طراحی جاده ها در خاکهای نمکی

[وحید 0319]

راهسازی در بیابانهای ماسه ای خواص آب و هوایی و توپوگرافی بیابانهای ماسه ای، اساساً شرایط ساخت و استفاده از جاده ها را دچار مشکل می کند که در این حالت توپوگرافی خود متاثر از حرکت پیوسته ماسه ها در اثر باد است. با توجه به مراجع مختلف میتوان بطور خلاصه میزان پیشروی یک توده ماسه ای ( D ) با ارتفاع H را که تحت اثر باد، با دبی در واحد عرض Q در حال حرکت است، با رابطه 1 نشان داد : g: وزن مخصوص توده ماسه (1) D=Q/Hg

مشکلات ماسه های بیابانی
در هنگام احداث و نیز در دوران بهره برداری راه هایی که از مسیر ماسه های بیابانی می گذرند، مشکلات عدیدهای گریبان گیر طراحان و مسؤلین محافظ راهها خواهد شد که در زیر به شرح برخی از این مسائل پرداخته می شود :

- - - به روز رسانی شده - - -

راهسازی در بیابانهای ماسه ای خواص آب و هوایی و توپوگرافی بیابانهای ماسه ای، اساساً شرایط ساخت و استفاده از جاده ها را دچار مشکل می کند که در این حالت توپوگرافی خود متاثر از حرکت پیوسته ماسه ها در اثر باد است. با توجه به مراجع مختلف میتوان بطور خلاصه میزان پیشروی یک توده ماسه ای ( D ) با ارتفاع H را که تحت اثر باد، با دبی در واحد عرض Q در حال حرکت است، با رابطه 1 نشان داد : g: وزن مخصوص توده ماسه (1) D=Q/Hg

مشکلات ماسه های بیابانی
در هنگام احداث و نیز در دوران بهره برداری راه هایی که از مسیر ماسه های بیابانی می گذرند، مشکلات عدیدهای گریبان گیر طراحان و مسؤلین محافظ راهها خواهد شد که در زیر به شرح برخی از این مسائل پرداخته می شود :

[وحید 0319]

ــ کمبود آب یکی از مواردی است که فرآیند اجرای زیرسازی و روسازی راه را با مشکل روبرو می کند. همچنین هنگام بهره ـ برداری خطری برای مسافران محسوب می شود.

ــ یکی از مشکلات احداث جاده در این گونه نواحی، ‌عدم وجود جاده های دسترسی به محل احداث راه اصلی و نیز مشکلات احداث راه موقت دسترسی است. بنابراین اغلب، لازم به نظر می رسد که راه در دو مرحله اجرا شود. مرحله اول ایجاد یک راه موقت برای دسترسی و مرحله دوم اجرای راه اصلی که می تواند بر روی مسیر اولی قرار گیرد.

- - - به روز رسانی شده - - -

ــ کمبود آب یکی از مواردی است که فرآیند اجرای زیرسازی و روسازی راه را با مشکل روبرو می کند. همچنین هنگام بهره ـ برداری خطری برای مسافران محسوب می شود.

ــ یکی از مشکلات احداث جاده در این گونه نواحی، ‌عدم وجود جاده های دسترسی به محل احداث راه اصلی و نیز مشکلات احداث راه موقت دسترسی است. بنابراین اغلب، لازم به نظر می رسد که راه در دو مرحله اجرا شود. مرحله اول ایجاد یک راه موقت برای دسترسی و مرحله دوم اجرای راه اصلی که می تواند بر روی مسیر اولی قرار گیرد.

[وحید 0319]

ــ در شرایط خاص آب و هوایی بیابان، ماشین آلات و نیز نیروی انسانی از کارایی لازم برخوردار نیستند. بطوری که وجود گرد و غبار و نیز گرمای هوا ، احتراق را در ماشین آلات دچار اختلال می کند و کادر اجرایی با کاهش توان فکری و عملی (در مقایسه با شرایط آب و هوایی مناسب ) مواجه می گردند.
ــ چنانچه خاکریز بستر راه بر روی ماسه های سست قرار بگیرد، امکان لغزش و ناپایداری شیبها و نیز خطر ریزش ترانشه هایی که برای عبور راه احداث می شود زیاد خواهد بود.

ــ پوشیده شدن مسیر راه از توده های در حال حرکت ماسه و در نتیجه بسته شدن مسیر، از جمله مشکلاتی است که هر لحظه موفقیت و کارایی یک راه بیابانی را تهدید می کند.

- - - به روز رسانی شده - - -

ــ در شرایط خاص آب و هوایی بیابان، ماشین آلات و نیز نیروی انسانی از کارایی لازم برخوردار نیستند. بطوری که وجود گرد و غبار و نیز گرمای هوا ، احتراق را در ماشین آلات دچار اختلال می کند و کادر اجرایی با کاهش توان فکری و عملی (در مقایسه با شرایط آب و هوایی مناسب ) مواجه می گردند.
ــ چنانچه خاکریز بستر راه بر روی ماسه های سست قرار بگیرد، امکان لغزش و ناپایداری شیبها و نیز خطر ریزش ترانشه هایی که برای عبور راه احداث می شود زیاد خواهد بود.

ــ پوشیده شدن مسیر راه از توده های در حال حرکت ماسه و در نتیجه بسته شدن مسیر، از جمله مشکلاتی است که هر لحظه موفقیت و کارایی یک راه بیابانی را تهدید می کند.

[وحید 0319]

ـ عدم وجود مصالح قرضه با دانه بندی و خواص مکانیکی مناسب برای بستر ، زیر اساس ،‌ اساس و رویه راه ، احداث این گونه راهها را از نظر اقتصادی با مشکل مواجه می کند .

راههای مقابله و کنترل ماسه های بیابانی ــ با توجه به گلباد به دست آمده در منطقه و روابط اندرکنش باد و خاک، می توان حرکت توده های ماسه را پیش بینی و ارزیابی کرد. بنابراین باید حتی الامکان سعی کرد تا مسیر راه در جهت حرکت توده های ماسه روان قرار نگیرد.

ــ تا حد امکان باید از اجرای خاکریز بستر راه برروی ماسه های سست جلو گیری شود و در صورت اضطرار، از عملیات تثبیت استفاده شود.

[وحید 0319]

ــ حفر ترانشه در مسیر های ماسه ای با محدودیت های خاصی مواجه است، بدین ترتیب که شیب های ترانشه به گونه مناسبی با مصالح درشت دانه و سنگی پوشانده شده و شکل مقطع طوری باشد که با ایجاد جریانهای گردابه ای(Eddy )، از ته نشین شدن ماسه روی مسیر جاده جلوگیری شود. نمونه ای از شکل مناسب برای این ترانشه ها در شکل 2 آمده است.

ــ برای آنکه ماسه های روان مسیر جاده را مسدود نکنند، یکی از راههای مناسب این است که مقطع جاده به صورت خطوط جریانی (Streamlining ) ساخته شود تا توده های ماسه بدون توقف از روی آن عبور کرده و به سمت دیگر بروند. در صورتیکه احداث جاده در مسیر حرکت توده های ماسه اجتناب ناپذیر باشد بهتر است که مقطع جاده به فاصله ای که بیشتر از دو برابر ارتفاع توده ماسـه است از این توده ها قرار بگیرد. همچنین می توان بستر راه را روی خاکریز قرار داد که ارتفاع آن بیشتر از توده های در حال حرکت باشد یا در اطراف مقطع جاده ترانشه ای برای تله اندازی توده های در حال حرکت احداث کرد.

- - - به روز رسانی شده - - -

ــ حفر ترانشه در مسیر های ماسه ای با محدودیت های خاصی مواجه است، بدین ترتیب که شیب های ترانشه به گونه مناسبی با مصالح درشت دانه و سنگی پوشانده شده و شکل مقطع طوری باشد که با ایجاد جریانهای گردابه ای(Eddy )، از ته نشین شدن ماسه روی مسیر جاده جلوگیری شود. نمونه ای از شکل مناسب برای این ترانشه ها در شکل 2 آمده است.

ــ برای آنکه ماسه های روان مسیر جاده را مسدود نکنند، یکی از راههای مناسب این است که مقطع جاده به صورت خطوط جریانی (Streamlining ) ساخته شود تا توده های ماسه بدون توقف از روی آن عبور کرده و به سمت دیگر بروند. در صورتیکه احداث جاده در مسیر حرکت توده های ماسه اجتناب ناپذیر باشد بهتر است که مقطع جاده به فاصله ای که بیشتر از دو برابر ارتفاع توده ماسـه است از این توده ها قرار بگیرد. همچنین می توان بستر راه را روی خاکریز قرار داد که ارتفاع آن بیشتر از توده های در حال حرکت باشد یا در اطراف مقطع جاده ترانشه ای برای تله اندازی توده های در حال حرکت احداث کرد.

[وحید 0319]

ـ علاوه برتثبیت ماسه های روان که برای جلوگیری از حرکت توده های ماسه انجام می شود و در موارد فوق به آن اشاره گردید یکی دیگر ازموارد مهم استفاده از فرآیند تثبیت، استفاده از این عملیات در تثبیت مصالح موجود در منطقه و ایجاد مصالح مناسب جهت استفاده در قسمت های مختلف بستر راه، زیر اساس، اساس و مصالح رویه است. به طوری که مشخصات مقاومتی و مکانیکی لازم برای هر یک از این قسمتها فراهم شود.

تحقیقات و مطالعات وسیعی جهت تثبیت مصالح بیابانی انجام شده است و روشهایی برای برای تولید مصالح مناسب و ارزان قیمت از منابع قرضه موجود در محل ارائه شده است. که از آن جمله میتوان به تحقیقاتی که آقای دکتر نیازی بر روی تثبیت خاکهای ماسه ای مسیر زاهدان ـ زابل انجام داده است اشاره کرد.

- - - به روز رسانی شده - - -

ـ علاوه برتثبیت ماسه های روان که برای جلوگیری از حرکت توده های ماسه انجام می شود و در موارد فوق به آن اشاره گردید یکی دیگر ازموارد مهم استفاده از فرآیند تثبیت، استفاده از این عملیات در تثبیت مصالح موجود در منطقه و ایجاد مصالح مناسب جهت استفاده در قسمت های مختلف بستر راه، زیر اساس، اساس و مصالح رویه است. به طوری که مشخصات مقاومتی و مکانیکی لازم برای هر یک از این قسمتها فراهم شود.

تحقیقات و مطالعات وسیعی جهت تثبیت مصالح بیابانی انجام شده است و روشهایی برای برای تولید مصالح مناسب و ارزان قیمت از منابع قرضه موجود در محل ارائه شده است. که از آن جمله میتوان به تحقیقاتی که آقای دکتر نیازی بر روی تثبیت خاکهای ماسه ای مسیر زاهدان ـ زابل انجام داده است اشاره کرد.

[وحید 0319]

کویرهای باتلاقی
علاوه بر خاکهای نمکی و ماسه ای که عمده سطح کویر را می پوشاند می توان به زمینهای باتلاقی اشاره کرد. به عنوان مثال، ‌میتوان از احداث راه در باتلاق دشت قران نام برد که کفه ای کویری و در واقع، دریاچه حاصل از رودخانه های محلی دره بید و رود نمکی است. مواد رسوبی این کفه عموماً لای همراه با مواد ارگانیک است. این باتلاق به صورت لجنی بوده و تحمل فشاری آن عملاً صفر است . اگر عبور از این زمینها اجتناب ناپذیر باشد، باید جسم راه بصورت شناور براین باتلاق اجرا شود. بنابراین باید کشش سطحی لازم برای تحمل وزن راه تولید شود.

[وحید 0319]

ماسه بادی با داشتن کشش سطحی بسیار زیاد، اغلب حلال این مشکل است. بنابراین مصالح مناسب و ارزان قیمتی برای احداث راه در این زمینهاست. در ایران باستان هم برای عبور از زمینهای باتلاقی و احداث بستر شناور راه، از زغال چوب استفاده می کردند.

طراحی بزرگراهها وجاده ها با در نظرگرفتن فضای سبز در مناطق خشک
در مناطق گرم و خشک که میزان ریزش نزولات جوی کم و یا بسیار کم میباشد استفاده بهینه از قطره قطره آب باران کاری حیاتی و معقول به نظر می رسد. پوشش گیاهی فقیر مناطق بیابانی و گرم و خشک ایران منظرهای هر چند از بعضی لحاظ زیبا ولی ناخوشایند به این مناطق داده است. در طراحی هر سازه مثلاً راه در نظر گرفتن همه جوانب و پرداختن به آنها نشانه هنر طراح میباشد . در طراحی راههای بیابانی و یا بزرگراههای بیابانی یکی از جنبه هایی که میتوان به آن پرداخت زیبا سازی کناره و میان جادهها با استفاده از گیاهان می باشد که تاثیر روانی و فیزیکی بسیار مفیدی بر رانندگان می گذارد . باتوجه به مطالب فوق از آنجا که آبیاری مصنوعی گیاهان در مسیر های طولانی مشکل می باشد لذا در بحث منظر سازی دو مساله زیر باید مورد توجه قرار گیرند:

- - - به روز رسانی شده - - -



الف ـ استفاده از گیاهان مقاوم در برابر شرایط اقلیمی منطقه

ب ـ طراحی هماهنگ جاده ها و بزرگراهها و همچنین زمینهای اطراف آنها با آبرسانی به گیاهان

استفاده ازگیاهان مقاوم در برابر خشکی اولاً به میزان قابل توجه ای آب مورد نیاز را کم می نماید ثانیاً به دلیل هماهنگی طبیعی با شرایط اقلیمی اثر روانی طبیعی تری بر انسان دارد و ثالثاً احتمال شکست پروژه منظر سازی را به مراتب کمتر می نماید.

در بخش هماهنگ سازی جاده ها و بزرگراهها با زمینهای اطراف آنها موارد ذیل قابل توجه است‌ :

طراحی جاده ها و بزرگراهها
سطوح نزدیک به مسیر جادهها و بزرگراهها در مناطق خشک و نیمه خشک از پوشش گیاهی نسبتاً‌ غنی تری برخوردار است . این سطوح در صورت درست و هماهنگ جاده ها، نزولات جوی را به تناسب نوع طراحی، ‌به کناره های جاده و یا بخش میانی هدایت می کنند . منظر سازی میانه بزرگراهها نسبت به کناره آن بنا به دلایلی بهتر و مفید تر است که از آن جمله می توان به جلوگیری از تاثیر نور خودروهای مسیر مقابل، تعدیل آلودگی صدا و ممانعت از خستگی رانندگان بعلت ایجاد مناظر زیبا اشاره نمود .

[وحید 0319]

به همین دلیل در این نوع طراحی معمولاً بخش میانی را 50 تا 70 سانتیمتر پایین تر از سطح آسفالت در نظر می گیرند و سطوح آبگیر آسفالت در دو طرف باید دارای شیب عرضی معادل یک درصد به طرف بخش میانی باشند که در صورت عدم لحاظ بخش میانی در بزرگراهها لازم است شیب دهی به نحوی مشابه به سمت حاشیه ها باشد .

- - - به روز رسانی شده - - -

طراحی هماهنگ زمینهای اطراف
علاوه بر استفاده از رواناب سطح جاده ها می توان از رواناب باران که از حوضه های بالا دست جاری می شود نیز برای ذخیره آب مورد نیاز جهت منظر سازی جاده ها استفاده کرد،‌ بدین منظور لازم است عملیات فنی ویژه ای برای ایجاد سطوح آبگیر باران انجام شود که در ذیل به برخی از آنها به اختصار اشاره می شود .

استفاده از خاکریزهای شانه و حاشیه راهها
در مناطق بیابانی و یا دشتی برای حفاظت شانه جاده ها در برابر خطرات ناشی از سیلابهای ناگهانی و همچنین ذخیره سازی محدود آب باران و هدایت این آب به دهانه پلها از ایجاد خاکریزهایی در سمتی از جاده که در معرض خطر سیلاب قرار دارد استفاده می کنند این خاکریزها که به صورت زیگزاگ اجرا می شوند و علاوه بر انباشتن رطوبت ناشی از آب باران جمع آوری شده ، به صورت سطوح آبگیر عمل نموده و عرصه مناسبی برای استقرار گیاهان در حاشیه جادهها فراهم می نماید.

احداث آبروهای خاکی
معمولاً آبهای جاری ناشی از باران در نواحی بالادست راه ها پس از عبور از پلها سرعت و شدت بیشتری گرفته و در سرزمینهای پایین دست رها می گردند. یکی از روشهای جلوگیری از هدر رفتن آب به این طریق احداث آبروهای خاکی می باشد . این آبروها خاکریزهای بزرگ خاکی به ارتفاع 5/. تا یک متر می باشند که معمولاً به صورت هلالی احداث می شوند. در این روش آب پس از عبور از پل به شبکه ای از این آبروهای هلالی هدایت می شودو در آن پس از تکمیل ظرفیت نگهداری آب هر خاکریز آب به سمت خاکریز بعدی هدایت می شود و در پشت آن جمع می شود.

احداث شیارهای خاکی روی خطوط تراز
در این روش در دو طرف مسیر آبراهه ها که رواناب های آنها از پلها به پایین دست آنها هدایت می شود در فاصله تقریباً 50 متری از شانه جاده شیارهایی بر روی خطوط تراز کنده می شود که وظیفه آبگیری از آبراهه با حداکثر ظرفیت ممکن را دارند. بهتر است این شیارها به خاطر اجرای شیب کم و حجم خاکبرداری کم برروی خطوط تراز احداث شوند . برای آبگیری از این آبراهه ها لازم است از تاسیساتی مستقل با توجه به شرایط استفاده نمود که ساده ترین این سازه ها عبارتند از موانع عرضی، شیب شکن ها، پشته های خاکی کوتاه و کف بندی های سنگی سیمانی و یا گابیونی. معمولاً این سازه ها را در فاصله 2 تا 4 متری از مسیر جاده و در پایین دست شیارهای احداث شده می سازند.

احداث بندهای انحرافی و آب برگردانها
در این روش در حاشیه جاده ها و بزرگراهها در مسیر آبراهه ها اقدام به احداث بندهای اصلاحی در ترکیب با آب برگردانها برای انحراف از مسیر آبراهه به سوی کرت های شطرنجی می نمایند . کرت ها قطعات بزرگی هستند که جهت ذخیره آب برای کشاورزی احداث می شوند و معمولاً ‌طول خاکریز آنها 50 متر می باشد . از این روش در مناطقی که دارای آبراهه ها و خندق ها هستند و عوارض زمین تا حدودی زیاد است ، استفاده می شوند .

احداث سیستمهای پخش سیلاب در حاشیه جاده ها
در مناطق نیمه بیابانی معمولاً‌ میزان ریزش باران کم است و همین مقدار اندک باران به دلیل عریانی سطح زمین به سرعت تبدیل به سیل شده و باعث انهدام راهها و پلها و ابنیه مسیر سیلاب می شود و مزایای کمتری دارد لذا در صورت مهار و پخش سیلاب نه تنها فوائد بسیاری از این رواناب به انسان خواهد رسید بلکه از خسارات جدی هم جلوگیری می کند. سیستمهای مختلف پخش سیلاب که استفاده می شوند عبارتند از :

ــ پخش سیلاب غلام گردشی با استفاده از ایجاد بندهای انحرافی در مسیر آبراهه ها، خندق ها و مسیل ها

ــ پخش سیلاب غرقابی از طریق احداث خاکریزها یی حداکثر به ارتفاع 50 سانتی متر با سرریزهای سنگی برروی خطوط تراز

ــ‌ پخش سیلاب با ایجاد کانال های تشتکی برروی خطوط تراز
بدیهی است برای آگاهی از هریک از سیستمهای یاد شده لازم است به کتابهای حفاظت خاک و راه مراجعه شود .


نتیجه گیری :
مطابق آنچه گفته شد در مقابله با مشکلات پروژه های راهسازی در برخورد با کویر و بیابان هدف اصلی در مرحله اول دوری جستن از اثرات مخرب و مشکل ساز کویر است. بطوری که دور زدن مناطق کویری و قرار نگرفتن در مسیر حرکت توده های ماسه ای در دستور کار طراحان راه قرار می گیرد ولی در بسیاری از موارد ، عبور از این موانع اجتناب ناپذیر می نماید که در این صورت توصیه های طراحی مختلف بسته به مورد ارائه گردید.

امید است شاهد انجام مطالعات و تحقیقات تئوری و کاربردی بیشتری در این زمینه و گرایش طراحان و مجریان پروژه های راهسازی به برخورد علمی تر با پروژه ها باشیم.

[zoh_reh]

اگه تو ایران قرار باشه تو مسیر نمکی، جاده باشه چه مسافتی رو طی میکنه؟