مقدمة في هندسة الطرق

Transcript

1

2 مقدمة في يدرس علم الطرق األسس و المبادئ و الخطوات التي يتبعها المهندسون لتخطيط و تصميم و انشاء الطرق و تحديد المتطلبات الضرورية الالزمة لها. و يشمل تحديد خطوط االنتقال و تصميم المنحنيات األفقية و الرأسية و تصميم االنحدارات و تحديد المقاطع العرضية و الميول الجانبية و وضع عناصر جسم الطريق و القيام بحساب كميات الحفر و الردم و تصميم طبقات الرصف. و يتطلب األمر دراسة المواد و تحديد خواصها و صالحيتها لبناء طبقات الرصف باإلضافة إلى تصميم الخلطات اإلسفلتية و وضع المواصفات الالزمة لطرق االنشاء و الخلط و الفرش و الدحل و فحص الطبقات و المواد و تحديد درجة الدمك و غير ذلك. I. أهمية الطرق و أنواعها يعتبر قطاع النقل و المواصالت من القطاعات الناهضة جدا لالقتصاد الوطني لما يوفره من تأمين حركة نقل الركاب و البضائع على النطاقين المحلي و الدولي و ما يلعبه من دور رائد في دفع حركة االقتصاد و تقديم الخدمات للقطاعات االنتاجية و الخدمية األخرى كما يوفر هذا القطاع فرصا لالستثمار و إيجاد فرص للعمل. فبواسطة الطرق نتمكن من نقل الحاصالت الزراعية من مراكز انتاجها إلى مراكز التصدير و بواسطتها نتمكن من نقل البضائع و السلع المصنعة و المستوردة من البالد األجنبية إلى مراكز االستهالك في داخل البالد و بواسطتها ينقل األشخاص من أي مكان في العالم إلى مكان آخر. فلجميع هذه األسباب أصبحت مشاريع الطرق من المشاريع المهمة في مجتمعنا الحاضر و ال تنقص أهميتها عن كثير من المشاريع الحيوية األخرى و أصبحت دراسة الطرق و تصميمها الهندسي و انشائها و صيانتها من المواضيع الهامة التي يحتاج إليها المهندس في حياته المهنية. و تشمل أنظمة الطرق أنواعا و درجات متعددة من الطرق تختلف مسمياتها بحسب أهميتها و سعتها و األداء الذي تؤديه و الغرض الذي أنشئت من أجله. و تتدرج مختلف أنواع الطرق من ذات السرعة العالية و الحجم الكبير إلى الشوارع المحلية بالمناطق الخلوية التي تحمل حركة مرورية قليلة. و يمكن تلخيصها في ثالثة أقسام رئيسة و هي: الطرق الرئيسية: و هي تلك التي تربط بين المدن الكبرى الطرق الثانوية: و هي التي تربط بين المدن المتوسطة األهمية و من ثم تربطها مع شبكة الطرق الرئيسية. الطرق الفرعية: و هي التي تربط بين القرى و المزارع و غيرها من الطرق األخرى. RLB

3 شكل 1.1. جزء من شبكة طرق حضرية.II التصنيف الوظيفي للطرق تقسم الطرق عادة من حيث التخطيط و التصميم و اإلشراف إلى أربعة أقسام رئيسية و هي: الطرق السريعة ( Systems :)Freeway و هي طرق شريانية مخصصة لخدمة المرور الطوليالعابر بين المدن المتوسطة و المدن الكبرى و يسمح فيها بسرعات عالية للعربات و يكون حجم المرور فيها مرتفعا جدا و يمنع وصول الناس و السيارات من الجوانب إلى هذه الطرق. و يتم الدخول و الخروج من و إلى هذه الطرق من خالل نقاط محددة مدروسة و متباعدة بحيث تدخل المركبات أو تخرج تدريجيا دون أن تعرض المركبات األخرى التي على الطريق إلى الخطر أو إلى التخفيض من سرعاتها. الطرق الرئيسية systems( :)Major Arterial و هي طرق شريانية سريعة تستخدم للمرور الطولي العابر بين المناطق المختلفة و عبورا إلى المدن. شوارع التجمع Systems( :)Collector Street و تستعمل هذه الطرق لربط شبكات الطرق الرئيسية مع الشوارع المحلية. شوارع محلية Systems( :)Local Street و هي طرق داخلية تستعمل أساسا لخدمة المرور المحلي و ربط مواقع السكن أو األعمال أو الممتلكات المجاورة. حرم الطريق III هو كامل العرض المخصص للطريق بجميع أجزائه باإلضافة إلى عرض إضافي يخصص للتوسع في المستقبل. و يجب أن يكون هذا الحرم بعرض كاف الستيعاب جميع أجزاء قطاعات الطريق المختلفة و التي سيتم التعرض لها بالتفصيل في الباب 4. RLB

4 .IV الطوبوغرافية و طبيعة المنطقة يتوقف اختيار مسار الطريق على عوامل عديدة من أهمها طبوغرافية المنطقة التي سينشأ عليها الطريق حيث تؤثر طبيعة األرض و تضاريسها على جميع العناصر األساسية في التصميم مثل االنحدارات و المنحنيات األفقية و المنحنيات الرأسية و مسافات الرؤية. و حتى نحصل على مسارات آمنة و بأقل التكاليف يجب توفير جميع البيانات المساحية الخاصة بموقع المشروع و كذلك نوع و طبيعة األراضي المقترحة لمسار الطريق حيث توفر هذه البيانات كما هائال من المعلومات التي تتوقف عليها جميع أعمال التخطيط و التصميم لمشاريع الطرق. و تشمل األعمال المساحية التي تتطلبها عمليات تخطيط الطرق المراحل التالية: 1. دراسة الخرائط: هنالك الكثير من المعلومات و البيانات األساسية التي يمكن الحصول عليها من خالل الخرائط المتوفرة. و تتم في هذه المرحلة األولية االستعانة بجميع الخرائط الطبوغرافية و الصور الجوية و التخطيطات و التقارير و المعلومات المتوفرة للشريط األرضي الخاص بمشروع الطريق للحصول على المعلومات و البيانات الالزمة ألعمال التخطيط و التصميم. و يمكن أن تكون المقاييس المناسبة للخرائط و الصور المستخدمة في هذه المرحلة في حدود )1:5000(. أما بالنسبة لعرض المنطقة التي يجب أن تشملها الدراسات الطبوغرافية فتتراوح بين )0.4( و )0.6( من طول المسافة بين نقطتي بداية المسار المقترح و نهايته. و تستخدم الخرائط و الصور في تحديد التحكمات المبدئية مثل الممرات الجبلية أو المعابر المناسبة لألنهار و توقيع العوائق الرئيسية التي يصعب إزالتها مثل المقابر و المنشآت الصعبة. و بعد جمع و تحليل كل المعلومات و البيانات األولية يتم وضع تصور مبدئي لعدد من المحاور للطريق و توقيعها على الخرائط الطبوغرافية المتوفرة كما هو موضح في الشكل 2.1. شكل 2.1. اقتراح مسارات بين موقعين أ و ب RLB

5 2. االستطالع باستخدام المساحة الجوية: قد تكون الخرائط المستعملة في المرحلة على الموقع و بالتالي المسارات البلدية للطريق بشكل دقيق. و عليه األولية قديمة نوعا ما أو غير دقيقة بسبب التغيرات التي حدثت تكون المعلومات و البيانات المعتمدة في الدراسة المكتبية غير كافية لتحديد فإنه من الضروري القيام بعمليات استطالع جديدة على الموقع باستخدام المساحة التصويرية الجوية لتصحيح و استكمال الخرائط المتوفرة. و تعد الصورة الجوية الرأسية التي تؤخذ بواسطة آلة التصوير الموجهة إلى أسفل أكثر الصور المفيدة لغرض إعداد خرائط الطرق. و تتم عملية تصوير األماكن المطلوب تغطيتها في عدة طلعات جوية متوازية و متداخلة في اتجاه الطيران و تكون بمقاييس رسم مختلفة حسب أهمية المرحلة البيانات الالزمة لذلك كما هو موضح في الجدول 1.1. المرحلة التخطيط األولي الدراسات و التصاميم األولية الدراسات و التصاميم النهائية جدول 1.1. مقاييس الصور الجوية التي تستخدم في أعمال تخطيط الطرق مقاييس الصور الجوية من 1:2500 إلى 1: من 1:15000 إلى 1:25000 من 1:4000 إلى 1:10000 و تلعب المساحة الجوية دورا بارزا مقاييس المخططات المستنبطة من الصور من 1:10000 إلى 1:50000 الدراسية للمشروع و نوعية الفترة الكنتورية من 10-5 إلى من 5-2 إلى 10-5 من إلى 5-1 من 1:5000 إلى 1:10000 من 1:1000 إلى 1:25000 في مجال حيث يجري استخدامها في تفسير الظواهر الطبيعية و االصطناعية و استنباط الحجم الهائل من المعلومات الطبوغرافية و الجيولوجية و الهيدرولوجية و دراسة حركة المرور و تحديد حرم الطريق و في تخطيط محور الطريق و غيرها من خالل المتخصصين في المجاالت المختلفة و باالستعانة بأجهزة التجسيم المتنوعة. و تساعد الصور الجوية على التعرف على تفاصيل الطبيعة البيئية و الهيدرولوجية و الخدماتية للموقع المراد إنشاء الطريق عليه بحيث يؤدي ذلك إلى استبعاد بعض الخيارات المقترحة و من ثم التركيز على عدد أقل من المحاور المقترحة. 3. المساحة االستطالعية: بعد تحديد و توقيع المسارات البلدية للطريق المقترح على الخرائط يجب الرجوع إلى الطبيعة للتعرف على الموقع الفعلي لكل محور مقترح. فمهما كانت الخرائط الطبوغرافية و الصور الجوية كاملة و وافية بالمعلومات إال إنه من الضروري جدا أن يقوم المهندس باالستطالع و الكشف الشخصي على كل محور و ذلك لجمع المعلومات الضرورية التي لم تظهر على الخرائط بشكل واضح و التي ربما يتطلب بسببها تعديالت الزمة للمحاور المقترحة. و من المساعد جدا أخذ الخرائط المتوفرة للمنطقة و كذلك RLB

6 الصور و بعض أدوات التجسيم و ذلك لتسهيل عملية البحث عن المحاور المناسبة لمسار الطريق. و المعلومات الواجب جمعها من عملية االستطالع هي: أ. ب. ت. ث. ج. ح. تحديد بشكل أدق الشريط الذي يتوجب إجراء مسح طبوغرافي شامل له تحديد كل العوائق الرئيسية التي تعترض لها المحاور المقترحة و التي لم تظهر بوضوح على الخرائط مثل المنحدرات الحادة و الوديان و البحيرات و المنشآت الحديثة. تحديد الممرات المائية المتقاطعة مع المسارات و بيان عددها و أبعادها و جيولوجيتها و نوعية المنشآت التي ستتطلبها. تحديد نوع و خواص التربة التي سيمر بها المسار و كذلك درجة ثباتها و قابليتها لالنزالق. تحديد أماكن مواد االنشاء و مصادر المياه الالزمة. تحديد األهمية االقتصادية للمسارات المقترحة للطرق. و بناء على عملية االستطالع هذه يتم تعديل و تصحيح كل المعلومات و البيانات غير الواضحة أو الخاطئة على الخرائط و الصور. و بعد دراسة مقارنة و مفاضلة بين المسارات المختارة يتم انتقاء المسار األفضل للطريق استنادا إلى المعطيات التي تم جمعها و تحديدها بشكل تفصيلي. 4. المسح المبدئي: الهدف من المسح المبدئي هو تحديد محور المسار المقترح بأكثر دقة باستخدام أجهزة المساحة المختلفة و يتم ذلك كما يلي: رفع و توقيع جميع الظواهر الطبوغرافية حول المسار المقترح. تحديد مناسيب محور المسار و عمل قطاعات عرضية على أبعاد مناسبة. الحصول على كل البيانات األساسية الخاصة بنوع التربة و خواصها و مدى مالءمتها للمنشأة. تحديد عمق المياه الجوفية و معرفة مدى تأثيرها على طبقات الرصف. الحصول على المعلومات الهيدرولوجية الالزمة لتحديد عدد و حجم مصارف المياه السطحية المتقاطعة مع المسار..i.ii.iii.iv.v و بناء على المعلومات و البيانات المتحصل عليها من عملية المسح المبدئي يتم انتاج مخططات طبوغرافية تفصيلية بمقاييس من )1:5000( إلى )1:1000( و إنجاز البنود التصميمية و الحسابات المتعلقة بالمقاطع العرضية و الطولية للمسار المعتمد. و يجب أن يتم العمل المساحي في هذه المرحلة بشيء من الدقة و الشمولية بحيث يسمح بتعيين أفضل المسارات التي يمكن أن يمر بها مسار الطريق. RLB

7 5. المساحة التفصيلية: بعد استكمال عمليات المسح المبدئي و اختيار المسار النهائي المفصل يشرع في عمليات المساحة التفصيلية الالزمة لتخطيط و توقيع محور الطريق على الطبيعة. و يتم ذلك بوضع أوتاد خشبية ثابتة على مسافات متقاربة )في حدود 30m( على محور الطريق. و تجرى عمليات مسح أرضي مكثفة و بأكثر دقة للحصول على جميع المعلومات الالزمة لعمل دراسة كاملة و مفصلة على المسار المقترح للطريق. و كذلك تعمل قطاعات عرضية متقاربة خاصة في مناطق المنحنيات و االنحدارات و تحدد معابر المجاري المائية و الوديان بتفصيل كامل و ترسم خرائط التربة بدقة من واقع مسح شامل للموقع. V. حجم المرور يقاس حجم المرور على طريق ما بعدد المركبات التي تمر بنقطة أو محطة على الطريق خالل فترة زمنية محددة. و يعتبر من العوامل األساسية التي يتوقف عليها التصميم الهندسي للطرق على أن يشمل حجم المرور الحالي و المتوقع مستقبال. و يختلف حجم المرور عن كثافة المرور التي هي عبارة عن عدد المركبات التي تسير على مسافة معينة من الطريق. و كما يتغير حجم المرور من ساعة ألخرى و عليه فيجب حساب حجم المرور على مدار السنة على أساس الحد األدنى و الحد األقصى للمرور في كل ساعة من ساعات اليوم الواحد ثم في كل يوم من أيام األسبوع و من هنا يتم تحديد الشهر الذي يصل فيه المرور إلى أعاله أو أدناه. و يمكن التعبير عن حجم المرور بحجم المرور اليومي المتوسط و حجم المرور الساعي التصميمي و حجم المرور المستقبلي و يحسب كالتالي: 1( حساب حجم المرور اليومي المتوسط: هو عبارة عن المعدل السنوي اليومي للمرور و يعد من المؤشرات الرئيسية لتحديد حجم المرور على الطريق و يحسب حجم المرور اليومي المتوسط كالتالي: حجم المرور اليومي المتوسط = حجم المرور السنوي 365 و كما هو متوقع فإن حجم المرور يتغير تبعا لكل ساعة من ساعات اليوم و بين يوم و آخر من أيام األسبوع و لكل شهر من أشهر السنة. و كذلك فإن خصائص حجم المرور تتغير هي األخرى فنوع و نسبة المركبات يعتمدان على الوقت من اليوم و االتجاه و المنطقة. و لذلك فإنه من المهم جدا تحديد نسبة تدفق المرور لكل اتجاه خالل ساعة الذروة و هي مهمة عند تصميم سعة الطريق. و المثال المدرج في الجدول 2.1. يوضح الفرق بين حجم المرور و نسبة تدفق المرور لمدة ساعة من الدراسة: RLB

8 جدول 2.1. مثال يوضح الفرق بين حجم المرور و نسبة تدفق المرور لمدة ساعة نسبة تدفق المرور )عربة/الساعة( عدد العربات المارة التوقيت المجموع فمن خالل البيانات المدرجة في الجدول أعاله نالحظ أن نسبة تدفق المرور القصوى قد وصلت إلى 4400 عربة في الساعة في فترة الذروة )ما بين 7.15 و 7.30( رغم أنه لم يمر على الطريق سوى 4000 عربة خالل الساعة الكاملة. من هنا يتضح التصميم على أساس حجم المرور اليومي المتوسط دون األخذ في االعتبار فترات الذروة قد يؤدي إلى االختناق في المرور عند ساعات الذروة. كما أن تصميم أي طريق بحيث ال يكون مزدحما على االطالق لن يكون اقتصاديا و عليه فإنه يجب اختيار حجم المرور التصميمي بعد دراسة مفصلة و دقيقة. 2( حساب حجم المرور المستقبلي إن حجم المرور يزداد يوما بعد يوم مع زيادة العمران و السكان و عليه فإنه تجب مراعاة الزيادة المستقبلية في كمية المرور عند تصميم قطاع الطريق و األخذ في االعتبار ما يلي: أ. ب. ت. حجم المرور الحالي على الطريق. الزيادة الطبيعية في عدد المركبات الناتجة عن الزيادة في عدد السكان و التطورات االقتصادية و السياحية و الزراعية و الصناعية بالمنطقة. الزيادة الناتجة عن انشاء الطريق. و يحسب حجم المرور التصميمي لفترة زمنية كافية باستخدام العالقة التالية: حيث: V n = V D (1 + e) n :Vn حجم المرور اليومي التصميمي :VD حجم المرور الحالي. e: معدل الزيادة السنوي في حجم المرور. n: عدد السنوات. RLB

9 مثال: إذا كان حجم المرور الحالي لطريق محلي عربة في اليوم فما هو حجم المرور اليومي التصميمي بعد 10 سنوات مع العلم أن معدل الزيادة السنوية في حجم المرور %3.5. الحل: :VD حجم المرور الحالي = عربة V n = V D (1 + e) n e: معدل الزيادة السنوي في حجم المرور= % 3.5 n: عدد السنوات= 10 سنوات V n = V D (1 + e) n = x( ) 10 = VI خواص و أداء المركبات على الطريق هناك عدة أنواع من المركبات منها السيارات الخاصة و حافالت النقل و الشاحنات لصغيرة و الشاحنات الكبيرة. و تختلف هذه المركبات عن بعضها بأبعادها و أحجامها و أوزانها. و تسير جميع هذه األنواع من المركبات تقريبا على كل الطرق و عليه فيلزم معرفة خصائصها لكي تأخذ في عين االعتبار أثناء تصميم األجزاء المختلفة لقطاع الطريق. و من الطبيعي أن يتم التركيز على خصائص المركبات األكثر استخداما للطريق عند التصميم ألنها تشكل النسبة األكبر من حجم المرور. و تشمل هذه الخصائص: وزن المركبة الوزن الواقع على كل محور من محاور المركبة. الطول الكلي و العرض الكلي للمركبة. ارتفاع المركبة. قدرة المركبة. البعد بين المحور األمامي و الخلفي للمركبة. البعد بين مقدمة المركبة و المحور األمامي. البعد بين مؤخرة المركبة و المحور الخلفي. و من الطبيعي أن يتم التركيز على خصائص المركبات األكثر استخداما للطريق عند التصميم ألنها تشكل النسبة األكبر من حجم المرور. و قد بينت الدراسات أن للشاحنات تأثيرا كبيرا على رصف الطريق و يزداد تأثيرها كلما زاد ثقلها. و من هنا كان ال بد من التعمق في دراسة أنواع مركبات النقل من حيث أبعادها و عدد محاورها و مدى تأثيرها على الرصف. و يعطي الجدول 3.1. األبعاد الرئيسية RLB

10 للعربات الخاصة و مركبات النقل حسب مواصفات آشتو و الشكل 3.1. القصوى الواقعة على محاورها. يبين أنواع المركبات و األحمال جدول 3.1. األبعاد الرئيسية للمركبات حسب مواصفات هيئة آشتو )AASHTO( عربة عربة نقل عربة نقل تجارية خاصة مسافرين )بمقطورة( أقصى بعد مسموح به الطول الكلي )m( العرض الكلي )m( االرتفاع )m( البعد بين العجل األمامي و الخلفي )m( البعد بين مقدمة العربة و العجل األمامي )m( البعد بين مؤخرة العربة و العجل الخلفي )m( شكل 3.1. أنواع المركبات و األحمال القصوى الواقعة على محاورها RLB

11 .VII السرعة التصميمية تعرف السرعة التصميمية على أنها السرعة القصوى اآلمنة التي يمكن المحافظة عليها فوق قطاع معين من طريق ما عندما تكون الظروف مالئمة لدرجة تسمح للظواهر التصميمية للطريق بالتحكم. و هناك فرق بين سرعة التصميم و السرعة الحقيقية التي يجب أن تسير عليها المركبات و هي أقل من األولى بسبب االزدحام و الظروف المحيطة بالطريق. و يعد اختيار السرعة التصميمية أمرا بالغ األهمية الرتباطه بسعة الطريق و أنصاف أقطار المنحنيات األفقية و حدة االنحدارات و مسافة الرؤية و غيرها من العناصر التصميمية للطريق. فكلما زادت سرعة التصميم كلما كان الطريق مهيئا الستيعاب أعداد كبيرة من المركبات و كانت منحنياته واسعة و انحداراته غير حادة و زادت فيه مسافة الرؤية. و يتوقف اختيار السرعة التصميمية على عدة عوامل منها طبوغرافية المنطقة و حجم المرور و تركيبة المرور و تضاريس المنطقة و قد تتغير على نفس الطريق بسبب التغير في المالمح الطبيعية للطريق إال أنه ينصح بتجنب التغييرات المفاجئة في السرعة التصميمية على امتداد أي طريق و بصغة خاصة على الطرق السريعة..VIII التكلفة و المبالغ المتوفرة تشمل التكاليف األولية إلنشاء الطرق أو تحسينها نفقات األعمال الهندسية و التصميمات و تكاليف التخطيط و المصروفات األولية للحصول على حرم الطريق و تكاليف انشاء الطريق و المنشآت و الرصف. و يتم تحديد كميات األعمال التي ستنفذ من خالل المقاطع الطولية و المسقط األفقي للمشروع بحيث تكون دقة الحسابات عالية و ذلك إلمكانية تحديد تكلفة المشروع الكلية. و تشمل الحسابات أعمال الحفر و الردم و القطع الصخري و األعمال الصناعية و طبقات الرصف و تشمل طبقات ما تحت األساس و طبقة األساس و الطبقة التأسيسية البيتومينية و الطبقة السطحية و أعمال األرصفة و اإلنارة و غيرها. و يتم وضع أسعار تقديرية لكل بند من بنود األعمال المطلوبة طبقا ألسعار التنفيذ الشائعة في المنطقة. و هناك اعتبارات يجب أخذها في الحسبان عند دراسة التكاليف و هي: 1( ال يؤخذ في الحساب أي نفقات صرفت قبل بدء الدراسة. 2( إضافة كل النفقات التي لها عالقة بالمشروع و اسبعاد تلك التي ليس لها به عالقة. 3( إضافة نسبة مئوية محددة لتغطية المصروفات المقدرة لألعمال اإلدارية. 4( كثيرا ما تؤدي مشروعات تحسين الطرق إلى تغيير في نفقات الصيانة و التشغيل السنوية. RLB

12 X. اعتبارات السالمة ان االهتمام بالسالمة المرورية و رفع مستواها يبدأ منذ الخطوات األولى لتخطيط الطرق و تصميمها حيث يأتي التفكير في سالمة الطريق من اختيار مساره الذي يضع في الحسبان تحديد الحد األقصى الممكن من سالمة حركة المرور. و يراعى ذلك أيضا عند تصميم المنحنيات األفقية و الرأسية و عبور األودية و الشعاب و انشاء وسائل تصريف المياه. و في مرحلة التنفيذ يتم تزويد الطريق بكافة وسائل السالمة التي تكفل حماية حركة النقل و المرور مثل اللوحات المرورية )التنظيمية و التحذيرية و التوجيهية( و العالمات الكيلومترية و عالمات الطرق األرضية كخطوط الدهان و عيون القطط العاكسة و غيرها من العالمات األرضية التي تحدد الجوانب الخارجية للطريق و تلك التي تفصل بين المسارات و أضواء التحذير و السياجات المعدنية على جانبي الطريق و الجزيرة الوسطية. و في مرحلة الصيانة يراعى االحتفاظ بنفس مستوى السالمة المرورية عليها و محاولة تحسينها عند ظهور أية مشكالت لم يتم أخذها في االعتبار في المراحل السابقة. كما يجب تأمين سالمة المرور أثناء تنفيذ المشروع و يتم ذلك باتباع الخطوات التالية: 1( وضع لوحات ارشادية على أول الحفرية و آخرها و عند التقاطعات الرئيسية. 2( تقسيم منطقة الحفريات إلى منطقة تحذير و إشعار متقدم و منطقة حماية مكان. 3( توزيع اللوحات اإلرشادية على طول الحفر بالمسافات المناسبة لكل عمل و بأماكن ظاهرة. 4( توفير إضاءة ليلية جيدة و وضع األسهم المضيئة و العالمات الفسفورية العاكسة عند بداية و نهاية مكان العمل. 5( وضع جسور لعبور المشاة عند أماكن العمل. 6( عدم خروج ناتج الحفر أو المعدات عن العرض المسموح به للعمل. 7( مراعاة رش أتربة الحفر بالماء أثناء العمل حتى ال تتسبب في منع الرؤية. 8( إزالة األتربة في نهاية يوم العمل و المحافظة على نظافة الموقع. 9( وضع أجهزة امتصاص الصدمات في األماكن التي يحتمل وقوع اصطدام عندها. 10( استخدام الحواجز الخرسانية المطلية بألوان أو شرائط عاكسة في موقع العمل. RLB

13 التصميم األفقي للطرق يشمل مسار الطريق في المسقط األفقي سلسلة متتالية من الخطوط المستقيمة يطلق عليها مماسات مربوطة ببعضها بواسطة منحنيات دائرية. و يعرف التصميم األفقي على أنه عملية ايجاد األبعاد الهندسية لكل طريق و ترتيب العناصر المرئية للطريق مثل مسافات الرؤية و العروض و المنحنيات األفقية. I. مسافة الرؤية تعرف مسافة الرؤية بأنها أقل مسافة تحتاجها العربة للتوقف و هي تسير بسرعة تقترب من سرعة التصميم. و تؤثر مسافة الرؤية تأثيرا مباشرا على سالمة المرور و على سعة الطريق. و عليه فإن على المصمم أن يوفر مسافة رؤية كافية يستطيع السائق تجنب أي عوائق مفاجئة قد تقابله أثناء السير على الطريق. و تعد المنحنيات الرأسية و تقاطعات الشوارع من أكثر العوائق التي تؤثر على مسافة الرؤية للتوقف و مسافة الرؤية للتجاوز بأمان. )Stopping Sight Distance : SSD( مسافة الرؤية الالزمة لإليقاف.1.I يفضل أن تكون مسافة الرؤية طويلة ما أمكن ذلك و يجب أال تقل عن الحد األدنى لمسافة التوقف في كل الحاالت و تشمل هذه المسافة جزأين هما: المسافة )S( التي تسيرها المركبة خالل فترة شعور السائق و خالل تشغيله للفرامل. و ألغراض تصميمية يؤخذ زمن االرتداد الشعوري مع زمن تشغيل الفرامل 2.5 ثانية فعليه فإن:.1 S = 2.5V حيث S : مسافة الرؤية للتوقف )m( و : V سرعة العربة )m/s( مسافة الفرملة )d( و تحسب كالتالي: في حالة طريق مستو: d = V2 2f.g.2 حيث: )m( مسافة الفرملة : d )m/s²( عجلة الجاذبية األرضية : g )m/s( سرعة العربة : V : f معامل االحتكاك بين العجل و سطح الطريق )تؤخذ = 0.4( RLB

14 حيث في حالة طريق مائل: d = V2 254(f±G) G نسبة االنحدار تقسيم 100. و بذلك فإن أدنى مسافة اتجاهين تحسب كالتالي: للتوقف )SSD( بالنسبة للطرق من حارتين أو أكثر للمرور في اتجاه واحد أو SSD = S + d في حالة طريق مستوية: SSD = 2.5V + V2 2f.g في حالة طريق مائل عند الصعود: SSD = 2.5V + V2 254(f+G) V2 SSD = 2.5V + في حالة طريق مائل عند الهبوط: 254(f G) أما بالنسبة للطرق المكونة من حارة واحدة و المخصصة للمرور في اتجاهين فإن مسافة الرؤية تؤخذ.2SSD يعطي الجدول 1.2. بعض القيم لمسافة الرباط حسب مواصفات آشتو )AASHTO( في حالة الرصف المبلل و الرصف الجاف. السرعة التصميمية (Km/h) مثال 1: جدول 1.2. مسافة الرباط في حالة رصيف جاف في حالة رصيف مبلل مسافة الرباط) m ( معامل االحتكاك مسافة الرباط) m ( معامل االحتكاك احسب مسافة الرؤية للتوقف في حالة طريق مكون من حارتين و مرور في اتجاهين علما أن السرعة التصميمية 60 كم/ساعة و معامل االحتكاك 0.4. الحل: = V سرعة العربة = 60 كم/الساعة = م/ثانية = f معامل االحتكاك بين العجل و سطح الطريق = 0.4 V2 SSD = 2.5V + 2f. g (16.67)² = = m RLB

15 مثال 2: احسب مسافة الرؤية لطريق مائل ب %5 في حالة الهبوط و في حالة الصعود علما أن السرعة التصميمية تساوي 80 كم/الساعة و معامل االحتكاك 0.4 الحل: = V سرعة العربة = 80 كم/الساعة = م/ثانية = f معامل االحتكاك بين العجل و سطح الطريق = 0.4 نسبة االنحدار/ = أ. مسافة الرؤية في حالة الهبوط: SSD = 2.5V + V 2 254(f G) = (22.22)² = m 254 ( ) ب. مسافة الرؤية في حالة الصعود: SSD = 2.5V + V 2 254(f + G) = (22.22)² = m 254 ( ) (Passing Sight Distance : PSD( مسافة الرؤية الالزمة للتجاوز.2.I وهي أقل مسافة كافية إلتمام عملية إلتمام عملية التجاوز بأمان للمركبات و يطلق عليها كذلك الحد األدنى لمسافة التخطية. و تتوقف مسافة التجاوز في موضح في الشكل )1.2(. حالة طريق من حارتين على ثالثة مراحل كما هو 1 3 d2 d1 d2 d3 d4 شكل 1.2.مسافة التجاوز RLB

16 المسافة األولى )d1(: و هي المسافة التي تقطعها العربة خالل فترة التردد في العبور. المسافة الثانية )d2(: و هي المسافة التي تقطعها العربة خالل فترة التجاوز. المسافة الثالثة )d3(: و تمثل مقدار ما تقطعه العربة القادمة من االتجاه اآلخر خالل فترة التخطية. المسافة الرابعة )d4(: وهي المسافة المقطوعة للعربة القادمة من االتجاه اآلخر خالل مرور العربة المتخطية و تستخدم المعادالت التجريبية التالية لحساب كل من و و d1 و d2 d3 d1 = 0.84(V M) d2 = 2S (V M).t d3 = 0.28t و d4: d4 = 2 3 d2 S = 0.2(V M) حيث: t = 2.73S a و d4 d3 d2 d1 بالمتر. V: السرعة التصميمية )كم/الساعة(. a: معدل العجلة التسريعية للعربة المتجاوزة و يؤخذ عموما 4 كم/الساعة/الثانية. M: مقدار النقص بين السرعة التصميمية و السرعة المفروضة للعربة المتخطية و تؤخذ كم/الساعة. و بذلك يتم حساب مسافة التجاوز )PSD( كما يلي: PSD = d1 + d2 + d3 + d4 الجدول )2.2( يعطي بعض القيم التصميمية لمسافات التجاوز حسب مواصفات آشتو) AASHTO (. جدول )2.2( مسافات التجاوز التصميمية السرعة التصميمية )Km/h( السرعة المفروضة للعربة المتخطأة )Km/h( السرعة المفروضة للعربة المتخطية )Km/h( مسافة التجاوز )m( RLB

17 . التخطيط األفقي للطريق.II تنحصر أعمال التخطيط األفقي في تصميم األجزاء المستقيمة و األجزاء الدائرية المكونة للطريق و ذلك بحساب أطوال أضالع المسارات و تحديد زوايا انحرافها و نقاط تقاطعها و تصميم المنحنيات األفقية. و للحد من أخطار القيادة و لتوفير أكثر راحة للسائق يجب أن يكون التخطيط متنظما بحيث يتجنب اإلنتقال المفاجئ من األجزاء المستقيمة إلى المنحنيات الحادة أو االنتقال المفاجئ من المنحنيات المنبسطة إلى المنحنيات الحادة و تجنب المنحنيات المعكوسة..1.II المنحنيات األفقية في الكثير من األحيان يواجه المصمم للطرق مهمة وصل الخطوط المستقيمة و المتقاطعة لمسار الطرق بمنحنيات غايتها تفادي التغيير المفاجئ في االتجاه و تسهيل االنتقال التدريجي بين هذه الخطوط المتقاطعة. و تأخذ المنحنيات األفقية أشكال أقواس دائرية أو حلزونية تربط بين االتجاهين المستقيمين و المختلفين كما هو موضح في الشكل )2.2( و الشكل )3.2( و حتى ال تنتقل العربة من االتجاه األول )أب( إلى االتجاه الثاني )ب ج( بشكل فجائي فإن ذلك يحتاج إلى االنتقال التدريجي من خالل خط منحني يربط االتجاهين. شكل 2.2. ربط خطوط مستقيمة بأقواس دائرية شكل 3.2. نموذج عن منحنيات أفقية RLB

18 يمكن تقسيم المنحنيات األفقية إلى: 1. منحنيات دائرية بسيطة مكونة من قوس دائري واحد يربط الخطين المستقيمين 2.. منحنيات دائرية مركبة: حيث يتم ربط الخطين المستقيمين بأكثر من قوس دائري. 3.. منحنيات دائرية عكسية: حيث يتم ربط الخطين المستقيمين بعدة أقواس ليست في جهة واحدة. و هناك عدة عوامل تؤثر في تخطيط المنحنيات األفقية أهمها:. طبوغرافية المنطقة. النقاط الحاكمة. وجود عوائق على المسار. و كذلك العوامل اإلقتصادية. و عند التصميم يجب األخذ في االعتبار العالقة بين السرعة التصميمية نصف قطر المنحى و قوة الطرد المركزية. و في حالة التصميم للسرعات العالية يفضل أن تكون المنحنيات طويلة و منبسطة ذات األنصاف أقطار كبيرة لتفادي قوى الطرد المركزية العالية. كما يفضل استخدام منحنيات انتقالية لربط األجزاء المستقيمة من الطريق باألجزاء الدائرية لضمان اإلنتقال التدريجي بينها..2.II عناصر المنحنيات الدائرية يوضح الشكل )4.2( العناصر الالزمة حسابها لتوقيع المنحنيات الدائرية: الشكل 4.2. عناصر المنحنى الدائري.3.II رفع الظهر عن البطن تتعرض المركبة عند مرورها على المنحنيات األفقية إلى قوى طرد مركزية تؤثر عند مركز ثقلها و تولد عزم انقالب يحاول دفعها إلى خارج الطريق. و قد يؤدي هذا العزم إلى قلب المركبة إذا تعدى عزم RLB

19 الثبات الناتج من وزن المركبة. و لمقاومة عزم االنقالب يتم رفع الحافة الخارجية للطريق عن الحافة الداخلية بمعدل يسمح باستقرار المركبات وهو ما يعرف بارتفاع ظهر المنحنى كما هو مبين في الشكل )5.2( و في حالة المنحنيات ذات أنصاف األقطار الكبيرة جدا يمكن إهمال رفع الظهر. e % مقدار التعلية الجانبية عرض الرصف شكل 5.2. ارتفاع ظهر المنحنى و يتم حساب معدل ارتفاع ظهر المنحنى من خالل العالقة التالية: e + f = V² 127R حيث: : e معدل ارتفاع ظهر المنحنى. : V السرعة التصميمية )كم/الساعة(. : R نصف قطر المنحنى )متر(. : f معامل اإلحتكاك الجانبي للطريق. و تؤخذ قيم f من الجدول )3.2( بناء على مواصفات هيئة AASHTO جدول 3.2. قيم f حسب مواصفات AASHTO f السرعة التصميمية )Km/h( RLB

20 مثال: إذا كان نصف قطر منحنى دائري متر و السرعة التصميمية للطريق كم/الساعة أوجد معدل ارتفاع ظهر المنحنى. الحل: معدل ارتفاع ظهر المنحنى : e = V² 127R f = 80² = II. طرق التوصل إلى ارتفاع الظهر عن البطن يحسب معدل ارتفاع ظهر المنحنى من الناحية العملية على أساس ال يتعدى )1/15( مع إهمال االحتكاك الجانبي. و يتم ذلك بإتباع الخطوات التالية: %75 من السرعة التصميمية بحيث 1. يتم حساب معدل ارتفاع الظهر عند %75 من السرعة التصميمية مع إهمال االحتكاك الجانبي: e = (0.75V)² 127R إذا كانت قيمة e أقل من )1/15( فتؤخذ القيمة المتحصل عليها في الخطوة األولى. إذا كانت e قيمة أكبر من )1/15( فيفترض أنها تساوي )1/15( و تراجع قيمة معامل االحتكاك الجانبي f حسب السرعة التصميمية أي:.2.3 f = V² 127R e 4 إذا كانت قيمة f أقل من )0.15( فإن معدل ارتفاع ظهر المنحنى مناسب. إذا كانت قيمة f أكبر من )0.15( فتجب مراجعة السرعة المسموع بها )Va( بتطبيق المعادلة:..5 e + f = = V a 2 127R إذا كانت السرعة المسموح بها أكبر من السرعة التصميمية تؤخذ قيمة e تساوي )1/15(. إذا كانت السرعة المسموح بها أقل من السرعة التصميمية فتجب مراجعة تخطيط المنحنى باختيار نصف قطر أكبر..6.7 مثال 1: إذا كان نصف قطر منحنى يساوي 500 معدل ارتفاع هذا المنحنى. الحل: و السرعة التصميمية تساوي 100 كم/الساعة احسب RLB

21 e = (0.75V)² 127R = ( )² = و بما أن هذه القيمة أكبر من )1/15( فنفترض e تساوي )1/15( و يجب التحقق من قيمة معامل االحتكاك الجانبي f: f = V² 127R 1 15 = 100² و بما أن قيمة = f أقل من 0.15 فإن التصميم مالئم بمعدل رفع ظهر المنحنى = )1/15(. 2: مثال احسب أقصى سرعة يسمح بها للسير على منحنى في حالة التقييد بالمعدل األقصى الرتفاع الظهر علما أن نصف قطر المنحنى يساوي 200 متر و السرعة التصميمية 100 كم/الساعة. الحل: e + f = = V a 2 V a 2 127R = R V a 2 = R V a 2 = = V a = 52.5Km/h.5.II حساب نصف قطر المنحنى الدائري عادة ما تعرف درجة حدة المنحنى الدائري بنصف قطره و يحسب الحد األدنى المطلق لنصف القطر المسموح به على أساس السرعة التصميمية باستخدام العالقة التالية: e + f = 1 15 R = = V2 127R V² 27.5 و يحسب التالية: نصف القطر الحاكم الذي يفضل أن يكون أكبر من الحد األدنى المطلق باستخدام العالقات في حالة طرق بالمناطق المسطحة: RLB

22 R rolling = R rolling = (V + 16)² 27.5 (V + 8)² 27.5 في حالة طرق بالمناطق الجبلية: AASHTO و قد أعطت جمعية جداول و منحنيات تصميمية تستخدم لحساب أنصاف أقطار المنحنيات األفقية الدائرية حسب السرعات التصميمية و معدالت ارتفاع ظهر المنحنى كما هو مبين في الجدول e= )4.2( و في الشكل )6.2(. جدول 4.2: الحد األدنى المطلق لنصف القطر حسب مواصفات AASHTO e= R(m) e= e= f V (Km/h) شكل 6.2. تصميم نصف قطر المنحنى و معدل ارتفاع ظهر المنحنى حسب AASHTO RLB

23 مثال: احسب نصف قطر المنحنى على طريق بمنطقة مسطحة علما أن السرعة التصميمية للطريق تساوي 110 كم/الساعة. الحل: = 440 m 27.5 الحد األدنى المطلق لنصف القطر المسموح به: = 577 نصف القطر الحاكم: m.6.ii توسيع المنحنيات R = V² 27.5 = 110² R rolling = (V+16)² 27.5 = (110+16)² 27.5 من المناسب توفير زيادة الرصف عند المنحنيات كما هو مبين في الشكل )7.2( حتى يهيئ ظروف قيادة مشابهة للطريق المستقيم و يضمن ثبات و استقرار المركبات على المنحى و يسهل إمكانية التجاوز بأمان. و الجدول )5.2( يعطي بعض القيم اإلرشادية للزيادة في توسيع المنحنيات و كما هو مبين فكلما كان المنحى حادا كلما كانت الزيادة معتبرة. نصف قطر المنحنى )m( الزيادة )m( شكل 7.2. زيادة الرصف على المنحنيات جدول 5.2. بعض القيم االرشادية للزيادة في توسيع المنحنيات > < معايير عامة على التخطيط األفقي للطريق يجب أن يكون التخطيط متماشيا مع طبوغرافية المنطقة و موجها للسير في نرس االتجاه قدر اإلمكان ألن مثل هذا التصميم مرغوب من الوجهة اإلنشائية و الصيانة..III RLB

24 .يجب أن يكون التخطيط متناسقا قدر اإلمكان فال يتم عمل منحنيات شديدة في نهاية أطوال كبيرة مستقيمة كما ال يعمل تغيير مفاجئ من منحنيات منبسطة إلى منحنيات حادة و عندما يستلزم األمر إدخال منحنى حاد فيكون الدخول عليه إذا أمكن ذلك بواسطة منحنيات انتقالية متتالية تبدأ من اإلنحناء السهل ثم تزداد شدة المنحنى بالتدرج لضمان اإلنتقال التدريجي. يجب على المصمم محاولة استخدام المنحنيات المنبسطة بوجه عام و أن يتجنب المنحنيات الحادة و في حالة التصميم للسرعات العالية فال بد من استخدام المنحنيات الطويلة و المنبسطة ذات أنصاف أقطار كبيرة لتفادي قوى الطرد المركزية العالية. في األماكن المستوية يجب أال يقل نصف قطر المنحنى األفقي في الطرق السريعة عن 500 متر و يفضل أن يكون في حدود 1000 متر. في حالة الجسور العالية الطويلة يجب استخدام المنحنيات المنبسطة فقط. تجب مراعاة الحذر عند استخدام المنحنيات الدائرية المركبة و األفضل تجنب استخدامها. يجب اجتناب أي تغيير عسكري مفاجئ في التخطيط ألن مثل هذا التغيير يجعل من الصعب على السائق أن يلتزم حارة المرور الخاصة به كما أنه من الصعب عمل رفع جانبي كاف للطريق في كال اإلنحناءين و رد ينتج عن ذلك حركات خاطئة و خطيرة و يمكن تصميم انحناء عكسي مناسب في التخطيط بعمل مماس ذي طول كاف بين االنحناءين لالنتقال التدريجي في الرفع الجانبي و ال يقل طوله عن 40 متر. يجب اجتناب عمل منحنيات ذات شكل منكسر أي انحناءين متتاليين في نفس اإلتجاه بينهما مماس قصير ألن مثل هذا التخطيط فيه خطورة و تنتج هذه الخطورة من أن معظم السائقين ال يتوقعون أن تكون المنحنيات المتتالية لها في نفس اإلتجاه أما الحالة السائدة وهي انعكاس االتجاه في منحنيين متتاليين فهي تولد في السائقين العادة على اتباعها بطريقة تكاد تكون ال شعورية. تجب مراعاة الترابط بين التخطيط األفقي و القطاع الطولي اجتنابا لظهور أي اعوجاج مخل بالتناسق و هذا الترابط بين التخطيطين األفقي و الرأسي ضرورة حتمية كي نحصل في النهاية على تصميم جيد التوازن. RLB

25 التصميم الرأسي للطرق I. التخطيط الرأسي يتكون القطاع الطولي للطريق من سلسلة من المماسات أو الخطوط المستقيمة المتتالية و المتصلة بمنحنيات رأسية على شكل القطاع المكافئ كما هو مبين في الشكل 1.3. و يشمل التخطيط الرأسي تحديد انحدار الخطوط المستقيمة و تصميم منحنيات رأسية بينها و تحديد أطوال هذه المنحنيات و عناصرها. و بتحديد المحور الرأسي للطريق تتحدد مناسيب الرصف و المسائل التي تتعلق بالتنفيذ كالحفر و الردم و الصرف. و عند تصميم خط منسوب الطريق يجب األخذ في االعتبار الجانب االقتصادي بجعل عمليات الحفر و الردم في حدها األدنى و تحقيق متطلبات مسافة الرؤية و غيرها من متطلبات التصميم. و في المناطق الجبلية يجب وضع خط المنسوب بحيث يحقق التوازن بين أعمال الحفر و الردم لتقليل تكلفة االنشاء. و في المناطق المسطحة يجب أن يرتفع خط الطريق عن سطح األرض الطبيعية بالمقدار الذي يسمح بتصريف المياه السطحية بسهولة. شكل 1.3. نموذج من منحنيات رأسية و من الشكل الموضح أعاله نستنتج: A 1 = ( +g ) ( g ) = (g 1 + g 2 ) A 2 = ( g ) (+g ) = (g 2 + g 3 ) حيث A الفرق الجبري بين انحداري المماسين المحيطين بالمنحنى..II الحد األقصى و األدنى للميل الطولي للطريق لقد بينت الدراسات أن جميع العربات الخاصة تستطيع صعود االنحدارات التي تصل إلى %8 بسهولة و ال تتأثر سرعتها كثيرا على عكس مركبات النقل التي تتأثر سرعتها بشدة بالميول. و الجدول 1.3 يعطي بعض القيم الخاصة باالنحدارات القصوى المقبولة التي حددتها هيئة AASHTO على أساس السرعة RLB

26 التصميمية لبعض أنظمة الطرق. و تتوقف السرعة القصوى للمركبات التجارية عند صعودها االنحدارات على طول و نسبة االنحدار و على النسبة بين الوزن و القدرة للمركبة. جدول 1.3. االنحدارات القصوى المقبولة حسب مواصفات AASHTO السرعة التصميمية االنحدار األقصى )%( مناطق منبسطة مناطق جبلية )Km/h( III الطول الحرج لميل الطريق باالضافة إلى الحد األقصى المسموح به لالنحدار فإن هناك طوال حرجا لالنحدار يجب أن يؤخذ في االعتبار عند التصميم و هو أقصى طول انحدار تستطيع عربات النقل صعوده و البقاء عليه دون أن يؤثر ذلك تأثيرا كبيرا على سرعتها و يكون التخفيض في السرعة في حدود 25 كم/س فقط من السرعة المتوسطة. و يعطي الجدول 2.3 األطوال الحرجة للمنحدرات التي تتناسب مع مقدار االنحدار حسب مواصفات.AASHTO جدول 2.3. قيم األطوال الحرجة للمنحدرات حسب مواصفات.AASHTO االنحدار )%( الطول )م( 700 مثال احسب الطول الحرج لمنحدر مقداره %5. الحل: الطول الحرج يساوي 250 م هذا يعني أن عربة النقل المحملة التي تصعد على انحدار بنسبة %5 تستطيع البقاء على هذا الطريق لمسافة تصل إلى 250 م دون أن تنخفض سرعتها أكثر من 25 كم/س.IV المنحنيات الرأسية يحتوي خط منسوب الطريق على مجموعة خطوط مستقيمة و متقاطعة )في المستوى الرأسي( يتم ربط كل خطين متقاطعين بمنحنى رأسي مناسب. و تكون هذه المنحنيات على شكل منحنيات استدارة علوية )أي منحنيات رأسية محدبة( كما هو موضح في الشكل 2.3 أو منحنيات استدارة سفلية )أي منحنيات رأسية مقعرة( كما في الشكل 3.3. RLB

27 يجب أن تكون المنحنيات الرأسية سهلة االستخدام و تهيئ تصميما آمنا مريحا في التشغيل و مقبوال في الشكل و كافيا لتصريف المياه مع مراعاة النواحي االقتصادية. و أهم مطلب في المنحنيات الرأسية هو أن تعطينا مسافات رؤية كافية للسرعة التصميمية. و يستخدم القطع المكافئ في المنحنيات الرأسية لسهولة حساباته و بساطة توقيعه في الطبيعة و استيفائه للمطالب السالفة. و لتعيين العناصر الالزمة لتصميم المنحنيات الرأسية كما هو موضح في الشكل 4.3 يجب توفير المعلومات التالية: ميول خطوط المناسيب الرأسية المتتالية نقطة التقاطع لكل خطين متتاليين. طول المنحنى الرأسي و هو عبارة عن المسافة بين نقطتي البداية و النهاية للمنحنى. شكل 2.3. منحنيات استدارة علوية شكل 3.3. منحنيات استدارة سفلية RLB

28 .1.V مسافة الرؤية عند المنحنيات الرأسية شكل 4.3. العناصر التصميمية للمنحنيات الرأسية تكون المنحنيات الرأسية على نوعين إما منحنيات استدارة علوية )منحنيات قمة( أو منحنيات استدارة سفلية )منحنيات قعر( كما هو مبين في الشكل 2.3. و يجب أن تصمم هذه المنحنيات بمسافة رؤية كافية تمكن السائق من الوقوف أو التجاوز براحة و أمان. )SSD( حساب طول منحنى االستدارة العلوي لمسافة الرؤية للتوقف V.1. إليجاد طول المنحنى الرأسي الالزم لتأمين مسافة رؤية كافية للتوقف نأخذ الحاالت التالية: الحالة األولى: طول المنحنى أكبر من مسافة الرؤية )L )SSD < : AS² L = ( 2h 1 + 2h 2 )².2 حيث: الحالة الثانية طول المنحنى أقل من مسافة الرؤية )L )SSD > : L = 2S ( 2h 1 + 2h 2 )² A )m( طول منحنى االستدارة للتوقف : L )m( مسافة الرؤية للتوقف على منحنى االستدارة العلوي : S : A الفرق الجبري بين انحداري المماسين المحيطين بالمنحنى )بدون نسبة مئوية( h1 : ارتفاع عين السائق عن سطح األرض و تؤخذ m 1.22 h2 : ارتفاع عائق عن سطح األرض و تؤخذ 0.1 m RLB

29 PSD حساب طول منحنى االستدارة العلوي لمسافة التجاوز V.2..1 لحساب طول منحنى االستدارة العلوي لمسافة التجاوز نستخدم نفس العالقات السابقة الخاصة بمسافة الرؤية للتوقف مع أخذ ارتفاع عين السائق عن سطح األرض h1 متساوية مع ارتفاع العائق عن سطح األرض h2 )أي )1.22 m = h2 = h1 و عليه يكون طول المنحنى: الحالة األولى: طول المنحنى أكبر من مسافة الرؤية )L )PSD < : L = AS² حيث: الحالة الثانية طول المنحنى أقل من مسافة الرؤية )L )PSD > : L = 2S 9.76 A )m( طول منحنى االستدارة للتوقف : L )m( مسافة الرؤية للتوقف على منحنى االستدارة العلوي : S : A الفرق الجبري بين انحداري المماسين المحيطين بالمنحنى )بدون نسبة مئوية( V.3. حساب طول منحنى االستدارة السفلي. تحدد مسافة الرؤية ليال حسب مسافة األضواء األمامية للمركبة بحيث تكون هذه األخيرة كافية لتحقيق مسافة ايقاف فقط حيث ال يسمح بالتجاوز اطالقا على هذا النوع من المنحنيات. و يمكن حساب طول منحنى االستدارة السفلي باستخدام المعادلة التالية: L = 0.378(AV 3 ) 1/2 حيث: )m( طول منحنى االستدارة السفلي : L : A الفرق الجبري بين انحداري المماسين المحيطين بالمنحنى : V السرعة التصميمية )كم/س(. مثال. 1.i.ii إذا كان منحنى استدارة علوي انحرافه يساوي 0.09 أوجد طول المنحنى للتوقف في الحاالت التالية: الحل.1.i مسافة الرؤية = 100 م أقل من طول المنحنى مسافة الرؤية = 50 م أكبر من طول المنحنى طول المنحنى أكبر من مسافة الرؤية )L )SSD < : RLB

30 A = 0.09 S = 100 m h1 = 1.22 m h2 = 0.1 m L = AS² ( 2h 1 + 2h 2 )² = ² = m ( )² ii طول المنحنى أقل من مسافة الرؤية )L )SSD > : A = 0.09 S = 50 m h1 = 1.22 m h2 = 0.1 m. L = 2S ( 2h 1 + 2h 2 )² A = 2 50 ( )² 0.09 = m مثال 2. منحنى استدارة علوي يربط انحدارا صاعدا بميل )1/30( مع انحدار هابط بميل) 1/40 (. احسب طول المنحنى الذي يسمح بمسافة تجاوز مقدارها 440 م في حالة طول المنحنى أكبر من مسافة التجاوز و في حالة طول المنحنى أقل من مسافة التجاوز. الحل 2 : A = g1 g2 = (+1/30) (-1/40) = L = AS² 9.76 = ² = m 9.76 L = 2S 9.76 A الحالة األولى: PSD < L الحالة الثانية: PSD > L 9.76 = = m مثال 3: منحنى استدارة سفلي تكون نتيجة النحدار هابط بميل )1/20( و آلخر صاعد بميل )1/25(. أوجد طول المنحنى اذا كانت السرعة التصميمية 90 كم/س. الحل 3. A = g1 g2 = (-1/20) (+1/25) = 0.09 L = 0.378(AV 3 ) 1/2 = 0.378( ) 1/2 = m.vi معايير عامة على التخطيط الرأسي للطريق هناك عدة معايير عامة تجب مراعاتها أثناء التخطيط الرأسي و هي: 1. يجب أن يكون الهدف هو الحصول على منسوب تصميمي طولي سهل ذي تغييرات تدريجية تتمشى مع نوع الطريق و درجته و كذا طبيعة األرض. 2. يجب اجتناب التخطيط الرأسي المتوج أو ذي االنخفاضات المحجوبة. RLB

31 يجب تجنب االنحدارات الشديدة في جميع الحاالت. أال يتجاوز انحدار الخطوط الحد األقصى المسموح به. يجب مراعاة الطول الحرج لالنحدارات. يجب مراعاة مسافات الرؤية الالزمة. يجب مراعاة التوازن بين حجم الحفر و حجم الردم للتربة. ال يقل انحدار الخطوط عن % 0.5 لتصريف المياه. عند وجود تقاطعات مستوية في أجزاء من الطرق ذات انحدارين متوسط و شديد فيحسن تخفيض االنحدار خالل التقاطع VII التنسيق بين التخطيط األفقي و التخطيط الرأسي يجب أن يقوم المصمم بالتوفيق بين التصميم األفقي و التصميم الرأسي و يسعى إلى احداث تجانس بينها كي يتحصل على طريق آمن و غير مشوه. و لتحقيق ذلك ال بد من اتباع األسس التالية: 1. يفضل أن يكون طول المنحنى األفقي أكبر من طول المنحنى الرأسي في نفس المنطقة. 2. يجب أن تكون المنحنيات األفقية متوازنة مع االنحدارات الطولية حيث أن التخطيط األفقي المستقيم أو المنحنيات األفقية المنبسطة مجتمعة مع انحدارات طولية حادة أو طويلة و كذا عمل انحناء حاد لالحتفاظ بانحدار منبسط كالهما تصميم رديء. 3. تجنب التداخل بين المنحنى األفقي و المنحنى الرأسي. 4. تجنب ادخال منحنى أفقي حاد قرب منتصف منحنى رأسي سفلي. 5. تجنب ادخال منحنى أفقي حاد قرب قمة منحنى رأسي علوي. 6. تخفيض االنحدار عند التقاطعات. 7. في حالة وجود منحنيات أفقية أو رأسية عند تقاطع يجب التقليل من حدة هذه المنحنيات. RLB

32 عناصر القطاع العرضي للطرق I. مقدمة يتوقف التصميم الهندسي للعناصر المختلفة لقطاع الطريق على أهمية الطريق و مدى االستفادة منه. فالطرق التي يمر عليها عدد كبير من العربات و بسرعات عالية تتطلب مواصفات تختلف عن تلك التي تتطلبها الطرق التي يمر عليها عدد قليل من المركبات و بسرعات منخفضة. و تشمل هذه المواصفات عدد و عرض الحارات وحدة االنحدارات الطولية درجة المنحنيات األفقية عرض األكتاف و غيرها. فالطرق الرئيسية مثال تصمم الستقطاب أحجام عالية من المرور بسرعات عالية فتتطلب عددا كبيرا من الحارات العريضة و انحدارات طولية صغيرة و منحنيات منبسطة ذات أنصاف أقطار كبيرة نسبيا. يوضح الشكل 1.4 عناصر القطاع العرضي للطريق. شكل 1.4 عناصر القطاع العرضي لطريق باتجاهين..II عرض الرصف أو حارة المرور الحارة هي الجزء المرصوف من الطريق و المخصص لسير صف واحد من العربات. و لها دور أساسي في تسهيل القيادة و جعلها آمنة حيث يعتمد الموقف الذي يختاره السائق عند اجتيازه العربات أو عند مقابلته للعربات القادمة على العرض المخصص للحارة التي يسير عليها. و يتوقف تصميم عرض الحارة على أهمية الطريق و غلى السرعة التصميمية. و حتى تكون القيادة سهلة و آمنة فإن المواصفات القياسية توصي على أال يقل العرض التصميمي للحارة على 3 أمتار في الطرق المحلية و ال يقل عن 3.75 متر في الطرق الرئيسية. و الحارة الواحدة تستوعب عددا محددا من المركبات و كلما زاد هذا العدد )خاصة مركبات النقل( كلما قل انسياب المرور و عليه يتوجب زيادة عدد الحارات لتسرسع حركة المرور. و تتقسم الطرق من حيث عدد الحارات غلى عدة أقسام فهناك طرق بحارة واحدة كالطرق القروية التي تستوعب عددا محددا من المركبات فال تحتاج ألكثر من حارة واحدة. و هناك طرق بحارتين واحدة للذهاب و األخرى لإلياب و هي تشكل أغلب أنواع الطرق و تتطلب مسافة رؤية واضحة تمكن السائق من التجاوز بأمان. و هناك طرق بأكثر من حارتين )3 أو 4 حارات( تستخدم في حالة السير المكثف و السرعات العالية للعربات. و هناك طرق مقسومة بجزيرة حيث يتألف اإلتجاه الواحد فيها من حارتين أو ثالث أو أربع كما في الشكل 2.4. RLB

33 شكل 2.4. طريق بأربع حارات في كل اتجاه. و باإلضافة إلى الحارات األساسية في الطريق فهناك أنواع أخرى من الحارات: حارة الصعود: و هي حارة اضافية مخصصة لمركبات النقل التي تسير ببطء أثناء الصعود حتى تسمح للمركبات الصغيرة بتجاوزها كما في الشكل 3.4. حارة تباطؤ: و هي حارة جانبية تسلكها المركبات أثناء مغادرتها الطريق الرئيسة لتتمكن فيها من تخفيض سرعتها بدون أن تعرقل حركة المرور )شكل 4.4.(. حارة التسارع: و هي حارة جانبية مخصصة لدخول المركبات إلى الطريق الرئيسية. شكل 3.4. حارة صعود. شكل 4.4. حارة تباطؤ..III سطح الطريق تتوقف طبيعة السطح المرصوف على نوع و أهمية الطريق و تركيبة المرور و نوعية مواد الرصف المستعملة و خبرة شركات الرصف و تكلفة االنشاء و صيانة الطريق. و تؤثر حالة السطح على سالمة RLB

34 المرور من حيث انزالق العربات و رؤية السائقين كما تؤثر على راحة المسافرين من حيث الصوت التي تحدثه العربات عند السير عليها. فالطرق المصممة ألحجام كبيرة من المرور السريع تتطلب سطوحا ناعمة مع خاصية منع اإلنزالق إال أن السطوح الناعمة جدا تتسبب في انزالق السيارات و وقوع حوادث خاصة عندما تكون هذه السطوح مبللة. و أما السطوح الخشنة فهي غالبا ما تخصص للمرور األقل حجما و البطيء نسبيا و تولد أصواتا قد تكون مزعجة في بعض األحيان. و يفضل أن تكون الميول العرضية للقطاع عند حدها األدنى في حالة السطوح الناعمة أما في حالة السطوح الخشنة فيجب أن تكون هذه الميول عند حدها األقصى لضمان صرف مياه األمطار..IV الميول العرضية للرصف يتم عمل ميول عرضية لسطح الطريق من الجهتين لخط لخط محور الطريق و ذلك لتصريف مياه األمطار. و تتوقف الميول العرضية على نوع الرصف فيستعمل الميل البالغ %2 للطرق المعبدة و الميل البالغ %3 للطرق الغير معبدة مع المالحظة أن األكتاف تميل بنسبة أكبر من الحارات. و بأخذ سطح الطريق عدة أشكال و عدة حاالت من الميول فهناك الميول المنتظمة و هناك الميول المنحنية على شكل مكافئ كما هو موضح في الشكل 5.4. شكل 5.4. أشكال الميول العرضية V. األكتاف و ملحقاتها و هي األجزاء الجانبية من الطريق الواقعة بين الحافة الخارجية لحارة السير و الحافة الداخلية لقناة صرف المياه )شكل 6.4.(. و يختلف عرض الكتف بحسب نوع و أهمية الطريق فكلما كان مستوى الطريق عاليا كلما زاد عرض الكتف. و في حالة الطرق السريعة يوصى بعمل أكتاف تتراوح غروضها بين 1.25 م كحد أدنى و 3.60 م كحد أقصى. و يجب أن تزود هذه األكتاف بميول عرضية كافية لصرف المياه و تكون أكثر حدة من ميول حارات المرور و تتراوح ما بين %2 و %5. و غالبا ما يتم إنشاء األكتاف من مواد اسفلتية أقل جودة من تلك التي تستعمل في رصف حارات المرور. و تزود الطرق بهذه األكتاف إليواء العربات التي تتوقف بسبب العطل أو في حاالت الطوارئ. و من منافع األكتاف: تهيئ مكانا لوقوف السيارات المعطلة للحاالت الطارئة المرصوف من الطريق يكون سببا قويا لوقوع حوادث. و ذلك ألن وقوف السيارات على الجزء.1 RLB

35 تمكن السائق من الوقوف لفحص خريطته على الطريع. تمكن السائق من تفادي بعض الحوادث أو تقلل من خطورتها. األكتاف الواسعة تشعر بافساح الطريق مما يزيد ارتياح السائق و تخفف من توتر أعصابه. تزيد مدى الرؤية في مناطق الحفر و تزيد األمان. تهيئ األماكن الالزمة لمهمات الصيانة.. تساعد على تصريف المياه من سطح الطريق تستخدم لتوسيع الطريق في المستقبل شكل 6.4. نماذج من أكتاف.VI البردورات البردورات هي بروز أو حافة قائمة تستخدم لتحديد عرض الرصف و بذلك تساعد السائقين على القيادة اآلمنة. و يكون استخدامها ضروريا بالنسبة للطرق الحضرية و ثانويا بالنسبة للطرق الخلوية. و من فوائد البردورات نجد: تحديد حافة الرصف منع السيارات من الخروج عن الرصف في النقاط الخطرة. تنظيم عملية صرف المياه السطحية. تحسين الشكل النهائي للطريق. و هناك نوعان رئيسيان من البردورات هما: البردورات الحاجزة : و هي ذات وجه جانبي حاد الميل و مرتفع نسبيا و تستعمل عادة في الشوارع. و هي مصممة لمنع السيارات من الخروج على الرصف و يتراوح ارتفاعها بين 15 إلى 50 سم تقريبا )شكل 7.4(. البردورات الغاطسة : و هي بردورات سطحية مصممة بحيث يسهل على العربات اجتيازها دون ارتجاج عنيف أو اختالل في القيادة. و يتراوح ارتفاعها من 10 إلى 15 سم و ميل الوجه فيها 1:1 أو 2:1 كما هو مبين في الشكل 8.4. و يستخدم هذا النوع أساسا في حالة الجزر الوسطى و في الحافة الداخلية و األكتاف و في حالة الطرق الخلوية..1.2 RLB

36 شكل 7.4. نموذج من البردورات الحاجزة شكل 8.4. نموذج من البردورات الغاطسة.VII أرصفة المشاة RLB

37 تعتبر أرصفة المشاة جزءا ضروريا في حالة الطرق الحضرية و في بعض المناطق الخلوية. و ينبغي أال يقل عرض الرصيف عن 1.5 م و يعمل من مواد تعطي سطحا ناعما و مستويا سليما. و يجب أن يكون سطح الرصيف الذي يسير عليه المشاة مساويا في الجودة أو أحسن حالة من سطح الرصف المخصص لطريق السيارات لجذب المشاة للسير عليه. يبين الشكل 9.4. قطاعا نموذجيا لرصيف مشاة. شكل 9.4. قطاع نموذجي لرصيف مشاة..VIII الميول الجانبية و هي الميول الخاصة بانحدار جانبي الطريق سواء الجسور أو القطع منها. و يتم تصميمها كآخر مرحلة من مراحل تصميم مقطع جسم الطريق و يفضل أن تكون منبسطة قدر اإلمكان لضمان األمان و االستقرار للمركبة في حالة خروجها عن الطريق و عبورها على الميل. و كلما كانت الميول الجانبية مناسبة لطبيعة التربة كلما كان الطريق أكثر استقرارا و ثباتا. و يفضل أن تؤخذ الميول التالية في حالة الردم و في حالة القطع: الردم الترابي: ارتفاع الردم أقل من 1 م من 1 إلى 3 م من 3 إلى 4.5 م من 4.5 إلى 6 م أكثر من 6 م القطع الترابي: ارتفاع القطع أقل من 3 م أكثر من 3 م القطع الصخري: ارتفاع القطع أقل من 10 م من 10 إلى 20 م الميل )أفقي:عمودي( 1:6 1:4 1:3 1:2 1:1.5 الميل )أفقي:عمودي( 1:2 1:1 الميل )أفقي:عمودي( 3:1 2:1 )a )b )c RLB

38 .IX الجزيرة الوسطى 20 تستخدم الجزر الوسطى لفصل حركة المرور المعاكسة و يتراوح عرضها بين 1.25 أكثر حسب توفر المساحة و توفر األموال لها عدة فوائد أساسية أهمها: مترا أو و حماية المركبات في االتجاه المعاكس من التصادم. التقليل من تأثير األضواء الصادرة من المرور المعاكس ليال. إمكانية التحكم في المناطق المسموح فيها بالدوران في حالة التقاطعات السطحية. و يجب أن تكون الجزيرة واضحة للسير و مميزة في طبيعتها عن حارات السير حتى يراها السائق و يميزها كما هو مبين في الشكل 10.4 و يستحسن جعلها عريضة كلما سمحت بذلك طبوغرافية األرض و التكاليف. شكل نموذج لجزيرة وسطى. X. القطاع العرضي النهائي للطرق يبين القطاع العرضي النهائي للطريق األرض الطبيعية و مناسيبها و سطح الطريق النهائي و منسوب هذا السطح و ميله. كما يحتوي القطاع على األكتاف و الميول الجانبية و الجزيرة الوسطى و مناطق الجدران الساندة و يبين مناطق الحفر و الردم. و يتم عمل قطاعات عرضية للطريق كل 20 إلى 25 م تقريبا و كلما دعت الحاجة لذلك. و تحسب مساحات الحفر و الردم من المقاطع العرضية و منها يتم حساب حجم الحفر و حجم الردم في مسار الطريق. يبين الشكل 11.4 نموذجا لقطاع عرضي لطريق مقسمة. RLB

39 شكل نماذج لقطاعات عرضية RLB

40 التق اطعات I. مقدمة التقاطع هو المساحة الناتجة عن تقاطع أو التقاء طريقين أو أكثر مع بعضها و تستخدم لتسهيل عملية تغيير اتجاه سريان المرور. و يشكل التقاطع جزءا هاما من الطريق ألن الفعالية و السالمة و السرعة و تكاليف التشغيل و سعة الطريق كلها تعتمد بشكل كبير على التقاطعات..II العوامل التي تؤثر في تصميم التقاطعات يتوقف التصميم الهندسي للتقاطعات على عدة عوامل منها: حجم المرور على كل ذراع من أذرع التقاطع. تركيبة المرور عند التقاطع. أهمية الطرق المتقاطعة. طبيعة حركة المركبات على التقاطع و دورانها. مدى الرغبة في التحكم بحركة السير. حركة المشاة. طبوغرافية المنطقة. مسافات الرؤية المتوفرة. تكاليف االنشاء..III أنواع التقاطعات هناك عدة أنواع مختلفة من التقاطعات تكون إما على مستوى واحد و تسمى بالتقاطعات في نفس المستوى أو التقاطعات السطحية حيث تكون منطقة التقاطع جزءا من كل طريق متقاطع و يتم مرور كل العربات على نفس المستوى في جميع االتجاهات و إما أن تكون على مستويين أو أكثر و تعرف بالتقاطعات المنفصلة حيث تتقاطع الطرق فوق بعضها البعض على مستويات مختلفة بواسطة جسور علوية ال تسبب تعارض بين حركة المرور..1.III أنواع التقاطعات في نفس المستوى هناك أنواع متعددة من التقاطعات في نفس المستوى أهمها: 1( التقاطع العادي بشكل )Y( )T( )+(: يستعمل هذا النوع من التقاطعات في المناطق غير المزدحمة بالسير و هي رخيصة التكلفة و غير معقدة. و لتوضيح أولوية السير على الطريق الرئيس توضع إشارة )قف( على الطريق الثانوي. الشكل 1.5 يبين نماذج مختلفة لهذا النوع من التقاطعات السطحية. RLB

41 شكل 1.5. تقاطعات في نفس المستوى على شكل )Y( )T( )+( التقاطع الجرسي: يتم في هذا التقاطع توسيع الطريق الفرعية عند تقاطعها مع الطريق الرئيس و يشبه هذا التوسع شكل الجرس كما هو مبين في الشكل 2.5. )2 RLB

42 شكل 2.5. تقاطع جرسي. التقاطع ذو القنوات: يستخدم التقاطع ذو القنوات في المناطق المزدحمة بالمرور حيث يتم توسيع شوارع التقاطع العادي و تقسيمه إلى مسارب أو قنوات بواسطة جزر أو بواسطة خطوط ترسم أو حواجز تقام لتنظيم عملية السير عند التقاطع أو تقسيمها كما هو مبين في الشكل 3.5. )3 شكل 3.5. تقاطع ذو القنوات. 4( الدوار: و هو عبارة عن دائرة تتشعب منها عدة طرق و يكون وسط الدائرة جزيرة. و يستخدم هذا النوع من التقاطعات في المناطق المزدحمة بالمرور حيث يؤدي الدوار إلى تنظيم حركة المرور و عدم التوقف و سهولة التوجه إلى اليمين أو اليسار. يبين الشكل 4.5 نماذج مختلفة لتقاطعات عن طريق الدوار. RLB

43 شكل 4.5. تقاطع عن طريق الدوار. 5( التقاطع ذو اإلشارات الضوئية: و هو تقاطع مزود بإشارات ضوئية تنظم حركة المرور و تسمح بسير المركبات بالترتيب بطريقة مبرمجة. RLB

44 شكل 5.5. تقاطع ذو اإلشارات الضوئية..2.III أشكال التقاطعات في مستويات منفصلة تستخدم التقاطعات في مستويات منفصلة )أو معزولة( عندما يكون حجم المرور كثيفا جدا على التقاطع فيتم فصل الطريقين المتقاطعين على مستويين مختلفين بحيث تمر احداهما فوق األخرى بواسطة جسور علوية و بذلك ال يحدث تعارض بين حركة المرور. و هناك أشكال كثيرة و متنوعة للتقاطعات المعزولة كما هو موضح في الشكل 6.5 و استخدام أيهما لموقع معين يتوقف على عدد الشوارع المتقاطعة و حجم المرور المتوقع و طبوغرافية المنطقة. شكل 6.5. تقاطعات في مستويات منفصلة. RLB

45 تربة األساس و مواد الرصف SUBGRADE SOIL AND HIGHWAY MATERIAL تعتبر التربة االصلية هي األساس الحقيقي التي تقام فوقها طبقات الرصف وبذلك يحب دراستها جيدا والتحقق من امكانية تحملها لألحمال المارة. وتوضع طبقات الرصف المختلفة فوق تربة االساس للحصول على طريق موصوف يسمح بمرور العربات وغيرها.ولو نظرنا لقطاع الرصف نجد انه يتكون عموما من عدة اجزاء كما هو موضح في الشكل 1.6: شكل 1.6.طبقات الرصف Surface Course الطبقة األولى تمثل طبقة السطح )طبقة المرور( Base Course الطبقة الثانية تمثل طبقة االساس Sub-Base Course الطبقة الثالثة تمثل طبقة ما تحت األساس Natural Subgrade الطبقة الرابعة تمثل طبقة التربة االصلية حيث: ويقسم الرصف عادة الي نوعين : 1 -الرصف المرن Flexible Pavement و يشمل الرصف بالمكادام واالسفلت. 2 -الرصف الصلب Rigid Pavement و يشمل الرصف بالخرسانة االسمنتية. والشكل 2.6 يوضح مقارنة بين قطاعي الرصف: الرصف المرن الرصف الصلب شكل 2.6. RLB

46 Natural Subgrade التربة االصلية.I قد تكون التربة األصلية ناتجة عن ردم كما في حالة الجسور أو ناتجة عن حفر كما في حالة القطوع. :Embankments الجسور.I.1 هو ذلك التكوين الذي يردم به موقع لرفع مستواه إلى منسوب سطح األساس وتستمد مادته من مادة الحفر في المناطق السابقة او الالحقة له أو من األراضي المجاورة أو من التربة المنقولة. ويتوقف عرض الجسر على عوامل كثيرة من اهمها عرض قطاع الرصف وعرض األكتاف. ويحدد االرتفاع النهائي للجسر بالفرق بين منسوب سطح االساس ومنسوب االرض الطبيعية. أما ارتفاع الجسر عند انشائه فيجب ان يكون اكبر من ذلك ليغطي العوامل التي سيتم ذكرها فيما بعد. وتتوقف الميول الجانبية للجسر على خواص المواد المكونة له ويمكن االسترشاد بالقيم االتية: الميول الجانبية 2:3 )افقي: رأسي(. ارتفاع الجسر ال يتجاوز 6 متر. أ- 12 مترا. ب- ارتفاع الجسر اكبر من 6 متر وال يتجاوز.2:3 الميول الجانبية 6 امتار العليا 2:3,6 الميول الجانبية للمنطقة اسفل 6 امتار العليا ج- ارتفاع الجسر اكبر من 12 مترا..2:3 الميول الجانبية 6 امتار العليا.2:3,6 الميول الجانبية 6 امتار التالية.1:2 12 مترا العليا الميول الجانبية للمنطقة اسفل ويفضل عمل سواتر )أو مصدات( Berms في حالة الجسور التي يزيد ارتفاعها عن ستة امتار. :Cuts القطوع.I.2 هي المواقع التي يتم حفرها من اجل خفض مستواها الى مستوى منسوب سطح اساس الطريق. وتجهز القطوع بمجاري لتصريف المياه من الجانبين فهي تجمع المياه السطحية الساقطة على الميول من االمطار والمياه المتجمعة من التسرب ولذا يجب ان يقع منسوب هذه المصارف اسفل منسوب سطح اساس الطريق ويراعي أن يكون قطاعها كافيا لتصريف هذه المياه. و يفضل أن ال يقل عمق هذه المصارف عن 50 سم وعرضها عن 60 سم. و يحدد عمق القطع بالفرق بين منسوب سطح األساس ومنسوب األرض الطبيعية على أن يتم الحفر في بعض األحيان لعمق أقل من منسوب سطح األساس ويردم جزء من الحفر حتى منسوب سطح األساس بمواد أفضل من مادة التربة األصلية. والشكل 3.6 يوضح نموذجين لقطاع عرضي احدهما يمثل حالة قطع و اآلخر يمثل حالة جسر. RLB

47 شكل 3.6. أمثلة للقطوع و الجسور.II اختبار تربة الردم ليس لمهندس الطرق الحرية المطلقة في اختيار مواد الردم بل أن الوجهة االقتصادية و االمكانيات المحلية لهما شأن هام في تحديد التربة التي تستخدم في الردم. و نظرا ألن الطريق يمتد مسافات طويلة و يقابل أنواع مختلفة من التربات فعلى المهندس اختيار أنسبها وأقربها و االستفادة منها ألقصى الحدود في أعمال الردم. ويستفاد عادة من التربة الناتجة من القطوع في انشاء الجسور ما لم يثبت عدم مناسبتها مطلقا ألعمال الردم. ويشترط في مواد تربة الردم اآلتي: وجود قوى تماسك وقوى احتكاك بين حبيباتها وذلك لضمان ثباتها فإذا كانت قوى التماسك بين حبيبات التربة ضعيفة أو معدومة كحالة الرمل فإنها تكون عرضة لإلنزالق بفعل مياه األمطار. امكانية الوصول بكثافة التربة إلى قدر مناسب عند استخدامها و دمكها بالطرق األصولية. قلة قابليتها لإلنضغاط Low Compressibility نظرا لبطء تصلب Consolidation التربة ذات القابلية الكبيرة لإلنضغاط وما يؤديه استمرار انضغاطها بعد فتح الطرق للمرور من عدم انتظام استواء سطح الرصف. وتتناول التجارب التي تجرى على مواد الردم قبل تقرير استخدامها عادة االتي: RLB

48 التدرج الحبيبي Grain Size Analysis ويتم بالتحليل الميكانيكي المعروف وهو يساعد على تحديد نوع التربة. حدود اتربرغ Atterberg Limits وبالذات حد السيولة L.L. و حد الليونة P.L. ويستنتج منهما معامل الليونة P.I )و هو الفرق العددي بين حدي السيولة و الليونة( و ذلك للتثبت من صالحية المواد للردم. اختبار االنضغاط Consolidation Test و يتم على عينات يتم دمكها حتى تصل كثافتها الجافة للحد األقصى Max. Dry Density و الغرض من هذا االختبار هو االستعانة بنتائجه في تقدير مقدار الهبوط المنتظر حدوثه بالجسر نتيجة النضغاط تربته و الوقت الذي يستغرقه هذا الهبوط. تحديد النسبة المئوية للرطوبة بمواد تربة الردم W.C. تحديد أقصى كثافة جافة لتربة الردم وكذا درجة رطوبتها الحرجة O.M.C. ويتم ذلك بإجراء اختبار بروكتور Proctor Test لمعرفة مدى مناسبة التربة ألعمال الردم وانسب درجات رطوبتها إلتمام عملية الدمك. تحديد مقاومة التربة لجهود القص و قد تجرى تجارب أخرى يكون الغرض منها عادة التثبت من سالمة استخدام مادة الردم. التربة في اعمال.III تقسيم التربة تنقسم التربة من جهة مقاومتها للقوة الواقعة عليها الي قسمين أساسيين : cohesive soil cohesionless soil أ- تربة ذات قوة تماسك ب- تربة مفككة و لحجم الحبيبات المكونة للتربة تأثير كبير على تحديد نوع التربة بالنسبة لهذا التقسيم. كلما زاد قطر الحبيبات قلت قوة التماسك الطبيعية وزادت قوة االحتكاك الداخلي بينها. وكلما قل القطر زادت قوة التماسك. و يتوقف مدى احتمال التربة لألحمال الناتجة من حركة المرور على مقدار هذه القوى من تماسك طبيعي أو احتكاك داخلي و لكمية المياه الموجودة بالتربة و مختلطة بالحبيبات تأثير كبير على مقاومة التغيرات Deformations الناشئة من تعرضها للقوى المختلفة. و للتدليل على أهمية هذا التقسيمM عدم تحمل األجزاء الرملية من الطرق لألحمال الغير موزعة و كذلك الطرق الترابية عند هطول األمطار ففي الحالة األولى تغوص العجالت في الرمال نتيجة لعدم وجود تماسك بين حبيبات الرمل مع وجود االحتكاك الداخلي خصوصا إذا كان جافا. و في الحالة الثانية فإن العجالت تنزلق نتيجة لفقد قوة االحتكاك الداخلي بين حبيبات التربة لزيادة كمية المياه المختلطة بها مع وجود قوة تماسك بينها. و إلصالح هذه الحاالت يجب خلط األجزاء الرملية ببعض الطين وخلط األجزاء الترابية ببعض الرمل بنسبة خاصة وذلك إليجاد قوتي التماسك واالحتكاك معا في الحالتين. RLB

49 وتنقسم التربة بالنسبة الى قطر حبيباتها إلى األنواع المبينة بالجدول رقم )1.6( حسب طرق تمييز التربة المختلفة. جدول 1.6. تقسيم التربة حسب المواصفات المختلفة ASTM Gravel Sand Silt Clay Colloid FAA Gravel Sand Silt Clay Unified Cobbles Gravel Sand Silt or Clay AASHTO Boulders Gravel Sand Silt Clay Colloids USDA Cobbles Gravel Sand Silt Clay MIT Gravel Sand Silt Clay و يوضح الشكلين )4.6( و )5.6( تقسيم التربة حسب نسب أحجام حبيباتها. شكل 4.6. تقسيم التربة حسب احجام حبيباتها و يمكن قراءة هذا الشكل بحيث أن المسافات الراسية الى أعلى مائال الى اليسار مبتدئا من الصفر تمثل نسبة الطين clay percentage و المسافات من اليسار الى اليمين )افقيا( تمثل نسبة الطمي silt percentage و المسافات من اليمين الى اليسار على خط مائل من اعلى الى أسفل مبتدئة من الصفر تمثل نسبة الرمل. percentage sand RLB

50 شكل 5.6. تقسيم التربة حسب احجام حبيباتها. soil classification system طرق تمييز انواع التربة.IV يتوقف تمييز انواع التربة أوال على التدرج في حجم الجزيئات أو بعبارة اخرى على نتائج التحليل على المعتمدة من.A.S.T.M. وعلى نتائج اختبارات معينة خاصة بحديد نسبة الرطوبة و الكثافة وهناك طرق كثيرة مستخدمة في تمييز التربة وأفضل هذه الطرق هي: 1- نظام آشتو :Aashto وهو النظام الذي تتبعه مصلحة الطرق في الواليات المتحدة االمريكية والذي بمقتضاه تنقسم انواع التربة الي 7 مجموعات كما هو موضح بالجدول رقم 2.6 حيث تبدأ بمجموعة 1-A وهى التربة جيدة التدرج ذات الثبات الطبيعي وتنتهي بمجموعة 7-A وهي تشمل أنواع التربة التي ال تقوى على االحتمال اال اذا احتوت على القدر الكافي المناسب من الرطوبة, أما انواع التربة التي تقع بين هاتين المجموعتين فليس من الضروري أن تتفاوت درجة ثباتها تبعا لوضعها في التقسيم و أنما تزيد قابليتها للتفكك واالنهيار إذا لم تتوفر لها أحوال معينة تتعلق بدرجة الرطوبة على انه يمكن القول بصفة عامة أنه كلما زادت كثافة التربة كلما كانت أقرب الى المجموعة 1-A. RLB

51 معامل المجموعة للتربة I( : Group Index of soil )G حتى يمكن تمييز التربة الناعمة الموجودة في مجموعة من مجموعات التربة والحكم على هذه التربة من ناحية صالحيتها من حيث وضع طبقة االساس فوقها وقد أدخل هذا المعامل في نظام اشتو لتمييز التربة حيث يوضع هذا المعامل بين قوسين بعد تحديد رقم المجموعة. و معامل المجموعة يتوقف على نسبة المواد المارة من منخل رقم ) L.L.. و معامل الليونة. P.L.و يمكن حساب معامل المجموعة من المعادلة : حد السيولة مم(, و GI = (F-35)[ (LL-40)] (F-15)(IP-10) حيث: : F كمية التربة الناعمة )المارة من منخل رقم 200 : LL حد السيولة : PL معامل الليونة RLB

52 جدول 2.6. نظام آشتو لتقسيم التربة RLB

53 How to Classify a Soil Using the AASHTO Classification System: Created by Tarzaghi and Hogentogler in 1928, it was one of the first engineering classification systems. Intended specifically for use in highway construction, it still survives as the American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) system. It rates soils for their suitability for support of roadway pavements, and is still widely used in such projects. The AASHTO system uses both grain-size distribution and Atterberg limits data to assign a group classification and a group index to the soil. The group classification ranges from A-1 (best soils) to A-8 (worst soils). Group index values near 0 indicate good soils, while values of 20 or more indicate very poor soils. However, a soil that may be "good" for use as a highway subgrade might be "very poor" for other purposes, and vice versa. The system itself requires only that a portion of soil to pass through a 3-inch sieve. If any material does not pass the 3-inch sieve, its percentage by weight should be recorded and noted with the classification. The table below can be used to determine the group classification. Begin on the left side with A-1-a soils and check each of the criteria. If all have been met, then this is the group classification. If any criterion is not met, move to the right and repeat the process, continuing until all the criteria have been satisfied. Do NOT begin at the middle of the chart. The group index can be found by using the following equation: Group Index = (F-35) [ (LL - 40)] (F-15)(IP - 10) Where: F= fines content (expressed as a percentage passing through #200 sieve)) LL= liquid limit IP= plasticity index When evaluating the group index for A-2-6 or A-2-7 soils, use only the second term in equation [0.01(F-15)(IP - 10)]. For all soils, express the group index as a whole number. Computed group index values of less than zero should be reported as zero. مثال: صنف التربة ذات الخصائص التالية: LL = 44 PL = 21 92% passing #10 74% passing #40 54% passing #200. RLB

54 -2 النظام الموحد : system unified soil classification تم تعديل نظام Casagrande لتمييز التربة حيث أدخلت عليه بعض التعديالت من سالح المهندسين األمريكي ومن إدارة استصالح األراضي األمريكية. وتقسم التربة في هذا النظام الى مجموعتين, تربة حرشة حسب حجم الحبيبات جدول 3.6. coarse grained وتربة ناعمة fine grained والتربة الحرشة هي التي يمر أقل من نصفها من منخل 200 وتشمل الزلط ويرمز له بالرمز (G) والرمل )S) وتقسم كل منهما الى أقسام فرعية مثل: Thus W: well graded C: well graded with clay binder P: poorly graded M: contains a considerable proportion of silt GW = well graded gravel SW = well graded sand GP = poorly graded gravel والتربة الناعمة هي التي يمر أكثر من نصفها من منحل )0.074( 200 و تنقسم الى مجموعتين: 1- تربة حد السيولة لها قال من %15 أو تربة معامل انضغاطها قليل أو متوسط ويرمز لها بالرمز )L( 2- تربة حد السيولة لها أكبر من %50 أو تربة معامل انضغاطها كبير ويرمز لها بالرمز )H( RLB

55 Evaluation of soilstrengh قياس مقاومة التربة.V هنالك تجارب كثيرة لقياس مقاومة التربة وعموما يمكن تقسيم أ-تجارب القص هذه التجارب الى ثالثة اقسام : Shear Tests Bearing Tests ب-تجارب التحميل Penetration Tests ج-تجارب الغرز وهنالك عوامل كثيرة تؤثر على نتائج تجارب مقاومة التربة مثل :- حجم وشكل العينة وطريقة التحميل ومعدل التحميل وظروف صرف المياه. نوع التربة مثل الكثافة ونسبة الرطوبة ودرجة النفاذية والخواص االخرى للتربة..i.ii وبعض التجارب االساسية و التي وتجري لقياس مقاومة التربة يمكن تلخيصها فيما يلي: 1 -تجربة القص المباشر Direct Shear وهي من اقدم تجارب القص. والجهاز عبارة مثبت واالخر يمكن تحريكه افقيا. أساسا عن صندوق مقسوم أفقيا الى جزئين. احد االجزاء ويتم توقيع حمل رأسي وسحب الجزء الحر الحركة حتى نحصل على معدل معين من الزحزحة االفقية. ويتم قياس كل من الحمل الرأسي و االفقي ومقدار الزحزحة االفقية. وتقاس القيمة القصوى للقوى االفقية لقيم مختلفة لألحمال الرأسية. و نرسم العالقة بين اجهاد القص )S Shear Stress ) واالجهادات الرأسية Vertical Stresses كما في الشكل.6.6. شكل 6.6. تجربة القص المباشر 2- تجربة الضغط في ثالث اتجاهات Triaxial Compression Test الغرض من هذه التجربة هو تحديد مقاومة القص لعينة من التربة عليها ضغوط جانبية داخل الغالف المحيط بالعينة. باإلضافة للضغوط الراسية حتى تكون الحالة شبيهة بما يحدث في الطبيعة. RLB

56 تختار عينة اسطوانية حيث النسبة بين االرتفاع والقطر تساوى 2 وتوضع داخل الجهاز وهى محاطة بغشاء رقيق. و يتم توقيع الضغط الجانبي»3σ» ويقاس الحمل الرأسي عند حدوث انهيار للعينة لتحديد الضغط الرأسي»1σ» عند االنهيار للقيم المختلفة للضغط الجانبي. شكل Test.7.6 Triaxial Compression والقيم المختلفة للضغوط الراسية»1σ «, والضغوط الجانبية» 3σ «جميعها تحدد من التجربة. وتجرى التجارب تحت ضغوط جانبية مختلفة )على االقل ثالثة( وفي حالة تصميم الطرق يؤخذ الضغط الجانبي. Kg/cm² وبتوقيع نتائج التجربة وبرسم دوائر Mohr Circles كما هو موضح بالشكل رقم) 61 ( يمكن تحديد التماسك»C«وزاوية االحتكاك الداخلي للتربة وبالتالي اجهاد القص S. 3 -تجربة القرص المحمل Plate Bearing Test تستخدم هذه التجربة لقياس قدرة تحمل التربة لمواد الرصف و االحمال المارة عليه ولذلك تستخدم اقراص معدنية بأقطار كبيرة. وقد استخدمت تجربة القرص المحمل اساسا لتحديد معامل رد فعل التربة Reaction»K«Modulus of Subgrade في تحليل Westergardos Analysis لإلجهاد الناشئ عن حمل العجلة في حالة الرصف الخرساني. والجهاز عبارة عن مجموعة من االقراص المعدنية المستديرة متمركزة فوق بعضها بأقطار سم ويتم تحميلها بواسطة رافعة Jack ميكانيكية او هيدروليكية. ويقاس مقدار هبوط هذا القرص بواسطة عدادات ويتم االختبار بالتحميل تدريجيا على القرص عن طريق الرافعة والتي تستند حين ذاك على محور شاحنة محملة )او أي كمرة صب تتحمل رد الفعل (. ويقاس الحمل الواقع على القرص بقراءة مقياس الرافعة او حلقة القياس Proving Ring المركب عليها كما يقدر مقدار هبوط القرص من قراءات مقاييس الهبوط ويستنتج من ذلك مقدار الجهد الواقع على التربة اسفل القرص ومقدار متوسط هبوط القرص. معامل رد فعل التربة K هو الضغط الواقع على الوحدة المربعة والذي يسبب هبوطا مقداره الوحدة باستخدام االبعاد القياسية للقرص والذي قطره 75 سم. ولكن في بعض التجارب يستخدم قرص صغير بقطر 30 سم. RLB

57 وبتوقيع ضغط مقداره Kg )320 Kg/cm² 0.07 لقرص قطره 75 سم( لعدة ثوان للتجهيز للتجربة يتم توقيع حمل كافي للحصول على هبوط مقداره 0.25 مم وعندما يتوقف الهبوط او يكون بمعدل صغير جدا ) مم في الدقيقة في حالة التربة الطينية او التربة المبللة(. تؤخذ قراءات مقاييس الهبوط ويؤخذ المتوسط ويحدد الحمل من مؤشر حلقة القياس. يزداد الحمل بعد ذلك حتي نصل الى زيادة في قيمة الهبوط تساوي ايضا 0.25 مم. ونحدد قيمة الحمل ومتوسط الهبوط.ونستمر على هذا المنوال حتى نحصل على هبوط مقداره سم ويرسم منحنى يمثل العالقة بين الهبوط المتوسط والضغط المتوسط كما في الشكل رقم 8.6. Plate Bearing Test شكل 8.6. ويحدد الضغط P المقابل لهبوط )( مقداره سم وتحسب قيمة K من العالقة: k = P k = P Kg cm 2 Kg (or cm cm 3) ويقترح سالح المهندسين االمريكي طريقة سريعة الجراء التجربة فبعد الحمل المبدئي للتجهيز للتجربة يوقع ضغط مقداره 0.7 Kg على 2 cm )حمل مقدارهKg 3200 لقرص قطرهcm 75 (في فترة زمنية مقدارها 10 ثواني ويثبت حتى يتوقف الهبوط او يصبح معدلة اقل منmm 0.05 في الدقيقة في حالة التربة الطينية وبتحديد متوسط الهبوط فان: حيث: k = 0.7 Kg cm 2 cm =متوسط الهبوط بالسم المقابل لضغط مقداره 0.7 Kg/cm² طريقة التحميل النسبي لكاليفورنيا (CBR): California Bearing Ratio RLB

58 هي تجربة غرز Penetration و أول من استنبطها هو O.J.Porter من قسم الطرق بوالية كاليفورنيا بأمريكا وقد استعملت منذ ذلك الوقت و عدلت بمعرفة الكثيرين وهي االن الطريقة المفضلة لتصميم الرصف المرن في العالم. وتجري تجربة الغرز على التربة وعلى مواد االساس كذلك والتجربة عبارة عن ايجاد الحمل الالزم لغرز ابرة )مكبس( ذات قطر معين بسرعة معينة ويمكن القيام بهذه التجربة اما بالطبيعة او بالمعمل. وفي المعمل توضع العينة داخل قالب اسطواني Mould قطره الداخلي 10 سم و ارتفاعه 18 سم وارتفاع العينة في القالب سم. ويتم قياس مقدار الغرز )او التمدد في حالة العينة المنقوعة )Soaking بواسطة مؤشر خاص.Dial Gauge و يتم الغرز بواسطة مكبس قطره 5 سم. وتتم التجربة بعد دمك العينة )تربة تمر من منخل 20 مم( بجهاز الدمك قطره 7.62 سم و وزن Kg 4.53 تدك 55 دقة وارتفاع هبوط المندالة 45.8 سم وذلك ألقصي كثافة جافة باستعمال كمية المياه االصولية. وعن طريق غرز المكبس بمعدل 1.25 مم/دقيقة- يتم تسجيل الحمل عند غرز مقداره 2.5 مم او 5 مم واتناء الغرز يجب وضع قرص دائري فوق المادة الجاري تجربتها وثقل هذا القرص يعادل سمك الرصف المنتظر فوق هذه المادة في الطبيعة وتؤخذ قراءات عند اختراق االبرة مسافات مم وتبين نتيجة التجربة علي منحنى بين التحميل ) Kg/cm² (والغرز )مم( ويقارن مع منحنى ثابت ألحجار مكسرة تؤخذ كأساس قياسي Standard -كما هو موضح بالشكل رقم) 65 (: شكل Test.8.6 California Bearing Ratio وتحسب قيمة الCBRعند مقدار اختراق 2.5 مم و اذا كانت قيمة CBRعند 5 مم اختراق اكبر من عند 2.5 مم يجب اعادة التجربة.فاذا كانت النتيجة واحدة تحسب الCBRعند 5 مم غرز. التحميل النسبيCBR = الحمل المسبب الختراق 2.5 مم للتربة عند التجربة الحمل المسبب الختراق 2.5 مم لعينة معينة 100* وعندما يراد رصف طرق او مطارات جديدة يفضل وضع القالب ومعه العينة قبل عمل تجربة الغرز في الماء لمدة اربعة ايام وذلك لالحتياط حيث ان زيادة نسبة المياه في التربة له تأثير شديد على الرصف بعد االنشاء. RLB

59 أعمال دمك التربة I. الغرض من دمك التربة الدمك هو عملية طرد الهواء من فراغات التربة باستخدام وسائل ميكانيكية مختلفة ينتج عنها زيادة في كثافة التربة و قدرة تحملها لإلجهاد و نقص في نسبة هبوطها. و يعد الدمك من أهم العمليات التي تستخدم في مجال الطرق و السدود الترابية. و تهدف عملية الدمك في مجملها إلى تحسين الخواص الهندسية للتربة من خالل تحقيق المتطلبات التالية: الزيادة في مقدار تحمل التربة لإلجهادات التقليل في حجم الفراغات الموجود بالتربة و من ثم الحد من هبوط التربة. التحكم في التغيرات الحجمية للتربة من حيث االنكماش و االنفتاح. الزيادة في عامل األمان ضد انزالقات التربة. خفض نفاذية التربة للمياه و كانت عملية دمك التربة تتم بطريقة غير مدروسة و معر ضة لكثير من المحاوالت التي ينتج عنها بعض األخطاء حتى عام 1930 تقريبا حينما استطاع مهندس أمريكي يدعى Proctor أن يحدد مجموعة عوامل ترتبط بدمك التربة و هي: الكثافة الجافة )d( المحتوى المائي )w( الجهد المبذول للدمك )طاقة الدمك( نوع التربة II اختبارات الدمك المعملية هناك العديد من االختبارات المعملية التي تعتمد على طريقة و نوع الدمك و تهدف في مجملها إلى إيجاد قياس يكون أساسا لعملية الدمك في الموقع و من أهمها: اختبار بروكتور القياسي اختبار بروكتور المعدل اختبار هارفارد االختبار االستاتيكي و بعد اختبار بروكتور القياسي و اختبار بروكتور المعدل من أهم اختبارات الدمك المعملية. و بروكتور هو أول من طور تجارب الدمك و أدخل عليها األسلوب العلمي. و استنتج بروكتور من خالل أبحاثه المتنوعة في هذا المجال أن درجة دمك التربة تعتمد على الكثافة الحافة و المحتوى المائي و التوزيع الحبيبي للتربة و كذلك على طاقة الدمك المستعملة. أ. اختبار بروكتور القياسي Standard Proctor Test يستخدم في هذا االختبار جهاز بروكتور الموضح في الشكل 1.7. RLB

60 شكل 1.7. جهاز بروكتور يتكون جهاز بروكتور من جزأين رئيسين هما: قالب أسطواني لدمك التربة قطره 10.2 سم و ارتفاعه 11.6 سم. مطرقة يتم بواسطتها دمك العينة و وزنها 2.49 كغ تسقط من ارتفاع 30.5 سم. )1 )2 و إلجراء هذا االختبار نتبع الخطوات التالية: تجفيف التربة المراد اختبارها. إضافة كمية من الماء إلى عينة من هذه التربة ثم خلطها جيدا. وضع العينة في القالب على ثالث طبقات بحيث تدمك كل طبقة 25 ضربة بواسطة المطرقة موزعة بالتساوي على كامل السطح. وزن العينة و حساب الكثافة الرطبة )( لها حساب الكثافة الجافة للعينة )d( من العالقة : γ d = γ 1+ w 100 تكرار التجربة عدة مرات بزيادة المحتوى المائي في كل مرة للعينات و تحديد الكثافة الجافة. رسم العالقة بين الكثافة الجافة )d( و المحتوى المائي )w( كما هو مبين في الشكل 2.6. تعين الكثافة الجافة القصوى )d-max( و المحتوى المائي الحرج أو األمثل للتربة )OMC( من خالل منحنى الدمك.)d-w( RLB

61 شكل 2.7. منحنى الدمك ب. اختبار بروكتور المعدل TestModified( ) Proctor مع زيادة حجم المرور و كبر حمولة العربات تبين أن الكثافة الجافة للتربة المحددة عن طريق اختبار بروكتور القياسي ال تعطي المقاومة الكافية لتحمل تلك األثقال العالية. لذا أحدى االتحاد األمريكي لمظفي الطرق الحكومية )AASHTO( تطورا في مواصفات اختبار بروكتور القياسي للحصول على أعلى كثافة للتربة. و أصبح هذا االختبار يعرف باختبار بروكتور المعدل و شمل التطورات التالية مقارنة باختبار بروكتور القياسي: وزن المطرقة 4.45 كغ ارتفاع سقوط المطرقة 45.7 سم وضع العينة على 5 طبقات و يتم اختبار بروكتور المعدل بنفس الطريقة التي يتم بها اختبار بروكتور القياسي مع األخذ بعين االعتبار دمك العينة على خمس طبقات ثم ترسم العالقة بين الكثافة الجافة و المحتوى المائي و تحدد الكثافة الجافة القصوى و المحتوى المائي األمثل للتربة. و يتضح من الشكل 3.6. أنه كلما زاد جهد الدمك كلما حصلنا على أكبر كثافة جافة للتربة بأقل محتوى رطوبة. RLB

62 شكل 3.7. مقارنة بين اختباري بروكتور القياسي و بروكتور المعدل مثال: الجدول 1.7. يبين نتائج الحرجة المناظرة لها. اختبار بروكتور القياسي. و المطلوب تحديد أقصى كثافة جافة و نسبة المياه جدول 1.7. معطيات المثال رقم العينة وزن التربة في القالب )غ( نسبة المحتوى المائي )%( الحل: RLB

63 γ = W V m تحسب كثافة التربة لكل عينة من العالقة: حجم القالب ثابت و معطى في المثال ( 3 )Vm = cm و كذلك وزن عينات التربة. بمعرفة كثافة التربة الرطبة يتم تحديد الكثافة الجافة لكل عينة من خالل العالقة الموضحة في المعادلة. γ d = γ 1+ w 100 التالية: الجدول 2.7. يبين خطوات الحل لهذا المثال مع األخذ في االعتبار تحويل الوحدات من g/cm 3 إلى. KN/m 3 فيما يوضح الشكل 4.6. العالقة بين أقصى كثافة جافة للتربة و نسبة المياه الحرجة المناظرة لها و من هذا الشكل نستنتج الكثافة الجافة القصوى و المحتوى المائي الحرج للتربة: d-max = KN/m 3 OMC = 11.40% جدول 2.7. خطوات حل المثال d(kn/m 3 ) (KN/m 3 ) (g/cm 3 ) Vm (cm 3 ) رقم العينة )%( w وزن التربة )g( RLB

64 شكل 4.7. منحنى الدمك.III العوامل المؤثرة على كثافة الدمك تحت تأثير أي جهد لدمك التربة فإن الكثافة الجافة للتربة تتغير حسب محتواها المائي. فعندما يكون المحتوى المائي للتربة = 0 w فإن الكثافة الرطبة تساوي الكثافة الجافة. و بزيادة نسبة المحتوى المائي للتربة تدريجيا فإن كثافتها الجافة تزيد عند نفس جهد الدمك. و هذا يعود إلى أن دمك التربة يعمل على طرد الهواء الموجود في فراغات التربة حيث يترك ذلك إمكانية لحبيبات التربة أن تنزلق إلى تلك الفراغات و تأخذ الوضع الذي يؤدي إلى زيادة كثافة التربة باإلضافة إلى وجود الماء بين الحبيبات. و طالما هناك امكانية لطرد الهواء فإن الكثافة الجافة تزيد بزيادة المحتوى المائي للتربة حتى تصل إلى أعلى قيمة لها. بعد ذلك تبدأ الكثافة الجافة باالنخفاض تدريجيا نتيجة أن الماء يبدأ في االحالل بدال من الحبيبات الصلبة للتربة ألن الماء ال ينضغط بل يتحرك من خالل فراغات التربة. و تعد نسبة المياه الحرجة حد فاصل فإذا كان المحتوى المائي للتربة أقل من هذا الحد فإن التربة تكون خشنة و صعبة الدمك و ذات فراغات كثيرة تؤدي إلى انخفاض كثافتها الجافة أما إذا كان المحتوى المائي أعلى من هذا الحد فإن حبيبات التربة تكون قابلة للحركة و االنزالق و التباعد مما يؤدي إلى انخفاض كثافتها الجافة أيضا. و باستخدام أي نوع من اختبارات الدمك فإن مباشرة بعدة عوامل أهمها: الخواص الهندسية للتربة المدموكة و تركيبة حبيباتها تتأثر 1( نوع التربة : تتأثر عملية الدمك التربة بحسب نوعها و خواص حبيباتها مثل شكل الحبيبات و توزيعها و الوزن النوعي لها و نسبة المواد الطينية بها. و الشكل 5.7. يوضح المنحنيات التي تربط بين الكثافة الجافة و المحتوى المائي لخمسة أنواع من التربة بحسب تكوينها. فعلى سبيل المثال التربة ذات الخليط من الحصى و الرمل لها أعلى كثافة جافة و أقل محتوى مائي مقارنة بالتربة الطينية الثقيلة التي لها أقل كثافة جافة و أعلى محتوى مائي. RLB

65 شكل 5.7. منحنيات الدمك ألنواع مختلفة من التربة المحتوى المائي : المحتوى المائي هو العامل الرئيس للحصول على أقصى كثافة جافة للتربة تحت تأثير درجة دمك معينة. و يزيد المحتوى المائي لعينات التربة المستخدمة بهدف الحصول على نسبة المياه الحرجة و المثالية للدمك. و من خالل المنحنى الذي يربط الكثافة الجافة مع نسبة المحتوى المائي فإنه عند أي قيمة للكثافة الجافة هناك قيمتان للمحتوى المائي w1 و w2 كما يوضحه الشكل 6.7 عدا أقصى كثافة جافة فإنها تعطي قيمة واحدة و هي نسبة المياه الحرجة.)OMC( و هذه داللة على مدى تأثير عامل المحتوى المائي على دمك التربة. )2 شكل 6.7. تأثير المحتوى المائي على دمك التربة RLB

66 3( طاقة الدمك : و تعرف على أنها الجهد المبذول للدمك و تعد من المعايير التي يمكن من خاللها الحكم على جودة دمك التربة. و من المالحظ في الشكل 7.7 أن الزيادة في طاقة الدمك تؤدي إلى زيادة في الكثافة الجافة و نقصان في نسبة المحتوى المائي لجميع أنواع التربة و هذا واضح في الفرق بين اختبار بروكتور القياسي و اختبار بروكتور المعدل حيث إن طاقة الدمك الناتجة عن اختبار بروكتور المعدل تزيد بأربعة أضعاف الطاقة التي ينتجها اختبار بروكتور القياسي. شكل 7.7. تأثير الدمك على أقصى كثافة جافة و نسبة المياه الحرجة شكل 8.7. تأثير طاقة الدمك على الكثافة RLB

67 .IV اشتراطات الدمك الحقلي يجب أن تدمك الطبقات دمكا جيدا حتى نحصل على الكثافة الجافة القصوى و إن لم تدمك التربة جيدا فإن حركة المرور ستقوم بدكها و إحداث تشوهات فيها. و عندما تدمك التربة فإن ذلك يؤدي إلى تقليل الفراغات و تقريب الحبيبات من بعضها و التقليل من التغيرات في محتوى الرطوبة فينتج عن ذلك قوة و ثباتا للتربة. و لذلك فتجب معرفة العالقة بين الكثافة الجافة و القصوى و المحتوى المائي و قوة الدمك الالزمة ألن كل هذه العناصر مرتبطة ببعضها ارتباطا وثيقا. V. تنفيذ الدمك الحقلي لتنفيذ الدمك الحقلي نتبع الخطوات التالية: 1. تحضير المخططات و دراستها و رسم خطة عمل. 2. تنظيف الموقع و إزالة األوباش و المخلفات. 3. اختيار المداحل المناسبة للدمك مع أخذ نوع التربة بعين االعتبار. 4. اجراء تجارب أولية في الموقع على الطبيعة بالمقياس الكامل لتحديد نسبة الماء الحرجة الواجب اتباعها و عدد األشواط الالزم لدمك التربة إلى الكثافة القصوى المطلوبة. 5. وضع التربة على طبقات بسمك 20 إلى 30 سم 6. رش كل طبقة بكمية الماء الالزمة ثم خلطها جيدا. 7. دمك طبقة التربة بالمدحل المناسب لها. 8. عمل فحوصات على الطبقة المدموكة لمعرفة درجة الدمك. 9. إذا كانت درجة الدمك كافية فإننا نستمر في عملية اإلنشاء و إال يعاد حرث الطبقة و من ثم رشها و دحلها و إعادة فحصها. 10. بعد االنتهاء من دمك التربة تجب تسوية سطحها بشكل نهائي قبل وضع طبقات الرصف..VI طرق الدمك الحقلي بالوسائل الميكانيكية يتم دمك التربة في الموقع بواسطة معدات ميكانيكية مخصصة لهذا الغرض يرتبط استخدام كل منها بنوع التربة و سماكة الطبقة و الكثافة المطلوبة و يترك للمقاول اختيار النوع المناسب من المداحل و المعدات الالزمة لذلك. و لتنفيذ الدمك الحقلي يجب أن يكون الردم على طبقات تتراوح سماكتها ما بين 20 إلى 30 سم حيث تفرش كل طبقة ثم ترش بالماء و تخلط بواسطة آلة تسوية ثم تدحل عدة أشواط بأحد المداحل الخاصة بذلك إلى أن نحصل على الكثافة القصوى الالزمة. إن كثافة التربة تزداد بزيادة الماء إلى حد معين و بعد ذلك تعود الكثافة للنقصان مع زيادة الماء كما تم توضيحه في الشكل 6.6. و قد تكون كميات الماء الطبيعية الموجودة في التربة كافية للد مك و قد تضطر إلى إضافة بعض الماء إلكمال النقص و إذا زادت كمية الماء عن المطلوب فإنه تجب تهوية التربة حتى نتخلص من هذه الزيادة. كما أن عدد األشواط الالزم للمدحلة يزيد من الدمك بسرعة في البداية ثم يقل تأثيرها تدريجيا..VII أنواع معدات الدمك الحقلي RLB

68 تختلف معدات دمك التربة في الموقع من حيث طريقة يعتمد على االهتزاز و من أهم هذه المعدات ما يلي: استخدامها فمنها ما يعتمد على الضغط و منها ما مداحل اسطوانية ملساء : و تعرف ايضا بهراسات العجالت الثالثة و يوجد منها أوزان مختلفة من 8 إلى 12 طن و يفضل استخدامها في دمك التربة المفككة مثل التربة الرملية و الحصى بكفاءة أعلى من دمك التربة الطينية المتماسكة. و العجلة األسطوانية لهذه المعد ة تغطي التربة التي تحتها بالكامل )شكل 9.7.(.1 شكل 9.7. مدحلة اسطوانية ملساء مداحل بعجالت مطاطية : و تتكون من عدة اطارات مطاطية منفوخة تغطي %80 من التربة التي تحتها و يختلف وزنها فمنها ما هو صغير يستخدم في تسوية السطح العلوي و منها ما هو ثقيل قد يصل وزنه إلى 200 طنا يستخدم في دمك التربة األصلية و طبقات األساس. كما أن عجالت هند المعد ة ممكن أن تول د ضغطا على التربة يصل إلى. 700 KN/m² )شكل 10.7.(.2 شكل مدحلة بعجالت مطاطية RLB

69 مداحل أرجل الغنم : و تعرف بهذا االسم ألنها تحتوي على بروز في عجالتها تشبه أرجل الغنم تغطي %12 من التربة التي تحتها. و تولد ضغطا يتراوح من 1400 إلى.KN/m² 7000 و يستخدم هذا النوع من المعد ات بكفاءة في دمك التربة الطينية و ال يفضل استخدامها في دمك التربة المفككة. و يتطلب استخدام هذه المعدة أن يكون هناك مسارات متكررة حتى يتمكن من تغطية الفراغات على طبقة التربة نتيجة البروز الموجود على هذه العجالت )شكل 11.7.(.3 شكل مدحلة أرجل الغنم مداحل اهتزازية : و هي معد ات صغيرة نسبيا تعمل ذاتيا بمحرك يحدث حركات اهتزازية متكررة على سطح األرض. و تستخدم عموما في دمك التربة و اإلسفلت في األماكن التي ال تتسع للمعدات الكبيرة و يفضل استخدامها في دمك التربة المفككة و في دمك األحجار )شكل.) شكل مدحلة اهتزازية RLB

70 .VIII معايير و طرق استالم الدمك في الموقع للحكم على جودة الدمك في الموقع يجب تعيين الكثافة الجافة في الموقع و مقارنتها بالكثافة الجافة القصوى المعملية و تتم هذه المقارنة بحساب نسبة الدمك )أو الدمك النسبي( من العالقة التالية: RC(%) = γ d(field) γ d max (lab) 100 حيث: = RC نسبة الدمك γd(field) = الكثافة الجافة للتربة في الحقل. γd-max(lab) = أقصى كثافة جافة للتربة في المعمل. و تعرف نسبة الدمك أيضا بدرجة الدمك أو النسبة بين الكثافة الجافة الموقعية إلى الكثافة الجافة القصوى و تكون في أعمال الطرق بين % 90 إلى % VIII الكثافة الجافة الموقعية يتم قياس الكثافة الجافة الموقعية بإحدى الطرق التالية: 1. اختبار مخروط الرمل تعتمد هذه الطريقة على الحصول على حجم معين من التربة المدموكة و ايجاد وزن هذا الحجم و منه تعيين الكثافة. و يستخدم في هذا االختبار قارورة بالستيكية أو زجاجية مملوءة برمل جاف من نوع معلوم الكثافة )γsand( و ملحقة بمخروط معدني كما هو مبين في الشكل مخروط الرمل و إلجراء االختبار نقوم بالخطوات التالية: RLB

71 يسوى سطح الموقع المراد حساب الكثافة فيه و تزال جميع المواد السطحية غير المرغوب فيها. يتم حفر حفرة متوسطة الحجم في التربة المدموكة و استخراج التربة منها. وزن التربة المستخرجة بعناية )Wsoil( و تحديد محتوى رطوبتها (w). وضع مخروط الرمل على الحفرة و ملؤها بالرمل ثم وزن الرمل المعبأ في الحفرة. تعيين حجم التربة المستخرجة و ذلك من خالل وزن الرمل و كثافة الرمل المعبأ داخل الحفرة V hole = W sand γ sand :)Vhole( γ h = W h V soil حساب الكثافة الرطبة للتربة : γ d = γ h حساب الكثافة الجافة للتربة : (1+ w 100 ) γ d(field) حساب نسبة الدمك : RC (%) = 100 γ d max (lab) مثال: باستخدام طريقة مخروط الرمل أوجد الكثافة الجافة للتربة المدموكة في الموقع إذا علمت أن: γsand = 1.46 g/cm 3 Wsand Wdry-soil = g = g كثافة الرمل المستخدم : وزن الرمل المستخدم : وزن التربة بعد تجفيفها :.2 اختبار الكثافة النووي يستخدم في هذا االختبار جهاز نووي تم تطويره لقياس الكثافة الجافة في الموقع و محتوى الرطوبة لجميع أنواع التربة. و إلجراء االختبار يتم وضع هذا الجهاز مباشرة على سطح األرض فيرسل أشعة عالية السرعة تخترق الطبقات المختلفة للتربة و تحدد كثافتها و محتوى الرطوبة لكل طبقة. و من فوائد هذا االختبار أنه يسمح بتعيين الكثافة الموقعية بسرعة في عدة نقاط في الموقع دون القيام بعمليات الحفر و باقي العمليات التي يتطلبها اختبار مخروط الرمل في كل مرة. و لكن بالرغم من ذلك فإن هذا االختبار قد يفتقد إلى الدقة في بعض األحيان مقارنة باختبار مخروط الرمل و ذلك بسبب التدني في دقة الجهاز نفسه بسبب سوء االستعمال. و عليه فيجب القيام بمعايرة الجهاز في فترات قصيرة من االستعمال و ذلك للتأكد من دقة الجهاز و كذلك دقة النتائج المتحصل عليها. RLB

72 المواد اإلسف لتية SUBGRADE SOIL AND HIGHWAY MATERIAL.I أنواع المواد اإلسفلتية و مجال استخدام كل منها اإلسفلت هو مادة كربوهيدراتية الصقة مركبة من الهيدروجين و الكربون لونه أسود و يصبح سائال إذا تم تسخينه و يعرف كذلك بالبيتومين. و تستعمل المواد البيتومينية عموما في أعمال السفلتة إما برشها على السطح المراد سفلتته و إما بخلطها بالركام و الرمل في خ االطات خاصة ثم فرشها على شكل طبقات. كما يستعمل البيتومين كطبقة عازلة لمنع تسرب الماء و نفاذه. و يتم الحصول على المواد اإلسفلتية إما من البترول الخام بطريقة التقطير بالتخلخل و إما مصادر طبيعية مثل بحيرات اإلسفلت الصخري و يمكن تقسيمه إلى أربعة أنواع. I.1. اإلسفلت اإلسمنتي يتم الحصول على اإلسفلت اإلسمنتي من خالل تقطير الزيت الخام و ينتج عن ذلك أنواع صلبة و أخرى لينة حسب درجة التقطير التي وصل إليها. و تعرف هذه األنواع حسب درجة الغرز التي يحددها اختبار الغرز و تكون ما بين )60-70( بالنسبة للنوع الصلب و ما بين ) ( للنوع اللين. و الستعمال هذا اإلسفلت يجب تسخينه على درجة حرارة عالية نسبيا و قد يتطلب األمر تسخين الحصمة قبل وضع اإلسفلت عليها. و يستعمل هذا النوع عموما في خلطات اإلسفلت أو للرش على سطح قديم أو جديد ثم تغطيته بالحصمة كما يمكن استعماله كوجه الصق و في أعمال المعالجة السطحية. I.2. اإلسفلت السائل يتم الحصول على اإلسفلتات السائلة بإضافة مذيبات مثل البنزين أو الديزل إلى البيتومينات الصلبة في درجة حرارة تتراوح بين 150 و 200 درجة مئوية. و تتفاوت درجة حرارة غليان هذا اإسفلت بين 120 و 140 درجة مئوية. و من الطبيعي أنه كلما انخفضت الحرارة و زاد الزمن كلما كان البيتومين أكثر قساوة أو أقل سيولة و لذلك تعطى أرقاما )تبدأ ب 70 و تصل إلى 3000( للتعريف بدرجة سيولة البيتومين و تكتب كما يلي: و تعني الرموز السابقة لألرقام ما يلي: (SC-200), (MC-70), (RC-300) : RC سريع الجفاف : MC متوسط الجفاف : SC بطيء الجفاف. فالعبارة (RC-300) تعني اسفلتا سريع الجفاف ذا درجة لزوجة تساوي )300(. و العبارة (SC-200) تعني اسفلتا بطيء الجفاف و درجة لزوجته )200(. و تستعمل البيتومينات السائلة عموما في الخلطات الباردة و في الرش على سطح الطريق و على طبقة األساس المكونة من الحصمة المخلوطة بالماء و في أعمال إعادة اكساء الطرق القديمة. RLB

73 I.3. اإلسفلت المستحلب يتألف اإلسفلت المستحلب من بيتومين و ماء و مواد مثبتة لمنع االنفصال يتم خلطها في خالطة خاصة و تكون درجة حرارة البيتومين ما بين 100 و 130 درجة مئوية و درجة حرارة الماء المسخن ما بين 60 و 70 درجة مئوية. و يفضل استعمال هذا النوع من البيتومين في األيام الماطرة و في الطقس البارد و على األرض الرطبة حيث يصعب استعمال األنواع األخرى. و يستعمل كوجه الصق أو ختامي أو في الخلطات أو تأسيس أو سد شقوق. و عندما يرش اإلسفلت المائي يبدأ الماء بالتبخر من المستحلب و يبدأ البيتومين بالتصلب. I.4. القار يتم الحصول عليه من التقطير االتالفي للفحم أو الغاز بإحدى الطرق التالية: قار فحم الكوك: و هو قار كربوني يتم الحصول عليه أثناء تصنيع فحم الكوك من الفحم البيتوميني قار من غاز االستصباح: و هو قار كربوني يتم الحصول عليه في أثناء تصنيع غاز االستصباح من الفحم البيتوميني. قار من الغاز المائي: و هو قار يتم الحصول عليه بتعريض أبخرة الزيت لضغط عال في درجات الحرارة العالية أثناء تصنيع مزيج الغاز المائي المكربن. و تتوقف خصائص القار على خصائص الفحم أو الزيت الداخل في انتاجه و على درجة الحرارة و وسائل انتاجه و قد يكون في حالة نصف صلب أو في حالة سائل كما هو الشأن لإلسفلت البترولي. I.5. اختبارات المواد البيتومينية تجرى على المواد البيتومينية عدة اختبارات معملية و ذلك لتحديد خواصها الهندسية و التأكد من جودتها و مدى صالحيتها للرصف. و قد تم التطرق لهذه االختبارات بالتفصيل في الجزء العملي. و من أهم هذه االختبارات: تجربة االختراق أو الغرز: تجرى هذه التجربة لمعرفة قوام المادة البيتومينية المطلوب استعمالها في الرصف و يستخدم فيها جهاز الغرز و إبرة قياسية. و تعتبر من أهم التجارب في مجال الرصف لتحديد درجة صالبة و قوام المواد البيتومينية. تجربة االشتعال: تجرى تجربة االشتعال لمعرفة درجة الحرارة التي تشتعل عندها الغازات المتصاعدة من المواد البيتومينية و هذا يحدث قبل احتراق المادة نفسها. تجربة تحديد نقطة الطراوة: الغرض من هذه التجربة هو تعيين نقطة الطراوة لالسفلت في مدى يتراوح من 30 إلى 175 درجة. فكلما ارتفعت درجة الحرارة ينتقل البيتومين تدريجيا من حالة الصالبة و يصبح أكثر طراوة و أقل لزوجة. و كلما كانت نقطة الطراوة أعلى قلت حساسية البيتومين للحرارة و لذلك تفيد هذه التجربة في مقارنة أنواع االسفلت المختلفة و هذا يساعد على تصنيف أنواع البيتومين و تعطينا فكرة عن ميل البيتومين لالنسياب عند درجات الحرارة المرتفعة عندما يوضع على الطرق. تجربة المرونة : تعرف درجة المرونة بقياس المسافة التي تستطيل إليها المادة البيتومينية أثناء شدها بقوة معينة و بسرعة معينة بجهاز المرونة و يفضل أال تقل قيمة المرونة عن 50 للحصول على رصف جيد ألن زيادة المرونة تمنع المادة من التشقق في األجواء الباردة. RLB

74 تجربة اللزوجة الحركية : تجرى هذه التجربة لتحديد درجة اللزوجة الحركية للمواد البيتومينية المستعملة مثل زيوت الطرق و الجزء المتبقي من تقطير اإلسفلت السائل و تكمن أهمية هذه التجربة في أنها تبين مدى سرعة صب المواد البيتومينية المستعملة من األواني الحاوية لها و مدى سرعة تخللها بين الركام و ملؤها للفراغات. تجربة الذوبان : الغرض من هذه التجربة هو معرفة درجة نقاء المواد البيتومينية. تجربة التطاير : الغرض من هذه التجربة و هو معرفة مقدار الفاقد من الزيوت و خالفه الموجود بالمواد البيتومينية عند تسخينها. تجربة الوزن النوعي : تجرى هذه لمعرفة الوزن النوعي لإلسفلت عند درجة حرارة معينة و الهدف منها هو معرفة أحسن المواد اإلسفلتية..II مواصفات الركام المستخدم في الخلطة اإلسفلتية يتواجد الركام بأشكال متعددة منها المكعب و المستطيل و المستدير و منها ما يكون سطوحه خشنة و منها ما يكون سطوحه ملساء ناعمة و يعتمد الشكل على طريقة تحضير الركام و نوعية الحجر و نوعية الكسارات و طريقة العمل. و يمكن تقسيم الركام إلى ما يلي: ركام األحجار: و هو الركام الناتج من الصخور المكسرة بالكسارات و معظمها من الحجر الجيري الذي يسهل كسره بالكسارات. و يكون مدبب الرؤوس خشن بأشكال مكعبة و مبسطة. و يعتبر من أهم مكونات الرصف حيث يستعمل كأحد مكونات الخلطة اإلسفلتية أو كمادة أساس لطبقة السطح. ركام الوديان : يتواجد هذا النوع من الركام في الوديان و يكون مستديرا و أملس السطح و ليس له رؤوس مدببة و قويا نسبيا. و يتكون الركام المعدني للخلطات اإلسفلتية من الركام الخشن و الركام الناعم و مادة الحشو إذا طلب ذلك. يكون الركام الخشن من المواد المتبقية على المنخل رقم 8 )فتحة 2.36 مم(. و يكون الركام الناعم من المواد المارة من المنخل رقم 8 و يتكون من الرمل الطبيعي أو من الرمل الصناعي ناتج عن طحن األحجار أو خبث األفران أو الحصى أو خليط منها. و يكون رمل التغطية من أي مواد معدنية حبيبية نظيفة و تكون نسبة المارة بالنسبة للمنخل رقم 4 )فتحة 4.75 مم( 100% و حتى نسبة % 2 مارة من منخل رقم 200 )فتحة مم(. و أما مادة الحشو إذا ما استخدمت فيجب أن تكون جافة تماما و خالية من الكتل أو أي مواد متحجرة و ال يزيد دليل لدونتها عن 4. و يمكن أن تكون الحشية المعدنية من تراب صخري أو تراب الخبث أو الجير المطفي أو اإلسمنت المائي أو الرماد الخفيف المتطاير. و يشترط في الركام أن يكون منتظما و مكسرا للحجم المطلوب و صلبا و قاسيا و نظيفا و مطابقا للمواصفات المطلوبة. و أقوى أنواع الركام هو النوع المكعب ذو الرؤوس المدببة و السطوح الخشنة و هذا النوع يتوفر في ركام الكسارات إال أنه يعاني من صعوبة التشغيل. أما الركام األملس فإن تشغيله أسهل و لكن ترابطه أقل بسبب ضعف االحتكاك بين الحبيبات. و أما الركام المستطيل و المفلطح فإنه قليل القوة و سيئ في التشغيل و يتطلب مزيدا من اإلسفلت عند استعماله في الخلطة اإلسفلتية. و يجب أن يكون خاليا من المواد الطينية و المواد النباتية األخرى و الشوائب و يجب اجراء االختبارات الالزمة على الركام للتأكد من ذلك. و من أهم هذه االختبارات ما يلي: اختبار التحليل المنخلي Test( )Sieve Analysis : الغرض من هذا االختبار هو تحديد التدرج الحبيبي للركام الخشن و الناعم باستخدام مناخل ذات فتحات مربعة أو دائرية. RLB

75 اختبار الوزن النوعي و االمتصاص للركام Test( )Absorption & Specific Gravity : يتم في هذا االختبار تحديد الوزن النوعي الكلي و الظاهري و االمتصاص لمواد الركام الناعمة و الخشنة في درجة حرارة C 23 و الذي يستخدم في صناعة أنواع الخرسانة. اختبار إيجاد كمية المواد الناعمة : الغرض من هذا االختبار هو تحديد المواد الناعمة المارة من منخل لرقم 200 في الركام. اختبار التآكل أو البري للمواد الخشنة Test( )Aggregates Abrasion : و يعتبر من أهم االختبارات التي تجرى على الركام الخشن لتحديد مدى قوته و صالدته حيث يتعرض الركام المستخدم في السطح للتآكل و البري بسبب حركة المركبات و عليه فيجب أن يكون صلدا و مقاوما للتآكل مع الزمن. اختبار مقاومة الركام للصدم Test( )Aggregates Impact Resistance : الغرض من هذا االختبار هو قياس صالبة الركام أو مقاومته للكسر تحت الصدمات المتكررة. اختبار تحديد نسبة تحمل كاليفورنيا CBR( )California Bearing Ration : : يجرى هذا االختبار للتأكد من مدى تحمل التربة و طبقات الرصف لألحمال الناتجة عن حجم المرور و لتصميم طبقات الرصف باستخدام منحنيات قياسية..III أنواع الخلطات اإلسفلتية و مواصفاتها.1 إن وجود أنواع مختلفة من المواد البيتومينبة يعطي مرونة في استعمالها للعمل المناسب حيث يمكن اختبار البيتومين الذي يتناسب مع حجم المرور و نوع الطريق و السطح و الطقس و نوع الركام المستخدم. و يجب أن تكون نسب الخليط المستخدم بين الركام و اإلسفلت محددة حسب المواصفات و ذلك على النحو التالي : نسبة اجمالي الركام في الخلطة : من 93 إلى % 96 نسبة المادة الرابطة في الخلطة : من 4 إلى %7 و قبل البدء بعملية الرصف يجب التأكد من مواصفات جميع المواد المكونة للخلطة اإلسفلتية. فيجب أوال طلب البيتومين المناسب و اعداد ما يلزم لنقله و توزيعه و كذلك جلب الركام المطلوب و توفير الرمل الالزم و تحليله و التأكد من صالحيته ألعمال الرصف. و هناك أنواع عديدة من الخلطات اإلسفلتية تختلف إما بالمكونات أو بالتدريج الحبيبي أو بطريقة الخلط و التحضير أو بالغرض المطلوب. فمن ناحية الخلط و التحضير هناك عدة تقسيمات للخلطات اإلسفلتية أهمها: الخلطات اإلسفلتية الساخنة HMA( )Hot Mixes Asphalt: : و تعرف كذلك بالخرسانة اإلسفلتية Concrete( )Asphalt و هي مادة الرصف الرئيسية المستخدمة اليوم في رصف معظم الطرق و الشوارع و محطات وقوف المركبات و غيرها من الساحات. و تتكون الخلطة من ركام متدرج تدرجا منتظما )يشبه تدرج الخلطات الخرسانية( و إسفلت صلب ذي درجة غرز مختلفة حيث يسخن الركام و اإلسفلت إلى درجة حرارة ما بين ( C) ثم يخلطان في خالطات إسفلتية خاصة و بعدها تنقل الخلطة ساخنة إلى الموقع و تفرش بالفراشات ثم تدمك كطبقة سطح إما مفردة أو مزدوجة. و يمكن تقسيم الخلطات اإلسفلتية الساخنة حسب معادلتها التصميمية و حسب طرق تحضيرها إلى األقسام التالية: خلطات ذات تدرج كثيف Mixes( :)Dense graded هي خلطات إسفلتية ساخنة تحتوي على ركام متدرج تدريجا جيدا graded( )Well تتميز بالثبات و مقاومتها لالنهيار و لالنزالق و و RLB

76 بعدم النفاذية للماء و الهواء بسبب طبيعتها غير المسامية و يمكن استخدامها في جميع طبقات الرصف و لجميع حاالت المرور. و تنقسم هذه الخلطات من حيث نعومة أو خشونة حبيبات الحصمة إلى قسمين هما: خلطات ذات تدرج ناعم graded( )Fine و خلطات ذات تدرج خشن graded( )Coarse حيث تحتوي خلطات التدرج الناعم على كمية من المواد الناعمة و الرمل أكثر من تلك التي تحتوي عليها خلطات التدرج الخشن كما يبين ذلك الجدول 1.8. يبين الشكل 1.8 عيناتمن خلطة إسفلتية ذات تدرج كثيف. شكل 1.8 عينات من خلطة إسفلتية ساخنة ذات تدرج كثيف جدول 1.8. مواصفات الخلطات ذات التدرج الناعم و ذات التدرج الكثيف خلطات اسفلتية ذات تدرج مفتوح Mixes( :)Open graded و تختلف عن ذات التدرج الكثيف بأنها ال تحتوي إال على كميات بسيطة من المواد المعدنية الناعمة و غالبا ما تشترط المواصفات أن يكون الركام المستخدم فيها أمتن منه في الخلطات ذات التدرج الكثيف لخلو الخلطة من المواد الناعمة التي تعمل على حماية الركام الخشن. و تتصف هذه الخلطات بأنها تعطي طبقة نافذة للمياه و ذلك بسبب طبيعتها المسامية و تستخدم عندما يراد التخلص من كمية الرطوبة الزائدة في طبقة األساس أو في طبقة التأسيس و تستخدم كذلك للمعالجة السطحية و لصيانة الشروخ التي تحدث في طبقات الرصف القديم. يبين الشكل 2.8 عينات من خلطة إسفلتية ذات تدرج مفتوح. RLB

77 شكل.2.8 عينات من خلطة إسفلتية ساخنة ذات تدرج مفتوح خلطات حصائر الحجر اإلسفلتية SMA( )Stone Matrix Asphalt Mixes: : و تعرف كذلك بخلطات حجر الماستيك اإلسفلتية Asphalt( )Stone Mastic و تستخدم خاصة في الطبقات السطحية للطرق ذات أحجام المرور العالية. و هي خلطات إسفلتية ساخنة تحتوي على تدرج فجوي للركام graded( )Gap و على نسب عالية من اإلسفلت )في حدود %6( و يشترط في الركام أن يكون صلبا و متينا و ذا جودة عالية. و تتصف هذه الخلطة بمقاومة عالية للتخدد و بديمومة أطول و ذلك نتيجة تماسك و ترابط حبيبات الركام إال أن تكاليفها مرتفعة نسبيا إذا ما قورنت بالخلطات ذات التدرج الكثيف )زيادة %25-20( و ذلك بسبب ارتفاع تكاليف الركام الذي تتطلبه. الشكل 3.8 يبين عينة من خلطة حصائر الحجر اإلسفلتية. شكل.3.8 عينة من خلطة حصائر الحجر اإلسفلتية كما أن هناك تصنيفات أخرى تعرف بها الخلطات اإلسفلتية الساخنة حسب المواصفات القياسية األمريكية Mixes( )WSDOT Standard Hveem كما هو مبين في الجدول 2.8. RLB

78 جدول.2.8. أقسام الخلطات اإلسفلتية الساخنة Mixes( )WSDOT Standard Hveem أقسام الخلطات اإلسفلتية الساخنة Class A. Dense graded HMA Class B. Dense graded HMA Class D. Open graded HMA Class E. Dense graded HMA Class F. Dense graded HMA Class G. Dense graded HMA مواصفات الخلطة خلطة إسفلتية ساخنة ذات تدرج كثيف حيث %90 من الركام الخشن للخلطة يحتوي على سطح واحد مكسر على األقل و تستخدم خاصة في انشاء طبقات السطح للطرق التي يكون فيها حجم المرور مرتفعا جدا خلطة إسفلتية ساخنة ذات تدرج كثيف حيث %75 من الركام الخشن للخلطة يحتوي على سطح مكسر على األقل و تستخدم كطبقة سطح و كطبقة تأسيسية للطرق. خلطة إسفلتية ساخنة ذات تدرج مفتوح تستخدم خاصة للمعالجة السطحية و لصيانة الرصف القديم. خلطة إسفلتية ساخنة ذات تدرج كثيف تستخدم خاصة في طبقة األساس. مشابهة لخلطة )B )Class إال أنها تحتوي على نسبة أعلى من الركام الخشن و يتم استخدامها في حالة ندرة مصادر الركام التي تحقق شروط تدرج خلطة )B )Class خلطة إسفلتية ساخنة ذات تدرج كثيف و يكون المقاس اإلعتباري األكبر للركام في حدود 9.5 مم و تستخدم خاصة للمعالجة السطحية و ألعمال الصيانة للرصف. 2. الخلطات اإلسفلتية الناعمة Asphalt( )Hot Rolled : و تتكون من حجم واحد من الركام الخشن و نسبة كبيرة من الركام الناعم )الرمل( تصل إلى %50 بالوزن من الخلطة و نسبة غنية من المادة اإلسفلتية )8-10%(. و نظرا لعدم وجود تدرج جيد في أحجام الركام المستعملة فإن كثافة هذه الخلطة تكون منخفضة نسبيا و كذلك ثباتها. 3. الخلطات اإلسفلتية المسامية Asphalt( )Porous : و تتصف بارتفاع مساميتها و نفاذيتها للماء حيث تتكون الخلطة من نسبة عالية من الركام الخشن و نسبة قليلة من المواد الناعمة تخلط مع اإلسفلت بنسبة )5 6%( و هذا يعطي للخلطة نسبة فراغات مرتفعة تسمح بالنفاذية للمياه. و يفضل استخدام هذه الخلطات خاصة في المناطق الماطرة و في طبقات الرصف الخاصة بالمواقف..IV مراحل تصنيع الخلطة اإلسفلتية لتحضير الخلطات اإلسفلتية تستخدم محطات خلط مركزية ساخنة متقنة الصنع تكون قريبة من المدن الكبرى حيث اإلحتياج المستمر لمواد الرصف و يبين الشكل 4.8 رسما تفصيليا لمحطات الخلط المركزية و الشكل 5.8 يوضح نموذجا ألحد مصانع الخلطات اإلسفلتية. و توجد كذلك محطات خلط متنقلة يمكن نقلها إلى موقع المشروع كما هو مبين في الشكل 6.8. و تنقل المواد البيتومينية من معامل التكرير إلى محطات الخلط الساخنة في عربات النقل أو في حاويات حيث يتم تخزينها بكميات كافية في خزانات RLB

79 خاصة. و يتم تزويد المحطة بكميات كافية من الركام الخشن و الركام الناعم و يخزن كل نوع على حده. و يمكن تلخيص عملية تصنيع الخلطة اإلسفلتية في الخطوات التالية: يتم سحب كل نوع من أنواع الركام بواسطة سيور صاعدة من أماكن التخزين الباردة إلى داخل 1. المجفف يسقط الركام بالتكرار في غازات ساخنة للتخلص من أي رطوبة. 2. يسخن الركام إلى درجة حرارة ما بين )139 C 163( و هي الدرجة المطلوبة للخلط. 3. يرفع الركام الساخن بواسطة المصعد ألعلى وحدة الخلط و يتم فصله إلى أحجام مختلفة. 4. توضع األحجام المختلفة بعد فصلها في صناديق ليتم استخدامها في الخلطة. 5. يهيئ الرمل و يسخن و يوضع في األوعية الخاصة به 6. يتم أخذ الكمية الالزمة من كل وعاء حسب المعادلة التصميمية للخلطة. 7. يتم خلط الركام و الرمل خلطا جيدا في الخالطة. 8. يسخن اإلسفلت إلى درجة حرارة ما بين )139 C 163( ثم يضاف إلى الحصمة الموجودة في 9. الخالطة و يتم الخلط جيدا لضمان خلطة متجانسة أال تقل مدة الخلط عن 30 ثانية(. 10.تحمل الخلطة في ناقالت لكي تفرش في أماكنها بالفرادات و يراعى أن يتم فرشها فور وصولها. 11.تجب حماية الخلطة من الغبار و من البرودة أثناء نقلها. شكل 4.8. رسم تفصيلي لمحطة مركزية ساخنة لتصنيع الخلطات اإلسفلتية RLB

80 شكل 5.8. مصنع خلطات اسفلتية شكل 6.8. خالطة اسفلت متنقلة. RLB

81 التصميم اإلنشائي للطرق ROAD DESIGN بعد تحضير سطح الطريق الترابي و تحسين خواص التربة يتم وضع طبقة أو مجموعة طبقات فوق هذا السطح تعرف بالرصف. و يكمن الغرض من وضع طبقات الرصف في تحمل كل اإلجهادات الناتجة من حركة المرور و نقلها إلى طبقة التربة التي تعتبر األساس الحقيقي للطريق. و تصميم طبقات الرصف بحيث تكون قادرة على تحمل ثقل العربات و توصيل الثقل إلى السطح الترابي بشكل ال يسبب أي هبوط أو انهيار للطريق. I. أنواع الرصف ينقسم الرصف إلى قسمين رئيسيين هما:.1 الرصف المرن )( الرصف الصلب )( و لكل نوع خواصه و مميزاته و سلبياته و مجال تطبيقه. الرصف المرن يعد هذا النوع من الرصف األكثر استخداما و يطلق عليه أيضا الرصف اإلسفلتي و هو الرصف باإلسفلت و المكادم حيث يتكون جسم الطريق من عدة طبقات توضع على سطح األرض الطبيعية الواحدة فوق األخرى كما هو مبين في الشكل 1.9 و هي طبقة تحت األساس و طبقة األساس و الطبقة السطح: شكل 1.9. طبقات الرصف المرن طبقة السطح: يشكل السطح الجزء الذي يالمس عجالت المركبات و يتألف من طبقة أو طبقتين اسفلتية تعطي قوة للرصف و تقاوم البري و التفتت و االهتراء الناتج عن حركة المرور و العوامل الجوية و يمنع دخول الماء إلى الطبقات االسفلتية. طبقة األساس: و هي الطبقة التي يرتكز عليها سطح الطريق و تتولى بشكل رئيسي نقل و توزيع األحمال الناتجة عن المرور إلى الطبقات السفلى. كما أنها تساعد على حماية سطح الطريق من الخراب الناتج عن انتفاخ و هبوط التربة األصلية و عن صعود المياه الجوفية إلى أعلى. و تكون.i.ii RLB

82 طبقة األساس اما من المكادم أو من مواد حصوية مثبتة باإلسمنت أو بالجير أو معالجة بالبيتومين و قد يكون األساس من خلطة اسفلتية. طبقة ما تحت األساس: توضع هذه الطبقة فوق السطح الترابي بعد تهيئته و تساعد على تقويته و حمايته من الخراب. كما توفر في تكاليف الرصف و تعمل على توزيع األحمال و على تصريف المياه. و تكون من مواد حصوية أقل جودة من مواد األساس. السطح الترابي : يأتي تحت طبقة األساس المساعد و يجب أن تنشأ مواده بشكل جيد و أن يدمك جيدا و أن يكون مستويا حسب المناسيب. التربة األصلية: و هي طبقة األرض الطبيعية التي يتم وضع طبقات الرصف عليها بعد تمهيدها و تسويتها. و تعتبر التربة األصلية األساس الحقيقي لجسم الطريق حيث انها القاعدة األساسية التي ترتكز عليها جميع طبقات الرصف..iii.iv.v و يتميز الرصف المرن بمقاومة قليلة نسبيا ضد االنحناء لهبوط أو لتغيير في شكل التربة األصلية أو في طبقة األساس التي يصاحبها تغيرا مماثال في طبقة الرصف. و تتلخص عملية انشاء الرصف المرن في تحضير األرضية ثم وضع الطبقات و فرشها و دمكها و رش اإلسفلت التأسيسي و وضع الخلطة اإلسفلتية و دحلها. 2. الرصف الصلب و يطلق عليه أيضا الرصف الخرساني حيث يتكون من بالطات خرسانية يتراوح سمكها ما بين cm تصب مباشرةعلى سطح األرض الطبيعية أو فوق طبقة أساس حصوية كما هو موضح في الشكل 2.9. شكل 2.9. طبقات الرصف الصلب و قد تكون البالطات الخرسانية مسلحة و قد تكون بدون تسليح و تصب على شكل قطع يتراوح طولها ما بين 5 و 30 متر في الخرسانة العادية و قد يصل إلى 300 متر في الخرسانة المسلحة. و يمتاز الرصف الصلب بمقاومته الكبيرة لإلنحناء حيث ال يسمح بهبوط السطح الترابي و لكن يمكن ان يتعرض للتشققات أو الكسر عندما تتعرض التربة األصلية إلى تغيراتمعتبرة في شكلها. و إلنشاء الرصف الصلب يجب تحضير األرضية و دمكها جيدا و إزالة المناطق الضيقة و وضع الطوبار الجانبي و الفواصل. ثم تصب الخرسانة لنصف السماكة و يوضع حديد التسليح على شكل شبك و تصب باقي الخرسانة و يسوى RLB

83 السطح لتخشينه و معالجته. الرصف الصلب هو المناسب للتربة الضعيفة ألنه أقدر على تحمل اإلجهادات العالية في حين يعد الرصف المرن مناسبا للتربة القوية نوعا ما. كما أن عمر الرصف الصلب أكبر من عمر الرصف المرن و لذلك فهو يستعمل بكثرة عند األحمال الثقيلة مثل المطارات و الطرق الهامة و مقاطع األودية..II طرق تصميم الرصف المرن يشمل تصميم الرصف المرن تصميم الخلطات اإلسفلتية و كذلك تصميم القطاع و سماكة الطبقات التي توضع فوق السطح الترابي بحيث تتحمل ثقل المركبات التي تمر عليها دون أن تنهار أو تتأثر مع الزمن. و يعتبر تصميم سماكة الطبقات من أهم األمور المؤثرة على األداء الوظيفي للطرق كما أن ذلك يعتبر ذا أهمية كبيرة من حيث رفع كفاءة استثمار الموارد المتاحة. فإذا تم تحديد طبقات الرصف بسماكات أعلى من الحدود المطلوبة فإن ذلك يؤدي إلى زيادات معتبرة في تكاليف اإلنشاء و هذا هدر لإلمكانات و الميزانيات المخصصة. و قد يحدث أن يتم تحديد طبقات الرصف بسماكات أدنى من الحدود التصميمية و هذا يؤدي إلى ظهور عيوب مختلفة خالل فترة وجيزة من العمر الخدمي للطريق مما يؤثر مستقبال على الميزانيات المخصصة ألعمال الصيانة. و عليه فيجب تصميم سماكة الرصف بأساليب علمية و مدروسة ينتج عنها طرق بمواصفات عالية الجودة من حيث األداء الوظيفي و السالمة و الراحة و بتكاليف اقتصادية. و يجب كذلك اإلهتمام جيدا بتصميم الخلطة اإلسفلتية و ذلك بتحديد نسبة الركام و المادة الرابطة بالخلطة بدقة و ذلك للحصول على رصف جيد يفي بجميع المتطلبات. و من أهم الخصائص التي يجب أن تتوفر في الخلطة و التي يجب أن تؤخذ في اإلعتبار أثناء التصميم هي: الثبات : و يعبر عن قدرة الخلطة على مقاومة األحمال دون أن يحدث تشرخ أو تشوه أو هبوط. المتانة : و تشير إلى مقاومة الخلطة لتأثير العوامل الجوية و قوة االحتكاك الناتج من المرور. المرونة : و هي قدرة الخلطة اإلسفاتية على اإلنحناءات المتكررة دون أن تحدث تشرخات. مقاومة اإلنزالق : و هي قدرة سطح الرصف على مقاومة انزالق إطارات السيارات III النظريات التي تعتمد عليها طرق التصميم المختلفة إن مقدرة الرصف المرن على تحمل األحمال تأتي من مقدرة الطبقات على نقل و توزيع هذه األحمال من الطبقات العليا إلى الطبقات السفلى حتى تصل إلى التربة األصلية دون أن يحدث أي تغيير أو هبوط في هذه الطبقات. و من هنا فإن سماكة و نوع الطبقات و مقدرة السطح الترابي على تحمل اإلجهادات كلها عوامل مؤثرة على تصميم الرصف المرن. و هناك عدة طرق علمية تستعمل لتصميم سماكة الرصف المرن أهمها: طريقة AASHTO طريقة معهد اإلسفلت األمريكي Institute Asphalt طريقة والية كاليفورنيا األمريكية Method California RLB

84 و هناك أيضا عدة طرق تستعمل لتصميم الخلطات اإسفلتية أهمها: طريقة مارشال Method Marshal طريقة السوبربيف Method Superpave طريقة فييم Method Hveem AASHTO تصميم سماكة الرصف بطريقة.IV لتصميم الرصف المرن بطريقة AASHTO" " سماكة الطبقات كالتالي: يتم في البداية تحديد الرقم اإلنشائي و بعد ذلك تحسب a( تحديد الرقم اإلنشائي :)SN( لتحديد الرقم اإلنشائي نتبع الخطوات التالية: 1. إيجاد حجم المرور اليومي المتوسط عند فتح الطريق. 2. إيجاد حجم المرور اليومي المتوسط بعد 20 عاما من فتح الطريق. 3. المعدل المستعمل للتصميم = )المتوسط الحالي + المتوسط بعد 20 سنة(/ 2 4. تحديد معامل اإلتجاه و هو النسبة بين حجم المرور اليومي المتوسط في االتجاه الواحد إلى حجم المرور اليومي المتوسط في اتجاهي الطريق وهو,0.7, تحويل عدد المركبات التي ستستعمل الطريق إلى ما يعادلها من أوزان محورية قياسية مقدارها 8500 Kg باستخدام الجداول) 1.9 ( و )2.9(. يتم ضرب عدد السيارات من كل نوع في ما يساويها من محور قياسي و من ثم يجمع حاصل الضرب و استعماله في التصميم. جدول.1.9. األوزان المحورية الوزن المحوري القياسي نوع المركبة سيارة ركوب 0.17 شاحنة بمحورين 0.51 شاحنة بثالث محاور قطعة واحدة 0.46 شاحنة بثالث محاور قطعتان 0.64 شاحنة بأربع محاور وزن المحور )Kg( جدول.2.9. األوزان المحورية الوزن المحوري القياسي RLB

85 يضرب مجموع األوزان المحورية في معامل المسرب و هي : 1 لطريق من حارتين و 0.9 لطريق من أربع حارات و 0.8 لطريق من ست حارات. تحديد المعامل المناخي كالتالي: من )4-5( للمناطق الرطبة المعرضة لألمطار الكثيرة. من 1( )2.5 للمناطق المتوسطة. من 0.3( )1.5 للمناطق الجافة. من 0.2 1( للمناطق التي يحصل فيها تجمد بسيط. تحديد معامل قابلية الخدمة للطريق و يتراوح بين )2 و 5(. يمكن استعمال القيمة 2.5 للسير الثقيل و القيمة 2 للسير الخفيف. تحديد الرقم اإلنشائي )SN( باستخدام المنحنيات المبينة في الشكل )3.9( كالتالي: i. نبدأ من اليسار برسم خط يصل بين نسبة التحميل لكاليفورنيا )CBR( لسطح الطريق و األوزان القياسية التي ستستعمل الطريق و نمد الخط حتى يقطع محور الرقم اإلنشائي في العمود الثالث.)SN(.ii ثم من هذه النقطة نرسم خطا جديدا يمر من محور العامل المناخي و نمده ليقطع المحور الخامس في نقطة تحدد المحور اإلنشائي النهائي. اختيار سمك الطبقات : لحساب سمك الطبقات نتبع الخطوات التالية: 1. الرقم اإلنشائي النهائي )SN( الذي تم تحديده يساوي مجموع حاصل ضرب سماكة الطبقات بمعامل يتعلق بقوة و نوع الطبقة : )b حيث: SN = A1D1 + A2D2 + A2D2 : سمك طبقة السطح : سمك طبقة األساس D1 D2 D3 A1 A2 A3 تؤخذ هذه المعامالت من الجدول )3.9(. : سمك طبقة ما تحت األساس : معامل طبقة السطح : معامل طبقة األساس : معامل طبقة ما تحت األساس RLB

86 جدول 3.9. معامل قوة الطبقات المستعملة في الرصف نوع الطبقة أدنى سمك أقصى سمك معامل قوة الطبقة A1 cm السطح cm خلطة الريق خلطة قوية خلطة رملية A2 األساس رمل و حصمة حصمة سيل 0.06 حصمة كسارة 10 حسب كمية اإلسمنت حصمة مثبتة باإلسمنت حصمة مثبتة باإلسفلت حصمة مثبتة بالجير 10 A ما تحت األساس رمل و حصمة رمل و تراب RLB

87 شكل 3.9. منحنيات تحديد الرقم اإلنشائي مثال: صمم رصف لطريق مؤلفة من حارتين حيث أن : 10 = CBR.1 2. حجم المرور اليومي المتوسط الحالي = 9000 سيارة من مختلف األنواع 3. حجم المرور اليومي بعد 20 سنة = سيارة. RLB

88 4.9 يوضح )CBR( طريقة التحميل النسبي لكاليفورنيا V. تعتمد هذه الطريقة أساسا على )CBR( لحساب سمك طبقات الرصف المختلفة. و الشكل العالقة بين قيم )CBR( و السمك الكلي للرصف. شكل 4.9. العالقة بين قيم )CBR( و سمك الرصف و يمكن استخدام المعادلة التجريبية التالية لتحديد سمك الرصف لألحمال المختلفة : حيث: t = P [ 1.75 CBR 1 πp ] 1/2 )m( سمك طبقة الرصف : t )Kg( الحمل على العجلة : P )Kg/cm²( ضغط العجلة : p )cm²( مساحة التماس : A مثال : احسب السمك الكلي لرصف مرن باستخدام منحنيات )CBR( التصميمية و باستخدام المعادلة المقترحة علما أن: RLB حجم المرور اليومي = 4000 مركبة نقل/يوم )CBR( للتربة = %5 7 )Kg/cm²( = p 4072 )Kg( = P

89 .VI تصميم الخلطات اإلسفلتية يتطلب تصميم الخلطات تحديد كمية اإلسفلت الالزمة لحصمة من تدرج معين بحيث تحقق هذه الكميات متطلبات محددة من حيث الثبات و المتانة و المرونة و الديمومة و مقاومة اإلنزالق. الشكل 5.9 يبين مكونات الخلطة اإلسفاتية و إلجراء الحسابات المطلوبة البد من معرفة الخواص التالية:.1 الوزن النوعي لخلطة الركام شكل 5.9. مكونات الخلطة اإلسفلتية عند طحن األحجار بالكسارات فإنها تكون أحجارا لها تدرج من الكبير ثم المتوسط حتى الصغير و الخلطة التي تحتوي على كافة األحجام تكون قوية و ثابتة ميكانيكيا و فراغاتها قليلة نسبيا. و لتحديد الوزن النوعي لخلطة الركام نستخدم المعادلة التالية: حيث: 100 G a = w 1 + w 2 + w 3 G 1 G 2 G 3 Ga : الوزن النوعي المتوسط لخلطة الركام :,w1,w2 w3 نسبة كسر األحجار الخشن و الناعم و البودرة على التوالي )بالوزن( :,G1,G2 G3 الوزن النوعي للركام الخشن و الناعم و البودرة على التوالي..2 الوزن النوعي للخلطة المدموكة: يمكن حساب الوزن النوعي النظري األقصى حيث: Gt لنسبة بيتومين معلومة من العالقة: G t = w b G a + w b G b Gt : الوزن النوعي النظري األقصى RLB

90 wb.3 : نسبة البيتومين بالوزن :Gb الوزن النوعي للبيتومين :Ga الوزن النوعي المتوسط للركام الكثافة النظرية للخلطة: الكثافة النظرية للخلطة هي النسبة بين المواد الصلبة و الحجم و يمكن حسابها من العالقة التالية: حيث: γ t = 100G G t t : الكثافة النظرية للخلطة G: الوزن النوعي الفعلي لعينة التجربة Gt.4 : الوزن النوعي النظري األقصى نسبة الفراغات في العينة: تحسب الفراغات الهوائية في العينة من العالقة: Va V a = 1 γ t = 100(G t G) G t. 5 نسبة الفراغات المعدنية: تحسب نسبة الفراغات في الركام المعدني (VMA: Voids in Mineral Aggregate) VMA من العالقة التالية: VMA = 100 G w a : نسبة الفراغات المعدنية حيث: VMA.6 :wa نسبة الركام )بالوزن( نسبة الفراغات المملوءة باإلسفلت: تحسب الفراغات المملوءة باإلسفلت VFA من العالقة التالية: (VFA: Voids Filled with Asphalt) VFA = VMA (100 γ t) VMA = (1 V a VMA ) : VFA نسبة الفراغات المملوءة باإلسفلت Va حيث : : نسبة الفراغات الهوائية في العينة )Marshal Method( تصميم الخلطة بطريقة مارشال.VII يتم تطبيق هذه الطريقة على الخلطات اإلسفلتية الساخنة التي تحتوي على اإلسفلت اإلسمنتي و الركام 25. و تعطي هذه الطريقة خلطات اسفلتية اقتصادية تتميز mm الذي ال يزيد حجم حبيباته على بالخواص اآلتية: RLB

91 1. نسبة إسفلت كافية لضمان ديمومة و مرونة الخلطة. 2. فراغات هوائية كافية تسمح باستيعاب اإلسفلت. 3. قوة كافية لمقاومة حركة المرور دون حدوث أي تشوهات في الطبقة. 4. القابلية لسهولة التعامل. و تتلخص خطوات هذه الطريقة في العمليات التالية: يتم تجهيز كميات كافية من الركام تكفي لتحضير 3 عينات يكون وزن كل كمية في حدود.1200g يفحص الركام و يحدد التدرج المطلوب للخلطة. يفحص اإلسفلت و تحدد خواصه و مدى مطابقته للمواصفات. 160(. (165 C- يسخن اإلسفلت و الركام كل على حدة إلى درجة الحرارة المطلوبة خلط كميات الركام بنسب مختلفة من اإلسمنت 7%) 6.5%, 6%, 5.5%, 5%, 4.5%,.(4%, يصب كل مخلوط في قالب اسطواني قطره mm و ارتفاعه 76.2 mm و يطرق بمطرقة وزنها 4.53 Kg تسقط من ارتفاع 45.8 cm و يكون عدد الضربات 35 أو 50 أو 75 ضربة حسب نوعية المرور. يتم وزن العينات أوال في الهواء و ثانيا و هي مغمورة في الماء و من هذه البيانات يمكن حساب الكثافة الحجمية. توضع العينة في حمام مائي درجة حرارته 60 C لمدة 30 دقيقة ثم ترفع و توضع على جنبها في رأس التكسير لجهاز مارشال و يتم تحميلها بالضغط على محيطها الخارجي إلى أن يحدث اإلنهيار. يسجل الحمل األقصى و هو قيمة الثبات و كمية التحرك إلى أقصى حمل و هي قيمة اإلستطالة. جهاز مارشال تكرر هذه التجربة على العينات األخرى بنسب مختلفة من اإلسفلت. يتم حساب الكثافة لكل عينة مدموكة و نسبة الفراغات في كل عينة و الفراغات المعدنية )في الركام( و الفراغات المملوءة باإلسفلت. يتم رسم أشكال تبين كمية اإلسفلت من جهة و الثبات و اإلستطالة و الكثافة و الفراغات المعدنية و الفراغات الهوائية في المخلوط و الفراغات المملوءة باإلسفلت من جهة أخرى. RLB

92 يتم حساب نسبة اإلسفلت المثالية )محتوى اإلسفلت األمثل( من البيانات التي تم الحصول عليها ثم يتم وضع صيغة معادلة للخلطة التصميمية. (Superpave) التصميم بطريقة السوبربيف.VIII يأتي مصطلح superpave من اختصار عبارة pavement) (Superior performing asphalt و تعتبر هذه الطريقة من الطرق الحديثة في تصميم الخلطات اإلسفلتية. و تعتمد أساسا على الدمك الدوراني المعملي SGS) (Superpave Gyratory Compactor, حيث يوجد تشابه كبير بين ما يحدث في الموقع عند فرش الخرسانة اإلسفلتية و دمكها باستعمال المداحل و الهراسات و غيرها و بين الدمك باستعمال طريقة الدمك الدوراني. و تتلخص طريقة الدمك في تعريض العينة إلى حمل محوري ثابت أثناء االختبار قدره 600 ± 17 kpa و قوى قص ديناميكية و ذلك بتدويم العينة أثناء االختبار. و يمكن تلخيص خطوات تصميم الخلطات اإلسفلتية بهذه الطريقة كالتالي: 1. يتم تحضير 6 عينات من الخلطة اإلسفلتية حسب الطريقة التالية: 2 تحتوي على نسبة اسفلت زائدة ب %0.5 على النسبة التصميمية. 2 تحتوي على نسبة اسفلت أقل ب %0.5 على النسبة التصميمية. 2. توضع العينات في القوالب الخاصة بالدمك ثم توضع في جهاز الدمك الدوراني. 3. يشغل الجهاز و تدمك العينات حسب المواصفات المخصصة بالدمك المتوقع في الحقل. 4. يتم تحديد كثافة الخلطات التي تم اختبارها. 5. تحسب نسبة اإلسفلت المثالية التي تعطي نسبة فراغات أقل من %4. RLB

93 مراحل انشاء الطرق اإلسف لتية ROAD CONSTRUCTION I. مراحل انشاء طبقة األساس و ما تحت األساس بعد انهاء عمليات القطع و الردم و الدمك و التسوية للتربة األصلية يتم انجاز سطح ترابي مدحول و مستو توضع عليه طبقات الرصف المختلفة كما هو موضح في الشكل 1.10 و هي طبقة ما تحت األساس ثم طبقة األساس ثم طبقة السطح. و يجب أن تكون طبقات الرصف قوية بحيث تتحمل أثقال المركبات و تنقلها إلى الجسم الترابي دون أن يحدث فيها هبوطا أو خرابا. و حتى نضمن ذلك يجب أن تنشأ طبقات الرصف من مواد قادرة على تحمل الثقل و أن تدمك جيدا مع الرش بالماء حسب المواصفات القياسية..A.1.مواصفات المواد شكل.1.10 طبقات الرصف المختلفة تعتبر مواصفات مواد انشاء الطرق من أهم العوامل التي تؤثر على جودة الطرق و عمرها اإلفتراضي. فللحصول على طرق ذات جودة عالية و االحتفاظ بها لمدة أطول يجب التأكد من جودة المواد المستخدمة في العمل و الموردة إلى الموقع باإلضافة إلى التنفيذ الجيد حسب المواصفات القياسية لطرق اإلنشاء. مواصفات المواد المكونة لطبقة األساس: يجب أن تتمتع المواد المكونة لطبقة األساس بخواص جيدة من حيث المتانة و المقاومة و كلما زاد الترابط و االحتكاك بين حبيباتها كلما زادت قوة تحملها و مقدرتها على توزيع األثقال. و تنشأ طبقة إما من المكادام أو من مواد حصوية مثبتة باإلسمنت أو بالجير أو معالجة بالبيتومين و قد يكون األساس من خلطة إسفلتية في بعض الحاالت. و يشترط في المواد المكونة لطبقة األساس المواصفات التالية: a( يجب أن تكون حبيبات الركام المستخدم في هذه الطبقة متينة و قوية التحمل و خالية من المواد المتحللة و المواد العضوية و المواد الضارة األخرى. b( أن يحتوي الركام المستخدم على تدرج حبيبي جيد و خال من المواد الناعمة الزائدة على الحد. c( يراعى أن نسبة %55 من الركام الخشن يجب أن يكون له على األقل وجه واحد مكسر. d( أن يكون المكافئ الرملي للحصمة 30 كحد أدنى.. e( أال يتجاوز حد السيولة %25 و معامل اللدونة %6. f( أال تزيد نسبة التآكلللحبيبات على %40 للطبقة. g( أال تقل نسبة قوة كاليفورنيا للتحمل )CBR( عن %80. RLB

94 .2 مواصفات المواد المكونة لطبقة ما تحت األساس )a )b )c )d )e توضع طبقة ما تحت األساس بين األساس و السطح الترابي و تكون من مواد ترابية حصوية أقوى من مواد السطح الترابي و أقل جودة من مواد األساس. و يشترط في هذه المواد المواصفات التالية: أن تحتوي على تدرج حبيبي مناسب بحيث تبقى مستقرة. أن تكون نسبة المواد الناعمة و المواد اللينة فيها قليلة. أال يتجاوز حد الميوعة فيها %25 و معامل اللدونة %6. أال تتجاوز نسبة التآكل فيها عن %50. أال تقل نسبة قوة كاليفورنيا للتحمل )CBR( عن %50. طرق انشاء طبقة األساس و ما تحت األساس خطوات انشاء طبقة ما تحت األساس يورد الركام بشكل أكوام كافية إلنشاء طبقة مدموكة حسب السمك المطلوب. يفرش الركام و يخلط بالماء حسب نسبة الرطوبة المطلوبة ثم تقلب. 15. cm تدمك الطبقة و يجب اال يزيد سمكها بعد الدمك عن يجب التأكد من دمك جميع المناطق إلى نسبة الدمك المطلوبة. بعد انهاء عملية الدمك يجب التأكد من استواء السطح للطبقة المدموكة. خطوات انشاء طبقة األساس من المكادم المائي يورد الركام بشكل أكوام كافية إلنشاء طبقة مدموكة حسب السمك المطلوب. توضع أوال طبقة خشنة من الحصمة تتراوح ما بين 2,5 cm 10. ثم تفرش و تدمك. تفرش فوقها طبقة أنعم من الحصمة تتدرج من منخل رقم 100 و ترش بالماء و تدمك. توضع طبقة أخرى خشنة تليها طبقة ناعمة و هكذا حتى يتم بناء الطبقة حسب السمك المطلوب. يراعى عمل الميل الالزم للسطح و يجب أن يكون خاليا من األخاديد. خطوات انشاء طبقة األساس من طبقة أو طبقات حصوية: تورد الحصمة كأكوام و توضع كميات كافية إلعطاء السمك المطلوب بعد الدمك. قد يلزم إضافة مواد تثبيت لخلطها مع الحصمة لتعديل النقص فيتم رشها على الحصمة. تفرش الحصمة و ترش بالماء و يبدأ الدمك من الجانبين مع اإلنتقال التدريجي إلى المنتصف. توضع طبقة األساس على طبقات و تسوى كل طبقة و تدمك و يكون سمك الطبقة 15. cm يقاس سمك الطبقة بعد عمل حفر في الطبقات. يجب أن يكون الميالن جيدا لتصريف الماء..B RLB

95 .C طريقة اإلستالم طبقا للمواصفات من أولويات المهندس المشرف على المشروع التحقق من أن العينات و االختبارات و األجزاء المنفذة تتوافق مع المواصفات و أن المواد المستخدمة في العمل و الموردة إلى الموقع تتوافق أيضا. و في حالة عدم توافق النتائج االختبارات مع المواصفات يجب اتخاذ القرار باستبعاد المواد الموردة أو بعدم استالم األجزاء المنفذة. و باإلضافة إلى التأكد من جودة المواد المستخدمة في طبقة األساس و طبقة تحت األساس حسب المواصفات يجب على المهندس القيام بالقياسات الالزمة و التأكد من مطابقة األعمال المنفذة للمواصفات القياسية. و يتطلب ذلك التأكد من درجة الدك للطبقة المنتهية باختبار الكثافة الحقلية و كذلك تقييم االنحرافات السطحية و التأكد من استواء سطح الطبقة باختبار المقطع العرضي للسطح بقدة طولها 4 متر توصي المواصفات القياسية على التالي: 1. أال تقل نسبة الدمك عن %95 بالنسبة لطبقة األساس و طبقة ما تحت األساس. 2. يجب اختبار المقطع العرضي لسطح طبقة ما تحت األساس على مسافات مقدارها 25 متر و عند نقاط متوسطة. و يجب أال يزيد االنحراف في ارتفاع السطح فوق االرتفاع التصميمي عن 30. mm و أال يتجاوز اإلنحراف بالنقص عن مستوى االرتفاع التصميمي 20 mm 3. يجب أال ينحرف السطح المنهي لطبقة األساس عن قدة اإلستقامة بين أي نقطتين من نقاط التالمس بأكثر من 15. mm.ii مراحل انشاء الطبقات اإلسفلتية.A هناك طرق عديدة للرصف باإلسفلت يمكن تقسيم األنواع الرئيسية منها: الطبقة التأسيسية طبقة المعالجة اإلسفلتية المكادام المسقي المكادام اإلسفلتي الخرسانة اإلسفلتية: الطبقة التأسيسية Coat( )Prime و تسمى كذلك طبقة الدهان و هي عبارة عن رش طبقة من اسفلت سائل فوق طبقة األساس قبل تغطيتها بالطبقة السطحية و ذلك بغرض سد الفراغات و تغليف الحبيبات السائبة و تحسين خواص االلتصاق بين طبقة األساس و الطبقة السطحية. و يستخدم في هذه الطبقة اسفلتات سائلة سريعة االختراق من نوع MC-30 أو MC-70 مثال يتم رشها بكميات مدروسة تكون في الغالب بمعدل ما بين ( 0,9 2,3 )l/m 3 حسب نعومة سطح طبقة األساس و تقاس كمية اإلسفلت المستخدمة لهذه الطبقة باللتر أو بالطن. و تتم عملية الرش بموزع إسفلت و هو عبارة عن عربة نقل مجهزة بصهريج يوضع فيه االسفلت السائل و مزودة بوسيلة تسخين مضخة و خلفها ماسورة مثقبة يخرج منها اإلسفلت المضغوط كما هو مبين في الشكل )2.10(. كما تستعمل لهذه الطبقة مكانس ميكانيكية و آالت تنظيف هوائية لتنظيف السطح من األوساخ و الغبار قبل الشروع في عملية الرش. و يجب أن يتم الرش في األجواء الغير الممطرة و عند درجة حرارة فوق 16 C. و أما درجة حرارة اإلسفلت عند الرش فتختلف حسب نوع المادة المستخدمة و الجدول 1.10 يعطي بعض القيم اإلرشادية لدرجات حرارة بعض اإلسفلتات السائلة حسب المواصفات القياسية. RLB

96 شكل عربة توزيع اإلسفلت جدول درجات حرارة اإلسفلت عند الرش درجة حرارة اإلسفلت عند الرش (C ) نوع اإلسفلت maximum minimum RC-30, MC RC-70, MC RC-250, MC-250 و إلنشاء طبقة المعالجة اإلسفلتية يلزم في البداية تسوية سطح األساس و تنظيفه من األتربة و المواد المفككة بواسطة المكانس الميكانيكية و آالت التنظيف الهوائية ثم يرش اإلسفلت على السطح بواسطة موزع اإلسفلت بالمعدل المطلوب و بانتظام دائم و لضمان ذلك يجب أن تسير العربة بالسرعة المقررة حسب المواصفات. و يجب التحقق من عدم زيادة نسبة الرش عن المطلوب و في حالة وجود أماكن بها زيادة يتم معالجتها قبل فرش المخلوط اإلسفلتي و ذلك بوضع كمية من الرمل عليها و تقليبها ألخذ اإلسفلت الزائد تم رفعها بعيدا عن الطريق. كما يفضل منع المرور فوق الطبقة لفترة ال تقل عن 24 ساعة و بعد هذه المدة تجب مداومة صيانة الطبقة لحين وضع طبقة اإلسفلت بحيث ال تزيد هذه المدة عن 72 ساعة. )Tack Coats( طبقة المعالجة اإلسفلتية B. و تسمى كذلك طبقة اللصق و تستعمل عادة عند إعادة رصف الطبقة السطحية لطبقة إسفلتية قديمة حيث يتم رش طبقة الصقة من البيتومين لضمان عدم انزالق الطبقة الجديدة فوق الطبقة القديمة. و يستخدم في الطبقات الالصقة اإلسفلتات السائلة السريعة الجفاف ذات اللزوجة المنخفضة من صنف RC-70 إلى.RC-250 و تتم عملية الرش بواسطة موزع إسفلت بمعدل يتراوح بين ( 0,19 0,38 )l/m 3 و أما درجة حرارة اإلسفلت عند الرش فتتوقف على نوع المادة المستخدمة كما هو مبين في الجدول )1.10(. )Grouted Macadam( المكادام المسقي.C يستخدم المكادام المسقي لعمل طرق رخيصة ال تحتاج إلى آالت خلط حيث يتكون الرصف من طبقتين أو ثالث طبقات من الركام الصلب و اإلسفلت الساخن على أن يكون حجم حبيبات ركام الطبقة السفلى أكبر من التي تعلوها. و عادة ما يستخدم فيها إسفلت اسمنتي ذو درجة غرز 100/80 و 150/120 و RLB

97 .D ذلك بعد تسخينه في درجة حرارة ما بين )135 C 177(. و يجب أن يكون الركام المستخدم متينا و تنص المواصفات على أال تزيد نسبة التآكل فيه عن %30 )اختبار التآكل و البري للركام(. و إلنشاء طبقة رصف من مكادام مسقي يتم تجهيز السطح في البداية من حيث المنسوب و الميول العرضية و الكنس ثم تفرش طبقة الركام الخشن يدويا أو بمعدات ميكانيكية مع التحقق من الميول و السمك المطلوب للركام. و بعدها تدمك هذه الطبقة بهراس 10 طن )ذو العجالت الملساء( حتى تتداخل الحبيبات الجافة تماما مع بعضها ثم يرش البيتومين بانتظام فوف سطح الركام المدلوك بواسطة موزع اسفلت بمعدل من 7,9 l/m 2 10,2 لسمك 89 mm 100. و بنفس طريقة انشاء الركام الخشن يتم انشاء باقي الطبقات و في األخير يتم رش اإلسفلت و تغطيته بالركام ثم دمك الركام لتكوين طبقة عازلة للسطح. المكادام اإلسفلتي Macadam( )Bituminous و هو خلطة سابقة التجهيز يتراوح سمكها بعد الدمك من 5 cm 7,5 و يستخدم كطبقة أساس أو كطبقة سطح. و يمتاز المكادام اإلسفلتي بأنه يعطي سمك طبقة رصف أقل من سمك طبقة المكادام المسقي أو المائي. و عادة ما يستخدم في هذه الخلطة اسفلت صلب ذو درجة غرز )70/60( أو )100/80( حسب جو المنطقة. و إلنشاء طبقة رصف مكادام اسفلتي نتبع الخطوات التالية: اعداد الخلطة مسبقا حيث يتم تسخين مكزنات الخلطة كل على حده ثم يتم الخلط في خالطة مركزية أو متحركة عند درجات الحرارة المقررة و يستمر الخلط حتى نحصل على خلطة متجانسة ثم ينقل الخليط إلى الموقع. يبين الشكل 3-10 أحد أنواع الخالطات المتحركة. اعداد الطبقة الموجودة من حيث المنسوب و تسوية األخاديد و جعل السطح منتظما و نظيفا. رش طبقة تأسيسية من اإلسفلت بالسمك المطلوب بواسطة آلة فرش اإلسفلت كما هو مبين في الشكل 4-10 مع التحقق من الميول العرضية. الدمك بهراسات ذات وزن من )8 10( طن )عجل أمامي و خلفي(. تشطيب السطح بحيث ال تظهر به أي خطوط بارزة )أخاديد( نتيجة للهرس الرديئ. شكل آلة فرش اإلسفلت شكل خالط ميكانيكي متحرك )Asphaltic Concrete( الخرسانة اإلسفلتية.E يعتبر الرصف بالخرسانة اإلسفلتية أفضل أنواع الرصف باإلسفلت. و يستعمل لرصف الطرق الجديدة و تكون بسمك 5 cm في حالة الطرق ذات المرور الخفيف إلى 10 cm في حالة المرور الثقيل جدا. و يستعمل كذلك كطبقة سطح علوي فوق طريق قديم مرصوف بالمكادام بسمك 3. cm و نظرا الرتفاع RLB

98 .F تكاليف الخرسانة اإلسفلتية فإن األمر يتطلب االهتمام بتصميم الخلطة حتى نحصل على نتائج جيدة. و يتم تحضير الخلطة المكونة من الركام الخشن و الركام الناعم و البودرة و البيتومين مسبقا في محطات الخلط الساخن حيث تكون درجة حرارة الخلط ما بين ) C( كماثم تنقل الخلطة المتجانسة إلى موقع العمل ليتم فرشها بواسطة معدات خاصة بذلك. و يجب التأكد من مطابقة الخلطة للمعادلة التصميمية و يتم ذلك بأخذ عينات دوريا من الخالطة الختبارها و التأكد من مواصفاتها. و يجب وصول الخلطة إلى الموقع و هي في درجة حرارة مرتفعة و تنص بعض المواصغات على أال تقل درجة حرارة الفرش عن 120 C و تمنع المواصفات من فرش الخرسانة اإلسفلتية في األجواء الماطرة أو الباردة التي تقل فيها درجة الحرارة عن 4 C. فرش المخلوط و تسويته قبل فرش الخلطة اإلسفلتية يتم فرش طبقة تأسيسية من اإلسفلت السائل فوق طبقة األساس و ذلك للصق الحبيبات السائبة الموجودة في طبقة األساس و لعزل الرطوبة من الوصول إلى الرصف و كذلك تعمل هذه الطبقة على ربط طبقة األساس بطبقة السطح. بعدها يتم فرش الخلطة اإلسفلتية بواسطة آالت الفرش التي تضمن فرش الخلطة بسمك منتظم كما هو موضح في الشكل يتم صب الخلطة اإلسفلتية على شكل شرائح )مسارات( متتالية و متجاورة ال يقل عرضها عن 3m أمتار فيما عدا الشرائح الطرفية التي عرضها أقل من ذلك. و يتم صب الحرسانة اإلسفلتية على طبقات ال يزيد سمكها عن 10 cm للطبقة تحت القاعدية و لطبقة القاعدة و للطبقة السطحية ما لم يذكر خالف ذلك. و في األخير تتم تسوية السطح و يجب أن يكون سمك الطبقة و الميول العرضية حسب متطلبات المشروع. شكل فرش خلطة اإلسفلت و تسويتها G. مراحل دمك الخلطة اإلسفلتية تعد عملية دمك الخلطة اإلسفلتية من أهم األعمال في انشاء طبقة السطح ألنها تزيد في كثافة الخلطة و تقلل من الفراغات فيها و تكسبها مقاومة و ثباتا أكبر. و تدمك الخلطات اإلسفلتية باستخدام المداحل ذات العجالت الملساء بوزن من ( 8-12( طن و بالمداحل ذات اإلطارات المطاطية بوزن من )15 30( طن. فتبدأ عملية الدمك االبتدائي بمدحلة ذات اإلطارات الملساء بمعدل سرعة ال تتعدى 5 Km/h و يلي ذاك دمك بواسطة مدحلة ذات اإلطارات المطاطية كما هو موضح في الشكل و تبدأ عملية الدمك طوليا ابتداءا من الجوانب و باتجاه محور الطريق. و يتم الدمك في مسارات متالحقة تتراكب معا بمعدل ال يقل عن نصف عرض اسطوانة المدحلة. و تستمر عملية الدمك إلى أن تصبح آثار الهراس غير مرئية على السطح و يتوقف عدد مرات الدمك على سمك الطبقة و في المناطق الحارة يفضل إعادة الدمك في اليوم التالي لزيادة الكثافة. و بعد انهاء عملية الدمك النهائية يجب التحقق من نسبة الدمك و سمك الطبقة بأخذ قوالب الختبارها حيث يتم أخذ مجموعة واحدة مكونة من 5 عينات لكل 200 m RLB

99 طولي باستخدام المثقاب المحوري و يجب أن تصل نسبة الدمك إلى %95 من الكثافة النظرية القصوى. و يتم كذلك فحص نعومة الطبقة السطحية كما يتم اصالح أية عيوب تزيد عن نسب التفاوت المسموح بها أو التي تحتفظ بالماء على السطح. و يجب التحقق من الميول العرضية للسطح النهائي على أال تزيد عن %3 و ال تقل عن %2 في حالة الطرق ذات الميول المستقيمة..H I شكل مراحل دمك الطبقة اإلسفلتية أسس المراقبة الفنية و التقنية للخلطة اإلسفلتية لمراقبة مواد الخلطة اإلسفلتية و التأكد من جودتها و مطابقتها للمواصفات نتبع األسس التالية: التأكد من جودة الركام المستخدم في الخلطة و يتم ذلك عن طريق مطابقة نتائج االختبارات التالية للمواصفات: اختبار التدرج الحبيبي اختبار معامل اللدونة للمواد الناعمة اختبار المكافئ الرملي اختبار مقاومة التآكل اختبار األصالة. مراقبة اختبار مارشال على الخلطة اإلسفلتية و التحقق من مطابقة نتائج االختبارات للمواصفات التصميمية : نسبة اإلسفلت و التدرج و الثبات و التدفق و نسبة الفراغات الهوائية و نسبة الفراغات المملوءة باإلسفلت. مراقبة عملية خلط اإلسفلت و تجانسه قبل الفرش و التأكد من مطابقة النسبة للمعادلة التصميمية. التأكد من درجة حرارة الخلطة اإلسفلتية أثناء الخلط ما بين 139 C 163. أخذ عينات بصفة دورية من الخلطة خلف الفرادة إلجراء اختبار االستخالص و التحقق من كمية البيتومين و سالمة التدرج للركام و مطابقة نتائج االختبارات للمواصفات. طريقة استالم تنفيذ الخلطة اإلسفلتية طبقا للمواصفات الستالم تنفيذ الخلطة اإلسفلتية طبقا للمواصفات يجب اتباع األسس التالية: 1. التأكد من مدى مطابقة نسب مكونات خلطة العمل بالرصف يتم سحب عينات من الخلطة الساخنة من مكان تفريغها و من ثم تجرى عليها اختبارات لتعيين تدرج الركام و نسبة اإلسفلت و ذلك لكل 500 طن من الخلطة اإلسفلتية على أال تقل عن اختبار واحد يوميا. 2. التأكد من درجة حرارة الخلطة اإلسفلتية أثناء الخلط ما بين 139 C التأكد من تنظيف سطح الطبقة الالصقة باستعمال ضواغط الهواء. 4. التأكد من درجة حرارة المادة اإلسفلتية السائلة عند الرش و تكون حسب الجدول RLB

100 5. التأكد من انتظام الرش للطبقة التأسيسية طبقا للمعدل المطلوب و يكون ما بين 0,0 2,3) ) 2 l/m و تقاس كمية اإلسفلت المستخدمة في هذه الطبقة باللتر أو بالطن. و في حالة وجود أماكن بها زيادة في نسبة الرش فتتم معالجتها قبل فرش المخلوط اإلسفلتي. 6. عدم فرش المخلوط اإلسفلتي على سطح رطب أو في درجة حرارة أقل من 4 C و التأكد كذلك من درجة حرارة الخلطة اإلسفلتية أثناء الفرش )ال تقل عن 120(. C 7. مراقبة عملية فرش الخلطة و التأكد من سمك الطبقة بزيادة حوالي 15 %20 قبل الدمك. 8. في حالة فرش المخلوط اإلسفلتي في أكثر من طبقة فال يتم اإلذن بفرش الطبقة الالحقة إال بعد إتمام دمك الطبقة السابقة بهراسة حديدية مزدوجة ال يقل وزنها عن 10 طن. 9. التأكد من أن الفواصل اإلنشائية عمودية على سطح الطريق و بكامل عمق الطبقة. و تكون اإلزاحة في الفواصل الطولية بمقدار 150 mm على األقل في مختلف طبقات الخرسانة اإلسفلتية. و يتم دحل الفواصل الطولية مباشرة بعد فرش الخرسانة اإلسفلتية. 10. يتم قطع الرصف الخرساني اإلسفلتي في نهاية العمل اليومي رأسيا بكامل عمق الطبقة للحصول على سطح مكشوف إلمكانية الصب بجواره وجها لوجه فيما بعد. J. ضبط الجودة للطبقات اإلسفلتية بعد اإلنتهاء من تنفيذ عملية الدمك النهائي للخلطة اإلسفلتية يجب التأكد من ضمان الجودة للطبقات الموصوفة ليتم استالمها نهائيا حسب المواصفات القياسية. و لتحقيق ذلك نتبع األسس التالية: 1. أخذ عينات باستخدام المثقاب و تكون 5 عينات لكل 200 متر طولي أو مسطح ال تقل مساحته عن.1000 m 2 2. يتم اختبار العينات في معمل متخصص و تحديد: الكثافة و الوزن النوعي للخلطة اإلسفلتية : يجب أن تكون حسب المواصفات المعتمدة. سماكة الطبقات المدموكة: يجب أال يقل معدل السمك اإلجمالي فيها عن السمك المحدد في المخططات. نسبة الدمك : يجب أال تقل عن %90 من الكثافة النظرية القصوى. 3. التأكد من نعومة الطبقة السطحية بعد انهاء عملية الدمك النهائية و يتم اصالح أية عيوب تزيد عن نسب التفاوت المسموح بها أو التي تحتفظ بالماء على السطح. و يجب أال يزيد االختالف في الطبقة السطحية مقاسة من أسفل القاعدة المستقيمة إلى سطح الرصيف عن 3 mm لكل 3 m باتجاه مواز لمحور الرصف و ال يزيد عن 6 mm لكل 3 m باالتجاه المتعامد مع محور الرصف. 4. التأكد من المناسيب و استواء السطح بعد الدمك طوليا و عرضيا باستخدام أجهزة المساحة. 5. يجب التحقق من الميول العرضية للسطح النهائي على أال تزيد عن %3 و ال تقل عن %2 في حالة الطرق ذات الميول المستقيمة. RLB

101 صيانة الطرق اإلسف لتية HIGHWAY MAINTENANCE AND REHABILITATION يحتاج الطريق إلى صيانة مستمرة منذ لحظة اإلنتهاء من تنفيذهلكي يبقى صالحا للمرور في صورته األصلية طيلة عمره االفتراضي. و الصيانة يمكن تعريفها على أنها عمل مستمر لحماية الطريق من األضرار و التلف بهدف إدامة عناصره المتعددة لتعمل بشكل كفؤ و تحقق الغاية التي أنشئت من أجلها و توفر مستوى خدمة آمن عليه. فهي إذا مجموعة اإلجراءات و المعالجات التي يتم اتخاذها للمحافظة على جسم الطريق من التلف و الخراب و إطالة العمر التشغيلي لها. و خراب الطريق هو مصطلح يدل على التغيير في حالتها نتيجة عوامل السير المتزايدة و طبيعته و العوامل البيئية و مستوى خدمة )صيانة( الطريق و التي تتلخص فيما يلي:.I التغيير في درجات الحرارة اليومية الحموالت المحورية الزائدة المياه و الرطوبة ضعف خصائص تربة األساس كثافة المرور و تكراره مؤثرات خارجية بشرية و طبيعية. أنواع االنهيارات هناك أشكال مختلفة من العيوب التي تحدث للطرق و التي في الغالب ما تبدأ على شكل تشققات بسيطة تظهر على السطح و لكن بتراكمها و عدم صيانتها تتسع شيئا فشيئا فتؤدي إلى تفتت للرصف و انهيار للطريق كليا. و حسب دليل تقويم عيوب و أداء الطرق فإنه يمكن تقسيم هذه العيوب إلى ست مجموعات و هي : الشقوق )Cracking( الرقع )Patching( الحفر )Potholes( تشوهات سطحية Deformation( )Surface تلف سطحي Defects( )Surface عيوب أخرى) Distresses )Miscellaaneous.1 الشقوق )Cracking(.1.1 هو عبارة عن شروخ أو فتحات تحدث على سطح الطبقة اإلسفلتية و تكون على عدة أشكال حسب درجة عمقها و طول امتدادها و كثافتها فمنها السطحية و منها العميقة التي تكون بكامل عمق الطبقة اإلسفلتية و منها القصيرة التي يكون طولها بضع سنتيمترات فقط و منها الطويلة التي يصل طولها إلى عدة أمتار و كذلك منها المنفردة و منها الكثيرة و المتقاربة ببعضها. و يمكن تقسيم الشقوق إلى األنواع التالية: شقوق الكلل Cracking( :)Fatigue و تعرف كذلك بالشقوق التمساحية و هي عبارة عن شقوق متداخلة و متوالية تحدث في الغالب في مسار عجالت المركبات نتيجة انهيار الكلل RLB

102 للخرسانة اإلسفلتية و ذلك بسبب تأثير األحمال المتكررة على الرصف و غالبا ما يكون ضعف أساس الطريق عامال أساسيا في حدوث شقوق الكلل. و إذا تركت هذه الشقوق بدون صيانة فإنها تتحول إلى حفر خطرة على سالمة المركبات. و يمكن تقسيمها إلى ثالث مستويات من الشدة : خفيف متوسط و شديد كما هو مبين في الشكل فتبدأ كشقوق خفيفة و غير متقاطعة ثم تزداد كثافتها و عمقها بازدياد تأثير األحمال المتكررة إلى أن يؤدي ذلك إلى تقسيم طبقة الرصف إلى أجزاء منفصلة و قد يكون بعض تلك األجزاء مرتفعا عن بقية الرصف. و يتم قياس مستوى الشدة بحساب المساحة المتأثرة بالشقوق بالمتر المربع. شكل نموذج من شقوق الكلل 2.1. شقوق شبكية Cracking( :)Block و هي عبارة عن شقوق متقاطعة بشكل منتظم و تقسم طبقة الرصف إلى مربعات تتراوح مساحتها من حوالي (0,3mx0,3m( إلى (3mx3m) و تكون على ثالثة مستويات من الشدة فمنها الخفيفة التي ال يتعدى عرضها 6 mm و منها المتوسطة التي يصل عرضها إلى حوالي 19 mm و منها الشديدة التي يتعدى عرضها يتعدى 19. mm و تكثر الشقوق الشبكية خاصة في الطرق و الشوارع ذات األحجام المرورية المتدنية و في ساحات مواقف السيارات. الشكل يبين نماذج من شقوق شبكية. و تعتبر الشقوق الشبكية من العيوب الوظيفية و اإلنشائية و السبب األساس لهذه الشقوق هو االنكماش الحراري للمواد اإلسفلتية الرابطة نتيجة لالنفعال و االجهاد الدوري كما يشير ظهور هذه الشقوق إلى تصلب اإلسفلت بدرجة كبيرة كما أن الخرسانة اإلسفلتية الضعيفة تعجل من بداية ظهور هذه الشقوق. و تقاس الشقوق الشبكية بالمتر مربع ( 2 m( للمنطقة المتأثرة و لجميع مستويات الشدة و تقاس كثافة العيب بقسمة المساحة المتأثرة به على المساحة الكلية للمقطع المسموح مضروبا بمائة. شكل نماذج من شروخ شبكية RLB

103 شقوق جانبية Cracking( )Edge : تكون هذه الشقوق على شكل تشققات طولية كما هو مبين في الشكل 3.11 و تحدث في الجزء الجانبي للطريق و تبدأ من طرف الطبقة و تتجه إلى الداخل و يصاحبها أحيانا شقوق أرضية متجهة إلى كتف الطريق. و غالبا ما يكون السبب في حدوث هذه الشقوق هو عدم وجود جانبي أو عدم وجود كتف الطريق و كذلك عند حدوث تصدعات لطبقة األساس أو لعدم وجود نظام تصريف المياه. و يمكن تقسيم الشقوق الجانبية إلى ثالثة مستويات من الشدة و هي: مستوى منخفض : و هي شقوق سطحية غير عميقة و بدون حدوث أي تكسرات لجانب الطريق. مستوى متوسط : و هي شقوق عميقة مع حدوث تكسرات لجانب الطريق و تطاير أقل من %10 من مواد الرصف المتأثر. مستوى شديد : عبارة عن شقوق كثيرة و عميقة مع حدوث تكسرات لجانب الطريق و تطاير أكثر من %10 من مواد الرصف المتأثر..3.1 شكل شروخ جانبية شقوق طولية Cracking( )Longitudinal : تكون هذه الشقوق على امتداد طبقة الرصف و موازية لمحور الطريق و تحدث في الغالب على مسار اإلطارات و عند وصل حارتين أو وصل كتف بحارة )و تسمى هذه بشقوق الفواصل كذلك( كما هو مبين في الشكل و تكون على ثالثة مستويات من الشدة إما خفيفة إذا كان عرضها أقل من 6 mm أو متوسطة عندما يكون عرضها من 19 mm - 6 mm أو شديدة عندما يكون عرضها أكبر من 19. mm و يتم قياسها بقياس طول مسار اإلطارات المتأثرة بالشقوق و ذلك بالمتر الطولي مع تحديد مستويات الشدة..4.1 شكل شقوق طولية. RLB

104 5.1. شقوق عرضية Cracking( )Transverse : الشكل يوضح حدوث الشقوق العرضية و هي تشققات تمتد بعرض الرصف تقريبا متعامدة مع محور الطريق و تعتبر من العيوب اإلنشائية التي تحدث بسبب ضعف طبقة الرصف و يمكن تقسيمها إلى ثالثة مستويات من الشدة: منخفضة و هي عبارة عن شقوق بعرض أقل من 6 mm متوسطة و هي عبارة عن شقوق بعرض ما بين 6 mm و 19 mm شديدة و هي عبارة عن شقوق بعرض أكبر من 19. mm شكل تشققات عرضية. شقوق انعكاسية Cracking( )Reflection : تحدث عندما توضع طبقة رصف جديدة فوق طبقة رصف قديمة فيها شقوق أو فواصل تمدد )في حالة الرصف الخرساني( حيث تنعكس هذه الشقوق إلى الطبقة الجديدة كما هو مبين في الشكل شكل شقوق انعكاسية.2 الرقع )Patching( يتضمن هذا النوع من العيوب انهيار موقع صيانة أو ترقيع لطبقة الرصف. و في الحقيقة فإن الترقيع يعتبر عيبا بحد ذاته حتى لو كان أداؤه جيدا و بشكل عام تتعلق بعض خشونة سطح الرصف بهذا العيب. و تتضمن األسباب المحتملة لعيب الترقيع عدم ضبط جودة المواد المستخدمة أو سوء تنفيذ إعادة الردم و كذلك سوء تشغيل اإلسفلت. و هناك ثالثة مستويات من الشدة لهذا العيب كما هو موضح في الشكل 7.11: مستوى منخفض : هو المستوى الذي يؤثر بشكل بسيط على مستوى جودة القيادة و يكون فيه الترقيع بحالة جيدة. RLB

105 مستوى متوسط : هو المستوى الذي يؤثر بشكل متوسط على مستوى جودة القيادة و يكون فيه الترقيع متدهورا تدهورا متوسطا. مستوى عال : هو المستوى الذي يؤثر بشكل شديد على مستوى جودة القيادة و يكون فيه الرقيع متدهورا بشكل كبير و يحتاج إلى صيانة فورية و يقاس الترقيع بالمتر مربع ( 2 m( للمنطقة المتأثرة لجميع مستويات الشدة و إذا كان هناك مستويات شدة مختلفة في الترقيع الواحد فيجب قياس كل مستوى شدة على حدة..3 الحفر )Potholes( شكل عيوب الرقع. تتكون الحفر في الطبقة اإلسفلتية و تكون بمقاسات مختلفة من حيث العمق و اإلتساع كما هو مبين في الشكل 8.11 و تظهر نتيجة تفتت في طبقة الرصف من جراء حركة المرور و عادة ما يكون ضعف الطبقة اإلسفلتية هو السبب الرئيس في تكوين الحفر و ينتج ذلك بسبب سوء الخلطة اإلسفلتية )انخفاض في نسبة اإلسفلت أو الزيادة في نسبة الحصمة الناعمة( و كذلك بسبب نقص في سمك الطبقة و سوء تصريف المياه عن سطح الطريق و في المراحل المتأخرة لشقوق الكلل. شكل حفر على السطح و تكون الحفر على ثالثة مستويات من الشدة حسب العمق: RLB

106 .4 مستوى منخفض : و هي الحفر التي ال يزيد عمقها عن 2,5 cm مستوى متوسط : و هي الحفر التي ال يتراوح عمقها ما بين 2,5 cm و 5. cm مستوى عال : و هي الحفر التي يزيد عمقها عن 5. cm التشوهات السطحية Deformation( )Surface تكون التشوهات السطحية على شكل تخدد أو على شكل زحف و هي كالتالي :.1.4 التخدد )Rutting ( : و هو عبارة عن حدوث انضغاط على شكل قنوات في سطح الطريق بأماكن سير إطارات المركبات. و يحدث التخدد نتيجة األحمال الزائدة و كذلك بسبب الحركة الجانبية لطبقة السطح إذا لم يكن لديها المقدرة على تحمل أوزان المركبات. و قد يحدث التخدد أيضا في طبقة الرصف الجديدة التي لم يتم دمكها جيدا خالل اإلنشاء. و يتم تسجيل التخدد بقياس عمق الهبوط و هو المسافة بين سطح الطريق و أخفض نقطة في الهبوط كما هو مبين في الشكل شكل موقع و شكل التخدد على سطح الطريق. الزحف )Shoving( : و هو عبارة عن حركة طولية لمساحة محددة من سطح الطريق على شكل انتفاخ. و يحدث هذا العيب في الغالب في أماكن التقاطعات و قبل إشارات المرور نتيجة تأثير قوة دفع المركبات إلى األمام عند التوقف و بدء الحركة من جديد )الفرملة(. و يجدث الزحف في الخلطات اإلسفلتية التي تفقد الثبات و ذلك نتيجة الزيادة في نسبة اإلسفلت أو الزيادة في نسبة المواد الناعمة. و يتم قياس الزحف بتحديد عدد التموجات و المساحة المتأثرة بامتر مربع ( 2 m( شكل RLB

107 شكل نماذج من زحف السطح.5 التلف السطحي Defects( )Surface يحدث التلف السطحي للطريق على ثالثة أشكال و هي : طفح اإلسفلت التطاير و التآكل للحصمة كما هو مبين في الشكل 11.11: i. طفح اإلسفلت :)Bleeding( و يرف كذلك بالتدميع و هو عبارة عن خروج المادة اإلسفلتية من طبقات الرصف إلى السطح و تشكل هذه المادة على السطح طبقة زجاجية المعة و لزجة الملمس و قد تلتصق بعجالت المركبات. و يحدث هذا العيب نتيجة زيادة المواد اإلسفلتية الرابطة أو زيادة نسبة اإلسفلت في الخلطة اإلسفلتية..ii التطاير )Raveling( : هو فقدان طبقة السطح اإلسفلتية للمواد المكونة لها نتيجة األحوال الجوية أو احتكاك اإلطارات. و عادة ما تبدأ الحصمة الناعمة أوال بالتطاير تاركة فراغات باستمرار عملية االحتكاك تبدأ الحصمة الخشنة بالتطاير تاركة سطح عالي الخشونة. و يحدث التطاير نتيجة سوء تصميم الخلطة اإلسفلتية أو سوء إنشاء الطبقة اإلسفلتية..iii تآكل حصمة السطح Aggregate( )Polished : هو عبارة عن تعري حصمة الطبقة السطحية و تآكلها بسبب فقدانها للمواد اإلسفلتية المغطية لها و يحدث ذلك نتيجة لضعف جودة الخلطة اإلسفلتية. )تآكل الحصمة( )تطاير الركام( )طفح اإلسفلت( شكل التلف السطحي 6. عيوب مختلفة هناك عيوب أخرى يمكن أن تحدث للطريق و هي: RLB

108 هبوط في طبقة الرصف أو في األكتاف و تتم مالحظة ذلك خاصة بعد نزول مطر )لتجمع المياه به(. و يعتبر هذا العيب من االعيوب الناتجة عن هبوط طبقات التأسيس أثناء اإلنشاء أو نتيجة لألحمال الزائدة التي تضغط على طبقة التأسيس فتؤثر عليها. طفح المياه إلى سطح الطريق من خالل شقوق في طبقة الرصف و يحدث هذا بسبب ارتفاع مستوى المياه السطحية..III أسباب انهيار الرصف المرن هناك أسباب متعددة يمكن أن تؤدي إلى انهيار الرصف المرن منها ما هو متعلق بالناحية التصميمية و منها ما هو متعلق بمواصفات المواد المستخدمة و جودتها و منها ما هو متعلق بطرق اإلنشاء: 1. زيادة األحمال المتكررة على الطريق نتيجة الزيادة في حجم المرور. 2. تصميم غير كاف لطبقات الرصف المختلفة من حيث السمك. 3. استخدام مواد اسفلتية غير صالحة أو غير مطابقة للمواصفات. 4. استخدام حصمة رديئة و غير مطابقة للمواصفات القياسية. 5. ضعف التدرج الحبيبي لطبقة األساس و كذلك للحصمة المستخدمة في الخلطات اإلسفلتية. 6. تصميم غير جيد للخلطة اإلسفلتية من حيث نوع الحصمة و تدرجها و نسبة المادة البيتومينية و هذا يؤدي إلى عدم ثبات لطبقة الرصف اإلسفلتية باإلضافة إلى زحفها و تموجها. 7. زيادة أو نقصان في درجة حرارة الخلطة اإلسفلتية أو صب الخلطة في درجة حرارة أقل مما تنص عليه المواصفات. 8. زيادة في كمية المادة البيتومينية الرابطة يؤدي إلى طفح اإلسفلت على سطح الطريق. 9. ضعف جودة الخلطة اإلسفلتية يؤدي إلى ظهور تشققات على سطح الطريق و كذلك تطاير و تآكل حصمة الطبقة السطحية. 10. عدم وجود مرونة كافية في الخلطة اإلسفلتية يجعلها هشة ال تتحمل االنحناءات المستمرة. 11. عدم وجود تماسك بين طبقات الرصف المختلفة. 12. سوء دمك أو دمك غير كاف لطبقات الرصف المختلفة. 13. سوء تصريف المياه و تراكمها على السطح. 14. هبوط في تربة الردم أو انزالق الميول الجانبية. 15. انضغاط في التربة األصلية أو في احدى الطبقات بسبب ضعف قوة تحملها. 16. وضع طبقة رصف جديدة على طبقة قديمة فيها تشققات )أو فواصل تمدد في حالة الطرق الخرسانية( حيث تنعكس هذه التشققات إلى الطبقة الجديدة. 17. عدم القيام بأعمال الصيانة الالزمة للطريق يؤدي إلى تدهور طبقات الرصف المختلفة..IV أسباب انهيار الرصف الصلب يحدث االنهيار في الرصف الصلب لعدة أسباب منها: 1. شروخ نتيجة االنكماش و التمدد في البالطة الخرسانية. 2. شروخ نتيجة لاللتواء. 3. تكسير الفواصل. 4. رداءة المواد المستعملة في الخلطة الخرسانية تؤدي إلى تقشر البالطة الخرسانية. RLB

109 5. سوء في نقل و فرش الخلطة الخرسانية. 6. حركة التربة العميقة تتسبب في انزالق مما يؤدي إلى تشققات طولية. 7. صعود المياه إلى أعلى الشقوق. V. عيوب سطح الرصف اإلسفلتي و األسلوب المثالي لصيانته يتأثر سطح الرصف اإلسفلتي للتغييرات في درجات الحرارة و لألمطار المتراكمة عليه و للزيادة في أحمال المرور المتكررة و كل هذه العوامل تكون سببا في حدوث تشققات بسيطة على السطح في مرحلة أولى و لكن بتراكمها تتسع هذه التشققات و تؤدي إلى تفتت طبقة الرصف و ينهار الطريق كليا. فإذا حصلت تشققات بسيطة على سطح الطريق فإن ذلك يتطلب أعمال صيانة غير مكلفة إلغالقها و إصالح الطريق و لكن إذا تركت هذه التشققات بدون صيانة فإن ذلك يتسبب في تسرب مياه األمطار إلى داخل جسم الطريق مما يؤدي إلى تفتت و هبوط طبقات الرصف المختلفة. و حتى يبقى الطريق صالحا طيلة عمره االفتراضي فإن ذلك يتطلب أعمال صيانة مستمرة و بأسلوب علمي. فتجب مراقبة الطريق باستمرار لتحديد العيوب التي قد تحدث في الرصف منذ اللحظة األولى و تقويمها و التعرف على مسبباتها ثم القيام بصيانتها بالطريقة الصحيحة. و تشمل طرق الصيانة الالزمة لتشوهات الرصف اإلسفلتي الترقيع و ملء الشقوق و إعادة وضع طبقة على سطح الطريق. 1. الترقيع : يعتبر الترقيع أكثر أعمال الصيانة التي تحتاجها الطرق اإلسفلتية و ذلك بسبب العيوب التي قد تحدث فيها نتيجة العوامل الطبيعية أو بسبب أعمال الحفر التي يقوم بها اإلنسان لعمل التمديدات الخاصة بالخدمات العامة. و تحتاج عمليات الترقيع إلى دقة عالية في التنفيذ و إال فإنها تتحول إلى عيوب أخرى بحد ذاتها. و لمعالجة الحفر فيلزم إزالة المواد السطحية المفتتة ثم الحفر حتى الوصول إلى أرضية صلبة و قد يستلزم إزالة شيء من األرض الطبيعية و يجب أن يشمل الحفر حوالي 30 cm من اإلسفلت الجيد المحيط بالحفرة. ثم يتم رش جوانب الحفرة بطبقة رقيقة من اإلسفلت السائل و بعدها تمأل الحفرة بخلطة اسفلتية ساخنة و كثيفة تدرج الحصمة و تدمك دمكا جيدا إلى نفس مستوى سطح الطريق المجاور للحفرة. يبين الشكل خطوات ترقيع الحفر. 2. صيانة التشققات : إذا كانت التشققات سطحية فيتم ملؤها بإسفلت سائل كما هو مبين في الشكل أما بالنسبة للتشققات التي تكون بكامل القطاع اإلنشائي فتجب إزالتها حتى الوصول إلى التربة الحاملة ثم ملؤها بخلطة إسفلتية و دمكها كما هو موضح في الشكل صيانة التخدد : يتم اصالح التخدد بمساواة السطح بملء القنوات بخليط ساخن إذا لم يكن هناك زحف جانبي و من ثم تغطية السطح بطبقة إسفلتية إضافية خفيفة. أما إذا كان السبب هو الحركة الجانبية للطبقة اإلسفلتية فإنه تجب إزالتها و إعادة انشائها. 4. صيانة الزحف : عند حدوث زحف في السطح فإن العالج الناجع هو كشط المساحة التي حدث فيها الزحف و من ثم فرش طبقة إسفلتية ساخنة كسطح جديدة. 5. صيانة طفح اإلسفلت : يتم إصالح طفح اإلسفلت برش سطح الطريق بطبقة من الحصمة الناعمة الساخنة و دمكها المتصاص الكميات الزائدة من اإلسفلت. 6. وضع طبقة إصالح : تعرف هذه العملية بوضع طبقة عزل فردية حيث يتم رش طبقة من اإلسفلت السائل على سطح الطريق ثم ترش حصمة ذات تدرج محدود و تدمك هذه الطبقة بواسطة الرصاصات. و تستخدم هذه العملية لزيادة قوة تحمل سطح الطريق و لمعالجة تآكل و تطاير مواد و لمنع تسرب الماء من خالل السطح. RLB

110 شكل خطوات ترقيع الحفر العميقة. شكل صيانة التشققات السطحية شكل خطوات صيانة التشققات العميقة RLB

111 وضع طبقة سطح جديدة : توضع طبقة سطح جديدة على سطح موجود لتقويته كما هو موضح في الشكل فمع زيادة حجم المرور و زيادة األحمال الواقعة على الطريق يصبح الرصف الموجود ال يتحمل االجهادات اإلضافية الواقعة عليه و بذلك يتطلب تقويته بإضافة طبقة جديدة على السطح. و في بعض األحيان قد يتآكل الرصف الموجود و يصبح في حالة تدهور كامل و في هذه الحاالت يفضل إزالة هذا القطاع كليا و إعادة إنشائه من جديد حسب المعطيات الجديدة. و قبل وضع الطبقة الفوقية الجديدة يجب تصميمها بدقة و ذلك بتصميم الرصفة الموجودة مع قياس قوة الطبقات و تحديد قوة القاعدة الترابية و إيجاد نسبة تحمل كاليفورنيا ثم يتم عمل تصميم جديد لتحديد سمك الطبقات المطلوب إضافتها..7 شكل وضع طبقة سطح جديدة.IV عيوب سطح الرصف الخرساني و األسلوب المثالي لصيانته تحتاج الطرق الخرسانية إلى عمليات صيانة قليلة إذا ما تم تصميمها و إنشاؤها بطريقة جيدة. و تعتبر الشروخ من العيوب الرئيسية لهذا النوع من الرصف حيث إنها تؤدي إلى كسر البالطات إذا لم يتم عالجها في أسرع وقت. كذلك تعتبر الفواصل من أضعف المواقع بالرصف الخرساني حيث تظهر معظم العيوب عندها أو بالقرب منها. و تتمثل أغلب أنشطة صيانة الرصف الخرساني باألعمال التالية: 1. صيانة الشروخ : يتم تنظيف هذه الشروخ من األتربة و أي مواد سائلة ثم تمأل بالبيتومين السائل إلى حوالي 3 mm أعلى من السطح و تفرش فوقها طبقة من الرمل بعد ذلك. 2. صيانة الفواصل : يجب التأكد في جميع األوقات من أن الفواصل مملوءة بمادة قابلة لالنضغاط و مختومة و في حالة عدم صالحيتها يجب تغييرها في الحال. RLB