الطرق: التعريف والتصنيف والعناصر المكونة

3. العناصر العامة للطريق: من المسلك إلى الحرم

المقطع العرضي النموذجي لطريق ذي مسلكين

نفهم عناصر الطريق جيدا إذا قطعناه بمستوٍ شاقولي عمودي على محوره: نحصل على مقطع عرضي. المقطع النموذجي يُرسم عادة نصفه في حالة ردم ونصفه في حالة حفر ليجمع كل العناصر في رسم واحد.


نقرأ الشكل من المحور نحو الخارج: مسلكان عرض كل منهما $3{,}50\ m$ يكوّنان القارعة (الشريط الرمادي)، تنحدر من المحور نحو الجانبين بميل عرضي $2{,}5\ \%$ لتصريف المياه؛ ثم حاشية عرضها $1{,}50\ m$ في كل جهة. على اليسار الطريق أعلى من الأرض الطبيعية TN: هذه حالة ردم (المساحة الحمراء) تنتهي بمنحدر ميله $2/3$. على اليمين الأرض أعلى من الطريق: حالة حفر (المساحة الصفراء) يليها خندق ثم منحدر ميله $1/1$ يصعد حتى يلتقي بالأرض.

تعريف العناصر العامة

| العنصر | بالفرنسية | التعريف | العرض النموذجي | |---|---|---|---| | المسلك | voie | جزء من القارعة يتّسع لسير صفّ واحد من المركبات | $3{,}50\ m$ | | القارعة | chaussée | الجزء المعبّد المهيّأ تقنيا لسير المركبات، يضمّ مسلكين أو أكثر | $2 \times 3{,}50 = 7{,}00\ m$ | | الحاشية | accotement | شريط جانبي غير معبّد عادة، على طرفي القارعة، للتوقف الاضطراري وسير الراجلين، ويسند حافة القارعة | $1{,}50\ m$ | | الفاصل الترابي | terre-plein central (TPC) | شريط يفصل قارعة الذهاب عن قارعة الإياب في الطريق المزدوج | حسب المشروع ($2$ إلى $5\ m$) | | المسطّحة (مجال الطريق) | plate-forme | المساحة الأفقية المهيّأة: القارعة أو القارعتان مع الحاشيتين والفاصل الترابي إن وُجد | $7{,}00 + 2 \times 1{,}50 = 10{,}00\ m$ لطريق ذي مسلكين | | صحن الطريق | assiette | المسطّحة مع الخنادق (والمقاعد إن وُجدت)، أي ما يشغله الطريق بمرافقه الضرورية دون المنحدرين | يتعلق بوجود الخنادق | | حرم الطريق | emprise | كامل الأرض المخصّصة للطريق وملحقاته، ويشمل المنحدرين | من رأس منحدر الحفر إلى قدم منحدر الردم على الأقل |

> القارعة ⊂ المسطّحة ⊂ الصحن ⊂ الحرم: كل عنصر يحتوي الذي قبله.

في المدن تُعوّض الحواشي عادة بـالأرصفة (trottoirs) المرفوعة المخصّصة للراجلين.

اصطلاح الصحن والحرم

نتّبع في هذا الدرس الاصطلاح المعمول به في دروس البكالوريا ورسومها: الصحن = المسطّحة + الخنادق، والحرم = العرض الكلي حتى طرفي المنحدرين. في المعايير الفرنسية تُضاف المنحدرات إلى الصحن، ويُعرّف الحرم بأنه الأرض التي تملكها الإدارة قانونيا للطريق، وقد يكون أعرض قليلا من طرفي المنحدرين (أشرطة للتوسعة أو الصيانة). في الامتحان، ما لم تُعط أشرطة إضافية، عرض الحرم هو المسافة الأفقية بين طرفي المنحدرين.

الطريق المزدوج والعروض المتداخلة


يبيّن الشكل طريقا مزدوجا: قارعتان (chaussée) في كل منهما مسلكان، بينهما فاصل ترابي (TPC) عليه حاجز أمان، وحاشية في كل طرف. على اليسار حفر بخندق ومنحدر $1/1$، وعلى اليمين ردم بمنحدر $2/3$ وحاجز أمان (glissière). تحت المقطع نقرأ العروض المتداخلة: المسطّحة من حافة الخندق إلى الحافة الخارجية للحاشية اليمنى، والصحن يضيف إليها الخندق، والحرم يمتد من رأس منحدر الحفر إلى قدم منحدر الردم.

الإسقاط الأفقي لمنحدر على أرض أفقية

ميل المنحدر يُكتب ارتفاع / مسافة أفقية: منحدر الحفر $1/1$ يعني $\tan \beta = 1$، ومنحدر الردم $2/3$ يعني $2\ m$ شاقوليا مقابل $3\ m$ أفقيا، أي $\tan \beta = 2/3$. إذا كان ارتفاع المنحدر (الفرق الشاقولي بين طرفيه) هو $h$، فإسقاطه الأفقي: $ X = \frac{h}{\tan \beta} $

• في الحفر ($\tan \beta = 1$): $X = h$.
• في الردم ($\tan \beta = 2/3$): $X = 1{,}5 \cdot h$.

حين تكون الأرض الطبيعية مائلة يتغيّر الحساب، وهذا موضوع درس المظهر العرضي.

مثال محلول 1: عروض طريق مزدوج

طريق مزدوج كالذي في الشكل: في كل قارعة مسلكان من $3{,}50\ m$، فاصل ترابي $3{,}00\ m$، حاشيتان من $1{,}50\ m$، خندق واحد عرضه $1{,}50\ m$ في جهة الحفر. يرتفع رأس منحدر الحفر ($1/1$) عن مستوى المسطّحة بـ $2{,}40\ m$، وينزل قدم منحدر الردم ($2/3$) عنه بـ $1{,}80\ m$. احسب عرض القارعة الواحدة، والمسطّحة، والصحن، والحرم.

الحل:

• القارعة الواحدة: $2 \times 3{,}50 = 7{,}00\ m$.
• المسطّحة (قارعتان + فاصل ترابي + حاشيتان):

$ 14{,}00 + 3{,}00 + 3{,}00 = 20{,}00\ m $

• الصحن (المسطّحة + الخندق): $20{,}00 + 1{,}50 = 21{,}50\ m$.
• الإسقاط الأفقي لمنحدر الحفر: $X_d = 2{,}40 / 1 = 2{,}40\ m$.
• الإسقاط الأفقي لمنحدر الردم:

$ X_r = \frac{1{,}80}{2/3} = 2{,}70\ m $

• الحرم:

$ 21{,}50 + 2{,}40 + 2{,}70 = 26{,}60\ m $

مثال محلول 2: طريق في ردم كامل

طريق ذو مسلكين ($2 \times 3{,}50\ m$) وحاشيتين ($1{,}50\ m$) مبني على ردم ارتفاعه $2{,}40\ m$ فوق أرض أفقية. احسب عرض المسطّحة والصحن والحرم.

الحل:

• المسطّحة: $7{,}00 + 2 \times 1{,}50 = 10{,}00\ m$.
• الصحن: لا خنادق في حالة الردم، فالصحن يساوي المسطّحة: $10{,}00\ m$.
• كل منحدر ردم: $X = 1{,}5 \times 2{,}40 = 3{,}60\ m$.
• الحرم: $10{,}00 + 2 \times 3{,}60 = 17{,}20\ m$.

ملاحظة للامتحان

• أسئلة «سمّ العناصر المرقّمة» على مقطع عرضي من أكثر الأسئلة تكرارا: احفظ موضع كل عنصر في الرسم (الخندق في جهة الحفر، حاجز الأمان في جهة الردم أو على الفاصل الترابي).
• في حساب العروض اكتب كل خطوة بوحدتها، وابدأ من الأصغر (المسلك) نحو الأكبر (الحرم).

أخطاء شائعة

• حساب منحدر الردم بـ $X = \tfrac{2}{3} h$ بدل $X = \tfrac{3}{2} h$: الميل $2/3$ ارتفاع على أفق، فالإسقاط الأفقي أكبر من الارتفاع.
• إدخال الخندق في المسطّحة: الخندق جزء من الصحن لا من المسطّحة.
• عدّ خندقين في مقطع نصفه ردم: الخندق لا يوجد إلا في جهة الحفر.

4. العناصر التفصيلية: الخندق والمنحدرات وحاجز الأمان وتصريف المياه

العناصر العامة تحدّد عرض الطريق، أمّا العناصر التفصيلية فهي ملحقات تضمن استقرار التربة وتصريف المياه وسلامة المستعملين.


يجمع الشكل ثلاثة تفاصيل: (a) الخندق شبه المنحرف بأبعاده بالمتر؛ (b) منحدر الحفر $1/1$ مع مثلث الميل (واحد شاقولي لواحد أفقي)، والمساحة الصفراء هي التربة المحفورة تحت الخط المتقطّع الذي يمثّل الأرض الطبيعية قبل الحفر؛ (c) منحدر الردم $2/3$ مع مثلث الميل (اثنان شاقوليا لثلاثة أفقيا) وحاجز الأمان على حافة المسطّحة، و h ارتفاع الردم.

1. الخندق أو الصارف (le fossé)

قناة مفتوحة تمتد على طول الطريق بعد الحاشية في حالة الحفر، تجمع مياه الأمطار السائلة من القارعة ومن منحدر الحفر وتصرفها نحو المجاري الطبيعية أو المنشآت.

• الشكل الأكثر استعمالا: شبه منحرف بأبعاد $0{,}50 \vert 0{,}50 \vert 0{,}50\ m$: جانب داخلي ميله $1/1$ عرضه الأفقي $0{,}50\ m$، قعر عرضه $0{,}50\ m$، جانب خارجي ميله $1/1$ عرضه $0{,}50\ m$، وعمقه $0{,}50\ m$. عرضه الكلي $1{,}50\ m$.
• قد يكون الخندق مثلثي الشكل في الطرق الثانوية، أو مكسوّا بالخرسانة (caniveau) حين تكون المياه كثيرة أو التربة سهلة الانجراف.
• يعطى قعر الخندق ميلا طوليا صغيرا لتسيل المياه، ولا يُترك أفقيا تماما.

2. المنحدرات (les talus)

المنحدر مستوٍ مائل من التربة يصل حافة الطريق بالأرض الطبيعية، ويسمح للتربة بالاستقرار دون انهيار.

| المنحدر | الميل (ارتفاع / أفقي) | $\tan \beta$ | الزاوية مع الأفق | الإسقاط الأفقي لارتفاع h | |---|---|---|---|---| | منحدر الحفر (talus de déblai) | $1/1$ | $1$ | $45°$ | $X = h$ | | منحدر الردم (talus de remblai) | $2/3$ ($2\ m$ شاقوليا لـ $3\ m$ أفقيا) | $0{,}667$ | $33{,}7°$ تقريبا | $X = 1{,}5 \cdot h$ |

> منحدر الردم أقل ميلا من منحدر الحفر لأنّ التربة المضافة، حتى بعد الدكّ، أقل تماسكا من التربة الطبيعية التي بقيت في مكانها.

بعض المراجع تكتب ميل الردم «$3/2$» وتقصد النسبة المعكوسة (أفقي / شاقولي)؛ القيمة الهندسية نفسها: $2\ m$ شاقوليا لـ $3\ m$ أفقيا. نكتب دائما في هذا الدرس ارتفاع / أفقي.

تُحمى المنحدرات من الانجراف بزرع الأعشاب، وتُبنى جدران ساندة (murs de soutènement) حين لا يتّسع المكان لمنحدر كامل.

3. المقعد (la banquette)

المقعد تعلية ترابية صغيرة تمتد على الحافة الخارجية للحاشية في حالة الردم، شكلها يشبه خندقا مقلوبا. دوره دعم حافة المسطّحة ومنع مياه القارعة من السيلان مباشرة على منحدر الردم وتعريته، وفصل المستعملين عن المنحدر. قد يُعوَّض بحاجز الأمان.

4. حاجز الأمان أو المزلقة الأمنية (la glissière de sécurité)

صفيحة فولاذية مجنّبة (مموّجة) سمكها $3$ إلى $4\ mm$، مثبّتة على قوائم معدنية، يكون أعلاها على ارتفاع نحو $0{,}70\ m$ فوق المسطّحة. دورها منع المركبات من الخروج من القارعة والسقوط في حالة حادث أو انزلاق.

تُركّب عادة:

• على حافة الردم المرتفع (في الأمثلة الدراسية: حين يتجاوز ارتفاع الردم نحو $1{,}50\ m$)؛
• على الفاصل الترابي للطرق المزدوجة والطرق السيارة؛
• عند المنعطفات الخطرة، وقرب المنشآت الفنية والعوائق (أعمدة، ركائز جسور).

5. الميل العرضي وتصريف المياه

الماء أخطر عدو للطريق: يضعف التربة تحت القارعة ويسبّب التشقّقات والحفر، ويجعل السطح زلقا. لذلك:

• تُعطى القارعة ميلا عرضيا (pente transversale) من المحور نحو الجانبين، قيمته عادة $2{,}5\ \%$ (و $2\ \%$ للقارعات الخرسانية)، فتأخذ شكل «سقف» في الاستقامة. وتُعطى الحاشية غالبا ميلا أكبر قليلا (نحو $4\ \%$).
• في المنعطف تميل القارعة كلها نحو داخل المنعطف (الإمالة، dévers) لمقاومة انزلاق المركبات.
• تسيل المياه من القارعة إلى الحاشية ثم إلى الخندق، الذي يصرفها بدوره.
• قنوات صرف المياه (buses, dalots): أنابيب أو مجارٍ تخترق الطريق عرضيا تحت القارعة، تنقل مياه الخندق أو مجرى طبيعي من جهة إلى أخرى.
• غرف المياه أو البالوعات (puisards, regards): حفر مبنية بالخرسانة تحت الخندق أو على حافة الطريق تجمع المياه وتوجّهها نحو القنوات.

6. أماكن التوقف (aires de stationnement)

مساحات مهيّأة خارج القارعة تسمح للمركبات بالتوقف دون عرقلة السير: مواقف الحافلات، أماكن التوقف الاضطراري حين لا توجد حواشٍ عريضة، ومناطق الاستراحة في الطرق السيارة.

مثال محلول: الخندق والميل العرضي

جزء من طريق في حفر طوله $240\ m$، فيه خندق شبه منحرف $0{,}50 \vert 0{,}50 \vert 0{,}50\ m$ بعمق $0{,}50\ m$ في كل جهة. منسوب المحور في مقطع معيّن $245{,}30\ m$، والميل العرضي $2{,}5\ \%$ للقارعة و $4\ \%$ للحاشية.

• احسب مساحة المقطع العرضي لخندق واحد، ثم حجم التربة المحفورة للخندقين على طول الجزء.
• احسب منسوب حافة القارعة ومنسوب الحافة الخارجية للحاشية في المقطع.

الحل:

• مقطع الخندق شبه منحرف: القاعدة الصغرى (القعر) $0{,}50\ m$، القاعدة الكبرى (الفتحة) $0{,}50 + 0{,}50 + 0{,}50 = 1{,}50\ m$، الارتفاع $0{,}50\ m$:

$ S = \frac{0{,}50 + 1{,}50}{2} \times 0{,}50 $ $ S = 1{,}00 \times 0{,}50 = 0{,}50\ m^2 $ حجم الخندقين: $ V = 2 \times 0{,}50 \times 240 = 240\ m^3 $

• حافة القارعة على $3{,}50\ m$ من المحور، فانخفاضها $3{,}50 \times 0{,}025 = 0{,}0875\ m$:

$ H_C = 245{,}30 - 0{,}0875 \approx 245{,}21\ m $ الحاشية تنخفض بـ $1{,}50 \times 0{,}04 = 0{,}06\ m$ إضافية: $ H_S = 245{,}2125 - 0{,}06 \approx 245{,}15\ m $

> اصطلاح التمارين: ما لم يذكر الموضوع الميل العرضي، نعتبر المسطّحة أفقية عند منسوب المشروع في المحور، لأنّ الانخفاض (بضعة سنتيمترات) صغير أمام ارتفاعات الحفر والردم.

ملاحظة للامتحان

سؤال «ما دور العنصر رقم…؟» يتكرّر كثيرا. أجوبة قصيرة تُحفظ:

• الخندق: جمع وتصريف مياه القارعة ومنحدر الحفر.
• المنحدر: ضمان استقرار التربة (الحفر أو الردم) على جانبي الطريق.
• حاجز الأمان: منع المركبات من الخروج من الطريق في حالة حادث.
• المقعد: دعم حافة المسطّحة في الردم وحماية المنحدر من مياه القارعة.

أخطاء شائعة

• وضع الخندق في جهة الردم: الخندق على حافة المسطّحة يخصّ الحفر.
• حساب عرض الخندق $0{,}50\ m$ فقط: هذا عرض القعر، والعرض الكلي $1{,}50\ m$.
• اعتبار $2{,}5\ \%$ انخفاضا قدره $2{,}5\ cm$: الانخفاض يساوي الميل × المسافة، أي نحو $8{,}75\ cm$ على $3{,}50\ m$.

5. الوثائق الخطية لمشروع طريق ومراحل دراسته

الطريق في ثلاثة أبعاد يُمثّل بثلاثة أنواع من الرسوم

الطريق منشأ طويل جدا (كيلومترات) وضيّق نسبيا (بضعة أمتار إلى عشرات الأمتار) ويتبع تضاريس الأرض. لا يكفي رسم واحد لتمثيله، فنستعمل ثلاثة «مساقط» متكاملة:

• من الأعلى: أين يمرّ الطريق؟ ← المسقط الأفقي.
• على طول المحور: بأيّ مناسيب وميول؟ ← المظهر الطولي.
• عرضيا في نقاط متتالية: ما شكل الطريق وكم نحفر ونردم؟ ← المظاهر العرضية.


يبيّن الشكل جزءا من مخطط طبوغرافي بمنحنيات تسوية (من $100$ إلى $104\ m$) لمرتفع، رُسم عليه محور الطريق (الأحمر) من بدايته (origine) إلى نهايته (fin): استقامة ثم منعطف دائري ثم استقامة. الخطوط الزرقاء القصيرة العمودية على المحور هي مواضع المظاهر العرضية P1 إلى P6. المظهر الطولي هو مقطع شاقولي يتبع المحور الأحمر نفسه، ويقطع كل مظهر عرضي في نقطة المحور.

الوثائق الخطية للملف التقني

| الوثيقة | بالفرنسية | ما تمثّله | السلّم الشائع | |---|---|---|---| | مخطط الموقع (مخطط التوقيع) | plan de situation | الخريطة الطبوغرافية للمنطقة بمنحنيات التسوية، وعليها مسار الطريق | $1/2000$ إلى $1/1000$ | | المسقط الأفقي | tracé en plan | نظرة علوية للطريق: المحور (استقامات ومنعطفات بنصف قطرها R وزاويتها)، حدود القارعة والحواشي، وحدود المنحدرات | $1/1000$ (أو $1/500$) | | المظهر الطولي | profil en long | مقطع شاقولي على طول المحور: خط الأرض الطبيعية TN وخط المشروع، مع جدول المناسيب والمسافات والميول | أفقي $1/1000$، شاقولي $1/100$ | | المظهر العرضي النموذجي | profil en travers type | الشكل المرجعي للمقطع العرضي بكل عناصره وأبعاده وميوله | $1/100$ أو $1/50$ | | المظاهر العرضية | profils en travers | مقطع عرضي في كل نقطة مرقّمة من المحور، لحساب مساحات وحجوم الحفر والردم | $1/100$ في الاتجاهين |

> الوثائق الخطية الأساسية لمشروع طريق: المسقط الأفقي، المظهر الطولي، المظهر العرضي النموذجي، المظاهر العرضية.

ملاحظات مهمّة

• كل الوثائق تُستخرج من الدراسة الطبوغرافية للأرض، ما عدا المظهر العرضي النموذجي الذي يُصمّم في مكتب الدراسات حسب صنف الطريق وحجم السير.
• لرسم المسقط الأفقي نحتاج إلى: مخطط الموقع، المظهر الطولي، المظاهر العرضية (منها نأخذ حدود المنحدرات).
• في المظهر الطولي يكون السلّم الشاقولي أكبر بعشر مرات من الأفقي، لأنّ فروق المناسيب (أمتار) صغيرة جدا أمام الأطوال (مئات الأمتار)؛ بدون ذلك يظهر الخطّان مستقيمين متطابقين تقريبا.
• في المظاهر العرضية نستعمل السلّم نفسه في الاتجاهين، لأنّ العروض والارتفاعات من الرتبة نفسها، ولكي يظهر ميل المنحدرات على حقيقته.

دراسة المظهر الطولي والمظاهر العرضية والمسقط الأفقي وهيكل القارعة بالتفصيل موضوع الدروس الموالية من هذه الوحدة.

معايير اختيار مسار الطريق (le tracé)

• أقصر مسافة وأقل كلفة ممكنتين.
• مسايرة التضاريس: محور من استقامات ومنعطفات وميول معتدلة، مع توازن الحفر والردم قدر الإمكان (نستعمل تربة الحفر في الردم).
• تجنّب العوائق الطبيعية (أودية، مستنقعات، مرتفعات حادة) لتفادي المنشآت الفنية المكلفة (جسور، أنفاق).
• أرض مقاومة: تجنّب التربة الضعيفة والمنزلقة.
• رؤية كافية في المنعطفات وعند القمم.
• تجنّب التقاطع على المستوى نفسه مع السكة الحديدية.
• احترام المباني والأراضي الفلاحية والمواقع الأثرية والبيئة.

مراحل دراسة مشروع طريق وإنجازه

| المرحلة | المحتوى | |---|---| | 1. الدراسة الأولية (étude préliminaire) | الحاجة إلى الطريق، تقدير حجم السير، اختيار الصنف، كلفة تقديرية | | 2. الدراسات الميدانية | طبوغرافية (رفع الأرض ومنحنيات التسوية)، جيوتقنية (طبيعة التربة وقدرة تحمّلها)، هيدرولوجية (مجاري المياه والأمطار) | | 3. دراسة المتغيّرات (avant-projet sommaire) | اقتراح عدّة مسارات ومقارنتها، واختيار الأنسب | | 4. المشروع التفصيلي (avant-projet détaillé, projet d'exécution) | الوثائق الخطية، حساب كميات الحفر والردم (تكعيب الأتربة)، هيكل القارعة، منشآت التصريف والمنشآت الفنية، الكلفة النهائية | | 5. الإنجاز (réalisation) | توقيع المحور على الأرض (implantation)، أعمال التجريف (حفر وردم ودكّ)، المنشآت الفنية وقنوات التصريف، طبقات القارعة، الإشارات وحواجز الأمان، ثم الاستلام |

مثال محلول: قراءة السلالم

• في مظهر طولي بسلّم أفقي $1/1000$ وسلّم شاقولي $1/100$: المسافة بين المظهرين P2 و P3 هي $35\ m$، وفي P3 منسوب الأرض $102{,}40\ m$ ومنسوب المشروع $100{,}90\ m$. ما طول كل منهما على الورق؟ وهل P3 في حفر أم ردم؟
• في مظهر عرضي بسلّم $1/100$ في الاتجاهين: ما طول المسطّحة ($10{,}00\ m$) على الورق؟
• على مسقط أفقي بسلّم $1/1000$ قيس طول منعطف فوُجد $6{,}28\ cm$. ما طوله الحقيقي؟

الحل:

• أفقيا: $35\ m = 3500\ cm$، وعلى الورق:

$ \frac{3500}{1000} = 3{,}5\ cm $ فرق المنسوب في P3: $102{,}40 - 100{,}90 = 1{,}50\ m = 150\ cm$، وعلى الورق: $ \frac{150}{100} = 1{,}5\ cm $ الأرض أعلى من المشروع، فالمظهر P3 في حفر بعمق $1{,}50\ m$ على المحور.

• $10{,}00\ m = 1000\ cm$، وبالسلّم $1/100$ نرسمها بطول $10\ cm$.
• الطول الحقيقي $6{,}28 \times 1000 = 6280\ cm$ أي $62{,}80\ m$.

ملاحظة للامتحان

سؤال «اذكر الوثائق الخطية لمشروع طريق» أو «ما الوثائق اللازمة لرسم المسقط الأفقي؟» يتكرّر كثيرا؛ لا تخلط بينهما: الأول أربع وثائق (المسقط الأفقي، المظهر الطولي، المظهر العرضي النموذجي، المظاهر العرضية)، والثاني ثلاث (مخطط الموقع، المظهر الطولي، المظاهر العرضية).

أخطاء شائعة

• رسم المظهر الطولي بسلّم واحد في الاتجاهين: يضيع الفرق بين الأرض والمشروع.
• الخلط بين المظهر العرضي النموذجي (وثيقة تصميم واحدة) والمظاهر العرضية (مقطع لكل نقطة من المحور).
• نسيان أنّ $1\ m = 100\ cm$ عند التحويل بالسلّم.

6. تمارين محلولة بنمط البكالوريا

في البكالوريا تأتي أسئلة هذا الدرس عادة في الجزء الخاص بالبناء من موضوع يدور حول مشروع واحد: تسمية عناصر مرقّمة على مقطع عرضي، تعريفات وأدوار، تصنيف الطريق، ثم حسابات قصيرة (عروض، ميول، إسقاطات المنحدرات). نقدّم ثلاثة تمارين بهذا النمط مع حلول كاملة.

التمرين 1: طريق وطني مزدوج

المعطيات: في إطار ربط مقرّي ولايتين، تقرّر إنجاز طريق وطني مزدوج يعبر سهلا منبسطا، سرعته المرجعية $100\ km/h$. يمثّل الشكل مقطعا عرضيا مختلطا له.


أبعاد المشروع: مسلكان من $3{,}50\ m$ في كل قارعة، فاصل ترابي $2{,}00\ m$، حاشيتان من $1{,}50\ m$، خندق $0{,}50 \vert 0{,}50 \vert 0{,}50\ m$ في جهة الحفر. في هذا المقطع يرتفع رأس منحدر الحفر ($1/1$) عن المسطّحة بـ $3{,}10\ m$، وينزل قدم منحدر الردم ($2/3$) عنها بـ $2{,}60\ m$.

الأسئلة:

• سمّ العناصر المرقّمة من 1 إلى 7، والعروض a و b و c و d.
• ما دور العنصرين 2 و 6؟
• صنّف هذا الطريق إداريا وتقنيا، واذكر الميل الطولي الأقصى النموذجي لصنفه.
• احسب العروض a و b و c و d.
• هل وجود العنصر 6 على حافة الردم مبرّر في هذا المقطع؟
• في جزء من الطريق يرتفع المشروع $9{,}60\ m$ على مسافة أفقية $240\ m$. هل هذا الميل مقبول؟

الحل:

• التسمية:

| الرقم | العنصر | |---|---| | 1 | منحدر الحفر (talus de déblai) | | 2 | الخندق (fossé) | | 3 | الحاشية (accotement) | | 4 | المسلك (voie) | | 5 | الفاصل الترابي (terre-plein central) | | 6 | حاجز الأمان (glissière de sécurité) | | 7 | منحدر الردم (talus de remblai) | | a | القارعة (chaussée) | | b | المسطّحة أو مجال الطريق (plate-forme) | | c | صحن الطريق (assiette) | | d | حرم الطريق (emprise) |

• الخندق (2): جمع مياه الأمطار السائلة من القارعة ومنحدر الحفر وتصريفها. حاجز الأمان (6): منع المركبات من الخروج من القارعة والسقوط على منحدر الردم في حالة حادث.

• إداريا: طريق وطني (يربط مقرّي ولايتين وتصونه الدولة). تقنيا: سرعة مرجعية $100\ km/h$، فهو من الصنف الأول، وميله الأقصى النموذجي $5\ \%$.

• العروض:
• $a = 2 \times 3{,}50 = 7{,}00\ m$.
• المسطّحة (قارعتان + فاصل + حاشيتان):

$ b = 14{,}00 + 2{,}00 + 3{,}00 = 19{,}00\ m $

• الصحن (المسطّحة + الخندق): $c = 19{,}00 + 1{,}50 = 20{,}50\ m$.
• الإسقاط الأفقي لمنحدر الحفر: $X_d = 3{,}10 / 1 = 3{,}10\ m$.
• الإسقاط الأفقي لمنحدر الردم:

$ X_r = \frac{2{,}60}{2/3} = 3{,}90\ m $

• الحرم:

$ d = 20{,}50 + 3{,}10 + 3{,}90 = 27{,}50\ m $

• ارتفاع الردم في المقطع $2{,}60\ m$، وهو أكبر من نحو $1{,}50\ m$ الذي يُركّب ابتداء منه حاجز الأمان في الأمثلة الدراسية؛ ثم إنّ الطريق سريع ($100\ km/h$). وجود الحاجز مبرّر.

• الميل:

$ p = \frac{9{,}60}{240} = 0{,}04 = 4\ \% $ وبما أنّ $4\ \% \le 5\ \%$ فالميل مقبول لطريق من الصنف الأول.

التمرين 2: طريق ولائي في منطقة متموّجة

المعطيات: طريق ولائي ذو مسلكين ($3{,}50\ m$) وحاشيتين ($1{,}50\ m$) يربط مقرّ ولاية ببلدية تابعة لها عبر منطقة فيها ميول صاعدة ونازلة؛ سرعته المرجعية $60\ km/h$. الأرض الطبيعية أفقية عرضيا في المقطعين المدروسين، والمسافة بينهما $50\ m$:

• المقطع P1: منسوب المشروع $356{,}30\ m$، والطريق على ردم ارتفاعه $1{,}20\ m$؛
• المقطع P2: منسوب المشروع $356{,}80\ m$، والطريق في حفر عمقه $1{,}60\ m$، بخندق $1{,}50\ m$ في كل جهة.

الأسئلة:

• صنّف الطريق إداريا وتقنيا.
• احسب الميل الطولي للمشروع بين P1 و P2، وهل هو مقبول (ميل أقصى نموذجي $7\ \%$)؟
• احسب عرض المسطّحة، ثم عرض الصحن والحرم في كل من المقطعين.
• بتقريب العرض المتوسط، احسب مساحة الأرض التي يشغلها حرم الطريق بين المقطعين.
• احسب منسوب حافة القارعة في P2 إذا كان الميل العرضي $2{,}5\ \%$.

الحل:

• إداريا: طريق ولائي (chemin de wilaya) لأنه يربط مقرّ الولاية ببلدية تابعة لها داخل الولاية. تقنيا: $60\ km/h$ في ميدان ذي ميول صاعدة ونازلة، فهو من الصنف الثالث.

• فرق المنسوب $356{,}80 - 356{,}30 = 0{,}50\ m$:

$ p = \frac{0{,}50}{50} = 0{,}01 = 1\ \% $ وبما أنّ $1\ \% \le 7\ \%$ فالميل مقبول.

• المسطّحة: $7{,}00 + 2 \times 1{,}50 = 10{,}00\ m$ (هي نفسها في المقطعين).

| المقطع | الصحن | إسقاط كل منحدر | الحرم | |---|---|---|---| | P1 (ردم $1{,}20\ m$، ميل $2/3$) | $10{,}00\ m$ (لا خنادق) | $1{,}5 \times 1{,}20 = 1{,}80\ m$ | $10{,}00 + 2 \times 1{,}80 = 13{,}60\ m$ | | P2 (حفر $1{,}60\ m$، ميل $1/1$) | $10{,}00 + 2 \times 1{,}50 = 13{,}00\ m$ | $1{,}60\ m$ | $13{,}00 + 2 \times 1{,}60 = 16{,}20\ m$ |

• العرض المتوسط:

$ \frac{13{,}60 + 16{,}20}{2} = 14{,}90\ m $ والمساحة: $ S = 14{,}90 \times 50 = 745\ m^2 $ (بين المقطعين نقطة ينتقل فيها الطريق من الردم إلى الحفر، ودراستها موضوع درس المظهر الطولي.)

• الانخفاض $3{,}50 \times 0{,}025 = 0{,}0875\ m$:

$ H_C = 356{,}80 - 0{,}0875 \approx 356{,}71\ m $

التمرين 3: أسئلة نظرية حول مشروع طريق

الأسئلة:

• عرّف: الطريق، صحن الطريق، الحاشية.
• ما دور المنحدرات؟ ولماذا يكون منحدر الردم أقل ميلا من منحدر الحفر؟
• اذكر الوثائق الخطية لمشروع طريق، وحدّد الوثيقة التي تُصمّم في مكتب الدراسات.
• رتّب مراحل مشروع الطريق التالية: الإنجاز، الدراسات الميدانية، الدراسة الأولية، المشروع التفصيلي، دراسة المتغيّرات.

الحل:

• الطريق: مسلك بري للمواصلات مهيّأ تقنيا يربط بين نقاط الأرض ويسمح بسير المركبات في أمان وراحة. صحن الطريق (assiette): المسطّحة مع الخنادق، أي ما يشغله الطريق بمرافقه الضرورية دون المنحدرين. الحاشية (accotement): شريط جانبي غير معبّد على طرفي القارعة للتوقف الاضطراري وسير الراجلين، يسند حافة القارعة.
• المنحدرات تضمن استقرار التربة على جانبي الطريق في الحفر والردم. منحدر الردم ($2/3$، أي $2\ m$ شاقوليا لـ $3\ m$ أفقيا) أقل ميلا من منحدر الحفر ($1/1$) لأنّ التربة المضافة أقل تماسكا من التربة الطبيعية.
• الوثائق: المسقط الأفقي، المظهر الطولي، المظهر العرضي النموذجي، المظاهر العرضية. المظهر العرضي النموذجي هو الذي يُصمّم في مكتب الدراسات حسب صنف الطريق وحجم السير.
• الترتيب: الدراسة الأولية ← الدراسات الميدانية ← دراسة المتغيّرات ← المشروع التفصيلي ← الإنجاز.

نصائح للتحرير في الامتحان

• في التسمية اكتب الاسم العربي ويُستحسن إضافة الفرنسي بين قوسين.
• في الحساب اكتب العلاقة، ثم التعويض، ثم النتيجة بوحدتها، وابدأ من الأصغر (القارعة) نحو الأكبر (الحرم).
• انتبه لجهة الحفر وجهة الردم في الرسم: الخندق يُضاف إلى الصحن في جهة الحفر فقط، والإسقاط الأفقي لمنحدر الردم $1{,}5 \cdot h$ لا $h$.