تحلیل غربالی (Sieve Analysis) : (AASHTO T-88)
این آزمایش جهت معلوم نمودن اندازه ذرات خاک استفاده میگردد.
دو نوع تحلیل غربالی بالای خاک اجرا میگردد:
General Sieve Analysis: درین نوع تحلیل تمام نمونه گرفته شده تحلیل میگردد، بعد از اینکه نمونه خشک گردید تمام نمونه را از غربال های 100، 90، 75، 63، 50، 37.5، 25.4، و 19 ملی متر تحلیل مینماییم. فیصدی مواد را که بالای هر غربال باقی مانده است دریافت و یادداشت مینماییم.
Percentage of retain material on each sieve = mass of retained material on sieve / total mass of sample
بعداً از موادیکه از غربال 19 ملی متر گذشته است نمونه کاهش یافته (Reduced Sample) میگیریم این نمونه بین 2500 الی5000 گرام گرفته میشود. نمونه کاهش یافته را بالای غربال نمبر 200 (75µm)شسته و در داش که دارای درجه حرارت 100±5Ċ باشد خشک مینماییم. سپس تحلیل را بالای نمونه کاهش یافته انجام میدهیم این نمونه را از غربال های 12.5، 9.5، 6.3، 4.75، 2.36، 1.18، 0.6، 0.425، 0.3، 0.15، و0.075 تحلیل مینماییم و فیصدی مواد را که بالای هر غربال باقی میماند محاسبه و یادداشت مینماییم.
2- Common Sieve Analysis: درین نوع تحلیل غربالی ابتدا از نمونه آورده شده نمونه کاهش یافته (نمونه کاهش یافته نظر به بزرگترین اندازه جغل گرفته میشود) گرفته میشود. نمونه کاهش یافته از طریق حصه بندی (quartering) گرفته میشود، به دو طریقه حصه بندی میشود.
a- حصه بندی توسط دست: درین طریقه نمونه به چهار حصه مساوی تقسیم شده سپس حصه های با هم مقابل با هم یکجا میگردد از این دو حصه یک حصه گرفته شده وحصه دیگر جدا میشود، این عملیه تا زمانی ادامه پیدا میکند که مواد به اندازه مورد ضرورت باقی بماند.
b- حصه بندی توسط دستگاه: درین طریقه نمونه توسط دستگاهی بنام Splitter کاهش داده شده و به اندازه مورد ضرورت نمونه کاهش یافته گرفته میشود. Splitter کلان دارای دوازده خانه و خورد دارای هشت خانه در دو طرف میباشد، نمونه در آن انداخته میشود این نمونه به دو حصه تقسیم شده که یک حصه آن به یکطرف و حصه دیگر آن به طرف دیگر جدا میشود. بالای یکی از این دو حصه عملیه حصه بندی دوباره صورت میگیرد به همین ترتیب این عملیه تا زمانی ادامه پیدا میکند تا نمونه مورد ضرورت بدست آید.
بعد از اخذ نمونه، نمونه را وزن نموده و یادداشت میکنیم سپس نمونه را بالای غربال نمبر 200 (75µm) شستشو نموده و در داش که دارای حرارت 110±5Ċ باشد خشک مینماییم. بعد از اینکه نمونه خشک و سرد گردید تحلیل غربالی بالای آن صورت میگیرد.
طرزالعمل: غربال های مورد نظر را باالترتیب از کوچکترین تا به بزرگترین اندازه بالای هم مانده و نمونه را در آخرین غربال انداخته و غربال ها را تکان میدهیم تا زمانیکه مطمین شویم که بصورت صحیح gradation صورت گرفته است.
تعداد و اندازه های غربال ها برای گریدیشن خاک و جغل برای طبقات مختلف سرک متفاوت میباشد که میتوانیم نظر به specification تعین نمود.
نظر به کود AASHTO T 88 برای گریدیشن خاک طبقات مختلف سرک غربال های با اندازههای مختلف انتخاب شده است.
سروی سرک: (Road Surveying)
نخستین قدم در سرکسازی عبارت از تعین مسیر سرک میباشد، که این کار بدون عمل سروی ناممکن است. بعد از تعین مسیر سرک در قدم اول سروی عملی، خط مرکزی ( center line) سرک تعین گردیده و مقدار کندن کاری و پرکاری دریافت میگردد.
خط مرکزی سرک میتواند به واسطه تیودلیت و یا Total Station تعین گردد. تعین خط مرکزی سرک با استفاده از Total Station ساده ترو آسانتر میباشد زیرا این آله نظر به تیودلیت پیشرفته تر بوده و data یا معلومات در داخل آن ثبت میشود، که این سهولت را لیول های ساده و تیودلیت ندارند. این معلومات به کمپیوتر انتقال شده میتواند که با استفاده از معلومات منتقل شده به کمپیوتر، قادر هستیم تا مشخصات هر قسمت سرک را که خواسته باشیم روی نقشه طرح و ترتیب نماییم. نقشه سرک شامل پلان و مقطع عرضانی سرک میباشد که در پلان و مقطع عرضانی تمام مشخصات از قبیل موقعیت گولایی های عمودی و افقی، موقعیت پلچک ها و آبرو ها، میل های طولانی و عرضانی و غیره شامل میباشند.
بعد از تعین مسیر و خط مرکزی سرک پلچک ها و آبروهای که در مسیر سرک قرار دارد ساخته شده سپس پایین ترین طبقه سرک که عبارت از بدنه خاکی (sub grade) است ساخته میشود. سوال اینجاست که چگونه میتوانیم طبقات سرک را طوریکه باید ساخته شود بسازیم یعنی از کجا شروع کنیم؟
زمانیکه خط مرکزی سرک تعین گردید با در نظر داشت عرض سرک میخ ها در دو کنار سرک به امتداد سرک به فاصله های معمولاً 20 متری کوبیده میشوند. موقعیت این میخها میتواند توسط فیته نظر به خط مرکزی سرک و یا بواسطه Total Station تعین گردند. بخاطر آنکه سطح سرک را مطابق آنچه در دیزاین تثبیت شده اند بسازیم ارتفاع قسمت بالایی میخهای کوبیده شده را با استفاده از لیول(نظر به بینچ مارک) دریافت میکنیم بعداً یک نقطه معین را جهت کنترول ارتفاع سطح، بالایی میخ نشانی مینماییم که با استفاده از این نقاط میتوانیم سطح بدنه خاکی را مطابق آنچه دیزاین شده است بسازیم. نا گفته نباید گذاشت که ارتفاع نقاط نظربه بینچ مارک های که قبلاً در ساحه توسط G.P.S تعین گردیده است دریافت میگردد.
نقطه معینه(نظر به قسمت بالایی میخ)=ارتفاع قسمت بالایی میخ - (ارتفاع دیزاین + offset)
تمام طبقات سرک به همین شکل ساخته میشود. به خاطر اطمینان بیشتر سطح هر طبقه دوباره چک میگردد تا اگر کدام پستی و بلندی در سطح دیده شود اصلاح گردد. این چک معمولاً توسط لیول انجام میپذیرد.
طرزالعمل چک سطح یک طبقه سرک:
لیول در یک محل مناسب عیار میگردد. ستاف بالای بنچ مارک که در نزدیکی ساحه است گرفته شده و قرایت میگردد که این قرایت ستاف Back Sight(B.S) نامیده میشود، سپس ستاف در نقاط که ارتفاع آن ضرورت باشد گرفته شده و قرایت میگردد که این قرایت ها را Intermediate Fore Sight(I.F.S) مینامند. به خاطر چک سطح هر طبقه سرک، ستاف معمولاً به فاصله های 20 متری در کنار چپ، مرکز و کنار راست سرک گرفته شده و قرایت میگردد. این قرایت ها تا زمانی ادامه پیدا میکند که بین لیول و ستاف کدام مانع بوجود بیاید و یا به لحاظ مسافه ستاف قرایت شده نتواند، در موجودیت چنین مانع نقطه چرخش یا Turning Point(T.P) گرفته میشود طوریکه ستاف در یک نقطه معین گرفته شده و قرایت میگردد این قرایت عبارت از Fore Sight(F.S) میباشد سپس آله در موقعیت مناسب دیگری انتقال داده شده و عیار میگردد، ستاف را در همان نقطه که قرایت به پیش شده بود جای بجای دور داده و از موقعیت دومی آله قرایت میگردد که این قرایت عبارت از B.S است. با استفاده از این دو قرایت ارتفاع موقعیت دومی آله دریافت شده میتواند. ستاف دوباره در نقاط مورد ضرورت یعنی راست، مرکز و چپ سرک به فاصله های معمولاً 20 متری گرفته میشود. این عملیه را تا هر موقعیت سرک که خواسته باشیم ادامه داده میتوانیم. در آخر به خاطر چک درستی کار یک قرایت به پیش گرفته میشود، برای این منظور ستاف بالای B.M که در همان نزدیکی ها موجود باشد قرایت میگردد.
تفاوت مجاز بین ارتفاع دریافت شده و ارتفاع تثبیت شده در طبقات مختلف سرک قرار ذیل است.
در طبقه Sub Grade پایین تر از نقطه تثبیت شده 30mm بلند تر از آن صفر.
در طبقه Sub Base پایین تر از نقطه تثبیت شده 20mm بلند تر از آن صفر.
در طبقه Base Course پایین تر از نقطه تثبیت شده صفر بلند تر از آن 10mm .
در طبقه سطحی (Surface Course) بلندی و پایینی مجاز نیست.
حریم سرک: (Road Land)
عبارت از عرض مجموعی سرک بوده که شامل عرض موثر، شانه ها، دریناج ها، ساحه شجرکاری، و زمین اضافی که برای انکشاف آینده سرک در نظر گرفته میشود میباشد.
عرض سرک: (Width of Road way)
عبارت ساحه ایست که شامل عرض موثر سرک و شانه های سرک میباشد.
عرض موثر سرک: (Carriage Way)
عبارت از آن قسمت سرک میباشد که به شکل اساسی پخته کاری شده و عراده جات بالای آن عبور و مرور مینمایند این عرض نظر به نوعیت و اهمیت سرک به فاصله های مختلف در نظر گرفته میشود.
شانه های سرک: (Shoulders)
عبارت از فاصله ایست که در دو قسمت عرض موثر سرک در نظر گرفته شده و نظر به اهمیت سرک این فاصله از 1 الی 2.5 متر در هر کنار سرک در نظر گرفته میشود. شانه های سرک به خاطر جلوگیری از تخریب عرض موثر سرک وهمچنان به خاطر ایجاد یک توقفگاه برای عراده جات که به لحاظ تخنیکی دچار مشکل میشود اعمار میگردد.
دریناج های سرک: (Side Drain)
عبارت از جویهای است که در دو کنار سرک جهت خارج ساختن آب اطراف سرک اعمار میگردد تا از تخریب سرک توسط آب جلوگیری نماید.
گرادیانت: (Gradient)
عبارت از میل طولانی سرک میباشد که به نسبت 1: n و یا به فیصدی نشان داده میشود یعنی در هر n واحد فاصله افقی یک واحد ارتفاع عمودی سرک در نظر گرفته میشود. این میل در جاهاییکه هموار کردن سطح سرک به شکل افقی مشکل و یا غیر اقتصادی باشد در نظر گرفته میشود.
کمبر: (Camber)
عبارت از میل عرضانی سرک میباشد. میل عرضانی سرک نظر به قسمت مرکزی سرک به نسبت 1: n و یا به فیصدی نشان داده میشود یعنی در هر n واحد فاصله افقی ارتفاع قسمت مرکزی سرک یک واحد میباشد. میل عرضانی سرک به خاطر خارج ساختن آب باران از سطح سرک در نظر گرفته میشود.
سوپر ایلویشن: (Super Elevation)
عبارت از آن میل سرک میباشد که در قسمت گولایی های افقی در نظر گرفته میشود. این میل به یک جهت بوده و برای محفوظ ماندن عراده از خطر چپه شدن در نظر گرفته میشود.
گولایی های افقی و عمودی: (Horizontal and Vertical Curves)
گولایی های افقی و عمودی عبارت از منحنی های استند که باالترتیب به خاطر تغیر مسیر سرک و امتداد مسیر سرک در صورت موانع چون تپه ها کوتل ها وغیره در نظر گرفته میشود.
زمانیکه مسیر سرک با استفاده از سروی های متعدد تعین گردید در قدم اول موانع که در مسیر سرک وجود دارد از بین برده میشود. موانع میتواند شامل کوه ها، تپه ها، خانه ها و غیره باشند. این موانع میتوانند بواسطه ماشین های سرکسازی از بین برده شوند. بعد از بین بردن موانع، پلچک ها و آبروهای که در مسیر سرک ضرورت بوده و سروی شده است ساخته میشود. بعد از انجام کارهای فوق طبقه تهدابی سرک یعنی بدنه خاکی سرک ساخته میشود، بدنه خاکی از کندنکاری و پرکاری که در مسیر سرک صورت میگیرد ساخته شده و یک سطح هموار میباشد. بعضاً اتفاق می افتد که خاک این سطح در بعضی قسمت ها دارای مقاومت کافی نمی باشد، درینصورت همان قسمت کندنکاری شده و سپس پر کاری و تپک کاری میشود، هرگاه عمق این کندنکاری زیاد باشد به شکل طبقه، طبقه پرکاری و تپک کاری میشود. چنین جاها را به اصطلاح سرکسازی Embankment مینامد. بالای این سطح ساخته شده آزمایش جهت دریافت فیصدی کمپکشن و سروی جهت همواری سطح صورت میگیرد هرگاه نتیجه این آزمایش ها مثبت بر آمد خوب در غیر آن سطح مذکور دوباره تپک کاری و هموار کاری میگردد.
بعد از بدنه خاکی طبقه دوم که بنام طبقه تحتانی فرعی یاد میشود اعمار میگردد. این طبقه با ضخامت که در دیزاین تثبیت شده است ساخته میشود. مواد این طبقه از Barrow Area آورده شده و توسط گریدر هموارکاری و توسط رولر تپک کاری میگردد. هرگاه ضخامت این طبقه از 20cm زیاد تر باشد به خاطر تپک کاری صحیح مواد در دو لایه انداخته میشود. بعد از نتیجه مثبت آزمایش و سروی این طبقه تکمیل میگردد.
طبقه سوم که بنام طبقه تحتانی یاد میگردد بالای طبقه تحتانی فرعی اعمار میگردد، مواد این طبقه به یک تناسب معین از جغل با اندازه های مختلف، ریگ و کلی(clay) توسط دستگاه ساخته میشود. معمولاً مواد این طبقه توسط پیور هموار میگردد.
طبقه آخری سرک که بنام طبقه سطحی سرک یاد میگردد میتواند کانکریت (concrete) و یا اسفالت کانکریت (asphalt concrete) باشد.
در حال حاضر کمپنی های سرکسازی در افغانستان به دلیل اقتصادی بودن و سرعت پیشرفت کار طبقه سطحی سرک را نظر به اهمیت آن DBST و یا اسفالت(ATB) انتخاب مینمایند.
قبل از ساختن طبقه سطحی سرک طبقه تحتانی همرای جاروب میخانیکی جاروب گردیده و با کمپریسور از گرد و غبار پاک میگردد. بعداً مخلوط قیر و کیروسین(Cut Back Asphalt) که بنام prime coat یاد میشود با یک spray rate معین به lit/m2 توسط spreader بالای طبقه تحتانی پاشیده میشود. این مخلوط چسپش را بین طبقه تحتانی و طبقه سطحی سرک بوجود میآورد و همچنان خلاء های که در طبقه تحتانی وجود دارد پر مینماید. حد اقل بعد از 24 ساعت از پاشیدن prime coat میتوانیم طبقه سطحی سرک را اعمار نماییم، هرگاه نظر به مشکلات ترافیکی نتوانیم prime coat را برای 24 ساعت حفاظت نماییم حد اقل بعد از 3 ساعت آنرا توسط ریگ میپوشانیم تا در اثر عبور و مرور ترافیک خراب نشده و خاصیت چسپندگی آن از بین نرود. این پوشانیدن prime coat را توسط ریگ بنام Blotting یا Blathering مینامد.
هرگاه prime coat توسط ریگ پوشانیده شده باشد قبل از اعمار طبقه سطحی سرک ریگ توسط جاروب میخانیکی جاروب و توسط کمپریسور از گرد و غبار پاک میگردد.
طبقه DBST دارای دو لایه بوده که یکی بنام Wearing Course و دیگری بنام Surface Course یاد میشود. این لایه ها توسط ماشین بنام SECMAIR انداخته میشود این ماشین دارای یک تانکر حاوی قیر و یک تیلر حاوی جغل که قبلاً توسط قیر پوشانیده شده است(coated aggregate) میباشد، طوریکه اولاً قیر با یک spray rate معین به lit/m2 و سپس جغل با یک spray rate معین به kg/m2 نظر به ضخامت طبقه سطحی سرک که قبلاً در نظر گرفته شده است هموار میگردد. در اثنای اعمارطبقه DBST قیر باید دارای درجه حرارت 150ċ باشد. درجه حرارت جغل مطرح نبوده و دارای درجه حرارت محیط میباشد. درجه حرارت هوای آزاد در ساحه که طبقه DBST اعمار میگردد نباید کمتر از 15ċ باشد زیرا قبل از اینکه جغل با قیر بصورت صحیح بچسپند قیر منجمد میگردد. بدین ملحوظ سرک های DBST در مناطق گرم نظر به مناطق سرد دارای نتیجه بهتر میباشد.
طبقه ATB نیز میتواند نظر به ضخامت دیزاین شده دارای دو و یا چندین لایه باشد. مواد این طبقه توسط دستگاه بنام Hot Mix Plant ساخته شده و به ساحه انتقال داده میشود و توسط پیور هموار میگردد در زمان هموار کاری اسفالت باید دارای درجه حرارت بین ċ 127 و ċ 150 باشد. هرگاه طبقه اسفالت در چندین لایه انداخته شود بخاطر بوجود آوردن چسپش بین لایه ها مخلوط از قیر و آب (Emulsified Asphalt) را میپاشند که این مواد بنام Tack Coat یاد میگردد.
طبقات DBST و یا ATB اولاً توسط رولر رابری و بعداً توسط رولر آهنی تپک کاری میگردد. بعد از نتیجه مثبت آزمایش و سروی سطح این طبقه خط اندازی(خطوط ترافیکی) گردیده ولوایح ترافیکی نصب گردیده و سرک آماده بهره برداری میگردد.
برای ساختن طبقات مختلف سرک ضرورت به مواد مناسب میباشد. برای تهیه مواد طبقات بدنه خاکی و طبقه تحتانی فرعی بعد از پالایش در دشتها خاک مناسب دریافت میگردد این ساحه دریافت شده باید از مسیر سرک فاصله زیادی نداشته باشد زیرا انتقال آن غیر اقتصادی خواهد بود. بعد از دریافت جای مناسب، مواد توسط Excavator, Bulldozer و Loader کندن کاری و جمع آوری میگردد و یک توده بزرگ را میسازند که این توده بزرگ خاک را بنام Barrow Area یا Barrow Pit مینامد. از این خاک جمع آوری شده نمونه گرفته شده و در لابراتوار آزمایش های مختلف از قبیل CBR ،Gradation و غیره که بعداً در بخش لابراتوار سرک توضیح میگردد بالای آن انجام میگیرد هرگاه نتیجه آزمایش ها قناعت بخش بدست آید اجازه داده میشود تا از این مواد برای طبقات معین سرک مورد نظر استفاده شود.
مواد طبقه تحتانی سرک به یک تناسب معین از clay، ریگ و جغل با اندازههای مختلف توسط دستگاه ساخته شده و به ساحه انتقال داده میشود.
مواد طبقه DBST که شامل قیر و جغل میباشد طور ذیل ساخته شده و تهیه میگردد.
جغل این طبقه توسط crasher با اندازه های معینه که در دیزاین تثبیت شده اند ساخته میشود سپس این جغل شسته شده و همرای قیر طوری پوشانیده میشود که جغل ها بین خود قابلیت چسپش را پیدا نکند این جغل که سطح آن با قیر پوشانیده میشود بنام coated aggregate نامیده میشود.
مواد طبقه ATB شامل قیر، جغل، ریگ و filler میباشند. این اجزاء با یک تناسب معینه توسط ماشین Hot Mix Plant مخلوط گردیده و به ساحه انتقال داده میشود، جغل این طبقه توسط crasher ساخته میشود.