خرابی رویه‌های آسفالتی
شناخت انواع خرابی رویه‌های آسفالتی به همراه ویژگی‌ها (شدت خرابی و سطح تراکم خرابی) علت یا علل بروز آنها این امکان را فراهم می‌سازد که به طور مستقیم وضعیت سازه‌ای و کیفیت بهره‌برداری از آن را ارزیابی نموده و موثرترین استراتژی ترمیم و نگهداری روسازی را انتخاب نمایند.
خرابی‌ها
چنانچه قشر اساس به طور اصولی طرح و اجرا شده باشد، و شرایط زهکشی مناسب نیز فراهم باشد، انتظار می‌رود که خرابی‌های ظاهر شده در سطح آسفالت به دلیل ضعف لایه اساس نباشد. عدم تراکم لایه‌های روسازی نیز عامل بعضی از خرابی رویه‌های آسفالتی از جمله ترک‌های پوست سوسماری، نشست‌های موضعی و گود افتادگی در مسیر عبور چرخ‌ها است. در هنگام بازرسی و ارزیابی وضعیت روسازی باید به این مطلب توجه شود تا در صورت لزوم با حفاری بیشتر محل خراب و تامین لایه زهکش، بتوان با وصله عمقی محل خرابی را به طور اصولی ترمیم کرد.
پر کردن چاله‌ها
پر کردن چاله‌ها شامل مراحل زیر می‌شود.
- کناره‌های چاله باید به صورت عمودی کنده و کف چاله تا حصول لایه سفت و سالم حفاری شود.
- چاله باید با استفاده از جاروب یا هوای فشرده از هر گونه مواد خارجی، آب راکد و دانه‌های مصالح سنگی سست، شل و کنده شده تمیز شود.
- سطح داخلی چاله شامل کف و دیواره‌ها باید قیر پاشی شود.
- پر کردن چاله باید با مخلوط بتن آسفالتی انجام شود.
- کوبیدن و متراکم کردن مخلوط باید با تخماق‌های دستی یا غلتک به خوبی انجام شود. به طور که سطح نهایی تمام شده هم سطح روسازی قسمت‌های مجاور شود.
وصله سطحی (پاره کم عمق)
انجام وصله سطحی شامل مراحل زیر می‌شود.
- خط کشی و بریدن قسمت خراب شده به صورت شکل‌های منظم هندسی است. به طوری که خطوط برش حداقل ۳۰ سانتیمتر در تمام نقاط از خرابی‌ها فاصله داشته باشد. دیوارههای برش باید قائم و عمود بر سطح روسازی باشد. کف قسمت خراب شده باید تا حصول لایه سفت و سالم حفاری و برداشت شود.
- قسمت بریده شده باید با استفاده از جاورب یا هوای فشرده از هر گونه مواد خارجی، آب راکد و دانه‌های مصالح سنگی سست، شل و کنده تمیز شود.
- سطح داخلی قسمت بریده شده شامل کف و دیواره ها باید قیر پاشی شود.
- پر کردن قسمت بریده شده باید با مخلوط بتن آسفالتی انجام شود.
وصله عمقی (پاره عمقی)
مراحل انجام وصله عمقی نظیر وصله سطحی است با این تفاوت که علاوه بر بریدن و برداشت قشر رویه آسفالتی قسمتی یا تمام مصالح اساس و زیر اساس هم برداشته شود.
انواع خرابی رویه‌های آسفالتی
بر آمدگی و فرو رفتگی
بر آمدگی عبارت از جابه‌جایی کوچک و محدود سطح روسازی به سمت بالا است. تفاوت بر‌آمدگی با چین خوردگی در آن است که علت چین خوردگی ناپایدار بودن روسازی است. از سوی دیگر بر آمدگی‌ها می‌توانند علت‌های متعددی داشته باشد.
- کمانش یا شکم دادن یا در اثر قرار گرفتن دال‌های بتن سیمان در زیر روکش بتن آسفالتی
- تورم در اثر یخبندان (رشد عدسی‌های یخ)
- نفوذ و تجمع مواد در یک ترک همراه با بارگذاری ترافیکی
فرورفتگی‌ها عبارت از جابه‌جایی‌های کوچک و ناگهانی سطح روسازی به سمت پایین. تغییر شکل‌ها و جابه‌جایی‌هایی که در نواحی بزرگی از سطح روسازی به وقوع می‌پیوندند و باعث بر آمدگی‌های بزرگ یا طولی در روسازی می‌شوند که تورم نامیده می‌شوند.
پایین افتادگی شانه (نسبته به سواره رو)
پایین افتادگی شانه عبارت از اختلاف ارتفاع بین لبه و شانه روسازی. این خرابی در اثر فرسایش شانه، نشست شانه یا اجرای سواره رو بدون تراز کردن با سطح شانه به وقوع می‌پیوندد.
ترک خوردگی انعکاسی درز (ناشی از دال‌های طولی و عرضی بتن سیمانی)
این خرابی بیشتر در روسازی‌های با رویه آسفالتی که بر روی دال‌های بتن سیمانی قرار دارند به وقوع می‌پیوندد. این ترک‌ها عمدتاً در اثر جابجایی ناشی از تغییر دما یا رطوبت دال بتنی در زیر رویه آسفالتی به وجود می‌آید. این خرابی ناشی از بارگذاری نیست، با این وجود بارگذاری ترافیکی ممکن است باعث ایجاد گسیختگی در رویه بتن آسفالتی در نزدیکی ترک شود. چنانچه روسازی در امتداد یک ترک قطعه قطعه شده باشد، به ترک یک ترک پکیده یا کنده شده اطلاق می‌شود. دانستن ابعاد دال زیر رویه بتن آسفالتی به شناسایی این خرابی کمک خواهد کرد. علاوه بر موارد فوق ترک‌های انعکاسی در سطح روکش آسفالتی که بر روی روسازی‌های آسفالتی قدیمی با ترک‌های مرمت نشده ساخته می‌شوند نیز ایجاد می‌شوند.
ترک خوردگی موزاییکی یا بلوکی
ترک‌های بلوکی نوعی ترک‌های متصل به هم هستند که روسازی را به قطعات تقریباً مربع مستطیلی شکل می‌کنند. ترک خوردگی بلوکی عمدتاً در اثر انقباض بتن آسفالتی و چرخه روزانه درجه حرارت (که باعث چرخه روزانه تنش / تغییر شکل نسبی می‌شود) به وجود می‌آید. این ترک خوردگی از بار ناشی نمی‌شود. ترک خوردگی بلوکی معمولاً نشانگر آن است که قیر به میزان قابل ملاحظه‌ای سفت شده است. این نوع ترک خوردگی به طور معمول در بخش بزرگی از سطح روسازی گسترده می‌شود. تفاوت این نوع خرابی با ترک خوردگی پوست سوسماری در آن است که ترک‌های پوست سوسماری تکه‌های کوچک چند وجهی با لبه‌های تیز را تشکیل می‌دهند. همچنین بر خلاف ترک‌های بلوکی، ترک‌های پوست سوسماری در اثر تکرار بارگذاری ترافیکی ایجاد می‌شوند و لذا تنها در نواحی ترافیکی دیده می‌شوند.
ترک خوردگی پوست سوسماری
ترک خوردگی پوست سوسماری یا ترک خوردگی خستگی عبارت از یک سری ترک‌های به هم متصل که در اثر گسیختگی ناشی از خستگی رویه بتن آسفالتی تحت تکرار بارگذاری ترافیکی به وجود می‌آید. این ترک خوردگی‌ها هنگامی از زیر رویه بتن آسفالتی (یا اساس تثبیت شده) آغاز می‌شود که تنش‌های کششی و تغییر شکل‌های نسبی کششی تحت بار چرخ به بالاترین مقدار خود (بیشتر از مقاومت کششی آسفالت) می‌رسند. این ترک‌ها ابتدا به صورت یک سری ترک‌های طولی موازی با یکدیگر در سطح رویه منتشر می‌شوند. آنگاه با تکرار بارگذاری ترافیکی ترک‌ها، به یکدیگر متصل شده و تکه‌های چند ضلعی با گوشه‌های تیز به وجود می‌آورند که به الگوی پوست سوسمار شباهت دارد. ابعاد این تکه‌ها معمولاً از ۶۰ سانتیمتر بیشتر نیست.
علل ترک سوسماری
یکی از علل به وجود آمدن ترک‌های پوست سوسماری در تغییر شکل بیش از حد لایه‌های روسازی در اثر بارگذاری یا خستگی بیش از حد لایه رویه آسفالتی در اثر تکرار بارهای وارده است. روسازی‌هایی که بر روی خاکهای با مقاومت کم و با قابلیت شکل پذیری زیاد ساخته شوند نیز دچار این نوع خرابی می‌شوند.
عدم تراکم کافی لایه‌های اساس و زیر اساس و همچنین عدم مقاومت کافی این لایه‌ها در روسازی منجر به ترک خوردگی پوست سوسماری روسازی شده است. ترک خوردگی پوست سوسماری به عنوان یکی از خرابی‌های اصلی سازه‌ای به شمار می‌رود. و معمولاً به همراه خرابی شیار شدن یا گد افتادگی در مسیر چرخ‌ها ظاهر می‌شود.
ترک خوردگی پوست سوسماری تنها در نواحی به وقوع می‌پیوندد که در معرض تکرار بارگذاری ترافکی قرار دارند. همانند مسری عبور چرخ‌ها. در نتیجه خرابی تنهای زمانی کل یک منطقه را در بر خواهد گرفت که تمامی سطح مربوطه تحت بارگذاری ترافیکی قرار بگیرد.
ترک خوردگی طولی و عرضی (به جز ترک‌های منعکس شده از درز دال‌های بتن سیمانی)
ترک‌های طولی به موازات محور یا جهت خواب روسازی ظاهر می‌شوند و ممکن است ناشی از عوامل زیر باشند.
- اجرای نادرست درز خط عبوری
- انقباض سطح رویه بتن آسفالتی در اثر درجه حرارت‌های پایین یا سفت شدن قیر یا چرخه روزانه درجه حرارت
- ترک‌های طولی و عرضی در روکش‌های آسفالتی اجرا شده بر روی روسازی‌های آسفالتی قدیمی یا بتنی که ترک‌های آنها مرمت نشده به صورت انعکاسی پدید می‌آیند.
- ترک‌های عرضی در وسط روسازی ظاهر می‌شوند و تقریباً به طور عمود نسبت به محور وسط راه یا جهت خواب روسازی امتداد می‌یابند. این توع ترک‌ها معمولاً ربطی به بارگذاری ندارند.
ترک خوردگی لبه‌ها
ترک‌های لبه به موازات لبه خارجی روسازی و معمولاً حد فاصل ۳۰ تا ۶۰ سانتیمتری از آن امتداد پیدا می‌کنند. سیر خرابی در اثر بارگذاری ترافیکی تسریع می‌شود. علت آن میتواند فقدان پایداری و استقامت برشی خاک یا مصالح کناره‌های روسازی راه باشد. در مواردی که روسازی راه بر روی خاکریزهای بند با شیب شیروانی زیاد و ناپایدار ساخته می‌شود یا روسازی فاقد شانه است یا شانه‌های راه به طور صحیح طرح و اجرا نشده، این نوع خرابی به وقوع می‌پیوندد. ناحیه بین ترک و لبه روسازی چنانچه به صورت خرد شده در آمده، به عنوان خرابی (شن زدگی) طبقه بندی می‌شوند.
ترک خوردگی لغزشی
ترک‌های لغزشی به ترک‌های هلالی شکل اطلاق می‌شود. این ترک‌ها هنگامی به وجود می‌آیند که ترمزگیری یا گردش چرخ‌ها باعث لغزیدن یا تغییر شکل قشر روسازی می‌شوند. این خرابی معمولاً هنگامی اتفاق می‌افتد که پیوستگی بین لایه رویه و لایه زیر آن ضعیف است. وجود موادی از قبیل گرد و خاک، روغن‌های نفتی یا آب که به علت عدم دقت در روی سطح راه و قبل از اجرای رویه آسفالتی وجود داشته میتواند منجر به ضعف پیوستگی لایه رویه به لایه زیرین و به وجود آمدن این نوع ترک‌ها شود. عدم اجرای اندود سطحی بین لایه آستر و لایه رویه، باعث فقدان چسبندگی کافی بین این دو لایه و به وجود آمدن ترک‌های لغزشی در محل‌هایی می‌شود که نیروهای شدید افقی (ترمز کردن یا شتاب گیری) به رویه وارد می‌شوند.
نشست موضعی
نشست موضعی به مناطق محدودی از سطح روسازی اطلاق می‌شود که به صورت موضعی ارتفاع این مناطق نسبت به سطح روسازی قسمت‌های مجاور خود قدری کمتر است. در بستری از موارد نشست‌های موضعی خفیف را نمی‌توان به راختی تشخصی داد مگر پس از آنکه آب ناشی از بارندگی در آنها جمع شده باشد.
در روسازی‌های خشک، محل نشست‌های موضعی به وسیله لکه‌هایی که در اثر جمع شدن آب بر جای می‌مانند قابل تشخیص است. این خرابی‌ها در اثر نشست خاک بستر یا عدم تراکم یکنواخت لایه‌های روسازی به وجود می‌آیند. باعث ایجاد برخی ناهمواری‌ها شده و چنانچه به اندازه کافی عمیق باشند یا آنکه از آب باران پر شوند می‌توانند باعث ایجاد پدیده هیدروپلانینگ شوند.
تورم پتورم به بر آمدگی سطح روسازی به سمت بالا اطلاق می‌شود که عبارت از یک موج بلند تدریجی با بیش از ۳ متر طول است. تورم میتواند همراه با ترک خوردگی سطحی ظاهر شود . این خرابی معمولاً در اثر یخبندان در بستر و خاکهای قابل تورم به وجود می آید.
چاله
چاله عبارت از یک تورفتگی کاسه‌ای شکل و کوچک در سطح روسازی که قطر آن معمولاً کمتر از ۹۰ سانتیمتر است. به طور کلی چاله‌ها دارای لبه‌هایی تیز و دیوارههای نسبتاً عمودی در قسمت بالای سوراخ هستند. روند گسترش و توسعه چاله‌ها با جمع شدن آب در داخل آنها تسریع می‌شود. چاله‌ها هنگامی به وجود می‌آیند که تکه‌های کوچکی از سطح روسازی در اثر ساییده شدن به وسیله جریان ترافیک از سطح رویه جدا می‌شوند. در این صورت روسازی به دلیل کیفیت ضعیف مخلوط رویه، نقاط ضعیف در لایه اساس یا بستر به دلیل ترک خوردگی پوست سوسماری با شدت زیاد، همواره در معرض فروپاشی قرار دارند.
چاله‌ها اغلب در زمره خرابی‌های سازه‌ای محسوب می‌شوند و نباید آنها را با دانه دانه شدن و هوازدگی اشتباه نمود. هنگامی که در اثر ترک خودرگی پوست سوسماری با شدن زیاد در سطح روسازی سوراخ‌هایی به وجود می‌آیند آنها را باید به عنوان چاله و نه به عنوان هوازدگی طبقه بندی نمود.
چاله‌ها معمولاً در اواخر فصل زمستان و اوایل فصل بهار که رطوبت خاک بالا و مقاومت آن کم است به وجود می‌آیند.
شیار یا گود افتادگی در مسیر عبور چرخ‌ها
یک شیار یا گودافتادگی عبارت از یک تورفتگی سطحی در مسیر عبور چرخ‌ها است. در بسیاری از موارد شیارهای تنها پس از بارندگی هنگامی که با آب باران پر شده‌اند قابل تشخیص هستند. شیار یا گود افتادکی در مسیر عبور چرخ‌ها، از تغییر شکل دائمی یکی از لایه‌ها یا بستر روسازی (معمولاً به علت تحکیم یا حرکت جانبی مصالح در اثر بار ترافیکی) به وجود می‌آید. شیار قابل ملاخظه میتواند به گسیختگی سازه‌ای روسازی منجر شود.
صیقلی شدن دانه‌ها
این خرابی در اثر تکرار بارگذاری و حرکت سایشی وسایل نقلیه در روسازی به وجود می‌آید. استفاده از مصالح سنگی گرد گوشه یا مصالح سنگی با سختی کم و همچنین استفاده از مصالح سنگی کم دوام در آسفالت باعث تسریع در صیقلی شدن سطح روسازی می‌شود. هنگامی که سطح دانه‌ها بر اساس تماس با چرخ صاف شده باشد، اصطکاک آنها با لاستیک وسایل نقلیه به نحو قابل ملاحظه‌ای کاهش پیدا می‌کند. علاوه بر آن هنگامی که درصد دانه‌هایی که ارتفاع راس آنها از سطح روسازی بیرون آمده کم (کمتر از ۰/۸ میلیمتر) باشد، بافت روسازی نمی‌تواند در هنگام ترمزگیری نقش قابل توجهی در کاهش سرعت وسیله نقلیه ایفا کند.
صیقلی شدن دانه‌ها باید هنگامی به حساب آورده شود که به طور نسبی با بررسی‌ها سطح آسفالت، درصد دانه‌هایی که ارتفاع راس آنها از سطح روسازی بیرون است کمتر باشند و دانه‌های سطح رویه بر اساس تماس با چرخ صاف شده باشند.
کنار رفتگی (فتیله شدن Shoving)
فتیله شدن در واقع یک نوع تغییر شکل موضعی و پلاستیک آسفالت است که بر اثر جریان ترافیک و در جهت عمود بر جهت حرکت وسایل نقلیه اتفاق می‌افتد. هنگامی که جریان ترافیک نیروی برشی زیادی را به روسازی وارد می‌کند (نظیر شیب‌های تند در مناطف گرمسیر، تقاطع‌ها و پیچ‌های تند) یک موج کوتاه ناگهانی در روسازی ایجاد می‌شود. عمدتاً به دلیل فقدان چسبندگی کافی بین لایه آستر و رویه یا ناپایدار بودن در هوای گرم است. این نوع خرابی در شیب‌های تند که کامیون‌های با بار سنگین آهسته حرکت می‌کنند یا در پیچ‌های تند بیشتر مشاهده می‌شود. فتیله شدن آسفالت بیشتر در مخلوط‌های ناپایدار حاوی قیر بیش از حد مجاز، درصد ریزدانه زیاد یا مخلوط‌های حاوی دانه‌های گرد گوشه اتفاق می‌افتد. استفاده از قیرهای نرم در مناطق گرم نیزی میتواند منجر به فتیله شدن آسفالت در اثر جریان ترافیک شود.
گذر گاه راه آهن
خرابی (گذرگاه راه آهن) عبارت است از تورفتگی یا بر آمدگی‌های اطراف یا مابین خطوط راه آهن در محل گذرگاه‌های راه آهن.
قیر زدگی (رو زدن قیر)
قیر زدگی به بالا آمدن و خارج شدن قسمتی از قیر مصرفی در رویه آسفالت در اثر جریان ترافیک اطلاق می‌شود. رو زدن قیر باعث تشکیل لایه نازکی از قیر در سطح روسازی می‌شود که در نتیجه آن سطح قیر زده بافتی براق، انعکاس دهنده، صیقلی و چسبناک پیدا می‌کند. علت اصلی رو زدن قیر که همواره در هوای گرم و تحت تاثیر جریان ترافیک اتفاق می‌افتد شامل موارد زیر است.
- وجود مقدار بیش از حد قیر در مخلوط آسفالتی
- کمبود فضای خالی مخلوط‌های آسفالتی
- کاربرد بیش از حد اندود سطحی یا عدم عمل آوردن اندود سطحی قبل از اجرای رویه آسفالتی
- کاربرد بیش از حد قیر برای ترک‌ها و خرابی‌های روسازی فرسوده قدیمی قبل از اجرای روکش
از آنجایی که فرایند قیر زدگی در صورت سرد شدن هوا غیر قابل برگشت است، این امر به خصوص در مواقع بارندگی به سبب صیقلی بودن سطوح قیر زده منجر به حوادث رانندگی شود.
موج زدگی
موج زدگی عبارت است از یکسری پستی‌ها و بلندی‌هایی که به فواصل منظم معمولاً کمتر از ۳ متر از یکدیگر در امتداد روسازی ایجاد می‌شوند. امتداد پستی و بلندی‌ها بر امتداد جریان ترافیک عمود است. این نوع خرابی معمولاً تحت بار ناپایداری رویه یا اساس به وجود می‌آید. اگر بر آمدگی‌ها به هر علتی پشت سر هم در فواصل تقریبی ۳ متر به وقوع بپیوندند خرابی را به عنوان موج زدگی در نظر می‌گیرند.
وصله و کنده کاری
یک وصله ناحیه‌ای از روسازی است که آن را با مصالح جدید به منظور تعمیر روسازی موجود جایگزین کرده باشند. یک وصله هر چند بسیار خوب اجرا شده باشد در هنگام ارزیابی روسازی به عنوان یک نارسایی در نظر گرفته می‌شود. و به طور کلی به همراه این خرابی مقداری ناهمواری نیز به وجود می‌آید.
شن زدگی
شن زدگی عبارت است از جدا شدن و از جا در آمدن دانه‌های مصالح سنگی از آسفالت روسازی. این خرابی معمولاً از کناره‌های روسازی شروع و به طرف نقاط داخلی آسفالت پیشروی می‌کند. از جمله علل بروز این خرابی به شرح زیر است.
- اجرای رویه آسفالتی در هوای سرد یا مرطوب
- عدم تراکم کافی رویه‌های آسفالتی
- به کار بردن مصالح آلوده یا کم دوام در لایه رویه آسفالتی
- کمبود میزان قیر مصرفی در مخلوط آسفالتی
- گرم کردن بیش از حد مخلوط بتن آسفالتی در هنگام پخت
پمپاژ یا رو زدن آب
خرابی از نوع پمپاژ به خروج آب و مواد ریزدانه روسازی تحت فشار ناشی از بارگذاری ترافیکی از ترک‌های به وجود آمده در روسازی اطلاق می‌شود. با خروج آب، مواد ریزدانه نیز به همراه آب خارج می‌شود. این عمل با گذشت زمان باعث تغییر دانه بندی مصالح و همچنین نفوذ آب به خاک بستر و کم شدن قدرت باربری روسازی خواهد شد. جمع شدن مواد یا مصالح در نزدیکی ترک‌ها نشان دهنده پدیده پمپاژ است. این نوع خرابی با تعداد در سطح راه سنجیده می‌شود.
لکه گیری
این نوع خرابی به هر گونه ترمیم یا اصلاح خرابی روسازی اطلاق می‌شود. بخش‌هایی از روسازی اولیه به دلایل مختلف برداشت و با مصالح مشابه یا متفاوت جایگزین شده باشد. ترمیم یا اصلاحات موضعی که به منظور بهبود وضعیت روسازی بدون برداشت مصالح روسازی نیز انجام شده در زمره این نوع خرابی قرار می‌گیرد.
