THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG & CÔNG TRÌNH TRÊN ĐƯỜNG

THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG & CƠNG TRÌNH TRÊN ĐƯỜNG GIẢNG VIÊN: ThS VŨ VĂN NHÂN NỘI DUNG TÍN CHỈ • CHƯƠNG THIẾT KẾ NỀN ĐƯỜNG • CHƯƠNG CHẾ ĐỘ THỦY NHIỆT NỀN ĐƯỜNG • CHƯƠNG THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH CHỐNG ĐỠ VÀ PHỊNG HỘ NỀN ĐƯỜNG • CHƯƠNG CẤU TẠO KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG • CHƯƠNG THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG MỀM • CHƯƠNG THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG CỨNG • CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN HỆ THỐNG THỐT NƯỚC MẶT VÀ THOÁT NƯỚC NGẦM CHƯƠNG THIẾT KẾ CẤU TẠO KCAĐ CHƯƠNG CẤU TẠO KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 4.1 Yêu cầu chung cấu tạo KCAĐ I.1 Nắm yêu cầu thiết kế KCAĐ I.2 Nắm quy luật phân bố ứng suất KCAĐ theo chiều sâu I.3 Vẽ lại sơ đồ cấu tạo KCAĐ, tác dụng tầng, lớp KCAĐ I.4 Biết loại vật liệu thường dùng để cấu tạo tầng, lớp KCAĐ 4.2 Phân loại KCAĐ I.1 Nắm cách phân loại KCAĐ, loại KCAĐ, phạm vi áp dụng thiết kế II.1 Phân tích làm rõ cần thiết yêu cầu thiết kế II.2 Vận dụng quy luật phân bố ứng suất để lý giải việc phân chia tầng, lớp lựa chọn vật liệu cấu tạo tầng, lớp KCAĐ III.1 Phân biệt loại vật liệu thường sử dụng để cấu tạo KCAĐ III.2 Liên hệ sơ đồ cấu tạo theo tiêu chuẩn thiết kế nước khác THIẾT KẾ CẤU TẠO KCAĐ YÊU CẦU CHUNG VÀ CẤU TẠO KCAĐ 1.1 Kết cấu áo đường – Pavement Structure (KCAĐ) Là phần đường tăng cường lớp vật liệu khác để chịu tác dụng tải trọng xe chạy điều kiện tự nhiên (mưa, gió, nuớc ngầm ) Nền đất Mặt cắt Đường Nguyễn Tri Phương - ĐN THIẾT KẾ CẤU TẠO KCAĐ 1.2 Các yêu cầu chung kết cấu áo đường: - Đủ cường độ - ổn định cường độ - Mặt đường phải đảm bảo độ phẳng định để: + Giảm sức cản lăn + Tăng tuổi thọ phương tiện - Bề mặt áo đường phải đảm bảo đủ độ nhám - Áo đường phải sinh bụi THIẾT KẾ CẤU TẠO KCAĐ 1.3 Ðặc điểm chịu lực kết cấu áo đường: - Tải trọng động trùng phục - Khi xe chạy, lực tác dụng lên áo đường gồm hai thành phần: + Lực thẳng đứng tải trọng xe chạy gây ứng suất z + Lực nằm ngang (do lực kéo, lực hãm, lực ngang xe chạy đường vòng, tăng giảm tốc gây ra) gây x x z → Lực ngang chủ yếu tác dụng gần mặt áo đường mà không truyền sâu xuống lớp phía THIẾT KẾ CẤU TẠO KCAĐ 1.4 Cấu tạo KCAĐ Sơ đồ cấu tạo tổng thể KC NỀN – ÁO ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẤU TẠO KCAĐ 1.4.1 Tầng mặt (Surface): - Là phận trực tiếp chịu tác dụng bánh xe (ngồi lực thẳng đứng cịn chịu lực ngang lớn) ảnh hưởng nhân tố thiên nhiên → Vật liệu cấu tạo tầng mặt cần: + Có cường độ + Có sức liên kết tốt + Vật liệu kích cỡ nhỏ vừa để giảm phá hoại bong bật lực ngang + Có khả chống hao mòn - Nếu sức liên kết vật liệu không đủ so với tác dụng tải trọng xe chạy → Cấu tạo thêm lớp hao mòn lớp bảo vệ THIẾT KẾ CẤU TẠO KCAĐ CÊp thiÕt kế đờng Cấp I, II,cấp III cấp IV CÊp III, IV,V CÊp IV, V, VI CÊp V,VI Lo¹i tầng mặt Vật liệu cấu tạo tầng mặt Thời hạn tính toán (mặt) Số xe tiêu chuẩn tích luỹ thời hạn tính toán (xe tiêu chuẩn/làn) 20 nm 10 nm > 4.106 - Bê tông nha - ThÊm nhËp nhùa - L¸ng nhùa 5~8 4~7 > 2.106 > 1.106 > 0,1.106 CÊp thÊp B1 - Cấp phối đá dm, đá dm macadam, cấp phối thiên nhiên có lớp bảo vệ rời rạc (cát) có lớp hao mòn cấp phối hạt nhỏ 34 < 0,1.106 CÊp thÊp B2 - Đất cải thiƯn h¹t - ất, đá chỗ, phế liệu công nghiệp gia cố (trên có lớp hao mòn, bo vệ) 23 < 0,1.106 Cấp cao A1 - Bê tông xi mng - Bê tông nhựa chặt Cấp cao A2 THIT K CU TẠO KCAĐ 1.4.2 Tầng móng (Base): - Chỉ chịu lực thẳng đứng - Truyền phân bố lực thẳng đứng xuống đất, làm giảm ứng suất, không gây biến dạng thẳng đứng biến dạng trượt lớn → Vật liệu cấu tạo tầng móng cần: + Có độ cứng độ chặt định + Có thể cấu tạo vật liệu rời rạc kích cỡ lớn, chịu bào mịn THIẾT KẾ CẤU TẠO KCAĐ Líp vËt liƯu làm móng Phạm vi sử dụng thích hợp Vị trí móng Loại tầng mặt Cấp phối đá dm nghiền loại I -Móng -Móng dới Cấp cao A1, A2 Cấp cao A1 Cấp phối đá dm nghiền loại II -Mãng dưíi -Mãng trªn CÊp cao A1 CÊp cao A2 cấp thấp B1 Cấp phối thiên nhiên -Mãng dưíi CÊp cao A1, A2 -Mãng trªn CÊp cao A2 -Móng Cấp thấp B1, B2 (mặt) móng dưíi и dăm nưíc -Mãng dưíi CÊp cao A2 -Móng (mặt Cấp thấp B1, B2 THIT K CU TO KCA 1.4.3 ỏy ỏo ng (Capping layer): Lớp đáy móng có chức sau: - Tạo lòng ®êng chÞu lùc ®ång nhÊt (®ång ®Ịu theo bỊ réng), có sức chịu tải tốt; - Ngăn chặn ẩm thấm từ xuống đất từ dới lên tầng móng áo đờng; - Tạo hiệu ứng đe để bảo đảm chất lợng đầm nén lớp móng phía trên; - Tạo điều kiện cho xe máy lại trình thi công áo đờng không gây h hại đất phía dới (nhất thời tiết xấu) THIẾT KẾ CẤU TẠO KCAĐ PHÂN LOẠI CẤU TẠO KẾT CẤU NỀN ÁO ĐƯỜNG 1.1 Theo đặc trưng cường độ học : - KCAĐ cứng (Rigid pavement) - KCAĐ mềm (Flexible pavement) 1.2 Theo cấu tạo tính chất làm việc: - KCAĐ cấp cao chủ yếu A1 - KCAĐ cấp cao thứ yếu A2 - KCAĐ cấp độ B1 - KCAĐ cấp thấp B2 CÁC HƯ HỎNG - BIẾN DẠNG CHỦ YẾU KHI KẾT CẤU NỀN MẶT ĐƯỜNG KHÔNG ĐỦ CƯỜNG ĐỘ VÀ ỔN ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ Vệt hằn lún bánh xe Nứt mặt đường Mặt đường bị lún, lõm Mặt đường bị trồi, trượt