15377

بررسي ادبيات فني در خصوص تأثير پديده گل‌زدگي بر رفتار خطوط ريلي بالاستي تحت بار قائم

1402

مرتضي اسماعيلي

سيدعلي مسيبي

افزايش تقاضا در چند دهه گذشته براي حمل‌ونقل ريلي، مستلزم وجود يك شبكه ريلي سريع‌تر و مطمئن‌تر براي انتقال افراد و كالاها مي‌باشد. با اين حال، خطوط راه‌آهن بالاستي ساخته ‌شده بر روي بسترهاي با خاك‌ ضعيف، به دليل وجود تنش‌هاي ديناميكي تكرارشونده در طول عبور قطارهاي سنگين باري و قطارهاي مسافري پرتردد، در معرض ناپايداري قرار دارند. راه‌آهن‌هاي جهان سالانه صدها ميليون دلار را صرف اقدامات اصلاحي مكرر (دائمي) و نگهداري‌وتعميرِ پرهزينه مي‌كنند كه عمده اين هزينه‌ها به دليل زوال هندسه مسير ريلي ناشي از زهكشي ضعيف خطوط بالاستي مي‌باشد. در واقع، توليد سريع اضافه فشار آب منفذي در طول بارگذاري چرخه‌اي منجر به كاهش چشمگير تنش مؤثر و افزايش نسبت تخلخل مي‌شود كه در آن ذرات ريزِ جابجا شده / جدا شده مي‌تواند تحت شرايط هيدروليكي بحراني به سمت بالا پمپاژ شود و پديده گل‌زدگي رخ دهد. البته ذكر اين نكته ضروري است كه اساساً گل‌زدگي را مي‌توان در دو گروه دسته‌بندي كرد: الف) گل‌زدگي ناشي از بستر و ب) گل‌زدگي ناشي از بالاست. پمپاژ گل‌ از بستر عمدتاً توسط ريزدانه‌هاي انتقال يافته از لايه بستر رخ مي‌دهد؛ در حالي‌كه ريزدانه‌هايي كه در داخل بالاست انباشته مي‌شود؛ مي‌تواند نوع دوم را تشكيل دهد. علي‌رغم زمينه‌ها و شرايط مختلف، تمامي گل‌زدگي‌ها نياز به افزايش اضافه فشار منفذي در عمق زيرسازي راه‌آهن، همراه با فرآيند‌هاي فرسايش داخلي و فيلتراسيون دارند كه در آن ريزدانه‌ها انتقال پيدا مي‌كند و با مصالح درشت‌دانه بالايي برهمكنش دارد. اگرچه به طور كلي مي‌توان گفت كه ريزدانه‌هاي بستر و زيربالاست معمولاً نسبت به ريزدانه‌هاي ناشي از شكستگي و سايش سنگدانه‌هاي بالاستي كم‌تر مي‌باشد اما ريزدانه‌هاي بستر معمولاً چسبنده‌تر است؛ بنابراين، گل‌زدگي ناشي از بستر مي‌تواند تأثيرات نامطلوب بيش‌تري بر عملكرد و كارايي خطوط بالاستي داشته باشد. معمولاً انتظار مي‌رود كه لايه پوششي يا زيربالاست: الف) تنش چرخه‌اي منتقل شده از لايه بالاست به بستر را كاهش دهد و ب) شرايط مناسب زهكشي را در خطوط راه‌آهن بالاستي فراهم كند كه اين امر مي‌تواند از پمپاژ رو به بالاي ريزدانه‌هاي بستر جلوگيري نمايد. خاكريزهاي راه‌آهن ساخته شده بر روي بسترهايي كه سطح آب زيرزميني نزديكي به سطح بستر دارند؛ بيشتر در معرض ناپايداري تحت بارگذاري‌هاي چرخه‌اي قرار مي‌گيرند. علاوه بر اين، گراديان (شيب) هيدروليكي بحراني ناشي از اضافه فشار‌هاي آب منفذي چرخه‌اي در داخل بستر (در عمق‌هاي مختلف)، منجر به شروع ناپايداري و يا سيال‌شدگي بستر مي‌شود. به اين دلايل، زيربالاست‌هاي معمولي و سنتي كه اغلب با گذشت زمان غيرقابل‌نفوذ مي‌شود؛ در انجام وظايف اصلي خود شكست خورده و باعث ايجاد نشست‌هاي بيش از حد و تخريب (زوال) خط ريلي مي‌گردد. بنابراين، ارزيابي و اندازه‌گيري خصوصيات خطوط ريلي بالاستي گِل‌زده و درك رفتار آن‌ها تحت بارهاي چرخه‌اي، امري ضروري و بسيار مهم مي‌باشد. از اين رو، بايستي مؤلفه‌هاي مرتبط با بارگذاري چرخه‌اي در خطوط ريلي بالاستي گِل‌زده ارزيابي شود تا بتوان پايداري كلي خط ساخته شده بر روي بستر را پيش‌بيني نمود.

10/20/2024 12:00:00 AM

88450

1404/08/17

Review of Technical Literature Regarding the Effect of Mud Pumping Phenomenon on the Behavior of Ballasted Railway Tracks Under Vertical Load

گل‌زدگي , سيال‌شدگي , آلودگي , پمپاژ گل

Mud Pumping , Fouling , Fluidisation , Muddy sites