انجينر نعمتالله حنیف
سریزه
د سړکونو د ډیزاین او پلي کولو په پروسه کې د اوبو د تېرېدنې او مدیریت د هایدرولیکي جوړښتونو (Cross-Drainage Structures) ناسمه ټاکنه او کمزوری ډیزاین د هېواد د ترانسپورټي شبکې د تخریب اصلي عامل دی. د افغانستان توپوګرافیکي وضعیت او په مختلفو زونونو کې د ناڅاپي او موسمي سېلابونو (Flash Floods) جریان د دې غوښتنه کوي، چې تر هر څه لومړی د اوبهايستنې د ساختمانونو مېخانیکي او هایدرولوژیکي ځانګړنې په دقیق ډول وڅېړل شي. په ساحه کې د پله (Bridge) او کلورټ (Culvert) ترمنځ ناسم تشخیص نه یوازې دا چې د سړک اساسي طبقات (Base and Sub-base) له خطر سره مخ کوي، بلکې د بودیجې د ضایع کېدو سبب هم کېږي.
۱. مېخانیکي او سټرکچري توپیرونه (Structural Behavior)
د یو پل او کلورټ ترمنځ توپیر یوازې د هغوی د خولې په غټوالي کې نه دی، بلکې تر ټولو بنسټیز تفاوت د بار په انتقال او د خاورې او ساختمان په تعامل (Soil-Structure Interaction) کې دی.
الف: د وايې حد او هندسي ابعاد (Span Limitations)
د انجینرۍ په معتبرو سټنډرډونو (لکه AASHTO) کې د وېش کرښه د خالصې وايې (Clear Span) اوږدوالی دی. که د یو هایدرو تخنیکي ساختمان د خالصې وايې اندازه تر ۶ مترو کمه شي، هغه ته کلورټ یا پلګوټی ویل کېږي(کلورټ ته هېڅکله هم پلچک نه شو ويلی او د ليکنې په پای د پلچک او کلورټ يو کوچنی غوندې توپير هم وړاندې شوی دی). که د خالصې وايې فاصله له ۶ مترو څخه زياته شي، ساختمان د پله په کټګورۍ کې راځي او د پلونو سټرکچري قوانین پرې پلي کېږي.
ب: د بار د لېږد میکانیزم (Load Transfer)
- کلورټونه: دا ساختمانونه معمولاً په بشپړ ډول تر سړک لاندې ښخ وي او د خاورې له ډکونې (Embankment Fill) سره په ګډه کار کوي. په دې حالت کې د موټرو متحرک بار (Live Load) مستقیاً پر سټرکچر نه راځي، بلکې لومړی د خاورې په طبقو کې وېشل کېږي او بیا د یونواخت بار (UDL) په بڼه د کلورټ پر چت (Top Slab) اغېزه کوي او بلې خوا ته انتقالېږي.
- پلونه: پلونه مستقلې زېربناوې (Superstructures) دي. د ترافیکي وسايطو او بل هر متحرک بار په مستقیم ډول د پله پر سلب (Deck Slab) راځي. دا بار د بیمونو یا ګاډرونو (Girders) له لارې د پله پر بېرنګونو (Bearings)، غاړو (Abutments) او پایو (Piers) وېشل کېږي او په پای کې ژورو تهدابونو (Piles) ته رسېږي.
ج: د جریان بستر او د تل وضعیت (Invert Slab)
باکس یا پایپ کلورټونه د ځان په اډانه کې یو بشپړ ترتيب شوی کانکرېټي تل (Invert Slab) لري. دا فرش اجازه نه ورکوي، چې تېز جریان د کلورټ د ننه خاوره ومینځي. مګر پلونه د سیند طبیعي بستر نه بدلوي او جریان د پایو تر منځ په ازاد ډول تېرېږي، چې له همدې امله د پایو شاوخوا د اوبو لاندې د خاورې د مینځنې (Scouring) جدي خطر شتون لري.
۲. د افغانستان د اوبو د جریانونو او جیو تخنیک ځانګړتیاوې
د افغانستان د سیندیزو حوزو جریان اکثره ټوربولنټ (Turbulent) او تېز دی، چې د ډیزاین پر مهال باید لاندې دوه ټکي په پام کې ونیول شي:
- د کثافاتو او رسوباتو بار (Debris Transport): د هېواد په غرییزو سیمو او کوتلونو کې موسمي سېلابونه له ځان سره غټې ډبرې، جغل او لويې ونې يا لرګي راوړي. په داسې مسیرونو کې د کوچنیو یا څو سترګهييزو کلورټونو کارول لویه تېروتنه ده، ځکه د سېلاب مواد د کلورټ خوله بندوي (Clogging)، چې اوبه بیرته شاته ګرځي (Backwater Effect) او د سړک د غاړو د پرې کېدو او بربادېدو سبب کېږي. په داسې هایدروګرافیکي ساحو کې د خلاصې وايې لرونکی پل خوندي ټاکنه ده.
- د تهدابونو مینځل کېدنه (Scour Depth Analysis): په تېزو سېلابونو کې د پلونو تر پایو لاندې د خاورې خالي کېدل د هېواد په کچه د پلونو د نړېدو لومړی لوی لامل ګڼل کېږي. له همدې امله د پلونو تهدابونه ډېر ژورېږي او هڅه کېږي، چې ارزول شوې ټيټې کچې (Max Scour Depth) ته ښکته شي. په داسې حال کې چې کلورټونه د خپل بوکس ډیزاین له امله له دې خطره تر ډېره په امن کې دي.
۳. د لګښتونو او ساحوي پليکېدنې مقایسوي تحلیل
د محدودو مالي منابعو په رڼا کې بايد انجينر مالي او تخنیکي توازن وساتي. د دې دواړو سټرکچرونو مقایسه په ساحوي او ډیزایني لحاظ لاندې پايله په لاس راکوي:
د سټرکچري ډیزاین په برخه کې، کلورټونه (Box/Pipe) مکرر او سټنډرډ ډیزاینونه لري، چې په مختلفو ساحو کې په ساده تحلیلي ماډلونو سره هر وخت کارول کېدی شي. په داسې حال کې چې پلونه د هرې ساحې لپاره ځانګړي، پېچلي مېخانیکي او ډینامیکي تحلیل ته اړتیا لري.
د کار د سرعت او مېتود له اړخه، د کلورټونو رغونه په ډېر لنډ وخت کې ترسره کېږي او حتی د Precast (مخکې جوړ شوي) سېسټم امکان هم لري. د پلو جوړول اوږد وخت نیسي او دقیقې قالب بندۍ، سمیټري او لوړ کیفیت لرونکي کانکرېټ ته اړتیا لري.
د مالي لګښت (CapEx) له مخې، کلورټونه خورا ارزانه او اقتصادي دي او د پروژې د بودیجې په سپما کې مستقیم رول لري. برعکس پلونه خورا لوړ لومړني لګښت، درنې پانګونې او د بودیجې ځانګړي تخصیص ته اړتیا لري.
په پايله کې، د فرسایش ضد مقاومت په برخه کې، کلورټ د خپل نښتي کانکریټي فرش (Invert) له امله د سکورینګ په وړاندې دایمي محافظت لري، خو پلونه د پایو شاوخوا د تیږې اچونې (Riprap) او دوامداره مانیټورینګ او محافظتي تدابیرو ته اړتیا لري.
۴. عملي وړاندیزونه او د حل لارې
د دې لپاره چې په راتلونکو سړکجوړونو کې زېربناوې د اوږدې مودې لپاره فعالې پاتې شي، ضرور ده چې لاندې څو ټکي په پام کې ولرو:
- د هایدروګراف ماډلینګ: د کلورټونو ظرفیت باید لږ تر لږه د ۲۵ تر ۵۰ کلنو او د پلونو وايه د ۱۰۰ کلنو لپاره د سېلابونو د اعظمي حد او حجم پر بنسټ په هایدرولیکي تحليلوونکو پروګرامونو (په ځانګړي ډول HEC-RAS) کې وڅېړل شي.
- د څو حجرېلرونکو (Multi-cell) کلورټونو کارول: د هغو مایلو سړکونو په اوږدو کې چې د غونډیو په لمنو کې د اوبو د ویستلو (Cross Drainage) لپاره جوړېږي، د پله پر ځای د څو حجرېلرونکو باکس کلورټونو کارول تر ټولو غوره او کملګښته تخنیکي بدیل دی.
- د جالیو نصبول (Trash Racks): په هغو سیمو کې چې سېلابونه ډبرې او کثافات راوړي، د کلورټونو په خوله (Inlet) کې د اوسپنیزو جالیو یا مېخکوبونو جوړول د بندښت مخه نیسي او د پاککارۍ موده اوږدوي.
د پلچک او کلورټ تر منځ توپيرونو ته لنډه کتنه
په انجينرۍ او سیمهییزو اصطلاحاتو کې د کلورټ (Culvert) او پلچک کارونه خورا نږدې ده او ډېر ځله دا دواړه کلمې د یو بل پر ځای کارول کېږي، خو د تخنیکي، ساختماني او مېخانیکي ځانګړتياوو له مخې د دوی ترمنځ واړه خو مهم توپیرونه شتون لري.
د دې لپاره چې موضوع په روښانه توګه وړاندې شي، د دواړو ځانګړتیاوې او توپیرونه په لاندې ډول څېړلی شو:
۱. کلورټ (Culvert)
کلورټ هغه هایدرولیکي جوړښت دی چې د سړک، رېل پټۍ یا د خاورې د غونډۍ (Embankment) تر لاندې د اوبو د تېرېدنې لپاره جوړېږي.
- د بار لېږد (Load Distribution): په کلورټ کې ترافیکي بار په مستقیم ډول پر ساختمان نه راځي، بلکې لومړی د سړک پر سر او د خاورې پر ډکون (Soil Cushion) وېشل کېږي او بیا کلورټ ته لېږدول کېږي.
- ساختماني بڼه: کلورټونه معمولاً په څلورو خواو کې تړلي وي (لکه باکس کلورټ چې فرش، چت او دېوالونه لري) او یا د پایپ (Pipe Culvert) په بڼه وي. د کلورټ لاندېنۍ برخه (Floor/Invert) د اوبو د جریان لپاره په پاخه ډول جوړېږي، ترڅو د خاورې د مینځنې (Scouring) مخه ونیسي.
- وايه (Span): د نړیوالو معیارونو (لکه AASHTO) له مخې، د کلورټ پرانیستی اوږدوالی (Span) معمولاً له ۶ مترونو څخه کم وي.
۲. پلچک (Small Bridge)
پلچک په لغوي ډول واړه پل ته ويلی شي. دا جوړښت په هغو ځایونو کې کارول کېږي، چې د اوبو مسیر لږ پراخ وي مګر د ډیزاین شرایط د کلورټ اجازه نه ورکوي.
- د بار لېږد: په پلچک کې د سړک د سر سلب (Deck Slab) په مستقیم ډول د ترافیکو بار اخلي او دا بار د غاړې دېوالونو (Abutments) یا پایو ته لېږدوي. دلته د خاورې ژور ډکون (Soil Cushion) شتون نه لري.
- ساختماني بڼه: پلچک معمولاً لاندېنی فرش (Floor) نه لري او اوبه د سیند یا نالې پر طبیعي بستر بهېږي. دا یوازې دوه غاړې (Abutments) او یو د سر سلب (Slab) لري.
- وايه (Span): که څه هم دا هم د وړې وايې لپاره وي، خو د کلورټ په پرتله د یو څه لویو خلاصو فضاګانو لپاره کارول کېږي.
اخذلیکونه (References)
- AASHTO (2020). LRFD Bridge Design Specifications (9th Edition). American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, D.C.
- Federal Highway Administration (FHWA, 2012). Hydraulic Design of Highway Culverts (Hydraulic Design Series Number 5, HDS 5). U.S. Department of Transportation, Washington, D.C.
- Ministry of Public Works (2015). Afghanistan National Highway and Bridge Design Standards and Engineering Manual. Kabul, Afghanistan.
- Chow, V. T. (1959). Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill Book Company.
- USACE (2023). HEC-RAS, River Analysis System: Hydraulic Reference Manual. Hydrologic Engineering Center, U.S. Army Corps of Engineers.
- Das, B. M. (2019). Principles of Foundation Engineering (9th Edition). Cengage Learning.