15152

15152

بررسي آزمايشگاهي افزايش ظرفيت باربري خاكريزهاي بلند راه آهن با ژئوگريد

كارشناسي ارشد

خطوط

شهريور ماه 1394

شهريور ماه 1394

دكتر مرتضي اسماعيلي

راه آهن

چكيده افزايش بار و سرعت ناوگان هاي ريلي در طي سال هاي اخير از يك سو و همچنين سعي در كوتاه كردن فواصل و زمان سير از سوي ديگر باعث شده كه مهندسين مسيرهاي حركتي را از مكان هايي با پستي و بلندي زياد عبور داده و در عوض به ساخت ابنيه هاي فني همچون خاكريزها با ظرفيت باربري كافي روي آورند. يكي از راه هاي بالا بردن افزايش ظرفيت باربري استفاده از ژئوگريد است. به همين منظور پنج خاكريز با ارتفاع 50 سانتيمتر و شيب كناره 1:1 در مقياس آزمايشگاهي ساخته شده و تحت بارگذاري گسترده يكنواخت بر روي تاج قرار گرفته است. در اين راستا خاكريز اول بدون لايه هاي تسليح كننده ژئوگريد، و خاكريزهاي دوم تا پنجم به ترتيب با يك تا چهار لايه ژئوگريد تقويت شدند و نتايج بار تغيير مكان آنها با يكديگر مقايسه شده است. در اين بررسي ها خاكريز اول تحت بار 17/152 كيلونيوتن بر متر مربع نشستي معادل 14/34 ميلميتر داشته است همچنين براي خاكريزهاي دوم تا پنجم مقدار بار نشست به ترتيب برابر 04/163-3/30، 1/181-8/21، 192-1/16و 196-9/15 بدست آمده است. مقايسه اين نتايج نشان ميدهد كه خاكريز تقويت شده با چهار لايه ژئوگريد نسبت به حالت خاكريز بدون استفاده از لايه تقويت كننده افزايش ظرفيت باربري در حدود 9/28 درصد و كاهش نشستي در حدود 42/53 درصد داشته است. در مرحله بعد با استفاده از روش اجزا محدود ( نرم افزار2D PLAXIS ) مدل عددي توسعه داده شده و با نتايج آزمايشگاهي معتبر سازي شده است. در ادامه با استفاده از مدل عددي معتبر شده خاكريزهايي با ارتفاع 5، 10، 15 و 20 متر تحت بار آيين نامه محور 25 تن و همچنين محور 35 تني مدلسازي شده و در خصوص تاثير و تعداد لايه هاي ژئوگريد بر افزايش ظرفيت باربري و بالابردن ضريب اطمينان طراحي خاكريز بررسي هايي صورت گرفته است. در همين راستا و به منظور تكميل و تعميم مدل هاي مربوطه به تغيير پارامترهاي طراحي از جمله مدول الاستيسيته، چسبندگي و زاويه اصطكاك داخلي خاك و همچنين تغيير مقاومت كششي ژئوگريد پرداخته شده و نمودار روند تغييرات آنها در ادامه رسم شده است. كلمات كليدي: افزايش ظرفيت باربري، خاكريزهي بلند، ژئوگريد، ضريب اطمينان، مدل آزمايشگاهي، PLAXIS