Published since 1923
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science


  • BUILDING MATERIALS AND PRODUCTS
  • Comparison Of Strength Characteristics Of Soils In Interaction With Geomaterials
  • UDC 624.131.439
    doi: 10.33622/0869-7019.2024.12.65-70
    Georgiy O. ANZHELO, nocgeo@mail.ru
    Lyubov Yu. ERMOSHINA, lyubov.ermoshina1801@mail.ru
    Yaroslav A. BOGDANOV, bogdanovstud@gmail.com
    Andrey O. KRAVTSOV, losos-2000@mail.ru
    Vyacheslav A. LUNIN, slava.lunin@bk.ru
    National Research Moscow State Civil Engineering University, Yaroslavskoye shosse, 26, Moscow 129337, Russian Federation
    Abstract. The study of the strength characteristics of various soils, as well as the determination of strength reduction coefficients (interfaces) on the contact of soil with various geomaterials is an urgent task in geotechnics. These characteristics significantly affect the design and construction of various facilities, and the use of geomaterials contributes to the reliability of structures by improving the mechanical characteristics of the soil. In this paper, experimental studies have been performed in a large-scale direct shear device in order to determine the strength characteristics of dispersed soil, as well as the coefficients of strength reduction with and without a geogrid. Direct shear tests were performed on samples of sandy soil according to a consolidated-drained scheme at three different normal stresses. stresses - shear deformations" and graphs of the dependence "marginal tangential stresses - normal stresses" were constructed. The strength characteristics of the sandy soil and the coefficients of strength reduction in contact with the geogrid are determined in accordance with the two directions of the lattice arrangement in the direct shear device.
    Keywords: laboratory tests, sandy soil, direct shear method, strength characteristics, geomaterials, geogrid, strength reduction coefficient
  • REFERENCES
    1. Zhang M., Ruan X., Jiang L. Experimental study on cyclic shear performance of the four-way geogrid reinforcement-soil interface [Экспериментальное исследование характеристик циклического сдвига четырехсторонней границы раздела "армирующая георешетка-грунт"]. Applied Sciences, 2024, vol. 14, no. 1373. doi: 10.3390/app14041373
    2. Cen Weijun, Wang H., Sun Y., Wen L. Monotonic and cyclic shear behavior of geomembrane-sand interface [Монотонное и циклическое поведение границы раздела "геомембрана-песок" при сдвиге]. Geosynthetics International, 2018, vol. 25, pp. 1-23. doi: 10.1680/jgein.18.00017
    3. Liu Feiyu, Wang P., Wang S. J. еt al. Experimental research on reinforcement-soil interface stiffness and damping ratio under cyclic shearing [Экспериментальные исследования жесткости и коэффициента демпфирования сопряжения "арматура-грунт" при циклическом сдвиге]. China Academic Journal Electronic Publishing House, 2016, vol. 37, pp. 159-165. doi: 10.16285/j.rsm.2016.S1.021
    4. Wang L., Zhu Q., Jia Y., Li H. Experimental study on the interface characteristics of reinforced crushed rock cushion layer based on direct shear tests [Экспериментальное исследование граничных характеристик армированного слоя подушки из щебня на основе испытаний на прямой сдвиг]. Materials, 2023, vol. 16. doi: 10.3390/ma16175858
    5. Wang J., Hu H. L., Liu F. Y., Cai Y. Q. Effects of direct shear characteristics of sand-geogrid interface under different aperture ratios [Влияние характеристик прямого сдвига на границе раздела "песок-георешетка" при различных соотношениях отверстий]. Yantu Lixue/Rock and Soil Mechanics, 2018, vol. 39, pp. 115-122. doi: 10.16285/j.rsm.2018.1027
    6. Razeghi H. R., Ensani A. Clayey sand soil interactions with geogrids and geotextiles using large-scale direct shear tests [Взаимодействие глинисто-песчаного грунта с георешетками и геотекстилем с использованием крупномасштабных испытаний на прямой сдвиг]. International Journal of Geosynthetics and Ground Engineering, 2023, vol. 9, no. 24. doi: 10.1007/s40891-023-00443-0
    7. Bai Q., Liu J., Wang Y. et al. Experimental investigation of interface characteristics between geogrid and coarse-grained soil in a seasonally frozen area [Экспериментальное исследование характеристик границы раздела между георешеткой и крупнозернистым грунтом в зоне сезонного замерзания]. Applied Sciences, 2022, no. 12(19), p. 10187. doi: 10.3390/app121910187
    8. Udomchai A., Hoy M., Suddeepong A. et al. Generalized interface shear strength equation for recycled materials reinforced with geogrids [Обобщенное уравнение прочности на сдвиг на границе раздела фаз для вторичных материалов, армированных георешетками]. Sustainability, 2021, no. 13(16), p. 9446. doi: 10.3390/su13169446
    9. Liu C.-N., Zornberg J. G., Chen T.-C. et al. Behavior of geogrid-sand interface in direct shear mode [Поведение георешеток и границы раздела в режиме прямого сдвига]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2009, no. 135(12), pp. 1863-1871. doi: 10.1061/(asce)gt.1943-5606.0000150
    10. Femy M. Makkar, Chandrakaran S., Sankar N. Performance of 3D geogrid-reinforced sand under direct shear mode [Поведение песка, армированного трехмерной георешеткой, в режиме прямого сдвига]. International Journal of Geotechnical Engineering, 2017, vol. 13(1). doi: 10.1080/19386362.2017.1336297
    11. Zhang J., Ji M., Jia Y. et al. Anisotropic shear strength behavior of soil-geogrid interfaces [Анизотропное сопротивление сдвигу на границе раздела "грунт- георешетка"]. Applied Sciences, 2021, no. 11(23), p. 11387. doi: 10.3390/app112311387
    12. Kim D., Ha S. Effects of particle size on the shear behavior of coarse grained soils reinforced with geogrid [Влияние размера частиц на сдвиг крупнозернистых грунтов, армированных георешеткой]. Materials, 2014, no. 7(2), pp. 963-979. doi: 10.3390/ma7020963
    13. Ferreira F. B., Vieira C. S., Lopes M. L. Direct shear behaviour of residual soil-geosynthetic interfaces - influence of soil moisture content, soil density and geosynthetic type [Поведение остаточных поверхностей раздела "почва-геосинтетические материалы" при прямом сдвиге - влияние влажности почвы, плотности грунта и типа геосинтетического материала]. Geosynthetics International, 2015, vol. 22, no. 3, pp. 257-272. doi: 10.1680/gein.15.00011
    14. Liu Kai-fu, Xu Jia-pei, Zhou Qing-song et al. Large-scale direct shear tests on properties of geogrid-soil interfaces [Крупномасштабные испытания на прямой сдвиг с учетом свойств границы раздела "георешетка-грунт"]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2019, vol. 41, pp. 185-188. doi: 10.11779/CJGE2019S1047
    15. Rajagopal K., Krishnaswamy N. R., Madhavi Latha G. Behaviour of sand confined with single and multiple geocells [Поведение песка, заключенного в одиночные и множественные геоячейки]. Geotextiles and Geomembranes, 1998, vol. 17, pp. 171-184.
    16. Zhao Y., Xu D., Liu H. Study of interaction behavior between geogrids and sand with simple shear test [Изучение особенностей взаимодействия георешеток с песком с помощью испытаний на простой сдвиг]. Yanshilixue Yu Gongcheng Xuebao/Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2018, vol. 37, pp. 3722-3728. doi: 10.13722/j.cnki.jrme.2016.0687
    17. Arulrajah A., Horpibulsuk S., Maghoolpilehrood F. et al. Evaluation of interface shear strength properties of geogrid reinforced foamed recycled glass using a large-scale direct shear testing apparatus [Оценка прочности на сдвиг на границе раздела фаз георешетки, армированной вспененным вторичным стеклом, с использованием крупномасштабного устройства для испытания на прямой сдвиг]. Advances in Materials Science and Engineering, 2015, p. 235424. doi: 10.1155/2015/235424
    18. Arulrajah A., Rahman M. A., Piratheepan J. et al. Interface shear strength testing of geogrid-reinforced construction and demolition materials [Испытание на прочность при сдвиге на границе раздела строительных материалов, армированных георешеткой, и материалов для демонтажа]. Advances in Civil Engineering Materials, 2013, vol. 2, no. 1, pp. 189-200. doi: 10.1520/ACEM20120055
    19. Chia-Nan Liu, Yu-Hsien Ho, Jian-Wen Huang. Large scale direct shear tests of soil/PET-yarn geogrid interfaces [Крупномасштабные испытания на прямой срез на границе грунта и георешетки из ПЭТ прутьев]. Geotextiles and Geomembranes, 2009, vol. 27, pp. 19-30. doi: 10.1016/j.geotexmem.2008.03.002
    20. Liangsunthonsit A., Jaroonrat P., Ayawanna J. et al. Evaluation of interface shear strength coefficient of alternative geogrid made from para rubber sheet [Оценка коэффициента прочности на сдвиг на границе раздела фаз альтернативной георешетки, изготовленной из листа парарезины]. Polymers, 2023, vol. 15, no. 7. doi: 10.3390/polym15071707
    21. Zhao Y., Yang G., Wang Z., Yuan S. Research on the effect of particle size on the interface friction between geogrid reinforcement and soil [Исследование влияния размера частиц на трение на границе раздела между георешеткой и грунтом]. Sustainability, 2022, vol. 14, no. 22. doi: 10.3390/su142215443

  • For citation: Anzhelo G. O., Ermoshina L. Yu., Bogdanov Ya. A., Kravtsov A. O., Lunin V. A. Comparison of Strength Characteristics of Soils in Interaction With Geomaterials. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo [Industrial and Civil Engineering], 2024, no. 12, pp. 65-70. (In Russ.). doi: 10.33622/0869-7019.2024.12.65-70

BACK