بهینه‌سازی توزیع اندازه سنگدانه‌های لایه بالاست در خطوط ریلی ایران

زوال و فرسودگی لایه بالاست، یکی از مشکلات برجسته و اساسی زیرسازی خطوط ریلی بالاستی می‌باشد که منجر به افزایش نشست مسیر، افزایش آلودگی لایه بالاست و کاهش زهکشی می‌گردد. عوامل متعددی بر تغییرشکل لایه بالاست و شکستگی سنگدانه‌های آن تاثیر می‌گذارد. دانه‌بندی لایه بالاست یک عامل اصلی و مهم برای تامین پایداری، ایمنی و زهکشی خطوط راه‌آهن است. یک دانه‌بندی مشخص برای لایه بالاست، بایستی دو هدف کلیدی زیر را فراهم نماید: الف) لایه بالاست باید مقاومت برشی بالایی داشته باشد تا در کنار افزایش پایداری و ثبات خطوط ریلی، کمترین تغییرشکل را در مسیر راه‌آهن ایجاد کند. این هدف را می‌توان با بکارگیری بالاستی با دانه‌بندی گسترده (خوب دانه‌بندی شده) عملی نمود. ب) لایه بالاست باید نفوذپذیری بالایی داشته باشد تا امکان زهکشی مناسبی را فراهم نماید، از این رو باید بتواند به راحتی فشارهای آب منفذی اضافی را از بین برده و تنش‌های موثر را افزایش ‌دهد. این هدف را می‌توان با انتخاب بالاستی با دانه‌بندی یکنواخت (بد دانه‌بندی شده) تضمین نمود. واضح است که این دو هدف از نظر توزیع اندازه سنگدانه‌های مورد نیاز برای لایه بالاست، با یکدیگر در تضاد هستند. افزایش مقاومت برشی لایه بالاست و همچنین افزایش پایداری و ثبات خطوط ریلی را تنها می‌توان با کاهش در ظرفیت زهکشی لایه بالاست به دست آورد. دانه‌بندی لایه بالاست به صورت بهینه و مطلوب، نیاز به برقراری تعادل بین دانه‌بندی‌های گسترده و یکنواخت دارد. از این رو محققین با بررسی گروه‌های دانه‌بندی مختلف توصیه شده توسط نشریات داخلی کشور ایران برای لایه بالاست و محاسبه ضرایب یکنواختی (cu) آن‌ها، محدودهی مناسبی از توزیع اندازه سنگدانه‌های بالاستی را به دست آوردند که هدف اول را به طور رضایت‌بخش و بدون کاهش قابل‌توجهی در ظرفیت زهکشی لایه بالاست برآورده کند.