آزمایش تراکم استاندارد(آزمایش پراکتور)
این آزمایش را اولین با یک مهندس سد ساز بنام پراکتور برای کنترل عملیات تراکم پیشنهاد کرد . او که میزان تراکم خاک را با درجه پوکی ارزیابی می نمود ، آنرا تابع عوامل زیر می دانست:
1- رطوبت خاک
2- انرژی که صرف تراکم می شود
3- نوع خاک ( دانه بندی ، وجود ذرات لای و رس و … )
وسایل آزمایش
1- قالب تراکم
2- الک NO4
3- چکش استاندارد پروکتور ( 5/5 پوند -5/24 نیوتن )
4- ترازو با دقت 1./ . گرم
5- ترازو با دقت 1/ . گرم
6- سینی پهن
7- جک
8- صفحه فلزی با لبه صاف
9- ظرف تعیین رطوبت
10-گرم کن جهت خشک کردن
روش آزمایش
1-برای آزمایش تراکم حدود 10پوند(N 48/44 یاKg 448/4 ) از خاکی را که در هوا خشک شده است برداشته و چنان که کلوخه ای در آن وجود داشت با دست بشکنید .
2-خاک را از الک شماره 4 عبور داده و تمامی مقداری را که از الک گذشته است .جمع آوری نموده و در سینی قرار دهید .
3-به اندازه کافی به این خاک آب اضافه کرده و آنرا کاملاُ مخلوط می کنیم به طوری که درصد رطوبت آن به 5% نزدیم باشد .
4- وزن قالب پروکتور
5-حلقه اضافی را به بالای قالب وصل کند .
6- خاک مرطوب را در سه لایه مساوی به درون قالب بریزید و هر لایه را قبل از ریختن لایه بعد بوسیله 25 ضربه چکش استاندارد پروکتور متراکم سازید .
توجه :لایه های سستی که به داخل قالب ریخته می شوند باید به اندازه ای باشند که پس تراکم سه لایه ،مقداری از خاک بالاتر از انتهای حلقه اضافی متصل به بالای قالب باشد .
7- حلقه اضافی بالا را از قالب باز کرده و مراقبت لازم به عمل آورید که خاکم متراکم درون قالب شکسته نشود و بیرون نریزد .
8- با استفاده از یک صفحه فلزی (لبه زن ) سطح قالب را از خاکهای اضافی پاک کنید پس قسمت بالای خاک متراکم شده همتراز بالای قالب خواهد بود
9-وزن قالب + صفحه کف + خاک مرطوب متراکم شده درون قالب را تعیین نمایید
10-صفحه کف را از قالب جدا کرده و با استفاده از جک ، خاک متراکم شده استوانه ای شکل را از داخل قالب بیرون آورید .
11-از وسط خاکی که در مرحله 10 بیرون کشیده شده است یک نمونه جهت تعیین درصد رطوبت بر دارید و در ظرف مخصوص گذاشته وزن کنید .سپس آن را در گرمخانه قرار دهید تا به یک وزن ثابت برسد .
12- بقیه خاک مرطوب متراکم شده در قالب را بوسیله دست از هم جدا کرده و با بازمانده خاک مرطوب در سینی مخلوط نمایید سپس به آن آب اضافه کنید تا حدی که رطوبت آن را 2% افزایش دهد و بعد کل این مجموعه را کاملاً با هم مخلوط سازید.
13- مراحل 6 تا 12 را تکرار کنید . وزن مجموع قالب صفحه کف و خاک مرطوب (W2 )
در ابتدا با بالا رفتن درصد رطوبت افزایش می یابد اما بعد از آن رو به کاهش خواهد گذاشت .بنابراین آزمایش را آنقدر ادامه دهید تا اعداد بدست آمده در دو دفعه متوالی کاهش وزن را نشان دهند
14- روز بعد وزن خاک خشک را که در مرحله 11 در گرمخانه گذشته شده بود اندازه بگیر ند.
طایفه بندی و درجه بندی راهها:
طبقه بندی راهها از نفت طرهای مختلف و به منظور های گوناگون ، برای طراحی مهندسان تصمیم گیری میزان و با لاخره نیاز ارتباطی جامعه، امری ضروری است که از دیر و باز به شیوه های مختلف مورد عمل قرار گرفته است . با مشخص شدن نوع راه (مثلاً راه اصلی )تعین مسیر و مشخصات هندسی به وسیله مهندس طراح ممکن می شود . تامین اعتبار و تخصیص منابع مالی مدیران و مسئولان با روشن شدن نقش کشوری راه ( مثلا راه سراسری باملی ، راه استانی و … ) مقدور خواهد شد ، لیکن طبقه بندی راه در ایران ، از گذشته دور بر اساس وضع راه از نظر پستی و بلندی صورت گرفته که در این فصل از همان رویه استفاده شده است .
2) فلسفه طراحی شبکه :
طراحی شبکه راه ها بر اساس نوع استفاده مورد نظر از راه صورت می گیرد .راه ها از نظر نوع و موقعیت در شبکه به درجه های مختلف تقسیم بندی شده اند .راهای محلی و روستایی که ارتباط مناطق روستایی را با راه های فرعی یا اصلی تامین می کند ،جزء و شبکه و راههای وزارت راه ترابری نمی باشد . راه فرعی ، ترافیک کوچک محلی و روستایی را جمع و برای ارتباط با مناطق عمده فعالیت، مانند شهرها به راه اصلی متصل می سازد. دسترسی به راه های فرعی و اصلی و در مورد های محدود ، بزرگراها از حاشیه راه آزاد است . ولی در شرایط خاصی در مورد راه های اصلی نیز محدوت های می توان اعمال کرد که ارتباط به راه اصلی مانند بزرگراهها فقط از محل های خاص امکان پذیر باشد . راه های اصلی در گذشته نقش ستون فقرات شبکه راههای کشور را داشته که با ساخت و بهره برداری از آزاداره ها وبزرگرا هها در حال انتقال وظایف خود به این راه های جدید است . آزاد راه ها ارتباط سریع را بدون داشتن مزاحمت برای دسترسی از حاشیه مسیر ایجاد می کند . بزر گراههای نیز مانند آزاد راهها ولی امکان های بیشتری از نظر دسترسی ایجاد میکند . شبکه راههای کشور بهتر است به گونه ای مطالعه و طراحی شود که دستری ها از طریق راه های فرعی و مورد های محدود تری از راه های اصلی.
الف) راههای سریع السیر:
این نوع راهها معمولا بین شهر های پرجمعیت و یا در اطراف و داخل این گونه شهر ها جهت حل قسمتی از مشکلات ترافیک و صرفه جویی در زمان سفر بر سرعت و درجه ایمنی زیاد احداث می گردد.
آزاد راه: آزاد دارای چهار خط و یا بیشتر می باشد و به منظور عبور دادن ترافیک زیاد و سریع احداث می گردد. این نوع راه ها جهت حرکت مستقیم وسایط نقلیه در تمام طول راه بدون مانع می باشد و گردشهای وسایل نقلیه در گردش به چپ و یا گردش به راست به وسیله نقاطع های غیر همسطح انجام می گیرد. میزان ترافیک و سرعت وسایل نقلیه در جدول ذیل داده شده .
شاهراه
4 خط دو خط در هر جهت
6خط سه خط در هر جهت
8 خط چهار خط در هر جهت
حجم وسایط نقلیه در ساعت در هر خط
1000
1150
1250
گنجایش ایده ال در هر خط
2000
2000
2000
سرعت بر حسب کیلومتر در ساعت
90
90
90
حریم آزاد راه در ایران 76 متر ولی استثنا چندین آزار راه جدید مانند آزاد راه کمربندی تهران دارای حریم 120 متر می باشد .
بزرگراه:
بزرگراه دارای چهار خط و یا بیشتر می باشد و معمولاً در مناطق شهری و حومه آن احداث می گردد .حرکت مستقیم در برخی از قسمتهای این نوع راه بدون مانع و با استفاده از تقاطع های غیر همسطح و در بعضی قسمتهای دیگر راه با مانع و با تقاطع همسطح چراغ دار انجام می گیرد. میزان ترافیک و سرعت وسیله نقلیه در جدول زیر داده شده است.
بزرگراه
4خطه 2خط در هر جهت
6 خطه 3خط در هر جهت
8 خطه 4 خط در هر جهت
حجم وسیله نقلیه در ساعت در هر خط
1150تا 1500
1250تا 1600
1300تا 1650
گنجایش ایده آل در هر خط
2000
2000
2000
سرعت برحسب کیلومتر بر ساعت
80
80
80
ولی عبورهای عمده از طریق راههای اصلی جدا شده و بزرگراهها و آزاد راهها انجام شود . در طراحی راهها باید به ورود و خروج وسایل نقلیه و نزدیک شدن و دور شدن جریانهای عبوری طوری توجه شود که سبب تراکم فوق العاده و راه بندان نگردد بهسازی و توسعه قسمتهای مختلف شبکه نیز بهتر است با انگیزه رفع تنگناها و افزایش کارآیی آن صورت گیرد .
3) طبقه بندی راه(از نظر توپوگرافی)
مقدمه:
در زیر راههای کشور از نظر موقعیت توپوگرافی به شرح زیر طبقه بندی شده است .
الف )راه هموار (دشتی )
زمین محدوده عبور راه ، همواره (دشت است ). شیب عمومی خط بزرگترین شیب طولی راه حداکثر به 3%می رسد . راه دارای خاکریز هایی به بلندی تا 5/2 متر و گاهی برش های عمیق می باشد.
ب) راه تپه ماهوری:
زمین محدوده عبور پستی و بلندی ملایمی دارد . خط بزرگترین شیب، عموماً دارای شیب 3تا 7 در صد است. بلندی خاک ریز ها گاهی از 5/2 متر تجاوز می کند و عمیق برش ها معمولاً کمتر از 9 متر است . شیب طولی راه عموماً حداکثر مجاز کمتر است.
پ)راه کوهستانی :
راه از دامنه تپه های بلند و ده های گود می گذرد و گاهی دارای برش های عمیق و پل های بزرگ یا خاک ریز های بلند است . میزان سریا لایی یا سرازیری خط بزرگترین شیب زمین ، بیش از 7 درصد است . شیب طولی راه در مورد های متعدد و در طول های قابل ملا حظه، به حد اکثر مجاز می رسد .
ت)راه همواره ، تپه ماهوری یاکوهستانی با مانع:
اگر در حدوده عبورراه ، موانعی از قبیل مرداب ، شالیزارو جنگل وجود داشته باشد بسته به مورد راه ، از طبقه ((همواره یا مانع )) یا تپه ماهوری با مانع و یا ((کوهستانی با مانع))خواهد بود.
4) تقسیم بندی راههای ایران از نظر سرعت، حجم ترافیک و مشخصات هندسی:
بطور کلی راههای ایران از نظر سرعت ، حجم ترافیک و مشخصات هندسی به چهار گروه تقسیم می شوند:
الف) راههای سریع السیر: 1- شا هراه ها 2- بزر گراهها
ب)راههای اصلی: 1-راه های اصلی عریض 2- راه اصلی معمولی
ج) راه های فرعی: 1- راه فرعی درجه یک عریض 2- راه فرعی درجه یک معمولی
4- راه فرعی درجه دو
د) راه های روستایی: 1- راه روستای درجه یک 2- راه روستای درجه دو
3- راه روستای درجه سه
1- راههای فرعی درجه یک عریض: برای مناطق که به علت وضع طبیعی دشوار راه با مشخصات راه اصلی بسیار پر خرج بوده و در عین حال میزان عبور و مرور در حد نیا زمندی به راه اصلی نمی باشد.
– عرض آسفالت 7متر
– عرض شانه ها 2 متر
– عرض کلی راه 9 متر
2 – راه های فرعی درجه یک معمولی
– عرض آسفالتی 5/6 متر
– عرض شانه ها 5 /1 متر
– عرض کلی راه 7 متر
2- راه فرعی درجه دو
– عرض آسفالت 5/5 متر
– عرض شانه ها 5/1 متر
– عرض کلی راه 7 متر
د ) راههای روستای:
به طور کلی راه های روستای طبق دستور المعل مورخه 23/10/1358 سازمان برنامه و بودجه به سه گروه تقسیم می شوند:
1- راه روستای درجه یک – راه روستائی درجه یک راهی است که مراکز تولید روستایی راه به یکدیگر و به شبکه ره های فرعی یا اصلی مرتبط ساخته و تعداد وسایل سنگینی که پیش بینی می شود تا 5 آینده از آن عبور نماید به طور متوسط از 80 دستگاه در روز کمتر و از 30 دستگاه در روز بیشتر باشد.
2- مشخصات فنی و هندسی : مشخصات فنی و هندسی راه روستای درجه یک به شرح زیر می باشد.
– عرض راه 5/6 متر
– حد اکثر شیب طولی 13 درصد
– شیب عرضی از محور راه 4 درصد
– شیب شیروانیهای خاکریز یک به یک
– شیب تراشه ها بین یک به یک تاده به یک
(ده قائم و یک افقی) بر حسب جنس خاک
– حداقل شعاع قوس ها 20 متر
حریم بزرگراه در ایران 76 متر می باشد.
ب) راههای اصلی:
در محور های خطوط اصلی ارتباطات کشور با دو خط احداث می گردد و حداکثر گنجایش یک راه دو خط بین 400تا700وسیله در ساعت در نظر گرفته شده که باید در موقع طرح راه منظور گردد عددی که بین 400 تا 700 انتخاب خواهد شد تابع شرایط محلی است، یعنی اگر عبور و مرور بر روی راهی که طرح آن در دست تهیه است ترکیبی از وسایط نقلیه سنگین و سبک می باشد . در این صورت رقم کوچک به عنوان حداکثر گنجایش منظور می شود و اگر بر عکس ، فقط یک نوع وسیله نقلیه بر روی راه مورد بحث تردد نماید،در این صورت رقم بزرگ مبناء قرار خواهد گرفت.
در مواردی که حجم ترافیک (یعنی عبور و مرور)بر روی یک راه از حداکثر رقم فوق تجاوز نماید، یک راه چهار خط که بر روی سه خط ارجحیت دارد احداث خواهد شد. عرض حریم راه های اصلی برابر 45 مترمی باشد . راه های اصلی به دو دسته تقسیم شده که مشخصات هرکدام به شرح زیرمی باشد.
1- راه اصلی عریض :برای مناطق خاصی که در دو سوی راه فعالیت های گسترده کشاورزی و صنعتی وجود داشته باشد و تردد و توقف های ناشی از آن قابل ملا حظه می باشد.
– عرض آسفالت 30 /7(65/3×2)
– عرض شانه ها 5/7 تا 6 متر
– عرض کلی راه 13تا30/13متر
2- راه اصلی معمولی .
– عرض آسفالت 30/7(65/3×2)متر
-عرض شانه ها 7/3 تا 4 متر
– عرض کلی راه 11تا 30/11 متر
ج)راههای فرعی :
راه های فرعی به منظور تقلیل قیمت حمل و نقل محصولات کشاورزی – معدنی و سایر مواد مصرفی از مراکز تولید به مراکز تجارتی و مصرف و میزان افزایش سطح تولید و در آمد بیشتر، و تکمیل شبکه راه ها ی موجود کشور احداث می شود . با توجه به این که نسبت به وسعت کشور شبکه موجود راهها کافی نمی باشد لذا اغلب راه های فرعی، راه هایی خواهند بود که دیر یا زود برای تکمیل شبکه راه های کشور مورد استفاده قرار خواهد گرفت، به این علت را ه های فرعی به سه طبقه تقسیم بندی می شوند. حریم راه فرعی درجه یک عریض 45 متر و بقیه 35 متر می باشد.
– حدا کثر ضخامت لایه ها خا کریز 30 متر
– حداقل تراکم زمین طبیعی 80 درصد طبق روش آشتو اصلاح شده t i80
– حداقل تراکم لایه های خاکریز 90درصد طبق روش آشتو اصلاح شده t 180
– حداقل تراکم آخرین لا یه های خاکریز 95 درصد طبق آشتو اصلاح شده
– ضخامت رو یه شنی 20 سانتیمتر
– حدا قل تراکم رویه شنی 90 درصد طبق روش آشتو اصلاح شده t 180
– حدا کثر حد روا نی رویه شنی 30 درصد
– دامنه خمیری رویه شنی بین 4 تا 9 درصد
– دانه بندی رویه شنی طبق جدول آخر این فصل
2- راه روستائی درجه دو :راه روستائی راه به دهات اقمار مرتبط ساخته و تعداد وسایل سنگینی که پیش بینی می شود تا 5 سال آینده از آن عبور نماید به طور متوسط از 50 دستگاه در روز کمتر و از 20 دستگاه در روز بیشتر است .
مشخصات فنی و هندسی – مشخصات فنی و هندسی راه رو ستائی درجه دو به شرح زیر می باشد .
– عرض راه
5/5 متر
– حدا کثر شیب طولی
13 درصد
– شیب عرضی از محور راه
4 درصد
– شیب شیروانیها خاکریز
یک به یک
– شیب ترانشه ها
یک به یک تا یک به ده(ده قائم ویک افقی) بر حسب جنس خاک
-حداقل شعاع قوسها
20 متر
– حداکثر ضخامت لایه خاکریز
30 سانتیمتر
– حدا قل تراکم زمین طبیعی
85 درصد طبق روش آشتو اصلاح شدهT 180
– حداقل تراکم لا یه های خاکریز
90 درصد روش آشتو اصلاح شده T 180
-ضخامت لایه شنی
15 سا نتیمتر
– دانه بندی رویه شنی
طبق جدول آخر این فصل
– حداقل تراکم رویه شنی
95 درصد طبق روش آشو اصلاح شدهtt 180
– حدا کثر حد روانی رویه شنی
35 درصد
– دامنه خمیری رویه شنی
بین4 تا 9 درصد
3- راه روستایی درجه سه : راه روستایی درجه سه راهی است که روستا های کم جمعیت را به رو ستا های پر جمعیت وصل می کند . وسایل سنگینی که پیش بینی می شود تا 5 سال آینده ازآن عبور نمایند، به طور متوسطه از 20 دستگاه در روز کمتر باشد.
مشحصات فنی و هندسی :فنی و هندسی راه روستائی درجه سه به شرح زیر می باشد.
– عرض راه
4 متر
– حدا کثر شیب طولی
15 درصد
– شیب عرض از محور راه
4 درصد
– شیب شیروانیهای خاکریز
یک به یک
-شیب تراتشه ها
یک به یک تا یک به ده (ده قائم و ده افقی)
– حدا قل شعاع قو سها
15 متر
-حداکثر ضخامت لایه خاکریز
30 متر
-حداقل تراکم در زمین طبیعی
80 درصد آشتو اصلاح شده t 180
-حداقل تراکم لا یه های خاکریز
90 درصد آشتو اصلاح شده t 180
ضخامت رویه شنی
15 سانتی متر
دانه بندی رویه شنی
طبق جدول آخر این فصل
حد اکثر حد روانی رویه شنی
35 درصد
دامنه خمیری رویه شنی
بین 4 تا 9 درصد
حد اقل تراکم رویه شنی
95 درصد
پل ها :در راههای روستائی درجه اول و دوم و سوم حتی الامکان از احداث پل خودداری و از آبنما و لوله های بتونی استفاده شود و یا در صورت لزوم از پلهای تیپ وزارت راه و ترابری استفاده شود .
پارکینگ ها:برای تامین عبور متقابل وسایل نقلیه در راهها ی روستائی درجه 2و3 و باید پارکینگ هایی در دو طرف مسیر و در محل های مناسب و حد اکثر به فاصله یک کیلومتر از یکدیگر به طور متناوب ( فاصله دو پارکینگ دو طرف محور یک کیلومتر و پارکینگ دو طرف محور از یکدیگر پانصد متر )به طول 25 متر و عرض 3 متر ساخته شود .
26