بررسی عددی پایداری دیوارهای خاکی مسلح با ژئوسنتتیک

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

• آتنا فردوسی ¹
• فریدون مقدس نژاد ²
• اسماعیل افلاکی ³

¹ دانشگاه علوم تحقیقات تهران

² دانشگاه صنعتی امیر کبیر

³ دانشگاه صنعتی امیرکبیر

10.22067/civil.v27i1.50065

چکیده

در این پژوهش پایداری دیوارهای خاکی مسلح با ژئوسنتتیک با استفاده از نرم افزار اجزای محدود PLAXIS مورد بررسی قرار گرفت تا تاثیر عوامل گوناگونی چون سختی محوری ژئوسنتتیک، فاصله عمودی بین لایه های ژئوسنتتیک، طول لایه های ژئوسنتتیک، زاویه اصطکاک داخلی خاکریز بر تغییرشکلهای دیوار و همچنین نیروهای محوری بوجود آمده در المان مسلح کننده، مورد ارزیابی قرار گیرد. در ابتدا صحت نتایج تحلیل با مقایسه با نتایج یک پروژه واقعی مورد ارزیابی قرار گرفت سپس یک تحلیل پارامتریک مفصل انجام شد. نتایج این تحلیل ها نشان داد که با افزایش میزان سختی کششی ژئوسنتتیک از مقدار تغییر شکل های افقی دیوار کاسته می شود. لیکن اثر افزایش سختی محوری ژئوسنتتیک در کاهش تغییر شکل های افقی دیوار فقط تا مقدار مشخصی قابل ملاحطه می باشد و پس از این مقدار معین، افزایش سختی ژئوسنتتیک تاثیر قابل ملاحظه ای بر کاهش تغییر شکل ها و نشست ها ندارد. همچنین با کاهش فاصله بین لایه های مسلح کننده و افزایش طول لایه ژئوسنتتیک، میزان تغییر شکلهای افقی دیوار کاهش می یابد. اما این کاهش فقط تا تعداد لایه معین و طول معینی محسوس می باشد و بعد از آن تغییرات کمتر می شود.

کلیدواژه‌ها

• دیوار مسلح
• ژئوسنتتیک
• اجزای محدود
• تغییر شکل افقی
• نیروی محوری بیشینه ژئوسنتتیک

---

عنوان مقاله [English]

Numerical Analysis of Geosynthetic Reinforced Walls

نویسندگان [English]

• Atena Shahandashti ¹
• f Moghadas nejad ²
• A Aflaki ³

¹ -

² Amirkabir University of Technology

³ Amirkabir University of Technology

چکیده [English]

In this study, stability of geosynthetic reinforced soil retaining walls investigated using PLAXIS code that is based on finite element method. The effects of axial stiffness, length and vertical space between geosynthetic layers, internal friction angle of soil wall and cohesion of foundation on deformations of wall and maximum axial force of geosynthetic have been investigated. Results of analyses indicated that horizontal displacements and settlements of wall reduce with increase in axial stiffness, length and decrease of vertical space between reinforcement layers but there is a critical value for axial stiffness, length and number of geosynthetic layers which increase more than this certain value has not significant effect on reduction of settlements and horizontal displacements of wall. Also vertical and horizontal deformations of wall reduce with increase in internal friction angle of soil wall and cohesion of foundation but effect of these two factors on reduction of deformations for values more than a critical value are almost constant.

کلیدواژه‌ها [English]

• reinforced wall, geosynthetic, finite element, horizontal deformation
• Settlement
• maximum axial force of geosynthetic

مراجع

1- شفا بخش، غلامعلی و حداد ، عبدالحسین ؛ " امکان سنجی اجرای دیوار خاک با ژئوسنتتیک و بررسی موردی آن در جاده ویژه گلستان"، پژوهشنامه حمل و نقل، سال پنجم، شماره اول بهار1378.

2- Elias, V., Christopher, B.R. and Berg, R.R., (2001), “Mechanically Stabilized Earth Walls and Reinforced Soil Slopes Design and Construction Guidelines”, Repot No.FHWA-NHI-00-043, FHWA-US Dept. of Transportation, Washington, DC.

3- Xeidakis, G.S, Torok, A. and Kleb, B., (2004), “Engineering Geological Problems Associated With Karst Terrains: Their Investigation, Monitoring, And Mitigation And Design Of Engineering Structures On Karst Terrains”, Proceedings of the 10th International Congress, Thessaloniki.

4- Rowe, R.K. and Ho, S.K., (1993), “Finite Element Analysis of Geosynthetics Reinforced Soil Walls”, Journal of Geosynthetics, Pages 203-216.

5- Budhu, M. and Halloum, M., (1994), “Seismic external stability of geo textile reinforced walls”, in Fifth international conference on geotextiles, geomembrane and related Products, Singapore.

6- Abdi, R., De Buhan, P. and Pastor, J., (1994), “Calculation of the Critical Height of a Homogenized Reinforced Soil Wall: A Numerical Approach”, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, Volume 18, Issue 7, pages 485–505.

7- Zhenqi CAI. and Bathurst, R. J., (1995), “Seismic Response of Geosynthetic Reinforced Soil Segmental Retaining Walls by Finite Element Method”, Journal of Computers and Geotechnics, Pages 523-546.

8- Otani, J., Hirai, T., Ochiai, H. and Shinowaki, S., (1998), “Evaluation of Foundation Support Geosynthetic Reinforced Soil Wall on Sloping Ground”, Sixth International Conference on Geosynthetic, Pages 601-604.

9- Skinner, G.D. and Rowe, R.K., (2005), “Design and Behaviour of a Geosynthetic Reinforced Retaining Wall and Bridge Abutment on a Yielding Foundation”, Journal of Geotextile and Geomembranes, Volume 23, Pages 234-260.

10- Won, M.S. and Kim, Y.S., (2007), “Internal deformation behavior of geosynthetic-reinforced soil walls”, Journal of Geotextile and Geomembranes, Volume 25, Pages 10-22.

11- Klar, A. and Sas, T., (2010), “The KC method: Numerical Investigation of a New Analysis Method for Reinforced Soil Walls”, Journal of Computers and Geotechnics, Volume 37, Issue 3, Pages 351-358

12- 36- Brinkgreve, R.B.J., et al. (1998), “Plaxis Finite Element Code for Soil and Rock Analyses”, Delft University of Technology, the Netherlands.

13- Chungsik Yoo. (2004), “Performance of a 6-year-old geosynthetic reinforced

segmental retaining wall”, Journal of Geotextile And Geomembranes, Volume 19, Issue 5, Pages 377-397.

14- Jewell R.A., (1980), “Some Effects of Reinforcement on the Mechanical Behavior of Soils”, PhD Thesis, University of Cambridge.