• تقاطع شیخ بهایی، بن بست برنا
  • +989222395217
  • Ctcivil.ir@gmail.com

روسازی راه

 

تعریف روسازی

روسازی جاده­ ها سازه ­ای است که شامل لایه ­های متعدد از مواد مشخص فرآوری شده بالاتر از زیرسطح طبیعی خاک می­باشد که عملکرد اصلی آن توزیع نیروهای حاصل از وسایل نقیله به لایه­ های زیرین است. در واقع، در مهندسی عمران، سطح اصلی جاده­ها به عنوان روسازی شناخته می­شود.

 ساختار روسازی ­ها باید توانایی ارائه­ی سطحی با کیفیت بالا برای رانندگی، مقاومت کافی به ترمز ماشین، ویژگی­های مناسب برای انعکاس نور و آلودگی صوتی پایین را داشته باشد. هدف نهایی اطمینان از این است که تنش­ های منتقل شده ناشی از نیروی چرخ ­ها به اندازه کافی کاهش یافته باشند.

الزامات موردنیاز

یک جاده روسازی مناسب باید ویژگی­ های زیر را  داشته باشد:

1- ضخامت مناسب به منظور توزیع تنش­ های حاصل از نیروی چرخ ­ها تا رسیدن به مقداری مناسب و ایمن در سطح زیرین خاک

2- ساختار بسیار مستحکم به منظور مقاومت و تحمل انواع تنش­ های اعمالی

3- ضریب اصطکاک کافی برای ممانعت از سر خوردن اتومبیل­ ها

4-سطح بسیار صاف با هدف ارائه ­ی جاده­ای بسیار راحت برای رانندگان حتی در سرعت­ های بالا.

5- ایجاد کمترین الودگی صوتی هنگام حرکت اتومبیل­ ها

6- سطح ضد گرد و غبار تا در هنگام کاهش دید، مشکلات ترافیکی و ایمنی ایجاد نشود

7- سطح غیرقابل نفوذ باشد به صورتی که خاک سوح زیرین به خوبی محافظت شود

8- عمر طراحی بالا با هزینه ­ی نگهداری پایین

انواع روسازی

دو نوع مختلف روسازی به طورکلی با هدف ارائه ­ی مشخصات بالا، دسته ­بندی می­ شوند و شامل روسازی انعطاف­ پذیر و صلب هستند. روسازی­ های انعطاف­ پذیر مدرن، شامل ماسه و شن به همراه سنگ خرد شده است که با استفاده از موادی از جنس قیر مانند آسفالت، تار و یا نفت آسفالتیک فشرده شده­اند.

این نوع روسازی­ ها خاصیت پلاستیسیته کافی برای جذب شوک را دارند. روسازی­ های صلب بتن­هایی ساخته شده­ اند که شامل ترکیبی از مصالح ریز و درشت به همراه سیمان هستند که با استفاده از فولاد­هایی به شکل میله یا مش تقویت شده ­اند.

روسازی انعطاف پذیر

در این مدل، نیروی چرخ ­ها از طریق دانه­ های موجود در ریزساختار و تماس مستقیم مصالح تشکیل دهنده­ ی آن به سطح زیرین منتقل می­شوند. شکل زیر، نحوه­ ی انتقال نیروهای اعمالی در سطح جاده­ از نقطه تماس به ریزساختار زیرین را نشان می­دهد.

 

شکل1- انتقال نیروها در ساختار دانه­ای روسازیانعطاف­پذیر. 

 

در واقع، در این حالت نیروی حاصل از چرخ ­ها که در تماس با روسازی جاده است، در ناحیه وسیع­تری توزیع شده و هرچه از سطح روسازی دورتر شود، میزان تنش نیز کاهش می­یابد. با بهره­گیری از این ویژگی توزیع تنشی، روسازی­ های انعطاف­پذیر شامل لایه­ های مختلفی هستند.

بنابراین، طراحی روسازی جاده ­ها از سیستم لایه­ ای بهره­گیری کرده است. بر این اساس، روسازی انعطاف­پذیر ممکن است به صورت تعدادی لایه ساخته شود که بالاترین لایه باید علاوه بر مقاومت به سایش و ترک خوردن، بیشترین توانایی در تحمل تنش­ های فشاری حداکثری را داشته باشد. 

لایه­ های پایینی تنش های کمتری را تجربه می­کنند در نتیجه می­توان از موادی با کیفیت پایین­تر در ساخت آن­ها استفاده نمود. روسازی انطاف ­پذیر با استفاده از موادی از جنس قیر ساخته می­شوند. لایه ­های انعطاف­ پذیر می ­توانند تغییر شکل لایه­ های زیرین را به لایه­ های بالایی انتقال دهند.

 به عنوان مثال، در صورتی که هرگونه حرکت نوسانی در لایه­ های زیرین به وجود آید، در نهایت به لایه­ های بالایی منتقل می­شود. در این حالت، طراحی براساس عملکرد کلی روسازی انجام می­شود و تنش­ های تولید شده باید همیشه کمتر از میزان تنش قابل تحمل برای هر لایه نگه داشته شوند.

 لایه­ های مختلف روسازی انعطاف ­پذیر در شکل 2 نشان داده شده است.

شکل2- سطح مقطع روسازی انعطاف­پذیر. 

روسازی صلب

 روسازی صلب استحکام خمشی کافی به منظور انتقال تنش­ های ناشی از نیروی چرخ­ ها به سطوح وسیع ­تر زیرین را دارد. سطح مقطعی از روسازی صلب در شکل 3 نشان داده شده است. در مقایسه با روسازی انعطاف­ پذیر، نوع صلب آن مستقیما روی زیرساخت­های آماده و تک­لایه­ های ریزدانه یا مواد تثبیت کننده قرار می­گیرد.

از آنجایی که تنها یک لایه میان بتن و سطح زیرین قرار دارد، این لایه به عنوان پایه یا زیرپایه نام­گذاری شده است. 

شکل3- روسازی صلب.

روسازی صلب با استفاده از سیمان ساخته می­شود و با فرض قرارگیری یک صفحه الاستیک بر زیربنایی چسبنده، باید به جای تئوری لایه­ای، توسط تئوری صفحه­ای آنالیز شود. تئوری صفحه­ای نمونه­ی ساده شده­ای از تئوری لایه­ای است که بتن موردنظر را به عنوان صفحه­ای با ضخامت متوسط فرض می­کند

.مطابق با این تئوری، صفحه بتنی باید قبل و پس از اعمال نیرو به همان شکل صفحه باقی بماند. خم شدن صفحه ناشی از نیروی حاصل از چرخ­ها، تغییرات دمایی، و تنش­های خمشی است. 

:References

https://www.civil.iitb.ac.in/tvm/1100_LnTse/401_lnTse/plain/plain.html

 

https://www.britannica.com/technology/pavement-civil-engineering