تكسير التمساح

يُعدّ تشقق التمساح (ويُسمى أيضًا تشقق التمساح الأمريكي ، وربما يُطلق عليه خطأً تشقق الإجهاد ) نوعًا شائعًا من أنواع التلف في رصف الأسفلت . ويرتبط ما يلي ارتباطًا وثيقًا بتشقق الإجهاد ، الذي يتميز بتشققات مترابطة أو متشابكة في طبقة الأسفلت تُشبه جلد التمساح . ^{[ 1 ]} قد تتفاوت أحجام الخلايا حتى 300 مليمتر (12 بوصة) في القطر، ولكنها عادةً ما تكون أقل من 150 مليمترًا (5.9 بوصة) . يُعدّ تشقق الإجهاد عمومًا فشلًا ناتجًا عن التحميل الزائد، ^{[ 1 ]} ولكن هناك العديد من العوامل التي قد تُساهم في حدوثه. وغالبًا ما يكون علامة على فشل الطبقة الأساسية، أو سوء الصرف ، أو التحميل الزائد المتكرر. من المهم منع تشقق الإجهاد، وإصلاحه في أسرع وقت ممكن، لأن الحالات المتقدمة قد تكون مكلفة للغاية في الإصلاح، وقد تؤدي إلى تكوّن الحفر أو التلف المبكر للرصف.  

عادة ما يتم دراستها ضمن قسم النقل في الهندسة المدنية .

يُعدّ تشقق الإجهاد أحد أنواع تلف رصف الأسفلت، وينتج غالبًا عن انهيار السطح بسبب أحمال المرور. ومع ذلك، يمكن أن تتأثر تشققات الإجهاد بشكل كبير بالعوامل البيئية وغيرها، بينما تبقى أحمال المرور السبب المباشر. في كثير من الأحيان، يحدث التحميل الزائد لأن الطبقة الأساسية أو الطبقة التحتية لا تدعم الطبقة السطحية بشكل كافٍ، وبالتالي لا تستطيع تحمل الأحمال التي تتحملها عادةً. ^{[ 2 ]} هناك العديد من الطرق التي يمكن أن تُضعف الطبقة التحتية أو الأساسية.

يُعدّ سوء تصريف المياه في طبقة الطريق سببًا شائعًا لتدهور الطبقة الأساسية أو الطبقة التحتية. ^{[ 1 ]} كما أن ذوبان الثلوج الكثيف في فصل الربيع، على غرار سوء التصريف، يُمكن أن يُضعف الطبقة الأساسية، مما يؤدي إلى تشققها نتيجة الإجهاد. ^{[ 1 ]}

يُعدّ التفتت أو التفكك سببًا آخر محتملاً لتشققات الإجهاد. يحدث التفتت عندما يؤدي ضعف التماسك بين الأسفلت والحصى إلى انفصال الحصى الموجود على السطح. إذا تُرك الأمر دون معالجة، فإنه يُقلل من سُمك الرصف، مما يُقلل من قدرة الجزء المتضرر على تحمل الأحمال المُصممة له. ^{[ 1 ]} قد يؤدي ذلك إلى تطور تشققات الإجهاد بسرعة، حيث سيحدث التحميل الزائد بأحمال أقل شدة أو تكرارًا.

التشققات الحافية هي عبارة عن تشققات هلالية الشكل تتشكل بالقرب من حافة الطريق. ^{[ 3 ]} وتنتج عن نقص الدعم لحافة الطريق، وأحيانًا بسبب سوء تصريف المياه أو ضعف أكتاف الطريق. إذا تُركت دون معالجة، ستتشكل تشققات إضافية حتى تُصبح شبيهة بتشققات الإجهاد. ^{[ 3 ]} ومثل تشققات الإجهاد الناتجة عن مسار العجلات، يُعد سوء تصريف المياه سببًا رئيسيًا للتشققات الحافية، حيث يُضعف القاعدة، مما يُسرّع من تدهور الرصف. ^{[ 4 ]} يحدث تجمع المياه (تراكم المياه الذي يُطلق عليه أيضًا اسم البرك) بشكل أكثر تكرارًا بالقرب من الحافة منه في وسط مسار الطريق، حيث تكون الطرق عادةً مائلة لمنع تجمع المياه داخل المسارات. يؤدي هذا إلى زيادة الرطوبة في أكتاف الطريق والطبقة التحتية عند حافة الطريق. تختلف التشققات الحافية عن تشققات الإجهاد في أن التشققات تتشكل من الأعلى إلى الأسفل، بينما تبدأ تشققات الإجهاد عادةً من الأسفل وتنتشر إلى السطح.

يظهر تشقق الإجهاد في البداية على شكل تشققات طولية (تشققات على امتداد اتجاه حركة المرور) في الطبقة العلوية من الأسفلت. ^{[ 5 ]} تكون هذه التشققات في البداية رقيقة ومتباعدة. إذا استمر التدهور، تتصل هذه التشققات الطولية بتشققات عرضية لتشكل قطعًا حادة الجوانب ومنشورية الشكل. يشبه نمط التشققات المتشابكة هذا الحراشف الموجودة على ظهر التمساح، ومن هنا جاءت تسميته بتشققات التمساح.

تشمل الحالات الأكثر خطورة ضخّ المواد الناعمة، والتقشّر ، وانفصال أجزاء من الرصيف. غالبًا ما تحدث أشد حالات تشقق الإجهاد مع عيوب أخرى في الرصيف، ولكن من أمثلة ذلك: الحفر، ^{[ 1 ]} والشقوق الكبيرة (3/8 بوصة أو أكبر)، والحواف المتقشّرة بشدة. ^{[ 4 ]}

توجد طرق عديدة لقياس تشققات الإجهاد، ولكن يُستخدم عادةً دليل أو مؤشر لحالة الرصف. على سبيل المثال، يُستخدم مؤشر حالة الرصف على نطاق واسع لتحديد مستوى التلف العام وحالة جزء من الطريق. يُعد قياس تشققات الإجهاد تحديدًا (وتلف الرصف عمومًا) ضروريًا لتحديد الحالة العامة للطريق، ولتحديد الجدول الزمني لإعادة التأهيل و/أو الإصلاح. توجد أنظمة تصنيف أخرى كثيرة، ويعتمد العديد من أنظمة التصنيف المستخدمة حاليًا على اختبار AASHO للطرق .

هناك معياران مهمان يجب مراعاتهما عند قياس تشققات الإجهاد. أولهما مدى التشققات، أي مساحة سطح الطريق المتأثرة بهذا التلف. أما المعيار الثاني فهو شدة التشققات. ^{[ 6 ]} تشير الشدة، التي سبق ذكرها، إلى مدى انتشار التشققات، وغالبًا ما تكون دالة مباشرة لعرض الشق. ^{[ 6 ]} يمكن تقييم الشدة رقميًا، أو إعطاؤها تصنيفًا من "منخفض" إلى "شديد". ويمكن إدخال هذا التصنيف في نظام إدارة الطرق ، الذي يقترح أولوية وطريقة الإصلاح.

تم تطوير أنظمة تكشف تلقائيًا عن تشققات الإجهاد وأنواع أخرى من تلف الرصف. ^{[ 7 ]} تقيس هذه الأنظمة شدة وتواتر تشققات التمساح على سطح الطريق. ومن هذه الأجهزة جهاز قياس ملامح سطح الطريق ، الذي يُركّب على مركبة ويقيس ملامح سطح الطريق أثناء سيرها على الطريق.

يمكن الوقاية من تشققات الإجهاد ببساطة عن طريق منع الأسباب الشائعة. على سبيل المثال، يمكن الحد من التحميل الزائد على رصف الأسفلت أو تحسين نظام الصرف ^{[ 2 ]} لمنع تشققات الإجهاد في كثير من الحالات. وتعتمد الوقاية بشكل أساسي على تصميم وبناء الرصف والطبقة التحتية لتحمل أحمال المرور المتوقعة، وتوفير نظام صرف جيد لمنع تسرب المياه إلى الطبقة التحتية.

تتمثل إحدى الاستراتيجيات الجيدة لمنع التحميل الزائد، وهو السبب الرئيسي لتشققات الإجهاد، في زيادة عمق طبقة الأسفلت. ووفقًا لبعض الباحثين، يمكن للأرصفة التي تتجاوز حدًا أدنى معينًا من القوة أو السماكة أن تتحمل نظريًا عددًا لا نهائيًا من الأحمال دون ظهور عيوب هيكلية، بما في ذلك تشققات الإجهاد. ^{[ 1 ]} تُسمى هذه الأرصفة بالأرصفة الدائمة أو أرصفة الأداء طويل الأمد.

عند إصلاح الرصف المتضرر من تشققات الإجهاد، يجب تحديد السبب الرئيسي للتلف. مع ذلك، غالبًا ما يكون تحديد السبب الدقيق صعبًا، وبالتالي يصعب الوقاية منه. ينبغي أن يشمل أي فحص حفر حفرة أو أخذ عينات من الرصف والطبقة التحتية لتحديد التركيب الإنشائي للرصف، بالإضافة إلى تحديد ما إذا كانت رطوبة التربة عاملًا مساهمًا أم لا. ^{[ 1 ]} كما يختلف الإصلاح المطلوب بناءً على شدة التشققات ومدى انتشارها.

بالنسبة للتشققات الصغيرة، يعد ملء الشقوق الوقائي إجراءً جيدًا يمكن أن يساعد في منع تشكل الحفر في المستقبل.

في المراحل المبكرة، يحدّ سدّ الشقوق بمادة مانعة للتسرب من تدهور الطبقة التحتية نتيجة تسرب الرطوبة. ويمكن إصلاح المناطق الصغيرة بإزالة الجزء المتضرر واستبداله بطبقة أساسية جديدة وسطح أسفلتي. ^{[ 2 ]} بمجرد تفاقم الضرر أو اتساع رقعة المنطقة المتضررة، يصبح من الضروري وضع طبقة أسفلتية هيكلية أو إعادة بناء كاملة لضمان السلامة الإنشائية. قد يشمل الإصلاح السليم سدّ الشقوق أولاً بمادة مانعة للتسرب، ثم تركيب نسيج رصف فوق طبقة لاصقة، أو كشط الأسفلت المتضرر. بعد ذلك، تُوضع طبقة من الأسفلت الساخن فوق منطقة الإصلاح المكتملة، ثم تُغطى بطبقة مانعة للتسرب نهائية . ^{[ 2 ]}

• تفاعل القلويات مع السيليكا : إجهاد في الخرسانة بنمط تشقق يشبه تشقق التمساح.
• الطرق تنزف
• نمط التشققات
• نسيج الطريق
• الطرق (المسارات)

^{[ 1 ]}