ジオグリッド強化尾鉱の合理的なメッシュサイズの実験的研究

Jul 29, 2023

Scientific Reports volume 12、記事番号: 10037 (2022) この記事を引用

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メトリクスの詳細

現在、インターフェイス特性に対するジオグリッド メッシュ サイズの影響は、さまざまな規格や規格で無視されています。 強化尾滓に使用されるジオグリッドの妥当なメッシュ サイズを調査するために、さまざまなメッシュ サイズのジオグリッド強化尾滓の直接せん断試験と引抜試験が行われました。 結果は、ジオグリッドで強化された尾滓のせん断面が、ジオグリッドと尾滓の境界面と尾滓と尾滓の境界面の複合作用によって特徴付けられることを示しています。 ジオグリッドと尾鉱の界面摩擦を包括的な界面摩擦から分離し、さまざまな試験条件下での面積比の影響を分析しました。 また、ジオグリッドで強化された尾鉱のメッシュ サイズ、つまりせん断面に対するジオグリッド尾鉱の境界面の面積比 (α) は、擬似凝集力に大きな影響を与えますが、擬似摩擦角にはあまり影響しません。 ジオグリッドと尾鉱の境界面の摩擦強度はメッシュサイズの増加とともにわずかに増加し、その後急激に減少し、ジオグリッドの補強効果はすぐに消えます。 直接せん断試験と引抜試験を考慮すると、ジオグリッド強化尾鉱の妥当なメッシュ サイズは、α 0.47 ～ 0.55 に相当するメッシュ サイズでなければなりません。 α が増加すると、ジオグリッド強化尾翼の効果は 4 段階に分けられ、第 3 段階 (\(0.4 \le \alpha < 0.6\)) が最も補強効果が高い段階になります。

ジオグリッドは、メッシュやリブなどの独特の表面構造がインレーやバイトの役割を果たすため、近年、路床、擁壁、堤防、法面、堤防などの多くの補強構造物に広く​​使用されています。 土壌の強度と安定性を高める役割を果たしています。 尾滓ダムと同様の堤防補強において、Arulrajah ら 1 はジオグリッド強化再生発泡ガラスに関する研究を実施し、ジオグリッド補強が堤防の安定性を向上させる上で重要な工学的重要性を持つことを示しました。 鉱山生産における重要な構造の 1 つとして、学者は尾滓ダム 2 の安定性に大きな懸念を抱いており、そのためジオグリッド補強には尾滓ダム 3,4 の安定性を高める上で多くの応用と研究も行われています。 ジオグリッドの段階的な適用に伴い、ジオグリッドとフィラーの間の界面相互作用特性が徐々に研究され始めました5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15。

ジオグリッドとフィラー間の界面の相互作用は、強化構造の安定性を直接決定するため、重要な技術指標です5、16、17、18、19、20、21、22。 界面パラメータ（すなわち、擬似凝集力の界面強度指数、擬似摩擦角および擬似摩擦係数）は、強化構造の設計および解析にとって最も重要なパラメータである23、24。 強化土の界面パラメータは主に直接せん断試験と引抜き試験から得られ,次に強化土の界面相互作用特性が解析された。 テストメカニズムが異なるため、これら 2 つのテストの結果はまったく異なります。 中国および海外の一部の学者は、ジオグリッドとフィラーの間の界面の相互作用を比較および研究しています25、26、27、28。 しかし、学者たちは研究においてジオグリッドの固有のメッシュ構造を考慮していないため、実際の補強プロジェクトにおけるジオグリッドのメッシュ サイズの選択は依然として大部分が人為的なものです。 この問題を解決するために、Tang et al.29 は、強化体の界面作用は、ジオグリッドと土の界面および土と土の界面の包括的な摩擦作用で構成されていると考えました。 ジオグリッドと土壌の境界面の摩擦作用は、境界面の包括的な摩擦作用から分離する必要があります。 ジオグリッドと土壌の境界面の摩擦作用を使用して、ジオグリッドの補強効果を特徴付け、ジオグリッドの補強効果に対するメッシュ サイズの影響を正確に記述する必要があります。 ジオグリッド強化尾滓を適用する際には、ジオグリッド強化尾滓の界面摩擦特性に関する研究も行われていますが、ジオグリッドと尾滓の界面に及ぼすメッシュサイズの影響も考慮されていません。