Применение геосинтетических материалов для повышения несущей способности грунтовых подушек

Применение геосинтетических материалов для повышения несущей способности грунтовых подушек

Автор: Джумадилова С.Ж., Хомяков В.А., Кенебаева А.К., Молдамуратов Ж.Н.

Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild

Рубрика: Технологии производства строительных материалов и изделий

Статья в выпуске: 4 т.16, 2024 года.

Бесплатный доступ

Введение. Развитие мегаполисов Казахстана привело к тому, что строительство переместилось на территории, сложенные слабыми, макропористыми грунтами. Строительство на таких грунтах требует проведения комплекса мероприятий по их упрочнению и улучшению механических свойств. Методы и материалы. В статье рассматриваются вопросы развития метода поверхностного упрочнения путем замены слабого грунта. Развитие метода связано с применением различных видов геосинтетических материалов. Рассмотрены принципы работы грунтового основания, усиленного различными геосинтетическими материалами. Изучены механические свойства геотекстиля, геосеток и георешеток, используемых для упрочнения грунтов насыпи. Разработана методика испытаний геосинтетических материалов, отличающаяся от традиционной методики по ГОСТ 32491 с постоянной скоростью деформирования. Результаты и обсуждение. Испытания геосинтетических материалов в кинематическом режиме показали, что для всех материалов наблюдается снижение прочности при разрыве. Снижение колеблется в диапазоне от 28 до 42% для геосеток разного типа. Относительное удлинение при разрыве уменьшилось для гексагональной и двухосной георешетки на 8,6% и 30% соответственно. Для одноосной георешетки отмечено увеличение относительного удлинения. По геотекстилю прочность при разрыве уменьшилась на 15,7%, а относительное удлинение увеличилось на 26,5%. Заключение и выводы. Результаты исследований показали эффективность рекомендуемых методов усиления для повышения несущей способности оснований и возможность их применения в различных регионах Казахстана.

Еще

Геосинтетический материал, грунтовая подушка, основание, георешетка, деформация

Короткий адрес: https://sciup.org/142242420

IDR: 142242420   |   DOI: 10.15828/2075-8545-2024-16-4-342-354

Список литературы Применение геосинтетических материалов для повышения несущей способности грунтовых подушек

  • Sitek W., Kozłowski F., Kiersnowska A., & Dohojda M. The application of hexagonal geogrid as a reinforcement element of the base of a road embankment. Acta Scientiarum Polonorum. Architectura. 2023; 22: 102–109. https://doi.org/10.22630/aspa.2023.22.11
  • Dhanya K. A., Vibha S., & Divya P. V. Coupled Flow-Deformation Analysis of MSE Wall Reinforced with Hybrid Geogrids. International Journal of Geosynthetics and Ground Engineering. 2023; 9(4). https://doi.org/10.1007/s40891-023-00466-7
  • Razeghi H.R. & Ensani A. Clayey Sand Soil Interactions with Geogrids and Geotextiles Using Large-Scale Direct Shear Tests // International Journal of Geosynthetics and Ground Engineering. 2023; 9(2). https://doi.org/10.1007/s40891-023-00443-0
  • Abdi M.R., Tabarsa A. & Haghgouy P. Evaluation of Soil–Geometrically Modified Geogrid Interaction in Direct Shear Mode. International Journal of Geosynthetics and Ground Engineering. 2023; 9(5). https://doi.org/10.1007/s40891-023-00479-2
  • Shi D., Niu J., Zhang J., Chao Z. & Fowmes G. Effects of particle breakage on the mechanical characteristics of geogrid-reinforced granular soils under triaxial shear: A DEM investigation. Geomechanics for Energy and the Environment. 2023; 34. https://doi.org/10.1016/j.gete.2023.100446
  • Lukpanov R., Dyussembinov D., Zhantlesova Z. & Yenkebayeva A. Evaluation of tensile strength characteristics of geosynthetic materials designed to ensure embankment stability. Technobius. 2023; 3(2): 0036. https://doi.org/10.54355/tbus/3.2.2023.0036
  • Mohammed S.A., Naimi S. & AbdulKareem A.H. The effect of geogrid reinforcement of embankment over soft foundation. Periodicals of Engineering and Natural Sciences. 2022; 10(6): 5–27. https://doi.org/10.21533/pen.v10i6.3345
  • Jin J., Liang X., Yang G. & Zhou Y. Test Studies on Geogrid–Soil Interface Behavior under Static and Dynamic Loads. Sustainability (Switzerland). 2022; 14(7). https://doi.org/10.3390/su14074299
  • Gao Y.X., Zhu H.H., Ni Y.F., Wei C. & Shi B. Experimental study on uplift behavior of shallow anchor plates in geogridreinforced soil. Geotextiles and Geomembranes. 2022; 50(5): 994–1003. https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2022.06.006
  • Jayanandan M. & Viswanadham B.V.S. Evaluation of the Behavior of Geogrid-Reinforced Soil Walls Subjected to Rainfall Through Centrifuge Model Tests. International Journal of Geosynthetics and Ground Engineering. 2022; 9(6). https://doi.org/10.1007/s40891-023-00487-2
  • Lu L., Chen B., Wang Z., Wang S. & Arai K. Study on seismic stability and performance of reconstruction embankment using geogrid reinforced soil technology. Transportation Geotechnics. Elsevier Ltd. 2024; https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2023.101148
  • Eissa A., Alfaro M., Bartz J.R., Bassuoni M.T. & Bhat S. Soil-Reinforcement Interaction of a Geogrid–Geotextile Composite. International Journal of Geosynthetics and Ground Engineering. 2023; 9(6). https://doi.org/10.1007/s40891-023-00506-2
  • Kumar S. & Singh S.K. Subgrade soil stabilization using geosynthetics: A critical review. Materials Today: Proceedings. 2023; https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.04.266
  • Cui K., Zhang D., Li Q., Yang S. & Zhang H. Experimental investigation on the accumulated strain of coarse-grained soil reinforced by geogrid under high-cycle cyclic loading. Geotextiles and Geomembranes. 2023; 51(1): 233–244. https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2022.11.001
  • Liu W., Li H., Yang Y., Xu P., Dai Z., Yang G. & Wang Z. Study on Improvement Characteristics of a Novel Geotextile with Stitched Transverse Ribs. Applied Sciences (Switzerland). 2023; 13(3). https://doi.org/10.3390/app13031536
  • Gao J., Liu L., Zhang Y. & Xie X. Deformation mechanism and soil evolution analysis based on different types geogrid reinforced foundation. Construction and Building Materials. 2022; 331. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.127322
  • Derksen J., Fuentes R. & Ziegler M. Geogrid-soil interaction: Experimental analysis of factors influencing load transfer. Proceedings of the Institution of Civil Engineers: Geotechnical Engineering. 2022; https://doi.org/10.1680/jgein.21.00110
  • Wang G., Zhang X., Liu X., Chang Z. & Liu Z. Large-scale Field Tests of the Performance of Geogrid-reinforced Piled Embankment over Soft Soil. KSCE Journal of Civil Engineering. 2024; 28(2): 655–672. https://doi.org/10.1007/s12205-023-0837-y
  • Bekbasarov I., Nikitenko M., Shanshabayev N., Atenov Y. & Moldamuratov Z. Tapered-prismatic pile: driving energy consumption and bearing capacity. News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, Series of Geology and Technical Sciences. 2021; 6(450): 53–63. https://doi.org/10.32014/2021.2518-170X.119
  • Khomyakov V.A., Gumenyuk V.V. & Dursynov S.B. Restoring the serviceability of buildings in areas where loess macroporous foundations are widespread. Industrial and Civil Construction. 2022; 8: 48-56.
  • Khomyakov V.A., Shalkaev B. & Emenov Yu.M. Application of various methods of soil strengthening for stabilization of slopes in seismic areas. Scientific and practical magazine for designers and builders. 2020; 1: 11-14.
  • Das K., Chattaraj S. & Bandyopadhyay K. Review on the Application of Geosynthetic for Ground Improvement. Lecture Notes in Civil Engineering. 2023; 298. https://doi.org/10.1007/978-981-19-6774-0_8
  • Suleimenov Z.T., Sagyndykov A.A., Moldamuratov Z.N., Bayaliyeva G.M., & Alimbayeva Z.B. High-strength wall ceramics based on phosphorus slag and bentonite clay. Nanotechnologies in Construction. 2022; 14(1): 11–17. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2022-14-1-11-17
  • Shukla S.K. An Introduction to Geosynthetic Engineering. In An Introduction to Geosynthetic Engineering. 2016. https://doi.org/10.1201/b21582
  • Korobova O. & Loshchev V. Technology for Strengthening Earth Mound’s Foundations, Reinforced with Geosynthetic Materials. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020; 953(1). https://doi.org/10.1088/1757-899X/953/1/012063
  • Thamer L. & Shaia H. The Effect of Geotextile Layers and Configuration on Soil Bearing Capacity. Mathematical Modelling of Engineering Problems. 2021; 8(6). https://doi.org/10.18280/mmep.080608
  • Khomyakov V.A., Gumenyuk V.V. & Dursynov S.B. Comparison of the results of calculation of the bases of highrise buildings PC Midas and PC Plaxis. Bulletin of Kazakh Leading Academy of Architecture and Construction. 2022; 84(2): 328–338. https://doi.org/10.51488/1680-080x/2022.2-36
  • Lavrov A.S., Khomyakov A.P. & Nikulin V.A. Methodic for simulation of mixing the processes with large content of the solid phase. Central Scientific Library of the Urals Branch of the Russian Academy of Sciences. 2018; 151–162. https://doi.org/10.32460/ishmu-2018-6-0018
  • Jakiyayev B.D., Moldamuratov Z.N., Bayaliyeva G.M., Ussenbayev B. U. & Yeskermessov Z.E. Study of local erosion and development of effective structures of transverse bank protection structures. Periodicals of Engineering and Natural Sciences. 2021; 9(3): 457–473. https://doi.org/10.21533/pen.v9i3.2191
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp