eet Be orto oy ch/ 1 See
TRUGNG CAO DANG GIAO THONG VẬN TẢI TRUNG ƯƠNG Ï
GIAO TRINH MO DUN THI NGHIEM HIEN TRUONG
Trang 3BO GIAO THONG VAN TAI
TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I
GIAO TRINH
Mô đun:Thí nghiệm hiện trường
NGHỀ: THÍ NGHIỆM VÀ KIÊM TRA
CHAT LƯỢNG CÀU ĐƯỜNG BỘ
TRINH BQ: CAO DANG
Trang 4‘TUYEN BO BAN QUYỀN
“ải liệu nảy thuộc loại sách giáo trình nội bộ nên các nguồn thông tin
có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dẫn dùng cho các mục đích về:
đảo tạo và tham khảo,
"Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiểu lành mạnh sẽ bị nghiêm cắm
Trang 5LỜI GIỚI THIEU
“Chương trình khung quốc gia nghề Thí nghiệm và kiểm tra chất lượng cẳu
đường bộ đã được xây dựng trên cơ sở phân tích nghề, phân tích công việc theo phương pháp DACUM Chương trình đã được ban bảnh năm 2009, tuy nhiên từ đó đến nay vẫn chưa có tà liệu chính thức nào ban hành về các tà liệu, giáo
trình cho nghề nảy Để tạo điều kiện thuận lợi cho các giáo viên giảng dạy và
học sinh, sinh viên có tải liệu học tập, tham khảo việc biên soạn giáo trình kỹ
thuật nghề theo theo các môđun đảo tạo nghề là cắp thiết hiện nay Giáo trình
nội bộ " Thí nghiệm kiểm tra hiện trường xây dựng đường bộ” được biên soạn trên cơ sở để cương chương trình mô đun 24 - Thí nghiệm kiểm tra hiện trường xây dựng đường bộ trong chương trình khung nghề Thí nghiệm và kiểm tra chất
lượng cầu đường bộ
“Thí nghiệm hiện trường hiện nay được sử dụng khá phổ biến, bên cạnh các th nghiệm trơng phòng vì các tụ điểm của nó: Thu thập được nhiều số liệu hơn, phản ánh chính xác tính chất xây dựng của nền, mặt đường trong trạng thái tự nhiên của nó, Nói chung công tác thí nghiệm, kiểm tra hiện trường xây dựng đường bộ khá phong phú Giáo trình nội bộ * Thí nghiệm kiểm tra hiện trường xây dựng đường bộ ”' được biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành, đi sâu vào các thí nghiệm hiện trường kiểm tra độ chặt nền đường và các
thí nghiệm kiểm tra chất lượng mặt đường nhựa Trong quá trình thực hiện,
nhóm biến soạn đã cập nhật các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam áp đụng
trong lĩnh vực thí nghiệm hiện trường đồng thời đã tham kháo nhiễu tải liệu tiêu chuẩn nước ngoải, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất
Mặc dù đã rất cổ gắng song không thể tránh khỏi những thiểu sót nhất
định, tác giả mong nhận được những góp ý cả về nội dung lẫn hình thức của bạn
Trang 6MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU
GIỚI THIỆU MÔ ĐUN
BÀI I: XÁC ĐỊNH BO AM, KHOI LƯỢNG THÊ TÍCH CỦA alr ‘TRONG
LOP KET CAU BANG PHUONG PHAP ROT CAT 10 3 Trình tự thí nghiệm: 4, Tính toán kết quả
BÀI 2: XÁC ĐỊNH ĐỘ ÂM, KHÔI LƯỢNG THÊ TICH CUA BAT TRONG
LỚP KẾT CÁU BẰNG PHƯƠNG PHÁP DAO ĐAI
1 Khái niệm chung:
2 Dụng cụ — Thiết bị thí nghiệm: 3 Trình tự thí nghiệm:
4, Tính loán kết qu
PHU LUC: HUONG DAN THÍ NGHIỆM KIÊM TRA ĐỘ CHẬT
‘THEO PHUONG PHAP PHONG XA
BÀI 3: XÁC ĐỊNH CHÍ SỐ SỨC CHIU TAI CBR HIEN TRUONG
1 Khái niệm chung: 2 Dụng cụ — Thiết bị thí nghiệm: 3 Trình tự thí nghiệm: 4 Tính toán kết quả BÀI 4: XÁC ĐỊNH MO BUN BAN HOI “ 3 Trình tự thí nghiệm: BÀI 5: XÁC ĐỊNH MÔ ĐƯN DAN ek CHUNG CUA AO DUONG
BANG CAN BENKENMAN
Trang 8GIGI THIEU MO DUN
‘MO DUN: THI NGHIEM KIEM TRA HIỆN TRƯỜNG XÂY DỰNG DUONG BO Mã mô đun: M24
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:
~_ Là mô đun được bố trí cho người học sau khi đã học xong các môn học
chung theo quy định của Bộ LĐTB-XH và học xong các môn học, mô đun kỹ thuật cơ sở từ MH 07 đến MĐ23
~_ Môđun này mô đun chuyên môn nghề, nhằm cung cắp cho người học cách
kiểm tra, xác định các chỉ tiêu cơ lý kết cấu nên, mặt đường,
"Mục tiêu của mô đun:
Học xong mô đưn này, người học có khá năng:
~ _ Trình bày được ý nghĩa các thí nghiệm hiện trường xây dựng đường bộ
~ _ Trình bày được các bước thí nghiệm theo đúng quy trinh thỉ nghiệm
~ _ Sử dụng thành thạo các thiết bị, dụng cụ thí nghiệm
~ _ Thực hiện được các bước thí nghiệm theo đúng tiêu chuẩn
~ _ Tính toán và báo cáo chính xác các kết quả thí nghiệm ~ _ Rèn luyện tính cắn thận, kiên trì, chính xác, trung thực
Trang 10Bai 1: Xée djnh 4 m, khối lượng thể tích của đắt trong lớp kết cấu bằng
phương pháp rút cát
1 Mgetiêu
Học xong bài này, người học có khả năng:
~_ Trình bày được nội dung các bước độ ẩm, khối lượng thể tích của đất trong lớp kết cầu bằng phương php rot cit
~_ Sử đụng thành thạo các đụng cụ và thiết bị liến quan đến thí nghiệm
~ _ Thực hiện được các bước độ ẩm, khối lượng thể tích của đắt trong lớp kết
cấu bằng phương pháp rót cát theo đúng quy trình thí nghiệm
~ Tính toán, bảo cáo chính xác các số liệu thí nghiệm
~ Lảm việc nghiêm túc cẩn thận, báo cáo trung thực
~ _ Thực hiện được cơng tác an tồn và vệ sinh công nghiệp II, Nộidungbàihọc;
1 Khái niệm chung:
ĐỂ kiểm tra chất lượng đầm nén khi thỉ công nền và mặt đường, người ta
so sánh khối lượng thể tích khô của vật liệu tại lớp kết cầu với khối thể tích khô
lớn nhất xác định từ thí nghiệm đầm nén trong phỏng Hệ số đỏ gọi là hệ số độ
chật K:K =Vụ /Vệ"
'Khỗi lượng thể tích a (gọi là khối lượng thể tích khô) là khối lượng của
một đơn vị thế tích đắt khô cỏ kết cầu tự nhiên, tính bằng g/em” Khối lượng thể
tích khô bằng tỷ số giữa khối lượng đất khô (m,) và thể tích của mẫu đắt có kết
cấu tự nhiễn (v)
Đối với các loại đất không thay đổi thể tích khi sấy khô thỉ khối lượng thể
tích khô có thể xác định trực tiếp bằng cách cân mẫu đắt khô tuyệt đối (Sấy khô 6 100-105°C đến khối lượng không đổi)
Đối với đất bị co ngót khi sẩy khô thì khi lượng thể tích khô được tính theo công thức sau:
va + “T1z00ny
“3 Muốn thí nghiệm „tại hiện trường thì đồng thời ta phải tiến hành 2 thí
nghiệm sau:
Trang 11+ Xiie định khối lượng thể tích ắm y, ca vật liệu tại hiện trường,
+ Thí nghiệm xác định độ ẩm W của vật liệu tại hiện trường (theo
phương pháp đốt cồn hoặc rang sấy)
Có kết quả của 2 thí nghiệm trên ta tính được dung trọng khô của vật liệu tại hiện trường -—% Y+ “Tz00Iv 'Để xác định yw người ta còn sử dụng các phương pháp đo_ sau: ~ Phương pháp rót cát ~ Phương pháp màng mỏng ~ Phương pháp dao đai (đao vòng Mỗi với vật liệu là đất và đất lẫn ít sỏi sạn nhỏ ~ Phương pháp bọc sáp
~ Phương pháp dùng phao Ka-va-li-ép, ( dùng khi đất khơng lẫn sói sạn)
Ngồi ra, đối với một số loại vật liệu tương đối đồng nhất như bê tông xi
măng hoặc bê tông nhựa, người ta sử dụng phương pháp hiện đại hơn: phương
pháp phóng xạ gam-ma; dựa theo nguyên lý đo tốc độ truyền xạ của các tỉa này
trong vật liệu để suy ra độ chặt của vật liệu Vật liệu cảng chặt thì tốc độ truyền
xạ cảng nhanh Để đo, người ta chi việc đặt máy phóng xạ trên bề mặt kết cấu và
đo tốc độ truyền xạ từ 2 điểm nào đó trên kết cầu, máy sẽ cho kết quả tự động vẻ
tốc độ truyền xạ, từ đô ta bảng mẫu xác định sẵn trong phòng về quan hệ “tốc độ - dung trọng vật liệu” Phương pháp này nhanh và chính xác, nhưng đầu tr thiết
bị đắt tiển hơn nhiều so với các phương pháp trên
“Trong bài này, hướng dẫn thí nghiệm theo phương pháp rót cát, thực hiện
theo 22 TCN 346-06 Tiêu chuẩn này quy định trình tự thí nghiệm xác định khối
lượng thể tích khô của lớp vật liệu (đắt, đắt gia cố, đá gia cổ, cấp phối đá dăm,
cắp phối thiên nhiên ) tại hiện trường bằng phổu rót cát Trưởng hợp lớp vật Tiệu thí nghiệm có chứa hạt quá cỡ, việc xác định hệ số đầm chặt K sẽ được tiễn
hành theo hướng dẫn trong Phụ lục B của quy trình 22 TCN 333-06 Quy trình
này chỉ áp dụng cho những loại vật liệu có không quá 50% lượng hạt nằm trên
sàng 1940 mm,
Trang 12
2, Dung cụ ~ Thiết bị thí nghiệm:
'Bộ phễu rót cát: gồm có 3 phân là bình chứa cát, thân phổu và để định
vị Các kích thước của bộ phễu rút cát được mô tả tại Hình 1
'Bình chứa cát: làm bằng nhựa hoặc kim loại, có ren ở miệng để có thể lắp chặt
khít với phễu Bình chứa cát có thể tích tối thiểu là 4,0 tí
Phẫu: làm bằng kim loại Cuống phễu có ren để lắp với bình chứa cát Miệng phễu có đường kính 165,1 mm, được chế tạo để có thể lắp khít với thành lỗ của để định vị Gần cuống phễu có một cái van để cho cắt chảy qua Khi vin
theo chiều thuận kim đồng hỗ cho đến khi đừng, van sẽ được mở hoàn toàn, khi
vặn theo chiều ngược lại cho đến khi đừng, van sẽ được đóng kín hoàn toàn
‘Thanh phéu tạo với mặt phẳng nằm ngang một góc 60° để cát được phân bổ đều
trong phẫu
ĐỂ định vị: là một tắm kim loại hình tròn (hoặc hình vuông) đáy phẳng, có đường kính (hoặc cạnh bên) 304,8 mm Để được khoét một lỗ tròn ở giữa với
đường kính 16Š,1 mm, thành lỗ có gờ để cỏ thể lắp vừa với miệng phễu
,Cát chuẩn : là loại cát sạch, hạt cứng, khô, tơi; kích cỡ hạt lọt qua sing 2⁄36 mm và nằm trên sàng 0,3 mm; hệ số đẳng nhất của cát (C,= Dạ/Du) nhỏ hơn 20
Cân: cần có 2 chiếc cân Một chiếc cân có khả năng cân được đến 15 kg
với độ chính xác _ + 1,0 g (để xác định khối lượng của mẫu từ hỗ đảo) Một chiếc có khả năng cân được đến 1500 ø với độ chính xác + 0,01 ø (để xác định
độ ẩm mẫu)
'Tả sấy: loại có bộ phận cảm biển nhiệt để có thế tự động duy trì nhiệt độ
trong tủ ở mức 110 + 5°C dùng để sấy khô mẫu
Sàng: loại sảng mắt vuông, bao gằm 4 chiếc có kích cỡ 2.36, 1,18, 0/6,
03 mm để chế bị cát chuẩn vả 2 sảng có kích cỡ là 4,75 mm và 19,0 mm để
sảng hạt quá cỡ
“Các loại dụng cụ khác: dao, cuốc nhỏ, đục, xéng nhỏ, thìa, định to, xô
có nắp đậy, hộp đựng mẫu độ ẩm, chổi lông
Trang 143 Trinh ty thí nghiệm:
3.1 Hiệu chỉnh bộ phẫu rót cát: nhằm mục đích xác định khỗi lượng của cát
chuẩn chứa trong phễu và để định vị, là cơ sở để xác định thể tích hồ đào “Xúc định khối lượng của cát chuẩn chứa trong phễu và để
Bước 1: Dé cat chuiin vio bình đựng cát, lắp bình đựng cát với phễu
Bước 2: Xác định khối lượng ban đầu của bộ phễu rót cát có chứa cát (m),g
Bước 3: Đặt tắm để định vị lên trên một mặt phẳng nằm ngang, sạch và
nhẫn Úp miệng phễu vào lỗ thủng của để định vị Đánh dấu vị trí tương đối
giữa phểu với để định vị, đồng thời đánh ký hiệu cho bộ phễu và để đã được lựa
chọn Trong những lẫn hiện chuẩn sau, bắt buộc phải sử dụng bộ phẩu và để định vị này cùng nhau
"Bước 4: Mở van hoàn toàn cho cát chây từ bình chứa cát xuống phẫu và đợi cho cát không chảy nữa Không tác động vào bộ phổu rồt cắt khi cát dang
chy
"Bước 5: Đóng chặt van lạ, nhắc toàn bộ phễu ra khỏi để định vị Xác
định khối lượng của bộ phểu rót cát và cát còn lại (ký hiệu là m,)
Bước 6: Xác định khối lượng của cát chứa trong phễu và dé bằng cách
lấy giá trị khối lượng của phễu và cát ban đầu trừ đi giá trị khối lượng của phễu
va cit sau (C= m, —m,)
Lặp lại quá trình trên ít nhất là 3 lẫn Khác biệt giữa mỗi lần thử so với
giá trị trung bình không được vượt quá 1% Khối lượng của cát trong phễu và dé
là trung bình của 3 lẫn thí nghiệm nói trên
3.lL2 Xác định khối lượng thể cát chuẩn dùng trong thí nghiệm "Bước 1: Cân xác định khối lượng thùng đong cát (ký hiệu là m,)
Bước 2: Đỗ cát chuẩn vào trong bình chửa cát, lấp bình chứa cát với
phểu Đặt để định vị lên trên miệng thing đong, úp phểu rót cát lên để định vị
Bước 3: Mở van hoàn toàn cho cát chảy xuống thùng đong, khí cát ngừng chảy thì đóng van lại
Bude 4: Đưa bộ phễu rót cắt ra ngoài Dũng thanh thép gạt gạt bỏ phần cát nhô lên khỏi miệng bình đong LẤy bàn chải quét sạch những hạt cất bám
Trang 15
phía ngoài thùng đong Cân xác định khối lượng của thùng dong có chứa cát (ký hiệu là mạ)
"Tính toán: Khối lượng thể tích của cát chuẩn được tính theo công thức sau:
(msm) =e Ve
“Trong đó: 'y = khối lượng thể tích của cát chuẩn, g/cm”;
mm;= khối lượng thùng đong va edt, g;
mụ= khối lượng thùng dong, g;
‘Ve = thể tích thùng đong cát, cm,
“Giá trị khối lượng th tích của cát dùng cho thí nghiệm sẽ là trung bình của 3
lân thí nghiệm
.32 Tiến hành tí nghiệm xác định khối lượng thể tích ẫm "> hign trưởng
Bước 1: Đỗ cát chuẩn vào trong bình chứa cát Lắp bình chứa cát với
phéu, khoá van Cân xác định khối lượng tổng cộng ban đầu của bộ phễu có
chứa cát (ký hiệu là A)
'Bước 2: Tại vị trí thí nghiệm, làm phẳng bề mặt dé sao cho tắm để định vị
tiếp xúc hoàn toàn với và bề mặt Lấy đinh ghim để xuống lớp vật liệu để giữ
chặt để định vị trong khi thí nghiệm
'Bước 3: Đào một cái hỗ có đường kính khoảng 15 cm qua lỗ thủng của dé
định vị Chiều sâu của hỗ đào phải bằng chiều dày lớp vật liệu đã được lu lên
'Hỗ đào có dạng hơi côn, phần trên lớn bơn phần đưởi, đáy hỗ phẳng hoặc hơi
lõm Cho toàn bộ vật liệu từ hồ vào khay và đậy kín
Bước 4: Lau sạch miệng lỗ thúng của để định vỉ Úp miệng phễu vào lỗ
thủng của để định vị, xoay phễu đến vị tri điểm đánh dấu trên miệng phổu và
trên để định vị trùng nhau (vị trí đã đánh dầu khi hiệu chỉnh phổu)
Bước 5: Mở van hoàn toàn cho cát chảy vào hỗ đào Khi cát dừng chảy,
đồng van lại, nhắc bộ phẫu rót cất ra
Bước 6: Cân xác định khối lượng của bộ phễu va cát còn lại (ký hiệu là
B)
Trang 16Bude 7: Cân xác định khối lượng vật liệu lẫy trong hồ đào (ký hiệu là My) ‘Tinh toán: ‘Thé tich hd dao được tính theo công thức sau: (A-B-C) ———— @® T trong đó: Vụ - Thểtchhổđào,cm”;
A: _ Khối lượng bộ phễu có chứa cát chuẩn trước khi thí nghiệm, g; B: Khối lượng bộ phổu có chứa cát chuẩn sau khi thí nghiệm, g; 'C: _ Khối lượng cát chứa trong phổu và để định vị, g;
nr 'Khối lượng thể tích của cát, g/cm (xem Phụ lục B)
Khối lượng thể tích tự nhiên được tính theo công thức sau:
a Y trong đó:
+«„: _ Khối lượng thể tích tự nhiên thực tế cúa mẫu tại hiện trường, g/cm”;
Mẹ: Khối lượng tự nhiên của toàn bộ mẫu, g; Vi: Thểtchhốđào,cmẺ
.3.3 Tiến hành dí nghiệm xác định độ ẩm hiện trường
“Trường hợp vật liệu ở hỗ đào không chứa bạt quá cỡ: trộn đều vật liệu lầy từ hồ đào, sau đó lấy một lượng mẫu đại điện để xác định độ ấm Độ ấm mẫu (W Mược xác định theo công thức 4:
trong đó:
Trang 17D: Khối lượng cia miu ướt và hộp giữ ẩm, g, cân chính xác đến 001 g
E: _ Khối lượng của mẫu khô và hộp giữ ẩm, sau khi sấy đến khi khối
lượng không đổi, g „ cân chính xác đến 0,01 g ;
F: Khối lượng của hộp giữ ẩm, g, cân chỉnh xác đến 0/01 g
'Trường hợp vật liệu ở hồ đào chứa hạt quá cỡ: căn cứ vào quy trinh dim
nnén đất, đá dãm trong phòng thí nghiệm (22 TCN 333-06), lấy loại sảng thích hop tách mẫu ra thành 2 phin (phần hạt tiêu chuẩn và hat quá cỡ), xác định khối
lượng tự nhiên và độ ẩm của từng phần Độ ẩm mẫu (bao gồm cả phần hạt tiêu
chuẩn và hạt quá cỡ) được xác định theo công thức 5:
Was ©)
Pạc _ Tỷ lệ hạttiều chuẩn, %;
Pạc - Tỷ lệhạtguácð,%;
Wie Độ ẩm của phần hạt tiêu chuẩn, %;
Wee: D6 im của phần hạt quá cỡ, %
Ghi chi: Đề hơi ẩm không bị bay hơi nhiễu làm ảnh hưởng đến kết quả,
toàn bộ các thao tác xác định độ ẩm phải được che nắng Việc thí nghiệm phải
được tiến hành khẩn trương sao cho khối lượng mẫu tự nhiên được xác định
Trang 18“Trường hợp vật liệu không chứa hạt quá cỡ, không cẩn hiệu chính khối
lượng thể tích khô lớn nhất, Hệ số đầm chặt K được tính theo CT:
100 Yun
K=—— @ Yom
trong đó:
Khối lượng thể tích khô thực tế của mẫu tại hiện trường, g/cm`;
Yw„„¿_ Khối lượng thể tích khô lớn nhất theo kết quả đằm nén trong phòng
(22 TEN 333-06), g/cm”
“Trường hợp phải hiệu chỉnh khối lượng thể tích khô lớn nhất, có hai phương
pháp hiệu chỉnh VỀ nguyên tắc, bai phương pháp này có thể áp dụng tương
đương nhau Phương pháp hiệu chỉnh thứ bai thường được áp dụng Sau khi tiến
"hành tính toán và hiệu chỉnh, hệ số đảm chặt K sẽ được tính như sau: a Néu hiệu chỉnh theo Phương pháp thứ nhất: 100 eS %) Yom trong đó:
+: Khối lượng thểtích khô thực tế của mẫu tại hiện trường, bao
gồm cả hạt quá cỡ và hại tiêu chuẩn, g/cm”,
®aa„¿_ Khổi lượng thể tích khổ lớn nhất hiệu chỉnh (có xét đến ảnh
hưởng của lượng hạt quá cð), g/cm`;
b Nếu hiệu chỉnh theo Phương pháp thứ bai: 100
i ® TT
trong đó:
wạ„: _ Khối lượng thể tích khô của hạt tiêu chuẩn tại hiện trường, (gcm”' Ta„„„:_ Khối lượng thể tích khô lớn nhất theo kết quả đầm nén trong phòng
(gem),
Trang 19Bài 2: Xác định độ âm, khối lượng thể tích của đất trong lớp kết cấu bằng,
phương pháp dao dai
1 Mgetiêu
Học xong bài này, người học cỏ khả năng:
~_ Trình bày được nội dung các bước độ ẩm, khối lượng thể tích của đắt
trong lớp kết cấu bằng phương pháp đao đai
~ _ Sử đụng thành (hạo các đụng cụ và thiết bị liên quan đến thí nghiệm
= Type hiện được các bước độ ấm, khối lượng thể ích của đất trong lớp kết
cắu bằng phương pháp dao đai theo đúng quy trình thí nghiệm
~ _ Tính toán, bảo cáo chính xác các số liệu thí nghiệm ~ _ Lâm việc nghiêm túc cắn thận, báo cáo trung thực ~ _ Thực hiện được công tác an tồn vả vệ sinh cơng nghiệp HH Nộidungbàihọc:
1 Khái niệm chung:
ĐỂ kiểm tra chất lượng đằm nén khi thỉ công nền và mặt đường, người ta
so sánh khối lượng thể tích khô của vật liệu tại lớp kết cầu với khối thể tích khô
lớn nhất xác định từ thí nghiệm đầm nén trong phỏng Hệ số đó gọi là hệ số độ
chat KK =, YE"
Khối lượng thé tích yạ (gọi là khối lượng thể tích khô) là khối lượng của
một đơn vị thể tích đất khô có kết cấu tự nhiên, tinh bằng g/em” Khối lượng thể
tích khô bằng tỷ số giữa khối lượng đắt khỏ (mạ) va thé tích của mẫu đắt có kết
cấu tự nhiên (9)
Đối với các loại đất không thay đổi thể tích khi sấy khô thì khôi lượng thé
tích khô có thể xác định trực tiếp bằng cách cân mẫu đất khô tuyệt đối (Sấy khô
ở 100-105°C đến khối lượng không đổi)
Đổi với đất bị co ngót khi sấy khô thì khối lượng thể tích khô được tính
Trang 20+ Xác định khối lượng thé tich dm y, céia vat ligu tại hiện trường
+ Thí nghiệm xác định độ ấm W của vật liệu tại hiện trường (theo
phương pháp đất cần hoặc rang sấy),
Có kết quả của 2 thí nghiệm trên ta tính được dung trọng khô của vật liệu tại hiện trường = We + “Tz00Iw 'Để xác định yw người ta còn sử dụng các phương pháp đo sau: ~ Phương pháp rót cát ~ Phương pháp màng mỏng ~ Phương pháp dao đai (dao ving Mỗi với vật liệu là đất và đất lẫn ít sỏi sạn nhỏ ~ Phương pháp bọc sáp
~ Phương pháp dùng phao Ka-va-li-ép, (ding khi dit khdng lẫn sôi sạn) “Trong bài này, hướng dẫn thí nghiệm theo phương pháp dao vòng (dao đai), thực hiện theo TCVN 4202-95, AASHTO 204 và 22 TCN 02 ~ 71
2 Dụng cụ ~ Thiết bị thí nghiệm:
a) Dao vòng bing kim loại không gỉ, có mép cắt sắc và thể tích không
được nhỏ hơn 50emỶ, Đường kính bên trong không được nhỏ hơn 50mm - đối
với đất cát bụi; lớn hơn 100mm - đối với đất cát khô và đất lẫn sỏi sạn; bằng
hoặc lớn hơn 40mm - đối với đắt loại sét đồng nhất Thành dao vòng có chiều
đây tir 1,5 đến 2,0mm - đối với đất cát bụi, đắt cát mịn, đất cát thô, đắt lẫn sỏi
sạn và bằng 0,04mm đối với đất loại sét đồng nhất Chiều cao dao vòng không
được lớn hơn đường kính, nhưng không được nhỏ hơn nửa đường kính, Ð) Búa đồng dao vòng
©) Dao cắt có lười phẳng, chiều dài lớn bơn đường kính dao vòng và cùng dây thép có tiết điện ngang nhỏ hơn 0,2m để cắt gọt đất
) Cân kĩ thuật có độ chính xác 001 và 0,1
.đ) Các tắm kính hoặc tắm kim loại nhẫn, phẳng để đậy mẫu cát trong dao
vòng
Trang 21~ Hộp nhôm hoặc cốc thủy tỉnh nhỏ có nắp
~ Tủ sấy điện điều chinh được nhiệt độ
~ Bình hút ẩm 3 Trinh tự thí nghiệm:
~ Bước 1: Dùng thước kẹp đo đường kính trong vả chiều cao của dao vòng
~ Bước 2: Tinh thể tích V của đao bằng cm” với độ chính xác đến số lẻ thứ
ai
~ Bước 3: Dùng dao thẳng gọt bằng mặt phẳng đắt
~ Bước 4: Cân dao để xác định khối lượng (m) độ chính xác tới 0,1% khối lượng của nó
~ Bước 5: Đóng đao vào nền đắp cho đến khi dao vòng hoàn toàn đầy đắt = Bước 6: LẤy vòng đệm ra, dùng dao thing cất gọt phần đất thừa nhỏ lên
trên miệng dao sao cho phẳng mặt ( nếu bị löm phải bù vào)
~ Bước 7: Lau sạch đất bám ở thành dao vòng vả ở trên các tắm đậy
- Bước 8: Cân dao có mẫu đất với độ chỉnh xác 0,1% khối lượng
- Bước 9: LẨy một phẫn đất trong dao cho vào hộp có khối lượng đã biết trước đem sấy khô để xác định độ âm của đất
44 Tính toán kết quả
Khối lượng thể tích của đất 7 tính bằng g/cmÏ theo công thức sau:
:m,~ Khối lượng dao có đất
mm: — Khối lượng dao tinh bằng ø
'V~ Thể tích của mẫu đắt trong dao vòng tính bằng em’
Trong,
Trang 22PHY LỤC: HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM KIEM TRA DQ CHAT ‘THEO PHUONG PHAP PHONG X4
1 Phạm ví áp dụng:
- Phương pháp này dùng để xác định nhanh khối lượng thể tích tự nhiên,
khối lượng thể tích khô, độ ẩm và độ đằm chặt tại hiện trường của đất dính và
đất rời được đằm chặt hoặc trạng thái tự nhiên cảu lớp bể mặt bằng thiết bị
phóng xạ
= Phương pháp này dùng cho việc kiểm tra chất lượng và nghiệm thu công
tác đất tại các công trường xây dựng Pham vi hiệu quá của thí nghiệm cho
phương pháp phóng xạ là 30 cm
2 Dụng cụ thí nghiệm
~ Máy do phông xạ
~ Cuốc, xêng, dao cắt, cọc thép va búa hoặc mũi khoan
3 Hiệu chuẩn và én định máy trước khi thí nghiệm
4) Hiệu chuẩn máy
~ Tiến hành hiệu chuẩn máy đo trên các khối chuẳn cho mỗi phương pháp đo khi bắt đầu và kết thúc mỗi ngày làm việc Thủ tục này cũng phải được lập lại sau 8h làm việc liên tục, nhưng có thể được thì nền lập lại thường xuyên hơn
~ Duy trì ghỉ chép các số liệu này thường xuyên hơn Khí máy bị tắt thì phải Tập lạ thủ tục tiêu chuẩn hóa
b) Ôn định máy
~ Tiến hành kiểm tra sự ổn định máy cho mỗi phương pháp do ít nhất | thing
1 lần khi máy được sử dụng thường xuyên hàng ngày và ít nhất 3 thắng 1 lần cho các trường hợp khác
4 Quy định chung
~ Những quy định sau đây được chia ra tiy theo phương pháp vận hành máy
để do khối lượng thể tích tự nhiên của đắt Việc đo bô sung khối lượng thể tích
ẩm đổi với các máy co trang bị thêm tính năng này có thể tiến hành đồng thời
khi đo khối lượng thể tích tợ nhiên của đặt
Trang 23~ Khi khối lượng thể tích dm tính bằng khối lượng nước trên đơn vị thể tích
được yêu cầu riêng, thi làm theo quy trình thí nghiệm phương pháp tán xạ
ngược, bỏ qua các thao tác có liên quan đến khối lượng thể tích rự nhiên và nguồn gama dùng đo khối lượng thể tích tự nhiên làm ở vị trí hộp bảo vệ
5 Quy trình đo khối lượng th tích tự nhiên bằng phương pháp truyền trực tiếp: ~ Chọn và chuẩn bị chỗ để xác định khối lượng thể tích tự nhiên và khối lượng th tích âm ~ Không thí nghiệm đồng thời gần vị thí máy khác ít nhất 7m và cách bắt cứ 1 công trình nào ít nhất 1.5m
~ Dọn sạch nơi thí nghiệm và lảm phẳng bề mặt Dùng ống dẫn hướng và khoan tạo 1 lỗ đến độ sảu thích hợp để cho ngun vào Độ sâu của lỗ phải lớn
'hơn độ sâu của điểm xác định khối lượng thể tích tự nhiên Đánh dấu bể mặt đắt
để đặt máy chính xác so với vị tí lỗ đặt nguồn Đặt máy vào chỗ thí nghiệm, để
máy phải tiếp xúc hoản toàn với mặt đắt Đề phải sạch không được dùng tay để
lau ban 48 của máy
- Đua ngoỄn vào trong lỗ đến độ sâu lựa chợp, kép mắy theo huờng sao chờ
nguồn phóng xạ áp sát vào thành hồ và gần nhất với đầu thu được gắn trong máy
~ Nếu thí nghiệm được lặp lại ở 1 vị thí lân cận theo chiều thẳng đứng và kết
cqủa được xác định theo giá trị trung bình thì đỉnh của thí nghiệm thứ 2 sẽ ngang
với độ sâu đã chọn để đưa nguồn vào trong thí nghiệm thứ nhất
6 Quy trình đo khối lượng thể tích tự nhiên và độ ắm bằng phương pháp
tần xạ ngược
~ Khối lượng thể tích tự nhiên và khối lượng thể tích ẩm, cả 2 giá trị này cần
được đọc sau khoảng thời gian đo ít nhất 1 phút bằng độ định thời gian gắn sẵn
trong máy
Trang 247 Kết quả:
7.1 Khối lượng thể tích khô:
Trang 25Bai 3: Xác định chỉ số sức chịu tải CBR hiện trường
1 Mgetiêu
Học xong bài này, người học có kh năng:
~_ Trình bày được nội dung các bước xác định trị số CBR của đất nền
đường tại hiện trường,
~ Sử dụng thành thạo các đụng cụ và hiế bị liên quan đến thí nghiệm
~_ Thực hiện được các bước công việc theo đúng quy trình thí nghiệm
- _ Tính oán, bảo cáo chính sác các số liệu thí nghiệm
~ _ Lâm việc nghiêm túc cắn thận, báo cáo trung thực ~ _ Thực hiện được cơng tác an tồn và vệ sinh công nghiệp II Nộidungbàihọc:
1 Khái niệm chung:
Chi số sức chịu CBR ( từ viết tắt của Califomia Bearing Ratio) la chi số
biểu thị sức chịu tải của đất và vật liệu, dùng trong tỉnh toán thiết kế kết cầu của
áo đường theo phương pháp của AASHTO Chỉ số CBR được tính bằng % theo tỷ sỐ giữa lực tác đụng lên mẫu và lực tiêu chuẩn để Ấn mỗi xuyên ngập tới độ sâu 0,1 hoặc 0,2 inch ( tương đương 2,5 và Smm ) với độ xuyên là 0.05incl/phút
(127mm/phú Lực tiêu chuẩn là giá trị lực thí nghiệm trên mẫu cấp phối đá
đăm chuẩn của phòng thí nghiệm đường bộ California Mỹ Như vậy, có thể hiểu
chỉ tiêu CBR là sức chịu của vật liệu nào đó bằng bao nhiêu phan trăm so với vật
liệu tiêu chuẩn của phòng thí nghiệm đường bộ bang California Mỹ
Bài này hướng dẫn thí nghiệm theo Tiêu chuẩn nước ngoài: ASTM D
4429
2 Dụng cụ ~ Thiết bị thí nghiệm: 2.1 Kich gia tải dạng trục xoắn
2.2 Vòng ứng biến : Gồm có hai vòng ứng biến với các đặc điểm sau :
3.3 Đầu nén : Là một khối thép hình trụ tròn có đường kính 50.8mm và chiều
đài 102mm Như vậy diện tích mặt cất của đầu nén xấp xỉ 20cm2
2.4 ống trung gian và ống nối : Gồm có một số ống trung gian và một số ống
nối ren trong đi cùng với đầu nối
2.5 Đồng hồ đo chuyển vị ( thiên phân kế )
`6, Giá đỡ đồng hồ đo chiều sâu xuyên
Trang 262.7 Quả nặng gia tải hình vành khuyên khép kín : là một quả có đường kính ngoài 254mm , đường kinh lỗ a: 50.8mm, có khối lượng 4.54Kg
2⁄8 Qui nặng gia tải hình vành khuyến hở : Gồm có hai quả nặng 4.54Kg, đường kính 215mm Hai quả nặng 9.0$Kg , đường kính 215mm
2.9 Xe tải : Một xe được chất tái ( hoặc một phần của thiết bị có tải nặng ), đủ
để tạo ra một tải trọng khoảng 3IKN Phía sau xe phải có một hệ thống dằm thép và các thiết bị phụ trợ phủ hợp để có thể lắp kích và thiết bị thí nghiệm
“để tiến hành thí nghiệm xuyên
Trước khi tiến hành thí nghiệm xuyên, phải dùng kích thuỷ lực hoặc các thiết bị phủ hợp giải phóng tải trọng của thân xe tic dụng lên các nhíp xe ,
để thân xe không bị nâng lên trong quá trình thí nghiệm xuyên Khoảng đất
trồng đễ thí nghiệm có đường kính khoảng 0.6m
2.10 Kich thuỷ lực : Gồm hai kích 15tấn loại hai hành trình và tự động hạ thấp
2.11 Các thiết bị khác : Hộp đượng mẫu „ dao „ thanh thép thắng cạnh, dụng cụ
đào đất
3 Trinh ty thí nghiệm:
Bước 1 Chuẩn bị mặt bằng thí nghiệm bằng cách dọn sạch các vật liệu rời và
khô trên mặt; những vật liệu này không đặc trưng cho toàn bộ lớp đắt sẽ được thí nghiệm, phải làm cho chỗ thí nghiệm cảng bằng phẳng và nằm ngang cảng tốt, Khi thí nghiệm trên bề mặt lớp base thì phải rất thận trọng
khi chuẩn bị mặt bằng, không làm cho vật liệu bị xáo động Khoảng cách
giữa các điểm thí nghiệm phải đủ lớn để không ảnh hưởng đến nhau
Khoảng cách này phải từ 175mm khí thí nghiệm đắt đính cho đến 380mm khi thí nghiệm đất rời
Bước 2 Đưa xe tái vào vị trí sao cho thiết bị thí nghiệm sau khi lắp xong phải
nằm ngay trên vòng đất thí nghiệm Lắp kích gia ti vào phía dưới dằm thép cia xe ti Ding hai kích thuỷ lực loại 15 tấn đặt hai bên thành xe phía sau -và nằng thùng xe lên sao cho ti trọng được giải phóng hồn hoặc chỉ cơn sắt
ít tải trọng tác dụng lên các nhíp xe phía sau Chú phải làm cho phía sau xe
nằm theo phương ngang
'Bước 3 Điều chỉnh hệ thống kích gia tai vào đúng vị trí Lắp vòng ứng biến vào
phía dưới kích, lắp tiếp ông trung gian vào phía dưới vòng ứng biển và một số ống nổi sao cho điểm dưới cùng của đấy Ống nối cách mặt thí nghiệm
khoảng 125mm Lắp đầu nén vào ống nổi dưới cùng
Trang 27‘Vain chặt các ốc vit , kiém tra độ thẳng đứng của hệ thống bằng cách xem chi
thị bọt gắn trên thiết bị và điều chính nếu cần,
"Bước 4, Đặt quả nặng hình vành khuyên khép kín nặng 4.5Kg phí dưới đầu nén
„để khi đầu nén đi xuống thi n6 sẽ di qua lỗ ở giữa quả
Bước 5 Cho đầu nén đi xuống tiếp xúc với mặt đắt và gây một tải trọng khoảng
3.IkPa trên mặt thí nghiệm, muốn thực hiện bước này nhanh thì sử dụng
bánh răng có tỷ số truyền lớn để đưa đầu nén xuống
"Đối với lớp base có bể mặt không bằng phẳng thỉ đùng bột vôi mịn ,hoặc bột thạch cao tạo một lớp đệm rất mỏng giữa đầu nén và bề mặt thí nghiệm
"Bước 6 Đỗ phân bố đều tii trong của quả nặng trên phẩn đất xung quanh đầu tnến có thé lim như sau: Trong khi đầu nén vẫn đang tiếp xúc với mặt đất,
nâng quả nặng hình vành khuyên, dùng cát mịn và sạch trải đều thảnh một
ớp đầy từ 3-6mmm, sau đó để quả nặng nằm trên lớp đất này
Bước 7 Đặt tiếp các quả nặng hình vành khuyên bở lên trên quả nặng hình vành)
khuyên khép kín sao cho tải của các quả nặng bằng tải của các lớp phía trên
tác dụng lên lớp đắt nền Nhưng trong thí nghiệm này, tối thiểu phải có một quả 4.5Kg và một quả 201b (9 Kg )
Bước § Lắp đồng hồ chiều sâu xuyên vào đầu nén và dé bộ phận đo chuyển vị của đồng hồ tiếp xúc với thanh đỡ ( 4.5 )
Bước 9 Đưa các đồng hỗ đo biển dạng của vòng ứng biến và đo chiều sâu
xuyên về vị trí 0
"Bước 10 Đưa đầu nén xuyên vào đất với tắc độ đều 3mnvphút Sử dụng bánh răng có tỷ số truyền nhỏ để gia tải và người vận hành phải kiếm soát được
tốc độ gia tải trong quá trình thí nghiệm Ghí lại số đọc đồng hồ đo biển
dạng của vòng ứng biển tại những thời điểm mà chiều sâu xuyên bằng
0.02Sinch ~ 0.05inch ~ 0.075inch — 0.1inch — 0.12Sinch ~ 0.2inch ~ 0.25inch ~0.5ineh
Khi thí nghiệm đất đồng nhất , có thể chi cin thi nghiệm đến chiều sâu
xuyên 7.Zmm Tính ứng suất của đầu nén gây ma trong đất nên tại mỗi khoảng tăng dhiẫu sâu xuyên ( xem mạo 6)
Tước 11 Sau khi thí nghiệm xuyên đã xong , lấy mẫu đất ở ngay điểm thí
nghiệm để xác định độ ẩm , cũng phải xác định độ chặt của đất ở cách điểm
thí nghiệm 100 đến 150mm
Trang 284 Tính toán kết quả
“Tính chỉ số CBR : Sau khi đã rời gốc toạ độ xác định giá trị ứng suất tại
chiều sâu xuyên bằng 0.1 inch và 0.2 inch
“Sau đồ giá trị CBR tại 0.1inch và 0.2inch sẽ được tính như sau : ứng suất(0.1inch) CBR(0.linch)=———— xI00% 6.9MPa “ứng suất(0.2) CBR(02inch)z—— xI00% 103MPa
"Nếu như khi thí nghiệm mmà chiều sâu xuyên chưa đạt đến 0.2inch thì ính giá
tr) CBR tại chiều sâu xuyên lớn nhất với giá trị ứng suất tiêu chuẩn nội suy
Giá trị CBR được chọn để báo cáo thì là giá tị tại 0.linch
'Nếu gid tr] CBR tai 0.2inch (hoặc tại chiều sâu xuyên lớn nhất ) mà lớn hơn
giá trì CBR tại 0.inch thì phái làm lại thí nghiệm
Nếu kết quả vẫn tương tự thi chon CBR tai 0.2inch ( hoặc tại chiều sâu
xuyên lớn nhất ) Tất cả các giá trị tại các chiều sâu xuyên khác đều không
được gọi là CBR
Trang 29Bài 4: Xác định mô đun dan hdi “E” nén dug bing tắm ép cứng
1 Mgetiêu
Học xong bài này, người học có khá năng:
~ _ Trình bày được nội dung các bước xác định mô đun đàn hồi '"E"" nền
đường bằng tắm ép cứng
~ Sử dụng thành thạo các đụng cụ và thiết bị liên quan đến thí nghiệm
~ _ Thực hiện được các bước công việc xác định mô đun đàn hồi “E'" nền đường bằng tắm ép cứng theo đúng quy trình thí nghiệm
~ _ Tính toán, báo cáo chính xác các số liệu thí nghiệm
~_ Lăm việc nghiêm túc cẳn thận, báo cáo trung thực ~ _ Thực hiện được công tác an tồn vả vệ sinh cơng nghiệp II Nộidungbàihọc:
1 Khái niệm chung:
“Trong tính toán thiết kế kết cấu áo đường mềm, khả năng chịu lực của vật
liệu làm đường được biểu thị bằng chỉ tiêu mô đun đàn hồi Đỏ là chỉ tiêu đặc
trưng cho khả năng chống lại biển dạng đàn hồi do lực tác dụng gây ra Đồi với
đất nền đường vả mặt đường làm bằng các vật liệu rời việc xác định độ lún (biến
dang) din hồi phải thực hiện bằng thí nghiệm nén tĩnh qua tắm ép cứng
Nội đang của công việc là đo tác dụng một lực lên tắm ép cứng, Đo biến dạng đàn hỗi do lực đó gây ra
Lực tác dụng lên tắm ép phải đủ lớn để tạo được một áp suất tác dụng lên
bể mặt tương đương với áp suất do tải trọng xe tính toán gây ra truyền qua các
ớp áp đường tác dụng lên nó
Còn diện tích tắm ép (đường kính tắm ép cũng phái tương đương với diện
tích truyền áp lực lên bể mặt của lớp đang xét )
Như vậy có nghĩa là tuỳ thuộc vào lớp nền đường, hay lớp móng đường
mà sử dụng tắm ép có đường kính khác nhau, áp suất khác nhau Vị trí của lớp cảng xa lớp mặt thì đuờng kính tắm ép cảng lớn và áp lực cảng nhỏ
Ti& chuẫu l nghiệm áp dừng:
~ _ Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 8861-2011
Trang 30~ _ Tiêu chuẩn nước ngoài: AASHTO T221 ~ 90 “Nguyên tắc thí nghiệm = ~ Dat tim ép cứng trên bề mặt đã được làm phẳng, gia ải lên tắm ép bằng kích thủy lực và Hệ thống chất tải = Ứng với các cấp lực, đo xác định độ võng đàn hồi dưới tắm ép Trên cơ sở số
liệu đo, vẽ biểu đồ quan hệ giữa áp lực vả độ võng đàn hồi, xác định mô đun
đàn hồi chung của kết cấu dưới tắm ép
2 Dụng cụ — Thiết bị thí nghiệm:
2.1 Tai trong làm thí nghiệm: xe tải khung dài hoặc ghép 2 xe tải để có tải trọng
hữu ích 6-10T Điểm đặt tắm ép phải nằm ngoài phạm vi ảmh hưởng của
"bánh xe (cách bánh xe từ 3-4 lần đường kính tắm ép =Ÿ 2.4 m),
2.2 Bộ ép cứng gồm nhiều tắm ép kích thước khác nhau:
~_ Đối với các lớp nền đường dùng tắm ép có đường kính 69 em
~_ Đối với các lớp ming đường ding thm ép có đường kính 50 cm,
~ _ Đối với các mặt đường dùng tắm ép có đường kính 34 em
~ _ Tấm ép phải đủ cứng, có thể gồm 2-3 tắm có chiéu đây 2 em đặt lên nhau = (C6 thé ding tim ép có đường kính 34 em cho cả các lớp móng và các lớp
nến đường)
TCVN : 8861-2011 : Sử dụng tắm ép đường kính 76 cm để thỉ nghiệm cho nằn
đấu, tim áp đường kinh 33 cm để thỉ nghiệm trên bề mặt các lớp kết cầu ảo đường Khí sử dụng tim áp có đường kính 7ố cm, để đảm bảo độ cứng của tắm
ép, cần sử dụng thêm 3 tắm ép trung gian có đường kính lần lượt là 61 cm, 46 em và 33 cm xếp chẳng đồng tâm lên tắm áp 76 cm tạo thành hình tháp trên bẺ
mặt tí nghiệm
2.3 Kích thuỷ lực : kích thủy lực có khả năng gia tải theo từng cấp đến cấp lực
ya clu (10-15 T), được trang bị đồng hỗ xác định độ lớn của lực tắc động trên tắm ép Kích thủy lực được hiệu chuẩn và cho phép tạo ra áp lực trên tắm ép với độ chính xác tới 0,01 Mpa
2.4 Hai hoặc ba đồng hỗ đo biến dạng có độ chia 0,01 mm , hành trình đo tới
25mm
2.5 Hệ giá đỡ : giá đỡ đồng hồ đo biến dạng: được chế tạo thích hợp để gắn
đồng hỗ đo biển dang đo độ võng của tắm ép dưới tác động của tải trọng Bộ
gá phải đủ cứng, không bị biển dạng; thanh đỡ ngang để lấp đồng hồ cho 30
Trang 31phép gá hai đồng hồ đo biến dạng đối xứng qua tâm tắm ép; khoảng cách từ
chân giá đỡ đồng hồ đo biến dạng tới mép ngoài tắm ép hoặc bánh xe gia tải
tối thiểu là 1,2 m
2.6, Bing hỗ đo thời gian
2.7 Nivo chink thing bing 3 Trình tự thí nghiệm:
3⁄1 Công tác chuẩn bị:
“Chia đường thành các đoạn đồng nhắt, các đoạn được coi là đồng nhất khi
các yếu tố sau đây giống nhau: loại hình nền, móng, mặt đường theo điều kiện
‘iy dm, trang thái, kết cấu móng, mặt áo đường, loại lớp đắt đắp, độ chặt nền đường
Thời gian tiến hành thí nghiệm hiện trường phải là lúc kết cấu nền mặt đường ở trạng thái bắt lợi nhất về ẩm vả nhiệt Kết quả đo ép ở các thời kỷ khác
nhau chỉ có gi trị tham khảo, 4.2 Trình tự thí nghiệm
Bước 1 San sửa bề mặt thí nghiệm cho thật bằng phẳng, có thể dùng lớp cát
mảng để tạo phẳng bê một san đó đặt tấm ép vào vị tí th nghiệm,
"Bước 2 Đưa tải trọng vào vị trí thí nghiệm
"Bước 3 Đặt kích lên ấm ép sao cho trục của kích trùng với tim thm ép, đẫu kích tỷ vào xà đỡ của khung xe
Trang 32"Bước 4, Dùng kích tạo lực tác dụng lên tắm ép đề cho tắm ép tiếp xúc với bề
mặt Trị số áp lực quy định như sau:
~ _ Thí nghiệm các lớp nền đường: 2 daN/cmÈ ~ _ Thínghiệm các lớp móng đường: 4 daN/cm
~ _ Thí ngiệm trên bề mặt đường: 6 đaN/cmỶ
ước 5 Dỡ tải về '0', chữ cho biến dạng phục hồi hết Điều chỉnh đồng hồ đo biến dạng về một số chuẩn nào đó
Bước 6, Cho tải trọng tóc dụng theo từng cấp đều nhau, Việc gia tải được thực
hiện với 4-6 cấp lực cho đến tải trọng p là cắp cuối củng
Bước 7 Với mỗi cắp tải trọng, đợi biển dạng én dink thi tai và đợi biển dạng hồi phục ổn định (khi tốc độ biến dạng không quá 0.02mm/ phút) thì ghỉ số
.đọc chuyển vị kế để tính ra trị số biến dạng hồi phục tương ứng với các tải
trọng đó
-4 Tính toán kết quả:
4.1 Bién dạng đàn hồi ở cắp áp lực đã cho là hiệu số giữa 2 số đọc trên đồng hồ
khi có tải và khi dỡ tải, được xác định theo công thức sau: La=Dy-Ds
+ La :bién dạng đàn hồi ứng với cắp tải trọng đã thí nghiệm
+ Di: Số đọc trên đồng hồ khi có tải
+ _D; : Số đọc trên đồng hồ khi tải vẻ '0'
4.2 Vẽ biểu đồ quan hệ giữa biển dạng bồi phục và tải trong Đường biểu diễn quan hệ này phải là đường cong đều, không có điểm gly gần với đường
thing
4.3 Mé-dun din được xác định theo công thức:
=H pba-n")
aT E: Mé-dun dain hdi, daN/em”,
Pp: dp lực tác dụng lên bễ mặt lớp vật liệu thí nghiệm, daN/cm,
'Ð: Đường kính tắm ép, cm
1: Hệ số nở hông lấy bằng 0.35 đối 0.30 đối với cả kết cấu áo đường
Trang 33Bai S: Xác định mô đun đàn hồi ''E"" chung của áo đường bằng cần Benkenman
1 Mgetiêu
Học xong bài này, người học cỏ khả năng:
Trinh bay được nội dung các bước xác định mô đun đản hồi "'E'" chung của áo đường bằng cần Benkenman
~ _ Sử đụng thành thạo các đụng cụ và thiết bị liên quan đến thí nghiệm ~_ Thực hiện được các bước xác định mô đun đàn hi “E'" chung của áo
đường bằng cin Benkenman theo đúng quy trình thí nghiệm
~ _ Tính toán, báo cáo chính xác các s liệu thí nghiệm ~_ Làm việc nghiêm túc cẳn thận, báo cáo trung thực ~ Thực hiện được công tác an tồn và vệ sinh cơng nghiệp M1, Nộidung bài học:
1 Khái niệm chung:
Dui the dung của tải trọng bánh xe mặt đường sẽ lún xuống Khi tái
trọng thôi tác dụng mặt đường sẽ bồi phục trở lại trạng thái ban đầu Biển dạng
ân bồi phục đó gọi là độ lún đàn hồi của kết cấu áo đường (bao gồm tất cả các
lớp áo đường và nền đường)
'Độ lún đàn hồi phụ thuộc vào nhiều yếu tố
~ Tải trọng tác dụng lên bề mặt (tải trọng cảng lớn biển dạng đàn hỗi cảng,
lớn)
~ Thời gian tác động của tải trọng (thời gian cảng dài, biến dạng đàn hồi
cảng lớn)
~ Nhiệt độ thời tiết
Độ lún đàn hồi là chỉ tiêu đánh giá chất lượng khai thác của tuyển đường
'Độ lún đàn hồi cảng lớn chất lượng khai thác của con đường càng thấp
Độ lún đàn hồi được dùng để tính toán trì số mô đun đàn hồi dùng vào
việc thiết kế chiều dày các lớp kết cấu áo đường Độ lún đản hồi của kết cấu áo đường do tải trọng xe gây ra thường được xác định bằng dụng cụ cần Ben ken
man kiểu đòn bay
Trang 34~ Tiéu chun Vigt Nam: 22 TCN 251-98
~ _ Tiêu chuẩn nước ngoài: AASHTO T256
2 Dụng cụ ~ Thiết bị thí nghiệm:
2.1 Cần Benkelman và các phụ kiện kèm theo Cần đo độ lún kiểu đòn bẩy (cần
Ben ken man) tỷ lệ cánh tay đòn 2: 1 (hoặc 1:1) Chiểu dai 2,5: 1,25 (hoặc 1,5 1.5m
2.2 Thiên phân kế
2.3 Xe thí nghiệp để tạo nên độ lún của mặt đường: Ond tdi có tải trọng trực sau
10 ấn, áp lực bánh xe tác dụng xuống mặt đường 6 daN/cmÌ,
3.4 Nhiệt kế, búa, đục để đo nhiệt độ mặt đường
3.5 Kích thuỷ lực, giấy 6 li để xác đo diện tích tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường 3 Trình tự thí nghiệm: 3.1 Công tác chuẩn bị: Bude 1:Chia đường thành các đoạn đồng nhất, chọn đoạn đại diện trên mỗi đoạn đồng nhắc:
= Chia đường thảnh các đoạn ding nhất: được coi là đồng nhất khi các yếu tố
sau đây giống nhau: loại hình mặt đường theo điều kiện gây ẩm, trạng thái bÈ'
mặt áo đường, kết cấu áo đường, loại lớp đắt nền trên cùng, lưu lượng xe
~ _ Chọn đoạn đại diện trên mỗi đoạn thống nhất: đoạn đại điện có chiều dài từ
500 đến 1000 mét Mỗi đoạn đại điện chọn lấy 20 điểm đo Với những đoạn
đồng nhất đặc biệt ngắn nhưng cỏ tỉnh chất khác hẳn các đoạn xung quanh, thậm chí nhỏ hơn 100 mét cũng phải đo đủ tối thiểu 15 điểm
Bude 2:Néu tuyến đường cần đánh giá không cỏ được các số liệu cơ sở để áp
dụng cách chia đường thành các đoạn đồng nhất nêu ở mục 3.1.1 thì phái đo như sau:
= Đối với thiết kế kỹ thuật: đo rải đầu trên toàn tuyển với mật độ 20 điểm/lkm:
= Đối với dự án khả thi, quản lý khai thác đường ô tô: mật độ 5-10 diém/1 km
"Bước 3 Chọn vị trí các điểm do:
~ Các điểm đo võng thường được bố trí ở vật bánh xe phía ngoài (cách mép
mặt đường 0,6-I.2 mét) Tuy nhiên sẽ phái đo cả ở vệt bánh xe phía ngoài và
Trang 35
vật nánh xe phía tong nếu tỉnh trạng mặt đường xấu trên cả bai vệt Với
đường nhiều làn xe thì đo trên lân yếu nhất ~ _ Tiến hành đánh dấu sơn vào các vị trí cần đo
'Bước 4 Chuẩn bị cần đo võng:
~ _ Sau khi lắp đặt song cần thì tiến hành kiểm tra độ chính xác cúa cần đo bằng
cách đối chiếu kết quả đo chuyển vị thẳng đứng trực tiếp ở mũi đo với kết
‘qui do được ở chuyển vị thẳng đứng ở cuối cánh tay đòn phía sau của cằn đo "Nếu kết quả sai khác nhau quá 5% thì phải kiểm tra lạ cóc liên kết ở các mỗi
nỗi , khớp quay vả mức độ trơn nhạy của cần đo
'Bước 5 Chuẩn bị xe do:
~_ Xe đo võng có trục sau là trục đơn, bánh đôi với khe hớ tối thiểu giữa hai
bánh đôi là 5cm Các thông số của trục sau xe đo chỉ được sai lệch 5% so với
tiêu chuẩn qui định ở báng dưới
“Các thông số của trục sau xe đo tiêu chuẩn “Chỉ tiêu | ~_ Trọng lượng trục ~ _ áp lực bánh xe xuống mặt đường ~_ Đường kính tương đương của vệt bánh đôi
~ ` Xe phải đâm bảo chất tải đối xứng, cân bằng, không bị thay đổi vị trí và giữ
nguyên tải trọng không thay đổi trong suốt quá trình đo võng mặt đường
(phải có bạt che để vật chất tái không bị nước mơa thắm wit), Cin tryc xe
bằng thiết bị cân xe hoặc dùng kích thuỷ lực, thường xuyên đo kiểm tra, giữ
cho ép lực hol trong bánh xe không đổi trong soit quả trình óo vống mặt
đường
~ _ Trước mỗi đợt đo phải kiểm tra lại điện tích vật bánh đôi Sb quay phần lốp
xe có mỡ xuống phía dưới cho in vệt lốp lên giấy kẻ ly (bằng cách hạ kích )
Trang 363.2 Tién hin thi nghigm:
“Trình tự đo độ võng của mặt đường: ~_ Bước 1 Cho xe đồ tiến vào vịt đo võng
~_ Bước 2, Đặt cần đo của cần tỷ lên mặt đường ở giữa khe hở của cặp bánh đi trục son xe đo; cho thanh cần rang nhợc theo đổi kim chuyển vị kỂ cho tối
khi độ võng ổn định (ong 10 giấy kim không chuyển địch quá 0.01mm) thì
ghỉ lấy số đọc ban đầu ở chuyển vị kế (i)
~_ Bước 3 Cho xe chạy chậm lên phía trước với tốc độ khoảng 0,5m/giây đến
khí trục sau của bánh xe cách điểm đo ít nhất Š mét; gõ nhẹ trên thanh cần để
kiểm tra độ nhạy chuyển vị kế; theo dõi chuyển vị kế cho tới khi độ võng ổn
định, ghỉ lấy số đọc cuối ở chuyển vị kế (i;)
+ Buel Ghỉ rõ lý trình của điểm đo, thời tiết, điều kiện gây ẩm và các nhận
xét về tình trạng mặt đường nhựa ở nhiệt độ cao gây ảnh hưởng tới kết quả đo
Do nhiệt độ mặt đường: Trong quả trình đo, cứ | giờ đồng hỗ đo kiểm tra nhiệt độ của mặt đường một lẫn Việc đo nhiệt độ mặt đường chỉ yêu cầu thực
hiện đối với đường có lớp mặt phủ nhựa > Sem Cách đo như sau:
~ Dùng búa và đục nhọn tạo thành một hồ nhỏ đường kính khoảng 7mm
sâu chừng 45mm ở mặt đường gẵn vị trí đo
~ Đỗ nửa hồ nước hay glyxerin, đợi chừng vài phút
~ Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ của chất lỏng trong hỗ ,chờ cho đến khi nhiệt
độ không thay đổi thì ghỉ trị số nhiệt độ đo ( TC )
“Chí ý : Tránh không để vị trí đo bị bóng của xe ðtô hay vật gì làm ảnh hưởng đến kết quả
4 Tính toán kết quả
4.1 Độ võng đàn hỗi: Hiệu số của hai số đọc ở chuyển vị kế nhân với tỷ lệ số
chuyển của cần đo là trị số độ võng đàn hồi của mặt đường tại điểm đo
L=2* (sig 4⁄2 Độ ving tink toán:
Độ võng tính toán tại vị trí thử nghiệm thi () dai diện cho mặt cất ngang của mặt đường (Ltdi) được xác định theo công thức:
Trang 37~ Li: D9 vong cia mgt duimg đo được tạ vj ti thir nghigm thir i (em) khi
chưa xét đến các yếu tổ ảnh hưởng của tải trọng xe đo, mùa đo bắt lợi và
nhiệt độ của mặt đường khi đo
Kq : H@ số hiệu chỉnh tải trọng xác định theo công thức: Kq= 2D P ŸJD, Trong đó: + _pb, Db : áp lực (đaN/cm”) và đường kính (cm) tương đương của bánh xe đo
+_p,D _ : áp lực (đaN/emŸ) và đường kính (em) của bánh xe tiêu chuẩn
~_ Km: Hệ số hiệu chinh độ võng về mùa bắt lợi nhất trong năm
~_.Kt_ ; Hệ số hiệu chỉnh độ võng ở nhiệt độ đo về nhiệt độ tính toán (°C) 'Sau khi đã xác định được độ võng tính toán của các điểm đo (Ltti), tiến hành
loại bỏ các sai số thô và phân chia các đoạn đặc trưng
42 Xác định độ vồng đặc trưng và médun đàn hỗi đặc tring cho mỗi đoạn đường thí nghiệm:
4.2.1 Trị số độ võng đàn hồi đặc trưng (Ltb) của từng đoạn đường thử nghiệm
được tính theo công thức: Lat = Lib+ KS "Trong đó: ~_ 1b: Độ võng trung bình của đoạn thử nghiệm (cm) Sa Lb
~ hi: Độ võng tinh ton tiv te hi ghign thai em), ~_.ö _ : Độ lệch bình phương trung bình của đoạn thử nghiệm
~_K : Hệ số suất bảo đảm báo, lay tuỳ thuộc vào cấp hạng đường:
+ During cao tốc, đường cắp I, đường trực chính toàn thành của đồ thị K =20,
+ Duong cấp II, đường chính khu vực của đô thị K = 1.64,
+ Đường cấp IV, đường phố của đô thị K = 1.04,
4.2.2 Trị số mô đun đản hồi đặc trưng của từng đoạn đường thử nghiệm (Edh)
Xác định theo công thức sau:
Trang 38Trong đó: -P áp lực bánh xe tiêu chuan xudng mit duémg (daN/em’), p = 6 daNiem’, ~_Ð._ : Đường kính tương đương của diện tích vệt bảnh xe tiêu chuẩn (cm), D=33em, ~ :Hệ sốpoatxông (M=043), = Lat: BS ving đản hồi đặc trưng (cm) PHỤ LỤC
XÁC ĐỊNH MUA BAT LOI NHAT, HE SO CHUYEN BOI MÙA VÀ CHUYỂN ĐÔI NHIET CUA MAT DUONG
1 - Khi có điều kiện lập các vị trí quan trắc cỗ định
1 1 - Chọn vị trí đo: Tiến hành đo võng tại các vị trí đại điện cho các loại
kết cấu nền mặt đường, loại hình khô ẩm của nền đường Các vị trí đại diện nên
chọn thật gần những vật chuẩn cố định để dễ thấy như các cột Kilômét hay biển
chi din trên đường Mỗi vị tr đại diện chọn khoảng 20 điểm đo Đánh dẫu các
điểm đo bằng sơn chịu mài mỏn, chịu nước, có mẫu sáng, dưới dạng hình tròn
đường kính 10 em; tọa độ của nó (liên hệ với vật chuẩn đã chọn) phải được chỉ
19 trong biểu thống kê tổng hợp dưới dạng phân số: tử số là lý trình của điểm đo;
mẫu số là khoảng cách từ điểm đo tới mép mặt đường về phía phải hay trấi đường
1,2 - Thời gian đo : Công việc này được tiễn bành trong nhiều năm, Mỗi thing, do vào cùng một ngày, vào buổi sáng và lúc mặt đường có nhiệt độ cao
nhất ( khoảng 1-2 giờ chiều )
1, 3 - Thao tie do: Cách đo võng ở những điểm quan trắc cổ định cũng tương tự như ở điểm đo dọc tuyển kể cá đo nhiệt độ mặt đường lúc thử nghiệm “rong quá trình thử nghiệm tại các điểm đo, phải chú ý nghiêm ngặt việc đặt
bánh xe của Ơtơ thí nghiệm trong phạm vi vòng tròn đã được vạch bằng sơn
Trang 391.4- Xử lý kết quả sau khi đo: Dũng phương pháp phân tích thống kê các
số liệu đo võng sẽ xác định được mủa bắt lợi nhất trong năm, hệ số chuyển đổi mùa ( kạ), chuyển đổi nhiệt ( k) của đường,
'2 - Khi không có điều kiện lập các vị trí quan trắc cố định
2.1 Chọn mùa bắt lợi nhắc: có thể lấy mùa bắt lợi nhất trong năm của đường ở các địa phương theo bảng 3 "Bảng 3 Thai gn Ta ga a srr | Téndiaphamg | sbtmongni | srr | téndiaptamg | tongaim (ties) (log) 1 | Cao Bing 6đển9 [10 | Tam bao 3-10 2 | Lang Son 6-9 |11 | Phitho 6-9 3 | HaGiang 6 - 9/12 | Bic Giang 6-9 4 |SaPa 5- 10/13 | HANG: 6-9 5 | Laichau 6 - 9 [14 | HonGai 6-9 6 | ĐiệnBiên 6 - 9 |15 |PhùLiễn 6-9 7 |Sonta 6 - 9 |16 | Thanh H6a 6-10 8 | Thấi Nguyên 6 - 9/17 | Vinh 6 9 | Mong cai 6 - 9 |18 | Ding Hei 9-12
Trang 40+ _ Với loại hình kết cầu nền mặt đường hạn chế tác dụng của các nguồn
sây âm - như loại I quy định ở 22TCN 2 1-93 hoặc chịu tác động của nguồn gây
ấm nhưng không thay đổi theo mùa , độ võng của kết cẩu áo đường sẽ không
phụ thuộc vào độ ẩm và chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ ( K„ = 1 )
+ _ Với loại hình kết cẫu nn mặt đường chịu tác động của các nguồn gây
ẩm thay đổi theo mùa - loại hình kết cầu nền mặt đường theo điều kiện gây ẩm II hoặc III như quy định ở 22TCN 21 1-93 có thể lấy theo bảng 4
Bảng 4 Hệ số chuyển đổi mùa ( Km ) đối với vùng đồng bằng miễn Bắc Tinh trang bề mặt của đường, Miado | Thing đo | Hệ số Km Xuân 2-5 106 Mặt đường kín không bị rạn nứt |Hè-thu — |6-9 100 Đông 10-1 L4 Xuân 2-5 118 Mặt đường đã rạn nứt bị thấm | Hè - thu 6-9 1.00 nước Đông 10-1 147
- Hệ số chuyên đôi nhiệt (I) Tham khảo kết quả nghiên cứu của đề tài
'KC10-05 cho đường có lớp mặt sử dụng nhựa dầy đến 10 cm, để chuyển đổi
võng ở nhiệt độ đo (T°C ) về nhiệt độ tính tốn ở 30°C theo cơng thức thực nghiệm sau : 1 Kt= T AC— -1)41 30
'Với A ty thuộc vào tính ôn định nhiệt của bể dẫy lớp sử dụng nhựa Bê tông nhựa chặt có bột đá lấy A = 0.35; bê tông nhựa không có bột đá hoặc lớp đá ddim thi nhập nhựa lấy A = 0.30