Nghiên cứu đặc trưng ma sát giữa vật liệu bê tông và cát san hô bão hòa ở các độ chặt khác nhau
Email:
tranhung@lqdtu.edu.vn
Từ khóa:
cát san hô, góc ma sát trong, góc ma sát ngoài, thí nghiệm trong phòng, độ chặt
Tóm tắt
Sử dụng kè trọng lực là giải pháp phổ biến để bảo vệ bờ cho các đảo san hô dưới điều kiện khắc nghiệt của sóng bão thường xuyên. Dưới tác dụng của sóng rút và áp lực đất chủ động kết cấu kè trọng lực thường bất lợi về mặt ổn định chống trượt phẳng. Để cung cấp thông số đầu vào trong tính toán ổn định trượt phẳng kè trọng lực, bài báo nghiên cứu thí nghiệm trong phòng đặc trưng ma sát của bê tông với mẫu cát san hô chế bị ở độ chặt trung bình đến chặt và có xét đến sự ảnh hưởng của tốc độ cắt. Kết quả thí nghiệm cho thấy đường cong quan hệ giữa lực ma sát - chuyển vị ngang không xuất hiện đỉnh một cách rõ rệt, giá trị lực ma sát tăng dần đến khi đạt giá trị lớn nhất rồi có xu hướng đi ngang. Khi tăng tốc độ cắt cho mẫu bão hòa nước thì lực cản nhớt của mẫu sẽ tăng lên theo định luật Stock, do đó cường độ kháng trượt của mẫu cát san hô sẽ tăng lên. Bên cạnh đó, tỷ số giữa góc ma sát ngoài trung bình và ma sát trong của cát san hô ứng với mẫu chặt vừa và mẫu chặt cũng được chỉ ra.Tài liệu tham khảo
[1]. W. Wang, W. Li, Z. Yao, Experimental study on shear characteristics of reef coral sand, In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 358 (2019) 052042. https://doi.org/10.1088/1755-1315/358/5/052042
[2]. D. T. Neil, Characteristics and Significance of a Sub-tropical’Low Wooded Island’: Green Island, Moreton Bay, Australia, Journal of Coastal Research, 2 (2000) 287-294.
[3]. B. Xu, A. Zhuge, Review of research on physical properties of coral sands, In 5th International Conference on Energy and Environmental Protection-ICEEP, Atlantis Press, (2016) 895-898.
[4]. Z. K. Feng, W. J. Xu, Q. S. Meng, Mechanical behaviors of interaction between coral sand and structure surface, Journal of Central South University, 27 (2020) 3436-3449. https://doi.org/10.1007/s11771-020-4557-x
[5]. J. G. Potyondy, Skin friction between various soils and construction materials, Geotechnique, 4 (1961) 339-353. https://doi.org/10.1680/geot.1961.11.4.339
[6]. R. J. Jardine, B. M. Lehane, S. J. Everton, Friction coefficients for piles in sands and silts, In: Offshore Site Investigation and Foundation Behaviour: Papers presented at a conference organized by the Society for Underwater Technology and held in London, UK, 22-24 (1992) 661-677. https://doi.org/10.1007/978-94-017-2473-9_31
[7]. J. T.Tabucanon, D. W. Airey, H. G. Poulos, Pile skin friction in sands from constant normal stiffness tests, Geotechnical Testing Journal, 3 (1995) 350-364. https://doi.org/10.1520/GTJ11004J
[8]. E. S. Reddy, D. N. Chapman, V. V. R. N. Sastry, Direct shear interface test for shaft capacity of piles in sand, Geotechnical Testing Journal, 2 (2000) 199-205. https://doi.org/10.1520/GTJ11044J
[9]. D. Porcino, V. Fioravante, V. N. Ghionna, S. Pedroni, Interface behavior of sands from constant normal stiffness direct shear tests, Geotechnical Testing Journal, 3 (2003) 289-301. https://doi.org/10.1520/GTJ11308J
[10]. M. L. Lings, M. S. Dietz, An improved direct shear apparatus for sand, Géotechnique, 4 (2004) 245-256. https://doi.org/10.1680/geot.54.4.245.36353
[11]. T. Ishida, T. Kanagawa, Y. Kanaori, Source distribution of acoustic emissions during an in-situ direct shear test: Implications for an analog mo del of seismogenic faulting in an inhomogeneous rock mass, Engineering Geology, 3-4 (2010) 66-76. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2009.11.003
[12]. A. Taha, M. Fall, Shear behavior of sensitive marine clay-concrete interfaces, Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering, 4 (2013) 644-650.
[13]. A. Di Donna, A. Ferrari, L. Laloui, Experimental investigations of the soil–concrete interface: physical mechanisms, cyclic mobilization, and behaviour at different temperatures, Canadian Geotechnical Journal, 4 (2016) 659-672. https://doi.org/10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0000795
[14]. N. Yavari, A. M. Tang, J. M. Pereira, G. Hassen, Effect of temperature on the shear strength of soils and the soil–structure interface, Cana dian Geotechnical Journal, 7 (2016) 1186-1194. https://doi.org/10.1139/cgj-2015-0355.
[15]. S. R. de Melo Ferreira, S. Fucale, J. T. R. de Oliveira, W. B. de Sá, S. F. de Andrade Moura, Evaluation of the friction angle of soil-wall in contact with different materials and surface roughness, Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 21.12 (2016) 4655-4672.
[16]. Z. Wu, H. Yu, H. Ma, J. Zhang, B. Da, Physical and mechanical properties of coral aggregates in the South China Sea, Journal of Building Engineering, 63 (2023) 105478. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.105478
[17]. L. Ma, Z. Li, M. Wang, H. Wei, P. Fan, Effects of size and loading rate on the mechanical properties of single coral particles, Powder Technology, 342 (2019) 961-971. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2018.10.037
[18]. X. Chen, J. Shen, X. Wang, T. Yao, D. Xu, Effect of saturation on shear behavior and particle breakage of coral sand, Journal of Marine Science and Engineering, 9 (2022) 1280. https://doi.org/10.3390/jmse10091280
[19]. X. Li, R. Zhang, Z. Yang, P. Chen, F. Ji, B. Wen, Mechanical behavior analysis and bearing capacity calculation of CFG pile composite foundation on coral sand site, Frontiers in Earth Science, 11 (2023) 1204989. https://doi.org/10.3389/feart.2023.1204989
[20]. C. Jiang, X. Ding, G. Yang, Static Simple Shear Tests on Mechanical Behavior of Interface Between Coral Sand and Concrete, In International Conference on Green Building, Civil Engineering and Smart City, Singapore, 211 (2022) 519-526. https://doi.org/10.1007/978-981-19-5217-3_51
[21]. R. G. Robinson, Interfacial friction between soils and solid surfaces, ICE Proceedings Geotechnical Engineering, 2 (1998) 75-82. https://doi.org/10.1680/igeng.1998.30112
[22]. TCVN 9901:2014, Công trình thủy lợi - Yêu cầu thiết kế đê biển.
[23]. TCVN 5747:1993, Đất xây dựng – Phân loại.
[24]. B. M. Das, Advanced soil mechanics, 5th Edition, CRC press, 2019.
[25]. E. M. Dobrov, Cơ học đất, xuất bản lần thứ 2, Nhà xuất bản Academy, Mowscow, 2015 (bản tiếng Nga).
[26]. M. Dolz, A. Casanovas, J. Delegido, M. J. Hernández, An experimental setup to verify stokes law using an electronic balance, Revista Mexicana de Física, 50 (2004) 29-32.
[2]. D. T. Neil, Characteristics and Significance of a Sub-tropical’Low Wooded Island’: Green Island, Moreton Bay, Australia, Journal of Coastal Research, 2 (2000) 287-294.
[3]. B. Xu, A. Zhuge, Review of research on physical properties of coral sands, In 5th International Conference on Energy and Environmental Protection-ICEEP, Atlantis Press, (2016) 895-898.
[4]. Z. K. Feng, W. J. Xu, Q. S. Meng, Mechanical behaviors of interaction between coral sand and structure surface, Journal of Central South University, 27 (2020) 3436-3449. https://doi.org/10.1007/s11771-020-4557-x
[5]. J. G. Potyondy, Skin friction between various soils and construction materials, Geotechnique, 4 (1961) 339-353. https://doi.org/10.1680/geot.1961.11.4.339
[6]. R. J. Jardine, B. M. Lehane, S. J. Everton, Friction coefficients for piles in sands and silts, In: Offshore Site Investigation and Foundation Behaviour: Papers presented at a conference organized by the Society for Underwater Technology and held in London, UK, 22-24 (1992) 661-677. https://doi.org/10.1007/978-94-017-2473-9_31
[7]. J. T.Tabucanon, D. W. Airey, H. G. Poulos, Pile skin friction in sands from constant normal stiffness tests, Geotechnical Testing Journal, 3 (1995) 350-364. https://doi.org/10.1520/GTJ11004J
[8]. E. S. Reddy, D. N. Chapman, V. V. R. N. Sastry, Direct shear interface test for shaft capacity of piles in sand, Geotechnical Testing Journal, 2 (2000) 199-205. https://doi.org/10.1520/GTJ11044J
[9]. D. Porcino, V. Fioravante, V. N. Ghionna, S. Pedroni, Interface behavior of sands from constant normal stiffness direct shear tests, Geotechnical Testing Journal, 3 (2003) 289-301. https://doi.org/10.1520/GTJ11308J
[10]. M. L. Lings, M. S. Dietz, An improved direct shear apparatus for sand, Géotechnique, 4 (2004) 245-256. https://doi.org/10.1680/geot.54.4.245.36353
[11]. T. Ishida, T. Kanagawa, Y. Kanaori, Source distribution of acoustic emissions during an in-situ direct shear test: Implications for an analog mo del of seismogenic faulting in an inhomogeneous rock mass, Engineering Geology, 3-4 (2010) 66-76. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2009.11.003
[12]. A. Taha, M. Fall, Shear behavior of sensitive marine clay-concrete interfaces, Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering, 4 (2013) 644-650.
[13]. A. Di Donna, A. Ferrari, L. Laloui, Experimental investigations of the soil–concrete interface: physical mechanisms, cyclic mobilization, and behaviour at different temperatures, Canadian Geotechnical Journal, 4 (2016) 659-672. https://doi.org/10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0000795
[14]. N. Yavari, A. M. Tang, J. M. Pereira, G. Hassen, Effect of temperature on the shear strength of soils and the soil–structure interface, Cana dian Geotechnical Journal, 7 (2016) 1186-1194. https://doi.org/10.1139/cgj-2015-0355.
[15]. S. R. de Melo Ferreira, S. Fucale, J. T. R. de Oliveira, W. B. de Sá, S. F. de Andrade Moura, Evaluation of the friction angle of soil-wall in contact with different materials and surface roughness, Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 21.12 (2016) 4655-4672.
[16]. Z. Wu, H. Yu, H. Ma, J. Zhang, B. Da, Physical and mechanical properties of coral aggregates in the South China Sea, Journal of Building Engineering, 63 (2023) 105478. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.105478
[17]. L. Ma, Z. Li, M. Wang, H. Wei, P. Fan, Effects of size and loading rate on the mechanical properties of single coral particles, Powder Technology, 342 (2019) 961-971. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2018.10.037
[18]. X. Chen, J. Shen, X. Wang, T. Yao, D. Xu, Effect of saturation on shear behavior and particle breakage of coral sand, Journal of Marine Science and Engineering, 9 (2022) 1280. https://doi.org/10.3390/jmse10091280
[19]. X. Li, R. Zhang, Z. Yang, P. Chen, F. Ji, B. Wen, Mechanical behavior analysis and bearing capacity calculation of CFG pile composite foundation on coral sand site, Frontiers in Earth Science, 11 (2023) 1204989. https://doi.org/10.3389/feart.2023.1204989
[20]. C. Jiang, X. Ding, G. Yang, Static Simple Shear Tests on Mechanical Behavior of Interface Between Coral Sand and Concrete, In International Conference on Green Building, Civil Engineering and Smart City, Singapore, 211 (2022) 519-526. https://doi.org/10.1007/978-981-19-5217-3_51
[21]. R. G. Robinson, Interfacial friction between soils and solid surfaces, ICE Proceedings Geotechnical Engineering, 2 (1998) 75-82. https://doi.org/10.1680/igeng.1998.30112
[22]. TCVN 9901:2014, Công trình thủy lợi - Yêu cầu thiết kế đê biển.
[23]. TCVN 5747:1993, Đất xây dựng – Phân loại.
[24]. B. M. Das, Advanced soil mechanics, 5th Edition, CRC press, 2019.
[25]. E. M. Dobrov, Cơ học đất, xuất bản lần thứ 2, Nhà xuất bản Academy, Mowscow, 2015 (bản tiếng Nga).
[26]. M. Dolz, A. Casanovas, J. Delegido, M. J. Hernández, An experimental setup to verify stokes law using an electronic balance, Revista Mexicana de Física, 50 (2004) 29-32.
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
23/10/2023
Nhận bài sửa
04/01/2024
Chấp nhận đăng
04/02/2024
Xuất bản
15/02/2024
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Phạm Đức, T., Nguyễn Lê Bá, H., Trần Nam, H., & Phạm Tuấn , T. (1707930000). Nghiên cứu đặc trưng ma sát giữa vật liệu bê tông và cát san hô bão hòa ở các độ chặt khác nhau. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 75(2), 1293-1306. https://doi.org/10.47869/tcsj.75.2.7
Số lần xem tóm tắt
84
Số lần xem bài báo
81
