بررسي انتشار و كاهش ارتعاشات ناشي از قطارهاي پرسرعت در خاك

دكتري تخصصي

خطوط ريلي پرسرعت از جمله پيشرفت‌‌هاي اخير در زمينه مهندسي راه آهن هستند كه استفاده از آن‌‌ها در سرتاسر دنيا در دهه‌‌هاي اخير در حال گسترش است. در كنار مزيت‌‌هاي فراواني كه براي قطارهاي پرسرعت مي‌‌توان برشمرد، استفاده از اين سيستم حمل و نقل داراي اثرات زيست محيطي مختلفي است كه نوفه و ارتعاش از مهم‌‌ترين آن‌‌ها هستند. به منظور كاهش اثرات زيست محيطي قطارهاي پرسرعت از ديدگاه ژئوتكنيكي، ارتعاشات حاصل از خطوط ريلي پرسرعت بايد به درستي شناسايي و كنترل شوند. در مطالعه حاضر به منظور بررسي انتشار و كاهش ارتعاشات حاصل از قطارهاي پرسرعت، 25 آزمايش سانتريفيوژي در قالب 6 دسته آزمايش انجام شده است. در آزمايش‌‌هاي ميدان آزاد به بررسي پديده انتشار ارتعاشات در خاك پرداخته شده است و در آزمايش‌‌هايي كه به منظور بررسي كاهش ارتعاشات حاصل از خطوط ريلي پرسرعت انجام شده است، از ژئوفوم به عنوان مانع در موقعيت‌‌ها و آرايش‌‌هاي مختلف استفاده گرديده است. در اين پژوهش اثر جنس مانع نيز با استفاده از مصالح دانه‌‌اي همچون دانه‌‌هاي فوم پلي استايرن ريز و درشت و خاك اره كه درون محفظه‌‌هاي فومي EPS قرار مي‌‌گيرند، در مقايسه با ژئوفوم مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي‌‌دهند كه امواج حاصل از عبور قطارهاي پرسرعت، غالباً امواج سطحي هستند و مانع تك ژئوفوم نيز مي‌‌تواند ارتعاشات حاصل از خطوط ريلي پرسرعت را تا 54/5 درصد كاهش دهد اما عملكرد آن‌‌ براي فركانس‌‌هاي پايين نامطلوب است. با استفاده از موانع دوگانه ژئوفوم مي‌‌توان ارتعاشات حاصل از خطوط ريلي پرسرعت را حدود 14 تا 35 درصد بيش‌‌تر از مانع تك ژئوفوم كاهش داد و اثرات نامطلوب مشاهده شده براي فركانس‌‌هاي پايين را نيز حذف نمود. علاوه بر اين، نتايج نشان مي‌‌دهند كه استفاده از مانع مورب ژئوفوم به جاي مانع قائم اگرچه وضعيت را براي نقاط قرار گرفته در جلو مانع بدتر مي‌‌كند اما مي‌‌تواند باعث بهبود عملكرد براي نقاط قرار گرفته در پشت مانع گردد. نتايج همچنين نشان مي‌‌دهند كه مصالح دانه‌‌اي همچون دانه‌‌هاي فوم پلي استايرن ريز و درشت و خاك اره در فركانس‌‌هاي بيش‌‌تر از 15 هرتز عملكرد بهتري نسبت به ژئوفوم دارند. البته صرفاً استفاده از مصالح دانه‌‌اي باعث بهبود چشم‌‌گير عملكرد سيستم كاهشي نمي‌‌شود، بلكه بايد در انتخاب محفظه‌‌اي كه مصالح دانه‌‌اي درون آن قرار مي‌‌گيرند نيز دقت لازم به عمل آيد. نتايج نشان مي‌‌دهند كه فوم EPS مي‌‌تواند انتخاب مناسبي براي جنس محفظه‌‌هاي حاوي مصالح دانه‌‌اي باشد.

194585

دانشگاه علم و صنعت ايران

ژئوتكنيك

دكتر محمد حسن بازيار - دكتر حبيب شاه نظري