利用大型拉拔设备,结合数码可视化跟踪技术和土体变形无标点量测技术,进行砂土与土工合成材料拉拔试验,分析不同法向压力、格栅嵌固长度和格栅类型对拉拔特性的影响。以数码可视化跟踪技术跟踪拍摄砂土与土工合成材料界面的相互作用过程,并分析力格栅拉拔过程中砂土接触位移的规律。分析结果表明,在低法向压力下拉拔阻力较快达到峰值,拉拔曲线表现为软化的特性,在高法向压力作用下拉拔阻力需要较大的拉拔位移才能达到峰值状态。长试样格栅需要更大的拉拔位移才能达到拉拔阻力峰值。界面摩擦角和摩擦系数比K随着土工格栅埋入长度的增加而变小。拉拔过程中格栅前端首先受力开始位移,然后格栅中部与后端依次受力带动周围的砂颗粒运动,最后形成连续的拉拔位移界面。

为了研究充分调动土工合成材料达到筋土界面剪应力峰值所需的拉拔位移值、填料在拉拔过程中位移和应力的变化以及筋材拉应力的分布在拉拔过程中的变化,在3种土工合成材料室内拉拔试验的基础上,建立了FLAC3D数值模拟分析模型。研究结果表明,FLAC3D数值模拟分析模型得出的拉拔剪应力与位移曲线与拉拔试验结果基本一致;筋材拉应力随着拉拔位移的增加整体呈增大的趋势,当达到拉拔剪应力峰值时,筋材拉应力趋于稳定;填料在拉拔方向上的位移包括正位移区、负位移区和零位移区,正位移区的边界代表了筋材上下影响带的高度;填料在拉拔方向的应力随着拉拔位移的增大从下往上分层递减分布变成围绕土体前后2个最大、最小应力圈分别向四周递减、递增分布。