Nghiên cứu xác định các chỉ số đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tông nhựa và đề xuất giải pháp khắc phục trên các tuyến đường thuộc tỉnh bình định

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI VÕ HỒNG VIỆT NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC TRÊN CÁC TUYẾN ĐƯỜNG THUỘC TỈNH BÌNH ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Thành phố Hồ Chí Minh - 2015 Trang: PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hàng năm khối lượng vận chuyển hàng hóa khơng ngừng tăng lên, lượng xe chạy nhiều, tỉ lệ xe nặng lớn, đường sá cơng trình đường chịu tác dụng nhiều tải trọng xe Hơn nữa, yếu tố khí hậu thường xun tác dụng lên cơng trình đường sá làm cho chất lượng đường không ổn định theo mùa năm, tạo điều kiện cho việc phát sinh tượng biến dạng, hư hỏng Một vấn đề cần lưu ý khơng có đường tồn tốt vĩnh viễn dù xây dựng đạt chất lượng cao Những tuyến đường có lớp kết cấu mặt đường cấp hạng cao khơng khỏi thơng lệ Có thể nói rằng, tất đường vừa làm xong bắt đầu suy giảm chất lượng tác hại cộng lại cường độ vận chuyển nhân tố thiên nhiên Chỉ có quản lý cẩn thận, với chăm sóc liên tục cho phép hạn chế trình suy giảm chất lượng giới hạn chấp nhận Ở tỉnh Bình Định việc bảo trì thơng thường dừng lại việc vá ổ gà, phát quang, khai thông rãnh nước, bổ sung cọc tiêu, biển báo , chưa xây dựng hệ thống sở liệu tuyến đường để nghiên cứu, theo dõi suốt q trình khai thác sử dụng Do cơng tác quản lý khai thác đường không thực cách khoa học mà chủ yếu dựa thực tế trạng để xử lý, mang tính chất giải pháp tình thế, hư hỏng đâu sửa khơng có tính dự báo chưa có phương pháp đánh giá mức độ hư hỏng nên tuyến đường ngày xuống cấp Việc xem nhẹ vai trị cơng tác bảo dưỡng sửa chữa đường ô tô sớm hay muộn phải trả giá chi phí lớn nhiều phải sửa chữa lớn xây dựng lại Ở số nước phát triển tái diễn vòng luẩn quẩn sau: HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: - Nhờ vốn vay nước để làm mới; - Để chất lượng suy giảm đến mức hư hỏng trầm trọng thiếu bảo dưỡng sửa chữa cần thiết; - Lại phải làm lại tốn nhờ vào vốn nước Như vậy, điều quan trọng đúc rút cần phải phá vỡ vòng luẩn quẩn nguy hại phải dành quan tâm, khoản chi phí cần thiết để bảo dưỡng sửa chữa hệ thống đường tơ cách đắn Điều đòi hỏi phải lập nên mức độ can thiệp giải pháp phù hợp việc trì tuổi thọ tối đa loại vật liệu hay cấu kiện, phục hồi làm việc trước thời hạn mà chúng cần thay Tuy nhiên khó khăn nguồn lực tài khơng cho phép tiến hành bảo dưỡng tất hạng mục cơng trình đến hạn bị xuống cấp Do đó, cần phải có đánh giá tổng quan trước xác lập mức độ ưu tiên cho đối tượng phép bảo dưỡng, định hợp lý mang lại lợi ích phương diện kinh tế - kĩ thuật an toàn cho người sử dụng Phương pháp đánh giá phương án tác động phù hợp hai vấn đề quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu hoạt động bảo dưỡng sửa chữa cơng trình Trên giới, nhiều nước tiến hành thu thập, xây dựng hoàn chỉnh hệ thống sở liệu số đánh giá mức độ phục mạng lưới đường Theo quy trình quản lý bảo trì đường hành nước ta, định sửa chữa chủ yếu vào thời hạn sử dụng tuyến đường Những đánh giá mức độ hư hỏng trước đưa định đầu tư có cịn ít, mang tính chủ quan, chưa định lượng cụ thể Ngày 12 tháng 12 năm 2013, Bộ Giao thông vận tải ban hành thông tư số 52/2013/TT-BGTVT [6] quy định quản lý, khai thác bảo trì cơng trình đường bộ, bao gồm quy trình bảo trì khai thác cơng trình đường bộ; nội dung quản lý tổ chức thực bảo trì cơng trình đường Tuy nhiên, q trình áp dụng thực tế tồn nhiều bất cập có nhiều trường hợp khơng thể vận dụng HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: Từ vấn đề nêu trên, việc thực đề tài “Nghiên cứu xác định số đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tông nhựa đề xuất giải pháp khắc phục tuyến đường thuộc tỉnh Bình Định” cần thiết Mục tiêu nghiên cứu Đề tài nghiên cứu tổng kết lại dạng hư hỏng thường gặp mặt đường bê tông nhựa (BTN) tuyến đường địa bàn tỉnh Bình Định, so sánh ưu nhược điểm phương pháp đánh giá giới, từ xác định số để đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tông nhựa đề xuất giải pháp khắc phục phù hợp với điều kiện tỉnh Bình Định Ứng dụng hệ thống số vào công tác quản lý bảo trì đường mục đích hướng tới đề tài Đối tượng nghiên cứu Các loại hư hỏng phổ biến mặt đường bê tơng nhựa có ảnh hưởng đến tuổi thọ cơng trình lực phục vụ giao thông Đề xuất hệ thống số đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tông nhựa có tính bao qt phù hợp đưa giải pháp khắc phục hư hỏng Phạm vi nghiên cứu Các tuyến đường địa bàn tỉnh Bình Định Ngồi ra, số liệu thu thập từ Ban quản lý dự án chuyên ngành giao thông vận tải (GTVT), Sở GTVT tỉnh Bình Định cơng ty tư vấn, công ty quản lý sửa chữa đường địa bàn tỉnh Phương pháp nghiên cứu Trên cở sở nghiên cứu lý thuyết mặt đường bê tông nhựa kết hợp với thực nghiệm trường đề tài thực theo cách sau: - Nghiên cứu tài liệu nước dạng hư hỏng phổ biến mặt đường bê tông nhựa Đi thực tế trường, đo đạc, ghi nhận thu thập số liệu dạng hư hỏng xảy mặt đường bê tông nhựa HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: tuyến đường thuộc tỉnh Bình Định - Xây dựng hệ thống số đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tông nhựa, áp dụng hệ thống vào thực tế đánh giá thí điểm tuyến đường địa bàn tỉnh - Tập hợp, xử lý, phân tích đánh giá số liệu phù hợp theo mục đích nghiên cứu qua đưa giải pháp khắc phục, kiến nghị HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: CHƯƠNG THỰC TRẠNG QUẢN LÝ, BẢO TRÌ VÀ SỬA CHỮA CÁC TUYẾN ĐƯỜNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH ĐỊNH 1.1 Điều kiện tự nhiên phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Bình Định 1.1.1 Vị trí địa lý Bình Định tỉnh thuộc vùng duyên hải Nam Trung Bộ Việt Nam có diện tích tự nhiên tồn tỉnh 6.050 km2, dân số 1.510.350 người, mật độ dân số 249.64 người/km2 (theo số liệu thống kê năm 2013 - Cục Thống kê Bình Định) Phía Bắc giáp tỉnh Quảng Ngãi, Nam giáp tỉnh Phú Yên, phía Tây giáp tỉnh Gia Lai, phía Đơng giáp biển Đơng [11] Bình Định có vị trí địa lý thuận lợi giao lưu phát triển kinh tế xã hội Thực tế năm qua, lợi tỉnh khai thác tương đối tốt phát huy tương lai Với vị trí trung tâm tuyến giao lưu quốc tế liên vùng, tuyến trục Bắc Nam Đông Tây miền Trung, gần đường hàng hải quốc tế, cửa ngõ hướng biển nước Tiểu khu vực Mê Công mở rộng, đặc biệt với nước Lào, Campuchia tỉnh Đông Bắc Thái Lan Bình Định có Quốc lộ 19 nối hành lang Đông - Tây, đáp ứng tốt lưu thông hàng hoá từ cảng Quy Nhơn lên Tây Nguyên nơi thuộc tiểu vùng sông Mê Kông Nằm phía Nam vùng kinh tế trọng điểm miền Trung, Bình Định nối liền với tỉnh phía Bắc, phía Nam qua Quốc lộ 1A đường sắt Bắc Nam Sân bay Phù Cát có chuyến bay đến Hà Nội, Đà Nẵng TP Hồ Chí Minh Đặc biệt, tỉnh có bờ biển dài 134 km, vùng lãnh hải 2.500 km2 với vùng đặc quyền kinh tế 40.000 km2, có cảng Quy Nhơn tương lai gần có cảng Nhơn Hội với hậu phương cảng rộng lớn hấp dẫn mạnh tỉnh Tây Nguyên, Nam Lào Đông Bắc Campuchia, Thái Lan - HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: khu vực có nhiều tiềm to lớn hàng hóa lâm sản, cơng nghiệp, khống sản, du lịch Vị trí địa lý tạo điều kiện thuận lợi để Bình Định khai thác mạnh tiềm lao động, đất đai, nguồn tài nguyên cho việc phát triển kinh tế - xã hội tỉnh, mở rộng thị trường tiêu thụ sản phẩm, đẩy mạnh thu hút vốn đầu tư, giao lưu thông thương với tỉnh nước quốc tế, hòa nhịp với xu phát triển chung nước; điều kiện để Bình Định phát triển trở thành tỉnh phát triển vùng Duyên hải Nam Trung Bộ 1.1.2 Phát triển kinh tế xã hội 1.1.2.1 Tăng trưởng chuyển dịch cấu kinh tế Trong năm qua, kinh tế - xã hội tỉnh Bình Định không ngừng phát triển Các lĩnh vực giáo dục, y tế, văn hố, xã hội nâng cao, cơng trình hạ tầng kỹ thuật phúc lợi xã hội đầu tư phát triển Tổng sản phẩm tỉnh (GDP) năm 2013 theo giá so sánh 1994 ước đạt 12.110 tỉ đồng, tăng 8,56% so với kỳ Trong đó, nhóm ngành nơng, lâm nghiệp thuỷ sản tăng 2,9%, đóng góp 0,85 điểm phần trăm vào tăng trưởng chung tỉnh; nhóm ngành cơng nghiệp xây dựng tăng 9,46%, đóng góp 3,08 điểm phần trăm; nhóm ngành cịn lại tăng 12,15%, đóng góp 4,63 điểm phần trăm [13] Nhóm ngành nơng, lâm nghiệp thuỷ sản ước đạt 3.362 tỉ đồng, tăng 2,9% so với kỳ Nhóm ngành tăng chậm giá trị tăng thêm (VA) ngành nông nghiệp tăng 0,7% chủ yếu diện tích gieo trồng lúa năm 2013 giảm 8.696 so với năm trước Trong đó, diện tích lúa Đơng Xn giảm 1.926 ha, diện tích lúa Hè Thu giảm 4.751 diện tích lúa Vụ Mùa giảm 2.019 làm cho sản lượng lúa vụ giảm 45 ngàn Bên cạnh đó, hoạt động ni trồng thủy sản gặp khơng khó khăn HVTH: Võ Hồng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: Nhóm ngành cơng nghiệp xây dựng ước đạt 3.983 tỉ đồng, tăng 9,46% so với kỳ, riêng giá trị tăng thêm (VA) ngành công nghiệp tăng 8,17% Nhìn chung sản xuất cơng nghiệp địa bàn tỉnh năm trì mức tăng trưởng tích cực Trong đó, giá trị tăng thêm (VA) ngành cơng nghiệp khai khống tăng 6,89%, ngành cơng nghiệp chế biến tăng 9,21%, riêng ngành sản xuất phân phối điện tăng 2,96% thiếu hụt nguồn nước Nhóm ngành cịn lại ước đạt 4.765 tỉ đồng, tăng 12,15% so với kỳ Trong đó, ngành thương nghiệp tăng 10,23%, ngành dịch vụ lưu trú ăn uống tăng 10,18%, ngành vận tải kho bãi tăng 10,48%, ngành hoạt động tài chính, ngân hàng, bảo hiểm tăng 2,54% Tổng sản phẩm tỉnh theo giá hành ước đạt 51.901 tỉ đồng Trong nhóm ngành nông, lâm nghiệp thủy sản ước đạt 15.339 tỉ đồng, chiếm 29,6%; nhóm ngành cơng nghiệp xây dựng ước đạt 16.150 tỉ đồng, chiếm 31,1%; nhóm ngành lại ước đạt 20.412 tỉ đồng, chiếm 39,3% Trong năm 2013, tình hình sản xuất kinh doanh dịch vụ địa bàn tỉnh Bình Định bước ổn định trì mức tăng trưởng định Tuy nhiên, khó khăn lĩnh vực sản xuất nơng nghiệp điều kiện khách quan nắng nóng, thiếu nước tưới làm diện tích gieo trồng giảm mạnh, ni trồng thủy sản gặp số khó khăn Khu vực nông, lâm nghiệp thủy sản tăng trưởng chậm dẫn đến tỉ trọng khu vực giảm từ 33,6% năm 2012 xuống 29,6% năm 2013; ngược lại, tỉ trọng khu vực công nghiệp xây dựng tăng từ 26,9% lên 31,1% 1.1.2.2 Tình hình xã hội a Dân số Tốc độ thị hóa ngày cao đưa tỉ trọng dân số khu vực thành thị ngày lớn Năm 2013 tỉ trọng dân số khu vực thành thị tỉnh Bình Định chiếm 30,8%, quy mơ dân số thành thị có 464.750 người, tăng 0,4% so HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: với năm trước Dân số khu vực nông thôn chiếm 69,2%, quy mô dân số khu vực nơng thơn có 1.041.902 người, tăng 0,3% so với năm 2012 Tổng tỉ suất sinh (số sinh bình quân phụ nữ) năm 2013 đạt mức 2,20 con/phụ nữ, giảm 0,06 con/phụ nữ so với năm 2012 b Lao động, việc làm Đồng hành với chuyển dịch cấu kinh tế, cấu lao động tỉnh có xu hướng giảm tỉ trọng lao động thuộc khu vực nông, lâm nghiệp, thủy sản tăng tỉ trọng khu vực công nghiệp, xây dựng dịch vụ Lao động từ 15 tuổi trở lên làm việc ngành kinh tế quốc dân năm 2013 888.977 người, tăng 2,1% so với năm trước Trong đó, lao động làm việc khu vực nơng, lâm nghiệp thủy sản 482.052 người, giảm 0,2%; khu vực công nghiệp xây dựng 181.725 người, tăng 3,6%; khu vực dịch vụ 225.200 người, tăng 6,4% Tỉ lệ thất nghiệp năm 2013 2,9%, giảm 0,2% so với năm trước Trong đó, thất nghiệp khu vực thành thị 3,8%, giảm 0,3%; thất nghiệp khu vực nông thôn 2,6%, giảm 0,2% so với năm trước Trước khởi sắc tình hình kinh tế xã hội địa phương, năm 2013 thu nhập đời sống tầng lớp nhân dân tỉnh bước cải thiện Bắt đầu từ ngày 01/7/2013 đối tượng hưởng lương từ khu vực Nhà nước nâng mức lương tối thiểu từ 1.050.000 đồng lên 1.150.000 đồng góp phần định vào việc cải thiện mức sống đối tượng hưởng lương sách xã hội Thu nhập bình quân tháng nhân địa bàn tỉnh 1.878 nghìn đồng, tăng 9,1% so với năm trước Trong đó, khu vực thành thị có thu nhập 2.797 nghìn đồng/nhân khẩu/tháng, tăng 14,5%; khu vực nơng thơn có thu nhập 1.528 nghìn đồng/nhân khẩu/tháng, tăng 6,5% HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: 97 3.2.2.3 Láng vữa nhựa nguội Sử dụng hỗn hợp nhựa đường nhũ tương, đá dăm nước trộn rải lên mặt đường với chiều dày từ – 12mm sau lu lèn Tuy nhiên phương pháp tồn số nhược điểm có hiệu – năm sau sức kháng trượt mặt đường thường giảm xuất hiện tượng bong tróc lớp phủ thêm Thường áp dụng cho đường có lưu lượng xe thấp 3.2.2.4 Tái sinh nguội máy tái sinh Sử dụng máy tái sinh giống trạm trộn di động, tiến hành đào lớp bê tông nhựa cũ lên trộn với nhựa đường nhũ tương sau lại rải trở lại lu lèn Phương pháp không nâng cao cao độ mặt đường đòi hỏi thiết bị chuyên dụng chi phí cao, thời chưa thể áp dụng phương pháp cho tỉnh Bình Định 3.2.2.5 Rải thêm lớp bê tơng nhựa nóng Lớp bê tơng nhựa nóng dày khoảng - 7cm rải lên mặt đường cũ Đây giải pháp đơn giản hư hỏng bề mặt thời gian thi công ngắn tác động nhỏ đến giao thông Tuy nhiên lớp bê tông nhựa rải đè lên nâng cao độ mặt đường ảnh hưởng đến thoát nước nhà cửa 3.2.2.6 Dùng vật liệu Carboncor Asphalt Vật liệu Carboncor Asphalt hỗn hợp vật liệu (than đá thải, tro, cốt liệu đá, chất liên kết Asphalt phụ gia đặc biệt chế tạo theo công nghệ nguội) trộn sẵn nhà máy chuyên chở trường để rải nguội Vật liệu Carboncor Asphalt dùng để vá sửa đường dạng ổ gà vị trí nứt da cá sấu đào bỏ, chỗ bị bong bật cục mặt đường Trình tự thi cơng đơn giản, ổ gà xử lý sẽ, cắt vng, HVTH: Võ Hồng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: 98 dùng đầm cóc đầm lại đáy ổ gà, tưới vừa đủ ẩm (không để đọng nước) sau rải vật liệu Carboncor Asphalt vào ổ gà lu lèn Cường độ lớp vật liệu Carboncor Asphalt hình thành phát triển theo thời gian tác động liên kết đá nhựa trình bay nước Ngày 26 tháng 05 năm 2009 Bộ Giao thông Vận tải định Số 1445/QĐ-BGTVT việc “Cho phép sử dụng vật liệu Carboncor Asphalt vào xây dựng sửa chữa kết cấu áo đường Việt Nam” sau ban hành quy định kỹ thuật thi công nghiệm thu lớp vật liệu Carboncor Asphalt theo Quyết định số 2787/QĐ-BGTVT Việc thi công sửa chữa mặt đường bê tông nhựa sử dụng vật liệu có ưu điểm thi cơng đơn giản, tận dụng vất liệu phế thải công nghiệp Tuy nhiên, phương pháp thường nên dùng để sửa chữa cho đường ngồi thành phố Quy Nhơn khơng phù hợp để sửa chữa mặt đường nội thành lớp vật liệu sau vá sửa cần phải có thời gian tối thiểu ngày để đảm bảo đủ cường độ 3.2.3 Giải pháp khắc phục hư hỏng mặt đường đoạn tuyến đánh giá Hình 3.8: Bình đồ duỗi thẳng thể tình trạng mặt đường đoạn định chuẩn 3.2.3.1 Giải pháp cho đoạn định chuẩn 1, 2, 3, Trên đoạn dịnh chuẩn xuất nhiều dạng hư hỏng như: Lún vệt bánh xe, Nứt, Vá mặt đường Ổ gà làm mặt đường bị xuống cấp nghiêm HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: 99 trọng Giải pháp cho đoạn định chuẩn đào bỏ lớp mặt bê tông nhựa cũ thay lớp mặt mới, cụ sau: - Cắt mặt bê tông nhựa cũ dày 12cm - Đào bỏ lớp bê tông nhựa cũ dày 12cm - Lu lèn lớp móng cấp phối đá dăm cũ dày 30cm đạt độ chặt K = 0.98 - Thổi bụi - Tưới nhựa dính bám lần (0.6 lít/m2) - Thảm lớp BTNC 19 dày 7cm [5] - Tưới nhựa dính bám lần (0.4 lít/m2) - Thảm lớp BTNC 12.5 dày 5cm [5] Tưới dính bám dùng nhũ tương Cationic phân tích chậm CSS1-h (TCVN 8817-1: 2011 [2]) với tỷ lệ từ 0,3 lít/m2 đến 0,6 lít/m2, pha thêm nước vào nhũ tương (tỷ lệ 1/2 nước, 1/2 nhũ tương) quấy trước tưới [3] Yêu cầu kỹ thuật, yêu cầu vật liệu chế tạo BTNC tham khảo 858/QĐ-BGTVT [7] 3.2.3.2 Giải pháp cho đoạn định chuẩn 5, 6, 7, 8, 9, 10 Chất lượng mặt đường đoạn định chuẩn tương đối tốt Các vết nứt, Miếng vá Ổ gà xuất với mật độ thấp Giải pháp cho đoạn sử dụng nhựa đường TL-2000 trám vết nứt, vá ổ gà phủ lớp màng mỏng nhựa đường TL-2000 lên miếng vá vết nứt có độ mở rộng nhỏ a Giới thiệu nhựa đường TL-2000 Nhựa đường TL2000 công ty TNHH HALIK (Isarel) nghiên cứu phát triển Đây giải pháp cơng nghệ tiên tiến vừa có khả tạo lớp màng chống thấm, trám vết nứt, vá ổ gà tăng độ nhám đường, đồng thời tái sinh khơi phục lại tính chất kết dính (nhựa đường) cũ TL-2000 cứng hóa tiếp xúc với khơng khí, lớp màng mỏng hình thành mặt đường sau thi công 5-10 phút Ở nhiệt độ 250C, mặt đường sau phủ vật liệu cho phép thơng xe sau 60 HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: 100 phút thi công Áp dụng TL-2000 để đạt mục tiêu: - Bề mặt lớp BTN phủ kín TL-2000 để hình thành lớp chống nước thấm xuống ảnh hưởng chất hoá học - Khả thấm nhập cho phép TL-2000 thấm nhập vào sâu lớp BTN tái sinh đặc tính chất kết dính - nhựa đường cũ - TL-2000 có đặc tính dính bám tốt, dính với loại đá Thành phần cấu tạo TL-2000 [9]: TL-2000 hỗn hợp trộn nguội thiết bị trộn giống máy trộn sơn có thành phần cấu tạo (% theo khối lượng) sau: - Nhựa đường oxi hoá (Oxidized Bitumen): 15 - 20% - Styrene monomer (Sản phẩm chưng cất từ dầu mỏ): - 10% - Chất nhuộm màu đen (Oxit Sắt Fe2O3): 1% - 5% phụ gia polymer đặc biệt (Thuộc quyền HALIK - Israel) - Cịn lại bột khống đơlơmit, bột đá, đá mạt hay cát : 50 70% Các tiêu lý đặc trưng [9]: - Khối lượng riêng: 1.6 kg/lít - Nhiệt độ bắt lửa: 850C - Tốc độ phong hoá (theo ASTM G-35): 1300 giờ/khơng có ảnh hưởng - Chất kiềm: Khơng tác dụng - Dung dịch muối: Không tác dụng - Acid sulfuric (H2SO4) – 40%: Không tác dụng - Acid nitric (HNO3) – 25%: Không tác dụng - Acid Acetic (CH3-COOH): Không tác dụng - Acid clohydric (HCl)-30%: Không tác dụng - Acid phosphoric (H3PO4) – 80%: Không tác dụng HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: 101 b Sửa chữa Vết nứt * Đối với vết nứt có độ mở rộng ≤3mm: - Vệ sinh bề mặt bê tông nhựa - Rưới nhựa TL-2000 bề mặt vệ sinh với hàm lượng 1lít/m² - Dùng lu lơ lăng kín bề mặt - Khoảng giờ, cho phương tiện lưu thơng bình thường Các vết nứt có độ mở rộng ≤3mm Láng nhựa TL-2000 Hình 3.9: Minh họa sửa chữa vết nứt có độ mở rộng ≤3mm * Đối với vết nứt có độ mở rộng >3mm ≤5mm: - Vệ sinh dùng nhựa TL-2000 trám vào vị trí khe nứt Độ mở rộng >3mm ≤5mm Trám TL-2000 vào vị trí vết nứt Hình 3.10: Minh họa sửa chữa vết nứt có độ mở rộng >3mm ≤5mm HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: 102 * Đối với vết nứt có độ mở rộng >5mm ≤4cm: - Vệ sinh vết nứt - Dùng nhựa TL-2000 trộn với cát (theo tỷ lệ 1:2) chèn vào vệt nứt Độ mở rộng >5mm ≤4cm Chèn hỗn hợp nhựa TL-2000 với cát Hình 3.11: Minh họa sửa chữa vết nứt có độ mở rộng >5mm ≤4cm c Sửa chữa Miếng vá Trên đoạn định chuẩn miếng vá cịn tình trạng tốt cần phủ lên xung quanh lớp màng TL-2000 d Sửa chữa Ổ gà - Vệ sinh vị trí ổ gà - Dùng nhựa TL-2000 trộn với hỗn hợp BTN cũ đánh tơi, tỷ lệ 5% - Sau trộn TL-2000 với BTN cũ, tiến hành cho vào vị trí ổ gà - Lấp kín ổ gà phả bề mặt cao mặt đường trạng khoảng 2cm - Đầm sơ đầm cóc - Cho phương tiện lưu thơng bình thường HVTH: Võ Hồng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: 103 Vệ sinh vị trí ổ gà Đổ vật liệu vào vị trí ổ gà Trộn TL-2000 với BTN cũ Đầm sơ đầm cóc Hình 3.12: Minh họa sửa chữa vị trí ổ gà 3.3 Kết luận chương Tác giả áp dụng số đánh giá tình trạng bề mặt mặt đường SCR đề xuất, đánh giá thí điểm phân đoạn tuyến đường Quốc lộ 1D, đồng thời đưa giải pháp khắc phục dạng hư hỏng thường gặp mặt đường bê tông nhựa địa bàn tỉnh Bình Định phân đoạn tuyến đường Quốc lộ 1D đánh giá thí điểm Qua tính tốn giá trị số đánh giá tình trạng bề mặt mặt đường SCR sau đánh giá thí điểm phân đoạn tuyến đường Quốc lộ 1D nhận thấy số phản ánh tình trạng đoạn tuyến phù hợp với thực tế quan sát phân đoạn trường Vật liệu TL2000 có nhiều ưu điểm, nên sử dụng vật liệu công tác bảo trì, sửa chữa tuyến đường địa bàn tỉnh HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: 104 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 1.1 Những kết đạt Qua phân tích nêu trên, đề tài nghiên cứu đạt kết sau: - Đề tài nêu lên trạng giao thông thực trạng quản lý, khai thác, bảo trì, sửa chữa đường tỉnh Bình Định - Qua điều tra thực tế, đề tài dạng hư hỏng thường gặp mặt đường bê tông nhựa địa bàn tỉnh - Đề xuất số đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tông nhựa phục vụ công tác quản lý, bảo trì tuyến đường địa bàn tỉnh - Áp dụng số đánh giá tình trạng bề mặt mặt đường (SCR) đề xuất, đánh giá thí điểm phân đoạn tuyến đường Quốc lộ 1D (Km11+200.00 – Km11+522.00) - Đề xuất giải pháp khắc phục hư hỏng mặt đường bê tơng nhựa địa bàn tỉnh Bình Định phân đoạn tuyến đường Quốc lộ 1D đánh giá thí điểm 1.2 Khả áp dụng kết nghiên cứu vào thực tế Phương pháp đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tông nhựa số SCR tương đối đơn giản, bao quát dạng hư hỏng thường gặp Căn đánh giá xây dựng rõ ràng, định lượng cụ thể Do kết đánh giá mang tính khách quan xác cao Các giải pháp đề nhằm khắc phục hư hỏng mặt đường bê tông nhựa địa bàn tỉnh phân đoạn tuyến đường Quốc lộ 1D sử dụng rộng rãi Việc sử dụng nhựa đường TL-2000 vào cơng tác bảo trì sửa chữa giúp cho q trình thi cơng trở nên đơn giản hơn, giảm thiểu chi phí bảo dưỡng, sửa chữa Với ưu điểm nêu đề tài có khả áp dụng vào thực tế HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: 105 1.3 Những tồn hướng nghiên cứu 1.3.1 Những tồn Tác giả đề xuất áp dụng số đánh giá tình trạng bề mặt mặt đường SCR vào thực tế thời gian có hạn nên việc đánh giá thí điểm tiến hành phân đoạn tuyến đường QL1D Do việc kết luận tính xác số chưa thực thuyết phục Với hạn chế kinh phí với khó khăn liên quan khác nên tác giả chưa thể tiến hành thi công sửa chữa, bảo dưỡng phân đoạn tuyến đường QL1D theo giải pháp đề xuất 1.3.1 Hướng nghiên cứu Dự kiến hướng nghiên cứu đề tài áp dụng số đánh giá tình trạng bề mặt mặt đường SCR đánh giá thêm nhiều đoạn tuyến khác nhằm kiểm chứng lại tính xác thuyết phục số Từ nghiên cứu đề xuất quy trình ứng dụng số đánh giá tình trạng bề mặt mặt đường SCR vào cơng tác quản lý, bảo trì tuyến đường bê tơng nhựa địa bàn tỉnh Bình Định Sau đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tông nhựa đoạn tuyến, tiến hành thi công sửa chữa, bảo dưỡng hư hỏng nhằm xác thực phù hợp mặt kinh tế kỹ thuật giải pháp đề Kiến nghị Đề tài đưa số đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tơng nhựa có kiểm chứng qua thực tế Kiến nghị sở GTVT Bình Định cấp có thẩm quyền áp dụng hệ thống số để đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tông nhựa tuyến đường địa bàn tỉnh Vật liệu TL2000 để trám vết nứt, vá ổ gà ngăn ngừa hư hỏng kéo dài tuổi thọ cho mặt đường bê tông nhựa có nhiều ưu điểm, áp dụng nhiều địa phương nước Kiến nghị ứng dụng vật liệu cơng tác bảo trì, sửa chữa tuyến đường bê tông nhựa địa bàn tỉnh HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Chính Bái (2013), “Bàn nguyên nhân gây hư hỏng mặt đường bê tơng nhựa”, Tạp chí Giao thơng vận tải, (số 6) Bộ Giao thông vận tải (2011), TCVN 8817-1:2011 Nhũ tương nhựa đường A Xít – Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật, Hà Nội Bộ Giao thông vận tải (2011), TCVN 8819:2011 Mặt đường bê tông nhựa nóng – u cầu thi cơng nghiệm thu, Hà Nội Bộ Giao thông vận tải (2004), 22TCN 319-04 Tiêu chuẩn vật liệu nhựa đường Polime - Yêu cầu kỹ thuật phương pháp thí nghiệm, Hà Nội Bộ Giao thông vận tải (2006), 22TCN 211-06 Áo đường mềm – Các yêu cầu dẫn thiết kế, Hà Nội Bộ Giao thông vận tải (2013), Thông tư số 52/2013/TT-BGTVT Quy định quản lý, khai thác bảo trì cơng trình đường bộ, Hà Nội Bộ Giao thông vận tải (2014), Quyết định số 858/QĐ-BGTVT 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 tơ có quy mơ giao thơng lớn, Hà Nội Trần Thị Kim Đăng, Trương Thái Hòa (2011), Báo cáo khoa học Lựa chọn giải pháp bảo dưỡng sửa chữa mặt đường, Hà Nội Sở Giao thông vận tải Đà Nẵng (2010), Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ Nghiên cứu, ứng dụng vật liệu sửa chữa hư hỏng mặt đường bê tông nhựa địa bàn thành phố Đà Nẵng, Đà Nẵng 10 Trường Đại học Giao thông vận tải, Bài giảng bảo dưỡng sửa chữa đường ô tơ, Hà Nội 11 Ủy ban nhân dân tỉnh Bình Định (2008), Quy hoạch phát triển Giao thông vận tải tỉnh Bình Định đến năm 2020, Bình Định HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng Trang: 107 12 Ủy ban nhân dân tỉnh Bình Định (2011), Báo cáo số 1718/UBND-KTN việc báo cáo đánh giá thực trạng quản lý hệ thống giao thông đường địa phương địa bàn tỉnh Bình Định, Bình Định 13 Website Cục Thống kê Bình Định (http://www.cucthongke.binhdinh.gov.vn) Tiếng Anh 14 Federal Highway Administration (2009), Pavement Distress Identification Manual for the NPS Road Inventory Program Cycle 4, 2006-2009 15 Northwest Pavement Management Association Sponsored by: Northwest Technology Transfer Center, Transaid Service Center Washington State Department of Transportation (2005), Pavement Surface Condition Field Rating Manual for Asphalt Pavements 16 Opus International Consultants (Canada) Limited (2012), Pavement Surface Condition Rating Manual 17 The Ohio Department of Transportation (2004), Pavement Condition Rating System 18 US Department of Transpotation (2003), Distress Identification Manual for the Long-Term Pavement Pefomance Program HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục Bảng Danh mục Hình ảnh - Đồ thị PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu 3 Đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 1: THỰC TRẠNG QUẢN LÝ, BẢO TRÌ VÀ SỬA CHỮA CÁC TUYẾN ĐƯỜNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH ĐỊNH 1.1 Điều kiện tự nhiên phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Bình Định 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Phát triển kinh tế xã hội 1.1.2.1 Tăng trưởng chuyển dịch cấu kinh tế 1.1.2.2 Tình hình xã hội 1.2 Hiện trạng giao thơng tỉnh Bình Định 10 1.2.1 Giao thông đường 11 1.2.2 Giao thông đường biển 14 1.2.3 Giao thông đường thuỷ nội địa 16 1.2.4 Giao thông đường sắt 17 1.2.5 Giao thông đường hàng không 18 1.3 Thực trạng quản lý, khai thác, bảo trì, sửa chữa đường tỉnh Bình Định 21 1.3.1 Hệ thống quản lý giao thơng đường tỉnh Bình Định 21 1.3.2 Công tác quản lý đường 23 HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng iv 1.3.3 Cơng tác bảo trì, sửa chữa đường 24 1.4 Kết luận chương 25 CHƯƠNG 2: CÁC CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA 27 2.1 Cơ sở lý thuyết nghiên cứu 27 2.1.1 Tổng quan mặt đường bê tông nhựa 27 2.1.1.1 Khái niệm 27 2.1.1.2 Ưu, nhược điểm 27 2.1.1.3 Phân loại 28 2.1.1.4 Chức loại cốt liệu thành phần hỗn hợp bê tông nhựa 29 2.1.1.5 Cấu trúc bê tông nhựa 29 2.1.1.6 Sự tương tác vật liệu khoáng với nhựa 30 2.1.1.7 Nguyên lý hình thành cường độ mặt đường bê tông nhựa .31 2.1.2 Những nhân tố gây suy giảm chất lượng đường ô tô 32 2.1.2.1 Môi trường vật chất đường ô tô 32 2.1.2.2 Chất lượng kỹ thuật đồ án thiết kế thi công 35 2.1.2.3 Ảnh hưởng cường độ vận chuyển tải trọng xe 36 2.1.3 Các dạng hư hỏng thường gặp mặt đường bê tông nhựa địa bàn tỉnh 38 2.1.3.1 Rạn nứt bong bật 38 2.1.3.2 Biến dạng mặt đường 42 2.1.3.3 Hư hỏng bề mặt 45 2.2 Một số tiêu chí đánh giá hư hỏng mặt đường bê tông nhựa giới 48 2.2.1 Các tiêu đặc trưng mặt đường riêng biệt 49 2.2.2 Chỉ số tình trạng mặt đường PCI 56 2.2.3 Chỉ số tình trạng CI 59 2.2.4 Chỉ số đánh giá tình trạng bề mặt mặt đường SCR 60 2.2.5 Chỉ số đánh giá tình trạng mặt đường PCR 61 2.2.6 Đánh giá lực phục vụ mặt đường PSR 62 HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng v 2.3 Đề xuất số đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tông nhựa cho tỉnh Bình Định .63 2.3.1 Đánh giá chung 63 2.3.2 Đề xuất áp dụng số đánh giá tình trạng bề mặt mặt đường SCR phục vụ cơng tác quản lý, bảo trì 64 2.3.2.1 Chỉ số Nứt đa phương AC 64 2.3.2.2 Chỉ số Nứt dọc LC 67 2.3.2.3 Chỉ số Nứt ngang TC 69 2.3.2.4 Chỉ số Vá Ổ gà PP 71 2.3.2.5 Chỉ số Lún RUT 73 2.3.2.6 Chỉ số đánh giá tình trạng bề mặt mặt đường SCR 75 2.4 Kết luận chương ……………………………………………………77 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TƠNG NHỰA THÔNG QUA CHỈ SỐ SCR VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC 78 3.1 Áp dụng số SCR đánh giá phân đoạn tuyến đường Quốc lộ 1D 78 3.1.1 Tổng quan tuyến đường 78 3.1.2 Công tác đo đạc trường 79 3.1.3 Nhận xét đánh giá 89 3.2 Đề xuất số giải pháp khắc phục hư hỏng mặt đường bê tông nhựa địa bàn tỉnh 90 3.2.1 Các giải pháp giảm thiểu ngăn ngừa 91 3.2.1.1 Lún vệt bánh xe 91 3.2.1.2 Nâng cao tính ổn định nước bê tơng nhựa 93 3.2.1.3 Trượt 93 3.2.1.4 Nứt rạn, bong bật 95 3.2.2 Các giải pháp sử dụng bảo dưỡng, sửa chữa 96 3.2.2.1 Phun sương nhựa lỏng 96 3.2.2.2 Láng nhựa mỏng 96 3.2.2.3 Láng vữa nhựa nguội 97 HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng vi 3.2.2.4 Tái sinh nguội máy tái sinh 97 3.2.2.5 Rải thêm lớp bê tơng nhựa nóng 97 3.2.2.6 Dùng vật liệu Carboncor Asphalt 97 3.2.3 Giải pháp khắc phục hư hỏng mặt đường đoạn tuyến đánh giá …98 3.2.3.1 Giải pháp cho đoạn định chuẩn 1, 2, 3, 98 3.2.3.2 Giải pháp cho đoạn định chuẩn 5, 6, 7, 8, 9, 10 99 3.3 Kết luận chương 103 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 104 Kết luận… 104 1.1 Những kết đạt 104 1.2 Khả áp dụng kết nghiên cứu vào thực tế 104 1.3 Những tồn hướng nghiên cứu 105 1.3.1 Những tồn 105 1.3.1 Hướng nghiên cứu 105 Kiến nghị 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO …106 PHỤ LỤC HVTH: Võ Hoàng Việt GVHD: TS Nguyễn Mạnh Hùng