پایداری آسفالت بر روی سطح شیبدار – عمران

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی عمران
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:194
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

پایداری آسفالت بر روی سطح شیبدار – عمران

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب

چکیده ۱
فصل اول تعریف مساله ۲
۱-۱ مقدمه ۳
۱-۲ هدف پژوهش ۴
۱-۳ ضرورت انجام پژوهش ۵
فصل دوم کاوش در متون ۶
۲-۱ مقدمه ۷
۲-۲ مطالعات N.P.Khosla ، Y.R.Kim و N.Kim در رابطه با خصوصیات مخلوط آسفالتی ۸
۲-۳ مطالعات ویتچک در رابطه با عمر خستگی روس ازیهای آسفالتی با توجه به معیار دینامیکی ۱۱
۲-۳-۱ مقدمه ۱۱
۲-۳-۲ سرعت و اثر آن بر روی عکس العمل روسازی ۱۳
۲-۳-۳ تنش ، کرنش ، تغییر شکل ناشی از سرعت ۱۵
۲-۳-۴ تابع خستگی معرفی شده توسط آشتو ۲۲
۲-۳-۵ نتیجه گیری از مدل دینامیکی آزمایشات آشتو ۲۶
۲-۴ مطالعات یاندلز در رابطه با تأثیر تنشها وکرنشهای پس ماند در خستگی روسازی آسفالتی ۲۷
۲-۴-۱ پلاستیسیته نسبی ۲۹
۲-۴-۲ نتیجه گیری از مدل ارائه شده توسط تئوری Mechano – Latticص ۳۶
۲-۵ مطالعات انجام شده توسط دفتر راهسازی ایالت ایلی نویز در رابطه با عوامل موثر در ایجاد ترکهای ناشی از ۳۸ خستگی و روش جلوگیری از آنها
۲-۵-۱ ضخامت لایه آسفالتی ۳۸
۲-۵-۲ خصوصیات مخلوط آسفالتی ۴۰
۲-۵-۲-۱ قیر ۴۰
۲-۵-۲-۲ تخلخل ۴۱
۲-۵-۲-۳ درجه حرارت ( حساسیت حرارتی قیر ) ۴۳
۲-۵-۲-۴ دانه بندی مصالح ۴۳
۲-۵-۳ اثر شیب در وقوع و تشدید خرابی خستگی ۴۳
۲-۶ کارهای اجرائی در ممالک مختلف در رابطه با روسازیهای واقع در شیبهای تند ۴۵
۲-۶-۱ استفاده از رویه ای متشکل از بلوکهای بتنی در سطوح شیبدار ۴۵
۲-۶-۱-۱ تیر مهاری ۴۵
۲-۶-۱-۲ فاصله و موقعیت تیرهای مهاری ۴۶
۲-۶-۱-۳ ساخت تیر مهاری ۴۷
۲-۶-۱-۴ زهکشی ساب بیس ۴۷
۲-۶-۱-۵ زهکشی سطحی ۴۸
۲-۶-۱-۶ نگهداری لبه بالائی ۴۹
۲-۶-۱-۷ نمونه اجرا شده در Cape Townص ۴۹
۲-۷ اثر استفاده از شبکه های فولادی در روسازی و افزایش دوام و مقاومت روسازی در شرایط مختلف ۵۴
فصل سوم روش تحقیق ۵۷
۳-۱ مقدمه ۵۸
۳-۲ تنش برشی طولی ۵۸
۳-۳ نیروهای برشی موثر در شیب ۵۹
۳-۴ تنش برشی ماکزیمم به عنوان معیار مقایسه ۶۲
۳-۵ عوامل موثر در ایجاد خرابی ۶۳
۳-۵-۱ اثر وزن ۶۴
۳-۵-۲ اثر فشار تایر ۶۸
۳-۵-۳ تعداد دفعات بارگذاری ۷۰
۳-۶ تئوریهای برشی آسفالت ۷۱
۳-۶-۱ تئوری برشی موهر – کولمب ۷۱
۳-۶-۲ تئوری برشی پیشرفته ۷۴
۳-۷ بررسی تأثیر شرایط فصل مشترک بر روی توزیع تنش بر اساس تئوری ارتجاعی ۷۵
۳-۸ شرایط چسبندگی در فصل مشترک بر روی ظرفیت باربری آسفالت ۸۱
۳-۹ فشار سطح تماس ۸۵
۳-۹-۱ فشار برشی طولی ۸۷
۳-۹-۲ فشار برشی عرضی ۸۸
۳-۹-۳ فشار عمودی ۸۹
۳-۱۰ اثر فشار لاستیک بر روسازی انعطاف پذیر ۹۰
۳-۱۱ نیروهای وارده بر روسازی در شیب ۹۲
۳-۱۲ بررسی مدلهای رفتاری آسفالت ۹۳
۳-۱۲-۱ مدل رفتاری ارتجاعی ۹۴
۳-۱۲-۲ مدل رفتاری چسبنده ارتجاعی ( ویسکوالاستیک ) ۹۵
۳-۱۲-۲-۱ مدل ماکسول ۹۶
۳-۱۲-۲-۲ مئل کلوین – وویت ۹۷
۳-۱۲-۲-۳ مدل برگر ۹۸
۳-۱۲-۲-۴ مدل تعمیم یافته ۹۹
۳-۱۳ روشهای طرح ضخامت روسازی ۱۰۰
۳-۱۴ روشهای نظری طرح ضخامت روسازی ۱۰۲
۳-۱۵ طرح مخلوط آسفالتی ۱۰۳
۳-۱۶ روشهای طرح مخلوط آسفالتی ۱۰۴
فصل چهارم . تحلیل روسازی و استفاده از تنش برشی ماکزیمم به عنوان معیار مقایسه ۱۰۷
۴-۱ مقدمه ۱۰۸
۴-۲ تأثیر ضریب ارتجاعی لایه رویه آسفالتی بر روی تنش برشی ماکزیمم ۱۰۸
۴-۳ تأثیر ضخامت لایه رویه آسفالتی بر روی تنش برشی ماکزیمم ۱۱۷
۴-۴ تأثیر تنش تماسی بین لاستیک و روسازی در تنش برشی ماکزیمم ۱۲۱
۴-۵ تأثیر نیروی برشی در تنشهای برشی ماکزیمم ۱۲۳
۴-۶ تأثیر نحوه توزیع نیروهای افقی بر روی تنش برشی ماکزیمم ۱۲۷
۴-۷ تأثیر چسبندگی لایه رویه با لایه زیر اساس در تنش برشی ماکزیمم ۱۳۰
فصل پنجم . روسازی مناسب سطوح شیبدار و نحوه مرمت روسازی آسفالتی ساخته شده در این مناطق ۱۳۷
۵-۱ مقدمه ۱۳۸
۵-۲ روکش بتنی بر روی روسازی آسفالتی موجود ۱۳۹
۵-۳ Whitetopping کلاسیک و غیر چسبیده ۱۳۹
۱۴۰ چسبیده نازک Whitetopping 4-5
۱۴۱ خیلی نازک Whitetopping 5-5
۵-۶ اثرات مقطع UTW چسبیده به لایه زیرین آسفالتی ۱۴۱
۵-۷ اثرات ضخامت آسفالت ۱۴۳
۵-۸ دیگر تجربیات استفاده از UTW 143
۵-۹ استفاده از UTW برای آسفالتی که دارای گود افتادگی مسیر چرخها ست ۱۴۳
۵-۱۰ خواص مخلوط بتنی ۱۴۵
۵-۱۱ Whitetopping نازک مرکب برای شاهراههای اصلی ۱۴۵
۱۴۶ مرکب نازک Whitetoppingص ۱۲-۵
۱۴۶ مرکب نازک Whitetoppingص ۱۳-۵
۵-۱۴ نتیجه گیری ۱۴۶
۵-۱۵ روش ساخت ۱۴۷
۵-۱۵-۱ قالببندی دستی با قالبهای ثابت ۱۴۷
۵-۱۵-۲ ماشین روکش کننده با قالب لغزنده ۱۴۹
۵-۱۶ پخش یکنواخت بتن ۱۵۱
۵-۱۷ کاهش زبری سطح با یکنواخت نگهداشتن سطح ۱۵۲
۵-۱۸ سبدهای میلگرد اتصال ۱۵۲
۵-۱۹ جایگذاری Dowel Bar با استفاده از ماشینهای خودکار ۱۵۳
۵-۲۰ محافظت در برابر بارندگی ۱۵۴
۵-۲۱ نتیجه گیری ۱۵۵
فصل ششم نتیجه گیری و ارائه پیشنهادها ۱۵۶
۶-۱ نتیجه گیری ۱۵۷
۶-۲ پیشنهادها ۱۶۰
منابع و ماخذ ۱۶۱

چکیده
چون اکثر روسازیهای واقع در سطوح شیبـــدار در مناطق کوهستانی قرار دارند لذا بایستی اثرات تنشهای پس ماند ناشی از بارش نزولات جوی در طراحی روسازی مورد نظر باشند و سیستم روسازی از یــک سیستم زهـ کشی مناسب برخوردار باشد. بعلاوه چون در سطوح شیبدار و در جهت سربالائی که سرعت وسایل نقلیه بخصوص وسایل نقلیه سنگین افت زیادی پیدا می کند خرابی خستگی بسیار سریعتر از آنچه مورد انتظار است بوقوع می پیوندد، در اینحالت عمر خستگی تا کاهش می یابد ،لــذا حتــما بایستـی تغییرات ســرعت و عکس العمل آن بر روی روسازی و همچنین تنشها و کرنشهای ناشی از آن مد نظر قرار گیرد.
به دلیل شرایط قرار گیری روسازی در روی سطوح شیبدار و شدت نیروی افقی اعمال شده به آن به دلیل نیروی ترمز شدید در سرپائینی ها و گردنه ها و همچنــین نیــروی موتور زیاد در سربالائیها ، نمی توان از نیروی افقی اعمال شده به روسازی در طراحی ها صرفنظر کرد. برای اینکه این نیروی برشی سبب خرابی زودرس روسازی نشود بایستی در طراحی انجام شده بر اساس روشهای اجزاء محدود و برنامه های رایانه ای از توزیع شبه سینوسی نیروها که بسیار شبیه به حالت واقعی اعمال نیروها است ، استفاده شود. همچنین بایستی از لایه اساس قویتری در زیر لایه رویه استفاده شود ،تا تنشهای کمتری در لایه رویه رخ دهد ،زیرا هر چقدر نسبت ضریب ارتجاعی سطح رویه نسبت به ضریب ارتجاعی لایه اساس کمتر باشد تنشهای کوچکتری در لایه رویه ایجاد خواهند شد. در روسازیهای واقع در سطوح شیبدار بایستی سعی شود تا زمان اجرائی بین دو لایه غیر آسفالتی اساس و لایه آسفالتی رویه دارای کمترین مقدار باشد ، تا در حد امکان مقدار چسبندگی بین لایه رویه و اساس را بیشتر کرد چون که حتی چسبندگی ۸۵% نیز ایجاد کننده با لغزندگی در فصل مشترک بین لایه ها است.
با وجود رعایت ملاحظات عنوان شده در بالا، روسازی آسفالتی در شیبهای تند بسرعت خراب می شوند لذا بایستی از روسازی مرکب که توان باربری بالائی دارند و مناسب مناطق شیبدار می باشند استفاده نمود . همچنین توصیه می شود برای مرمت روسازیهای آسفالتی ساخته شده روش Whitetopping استفاده شود.

مقدمه
در راههائی که درمناطق کوهستانی و شیبهای تند قرار دارند به ناچار در دو خط کنار همدیگر ( یک خط در جهت سربالائی و دیگری در جهت سرپائینی ) شاهد تغییرات زیاد سرعت هستیم. در گردنه ها و پیچها و همچنین درسرازیریها که سرعت وسیله نقلیه زیاد می شود ، بایستی برای کنترل وسیله نقلیه از نیروی ترمز بیشتری از حالت معمولی استفاده کرد که در همین حین و در خط سربالائی برای شتابگیری به ناچار بایستی از نیروی موتور بیشتری در قیاس با حالت معمولی استفاده شود که همین کار سبب می شود تغییرات سرعت را در کنار همدیگر داشته باشیم. لذا بایستی تاثیر سرعت بر روی عکس العمل روسازی و همچنین تنش ، کرنش و تغییر شکل ناشی از سرعت مورد بررسی قرار گیرد. بنابراین در هنگام طراحی بایستی مولفه افقی نیروهای وارده به روسازی حتما مورد توجه قرار گیرد.
همچنین از آنجائیکه بیشتر راههائی که در شیبهای تند قرار دارند از مناطق کوهستانی عبور می کنند ، شاهد نزولات جوی زیادی در این مناطق هستیم ،لذا به علت بارش برف و باران در مناطق کوهستانی ، بایستی تنشها و کرنشهای پس ماند مورد ارزیابی قرار گیرند ، تا بر اساس آنها بتوان پلاستیسیته خاک را مورد ارزیابی قرار داد و روسازی پایدارتری طراحی کرد.
با توجه به اینکه شناخت نوع خرابی ، باعث می شود که بتوانیم روسازیهای مناسب با شرایط منطقه ، طراحی کنیم ، لذا به بررسی انواع خرابیها در روسازیهای واقع در شیب پرداخته و روشهای مقابله با آنها و در نتیجه افزایش پایداری آسفالت می پردازیم. در روسازیهای واقع در شیب نیز ، تمام خرابیها به وقوع می پیوندند ، اما چون خرابی مربوط به خستگی و همچنین موج برداشتن رویه بیشتر از بقیه خرابیها مشهود است ، لذا به بررسی این دو نوع خرابی پرداخته و راههای افزایش پایداری روسازی مورد ارزیابی قرار می گیرد.
شنـاخت نوع خرابیهـا و روش طرح ضخـامت روسـازی و همچنین تحلیل نیروهای وارده بر روسازی باعـث می گردد که در روسازیهای واقع در شیبهای تند ، بتوانیم عملکرد بهتری داشته و با طرح روسازی مقاومتر ، باعث افزایش پایداری آسفالت در شیبهای تند گردیم.
از لحاظ وضعیت هندسی جاده ،در روسازیهای واقع در شیب که در آنها عمدتا ترمز شدید ،شتابگیری و یا تغییر ناگهانی سرعت اتفاق می افتد ، خرابی از نوع موجی شدن روسازی به وقوع می پیوندد.

نتیجه گیری
بطور خلاصه مجموعه کارهای انجام شده در این پژوهش شامل دو قسمت مطالعلات کتابخانه ای و تحلیل رایانه ای می باشد. در بخش اول مجموعه ای از مطالعات محققین مختلف در رابطه با موضوعات مرتبط با روسازیهای واقع در شیب و راههای افزایش پایداری رویه آسفالتی بررسی و ارزیابی گردید. در بخش دوم و برای تحلیل از نرم افزارهای KENLAYER و FLEXPASS که مبتنی بر روش المان محدود می باشند استفاده شده است.
به دلیل شرایط خاص مسیرهای واقع در شیبهای تند ، بایستی مخلوط آسفالتی مورد استفاده دارای کیفیت بالائی باشد چراکه هم از لحاظ شرایط محیطی و هم از لحاظ مقدار و نوع نیروهای وارده ، روسازی واقع در شیب شرایط حادتری نسبت به روسازیهای دیگر دارد.
سرعت وسایل نقلیه در کاهش پایداری روسازیهای واقع در شیب نقش مهمی را ارائه می دهد چرا که در باند راست و در سربالائیها که وسائل نقلیه سنگین افت سرعت پیدا می کنند خرابی خستگی بسیار سریعتر از آنچه مورد انتظار است بوقوع می پیندد. در حالتیکه وسایل نقلیه سرعت کمتری داشته باشند عمر خستگی تا کاهش می یابد لذا تا حد امکان بایستی از ایجاد شیبهای تند جلوگیری نمود.
از آنجائیکه روسازیهای واقع در شیب اکثرا از مناطق کوهستانی عبور می کنند لذا شاهد بارش نزولات جوی در این مناطق هستیــم که این عمل و نفوذ آب به خاک بستر باعـث افزایـش رطوبـت خاک بستر شده و سبب می گردد پلاستیسیته نسبی خاک بستر و اساس از لایه رویه بیشتر شده و سبب جمع شدن تنشهای پس ماند در زیر لایه رویه شده و باعث افزایش خرابی ناشی از خستگی گردد که نتیجه آن کاهش پایداری روسازی آسفالتی واقع در شیب می باشد ، لذا بایستی از یک سیستم زهکشی بسیــار مناسب در این مناطق استفاده نمود تا مانع از تشــکیل این تنشهای پس ماند گردید.
به دلیل افزایش شدت تنشهای برشی در شیبهای تند که به دلیل اصطکاک بین سطح روسازی و لاستیک وسیله نقلیه به وجود می آید ، روسازی سریعتر خراب می گردد لذا در روسازیهای واقع در شیب ، نیروهای افقی که در اکثر روشهای طراحی نادیده گرفته می شوند حتما باید مد نظر قرار گیرند و نمی توان در طراحی وجود آنها را نادیده گرفت.
پارامترهای مختلفی چون مدول ارتجاعی رویه آسفالتی ، ضخامت لایه رویه آسفالتی ، فشار سطح تماس لاستیک و روسازی ، نیروی برشی وارد شده به روسازی ، مقدار چسبندگی بین لایه رویه و اساس و همچنین نحـوه توزیع نیروها بر روی تنش برشی ماگزیمم تحت شرایط اعمال نیروهای افقی و قائم مورد بررسی قــرار گرفته اند که نتایج زیر حاصل شده است.
۱٫ افزایش تنش تماسی بین لاستیک و رویه آسفالتی باعث افزایش تنشهای برشی ماگزیمم شده که با کنترل فشار باد لاستیک وسایل نقله می توان آنرا در حد مطلوب نگهداشت.
۲٫ تا حد امکان بایستی سعی شود که از ساخت روسازیهای واقع در شیبهای تند جلوگیری نمود تا وسایل نقلیه مجبور به استفاده از نیروی ترمز یا نیروی موتور بیشتری نسبت به شرایط معمولی نشوند چرا که افزایش نیروهای برشی سبب افزایش شدید تنشهای برشی گردیده که سبب خراب شدن سریعتر روسازی می گردد
۳٫ اگر در روشهای طراحی و نرم افزارهای المان محدود از توزیع شبه سینوسی نیروها استفاده شود نتایج بدست آمــده به واقعیت نزدیک تر خواهد بود چرا که توزیع شبه سینوسی نیروها ، بسیـار شبیه به شرایط اعمال واقعی نیروها می باشد و در این حالت دارای بیشترین تنشهای برشی خواهیم بود.
۴٫ از آنجائیکه هر چقدر نسبت مدول رویه به مدول لایه اساس بیشتر باشد ، تنشهای برشی بیشتری ایجاد خواهند شد لذا توصیه می شود که در روسازیهای واقع در شیب از لایه اساس قویتری استفاده نمود.
۵٫ در محل شیبهای تند حتما بایستی نحوه اجرا به دقت کنترل شده بوده و طوری باشد که وقفه زمانی بین اجرا حداقل گردد تا چسبندگی بین لایه رویه و لایه اساس را افزایش داد. همچنین بایستی از اندود نفوذی مناسبی استفاده شود تا بتوان چسبندگی بین این دو لایه را افزایش داده و سبب کاهش تنشهای برشی ماگزیمم گردیم.
۶٫ از آنجائیکه روسازی آسفالتی در سطوح شیبدار به سرعت قابلیت باربری خود را از دست می دهد پیشنهاد می گردد از روسازیهای مرکب استفاده شود.
۷٫ برای مرمت روسازیهای آسفالتی موجود از روش Whitetopping استفاده شود.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط