يجب أن تكون الطرق خاضعة لعملية رصف جيدة، حتى تصبح جاهزة للاستخدام دون وجود مخاطر، لذلك تتم عملية رصف الطرق بعدة مراحل ومواصفات، لمعرفة المزيد عن أعمال رصف الطرق، تابع معنا. 

ما المقصود برصف الطرق؟!

رصف الطرق

رصف الطرق: هو الطبقة السطحية المتينة الموضوعة في مساحة مخصصة لتتحمل حمولات السير أو المركبات. اُستخدم رصف الطرق قديمًا بالحصى والحجارة على نطاق واسع، لكن هذه المواد اُستبدلت فيما بعد بطبقة الأسفلت أو الخرسانة الموضوعة على طبقة أساس خشنة مرصوصة. اُستخدمت الخلطات الأسفلتية في رصف الطرق منذ بداية القرن العشرين. 

يعتبر رصف الطرق مركبًا من الأسمنت الأسفلتي (البيتومين) والركام، والذي يشتمل عادةً على صخور ورمل بأحجام مختلفة، يجب معالجة الأسفلت والركام للوصول إلى قوتهم وكثافتهم الكاملة، وبمجرد المعالجة، يصبح رصف الطرق متينًا بشكل ملحوظ. 

أنواع رصف الطرق:

أنواع رصف الطرق
أنواع رصف الطرق

أولًا: الرصفات الأسفلتية أو المرنة ( Flexible Pavements )

 يوجد ثلاثة أساليب لإنشاء هذا النوع من الرصفات:

 1-  الرصفات الأسفلتية التقليدية  (Conventional Flexible Pavement)

  •  تتكون من ثلاث طبقات رئيسية الطبقة السطحية (Surface Course) تليها طبقة الأساس (Base Course) ثم طبقة ما تحت الأساس (Binder Course ). 
  •  تشكل Surface Course الطبقة العليا من الرصيف ويجب أن تكون قادرة على تحمل ضغوط حركة المرور العالية والضغوط التي تسببها البيئة دون أن تظهر تشققات. وتتمثل مهمتها الرئيسية في توفير الراحة للمستخدم عند قيادة السيارة، مع توفير انسجام كافٍ بين المكونات لضمان الحد الأدنى من المقاومة الآمنة للانزلاق. 
  •  ربما يكون Base Course هو أهم طبقة هيكلية للرصيف، والتي تهدف إلى توزيع حركة المرور والتحميل البيئي بشكل فعال بحيث لا تتعرض الطبقات الأساسية  للضغوط والإجهاد المفرطين. هذا غالبًا ما يعني صلابة عالية نسبيًا لهذه الطبقة، بجانب ذلك يجب أن تُظهر Base Course أيضًا مقاومة كافية. 
  • تم تصميم binder Course لتحمل أعلى ضغوط القص التي تحدث بحوالي 50-70 مم تحت سطح الأسفلت. لذلك يتم وضع مسار المادة الرابطة بين مسار السطح ومسار القاعدة لتقليل التمزق من خلال الجمع بين صفات الاستقرار والمتانة.
  • ينتقل تأثير الحمولات المرورية من خلال هذه الطبقات إلى التربة الطبيعية التي يفترض أن تكون قدرتها على التحمل عالية نسبيًا حيث يتم دمجها بشكل جيد (Compacted Subgrade) لتحسين مواصفاتها. 

 

2- الرصفات الأسفلتية (Full-Depth Asphalt Pavement)

  • تتكون الأرصفة من طبقة أو أكثر من الخلطات الأسفلتية الساخنة (Hot Mix Asphalt) ويتم إنشاؤها مباشرة فوق التربة الطبيعية أو المحسنة (Improved Subgrade). 
  • تعتبر من أفضل الرصفات قدرة على تحمل الشاحنات الثقيلة. 
  • لا يوجد فيها طبقات تحتجز المياه لمدة طويلة. 
  • المدة الزمنية اللازمة لإنشائها أقل من الرصفات المرنة التقليدية. 
  • لا تتأثر بالرطوبة أو الصقيع. 
  • هناك تجانس بين مختلف طبقات الرصف. 

3-  الرصفات الأسفلتية الحاضنة  ( Contained Rock Asphalt Mats-CRAM )

  • تتكون من أربع طبقات [العليا والسفلى من الخلطات الأسفلتية الساخنة]، [والثانية والثالثة من مواد حصوية]. 
  • يتم تصنيع رصيف الخلط الساخن عن طريق تسخين البيتومين والركام إلى درجات حرارة عالية قبل عملية الدمج لإزالة كل الرطوبة من الخليط، يسمح تسخين الخليط أيضًا بالوصول إلى السيولة المناسبة للخلط السليم وتركيب الرصيف. عادة يتم تثبيت الرصيف الساخن في أي مكان يشهد حركة مرور كبيرة، مثل الطرق السريعة والطرق الرئيسية. 
  • رصيف الخلطة الباردة هو الشكل الأساسي لرصيف الأسفلت وهو أقل متانة بكثير من نظيره في المزيج الساخن. لا يتطلب هذا النوع من رصف الطرق أي تسخين أثناء عملية الدمج ويستخدم عادةً عندما تكون درجات الحرارة الخارجية منخفضة جدًا بالنسبة للخلط الساخن. نظرًا لافتقاره إلى القوة، فإن الأسفلت المخلوط على البارد مناسب فقط كعامل ترقيع مؤقت أو لإصلاحات الأسفلت على نطاق صغير. 
  • هذا الأسلوب الإنشائي ميزته أن الطبقة الأسفلتية السفلى تساهم بشكل ملحوظ في تقليل تأثير الإجهاد الرأسي على التربة والذي يسبب هبوط التربة. 

ومن مميزاتها ما يلي : 

  • التحكم بتصريف مياه الأمطار بوجود الطبقة الحصوية العالية النفاذية. 
  • تقليل حدوث تشققات الكلل أوالتشققات التمساحية (Fatigue Cracking) التي تتكون في أسفل الطبقة الأسفلتية العليا باستخدام أسفلت قليل اللزوجة. 

 

تشققات الأسفلت وطرق علاجها

تظهر التشققات بأنواع وأشكال مختلفة، وفيما يلي نسلط الضوء على كل من هذه الأنواع:- 

1-  التشققات الانعكاسية/ المتقاطعة:

تمتد هذه الشقوق من أحد طرفي الأسفلت على الطرف الآخر، أو تنتشر من القسم الأوسط إلى الأطراف. وتظهر هذه التشققات بسبب عدم توفر الثبات الكافي لتحمل الضغوط الناجمة عن تغيرات الطقس. 

2-  الشقوق الطولية:

 تظهر هذه الشقوق في طول الأسفلت، وعادة ما توازي القسم المركزي له. تظهر هذه الشقوق بسبب عدم توفر الثبات الكافي لتحمل الضغوط الناجمة عن تغيرات الطقس. 

3-  الشقوق المربعة:
تصل أحجام هذه الشقوق إلى 1.5 متر؛ وغالبًا ما تكون مربعة الشكل، وسببها هو ثقل الأحمال المارة على قاعدة الأسفلت. 

4-  التشققات التمساحية:
اشكال شبيهة بالخريطة أو جلد التمساح ولا يمكن معالجتها، ويجب اقتلاعها وإعادة تبليطها. 

  • مراحل معالجة الأسفلت:

1- القشط:
تستخدم مكائن مزودة بمناشير دائرية مختلفة للتحرك على التشققات ويمكن تحريك هذه المكائن من أجل قشط التشققات بطول وعرض مناسبين. 

2- التنظيف:
black blower أداة مناسبة من أجل تنظيف التشققات بعد تقطيعها. يؤدي الضغط العالي للهواء إلى إزالة الأوساخ والأتربة بالكامل، حيث أن وجود الملوثات داخل التشققات من الممكن أن يؤدي إلى الحد من قوة التصاق المواد بالجدران وتراجعها دون المستوى المطلوب. يجب إزالة الاوساخ والأتربة وبقايا عملية التقطيع وتنظيف المنطقة بالكامل للحصول على سطح نظيف تمامًا. 

3- مرحلة التسخين:
في هذه المرحلة يتم مزج الهواء الساخن مع الهواء المضغوط ويستخدم من أجل تنظيف الجدران والتشققات وإزالة الرطوبة وكذلك تسخين جدران التشققات من أجل أن تلتصق بصورة أفضل مع المواد.
الهواء البارد والتلوث والرطوبة، عوامل تؤدي إلى ضعف الالتصاق. 

4-  مرحلة الحقن:
المرحلة الأخيرة لمعالجة الشقوق، وفي البداية يتم تسخين مواد بوليمر باستخدام أجهزة خاصة ومن ثم حقنه بأنبوب على الشقوق وتحريكه.

ملاحظة: إذا لم يتم تسخين البوليمير باستخدام جهاز خاص وتم تسخينه بطرق يدوية فإن ذلك سيؤدي إلى فقدانه الخواص البوليميرية وبالتالي سيتعرض بعد فترة قصيرة إلى تشققات وستفشل عملية معالجة التشققات. 

ما هي المعدات المستخدمة لإزالة الأسفلت القديم ورصف الأسفلت الجديد؟ 

  • آلات التفريز 
  • المكانس 
  • شاحنات التفريغ 
  • راصف الأسفلت 
  • المداحل 

ثانيًا: الرصفات الخرسانية ( Rigid Pavements ):

  • يتكون هذا النوع من بلاطة خرسانية (Slab PCC) يتم إنشاؤها مباشرة على التربة الطبيعية أو يوضع تحتها طبقة أساس حصوية (Base Course). 
  • تعتبر صلابة البلاطة الخرسانية العامل الأهم في التصميم أما العامل الأهم في تصميم الرصفات المرنة هو قدرة تحمل التربة الطبيعية. 
  • ينتشر هذا النوع من رصف الطرق في المناطق الباردة (أوروبا وروسيا وأمريكا الشمالية) حيث تقاوم الفواصل الموجودة بين بلاطات الرصفة التغيرات الحرارية الكبيرة بين الصيف والشتاء أو بين الليل والنهار. 
  • قد تكون هذه الرصفات مسلحة أو غير مسلحة وذلك حسب الحجوم المرورية ونسبة الشاحنات الثقيلة. 

 

ما هي أهمية عمل طبقة الأساس؟ 

  • التحكم بتسرب المياه الجوفية والأتربة من خلال الفواصل الموجودة في البلاطة الخرسانية. 
  • التحكم بتأثير الصقيع في البلاد الباردة (Frost Action) 
  • تحسين تصريف مياه الأمطار. 
  • تقليل حدوث الانكماش (Shrinkage) والتمدد الحراري (Swell). 
  • تسريع عملية الإنشاء. 

 

ثالثًا: الرصفات المركبة ( Composite Pavements ):

  • تتألف الأرصفة المركبة من طبقة أسمنتية وطبقة أسفلتية. وعادةً تستخدم لإعادة تأهيل الطرق الحالية بدلًا من بناء طرق جديدة. 
  • يوضع الأسفلت أحيانًا فوق الطبقة الخرسانية المتعرجة لاستعادة سطحها الأملس. 
  • من عيوب هذه الطريقة الحركة في المفاصل بين الألواح الخرسانية الأساسية، سواء من التمدد الحراري والانكماش. 
  • انحراف الألواح الخرسانية نتيجة حمولات الشاحنات، تسبب عادة تشققات انعكاسية في الأسفلت. 

 

ما هي عوامل تصميم الرصفات؟!

هناك عدة عوامل تؤثر في تصميم رصف الطرق نذكر منها: 

أ‌- الحمولات المرورية (Traffic Loading)

  •  تقدير الحمولات المحورية يتم باستخدام الحمل المحوري القياسي المساوي وهذا يستلزم معرفة أنواع وعدد المركبات المتوقع مرورها على الطريق خلال العمر التصميمي. 
  • عند تصميم رصفة الطريق يلزم معرفة مساحة منطقة التماس بين عجلات المركبة وسطح الرصفة. 
  • يقل تأثير حمولة المركبات على رصفة الطريق بازدياد السرعة ولذلك تزيد سماكة الرصفة في مواقف الشاحنات والتقاطعات. 

ب‌- البيئة المحيطة (Environment)

تتمثل أهم العوامل البيئية التي تؤثر على تصميم الرصفات في ما يلي:

  • تغير درجات الحرارة الذي يسبب حدوث التشققات. 
  • زيادة معدل هطول المطر وتراكم الثلوج ترفع نسبة الرطوبة في طبقات الرصفة السفلية وتعمل على ارتفاع مستوى المياه الجوفية التي يجب أن تبقى على عمق 90سم على الأقل من سطح الرصفة.  

ت‌- مواد الرصفة (Pavement Materials)

يجب توفر الخصائص التالية في المواد المكونة لطبقات الرصفة:

  • يجب أن تتحمل الخلطات الأسفلتية التغير في درجات الحرارة. 
  • تناسب مواد الرصفة مع متطلبات التصميم، مثلًا: تكون مقاومة للتشققات التمساحية أو تكون الطبقات السفلية للرصفة تقاوم التشوه الثابت الناتج عن زيادة الحمولات المحورية. 
  • دراسة إمكانية تحسين خصائص التربة الطبيعية عن طريق معالجتها بالأسمنت أو الجير أو أية مثبتات أخرى.  

إنهيار الرصفات

يوجد نوعين من الانهيار: 

أ‌- الانهيار الإنشائي:

والذي قد يشمل جميع طبقات الرصفة أو جزءً منها وعندها تصبح الرصفة غير قادرة على تحمل الحمولات التي تمر عليها. 

ب‌- الانهيار الوظيفي:

الذي قد لا يصاحبه انهيار إنشائي ويؤثر عادة على راحة مستخدمي الطريق وسلامة المرور. 

ظواهر انهيار الرصفات تأخذ بعين الاعتبار ثلاثة أنواع من عيوب الرصفات، وهي: 

  • تشققات الكلل أو التمساحية وتعتمد على إجهاد الشد الأفقي في أسفل طبقة الخلطة الأسفلتية الساخنة. 
  • التخدد ويعتمد على إجهاد الضغط الرأسي على سطح التربة. 
  • التشققات الناتجة عن درجات الحرارة المنخفضة ويمكن حدوثها في المناطق المعتدلة عندما تزداد قساوة الأسفلت بازدياد عمر الطريق. 

9 مراحل لتنفيذ أعمال رصف الطرق

مراحل تنفيذ أعمال رصف الطرق
مراحل تنفيذ أعمال رصف الطرق

يمر تنفيذ أعمال رصف الطرق بعدد من المراحل، للتعرف عليها تابع معنا. 

1- فترة ما قبل البدء بأعمال البنية التحتية أسفل الطرق

 فيما يلي بعض العناصر التي يجب مراعاتها قبل البدء في أعمال رصف الطرق:- 

  • حجم حركة المرور والموقع. 
  • خصائص التضاريس والتربة. 
  • خطوط المرافق والصرف الصحي والمجاري. 
  • المتطلبات المناخية والبيئية والسكنية. 
  • احتمالات التوسع في المستقبل.
  • تكاليف صيانة الطرق. 

2- مرحلة التصميم والتخطيط

  • مراجعة ومناقشة ودراسة المخططات التصميمية وتحضير مخططات التنفيذ. 
  • تحديد المناسيب للأرض الطبيعية ومناسيب التصميم والتنفيذ. 
  • المساقط الافقية للطريق ومواقف السيارات. 
  • المنحنيات الأفقية والرأسية. 
  • اعتماد الرسومات في حال عدم وجود ملاحظات، أو بعد تعديلها في حال وجود ملاحظات. 

3- أعمال الرفع المساحي

  • يتم فيها التأكيد على محاور الطريق استنادا على النقاط المساحية المعتمدة و أيضا التأكد من مناسيب الأرض الطبيعية. 
  • التأكد من نظافة الطرق ومعاينة ناتج القطع وإعطاءإذن للمقاول لنقل ناتج القطع الزائد خارج الموقع. 
  • عند الوصول بالقطع إلى المناسيب المطلوبة يتم التحقق من صلاحية التربة الأصلية كطبقة أساسية للرصف. 

4- أعمال الحفر

  •  يتم التأكد فيها من انتهاء أعمال البنية التحتية من  خطوط الصرف الصحي و  خطوط صرف مياه الأمطار ووصلات الكهرباء والإنارة والغاز. 
  • تتم أعمال التطهير والتسوية للأرض الطبيعية وإزالة الأعشاب والجذور وإزالة طبقات الطين بسمك لايزيد عن 25سم. 
  • يجب ترحيل ناتج الحفر الى المقالب العمومية أو الى المكان الذي يحدده المهندس المشرف. 
  • تتم أعمال الحفر فى المناطق مرتقعة المناسيب عن المناسيب التصميمية وذلك للوصول الى مناسيب اقل قليلا من مناسيب التصميم أسفل طبقة الاساس.  
  • عند وصول الحفر الى منسوب تحت طبقة الأساس يقوم المختبر بعمل اختبارات الدمك واختبارات ثبات التربة، إذا نجحت تلك الاختبارات يمكن للمقاول استكمال الأعمال عليها، أما إذا فشلت يجب إزالة التربة حتى الوصول الى الجودة المطلوبة للتربة.  

5- أعمال الردم

  • يتم توريد مواد الردم وأخد عينات من المواد لإجراء الاختبارات المطلوبة عليها والتأكد من مطابقتها للمواصفات. 
  • يتم  الردم على طبقات، كل طبقة تقريبًا 15 سم أو حسب مواصفات المشروع. 
  •  يتم خلط مواد الردم مع الماء بانسجام بحيث يستوفى شروط الرطوبة المطلوبة ويدمك جيدًا بواسطة المعدات لإستيفاء شروط الدمك حسب المواصفات والشروط. 

6- أعمال طبقة الأساس

  • هي طبقة من التربة الطبيعية يمكن تحضيرها عن طريق المعالجة والتسوية والدحل ووضع طبقة الرصف عليها.  
  • هى التى تتلقى كامل الضغط من طبقة الرصف أعلاه. 
  •  تحدد سماكة طبقة الرصف بعد إجراء عدة اختبارات. 
  • توفر سطحًا موحدًا وتحقق التمدد المنتظم للطبقة السفلية أسفل الأساس. 
  • حماية طبقات التربة حتى نهاية  الأعمال الترابية والرصف. 
  • تقليل الانقطاعات في أعمال المشروع بسبب تغير المناخ مثل هطول الأمطار. 
  • تجعل الماكينات الخفيفة والثقيلة في موقع العمل تتحرك بشكل أفضل.
     

7- أعمال طبقة اللصق الأسفلتية

  • يتم ذلك قبل وضع طبقة الأسفلت الأولي بواسطة آلة الرش حيث يتم عمل عينة لمعرفة مُعدل الرش. 
  • قبل وضع طبقة الأسفلت يتم وضع الطبقة اللاصقة (RC2 ) وذلك حسب المعدل المطلوب(0.5). 
  • يجب التأكد من نظافة السطح ودرجة حرارة المادة الأسفلتية قبل الرش والتأكد من إنتظام الرش ومعالجة أماكن التي بها زيادة بمعدل الرش وذلك بوضع كمية من الرمل عليها وتقليبها لأخذ الأسفلت الزائد ثم رفعها بعيدًا عن الطريق. 

 8– أعمال الطبقة الأسفلتية

  • يتم فيها رش طبقة البيتومين السائل من درجة (COM) بمعدل 1.5kg \m2  وذلك فوق طبقة الأساس الحبيبي الأخيرة. 

9- الحواف الجانبية الخرسانية للطرق

  • يتم تجهيز التربة بدمكها بشكل جيد وعلي المنسوب المطلوب وذلك حسب خرسانة القاعدة للحواف الجانبية. 
  • يتم صب خرسانة القاعدة بالإبعاد المطلوبة الموضحة بالرسومات ويتم اخذ مكعبات من الخرسانة لإجراء اختبار الضغط عليها. 
  • يتم بناء الحواف الجانبية علي القاعدة الخرسانية بالمونة الأسمنتية وبخطوط مستقيمة و صب الخرسانة الساندة الأمامية والخلفية. 
  • قبل البدء بأعمال طبقات الرصيف حسب القطاع المعتمد يتم التأكد من الانتهاء من كافة الأعمال الأخرى(الكوابل – المواسير – قواعد الأعمدة). 

 

في الختام، إذا كنت تخطط لمشروع رصف الطرق، من المهم أن تفهم أن تركيب الأسفلت يمكن أن يكون عملية معقدة ومعقدة للغاية. تثبيت الأسفلت نفسه لا يتطلب الكثير من الوقت، بقدر الوقت الذي يتطلبه الإعداد للمشروع. 

تمت كتابة هذا المقال بالاستعانة بالمصادر الآتية: 

 

 إقرأ أيضًا: