粗糙度对结构物-细砂界面剪切特性的影响

摘要：

下部基础与土体界面的剪切特性对于整个结构的安全施工至关重要,地基上部土层中多见砂土层,砂粒径大小和结构物表面粗糙程度会影响下部基础的受力特性,对于研究砂土层下部基础的侧摩阻力具有重要意义.利用改进后的直剪仪,进行粒组为0.075～0.150 mm,0.150 ～0.300 mm的砂与人造粗糙混凝土板、钢板的界面剪切试验,研究不同砂粒组、不同粗糙度、不同法向应力下的钢-砂和混凝土-砂界面抗剪强度和界面剪切强度指标.结果 表明:界面剪切应力-剪切位移关系可用双曲线模型描述,试验峰值剪切应力与模型峰值剪切应力的比值为0.85～0.95;峰值剪切应力随法向应力和粗糙度的增大而增加,粒组Ⅰ的较粒组Ⅱ略大,混凝土-砂界面峰值剪切应力较钢-砂界面的大;对于未刻纹路的结构物-砂界面剪切面为一移动的水平面,刻有纹路的结构物-砂界面剪切面由间断的水平剪切面和动态曲形剪切面构成;界面摩擦角随粗糙度增大而增加,粒组Ⅰ的抗剪强度指标较粒组Ⅱ略大,钢-砂界面摩擦角集中在23°～28°,混凝土-砂界面摩擦角集中在25°～31°.研究成果可为砂土层桩侧摩阻力估计和数值模拟提供参考.

关键词：砂、粗糙度、粒组、剪切面、界面摩擦角

分类号：TU473(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51879246,51408439;潍坊市科技发展计划资助项目2017GX083;中国海洋大学青年英才工程计划项目841717014;山东省职业教育技艺技能传承创新平台

在线出版日期：2019-08-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：85-94