تعیین سختی برشی قفل‌شدگی لایه‌های بالاست به روش آزمایشگاهی

پدیده قفل شدگی برشی بین لایه های بالاست قرارگرفته در زیر تروارس های مجارو هم، در اثر بارگذاری محوری و با وجود سه عامل ضخامت زیاد لایه بالاست، زاویه توزیع تنش بزرگ در توده بالاست و کم بودن فاصله بین تراورس ها رخ می دهد. تحت این شرایط و با فرض انتقال بار در داخل توده های بالاست به صورت یک توزیع تنش هرمی، یک همپوشانی بین هرم های مجاورهم ایجاد می شود که موجب بسیج شدن یک سختی و میرایی مضاف بر سختی و میرایی لایه بالاست در راستای قائم می شود. این دو پارامتر کوپل برشی نامیده می شوند. تاکنون در تحقیقات اندکی به مطالعه این پارامترها پرداخته شده است از اینرو در این مقاله با هدف ارزیابی سختی برشی بالاست در ناحیه قفل شدگی، با توسعه یک روش آزمایشگاهی، آزمایش های برش بالاست تحت سربارهای استاتیکی 200، 300 و 400 کیلوگرم و در تراکم نسبی 70 درصد صورت پذیرفته است. همچنین اثر مقادیر تراکم نسبی 40 ،70 و 95 درصد نیز بر میزان مقاومت برشی بررسی شده است. برای انجام آزمایش ها یک دستگاه برش بالاست بزرگ مقیاس در آزمایشگاه روسازی راه آهن دانشگاه علم و صنعت ایران ساخته شده و مورد استفاده قرار گرفته است. بر اساس نتایج بدست آمده، برای تعیین پارامتر سختی برشی قفل شدگی لایه های بالاست، یک مدل ریاضی چهار پارامتری که در برگیرنده بارمحوری، وزن مخصوص لایه بالاست، سرعت قطار و قطر چرخ قطار می باشد توسعه داده شده است.