راه راهسازي (Highways and Roads)
- تعريف
مسير ارتباط بين شهرها، روستاها، کشورها، مراکز صنعتي و تجاري، معادن و در حالت کلي هر منطقه اي که انسانها با وسيله نقليه به آن آمد و شد ميکنند را “راه زميني” ميگويند. به راه درحالتي که درون مناطق شهري باشد خيابان ميگويند. معمولا راهها روسازي دارند و يا براي سهولات رفت و آمد مسطح شدهاند. راههاي اوليه بر اساس نياز ارتباط بين مراکز انساني يا تجاري به وجود آمدند ولي مراکز تجاري انساني و صنعتي زيادي نيز به واسطه قرار گرفتن در مسير عبور راهها به وجود آمدند و يا رونق گرفتند. راه در مسايل اقتصادي، اجتمايي، سياسي و حتي نظامي نقش بسيار موثري دارد بسياري از مناطق و کشورها به علت صعب العبور بودن و نبودن مسيرهاي مناسب دسترسي ازنظر اقتصادي و اجتماعي به حاشيه رانده شدهاند.
- بودجه راهسازي
راهسازي و نگهداري راهها بسيار پرهزينه است. بجز راههاي منتهي به مرزها براي مقاصد نظامي و راههاي خصوصي ساير راهها از بودجه دولتي ساخته ميشود معمولا اين بودجه از ماليات بر سوخت و وسايل نقليه تهيه ميشود. در مواردي بانکها به دولت براي راهسازي وام ميدهند و گاهي نيز بانک و يا موسسه خصوصي ساخت راهي را بر عهده ميگيرد و در عوض از ماشينهاي عبوري عوارض ميگيرد بعد از تامين شدن بودجه ساخت و سود موسسه وام دهنده، راه به دولت واگذار ميشود.
راهها در هند، انگلستان، ايرلند و چند کشور ديگر از سمت چپ عبور ميکند و در اين کشورها بر خلاف ساير نقاط دنيا جهت حرکت در ميدانها ساعتگرد است.
4- راهسازي
4-0 - برآورد نياز به راه
معمولا متخصصان حمل ونقل به روشهاي خاصي پيش‌بيني ميکنند که اگر راهي احداث شود چه ميزان رفت‌وآمد از آن صورت ميگيرد و از اين مقدار چه ميزان آن حمل نقل بار و چه ميزان آن مسافر خواهد بود. اين متخصصان بين نقاط مختلف در يک کشور اين نياز را برآورد ميکنند و با توجه به آن اولويت احداث راه را اعلام ميکنند.
4-1- مسير يابي
در انتخاب مسير يک راه يک سري نقاط اجباري وجود دارد که مسير حتما بايد از آن بگذرد مانند شهرهاي بزرگ ميان ابتدا و انتهاي راه ، نقاط توريستي... نقاط ديگري وجود دارد که ترجيح مي‌دهيم مسير از آنها عبور کند مانند روستاها و شهرهاي کوچک. از نظر حجم خاکبرداري و خاکريزي و ساير مسائل فني و اقتصادي بعد از محاسبه گزينههاي ممکن ارزانترين مسير انتخاب ميشود. اين انتخاب امروزه با عکسبرداري ماهواره‌اي و هوايي انجام ميشود و کامپيوتر‌ها امکان بررسي گزينههاي بسيار زيادي را به طراح مسير مي‌دهد ولي در گذشته تيم‌هاي نقشه‌برداري از بين کوره راههاي مالرو قديمي چند تا را پياده ميپيمودند و مسيرها را برداشت ميکردند و حداکثر 3 يا 4 گزينه را محاسبه کرده و سپس ارزانترين مسير را انتخاب ميکردند. بعد از نهايي شدن چند گزينه تيم‌هاي زميني به منطقه مي‌روند و از خاکها و سنگهاي منطقه نمونه‌گيري ميکنند و مشخصات فني آن را براي طراحي روسازي به‌دست مي‌آورند.حجم عمليات خاکبرداري و خاکريزي، دردسترس بودن مصالح ساخت راه در محل احداث آن، ارتفاع مسير، محدوديت هاي آب و هوايي در هنگام ساخت مثل مشکلات ساخت در فصل باران، تعداد پل‌ها و تونل‌ها ازجمله موارد موثر در قيمت تمام شده راه است.
4-2 راهها از نظر نوع روسازي به سه نوع روسازي انعطاف‌پذير (آسفالت)، روسازي سخت (بتن) و روسازي شني تقسيم ميشوند. البته در کشور ايران بجز باند فرودگاه‌ها به علت بار بسيار زياد ناشي از نشست و برخاست هواپيماها و کف پمپبنزينها و پالايشگاه‌ها که در معرض خوردگي مواد شيميايي قرار دارند ساير راهها آسفالتي است. روسازي بتني هزينه اجراي بيشتري دارد و دقت اجراي بيشتري را مي‌طلبد ولي طول عمري بيش از راههاي آسفالتي دارد. ( رجوع کنيد به مقاله آسفالت) انتخاب بين روسازي بتني وآسفالتي با توجه به بودجه، قابليتها و ماشين‌آلات پيمانکار و در دسترس بودن مصالح لازم انجام ميشود. روسازي شني(شکل مقطع سه نوع روسازي) معمولا براي راه هاي کم رفت‌وآمد و محلي استفاده ميشود. اين نوع روسازي از روسازي آسفالتي و بتني ارزانتر است و آسانتر و ارزانتر نيز تعمير ميشود. هر چند سال يکبار بايد با شن ريزي سطحي و عبور غلتک ترميم شود. عبور از اين نوع راه در مناطق خشک و کويري گرد وغبار زيادي توليد ميکند.
4-3 هر کشوري در آيين‌نامه‌هاي مربوط به اصول طراحي راه، راه ها را به چندين دسته اصلي تقسيم بندي کرده و براي هر کدام از اين دستهها مشخصاتي را به طراحان راه معرفي ميکنند. از جمله اين مشخصات حداقل و حداکثر شيب مسير ها، عرض هر باند راه ،عرض شانهخاکي کنار راه، حداکثر سرعت ايمن عبور از راه و مشخصات قابليت تحمل بار زيرسازي جاده است. در ايران راه ها به دسته هاي زير تقسيم بندي کرده اند:
بزرگراه :راهي است که ساختمان آن طبق نقشه و مشخصات مورد قبول براي راه اصلي سه يا چهار خطه انجام شده يا از تعريض يک راه اصلي که براساس مطالعات قبلي ساخته شده است بدست آمده باشد. اين راه بايد دو يا چهار خطه باشد و سرعت معمول در اين نوع راه بين 80 تا 120 کيلومتر است معمولا ظرفيت اين راه ها حدود 700 خودرو سواري در ساعت براي دو خط است
راه اصلي معمولي: راهي است که ساختمان آن نقشه و مشخصات مورد قبول براي راه اصلي معمولي انجام شده و عرض آسفالت آن 30/7 وعرض شانه‌هاي آن در هر طرف 85/1 تا 2 متر باشد.
راه اصلي عريض: راهي است با مشخصات راه اصلي معمولي که فقط عرض شانه‌هاي آن درهر طرف 85/1 يا 85/2 تا 3 متر باشد
راه فرعي درجه يک : راهي است که عرض آن هشت متر (معمولاً شامل 5/6 متر آسفالت) مي‌‌باشد و طبق مشخصات مورد قبول براي راه فرعي درجه يک ساخته شده است .
راه فرعي درجه دو : راهي است با عرض 5/6 تا 7 متر که در صورت آسفالته بودن، در عرض 5/5 متر آسفالت مي‌‌باشد
راه روستايي: به راهي اطلاق مي‌گردد که ارتباط مراکز توليد روستايي و اتصال آنها به راههاي فرعي و اصلي کشور را برقرار نمايد. عرض اين راهها 5/6 متر ويا 25/3 متر با شانه هايي 3 متري است.اينگونه راهها ارتباط روستاهاي مختلف يک دهستان و يا مراکز دهستانها با يکديگر را برقرار مي‌‌سازد. با توجه به اهميت راه، ميزان بودجه و ميزان عبور و مروري که در آينده از آن برآورد ميشود انجام شود کارشناسان ترابري درجه مسير را تعيين ميکنند.
4-4-طرح مسير نهايي
اصل طراحي مسير بر دو اساس استوار است: 1- سرعت ايمن عبور وسيله نقليه بدون خطر خارج شدن از مسير در پيچها و2- قابليت توقف وسيله در فاصله ايمن در مواقع لازم. مسير بايد با توجه به سرعت طراحي در نظر گرفته شده فاصله ديد مناسبي براي راننده را فراهم کند هرچه سرعت مجاز عبور از جاده اي افزايش يابد شعاع پيچ‌هاي آن بزرگتر خواهد شد و فاصله ايمن ديد راننده نيز بايد افزايش يابد از اين رو هزينه هاي جاده سازي بالاتر خواهد رفت. همچنين عبور از روي دره ها به علت نياز به پل سازي و نقاط بهمن گير مطلوب طراح راه نيست. مسير در کوهستان الزاما بايد از سمت آفتابگير دره عبور کند. همه راهها براي جگوگيري از مانندن آب باران در روي آسفالت که باعث خرابي روسازي ميشود بايد از دوجهت عرضي و طولي شيب داشته باشند. حداقل شيب طولي مجاز 1000/1 و حداقل شيب عرضي مجاز جاده ها 1/200 است. شيب ترانشه هاي (خاکريزها) اطراف جاده در سمت کوهستان و همچنين سمت دره هر دو بايد طوري انتخاب شوند که ترانشه (خاکريز) فرو نريزد. در نقاط در معرض سقوط سنگ بايد حفاظ طراحي شود و يا به نحوي سنگهاي منطقه را در جاي خود محکم کرد. در نقاط در معرض سقوط بهمن نياز به طراحي بهمنگير است.
4-5- زيرسازي راه :
بيشترين هزينه راهسازي مربوط به زيرسازي راه است. بين خاک بستر راه تا زير چرخ وسايل نقليه لايه هايي از مصالح را قرار ميدهند. مصالح لايه‌هاي بالاتر مقاومترند علت اين عمل اين است که خاک بستر توانايي تحمل مستقيم فشار چرخ را ندارد و بار بايد تا رسيدن به خاک بستر در سطح وسيعتري توزيع شود (شکل). در مرحله اول لايه سطحي خاک را که شامل خاکهاي نباتي است جمع ميکنند و خاک بستر را تا حد لازم متراکم ميکنند. سپس لايه زيراساس را از سنگ شکسته يا شن و ماسه روي آن ريخته و متراکم ميکنند روي زير اساس، لايه اساس را قرار داده که از جنس مصالح مرغوبي است مثل سنگ شکسته و شن و ماسه تقويت شده با آهک، قير يا سيمان، اين لايه در راههاي پر رفت و آمد ممکن است از آسفالت کم قير نيز ساخته شود. روي لايه اساس لايه رويه از آسفالت قرار دارد(رجوع به مقاله آسفالت) رويه زيرين آستر نام دارد و نام رويه فوقاني توپکا است. توپکا هر چند سال يک بار در مناطق آسيب ديده نياز به ترميم دارد.
4-5 تعميرات و نگهداري راه
هر روسازي براي يک تعداد عبور چرخ با بار مشخص توانايي باربري دارد و بعد از آن نياز به تعميرات کلي يا تعويض خواهد داشت. هرچه بار محور بيشتر باشد آسيب بيشتري به روسازي وارد ميکند از اين رو بيشترين بار محورها را محدود ميکنند و از وسايلي که بار سنگين حمل ميکنند مالياتهايي به تناسب خرابي وارد بر راه ميگيرند که صرف تعمير راهها ميشود بار مجاز محور منفرد در ايران 11 تن و در اکثر کشورهاي پيشرفته 8 تا 10تن است. مهمترين تهديد براي روسازي نفوذ آب به لايه‌هاي زيرين آن است. يخ زدگي آب ويا تورم خاکهاي حساس به آب باعث خرابي روسازي ميشود. زهکشي آب و بالاتر ساختن راه از تراز آب زير زميني از مهمترين کارهاي براي جلوگيري از اين نوع خرابي‌ها است.
مسايل زيست محيطي در راهسازي
در حين ساخت و همچنين بعد از ساخته شدن يک راه محيط زيست در اطراف آن تحت تاثير قرار ميگيرند، مثل قطع درختان و گياهان در مسير و همچنين خاکبرداري و ريختن خاکهاي برداشته شده بر روي خاکهاي نباتي در زمان ساخت به محيط زيست آسيب وارد ميکند بعد از احداث مسير به علت فراهم شدن امکان دسترسي به طبیعت اطراف راه عبور کنندگان به این مناطق آسیب زیست محیطی وارد میکنند. طرح و اجرای صحیح راه باید در درجه اول به گونه ای باشد که این آسیب ها را بعه حداقل ممکن برساند و در گام بهدی باید میزان این آسیبها را شناسایی کرده و تمهیدات مناسبی برای جبران آن به کار بندد از آن جمله جای گذین کردن فضای سبز ازدست رفته و....
تجهیزات ایمنی
راه ها برای جلوگیری از خروج اتومبیلها احتیاج به گارد ریل دارند همچنین علائم هشدار دهنده باید در طول مسیر نصب شوند. راهها احتیاج به توقفگاه برای استراحت رانندگان در فواصل معینی دارند .
-تاريخچه
2-1- باستاني
اولين راه ها، در حدود10000 سال پيش از ميلاد، حاصل پاکوب شدن زمين به وسيله حيوانات قبايل کوچ نشين بودند که بعدها براي تبادل کالاگسترش يافتند و بعد از اختراع چرخ و ارابه اين کوره راههاي مال رو، تبديل به مسير هاي ارابه رو شدند. اين مسيرها بر اساس سهولت عبور از کوهستان ها، رودخانهها و درهها، دسترسي به آب، و امنيت انتخاب مي شدند. اولين راه روسازي شده مربوط به 4000 سال پيش از ميلاد است. مسافرت کاروانها تا فاصله حدود 12000کيلومتر نيز انجام مي‌شده، مسيري که از اسپانيا فعلي شروع مي شد و با گذشتن از والنسيا، ژنو، پيزا، ترکيه، تهران و سپس دشت‌هاي کوير و ارتفاعات تا حدود 4500 متر در هيماليا و گذر از ميان چين و روسيه و کنار ديوار چين به شانگهاي ميرفت (کليه مناطق به اسامي امروزي ناميده شدند). اما از اولين جادههاي بلند ساخته شده به دست بشر که با تغيير در عوارض طبيعي زمين ايجاد شده راهي به طول 2700 کيلومتر بود که ايرانيها در قرن 6 قبل از ميلاد از آسياي صغير به خليج فارس کشيده بودند اين راه معروف به راه شاهي بود و کاروانها آن را در 3 ماه ميپيمودند ولي چاپار ها که حامل دستورات دولتي بودند آن را ده روزه طي ميکردند. البته راههاي قديميتري نيز توسط تاريخ نويسان توصيف شدهاند که بقاياي آنها به‌دست نيامده است. قديميترين شبکه راهها مربوط به امپراطوري چين بود که بين سالهاي 1100 قبل از ميلاد تا 20 بعد از ميلاد ساخته شد و مجموع طول راههاي آن به 40000 کيلومتر ميرسيد. در گذشته چون ظرفيت حمل ارابه ها به چند تن محدود ميشد بارهاي سنگين را در صورت امکان از رودخانه ها و دريا ها عبور ميدادند حمل ونقل دريايي در قرن 15 ميلادي راه معروف تجاري متصل کننده مشرق زمين و مغرب زمين را که به راه ابريشم معروف بود از رونق انداخت. اولين راه هاي مهندسي ساز مربوط به قرن 17 ميلادي است که در آن حداکثر شيب 1:30 براي درشکه ها در نظر گرفته شده بود . اولين روسازي راه کشف شده به دست باستان شناسان مربوط به روميان است. روسازي راه ها در ايران قديم معمولا به علت آب و هواي گرم و خشک فقط در مناطق باتلاقي، سست و نمکزار با مصالحي بجز خاک بستر معمولي ايجاد ميشد. راههاي نمکزاري ايران که خاک در آن مناطق پوک است به کمک خرده سنگ و خرده آجر تقويت ميشد( مانند راه کاشان به خوار از سياه کوه) خاک راه‌هايي که از لجن زار عبور ميکردند به وسيله يک لايه زغال چوب تقويت ميشد و سپس روي آن شن ميريختند. در دشت‌هاي پست و سيلابي راه را با پاره سنگ و قلوه سنگ حدود يک متر از زمين بالا ميآوردند ( مانند قسمتهاي پست راه قزوين به اصفهان).
2-2- راه هاي جديد
بعد از جنگ جهاني اول باتوجه به پيشرفت و گسترش استفاده از وسايل نقليه موتوري توجه دولتها به راهسازي جلب شد و براي گسترش روابط تجاري راههاي بسياري ساخته شد. در بحران اقتصادي دهه 1920 امريکا راه هاي زيادي به عنوان عمليات زيربنايي براي کنترل تورم و افزايش داد وستد بين ايالات ساخته شد. در امريکاي جنوبي و آفريقا براي دسترسي به مناطق جديد و استخراج منابع، دولتهاي استعمارگر جادههاي زيادي کشيدند. در سالهاي جنگ جهاني دوم نيازهاي مبرم نظامي باعث شد راههاي زيادي با سرعت احداث شود مانند: راههاي داخل کوير مرکزي استراليا، راه متصل کننده مرکز افريقا به سرچشمه هاي نيل، جادههاي گذرنده از مناطق حاره و کوهستاني آسياي مرکزي براي مقابله با نفوذ ژاپني ها در شبه قاره هند، و در ايران راه دسترسي بندر آبادان به قفقاز براي ارسال کمک به نيروهاي شوروي و جلوگيري از تسلط نيروهاي آلماني بر چاه هاي نفت.
در دهه هاي 1950 و 1960 ميلادي راههاي بين المللي زيادي بين کشورها و قاره ها احداث شد. مانند راه بين لندن و دماغه اميدنيک در آفريقاي جنوبي و راه معروف به "پان آمريکن" يا "تمامي آمريکا" که شمالي ترين و جنوبي ترين نقاط قاره آمريکا را از آلاسکا تا کيپ هورن به هم متصل ميکند. راه ديگري نيز از لندن شروع شده و از تونل مانش از طريق فرانسه، بلژيک، اتريش، مجارستان، بلغارستان، ترکيه، عراق، ايران، پاکستان به شهر کلکته در هندوستان مي‌رسد. با يکسان شدن قوانين حمل بار و مسافرت کشورها و سهولت اخذ رواديد استفاده از راههاي بينالمللي نيز بيش از پيش صورت ميگيرد.
اشکال 1-راه بلند 2-گردنه3- مقطع عرضي و4- انواع روسازي