Naslov
Model interakcije geosintetičke trake i kamene ispune u konstrukcijama od armiranoga tla
(Model of interaction between geosynthetic strip and unbound soil in reinforced earth structures)

Autori
Gradiški, Karolina

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Rudarsko-geološko-naftni fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
30.06

Godina
2017

Stranica
196

Mentor
Hrženjak, Petar

Neposredni voditelj
Mulabdić, Mensur

Ključne riječi
Armirano tlo, koeficijent interakcije, geosintetička traka, ispitivanje izvlačenjem, izravni posmik, numeričke analize
(Reinforced soil, friction interaction coefficient, geosynthetic strip, direct shear test, pullout test, numerical analysis)

Sažetak
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.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Rudarstvo, nafta i geološko inženjerstvo

POVEZANOST RADA