توصییه های تجربی: اجرایی و فنی در راهسازی
با سلام به کلیه دوستان وهمکاران واعضای محترم - بخصوص مهندسان: mehrdad52-bousheromran-admin-sarbaz 121-civilf-b,kariminia-جهان بین-صابری و با درود بی پایان به همکاران عزیزی که اکنون در گرمای روز و سرمای شب بیابانهای کویری این سرزمین پهناور با زحمات طاقت فرسای خود با احداث این راهها و نزدیکتر شدن شهر ها در واقع "راه وپلی " به نزدیکتر شدن قلوب مردم انها بیکدیگر می سازند. فصل اول :اشار ه هایی کوتاه ویاد اوری برخی مطالب وایتم ها: اگرچه همکاران این موارد را می دانند ولی قبل از مسایل اصلی بد نیست مروری سریع وکوتاه نموده وزودتر به موضوعات کاربردی به پردازیم. در خلال جملات اگر مواردی سیوال گونه در رابطه با ایین نامه ها ودستور العمل ها وکتب طرح می شود: دلیل وحمل بر رد انها نیست -چرا که نه من دران مقام وصلاحیت هستم ونه انها نا صحیح- برعکس یکی از بهترین دلایل درستی وصحت ایین نامه ها "این است که : توسط افراد اگاه وبا بالاترین درجات علمی نوشته می شوند-کار فردی نیست ودر حقیقت ایین نامه مجموعه ای از زیباترین تشکل حرفه ای -علمی است وباید انرا "شخصیتی حقوقی دانست"- دیگر اینکه :این شخصیت حقوقی برخلاف شخصیت حقیقی(فردی) ازانتقاد صحیح نه تنها ازرده نمی شود بلکه با میل وامتنان انرا می پذیرد ودر "به روز کردن وتصحیح خود می کوشد" -نمونه اشکار این :سعه صدر :ویرایش های سیستماتیک ایین نامه های جهانی مثل :2800 ایران- امریکا -اروپا و...است این ها را گفتم که در بحث خود به مواردی اشاره می کنم که خود در اجرا یا برخورد کرده ام یا در کارگاههای همکا رانم در طول این سالها شاهد بوده ام. 1-جسم راه:Natural Subgrade: متشکل از دو بخش اصلی است : زیر سازی ورو سازی. - 1-1: زیر سازی:Sub-Base: از انجا که زیر سازی یا ساب بیس بنظر من اهمیت بیشتری از رو سازی دارد واز انجا که این قشر مهم باید :"روی بستر زمین "موجود وطبیعی" به این مسیله دقت کنید: استحکام ومقاوم بودن ژیوتکنیکی خاک بستر طبیعی "حرف اول "را می زند. مثل استراکچر بتنی یا فلزی سازه ها که باید بر مقاومت مجاز ایمنی از خاک فونداسیون تکیه کنند.اما همیشه این خاک ایمن در دسترس نیست. فرض کنید در منطقه ای جنگلی با بافت طبیعی خاک " Organic الی و گیاهی باید واریانتی را که چار ه ای جز گذر از ان ندارد اجرا کنید.(در مطالعه بعلت دره وکوهبری و تونل هزینه با لا می رود ولذا کارفرما از چند واریانت مشاور این را انتخاب کرده است.). البته حتما نباید جنگل وباطلاق (یا باتلاق) ومرداب باشد که خاک الی وارگانیک باشد. در خیلی مناطق که اکنون بنظر :خاک خشک ومعمولی است گاه قطعات گسترده ای از لایه های ارگانیکی مدفون است. که نشان میدهد در دوران زمین شناسی (بخش مورفولولوژی از ژیولوژی) زمانی جنگلی و جلگه ای بوده وبعد از هزاره ای(میلیون ها سال دوران شش گانه زمین شناسی منظور است نه 1000 سال) تغیرات شکلی ژیو مورفولوژی داده است. و این لایه نابود شده الی زیر لایه های رسی و شنی وماسه ای دفن شده است.توجه کنید : پروفیل طبیعی یا خط زمین(در مقایسه : با خط پروژه) در نقاطی عمیق ودر مناطقی ممکنست نزدیک به سطح باشد. واین ان حالتی است که ممکنست ما در نقاطی که بطور چشمی و ظاهری انرا رسی-ماسه ای فرض کرده ایم - در قطعاتی از راه به خاکهای نا مرغوب بر خورد کنیم. ساده ترین شناسایی خاک ارگانیک یا الی " بوی بد ناشی از گندیدگی گیاهان ومواد الی خاک از انست". وقتی یک مهندس راه ساز هنگام خاکبرداری (پروفیل برداری تا زیر خط پروژه است) بوی این خاک را حسمی کند بنا بر تجربه خود اول به خط القعر خاک برداری رفته و مقداری از انرا کف دست گذارده و با مالش دو دست اول رطوبت (اب اپتیمم این خا کها) را حس می کندوبعد بوی پوسیدگی مواد الی - ته رنگی که کف دست باقی می گذارد سیاه ویا قهوه ای باقی می گذارد. بنابراین "لزوم واهمیت ازمایش های ژیوتکنیک ومکانیک خاک مشخص می گردد. در این قبیل موارد چاره ای جز خروج این خاک از ان قطعه یا قطعات راه نیست چون چنین خاکی ویا خاکهای رس مارنی که در اثر اب دیدن متورم می شوند (طبقه رسهای حساس) ویا ماسه بادی(زاویه اصطکاک بین دانه ای بسیار پایین ونزدیک به صفر) -به هیچ وجه قابل اطمنینان نیستند. پس وجود یک ازمایشگاه محلی همراه (می تواند در یکی از ایستگاهها در کانکسی مستقر شود وبا جلو رفتن پیکتاز جابجا ودر دسترس شود.) الزامی است. اگرچه یک سری ازمایشهای زیر را قبل از شروع کار و موقعی که عملیات تیم نقشه بردار در حال تهیه پروفیلهای طولی وعرضی است باید انجام داد*توصییه مهم:اگر در مشاور یا پیمانکار هستید ودر دفتر کاری نمانده یا ندارید از رییس خود بخواهید شما را در تیم نقشه براری یا ژیو تکنیکی(بسته به علاقه اتان ) قرار دهد -اگر کار اولتان است -حتی با فقط حقوق پایه بدون فوق العاده و اضافه کاری- با انها باشید. ومرتب از کارهای روزانه خود یادداشت بردارید مسایلی را که نمی دانید بپرسید -اشکالی ندارد انها وقتی یک جوان علاقمند وپر انرژی را ببنند که داردکمک میکند و بجای دفترنشینی در کنار انهاست -مطمین باشید کمک می کنند.فقط کافی است در هر کدام از این کا رگاهها(راه-سازه-سد-سازه های ابی وخاکی ویا تیم های مطالعاتی شهر سازان) "یک کار را تا به اخر تحمل کنید ودوام اورید وبانتها برسانید". روزی هم نوبت شما خواهد رسید. به هر حال : ازمایشها ی لازم عبارت از :بافت طبقات زمین و بررسی خصوصیات فیزیکی ومکانبکی وضخامت ورنگ لایه ها- آزمایش نفوذ استاندارد:S.P.T)و تعداد ضرباتN( پیاله یا ظرف حاوی خاک در ازمایشگاه وضربات برای سنجش در این باره بیشتر توضیح می دهم -مورد ان پیش خواهد امد.) - تعین رطوبت نسبی طبیعی خاک(در صد رطوبت)-حدود اتر برگ(L.L , P.L) -وزن مخصوص ظاهری-ضریب نفوذ پذیری -وضعیت چسبندگی وکوهزیون خاک اگر رس در ان غالب است ویا فی وزاویه اصطکاک اگر ماسه غالب است) .از مایش مهم :سه محوری(لس انجلس)- تعین وضعیت خورندگی خاک (هدایت الکتریکی یا باصطلاح :EC) و سولفاتهای موجود در خاک- این برگهای ازمایشگاهی مهم هستند وباید شما در تفسیر و نتیجه گیری از انها مسلط باشید. من سعی می کنم با ذکر مثالهایی این موضوع را بیشتر شرح دهم . اما یک توصیه *مهم دارم : دوستان-این مطالب را من دارم از حافظه خود تحریر می کنم لذا ممکنست مواردی را شما توضیح بخواهید -خواهش می کنم قبل از اینکه هر بخش را باتمام بر سانیم لطف کنید سیوال مطرح کنید تا هم نوشته های من در جهت موردنظر شما جهت گیرد و هم گام به گام موارد کاملا تشریح شوند.هدف این نیست که ما اینجا دوباره مطالب کتابی را که در دسترستا ن هست نکرار کنیم. مطرح کنید فرضا :ازمایش سه محوری برای جه موردی انجام می شود؟. یا حالا که به خاک ارگانیک بر خوردیم تکلیف چیست؟. یا در باره اب اپتیمم بیشتر توضیح بده. یا هرگونه مسایل دیگر -قبل از وارد شدن ما به مبحث روسازی . البته مبحث زیرسازی هنوز نیاز به توضیح دارد. بهر حال قبل از رسین به دیتایل بدنه وکالبد زیر سازی باید مواردی چند توضیح داده شوند. هر منطقه ای که در ان قرار است راه اجرا شود خاک با دانه بندی متنوع خود را دارد. اما در مجموع یک یا چند تعریف در طبقه بندی وکلاسه کردن خاکها کرده اند که در اصل وبنیان این چارت با هم تفاوت چندانی ندارند فقطروش کار ومطالعه قدیمی وجدید ودر حقیقت اصلاحاتی افزوده وویرایش هایی صورت گرفته اند. رو شها یی که ما براساس ان کار می کردیم: روش طبقه بندی "ااشتو:AASHTO"و دیگری روش متحده یا یونی فاید:UNIFIED است. اما قبل از ان باید اضافه کنم : اول باید یک منحنی دانه بندی از خاک داشته باشیم در صدهای غالب دانه ها وجنس انها از بافت منطقه مشخص شود بعد باید فرمول توزیع دانه بندی ونمودار مناسب انرا برای کارگا ه خود با استفاده از یکی ازروشهای خود تعریف کنیم. *بخش اول: دانه بندی خاکهای درشت دانه وغربالی: در ازمایشگاه مقدار مشخصی از خاک را بصورت خشک وپودر شده را از یک سری الک های روی هم سوار شده (معمولا 7 عدد) با قطر چشمه یا روزنه ایی : به ترتیب :از سوراخهای درشت به ریز از بالا به پایین : 3/8-1/2-3/4-1-1.5-2-2.5-3 برحسب اینچ ویا در واقع الکهای :شماره:4-8-16 -30-50-100-200 (توضیح اینکه:بجای الک 8 نمره 10 وبجای 16 نمره20 و بجای 30و50 دیده ام از نمرات 40 و60 هم استفاده کرده اند .که با توجه به قطر ریز این الکها زیاد توفیری در اصل قضییه ندارد.).می باشند. برای مفدار ازمایش میتوانید مثلا :30 تا35 کیلو خاک برای الک 100 و20 تا 30 کیلو برای الک 75 میلیمتر و 15 تا 20 کیلو گرم برای الک 2 اینچ یا 50 میلیمتری و10 تا 15 کیلو برای الک 1 اینچ یا25 میلمتر و 5 کیلو برای الک 3/4 اینچ و 1 تا 2 کیلوگرم برای الک 3/8 اینچ در نظر بگیرید.یعنی شما برای ازمایش مقدار 100 تا 120 کیلو خاک را باید دردستگاه کوارتر:QUarter(دستگاه ربع یا تقسیم کردن خاک برای هر الک) بریزید(منظور نمونه های برداشته شده وپلاک بندی با تاریخ ونام محل یا پیکه نقشه برداری) بریزید. یک توضیح مختصر: و توصییه اول تجربی: در نمره یا شماره الکها یاد اوری می کنم: الک نمره :4 یعنی :4.75 میلیمتر قطر چشمه یا روزنه.الک فرضا نمره 20 :قطر روزنه :0.85 میلیمتر یا 850 میکرون. روزنه های الکهای 20 به بعد برحسب میلیمتر اعشاری می شوند وبخاطر سپاری سخت. لذا انها را برحسب میکرون( هر هزار میکرون برابر یک میلی متر ) بخاطر بسپارید. توصییه دوم:این 120 تا 140 کیلو نمونه برداری : در چند کیسه برزنتی یا پلاستیکی مخصوص :با پلاک بندی و تاریخ برداشت به ازمایشگاه ژیوتکنیک ومکانیک خال منتقل شوند. در هر قطعه اصلی راه (متشکل از چندین پیکه(میخ) وبخصوص : تغیر مسیر های : قوسهای کلوتویید وافقی نمونه برداری ضروری است.
وقتی کیسه نمونه را در quater خالی کردید . واین دستگاه (چیزی شبیه کولر 6000 یا 7000 ! والبته مکعب مستطیلی) انها را برای الکهای مختلف برایتان :ربع-ربع یا جدا می کند که گفتم مثلا در محفظه برای :قطر درشت ترین دانه :90 یا 100 میلیمتر : 30 تا 35 کیلو گرم برای ریختن روی الک منظور کرده است. اهرم دستگاه را که ان زمان دستی بود حالا شاید برقی شده باشد می کشید وکواتر و توزیع انجام می شود. حال باید ردیف عمودی الکها را (که مثل ظروف سه تایی غذای که با خود سر کار می برید با گیره رویهم سوار می شوند) از چشمه درشت به ریز از بالا به پایین روی هم سوار کنید. بعد کل الکهای سوار شده را در دستگاه : shaker برقی که روی میز وتکیه گاه فلزی دارای دو بازوی عمودی با گیره های مخصوص است (دستک) محکم کنید. کار شیکر شبیه عمل ویبراسیون بتن است. با این تفاوت که بجای دست انسان با دوران افقی وارتعاشی نمنه های خاک شروع به سرند و عبور از سوراخها می کنندبعد از مدتی دیگر خاکهای روی الکها ثابت می مانند وپایین نمی روند. مقادیر مانده روی الکها را پس از خاموش کردن دستگاه وزن ویادداشت کنید.(در برگهای مخصوص وچاپی ازمایشگاهی) . در صد رد شده را می شود محاسبه کرد:
در صد مانده روی هر الک=وزن خاک روی هر الک -تقسیم بر-وزن اولیه نمونه -ضربدر 100 یا برحسب%. قدم بعدی: روی یک sheet چاپی ازمایشگاهی (این شیت های گوناگون در همه ازمایشگاهها فراوان وجود دارند.) که بر حسب تقسیمات لگاریتمی تنظیم شده :در صد عبوری هر الک را روی محور عمودی ببرید:
percent Finer by weight(چون این فرمها انگلیسی هستند مجبورم معادل انها را هم برایتان ذکر کنم.). بعد قطر یا اندازه دانه ها را روی محور افقی ببرید. در شیتهای چاپی : خوشبختانه زیر محور افقی :zone بندی شده -منطقه Gravel یا شن -منطقه :ماسه sand-منطقه لای و ریز دانه :Fines و....مشخص شده اند. خود بخود با رسم دیاگرام "یا منحنی :دانه بندی :مناطق غالب قطر ها وجنس خاک محل شما روشن می شوند.شود.حال منحنی دانه بندی شما براحتی با همین چند نقطه رسم می شود. توصییه مهم وسوم:یهدف از بدست امدن منحنی دانه بند ی خاک که بسیار مهم است (چیزی که اگر یادتان باشد admin عزیز در اسفالتهای حفاظتی مطرح کرد -ودر واقع منجر به تایپیک بخش بعدی ان شد). وقتی توصیه می کنم موارد را مطرح کنید-بخاطر بحث روی کار برد و نحوه اجرای انها در روی زمین یا ازمایشگاهها ست.).واینها به تایپیکی که بصورت :روزانه واز حافظه شخص نوشته می شوند جهت مناسب وکار بردی می دهد. ان سیوال دانه بندی بالا منجر به حداقل دو مقاله مفصل اجرایی شد.دو ضریب مهم علاوه بر منحنی دانه بندی خاک نیز بدست می ایند: ضریب یو نیفرم یا یکنواختی -و ضریب انحنا یا گرادیان خمش. که در گزارشات برگها ممکنست به لاتین :unif0rmity coefficient( کفه سیان اونیفرمه: بفرانسه) و گرادیان کورواتور :Gradation 0f curvature که معادل انها بفارسی عزیز خودمان عرض شد. اگر عزیزان اصطلاح جدیدتر ی را دیده اند که فرهنگستان به فارسی ابداع کرده مرا اگاه سازند.مثل واژه :زیبای :"سازه" بجای زمان ما که "استراکچر "می گفتند. ترجیح میدهم بزبان کشور خودم حرف بزنم. اما گاهی معادل ندارد یا من نمی دانم. اگر اصطلاحات خارجی امد بدون اراده وبرحسب دوران کاری مابوده است ویا معادل ندارد.عفو فرمایید. در مورد این ضرایب:
ضریب یکنواختی =D60/D10 و ضریب یا گرادیان انحنا=(D30)^2/D60XD10) . از منحنی دانه بندی که رسم کردیم استخراج می شود:
D10-D30-D60 قطر یا دیامتر:DIAMETERذراتی هستند که :10%-30%-60% دانه های انان ریزتر هستندوبنابراین در شیت ازمایشگاهی که شما مهندس عزیز بدستتان میرسد تفسیر می کنید: منطقه شن وماسه وریز دانه ها در محدوده چه پیکه ومیخ هایی قرار دارندوقطر و در صد انها چگونه اند. پایان بخش اول از فصل نخست(ازمایشها).