محافظت از پی، منشاء، پیشرفت و توسعه آن

در سال های اخیر، محافظت از پی به شکل فزاینده ای، تبدیل به یک تکنیک طراحی کاربردی در سازه ساختمان ها و پل ها در مناطقی که در معرض زلزله قرار دارند، گشته است.  انواع گوناگونی از سازه ها با استفاده از این شیوه ساخته شده اند و بسیاری دیگر نیز در فاز طراحی قرار داشته و یا در حال ساخت هستند.  اغلب ساختمان های تکمیل شده و آنهایی که در حال ساخت هستند، به شکلی از اسباب حفاظتی لاستیکی در سیستم های خود بهره می برند.

تفکر نهفته در پی مفهوم محافظت از پی، بسیار ساده است.  دو دسته سیستم حفاظتی وجود دارند.  سیستمی که در سال های اخیر به شکل گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است دارای این مشخصه است که در آن از اسباب الاستومری استفاده شده است، الاستومری که از لاستیک طبیعی و یا نیوپرن ساخته شده است.  در این شیوه، ساختمان و یا سازه از مولفه های افقی زمین لرزه با استفاده از یک لایه واسط، که دارای سختی افقی پایینی است و در بین سازه و پی قرار دارد، جدا می گردد. این لایه برای سازه یک بسامد بنیادی ایجاد می کند که از بسامد پی پایین تر است و همچنین به مراتب از بسامد حاکم بر حرکت زمین نیز کمتر است.  نخستین لرزه های ایستای اعمال شده به سازه جداسازی شده، تنها باعث دگردیسی سیستم جداسازی می گردند و سازه ای که بر روی پی بنا گردیده است، از هر حیث محکم و استوار خواهد ماند. لرزه های دارای قدرت بیشتر که باعث دگردیسی سازه می گردند، بر زاویه های موجود در وضعیت قبل و در نتیجه بر حرکت زمین، عمود هستند. این لرزه های قوی تر بر حرکت کلی ساختمان تأثیر گذار نیستند، چرا که اگر انرژی بالایی در این بسامد های بالا در حرکت زمین وجود دارد، این انرژی به سازه منتقل نمی گردد. سیستم محافظت از پی، انرژی موجود در زمین لرزه را جذب نمی کند ؛ بلکه آن را با استفاده از مکانیک حرکتی سیستم، منحرف می نماید. این نوع محافظت از پی، تنها زمانی که سیستم خطی است موثر واقع می گردد ؛ با این وجود، کاهش میزان لرزه به کاهش تشدیدهای احتمالی بوجود آمده در بسامد حفاظتی کمک خواهد کرد.

شکل دوم سیستم های حفاظتی، دارای این مشخصه هستند که در آن از سیستم لغزش بهره برده شده است.  این امر با استفاده از محدود کردن انتقال لرزه هایی که در امتداد سیستم حفاظتی قرار دارند، محقق می گردد.  تعداد بسیاری سیستم لغزشی تاکنون پیشنهاد گردیده اند و برخی از آنها نیز مورد استفاده قرار گرفته اند. در چین، حداقل سه بنا وجود دارند که در آنها از سیستم لغزشی ای استفاده می گردد که در آن، از یک شن ویژه در داخل سیستم استفاده می گردد.  یک سیستم حفاظتی که مبتنی بر یک صفحه از جنس سرب-برنز است که بر روی فولاد ضد زنگ در مجاورت یک لایه الاستومتریک می لغزد، برای ساخت یک نیروگاه هسته ای در آفریقای جنوبی مورد استفاده قرار گرفته است.  سیستم آونگ اصطکاک، یک سیستم لغزشی است که در آن از مواد واسط ویژه ای استفاده گشته است که بر روی فولاد ضد زنگ می لغزند و برای ساخت پروژه های متعددی در آمریکا، هم پروژه های جدید و هم پروژه های بازسازی، مورد استفاده قرار گرفته اند.

تحقیقات در EERC

تحقیقات بر روی توسعه اسباب مبتنی بر لاستیک طبیعی برای سیستم های حفاظتی مورد استفاده در ساختمان ها برای مقابله با زمین لرزه، در سال 1976 در مرکز تحقیقات مهندسی زلزله ( EERC )، که اکنون به PEER  یعنی مرکز تحقیقات مهندسی پاسیفیک مشهور است، در دانشگاه کالیفورنیا در برکلی آغاز گردید. برنامه تحقیقاتی اولیه، ثمره تلاش مشترکی از EERC  و اتحادیه تحقیقاتی تولید کنندگان لاستیک مالزی ( MRPRA  ) بود.  این برنامه توسط MRPRA  و از طریق اعطا تعدادی کمک هزینه در خلال چندین سال تحقیق، پشتیبانی مالی گردید که بعدها توسط بنیاد ملی علوم و موسسه تحقیقات برق قدرت نیز، حمایت مالی شد.  استاد James M.  Kelly  این تحقیقات را که با کمک های عملی و نظری فراوان دانشجویان کارشناسی ارشد و دکترا همراه بود، در EERC  رهبری نمود.

اگر چه این ایده در دوران خودش ایده کاملا بدیعی نبود – چرا که پیش از آن، شیوه های مبتنی بر نورد و یا لغزنده ها پیشنهاد شده بودند – و لیکن مفهوم محافظت از پی، توسط بسیاری از صاحبنظران مهندسی سازه، غیر عملی ارزیابی شده بود.  این پروژه تحقیقاتی، با استفاده از مقداری اسباب آلات دست ساز از جنس لاستیک که در یک مدل 20 تنی، تک منظوره و سه طبقه مورد استفاده قرار گرفته بود، آغاز گردید.  آزمایش های لرزه نگاری حاکی از آن بودند که اسباب آلات حفاظتی، در مقایسه با طراحی های مرسوم، با ضریبی در حدود ده برابر منجر به کاهش لرزه می گشتند و همانگونه که انتظار می رفت، مدل دارای ثبات بالایی بود و تمام دگردیسی صورت پذیرفته در مدل، در سیستم حفاظتی آن متمرکز می گشت.  آشکار بود که سیستم تا حدودی، نیاز به کاهش میزان لرزه داشت و مقیاس مدل هم برای این که امکان استفاده عملی از ترکیبات لاستیک فراهم شود، بسیار کوچک می نمود.

در سال 1978، نمود متقاعد کننده ای از مفهوم حفاظت با استفاده از یک مدل واقع گرایانه چند منظوره و پنج طبقه که دارای وزنی بالغ بر 40 تن بود و با استفاده از اسباب کاهنده ای که بر اساس تکنیک های تجاری ساخته شده بود، ارایه گردید.  توجه اصلی در خلال این تحقیقات که در EERC  انجام پذیرفت، بر روی تأثیر این تکنیک بر روی واکنش تجهیزات و سازه بود که اغلب زمانی که از شیوه های مرسوم در طراحی های مقاوم در برابر زمین لرزه استفاده می شود، متحمل بیشترین میزان تخریب می گردند و در اکثر غریب به اتفاق ساختمان ها، دارای ارزش بیشتری حتی در مقایسه با خود سازه هم هستند. یک سری آزمایش های جامع بر روی اسکلت 5  طبقه، نشانگر این بود که حفاظت با استفاده از اسباب لاستیکی می تواند منجر به کاهش قابل توجه لرزه هایی گردد که بر روی تجهیزات داخلی تأثیر گذار است و میزان این کاهش حاصله، از کاهشی که سازه موجب آن می گردد نیز، بیشتر است. با این وجود، همین آزمایش ها حاکی از این بودند که زمانی که عوامل اضافی ( از قبیل ابزار جاذب انرژی از جنس فولاد، سیستم های اصطکاکی و یا اتصالات سربی ) به منظور کاهش میزان لرزه به سیستم حفاظتی اضافه گردیدند، کاهشی در لرزه منتقل شده به تجهیزات مشاهده نگردید؛ چراکه عوامل اضافه شده در لرزه های شدید، واکنشی را به سازه القاء می کردند که بر روی تجهیزات تأثیرگذار بود. آشکار گردید که شیوه بهینه کاهش لرزه این است که تغییرات لازم، در ترکیب لاستیک ایجاد گردد. این شیوه، بعدها به ترکیبی که توسط MRPRA  تولید گشت، اعمال گردید و پس از آن از این ترکیب در نخستین ساختمانی در آمریکا که در آن از سیستم محافظت از پی استفاده شده بود و در زیر بدان اشاره شده است، مورد استفاده واقع گشت.

تولید اسباب لاستیکی نسبتا آسان است ؛ این اسباب آلات قسمت های متحرک ندارند، گذر زمان بر روی آنها تأثیر گذار نیست و نسبت به تغییرات محیطی بسیار مقاومند.

آزمایش های صورت گرفته بر روی اسباب آلات مورد استفاده در ساختمان نمایشگاه مالزی.

این اسباب با استفاده از جوش برقی صفحات لاستیک به صفحات تقویت کننده نازکی از جنس فولاد، ایجاد می گردند.  از آنجا که این اسباب در جهت عمودی دارای پایداری و استحکام بالا و در جهت افقی دارای انعطاف پذیری بالا هستند، در شرایط زمین لرزه این لایه ساختمان را از مولفه های افقی حرکت زمین جدا می سازد، در حالی که مولفه های عمودی تقریبا به شکل دست نخورده ای به سازه منتقل می شوند. اگرچه حرکات عمودی بر اغلب ساختمان ها تأثیری نمی گذارند، این اسباب حتی مانع از وارد شدن لرزه های عمودی ناخواسته ناشی از فرکانس های بالا، که توسط مترو و رفت و آمد خودروها ایجاد می گردد، به ساختمان می شود. این اسباب لاستیکی برای ساختمان های مستحکمی که دارای هفت طبقه و یا کمتر هستند، مناسب است. برای این نوع از ساختمان ها، جابجا شدن این اسباب لاستیکی رخ نخواهد داد و وزش باد نیز بی اثر خواهد بود.

کاربرد های این شیوه در ایالات متحده            

نخستین ساختمانی در ایالات متحده که در آن از این شیوه استفاده گردید، مرکز حقوقی و قضایی انجمن های فوتهیل است که مرکزی است که در بخش سن برناردینو و در شهر رانچو کوکامونگا واقع شده است و یک مرکز ارائه خدمات حقوقی است که دارای ارزشی بالغ بر 30  میلیون دلار است و در 97 کیلومتری ( 60 مایلی ) شرق مرکز لس آنجلس قرار دارد. این ساختمان که در سال 1985 کامل گشت، دارای چهار طبقه، یک زیرزمین سراسری و یک شبه-زیرزمین برای سیستم حفاظتی است که مشتمل بر 98 جداساز چندین لایه از جنس لاستیک طبیعی است که با صفحات فولادی تقویت شده اند.  ابر-سازه این ساختمان، دارای اسکلتی فولادی است که در آن، اغلب اتصالات با بست تحکیم شده اند.

مرکز حقوقی و قضایی انجمن های فوتهیل

این ساختمان در 20 کیلومتری ( 12 مایلی ) گسل سن آندریاس واقع گردیده است.  بخش سن برناردینو، که نخستین بخشی از ایالات متحده است که دارای یک برنامه جامع آمادگی در برابر زمین لرزه است، تقاضا نموده است که این ساختمان طوری طراحی گردد که توانایی تحمل 3.  8  ریشتر زلزله را داشته باشد، که این میزان بیشترین میزان لرزه محتمل برای آن منطقه است. طرح برگزیده برای سیستم حفاظتی، که در آن بیشترین میزان پیچش نیز لحاظ شده بود، بیشترین تغییر مکان افقی را برای جداساز های نصب شده در چهار گوشه ساختمان 380  میلی متر ( 15 اینچ ) در نظر گرفته بود. آزمایش انجام گرفته بر روی ابزارآلات نمونه که دارای مقیاس های واقعی بودند موید این ظرفیت بودند.

لاستیک های طبیعی فشرده که از آنها در ساخت جداساز ها استفاده شده است و در برنامه تحقیقاتی EERC  بر روی آنها بررسی های جامعی صورت گرفته است، دارای خصوصیات مکانیکی هستند که آنها را برای سیستم محافظت از پی، ایده آل ساخته است.  بیشترین میزان سختی این لاستیک تحت فشار های پایین، بالا است ولی این متغیر با افزایش میزان فشار، با ضریبی در حدود چهار و یا پنج برابر کاهش می یابد تا در نهایت در فشاری در حدود 50 درصد، به حداقل مقدار می رسد. تحت فشارهای بیشتر از 100 درصد، میزان سختی مجددا رو به کاهش می گذارد تا در نهایت تحت فشار بسیار بالا، از لحاظ کارکرد با شکست مواجه می گردد.  میزان کاهش لرزه نیز از همین الگو پیروی می کند؛ ولی میزان کاهش کارآیی آن دارای روند بطیع تری است، یعنی در ابتدا از مقدار اولیه 20 درصد شروع شده و روندی نزولی را طی می نماید تا به کمترین مقدار خود یعنی 10 درصد می رسد و پس از آن رو به افزایش می گذارد.  در طراحی این سیستم چنین فرض می شود که کمینه مقداری برای سختی و کاهش لرزه وجود دارند و فرایند واکنش سیستم دارای رفتاری خطی است.  بیشینه میزان اولیه سختی، تنها برای طراحی ای که در آن فشار باد در نظر گرفته شده است و واکنش بیشینه فشار، تنها برای زمانی که که کارکرد با شکست مواجه شده است لحاظ می شوند.

سیستم لاستیکی کاهنده لرزه، همچنین در ساختمان کنترل و فرماندهی اداره آتش نشانی بخش لس آنجلس که در سال 1990 تکمیل گردید، مورد استفاده قرار گرفته است.  (شکل یکسانی از اسباب لاستیکی کاهش دهنده لرزه برای شرکت تلفن ایتالیا، S. I. P در آنکونا در کشور ایتالیا مورد استفاده قرار گرفته است، که نخستین بنایی در اروپا است که در آن از سیستم محافظت از پی استفاده شده است. ) ساختمان FCCF جایگاه سیستم های رایانه ای است که برای خدمات اضطراری بخش بکار می روند و از این رو، باید حتی پس از یک رخداد غیرمنتظره نیز قادر به برآورده کردن توقعاتی که از آنها می رود، باشند.

ساختمان کنترل و فرماندهی اداره آتش نشانی

تصمیم به استفاده از سیستم محافظت از پی از آنجا آغاز گردید که، مقایسه ای مابین طرح های مرسوم برای حفاظت از ساختمان و سیستم محافظت از پی انجام گرفت.  در برخی پروژه ها، طرح سیستم های حفاظتی پنج درصد هزینه برتر بود.  نه تنها در این مورد طرح محافظت از پی شش درصد ارزان تر تخمین زده شد، بلکه برای تمام بناهای دیگری که نیازمند همین مقدار حفاظت در برابر لرزه هستند نیز، هزینه ها پایین تر هستند.  علاوه بر این؛ این هزینه ها، هزینه های اولیه هستند.  هزینه های نگهداری این سیستم، آنرا مطلوب تر نیز می نمایند.  شایان توجه است که،  طراحی های مرسوم تنها دربرگیرنده کمینه میزان حفاظت هستند، یعنی تا آن میزان که سازه ویران نگردد؛ در حالی که طرح سیستم محافظت از پی میزان حفاظت بیشتری را برای سازه در نظر می گیرد.

بیمارستان آموزشی دانشگاه کالیفورنیای جنوبی در شرق لس آنجلس، دارای یک اسکلت فولادی هشت طبقه است که با بست نیز تقویت شده و توسط 68  جداساز لاستیک-سرب و 81  جداساز الاستومری تحکیم گشته است.  این بنا به محض تکمیل شدن در سال 1991، توسط برنامه ابزار دقیق کالیفرنیا برای بررسی حرکات شدید، مورد کنکاش قرار گرفت.  سیستم پی، متشکل از پایه های گسترده و تیرهایی است که در عمق سنگ ها جای گرفته اند.  برای برآورده کردن انتظارات کارکردی، ارزیابی های بعمل آمده از بنا مقید به روال خاصی نبود و طرح ساختمان نیز، در ارتفاع دارای قدری عقب نشینی بود.  دو جناح واقع در دو سمت بنا، با چیزی که از آن به گردن بنا تعبیر می شود، به یکدیگر متصل می گردند و در طراحی اولیه ساختمان که در آن از سیستم حفاظتی استفاده نشده بود، پیکره بندی نامنظم بنا منجر به بهم پیوستن لرزه های جانبی و پیچشی می گشت و نیروی بسیار شدیدی به ناحیه ظریف مابین این دو جناح وارد می شد. ( حتی در سیستم محافظت از پی، نیاز به چوب بست های فولادی داریم تا متحمل فشار وارده به منطقه گردن بنا باشند.  ). مسایل مطروحه، دلایل عمده ای بودند که منتهی به انتخاب سیستم محافظت از پی برای مقاوم سازی بنا در برابر لرزه، برای این سازه گردیدند.

بیمارستان آموزشی دانشگاه کالیفورنیای جنوبی

بیمارستان آموزشی دانشگاه کالیفورنیای جنوبی ( USC) در 36  کیلومتری ( 23 مایلی ) مرکز زمین لرزه نرث ریج که در تاریخ  6 / 8 / 1994  به وقوع پیوست، قرار دارد.  بیشترین میزان لرزه در خارج بنا 49.  0 g  بود و این میزان در داخل بنا در حدود 10.  0 الی 13.  0 g  بود. در این زمین لرزه، این سازه به شکل موثری از حرکات زمین که دارای قدرت کافی برای تخریب شدید سایر ساختمان ها در این مرکز پزشکی بود، در امان بود.  مدارک بدست آمده از بیمارستان USC  از آنرو که بیانگر نتایج شدیدترین آزمایشی هستند که تا به امروز بر روی بناهای دارای سیستم محافظت از پی انجام گرفته اند، بسیار امیدوار کننده هستند.

کاربردهای هسته ای

در سیستم حفاظتی مرسوم بکار رفته در نیروگاه های هسته ای، با مسایل طراحی های زمانبر و پرهزینه، ارزیابی تجهیزات و لوله کشی ها و تمهیدات در برگیرنده میزان لرزه ای که بنا با آن روبروست، برخورد ساده انگارانه ای می گردد.  علاوه بر این، زمانی که برای مثال بعلت کشف یک گسل، حساسیت ها بر روی شاخص های دربرگیرنده تحمل بنا در برابر لرزه افزایش می یابند، نیازی به طراحی مجدد بنا وجود ندارد؛ بهبود بخشیدن سیستم حفاظتی کفایت خواهد کرد.   

در برنامه تجربی صورت پذیرفته در EERC، اسباب بکار رفته در سیستم حفاظتی دو نوع از رآکتورهای فلز مایع طراحی، تولید و آزمایش شدند.  در نخستین رآکتور که به PRISM  مشهور است، از ابزارآلات حفاظتی دارای اشکال خاص استفاده می گردد که تنها برای ایجاد استحکام در راستای افقی، کاربرد دارند.  در رآکتور دیگر که به SAFR  معروف است، رآکتور با ابزارآلاتی حفاظت می گردد که در هر دو راستای افقی و عمودی، استحکام بنا را افزایش می دهند.  نتایج این مجموعه از آزمایش ها، باعث توسعه محدوده انواع جداساز ها گردید و درک بهتری از خصوصیات آنها را نیز فراهم آورد.  

سیستم محفاظت از پی در ژاپن 

پس از یک آغاز آهسته، تحقیق و توسعه صورت گرفته در ژاپن بر روی این مساله، روند فزاینده ای داشت.  نخستین بنایی که در آن از این سیستم استفاده شده بود، در سال 1986  تکمیل گردید.  با وجود اینکه بنا به قانون مصوب 30 ژوین 1998، ساخت چنین بناهایی در ژاپن نیاز به مجوز از سوی وزارت ساخت دارد، تا کنون 550 ساختمان این مجوز را دریافت نموده اند.

این سیستم در ژاپن به دلایل متعددی رشد فزاینده ای داشته است.  هزینه تحقیق و توسعه در بخش مهندسی بسیار بالا است و حجم زیادی از این هزینه ها به حفاظت پی اختصاص می یابد ؛ شرکت های ساختمانی بزرگ به شکل جدی این فناوری را مورد بررسی قرار داده اند و بازاریابی این سیستم را نیز انجام داده اند؛ فرایند دریافت مجوز برای ساخت یک بنای مبتنی بر این سیستم، یک فرایند استاندارد و سرراست است؛ طبیعت لرزه خیز این کشور، ژاپنی ها را بر آن داشته است که در تصمیم گیری های خود برای طراحی سیستم های حفاظتی در برابر لرزه، منافع بلندمدت طرح ها را در نظر بگیرند و در این راستا به امنیت بلندمدت این سیستم و هزینه های پایین نگهداری آن، توجه خاصی معطوف نمایند.

سیستمی که در گذشته از آن استفاده فراوانی می شد، شامل اسبابی از جنس لاستیک طبیعی بود که دارای کاهش دهنده های مکانیکی و یا ابزاری از جنس لاستیک-سرب بود.  اخیراً، از جداساز هایی استفاده می گردد که از جنس لاستیک طبیعی هستند و قابلیت کاهش بالای لرزه را دارند.  ساختمان های بسیار دیگری وجود دارند که در آنها از این اسباب کاهش دهنده لرزه استفاده شده است: یک نمونه برجسته، مرکز رایانه شرکت برق قدرت توهوکو است که در شهر سندای از استان میاکو واقع گردیده است.

شرکت برق قدرت توهوکو، ژاپن

بزرگترین ساختمانی در جهان که در آن از این سیستم استفاده شده است، مرکز رایانه اداره پست غرب ژاپن است که در شهر ساندا و در بخش کوبه پریفکچر واقع گشته است.  این سازه شش طبقه، که دارای 47000 متر مربع ( 500000  فوت مربع ) است، با استفاده از 120 جداساز الاستومتری و تعدادی کاهنده اضافی از جنس سرب و فولاد، مستحکم سازی شده است.  این بنا، که دارای نرخ حفاظتی 9.  3 ثانیه است، حدوداً در فاصله 30 کیلومتری ( 19 مایلی ) مرکز زمین لرزه به تاریخ  1995 در هیوگوکن نانبو ( کوبه ) قرار دارد و لرزه های بسیار شدیدی را شاهد بوده است.  بیشینه میزان لرزه در زیر جداساز ها 400  cm / sec   square ( 0. 41 g )  بود ؛ ولی سیستم حفاظتی این میزان را به 127  cm / sec   square  در طبقه ششم، کاهش داد.  تخمین بعمل آمده در مورد جابجایی جداساز ها در حدود 12  سانتی متر ( 8.  4 اینچ ) بوده است.  ساختمان مجاور همین بنا که در آن از این سیستم استفاده نشده بود، دچار تخریب گردید؛ ولی این ساختمان از گزند هرگونه تخریبی در امان ماند.

استفاده از این سیستم در ژاپن، خصوصاً پس از زمین لرزه کوبه، روند رو به افزایشی دارد.  در پس کارآیی فوق العاده مرکز رایانه اداره پست غرب ژاپن، شمار مجوزهای صادره برای ساختمان هایی که در آنها از این سیستم استفاده می گردد، برای نمونه آپارتمان ها و مجتمع های مسکونی، افزایش چشمگیری داشته است.

خلاصه      

آزمایش های مداوم، کارآیی جداساز ها را در کاهش مشکلات پایداری بنا، تخریب، خرابی جداساز ها و یا واکنش های غیر منتظره بنا در برابر لرزه و انحراف کاهنده های مکانیکی، بهبود بخشیده است.  علاوه بر این، مشکلات موجود در برابر تولید جداساز های بزرگ نیز، مرتفع گشته است.  امروزه این امکان وجود دارد که ابزاری با قطری به بزرگی 60 اینچ ( 5.  1  متر )، ساخته شود. 70  عدد از ابزارآلات تولید شده از جنس لاستیک طبیعی که برای مرکز آسیب شناسی M. L.  King / C. R.   در ویلوبروک از بخش های کالیفرنیا ساخته شدند، در زمان تولیدشان بزرگترین ابزارآلات حفاظتی ای بودند که در ایالات متحده ساخته شدند.  این جداسازها دارای قطری برابر 0.  1 متر ( 40 اینچ ) هستند.  ترکیب اندازه بزرگ این ابزار با خواص لاستیک، منتهی به ساخت سیستم های حفاظتی بسیار قابل اطمینانی می گردد.

سیستم های حفاظتی در برابر زمین لرزه، دارای کاربردهای داخلی متعددی هستند.  شهرداری اکلند در پی زمین لرزه لوما پریتا در سال 1989 در کالیفورنیا، با 110 جداساز بزرگ بازسازی گردید.  یک پناهگاه عمومی در برکلی در حال ساخت است و در آن از این جداساز ها استفاده خواهد گردید.  ساختمان مرکز اجتماعی مارتین لوتر کینگ در برکلی، مانند بنای یادبود هرست در دانشگاه کالیفورنیا در برکلی، با استفاده از این سیستم حفاظتی بازسازی خواهد گردید.  معماری و اسباب داخلی بنای Classic Beaux Arts  در فرایند بازسازی  بدون تغییر باقی خواهند ماند؛ در حالی که میزان مقاومت این بنا در برابر زمین لرزه به شکل قابل توجهی بهبود می یابد.

تا امروز، 45 بنا در ایالات متحده، برای ساخت و یا بازسازی، بر اساس این سیستم حفاظتی طراحی شده اند، در حال ساخت هستند و یا ساخت آنها پایان یافته است.  استفاده از این سیستم در ایالات متحده، در حال حاظر در سازه هایی است که دربرگیرنده محتویات پرارزش و یا گران قیمتی هستند؛ ولیکن تمایل شدیدی به استفاده از این فناوری در ساخت و سازهای مسکونی، مدارس و بیمارستان ها، خصوصاً در کشور های در حال توسعه که در معرض تخریب های فراوانی بر اثر زمین لرزه قرار دارند و این تخریب ها می توانند دارای خساراتی در حدود کسری از تولید ناخالص ملی باشند، وجود دارد.  تشریک مساعی صورت پذیرفته مابین EERC  و MRPRA  منتهی به تلاش مشترکی گردید که از طرف سازمان توسعه صنعتی سازمان ملل متحد ( UNIDO) پشتیبانی می شد و باعث ایجاد سیستم های حفاظتی ارزان قیمتی گردید. در این راستا، پروژه های متعددی در اندونزی، جمهوری خلق چین و ارمنستان در حال انجام هستند.  برنامه تحقیقاتی EERC، که در بدو امر توسط MRPRA  حمایت می گردید، وسیله ای گردید تا شیوه حفاظت پی در طراحی های مقاوم در برابر زمین لرزه، به واقعیت تبدیل شود.

مقاله کامل در مورد پی سازی

کلیات
 قبل از اقدام به پی سازی ساختمان باید اطمینان حاصل گردد که در طرح و محاسبات نکات زیر رعایت شده باشد :
 الف – نشست زمین بر اثر تغییر سطح ایستایی
 ب – نشست زمین ناشی از حرکت ولغزش کلی در زمینهای ناپایدار

 پ – نشست ناشی از ناپایداری زمین بر اثر گود برداری خاکهای مجاور و حفر چاه.  

 ت – نشست ناشی از ارتعاشات احتمالی که از تاسیسات خود ساختمان با ابنیه مجاور آن ممکن است ایجاد شود.  

 تعیین تاب فشاری زمین :

 برای روشن کردن  وضع زمین در عمق، باید چاه های آزمایشی ایجاد گردد این چاهها باید به عمق لازم و به تعداد کافی احداث گردد و تغییرات نوع خاک طبقات مختلف زمین بلافاصله مورد مطالعه قرار گیرد و نمونه های کافی جهت بررسی دقیق به آزمایشگاه فرستاده شود.  برای بررسی و تعیین تاب فشاری زمین در مورد خاکهای چسبنده نمونه های دست نخورده جهت آزمایشگاه لازم تهیه می گردد و برای خاکهای غیر چسبنده آزمایشهای تعیین دانه بندی و تعیین وزن مخصوص خاک و آزمایش بوسیله دستگاه ضربه دار در مح لانجام می گیرد در حین گمانه زنی باید تعیین کرد که آیا زمین محل ساختمان خاک دستی است یا طبیعی و تشخیص این امر حین عملیات خاکبرداری با مشاهده مواد متشکله جدا محل خاکبرداری و وجود سوراخها ومواد خارجی ( نظیر آجر، چوب، زباله و غیره ) مشخص می شود.   به منظور تعیین تاب مجاز زمین می توان از تجربیات محلی مشروط بر آن که کافی بوده باشد استفاده کرد.  ابعاد پی ساختمانهای ساخته شده قرینه ای برای تعیین تاب مجاز زمین خواهد بود.   هنگامی که نتایج  تجربی در دسترس نباشد و از طرف تعیین تاب مجاز زمین با توجه به اهمیت ساختمان مورد نیاز نباشد، می توان تاب مجاز را با تعیین نوع خاک توسط متخصص با استفاده از جدول شماره 2-19 ایران تعیین نمود.   قراردادن پی ساختمان روی خاکریزهایی که دارای  مقدار قابل توجهی مواد رسی بوده ویا به خوبی متراکم نشده باشد صحیح نبوده و باید از آن خود داری کرد در صورتی که پی سازی در این نوع زمین به عللی اجباری باشد، باید نوع و جنس زمین مورد مطالعه و آزمایش قرار گرفته و سپس نسبت به پی سازی متناسب با این نوع زمین اقدام گردد.  

 لغزش زمین :

از  احداث ساختمان روی شیبهای ناپایدار و همچنین زمینهای که دارای لغزش کلی می باشند باید خود داری نمود، زیرا جلوگیری از لغزش این نوع زمینها تقریبا غیر ممکن است و این گونه زمینها غالبا با مطالعات زمین شناسی قابل تشخیص می باشند.  

 چنانچه احداث ساختمان در اینگونه زمینه ضرورت داشته باشد باید تدابیری لازم پیش بینی شود تا حرکات لفزشی زمین موجب بروز خرابی در ساختمان نگردد.  

بتن و بتن آرمه

مصالح

 سیمان

 سیمان پرتلند مورد مصرف در بتن باید مطابق ویژگیهای استانداردهای زیر باشد :

 الف – سیمان پرتلند، قسمت دوم تعیین و یژگیها، شماره 389 ایران.  

  ب – سیمان پرتلند، قسمت دوم تعیین نرمی، شماره 390 ایران.  

پ – سیمان پرتلند قسمت سوم تعیین انبساط، شماره 391 ایران.  

ت – سیمان پرتلند، قسمت چهارم تعیین زمان گیرش، شماره 392 ایران.  

 ث – سیمان پرتلند، قسمت پنجم تعیین تاب فشاری و تاب خمشی شماره 393 ایران.  

ج سیمان پرتلند،قسمت سوم تعیین ییدارتاسیون، شماره 394 ایران

سیمان مصرفی باید فاسد نبوده ودرکیسه های سالم  و یا  قمرنهای مخصوص سیمان تحویل و در سیلو  و یا محلی محفوظ از بارندگی و رطوبت نگهداری شود.  سیمانی که بواسطه عدم دقت در نگهداری و یا هر علت دیگر فاسد شده باشد باید فورا از محوطه کارگاه خارج شود.   مدت سفت شدن سیمان پرتلند خالص در شرایط متعارف جوی باید از 45 دقیقه زودتر و سفت شدن نهایی آن از 12 ساعت دیرتر نباشد  در انبار کردن کیسه های سیمان  باید مراقبت شود که کیسه های سیمان طبقات  تحتانی تحت فشار زیاد کیسه هایی که روی آن قرار گرفته است واقع نشود در نقاط خشک قرار دادن کیسه ها روی یک دیگر نباید از رده ردیف و در نقاط مرطوب حداکثر از 4 ردیف بیشتر باشد.  محل نگهداری سیمان باید کاملاً خشک باشد تا رطوبت به آن نفوذ ننماید.  

شن و ماسه

شن و ماسه  باید از سنگهای سخت مانند گرانیت، سیلیس و غیره، باشد.  بکار بردن ماسه های شیستی یا آهکی سست ممنوع است.  ویژگیهای شن و ماسه مصرفی باید مطابق با استاندارد های زیر باشد :

 الف – استاندارد شن برای بتن وبتن مسلح شماره 302 ایران.  

ب – استاندارد مصالح سنگی ریز دانه برای بتن و بتن مسلح شماره 300 ایران.  

 مصالح سنگی بتن را می توان از شن وماسه طبیعی و رود خانه ای تهیه نمود.  به جز موارد زیر که در آن صورت باید مصالح شکسته مصرف گردد :

در مواردی که بکار بردن مصالح شکسته طبق نقشه و مشخصات و یا دستور دستگاه نظارت خواسته شده باشد.  

 هر گاه مصالح طبیعی و یا رودخانه ای طبق مشخصات نبود ه و یا مقاومت مورد نیاز را دارد.  

 در صورتی که بتن از نوع مارک 350 و یا بالاتر باشد.  

چنانچه مخلوط دانه بندی شده با ویژگیهای استاندارد مطابقت نکند ولی بتن ساخته شده با آن دارای مشخصات مورد لزوم از قبیل تاب، وزن مخصوص و غیره باشد، دستگاه نظارت می تواند با مصرف بتن مزبور موافقت نماید.  

 شن و ماسه  باید تمیز بوده ودانه های آن پهن و نازک و یا دراز نباشد.  مقامت سنگهایی که باری تهیه شن وماسه شکسته  مورد استفاده قرار می گیرند نباید دارای مقاومت فشار کمتر از 300  کیلوگرم بر سانیتمتر مربع باشد.  

 دانه بندی ماسه باید طبق اصول فنی باشد. ماسه ای که برای کارهای بتن مسلح بکار می روند نود وپنج درصد آن باید از الک 76/4 میلیمتر عبور کند و تمام دانه های ماسه باید از سرندی که قطر سوراخهای آن 5/9 میلیمتر است عبور نماید.  دانه بندی ماسه برای بتن و بتن مسلح باید طبق جدول (4 -1-2  الف ) باشد.  

جدول شماره ( 4-1-2 – الف )

اندازه الکهای استاندارد	درصد رد شده از الکهای استاندارد
9500 میگرن 4760 میگرن 2380 میگرن 1190 میگرن 595 میگرن 297 میگرن 149 میگرن	100 95 تا 100 80 تا 100 50 تا 85  25 تا 60 10 تا 30 2تا 10

 باقیمانده مصالح بین هر دو الک متوالی  جدول فوق نباید بیش از 45 درصد وزن کل نمونه باشد.  

حداکثر لای و ذرات ریز در ماسه نباید از مقادیر زیر تجاوز نماید :

 الف – در ماسه طبیعی و یا ماسه بدست آمده از شن طبیعی                    3% حجم

ب – در ماسه تهیه شده از سنگ شکسته                                  10% حجم

برای کنترل ارقام فوق باید آزمایش زیر در محل انجام گیرد :

 در یک استوانه شیشه ای مدرج به گنجایش 200 سانتیمتر مکعب مقدار 100 سانتیمتر مکعب ماسه ریخته و سپس آب تمیز به آن اضافه کنید تا مجموع حجم 150 سانتیمتر مکعب برسد، بعد آنرا بشدت تکان داده و برای سه ساعت  به حال خود باقی گذارید.  پس از سه ساعت ارتفاع ذرات ریز که بر روی ماسه ته نشین شده و بخوبی از آن  متمایز است از روی درجات خوانده می شود و برحسب درصد ارتفاع ماسه در استوانه محاسبه می گردد درصد رس و لای ذرات ریز که بدین ترتیب بدست می آید نباید از مقادیر مشخص شده در بالا تجاوز نماید.  

 مصرف شن و ماسه ای که از خرد کردن سنگهای مرغوب و سخت در کارخانه بدست می آید  مشروط بر آنکه ابعاد دانه های  آنها در جدول دانه بندی فوق قرار گرفته باشند، نسبت به شن و ماسه طبیعی ارجحیت دارد.  

 شن وماسه بصورت حجمی و یا وزنی با پیمانه ها ویا ترازوهایی که بدین منظور تهیه شده اند اندازه گیری می شوند.  مقدار شن و ماسه مصرفی در بتن جدولی که بعدا خواهد آمد مشخص شده است.  

 ابعاد شن مصرفی برای بتن باید طوری باشد که 90 درصد دانه های آن بر روی الک 76/4 میلیمتری باقی بماند.  دانه بندی شن نباید از حدود مشخص شده در جدول شماره ( 4-1-2- ب ) تجاوز نماید.  اندازه الک طبق استاندارد شماره 295 ایران خواهد بود.   انبار کردن شن و ماسه باید به نحوی باشد که موارد خارجی  و زیان آور به آنها نفوذ نکنند.  مصالح سنگی باید بر حسب اندازه دانه ها تهیه و در محلهای مختلف انباشته شوند. مصالح درشت دانه ( شن ) باید حداقل در دو اندازه جداگانه تهیه و انباشته گردد.  مصالحی که دانه بندی آنها حدودا  بین 76-4 تا 1/38 میلی متر است باید از مرز دانه های 05/19 میلیمتری و مصالحی که دانه بندی آنها بین 76/4 تا 8/50 یا 5/64 میلیمتر است باید از مرز دانه های 4/25 میلیمتری به دو گروه تقسیم گردند.  

 آب

 آب مصرفی بتن باید تمیز و عاری از روغن و اسید و قلیایی ها واملاح و مواد قندی و آلی و یا مواد دیگر یکه برای بتن و فولاد زیانبخش است، باشد.  منبع تأمین آب باید به تایید دستگاه نظارت برسد.  آب مورد مصرف باید در مخازنی نگهداری شوند که از آلودگی با مواد مضر محافظت گردد :

 حداکثر مقدار مواد خارجی موجود در آب بشرح زیر است :

 الف – حداکثر مواد اسیدی موجود در آب باید به اندازه ای باشد که 10 میلیمتر مکعب سود سوز آور سی نرمال بتواند یک سانتیمتر مکعب آب را خنثی کند.  

 ب -   حداکثر مواد قلیایی موجود در آبباید به اندازه ای باشد که 50 میلیمتر مکعب اسدی کلریدریک دسی نرمال  بتواند یک سانتیمتر مکعب آب را خنثی کند.  

 پ – درصد مواد موجود در آب نباید از مقادیر زیر تجاوز کند :

 مواد آلی – دو دهم در هزار

 مواد معدنی – سه در هزار

 مواد قلیایی – یک درهزار

 سولفاتها – نیم در هزا ر

در حالتی که کیفیت آب مصرفی مورد تردید باشد در صورتی  می توان از آن استفاده نمود که تاب فشاری بتن نمونه ساخته شده با این آب حداقل 90 درصد تاب فشاری بتن نمونه ساخته شده با آب مقطر باشد.  بطور کلی مصرف آبهای آشامیدنی تصفیه شده برای ساختن بتن بلامانع است. 

مقاله کامل فرسایش خاک

یکی از مشکلاتی که بشر از آغاز زراعت بر روی زمین با آن مواجه بوده، فرسایش سریع خاکها می باشد.  فرسایش خاک هنوز هم در آمریکا و بسیاری از مناطق حاره ای و نیمه خشک دنیا از معضلات به شمار می رود و در کشورهایی که آب و هوای معتدل دارند _ از جمله انگلستان، بلژیک و آلمان _ به عنوان یکی از مسایل خطرناک تلقی می شود. این مشکل در ایران که بخش وسیع آن را کویر ها در بر گرفته اند و خاک از پوشش مناسبی برخوردار نیست بسیار بارز و چشمگیر است.

جلوگیری از فرسایش خاک که در واقع معنی آن کاهش میزان تلفات است، به حدی که سرعت فرسایش تقریبا برابر سرعت طبیعی تلفات خاک گردد، بستگی به انتخاب استراتژیهای مناسب در حفاظت خاک دارد.  این امر مستلزم شناخت تمامی فرایند های فرسایش است.  اثر فرسایش تنها به مناطقی که خاک سطحی آن توسط باد و آب از بین رفته و سنگ مادر یا خاک زیر در معرض دید قرار گرفته و سطح زمین توسط آب بریدگیها چاک چاک شده است مربوط نمی شود، بلکه مناطق پایین باد و کف دره ها را که در آن سطح زمین پوشیده از نهشته های شن و ماسه بوده و کانالها و نهر هایی که از رسوب پر شده اند  را نیز در بر می گیرد. شدت فرسایش در زمانها و مکان های مختلف متغیر است.  رسوباتی که در اثر یک واقعه آب و هوایی معین ایجاد می شود به شرایط توپوگرافی، نوع خاک و نحوه استفاده از زمین بستگی دارد و این امر موجب تغییرات موضعی فرسایش می شود. از آنجایی که آب و هوا مرکب از مجموعه  وقایعی با شدت های مختلف است در نتیجه مهمترین عامل در تغییرات زمانی کوتاه مدت فرسایش را می توان آب و هوا به شمار آورد. در هر حال خصوصیت های اقلیمی، بخصوص مقدار بارندگی، شدت بارندگی و سرعت باد در جاهای مختلف متغیر است.  از این گذشته تغییرات زمانی درازمدت نیز ممکن استدر فرسایش اتفاق افتد. بنابراین، نقش متقابل تغییرات زمانی و مکانی فرسایش تا حد زیادی پیچیده است.  علی رغم بهم پیوستگی این دو بهتر است آنها را به طور مجزا مورد بررسی قرار دهیم.  

فرسایش

فرسایش که به آلمانی Abtrage و به فرانسه و انگلیسی Erosion گفته می شود، از کلمهلاتینگرفته شده و عبارت است از فرسودگی و از بین رفتن مداوم خاک سطح زمین ( انتقال یا حرکت آن از نقطه ای به نقطه دیگر در سطح زمین ) توسط آب یا باد. از آغاز پیدایش کره زمین، باد و باران قشر سطحی آن را شسته یا از جا کنده و اجزای آن را از نقطه ای به نقطه دیگر حمل کرده است.  به این تریتب بستر نهرها، مخروط افکنه ها و دلتای رودخانه ها بعضی از چاله ها و خلاصه تپه های شنی به وجود آورده و در نتیجه سطح زمین تدریجا دچار تغییر شکل شده است.  فقط در سایه حمایت پوشش نباتی ( درختان یا سایر گیاهان انبوه ) بوده که فرسایش بسیار کند شده و تعادلی در تشکیل و فرسایش خاک ایجاد گردیده است.  این تعادل مساعد که تحت تأثیر شرایط طبیعی حکمروا شده بود، از زمانی که بشر زمین را به منظور تهیه محصول و بدست آوردنغذا و دیگر مایحتاج خود، مورد کشت و زرع قرار داد یا از آن به عنوان مرتع استفاده کرد، بر هم خورد و زمینها در معرض فرسایش شدید و سریع قرار گرفت.   Erodere

بنابراین، فرسایش قبل از آن که زمین مورد بهره برداری انسان قرار گیرد نیز اتفاق می افتاده ( فرسایش طبیعی ) ولی از وقتی که انسان در آن به کشت و زرع، دامداری و غیره مشغول شده، باعث فرسایش بیش از حد ( فرسایش سریع و شدید ) خاک شده است.  انسان، ابتدا به فرسایش خاک و مسایل ناشی از آن توجهی نداشته است ولی افزایش سریع جمعیت و همچنین عدم توجه به بهره برداری صحیح از زمین، سبب شد که انسان در روی دامنه های پرشیب و ارتفاعات زیاد نیز کشت و زرع کند و برای سیر کردن احشام خود، مراتع را هم بیش از حد و بی موقع مورد چرا قرار دهد.  این عملیات او سبب شد که خاک مقاومت خود را از دست بدهد و بر اثر باران های شدید و آبیاری بی رویه و بادهای تند، بشدت فرسایش یابد، به طوری که زمین بر اثر فرسایش، در بسیاری از موارد حاصلخیزی خود را از دست داده یا بکلی ویران شد.  این وضع سبب شد که انسان متوجه شود که چگونه با اعمال بی رویه خود موجب فرسایش و نابودی خاک شده است.  فرسایش خاک، با اینکه در آغاز کمتر احساس می شود، ولی با گذشت زمان اهمیت تخریبی آن بحدی زیاد می شود که ممکن است پس از چندین سال مثلاً در دوره یک نسل که سی سال فرض شود، خاکی به عمق حدود 30 سانتیمتر از سطح زمین معدوم گردد.  جبران خاک فرسایش یافته، برای طبیعت بویژه در مناطق خشک که شرایط برای تشکیل خاک بسیار نامساعد می باشد بسیار دشوار و طولانی است.  از این رو بخصوص ساکنان مناطقخشک باید در حفظ و جلوگیری از فرسایش آن سعی و همت بیشتری مبذول دارند زیرا به طورطبیعی در این مناطق، هم فرسایش شدید تر است و هم همان طور که ذکر شد، امکانتشکیل خاک کمتر می باشد.  

طبق محاسباتی که صورت گرفته است، به طور کلی برای تشکیل یک سانتیمتر خاک 500 تا800سال زمان لازم است، و اگر حساب کنیم که خاک زراعتی 25 سانتیمتر عمق داشته باشد پس این ضخامت خاک، طی 20 هزار سال کار مداوم طبیعت بوجود آمده است.  

با از دست رفتن این خاک به وسیله یک عامل مخرب نظیر سیل یا بی مبالاتی زارع و غیره بهصورت فرسایش، در حقیقت زحمت چندین هزار ساله طبیعت برای بشر هدر می رود و تازههزاران سال دیگر هم وقت لازم است، تا شاید خاک از دست رفته، جبران گردد.  علت عمده اختلافاتی که از نظر فرسایش بین نقاط خشک و مرطوب وجود دارد، پوشش گیاهی زیاد در نقاط مرطوب است که نقش عمده ای در حفظ خاک ایفا می نماید.  

در مناطق جنگلی و نقاطی که نباتات مرتعی سطح خاک را پوشانیده اند عوامل فرسایش کمتر تأثیر می کند.  در این مناطق، آبهای باران و برف توسط گیاهان در زمین نگهداری می شود.  نباتات با حفظ آب و نفوذ دادن آن در خاک، مانع جاری شدن آب در سطح زمین، و در نتیجه مانع از فرسایش خاک می گردند.  پوشش گیاهی، خاک را در مقابل فرسایش بادی نیز حفظ می کند.  

تغییرات مکانی

مطالعاتی که در زمینه رابطه تلفات خاک و آب و هوا در مقیاس جهانی انجام شده است، نشان می دهد که فرسایش در جاهایی به حداکثر خود می رسد که میانگین بارندگی موثر سالانه آن 300 میلی متر باشد.  منظور از بارندگی موثر مقدار بارانی است که در شرایط مشخص درجه حرارت بتواند مقدار معینی رواناب ایجاد نماید.  در وضعیتی که مقدار بارندگی کمتر از 300 میلی متر باشد با افزوده شدن بارندگی، فرسایش نیز افزایش می یابد. البته افزایش بارندگی باعث بهتر شدن پوشش گیاهی نیز می شود و این خود سطح خاک را بهتر محافظت می کند.  اما در وضعیتی که مقدار بارندگی سالانه بیشتر از 300 میلی متر باشد، نقش حفاظتی پوشش گیاهی بر عوامل فرسایش فزونی گرفته، در نتیجه با افزوده شدن بارندگی میزان تلفات خاک کاهش پیدا می کند.  شاهد هایی نیز در دست است، که اگر نزولات جوی افزایش یابد، بارندگی و رواناب ناشی از آن ممکن است به حدی زیاد باشد که خود باعث افزایش تلفات خاک گردد.  در 20 ساله اخیر اطلاعات زیادی در زمینه بار رسوب در رودخانه ها جمع آوری شده است.  هر چند این داده ها به دلیل اشکالات فنی در اندازه گیری بار بستر و کمبود اندازه گیریهای املاح محلول آب بیشتر مربوط به مواد معلق می باشد ولی از نظر شناخت معقول الگوی فرسایش آبی در دنیا به خوبی می توان از آنها استفاده کرد.  عمده ترین نتیجه ای که از این شناخت حاصل شده، آن است که مناطق نیمه خشک و نیمه مرطوب دنیا بخصوص در چین، هندوستان، غرب آمریکا، روسیه مرکزی و نواحی مدیترانه ای ، سخت در معرض فرسایش قرار دارند.  مشکل فرسایش خاک در این مناطق همراه با نیاز شدید به حفاظت آب و موضوع حساس بودن شرایط اکولوژیکی محیط است.  به طوری که حذف پوشش گیاهی، چه به صورت چرای دام و چه به صورت برداشت محصول، باعث کاهش سریع مواد آلی شده که خراب شدن خاک و خطر کویری شدن را در پی خواهد داشت.  

از دیگر مناطقی که با فرسایش شدید روبرو می شوند نواحی کوهستانی مانند آند، هیمالایا قره قوم، بخشی از کوههای راکی، بریدگیهای دره ای آفریقا و مناطق پوشیده از خاکهایآتشفشانی، مانند جاوه، جزیره جنوبی نیوزلند، گینه جدید پایو و قسمتهایی از آمریکای مرکزی را می توان نام برد.  

سومین مناطق دنیا که با خطر فرسایش روبرو بوده، مناطقی هستند که در آنها شکل زمین و خاک نتیجه اقلیمهای گذشته است.  هر چند این زمینها در حال حاضر ظاهرا پایدار به نظر می رسند ولی کوچکترین کار تخریبی این پایداری را از بین می برد.  باتلر از روی اصول چینه شناسی و کاربرد آن در لایه میانی خاک در دشتها و تپه ماهورهای جنوب شرقی استرالیا شاهدهایی را پیدا کرد که دلالت بر وجود دوره های ثبات، که در آن خاک روی زمین تشکیل شده است، و دوره های عدم ثبات، که در آن خاک فرسایش یافته و یا در آن محل رسوب گذاری شده است، دارد.  از جایی که فرسایش با شدت زیاد صورت گرفته است و آثار آن امروزه به صورت خندقهایی در حوالی کانبرا یا فرسایش بادی در گندمزارهای سوان هیل در ویکتوریا مشاهده می شود ولی احتمالا این فرسایش، که نتیجه تغییر شدید در آب و هوا بوده است، قبل از اسکان گرفتن انسان در این نواحی به وقوع پیوسته است.  در تحلیل داده های فرسایش باید دقت کافی به عمل آید.  زیرا سرعت فرسایش بستگی به وسعت منطقه مورد مطالعه نیز دارد.  قسمتی از رسوبات جداشده از تپه ها، خاکریزها، و یا خاکبرداریها، همراه با آب، راهی رودخانه ها می شوند.  اما بخشی از آنها در طول مسیر در دامنه تپه ها و یا دشت ها بجا مانده و موقتا در آن جا ذخیره می شوند.  چون حوضه های بزرگ، نسبتا، زمینهای بیشتری را که مناسب رسوب گذاری است دارند، لذا میزان فرسایش در واحد سطح در حوضه های کوچک زیاد تر بوده و با افزایش وسعت حوضه از مقدار آن کاسته می شود.  نسبتی از مقدار خاک فرسایش شده که بصورت رسوب وارد رودخانهمی شود به نام نسبت انتقال رسوب نامیده میشود.  متاسفانه در این مورد مطالعات زیادی انجام نشده است، زیرا غالبا فقط مقدار تولید رسوب مورد نظر بوده است حال آنکه نسبتحمل رسوب بسته به وسعت حوضه بین 3 تا 90 درصد متغیر است.  

تغییرات زمانی

اکثر ژئومورفولیستها معتقدند که قسمت عمده فرسایش در اثر وقایعی صورت می گیرد کهشدت و فراوانی وقوع آنها متوسط است، زیرا وقایع بسیار شدید بقدری دیر اتفاق می افتند که نقش آنها در فرسایش خاک در یک دوره زمانی معین عملا ناچیز است.  مفهوم فراوانی " وقوع _ مقدار " توسط ولمن و میلر در مطالعات حمل رسوب رودخانه به کار برده شده است.  این پژوهشگران دریافتند که عامل اصلی رسوب، بارانهایی است که شدت آنها از شدت وقایعی که بالاترین فراوانی را دارند بیشتر است.  

علاوه بر تغییرات فرسایش به دلیل مقدار و فراوانی وقوع بارشها، شدت فرسایش دارای نوسانات فصلی می باشد.   این موضوع را از نحوه اثر رژیم  بارندگی در فصلهای خشک و مرطوب می توان بخوبی درک کرد.  پوشش گیاهی با کمی تاخیر چرخه ای مشابه بارندگی را دنبال می کند.  حساس ترین زمان از نظر فرسایش اوایل فصل مرطوب است.  که در آن بارندگی زیاد ولی پوشش گیاهی که بتواند خاک را محافظت کند فقیر است.  بنابراین نقطه اوج فرسایش نسبت به نقطه اوج بارندگیها زودتر اتفاق می افتد.  در مورد زمین های زراعتی و در شرایطی که رژیم بارندگی نامشخص باشد الگوی تغییرات فصلی فرسایش نیز کم و بیش پیچیده خواهد بود.  معمولاً اگر فاصله بین شخم تا سبز کردن گیاه مواجه با بارندگی ها یا باد شدید باشد، خطر فرسایش افزایش می یابد.  لذا در اروپا و از جمله انگلستان بهار را می توان فصل حداکثر فرسایش به شمار آورد.  نوع بهره وری زمین و فرسایش با یکدیگر رابطه نزدیک دارند.  در صورتی که از زمین استفاده نامعقول به عمل آید میزان فرسایش به شدت افزایش می یابد.  در چنین شرایطی اثرات وقایع ژیومورفولوژیکی متوسط و شدید بسیار خطرناک خواهد بود.  در هر حال از تحلیل های تاریخی و ژئومورفولوژیکی چنین نتیجه گیری می شود که فرسایش یک فرایند طبیعی است و اگر انسان از زمین استفاده نامعقول به عمل آورد میزاان آن افزایش می یابد.  لذا در فرسایش خاک هم جنبه های محیطی طبیعی دخالت دارد و هم جنبه های فرهنگی.

انواع فرسایش

الف - تقسیم بندی انواع فرسایش بر اساس انواع عوامل فرسایشی در طبیعت دونیرو، یا دو عامل وجود دارد که باعث جابجایی خاک یا به عبارت دیگر فرسایش خاک می شود ؛ آب و باد.  بنابراین عامل فرسایش یا آب است یا باد.  ولی امکان دارد که به علل مختلف از جمله فقر یا عدم پوشش گیاهی، شیب تند، ریزدانه یا یکنواخت بودن خاکدانه ها و غیره، خاک به وسیله باد یا آب بشدت فرسایش یابد و اشکال مختلف فرسایش مانند سطحی، شیاری، خندقی و غیره را بوجود بیاورد.  

ب - تقسیم بندی انواع فرسایش بر اساس تأثیر طبیعت و دخالت انسان قبلا بطور اختصار توضیح دادیم که فرسایش از آغاز پیدایش کره زمین و قبل از پیدایش بشر اتفاق می افتاده است، ولی از وقتی که انسان زمینها را مورد کشت و زرع و بهره برداری قرار داده است، با اعمال بی رویه خود، موجب برهم زدن تعادل طبیعت ( از آن جمله، تشکیل خاک به مقدار کم ولی فرسایش خاک به مقدار زیاد ) و در نتیجه باعث فرسایش شدید خاک شده، به حدی که در بسیاری از نقاط، آن را به ویرانی کشانیده است.  

بنابراین فرسایش را از این نظر که به طور طبیعی صورت گرفته یا انسان در آن دخالتی داشته است نیز می توان بر دو نوع تقسیم کرد ؛ فرسایش طبیعی یا بطنی و فرسایش سریع یا مخربفرسایش طبیعی یا بطنی که فرسایش عادی هم نامیده می شود پیوسته در طبیعت بهوسیله آب و باد صورت گرفته و می گیرد و نتیجه تأثیر قوه ثقل، سرازیری دامنه ها، جریان آبسطحی در روی زمین، وجود نهرها و رودها و یخچالها و غیره است.  عمل این نوع فرسایش کند و هماهنگ با تولید خاک است.  

فرسایش سریع یا مخرب همانطور که ذکر شد نتیجه تأثیر اعمال بشر است.  فرسایش ناشی از اعمال انسان باعث کاهش حاصلخیزی خاک و حتی نابودی آن شده است.  انسان آنچنان باعث فرسایش سریع و شدید و در نتیجه کاهش حاصلخیزی و نابودی خاک شده است که امروزه وقتی صحبت از فرسایش و راههای مبارزه با آن می شود بیشتر منظور همین فرسایش سریع یا فرسایش ناشی از دخالت انسان است.  

مراحل مختلف فرسایش

فرسایش خاک چه توسط باد صورت بگیرد و چه توسط آب، خواه عادی باشد یا سریع، دارای سه مرحله است ؛

الف - مرحله کنده شدن خاک از جای خود : در این مرحله، ابتدا خاکدانه ها بر اثر از بین رفتن هوموس و کلوییدهای خاک چسبندگی خود را از دست می دهد و از هم می پاشد، در نتیجه خاک آماده فرسایش می گردد.  در چنین وضعی، خاک سطح الارض که حاصلخیزترین قسمت خاک است، به طور ناگهانی با تدریج به وسیله آب یا باد از جای خود کنده می شود.  پس از فرسایش خاک رویی، خاک غیر حاصلخیز زیری یا سنگ مادر آن ظاهر می گردد.  

ب - مرحله حمل یا انتقال خاک به وسیله آب یا باد : چون ذرات چسبندگی خود را از دست داده است نمی تواند در مقابله جریان های شدید آب ها یا بادهای تند مقاومت کند، درنتیجه از جای خود کنده می شود و به نقطه دیگری منتقل می شود. در مورد فرسایش آبی معمولاً مواد از منطقه مرتفع تر به محل پست تر منتقل می شود.  

ج - مرحله تجمع و انباشته شدن مواد : بادرفتها ( موادی که توسط باد حمل می شود ) هر جا به مانعی ( گیاه، دیوار، سنگ و غیره ) برخورد کند  فورا بر روی زمین می افتد.  و در همانجا بر روی هم انباشته می شود. این مواد در شرایط فوق العاده تشکیل تپه های بزرگ و حتی توده های عظیم شنی یا ماسه ای شبیه کوه را می دهد، مانند توده های عظیم ماسه ای جنوب شرقی  ایران که با ارتفاع حدود 200 متر سطحی به طور متوسط 162 کیلومتر در 52 کیلومتر را اشغال کرده است.  آبرفتها ( رسوباتی که توسط آب حمل می شود ) بتدریج که از شدت جریان آب و شیب زمین کاسته می شود از حرکت باز می ماند و در سطح زمین رسوب می کند.  ( ابتدا ذرات درشت تر و بعد ذرات ریزتر ) در بعضی موارد تجمع مواد آبرفتی بقدری زیاد است که یک طبقه رسوبی قابل توجهی  را تشکیل می دهد.  همان طور که قبلا هم ذکر شد فرسایش موجب تخریب و نابودی خاک می شود ولی نباید فراموش کرد که بسیاری از خاکهای خوب کشاورزی هم رسوبات حاصل از فرسایش است.  و بدیهی است که برای تشکیل یک چنین رسوبات حاصلخیز، باید خاک هکتارها  زمین که چندین برابر سطح تشکیل شده می باشد نابود شود.  

اشکال مختلف فرسایش

شکل ظاهری فرسایش آبی با شکل ظاهری فرسایش بادی فرق دارد.  بعلاوه فرسایش آبی یابادی خود بر اثر شدت و ضعف عوامل فرسایشی و مساعد بودن یا نامساعد بودن شرایطمحیطی برای فرسایش به اشکال مختلف در می آید.  روی همین اصول است که در نقاط مختلفودر شرایط متفاوت، زمین به درجات مختلف و به اشکال مختلف فرسایش یافته است. الف - فرسایش سطحی یا سفره ای : عمل عامل فرسایشی در این فرسایش، در تمام سطح زمین است.  این شکل فرسایش بیشتر منشأ بادی دارد ولی طبیعی است که فرسایش آبی نیز ابتدا به طور سطحی اتفاق می افتد که به علت فرسایش یکنواخت در تمام سطح، کمترمحسوس می گردد.  این نوع تخریب با ظهور لکه های سفید و روشن در سطح نمودار می شودکه نشان دهنده تخریب و از بین رفتن سطحی ترین قسمت زمین آن هم به صورت لکه لکهاست.  اختلاف رنگ بین قسمت های فرسایش یافته و فرسایش نیافته علامت این تخریب استزیرا قسمت رویی به علت دارا بودن مواد آلی، غالبا تیره رنگ می باشد.  البته ظهور این لکه های روشن اغلب در نقاطی که عاری از پوشش گیاهی است یا در نواحی که تازه شخم زده شده است بیشتر دیده می شود.  در کشور ما این شکل فرسایش بادی در کلیه نواحی بیابانی بویژه دشت لوت و حواشی دشت کویر جلگه سیستان و بلوچستان مشاهده می شود.  علامت دیگر این شکل فرسایش وجود ریگ و سنگریزه های آزاد در سطح زمین است مانند سطح دشتهای سنگی ریگی.  در این نقاط باد ذرات ریز را برده و ذرات درشت تر باقی مانده است.  جمع شدن خاک نرم در پای بعضی از بوته ها و تجمع آن در محل های گود، علامت دیگری از این نوع فرسایش است.  

ب - فرسایش شیاری یا آبراهه ای : منشأ این شکل از فرسایش اغلب باران است و در پیدایش آن عامل شیب بسیار موثر است.  و در دامنه کوهها و حتی در سطح زمینهای کم شیب نیز بسهولت دیده می شود.  این شکل فرسایش، پیشرفته تر از فرسایش سفره ای بوده و ممکن است به صورت خطوط موازی نیز ظاهر شود که ابتدا کم عمق است ولی به سرعت عمیق تر می شود. این شکل فرسایش تا زمانی که سنگ مادر ظاهر نشده است به نام فرسایش شیاری خوانده می شود، فرسایش شیاری زمین های لخت، مراتع کم گیاه، اراضی و زمینهای مزروعی بویژه دیمزارها را بیشتر مورد حمله قرار می دهد.  این شکل از فرسایش در اغلب نقاط ایران به عنوان مثال در کوههای هزاردره و در راه لشکرک و کوهپایه های بختیاری در راه بین شوشتر و اهواز زیاد دیده می شود.  در نقاطی از نواحی بیابانی که تحت تأثیر بادهای شدید قرار می گیرد فرسایش شیاری دیده می شود.  این شکل از فرسایش در اثر بهم پیوستن چاله های ریزی که خاک آنها را باد برده است، بوجود می آید که البته به وضوحی شیارهای آبی ، مشخص نیست.  

ج - فرسایش چاله ای : این شکل تخریب بیشتر منشا بادی دارد.  چاله ها در اثر توسعهفرسایش سطحی و بزرگتر شدن چاله های کوچک نخستین، بوجود می آید.  در بسیاری از نقاطدشت لوت و حواشی دشت کویر سطح های وسیعی از زمین دیده می شود که بر اثر باد بهصورت چاله - چاله در آمده است.  این چاله ها نشان دهنده فرسایش بادی شدید در این نواحیاست. بادهای شدید، موادی را که از کندن این چاله ها بدست می آورد، کیلومتر ها با خود میبرد.  این شکل فرسایش و انتقال ماسه از نقطه ای به نقطه دیگر نه تنها در ایران بلکه در سایر نواحی خشک و بیابانی جهان نیز دیده می شود.، به عنوان مثال ماسه های سرخ رنگ بیابانلیبی که به سوی شمال تا سواحل ایتالیا حمل شده است.  

د - فرسایش خندقی یا نهری : منشأ این فرسایش، آب است.  در این فرسایش عمق و عرض زمینهای فرسایش یافته بیشتر از فرسایش شیاری است.  و بر اثر پیشرفت فرسایش شیاری بوجود می آید، به این نحو که شیارها به هم می پیوندد و در نتیجه زمین بیشتر شسته می شود و نهرها یا خندق هایی در سطح زمین تشکیل می گردد.  در این تخریب سنگ مادر ظاهر می شود و آنقدر عمیق و عریض است که گاو آهن قادر به عبور از آنها نیست.  عمق خندقها به یک متر یا بیشتر می رسد و بتدریج شکل آنها تغییر می کند.  این عمل در صخره های سست، خاکهای رسی، رسی آهکی  بیشتر دیده می شود.  و بیشتر در محدوده آب و هوای خشک و نواحی که تغییرات درجه حرارت در فصول مختلف در آنجا شدید است ظاهر می گردد.  این شکل از فرسایش در اکثر نواحی ایران به عنوان مثال در اصفهان، شیراز، کوهپایه های استان خراسان دیده می شود.  بهترین نمونه های آن نواحی کویری و بیابانی ایران بخصوص در سطح کوههای لخت و گنبدهای نمکی مشاهده می گردد.  

ه - فرسایش سیلابی : فرسایش سیلابی یک تخریب ساده نیست.  در مناطق کوهستانی وحتی در زمینهای سست جلگه ای فرسایش شیاری و خندقی ممکن است به فرسایشسیلابی تبدیل گردد.  در این فرسایش جریان آب بویژه آبهای گل آلود، حامل ریگ و شن و غیره،موجب شسته شدن اطراف آن و حمل مواد بیشتر با خود می گردد.  با این عمل، زمین هایدیواره بستر، استحکام و قدرت خود را از دست می دهد و بتدریج در مواقع جاری شدنسیلابهای شدید حتی به طور ناگهانی ریزش می کند.  و امکان دارد که موجب تخریب و ویرانیمزارع و دهاتی که در جوار این مسیل ها واقع شده اند بشود.  با افزایش مواد خاکی در آب، وزنمخصوص آن بیشتر و قدرت و نیروی درهم کوبنده آن زیادتر می گردد.  در ایران این شکلفرسایش یبشتر در مواقعی که آب بر اثر بارندگی ها افزایش می یابد، دیده می شود.  هر سالهبه اکثر رودخانه های ایران، براثر سیلابهای شدید خسارات زیادی وارد می آید.  این شکلفرسایش نه تنها در مناطق کوهستانی و تپه ماهورها زیاد دیده می شود بلکه در جلگه ها ودشتها هم امکان بوجود آمدن آن هست.  از آن جمله لاتها و کوچه ها را می توان نام برد.  لاتها وکوچه ها بیشتر بر اثر جاری شدن سیلابهای شدید در سطح زمینهای رسی و یا آهکی به طورکلی زمینهای ریزدانه بوجود می آید.  فرسایش سیلابی به عنوان مثال در جلگه ها و دشتهایورامین و گرمسار دیده می شود.  مانند لات سوداغلان، لات کردوان، لات شاهبداغ و...  درگرمسار.  و - فرسایش توده ای : این نوع فرسایش در روی زمین اغلب به شکل عوارض زمین که معرف حرکات خاک در گذشته است ظاهر می گردد. این حرکات عبارتست از تورم و بالا آمدن خاک،سرخوردگی، خزیدن زمین و ریزش خاک.  در فرسایش توده ای قسمتی از خاک دامنه کوهها بهحرکت در می آید که یا ممکن است بر اثر اشباع شدن خاک طبقه رویی از آب و نفوذناپذیری خاکطبقه زیری، خاک رویی به حرکت در می آید یا ممکن است بر اثر لغزش این عمل اتفاق بیفتد. بهاین معنی که توده ای از کوه از محل اولیه خود جدا می شود و در محل دیگری قرار می گیرد یاممکن است در نتیجه ریزش باشد که در این حالت قسمتی از کوه ریزش می کند و در سطحهای پایین تر روی هم انباشته می شود.  فرسایش بهمن نیز از این شکل فرسایش محسوبمی شود که در مناطق کوهستانی بوقوع می پیوندد و علاوه بر این که خسارات جانی و مالیزیادی ممکن است ببار بیاورد، باعث از بین رفتن خاک هم می شود.

مبانی زمین شناسی مهندسی

ریشه لغوی
زمین شناسی مهندسی از دو کلمه Engineering به معنی مهندسی و Geology به معنی زمین شناسی گرفته شده است.
دید کلی
زمین شناسی مهندسی ضمن بررسی تاثیر «محیط زمین شناسی» بر سازه‌های مهندسی یا زمین شناسی مهندسی ، راه‌حلهای مناسبی جهت کاهش یا برطرف نمودن خطرات احتمالی ارائه می‌دهد. باید توجه داشت که محیط زمین شناسی اطراف یک سازه به دو صورت با آن در ارتباط است. یکی توسط مصالح زمین شناسی ، یعنی سنگ ، خاک و آب ، دیگری فرآیندها و مخاطرات زمین شناسی مثل سیل ، زمین لرزه ، حرکات دامنه‌ای و مانند آن. برخی از مولفین زمین شناسی مهندسی را سهوا به جای «ژئوتکنیک» به کار می‌برند. بطور کلی زمین شناسی مهندسی به توسط روشهای اکتشافی متنوع تاثیر محیط زمین شناسی اطراف را بر سازه مهندسی یا پروژه عمرانی تعیین می کند. همچنین نقش احداث سازه را در تحریک و تغییر رفتار زمین مشخص می سازد.

تاریخچه و سیر تحولی
 از قرنها پیش معماران و سازندگان بناها بر این نکته معترف بودند که برای جلوگیری از نشست، کج شدن یا فرو ریختن ساختمانشان محتاج آگاهی از شرایط زمین هستند. البته ساختمانهای قدیمی همواره با توجه به تجربیات سازنده بنا و اغلب به روش آزمون و خطا احداث می‌شد. در سال 1776 و زمانی که «کولن» برای اولین بار تئوریهای مربوط به فشار زمین را ارائه داد، استفاده از روشهای تحلیلی در بررسی زمین آغاز شد.

بررسی‌های کولن بر روی دیواره‌های حائل نشان داد که وقتی دیوار حائلی کج می‌شود، گوه‌ای از خاک ناپایدار در پشت آن ایجاد می‌گردد که یک طرف آن ، دیوار و سمت دیگر آن یک سطح گسیختگی است. کولن فشار اولیه وارده به دیوار را به وزن گوه و مقاومت برشی در امتداد سطح برش ، که برحسب اصطکاک داخلی بیان نمود، مربوط کرد. در سال 1871 «اتو مور» فرضیه‌ای عمودی برای مقاومت مصالح زمین شناسی در برابر گسیختگی ارائه داد.



* سالها گذشت تا آنکه «ترزاقی» مکانیک خاک را به صورت شاخه‌ای از مهندسی عمران مطرح نمود. دانش مکانیک خاک با اولین کنفرانس بین المللی در مورد مکانیک خاک و مهندسی پی که در سال 1936 میلادی در دانشگاه هاروارد آمریکا برگزار شد، در سطح جهانی تثبیت گردید.

* از سالهای دور مهندسان و زمین شناسان مفاهیم مربوط به رفتار مکانیکی سنگها را در معدن‌کاری و صنعت نفت به کار می‌گرفتند، ولی این رشته تا اوایل دهه 60 میلادی مخصوصا تا سال 1996 که اولین کنفرانس بین المللی مکانیک سنگ در شهر لیسبون پرتغال برگزار شد، هنوز به طور رسمی به عنوان شاخه‌ای از دانش مهندسی به حساب نمی‌آمد.

* واژه «ژئوتکنیک» اولین بار در سال 1948 میلادی توسط انستیتوی مهندسان ساختمان بریتانیا به کار گرفته شد و به تدریج مفهوم آن غنای بیشتری یافت، تا اینکه در سال 1974 «مهندسی ژئوتکنیک» به عنوان رشته‌ای خاص توسط انجمن مهندسان ساختمان ایالات متحده امریکا نیز به رسمیت شناخته شد. امروزه واژه ژئوتکنیک به مفهوم مجموعه‌ای مشتمل بر سه دانش مکانیک خاک ، مکانیک سنگ و زمین شناسی مهندسی به کار گرفته می‌شود.


مفاهیم کلیدی زمین شناسی مهندسی
زمین و سازه‌های مهندسی :
سازه‌های مهندسی صرفنظر از آن که ما آن را مجموعا «محیط شناسی» می‌نامیم ، تاثیر می‌پذیرند. شاید بتوان عناصر تشکیل دهنده محیط زمین شناسی را به نحو زیر به چهار جز مختلف تقسیم کرد:


* «فرآیندهای زمین شناسی» ، چون فرسایش ، رسوب گذاری ، زمین لرزه و آتشفشان
* «ساختمانهای زمین شناسی» ، چون لایه بندی ، گسلها ، کوه یا دره یک رود
* «مواد زمین شناسی» ، چون سنگ و خاک و آب و هوا
* «زمان» ، که همه چیز در ارتباط با آن در تغییر دائم است.

مواد و مصالح زمین شناسی از دیدگاه مهندسی
مواد جامد و طبیعی تشکیل دهنده ، بخشهای خارجی زمین را به دو گروه اصلی سنگ و خاک تقسیم می‌کنند.


* سنگ :
از نقطه نظر زمین شناسی ، سنگ به موادی از پوسته زمین اطلاق می‌شود که از یک یا چند کانی که با یکدیگر پیوند یافته‌اند، درست شده است.

* خاک :
خاک توده‌ای از ذرات یا دانه‌های منفصل یا دارای پیوند سست است که بر اثر هوازدگی سنگ بطور بر جا تشکیل شده است درجه سخت و سنگ شدگی خاک ناچیز تا صفر بوده و در بسیاری موارد حاوی مواد آلی است و گیاهان می‌توانند بر روی آن رشد کنند.

* ژئودینامیک :
یکی از وظایف مهم زمین شناسی مهندسی تشخیص احتمال وقوع فرآیندهای ژئودینامیکی ، مثل سیل و زمین لرزه ، که شاید بتوان آنها را «بلایای زمین شناسی» نیز نامید، قادرند ضمن ایجاد تلفات جانی ، خسارات جبران ناپذیری نیز به سازه مهندسی وارد آورند. مهندسانی که در پروژه‌های عمرانی و ساختمانی فعالیت دارند، باید از شرایط طبیعی که منجر به بروز این مشکلات می‌شود، آگاهی داشته باشند، تا به این وسیله بتوانند احتمال رخداد هر یک از آنها را در محدوده سازه مورد نظر برآورد نمایند.



نقش زمین شناسی مهندسی و مسئولیت‌های حرفه‌ای
زمین شناسی مهندسی واقعیت‌های علمی مشاهده شده یا اندازه گیری شده را که سرشت فیزیکی یگانه پوسته زمین را توصیف می‌کند به صورت اطلاعات زمین شناسی در می‌آورد و این اطلاعات را بر تشخیص مرز محدودیت‌های مهم فیزیکی که می‌تواند در طراحی ، ساخت و نگهداری هر پروژه مهندسی موثر باشد به دانسته‌های مهندسی تبدیل می‌کند. زمین شناسی مهندسی با ایفای این نقش ویژگیهای زمین شناختی محل اجرای پروژه را که در صورت داشتن شرایط نامطلوب سبب افزایش هزینه و در صورت داشتن شرایط مطلوب سبب کاهش هزینه خواهند شد، مشخص می‌کند. بدین ترتیب زمین شناسی مهندسی را می‌توان صاحب حرفه‌ای دو سویه نگر در نظر گرفت که از یک سو فرآیندهای زمین شناسی را در نظر دارد و از طرفی محصولات مهندسی مورد نظر اوست. بطورکلی مسئولیت‌های حرفه‌ای او را بصورت زیر می‌توان خلاصه کرد:


* توصیف محیط زمین شناختی مربوط به پروژه مهندسی
* توصیف مواد زمین ، توزیع آنها ، و ویژگیهای فیزیکی- شیمیایی آنها
* استنتاج پیشینه رویدادهای موثر در زمین مواد
* پیش بینی رویدادهای آتی و شرایطی که می‌تواند ایجاد شود.
* توصیه مواد معرف برای نمونه برداری و آزمون
* توصیه نحوه‌های کار و عمل با مواد و فرآیندهای گوناگون زمین ، توصیه یا ارائه معیارهای طراحی استخراج بخصوص در مورد زاویه شیبهای برش در موادی که آزمون مهندسی آنها نامناسب بوده است، یا در جاهایی که عناصر زمین شناسی عامل کنترل پایداری هستند.
* وارسی حین کار ساختمانی برای تحقیق شرایط.

عناصر بنیادی سازمان شهری

شهر غالبا با یک ماشین یا با یک اندام زنده مقایسه شده است .هرچند که این مقایسه اکنون منتفی است . منتها این استعاره بیانگر ایده ای است که به موجب آن شهر یک نظام سازمان یافته ، از یک ساختار کلی برخوردار است که به اجزایی )محله ها( تقسیم شده است و وظایف خاصی را برعهده دارد این عناصر بنیادی زندگی شهری نتیجه تعامل کنشگران متفاوت و نهادهایی است که در تولید و در استفاده از آنها همکاری می کنند. اینها نخستین نشانه های شهر به عنوان محصول اجتماعی هستند.
    ایده نقشه غالبا با ایده شهر شریک است . اما آیا می توان شکل و خط سیرهایش را تبیین کرد. نقشه بیانگر فازهای اجرا و سازمان شهرها است .

در بسیاری موارد برآمدگی زمین جهت گسترش شهری را هدایت کرده و از توسعه شهر در اراضی کوهستانی و در دشت های سیل خیز جلوگیری کرده است . نقشه های شهر با شیب های زمین و شکل دره ها انطباق پیدا می کند. اما نمونه های زیادی وجود دارد که نشان می دهند نقشه شهرها لزوما با پستی و بلندی های زمین هدایت نمی شود. به عنوان مثال نقشه شطرنجی سان فرانسیسکو به نظر می رسد با شیب ها انطباق نیافته است و یا بسیاری از شهرهای ژاپن در مناطقی ساخته شده اند که در معرض خطر زمین لرزه است .
    در واقع بازنماهایی که جوامع از دشواری ها و از خطرات فیزیکی می سازند، یقینا وزن سنگینی دارند. به نظر دورکیم «این زمین نیست که انسان را تبیین می کند، بلکه این انسان است که زمین را تبیین می کند.» نقشه ها را می توان برحسب نظم های صوری قابل مشاهده متمایز کرد. با این وصف ، این نظم های صوری با علت های متفاوتی متناظرند. مثلا نقشه ای با ساختار مستطیل یا مربع با خیابان های عمود برهم ، سابقه تاریخی اش به کاستروم رومی و به شهرهای فونداسیون می رسد. نمونه آن را هم در شهرهای لوتی سور قرن 19 باز می یابیم و هم در شهرهایی مثل تول ، شیکاگو یا بوینس آیرس .
    همین ملاحظات در مورد نقشه های مدور یا بیضوی نیز صدق می کند که نمونه های آن را در اروپای غربی پس از هجوم بربرها مشاهده می کنیم : صورت نوعی شهرهای سده های میانی که پیرامون یک قصر به صورت دایره های متحدالمرکز و راه های شعاعی توسعه یافته است . این نقشه های شعاعی متحدالمرکز رادر بسیاری از شهرهای اروپایی چون بروژ،وین و پاریس مشاهده می کنیم و بالاخره نقشه های مدرن با هندسه پیچیده هستند که در راستای عزمی زیبایی شناختی و کارکردی ساخته می شوند. نقشه پاریس بسیار مدیون مساعی بارون هوسان در فاصله سال های 1853 و 1870 است . احداث راه های استراتژیک محله های فقیر نشین پاریس را شکافته و بافت قدیمی شهر را تقسیم کرده است این راه ها با اتصال به ایستگاه های راه آهن از بروز مشکلات ترافیکی و حمل و نقل عمومی در آینده پیش گیری کرده اند. در بارسلون ، «آنسانچه » نقشه شطرنجی با برش های قطری که در 1859 برپایه طرح گسترش آلفونسوکردا طراحی شد، قصد داشت با بلوارهای کمربندی ، گسترش شهر را مهار کند.
    باری ، نقشه شهرها بیانگر یک جفت و جوری فضاهای باز و بسته ، ساخته شده و ساخته نشده ، عمومی وخصوصی است هرچند تفسیر نقشه شهرهای امروزی بسیار دشوار است ، چون این نقشه ها دستخوش توسعه عظیم حومه ها شده اند، و این مجموعه حومه های شهر راه های حمل و نقل ، زمین های محصور و راه های دسترسی به برخی از مکان ها )اداری ،فرهنگی ، اقتصادی ( برای جمعیت ایجاد کرده اند. خلاصه کلام ، به نظر موریس هالبواکس ، نقشه شهر بازتاب انتخاب های آگاهانه یا ناآگاهانه جامعه ای است که شهر را بنا می کند. جان کلام هالبواکس این است که شهر تجسم اراده جمعی است که گاهی ازنگاه تصمیم گیران درباه شهر پنهان می ماند.

    توزیع مشاغل و مسکن
    گوناگونی انواع مسکن و توزیع شان در شهر بارزترین نشانه های جدایی گروه های اجتماعی است . می گویند هر شهری در «محله های اعیان نشین »، «محله های فقیر نشین » و «محله های مشکل »اش را دارد و این اصطلاحات همان قدر که رایج اند، محل منازعه نیز هستند. برای نمونه یک شهر اروپایی را در نظر بگیریم . روی نقشه ای با مقیاس 25000\1 عموما با چشم غیر مسلح می توان بافت قدیمی مراکز شهر را با ساختاری متراکم و فشرده ، مساکن مختلط و پراکنده تر از فضاهای پیرامون مرکز، منطقه خطوط و اشکال هندسی که نمایای مجتمع های مسکونی ارزان قیمت ساخته شده در دهه 60-1950 و بخش های خانه های شخصی ، ساخته شده در دهه 80-1970 که پیرامون یک طرح همگن و گسسته از باقی بافت شهر گرد آمده اند، مشاهده کرد. کمی دورتر، مناطق پیرامون شهری را می بینیم که در اطراف هسته های قدیم ده ایجاد شده اند و تعدادی «روستا شهری » که در شهر کار می کنند و در خانه های شخصی یا در مزارع نوسازی شده سکونت دارند، به آنها دلبسته اند. این هسته ها، وقتی که جاذبه هایشان مشاغل جدید را جذب می کند، به سرعت توسعه می یابند. این طرح نوعی ، البته خیلی ساده شده ، با انواع جمعیت های از لحاظ آماری شناخته شده متناظر است . در وهله اول ، هر نوع مسکن ، برحسب قیمت زمین و سیاست مسکن ، مشتریان متفاوتی دارد. اما متعاقبا سایر محافل اجتماعی می توانند این مسکن را تصاحب کنند.
    در شهرهای اروپایی قیمت زمین شهری به نسبت دوری از مرکز شهر گرایش به کاهش دارد، البته در صورتی که شهر وظیفه مرکز قدرت و آبرومندی اش را به درستی ایفا کند)حضور ادارات مرکزی ، بانک های بزرگ ، مقر شرکت های بزرگ ( قیمت زمین شهری در حوالی ایستگاه های حمل و نقل و در مسیر خطوط تازه تاسیس مترو افزایش می یابد.
    بنابراین ، غالبا دشوار است که در بخش هایی از شهر که قیمت زمین در آن جا گران است ، مگر با مساعی خا دولت ، بتوان مساکن ارزان قیمت ساخت . از این رو، ساخت و ساز مسکن ارزان قیمت و صاحب خانه شدن قشرهای کم درآمد در جامعه تنها در بخش هایی که قیمت زمین شهری ارزان تر است ، امکان پذیر است . باری ، ارزش زمین های شهری با بازنمایی هایی که شهرنشینان از آن دارند رابطه تنگاتنگی دارد: دسترسی آسان ، حضور موسسات آبرومند، امکان تحصیل در «بهترین مدارس »، اما مسکن تنها عامل توزیع جمعیت در فضاهای شهری نیست . مکان یابی بنگاه های اقتصادی در این پویایی نقش مهمی ایفا می کند، زیرا خانوارها سعی دارند زمان ایاب و ذهاب روزانه شان را به حداقل برسانند. توزیع فعالیت های اقتصادی به راهبردهای بنگاه ها و به کیفیت فضاها بستگی دارد: در دسترس بودن نوعی نیروی انسانی ، استعدادهای توسعه یافته یک منطقه صنعتی ، روش های توزیع و وسایل ارتباطی ، امروزه از همان اهمیتی برخوردار است .

اصول اجرایی ساختمان

باتوجه به تحولات قرن  اخیر که در کلیه علوم و فنون منجمله در صنعت ساختمان  سازی‌ایجاد گردید و با توجه به رشد روز افزون جمعیت و احتیاج جوامع بشری به مسکن بیشتر و در نتیجه احتیاج به گسترش شهرها کارشناسان متوجه شدند که اگر شهرها به طوری افقی گسترش یا به سرویسهای شهری مانند آب برق تلفن گاز و به شهروندان با مشکل مواجه خواهد شد علاج‌این درد گسترش شهرها به صورت عمومی ‌بود در نتیجه ساختمانهای یک یا دو طبقه قرون 18و19 به ساختمانهای بلند قرن بیستم تبدیل شد.

رفته رفته مصالحی مانند آجر و آهک و ملاتها کم مقاومت منسوخ شد و مصالح مرغوبتری که بتواند بارهای فشاری و کششی بیشتری را تحمل نماید مورد توجه قرار گرفت که در راس آن سیمان بتن و انواع فولاد میباشد که روز به روز مراحل تکامل خود را طی نموده و هر لحضه در آزمایشگاههای مهم  دنیا در اثر آزمایشات شبانه روزی انواع مرغوب تر و کامل تری از آن ارائهمی‌گردد.

 الف ) بخش های مدیریتی:

 اصول اجرایی ساختمان
انجام طراحی برای  اجرا و منظور از طرح و اجرا، ‌ایجاد بنایی است که بتواند وظایف مورد انتظار را به خوبی به انجام برساند.
اجرای طرح عینیت بخشیدن به آن طرح مطابق نقشه ها و سایر مدارک اجرایی است، که خود حاصل تفکر طراح یا طراحان هر بنا از لحظه تکوین فکر‌ ایجاد آن تا موقعی که به دست بهره برداری کنندگان سپرده شود مراحلی را طی می‌کند که شامل برنامه ریزی، طرح و محاسبه، اجرا و نظارت بر اجرا، کنترل کیفیت، آغاز بهره برداری و خبر خوشی است تا پس از حصول اطمینان از قابلیت بهره برداری آن، در اختیار بهره برداری کنندگان گذاشته شود.
بسته به بزرگی و کوچکی طرح و ماهیت آن، اهمیت هر یک از مراحل فوق متغیر بوده و بنابه ضرورت ممکن است گستره یکی از مراحل بسیار محدود شده و حتی مرحله‌ای با مراحل دیگر ادغام شود.
هر یک از‌این مراحل باید در چارچوب فنی، اقتصادی، زیست محیطی، زیبایی شناسی، اجتماعی و حتی سیاسی طی شود و چگونگی‌این مراحل در ‌ایمنی، عملکرد آتی ( با ملحوظ داشتن خطوط هادی اداره کشور) آتی بنا و عمر مفید آن موثرند.
اما اثر مرحله اجرا و نظارت بر اجرا، بیش از هر مرحله است دیگری تجارب جهانی نشان می‌دهند که در حدود هفتاد درصد تمام عللی که بروز کاستیها و تقلیل عمر مفید بناها را سبب می‌شوند، از خطاهای ‌این مرحله سرچشمه می‌گیرند
لازم به توضیح است که برخلاف عرف معمول، در‌اینجا از اجرا و نظارت بر اجرا به عنوان یک مرحله نام برده شده و اجرا و نظارت، دو مقوله جدا از هم در نظر گرفته نشده‌اند.
این مسیله به منظور هماهنگی با یکی از دگرگونی های بنیادی صنعت ساختمان است که با وارد شدن مفهوم  از طرف سازنده در روند ساختن بناها به جای مفهوم «کنترل کیفیت» «تضمین کیفیت» توسط دستگاه نظارت، در عمل بخش عمده وظایف دستگاه مجری و دستگاه نظارت، در هم ادغام شده است در واقع، به روال سنتی، دستگاه سازنده، بر حسب وظیفه، سعی می‌کند طرحی را که اجرای آن به او سپرده شده، بر مبنای  نقشه ها و با رعایت مشخصات فنی طرح  بسازد.
مسیولیت او به اجرای کار طبق نقشه و مشخصات، در زمانی مشخص و معمولاً با هزینه‌ای معین محدود است.

 روشهای اجرای طرحهای ساختمانی و پیمانها
اجرای طرحهای ساختمانی صدها جزییات فنی و ساختمانی و روابط پیچیده چند جانبه بین صاحب کار کارفرما، مجری طرح، ناظر، پیمانکاران جزء، سازندگان مصالح و لوازم و فروشندگان آنها، تولید کنندگان و اجاره دهندگان تجهیزات، نیروی انسانی، نهادهای مدیریت شهری و ادارات دولتی را شامل می‌شود.

 روشهای اجرا
اجرای طرحهای ساختمانی ممکن است به یکی از صورتهای زیر انجام پذیرد:
امانی: که صاحبکار یا قائم مقام او، یعنی کارفرما یا مجری طرح، رأساً عملیات اجرایی را مدیریت می‌کند و هزینه ها را می‌پردازد
صاحبکار: شخصی است حقیقی یا حقوقی که طرح متعلق به او می‌باشد.
کار فرما یا مجری طرح: شخصی است حقیقی یا حقوقی که صاحبکار تمام یا بخشی از اختیارات خود را برای اجرا به او تفویض کرده است.
مدیریت اجرا: که صاحبکار شخص دیگری را به عنوان مدیر اجرایی،از طرف خود مامور اجرای کار می‌کند و تمام یا بخشی از اختیارات خود را به او تفویض می‌نماید و با نظر او تحت کنترل خود، هزینه های اجرایی را با ملحوظ داشتن اضافه مبلغی برای مدیریت، می‌پردازد.
مدیر اجرایی: شخصی است حقیقی یا حقوقی که سازماندهی عملیات اجرایی به عهده او واگذار می‌گردد.  که صاحبکار یا کارفرما هر قسمت از کار را به پیمانکار مناسبی واگذار می‌کند که  آن بخش از کار را با مشخصات معلوم و به قید معلوم انجام دهد و خود، کار پیمانکاران جزء را هماهنگ می‌کند.
پیمانکار: شخصی است حقیقی یا حقوقی که انجام خدمات مشخصی را تحت شرایط فنی و مالی معین در مدت زمانی معلوم، به عهده می‌گیرد.
پیمانکاری کامل: که صاحبکار یا کارفرما، کل کار را به یک پیمانکار اصلی واگذار می‌کند و پیمانکار مزبور با امکانات خود و یا با استفاده از پیمانکاران جزء  کار را به انجاممی‌رساند به عبارت دیگر کل کار را به مسیولیت خود، با مشخصات مورد نظر و به قیمت معلوم یا تحت شریط مالی مشخصی، به هر روشی که صلاح بداند، انجام می‌دهد.  در کلیه روشهای فوق، فرض بر‌این است که طرح از پیش آماده شده‌ای، برای اجرا وجود دارد.
امروزه برای اجرای ساختمانها ابداع و به کار گرفته شده‌اند که اجازه می‌دهند همزمان با تهیه طرح، کار اجرا نیز آغاز و پیش برده شود.
از جمله‌این روشها، روش اجرای سریع و روش طرح و ساخت یا طرح و اجرا را می‌توان نام برد.

اشکال مختلف پیمانها
جز در صورت اجرای امانی، در سایر حالات، برای روشن شدن حدود حقوق و تکالیف طرفین،پیمانهایی بین صاحبکار یا کارفرما از یک سو واجرا کنندگان کار از سوی دیگر بستهمی‌شوند.
در‌این پیمانها، حجم کار و مبلغ قرارداد، مدت اجرا و مشخصات فنی، به عنوان ارکان قرارداد مشخص می‌شوند.
پیمانهای اجرایی اشکال مختلف دارند که متداولترین آنها به شرح زیرند:
«پیمانهای سرجمع» «گلوبال یا لام سام»
در‌این پیمانها، پیمانکار بازای اجرای طرح موضوع قرارداد، در مدت زمان معلوم، مبلغ مشخصی را دریافت می‌دارد معمولاً ً هماهنگ با درصد پیشرفت کار، در موعدهای معین، بخشی از مبلغ قرارداد به پیمانکار پرداخت می‌گردد.

 « پیمانهای مبتنی بر فهرست آحادیه »
در‌این پیمانها، برای و اخد هر یک از اقلام کار، که با مشخصاتی معین انجام داده شود، قیمت واحدی مورد توافق قرارمی‌گیرد، احجام اقلام کار برآورد و برمبنای آحاد بها، قیمت کل عملیات و مبلغ قرارداد تعیین می‌گردد که بازای آن، پیمانکار طرح را در مدتی معین اجرا نماید.
پرداخت به پیمانکار، متناسب با پیشرفت کار، بر اساس صور توضعیتهای ماهیانه صورت می‌گیرد هر صور توضعیت حاوی احجام کارهای انجام شده تا تاریخ تنظیم آن می‌باشد که براساس آن احجام و آحاد بها، قیمت کار انجام شده تا آن تاریخ محاسبه و پس از کسر پرداختهای قبلی و سایر کسورات مقرر، مابقی آن به پیمانکار پرداخت می‌گردد.
پرداخته و در مواعد مقرر « پیمانهای در صد هزینه » در‌این پیمانها، پیمانکار هزینه های اجرایی آن را باضافه درصدی که پیشاپیش مورد توافق قرار گرفته، از کارفرما دریافت می‌کند پیمانکار به ازای دریافت‌این درصد، متعهد می‌شود که کار را در مدت زمان مشخصی و با مشخصات تعیین شده در قرار داد به اتمام برساند.
محاسبه هزینه کارهای انجام شده ممکن است به روشهای مختلف صورت پذیرد در‌این پیمانها، اغلب سقفی برای هزینه های کل طرح تعیین می‌شود که اگر پیمانکار، اچرای طرح را با هزینه‌ای کمتر از آن به پایان برساند بخشی از مبلغ صرفه جویی شده را به عنوان جایزه دریافت می‌دارد و اگر طرح را با هزینه‌ای بالاتر از سقف تعیین شده تمام کند، جریمه‌ای به او تعلق می‌گیرد و یا حداقل، به مبلغ اضافه شده، درصدی تعلق نمی‌گیرد و چیزی به پیمانکار پرداخت نمی‌شود.
علاوه بر پیمانهای فوق، که متداولترین پیمانهای اجرایی می‌باشند، اشکالی دیگر از پیمان نیز وجود دارند که با اختلافهایی کم یا بیش، شبیه به پیمانهای مزبور می‌باشند.

 گام نخست، آشنایی با کمیت و کیفیت طرح و ویژگیهای آن
اجرای هر طرح با آشنایی سازنده با آن طرح آغاز می‌شود برای اجرای هر طرحی، معمولاً آنچه طراح در ذهن خود خلق کرده است، از طریق نقشه ها و سایر مدارک اجرایی به سازنده انتقال داده می‌شود.
لذا اجرا کننده علاوه بر داشتن آشنایی قبلی با استانداردها، آیین نامه ها، ضوابط و مقررات عمومی‌ساختمانی باید قبل از هر چیز با مطالعه دقیق نقشه ها، دفترچه مشخصات فنی عمومی، دفترچه مشخصات فنی خصوصی، دستورالعملهای اجرایی، یادآوریهای فنی، برآورد و فهرست مقادیر و سایر مدارک اجرایی، بطور همه جانبه دریابد که چه بنایی را با چه مشخصاتی و با رعایت چه معیارهایی می‌خواهد اجرا نماید و حجم کار چقدر است به عبارت دیگر سازنده باید با کم و کیف کار آشنا شود و ضمن اطلاع از احجام اقلام کار، از مجموعه مورد احداث، تجسم فضایی دقیقی بدست آورد.
در‌این مرحله از کار، سازنده باید کامل بودن نقشه و سایر مدارک اجرایی را ارزیابی و از قابل اجرابودن طرح اطمینان حاصل نماید و هیچ ابهامی‌را از نظر دور ندارد، بویژه باید هر گونه تناقض و ناسازگاری را که بین مدارک مختلف اجرایی احساس می‌نماید، با طراح در میان گذاشته و از او بخواهد که مدارک اجرایی را تکمیل کرده و از آنها رفع ابهام کند بطوری که در هیچ مورد امکان تفسیرهای مختلف باقی نماند همچنین در‌این مرحله، اگر سازنده نظری در مورد جرح و تعدیل طرح برای هماهنگ کردن آن با امکانات و تواناییهای خود یا روش اجرای مشخصی دارد، میتواند پیشنهادهای خود را به طراح ارائه دهد زمان کوتاهی که برای طی‌این مرحله صرف می‌شود،  از اتلاف وقتهای بعدی، که اغلب با توقف سازمان اجرایی و صرف هزینه های غیر لازم همراهند، جلوگیری می‌نماید.

 گام دوم، آشنایی با محل اجرای طرح
پس از آشنایی با طرح، سازنده باید طی بازدید یا بازدیدهایی، با محل اجرای طرح آشنا شده و محدودیت ها و امکانات موجود در محل را ارزیابی کند.
در‌این مرحله، سازنده باید از طریق مشاهدات، مذاکرات، پرس و جو از افراد محلی، مطالعه مدارک و گزارشهای موجود، با عوارض سطحی، توپوگرافی، شرایط تحت الارضی، شرایط محیطی، اقلیم و آب و هوای محل اجرای طرح، راههای دسترسی به محل، امکانات دستیابی به مصالح،تجهیزات و نیروی انسانی در محل و بطور خلاصه تمام امکانات تسهیل کننده و موانع و اشکالات بازدارنده و معارضهای احتمالی، تا آنجا که میسر است، آشنا گردد.
برای آشنایی با محیط کارگاه اجرای طرح، جمع آوری اطلاعات زیر، بسیار مفید خواهد بود درباره عوارض سطحی از قبیل طبیعت و میزان محلهای احتمالی پر شده با زباله، خاک دستی و محل قرار گرفتن و نوع رگه های سنگ احتمالی مسیرهای عبور جریانهای آب و احیانا ً گودالهای آبگیر در سطح کارگاه توپوگرافی، به عبارت دیگر تغییرات رقوم خاک در سطح کارگاه سازه های موجود در محل کارگاه و در مجاورت آن خاکریزهای نزدیک،   خط ساحلی  و عوارض مشابه آن راههای  دسترسی به کارگاه( راه آهن، اتومبیل، کشتی)
درباره عوارض زیر زمینی از قبیل:
مسیر فاضلاب، قنات، تونل، زیر زمین و یا سایر سازه های زیر زمینی خطوط لوله نفت و گاز و آب یا لوله های بخار و هوای فشرده و غیره، خطوط تلفن و تلگراف و کابلهای زیر‌زمینی‌برق.
شالوده های موجود در محوطه کارگاه یا زمینهای مجاور اطلاعات مربوط به گمانه هاو سایر اطلاعات از قبیل تاریخچه رفتارسازه های مجاور، نشستهای خاک و غیره...

گام سوم، تهیه برنامه زمانبندی اجرا
پس از‌اینکه مشخص گردید چه بنایی در چه محلی باید ساخته شود، سازنده باید برنامه زمانبندی اجرای عملیات را تدوین نماید بطوریکه در هر مقطع زمانی، قدمهای اجرایی که بلافاصله پس از آن لحظه برداشته شوند مشخص باشند.  داشتن چنین برنامه‌ای که تکلیف اجرا کنندگان را مشخص کرده باشد، تردیدهای مزاحم و بازدارنده را حذف کرده،‌ایجاد تحرک نموده و از اتلاف وقت و انرژی جلوگیری می‌کند.
تهیه برنامه زمانبندی، عملا ً در یک فرآیند تجزیه، بررسی اجزا و ترکیب اجزای بررسی شده بنحوی مطلوب ومناسب با رعایت مسیر بهینه، به شرح زیر صورت می‌پذیرد.
ابتدا سیاهه‌ای از کلیه عملیاتی که برای اجرای طرح لازمند، از تجهیز و راه‌اندازی کارگاه گرفته تا اتمام کار و برچیدن کارگاه، تدوین می‌گردد.  سپس متناسب با حجم کار و شرایط موجود عملیات به چند «عمل اصلی» یا «فعالیت اصلی»تقسیم می‌شود.
پس از مشخص شدن فعالیتها یا عملهای اصلی، هر یک از آنها به تعدادی «عملیات جزء» یا «فعالیت جزء» تقسیم می‌شوند.
برای انجام هر واحد هر جزء عمل، مصالح، وسایل، تجهیزات، نیروی انسانی، آهنگ انجام، زمان لازم و هزینه های انجام برآورد می‌شوند و نیازهای کل آن جزء عمل تعیین می‌گردند.
از ترکیب آنچه برای انجام جزء عملها تعیین شده، نوع و مقدار کل مصالح، نوع و حجم وسایل، انواع تجهیزات، انواع نیروی انسانی مورد نیاز و زمان کل اشتغال هر نوع از تجهیزات و نیرویانسانی و هزینه کل اجرا تعیین می‌گردند.
لازم به ذکر است که حجم کل مصالح مورد نیاز، از جمع کردن ساده مصالح لازم برای جزء عملها به دست می‌آید ولی تعداد ماشین آلات، میزان تجهیزات و تعداد نیروی انسانی را نمی‌توان ازجمع کردن ساده ارقام تعیین شده برای هر جزء عمل بدست آورد زیرا ماشین آلات مورد نیاز معمولاً ً به صورت حاصلضرب  «ماشین* ساعت» یا « ماشین* روز» و نیروی انسانی لازم به صورت حاصلضرب « نفر* ماه» تعیین می‌شوند و لذا، تعداد ماشین آلات و نیروی انسانی تابع زمانند و باید متناسب با مدت زمان اجرا، از طریق کارشناسی و مشخص کردن زمانهایی که تعداد مورد نیاز حداکثرو حداقل است، تعیین می‌شوند.  یا بالعکس اگر استفاده از تجهیزات، ماشین آلات و نیروی انسانی معینی الزام آور باشد، باید مدت زمان اجرا متناسب با‌این امکاناتتعیین‌شود.
هزینه کل اجرا را هم نمی‌توان از جمع کردن ساده هزینه عملها محاسبه کرد زیرا سه عامل ماشین آلات، نیروی انسانی و زمان بر هزینه های اجرایی اثر می‌گذارند و بویژه باید مسیله تأمین منابع مالی و حجم سرمایه‌ای که باید برای گردشکار کارگاه به کار گرفته شود، در محاسبه هزینه کل اجرا ملحوظ گردد.  پیمانکاران با سابقه، هزینه های اجرایی را مستقیماًً برای هر عمل، بدون پرداختن به جزء عملها، محاسبه می‌نمایند
پس از روشن شدن حجم مصالح مورد نیاز، مبداء و منابع تهیه مصالح، چگونگی تهیه و تدارک آنها، وسیله و نحوه حمل به کارگاه، تحویل گرفتن، بار‌اندازی، انبار کردن و نگهداری در کارگاه، نحوه و وسایل برداشت و مصرف در کارگاه و بالاخره چگونگی نمونه برداری و کنترل کیفیت مصالح در مواعد مقرر، مورد مطالعه قرار می‌گیرند.
بر اساس مطالعات انجام شده درباره مصالح، نیازهای تجهیزاتی کنترل و حک و اصلاح گشته و امکانات و نحوه تأمین قطعات یدکی، سوخت، مصارف و لوازم آنها بررسی می‌شوند.
در‌این مرحله، تهیه جدول برنامه ریزی ماشین آلات مورد نیاز می‌تواند به همه جانبه بودن مطالعه و تسهیل کار مطالعه کننده کمک نماید.  در جدول شماره1، برنامه ریزی ماشین آلات مورد نیاز برای احداث یک کانال بتن آرمه، به عنوان مثال نشان داده شده است.
بر اساس آخرین مطالعات در مورد مصالح و نیازهای تجهیزاتی، نیازهای به نیروی انسانی تعیین گشته، منابع، امکانات، روشها و ضوابط تأمین نیروی انسانی، اعم از ماهر، نیمه ماهر و غیر ماهر، تبعات به کار گماردن آنان در کارگاه، شامل تأمین امکانات زیستی، بهداشتی، رفاهی و حتی در مورد طرحهایی که اجرای آنها چند سال طول می‌کشد، علاوه بر تأمین امکانات فوق برای خانواده ها، امکانات آموزشی برای فرزنداشان، در حالات مختلف دسترسی به امکانات شهری یا عدمدسترسی به‌این امکانات، مطالعه و ارزیابی می‌شوند.
در‌این مرحله، تنظیم جدول طبقه بندی و تعداد کارگران مورد نیاز در هر مقطع زمانی، کمک مؤثری به امر برنامه ریزی خواهد کرد.  جدول شماره 2، برنامه ریزی نیروی انسانی لازم برای احداث کانال بتن آرمه فوق را نشان می‌دهد.
پس از مشخص شدن کل نیازهای طرح و انجام مطالعات فوق، بسته به مورد، قدم بعدی برای تهیه برنامه زمانبندی، به شرح زیر برداشته می‌شود و مدت زمان اجرا تثبیت می‌گردد.
اگر زمان محدود باشد، سازنده از طریق مقایسه و واسنجی نیازها با آنچه در حال حاضر در اختیار دارد، کفایت یا عدم کفایت مقدورات خود را ارزیابی می‌کند و در صورت لزوم، کمبودها را بر طرفمی‌نماید
اگر زمان محدود نباشد، سازنده زمان تقریبی لازم برای اجرای کار با امکانات موجود خود را برآورد و معقول بودن‌این زمان را بررسی می‌کند و اگر لازم باشد، تعادل منطقی را بین امکانات و مدت زمان اجرا بر قرار می‌سازد.
در‌این مورد باید توجه داشت که امروزه زمان، پربهاترین اقلام مصرفی در کارگاه است و هنر یک مجری و سازنده خوب آن است که با تأمین بموقع مصالح و به کار گرفتن وسایل، تجهیزات و نیروی انسانی به مناسبترین نوع و مقدار، زمان لازم برای اجرا را کوتاه کرده و از‌این راه هزینه های اجرایی را کاهش دهد.  و طرح را هر چه زودتر به بهره برداری برساند.  توجه کنید که اگر یک کارخانه سیمان 3000 تنی فقط یک روز زودتر به تولید برسد، بازای آن یک روز، 3000 تن سیمان بیشتر تولید شده و میلیونها ریال ارزش افزوده خواهد گردید.  لازم به یاد آوری است همانطور که در شکل شماره 1 نشان داده شده، برای انجام عملیات اجرایی، یک محدوده مدت زمانهای مناسب، واقع در حد فاصل یک زمان حداقل و یک زمان حداکثر وجود دارد، که بازای مدت زمانهای واقع در‌این محدوده می‌توان کار را با صرف هزینه و انرژی به سرانجام رسانید ولی تقلیل مدت زمان اجرا به کمتر از حداقل فوق یا طولانی تر شدن مدت زمان عملیات اجرایی از حداکثر مزبور، به افزایش تصاعدی هزینه های اجرایی منجر می‌شوند.  بدیهی است که با توجه به ملاحظات فوق باید در مورد مدت زمان اجرا اتخاذ تصمیم به عمل‌اید و با‌ایجاد تعادل بهینه بین مقدورات و مدت زمان اجرا،    مدت زمانی مناسب و معقول برای اجرای طرح تعیین و تثبیت شود.
پس از تثبیت مدت زمان اجرا، با در اختیار داشتن کلیه اطلاعات، طرح اولیه سازماندهی و گردشکار کارگاه، با‌این هدف تهیه می‌شود که با به کار گرفتن اصول مهندسی و ابداع روشهای اجرایی بهتر، بتوان با همسو کردن همه نیروها و با تأمین گردشکاری مناسب، بنحوی که هیچ فعالیتی مزاحم فعالیتهای دیگر نشود، با صرف حداقل مصالح، تجهیزات، انرژی و زمان، بیشترین نتیجه عملا ً ممکن را از دیدگاه کمی‌و کیفی، به دست آورد.
بر مبنای طرح سازماندهی تهیه شده با در نظر داشتن امکانات و محدودیت ها، در یک نظم منطقی و با رعایت تقدم و تأخر منطقی عملهای مختلف و تقدم و تأخرهای ناشی از ضرورتهای اجرایی، کوشش می‌شود با هماهنگ کردن فعالیتها بنحوی که با هم تداخل زمانی نداشته باشند، برنامه زمانبندی عملیات اجرایی طوری تهیه می‌شود که از امکانات، بیشترین استفاده به عمل‌اید و اثر بازدارنده محدودیتها کمترین باشد و اگر تأمین‌این نقطه نظرها، تغییر، تکمیل یا جرحو تعدیلاتی را در طرح اولیه سازماندهی و گردشکار کارگاه‌ایجاب نماید، با اعمال‌این تغییرات وجرح و تعدیلات، برنامه زمانبندی نیز تکمیل و حک و اصلاح می‌گردد. ‌این رفت و برگشت از طرح سازماندهی به برنامه زمانبندی و از برنامه زمانبندی به طرح سازماندهی، تا جایی ادامه می‌یابد که طرح مزبور، حالت نهایی و قطعی به خود بگیرد.
در عمل ممکن است، در بدو امر فقط خطوط کلی اجرا و کلیات سازمان اجرایی تعیین گردند و طرح سازماندهی نهایی بدست‌اید.
با داشتن تصویر روشنی از طرح سازماندهی نهایی و معمولاً ً با رعایت مسیر بحرانی، برنامه زمانبندی اجرا چنان تأمین می‌شود که هر جزء عمل زمانی انجام شود که نتیجه حاصل از آن بیشترین باشد.  مسیر بحرانی، عملها و جزء عملهایی را در بر می‌گیرد که هر تأخیر در انجام هر یک از آنها، مستقیماً به تأخیری به همان‌اندازه در اتمام برنامه منجر می‌شود.
بدیهی است که برنامه تدوین شده باید تمام عملیات اجرایی، از جمله استقرار و تجهیز کارگاه در شروع کار، گردشکار کارگاه در مدت اجرا و برچیدن کارگاه پس از اتمام عملیات اجرایی را دربرگیرد.
با توجه به آنچه گذشت، از یک سو برنامه زمانبندی مبتنی بر برآوردهای مصالح، تجهیزات، نیروانسانی، مدت زمان انجام و هزینه های انجام هر جزء عمل است که مقولاتی احتمالی باشند و بسته به نوع و ماهیت کار و در عمل،‌این عدم قطعیتها بر روند انجام کار اثر می‌گذارند و اجازه نمی‌دهند که کار کاملا ً طبق برنامه اجرا شود  از سویی دیگر واضح است که برنامه زمانبندی عملیات اجرایی تابع امکانات و محدودیتهای موجود در موقع تهیه برنامه و مبتنی بر اطلاعاتیاست که تا آن موقع در اختیار بوده‌اند. ‌این امکانات محدودیتها و اطلاعات، در طول مدت اجرا دچار تغییر و تحول می‌شوند، لذا برنامه زمانبندی،انطباق خود را با وضع موجود از دست می‌دهد، در‌این صورت، برای احتراز از هر گونه اتلاف وقت و امکانات،لازم است برنامه مورد تجدید نظر قرار گرفته و با شرایط موجود هماهنگ گردد.  برای تأمین ‌این منظور، باید برنامه زمانبندی قابل انعطاف بوده و در آن امکان تجدید نظر و به روز آوردن در مواقع لزوم، پیش بینی شود.  ارجح آن است که در خود برنامه موعدهای برنامه  مقرر گردد.
قدر مسلم‌این است که برای تنظیم موفقیت آمیز برنامه، کسی که‌این مسوؤلیت مهم را به عهده می‌گیرد باید شناختی درست از ماهیت کار و وابستگی بین عملها و جزء عملهایی که کل کار را تشکیل می‌دهند، داشته باشد.
برنامه‌ای که به‌این ترتیب تدوین می‌شود،گرچه گاهی مسایل تداراکاتی را هم در بر می‌گیرد ولی اکثرا برای‌اینکه‌این برنامه با موفقیت به اجرا در‌اید، لازم است که برنامه های مشروحه زیر نیز به موازات آن تدوین و به موقع اجرا گذاشته شوند.
برنامه زمانبندی تدارک مصالح و مصارف، که گردشکار کارگاه را تنظیم کرده و اجازه نمی‌دهد کهکار بدلیل کمبود مصالح تنظیم شود.
برنامه زمانبندی تأمین ماشین آلات و قطعات یدکی آنها، که مدیریت ماشین آلات را میسر ساخته و از اتلاف زمان بدلیل نبودن تجهیزات در کارگاه یا راکد ماندن سرمایه در کارگاه به صورت ماشین آلات و تجهیزات اضافه بر آنچه مورد نیاز است، جلوگیری می‌نماید.
برنامه زمانبندی تأمین نیروی انسانی، که مدیریت نیروی انسانی، استخدام بموقع افراد لازم و خاتمه دادن به خدمات آنها در زمان مقرر را میسر می‌سازد.  بویژه‌این برنامه اجازه می‌دهد که به افراد شاغل، پیشاپیش اطلاع داده شود که جویای کار دیگری باشند.
برنامه زمانبندی تأمین منابع مالی، که مدیریت سرمایه را میسر ساخته و از زیانهای پیش بینی نشده جلوگیری می‌نماید.
بدیهی است که‌این برنامه ها مستقل از یکدیگر و از برنامه زمانبندی اجرا نیستند و باید در ارتباط کامل با یکدیگر تنظیم و به موقع اجرا گذاشته شوند با تدوین برنامه، گام سوم اجرا به پایانمی‌رسد.

 گام چهارم، شروع عملیات اجرایی و کنترل و بهنگام کردن برنامه
با برنامه زمانبندی تدوین شده، عملیات اجرایی شروع می‌شوند.  برای اجرای موفقیت آمیز برنامه لازم است کار انجام شده بطور مستمر کنترل و با برنامه مقایسه و در صورت لزوم، برنامه بهنگامشود.  ‌این کار مستلزم نمی‌تواند گره از کار اجرا  باز کند.  تایج کنترلها  باید ثبت و پالایش شوند و بر اساس گزارشها  و آمار تهیه شده از نتایج کنترلها، مسیر کار اصلاح گردد.
اگر کنترلها حاکی از پیشرفت کار بیش از میزان پیش بینی شده در برنامه باشند، اجازه می‌دهند که با حک و اصلاح برنامه، مدت زمان کل اجرای طرح کاهش داده شود و اگر کنترلها نشان دهنده عقب ماندن اجرا از میزان تعیین شده در برنامه باشند، هشداری خواهند بود که سازنده را به جستجوی علل عقب ماندگی و رفع علل مزبور و در صورت لزوم جرح و تعدیل برنامه واصلاح مسیر، رهنمون می‌شوند.
باید توجه داشت که ضرورت ندارد کنترلها بسیار پیچیده و دارای دقت ریاضی باشند و به اصطلاح مو را از ماست بکشند.  کافی است در کنترلها اقلام اصلی در نظر گرفته شده و بتدریج با فراهم آمار در هر زمینه، تدفیق شوند ولی استمرار کنترلها و مرتب بودن پالایش آنها، لازمه بهره برداری صحیح از کنترل برنامه است.

 گام پنجم، کنترل کیفیت مستمر
« کنترل کیفیت» باید به عنوان یک  عامل اصلی در برنامه ها گنجانده شود سایر عملهای اصلی بطور مرتب پیگیری شود، برای نشان دادن جایگاه ویژه آن، کنترل کیفیت در چارچوب برنامه به عنوان گامی‌ مستقل ‌این طرز تلقی اجازه می‌دهد که چه در حالت نظارت سنتی، که کنترل کیفیت رسمی‌توسط شخص ثالث انجام می‌شود، و چه در حالت اعمال نظارت توسط خود دستگاه سازنده به منظور تأمین کیفیت با یا بدون حضور شخص ثالث، بتوان کنترل کیفیت را، فارغ از سایر مسایل و مشکلات اجرایی، سازمان داد و به پیش برد.

 گام ششم، ایمنی، حفاظت و بهداشت کار
آنچه در چارچوب‌ این صنعت صورت می‌گیرد  به خاطر انسان و تأمین رفاه بیشتر اوست، عدم توجه به‌ ایمنی، بهداشت و حفاظت آنهایی که مستقیما ً در کار اجرا مشارکت دارند و افراد دیگری که ممکن است درحیطه اثر عملیات اجرایی قرار گرفته و از آن آسیب ببینند.  یک اجرا کننده و سازنده خوب باید کار خود را چنان سازماندهی کند که خطری متوجه افراد دست‌اندرکار اجرا و سایر افرادی که با کارگاه در تماسند، نگردد.

 شرایط لازم برای اجرای موفقیت آمیز طرح
اجرا کنندگان طرحهای ساختمانی باید توجه داشته باشند که علاوه بر آنکه بخش قابل توجهی از ثروت ملی به صورت  ساختمان  از گردش خارج شده و«راکد می‌ماند» فضاهای تولیدی، خدماتی، آموزشی، بهداشتی و غیره نیز که بدست آنان ساخته می‌شوند، اگر بنحو مطلوب اجرا نشده، از پایایی کافی برخوردار نباشند و نتوانند وظایف خود را انجام دهند، اجتماع ضرر خواهدکرد.  اجرای ساختمانها بنحو مطلوب و برخوردار بودن آنها از پایایی کافی، در گروی آن است که برداشتن شش گام اصلی فوق با رعایت جمیع جهات صورت پذیرد.
برای‌اینکه‌این شش گام اصلی با موفقیت برداشته شوند و با مراعات همه جانبه شرایط کار و کارگاه، برنامه‌ای مناسب تهیه و طرح طبق مشخصات مورد نظر، با حداقل هزینه و حصول حداکثر نتیجه اجرا شود، اجرا کننده باید شناخت کافی از مشخصات و همه عوامل مؤثر در کار داشته باشد.
این مسیله در مورد تمام بناها صادق است، هر چند که بسته به حجم کار، نوع کار و سایر شرایط ممکن است  برخی از گامها محدودتر یا گسترده تر باشند.
مشخصات مورد نظر، علاوه بر نقشه ها، در دفترچه مشخصات فنی عمومی‌و دفترچه مشخصات فنی خصوصی درج می‌شوند.  در‌این مدارک، به استانداردهای مصالح و فرآورده ها، استانداردهایآزمایش  و کنترل کیفیت مصالح  و فرآورده ها، آیین کاربردها، آیین نامه ها و ومقررات ملی ساختمانی کشور اشاره می‌شود.  در پیمانهایی که مبتنی بر فهرست بها بسته می‌شوند، بخشی از مشخصات در فهرست مزبور منعکس می‌گردد ‌این فهرست صراحت دارد که بازای انجام چه کاری و با چه مشخصاتی، چه پولی باید به انجام دهنده پرداخت شود.  به عبارت دیگر در فهرست آحاد بها، برای هر یک از اقلام کار، نوع مصالح، نحوه کاربرد و اجرا، مشخصات کار انجام شده و نحوه‌اندازه گیری کار انجام شده ارایه داده می‌شوند. ‌این مدارک را باید تمامدست‌اندرکاران اجرا بشناسند و در موارد لازم از آنها استفاده کنند.

 مدارک رسمی‌ که اجراکنندگان باید بشناسند
مدارکی که برای شناخت مشخصات و سایر عوامل مؤثر در کار « در صنعت ساختمان» موجود و مورد استناد و استفاده مهندسان ساختمان می‌باشند، صرفنظر از کتابها و نشریاتی که اصول نظری و دیدگاههای عملی در آنها تشریح گردیده‌اند، شامل هفت نوع مدرک رسمی‌به شرح زیرند:
•                                   استانداردهای مشخصات مصالح، مواد و فرآورده ها
•                                   استانداردهای آزمایش و کنترل مشخصات
•                                   آیین کاربردها
•                                   دفترچه های مشخصات فنی عمومی‌و اجرایی
•                                   آیین نامه ها
•                                   مقررات ساختمانی
•                                   دفترچه های فهرست آحاد بها
منظور از« استانداردها»  مدارک رسمی‌منتشر شده از طرف سازمانها ذیربط کشور در مورد مشخصات مصالح و فرآورده ها و روشهای کنترل‌این مشخصات است.
استانداردهای مشخصات، بسته به مورد حاوی تمام یا بخشی از قیود و شرایط مربوط به ابعاد هندسی، مشخصات فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و تکنولوژیکی مورد نظر مواد، مصنوعات و و تولیدات و رواداریهای آنها می‌باشند دراستانداردهای آزمایش و کنترل مشخصات، روشهای آزمایش مواد، مصالح و فرآورده ها به منظور بررسی کمی ‌و کیفی مشخصات آنها و چگونگی ارزیابی و پذیرش مواد، مصالح و فرآورده ها بر مبنای نتایج حاصل از آزمایشها، شرح داده می‌شوند منظور از«آیین کاربرها» مدارک رسمی ‌مربوط به روشهای کاربرد مصالح، مواد و فرآورده ها و قیود فنی است که باید در موقع کاربرد رعایت شوند.
در صنایع دیگر «بجز صنعت ساختمان» عموما ً استانداردها برای تأمین قابلیت کاربرد تولیدات و کالاها کافی تلقی می‌شوند.  زیرا تولید کننده با رعایت استانداردها و اعلام انطباق تولیدات خود با استاندارد مشخصی، تلویحا ً حداقل کیفیت مورد انتظار از آن را تضمین می‌کند و مصرف کننده با علم و اطلاع از‌این تضمین تلویحی، متناسب با نیازهای خود، کالای مورد نظر را انتخاب می‌نماید.  در مواردی هم آیین کاربردها و وآیین نامه ها، به عنوان مکمل به کار برده می‌شوند ولی در‌این صنایع کمتر به مقررات و ضوابطی نظیر مقررات ساختمانی برخورد می‌کنیم.
از طریق هماهنگ کردن استانداردها در سطح جهانی، گستره تولید، عرضه و مصرف مواد و فرآورده ها وسعت می‌یابد و کار تولید کننده و مصرف کننده تسهیل می‌شود.  امروز مثلاً ً مصرفکننده‌ایرانی، به برکت وجود استانداردهای بین المللی، بدون دغدغه خاطر، لامپ ساختاسترالیا را برای نصب بر روی سرپیچ ژاپنی خریداری می‌نماید و مشکلی هم برایش پیشنمی‌آید.

مفاهیم و واژه های اولیه:
قرارداد:
عبارتست از قرارداد کتبی یا شفاهی که به موجب آن کارگر در قبال دریافت حق‌‌‌‌‌‌‌ السعی کاری را برای مدت موقت یا غیر موقت برای کارفرما انجام می‌دهد.
قرارداد کار علاوه بر مشخصات دقیق طرفین حاوی موارد زیر است:
الف) نوع کار یا حرفه‌ای که کارگر به آن اشتغال دارد.
ب) ساعات کار تعطیلات، مرخصی‌ها
ج) محل انجام کار
د) تاریخ انعقاد قرارداد
ه) مدت قرار داد
و) موارد دیگر

 کارگر:
کارگر در قانون کار کسی است که به هر عنوان در مقابل(حق‌ السعی) اعم از مزد، حقوق، سهل سود و سایر مزایا به درخواست کارفرما کار کند.
کارفرما :
شخصی است حقیقی(منظور یک نفر) یا حقوقی (منظور در غالب یک شرکت) که کارگر به درخواست و به حساب او در مقابل حق السعی کار می‌کند.  مدیران، مسیولان و به طور عموم کلیه‌ی کسانی که عهده‌دار اداره‌ی کارگاه هستند نماینده کارفرما محسوب نمی‌شوند.
کارفرما مسیول کلیه‌ی تعهداتی است که نمایندگان مذکور در قبال کارگر به عهده می‌گیرند.
پیمانکار:
شخص حقیقی یا حقوقی که برای انجام کار طبق مقررات و شرایط مندرج در آیین نامه گواهینامهصلاحیت پیمانکاری دریافت کرده باشد.
کارگاه:
محلی است که کارگر به درخواست کارفرما یا نماینده او در آنجا کار می‌کند از قبیل مؤ‌سسات، صنعتی، کشاورزی، معدنی، ساختمانی، و امثال آنها.
کلیه‌ی تأسیساتی که به اقتضاء کار متعلق به کارگاه هستند از قبیل نمازخانه، نهار ‌خوری،تعاونی‌ها، مراکز آموزشی،‌ جزء کارگاه محسوب می‌شوند.

انواع ساختمان:
الف) از لحاظ ـ مصالح مصرفی  ب) از لحاظ ـ مصرف

 الف)از لحاظ مصالح مصرفی:
1- ساختمانهای بتنی:
ساختمان بتنی ساختمانی است که برای اسکلت اصلی آن از بتن آرمه استفاده شده باشد در ساختمانهای بتنی سقفها به وسیله دال‌های بتنی پوشیده می‌شود و یا از سقفهای تیرچه بلوک و یا سایر سقفهای پیش‌ساخته استفاده می‌شود و برای دیوارهای جدا کننده از انواع آجر و یا تیغه گچی و یا چوب استفاده می‌شود و ممکن است از دیوار بتن آرمه هم استفاده شود ساختمانهای بتنی دارای عمر طولانی، هزینه زیاد ساخت، مقاومت در برابر آتش‌سوزی می‌باشند.
2- ساختمانهای فلزی:
اسکلت‌این نوع ساختمانها (پل‌ها و ستونها) از پروفیلهای فولادی بوده و اتصالات آن در‌ایران معمولاً از جوش استفاده می‌شود.  سقف‌این نوع ساختمانها به صورت تیرچه بلوک، کمپوزیت و یا طاق ضربی می‌باشد از ویژگی‌های‌این ساختمان می‌توان به زنگ‌زدگی در برابر رطوبت‌، تغییر شکل در برابر آتش سوزی های شدید، اجرای اسکلت سریع صورت می‌گیرد، فضای کمتری اشغال می‌کند.
3- ساختمانهای آجری:
ساختمان‌هایی که تحمل بارهای مرده و یا زنده به عهده دیوارهای آجری باربری باشد، سقف‌این ساختمانها از طاق ضربی و یا سقف تیرچه بلوک با استفاده از شناژهای افقی روی دیوارهای باربر و شناژهای قائم حداقل در 4 گوشه ساختمان در حالت بتن مسلح استفاده می‌شود ضخامت دیوارهای باربر 35 سانتیمتر و دیوارهای غیر باربر 11 سانتیمتری و 5 سانتیمتری استفاده می‌شود.
4- ساختمانهای خشتی و گلی:
این ساختمانها با گل و یا خشت ساخته می‌شوند به علت ضعف مصالح مقاومت چندانی در برابر زلزله ندارند و به طور کلی باید از احداث آنها خودداری گردد.
ب) ساختمان از لحاظ کاربرد:
ساختمانها از لحاظ کاربرد به انواع ساختمانهای مسکونی، اداری، بیمارستانها، انبارها، مدارس و مکانهای عمومی‌مانند
باشگاهها و ورزشگاهها و غیره تقسیم می‌شوند.

شرح کامل کارهای محوطه سازی

خاکها به دو دسته تقسیم می شوند:
خاکهای با واکنش خاک هایی هستند که پس از تثبیت با آهک و عمل آوردن به مدت 28 روز در گرمای 20 درجه سانتیگراد بیش از 5/3 کیلوگرم افزایش مقاومت از خود نشان می دهند. خاکهایی که افزایش مقاومتشان پس از اختلاط با آهک و عمل آوردن کمتر از 5/3 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع باشد،خاکهای های بدون واکنش نامیده می شوند. 1- خاکهای با واکنش 2- خاک های بی واکنش

با اضافه کردن آهک خاک می توان میزان تورم خاک را از 7 تا 8 درصد به1/0 درصد کاهش داد. برای تعیین مقاومت برشی خاکها از آزمایش برش سه محوری و برای تعیین چسبندگی خاکها از آزمایش فشار تک محوری استفاده می شود. برای ارزیابی مقاومت خاکهای تثبیت شده با آهک از آزمایش نسبت باربری کالیفرنیا استفاده می شود.

ثبیت خاک با سیمان :

سیمان یکی از موادی است که از آن برای تثبیت خاکها و مصالح سنگی استفاده می شود.  هچنین برای تثبیت رویه های شنی و بهسازی آنها برای آمدوشدهای بسیار زیاد به کار می رود.  معمولاً هر نوع خاک نظیر شن و ماسه و خاکهای ماسه ای و خاکهای لای دار و خاکهای رس با حد روانی کم را می توان با استفاده از سیمان تثبیت کرد ولی خاک آلی، به هیچ وجه مناسب برای تثبیت با سیمان نیست.  میزان سیمان لازم برای تثبیت خاک های ریزدانه بستگی به خواص خمیری خاک دارد.  هر اندازه خاکی درصد ریزدانه بیشتری داشته باشد و یا خمیری تر باشد درصد سیمان بیشتری برای انجام عمل تثبیت لازم خواهد بود. حدود تقریبی سیمان لازم برای تثبیت خاکهای ریزدانه بین 7 تا 20 درصد وزن خشک خاک می باشد.

سیمان یکی از مناسبترین مواد برای اصلاح خاکهای ریز دانه در بستر راههایی است که میزان رطوبت آنها نسبتا زیاد باشد. مقدار سیمان لازم برای تثبیت خاکهای ماسه ای به درجه تخلخل خاک تثبیت شده بستگی دارد. عوامل دیگری که در میزان سیمان مورد نیاز موثرند عبارتند از : درصد شن و درصد مواد ریز دانه.

خاکهای شنی تثبیت شده با سیمان برای لایه های اساس و زیر اساس هر نوع راهی قابل استفاده می باشد. میزان سیمان لازم برای تثبیت خاکهای شنی بین 2 تا 6 درصد وزن خاک متغیر است و بستگی به درصد مواد ریزدانه دارد. مقاومت فشاری اینگونه خاکها در حالت تثبیت شده خیلی زیاد و بین 70 تا 140 کیلوگرم بر سانتی متر مربع می باشد.

تثبیت خاک با قیر :

تثبیت خاک با قیر برای خاکهای درشت دانه و شنی که مقدار ریزدانه آنها خیلی زیاد و خواص خمیری آنها نیز کم است مناسب می باشد. خاکهای ریزدانه با خواص خمیری زیاد برای تثبیت با قیر مناسب نیستند.  بطور کلی قیر های مایع مناسب برای تثبیت خاکهای ریزدانه هستند. میزان متوسط قیر برای تثبیت خاکهای ریز دانه حدود 4 تا 8 درصد وزن خاک است. در مورد خاکهای ماسه ای، ماسه همراه با مقدار کمی ربزدانه به خوبی با قیر تثبیت می شود. مقدار مواد ریزدانه در خاکهای ماسه ای نباید از 25 درصد تجاوز کند.

تراکم خاک:

عملی است که طی آن حفره های موجود در میان ذرات از بین رفته و از حجم فضای خاک در اثر بارگذاری کاسته می شود.  کوبیدن و متراکم کردن خاک توسط انواع غلتک ها صورت می گیرد.

غلتک چرخ فولادی : این غلتک سه نوع می باشد:

غلتک چرخ فولادی 3 چرخ

غلتک چرخ فولادی تاندوم

غلتک چرخ فولادی سه چرخ تاندوم :این غلتک برای کوبیدن خاکهای دانه ای شن و ماسه و سنگشکسته مناسب می باشد. همچنین از این غلتک برای اتو کردن خاکهایی که قبلا با غلتکهای پاچه بزی کوبیده شده اند. توانایی تراکم این نوع غلتک برای متراکم کردن 10 تا 15 سانتی متر خاک در 8 بار حرکت رفت و برگشت می باشد. از این علتک می توان برای متراکم کردن خاک در شیب های تا 12% نیز استفاده کرد.

غلتک چرخ لاستیکی: این غلتک در دو نوع یافت می شود:

غلتک چرخ لاستیکی سبک وزن، چرخ های کوچک، غلتک چرخ لاستیکی سنگین وزن با چرخ های بزرگ

این نوع غلتک قابلیت متراکم کردن خاک با عمل ورز دادن می باشد. غلتک های چرخ لاستیکی سبک برای متراکم کردن و کوبیدن خاکهای ماسه ای، رسها، لای های یا مخلوطی از آنها بکار می روند. غلتک چرخ لاستیکی سبک خاک را تا ضخامت 20 سانتی متر و غلتک چرخ لاستیکی سنگین خاک را تا ضخامت 60 سانتی متر متراکم می کند.

انواع قیر :

قیر یا بصورت طبیعی از معادن قیر استخراج می شود یا از پسمانده تبخیر نفت خام بدست می آید. قیر طبیعییا در سنگهای قیر یافت می شود و یا از دریاچه های قیر بدست می آید. قیر طبیعی در اثر تبخیر روغن های سبک و نفت خامی که از منابع نت زیرزمینی به طرف بالا نفوذ می کند و در مجاورت هوا و تابش آفتاب قرار می گیرد بوجود می آید.

انواع قیر نفتی :

قیر خالص : قیر های نفتی خالص از پسمانده پالایش نفت خام در برجهای تقطیر بدست می آید. در حین تقطیر نفت خام روغن های سبک تر در درجه حرارت پایین تر تبخیر شده و با بالا رفتن درجه حرارت روغن های سنگین تر از ان جدا می شوند. آنچه که در این برجها باقی می ماند، قیر خالص می باشد.

قیر های دمیده: این نوع قیر ها از دمیدن هوای داغ به قیر خالص در مرحله آخر عمل تصفیه بدست می آید. قیرهای دمیده حساسیت کمتر نسبت به تغییرات درجه حرارت دارند. لذا در حرارت های بالاتر خیلی بهتر است قیر اولیه حلات سخت خود را حفظ می کنند. در راه سازی از قیر های دمیده برای پر کردن ترک های رو سازی و همچنین حفرات و فضاهای خالی زیر دالهای بتنی استفاده می شوند.

قیر های محلول : قیر محلول یا قیر مخلوط از حل کردن قیر های خالص در روغنهای نفتی نظیر بنزین،نفت،گاز یا نفت کوره بدست می آید. هر اندازه تعداد روغن های نفتی در قیر محلول بیشتر باشد، روانی آن بیشتر و کند روانی آن کمتر خواهد بود. نوع روغن نفتی مورد استفاده در قیر های محلول در سرعت گرفتن آنها تأثیر دارد. اگر از بنزین برای حل کردن قیر خالص استفاده شود،قیر مایع بدست آمده را قیر تند گیر گویند و اگر از نفت برای حل کردن قیر خالص استفاده شود قیر مایع حاصل را کند گیر گویند. هرگاه از روغن های سنگین تر نظیر نفت گاز یا نفت کوره استفاده شود، در محلول حاصل قیر دیر گیر گفته می شود.

آزمایشات قیر :

آزمایش درجه نفوذ : این آزمایش برای تعیین سختی نسبی قیر های خالص و قیر های دمیده بکار می رود. طبق تعریف درجه نفوذ یک قیر مقدار طولی بر حسب دهم میلیمتر است که سوزن استانداردی با شکل معین در مدت 5 ثانیه تحت اثر وزنه 10 گرمی در قیر مورد آزمایش که درجه حرارت آن 25 درجه سانتیگرا د است فرو رود. درجه نفوذ کمتر نشاندهنده سخت تر بودن قیر و درجه نفوذ بیشتر نشان دهنده نرم تر بودن قیر است.

آزمایش کند روانی : این آزمایش برای تعیین خاصیت روانی قیر ها در درجه حرارت های بالا صورت می گیرد.

آزمایش درجه اشتعال : درجه اشتعال قیر ها درجه حرارتی است که وقتی گرمای قیر به آن درجه می رسد با نزدیک کردن شعله ای به سطح آزاد قیرسطح آن آتش می گیرد. انجام این آزمایش از آن جهت مهم است که با تعیین درجه اشتعال یک قیر حداکثر درجه حرارتی را که در آن می توان قیر را بدون خطر آتش سوزی کرد بدست می آید.

آزمایش تعیین درجه نرمی قیر : بمنظور مقایسه حساسیت قیر ها نسبت به تغییرات درجه حرارت آزمایش تعیین درجه نرمی انجام می شود.

انتخاب نوع قیر برای مصارف روسازی :

اگر درجه حرارت متوسط سالیانه منطقه ای زیاد باشد باید از قیر کند روان تری برای ساختن روسازی آسفالت استفاده کرد. هر اندازه تعداد و وزن وسایل نقلیه بیشتر باشد باید از قیر کند روان تری برای ساختن مخلوط های قیری استفاده کرد. هر اندازه تخلخل سطح بیشتر باشد باید از قیر محلول کند روانتری استفاده کرد. بهتر است در مناطق آب و هوای سرد و خشک از قیرهای محلول و در آب و هوای مرطوب با مصالح سنگی مرطوب از امولسیون قیر استفاده کرد.  از مخلوط کردن قیر در آب به کمک یک ماده امولسیون ساز، امولسیون قیر بدست می آید.

آسفالت :

مخلوط های قیری که به نام آسفالت موسومند از اختلاط قیر و مصالح سنگی بوجود می آیند. آسفالت ها انواع مختلفی دارند و از آنها برای ساختن لایه های رویه اساس و زیر اساس و روسازی راهها استفاده می شود. بطور کلی به دو قسمت تقسیم می شوند:آسفالت های سرد و آسفالت های گرم

-آسفالت سرد : به مخلوطی از مصالح سنگی و قیر محلول یا قیر خالص اطلاق می شود. که اختلاط مصالح آن در درجه حرارت محیط صورت می گیرد. در بعضی مواقع ممکن است فقط نیاز به گرم کردن قیر باشد ولی مصالح حرارت داده نمی شود. این نوع آسفالت یک لایه نازک رویه آسفالتی است که برای راههای فرعی و راههای اصلی و خیابان ها که میزان تردد در آنها کم است به کار می رود. مصالح سنگی به کار رفته بایستی تمیز، سخت و بادوام بوده و از شن و ماسه شکسته یا سنگهای کوهی تهیه شود. طبق آیین نامه بایستی اندازه دانه های بزرگتر مصالح حداکثر 12 میلیمتر باشد چون در غیر این صورت سطح آسفالت بیشتر از حد زبر شده و در اثر تردد وسایل نقلیه سر و صدای زیادی ایجاد می شود.
قیر مناسب برای تهیه آسفالت سرد قیر های خالص با درجه نفوذ زیاد قیر های محلول و امولسیون قیر می باشد. آسفالت های سرد شامل 3 نوع می باشند:آسفالت سرد پیش اندود و آسفالت سرد پرودمیکس

-آسفالت گرم : ترکیبی است از مصالح سنگی مرغوب خوب دانه بندی شده با حداقل فضای خالی و قیر خالصی که سطح دانه ها را اندود کرده و آنها را به یکدیگر چسبانده است. آسفالت گرم در کارخانه و در دمای 80 تا 170 درجه سانتیگراد تهیه شده و در همین درجه حرارت در سطح راه پخش و کوبیده می شود. مصالح سنگ بتن آسفالتی شامل مصالح ریز دانه، درشت دانه و گرد سنگ ( فیلر) می باشند.

گرد سنگ یا فیلر به مصالحی اطلاق می شود که از الک نمره 200 عبور کرده و حداکثر قطر آن کوچکتر از 09/0 میلیمتر می باشد. مهمترین نقش فیلر در بتن آسفالتی این است که سبب افزایش عمق روسازی و ازدیاد مقاومت آن در برابر تأثیر های آب بر افزایش قدرت باربری، کاهش تغییر شکل بتنی، افزایش مقاومت فشاری و برشی لایه می شود.

قیر مصرفی در بتن آسفالتی باید از نوع قیر خالص با درجه نفوذ بالا باشد که از تقطیر مستقیم مواد نفتی حاصل می شود. بطور کلی قیر با درجه نفوذ کمتر برای محورهایی با ترافیک سنگین و آب و هوای گرم و خشک و قیر با درجه نفوذ بیشتر برای ترافیک سبک با آب و هوای سرد توصیه می شود.

افزایش استقامت بتن آسفالتی با افزایش نسبت درصد قیر مصرفی تا رسیدن استقامت به یک مقدار حداکثر ادامه یافته و پس از آن با افزایش قیر از استقامت بتن آسفالتی بشدت کاسته می شود.

اجرای یک لایه بتن آسفالتی یا آسفالت گرم شامل مراحل زیر است:

آماده کردن سطح راه : لایه آسفالتی ممکن است بر رویه یک لایه آسفالتی یا بتنی و یا یک لایه غیر آسفالتی مانند قشر های شنی ساخته شود. در این حالت باید بستر کار از هر گونه مواد خارجی مانند گل و لای و گرد و خاک پاک شده و سطح راه عاری از مصالح شل و کنده شده باشد.

اندود نفوذی یا پرمیکت : در مواردی که لایه بتن آسفالتی بر روی یک لایه غیر آسفالتی ساخته می شود،باید سطح غیر آسفالتی موجود قبل از اجرای لایه بتن آسفالتی قیر پاشی شود. این قشر نازک قیر به نام اندود نفوذی یا پرمیکت معروف است.

میزان قیر مصرفی با توجه به تخلخل قشر اساس بین 8/0 تا 2 کیلوگرم در مترمربع تاخیر می کند. اجرای اندود نفوذی باید در مواقعی انجام شود که هوا بارانی و مه آلود نبوده و سطح راه خشک و دارای رطوبت جزیی باشد.

اندود سطحی یا تک کت : لایه نازک از امولسیون قیری یا قیر خالص با درجه نفوذی زیاد یا قیر تندگیر که بین دو لایه رویه یا توپکا و لایه آستر یا بیندر قرار گرفته تا دو لایه آسفالتی به خوبی به یکدیگر بچسبد که به آن اندود سطحی یا تک کت گفته می شود. مقدار این اندود همواره بین 2/0 تا 6/0 کیلوگرم در متر مربع متغیر می باشد.

تاریخچه شهرنشینی و شهرسازی

شهر چیست ؟
شهر مجموعه‌ای از ترکیب عوامل طبیعی، اجتماعی و محیط های ساخته شده توسط انسان است که در آن جمعیت ساکن متمرکز شده است. جمعیت در این مجموعه به طور منظمی درآمده و آداب و رسومی را برای خود ابداع کرده است.

تعاریف مختلف شهری :1- تعریف عددی2- تعریف تاریخی3- تعریف حقوقی

1- تعریف عددی :
مرکزی از اجتماع نفوس که در نقطه‌ای گرد آمده و تراکم و انبوهی جمعیت در آن از حد معینی پایین تر نباشد. بر این اساس در بیشتر ممالک حد جمعیت شهر 2500 نفر است.

2- تعریف تاریخی :
برخی از علما معتقدند ، که مراکزی که از قدیم نام شهر به آن اطلاق شده است، به عنوان شهر شناخته می شوند.

3- تعریف حقوق :
در دوره‌های گذشته، شهرها دارای امتیازاتی بودند، که در روستاها نبود. مانند حق داشتن بازار و خدمات نظامی .

عوامل پیدایش شهرها

1- مازاد تولید محصولات کشاورزی

2- توسعه شبکه راهها و تمایل بشر به ایجاد یک زندگی دسته جمعی

3- توسعه مبادلات کالا و پیشرفت های تاریخی

4- عوامل طبیعی مانند وجود آب، مساعدت زمین و خاک

عوامل گسترش شهرها :
1- تحول در حمل و نقل و سرعت مبادلات .

2- پیدایش تخصص و تقسیم کار

3- ازدیاد جمعیت

4- توسعه مهاجرت ها

5- تمرکز صنعت و مهاجرت

6- توسعه مراودات اقصادی

7- بالا رفتن سطح درآمد

8- تنوع در مشاغل

9- پیدایش و گسترش وسایل ارتباط جمعی

 شهرسازی چیست ؟
مجموعه روشها و تدابیری که متخصصین امور شهری بوسیله آن شهرها را بهتر می سازند به شهرسازی یا علم تنیسق شهرها شهرت دارد.

از دیدگاه دیگر ، شهرسازی عبارتست از مطالعه، طرح ریزی و توسعه شهرها با در نظر گرفتن احتیاجات اجتماعی و اقتصادی .

تاریخچه و خاستگاه شهرسازی :
1- لوکوربوزیه معتقد است : « آغاز شهرسازی معاصر به پایان قرن هفدهم، زیالی لوئی چهاردهم است و او را نخستین شهرساز دنیای غرب بعد از تمدن روم می داند »

2- زیگفرید معتقد است : «آغاز شهرسازی معاصر به سالهای آخرین قرن شانزدهم بر می‌گردد. یعنی – دوره پاپی سیکستوس پنجم – که وی را اولین شهرساز مدرن می داند.

3- زیرلو معتقد است : «نظام جدید خانه‌سازی در حومه‌ها که امکان جرایی یک نفر از همسایه‌اش را میسر می سازد، ترجمان تجملی خانه‌های بشر اولیه است.

در ادامه ی همین تحقیق در قسمت «تحولات شهرسازی» به صورت مفصل وجامع تری به این موضوع خواهیم پرداخت .

وظایف شهرسازی :
1- طرح و تنظیم نقشه‌های جدید

2- توزیع صحیح تأسیسات شهری و برنامه‌ریزی جهت حمل و نقل شهری

3- بسط روابط اجتماعی و اقتصادی

4- ایجاد محیط‌های راحت و سالم

5- کاستن از اثرات سوء زندگی شهری

 شهر ساز کیست ؟
در حقیقت شهرسازی یا طرح و برنامه‌ریزی شهری عبارت از دو پدیده محیط و انسان هستند، که در کنار هم جوامع زیستی را به وجود آورده اند.

شهرساز به ایجاد رابطه‌ای منطقی بین انسان و محیط زیست مبادرت می کند.

امروزه متخصصین شهرسازی در زمینه مسائل شهرسازی، در دو رشته اصلی برنامه‌ریزی شهری (Urban planning) و طرح ریزی شهر (Urban Design) ایفای نقش می‌پردازند.

شهر سازی و ترافیک

در آغاز شهر سازی مدرن در ایران در طرح های شهری، مهندسی ترافیک به عنوان یکی از شاخه های مهم شهرسازی به لحاظ سهم معابر در کالبد شهر و نیاز به گسترش جمعیت شهرها و خصوصا تهران، با پدیده ی ظهور کلان شهرها در کشور عملا جمعیتی بیش از پیش بینی های طرح های جامع حصوصا در کلان شهر تهران را شاهد هستیم.

پیچیدگی ترافیک تهران روز به روز گوی سبقت را از تحقیقات و مطالعات کارشنانه و دستاوردهای آن رامی رباید و همواره جلوتر از راه حل های حرکت می کند. مدیران شهری در تکاپوی حل مساله، تدابیرو سیاست های گوناگونی اتخاذ می کنند که غالبا به صورت مسکن های مقطعی، مدت زمانی بیماری را التیام می بخشد. معضل ترافیک تهران اگرچه ویژگی های خاص خود را داراست، لیکن در کلیت عام خود جدا از مسائل و ویژگی های ترافیک در دیگر کلان شهرهای جهان و خصوصا جهان سوم نیست.استفاده از تجربیات موفق دیگر کشورها در زمینه ی ترافیک می تواند ریسک های ناشی از آزمون وخطای شیوه های مختلف را به حداقل کاهش دهدبهبود شبکه حمل و نقل عمومی   مدیران شهری با مطالعات دقیق و دستیابی به بانک اطلاعاتی قوی و به روز از کمیت و کیفیت سفرهای  درون شهری و با توجه به الگوی انتخابی شهروندان برای سفرهای درون شهری که تابعی از زمان، هزینه و آسایش و راحتی سفر است باترسیم الگوی بهینه سفر سعی می کنند ترکیبی مطلوب از وسائل حمل و نقل را در تناسب با معابر شهری و تقاضای سفر به کار گیرند.احداث، گسترش یا تعریض و اصلاح معابراحداث خیابان ها و اتوبان های جدید شهری غالبا در افق طرح های ساختاری بلندمدت و میان مدت در امتداد رشد جمعیت و نیازهای ارتباطی گسترده جامعه ی شهری پیش بینی می شود و به موازات تحقق پیش بینی طرح های بالا دست در بعضی محورهای تردد که به سبب فراتر رفتن نیازها از پیش بینی ها، معابر شهر پاسخگوی مناسبی نیست. اقداماتی از قبیل گسترش، تعریض یا اصلاح معابر با تاکید بر حفظ هویت، منظر و در کل حفظ هماهنگی و توازن در ساختار منطقه ی شهری و مناطق مجاور انجام می پذیرد.

محدود کردن استفاده از اتومبیل هادر مقاطعی مدیریت شهر جهت روان کردن ترافیک مراکز عمده ی شهری، طرح های ویژه ای در معابرشهر را طراحی می کند که از جمله می توان طرح های محدوده ممنوعه در مراکز پرترافیک شهر و نوبت بندی اتومبیل ها برای ورود به شهر بر اساس شماره پلاک یا پرداخت حق استفادهاز بزرگراه ها و خیابان های پرتراکم را نام برد.

تغییر یا اصلاح قوانین کاربری اراضی اصولا در طرح های نوین شهری الگوی کاربری اراضی متناسب با شبکه حمل و نقل عمومی و در ارتباط با آن پیش بینی می شود. در خصوص ساماندهی کاربری های موجود شهری با هدف مدیریت تقاضای حمل و نقل درون شهری و کاهش سفرها، شیوه هایی چون عدم تمرکز خدمات و چند قطبی کردن مراکز عمده ی خدماتی شهر، انعطاف ساعت کار و...به کار می رود کنترل( محدودیت) مالکیت خودرو مدیریت کارآمد، تقاضای سفر از طریق مدیریت، مالکیت وسایل نقلیه و استفاده از آن از جمله سیاست های شهرهایی است که عمدتا به سبب مالکیت کنترل نشده ی سواری های شخصی و استفاده  ازآنها دارای ترافیک سنگینی هستند. محدودیت مالکیت خودروها از طریق ابزارهای متنوع مالیاتی و دریافت مالیات های سنگین از دارندگان وسایل نقلیه ی شخصی و مالیات های تصاعدی سالانه راه ها  انجام می پذیرد و شامل مالیات استفاده از خودروی شخصی در ساعات کاری هفته و نیز خیابان های مرکزی شهر می شود.

البته باید توجه داشت که در کنار این راهبرد، سیاست های مدیریت شهر علاوه بر عرضه خدمات و حملو نقل عمومی با کیفیت مناسب و راحت، اطلاع رسانی قوی و شفاف از مسایل ترافیک و بیان ضرورتاتخاذ سیاست فوق در جهت کنترل ترافیک و راحتی شهروندان است.