根据广义等效围压式(2-14),结合表2-9、表2-10、表2-11加筋红土在不同排水条件下的抗剪强度指标,即可确定不同排水条件下加筋红土的广义等效围压。
计算结果表明:广义等效围压随不同排水条件、加筋层数以及围压而变化,可为正,可为负,特殊情况可为零。就加筋前后红土达到相同强度所受的实际围压而言,如广义等效围压为正,则加筋前的围压应提高;如广义等效围压为负,则加筋前的围压应降低。
1.CD试验条件下加筋红土的广义等效围压
图2-31给出了在完全固结、排水(CD)条件下加筋红土的广义等效围压随围压的变化关系。
图2-31 CD试验条件下加筋红土的广义等效围压随围压的变化关系
图2-31表明:
(1)曲线位于坐标轴的上方,总体呈减小的趋势。说明完全固结、排水(CD)条件下,加筋红土的广义等效围压为正,筋材起着正作用。如1#-4,当围压按100kPa,200kPa,300kPa,400kPa增大时,加筋红土的广义等效围压按101.5kPa,92.6kPa,42.2kPa,59.7kPa的趋势变化。
(2)就加筋层数比较,加四层筋材的曲线位置总体上高于加二层筋材的曲线位置,1#-4的曲线位置高于1#-2的位置。说明加筋红土广义等效围压随加筋层数的增加而增大。虽然广义等效围压随各级围压的变化规律性不显著,但各级围压的加权平均广义等效围压规律性则显著。如CD试验条件下,加筋红土的加权平均广义等效围压由加两层筋(1#-2)时的41.0kPa上升为加四层筋(1#-4)时的65.2kPa,这时筋材在红土中起着正作用,因此可以通过增加加筋层数来提高加筋红土的广义等效围压。
2.CU试验条件下加筋红土的广义等效围压
图2-32给出了在固结、不排水(CU)条件下加筋红土的广义等效围压随围压的变化关系。
图2-32 CU试验条件下加筋红土的广义等效围压随围压的变化关系
图2-32表明:
(1)就曲线位置比较,曲线位于坐标轴的正负方向,1#-3位于坐标轴的上方,1#-1、2#-1、2#-3、3#-1位于坐标轴的下方,表明在CU试验条件下,1#-3筋材加筋红土的广义等效围压为正,其他筋材加筋红土的广义等效围压为负。说明在固结、不排水条件下加筋,加筋红土广义等效围压的正负取决于加筋材料和加筋层数。
(2)就筋材种类比较,不论是加一层筋还是三层筋,1#筋材的曲线位置高于相应层数2#筋材的曲线位置。说明相同加筋层数下,1#筋材加筋红土的广义等效围压大于2#筋材。如加三层筋时,1#-3筋材的加权广义等效围压为7.3kPa,2#-3筋材的加权广义等效围压为-16.0kPa。这是因为1#筋材比2#筋材厚重、粗糙的缘故,所以可以通过选择粗糙、厚重的筋材来提高加筋红土的广义等效围压。
(3)就加筋层数比较,随加筋层数的增大,曲线位置随之提高,1#-3筋材曲线位置高于1#-1筋材的位置,2#-3筋材曲线位置高于2#-1筋材的位置。红土加一层筋时的广义等效围压为负,如CU试验条件下的1#-1、2#-1和3#-1;随加筋层数的增加,各级围压下的广义等效围压增大,如1#-3、2#-3。说明相同筋材种类下,加筋层数越多,加筋红土的广义等效围压越大。从加权平均广义等效围压来看,1#筋材从加一层筋(1#-1)时的-46.3kPa上升到加三层筋(1#-3)时的7.3kPa,2#筋材从加一层筋(2#-1)时的-41.4kPa上升到加三层筋(2#-3)时的-16.0kPa。说明这时筋材在红土中起着由负作用向正作用的转变,因此可以通过增加加筋层数来提高加筋红土的广义等效围压。
3.UU试验条件下加筋红土的广义等效围压
图2-33给出了在完全不固结、不排水(UU)条件下加筋红土的广义等效围压随围压的变化关系。
图2-33 UU试验条件下加筋红土的广义等效围压随围压的变化关系
图2-33表明:
(1)总体上,曲线在负方向呈下降趋势。说明在UU试验条件下,加筋红土的广义等效围压随围压的增大而减小。如当围压按100kPa,200kPa,300kPa,400kPa增大时,3#-1加筋红土的广义等效围压则按-18.8kPa,-22.8kPa,-58.7kPa,-69.8kPa的趋势减小。
(2)加一层筋时,加筋红土的广义等效围压为负,如围压为100kPa,200kPa,300kPa,400kPa时,1#-1加筋红土的广义等效围压分别为-19.6kPa,-28.2kPa,-60.1kPa,-54.4kPa。说明在完全不固结、不排水条件下,筋材在红土中起着减小围压的负作用。
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