بررسی آزمایشگاهی تاثیر ژئوسل در رفتار پی نواری واقع بر شیروانی خاکی

شیروانی‌های خاکی با توجه به شرایط هندسی، پارامترهای مصالح و بارهای وارده ممکن است نیاز به پایدارسازی داشته باشند. مسلح نمودن با ژئوسنتتیک‌ها یکی از راهکارها جهت پایدارسازی شیروانی‌های خاکی، بخصوص تحت سربار، می‌باشد. امروزه، استفاده از ژئوسل به عنوان یک مسلح‌کننده ژئوسنتتیک سه‌بعدی گسترش زیادی پیدا نموده است. در این تحقیق، با استفاده از مدل‌های آزمایشگاهی کوچک‌مقیاس، به بررسی نقش ژئوسل در ارزیابی رفتار پی نواری واقع بر شیروانی خاکی با زاویه شیب 70 درجه پرداخته شده است. نتایج نشان داد که به منظور افزایش ظرفیت باربری پی واقع بر شیروانی خاکی با شیب زیاد، به تعداد مشخصی ژئوسل نیاز بوده و در صورت استفاده از سه لایه ژئوسل یا بیشتر، ظرفیت باربری پی افزایش می‌یابد. ظرفیت باربری برای سه لایه و چهار لایه ژئوسل به ترتیب 3.6 و 4.9 برابر حالت غیرمسلح است. ژئوسل، با توجه به رفتار غشایی، باعث انتقال بار به لایه‌های زیرین خاک شده و در صورت کم بودن تعداد لایه‌های مسلح‌کننده، شیروانی تحت باری تقریباً مشابه حالت غیرمسلح گسیخته می‌شود. استفاده از ژئوسل موجب افزایش سختی شیروانی خاکی شده و دوران پی واقع بر شیروانی و جابجایی افقی تاج شیروانی نسبت به حالت غیر‌مسلح کاهش می‌یابد. همچنین، استفاده از تعداد لایه کافی ژئوسل موجب می‌گردد که شیروانی قابلیت جذب انرژی بیشتری را داشته و جابجایی‌های بیشتری را قبل از گسیختگی تحمل نماید. افزایش فاصله بین ژئوسل‌ها از 75 به 100 میلی‏متر موجب کاهش کارایی مجموعه شیروانی مسلح شده است به‏طوری که ظرفیت باربری در حدود 35 درصد نسبت به ژئوسل با فواصل کمتر، کاهش داشته است. همچنین، سختی شیروانی مسلح با افزایش فاصله بین مسلح‌کننده‌ها کاهش یافت. ظرفیت باربری پی با عمق کارگذاری 100 میلی‏متر، 1.3 برابر ظرفیت باربری پی واقع بر بالای شیروانی مسلح می‌باشد.

experimental study on the effect of geocell on the behavior of the strip footing resting on the soil slope

soil slopes may need to be stabilized due to geometrical conditions, material parameters, and applied loads. geosynthetics-reinforcement is one of the solutions to stabilize soil slopes, especially under surcharge. the use of geocells as a 3d geosynthetics reinforcement has become very widespread. in this study, using small-scale physical model tests, the role of geocells in evaluating the behavior of strip foundations resting on soil slope with an angle 70° has been investigated. the results showed that in order to increase the bearing capacity of the foundation resting on a steep soil slope, a certain number of geocells are needed and if more than three layers are used, the bearing capacity of the foundation increases. the bearing capacity of soil slope reinforced by three and four geocell layers is 3.6 and 4.9 times that of unreinforced ones, respectively. due to the membrane behavior of geocells, it causes that the load transfers to the subsoil layers, and if number of reinforcing layers is low, the slope will be failed under relatively low-intensity surcharge. the use of geocells increases the stiffness of the soil slope and reduces the rotation of the foundation and the horizontal displacement of the slope crest compared to the unreinforced case. also, the use of a sufficient number of geocell layers makes the slope able to absorb more energy and withstand more displacements before failure. increasing the geocell spacing from 75 to 100 mm has reduced the efficiency of the reinforced slope so that the bearing capacity has decreased by about 35% compared to the geocell with smaller spacing. also, the stiffness of the reinforced slope decreased by increasing the reinforcement spacing. the bearing capacity of a foundation with an embedment depth of 100 mm is 1.3 times the bearing capacity of a foundation located on a reinforced slope.