فهرست مطالب

جاده - سال نوزدهم شماره 3 (پیاپی 69، زمستان 1390)

فصلنامه جاده
سال نوزدهم شماره 3 (پیاپی 69، زمستان 1390)

  • تاریخ انتشار: 1391/07/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محمدرضا احدی، ابوذر شفیع پور مرجی صفحه 185
    روش های زیادی برای بهبود مقاومت لغزشی رویه های آسفالتی که به دلیل استفاده از روش های نامناسب طراحی، مصالح نامناسب، عبور ترافیک زیاد و یا شرایط آب و هوایی نامناسب مقاومت لغزشی آنها کاهش یافته است، وجود دارد. بسیاری از این روش ها با از بین بردن قیر اضافی در سطح و بهبود بافت روسازی موجب افزایش مقاومت لغزندگی می شوند. یکی از روش هایی که علاوه بر بهبود بافت درشت، توانایی بهبود بافت ریز را هم دارد، استفاده از فشار آب است. این مقاله روند پیداش و گسترش این روش را در سال های اخیر مورد ارزیابی قرار می دهد و کاربردها و تاثیرگذاری این روش در افزایش مقاومت اصطکاکی را بررسی می کند. عملیات ارزیابی با مانیتورینگ خصوصیات سطح راه، قبل و بعد از استفاده از این روش انجام شده است. خصوصیاتی که مورد ارزیابی قرار می گیرد شامل مواردی همچون مقاومت لغزشی، عمق بافت، عملکرد و ایمنی راه و هزینه های اقتصادی است. تحلیل نتایج در مقیاس آزمایشگاهی و میدانی نشان می دهد استفاده از روش فشار آب، علاوه بر بهبود عمق بافت درشت، بافت ریز سطح سنگدانه های صیقلی شده را در حد مصالح جدید بهبود می دهد. با مقایسه ماندگاری و دوام این روش با روسازی های جدید، استفاده از این روش از نظر اقتصادی نیز قابل توجیه است. در پایان این مقاله، با توجه به جنبه های فنی و اقتصادی و زیست محیطی، استفاده از این روش برای بهبود مقاومت لغزشی رویه راه های کشور پیشنهاد شده است.
    کلیدواژگان: تصادفات، ایمنی، مقاومت اصطکاکی، بافت ریز، بافت درشت، فشار آب
  • مهدی امینی، محمد شفیعی علویجه صفحه 195
    در توده سنگ های با یک دسته ناپیوستگی اگر شیب ناپیوستگی های توده سنگ و شیروانی سنگی یکسان بوده و شیب صفحه شیروانی برابر شیب ناپیوستگی ها باشد، شیروانی دارای پتانسیل شکست کمانشی و خمشی است. شکست کمانشی در اثر بار محور ناشی از وزن ستون سنگ به وجود می آید. شرایط هندسی شکست خمشی و کمانشی یکسان است. شکست خمشی در اثر تنش کششی ناشی از خمش اتفاق می افتد. برای تحلیل این شکست، می توان تنش کششی موجود در ستون سنگ ها را با مقاومت کششی آنها مقایسه کرد. در این مقاله ابتدا شکست کمانشی بر اساس مدل Cavers و با استفاده از معادلات تعادل حدی و قانون اولر تحلیل شده است. سپس با مدل سازی ستون سنگ با یک تیرستون و حل معادله دیفرانسیل عمومی تغییر شکل تیر ستون، فاکتور ایمنی برای شکست خمشی ارایه شده است. در انتها با توجه به شرایط هندسی یکسان شکست کمانشی و خمشی، بر اساس تحلیل های صورت گرفته، وقوع شکست شیروانی سنگی در برابر دو شکست نام برده با یکدیگر مقایسه شده است. در شیروانی های با ارتفاع کم، احتمال وقوع شکست خمشی بیشتر از شکست کمانشی است. ولی با افزایش ارتفاع شیروانی تمایل به شکست کمانشی بیشتر است. شکست کمانشی در حالت استاتیکی نسبت به حالت دینامیکی در ارتفاع شیروانی و زاویه لایه بندی بیشتری اتفاق می افتد. شکست غالب در توده سنگ، شکستی است که دارای فاکتور ایمنی کوچک تری باشد.
    کلیدواژگان: شکست کمانشی، شکست خمشی، تیر ستون، فاکتور ایمنی
  • شهزاد رادکانی، رامین باقری صفحه 207
    در این مقاله از یک رویکرد ترکیبی کمی و کیفی برای رتبه بندی شهرها به منظور احداث فرودگاه استفاده شده است. در این روش ابتدا یک مدل شبه تحلیل پوششی داده ها برای هر خروجی از گزینه ها بدون در نظر گرفتن سایر خروجی ها حل می شود. پس از محاسبه درصد کارایی گزینه ها برای هر یک از خروجی ها با استفاده از نتایج به دست آمده، ماتریس مقایسات زوجی تشکیل و با طی فرایند سلسله مراتبی یک سطحی، رتبه بندی کاملی انجام می شود. ماتریس مقایسات زوجی بر مبنای حل مدل شبه تحلیل پوششی داده ها برای هر گزینه با در نظر گرفتن یک خروجی تکمیل می گردد که این روش کمی است اما رتبه بندی نهایی با استفاده از رویکرد کیفی صورت می گیرد. روش ترکیبی دارای چند مزیت است؛ اول این که ناسازگاری حاصل از به کارگیری قضاوت های ذهنی را در ماتریس مقایسات زوجی فرایند سلسله مراتبی مرتفع می سازد. مزیت مهم دیگر این است که محدودیت نسبت بنگاه ها به ورودی ها و خروجی ها را رفع می کند و با توجه به این که در روش تحلیل پوششی داده ها اگر تعداد بنگاه ها نسبت به ورودی ها و خروجی ها کم باشد تعداد زیادی از بنگاه ها دارای نمره کارایی یک می شوند و این امر رتبه بندی آنها را مشکل می سازد، با طراحی مدل شبه تحلیل پوششی داده ها و ترکیب آن با تحلیل سلسله مراتبی، این مشکل کاملا برطرف می شود. در انتهای مقاله مثالی عددی با داده های واقعی آورده شده است تا ضمن تشریح روش، درک شهودی تری از مسایل مطرح شده در مقاله، حاصل شود.
    کلیدواژگان: تحلیل پوششی داده ها، فرایند تحلیل سلسله مراتبی، فرودگاه
  • حسن زیاری، حسن دیواندری*، سید محمد لواسانی صفحه 223

    سالیان متمادی چکش مارشال با وجود ضعف های فنی آن، برای ساخت نمونه های آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می گرفت و با ابداع روش طرح اختلاط سوپرپیو، متراکم کننده ژیراتوری جایگزین چکش مارشال شد. در این دستگاه، اعمال بار به وسیله عکس العمل بدنه بر نمونه و با فشار قائم 600 کیلوپاسکال تحت زاویه مشخصی انجام می گیرد و نمونه همزمان تحت فشار قائم و تنش برشی دیواره قالب، متراکم می گردد. در این متراکم کننده ارتفاع نمونه در هر دوران در طول آزمایش قابل اندازه گیری است. با مشخص بودن وزن و ارتفاع نمونه، دانسیته نمونه و میزان درصد فضای خالی آسفالت در طول آزمایش، مشخص می گردد. در این تحقیق با استفاده از روابط تعادل نیروهای وارد بر نمونه، مدلی برای تعیین تنش برشی نمونه در متراکم کننده ژیراتوری ارایه شده است. تحقیقات گذشته نشان داده است که تنش برشی با مقاومت شیارشدگی مخلوط، به عنوان یکی از خرابی های اصلی روسازی آسفالتی، رابطه مستقیم دارد. به عبارت دیگر می توان با تعیین تنش برشی همزمان با ساخت نمونه، وضعیت شیارشدگی آن را پیش بینی کرد.

    کلیدواژگان: مخلوط آسفالتی گرم، متراکم کننده ژیراتوری، تنش برشی، شیارشدگی
  • محمود صفارزاده، شهاب حسن پور، علی عبدی صفحه 233
    میزان تصادفات عابر پیاده (تلفات و جراحات) در سال های اخیر، بخش قابل توجهی از تصادفات رانندگی را به خود اختصاص داده است. در ایران بیش از 30 درصد تصادفات و نیز 23 درصد تلفات رانندگی را عابران پیاده تشکیل می دهند. این تحقیق با هدف بررسی و تحلیل تصادفات عابران پیاده در ایران و شناسایی عوامل موثر بر تصادفات عابران پیاده انجام گرفته است. بررسی های اولیه حاکی از این است که عواملی نظیر درصد هوشیاری راننده و عابر، رنگ لباس عابر، شاخص های هندسی مسیر، سرعت و ابعاد وسیله نقلیه، ساعات رانندگی و میزان تحصیلات و... بر میزان تصادفات بسیار موثر هستند. در انتها نیز برخی از راه کارهای بهینه برای بهبود ایمنی عابران پیاده ارایه شده است.
    کلیدواژگان: تصادفات، عابر پیاده، ایمنی، تلفات، جراحات
  • امیر کاووسی، بابک حسین زاد فخیم صفحه 249
    در پروژه های روسازی اعم از روسازی های بتنی یا روسازی های آسفالتی، مصالح سنگی بیشترین بخش مواد آن را تشکیل می دهند (حدود 70 تا 80 درصد وزن بتن و 90 تا 95 درصد وزن مخلوط های آسفالتی). بنابراین، کیفیت مصالح سنگی در شکل دهی رفتار و عملکرد روسازی ها بیشترین تاثیرگذاری را دارد. از طرف دیگر، مهم ترین مشکلی که امروزه روسازی های کشور با آن مواجه هستند، مشکل دوام و عمر کم آنها است. دوام روسازی ها متاثر از عوامل مختلفی چون نوع مصالح سنگی، روش طرح اختلاط و شرایط اجرایی و محیطی است. استفاده از مصالح سنگی با کیفیت مناسب و دوام بالا، موجب کاهش بسیاری از خرابی ها و به تبع آن کاهش هزینه های سرسام آور تعمیر و بهسازی روسازی ها می شود. برهمین اساس باید از دوام و کیفیت مصالح سنگی قبل از استفاده با انجام آزمایش هایی خاص، کسب اطمینان کرد. در این مقاله انواع روش های آزمایشگاهی موجود در تعیین دوام مصالح سنگی مورد نقد و بررسی قرار گرفته و ضمن مشخص نمودن معایب و مزایای هر یک، مناسب ترین آنها با توجه به محدودیت ها و دسترسی به تجهیزات آزمایشگاهی در کشور معرفی می شود.
    کلیدواژگان: روسازی های آسفالتی، مصالح سنگی، دوام، عملکرد روسازی
  • مسعود مکارچیان، شاهین فردحاجیان صفحه 263
    با توجه به این که شمع ها کاربردهای متعددی در راه سازی دارد، شناسایی رفتار شمع ها و خاک اطراف آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از جمله این کاربردها می توان به پی پایه های پل اشاره کرد. در اکثر پل هایی که پایه های آنها در داخل رودخانه و یا مسیر گذر آب قرار دارند، از شمع ها برای استحکام هر چه بیشتر پایه های پل استفاده می شود. به همین منظور در این مقاله روشی مناسب برای کنترل رفتار شمع ها و بهبود عملکرد آنها شرح داده می شود. این روش، الکترواسمزی نام دارد که کاربردهای مختلفی در شمع ها و خاک اطراف آنها دارد. از جمله این شرایط، افزایش ظرفیت باربری و کاهش اصطکاک منفی دیواره شمع ها است که پدیده شایعی در شمع های پایه کناری پل ها می باشد. در این مقاله دو آزمایش به طور مجزا شرح داده خواهد شد. در مرحله اول، مدل شمع آزمایشی، نقش آند را در روش الکترواسمزی دارد و تعدادی کاتد در اطراف آن قرار می گیرد. بعد از انجام بهسازی به روش الکترواسمزی، ظرفیت باربری به میزان قابل ملاحظه ای افزایش پیدا می کند. در مرحله دوم مدل شمع آزمایشی، نقش کاتد و دیواره دستگاه آزمایش نقش آند را در روش الکترواسمزی دارد. در این آزمایش، با اعمال پدیده تحکیم، نیروی اصطکاک منفی یا نیروی فروکش به شمع القا می شود و سپس با استفاده از روش الکترواسمزی این نیرو کاهش داده می شود.
    کلیدواژگان: الکترواسمزی، شمع، اصطکاک منفی دیواره، ظرفیت باربری
|
  • M. R. Ahadi, A. Shafiepour Page 185
    Skid resistance is a very important parameter of road surfaces, and many research studies have shown it has a considerable bearing on the incidence of accidents in Iran. The rationale for this research study is that improvement of skid resistance and reduction of accidents will have a positive social and financial outcome for the country. There are a number of existing methods for restoring the skid resistance of a pavement surface as an alternative to resurfacing; most of which focus on removing excess binder from the surface. Only one of these methods is capable of restoring both the microtexture and the macrotexture of the polished surface. Preliminary investigations of both laboratory samples and field trial sections have determined that ultra-high pressure water cutting can restore the microtexture of polished aggregate to a level close to that of freshly crushed aggregate. The monitoring of the treatments in this paper includes skid resistance, texture depth, performance and safety. This paper discusses the technical and environmental aspects of the treatments that make them sustainable and the implications for the road authorities and contractors. The future of sustainable treatments for roads in Iran is also discussed.
    Keywords: Accidents, Safety, Skid Resistance, Microtexture, Macrotexture, Water Pressure
  • M. Amini, M. Shafiee Alavijeh Page 195
    Rock slopes may be natural or human-made structure; with the latter taking the form of civil engineering projects such as embankments, road cuts and landfill sites. In areas where human-made rock slopes are used, safety is clearly of paramount importance, as catastrophic failure of such a structure could have serious implications for human health, the success of the project and financial considerations. In rock slopes with one set of discontinuities, if the inclination of the slope is more than the dip of the discontinuities, the entire rock mass may be subject to catastrophic bending and buckling failures. Although the geometric conditions of the failures are the same; there may be different prevailing mechanisms. The aim of this research study is to mitigate against such failures by way of numerical analysis. In this research study, rock slopes have been assessed against the buckling failure criteria in both static and dynamic conditions. The second phase was to analyze the bending failures using differential equations of beam-column deflection. To process the results, the stability of rock slopes with one set of discontinuities was checked against the simultaneous failures, and then the critical mode of failure was determined for each.
    Keywords: Bending Failure, Buckling, Beam, Column, Stability
  • Sh. Radkani, R. Bagheri Page 207
    In this paper, a method has been developed from a combination of quality and quantity trends for classification of cities in order apply to the establishment of an airport. In this method, firstly a Data Envelopment Analysis-Like (DEA-like) model is solved for each output from the options, without consideration of other outputs. After calculation of the efficiency percentage for each output by means of the obtained results, a pair-wise comparisons matrix is produced, and full ranking is performed by applying the one surface hierarchical process. The pair-wise comparisons matrix is completed based on solving the Envelopment Analysis-Like (DEA-like) model for each option by considering an output. This method is based on quantity, but the final ranking is performed by means of quality trends. This combinational method has some benefits. Firstly, it removes inconsistencies obtained from applying subjective judgment in the pair-wise comparisons matrix and hierarchical process. Another important benefit is that it removes the limitation of agencies against inputs and outputs. When considering the Data Envelopment Analysis-Like (DEA-like) model, if the number of agencies against inputs and outputs are low, then many of agencies will have an efficiency grade equal to one, which causes difficulty in their ranking. By designing and applying the Data Envelopment Analysis-Like (DEA-like) model, and considering its combination with hierarchical analysis, this problem will be removed completely. Finally, a numerical example has been presented with real data, in order to describe the method and intuitional unstinting from the designed problem.
    Keywords: Data Envelopment Analysis, Hierarchical Process, Airport
  • H. Ziari, H. Divandari, S. M. Lavasani Page 223

    The Marshall Compaction Method has been used to prepare asphalt mixture samples in laboratories for many years, despite its technical disadvantages. It has since been replaced by the Gyratory Compacting Machine, which came about when the SuperPave mix design method was introduced. Shaft reaction to a specimen with a vertical pressure equal to 600 kPa under a determined angle-applied load is determined, and the specimen is compacted by vertical pressure and mould shear pressure simultaneously. One of the benefits of this new method is that the specimen height is measurable during the compaction procedure in this machine. Since the weight and height are known in the compaction procedure, the specimen density and air void fractions can be determined during the test. During this research study, equilibrium equations were used, and the specimen forces were presented to determine the shear stress in the Gyratory Compacting Machine. The results showed that there is a direct relationship between the shear stress and the mixture rutting resistance. Therefore, by determining the specimen shear stress during mixture preparation, the rutting potential can be measured simultaneously.These results offer the potential for cost and time saving in laboratory experiments, and allow an insight and extra degree of confidence in the experimental methods.

    Keywords: HMA, Gyratory Compacting Machine, Shear Stress, Rutting
  • M. Saffarzadeh, Sh. Hasanpour, A. Abdi Page 233
    It is clear that road accidents have a significant impact on the social and financial health of a country. Prior research has shown there are many affecting parameters on road accidents, but little focus on which are the most important when pedestrians are involved. Pedestrian accidents, including both fatalities and injuries, have accounted for a major proportion of driving accidents in recent years. In Iran, more than 30 percent of accidents are pedestrian related, and in addition, 23 percent of road fatalities are involving pedestrians. In this research study, an attempt has been made to analyze the available pedestrian accident data and identify the major factors affecting those accidents. Based on the preliminary investigations, it has been found that several parameters, such as driver sobriety, color of the pedestrian clothes, geometric characteristics, vehicle speeds, hours of driving, vehicle dimensions, and the level of the drivers’ education, are the most important affecting factors in pedestrian accidents. Based on this data and findings, some recommendations have been presented in this paper in order to improve the safety of pedestrians and reduce the incidence of pedestrian accidents. It is hoped this data will be used to inform road safety and improve and reduce fatalities and injuries in pedestrians in Iran.
    Keywords: Accident, Pedestrian, Safety, Fatality, Injury
  • A. Kavoussi, B. Hosseinzad Fakhim Page 249
    Aggregates constitute the largest proportion of material in pavement projects, which includes concrete pavements or asphalt pavements (about 70 to 80 % by weight of concrete, and 90 to 95% by weight of asphalt mixes).Therefore, the quality of aggregates in the mixes is crucial for forming the behavior and the performance of pavement, and studies have shown it has the most influence on pavement properties. In addition, at present the most important issue for a pavement is its durability. Pavement durability is affected by various factors, such as type of aggregate, mix design method, environmental conditions and its implementation techniques. The use of aggregates of suitable quality and high durability can reduce most of the common pavement failures. Therefore, the durability and quality of aggregate materials should be tested before they are used in pavements. This paper reviews and investigates a variety of available experimental methods for determining the durability of aggregates. It also specifies the advantages and disadvantages of each of these methods. Finally, the most appropriate method is presented with regards to the limitations and availability of laboratory equipment in Iran.
    Keywords: Asphalt Pavement, Aggregate, Durability, Performance of Pavement
  • M. Makarchian, Sh. Fardhajian Page 263
    With regards to the various uses of piles in road construction, recognition of their behaviour and properties of the soil around them is an important issue. One of the possible uses of piles is as the foundations of a bridge pier. In most bridges, for which their pier is in the river or exposed to the path of the water, piles are used to increase the pier strength. Therefore, this research intended to determine an appropriate method to control the behaviour of piles in specific conditions, and to cost-effectively improve and optimise the piles’ behaviour. This method is called Electro-Osmosis, which has many applications in pile engineering and in the analysis of the soil around them. This author can determine the name bearing capacity and negative skin friction in piles from the external conditions, which are the prevalent phenomena in bridge pier piers. In this article, two experiments are described separately. In the first phase, a model of the experimental pile takes the role of the anode in the Electro-Osmosis method, with some cathodes set around it. After treatment by the Electro-Osmosis method, the bearing capacity increases considerably. In the second step, the model of the experimental pile has the role of the cathode, and the surrounding experimental apparatus has the role of the anode in Electro-Osmosis. In this research study, by exerting consolidation phenomena, the negative friction force or down drag force that occurs in the pile has been reduced by the Electro-Osmosis method.
    Keywords: Electro, Osmosis, Pile, Negative Skin Friction in Piles, Bearing Capacity