مقدمه

هدف از این نوشته ،توضیح نظریه اصلی برای کار در ساختار جاده و فعالیت های مربوط می باشد . به علاوه نمونه هایی از کار برد های عملی نظریه پایه هم بیان می شود . توجه می شود که این متن میزان خاصی برای اشخاص باشد که برای NVQ و BTECوند و همچنین تحت آموزش های ،انجام تحقیقات بیشتر در مهندسی متمدن قرار می گیرند . محتوای متن برای دانشجویان و مهندسانی که در جستجوی موفقیت های مهندسین تکنسین یا به کار بردن افراد دارای امتیاز هستند مفید خواهد بود .آن هایی که در جستجوی مهارت های ساختاری معتبر توسط NVQ هستند این کتاب برایشان ارزش فوق العادهای خواهد داشت .

کار جاده :نظری وعلمی فاصله میان طرح و تکنیک های ساختاری را پر می کند و یک مقدمه شکل گیری و قابل توجهی را با تنوع بالایی از ساختار و کار اصولی مهیا می کند که حالت کار جاده را می سازد . چاپ پنجم به روز شده است و شامل استاندارد های اروپایی برای تعریف وضعیت ها و تغییراتدر جزییات و تکنولوژی می باشد . نویسندگان امیدوارند که بتوانند تشکر و قدردانی خودشان را به تمام مهندسین ،دانشجویان و دوستانی که به نحوی زمان و دانش شان را در پیشرفت پیشنهادات اراته دادند مخصوصا برای تعیین دیدگاهمان ابراز دارند . قدر دانی های مخصوص David Fanthorbوری مواد و آزمایشاتcarillion,engineer,andy hurrock برای تولید ترسیم هایی از مدیریت ترافیک با استفاده از(cone 0/7) اختصاص داده می شود .

Peter Kendrick

Malcolm cospon

Steve Beresford

Paul mccormick

1-توسعه بزرگراه

2-مقدمه :سیستم های جاده اولیه

نیاز به جاده ها ناشی از اختراع چرخ در حدود 5000 سال پیش می باشد ،احتمالا منشا آن در سامورایی (سومری ها )می باشد (3000سال قبل از میلاد )در بریتانیا تاریخ نخستین چرخها به عصر برونزبر میگردد بعضی مطالب خلاصه در مورد جاده های اولیه در قسمت های مختلف جهان مثل عنوان های زیر آمده است :

تمدن چینی

یکی از نخستین و بهترین جاده های شناخته شده جاده ابریشم چین میباشد که تاریخ آن به 2600سال قبل از میلاد بر میگردد چینی ها رمز بافتن ابریشم را کشف کردند و این ماده قیمتی را توسط جاده به هند فرستادند و با دندانهای عاج بر گشتند

ط: امپراطوری پارس

این یک سازمان تجاری بزرگ بود ،ابریشم از چین وارد میشود و دوباره به اروپا د ر طول جاده هایی که ساخته بودند صادر می شد 0آنها همچنین از چینی ها ظروف چینی و لوازم چوبی گران قیمت می خریدند

بریتانیا 2500سال قبل از میلاد

یک نوع جاده کشف شده بود :این راه هایsomerset peat bogs به glastonburyتاریخش به 2500سال قبل از میلاد برمی گردد.berkshire rideway برای آوردن محور های سنگ چخماق اسلحه ها ازgrimes graves درnorfolk بالای chilternو plain salisburyوberkshire بهstonehenge استفاده می شود .

(d)اروپا

در کشورهای کوچک جاده هایی شبیه به یافت شده اند و همان نوع از جاده موجود در روستا های سویسlakeside و عرضpangola swamps در مجارستان وجود دارد .

هندوستان

تمدن آغازین آنها در اطرافindus valley جائیکه باستان شناسان در 1922جاده هایی را کشف کردند که از خشت و آجر ساخته شده بودند و در سطح مناسبی سیستم های لوله گذاری آب شده بودند .

مصر و بین النهرین

در خاور میانه و در زمان حدود 1100سال قبل از میلاد سوریه جاده جدیدی را از میان کو هها به بین النهرین شمالی ساخت . خیابان های با آسفالت و خشت پوشیده شده در شهر های ninevehوbabylon کشف شده اند . مصریان جاده هایی را ساختند که به وسیله آن سنگ های مورد نیاز برای ساختن اهرام را با درشکه یا گاری حمل می کردند .

بریتانیای کبیر

حتی قبل از میلاد ،عبری ها گلت ها در ساختن راه های آهن فعال بوده اند و یک نمونه خوب wycheازdroitwich به walesمی باشد .این درmelvern hillعرض بود .

جاده های رم

رم بزرگترین سازنده جاده بود ،نه تنها در بریتانیا بلکه در تمام اروپا 5000 مایل از بزرگ راه های آنها ازGadiz ساحل در غرب اسپانیا از میان فرانسه ،آلمان ،ایتالیا ،ساحل آدریاتیک به ترکیه ،از میان سوریه در انتهای شرقی مدیترانه ،در پشت در طول سواحل شمالی آفریقا از میان الکساندریا carthageو همچنین بهTangier برای کامل کردن زنجیر می باشد . جاده های آنها اهمیتش به خاطر مستقیمی آنها بود اما آنها تنها در بیشتر حالات مستقیم بودند و فقط بالای دره به دره دیگر که چشم کار می کرد جاده دیده می شود. جاده های رم معمولا بالای سطح زمین ساخته می شوند. در بعضی حالات سنگ چین ها به 2 متر بلندی هم می رسیدند. اولین عملکرد قطع کردن چاله های عمیق بود و سپس ساختن یک سنگچین با لایه هایی از گچ ،سنگ ،ماسه و قراردادن سنگ های بزرگ در آنها. سه نوع ساختار جاده که توسط رومی ها استفاده می شد عبارتند از :

1-مسطح و هموار کردن زمین

2-شن ریزی کردن سطح

3-آسفالت کردن و سنگ فرش کردن شکل 101

این با ساختار جاده امروزی مطابقت می کند برای لایه ها. پهنای راه شوسه (کالسکه رو) به ندرت از 25/4 متر تجاوز می کرد . راه شوسه در هر طرف چاله هایی داشت. بعد از انصراف رومی ها از بریتانیا در شروع قرن پنجم بعد از میلاد سیستم جاده آنها روبه زوال گذاشت و غیرقابل استفاده شد.

2-1- حالات استفاده شده و مشتقات آنها

1-2-1- جاده :

این یک حالت اخیر است که شما از جنگ های تمدنی استفاده شد و از ride و سپس از rode مشتق می شود.

2-2-1- خیابان

رومی ها جاده هایشان را via straeti نامیدند و معنی آن راهی است که به صورت لایه ای ساخته می شود. به مرور زمان via افتاد و straeta تبدیل به street شد. آن جاده شهری بود که خیابان نامیده شد. زیرا در قرون وسطی و تا قرن شانزدهم فقط جاده ها در شهرها سنگ فرش آسفالت می شوند.

3-2-1- راه آسفالته

لایه بالایی یک جاده رومی شامل سنگریزه های درشت بود و به آنها با عنوان PAVIMENTUM اشاره می کردند. بسیاری از سنگ ها برای پیاده روها استفاده می شدند. در شهرها در دوره ویکتوریا البته حالا از بتون استفاده می شود و به نام راه آسفالته نامگذاری شده است و ساختار جاده واقعی می باشد.

4-2-1- راه

این لغت ریشه اش از دوران تاریک گرفته شده است که مفید ترین به عنوان پیشوند می باشد و تاریخچه راه ها می تواند اطراف آن نوشته شود. در دوره های نوسنگی کامیون ها معمولا در طول بالای سرازیری های تند می آمدند و به عنوان RIDGE WAYS شناخته شده بودند که Berkshire Ridge way مشهورترین آنها بود اگر یکی مجبور بود که از بالای دره بعضی وقت ها پایین بیاید و قتی در کنار دره می رفت دره فرسایش داشت و یک فرورفتگی شکل می گرفت که همین Hollow Ways بود مثل Greenstreet- common- kennpsy- pershore- Allesborough Hill در قرون وسطی جاده های دایر در تمام سال و در همه نوع آب و هوا روی زمین های بزرگ احداث می شدند تا از مشکلات زهرکشی برحذر باشند و

...

*مقاله درباره روسازی راه ها*

کلیات

تاریخچه روسازی راهها

راهسازان از زمان های قدیم بر لزوم و اهمیت روسازی راهها واقف بودند و بر حسب مورد از انواع روسازیها استفاده می کردند. روسازی راهها در مناطقی که دارای زمین‌های سست و آب و هوائی مرطوب بود و برای حمل و نقل کالا و مسافرین از ارابه استفاده می شد بیشتر توسعه یافت. از سروسازیعای قدیمی که هنوز هم آثاری از آنجا بجا مانده میتوان خیابانهای بابل و روسازی راههای رومیان را نام برد. در بابل برای ساختن خیابانها و محافظت آنها در برابر طغیان رودخانه دجله از آجر و ملات قیر معدنی استفاده می کردند. روسازی کف خیابانها و دیوارهای دو طرف آن با آجر و ملات قیر معدنی ساخته می شد و سپس کف خیابان با استفاده از سنگ فرش می گردید. روسازی راههای رومیان از چند لایه تشکیل می شد که از پائین به بالا عبارت بودند از یک لایه 30 سانتی لاشه سنگ و ملات, یک لایه 20 سانتی متری پارع سنگ و قلوه سنگ, یک لایه 25 سانتی متری شن و خرده سنک و ملات و یک لیه 20 سانتی متری شن و ماسه خاکدار. روسازی راههای رومیان که صدها کیلومتر از آن به این روش ساخته شد و قسمتی از آن هنوز هم باقی مانده است, در خندقی که از کندن زمین مسیر راه به عمقی حدود یک متر بدست می آمد ساخته می شد.

در مناطقی نظیر ایران راهها معمولاً بدون روسازی ساخته می شد زیرا آب و هوای این مناطق گرم و خشک بود, آبادی ها از یکدیگر فاصله زیادی داشتند و برای حل و نقل کالا و رفت و آمد مسافرین از چهارپایان استفاده می شد. از روسازی فقط در مواردی که راه از زمینهای سست, نمکزار, آب گیر و یا لجنی عبور میکرد استفاده می شد.

هدف از روسازی

هدف از روسازی راه و یا فرودگاه احداث یک سطح صاف و هموار و در عین حال با ایمنی کافی برای استفاده کنندگان از راه یا فرودگاه است. روسازی باید طوری طرح و ساخته شود که بتواند وزن وسائل نقلیه را تحمل کند و در هر شرایط جوی قابل استفاده باشد. زمین در حالت طبیعی معمولاً مقاومت کافی برای تحمل بارهای وارد از چرخهای وسایل نقیه سنگین نظیر کامیونها و هواپیماها را ندارد و بارگذاری این گونه خاکها موجب شکست برشی خاک و بوجود آمدن تغییر شکل های بیش از اندازه در آن می شود.

برای جلوگی از شکست برشی خاک و بوجود آمدن تغییر شکلهای دائم بیش از اندازه در آن, باید از شدت تنشهای فشاری قائم بر روی خاک کاسته شود. این عمل با قرار دادن لایه ای از مصلح مرغوب و با مقاومت زیاد بر روی خاک انجام می شود. جنس و ضخامت ین لایه که به روسازی موسوم است باید طوری باشد که ضمن آنکه میتواند شدت تنشهای فشاری قائم را بمیزان قابل تحمل خاک بستر روسازی کاهش دهد, خود نیز قادر به تحمل بارهای وارد به آن باشد.

لایه های روسازی

روسازی ها معمولاٌ از چندین لایه تشکیل میشوند. تعداد, ضخامت و جنس این لایه ها تابعی از مقاومت خاک و بستر روسازی, خصوصیات آمد و شد وسائل نقیه, شرایط جوی منطقه, مصالح موجود در محل و شرایط اقتصادی است. روسازی راههای با آمد و شد زیاد و فرودگاهها معمولاٌ از سه لایه متمایز رویه, اساس و زیر اساس که بر روی لایه متارکم شده خاک بستر روسازی قرار می گیرند تشکیل می شود.

لایه متراکم شده خاک بستر

لایه متراکم شده خاک بستر روسازی, لایه است ز اک زمین طبیعی که از مواد آلی و مواد مضره پاک شده و کوبیده شده باشد. در خاکریزها این لایه آخرین لایه خاکی است که ریخته شده و کوبیده می شود. در برش ها, این لایه, لایه کوبیده شده و آماده شده خاک زمین طیعی است.

لایه زیراساس

لایه زیراساس لایه ای است از مصالح نسبتاً مرغوب که بین لایه اساس و خاک بستر روسازی قرار می گیرد. لایه زیر اساس در راههائی که آمد و شد وسائل نقیه در آنها زیاد بوده و یا مقاومت خاک بستر روسازی کم است بکار می رود. لایه زیراساس معمولاً از مصالح سنگ شکسته و یا شن و ماسه ساخته می شود.

لایه اساس

لایه اساس لایه ای است از مصالح مرغوب که بین لایه های رویه و زیر اساس یا بین لایه رویه و خاک بستر روسازی قرار م گیرد. لایه اساس از مصالح مرغوب نظیر سنگ شکسته, شن و ماسه شکسته, صلح تثبیت شده با قیر, آهک و سیمان ساخته می شود. لایه اساس در راههائی که آمد و شد وسائل نقلیه در آنها زیاد بوده و یا مقاومت خاک و بستر روسازی کم است از بتن آسفالتی کم قیر(اساس قیری) ساخته می شود.

فهرست مطالب

عنوان صفحه

کلیات............................................................................................................................ 0

تاریخچه روسازی راهها.............................................................................................. 1

هدف از روسازی......................................................................................................... 2

لایه های روسازی........................................................................................................ 3

لایه متراکم شده خاک بستر......................................................................................... 3

لایه زیراساس............................................................................................................... 4

لایه اساس..................................................................................................................... 4

لایه رویه....................................................................................................................... 4

عوامل مؤثر در طرح روسازی ها................................................................................ 5

انواع روسازی ها.......................................................................................................... 5

خاک بستر..................................................................................................................... 6

مقدمه............................................................................................................................. 6

بررسی های ژئوتکنیکی و نمونه برداری خاک.......................................................... 7

اجزاء خاک................................................................................................................... 7

رده بندی خاکها............................................................................................................ 9

تراکم خاک وروشهای کنترل آن.................................................................................. 9

غلتک ها و موارد استفاده آنها................................................................................... 10

روشهای تعیین مقاومت خاک بستر روسازی........................................................... 11

آزمایش فشاری سه محوری...................................................................................... 11

آزمایش نسبت باربری کالیفرنیا (CBR)................................................................................................. 11

نحوه انتخاب مقاومت خاک برای طرح روسازی.................................................... 12

دانه بندی.................................................................................................................... 13

عنوان صفحه

شکستگی..................................................................................................................... 13

خصوصیات خمیری................................................................................................... 14

سختی.......................................................................................................................... 14

تمیزی.......................................................................................................................... 15

نفوذپذیری.................................................................................................................. 16

اجرای لایه های زیر اساس و اساس و رویه شنی................................................. 16

تثبیت خاک و مصالح شنی با آهک.......................................................................... 17

تثبیت خاک با سیمان................................................................................................. 18

خاکهای شنی.............................................................................................................. 18

تثبیت خاک با قیر....................................................................................................... 19

خاکهای ماسه ای........................................................................................................ 20

خاکهای شنی.............................................................................................................. 20

قیر................................................................................................................................ 20

انواع قیر...................................................................................................................... 20

انتخاب نوع قیر.......................................................................................................... 21

آزمایشات قیر.............................................................................................................. 22

آسفالت.......................................................................................................... 23

مصالح سنگی................................................................................................... 23

بتن آسفالتی گرم......................................................................................................... 24

آسفالت سطحی.............................................................................................. 25

ضریب سختی مخلوطهای آسفالتی..................................................................... 26

کارکرد گوگرد در روسازیهای آسفالتی..................................................................... 28

تورم در اثر یخبندان................................................................................... 29

عنوان

صفحه

تأثیر رطوبت در طرح روسازی ها........................................................................... 30

توزیع تنش در روسازیهای انعطاف پذیر................................................................. 32

تعیین بار هم ارز........................................................................................................ 32

روش اشتو برای طرح روسازی................................................................................ 33

روش انستیتو آسفالت برای طرح روسازی راه........................................................ 35

روش BCEOM برای طرح روسازی................................................................. 35

روش شل برای طرح روسازی راه........................................................................... 37

روش NCSA برای طرح روسازی راه.......................................................................... 37

ترکهای برشی (کناری).......................................................................................................... 38

ترکهای انقباضی......................................................................................................... 39

ترکهای بین دوخط..................................................................................................... 40

ترکهای انعکاسی........................................................................................................ 40

ترکهای هلالی (لغزشی)....................................................................................................... 41

تغییر شکل های سطح رویه................................................................................. 42

خرد و کنده شدنها..................................................................................................... 43

چاله ها................................................................................................................. 43

جدا شدن دانه ها....................................................................................................... 44

لغزنده شدن سطح روسازی............................................................................... 45

رو زدن قیر.................................................................................................................. 45

خرابی شانه ها............................................................................................................ 46

خرابی رویه های آسفالت سطحی........................................................................ 46

گر شدن.......................................................................................................... 47

خرابی رویه های شنی............................................................................................... 47

عنوان صفحه

مرمت خرابی ها و روسازی............................................................................... 49

پر کردن چاله ها......................................................................................................... 49

وصله سطحی......................................................................................................... 49

روش غیر مستقیم طرح روکش آسفالتی................................................................... 50

روش مستقیم طرح روکش آسفالتی.................................................................... 51

تیر بنکلمن........................................................................................................ 52

تعیین زمان مناسب و تعداد دفعات روکش کردن................................................... 52

مخارج غیر مستقیم..................................................................................................... 54

*مقاله درباره تقاطع های غیره مسطح*

ملاحظات عمومی

چندین شکل تقاطع غیرهمسطح اصلی(اساسی) جهت تامین حرکت های چرخشی در یک محل دارای اختلاف سطح وجود دارد.نوع شکلی که در یک محل بخصوص استفاده می گردد بوسیله تعداد بازوهای چهارراه، حجم ترافیکی که مستقیم عبور می کند و حجمی که حرکت گردش خواهند داشت نوع ترافیک کامیون،توپوگرافی، فرهنگ، کنترل های طراحی و علائم گذاری مناسب تعیین می گردد.

در شرایطی که یک تقاطع غیرهمسطح بطور معمول جهت تطبیق با شرایط یک محل خاص طراحی می گردد بهتر است که طرح کلی خروجی های در راستای آزاد راه دارای درجاتی از یکنواختی باشند. علاوه بر این از نقطه نظر احتمالی راننده، تمام تقاطع ها دارای یک نقطه خروج باشند که در جلوی تقاطع هر کجا که کاربردی باشد مستقر گردد.

علائم گذاری و گردش بهره برداری مهمترین ملاحظاتی هستند که در طراحی تقاطع غیرهمسطح وجود دارند. علامت گذاری هر طراحی باید آزمایش گردد تا مشخص گردد که آیا یک جریان ترافیک امن وهموار را تامین کند یا خیر.

نیاز برای ساده سازی طراحی تقاطع غیرهمسطح از دیدگاه علامت گذاری و فهم راننده نباید بعنوان یک اغراق تلقی گردد.

برای جلوگیری از انتخاب مسیر غلط تمام تقاطع های آزاد راه ها بزرگراه های با کنترل غیردسترس باید دارای رمپ باشند تا تمام جهت های اصلی را ساپورت کنند. به عنوان یک راه حل خاص حرکت از آزاد راه به آزاد راه در صورتیکه ترافیک مربوط به گردش کمتر باشد و بتوان آن را در آزاد راه جا داد ممکن است حذف استقرار عابرین پیاده ودوچرخه سواران نیز باید درانتخاب شکل یک تقاطع غیرهمسطح باید ملاحظه گردد.

برای راحتی بیشتر مثالهایی از اشکال تقاطع های غیرهمسطح در مباحث زیر برای موضوعات کلی برای تقاطع های سربازویی و یا بازویی وبرای طراحی بخصوصی که دارای دو یا چند ترکیب ساختار می باشند بررسی گردیده است.

اشکال عمومی تقاطع های غیرهمسطح بصورت مقیاسی ویا مثالهایی از امکانات موجود نشان داده شده است.

طراحی های سه بازویی

یک تقاطع غیرهمسطح با سه بازوی تقاطع که تشکیل شده است از یک یا چند تغییر ارتفاع در بزرگراه و یک راه یک طرفه برای تمامی حرکت های ترافیکی. وقتی که دو بازو از سه بازوی تقاطع غیرهمسطح تشکیل راه مستقیم را می دهند زاویه تقاطع یک زاویه تند نمی باشد عبارت تقاطع T شکل بکار می رود.هنگامی که تمام بازوهای تقاطع یک رفتار مستقیم دارند و یا زاویه متقاطع با بازوی سوم تقاطع کوچک است تقاطع ممکن است به عنوان یک تقاطع Y شکل شناخته شود. یک تمایز شفاف بین اشکال Y,T شکل خیلی مهم نیست. بدون توجه به زاویه تقاطع ورفتار حرکت مستقیم هر طرح اصلی تقاطع غیرهمسطح ممکن است برای یک تغییرات وسیع شرایط کاربرد داشته باشد. تقاطع های غیرهمسطح سه بازویی باید فقط در مکانهایی استفاده گردد که وسعت بخشیدن راه در آینده دریک گوشه از چهارگوشه که استفاده نمی گردد، غیرممکن است و یا اصلا مورد نظر نمی باشد. این مسئله به این دلیل می باشد که ایجاد تغییرات یا گسترش دادن تقاطع های غیرهمسطح سه بازویی در آینده بسیار دشوار می باشد.