فهرست مطالب

جاده - سال نوزدهم شماره 1 (پیاپی 67، تابستان 1390)

فصلنامه جاده
سال نوزدهم شماره 1 (پیاپی 67، تابستان 1390)

  • تاریخ انتشار: 1390/10/11
  • تعداد عناوین: 7
|
  • جواد آرامی صفحه 1
    در سال های اخیر در ایران، به امر برنامه ریزی توجه خاصی شده است، ولی متاسفانه در این زمینه صرفا به جمع آوری و ارایه اطلاعات و پردازش آماری اکتفا شده و مسئله مدل سازی کمتر مورد توجه بوده است. هدف از این مقاله، ارایه مدلی برای پیش بینی تقاضای سفرهای هوایی در ایران می باشد، تا نتایج آن باعث تسهیل در امر برنامه ریزی مربوط به توسعه ساختمان روبنایی حمل و نقل هوایی گردد. مدل سازی برای تقاضای سفرهای هوایی، فرایندی است که طی آن مولفه ای از متغیرهای اجتماعی، اقتصادی و مولفه ای از متغیرهای سیستم حمل و نقل، به تقاضای سفر هوایی ارتباط داده می شود. در نهایت، مدل مورد نظر با استفاده از ارتباط ذکر شده بین مولفه ها در چند شهر ایران، با داده های مقطعی و با استفاده از تحلیل خطی بازگشتی چند متغیره، کالیبره می شود.
    کلیدواژگان: تحلیل خطی، تقاضای سفر، عوامل موثر، کالیبره، مدل سازی
  • یاشار درودی صفحه 11
    به منظور تاثیر تنش های ناشی از فشار زمین روی دیوارهای حائل در اثر نیروهای ثقلی و زلزله، از معادلات بسته تنش های پلاستیک استفاده می شود. راه حل پیشنهادی، به طور ذاتی، تقریبی از حد تسلیم است که براساس تئوری تنش های ناپیوسته به دست آمده است و در آن پارامترهای زیر درنظر گرفته می شوند.
    1-وزن و زاویه اصطکاک مصالح خاک، 2- شیب دیوار، 3- شیب خاکریز پشت دیوار، 4- زبری دیوار Wall Roughness، 5- بارجانبی ناشی از بار زنده و 6- شتاب قائم و جانبی زلزله شرایط فعال Active و غیر فعال، با توجه به انحراف معیار مشخصه های تنش در خاکریز پشت دیوار در نظر گرفته شده است. نتایج به صورت گراف های بی بعد و چارت هایی که نمایانگر موضوعات متفاوت می باشد، ارایه شده است. با مقایسه راه حل پیشنهادی با راه حل های عددی، مانند آنچه Chen و Sokalovskii ارایه کرده اند، توافق و تطبیقی رضایت بخش نشان داده شد. (حداکثر خطا برای فشار فعال خاک 15٪ بود.) بررسی ها نشان داد که راه حل مذکور در میانه سازه، تعادل رضایت بخشی ندارد و بنابراین، نمی تواند در زمینه تئوری های آنالیز حدی طبقه-بندی شود. با وجود این، مقایسه های گسترده با نتایج عددی، نشان داد که معادلات موجود، فشارهای فعال را بیش از حد نیاز و دست بالا برآورد کرده اند و فشار غیرفعال، کمتر از مقدار پیش بینی شده منظور می گردد. در نتیجه، این موضوع قابل مشاهده است که براساس راه حل تقریبی، دقت (مخصوصا برای فشار غیرفعال) و ایمنی وجود دارد؛ چرا که همان طور که اشاره شد، فشار فعال، دست بالا و فشار غیرفعال، دست پایین در نظر گرفته شده بود. برخلاف معادلات ذکر شده، راه حل پیشنهادی، منظم و همگن بود، به طوری که (با وجود نیروهای فعال و غیرفعال) با یک معادله قابل ارایه است. در این معادله، علامت های مناسبی برای در نظر گرفتن زاویه اصطکاک و منحنی دیوار به کار برده شده است.
    کلیدواژگان: دیوار حائل، فشار زمین ناشی از زلزله، آنالیز حدی، کران یا حد پایین، تنش پلاستیک Mononobe، Okabe، آنالیز عددی
  • ایرج رحمانی، ایمان گل پذیر صفحه 31
    بالازدگی کف گود، یکی از مودهای خرابی ترانشه های حفر شده در رس های نرم می باشد. این نوع ناپایداری معمولا بلافاصله پس از حفاری رخ می دهد و باید بر اساس تحلیل کوتاه مدت (زهکشی نشده) کنترل شود. برای ارزیابی پایداری کف گود، روابط متعددی توسط محققان مختلف و اغلب بر اساس تئوری تعادل حدی ارایه شده است. تفاوت این روابط در انتخاب مکانیزم گسیختگی و فرضیات ساده کننده آنها می باشد. با وجود استفاده گسترده از این روابط، در برخی موارد، عدم قطعیت آنها به گونه ای است که دقت نتایج تحلیل را با تردید مواجه می سازد. در این مقاله، با استفاده از تحلیل عددی اجزای محدود، پایداری کف گود در برابر بالازدگی، ارزیابی و نتایج با ضرایب اطمینان حاصل از برخی روابط مبتنی بر تحلیل تعادل حدی از جمله رابطه ترزاقی (رابطه ای که عمق نفوذ دیوار در خاک را در نظر می گیرد)، رابطه اید و همکاران و روش آیین نامه ژاپن (تعادل لنگر) مقایسه شده است. در ادامه، با استفاده از آنالیز حساسیت، اثر تغییرات پارامترهای مختلف بر نتایج روش ها و روابط یاد شده بررسی شده است. نتایج به دست آمده، بیانگر آن است که ضریب اطمینان حاصل از تحلیل عددی و روش تعادل لنگر، سازگاری خوبی با یکدیگر دارند. همچنین استفاده از رابطه ترزاقی در تحلیل پایداری ترانشه موارد، موجب حصول نتایج دست پایین می گردد.
    کلیدواژگان: پایداری کف گود، تحلیل عددی، مکانیزم گسیختگی، تحلیل تعادل حدی، رس نرم
  • حسن زیاری، حسن دیواندری*، سید محمد لواسانی صفحه 45

    منظور از طرح اختلاط آسفالت، تعیین بهترین مخلوط قیر و مصالح سنگی می باشد که ضمن داشتن ویژگی-های خاصی مانند بیشترین دوام و بهترین عملکرد، تولید انبوه آن نیز اقتصادی باشد. این مقاله اصول زیر بنایی و شیوه اجرای چهار روش متداول طرح اختلاط آسفالت را معرفی می کند. روش های توصیف شده شامل متدهای طرح اختلاط مارشال، ویم1، روش طرح اختلاط حجمی رویه آسفالتی2 (سوپر پیو) و روش طرح اختلاط (GTM)3 می باشند. سه مولفه اصلی و مورد تاکید برای مقایسه روش های طرح اختلاط ذکر شده در بالا به شرح زیر می باشند:(1) روش آماده سازی و تراکم نمونه های آسفالتی.
    (2) خواص اندازه گیری شده نمونه های متراکم شده.
    (3) معیار به کار رفته برای انتخاب طرح اختلاط بهینه و قابل قبول.
    در ادامه پس از معرفی هر روش، در مورد نکات مثبت و منفی استفاده از آنها بحث می شود.

    کلیدواژگان: روش های طرح اختلاط مارشال، ویم و سوپر پیو، متراکم کننده دورانی، روش طرح اختلاط GTM
  • محمود عامری، حسین شهابی شهمیری صفحه 61
    یکی از روش هایی که می تواند ظرفیت باربری روسازی را افزایش دهد، استفاده از مصالح مرغوب تر در لایه های روسازی است. یکی از این مصالح که در چند سال اخیر مورد توجه قرار گرفته، سرباره های فولادی می باشد. در این تحقیق با انجام آزمایش های آنالیز شیمیایی، وزن مخصوص، جذب آب، سایش لوس آنجلس و سلامت، مطابق با استاندارد ASTM D5106، امکان استفاده از سرباره کنورتور ذوب آهن اصفهان در صنعت راه سازی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده، نشان می دهند که سرباره ها دارای دوام و پایایی مناسب، سختی زیاد، قابلیت استفاده در شرایط آب و هوایی مختلف، ظرفیت باربری زیاد،... هستند و امکان استفاده از آنها در ساخت لایه های اساس و زیراساس، روسازی آسفالتی و بتنی، بالاست، سنگدانه زیر تراورس، خاکریز و... وجود دارد.
    کلیدواژگان: سرباره فولادی، سنگدانه، محیط زیست
  • رحمت الله قاجار، جواد علیزاده کاکلر * صفحه 69

    مهم ترین آسیب های مطرح در تماس چرخ و ریل، سایش و خستگی تماس غلتشی می باشند. انتخاب جنس چرخ و ریل، بر مبنای سایش چرخ صورت می گیرد، بنابراین، نرخ سایش چرخ بیشتر از ریل بوده و این امر منجر می شود که سایش سطح چرخ، ریزترک های سطحی ایجاد شده در اثر خستگی تماس غلتشی را از بین ببرد، ولی در سطح ریل این ترک ها به تدریج رشد کرده و موجب شکست ناگهانی یا کنده شدن قسمتی از ریل شده و در نهایت می تواند منجر به خروج از خط های خطرناک در سیستم حمل و نقل ریلی گردد. این مقاله به بررسی پدیده خستگی تماس غلتشی، که عمدتا در ریل ها مطرح بوده و در سال های اخیر با پیدایش قطارهای با سرعت بالا و افزایش بارهای محوری، مورد توجه قرار گرفته است، مکانیزم های مربوطه، راه های پیش بینی، پارامترهای موثر و روش های ممکن برای جلوگیری از آن، به صورت خلاصه می پردازد.

    کلیدواژگان: ریل راه آهن، خستگی تماس غلتشی، ترک، روانکار، نرخ سایش مطلوب
  • امیر کاووسی، امیر مدرس صفحه 79
    ترک های انقباضی در لایه اساس تثبیت شده با سیمان، به دلیل خشک شدگی بیش از حد و پیشرفت واکنش هیدراتاسیون به وقوع می پیوندند. در صورتی که تمهیدات مناسبی به منظور تعدیل این ترک ها در نظر گرفته نشوند، این ترک ها به لایه رویه منعکس شده و با نفوذ آب از طریق آنها روند اضمحلال روسازی تسریع خواهد شد. روش های متعددی جهت مقابله با ترک های انقباضی مورد استفاده قرار گرفته است. در این مقاله پس از بررسی عوامل تاثیرگذار بر وقوع ترک های انقباضی، اثرات روش Microcracking بر خصوصیات رفتاری و عملکردی لایه اساس تثبیت شده با سیمان مورد ارزیابی قرار می گیرد. در این روش، پس از اجرای لایه اساس و گذشت 1 تا 3 روز از زمان عمل آوری، این لایه با چندین عبور غلتک فلزی لرزنده متراکم می شود. این کار باعث تشکیل شبکه ای ریز از ترک ها در لایه شده و وقوع ترک های انقباضی با شدت زیاد را کنترل می نماید. با توجه به مطالعات انجام شده پس از اتمام Microcracking، سختی و مقاومت فشاری لایه اساس کاهش خواهد یافت. علی رغم تاثیر بر خصوصیات فوق، مشخصات نهایی لایه اساس تفاوت چندانی با قطعات شاهد نداشته است. همچنین کاهش میزان و شدت ترک های انعکاسی از جمله مهم ترین اثرات این روش بر عملکرد روسازی می باشد. به هر حال با توجه به سابقه اندک مطالعات انجام شده در این ارتباط، بررسی دقیق تر اثرات این روش بر عملکرد بلندمدت روسازی نیازمند مطالعات و تحقیقات بیشتر می باشد.
    کلیدواژگان: Microcracking، ترک انقباضی، اساس تثبیت سیمان
|
  • J. Arami Page 1
    In recent years, there has been much greater attention given to planning and development in Iran, due to increasing environmental, financial and social factors. In particular, a very important subject area within this field is that of aviation and more specifically; passenger transport by air. There has been a considerable research effort that has resulted in the collection of a large amount of data on this topic. However, despite this massive information-gathering exercise, the required statistical analyses and the matter of mathematical modeling have been neglected, meaning that conclusions and improvements in future practice have not been drawn from the extensive data. This paper intends to rectify this, by presenting a mathematical model that can predict the demand for aerial trips in Iran. The model is based on a process according to which the determined social and economic transportation system variables are connected to the demand for transport by air. To calibrate the model, the regression method has been used, based on data that was collected from several Iranian cities.
  • Yashar Doroudi Page 11
    In this paper a closed-form stress plasticity solution is presented for gravitational and earthquake-induced earth pressures on retaining walls. The proposed solution is essentially an approximate yield-line approach, based on the theory of discontinuous stress fields, which takes into account the following parameters: (I) weight and friction angle of the soil material, (2) wall inclination, (3) backfill inclination, (4) wall roughness, (5) surcharge at soil surface, and (6) horizontal and vertical seismic acceleration. Both active and passive conditions are considered by means of different inclinations of the stress characteristics in the backfill. Results are presented in the form of dimensionless graphs and charts that elucidate the salient features of the problem. Comparisons with established numerical solutions, such as those of Chen and Sokolovskii, show satisfactory agreement (with a maximum error for active pressures of around 10%). It is shown that the solution does not perfectly satisfy equilibrium at certain points in the medium, and hence cannot be classified in the context of limit analysis theorems. Nevertheless, extensive comparisons with rigorous numerical results indicate that the solution consistently overestimates active pressures and under-predicts the passive. Accordingly, it can be viewed as an approximate lower-bound solution, rather than a mere predictor of soil thrust. Compared to the Coulomb and Mononobe-Okabe equations, the proposed solution is simpler, more accurate (especial1y for passive pressures) and safer, as it overestimates active pressures and underestimates the passive. Contrary to the aforementioned solutions, the proposed solution is symmetric, as it can be expressed by a single equation describing both active and passive pressures, by using appropriate signs for friction angle and wall roughness.
  • I. Rahmani, I. Golpazir Page 31
    Basal heave instability is one of the deep excavation failures in soft clay. This type of instability usually occurs immediately after excavation and should be controlled according to a short term analysis (undrained). In order to evaluate the base stability of excavations, numerous equations have been developed by various researchers based on the limit equilibrium theory. The differences among these methods are in terms of the failure mechanisms and simplified assumptions. Despite extensive academic and practical use of these equations, some uncertainties can yield results with doubtful levels of accuracy. In this paper, the basal heave stability is evaluated using the finite element method, and the results are compared with the safety factor obtained from equations based on limit equilibrium analyses such as the Terzaghi equation (which considers wall embedded depth), the Eide et al. equation and the Japan Code method (resisting moment). Using a sensitivity analysis, the effect of various parameters on the results from these methods is then investigated. The results indicate that the safety factors from the numerical analyses are in good agreement with those obtained from the resisting moment method. Moreover, using the Terzaghi equation in basal heave stability analyses yields underestimated results.
  • H. Ziari, H. Divandari, S. Mohammad Lavasani Page 45

    This paper presents the fundamental principles and practice of four commonly used asphalt mixture design procedures in the United States. The methods covered include the Marshall, Hveem, Superpave and GTM mix design methods. Emphasis is placed on comparing them with regards to the three main elements of mix design procedures, namely: 1) Method for preparation and compaction of the asphalt mixtures2) The properties of the compacted specimens to be measured3) Criteria used for selecting acceptable and optimum mix designs

  • M. Ameri, H. Shahabi Shahmeri Page 61
    With regards to transportation vehicles, the substantial improvement in technology and the numerical increase of them in the transportation system; means that improvements in the quality and quantity development of roads has became a vital issue. One method of improvement and promotion of safety of roads and their performance is the use of higher quality and more appropriate materials, which will allow an increase in durability and bearing capacity. Slag is a material, which in regards to its engineering and performance characteristics could be used to replace some of the natural aggregates in asphalt used to manufacture the layers of a pavement. In this research study, the potential of using slag to replace aggregates in the base and sub base pavement layers is reviewed in accordance with the standard of ASTM5108. The recommended tests in this standard that were carried out are: Chemical analysis, specific gravity, absorption, abrasion and soundness. The results of the tests on the addition of slag indicate that due to its characteristics it is a suitable aggregate material for use in the base and sub base layers of pavements.
  • R. Ghajar, J. Alizadeh Kaklar Page 69

    Two main of mechanisms of damage in rails and wheel contacts are wear and Rolling Contact Fatigue (RCF).The material selection for the wheel and rails is based on wheel wear, where the wear rate of wheels is greater than that of the rails. It can be seen that the wear of wheel surfaces results in the removal of the initiated micro cracks that would be subject to propagation and failure with rolling contact fatigue. However, despite this advantage, the micro cracks initiated on the rail surfaces gradually propagate and cause sudden fracture or detachment of a piece of the rail surface material. This could cause derailments, which is a vitally important issue in rail transportation. This paper investigates the mechanisms of RCF failure, which is a primary phenomenon in rails. Recently, due to the introduction of high velocity trains and increased axel loads, this issue has drawn greater attention, especially with regards to failure mechanisms, prediction of failures, effective parameters and predictive methods.

  • A. Kavosi, A. Modarres Page 79
    Shrinkage cracking occurs in cement-treated bases due to desiccation and cement hydration. Eventually these cracks propagate through the pavement surface. These cracks render the pavement susceptible to water infiltration and increase the likelihood of accelerated pavement distress. Numerous options exist for minimizing the incidence of these reflective cracks. This paper focuses on the effects of microcracking on the performance and behavior characteristics of cement-stabilized bases. The microcracking concept can be defined as the application of several vibratory roller passes to the cement-treated base during a short curing stage typically after one to three days, in order to create a fine network of cracks. Based on the investigations carried out immediately after the microcracking, the stiffness and compressive strength of the stabilized layer will be diminished. Furthermore, as this is performed only a few days after placement, in the long term the microcracking will not impact the pavement’s overall structural capacity. Additionally, the research study has shown that microcracking is quite effective at reducing shrinkage cracking problems in the stabilized base. Thus microcracking should be considered as a viable and inexpensive option to incorporate shrinkage crack control into the construction of cement-stabilized bases.