iNetDoc

کامل ترین منبع دانلود مقاله و تحقیق

پایان نامه ارشد تعیین عوامل موثر در کاهش عمر آسفالت و معرفی روش¬های بهینه جهت افزایش عمر روکش آسفالت در مناطق گرمسیری (مورد مطالعاتی راههای برون شهری استان خوزستان)

نوع : word - قیمت :18000 - تعداد صفحه : 150

بخشی از پایان نامه : 

چکیده

هدف از احداث روسازی برای یک راه تامین یک سطح صاف و هموار برای وسایل نقلیه است که امکان تردد آنها را در شرایط گوناگون جوی با ایمنی کافی فراهم سازد. علاوه برآن یک روسازی باید بتواند ضمن تحمل تنش ها وکرنش های ناشی از تکرار بارگذاری مجاز وسایل نقلیه مقدار این تنش ها و کرنش ها را تاحد مجاز و قابل تحمل خاک بستر روسازی تقلیل داده و از دوام کافی نیز برخوردار باشد. در این تحقیق عوامل موثر بر کاهش عمر آسفالت در مناطق گرمسیر مورد بررسی قرار گرفته و عوامل موثر و سهم هر کدام از این عوامل در کاهش عمر آسفالت با نرم افزار های آماری SPSS مورد بررسی قرارگرفته است. در انتها راه حل هایی جهت افزایش عمر آسفالت بیان شده است و همچنین مقایسه اقتصادی بین رویه های بتن غلتکی و آسفالتی صورت گرفته است. نتایج نشان دادند که پارامترهای مرتبط با شاخص های مصالح و استانداردهای مخصوص مناطق گرمسیر و توجه به نکات طراحی و اجرایی یکی از مهم ترین شاخص ها در دسته بندی ها شناخته شده اند و قیمت تمام شده روسازی بتن غلتکی حدود 30 درصد ارزان تر از روسازی آسفالتی است.

کلمات کلیدی: عمر آسفالت، بتن غلتکی، مناطق گرمسیر، تحلیل آماری، مقایسه اقتصادی.

 

مقدمه

در عصر حاضر حمل و نقل کالا و مسافر در جهان به سه طریق زمینی، دریایی و هوایی انجام می شود که دراین میان حمل و نقل زمینی ممکن است از طریق جاده یا راه آهن انجام شود. در کشور ایران بخش عمده حمل و نقل کالا و مسافر از طریق جاده ها صورت می گیرد. به نحوی که سهم حمل و نقل کالا و مسافر از طریق جاده ها نسبت به کل حمل و نقل کالا و مسافر در کشور به ترتیب برابر با 90 و80 درصد گزارش شده است(عامری،1381) .

عملیات احداث جاده یا راه به دو بخش زیرسازی و روسازی تقسیم می شود.. زیرسازی راه شامل عملیات خاکبرداری و خاکریزی تا حد خاک بستر روسازی موسوم به ساب گرید و همچنین احداث پل ها، تونل ها، دیواره ها و سایر سازه ها لازم می شود، در حالیکه روسازی راه شامل لایه های زیراساس، اساس و رویه آسفالتی یا بتنی و همچنین لایههای زهکش (در صورت نیاز ) می شود. تعداد، ضخامت و جنس این لایه ها بستگی به مقاومت خاک بستر روسازی، شرایط جوی منطقه ای که راه ازآن می گذرد، تعداد، نوع و وزن وسایل نقلیه عبوری، مصالح موجود در محل و همچنین شرایط اقتصادی دارد. به دلایل فنی واقتصادی از مصالح با مرغوبیت و مقاومت نسبی کمتر در لایه های پائین تر و از مصالح با مرغوبیت و مقاومت نسبی بالاتر در مقطع روسازی است. در کشور ایران لایه رویه اکثر قریب به اتفاق روسازی راه ها بتن آسفالتی است (مرکز تحقیقات و آموزش وزارت راه وترابری ،1377).

امروزه صنعت راهسازي يكي از مهمترين شاخه هاي مهندسي ميباشد كه به سرعت در حال رشد است. گسترش سريع شبكه راهها، افزايش ترافيك و بار محوري ناشي از آن، همچنين افزايش تقاضا براي بهبود كيفيت خدمات، سبب تلاش بيشتر مهندسان به منظور بالا بردن كيفيت راهها و نگهداري آنها گشته است. تا اوايل قرن بيستم جاده ها عمدتا خاكي بودند و راههاي داخل شهري سنگفرش ميشدند، امروزه، با پيشرفت تكنولوژي به روسازي راه بسيار اهميت داده ميشود.

 

 

 

1-2-بیان مساله

عوامل متعددی بر عملکرد روکش های آسفالتی موثرند. این عوامل را می توان در رده های مختلف دسته بندی کرد. مشخصات آسفالتی شامل خصوصیات قیر و مصالح سنگی، طرح اختلاط و طرح ضخامت روکش های آسفالتی، عملکرد کارخانه های آسفالت در ذخیره گرمایش قیر و مصالح سنگی و مخلوط کردن آنها و مسائل اجرایی در احداث روکش های آسفالتی، از جمله این عوامل هستند.

در گذشته عمر بهره دهی روسازی نزدیک به 25 سال بوده و در حال حاضر طبق آئین نامه ها باید بتوان عمر روسازی اجرا شده را نزدیک به 50 سال رساند .می توان گفت آسفالت های ساخته شده در کشور براساس استانداردهای فعلی ساخته می شوند ولی روند خرابی بیشتری نسبت به آسفالت های سایر کشورها دارند. در ایران با توجه به تفاوت های آب و هوایی موجود باید این امر نیز مورد توجه قرارگیرد

عمر متوسط آسفالت راه هاي برون شهري در ايران 3 تا 4 سال است؛ در حالي كه متوسط عمر آسفالت راه ها در ساير كشورها، بين 9 تا 10 سال است. همين كوتاهي عمر مفيد باعث شده تا آسفالت دوباره جاده ها سالانه 1500 ميليارد تومان هزينه به كشور تحميل كند. در اين ميان و در شرايطي كه هر سال بيش از صدها ميليارد تومان صرف تعمير و نگهداري رويه هاي آسفالت مي شود، با تشخيص و ترميم زودهنگام آنها، مي توان بخش قابل ملاحظه اي از هزينه هاي نگهداري را كم كرد.

هدف از احداث روسازی برای یک راه تامین یک سطح صاف و هموار برای وسایل نقلیه است که امکان تردد آنها را در شرایط گوناگون جوی با ایمنی کافی فراهم سازد. علاوه برآن یک روسازی باید بتواند ضمن تحمل تنش ها وکرنش های ناشی از تکرار بارگذاری مجاز وسایل نقلیه مقدار این تنش ها و کرنش ها را تاحد مجاز و قابل تحمل خاک بستر روسازی تقلیل داده و از دوام کافی نیز برخوردار باشد.

در این تحقیق عوامل موثر بر کاهش عمر آسفالت در مناطق گرمسیر مورد بررسی قرار می گیرد. سپس پرسش نامه هایی تهیه می شود و از افراد متخصص (پیمان کار، مشاور، مهندس و کارفرما) در خواست می شود فرم ها را پر نموده و علل کاهش عمر آسفالت از دیدگاه متخصصان مورد بررسی قرار می گیرد. سپس عوامل موثر و سهم هر کدام از این عوامل که در کاهش عمر آسالت تاثیر دارند با نرم افزار های آماری مانند SPSS مورد بررسی قرار می گیرد و در انتها راه حل هایی جهت افزایش و روش های نوین در نگهداری وتعمیر آسفالت بیان می شود. همچنین مقایسه اقتصادی بین انواع مختلف رویه صورت خواهد گرفت.

 

 

1-3- اهمیت و ضرورت تحقیق

توسعه زیر ساخت ها، یکی از الزامات مهم رشد اقتصادی و افزایش رفاه عمومی به شمار می رود. در این میان، زیرساخت های حمل و نقل، به ویژه شبکه حمل و نقل جاده ای، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. زیر بناهای حمل و نقل، علاوه بر بهبود شاخص های اقتصادی و اجتماعی نقش موثری در رونق دیگر بخش های اقتصادی و ایجاد امکان بهره مندی از قابلیت های ترانزیت و حمل و نقل بین المللی، فرصت های ارزنده ای جهت اعمال نقش فعال در معادلات بین المللی فراهم می نماید. (معاونت نظارت راهبردی امور نظارت بودجه سرمایه ای،1388).

صنعت حمل و نقل به عنوان شریان حیاتی و حلقه اتصال مهم اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی و سیاسی همواره مورد توجه بوده است و نقش و حساسیت استراتژیک این صنعت در ارائه خدمات متناسب با نیازهای مختلف بخش های گوناگون جوامع از اهداف کلان سیاست گذاران امروز کشورها است. از این رو، نحوه ی بکارگیری موثر تکنولوژی و گردش سیال اطلاعات در این صنعت از اهمیت ویژه ای برخوردار است. زیرا علاوه بر این که خود، یکی از بخش های مهم و زیر بنایی محسوب می شود بر بسیاری از فعالیتهای دیگر جوامع تاثیر گذار است و امکان بهره وری مناسب از استعدادهای بالقوه کشورها را فراهم می سازد. امروزه اگر چه اهداف اولیه جامعه حمل و نقل مشخصا" تغییر نکرده، اما پیشرفت های تکنولوژیک، آن را با انقلابی بزرگ و پیچیدگی عظیم مواجه ساخته است. همگام شدن با این پیشرفت ها به عنوان یک اصل اجتناب ناپذیر توسعه، به شناخت، بررسی و برنامه ریزی منسجم علمی دست اندرکاران این صنعت در همه ابعاد آن در جهت تدوین، اجرا و ارزیابی استراتژی های نوین نیاز دارد.

در ایران نیز صنعت حمل و نقل ، از دیرباز به لحاظ موقعیت اقلیمی و استراتژیک کشور، بستر و زمینه ساز تحولات بنیادی بوده است، افزایش جمعیت و پراکندگی سازمان های حمل و نقل از یک سو و نیاز به افزایش سرعت، سطح کیفیت و بهره وری و کاهش زمان، هزینه و اتلاف انرژی و شتاب فرآیند کسب مزیت رقابتی در توسعه این صنعت از سوی دیگر، ایجاد سیستم های یکپارچه را به امری حیاتی مبدل ساخته است (سازمان حمل و نقل و پایانه ها،1382) و( صالحی صدقیانی و همکاران،1383).

حمل و نقل به عنوان زیربنای توسعه پایدار، بخش عمده ای از بودجه های عمرانی کشور را به خود اختصاص می دهد. صنعت حمل و نقل همواره با تکنیک ها و فناوری های نوین در جهت افزایش دانش و کاهش هزینه ها گام برداشته است و با تلفیق این دو عامل به روند رشد خود شتاب بخشیده است              (پوررضا وهمکاران،1387).

روند رو به رشد جمعیت، گسترش و توسعه ی روز افزون شهرها، افزایش مهاجرت ها و سفرهای برون شهری و ارتباطات ، ازجمله عوامل موثر در توسعه ی شبکه های ارتباطی هستند که به منظور تامین نیازهای مختلف و دسترسی به انواع کالا،خدمات، منابع و فعالیتهای تجاری و اقتصادی شاهدآن هستیم. نقش و عملکرد راه، تنها در توزیع، انتقال کالا، مسافر و دسترسی به منابع و خدمات محدود نمی شود، بلکه از دیدگاهی دیگر، عاملی برای پیدایش و رشد سکونت گاه ها و توسعه ی مراکز شهری و روستایی محسوب می گردد. تا آنجا که در بسیاری از موارد مکان گزینی فضاهای شهری، اغلب تحت تاثیر آن قرار گرفته و این فضاها با حداقل فاصله از راه و یا در طول آن شکل گرفته اند ( وزارت راه و ترابری،1387).

حمل و نقل همواره يكي ازمهم ترين عوامل اثرگذار بر ساختار شهرها بوده است. اما بويژه در يك سده اخير با گسترش انواع وسايل نقليه موتوري و تغييرات فزاينده جمعيتي به يكي ازاصلي ترين مشكلات شهرنشيني گرديده است. امروزه صنعت راهسازي يكي از مهمترين شاخه هاي مهندسي ميباشد كه به سرعت در حال رشد است. گسترش سريع شبكه راهها، افزايش ترافيك و بار محوري ناشي از آن، همچنين افزايش تقاضا براي بهبود كيفيت خدمات، سبب تلاش بيشتر مهندسان به منظور بالا بردن كيفيت راهها و نگهداري آنها گشته است. تا اوايل قرن بيستم جاده ها عمدتا" خاكي بودند و راههاي داخل شهري سنگفرش ميشدند، امروزه، با پيشرفت تكنولوژي به روسازي راه بسيار اهميت داده ميشود.

در اين ميان مناسبترين ماده اي كه براي روسازي راه به كار ميرود، آسفالت است. زيرا از مواد ديگري ارزانتر است، در برابر تغييرات شرايط جوي پايدار ميباشد، خاصيت ارتجاعي دارد، به فراواني و در همه جا  در دسترس است و ميتوان آن را (با اصلاحات لازم) در هر آب و هوايي به كار برد.تا چندين دهه قبل آسفالت به صورت معمول خود (مخلوطي از قير و سنگدانه) به كار ميرفت. ولي امروزه مهندسان بنا به دلايل زير سعي در بهبود خواص آسفالت دارند:

آسفالت با مشكلاتي نظير ترك خوردن، شيار شيار شدن ، فرسوده شدن، بر اثر نمكها، جمع شدن بر اثر گرما يا شكننده شدن بر اثر سرما روبروست.

تجربیاتی که در سال های اخیر از عملکرد روسازی راه های کشور بدست آمده است نشان داده است که در اغلب موارد این روسازی ها دچار خرابی های زودرسی نظیر ترک خوردگی، شیار افتادگی در مسیر عبور چرخ ها، قیرزدگی، نشست و برخی خرابی های دیگر می شود. بروز این خرابی ها نه تنها باعث کاهش عمر مفید روسازی (عمر بهره برداری از روسازی) و ایمنی استفاده کنندگان از راه می شود بلکه باعث افزایش مخارج نگهداری و بهسازی روسازی و همچنین افزایش مخارجی می شود که استفاده کنندگان از راه به علت خرابی روسازی و اثرات ناشی از آن متحمل می شوند(عامری،1389).

هر ساله رقم قابل توجهی از اعتبارات بخش راه و ترابری استان خوزستان صرف روکش جاده های آسفالتی می شود.متاسفانه بدلایل گوناگون رویه های آسفالتی (روکش ها) پس از مدت زمان کوتاهی بگونه ای خراب می شوند که نیاز به روکش جدید پیدا می کنند.شناسایی و جلوگیری از بروز عوامل کاهش عمر روکش ها می تواند از هدر رفتن هزینه های بالای احداث روکش ها جلوگیری کند(طباطبایی و همکاران،1387). با توجه به اهمیت بحث در این تحقیق قصد داریم به بررسی و تعیین عوامل موثر در کاهش عمر آسفالت و معرفی روش های بهینه جهت افزایش عمر روکش آسفالت در مناطق گرمسیر (راههای برون شهری استان خوزستان) می پردازیم.

1-4- اهداف تحقیق

مهم ترین اهداف این تحقیق به شرح زیر می باشد:

1. تعیین پارامترهای موثر بر کاهش عمر آسفالت.

2. پیدا نمودن پارامترهای موثر بر کاهش عمر آسفالت در منطقه با آب و هوای گرم خوزستان.

3. راهکارهایی جهت افزایش عمر روکش آسفالت.

4. مقایسه اقتصادی رویه های مناطق آب وهوای گرم.

1-5- سوالات تحقیق

1.چه پارامترهایی موثر بر رفتار و کاهش عمر آسفالت می باشد؟

2. در مقایسه بین رویه آسفالتی و بتنی، کدامیک در مناطق گرمسیر بهتر عمل می کند؟

3.راهکارهای موثر بر افزایش عمر روکش آسفالت چه می باشند؟

1-6- فرضیات تحقیق

1. مدیریت تعمیر ونگهداری رویه ها نقش مهمی در افزایش عمر رویه در مناطق گرمسیر دارد.

2. گرمایش قیر در مناطق گرمسیردر خرابی رویه ها در مناطق گرمسیر موثر است.

3. تابش نور خورشید، زاویه تابش بر درجه حرارت سطحی، عمقی آسفالت و خرابی آسفالت تاثیر گذارند..

 

1-7-روش تحقیق

تحقیق در دو بخش تحلیل آماری با نرم افزار spss و تحلیل اقتصادی انجام می گردد . در بخش تحلیل آماری با توجه به الگوریتم ارائه شده پارامترهای موثر بر طرح بهینه روسازی را بدست آورده که این پارامترها شامل مصالح لایه های روسازی، شرایط جوی منطقه ، مشخصات فنی و مکانیکی خاک بستر راه و حجم ترافیک و بار محوری راه می باشد. همچنین به مقایسه رویه بتنی وآسفالتی خواهیم پرداخت . سپس با تهیه پرسش نامه هایی یک سری فرضیه را طرح و از متخصصان امر( پیمانکار، مشاور، مهندس و کارفرما) می خواهیم به این سوالات جواب دهند و مشخص شود که مثلاً چه پارامترهایی در مناطق گرمسیر موثرتر است و کدام در استان خوزستان استفاده شده و کدامیک نشده است، سپس عوامل موثر و سهم هر کدام از این فاکتورها را که در کاهش عمر آسفالت تأثیر دارند با نرم افزار آماری spss مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرد و در انتها راه حل هایی جهت افزایش عمر روکش آسفالت و روش های نوین در نگهداری و تعمیر آسفالت بیان می شود.

در بخش اقتصادی با توجه به نتایج بدست آمده از تحلیل پرسشنامه ها،عوامل موثر افزایش عمر آسفالت در مناطق گرمسیرو رویه بتنی و آسفالتی را با توجه به مشخصات فنی و مکانیکی (لایه های روسازی) مورد تحلیل اقتصادی قرار می گیرند و به این سوال اساسی نیز جواب داده خواهد شد که در صورت استفاده از راهکارهای افزایش عمر آسفالت در مناطق گرمسیر، مقایسه اقتصادی بین روسازی در مناطق گرمسیر و سایر مناطق صورت خواهد گرفت. همچنین مقایسه اقتصادی بین درصد افزایش مواد تشکیل دهنده رویه روسازی مورد ارزیابی قرار می گیرد.

بطور کلی چارچوب کلی فصول پایان نامه به شرح زیر است:

در فصل اول کلیات پژوهش، به شرح مختصر موضوع و اهمیت آن با اشاره ای کوتاه به روش و مراحل تحقیق بر اساس مروری بر منابع، پرداخته شده است. سوالات مطرح شده در این فصل در ادامه مورد بررسی قرار گرفته و سعی در یافتن پاسخی علمی و نوآورانه برای آنها می باشیم. هدف از فصل دوم مروری بر ادبیات، اصول و مبانی موضوع و پیشینه ی تحقیق می باشد. همچنین این فصل به بررسی و طبقه بندی یافته های تحقیقات دیگر محققان در سطح دنیا و تعیین و شناسایی خلاهای تحقیقاتی میپردازد. در فصل سوم روش ها، ابزار مورد استفاده در پایان نامه معرفی شده و محدوديتها، بیان می شود و سپس پرسشنامه آماری تهیه می گردد و روش مورد استفاده در پایان نامه با جزئيات ارائه می شود. همچنین به شرح کامل روشهای تحقیق، توصیف کامل مبانی تحلیل مدل و دلایل انتخاب روش پرداخته می شود. در فصل چهارم داده ها و نتایج بدست آمده به صورت توابعی از پارامتر های مستقل ارائه شده و به ارتباط بین این پارامترها و تفسیر آنها بر مبنای علمی پرداخته شده است. در فصل پنجم به بیان نتیجهی حاصل از پژوهش و پیشنهاداتی به منظور کاربرد در تحقیقات آینده پرداخته خواهد شد.



نوع فایل : word
اندازه فایل : 150
قیمت : 18000
خرید