بررسي تأثير دورپيچي به‌كمك ژئوگريد بر پارامتر‌هاي مقاومت برشي بالاست

Shear Strength Parameters of Encased Ballast with Geogrid

در پژوهش حاضر، با به كارگيري دستگاه برش مستقيم بزرگ ­مقياس، تأثير دورپيچي بر پارامترهاي مقاومت برشي بالاست بررسي شده است. براي اين منظور، از دو گروه بالاست با اندازه متوسط دانه‌اي ( ) برابر 41/31 و 31/55 ميلي‌متر و همچنين سه نوع ژئوگريد دوسويه 35/35GP، 40/20GP و 60/20GP استفاده شد. آزمايش‌ها تحت تنش‌هاي‌ قائم 50، 100 و 150 كيلوپاسكال با نرخ برش يك ميلي‌متر در دقيقه انجام شده است. نتايج آزمايش‌ها نشان مي‌دهد كه در حالت بدون دورپيچي، رفتار برشي بالاست متأثر از اندازه بيشينه قطر سنگدانه، ضريب يكنواختي و همچنين تنش قائم اعمالي است. به­گونه‌اي كه با افزايش درصد مصالح درشت‌دانه و ضريب يكنواختي بالاست، مقاومت برشي آن افزايش مي‌يابد. ولي با افزايش مقادير تنش قائم از 50 به 150 كيلوپاسكال، زاويه اصطكاك داخلي بالاست‌هاي گروههاي يك و چهار به ترتيب از 65/56 و 63/90 به 54/39 و 52/16 كاهش يافته است. به طور مشابه،‌ براي دو گروه دانه‌بندي مذكور، مقدار ميانگين زاويه اتساع به ترتيب 16/69و 12/85 درصد كاهش يافت. از سوي ديگر، دورپيچي بالاست با ژئوگريد باعث بهبود رفتار برشي آن شده، به طوري كه براي گروه دانه‌بندي يك، حداكثر زاويه اصطكاك داخلي متناظر با تنش‌هاي قائم 50 و 150 كيلوپاسكال به ترتيب 74/5 و 68/96 بوده، كه مضاف بر آن، ميانگين زواياي اتساع، 32/22 درصد كاهش يافت. در بالاست گروه چهار، بيشينه زاويه اصطكاك، در حضور تنش‌هاي قائم 50 و 150 كيلوپاسكال، در مقايسه با حالت بدون دورپيچي، به ترتيب 11/77 و 24/80 درصد افزايش يافت؛ ميانگين زواياي اتساع نيز 27/86 درصد كاهش يافت. همچنين، مطالعه حاضر نشان داد كه رفتار برشي بالاست متأثر از اندازه چشمه ژئوگريد (A) است. جمعبندي نتايج نشان مي‌دهد كه استفاده از روش دورپيچي سبب بهبود قابل ملاحظه‌ي رفتار برشي بالاست شده، كه مي‌توان از اين روش براي حفظ پايداري خطوط بالاستي در قوس‌ها بهره برد.

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