一般情況下,若土體的抗壓性較強(qiáng),但是其抗拉以及抗剪性較差時(shí),往往會(huì)誘發(fā)各類土體不穩(wěn)的工程事故,諸如滑坡、泥石流等,會(huì)對(duì)社會(huì)發(fā)展以及聚民的生命健康造成一定的負(fù)面影響。
1 界面剪切測(cè)試儀
在開(kāi)展土工布加固軟土地基的機(jī)理試驗(yàn)的過(guò)程中,工作人員往往需要加強(qiáng)對(duì)于界面剪切測(cè)試儀的運(yùn)用。但事實(shí)上,該設(shè)備在運(yùn)用的過(guò)程中存在諸多的不足,存在各類問(wèn)題。關(guān)于界面剪切測(cè)試儀的不足以及改進(jìn)措施,筆者進(jìn)行了相關(guān)總結(jié),具體內(nèi)容如下。
1.1 剪切側(cè)試儀不足。常用的土工測(cè)試剪切儀在運(yùn)行的過(guò)
程中因?yàn)閭鹘y(tǒng)技術(shù)的限制以及實(shí)際的制約而存在著諸多的問(wèn)題。一般而言,該設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中具備五個(gè)方面的問(wèn)題。
一是缺乏觀察視窗,故而技術(shù)人員無(wú)法對(duì)土工布及其周邊土體在剪切過(guò)程中出現(xiàn)的擾動(dòng)狀況進(jìn)行分析;二是設(shè)備的剪切盒較小,故而其存在較強(qiáng)的邊界效應(yīng),并對(duì)剪切應(yīng)力精度產(chǎn)生直接影響;三是該設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中無(wú)法有效的明確豎向荷載作用;四是各類數(shù)據(jù)均需要人工采集,故而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的精確度難以得到保障;五是試驗(yàn)的精確度難以得到有效保障。
1.2 界面剪切側(cè)試儀設(shè)計(jì)。
在進(jìn)行界面剪切測(cè)試儀設(shè)計(jì)作的過(guò)程中,技術(shù)人員需要加強(qiáng)對(duì)于各類運(yùn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、構(gòu)建,分別是:試驗(yàn)平臺(tái)、加載系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。在實(shí)際的設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí),設(shè)計(jì)人員需要強(qiáng)化加載系統(tǒng)的構(gòu)造。一般而言,該系統(tǒng)主要分為兩大部分,分別是:豎向加
載系統(tǒng)以及水平加載系統(tǒng)、其中,豎向加載系統(tǒng)主要由砝碼、掛鉤以及拉鉤等零部件構(gòu)成,從而確保豎向荷載的精確度以及穩(wěn)定性的提升。而水平加載系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí),主要借助步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以及控制。此外,在進(jìn)行該設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及構(gòu)造的過(guò)程中,技術(shù)人員需要采取壓力、位移傳感器,無(wú)線發(fā)射器、接收器等元器件進(jìn)行作業(yè),從而實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳播以及監(jiān)測(cè)。關(guān)界面剪切測(cè)試儀各組成部分,筆者進(jìn)行了相關(guān)繪制,具體內(nèi)容見(jiàn)圖1。
(1—透明有機(jī)玻璃;2—夾具;3—小滑輪;4—步進(jìn)電機(jī);—渦輪組;6—壓力傳感器;7—大滑輪;8—平行支撐;9—鋼蓋板;10—豎向支架:11—位移計(jì);12—斜向支撐;13—水平臺(tái)面;14—豎向加載系統(tǒng))
2 試驗(yàn)研究
2.1 試驗(yàn)材料。在開(kāi)展土工布加固軟土地基的機(jī)理試驗(yàn)的
過(guò)程中,試驗(yàn)人員采用了型號(hào)為PES250-50 土工布進(jìn)行相關(guān)作業(yè)。在實(shí)際的操作時(shí),工作人員需要將該材料剪裁為長(zhǎng)、寬分別為250mm、170mm 的矩形,并依據(jù)剪切盒夾具位置設(shè)置直徑為5mm 的孔洞。除此之外,工作人員還需要準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)砂以及自來(lái)水。
2.2 法向應(yīng)力和剪切應(yīng)力計(jì)算。在進(jìn)行法向應(yīng)力和剪切應(yīng)
力計(jì)算的過(guò)程中,技術(shù)人員需要將采取到的懸掛祛碼重量乘以杠桿系數(shù),從而獲得蓋板的豎向荷載,隨后再依據(jù)蓋板豎向荷載以及面積進(jìn)行法向應(yīng)力的計(jì)算。關(guān)于其計(jì)算方程,筆者總結(jié)如下:
在上述的公式中,P 指的是豎向荷載力,而A 則是蓋板面積。而在進(jìn)行土工布剪切應(yīng)計(jì)算時(shí),技術(shù)人員需要依循下述的公式進(jìn)行推導(dǎo)作業(yè):
剪切荷載。其中,T 指的是剪切荷載。
3 研究結(jié)果和討論
3.1 豎向壓力的影響。在論述豎向壓力的影響過(guò)程中,技術(shù)人員開(kāi)展了不同豎向壓力的剪切實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)操作時(shí),其將剪切速度控制在0.5mm/min,并采取5kPa、10kPa、15kPa 以及20kPa 的豎向壓力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。通過(guò)觀察風(fēng)險(xiǎn),伴隨著豎向壓力的不斷越大,整個(gè)系統(tǒng)的剪切應(yīng)力也呈現(xiàn)出增大的趨勢(shì)。
不僅如此,當(dāng)剪切應(yīng)力達(dá)到穩(wěn)定值時(shí),其所產(chǎn)生的拉拔位移也逐漸增大。此外,通過(guò)無(wú)機(jī)玻璃觀察視窗進(jìn)行剪切運(yùn)動(dòng)觀察時(shí),作業(yè)人員還發(fā)現(xiàn):土工布的剪切應(yīng)力與其位移分布呈現(xiàn)出不均勻的態(tài)勢(shì),且系統(tǒng)到達(dá)最大剪切應(yīng)力時(shí),整個(gè)土工布會(huì)發(fā)生剪切滑移的狀況。
3.2 土體含水率的影響。在進(jìn)行該項(xiàng)因素分析的過(guò)程中,
作業(yè)人員在豎向壓力為5kPa 時(shí)借助不同含水率的填土土工布進(jìn)行直剪試驗(yàn)研究。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,技術(shù)人員分別采用了0%、5%、10% 以及15% 含水率的土體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
4 結(jié)束語(yǔ)
本文主要分析了界面剪切測(cè)試儀(剪切側(cè)試儀不足、界面剪切側(cè)試儀設(shè)計(jì)),并就試驗(yàn)研究以及研究結(jié)果進(jìn)行了分析。
伴隨著相關(guān)實(shí)驗(yàn)的推廣以及技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)的土工布加固技術(shù)必將獲得長(zhǎng)足的發(fā)展,并由此促進(jìn)相關(guān)效益的取得。
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