اندازه گیری تغییر شکل خاک ماسه ای سست مسلح شده با ژئوسنتتیک ها با استفاده از مدل سازی فیزیکی و عددی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

مربی گروه عمران دانشگاه مراغه

چکیده

خاک مسلح انتخاب مناسبی برای سازه‌هایی مانند دیوارهای ساحلی، سد خاکی، ساختمان دیوارهای نگهبان به­ویژه در پایه‌های کناری پل­ها، دیوارهای کناری آب­روها و مسیل­ها، حوضچه‌های رسوبگیر و شبکه‌های آبیاری و زهکشی است. در این پژوهش، سیستم خاک مسلح برای افزایش ظرفیت باربری خاک زیر فونداسیون سازه‌ها به­کار رفته است. یک مدل کوچک آزمایشگاهی برای بررسی رفتار خاک ماسه­ای مسلح‌شده با ژئوسنتتیک‌ها ساخته شده است. بردارهای جابه­جایی خاک و ظرفیت باربری پی نواری در حالت مسلح و غیر مسلح اندازه­گیری شده است تا تأثیر پارامترهای متغیر از جمله نوع مسلح‌کننده، تعداد لایه‌های مسلح‌کننده، عمق اولین لایه و پهنای لایه‌ها بررسی شود. در ادامه، مدل عددی با همان اندازۀ مدل آزمایشگاهی در نرم­افزار Plaxis ایجاد و نتایج به­دست آمده با نتایج مدل آزمایشگاهی مقایسه شده است. به­طور کلی در مسلح­کنندۀ ژئوگرید نسبت به مسلح­کنندۀ ژئوتکستایل و حالت غیر مسلح، حجم وسیعی از خاک مسلح در برابر اِعمال بار مقاومت می‌کند و خاک ظرفیت باربری بیشتری از خود نشان می‌دهد. با افزایش تعداد و پهنای لایه‌ها نیز این عملکرد مشاهده می‌شود. بررسی عملکرد مسلح‌کننده‌ها و خاک ماسه­ای در مدل‌سازی فیزیکی با روش PIV و در شبیه­سازی عددی با استفاده از نرم‌افزار Plaxis v8.2، حاکی از افزایش حجم گوۀ گسیختگی در عمق و در نتیجه افزایش ظرفیت باربری پی نواری در حالت مسلح، نسبت به حالت غیر مسلح، است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Measurement of Deformation of Reinforced Loose Sandy Soil with Geosynthetics Using: Physical and Numerical Modeling

نویسنده [English]

  • forough ashkan
The faculty member of university of maragheh
چکیده [English]

Reinforced soil structures are a good choice for coastal walls, dam building, especially at the base of the side walls of the guard bridges, waterways and watercourse side walls, settling basins and irrigation networks and drainage services. In this study, reinforced soil system for increasing the bearing capacity of the soil under the foundation structure was used an experimental model was developed for studying the behavior of geosynthetically reinforced sandy soil. Displacement vectors of the soil and bearing capacity of the strip footing measured in the reinforced mode and unreinforced mode until the impact of variable parameters such as the type of reinforcement, the number of reinforcement layers, the first layer of depth and width of layers also was examined. In addition, numerical models, as well as an experimental model by using Plaxis software was developed and the results were compared with laboratory results. Generally it was observed that the reinforced geogrid as compared to reinforced and unreinforced geotextile soils offers more resistance to load and has more bearing capacity. Further with increasing the number and width of the layers, the above mentioned phenomenon can develop. The evaluation of sandy soil reinforcement and the performance of physical modeling using PIV and numerical Simulationusing software Plaxis v8.2, suggested that the Size, of wedge failure in depth increases, and thus increases the bearing capacity of strip footing in reinforced state as compared to unreinforced state.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Experimental Model (PIV) and Software Plaxis
  • Reinforced Sandy Soil
  • Strip Footing

Adrian, R. J. 1991. Particle imaging techniques for experimental fluid mechanics. Annu. Rev. Fluid Mech. 23, 261-304.

 

Guido, V. A., Chang, D. K. and Sweeney, M. A. 1986. Comparison of geogrid and geotextile reinforced earth slabs. Can. Geotech. J. 23, 435-440.

 

Hajialilue-Bonab, M., Katebi, H. and Behroz-Sarand, F. 2012. Behavior Investigation of Reinforced and Unreinforced Sand below Strip Foundation using PIV. Cinil Eng. J. 23(2): 103-114. (in Persian)

 

Huang, C. C. and Menq, F. Y. 1997. Deep footing and wide-slab effects on reinforced sandy ground. J. Geotech. Geoenviron. Eng. ASCE 123 (1): 30-36.

 

Jafari-Bari, M. 2005. Determination of elasticity shear modulus of the soil by using of Plaxis1 model. The case study (longitudinal cracking flood embankment in the Netherlands). Appl. Res. Irrig. Drain. Struct. Eng. 6(1): 41-52. (in Persian)

 

Moghaddas-Tafreshi, S. N. and Dowson, A. R. 2010. Comparison of bearing capacity of a strip footing on sand with geocell and with planar forms of geotextile reinfocement. J. Geotext. Geomembranes. 28(1): 72-84.

 

Movahedan, M. 2012. Application and water leakage control of geomembrane linings in water reservoirs. Appl. Res. Irrig. Drain. Struct. Eng. 13(3): 15-28. (in Persian)

 

Qiming, C. and Murad, A. F. 2015. Ultimate bearing capacity analysis of strip footings on reinforced soil foundation. 55(1): 74-85.

 

Yamamoto, K. 1998. Failure mechanism of reinforced foundation ground and its bearing capacity analysis. Ph. D. Thesis. Kumamoto University, Japan.