تقویت ژئوتکستایل
تقویت ژئوتکستایل چیست؟
تقویت. ژئوتکستایل ها به عنوان یک عنصر تقویت کننده برای ماتریس خاک عمل می کنند و به ایجاد یک ماده ساختاری قوی تر کمک می کنند. یک ژئوتکستایل باید بتواند استحکام خود را به خاکی که در حال تقویت آن است، منتقل کند
تفاوت بین ژئوگرید و ژئوسل چیست؟
ژئوسل یک ساختار مشبک عمیق و سه بعدی است، در حالی که ژئوگرید معمولاً دو بعدی است. ژئوسل‌ها به شکل ساختاری لانه زنبوری به هم متصل میشوند. همانطور که از نام آن پیداست، ژئوگریدها شبیه یک شبکه تنگ هستند.
کاربرد ژئوسل در تقویت خاک چیست؟
مزایای استفاده از Geocells | تامین BlueStone
ژئوسل ها در ساخت و ساز برای کاهش فرسایش، تثبیت خاک، محافظت از کانال ها و
ارائه تقویت ساختاری برای تحمل بار و حفظ زمین استفاده می شوند. ژئوسل ها برای اولین بار در اوایل دهه 1990 به عنوان راهی برای بهبود پایداری جاده ها و پل ها توسعه یافتند.
برای بهبود پایداری و ظرفیت تحمل بار بستر ضعیف، روش‌های مقاوم‌سازی باید در میدان دنبال شود. در میان رویکردهای مختلف، ژئوسل‌ها به‌عنوان یک تکنیک تقویت کننده خاک موثر برای بهبود رفتار بستر نرم شناسایی شده‌اند.
ساختار لانه زنبوری سه بعدی ژئوسل محصوریت جانبی بیشتری را به خاک پرکننده ارائه می دهد که در نتیجه ظرفیت حمل بار را بهبود می بخشد.
این امر منجر به استفاده گسترده از ژئوسل ها برای کاربردهای مختلف ژئوتکنیکی مانند
روسازی ها، پی ها، خاکریزها، حفاظت از شیب، کنترل فرسایش و غیره شد. بسیاری از محققین در گذشته از طریق مطالعات تجربی، عددی و میدانی، مناسب بودن تقویت ژئوسل را تایید کرده اند
رفتار برشی کامپوزیت ژئوسل-ژئوفوم
ساختار لانه زنبوری ژئوسل علاوه بر اثر غشایی، که تنها و اولیه مکانیسم مقاومت ژئوسنتتیک مسطح است،
دو مکانیسم مقاومتی اضافی به نام‌های محدودکننده و اثرات پراکندگی بار را ایجاد می‌کند (ماندال و گوپتا، 1994؛ ژانگ و همکاران، 2010).
در کرنش‌های کوچک و متوسط، محصور شدن اضافی به مواد پرکننده ناشی از
ژئوسل‌ها جدا از مقاومت اصطکاکی بین دیواره‌های گوسل ومواد محصور شده،تا حد زیادی مسئول تأثیر افزایشی ژئوسل است در حالی که مقاومت غشایی پیشروترین مکانیسم در بزرگ‌تر است. سویه ها (ماندال و گوپتا، 1994).
آزمایش‌های سه محوری در مقیاس بزرگ بر روی نمونه‌های خاک تقویت‌شده با ژئوسل نشان می‌دهد
که گنجاندن ژئوسل انسجام ظاهری را به خاک می‌دهد در حالی که زاویه اصطکاک داخلی آن را بدون تغییر نگه می‌دارد
ظرفیت باربری پایه مربع روی بسترهای خاکستر بادی تقویت شده باژئوسل
مزایای تقویت ژئوسل را برروی رفتار بسترهای خاکستر بادی به عنوان
رسانه پایه ازطریق یک سری آزمایش مدل آزمایشگاهی ارائه می‌کند ویک
روش طراحی ساده برای پایه‌گذاری روی بسترهای خاکستر بادی تقویت‌شده ژئوسل پیشنهاد می‌کند.
پایه های مربعی مدل برروی بسترهای خاکستر بادی آماده شده درمخزن تست فولادی بدون لایه ژئوسل وبالایه ژئوسل آزمایش شدند.
مجموعه ای از بارهای استاتیکی یکنواخت در بالای پایه مدل فولادی اعمال شد و
رفتارتغییرشکل بار بسترهای خاکستر بادی تقویت شده وکرنش هادرغشای ژئوسل درطول آزمایش تازمان شکست مشاهده شد.
تاثیر پارامترهای مختلف پایه پشتیبانی شده بربسترهای خاکستر بادی تقویت شده ژئوسل
یعنی ارتفاع و طول ژئوسل، اندازه سلول ژئوسل، سفتی کششی مواد ژئوسل و نوع ماده پرکننده مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج آزمایش نشان داد که تخت‌های خاکستر بادی تقویت‌شده با ژئوسل تغییر شکل‌های دائمی بسیار کوچک‌تری نسبت
به تخت‌های خاکستر بادی تقویت‌نشده داشته‌اند که منجربه بهبود ظرفیت باربری۳ تا۴برابری نسبت به تخت‌های خاکستر بادی تقویت‌نشده شده است.
طراحی جاده های تقویت شده
چندین مطالعه سیستم تقویت ژئوسل را به عنوان مواد بالقوه جاده تایید کرده اند
با این حال، بین تعداد مطالعات تحقیقاتی که ژئوسل را در آزمایشگاه ارزیابی می‌کنند و
مطالعاتی که با روش‌های طراحی جاده با استفاده از ژئوسل سروکار دارند، فاصله زیادی وجود دارد. با توجه به این شکاف، سیستم ژئوسل به پتانسیل کامل خود در بزرگراه ها نرسیده است.
مطالعه حاضرمدل‌سازی شکنندگی رابرای طراحی جاده‌های کم حجم بادرنظرگرفتن مدول لایه تقویت‌شده ژئوسل پیشنهاد می‌کند.
نتایج نشان می‌دهد که تقویت ژئوسل تنش‌های وارده بر لایه‌های زیرین جاده را کاهش می‌دهد. سپس رویکرد شکنندگی توسعه‌یافته برای بررسی سه طرح جاده برای جاده کم حجم تگزاس که شامل لایه‌های مختلف ژئوسل تقویت‌شده است، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
منحنی‌های شکنندگی به‌دست‌آمده نشان‌دهنده قابلیت اطمینان هر یک از سه طرح جاده در برابر بار ترافیکی است و
در نتیجه می‌تواند به تصمیم‌گیرندگان در انتخاب طرح بهینه کمک کند.
با طراحی جاده‌های تقویت‌شده با ژئوسل از طریق مدل‌سازی شکنندگی،
مقامات بزرگراه قادر خواهند بود هرگونه عدم قطعیت را در ورودی‌های طراحی ادغام کنند و طرح‌ها را با معیارهای عملکرد جاده مانند شیار و ترک‌خوردگی خستگی و معیارهای تصمیم‌گیری مانند هزینه، انتشار گازهای گلخانه‌ای و غیره بررسی کنند.
مکانیسم های خرابی دیوارها و اتصالات ژئوسل
پانل های ژئوسل سیستم های لانه زنبوری هستند که برای تقویت زمین استفاده می شوند.
نوارهایی ازورق های پلی اتیلن باچگالی بالا سوراخ شده،همچنین به عنوان دیوارهای سلولی شناخته می شوند،
درمکان هایی به نام اتصالات به هم جوش داده میشوند.
دیوارسلولی واتصالات برای پشتیبانی وانتقال بارهای کششی وبرشی طراحی شده اند
یکپارچگی آنها برای عملکرد مناسب ژئوسل ها در عمل ضروری است. با این وجود،
هیچ روش تست استانداردی برای ارزیابی استحکام دیواره سلولی یا اتصال وجود نداردوتحقیقات محدودی درموردمکانیسم‌های خرابی پانل‌های ژئوسل هنگام قرارگرفتن درمعرض سناریوهای بارگذاری مختلف انجام شده است.
هدف این مقاله بررسی پاسخ اتصالات ژئوسل و دیواره سلولی تحت شرایط بارگذاری مختلف است. یک برنامه آزمایشی گسترده برای ارزیابی اتصالات ژئوسل انجام شد که شامل تست‌های مقاومت کششی تک محوری، برشی، لایه‌برداری و شکافتگی بود. استحکام کششی تک محوری، استحکام پارگی ذوزنقه ای و تست خزش روی دیواره های ژئوسل انجام شد. یک نسبت شکل‌پذیری برای اندازه‌گیری سرعت شکست تحت سناریوهای بارگذاری کوتاه‌مدت مختلف برای دیواره سلولی و اتصال ایجاد شد.
تجزیه وتحلیل پایداری
این مقاله یک رویکرد تحلیلی برای بررسی پایداری شیب‌های تقویت‌شده با ژئوسل با استفاده از روش تعادل حدی (LEM) ارائه می‌کند. روش موسوم به برش افقی (HSM) برای شبیه سازی لایه های ژئوسل افقی استفاده می شود. هر لایه ژئوسل علاوه بر مقاومت محوری به عنوان یک تیر عمل می کند.
فرمولی با انتخاب معادلات تعادل حاکم مربوطه، متناسب با مفهوم جدید که منحصراً برای تجزیه و تحلیل شیب‌های تقویت‌شده با ژئوسل به کار می‌رود،
ابداع می‌شود. مطالعات پارامتریک برای ارزیابی اثرات افزایش ارتفاع ژئوسل و جایگزینی ژئوگریدها توسط ژئوسل‌هایی با ارتفاع‌های مختلف برای شیب‌هایی با ویژگی‌های مختلف انجام می‌شود.
نتایج نشان داد که چنین اقداماتی به طور معقولی کشش و طول لایه‌های تقویت‌کننده را کاهش می‌دهد،
به این معنی که شرایط پایداری بهبود یافته وسیستم تقویت‌کننده باطول کمترشکل می‌گیرد.
مقادیرخروجی نیزوابستگی به زاویه شیب وخواص موادآن رانشان داد.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید ؟در گفتگو ها شرکت کنید!