بررسی اثر فرکانس بارگذاری بر نشست و ظرفیت باربری خاک دانه‌ای مسلح به ژئوگرید

نوع مقاله : Articles

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران

2 دانشگاه فردوسی مشهد

3 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات

چکیده

در پژوهش حاضر، با هدف مطالعه تأثیر فرکانس بر نشست و باربری خاک دانه­ای مسلح به ژئوگرید، سیستم آزمایشگاهی جدیدی طراحی و ساخته شده که قادر به انجام آزمایش بارگذاری صفحه به‌صورت استاتیکی و تناوبی و اندازه‌گیری پارامترهایی نظیر نیروی وارد به صفحه، نشست صفحه بارگذاری، فشار زیر صفحه بارگذاری و کرنش محوری ژئوگرید باشد. سپس توده خاک با روش بارش ماسه آماده شده و با تک‌لایه ژئوگرید در موقعیت بهینه مسلح شده است. در نهایت، یک آزمایش بارگذاری صفحه استاتیکی و سه آزمایش بارگذاری صفحه تناوبی با فرکانس‌های 1، 2 و 4 هرتز صورت گرفته است و با مقایسه نتایج مشخص شده که با افزایش فرکانس بارگذاری و نزدیک شدن مقدار آن به فرکانس طبیعی سیستم، نشست تناوبی افزایش می‌یابد ولی تأثیر آن به دلیل افزایش تراکم خاک به‌تدریج کاهش می‌یابد. همچنین، بارگذاری تناوبی باعث ایجاد نشست‌های ماندگار در توده خاک شده و مسلح‌سازی خاک نتوانسته مانع وقوع چنین نشست‌هایی حتی بعد از هزار چرخه بارگذاری شود. بارگذاری تناوبی باعث افزایش تراکم و در نتیجه افزایش ظرفیت باربری نسبت به حالت استاتیکی می‌شود ولی تغییرات فرکانس تأثیری بر ظرفیت باربری پس تناوبی ندارد. ضمن اینکه فرکانس بارگذاری تأثیری بر توزیع فشار زیر شالوده و کرنش لایه ژئوگرید نیز نداشته است.An Experimental Investigation on the Effect of Loading Frequency on the Settlement and Bearing Capacity of the Footing over the Soil Reinforced by One Geogrid LayerAbdolah Tabaroei1, Saeed Abrishami2*, Ehsan Seyedi Hosseininia3 and Navid Ganjian4 1. Ph.D. Student, Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran2. Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Iran *Corresponding Author: email: s.abrishami@um.ac.ir 3. Associate Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Iran 4. Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, IranKeywords: Cyclic Plate Load Test, Reinforced Soil, Loading Frequency, Bearing Capacity, Settlement--English abstract is in the final page of the pdf file--

کلیدواژه‌ها


Puri, V.K., Yen, S.C., Das, B.M., and Yeo, B. (1993) Cyclic load-induced settlement of a square foundation on geogrid-reinforced sand. Geotextiles and Geomembranes, 12(6), 587–597.
Shin, E.C., Das, B.M., Kim, S.S., Imamoto, H., and Yeo, B.C. (1995) Permanent settlement of a square shallow foundation sand due to cyclic load. Proc. Conf. Earthquake Geotechnical Engineering, 779-783.
Das, B.M. and Shin, E.C. (1994) Strip foundation on geogrid reinforced clay: behavior under cyclic loading. Geotextiles and Geomembranes, 13(10), 657–667.
El Sawwaf, M. and Nazir, A.K. (2010) Behavior of repeatedly loaded rectangular footings resting on reinforced sand. Alexandria Engineering Journal, 49(4), 349–356.
Moghaddas Tafreshi, S.N. and Dawson, A.R. (2012) A comparison of static and cyclic loading responses of foundations on geocell-reinforced sand. Geotextiles and Geomembranes, 32, 55–68.
Hotti, B., Rakaraddi, P.G., and Kodde, S. (2014) Behavior of square footing resting on reinforced sand subjected to incremental loading and unloading. International Journal of Research in Engineering and Technology, 3, 1-8.
Abrishami, S. (2010) The Study of Cyclic Bearing Capacity of Dry Geogrid-Reinforced Sand by Physical Modeling. Ph.D. Thesis, Amirkabir University of Technology (Polytechnique) (in Persian).
ASTM, D. 1194-94 (2003) Standard Test Method for Bearing Capacity of Soil for Static Load and Spread Footings. Annual Book of ASTM Standards, ASTM International, West Conshohocken, PA.
Tabaroei, A. (2018) A study on behavior of granular soil reinforced with geogrid based on cyclic plate load test. Ph.D. Thesis, Islamic Azad University, Science and Research branch (in Persian).
Tabaroei, A., Abrishami, S., and Seyedi Hosseininia, E. (2017) Comparison between two different pluviation setups of sand specimens. J. Mater. Civ. Eng. ASCE, 29(10), 04017157.
ASTM, D. 422-63 (2007) Standard Test Method for Particle-Size Analysis of Soils. Annual Book of ASTM Standards, ASTM International, West Conshohocken, PA.
ASTM, D. 2216. (2010) Standard Test Method for Laboratory Determination of Water (Moisture) Content of Soil, Rock, and Soil-Aggregate Mixtures. ASTM International, West Conshohocken, PA.
ASTM, D. 854-10 (2010) Standard Test Methods for Specific Gravity of Soil Solids by Water Pycnometer. The ASTM International, West Conshohocken, PA.
ASTM, D. 4254-00 (2002) Standard Test Method for Minimum Index Density and Unit Weight of Soils and Calculation of Relative Density. Annual Book of ASTM Standards, ASTM International, West Conshohocken, PA.
ASTM, D. 3080/D. 3080M (2011) Standard Test Method for Direct Shear Test of Soils under Consolidated Drained Conditions. Annual Book of ASTM Standards, ASTM International, West Conshohocken, PA.
ASTM, D. 2487-11 (2011) Standard Practice for Classification of Soils for Engineering Purposes (Unified Soil Classification System). Annual book of ASTM standards, ASTM international, West Conshohocken, PA.
ASTM, D. 6637 (2011) Standard Test Method for Determining Tensile Properties of Geogrids by the Single or Multi-Rib Tensile Method. ASTM International, West Conshohocken, PA.
Tabaroei, A., Abrishami, S., Seyedi Hosseininia, E., and Ganjian, N. (2019) An experimental study on bearing capacity of circular footing resting on geogrid reinforced granular soil. Amirkabir Journal of Civil Engineering, DOI: 10.22060/CEEJ.2017.13150.5339, in press (in Persian).
Das, B.M. and Sobhan, K. (2013) Principles of Geotechnical Engineering. 8th ed., Cengage Learning, Stamford.
Das, B.M. and Luo, Z. (2016) Principles of Soil Dynamics, Cengage Learning.