การออกแบบโครงสร้างส่วนล่างของทางรถไฟแบบมีหินโรยทางโดยพิจารณาจากสมรรถนะของดินพื้นทาง

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนอวิธีกำหนดความหนาของชั้นหินอนุภาคสำหรับโครงสร้างทางรถไฟแบบมีหินโรยทาง โดยพิจารณาถึงสมรรถนะของชั้นดินพื้นทางที่เปลี่ยนแปลงไปตามอายุการใช้งาน วิธีการนี้ได้จากการปรับปรุงแนวทางออกแบบของ Li and Selig เพื่อใช้สำหรับทางรถไฟชนิดกว้าง 1.000 m โดยจำลองพฤติกรรมทางกลของโครงสร้างทางรถไฟที่สำคัญ 2 ประการ ได้แก่ 1) การสะสมความเครียดแบบพลาสติกในชั้นดินพื้นทางภายใต้สภาพความเค้นจากการใช้ทาง และ 2) ลักษณะการกระจายตัวของความเค้นจากน้ำหนักกดเพลาในโครงสร้างทาง การศึกษานี้จำลองการสะสมความเครียดแบบพลาสติกด้วยสมการกำลัง และวิเคราะห์ความเค้นในโครงสร้างทางด้วยแบบจำลองทางรถไฟชนิดอีลาสติก 3 มิติ โดยเปลี่ยนตัวแปรการวิเคราะห์ให้ครอบคลุมสภาพทางและลักษณะการใช้งานที่หลากหลาย เมื่อผนวกผลจากทั้งสองส่วนเข้าด้วยกัน จะได้มาซึ่งวิธีและชุดกราฟออกแบบสำหรับกำหนดความหนาของชั้นหินอนุภาคที่เพียงพอ ที่จะสามารถป้องกันการเคลื่อนตัวและการพังวิบัติของชั้นดินพื้นทางอันเกิดจากน้ำหนักผ่านทางสะสมที่มากเกินไป กราฟออกแบบชุดนี้เหมาะสมกับบริบทและสภาพการใช้ทางรถไฟของประเทศไทยโดยเฉพาะ