بررسی تأثیر دورپیچی به کمک ژئوگرید بر پارامتر‌های مقاومت برشی بالاست

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی راه آهن دانشگاه علم و صنعت ایران

10.22075/jtie.2021.22780.1518

چکیده

در پژوهش حاضر با بکار گیری دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس تأثیر دورپیچی بر پارامترهای مقاومت برشی بالاست مورد برررسی قرار گرفته است. برای این منظور، از دو گروه بالاست با اندازه متوسط دانه‌ای (D_50)؛ 31/41 میلی‌متر و 55/31 میلی‌متر و همچنین سه نوع ژئوگرید دو سویه 35/35GP، 20/40GP و 20/60GP استفاده شد. آزمایش‌ها تحت تنش‌های‌ قائم 50، 100 و 150 کیلوپاسکال با نرخ برش 1 میلی‌متر در دقیقه انجام شده است. نتایج آزمایش‌ها نشان میدهد که در حالت بدون دورپیچی، رفتار برشی بالاست متأثر از اندازه بیشینه قطر سنگدانه، ضریب یکنواختی و همچنین تنش قائم اعمالی است. به گونه‌ای که با افزایش درصد مصالح درشت‌دانه و ضریب یکنواختی بالاست، مقاومت برشی آن افزایش می‌یابد. ولی با افزایش مقادیر تنش قائم از 50 به 150 کیلو پاسکال، زاویه اصطکاک داخلی بالاست‌های گروه یک و چهار، به ترتیب از؛ °56/65 و °90/63 به °39/54 و °16/52 کاهش یافته است. به طور مشابه، برای دو گروه دانه‌بندی مذکور، مقدار میانگین زاوایای اتساع، به ترتیب؛ 69/16% و 85/12% کاهش یافت. از سوی دیگر، دورپیچی بالاست با ژئوگرید باعث بهبود رفتار برشی آن شده به طوری که برای گروه دانه‌بندی یک، حداکثر زاویه اصطکاک داخلی متناظر با تنش‌های قائم 50 و 150 کیلوپاسکال به ترتیب؛ °5/74 و°96/68 بوده ، که مضاف بر آن، میانگین زاویای اتساع، 22/32% کاهش یافت. از سوی دیگر، در بالاست گروه چهار، بیشینه زاویه اصطکاک، در حضور تنش‌های قائم 50 و 150 کیلوپاسکال، در مقایسه با حالت بدون دورپیچی، به ترتیب؛ 77/11%، 80/24% افزایش یافته‌، همچنین میانگین زاویای اتساع، 86/27% کاهش یافت. همچنین، مطالعه حاضر، نشان داد که رفتار برشی بالاست متأثر از اندازه چشمه ژئوگرید (A) است. جمع‎بندی نتایج نشان می‌دهد، استفاده از روش دورپیچی، سبب بهبود قابل ملاحظه‌ی رفتار برشی بالاست شده، که می‌توان، از این روش برای حفظ پایداری خطوط بالاستی در قوس‌ها بهره برد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Shear Strength Parameters of Encased Ballast with Geogrid

نویسندگان [English]

  • Morteza Esmaeili
  • Ali Pourrashno
School of Railway Engineering Iran University of Science and Technology (IUST)
چکیده [English]

In the present study utilizing large scale direct shear test, the effect of ballast encasing with geogrid has been investigated. In this mater two ballast grading of 1 and 4 have been considered in conjunction with three types of geogrids GP35/35, GP40/20 and GP60/20. All direct shear test have been carried out under the vertical surcharges of50, 100 and 150 kPa with shear deformation rate of 1mm/min. The outcomes of the results reveals that in absence of geogrid encasing, the shear strength of ballast depends on the maximum particle size, uniformity coefficient and the vertical surcharge value. In the case of geogrid encasing of the ballast has promoted the shear strength behavior whereas for the grade 1 gradation of the ballast, the maximum friction angle corresponding to 50 and 150 kPa surcharges have been 74.5 and 68.96 degrees while the maximum reduction percentage in dilation angle has been 32.22. On the other hand for ballast grading 4, the mentioned variations have been correspondingly obtained as 30.12, 14.67 and 27.86 percentages.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Maximum shear strength
  • Internal friction angle
  • Dilation angle
  • Encasing with geogrid

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 07 مهر 1400
  • تاریخ دریافت: 08 اسفند 1399
  • تاریخ بازنگری: 04 مهر 1400
  • تاریخ پذیرش: 07 مهر 1400