بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
بستر راه آهن
اسلاید 2 :
اهمیت بستر راه آهن بر کیفیت خط و عملکردهای آن
اهمیت ویژه بستر راه آهن تامین کیفیت خط برای رسیدن به استاندارد مورد نیاز به منظور حرکت ایمن و راحت قطارها می باشد.در شبکه های راه آهن کوششهای جدیی جهت افزایش راحتی مسافر به کار رفته است.بهرحال این کوششهای جدیی جهت افزایش راحتی مسافر به کار رفته است.بهر حال این کوششها عمدتاً بر روی خط راه آهن متمرکز بوده واغلب این حقیقت نادیده گرفته می شود که بسیاری از مشکلات موجود در خط،به جای سازه فوقانی خط در بستر قابل تعقیب می باشد.باید خاطر نشان کرد در گذشته،مطالعات مربوط به بستر از نظریات متداول در مهندسی راه تاثیر می پذیرفت.مزیت این کار این بود که از تجربیات فنی بدست آمده در مورد راهها استفاده می شد،اما ضرر آن این است که وقتی مشخصات طراحی راه به صورت چشم بسته به کار برده شود،ممکن است روشهای مورد استفاده با ویژگیهای خاص راه آهن سازگار نباشد.
اسلاید 3 :
مسائل و مشکلات بستر راه آهن در مسیر خطوط موجود ویا جدید به طرق مختلف بروز می کند.از یک طرف در مسیرهای جدید ،طراحی بستر تابع بارهای پیش بینی شده (بار محوری و تناژ خط)،نوع تراورس وضخامت بالاست می باشد . وتوجه منطقی به مسائل،منظور نمودن پارامترهای مختلف موثر بر بستر شامل:نوع خاک،شرایط هیدرولوژیکی و مقاومتهای مکانیکی را می طلبد.
از طرف دیگر،در مسیرهای موجود،مشکل از نوع دیگری است.سیاستهای جدید شبکه های راه آهن (سرعتهای بالاتر،بارهای محوری بیشتر)افزایش تنشهای بستر را به دنبال می آورد.در مسیهرای موجود سطح تحتانی زیر بالاست و سطح فوقانی بستر یک ناحیه فشرده و متراکم را تشکیل می دهند که باید تا حد امکان دستکاری گردد،همچنین امکان دستکاری در بستر نیز بسیار کم است.هر گونه دستکاری در بستر باید به سطوحی (نواحی)محدود شود که در آنها مشکلات خاص وجود دارد،وباید طوری برنامه ریزی گردد که تا حد ممکن در طی تعمیرات دوره ای خط انجام شود.تصمیم گیری بین تقویت و توسعه یا افزایش ضخامت لایه بالاست،باید از نظر فنی واقتصادی مورد بررسی قرار گیرد و تعیین آن از پیش ،کار دشواری می باشد.
اسلاید 4 :
بنابراین بستر راه آهن باید وظایف زیر را برآورده نماید:
*قادر باشد قطارهای باری ومسافرتی را در سرعتهای طرح با ایمنی عبور دهد،
*بارهای محوری سنگین را که توسط قطارهای باری وارد می شود تحمل نماید،
*هزینه های تعمیرات ونگهداری اتی خط را به حداقل برساند.
این وظایف با رعایت نکات زیر انجام پذیر است:
*محدود کردن نشست زمین اصلی و تحکیم خاکریزها،
*اتخاذ ترتیبی که تحت بارهای وارده از راه آهن و وزن خاکریزا مقام بماند،
*اطمینان یافتن از اینکه شکل دهی سطح بستر در طول عمر مفید آن دچار تخریب تدریجی نمی گردند.
اسلاید 5 :
تحلیلهای زمین شناسی و طبقه بندی خاک
اسلاید 6 :
مطالعه تحلیلی زمین شناسی
کمال مطلوب آن است که بتوانیم قبل از احداث بستر راه آهن،مطالعات زمین شناسی زمین را به پایان برسانیم.با توجه به این که چنین مطالعات دقیقی پر هزینه می باشد،لذا اغلب این گونه مطالعات قبل از احداث خطوط راه آهن جدید صورت می پذیرید:
یک بررسی زمین شناسی باید بیانگر موارد زیر باشد:
-مصالح مورد نیاز برای احداث خاکریز در محل موجود بوده و یا باید از محل قرضه حمل شود،
-شناسایی زمینهای ضعیفی که قبل از شروع خاکریزی باید تقویت شوند،
-شناسایی محلهایی که سطح آب زیر زمینی باعث بروز مشکلات می گردد،
-معیارهای لازم برای اطمینان از پایداری شیب خاکریزها در دراز مدت،
-محلهایی که ترانشه ها نیاز به روشهای خاص زهکشی یا ضوابط حفاظتی دارند،
-دستگاه مناسب که برای عملیات خاکبرداری وخاکریزی باید بکار رود.
اسلاید 7 :
(bطبقه بندی زمین شناسی خاکها
در طول خطوط راه آهن موجود تحلیلهای دقیق زمین شناسی مورد نیاز نیست،بلکه یک شناخت عمومی از پارامترهای پایه ای رفتار مکانیکی زمین ضروری است .طبقه بندیهای زمین شناسی گوناگون که اساساً از پروزه های مهندسی راه سازی بدست آمده است،معیارهای مفید برای این منظور هستند.
این طبقه بندیها براساس خصوصیات زیر بنا شده اند:سنجش اندازه دانه ها و حدود اتربرگ (حد روانی ،حد خمیری ،حد انقباض).گاهی اوقات پارامترهای مکانیکی مانند شاخص CBR و غیره نیز در نظر گرفته می شود.
اسلاید 8 :
طبقه بندی زمین شناسی خاکها
شبکه های مختلف راه آهن خاکها را بطور متفاوت طبقه بندی می کنند که در زیر زمین برای چند کشور بیان شده است،]64،66[ :
انگلیس،فرانسه،آلمان،سوئد وبرخی دیگر،از طبقه بندیUSCS (سیستم طبقه بندی خاک متحد) کهبه تقسیم بندی "کاسا گرانده" نیز مرسوم است ،استفاده می کنند.
کشورهای اسکاندیناوی اساساً بر روی معیارهای دانه بندی مصالح تکیه دارند.
ایتالیا،یونان وبرخی دیگر،از تقسیم بندی AASHTO (اتحادیه آمریکایی مقامات راه و حمل و نقل ایالتی استفاده می کنند.
اسلاید 9 :
طبقه بندی زمین شناسی خاکها
خاک معمولا از مخلوط دو یا چند گروه اندازه های ریز دانه،که عموماً از یکدیگر قابل تفکیک هستند،ترکیب شده است.برای طبقه بندی دقیق این نوع خاکها ،با ترکیبات دانه بندی مشابه،نیاز است که خصوصیات خمیری (دیاگرام کاساگرانده) نیز در نظر گرفته شود.
با وجود اختلاف جزئی ناشی از روشهای متفاوت طبقه بندی خاکها،اصطلاحات زیر بطور مشترک در مهندسی خاک قابل قبول است:
•قلوه سنگ،قلوه سنگهای با تغییر پذیری کم،متوسط وزیاد که به میزان تخریب و از هم پاشیدگی ان بستگی دارد.
•شن(2 •ماسه (0/1 •خاک با دانه بندی ریز (0/001 •خاک آلی (ارگانیک)
اسلاید 10 :
شرایط هیدرولوژیکی
اسلاید 11 :
شرایط هیدرولوژیکی
پارامتر اصلی دیگری که در تعیین کیفیت بستر به کار می رود شرایط هیدرولوژیکی است.در شبکه های مختلف همواره سعی شده است که در ضمن تغییرات آب و هوایی ،حداکثر تراز آب زیر زمینی که فراتر از آن شرایط هیدرولوژیکی نامساعد خواهد بود،تعیین گردد.شکل 3-2 حداقل فاصله سطح آب زیر زمینی را از یک تراز مرجع مشخص،نشان می دهد که بر طبق مقررات مربوط به شبکه های مختلف جزء شرایط هیدرولوژیکی خوب در نظر گرفته شود،]65،66،67[.
اسلاید 12 :
شرایط هیدرولوژیکی
اسلاید 13 :
شرایط هیدرولوژیکی
حتی در حالتی که سطح آب زیر زمینی پایین تر از مقادیر نشان داده شده در شکل 3-2 باشد،اگر ابزار زهکشی مناسب فراهم نبوده (شکل 3-3)و یا زیر بالاست دارای شیب جانبی نباشد (3تا 5 درصد)،نمی توان شرایط هیدررولوژیکی را خوب در نظر گرفت.]65،66[.
به علاوه مناطقی که دارای تغییرات شدید ارتفاعی تراز آب نسبت به زمان هستند،باید موضوع مطالعات جداگانه قرار گیرند.در چنین وضیعت هایی،بررسی لازم را از نقطه نظر مالی و امکان سنجی فنی جهت نصب یک فیلتر ماسه ای یا پارچه گونه باید انجام شود.این موضوع مطلب مورد بحث در انتهای همین فصل (بخش 3-13)خواهد بود.
اسلاید 14 :
طبقه بندی بستر راه آهن
اسلاید 15 :
براساس طبقه بندی UIC،رفتار مکانیکی بستر از خواص درشت نگرانه به صورت زیر مشخص می شود:
نشستهای کم و تکیه گاه بسیار خوب برای بارهای قطار.از این پس این نوع بستر را با S3 مشخص می نماییم.
بطور کلی رفتار میانه در نشست وپایدار در مقابل بارهای قطار.این نوع بستر با S2 معرفی می گردد.
نشستهای بزرگ وتکیه گاه نامطلوب برای بارها.این نوع بستربا S1 معرفی می گردد.
نشستهای بیش از حد وپایداری ضعیف در مقابل بارها.کیفیت این نوع بستر ها با S0 نشان داده می شود.
همچنین به موارد فوق باید بستری را که از صخره های با مقاومت کافی تشکیل شده است نیز اضافه نمود.کیفیت این نوع بستر با R نشان داده می شود.
معیارهای طبقه بندی به یکی از گروهههای فوق،خصوصیات زمین شناسی خاک وشرایط هیدرولوژیکی می باشد.بنابراین مطابق با استانداردهای کاربردی UIC،]65[ ،طبقه بندی بستر راه آهن در جدول 3-1 ارائه شده است.پارامترهای مرجع به کار رفته در یان طبقه بندی شامل درصد ریز دانه ها ،شاخص خمیری PI و ضرایب "لس آنجلس" و دوال می باشد (به فصل 7،بخش 7-4 رجوع شود).
اسلاید 16 :
طبقه بندی بستر راه آهن
خاکهای گروه S0 اساساً برای نگهداری درست خط مناسب نمی باشند،زیرا نشست در آنها بیش از اندازه است وخاکهای غیر همگن هستند.خصوصیات آنها با زمان تغییر می کند وبالاخره،اجازه می دهند که سنگهای بالاست تا عمق زیادی در بستر نفوذ کنند.از قرار دادن خط در جاهایی که خاک آلی وجود دارد باید حتی المقدور اجتناب نمود ویا آن را با مصالح خاکی مناسب جایگزین نمود.البته انجام این کار تقریبا غیر ممکن است و خط به ناچار باید از روی نواحی دارای خاک آلی،به ویژه خاکریزهای بلند عبور نماید.در این موارد باید درباره نشستها دقت زیادی نمود واز ترکیب راه حلهای تقویت خاک و افزایش مناسب ضخامت بالاست و زیر بالاست واستفاده از پارچه گونه ها،بهره گرفت.
اسلاید 17 :
طبقه بندی بستر راه آهن
اسلاید 18 :
مشخصه های مکانیکی بستر
اسلاید 19 :
مشخصه های مکانیکی بستر
نقش اصلی بستر مقاومت در مقابل بارهای قطار می باشد که تا حد کافی توسط سازه های نگهدارنده خط (بالاست وزیر بالاست)مشتهلک شده است.بدین جهت،به منظور پایداری مناسب در مقابل بارها،بستر باید خواص مکانیکی مورد نیار را دارا باشد.
براساس یک سری آزمایشهای انجامشده توسط ORE ]55[،دامنه مناسب تغییرات مداول الاستیسیته،برای هر یک از دسته های خاک مطابق با طبقه بندی UIC،تعیین گردید (َکل 3-4).برای خاکهاسی نگی ،مداول الاستیسیته مطابق با ماهیت سنگی تغییر می کند.برای بستر از نوع R،مداول الاستیسیته در حدود کیلو پاسکال بر سانتیمتر مربع می باشد (به فصل 4 بخش 4-3-5- جدول 4-2 مراجعه شود)
علاوه بر مداول الاستیسیته ،برای مشخص کردن بستر تعیین ظرفیت باربری نیز مورد نیاز است.شکل 3-4بیانگر مقادیر شاخص CBR مناسب با گروههای مختلف خاک بستر می باشد]65[.
اسلاید 20 :
لایه شکل دهی
