پاورپوینت تاثیر عوامل جوی یخبندان و رطوبت بر طرح روسازی شامل علل و روش های جلوگیری از اثرات یخبندان، تورم روسازی در اثر یخبندان، حفاظت روسازی در برابر یخبندان، تأثیر رطوبت در طرح روسازی ها و مناطق حساس به رطوبت و یخبندان می باشد.
علل و روش های جلوگیری از آن
اثر یخبندان
یخبندان دو اثر منفی بر روسازی ها دارد که عبارتند از :
الف : تورم روسازی در اثر یخبندان ، که ممکن است منجر به شکست و خرابی روسازی شود .
ب : کاهش قدرت باربری روسازی درموقع ذوب یخ ها افزایش رطوبت مصالح ساختمانی و بخصوص خاک بستر آن منجر به خرابی روسازی میشود .
تورم در اثر یخبندان :
به بالا آمدن سطح روسازی در اثر یخ زدن ذرات آب و تشکیل عدسی های یخ در خاک بستر و یا در لایه های اساس و زیر اساس اطلاق می شود. برای متورم شدن روسازی در اثر یخبندان باید سه عامل زیر حتما موجود باشند . در غیر این صورت تورم واقعی بوقوع نخواهد پیوست :
الف – هوای سرد ( دمای زیر صفر)
ب- خاک نسبتا ریز دانه
ج- منبع آب زیر زمینی درعمق نسبتا کم ( کمتراز حدود 3 متر )
چگونگی شکل گیری تورم :
آب موجود در منبع آب زیر زمینی د ر اثر خاصیت موئینه خاک نسبتا ریز دانه بالا آمده و پس از رسیدن به قسمتهای سرد سیستم روسازی یخ زده و عدسی های یخ تشکیل می شوند . حجم آب به علت یخ زدن افزایش می یابد که منجر به افزایش حجم خاک و مصالح روسازی می شود . به سبب تشکیل کریستالهای یخ درصد املاح موجود در آب افزایش می یابد که این عمل باعث مکیده شدن مقدار بیشتری از ذرات آب از منبع آب زیر زمینی می شود . دراثر این پدیده میزان رطوبت و د رنتیجه ضخامت یخها مرتبا افزایش می یابد که ممکن است منجر به تورم وخرابی روسازی شود .
خاک های حساس در برابر یخبندان عبارتند از :
ماسه خیلی ریزدانه ، لای و خاک رس بادامنه خمیری کمتر از 12 حفرات این نوع خاکها به اندازه کافی کوچک هستند که خاصیت موئینه در آنها برقرار شود . و از طرف دیگر این خاکها آن اندازه ریزدانه نیستند که به علت کوچک بودن حفرات آنها غیر قابل نفوذ باشند .
خاکهای حساس در برابر یخبندان به 4 گروه تقسیم می شوند که به ترتیب به F4,F3,F2,F1 موسوم هستند . در این رده بندی خاک F1 کمترین و خاک F4 بیشترین حساسیت را دارد
محافظت روسازی در برابر یخبندان :
برای محافظت روسازی ها باید حداقل یکی از این عوامل حذف شود تا روسازی در اثر یخبندان متورم نشود
بمنظور حذف اثر برودت هوا ، باید ضخامت کل روسازی ا زعمق یخبندان منطقه ای که راه در آن محل ساخته می شود بیشتر اختیار شود . در این صورت لایه روسازی مانند یک لایه عایق حرارتی عمل کرده و از یخ زدن آب موجود در بستر روسازی جلوگیری خواهد کرد. در برخی موارد ممکن است افزایش ضخامت کل روسازی ( تا حد عمق یخبندان منطقه ) از نقطه نظر اقتصادی مقرون به صرفه نباشد . د راین صورت بجای حفاظت کامل روسازی در برابر خطر یخبندان اقدام به حفاظت نیمه کامل آن می شود .
حفاظت نیمه کامل اصطلاحا به طرحی اطلاق می شود که در آن ضخامت روسازی تا حد امکان ، زیاد ولی نه برابر با عمق یخبندان منطقه اختیار شده باشد .
برای حذف اثر خاک نسبتا ریزدانه ، باید قسمتی از خاک بستر که در برابر یخبندان حساس است با مصالح غیرحساس تعویض شود. ضخامت لایه ای که باید برداشته شود از تفاضل ضخامت روسازی از عمق یخبندان منطقه بدست می آید .
برای حذف اثر آب زیر زمینی ، یا باید اقدام به زه کشی عمقی شود و یا باید راه در خاکریز قرار داده شود.معمولا درعمل زه کشی عمقی در طول زیادی از راه قابل اجرا نبوده ودر برخی از موارد تاثیر چندانی نیز در محافظت روسازی در برابر خطر تورم ندارد. قرار دادن راه در خاکریز و بالا اوردن محور راه معمولا یک راه حل مناسب تری د راینگونه موارد است .
تعیین عمق یخبندان :
برای اندازه گیری عمق یخبندان یک منطقه معمولا یا از لوله حاوی مایع فلورسین و یا از لوله حباب دار استفاده می شود . با این وسایل می توان مستقیما د رمحل عمق یخبندان را اندازه گرفت . در آزمایش لوله فلورسین از خاصیت تغییر رنگ مایع فلورسین دراثر برودت زیر صفر استفاده می شود . در این آزمایش لوله شیشه ای نازکی که پر از مایع فلورسین است در داخل حفره ای که در زمین بوجود آمده است قرار داده شده و سپس بکمک تغییر رنگ قسمتی از طول لوله عمق یخبندان منطقه تعیین می شود .
تعیین عمق یخبندان به کمک روشهای تئوری- عملی :
هرگاه به عللی عمق یخبندان مشخص نباشد از این روش استفاده میکنیم
در این رابطه z عمق یخبندان ، FI شاخص برودت که تابع شدت و دوام برودت هوا است ، و A عدد ثابتی است که بستگی به خصوصیات حرارتی مصالح داشته و برای مصالح شنی با نفوذ پذیری خوب برابر 4.7 است . طبق تعریف شاخص برودت (FI ) تفاوت بین رقوم نقاط حداکثر و حداقل منحنی برودت است .
تعین شاخص برودت
تاثیر رطوبت در طرح روسازی ها :
مقاومت خاکهای ریز دانه بستگی به میزان رطوبت موجود در آنها دارد . معمولا با افزایش رطوبت خاک از مقاومت آن به مقدار قابل ملاحظه ای کاسته می شود .
رطوبت موجود در خاک بستر روسازی ها معمولا از سه منبع سرچشمه میگیرند که عبارتند از :
الف – بارندگی
ب- ذوب یخ
ج- آبهای زیر زمینی
اگر میزان بارندگی سالانه در یک منطقه از حدود 50 سانتی متر کمتر بوده و سطح آب زیر زمینی در آن محل بیش ازحدود 6 متر از سطح خاک بستر روسازی فاصله داشته باشد ، میزان رطوبت خاک بستر تحت تاثیر مقدار بارندگی در آن محل و یا وجود آبهای زیر زمینی نخواهدبود.
میتوان مناطق مختلف را برحسب میزان بارندگی سالانه و امکان وقوع یخبندان – ذوب یخ و وجود آبهای زیر زمینی به چهار منطقه تقسیم کرد . این مناطق عبارتند از :
1 - مناطق با بارندگی زیاد
2 - مناطق سردسیر
3 - مناطق با آبهای زیر زمینی کم عمق
4 - مناطق گرم و خشک
میزان بارندگی در این مناطق بیش از 50 سانتی متر در سال است . اگر در این مناطق سطح آبهای زیر زمینی بیش از 6 متر از سطح خاک بستر روسازی فاصله داشته و ضمنا خطر یخ بندان – ذوب یخ هم در منطقه موجود نباشد ، میزان رطوبت خاک فقط بستگی به مقدار بارندگی در آن منطقه خواهد داشت .
فهرست مطالب
اثر یخبندان
تورم در اثر یخبندان
چگونگی شکل گیری تورم
محافظت روسازی در برابر یخبندان
تعیین عمق یخبندان
تاثیر رطوبت در طرح روسازی ها
تورم خاک بستر در اثر رطوبت
چگونه تورم خاک را کاهش دهیم ؟
درصد تورم
زه کشی خاک بستر روسازی ها
