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在公路、铁路路基建设工程中,经常遇到软土路基。土工布和土工格栅常用于软土路基加固以提高其承载力。然而由于面状筋材与土之间存在软弱面,导致行车道在交通荷载作用下极易出现较大不均匀沉降。土工纤维具有抗拉强度高、稳定性好等优点,按一定比例均匀加到土中,可有效提高土体的强度。关于纤维土的力学特性研究已开展多年,但目前尚缺乏系统性,特别是其动力学性质研究相对较少。本文针对纤维砂的静动力学特性展开研究,主要研究工作如下:1,纤维砂静力学试验与理论分析。通过大量CD试验,系统地研究了纤维掺量、纤维长度、密实度、围压等因素对纤维砂强度特性的影响。试验结果表明,纤维砂强度随纤维含量、纤维长度、密实度、围压增加而增大;在试验轴向荷载范围内,纤维砂的应力-应变曲线始终呈硬化趋势;在特定的密实度和围压下,纤维砂抗剪强度增量与纤维含量、纤维长度具有良好的线性关系;由计算结果可知,纤维砂不仅具有摩擦强度,同时存在较大的黏聚强度。通过试验所得强度数据与Zornberg与Michalowski两个纤维砂的强度理论模型预测结果比较,发现Zornberg模型的预测值与实测值偏差较大。当纤维含量较低时,Michalowski模型预测值与实测结果吻合较好。理论模型假设纤维砂的黏聚强度为零,而试验结果显示纤维砂具有明显的粘聚强度,在纤维砂剪切过程中纤维拉伸、纤维与砂间相互作用具有显著的强化效果,极大地提高了纤维砂的粘聚强度。2,纤维砂动力学特性试验研究。采用动三轴试验对纤维砂的动力学特性进行研究。动荷载波形为正弦波,频率为0.1Hz。在特定密实度(Dr=0.5)与围压(σ3=100kPa)下,改变纤维含量(ξ=0.2%,0.4%)、纤维长度(lf=7,13mm)、循环应力比(γc=0.22,0.24,0.26)等条件下,初步研究了纤维砂的动力响应特性。结果表明,纤维对砂的动力学特性具有显著影响。在纤维长度相同下,当纤维含量多时,超孔压积累速率缓慢,达到液化时的振次增加,动强度显著提高,GN/Gmax随振次衰减缓慢;在纤维含量相同下,纤维长度变化对纤维砂的动力响应与纤维含量影响具有相似规律。