راه آسفالتی یا بتنی؟

با توجه به افزایش سطح تولید سیمان در کشور و روند رو به افزایش آن و توجه به اینکه امکان صادرات کامل محصول مازاد سیمان کشور به سهولت میسر نیست، لازم است در زمینه کاربردهای جدید سیمان در کشور بازاندیشی نماییم تا بتوانیم برای سیمان اضافی موجود در بازار در حال و آینده زمینه مصرف مناسبی فراهم آوریم. یکی از زمینه های کاربرد پر مصرف سیمان، که در کشور ما از آن استفاده نشده است، کاربرد سیمان در جاده سازی و به عبارت دیگر احداث جاده های بتنی است. با توجه به عملکرد نامناسب آسفالت در بسیاری از جاده های کشور به نظر می رسد مطالعه و بررسی در این زمینه ضروری باشد. ورود: ارزانی و فراوانی سیمان، همراه با گران شدن قیر و کیفیت پائین آسفالت جاده ها، این فرصت را بوجود آورده است تا بتوان بتن راجایگزین (همراه) آسفالت نمود . سابقه : با نگاه به تاریخ جاده سازی در جهان و به خصوص در ایران و بررسی کیفیت جاده هایی که از سنگ و ساروج ساخته شده بودند، همگی حکایت از دوام و کارایی آن در شرایط متفاوت آب و هوایی می کرد . تعریف بتن: اختلاط ، با ترکیب مناسبی از سیمان، سنگدانه و آب را بتن گویند. تعریف آسفالت: اختلاط، با ترکیب مناسبی از قیر و سنگدانه را آسفالت گویند. ملاحظه می شود که با همه تفاوت هایی که از حیث تامین مواد اولیه و فراوری آنها وجود دارد، اما از بسیاری جهات شبیه یکدیگرند. امروزه بتن و محصولات آن، سنگ با اشکال گوناگون، آسفالت با انواع خواص در احداث جاده ها و خیابان ها، در بزگراهها و پیاده روها، گاه حضوری پایاپای و مکمل هم دارند. متاسفانه در کشور ما ایران، درتمام سالهای سازندگی، بعلت کمبود و گرانی سیمان و همزمان ارزانی و فراوانی قیر و گازوییل، همراه با سهولت اجرا، باعث گردید تا بجای استفاده صحیح و مناسب از سه عنصر عمده راهسازی، عملا فقط آسفالت را تنها بکار بگیریم. اما واقعیت این است که راهسازی، بدون استفاده از بتن و سنگدانه (شکسته و یا شکل داده) ناقص وفاقد کارایی است. نتیجه همین است که امروز انواع آسیب ها و نقصان ها را در تمام جاده ها و معابر برون شهری و درون شهری ملاحظه می نماییم. معایب آسفالت نشست، ترک، روراندگی، موج برداشتن، روان شدن قیر، جداشدن سنگدانه، قیر رفتگی، آسفالت کندگی، چاله شدن، آبگرفتگی، خشن شدن سطوح جاده ها و غیره که این معایب خود باعث: از دست رفتن منابع ملی، استهلاک سریع وسایط نقلیه و ناوگان حمل و نقل، مخاطرات و تصادفات جاده ای، کندی حرکت و افزایش بار ترافیکی، افزایش هزینه های نگهداری و غیره که همگی ناشی از چنین روش اجرایی و سهل انگاری در روش اجرایی است. طبعا آثار و عواقب اقتصادی و اجتمایی آن غیر قابل محاسبه و جبران است . کاربرد بتن و سنگ، :کارایی و دوام آسفالت را دو چندان و بسیاری از عیوب آنرا مرتفع می سازد. خواص مطلوب آسفالت ١- نرمی در حرکت و آسایش راننده ٢- روانی حرکت خودرو و سهولت چرخش و حرکت لاستیک، همراه با استهلاک کمتر ٣- تجانس قیر با آسفالت ۴- انعطاف وشکل پذیری (الاستو پلاستیسیته) درزیر عبور چرخ خواص مطلوب بتن و سنگ ١- مقاومت مکانیکی و تحمل فشار و بار ترافیکی ٢- مقاومت مکانیکی و تحمل کشش ناشی از تحرک و جابجایی زیر سازی ٣- عدم جدا شدن سیمان و سنگدانه، درصورت طرح اختلاط درست و اجرای مطلوب ۴- چسبندگی خوب با زیر سازی، بعلت تجانس با خاک 5- مقاومت خوب حرارتی در نوسانات حرارتی شب و روز و در طول سال (ظرفیت حرارتی بالا) ضعف آسفالت ١- شکنندگی قیر در سرمای زیاد و روانی در گرمای زیاد و آسیب آسفالت در هر دو حالت (ظرفیت حرارتی کم ) ٢- چسبندگی کم به زیر سازی (قیر پاشی کفایت از این ضعف نمی آند) ٣- مقاومت کم مکانیکی در تحمل فشار و کشش بار ترافیکی ۴- مقاومت کم مکانیکی در تحمل کشش ناشی از جابجایی زیرسازی ضعف بتن ١- لزوم طرح اختلاط و اجرای مناسب با شرایط آب و هوایی و جلوگیری از ترک خوردگی ٢- روانی کم در حرکت خودرو و لغزیدن لاستیک چنانچه به موارد ضعف و مطلوبیت آسفالت و بتن توجه شود، بیشتر به مکمل بودن و لزوم کاربرد همزمان آنها در راهسازی متوجه می شویم . امروزه با استفاده از بتن و سیمان، ضمن افزایش کارایی آسفالت، با استفاده از افزودنی ها، کیفیت های ویژه به آسفالت داده اند. عدم پاشش آب به اطراف و بخصوص اتومبیل های پشت سر که موجب کاهش دید می گردد، از نوآوری های مهم در تحقیقات و کاربرد آسفالت و بتن بوده است . ملاحظه می شود، استفاده از بتن در راهسازی، تنها نقش مقاومت مکانیکی نداشته، بلکه نقش تکیه گاهی و اصطلاحا پاخوری (Pad) برای آسفالت بسی مهمتر است . متاسفانه، درایران بجای نگرش درست به دلایل آسیب های آسفالت ، با آسفالت مجدد آنرا ترمیم مکنند که طبعا ثمری در بر ندارد . امروزه، در اجرای بزرگراه ها و راه های درجه یک، ترکیبی از لایه به ضخامت ٢۵ سانتیمتر بتن و سپس یک یا دو لایه نازک آسفالت راه با کارایی و کیفیت مطلوب آماده بهره برداری می گردد. مقایسه اقتصادیحال که امروز، سیمان فراوان و ارزان را در مقابل قیر و گازوییل کم و گران داریم، خوب است با یک محاسبه اقتصادی و هزینه ای، آخرین بهانه را در کاربرد بتن در راه سازی مورد ارزیابی قرار دهیم . در اینجا و برای سهولت، دو طرح راه سازی زیر برآورد شده اند : طرح آسفالت شامل : ١- آسفالت رویه (توپکا) ۵ سانتیمتر ٢- بیندر (آستر) ٨ سانتیمتر ٣- اساس ١٢ سانتیمتر ۴- زیر اساس ٢٠ سانتیمتر ۵- سنگ شکسته ١۵ سانتیمتر طرح بتنی شامل : ١- آسفالت رویه ٢ سانتیمتر ٢- صفحه بتن با عیار ٢۵٠ به ضخامت ٢۵ سانتیمتر ٣- زیر اساس ١٠ سانتیمتر ۴- سنگ شکسته ١٠ سانتیمتر محاسبات اقتصادی، برای طرح های فوق را برای یک متر مربع راهسازی با استفاده از فهرست بهای راهسازی و با حذف جزییات انجام می دهیم. الف –هزینه طرح آسفالت ب- هزینه طرح بتنی بدیهی است اگر در محاسبات فوق، ضرایب و تعدیل را هم برآورد نماییم، اختلاف بسی بیشتر می گردد. برای درک بهتر از شرایط، هزینه های فوق را با قیمت های روز محاسبه می کنیم . الف- هزینه طرح آسفالت ب- هزینه طرح بتنی نتیجه ملاحظه می شود، راهسازی با استفاده از صفحه بتنی، علاوه بر همه مزایای فنی و مهندسی، از نظر اقتصادی نیز کاملا باصرفه تر است. شایان ذکر است که اصولا و با عنایت به توضیحات بالا، دوام و عمر بتن، حدود 1.5 تا 2 برابر آسفالت است. بنابراین از ارزش اقتصادی، فنی و اجتماعی بسیار بیشتری برخوردار است.

دانستنی هایی در مورد آسفالت

درجه حرارت پخش آسفالت
حداقل درجه حرارت پخش مخلوط آسفالتی بر حسب نوع قیر مصرفی، دانه‌بندی مصالح سنگی، ضخامت لایه، فصل اجرای کار، حرارت محیط و سطح راه، سرعت باد، نوع و تعداد غلتکها توسط دستگاه نظارت معین می‌گردد.

. ولی به هر حال این درجه حرارت باید به حدی باشد که تراکم لازم را تأمین نماید. جدول 20-14 حداقل درجه حرارت مخلوطهای آسفالتی با دانه‌بندی پیوسته را به هنگام پخش با توجه به ضخامت آنها و درجه حرارت سطحی که مخلوط آسفالتی بر روی آن پخش می‌شود نشان می‌دهد. در این جدول زمان تقریبی لازم برای حصول تراکم نیز تعیین گردیده است.

به هرحال رقم دقیق درجه حرارت پخش با 10± درجه سانتیگراد رواداری باید توسط دستگاه نظارت تعیین گردد.

ضخامت مخلوط آسفالتی (سانتیمتر)							درجه حرارت سطح راه (سانتیگراد)
10	9	5/7	5	4	5/2	2
حداقل درجه حرارت مخلوط آسفالتی بر حسب سانتیگراد
125	130	135	140	145	145	ـ	15-10
120	125	130	135	140	140	145	20-15
120	125	130	130	135	140	140	27-20
120	120	125	130	130	135	135	32-27
120	120	125	125	130	130	130	32 و بیشتر
15	15	15	15	12	8	6	زمان تقریبی لازم برای تکمیل کوبیدگی (بر حسب دقیقه)

جدول حداقل درجه حرارت مخلوط آسفالتی هنگام پخش

باید توجه داشت که هر قدر ضخامت لایه آسفالتی زیادتر باشد، به علت آنکه حرارت را مدت زمان بیشتری در خود نگه می‌دارد، زمان لازم برای تکمیل تراکم قشر و در نتیجه حصول تراکم نسبی مشخصه زیادتر است و به عبارت دیگر فرصت بیشتری برای کوبیدن بی آنکه حرارت مخلوط آسفالتی بیش از اندازه کاهش پیدا کند، وجود دارد.

 غلطک های آسفالتی

۱- غلتکهای فولادی

الف:  غلتکهای استاتیک

هریک از غلتکهای سه‌چرخ و یا ردیف دوچرخ و سه‌چرخ باید هنگام کار باری معادل 45 الی 65 کیلوگرم بر سانتیمتر در عرض چرخ عقب غلتک اعمال نموده و وزنشان کمتر از 8 تن نباشد. روی چرخهای غلتکهای فلزی باید گلگیر و لوله آبپاش نصب شده باشد تا چرخها را همواره تمیز و مرطوب نگه داشته و از چسبیدن مخلوط آسفالتی به آنها جلوگیری نماید. مصرف روغن سوخته و یا گازوییل جهت تمیز کردن چرخ غلتکها به هیچ وجه مجاز نیست. سطح پیرامون کلیه چرخها باید کاملاً صاف و هموار و فاقد فرورفتگیهای کوچک و بزرگ باشد. برای افزایش وزن آنها باید فضای کافی در این نوع غلتکها تعبیه شود. سرعت غلتکهای فولادی استاتیک هنگام کار باید حتی‌المقدور کم و یکنواخت بوده و جز در شرایط خاص از حدود 5 کیلومتر در ساعت تجاوز ننماید.

ب:   غلتکهای لرزشی

غلتکهای لرزشی مورد استفاده در عملیات آسفالتی باید خودرو بوده و نوع کششی آنها مجاز نیست. این غلتکها معمولاً از نوع ردیف دوچرخ می‌باشند که سیستم ارتعاش در یک یا هر دو چرخ آنها تعبیه شده است. وزن آنها نباید کمتر از 7 تن بوده و بار خطی استاتیک آنها بین 25 تا 35 کیلوگرم باشد. تناوب و میدان نوسان غلتکهای لرزشی با توجه به شرایط کار باید توسط دستگاه نظارت تنظیم شده و یا از کاتالوگ کارخانه سازنده استخراج شود ولی در هر حال تناوب غلتک نباید خارج از 3000 - 2000 ارتعاش در دقیقه، و میدان نوسان آن 8/0 - 4/0 میلیمتر باشد. سرعت غلتکهای لرزشی حداکثر پنج کیلومتر در ساعت می‌باشد. سایر خصوصیات مربوط به گلگیرها، آبپاش، عدم مصرف گازوییل و روغن سوخته روی چرخها، و بالاخره صاف و هموار بودن سطح پیرامون چرخها به شرح بند الف فوق می‌باشد که باید کاملاً رعایت شود.

۲-غلتکهای لاستیکی

غلتکهای لاستیکی باید خودرو بوده، وزن آنها با توجه به شرایط کار بین 15 الی 30 تن باشد. وزن دقیق غلتک توسط دستگاه نظارت تعیین می‌شود. در غلتک باید فضای کافی جهت افزایش وزن آن در صورت لزوم تعبیه گردد. فشار باد چرخهای غلتک لاستیکی باید بین 5 تا 5/8 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع بوده و تغییرات فشار نیز نسبت به رقم حداقل و حداکثر تعیین شده از 3/0 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع تجاوز ننماید. چرخهای غلتک لاستیکی باید طوری قرار گرفته باشند که در هر گذر تمام عرض غلتک توسط چرخها کوبیده شده و امتداد اثر چرخها در عرض کافی یکدیگر را در حین حرکت بپوشانند. برای اینکه آسفالت به چرخها نچسبد، باید حتی‌المقدور سعی نمود که چرخها در تمام مدت کار گرم بماند و در غیر این صورت باید از لوله آبپاش و گلگیرهای پارچه‌ای ضخیم جهت تمیز نگهداشتن چرخها استفاده نمود. مصرف مواد روغنی و گازوییل برای این منظور مجاز نخواهد بود. لاستیکها باید سالم و صاف بوده و نخ‌زدگی نداشته باشند زیرا اثر نخ‌زدگی لاستیکها در روی سطح آسفالت با غلتک زدنهای بعدی نیز از بین نخواهد رفت. سرعت غلتک لاستیکی نباید از 8 کیلومتر در ساعت تجاوز نماید

روسازی مرکب

روسازی مرکب (Composite Pavement) به روسازی‌ای اطلاق می‌شود که شامل دو نوع روسازی، یعنی روسازی آسفالتی (Asphalt Concrete Pavement) به عنوان لایه انعطاف‌پذیر و روسازی بتنی (Portland Cement Concrete Pavement) به عنوان لایه صلب باشد.

در برخی موارد از یک لایه میانی جدا کننده بین لایه‌های آسفالتی و بتنی استفاده می‌گردد. استفاده از مصالح بتنی به عنوان لایه زیرین و در نقش لایه اساس، و مصالح آسفالتی به عنوان لایه رویه، ترکیب متداولی است که ویژگی‌هایی همچون مقاومت و سطح هموار را ارائه کرده و بهره‌برداری از یک روسازی ایده‌آل را ممکن می‌سازد. استفاده از مصالح بتنی در نقش لایه رویه و مصالح آسفالتی در نقش لایه اساس گزینه‌ای است که در صورت خرابی کامل لایه آسفالتی مقرون به صرفه خواهد بود. با توجه به هزینه اولیه بالای اجرای این نوع از روسازی‌ها، ساخت آنها به طور محدود صورت گرفته و بیشتر برای رفع معایب روسازی‌های بتنی موجود و به منظور ارتقای کیفیت سطح راه و تأمین سرویس، به صورت روکش آسفالتی بر روی روسازی‌های بتنی موجود به کار می‌روند. روسازی‌های مرکب (لایه انعطاف پذیر بر روی لایه صلب) معمولاً در روسازی‌های قدیمی دیده می‌شود. در این موارد باید روکشی مانند آسفالت گرم، روکش با دانه‌بندی باز، یا آسفالت پلیمری بر روی روسازی‌های بتنی درزدار (Jointed Plane Concrete Pavement- JPCP) یا روسازی‌های بتنی مسلح پیوسته (Continuously Reinforced Concrete Pavement- CRCP) اجرا شود.

 دلایل اجرای روسازی مرکب

از آنجا که تاریخچه روسازی‌های مرکب به سال‌‌های اخیر باز می‌گردد، فقط برخی کشورها مزایای چنین طرحی را تجربه کرده‌اند. در حال حاضر، استفاده از روسازی‌های مرکب به جاده‌های با ترافیک سنگین مانند بزرگراه‌ها و شریان‌های اصلی متمرکز شده است. عموماً انتخاب روسازی مرکب تحت تأثیر یکی از عوامل زیر می‌باشد:

1- به علت ترکیب یک لایه بتنی با یک لایه آسفالتی، ظرفیت باربری زیاد و مقاومت در برابر تغییر شکل در اثر عبور زیاد وسایل نقلیه را در کنار بهبود مشخصات سطح و آسان شدن تعمیر و نگهداری روسازی خواهیم داشت؛

2- کم شدن صدای چرخ وسیله نقلیه در حرکت روی جاده با بهره‌گیری از ویژگی‌های آسفالت متخلخل،

3- اجتناب از تعمیر و نگهداری درز آب‌بند در روسازی‌های بتنی یا به حداقل رساندن آن،

4- کاهش نفوذ آب و در نتیجه بهتر شدن رفتار بلند مدت سازه روسازی،

5- تعمیر یا ارتقای کیفیت سطح رو به زوال روسازی بتنی،

6- کاهش هزینه‌های اضافی در طول طرح برای مسئولان نگهداری راه و استفاده‌کنندگان.

گاهی اوقات نیز برای مطابقت دادن لایه موجود با لایه جدید مثلاً هنگام تعریض، افزایش تعداد خطوط در مجاورت یک روسازی انعطاف پذیر، یا اجرای یک لایه روکش انعطاف پذیر بر روی لایه صلبی که هنوز از نظر سازه‌ای سالم است، می‌توان از روسازی مرکب استفاده کرد.

 مقاطع روسازی

در صورت استفاده از روکش آسفالتی بر روی روسازی بتنی موجود، بخش عمده باربری از طریق لایه بتنی انجام می‌شود. از این رو می‌توان برای طراحی لایه بتنی از تئوری صفحات استفاده کرد. اگر بتوان فرض نمود که چسبندگی لایه آسفالتی به لایه بتنی به طور کامل صورت گرفته است، می‌توان با در نظر گرفتن مقطع معادل از تئوری صفحات به منظور تعیین تنش خمشی دال بتنی بهره جست. در صورتی که محل بار چرخ در نزدیکی لبه یا درز (Joint) لایه بتنی در نظر گرفته شود، روش تئوری صفحات به تنهایی جوابگو است و اگر بار چرخ در وسط و به دور از لبه‌ها یا درزها وارد شود، می توان از تئوری لایه‌ها و یا صفحات برای استفاده نمود. روسازی بتنی می‌تواند به صورت بتن غیر مسلح درزدار، بتن مسلح درزدار و یا بتن مسلح پیوسته باشد.

علاوه بر انواع فوق، روسازی‌های مرکب می‌توانند شامل روسازی‌های آسفالتی با اساس تثبیت شده یا تثبیت نشده نیز باشند. برای روسازی‌های آسفالتی با اساس تثبیت نشده، تنش و کرنش بحرانی به صورت کششی است و در زیر لایه آسفالتی قرار دارد؛ در حالی که در روسازی‌های آسفالتی با اساس تثبیت شده موقعیت تنش بحرانی در زیر لایه اساس در نظر گرفته می‌شود.

نحوه طراحی روسازی مرکب با توجه به ترکیب لایه‌ها و نوع مقطع متفاوت خواهد بود. معمولاً لایه آسفالتی مستقیماً بر روی اساس بتنی اجرا نمی‌شود. یکی از معایب اجرای روکش به این روش، انتشار ترک‌های انعکاسی در لایه آسفالتی است که علت آن وجود درز و ترک در اساس بتنی است. شکل (1) دو مقطع متفاوت که در بیشتر کشورها به عنوان مقطع متداول اجرا می‌گردد را نشان می‌دهد. در صورتی که مانند مقطع (الف) از یک لایه آسفالتی با دانه‌بندی باز مابین لایه آسفالتی و بتنی استفاده گردد، می‌توان ترک‌های انعکاسی را کاهش داد. مقطع (ب) روش متداول دیگری را نشان می‌دهد که در آن برای جلوگیری از انعکاس ترک‌ها از یک لایه ضخیم مصالح دانه‌بندی شده میان دو لایه آسفالتی و بتنی استفاده شده است. در صورت اجرای این روش می‌توان لایه رویه را در دو بخش آسفالت سطحی به ضخامت 40 میلی‌متر و لایه بیندر به ضخامت 50 میلی‌متر اجرا نمود.

وظیفه رویه انعطاف پذیر، عمل کردن به عنوان روکش حرارتی و رطوبتی برای کاهش گرادیان حرارتی و رطوبتی در لایه صلب است تا از این طریق تغییر شکل‌های دال بتنی (curling and warping) کاهش یابد. به علاوه لایه انعطاف پذیر از ساییده شدن لایه صلب در اثر تماس با چرخ خودروها جلوگیری می‌کند.

 روسازی صلب بر روی لایه انعطاف پذیر

از آنجا که حداقل ضخامت مورد نیاز برای لایه صلب 7/0 فوت است، تمامی روسازی‌های دارای سطح صلب بر اساس ضوابط و روش‌های مربوط به روسازی‌های صلب طراحی می‌شوند. 

 معایب روسازی‌های مرکب

دلیل اینکه از روسازی‌های مرکب کمتر استفاده می‌شود این است که این روسازی‌ها، ترکیبی از معایب روسازی‌های صلب (هزینه اولیه بالاتر) و روسازی‌های انعطاف پذیر (نیاز به نگهداری بیشتر) را دارا هستند.

گاهی از لایه‌های انعطاف پذیر نازک (روکش‌ها) برای بهبود اصطکاک و کیفیت تردد لایه صلب استفاده می‌شود. از آنجا که اصطکاک و کیفیت تردد با خراشاندن سطح لایه صلب موجود نیز امکان پذیر است، باید مطالعات اقتصادی انجام گیرد تا مشخص شود که کدام روش کم هزینه‌تر است.

 خواص روسازی‌های مرکب

خواص روسازی‌های صلب و انعطاف پذیر باید برای روسازی‌های مرکب نیز در نظر گرفته شود. در انتخاب مصالح برای لایه انعطاف پذیر باید دقت شود تا از انتشار ترک‌های انعکاسی لایه صلب جلوگیری کرده، همچنین اجرای لایه انعطاف پذیر که معمولاً نازک می‌باشد نیز تسهیل شود.

فاکتورهای عملکردی

لایه‌های انعطاف پذیری که بر روی لایه‌های صلب اجرا می‌شوند باید به نحوی طراحی و از مصالحی ساخته شوند که الزامات زیر را برآورده کنند:

1- ترک‌های انعکاسی: درزها و ترک‌های لایه صلب زیرین نباید در طی زمان بهره‌برداری بر روی لایه انعطاف پذیر اثر بگذارند.

2- همواری: لایه انعطاف پذیر باید طوری طراحی شود که دارای IRI اولیه برابر 63 اینچ در مایل بوده ودر طول زمان بهره‌برداری تا حداکثر IRI برابر با 170 اینچ در مایل نگه‌داشته شود.

3- چسبندگی: اصلی‌ترین عامل در عملکرد و طول عمر لایه انعطاف پذیر، وضعیت چسبندگی بین لایه انعطاف پذیر و لایه صلب است. در حالت چسبندگی خوب بین لایه انعطاف پذیر و لایه صلب، ضخامت لایه انعطاف پذیر نقش مهمی در طول عمر آن ایفا نمی‌کند. از این رو، در کارهای عملی اگر از نظر سازه‌ای به لایه انعطاف پذیر نیاز نباشد، حداقل ضخامت مورد نیاز برای لایه انعطاف پذیر بر اساس مشخصات مصالح از قبیل ساختمان و دانه‌بندی سنگدانه‌ها، نوع بیندر و ... تعیین خواهد شد.

بکارگیری آسفالت‌های پلیمری

وجود صدها کیلومتر بزرگراه، آزادراه، جاده و اتوبان در کشور نشان از اهمیت توسعه ارتباطات زمینی و در عین حال لزوم توجه دولت و سازمان‌های ذی‌ربط از جمله وزارت راه و شهرداری‌ها دارد چرا که به دلیل عدم ‌توسعه همسان با تقاضای ناوگان حمل ‌و ‌نقل ریلی و هوایی مسافرت‌های درون‌شهری و برون‌شهری بسیاری از طریق راه‌های زمینی انجام می‌شود.

با توجه به اینکه استحکام و حفظ امنیت جای مسافران در احداث بزرگراه‌ها امری است که پیش از هر نکته دیگری حتی قبل از توسعه راه‌ها باید مورد توجه مسوولان ذیربط باشد، از این رو بکارگیری  موادی که علاوه ‌بر استحکام موجب ماندگاری و صرفه‌جویی هزینه در زمان طولانی می‌شود، اهمیت می‌یابد چرا که در صورت ساخت راه‌ها بدون توجه به فن‌آوری‌های به روز موجب هدر رفتن انرژی، هزینه و زمان زیادی می‌شود.
بنابراین گزارش، طبق آمارهای موجود در سال 83 در تهران حدود 311کیلومتر بزرگراه و 6567کیلومتر راه ساخته شده که به دلیل عدم‌ به‌کارگیری فن‌آوری روز نزدیک به 300میلیارد ریال هزینه صرف بازسازی این راه‌ها شده است. به طوری که در هر کیلومتر روکش آسفالت 100 تا 150میلیون تومان هزینه صرف شده است.
در کشورهای پیشرفته دنیا به منظور صرفه‌جویی هزینه در مدت زمان طولانی استحکام آسفالت، افزایش میزان امنیت از قیر اصلاح‌شده با افزودن ماده‌ای به نام SBS استفاده می‌کنند.
این گزارش حاکی است، استفاده از قیر اصلاح شده توسط SBS از حدود 15سال قبل در کشورهای پیشرفته به کار گرفته شده و موجب ارتقای کیفیت آسفالت و مقاومت آن در برابر سرما و گرما شده و در نهایت منجر به صرفه‌جویی قابل‌توجهی شده است.
به تازگی در ایران نیز وزارت راه و ترابری و شهرداری استفاده از قیر اصلاح‌شده توسط SBS را مورد توجه قرار داده‌اند.
قیر ماده نرمی است که تا حد زیادی نسبت به تغییر آسیب‌‌پذیر است و فشار به‌وجود آمده توسط حجم ترافیک و شرایط جوی باعث فرسودگی زودرس و بروز شکاف‌هایی در سطح آسفالت می‌شود.
مشاور تکنولوژی شرکت ناور لاستیک می گوید: مقاومت کم‌ قیر در برابر شکاف‌ها و سخت شدن آن به علت چسبندگی کم و دمای بالا تغییرشکل دائمی در سطح جاده به وجود آمده و این امر هزینه نگهداری آسفالت را افزایش می‌دهد.
وی با بیان اینکه آسفالت اصلاح‌شده توسط پلیمر منجر به رفع اشکالات مذکور می‌شود خاطرنشان کرد: این امر همچنین منجر به حفظ امنیت وسایل در حال حرکت می‌شود.
وی با بیان اینکه SBS دارای خواص الاستومری بالا بوده افزود: این خواص در نتیجه اتصال شبکه‌ای موجود در ساختمان مولکولی حاصل گردیده است و این امر در نهایت باعث بهره‌گیری از قیر اصلاح شده توسط پلیمر در سخت‌ترین شرایط جوی و بهبود خواص قیر می‌گردد.
به گفته وی، افزایش خواص مکانیکی مخلوط قیر با پلیمر به‌خصوص در حالت چسبندگی آن به بتون، گیرایی و چسبندگی بالا در سطح، قدرت حفظ خصوصیات و اثرات قابل‌ملاحظه در عمر قیر به کار گرفته شده، استقامت در مقابل از دست دادن شکل اولیه و دوام بیشتر آسفالت (Ageng) از دیگر خواص SBS هستند.
وی در تشریح روش تهیه قیر اصلاح شده با پلیمر گفت: ابتدا قیر را در 180درجه سانتیگراد حرارت داده و نوع پلیمر انتخاب‌شده را وزن نموده و به دستگاه میکسر قیر اضافه می‌نماییم، همچنین برای مصارف جاده‌ای نوع پلیمر EUROPRENE SOL T در محدوده بین 4 تا 6درصد وزن قیر محاسبه و اضافه می‌گردد.به گفته وی، افزایش زمان در میکسر جهت مخلوط باعث بهتر شدن پلیمر و یکنواخت بودن مخلوط و لیکن کاهش در میزان بعضی از خواص قیر اصلاح شده خواهد بود.
بنابراین گزارش، برای نخستین‌بار در کشور تکنولوژی جدید صنعت آسفالت از سوی شهرداری تهران در منطقه 5 تهران به کار گرفته شد.
این گزارش حاکی است، به کارگیری این تکنولوژی کیفیت و دوام بیشتر، افزایش ایمنی و سرعت عملیات روکش آسفالت معابر شهری را به دنبال خواهد داشت. به گفته سیدمسعود نصر آزادانی مدیرعامل سازمان مهندسی عمران شهر تهران طی سخنانی خبر استفاده از آسفالت‌های نازک 5/2سانتی‌متری پلیمری را در معابر و خیابان‌های پایتخت اعلام کرد.
مدیرعامل سازمان مهندسی و عمران شهرداری تهران گفت: استفاده از این نوع آسفالت در کشورهای توسعه‌یافته سابقه 15ساله دارد و از تمام استانداردهای روز دنیا برخوردار است. وی کیفیت مطلوب، هزینه کمتر و سرعت در اجرا را از مزایای این نوع آسفالت دانست و ادامه داد: در یک نوبت کاری امکان آسفالت 15هزار متر مربع‌ باند بزرگراهی فراهم است، ضمن اینکه ایمنی و تردد روان بدون ترک‌خوردگی معابر و چاله و فراز و نشیب برای شهروندان در معابر شهری فراهم خواهد شد

تعاریف اساسی روسازی و راهسازی

آبرو
هر سازه‌ای، غیر از پل، که برای تخلیه آب از زیر راه ساخته می‌شود.

آسفالت حفاظتی
پخش قیر در راههای خاکی شنی، آسفالتی و بتنی و بلافاصله پخش سنگدانه بر روی آن، یا قیرپاشی بدون سنگدانه، و یا پخش آسفالت اسلاری سیل، و یا آسفالت متخلخل، آسفالت حفاظتی نامیده می‌شود.

آسفالت سرد
آسفالت سرد از اختلاط مصالح سنگی یا قیرهای محلول، یا قیرآبه‌ها و یا قطران در دمای محیط تهیه و در همین دما پخش و متراکم می‌شود.

آسفالت متخلخل
آسفالت متخلخل از اختلاط قیر با سنگدانه‌های شکسته دارای دانه‌بندی باز، در کارخانه آسفالت تهیه می‌شود.

اساس
قشری از مصالح سنگی با مشخصات فنی و به ضخامت معین که بر روی بستر آماده شده راه و یا لایه زیراساس، به منظور تحمل بارهای وارده از لایه‌های بالاتر روسازی قرار گیرد، قشر اساس نامیده می‌شود.

 اساس شنی
  عبارت است از مصالح شکسته شنی با مشخصات فنی معین که به ابعاد هندسی مورد نظر بر روی قشر زیراساس و یا بستر روسازی قرارگیرد.

اساس قیری
 مخلوطی از مصالح سنگی و قیر با مشخصات فنی و به ضخامت معین که بر روی بستر آماده شده راه و یا لایه زیراساس، به منظور تحمل بارهای وارده از لایه‌های بالاتر روسازی قرار گیرد، قشر اساس قیری نامیده می‌شود.

اساس ماکادامی
 مخلوطی از سنگ کوهی و یا سنگهای رودخانه‌ای شکسته به اندازه‌های مشخص و پخش آن بر روی قشر آماده شده سطح راه برابر ابعاد، اندازه‌ها و ضخامتهای مشخص شده در نقشه‌ها.

اندود سطحی (تک‌کت)
  پخش یک لایه بسیار نازک قیر محلول یا قیرآبه روی سطح آسفالتی یا بتنی به منظور آغشته نمودن سطوح مزبور و ایجاد چسبندگی با قشر آسفالتی که متعاقباً روی آن پخش می‌شود، اندود سطحی یا تک‌کت نامیده می‌شود.

 اندود نفوذی (پریم‌کت)
  پخش یک لایه قیر محلول با کندروانی (ویسکوزیته) کم یا متوسط در سطح شنی راه (بستر روسازی راه یا زیراساس و یا اساس)، اندود نفوذی یا پریم‌کت نامیده می‌شود.

 اندودهای آب‌بند (سیل‌کت)
  اجرای آسفالتهای حفاظتی بر روی انواع رویه‌های آسفالتی و یا بتنی موجود، به منظور آب‌بندی، افزایش خاصیت نفوذناپذیری، اصلاح آسیب‌دیدگیهای سطحی، بهسازی موقت و افزایش عمر بهره‌برداریها، اندود آب‌بند یا سیل‌کت نامیده می‌شود.

 بازیابی روسازی آسفالتی
  بازیابی روسازی آسفالتی، استفاده مجدد از آسفالتهای قدیمی است که قبلا کاربرد اولیه خود را به انجام رسانده است. این عمل معمولاً پس از انجام پاره‌ای فعل و انفعال بر روی آسفالتهای قدیمی صورت می‌گیرد.

 بتن آسفالتی با دانه‌بندی باز
 عبارت است از مخلوط قیر و مصالح سنگی با دانه‌بندی باز که مناسب برای بالا بردن اصطکاک روسازی مرطوب می‌باشد.

 بتن آسفالتی با دانه‌بندی متراکم
 عبارت است از مخلوط قیر و مصالح سنگی با دانه‌بندی پیوسته مناسب برای شرایط محلی با کاهش فضای خالی و افزایش مقاومت و عمر بیشتر.

 بستر روسازی راه
 سطح تمام شده خاکی راه که مصالح لایه‌های روسازی بر روی آن قرار می‌گیرد.

 بهسازی و روکش آسفالتی
 مرمت و اصلاح انواع آسیب‌دیدگیهای سطحی و سازه‌ای روسازیهای آسفالتی، شامل: تعمیرات سطحی، اجرای روکشهای تقویتی، بازیافت و یا ترکیبی از این عملیات بهسازی نامیده می‌شود.

 پل
 سازه فلزی یا با مصالح ساختمانی برای عبور راه، راه آهن و یا پیاده از روی آب یا مسیر راهی دیگر.

 پی‌کنی ابنیه فنی
 پی‌کنی ابنیه فنی عبارت است از کندن محل پی پایه‌ها، دیوارها، زهکشیها، با دست و یا بیل مکانیکی (یا وسایل مشابه) طبق رقوم مندرج در نقشه‌های اجرایی و به دستور دستگاه نظارت.

 تخلیه آبهای سطحی
 عبارت است از احداث نهرها، و آبروهای باز و یا بسته، لوله‌گذاریهای سطحی، انحراف و تنظیم و کنترل جریان آب انهار و رودخانه‌ها و اجرای سایر کارهای تکمیلی، طبق نقشه‌های اجرایی و دستورات دستگاه نظارت.

 خاک مسلح
 خاک مسلح عبارت است از مجموعه خاک و جوشنها که به صورت نوارهای افقی در خاک قرار می‌گیرند و پوسته که بتنی یا فلزی است و نمای خاک مسلح را تشکیل می‌دهد.

 داربست
  سازه‌ای موقت است که برای نگهداری قالب‌بندی، سکوهای کار و تحمل بارهای حین اجرا برپا می‌شود. مشتمل بر شمع‌بندی، پایه‌های قائم، صفحات افقی، بادبندها، زیرسری‌ها و نظایر آن.

 راه انحرافی
  راهی موقت برای عبور ترافیک در زمان قطع عبور از بخشی از راه.

 روسازی
  روسازی راه سازه‌ای است که بر روی آخرین لایه متراکم شده خاک زمین طبیعی، خاکریزیها یا کف برشهای خاکی و یا سنگی که به طور کلی بستر روسازی نامیده می‌شود، قرار می‌گیرد.

 زهکشی
 زهکشی عبارت است از لوله‌گذاریهای سطحی و زیرزمینی، مصرف زه‌های سنگی و یا خرده‌سنگی، انحراف و تنظیم و اجرای سایر کارهای تکمیلی، طبق نقشه‌های اجرایی و دستورات دستگاه نظارت.

 زیراساس
 قشری از مصالح سنگی (و یا مخلوطی از مصالح سنگی و مواد افزودنی) با مشخصات فنی معین و به ضخامت مشخص که بر روی بستر راه (ساب‌گرید) به منظور تحمل بارهای وارده از قشرهای بالای روسازی قشر اساس قرار گیرد، قشر زیراساس نامیده می‌شود. زیراساس معمولاً اولین لایه از ساختمان روسازی راه را تشکیل می‌دهد.

 زیراساس شنی
 مصالح شنی با مشخصات فنی معین تهیه و بر روی بستر روسازی راه حمل و به ضخامت مورد نظر پخش و سپس طبق شرایط فنی آبپاشی و کوبیده می‌گردد. قشر حاصله، زیراساس شنی نامیده می‌شود.

 سنگ پشت کار
  قطعه سنگی است که در پشت نما به کار می‌رود و مستقیماً در برابر عوامل جوی قرار ندارد.

 سنگ توکار
 قطعه سنگی است که در داخل بنا به کار برده می‌شود.

 سنگ دوکله و یا سرتاسری
 قطعه سنگی است که تمام ضخامت بنا را در بر می‌گیرد.

 سنگ راسته
  قطعه سنگی است که طول اصلی آن در امتداد نمای بنا قرار می‌گیرد.

 سنگ کله
 قطعه سنگی است که طول اصلی آن در داخل بنا قرار می‌گیرد.

 سنگ نبش
 قطعه سنگی است که در گوشه بنا به کار برده می‌شود.

 سنگ نما
 قطعه سنگی است که در نمای بنا به کار برده می‌شود. این قطعه باید دارای ریشه کافی بوده تا در ضمن مقاومت در برابر عوامل جوی، استحکام بنا را هم تامین نماید.

شانه راه
آن قسمت از کف راه که برای توقف اضطراری وسایل نقلیه اختصاص داده شده است.

شیب عرضی
 عبارت است از شیب عرضی سطح راه و در مسیرهای مستقیم اغلب معادل 2% می‌باشد.

 شیب عرضی روکش
 حداقل شیب عرضی روکش در مسیرهای مستقیم 5/1% و حداکثر 3% ولی حداقل شیب عرضی برای مسیرهای بیش از دو خط عبور در یک جهت 2% می‌باشد. شیب عرضی جاده خاکی و یا بدون روسازی 5/2% تا 5% است.

 طاقهای با دور تمام
 طاقهایی که انتهای قوس طاق به حالت عمودی روی پایه‌ها قرار گرفته باشد.

 طاقهای نیم‌خیز
 طاقهایی که با طاق به حالت مایل و با شیب 1و 2 روی پایه قرار گرفته باشد.

 عملیات خاکی
 عبارت است از کلیه کارهای لازم برای تمیز کردن بستر و حریم راه، خاکبرداری و خاکریزی خاک، سنگ و یا سایر مصالح، از و یا در مسیر و یا محدوده راه در منطقه عملیات طرح، طبق نقشه‌های اجرایی و یا برابر دستورات دستگاه نظارت.

 قالب
  سازه‌ای موقت برای در بر گرفتن بتن قبل از سخت شدن و کسب مقاومت کافی برای تحمل بار بتن.

 قرضه جانبی
  قرضه‌ایست موجود در حریم قانونی راه و در صورت بلامانع بودن در نزدیکی و مجاورت حریم راه.

 قرضه موضعی
  قرضه‌ایست که از منابع مناسب موجود در طول راه و با رعایت حداقل فاصله حمل تعیین می‌شود.

 قرضه منتخب
  قرضه‌ایست متشکل از مصالح رودخانه‌ای و یا کوهی و یا مصالحی با مشخصات معین که از منابع خاص تأمین می‌شود.

 کنترل فرسایش
  عبارت است از ایجاد فضای سبز و یا تثبیت خاک با قیرآبه و یا پوشش با بتن پاشیده و شیب‌بندی به منظور کاهش از دست رفتن خاک به علت آب یا باد.

 مدیریت روسازی راه
  عبارت است از تمامی فعالیتهای مربوط به طراحی، ساخت، نگهداری، ارزیابی مداوم، ترمیم، بهسازی و یا بازسازی روسازی شبکه راهها. مدیریت روسازی راه مجموعه‌ای است از ابزار و روشها که علاوه بر سازماندهی به شبکه روسازیها به تصمیم‌گیری برای دست یافتن به برنامه‌های درازمدت مؤثر و اقتصادی برای نگهداری روسازیها در سطحی قابل قبول، کمک می‌کند.

 مجموعه قالب‌بندی
  مجموعه‌ای که برای نگهداری بتن در شکل مورد نظر به کار می‌رود، مشتمل بر رویه قالب، بدنه قالب، پشت‌بندها، کلافها، چپ و راستها و نظایر آن.

 میانه راه
  آن قسمت از عرض راه که در حد فاصل (بین) مسیر رفت و برگشت قرار گرفته و مسیرهای رفت و برگشت را از هم جدا می‌کند.

دلایل تخریب روسازی راه

با بیان ساده عریان شدن، شکست پیوند چسبندگی بین سطح مصالح سنگی و قیر می‌باشد. معمولاً عریان شدن از زیر لایه آسفالتی شروع می‌شود و به سمت بالا حرکت می‌کند تا ساختمان روسازی ضعیف شود. زیرا با ترافیک ترکها ظاهر می‌شوند و در مراحل پیشرفته روسازی شروع به خرد شدن می‌کند و عامل اصلی آن آب است.

مکانیزم عمل به این ترتیب است که آب بین لایه نازک قیر و سطح مصالح سنگی دست می‌یابد و از آنجایی که سطح مصالح سنگی جاذبه بیشتری نسبت به آب دارند تا به قیر، پیوند چسبندگی شکسته می‌شود.

اتصال قیر و سنگدانه‌ها با نیروی جاذبه بین مولکولهای غیرمشابه که آنها را محکم به هم می‌چسباند حاصل می‌شود. چسبیدن یک ماده به ماده دیگر پدیده‌ای سطحی است. چسبندگی به تماس نزدیک دو ماده و جاذبه دو طرفه سطوح آن بستگی دارد.

چندین تئوری چسبندگی برای تشریح پیوند یا عدم پیوند قیر به کانیهای مصالح سنگی پیشنهاد شده است. براساس عمومی‌ترین تئوری پذیرفته شده، چسبندگی انرژی آزاد روی سطح سنگ که انرژی آزاد روی سطح مایع (قیر یا آب) را جذب می‌کند، به وجود می‌آید. این انرژی آزاد همچنین کشش سطحی نامیده می‌شود. برای امکان نزدیکترین تماس بین قیر و سطح مصالح سنگی، قیر باید توسط گرم شدن، امولسیون نمودن یا مخلوط شدن با حلالهای نفتی به صورت مایع درآید. توانایی قیر مایع شده به ایجاد تماس نزدیک با سطوح مصالح سنگی، قدرت پوشش مصالح نامیده می‌شود. قدرت پوشش قیر به مقدار زیادی با ویسکوزیته آن کنترل می‌شود. اگر همه شرایط یکسان باشد، ویسکوزیته کمتر، قدرت پوشش بالاتر را به همراه دارد. توانایی مصالح سنگی برای تماس کامل با یک مایع، توانایی پوشش شدن نامیده می‌شود.

قیر عملاً جاذبه‌ای برای آب ندارد، از طرف دیگر، بیشتر مصالح جاذبه هم به قیر و هم به آب را دارند. بنابراین اگر یک لایه نازک آب روی سطح مصالح باشد، قیر ممکن است به راحتی ذرات مصالح را بپوشاند، اما به سطح آن نخواهد چسبید، مگر اینکه قیر جانشین لایه نازک آب شود.

قیر همچنین ممکن است ذرات سنگ پوشیده با غبار را بدون چسبیدن به آنها بپوشاند. لایه غبار از تماس قیر با سطح سنگ جلوگیری می‌کند. حتی اگر مصالح سنگی خشک باشند، ذرات غبار ممکن است حفره‌های ریزی در لایه نازک قیر ایجاد نمایند که اجازه می‌دهد آب از آنها بگذرد.

در مورد قیرهای امولسیونی باید اذعان داشت که هر دو نوع قیرهای امولسیونی آنیونیک و کاتیونیک می‌توانند خصوصیات چسبدگی و عمل آوری داشته باشند (با توجه به نوع مصالح). تجربه نشان داده است که امولسیونهای آنیونیک (با بار منفی روی ذرات قیر) بیشتر مناسب استفاده با مصالح سنگی که بارهای سطحی مثبت دارند می‌باشند. بالعکس امولسیونهای کاتیونیک (با بار مثبت روی ذرات قیر) بیشتر مناسب مصالح سنگی که دارای بارهای سطحی منفی هستند می‌باشد. در کاربرد قیرها امولسیونی آنیونیک یا کاتیونیک، ته نشست اولیه ذرات قیر یک واکنش الکتروشیمیایی است، اما پیوند اصلی مقاومت بین لایه نازک قیر و مصالح سنگی بعد از، تبخیر آب امولسیون و آبی که ممکن است روی سطح مصالح سنگی باشد، ایجاد می‌گردد. همچنین بافت سطحی مصالح، پوکی و خصوصیات جذب آنها روی چسبندگی قیر به مصالح سنگی اثر می‌گذارند. مصالح سنگی با سطح صاف به خوبی مصالح سنگی با سطح خشن، لایه نازک قیر را نگه نخواهند داشت. ذرات متخلخل که قیر را جذب می‌کنند بهتر از مصالح سنگی با سطح صاف لایه نازک قیر را نگه خواهند داشت. مصالح سنگی متخلخل قیر بیشتری نسبت به مصالح غیرمتخلخل نیاز دارند.

انواع عریان شدن

عریان شدن زمانی که پیوند بین قیر و مصالح سنگی با آب شکسته شود، اتفاق می‌افتد. به علت کامل خشک نشدن، آب ممکن است روی سطح مصالح یا داخل خلل و فرج سنگدانه‌ها باشد یا ممکن است از منابع دیگری بعد از اجرا آب نفوذ کرده باشد. حداقل به 6 روش به شرح زیر ممکن است پیوند بین قیر و مصالح سنگی شکسته شود:

1- به شکل ذرات ریز و پایدار در آمدن

علت عریان شدن تحت عنوان خود به خود خرد شدن و به شکل ذرات ریز و پایدار درآمدن.

2- تفکیک

جدا شدن قیر از سطح مصالح سنگی توسط لایه نازک آب بدون شکست واضح و قابل دید در لایه نازک قیر است که نهایتاً لایه نازک قیر می‌تواند کاملاً از مصالح سنگی جدا شود.

3- جابجایی

این امر هنگامی است که چسبندگی قیر به سطح مصالح سنگی توسط آب ضعیف شود. در این نوع عریان شدن، آب آزاد از طریق نفوذ در پوشش قیری به سطح سنگدانه‌ها راه می‌یابد. شکست ممکن است از پوشش ناکافی سنگدانه‌ها هنگام مخلوط کردن آسفالت در کارخانه آسفالت یا گسیختگی لایه نازک قیر باشد.

4- گیسختگی لایه نازک

این پدیده نیز یک روش عریان شدن است که در واقع می‌توان آنرا اولین گام در عریان شدن نامید. گسیختگی لایه نازک قیر روی ذرات مصالح سنگی عموماً بعلت اعمال تنشهای ناشی از ترافیکایجاد خرابی در لبه‌ها و گوشه‌های تیز که پوشش قیر در آنها بسیار نازکتر است، اتفاق می‌افتد.

5- فشار آب حفره‌ای

این فشار عاملی برای تشدید عریان شدگی می‌باشد. در مخلوطهای آسفالتی با فضای خالی زائد، آب ممکن است آزادانه از میان فضاهای خالی مرتبط داخلی عبور کند. ترافیک ممکن است درصد فضای خالی روسازی را کاهش داده، مسیرهای عبور بین فضاهای خالی را ببندد و آب را محبوس نماید. به علت جریان ترافیک و عبور مکرر آب، فشار آب حفره‌ای به حدی می‌رسد که عریان شدن قیر از سطح مصالح سنگی را ایجاد می‌نماید.

6- جریان آب هیدرولیکی

این جریان بیشتر از لایه‌های سطحی روسازی‌های آسفالتی و در قسمت زیرین لایه اعمال می‌شود. وقتی که روسازی اشباع باشد، چرخهای وسیله نقلیه آب را به درون روسازی از جلو تایرها فشار می‌دهند و آن را از پشت تایرها به بیرون می‌مکند. این حرکت آب به عریان شدن مصالح سنگی کمک می‌کند. همچنین غبار و ماسه و سنگدانه‌های رها شده در جاده نیز ممکن است با آب باران مخلوط شده و خراشیدگی لایه نازک قیر را تسریع بخشند.

علت عریان شدن

به طور کلی فقط یک علت برای عریان شدن وجود دارد: آب بین لایه نازک قیر و سطح مصالح سنگی راه یابد و جانشین قیر به عنوان پوشش مصالح سنگی شود. آب به چند طریق ممکن است به سازه روسازی برسد. از میان آنها می‌توان به آب درون یا روی مصالح سنگی که کاملاً خشک نشده‌اند، زه آب باران از میان شانه‌ها، ترکها یا روسازی متخلخل، آب زیر سطحی (که از نقاط بالاتر فشار هیدرواستاتیکی تولید می‌نماید)، آب موئینه از بستر راه و تبخیر آب از لایه‌های زیرین اشاره نمود. به هر صورت آب به روشهای مختلفی ممکن است به مصالح سنگی برسد.

کاهش عریان شدن یا جلوگیری کردن از آن

برای ساخت روسازی جدید، یا روکش یا بازیافت یک روسازی قدیمی راهنمایی‌های زیر باید برای کاهش احتمال عریان شدن مورد توجه قرار گیرد:

1- برای روسازی‌های جدید تمام آسفالتی از دانه‌بندی پیوسته، خوب متراکم شده، مستقیماً بر روی بستر کاملاً آماده شده استفاده شود. تحقیقات نشان می‌دهد، اگر این روسازی‌ها به طور مناسب و خوب ساخته شوند حتی در بخش ترانشه هیچ آبی زیر این روسازی‌ها جمع نمی‌شود. بنابراین این روسازی‌ها به طور مؤثری در مقابل عریان شدن مقاومت می‌نمایند.

2- ایجاد زهکشی اصولی برای ساختمان روسازی ـ اگر آب آزاد سریعاً دفع شود یا از مخلوط مصالح سنگی و قیر دور نگه داشته شود، عریان شدن ناشی از تشکیل امولسیون، جابجایی، گسیختگی لایه نازک یا جریان آب هیدرولیکی توسعه نمی‌یابد. آب جدا از مخلوط نگه داشته می‌شود که باعث مقاومت عریان شدن بیشتر مصالح سنگی شود.

3- در اکثر حالات از مخلوطهای سنگدانه و قیر با دانه بندی متراکم به جای دانه‌بندی باز برای لایه‌های میانی و اساس استفاده نمائید استفاده از مخلوطهای با دانه‌بندی پیوسته و خوب متراکم شده از ورود آب به لایه‌های روسازی جلوگیری می‌کند. وقتی مخلوطهای اساس با دانه‌بندی باز در تعمیر ترکها استفاده می‌شود تعبیه سیستم مناسب زهکشی جهت جلوگیری از ایجاد فشار آب حفره‌ای و احمال عریان شدن ضروری می‌باشد.

4- اطمینان نمایید که همه لایه‌های روسازی کاملاً متراکم شده‌اند و در لایه‌های با دانه‌بندی پیوسته فضاهای خالی مرتبط برای عبور آب از میان آنها وجود نداشته باشد. روش آزمایش تجربی، «ASTM:D3637 نفوذپذیری مخلوطهای آسفالتی» روشی را برای کنترل نفوذ پذیری روسازیهای متراکم شده در صحرا را در برمی‌گیرد.

5- از مصالح سنگی تازه شکسته شده با مقاومت عریان شدن ضعیف استفاده نکنید. قیر از مصالح سنگی که برای یک هفته یا بیشتر انبار شده‌اند کمتر لخت می‌شود تا نسبت به همان مصالح سنگی که بتازگی شکسته شده‌اند.

6- از مصالح سنگی گرم و خشک استفاده کنید ـ اگر مصالح سنگی دارای سطح خشک باشند به طوری که هیچ رطوبتی بین مصالح سنگی و لایه نازک قیر موجود نباشد، عریان شدن کمتر اتفاق می‌افتد.

7- از مصالح سنگی تمیز استفاده کنید ـ از مصالح سنگی درشت با ذرات رس نظیر غبار که به طور محکم به سطح آنها چسبیده است نباید استفاده شود. حتی اگر قیر به طور کامل سنگدانه را بپوشاند، غبار از چسبیدن قیر به سطح سنگدانه جلوگیری خواهد نمود.

8- از مصالح سنگی با جاذب رطوبتی بالا در صورت در دسترس بودن انتخابهای دیگر استفاده نکنید لازم است مصالح سنگی که بیشترین مقاومت را نسبت به عریان شدن دارا می‌باشند، استفاده گردد. با انجام آزمایش حساسیت آبی مصالح و قیر برگزیده برای پروژه، تعیین نمایید کدام مصالح سنگی برای پروژه بهترین می‌باشد.

9- هنگامی که استفاده از مصالح سنگی جاذب آب اجتناب ناپذیر است، یک ماده ضد عریان شدن را به مقدار مناسب تعیین شده توسط آزمایشهای حساسیت آبی و طرح مخلوط آزمایشگاهی اضافه نمایید آهک هیدراته ومواد مایع ضد عریان شدن پایدار در مقابل حرارت عملکرد صحرایی قابل قبولی با مصالح سنگی منتخب فراهم نموده‌اند. اگر آهک هیدراته و مواد مایع ضد عریان شدن پایدار در مقابل حرارت عملکرد صحرایی قابل قبولی با مصالح سنگی منتخب فراهم نموده‌اند. چنانچه آهک هیدراته انتخاب شود، بهترین نتایج وقتی حاصل می‌گردد که مصالح سنگی با ماده آبکی آهک هیدراته تثبیت شود. بهترین نتیجه بعدی، وقتی است که آهک هیدراته به مخلوط آسفالتی در ضمن تهیه آن اضافه می‌شود. با بعضی مخلوطها، مواد مایع ضد عریان شدن پایدار در مقابل حرارت مؤثر بوده‌اند. فرآورده‌ای را انتخاب نمایید که با مواد خاص در مخلوط مؤثر باشد. انتخاب را فقط بعد از تکمیل بررسیهای آزمایشگاهی انجام دهید.

10- اگر از یک ماده مایع ضد عریان شدن استفاده می‌شود، مطمئن شوید که ماده به مقدار مناسب پیشنهاد شده توسط آزمایشگاه اضافه شده است ـ بیش از اندازه افزودنی می‌تواند در حضور آب در ماده ضد عریان شدن بچرخد. در هر حالتی، هیچ ماده ضد عریان شدن به عنوان ساخت دستورالعمل خوب نباید توصیه شود.

11- قیری را انتخاب نمایید که وقتی مایع می‌شود، مصالح سنگی را پوشش نماید اما در سرویس‌دهی، ویسکوزیته بالایی به قدر کافی داشته باشد که در مقابل عریان شدن مقاومت کند. ضمن آنکه دیگر اهداف طرح را برآورده نماید ـ لایه‌های نازک یا ضخیم قیر دسترسی آب به سطح مصالح سنگی را مشکل می‌سازد.

12- مطمئن شوید که ذرات مصالح سنگی به طور کامل و یکنواخت با لایه نازک قیر ضخامتی که مخلوط شروط مقاومت را برآورده نماید، پوشش شود ـ لایه‌های نازک یا ضخیم قیر دسترسی آب به سطح مصالح سنگی را مشکل می‌سازد.

13- در تمام مدت ساخت روسازی کنترل کیفی خوبی انجام دهید.

لایه های خاکی ، زیر اساس ، اساس ، رویه ها

هدف از روسازی : ایجاد یک سطح صاف و هموار که قابلیت تحمل وزن چرخ های وسایل نقلیه را داشته باشد و در طول عمر روسازی در تمام شرایط آب و هوایی پایداری خود را حفط کند .  روسازی راه مجموعه ای از یک سری لایه های طراحی شده با مصالح ها بر روی لایه های تحکیم شده زمین طبیعی می باشد . زمین طبیعی در حالت عادی مقاومت و تراکم کافی را ندارد ، در نتیجه لایه های خاکریز با ضخامت های محدود تعریف شده ، پخش و کوبیده می شوند تا به ارتفاع از پیش تعیینشده بستر روساری برسند .

تا این قسمت زیر سازی راه گفته می شود و به مجموعه لایه های بعدی روسازی راه گویند.   

اولین لایه روسازی زیر اساس (Sub base) نامیده می شود . زیر اساس در تمام پروژه ها طراحی و احداث آن اجباری نیست ، در دوحالت از زیر اساس استفاده می کنیم :

1-      جاده اصلی باشد

2-      زیر سازی راه ضعیف باشد

 مصالح زیر اساس ، شن و ماسه ای نسبتا مرغوب هستند و با توجه به محدودیت ضخامت هر لایه ممکن است که در چند لایه این کار انجام شود .

   بعد از لایه زیر اساس ، لایه اساس (Base) را خواهیم داشت . اجرای لایه اساس در تمامی پروژه ها الزامیست.   

متاسفانه در ایران در بسیاری از پروژه های راهسازی ،زیر اساس که وجودش اجباری نیست ریخته می شود اما اساس که وجودش الزامیست به دلیل پرهزینه بودن حذف می شود.

   مصالح اساس باز هم شن و ماسه اما با کیفیت بالاست (کاملا مرغوب) . در اینجا هم با توجه به محدودیت ضخامت هر لایه می تواند لایه اساس در چند لایه اجرا شود .    

در مورد لایه اساس با توجه به نزدیک بودن به سطح جاده می توانیم این لایه را با مواد خارجی تثبیت کنیم .

 مواد خارجی مثل : سیمان و یا قیر : (اساس تثبیت شده با سیمان یا اساس تثبیت شده با قیر )

اساس های تثبیت شده مقاومت و دوام بیشتری خواهند داشت . اگر هم تثبیت نکنیم و شن و ماسه خالی باشد به آن اساس دانه ای گوییم . در یک روسازی می توانیم هم لایه اساس دانه ای و هم تثبیت شده داشته باشیم.

نهایتا در آخرین لایه ها ، لایه های رویه را خواهیم داشت .

   لایه های رویه تابعی از میزان تردد در مسیر هستند و هرچه تردد بیشتر باشد رویه قوی تر و بادوام تر باید طراحی شود .   به طور مثال در راه های فرعی درجه 3 (روستایی) میزان تردد بسیار کم و ناچیز می باشد ، در نتیجه می توانیم از رویه شنی استفاده کنیم .    در راه های درجه 2 یا منطقه ای با تردد بیشتر می توانیم از آسفالت سرد استفاده کنیم و در صورتی که مسیر پر تردد یا جاده اصلی داشته باشیم می توانیم از رویه های بتنی و یا آسفالت گرم استفاده کنیم.در کشور هایی مانند ایران که تولید قیر زیاد و قیمت کمی هم دارد از آسفالت گرم استفاده می کنیم و شاید قریب به اتفاق تمام پروژه های سطح کشور آسفالتی باشد و بر عکس در کشور هایی که سیمان زیاد تولید می شود و ارزانتر خدمت مصرف کننده است رویه های بتنی توجیه پذیرند .    رویه های بتنی مانند دال مسلح عمل می کنند ، در سطح کشور و در سطح شهر مکان هایی نیز می باشد که بتنی ساخته شده اند ( قسمتی از فرودگاه ، قسمتی از ترمینال ، زیر گذر حرم مطهر مشهد قبلا رویه یتنی داشته است و...)    

رویه های بتنی از لحاظ اجرا بسیار مشکل تر از رویه های آسفالتی می باشد . تعمیر مشکل تری هم نسبت به آسفالت دارد . ولی از لحاظ استقامت در مقایسه با آسفالت گرم ممکن است استقامت بیشتری داشته باشد .

 آسفالت گرم انواع مختلفی دارد . بهترین نوع آن بتن آسفالتی است ، هر آسفالت گرمی بتن آسفالتی نیست که بحث عمده ما نیز برای بتن آسفالتی خواهد بود .     

رویه : ( رویه بتنی ، آسفالت گرم ، آسفالت سرد، رویه شنی )

    عواملی که در طراحی روسازی تاثیر دارند :

1-      خاک بستر روسازی : که بایستی از لحاظ جنس و با نفوذ پذیری مورد بررسی قرار بگیرد.

2-      مصالح روسازی : که بایستی از لحاظ مقاومت و دوام بررسی کنیم .

3-      میزان تردد که بایستی بر اساس تعداد محورهای پیش بینی شده در طول عمر روسازی ، طراحی شود .

4-      عوامل جوی : روسازی بایستی در سرما و گرما و تکرار بارندگی ها و یخبندان ها پایداری خود را حفظ کند .

روسازی هایی که رویه بتنی دارند ، اصطلاحا روسازی های سخت و روسازی هایی که رویه آسفالتی دارند ، اصطلاحا روسازی های انعطاف پذیر نامیده می شوند .

در روسازی های انعطاف پذیر چون فشار ناشی ار چرخ های وسایل نقلیه در سطح کمتری به بستر روسازی فشار وارد می کنند ، در نتیجه شناخت رفتار خاک در بستر روسازی برای این نوع روسازی ها بسیار مهم است .

برای شناخت خاک ، نمونه برداری و گمانه زنی انجام  می دهیم .

برداشت ها از محور راه و از کناره های راه پیشنهادی صورت می گیرد .   

فاصله نمونه ها بستگی به تنوع خاک دارد ، هرچه تنوع خاک بیشتر باشد ، فاصله نمونه ها کمتر انتخاب می شوند . این فاصله بین 15 تا 150 متر است .

   هدف از انجام نمونه برداری :    

1-      تعیین جنس و مشخصات خاک بستر

2-      تعیین محل و جنس خاک مناسب برای بکارگیری در خاکریزهاست.

3-      تعیین محل و جنس مصالح مناسب جهت تثبیت خاک هاست.   

4-      تعیین محل و جنس مصالح مناسب جهت به کارگیری در لایه های روسازی است.

5-      مشخص کردن سطح آب های زیر زمینی می باشد .   در پروژه های راه سازی عمق  آب های زیر زمینی راباید مشخص کنیم ، چراکه اگر سه عامل زیر همزمان با هم اتفاق بیفتد باعث ازبین رفتن روسازی می شود :  

1-      سطح آب های زیر زمینی در عمق کمتر از 3 متر باشد .

2-      خاک بستر لایه دار باشد

3-      درجه حرارت به زیر صفر برسد.

طراحی جاده ها در خاکهای نمکی

امروزه راههای ارتباطی یکی از عوامل مهم زیربنایی توسعه اقتصادی شناخته شده ودر ارتباط مستقیم با شکوفایی اقتصاد و صنعت کشـور وایجادرابطه اجتماعی افراد؛از لحاظ مبادلات بازرگانی واز همه مهمتر بسط دانش، فرهنگ وبهداشت در مناطق دور و نزدیک شناخته شده است بدین جهت راه و راهسازی بعنوان پایه و اساس اقتصاد معقول هر جامعه مورد توجه قرار گرفته است .

از اینجاست که راه وسیله جابجا کردن ثروت نام گرفته است. مراحل مختلف طراحی واحداث راهها ، متاثر از عوامل مختلف اقلیمی ،اجتماعی ،اقتصادی وسیاسی است .پارامترهای مختلفی که در مراحل مختلف مسیر یابی ،انتخاب مصالح مناسب ، روش اجرا و… تاثیر گذارند، را میتوان به دو بخش اختیاری و غیر اختیاری تقسیم نمود.بعنوان مثال انتخاب نوع مصالح روسازی را می توان اختیاری به حساب آورد، چون بسته به شرایط اقتصادی وبررسی منابع قرضه دور و نزدیک میتوان بهترین مصالح را از جهات مختلف انتخاب کرد،ولی پارامترههایی مانند توپوگرافی و شرایط اقلیمی به گونه ای هستند که ایجاد تغییرات در آنها مستلزم سرمایه گذاری هنگفت ودور از دسترس است و به ناچار تمامی مراحل طراحی و اجرا باید با در نظر گرفتن این شرایط صورت پذیرد.
از آنجاییکه برای تکمیل وبهبود شبکه ارتباطی کشور ، عبور از مناطق بیابانی ،اجتناب ناپذیر است به نظر میرسد که شناخت مسائل ویژه پروژههای راهسازی در برخورد با کویر و بیابان و روشهای مقابله و کنترل آنها ،لازم و مورد توجه باشد .بنا بر این در مقاله حاضر سعی می شود با رویکرد فوق به مسائل راهسازی پرداخته شود .
نکته قابل توجه اینکه در سراسر این مقاله عبارات بیابان و کویر به تساهل بجای یکدیگر مورد استفاده قرار گرفته اند که به دلیل تاکید مقاله بر مسائل راهسازی ناشی ازاقلیم (ونه خود اقلیم)، تاثیری بر روند کلی مقاله نخواهد داشت .
همچنین در معرفی مشکلات و راهکارهای ارئه شده،بدلیل محدودیت مقاله ،جانب اختصار رعایت شده و مراجع جهت اطلاعات تفصیلی در هر زمینه معرفی شده است.
نگارنده جهت جمع آوری مراجعی جامع در این زمینه ، علاوه بر کتب راهسازی موجود در کتابخانه دانشگاه آزاد اسلامی گرگان ،به جستجو در سایتهای مختلف شبکه اینترنت و مجلات معتبر راهسازی واساتید این رشته پرداخته است . لذا در جمع آوری ،تحلیل ،و نتیجه ــ گیریهای به عمل آمده ،وجود اشکال و مسامحه ،قریب به یقین است واز استاد گرامی که در رفع این مشکلات یاری رسان باشند،پیشاپیش سپاسگزاری میشود .
با توجه به مطالب ذکر شده ، در این مقاله مشکلات پروژههای راهسازی در مناطق مختلف کویری از جمله خاکهای نمکی ، بیابانهای ماسه ای و کویر های باتلاقی مورد بحث قرار گرفته است وراههای کنترل و مقابله به اختصار بیان شده است .
طراحی جاد هها در خاکهای نمکی طبق یک تعریف ، خاک نمکی خاکی است که در لایه یک متری فوقانی آن ، مقدار نمکهای محلول ، بیشتر از 3 /. درصد وزنی باشد {4}.اینخاکها معمولاًدر مناطق بیابانی و به صورت یک منطقه (zone)پیوسته تشکیل می شود والبته گاهی هم به صورت سطوح پراکنده بین خاکهای غیر نمکی به چشم می خورد .
در یک طبقه بندی کلی می توان این خاکها را به دو دسته خاکهای قلیایی سیاه و خاکهای قلیایی سفید تقسیم کرد که در نوع اول ،بیشتر نمکها در عمق بیشتر از 5/. متر و در نوع دوم در سطح خاک قرار دارند واز آنجاییکه در مناطق بیابانی اغلب میزان بارش اندک است ، بیشتر با نوع دوم یعنی خاکهای قلیایی سفید سرو کار داریم که نمک های غالب ، در آنها بصورت کلراید ، سولفات و کربنات سدیم ،کلسیم ومنیزیم است .
مشکلات خاکهای نمکی وجود خاکهای نمکی در پروژههای راهسازی سبب بروز مشکلاتی میگردد که ذیلاً به مهمترین آنها می پردازیم :
ــ این خاکها ممکن است در شرایط عادی (خشک)،مقاومت و مشخصات مکانیکی مناسبی از خود بروز دهند بطوریکه برای استفاده برای بستر راه مناسب تشخیص داده شوند ؛ لیکن اغلب در برخورد با رطوبت دچار افت های شدید مقاومتی شده و حتی در برابر بارهای بسیار کوچک دچار فروریزی (collapse )می شوند.یک نمونه از این خاکها به نام sabkha که در منطقه وسیعی از عربستان سعودی یافت می شود، خرابیهای شدید و نیز لغزش شیبها و ترانشه ها را پس از بارندگی ها ی بیابانی ، نمایان ساخته است . بنابراین نمی توان به مقاومت ظاهری این خاکها در حالت خشک اطمینان کرد .
ــ نمکهای موجود در خاک ممکن است به روسازی راه هم آسیب برساند که میزان آسیب رسانی به نوع و میزان نمکها و نیزبه نوع مصالح رو سازی بستگی دارد . به عنوان مثال اگر میزان سولفات سدیم و منیزیم حتی به یک درصد برسد ، می تواند در یک دوره دو تا سه ساله روسازی را تخریب کند . در جدول 1 تقسیم بندی برحسب نوع و میزان نمکها ، و کفایت هر نوع خاک برای استفاده به عنوان مصالح بستر و یا زیر اساس راه بررسی شده است .

شدت نمکی بودن خاک	میزان نمکها در یک متر فوقانی خاک %		امکان استفاده در راه سازی
نمکهای کلراید و کلراید همراه سولفات	نمکهای سولفات و کربنات	استفاده در بستر راه	استفاده در زیر اساس بصورت تثبیت شده
کم	1 – 3/0	5/0 – 3/0	مناسب	مناسب
متوسط	5 – 1	2 – 5/0	مناسب	نامناسب
زیاد	8 – 5	5 – 2	مناسب در شرایط خاص	نامناسب
بیش از حد	8	5	نامناسب	نامناسب

جدول 1-اثر نوع ومیزان نمکها بر کفایت مصالح راهسازی
راههای مقابله و کنترل خاکهای نمکی همانگونه که ذکر شد ، خاکهای نمکی تاثیرات نامطلوبی بر پرژههای راهسازی دارد . بنابراین راههای مختلفی برای مقابله و کنترل این گونه خاکها مورد برسی قرار می گیرد .
ــ ایرانیان باستان هرگاه ناگزیر از احداث راه بر روی خاکهای نمکی بودند،خاکریزی به ارتفاع 70تاسانتیمتر از خرده سنگ ویا خرده آجر مطابق شکل 1 ایجاد می کردند و بدین ترتیب تا حدی از مشکلات مقاومتی و رطوبتی این خاکها دوری می جستند{1}.
ــ باتوجه به مشکلات ذکر شده باید تا حد امکان از نفوذ نمکها به مسیر راهسازی جلوگیری به عمل آورد و اگر در مسیر ، با تودههای عظیم نمکی شدید برخوردیم باید آنها را دور بزنیم .مثلاً در پروژه راه شهداد ـ نهبندان قسمت عمدهای از مسیر ، با تودههای عظیم نمکی مواجه بود که دور زدن این محدوده وعدم ورود به آن ، به عنوان راه حل اقتصادی انتخاب گردیده است .
ــ اگر خاک ریزی بستر راه شامل خاکهای نمکی باشد ، باتوجه به نوع خاک(شرایط زهکشی) و سطح آب زیر زمینی ، تمهیدات خاصی باید در نظر گرفته شود . البته از آنجاییکه معمولاً سطحآب زیر زمینی در بیابانها ، بسیار پایین است ، اقدامات خاصی دراین زمینه مورد نیاز نخواهد بود ولی در صورت بالا بودن سطح ایستایی باید ارتفاع خاکریز به میزانی که در جدول 2 آمده است ، بالاتراز سطح ایستایی اجرا گردد .
ــ در صورت اجتناب ناپذیر بودن استفاده از این نوع خاکها در پروژه راهسازی ، میزان مجاز نمکها ، با استفاده از جدول 1 کنترل میگردند. 80

نوع خاک	تراز بستر راه بالاتر از سطح آب (متر)
خاک نمکی ضعیف	خاک نمکی شدید
ماسه ها و لومهای درشت دانه ماسه ای	5/0	7/0
ماسه های لای دار و لوم ماسهای	9/0	1/1
لوم ها و رسها	4/1	6/1
لومهای ماسه ای لای دارولومهای لای دار	6/1	9/1

جدول 2-حاقل تراز خاکریز نسبت به سطح ایستایی در خاکهای نمکی
راهسازی در بیابانهای ماسه ای خواص آب و هوایی و توپوگرافی بیابانهای ماسه ای ، اساساًشرایط ساخت واستفاده از جادهها را دچار مشکل می کندکه در این حالت توپوگرافی خود متاثر از حرکت پیوسته ماسه ها در اثر باد است. چگونگی اندر کنش باد وخاک وتشکیل وحرکت انواع مختلف تودههای ماسه درمناطق مختلف در مراجع {4}و{5} آمده است که می توانبرای بدست آوردن اطلاعات بیشتر در این زمینه به مراجع ذکر شده ماجعه کرد . با توجه به این مراجع میتوان بطور خلاصه میزان پیشروی یک توده ماسه ای ( D ) با ارتفاع H را که تحت اثر باد ، با دبی در واحد عرض Q در حال حرکت است ، با رابطه 1نشان داد : g: وزن مخصوص توده ماسه
(1) D=Q/Hg
مشکلات ماسه های بیابانی
در هنگام احداث و نیز در دوران بهره برداری راههایی که از مسیر ماسه های بیابانی می گذرند، مشکلات عدیدهای گریبان گیر طراحان و مسؤلین محافظ راهها خواهد شد که در زیر به شرح برخی از این مسائل پرداخته می شود :
ــ کمبود آب یکی از مواردی است که فرایند اجرای زیر سازی و روسازی راه را با مشکل روبرو می کند . همچنین هنگام بهره ـ برداری خطری برای مسافران محسوب می شود .
ــ یکی از مشکلات احداث جاده در این گونه نواحی ،‌عدم وجود جادههای دسترسی به محل احداث راه اصلی و نیز مشکلات احداث راه موقت دسترسی است . بنابراین اغلب ، لازم به نظر می رسد که راه در دو مرحله اجرا شود . مرحله اول ایجاد یک راه موقت برای دسترسی و مرحله دوم اجرای راه اصلی که می تواند بر روی مسیر اولی قرار گیرد .
ــ در شرایط خاص آبوهوایی بیابان ، ماشین آلات و نیز نیروی انسانی از کارایی لازم برخوردار نیستند . بطوری که وجود گرد و غبار و نیز گرمای هوا ، احتراق را در ماشین آلات دچار اختلال می کند و کادر اجرایی با کاهش توان فکری و عملی (در مقایسه با شرایط آب و هوایی مناسب ) مواجه می گردند .
ــ چنانچه خاکریز بستر راه بر روی ماسه های سست قرار بگیرد ، امکان لغزش و ناپایداری شیبها و نیز خطر ریزش ترانشه هایی که برای عبور راه احداث می شود زیاد خواهد بود .
ــ پوشیده شدن مسیر راه از تودههای در حال حرکت ماسه و در نتیجه بسته شدن مسیر ، از جمله مشکلاتی است که هر لحظه موفقیت و کارایی یک راه بیابانی را تهدید می کند .
ــ عدم وجود مصالح قرضه با دانه بندی و خواص مکانیکی مناسب برای بستر ، زیر اساس ،‌ اساس و رویه راه ، احداث این گونه راهها را از نظر اقتصادی با مشکل مواجه می کند .
راههای مقابله و کنترل ماسه های بیابانی ــ با توجه به گلباد به دست آمده در منطقه و روابط اندر کنش باد و خاک ، می توان حرکت تودههای ماسه را پیش بینی و ارزیابی کرد .بنا براین باید حتی الامکان سعی کرد تا مسیر راه در جهت حرکت تودههای ماسه روان قرار نگیرد .
ــ تا حد امکان باید از اجرای خاکریز بستر راه برروی ماسه های سست جلو گیری شود و در صورت اضطرار ، از عملیات تثبیت استفاده شود . برای مطالعه بیشتر در زمینه تثبیت ماسه های روان از مراجع{4}و{5} استفاده نمود .
ــ حفر ترانشه در مسیر های ماسه ای با محدودیت های خاصی مواجه است ، بدین ترتیب که شیب های ترانشه به گونه مناسبی با مصالح درشت دانه و سنگی پوشانده شده و شکل مقطع طوری باشد که با ایجاد جریانهای گردابه ای(Eddy )، از ته نشین شدن ماسه روی مسیر جاده جلوگیری شود . نمونه ای از شکل مناسب برای این ترانشه ها در شکل 2 آمده است .
ــ برای آنکه ماسه های روان مسیر جاده را مسدود نکنند، یکی از راههای مناسب این است که مقطع جاده به صورت خطوط جریانی (Streamlining ) ساخته شود تا تودههای ماسه بدون توقف از روی آن عبور کرده و به سمت دیگر بروند یک نمونه از این مقاطع در شکل 2 نشان داده شده است .
ــ در صورتیکه احداث جاده در مسیر حرکت تودههای ماسه اجتناب ناپذیر باشد بهتر است که مقطع جاده به فاصله ای که بیشتر از دو برابر ارتفاع توده ماسـه است از این تودهها قرار بگیرد . همچنین می توان بستر راه را روی خاکریز قرار داد که ارتفاع آن بیشتر از تودههای در حال حرکت باشد یا در اطراف مقطع جاده ترانشه ای برای تله اندازی تودههای در حال حرکت احداث کرد (شکل3).
ــ علاوه برتثبیت ماسه های روان که برای جلوگیری از حرکت تودههای ماسه انجام می شودو در موارد فوق به آن اشاره گردید (ومراجع مورد نیاز معرفی شد)یکی دیگر ازموارد مهم استفاده از فرایند تثبیت ، استفاده از این عملیات در تثبیت مصالح موجود در منطقه و ایجاد مصالح مناسبجهت استفاده در قسمت های مختلف بستر راه ، زیر اساس ، اساس و مصالح رویه است .بطوری که مشخصات مقاومتی و مکانیکی لازم برای هریک از این قسمتها فراهم شود .
تحقیقات ومطالعات وسیعی جهت تثبیت مصالح بیابانی انجام شده است و روشهایی برای برای تولید مصالح مناسب و ارزان قیمت از منابع قرضه موجود در محل ارائه شده است . که از آن جمله میتوان به تحقیقاتی که آقای دکتر نیازی در مرجع{6}بر روی تثبیت خاکهای ماسه ای مسیر زاهدان ـ زابل انجام داده است اشاره کرد.
کویرهای باتلاقی
علاوه برخاکهای نمکی و ماسه ای که عمده سطح کویر را می پوشاند می توان به زمینهای باتلاقی اشاره کرد .به عنوان مثال ،‌میتوان از احداث راه در باتلاق دشت قران نام برد که کفه ای کویری و در واقع ، دریاچه حاصل از رودخانه های محلی دره بید و رود نمکی است .مواد رسوبی این کفه عموماً لای همراه با مواد ارگانیک است {ا2}. این باتلاق به صورت لجنی بوده و تحمل فشاری آن عملاً صفر است . اگر عبور از این زمینها اجتناب ناپذیر باشد ، باید جسم راه بصورت شناور براین باتلاق اجرا شود . بنابراین باید کشش سطحی لازم برای تحمل وزن راه تولید شود .
ماسه بادی با داشتن کشش سطحی بسیار زیاد ، اغلب حلال این مشکل است .بنابراین مصالح مناسب وارزان قیمتی برای احداث راه در این زمینهاست. {2}.در ایران باستان هم برای عبور از زمینهای باتلاقی و احداث بستر شناور راه ، از زغال چوب مطابق شکل 4 استفاده می کردند{1}.
طراحی بزرگراههاوجاده هابادر نظرگرفتن فضای سبزدر مناطق خشک
در مناطق گرم و خشک که میزان ریزش نزولات جوی کم ویا بسیار کم میباشد استفاده بهینه از قطره قطره آب باران کاری حیاتی و معقول به نظر می رسد .پوشش گیاهی فقیر مناطق بیابانی و گرم وخشک ایران منظرهای هر چند از بعضی لحاظ زیبا ولی ناخوشایند به این مناطق داده است . در طراحی هر سازه مثلاً راه در نظر گرفتن همه جوانب و پرداختن به آنها نشانه هنر طراح میباشد . در طراحی راههای بیابانی و یا بزرگراههای بیابانی یکی از جنبه هایی که میتوان به آن پرداخت زیبا سازی کناره و میان جادهها با استفاده از گیاهان می باشد که تاثیر روانی و فیزیکی بسیار مفیدی بر رانندگان می گذارد . باتوجه به مطالب فوق از آنجا که آبیاری مصنوعی گیاهان در مسیر های طولانی مشکل می باشد لذا در بحث منظر سازی دو مساله زیر باید مورد توجه قرار گیرند:
الف ـ استفاده از گیاهان مقاوم در برابر شرایط اقلیمی منطقه
ب ـ طراحی هماهنگ جاده ها و بزرگراهها و همچنین زمینهای اطراف آنها با آبرسانی به گیاهان
استفاده ازگیاهان مقاوم در برابر خشکی اولاً به میزان قابل توجه ـ
ای آب مورد نیاز را کم می نماید ثانیاً به دلیل هماهنگی طبیعی با شرایط اقلیمی اثر روانی طبیعی تری بر انسان دارد و ثا لثاً احتمال شکست پروژه منظر سازی را به مراتب کمتر می نماید
در بخش هماهنگ سازی جادهها و بزرگراهها با زمینهای اطراف آنها موارد ذیل قابل توجه است‌ :
طراحی جاده ها و بزرگراهها
سطوح نزدیک به مسیر جادهها و بزرگراهها در مناطق خشک و نیمه خشک از پوشش گیاهی نسبتاً‌غنی تری برخوردار است . این سطوح در صورت درست و هماهنگ جاده ها ، نزولات جوی را به تناسب نوع طراحی ،‌به کنارههای جاده و یا بخش میانی هدایت می کنند . منظر سازی میانه بزرگراهها نسبت به کناره آن بنا به دلایلی بهتر و مفید تر است که از آن جمله می توان به جلوگیری از تاثیر نور خودروهای مسیر مقابل ، تعدیل آلودگی صدا و ممانعت از خستگی رانندگان بعلت ایجاد مناظر زیبا اشاره نمود .
به همین دلیل در این نوع طراحی معمولاً بخش میانی را 50 تا 70 سانتیمتر پایین تر از سطح آسفالت در نظر می گیرند و سطوح آبگیر آسفالت در دو طرف باید دارای شیب عرضی معادل یک درصد به طرف بخش میانی باشند که در صورت عدم لحاظ بخش میانی در بزرگراهها لازم است شیب دهی به نحوی مشابه به سمت حاشیه ها باشد .
طراحی هماهنگ زمینهای اطراف
علاوه بر استفاده از رواناب سطح جادهها می توان از رواناب باران که از حوضه های بالا دست جاری می شود نیز برای ذخیره آب مورد نیاز جهت نظر سازی جادهها استفاده کرد ،‌ بدین منظور لازم است عملیات فنی ویژه ای برای ایجاد سطوح آبگیر باران انجام شود که در ذیل به برخی از آنها به اختصار اشاره می شود .
استفاده از خاکریزهای شانه و حاشیه راهها
در مناطق بیابانی و یا دشتی برای حفاظت شانه جادهها در برابر خطرات ناشی از سیلابهای ناگهانی و همچنین ذخیره سازی محدود آب باران و هدایت این آب به دهانه پلها از ایجاد خاکریزهایی در سمتی از جاده که در معرض خطر سیلاب قرار دارد استفاده می کنند این خاکریزها که به صورت زیگزاگ اجرا می شوند و علاوه بر انباشتن رطوبت ناشی از آب باران جمع آوری شده ، به صورت سطوح آبگیر عمل نموده و عرصه مناسبی برای استقرار گیاهان در حاشیه جادهها فراهم می نماید. شکل(5)
احداث آبروهای خاکی
معمولاً آبهای جاری ناشی از باران در نواحی بالادست راهها پس از عبور از پلها سرعت و شدت بیشتری گرفته و در سرزمینهای پایین دست رها می گردند . یکی از روشهای جلو گیری از هدر رفتن آب به این طریق احداث آبروهای خاکی می باشد . این آبروها خاکریزهای بزرگ خاکی به ارتفاع 5/. تا یک متر می باشند که معمولاً به صورت هلالی احداث می شوند . در این روش آب پس از عبور از پل به شبکه ای از این آبروهای هلالی هدایت می شودو در آن پس از تکمیل ظرفیت نگهداری آب هر خاکریز آب به سمت خاکریز بعدی هدایت می شود ودر پشت آن جمع می شود .در شکل(6) پلان واضحی از این شبکه آبروها ترسیم شده است .
احداث شیارهای خاکی روی خطوط تراز
در این روش در دو طرف مسیر آبراهه ها که روانابهای آنها از پلها به پایین دست آنها هدایت می شود در فاصله تقریباً 50 متری از شانه جاده شیارهایی بر روی خطوط تراز کنده می شود که وظیفه آبگیری از آبراهه با حداکثر ظرفیت ممکن را دارند . بهتر است این شیارها به خاطر اجرای شیب کم و حجم خاکبرداری کم برروی خطوط تراز احداث شوند . برای آبگیری از این آبراهه ها لازم است از تاسیساتی مستقل با توجه به شرایط استفاده نمود که ساده ترین این سازه ها عبارتند از موانع عرضی ، شیب شکن ها ، پشته های خاکی کوتاه و کف بندی های سنگی سیمانی و یا گابیونی . معمولاً این سازه ها را در فاصله 2 تا 4 متری از مسیر جاده ودر پایین دست شیارهای احداث شده می سازند .
احداث بندهای انحرافی و آب برگردانها
در این روش در حاشیه جادهها و بزرگراهها در مسیر آبراهه ها اقدام به احداث بندهای اصلاحی در ترکیب با آب برگردانها برای انحراف از مسیر آبراهه به سوی کرت های شطرنجی می نمایند . کرت ها قطعات بزرگی هستند که جهت ذخیره آب برای کشاورزی احداث می شوند و معمولاً‌طول خاکریز آنها 50 متر می باشد . از این روش در مناطقی که دارای آبراهه ها و خندق ها هستند و عوارض زمین تا حدودی زیاد است ، استفاده می شوند .
احداث سیستمهای پخش سیلاب در حاشیه جاده ها
در مناطق نیمه بیابانی معمولاً‌میزان ریزش باران کم است و همین مقدار اندک باران به دلیل عریانی سطح زمین بسرعت تبدیل به سیل شده و باعث انهدام راههاو پلها و ابنیه مسیر سیلاب می شود ومزایای کمتری دارد لذا در صورت مهار وپخش سیلاب نه تنها فوائد بسیاری از این رواناب به انسان خواهد رسید بلکه از خسارات جدی هم جلوگیری می کند . سیستمهای مختلف پخش سیلاب که استفاده می شوند عبارتند از :
ــ پخش سیلاب غلام گردشی با استفاده از ایجاد بندهای انحرافی در مسیر آبراهه ها ، خندق ها و مسیل ها
ــ پخش سیلاب غرقابی از طریق احداث خاکریزها یی حداکثر به ارتفاع 50 سانتی متر با سرریزهای سنگی برروی خطوط تراز
ــ‌ پخش سیلاب با ایجاد کانال های تشتکی برروی خطوط تراز
بدیهی است برای آ گاهی از هریک از سیستمهای یاد شده لازم است به کتابهای حفاظت خاک و راه مراجعه شود .
نتیجه گیری :
مطابق آنچه گفته شد در مقابله با مشکلات پروژه های راهسازی در برخورد با کویر و بیابان هدف اصلی در مرحله اول دوری جستن از اثرات مخرب و مشکل ساز کویر است .بطوری که دور زدن مناطق کویری و قرار نگرفتن در مسیر حرکت توده های ماسه ای در دستور کار طراحان راه قرار می گیرد ولی در بسیاری از موارد ، عبور از این موانع اجتناب ناپذیر می نماید که در این صورت توصیه های طراحی مختلف بسته به مورد ارائه گردید.
همانطور له به کرات در این مقاله اشاره شد برای در یافت اطلاعات تفصیلی و دسترسی به جداول و روابط بیشتر در هر مورد، استفاده از مراجع معرفی شده ، توصیه میگردد.
امید است شاهد انجام مطالعات و تحقیقات تئوری و کاربردی بیشتری در این زمینه و گرایش طراحان و مجریان پروژه های راهسازی به برخورد علمی تر با پروژه ها باشیم . .

عوامل موثر در انتخاب نوع آسفالت

نوع روکش و آسفالت را می توان به سادگی با توجه به حجم ترافیک شهری در خیابان و نوع خاک انتخاب نمود اما گاهی انتخاب روکش آسفالت آنقدر پیچیده می شود که باید با توجه به تحقیقات و پژوهش های سنگین صورت گرفته و فاکتور های مهم و وزین مانند چرخه هزینه زندگی انتخاب کرد. هر گاه که در انتخاب از متدولوژی استفاده شود باید سبک انتخاب شده عینی، منطقی، علنی، قابل توضیح و مهم تر از همه این که بهترین معیار برای پرداخت کننده مالیات را در بر داشته باشد.

بسیاری از آژانس های سازنده بزرگراه های ایالات متحده امریکا درصددند تا روند روکش کردن خیابان ها را مورد بررسی و بازبینی قرار دهند تا نسب به رعایت اصول و الگوهای آسفالت کاری مطمئن شوند. در برخی از ایالات تصمیم گیری در این خصوص فقط بر عهده سازمان مرکزی است و در برخی دیگر به سازمان ها و ادارات زیر مجموعه نیز تفیذ اختیار شده است.
روکش کردن خیابان ها کاری بسیار دشوارتر از آسفالت کردن مسیر درب منزل تا پارکینگ اتومبیلتان است. اما آسفالت کردن خیابان ها با این نوع آسفالت بسیار متفاوت است چرا که آسفالت مطلوب می بایست در برابر ترافیک و عبور و مرور سنگین اتومبیل ها و بدی شرایط آب و هوایی بسیار مقاوم بوده و از نظر همواری به گونه ای باشد که بتوان بر روی آن هاکی بازی کرد.
همچنین اگر عمل آسفالت کردن خیابان ها به خوبی صورت گرفته و از آن به خوبی محافظت شود جذابیت خاصی را به خیابان ها و خانه ها ومغازه ها می بخشد. به همین جهت است که طراحان و مهندسین با استفاده از خلاقیت خود تغییرات جالبی را در رنگ و الگوی آسفالت کاری پدید آورده اند. باید از آسفالت خیابان ها طوری محافظت شود که در زمستان ها در اثر برف و یخبندان آسیبی نبیند و در تابستان هم آلودگی و کثیفی بر آن تاثیر گذار نباشد. اگر آسفالت این گونه باشد بدیعی است که مقرون به صرفه، بادوام و دائمی خواهد بود و همچنین نگهداری از آن نیزراحت تر می باشد.

تاثیرطراحی مناسب چیست؟
اگر طراحی دقیق و مناسب باشد می توان گفت که خیابان آسفالت شده تا 20 سال به همان صورت اولیه و بدون مشکل باقی می ماند.

شالوده: جاده از زمین و خاک درست شده است پس می بایست کار زیرسازی آن را با استفاده از مواد جامد شروع کرد.

*زیرسازی خیابان می بایست هموار، قرص و محکم باشد و در بستر حمل و نقل شهری واقع شود. به هیچ عنوان استفاده از تن مایه های گیاهی و حیوانی و خاک های سطحی در زیرسازی تجویز نمی گردد.

*حدود 6 تا 8 میلیمتر از سطح بالایی زیرسازی باید با سنگ ریزه های زبر و در عین حال متراکم پر شود.

*برای عریض سازی و زیرسازی دوباره خیابان باید مجددا عملیات زیرسازی با سنگ ریزه ها صورت گیرد تا زه کشی محل اجرا با اطمینان بیشتری انجام شود.
روکش کردن: آنچه می بینیم و به نظر مناسب می آید ملزوما مطلوب نیست. به عنوان مثال اگر روکش خیابان در نظر صاف و هموار می آید دلیل بر مطلوب بودن و مناسب بودن آن نیست. در واقع آنچه فاکتور اصلی در مطلوب بودن آسفالت مد نظر است تراکم و ضخامت آسفالت اجرایی است.

*راههای ورودی و اختصاصی به کمترین تراکم ضخامت یعنی چیز در حدود 50 میلیمتر آسفالت مخلوط گرم نیازمند است.

*ضخامت هر لایه آسفالت معمولا سه چهارم ضخامت آسفالت نرم و مخلوط و گرم است. پیمانکار می بایست در قراردادش میزان ضخامت و تراکم روکش را بطور دقیق ذکر کند تا ابهامات در این مورد از بین رفته و از هر گونه کارشکنی ممانعت به عمل آید.

*برای اینکه دوام آسفالت بیشتر شود بهتر است که 50 میلیمتر به زیرسازی و 40 میلیمتر به لایه های رویی و سطح خیابان اختصاص یابد.
زه کشی: هنگامیکه آب بر آسفالت ها جاری می شوند و از مسیر خانه ها روان شده و از زیر سازی آسفالت عبور می کنند، تهدید کننده است.

*روکش خیابان ها باید دارای شیب باشد_در شیب گذاری گذاشتن شیب یک چهارم اینچ در هر 5/30 معمول است.(2 سانتی متر متر برای هر یک متر عرض)

*زه کشی زیر زمینی لزومی ندارد.

*برای هر 30 متر از خیابان ارتفاع شیب می بایست 460 میلیمتر باشد.

*زهکشی باید از ساختمان ها فاصله داشته باشد و نباید اجازه داد تا آب در لبه آسفالت خیابان جمع شود.
چرا استفاده از مواد و مصالح مرغوب

*در خیابان ها که نیروی زیادی بر آن وارد نمی شود همان آسفالت HMA سنتی مناسب است. در بیشتر موارد HL-8 مخلوط برای زیرسازی (به اندازه 19 میل متر) این قبیل خیابان ها استعمال می شود. در زیرسازی جاده های خارج از شهر و پارکینگ ها می توان از HL-3 (به اندازه 5/12 میلیمتر) برای بخش های سطحی استفاده نمود. برخی عقیده دارند که استفاده از HL-3 و یا HL-3A (به اندازه 5/12 میلی متر) به روکش و آسفالت دوام بیشتری می بخشد.

*مطمئن شوید که پیمانکار پروژه آسفالت را از تولید کنندگان مجاز و معتبر تهیه کرده است تا از کیفیت پروژه کاسته نشود.


اجرای صحیح عملیات اجرایی

*زیرسازی می بایست هموار و محکم باشد. پیمانکار باید مناطقی که خاک سست و نرم دارند را با مواد متراکم و چگال جایگزین سازد این مورد نقش تعیین کننده ای دارد.

*در مناطقی که خانه های جدیدی ساخته شده اول مطمئن شوید که دیگر زمین نشست نمی کند شاید لازم باشد برای اطمینان از این امر چندین ماه منتظر بمانید.

*سنگ ریزه هایی که در شالوده به کار می رود باید طوری ریخته شود که ضخامت در همه جا یکسان باشد.

*در بخش زیرین آسفالت از گیاه کش ها استفاده کنید تا اگر احیانا آسفالت در آینده ترک برداشت در آنجا گیاه روئیده نشود و آسفالت متلاشی نگردد.

*باید آسفالت در درجه حرارت مناسب قرار گیرد. اگر حرارت داده شده بیش از حد باشد (که در این حالت دود آبی رنگی از روی آسفالت متصاعد می شود) سطح آسفالت پس از مدت کوتاهی ترک بر می دارد و آسفالت زودتر از مدت مقرر سخت و سفت می شود.( بنابر این یکی از مواردی که باید مد نظر قرار داد و نظارت صحیحی بر آن داشت کنترل درجه حرارت آسفالت میباشد)

*پیمانکار نباید در یک برجستگی بیش از 5 سانتی متر آسفالت مخلوط گرم بریزد.

*پیمانکار نباید بصورت دستی خیابان را آسفالت کند.

*استفاده از غلتک و عملیات متراکم سازی آسفالت باید از همان ابتدای کار صورت گیرد تا آسفالت در جای خود قرار گرفته و متراکم شود و تا زمانی که تمامی نقاط ناهموار پوشانده شود ادامه می یابد. 1-طراحی مناسب 2-استفاده از مصالح و مواد مرغوب 3-اجرای صحیح عملیات ساخت و زیرسازی ومهمتر از آن نظارت صحیح