Microsoft Word - leca-geotecnic- 1 uses.doc

Transcription

1 ﻓﺮﻭﺭﺩﻳﻦ 9 A ر د 7 A ژ ﻭﻳﺮﺍﻳﺶ ﻧﻮﺷﺘﺎﺭ ﺣﺎﺿﺮ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺗﺠﺮﺑﻴﺎﺕ ﭼﻨﺪﻳﻦ ﺳﺎﻟﻪ ﺷﺮﮐﺖ ﻟﻴﮑﺎ ﺑﺮ ﺍﻱ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﻟﻴﮑﺎ ﺩﺭ ﮊﻧﻮﺗﮑﻨﻴﮏ ﻭ ﺭﺍﻫﺴﺎﺯﻱ ﺭﺍ ﺗﺒﻴﻴﻦ ﻣﻲﻛﻨﺪ A ١

2 م دا ر ی کا د ر A ورد ن ١٣٩١ ٢

3 كاربردهاي ليكا در ژي وتكنيك... ٤ ۱ -پرکننده سبک ژي وتکنيک... ٤ ۲ -سازه هاي ساحلي... ٦ نمونه ۱- توسعه بندر ا لباني در نيويورک... ٧ ۳ -كنترل نشست و تثبيت خاك...١١ نمونه ۱ -استفاده ليکا براي جاگذاري لوله در خاکهاي ناپايدار و مساله دار... ١٤ نمونه ۲ -يك نمونه از كنترل و تثبيت خاكريزي با استفاده از دانههاي ليكا... ١٦ ۴ -زهكشي و كاهش مويينگي... ١٨ ۵ -كاهش ا سيب يخزدگي...٢٣ ۶ -روکش ا سفالتي ليکا...٢٨ ۷ -تجهيزات ايمني...٣٦ ۸ -المان هاي حاي لي...٣٩ ۱-۸ -خاكريزي پشت المانهاي حايل...٣٩ نمونه ۱ -بلندترين ديوار حاي ل تثبيت شده مکانيکي در لويزينا ايالالت متحده...٤٦ ۹ -خاك مسلح...٤٩ ٣

4 ه ب كاربردهاي ليكا در ژي وتكنيك - پ رکننده سبک ژي وتکنيک سبکدانه ليکا حدود نصف سبکدانه معمولي وزن دارد که اين مزيت با توجه به زاويه داخلي اصطکاک مي تواند بار افقي را تا نصف کاهش دهد. اين روش به طور مو ثري براي حل بسياري از مشکلات مهندسي کار رفته است و خاک نرم ناپايدار را به زمين قابل استفاده تبديل کرده است. پ رکننده سبک در اطراف لوله هاي ا ب و بخار و ديگر تا سيسات حساس به گرما يک عايق داي مي بدون فرسايش ايجاد مي کند. رس منبسط شده راه حل ژي وتکنيک قابل اعتماد و اقتصادي است. ناپايدار يا يا نمونه هاي استفاده از سبکدانه ليکا به عنوان پرکننده ژي وتکنيک: سواحل و موج شکن ها - محوطه سازي و ميدان ه پر شده - باغچه هاي روي بام - ديوارهاي حاي ل 4- تعميرات و بهسازي سازه اي - پر کردن روي خاک هاي ضعيف و مرداب و باتلاق 6- عايق سازي خاکريز و زيرسازي جاده 7- فونداسيون ها عميق 8- جاگذاري کردن لوله ها و کانال ها براي عايق سازي يا در خاک ه 9- سي- ستم هاي زهکشي ا ب در خاکريزها ٤

5 ٥

6 مزيت ه يا طراحي بار م رده را نصف مي کند. بار جانبي را نصف مي کند. زاويه اصطکاک داخلي بالاي ي دارد. اندازه هاي کنترل شده دارد. زهکشي ا زاد غير قابل حل در ا ب غير قابل حل در اسيدها از نظر شيمياي ي خنثي است. عايق با ضريب مقاومت بالا - مقاومت فشاري و عمر بالا - ا ساني حمل و جاي گذاري - به راحتي در دسترس است - دوستدار محيط زيست - سازه هاي ساحلي استفاده از ليکا در سازه هاي ساحلي و بندري که به علت وجود دو مشکل هميشگي خاک ناپايدار و ا ب از مساي ل داي مي مهندسي هستند باعث مي شود تا گزينه هاي طراحي مناسب تري در اختيار قرار گيرد. در سازه هاي ساحلي استفاده از ليکا سبب مي شود تا - براي تغييرات توسعه و گسترش در ترمينال ه يا بندري گزينه هاي اقتصادي تري در اختيار باشد. - باعث مي شود که محوطه اسکله را در سمت ا ب بتوان افزايش چشمگيري داد. - باعث کاهش نيروهاي افقي و در نتيجه ممان ه يا پيچشي و خمشي شود. 4- استفاده از ليکا اجازه زهکشي مناسب مي دهد و چگالي در جا قابل کنترل تر خواهد بود. ٦

7 ه ب نمونه - توسعه بندر ا لباني در نيويورک تغييرات در ترمينال دريايي سطح بار انداز براي تانکر ه يا شد. بندر ا لباني براي افزايش محيط کاري تا حدود 4 در متر و مهيا کردن نفت براي اراي ه سرويس به ترمينال توزيع محصولات نفتي CIBRO انجام علاوه بر اين براي افزايش بار انداز از 6 تا پا 8 تا متر در طرح توسعه محوطه تثبيت شد. فعاليت مداوم تا سيسات در زمان طرح توسعه يکي ديگر از خواسته هاي طراحي بود. شکل زير نشان مي دهد که چگونه شيب غير قابل استفاده رودخانه هودسون مورد استفاده قرار گرفت و سايت با استفاده از سپري و ليکا به عنوان پرکننده و با استفاده از پشت بند سازي شد. قسمت جنوبي که در وضعيت بحراني قرار داشت با استفاده از صندوقه هاي ي که به سنگ کف مي رسيدند توسعه داده شد. در قسمت شمالي شمع هاي با پشت بند و پرکننده سبک راه حل را فراهم کرد. ٧

8 شکل بعدي سايت پلان را نشان مي دهد. در طول تغييرات در اسکله مشخص شد که استفاده از فقط يک نوع سازه حاي لي اقتصادي نخواهد بود. عمق کم سنگ بستر حدود متر در جنوب و عمق سنگ بستر زياد در شمال - متر در شمال نياز باعث مي شد تا به تغيير نوع سازه براي کم کردن هزينه ها نياز باشد. در قسمت جنوبي اسکله استفاده از سپري سلولي پر شده با ليکا بهترين ا لترناتيو بود. براي حفظ پايداري سپري ها نيازي به حفاري عميق در سنگ بستر ندارند. اين سلول ها محيط مناسبي براي لايروبي رسوبات ايجاد مي کند. قسمت پر شده با دانه هاي ليکا به مانند فيلتري عمل مي کند که جلوي نفوذ رسوبات به رودخانه را مي گيرد. ٨

9 ه ب ه ب لايه هاي silt و cly از نظر پايداري کلي شيب بايد مورد توجه قرار گيرند. ترکيب پرکننده سبک که فشار جانبي را کاهش مي دهد و شمع هاي شکل براي حداقل کردن فشار ناشي از سيلت ه يا ناپايدار به کار مي رود. از ا ن جاي ي که سپري هاي Z شکل را مي توان در تراز بالاي سنگ بستر - متر قطع کرد سيستم ديوارهاي Z شکل راه حل اقتصادي مناسبي براي ديوار ها خواهد بود. علاوه بر ا ن سيستم Z مقاومت کافي براي يک ديوار به ارتفاع متر را بدون هر گونه اصلاحي فراهم مي کند. يک سپري Z استاندارد نياز به جوشکاري براي افزايش مقاومت دارد. با توجه به استفاده از پ رکننده سبک ليکا در قسمت شمالي پروژه در جاي ي که عمق لايروبي کم تر است ارتفاع 8- متر در مقابل ارتفاع - متر يک نيمرخ Z مقاومت بالا براي فراهم کردن مقاومت کافي لازم است. پ رکننده سبک ليکا از ماده طبيعي رس تهيه شده است و در سايز درشت دانه به طور مداوم قابل تهيه است. زاويه اصطکاک داخل ان 4 درجه است. ليکا بکار رفته در اين پروزه در بسياري از پروزه هاي ديگر مانند موج شکن بوستون به کار رفته است که توسط مهندسين مشاور Childs در سال 97 ساخته شده است. ليکا در سايز هاي مختلف براي مصارف مختلف ازبلوک بنايي تا بتن سازه اي کار مي رود. در حالي که که مشخصات ليکا در تکنولوژي بتن سازهاي مستند سازي شده است مشخصات فيزيکي ا ن در استفاده هاي ژي و تکنيکي کم تر بررسي شده است. از نظر مقاومت دانه و مقاومت ا ن در برابر يخ زدگي و هوا زدگي در محل اسکله که در معرض شرايط نا مناسب جوي و هوا زدگي قرار دارد مستندات کافي موجود است. در اين پروزه دانه بندي درشت 4 تا #4 4 تا ميلي متر براي ترکيب پايداري کافي با جرم حجمي کم همراه با مشخصات زهکش مناسب به کار رفته است. مشخصات تيپ دانه بندي کار رفته به شرح زير است : تست هاي ا زمايشگاهي نشان دهنده ان است که براي مصالح دانه اي وزن حجم بهينه تيپ که مخصوص مصالح چسبنده است وجود ندارد. تغييرات عملي در تست استاندارد پروکتور ASTM انجام مي شود تا جرم حجمي در جا را که تابع انرژي فشرده سازي است در حالي که درجه شکست دانه را اندازه مي گيريم انجام شود. چگالي مرطوب فشرده برابر, کيلو گرم بر مترمکعب توسط مهندسان مشاور به عنوان خواسته طراحي مناسب اندازه گيري و در نظر گرفته شد تا نيروي افقي را کاهش دهد و يک زير سازي فشرده مناسب براي اسکله ايجاد کند و پايداري مناسب در محل را نيز بدون کاهش زياد مقاومت تا مين کند. در جهت اطمينان از مقاومت در برابر بار هاي جانبي تست سه محوري بزرگ مقياس در ا زمايشگاه دانشگاه کلمبيا انجام شد. يک نمونه به ابعاد در 6 ميلي متر ٩

10 در يک لايه پلاستيکي ه ب صورت کپسول در ا مد که حرکت جانبي نمونه را محدود مي کرد. سطح برش در طي ا زمايش به وجود ا مد که به راحتي قابل ديدن بود. ا زمايش معمول سه محوري کوچک مقياس براي سايز معمول دانه هاي خاک مناسب است اما براي دانه هاي درشت مناسب نمي باشد. تعداد زيادي تست سه محوري فشاري روي نمونه هاي انبوهي انجام شد تا قابليت تکرار ا زمايش بررسي شود. در تست هاي بعدي تا ثير رطوبت دانه ها بر زاويه اصطکاک داخلي بررسي شد. در نهايت يک برنامه دو ساله تحقيقاتي جهت بررسي تا ثير نوع دانه و سايز و شکل ا ن بر زاويه داخلي بر روي نمونه هاي مختلف از کارخانجات مختلف در نقاط جغرافياي ي مختلف انجام شد. بر اساس اين ا زمايشات گسترده زاويه اصطکاک داخلي مشخص شد که در حالت غير فشرده بيش از 4 درجه مي باشد و در حالت فشرده کمي بيشتر مي شود. نمودار ه يا تنش کرنش بر اساسا ا زمايشات سه محوري در شرايط متفاوت فشردگي توسعه داده شد که مشابه ديگر مصالح دانه اي بود. پيمانکار در انتقال جاگذاري و فشرده سازي مصالح سبک ليکا مشکلات بسيار کمي داشت. حداکثر حمل تن در روز توسط دستگاه بدون هرگونه مشکل پشتيباني يا افزايش زمان توسط پرسنل پيمانکار انجام شد. ابتدا از يک لودر ميشيگان 7 B استفاده شد و سپس با توجه به حجم جام بزرگ تر از کاترپيلار 966C استفاده شد. در بعضي نقاط براي رساندن مصالح از نوار نقاله تلسکوپي استفاده شد. در محل هاي ديگر از دو کاميون براي ريخت مصالح در مقابل لودر استفاده شد. شکل 4. انتقال دانه سبک در جولاي 98 ا غاز شد و در اکتبر 98 پايان يافت. در طول پروزه تست دانه سبک شامل اطلاعات مربوط به محتواي رطوبت چگالي در جا و چگالي دانه انجام شد. نمونه هاي ا زمايشگاهي توسط مسي ول کنترل کيفيت توليد کننده ليکا و مسي ول تست پروزه گرفته شد و توسط يک ا زمايشگاه مستقل در نظر گرفته شده ازطرف کارفرما بررسي شد. ١٠

11 چگالي خشک در جا نمي بايست از 88 کيلو گرم بر مترمکعب کاهش يابد در حالي که چگالي متراکم مي بايست به کيلو گرم بر مترمکعب محدود شود. ا زمايشات کارگاهي نشان مي داد که چگالي مرطوب مصالح در محل 88 کيلو گرم بر مترمکعب است و چگالي فشرده در محل 4 کيلو گرم بر مترمکعب بوده است. در حالي که تست هاي انجام شده روي نمونه هاي کوچک در محل راهنما و لازم بودند متره و برا ورد مقادير احجام بر پايه حجم هاي مقاطع بهترين وسيله براي کنترل چگالي متره مصالح به کار رفته توسط پيمانکار بود که با در نظر گرفتن حجم هاي واقعي حمل شده محاسبه مي شد. در اين پروزه مقدار 7 تن برابر 6 حال حاضر براي تخليه تانکر ها به کا ر مي رود. - كنترل نشست و تثبيت خاك متر مکعب ليکا استفاده شد. پروژه همانطور که مدنظر بود تمام شد و در يكي از مشكلات راه سازي بر خاك هاي مسي لهدار اجراي خاكريز روي خاك هاي رسوبي سست و كنترل نشست هاي كوتاه مدت و دراز مدت ا نهاست. خاك رس و گل ا هك مارن تا چند برابر ا ب مي مكد و ورم ميكند و پس از خشك شدن ترك ميخورد. اگر به زمين بستر راه كه از جنس ر س يا گل ا هك است ا ب كمي برسد خاك به حالت خميري سفت در ميا يد و با ايجاد يك بستر فنري سبب لرزش جسم راه زير چرخ خودرو هاي سنگين ميشود. هنگامي كه ميزان ا ب نشت كرده به بستر زياد باشد خاك بستر به حالت خميري شل در ميا يد و سبب ميشود جسم راه در اثر وزن خود و لرزش ناشي از ا مد و ش د در بستر نشست كند. اين فرا يند در راه هاي ي كه در زمين شيبدار ساخته ميشوند سبب لغزش جسم راه- بر اثر وزن راه لرزش ناشي از ا مد و شد و فشار خاك بالاست راه- به سوي كف دره ميشود. ١١

12 با توجه به اين كه در اغلب مناطق كشوري عبور راه از چنين بستر هاي ي گريز ناپذير است لازم است ضمن كاربرد لايه هاي ي از مصالح مرغوب با خشك نگه داشتن مارني خشك نگه داشتن همچنين از ا نجا كه وزن جسم راه يك عامل اصلي در ب روز نشست است سبك كردن ا ن به كنترل نشست كمك ميكند. به طور كلي ميزان نشست در بستر هاي سست بستگي به ارتفاع خاكريزي عمق لايه ضعيف و ويژگي هاي تراكم پذيري خاك دارد و خود عامل مشكلا فرين در همواري عملكرد و دوام راه است. علاوه بر بار ناشي از خاكريزي و جسم راه تغييرات ا ب زير زميني نيز ميتواند سبب نشست شود. تغييرات لايه هاي زيرين و تغيير بار روي بستر راه در فواصل كوتاه مدت موجي نشست هاي موضعي در راه ميشود. نشست هاي غير يكنواخت و پلهاي اغلب در محل هاي زير روي ميدهند : - اطراف لايه هاي ضعيف - در محل هاي تغيير مقاومت زير اساس - در محل احداث ابنيه پل ها كانال هاي زهكشي و لوله ها كه خاكريزي پركردن كانال ها و يا كاهش سطح ا ب زير زميني سبب افزايش نشست ميگردد. ١٢

13 در برا ورد قابليت ا سيب پذيري راه در اثر نشست هاي كلي و موضعي بايد عوامل زير را در نظر گرفت: - ا مد و شد راه - ميدان ديد راننده - عملكرد و قابليت ا سيبپذيري سازه هاي مجاور يا نزديك راه - ترميم نشست ها و ترك ها و مساي ل مربوط به ا ن - هزينه ترميم - هزينه تقويت بستر راه يا جايگزيني لايه هاي ضعيف مجموع اين عوامل به همراه بررسي چگونگي نشست ميتواند بهترين روش مقابله با اين مشكل را تعيين نمايد راهحل هاي متداول براي اين موضوع اغلب بر دو اصل گريز از بستر سست و يا جايگزيني ا ن با مصالح مرغوب تكيه دارند كه اين دو روش در بسياري ار موارد پرهزينه و يا امكان ناپذيرند. كاربرد ليكا ضمن كاهش وزن خاكريزي سبب زهكشي مناسب راه و جلوگيري از نشت ا ب به بستر ميشود. با اين عمل نشست هاي كلي و موضعي كاهش مييابند. چنانچه سبك كردن خاكريز كافي نباشد ميتوان با جايگزيني بخشي از لايه هاي ضعيف با دانه هاي سبك ليكا باز هم بار وارد بر بستر و در نتيجه مقدار نشست را كاهش داد توزيع بار نيز ميتواند سبب حذف يا كاهش نشست غير يكنواخت گردد. اين عمل از خاكريز هاي ي كه در كنار يا در نزديكي سازه هاي صلب هستند براي كنترل نشستهاي نسبي در مرز بين خاكريز و سازه لازم است و از اعمال بار هاي اضافي ناشي از نشست زير اساس به سازه جلوگيري ميكند. در محل هاي ي مانند كناره هاي لايه هاي ضعيف خاكف نقاط تغيير در مقاومت بستر و محلهاي اتصال ابنيه راه و سازها به خاكريز راه مي توان با لايه هاي نازكي از دانه ليكا از نشستهاي موضعي و ناگهاني جلوگيري كرد در غير اين صورت اغلب لازم است اقدام به تقويت بستر و جسم راه نمود كه ١٣

14 خود سبب افزايش بار ناشي از وزن ميگردد. با كاربرد ليكا اغلب نياز به تقويت بستر راه نيست اما در موارد خاص ميتوان از يك يا تركيبي از راهحل هاي متداول نظير پيش بارگذاري زهكشي قاي م تحكيم عميق و نظاير ا ن و يا پارچه گونهها ژي وتكستايل ها و شبكه هاي مسلح كننده خاك نظير ژي وگريدها استفاده كرد. موارد فوق ميتوانند براي پي سازي در انواع سازهها به كار روند. از ا نجا كه دانه هاي ليكا تحت فشار ثابت و داي مي فشرده نميشوند و در واقع تغيير شكل خميري ندارند و نيز به دليل دارا بودن وزن كم و قابليت زهكشي خوب ميتوان در پي سازي ساختمان هاي متداول بر خاك هاي سست از اين مصالح استفاده نمود. نمونه هاي دانه ليكا در طبقه بندي بر اساس دانه بندي روش ا شتو قرار ميگيرند. نمونه - استفاده ليکا براي جاگذاري لوله در خاک ه يا در گروه هاي ناپايدار و مساله دار روش متحد و -A G و GW در بهار شهرداري اوهايو تصميم گرفت تا يک ايستگاه پمپاز را تعمير کند و سيستم فاضلاب را با يک سيستم ثقلي جايگزين کند. خط جديد 4 اينچ فاضلاب در عمق 8 تا فوتي زير سطح زمين قرار مي گرفت و مطابق شکل زير حدود فوت خاکبرداري داشت. - ژي وتکستايل در ترنچ خاکبرداري شده نصب شد. BX- - Tensr روي زمين با دانه بندي #7 نصب شد. - ليکا در سطح زير لوله ريخته شد. 4- دانه هاي ليکا توسط يک کمپاکتور ورق لرزه اي فشرده شد. ١٤

15 قسمت سمت راست پروژه از ميان يک خاک مارشي ناپايدار عبور مي کرد. در گام ه يا نخستين پروژه مشکلات ديده شد. زماني که دوربين هاي فيبر نوري زير سطح ا ب فرستاده شد. بازرسي ها نشان داد که نشست در خط لوله وجود داشته است. در گذشته وقتي اين مشکل اتفاق مي افتاد از شمع و تکيه گاه زيني استفاده مي شد. پس از بررسي مشخص شد که 6 فوت از فوت طول پروژه مي بايست روي شمع اجرا شود. اين سيستم ساخت بسيار گران مي شد. يک ا لترناتيو براي کمک به پاي ين ا وردن هزينه ها در نظر گرفته شد. اين راه حل شامل استفاده از ليکا و ژي وتکستايل به جاي سيستم شمع و تکيه گاه زيني بود. با توجه به وزن کم ليکا در محل خاک مي توانست وزن لوله و پرکننده ليکا را تحمل کند. اين سيستم نياز به سيستم گران شمع و تکيه گاه زيني را از بين برد و اجازه داد تا پيمانکار پروزه را خيلي سريع تر تمام کند. با توجه به برا ورد هاي شرکت سازنده سيستم شمع و تکيه گاه زيني فقط به ميزان 4 فوت در هفته قابل اجرا بود در حالي که با سيستم جديد اين ميزان به فوت در هفته مي رسيد و باعث صرفه جوي ي حدود 4 ميليون دلار شد. ١٥

16 نمونه - يك نمونه از كنترل و تثبيت خاكريزي با استفاده از دانههاي ليكا در اين طرح راه سازي روي بستري به عمق 4 تا متر از خاك باتلاقي يك خاكريز قديمي ساله وجود داشت كه به دليل نشست هاي متعدد نيازمند نگه داري داي مي بود. جزي يات كلي خاكريز پيشنهادي در شكل م نشان داده شده است. در اين روش پيشنهادي دانه هاي ليكا در اندازه تا مم با رطوبت نزديك به اشباع دانه ها درصد در ضخامت تا 6 سم با شيب كناري 6 درجه به كار رفتند. ميزان تراكم بيشينه تحت لرزش مطابق ASTM--49 تعيين شد پس از قرار دادن يك لايه ليكا به ضخامت 6 سم نوار هاي ي از ژي و- تكستايل به پهناي سم روي ا ن قرار گرفتند. با كاربرد مصالح متراكم در ا خرين لايه انرژي تراكم بيشتري به لايه هاي ليكا منتقل ميشود. وزن حجمي ظاهري ليكا در حالت متراكم به 7 kg رسيد. همانگونه كه در شكل م ديده ميشود ابزارهاي اندازهگيري چگالي و تغيير مكان در هنگام ساخت خاكريز تعبيه شدند. مقدار فشار ثابت شده تن بر مترمربع و ميزان نشست مطلوب ارزيابي شد. طرح پيشنهادي فوق ابتدا در يك طول ا زمايشي 7 متري و پس از ا ن در طول كيلومتر اجرا گرديد. نمونه ط: رح قابل توجه ديگر احداث يك توقفگاه خودرو در تالابي در هلند است. هدف از اين طرح پ ركردن تالاب براي ايجاد توقفگاه و امتداد خيابان رابط تا كنار ا ن بوده است. زمان اين طرح 6 ماه تعيين شد. مهم ترين اطلاعات اخذ شده از مطالعات صحراي ي به شرح زير است : سطح جاده : 6 متر از سطح مرجع سطح ا ب : در عمق تا 7 از كف و تا 4 متري سطح مرجع عمق ا ب در متري ساحل تالاب بين تا متر است. موقعيت گل و لاي : تا 4 متر در وسط تالاب شامل خاك رس و مواد ا لي در بخشهاي مختلف جسم راه : تا متر ماسه و قلوه سنگ روش اجراي ي بر اساس كاربرد دانه هاي سبك به شرح زير مطابق شكل م پيشنهاد گرديد : الف- ابتدا كناره هاي بخشي كه بايد پر شود محصور ميشود. ب- لوله هاي ي از ژي وتكستايل در قطر هاي 8 مم براي عمق ا ب كم تر از متر و مم براي عمق ا ب بيشتر ساخته ميشوند و در فواصل مم به كمك تير هاي چوبي نصب ميشوند روي ١٦

17 اين لوله ها مجدد ا در جهت عرضي و در فواصل مم لوله هاي ديگري نصب ميشوند. طول لولهها معادل عرض محدوده مورد نظر شامل شانه هاي اطراف و بين 8 تا متر است داخل لوله ها با دانه سبك پر ميشوند. ميتوان بيرون لوله ها را با نوار مناسب در مقابل نفوذ لجن تالاب ا ببندي كرد. پ- روي اين مجموعه يك لايه ژي وتكستايل قرار ميگيرد و با ريختن ماسه مجموعه در سطح مورد نظر پيش بارگذاري ميگردد. پيش بار گذاري به مدت نيم تا يك سال باقي ميماند. پس از اين مدت ميتوان در صورت لزوم مجموعه را بر اساس نشست قابل انتظار و واقعي تسطيح كرد. ت- سطح ا ماده شده براي زيرسازي پاركينگ مناسب خواهد بود. زيرسازي ميتواند با ماسه يا سرباره تثبيت شده انجام شود. جدول نتايج تحليلي را براي پيش بيني نشست تحت پيش بارگذاري نشان ميدهد. چنانچه ميزان فشردگي واقعي با اعداد پيش بيني شده متفاوت باشد ميتوان با تنظيم زمان پيش بارگذاري ا ن را تصحيح نمود. جدول مقادير پيش بارگذاري و نشست پيش بيني شده سطح زيرسازي زمان پيش فشردگي فشردگي باقيمانده متر متر نسبت به سطح مرجع بارگذاري سال M - 8 M - فشردگي باقيمانده در زماني معادل ۳۰ سال روي ميدهد. ١٧

18 -4 زهكشي و كاهش موي ينگي ا ب جاري سطحي يا ا ب موجود در بدنه خاك در صورت نفوذ به جسم روسازي و يا خاك بستر سبب خرابي روسازي ميشود. عوامل خرابي ناشي از نفوذ ا ب را ميتوان به صورت زير برشمرد : الف- در اثر بارگذاري ديناميكي ناشي از ا مد و شد فشار ا ب منفذي خاك اشباع و يا نزديك به اشباع زياد ميشود و در نتيجه تنش مو ثر فشار تماس بين دانه هاي خاك و تاب برشي خاك كاهش مييابد. ب- با غوطهور شدن خاك تنش مو ثر و در نتيجه مقاومت برشي ا ن كم ميشود. پ- خاك مستعد تورم با جذب ا ب ازدياد حجم مييابد و سبب كاهش تاب برشي و يا تورم ناهمگن و در نهايت ترك و خرابي ميشود. ت- در بسترهاي سيليسي و رسي رطوبت سبب كاهش مقاومت برشي ميشود. ث- دانه هاي ريز خاك بستر در حالت اشباع تحت اثر ضربه هاي ناشي از ا مد و شد به داخل قشر اساس و زير اساس شسته ميشوند و سبب كاهش پايداري و مقاومت ا ن ها ميشوند. در واقع اين دانه هاي ريز در نقاط تماس دانههاي درشت قرار ميگيرند و مقاومت را كم ميكنند. ج- چون مقاومت قشر اساس و زير اساس در برابر عبور ا ب كم تر از مقاومت رويه و بستر است ا بي كه به بدنه جاده نفوذ ميكند در داخل قشر اساس و زير اساس و در جهت شيب جاده حركت ميكند و در نقاط پست جمع ميشود. فشار ايست ا بي هيدرو استاتيك ا ب جمع شده سبب ميشود كه رويه غيرقابل نفوذ روسازي تحت فشار بالا بيايد و گسيخته شود. به طور كلي در مواردي كه سفره ا ب زيرزميني بالا باشد يا در صورت وجود جريان ا ب زير زميني زه ا ب و يا در صورت نفوذ ا ب سطحي بايد اقدام مناسب براي زهكشي و جلوگيري از ورود ا ب به بدنه راه انجام شود. لايه هاي جسم راه اغلب به گونهاي زهكشي ميشوند كه ا ب تراوش يافته از لايه هاي زيرين در اثر پديده موي ينگي به طور مستقيم در امتداد لايه هاي راه به شيرواني هاي خاكريز جوي هاي كناري زهكش هاي سرپوشيده يا كانال هاي زهكش رو باز هدايت گردد. ا بي كه از كناره هاي راه ميا يد نيز به جوي هاي كناري ميپيوندد اگر لايه هاي راه در زير سطح ا ب زيرزميني اجرا شده باشند سطح ا ب با استفاده از زهكش هاي سرپوشيده پاي ين نگاه داشته ميشود. با توجه به ويژگيهاي مناسب ليكا براي زهكشي از ا ن به عنوان مصالح پركننده در لايه هاي زهكش يا كانال هاي هدايت ا ب استفاده ميشود. در كانال هاي زهكش بالاتر از عمق نفوذ يخبندان ميتوان از ليكا به عنوان عايق حرارت استفاده كرد. شكلهاي تا نمونهاي از اجراي زهكش با ليكا را نشان ميدهند. ١٨

19 ١٩

20 مثال : مطلوبست طرح زهكش براي راه نشان داده شده در شكل م با مشخصات داده شده با استفاده از دانه ليكا در اندازه تا مم حجم ا ب داده شده به قشر زهكشي مطابق رابطه زير با توجه به شبكه جريان رسم شده چنين به دست ميا يد : n Q K.. n f e. l Q دبي بر حسب فوت مكعب در روز K ضريب نفوذ ناپذيري بر حسب فوت در روز انرژي مستهلك شده در ابتدا و انتهاي خطوط جريان بر حسب فوت nf تعداد مسير هاي جريان و ne تعداد تقسيمات افت پتانسيل است. 9 Q 6 7 ft dy ft 4m dy m براي جلوگيري از شسته شدن خاك بستر در قشر زهكش از صافي يا فيلتر با ويژگي زير استفاده ميكنيم : 8 mm : فيلتر بستر فيلتر 8 از سوي ديگر براي جلوگيري از شسته شدن خاك فيلتر به درون زهكش بايد رابطه زير برقرار باشد : 8 8 mm بنابراين : mm زهكش فيلتر فيلتر فيلتر ٢٠

21 همچنين لازم است درصد مصالح قشر صافي كه از الك عبور ميكنند بيش از درصد باشد و منحني دانه بندي خاك صافي تقريب ا موازي خاك حفاظت شده باشد. بنابراين نمودار دانه بندي صافي مطابق نمودار رسم ميشود. براي تعيين ظرفيت عبور ا ب از قشر زهكش از رابطه دارسي استفاده ميشود. Q KiA كه Q و K همانند تعريف قبلي I گراديان هيدروليكي و A سطح عمود بر جريان ا ب در داخل زهكش بر حسب فوت مربع است. بنابر اين براي واحد طول راه داريم :. Q T l Ki كه T ضخامت زهكش بر حسب فوت است ميزان نفوذ پذيري قشر زهكش براساس ا زمايش ها و يا نمودار هاي تجربي شبيه نمودار به دست ميا يد. بر اين اساس و با فرض گراديان هيدروليكي معادل با شيب عرضي جاده داريم : 7 _ 4 T ft. m 8 مقدار ضخامت به دست ا مده بيانگر ا نست كه نفوذ پذيري دانه ليكاي مصرفي به حدي است كه با هر ضخامت كوچكي قادر است دبي وارده را منتقل كند. پس تنها با توجه به مسايل اقتصادي و امكانات اجراي ي از سم دانه ليكا استفاده ميكنيم ضخامت صافي نيز معادل سم خواهد بود اگر بخواهيم به جاي روش فوق از تنها يك لايه از مصالح صافي استفاده كنيم. ضخامت ا ن بر اساس ضريب نفوذپذيري حاصل از نمودار م چنين به دست ميا يد : 7 T 8 ft# 6m بديهي است ضخامت 6 سم در مقايسه با حالت دو لايه اقتصادي نيست. شكل هاي م 4 و م جزي يات بهتري از روش زهكشي مثال فوق را نشان ميدهند. زير: مثال : 4 مطلوبست ارتفاع صعود ا ب در نمونهاي از دانه هاي ليكا در اندازه تا مم با مشخصات e 49, n %, d, ν 66 mm ارتفاع صعود ا ب به روش موي ينگي در يكي از دو رابطه زير به دست مي ا يد : h e ٢١

22 كه e ضريب تخلخل قطري كه درصد ذرات از ا ن عبور مي كنند سم و e ضريب ثابت بين تا بر حسب سم مربع است. _ n he 48. v n كه n نشانه تخلخل و v سطح مخصوص است. پس از رابطه اول داريم : c hc hc ~ cm 49 h e cm و از رابطه دوم : h e c ed ٢٢

23 - كاهش ا سيب يخ زدگي هنگامي كه درجه حرارت هوا براي مدت دو تا سه روز در زير صفر درجه سانتيگراد باقي بماند ا ب موجود در بدنه خاك يخ ميزند. خاك سبب تورم و در نهايت ترك خوردن و ناهمواري رو سازي ميشود. مقطع راه نشان داده شده در شكل 6 چگونگي اين فرا يند را نشان ميدهد. لنز هاي يخ به موازات سطح زمين تشكيل مي شوند و ميزان تورم اغلب برابر با ضخامت مجموع لنزهاي يخ در زير بستر و تا عمق نفوذ يخبندان است. يخ زدگي زير اساس در شرايط ناهمگوني زير اساس تغييرات شرايط محيطي و جريان ا ب سبب تورم ناهمگن و ترك ميشود با ذوب شدن يخ ها ا ب حاصل از ذوب يخ سبب كاهش ظرفيت باربري زير اساس و بدنه راه ميگردد و باعث ا سيب تحت اثر بار ا مد و شد مي شود نمودار. افزايش حجم ا ب در اثر يخ زدن 9 درصد است پس در خاك اشباع با ضريب تخلخل e 7 و با عمق يخبندان سم تورم بايد حدود سم باشد اما در عمل با تشكيل اولين بلور هاي يخ در داخل حفره هاي خاك چنانچه ا ب كافي از راه حفره هاي زيرزميني يا رطوبت بدنه تا مين شود ا ب به سمت بلور يخ جذب و حجم يخ افزايش مييابد انتقال ا ب به روش موي ينگي انجام ميشود و از ا نجا كه اغلب يخ زدگي در حفره هاي درشت روي مي دهد حفره هاي ريز براي رساندن ا ب به لنز هاي يخ باز ميمانند بنابر اين ميزان تورم ميتواند بسيار بيش از افزايش حجم ا ب باشد و در نمونهاي مانند مثال بالا به سم نيز برسد. ٢٣

24 به طور كلي شرايط لازم براي ايجاد تورم يخبندان عبارت است از : الف- وجود خاك مستعد يخبندان نمودار ب- باقي ماندن درجه حرارت هوا در زير صفر درجه سانتيگراد به مدت كافي پ- وجود ا ب به صورت سفره ا ب زيرزميني يا ا ب سطحي كه بتواند درون خاك نفوذ كند. بنابر اين راه حل مقابله با اين مشكل نيز بايد شامل حذف يك يا چند عامل فوق باشد. در مواردي كه عمق نفوذ يخبندان كم باشد ميتوان قشر اساس و زير اساس را به ضخامتي معادل عمق نفوذ يخبندان ساخت اما اين روش در اغلب اوقات پرهزينه است. تعويض يا اصلاح خاك مستعد يخبندان تا عمق و 4 اينچ نيز تا حدودي كمك مينمايد. همچنين گاهي خاكستر بستر را تا عمق نفوذ يخبندان بر مي دارند و سپس ا ن را مجدد ا مخلوط و متراكم ميكنند در اين حالت اگر چه از تورم ناهمگن كاسته ميشود اما از بروز تورم جلوگيري نميشود. قطع مسير نفوذ ا ب به روش هاي گوناگون نظير زهكشي و كاهش موي ينگي نيز راه ديگري براي مقابله با مشكل است. در اين مدت براي جلوگيري از نفوذ ا ب سطحي ترك هاي سطح روسازي بايد هر سال تعمير شوند و شانه هاي راه با مواد قيري اندود گردند. كاربرد دانه هاي ليكا راهي براي كاهش اثرات هر سه عامل فوق است. دانه بندي دانه هاي ليكا ا ن را خارج از محدوده خاك مستعد يخ زدن قرار ميدهد و از سوي ي ميزان ا ب انتقال يافته به روش موي ينگي را حذف ميكند و با زهكشي مناسب بدنه راه را از ورود ا ب محافظت ميكند. همچنين ويژگي رساناي ي حرارتي كم ليكا سبب كنترل نفوذ يخبندان در عمق ميشود. مثال راهنماي خوبي براي چگونگي كاركرد اين دانه ها در جلوگيري از ا سيبهاي ناشي از يخبندان است. همانگونه كه در شكلهاي 7 و 8 ديده ميشود لايههاي ليكا در بين بدنه راه قرار ميگيرند و از يخ زدگي بستر راه جلوگيري ميكنند. در شكل 8 ضخامت كناره هاي متغير در نظر گرفته شده است تا اثرات ناشي از تورم غير يكنواخت جلوگيري شود. اين لايه ها عمل زهكشي را نيز در بدنه راه بر عهده دارند. ٢٤

25 مثال : مطلوب است عمق نفوذ يخبندان براي نمونههاي خاك و ليكاي داده شده در جدول م جدول م مشخصات نمونههاي خاك و ليكا ويژگيهاي نمونه خاك دانه ليكا وزن مخصوص خشك Ib ft r d رطوبت % معيار برودت درجه فارنهايت- روز 8 8 زمان يخبندان روز حرارت ميانگين ساليانه o F معيار برودت تفاضل بيشينه و كميته مقادير تجمعي تفاضل هاي درجه حرارت روزانه از درجه فارنهايت در طول يك سال است نمودار م ٢٥

26 عمق نفوذ يخبندان z بر حسب ft مطابق فرمول الدريچ Aldrich 48KF Z λ L كه λ ضريب تصحيح حاصل از نمودار 4 F معيار برودت درجه فارنهايت - روز K ضريب هدايت ft است. Btu ft حرارتي و L گرماي نهان تعريف K ضريب رساناي ي خاك : مقدار حرارتي Btu كه از واحد سطح در واحد زمان ساعت و به ازاء گراديان واحد دما يك درجه فارنهايت يك فوت عبور مي كند. C خاك يخ نزده C خاك يخ زده u f γ d الف- محاسبه عمق نفوذ يخبندان نمونه خاك گرماي ويژه خاك رس چنين به دست مي ا يد : w cw l γ d 7 7 w ci l ا ب و يخ است Btu lb o f گرماي ويژه خاك Cu C f Cm 8 w L 4 γ d 4γ d 4 گرماي نهان گرماي نهان btulb ا ب 4 است K m 8 K u 76 Ku K f 769 K f 84 عدد در مخرج كسر بابت تبديل اينچ به فوت است ضريب تصحيح λ بر اساس مقادير از نمودار م 4 به دست مي ا يد : ν ot CF α, µ F Lt كه L اختلاف درجه حرارت ميانگين ساليانه و t مدت يخبندان است. ٢٦

27 8 α 88 8 µ 8 λ 69 48KF Z λ 69 ft 6m L ب- محاسبه عمق نفوذ يخبندان نمونه ليكا C ليكاي يخ نزده C f u گرماي ويژه ليكا : ليكاي يخ زده K m Z λ W cw γ d 7 7 W ci γ d L گرماي نهان 64Btu h. ft. f& vot α 88 F CF µ Lt KL L 7 cu CF Cm wy 4 d ft 8m ٢٧

28 6- روکش ا سفالتي ليکا همانگونه که پيش از اين نيز اشاره شد دانه هاي ليکا مي توانند جايگزين سنگدانه معمولي در انواع مخلوط ه يا قيري شوند. اين مخلوط ها بسته به روش و ترکيب ساخت ميتوانند به عنوان اساس يا رويه ا سفالتي در جاده ها و يا روكش عايق براي بام ساختمان ها به كار روند. در اين بخش مهم ترين ويژگي هاي اين فرا وردهها در كار برد هاي راه سازي مطرح ميگردد. به طور كلي يكي از ويژگيهاي قابل توجه مخلوط هاي قير ليكا وزن كم ا ن هاست. بنابر اين در راه سازي بر خاك هاي مسي لهدار و هرجا كه نياز به سبك كردن بدنه راه باشد ميتوان از اين مخلوط ها استفاده نمود. الف- رويه هاي ا سفالتي ليكا مخلوط هاي ا سفالتي براي روكش جاده ها شامل تركيبي از ليكا سنگ دانه طبيعي پ ركننده و قير هستند. براساس نوع كاربرد و شرايط محيطي ميتوان طرحهاي اختلاط گوناگوني را تهيه نمود. جدول و نمودار برخي انواع دانه بندي هاي قابل قبول را نشان ميدهد. ٢٨

29 م م جدول نسبت هاي نمونه طرح اختلاط ا سفالت ليكا بر حسب درصد مصالح پ ب الف - مم شن - مم 7 شن - ليكا 8 م - ليكا م - - ليكاي شكسته 8 ماسه شكسته - - پركننده سيمان مقاومت فشاري مصالح پس از چرخه حرارتي بين تا 4 به صورت زير است : م ليكا kg cm مم ليكا 74 kg cm 4 kg cm مم 487 ليكا 8 kg cm ليكا شكسته وزن فضاي ي دانه هاي ليكا در اندازه تا م م برابر با 86 و در اندازه تا 8 kg cm 69 kg cm م م برابر با به دست ا مده است. نتايج ا زمايش لس ا نجلس براي دانه هاي طرح پ 9 درصد است كه قابل مقايسه با مقدار مشابه براي نمونه هاي با سنگ دانه معمولي- معادل درصد - ميباشد. معيار هاي ارزيابي يك طرح اختلاط مناسب اغلب شامل مقاومت مارشال بيش از كيلو گرم درصد تخلخل نمونههاي مارشال تا 6 درصد و سختي - به صورت نسبت مقاومت بر تغيير مكان - بيش از kgmm است. جدول نتايج ا زمايش هاي انجام شده را براي انواع دانه بندي هاي الف ب پ با مقادير مختلف قير نشان ميدهد. ٢٩

30 ٣٠ لودج - اكيل تلافسا ياههنومن ياه شيامزا جياتن يدنب هناد دصرد ريق ريداقم لاشرام kg لكش رييغت mmلاشرام لخلخت % يتخس kgmm نزو يي اضف cm kg فلا ب پ

31 همانگونه كه مشاهده ميشود با هر يك از دانه بندي هاي فوق به ازاي درصد معيني از قير ميتوان به يك طرح اختلاط مناسب دست يافت. براي تعيين تغيير شكل ا سفالت تحت بار هاي ا مد و شد نمونه هاي ساخته شده تحت اثر يك ميليون گردش يك چرخ با فشار باد kg cm و وزن kg با بسامد 7 بار در روز قرار گرفتند. دما در طول ا زمايش از 7 C به C پس از اندازه گيري شد. نتايج اين ا زمايش در نمودار هاي 4 نشان داده شده است. مشاهده ميگردد كه نمونه الف تا دور تغيير شكل قابل قبولي داشته است. اين نمونه به دليل مقدار زيادي دانه گرد گوشه سخت تحت پيش تراكم قرار گرفته است. نمونه ب نيز به دليل وجود مقدار زيادي دانه شكسته نسبت به دانه هاي گرد گوشه مقاومت بهتري در برابر بار هاي ا مد و شد دارد. نتايج اراي ه شده قابل مقايسه با نمونه ا سفالت معمولي است. شايان ذكر است كه روان شدن قير در لبه هاي جعبه ا زمايش به دليل نرمي قير مصرفي است و ارتباطي با نوع سنگ دانهها ندارد. ا زمايش ديگر انجام شده اندازهگيري ضريب اصطكاك با دستگاه ا ونگي شكل 9 است. اين ا زمايش در حين ا زمايش شبيه سازي بار ا مد و شد فوق انجام شده است و نتايج ا ن در جدول ا مده است. در انتهاي ا زمايش فوق مقادير وزن فضاي ي نمونه ها مجدد ا اندازه گيري شد. ارقام پيش و پس از ا زمايش در جدول 4 مقايسه شدهاند. همچنين جدول مسافت ترمز را در شرايط جاده مرطوب براي ا سفالت هاي با و بدون دانه ليكا مقايسه ميكند. برتري ا سفالت ليكا در اين جدول بسيار قابل توجه است. جدول مقادير نشانه اصطكاك نمونه هاي ا سفالت ليكا و معمولي تعداد تكرار بار نمونه الف نمونه ب نمونه ا سفالت معمولي ٣١

32 جدول - 4 مقايسه وزن فضاي ي نمونه هاي ا سفالت نمونه پيش از ا زمايش پس از ا زمايش kg cm kg cm 8 الف 4 9 ب 4 ا سفالت معمولي جدول - مقايسه مسافت ترمز ا سفالت با و بدون ليكا سرعت kmh نمونه ا سفالت ليكا متر نمونه ا سفالت معمولي متر ٣٢

33 ب- رويههاي بازيافتي با ا سفالت ليكا دانه هاي ليكا ميتوانند در طرح هاي بازيافت ا سفالت نيز به كار روند. در روش متداول براي اين كاربرد ابتدا حدود 4 سم از لايه ا سفالت قديمي با يك دستگاه خراشنده برداشته ميشود و براي استفاده به عنوان سنگ دانه در كارهاي ديگر به يك كارخانه ا سفالت منتقل ميشود سپس يك لايه ديگر در حدود سم از ا سفالت با دستگاه خراشنده عميقتري برداشته ميشود و مقادير مشخص شدهاي از سنگ دانه جديد با اندازه معين - براساس نمودار دانه بندي كه در محل با توجه به دانه بندي موجود ٣٣

34 ا سفالت قديمي تهيه ميشود- به ا ن اضافه ميگردد. مخلوط حاصل در طول راه و در فواصل معين توده ميشود سپس دانه هاي ليكا به صورت يكنواخت با مقدار و دانه بندي مشخص در طول راه پخش ميشوند. در ا خرين بخش از كار يك دستگاه ويژه مخلوط كن مصالح توده شده را به درون ميبرد و ا ن را با قير داغ مخلوط و روي راه پخش ميكند. تراكم لايه هاي اجرا شده مطابق روش هاي معمول انجام ميشود. مقدار ليكا در اين روش بين تا درصد وزن كل مخلوط است ليکا اغلب در اندازه متوسط بين تا 4 م م و تا 8 م م هستند. دانه هاي كارب رد دانه هاي ليكا سبب كاهش لرزش حدود 4 دسي دبل و چسبندگي بهتر در سطح تماس راه و چرخ بدون افت در دراز مدت مي گردد. اين كاربرد با توجه به مقدار كم مصرف دانه هاي ليكا برابر با 7 تا ليتر بر مترمربع در هر سانتيمتر ضخامت حدود 8 ليتر بر مترمربع ضخامتهاي معمول اثر چنداني بر افزايش هزينهها نخواهد داشت. پ- اساس ا سفالتي ليكا همان گونه كه پيش از اين اشاره گرديد كارب رد دانه هاي ليكا نقش مهمي در كنترل نشست راه در بستر هاي سست دارد. روش كار براي استفاده از ليكا در زير اساس قب لا به خوبي شرح داده شد. در اين بخش روش ديگري براي كاربرد ليكا در اساس ا سفالتي مطرح ميشود. اين روش نياز به هرگونه اصلاح در بستر را حذف مي نمايد يا كاهش مي دهد در واقع وزن كم اساس ساخته شده با ليكا سبب كاهش ايمني بستر در برابر نشست ميگردد. شكل مقطعي از يك روسازي با اساس ا سفالتي ليكا را نشان ميدهد. يك نمونه طرح اختلاط نيز در جدول 6-6 اراي ه شده است. وزن فضاي ي اين نمونه حدود است. kg m kg m نتايج ا زمايش شكافتگي نمونه استوانهاي مقاومت اين ا سفالت بين تا 6 kg m به دست ميدهد. ٣٤

35 مم جدول 6 طرح اختلاط نمونه براساس ا سفالتي ليكا مصالح درصد وزني قير 8 44 سنگدانه شكسته - ليكا -4 مم 48 دانه ليكا - مم 97 كاربرد شبكه هاي ساخته شده از مصالح پولياستر ژي ونت به حفظ مقاومت جسم راه كمك ميكند. وزن اين شبكهها حدود ا 6 g m است. ٣٥

36 7- تجهيزات ايمني يكي از مساي ل مطرح در زمينه ايمني جاده خطر برخورد با عناصر سخت نظير پايه هاي پل ها نرده ها و پيشا مدگي ها است. راهحل اين مسي له نصب تجهيزاتي در جلوي اين موانع براي جذب ضربه وسيله نقليه است تا اثر برخورد اين وسايل را در يك حد ايمني قابل قبول كاهش دهد. موضوع قابل توجه در اين زمينه صرفه اقتصادي سيستم در مراحل ساخت نصب و باز سازي پس از برخورد است بنابر اين در ساخت اين ابزار ها بايد از مصالحي استفاده كرد كه ارزان قيمت باشند سريع و ا سان ساخته و نصب شوند و نياز داي مي به نگه داري نداشته باشند. شايان ذكر است كه سهولت باز سازي نيز باعث افزايش سرعت عمليات پس از سانحه ميشود و بنابراين از اغتشاشي كه به دليل حضور گروه ترميم در جاده روي ميدهد ميكاهد. روش پيشنهادي براي جاده ها كاربرد قطعات ساخته شده از دانه هاي سبك ليكا است. تجهيزات ضربهگير شامل سه قطعه مكعب شكل با يك سطح نيم دايرهاي در يك سمت ا ن است. ارتفاع هر قطعه سم و قاعده ا ن در سم است. مكعب ها از دانه هاي سبك ليكا با مقدار كمي ملات سيمان ساخته شدهاند. اين مصالح به نحوي در يك پاكت ريخته شدهاند كه مكان جا به جاي ي و حركت داشته باشند. در حين ريختن تعدادي استوانه توخالي قاي م تشكيل ميشود كه قطرا ن 6 سم است. تعداد اين استوانهها بسته به محل نصب چراغ در 7 سم مستطيل در لبه داخلي كناره ها تغيير ميكند. قطعه جلويي حفره دارد و حجم كل ا ن 8 مترمكعب است. يك چراغ در سطح كناري ا ن در ادامه مكعب ها نصب ميشود. دو قطعه مياني داراي 8 حفره و دو چراغ با حجم 44 مترمكعب است و قطعه مكعبي ا خر داراي حفره يك چراغ با حجم متر مكعب است. اين عناصر با يك پوشش ويژه روكش ميشود كه ا ن ها را از دور قابل مشاهده ميكند. سيستم به سادگي روي زمين قرار ميگيرد. فاصله قطعات سم است اين قطعات با يك كابل با قطر 6 مم كه به دو صفحه مهاري فلزي بسته شده است به هم متصل ميشوند. يك مهار با چسب شيمياي ي به كناره داخلي مانع و ديگري به زير بتن روسازي جاده بسته ميشود. ا زمايش هاي انجام شده براي ايجاد برخورد مستقيم با اين تجهيزات بر اساس ويژگي هاي جدول 7-6 نشان داد كه اين روش نقش مو ثري در كاهش ا سيب به خودرو داشته است. ضربه در امتداد مستقيم وارد گرديد و باعث شده تا قطعات سبك در امتداد طولي جا به جا شوند. همچنين وجود مهار فولادي سبب گرديد تا تجهيزات در اثر ضربه خودرو بلند نشوند. چگونگي جا به جاي ي قطعات در شكل نشان داده شده است. همچنين ضربه خودرو سبب شسكت اتصال ضعيف بين ملات سيمان و دانهدهاي ليكا گرديد در حالي كه تنها ا سيب ناچيزي به خودرو وارد شد. ٣٦

37 ٣٧

38 ٣٨

39 جدول 6- ويژگيهاي ا زمايش ضربه زاويه برخورد صفر درجه نوع ضربه گير دانه سبك ليكا Alfett 8 خودرو 9 تن وزن خودرو ارتفاع مركز گرانش خودرو متر سرعت خودرو 87 كيلومتر در ساعت علاوه بر تجهيزات ضربهگير فوق توده هاي محافظ و رفوژ كنار يا وسط راه و راها هن نيز ميتوانند با بتن سبك ليكا ساخته شوند. كارب رد فولاد در اين حفاظ ها اغلب پرهزينه است و نياز به نگه داري و نيز ترميم ا سيب هاي ناشي از خوردگي دارد. استفاده از بتن سنگين نيز به دليل سختي بالا سبب ا سيب شديد خودرو ها در برخورد با ا ن ميشود. بتن دانه سبك ليكا به ويژه با عيار سيمان ناچيز داراي مدول كشسان پاي يني است كه ميتواند به خوبي انرژي حاصل از ضربه ها را بدون وارد ا وردن خسارت به خودرو ها جذب نمايد. براي ايجاد تخلخل كافي در اين نوع بتن اغلب از تركيب دانه هاي ليكا با بيش از درصد درشت دانه استفاده ميشود. 8- المان هاي حاي لي ۱-۸- خاكريزي پشت المانهاي حايل وزن كم دانه هاي ليكا سبب برتري قابل ملاحظه اين مصالح براي پر كردن فضا هاي خالي در ابنيه ژي و تكنيكي ميشود تونل ها. در بسياري از موارد جلوگيري از رانش و لغزش زمين در ابنيه فن ي مانند پل ها ساختمان هاي پاي ينتر از تراز زمين و بندر سازي ها از المان هاي حايل استفاده ميشود. فضاي پشت اين المان ها اغلب با مصالح دانه بندي پ ر و متراكم ميشود. اين مصالح بايد داراي ويژگي هاي مكانيكي و فيزيكي مناسبي نظير قابليت زهكشي و زاويه اصطكاك داخلي مناسب باشند. وزن چسبندگي و زاويه اصطكاك داخلي مصالح نقش اساسي در طرح المان هاي حايل دارند. جدول 7 ويژگي هاي دانه ليكا و برخي مصالح متداول را نشان دهد. همانگونه كه مشاهده ميگردد دانه هاي ليكا همانند سنگدانه هاي طبيعي نظير شن و ماسه فاقد چسبندگي هستند اما زاويه اصطكاك داخلي اين ٣٩

40 دانه ها در حد بسيار خوبي است. در مقايسه با سنگدانه هاي شني- به عنوان متداول ترين مصالح براي خاكريزي پشت المان هاي حايل- ميتوان دريافت كه دانه هاي ليكا داراي اصطكاك داخلي بالاتر ولي وزن فضاي ي معادل % شن ميباشند از سوي ديگر قابليت زهكشي اين دانه ها نيز مطابق ا نچه كه قب لا بررسي گرديد بسيار مطلوب است. جدول 7- ويژگي هاي اساسي مصالح براي كاربرد هاي ژي وتكنيكي مصالح وزن فضاي ي زوايه اصطكاك داخلي φ درجه مقاومت برشي زهكشي شده ckp KN m شن 6 7 رس 9 لاي يخرفت ليكا ٤٠

41 يك نكته قابل توجه ا ن است كه در برخي المان هاي حايل نظير ديوار هاي طرهاي وزن مصالح روي پاشنه ديوار در افزايش نيروي مقاوم در برابر رانش نيز همانند نيروي رانش مو ثر است. بنابر اين اثر كاربرد دانه ليكا در اين موارد به زهكشي و زاويه اصطكاك داخلي مطلوب محدود ميگردد اما در مورد سپر ها كه نيروي مقاوم براساس مقاومت مقطع سپر تعيين ميشود وزن كم دانه هاي ليكا نيز به برتري ا ن افزوده ميگردد. در صورت وجود بار هاي ناشي از ا مد و شد يا نياز به ايجاد هرگونه سطح مقاوم ميتوان از رو سازي هاي متداول در بخش هاي نمونه هاي ي از انواع كاربرد هاي ليكا را نشان ميدهند. بالاي خاكريز استفاده كرد. شكل هاي 4 و ٤١

42 ٤٢-6 لاثم 6 م لكش رد هدش هداد ناشن رپس يا هسياقم زيلانا تسبولطم و هسام زا هدافتسا تلاح ود يارب اكيل 6 م لكش رد هنومن حرط تاصخشم تسا هدش هيارا. تسا ريز حرش هب تلاح ود ره يارب لح شور : لوادتم تلاح -فلا تسا هدش مسر 7 م لكش تروص هب شنت عيزوت رادومن. ناشن ار شنت ريداقم دنيا رب هدروخ روشاه شخب دهديم مينكيم نييعت ار يبوك رپس قمع ادتبا. دنوش يم هبساحم ريز تروص هب كرحتم ياه راشف : K K K K Sin Sin K A w A w w A w w w A w A 666 γ γ γ γ γ γ γ γ دنوش يم هبساحم ريز تروص هب مواقم ياهراشف : A K K مينك يم ضرف نانيمطا بيرض باستحا اب : K w dk K m w w pm m pm 9 γ γ γ γ γ ديا يم تسد هب اه ورين لداعت زا شنت ندشرفص لحم : w w w FGI ABCE FBC Z p S S S F Z Z p Z w :ميراد رگنل لداعت لداعم زا FGI ABCE FBC E M M M M

43 ٤٣ p w w W W A p Z 6 Z M p p w w w p Z M Z Z d M M Z m try 7 6 M Z m try m L M Z m try اكيل دربراك -ب رب ميراد فلا شخب رد هدش هيارا طباور و شنت عيزوت رادومن ساسا :,,, Z M Z Z Z K K K K K K Sin Sin K p p w p p p L pm s pm s p L A L s A L A m L Z m M z m

44 ملاحظه ميگردد كه با كاربرد ليكا عمق نفوذ سپر تا درصد كاهش مييابد. بديهي است مقادير لنگر طراحي مقطع نيز در اين حالت كاهش خواهد يافت. ٤٤

45 مثال : 7 نتايج تحليل دقيقتر يك سپر براي محاسبه مقادير تغيير مكان ها و لنگر هاي سپر شكل م 8 در جدول و نمودارهاي و 6 ا مده است. بررسي هاي اقتصادي نشان ميدهد كه با كاربرد ليكا نزديك به % صرفهجوي ي ايجاد ميشود. جدول - مقايسه نتايج ا ناليز سپر مثال 7 ويژگيها حالت متداول حالت كاربرد درصد كاهش به ازاي با شن ليكا كاربرد ليكا طول سپر m نيروهاي افقي KNm بيشينه لنگر خمشي KNmm بيشينه جا به جاي ي mm ٤٥

46 نمونه ۱- بلندترين ديوار حاي ل تثبيت شده مکانيکي در لويزيانا ايالات متحده روگذر و زير گذر خيابان icrdy در Bton Rouge لويزيانا يکي از جاه طلبانه ترين پروژه هاي راه سازي است که توسط شهرداري Bton Rouge انجام شده است. هدف اصلي پروژه کاهش ترافيک در تقاطع بزرگراه -I و بولوار Bluebonnet بود. رو گذر و زير گذر مرتبط با هزينه اي بالغ بر 4 ميليون دلار که در 6 فاز توسعه داده شد در ا پريل 4 ا غاز و در اواخر 6 کامل شد. ٤٦

47 پروژه قرار بود تا دو راه دسترسي يک طرفه شرقي و غربي در طول -I براي اتصال بلوار Bluebonnet و Siegen ايجاد کند. يکي از جاده ها در طول باند غر يب بزرگراه -I حرکت خواهد کرد و رمپ هاي بالا رونده و پاي ين رونده را به يکديگر متصل خواهد کرد. جاده ديگر در طول شرقي -I حرکت خواهد کرد. دو جاده همچنين به روگذر جديد وصل خواهند شد که ادامه خيابان icrdy خواهد بود. يک ديوار حاي ل تثبيت شده که از هم بندي بلوک ه يا بتني و پشت بند ساخته مي شود به نظر راه حل خوبي به نظر مي رسيد. و يل قب لا کسي ديواره اي به ارتفاع تا 4 فوت که هندسه سايت اجبار مي کرد در لويزيانا نساخته بود. ٤٧

48 در زمان طراحي شرکت مکانيک خاک در جا هاي ي که ديوار هاي حاي ل قرار بود ساخته شود خاک هاي با باربري بسيار کم شناساي ي کرد. از طريق ا ناليز مشخص شد که ارتفاع بحراني برابر فوت است بدين معني که استفاده از ديواره حاي ل با ارتفاع بيش از فوت با پ رکننده معمولي تنش هاي زيادي در خاک با باربري کم پشت ديوار ايجاد خواهد کرد که بدون به سازي خاک پشت ديوار قابل انجام نيست. از ا ن جاي ي که ديوار حاي ل پيشنهادي به ارتفاع 4 فوت مي رسيد يک راه حل اقتصادي براي اين مشکل لازم بود. يکي از راه ها به سازي خاک موجود در محل بود به نحوي که بتواند تحمل بار خاک ديوار حاي ل جديد را داشته باشد. راه ديگر استفاده از سبکدانه ليکا در محل هاي ي بود که ارتفاع ديوار از فوت بيشتر مي شود. اين راه حل فشار عمودي بر بسترخاک و همچنين فشار افقي بر ديوار حاي ل را هم زمان کاهش مي داد. در زمان تکميل شدن ديوار حاي ل حجيم مساحتي بيش از 4 هزار فوت مربع را پوشش خواهد داد و تا ارتفاع 4 فوت بالا خواهد رفت و بيش از متر مکعب دانه ليکا مصرف ٤٨

49 خواهد کرد. ترکيب جرم حجمي کم مصالح سبک و زاويه اصطکاک بالا حداقل 4 درجه بدون نياز به به سازي ليکا را به عنوان بهترين پرکننده پشت ديوار مطرح کرد. ليکا به دليل خواص ويژه خود که در نتيجه توليد در کوره دوار به دست مي ا يد سبک با دوام و مقاوم است. -9 است خاك مسلح در دهه هاي اخير براي مهار كردن رانش در ابنيهي ژي وتكنيكي سامانه خاك مسلح بسيار متداول شده. در اين روش از زوايه اصطكاك خاك براي مهار كردن تسمه هاي نگه دارنده قطعات حاي ل استفاده ميشود. براي اجراي اين روش پس از هر لايه خاكريزي و تراكم تعداد مناسبي از تسمه هاي فولادي- مقاوم شده يا طرح شده براي شرايط خوردگي در دراز مدت- روي بستر فراهم شده قرار ميگيرند. انتهاي اين تسمه ها در محل ديوار نگهبان به قطعات پيش ساخته بتني يا فلزي متصل ميشود به گونهاي كه اين قطعات به خوبي روي هم سوار شوند و يك ديوار يكپارچه را تشكيل دهند. اين عمليات تا رسيدن به ارتفاع مورد نظر ادامه مييابد. نيروي حاصل از رانش خاك كه به قطعات بتني وارد ميشود با نيروي مقاوم ناشي از اصطكاك خاك و تسمهها در طول ا ن ها جبران ميشود. ضخامت لايه هاي خاكريزي معمو لا 7 سم و فاصله بين دو لايه از تسمه ها 7 سم است. هر لايه از kg cm خاكريزي با 4 تا نوبت غلتك لرزهاي با فشار وزن چرخ 4 تا تن با رطوبت مناسب متراكم ميگردد. يا 8 نوبت غلتك لاستيكي با kg cm 6 تا خاك مصرفي در اين روش بايد داراي زاويه اصطكاك داخلي بزرگ تر از درجه باشد و ميزان ريز دانه كوچك تر از ميكرون كم تر از درصد باشد تا ضمن ايجاد نيروي مقاوم قابل پخش و كوبيدن باشد. همچنين اين مصالح بايد از نظر مواد خورنده و p كنترل شوند. p مصالح بايد بين تا و تمركز يون هاي كلر و سولفات در خاك به ترتيب كم تراز و ميليگرم در كيلوگرم باشد. با توجه به مسايل فوق دانهها ليكا به دليل وزن كم ضريب اصطكاك داخلي بالا و پايداري شيمياي ي ميتوانند از طرح هاي خاك مسلح به كار روند براي اين منظور از دانههاي تا م م ليكا استفاده ميشود. در يك طرح پيشنهادي در هر متر لايه ليكا يک لايه به ضخامت سم ماسه اجرا شده است كه با پارچه گونه ها ژي وتكستايلها از ا ن جدا ميشود. وزن فضايي ميانگين چنين خاكريزي kg cm حدود 7 خواهد بود. برتري هاي كارب رد ليكا نسبت به روش هاي متداول را ميتوان با روش هاي ي نظير ا نچه كه پيش از اين براي سپرها گفته شد نشان داد. ٤٩

50 ٥٠