Nghiên cứu đánh giá một số loại hình hư hỏng điển hình của mặt đường bê tông xi măng trên đường tỉnh 522 (bỉm sơn phố cát)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG PHẠM MẠNH HÙNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ LOẠI HÌNH HƯ HỎNG ĐIỂN HÌNH CỦA MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG TRÊN ĐƯỜNG TỈNH 522 (BỈM SƠN - PHỐ CÁT) LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội, năm 2012 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG PHẠM MẠNH HÙNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ LOẠI HÌNH HƯ HỎNG ĐIỂN HÌNH CỦA MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG TRÊN ĐƯỜNG TỈNH 522 (BỈM SƠN - PHỐ CÁT) Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô đường thành phố Mã số: 60.58.02.05 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS HOÀNG TÙNG Hà Nội, năm 2012 ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, học viên xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Hồng Tùng tận tình hướng dẫn suốt trình nghiên cứu thực luận văn Học viên xin trân trọng cảm ơn Thầy cô giáo cán trường Đại học Xây dựng Hà Nội tận tình giảng dạy giúp đỡ học viên thời gian học tập nghiên cứu trường Học viên muốn bày tỏ biết ơn tới tập thể cán phòng ban thuộc Sở GTVT quan tác giả công tác tạo điều kiện giúp đỡ cho tác giả hồn thành khóa học Luận văn Và hết, học viên muốn bày tỏ lịng biết ơn, kính trọng sâu sắc tới người thân yêu gia đình bạn bè, người động viên, hỗ trợ tác giả suốt tháng ngày học tập thực Luận văn Qua việc nghiên cứu hoàn thành Luận văn, học viên có thêm nhiều kiến thức bổ ích chuyên môn phương pháp luận nghiên cứu khoa học Điều giúp học viên nhiều hữu ích việc triển khai áp dụng tiến khoa học kỹ thuật vào công trình giao thơng đất nước Tuy nhiên, trình độ cịn hạn chế nên Luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Học viên mong muốn nhận ý kiến đóng góp, phê bình thầy, cô, đồng nghiệp bạn bè để kiến thức thân hoàn thiện Một lần nữa, học viên xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Phạm Mạnh Hùng iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT vi DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ BẢNG BIỂU vii LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I – NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN MẶT ĐƯỜNG BTXM 1.1 Tổng quan mặt đường BTXM 1.1.1 Phát triển mặt đường BTXM giới 1.1.2 Phát triển mặt đường BTXM Việt Nam 1.1.3 Phân loại Ưu nhược điểm chung mặt đường BTXM 1.2 Tình hình sử dụng mặt đường BTXM địa bàn tỉnh Thanh Hóa 11 1.3 Một số loại hình hư hỏng mặt đường BTXM 13 1.4 Hình ảnh số loại hình hư hỏng thường gặp tuyến đường BTXM thị xã Bỉm Sơn, tỉnh Thanh Hóa 25 1.5 Các nghiên cứu có liên quan đến đề tài 31 1.6 Kết luận chương I 32 CHƯƠNG II – XÂY DỰNG BÀI TOÁN THỰC NGHIỆM 34 2.1 Các tiêu đánh giá tình trạng đường 34 2.1.1 Chỉ tiêu cường độ (PSI) 34 2.1.2 Chỉ tiêu độ phẳng (IRI) 39 2.1.3 Độ nhám 41 iv 2.1.4 Chỉ số phục vụ mặt đường (PSI) 42 2.1.5 Chỉ tiêu tình trạng mặt đường (PCI) 44 2.1.6 Chỉ số chất lượng mặt đường (PQI) 46 2.2 Xây dựng tốn xác định số tình trạng mặt đường PCI tuyến đường tỉnh 522 từ Bỉm Sơn Phố Cát 48 2.2.1 Giới thiệu Đường tỉnh 522 (Bỉm Sơn - Phố Cát) 48 2.2.2 Công tác tiến hành khảo sát lấy số liệu 49 2.2.3 Cách đánh giá mức độ dạng hư hỏng theo tiêu chuẩn ASTM D6433-07 Mỹ 52 2.2.4 Cách đánh giá mức độ dạng hư hỏng theo quy phạm JTJ 073.1.2001 Trung Quốc (tài liệu GS.TS Dương Học Hải, biên soạn) 65 2.3 Kết luận chương II 68 CHƯƠNG III – ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ KHẢO SÁT 70 3.1 Đánh giá loại hình hư hỏng mức độ hư hỏng tuyến đường tỉnh 522 (Bỉm Sơn - Phố Cát) 70 3.1.1 Phân nhóm loại hình hư hỏng 70 3.1.2 Kết luận 71 3.2 Tính tốn số tình trạng mặt đường PCI cho tuyến đường tỉnh 522 (Bỉm Sơn - Phố Cát) 72 3.2.1 Cơ sở lý thuyết tính toán số PCI theo tiêu chuẩn ASTM D 6433-07 Mỹ 72 v 3.2.2 Cơ sở lý thuyết tính tốn số PCI theo quy phạm JTJ 073.1.2001 Trung Quốc (tài liệu GS.TS Dương Học Hải, biên soạn) 74 3.2.3 Kết tính tốn số PCI tuyến đường tỉnh 522 (Bỉm Sơn - Phố Cát) 77 3.3 Sơ tìm hiểu nguyên nhân hư hỏng số giải pháp khắc phục hư hỏng mặt đường BTXM 85 3.3.1 Nguyên nhân hư hỏng số hư hỏng điển hình 85 3.3.2 Một sơ giải pháp khắc phục hư hỏng mặt đường BTXM 86 3.4 Kết luận chương III 95 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97 4.1 Kết luận 97 4.2 Kiến nghị 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO vi NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT BTXM : Bê tông xi măng BTN : Bê tông nhựa QL : Quốc lộ GTVT : Giao thông vận tải KT-XH : Kinh tế xã hội HCM : Hồ Chí Minh CNH-HĐH : Cơng nghiệp hóa, đại hóa vii DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ BẢNG BIỂU DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Tuyến đường Bỉm Sơn - Phố Cát .12 Hình 1.2 Hư hỏng Blowup/Xoắn 14 Hình 1.3 Hư hỏng vỡ góc 15 Hình 1.4 Hư hỏng dạng chia 15 Hình 1.5 Hư hỏng nứt vùng D 16 Hình 1.6 Hư hỏng đứt gẫy mối nối .16 Hình 1.7 Hư hỏng bịt mối nối 17 Hình 1.8 Chênh cao Làn/Vai đường .18 Hình 1.9 Nứt thẳng 18 Hình 1.10 Vá mặt đường 19 Hình 1.11 Mài mịn cốt liệu 20 Hình 1.12 Hiện tượng vỡ miếng 20 Hình 1.13 Hiện tượng phun vật liệu lớp móng 21 Hình 1.14 Hư hỏng cục bề mặt 22 Hình 1.15 Hư hỏng giao với đường sắt 22 Hình 1.16 Hư hỏng bong tróc bề mặt 23 Hình 1.17 Nứt co ngót 24 Hình 1.18 Hư hỏng nứt vỡ góc 24 Hình 1.19 Hư hỏng nứt vỡ mối nối 25 Hình 1.20 Hư hỏng chia 25 viii Hình 1.21 Hư hỏng vỡ góc 26 Hình 1.22 Vá mặt đường 26 Hình 1.23 Mài mịn cốt liệu 26 Hình 1.24 Hư hỏng bịt mối nối 26 Hình 1.25 Hư hỏng vỡ miếng 27 Hình 1.26 Hư hỏng lỗ bề mặt 27 Hình 1.27 Chênh cao vai/làn đường 27 Hình 1.28 Hư hỏng mài mịn cốt liệu 28 Hình 1.29 Hư hỏng lỗ bề mặt 28 Hình 1.30 Hư hỏng bịt mối nối 28 Hình 1.31 Hư hỏng nứt vỡ vị trí mối nối 28 Hình 1.32 Nứt vỡ góc mối nối 29 Hình 1.33 Nứt góc 29 Hình 1.34 Nứt thẳng dọc 29 Hình 1.35 Vá mặt lớn 29 Hình 1.36 Chia 30 Hình 1.37 Nứt thẳng dọc 30 Hình 1.38 Bịt mối nối 30 Hình 1.39 Mài mịn cốt liệu lỗ bề mặt .30 Hình 1.40 Nứt vỡ góc 31 Hình 2.1 Thiết bị đo FWD 35 Hình 2.2 Mức độ hư hỏng chia (L, M, H) 55 ix Hình 2.3 Mức độ hư hỏng nứt vùng D 55 Hình 2.4 Mức độ hư hỏng đứt gẫy (L, M, H) 56 Hình 2.5 Mức độ hư hỏng bịt mối nối (L, M, H) 57 Hình 2.6 Mức độ hư hỏng độ chênh cao Làn/Vai đường (L, M, H) … 58 Hình 2.7 Mức độ hư hỏng nứt thẳng (L, M, H) 59 Hình 2.8 Mức độ hư hỏng vá mặt đường (L, M, H) 60 Hình 2.9 Mức độ hư hỏng mài mòn cốt liệu 61 Hình 2.10 Mức độ hư hỏng giao với đường sắt (L, M, H) 62 Hình 2.11 Mức độ hư hỏng bong tróc bề mặt 63 Hình 2.12 Mức độ hư hỏng nứt vỡ mối nối 65 Hình 3.1 Phiếu khảo sát hư hỏng mức độ hư hỏng mặt đường BTXM … 78 Hình 3.2 Kết khảo sát mẫu số 79 Hình 3.3 Đồ thị số PCI dọc tuyến đường Bỉm Sơn - Phố Cát .82 Hình 3.4 Biểu đồ mức độ hư hỏng tuyến đường Bỉm Sơn - Phố Cát … 83 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thống kê tình hình sử dụng mặt đường BTXM giới….7 Bảng 2.1 Xác định hệ số cường độ độ võng phụ thuộc độ tin cậy .35 Bảng 2.2 Lựa chọn độ tin cậy thiết kế tùy theo loại cấp hạng đường 36 Bảng 2.3 Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu 37 Bảng 2.4 Trị số tối thiểu mô đun đàn hồi yêu cầu (Mpa) 38 Bảng 2.5 Yêu cầu độ phẳng tùy thuộc tốc độ xe chạy yêu cầu 40 - 90 - truyền lực cho phép Bố trí truyền lực khoảng cách cách góc khe nối Bơi dầu vào đầu truyền lực trước lấp đầy bê tông Lắp không hấp thụ vào khe nối dọc theo bê tông Khi sửa chữa nhiều bê tông phải lắp đặt không hấp thụ vào khe nối Lấp đầy khu vực sửa chữa bê tông đầm nén bê tông giới hạn sửa chữa Khi đầm nén phải trọng đến bê tông khác có, tránh phân tầng vữa bê tông Sau sửa chữa bê tông, tháo bỏ ngăn chèn lại vật liệu chèn khe Sửa chữa bê tông bị phá huỷ giãn nở Quy trình sửa chữa sau: Dùng cưa cắt mép bê tông chỗ bị vỡ với độ sâu sấp xỉ 15 cm Dùng dụng cụ khí nén phá bê tông chỗ vỡ cho xuống đến hết chiều dày dỡ bỏ hết mảnh bê tơng Đổ thêm vật liệu xuống lớp dưới, cần, lèn chặt Đối với mặt đường bê tông cốt thép, sử dụng kỹ thuật liên kết để gắn kết bê tông với bê tông cốt thép cũ Sử dụng truyền lực để liên kết Làm ướt đường mặt cạnh rãnh xẻ cũ Đổ bê tông vào khu vực định vá Bê tơng trộn sẵn sử dụng thỏa mãn yêu cầu đảm bảo tiết kiệm Chú ý sử dụng bê tông đạt cường độ nhanh để đưa mặt đường vào sử dụng sớm Hồn thiện bề mặt cho phù hợp với mặt đường hành Ngay sau hoàn thiện phải bảo dưỡng cách tưới nước dùng hợp chất tạo màng để giữ ẩm cho bê tơng q trình đơng cứng - 91 - Sửa chữa bê tông bị dập Nếu bê tơng bị dập phải thay Tn theo quy trình áp dụng cho việc sửa chữa phá huỷ mép giãn nở nêu trên, trừ việc móc vật liệu khơng ổn định đường thay vật liệu lựa chọn Cải thiện điều kiện thoát nước cách lắp đường ống để thoát nước trường hợp thoát nước Tấm bê tông bị lún thụt (Cập kênh - bậc) Tấm bê tông bị cập kênh lún thụt tạo thành bậc mẻ mép Nếu bê tơng bị lún, thụt cịn ngun vẹn bị mẻ mép quy trình sửa chữa sau: Cách 1: Khoan lỗ xuyên suốt bề dày bê tơng Dùng kích nâng lên vị trí cũ Dùng ép bơm vữa cát, xi măng vào bê tơng Có thể sử dụng quy trình kích nâng bê tơng cho việc sửa chữa Khi kích nâng phải dùng bơm áp suất để bơm lớp vữa xuống mặt đường qua lỗ khoan bê tông Việc làm tạo áp suất nâng từ đáy bê tông lên Áp suất nâng giảm khoảng cách đến lỗ bơm vữa tăng lên Bằng biện pháp người ta nâng góc bê tông lên mà không cần nâng Do việc kích nâng bê tơng địi hỏi phải có thiết bị chuyên dụng người có kinh nghiệm thực nên việc làm tốt nhà thầu có chun mơn thực thi Ngồi sử dụng công nghệ vữa nở để vừa gia cố vừa nâng bê tơng Quy trình cụ thể tuân theo thiết kế biện pháp sửa chữa tùy theo thiết bị vật liệu sửa chữa cụ thể Cách 2: Dỡ hẳn bê tơng ngồi Xử lý hay móng bê tơng - 92 - Đặt lại (đổ lại) bê tông Lựa chọn cách hay cách so sánh kinh tế diễn biến chỗ Nếu bê tông bị lún vỡ quy trình sửa chữa sau: Phá bỏ bê tông, chuyển nơi khác Xử lý móng cấp phối hay cát gia cố đáp ứng yêu cầu kỹ thuật Đổ lại bê tông Trường hợp bị tạo thành bậc mẻ mép sửa chữa Trường hợp bê tơng vừa bị lún thụt vừa bị mẻ mép sau sửa chữa theo cách sửa phần bị mẻ Sửa chữa bê tơng có tượng Trường hợp lún sụt, xói mịn , lúc có nước làm cho hạt mịn lên bề mặt qua khe vết nứt phải sửa chữa trường hợp bê tơng bị lún thụt Trường hợp chất lượng vật liệu chèn khe tồi sửa chữa khe nối Sửa chữa bê tông bị mẻ Sửa chữa tạm thời: Đục bỏ phần bị mẻ, tạo thành đứng chỗ mẻ Quét chổi sắt hay nén Quét lớp nhựa số đun lỏng Lấp đầy BTXM hay BTN tuỳ theo chiều rộng cạnh chỗ bị mẻ lớn 0,5 m hay nhỏ 0,5 m Sửa chữa bản: Dùng cưa cắt chỗ bê tông bị mẻ sâu cm rộng cm Dùng búa, khoan bóc tách tồn lớp bê tơng hỏng sau dùng khí nén thổi chỗ bóc tách Dùng nước áp suất lớn rửa sạch, để khô đổ chất hàn gắn xuống - 93 - Xử lý mặt đường vữa xi măng để bảo đảm độ kết dính mặt đường hành với lớp bê tông Đổ lớp vữa xi măng mm dùng bàn chải hay chổi quét trước đổ vật liệu vá xuống Đặt miếng gỗ mỏng hay miếng kim loại bơi chất chống dính với khe nối sau đổ hợp chất vào chỗ mặt đường cũ cần sửa lèn chặt Hợp chất phải bọt khí thiết kế cho bê tông không bị sụt muốn phải lèn chặt sau đổ vào chỗ cần sửa Sau đổ hợp chất phải đầm lèn cho phù hợp với khu vực xung quanh Sau thời gian bê tơng đủ cường độ chèn khe nối vật liệu chèn khe trước cho phương tiện qua Sửa chữa bê tông bị bong bề mặt Bong nơng (sâu mm) Quy trình chữa sau: Đục hết chỗ bong đến bề mặt tốt Rải nhựa số đun nóng lên bề mặt bong Rải lớp bột đá hay cát thô hay sỏi sạn nhỏ San phẳng lăn nén Bong sâu (sâu từ mm trở lên) Quy trình chữa sau: Đục hết chỗ bong đến bề mặt tốt Quét nhựa lót số Vá BTN nóng hạt mịn, rắc đá mặt lên lăn nén Sửa chữa bề mặt bê tông bị giảm ma sát bẩn, đọng gôm hay bị mài nhẵn (bào mòn) Xử lý phục hồi khả ma sát cho mặt đường BTXM thực việc làm lại mặt đường, phay, mài, rửa bề mặt Có thể xem - 94 - xét khả tạo đường rãnh thấy bề mặt khả ma sát Việc xẻ rãnh không ảnh hưởng đến kết cấu mặt đường lại làm nước đọng chỗ tiếp giáp mặt đường bánh xe Như việc xẻ rãnh hạn chế đến mức tối thiểu tiềm đọng nước mùa mưa Trường hợp bề mặt BTXM bị giảm ma sát bẩn đọng gôm cao su: Dùng nước áp lực mạnh hóa chất khơng độc hại để rửa bóc bỏ lớp gơm cao su đọng lại Trường hợp bề mặt BTXM bị mài nhẵn xẩy diện rộng cần xem xét việc phay hay mài lại toàn mặt đường Làm lại mặt đường tăng cường BTXM BTN sử dụng để khắc phục tình trạng Sửa chữa khe nối Hàng năm phải kiểm tra chất lượng hỗn hợp chèn khe nối thay hỗn hợp lão hoá hỗn hợp Hỏng vật liệu chèn khe nối Việc chuẩn bị tái chèn khe nối thực theo trình tự sau đây: Dùng cày hay cưa moi hết chất kết dính khe nối Hoặc phải moi bỏ chất kết dính cũ mức đủ để lấp đầy chất chèn khe vào Nếu khe nối có cỏ dại mọc phải nhổ cỏ và/hay phun thuốc trừ cỏ dại Khi thay đổi loại vật liệu chèn khe cần móc hết vật liệu chèn khe cũ, làm lại mặt cạnh khe Việc làm làm thay đổi phần chèn khe bề rộng lẫn độ sâu Nên tham khảo ý kiến nhà sản xuất vật liệu chèn khe việc sử dụng vật liệu theo hình khối Nếu dùng cưa để làm phần chèn khe phải dùng nước rửa khe sau cưa Móc hết mảnh vụn thổi phần chèn khe Nếu sử dụng loại vật liệu chèn khe nối phải thổi rãnh khe cát nước áp lực lớn - 95 - Ngay trước chèn lại khe phải dùng khơng khí khơng dính dầu thổi bụi bẩn chỗ khe nối Lắp đặt đoạn dây ngăn cách Chèn khe nối hợp chất nóng hay nguội Bố trí vật liệu chèn khe nêu Trường hợp sửa chữa tạm thời khối lượng nhỏ thực theo quy trình sau: Dùng chổi rễ ép làm bụi bẩn lấp khe co dãn xì khơ đảm bảo khơ, Trét hỗn hợp matít nhựa nhiệt độ thích hợp theo hướng dẫn nhà sản xuất vào khe co dãn, miết chặt để có cao độ với bề mặt bêtông Ghi : Trong trường hợp này, hỗn hợp matít nhựa sản xuất loại vật liệu theo tỷ lệ gồm nhựa đường loại 60/70 50%; bột đá 35%; bột cao su 15% 3.4 Kết luận chương III Chương III nghiên cứu phương pháp khảo sát, đánh giá tình trạng mặt đường BTXM Tỉnh lộ 522 (Bỉm Sơn - Phố Cát) theo tiêu PCI biên soạn theo tiêu chuẩn ASTM tiêu chuẩn Trung Quốc Kết tính tốn theo ASTM D6433-07 cho kết PCI=36,8; theo JTJ 073.01.2001 kết PCI=44,5 Trong trình khảo sát đo đạc phục vụ tính tốn tiêu PCI, học viên phân nhóm loại hư hỏng, có đánh giá nêu phương pháp đánh giá mức độ loại hư hỏng Việc phân nhóm hư hỏng giúp cho nhà điều tra nhà quản lý đường dễ dàng phân biệt loại hư hỏng khác thuận tiện cho công tác quản lý đường Kết tính tốn cho ta thấy tuyến đường - 96 - tình trạng xấu, cần phải cải tạo sửa chữa Trong phạm vi chương III, học viên đề cập đến số giải pháp chung cụ thể để sửa chữa loại mặt đường tương ứng với hư hỏng có tuyến đường - 97 - CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Luận văn giới thiệu khái quát mặt đường BTXM tiêu chuẩn đánh giá mặt đường BTXM giới Phương pháp tính tốn số tình trạng mặt đường PCI học viên sử dụng để làm phương pháp tính tốn cho tuyến đường tỉnh 522 (Bỉm Sơn - Phố Cát) Qua nghiên cứu, học viên rút số kết luận sau: 1) Có 18 loại hư hỏng điển hình mặt đường BTXM, gồm có: blowup/ xoắn/ gẫy uốn dọc, vỡ góc, chia bản, nứt bền/nứt mỏi, đứt gãy mối nối, bịt mối nối, chênh cao vai đường/làn đường, nứt thẳng (dọc/ngang tấm), vá mặt lớn, vá mặt nhỏ, mài mòn cốt liệu, vỡ miếng, phun vật liệu đáy bản, lỗ bề mặt, giao với đường sắt, bong tróc bề mặt, nứt co ngót, nứt vỡ góc, nứt vỡ mối nối Các loại hư hỏng nhóm thành nhóm nứt loại, hư hỏng khe nối, hư hỏng bề mặt, hư hỏng khác Việc phân nhóm hư hỏng giúp cán điều tra dễ dàng phát phân biệt loại hư hỏng Phương pháp đánh giá loại hư hỏng học viên trình bày mục 2.2.3 2.2.4 chương II Luận văn Thực tế Việt Nam phương pháp đánh giá tình trạng hư hỏng mặt đường BTXM mang tính định tính, phương pháp đánh giá định lượng hư hỏng mặt đường BTXM theo tiêu chuẩn ASTM D6433-07 Hoa Kỳ tiêu chuẩn JTJ 073.01.2001 Trung Quốc GS TS Dương Học Hải đề cập dùng để tham khảo, nhiên chưa hệ thống thành tiêu chuẩn để áp dụng Việt Nam 2) Phương pháp đánh giá tình trạng mặt đường theo tiêu PCI tiêu chuẩn hóa nước Trung Quốc, Châu Âu Hoa Kỳ Ưu điểm phương pháp cho phép đánh giá cách định lượng chất lượng mặt đường nói chung mặt đường BTXM nói riêng Phương pháp - 98 - đơn giản, dễ áp dụng Tuy nhiên tiêu chuẩn áp dụng theo tiêu chuẩn nước ngồi thang điểm đánh giá phụ thuộc nhiều vào điều kiện kinh tế, điều kiện kỹ thuật nước 3) Trong phạm vi luận văn, học viên tiến hành điều tra khảo sát đánh giá tình trạng mặt đường theo tiêu chuẩn PCI tuyến đường tỉnh 522 (Bỉm Sơn - Phố Cát) Kết khảo sát có 12/18 loại hư hỏng điển hình, gồm có vỡ góc, chia bản, đứt gãy mối nối, bịt mối nối, chênh cao vai đường/làn đường, nứt thẳng (dọc/ngang), vá mặt lớn, mài mòn cốt liệu, lỗ bề mặt (ổ gà), bong tróc bề mặt, nứt vỡ góc, nứt vỡ mối nối Trong số loại hư hỏng hư hỏng BTXM bị chia nứt thẳng chiếm tỷ lệ lớn mức độ hư hỏng cao Kết tính tốn số tình trạng mặt đường PCI theo phương pháp sau: theo ASTM D6433-07 cho kết PCI = 36,8; theo JTJ 073.01.2001 cho kết PCI = 44,5 Đối chiếu với thang điểm đánh giá, tình trạng mặt đường xấu, cần phải nâng cấp cải tạo Hiện mặt đường BTXM tuyến tỉnh lộ 522 (Bỉm Sơn - Phố Cát) tình trạng xấu, sử dụng tiêu chuẩn tính tốn số PCI theo phương pháp cho kết tương đối chụm, khơng có khác biệt nhiều Đối với mặt đường BTXM tốt kết tính tốn số PCI khác nhiều 4) Việc phân tích tính tốn số PCI theo phương pháp cho giá trị kết khơng giống quan điểm khác cách lấy mẫu, cách tính thang điểm khấu trừ mật độ hư hỏng, cơng thức tính giá trị PCI Cụ thể sau: a) Về quan điểm tính tốn số PCI: hai phương pháp nhìn chung giống Cơ sở tính toán PCI dựa phân loại hư hỏng, đánh giá mức độ hư hỏng, mật độ hư hỏng, thang điểm khấu trừ Phương pháp ASTM D6433-07 chia loại hư hỏng thành 18 loại theo mức độ hư hỏng - 99 - khác nhẹ, vừa, nặng Phương pháp JTJ 073.01.2001chia loại hư hỏng thành 15 loại theo mức độ hư hỏng nhẹ, vừa, nặng Một số loại hư hỏng không phân loại cụ thể JTJ 073.01.2001 ASTM D643307 có đưa vào đánh giá gồm có Nứt mỏi, Giao với đường sắt, Vá mặt đường (2 loại vá lớn và nhỏ JTJ 073.01.2001 có loại) b) Về phương pháp lấy mẫu tính tốn: - Phương pháp ASTM D6433-07 tính số PCI cho mẫu, số PCI tổng hợp tính sở bình qn diện tích mẫu tồn tuyến Hơn nữa, cách tính khơng địi hỏi người tính phải đưa tất vào tính tốn mà dựa số mẫu điều tra nhỏ đảm bảo độ tin cậy ≥ 95% Phương pháp có ích cho đoạn tuyến dài, loại hình hư hỏng hay lặp lại tuyến Như cần đại diện mẫu định tính tốn đảm bảo xác PCI tồn tuyến - Phương pháp JTJ 073.01.2001 tính PCI cho tuyến đường dựa thống kê hư hỏng tồn tuyến Như độ xác kết PCI phụ thuộc vào mức độ đánh giá điều tra tuyến đường Hay nói cách khác, người tính phải thống kê hư hỏng tồn số có tuyến đường Điều thực tốt tuyến ngắn, tuyến đường dài việc thống kê hư hỏng khó khăn nhiều thời gian c) Về cách tính tốn thang điểm khấu trừ mật độ hư hỏng: - Phương pháp ASTM D6433-07 tính toán giá trị khấu trừ dựa vào mức độ hư hỏng mật độ xuất hư hỏng mẫu điều tra Giá trị giảm trừ tính tốn bảng tra tương ứng với loại hư hỏng - Phương pháp JTJ 073.01.2001 có sẵn giá trị giảm trừ tương ứng với loại hư hỏng mức độ hư hỏng Các giá trị điều chỉnh có xét đến mật độ số xuất loại hư hỏng mức độ xác định - 100 - Đây điểm khác tiêu chuẩn đánh giá PCI Trong phương pháp ASTM D6433-07 tính đến mật độ % loại hư hỏng 01 mẫu, phương pháp JTJ 073.01.2001 thống kê tính mật độ dựa % số có xuất hư hỏng tổng số điều tra mà không xét đến mức độ % hư hỏng 01 Ví dụ 01 có nhiều vết nứt dọc theo quan điểm phương pháp ASTM D6433-07 mật độ hư hỏng nứt dọc lớn, phương pháp JTJ 073.01.2001 ghi nhận trường hợp nứt dọc mà Một điểm khác xác định điểm khấu trừ phương pháp ASTM D6433-07 qua tra bảng, nhiều số kết phải nội suy mắt thường Do đó, kết khơng thể tuyệt đối xác, nhiều có sai lệch Trong phương pháp JTJ 073.01.2001, giá trị giảm trừ tính tốn sẵn, có lập bảng chi tiết, người tính khơng cần phải nội suy mà cần đưa số bảng vào phép tính d) Về cơng thức tính giá trị PCI: Phương pháp ASTM D6433-07 tính tốn PCI=100- maxCDV CDV giá trị triết giảm lớn tương ứng với loại hư hỏng Trong cơng thức tính phương pháp JTJ 073.01.2001, giá trị PCI tính PCI = 100 - n mi i 1 j 1   DP ij Wij, giá trị n mi i 1 j 1   DP ij Wij giá trị trung bình giá trị triết giảm Hai quan niệm khác nguyên nhân dẫn đến sai khác kết tính tốn 5) Theo quan điểm học viên, để áp dụng tính tốn số PCI điều kiện Việt Nam nên kết hợp phương pháp cơng tác khảo sát tính tốn Cụ thể theo trình tự sau: - 101 - - Chọn mẫu điều tra theo phương pháp ASTM D6433-07 có nhiều ưu điểm phù hợp điều kiện Việt Nam, giúp cho người điều tra giảm bớt công việc mà đảm bảo số liệu xác - Về phương pháp tính tốn: Phương pháp JTJ 073.01.2001 Trung Quốc đơn giản có bảng tra số liệu cụ thể giúp cho người thực dễ dàng tính tốn cho kết xác so với phương pháp ASTM D6433-07 tính tốn theo phương pháp phải tra biểu đồ nhiều thời gian, đơi có sai lệch - Về thang điểm đánh giá: thang điểm theo phương pháp JTJ 073.01.2001 Trung Quốc, đất nước có điều kiện kinh tế, điều kiện kỹ thuật gần tương đồng với Việt Nam Do đó, việc áp dụng thang điểm vào đánh giá tình trạng mặt đường BTXM giúp nhà quản lý đưa định sửa chữa mặt đường BTXM phù hợp với điều kiện kinh tế Việt Nam Ý nghĩa khoa học đề tài: Luận văn đưa ý kiến nhỏ công tác nghiên cứu đánh giá mặt đường BTXM Học viên tập trung nghiên cứu đánh giá tình trạng đường giai đoạn khai thác Việc tính tốn số tình trạng đường PCI giúp cho nhà quản lý biết cần phải bảo dưỡng mức độ bảo dưỡng đường phù hợp Điều cần thiết Việt Nam thực tế có đánh giá mang tính chất định tính tình trạng khai thác tuyến đường mà chưa có đánh giá tin cậy hơn, mang tính định lượng để nhà quản lý dựa vào để đưa định đắn Tính tốn số PCI theo tiêu chuẩn ASTM D6433-07 JTJ 073.01.2001 mẻ Việt Nam Qua luận văn học viên xin đóng góp ý kiến, quan điểm phương pháp tính tốn cách đánh giá hư hỏng mặt đường BTXM - 102 - Hạn chế Luận văn: - Kết luận văn xác định số PCI cụ thể cho tuyến đường tỉnh 522 (Bỉm Sơn - Phố Cát) theo phương pháp Tuy nhiên, dùng thang điểm nước ngồi, nên coi kết tính tốn số liệu tham khảo ban đầu cho công tác đánh giá định lượng tình trạng mặt đường BTXM - Phạm vi áp dụng để đánh giá tiêu tình trạng mặt đường PCI hạn chế, chưa bao trùm hết loại mặt đường BTXM khác tình trạng khác Vì chưa xây dựng thang điểm để áp dụng hồn tồn Việt Nam 4.2 Kiến nghị Trong giới hạn Luận văn, hạn chế vừa nêu chưa thể giải hết được, để áp dụng tiêu đánh giá tình trạng mặt đường PCI tiêu định lượng khác cần phải làm việc sau: - Tiếp tục mở rộng đối tượng khảo sát để thực đo đạc tính tốn nhằm làm chủ u cầu kỹ thuật, tính tốn đo đạc áp dụng tiêu Trong đề tài dừng lại nghiên cứu tuyến đường tỉnh Thanh Hóa, giới hạn mặt đường BTXM áp dụng tiêu chí nước ngồi để việc áp dụng việc đánh giá chất lượng khai thác mặt đường theo tiêu rộng rãi sát với điều kiện Việt Nam, hướng phát triển đề tài nên nghiên cứu rộng rãi loại, cấp hạng đường nhiều vùng miền khác để bổ sung thêm loại hình hư hỏng đặc thù điều chỉnh số điểm phải khấu trừ tuỳ loại hình hư hỏng, mức độ nghiêm trọng mật độ hư hỏng cho phù hợp với điều kiện thực tế Việt Nam - Nghiên cứu xây dựng thang điểm cho tiêu đánh giá tình trạng mặt đường PCI phù hợp Việt Nam -1- TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt [1] Dương Học Hải, Hoàng Tùng (2010), Mặt đường sân bê tông xi măng cho đường ô tô - sân bay, NXB Xây dựng [2] Dương Học Hải (biên soạn), Quy phạm kỹ thuật đường mặt đường BTXM đường ô tô theo tiêu chuẩn JTJ 073.01.2001 Trung Quốc [3] Bộ GTVT (2001), Quy trình thí nghiệm xác định độ nhám mặt đường phương pháp đo rắc cát - 22TCN 278-01 [4] Bộ GTVT, 2012, Quy định tạm thời thiết kế mặt đường BTXM thơng thường có khe nối xây dựng CTGT [5] Bộ GTVT, 1995, Quy trình thiết kế áo đường cứng 22TCN 223:1995 [6] Bộ GTVT, 2012, Tiêu chuẩn thi công mặt đường cứng [7] Báo cáo chiến lược phát triển giao thông nông thôn đến năm 2020 Bộ GTVT [8] Nước CHXHCN Việt Nam, 2005, Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054:2005 [9] Viện KHCN Xây dựng, Báo cáo tổng kết nghiên cứu hiệu áp dụng hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn dùng xi măng làm đường bê tông [10] Quy hoạch hệ thống giao thông địa bàn tỉnh Thanh Hóa giai đoạn 2020 định hướng đến năm 2030 [11] Đề tài nghiên cứu trọng điểm cấp Bộ năm 2010 - 2011 PGS TS Doãn Minh Tâm chủ nhiệm: Nghiên cứu thiết lập hệ thống tiêu chất lượng mặt đường mềm ô tô cấp cao Việt Nam -2- [12] Một số hình ảnh hư hỏng tuyến đường BTXM thuộc thị xã Bỉm Sơn, tỉnh Thanh Hóa học viên Phạm Mạnh Hùng chụp khảo sát tháng 11, 12/2012 [13] Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Nguyễn Thanh Hoài năm 2010: Nghiên cứu số tiêu kỹ thuật khai thác đường áp dụng cho địa bàn khu quản lý đường IV [14] Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Hồ Hương năm 2010: Nghiên cứu khung tiêu kỹ thuật khai thác phục vụ công tác bảo trì mặt đường bê tơng asphalt [15] Các tài liệu khác GS TS Dương Học Hải biên soạn áp dụng trường Đại học Xây dựng Tài liệu Tiếng Anh [12] ASTM D5340: Standard Test Method for Airport Pavement Condition Index Surveys [13] ASTM D6433: Standard Practice for Roads and Parking Lots Pavement Condition Index Survey [14] ASTM E2840: Standard Practice for Pavement Condition Index Surveys for interlocking Concrete Roads and Parking Lots [15] Gregory D Cline, Mohamed Y Shahin and Jeffrey A Burkhalter, Automated Data Collection for Pavement condition index Survey, - Naval Facilities Engineering Service Center; - USA ERDC Construction Engineering Research Laboratory