Laboratory study of soil–nail interaction in loose, completely decomposed granite


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Abstract

The technique of soil nailing is seldom used in stabilizing loose fill slopes because there is a lack of understanding of the interaction behaviour of nails in loose fills. A large-scale laboratory apparatus has been built to study the soil–nail interaction in loose fill materials. Pullout tests were performed in a displacement-rate-controlled manner on steel bars embedded in loose, completely decomposed granitic soils. The load–displacement curves have distinct peak values followed by a sharp decrease in the pullout force. The test results also show that the normal stress acting on the nail changes because of the volume-change tendency and arching effect of the soil being sheared around the nail. The post-peak decrease in the pullout force is mainly due to the reduction in the normal stress caused by the arching effect of soil around the nail. The conventional method of analysis tends to give a low interface friction angle and high interface adhesion. The correct interface parameters can be determined by taking the changes in the normal stress acting on the nail into account.RésuméLa technique de clouage du sol est rarement utilisée pour stabiliser les talus de remblai meuble parce qu'on comprend mal le comportement de l'interaction des clous dans les remblais meubles. Des essais d'arrachement ont été réalisés à taux de déplacement contrôlé sur des barres d'acier enfouies dans des sols granitiques meubles complètement décomposés. Les courbes charge–déplacement ont des valeurs de pic nettes suivies par une diminution abrupte de la force d'arrachement. Les résultat d'essais montrent également que la contrainte normale agissant sur les clous change à cause de la tendance au changement de volume et à l'effet d'arc-boutement du sol qui se cisaille autour du clou. La diminution post-pic de la force d'arrachement est due principalement à la réduction de la contrainte normale causée par l'effet d'arc-boutement du sol autour du clou. La méthode conventionnelle d'analyse tend à donner un faible angle de frottement et une valeur élevée de l'adhésion à l'interface. Les bons paramètres d'interface peuvent être déterminés en prenant en compte les changements de la contrainte normale agissant sur le clou.

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