در احداث پروژه‌های راه از مصالح دانه‌ای با دانه بندی مختلف و اندود قیری و غیره در لایه‌های مختلف طراحی روسازی استفاده می‌شود، ضخامت و نوع مصالح در لایه‌ها تحت تاثیر عومل مختلفی مثل آب و هوا، دما، استحکام لایه زیر اساس و بارهای محوری وسائل نقلیه قرار می‌گیرد.
طراحی‌های مختلفی برای ساخت پروژه‌ها انجام می‌گیرد تا بتوان بهترین نتیجه را محقق کرد. ضخامت مصالح پوششی در لایه‌های مختلف طرح طوری محاسبه می‌شود که بارهای ناشی از بار محور‌ها را تحمل و از ایجاد شیار بیش از حد زیر بار ترافیکی جلوگیری نماید.
خرابی‌های راه‌ای معمولا به دو دسته کلی زیر تقسیم می‌شوند:
- خرابی‌های سازه‌ای طرح.
- خرابی سطحی و یا وظیفه‌ای طرح.
آگاهی از نوع خرابی و گسیختگی که در سازه راه اتفاق می‌افتد نقش بسیار مهمی در انتخاب نوع و کیفیت اجرای عملیات ترمیمی دارد. برای مرمت خرابی‌های سازه ای، سازه طرح باید ترمیم و عملیات استحکام بخشی برای آن در نظر گرفته شود. در حالی که برای مرمت خرابی‌های سطحی باید عملیات هموار کردن رویه راه برای قرار گرفتن لایه‌های ترمیمی بر روی آن در نظر گرفته شود.
مشکلاتی که ممکن است در حین اجرای پروژه راه رخ دهند عبارتند از:
- گسیختگی برشی کلی لا یه‌های زیرین ناشی از وزن خاک ریز.
- آسیب‌های ناشی از جابجایی تاسیسات ساخت.
- فقدان مصالح دانه‌ای مناسب برای طرح.
- نشست‌های بیش از حد معمول که رخ می‌دهند.
می توان برش‌ها و گسیختگی‌های ایجاد شده در سازه طرح را به سه گروه:
- برش کلی.
- برش موضعی.
- برش سوراخ کننده.
گسیختگی که در بالای مسلح کننده رخ می‌دهد:
- گسیختگی برشی که بالای لایه فوقانی مسلح کننده رخ می‌دهد. برای اجتناب از این نوع گسیختگی باید نسبت D<2/3B بر قرار باشد در این صورت این لایه به شرط مقاومت و تراکم کافی مثل یک بستر صلب عمل می‌کند.
گسیختگی در اثر مهار ناکافی:
- اگر طول مسلح کننده‌ها را کوتاه در نظر بگیریم به طوری که نسبت نسبت D<2/3 تامین نشود و یا تعداد لایه‌ها کمتر از 2 تا 3 لایه باشد، مسلح کننده‌ها جمع می‌شوند و گسیختگی همانند تصویر زیر اتفاق می‌افتد. با امتداد دادن اندازه لایه‌ها به مقدار کافی و اتفاده از تعداد مناسب لایه‌ها این گسیختگی قابل اجتناب می‌باشد.
گسیختگی در اثر پارگی کششی لایه ها:
- نوع سوم گسیختگی در اثر اعمال تنش‌های بیش از حد مجاز که موجب پارگی کششی لایه‌های بالایی مسلح کننده‌ها می‌شود. در این حالت گسیختگی توده‌ها خاک هنگامی روی می‌دهد که لایه‌های فوقانی گسیخته شوند. این نوع گسیختگی زمانی اتفاق می‌افتد که D<2/3B بر قرار نباشد و تعداد لایه‌ها حدود 6 الی 7 لایه باشد و این که لایه‌ها به قدر کافی بلند باشند.
گسیختگی در اثر تغییر شکل دراز مدت:
- چنانچه تنش‌های مجاز الیاف را کم در نظر بگیریم این نوع گسیختگی از نشست‌های درازمدت که به خزش معروف است در اثر بارهای سطحی و یا شل شدن بعدی لایه‌های مسلح کننده ناشی می‌شود.
راه‌های روسازی نشده
جاده‌های بدون رویه، جاده‌هایی هستند که بدون آسفالت یا یک پوشش بتنی، ساخته می‌شوند. جاده‌های روسازی نشده معمولا برای ترافیک‌های کم حجم استفاده می‌شوند در کشورهای در حال توسعه که بیشتر کشاورزی می‌کنند جاده‌ها با ترافیک کم حجم نقش مهمی را در اقتصاد روستایی و صنایع آن ایفا می‌کند.
اهداف احداث راه‌های بدون رویه:
- برای انواع راه‌های دسترسی خصوصی (شخصی) و صنعتی
- راه‌های در حد فاصل کارگاه، و معدن شن وماسه و سنگ که آنجا، مصالح ساختمانی حمل می‌شوند
- راه‌های روستایی کم حجم و ظرفیت پایین
- راه‌های انحرافی
در سطوح انعطاف پذیر:
اگر برای بستر نرم و انعطاف پذیر سازه طرح بدون اجرای عمایات اصلاحی انجام شود اساس و زیر اساس با هم مخلوط می‌شوند، ضخامت مؤثرشان کاهش می‌یابد و ظرفیت باربری آن‌ها کاهش می‌یابد و باعث ایجاد شیارهایی ناشی از چرخ می‌شود. این شیارها باید هر چند وقت یکبار ترمیم شوند که زیبایی و همواری رویه را خدشه دار می‌کند. یقینا هزینه نگهداری سازه راه بطور سرسام آوری افزایش می‌یابد. ثابت شده است که استفاده از لایه‌های ژئوسنتتیکی به عنوان یک محصول در سطوح انطاف پذیر یک تکنولوژی و فن آوری نوین برای مسلح کردن لایه بستر و کاهش هزینه‌ها نگهداری راه و مزایای دیگری نیز مثل کاهش ضخامت لایه اساس با تسلیح آن و با وجود همان مقدار بار قابل اعمال است.
ژئوسنتتیک‌ها در مهندسی با کابرد پایدار سازی خاک استفاده می‌شود که از مزایای دیگر آن‌ها می‌توان به: مسلح کردن، جدا سازی، فیلتراسیون، و زه کشی اشاره کرد.
یکی از کاربردهای ژئوتکستال درراه سازی حائل قرار گرفتن بین لایه‌ها در طرح است.
اصلی ترین عامل ایجاد شکست در سازه راه نفوذ مصالح ریز دانه مصالح به لایه‌ها زیرین زیر اساس که از دانه بندی درشتری برخوردارند می‌باشد. مصالح دانه‌ای ریز با پر کردن تخلخل بین مصالح درشت دانه نقش گریس را بازی کرده و مخصوصا در مناطق مرطوب و با بار ترافیکی زیاد موجب حرکت کردن لایه‌های زیر اساس به سمت بالا و در نهایت شکست سازه راه می‌گردند.
استفاده از ژئوتکستایل برای ایجاد لایه جدا کننده و حائل بین لایه‌های اساس و زیر اساس که موجب جلوگیری از نفوذ مصالح ریزدانه به لایه‌های درشت دانه و متخلخل سابگرید می‌شود توصیه می‌گردد. این عمل که موجب محدود کردن جابجایی لایه زیر اساس می‌شود باربری سازه راه را بطور قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌دهد.
کریستوفر و هولتز با انجام تحقیقات آزمایشگاهی مختلف توانستند نقش لایه ژئوتکستایل قرار گرفته بین لایه سیلت و ماسه را مورد برسی قرار داده و توانستند CBR کوچکتر از 3 را به 4/4 افزایش دهند.
