توصيفگر ها :
ژئوتيوب , خاك , جذب انرژي , گاردريل , خواص مكانيكي پارچه
چكيده فارسي :
ژئوتيوبها يكي از اعضاي فرعي ژئوسنتتيكها است كه به صورت دولايه )كيسهاي يا استوانهاي( توليد ميشود. اين محصولات مي-
توانند توسط مصالح خاكي از جمله گل و لاي، ماسه، خاك رس، شن و غيره پر شوند. سپس، ميتوان از آنها جهت تسليح، جداكنندگي،
زهكش و يا حفاظت استفاده كرد. با توجه به اهميت جاذبهاي انرژي غيرفلزي جهت استفاده به عنوان گاردريل يا جانپناه در صنعت حمل
و نقل، هدف اصلي اين پروژه بررسي رفتار ضربهاي ژئوتيوب است. در اين راستا، عوامل ساختاري از جمله جنس پارچه )پلياستر و دو نوع
پارچه پنبهاي(، نوع مصالح خاكي پر كننده )شن و خاك رس(، ميزان تراكم خاك درون ژئوتيوب يا درصد پر شدگي ) 46 % الي 76 % براي
111011 و 111021 ( به عنوان ،111015 ، شن و 38 % الي 64 % براي خاك رس( و نسبت تركيب با آب يا درصد رطوبت خاك ) 111011
متغيرهاي مستقل اين مطالعه در نظر گرفته شد. به منظور اجراي آزمون ضربه از سقوط آزاد يك گوي صلب كروي شكل از ارتفاع سه متر
استفاده شد. بعد از انجام آزمون ضربه، با استفاده از قوانين حاكم بر سينماتيك اجسام، شتاب كند شونده و انرژي جذب شده ژئوتيوب
محاسبه شد. يافتهها حاكي از آن هستند كه براي ژئوتيوبهاي توليد شده از جنس پنبه با طرح بافت تافته، مناسبترين حالت از نظر اندازه
46 %( است. بعلاوه، براي ژئوتيوبهاي توليد / شتاب، ژئوتيوب حاوي 15 كيلوگرم از آب 0شن با نسبت تركيب 111021 )درصد پرشدگي 18
شده از جنس پنبه با طرح بافت سرژه، مناسبترين حالت از نظر اندازه شتاب، ژئوتيوب حاوي 15 كيلوگرم از آب 0خاكرس با نسبت تركيب
38 %( است. به صورت مشابه، براي ژئوتيوبهاي توليد شده از جنس پلياستر، مناسبترين حالت، ژئوتيوب / 111021 )درصد پرشدگي 69
38 %( . در صورتي كه وزن محتواي ژئوتيوب 15 / حاوي 15 كيلوگرم از آب 0خاكرس با نسبت تركيب 111021 )درصد پرشدگي 69
كيلوگرم باشد، بهينهترين حالت استفاده از پارچه پنبه با طرح بافت سرژه و همچنين تركيب آب0خاك رس با نسبت 111015 است. همچنين،
در صورتي كه وزن محتواي ژئوتيوب 25 كيلوگرم باشد، بهينهترين حالت استفاده از پارچه پنبهاي با طرح بافت سرژه و همچنين تركيب
آب 0خاك رس با نسبت 111021 است. در پايان از يك مدل مكانيكي و با بهرهگيري از قوانين كلي سينماتيك حاكم، سعي گرديد عملكرد
يك ژئوتيوب در برابر برخورد يك پرتابه با سرعتهاي مختلف ارزيابي گردد. بر اين مبنا مشخص شد شتاب كند كننده سازه، مدول
الاستيك كشساني پارچه، تراكم تاري و پودي پارچه، مساحت برخورد، سرعت برخورد، شكل تيوب )شعاع( پارامترهاي مشخص كننده
ميزان جذب انرژي و تعيينكننده پارگي پوسته پارچهاي تيوب هستند. شتاب كند كننده نيز تابعي از درصد پرشدگي ژئوتيوب و درصد
رطوبت محتوي خاك درون ژئوتيوب است.
چكيده انگليسي :
Geotubes are a subset of geosynthetics that are manufactured in two layers (bags or cylinders). These products can be filled with soil materials such as silt, sand, clay, sand, etc. Then they can be used for reinforcement, separation, drainage or protection. Considering the importance of non-metallic energy absorbers for use as crash barriers in the transportation industry, the main objective of this project is to investigate the impact behavior of geotubes. In this regard, structural factors such as fabric type (polyester and two types of cotton fabric), type of soil fill (sand and clay), soil content within the geotube or filling percentage (46% to 76% for sand and 38% to 64% for clay), and ratio of composition with water or soil moisture percentage (100: 00, 100: 05, 100: 10, and 100: 20) were considered as independent variables in this study. Free fall of a spherical rigid ball from a height of three meters was used to conduct the impact test. After the impact test, the descending acceleration and absorbed energy of the geotube were calculated using the rules of kinematics. The results show that for geotubes made of cotton with plain weave, the most suitable case in terms of acceleration magnitude is geotube with 15 kg of water: sand with a composition ratio of 20:100 (filling percentage of 46.18%). In addition, for geotubes made of cotton with a twill texture design, the most suitable case in terms of acceleration magnitude is a geotube with 15 kg of water: clay with a composition ratio of 20:100 (filling percentage of 38.69%). Similarly, for geotubes made of polyester, the most suitable case is a geotube with 15 kg of water: sand with a composition ratio of 20:100 (filling percentage of 38.69%). When the weight of geotube content is 15 kg, it is best to use a cotton fabric with twill texture design and also a combination of water: clay with a ratio of 100:05. Also, if the weight of geotube content is 25 kg, it is best to use a cotton fabric with twill texture design which contains a combination of water: clay with a ratio of 100:20. Finally, using a mechanical model and the general rules of kinematics, we tried to evaluate the performance of a geotube against the impact of a projectile with different velocities. On this basis, it was found that the descending acceleration, the elastic modulus of the fabric, the warp and weft density of fabric, the impact area, the impact velocity and the tube shape (radius) are parameters determining the level of energy absorption and also the breakage of the tube shell. In addition, descending acceleration is also a function of the filling percentage of geotube and the moisture percentage of soil within the geotube.
