بررسی آزمایشگاهی ظرفیت باربری پی دایره ای مستقر برشیروانی ماسه ای مسلح با ژئوگرید

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، بخش مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اسلامشهر

2 باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اسلامشهر

10.22075/jtie.2020.19015.1427

چکیده

در تحقیق حاضر، در مدل آزمایشگاهی پی دایره ای واقع برشیروانی ماسه ای مسلح با ژئوگرید، به بررسی تاثیر ژئوگرید و تراکم خاک پرداخته شده است. در این تحقیق در حالت عادی شیب موردنظر پایداری نداشت و جهت عملیات خاکریزی غیر قابل استفاده بود. ولی با بهسازی خاک از طریق تسلیح کردن و متراکم کردن به ظرفیت باربری مناسب جهت استفاده در عملیات خاکریزی رسید. در این تحقیق هدف اصلی مقایسه میزان ظرفیت باربری و تورم در خاک درحالت های تسلیح شده باحالت بدون مسلح کننده و هم چنین بررسی تاثیر دو حالت تراکم خواهد بود. تعداد 19 حالت مختلف بررسی شده است. پارامترهای اصلی مورد بررسی تراکم خاک، تعداد لایه های ژئوگرید و فاصله پی از لبه شیب می باشد. نتایج نشان دادند که شیب خاکی که در حالت غیر مسلح غیر متراکم هیچ پایداری نداشت با استفاده از ژئوگریدها و متراکم نمودن ظرفیت باربری بالایی را بدست آورد. به طوری که حداکثر ظرفیت باربری در حالت تسلیح شده متراکم شده و در 30 سانتیمتری از لبه شیب نسبت به حالت فقط مسلح433درصد ونسبت به حالت فقط متراکم 325درصدافزایش ظرفیت باربری داشت. در حالیکه از تورم در لایه اول خاک تشکیل دهنده شیب به مقدار قابل توجهی نسبت به میزان تحمل ظرفیت باربری کاسته شده و یکنواختی بیشتر تورم در تمام نقاط شیب مشاهده می شود. همچنین نتایج نشان داد که در حالت متراکم شده- مسلح نشده ، افزایش تعداد لایه های تراکم در شرایطی که پی در مجاورت شیب باشد؛ تاثیر چندانی بر ظرفیت باربری نداشت. اما با فاصله گرفتن پی از لبه شیب تا 30 سانتیمتر، افزایش تعداد لایه های تراکم از 5 به 7 لایه، باعث افزایش 34 درصدی ظرفیت باربری شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental investigation of bearing capacity of circle footing on sand slope reinforced with geogrid

نویسندگان [English]

  • salman dastani 1
  • maryam haghbin 2
1 civi engineering, Islamic azad university , Islamshahr university, Islamshahr, Iran
2 civil engineering, Islamic azad university, islamshahr university, islamshahr, iran
چکیده [English]

In the present study, the effect of geogrid layers and soil density were investigated in the sand slope model reinforced with geogrid layers. The soil slope did not have stability in normal condition and was unusable for embankment operations. But it reached to the appropriate bearing capacity for embankment operation with improvement made by reinforcing and compacting the desired soil. The main purpose was to compare the footing bearing capacity and soil swelling of the reinforced with the non-reinforced states and also to evaluate the impact of the two soil compacted states with various thicknesses. 19 different states were investigated. The main parameters studied were soil density, the number of geogrid layers, and the distance from the slope edge. The results indicated that the soil slope, which had no stability in the non-compacted -unreinforced state, achieved high bearing capacity using geogrid layers and soil compaction. So that the maximum bearing capacity in compacted reinforced state and when footing was located 30 cm from the slope edge was 433 percent higher than the only reinforced state and 325 percent higher than only compacted state. Also, swelling of first layer of slope was significantly lower relative to the tolerance amount of bearing capacity and more uniformity was observed in all slope locations.The results also indicated that, in the compacted-unreinforced state, an increase in the number of compaction layers did not affect the bearing capacity of footing in the vicinity of the slope. But by moving the footing from the slope edge to 30 cm, the increasing the number of compaction layers from 5 to 7 layers caused increasing the bearing capacity by 34%.s.

کلیدواژه‌ها [English]

  • experimental
  • slope
  • geogrid
  • Bearing capacity
AASHTO T2. 2011. “Sampling of aggregates”.
AASHTO T27. 2018. “Sieve analysis of fine and coarse aggregates”.
AASHTO T88. 2004. “Standard method of test for particle size analysis of soils”.
AASHTO T180. 2001. “Standard method test for moisture-density relation of soils”.
Alamshahi, S. and Hataf, N. 2009. “Bearing capacity of strip footings on sand slopes reinforced with geogrid and grid-anchor”. Geotext. Geomembranes, 27: 217-226.
ASTM D3080. 2011. “Standard test methods for direct shear test of soils umder consolidated drained conditions”.
ASTM D4318. 2010. “Standard test methods for liquid limit, plastic limit, and plasticity index of soils”.
Das, B. M. and Omar, M. T. 1994. “The effects of foundation width on model tests for bearing capacity of sand with geogrid reinforcement”. Geotech. Geolog. Eng., 12(2): 133- 141.
El. Sawwaf, M. A. 2007. “Behaviour of strip footing on geogrid reinforced sand over a soft clay slope”. Geotext. Geomembranes, 25: 50-60.
Guido, V. A., Biesiadecki, G. I. and Sullivan, M. J. 1985. “Bearing Capacity of a Geotextile Reinforced Foundation”. Proceedings of the Eleventh International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Balkema, Vol. 3, San Francisco, California, USA, August, pp. 1777-1780.
Ghosh, A. and Bera, A. K. 2005. “Bearing capacity of square footing on pond ash reinforced with jute-geotextile. Geotext. Geomembranes, 23(2): 144-173.
Hataf, N. and Fatollahzadeh, A. 2018. “An experimental and numerical study on the bearing capacity of circular and ring footings on rehabilitated sand slopes with geogrid”. Rehabil. Civ. Eng., 7(1): 174-185.
Khing, K. H., Das, B. M., Puri, V. K., Cook, E. E. and Yen, S. C. 1993. “The bearing capacity of a strip foundation on geogrid reinforced sand”. Geotext. Geomembranes, 12: 351-361.
Khing, K. H., Das, B. M., Puri, V. K., Yen, S. C. and Cook, E. E. 1994. “Foundation on strong sand underlain by weak clay with geogrid at the interface”. Geotext. Geomembranes, 13: 199-206.
Kolay, P. K., Kumar, S. and Tiwari, D. 2013. “Improvement of bearing capacity of shallow foundation on geogrid reinforced silty clay and sand”. J. Constr. Eng., 2013: 293809.
Leng, J. J. and Gabr, M. 2002. “Characteristics of geogrid-reinforced aggregate under cyclic load”. Transport. Res. Record, J. Transport. Res. Board, 1786(1): 29-35.
Moradi, G., Abdolmaleki, A., Soltani, P. and Ahmadvand, A. 2018. “A laboratory and numerical study on the effect of geogrid-box method  on bearing capacity of rock-soil slopes”. Geomech. Eng., 14(4): 345-354.
Sarkar, R., Shrivastsva, A. K. and Mudgal, A. 2019. “An experimental investigation on bearing capacity behavior of rectangular footing over reinforced soil slope”. CIGOS 2019, Innovation for Sustainable Infrastructure, pp. 883-888.
Shin, E. C. and Das, B. M. 2000. “Experimental study of bearing capacity of a strip foundation geogrid-reinforced sand”. Geosynth. Int., 7(1): 59-71.
Yoo, C. 2001. “Laboratory investigation of bearing capacity behavior of strip footing on geogrid-reinforced sand slope”. Geotext. Geomembranes, 19(5): 279-298.