به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب علیرضا غنی زاده

  • علیرضا غنی زاده*، فرزاد صفی جهانشاهی

    از جمله راهکارهای بهسازی خاک های بستر ضعیف و مسئله دار استفاده از تثبیت کننده ها و افزودنی های متفاوت مانند سیمان، آهک و خاکستر بادی است. در این مقاله، یک خاک رس با استفاده از درصد های مختلف سیمان و آهک (0، 3، 5، 7 و 9 درصد) استفاده شده است و در درصدهای رطوبت مختلف (میزان رطوبت بهینه، سمت مرطوب و سمت خشک) تثبیت و آزمایش مقاومت فشاری محصورنشده در زمان های عمل آوری مختلف (7، 14، 21، 28 و 60 روز) انجام شد. سپس از روش برنامه نویسی بیان ژن برای مدلسازی مقاومت فشاری محصورنشده خاک رس تثبیت شده با سیمان و آهک استفاده شده است. در مدل های توسعه یافته از سه متغیر درصد افزودنی، زمان عمل آوری و درصد رطوبت به عنوان پارامترهای ورودی جهت پیش بینی مقاومت فشاری محصورنشده استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که مقدار ضریب تعیین برای مدل توسعه داده شده برای پیش بینی مقاومت فشاری محصورنشده خاک رس تثبیت شده با سیمان بر اساس داده های آموزش و آزمون به ترتیب برابر با 935/0 و 926/0 است. ضریب تعیین برای پیش بینی مقاومت فشاری محصورنشده خاک رس تثبیت شده با آهک بر اساس داده های آموزش و آزمون به ترتیب برابر با 911/0 و 884/0 به دست آمد. همچنین نتایج مطالعه پارامتریک نشان داد که مقدار مقاومت فشاری محصورنشده با افزایش درصد سیمان و آهک و زمان عمل آوری افزایش و با افزایش درصد رطوبت کاهش می یابد.

    کلید واژگان: پیش بینی مقاومت فشاری محصورنشده, سیمان پرتلند, آهک, خاک رس, برنامه نویسی بیان ژن}
    Alireza Ghanizadeh *, Farzad Safi Jahanshahi

    Application of different stabilizers and additives such as cement, lime, and fly ash is one of the solutions for improving weak and problematic subgrade soils. In this study, a clay soil was stabilized using different percentages of cement and lime (0, 3, 5, 7 and 9%) and with different moisture content (optimum humidity level, wet side and dry side) and unconfined compressive strength (UCS) test was conducted at different curing times (7, 14, 21, 28 and 60 days). Then, the gene expression programming (GEP) method was employed to model the UCS of cement-stabilized and lime-stabilized clay soil. In the developed models, three variables of additive percentage, curing time and moisture content are used as the input variables to predict the UCS. The results of this study showed that the coefficient of determination (R2) for the model developed to predict the UCS of cement-stabilized clay soil is 0.935 and 0.926 for training and testing data, respectively. The R2 value for the model developed to predict the UCS of lime-stabilized clay soil is 0.911 and 0.884 for training and testing data, respectively. The results of the parametric study showed that the UCS increases with the increase in the percentage of cement and lime and the curing time and decreases with the increase in the moisture content.

    Keywords: Prediction Of Unconfined Compressive Strength, Portland Cement, Lime, Clay, Gene Expression Programming}
  • علیرضا غنی زاده*، نسرین حیدرآبادی زاده

    مدول برجهندگی مصالح راه سازی یکی از پارامتر های مهم در تحلیل و طراحی روسازی چه در روش های تجربی و چه در روش های مکانیستیک تجربی است. این پارامتر به عنوان اصلی ترین پارامتر برای بیان سختی و رفتار تنش-کرنش مصالح راه سازی تحت اثر تنش های تناوبی مورداستفاده قرار می گیرد. برای تعیین این پارامتر نیاز به انجام آزمایش بارگذاری سه محوری دینامیکی در تنش های محدود کننده و تنش های انحرافی مختلف است که بسیار وقت گیر و پرهزینه است. در این مقاله از روش ترکیبی شبکه عصبی موجک (WNN) و الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر آموزش و یادگیری (TLBO) به منظور مدل سازی مدول برجهندگی مصالح زیراساس استفاده شده است. ورودی های مدل شامل حداکثر وزن مخصوص خشک، ضریب یکنواختی، ضریب انحناء، درصد عبوری از الک نمره 200، تنش محدودکننده و تنش انحرافی و خروجی مدول برجهندگی در نظر گرفته شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که افزایش تعداد نرون ها در لایه مخفی به تعداد بیشتر از 20 نرون تاثیر چندانی بر روی افزایش دقت شبکه عصبی موجک ندارد و تابع موجک Mexican Hat بهترین نتیجه را در پیش بینی مدول برجهندگی دارد. همچنین روش WNN-TLBO در مقایسه با روش ANN دارای دقت بیشتری در پیش بینی مدول برجهندگی مصالح زیراساس است. نتایج اعتبار سنجی خارجی نشان می دهد که روش WNN-TLBO همه معیارهای لازم را برآورد می کند که دلالت بر پتانسیل پیش بینی بالای این روش دارد. نتایج تحلیل حساسیت نشان می دهد که درجه اهمیت متغیر تنش محدودکننده نسبت به سایر متغیرها برای پیش بینی مدول برجهندگی بیشتر است. همچنین تحلیل پارامتریک تاثیر هر متغیر ورودی را روی مدول برجهندگی نشان می دهد.

    کلید واژگان: مدول برجهندگی, شبکه عصبی موجک(WNN), الگوریتم TLBO, زیراساس سنگدانه ای}
    Alireza Ghanizadeh *, Nasrin Heidarabadizadeh

    The resilient modulus (MR) of road materials is one of the most important parameters in the analysis and design of pavement. This parameter is used in both empirical methods and mechanistic-empirical methods as the main parameter for expressing the stiffness and behavior of road construction materials. To determine this parameter in the laboratory, it is necessary to perform a dynamic tri-axial loading test under various confining and deviator stresses, which is a time- and cost-intensive approach. In this paper, a wavelet neural network (WNN) hybridized with the teacher learning based optimization (TLBO) algorithm was used to model the MR of unbound subbase materials. The input variables included maximum dry density, uniformity coefficient, curvature coefficient, percent passing No. 200 sieve, confining stress, and deviator stress and output variable was resilient modulus of the unbound subbase materials. The results of this study indicate that increasing the number of neurons in the hidden layer to more than 20 neurons has little effect on increasing the accuracy of the wavelet neural network and the Mexican Hat wavelet function has the best result in predicting the resilient modulus. The results of this study also indicate that the WNN-TLBO method is more accurate than the ANN method in predicting the MR of unbound subbase materials. External validation results indicate that the WNN-TLBO method satisfy all the necessary criteria, which indicates the high predictive potential of this method. The results of sensitivity analysis indicate that the degree of importance of the confined stress is higher than other variables for predicting the resilience modulus. A parametric analysis was also done to study the effects of each input variable on the MR.

    Keywords: Resilient Modulus, Wavelet Neural Network (WNN), TLBO Algorithm, Granular Subbase}
  • وحید خلیفه، علیرضا غنی زاده، نوید ندیمی*
    مدول برجهندگی خاک یکی از شاخص‎های مهم در طراحی روسازی راه‎هاست که نقش بسیار مهمی در تعیین ضخامت روسازی دارد. تعیین مدول برجهندگی خاک‎ها به روش مستقیم و بر اساس نتایج آزمایشگاهی به دلیل هزینه‎های بالای آن از جهت تجهیزات و نیروی انسانی معمولا مقرون به صرفه نیست. لذا بر پایه اطلاعات میدانی گذشته می‎توان بر اساس روش‎های هوش مصنوعی اقدام به پیش‎بینی و تعیین این شاخص بر اساس داده‎های ورودی نمود. هدف از این مقاله توسعه مدلی جهت پیش‎بینی مدول برجهندگی خاک‎های رسی تثبیت شده با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی است. بدین منظور 4 نمونه خاک مختلف تثبیت شده با افزودنی‎هایی نظیر آهک، خاکستر بادی و غبار کوره سیمان مورد بررسی قرار گرفتند. در این مقاله از داده‎های گزارش شده در پیوست طراحی روسازی به روش آشتو 2002 استفاده شد. با مقایسه خروجی‎های بدست آمده با داده‎های واقعی بر اساس شاخص‎های آماری همچون ضریب رگرسیون و جذر میانگین مربعات خطا مشخص شد که در همه موارد نتایج مطلوبی بدست آمد. مقدار ضریب رگرسیون 99/0 و جذر میانگین مربعات خطا کمتر از 6 درصد نشان از دقت بالای مدل توسعه داده شده در پیش‎بینی مدول برجهندگی خاک‎های تثبیت شده دارد.
    کلید واژگان: مدول برجهندگی, شبکه عصبی مصنوعی, پیش بینی, روسازی}
    Vahid Khalifeh, Ali Reza Ghanizadeh, Navid Nadimi *
    In road pavement design, soil resilient modulus is one of the factors that play a very important role in determining pavement thickness. In the past, determining the Resilient Modulus of soil directly from laboratory results has not always been practical due to its high costs, both in terms of equipment and labor. Therefore, it is possible to predict and determine this parameter based on past field data using artificial intelligence. Our goal in this paper is to develop a model for predicting the resilient modulus of stabilized clay soils using artificial neural networks. In this study, four different soil samples stabilized with additives, such as lime, fly ash, and cement kiln dust, were examined using the pavement design appendix of the AASHTO 2002 specification. By comparing the results to the laboratory data based on the statistical indicators such as regression coefficient (0.99), root mean square error (less than 6 percent), we found that the artificial neural network was highly accurate in predicting the resilient modulus..
    Keywords: Resilience Modulus, Artificial Neural Network, prediction, Pavement}
  • علیرضا غنی زاده*، فرزانه فتحی زاده

    در این تحقیق، تاثیر افزودن درصدهای مختلف مصالح خرده بتنی به مصالح لایه اساس سنگدانه ای بر روی عمر خستگی و عمر شیارشدگی روسازی موردبررسی قرارگرفته است. در تحلیل های انجام شده از تحلیل غیرخطی توسط نرم افزار NonPAS استفاده شده است. برای این منظور 6 مقطع روسازی چهار لایه با ضخامت لایه های متفاوت به ازاء سه نوع خاک بستر رس خیلی نرم، نرم و متوسط تحلیل شدند. رفتار لایه آسفالت به صورت ارتجاعی خطی، مصالح اساس و زیراساس به صورت ارتجاعی غیرخطی با مدل Universal و مصالح بستر به صورت ارتجاعی غیرخطی با مدل Bilinear فرض شدند. در کلیه مقاطع روسازی موردبررسی، استفاده از 0 تا 100% مصالح خرده بتنی به ازاء کلیه بسترها، حداقل 6.61% و حداکثر 5.198% موجب افزایش عمر خستگی و حداقل 6.22-% و حداکثر 4.88% موجب تغییر عمر شیارشدگی شد. نتایج این تحقیق نشان داد که در بستر رسی خیلی نرم، در ضخامت های بالای 20 سانتی متر برای لایه اساس و ضخامت های بالای 30 سانتی متر برای لایه زیراساس امکان استفاده از مصالح خرده بتنی وجود دارد. در بستر رسی متوسط، در ضخامت های بالای 15 سانتی متر برای لایه اساس، ضخامت های بالای 20 سانتی متر برای لایه زیراساس و همچنین ضخامت های بالای 15 سانتی متر برای لایه آسفالت امکان استفاده از مصالح بتنی بازیافتی وجود دارد. در بسترهای سخت، نیاز به در نظر گرفتن ملاحظات خاص از نظر ضخامت لایه های روسازی جهت استفاده از مصالح خرده بتنی نمی باشد.

    کلید واژگان: اساس سنگدانه ای, مصالح خرده بتنی, تحلیل غیر خطی روسازی, عمر خستگی و شیارشدگی}
    Ali Reza Ghanizadeh *, Farzaneh Fathizadeh

    In this study, the effect of adding different percentages of recycled concrete aggregates to aggregate base layer materials on the fatigue and rutting life of pavement has been investigated. In the performed analyzes, nonlinear analysis by NonPAS software has been used. To this end six four-layered pavement sections with different layers thickness were analyzed for three types of very soft, soft and medium clay subgrade soil. The behavior of asphalt layer materials was considered as linear elastic and the behavior of base, subbase and subgrade materials was considered as nonlinear elastic. In all sections of pavement, the use of 0 to 100% of recycled concrete aggregates for all subgrades, at least 61.6% and maximum 198.5% increases the fatigue life and at least -22.6% and maximum 88.4% increases rutting life. In very soft clay subgarde, in thicknesses above 20 cm for the base layer and thicknesses above 30 cm for the subbase layer, it is possible to use recycled concrete materials. In medium clay subgrades, in thicknesses above 15 cm for the base layer, thicknesses above 20 cm for the subbase layer and also thicknesses above 15 cm for the asphalt layer, it is possible to use recycled concrete materials. In hard subgardes, there is no special considerations in terms of the thickness of pavement layers for the use of recycled concrete materials.

    Keywords: Granular base, Recycled concrete aggregate (RCA), Pavement analysis, Fatigue, Rutting}
  • علیرضا غنی زاده*، کوروش میرزایی، سمیه بختیاری

    هدف این تحقیق ارزیابی و مقایسه مشخصات خاک رس با خصوصیات خمیری بالای تثبیت شده با ژیوپلیمر سنتز شده از ضایعات صنعتی و خاکستر پوسته برنج است. در این تحقیق از سرباره کوره ذوب آهن، خاکستربادی و دیاتومیت به عنوان ماده پایه و از محلول سدیم هیدروکسید 8.68 مولار و محلول سیلیکات سدیم استخراج شده از پوسته برنج به عنوان محلول فعال کننده قلیایی جهت تثبیت استفاده شده است. تثبیت با استفاده از ژیوپلیمر سنتز شده بر پایه سرباره، خاکستربادی و دیاتومیت با درصد های 10، 20 و 30 درصد وزنی خاک خشک و تراکم در رطوبت بهینه و در سه زمان عمل آوری 7 ،28 و 90 روزه انجام شده است. نتایج به دست آمده از آزمایش ها نشان داد که استفاده از ژیوپلیمر به عنوان تثبیت کننده باعث بهبود مقاومت فشاری و کششی، افزایش مدول یانگ و کاهش کرنش شکست خاک می شود. بیشترین میزان افزایش مقاومت فشاری مربوط به خاک رس تثبیت شده با ژیوپلیمر سنتز شده با 30 درصد سرباره بوده است که نسبت به نمونه تثبیت نشده به میزان 2/25 برابر افزایش مقاومت داشته است. همچنین نمونه های تثبیت شده با ژیوپلیمر سنتز شده با 30 درصد خاکستربادی و 30 درصد دیاتومیت به ترتیب نسبت به نمونه تثبیت نشده 05/4 و 72/12 برابر مقاومت فشاری بیشتری داشتند. نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که تثبیت خاک رس با استفاده از ژیوپلیمر سبب افزایش قابل ملاحظه مقاومت کششی نمونه ها می شود، به طوری که نمونه های تثبیت شده با ژیوپلیمر 30 درصد سرباره، 30 درصد خاکستربادی و 30 درصد دیاتومیت به ترتیب نسبت به نمونه تثبیت نشده 14/23 ، 58/7 و 5/12 برابر مقاومت کششی بیشتری داشتند.

    کلید واژگان: بستر رسی, مقاومت فشاری و کششی, ژئوپلیمر, دیاتومیت, خاکستر پوسته برنج}
    AliReza Ghanizadeh *, Koroush Mirzaei, Somayeh Bakhtiari

    This paper aims to investigate and compare the properties of highly plastic clay soil stabilized by geopolymers synthesized from various industrial residues and rice husk ash. To this end, steel slag, fly-ash and diatomite were used as the base material, and NaOH solutions of 8.68 M and Na2SiO3 solutions extracted from rice husk ash were used as an alkaline activator for stabilization. Stabilization was performed using 10, 20 and 30 percent of base materials by dry weight of soil. Samples were compacted at optimum moisture content and were cured for 7, 28 and 90 days. The results of the experiments show that the application of geopolymer as a stabilizer improve the compressive and tensile strength, increase Young's modulus and reduce the failure strain of the stabilized clay soil. The highest increase in the unconfined compressive strength (UCS) was related to stabilized clay with geopolymer synthesized using 30% of steel slag, its UCS was 25.2 times higher than the untreated clay soil. Also, the samples stabilized with geopolymer synthesized using 30% of fly-ash and 30% of diatomite showed the UCS of 4.05 and 12.72 times more than the untreated clay soil, respectively. The results of this study also showed that the stabilization of clay using geopolymer significantly increases the indirect tensile strength (ITS) of the samples, so that the samples stabilized with geopolymers based on the 30% of steel slag, 30% of fly-ash and 30% of diatomite, had an ITS of  23.14, 7.58 and 12.5 times more than untreated clay soil, respectively.

    Keywords: Clayey Subgrade, Compressive, Tensile Strength, Geopolymer, Diatomit, Rice Husk Ash}
  • علیرضا غنی زاده*، مرتضی رهروان، نسرین حیدرآبادی

    لایه اساس بازیافت شده به روش تمام عمق، FDR، (Full Depth Reclamation)، مخلوطی از مصالح درشت دانه و خرده آسفالت بازیافتی، RAP، (Reclaimed Asphalt Pavement) است که توسط یک عامل تثبیت کننده تثبیت شده است. برای طراحی و کنترل کیفیت این مصالح، مقاومت فشاری تک محوری این مصالح ملاک عمل است. هدف این مقاله توسعه یک مدل یادگیری ماشین برای پیش بینی مقاومت فشاری تک محوری مصالح اساس بازیافت تمام عمق تثبیت شده با سیمان پرتلند بر اساس روش رگرسیون چندجمله ای تکاملی، EPR، (Evolutionary Polynomial Regression) است. برای این منظور، دو مصالح مختلف اساس با درصد های مختلفی از خرده آسفالت مخلوط و سپس با درصدهای متفاوتی از سیمان پرتلند تثبیت شدند و مقاومت فشاری نمونه ها در زمان های عمل آوری 7 و 28 روز تعیین شده است. برای آموزش و آزمایش مدل EPR، مجموعا 64 داده UCS (Unconfined Compressive Strength) آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفت. متغیرهای مستقل در مدل توسعه یافته به صورت درصد RAP، درصد سیمان، درصد رطوبت بهینه، درصد عبوری از الک نمره 200 و زمان عمل آوری در نظر گرفته شد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که مدل توسعه داده شده در اکثر موارد با خطای کم تر از 10 درصد توانایی پیش بینی مقاومت فشاری تک محوری را دارد.  همچنین مقدار ضریب رگرسیون R2 برای مجموعه داده های آموزش و آزمون به ترتیب برابر با 973/0 و 960/0 به دست آمد. نتایج تحلیل پارامتریک نشان داد که با افزایش درصد خرده آسفالت تا 20 درصد مقاومت فشاری افزایش و پس از آن کاهش می یابد. تحلیل حساسیت مدل پیشنهادی با استفاده از آزمون گاما نشان داد که درصد سیمان مهم ترین پارامتر تاثیرگذار برمقاومت فشاری تک محوری مصالح اساس بازیافت تمام عمق تثبیت شده با سیمان پرتلنداست.

    کلید واژگان: مدلسازی, بازیافت تمام عمق, سیمان پرتلند, مقاومت فشاری تک محوری (UCS), رگرسیون چندجمله ای تکاملی (EPR)}
    Ali Reza Ghanizadeh *, Morteza Rahrovan, Nasrin Heydarabadi

    In the present study, Evolutionary Polynomial Regression (EPR) technique is employed to develop a mathematical model to estimate the USC of Full Depth reclaimed (FDR) materials stabilized with Portland cement. To this end, a dataset containing 62 records from experimental studies related to unconfined compressive strength of full-depth reclaimed (FDR) base stabilized with Portland cement were used. Percentage of cement, percentage of RAP, percent passing of #200 sieve, optimum moisture content, and curing time were considered as independent variables. The results show that EPR has a great capability for prediction of the UCS in case of FDR base stabilized with Portland cement.

    Keywords: Modeling, Full depth reclamation (FDR), Portland cement, UCS, evolutionary polynomial regression (EPR)}
  • علیرضا غنی زاده*، ماندانا صالحی

    روش های متعددی برای تحلیل روسازی ها انعطاف پذیروجود دارد که ازجمله پرکاربردترین این روش ها می توان به نظریه چندلایه ای و روش المان محدود اشاره کرد. در این مطالعه دو مقطع روسازی چهار لایه به ازای دو دمای رویه آسفالتی (25 و 40 درجه سانتی گراد) جهت مقایسه پنج عکس العمل بدست آمده از تحلیل غیرخطی با دو روش نظریه چندلایه ای و روش المان محدود در فواصل شعاعی مختلفبا یکدیگر مقایسه شدند. برای تحلیل غیرخطی این دو مقطع با استفاده از نظریه چندلایه ای از برنامه NonPAS و برای تحلیل غیرخطی این دو مقطع با استفاده از روش المان محدود از برنامه MICH-PAVE استفاده شده است. همچنین برای تعیین نقاط تنش و اصلاح تنش ها در روش نظریه چندلایه ای از 7 روش مختلف استفاده گردیده است. نتایج تحلیل نشان داد که تنها برای پاسخ تنش قایم روی بستر، نتایج حاصل از دو برنامه اختلاف زیادی دارند و برای سایر پاسخ ها اختلاف بین دو برنامه منطقی است. همچنین مشخص شد که پاسخ های بدست آمده از برنامه NonPAS برای مقطع ضخیم تر انطباق بهتری با نتایج حاصله از برنامه MICH-PAVE دارد. از بین 7 روش در نظر گرفته شده برای تعیین نقاط تنش در روش الاستیک چندلایه ای روش 7 که مبتنی بر زیرلایه کردن لایه غیرخطی و در نظر گرفتن نقاط تنش در عمق میانی زیرلایه ها و اصلاح تنش های شعاعی بر اساس حداکثر مقاومت کششی مصالح بر طبق پوش گسیختگی مور بود، بهترین انطباق را با برنامه MICH-PAVE نشان داد.

    کلید واژگان: تحلیل غیرخطی, نظریه چندلایه ای, روش المان محدود, NonPAS, MICHPAVE}
    AliReza Ghanizadeh *, Mandana Salehi

    There are several methods for analyzing flexible pavements, where the most widely used of which are the multilayerd theory and finite element method (FEM). In this study, two sections of four-layered pavement with assuming two temperatures for surface layer (25 and 40 °C) were analysed and five responses at radial distances obtained from nonlinear analysis using two methods of multilayered theory and finite element method were compared. NonPAS program is employed for nonlinear analysis of these two sections based on the multilayered theory and MICHPAVE program is used for nonlinear analysis of these two sections based on the finite element method. Also, 7 different methods have been used to determine stress points and correct stresses in the multilayered theory method. The results of the analysis showed that only for the vertical stress response on the subgrade, the results of the two programs are very different and for other responses, the difference between the two programs is reasonable. It was also found that the responses obtained from the NonPAS program for a thicker section were in better agreement with the results obtained from the MICHPAVE program. Among the 7 methods considered for determining the stress points in the multilayered method, method 7, which is based on sublayering the nonlinear layer and considering the stress points in the central depth of the sublayers and modifying the radial stresses based on the maximum tensile strength of the materials according to Mohre's failure criterion showed best conformity with the results of MICHPAVE program.

    Keywords: Nonlinear analysis, Multilayer Theory, Finite element method, NonPAS, MICHPAVE}
  • علیرضا غنی زاده*، نسرین حیدرآبادی زاده، آرش ضیائی

    خرابی شیار شدگی یکی از خرابی های مهم در روسازی های آسفالتی است که در آب وهوای گرم به شدت تحت تاثیر مشخصات مخلوط آسفالتی قرار دارد. روش های مختلفی برای تعیین مقاومت مخلوط های آسفالتی در برابر شیار شدگی (تغییر شکل دایمی) وجود دارد که یکی از این روش ها، تعیین عدد جریان مخلوط آسفالتی با استفاده از آزمایش خزش دینامیکی است. تعیین عدد جریان مخلوط های آسفالتی نیازمند تجهیزات دینامیکی پیشرفته و همچنین صرف هزینه و زمان قابل توجه است. در این مقاله از روش رگرسیون چندجمله ای تکاملی (EPR) به منظور ارایه مدلی جهت پیش بینی عدد جریان مخلوط های آسفالتی بر اساس مشخصات طرح اختلاط مارشال، استفاده شده است. با بهره گیری از مدل توسعه داده شده می توان عدد جریان مخلوط های آسفالتی را با داشتن پارامترهای طرح اختلاط مارشال شامل درصد مصالح درشت دانه، درصد مصالح ریزدانه، درصد فیلر، درصد قیر، درصد فضای خالی مخلوط آسفالتی، درصد فضای خالی مصالح سنگی، استقامت مارشال و نرمی پیش بینی نمود. مدل توسعه داده شده دارای ضریب تعیین (R2) برابر با 9714/0 برای داده های آموزش و 9661/0 برای داده های آزمون است که نشان دهنده دقت بالای مدل توسعه داده شده است. بررسی انجام شده نشان می دهد که دقت مدل توسعه در مقایسه با مدل های توسعه داده شده توسط سایر محققین بیشتر است. به علاوه تحلیل حساسیت نشان دهنده انتطباق مناسب مدل توسعه داده شده با رفتار فیزیکی مخلوط های آسفالتی است.

    کلید واژگان: عدد جریان, پتانسیل شیارشدگی, پارامترهای طرح اختلاط, روش EPR}
    AliReza Ghanizadeh *, Nasrin Heidarabadizadeh, Arash Ziaie

    Rutting is among the most important distresses in flexible pavements, which is mainly influenced by asphalt mixes properties at high temperatures. There are different methods for measuring the rutting resistance of asphalt mixes. Flow number of asphalt mix, which is measured experimentally by dynamic creep test is one of the most commonly used rutting index, which requires advanced devices, notable cost and time. This paper aims to develop a simple model for predicting the flow number of asphalt mixes using Evolutionary polynomial Regression (EPR). The developed model can be used for predicting flow number based on Marshall mix design parameters including percentage of fine and coarse aggregates, bitumen content, filler content, air void content, void in mineral aggregate, Marshall stability, and flow. The coefficient of determination (R2) of model in case of training and testing set is 0.9714, and 0.969, respectively, which confirms the high accuracy of model. Comparison of the developed model with the existing models shows the superior performance of the developed model. In addition, the parametric analysis indicates the proper conformity of the developed model with the physical behavior of the asphalt mixtures.

    Keywords: Flow Number, Rutting potential, Marshall mixing design parameters, Evolutionary polynomial Regression (EPR) Method}
  • مژده زیلایی، علیرضا غنی زاده*

    به منظور کاهش تاثیرات زیست محیطی ناشی از باطله سنگ آهن و همچنین کاهش استفاده از مصالح سنگدانه ای طبیعی می توان پس از تثبیت این مصالح با افزودنی های شیمیایی از این مصالح به عنوان مصالح روسازی استفاده نمود. در این تحقیق امکان استفاده از باطله سنگ آهن معدن گل گهر سیرجان تثبیت شده با 4، 6 و 8 درصد سیمان به عنوان مصالح اساس، موردبررسی قرار گرفته است. برای این منظور، بر روی ترکیب های مختلف باطله سنگ آهن و سیمان آزمایش های تراکم پروکتور اصلاح شده، مقاومت فشاری تک محوری و آزمایش ذوب - یخبندان انجام گرفت. نتایج آزمایش تراکم نشان داد که افزایش درصد سیمان باعث افزایش درصد رطوبت بهینه و کاهش حداکثر چگالی خشک می شود. سپس نمونه های مربوط به مقاومت فشاری تک محوری با 4، 6 و 8 درصد سیمان و رطوبت سمت خشک، بهینه و سمت مرطوب، در سه زمان عمل آوری 7، 28 و 56 روزه ساخته شدند. نتایج نشان داد که با افزایش درصد سیمان از 4 به 8 درصد برای کلیه زمان های عمل آوری مقاومت فشاری بین 1/45 تا 2/15 برابر افزایش یافته است. همچنین مقاومت در زمان عمل آوری 28 روزه و 56 روزه به ترتیب در حدود 1/73 برابر و 2/34 برابر مقاومت 7 روزه می باشد. همچنین با کاهش درصد رطوبت تراکم، مقاومت فشاری افزایش می یابد. نتایج آزمایش دوام در برابر چرخه های ذوب و یخبندان نشان داد که با افزایش درصد سیمان دوام مصالح تثبیت شده افزایش می یابد به گونه ای که در نمونه های با درصد سیمان بالاتر، کمترین درصد افت وزنی و کاهش حجم مشاهده می شود. درنهایت مشخص گردید که باطله سنگ آهن تثبیت شده با حداقل 4 درصد سیمان، معیارهای مقاومتی لازم برای بکارگیری در لایه اساس را فراهم می کند.

    کلید واژگان: تثبیت, باطله سنگ آهن معدن, سیمان پرتلند, مصالح راه سازی, مقاومت فشاری و دوام}
    Moozhdeh Zilaei, Ali Reza Ghanizadeh *

    In order to mitigate the environmental impact of iron ore tailing (IOT) and also to reduce the use of natural aggregates, these materials can be used as road materials after stabilization with chemical additives. In this research, the feasibility of using Golgohar IOT, stabilized with 4, 6 and 8% of Portland cement as road base materials, has been investigated. To this end, modified Proctor compaction test, unconfined compressive strength (UCS) test and durability against freezing and thawing (F-T) cycles test were conducted on IOT samples stabilized with different percentages of Portland cement. Results of compaction testing on the samples showed that increasing the percentage of cement increases the optimum moisture content (OMC) and decreases the maximum dry density (MDD). In the next stage, IOT were stabilized using 4, 6 and 8% of Portland cement and UCS samples were fabricated with three different compaction moistures (dry side, optimum moisture content and wet side) and cured for 7, 28 and 56 days. The results showed that with increasing the percentage of cement from 4 to 8% for all curing times, the UCS increased between 1.45 to 2.15 times. Also, the 28-day UCS and 56-day UCS are about 1.73 times and 2.34 times the 7-day UCS, respectively. It was also found that the UCS increases with decreasing moisture content. The results of durability tests against (F-T) cycles on the samples showed that with increasing the percentage of cement, the durability of stabilized materials increases, so that in samples with higher percentage of cement, the lowest percentage of weight loss and volume reduction is observed. Finally, it was found that IOT stabilized with at least 4% of Portland cement provides the necessary strength and durability criteria for use as stabilized base layer.

    Keywords: Stabilization, Iron ore tailings, Portland cement, Road Materials, Compressive Strength, Durability}
  • علیرضا غنی زاده*، علی دل آرام
    تعیین دقیق مدول برجهندگی (Mr) خاک بستر روسازی یکی از عوامل مهم برای طراحی موفق سیستم روسازی است. این پارامتر معمولا با استفاده از آزمایش سه محوری تکراری اندازه گیری می شود که آزمایشی پیچیده و گران قیمت است. در این پژوهش از روش رگرسیون چندجمله ای تکاملی (EPR) به منظور ارایه مدلی جهت پیش بینی مدول برجهندگی خاک بستر رسی بر اساس نتایج آزمایش نفوذ مخروط استفاده شده است. با بهره گیری از مدل نمایی توسعه داده شده می توان مدول برجهندگی خاک بستر رسی را با داشتن پارامترهای مقاومت نوک مخروط (qc)، مقاومت اصطکاکی جداره (fs)، درصد رطوبت (w) و چگالی خشک (γd) محاسبه کرد. نتایج این تحقیق نشان می دهند که مدل توسعه داده شده توسط تابع نمایی بهترین مدل ساخته شده می باشد. بر اساس مدل توسعه داده شده، ضریب تعیین (R2) برای داده های آموزش، آزمون و کل داده ها به ترتیب برابر با 0.9808، 0.9714 و 0.9785 به دست آمد. تحلیل حساسیت انجام شده نیز نشان دهنده انطباق بسیار خوب مدل توسعه داده شده در پیش بینی مدول برجهندگی خاک بستر رسی می باشد. نتایج تحلیل حساسیت نشان داد که پارامتر w کم اهمیت ترین پارامتر برای پیش بینی مدول برجهندگی خاک های ریزدانه است و درجه اهمیت سایر پارامترها تقریبا یکسان است. در این تحقیق همچنین تاثیر پارامترهای مختلف بر مدول برجهندگی با استفاده از تحلیل پارامتریک ارزیابی شده است.
    کلید واژگان: مدول برجهندگی, خاک های رسی, آزمایش نفوذ مخروط, رگرسیون چندجمله ای تکاملی}
    Ali Reza Ghanizadeh *, Ali Delaram
    Accurate determination of resilience modulus (Mr) of pavement subgrade soil is one of the important factors for successful design of pavement structure. This parameter is usually measured using a dynamic triaxial test, which is a complex and expensive experiment. In this study, the evolutionary polynomial regression (EPR) method has been used to develop a model for predicting the resilient modulus of clay subgrade soils based on the results of cone penetration test (CPT). By means of the developed model, the resilient modulus of subgrade soils can be estimated by having the parameters of cone tip resistance (qc), slave friction resistance (fs), moisture content (w) and dry density (γd). The results of this study show that the model developed by the exponential function is the best model constructed. Based on the developed model, the coefficient of determination (R2) for training set, testing set and total set was 0.9808, 0.9714 and 0.9785, respectively. The sensitivity analysis performed also showed the very good agreement of the developed model in predicting the resilient modulus of subgrade soil. The results of sensitivity analysis showed that the moisture content is the least important parameter for predicting the resilient modulus of fine-grained soils and the importance of other parameters is almost the same. In this study, the effect of different parameters on the resilient modulus of subgrade soil has also been evaluated using parametric analysis.
    Keywords: Resilient Modulus, Clay Subgrade Soil, Cone Penetration Test (CPT), Evolutionary Polynomial Regression (EPR)}
  • کوروش میرزایی، علیرضا غنی زاده*، سمیه بختیاری

    خاک رس با خصوصیات خمیری بالا یکی از انواع خاک هایی است که در اکثر نقاط ایران یافت می شود. این خاک به عنوان یک خاک مسئله دار شناخته شده و جهت استفاده از این خاک در زیرساخت های حمل و نقل نیاز به بهسازی و اصلاح مشخصات آن است. هدف این تحقیق ارزیابی مشخصات مقاومتی خاک رس تثبیت شده با ضایعات صنعتی است که علاوه بر تثبیت خاک، به دلیل استفاده از ضایعات صنعتی دارای مزایای زیست محیطی نیز می باشد. در این تحقیق از سرباره کوره ذوب آهن، خاکستربادی و دیاتومیت به عنوان تثبیت کننده خاک رس استفاده شده است. تثبیت با استفاده از سرباره کوره ذوب آهن، خاکستربادی و دیاتومیت با درصد های 10، 20 و 30 درصد وزنی خشک خاک انجام شد و نمونه ها در درصد رطوبت بهینه متراکم شدند. در تحقیق حاضر از آزمایش های تراکم و مقاومت فشاری محدودنشده (UCS) جهت مقایسه پارامترهای مقاومتی خاک قبل و بعد از تثبیت استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان دادند که سرباره به عنوان تثبیت کننده نسبت به خاکستربادی و دیاتومیت عملکرد بسیار مناسبتری داشته است. نمونه تثبیت شده با 10 درصد سرباره با رسیدن به مقاومت 16/2 مگاپاسگال نسبت به سایر نمونه های تثبیت شده عملکرد بهتری داشت و نمونه بهینه است. این نمونه نسبت به نمونه تثبیت نشده خاک رس 92/3 برابر افزایش مقاومت داشته است. نمونه های تثبیت شده با 30 درصد خاکستربادی و 30 درصد دیاتومیت نیز با رسیدن به مقاومت های 9/0 و 03/1 مگاپاسگالی توانستند به ترتیب نسبت به نمونه تثبیت نشده 49 و 88 درصد افزایش مقاومت از خود نشان دهند.

    کلید واژگان: تثبیت خاک رس, مقاومت فشاری تک محوری, مقاومت کششی, سرباره کوره ذوب آهن, دیاتومیت}
    Kourosh Mirzaei, AliReza Ghanizadeh *, Somayeh Bakhtiari

    High plasticity clay soil is one of the soils that can be found in most regions of Iran. This soil is known as a problematic soil and as subgrade soil for transportation infrastructures, its characteristics must be improved. The purpose of this study is to evaluate the strength characteristics of high plasticity clay soil stabilized with industrial waste, which in addition to soil stabilization, also has environmental benefits. In this research, steel furnace slag, fly ash and diatomite have been used as stabilizer agents. Stabilization was performed using with 10, 20 and 30% of stabilizer agents by dry weight of soil and samples were compacted at optimum moisture content. In the present study, compaction as well as unconfined compressive strength (UCS) were conducted to compare the strength parameters of soil before and after stabilization. The results showed that the steel furnace slag had a much better performance as a stabilizer than fly ash and diatomite. Samples stabilized with 10% of steel furnace slag with a UCS of 2.16 MPa has a better performance in comparison with other stabilized samples and is the optimum sample. This sample shows a 3.92 times increase in UCS compared to the untreated clay soil. Treated samples with 30% of fly ash and 30% of diatomite with UCS of 0.9 and 1.03 MPa, show 49% and 88% increase in UCS compared to untreated samples, respectively.

    Keywords: Clay Soil Stabilization, Unconfined Compressive Strength, Tensile Strength, Ground Granulate Blast Furnace Slag, Diato-mite}
  • طوبا حیدری دزفولی، علیرضا غنی زاده*

    یکی از روش های بهسازی خاک بستر روسازی، استفاده از مواد افزودنی جهت تثبیت خاک است. برای ارزیابی کیفیت مصالح از آزمایش های مقاومت فشاری تک محوری و مقاومت کششی غیرمستقیم استفاده می شود. بهره گیری از این آزمایش ها با توجه به زمان بر بودن عمل آوری نمونه ها وقت گیر است .همچنین در صورت افزایش تعداد نمونه ها می تواند هزینه بر نیز باشد. در این تحقیق، از دو روش مدل سازی شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی (ANFIS) جهت پیش بینی مقاومت فشاری و کششی خاک رس تثبیت شده با سیمان و باطله سنگ آهن استفاده شده است. برای این منظور، پارامترهای درصد سیمان، درصد باطله، رطوبت بهینه و مدت زمان عمل آوری، به عنوان ورودی و پارامترهای مقاومت فشاری تک محوری و مقاومت کششی غیرمستقیم، به عنوان خروجی در نظر گرفته شده است و در هر مورد پایگاه داده ای متشکل از 100 داده مورد استفاده قرار گرفته است. مدل سازی با استفاده از این سه روش، برتری مدل شبکه عصبی مصنوعی نسبت به سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی را نشان می دهد. همچنین تحلیل حساسیت نشان می دهد که پارامترهای درصد سیمان و درصد باطله به ترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را بر مقاومت فشاری و مقاومت کششی پیش بینی شده دارند.

    کلید واژگان: مقاومت فشاری تک محوری, مقاومت کششی غیر مستقیم, خاک رس تثبیت شده, سیمان و باطله سنگ آهن, هوش محاسباتی}
    Toba Heidari Dezfuli, AliReza Ghanizadeh *

    One of the Practical solutions for improving subgrade soil is the utilization of additives for soil stabilization. Generally, the unconfined compressive strength (UCS) and indirect tensile strength (ITS) tests are employed for quality control of stabilized materials. These tests are time- consuming due to the time needs for curing of samples, and can also be costly if the number of samples increases. In this study, we have employed two methods including artificial neural network (ANN) and adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) to predict UCS and ITS of clayey subgrade soil stabilized with Portland cement and iron ore mine tailing (IOMT). To this end, cement content, IOMT content, optimum moisture, and curing time were considered as input parameters, and unconfined compressive strength, as well as indirect tensile strength, were considered as output parameters and in each case a dataset consisting of 100 data points were used for developing computational intelligence models. Modeling by means of these three methods confirmsthe superiority of the artificial neural network model over ANFIS model. Also, the sensitivity analysis showed that the Portland cement content and IOMT Content have the greatest and lowest effect on the predicted compressive and tensile strength, respectively.

    Keywords: Unconfined Compressive Strength, Indirect Tensile Strength, clay Soil, Portland cement, iron ore mine tailings, computational intelligence}
  • علیرضا غنی زاده *، مهدی ذوالفقاری، حانیه عباسلو

    از جمله راهکارهای مناسب برای برخورد با خاک های کم مقاومت و مسیله دار در راهسازی، تثبیت خاک است. از طرفی بهره گیری از ضایعات معدنی ازجمله باطله سنگ آهن در مصالح ساختمانی به دلایل زیست محیطی و اقتصادی در چند سال اخیر مدنظر قرارگرفته است. هدف این تحقیق تثبیت خاک رس سرخه با استفاده از آهک شکفته و باطله سنگ آهن است. برای این منظور، نمونه هایی با 0، 2، 4 و 6 درصد آهک هیدراته و 0، 10، 20 و 30 درصد باطله سنگ آهن در سه درصد رطوبت مختلف (بهینه، سمت مرطوب و سمت خشک) متراکم و آماده و سپس جهت انجام آزمایش مقاومت فشاری تک محوری (UCS) به مدت 7، 28 و 56 روز عمل آوری شدند. آزمایش مقاومت فشاری تک محوری نشان داد که با فرض ثابت بودن درصد باطله، افزایش درصد آهک تا یک مقدار مشخص (4%) باعث افزایش مقاومت فشاری و مدول یانگ می گردد و پس از آن سبب کاهش مقاومت فشاری و مدول یانگ نمونه ها می شود. نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که مقاومت فشاری تک محوری و مدول یانگ، با افزایش درصد رطوبت تراکم کاهش می یابد و برعکس با کاهش درصد رطوبت این دو پارامتر افزایش می یابند. مقاومت فشاری نمونه های 7 روزه، 28 روزه و 56 روزه با توجه به درصد آهک و درصد رطوبت تراکم به ترتیب افزایش 84 الی 259 درصدی، 97 الی 290 درصدی و 110 الی 342 درصدی از خود نشان داد. نتایج آزمایش دوام در برابر سیکل های ذوب و یخبندان نشان داد که افزایش درصد باطله سنگ آهن تا یک مقدار مشخص (بین 2 الی 4 درصد) باعث کاهش افت وزنی و حجمی می شود و پس از آن، افت وزنی و حجمی افزایش می یابد. با لحاظ نمودن دو معیار مقاومت فشاری و مقاومت در برابر سیکل های ذوب و یخبندان، درصد بهینه آهک به ترتیب برای جایگزینی 20 و 10 درصد باطله برابر با 2 و4 درصد تعیین گردید.

    کلید واژگان: خاک رس, باطله سنگ آهن, آهک شکفته, مقاومت و دوام}
    Ali Reza Ghanizadeh*, Mehdi Zolfaghari, Hanie Abbaslou

    An appropriate solution for dealing with low-resistance and problematic soils is stabilization of the soil. Also, exploitation and use of mineral resources generates a lot of mine tailings. Increasing the production of these tailings has created a significant concern for the mining authorities, regarding to achieve more depot space and environmental issues caused by waste deposits. The purpose of this research is to stabilize red clay with hydrated lime and iron ore mine tailings. For this purpose, samples with 0, 2, 4 and 6% lime and 0, 10, 20 and 30% of iron ore tailings dense and prepared in three percent moisture content (optimum, wet side and dry side). In order to perform unconfined compression strength (UCS), the specimens were treated for 7, 28 and 56 days. Unconfined compressive strength test showed that by increasing lime content up to a specific value, the UCS increases, and increasing the amount of lime content to more than it will reduce the UCS of samples when the content of iron ore mine tailing remains constant. In addition, the UCS and elastic modules decrease with increasing moisture content and vice versa. The UCS of the 7-day, 28-day and 56-day samples increses 84 to 259%, 97 to 290% and 110 to 342%, respectively, in terms of lime percentage, Iron ore mine tailing percentage and moisture content. Also, the freezing and thawing test showed that by increasing the iron ore mine tailing up to a specific value (2 to 4%), reduces the weight and volume loss of samples, and after that the weight and volume loss increase. Results of this study confirms that the optimum percentage of hydrated lime is 2 and 4%, regrading to 20 and 10 percentage of tailing, respectively by considering both UCS and freezing and thawing criteria.

    Keywords: Clay soil, Iron ore mine tailing, Hydrated lime, strength, durability}
  • علیرضا غنی زاده*، ابوذر یارمحمودی، حانیه عباسلو
    A.R. Ghanizadeh*, A. Yarmahmoudi, H. Abbaslou

    Due to the economic and environmental issues, utilization of mineral wastes, e.g. iron ore mine tailing (IOMT), as road materials can be recommended as a sustainable alternative. In the present work, the mechanical properties as well as the resistance to freezing and thawing (F-T) cycles of low plasticity clay soil stabilized with different percentages of Portland cement (0%, 6%, 9%, 12%, and 15%) and different percentages of IOMT content (0%, 10%, 20%, 30 %, and 40%) are investigated. To this end, the unconfined compressive strength (UCS), initial elastic modulus (E0), and indirect tensile strength (ITS) at different curing times of 7, 14, 18, and 56 days for different admixtures are determined to select the optimum mix design for stabilization of clayey subgrade soil. This work shows that with increase in the percentage of cement, the strength parameters such as UCS, E0, and ITS increase, while increasing IOMT does not show a specific trend to increase the strength parameters. Evaluation of the strength parameters at different curing times shows that in the short-term curing times (7 and 14 days), the iron ore mine tailing has a positive effect on the strength parameters, while in the long-term curing times (28 and 56 days), the iron ore mine tailing has a negative effect on the strength parameters. In total, it was found that 12% of the Portland cement and 10-40% of IOMT passes the UCS and F-T criteria for stabilization of low plasticity clay soils, while clay soil (without IOMT) requires at least 15% of Portland cement for stabilization.

    Keywords: Clay SoilIron, ore mine tailing, Portland cement, Soil stabilization}
  • علیرضا غنی زاده*، نسرین حیدرآبادی زاده، سعید دادکانی

    در این مقاله، دو مدل به منظور پیش بینی مدول برجهندگی مخلوط های آسفالتی مسلح شده با الیاف کورتا تحت اثر بارگذاری مربعی و نیم سینوسی براساس روش سطح پاسخ، توسعه داده شده است. برای این منظور، نمونه های مخلوط آسفالتی با سه درصد مختلف قیر و چهار درصد مختلف الیاف نمونه های مخلوط آسفالتی ساخته شدند و سپس در پنج دما، پنج فرکانس بارگذاری و دو شکل بارگذاری مربعی و نیم سینوسی، مدول برجهندگی با استفاده از دستگاه UTM 30 اندازه گیری شد. در مدل های توسعه داده شده، دما، زمان بارگذاری، درصد قیر و درصد الیاف به عنوان متغیرهای ورودی و مدول برجهندگی تحت اثر بارگذاری نیم سینوسی و مربعی به عنوان متغیر خروجی در نظر گرفته شد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که روش سطح پاسخ، قادر به پیش بینی مدول برجهندگی نمونه های آسفالتی مسلح شده با الیاف با دقت بالا است، به گونه ای که ضریب رگرسیون مربوط به معادلات توسعه داده شده برای دو شکل موج بارگذاری نیم سینوسی و مربعی به ترتیب برابر 9795/0 و 9777/0 به دست آمد. همچنین نتایج تحلیل حساسیت نشان می دهد که افزایش درصد الیاف تا مقدار مشخصی باعث افزایش مدول برجهندگی می شود و پس از آن با افزایش درصد الیاف، مقدار مدول برجهندگی کاهش می یابد. نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که درصد بهینه الیاف تابعی از درصد قیر در مخلوط آسفالتی است؛ به گونه ای که در مخلوط های آسفالتی با درصد قیر بیشتر، درصد الیاف بهینه کمتر (حدود 1 کیلوگرم در هر تن) و در مخلوط های با درصد قیر کمتر، درصد الیاف بهینه بیشتر (حدود 5/1 کیلوگرم در هر تن) است.

    کلید واژگان: مدول برجهندگی, الیاف کورتا, روش سطح پاسخ, شکل موج, مخلوط آسفالتی}
    AliReza Ghanizadeh *, Nasrin Heidarabadizadeh, Saeed Dadkani

    In this paper, two models have been developed to predict the resilient modulus of asphalt mixtures reinforced with Korta fiber subjected to square and haversine waveform, based on the response surface methodology. To this end, the asphalt mix samples were fabricated with three different percentages of bitumen and four different percentages of Korta fiber and then the resilient modulus was measured at five temperatures, five loading frequencies and two loading waveforms (squared and haversine), using UTM 30 apparatus. In this study, temperature, loading time, bitumen percentage and fiber percentage were considered as inputs variables and the resilient modulus under haversine and square loading waveforms was considered as output variable. The results of this study show that the response surface methodology is able to predict the resilient modulus of fiber reinforced asphalt samples with high accuracy, so that the regression coefficient of the developed equations for the haversine and square loading waveforms is 0.9795 and 0.9777, respectively. Also, the results of the sensitivity analysis show that increasing fiber percentage to a certain amount increases the resilience modulus and increasing the fiber content to more than this percentage, decreases the resilient modulus. This study also shows that the optimum percentage of Korta fiber depends on the bitumen content in the asphalt mix. So that in asphalt mixtures with higher bitumen percentages, the optimum fiber percentage was less (about 1 kg/ton) and in mixtures with lower bitumen percentage, the optimum fiber percentage was higher (about 1.5 kg/ton).

    Keywords: Resilient Modulus, Korta Fiber, Response Surface Methodology, Loading Waveform, Asphalt Mixes}
  • نسرین حیدرآبادی زاده، علیرضا غنی زاده*

    طراحی خط پروژه ای بهینه که کمترین هزینه عملیات خاکی را داشته باشد، می تواند در کاهش هزینه های اجرایی پروژه های راه سازی بسیار موثر باشد. در تحقیقات گذشته تابع هدف عموما به صورت کمینه سازی مجموع قدر مطلق فاصله بین خط پروژه و خط زمین در نظر گرفته می شد و با توجه به پیچیدگی تعیین احجام عملیات خاکی توجه چندانی به حداقل نمودن حجم دقیق عملیات خاکی نشده است. همچنین برای مقابله با محدودیت ها صرفا از تابع جریمه ساکن استفاده شده است که درصورت عدم براورده شدن یکی از محدودیت ها، ضریب نسبتا بزرگی در تابع هدف ضرب و درنتیجه بسیاری از جمعیت های اولیه حذف می شوند و زمان همگرایی در تعیین جواب بهینه افزایش می-یابد. هدف این تحقیق مقایسه توابع جریمه مختلف برای بهینه سازی خط پروژه با استفاده از روش های بهینه سازی فراابتکاری است. برای این منظور، نخست مسئله بهینه سازی خط پروژه بر اساس تابع هدف و محدودیت های مسئله فرمول بندی شد و تابع هدف به صورت هزینه اجرای عملیات خاکریزی و خاکبرداری و محدودیت ها به صورت حداکثر و حداقل شیب طولی، حداقل ارتفاع پل، عدم تداخل قوس ها و حداقل طول قوس های قایم در نظر گرفته شد. برای بهینه سازی مسئله از دو الگوریتم ازدحام ذرات شتابدار (APSO) و بهینه سازی برخورد اجسام (CBO) استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که انتخاب تابع جریمه بر سرعت و همچنین جواب بهینه که همان حداقل سازی هزینه اجرای عملیات خاکی است، تاثیر می گذارد. این تحقیق همچنین نشان داد که تابع جریمه از نوع تبرید همراه با الگوریتم بهینه سازی برخورد اجسام می تواند به صورت موثر برای بهینه سازی خط پروژه بکار رود.

    کلید واژگان: بهینه سازی خط پروژه, حجم عملیات خاکی, بهینه سازی مقید, تابع تبرید, الگوریتم بهینه سازی برخورد اجسام (CBO)}
    Nasrin Heidarabadizadeh, AliReza Ghanizadeh *

    Design of vertical alignment with minimum earthwork cost can effectively reduce the construction costs of highways. In most past researches, the objective function has been considered as the sum of the absolute value of difference between the vertical alignment and the existing ground and due to the complexity of earthwork calculation, real costs of earthwork have been ignored. Also, to deal with constraints just the static penalty functions are employed. In case of static penalty functions, if one of the constraints is violated, a relatively large coefficient is multiplied by the objective function and as a result, many early populations are removed in the next iteration and the convergence time increases. This paper aims to compare different penalty functions for problem of vertical alignment optimization. To this end, station, elevation and vertical curve length in case of each point of vertical intersection (PVI) were considered as decision variables. The objective function was considered as earthwork cost and constraints were assumed as the maximum and minimum longitudinal slope, minimum elevation of compulsory points, and the minimum length of vertical curves. For solving of this optimization problem, the accelerated particle swarm optimization (APSO) and the colliding bodies optimization (CBO) algorithm were employed. The results illustrate that the selected penalty function greatly affects the convergence speed as well as the optimum solution (earthwork costs). This study also showed that the effective optimization of highway vertical alignment can be achieved using annealing penalty function and CBO algorithm.

    Keywords: Optimization of Vertical Alignment, Earthwork Volumes, constrained optimization, Annealing Penalty Function, Colliding Bodies Optimization (CBO)}
  • علیرضا غنی زاده*، مهرداد پاداش
    یکی از روش های متداول برای تعیین ظرفیت باربری روسازی، بهره گیری از نتایج آزمایش افت وخیزسنج ضربه ای (FWD) است. سیستم روسازی های مقطع معکوس در سال 1970 میلادی در آفریقای جنوبی توسعهیافته است. این روسازی به صورت یک ساختار ساندویچی اجرا می شود. به طوریکه یک لایه اساس سنگدانه ای بین دولایه با مدول برجهندگی بالا (لایه بتن آسفالتی و لایه اساس تثبیت شده با سیمان) قرار می گیرد. هدف از این تحقیق، توسعه روشی به منظور پیش بینی مدول برجهندگی لایه های روسازی بر پایه افت وخیزهای اندازه گیری شده با دستگاه افت وخیزسنج ضربه ای است. با توجه به اینکه مدل‏سازی غیرخطی مصالح اساس سنگدانه ای در روسازی های مقطع معکوس بسیار حایز اهمیت است، برای ایجاد پایگاه داده افت وخیز از تحلیل غیرخطی حدود 38000 مقطع روسازی معکوس توسط برنامه المان محدود غیرخطی MICH-PAVE استفاده شده است. سپس، با بهره گیری از روش ترکیبی شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم بهینه سازی برخورد اجسام، روشی به منظور انجام محاسبات معکوس روسازی های مقطع معکوس با فرض رفتار غیرخطی اساس سنگدانه ای توسعه داده شده است. نتایج نشان دهنده انطباق بسیار خوب افت وخیزهای حاصل از برنامه MICH-PAVE با نتایج حاصل از برنامه KENLAYER و داده های میدانی است. همچنین، شبکه عصبی مصنوعی با دقت بسیار زیاد (ضریب رگرسیون بیش از 99/99 درصد) امکان پیش بینی کاسه نشست سطح روسازی های مقطع معکوس با توجه به اطلاعات مدول برجهندگی و ضخامت لایه ها را فراهم می سازد. به علاوه، مدل ترکیبی شبکه عصبی و الگوریتم برخورد اجسام در مقایسه با مدل ترکیبی شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک دقت و سرعت بالاتری برای پیش بینی مدول های برجهندگی لایه های روسازی مقطع معکوس دارد.
    کلید واژگان: ظرفیت باربری, مدل سازی غیرخطی, روسازی مقطع معکوس, افت و خیزسنج ضربه ای, مدول برجهندگی}
    Ali Reza Ghanizadeh *, Mehrdad Padash
    Falling Weight Deflectometer (FWD) is one of the common methods for determining the bearing capacity of pavement. The inverted pavement system developed in 1970 in South Africa. This type of pavement is constructed as a sandwich structure, so that a crashed stone base layer is placed between two layers with high stiffness (asphalt concrete layer and cement treated base layer). The main purpose of this research is developing a method for predicting the moduli of the inverted pavements based on the measured deflection bowl using the FWD. Since, the nonlinear modeling of aggregate base is very important in case of inverted pavements, to stablish a dataset, about 38,000 inverted pavement sections have been analyzed by the non-linear finite element program, MICHPAVE. Then, using a hybrid artificial neural network and the colliding body optimization algorithms (ANN-CBO) method, a procedure was developed for backcalculation of inverted pavements assuming nonlinear behavior of aggregate base. The results of this study indicate that the results of MICHPAVE program are very close to the results of the KENLAYER program as well as field data. This study also showed that the artificial neural network is able to predicted the surface deflection bowl of the inverted pavements accurately (R2> 99.99%). In addition, it was found that the hybrid ANN-CBO has superior accuracy and speed in comparison with the hybrid ANN-GA for nonlinear backcalculation of inverted pavements.
    Keywords: Nonlinear Backcalculations, Inverted Pavement, Artificial Neural Networks, Colliding Body Algorithm, Genetic algorithm}
  • علیرضا غنی زاده*، حکیمه عباسلو، فرهاد قادری
    در چند سال اخیر با پیشرفت های صورت گرفته در تولید محصولات زمین پارچه ای، استفاده از این محصولات در مسلح سازی روسازی افزایش چشم گیری داشته است. در بین این محصولات، ژئوسل به سبب محصور کنندگی مناسب سنگ دانه ها ناشی از هندسه سه بعدی  باعث افزایش سختی مصالح سنگدانه ای می شود. به منظور بررسی تاثیر مسلح سازی لایه اساس با ژئوسل، شش هندسه مختلف در حالت اساس مسلح و غیرمسلح در نرم افزار المان محدود ABAQUS  مدل سازی گردید و رفتار مصالح سنگدانه ای لایه های اساس و زیراساس با سابروتین نویسی به زبان فرترن به صورت غیرخطی در نظر گرفته شد. در مرحله بعد نتایج حاصل از برنامه ABAQUS با استفاده از نتایج حاصل از دو برنامه KENLAYER و MICHPAVE و همچنین یک مقطع آزمایش تمام مقیاس اعتبار سنجی شد که نتایج نشان دهنده انطباق بسیار خوب نتایج حاصل از برنامه ABAQUS با نتایج سایر برنامه ها و همچنین نتایج آزمایش های میدانی بود. بر اساس نتایج مدل سازی با مسلح سازی لایه اساس سنگدانه ای، پاسخ های افت و خیز سطح 28/10-5 درصد، پاسخ های کرنش کششی تار پایین آسفالت 24/12-15/7 درصد و کرنش فشاری قائم روی خاک بستر 19/9-1/5 درصد کاهش می یابند. همچنین تحلیل خرابی با روابط انستیتو آسفالت بر روی نتایج مدل سازی انجام گرفت و مشخص گردید که مسلح سازی عمر خستگی آسفالت را 94/34-68/21 درصد و عمر شیارشدگی بستر را 35-89/20 درصد افزایش می دهد.
    کلید واژگان: مسلح سازی, ژئوسل, اساس سنگدانه ای, المان محدود غیرخطی, عمر خستگی, عمر شیارشدگی}
    Ali Reza Ghanizadeh *, Hakimeh Abbaslou, Farhad Qaderi
    In the past few years, with the advances made in the production of geosynthetic products, the use of these products in the pavement reinforcement has increased dramatically. Among the geosynthetic products, geocell improves the performance of the pavement due to the proper 3D confining of aggregates materials inside its cells. In order to investigate the effect of base layer reinforced with the geocell, six different geometries with reinforced and unreinforced base layer were simulated in ABAQUS finite element software. The behaviour of aggregate base and subbase layers were consirdered nonlinear which is implemented in ABAQUS by a FORTRAN subroutine. In the next stage, the results of the ABAQUS program as well as FORTRAN subroutine were validated using the results of KENLAYER and MICHPAVE programs as well as a full scale test. The results showed that the results of the ABAQUS program are consistent with results of other programs and also with the results of the fieled test. According to this research, by reinforcement of base layer using geocell, the surface deflection responses decreases betwen 5 to 10.28%, the tensile strain responses at the bottom of the asphalt decreases between 7.15 to 12.24% and the vertical compression strain on the top of subgrade decreases between 5.1to 9.19%. Also, the damage analysis was conducted based on the Asphalt Institute relations and results showed that the reinforcement of base layer increase asphalt fatigue life by 21.68-34.94% and subgrade rutting life by 20.89-35%.
    Keywords: Geocel Reinforcement, Aggregate Base, Nonlinear Finite element, Fatigue life, Rutting life}
  • علیرضا غنی زاده*، نسرین حیدرآبادی زاده، آرش ضیایی
    هدف از انجام این تحقیق، ارائه یک مدلی ریاضی به منظور مدل سازی پیوسته کاسه نشست روسازی با استفاده از داده های افت وخیز سطح روسازی و تعیین موقعیت بهینه افت وخیز سنج های مربوط به دستگاه افت وخیز سنج ضربه ای است. برای این منظور10000 مقطع روسازی انعطاف پذیرمختلف با استفاده از نظریه ارتجاعی چندلایه ای تحلیل و سپس پایگاه داده مربوط به افت وخیزها در نه فاصله شعاعی مختلف برای مقاطع مختلف روسازی ایجاد شد. نتایج نشان می دهد که ضریب رگرسیون مربوط به برازشمعادله پیشنهادیبه کاسهنشستدر کلیه موارد بیش از 99/0 است که نشان دهنده برازش بسیار خوب معادله پیشنهادی به کاسه نشست روسازی است. به منظور تعیین بهترین فاصله شعاعی جهت قرار دادن ژئوفن ها، تمامی سناریوهای مربوط به انتخاب 4، 5، 6 و 7 ژئوفن از 9 ژئوفن بررسی شد و در هر مورد، 5 سناریوی برتر انتخاب گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که بهترین فاصله شعاعی برای 6 ژئوفن برابر 1830-1220-915-457-203-0 میلی متر و بهترین فاصله شعاعی برای 7 ژئوفن برابر 1830-1220-915-457-305-203-0 میلی متر است.
    کلید واژگان: مدل ریاضی, FWD, کاسه نشست, روسازی های انعطاف پذیر_ فاصله بهینه ژئوفن ها}
    Ali Reza Ghanizadeh *, N. Heidarabadizadeh, A. Ziaie
    This research aims to develop a mathematical model for continuous modeling of the pavement deflection basin based on the measured deflections using FWD device. Another purpose of this research is determining the optimal distance of the geophones for measurement of deflections. For this purpose, 10000 different flexible pavement sections were analyzed using multi-layered elastic theory and then a database containing deflection at nine different distances in case of each pavement section was established. The results show that the coefficient of determination for fitting the proposed equation to the pavement surface deflection basin in all cases is more than 0.99, which confirms the ability of proposed equation for mathematical modeling of pavement surface deflection basin. In order to determine the optimal radial distance of geophones, all scenarios with 4, 5, 6, and 7 geophone were examined and five best scenarios were selected in each case. The results of this study showed that the best radial distance for six geophones is 1830, 1220, 915, 457, 203, and 0 mm and the best radial distance for seven geophones is 1830,1220, 915, 457, 305, 203 and 0 mm.
    Keywords: mathematical model, FWD, Deflection basin, Flexible pavements, Optimal Distance of Geophones}
  • علیرضا غنی زاده*، میثم بیات، امیر توانا املشی، مرتضی رهروان
    معمولا برای تعیین مقاومت و کنترل کیفیت لایه های تثبیت شده از آزمایش مقاومت فشاری تک محوری استفاده می شود که بهره گیری از آن با توجه به زمان بر بودن عمل آوری نمونه ها وقت گیر است. همچنین، در صورت افزایش تعداد نمونه ها می تواند هزینه بر نیز باشد. در این مقاله، از روش گروهی بررسی داده ها (GMDH) به منظور توسعه مدل های ساده ای با دقت کافی به منظور پیش بینی مقاومت فشاری بستر رسی تثبیت شده با سیمان و آهک استفاده شده است. جهت دستیابی به این هدف، پس از تهیه نمونه های تثبیت شده با درصد های مختلف سیمان و آهک در سه درصد رطوبت مختلف (سمت خشک، سمت مرطوب و رطوبت بهینه) و عمل آوری نمونه ها به مدت 7، 14، 21، 28 و 60 روز، آزمایش مقاومت فشاری تک محوری روی نمونه های خاک تثبیت شده انجام شد و پایگاه داده ای متشکل از  150 رکورد ایجاد شد. در ادامه، دو مدل برای پیش بینی مقاومت فشاری تک محوری بستر رسی تثبیت شده با سیمان و آهک با استفاده از روش GMDH توسعه داده شد. مقادیر R2 برای دو مجموعه داده آموزش و آزمون و در حالت تثبیت با سیمان به ترتیب برابر 9529/0 و 9452/0 و در حالت تثبیت با آهک به ترتیب برابر با 894/0 و 8806/0 به دست آمد. به علاوه، تحلیل حساسیت هر کدام از مدل ها نشان داد که در حالت تثبیت با سیمان و آهک به ترتیب، درصد سیمان و درصد رطوبت بیشترین تاثیر را بر میزان مقاومت فشاری تک محوری پیش بینی شده توسط مدل ها می گذارند.
    کلید واژگان: بستر رسی, تثبیت, سیمان و آهک, مقاومت فشاری تک محوری, مدل پیش بینی}
    Ali Reza Ghanizadeh *, Meysam Bayat, Amir Tavana Amlashi, Morteza Rahrovan
    Unconfined Compressive Strength (UCS) test is commonly employed to determine the strength and quality control of the stabilized layers. This method is time consuming due to the needed time for curing of samples. Also, this method can be costly if the number of samples is increased. In this paper, the group method of data handling (GMDH) was used to develop simple models with sufficient accuracy to predict the UCS of clayey subgrade stabilized with Portland cement and lime. To this end, after stabilization of samples with different percentages of Portland cement and lime at three different moisture contents (dry, wet and optimum moisture content) and curing times of 7, 14, 21, 28 and 60 days, the UCS tests were conducted to establish a comprehensive database including 150 records. In the next step, two different UCS prediction models for clayey subgrade soil stabilized with Portland cement and lime were developed by using the GMDH method. The R2 value for training and testing sets for samples stabilized with Portland cement was 0.9294 and 0.94522, respectively, while the R2 value for training and testing sets for samples stabilized with lime was 0.8897 and 0.880, respectively. In addition, the sensitivity analysis of each model showed that the cement percentage and moisture content have the most impact on the predicted UCS, respectively.
    Keywords: Clay subgrade, Stabilization using Portland cement, lime, Unconfined compressive strength, Prediction model, GMDH}
  • علیرضا غنیزاده، ابوذر یارمحمودی، حکیمه عباسلو، سعید دادکانی
    هدف از انجام این تحقیق، ارائه مدلی برای پیش بینی وزن مخصوص خشک بستر رسی تثبیت شده با سیمان و باطله سنگ آهن است. برای این منظور سیمان با درصدهای 0، 6، 9، 12 و 15درصد و باطله با درصدهای 0، 10، 20، 30 و 40 درصد به خاک رس اضافه و سپس آزمایش تراکم با استفاده از روش پروکتور اصلاح شده بر روی 25 ترکیب مختلف انجام شد و پایگاه داده ای متشکل از 125 رکورد آماده شد. سپس با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM)، مدلی جهت پیش بینی وزن مخصوص بستر رسی تثبیت شده با باطله سنگ آهن و سیمان ارائه گردید. متغیرهای ورودی در این مدل شامل درصد رطوبت، درصد باطله و درصد سیمان و متغیر خروجی وزن مخصوص خشک بستر رسی تثبیت شده است. مقدار ضریب رگرسیون مدل توسعه داده شده برابر با 9634/0 به دست آمد که نشان دهنده دقت بالای این مدل است. همچنین مقدار R2 پیش بینی شده (9416/0) نشان دهنده سازگاری منطقی آن با مقدار R2 تعدیل یافته (9551/0) با توجه به تفاوت کمتر از 02/0 میان آن ها است. درنهایت بر پایه مدل توسعه داده شده، نمودارهایی برای پیش بینی حداکثر وزن مخصوص خشک آزمایشگاهی و تعیین رطوبت بهینه جهت تراکم بستر رسی تثبیت شده با سیمان و باطله سنگ آهن توسعه داده شد. با توجه به نتایج این تحقیق می توان بدون انجام آزمایش تراکم، رطوبت بهینه و حداکثر وزن مخصوص خشک بستر رسی با خمیری کم تثبیت شده با سیمان و باطله سنگ آهن را پیش بینی نمود.      
    کلید واژگان: باطله سنگ آهن, بستر رسی, پارامترهای تراکم, تثبیت با سیمان پرتلند, روش سطح پاسخ (RSM)}
    A. R. Ghanizadeh, A. Yarmahmoudi, H. Abbaslou, S. Dadkani
    The purpose of this study is to provide a model for predicting the dry density of the clayey subgrades stabilized with Portland cement and iron ore mine tailing (IOMT) materials. For this purpose, Portland cement with 0, 6, 9, 12 and 15% and iron ore mine tailing with 0, 10, 20, 30 and 40% was added to clay soil, and then the compaction test was performed using modified proctor method on 25 different compounds and a database of 125 records was prepared. Then, using a response surface method (RSM), a model was proposed to predict the density of the clay subgrade stabilized with IOMT and Portland cement. Input variables in this model include moisture content, percentage of iron ore mine tailing and percentage of Portland cement, and the output variable is dry density of the stabilized clay soil. The regression coefficient of the developed model was 0.9634 which indicates the high accuracy of this model. Also, the predicted R2 (0.9416) indicates its logical compatibility with the adjusted R2 value (0.9551), with respect to a difference less than 0.22 among them. Finally, based on the developed model, two diagrams were developed to predict the maximum dry density and the optimum moisture content of clay subgrade stabilized with Portland cement and iron ore mine tailing. Regarding the results of this study, it is possible to predict the optimum moisture content as well as maximum dry density of the clay subgrade with low plasticity stabilized with Portland cement and iron ore mine tailing.
    Keywords: Iron ore Tailing, Stabilization with Portland Cement, Clay Subgrade, Compaction Parameters, RSM Method}
  • علیرضا غنی زاده *، محمد کریمی گوغری، امیر توانا املشی
    مصالح خرده آسفالتی که به عنوان مصالح نخاله ای حاصل از بازسازی و تراش رویه های آسفالتی شناخته می شوند، بخش عمده ای از مصالح دورریز را تشکیل می دهند. یکی از کاربردهایی که به تازگی موردتوجه قرار گرفته است، استفاده از این مصالح (RAP) در مخلوط های سیمانی از جمله بتن غلتکی روسازی است. به همین منظور در تحقیق حاضر، پس از انجام مطالعات آزمایشگاهی و ساخت 141 نمونه بتن، 47 داده منحصربه فرد مربوط به مقاومت فشاری بتن غلتکی حاوی خرده آسفالت بازیافتی به دست آمد. سپس با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) به ساخت مدلی جهت پیش بینی مقاومت فشاری پرداخته شد. مقدار ضریب رگرسیون مدل توسعه داده شده برابر با 0. 9668 به دست آمد که نشان دهنده دقت بالای این مدل است. مدل به دست آمده نشان داد که علاوه بر تمامی متغیرهای اولیه به غیر از ریزدانه طبیعی، برهم کنش میان سیمان و خرده آسفالت ریزدانه، برهم کنش میان درشت دانه طبیعی و زمان عمل آوری، برهم کنش میان خرده آسفالت ریزدانه و زمان عمل آوری و همچنین برهم کنش مجذور زمان عمل آوری و مجذور دما نیز می تواند در پیش بینی مقادیر مقاومت فشاری تاثیرگذار باشد. همچنین با توجه به نتایج تحلیل حساسیت مدل، مشاهده شد که مقدار مقاومت فشاری با افزایش مقدار سیمان افزایش خواهد یافت به طوری که با افزایش مقدار خرده آسفالت ریزدانه نرخ افزایش مقاومت کاهش می یابد. به علاوه کاهش مقدار خرده آسفالت ریزدانه یا افزایش زمان عمل آوری در یک میزان درشت دانه طبیعی ثابت، افزایش مقاومت فشاری را در پی خواهد داشت. همچنین ملاحظه گردید که با افزایش درصد خرده آسفالت ریزدانه، تاثیر زمان عمل آوری بر روی مقاومت فشاری کاهش می یابد.
    کلید واژگان: بتن غلتکی روسازی, مصالح خرده آسفالتی, مدل سازی, مقاومت فشاری, روش سطح پاسخ (RSM)}
    Ali Reza Ghanizadeh*, Mohammad Karimi Goghari, Amir Tavana Amlashi
    Reclaimed asphalt pavement material (RAP) that are known as reconstruction and asphalt milling debris, constitute a major part of the waste materials. One of the applications that have been considered recently, is the use of these materials (RAP) in mixes such as roller-compacted concrete (RCC). Therefore, in this study, after experimental studies and making 141 concrete samples, 47 unique data of the compressive strength of RCC containing RAP was obtained. Then, response surface methodology (RSM) was used to build a model to predict the compressive strength. The regression coefficient (R2) of 0.9668 for the developed model, indicated the accuracy of the model. The model showed that in addition to all the basic variables other than fine aggregate, interaction between cement and fine RAP, coarse aggregate and curing time, fine RAP and curing time, curing time square and temperature square, can also be effective in predicting the compressive strength values. Also according to the results of the sensitivity analysis, it was observed that the amount of compressive strength will be increased by increasing the amount of cement and the slope of this increasing in higher amounts of fine RAP was far less. In addition, decreasing the fine RAP or increasing the curing time in a fixed amount of coarse aggregate, will lead to an increase in compressive strength. And also, curing time will have a greater effect on the compressive strength in lower percentage of fine RAP.
    Keywords: Roller-compacted concrete (RCC), reclaimed asphalt pavement material (RAP), modeling, Compressive strength, response surface methodology (RSM)}
  • محسن ابوطالبی اصفهانی *، علیرضا غنی زاده، نسرین حیدرآبادی زاده
    در طراحی مسیر، بخش روسازی راه دارای جزئیات مشخص بوده و هزینه ی آن اجتناب ناپذیر است. اما در بخش زیرسازی، می توان با بهینه نمودن محل خط پروژه، هزینه ها را کاهش داد. یکی از هزینه های سنگین زیرسازی، هزینه عملیات خاکی است که به شدت به خط پروژه طراحی شده وابسته است. بنابراین، هدف این پژوهش، ارزیابی روش های مختلف فراابتکاری برای پیشنهاد توسعه روشی به منظور بهینه سازی خط پروژه، برای داشتن کمترین هزینه عملیات خاکی، است. بدین منظور، ابتدا تابع هدف و محدودیت های مسئله فرمول بندی و سپس کیلومتر، ارتفاع و طول قوس قائم در هر سومه به عنوان متغیرهای تصمیم در نظر گرفته شده اند. خط پروژه اولیه و موقعیت سومه ها طبق ضوابط و نیازها تعیین گردیدند. تابع هدف به صورت مجموع قدر مطلق اختلاف ارتفاع خط پروژه و خط زمین و محدودیت ها به صورت حداقل و حداکثر شیب طولی، حداقل ارتفاع پل ها، عدم تداخل قوس ها و حداقل طول قوس قائم تعریف شده اند. برای بهینه سازی مسئله از الگوریتم های ژنتیک، ازدحام پرندگان شتاب‏دار و کرم شب تاب در محیط MATLABاستفاده شده است. برای ارزیابی بهتر روش، سه مسیر مختلف در سه توپوگرافی دشت، تپه ماهور و کوهستانی طراحی و خط پروژه اولیه توسط هر یک از این الگوریتم ها، بهینه سازی شد. علاوه بر مجموع قدر مطلق اختلاف ارتفاع خط پروژه و خط زمین، سنجش این بهینه سازی با نسبت حجم خاکریزی به حجم خاکبرداری و هزینه عملیات خاکی صورت گرفت. نتایج، نشان دهنده درصد بالای بهینگی توسط الگوریتم کرم شب تاب و سپس ازدحام پرندگان و ژنتیک، برای هر سه توپوگرافی است. بنابراین، می توان با به کارگیری الگوریتم کرم شب تاب، هزینه های زیرسازی مسیر را به مقدار قابل توجهی کاهش داد. همچنین، تکرار و زمان صرف شده جهت حل مسئله نشان می دهد که زمان لازم برای بهینه سازی و دست یافتن به جواب بهینه، در مقابل کاهش هزینه ها بسیار ناچیز است.
    کلید واژگان: روش های فرا ابتکاری, بهینه سازی, خط پروژه, الگوریتم کرم شب تاب, الگوریتم ازدحام پرندگان شتاب دار}
    Mohsen Aboutalebi Esfahani *, Ali Reza Ghanizadeh, Nasrin Heidarabadizadeh
    In road design, pavement has detailed design and its cost is inevitable. But, in the infrastructure, the costs can be considerably reduced by optimizing the position of vertical alignment. One of the most expensive parts of the infrastructure is earthwork costs, which is highly dependent on the project vertical alignment. Therefore, the aim of this study was to evaluate various meta-heuristic methods for proposing a method for vertical-alignment optimization to have the lowest cost of earthwork operations. In this study, first, the objective function and constraints of the problem were formulated and then the distance, height, and length of the vertical curve in every point of vertical intersection (PVI) were considered as decision variables. Initial vertical alignment and position of the PVIs were defined according to the guidelines and demands. The objective function was defined as the sum of absolute difference of the vertical alignment height and ground surface. Meanwhile, the constraints were defined as minimum and maximum longitudinal slope, minimum height of the bridges, avoiding interference of the curves, and minimum length of the vertical curve. For optimization of the problem, Genetic Algorithm (GA), Accelerated Particle Swarm Algorithm (APSA) and Firefly Algorithm (FA) were used in the MATLAB software. For better evaluation of the developed method, three different topographies (plain, rolling, and mountainous) were designed and the original vertical alignment was optimized by each algorithm. In addition to the difference of vertical alignment and ground surface, comparison of the ratio of volume of fill to volume of cut, and earthwork costs, was carried out. Results showed that the highest optimiztion percentage for the three topographies belonged to FA, APSA and GA, respectively. Therefore, application of FA highly reduced the costs of road infrastructure. In addition, the time and replications needed to solve the problem show that the necessary time for optimization and obtaining the optimum solution is ignorable in comparison to the achieved cost saving.
    Keywords: Metaheuristic methods, optimization, Vertical alignment, Firefly Algorithm, Accelerated Particle Swarm Algorithm}
نمایش عناوین بیشتر...
سامانه نویسندگان
  • دکتر علیرضا غنی زاده
    غنی زاده، علیرضا
    دانشیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سیرجان
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال