روش های مختلف اجرای لایه زیر اساس

در این نوشتار به تشریح نحوه اجرای لایه زیر اساس می پردازیم. این مطلب شامل اجرای زیر اساس با شن و ماسه طبیعی و یا سنگ شکسته، کوبیدن قشر زیر اساس، کنترل سطح بستر روسازی راه، آماده کردن خاک، اختلاط و کوبیدن می باشد. با ما همراه باشید.

اجرای لایه زیر اساس با شن و ماسه طبیعی و یا سنگ شکسته

پس از انتخاب معدن شن و ماسه و یا سنگ شکسته، به منظور اجرای لایه زیر اساس ابتدا دانه بندی مصالح مطابق روش T-27 آشتو تعیین می گردد. چنانچه دانه های درشت تر از حد مشخصات وجود داشته باشند، قبل از حمل با سرند مکانیکی آن ها را جدا می کنند، به طوری که مصـالح سرند شده در داخل محدوده یکی از دانه بندی های تعیین شده در جدول 1 قرار گیرد سپس سایر آزمایش های مندرج در جـدول 2 نیز انجام می شوند. چنانچه نتایج در حد مشخصات باشند، مصالح حمل و روی بستر روسازی آماده شده راه ریسه می شوند.

جدول 1 – دانه بندی مصالح زیر اساس شنی و یا سنگی

جدول 2 – مشخصات مصالح زیر اساس

قبل از ریسه نمودن مصالح، سطح بستر روسازی بایستی بر اساس شیب های طولی و عرضی منـدرج در نقشـه هـا، تنظیم شده و ارقام نقاط مختلف آن با ارقام نظیر در نقشه ها، نباید از 25 میلی متر تجاوز کند. میزان مصالح ریسه شده روی سطح بستر روسازی متناسب با عرض بستر و ضخامت و میزان تراکم قشر زیر اساس در هـر مـورد محاسبه خواهد شد. مصالح ریسه شده روی بستر روسازی راه که دارای مشخصات لازم باشند، با توجه به کم شدن حجم در اثر تراکم، به ضخامتی حدود 25 تا 30 درصد بیش از ضخامت تئوریک تعیین شده در مشخصات پخش می گردند. سپس با تانکرهـای آب پـاش، روی مصالح پخش شده آب پاشی می شود.

مقدار آب پاشی باید متناسب با رطوبت بهینه برای کوبیدن مصالح باشد کـه طبـق روش T -180 آشـتو طریقـه D تعیین می شود. حداکثر ضخامت کوبیده شده زیر اساس 20 سانتیمتر می باشد. در صورتی که ضخامت کـل زیر اسـاس از 20 سـانتی متر تجاوز نماید، مصالح در 2 و یا چند لایه پخش می شود.

کوبیدن قشر زیر اساس

کوبیدن قشر زیر اساس از طرفین محور راه با استفاده از غلتک های چرخ فولادی استاتیک، یا غلتک های چرخ لاستیکی، بـه وزن حدود 12 تن شروع می شود. ضمن آنکه جهت تسهیل کوبیدگی می توان از غلتک های لرزشی (ویبره) یا غلتک های کششی – لرزشـی نیز استفاده کرد. وزن غلتک باید طوری باشد که سنگدانه ها زیر چرخ غلتک شکسته نشوند. عملیات غلتک زنی و کوبیدن قشر زیر اساس در قوس هایی که دارای شیب (یک طرفه بربلندی) می باشد، از داخل قوس شروع شده و به طرف خارج قوس ادامه می یابد.

قبل از اتمام کوبیدگی، سطح زیر اساس مجددا ترازیابی شده و ارقام نقاط با ارقام نظیر در نقشه های نیمـرخ طـولی و نیمرخ هـای عرضی مطابقت داده می شود. چنانچه اختلاف نهایی حداکثر 20± میلی متر باشد کوبیدگی ادامـه مـی یابـد، در غیر این صـورت مصـالح اضافی تراشیده شده و در نقاطی که مصالح کم باشد، مقدار لازم به آن اضافه و سپس مخلوط شده و کوبیدگی تا حصول نتیجه ادامـه می یابد.

تـراکم نسبی لایه زیر اساس، با آزمایش T -191 آشتو باید برابر صد در صد وزن مخصوص خشک مصالحی باشد که در آزمایشگاه با روش آشتو اصلاح شده ( T -180 آشتو طریقه D) به دست می آید.

اجرای لایه زیر اساس آهکی

اجرای لایه زیر اساس آهکی شامل کنترل بستر روسازی، آماده کردن خاک، تهیـه و پخـش آهـک، اخـتلاط و آب پاشـی، کوبیـدن و تسطیح نهایی به شرح زیر می باشد:

1- کنترل سطح بستر روسازی راه برای اجرای لایه زیر اساس

قبل از اجرای قشر زیر اساس آهکی، باید شیب های طولی و عرضی و شکل مقطع عرضی راه با نقشه بـرداری کنتـرل شود. نتایج نقشه برداری و کوبیدگی بستر باید مورد تأیید دستگاه نظارت قرار گیرد.

2- آماده کردن خاک برای اجرای لایه زیر اساس

خاک ها را از نظر میزان واکنش با آهک می توان به دو گروه تقسیم کرد: خاک های واکنش زا و خاک های بدون واکنش بـا آهـک.

خاک های واکنش زا با آهک، خاک هایی هستند که پس از تثبیت با آهک و گذشت 28 روز در دمای 20 درجـه سـانتی گراد، افـزایش مقاومت فشاری آن ها نسبت به مقاومت فشاری خاک تثبیت نشده بیش از 3.5 کیلوگرم بر سانتی متر مربع شود، در غیر این صورت بـدون واکنش تلقی می شـوند. خاک مورد مصرف باید عاری از هر نوع مواد آلی، لجنی و نباتی بوده و دانه هـای درشـت تـر از 63 میلی متر نداشته باشد. قبل از حمل و پخش خاک روی بستر روسازی، باید طبقه بندی، حد روانی و دامنه خمیـری آن بـر اساس آزمایش های آشتو (T-89 و T -90) تعیین شده باشد.

3- آماده کردن آهک برای اجرای لایه زیر اساس

آهک از منابع تعیین شده در دفترچه مشخصات فنی خصوصی تهیه می شود که به صورت آهک شـکفته، آهـک زنـده و دوغـاب آهک می تواند باشد. انتخاب نوع آهک با توجه به شرایط پروژه توسط دستگاه نظارت صورت می گیرد. مشخصات آهـک مصـرفی باید با مشخصات مندرج در استاندارد (M -216 آشتو) مطابقت داشته باشد. نمونه گیـری و آزمـایش هـای آهـک بر اسـاس روش های T -218 آشتو و T -219 آشتو انجام می گردد.

الف – آهک شکفته

پخش آهک شکفته به وسیله کامیون های کمپرسی و یا ماشین های مخصوص پخش آهک انجام می شود. با اطـلاع از وزن دقیـق مقدار آهکی که در کامیون حمل می شود و با توجه به درصد مصرف آهک در مخلوط که توسط آزمایشگاه تعیین شده است، طـول و عرض قسمتی از راه که این مقدار آهک باید روی آن پخش شود مشخص می گردد. در ماشین های مخصوص پخش آهک، سرعت ماشین و میزان گردش محور پخش کن، بر اسـاس میـزان آهـک مصـرفی تعیـین می شود. از پخش آهک خشک، هنگام وزش باد باید خودداری نمود، زیرا علاوه بر اینکه مقداری از آهک از بین می رود، مورد اعتراض ساکنان و یا موجب خسارت به اراضی کشاورزی مجاور می شود. پخش آهک باید به طور یکنواخت انجام شود. لازم است میزان آهک پخش شده با میزان آهک مندرج در نقشه ها بیش از %5± اختلاف نداشته باشد. هنگام پخـش آهک، درجه حرارت هوا نبایستی از 5 درجه سانتی گراد کمتر باشد. پخش آهک روی سطح راه یخ زده مجاز نمی باشد.

ب – آهک زنده

نگهداری آهک زنده بیش از 10 روز مجاز نبوده و نباید به شکل دوغاب مصرف شود (مگـر در حالت هـای اسـتثنائی). هنگام مصرف آهک زنده باید احتیاط لازم برای کارگران رعایت شود. از جمله جلوگیری از سوختگی که ممکن است بـه علت ایجاد حرارت زیاد ناشی از ترکیب آب و آهک حادث شود. آنچه در مورد پخش آهک شکفته گفته شد، در مورد پخش آهک زنده نیز باید رعایت شود.

پ – دوغاب آهک

دوغاب آهک از اختلاط آهک و آب به دست می آید. این عمل ممکن است در یک مخزن ثابت و یا در تانکر آب پاش انجام شود. میزان اختلاط آهک و آب به مقدار درصد آهک مورد نظر، جنس و رطوبـت طبیعـی خـاک و میـزان رطوبـت هـوا بسـتگی دارد. در مواردی که رطوبت خاک، رطوبت بهینه است ولی هوا گرم و خشک می باشد، مقدار آب باید 3 تا 4 درصد بیشتر از حـد تعیین شده باشد تا پس از تبخیر، به میزان مورد نظر برسد. میزان اختلاط آهک و آب بر حسب شرایط و مشخصات آب و هوایی پروژه بین 300 تا 550 کیلوگرم آهک در هـر متـر مکعـب آب خواهد بود. نمونه متعارف آن یک تن آهک و 2200 لیتر آب می باشد.

برای جلوگیری از ته نشین شدن آهک در دوغاب آهک، دوغاب باید مرتباً در مخزن به هم زده شود. در مواقعی که هوا سرد است، دقت کافی باید مبذول گردد تا دوغاب آهک بیش از حد تعیین شده پخش نشود، زیرا این امر رطوبت خاک را زیاد می کند و برگشت به رطوبت بهینه بسیار کند خواهد بود. پخش دوغاب آهک در هوای با درجه حرارت کمتر از 5 درجه سانتی گراد، در سایه و همچنین در هوای بـارانی مجـاز نمی باشد.

4- اختلاط و آب پاشی برای اجرای لایه زیر اساس

اختلاط آهک با خاک و آب پاشی به یکی از دو روش زیر صورت می گیرد:

الف – روش خشک

اختلاط آهک با خاک می تواند روی سطح بستر راه و یا در خارج از آن انجام شود. عمل اختلاط می تواند به صورت اختلاط در محل توسط ماشین هایی نظیر گریدر، ماشین های مخلوط کن و یا دستگاه های مخصوص تثبیت خاک به صورت درجا انجام گیرد، یا اینکه بـه وسیله یک کارخانه مرکزی که برای تثبیت خاک با آهک و آب آماده شده است، مواد به طور یکنواخت با هم مخلوط شده و سپس به روی راه حمل و پخش گردد. در مواقعی که مخلوط روی سطح بستر راه تهیه می شود، ابتدا خاک منتخب یا مصالح در فواصل معین و حساب شده ریسه شده، سپس با تیغه گریدر در ضخامت مورد نظر پخش می گردد. روی خاک پخـش شـده شـیارهایی بـرای پخـش آهک به وجود می آورند، سپس آهک زنده یا آهک شکفته را به مقدار تعیین شده در مشخصات روی خاک پخش نموده و سپس خاک و آهک را با گریدر یا هر مخلوط کننده دیگر، طوری مخلوط می کنند که مخلوطی یکنواخت حاصل شود. این مخلوط با مقـدار آبـی کـه تعیین شده است، آب پاشی شده و سپس اقدام به کوبیدن آن می گردد.

شکل 1 – اختلاط با گریدر

مقدار آب در فصول غیر زمستان معمولاً طوری در نظر گرفته می شود که رطوبت مخلـوط حـدود 3 درصـد بـیش از رطوبت بهینه باشد تا پس از تبخیر آب هنگام پخش و کوبیدن به رطوبت بهینه برسـد. در مـورد قشـرهای زیر اسـاس بـه ضخامت 15 سانتیمتر و کمتر، اختلاط یک مرحله ای کافی می باشد.

ب – روش تر

در این حالت ابتدا خاک، روی بستر روسازی آماده شده راه پخش می گردد. مثلا برای قشر زیر اسـاس بـه ضـخامت 20 سـانتیمتر به شرح زیر عمل می شود:

ابتدا خاک طبق مشخصات گفته شده قبلی با تیغه گریدر پخش می گردد. سپس خاک پخش شده بـا کلنـگ گریـدر، شـیار داده می شود و یک الی دو روز به این حالت رها می شود تا خشک شود. سپس دوغاب آهک تهیه شده با تانکر به میزان حدود 100 لیتر در مترمربع، روی آن پاشیده و بـا تیغـه گریـدر و یـا هـر وسـیله مناسب دیگر مخلوط می گردد تا دوغاب آهک کاملا جذب خاک شود. مجددا به میزان 50 لیتر در متـر مربـع دوغـاب آهـک پاشـیده می شود و خوب مخلوط می گردد. به این ترتیب مخلوط برای کوبیدن آماده شده است. دوغاب آهک داخل تانکر مرتب به وسیله هـوای فشرده از زیر هم زده می شود تا آهک رسوب نکند. میزان آهک مصرفی بر اساس روش های ذکر شده تعیین می شود. زیر اساسی که به این طریق ساخته و با غلتک های مناسب کوبیده شده است، چنانچه سطح آن پس از یک هفته فاقد ترک باشـد، می توان قشرهای بعدی یا قشر اساس را روی آن پخش کرد.

5- کوبیدن مخلوط برای اجرای لایه زیر اساس

پس از آنکه مخلوط یکنواخت خاک و آهک و آب بر روی بستر روسازی راه در ضخامت تعیین شده پخش گردید، ابتدا به وسـیله غلتک های پاچه بزی کوبیده شده، سپس به وسیله غلتک های چرخ لاستیکی عمل کوبیدن ادامه می یابد تا به حد کوبیدگی تعیین شده در مشخصات برسد.

میزان کوبیدگی لازم برای قشر زیر اساس آهکی، 100 درصد حداکثر وزن مخصوص خشک با روش آشتو اصلاح شده می باشد. در راه های با ترافیک کم، بر حسب نظر دستگاه نظارت می توان 95 درصد روش آشـتو اسـتاندارد را منظـور داشـت. هنگـام کوبیـدن مخلوط چنانچه لازم باشد، با گریدر یا هر وسیله مناسب دیگر، مصالح کوبیده شده مجدداً شخم زده و تسطیح می شود. آخرین مراحل کوبیدن با استفاده از غلتک های چرخ لاستیکی یا غلتک های مناسب دیگر انجام می گردد تا سطح تمام شده کاملا هموار به دست آیـد. معمولاً ضخامت قشر کوبیده شده حدود یک سانتیمتر بیش از ضخامت تعیین شده می باشد که بعدا باید به وسیله گریدر این ضخامت اضافی (که عموماً مشخصات خود را از دست می دهد) برداشته شود. در تمام مدت کوبیدن زیر اساس، تردد وسایط نقلیه مجاز نیست.

سایر توصیه ها به منظور اجرای لایه زیر اساس

الف – اجرای لایه زیر اساس آهکی در مناطق گرم، بهتر از مناطق سرد نتیجه می دهد.

ب- آهک با خاک ریزدانه زودتر عکس العمل نشان می دهد. زیرا در این موارد آب – آهک، سطح بیشـتری از دانـه هـای خـاک را اندود کرده و واکنش شیمیایی میان آهک و خاک سریع تر انجام می گیرد.

پ – مقدار آب لازم برای اجرای لایه زیر اساس آهکی، بستگی به دانه بندی خاک، گرما و خشکی هوا دارد، ولی هر انـدازه آب کمتـر مصـرف شود بهتر است.

ت – هر چه مصالح و آهک بیشتر ورز داده شوند و بهتر متراکم گردند، مقاومت فشاری آنها زیادتر خواهند شد.

ث – هر قدر درجه خلوص آهک بیشتر باشد، مقاومت مخلوط زیادتر می شود.

ج – با افزودن آهک به خاک رس، دامنه خمیری آن چندین برابر کم می شود، زیرا حد خمیری آن اضافه و حد روانی آن کـاهش می یابد.

چ – در گرما و محیط مرطوب، مقاومت مخلوط افزایش می یابد، لذا برای شرایط با آب و هوای گرم و مرطوب مناسب تر است.

ح – استفاده از آهک شکفته به علت کم خطر بودن، مناسب تر از آهک زنده است.

منبع: نشریه ۲۳۴ – روسازی آسفالتی راه های ایران