تعريف
مجموعه عمليات كندن و جابجا كردن محوطه و استفاده از آن در خاكريزها و در صورت اضافه بودن دپو كردن و كم بودن خاك استفاده از خاك قرضه .
عمليات خاكي محوطه
اهميت : كندن و جابجا كردن خاك نباتي و استفاده كردن از آنها در محل هايي مثل سطوح شيبدار به منظور رويش گياه . همچنين كندن و جابجا كردن خاكهاي محل هايي كه رقومشان بيشتر از محور راه است و انتقال دادن آن به مكان هايي كه در قرارداد تعيين شده و نيز استفاده از خاكهاي كنده شده در جاهايي كه رقومشان كمتر از رقوم خط پروژه ( خاكريزها) است به عنوان خاكريز ، زير اساس ، اساس ، شانه راه و ...
تذكر : پرداخت هزينه عمليات خاكي به پيمانكار بر حسب متر مكعب خاك است . در صورتي كه فاصله حمل بيشتر از فاصله تعيين نشده باشد اختلاف فاصله شامل اضافه هزينه مي گردد.
رده بندي خاك بر اساس سيستم آشتو
اين سيستم خاكها را به گروههاي A-1 تا A-7 طبقه بندي مي كند .
vخاكهاي دانه اي كه درصد عبوري آنها از الك نمره 200 كمتر از 35% است در گروه A-1 تا A-3 قرار مي گيرند .
vخاكهاي ريزدانه ( رس و لاكي ) كه درصد عبوري آنها از الك نمره 200 بيشتر از 35% است در گروه A-4 تا A-7 قرار مي گيرند .
نكته : سيستم آشتو در زمينه راه سازي كاربرد دارد.
خصوصيات گروههاي 7گانه سيستم آشتو
v A-1 : شامل قلوه سنگ و شن و ماسه است . كه خود به دو گروه A-1-a و A-1-b تقسيم مي شود .
v A-1a : شامل شن همراه با مصالح ريزدانه خوب دانه بندي شده است .
v A-1-b : داراي ماسه هاي درشت دانه با پركننده هاي لاي و رس .
نكته : بهترين نوع خاك در محوطه سازي خاك گروه A-1-b مي باشد .
vA-2 : اين گروه شامل شن و ماسه لاي و رس دار است كه بر حسب اينكه مصالح ريزدانه اش با حد رواني كم يا زياد باشد به چهار گروه تقسيم مي شود .
vA-2-4,A-2-5 : جنس اين دو گروه خاك شن ماسه لاي دار است . كاربرد در لايه هاي لايه هاي اساس و زير اساس راه ها است .
v A-2-6,A-2-7 : جنس خاك شن و ماسه رس دار است و در لايه اساس كاربرد دارد .
نكته : دانه بندي گروههاي A-2 نامنظم بوده و از گروه A-1 نامرغوب تر است . و نبايد از اين گروه در مناطق سرد و پرباران استفاده كرد .
نكته : گروههاي مختلف A-2 معمولاًٌ به صورت لايه هاي محافظتي و تقويت كننده استفاده مي شود .
vA-3 : مي توان به عنوان بستر روسازي ها از آن استفاده كرد . تنها عيبي كه اين گروه دارد اين است كه در اثر جريان آب روان مي شود .
v A-4 : اين گروه شامل خاك لاي دار با حد رواني كم است .
v A-5 : اين گروه شامل خاك لاي دار با حد رواني زياد است .
نكته : خاكهاي گروه A-4 و A-5 در مناطقي كه در معرض رطوبت و يخبندان نباشد بهترين خاك براي روسازي مسيرهاي محوطه هستند . همچنين در مناطقي كه سفره هاي آب زيرزميني در عمق كمي نسبت به سطح زمين قرار دارند نبايد از اين خاكها استفاده كرد.
نكته :خاك گروه A-4 از گروه A-5 مرغوب تر است چون قابليت ارتجاعي كمتري دارد.
vA-6 و A-7:شامل رس با حد رواني بالا و داراي مقدار زيادي خاك رس است . تفاوت اين دو گروه در حد خميري آنهاست به طوريكه حد خميري گروه A-6 در حالت مرطوب بيشتر از گروه A-7 است .
v A-8 : داراي خاكهاي آلي بوده و نامرغوبترين نوع خاك براي محوطه سازي به شمار مي رود .
طبقه بندي زمينها از نظر نوع خاك
زمين هاي دج : از مخلوط درشت دانه ، ميان دانه و ريز دانه تشكيل مي شود . از اين رو بهترين نوع خاك تلقي مي شود . در برابر عوامل جوي و زير فشار چرخ نيز مقاومند .
زمين شن زار : دوسوم و بيشتر آن را درشت دانه ها و به مقدار كم ذرات ميان دانه و ريز دانه دارد . دانه هاي آن زير چرخها مي لغزد . در آن موج ايجاد مي شود آب روي آن بند نمي شود و رطوبت از آن بالا نمي آيد .
زمين ماسه زار : داراي دوسوم و بيشتر ذرات ميان دانه است و درشت دانه و ريزدانه كم دارد .
اين نوع خاك در حالت خشك توان باربري كمي دارد و دانه هاي آن زير چرخ مي لغزد .
زمين خاكي : داراي دوسوم و بيشتر ميان دانه و يك سوم وكمتر ريزدانه است . زير فشار چرخ پايدار بوده اما پايداري آن در برابر نشت آب و يخ زدن بستگي به ميزان رس آن دارد.
زمين خاكي رسي و گل آهكي
گل آهك ، خاكي است كه 40 تا 75 درصد آن گرد سنگ آهك و 25 تا 60 درصد آن خاك رس باشد . داراي دوسوم و بيشتر ريزدانه و يك سوم و كمتر ميان دانه است . در حالت خشك توان باربري زيادي داشته اما به محض جذب رطوبت تغيير حجم مي دهد ( خاك رس تا 6 برابر وزن خود ، آب جذب مي كند ) .
نكته : گل آهك خاكي است كه 40 تا 75 درصد آن گردسنگ آهك و 25 تا 60 درصد آن خاك رس است .
زمين لاي زار
بيش از دوسوم آن ريزدانه و مقدار خاك رس آن خيلي كم است . از اين رو پس از نمناك شدن ، بين دانه هاي آن چسبندگي ايجاد نمي شود و نمي توان آن را به خوبي توپر كرد .
زمين هاي لجني
بيشتر از دوسوم آن ريزدانه و ميان دانه آن خيلي كم است . كم و بيش داراي خاك نباتي بوده و به هيچ عنوان توان باربري ندارد .
طبقه بندي زمين ها از نظركندن و جا به جا شدن
زمين بيلي
مانند شن و ماسه با بيل برداشته شده و نياز به كندن ندارد .
زمين پابيلي
مخلوطي از شن و ماسه بادي نمناك بوده كه با بيل و فشار پا برداشته مي شوند .
زمين كلنگي
مانند زمين هاي شن بوم يا زمين هاي ماسه اي خاك دار توپر است كه با كلنگ برداشته مي شوند .
زمين دجي
مانند زمين هاي خاك رسي و گل آهكي است كه دانه هاي آن به خوبي به يكديگر چسبيده و با مته دستي ، مته بادي و يا برقي برداشته مي شوند .
زمين هاي سنگي
زمين هاي سنگي به چهار دسته تقسيم مي شوند .
1. زمين هاي سست مانند سنگ گچ ، ماسه سنگ و سنگ شيست .
2. زمين هاي نيمه سخت مانند سنگ هاي آهكي لايه لايه ، سنگ توف ، سنگهاي تراورتن.
3. سنگ هاي سخت مانند سنگ آهك ، بازالت و يا انواع سنگ چيني كه براي كف يا ديوار ترانشه استفاده مي شوند .
4. زمين هاي خيلي سخت مانند سنگ هاي آذرين خيلي سخت ( گرانيت و ديوريت ) .
نكته : كندن و جابه جاكردن زمين هاي سنگي به وسيله خرجگذاري و آتشباري انجام مي شود .
نقشه ها و اطلاعات مورد نياز در محوطه
به نقشه هايي كه علاوه بر عوارض مسطحاتي ، عوارض ارتفاعي را مشخص مي كنند نقشه هاي توپوگرافي مي گويند . به اين نقشه ها ، نقشه هاي رقوم دار نيز مي گويند . مهم ترين و كاربردي ترين نقشه هاي رقوم دار ، نقشه هاي حاوي خطوط تراز هستند . ارتفاع نقاط در ساير نقشه ها ممكن است به اشكال زير باشد .
نكته : منظور از رقوم ، ارتفاع است .
نقشه هاي رقوم دار نقطه اي
در اين نقشه ها ، سطح با محورهاي متعامد ( شطرنجي ) تقسيم و ارتفاع نقاط ، گوشه مربع ها در كنار آن نوشته مي شود . از اين نقشه ها كمتر استفاده مي شود و يا اينكه آنها را بعداًٌ به نقشه هاي خطوط تراز تبديل مي كنند . ( شكل 2-1) .
شكل 2-1 : نقشه هاي رقوم دار نقطه اي .
در اين نقشه ها ، براي رساندن قسمتي از سطح يا تمام آن به قرار مشخص توسط خاكريزي يا خاكبرداري مي توان از رابطه زير استفاده كرد .
V ، حجم خاكريزي يا خاكبرداري است .
نقشه هاي خطوط تراز
پستي و بلندي هاي يك منطقه را مي توان با نقشه هاي حاوي خطوط تراز نشان داد . خط تراز منحني بسته اي است كه نقاط هم ارتفاع را به هم وصل مي كند . منحني تراز فصل مشترك زمين با سطحي به موازات سطح ژئوئيد يا سطح مبنا را منحني تراز مي گويند .
در يك نقشه ، فاصله اختلاف ارتفاع هر خط تراز با خط مجاورش ثابت است . اين اختلاف ارتفاع در نقشه هايي با مقياس هاي متفاوت فرق مي كند . در نقشه هاي بزرگ مقياس 5/0 تا 1 متر ، در نقشه هاي كوچك مقياس 2 تا 5 متر است . معمولاًٌ اين اختلاف ارتفاع يك دهم عدد مقياس بر حسب سانتي متر مي باشد . مثلاًٌ براي يك نقشه يك پنج هزارم اين اختلاف ارتفاع بايد m5=cm 500 = 10÷5000 باشد .
نكته : اين اختلاف ارتفاع به شيب منطقه نيز بستگي دارد . مثلاًٌ در كوهستان ها اين اختلاف بيشتر و در دشت ها كمتر است . از هر پنج خط متوالي ، يكي را پررنگ تر ترسيم نموده و به آن خط تراز مترس مي گويند .
خط تراز واسطه : اگر در يك نقشه ارتفاع نقاط ما بين دو خط تراز متوالي از اهميت ويژه اي برخوردار باشد ، يك يا چندين خط تراز در اين فاصله به صورت خط چين ترسيم كرده و به آن خط تراز واسطه مي گويند .
شكل2-2 : منحني هاي تراز ( 1- خط تراز 2- خط تراز مترس 3- خط تراز واسطه ) .
طريقه پيدا كردن ارتفاع نقاط در نقشه هاي توپوگرافي
در نقشه هايي با خطوط تراز ، اگر نقطه روي تراز باشد ، ارتفاع معلوم است .اگر نقطه اي ما بين دو خط تراز باشد ، از اين نقطه خطي بر دو خط تراز مجاور به طور عمود رسم مي شود . اين خط ، دو خط تراز مجاور را در نقطه B و C قطع مي كند . ( شكل 2-3 ) .
چون HB و HC معلوم هستند پس HA را مي توان از رابطه زير بدست آورد .
HA=HB+AB/BC(HC-HB)
در نقشه هاي رقوم دار شطرنجي اگر نقاط در گوشه مربع ها قرار گيرند ارتفاع آنها معلوم است . اگر اين نقاط در روي اضلاع مربع قرار گيرند HA طبق فرمول (2) محاسبه مي شود . اگر نقطه اي مانند A در داخل مربع قرار گيرد از A خطي بر دو ضلع مربع عمود كرده به طوريكه آن دو ضلع را در نقاط H و G قطع كند . آنگاه ارتفاع نقاط H و G را مي توان از رابطه (3) به دست آورد . ( شكل 2-4)
ارتفاع A ( HA ) از رابطه زير بدست مي آيد .
شكل 2-4 : نقشه هاي رقوم دار شطرنجي .
تهيه پروفيلهاي طولي و عرضي
براي نمايش پستي و بلندي زمين در طول يك امتداد مانند مسير راه يا مسير يك كانال بر روي نقشه ، صفحه قائم فرضي بر امتداد مورد نظر عبور مي دهند اگر تصوير نيمرخ اين برش را با مقياس مشخصي بر روي صفحه كاغذ ترسيم نمايند ، تصوير مزبور كه حاوي پستي و بلندهاي موجود مي باشد به پروفيل موسوم است . پروفيل بر دو نوع است . پروفيل طولي كه منطبق بر امتداد مسير است و پروفيل عرضي كه بر امتداد مسير عمود است .
تهيه پروفيل طولي
با در دست داشتن نقشه هاي با خطوط تراز و انتخاب يك مسير ( مسير خيابان ، جاده ، خط لوله ، مسير نصب دكل برق و ... ) مي توان پروفيل طولي را از مسير مورد نظر تهيه نمود . بدين صورت كه ابتدا دو خط عمود بر هم ترسيم نموده و محور افقي براي فواصل افقي و محور قائم براي ارتفاع نقاط در نظر گرفته مي شود .
نكته : براي اينكه پروفيل طولي راه را بتوان بهتر نمايش داد ، مقياس ارتفاع ده برابر مقياس طولي پروفيل كه همان مقياس پلان مي باشد ، در نظر مي گيرند ( مثلاًٌ مقياس طول 1:2000 و مقياس ارتفاع 1:200 ) ابتدا بايد وضعيت زمين طبيعي در پروفيل طولي و بر روي كاغذ ميليمتري كه داراي جدولي در زير مي باشد ترسيم گردد براي اين كار محلهاي تغيير شيب را كه بعداًٌ هم محل برداشت نيمرخهاي عرضي خواهند بود به نوان ايستگاه انتخاب مي نمايند . اين ايستگاهها را بر روي خط سنجش مشخص مي كنند و از اين نقاط عمودهايي اخراج كرده و روي هر كدام رقوم آن نقطه را با استفاده از نقشه هاي توپوگرافي پياده مي كنند چنانچه نقاط مزبور را بهم وصل كنيم خط منكسري حاصل مي شود كه نمودار پروفيل طولي زمين طبيعي بر روي محور راه مي باشد . بعد از رسم نيمرخ طولي زمين طبيعي در امتداد محور راه ، بايد پروفيل طولي خط پروژه با رنگ قرمز ترسيم گردد.
شكل 2-5 : نمونه از نمايش پروفيل طولي .
تهيه پروفيل هاي عرضي
در هر نقطه مسير كه باري برداشتن نيمرخ عرضي ميخ كوبيده شده ، خط عمودي بر مسير ترسيم مي كنيم و مقطع حاصل را با رقوم مربوطه ترسيم مي نمائيم . ( شكل 2-6) نمونه اي از پروفيل عرضي را نمايش مي دهد . در پروفيل هاي عرضي ، مقاطع خاكبرداري و خاكريزي مورد توجه قرار مي گيرد . در صورتي كه خط پروژه بالتر از خط زمين باشد ، خاكريزي و در صورتي كه خط پروژه پايين تر از خط زمين باشد خاكبرداري نياز است . شيب شيرواني در عمليات خاكريزي براي تپه ماهوري 6% براي كوهستان 8% و براي دشتها 2% در نظر گرفته مي شود .
شكل 2-6 : نمونه اي از نمايش پروفيل عرضي .
محاسبه حجم عمليات خاكي
محاسبه سطح نيمرخهاي عرضي
الف: محاسبه سطح نيمرخهاي عرضي به طريقه هندسي : در اين روش شكل نيمرخ به قطعات كوچكتر هندسي تقسيم شده و با محاسبه و جمع سطوح كوچكتر به سطح نيمرخ مي رسيم .
ب: محاسبه سطح نيمرخهاي عرضي به روش مختصات : سطح نيمرخهاي عرضي نامنظم را به وسيله روش مختصات كه مستقيماٌ از نقشه برداري حاصل مي گردد مي توان محاسبه نمود.
روش اول : مبدا مختصات بر روي محور قشر اساس راهسازي گرفته مي شود . ترتيب نوشتن اعداد بدين قرار است كه با در نظر گرفتن مبدا قسمت چپ را در جهت عقربه ساعت ، بطوريكه Y صورت خط كسري و X را در مخرج آن مي نويسيم و براي قسمت سمت راست اين عمل را برعكس جهت حركت عقربه ساعت انجام مي دهيم . مساحت نيمرخ عرضي برابر است با نصف مجموع حاصلضرب اعداد واقع در دو سر خط ممتد منهاي مجموع حاصلضرب اعداد واقع در دو سر خط چين .
براي نوشتن فرم رقوم درست مثل عدد 8 انجام مي شود و ضمناًٌ بايد متذكر شد كه علامت اعداد بايد حذف شود .
شكل 2-7 : رقوم گذاري نيمرخ عرضي ( روش اول ) .
مثال : مطلوبست محاسبه سطح پروفيل عرضي زير:
روش دوم : روش دوم عينا شبيه روش اول است با اين اختلاف كه دو محور مختصات عمود بر يكديگر فرض مي كنيم كه از خط وسط اساس راه بگذرد . در اين روش رقوم هر يك از نقاط داراي علامت جبري مثبت ( + ) و يا منفي ( - ) بر حسب اينكه در چه ناحيه اي واقع شده اند مي باشند و از نقطه A در جهت عقربه ساعت شروع به نوشتن كسرهائي مي كنيم كه صورت برابر با ارتفتع نقطه يعني Y و مخرج كسر برابر با عرض نقطه يعني X باشد و مساحت نيمرخ عرضي برابر است با نصف مجموع حاصلضرب اعداد دو سر خط ممتد منهاي مجموع حاصلضرب اعداد واقع در دو سر خط چين .
در شكل ( 2-8 ) طريقه نشان دادن رقوم بر روي شكل مشخص است .
ج : مساحت سطح مقطع عرضي بوسيله كامپيوتر
بهترين روش پيدا كردن مساحت مقاطع عرضي به وسيله كامپيوتر عبارت است از روش اول كه قبلاٌ درباره آن شرح داده شد . موقعي كه براي حل اين نوع مسائل كامپيوتر به كار گمارده مي شود عمل ضرب اعداد دو سرخط پر را انجام داده و حاصل جمع آنها را به دست مي آورد و سپس مجموع حاصل ضرب اعداد دو سرخط نقطه چين را هم بدست مي آورد و از حاصل اول كم مي كند نتيجتاٌ دو برابر مساحت ضرب اعداد دو سر خط نقطه چين بيشتر از مجموع حاصل ضرب اعداد دو سر خط پر مي باشد و براي خاكريز عكس آن صادق است و خود كامپيوتر قادر است كه حاصل جمع بزرگتر را اول انجام دهد .
نكته : هنگامي كه طول پروژه طولاني بوده و تعداد مقاطع عرضي بسيار زياد مي باشد حتي ترجيح داده مي شود كه نيمرخهاي استاندارد هم بوسيله كامپيوتر حل گردد .
د: محاسبه سطح مقطع عرضي به طريقه ترسيمي
در روش ترسيمي سطح مقطع عرضي را به هر صورت ( منظم يا نامنظم ) باشد مي توان به راحتي با مقياس آن را رسم نمود و سپس با گذراندن دستگاه پلانيمتر بر روي پيرامون آن مساحت آن را تعيين كرد . اين روش در راهسازي بسيار معمول مي باشد مخصوصاًٌ مواقعي كه آبروها و شانه راه قسمتي از مقطع عرضي باشند . به منظور دقت و هماهنگ كردن آن با كارهاي صحرائي معمولاًٌ مقاطع عرضي را به مقياس بزرگ 1:100يا 1:200ترسيم مي نمايند .
ه : محاسبه سطح مقطع عرضي به طريقه تبديل به سطوح كوچكتر
در اين طريقه نيمرخ عرضي را پس از ترسيم با خطوط قائم موازي به فواصل مساوي a تقسيم كرده و سپس سطح نيمرخ عرضي را از روي معادله زير بدست مي آورند .
در اين طريقه كافي است كه بعد از ترسيم مقطع عرضي با مقياس طولهاي قائم Y1 ، Y2 و Y3 ... را اندازه گيري كرد و در فرمول فوق قرارداد و محاسبه نمود .
محاسبه حجم عمليات خاكي بين دو پروفيل عرضي مجاور در قوس
حجم حقيقي عمليات خاكي عبارت است از حجم قوسي كه بين دو سطح مقطع غيرموازي تشكيل مي شود .
اگر از حالت قوسي بودن آن صرف نظر كنيم و آن را به صورت يك مسير مستقيم در نظر بگيريم نتيجتا شكل فوق به صورت يك حجم منشوري در مي آيد .
تثبيت خاك
تثبيت خاك روشي است براي بهبود كيفيت مصالح .
براي تثبيت خاك از موادي مثل آهك ، سيمان و قير استفاده مي شود . انتخاب نوع تثبيت كننده بستگي به عوامل زير دارد :
1. جنس خاك
2. ميزان آمد و شد
3. شرايط جوي
4. هزينه عمليات
نكته : از مصالح تثبيت شده براي ايجاد خاكريزها ، ساختن لايه هاي زير اساس ، اساس و خاك بستر روسازي مسيرهاي محوطه و در بعضي موارد به عنوان يك لايه رويه استفاده مي شود . مهمترين خصوصيت مواد تثبيت كننده نظير آهك و سيمان كاهش خاصيت خميري خاك است . هر اندازه مقدار رس خاك بيشتر باشد آهك و سيمان بيشتري جهت رسيدن به حالت غير خميري نياز است .
نكته : در مواقعي از قير به عنوان ماده تثبيت كننده استفاده مي شود كه مقدار مصالح ريزدانه خاك خيلي زياد نباشد و خواص خميري آن نيز كم باشد .
تثبيت خاك با آهك
وقتي دوغاب آهك با كاني هاي رسي تركيب مي شود تشكيل سيليكات و آلومينات كلسيم مي دهد كه باعث افزايش مقاومت خاك مي شود .
نكته : فرآيند تركيب دوغاب با كاني هاي رسي باعث ايجاد واكنش پوزولاني شده و سبب چسبيدن دانه هاي خاك و سنگ به يكديگر مي شود .
نكته : براي تثبيت خاكهاي شني رس دار از آهك شكفته استفاده مي شود كه باعث افزايش مقاومت خاك و نيز افزايش مقاومت برشي مي شود .
نكته :ميزان آهك مصرفي به منظور تثبيت خاكها بين 5/0 تا 8 درصد وزن خشك خاك است .
به طور كلي خاكها در مقابل آهك به دو دسته تقسيم مي شوند :
1. خاكهاي با واكنش : خاكهايي هستند كه پس از تثبيت با آهك به مدت 28 روز در دماي 20 درجه سانتيگراد و بيش از 5/3 كيلوگرم مقاومت فشاري از خود نشان مي دهند .
2. خاكهاي بدون واكنش : خاكهايي كه افزايش مقاومتشان بعد از تثبيت و عمل آوردن كمتر از 5/3 كيلوگرم بر سانتيمتر مربع است .
نكته :با اضافه كردن آهك به خاك مي توان ميزان تورم خاك را از 7 تا 8 درصد به 1/0 درصد كاهش داد .
عمليات اجرايي تثبيت خاك با آهك
آماده كردن خاك
ممكن است خاكها بعد از اختلاط با آهك و آب افزايش حجم يافته و متورم مي شوند . براي جلوگيري از اين حالت بايد نكات زير را مورد توجه قرار داد :
1- آب مصرفي بايد به اندازه كافي باشد .
2- عمل اختلاط خاك و آهك بايد بلافاصله پس از پخش آهك شروع شود .
3-رقوم اوليه سطح خاك بستر از ابتدا قدري پايين تر از رقوم نهايي اختيار شود . و يا اينكه بعداًٌ ضخامت اضافي را كه حدود 5/0 سانتيمتر است را توسط تيغه گريدر تراشيد .
طرح اختلاط آب و آهك
براي تثبيت خاك با آهك 3 نوع روش اختلاط وجود دارد .
الف : اختلاط در محل
ب: اختلاط در كارخانه
ج: تزريق با فشار
الف : اختلاط در محل
§ اگر خاك رسي خشك يا مصالح شني لايه اساس باشد تمام آهك در يك مرحله اضافه مي شود .
§ اگر خاك رسي خميري باشد تمام آهك در مرحله اضافه مي شود و به مدت 1 تا 7 روز به حال خود رها مي شود تا مخلوط جا بيفتد .
§ اگر خاك به سختي خرد و نرم شود تمام آهك در دو مرحله اضافه مي شود .
§ اگر ضخامت خاك خيلي زياد باشد از يكي از دو روش زير استفاده مي شود .
1-در مرحله اول قسمتي از آهك به خاكي كه بايد تا 60 سانتيمتر تثبيت شود اضافه مي شود و در مرحله دوم به قسمت بالايي لايه خاك اضافه مي شود .
2- در يك مرحله تمام آهك به خاكي كه بايد تا عمق 45 سانتيمتر تثبيت شود اضافه مي شود .
ب: اختلاط در كارخانه
در اين روش خاك مورد نظر كه بايد تثبيت شود به يك كارخانه تهيه خاك تثبيت شده حمل مي شود و پس از اختلاط كامل و مناسب به محل مصرف حمل مي شود .
ج: تزريق با فشار
در اين روش دوغاب آهك به عمق 2 تا 3 متر در خاك تزريق مي شود . فواصل نقاط تزريق شده معمولاًٌ 5/1 متر است . پس از تزريق لايه اي به ضخامت 15 تا 30 سانتيمتر از سطح بالايي خاك به طور كامل و با استفاده از روشهاي معمول تثبيت مي شود .
نكته : دوغاب آهك از مخلوط كردن حدود 500 كيلوگرم آهك شكفته در هر متر مكعب آب بدست مي آيد .
كوبيدن و متراكم كردن
براي رسيدن به مقاومت و دوام حداكثر خاكهاي تثبيت شده با آهك بايد با استفاده از غلتك كوبيده شوند . حداقل ميزان تراكم خاك تثبيت شده با آهك كه براي لايه اساس به كار مي رود برابر 98 درصد به روش آشتو استاندارد است .
براي لايه هاي زير اساس 95 درصد و براي مصالح سنگي تثبيت شده با آهك برابر 95 درصد به روش آشتو اصلاحي است .
نكته : به تعويق افتادن متراكم كردن نبايد بيش از 2 روز براي مصالح شني و 4 روز براي خاكهاي ريزدانه باشد .
معمولا متراكم كردن در 2 يا 3 مرحله انجام مي شود . براي مرحله اول از غلتك پاچه پزي استفاده مي شود .
نكته : كوبيدن تا جايي ادامه مي يابد كه پاچه هاي غلتك در مصالح فرو نرود . براي مرحله دوم از غلتك هاي چرخ لاستيكي استفاده مي شود تا آثار غلتك هاي پاچه پزي از بين برود . در برخي موارد از غلتك هاي چرخ فولادي براي مرحله سوم استفاده مي شود .
عمل آوردن
مهمترين عواملي كه در عمل آوردن تاثير دارند عبارتند از :
درجه حرارت – رطوبت و زمان .
به گفته برخي از آيين نامه ها مصالح تثبيت شده بايد 3 تا 7 روز به حال خود رها شوند تا مصالح خود را بگيرند .
در مناطق گرم و خشك براي جلوگيري از خشك شدن و سوختن مصالح بايد مصالح را با آب پاشي و يا با پخش لايه نازكي از قير محافظت نمود .
نكته : قيري كه براي اين منظور به كار مي رود قير محلول و يا امولسيون قير است كه به ميزان 5/0 تا 1 ليتر در متر مربع بر روي مصالح تثبيت شده پخش مي شود .
تثبيت خاك با سيمان
معمولا هر نوع خاكي نظير شن ، ماسه ، خاكهاي ماسه اي ، خاكهاي روي دار و خاكهاي رسي با حد رواني كم را مي توان با سيمان تثبيت كرد .
نكته : سيمان جهت تثبيت خاكهاي آلي مناسب نيست .
تثبيت خاكهاي ريز دانه با سيمان
مقدار سيمان لازم براي اين خاكها بستگي به خواص خميري خاك دارد .
هر چه درصد ريز دانه خاك بيشتر باشد و ياخميري تر باشد ، درصد سيمان بيشتري جهت تثبيت لازم است .
مقدار سيمان لازم براي تثبيت خاكهاي ريز دانه بين 7 تا 20 درصد وزن خشك خاك است .
تثبيت خاكهاي ماسه اي با سيمان
مقدار سيمان لازم براي تثبيت اينگونه خاكها بستگي به درجه تخلخل خاك دارد . عوامل ديگر عبارتند از : درصد شن و درصد مواد ريزدانه .
تثبيت خاكهاي شني با سيمان
ميزان سيمان لازم براي تثبيت خاكهاي شني بستگي به درصد مواد ريزدانه دارد كه بين 2 تا 6 درصد وزن خاك متغير است .
نكته : خاكهاي شني تثبيت شده با سيمان براي لايه هاي اساس و زير اساس هر نوع راهي قابل استفاده هستند .
عمليات اجرايي تثبيت خاك با سيمان
عمليات اجرايي شامل مراحل زير است .
شيار دادن خاك ، خرد كردن كلوخه ها ، پخش سيمان ، اختلاط خاك با سيمان ، پخش آب ، اختلاط خاك و سيمان و آب ، كوبيدن و متراكم كردن و در نهايت عمل آوردن مي باشد . نكته : چون سيمان ماده زود گذري است بايد طول راه را به قطعات كوچكتري تقسيم كرد اين طول معمولا حدود 100 تا 450 متر است .
تثبيت خاك با قير
براي خاكهاي درشت دانه و شني كه مقدار ريزدانه آن كم بوده و خواص خميري آنها نيز كم مي باشد از قير براي تثبيت استفاده مي شود . به طور كلي قيرهاي مايع مناسب براي تثبيت خاكهاي ريزدانه با قير است .
نكته : ميزان متوسط قير براي تثبيت خاكهاي ريزدانه حدود 4 تا 8 درصد وزن خاك است.
نكته : قيرهاي خالص با درجه نفوذ 85 تا 150 ، قير زودگير و امولسيون هاي قيرهاي ديرشكن مناسب براي تثبيت ماسه هستند .
نكته : ميزان متوسط قير براي تثبيت ماسه 2 تا 6 درصد وزن خاك است .
نكته : در مناطق گرم و خشك ماسه تثبيت شده با قيربسيار مناسب براي استفاده در لايه هاي روسازي است .
نكته : براي تثبيت خاكهاي شني از قيرهاي خالص و قيرهاي ديگريتندگير استفاده مي شود و ميزان تقريبي قير لازم بين 2 تا 6 درصد وزن خاك است .
غرقاب كردن
يكي از روشهاي قديمي تثبيت خاك روش غرقاب كردن است . اين روش براي خاكهاي ماسه اي ، ميان دانه و بدون ريزدانه مفيد است . براي خاكهاي رسي و شن همراه رس مناسب نيست .