یکی از مشکلات اساسی مربوط به پل ها، نشست کوله پل در خاک های سست می باشد. در سال های اخیر تحقیقات زیادی بر روی نحوه کاهش این نشست ارائه شده است که از جمله آنها استفاده از ژئوگرید و شمع می باشد. آنالیز هر کدام از این روش ها به طور مجزا توسط محققین مختلف انجام گرفته است، اما تا کنون مقایسه دقیقی بین دو روش مذکور انجام نشده است. از آنجایی که امروزه یکی از دغدغه های جامعه مهندسین اجرای روش بهینه در پروژه های عمرانی می باشد، در این پایان نامه سعی بر آن بوده است تا مقایسه دقیقی بین عملکرد این دو نوع کوله از نظر تغییر مکان قائم و افقی انجام شود. بدین منظور، با استفاده از نرم افزار المان محدودplaxis 2d v8.5 و بکار گیری داده های واقعی یک کوله پل ساخته شده بر روی خاک سست، ابتدا مدل عددی این کوله پل با استفاده از شمع و سپس با استفاده از ژئوگرید توسعه می یابد. سپس چگونگی توسعه این مدل، اعم از نحوه مدل سازی کوله، خاکریز پشت کوله، زهکش های ماسه ای، شمع ها، ژئوگرید، مدل های رفتاری و بارگذاری استفاده شده تشریح می گردند. در ادامه با انجام تحلیل تحکیم تاثیر فاکتورهای مختلف در تغییر مکان کوله مسلح شده با ژئوگرید و کاهش این تغییر مکان مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با افزایش عمق خاک مسلح شده با ژئوکرید در زیر کوله می توان نشست قائم کوله را به مقدار زیادی کاهش داد اما همچنان این نشست از نشست قائم در زیر کوله بنا شده بر روی شمع بیشتر است. همچنین نتایج حاصله حاکی از آن است که با افزایش سختی نرمال ژئوگرید می توان تغییر مکان جانبی را در کوله مسلح شده با ژئوگرید طوری کاهش داد که از کوله بنا شده بر روی شمع کمتر باشد. نهایتاً می توان اینگونه بیان کرد که مقایسه های انجام شده می تواند کمک شایانی در اتخاذ روش برتر در شرایط مشابه باشد.

مخلوط های آسفالتی در بیشتر شرایط بارگذاری و دمایی که روسازی در معرض آن قرار می گیرد، رفتار ویسکوالاستیک از خود نشان می دهند. رفتار ویسکوالاستیک مخلوط های آسفالتی با مدول دینامیکی قابل توصیف است؛ از این روی تعیین مدول دینامیکی آسفالت نقش بسیار مهمی در طراحی روسازی ها داشته و در تعیین تنش ارتجاعی و کرنش ها در یک روسازی انعطاف پذیر دارای کاربرد وسیعی است. طی ارزیابی جامع فنی و اقتصادی راهنمای آشتو 2002 در پروژه nchrp 1-40، که نتایج آن در سال 2006 میلادی منتشر شد، یکی از اساسی ترین موانع و مشکلات طراحی روسازی به روش مکانستیک، هزینه زیاد و زمان بر بودن آزمایش های پیشرفته مصالح روسازی می باشد. یکی از این آزمایش ها، آزمایش تعیین مدول دینامیکی آسفالت می باشد. شبکه های عصبی با توجه به توانایی نگاشت در فضای n بعدی و انجام پردازش موازی مشابه مغز انسان، قادرند با آموزش یافتن، قوانین موجود در فیزیک مسئله را فراگیری کرده و از آنها برای تعمیم و پیش بینی داده های جدید استفاده کنند و به این ترتیب به عنوان توابعی توانمند برای مدل سازی در فضای n بعدی مورد استفاده قرار گیرند. دراین تحقیق با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی، مدول دینامیکی آسفالت مدل سازی و پیش بینی شده است. داده های مورد نیاز برای آموزش و ارزیابی مدل شبکه عصبی، از داده های 1008 آزمایش مدول دینامیکی که توسط دانشگاه ایالتی اوکلاهاما انجام گرفته شده بود، استفاده شد. برای مدل شبکه عصبی ارائه شده برای مدول دینامیکی، ضریب رگرسیون شبیه سازی داده های جدید r2=0/93 حاصل شد که در مقایسه با ضریب رگرسیون مدل ویتزاک برای این داده ها r2=0/85، 8% بیشتر می باشد.

بطور کلی وقتی دو مصالح متفاوت در مجاورت با یکدیگر قرار می گیرند، رفتار مسئله در سطح تماس بین آنها بدلیل تغییر ماهیت مکانیکی دچار تغییر می شود. حال اگر یکی از این دو مصالح را مصالح انعطاف پذیر مانند خاک تشکیل دهد، بدلیل اثراتی همچون تغییرات تنش در خاک، رطوبت خاک، نوع دانه بندی، اندازه و شکل ظاهری دانه ها، این مسئله پیچیدگی های خاص خود را پیدا می کند. در مورد سد های خاکی با هسته بتن آسفالتی، بدلیل استفاده از مصالح بتن آسفالتی در هسته سد در مجاورت مصالح ماسه ای ناحیه فیلتر، رفتار در سطح مشترک این مصالح نیاز به بررسی دقیق تری دارد. از جنبه استاتیکی، وقتی این مصالح در لایه های مختلف کوبیده و اجرا می شوند، درگیری این دو مصالح کامل نبوده و نشست هایی در سطح تماس این دو ماده مشاهده می شود که در هنگام آبگیری سد این مسئله در بالادست سد مشهودتر می باشد. از لحاظ دینامیکی نیز، در هنگام زمین لرزه اندرکنش این دو مصالح از مجهولات قابل بررسی است. زیرا تراکم ناشی از امواج لرزه ای باعث نشست در بدنه سد شده و هسته بتن آسفالتی نسبتا پایدار مانده و در ناحیه الاستیک قرار می گیرد. بدین ترتیب در تحلیل های عددی عملا نیاز به المان فصل مشترک می باشد که لازم است این پارامتر ها از آزمایشات آزمایشگاهی به دست آیند. به دلیل عدم وجود تجربه های واقعی زلزله بر روی سدهای مورد نظر، نیاز به استفاده از مدل های فیزیکی و آزمایشگاهی، برای شناسایی رفتار سد احساس می شود. هدف از این پژوهش تخمین واقعی تری از این پارامترها می باشد که طبعا تابعی از اندرکنش بین هسته آسفالتی و فیلتر اطراف آن است. لذا در این پایان نامه، با انجام آزمایشات آزمایشگاهی به بررسی اندرکنش این دو ماده پرداخته می شود. در ابتدای امر، سه نوع مصالح ماسه ای با دانه بندی مختلف تهیه شد. قبل از انجام آزمایش ها، جهت مشخص کردن خصوصیات فیزیکی مصالح،آزمایش - های دانه بندی، تعیین مقدار توده ویژه یا gs، تعیین مقادیر دانسیته خشک حداکثر به روش میز لرزه، آزمایش تعیین دانسیته خشک حداقل بر روی مصالح ماسه ای و نیز آزمایش مارشال جهت تهیه نمونه های بتن آسفالتی انجام گرفت. پس از انجام این آزمایش ها، توسط دستگاه آزمایش برش مستقیم کوچک مقیاس 5/2*10*10 سانتی متر، آزمایشات بر روی مصالح ماسه ای و مصالح سطح تماس _ مصالح ماسه ای در تماس با بتن آسفالتی _ در شرایط خشک و اشباع بررسی شد و پس از اخذ مقادیر پارامترهای مقاومت برشی از این آزمایش ها، این مقادیر با یکدیگر مقایسه شدند. بخش اصلی و مهم این تحقیق، بررسی تاثیر عوامل مختلف بر پارامتر های مقاومتی مصالح سطح تماس نظیر اثرات تنش قائم، دانسیته یا تراکم خاک، شکل دانه ها و تغییر نوع قیر در مصالح بتن آسفالتی بود که توسط دستگاه برش مستقیم انجام شد. نتایج کلی از این آزمایش ها حاکی از کاهش کلیه پارامترهای مکانیکی مصالح سطح تماس، نسبت به مصالح ماسه ای به میزان تقریبی 20 % می باشد.

پیش بینی عمر خستگی مخلوط های آسفالتی برای طرح و مدیریت روسازی مورد نیاز بوده و مورد توجه محققین قرارگرفته است. پیش بینی دقیق عمر خستگی، به دلیل رفتار پیچیده و متغیر مصالح تحت بارگذاری و شرایط محیطی گوناگون، امری دشوار است. محققین مختلف با ارائه گراف ها و معادلات گوناگون بر اساس روش های رگرسیونی عمر خستگی آسفالت را پیش بینی نموده اند. این پایان نامه به دنبال به کارگیری تکنیک شبکه های عصبی (ann) برای پیش بینی عمر خستگی مخلوط های آسفالتی است. به دلیل محدودیت و عدم دسترسی به داده های جامع آزمایشگاهی عمر خستگی در داخل کشور، در این تحقیق از داده های آزمایشگاهی ایالت کانزاس استفاده گردیده است. پارامترهای موثر در عمر خستگی، ویسکوزیته قیر (نوع قیر و دما)، سطح کرنش، سختی، درصد قیر، درصد فضای خالی و دانه بندی در نظر گرفته شده اند و بر اساس نتایج آزمایشگاهی مدل سازی با استفاده از شبکه های عصبی صورت گرفته است. پیش بینی عمر خستگی مخلوط های آسفالتی توسط شبکه های عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه پیشرو و الگوریتم آموزش انتشار به عقب، با تکنیک بهینه سازی عددی لونبرگ- مارکواردت، مدل سازی شده است. فرآیند مدل سازی با استفاده از جعبه ابزار شبکه عصبی و همچنین با استفاده از برنامه نویسی در نرم افزار متلب صورت پذیرفته و نتایج با یکدیگر مقایسه شده اند. شبکه عصبی بهینه ساخته شده با استفاده از جعبه ابزار شبکه عصبی دارای ساختار 1-12-12-9 با ضریب رگرسیون 89/0 و شبکه عصبی بهینه ساخته شده با استفاده از برنامه نویسی دارای ساختار 1-15-15-9 با ضریب رگرسیون 94/0 بدست آمد. نتایج این پایان نامه نشان می دهد که ann در مقایسه با روش های آماری موجود، به دلیل توانایی استفاده از متغیرهای بیشتر در مدل سازی و نتایج دقیق تر، روشی موثرتر برای پیش بینی عمر خستگی مخلوط های آسفالتی است.

ژئوسنتتیک ها در راه سازی معمولا برای جداسازی، فیلتراسیون یا مسلح کردن خاک، مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد آنها به عنوان مسلح کننده خاک در لایه اساس، به اندرکنش خاک ـ ژئوسنتتیک وابسته است. این تحقیق به بررسی اندرکنش خاک ـ ژئوسنتتیک تحت بار دینامیکی چرخ، به روش عددی اجزای مجزا می پردازد. در این تحقیق، برای مدل سازی اجزای مجزا، خاک به صورت ذرات استوانه ای جدا از هم طراحی می شوند. بین ذرات خاک، مدل های خطی تماس ـ سختی برقرار می شود. ژئوسنتتیک ها نیز به صورت ذرات به هم پیوند خورده، طراحی می شوند. ریز پارامترهای خاک و ژئوسنتتیک به ترتیب با استفاده از شبیه سازی عددی آزمایش دو محوری و آزمایش کشش به دست می آیند. در این تحقیق تاثیر عمق جایگذاری ژئوسنتتیک، تراکم مجموعه ذرات خاک و اندازه ذرات بر عملکرد لایه اساس مسلح شده با ژئوسنتتیک مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با طراحی و جایگذاری ژئوتکستایل و ژئوگرید در بین لایه اساس، عملکرد این دو ژئوسنتتیک مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج اجزای مجزای صورت گرفته نشان می دهد که عمق جایگذاری ژئوسنتتیک تاثیر مهمی بر اندرکنش خاک ـ ژئوسنتتیک می گذارد. همچنین تحقیق پیش رو نشان می دهد که تاثیر ژئوسنتتیک بر خاک با تراکم کمتر و خاک با اندازه دانه های ریزتر، به ترتیب بیش از تاثیر آن بر خاک متراکم تر و خاک با دانه های درشت تر است. نتایج همچنین بر تاثیر بیشتر استفاده از ژئوگرید نسبت به ژئوتکستایل، در کاهش تغییر شکل لایه اساس تاکید دارد.

بتن آسفالتی یکی از پرکاربرد ترین مصالحی است که هر ساله حجم زیادی از آن در کشور تولید و به مصرف می رسد. یکی از مشکلاتی که در کشور مطرح است عمر مفید کم آسفالت های استفاده شده می باشد که یکی از عوامل موثر در کیفیت آسفالت دقت در توزین اجزای آن در حین ساخت در کارخانه آسفالت می باشد. در این پایان نامه به بررسی تأثیر تغییرات در مقدار هر کدام از سنگدانه های درشت، متوسط، ریز و فیلر بر خصوصیات مکانیکی آسفالت پرداخته شده است. با تغییر هرکدام از مقادیر فوق مشخصات استقامت مارشال، روانی، درصد فضای خالی، فصای خالی پرشده با قیر، فضای خالی مصالح سنگی، دوام رطوبتی و مدول دینامیکی مورد ارزیابی قرار گرفته اند. بعد از بدست آوردن درصد قیر بهینه برای مصالح سنگی قرار گرفته در وسط حدود آیین نامه، بررسی مشخصات فنی و مکانیکی آسفالت با ثابت نگهداشتن درصد قیر و تغییر در دانه بندی مصالح سنگی انجام شد. تغییرات در دانه بندی مصالح سنگی بدین صورت انجام گرفته که درصد هرکدام از مصالح سنگی درشت، متوسط، ریز و فیلر در سه مرحله افزایش داده شده و آزمایش ها روی آن انجام گرفته است. با انجام آزمایش ها مشخص گردید که با افزایش درشت دانه، مقاومت مارشال ابتدا افزایش و سپس کاهش پیدا کرده است، روانی بعد از افزایش اندکی ثابت مانده و درصد فضای خالی نیز دچار کاهش شده است، دوام رطوبتی ابتدا کاهش و سپس افزایش پیدا کرده است. با افزایش دانه متوسط، مقاومت کاهش پیدا کرده، روانی بعد از افزایش اندکی ثابت مانده، درصد فضای خالی افزایش پیدا کرده و تغییر چندانی در دوام رطوبتی دیده نشد. با افزایش ریزدانه با کاهش اندکی در مقاومت و افزایش کمی در روانی مواجه شده، درصد فضای خالی ابتدا افزایش و سپس کاهش پیدا کرده است. با افزایش فیلر تغییر چندانی در مقاومت و روانی دیده نشده و درصد فضای خالی کاهش یافته است. افزایش ریز دانه و فیلر بیشترین تاثیر منفی و کاهش را بر روی دوام رطوبتی داشتند.

تصادفات پیامدهای متفاوتی را در پی دارند که از آن جمله می توان به خسارتهای مالی، اوقات تلف شده در اثر تصادفات، فقدان سرپرست خانوار، پیامدهای اجتماعی و فرهنگی و غیره... اشاره کرد. برای بررسی تأثیر این پیامدها و همچنین تخصیص بودجه در جهت جلوگیری از تصادفات و ارتقاء ایمنی، تنها راه موجود بار مالی دادن به این پیامدها می باشد که تحت عنوان هزینه تصادفات مطرح می شود. از میان هزینه های متفاوتی که در نتیجه یک حادثه ترافیکی ایجاد می شود هزینه فقدان یک شخص و به عبارت دیگر «هزینه افراد کشته شده و کیفیت زندگی » بخش بالایی از هزینه ها را بخصوص در کشورهای در حال توسعه به خود اختصاص می دهد. هدف این پایان نامه بررسی راهکاری مناسب جهت محاسبه این جزء از هزینه تصادفات می باشد و به این منظور در بررسی تصادفات به موضوعات 1) هزینه فقدان یک شخص که ناشی از تولید از دست رفته شخص می باشد، 2) هزینه درد و رنج اطرافیان قربانی و 3) هزینه های اجتماعی از دست دادن مربیان فرهنگی و سرپرستان هدایت گر خانواده ها، توجه دارد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که هزینه های اقتصادی تصادفات همواره رو به افزایش است وکشورهای در حال توسعه با افزایش جمعیت و افزایش اتومبیل و نیاز به حرکت بیشتر و عدم سرمایه گذاری در گسترش و نگهداری امکانات حمل و نقل و عدم توسعه آموزش وضعیت نا امید کننده ای دارند.

اهمیت پایدارسازی شیروانی های خاکی طبیعی و مصنوعی، در کارهای عمرانی بر کسی پوشیده نیست. یکی از روش هایی که به وفور در پایدارسازی شیروانی ها استفاده می شود، تکنیک خاک مسلح با ژئوسنتتیک ها می باشد. معمولا، مطالعات شیروانی های خاک مسلح در خصوص شیروانی های شن و ماسه ای انجام شده، با این حال در عمل، ژئوتکستایل ها به طور گسترده در شیروانی های خاک چسبنده مورد استفاده قرار می گیرند. در این تحقیق، با مدل سازی عددی آزمایش برش مستقیم به بررسی پارامتریک خصوصیات خاک ریزدانه مسلح پرداخته می شود. نتایج تحلیل ها نشاندهنده ی اعمال یک چسبندگی اضافی به خاک، توسط تسلیح و اهمیت زیاد زاویه اصطکاک خاک، تنش نرمال و زاویه اصطکاک بین خاک و تسلیح در افزایش، و رطوبت در کاهش مقاومت برشی خاک مسلح است. همچنین، اغلب تحقیقات گذشته متمرکز بر پاسخ شیروانی مسلح با ژئوسنتتیک و همچنین عوامل موثر بر آن بوده است. اما جهت بررسی مکانیسم تسلیح شیروانی مسلح و برای نشان دادن این که چطور ژئوسنتتیک تغییر شکل شیروانی را تحت تاثیر قرار می دهد و تحت شرایط مختلف پایداری شیروانی را افزایش می دهد، بایستی فرآیند شکست به دقت بررسی شود. در این پایان نامه با تحلیل مدل عددی شیروانی های خاکی مسلح و غیر مسلح توسط نرم افزار flac 2d به بررسی تغییر شکل های شیروانی پرداخته، و مشاهده می شود که تسلیح باعث افزایش تغییر شکل شیروانی و تبدیل گسیختگی ناگهانی شیروانی غیرمسلح به گسیختگی با تاخیر می گردد. همچنین با توجه به تغییر شکل شیروانی ها، می توان گفت که تسلیح در سطح لغزش، باعث انتقال کشش به پشت سطح لغزش و در نتیجه افزایش آن سطح و افزایش مقاومت می گردد. می توان بیان نمود، تاکنون روشی همه گیر برای محاسبه ضریب ایمنی شیروانی ها ارائه نشده است. در همین راستا، به بررسی روش کاهش مقاومت با توجه به نتایج تحلیل مدل سازی های عددی، جهت محاسبه ضریب ایمنی شیروانی های خاک مسلح، پرداخته می شود. نتایج حاکی از آن هستند که تسلیح، تاثیر به سزایی در افزایش ضریب ایمنی شیروانی های خاکی داشته، مخصوصا در هنگامی که عوامل گسیختگی هندسی مثل شیب شیروانی یا ارتفاع آن افزایش می یابند. همچنین مشاهده می شود که اثر کاهندگی پایداری، توسط رطوبت نسبت به اثر افزاینده ی تراکم، بیشتر است و خاکهای متراکم با رطوبتی بیش از رطوبت بهینه، با کاهش ضریب ایمنی مواجه می باشند.

امروزه آلودگی محیط زیست یکی از نگرانی های مهم می باشد. یکی از مهم ترین آلوده کننده های محیط زیست نخاله های ساختمانی است که در تمامی شهرها، هر ساله مقادیر قابل توجهی از آن تولید و دپو می شود. از طرف دیگر، کمبود مصالح مناسب برای اجرای پروژه های عمرانی نیز یکی از مشکلاتی است که مهندسین در بعضی از مناطق با آن درگیر هستند. استفاده از نخاله های ساختمانی در این پروژه ها هم از نظر اقتصادی و هم از نظر زیست محیطی دارای اهمیت می باشد. آمارهای موجود از ترکیب نخاله های ساختمانی شهرهای بزرگ نشان می دهد که آجر و بتن، دو ماده اصلی تشکیل دهنده نخاله های ساختمانی هستند. در این تحقیق به ارزیابی فنی استفاده از نخاله های ساختمانی تثبیت شده در راهسازی پرداخته شده است. در این راستا نخاله های آجر و بتن خرد و دانه بندی شده و در درصدهای حجمی مختلف با هم مخلوط و با درصدهای مختلفی از سیمان تثبیت شده و تحت آزمایش تراکم، درصد رطوبت بهینه و وزن مخصوص خشک حداکثر برای هر کدام از ترکیبات بدست آمد. با افزایش مقدار سیمان، مقاومت فشاری نمونه ها افزایش یافت، ولی برای درصد سیمان بالای 9 درصد مقاومت فشاری نمونه کاهش پیدا کرد. مقاومت کششی و خمشی نمونه ها نیز با افزایش مقدار سیمان روند افزایشی داشت. با افزایش درصد حجمی آجر نسبت به بتن و همچنین با افزایش درصد سیمان میزان افت وزنی نمونه ها کاهش یافت.

امروزه آلودگی محیطزیست یکی از نگرانی های مهم می باشد. یکی از مهم ترین آلوده کننده های محیط زیست نخاله های ساختمانی است که در تمامی شهرها، هر ساله مقادیر قابل توجهی از آن تولید و دپو می شود. از طرف دیگر، کمبود مصالح مناسب برای اجرای پروژه های عمرانی نیز یکی از مشکلاتی است که مهندسین در بعضی از مناطق با آن درگیر هستند. استفاده از نخاله های ساختمانی در این پروژه ها هم از نظر اقتصادی و هم از نظر زیست محیطی دارای اهمیت می باشد. آمارهای موجود از ترکیب نخاله های ساختمانی شهرهای بزرگ نشان می دهد که آسفالت و بتن، دو ماده اصلی تشکیل دهنده نخاله های ساختمانی هستند. در این تحقیق به ارزیابی فنی استفاده از نخاله های ساختمانی تثبیت شده در راهسازی پرداخته شده است. در این راستا نخاله های آسفالت و بتن خرد و دانه بندی شده و در درصدهای وزنی مختلف با هم مخلوط و با درصدهای مختلفی از سیمان تثبیت شده و تحت آزمایش تراکم، درصد رطوبت بهینه و وزن مخصوص خشک حداکثر برای هر کدام از ترکیبات بدست آمد. با افزایش مقدار سیمان، مقاومت فشاری نمونه ها افزایش یافت، ولی برای درصد سیمان بالای 9 درصد مقاومت فشاری نمونه کاهش پیدا کرد. نمونه های خمشی و فشاری مسلح و نمونه های خمشی غیر مسلح با سیمان بهینه و در درصد الیافهای متفاوت ساخته شدند. با افزایش الیاف فولادی به نمونه ها، مقاومت افزایش یافت. بیشترین افزایش برای نمونه های فشاری در 1 درصد وزنی الیاف بود و نمونه های خمشی در 5/0 درصد وزنی الیاف مقاومت بیشتری نسبت به 5/1 درصد الیاف دیده شد.

روسازی های آسفالتی در کشور با وجود در نظر گرفتن عمر بهره برداری بطور معمول حداقل 10 الی 15 سال در مرحله طراحی، در مدتی کوتاهتر نسبت به زمان پیش بینی شده دچار خرابی شده و نیازمند بهسازی و گاها بازسازی شده و هزینه های هنگفتی به دولت تحمیل می شود. به همین دلیل بررسی و تحلیل عوامل مخربی که سبب کاهش عمر مد نظر برای روسازی آسفالتی می گردد کاملا توجیه پذیر می باشد. این خرابی ها علل مختلفی دارد که مربوط به نقص در مرحله طراحی، نقص در عملیات تولید و اجرای آسفالت و یا بهره برداری نامناسب می باشد. در این تحقیق تاثیر مراحل مختلف عملیات اجرای لایه های آسفالت شامل عملیات حمل, پخش, تراکم و نیز شرایط محیطی و سطحی در عملکرد روسازی آسفالتی مورد بررسی قرار گرفته است. به همین منظور پس از انتخاب محوری جهت ارزیابی, نسبت به انجام بازدید میدانی و شناسایی فعالیتهای مخرب اجرایی اقدام و سپس با استفاده از تکنیک های ارزیابی وضعیت روسازی موجود در سیستم مدیریت روسازی , ضرایب وزنی این فعالیتهای مخرب تعیین گردیده است. در انتها نیز به منظور بررسی و تحلیل دقیق تر موضوع با استفاده از مدلسازی رایانه ای تاثیر عوامل یاد شده بر عمر روسازی آسفالتی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسی ها ضمن آنکه نشان می دهد اجرای ناصحیح لایه های آسفالتی و نیز شرایط محیطی و سطحی بر عمر روسازی تاثیرگذار می باشد, بیانگر آن است که عدم رعایت برخی از نکات تاثیر مخرب محسوس تری نسبت به سایرین دارد. به همین منظور در این پژوهش نکات ساده ای توصیه گردیده است تا با رعایت آنها به میزان زیادی از آثار مخرب اجرای ناصحیح کاسته شده و عمر روسازی افزایش یابد.

استفاده مجدد از مواد ضایعاتی و بازیافتی می تواند اقدامی مناسب در جهت کاهش آلودگی زیست محیطی باشد. از طرف دیگر، هر ساله حجم زیادی بتن آسفالتی به منظور ساخت و نگه داری راه ها تولید می شود. افزایش زیر ساخت های حمل و نقل منجر به کاهش سریع منابع طبیعی موجود می شود. بنابراین، جستجو برای یافتن مصالح جایگزین بسیار ضروری است. در این پژوهش تاثیر مواد ضایعاتی به عنوان فیلر بر خصوصیات بتن آسفالتی گرم بررسی شده است. مواد ضایعاتی استفاده شده در این مطالعه شامل پودر به دست آمده از سرباره، بتن و آسفالت ضایعاتی می باشد که در چهار درصد وزنی مختلف (25 %، 50 %، 75 % و 100 %) جایگزین فیلر شاهد که از پودر سنگ است، شده اند. بر روی ترکیبات مختلف، خصوصیاتی همچون استقامت مارشال و روانی، خصوصیات حجمی، مقاومت کششی غیرمستقیم در دو دمای 25 و 40 درجه سانتی گراد، آسیب رطوبتی و خزش استاتیکی مورد بررسی قرار گرفته و با هم مقایسه شده اند. بر اساس نتایج آزمایش مارشال، استقامت مارشال تمامی ترکیب ها از نمونه شاهد بیشتر است. درصد بهینه استفاده از فیلرهای مورد مطالعه برای آزمایش آسیب رطوبتی برای سرباره، پودر بتن و پودر آسفالت به ترتیب 75 %، 100% و 100 % می باشد. بر اساس نتایج کشش غیر مستقیم، نمونه های حاوی 50 % پودر سرباره، 25 % و 50 % پودر بتن بازیافتی و همچنین نمونه های حاوی 25 % و 50 % پودر آسفالت مقاومت کششی بیشتری نسبت به نمونه شاهد دارند. بر اساس نتایج خزش استاتیکی، مدول سختی خزشی تمامی نمونه ها بیشتر از نمونه شاهد است. ثانیاً مشخص شد که به ترتیب پودر سرباره، پودر آسفالت بازیافتی و پودر بتن بازیافتی، بیشترین تاثیر را بر مدول سختی دارند.

مخلوط های آسفالتی قشر نهایی روسازی های انعطاف پذیر بوده و تحت تاثیر مستقیم آثار مخرب شرایط جوی و تنش های ناشی از بارگذاری ترافیک می باشند. لذا، استفاده از یک عامل مسلح کننده جهت بهبود مشخصات مکانیکی و عملکردی مخلوط های آسفالتی امری منطقی به نظر می رسد. الیاف می توانند با توزیع در داخل ملات قیری و با قرار گرفتن در بین مصالح سنگی با آرایش تصادفی، خاصیت مسلح کنندگی در تمام جهات در مخلوط ایجاد کرده و به بهبود مشخصات مخلوط های آسفالتی کمک کنند. این پایان نامه سعی دارد تا تاثیر الیاف کربن و نایلون را بر خصوصیات مخلوط آسفالتی گرم مورد بررسی قرار دهد. الیاف مذکور در سه درصد وزنی (0/3، 0/4 و 0/5 درصد) و در سه طول (10، 25 و 40 میلی‏متر) مورد استفاده قرار گرفتند. در این تحقیق از یک نوع مصالح سنگی و یک نوع قیر برای ساخت نمونه‏ ها استفاده شده است. نمونه‏ های بتن آسفالتی در مورد خصوصیاتی همچون مشخصات مارشال، مقاومت کششی غیرمستقیم، آسیب رطوبتی و خزش استاتیکی مورد بررسی قرار گرفته و با هم مقایسه شدند. بر اساس نتایج آزمایش مارشال، استقامت مارشال تمامی ترکیب ها از نمونه شاهد بیشتر بود؛ به طوری که بیشترین افزایش استقامت مارشال توسط الیاف کربن، در نمونه حاوی 0/3 درصد الیاف کربن با طول 25 میلی‏متر و به مقدار 21 درصد نسبت به نمونه بدون الیاف بود. همچنین با توجه به نتایج آزمایش خزش استاتیکی، مشاهده شد استفاده از الیاف موجب کاهش کرنش ماندگار در دمای محیط شد؛ به طوری که کمترین مقدار کرنش ماندگار در مخلوط حاوی 0/5 درصد الیاف کربن با طول 10 میلی‏متر و به مقدار 38 درصد نسبت به نمونه بدون الیاف بود. در بررسی زیان‏های رطوبتی مخلوط‏های حاوی الیاف مشاهده شد در مجموع افزودن الیاف به دلیل افزایش در مقدار فضای خالی بتن آسفالتی و همچنین مرتبط ساختن این فضاها به یکدیگر، موجب افزایش پتانسیل آسیب‏های رطوبتی می‏شود. الیاف کربن عملکرد بهتری نسبت به الیاف نایلون دارند. حداکثر مقدار نسبت مقاومت کششی در نمونه حاوی الیاف کربن با طول 10 میلی‏متر و مقدار 0/4 درصد وزنی مشاهده شد. افزایش مقدار و طول الیاف، موجب افزایش آسیب رطوبتی در نمونه‏ ها شد.

حمل و نقل جاده ای یکی از اجزای کلیدی توسعه اقتصادی - اجتماعی است و اغلب بخش عمده‎ای از بودجه‎های ملی را جذب می کند. وجود یک شبکه کارآمد راه، نیازمند برنامه ریزی برای حفظ و نگهداری آن است. با توجه به محدودیت سرمایه و بودجه در کشور و نیز به منظور حفاظت از سرمایه‎های موجود، تولید آسفالت با کیفیت مناسب، اجرای صحیح و نگهداری رویه های آسفالتی امری ضروری و لازم است. در بین پارامترهای موثر در کیفیت روسازی آسفالتی، در این پایان نامه پارامتر تولید مورد بررسی قرار می‎گیرد. مسئله تولید در واقع حلقه آغازین در بررسی کیفیت آسفالت و عملکرد روسازی آسفالتی می‎باشد. در صورت هرگونه مشکل در تولید آسفالت، در این حلقه ایجاد نقص و بالتبع آن مشکلات بعدی در اجرا و تعمیر و نگهداری راه می‎شود. بررسی‎های صورت گرفته در این پایان نامه درصد اهمیت پارامترهای مختلف تولیدی آسفالت را بر روی کیفیت روسازی‎های آسفالتی مشخص گردیده است.

بسیاری از پروژهای تعمیر و نگهداری روسازی راه با هزینه های بسیار سنگین اجرا می شوند و پس از مدتی به سبب عدم رسیدگی به وضعیت روسازی در زمان مناسب، خرابی روسازی گسترش یافته و با گذشت زمان هزینه های سنگین تری را به کارفرماو استفاده کنندگان تحمیل می کند. این خرابی ها عمدتا ناشی از بار وارده وسایل نقلیه و همچنین تغییرات دمایی است، که با در نظر گرفتن اولویت بندی پروژهای نگهداری راه و انجام آنها در زمان مناسب نه تنها به بهبود وضعیت روسازی راه بلکه می تواند به اقتصادی کردن سرمایه گذاری صورت گرفته در پروژهای نگهداری راه و بهینه کردن بودجه های اختصاص یافته کمک کند. در این پایان نامه ضمن معرفی کاربرد دو نرم افزارhdm-4 وkenlayer در مدیریت روسازی راه با جمع آوری اطلاعات و مشخصات مربوط به روسازی آزادراه قزوین – رشت نحوه پردازش اطلاعات و چگونگی تعیین عمر مفید روسازی آزادراه مذکور بررسی می شوند. نتایج نشان می دهند که نرم افزار kenlayre با حاکم نمودن خستگی در لایه آسفالت و hdm-4با حاکم قراردادن شن زدگی به ترتیب عمر مفید روسازی را 4 و 12 سال تخمین زده و به همین دلیل امکان مقایسه مدل های خرابی در این دو نرم افزار وجود نداشته و نهایتاً با تطبیق وضعیت موجود راه ونتایج حاصله به ارائه پیشنهاداتی جهت نگهداری مناسب و افزایش عمر مفید روسازی راه پرداخته می شود.

مدول ارتجاعی به عنوان پارامتر کلیدی طراحی در سیستم های روسازی مطرح بودهو طی دهه های اخیر مورد توجه محققین قرارگرفته است. آگاهی دقیق از مدول ارتجاعی مصالح لایه های روسازی برای تعیین چگونگی پاسخگویی سیستم روسازی برای تحمل بار ترافیک موضوع مهمی است که نباید از آن غفلت نمود. پیش بینی دقیق مدول ارتجاعی، به دلیل رفتار پیچیده و متغیر مصالح تحت بارگذاری و شرایط محیطی گوناگون امری سخت و دشوار است. محققین مختلف در سال های گذشته با ارائه گراف ها و معادلات گوناگون بر اساس روش های رگرسیونی مدول ارتجاعی را پیش بینی نموده اند.این پایان نامه به دنبال بکارگیری تکنیک شبکه های عصبی (ann) برای پیش بینی مدول ارتجاعی مصالح دانه ای است. به دلیل محدودیت و عدم دسترسی به داده های جامع آزمایشگاهی مدول ارتجاعی در داخل کشور، در این پایان نامه از داده های آزمایشگاهی ایالت میسوری برای مدل سازی استفاده گردید. پارامترهای موثر در مدول ارتجاعی،حد روانی ،حد پلاستیک ،شاخص خمیری ،وزن مخصوص خشک ماکزیمم ،درصد رطوبت بهینه ،تنش های پیرامونی و انحرافی ودرصدهای عبوری ازالکهای نمره 4 ،نمره 40 و نمره 200 در نظر گرفته شدند و بر اساس نتایج آزمایشگاهی مدل سازی با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی صورت گرفت. پیش بینی مدول ارتجاعی مصالح دانه ای توسط شبکه های عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه پیشرووالگوریتم آموزش انتشار به عقب، باتکنیک بهینه سازی عددی لونبرگ-مارکواردت، مدلسازی شده است. فرآیند مدل سازی با استفاده از جعبه ابزار شبکه عصبی صورت پذیرفته است. شبکه عصبی بهینه ساخته شده با استفاده از جعبه ابزار شبکه عصبی دارای ساختار 1-18-16-11 با ضریب رگرسیون 9675/0 بدست آمد. نتایج این پایان نامه نشان می دهد که ann در مقایسه با روش های آماری موجود، به دلیل توانایی استفاده از متغیرهای ورودی بیشتر در مدل سازی و نتایج دقیق تر، روشی موثرتر برای پیش بینی مدول ارتجاعی است.

روسازی های انجام شده در کشور با وجود اینکه با عمر بهره برداری بلند مدت در نظر گرفته شده اند مشاهده می شود که این روسازی ها خیلی زود دچار ترک و خرابی می شود.که این خرابی ها مربوط به مراحل طراحی و اجرا و یا بهره برداری می باشد. به همین دلیل بررسی عواملی که موجب خرابی در روسازی می شود توجیه پذیر می باشد و از هدر رفتن سرمایه های ملی جلو گیری می کند. در این تحقیق تاثیر افزایش فشار باد لاستیک کامیون ها بر ضریب هم ارز بار محوری که یکی از عوامل موثر در طراحی روسازی ها است مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. به این منظور دو عوارضی جهت انجام تحقیق میدانی برای به دست آوردن فشار واقعی باد لاستیک کامیون ها در ایران انتخاب گردید. پس از به دست آوردن فشارها ضرایب هم ارز بار محوری با استفاده از نرم افزار تنش و کرنش برای دو مقطع قوی و ضعیف در نقاط موثر بر خستگی وشیارشدگی به دست آمده است. نتایج بررسی ها نشان داد که فشار باد لاستیک کامیون ها با گذشت سال ها افزایش پیدا کرده است واین افزایش موجب افزایش در ضریب هم ارز بار محوری شده است لذا در این تحقیق مقادیری برای ضریب هم ارز بار محوری برای انواع محورهای موجود در ایران برای مقاطع ضخیم که برای راه های اصلی استفاده می شود و مقاطع نازک که در راه های فرعی یا جمع کننده استفاده می شود آورده شده است. این تغییر در ضرایب هم ارز بار محوری می تواند باعث تغییر در طراحی روسازی ها شود و این تغییر موجب افزایش عمر روسازی راه ها شود.

مصالح سنگی تثبیت نشده که به صورت گسترده در لایه اساس و زیراساس روسازی های انعطاف پذیر مورد استفاده قرار می گیرند، نقش سازه ای مهمی در عملکرد کلی ساختار روسازی ایفا می کنند. بنابراین تعیین خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مصالح سنگی تثبیت نشده و میزان اثر آن ها بر روی لایه اساس از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از مهم ترین این خصوصیات می توان به پارامتر مقاومتی نظیر cbr و ضریب نفوذپذیری اشاره نمود. در این پژوهش به منظور تعیین مقدار cbr از آزمایش cbr در دو حالت درصد رطوبت بهینه و اشباع و همچنین به منظور تعیین ضریب نفوذپذیری از آزمایش نفوذپذیری با بار ثابت استفاده شده است. بر این اساس، اثر عوامل مختلف از جمله مقدار ریزدانه، دامنه خمیری و گردگوشگی مصالح بر روی cbr و ضریب نفوذپذیری بررسی شده است. آزمایش cbr و نفوذپذیری برای مصالح با درصد ریزدانه و دامنه خمیری مختلف و همچنین شن و ماسه با گردگوشگی متفاوت انجام شده و نتایج بدست آمده نشانگر آن است که با افزایش دامنه خمیری مصالح ریزدانه، مقدار cbr و ضریب نفوذپذیری مصالح سنگیکاهش می یابد. همچنین با افزایش میزان گردگوشگی شن و ماسه به مقدار 25%، 50%، 75% و 100%مقدار cbr هم در درصد رطوبت بهینه و هم در حالت اشباع کاهش می یابد و ضریب نفوذپذیری مصالح سنگی افزایش می یابد. با افزایش در میزان ریزدانه تغییراتی در مقادیر cbr و ضریب نفوذپذیری به وجود می آید. به این ترتیب که، با افزایش میزان ریزدانه از 0 تا 3 درصد، مقدار cbr رو به افزایش و ضریب نفوذپذیری سیر نزولی را طی می کند. در محدوده تقریبی 3 الی 7 درصد cbr به بیش ترین مقدار خود رسیده و ضریب نفوذپذیری به کمترین مقدار خود می رسد. با افزایش میزان ریزدانه از 7 درصد، مقدار cbr به آرامی کاهش یافته و ضریب نفوذپذیری سیر صعودی با شیب ملایم تری را در پیش خواهد گرفت. بنابراین می توان گفت که میزان ریزدانه در محدوده 3 الی 7 درصد، محدوده ی مناسبی برای مقدار بهینه cbr و ضریب نفوذپذیری می باشد.

رشد بی رویه جمعیت شهرها توام با توسعه تکنولوژی در کلان شهرها، مشکلات بسیاری را برای شهرنشینان به همراه دارد که از جمله این مشکلات، آلودگی صوتی است و یکی از مهمترین منابع صوتی در محیط زیست شهری، صدای ناشی از وسایل حمل ونقلی می باشد. سروصدای ناشی از ترافیک وسایل نقلیه درسطح شهر به ویژه درنواحی نزدیک به تقاطع ها که اغلب محل تردد تعداد زیادی از وسایل نقلیه هستند باعث آزارساکنین و حتی عابرین شده و از بازده ی کاری افرادی که در آن محل کارمیکنند میکاهد. بنابراین ساکنین در محلهای پرترافیک علاوه بر مشکلات دیگر ازجمله آلودگی هوا، با مشکل آلودگی صوتی که درظاهر اثرکمتری دارد نیزمواجه هستند. هدف از انجام این پایان نامه، بررسی آلودگی صوتی ناشی از ترافیک شهری در تقاطع های شهری میباشد. در این راستا متغیرهای مختلف موثر بر آلودگی صوتی مورد بررسی قرار گرفته و پس از اندازه گیری متغیرها، با استفاده از نرم افزارهای مرتبط، نمودارهای تراز شدت صدا ترسیم شده تا میزان شدت صدا در فواصل مختلف از تقاطع مشخص شده و پس از بررسی های لازم ،مدل سازی برای آلودگی صوتی انجام شود. درخاتمه نمودارهای ترازصدا برای برداشت های مختلف انجام شده در این پروژه نمایش داده خواهد شد و نواحی پرصدا و کم صدا مشخص میشوند. همچنین نتایج مدلسازی انجام گرفته برروی برداشت هادرچندووضعیت مختلف، حاکی از آن است که متغیرهایی از جمله سرعت خودروی سواری و حجم وسایل نقلیه سنگین از مهمترین عوامل تاثیرگذار در افزایش آلودگی صوتی تقاطع میباشد. درآخر هم پیشنهادهایی درجهت کاهش آلوگی صوتی تقاطع ارائه میگردد.

رسالهای اخیر، پیشرفتهای رخ داده در زمینه مکانیک محاسباتی ومدلهای رفتاری، به همراه افزایش توان سخت افزارهای رایانه ای، امکان محاسبه دقیقتر عکس العملها و پیش بینی دقیقتر عملکرد روسازی را تحت شرایط مختلف آب و هوایی و بارگذاریهای مختلف فراهم کرده است. در راستای این پیشرفتها، بسیاری ازکشورها و موسسات درحال حاضر از روشهای طراحی تحلیلی - تجربی برای طراحی روسازیهای انعطاف پذیر استفاده می کنند.

از آنجایی که، کامیون ها سنگین ترین بارها را به سطح روسازی وارد کرده و بیشترین خرابی را در روسازی ایجاد می کنند، به عنوان اصلی ترین گروه از کاربران شبکه راه ها شناخته می-شوند. در سال های اخیر با هدف افزایش بهره وری، تغییراتی در مشخصات محورهای وسایل نقلیه سنگین ایجاد شده است که در مواردی موجب خرابی و کاهش عمر روسازی-های آسفالتی می شوند. یکی از روش های تقویت روسازی ها در برابر این خرابی ها، استفاده از ژئوسنتتیک است. در این تحقیق سعی شده است تا به روش المان محدود و با استفاده از نرم افزار abaqus، تاثیر مشخصات محورهای وسایل نقلیه سنگین (شامل وزن محور، فشار باد چرخ، نوع چرخ و نوع محور) بر روسازی های آسفالتی رایج در ایران (با فرض رفتار ویسکوالاستیک لایه آسفالتی) در حالت مسلح شده (با ژئوسنتتیک) و غیرمسلح، مورد بررسی قرار گیرد. برای تشریح خصوصیات ویسکوالاستیک لایه آسفالتی در نرم افزار، ثابت های پرونی با استفاده از روابط نظری محاسبه و تعیین شدند. براساس نتایج حاصل از این تحقیق، افزایش فشار باد چرخ و همچنین، استفاده از چرخ های عریض به جای چرخ-های زوج، عمدتا بر کرنش های کششی زیر لایه آسفالتی تاثیر داشته و تاثیر چندانی بر کرنش های فشاری روی بستر ندارد. همچنین، استفاده از محورهای تاندم به جای محور منفرد، علیرغم کاهش عمر روسازی، از نظر اقتصادی به صرفه تر بوده و نسبت به بار حمل شده، خسارت کمتری ایجاد می کنند. نتایج نشان می دهند که، در بین مشخصات وسایل نقلیه، تغییرات وزن محور بر عملکرد ژئوسنتتیک اثرگذار است و سایر مشخصات تاثیر قابل توجهی در عملکرد ژئوسنتتیک ندارند. علاوه براین، براساس نتایج به دست آمده، مشاهده شد که با افزایش مدول الاستیسیته ژئوسنتتیک تاثیر آن در بهبود عملکرد روسازی افزایش می-یابد. همچنین، مشخص شد که موقعیت بهینه ژئوسنتتیک برای کاهش حداکثر کرنش کششی زیر لایه آسفالتی و حداکثر کرنش فشاری روی بستر، به ترتیب، زیر لایه آسفالتی و روی لایه بستر می باشد.