پروفیل طولی و عرضی چیست؟ نحوه تهیه لیست کوپاژ

فرض کنید در جاده چالوس مشغول رانندگی هستید. آیا به مسیر راه دقت کرده‌اید؟ به سربالایی و سرازیری‌های این جاده چطور؟ شاید هم دانشجوی رشته عمران و علاقه‌مند به فعالیت در حوزه راهسازی باشید. از مقدمات راهسازی چه می‌دانید؟ پلان، پروفیل طولی، پروفیل عرضی و موضوعاتی مانند قوس قائم از مبانی راهسازی هستند که شما به عنوان مهندس عمران باید اطلاعاتی درباره آن‌ها داشته باشید. اگر در حوزه دفترفنی مشغول کارهای عملیات خاکی هستید حتما این مقاله از آکادمی عمران را مطالعه کنید تا تهیه لیست کوپاژ در راهسازی را هم یاد بگیرید.

نقشه راه چیست؟

از آنجایی که ایجاد دسترسی و متصل کردن نقاط مختلف مکانی به یکدیگر همیشه یکی از دغدغه‌های مهم بشر بوده، پروژه‌های راهسازی در تمامی زمان‌ها رونق دارند. فرض کنید شرکت شما در یک مناقصه برای پروژه راهسازی شرکت کرده و برنده شده‌ است. پس از برنده شدن در مناقصه لازم است اسناد مناقصه یعنی مواردی مانند موافقت نامه، شرایط عمومی و خصوصی پیمان، برنامه زمانی کلی، فهرست بها، نقشه‌ها و غیره را به کارفرما ارائه کنید.

منظور از نقشه‌ها همان پلان مسیر، پروفیل طولی، پروفیل عرضی و لیست کوپاژ است. از طرفی شما به عنوان مهندس عمران باید بتوانید به گونه‌ای مسیر را طراحی کنید که بهینه‌ترین حالت ممکن با توجه به شرایط پروژه اجرا شود. هدف از تهیه نقشه‌ راه، دریافت اطلاعاتی از قبیل حجم خاکبرداری و خاکریزی در جاده و بررسی سربالایی و سرپایینی‌های مسیر است.

پلان راه چیست؟

پلان راه، تصویر امتداد مسیر روی صفحه افق است. ساده‌ترین تعریف پلان راه این است که انگار از بالا به یک جاده نگاه می‌کنیم. در تصویر زیر نمونه‌ای از پلان یک جاده را مشاهده می‌کنید.

با توجه به اینکه اطلاعاتی از قبیل میزان حجم خاکبرداری و خاکریزی و شیب سربالایی و سرپایینی‌های مسیر را نیاز داریم و چنین اطلاعاتی را نمی‌توان از نقشه پلان استخراج کرد، در ادامه به سراغ نقشه‌های پروفیل طولی و پروفیل عرضی می‌رویم و به بررسی مفهوم این پروفیل‌ها و نکات آن‌ها می‌پردازیم.

طوفان تخفیفی آکادمی عمران تو راهه

مشاهده جزئیات

پروفیل طولی چیست؟

در تهیه نقشه راه نیاز است تا پارامترهایی مثل شیب طولی مسیر، حجم خاکبرداری، حجم خاکریزی و مشخص نمودن سربالایی و سرازیری‌ها را نیز مورد توجه و بررسی قرار دهیم. برای بدست آوردن این اطلاعات از نقشه پروفیل طولی استفاده می‌کنیم.

پروفیل طولی در واقع برشی از طول جاده است که موقعیت خط پروژه یعنی مسیری که قرار است خودروها روی آن حرکت کنند را نسبت به زمین طبیعی در آن ناحیه مشخص می‌کند.

برای درک این مفهوم به تصویر زیر توجه کنید. این تصویر نمونه‌ای از پروفیل طولی یک جاده را نشان می‌دهد.

همانطور که مشاهده می‌کنید در نقشه پروفیل طولی راه، دو خط داریم که یکی از آن‌ها پستی و بلندی‌های زمین را در حالت طبیعی نشان داده و خط دیگر (خط چین قرمز) نشان‌دهنده خط پروژه است.

با تعریف این دو خط به دو مفهوم خاکبرداری و خاکریزی می‌رسیم.

• خاکبرداری زمانی انجام می‌شود که خط پروژه پایین‌تر از خط طبیعی زمین باشد. خاکبرداری را با حرف اختصاری cut ابتدای کلمه خاکبرداری در انگلیسی مشخص می‌کنند.
• خاکریزی زمانی است که خط پروژه بالاتر از خط طبیعی زمین باشد. خاکریزی را با حرف اختصاری fill ابتدای کلمه خاکریزی در انگلیسی مشخص می‌کنند.

رسم پروفیل طولی راه در اتوکد

نقشه‌های راهسازی نیز مانند نقشه‌های سازه در نرم افزار اتوکد رسم می‌شوند. در این بخش دو نمونه از تصاویر رسم پروفیل طولی راه در اتوکد را آورده‌ایم. حالا که مفهوم پروفیل طولی را درک کرده‌اید، می‌توانید به رسم پروفیل طولی و عرضی در نرم افزار بپردازید. شایان ذکر است که آموزش اتوکد حرفه‌ای می‌تواند در رسم پروفیل طولی در تهیه نقشه راه مفید باشد.

در تصویر بالا خط سبز رنگ زمین طبیعی و خط قرمز مسیر پروژه است.

پروفیل عرضی چیست؟

زمانی که جاده را عمود بر واحد طول برش بزنیم، پروفیل عرضی یا مقطع عرضی آن به دست می‌آید. در پروفیل عرضی نیز مانند پروفیل طولی در صورتی که خط پروژه از زمین طبیعی بالاتر باشد باید خاکبرداری انجام شده و اگر خط پروژه پایین‌تر باشد باید خاکریزی انجام شود.

پروفیل یا مقطع عرضی نشان‌دهنده آرایش ساختار راه نیز است و معمولا از مولفه‌های زیر تشکیل می‌شود:

• زیر اساس
• اساس
• رویه مانند آسفالت

توجه داشته باشید که پروفیل عرضی بعد از ترسیم پروفیل طولی ترسیم می‌شود. تصویر زیر نمونه‌ای از مقطع عرضی در قسمت زیرگذر یک پروژه را نشان می‌دهد.

قوس قائم چیست؟

فرض کنید نقشه پروفیل طولی مسیر را دارید و در طراحی مسیر با یک سربالایی و سرازیری مواجه شده‌اید که باید آن‌ها را به یکدیگر متصل کتید. این اتصال به وسیله قوس قائم انجام می‌شود. به عبارتی می‌توان گفت در طراحی یک مسیر برای سهولت حرکت و رعایت ایمنی در ناحیه اتصال دو راستای متقاطع با شیب متفاوت، از قوس قائم استفاده می‌شود.

زمانی که مقدار تغییر شیب طولی 0.5 درصد یا کمتر از آن باشد نیازی به استفاده از قوس قائم نیست و فقط در حالتی استفاده از قوس قائم ضرورت دارد که فرمول زیر برقرار باشد.

g1-g2| > 0.5%|

همان‌طور که در تصویر بالا مشخص شده منظور از g1 و g2 شیب دو امتداد مسیر است. حال که با پلان راه، تهیه پروفیل طولی و عرضی و همچنین قوس قائم آشنا شده‌اید ممکن است با این سوال مواجه شوید که لیست کوپاژ چیست و چگونه تهیه می‌شود؟

لیست کوپاژ چیست؟

لیست کوپاژ لیستی است که در آن احجام عملیات خاکی با اندازه‌گیری پارامترهایی مانند فاصله مقاطع از یکدیگر، مساحت خاکبرداری (cut) و خاکریزی (fill) به دست می‌آید. به زبان ساده، لیست کوپاژ همان لیست احجام خاکی مسیر با توجه به مقاطع عرضی است. در تصویر زیر نمونه‌ای از لیست کوپاژ را مشاهده می‌کنید.

توجه داشته باشید که تهیه لیست کوپاژ و دقت اعداد بدست آمده می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر صورت وضعیت پیمانکاری و رقم نهایی آیتم‌های عملیات خاکی داشته باشد. بنابراین، توجه به جزئیات و صحت محاسبات این مرحله از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. جها بیشتر می‌توانید چند  نمونه صورت وضعیت پیمانکاری را مشاهده و دانلود کنید.

دانلود فایل اکسل لیست کوپاژ

در این قسمت یک نمونه لیست کوپاژ را در قالب اکسل برای دانلود قرار داده‌ایم. در ادامه نیز با مثال توضیح می‌دهیم چگونه باید این لیست را تهیه کنید.

اجزای اصلی یک لیست کوپاژ

اجزای اصلی لیست کوپاژ در راهسازی عبارت‌اند از:

ستون distance: نشان‌دهنده فاصله هر مقطع از مبدا است.

ستون‌های Cut و Fill: مساحت خاکبرداری و خاکریزی در هر مقطع را به ترتیب بر حسب متر مربع نشان می‌دهند.

ستون Partial: فاصله بین دو مقطع متوالی را نشان می‌دهد.

ستون‌های Cut,T و Fill,T: حجم تجمعی خاکبرداری و خاکریزی را نشان می‌دهند.

در ادامه به بررسی مراحل تهیه لیست کوپاژ و کاربردهای مختلف آن خواهیم پرداخت.

نحوه تهیه لیست کوپاژ 

همان‌طور که اشاره شد، لیست کوپاژ جدولی است که حجم خاکبرداری و خاکریزی مورد نیاز در یک پروژه راهسازی را نشان می‌دهد. این جدول با استفاده از اطلاعات حاصل از پروفیل‌های عرضی تهیه می‌شود.

در هر مقطع، مساحت خاکبرداری و خاکریزی محاسبه شده و سپس با ضرب این مساحت‌ها در فاصله بین دو مقطع متوالی، حجم عملیات خاکی بدست می‌آید. برای دقت بیشتر، معمولاً از میانگین مساحت دو مقطع متوالی استفاده می‌شود. لیست کوپاژ در تهیه صورت وضعیت پروژه و برآورد دقیق هزینه‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است.

به منظور درک بهتر این مبحث، نحوه تهیه لیست کوپاژ را با مثال زیر شرح خواهم داد.

همان‌طور که در تصویر بالا می‌بینید در ستون distance عدد نوشته شده به معنی متراژ فاصله از مبدا است. یعنی در مقطع DS38 فاصله از مبدا عدد 7563.58 کیلومتر است. این عدد در لیست کوپاژ به صورت 7 کیلومتر و 563.58 متر نشان داده می‌شود.

مهندس نقشه‌بردار به کمک دوربین‌های نقشه‌برداری و رسم پروفیل‌ عرضی یک مقطع، مساحت خاکبرداری و خاکریزی در آن مقطع را محاسبه می‌کند که به ترتیب در ستون‌های Cut و Fill بر حسب مساحت (A) نوشته می‌شود.

در ادامه می‌خواهیم فاصله بین دو مقطع را به دست آوریم. این عدد از تفاضل متراژ دو مقطع به دست می‌آید. در این مثال فاصله بین مقطع DS38 و DS39 برابر 20.17 (تفاضل بین 583.75 و 563.58) است که در ستون Partial نوشته‌ می‌شود.

برای به دست آوردن حجم عملیات خاکی مثلا خاکبرداری باید مساحت آن را در فاصله بین دو مقطع ضرب کنیم. اما با توجه به اینکه دو مقطع داریم و هرکدام دارای مساحت متفاوتی است میانگین این دو عدد را در نظر می‌گیریم. یعنی در این مثال برای به دست آوردن حجم خاکبرداری در فاصله 20.17 از هم، ابتدا میانگین دو عدد سطح خاکبرداری را محاسبه می‌کنیم یعنی:

برای به دست آوردن حجم خاکبرداری Cut کافی است عدد 11.49 را در فاصله دو مقطع یعنی 20.17 ضرب کنیم که حاصل آن برابر 240.8 است.

برای حجم عملیات خاکریزی نیز می‌توان به همین ترتیب عمل کرد.

در نهایت جمع مقادیر خاکبرداری و خاکریزی به صورت تجمعی در ستون‌های Cut,T و Fill,T نوشته می‌شود.

جمع بندی

پروفیل‌های طولی و عرضی و لیست کوپاژ سه ابزار اساسی در مهندسی راهسازی هستند که به مهندسان کمک می‌کنند تا حجم عملیات خاکبرداری و خاکریزی را در یک پروژه با دقت محاسبه کنند و در نتیجه، برآورد دقیق‌تری از هزینه‌ها و زمان اجرای پروژه داشته باشند. برای تهیه دقیق لیست کوپاژ و استفاده صحیح از اطلاعات حاصل از پروفیل‌های طولی و عرضی، داشتن دانش کافی در زمینه متره و برآورد و صورت وضعیت نویسی ضروری است. آموزش متره و برآورد به مهندسان کمک می‌کند تا مفاهیم پایه‌ای، روش‌های محاسباتی و تهیه صورت وضعیت را درک کنند. لذا توصیه می‌شود آموزش جامع آکادمی عمران در خصوص متره و برآورد را مشاهده کنید.

مسیر پیشنهادی مطالعه مقالات آکادمی عمران

مشاهده مسیر یادگیری