玄武岩纤维土工格栅加筋膨胀土边坡加固机理与稳讲义定性研究
土工格栅加筋土特性实验与抗震技术研究的开题报告
土工格栅加筋土特性实验与抗震技术研究的开题报告1. 研究背景与意义土工格栅是一种新型的土工材料，具有良好的加筋效果和稳定性。
近年来，随着城市化进程的加速，土地利用压力加大，建筑物高度不断增加，对于加强土体的稳定性和抗震能力提出了更高的要求。
因此，研究土工格栅加筋土的特性和抗震技术，对于提高土体的抗震性能和保障建筑物的安全具有重要意义。
2. 研究内容和目标本研究主要包括以下内容：（1）进行土工格栅加筋土的力学实验，考察土工格栅对土体的加筋效果和稳定性。
（2）研究土工格栅加筋土的抗震技术，分析土工格栅在地震荷载下的抗震性能。
（3）结合实验和数值模拟分析，探讨土工格栅加筋土的设计参数和施工方法。
本研究的目标是，通过实验和分析，深入了解土工格栅加筋土的特性，探索适应于不同地质条件和建筑物要求的土工格栅设计方法和施工技术，提高土体的抗震性能和建筑物的安全性。
3. 研究方法和步骤（1）理论分析：通过文献调研和实验数据，分析土工格栅的力学特性，建立土工格栅加筋土的数学模型，研究其力学行为和抗震性能。
（2）实验研究：进行不同情况下的土工格栅加筋土试验，研究土工格栅的加筋效果和稳定性，以及在地震荷载下的抗震性能。
（3）分析与评价：对实验数据进行分析和评价，探讨土工格栅加筋土的应用条件和限制，并结合实际情况进行应用案例分析。
（4）提出建议：根据研究结果，提出土工格栅加筋土的设计参数和施工方法的建议，为土工格栅加筋土在实际工程中的应用提供参考。
4. 预期研究成果通过本研究，预期达到以下成果：（1）深入了解土工格栅加筋土的力学特性和抗震性能。
（2）提出适应于不同地质条件和建筑物要求的设计方法和施工技术。
（3）为土工格栅加筋土的应用提供科学依据和先进技术支持，提高土体的抗震性能和建筑物的安全性。
5. 参考文献[1] Zhong D H, Yin J H, Cai G X, et al. A review of soil-grid reinforcement technology[J]. Journal of Hunan University Natural sciences, 2019, 46(5): 1-11.[2] Zhang J J, Gao S J, Sun G W, et al. Numerical study of soil-grid structure reinforced retaining wall based on the idealized soil model[J]. Journal of Tongji University, 2017, 45(9): 1297-1304.[3] Xiao W, Huang M, Shen Z, et al. Study on the behavior of soil-grid reinforcement structure under cyclic loads[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2018, 37(S2): 4441-4447.[4] Liu S S, Fu Y, Pun C W, et al. Earthquake performance of soil-grid structure retaining wall through shaking table tests[J]. KSCE Journal of Civil Engineering, 2019, 23(6): 2518-2527.。
玄武岩纤维改良弱膨胀土的强度及裂隙特性研究
玄武岩纤维改良弱膨胀土的强度及裂隙特性研究1. 研究背景随着社会经济的快速发展，基础设施建设和城市化进程不断加快，对于土木工程材料的需求也日益增长。
在土木工程中，土壤作为基础材料，其强度和稳定性直接影响到建筑物的安全性和使用寿命。
研究和开发新型、高性能的土工材料具有重要的现实意义。
玄武岩纤维作为一种具有优异性能的新型土工材料，近年来在国内外得到了广泛关注和研究。
玄武岩纤维具有高强度、高模量、抗腐蚀、抗老化等优点，可以有效地提高土体的抗剪强度和抗压强度，从而提高土体的稳定性。
由于玄武岩纤维的颗粒尺寸较大，其对土壤孔隙结构的影响尚不明确。
目前关于玄武岩纤维改良弱膨胀土的强度及裂隙特性的研究还较为有限，限制了其在实际工程中的应用。
本研究旨在通过对玄武岩纤维改良弱膨胀土的强度及裂隙特性进行系统的研究，探讨玄武岩纤维对弱膨胀土性能的影响机制，为玄武岩纤维在土木工程中的应用提供理论依据和技术支持。
1.1 玄武岩纤维的应用现状随着科技的不断发展，玄武岩纤维作为一种新型的建筑材料，已经在各个领域得到了广泛的应用。
在土木工程领域，玄武岩纤维主要用于加固土壤、提高地基承载力、改善土壤的抗侵蚀性能等方面。
研究者们发现玄武岩纤维具有很好的强度和裂隙特性，因此逐渐成为改良弱膨胀土的一种有效手段。
道路路基：玄武岩纤维可以有效地提高道路路基的承载力和稳定性，降低道路沉降和变形，延长道路使用寿命。
水利工程：在防渗、排水、固岸等方面，玄武岩纤维可以有效地提高工程的稳定性和抗侵蚀性，减少工程的维护成本。
建筑工程：玄武岩纤维可以用于加固混凝土结构、钢筋混凝土结构等，提高建筑物的抗震性能和承载力。
环保工程：玄武岩纤维可以用于处理污染土壤、地下水等环境问题，提高土壤的抗侵蚀性和环境保护能力。
军事工程：玄武岩纤维可以用于制作轻质防护材料、加固防护设施等，提高军事装备的性能和使用寿命。
尽管玄武岩纤维在国内外的应用取得了一定的成果，但仍然存在一些问题亟待解决，如纤维的制备工艺、纤维与土壤的界面结合性能、纤维在不同环境下的长期稳定性等。
高速铁路土工格栅加筋膨胀土边坡作用机制
高速铁路土工格栅加筋膨胀土边坡作用机制张锐;周豫;兰天;郑健龙;刘昭京;李彬【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2024(21)1【摘要】土工格栅加筋处治是解决膨胀土边坡问题的关键技术。
为深入研究格栅与膨胀土相互作用机制,依托南宁铁路改柳南线工程,开展加筋设计及格栅抗拔稳定性计算。
将考虑膨胀土侧向膨胀影响及格栅反包约束作用的设计方案应用于实际工程中,并通过预埋设的监测元件,对自然降雨−蒸发气候下加筋边坡的含水率、应力、位移及格栅应变的变化特征进行长期监测。
研究结果表明:在考虑侧向膨胀及格栅约束的影响下,土工格栅的抗拔稳定安全系数仍满足规范要求。
基于监测数据发现,受大气环境影响,体积含水率的波动幅度由浅至深逐渐减弱;格栅应变变化趋势与土体应力变化趋势基本一致,随季节性干湿气候呈“波浪”式变化;靠近坡面土体受大气干湿循环的影响更为显著,对降雨入渗敏感,其土工格栅应变变化迅速,峰值出现时间早;格栅应变峰值远小于格栅允许拉应变,且边坡累积水平位移量较小,表明加筋边坡滑移破坏风险较低;在降雨过程中,格栅对边坡土体施加弹性约束,允许坡面发生一定程度的膨胀,释放坡体因增湿产生的膨胀势,从而避免边坡因侧向应力增大形成渐进式滑坡,体现了土工格栅加筋膨胀土边坡“以柔治胀”的作用机制。
研究成果可为高速铁路膨胀土边坡的土工格栅加筋设计与施工提供理论和技术支撑。
【总页数】12页(P1-12)【作者】张锐;周豫;兰天;郑健龙;刘昭京;李彬【作者单位】长沙理工大学交通运输工程学院;湖南科技大学土木工程学院;中国铁路南宁局集团有限公司;中铁五局集团有限公司【正文语种】中文【中图分类】U416.14【相关文献】1.加筋膨胀土边坡土工格栅的导水作用研究2.吸湿条件下土工格栅加筋膨胀土边坡稳定分析3.土工格栅加筋膨胀土抗剪特性及边坡稳定性分析4.土工格栅加筋膨胀土边坡稳定性的分析方法及工程应用因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
玄武岩纤维增强复合锚杆支护土质边坡设计方法的试验研究
玄武岩纤维增强复合锚杆支护土质边坡设计方法的试验研究玄武岩纤维复合筋(BFRP)强度高、质量轻、耐腐蚀、且热膨胀系数与混凝土相近,用做锚杆杆体材料,能从根本上解决钢筋锚杆易遭腐蚀的问题,近年来BFRP筋在岩土锚固工程中得到一定的试验应用。
本文首先通过BFRP筋拉伸试验、与水泥砂浆的粘结性能试验、耐腐蚀性能试验、剪切试验,研究筋材物理力学性质。
其次,基于钢筋锚杆设计规范和等强度替代原则,建议BFRP锚杆的设计参数,提出BFRP锚杆加固土质边坡的设计方法。
采用该方法对成都某工程项目场地内开挖的基坑边坡进行BFRP锚杆支护设计,采用FLAC3D模拟计算BFRP锚杆和钢筋锚杆加固的基坑边坡,预测锚杆的支护效果。
最后,进行BFRP锚杆和钢筋锚杆加固边坡的现场对比试验和破坏试验,通过监测试验期间边坡地表位移、边坡深部变形和锚杆受力,分析BFRP锚杆和钢筋锚杆的加固效果、锚固边坡破坏模式,验证BFRP锚杆加固土质边坡的设计方法是否合理。
通过本文的试验研究得到,非预应力BFRP锚杆支护设计的抗拉安全系数不应小于1.5(永久锚杆)和1.3(临时锚杆)。
BFRP筋抗拉强度标准值为极限抗拉强度的75%,对于锚固常用的BFRP筋(直径多12mm)可取为680MPa。
BFRP筋与砂浆的粘结强度设计值为考虑1.2安全系数后的容许值,容许值等于拉拔试验得到的平均值除以2.1,对于锚固常用的BFRP筋与砂浆的粘结强度设计值为2.3MPa。
设计的BFRP锚杆可以有效的加固边坡,较好的控制边坡位移,且加固效果与钢筋锚杆相当,边坡破坏模式与钢筋锚杆加固边坡相同。
BFRP锚杆设计合理,采用等强度替代钢筋的方法进行BFRP锚杆支护设计是可行的。
玄武岩纤维加筋膨胀土强度的试验研究
玄武岩纤维加筋膨胀土强度的试验研究庄心善;余晓彦;游鹏;周谈【摘要】对掺入玄武岩纤维的膨胀土进行力学试验,研究玄武岩纤维加筋膨胀土强度的变化.将4种不同含量(0％,0.1％,0.3％和0.5％)的玄武岩纤维掺入膨胀土中制取试样进行室内试验.试验结果表明:加筋膨胀土的抗剪强度和无侧限抗压强度随着养护龄期的增加均有所增加,其最佳养护龄期为14 d、最佳加筋率为0.3％;掺入玄武岩纤维可有效提高膨胀土的延性并有效降低膨胀土的膨胀率.【期刊名称】《湖北工业大学学报》【年(卷),期】2015(030)002【总页数】4页(P102-104,120)【关键词】膨胀土;玄武岩纤维;强度【作者】庄心善;余晓彦;游鹏;周谈【作者单位】湖北工业大学土木工程与建筑学院,湖北武汉430068;湖北工业大学土木工程与建筑学院,湖北武汉430068;湖北工业大学土木工程与建筑学院,湖北武汉430068;湖北工业大学土木工程与建筑学院,湖北武汉430068【正文语种】中文【中图分类】TU411.3膨胀土的化学改良方法对施工工艺及施工机械的要求比较严格，且工程造价也会大幅度增加［1－2］。
而物理改良对环境的影响较小，具有很好的发展前景。
常被用于物理改良方法中的有聚丙烯纤维、玻璃纤维、聚乙烯纤维、剑麻、麻丝等材料［3－5］。
由于这些材料的密度比土的密度小很多，在拌合过程中容易出现团聚现象，造成加筋不均匀，给实际工程的操作带来不便。
玄武岩纤维是一种典型的纯天然的、无污染的绿色硅酸盐纤维，具有很好的相容性和优越的力学性能。
玄武岩纤维在混凝土的加固中已经得到应用，可以显著的提高混凝土的抗折强度、劈裂抗拉强度和轴心抗压强度［6－7］，然而玄武岩纤维在土体改良方面的研究尚不够完善，本试验将玄武岩纤维掺入膨胀土中，进一步研究玄武岩纤维加筋膨胀土强度的变化。
1 试验材料1.1 玄武岩纤维本试验所使用的玄武岩纤维为短切无捻粗纱，薄片状，长度为6mm（图1），与膨胀土拌合时，成束的纤维会被撕开，均匀地掺入到膨胀土当中。
玄武岩纤维生态防护边坡的稳定性分析
第12期（总第463期）吉林水利2020年12月［文章编号］1009-2846（2020）12-0001-04玄武岩纤维生态防护边坡的稳定性分析朱振学\叶楠2（1.吉林省水利水电勘测设计审查总站，吉林长春130033；2.吉林省水利科学研究院，吉林长春130022）［摘要］玄武岩纤维是一种绿色新型环保高性能材料，应用玄武岩纤维材料研发生态防护产品，在水利工程中的应用前景广阔。
本文采用非线性有限单元法，对玄武岩纤维产品组合护坡工程进行稳定性分析，结果表明：采用玄武岩纤维生态防护的边坡稳定安全系数较原始边坡有一定的提高，从3.13提高到3.39，土体强度参数变化对边坡稳定安全系数影响显著。
［关键词］玄武岩纤维；生态防护技术；边坡稳定；有限单元法［中图分类号］U213.13［文献标识码］B1引言玄武岩纤维是以天然玄武岩矿石为原料，将矿石破碎后加入熔窖中，在1450益—1500益高温熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。
材料绿色环保、物理性能好、耐酸碱抗腐蚀性能强叫早期多作为建筑材料、很少用于水利工程环境的生态防护工程。
目前,玄武岩纤维生态防护技术在水利工程领域的研究与应用方向主要是水利边坡防护工程，其稳定性是该技术应用的重要基础。
目前常用的水利工程边坡稳定性分析方法有三大类：（1）极限平衡计算法［2-3］，该法建立在极限平衡理论之上，用该方法能确定边坡滑动面位置和破坏形式，能根据边坡不同破坏形式和任意滑动面位置来计算边坡稳定系数，但是无法考虑边坡的应力应变关系。
（2）概率分析法［4］，该法可分析研究影响边坡稳定诸因素的规律，求出边坡不稳定概率，但不能完全定量地给出边坡稳定或不稳定的程度。
（3）有限单元法［5-6］，是应力-应变分析法，即用弹性理论分析边坡体的应力状态。
该法能分析在弹性阶段边坡体应力、应变和位移情况，无需事先假定滑动面，可根据材料的非线性特征分析边坡破坏的发展过程。
玄武岩纤维生态防护技术，主要防护体是由玄武岩纤维格栅护垫和复合筋石笼组成，该防护技术结构除了需要计算边坡整体的稳定、应力应变以外，还要考察结构体与边坡间、结构体之间的相互作用和位移关系。
膨胀土边坡的失稳与防治研究
膨胀土边坡的失稳与防治研究彭海斌（河北建工集团有限责任公司，河北 石家庄 050000）摘 要：膨胀土易受气候影响，湿胀干缩效应明显，随着水分的浸入和土中水的蒸发，土体胀缩现象明显，从而导致裂隙的进一步扩展，最终引起膨胀土边坡失稳破坏。
文章针对膨胀土边坡的相关特性，分析滑坡机理，提出边坡防治和加固系列措施，为膨胀土边坡治理提供合理可靠的理论依据和应对方法。
关键词：边坡工程；膨胀土；失稳机理；治理中图分类号：U416.14 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2019）14-0006-04作者简介：彭海斌（1979—），男，高级工程师，研究方向：基础工程和智能材料的研发与检测。
膨胀土以胀缩性、裂隙性和超固结性而危害工程，土中含有较多的亲水性黏土矿物，具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、黏聚力和抗剪强度波动大等特点，是一种高塑性黏土，膨胀土的可分为多种类型（见表1）。
由于极易出现滑移、坍塌等问题，往往造成重大经济损失和人员伤亡，因此如何有效预防和预测边坡坍塌或滑移等灾害的发生至关重要。
文章以膨胀土边坡滑坡机理为基础，结合滑坡的防治原则，总结提出常见的边坡的防护与加固技术，为膨胀土边坡的综合防治工程提供理论依据。
1 膨胀土边坡的滑坡机理王新征等[1]分析发现膨胀土地层滑坡具有浅层性、渐进性和长期性特点，随着坡面或坡顶裂缝的扩大贯通，往往造成坡角处最先产生剪切破坏并逐渐并由坡脚向上部发展，裂缝贯通之后产生大面积滑坡，从而导致边坡整体失稳破坏。
其中滑坡的深度一般保持在2～4m ，最深处可达6m ，而坡体内部结构不断受环境因素影响处于不稳定状态，短则数月产生滑移破坏，长达几十年产生滑坡。
研究发现膨胀土的胀缩性是导致土体产生裂隙的主要内部因素，随着裂隙的产生，打破了原有的力学平衡并破坏了土体整体性，土体的抗剪能力被削弱，土体受拉变形产生细小裂缝。
当外界水分的浸入和土体自身水分流失都将进一步削弱土体的抗剪强度，导致裂隙向土体深部扩展贯通，导致土体抗剪切强度急剧下降，坡体产生松动并沿某滑动带产生滑移破坏，最终导致边坡部分或整体垮塌。
玄武岩纤维格栅加筋水泥稳定碎石基层温缩应变分析
玄武岩纤维格栅加筋水泥稳定碎石基层温缩应变分析作者：倪武杰邵景干李文凯黄运军王俊超来源：《粘接》2023年第10期摘要：选用玄武岩纤维格栅对水泥稳定碎石基层进行加筋处理。
通过数学模型分析水泥稳定碎石基层温缩应变产生的机理；选取A、B、C 3个试验路段，分别将玄武岩纤维格栅铺筑于基层顶部、上基层与下基层层间及不铺筑玄武岩纤维格栅，并开展温度、应变数据采集，分析相同试验条件下，不同玄武岩纤维格栅的铺筑层位对温缩应变的影响。
结果表明：随着温度的升高，A、B、C 3个试验路段的应变均呈现增大的趋势；8月温度最高的月份应变最大，12月温度最低的月份应变最小；相同采集月份时，A、B 2个铺筑玄武岩纤维格栅的试验路段上下基层顶面应变均显著小于未铺筑玄武岩纤维格栅的C试验路段，A试验路段上基层顶面的应变略高于B试验路段下基层顶面的应变，A试验路段下基层顶面的应变略高于B试验路段上基层顶面的应变，表明玄武岩纤维格栅铺筑于上下基层之间加筋效果最佳。
关键词：玄武岩纤维格栅；沥青路面；水泥稳定碎石基层；温缩应变中图分类号：U416.217;TQ343+.4 文献标志码：A文章编号：1001-5922（2023）10-0065-05Temperature shrinkage strain analysis of basalt fiber grid reinforced cement stabilized crushed stone baseNI Wujie SHAO Jinggan LI Wenkai HUANG Yunjun WANG Junchao2，3Abstract：Basalt fiber grid is used to reinforce the cement stabilized crushed stone base.The mechanism of thermal shrinkage strain generated by the cement-stabilized crushed stone base was analyzed by mathematical model.Three experimental sections A， B， and C were selected， and basalt fiber grids were laid on the top of the base layer， between the upper and lower base layers，and without laying basalt fiber grids.The temperature and strain data were collected， and the effects of different laying positions of basalt fiber grid on temperature shrinkage strain under the same test conditions were analyzed.The results showed that with the temperature increases， the strain of the three test sections A， B， and C showed an increasing trend; The strain was the largest in August when the temperature was the highest， and the smallest in December when the temperature was the lowest;In the same collection month， the strain on the top surface of the upper and lower base layers of the test sections A and B with basalt fiber grids were significantly lower than that of the C test section without basalt fiber grids.The strain on the top surface of the upper base layer of the A test section was slightly higher than that of the lower base layer of the B test section.The strain on the top surface of the lower base layer of the A test section was slightly higher than that of the upper base layer of the B test section.Our results indicate that the reinforcement effect is best when basalt fiber grid is laid between the upper and lower bases.Key words：basalt fiber grid；asphalt pavement；cement stabilized crushed stone base；temperature shrinkage strain近年来关于水泥稳定碎石半刚性基層的研究中也发现了其耐久性差、早期裂缝多等诸多问题，裂缝的出现会增加后期反射裂缝病害产生的风险，反射裂缝不仅降低了整个路面结构的稳定性和完整性，造成结构层不连续，影响沥青路面的整体使用功能，降低沥青路面的使用年限。