بررسی رفتار فصل مشترک خاک-ژئوگرید در آزمایش برش مستقیم، با تاکید بر اندازه ابعاد چشمه‌های ژئوگرید و تراکم نسبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده فنی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

چکیده

رفتار و مقاومت برشی فصل مشترک خاک دانه‌ای-ژئوسنتتیک مورد توجه برخی از محققین بوده است. اهمیت این مساله به دلیل کاربرد زیاد ژئوسنتتیک‌ها در لایه‌های خاک به منظورهای مختلف می‌باشد. از خانواده بزرگ ژئوسنتتیک‌ها می‌توان گفت که ژئوگرید بیشترین کاربرد و سطح استفاده شده را در میان لایه‌های خاک داراست. این مقاله شرح و نتایج پژوهشی است که بر روی فصل مشترک خاک دانه‌ای- ژئوگرید انجام گرفته است. روش مطالعه آزمایشگاهی با استفاده از دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس برای ژئوگرید با اندازه‌های مختلف چشمه، و خاک دانه‌ای با درصد تراکمهای مختلف می‌باشد. شاخص ارزیابی نتایج بر مبنای منحنی‌های رفتاری خاک یعنی منحنی‌های تنش-جابجایی و مقاومت پیک می‌باشد. هدف بررسی تاثیر اندازه چشمه ژئوگرید و درصد تراکم نسبی خاک بر روی رفتار و مقاومت برشی می‌باشد، چرا که مقدار مقاومت برشی ناشی از سه مولفه می‌باشد 1 ) :مقاومت ناشی از اصطکاک و قفل و بست دانه‌های خاک با یکدیگر. 2) مقاومت ناشی از اصطکاک دانه‌های خاک با سطح ژئوگرید. و 3 )مقاومت ناشی از برخورد خاک با نوارهای عرضی ژئوگرید. به منظور ارزیابی راحت تر، پارامتر αبه صورت نسبت تنش برشی حداکثر در سطح مشترک خاک-ژئوگرید به تنش برشی حداکثر در خاک تعریف شد. نتایج نشان می‌دهد با افزایش تراکم خاک، کاهش مقاومت در فصل مشترک خاک-ژئوگرید بیشتر می‌شود و همچنین با کاهش فواصل نوارهای عرضی ژئوگرید، مقاومت برشی فصل مشترک خاک-ژئوگرید بیشتر کاهش خواهد یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of Soil-Geogrid Interface in Direct Shear test, with Emphasis on the size of Apertures of Geogrid and Different Compaction Degrees of Soil

نویسندگان [English]

  • A. Lakirouhani
  • M. Abbasian
Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Zanjan, Zanjan, Iran
چکیده [English]

It has been of great interest among the researchers to investigate the behavior of soil_geogrid interface. Due to the wide use of geogrids between different layers of soil; these investigations are very important. This paper shows the results of experimental tests on soil_geogrid interface. This study conducts a series of large scale direct shear tests to investigate the interface shear strength of granular soil with various degrees of compaction and various sizes of geogrid apertures. The shear stress versus shear displacement curves and peak shear strength are important for evaluating the results. The interactions between soil and geogrid may include the following mechanisms: 1) shear resistance between soil and the surface of the geogrids; 2) internal shear resistance of the soil in the opening area; and 3) passive resistance of the transverse ribs. The value of α was defined to evaluate the effect of geogrid on the shear strength of the soil which is the ratio of geogrid_soil shear strength to internal shear strength of soil. The results showed that a larger degree of compaction reduces the resistance in soil_geogrid interface and shear strength of soil_geogrid interface will be reduced further by reducing the distances of transverse ribs of geogrid.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Granular soil
  • Geogrid
  • Direct Shear Test
  • Shear stress ratio
  • Soil-Geogrid Interface
[1] C.-N. Liu, J.G. Zornberg, T.-C. Chen, Y.-H. Ho, B.-H. Lin, Behavior of geogrid-sand interface in direct shear mode, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 135(12) (2009) 1863-1871.
[2] P. Jarret, R. Bathurst, Frictional development at a gravel geosynthetic peat interface, in: Proc., 2nd Canadian Symp. of Geotextiles and Geomembranes, 1985, pp. 1-6.
[3] A. Cancelli, P. Rimoldi, S. Togni, Frictional characteristics of geogrids by means of direct shear and pullout tests, Int. Symp. On Earth Reinforcement Partice, Kyushu Univ., Fukuoka, Japan, (1992) 51-56.
[4] D. Cazzuffi, L. Picarelli, A. Ricciuti, P. Rimoldi, Laboratory investigations on the shear strength of geogrid reinforced soils, in: Geosynthetic soil reinforcement testing procedures, ASTM International, 1993.
[5] G.E. Bauer, Y. Zhao, Evaluation of shear strength and dilatancy behavior of reinforced soil from direct shear tests, in: Geosynthetic Soil Reinforcement Testing Procedures, ASTM International, 1993.
[6] R.M. Bakeer, S.M. Sayed, P. Cates, R. Subramanian, Pullout and shear tests on geogrid reinforced lightweight aggregate, Geotextiles and Geomembranes, 16(2) (1998) 119-133.
[7] M.Y. Abu-Farsakh, J. Coronel, Characterization of Cohesive Soil-Geosynthetics Interactions from Large Direct Shear Tests, 2006.
[8] R. Jewell, G. Milligan, D. Dubois, Interaction between soil and geogrids, in: Polymer grid reinforcement, Thomas Telford Publishing, 1984, pp. 18-30.
[9] M.-L. Lopes, Soil-geosynthetic interaction, Thomas Telford, London, 2002.
[10] ASTM D 8030-90, in.
[11] ASTM D 854-10, in
[12] ASTM D 4254-91, in.
[13] ASTM D 1557-02, in.
[14] ASTM D 2216-98, in.
[15] EN ISO 10319, in
[16] J. Martin, R. Koerner, J. Whitty, Experimental friction evaluation of slippage between geomembranes, geotextiles and soils, in: Proceedings of the International Conference on Geomembranes, IFAI Denver, CO, USA, 1984, pp. 191-196.