KFUPM ePrints

Interface frictional characteristics of non-woven geotextile - Sabkha and - sand using pull-out tests.

Ali, Syed Muhammad (1999) Interface frictional characteristics of non-woven geotextile - Sabkha and - sand using pull-out tests. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
7Mb

Arabic Abstract

تنتشر تربة السبخة بصورة واسعة على ساحلي الخليج العربي والبحر الأحمر ، وهذه التربة معروفة بمشاكلها العديدة بسبب حساسيتها المفرطة للماء ، وتفاعلاتها الكيميائية القوية مع المنشآت ، وفي كثير الأحيان تكون هناك حاجة لتحسين قوة التحمل للسبخة ، وقد وجد أن استخدام الأنسجة الاطناعية غير المحاكاة ، مناسباً لهذا الغرض . ونظراً لقلة المعلومات عن الخواص الاحتكاكية بين بعض أنواع التربة المحلية في شرق المملكة مثل السبخة والرمال ، والأنسجة الاصطناعية غير المحاكة ، فقد تقرر القيام بعمل دراسة لإيجاد هذه الخواص . وتتلخص أهداف البحث في دراسة الخواص الاحتكاكية بين الرمل - الأنسجة - الرمل السبخة - الأنسجة - الرمل ، ومن ثم مقارنة مقاومة السحب لعدد من الأنسجة المتوفرة محلياً . وقد تم تحديد العوامل المؤثرة على خواص الاحتكاك بع إجراء بحث أدبي مستفيض ، كما تم استحداث وتصنيع التجهيزات المخبرية في معامل الهندسة المدنية بجامعة الملك فهد للبترول والمعادن ، ونوع النسيج وطوله ، ونسبة الماء ، ونوع التربة . وقد أظهرت نتائج الاختبارات أن قوة تحمل السبخة تتناقص كلما زادت نسبة الماء في العينات وأن زاوية الاحتكاك الداخلي قد تتناقص بمقدار ثمان درجات عندما يتم غمر العينات بالماء . كما أظهرت نتائج الاختبارات وجود ثلاث مراحل للتشويه الناتج عن اختبارات الاحتكاك عن طريق السحب ، التي تنتهي عادة إلى الانزلاق التام للنسيخ ، وهذا ما يسمى بالحالة القصوى التي تعد الحد الأقصى لمدى التحمل أثناء الشد بعد حدوث الانزلاق ، وقد تم استخدام صفيحة معدنية تمتد داخل صندوق الاختبار لتثبيت النسيج عليها ووجد أنها تقلل تأثير الضغط الجانبي الناتج من الوجه الأمامي للصندوق ، إضافة إلى ذلك ، فإن الصحيفة تضمن وجود النسيج كاملاً دائماً داخل الصندوق وتحت تأثير لاضغط الطبيعي أثناء عملية الشد . وقد دلت نتائج اختبارات الشد على أن النسيج القوي يتحمل قوة سحب أكثر من النسيج ذو الاستطالة الأصغر أكثر تحملاً عندما يتم وضعه بين طبقة من السبخة وأخرى من الرمل ، مقارنة بالنسيج الأقوى ، الذي له استطالة أكبر . كما دلت النتائج على أن طبيعة سطح النسيج واستطالته هما لاعنصران الهامات إضافة إلى الثقل ، والسماكة ، وذلك عندما يتم استخدام النسيج بين تربة السبخة والرمل . كما أظهرت النتائج أن معامل التفاعل ليس ثابتاً ، ولكن يتأثر بمقدار الضغط الطبيعي ، ونوع النسيج ، ونسبة الماء في تربة السبخة ، إضافة إلى ذلك دلت النتائج على أن غمر طبقة السبخة السفلى بالماء يحسن من قوة تحمل الأنسجة التي على السطح .

English Abstract

Sabkha soil is widely spread along the Arabian Gulf and Red Sea coasts and is found to be a problematic soil due to its acute water sensitivity and chemical aggressiveness. In many situations, there is a need to improve the load carrying capacity of sabkha and the use of geotextile for such purpose was found appropriate. The lack of information regarding pull-out resistance of locally available geotextiles embedded within local soils including sand and sabkha led to this experimental research program. The objectives of this research were to study frictional characteristics of sand-geotextile-sand and sabkha-geotextile-sand interfaces and to compare the pull-out resistance of locally available non-woven geotextiles taking into account different test parameters. A detail literature review was carried out to determine the parameters that strongly affect the pull-out characteristics. An experimental setup was then developed in soil laboratory at KFUPM to conduct the pull-out tests. Normal applied pressure, geotextile type, geotextile length, water content and soil type were the five parameters that were considered in this investigation. Strength test results indicated that the strength of sabkha decreases with the increase in moisture content where the angle of internal friction decreases by up to 8° upon soaking. Pull-out test results have indicated the existence of three stages of deformation in the geotextile under pull-out testing, which ultimately leads to the slippage of the entire length of the geotextile. This condition was labeled the residual state. The Interface characteristics were determined for this state, which is considered a limit for the pull-out resistance at failure. The use of the pull-out plate reduces the effects of the lateral earth pressure developed on the front wall of the pull-out box. Furthermore, the plate insures that the free geotextile is kept within the box and thus under the applied confinement, throughout the test. The pull-out tests results also indicated that the geotextile having high tensile strength takes large pull-out force in the case of sand-geotextile-sand interface whereas, the least extensible geotextile takes the maximum pull-out force in the case of sabkha-geotextile-sand interface. It was also found that the surface texture and extensibility of the geotextile are the two main factors, in addition to the mass per unit area of the geotextile, in the case of sabkha-geotextile-sand interface. The results indicated that the interface interaction factor is not constant but depends on the normal pressure, the geotextile type and the moisture content of the sabkha soil. Furthermore, the results indicated that soaking of the bottom sabkha layer improved the shear stresses mobilized on the sabkha-geotextile interface.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:September 1999
Date Type:Completion
Subjects:Civil Engineering
Divisions:College Of Engineering Sciences > Civil Engineering Dept
Creators:Ali, Syed Muhammad
Committee Advisor:Aiban, Saad A.
Committee Members:Abduljauwad, Sahel N. and Al-Amoudi, Omar S. B.
ID Code:9636
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 16:45
Last Modified:25 Apr 2011 09:11

Repository Staff Only: item control page