Nghiên cứu đề xuất một số kết cấu áo đường hợp lý cho tỉnh bình định,luận văn thạc sỹ xây dựng đường ô tô và đường thành phố

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - - BÙI NGUYỄN ĐĂNG KHOA NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MỘT SỐ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG HỢP LÝ CHO TỈNH BÌNH ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ MÃ SỐ: 60 - 58 - 30 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS VŨ THẾ SƠN Thành Phố Hồ Chí Minh - 2012 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật GVHD: TS.Vũ Thế Sơn LỜI NĨI ĐẦU Trong q trình thực luận văn này, tác giả nhận nhiều giúp đỡ thầy giáo hướng dẫn, nhà khoa học, bạn đồng nghiệp quan liên quan Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban Giám Đốc sở II, Khoa Sau Đại học, Khoa Cơng trình, Bộ mơn Đường bộ, Phịng Đào tạo Trường Đại học Giao thơng Vận tải giúp đỡ tác giả trình học tập nghiên cứu Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn Thầy cô, bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến thiết thực quý báu Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo TS.Vũ Thế Sơn, PGS-TS Bùi Xuân Cậy - Bộ môn Đường Trường Đại học Giao thơng Vận tải, tận tình giúp đỡ tác giả q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Trong khuôn khổ luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật, tác giả chưa thể đáp ứng cách đầy đủ tất vấn đề đặt Tác giả xin chân thành cảm ơn tiếp thu nghiêm túc ý kiến đóng góp nhà khoa học bạn đồng nghiệp Bình Định, ngày tháng năm 2012 Tác giả Bùi Nguyễn Đăng Khoa Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật GVHD: TS.Vũ Thế Sơn MỤC LỤC   PHẦN MỞ ĐẦU 1  1.  TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN VĂN 1  2.  MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN 2  3.  ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN 3  4.  PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN 3  5.  PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN 4  6.  Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA LUẬN VĂN 4  CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ HIỆN TRẠNG MẠNG LƯỚI GIAO THƠNG TỈNH BÌNH ĐỊNH 5  1.1.  Giới thiệu khái quát điều kiện tự nhiên tỉnh Bình Định 5  1.1.1.  Đặc điểm địa hình 5  1.1.2.  Đặc điểm khí hậu 9  1.1.3.  Đặc điểm thủy văn 10  1.1.4.  Đặc điểm địa chất 11  1.1.5.  Vật liệu xây dựng 13  1.2.  Hiện trạng mạng lưới giao thơng tỉnh Bình Định 14  1.2.1.  Khái qt chung mạng lưới giao thơng tỉnh Bình Định 14  1.2.1.1.  Mạng lưới giao thông đường 14  1.2.1.2.  Mạng lưới giao thông đường thủy 15  1.2.1.3.  Mạng lưới đường giao thông đường sắt 16  1.2.1.4.  Mạng lưới giao thông đường hàng không 16  1.2.2.  Các loại kết cấu áo đường áp dụng tỉnh Bình Định 17  1.2.3.  Thực trạng khai thác mức độ hư hỏng mạng lưới đường ơtơ tỉnh Bình Định 19  CHƯƠNG 2: NHỮNG CĂN CỨ LỰA CHỌN KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG CHO ĐƯỜNG ÔTÔ TỈNH BÌNH ĐỊNH 23  2.1.  Căn lựa chọn 23  2.1.1.  Lưu lượng xe 23  2.1.2.  Tải trọng trục tính tốn tiêu chuẩn 26  2.1.3.  Độ tin cậy 28  2.1.4.  Các tiêu lý vật liệu 29  2.1.5.  Kết cấu mặt đường hữu 31  2.1.6.  Định hướng quy hoạch phát triển giao thông đường tỉnh Bình Định đến năm 2020 32  2.1.6.1.  Định hướng phát triển 32  2.1.6.2.  Quy hoạch phát triển giao thơng đường tỉnh Bình Định đến năm 2020 33  2.2.  Các phương pháp thiết kế kết cấu áo đường 37  2.2.1.  Nhóm phương pháp lý thuyết - thực nghiệm 37  2.2.2.  Nhóm phương pháp kinh nghiệm - thực nghiệm 37  Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật GVHD: TS.Vũ Thế Sơn 2.2.3.  Lựa chọn phương pháp tính tốn kết cấu áo đường áp dụng cho đường ôtô tỉnh Bình Định 40  2.3.  Một số vấn đề cần quan tâm xây dựng kết cấu áo đường 42  2.3.1.  Các yêu cầu áo đường 42  2.3.2.  Cấu tạo áo đường 42  2.3.3.  Loại áo đường 43  2.3.4.  So sánh kinh tế 43  2.3.5.  Công nghệ xây dựng mặt đường 43  CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ ĐỀ XUẤT KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG HỢP LÝ CHO TỈNH BÌNH ĐỊNH 44  3.1.  Phương pháp tính tốn sử dụng 44  3.2.  Phân nhóm kết cấu, nhóm tải trọng 44  3.2.1.  Kết cấu áo đường mềm 44  3.2.2.  Kết cấu áo đường cứng 44  3.2.3.  Loại đường 45  3.2.4.  Thơng số tính tốn lớp vật liệu áo đường 45  3.3.  Đề xuất kết cấu áo đường hợp lý cho khu vực tỉnh Bình Định 45  3.3.1.  Căn đề xuất 45  3.3.1.1.  Đặc điểm địa chất 46  3.3.1.2.  Chế độ thủy nhiệt 47  3.3.1.3.  Nguồn vốn đầu tư phát triển hạ tầng giao thông 47  3.3.1.4.  Nguồn vật liệu địa phương 48  3.3.1.5.  Trình độ công nghệ thi công 51  3.3.2.  Đề xuất kết cấu áo đường hợp lý cho tỉnh Bình Định 52  3.3.3.  Phân tích kinh tế ứng với loại kết cấu áo đường cho khu vực tỉnh Bình Định 65  3.3.3.1.  Căn áp dụng 65  3.3.3.2.  Giá thành loại kết cấu áo đường tính cho 1m đơn vị mặt đường 66  3.3.4.  Phương pháp thi công cho loại kết cấu áo đường cho khu vực tỉnh Bình Định 81  3.3.4.1.  Thi cơng lớp móng cấp phối đá dăm (CPĐD) 81  3.3.4.2.  Thi cơng lớp móng cát gia cố 8% xi măng 82  3.3.4.3.  Thi công lớp mặt bêtơng nhựa nóng ấm 84  3.3.4.4.  Thi cơng mặt đường bêtơng ximăng đổ chỗ 86  3.3.4.5.  Trình tự thi công lớp láng nhựa mặt đường 88  3.3.5.  Lựa chọn kết cấu áo đường hợp lý cho tỉnh Bình Định 89  CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 101  4.1.  Kết luận 101  4.1.1.  Tổng kết kết nghiên cứu 101  4.1.2.  Khả áp dụng kết nghiên cứu vào thực tế 101  4.1.3.  Đánh giá hiệu kết nghiên cứu 102 Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật GVHD: TS.Vũ Thế Sơn 4.2.  Kiến nghị 102  4.2.1.  Kiến nghị việc áp dụng vào thực tế kết nghiên cứu 102  4.2.2.  Những tồn 103  4.2.3.  Kiến nghị định hướng nghiên cứu, phát triển hoàn thiện thêm kết nghiên cứu 103  TÀI LIỆU THAM KHẢO 104  Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật GVHD: TS.Vũ Thế Sơn PHẦN MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN VĂN: Bình Định tỉnh thuộc vùng duyên hải Nam Trung Bộ Việt Nam, tỉnh thành thuộc vùng kinh tế trọng điểm miền Trung Tỉnh có vai trị chiến lược quan trọng nghiệp phát triển kinh tế - xã hội vùng trọng điểm kinh tế miền Trung, Tây Nguyên tỉnh cực Nam Trung Bộ Như biết, giao thông huyết mạch kinh tế Vì vậy, để đẩy nhanh trình phát triển kinh tế xây dựng hạ tầng giao thông phải trước bước Xác định tầm quan trọng mạng lưới giao thông với phát triển kinh tế; năm qua, tỉnh Bình Định tập trung quy hoạch đầu tư xây dựng hạ tầng giao thơng, góp phần lớn vào công phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Hiện nay, Tỉnh tiếp tục nỗ lực xây dựng kêu gọi đầu tư xây dựng hạ tầng giao thông, với mục tiêu đưa kinh tế Tỉnh nhà ngày phát triển mạnh mẽ Tỉnh xây dựng hàng loạt tuyến đường có quy mơ lớn; đồng thời, đầu tư xây dựng hệ thống giao thông nông thôn, đường liên huyện, liên xã theo hướng đồng bộ, khép kín Mặc dù hệ thống giao thơng địa bàn tỉnh có phát triển đáng kể thời gian qua, hạn chế so với yêu cầu thực tế Hiện nay, 118 km Quốc Lộ 1A chạy qua địa bàn tỉnh trục giao thông xương sống tỉnh Từ đây, tỏa trung tâm huyện lỵ, khu kinh tế… thông qua hệ thống đường tỉnh, đường chật hẹp, nhiều nơi mặt đường xấu Quốc Lộ 1D dài 34 km, đoạn qua địa bàn tỉnh dài 21 km, cơng trình giao thơng quan trọng, cửa ngõ mặt vào Thành Phố Quy Nhơn, có mật độ xe cộ lưu thơng lớn; thời gian qua, tuyến đường không đầu tư nâng cấp, mở rộng, trở nên tải Quốc Lộ 19, nối từ cảng Quy Nhơn đến tỉnh Tây Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật GVHD: TS.Vũ Thế Sơn Nguyên, tuyến đường quan trọng phát kinh tế - xã hội tỉnh, đặc biệt vận chuyển hàng hóa xuất nhập qua cụm cảng Quy Nhơn Hiện nay, tuyến đường bị xuống cấp, mặt đường liên tục bị hư hỏng nên không đáp ứng lưu lượng xe lưu thông ngày tăng cao… Phát triển mạng lưới giao thơng có ý nghĩa vơ quan trọng, tạo tảng vững vàng cho phát triển kinh tế - xã hội đẩy nhanh q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa tỉnh nhà Thế nhưng, khó tỉnh khơng có kinh phí nhiều để đầu tư nâng cấp hạ tầng giao thông Đã vậy, hàng năm hệ thống giao thơng địa bàn tỉnh cịn chịu nhiều thiệt hại thiên tai, lũ lụt… Để bước tháo gỡ khó khăn nói trên, trước mắt tỉnh đẩy mạnh công tác tuyên truyền nâng cao nhận thức, trách nhiệm người dân, vận động nhân dân đóng góp vào phát triển chung Tỉnh Vì vậy, với luận văn “Nghiên cứu đề xuất số kết cấu áo đường hợp lý cho tỉnh Bình Định”, tác giả xây dựng số kết cấu áo đường hợp lý: Có cường độ độ ổn định cao, thời gian khai thác dài, tận dụng vật liệu địa phương, phù hợp với điều kiện tự nhiên điều kiện khai thác xe góp phần tiết kiệm thời gian thiết kế; giảm chi phí xây dựng; tăng tuổi thọ cơng trình, thuận lợi q trình quản lý, khai thác, cần thiết có ý nghĩa lớn mặt kinh tế, kỹ thuật MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN: Nhằm xây dựng số kết cấu áo đường hợp lý: Đảm bảo mặt kinh tế - kỹ thuật, giảm chi phí đầu tư xây dựng, tăng tuổi thọ cơng trình, thuận lợi trình quản lý khai thác, …phù hợp với điều kiện địa chất, thủy văn, lưu lượng tải trọng xe đường ơtơ địa bàn tỉnh Bình Định Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật GVHD: TS.Vũ Thế Sơn ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN: Nghiên cứu điều kiện tự nhiên trạng mạng lưới đường giao thơng tỉnh Bình Định Nghiên cứu loại kết cấu áo đường xây dựng tỉnh Bình Định Từ đó, ưu nhược điểm, tồn Nghiên cứu loại vật liệu xây dựng áp dụng cho đường ôtô tỉnh Bình Định Nghiên cứu lực đơn vị thi công tỉnh – lực lượng chủ yếu tham gia xây dựng đường ơtơ Bình Định – thông qua điều kiện thực tế qua cơng trình thi cơng tỉnh Nghiên cứu phương pháp thiết kế áo đường nước giới, lựa chọn phương pháp thiết kế phù hợp áp dụng Nghiên cứu thông số đặc trưng phục vụ cơng tác tính tốn thiết kế kết cấu áo đường cho tỉnh Bình Định Thiết kế cấu tạo kiểm toán kết cấu áo đường, so sánh giá thành lựa chọn kết cấu áo đường hợp lý Công nghệ thi công lớp kết cấu áo đường lựa chọn để xây dựng mặt đường tỉnh Bình Định Từ đó, xây dựng số kết cấu áo đường hợp lý cho đường ơtơ tỉnh Bình Định PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN: Nghiên cứu đề xuất số kết cấu áo đường hợp lý cho đường ôtô cấp III, IV, V số đường chuyên dụng tỉnh Bình Định Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật GVHD: TS.Vũ Thế Sơn PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN: Để đưa số kết cấu áo đường hợp lý áp dụng cho đường ơtơ Bình Định, tác giả nghiên cứu tiêu chuẩn hành, dùng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm dựa điều kiện thực tế Bình Định, có kế thừa chọn lọc kết nghiên cứu tác giả khác, báo khoa học Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA LUẬN VĂN: Thông qua việc nghiên cứu kết cấu áo đường sử dụng địa bàn tỉnh Bình Định, tác giả ưu nhược điểm kết cấu áp dụng Nghiên cứu sử dụng có hiệu vật liệu xây dựng địa phương sử dụng làm kết cấu áo đường địa bàn tỉnh Bình Định, giảm giá thành xây dựng phù hợp với điều kiện địa chất, thủy văn địa phương Luận văn xây dựng số kết cấu áo đường hợp lý cho đường ơtơ tỉnh Bình Định sở nghiên cứu điều kiện địa chất, thủy văn, vật liệu địa phương; sở tổng kết kết cấu áo đường thiết kế thi công khai thác địa bàn tỉnh Giúp quan chức thẩm định phê duyệt kết cấu áo đường nhanh chóng hiệu quả, giúp quan quản lý khai thác đường chủ động việc lập kế hoạch thực tốt công tác tu bảo dưỡng Giúp Chủ đầu tư đơn vị tư vấn thiết kế tính toán lựa chọn kết cấu áo đường hợp lý, phù hợp với điều kiện vốn đầu tư, quy mô cấp hạng đường công nghệ thi công Giúp cho nhà thầu thi công chủ động đầu tư mặt công nghệ thi cơng, trang thiết bị máy móc thi cơng phù hợp Giúp cho quan quản lý khai thác chủ động công nghệ bảo dưỡng, sửa chữa mặt đường Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật GVHD: TS.Vũ Thế Sơn CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ HIỆN TRẠNG MẠNG LƯỚI GIAO THÔNG TỈNH BÌNH ĐỊNH 1.1 Giới thiệu khái quát điều kiện tự nhiên tỉnh Bình Định [19] 1.1.1 Đặc điểm địa hình: Địa hình tỉnh Bình Định phức tạp Phía Tây tỉnh vùng núi rìa phía đơng dãy Trường Sơn Nam, độ cao trung bình 500-700m, vùng trung du dạng phổ biến đồi thấp xen kẽ thung lũng hẹp, độ cao 100 m, hướng vng góc với dãy Trường Sơn Vùng thấp đồng duyên hải bị chia cắt nhỏ thành ô trũng thành núi chạy biển Trong đồng rải rác có đồi thấp xen kẽ địa hình đồng nghiêng nên đất dễ bị rửa trơi, việc tưới nước định kỳ dễ gây tình trạng bạc màu mặn hố Ngồi cồn cát ven biển có độ dốc khơng đối xứng hai hướng sườn Đông - Tây - Vùng núi trung bình phía Tây: Vùng núi chiếm 70% diện tích tỉnh, cao từ 50-70m cấu tạo từ đá granit, bazan, phiến thạch; kéo dài theo chiều Bắc - Nam, qua huyện Hoài Ân, An Lão, Vĩnh Thạnh, Vân Canh bị chia cắt mạnh Vùng Hoài Ân, Tây Sơn, Vân Canh có nhiều dãy núi cao 1.000m Tầng đất mỏng, khả đất nông nghiệp hạn chế rừng cịn khá, cần tăng cường bảo vệ, tu bổ lớp phủ thực vật - Vùng đồi: Vùng tiếp giáp miền núi phía Tây đồng phía Đơng chiếm khoảng 10% diện tích, độ cao 100 m.Tầng đất mỏng đến trung bình, đá lẫn nhiều có đá lộ đầu Thực vật nhiều nơi bị trơ trụi, đá ong phát triển, có chỗ lộ mặt đất bị rửa trôi mạnh trở nên xấu, chua Cần ý sử dụng hợp lý quỹ đất để đem lại hiệu canh tác bảo vệ tự nhiên Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật 94 GVHD: TS.Vũ Thế Sơn b Kết cấu áo đường phục vụ cho công tác nâng cấp, cải tạo: - Đối với đường cấp III, IV đường đô thị: Với loại kết cấu áo đường mềm mà địa phương áp dụng cho đường cấp III, IV đô thị, qua thời gian khai thác xuất nhiều hư hỏng Do đó, tác giả kiến nghị loại kết cấu mặt đường mềm cấp cao A1 sau: + Đối với đường cấp III đường đô thị, tác giả kiến nghị lựa chọn loại kết cấu mặt đường mềm cấp cao A1 sau: 8cm 6cm KẾT CẤU 35 dv Eyc=164Mpa - Độ tin cậy 0,95 =>Kdc= 1,17 Ech=194.14Mpa 36cm BTNN hạt mịn E=420Mpa Tưới nhựa dính bám tc 0,5kg/m2 BTNN hạt trung E=350Mpa Tưới nhựa thấm bám tc 1kg/m2 CP đá dăm loại I, E=300Mpa Mặt đường CP sỏi đỏ cũ Eo=55Mpa (Giá thành: 671.723 đồng/1m2) KẾT CẤU 36 36cm 6cm 4cm dv Eyc=164Mpa - Độ tin cậy 0,90 =>Kdc= 1,10 Ech=181.55Mpa BTNN hạt mịn E=420Mpa Tưới nhựa dính bám tc 0,5kg/m2 BTNN hạt trung E=350Mpa Tưới nhựa thấm bám tc 1kg/m2 CP đá dăm loại I, E=300Mpa Mặt đường CP sỏi đỏ cũ Eo=55Mpa (Giá thành: 519.192 ñoàng/1m2) Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật 95 GVHD: TS.Vũ Thế Sơn 33cm 7cm 5cm KẾT CẤU 40 dv Eyc=164Mpa - Độ tin cậy 0,85 =>Kdc= 1,06 Ech=175.58Mpa BTNN hạt mịn E=420Mpa Tưới nhựa dính bám tc 0,5kg/m2 BTNN hạt trung E=350Mpa Tưới nhựa thấm bám tc 1kg/m2 Cát gia cố xi măng 8%, E=280Mpa Mặt đường CP sỏi đỏ cũ Eo=55Mpa (Giá thành: 651.433 đồng/1m2) 7cm 5cm BTNN hạt mịn E=420Mpa Tưới nhựa dính bám tc 0,5kg/m2 BTNN hạt trung E=350Mpa Tưới nhựa thấm bám tc 1kg/m2 35cm KẾT CẤU 44 dv Eyc=164Mpa - Độ tin cậy 0,95 =>Kdc= 1,17 Ech=201.13Mpa CP đá dăm loại I, E=300Mpa Mặt đường láng nhựa cũ Eo=65Mpa (Giá thành: 592.912 đồng/1m2) Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật 96 GVHD: TS.Vũ Thế Sơn + Đối với đường cấp IV đường đô thị, tác giả kiến nghị lựa chọn loại kết cấu mặt đường cấp cao A1 cho công tác nâng cấp, cải tạo sau: 6cm4cm KẾT CẤU 49 dv Eyc=151Mpa - Độ tin cậy 0,85 =>Kdc= 1,06 Ech=171.79Mpa 32cm BTNN hạt mịn E=420Mpa Tưới nhựa dính bám tc 0,5kg/m2 BTNN hạt trung E=350Mpa Tưới nhựa thấm bám tc 1kg/m2 CP đá dăm loại I, E=300Mpa Mặt đường CP sỏi đỏ cũ Eo=55Mpa (Giá thành: 508.456 đồng/1m2) 25cm 6cm4cm KẾT CẤU 58 dv Eyc=151Mpa - Độ tin cậy 0,85 =>Kdc= 1,06 Ech=169.05Mpa BTNN hạt mịn E=420Mpa Tưới nhựa dính bám tc 0,5kg/m2 BTNN hạt trung E=350Mpa Tưới nhựa thấm bám tc 1kg/m2 CP đá dăm loại I, E=300Mpa Mặt đường láng nhựa cũ Eo=65Mpa (Giá thành: 489.666 đồng/1m2) Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật 97 GVHD: TS.Vũ Thế Sơn - Đối với đường cấp V, tác giả kiến nghị loại kết cấu mặt đường cấp cao A2 sau cho việc nâng cấp, cải tạo số đường tỉnh lộ: 18cm 7cm KEÁT CẤU 59 dv Eyc=112Mpa - Độ tin cậy 0,90 =>Kdc= 1,10 Ech=123.62Mpa BTNN hạt trung E=350Mpa Tưới nhựa thấm bám tc 1kg/m2 CP đá dăm loại I, E=300Mpa Mặt đường CP sỏi đỏ cũ Eo=55Mpa (Giá thành: 337.880 đồng/1m2) 17cm 5cm KẾT CẤU 61 dv Eyc=112Mpa - Độ tin cậy 0,80 =>Kdc= 1,02 Ech=114.55Mpa BTNN hạt trung E=350Mpa Tưới nhựa thấm bám tc 1kg/m2 CP đá dăm loại I, E=300Mpa Mặt đường CP sỏi đỏ cũ Eo=55Mpa (Giá thành: 260.777 ñoàng/1m2) Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật 98 GVHD: TS.Vũ Thế Sơn - Với tốc độ gia tăng nhanh phương tiện giao thông khu vực nông thôn, đường giao thông nông thôn khai thác nhiều vùng tỉnh đáp ứng đuợc với gia tăng đó, tác giả kiến nghị nâng cấp tuyến đường nông thôn này, sử dụng mặt đường cấp thấp B1 có loại sau áp dụng cho đường liên huyện, liên xã tỉnh Bình Định: 15cm 2.5cm Láng nhựa lớp 30cm KẾT CẤU 65 dv Eyc= 84 Mpa - Độ tin cậy 0,90 =>Kdc= 1,10 Ech=127.28Mpa Cấp phối sỏi đỏ, E=150Mpa CP đá dăm loại I, E=300Mpa Mặt đường cấp phối sỏi đỏ cũ Eo=55Mpa (Giá thành: 225.871 đồng/1m2) 18cm 2.5cm Láng nhựa lớp 30cm KẾT CẤU 68 dv Eyc= 84Mpa - Độ tin cậy 0,90 =>Kdc= 1,10 Ech=127.88Mpa Cấp phối sỏi đỏ, E=150Mpa CP đá dăm loại II, E=250Mpa Mặt đường cấp phối sỏi đỏ cũ Eo=55Mpa (Giá thành: 230.569 đồng/1m2) Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật 99 GVHD: TS.Vũ Thế Sơn c Đối với đường tơ chun dụng có nhiều xe nặng, đường thường xuyên chịu nguồn ẩm lớn, đoạn có xuất mực nước ngầm, ngập nhiều vào mùa mưa, đường tuần tra biên giới, đoạn đường có độ dốc dọc Id > 10: 24cm Bê tông xi măng đá 1x2, M250 15cm3cm KẾT CẤU 71 Cát vàng đệm, lót giấy dầu CP đá dăm loại I, E=300Mpa Mặt đường sỏi đỏ cũ Eo=55Mpa (Giá thành: 481.574 đồng/1m2) 24cm Bê tông xi măng đá 1x2, M300 15cm KẾT CẤU 74 Cát gia cố xi măng 8%, E=280Mpa Nền đất cát Eo=45Mpa (Giá thành: 520.524 đồng/1m2) 24cm Bê tông xi măng đá 1x2, M350 15cm3cm KẾT CẤU 75 Cát vàng đệm, lót giấy dầu CP đá dăm loại I, E=300Mpa Mặt đường láng nhựa cũ Eo=65Mpa (Giá thành: 516.074 đồng/1m2) Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật 100 GVHD: TS.Vũ Thế Sơn d Đối với mặt đường bê tông nhựa cũ cần nâng cấp, cải tạo sử dụng kết cấu bù vênh, tác giả kiến nghị loại kết cấu sau: - Đối với đường có chiều dày bù vênh lớn, tác giả kiến nghị kết cấu mặt đuờng bù vênh cấp phối đá dăm loại I sau: KẾT CẤU 79 dv Eyc=151Mpa - Độ tin cậy 0,85 =>Kdc= 1,06 Ech=178.65Mpa 20cm 5cm BTNN hạt mịn E=420Mpa Tưới nhựa thấm bám tc 0,5kg/m2 CP đá dăm loại I, E=300Mpa Mặt đường bê tông nhựa cũ Eo=100Mpa (Giá thành: 263.082 đồng/1m2) - Đối với đường có chiều dày bù vênh nhỏ, tác giả kiến nghị kết cấu mặt đuờng bù vênh bê tơng nhựa nóng hạt thơ sau: 4cm 5cm KẾT CẤU 80 dv Eyc=151Mpa - Độ tin cậy 0,95 =>Kdc= 1,17 Ech=420Mpa BTNN hạt mịn E=420Mpa Tưới nhựa thấm bám tc 0,5kg/m2 BTNN hạt thô E=280Mpa Tưới nhựa thấm bám tc 1kg/m2 Mặt đường bê tông nhựa cũ Eo=100Mpa (Giá thành: 378.642 đồng/1m2)           Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật 101 GVHD: TS.Vũ Thế Sơn CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận 4.1.1 Tổng kết kết nghiên cứu: - Các kết cấu mà tác giả đề xuất phù hợp cho giao thông đường Bình Định tương lai - Các kết cấu tính tốn sở điều tra đánh giá trạng mặt đường cũ đất địa bàn Bình Định sử dụng phương pháp tính tốn áp dụng phổ biến - Các thông số vật liệu chưa làm thí nghiệm xác định cụ thể lấy theo số liệu qui trình quy định kiểm định qua thực tế tính tốn cơng trình địa bàn Bình Định tỉnh lân cận - Phạm vi áp dụng đường cấp III, IV, V số đường chuyên dụng Các kết cấu lựa chọn kiến nghị sử dụng kết hợp hài hòa hai yếu tố kinh tế, kỹ thuật - Các loại kết cấu tác giả đề cập tương đối phù hợp với khả năng, kinh nghiệm thi công đơn vị xây dựng cơng trình giao thơng tỉnh - Các kết cấu đề xuất phù hợp với địa chất, với chế độ thủy nhiệt, đảm bảo sử dụng tốt vật liệu địa phương địa bàn tỉnh 4.1.2 Khả áp dụng kết nghiên cứu vào thực tế: - Bình Định địa phương động kinh tế khu vực Duyên hải Miền Trung Bình Định tập trung hoàn thiện sở hạ tầng, hệ thống đường Mục tiêu tỉnh tương lai đầu tư cho việc nâng cấp tuyến đường cũ, xây dựng tuyến đường nhằm đẩy nhanh tốc độ đô thị hóa, mở rộng phát triển thị tại, thị trấn công nghiệp - Với mục tiêu trên, cho thấy khả áp dụng kết cấu đề xuất vào thực tiễn lớn kết cấu phù hợp với điều kiện đặc thù Bình Định Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật 102 GVHD: TS.Vũ Thế Sơn 4.1.3 Đánh giá hiệu kết nghiên cứu: - Các kết cấu đề xuất đạt mục tiêu kết cấu áo đường tỉnh Bình Định thời điểm theo quy hoạch năm tương lai Đảm bảo với yêu cầu kết cấu áo đường, phù hợp với điều kiện đặc thù Bình Định - Tận dụng nguồn vật liệu địa phương nguồn đá, cát với trữ lượng lớn dồi phù hợp với khả năng, kinh nghiệm thi công đơn vị xây dựng cơng trình giao thơng tỉnh - Chỉ cần xác định loại thông số đầu vào như: Đất nền, loại tải trọng, cấp đường, độ tin cậy thông qua trị số mô đun đàn hồi yêu cầu đường, tra kết cấu xác định kết cấu áo đường thỏa mãn từ chọn loại kết cấu hợp lý cách nhanh chóng 4.2 Kiến nghị 4.2.1 Kiến nghị việc áp dụng vào thực tế kết nghiên cứu: - Tác giả kiến nghị, để sử dụng kết cấu áo đường định hình cho đường ơtơ Bình Định đề xuất cần thông qua thực nghiệm, kiểm tra trình xây dựng quản lý đường để hoàn thiện trước áp dụng phạm vi rộng - Việc sử dụng cát gia cố xi măng làm lớp móng đường sử dụng số cơng trình Cơng trình Đường Vành Đai Tân Sơn Nhất – Bình Lợi thành phố Hồ Chí Minh, Cơng Trình Cảng Cái Mép Vũng Tàu, Tuy nhiên, việc chưa thực tỉnh Bình Định dù có nhiều ưu điểm bật Vì vậy, tác giả kiến nghị cần có nghiên cứu thực tế hiệu việc sử dụng vật liệu cát gia cố xi măng làm lớp móng đường đường ơtơ Bình Định phạm vi nghiên cứu nói riêng đường cấp cao tỉnh nói chung - Ngồi ra, việc lựa chọn kết cấu áo đường hợp lý cần quan tâm đến mực nước ngầm số vùng trũng thấp để định giải pháp tôn lên cao để hạn chế phá hoại mặt đường Bên cạnh đó, cần quan tâm đến biện pháp nước mặt thường xuyên thực công tác tu, bảo dưỡng đường để nâng cao hiệu sử dụng, khai thác đường tỉnh Bình Định Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật 103 GVHD: TS.Vũ Thế Sơn 4.2.2 Những tồn tại: Với thời gian kinh phí điều kiện sở vật chất hạn chế nên luận văn cịn có hạn chế sau: - Việc đếm xe không thực thường xuyên thực số tuyến đường nên việc dự báo lưu lượng xe tuyến đường tỉnh Bình Định để xác định Eyc chưa đầy đủ xác - Chưa thí nghiệm cụ thể tiêu lý đất, lớp đất, số vật liệu đặc trưng địa bàn Bình Định - Chưa nghiên cứu áp dụng phương pháp tính tốn thiết kế áo đường theo quy trình nước ngồi vào đường ơtơ Bình Định 4.2.3 Kiến nghị định hướng nghiên cứu, phát triển hoàn thiện thêm kết nghiên cứu: - Tác giả kiến nghị cần có thí nghiệm cụ thể để xác định tiêu lý loại vật liệu địa phương sử dụng cho kết cấu áo đường Bình Định Đặc biệt đá xây dựng mỏ Vạn Mỹ, Bình Đê, Núi Hát, Núi Thơm, cần phải qua thực nghiệm để xác định cường độ, mô đun đàn hồi vật liệu áp dụng vào làm kết cấu áo đường cho hợp lý - Tác giả kiến nghị cần tiếp tục điều tra thu thập thêm số liệu đếm xe tất tuyến đường tỉnh để có số liệu tổng quát, đầy đủ lưu lượng xe trục xe để thiết kế kết cấu áo đường hợp lý - Tác giả kiến nghị cần có nghiên cứu kết cấu áo đường hợp lý cho đường cấp I, II, đường cao tốc cho tỉnh Bình Định nói riêng cho tỉnh khác nói chung Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật 104 GVHD: TS.Vũ Thế Sơn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Quang Chiêu, Lã Văn Chăm (2001), Xây dựng đường ôtô, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội [2] Nguyễn Quang Chiêu, Phạm Huy Khang, Xây dựng mặt đường ôtô, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội [3] PGS TS Bùi Xuân Cậy (2006), Đường đô thị tổ chức giao thông, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội [4] PGS TS Nguyễn Quang Toản, Thiết kế mặt ôtô đại, Trường ĐH GTVT [5] PGS TS Nguyễn Huy Thập, Thiết kế mặt đường ôtô, Trường ĐH GTVT [6] Bộ GTVT (2005), Tiêu chuẩn thi công nghiệm thu nền, mặt đường, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội [7] Bộ GTVT (2006), Đường ôtô – Yêu cầu thiết kế - TCVN 4054 – 2005, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội [8a] Bộ GTVT, Áo đường mềm - yêu cầu dẫn thiết kế - 22TCN 211-06, NXB GTVT, Hà Nội [8b] Bộ GTVT, Áo đường cứng – tiêu chuẩn thiết kế thiết kế - 22TCN 223-95, NXB GTVT, Hà Nội [8c] Bộ GTVT, Tiêu chuẩn thiết kế mặt đường mềm - 22TCN 274-01, NXB GTVT [8d] Bộ Xây Dựng (2007), Đường đô thị - Yêu cầu thiết kế - TCXDVN 104 – 2007, Hà Nội [8e] Bộ GTVT (2006), Quy trình kỹ thuật thi cơng nghiệm thu lớp móng cấp phối đá dăm kết cấu áo đường ô tô - 22TCN 334-06 [8f] Bộ GTVT (1998), Quy trình thi công nghiệm thu lớp cát gia cố xi măng kết cấu áo đường ô tô - 22TCN 246-98 [8g] Bộ GTVT (1998), Qui trình cơng nghệ thi cơng nghiệm thu mặt đường Bê tông nhựa - 22TCN 249-98 [8h] Bộ GTVT (2001), Qui trình khảo sát thiết kế đường ôtô đắp đất yếu 22TCN 262-2000, NXB GTVT, Hà Nội Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật 105 GVHD: TS.Vũ Thế Sơn [8k] Bộ GTVT (2001), Tiêu chuẩn kỹ thuật thi công nghiệm thu mặt đường láng nhựa 22TCN 271-01 [9] AASHTO hướng dẫn thiết kế mặt đường (1986), Hiệp hội đường Mỹ [10] GS TS Dương Học Hải, TS Phạm Huy Khang(2000), Thiết kế mặt đường ôtô theo hướng dẫn AASHTO ứng dụng Việt Nam, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội [11] Biên soạn Nguyễn Quang Chiêu (2001), Các phương pháp thiết kế mặt đường nước phương tây, NXB Giao thông Vận tải, Hà Nội [12] PGS TS Nguyễn Quang Chiêu (2007), Các kết cấu mặt đường kiểu mới, NXB Xây dựng [13] GS TS Trần Đình Bửu, GS TS Dương Học Hải (2006), Giáo trình Xây dựng đường ơtơ, tập II, NXB Giáo dục 2006 [14] Tài liệu Bộ Giao thông Vận tải: Cơ sở Hạ tầng Giao thông Vận tải Việt Nam năm 2000 - Tập III - NXB GTVT - Hà Nội - 2001 [15] Đề NCKH cấp Nhà nước KC 10-05, Nghiên cứu xây dựng Catalog kết cấu áo đường mềm cho đường ôtô cấp cao, Hồn thiện quy trình thiết kế áo đường mềm hành 22TCN 211-93, Viện KHCN GTVT 7/1999 [16]Luận văn Thạc sĩ khoa học kỹ thuật: Khảo sát việc sử dụng cấp phối đá dăm làm móng đường Tp Hồ Chí Minh kiến nghị giải pháp sử dụng hợp lý Nguyễn Văn Du - ĐH GTVT - năm 2005 [17] Bài báo: Định hình kết cấu mặt đường CHLB Đức suy nghĩ kết cấu mặt đường sử dụng Việt Nam PGS.TS.Bùi Xuân Cậy (năm 2007) [18] Quyết định 705/QĐ – UBND việc “Phê duyệt Quy hoạch phát triển Giao thông Vận tải tỉnh Bình Định đến năm 2020” [19] Tập san “Giới thiệu chung điều kiện tự nhiên Tỉnh Bình Định “ – Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Bình Định (năm 2008) Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật GVHD: TS.Vũ Thế Sơn Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật GVHD: TS.Vũ Thế Sơn DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Trị số Môđun đàn hồi yêu cầu tuỳ thuộc số trục xe tính tốn Ntt 25 Bảng 2.2: Trị số Mơđun đàn hồi yêu cầu tuỳ thuộc loại tầng mặt kết cấu áo đường thiết kế 26 Bảng 2-3: Các đặc trưng tải trọng trục tính tốn tiêu chuẩn 27 Bảng 2-4: Chọn độ tin cậy thiết kế tùy theo loại cấp hạng đường 28 Bảng 2-5: Các đặc trưng tính tốn bê tơng nhựa hỗn hợp đá nhựa theo 22TCN 211-06 29 Bảng 2-6: Các đặc trưng tính tốn vật liệu làm móng đường theo 22TCN 211-06 30 Bảng 2-7: Thông số vật liệu kiến nghị dùng tính tốn 31 Bảng: 3-1: Chiều dài đoạn rải BTN theo phương pháp so le 85 Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18 Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật GVHD: TS.Vũ Thế Sơn DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1: Mặt đường hư hỏng ổ gà đường tỉnh 631 20 Hình 1-2: Mặt đường bị nứt nẻ đường tỉnh 635 21 Hình 1-3: Mặt đường bị nứt nẻ bong bật đường tỉnh 637 21 Hình 1-4: Mặt đường bị ổ gà đường tỉnh 630 22 Hình 1-5: Mặt đường bị nứt bong bật đường tỉnh 638 22 Hình 2-1: Bản đồ Quy hoạch mạng lưới giao thơng tỉnh Bình Định đến năm 2020 Hình 2-2: Toán đồ Hiệp hội kỹ sư quân đội Mỹ 33 85 Học viên: Bùi Nguyễn Đăng Khoa – Lớp Cao học Xây dựng đường ôtô đường thành phố K18