پژوهشنامه حمل و نقل
سال:1394 | دوره:12 | شماره:2 (پیاپی 43) |تعداد مقالات:8

شیروانی های خاکی از جمله سازه هایی هستند که در موارد بسیار از جمله راه ها، جاده ها و ابنیه هایی از این قبیل کاربرد فراوانی دارند. این سازه ها در بسیاری از موارد مثل مقاومت کم خاک یا نوع بارگذاری بر روی شیب یا مشخصات هندسی آن همچون شیب بسیار تند یا ارتفاع زیاد نیاز به تسلیح دارند تا پایداری مورد نیاز حاصل شود. یکی از روش های تحلیل رفتار و ارایه الگوی مناسب طراحی و ساخت برای شیروانی ها روش اشمرتمن می باشد. در این روش، نحوه تاثیر المان تسلیح در مجاورت سطح لغزش به گونه ای در نظر گرفته شده که مولفه قائم نیروی مسلح کننده باعث افزایش نیروهای قائم بر سطح لغزش ودر نتیجه افزایش مقاومت برشی می شود. اما اندر کنش خاک و ژئو تکستایل در هنگام حرکت توده (گوه) لغزش و بیرون کشیده شدن مسلح کننده می تواند باعث کاهش نیروهای مقاوم عمود بر سطح لغزش و در نتیجه ضریب اطمینان شیروانی گردد. به منظور بررسی صحت درستی این مساله تحقیق حاضر با استفاده از نرم افزار ABAQUS که مبتنی بر روش المان محدود می باشد انجام شده است. به عنوان نتیجه دیده می شود که اندر کنش ژئو تکستایل و خاک تاثیر چندانی در کاهش نیروهای مقاوم و ضریب اطمینان حاصل از آن ندارد.

تغییرشکل های ناشی از احداث تونل نقش موثری در بروز خسارت و ناپایداری سازه های سطحی دارد. براین اساس در پژوهش حاضر با استفاده از آنالیز اجزاء محدود، اثر الگوهای مختلف حفاری تونل های دوقلو کم عمق (مانند خطوط مترو) به روش جدید اتریشی (NATM)، با هدف امکان کاهش میزان نشست سطحی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بدین منظور نرم افزار آباکوس برای مدل سازی سه الگوی متداول حفاری مورد استفاده در NATM شامل Top heading (TH)، Central diaphragm wall (CDW) و Side wall drift (SWD) استفاده گردید. تاثیر شرایط مختلف بارگذاری، هندسه استقرار و اختلاف فاز در حفاری تونل ها، بر پایداری پوشش آنها و میزان نشست نیز بررسی شد. مقایسه نتایج بین سه الگوی مورد مطالعه نشان می دهد در شرایط یکسان بارگذاری و استفاده از الگوی حفاری SWD، میزان تغییرشکل ها کاهش و آستانه تحمل بار سطحی تا دو برابر افزایش می یابد. از سوی دیگر، نتایج تحقیق حاضر بیانگر آنست که وضعیت و مقدار سربار، بطور قابل توجهی پاسخ سیستم زمین-تونل را تغییر داده بنحویکه عدم تقارن بارگذاری، سبب افزایش اندرکنش بین تونل ها خصوصا در الگوی TH می شود. صرفه نظر از شرایط بارگذاری، کاهش فاصله افقی بین تونل ها نیز به دلیل افزایش اثر متقابل آنها بر یکدیگر، میزان جابجایی قائم را تشدید می کند. همچنین مشخص شد اختلاف فاز در عملیات حفاری، پایداری محیط پیرامون تونل ها را کاهش می دهد. بر اساس مجموع نتایج تحلیل های انجام شده در این مطالعه، استفاده از الگوی Side wall drift با حفاری هم فاز و استقرار تونل ها در فاصله سه برابری قطر آنها، تا حد زیادی اثرات نامطلوب ناشی از احداث تونل های دوقلوی کم عمق در زمین های نرم را مرتفع خواهد کرد. به طوری که دقت در پیش بینی رفتار این قبیل تونل ها به شدت تابعی از صحت مدل سازی شرایط بارگذاری سطحی است.

یکی از نکات مهم در زمان بهره برداری از خطوط راه آهن، آلودگی های زیست محیطی ناشی از نویز می باشد. علی رغم مطالعات چشمگیر صورت گرفته در موضوع نویز راه آهن، در زمینه تاثیر ناهمواری های ریل و به طور خاص کاریوگیشن ریل بر نویز غلتشی، تاکنون پژوهش مکفی صورت نگرفته است. این نوع خاص نویز در محل تماس چرخ و ریل ایجاد می شود که در آن، ناهمواری های سطحی و از جمله کاریوگیشن ریل مانع از حرکت روان چرخ بر روی ریل، تشدید ارتعاشات سازه ای در ناوگان ریلی و سازه خط و نتیجتا نویز می گردند. از این منظر، نویز راه آهن نیاز به بررسی بیشتر دارد. در راستای پاسخ گویی به نیاز فوق، پژوهش حاضر با تمرکز بر نویز غلتشی، به بررسی تاثیر کاریوگیشن ریل بر نویز غلتشی می پردازد. این تحقیق بر اساس آزمایش ها و سنجش های میدانی انجام گرفته است، به طوری که برداشت نویز در خط مستقیم و در قوس در قالب مجموعه ای از تست های میدانی و اندازه گیری کاریوگیشن ریل نیز بصورت یک روش غیرمستقیم و با استفاده از داده های ماشین اندازه گیر خط EM50 انجام شده است. مطابق نتایج تحقیق، شدت کاریوگیشن ریل و احتمال وقوع و شکل گیری آن در قوس های تند راه آهن در مقایسه با خطوط مستقیم بیشتر است. علاوه بر این، کاریوگیشن طول موج کوتاه ریل در خط مستقیم عامل اصلی نویز غلتشی در این ناحیه شناسایی شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که نویز غلتشی در خط مستقیم به شدت به کاریوگیشن طول موج کوتاه ریل حساس و وابسته است. در مقابل، این حساسیت نویز غلتشی به کاریوگیشن خستگی تماسی غلتشی در قوس وجود ندارد. بر این اساس اهمیت کنترل کاریوگیشن طول موج کوتاه ریل در خط مستقیم به عنوان عامل اصلی تشدید نویز غلتشی افزایش می یابد.

رشد سریع آمد و شد، به ویژه تکرار بارگذاری ناشی از عبور وسایل نقلیه سنگین، کیفیت نامناسب مخلوط های آسفالتی و نرسیدن به تراکم مورد نیاز، باعث ایجاد خرابی های متفاوت در روسازی های انعطاف پذیر می شود. یکی از مهم ترین انواع خرابی های روسازی های آسفالتی، تغییرشکل های دائمی می باشد که با نام شیارشدگی شناخته می شوند. شیارشدگی به واسطه تجمع تغییرشکل های دائمی و برگشت ناپذیر در لایه های روسازی تحت تکرار بارگذاری ترافیکی به وجود می آید. در میان تمام لایه های مختلف سهیم در شیارشدگی، تغییرمکان دائمی در لایه سطحی روسازی بخش عمده ای از شیارشدگی را به خود اختصاص می دهد. به همین دلیل در ارایه طرح اختلاط مناسب، توجه به پتانسیل بروز تغییرشکل های دائمی مخلوط های آسفالتی که نشانه ضعف مقاومت برشی در آسفالت است، امری ضروری تلقی می گردد. از طرفی مشخص شده است که عددروانی نشانگر آغاز تغییرشکل های برشی در مخلوط های آسفالتی است که به عنوان شاخصی در ارزیابی پتانسیل شیارشدگی این روسازی شناخته می شود. در این پژوهش سعی شده است تا با ساخت نمونه هایی آسفالتی به روش مارشال که طیف وسیعی از مصالح سنگی، قیر، دانه بندی، فیلر و درصد قیر را شامل می شود، با توسعه یک رابطه میان عددروانی به دست آمده از آزمایش خزش دینامیکی با مقاومت کششی ناشی از آزمایش کشش غیر مستقیم و پارامترهای حاصل از طرح اختلاط مارشال، ضمن صرفه جویی در هزینه های اجرایی، بدون صرف زمان اضافی، وضعیت شیارشدگی مخلوط مورد نظر را پیش بینی نمود. این رابطه که صحت آن توسط شبکه عصبی مصنوعی نیز مورد تایید قرارگرفته است، این امکان را به وجود می آورد تا از تولید آسفالت با مقاومت برشی پایین در مرحله آزمایشگاهی و پیش از تولید کارخانه ای جلوگیری گردد. بدین ترتیب صرفه جویی چشمگیری در زمان و هزینه های آتی طرح اختلاط به وجود خواهد آمد.

امروزه، اقتصادی بودن و سازگاری با محیط زیست دو ویژگی و معیار مهم در پروژه های ساخت و ساز می باشند. یکی از کارهایی که در این زمینه می توان انجام داد بازیافت و استفاده مجدد از مواد ضایعاتی به جای کل یا بخشی از مصالح ساختمانی است. هر ساله حجم زیادی از مواد ضایعاتی از صنعت، ساخت و تخریب ساختمانها ایجاد می شود که انباشت آنها عاملی مهم در آلودگی محیط زیست می باشد. از طرف دیگر٬ هر ساله حجم زیادی از منابع طبیعی به عنوان مصالح برای ساخت پروژه های عمرانی مصرف می شود. اگر بتوان باحفظ کیفیت یا بهبود آن، به جای مواد طبیعی از مواد بازیافتی استفاده نمود، گامی در جهت اقتصادی کردن و محافظت از محیط زیست خواهد بود. در این تحقیق، استفاده از دو ماده ضایعاتی، یعنی آجر و شیشه، به صورت پودر، به جای فیلر در بتن آسفالتی مورد بررسی قرار گرفته است. خصوصیات استقامت مارشال، روانی، مقاومت کششی، آسیب رطوبتی و خصوصیات حجمی بتن آسفالتی٬ که در آن پودر به دست آمده از آجر و شیشه ضایعاتی در درصدهای مختلف جایگزین فیلر طبیعی شده است مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با جایگزینی فیلر طبیعی با پودر آجر می توان به استقامت مارشال بیشتر و روانی کمتری نسبت به بتن آسفالتی رایج دست یافت. اما، با افزایش درصد جایگزینی فیلر طبیعی با پودر شیشه٬ استقامت مارشال کاهش یافته و روانی ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد. نتایج همچنین نشان می دهد که مقاومت کششی بتن آسفالتی در دمای 25 و 40 درجه سانتیگراد، با افزایش درصد جایگزینی پودر آجر افزایش می یابد. در دمای 25 درجه سانتی گراد با افزایش درصد جایگزینی پودر شیشه تا 25% مقاومت کششی افزایش و سپس کاهش یافته و در دمای 40 درجه سانتی گراد هر مقدار جایگزینی فیلر طبیعی با پودر شیشه باعث کاهش مقاومت می گردد. همچنین، نتایج نشان می دهند که روند تغییرات مقاومت کششی نمونه های عمل آمده تحت شرایط رطوبتی مشابه حالت خشک بوده و مقدار مقاومت کششی حالت مرطوب از خشک کمتر است. بیشترین نسبت مقاومت کششی در بتن آسفالتی حاوی پودر آجر در 75% جایگزینی و در بتن آسفالتی حاوی پودر شیشه در 25% جایگزینی رخ می دهد. آسیب رطوبتی بتن آسفالتی حاوی پودر آجر، در تمامی درصدهای جایگزینی، کمتر از بتن آسفالتی شاهد بوده و برای پودر شیشه، در 25 و 50% جایگزینی، آسیب رطوبتی کمتر از مخلوط شاهد بوده و در بقیه موارد بیشتر از آن است. همچنین٬ نشان داده می شود که درصد جایگزینی فیلر طبیعی با پودر آجر تاثیرچندانی بردرصد فضای خالی مخلوط و درصد فضای خالی مصالح سنگی پر شده با قیر ندارد٬ اما این ویژگی های بتن آسفالتی٬ با افزایش درصد جایگزینی پودر شیشه٬ به ترتیب٬ افزایش و کاهش می یابند.

تصادفات موتورسواری، سهم بالایی از کل تصادفات ترافیکی را به خود اختصاص می دهند. استان بوشهر نیز از جمله استان هایی است که بر اساس آمار موجود، میزان تصادفات موتورسواری در آن بالاست. به دلیل پیامدهای منفی بسیاری که این نوع تصادفات برای موتورسواران و به طور کلی برای جامعه به همراه دارند، شناسایی عوامل موثر بر این نوع تصادفات و ارایه راهکارهایی در راستای حذف و یا کاهش این عوامل از اهمیت به سزایی برخوردار است. در این پژوهش، به بررسی عوامل موثر بر تصادفات موتورسواری و پیامدهای آن در محورهای ارتباطی استان بوشهر طی سه سال (1390-1388) پرداخته شده است. بدین منظور نمونه ای مشتمل بر 140 تصادف موتورسواری در این سه سال انتخاب و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. به منظور تجزیه و تحلیل داده ها، در ابتدا با استفاده از ابزارهای آمار توصیفی (نمودارها و جداول) به توصیف علل موثر در ایجاد چنین تصادفاتی (عوامل موثر راه و وضعیت جوی محل تصادف، عوامل وسیله نقلیه، عوامل انسانی موثر و علل تامه تصادف) پرداخته شده و سپس مدل شناسایی مهم ترین عوامل اثرگذار به تفکیک گروه های مختلف ارایه گردیده است. در مرحله بعدی، با استفاده از تکنیک آزمون دوجمله ای و با کمک نرم افزار SPSS 18 به آزمون فرضیه های آماری و تعمیم نتایج آن به جامعه پرداخته شده است. فرضیه های این پژوهش در خصوص تاثیر مهم ترین عوامل مربوط به گروه های راه و وضعیت جوی، وسیله نقلیه، انسانی و علل تامه بر تصادفات موتورسواری می باشند. به علاوه، فرضیه هایی نیز برای تعمیم درصدهای به دست آمده برای سه گروه راه و وضعیت جوی (17.49)، وسیله نقلیه (55.46) و انسانی (27.05) به جامعه مطرح می شوند. به طور کلی 22 فرضیه در این پژوهش مطرح شده است که برای آزمون همگی آنها از آزمون دوجمله ای (نسبت) استفاده شده است. نتایج آزمون نشان داد که در سطح اطمینان مورد نظر، تمامی فرضیه های پژوهش مورد تائید قرار می گیرند.

قیر مصرفی در مخلوط آسفالتی در حین ساخت مخلوط آسفالتی دستخوش پیر شدگی می گردد. لذا دمای پخت، یکی از عوامل مهم پیرشدگی و در نتیجه عمرخستگی مخلوط آسفالتی است. هدف از تحقیق حاضر، بررسی تاثیر کاستن از دمای پخت بر عمر خستگی مخلوط آسفالتی است. در این تحقیق، مخلوطهای آسفالتی در 3 دمای اختلاط 100، 120، 145 درجه سانتی گراد ساخته شدند. برای کاهش دمای پخت در عین حفظ کندروانی مناسب قیر از افزودنی های ساسوبیت و زئولیت استفاده شد. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که عمر خستگی مخلوط های آسفالتی گرم بیشتر از مخلوط های آسفالتی داغ بوده و نمونه های حاوی ساسوبیت دارای عمر خستگی بیشتری از نمونه های حاوی زئولیت هستند.