تاثیر ژئوتکستایل بافته شده و ژئوگرید بر خواص مکانیکی و رفتار تغییرشکلی ماسه کربناته کیش

ماسه‌ های کربناته منبعی از مواد بالقوه برای ساخت ‌و سازهای مهندسی دریایی می‌باشند، شکنندگی و تغییرشکل‌ های بزرگ ایجاد شده در این ماسه‌ها می‌تواند پایداری سازه‌های دریایی را تحت تاثیر قرار دهد. امروزه برای تسلیح و افزایش مقاومت این خاک‌ها از ژئوسنتتیک‌ها استفاده می‌شود. در این مطالعه مجموعه‌ای از آزمایش‌های سه‌محوری تحکیم یافته زهکشی شده برای ارزیابی ویژگی‌های مکانیکی و تغییرشکلی ماسه کربناته مسلح شده با ژئوتکستایل بافته‌ شده و ژئوگرید انجام‌ شده است. برای این منظور، اثر لایه‌های ژئوتکستایل و ژئوگرید، تراکم نسبی و فشار همه‌جانبه بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که در مقایسه با ماسه کربناته مسلح نشده، مقاومت نمونه‌های مسلح شده به میزان زیادی افزایش می‌یابد و رفتار نرم شوندگی منحنی‌های تنش-کرنش به رفتار سخت شوندگی با کرنش تغییر می‌کنند، و همچنین اتساع برشی  نمونه‌ها تغییر می‌کنند. در مقایسه با نمونه‌های ماسه کربناته تقویت‌نشده، مقاومت نمونه‌های تقویت‌شده به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافت، به‌طوری‌که این افزایش در برخی از نمونه‌های با فشار همه‌جانبه کم به 100 درصد رسیده است. همچنین با افزایش تعداد لایه‌های ژئوتکستایل و ژئوگرید و اعمال فشار همه‌جانبه، تغییرشکل برشی به سمت رفتار کرنش-سخت شونده تغییر می‌کند و رفتار اتساعی نمونه‌ها با افزایش تراکم نسبی افزایش می‌یابد. نتایج نشان داد که تاثیر تعداد لایه‌ها و آرایش ژئوسنتتیک‌ها بر رفتار مکانیکی و تغییرشکلی نمونه‌های سه‌محوری با افزایش فشار همه‌جانبه کاهش می‌یابد. مقدار افزایش مقاومت برشی در نمونه‌های تسلیح شده در فشار همه‌جانبه کم، نسبتاً زیاد است و با افزایش فشار همه‌جانبه تمایل به کاهش دارد. ژئوتکستایل بافته‌شده و ژئوگرید به‌طور قابل‌توجهی مقاومت چسبندگی ظاهری خاک ماسه کربناته را بهبود می‌بخشند. مسلح‌کننده‌ها، تراکم نسبی و تنش همه‌جانبه، همگی با تغییرات حجمی و اتساع برشی نمونه‌های مسلح شده مرتبط هستند، اما خردشدگی ذرات بیشتر تحت تاثیر فشار همه‌جانبه قرار دارد. در نهایت نتایج نشان داد که ژئوگرید نسبت به ژئوتکستایل عملکرد بهتری در تسلیح دارد.

effect of woven geotextile and geogrid on mechanical properties and deformation behavior of kish carbonate sand

carbonate sands are among the potential material sources for marine engineering constructions. however, the brittleness and large deformations created in these sands can affect the stability of marine structures built on these soils. today, geosynthetics are used to reinforce and increase the strength of these soils. cd triaxial tests were conducted under different confining pressure values to compare the mechanical and deformation properties of reinforced and unreinforced calcareous sand. the influences of configuration of reinforcing layers, confining pressure, relative density, and type of woven geotextile have been evaluated. the results show that compared to the unreinforced carbonate sand, the strength of the reinforced samples increases markedly, and the deviatoric stress-strain curves change from slight softening to hardening and dilatancy. compared to unreinforced calcareous sand specimens, the strength of reinforced specimens significantly increased such that this growth reached 100% in some specimens with low confining pressure. also, by increasing the number of geotextile and geogrid layers and applying a confining pressure, the shear deformation shifts toward strain-hardening behavior. dilative behavior of the specimens increases with an increase in the relative density of the specimens. the results showed that the influence of the number of layers and arrangement of geosynthetics on the mechanical behavior and deformation of triaxial specimens decreases with increasing the confining pressure. the amount of strength increase in reinforced specimens at low confining pressure is relatively high and tends to decrease with increasing the confining pressure. overall, woven geotextile and geogrid significantly improve the apparent cohesion strength of carbonate sand soil. woven geotextile and geogrid, relative density, and confining pressure all contribute to volumetric changes and dilatancy of reinforced specimens, but particle breakage is more affected by confining pressure. finally, the results showed that geogrid has a better performance in reinforcement than geotextile.