مدل‌سازی فیزیکی مقاومت بیرون کشیدگی میل‌مهار در خاک ماسه‌ای به کمک جعبه برش بزرگ مقیاس

یک مطالعه آزمایشگاهی با استفاده از جعبه برش بزرگ مقیاس، برای بررسی رفتار میل مهارهایی که در خاک ماسه ای متراکم واقع شده اند، انجام شده است. در این تحقیق، با انجام آزمایش هایی نیروی بیرون کشیدگی حداکثر و نمودار بار جابجایی به روش کنترل نرخ تغییر مکان، تعیین شده اند. در این تحقیق همچنین به بررسی آزمایشگاهی تاثیر پارامترهای طول، قطر، مشخصه های سطح میل مهار (زبری) و میزان سربار بر ظرفیت بیرون کشیدگی میل مهارها پرداخته شده است. در کلیه آزمایش های انجام شده، در هنگام اعمال نیروی کششی میزان جابجایی میل مهار و نیروی محوری قرائت شده و حداکثر نیروی محوری لازم برای بیرون کشیده شدن میل مهار از خاک و همچنین مقدار جابجایی که این نیرو در آن حاصل می شود، ثبت شده اند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که رابطه بین نیرو و تغییرمکان در کلیه آزمایش ها در تغییرشکل های کوچک به صورت خطی بوده و با افزایش تغییرمکان این رابطه از حالت خطی خارج می شود. همچنین با توجه به طول، قطر، نوع سطح میل مهار و سربار وارده، میل مهارها در تغییرمکان های مختلفی به ظرفیت بیرون کشیدگی می رسند که مقدار این تغییرمکان با افزایش ظرفیت بیرون کشیدگی، افزایش می یابد. به عبارتی هرچه ظرفیت بیرون کشیدگی میل مهارها افزایش می یابد، شکل پذیری سیستم سازه ای بالاتر می رود. با افزایش طول و قطر میل مهار، ظرفیت بیرون کشیدگی افزایش پیدا کرده ولی نرخ این افزایش به تناسب افزایش طول و قطر نبوده و از آن کمتر است. با زبر شدن سطح میل مهار، اندرکنش بین خاک و میل مهار افزایش یافته و باعث ایجاد نیروی محوری بیشتری در میل مهار نسبت به حالت سطح صاف شده است.

Physical Modelling of Pullout Resistance in Sandy Soil by Using Large Shear Box

Soil nailing is regarded as one of the castinplace reinforcement methods for soil slopes to limit the deformation and increase its safety the use of which is considerably increasing due to some advantages such as shortterm construction and lowcost implementation. This method is commonly used in compact and dense soils, as well as slopes where heavy machinery is difficult to access, although its use is limited in loose soils. The reason for using this method in dense soil is that the fine particles are less in this type of soil and have poor cementation, which itself causes little adhesion in the soil. In addition, a proper interaction results from the friction between the soil and the nail wall in this soil. The pullout strength of the nails is one of the important parameters in designing nailed soil, which is difficult to estimate with high precision (Franzen, 1998). This parameter is often estimated by the design engineer when designing the nailed soil and then, verified by means of pullout tests during construction. The researchers used field and laboratory methods to conduct pullout tests and concluded that the pullout strength of the soilnail relies on various parameters such as soil shear strength, dilatation, injection pressure, nail installation method, releasing stress during drilling, as well as testing method, soil condition and the like. (Hong et al. 2017).