مقدمه :
در زمانهای گذشته برای تعیین مسیر از یک رشته روابط کلی استفاده می شده است و عواملی مانند نزدیکترین راه بین آبادانی و شهرها و راههای مال رو ملاک تعیین مسیر نهایی قرار میگرفت . ولی امروز به علت فراوانی وسایط نقلیه ، نه تنها عوامل ایمنی در پیچ و شیب و سرعت و راحتی عبور از راهها ملاک قرار می گیرد بلکه عوامل دیگری از قبیل تاثیر راه در صنایع و کشاورزی منطقه ، تجارت و افزایش قیمت زمین های مسکونی باید مورد توجه قرار گیرد .
راههای اولیه بشر از ناهمواریهای زمین پیروی میکرد .اولین پدیده بشر در گسترش راهسازی و در زمینه ترابری،ساخت چرخ بود . پس از چرخ بشر درشکه ، گاری و کجاوه را ساخت . برای این ابزار جابجایی ، راه ها به صورت سنگفرش ساخته شد .
همزمان با گسترش صنایع خودروسازی ، جاده سنگفرش پاسخگوی نیاز آنروز نبود . مهندسین آسفالت را روی جاده ها ریختند که بهترین سطح تماس با لاستیک چرخ خودرو بود و تا به امروز جایگزینی دیگر یافته نشده است .
فصل اول:
طراحی پلان مسیر
پس از بررسی نقشه توپوگرافی منطقه، با داشتن نقطه ابتدا و انتهای مسیر بایستی بین این دو نقطه مسیری را طراحی نموده که برای طراحی این مسیر باید چندین پارامتر را در نظر گرفت از جمله: کوتاهی مسیر، عبور از نقاطی خاص، مینیمم کردن حجم خاکبرداری و خاکریزی، عبور مسیر از منطقه آفتابی و…
طراحی مسیر اصلی:
در طرح مسیر اصلی، با بررسی نقشه توپوگرافی و نقاط ابتدا و انتهای مسیر (تعیین شده توسط استاد)، در این پروژه مناسب ترین مسیر به عنوان مسیر اصلی انتخاب گردید. پس از تعیین مسیر با توجه به عرض‌های داده شده یعنی عرض هر خط 3.65 متر، عرض رفوژ میانی 7.3متر و عرض شانه‌ها هر کدام 3 متر و همین طور چهار خط رفت و برگشت، مسیر را بر روی نقشه پیاده می‌کنیم. به منظور طراحی این راه، که بخشی از آن در قوس افقی قرار دارد، باید شعاع گردش قوس در حد مجاز آیین‌نامه باشد. طبق آیین‌نامه طرح هندسی راه حداقل شعاع قوس از رابطه زیر تعیین می‌شود:
V =100 ; f = 0.1 ; e = -2%
که در این پروژه شعاع قوس افقی 1191.86 در نظر گرفته شده است.
که در این رابطه:
V : سرعت طرح بر حسب کیلومتر بر ساعت
e : شیب عرضی که 2 درصد در نظر گرفته می‌شود.
f : ضریب اصطکاک جانبی سطح جاده با لاستیک اتومبیل که بستگی زیادی به سرعت و وضعیت لاستیک وسیله نقلیه و سطح روسازی برحسب این که خشک، خیس، صاف، زبر و یا اینکه یخ‌زده باشد، دارد مقادیر Vc و f از جداول زیر بدست می آید:
سرعت طراحی V برحسب کیلومتر بر ساعت
40
60
80
100
120
سرعت Vc برحسب کیلومتر بر ساعت
75
85
95
110
130
سرعت طراحی V برحسب کیلومتر بر ساعت
40
60
80
100
120
ضریب اصطکاک جانبی f
0.25
0.16
0.13
0.11
0.10
طراحی مسیر فرعی:
برای طرح مسیر فرعی با توجه به اینکه محدودیتی تعیین نشده است، در این پروژه مسیر فرعی را به صورت مسیری مستقیم در قسمتی از مسیر اصلی و عمود بر آن طرح می‌کنیم. سپس با توجه به عرض‌های داده شده و وجود دو خط رفت و برگشت و بدون رفوژ میانی، مسیر را بر روی نقشه پیاده می‌کنیم.
طراحی لوپ (گردراهه):
در محل تقاطع مسیر اصلی و فرعی که تقاطعی غیرهمسطح از نوع برگ شبدری است به منظور تامین حرکتهای گردش به چپ راههایی طرح می‌شود که به گردراهه (لوپ) معروف هستند. به منظور طراحی این راه، که تماماً در قوس افقی قرار دارد، باید شعاع گردش قوس در حد مجاز آیین‌نامه باشد.
طبق آیین‌نامه طرح هندسی راه حداقل شعاع قوس از رابطه زیر تعیین می‌شود:
V = 60 ; f = 0.14 ; e =5%
که در این رابطه:
V : سرعت طرح بر حسب کیلومتر بر ساعت
e : شیب عرضی (دور) که حداکثر 5 درصد در نظر گرفته می‌شود
f : ضریب اصطکاک جانبی سطح جاده با لاستیک اتومبیل که از جدول فوق بدست آمده است.
با توجه به حداقل شعاع بدست آمده ما برای طرح لوپ (گردراهه) از شعاع 202.49m استفاده کردیم که با زاویه 6:60 نسبت به مسیرفرعی خارج و با همین زاویه به مسیر اصلی وارد می‌شود.
طراحی رمپ (شیبراهه):
در محل تقاطع غیرهمسطح به منطور تامین حرکتهای راست گرد راههایی طرح می‌شود که به رمپ (شیبراهه) معروف هستند.
V = 60 ; f = 0.12 ; e = 2%
با توجه به حداقل شعاع بدست آمده ما برای طرح رمپ (شیبراهه) از یک قوس به شعاع 496.66m استفاده کردیم که این مسیر با زاویه 6:60 از مسیر اصلی خارج و با همین زاویه به مسیرفرعی وارد می‌شود.
فصل دوم :
برداشت اطلاعات ارتفاعی مسیر
پس از پیاده کردن پلان مسیر بر روی نقشه به منظور رسم پروفیل های طولی و عرضی مسیر، باید مقاطعی را بر روی مسیر مشخص کنیم. به این منظور در نقاط تلاقی مسیرها با خطوط تراز نقشه توپوگرافی مقاطعی زده شد، که به این ترتیب در مسیر اصلی 36، مسیر فرعی 19 لوپ 17، رمپ 10 مقطع انتخاب گردید.
با توجه به اینکه خط پروژه بر روی پروفیلهای طولی زمین طبیعی بر روی محور راه ترسیم می‌شود لذا برداشت ارتفاع محور راه زمین طبیعی در هر مقطع لازم است. همچنین به این دلیل که پس از تکمیل جداول پروفیلی طولی بایستی پروفیلهای عرضی هم ترسیم شوند، لذا در هر مقطع برای زمین طبیعی به بیش از یک نقطه دارای مشخصه ارتفاعی نیاز است. برای این کار در هر مقطع عرضی سه نقطه را، شامل محور راه، منتهی علیه سمت راست و چپ مسیر، مد نظر قرار داده و ارتفاع این نقاط را از روی نقشه توپوگرافی برداشت کردیم.