تبلیغات
مقاله عمران - پروژه راه
 
مقاله عمران

مقدمه
نخستین کار در ساخت یک مسیر راه شناخت نیاز به ساخت آن می باشد. این نیاز بستگی به برنامه های دولت در گسترش و پیشرفت کشور دارد. ساخت هر راه ، راه آهن ، فرودگاه ، بندر و اسکله در گوشه ای از کشور بافت آن منطقه را دگرگون می نماید. برنامه ریزان کلان کشور در بیان نیاز به راه ها و الویت بندی ساخت راه ها باید از الگویی پیروی نمایند که موارد زیر بیانگر این الگو می باشند:
• سیاست کشور در زمینه اقتصادی ، سیاسی ، اجتماعی ، فرهنگی ، صنعتی ، کشاورزی و نظامی
• سیاست کشور در زمینه همگن سازی گسترش نواحی گوناگون کشور
• سیاست کشور در زمینه بکارگیری از یک روش ترابری مناسب تکنولوژی روز
• چگونگی ترافیک حال و آینده
• پراکندگی شبکه راه های ساخته شده و گسترش آن
• برنامه رشد صادرات و واردات و گسترش بنادر
همانند هر پروزه صنعتی ، مسیریابی و ساخت راه باید بر پایه یک نگرش باشد. ساخت راه همانند ساخت یک سد ، یک پروژه ملی و کشوری است و مثل طراحی یک ساختمان کم اهمیت نمی باشد. هر چه پروژه راه یا آزاد راه بزرگتر بوده و از شهر های زیادی بگذرد ، نگرش و بینش برخورد با طراحی نیز گسترده تر می گردد. به زبانی دیگر در طراحی یک راه دو پارامتر هزینه ساخت (Cost) و کلاس طرح  (Design Level) جایگاه طرح را بیان می کند. این دو پارامتر باید برای مهندس طراح راه در آغاز کار روشن باشد. برای پی بردن به چگونگی این دو پارامتر باید نگاهی به آینده داشت که برای نمونه پس از سپری شدن 20 تا 30 سال ، طرح پاسخگوی نیاز آن روز نیز خواهد بود یا نه ؟ وگرنه پس از مدتی ، بهره برداری از آزاد راه با دشواری هایی روبرو خواهد گشت (همانند آزاد راه تهران- کرج). هر چه ترافیک را بهتر بشناسیم (ترافیک حال و آینده) ، میتوان راهی طرح نمود که پس از 20 سال نیز کار آمد باشد.
هدف از ساخت یک راه یا آزاد راه بهبود ترابری (مسافر و کالا) است. این بهبود و اندازه آن بستگی به چهارچوب اقتصادی و جامعه دارد که در همه کشور ها یکسان نمی باشد. پس راهی که ساخته می شود از دیدگاه فنی (کلان) باید در برگیرنده موارد زیر باشد:
• ساخت راه هزینه زیادی نداشته باشد
• ایمنی برای بهره بردار (راننده و دیگر سرنشینان) راه به همراه داشته باشد
• آسایش و رفاه تمام مردم (بویژه آنهایی که از راه بهرمند نیستند) را فراهم نمود
• محیط زیست را بهبود داده و خوشایند نماید
• مخارج بهره برداری و نگهداری آن کمتر باشد
• از محدودیت های آیین نامه های فرم مهندسی پیروی نماید.
دیدگاه نوینی که در آنالیز اقتصادی ساخت راه امروزه هواداران زیادی یافته است ، بررسی مخارج بهره بردار (راننده و دیگر سرنشینان) هنگام پیمودن راه یا آزاد راه می باشد. برای نمونه جاده هراز و چالوس با کمترین سرمایه گذاری ساخت شده است ولی باید دید این راه چه هزینه ایی به بهره بردار تحمیل می کند. این هزینه ها شامل سوخت بیشتر ، تصادفات ، سرویس خودرو ، تلفات جانی و هدر رفتن زمان است.

 

 

 

 


فصل اول

 

 

 

معرفی استان کهگیلویه و بویراحمد

 

 

 

 

 

این استان با وسعتی معادل 14261 كیلومتر مربع در جنوب غربی ایران واقع شده و سلسله جبال زاگرس آن را به منطقه ای كوهستانی كه 3/4 آن را كوهستانه قرار گرفته است تبدیل نموده است بلند ترین قله این سلسله جبال بنام قله دنا در این استان واقع گردیده است.
حدود 600 هزار هكتار از وسعت این استان را جنگل و   000/200 - 100/000  هكتار آن را مراتع تشكیل می دهد وسعت اراضی زیر كشت حدود 000/220 هكتار می باشد كه همه ساله مقداری از آن بصورت آیش می باشد بیش از 80 % این اراضی بصورت دیم و ما بقی اراضی آبی می باشد وجود جنگلها و مراتع و وجود انواع زیادی از گیاهان مرتعی و داروئی و وجود چشمه سارها و آب فراوان از استعدادهای خدادادی منطقه است و آن را برای دامپروری و دامدار مساعد ساخته است تنوع آب و هوائی استان كه آن را به دو منطقه گرمسیری و سرد سیری مبدل ساخته است و زمینه عشایری و كوچ رو بودن تعدادی دامداران را فراهم ساخته است و از این رو طبیعت این استان با جنگل و مرتع و دام و جمعیت آن با عشایری و روستائی و شهری مشخص می گردد و جامعه شهری آن منحصر به شهرهای یاسوج ، دهدشت و گچساران می باشد به این ترتیب شغل اصلی مردم استان دامداری و كشاورزی است. جمعیت كنونی استان در حدود 328000 نفر می باشد.
وضعیت آب و هوایی استان :
این استان به دلیل موقعیت جغرافیائی خاص خود دارای دو نوع آب و هوای متفاوت می باشد و به دو منطقه تقسیم می گردد :
الف – منطقه گرمسیری با وسعت تقریبی 8000 كیلومتر مربع بر جنوب و غرب منطقه واقع و دارای آب و هوای خشك و نیمه خشك می باشد ( این ناحیه در مجاورت استان خوزستان واقع گردیده است) متوسط بارندگی سالیانه در این ناحیه 400-350 میلیمتر می باشد شهرهای گچساران و دهدشت در این ناحیه واقع شده است. متوسط حداكثر درجه و حرارت سالیانه  47 + و متوسط حداقل درجه حرارت 2- درجه سانتیگراد می باشد.
ب – منطقه سرد سیری با وسعتی بیش از 6000 كیلومتر مربع در ناحیه شمال و شرق استان فرار گرفته است دارای آب و هوای معتدل كوهستانی است میزان متوسط بارندگی سالیانه در این ناحیه 700 -600 میلیمتر می باشد كه  مقداری از این نزولات جوی بصورت برف می باشد متوسط حداكثر درجه حرارت سالیانه  36+ و متوسط حداقل درجه حرارت سالیانه   11- درجه سانتیگراد اگرچه میزان نزولات سالیانه رقم قابل توجهی است ولی پراكنش آن نامنظم است.
آب و آبیاری
كل نزولات جوی سالیانه استان حدود هفت میلیارد متر مكعب می باشد كه حدود 150 میلیون مترمكعب آن مصرفی استان و حدود سه میلیارد و دویست و پنجاه میلیون متر مكعب خروجی از استان و مابقی تبخیر و نفوذی می باشد در این استان رودخانه های زیاد و چشمه سارها و قنوات زیادی وجود دارد ولی متأسفانه به علت اختلاف ارتفاع زیاد بین بستر رودخانه ها و اراضی اطراف همواره استفاده مطلوب از آبهای جاری نشده است.

الف – رودخانه های مهم استان عبارتند از :
1- رودخانه مارون : پر آب ترین رودخانه استان می باشد سر چشمه اصلی آن از منطقه لوداب می باشد پس از اضافه شدن شاخه هائی از دشمن زیاری و طیبی از تنگ تكاب در خوزستان بنام رودخانه جراحی وارد خلیج فارس می گردد.
حداكثر دبی سالیانه این رودخانه تكاب 715 – و حداقل 8/4 متر مكعب در ثانیه می باشد.
2- رودخانه زهره : كه از كوههای مشرق استان در نزدیكی استان فارس سرچشمه می گیرد تا همین نام ( زهره ) وارد خلیج فارس می گردد متوسط دبی سالیانه رودخانه زهر در ایستگاه شول1/8 متر مكعب در ثانیه می باشد.
3- رودخانه خیر آباد : كه به رودخانه زهره می ریزد و متوسط دبی سالیانه آن در آب شیرین3/0 متر مكعب در ثانیه می باشد.
4- رودخانه چرام : این رودخانه از كوههای شمال و مشرق چرام سرچشمه گرفته و هنگام عبور از چرام و وارد شدن آب چشمه های بلقیس و شیخ حسین به رودخانه نازمكان وارد و از آنجا وارد رودخانه خیر آباد می گردد.
5- رودخانه نازمكان : كه از سرشاخه های خیر آباد می باشد.
6- رودخانه بشار: كه از كوههای مشرق و شمال شرقی یاسوج در نزدیكی سپیدان سر چشمه گرفته و از وسط دشت سر رود عبور می نماید و متوسط دبی سالیانه آن در ایستگاه شاه مختار 5/2 متر مكعب در ثانیه است و پس از وارد شدن رودخانه های مهریان و گنجه ای كه از ارتفاعات دنا سر چشمه میگیرد وارد رودخانه خرسان سرانجام به رودخانه كارون در استان خوزستان می ریزد.
7- رودخانه مهریان : كه به بشار میریزد.
8- رودخانه گنجه ای : كه او نیز به بشار میریزد.
ب : چشمه ها و چشمه سارها :
چشمه سارها و فراوانی در استان وجود دارد كه عمده آنها عبارتند از :
چشمه بلقیس با دبی 5/1 مترمكعب در ثانیه و چشمه سیاه در كهگیلویه و چشمه سرآبتاوه با دبی حدود 750 لیتر در ثانیه در بویراحمد.
پ – آبهای زیر زمینی :
به استثنای دشت امامزاده جعفر می توان گفت سایر مناطق استان از نظر منبع آب زیر زمینی فقیر تا نسبتاً فقیر می باشد وسعت سفره آب زیر زمینی در دشت امامزاده جعفر خوب می باشد  و هم اكنون تعداد زیادی چاه های عمیق و نیمه عمیق حفر گردیده كه مورد استفاده كشاورزی و دامپروری می باشد.
ت – آبیاری :
قسمت اعظم آبیاری مزارع بصورت سنتی انجام می پذیرد و تلفات آب تا رسیدن در مزارع و نیز در خود مزارع نسبتاً بالا است كه خوشبختانه با فعالیتهای مستمری كه اداره كل كشاورزی و جهاد سازندگی در چند سال اخیر شروع نموده است اقدام به بازسازی و احداث كانالهای  آبیاری و نیز بهبود روشهای آبیاری و ترویج اصول صحیح در مزارع نموده است این اقدامات چشمگیر بوده است.
دشتهای عمده استان و وضعیت خاك آنها :
1- دشت سررود با وسعتی معادل 12100 هكتار كه از این وسعت حدود 10500 هكتار آن ارای مرغوب و نسبتاً مرغوب بدون محدودیت چندانی برای كشت و زرع می باشد بقیه اراضی دارای محدودیتی از قبیل پستی و بلندی زیاد – سنگ و سنگریزه فراوان ، عمق كم جان زراعی و غیره می باشد خاك این دشت از نوع خاكهای واریزه ای جوان و قسمتی از خاكهای رسوبی جوان بدون تكامل پروفیلی می باشد نفوذ پذیری این خاكها خوب است محصولات عمده ای كه در این دشت كشت میگردد عبارتند از : گندم آبی ، گندم دیم ، جو آبی و دیم ، یونجه و عدس و نیز باغات سیب و انگور حدود 4500 – 4000 هكتار از اراضی این دشت بصورت دیمكاری است كه برنامه تأمین آب آن از طریق رودخانه بشار در دست اجرا می باشد. شهر یاسوج مركز استان در این دشت واقع شده است. مركز تحقیقات استان در این ناحیه واقع شده است.
2- دشت دو كندان : این دشت كه شامل دشت امامزاده جعفر و اراضی اطراف و گنبدان می باشد دارای وسعتی معادل 12600هكتار می باشد دارای خاكی عمیق تا نسبتاً عمیق و بافت شنی رسی دارای پستی و بلندی ناچیز با خاكهای قهوه ای با درصد نسبتاً بالائی از كربنات كلسیم در پروفیل خاك می باشد قابلیت نفوذ پذیری خاك نیز خوب است.
خاك دشت امامزاده جعفر از خاكهای حاصلخیز استان می باشد و ایستگاه تحقیقات گرمسیری غلات استان با وسعت 40 هكتار در این دشت واقع گردیده است از مجموع اراضی دشت دو گنبدان فقط حدود 1500 هكتار آن دارای محدودیت زیادی از قبیل پستی و بلندی و عمق كم خاك زراعی و غیره می باشد اكثر خاكهای این منطقه بصورت دیمكاری است و مهمترین منبع تأمین آب این دشت بخصوص دشت امامزاده جعفر آبها زیر زمینی است كه قبلاً نیز اشاره شده است.
محصولات عمده این دشت گندم دیم نیز مقدار ناچیزی باغات مركبات و نیز یونجه كاری می باشد.
3- دشت باشت : این دشت نیز در محدوده شهرستان گچساران واقع شده است وسعت اراضی این دشت حدود 5300 هكتار می باشد دشتی است نسبتاً مسطح با شیب ملایم بافت خاك شنی رسی تالومی با قابلیت نفوذ پذیری نسبتاً زیاد و به استثنای حدود 700 هكتار از این اراضی كه دارای محدودیتهائی از نظر كشت و زرع می باشد ما بقی محدودیت چندانی ندارد و جزء اراضی خوب و مناسب برای كشت و زرع می باشد.
4- دشت لیشتر : این دشت در نزدیكی شهرستان گچساران واقع شده است دارای وسعتی معادل 46500 هكتار می باشد خاكهای این دشت جزء خاكهای قهوه ای عمیق بافتی رسی شنی تا شنی رسی می باشد قسمت اعظم این اراضی مناسب برای كشت و زرع بدون محدودیت چندانی است فقط  850  هكتار آن دارای محدودیتی از قبیل نفوذ پذیری كم ، شیب تند ، توپوگرافی ، زیاد می باشد قسمت عمده اراضی ایندشت در حال حاضر بصورت مرتع مورد استفاده عشایر استان در فصل زمستان می باشد ( مراتع قشلاقی ) و هم اینكه از طریق سر جنگلداری كل جهت احیاء مراتع ایندشت اقداماتی در شرف انجام است.
5- دشت روم : این دشت با وسعت تقریبی 4550 هكتار در فاصله 20 كیلومتری شهر یاسوج واقع گردیده است . دشت نسبتاً سنگین با قابلیت نفوذ پذیری ناچیز می باشد و عمق آب تحت ارضی در قسمتی از اراضی این دشت ( حدود 1800 هكتار ) در حد بحرانی است و سبب ایجاد مشكلاتی در امر كشت و زرع بخصوص كاشت گندم پائیزه گردیده است راندمان محصول را كاهش می دهد.
برنامه مطالعه وزهكشی آن به سازمان آب منطقه ای فارس واگذار گردیده است كه تاكنون اقدام چشمگیری صورت نپذیرفته است منبع اصلی تأمین آب این دشت رودخانه دشت روم می باشد و قسمتی از آن بصورت دیمكاری می باشد محصولات عمده ایندشت شامل گندم  وجود و نخود و مقدار كمی یونجه و كمی باغات سیب و تبریزی می باشد.
6- دشت دهدشت : با وسعتی معادل 17100 كیلومتر مربع شامل دو ناحیه دهدشت و چرام می باشد خاكهای این دشت جزء خاكهای قهوه ای عمیق با تكامل پروفیلی است محصول خاكهای ناحیه چرام از حاصلخیزترین اراضی این استان می باشد به استثنای 1600 هكتار از اراضی این دشت كه دارای محدویتهائی از قبیل پستی و بلندی زیاد شیب تند و كمی عمق خاك زراعی و سنگ و سنگریزه فراوان می باشد مابقی اراضی مستعد و مناسب كشت و زرع می باشد.
ناحیه چرام از مناطق عمده برنج كاری استان می باشد و آب آن از طریق رودخانه تغار و نیز چشمه ها از سیاه و بلقیس تأمین می گردد ولی ناحیه دهدشت كه حدود 12000 هكتار از كل 17100 هكتار را تشكیل می دهد همچنان از بی آبی كشاورزی رنج می برد و به استثنای آبهای فعلی آبی ندارد از سر آب زیر زمینی نیز فقیر می باشد.

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل دوم


مسیر یابی


عوامل مؤثر در انتخاب مسیر

عوامل مختلفی در انتخاب مسیر موثر هستند كه برخی از آنها به شرح زیر خلاصه می‌شود :
• دسترسی
از نظر ساختن دسترسی بین مبدا و مقصد مسیر مستقیم بهترین مسیر است.
• عوارض طبیعی :
پستی و بلندی‌های زمین و وجود كوه و دریاچه و رودخانه كه در گذشته بعنوان تنها عامل تعیین كننده مسیر‌ راههای بیابانی در نظر گرفته می‌شد ، هنوزهم در مناطق كوهستانی همه عوامل را تحت ‌الشعاع خود قرار می‌دهد.
• ضوابط طرح هندسی :
ضرابط طرح هندسی نظیر حداكثر شیب ، حداكثر طول شیبدار ، حداقل شعاع قوسها ، مقطع عرضی و نظایر آن در تعیین مسیر مخصوصاً در مراحل قطعی شدن مسیر راه ، اهمیت عمده دارد.
• زمین شناسی :
مطالعة زمین شناسی مسیر راه از نظر ثبات و استحكام و احتمال لغزش و ریزش و نشست لایه‌های بستری كه راه بر آن قرار می‌گیرد لازم است.
• جنس پی جسم و ساختمان‌ها :
مقاومت زمین چه از نظر قرار گیری خاكریزی و چه از نظر احداث پل‌ها و دیوارها عامل موثری در انتخاب مسیر است. مخارج احداث راه بر زمین‌های سست باتلاقی بسیار زیاد است و نهایت كوشش را باید كرد تا راه از چنین مناطقی نگذرد.
• نگاهداری راه :
انتخاب مسیر در چگونگی و مخارج نگاهداری و حفاظت راه تاثیر عمده دارد.
• زیبایی راه :
بخش زیادی از زندگی مردم در حال حركت و عبور از راههای شهری و بیابانی می گذرد و بنابراین سعی باید كرد كه راه و اطراف آن بنظر مسافران زیبا و مطلوب باشد.
• حفظ محیط طبیعی :
محیط طبیعی بخاطر ارزشهایی كه از نظر زیبایی ، و گردشی دارد و همچنین بخاطر حفظ نظام زیستی گیاهان و حیوانات باید حفاظت گردد ، مخصوصاً امروزه كه مسئله محیط زیست بعنوان یكی از مسائل بحرانی زندگی بشری تبدیل شده است.
• حفظ محیط انسانی :
هیچگاه نباید بر خلاف بسیاری از طرح‌ها كه تاكنون انجام گردیده فراموش كرد كه هدف اصلی از ایجاد هر راهی فراهم ساختن زندگی بهتر برای انسانهاست.
•  مخارج ساختمان راه :
مخارج ساختمان راه عامل بسیار عمده‌ای است كه در تمامی مراحل مطالعه مسیر و طرح راه نباید فراموش شود.
در این پروژه مساله مورد توجه در انتخاب مسیر بیشتر از نظر ضوابط طرح هندسی راه می‌باشد كه توضیحات بیشتر در این مورد به صورت زیر ارائه می‌گردد.
شناسایی منطقه:
برای شناسایی و بررسی مسیرها و برداشتهای نخستین مسیر و اطراف آن ابتدا یك نقشه توپوگرافی با مقیاس   از منطقه مورد نظر ازسوی کارفرما در اختیار قرار گرفت. در این نقشه منحنی ترازها با اختلاف ارتفاع 1m مشخص می باشد.
اولین گام در مرحله شناسایی منطقه تعیین نوع منطقه از نظر موقعیت توپوگرافی است برای این كار از دو روش استفاده شد.
روش اول: با توجه به ظاهر نقشه و فاصله خطوط توپوگرافی از هم و خواندن ارتفاع نوشته شده روی آن ها نوع منطقه مشخص گردیده كه با توجه به نقشه موجود منطقه از نوع كوهستانی می باشد.
روش دوم: تعیین شیب ماكزیمم در نقشه می باشد برای این كار اختلاف ارتفاع حداكثر در نقشه  (در نواحی قله كوه تا پایین نقطه دامنه آن) بر حسب متر تعیین شده سپس با خط كش فاصله بین دو نقطه مذكور اندازه گیری و به مقیاس نقشه برده شد و با انجام محاسبات زیر شیب ماكزیمم تعیین شد. 
 -1875=60m1935= اختلاف ارتفاع
16cm= طول اندازه گیری شده بین دو نقطه
160/x=1/2000, x=320000mm=320m
Arctgx=60/320=10.62

در نتیجه شیب ماكزیمم در نقشه A برابر است با: 10.62%
و با توجه به بند 3-3-4 صفحه 3-2 آئین نامه طرح هندسی راه داریم:
راه كوهستانی: راه از دامنه كوه، تپه های بلند و دره های گود می گذرد و گاهی دارای برش های عمیق و پل های بزرگ یا خاكریز بلند است. میزان سربالایی یا سرازیری خط بزرگتر شیب زمین بیش از 7% است) دریافت می شود. كه راه مورد طرح در منطقه كوهستانی واقع است.

آب وهوا
با توجه به اینکه منطقه فوق در استان کهگیلویه و بویراحمد می باشد بنابراین منطقه سردسیر و با توجه به اینکه منطقه کوهستانی می باشد پس علاوه بر سرد سیر بودن منطقه برف گیر نیز می باشد.
نوع خاک
در منطقه فوق خاک موجود نسبتا مقاوم و حتی در برخی جا ها خاک دج داریم که مقاوم ترین خاک می باشد.
مبانی طراحی:
خودرو طرح و سرعت طرح:
انتخاب خودروی طرح و سرعت طرح ، اولین گام در مطالعات طرح هندسی راه است. طرح راه بر مبنای وسیله نقلیه ای كه استفاده كننده اصلی از راه است صورت می گیرد اما راه همیشه برای بزرگترین خودرویی كه ممكن است از آن عبور كند كنترل می شود سرعت طرح در طول و انحنای پیچ ها و خم ها تاثیر مستقیم دارد.  شعاع پیچ بهتر است در صورت امكان زیاد در نظر گرفته شود انتخاب سرعت طرح زیاد، دلیل بر انتخاب سرعت حركت زیادبرای عبور از راه نیست ولی انتخاب شعاع های بیشتر موجب كمتر شدن طول راه، ایمنی بیشتر و زیبایی آن خواهد شد در راه های تپه ماهوری یا كوهستانی نیز به شرطی كه موجب اضافه هزینه قابل توجهی نشود، اعمال شعاع بزرگ برای پیچ صحیح است.
در پروژه مزبور خودرو طرح پیشنهادی كامیون با یدك با مشخصات زیر انتخاب می شود.
عوامل موثر در انتخاب سرعت طرح عبارت است از :
1)طبقه بندی مسیر
2)درجه بندی مسیر
3)ملاحظات اقتصادی
4)عوامل محیطی
5)نوع خاک
6) منظر آرایی مسیر
بادر نظر گرفتن عوامل بالا ، بیشترین سرعت ممکن به عنوان سرعت طرح انتخاب می شود.

نام گروه سرعت طرح (Km/h)
 حداقل متوسط حداکثر
V1 30 40 50
V2 60 70 80
V3 80 90 100
V4 110 110 110
V5 130 130 130
                                                          
                                          
درجه بندی راه طبقه بندی راه
 کوهستانی تپه ماهور هموار
آزاد راه ها V3 V4 V5
بزرگراه و راه های اصلی جدا از هم V3 V4 V4
راه های  اصلی V2 V3 V4
راه های فرعی V1 V2 V3

باتوجه به اینکه جاده راه فرعی کوهستانی میباشد با استفاده از جداول فوق و موافقت کارفرما سرعت طرح km/h 40 انتخاب شد.
كه این سرعت با توجه به شرایط راه در مراحل بعدی ممكن است تغییراتی داشته باشد مثلاً در بعضی واریانت ها كه محل عبور پیچ با شعاع زیاد از نقاط با ارتفاع زیاد می باشد سرعت طرح را كاهش  می دهند.

حداکثر شیب طولی راه:
در طراحی راه باید توجه شود شیب طولی از یک حد مجاز تجاوز نکند،که مقدار مجاز از آیین نامه استخراج می شود. ازدیاد شیب طولی راه معمولا مشکلات زیر را به همراه دارد:
1) کاهش سرعت حرکت وسایل نقلیه بویژه وسایل نقلیه سنگین در سربالایی
2) افزایش آلودگی (صدا و هوا) در سربالایی
3) لغزش حرکت وسیله نقلیه در شیب در شرایط برف و یخبندان
4) کاهش ایمنی تقاطع های واقع در شیب
5) افزایش احتمال تصادف
با توجه به موارد بالا ، از اعمال شیب طولی تند و طویل خودداری می کنیم. برای انتخاب شیب مجاز از جدول زیر می توان استفاده کرد که از صحفه 5-32  آیین نامه استخراج شده است:


نوع منطقه سرعت طرح (کیلومتر در ساعت)
 60وکمتر 70 80 90 100 100
 حداکثر شیب طولی (درصد)
هموار 5 4 4 4 4 3
تپه ماهور 6 5 5 5 5 4
کوهستانی 7و8 6 6 6 ______ ______
                                             
كه با توجه به كوهستانی بودن منطقه و سرعت طرح 40 كیلومتر در ساعت، حداكثر شیب طولی راه اصلی 8 درصد میتواند باشد كه در این پروژه با تائید کارفرما شیب طولی 6 درصد انتخاب شده است.


ابزار مسیر یابی:
کار مسیر یابی با در دست داشتن پاره ای از داده هایفنی آغاز می گردد. برای دسترسی به این داده ها نیازمند ابزار یا نقشه هایی می باشیم که ریز روش کار با این نقش ها و چگونگی دستیابی به این داد ها بیان شده است.
1)نقشه توپوگرافی: درایران این نقشه ها به مقیاس 1:100000   تا 1:2000 توسط سازمان نقشه برداری کشور تهیه می شود. برای شناسایی و بررسی مسیرها و برداشت های نخستین مسیر و اطراف آن نقشه های ناهمواری های زمین با منحنی تراز های (Contour line) بکارگرفته می شود تا دریابیم پستی و بلندی های زمین در حالت کلی بین ابتدا و انتهای مسیر چگونه است.
2)عکس های هوایی: این عکسها که به روش فتوگرامتری تهیه می شود به دو گونه می باشند: عکسهای استروگرافی(Stereographic) و عکس های اوریب(Oblique). عکس های استروگرافی با همان مقیاس نقشه های تپوگرافی تهیه می شوند و برای شناسایی زمین شناسی ، آب وهوا ، زمین کشاورزی بکار برده می شود. در طراحی مسیر با نرم ا فزارهای رایانه ای می توان از این عکس ها نیز استفاده نمود. عکسهای اوریب ، روش استرو گرافی هستند. با عکس های هوایی بررسی های زیر در مسیر یابی انجام می شود.
3)نقشه های زمین شناسی و جنس خاک (Geological mape) : در این گام از مسیریابی باید جنس خاک ناحیه را شناخت (بویژه در چند متر زیر زمین). داده های زمین شناسی و جنس خاک در گام های پایانی (ساخت روسازی) نیز بدردبخور خواهند بود. کاربرد دیگر آن هنگام بررسی های جابجایی خاک (منحنی بروکنر) می باشد.
رسم مسیر اولیه راه بر روی نقشه توپوگرافی :
به طور كلی در رسم مسیر اولیه راه به موارد زیر توجه شده است :
1- قرارگیری مسیر تا حد ممكن باید از جهت مبدا و مقصد پیروی كند ، ولی در عین حال قرارگیری باید از عوارض طبیعت هم تبعیت نماید. خط روانی كه از شكل كلی خطوط تراز طبیعی پیروی میكند از نظر زیبایی به قسمتهای طولانی مستقیم كه منطقه را به دو تكه جدا می شكند ترجیح دارد.
2- از حداقل قوسها باید بندرت و فقط در شرایط بسیار مشكل استفاده كرد. همه جا سعی باید كرد كه شعاع قوسها زیاد گرفته شود. زاویه مركزی قوسها باید تا آنجا كه عوارض زمین اجازه میدهد كوچك گرفته شود تا باین ترتیب راه تا حد ممكن بطرف مقصد جهتگیری كرده باشد. باستثنای راههای دو خطه كه از نظر ظرفیت و ایمنی قسمتهای مستقیم برتری دارد ، باید انحراف دو جهت را با طولانیترین قوس ممكن پوشاند.
3- در مواقعی كه زاویه تغییر جهت كوچك است قوس را طولانی باید گرفت تا راه شكسته به نظر نرسد. حداقل طول قوس برای تغییر زاویه 5 درجه 150 متر است و هرچه زاویه انحراف از 5 درجه كمتر باشد طول قوس از 150 متر به نسبت 30متر برای هر درجه كمتر ، زیادتر گرفته میشود.
4- باستثنای قوسهای پر شعاع ، از قرار دادن قوس در روی خاكریزهای بلند و طولانی باید خودداری كرد. زیرا در صورت عدم وجود اشیایی نظیر شیروانی خاكبرداری و درخت در كنار راه برای رانندگان مشكل است كه شعاع قوس را تشخیص دهند و حركت وسیله را با آن متناسب سازند. علاوه بر این ، وسیله خارج از كنترل در چنین شرایطی فوق العاده خطرناك است. با قرار دادن علائم و نرده ها میتوان در چنین شرایطی از خطر جلوگیری كرد.
5- قوسهای مركب (قوسهایی كه از دو یا بیشتر از دو قسمت دایره ای با شعاعهای متفاوت تشكیل شده است) را بدون مطالعه و دقت نباید مورد استفاده قرار داد. استفاده از قوسهای مركب مخصوصاً در عوارض طبیعی سخت كار مسیرگذاری را ساده میسازد.
6- جهت قوس نباید بطرز ناگهانی عوض شود. در فاصله بین دو قوس مختلف الجهت باید قطعه مستقیمی كه حداقل برای سرشكن اضافه ارتفاع و یا قوس اتصال لازم است قرار گیرد.
7- فاصله مستقیم بین دو قوس هم جهت نباید كوتاه باشد. قرار دادن قسمت كوتاه مسقیم بین دو قوس هم جهت خطرناك است زیرا كه اكثر رانندگان انتظار قرارگیری دو قوس هم جهت را در دنبال یكدیگر ندارند. در شرایطی كه عوارض زمین ایجاب مینماید كه دو قوس هم جهت در نزدیكی هم قرار گیرند ، استفاده از قوسهای اتصال و یا قوسهای مركب در فاصله دو قوس دایره بر خط مستقیم برتری دارد. در مواردی كه طول خط مستقیم بین دو قوس هم جهت حدود 500 متر و یا بیشتر از ان است مشكل فوق وجود نخواهد داشت.
8- برای جلوگیری از ظاهر ناهمخوان و آشفته راه ، قرارگیری در سطح افقی را باید همراه و هماهنگ با طرح نیمرخ طولی انجام داد. طراح باید پلان و پروفیل را همزمان با یكدیگر طرح كند.
9- شایان ذکر است که نقشه داده شده دارای توپوگرافی کوهستانی بوده به همین دلیل در طراحی راه مجبور به استفاده از قوس سرپانتین نیز شدیم.
با توجه به موارد فوق مسیر راه بر روی نقشه توپوگرافی رسم گردید.

واریانت یا خطوط شکسته :
واریانت یا خطوط شکسته به خطوطی گفته می شود که با پرگار بر روی منحنی های میزان زده می شود. این خطوط یک ایده کلی در مورد مسیر به ما می دهد که با استفاده از آن به مسیر نهایی می رسیم. یکی از خصوصیات واریانت این است که نمی گذازد شیب مسیر از حد مجاز تجاوز کند و به طور کلی شیب را کنترل می کند. در هر پروژه واریانت های متعددی زده می شود که از بین آنها بهترین واریانت انتخاب می شود.

رسم خطوط شكسته:
برای رسم خطوط شكسته كه بین نقاط اجباری (A, B, C) می باشد، با كمك پرگار بین دو نقطه اجباری از مسیر پوشش، مسیرهای ممكن و شدنی با روش پرگار زدن شناسایی گردید.

روش پرگار زدن:
در روش پرگار زدن در ابتدا نیاز است دهانه پرگار (d) محاسبه شود.
محاسبه (d):
D  =                            =   = 83/33m

مقیاس نقشه 

پس از بدست آوردن (d) دهانه پرگار، را به اندازه (d) باز كرده و نوك تیز پرگار در نقطه اجباری A قرار داده شده و سپس نوك مدادی پرگار را می توان با شمردن تعداد  (5) خط تراز به سمت بالا و یا به سمت پایین قرار داده و چرخانده ضمناً می توان نوك مدادی پرگار را در همان خط تراز قبلی قرارداد. (بدون شیب) سپس نقطه A را به نقطه مشخص شده وصل كرد به همین ترتیب بین منحنی میزان ها پیشروی كرده به نقطه نهایی رسیده شود.
در رسم خطوط شكسته به چند نكته توجه شد:
1)مسیر شکسته تا جای ممکن کوتاه باشد.
2)دهانه پرگار را نمی توان بیشتر از cm 4.2  باز نمود.
3)بر روی یک منحنی میزان می توان فاصله ای را بدون رفتن به منحنی کناری پیمود(شیب%0).
4)مسیر شکسته طراحی شده ، تا جای ممکن راستا پذیر باشد.
5)با در نظر گرفتن اختلاف بلندی دو نقطه اجباری (ابتدا و انتها) ، مسیر شکسته را بین آنها رسم می نماییم. کوشش گردد منحنی میزان ما بینی ، بالاتر یا پایینتر از بلندی منحنی میزان های نقاط اجباری نباشد.
6)هنگام پیشروی با مسیر شکسته بیمورد کاهش یا افزایش بلندی ندهیم.
7)در نواحی کوهستانی ، اگر اختلاف ارتفاع بین نقاط اجباری کم ، اما فاصله بین آنها زیاد باشد ، بهتر است شیب طولی مسیر در یک بخش از مسیر نباشد.
حال باید چند مسیر مختلف ترسیم نمود و از میان آنها بهترین را گزینش نمود.

مسیر شكسته انتخاب شده:

الف) از آنجا که منظور از احداث پل ، مانند راه برای عبور دادن ترافیک میباشد بنابراین محل و وضعیت پل و بخصوص ساختمان آن از نظر شیب ، تابع مسیر راه می باشد. در بسیاری از موارد وجود یک مسیر مناسب به علت مفید نبودن به محل پل ، فدا گردیده وراههای ورودی و خروجی پل دارای خصوصیات فنی مناسب برای عبور دادن ترافیک نبوده و بصورت پیچ های تند و احیاناً با زاویه قائمه طراحی و ساخته شده است (مسیر شکسته پیشنهادی مشکی رنگ ) ودر نتیجه موجب تصادفات زیاد و وقایع ناگوار گردیده است. امروزه به علت گسترش استفاده از ماشیبن آلات سنگین راهسازی و ساخت پل های بزرگ و سرانجام به جهت ازدیاد ترافیک ، یک مسیر مناسب فدای موقعیت پل نمی گردد. و محل پل از مسیر تبعیت می کند.
در مورد محل و نحوه عبور پل از رودخانه در این پروژه نیز علاوه بر مطلب فوق یعنی سازگاری محل و ساختمان آن با مسیر و شیب منطقه، برای جلوگیری از ایجاد قوس قائم روی پل و تأمین فاصله دید مناسب در دو سمت پل و همچنین جلوگیری از حجم خاکریزی زیاد، محل عبور پل از قسمت کم عرض رودخانه به صورت مایل و با شیبی منطبق بر شیب راستای دوم پروفیل طولی انتخاب شد که به تائید کارفرما نیز رسید.
ب) حداقل مطلوب طول بخش مستقیم طبق آیین نامه از رابطه زیر بدست می آید که در مسیر انتخابی رعایت شده است.
 
  مقیاس نقشه
L: حداقل مطلوب طول بخش مستقیم
e1 : بر بلندی پیچ اول
e2 : بر بلندی پیچ دوم
V : سرعت طرح
ج) زاویه بین راستای 5و6 در مسیر انتخابی 43 درجه میباشد که با توجه به توپوگرافی منطقه و رعایت شیب مجاز مجبور به استفاده از قوس سرپانتین شدیم. برای رسم آن طبق راهنمایی استاد راهنما، چندین قوس سرپانتین بر روی كاغذ پوستی آورده شد.این قوس ها در ناحیه ای كه خطوط تراز از هم فاصله دارند قرار داده شده در نهایت یكی از این    قوس ها كه همخوانی بیشتری با مسیر داشت و دارای طول راستای مناسبی بود مورد تائید کارفرما قرار گرفت.
در رسم خطوط شكسته برای قوس سرپانتین به این نكته كه سرعت طرح به 50 كاهش یافته، دهانه پرگار نیز كمتر خواهد شد ، توجه شد.
                                                                                                                                                                         
فصل سوم
قوسها
تعیین شعاع حداقل:
 

Rmin : شعاع حداقل (متر)
V: سرعت طرح 
emax: حداكثر بر بلندی (متر بر متر)
fmax : حداكثر ضریب اصطكاكی
- بربلندی (دِور)       Superelevation
در قوسها خودروها تحت اثر نیروی گریز از مركز قرار می گیرند. برای تأمین ایمنی و راحتی سرنشینان ، سطح جاده را در قوسها بصورت شیبدار به طرف داخل قوس در نظر می گیرند كه آن را بربلندی (دور) می نامند.
در زیر رابطة دور به همراه توضیح اركان آن آمده است :


e : مقدار بربلندی بر حسب m/m
f : ضریب اصطكاك جانبی لاستیك با سطح جاده (این ضریب از روی جدول بدست می آید)
v : سرعت طرح بر حسب km/h

مقدار حداكثر بربلندی بستگی به عوامل زیر دارد:
 شرایط جوی منطقه
 نوع راه (كوهستانی ، دشت ،‌تپه ماهور)
 محدودیت طراحی از لحاظ تأمین فضای كافی برای بربلندی
 شرایط تخلیه آبهای سطحی
همچنین طبق آئین نامة وزارت راه ، مقادیر حداكثر دور به این قرار می باشد :
راههای دوخطه و مناطقی كه در معرض برف و یخبندان نیست : 
آزادراهها و بزرگراه ها : 
در مناطق با ارتفاع بیش از 1000 متر از سطح دریا و در شرایط برف و یخبندان : 
طبق صفحه 5-13 آئین نامه طرح هندسی راه 5-2-3 (مقادیر حداكثر بر بلندی) مشخص شده است
در نتیجه با توجه به توپوگرافی منطقه و شرایط برف و یخبندان مقدار حداكثر بر بلندی 8% انتخاب شد.
روشهای اجرای بربلندی :
الف ) ‌دوران نیمرخ عرضی حول محور طولی راه
ب ) دوران نیمرخ عرضی حول لبة‌ داخلی راه
ج ) دوران نیمرخ عرضی حول لبة خارجی راه
لازم به ذكر است كه تمامی دورهای این پروژه مطابق بند الف می باشد.
تعیین حداكثر ضریب اصطكاك و حداقل شعاع پیچ:
طبق صفحه 5-26 آئین نامه طرح هندسی راه جدول 5-19 حداكثر ضریب اصطكاك برای بر بلندی 8% و سرعت طرح  40، برابر 153/0 و حداقل شعاع پیچ برابر m 125 منظور گردید.
محاسبات:
 

 

fmax= 0/153
emax=8%
  V=
با توجه به اینكه طبق جدول 5-19 شعاع حداقل 125 می باشد لذا شعاع مبنای طراحی قرار گرفت
دهانه پرگار برای رسم كمان قوس: (شعاع min)
با توجه به اینكه مقیاس نقشه  است لذا دهانه پرگار cm 25/6 تعیین شده
 

قوس سر پانتین
 همانطور که اشاره شد اینگونه قوس ها در جایی كه امكان اجرای قوس با شعاع بزرگتر فراهم نباشد و یا اینكه بخواهیم شیب طولی بین دو نقطه را هماهنگ كنیم و یا اینكه بخواهیم شیب طولی بین دو نقطه را هماهنگ كنیم و یا ناهمواری كوهستانی، طراح را مجبور كند جایگاه قوس را جابه جا كند مورد استفاده قرار گیرند.
* مراحل رسم سرپانتین (قوس 5):
              
روش رسم قوس سرپانتین در نقشه پروژه:
برای رسم قوس سر پائین، با توجه به اینكه سرعت طرح در این ناحیه به V=50 Km/h كاهش یافته است لذا در ابتدا شعاع85m = Rmin بر اساس جدول آیین نامه تعیین شد.
پس از تعیین شعاع مینیمم تعدادی قوس سرپائین با مشخصات بر روی کاغذ پوستی ترسیم گردید(به پیوست موجود می باشد) و با قرار دادن بر روی نقشه (در ناحیه مورد نظر) و طبق نظر استاد راهنما قوس با زاویه 43= و طول  oA= oB= 8cm مورد تائید قرار گرفت

قوس كلوتوئید:
طبق ابلاغیه های وزارت راه ، حداقل شعاع قوس بدون كلوتوئید برای سرعت طرح km/h 40  ، 550 متر می باشد و عملاً تأمین چنین شعاعی دربعضی از قوسها امكان پذیر نبود ، بنابراین یكسری از قوسهای افقی اجرا شده در این پروژه از نوع كلوتوئیدی بوده كه مبانی طرح آنها در زیر آمده است.
قوسهای انتقال (قوسهای اتصال تدریجی)
  معمولاً از قوس كلوتوئید ، برای اتصال مسیر مستقیم و مسیر منحنی دایره ای استفاده می شود.
مزایای كاربرد قوسهای اتصال تدریجی :
 اتصال پیچ دایره ای شكل به مسیر مستقیم با تغییر تدریجی شعاع انحناء انجام می گیرد ،‌این امر سبب ایمنی و نیز راحتی سرنشینان می گردد.
 اعمال بربلندی (دِور) از مقدار حداقل تا مقدار حداكثر آن می تواند در طول قوس اتصال تدریجی انجام گیرد.
 اعمال اضافه عرض روسازی در طول قوس می تواند در طول قوس اتصال تدریجی انجام شود.
 تعیین شعاع قوس
حداقل شعاع قوس بر اساس دور حداكثر بدست می آید. بر اساس روابط داریم :
  
e  : مقدار بربلندی بر حسب m/m
f : ضریب اصطكاك جانبی لاستیك چرخ با سطح جاده. (از جدول بدست می آید )
v  : سرعت طرح بر حسب km/h

 

تعیین حداقل طول اتصال كلوتوئید
  روش (AASHTO)
طبق این روش حداقل طول اتصال (ls) از دو رابطة ‌زیر بدست می آید و هر كدام طول بیشتری دهد بعنوان حداقل طول كلوتوئید مورد استفاده قرار می گیرند.
رابطه اول :
 
R : شعاع قوس (m)
V : سرعت طراحی (km/h)
ls : طول كلوتوئید
رابطه دوم :
 
e  : ماكزیمم شیب عرضی جاده (%)
روابط دیگر مربوط به قوسهای افقی در زیر آمده است:
 
 
x : طول هر نقطه بر روی كلوتوئید
y : عرض هر نقطه بر روی كلوتوئید
θ : زاویه مركزی روبروی قسمتی از قوس كلوتوئید
 
  : زاویه كلوتوئید
  : شعاع دایره
همچنین :
 
p : فاصلة‌ مماس بردایره تا تانژانت در محلی كه این مماس موازی تانژانت است.
k : طول دایرة‌ منحرف شده در محل فوق نسبت به 
  : مجموع كل طول تانژانت
  : عرض نقطة 
  : طول نقطة 
  : مجموع زاویة مركزی قوس دایره و كلوتوئید
با توجه به روابط فوق پارامترهای هندسی قوس کلوتوئید (قوس شماره 10) به شرح زیر بدست آمد:
Rmin = 125                                            Es =107
Dc =13.97                                        Ls min =70
C’ =180.9                                         Ys =6.5
Xs =69.45                                         K =34.91
P =1.63                                             B’ =110.68
T’ =198.77                                        Ts =233.68

جدول مشخصات کلیه قوسها در ادامه آمده است
-  تعریض روسازی

دلایل افزایش عرض در پیچها :
1- خودرو در پیچ عرض بیشتری را اشغال می كند.
2- معمولاُ راننده در پیچ به سختی می تواند از محور خطی كه در آن حركت می كند ،‌ پیروی كند.
روش محاسبه میزان اضافه عرض روسازی
 
 
 
 
 
W : اضافه عرض روسازی برای یك راه دو خطه (m)
Wc : عرض روسازی راه دو خطه در پیچ (m)
Wn : عرض روسازی راه دو خطه در قسمت مستقیم (m)-(در این راه 7.3 متر)
u : عرضی كه توسط وسیلة‌ نقلیه (خارج به خارج چرخها) در قوس اشغال می شود (m)-(در این راه 2.6 متر)
c : فاصله آزاد جانبی وسیلة‌ نقلیه برای روسازی با عرض 6 ، 6.5 و 7 این مقدار برابر است با 0.6 ، 0.7 ، 0.9-(در این راه 0.9 متر)
    : عرض پیشامدگی جلوی وسیلة‌ نقلیه (m)-(در این راه 0.9 متر)
z : عرض اضافی به دلیل دشواری رانندگی در پیچ (m)
  : عرضی كه توسط وسیلة نقلیه در مسیر مستقیم اشغال می شود (m)
R : شعاع محور راه دو خطه در پیچ
L : فاصلة‌ بین محورهای جلو و عقب ماشین (m)
V : سرعت طرح (km/h)-(در این راه 40 کیلومتر بر ساعت)
A : فاصلة‌ بین پیش آمدگی جلو وسیلة‌ نقلیه و محور جلو (m)
 در این پروژه بر اساس توصیه آیین نامه، خودروی طرح کامیون با یدک می باشد 
تذكر 1- طبق آئین نامه ص 5-29 برای روسازی راه های دو خطه به عرض 3/7 متر در پیچ هایی با شعاع انحنای 170 متر یا بیشتر، اضافه عرض در نظر گرفته نمی شود.
تذكر 2- در پیچ ساده (بدون قوس اتصال تدریجی) تعریض فقط در امتداد لبه داخلی سواره رو انجام می شود در پیچ با قوس اتصال تدریجی تعریض در امتداد لبه داخل سواره رو انجام می شود یا غیر از تعریض در امتداد داخلی و نیز دیگر در امتداد خارجی انجام می گیرد.
بنابراین قوسهای 3و5و10 در این پروژه نیاز به اضافه عرض روسازی دارد که در پلان مشخص شده است .

 

 

 

 

 

 


فصل چهارم

 

نقشه های راه

 

- پلان راه

پلان راه عبارت است از تصویر افقی محور راه بر روی نقشة‌ توپوگرافی ، علاوه بر محور راه موارد زیر در پلان نشان داده می شود :
 عرض روسازی و شانة راه
 اضافه عرض روسازی
 محل و نوع پلها . آبروها
 مشخصات كامل کلیه قوسها شامل شعاع قوس ، طول تانژانت ، طول خارجی قوس ، طول داخلی قوس ، زاویه تقاطع ها
 
پلان پروژه در مقیاس 2000/1 در پیوست انتهایی آمده است.

پروفیل طولی
پروفیل طولی ( نیمرخ سراسری ) : نیمرخ سراسری را می توان برشی از ابتدا تا انتهای مسیر فرض نمود كه در آن نسبت طول راه به بلندی مسیر نشان داده شده است . پروفیل طول زمین ( خط سیاه ) و خط پروژه ( خط قرمز) می باشد خط زمین ناهمواری طبیعی زمین را در بخش هایی كه مسیر از آنجا گذشته نشان می دهد و خط پروژه شیب طولی مسیری كه ساخته خواهد شد را نشان می دهد. اگر خط پروژه بالاتر از خط زمین باشد، خاكریز و اگر خط پروژه پایین تر ( از خط زمین قرار گیرد خاكبرداری ترانشه) خواهیم داشت.
مقیاس در پروفیل طولی :
در ترسیم پروفیل طولی مقیاس طول ها  و مقیاس بلندی ها   در نظر گرفته شد.
روش نشان دادن ایستگاه ها و كدهای ارتفاعی در پروفیل طولی :
ایستگاه ها : ( ردیف 1 )به طور كلی در پروژه مورد نظر محل برخورد محور راه با هر پنج خط تر از به عنوان یك ایستگاه در نظر گرفته شد ضمناً كلیه نقاط مهم مانند نقاط ابتدایی ، انتهایی و میانی قوس ها نیز به عنوان ایستگاه در نظر گرفته شد همچنین نقطه ابتدایی و انتهایی پل نیز به عنوان ایستگاه در نظر گرفته شد و تعداد كل ایستگاهها 55 ایستگاه شد. و سپس با خط كش از روی نقشه پروژه فاصله بین ایستگاه ها اندازه گیری شد و به مقیاس   برده شد و در محور طول ها نشان داده شد.
به عنوان مثال از ایستگاه A تا 1 در جدول كیلومتراژ 27.15 متر می باشد ، و با تقسیم این عدد در 20 ، عدد cm 1.36 حاصل شد كه این فاصله در محور طول آورده شد. و بقیه ایستگاه ها نیز به همین ترتیب آورده شد.

كدهای ارتفاعی :
كدهای ارتفاعی از 1875 تا 1935 كه پائین ترین و بالاترین كد ارتفاعی مربوط به پروژه می باشد به فاصله 10متر به 10 متر در محور ارتفاع آورده شد و فاصله بین آن به مقیاس   برده شد.
جدول پروفیل طولی
* ردیف 1 محل ایستگاه ها می باشد.
* ردیف 2 : كد خط زمین می باشد كه محل بر خورد محور راه با خط زمین در محل ایستگاه     قرائت شده و در این ردیف آورده شده است
* ردیف 3 : كد خط پروژه می باشد
* ردیف 4 : كد خط پروژه بهینه می باشد كه در واقع با ایجاد خم ها در محل شكستگی خط پروژه در این محل ها اصلاح شدند
* ردیف 5 و6 و 7  مربوط به فاصله ها می باشد
* ردیف 8 : شیب خط پروژه می باشد و طول آن ها می باشد
* ردیف 9: با استفاده از نقشه پلان محل قوس ها  و فاصله بین آن ها و مشخصات اصلی قوس ها در آن نشان داده شده است

خط پروژه:
نكات زیر در رسم خط پروژه رعایت شد:
- شیب خط پروژه كمتر از شیب مجاز باشد ، كه در پروژه مورد نظر تمام شیب ها كمتر از شیب مجاز 6% می باشند
- سعی گردید حجم خاكبرداری با خاكریزی برابر گردد.
- به این نكته كه قوس قائم نباید بر روی قوس افقی قرار گیرد توجه شد
- فاصله دید در خم ها طبق آیین نامه رعایت گردید
- برای برابری خاكبرداری و خاكریزی ، توسط اتوكد مساحت های خاكبرداری و خاكریزی اندازه گیری شد و براساس آن خط پروژه تنظیم گردید

طراحی خم در خط پروژه:
تغییر شیب طولی ، به صورت تدریجی به وسیله خم صورت می گیرد. این خم ، تأمین كننده مسافت دید كافی ، تخلیه مناسب آب سطحی ، ایمنی ، آسایش و زیبایی ظاهری راه خواهد بود ، خم ها در خط پروژه یا به صورت كوژ و یا به صورت كاس باشند.
فاصبه دید توقف در خم كوژ و كاس :
 در فراهم نمودن فاصله دید توقف مورد نیاز ، طول قوس قائم نقش ویژه ای ایفا می كند هر چه درازای قوس قائم بیشتر باشد فاصله دید بهتر ولی هزینه ساخت گرانتر است. در پروژه مورد نظر طول قوس از فاصله دید توقف بزرگتر در نظر گرفته شد. طبق آئین نامه صفحه 5-  2 جدول 5-1 برای سرعت طرح km/n  60 فاصله 
 دید توقف 85 متر می باشد كه در پروژه مورد نظر طول خم 170 متر در نظر گرفته شد که نیازی به کنترل فاصل دید نباشد.

 


با توجه به گراف بالا ، نیاز به خط کمکی برای راستا ها ی پروفیل طولی باید چک شود.
به طور کلی اضافه کردن خط کمکی باعث افزایش حجم عملیات خاکی و در نتیجه افزایش هزینه پروژه میگردد ودر ضمن شروط سه گانه بند 5-5-5 آیین نامه مربوط به توجیه اقتصادی طراحی خط کمکی ، برقرار نمی باشد. و شیب طولی مسیر طوری است که با دقت و تلاش بیشتر در انتخاب راستاهای پروفیل طولی ، می توان مسیری را طراحی کرد که نیاز به خط کمکی نداشته باشد. البته در راستای 4 با شیب 5% اگر طول بیشتر شود نیاز به خط کمکی می باشد که با توجه به رعایت موارد ذکر شده در بالا و مشاوره کارفرما از طراحی خط کمکی صرفنظر شد.
   پروفیل عرضی :
پروفیل عرضی برشی از بدنه راه است. پروفیل عرضی راه دو خطه شامل : عرض سواره رو، شانه و شیروانی است.
عرض سواره رو:
با توجه به اینكه راه مورد نظر پروژه ، راه اصلی است پس عرض خط طبق ص 6-1 آئین نامه 65/3 متر در نظر گرفته شد.
شیب عرض سواره رو: طبق صفحه 6-4 آئین نامه شیب عرض سواره رو 2% در نظر گرفته شد
شانه راه :
شانه ، بخشی از کف راه است که درطرفین سواره رو قرار می گیرد و برای توقف اضطراری خودرو ها بکار می رود. شانه  نوعی نگهدار ، برای لایه های آستر و رویهء راه است. در رویه های شنی ، شانه و سواره رو به صورت سطح واحد و یکپارچه است ولی در راه هایی که سواره رو آسفالتی یا بتنی دارد ، شانه به صورت نواری کاملا متمایز از سواره رو می باشد. در حقیقت شانه های شنی ، تا اندازه ای ، باریکی سواره رو را جبران می کند و قسمتی از پهنای آن ، گاه و بیگاه ، برای عبوروسایل نقلیه نیز ، مورد استفاده قرار می گیرد.
علاوه بر این ، شانه راه دارای مزایای زیر است:
1) ایجاد نوعی فرصت و راه نجات و کاهش شدت سوانح ، برای خودرویی که به هر دلیل از سواره رو منحرف شده است.
2) ایجاد احساس پهن بودن نوار عبور ، آسایش و آسودگی ناشی از آزادی عمل در رانندگی.
3) افزایش فاصله در در پیچ های داخل برش های و نتیجه افزایش ایمنی .
4) افزایش ایمنی
5) فراهم آوردن محل ، برای انباشتن برف حاصل از برف روبی سواره روی برش های مناطق برفگیر.
6) فراهم کردن فاصله آزاد جانبی علایم از لبه ساره رو
7) هدایت آب بارش های جاری شده از سواره رو
8) فراهم کردن محل (پیاده رو) و دوچرخه
علاوه بر شانه منظور کردن نوار نگهدار  شانه از شسته شدن لبه داخلی شانه جلوگیری و محل مناسبی را برای نصب علایم فراهم می کند. عرض این نگهدار خاکی 30 سانتمتر از شیروانی مجاور ، پیوند قوس (گرد شدگی ) دارد.
شیب عرضی شانه:
شیب عرضی شانه های رویه دار در قسمت های مستقیم و پیچ باز ، 4 تا 5 درصد و شانه شنی مساوی با 5 تا 6 درصد می باشد.
در محل های که سواره رو ، دارای شیب عرضی یکسره یا بربلندی باشد شیب عرضی شانه را باید مقداری و در جهت تعیین کرد که اختلاف جبری شیب شانه و سواره رو از 8 درصد بیشتر نشود.
  نهر جانبی (جوی کناری) :
آب حاصل از بارش بر سواره رو وشانه ، در امتداد خط بزرگترین شیب کف راه جریان می یابد و پس از رسیدن به لبه خارجی این کف ، لازم است تخلیه و از راه دور شود.
اگر آب باران در محل دور شدن از کف راه ، به شیروانی خکریزی برسد ، ساده ترین شیوه تخلیه ، غلتیدن آب بر شیروانی خاکریزی است تا به پای آن برسد به جریانی که در سرازیری حریم به بیرون ، راه هدایت می شوند ، بپیوندد.

فصل پنجم

 

 

عملیات خاکی
هدف از عملیات خاکی عبارت است از تمیز کردن مسیر راه از درختان و ریشه ها و کندن و جابجا کردن خاک نباتی به عمق 10 تا 30 سانتمیمتر در محل های خاکریز و همچنین کندن و آماده کردن خاک در محل هایی در طول پروژه که رقومشان بیشتر ازمحور راه(خاکبرداری ها) است که به وسیله ماشین آلات راهسازی و حمل و تخلیه آن تا شعاع تعیین شده در قرار داد و استفاده آن در محل هایی که رقومشان کمتر از رقوم خط پروژه(خاکریزی ها) است به عنوان خاکریزی ، پی اساس ، اساس شانه راه و شیب های مشخص شده در نقشه توسط پیمانکار انجام می گیرد.
در صورتی که نتوان تمام خاک مورد نیاز در خاکریزی را از خاکبرداری ها در طول پروژه تامین نمود ، باید متوسل به قرضه (Borrow) شد ، یعنی اینکه خاک مورد نیاز را از محل دیگری که توسط مهندس راهساز مناسب تشخیص داده شده تامین نمود) ویا بلعکس اضافه خاک را باید دپو(Deposit) کرد ، یعنی خاک اضافی را به محل تعیین شده ، حمل نمایند) بطور کلی به تمام مراحل فوق عملیات خاکی گفته می شود.
مراحل مختلفی که جهت ارزیابی عملیات خاکی به کار می رود عبارت است از :
1- تعیین و کنترل نیمرخ های عرضی در طول مسیر قبل از اجراء ساختمان راه.
2- محاسبات حجم عملیت خاکی از روی اطلاعات به دست آمده و سپس تعدیل حجم عملیات خاکی بر مبنای اقتصادی با استفاده از پروفیل طولی و منحنی بروکنر.
3- میخکوبی در محل مسیر جهت کنترل ساختمان راه و برداشت نیمرخ عرضی در محل های میخکوبی که جهت محاسبات نهایی احتیاج است.
4- محاسبات نهایی حجم عملیات خاکی بر مبنای مرحله سوم که در دفتر انجام می گردد.
به دست آوردن سطح برش :
برای محاسبه حجم عملیات خاكی باید ابتدا سطح برش پروفیل های عرضی ( خاكبرداری یا خاكریزی) بدست آورده شود كه این كار پس از ترسیم پروفیل عرضی توسط اتوكد انجام شد.
و سطح خاكبرداری با C و سطح خاكریزی ها با f نمایش داده شد.
محاسبه حجم خاك :
پس از به دست آوردن سطح برش پروفیل های عرضی با یكی از روش های زیر ، حجم خاك محاسبه شد.
الف – روش میانگین :
این روش زمانی به كار می رود كه دو پروفیل عرضی پیاپی یا هر دو در خاكریز باشند و یا هر دو در خاكبرداری میانگین سطح دو برش پروفیل های عرض (Am ) را به دست آورده و در فاصله ما بین  (L ) ضرب می كنیم حجم خاك برابر خواهد شد با  :                                              
ب – روش گوناگون :
زمانی كه دو پروفیل عرضی پیاپی ، یكی خاكبرداری و دیگری خاكریزی باشد از این روش استفاده می گردد سپس حجم خاك برابر است با:
                                                                                                       

 

 


اگر دو پروفیل عرضی پیاپی ، بشكل ( آمیخته ) باشند خواهیم داشت:
                                                                                

 

 

اگر پروفیل های عرضی آمیخته و دیگری خاكبرداری یا خاكریز باشد حجم خاك برای خاكریز و آمیخته برابر خواهد شد با :
                                                                                            
برای خاكبرداری و آمیخته :
                                                                                               

 

 


احجام از ایستگاه 0 تا 64 به صورت جدول در ادامه آمده است .

منحنی بروكنر:
پس از اینکه جدول محا سبه حجم عملیات خاکی تکمیل گردید می توان منحنی بروکنر را رسم نماییم(Bruckner Diagram). تا کمترین جابجایی خاک را در اجرای پروژه مسیر داشته باشیم. یک خط افقی که شماره پروفیل های عرضی با مقیاس طولی نوشته شده را رسم می کنیم. سپس دو محور عمودی از دو طرف محور افقی رسم نموده که با مقیاس ، حجم خاک را نشان می دهد. روقوم آخرین ستون جدول محاسبه خاک (در صفحه بعد) را در راستای هر شماره پروفیل عرضی (محورX) در طول مسیر نشان می دهیم(مقدار مثبت بالا و مقدار منفی در پایین). این نقاط را بهم دیگر وصل می کنیم که منحنی بروکنربدست می آید.
فرم هندسی منحنی بروکنر بستگی به جمع جبری حجم خاک از ابتدای تا انتهای مسیر دارد. اگر منحنی بروکنر را زیر پروفیل طولی بگزاریم ، دیده می شود  نقاطی که منحنی دارای ماکزیمم و مینیمم هستند ، درست محل برخورد خط پروژه با خط زمین در پروفیل می باشد.
*)منحنی بروکنر در چند نقطه خط پایه را قطع می کند(صفر می گردد) که حجم خاکریزی ها با خاکبرداری ها از ابتدا تا این نقطه برابر است که آن را نقطه برابری (Balance Point) می نامند.
منحنی جابجایی خاک ، از راست به چپ ، اگر منحنی در بالای خط پایه و از چپ به راست ، اگر منحنی در پایین خط پایه قرار گرفته باشد ، نشان داده می شود.
 
عزم خاك :
تعریف : اگر حجم خاك یك تكه از مسیر را برابر Vc در نظر بگیریم ، این حجم خاك باید به فاصله di برده شود. یعنی V1 را تا d1 و V2 را تا d2 جابه جا نمائیم ، مجموع حمل این خاك ها در این فاصله را عزم خاك می گویند. اگر این مقدار را به حجم خاك تقسیم كنیم فاصله میانگین به دست  می آید.
 

 

 

 


لذا در پروژه مورد نظر ابتدا مساحت های محدود به خط توزیع (Vidi  ) توسط اتوكد تعیین پس این مساحت بر ماكزیمم ارتفاع مساحت (Vi  ) تقسیم شد و فاصله میانگین به دست آمد.
جدول منحنی بروکنر در ادامه آورده شده است.

 


 



درباره وبلاگ

دوستان خوش امدید

این وبلاگ جهت پیشبرد در صنعت مقاله های عمران و معماری میباشد

مدیر وبلاگ : مهندس محسن حسن ابادی
صفحات جانبی
نظرسنجی
نظر خود را در مورد مقالات بگویید







جستجو

آمار وبلاگ
کل بازدید :
بازدید امروز :
بازدید دیروز :
بازدید این ماه :
بازدید ماه قبل :
تعداد نویسندگان :
تعداد کل پست ها :
آخرین بازدید :
آخرین بروز رسانی :