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纤维加筋技术能够有效的提高土体的强度和变形特性,在岩土工程中受到越来越高的重视。剑麻纤维具有抗拉强度高、韧性好、纤维表面粗糙、产量大、价格低廉、环保等优点,可作为理想的加筋材料。 本文通过无侧限抗压试验、直剪试验和三轴试验对剑麻纤维加筋土的力学特性和加筋机理进行了研究,研究的主要内容如下: (1)对剑麻纤维加筋粉土进行无侧限抗压试验和直剪试验,通过界限含水率试验和击实试验确实了土体的液塑限和最优含水率。按无纤维土以及纤维长度为5mm、10mm、15mm分成四组,每组按纤维含量为0.2%、0.4%、0.6%三个掺入比例对土样进行剪切,测定纤维土的抗压强度、粘聚力和内摩擦角以及土样的破坏特性。通过线性拟合得出了抗剪强度与垂直压力的函数关系式。结果表明,加筋土的抗剪强度有了明显的提高,土体的粘聚力增加幅度平均在50%左右。 (2)对剑麻纤维加筋粉质粘土进行UU三轴试验,先对土体的液塑限和最优含水率进行了测定。按不同纤维长度、不同含量制备10组(每组4个)土样,在100kPa、200kPa、300kPa、400kPa四个不同围压下对土样进行剪切,得出了关于土样的主应力差与轴向应变关系、粘聚力、内摩擦角和土样的破坏特性。分析纤维长度、纤维含量和围压间关系,研究单一变量对应力-应变关系、粘聚力和内摩擦角的影响。结果表明,当纤维含量达到1.0%、纤维长度达到10mm时,土体的主应力差峰值和粘聚力增加最为明显,提高的幅度在20%左右。 (3)对加筋土的作用机理(摩擦加筋原理、准粘聚力原理、弯曲机理以及交织机理)进行了研究,采用线性回归的方法对试验数据进行分析,在摩尔-库仑理论的基础上提出适用于剑麻纤维粉质粘土的抗剪强度指标公式。