Étude expérimentale de la taille raisonnable des mailles des résidus renforcés par géogrille

Jul 29, 2023

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 10037 (2022) Citer cet article

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Actuellement, l’influence de la taille du maillage des géogrilles sur les caractéristiques de l’interface est ignorée dans divers codes et normes. Pour explorer la taille de maillage raisonnable de la géogrille utilisée pour les résidus renforcés, le test de cisaillement direct et le test d'arrachement des résidus renforcés par géogrille avec différentes tailles de maillage ont été effectués. Les résultats montrent que la surface de cisaillement des résidus renforcés par géogrille est caractérisée par l'action combinée de l'interface géogrille-résidus et de l'interface résidus-résidus ; le frottement de l'interface géogrille-résidus a été séparé du frottement global de l'interface pour analyser l'influence du rapport de surface sur celui-ci dans différentes conditions de test ; et la taille des mailles des résidus renforcés par géogrille, c'est-à-dire le rapport de surface de l'interface géogrille-résidus à la surface de cisaillement (α), a une plus grande influence sur la pseudo-cohésion et moins sur l'angle de pseudo-friction. La résistance au frottement de l'interface géogrille-résidus augmente légèrement avec l'augmentation de la taille du maillage, puis diminue fortement et l'effet de renforcement de la géogrille disparaît rapidement. Compte tenu de l’essai de cisaillement direct et de l’essai d’arrachement, le maillage raisonnable des résidus renforcés par géogrille devrait être le maillage correspondant à α 0,47–0,55. Avec l'augmentation de α, l'effet des résidus renforcés par géogrille peut être divisé en quatre étapes où la troisième étape (\(0,4 \le \alpha < 0,6\)) est l'étape avec le meilleur effet de renforcement.

Ces dernières années, la géogrille a été largement utilisée dans de nombreuses structures renforcées telles que le sol de fondation, les murs de soutènement, les talus, les pentes et les remblai en raison de ses structures de surface uniques telles que le maillage et les nervures, qui peuvent jouer le rôle d'incrustation et de morsure. Il a joué un rôle dans l’amélioration de la résistance et de la stabilité du sol. Dans le cadre du renforcement des remblais similaire à celui des barrages de résidus, Arulrajah et al.1 ont mené des recherches sur le verre expansé recyclé renforcé par une géogrille, montrant que le renforcement par géogrille a une importance technique importante dans l'amélioration de la stabilité du remblai ; En tant que structure critique dans la production minière, les chercheurs sont très préoccupés par la stabilité du barrage à résidus2. Le renforcement des géogrilles a donc également de nombreuses applications et études pour améliorer la stabilité du barrage à résidus3,4. Avec l'application progressive de la géogrille, les caractéristiques d'interaction d'interface entre la géogrille et le matériau de remplissage ont commencé à être progressivement étudiées5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15.

L'interaction d'interface entre une géogrille et un filler est un indice technique clé5,16,17,18,19,20,21,22, car elle détermine directement la stabilité de la structure renforcée. Les paramètres d'interface (c'est-à-dire l'indice de résistance d'interface de pseudo-cohésion, l'angle de pseudo-friction et le coefficient de pseudo-friction) sont les paramètres les plus importants pour la conception et l'analyse des structures renforcées23,24. Les paramètres d'interface du sol renforcé sont principalement obtenus à partir de l'essai de cisaillement direct et de l'essai d'arrachement, puis les caractéristiques d'interaction d'interface du sol renforcé sont analysées. En raison des différents mécanismes de test, les résultats de ces deux tests sont très différents. Certains chercheurs en Chine et à l'étranger ont comparé et étudié les interactions d'interface entre les géogrilles et les matériaux de remplissage25,26,27,28. Cependant, les chercheurs n'ont pas pris en compte la structure de maillage unique des géogrilles dans leurs recherches, de sorte que la sélection de la taille des mailles des géogrilles dans les projets de renforcement réels est encore largement artificielle. Pour résoudre ce problème, Tang et al.29 ont estimé que l'action d'interface du corps renforcé est composée de l'action de friction globale de l'interface géogrille-sol et de l'interface sol-sol. L’action de friction de l’interface géogrille-sol doit être séparée de l’action de friction globale de l’interface. L'action de friction de l'interface géogrille-sol doit être utilisée pour caractériser l'effet de renforcement de la géogrille afin de décrire avec précision l'influence de la taille du maillage sur l'effet de renforcement de la géogrille. Lors de l'application de résidus renforcés par géogrille, des recherches sur les caractéristiques de friction à l'interface des résidus renforcés par géogrille ont également été effectuées, et l'effet de la taille des mailles sur l'interface géogrille-résidus n'a pas non plus été pris en compte.