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土工模袋砂界面特性指標(biāo)對于各類模袋砂工程的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。筆者開展了砂與土工模袋、土工模袋之間界面摩擦特性直剪試驗(yàn);通過自制試驗(yàn)裝置進(jìn)行了模袋砂間界面摩擦試驗(yàn),探討了充填度對模袋砂間界面特性的影響;把試驗(yàn)結(jié)果用于典型工程實(shí)例變形和穩(wěn)定性分析,并通過數(shù)值計(jì)算驗(yàn)證。研究結(jié)果表明：模袋與砂界面剪應(yīng)力-位移關(guān)系表現(xiàn)出明顯的非線性特征,剪應(yīng)力峰值及其對應(yīng)的位移隨豎向壓力的增大而增大,界面關(guān)系服從摩爾-庫倫強(qiáng)度理論;砂與模袋間的摩擦角為30.3°,摩擦系數(shù)為0.58,黏聚力是3.1 k Pa。土工模袋間界面關(guān)系也服從摩爾-庫倫強(qiáng)度理論,摩擦角為21.3°,摩擦系數(shù)是0.39,黏聚力為1.29 k Pa。模袋砂之間的摩擦特性指標(biāo)則因充填度而異,受充填度影響顯著,表現(xiàn)為充填度增大,摩擦角變大而粘聚力減小,抗剪強(qiáng)度增大,且豎向壓力越大影響越明顯。基于試驗(yàn)結(jié)果明確了洲頭咀沉管隧道模袋砂圍堰位移突變的原因及其穩(wěn)定性,提出了設(shè)計(jì)控制指標(biāo);通過數(shù)值計(jì)算表明,基于界面摩擦試驗(yàn)結(jié)果分析所得結(jié)論合理。
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土工模袋砂土圍堰(堤)普遍采用低潮位露灘(或淺灘)時(shí),突擊施工。而在感潮地段施工很少,本次圍堰的成功實(shí)施是一次有力的實(shí)踐,對以后相關(guān)地段施工提供借鑒。
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