以格宾网为筋材，以不同压实度的煤矸石为填料，进行了加筋煤矸石的直剪试验，获得了不同压实度煤矸石与格宾网间的直剪摩擦系数。试验结果表明: 煤矸石与格宾网的直剪剪应力和位移的关系为非线性，剪应力峰值随法向应力的增加而增大，直剪试验曲线呈稳态型。格宾网与煤矸石的直剪界面强度随煤矸石压实度的增加而增大，符合莫尔库仑强度型; 格宾网与煤矸石间有较好的拉拔摩擦特性，直剪摩擦系数大于 1; 加筋格宾网后，煤矸石的直剪强度得到了提高，主要是通过提高内摩擦角来实现的。

1、概述：

    煤矸石是煤炭生产加工过程中产生的废弃物，是我国*大的固体废弃物源。目前我国煤矸石已累计堆存了约 45 亿 t，每年还会新产生煤矸石 3 ～ 3． 5亿 t。煤矸石的大量堆积不仅会占用大量土地，而且会污染大气和水体，对矿区的生态环境造成极大的破坏 。国内对煤矸石综合利用主要有资源回收利用和工程利用两种途径，前者需要将混合排放的煤矸石进行复选，考虑到复选的成本，对我国的煤矸石进行复选利用很不经济。因此，我国现存的绝大多数煤矸石更适合于用作公路、铁路填料。目前已有很多学者对煤矸石的工程特性进行了研究，一些研究成果也得到了成功应用 。

    加筋土技术 是上世纪六十年代由法国工程师 Henri Vidal 提出，具有强度高、适应性广、成低本、施工简便等诸多优点，目前在公路、铁路、水利、市政等领域得到广泛应。一些学者和工程技术人员尝试着将加筋土技术与煤矸石相结合，修建了加筋煤矸石挡墙，取得显著的经济、社会和环境效益 。

    在加筋土工程中，筋土界面摩擦特性是一个重要内容，关系到加筋土结构的筋材布设和稳定性验算。目前对煤矸石与筋材的界面摩擦特性研究还不多见。本文以煤矸石为填料，经编土工格栅为筋材，通过不同压实度煤矸石与经编土工格栅的直剪和拉拔试验，研究了煤矸石与经编土工格栅间的界面摩擦特性。

2、试验材料：

2． 1、格宾网：

    格宾网( 双绞合六边形钢丝网) 是由马克菲尔 公司生产的一种新型的土工合成材料，近年来在国 图 1 格宾网内有较多的应用。试验用格宾网的型号为 ZNP8* Figure 1 gabion mesh10 /2． 7，由低碳钢丝经机器编织而成，钢丝直径为 2． 7 mm，表面采用了镀锌覆塑的防腐工艺，有高强 度、无蠕变、耐久性好等特点，5% 延伸率时的强度为 21． 2 kN /m，极限强度为 21． 2 kN /m。图 1 为根据 剪切盒尺寸裁剪后的试样。 

2． 2 、煤矸石：

   试验用填料为取自益娄高速公路施工现场的煤 矸石。将煤矸石从现场取回后，进行了常规土工试 验，获得了煤矸石的颗粒级配和主要物理参数，见图 图 2 试验用煤矸石的颗粒级配

  表 1 试验用煤矸石的主要物理特性  

  Table 1  the characteristics of coal gangue  

液限 ωL － 20 /% 塑限 ωp /% 塑性指数 Ip 自由膨胀率 δef /% *佳含水量 ωop /% *大干密度 ρdmax / ( g·cm － 3 )

32． 8 20． 9 11． 9 20 7． 0 2． 06

3、试验方法：

    试验以长沙亚星数控技术有限公司生产的TGH － 2C 微机土工合成材料直剪拉拔摩擦试验系统进行。该系统采用电子传感器技术、步进电机减速传动技术、机械杠杆砝码( 恒压) 加载技术、计算机信息处理技术开发的全自动试验设备，可用于土工合成材料直剪摩擦和拉拔摩擦试验。

    直剪试验的剪切盒为面积递减型，上下剪切盒的尺寸均为 300 mm × 300 mm，制样时先按设计压实度用煤矸石将下剪切盒填至剪切面形成土基底，再在土基座上铺设并固定试验土工布，然后将上剪切盒按设计压实度用煤矸石填满。试验按《试验规