11.2.6.1 筋材蠕变对筋材加筋作用的影响
众所周知，土工材料具有黏滞特性，因此它的应力—应变特性是应变速率和环境温度的函数，对于土工合成材料加筋土堤，由于受加筋材料和软黏土地基的时效性影响，使它的性状也具有时效性。这里主要讨论土工材料的黏弹性对加筋路堤的显著影响。对于两个在相同地基上建造的加筋土堤，一个采用单向HDPE土工格栅，其5%应变时的抗拉刚度为J5%=1940kN/m，最终强度为Tult=166kN/m；第二个采用弹性材料加筋，其刚度为J=1940kN/m，两土堤的加荷速率相同，均为10m/月。对于第一个堤坝，破坏高度Hr为4.88m，破坏时筋材的应变为5.3%，此时筋材发挥的拉应力仅为67kN/m，远小于筋材的最终强度（Tult=166kN/m），这表明加筋堤设计中不能直接采用最终强度计算安全系数。对第二个堤坝，Hr=5.7m，破坏应变为9.4%，此时筋材发挥的拉应力为182kN/m（图11.25），可见筋材的黏滞性可以显著地影响堤坝的破坏高度和可发挥的筋材抗拉应变和抗拉力。由于筋材的黏滞性使加筋土堤的破坏高度降低了14%。
图11.26显示了两种允许应变在4%～5%之间的不同筋材（HDPE和PET）的筋材应变与时间的关系，它显示了相同刚度的黏滞性材料和非黏滞性材料的长期筋材应变的差别。
11.2.6.2 筋材流变特性（蠕变、应力松弛）对加筋土堤变形的影响
一些实例已经表明，土工合成材料筋材的蠕变和应力松弛会引起地基的超量变形，而且会使土堤沿潜在滑动面产生滑移。
图6.53曾显示过在某一地基土中最大剪应变的等值线。图6.53表明，虽然填土的厚度没有变化，而地基土的剪应变则增大了8%，即等于筋材蠕变应变的4倍。这说明筋材的蠕变和应力松弛可以使地基上的剪切变形放大。(www.xing528.com)
以上讨论了软基上路堤设计中的一些重要问题。这些叙述对设计中应如何考虑地基土的强度，如何选择筋材的刚度，施工速率如何控制，以及加速固结措施必要性等方面都有一个明确的指导意见，可供参考。
图11.25 堤高随填土厚度的变化（Rowe，2002）
图11.26 土堤的短期应变和长期应变（Rowe，2002）
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