的初始内摩擦角出现下降的趋势,但主要在30°~45°范围内变化。
1.2.3混合土的变形特性研究现状与进展
土体的变形问题是土力学的主要研究内容之一,如果土体的变形超过了土工建筑物的变形允许值,就会造成建筑物的破坏,甚至造成人员伤亡。变形特性是计算土工建筑物沉降和稳定性的主要依据,因此,研究土体的变形特性对于新型土工填筑材料是非常重要的。
……
展开