مطالعه ارتباط مدول استاتیک و دینامیک خاکریز راه‌آهن سریع‌السیر

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی راه‌آهن، دانشگاه علم وصنعت ایران، تهران

2 کارشناس ارشد مهندسی عمران- راه و ترابری، تهران

3 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی راه‌آهن، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

چکیده

مدول الاستیسیته استاتیک به ‏دست آمده از سیکل دوم آزمایش بارگذاری صفحه (Ev2) پارامتری کلیدی در تعیین میزان ظرفیت باربری و نشست خاکریز راه‌آهن و در نتیجه ارزیابی کیفیت خط است. در خطوط سریع‌السیر، تأمین ظرفیت باربری و کنترل نشست لایه ­های زیرسازی، نسبت به خطوط معمولی، از اهمیت بیشتری برخوردار است. لذا، آئین‌نامه‌های زیرسازی راه‌آهن سریع‌السیر، مقدار مجاز پارامتر Ev2 را برای هر لایه‌ از خاکریز به طور مجزا تعریف می ­کنند. آزمایش بارگذاری صفحه، که برای تعیین Ev2 صورت می­ گیرد، پرهزینه و زمان‌بر است. ولی آزمایش‌هایی مانند افت و خیز­سنج ضربه‌ای سبک که مدول دینامیک خاکریز را اندازه‌گیری می‌کنند مقرون به صرفه‌تر هستند. در این مقاله، نتایج به ‏دست آمده از آزمایش‌های میدانی بارگذاری صفحه و افت و خیزسنج ضربه‌ای سبک، که روی لایه­ های مختلف خاکریز در کیلومتراژهای مختلفی از مسیر راه‌آهن سریع ­السیر قم- اصفهان انجام گرفته، پردازش شده و رابطه میان آن ها به کمک روش‌های رگرسیون خطی و غیرخطی تعیین شده است. ارتباط میان نتایج این داده­ های میدانی با نتایج تعدادی تست آزمایشگاهی در مورد نسبت باربری کالیفرنیا نیز به روشی مشابه استخراج شده است. همچنین، با به ‏کارگیری تحلیل بازگشتی، مدول استاتیک و دینامیک هر لایه به تفکیک تعیین شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Correlation between Static and Dynamic Moduli in Embankment of High Speed Railway

نویسندگان [English]

  • M. Esmaeili 1
  • M. Memari 2
  • F. Khatibi 3
چکیده [English]

The static modulus of elasticity from the load-settlement line of a second load cycle in a plate load test (PLT), Ev2, is a key parameter to control embankment bearing capacity, settlement and track quality in general. Because of the greater sensitivity in bearing capacity and settlement of high speed understructure, more strict limitations in this issue should be concerned in high speed rail codes so as each individual layer of fill should satisfy a special amount of Ev2. The PLT, as a test to determine Ev2, is expensive and time consuming. But, tests like Light Weight Deflectometer (LWD) that determines the dynamic modulus of elasticity could be economically more efficient. In this study, field data from several PLT and LWD tests, which have been performed over different layers of embankment in the Qom-Isfahan high speed railway, were analyzed. Then, linear and non-linear regression methods were used to extract the best-fit equations among the results. Similary, the relationship between these field data and laboratory tests of California bearing ratio was extracted. Furthermore, back-calculation was used to determine the static and dynamic elastic moduli of each layer individually.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Plate load test
  • Light weight deflectometer test
  • California bearing ratio
  • Elastic modulus
  • Back calculation
AASHTO. 1993. “AASHTO Guide for Design of Pavement Structures”. American Association of State Highway and Transportation Officials.

Ali, N. A. and Khosla, N. P. 1987. “Determination of Layer Moduli using a Falling Weight Deflectometer”. Transportation Research Record 1117, National Research Council, Washington, D.C., pp. 1-10.

Camargo, F., Larsen, B., Chadbourn, B., Roberson, R. and Siekmeier, J. 2006. “Intelligent Compaction: A Minnesota Case History”. 54th Annual University of Minnesota Geotechnical Conference, February 17.

Chen, D. H., Bilyeu, J. and He, R. 1999. “Comparison of Resilient Moduli between Field and Laboratory Testing: A Case Study”. The 78th Annual Meeting of the Transportation Research Board, Washington, D.C.

George, K. P. 2003. “Falling Weight Deflectometer for Estimating Subgrade Resilient Moduli”. Final Report, Research Division, Mississippi Department of Transportation, Jackson.

Newcomb, D. E. 1987. “Comparison of field and laboratory estimated resilient moduli of pavement materials”. Association of Asphalt Paving Technologists, Asphalt Paving Technol. 56: 91-106.

Ullidtz, P. 1987. “Pavement Analysis”. Elsevier, Amsterdam, The Netherlands.

Van Deusen, D. A., Lenngren, C. A. and Newcomb, D. E. 1994. “A Comparison of Laboratory and Field Subgrade Moduli at the Minnesota Road Research Project”. In: Von Quintas, H. L., Bush, A. J., Baladi, G. Y. (Eds.), Nondestructive Testing of Pavements and Backcalculation of Moduli, ASTM STP 1198.

Von Quintas, H. L. and Killingsworth, B. M. 1998. “Comparison of Laboratory and In-Situ Determined Elastic Moduli”. The 76th Annual Meeting of the Transportation Research Board, Washington, D.C.