Nghiên cứu đề xuất sử dụng vật liệu địa phương ở tỉnh an giang trong xây dựng mặt đường ô tô luận văn thạc sỹ chuyên ngành xây dựng đường ô tô và đường thành phố

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - - HUỲNH PHAN NHÂN NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT SỬ DỤNG VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG Ở TỈNH AN GIANG TRONG XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG MÃ SỐ : 60 – 58 – 02 – 05 CHUYÊN SÂU: XÂY DỰNG ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ VĂN BÁCH Thành Phố Hồ Chí Minh - 2015 LỜI CẢM ƠN Trong trình nghiên cứu làm luận văn tốt nghiệp xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến PGS-TS.LÊ VĂN BÁCH - Thầy tận tình giúp đỡ, trực tiếp bảo, hướng dẫn tơi suốt trình thực luận văn Trong thời gian làm việc với Thầy, tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích để phải hồn thiện thân Tôi xin chân thành cảm ơn tới thầy, cô giáo trường Đại học Giao Thông Vận Tải nói chung thầy giáo Bộ mơn Đường Bộ nói riêng quan tâm tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành khóa học Để hồn thiện luận văn có đóng góp khơng nhỏ phịng Quản lý Giao thơng, Ban quản lý dự án – Sở Giao thông Vận tải An Giang, Phịng thí nghiệm LAS XD 779 – cơng ty Cổ phần Tư vấn KHCN Bách Hiệp (Tp Long Xuyên, An Giang) Tôi chân thành cảm ơn giúp đỡ tạo điều kiện Mặc dù cố gắng tất nhiệt tình lực nghiên cứu, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận quan tâm đóng góp ý kiến Thầy Cơ giáo, nhà Khoa học đồng nghiệp Sau xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ tơi q trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Xin trân trọng cảm ơn ! TP.HCM, tháng năm 2015 Tác giả Huỳnh Phan Nhân LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn (ký ghi rõ họ tên) Huỳnh Phan Nhân iii MỤC LỤC Danh mục bảng biểu VI Danh mục hình vẽ, biểu đồ VIII Phần mở đầu CHƢƠNG HIỆN TRẠNG VỀ GIAO THƠNG VÀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC, SỬ DỤNG CẤP PHỐI ĐÁ DĂM TRONG CÔNG TÁC THİ CÔNG XÂY DỰNG ĐƢỜNG Ở TỈNH AN GIANG 1.1 Hiện trạng hạ tầng kết cấu giao thông đƣờng 1.1.1 Quy hoạch hệ thống giao thông tỉnh An Giang thời kỳ 2007 – 2020 tầm nhìn đến năm 2030 1.1.2 Hiện trạng kết cấu áo đường tuyến đường tỉnh 1.1.3 Hệ thống đường huyện, đường xã đường đô thị 1.1.4 Đánh giá chung trạng 11 1.2 Tình hình khai thác mỏ đá địa bàn tỉnh An Giang Đánh giá chất lƣợng trữ lƣợng 12 1.2.1 Trữ lượng khả khai thác mỏ Antraco 12 1.2.2 Trữ lượng khả khai thác mỏ Bà Đội 12 1.2.3 Trữ lượng khả khai thác mỏ Cô Tô 13 1.3 Tình hình sản xuất, cung cấp nhà máy xi măng An Giang ( ACIFA) 14 1.3.1 Giới thiệu chung nhà máy xi măng An Giang 14 1.3.2 Mục tiêu chiến lược hoạt động nhà máy 16 1.3.3 Một số kết đạt 17 1.4 Kết luận chƣơng 20 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU CẤP PHỐI ĐÁ DĂM GIA CỐ XI MĂNG DÙNG TRONG XÂY DỰNG MẶT ĐƢỜNG Ở AN GIANG HIỆN NAY 2.1 Cấu tạo yêu cầu kết cấu mặt đƣờng 21 2.1.1 Yêu cầu chung áo đường 21 2.1.2 Cấu tạo kết cấu áo đường 21 2.2 Cấp phối đá dăm dùng xây dựng đƣờng ô tô Việt Nam 22 2.2.1 Khái niệm 22 iv 2.2.2 Phân loại 22 2.2.3 Các tính chất chủ yếu cấp phối đá dăm 23 2.2.4 Tình hình sử dụng 26 2.3 Cấp phối đá dăm có gia cố xi măng xây dựng móng mặt đƣờng 27 2.3.1 Khái niệm 27 2.3.2 Nguyên lý hình thành cƣờng độ 27 2.3.3 Ưu nhược điểm, phạm vi sử dụng cấp phối đá dăm gia cố xi măng 29 2.3.4 Các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ cấp phối đá gia cố xi măng 30 2.3.5 Yêu cầu hỗn hợp cấp phối đá gia cố xi măng dùng mặt đường 31 2.3.6 Yêu cầu vật liệu dùng để gia cố 33 2.3.7 Tình hình sử dụng 35 2.4 Thí nghiệm phòng vật liệu cấp phối đá dăm gia cố xi măng 35 2.4.1 Mục đích thí nghiệm 35 2.4.2 Lựa chọn lấy mẫu vật liệu 36 2.4.3 Kiểm tra tiêu lý cấp phối đá dăm 0-4 (theo yêu cầu TCVN 8858:2011) 38 2.4.4 Thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn xác định độ ẩm (w 0) khối lượng thể tích khơ lớn (  k max ) 43 2.4.5 Thí nghiệm xác định cường độ giới hạn chịu nén chịu ép chẻ 47 2.4.6 Thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi (E) cường độ kéo uốn (R ku) vật liệu cấp phối đá dăm gia cố xi măng 50 2.5 Kết luận chƣơng 55 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM TÍNH TỐN VÀ ĐÁNH GIÁ 3.1 Giới thiệu cơng trình trạng 56 3.2 Quy trình tải trọng tính tốn 56 3.3 Xác định lƣu lƣợng xe chạy tính tốn 56 3.4 Phương án kết cấu áo đường 59 3.4.1 Theo tư vấn thiết kế 59 3.4.2 Phương án kết cấu áo đường có sử dụng lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng 59 3.5 Các thơng số tính tốn đƣờng lớp kết cấu mặt đƣờng 60 3.6 Kiểm tra kết cấu áo đƣờng theo tiêu chuẩn độ lún đàn hồi 60 v 3.6.1 Phương án theo tư vấn thiết kế 61 3.6.2 Phương án kết cấu áo đường có sử dụng lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng 62 3.7 Kiểm tra kết cấu áo đƣờng theo điều kiện cân giới hạn trƣợt 63 3.7.1 Phương án theo tư vấn thiết kế 63 3.7.2 Phương án kết cấu áo đường có sử dụng lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng 65 3.8 Kiểm tra điều kiện chịu kéo uốn lớp áo đƣờng toàn khối 66 3.8.1 Phương án theo tư vấn thiết kế 68 3.8.2 Phương án kết cấu áo đường có sử dụng lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng 70 3.9 Đánh giá kết quả, so sánh mặt kinh tế kỹ thuật 74 3.9.1 Các lập dự toán 74 3.9.2 Phương án theo tư vấn thiết kế 75 3.9.3 Phương án kết cấu áo đường có sử dụng lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng 75 3.10 Kết luận chƣơng 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78 Các kết luận luận văn 78 Các kiến nghị 78 Hƣớng nghiên cứu 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 Tiếng Việt 80 Tiếng Anh 82 vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Chƣơng 1: Bảng 1.1: Hiện trạng mạng lưới đường tỉnh An Giang Bảng 1.2: Hiện trạng hệ thống đường huyện, tỉnh An Giang Bảng 1.3: Hiện trạng hệ thống đường xã, tỉnh An Giang Bảng 1.4: Hiện trạng hệ thống đường đô thị tỉnh An Giang Bảng 1.5: Giá bán thương phẩm đá cấp phối 0-4 bãi khai thác Bảng 1.6: Số liệu tính ổn định xi măng PCB40 Bảng 1.7: Bảng số liệu kết sản xuất xi măng từ năm 2011 đến 2013 Bảng 1.8: Số liệu doanh thu – lợi nhuận – nộp ngân sách nhà máy xi măng An Giang Chƣơng 2: Bảng 2.1: Thành phần hạt cấp phối đá dăm Bảng 2.2: Chỉ tiêu lý vật liệu CPĐD Bảng 2.3: Yêu cầu cường độ cấp phối gia cố xi măng Bảng 2.4: Hệ số hiệu chỉnh cường độ nén mẫu khoan trường theo tỷ số h/d Bảng 2.5: Yêu cầu thành phần hạt cấp phối đá dăm gia cố xi măng Bảng 2.6: Chỉ tiêu kiểm sốt xi măng thành phẩm Bảng 2.7: Kết thí nghiệm tiêu LA Bảng 2.8: Kết thí nghiệm hàm lượng hạt thoi dẹt Bảng 2.9: Kết độ ẩm & khối lượng thể tích khơ trường hợp gia cố 3% xi măng Bảng 2.10: Kết độ ẩm & khối lượng thể tích khơ trường hợp gia cố 4% xi măng Bảng 2.11: Kết độ ẩm & khối lượng thể tích khơ trường hợp gia cố 5% xi măng Bảng 2.12: Kết độ ẩm & khối lượng thể tích khơ trường hợp gia cố 6% xi măng Bảng 2.13: Tổng hợp kết thí nghiệm ép chẻ Bảng 2.14: Tổng hợp kết thí nghiệm nén Bảng 2.15: Tổng hợp kết thí nghiệm mơ đun đàn hồi vii Bảng 2.16: Tổng hợp kết thí nghiệm kéo uốn Chƣơng 3: Bảng 3.1: Thành phần xe năm thứ 15 Bảng 3.2: Số trục xe quy đổi trục tiêu chuẩn 100 kN năm thứ 15 Bảng 3.3: Mô đun đàn hồi yêu cầu Bảng 3.4: Các thơng số tính tốn vật liệu mặt đường Bảng 3.5 : Kết tính đổi lớp từ lên Bảng 3.6: Kết tính tốn Ech.m lớp kết cấu áo đường Bảng 3.7: Kết tính đổi lớp từ lên Bảng 3.8: Kết tính tốn Ech.m lớp kết cấu áo đường Bảng 3.9: Kết tính đổi tầng lớp từ lên để tìm Etb' Bảng 3.10: Kết tính đổi tầng lớp từ lên để tìm Etb' Bảng 3.11: Kết tính tốn E’tb lớp kết cấu Bảng 3.12: Kết tính tốn E’tb lớp kết cấu Bảng 3.13 : Diện tích phần mặt đường dẫn vào cầu (bờ Hội An) Bảng 3.14 :Tổng hợp vật tư kết cấu áo đường theo tư vấn thiết kế Bảng 3.15: Tổng hợp kinh phí Bảng 3.16: Tổng hợp vật tư kết cấu áo đường sử dụng lớp cấp phối đá dăm gia cố 5% xi măng Bảng 3.17: Tổng hợp kinh phí Bảng 3.18: So sánh kinh phí hai phương án viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ Chƣơng 1: Hình 1.1: Biểu đồ tỷ trọng thị trường xi măng An Giang từ năm 2012 – 2013 Hình 1.2: Biểu đồ sản lượng xi măng An Giang năm 2011, 2012, 2013 Chƣơng 2: Hình 2.1: Sử dụng lớp móng cấp phối đá dăm xây dựng đường (Hạng mục đường dẫn vào cầu Cựu Hội – ĐT.942) Hình 2.2: Lấy mẫu vật liệu cấp phối đá dăm 0-4 Antraco Hình 2.3: Xi măng An Giang PCB40 – ACIFA Hình 2.4: Thí nghiệm thành phần hạt Hình 2.5: Thí nghiệm tiêu mài mịn LA Hình 2.6: Sàng cấp phối tách lựa hạt thoi dẹt Hình 2.7: Cân xác định lượng hạt thoi dẹt mắc sàng Hình 2.8: Thí nghiệm đần nén tiêu chuẩn Hình 2.9: Biểu đồ thí nghiệm đầm nén gia cố 3% xi măng Hình 2.10: Biểu đồ thí nghiệm đầm nén gia cố 4% xi măng Hình 2.11: Biểu đồ thí nghiệm đầm nén gia cố 5% xi măng Hình 2.12: Biểu đồ thí nghiệm đầm nén gia cố 6% xi măng Hình 2.13: Chế bị, bảo dưỡng mẫu trụ trịn 150mm x300mm Hình 2.14: Chế bị mẫu + thí nghiệm xác định cường độ nén Hình 2.15: Chế bị mẫu, thí nghiệm xác định mơ đun đàn hồi Hình 2.16: Sơ đồ thử nghiệm xác định Mơ đun đàn hồi Eđh Hình 2.17: Chế bị + thí nghiệm xác định cường độ chịu kéo uốn Chƣơng 3: Hình 3.1: Kết cấu áo đường theo thiết kế đơn vị tư vấn Hình 3.2: Kết cấu áo đường có sử dụng cấp phối đá dăm gia cố xi măng ix Hình 3.3: Sơ đồ tính đổi hệ hai lớp thành lớp Luận văn tốt nghiệp cao học 68 3.8.1 Phƣơng án theo tƣ vấn thiết kế 3.8.1.1 Tính ứng suất kéo uốn lớn lớp bê tơng nhựa Bảng 3.11: Kết tính tốn E’tb lớp kết cấu hi Lớp kết cấu Ei (Mpa) t=E2/E1 (cm) CPĐD loại 250 18 CPĐD loại 300 1,2 16 CPĐD loại 300 1,1 14 BTN chặt, hạt trung 1600 5,703 BTN chặt, hạt mịn 1800 5,379 [trích bảng kiểm tốn kế cấu áo đường theo 22TCN 211-06] k=h2/h1 0,889 0,412 0,083 0,058 Htb (cm) 18 34 48 52 55 E’tb (Mpa) 250 272,8 280,5 334,6 377,5  Đối với lớp bê tông nhựa dưới: Tìm Echm lớp bên lớp bê tông nhựa + h1 = 14cm 1600   1800  E1   1685,714Mpa) + 43 Trị số E’tb lớp từ đất trở lên E’tb = 280,54 MPa Cả lớp có chiều dày 48 cm Khi xét đến β ta có: H/D = 48/33=1,45 →β =1,1696 → Etbdc = 280,54 × 1,1696 = 328,07 (Mpa) H 48   1,45 D 33 E E0 36  dc   0,1097 E1 Etb 328,07 Echm  0,4439 Etbdc → Tra tốn đồ ta được: → Echm = 0,4439 × 328,07 = 145,63 (Mpa) Tìm  ku đáy lớp bê tơng nhựa Tra tốn đồ, với thơng số sau: h1   0,21 D 33 E1 1685,714   11,58 Echm 145,63 → Tra toán đồ ta được:  ku = 2,5506 (Mpa) Luận văn tốt nghiệp cao học 69 →  ku   ku p.kb  2,5506  0,6  0,85  1,3008(Mpa)  Đối với lớp bê tơng nhựa trên: Tìm Echm lớp bên lớp bê tông nhựa + h1 = cm + E1  1800   1800( Mpa)` Trị số E’tb lớp từ đất trở lên E’tb = 334,6 MPa Cả lớp có chiều dày 52 cm Khi xét đến β ta có: H/D = 52/33=1,58 →β =1,1804 → Etbdc = 334,6 × 1,1804= 394,96 (Mpa) H 52   1,58 D 33 E0 E0 36  dc   0,0911 E1 Etb 394,96 Echm  0,432 → Tra toán đồ ta được: Etbdc → Echm = 0,432 × 394,96 = 170,62 (Mpa) Tìm  ku đáy lớp bê tơng nhựa Tra tốn đồ, với thông số sau: h1   0,09 D 33 E1 1800   10,55 Echm 170,62 → Tra toán đồ ta được:  ku = 2,5389 (Mpa) →  ku   ku p.kb  2,5389  0,6  0,85  1,2948( Mpa) 3.8.1.2 Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn đáy lớp BTN Xác định cường độ chịu kéo uốn tính tốn lớp bê tông nhựa lớp là: K1  11,11 11,11   0,596 , 22 Ne (5,95  105 ) 0, 22 + Cường độ kéo uốn tính tốn lớp bê tơng nhựa là: Rku = k1.k2.Rku = 0,596.1,0.2,0 = 1,192 (Mpa) Luận văn tốt nghiệp cao học 70 + Cường độ kéo uốn tín tốn lớp bê tông nhựa là: Rku = k1.k2.Rku = 0,596.1,0.2,8 = 1,6688 (Mpa) Kiểm toán điều kiện theo công thức 3-9 22 TCN 211-06, với Kdcku = 0,9 lấy theo bảng 3-7,cho trường hợp đường cấp IV ứng với độ tin cậy 0,90 Với lớp bê tông nhựa dưới:  ku  1,3008( Mpa)  1,192  1,324( Mpa) 0,9 Với lớp bê tông nhựa trên:  ku  1,2948( Mpa)  1,669  1,854( Mpa) 0,9 Vậy, kết cấu dự kiến đảm bảo yêu cầu chịu kéo uốn 3.8.2 Phƣơng án kết cấu áo đƣờng có sử dụng lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng 3.8.2.1 Tính ứng suất kéo uốn lớn đáy lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng Bảng 3.12: Kết tính tốn E’tb lớp kết cấu Lớp kết cấu Ei (Mpa) t=E2/E1 hi (cm) 18 k=h2/h1 Htb (cm) 18 E’tb (Mpa) 250,0 CPĐD loại 250 CPĐD gia cố xi măng 561,3 2,245 18 1,000 36 384,9 5% BTN chặt, hạt trung 1600 4,157 0,111 40 459,5 BTN chặt, hạt mịn 1800 3,918 0,075 43 517,2 [trích bảng kiểm tốn kế cấu áo đường theo 22TCN 211-06 – phương án kết cấu có dùng CPĐD gia cố xi măng]  Đối với lớp bê tơng nhựa dưới: Tìm Echm lớp bên lớp bê tông nhựa + h1 = 7cm + E1  1600   1800   1685,714( Mpa)` 43 Trị số E’tb lớp từ đất trở lên E’tb = 384,9 MPa Cả lớp có chiều dày 36 cm Khi xét đến β ta có: H/D = 36/33=1,09 →β =1,1174 → Etbdc = 384,9 × 1,1174= 430,09 (Mpa) Luận văn tốt nghiệp cao học 71 H 34   1,09 D 33 E0 E0 36  dc   0,0837 E1 Etb 430,09 Echm  0,3271 → Tra toán đồ ta được: Etbdc → Echm = 0,3271× 430,09 = 140,68 (Mpa) Tìm  ku đáy lớp bê tơng nhựa Tra tốn đồ, với thơng số sau: h1   0,21 D 33 E1 1683,8   11,97 Echm 140,68 → Tra toán đồ ta được:  ku = 2,585 (Mpa) →  ku   ku p.kb  2,5856  0,6  0,85  1,3184( Mpa)  Đối với lớp bê tông nhựa trên: Tìm Echm lớp bên lớp bê tơng nhựa + h1 = cm + E1  1800   1800( Mpa)` Trị số E’tb lớp từ đất trở lên E’tb = 459,5 Mpa Cả lớp có chiều dày 40 cm Khi xét đến β ta có: H/D = 40/33=1,21 →β =1,1314 → Etbdc = 459,5 × 1,1314= 519,88 (Mpa) H 40   1,21 D 33 E0 E0 36  dc   0,0692 E1 Etb 519,88 Echm  0,323 → Tra toán đồ ta được: Etbdc → Echm = 0,323× 519,88 = 167,92 (Mpa) Tìm  ku đáy lớp bê tơng nhựa Tra tốn đồ, với thông số sau: Luận văn tốt nghiệp cao học 72 h1   0,09 D 33 E1 1800   10,72 Echm 167,92 → Tra toán đồ ta được:  ku = 2,1245 (Mpa) →  ku   ku p.kb  2,1245  0,6  0,85  1,0835( Mpa) 3.8.2.2 Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn đáy lớp BTN Xác định cường độ chịu kéo uốn tính tốn lớp bê tông nhựa lớp là: K1  11,11 11,11   0,596 , 22 Ne (5,95  105 ) 0, 22 + Cường độ kéo uốn tính tốn lớp bê tông nhựa là: Rku = k1.k2.Rku = 0,596.1,0.2,0 = 1,192 (Mpa) + Cường độ kéo uốn tín tốn lớp bê tơng nhựa là: Rku = k1.k2.Rku = 0,596.1,0.2,8 = 1,6688 (Mpa) Kiểm toán điều kiện theo công thức 3-9 22 TCN 211-06, với Kdcku = 0,9 lấy theo bảng 3-7,cho trường hợp đường cấp IV ứng với độ tin cậy 0,90 Với lớp bê tông nhựa dưới:  ku  1,318( Mpa)  1,192  1,324( Mpa) 0,9 Với lớp bê tông nhựa trên:  ku  1,084( Mpa)  1,669  1,854( Mpa) 0,9 Vậy, kết cấu dự kiến đảm bảo yêu cầu chịu kéo uốn 3.8.2.3 Tính ứng suất kéo uốn lớn đáy lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng Tìm Echm lớp bên lớp cpđd gia cố xi măng + h1 = 25cm + E1  1600   1800   561,3  18  876,14( Mpa) 25 Trị số E’tb lớp từ đất trở lên E’tb = 250 Mpa Lớp có chiều dày 18 cm Khi xét đến β ta có: H/D = 18/33=0,55 →β =1,04 → Etbdc = 250 × 1,04= 260 (Mpa) Luận văn tốt nghiệp cao học 73 H 18   0,55 D 33 E0 E0 36  dc   0,1385 E1 Etb 260 Echm  0,2834 Etbdc → Echm = 0,2834 × 260 = 73,68 (Mpa) → Tra tốn đồ ta được: Tìm  ku đáy lớp bê tơng nhựa Tra tốn đồ, với thơng số sau: h1 25   0,76 D 33 E1 876,14   11,89 Echm 73,68 → Tra toán đồ ta được:  ku = 0,88(Mpa) →  ku   ku p.kb  0,88  0,6  0,85  0,4488( Mpa) 3.8.2.4 Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn đáy lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng Xác định cường độ chịu kéo uốn tính tốn lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng: K1  2,86 2,86   0,662 ,11 Ne (5,95  105 ) 0,11  Cường độ kéo uốn tính tốn lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng: Rku = k1×k2×Rku = 0,662×1,0×0,73 = 0,483 (Mpa) Kiểm tốn điều kiện theo cơng thức 3-9 22 TCN 211-06, với Kdcku = 0,9 lấy theo bảng 3-7,cho trường hợp đường cấp IV ứng với độ tin cậy 0,90  ku  0,4488( Mpa)  0,483  0,537( Mpa) 0,9 Vậy, kết cấu áo đường có sử dụng lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng đảm bảo yêu cầu chịu kéo uốn Luận văn tốt nghiệp cao học 74 3.9 Đánh giá kết quả, so sánh mặt kinh tế kỹ thuật 3.9.1 Các lập dự toán Căn vào vẽ trắc ngang, trắc dọc phần đường dẫn vào cầu Cựu hội, bờ Hội An, từ cọc C27 đến cọc Đ.Cầu, tổng chiều dài 194,40m, mặt đường có chiều rộng thay đổi từ 7m ÷9m Bảng 3.13 : Diện tích phần mặt đường dẫn vào cầu (bờ Hội An) Cọc Lý trình Khoảng Khoảng cách Bề rộng Diện tích cách lẻ cộng dồn MCN TB (m) (m) (m) (m2) C27 Km2+700,00 0,00 0,00 7,00 C27+20 Km2+720,00 20,00 20,00 7,00 140 C27+40 Km2+740,00 20,00 40,00 7,00 140 C27+60 Km2+760,00 20,00 60,00 7,70 147 NĐ1 Km2+766,13 6,13 66,13 7,90 47,814 TĐ1 Km2+778,13 12,00 78,13 7,90 94,8 P1 Km2+797,10 18,97 97,10 7,90 149,863 TC1 Km2+816,07 18,97 116,07 7,90 149,863 NC1 Km2+828,07 12,00 128,07 7,90 94,8 C28+37,4 Km2+837,40 9,33 137,40 7,90 73,707 C28+59,9 Km2+859,90 22,50 159,90 8,72 186,975 TĐ2 Km2+867,37 2,47 167,37 9,00 66,1842 P2 Km2+878,50 11,13 178,50 9,00 100,17 C28+89,63 Km2+889,63 11,63 189,63 9,00 100,17 TC2 Km2+889,64 0,01 189,64 9,00 0,09 Đ Cầu Km2+894,40 4,76 194,40 9,00 42,84 Tổng diện tích mặt đƣờng 1534,276 Các mã hiệu định mức dự toán hạng mục phần đường hồ sơ dự toán xây dựng xây dựng cơng trình đơn vị tư vấn thiết kế lập Định mức 1776 Bộ Xây dựng định mức bổ sung Luận văn tốt nghiệp cao học 75 Mặt giá theo công bố giá số 1730/CBLS/TC-XD ngày 18 tháng năm 2014 liên sở Tài – sở Xây dựng tỉnh An Giang Cước vận chuyển tính theo cơng văn số 02/UBND-XDCB 04 tháng 01 năm 2011 Riêng cấp phối 0-4 gia cố xi măng giả sử trộn trạm trộn công suất 50m3/h, đặt khu cơng nghiệp Bình Hịa (huyện Châu Thành) cách cơng trình cầu Cựu Hội 22km, vận chuyển ô tô tải 10T - Định mức cấp phối đá dăm gia cố xi măng 5%: lấy theo mã hiệu AD.12320 Định mức dự tốn xây dựng cơng trình - phần bổ sung, theo Quyết định số 1091/QĐ-BXD ngày 26/12/2011 (trang 17, chương IV) 3.9.2 Phƣơng án theo tƣ vấn thiết kế Bảng 3.14 :Tổng hợp vật tư kết cấu áo đường theo tư vấn thiết kế (xem chi tiết dự toán phần phụ lục) STT Loại Vật Tƣ ĐVT Khối Lƣợng BTN hạt mịn 111,573 BTNN hạt thô Cấp phối 0x4 loại Cấp phối 0x4 loại Dầu hỏa m3 m3 kg 142,688 631,907 392,161 738,754 Nhựa bitum kg 1.702,617 Bảng 3.15: Tổng hợp kinh phí (xem chi tiết dự tốn phần phụ lục) CHI PHÍ TRỰC TIẾP Chi phí vật tư CÁCH TÍNH VL THÀNH TIỀN Chi phí nhân cơng NC*1,062*4 26.217.343 Chi phí xe máy M*1,29 24.031.649 STT 793.150.477 Tổng cộng 843.399.469 (Bằng chữ: Tám trăm bốn mươi ba triệu, ba trăm chín mươi chín ngàn,bốn trăm sáu mươi chín đồng) 3.9.3 Phƣơng án kết cấu áo đƣờng có sử dụng lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng Luận văn tốt nghiệp cao học 76 Bảng 3.16: Tổng hợp vật tư kết cấu áo đường sử dụng lớp cấp phối đá dăm gia cố 5% xi măng (xem chi tiết dự toán phần phụ lục) Loại Vật Tƣ STT ĐVT Khối Lƣợng BTN hạt mịn BTNN hạt thô Cấp phối 0x4 loại m3 111,573 142,688 358,399 Cấp phối 0x4 loại m3 392,161 Xi măng PC.30 kg Dầu hỏa kg 28.155,333 738,754 Nhựa bitum kg 1.702,617 Bảng 3.17: Tổng hợp kinh phí (xem chi tiết dự tốn phần phụ lục) CHI PHÍ TRỰC TIẾP Chi phí vật tư CÁCH TÍNH VL THÀNH TIỀN Chi phí nhân cơng NC*1,062*4 27.100.361 Chi phí xe máy M*1,29 56.149.414 STT 747.306.930 Tổng cộng 830.556.705 (Bằng chữ: Tám trăm ba mươi triệu, năm trăm năm mươi sáu ngàn,bảy trăm lẻ năm ngàn đồng) Bảng 3.18: So sánh kinh phí hai phương án PHƢƠNG ÁN STT CHI PHÍ TRỰC TIẾP Theo thiết kế Sử dụng cấp phối gia cố xi măng 5% Chi phí vật tư 793.150.477 747.306.930 Chi phí nhân cơng 26.217.343 27.100.361 Chi phí xe máy 24.031.649 56.149.414 843.399.469 830.556.705 Tổng cộng 3.10 Kết luận chƣơng Với hai phương án dùng cấp phối đá dăm 0-4 cấp phối đá dăm 0-4 gia cố 5% xi măng (Acifa) kết cấu, mơ đun đàn hồi của cấp phối gia cố xi Luận văn tốt nghiệp cao học 77 măng cao so với cấp phối đá dăm 0-4 nên ta thay 30cm cấp phối đá dăm 0-4 loại 18cm cấp phối đá dăm gia cố xi măng đảm bảo mặt cường độ Ech.m kết cấu Hơn nữa, với diện tích mặt đường khoảng 1500m2 sử dụng kết cấu áo đường có lớp móng cấp phối đá 0-4 gia cố xi măng 5%, tổng chi phí giảm khoảng mười ba triệu (tức giảm 1,52% so với trường hơp khơng sử dụng lớp móng cấp phối đá dăm gia cố 5% xi măng), chi phí vật liệu giảm 5,78% chi phí xe máy nhân cơng tăng Luận văn tốt nghiệp cao học 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Các kết luận luận văn Qua nghiên cứu, thí nghiệm xác định mơ đun đàn hồi vật liệu cấp phối đá dăm 0-4 (Antraco) gia xi măng An Giang (Acifa), đạt kết sau: Mô đun đàn hồi (Evl) vật liệu cấp phối đá dăm giá cố 4%; 5%; 6% xi măng 498,2(Mpa); 563,1 (Mpa); 637,8 (Mpa) Cường độ chịu kéo uốn mẫu (Rku) vật liệu cấp phối đá dăm giá cố 4%; 5%; 6% xi măng 0,72 (Mpa); 0,93(Mpa); 1,05(Mpa) Về mặt lý thuyết tính tốn, lấy kết cấu áo đường phần đường dẫn cơng trình cầu Cựu Hội vừa hồn thành xong năm 2014 Sử dụng lớp móng cấp phối đá dăm 0-4 gia cố 5% xi măng dày18cm thay cho lớp móng dùng cấp phối đá dăm 0-4 loại dày 30cm của tư vấn thiết kế Kết kiểm tra kết cấu áo đường đạt yêu cầu theo 22TCN 211-06 điều kiện độ võng, điều kiện cắt trượt kéo uốn Về giá thành, lập khái toán sơ so sánh chi phí vật tư, nhân cơng máy móc thiết bị Việc dùng lớp móng cấp phối đá dăm 0-4 gia cố 5% xi măng dày18cm kết chi phí giảm 1,52% so với phương án sử dụng 30cm cấp phối đá dăm loại1 Các kiến nghị Đối với đơn vị tư vấn thiết kế, tư vấn lập dự án cần đưa nhiều phương án kết cấu áo đường, có sử dụng lớp cấp phối 0-4 gia cố xi măng, hàm lượng từ 3% đến 6% tùy theo yêu cầu cường độ lớp cấp phối đá đăm quy định TCVN 8858:2011 Các phịng thí nghiệm LAS-XD cần thiết thí nghiệm loại vật liệu để đưa thông số mô đun đàn hồi xác định điều kiện phịng, từ có để thiết kế kiểm toán kết cấu áo đường theo 22TCN 211-06 Đối với chủ đầu tư, nên có chủ trương sách việc áp dụng cơng nghệ thi công lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng vào cơng trình đường nay, mà trước hết cho thi cơng thí điểm quan trắc trình khai thác để đánh giá loại mặt đường có sử dụng loại vật liệu làm lớp móng Từ đưa dẫn kỹ thuật thiết kế, thi công loại vật liệu đại bàn tỉnh Luận văn tốt nghiệp cao học 79 An Giang khơng mang lợi ích từ việc giảm giá thành chi phí xây dựng mà cịn góp phần cho việc khai thác sử dụng bền vững nguồn vật liệu địa phương – đặc biệc mỏ đá địa bàn tỉnh Hƣớng nghiên cứu - Nghiên cứu, đánh giá việc thi thi cơng thí điểm ngồi cơng trường lớp móng cấp phối đá dăm gia cố 5% xi măng An Giang - Nghiên cứu vật liệu cát đen khai thác mỏ sông Tiền Giang thuộc địa phận tỉnh An Giang gia cố xi măng An Giang ( ACIFA) dùng xây dựg đường Tài liệu tham khảo 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt www.cei.com.vn/ http://deoca.vn/Download/BC%20Tham%20tra%20%20%20Ket%20cau%20mat%20duong%20mem%20_mr.Quang.pdf , “Báo cáo rà soát thiết kế kỹ thuật tư vấn giám sát, hạng mục kết cấu mặt đường cho đường dẫn vào hầm” Bộ Giao thông Vận tải (2014), Quyết định số 858/QĐ-BGTVT ngày 26 tháng năm 2014, Về việc ban hành Hướng dẫn áp dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật hành nhằm tăng cường quản lý chất lượng thiết kế thi công mặt đường bê tơng nhựa nóng tuyến đường có quy mô giao thông lớn PGS TS Nguyễn Quang Chiêu, PGS TS Phạm Huy Khang (2006), Xây dựng mặt đường ô tô, Nhà xuất giao thông vận tải, Hà nội Nguyễn Văn Du (2006), Khảo sát việc sử dụng cấp phối đá dăm làm móng đường TP.HCM kiến nghị giải pháp sử dụng hợp lý, Luận văn khoa học kỹ thuật, TP.HCM GS.TS Dương Học Hải (2006), Giáo trình xây dựng mặt đường tơ, tập 1, Nhà xuất giáo dục, Hà Nội Nhà máy Xi măng An Giang (2014), Báo cáo giới thiệu doanh nghiệp nhà máy xi măng An Giang, Theo giải thưởng chất lượng Quốc gia, An giang UBND tỉnh An Giang (2015), Quyết định số 3247/QĐ-UBND ngày 07 tháng 12 năm 2007, Về việc phê duyệt Quy hoạch hệ thống giao thông thủy, tỉnh An Giang thời kỳ 2007 – 2020 tầm nhìn đến 2030 UBND tỉnh An Giang (2015), Quyết định số 149/QĐ-UBND ngày 23 tháng 01 năm 2015, Về việc phê duyệt dự án điều chỉnh, bổ sung quy hoạch giao thông đường đường thủy tỉnh An Giang đến năm 2020 tầm nhìn đến năm 2030 Tài liệu tham khảo 81 10 UBND tỉnh An Giang (2014), Báo cáo số 30/BC-UBND ngày tháng 03 năm 2014, Về công tác quản lý nhà nước khống sản tình hình hoạt động khống sản năm 2013 11 Sở Giao thơng Vận tải tỉnh An Giang: Hiện trạng Giao thông An Giang năm 2010 cập nhật năm 2014 12 Sở Giao thông Vận tải An Giang - Ban Quản lý dự án: Hồ sơ thiết kế vẽ thi cơng dự tốn cơng trình cải tạo nâng cấp ĐT.942 – Gói thầu cầu Cựu Hội 13 TCVN 8858: 2011 (2011), Tiêu chuẩn Quốc gia: Móng cấp phối đá dăm cấp phối thiên nhiên gia cố xi măng kết cấu áo đường ô tô – Thi công nghiệm thu 14 TCVN 8859: 2011 (2011), Tiêu chuẩn Quốc gia: Lớp móng cấp phối đá dăm kết cấu áo đường ô tô – vật liệu, thi công nghiệm thu 15 TCVN 8862:2011 (2011), Tiêu chuẩn Quốc gia: Quy trình thí nghiệm xác định cường độ ép chẻ vật liệu hạt liên kết chất kết dính 16 TCVN 9843: 2013 (2013), Tiêu chuẩn Quốc gia: Xác định mô đun đàn hồi vật liệu đá gia cố chất kết dính vơ phịng thí nghiệm 17 TCVN 4198: 1995 (1995), Tiêu chuẩn Quốc gia: Các phương pháp xác định thành phần hạt phịng thí nghiệm 18 TCVN 7572-12: 2006 (2006), Tiêu chuẩn Việt Nam: Cốt liệu cho bê tông vữa, phương pháp thử Phần 12 – Xác định độ hao mòn va đập cốt liệu lớn máy Los Angeles 19 TCVN 7572-13: 2006 (2006), Tiêu chuẩn Việt Nam: Cốt liệu cho bê tông vữa, phương pháp thử Phần 13 – Xác định hàm lượng hạt thoi dẹt cốt liệu lớn 20 TCVN 3118-13: 1993 (1993), Tiêu chuẩn Việt Nam: Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ chị nén 21 22TCN 333-06 (2006), Tiêu chuẩn ngành: Quy trình đầm nén đất, đá dăm phịng thí nghiệm Tài liệu tham khảo 82 22 22 TCN 211-06 (2006), Tiêu chuẩn ngành: Áo đường mềm – Các yêu cầu dẫn thiết kế Tiếng Anh Reseach, Development and Technology University of Missouri – Rolla (2005), Agregate Gradation Optimization- Literature Search, pp.2-4 MA Yin-hua,YI Zhi-jian,YANG Qing-guo, Experimental Study on Flexural Toughness and Fatigue Property of Polypropylene(PP) Fiber Reinforced Cement-stabilized Macadam, School of Civil Engineering & Architecture, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074,P.R.China