hrvatski

Model interakcije geosintetičke trake i kamene ispune u konstrukcijama od armiranoga tla

Poznavanje mehanizma interakcije između tla i elemenata armature ključno je za projektiranje konstrukcija od armiranog tla, a ovisi o vrsti armaturnih elementa i tlu koje se koristi. U većini dosadašnjih istraživanja proučavan je mehanizam interakcije između metalnih traka ili mreža, te geosintetičkih mreža ili geotekstila i tla, dok je mali broj ispitivanja proveden za određivanje mehanizma interakcije geosintetičkih traka i tla. U istraživanjima koja su provedena za određivanje mehanizma interakcije geosintetičkih traka i tla, ispitivanja su provedena za slučajeve kada je kao materijal ispune korišten pijesak ili rjeđe šljunak, dok za ispitivanja kada se kao materijal ispune koristio lomljeni kamen ne postoje dostupni podaci u literaturi. Kako je u Hrvatskoj u izgradnji dva visoka zida od armiranog tla (Strikići i Sv. Trojica) korišten upravo lomljeni kamen i geosintetičke armaturne trake pojavila se potreba za proučavanjem mehanizma interakcije između lomljenog kamena i geosintetičke armature. Dosadašnja istraživanja pokazala su da su koeficijenti interakcije u šljunku veći od onih u pijesku, te je za očekivati da će koeficijenti interakcije u lomljenom kamenu biti veći od onih koji su određeni u šljunku. Kako bi se što bolje objasnio mehanizam interakcije između elemenata armature i tla provode se laboratorijska ispitivanja izravnog posmika i ispitivanja izvlačenja elemenata armature iz tla. Ispitivanje izravnog posmika slično je ispitivanjima koja se provode za tlo pri čemu se uzorak armature ugradi u uređaj i smiče, a u ispitivanju se registriraju posmična sila i pomak. Kod ispitivanja izvlačenja, armatura se ugradi između dva sloja tla, a nakon ugradnje uzorak armature se izvlači iz sloja tla. U ispitivanju se registriraju sila izvlačenja i pomaci koji se prate u pojedinim točkama na armaturi. Cilj ispitivanja je da se odredi sila koja je potrebna za izvlačenje armature ili sila pri kojoj dolazi do sloma armature. Dobivena sila izvlačenja podijeli se s površinom uzorka armature i dobije se otpor izvlačenju (koeficijent interakcije) koji se koristi kod projektiranja konstrukcija od armiranog tla. . Mehanizam interakcije između tla i armaturnih elemenata ovisi o vrsti tla koje se koristi i o vrsti armaturnih elemenata, a ovaj rad je usmjeren na određivanje mehanizma interakcije između istezljive geosintetičke trake i lomljenog kamena. Kako bi se što bolje objasnio mehanizam interakcije između tla i geosintetičke trake potrebno je imati podatke o parametrima čvrstoće tla za koje je potrebno provesti ispitivanja izravnog posmika i parametre o interakciji između elementa tla za koje je potrebno provesti ispitivanja izvlačenja armature iz tla. U ovom radu promatran je utjecaj granulometrijskog sastava materijala na koeficijent interakcije između geosintetičke trake i tla. Ispitivanja su provedena za jednoliko graduirani lomljeni kamen s rasponom frakcija od 30 do 60 mm i dobro graduirani lomljeni kamen s rasponom frakcija od 4 do 60 mm i od 0 do 60 mm. Parametri čvrstoće lomljenog kamena određeni su u velikom uređaju za izravni posmik koji je razvijen na Rudarsko-geološko-naftnom fakultetu. Dimenzije uređaja su 300x300x300 mm, a maksimalni promjer zrna koji je ispitivan u uređaju za izravni posmik je 31 mm. Rezultati ovih ispitivanja pokazali su da je kut trenja i dilatancije najveći kod jednoliko graduiranog materijala, dok su najmanji kutovi trenja određeni za dobro graduirani materijal. Koeficijenti interakcije između geosintetičke trake i lomljenog kamena određeni su u velikom uređaju za ispitivanje izvlačenja, tip GFOS. Ispitivanja su također provedena za tri različita granulometrijska sastava materijala: jednoliko graduirani materijal s rasponom frakcija od 30 do 60 mm i dobro graduirani materijal s rasponom frakcija od 4 do 60 mm i od 0 do 60 mm. Ispitivanja su provedena za slučaj izvlačenja jedne trake i za slučajeve izvlačenja dvije odvojene i dvije spojene geosintetičke trake. Ispitivanja izvlačenja jedne trake provedena su s ciljem određivanja utjecaja granulometrijskog sastava i gustoće materijala na koeficijente interakcije, dok se kod ispitivanja izvlačenja s dvije trake promatrao utjecaj bočnog trenja na koeficijent interakcije. Rezultati provedenih istraživanja pokazali su da su najveći kutovi trenja kod dobro graduiranog materijala od 0 do 60 mm, što je obrnuto od rezultata izravnog posmika gdje su za jednoliko graduirani materijal određeni najveći kutovi trenja. Ispitivanja s dvije odvojene i dvije spojene trake pokazala su da bočno trenje doprinosi povećanju koeficijenta interakcije. Uz laboratorijska ispitivanja određivanja koeficijenata interakcije i parametra koji utječu na koeficijent interakcije provedene su i povratne analize izvlačenja trake u programu Plaxis 2D. U povratnim analizama korišteni su parametri materijala određeni izravnim posmikom i koeficijenti interakcije određeni pokusom izvlačenja.

Armirano tlo, koeficijent interakcije, geosintetička traka, ispitivanje izvlačenjem, izravni posmik, numeričke analize

nije evidentirano