Published July 1, 2023 | Version v1
Publication Metadata-only

Modelling of railway embankment stabilized with geotextile, geo-foam, and waste aggregates

Creators

  • 1. Al Jouf University
  • 2. Zagazig University
  • 3. Mansoura University
  • 4. Delta University for Science and Technology

Description

This paper investigates the significance of using different combinations of geotextile, geo-foam, and construction and demolition waste for the reinforcement of soft clay soil. The vertical deformations of railway embankments were determined under a moving train load of 125 kN using the commercially available software package ABAQUS. It is also investigated the effect of train speed on the predicted vertical deformation. 3D numerical modelling was conducted using different depths of geo-foam coated at the top surface by a layer of geotextile. Finite element analysis (FEA) using the Modified Cam-Clay model was performed and is divided into two categories: general static analysis and dynamic analysis. The results showed the reinforcement of soft clay with C&D, geo-foam coated with geotextile reduced the predicted vertical deformations. The results reported that the geotextile combined with the goe-foam were effective in reducing the values of vertical deformation and stresses under the application of moving loads. In general, the values of vertical deformations for different reinforcement scenarios were was 50% less than the resulted deformation in the case of untreated soil. It is also recommended to use the construction and demolition waste to reinforce of weak soils, which consider a good alternative for natural resources.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تبحث هذه الورقة في أهمية استخدام مجموعات مختلفة من التكسية الأرضية والرغوة الجغرافية ونفايات البناء والهدم لتعزيز التربة الطينية الناعمة. تم تحديد التشوهات الرأسية لسدود السكك الحديدية تحت حمولة قطار متحركة تبلغ 125 كيلو نيوتن باستخدام حزمة البرامج المتاحة تجاريًا ABAQUS. كما يتم التحقيق في تأثير سرعة القطار على التشوه الرأسي المتوقع. تم إجراء النمذجة الرقمية ثلاثية الأبعاد باستخدام أعماق مختلفة من الرغوة الأرضية المطلية على السطح العلوي بطبقة من التكسية الأرضية. تم إجراء تحليل العناصر المحدودة (FEA) باستخدام نموذج Cam - Clay المعدل وينقسم إلى فئتين: التحليل الثابت العام والتحليل الديناميكي. أظهرت النتائج أن تقوية الطين الناعم باستخدام C&D، والرغوة الجغرافية المطلية بالتكسية الأرضية تقلل من التشوهات الرأسية المتوقعة. أفادت النتائج أن التكسية الأرضية جنبًا إلى جنب مع رغوة goe كانت فعالة في تقليل قيم التشوه الرأسي والضغوط تحت تطبيق الأحمال المتحركة. بشكل عام، كانت قيم التشوهات الرأسية لسيناريوهات التعزيز المختلفة أقل بنسبة 50 ٪ من التشوه الناتج في حالة التربة غير المعالجة. يوصى أيضًا باستخدام نفايات البناء والهدم لتعزيز التربة الضعيفة، والتي تعتبر بديلاً جيدًا للموارد الطبيعية.

Translated Description (French)

Cet article étudie l'importance d'utiliser différentes combinaisons de géotextile, de géomousse et de déchets de construction et de démolition pour le renforcement des sols argileux mous. Les déformations verticales des remblais ferroviaires ont été déterminées sous une charge de train en mouvement de 125 kN à l'aide du logiciel ABAQUS disponible dans le commerce. On étudie également l'effet de la vitesse du train sur la déformation verticale prédite. La modélisation numérique 3D a été réalisée en utilisant différentes profondeurs de géomousse revêtue à la surface supérieure par une couche de géotextile. L'analyse par éléments finis (FEA) utilisant le modèle Cam-Clay modifié a été réalisée et est divisée en deux catégories : l'analyse statique générale et l'analyse dynamique. Les résultats ont montré que le renforcement de l'argile molle avec du C&D, de la géo-mousse recouverte de géotextile réduisait les déformations verticales prédites. Les résultats ont rapporté que le géotextile combiné à la mousse de goe était efficace pour réduire les valeurs de déformation verticale et de contraintes sous l'application de charges mobiles. En général, les valeurs des déformations verticales pour différents scénarios de renforcement étaient inférieures de 50% à la déformation résultante dans le cas d'un sol non traité. Il est également recommandé d'utiliser les déchets de construction et de démolition pour renforcer les sols faibles, qui considèrent une bonne alternative aux ressources naturelles.

Translated Description (Spanish)

Este documento investiga la importancia de utilizar diferentes combinaciones de geotextil, geoespuma y residuos de construcción y demolición para el refuerzo de suelos arcillosos blandos. Las deformaciones verticales de los terraplenes ferroviarios se determinaron bajo una carga de tren en movimiento de 125 kN utilizando el paquete de software comercialmente disponible ABAQUS. También se investiga el efecto de la velocidad del tren sobre la deformación vertical prevista. El modelado numérico 3D se realizó utilizando diferentes profundidades de geoespuma recubierta en la superficie superior por una capa de geotextil. Se realizó un análisis de elementos finitos (fea) utilizando el modelo Modified Cam-Clay y se divide en dos categorías: análisis estático general y análisis dinámico. Los resultados mostraron que el refuerzo de arcilla blanda con C&D, geoespuma recubierta con geotextil redujo las deformaciones verticales previstas. Los resultados reportaron que el geotextil combinado con el goe-foam fueron efectivos en la reducción de los valores de deformación vertical y esfuerzos bajo la aplicación de cargas en movimiento. En general, los valores de deformaciones verticales para diferentes escenarios de refuerzo fueron un 50% menores que la deformación resultante en el caso de suelos no tratados. También se recomienda utilizar los residuos de construcción y demolición para reforzar los suelos débiles, que consideran una buena alternativa para los recursos naturales.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استقرت نمذجة جسر السكك الحديدية مع التكسية الأرضية والرغوة الجغرافية وركام النفايات
Translated title (French)
Modélisation du remblai ferroviaire stabilisé avec des agrégats de géotextile, de géomousse et de déchets
Translated title (Spanish)
Modelado de terraplén ferroviario estabilizado con geotextil, geoespuma y agregados de residuos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4312221752
DOI
10.1016/j.cscm.2022.e01800

Is supplement to
https://openalex.org/W91134862 (Other)
https://openalex.org/W634180525 (Other)
https://openalex.org/W582009002 (Other)
https://openalex.org/W4256208182 (Other)
https://openalex.org/W4244582141 (Other)
https://openalex.org/W4239427432 (Other)
https://openalex.org/W4234333286 (Other)
https://openalex.org/W2784297850 (Other)
https://openalex.org/W2248241887 (Other)
https://openalex.org/W1970899677 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1974884586
  • https://openalex.org/W1983312401
  • https://openalex.org/W1985982890
  • https://openalex.org/W2002026752
  • https://openalex.org/W2010407113
  • https://openalex.org/W2012484029
  • https://openalex.org/W2015355876
  • https://openalex.org/W2037978984
  • https://openalex.org/W2048162602
  • https://openalex.org/W2060080570
  • https://openalex.org/W2066239835
  • https://openalex.org/W2076402546
  • https://openalex.org/W2088304025
  • https://openalex.org/W2120616286
  • https://openalex.org/W2146538015
  • https://openalex.org/W2265337987
  • https://openalex.org/W2423843685
  • https://openalex.org/W2594237315
  • https://openalex.org/W2754591847
  • https://openalex.org/W2766339135
  • https://openalex.org/W2766735817
  • https://openalex.org/W2768394756
  • https://openalex.org/W2769989837
  • https://openalex.org/W2883564227
  • https://openalex.org/W2913714674
  • https://openalex.org/W2955741850
  • https://openalex.org/W2999294534
  • https://openalex.org/W3003497070
  • https://openalex.org/W3008577006
  • https://openalex.org/W3043483460
  • https://openalex.org/W3047251950