بررسی رفتار برشی و بیرون‌کشش استاتیکی ژئوکامپوزیت مدفون درخاک دو لایه

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری دانشگاه بین المللی امام خمینی، قزوین

2 استاد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

چکیده

به منظور بررسی رفتار برشی و بیرون کشش ژئوکامپوزیت مدفون در خاک تک لایه و دولایه، مطالعه‌ای آزمایشگاهی به وسیله دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس و بیرون کشش تحت تنش‌های قائم مختلف انجام گرفت. نتایج نشان داد تنش قائم، فاکتور مؤثری برای افزایش مقاومت برشی، مقاومت بیرون‌کشش و تغییر در نوع گسیختگی خاک-ژئوکامپوزیت است و اثر چشمگیری بر جابجایی در حداکثر مقاومت بیرون‌کشش دارد. در شرایط یکسان بارگذاری، قرارگیری ژئوکامپوزیت در سطح مشترک خاک دو لایه باعث تغییر رفتار بیرون‌کشش نسبت به حالت تک‌لایه شده است. اندرکنش خاک-ژئوکامپوزیت علاوه بر تنش قائم به نوع و اندازة ذرات خاک، تک‌لایه و دو لایه بودن آن حساس است. میانگین ضرایب سطح تماس مؤثر محاسبه شده برای ماسه-ژئوکامپوزیت 0/8 و برای شن- ژئوکامپوزیت 0/91 است.قرارگیری ژئوکامپوزیت در مرز خاک دو لایه باعث بهبود رفتار خاک نسبت به حالت تک لایه شده، به‌طوری‌که میانگین ضریب اندرکنش بیرون‌کشش برای خاک دولایه(ماسه-ژئوکامپوزیت-شن)0/51 و برای خاک ماسه‌ای و شنی به ترتیب 0/35 و 0/47به‌دست آمده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of Shear and Static Pullout Behavior of Geocomposite Embedded in Two-Layers soil

نویسندگان [English]

  • meghdad hamidzadeh 1
  • reza Ziaie_Moayed 2
2 Professor, Civil Engineering Department, Imam Khomeini International University, Ghazvin, Iran
چکیده [English]

Cost-effectiveness, fast performance, and relatively long service life have made geosynthetics widely used in geotechnical structures such as road pavement, retaining walls, slope stabilization and foundations, bridge abutments, embankments, or at the boundary between embankments and subgrade to be used. The soil geocomposite used in this research, which is made in Iran under the brand name of GC Soil 40/40 is a combination of geogrid and geotextile and is used in various projects such as embankment bed reinforcement and separation to implement embankment on fine and loose subgrade. In general, in the design of geosynthetics, including soil geocomposites, interaction mechanisms including slip, pullout and interaction coefficient between soil and geosynthetic should be considered. Accordingly, to evaluate the soil-geocomposite interaction, direct shear and pullout tests were performed in one-layer (sand-geocomposite and gravel-geocomposite) and two-layers (sand-geocomposite-gravel) under different vertical stress. The results of direct shear experiments showed that reinforcing the soil with geocomposite reduces the angle of friction and increases soil adhesion. Despite the increase in shear stress and pullout resistance with increasing vertical stress, the interaction coefficients decrease with increasing vertical stress; This issue can be related to the nonlinear behavior of pullout force and soil-geocomposite shear stress with vertical stress. vertical stress is an effective factor to increase the pullout resistance and type of mode geocomposite rupture and also has a significant effect on the displacement at the maximum pullout resistance. The results showed that under the same loading conditions, the placement of the geocomposite on the common surface of the two layers soil changes the pullout behavior compared to the one layer. In general, it can be stated that the soil-geocomposite interaction, in addition to vertical stress, is sensitive to the type and size of soil particles, one-layer and two-layers of soil. For sand-geocomposite and gravel-geocomposite interfaces, the average coefficients of interaction( Ci )for direct shear are 0.8 and 0.91,respectively . Also, the average pullout interaction coefficients(fb) for sandy and gravel soils reinforced with geocomposite (one-layer) are 0.35 and 0.47, respectively, and this coefficient was obtained as an average of 0.51 for sand-geocomposite-gravel (two-layer).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Large scale direct shear test
  • Pullout test
  • One-layer soil
  • Two-layers soils
  • soil-geocomposite interaction