不同土工合成材料加筋建筑固废填料三轴试验与修正本构模型研究

王家全 李郡瑶 唐滢 唐毅

1.广西科技大学土木建筑工程学院2.广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心

摘要：为深入研究加筋建筑固废填料的力学强度及体变特性，采用英国GDS电机控制三轴试验系统，开展了三种不同土工合成材料加筋建筑固废填料的固结排水三轴剪切试验，基于试验结果分析了邓肯-张模型的适用性，并提出了修正的邓肯-张模型。研究结果表明，在不同围压下建筑固废及加筋建筑固废的应力-应变关系发展曲线均为应变软化型曲线。随着围压的增大，三种土工合成材料加筋建筑固废的加筋效果系数均呈现逐渐降低的趋势，但加筋后建筑固废的黏聚力显著提高，内摩擦角相较于未加筋情况下最大下降了约4.14°；加筋能够显著抑制土体的剪胀应变，增强建筑固废的整体体积稳定性。其中，玻纤复合土工布的加筋效果在三种土工合成材料中最为显著。邓肯-张模型（Duncan-Chang Model）的切线弹性模量E能够很好的适用于加筋建筑固废填料，但无法准确反映其体积变形特性。由此提出修正邓肯-张模型，建立轴向应变ε1与侧向应变ε3的二次函数关系，得到体积应变与轴向应变的函数方程，可有效适用于加筋建筑固废填料的受力变形计算。上述研究结果可为加筋建筑固废应用于实际工程提供参考。

关键词：加筋建筑固废;三轴试验;Duncan-Chang模型;剪切强度;

基金资助：国家自然科学基金项目(资助号：52468047)； 广西自然科学基金重点项目(资助号：2022GXNSFDA035081)； 广西高等学校高水平创新团队及卓越学者计划项目(资助号：桂教人才[2020] 6号)； 广西科技大学研究生教育创新计划项目(资助号：GKYC202463)；

DOI：10.13544/j.cnki.jeg.2025-0014

专辑：工程科技Ⅱ辑

专题：建筑科学与工程

分类号：TU41