16885

16885

بررسي تاثير ژئوسل بر افزايش باربري خاكريزهاي راه آهن به روش عددي و آزمايشگاهي

كارشناسي ارشد

مهندسي خطوط راه آهن

بهمن 1395

دكتر مرتضي اسماعيلي

راه آهن

چكيده با توجه به روند افزايش بار محوري و سرعت روي خطوط ريلي موجود، لزوم بهسازي بيش از پيش خاكريز ها احساس مي شود. در اين راستا يكي از تكنيك هاي پيش روي بكارگيري ژئوسل در روند بهسازي خاكريز خطوط ريلي است. در اين روش تعيين تعداد لايه هاي ژئوسل و تراز قرارگيري آنها نقشي كليدي در اين موضوع ايفاء مي نمايد. از آنجا كه در ادبيات فني تاثير تعداد لايه و مشخصات ژئوسل بر كنترل پايداري و نشست خاكريزهاي راه آهن مشخصاً يررسي نشده است، در تحقيق حاضر با ساخت و بارگذاري شش خاكريز 10 متري در مقياس 1:20 آزمايشگاهي و عددي، تاثير تعداد لايه هاي ژئوسل با ابعاد چشمه 5 در 5 سانتي متر و ارتفاع 5 سانتي متر بر پايداري آنها مورد بررسي قرار گرفته است. پس از اعمال بارگذاري يكنواخت افزايشي بر تاج خاكريز تا لحظه گسيختگي ، نتايج حاكي از افزايش ظرفيت باربري خاكريز و كاهش نشست متناسب با افزايش تعداد لايه ژئوسل مي باشد بطوريكه اين روند تا چهار لايه ژئوسل به صورت افزايشي و پس از جاي¬گذاري لايه پنجم روندي كاهشي داشته است. ميزان افزايش باربري با جاي گذاري چهار لايه ژئوسل نسبت به خاكريز بدون ژئوسل در مدل آزمايشگاهي 6/38 % و ميزان كاهش نشست تاج در باربري يكسان، 37% بوده است. در راستاي تكميل و توسعه كار آزمايشگاهي مدل عددي مطابق با مدل آزمايشگاهي ساخته شد و بر روي پارامترهاي چسبندگي و مدول الاستيسيته خاكريز، مدول الاستيسيته ژئوسل، و بعد عمود بر صفحه خاكريز تحليل حساسيت صورت گرفت. روند نتايج مدل¬سازي عددي مطابق با مدل آزمايشگاهي بود و حداكثر ميزان افزايش ظرفيت باربري مربوط به لايه ي چهارم 66/68 % نسبت به حالت بدون ژئوسل بدست آمد. واژه‌هاي كليدي: خاكريز مسلح با ژئوسل، خاكريز راه آهن، پايداري خاكريزها، كنترل نشست، افزايش باربري، مدل آزمايشگاهي، مدل عددي

1395/12/16

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: Due to the procedure of increasing in axial load an​d speed on the existing railway tracks, need of improvement will be felt over the embankment. In this regard, one of the techniques is the use of geocell in the process of upgrading railway tracks. Therefore determination of the number of geocell’s layers an​d alignment of their positions has a key role in this issue. Since influence of the number of layers an​d geocell’s specifications on stability control an​d railway embankments’ settlement are not specifically discussed in the technical literature, In this paper, by construction an​d loading of six embankments with 10 m height in Laboratory & numerical scale of 1:20, the influence of the number of geocell’s layers with aperture size of 5 x 5 cm an​d height of 5 cm is studied on the stability of railway embankments. After applying an increasing monotonic load over embankment’s crown until failure, the results showed that the bearing capacity an​d control Settlement of embankments was proportional to the number of geocell layers, as this process would increase until the four layers geocell, rather than decreased in the fifth layers. Bearing & settlement with four layers of geocell than embankment without any geocell had an increasing of 38.6 % an​d a decreasing of 37 % over embankment’s crown, respectively. In order to complete an​d develop the laboratory activity, numerical models were constructed in accordance with the laboratory models an​d sensitivity analysis was carried out on the cohesion & modulus of elasticity of embankment, modulus of elasticity of geocell, & perpendicular dimension to the plane of embankment. The results of numerical modeling was in accordance with the laboratory models an​d the maximum bearing capacity was obtained for fourth layers with 68.66 % increase than without any geocell. Keywords: Geocell – reinforced embankments, Railway Embankment, Stability of Embankments, Settlement Control, Bearing Increase, Laboratory Model, Numerical Model.