Uploaded by محمد الاشول

تصميم اكساء الطرق الاسفلتية باستخدام طريقة الـ(AASHTO) وطريقة الـ (MS-17)

advertisement
‫جامعة صنعاء‬
‫كلية الهندسة‬
‫قسم الهندسة‬
‫المدنية‬
‫دبلوم تحسين مستوى‬
‫بحث مادة طرق‬
‫إعداد المهندس ‪ /‬محمد يحيى محمد االشول‬
‫‪2‬‬
‫اشراف الدكتور ‪ /‬عبدهللا المسوري‬
‫‪1728‬‬
‫تصميم اكساء الطرق االسفلتية باستخدام طريقة الـ (‪)AASHTO‬‬
‫وطريقة الـ )‪ (MS-17‬مع المقارنة‬
‫المقدمة‪:‬‬
‫تتعرض شبكة الطرق في منطقة الشرق األوسط عموما‪ ,‬وفي المناطق الساحلية في اليمن خصوصا‪,‬‬
‫لظروف بيئية قاسية متمثلة في ح اررة الجو العالية‪ ,‬ارتفاع ملوحة التربة‪ ,‬ارتفاع معدل الرطوبة نسبيا‪ ,‬قرب المياه‬
‫الجوفية من سطح الرصف‪ ,‬تدني نوعية المواد المستعملة‪ ,‬ضعف السيطرة على عمليات االنشاء من حيث‬
‫االليات والمعدات باإلضافة إلى ازدياد نسب الشاحنات ذات الحموالت الثقيلة‪ ,‬وارتفاع معدالت نمو المركبات‬
‫بنسب كبيرة‪ .‬وألجل الحفاظ على شبكة الطرق بمستوى خدمة مالئم يجب صيانة واصالح العيوب أو تأخير‬
‫ظهورها باعتماد طرق الصيانة الوقائية و العالجية متمثلة بعمليات الترقيع او اإلصالح واعادة التأهيل‪ ,‬متمثلة‬
‫بأكساء الرصف‪.‬‬
‫وبالنظر الى ان الجهات المعنية بالطرق تستخدم الوسائل التقليدية في إجراء أعمال اكساء الرصف بدءاً بالجهود‬
‫الذاتية من تحديد مقاطع الطرق التي تحتاج صيانة‪ ,‬اعتماد األسلوب التقليدي الذي يرتكز على االجتهادات‬
‫الشخصية من صناع القرار في تلك الجهات التي تقابل بكثرة اآلراء المطروحة‪ ,‬وتعدد الخيارات التي غالباً ما‬
‫تكون معتمدة على األسلوب الذي تم توارثه إما من خبرة الموظفين القدامى العاملين باإلدارة‪ ,‬أو حسب ما هو‬
‫متوفر من امكانيات تؤدي إلى عدم وضع صورة متكاملة عن حاجة منشأ الطريق وبالتالي قد يتم تنفيذ أعمال في‬
‫غير موقعها ووقتها المناسب في حين أن هناك طرق يتأخر تنفيذ أعمال الصيانة بها مما يؤدي إلى أن تتدهور‬
‫حالتها مما يتطلب اعادة انشاء تلك الطرق‪ .‬لذا فان تحديد اسلوب ومتطلبات تصميم اكساء الطرق وفقا للظروف‬
‫السائدة في المنطقة ومتوافقة مع االحمال المرورية ومعدالت نموها يعد من ضرورات المرحلة من خالل تطبيق‬
‫ومقارنة معطيات ونتائج اثنين من الوسائل العالمية المعتمدة في تصميم اكساء الطرق في اليمن‪.‬‬
‫تمثل اعمال الصيانة مجموع االجراءات التي تتخذها الجهات المسؤولة عن الطرق لغرض تمكين شبكة الطرق‬
‫من اداء وظائفها بشكل ممتاز لمقاومة االحمال المرورية والظروف الجوية من خالل حصر اشكال التشوهات‬
‫ومحاولة اصالحها بشكل دوري او من خالل اتخاذ بعض التدابير الخاصة إلصالح تشوهات الرصف ‪ .‬من اهم‬
‫الوسائل المتبعة في تقييم حالة الرصف وتحديد حجم اعمال الصيانة المطلوبة والمعتمدة عالميا هي‪:‬‬
‫‪ .1‬طريقة ال(‪ ) AASHTO‬وهي طريقة الجمعية االمريكية للطرق والنقل والتي تعتمد على تحديد مستوى الحدمة‬
‫الحالي (‪ )Present Serviceability Rating –PSR‬والتي تعتمد على فحوصات الأتالفية او فحوص‬
‫اللباب المأخوذ من الرصف اضافة الى متغيرات اخرى سيرد تفصيلها في الجزء العملي من البحث الحالي‪.‬‬
‫(‪.)AASHTO, 1993‬‬
‫‪ .2‬طريقة ال)‪ (MS-17‬وهي طريقة دليل معهد االسفلت (‪ )the Asphalt Institute Manual‬والتي تعتمد‬
‫ايضا على فحوصات الإتالفية او فحوص اللباب المأخوذ من الرصف وبمتغيرات اقل وتعتمد بالدرجة‬
‫االساس على تحمل الرصف االصلي في حساب سمك االكساء المطلوب‪.(Asphalt Institute, 1983).‬‬
‫‪1729‬‬
‫‪ .3‬طريقة االنحراف (‪ )Deflection‬معتمدة في الواليات االميركية تستخدم جهاز عارضة بنكلمان‬
‫( ‪ )Benkelman Beam‬بطول ‪ 3.66‬متر يستخدم لقياس انحراف سطح الرصف‪ .‬واكثر استخدامه هو‬
‫للرصف الجاسئ‪.‬‬
‫‪ .4‬طريقة تحديد خشونة سطح الرصف ومالئمته للحركة (‪)Pavement Roughness or Riding Quality‬‬
‫وتعتبر من الطرق الحديثة والتي وتعتمد الفحص السطحي للرصف لتحديد درجة االداء وتحديد شدة وعمق‬
‫التشوهات عليه‪.‬‬
‫‪ .5‬اضافة الى مجموعة من الطرق الحديثة التي بدأت اعتماد برامج الحاسوب وانواع مختلفة من االجهزة الحديثة‬
‫والدقيقة والتي ال تختلف في مبدئها عن الوسائل اعاله في مبدئها او اصناف التشوهات التي تحصيها اال ان‬
‫نتائجها اسرع وادق‪.‬‬
‫في اليمن تعتمد طريقة ال(‪ )AASHTO‬في تصميم الرصف االسفلتي خصوصا في حين ان طريقة ال(‪MS-‬‬
‫‪ )17‬معتمدة في تصميم سمك اكساء الرصف اضافة الى غياب التوثيق لكل اعمال الصيانة الدورية التي تتم‬
‫على الطرق بشكل علمي متاح للباحثين او العاملين على حد سواء‪ .‬مما يوجب توجيه البحث العلمي ونشر التوعية‬
‫لهذا الجانب المهم من تقييم مستوى الخدمة المقدم من شبكة الطرق‪.‬‬
‫الهدف من البحث‪:‬‬
‫يهدف البحث المقدم إلى دراسة متطلبات تصميم اكساء الرصف االسفلتي اعتمادا على طريقتين‬
‫عالميتين معتمدة في اليمن هي طريقة الجمعية األمريكية للطرق والنقل (‪American ()AASHTO‬‬
‫)‪ )AASHTO, 1993( Association of State Highway and Transportation Officials‬وطريقة‬
‫مؤسسة اإلسفلت )‪ (Asphalt Institute, 1983) ,(Asphalt Institute Manual MS-17‬إضافة إلى‬
‫تحديد أهم النقاط التصميمية والتقييمية المعتمدة في مواصفة (‪ )AASHTO‬و ال(‪ )MS-17‬وامكانية تطبيقها‬
‫حسب ما هو متوفر في مؤسسات الطرق في اليمن‪( ,‬مواصفات الهيئة العامة للطرق والجسور اليمنية)‪.‬‬
‫تقييم المستوى الخدمي للطريق‪:‬‬
‫تعتبر الطرق هي مرآة الحضارة في أي بلد من البلدان تفتخر بها الشعوب‪ ,‬ويقاس التطور الحاصل في‬
‫أي بلد ما بنوعية وأطوال الطرق المعبدة فيها‪ .‬لذلك تأخذ مشاريع الطرق حي اًز رئيسياً من تخصيصات خطط‬
‫التنمية الكبرى في بلدان العالم‪ ,‬حيث إن الطرق هي بمثابة شرايين الحياة لعملية التنمية وتمثل شرطاً أساسياً‬
‫الستمرار عملية تقدمها حيث تعتمد عليها كافة النشاطات التجارية والزراعية والصناعية والحياتية األخرى‪.‬‬
‫تت عرض شبكات الطرق إلى كثير من العوامل التي تؤدي إلى تدهور حالتها التشغيلية واإلنشائية مع‬
‫تقادم عمرها كما هو مبين في العالقة بين عمر الطريق ‪ -‬دليل حالة سطح الرصف‪ ,‬شكل رقم ‪ . 1‬ويكون هذا‬
‫التدهور بطيئاً في بداية عمر الطريق ثم يزداد تسارعا مع زيادة العمر‪ ,‬حيث تنحدر حالة الطريق من ممتاز إلى‬
‫جيد جدا ثم جيد حتى يصل إلى حالة حسن وخالل هذه الفترة تكون بدائل الصيانة الواجب إتباعها هي الصيانة‬
‫الدورية لتحسين خدمة الطريق وزيادة عمره حتى الوصول إلى حالة (حسن)‪ .‬عندما يصل الطريق إلى هذه الحالة‬
‫فال بد من صيانة عالجية كإضافة طبقة من األسفلت (اكساء الرصف) إلعادة الطريق إلى حالته وقت اإلنشاء‬
‫‪1730‬‬
‫(ممتاز)‪ .‬إن أي تأخير للصيانة عن هذا المستوى (حسن) سيؤدي إلى تدهور حالة الطريق بشكل سريع يصل‬
‫إلى أضعاف حالة التدهور عند ذلك المستوى‪ .‬إذاً فال بد من المتابعة الدقيقة لحالة الطريق لتحديد نوعية الصيانة‬
‫الدورية التي يحتاجها وتوقيت ونوع الصيانة العالجية المطلوبة للطريق‪.‬‬
‫ممتاز‬
‫‪ %40‬نقصان في دليل حالة الطريق‬
‫‪ %75‬من العمر‬
‫‪ %40‬نقصان في دليل حالة الطريق‬
‫جيد‬
‫حسن‬
‫سيء‬
‫سيء جدا‬
‫‪ %12‬من العمر‬
‫دليل حالة سطح الطريق‬
‫جيد جدا‬
‫منهار‬
‫العمر‬
‫شكل ‪ 1‬العالقة بين عمر الطريق و حالته التشغيلية‪.‬‬
‫متطلبات تصميم اكساء الرصف االسفلتي‪:‬‬
‫يجب معالجة جميع انواع األضرار والتشوهات في الرصف االسفلتي قبل اكساء الطريق بطبقة جديدة‬
‫ح يث إن العمر الخدمي لهذه الطبقة سيقل بصورة كبيرة ان لم تعالج تلك التشوهات‪ ,‬إضافة إلى عدم جدوى‬
‫اإلصالح باألكساء وتسمى هذه العملية بعملية الترقيع وتتم بتنظيف مكان الضرر ومعالجته موقعياَ من خالل‬
‫بعض المضافات الترابية أو اإلسفلتية لتقليل اثر ذلك الضرر ومنع تطوره إلى ما بعد األكساء‪ .‬حيث أن أي تشوه‬
‫في أي طبقة من طبقات الرصف قد تسبب انحناء(‪ )bending‬أو قص (‪ )shear‬عن طريق األحمال المسلطة‬
‫تغيرات درجة الح اررة‪ .‬إضافة إلى ذلك فان عمق التشوه بسبب األحمال تؤثر على‬
‫أو ربما انكماش أفقي بسبب ّ‬
‫سمك طبقة االكساء (‪ )overlay thickness‬وعلى السمك الفعال للرصف (‪ )effective thickness‬بصورة‬
‫عامة‪ .‬وبزيادة سمك طبقة االكساء (‪ )overlay‬الى حد ما يقلل االنحناء (‪ )bending‬والقص (‪ )shear‬تحت‬
‫تغير درجة الح اررة‪ ,‬ويقلل من تطور التشوهات من الشقوق االنعكاسية‪.‬‬
‫األحمال المسلطة وكذلك يقلل تأثير ّ‬
‫ان مواصفة (‪ )AASHTO‬و ال(‪ )MS-17‬تعتمد كما بقية المواصفات على عدد من الخطوات الرئيسة ولكل‬
‫خطوة طريقة او طرق يمكن استحصال المعلومة بواسطتها دون االعتماد على طريقة محددة او جهاز معين مما‬
‫يعطي مرونة عالية في التنفيذ مع الحفاظ على الدقة في االداء‪ .‬اهم متطلبات التصميم هي‪:‬‬
‫‪1731‬‬
‫‪ -1‬تقييم الرصف االسفلتي االصلي من خالل تحديد التشوهات وقياس مقاومة‪ ,‬سمك‪ ,‬ونوع مواد الطبقات‬
‫لتحديد السمك الفعال للرصف‬
‫‪ -2‬القيام بمجموعة من المعالجات الموقعية (عملية الترقيع) ألجل تحسين اداء الرصف‬
‫‪ -3‬قياس الحمل المروري الحالي وتحديد الحمل المكافئ لسنة الهدف‬
‫‪ -4‬حساب السمك الكلي الالزم لمقاومة االحمال المرورية حسب اشكال ومخططات التصميم‬
‫‪ -5‬حساب سمك اكساء الرصف وهو الفرق بين السمك الكلي وسمك الرصف الفعال‬
‫جدول رقم ‪ 1‬يحدد اهم خطوات تصميم اكساء الرصف االسفلتي حسب مواصفة ال(‪ )AASHTO‬و الـ(‪MS-‬‬
‫‪ .)17‬من المالحظ في جدول ‪ 1‬هناك متغير هو دليل خدمة الطريق‪ ,‬وهو الفرق بين مستوى الخدمة في بداية‬
‫عمر الرصف عنه في وقت تقييم الطريق)‪ Po .(∆PSI = Po - Pt‬يمثل معدل الخدمة في بداية عمر الرصف‬
‫وتتراوح قيمته بين ‪ 4.0-5.2‬حسب نوع الطريق ومواصفات االنشاء‪ ,‬في حين ان ‪ Pt‬يمثل المستوى في وقت‬
‫تقييم الرصف ويم قياسه بمعادلة خاصة تعتمد على انواع التشوهات المرصودة وان تعذر جمع البيانات فيتم‬
‫اعتماد االستبيان وباعتماد نسب االجابات في جدول محدد ضمن مواصفة ال(‪, )AASHTO‬‬
‫محاور الدراسة التطبيقية لتصميم األكساء‪:‬‬
‫ولغرض تقييم التصميم االنشائي للمقاطع المختارة لحالة الدراسة ومعرفة مكونات الرصف الحالي تم‬
‫إخذ نماذج من الرصف االسفلتي والطبقات الترابية تحته لتحديد الخواص الهندسية لمواد تلك الطبقات‪.‬‬
‫ان المسح المروري تم أليام دوام اعتيادية في وسط االسبوع بعد اجراء مشاهدة على طول نهار عمل‬
‫لتحديد ساعات الذروة وتم تصنيف المركبات وتحديد معدل النمو اعتمادا على مواصفات الهيئة العامة للطرق‬
‫والجسور اليمنية ‪.‬‬
‫نظ ار الختالف مدخالت استخدام أي من الطريقتين في التحليل والتصميم وألجل توضيح الفرق بين‬
‫الطريقتين ندرج في ادناه اهم متغيرات تصميم سمك االكساء لكل طريقة‪ .‬وفقا لما ورد في جدول رقم ‪ ,1‬طريقة‬
‫ال(‪ ) MS-17‬هي االسهل واالقل من حيث البيانات المطلوبة لتصميم سمك االكساء حيث تعتمد على نسب‬
‫ثابتة لحساب السمك الفعال للرصف االصلي وصفات المواد المكونة للرصف‪ .‬النقطة االساسية في تصميم‬
‫االكساء هي حساب وتقييم السمك الفعال للرصف وحسب مواصفة ال(‪ )MS-17‬فإنها تعتمد على نسب معينة‬
‫لكل طبقة من طبقات الرصف وهذه النسب هي ‪ %90‬للطبقات االسفلتية و‪%30‬للطبقة الترابية‪ .‬اما طريقة‬
‫ال(‪, )AASHTO‬كما ورد في جدول رقم ‪ ,1‬تعتمد عدد من المتغيرات اكثر وبالتالي تعطي نتيجة ادق‪ .‬ان‬
‫العامل االساس في تحسين األداء اإلنشائي للرصف هو سمك طبقة االكساء والذي يعتمد على السعة اإلنشائية‬
‫المطلوبة التي تقابل حجم المرور المستقبلي والقدرة اإلنشائية للرصف الموجود‪ .‬السمك المطلوب لزيادة القدرة‬
‫اإلنشائية لتحمل المرور المستقبلي يمكن أن يوجد بالعالقة التالية‪:‬‬
‫‪1732‬‬
‫‪SNol =aol*Dol = SNf - SNeff‬‬
‫)‪…… (1‬‬
‫حيث ان ‪ : SNol :‬الرقم اإلنشائي لطبقة االكساء‪ : aol ,‬المعامل اإلنشائي لطبقة االكساء‪ :Dol ,‬سمك طبقة‬
‫االكساء المطلوبة‪( ,‬انش)‪ :SNf ,‬الرقم اإلنشائي الكلي المطلوب لألحمال المستقبلي‪ :SNeff ,‬الرقم اإلنشائي‬
‫المؤثر للرصف الحالي تستخدم المعادلة التالية إليجاد )‪:(SNeff‬‬
‫‪SNeff = a1D1 + a2D2 + a3D3m3+…..‬‬
‫)‪…… (2‬‬
‫حيث ان‪ : a1, a2, a3 :‬المعامل االنشائي لطبقات الرصف‪ : D1, D2, D3 ,‬سمك طبقات الرصف بال (انش)‪,‬‬
‫‪ :m3‬يمثل معامل التصريف المطلوب للطبقات الترابية (‪.)AASHTO, 1993‬‬
‫من المالحظ ان طريقة ال(‪ )AASHTO‬تعطي سمك اكساء اكبر مما هو مطلوب حسب طريقة ال(‪)MS-17‬‬
‫رغم توحيد بعض المدخالت والسبب يعود الى ان متطلبات التصميم مختلفة كذلك المعطيات التي اخذت بنظر‬
‫االعتبار لفرض ايصال الرصف الى سنة الهدف وتحمل الحمل المروري المستقبلي دون حصول الفشل الوظيفي‪.‬‬
‫بالعودة الى متطلبات التصميم سمك االكساء حسب طريقة ال(‪ )AASHTO‬نجد ان هذه الطريقة‬
‫تتطلب الكثير من المعلومات والعديد من الفحوصات التي تغطي جميع المؤثرات التي تحيط بالرصف خالل‬
‫عمره الخدمي‪ .‬ان هذه المعلومات تتعلق بطبيعة الرصف االصلي (مثل مواصفات االرض الطبيعية ومواصفات‬
‫طبقات الرصف ونوع المواد ومواصفاتها اضافة الى اجراء الفحوصات المختبرية لتلك الطبقات)‪ ,‬طبيعة االسفلت‬
‫كونكريت التي يتم اكساء الطريق بها‪ ,‬الظروف الجوية المحيطة بالرصف‪ ,‬ظروف تصريف المياه ومدى مالئمة‬
‫نظام التصريف‪ ,‬الحمل المروري الحالي والمستقبلي حسب معدالت النمو والعمر التصميمي‪ ,‬اضافة الى تأكيد‬
‫االسناد االحصائي متمثال بالمعولية والوثوقيه (‪ )Reliability and confidence‬وباستخدام المعادلة او‬
‫المخططات التابعة للطريقة يتم حساب سمك االكساء المطلوب‪ .‬كل ذلك في جانب واعتماد هذه الطريقة في‬
‫تصميم الرصف اساسا في جانب اخر حيث ان اعتماد طريقة موحدة في تصميم الرصف واعادة اكساءه يؤدي‬
‫بشكل اكيد الى اطالة عمر الرصف وتحسين الخدمة المقدمة منه‪.‬‬
‫طريقة ال(‪ )MS-17‬المعتمدة في تصميم اكساء الطرق في اليمن لسهولة تطبيقها وسهولة الحصول‬
‫على بيانات تطبيق المخطط الخاص بها اضافة الى ارتفاع نسبة االعتماد على الرصف االصلي‪ ,‬اعطت نتائج‬
‫متقاربة مع طريقة ال(‪ )AASHTO‬في حال كون الحمل المروري عالي والسمك الفعال للرصف االصلي عالي‬
‫ايضا فقط‪ .‬في حين هناك فرق كبير بين سمك االكساء المطلوب للحمل المروري المنخفض والسمك الفعال‬
‫القليل ايضا‪.‬‬
‫‪1733‬‬
‫االستنتاجات‪:‬‬
‫من خالل البحث الـذي تـم علـى طـريقتين مـن طـرق تصـميم االكسـاء العالميـة والمعتمـدة فـي الـيمن تـم التوصـل‬
‫الى النقاط التالية‪:‬‬
‫‪ .1‬هناك حاجة ماسة الى وضـع هيكليـة عمـل لفحـص وتقيـيم الطـرق بصـورة عامـة وتوثيـق جميـع اعمـال الصـيانة‬
‫التي تتم على كل مقطع طريق بصورة خاصة‬
‫‪ .2‬عــدم وجــود مواصــفة قياســية يمنيــة متخصصــة بأعمــال الصــيانة وتصــميم اكســاء الطــرق فــتح االب ـواب لجميــع‬
‫االجتهــادات واآلراء ممــا خلــق فجــوة كبيـرة بــين االعمــال الواجــب اجراءهــا ألجــل تحســين مســتوى خدمــة الطريــق‬
‫وعمره وما يتم فعليا‬
‫‪ .3‬انشاء الطرق الخارجية والداخلية الفرعية دون تصميم هندسـي وهـو االمـر الواضـح مـن تحليـل الطبقـات اضـافة‬
‫الى عدم اسناد التربة االصلية لمشاريع الطرق مما يعجل من ظهور العيوب والمشاكل‬
‫‪ .4‬اعتماد مؤسسات الطـرق فـي الـيمن طريقـة ال(‪ )MS-17‬فـي تصـميم اكسـاء الرصـف لسـهولتها ولقلـة البيانـات‬
‫المطلوبة‬
‫‪ .5‬طريقــة ال(‪ )MS-17‬اكثــر اقتصــاديا مــن طريقــة ال(‪ )AASHTO‬وذلــك واضــح مــن خــالل الســمك الــذي تــم‬
‫الحصــول عليــه ولجميــع المقــاطع المختــارة كحالــة د ارســة‪ .‬فــي حــين ان طريقــة ال (‪ )AASHTO‬رغــم صــعوبة‬
‫تطبيقها لكثرة البيانات المطلوبة لكن تلك البيانات ضرورية لخلـق ثقـة بالتصـميم وبالتـالي تحسـين اداء الرصـف‬
‫ومستوى الخدمة المقدم خصوصا انها معتمدة في تصميم الرصف‪.‬‬
‫‪ .6‬هناك حاجة الى اجراء بعض الفحوص الالإتالفية على المقاطع المختارة ألجل تقيـيم تصـميم االكسـاء باعتمـاد‬
‫عدة بدائل ضمن الطريقتين (ال(‪ )AASHTO‬و(‪ ))MS-17‬والمقارنة بينها‬
‫‪ .7‬هناك ضرورة الـى اعتمـاد سـمك االكسـاء الـذي تـم الحصـول عليـه بتطبيـق كـال الطـريقتين فـي تصـميم االكسـاء‬
‫على مقطع طريق محدد ودراسته بعد فترة من االنشاء لغرض تأكيد افضلية أي الطريقتين واعتمادها مستقبال‪.‬‬
‫‪1734‬‬
‫قائمة الرموز‪:‬‬
‫‪:∆PSI‬‬
‫…‪:a1, a2,‬‬
‫‪:AASHTO‬‬
‫دليل خدمة الطريق‬
‫ومعامالت مواد طبقات الرصف‬
‫الجمعية االمريكية للطرق والنقل‬
‫‪American Association of State Highway and Transportation Officials‬‬
‫‪:aol‬‬
‫… ‪:D1, D2,‬‬
‫‪:Dol‬‬
‫‪:ESAL‬‬
‫‪:Mr‬‬
‫‪:MS-17‬‬
‫المعامل اإلنشائي لطبقة االكساء‬
‫سمك طبقات الرصف‬
‫سمك طبقة االكساء‬
‫الحمل المروري المحوري الوحيد المكافئ‬
‫معامل مرونة التربة الطبيعية (‪)Subgrade Resilient Modulus‬‬
‫دليل معهد االسفلت ‪the Asphalt Institute Manual‬‬
‫‪:Po‬‬
‫مستوى الخدمة في بداية عمر الرصف‬
‫‪:Pt‬‬
‫مستوى الخدمة النهائي للرصف‪ ,‬وقت الفحص والتقييم‬
‫‪:R‬‬
‫الوثوقية‬
‫‪:S°‬‬
‫االنحراف المعياري‬
‫‪:SNeff‬‬
‫الرقم اإلنشائي المؤثر للرصف الحالي‬
‫‪:SNf‬‬
‫الرقم اإلنشائي الكلي المطلوب لألحمال المستقبلي‬
‫‪:SNol‬‬
‫الرقم اإلنشائي لطبقة االكساء‬
‫‪:vph‬‬
‫الحمل المروري بوحدات مركبة بالساعة‬
‫معامل التصريف المطلوب للطبقات الترابية‬
‫‪:m‬‬
‫‪1735‬‬
‫جدول ‪ 1‬متطلبات تصميم اكساء الرصف االسفلتي حسب مواصفة ال(‪ )AASHTO‬و ال(‪.)MS-17‬‬
‫ت‬
‫‪-1‬‬
‫‪-2‬‬
‫متطلبات التصميم‬
‫مواصفة ال(‪)MS-17‬‬
‫مواصفة ال(‪)AASHTO‬‬
‫تركيب وتصميم الرصف‬
‫يتم بعدة طرق اقربها الى التطبيق يكون بأخذ نماذج من كل طبقة من طبقات الرصف لتحديد‬
‫االصلي‬
‫نوع وسمك ومكونات كل طبقة ويمكن باعتماد الفحوص االأتالفية‬
‫الحجم المروري المكافئ‬
‫يتم المسح المروري في وقت الدراسة يتم بنفس االسلوب وباعتماد المسح المروري لعدد‬
‫المتراكم )‪ )ESAL‬لسنة‬
‫باعتماد مواصفات وجداول لتحديد نوع مركبات الحمل فقط (اي ان المركبات الشخصية‬
‫الهدف‬
‫المركبات ومعامالت التحويل لحساب والباصات ال تؤخذ بنظر االعتبار في تحديد )‪)ESAL‬‬
‫لسنة الهدف)‬
‫)‪ )ESAL‬لسنة الهدف‬
‫اعتمادا على نوع الطريق وعدد ممراته لكل اتجاه بجدول خاص بكل مواصفة يحدد نسبة الحمل‬
‫‪-3‬‬
‫تحديد الممر التصميمي‬
‫‪-4‬‬
‫المسح االولي لتحديد انواع‬
‫يتم باستخدام اجهزة خاصة او ادوات بسيطة لحصر وتحديد انواع االضرار في مقطع الطريق‬
‫الفشل الحاصل وشدته‬
‫وشدة واسباب كل صنف‬
‫‪-5‬‬
‫تحديد عمليات الترقيع‬
‫اعتمادا على نوع الفشل‪ ,‬اسبابه‪ ,‬المواد‪ ,‬والوسائل المعتمدة يتم ترقيع مناطق الفشل لتقليل‬
‫‪-6‬‬
‫حساب دليل الخدمة الحالي ضروري باستخدام احد وسائل فحص الهطول الالأتالفية‬
‫المار في الممر التصميمي من الحمل الكلي‬
‫االضرار السطحية واالنشائية للرصف‬
‫*‬
‫(‪ )∆PSI‬بتحديد مستوى‬
‫الخدمة النهائي (‪)pt‬‬
‫في المقطع وفي حال عدم توفر اجهزة القياس يمكن‬
‫غير مطلوب‬
‫اعتماد االستبيان وبالتالي حساب مستوى الخدمة النهائي‬
‫(‪)pt‬‬
‫‪-7‬‬
‫حساب السمك الفعال‬
‫يتم من خالل حساب الرقم االنشائي الفعال يتم باعتماد نسب معينة (‪ %30‬للطبقات‬
‫للرصف االصلي‬
‫(‪ )SNeff‬بعدة طرق اقربها الى التطبيق يكون الترابية و‪ %90‬للطبقات االسفلتية) حسب‬
‫بأخذ نماذج من كل طبقة من الطبقات واجراء نتائج الفحص المختبري لطبقات الرصف‬
‫الفحص المختبري لتحديد صفاتها الهندسية‬
‫‪-8‬‬
‫االصلي‬
‫حساب او تحديد متغيرات معادلة التصميم حسب نوع‬
‫تحديد متطلبات التصميم‬
‫الطريق ومواصفات التصميم والمواد المستخدمة وهي‬
‫االخرى‬
‫(الوثوقية ‪ ,R‬االنحراف المعياري ‪ ,S°‬متطلبات التصريف‬
‫ال توجد متغيرات مطلوبة‬
‫ومعامالت مواد الرصف (‪)a1, a2,….‬‬
‫‪-9‬‬
‫‪-10‬‬
‫حساب السمك الكلي للرصف‬
‫حساب سمك االكساء‬
‫تطبيق معادلة التصميم او اعتماد النوموغرام الخاص‬
‫اعتماد المخطط الخاص بالمواصفة‬
‫بالمواصفة لحساب السمك الكلي المطلوب‬
‫لحساب السمك الكلي المطلوب‬
‫وهو الفرق بين السمك الكلي المطلوب والسمك الفعال‬
‫للرصف االصلي‬
‫يمثل المستوى في وقت تقييم الرصف ‪ Pt‬يمثل معدل الخدمة في بداية عمر الرصف‪*(∆PSI = Po - Pt) .Po ,‬‬
‫‪1736‬‬
:‫الخالصة‬
‫ أن معظم شبكات الطرق مضى على تنفيذها سنوات عديدة دون األخذ‬,‫تكمن مشكلة المؤسسات المعنية بالطرق في اليمن‬
‫ نوع المركبات التي تستخدم الطرق والظروف الغير طبيعية التي تعرضت لها‬,‫ وزن‬,‫بنظر االعتبار التوسع االنفجاري على مستوى عدد‬
‫ وأضحى من األهمية بمكان بذل جهود مكثفة للقيام بأعمال الصيانة لهذه المشاريع‬,‫منشآت الطرق كما بقية جوانب الحياة بصورة عامة‬
.‫الكبيرة للمحافظة عليها إلطالة عمرها التصميمي‬
‫يمثل ا لبحث الحالي خطوة اولى لتحديد افضل الوسائل التي يمكن اعتمادها في تصميم اكساء الطرق مما يؤثر على اداء الرصف الذي‬
.‫يؤثر بدوره على الخدمة المقدمة من الطريق‬
.(AASHTO) ,‫ صيانة الطرق‬,(MS-17) ,overlay thickness design ,‫ اكساء الرصف االسفلتي‬:‫الكلمات المفتاحية‬
Abstract:
The main problems of the institutes concerning with the highways in Iraq, that almost
highways network are old and have along years in services without taking in view of points the
explosion extension in level of numbers, weight, types of vehicles that use the roads and un-normal
environments subjected to it the highway structures, as well as the other sides of live in general.
Therefor it is a huge important to work hard in maintenance affectations for these great projects in
order to elongated their design lives.
The current research represent first step to definition the beast ways that can be depended in overlay
design the Asphalt Institute Manual (MS-17) depend in overlay design while the American Association
of State Highway and Transportation Officials, (AASHTO) depended in pavement design, which have
an effect on the performance of the pavements that have a great effect on the services presented by the
highway.
1737
Download