Nghiên cứu sử dụng mặt đường bê tông xi măng cho đường giao thông nông thôn trên địa bàn huyện trảng bom, tỉnh đồng nai luận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng đường ô tô và đường thành phố

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - - NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG CHO ĐƯỜNG GIAO THÔNG NÔNG THÔN TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN TRẢNG BOM, TỈNH ĐỒNG NAI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - - NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG CHO ĐƯỜNG GIAO THÔNG NÔNG THÔN TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN TRẢNG BOM, TỈNH ĐỒNG NAI CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ Mã số :60.58.02.05 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN VĂN DU TP HỒ CHÍ MINH - 2020 i CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực Tác giả luận văn Học viên: Nguyễn Xuân Trường ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn, tác giả trân trọng cảm ơn quan tạo điều kiện giúp đỡ: Trường Đại học Giao thông vận tải, Phân hiệu Trường Đại học Giao thông vận tải Tp Hồ Chí Minh, Phịng Đào tạo Sau đại học, Phịng Đào tạo Đại học, Khoa Cơng trình, Bộ mơn Đường bộ, Sở Giao thông Vận tải tỉnh Đồng Nai, Ủy ban nhân dân Huyện Trảng Bom Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến thầy hướng dẫn TS Nguyễn Văn Du tận tình giúp đỡ, góp ý định hướng nghiên cứu cho tác giả Xin cảm ơn đến thầy cô Bộ môn Đường bộ, thầy cô Phân hiệu, nhà khoa học, học viên cao học nhiệt tình hỗ trợ, giúp đỡ trình nghiên cứu Tác giả xin chân thành cám ơn nhiều người bạn, người đồng nghiệp ngồi quan nhận xét, góp ý, tìm kiếm cung cấp nhiều tài liệu quý giá Cảm ơn gia đình bạn bè, người thân ln bên Trảng Bom - 2020 iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii DANH MỤC VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN vi DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC HÌNH viii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KİỆN TỰ NHIÊN VÀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐƯỜNG GIAO THÔNG NÔNG THÔN TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN TRẢNG BOM, TỈNH ĐỒNG NAI 1.1 Quy hoạch xây dựng đường giao thông nông thôn địa bàn, huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai 1.1.1 Hệ thống đường huyện địa bàn tỉnh: 1.1.2 Quy hoạch giao thông địa bàn huyện Trảng Bom 1.2 Tình hình sử dụng kết cấu áo đường cho đường giao thông nông thôn địa bàn huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai 1.3 Kết luận chương 15 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ĐỂ ĐỀ XUẤT KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG SỬ DỤNG CHO ĐƯỜNG GIAO THÔNG NÔNG THÔN 17 2.1 Các sở lý luận lựa chọn kết cấu áo đường bê tông xi măng 17 2.2.1 Đặc tính lợi mặt đường bê tông xi măng 17 2.2.2 Các Quy trình, Quy phạm, văn pháp luật tiêu chuẩn giao thông nông thôn hành 18 2.2.3 Hướng dẫn địa phương xây dựng giao thông nông thôn 25 2.2 Tình hình sử dụng mặt đường bê tông xi măng địa bàn huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai 31 2.3 Những vấn đề tồn xây dựng kết cấu áo đường giao thông nông thôn huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai 32 iv 2.3.1 Hiện trạng đường BTN, láng nhựa 32 2.3.2 Hiện trạng mặt đường cấp phối đá dăm, cấp phối tự nhiên 38 2.3.3 Hiện trạng mặt đường BTXM 40 2.4 Kết luận chương 46 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG SỬ DỤNG CHO ĐƯỜNG GIAO THÔNG NÔNG THÔN TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN TRẢNG BOM, TỈNH ĐỒNG NAI 48 3.1 Đề xuất kết cấu áo đường bê tông xi măng sử dụng cho đường giao thông nông thôn địa bàn huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai 48 3.1.1 Phân cấp hạng đường theo yếu tố hình học 48 3.1.2 Phân cấp hạng đường theo chức đường lưu lượng xe tải trọng xe 50 3.1.3 Phân cấp hạng đường theo nhóm kết cấu 52 3.1.4 Đề xuất kết cấu áo đường dự kiến cho GTNT huyện Trảng Bom 59 3.1.4.1 Đề xuất kết cấu áo đường Cấp A 59 3.1.4.2 Đề xuất kết cấu áo đường Cấp B 64 3.2 So sánh yếu tố kinh tế - kỹ thuật kết cấu áo đường bê tông xi măng với loại kết cấu áo đường khác giao thông nông thôn 70 3.2.1 Chỉ tiêu kỹ thuật 70 3.2.1.1 Vật liệu: 70 3.2.1.2 Công nghệ thi công 72 3.2.1.3 Chất lượng khai thác 73 3.2.2 Chỉ tiêu kinh tế 75 3.3 Lựa chọn kết cấu áo đường hợp lý sử dụng cho đường giao thông nông thôn 78 3.3.1 Đối với tuyến đường huyện, đường liên xã: 79 3.3.2 Đối với tuyến đường liên thôn, ấp, đường cấp thấp hơn: 79 3.3.3 Các tuyến đường nâng cấp sửa chữa: 79 v 3.3.4 Công nghệ thi công 80 3.3.4.1 Giai đoạn chuẩn bị thi công: 81 3.3.4.2 Trộn bê tông: 82 3.3.4.3 Thi công mặt đường 82 3.3.4.4 Bảo dưỡng bê tông 84 3.4 Kết luận chương 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 87 vi DANH MỤC VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN BGTVT: Bộ Giao thông Vận tải BXD: Bộ Xây dựng GTNT: Giao thông nông thôn BTXM: Bê tông xi măng BTN: Bê tông nhựa CPĐD: Cấp phối đá dăm Tp: Thành phố TX: Thị xã TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam QL: Quốc lộ QCVN: Quy chuẩn Việt Nam QCXDVN: Quy chuẩn xây dựng Việt Nam UBND: Ủy ban Nhân dân vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 - Tổng hợp phân cấp kỹ thuật đường GTNT theo chức đường lưu lượng xe thiết kế (Nn) .20 Bảng 2.2 - Hệ số quy đổi từ xe loại xe 26 Bảng 2.3: Bảng điều tra thành phần xe 28 Bảng 2.4: Giá trị mở rộng phần xe chạy đường cong 31 Bảng 2.5 Dự toán tiết kiệm nhiên liệu chạy đường bêtông xi măng so với đường asphalt: .46 Bảng 3.1: Qui định chiều rộng tối thiểu mặt đường, lề đường, chiều rộng đường cấp đường GTNT .48 Bảng 3.2 - Qui định yếu tố kỹ thuật bình đồ cấp đường GTNT 49 Bảng 3.3: Qui định yếu tố kỹ thuật trắc dọc cấp đường GTNT 49 Bảng 3.4: Các cơng trình đường cấp đường GTNT 50 Bảng 3.5: Tổng hợp phân cấp kỹ thuật đường GTNT theo chức đường lưu lượng xe thiết kế (Nn) .50 Bảng 3.6: Kết cấu mặt đường GTNT điển hình áp dụng cho xây dựng cải tạo tùy theo cấp hạng kỹ thuật .52 Bảng 3.7 Các kết cấu áo đường dự kiến đường Cấp A 60 Bảng 3.8: Tổng hợp dự toán kết cấu áo đường BTXM cấp A(1m2 xây dựng) .62 Bảng 3.9: Tổng hợp dự toán kết cấu áo đường BTN cấp A(1m2 xây dựng) 63 Bảng 3.10: Tổng hợp dự toán kết cấu áo đường Láng nhựa cấp A(1m2 xây dựng) .64 Bảng 3.11 Các kết cấu áo đường dự kiến đường Cấp B 66 Bảng 3.12: Tổng hợp dự toán kết cấu áo đường BTXM cấp B(1m2 xây dựng) .68 Bảng 3.13: Tổng hợp dự toán kết cấu áo đường BTN cấp B(1m2 xây dựng) 68 Bảng 3.14: Tổng hợp dự toán kết cấu áo đường Láng nhựa cấp B(1m2 xây dựng) .69 Bảng 3.15: Tổng hợp dự toán kết cấu áo đường (1m2 xây dựng) 75 Bảng 3.16 Bảng tổng hợp Đánh giá tiêu kinh tế kỹ thuật: .76 Bảng 3.17 Bảng lựa chọn kết cấu áo đường cho huyện Trảng Bom 80 viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Bản đồ quy hoạch giao thông huyện Trảng Bom Hình 1.2: Một số tuyến đường bê tông xi măng địa bàn huyện .9 Hình 1.3 Mặt đường bê tơng xi măng tuyến liên thôn xã Bắc Sơn 11 Hình 1.4: Mặt đường bê tơng nhựa tuyến liên xã Trảng Bom- Cây Gáo 12 Hình 1.5: Mặt đường cấp phối đá dăm tuyến liên thôn xã Hố Nai 12 Hình 1.6: Mặt đường cấp phối sỏi đỏ tuyến nối xã Bắc Sơn – KCN Hố Nai 13 Hình 1.7: Mặt đường đất tự nhiên 13 Hình 1.8: Biểu đồ thống kê tuyến đường huyện 14 Hình 1.9: Biểu đồ thống kê tuyến đường xã 15 Hình 2.1: Hình biễu diễn tải trọng tác dụng lên kết cấu áo đường 17 Hình 2.2: Đường Trảng Bom – Cây Gáo đoạn chưa sửa chữ .33 Hình 2.3:Xuất số hư hỏng đường Trảng Bom – Cây Gáo sau sửa chữa thời gian 33 Hình 2.4:Mặt đường đá dăm láng nhựa hư hỏng nặng địa bàn xã Bình Minh, huyện Trảng Bom 34 Hình 2.5:Mặt đường đá dăm láng nhựa hư hỏng nặng địa bàn xã Bắc Sơn, huyện Trảng Bom .34 Hình 2.6:Mặt đường bê tông nhựa hư hỏng nặng địa bàn thị trấn Trảng Bom 35 Hình 2.7: Ảnh tuyến đường liên thôn xã Quảng Tiến, huyện Trảng Bom 35 Hình 2.8: Ảnh tuyến đường liên thơn thị trấn Trảng Bom, huyện Trảng Bom 36 Hình 2.9: Mặt đường cấp phối sỏi đỏ tuyến nối xã Bắc Sơn – KCN Hố Nai 39 Hình 2.10: Mặt đường cấp phối sỏi đỏ tuyến nối xã Bắc Sơn – KCN Hố Nai 39 Hình 2.11: Ảnh tuyến đường liên thơn địa bàn xã Bình Minh, huyện Trảng Bom 40 Hình 2.12: Ảnh tuyến đường liên thơn địa bàn xã Quảng Tiến, huyện Trảng Bom .41 Hình 2.13: Ảnh tuyến đường liên thôn địa bàn xã Bắc Sơn, huyện Trảng Bom 41 Hình 2.14: Ảnh tuyến đường liên thơn địa bàn xã Trung Hòa, huyện Trảng Bom42 88 huyện Qua thực tế khai thác số tuyến đường giao thông nông thôn địa bàn huyện Trảng Bom đặc biệt tuyến đường bê tông nhựa hay láng nhựa xuất số hư hỏng rạn nứt, xuất ổ gà tuyến đường xây dựng, đặc biệt với tuyến đường khai thác 4- năm hư hỏng nghiêm trọng làm ảnh hưởng đến thẩm mỹ gây an toàn giao thơng đường Cơ sở tính tốn lựa chọn KCAĐ cho GTNT Sử dụng sở lý thuyết, với loại KCAĐ sử dụng từ trước đến để đề xuất cấu tạo KCAĐ, kết hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật, quy định, hướng dẫn tính tốn lựa chọn KCAĐ GTNT để đưa KCAĐ cho cấp đường khác huyện Qua nghiên cứu số liệu thu thập phương tiện vận tải, nguồn vật liệu xây dựng mặt đường, điều kiện đất chế độ thủy nhiệt, công nghệ thi công yêu cầu đặt thực chương trình xây dựng nơng thơn thời kỳ 2020-2025 Chính Phủ, học viên nhận thấy khâu quan trọng trước tiên phải hoàn thiện kết cấu áo đường cho cấp đường A, B cho khu vực huyện Trảng Bom Đề xuất KCAĐ GTNT cho huyện: Qua nghiên cứu đề xuất số tuyến đường huyện, đường liên xã đoạn qua vùng trũng thấp, hay ngập nước sử dụng kết cấu áo đường BTXM M300 mặt đường cấp A dày 18cm, bên lớp CPĐD loại I ngăn cách hai lớp lớp giấy dầu Đối với đường trục thôn, ấp, đường cấp thấp địa hình thấp khu vực gần hồ Sơng Mây, hồ Bàu Hàm số khu vực thấp hay ngập nước khác đề xuất kết cấu áo đường BTXM M250 mặt đường cấp B dày 18cm, bên lớp CPĐD loại I dày 15cm ngăn cách hai lớp lớp giấy dầu 89 - Đối với cấp C: Chủ yếu phục vụ phương tiện giao thông giới loại nhỏ tải trọng trục tiêu chuẩn 2,5Tấn/trục tùy vào điều kiện địa phương lựa chọn phương án phù hợp - Đối với cấp D: Dùng cho đường giao thơng nơng thơn khơng có tơ chạy qua, tùy vào điều kiện cụ thể địa hình loại vật liệu địa phương sẵn có mà sử dụng kết cấu áo đường phù hợp Việc lựa chọn loại tùy thuộc vào mức đầu tư địa phương Các kết cấu áo đường đề xuất tài liệu tham khảo hữu ích cho đơn vị lập dự án đơn vị quản lý lĩnh vực giao thông địa phương Kiến nghị - Để sử dụng kết cấu định hình đề xuất đề tài kiến nghị phải thông qua đoạn đường thực nghiệm trước áp dụng thực tế Đồng thời thời gian sử dụng phải thường xuyên theo dõi đánh giá hiệu mặt khai thác, bổ sung số liệu, thơng số nhằm hồn thiện kết cấu mặt đường - Bổ sung yêu cầu thiết kế tổ chức giao thơng: Cọc lý trình, biển báo, cọc tiêu vv vào đồ án thiết kế đường GTNT đặc biệt cấp A Hiện vấn đề chưa quan tâm đồ án thiết kế, giai đoạn thi công trình khai thác - Hiện chương trình xây dựng nông thôn phát triển mạnh mẽ huyện, hệ thống GTNT nhà nước nhân dân làm, đường BTXM khuyến khích đầu tư xây dựng rộng rãi loại KCAĐ lại, để nâng cao hiệu quả, chất lượng đường BTXM cần phải nêu thêm số đề xuất sau: Bổ sung, hoàn chỉnh tiêu chuẩn, quy trình, định mức từ thiết thi cơng nghiệm thu mặt đường BTXM - Về thiết kế: Rà sốt bổ sung hồn chỉnh tiêu chuẩn thiết kế cho phù hợp với yêu cầu khai thác, sử dụng cao phù hợp với công nghệ thi 90 công tiên tiến, đại - Về thi công: Nâng cao hiểu biết, tay nghề nhà thầu thi công đường BTXM, sử dụng loại máy móc đảm bảo thi cơng yêu cầu kỹ thuật - Về định mức XDCB cơng bố nhìn chung chưa đầy đủ chưa phù hợp với cơng nghệ ta có Ví dụ, công tác thi công BTXM mặt đường có định mức thi cơng trộn bê tơng máy trộn 500L, đổ thủ cơng… Vì cần sốt xét lại điều chỉnh, bổ sung định mức theo cơng nghệ có cơng nghệ tiên tiến Một số kiến nghị đảm bảo chất lượng thi công mặt đường BTXM: - Làm phẳng móng (hoặc nền) đường: móng (hoặc nền) đường làm phẳng tránh gây việc xé rách lớp ngăn nước, hạn chế mặt BTXM có bề dày khơng (chỗ dày, chỗ mỏng), dẫn đến dễ nứt BTXM ứng suất cục gây tải trọng khai thác tác dụng lên vị trí tiếp giáp chỗ dày chỗ mỏng - Trải lớp ngăn nước: Lớp ngăn nước có tác dụng chống nước (kèm theo lượng xi măng) bê tơng móng (hoặc nền) bên không đủ ẩm khô, chống nước móng (hoặc nền) trồi lên (khi móng, ẩm, ngậm nước) trọng lượng khối bê tông đổ đè xuống Trong số thiết kế kết cấu mặt đường BTXM có lớp móng vật liệu gia cố (đất, cát gia cố xi măng, vơi ) BTXM mác thấp lớp ngăn nước cịn có thêm vai trị lớp tạo phẳng, lớp giảm ma sát - Trộn bê tông: Phải thực máy trộn, bê tông từ trạm trộn; Độ sụt bê tông không vượt 10cm, tốt từ 3cm-6cm - Đầm bê tông: Thứ tự đầm đầm dùi, đầm bàn, đầm dài, đầm lăn - Bảo dưỡng bê tông: Trong điều kiện thời tiết khơng mưa (có mưa phải che, phủ tránh mưa rơi mước mưa chảy bề mặt bê tông), việc bảo dưỡng phải thực liên tục, ngày đầu phải đảm bảo lớp phủ bảo 91 dưỡng trì ẩm liên tục, sau ngày tưới nước 1-2 lần bê tông đủ 28 ngày 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 TCVN 10380:2014 - Đường giao thông nông thôn - Yêu cầu thiết kế; 2 Quyết định số 4927/QĐ-BGTVT ngày 25/12/2014 Bộ Giao thông Vận tải việc ban hành “Hướng dẫn lựa chọn quy mô kỹ thuật đường giao thơng nơng thơn phục vụ chương trình mục tiêu Quốc gia xây dựng nông thôn giai đoạn 2010 - 2020”; 3 Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054 - 2005; 4 Quyết định số 3230/QĐ-BGTVT ngày 14/12/2012 Bộ Giao thông Vận tải việc ban hành Quy định tạm thời thiết kế mặt đường bê tơng xi măng thơng thường có khe nối xây dựng cơng trình giao thơng (tham khảo); 5 Thơng tư số 12/2013/TT-BGTVT ngày 30/5/2013 Bộ Giao thông Vận tải việc Quy định sử dụng kết cấu mặt đường bê tông xi măng đầu tư xây dựng công trình giao thơng 6 Nghị số 202/2019/NQ-HĐND ngày 06/12/2019 việc thông qua Quy hoạch giao thông vận tải Đường tỉnh Đồng Nai đến năm 2020, định hướng đến năm 2030 7 Quyết định số 1439/QĐ-UBND ngày 05/06/2015 Ủy ban nhân dân tỉnh Đồng Nai việc ban hành mẫu thiết kế mặt đường bê tông xi măng giao thông nông thôn địa bàn tỉnh Đồng Nai 93 Phụ lục I Mặt đường bê tông xi măng Bảng kiểm toán kết cấu mặt đường BTXM theo định 3230/QĐ-BGTVT SỐ LIỆU ĐẦU VÀO Cấp đường:  2.1 IV Số lần tác dụng quy đổi trục xe tiêu chuẩn tích lũy: Cấp quy mô giao thông: Hệ số độ tin cậy thiết kế: Tải trọng trục tiêu chuẩn : Trục xe nặng nhất: Gradien nhiệt độ lớn : 3,00E+04 Trung bình 1,04 60 60 92 DỰ KIẾN KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG Tầng mặt BTXM Bề dày: Vật liệu: Cường độ kéo uốn thiết kế Mơ đun đàn hồi tính tốn Hệ số poisson Hệ số dãn nở nhiệt: Kích thước BTXM dự kiến : Chiều dọc L (m) Chiều ngang B (m) 2.3 Nền đất Mơ đun đàn hổi tỉnh tốn: 3.1 KIỂM TỐN KẾT CẤU DỰ KIẾN Tính mơ đun đàn hồi chung Et Do có lớp móng nên : 0,18 4,0 23 0,15 7E-6 Lần/làn (tra bảng 1) (tra bảng 9) kN kN C/m m Mpa Gpa (theo 8.2.3) /0C (Cốt liệu thô đá vôi) 3,5 42 Mpa 300 Mpa (8-8) 0,16 m (8-10) 0,384 (8-9) Độ cứng chịu uốn lớp mặt BTXM: 89,28 3.2 Tính độ cứng tương đối chung BTXM: Mpa (8-7) 94 11,435 MN.m (8-6) 0,610 m (8-6) 1,506 Mpa 1,506 Mpa 2,711 Mpa Tổng bán kính độ cứng tương đối BTXM: 3.3 Tính ứng suất tải trọng xe gây theo (8-6): Ứng suất kéo uốn cạnh dọc tải trọng Ps gây ra: Ứng suất kéo uốn giũa cạnh dọc tải trọng Pm gây ra: Ứng suất kéo uốn gây mỏi tải trọng xe chạy cạnh dọc tấm: (8-5) Trong Trong Ứng suất kéo uốn lớn tải trọng trục nặng Pm gây cạnh dọc tấm: (kết cấu lề mềm) kr = kc = 1,800 (đường cấp IV) 0,057 Với mặt đường BTXM thơng thường = (8-11) 1,506 3.4 (8-15) Tính ứng suất nhiệt lớn nhất: 2,186 (8-18) 0,941 (8-18) 0,736 (8-18) 0,981 3.5 Mpa Mpa (8-17) Tính hệ số mỏi nhiệt theo (8-19): (8-19) 95 Với at 3.6 0,841 0,871 Chọn kt = 0,298 Tính ứng suất nhiệt gây mỏi theo (816): bt ct kt 1,323 1,287 0,058 0,071 0,298 0,292 0,292 3.7   Mpa (8-16) Kiểm toán điều kiện giới hạn Theo điều kiện Thỏa mãn điều kiện Theo điều kiện Thỏa mãn điều kiện 3,123 (8-1) 2,587 (8-2) Vậy kết kiểm toán trạng thái giới hạn Theo điều kiện 8-1 Theo điều kiện 8-2 γr (σtr+ σpr) ≤ fr 3,123 ≤ 4,0 Mpa γr (σpmax+ σtmax) ≤ fr 2,587 ≤ 4.0 Mpa Vậy kết cấu dự kiến đạt yêu cầu với kết cấu sau: Chiều dày BTXM lựa chọn 0.18m Lớp móng CPĐD loại I 0.16 m 96 Mặt đường bê tông nhựa I Số liệu đầu vào */ Thông tin chung: - Loại cấp đường thiết kế: Đường ô tô cấp VI - Loại tầng mặt: Cấp cao A2 - Tải trọng trục tiêu chuẩn: 100kN - Đường kính tấm: D = 33cm - Áp lực tính tốn tiêu chuẩn: p = 0.6Mpa - Mô đun đàn hồi Eyc = 110 Mpa II Tính tốn kết cấu áo đường mặt đường: Kết cấu áo đường dự kiến: + Bê tông nhựa hạt nhỏ dày 4cm + Bê tông nhựa hạt rỗng dày 6cm + CPDĐ loại I (Dmax = 25mm) dày 14 cm, lu lèn K ≥ 0.98 + CPDĐ loại II (Dmax = 37.5mm) dày 14 cm, lu lèn K ≥ 0.98 Nhập thơng số tính tốn đầu vào cho phần mềm kiểm toán kết cấu áo đường mềm theo tiêu chuẩn TCVN 211-06 ADM để kiếm toán kết cấu áo đường ta có kết sau: -Kết luận: Kết cấu áo đường chọn đạt yêu cầu 97 Mặt đường láng nhựa I Số liệu đầu vào */ Thông tin chung: - Loại cấp đường thiết kế: Đường ô tô cấp VI - Loại tầng mặt: Cấp cao A2 - Tải trọng trục tiêu chuẩn: 100kN - Đường kính tấm: D = 33cm - Áp lực tính tốn tiêu chuẩn: p = 0.6Mpa - Mơ đun đàn hồi Eyc = 91 Mpa II Tính tốn kết cấu áo đường mặt đường: Kết cấu áo đường dự kiến: + Mặt đường láng nhựa lớp, Tiêu chuẩn nhựa 4,5kg/m2 dày 3.5cm + Tưới nhựa thấm bám 1kg/m2 + CPDĐ loại I (Dmax = 25mm) dày 18 cm, lu lèn K ≥ 0.98 + CPDĐ loại II (Dmax = 37.5mm) dày 24 cm, lu lèn K ≥ 0.98 Nhập thơng số tính tốn đầu vào cho phần mềm kiểm toán kết cấu áo đường mềm theo tiêu chuẩn TCVN 211-06 ADM để kiếm toán kết cấu áo đường ta có kết sau: -Kết luận: Kết cấu áo đường chọn đạt yêu cầu 98 Phụ lục II Mặt đường bê tông xi măng Bảng kiểm toán kết cấu mặt đường BTXM theo định 3230/QĐ-BGTVT SỐ LIỆU ĐẦU VÀO Cấp đường: IV Số lần tác dụng quy đổi trục xe tiêu chuẩn tích lũy:  Cấp quy mô giao thông: Hệ số tin cậy thiết kế: Tải trọng trục tiêu chuẩn : Trục xe nặng nhất: Gradien nhiệt độ lớn : DỰ KIẾN KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG Tầng mặt BTXM Bề dày: Vật liệu: Cường độ kéo uốn thiết kế: Mơ đun đàn hồi tính tốn: Hệ số poisson Hệ số dãn nở nhiệt Kích thước BTXM dự kiến 3,00E+04 trung bình 1,04 25 25 92 0,18 4,0 23 0,15 7E-6 Chiều dọc L (m) Chiều ngang B (m) 2.3 3.1 Nền đất Mô đun đàn hồi tính tốn Lần/là n (tra bảng 1) (tra bảng 9) kN kN C/m m Mpa Gpa (theo 8.2.3) /0C (Cốt liệu thô đá vôi) 3,5 42 Mpa 300 Mpa (8-8) 0,14 m (8-10) KIỂM TOÁN KẾT CẤU DỰ KIẾN Tính mơ đun đàn hồi chung Et Do có lớp móng nên: 0,349 (8-9) Độ cứng chịu uốn lớp mặt BTXM: 83,39 3.2 Tính độ cứng tương đối chung BTXM: Mpa (8-7) 99 11,435 MN.m (8-6) 0,624 m (8-6) 0,672 Mpa 0,672 Mpa Ứng suất kéo uốn gây mỏi tải trọng xe chạy cạnh dọc tấm: 1,210 Mpa Tổng bán kính độ cứng tương đối BTXM: 3.3 Tính ứng suất tải trọng xe gây (8-6): Ứng suất kéo uốn cạnh dọc tải trọng Ps gây ra: Ứng suất kéo uốn cạnh dọc tải trọng Pm gây ra: (8-5) Trong Trong Ứng suất kéo uốn lớn tải trọng trục nặng Pm gây cạnh dọc tấm: (kết cấu lề mềm) kr = kc = 1,800 (đường cấp IV) 0,057 Với mặt đường BTXM thông thường = (8-11) 0,672 3.4 (8-15) Tính ứng suất nhiệt lớn 2,137 (8-18) 0,921 (8-18) 0,717 (8-18) 0,956 3.5 Mpa Tính hệ số mỏi nhiệt theo (8-19): Mpa (8-17) 100 (8-19) Với at 3.6 0,841 0,871 Chọn kt = 0,287 Tính ứng suất nhiệt gây mỏi theo (8-16): bt ct kt 1,323 1,287 0,058 0,071 0,287 0,281 0,275 3.7   Mpa (8-16) Kiểm toán điều kiện giới hạn Theo điều kiện Thỏa mãn điều kiện Theo điều kiện Thỏa mãn điều kiện 1,544 (8-1) 1,693 (8-2) Vậy kết kiểm toán trạng thái giới hạn Theo điều kiện 8-1 Theo điều kiện 8-2 γr (σtr+ σpr) ≤ fr 1,544 ≤ 4,0 Mpa γr (σpmax+ σtmax) ≤ fr 1,693 ≤ 4.0 Mpa Vậy kết cấu dự kiến đạt yêu cầu với kết cấu sau: Chiều dày BTXM lựa chọn 0.18m Lớp móng CPĐD loại I 0.14 m 101 Mặt đường bê tông nhựa I Số liệu đầu vào */ Thông tin chung: - Loại cấp đường thiết kế: Đường ô tô cấp VI - Loại tầng mặt: Cấp cao A2 - Tải trọng trục tiêu chuẩn: 100kN - Đường kính tấm: D = 33cm - Áp lực tính tốn tiêu chuẩn: p = 0.6Mpa - Mơ đun đàn hồi Eyc = 91 Mpa II Tính tốn kết cấu áo đường mặt đường: Kết cấu áo đường dự kiến: + Bê tông nhựa hạt nhỏ dày 4cm + Đá dăm trộn nhựa dày 10cm + CPDĐ loại I (Dmax = 25mm) dày 18 cm, lu lèn K ≥ 0.98 Nhập thơng số tính tốn đầu vào cho phần mềm kiểm toán kết cấu áo đường mềm theo tiêu chuẩn TCVN 211-06 ADM để kiếm toán kết cấu áo đường ta có kết sau: -Kết luận: Kết cấu áo đường chọn đạt yêu cầu 102 Mặt đường láng nhựa I Số liệu đầu vào */ Thông tin chung: - Loại cấp đường thiết kế: Đường ô tô cấp VI - Loại tầng mặt: Cấp cao A2 - Tải trọng trục tiêu chuẩn: 100kN - Đường kính tấm: D = 33cm - Áp lực tính tốn tiêu chuẩn: p = 0.6Mpa - Mơ đun đàn hồi Eyc = 91 Mpa II Tính tốn kết cấu áo đường mặt đường: Kết cấu áo đường dự kiến: + Mặt đường láng nhựa lớp, Tiêu chuẩn nhựa 4,5kg/m2 dày 3.5cm + CPDĐ loại I (Dmax = 25mm) dày 17 cm, lu lèn K ≥ 0.98 + CPDĐ loại II (Dmax = 37.5mm) dày 20 cm, lu lèn K ≥ 0.98 Nhập thơng số tính tốn đầu vào cho phần mềm kiểm toán kết cấu áo đường mềm theo tiêu chuẩn TCVN 211-06 ADM để kiếm toán kết cấu áo đường ta có kết sau: -Kết luận: Kết cấu áo đường chọn đạt yêu cầu./