Luận văn thạc sĩ nghiên cứu ứng dụng mặt đường bê tông xi măng cho tỉnh long an

Mặt đường Bê tông xi măng là một trong những kết cấu mặt đường đáp ứng đầy đủ yêu cầu của mặt đường trong giao thông đô thị hiện đại, đảm bảo phục vụ khai thác trong thời gian dài. Chính vì vậy mặt đường BTXM ngày càng được sử dụng rộng rãi trên tất cả các nước.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG CHO

CƠ SỞ CHỌN ĐỀ TÀI VÀ MỤC TIấU NGHIấN CỨU 4

1.1 sự phát triển công nghệ mặt đờng btxm trên thế giới 6

1.1.1 Mặt đờng BTXM không sử dụng cốt thép đổ toàn khối tại chỗ 7

1.1.5 Mặt đờng BTXM cốt thép phân tán (sợi thép) 10

1.2 Tổng quan các phơng pháp đánh giá sức chịu tải của kết cấu mặt đờng BTXM hiện hữu 12

1.2.1 Các thông số đặc trng cho khả năng hiện hữu của kết cấu mặt đờng BTXM 12 1.2.2 Công nghệ xác định các đặc trng sức chịu tải của mặt đờng BTXM hiện hữu 16 1.2.3 Xác định sức chịu tải của mặt đờng BTXM theo công nghệ không phá hoại kết cấu (NDT) 17

NGHIấN CỨU, LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG SỨC

2.1.2 Các thông số đo đạc, khảo sát và thiết bị khảo sát 25 2.1.3 Về thuật toán xác định các đặc trng sức chịu tải của mặt đờng BTXM 26

2.2 Phơng pháp xác định các thông số đặc trng của mặt đờng BTXM thông qua lời giải Westergaard

2.3.5 Vùng giá trị của các đặc trng sức chịu tải moduyn đàn hồi và moduyn phản lực nền 43

2.4 Đánh giá khả năng truyền tải của khe nối, vết nứt 43

2.4.1 Tổng quan về đánh giá hiệu quả truyền tải của khe nối 43 2.4.2 Các phơng pháp đánh giá hiệu quả truyền tải của khe nối 44

2.5.1 Lựa chọn phơng pháp và thuật toán xác định các đặc trng sức chịu tải của mặt đờng BTXM.50 2.5.2 Các vấn đề đang đợc tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện 51

SỬ DỤNG THUẬT TOÁN TÍNH NGƯỢC XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CƯỜNG

3.2 áp dụng fwd Trên đoạn đờng BTXM của QL12A 52

KếT LUậN VΜ KIếN NGHị 67

1 Tính cần thiết của việc sử dụng công nghệ thí nghiệm không phá hoại kết cấu (NDT) trong khảo sát và đánh giá hiện trạng kết cấu mặt đờng BTXM cho đờng ôtô và sân bay ở Việt Nam 67

2 Lựa chọn công nghệ đánh giá sức chịu tải mặt đờng BTXM cốt thép: 67

b) Các thông số đo đạc, khảo sát và thiết bị khảo sát 68 c) Về thuật toán xác định các đặc trng sức chịu tải của mặt đờng BTXM 68

Phụ lục 1 Kết cấu & biện pháp tC mặt đờng btxm ctlt QL12A 71 Phụ lục 2 Các thiết bị đo đạc fwd & hwd 80

Trang 3

mở đầu cơ sở chọn đề tài và mục tiêu nghiên cứu

Mặt đờng bê tông xi măng (BTXM) là một trong những kết cấu mặt đờng

có khả năng đáp ứng đợc đầy đủ các yêu cầu của mặt đờng trong điều kiện giaothông hiện đại, đảm bảo đợc năng lực phục vụ trong một thời gian dài Chính vìvậy mặt đờng BTXM ngày càng đợc sử dụng rộng rãi trên thế giới

ở Việt Nam, sự phát triển ngày càng nhanh về số lợng và tải trọng xe chạycũng đã đặt ra yêu cầu cấp thiết phải xây dựng mới, cải tạo và nâng cấp hệ thống

đờng bộ ở Việt Nam Nhằm phát huy nội lực, tận dụng những nguyên vật liệutrong nớc không phải nhập ngoại, nâng cao hiệu quả đầu t xây dựng, theo quyhoạch phát triển giao thông đờng bộ của Việt Nam, Bộ Giao thông vận tải chủ tr-

ơng tăng cờng áp dụng các loại mặt đờng BTXM trong xây dựng mới và cải tạonhằm nâng cao hiệu quả đầu t và khai thác hệ thống đờng giao thông ở ViệtNam

Trên thế giới, hiện đã sử dụng rất nhiều loại mặt đờng BTXM nh: mặt ờng BTXM lới thép, mặt đờng BTXM cốt thép liên tục (CRCP), mặt đờngBTXM sợi thép, mặt đờng BTXM lu lèn vv

đ-Với việc kế thừa, tiếp thu các công nghệ thiết kế, thi công các loại hìnhmặt đờng BTXM trên thế giới Bớc đầu, chúng ta đã tiến hành triển khai xâydựng khoảng 400km mặt đờng BTXM trên đờng Hồ Chí Minh Chúng ta cũng đãxây dựng thí điểm 2km mặt đờng BTXM cốt thép liên tục (CRCP) trên quốc lộ12A - Quảng Bình và sẽ tiếp tục thi công thí điểm loại mặt đờng này ở một sốtrạm thu phí trong thời gian tới

Đối với hệ thống các sân bay ở Việt Nam, kết cấu mặt đờng băng BTXMvẫn chiếm vai trò chủ đạo trong tất các các loại kết cấu mặt đờng Phần lớn cácmặt đờng băng sân bay này đã có tuổi thọ cao và đã xuất hiện nhiều h hỏng.Chúng ta cũng đã áp dụng loại mặt đờng BTXM lới thép trong việc tăng cờngnâng cấp và cải tạo nhiều sân bay lớn nh Nội Bài, Tân Sơn Nhất, Phú Bài,

Nh vậy, với định hớng phát triển các loại hình kết cấu mặt đờng BTXM

nh đã nói ở trên, chúng ta cần phải có một chiến lợc nghiên cứu, lựa chọn cácphơng pháp tính toán, giải pháp công nghệ thi công Song song với nó thì việcnghiên cứu, đề xuất phơng pháp đánh giá tình trạng của kết cấu mặt đờngBTXM Trong đó trọng tâm là đánh giá sức chịu tải hiện hữu của mặt đờng

BTXM để làm cơ sở cho công tác quản lý, khai thác, duy tu cũng nh thiết kế,nâng cấp cũng trở thành vấn đề hết sức cấp thiết

1 Tên đề tài

” Nghiên cứu lựa chọn công nghệ đánh giá sức chịu tải mặt đờng bê tông

xi măng’’

2 Đối tợng nghiên cứu:

Các thiết bị đo đạc và phơng pháp tính toán, xác định các đặc trng sứcchịu tải của kết cấu mặt đờng BTXM

3 Nội dung chính của đề tài:

- Nghiên cứu, lựa chọn phơng pháp xác định các đặc trng sức chịu tải củakết cấu mặt đờng bêtông xi măng và bêtông xi măng cốt thép

- Tìm hiểu, nghiên cứu và lựa chọn các thiết bị đo đạc chậu võng phù hợpvới các yêu cầu của việc xác định các đặc trng sức chịu tải của kết cấu mặt đờngBTXM

- Tính toán xác định các đặc trng sức chịu tải của kết cấu mặt đờng BTXMtrên một tuyến đờng ở Việt Nam – QL12A và đánh giá kết quả

- Nhận xét, kiến nghị và định hớng nghiên cứu tiếp theo

4 Phơng pháp thực hiện:

Trên cơ sở tổng quan các kết quả nghiên cứu trong nớc và thế giới, lựachọn công nghệ đánh giá các đặc trng sức chịu tải của kết cấu mặt đờng BTXM;tính toán, đánh giá một số công trình thực tế ở nớc ta và đa ra các nhận xét, đánhgiá và kiến nghị

Trang 5

Chơng 1: tổng quan về mặt đờng btxm

1.1 sự phát triển công nghệ mặt đờng btxm trên thế giới

Mặt đờng BTXM là một trong những kết cấu mặt đờng có khả năng đápứng đợc đầy đủ các yêu cầu của mặt đờng trong điều kiện giao thông hiện đại,

đảm bảo đợc năng lực phục vụ trong một thời gian dài Chính vì vậy mặt đờngBTXM đã đợc sử dụng từ lâu và ngày càng phổ biến rộng rãi trên thế giới

Tại Vơng quốc Anh, ngay từ năm 1872 đã làm mặt đờng BTXM đầu tiên ở

3 đờng phố tại Edibua ở Mỹ lần đầu tiên làm mặt đờng BTXM là vào năm 1892nhng mãi sang những năm 1925 ~ 1930 mới phát triển phổ biến (vào thời điểm

đó, ở Mỹ đã có tới 360 triệu m2 mặt đờng BTXM) ở Nga, làm mặt đờng BTXM

đầu tiên vào năm 1913, đặc biệt là ở Gruzia có đờng phố Kirốp cũng đợc xây từthời gian đó bằng mặt đờng BTXM hai lớp vẫn giữ đợc trạng thái tốt sau hơn 40năm Vào những năm 50 của thế kỷ 20, ở Liên Xô cũ cũng đã phát triển rộng rãiviệc làm mặt đờng ôtô và sân bay bằng BTXM với việc sử dụng các thiết bị rảiBTXM liên hợp khá tiện lợi Tại Đức, hàng năm có khoảng 17 triệu m2 mặt đờngBTXM đợc xây dựng Tại Trung Quốc, chỉ từ những năm 1950 việc sử dụng mặt

đờng ôtô và sân bay bằng BTXM mới đợc bắt đầu và từ những năm 70 của thế kỷ

20 đến nay việc sử dụng này trở nên phổ biến Tại Việt Nam, trớc nhu cầu ngàycàng tăng về số lợng và tải trọng cũng đã đặt ra yêu cầu cấp thiết phải xây dựngmới, cải tạo và nâng cấp hệ thống đờng bộ, sân bay ở Việt Nam Bớc đầu, chúng

ta đã tiến hành triển khai xây dựng khoảng 400 km mặt đờng BTXM trên đờng

Hồ Chí Minh, 20 km trên QL18 tại những đoạn ngập úng Xây dựng thí điểm 2

Km mặt đờng BTXM cốt thép liên tục (CRCP) trên quốc lộ 12A - Quảng Bìnhcũng nh sẽ tiếp tục thi công thí điểm loại mặt đờng này ở một số trạm thu phítrong thời gian tới

Trên thế giới, hiện đã sử dụng rất nhiều các loại mặt đờng BTXM nh: mặt

đờng BTXM không sử dụng cốt thép đổ toàn khối tại chỗ, mặt đờng BTXM lớithép, mặt đờng BTXM cốt thép liên tục (CRCP), mặt đờng BTXM sợi thép, mặt

đờng BTXM ứng suất trớc

1.1.1 Mặt đờng BTXM không sử dụng cốt thép đổ toàn khối tại chỗ:

Trớc đây thờng đợc sử dụng làm mặt đờng sân bay cấp cao, các đờng phốchính đô thị và cả ở những nơi có điều kiện khí hậu, thủy văn khắc nghiệt, nơi có

Những u điểm chủ yếu của loại này:

- Có cờng độ, độ ổn định và bền vững dới tác dụng của xe cộ và các yếu tốmôi trờng cao hơn so với loại mặt đờng mềm cao cấp

- Chu kỳ sửa chữa dài hơn so với mặt đờng mềm cấp cao

Các nhợc điểm chủ yếu của mặt đờng BTXM không cốt thép:

- Tồn tại các khe nối làm phức tạp cho việc thi công và duy tu bảo dỡng;làm giảm chất lợng chạy xe (không êm thuận, gây tiếng ồn vì liên tục bánh phảilăn qua các khe nối); làm giảm tuổi thọ do nớc thâm nhập xuống móng đờng quakhe nối

- Do cờng độ chịu kéo khá thấp nên dễ bị nứt co ngót và không đủ chịunhững ứng suất kéo gây ra do biến đổi nhiệt theo thời gian và gây ra do gradientnhiệt độ giữa mặt và đáy tấm

Vì các nhợc điểm quan trọng nói trên nên chất lợng sử dụng với tuổi thọcủa mặt đờng ôtô và sân bay bằng các tấm BTXM không cốt thép không tơngxứng với giá thành (đắt hơn 1,8 ~ 3,0 lần mặt đờng bê tông nhựa) và tuổi thọ củabản thân vật liệu BTXM Do vậy, trên thế giới vào cuối những năm 60 của thế kỷ

20, ngời ta đã bắt đầu phát triển việc sử dụng bê tông có cốt thép và bê tông ứngsuất trớc nhằm khắc phục các nhợc điểm và mâu thuẫn nêu trên Cụ thể là dùngcốt thép hoặc bê tông cốt thép ứng suất trớc, hoặc bê tông tự nở (để tạo ứng suấttrớc) hoặc bê tông cờng độ cao để tăng khả năng chịu đựng của tấm dới tác dụngcủa tải trọng, của các tác động nhiệt ẩm và để giảm số lợng khe nối nhằm tăngchất lợng sử dụng, tuổi thọ của mặt đờng BTXM

1.1.2 Mặt đờng BTXM cốt thép.

Theo đúng nguyên lý của bê tông cốt thép thông thờng, loại mặt đờng này

đợc bố trí cốt thép ở vùng phát sinh ứng suất trớc để chịu lực kéo, còn bê tôngchỉ chịu nén Sự có mặt của cốt thép xuyên qua các kẽ nứt ở vùng chịu kéo sẽhạn chế bề rộng và chiều sâu của các khe nứt

Tơng tự nh mặt đờng BTXM không cốt thép, cấu tạo mặt đờng BTXM cốtthép cũng gồm các tấm và giữa các tấm vẫn tồn tại các khe nối nhng nhờ bố tríthêm cốt thép nên chiều dài tấm đến nay thờng đã tăng đến 20m (so với 4 ~ 5m

đối với các tấm BTXM không cốt thép) Bề rộng tấm có thể đạt đến 7 ~ 7,5m Bề

Trang 7

dày tấm từ 12 ~ 28cm (tuỳ tải trọng bánh xe) Lợng thép sử dụng khoảng 16 ~18kg/m2 cho đờng sân bay và 6,0 ~ 7,5kg/m2 cho đờng ôtô Cốt thép thờng dùng

là loại thép vằn =10 – 18mm hàn thành lới và bố trí cả vùng thớ trên và thớ dớitơng ứng với biểu đồ mô men uốn do tải trọng xe cộ và do tác dụng nhiệt gây ra(ở các cạnh tấm bố trí cả trên và dới, ở giữa tấm chỉ bố trí ở dới) Giữa các tấmtại các khe nối vẫn phải bố trí các thanh truyền lực

Lới thép thờng dùng thép =10 – 14mm có khoảng cách giữa các thanhthép dọc tối đa là 15cm (đối với thép trơn) hoặc 35mm (nếu là thép có gờ) và cókhoảng cách giữa các thanh thép ngang tối đa là 30cm (cốt thép trơn) hoặc 75cm(cốt thép có gờ) Để phân bố đều khả năng hạn chế nứt nên dùng thép có đờngkính nhỏ nhng tối thiểu là là =8mm (nếu dùng cốt trơn) hoặc =10mm (nếudùng cốt thép gờ) Khoảng cách tối thiểu của ô lới phải gấp 2 lần đờng kính lớnnhất của cốt liệu hạt dùng để trộn bê tông Chiều dài nối chồng các thanh tronglới thép thờng bằng 24 lần đờng kính thanh thép Lợng thép sử dụng khoảng 6 ~8kg/m2

Chiều dài các tấm BTXM mặt đờng sử dụng lới thép có thể tăng đến 15mkhi biên độ năm của nhiệt độ trung bình ngày đêm bằng và dới 45OC Trong cácvùng có khí hậu khắc nghiệt thì chiều dài tấm BTXM lới thép không nên quá10m Bề rộng tấm có thể bố trí bằng 7m Tại các khe nối vẫn phải bố trí cácthành liên kết Chiều dầy tấm vẫn thiết kế bằng với bề dầy tấm mặt đờng BTXMkhông cốt thép (vì lới thép không làm tăng cờng độ chịu uốn của tấm)

1.1.4 Mặt đờng BTXM cốt thép liên tục.

Mặt đờng không còn phân thành các tấm, do đó không còn tồn tại các khenối giữa các tấm mà chỉ có các khe nối do dừng thi công và các chỗ tiếp xúc với

đoạn mặt đờng loại khác hoặc tiếp xúc với công trình khác

Cốt thép =12 – 18mm đợc bố trí liên tục suốt chiều dài đờng ở vị trí nhmặt đờng bê tông lới thép Việc bố trí lới thép liên tục nh vậy cũng không phải

để tăng cờng độ chịu kéo uốn, mà chỉ để hạn chế việc phát sinh số lợng khe nứt

mặt đờng khai thác bình thờng Bề rộng khe nứt không đợc quá 1.0mm Khoảngcách giữa các khe nứt ngang phải nằm trong khoảng 1,05 ~ 2,4m.

Thông thờng cốt thép dọc nên dùng loại có gờ với diện tích thép chiếm

đến 0,5 ~ 0,7% diện tích BTXM Nếu tỷ lệ diện tích thép nhỏ thì bề rộng khe nứtlớn, khoảng cách giữa các khe nứt cũng lớn và nếu nhiều thép thì ngợc lại bềrộng khe nứt nhỏ nhng số lợng khe nứt tăng lên Khoảng cách bố trí thép dọc tốithiểu là 10cm, tối đa là 25cm Cốt thép ngang bố trí dới cốt thép dọc với số lợngcốt thép ngang thờng bằng 1/5 ~ 1/8 lợng cốt thép dọc và khoảng cách giữa cácthanh cốt ngang không nên quá 80cm Mối nối các thanh cốt thép dọc phải bố trí

so le nhau và chỗ hàn nối dài ít nhất là 50cm

Vì lới cốt thép bố trí liên tục không phải để tăng cờng khả năng chịu kéouốn cho mặt đờng, do vậy bề dầy tấm BTXM không cốt thép liên tục thờng thiết

kế bằng 0,9 ~ 1,0h (h: bề dầy tấm BTXM không cốt thép dùng làm mặt đờng)

Tại các chỗ ngừng thi công phải tạo thành thẳng đứng góc với tim đờng,

bố trí cấu tạo khe ngang (khoảng cách khi ngừng thi công từ 100 ~ 2.000m) vànên đặt thêm các thanh truyền lực dài khoảng 1,0m trớc khi đổ bê tông tiếp.Thanh truyền lực đợc bố trí xen kẽ giữa các cốt thép dọc liên tục xuyên qua khengừng thi công

1.1.5 Mặt đờng BTXM cốt thép phân tán (sợi thép)

Trộn vào bê tông xi măng các sợi thép có hàm lợng than thấp hoặc sợithép không rỉ, hoặc sợi thủy tinh hay sợi chất dẻo Polime để tạo ra bê tông ximăng có cốt thép đa hớng, đồng đều, nhờ đó cờng độ và các tính chất của BTXMthay đổi theo chiều hớng có lợi

Khối lợng sợi thép trộn vào BTXM thờng dùng khoảng 1,0 ~ 1,2% theothể tích bê tông (tức là khoảng 0,05 tấn sợi thép cho 1m3 BTXM) Sợi thép sửdụng là loại có cờng độ chịu kéo từ 550MPa trở lên với đờng kính 0,4 ~ 0,7mm,chiều dài sợi thép bằng 50 ~ 70 lần đờng kính (hoặc 20 ~ 50mm) Việc phân bốsợi thép càng không có quy tắc thì càng có lợi, nhất là với những kết cấu chịu tải

đàn hồi của bê tông lại không tăng nên lại giảm đợc khả năng xuất hiện các khenứt

Trang 9

1.1.6 Các loại mặt đờng BTXM ứng suất trớc

Việc sử dụng mặt đờng BTXM ứng suất trớc xuất phát từ việc muốn tậndụng hơn nữa khả năng làm việc của bê tông, của thép và nâng cao khả năngchống nứt của mặt đờng BTXM Các cách tạo ứng suất trớc trong BTXM nh sau:

- Không dùng cốt thép mà dùng kích ép: ở hai đầu tấm đặt các mố tựakiểu tờng chắn (có móng chôn sâu vào đất); ở giữa tấm bố trí đặt kích gia tải.Sau khi đổ bê tông đợc 1 ~ 2 ngày thì kích gia tải, lúc đầu với áp lực gia tải1,5MPa và tăng dần cho đến 7 ngày thì đạt tới 5MPa Đợi bê tông biến cứng thìchèn tấm bê tông đúc sẵn vào khoảng trống đặt kích gia tải, sau đó lấy kích rarồi đổ bê tông lấp đầy khoảng trống đó Tại hai đầu giữa hai mố tựa và tấm còn

bố trí lò xo thép (tạo khe đàn hồi) để dự trữ một phần ứng suất trớc

- Dùng cốt thép căng sau để tạo ứng suất trớc: đổ tấm bê tông có tạo sẵn lỗluồn cốt thép Sau khi tấm BTXM đủ cờng độ thì luồn thép (sợi hoặc bó sợi) vào

lỗ, căng thép và neo ở hai đầu tấm; tiếp đó phun vữa kín đặc lỗ

ứng suất trớc phải thắng đợc lực cản ma sát ở đáy tấm và thờng yêu cầu

đạt đợc giá trị từ 2 ~ 4MPa theo hớng dọc và 0,4 ~ 1,4MPa và với bó sợi thépphải đạt 1.700MPa

Nếu tấm rộng 3 ~ 4m thì chỉ cần căng thép dọc, nếu tấm rộng 5 ~ 7m trởlên thì căng cả thép dọc và ngang (tạo ứng suất trớc cả hai chiều) hoặc căng théptheo hớng  450 so với tim tuyến Cách căng  450 có u điểm là có thể liên tục

đổ bê tông các tấm rất dài và việc tạo ứng suất trớc đợc thực hiện ở hai bên méptấm

- Dùng xi măng nở để tạo ứng suất trớc: nếu đặt cốt thép thì khi BTXM nở

ra sẽ căng thép và tạo ra ứng suất trớc; nếu không đặt cốt thép thì hai đầu phải bốtrí mố tựa kiểu tờng chắn để khi BTXM dãn nở sẽ bị phản lực mố tựa nén lại

- Dùng cốt thép căng trớc để tạo ứng suất trớc: việc dùng cốt thép căng sau

để tạo ứng suất trớc thờng phức tạp về công nghệ và thờng chỉ dùng để tạo ứngsuất theo phơng ngang (chiều dài thép đợc căng tơng đối ngắn) Theo phơng dọcmặt đờng BTXM thì cách dùng cốt thép căng trớc mới là thuận tiện và có khảnăng phát triển

Dù tạo ứng suất trớc bằng cách nào theo bốn cách nêu trên thì thông thờngmặt đờng BTXM ứng suất trớc đều có chung các đặc điểm cấu tạo sau đây:

+ Bê tông phải dùng loại mác cao (#350 ~ 450)

+ Giữa mặt và móng đờng phải bố trí lớp cách ly (lớp cát mỏng, lớp cáttrộn nhựa, lớp màng chất dẻo ) để tấm mặt đờng BTXM ứng suất trớc co dãnthuận lợi, nhờ đó giảm đợc tổn thất ứng suất trớc do ma sát ở đáy tấm

+ Nhờ tạo đợc ứng suất trớc nên giảm đợc ứng suất kéo uốn do tải trọngbánh xe và do sự biến đổi nhiệt độ gây ra.

+ Chiều dầy tấm có thể giảm xuống chỉ còn 10 ~ 15cm

+ Chiều dài tấm đợc tăng lên đến hơn 30 thờng là 50m, đặc biệt có thể lên

+ Tận dụng đợc tối đa khả năng làm việc của vật liệu; so với mặt đờngBTXM có cốt thép nhng không tạo ứng suất trớc vì tận dụng đợc cờng độ củathép nhiều hơn do đó lợng thép dùng sẽ ít hơn

Tất cả các loại mặt đờng BTXM nêu trên khi đa vào khai thác đều cầnphải đợc đánh giá chất lợng nhằm đảm bảo các tiêu chí thiết kế, thi công côngtrình Phơng pháp thông thờng là đánh giá sức chịu tải của kết cấu mặt đờngBTXM

1.2 Tổng quan các phơng pháp đánh giá sức chịu tải của kết cấu mặt đờng BTXM hiện hữu.

1.2.1 Các thông số đặc trng cho khả năng hiện hữu của kết cấu mặt đờng BTXM

Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều phơng pháp đánh giá mặt đờng BTXMkhác nhau làm cơ sở cho việc duy tu, bảo dỡng và thiết kế nâng cấp Mỗi phơngpháp dựa trên các thông số khác nhau Có thể phân thành hai nhóm chính:

a) Nhóm 1: Đánh giá theo kinh nghiệm

Việc đánh giá khả năng hiện hữu của kết cấu dựa vào số liệu thị sát và thínghiệm vật liệu hoặc dựa vào sự h hại của kết cấu dới tác dụng của tải trọng.Bằng các kinh nghiệm đúc kết đợc trong suốt quá trình xây dựng, khai thác vàsửa chữa, nâng cấp mà đề ra các giải pháp thiết kế tăng cờng hoặc duy tu và sửachữa Ví dụ nh:

- Căn cứ vào các số liệu đánh giá tình trạng h hỏng bề mặt, tình trạngthoát nớc, số liệu thí nghiệm trên mẫu khoan và thí nghiệm vật liệu, từ đó đề racác biện pháp sửa chữa hoặc tăng cờng

- Căn cứ vào các số liệu thống kê số lợng tải trọng mà kết cấu đã phục vụcùng với sự thay đổi các đặc trng cơ lý của vật liệu để đánh giá mức độ h hỏngcủa kết cấu

Trang 11

Dựa vào mức độ h hỏng hiện tại của kết cấu, khả năng phục vụ còn lại củakết cấu sẽ đợc ớc tính và so sánh lợng xe tơng lai có đáp ứng đợc hay khônghoặc phân loại lại cấp hạng của đờng làm cơ sở để chọn các thông số tính toáncho mặt đờng hiện hữu khi tăng cờng, sửa chữa

Ngoài ra, ngời ta có thể tiến hành xác định bổ xung các thông số đánh giátheo chức năng tình trạng mặt đờng nh các chỉ tiêu độ bằng phẳng, khả năngchống trơn trợt và các điều kiện an toàn khác

Có thể nêu ra đây ví dụ về việc đánh giá mặt đơng hiện hữu theo phơngpháp này: Phơng pháp của "Hiệp hội đờng và vận tải liên bang của Mỹ" khuyếnnghị đợc trình bày trong Bảng 1.1

Bảng 1.1: Đánh giá mức độ h hỏng của mặt đờng BTXM có mối nối

8 H hỏng do lún của vai đờng hay làn đ-ờng X

9 H hỏng do lún của vai đờng và kết cấu mặt đờng phân tách X

12 H hỏng của các miếng vá hay sửa chữa X

13 H hỏng của tấm bản do các miếng vá hay sửa chữa của tấm bản liền kề X X

14 H hỏng do khe hở bên dới tấm bản dẫntới hiện tợng phụt nớc X X

15 H hỏng do nguyên nhân của lớp móngvật liệu hạt dới tấm bản X

16 H hỏng do các vết nứt nhỏ, tạo thành mạng X

18 Sự nứt, gẫy mối tại góc tấm X

b) Nhóm 2: Các thông số dựa trên cơ sở bài toán cơ học:

Hiện nay, trên thế giới tồn tại rất nhiều phơng pháp tính toán kết cấu mặt

đờng BTXM và mỗi nớc dùng một phơng pháp thích hợp cho điều kiện của nớcmình

Có thể thấy rằng, các phơng pháp tính toán mặt đờng BTXM chủ yếu dựatrên hai bài toán cơ học cơ bản đó là: các phơng pháp dựa trên bài toán “tấm trênnền đàn hồi” và bài toán “hệ đàn hồi nhiều lớp”

 Với các phơng pháp thiết kế mặt đờng BTXM dựa trên lý thuyết của bài toán

“tấm trên nền đàn hồi” của môn cơ học kết cấu với giả thiết xem tấm BTXM

là vật liệu đàn hồi đẳng hớng và tuân theo giả thuyết tiết diện phẳng và cókích thớc vô hạn đặt trên nền đàn hồi với các giả thiết khác nhau về “mô hìnhnền”

Theo mô hình nền bán không gian đàn hồi tính chất đàn hồi của nền đã

đ-ợc Gorbunôp và Pôsadôp giải với các thông số đặc trng cho sức chịu tải của mặt

đờng BTXM là moduyn đàn hồi của tấm BTXM EPCC , moduyn đàn hồi của nền

đất Eo

Theo mô hình hệ số nền của Vincle, lời giải của Westergaard đối với tảitrọng đặt ở giữa, cạnh và góc tấm với các thông số đặc trng cho sức chịu tải củamặt đờng BTXM là moduyn đàn hồi của tấm BTXM EPCC, moduyn phản lực nềnk

 Phơng pháp sử dụng bài toán hệ bán không gian đàn hồi nhiều lớp để tínhtoán mặt đờng cứng Nội dung tính toán tơng tự nh việc tính toán mặt đờngmềm theo phơng pháp đàn hồi

 Một nhân tố có ảnh hởng rất lớn đến khả năng khai thác cũng nh sự bền vữngcủa kết cấu đó là khả năng truyền tải của khe nối Do vậy, việc đánh giá khảnăng truyền tải của khe nối luôn đợc coi là một phần của quá trình đánh giásức chịu tải chung của mặt đờng BTXM

Tóm lại, từ các phân tích ở trên, đặc trng cho sức chịu tải của mặt đờngBTXM bao gồm các thông số chính nh sau:

- Moduyn đàn hồi của tấm BTXM EPCC

- Moduyn đàn hồi của nền đất Eo với mô hình nền là bán không gian đànhồi hoặc Moduyn phản lực nền k với mô hình hệ số nền của Vincle

Trang 13

- Khả năng truyền tải của khe nối.

1.2.2 Công nghệ xác định các đặc trng sức chịu tải của mặt đờng BTXM hiện hữu.

Nh đã trình bày ở trên, đối với các phơng pháp đánh giá sức chịu tải củakết cấu mặt đờng BTXM theo kinh nghiệm là các phơng pháp cổ điển Nó xuấthiện và tồn tại khi mà các công cụ, thiết bị đo đạc còn hết sức thô sơ, lạc hậu vàphơng pháp đánh giá sức chịu tải theo kinh nghiệm này đang dần đợc thay thếbằng các phơng pháp dựa trên nền tảng của các bài toán cơ học và cùng với nó làcác công cụ thí nghiệm, tính toán hiện đại, tiên tiến Do vậy không đề cập đếncác thiết bị, công cụ thí nghiệm phục vụ cho phơng pháp đánh giá theo kinhnghiệm Thay vào đó, chỉ đề cập đến các thiết bị hiện đại, tiên tiến và các thuậttoán đang đợc sử dụng phổ biến, rộng rãi vào thời điểm hiện nay

Việc xác định các đặc trng cho sức chịu tải của mặt đờng BTXM thờng

đ-ợc tiến hành thông qua công tác khảo sát và các thí nghiệm tại hiện trờng kết hợpvới các thí nghiệm trong phòng

Có thể phân loại các thí nghiệm này, theo phơng pháp thực hiện, thành hainhóm chính: đó là các thí nghiệm phá hoại kết cấu và các phơng pháp thí nghiệmkhông phá hoại kết cấu (Non Destructive Test - NDT)

 Với các thí nghiệm phá hoại kết cấu khi tiến hành để lấy đợc mẫu của các lớpvật liệu bên dới kết cấu mặt, các lớp vật liệu phía trên phải đợc khoan cắt, đào

bỏ hay đợc thí nghiệm trực tiếp ngoài hiện trờng Loại thí nghiệm này có rấtnhiều điểm bất lợi và hạn chế, đặc biệt khi tiến hành trên mặt đờng ôtô hoặcsân bay đang khai thác Bên cạnh đó các thí nghiệm này đòi hỏi một lợng thờigian và kinh phí không nhỏ cho việc tiến hành, đồng thời không thể tiến hànhthờng xuyên liên tục, nhiều lần đợc

 Phơng pháp không phá huỷ (Non Destructive Test - NDT) là một phơng phápchẩn đoán chất lợng công trình dựa trên các thành tựu khoa học của nhiềungành khoa học, công nghệ khác nhau nh kỹ thuật và công nghệ đo đạc, công

cụ tính (máy tính, các phần mềm) Phơng pháp này có các u điểm tuyệt đối sovới phơng pháp cổ điển ở trên đó là sơ đồ thí nghiệm sát với sơ đồ làm việcthực của kết cấu, độ chính xác và năng suất cao, có thể tiến hành thờngxuyên, liên tục Chính vì vậy phơng pháp thí nghiệm không phá hoại kếtcấu đang đợc sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới trong mọi lĩnh vực, trong đó

có lĩnh vực đánh giá sức chịu tải của các kết cấu mặt đờng mềm và mặt đờngBTXM hiện hữu

1.2.3 Xác định sức chịu tải của mặt đờng BTXM theo công nghệ không phá hoại kết cấu (NDT)

1.2.3.1 Về thông số đo đạc của phơng pháp thí nghiệm không phá hoại kết cấu (NDT).

Nh chúng ta đã biết, đối với kết cấu nền mặt đờng, các lớp vật liệu chủyếu có nguồn gốc thiên nhiên, có thể có hoặc không có chất kết dính nên tính

đồng nhất, toàn khối rất kém Việc xác định chính xác trạng thái ứng suất - biếndạng của các lớp kết cấu thông qua đo đạc là hết sức khó khăn ở nhiều nớc trênthế giới và ngay cả ở Việt Nam đã có những nghiên cứu và tiến hành đo đạctrạng thái ứng suất - biến dạng trong các lớp kết cấu mặt đờng bằng cách đặt trớccác đầu đo (datric) vào những vị trí cần khảo sát trong quá trình xây dựng Sau

đó, tiến hành đo các chỉ tiêu biến dạng hoặc áp lực trong các lớp kết cấu mặt ờng ứng với các cấp tải trọng khác nhau

đ-Phơng pháp này lắp đặt rất phức tạp và khó khăn, các đầu đo có thể bị hhỏng ngay trong quá trình lắp đặt do tác động của quá trình thi công và mauhỏng và hầu nh không thể dùng lại đợc Số liệu đo đạc có độ chính xác và độ tincậy không cao Nguyên nhân chính yếu do bản thân các lớp kết cấu vật liệutrong mặt đờng không phải là đồng nhất, sự tiếp xúc giữa kết cấu mặt đờng vớicác đầu đo không tốt do đó gây nên các kết quả đo đạc không đạt độ chính xác

nh mong muốn

Cho đến nay, trên thế giới vẫn cha có một loại thiết bị hoàn hảo nào có thểxác định đợc chính xác, tin cậy các thông số ứng suất - biến dạng nội tại kết cấu

và trong từng lớp áo đờng nh đã nêu ở trên

Trong khi đó, độ võng tại bề mặt kết cấu áo đờng có thể đo dễ dàng với độchính xác ngày càng cao Chính vì vậy mà các thông số xác định phản ứng củacông trình dới tác dụng của các tải trọng khai thác thờng đợc chọn là các trị sốbiến dạng của công trình Đối với kết cấu nền mặt đờng thông đợc chọn là chậuvõng

Trong khoảng 20 năm trở lại đây, cùng với sự phát triển của khoa họccông nghệ và các kết quả nghiên cứu trong các lĩnh vực vật liệu, thiết bị và tinhọc, phơng pháp đánh giá cờng độ nền mặt đờng thông qua chậu võng đã có rấtnhiều thay đổi Từ phơng pháp gây tải tĩnh chuyển sang phơng pháp gây tải

động, từ việc chỉ xác định độ võng đàn hồi ở tâm diện truyền tải chuyển sangxác định độ võng đàn hồi của toàn bộ bề mặt mặt đờng trong vùng ảnh hởng củatải trọng - đợc gọi là chậu võng

Trang 15

Nh vậy, cho đến nay, thông số đo đạc cơ bản nhất đã đợc hầu hết các nớcthống nhất, đó là đo đạc chậu võng trên bề mặt mặt đờng trong vùng ảnh hởngcủa tải trọng Ngoài ra, ngời ta còn tiến hành thu thập thêm các thông số khác về

ẩm, nhiệt và các đặc trng của từng lớp vật liệu trong kết cấu áo đờng nh: chiềudày, loại vật liệu trong quá trình khảo sát

1.2.3.2 Về thiết bị đo chậu võng đàn hồi HWD (Heavy Weight Deflectometer)

và FWD (Falling Weight Deflectometer) - Nguyên lý làm việc và các thông số kỹ thuật

Một trong những yêu cầu cơ bản đối với các thiết bị đo đạc, thử nghiệmsức chịu tải của kết cấu công trình là phải tạo ra các tải trọng gần giống nh tảitrọng khai thác và ghi lại chính xác các thông số cơ học vật lý của kết cấu khichịu lực Nói cách khác, bộ thiết bị thử nghiệm phải vừa mô phỏng đợc gần đúng

điều kiện làm việc thực tế của công trình vừa phải thu nhận chính xác nhữngthông tin phản ứng từ công trình trong điều kiện làm việc đó

Dựa trên các thành tựu của nhiều ngành khoa học, công nghệ khác nhau

nh kỹ thuật và công nghệ đo đạc, công cụ tính (máy tính, các phần mềm) cùngvới các kết quả nghiên cứu về sự làm việc thực tế của vật liệu, kết cấu nền mặt đ-ờng dới tác dụng của tải, ngời ta đã chế tạo ra các thiết bị mô phỏng đợc tải trọngtác dụng của các phơng tiện lên mặt đờng và đo đạc đợc chậu võng dới tác dụngcủa các hoạt tải đó Đó là các thiết bị chuỳ rơi xung lực HWD, FWD (HeavyWeight Deflectometer, Falling Weight Deflectometer) Hình 1.1 và Bảng 1.3,1.4 trình bày một số chỉ tiêu kỹ thuật của thiết bị FWD và HWD

Hình 1.1: Thiết bị HWD (Heavy Weight Deflectometor).

Hình 1.2: Thiết bị FWD (Falling Weight Deflectometor)

Hình 1.3: Tổng quan về thiết bị FWD và HWD

 Bộ phận gia tải (gây ra tải trọng)

Bộ phận gây tải là một vật nặng đợc rơi từ một độ cao ấn định trớc tácdụng lên trên một tấm ép tròn thông qua một hệ thống giảm chấn có độ cứnghoặc môduyn đàn hồi xác định

Từ đó, tuỳ theo khối lợng của vật nặng và chiều cao rơi của quả nặng, ngời

ta có thể thay đổi đợc độ lớn của lực tác dụng trên mặt đờng, hay nói cách khác

là độ lớn của áp lực truyền lên mặt đờng thông qua tấm ép Cũng tơng tự nh thế,

Trang 17

Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý đo chậu võng bằng thiết bị FWD

ngời ta có thể thay đổi độ cứng của hệ giảm chấn để đạt đợc độ lớn và thời giantác dụng của tải trọng trên bề mặt mặt đờng theo mong muốn.

Bằng thiết bị trên, ngời ta hoàn toàn có thể tạo ra xung lực tơng tự nh xechạy trên đờng Và tải trọng tác dụng trên mặt đờng là dạng động tơng tự nh tácdụng của tải trong bánh xe

Bảng 1.2: Một số chỉ tiêu kỹ thuật của thiết bị Falling Weight Deflectometer

(FWD) và Heavy Weight Deflectometer (HWD)

Số đầu đo độ võng Từ 7 - 15 (tuỳ chọn theo mục đích ngời dùng)

Độ chính xác của đầu đo độ võng <  1m

Vị trí đặt đầu đo

Tại tâm và các điểm tuỳ ý dọc theo trục thiết

bị và không lớn hơn 2.450 mm (tuỳ chọn theo mục đích ngời dùng)

Thời gian tác dụng của tải trọng trên mặt

Độ chính xác của đầu đo tải trọng <  0.3 kN

Bảng 1.3: Khả năng tạo áp lực thông qua bàn ép có các kích thớc khác nhau của

các thiết bị FWD và HWD thông dụng Tải trọng (kN) tấm ép, cmĐờng kính áp lực (MPa) tấm ép, cmĐờng kính áp lực (MPa)

-5 4 3 2 1 0

VOLT S

TIME, msec

16 0

14 0

12 0

10 0

8 0

6 0

4 0

2 0

16 0

14 0

12 0

10 0

8 0

6 0

5 2 1.

51 0.

50

VOLT S

PHONIX FWD 3.

5

 Các đầu đo biến dạng

Khi lực tác dụng trên mặt đờng gây ra trong kết cấu mặt đờng một trạngthái ứng suất - biến dạng tơng ứng Các thông số cần đo đạc thông thờng là biếndạng hoặc ứng suất Nếu đo đợc biến dạng có thể tính đợc ứng suất và ngợc lại

Hiện nay cùng với sự phát triển của công nghệ đo đạc và tin học, cho phépxác định đợc các biến dạng trong suốt quá trình tác động của tải trọng động với

độ chính xác rất cao Thông thờng ngời ta đã sử dụng các loại đầu đo gia tốcchuyển động của các đối tợng (đặc biệt hay dùng đối với thử nghiệm động) vàsau đó sẽ tính ra ứng suất hoặc biến dạng thông qua các phần mềm điều khiển vàtính toán của thiết bị kèm theo

Ta biết rằng, khi đo đợc gia tốc của một chất điểm chuyển động, hoàntoàn có thể tính ra chuyển vị của chúng và do đó tính ra đợc ứng suất

Bằng những đầu đo gia tốc theo nguyên lý gia tốc đợc tỳ xuống bề mặtmặt đờng, ta có thể đo đợc chuyển vị thẳng đứng của mặt đờng tại mỗi điểm nằmtrong vùng ảnh hởng của tải trọng Chuyển vị (hoặc biến dạng) đo đợc trong tr-ờng hợp này là ứng suất hoặc các thông số dẫn suất tính ra từ nó của kết cấucũng là ở trạng thái động

Với các độ chính xác rất cao của các loại đầu đo hiện nay hoàn toàn có thểthoả mãn yêu cầu nghiên cứu và đo đạc để đánh giá sức chịu tải của toàn bộ vàtừng lớp kết cấu áo đờng kể cả nền đất dới tác dụng của của tải trọng

1.3 KếT LUậN:

Sự phát triển của kết cấu mặt đờng BTXM cho đờng ôtô và sân bay ở ViệtNam là một xu thế tất yếu không chỉ đối với các dự án xây dựng mới mà đối vớicả các dự án cải tạo, nâng cấp Nên việc tiến hành nghiên cứu phơng pháp đánhgiá sức chịu tải cho mặt đờng BTXM là đòi hỏi khách quan

Việc xác định các đặc trng cờng độ kết cấu của mặt đờng cứng hiện hữubằng công nghệ không phá huỷ (NDT) phục vụ cho khai thác và cải tạo đang làvấn đề đợc tập trung nghiên cứu trên thế giới Một trong những hớng nghiên cứuchủ đạo là sử dụng phơng pháp tính ngợc các đặc trng cờng độ của kết cấu mặt

đờng cứng dựa trên các kết quả đo đạc chậu võng bằng thiết bị FWD (FallingWeight Deflectometor) cho đờng ôtô và HWD (Heavy Weight Deflectometor)cho mặt đờng sân bay

Trong những năm qua, chúng ta đã nhập một số thiết bị đo đạc chậu võngFWD (Falling Weight Deflectormeter) Đây là các thiết bị hàng đầu thế giới và

đắt tiền nhng chúng cha phát huy đợc hiệu quả vốn có của nó

Trong tiến trình hoà nhập với các tiêu chuẩn tiên tiến trên thế giới, chúng

ta đã cho ban hành thí điểm tiêu chuẩn thiết kế mặt đờng mềm 22TCN 271-01

Trang 19

đợc biên soạn theo AASHTO (American Association of State Highway &Transportation Officials) Trong đó, đối với việc điều tra, khảo sát phục vụ choviệc nâng cấp cải tạo mặt đờng thì phơng pháp tính ngợc thông qua chậu võng làmột giải pháp đợc u tiên lựa chọn Song cho đến nay, sau 8 năm áp dụng thí

điểm thì Quy trình này cũng chỉ dừng ở mức tài liệu tham khảo Một trongnhững nguyên nhân đó là sự mối mẻ của công nghệ và phơng pháp tính toán cha

đợc cập nhật

Để tiến tới xây dựng một qui trình cho phơng pháp thiết kế, cải tạo mặt ờng BTXM Do vậy, cần thiết phải có nghiên cứu nhằm đa ra một phơng pháptính ngợc tiên tiến, khả thi và có cơ sở khoa học phục vụ cho công tác đánh giáchất lợng mặt đờng BTXM

đ-Từ các nội dung cơ bản đã trình bày ở trên, mục tiêu nghiên cứu của Luậnvăn này nh sau:

 Tìm hiểu, nghiên cứu và lựa chọn các thiết bị đo đạc chậu võng phù hợpvới các yêu cầu của việc xác định các đặc trng sức chịu tải của kết cấu mặt

đờng BTXM và BTXM cốt thép

 Nhận xét, kiến nghị và định hớng nghiên cứu tiếp theo

Chơng 2:

nghiên cứu, lựa chọn phơng pháp Xác định các đặc

tr-ng sức chịu tải của kết cấu mặt đờtr-ng btxm

2.1 NGHIÊN CứU CáC Phơng pháp xác định

2.1.1 Về phơng pháp đánh giá sức chịu tải:

Hiện nay, trên thế giới tồn tại rất nhiều phơng pháp tính toán kết cấu mặt

đờng BTXM cho đờng ôtô và sân bay Trong đó, phơng pháp dựa trên bài toán

“tấm trên nền đàn hồi” với mô hình moduyn phản lực nền k của Vincler đợcdùng phổ biến nhất trong đó có Việt Nam Do vậy phơng pháp này đợc lựa chọn

để đánh giá sức chịu tải của mặt đờng BTXM cho đờng ôtô và sân bay ở ViệtNam

Với phơng pháp dựa trên bài toán “tấm trên nền đàn hồi”, các thông số

đặc trng cho sức chịu tải của mặt đờng BTXM là moduyn đàn hồi của tấmBTXM EPCC, moduyn phản lực nền k Ngoài ra, khả năng truyền tải cũng là mộtthông số phản ánh sức chịu tải của kết cấu

Việc xác định các đặc trng cho sức chịu tải của mặt đờng BTXM dựa vàocác phơng pháp thí nghiệm không phá hoại kết cấu (NDT) đang đợc sử dụngrộng rãi trên toàn thế giới lĩnh vực đánh giá sức chịu tải của kết cấu mặt đờngBTXM hiện hữu

2.1.2 Các thông số đo đạc, khảo sát và thiết bị khảo sát:

Thông số đo đạc của phơng pháp thí nghiệm không phá hoại kết cấu(NDT) là chậu võng trên bề mặt mặt đờng trong vùng ảnh hởng của tải trọng.Ngoài ra, ngời ta còn tiến hành thu thập thêm các thông số khác về ẩm, nhiệt vàcác đặc trng của từng lớp vật liệu trong kết cấu áo đờng nh: chiều dày, loại vậtliệu trong quá trình khảo sát

Thiết bị đo chậu võng đàn hồi HWD (Heavy Weight Deflectometer) vàFWD (Falling Weight Deflectometer) có thể mô phỏng đợc tải trọng của ôtôchạy trên đờng cũng nh máy bay khi cất hạ cánh trên mặt đờng băng sân bay vàghi lại chính xác đựoc biến dạng của mặt đờng (chậu võng) Do vậy nó đợc lựachọn để đo đạc chậu võng động trên thế giới

2.1.3 Về thuật toán xác định các đặc trng sức chịu tải của mặt đờng BTXM:

Vincler, sử dụng các thuật toán tính ngợc (Back-Calculate) BestFit và AREA để

Trang 21

xác định các đặc trng sức chịu tải tải động của mặt đờng BTXM cũng nh đánhgiá khả năng truyền tải của khe nối đợc thừa nhận trên thế giới trong đó cóAASHTO.

Dựa trên lời giải của bài toán này, đối với mỗi loại kết cấu mặt đờngBTXM, việc thiết kế chiều dày của tấm bêtông có các đặc điểm sau:

* Với mặt đờng BTXM cốt thép, BTXM cốt thép phân tán, BTXM cốt thépliên tục (CRCP) đợc tính nh với mặt đờng BTXM thông thờng Vai trò của cốtthép chỉ nhằm để hạn chế việc mở rộng các khe nứt do co ngót (mất nớc ở giai

đoạn mới tạo hình mặt đờng BTXM) hoặc do ma sát giữa đáy mặt đờng với mặtmóng phát sinh khi mặt đờng bị có vì nhiệt độ giảm Nhờ đó, chiều dài của tấm

đợc tăng lên, giảm số lợng khe nối

* Một số nớc có xem xét đến vai trò của cốt thép cùng tham gia vớibêtông chịu tải trọng của phơng tiện Lúc đó, chiều dày của tấm bêtông có thể sẽ

đợc giảm đi Về nguyên tắc thiết kế, việc giảm chiều dày của tấm BTXM đợctính toán theo nguyên lý "diện tích tơng đơng của cốt thép" trong môn "Kết cấubêtông cốt thép"

b) Với bài toán hệ đàn hồi nhiều lớp :“ ”

Phơng pháp sử dụng lý thuyết hệ bán không gian đàn hồi nhiều lớp để tínhtoán mặt đờng cứng Nội dung tính toán tơng tự nh việc tính toán mặt đờng mềmtheo phơng pháp đàn hồi

Trong hai phơng pháp tính toán kết cấu mặt đờng BTXM nh đã nói ở trên,phơng pháp thiết kế chiều dày của tấm bêtông sử dụng lời giải bài toán tấm trênnền đàn hồi của Westergaard với mô hình nền Vincler hoặc mô hình nền bánkhông gia đàn hồi đợc sử dụng phổ biến nhất Theo phơng pháp này, các thông

số đặc trng cho sức chịu tải của mặt đờng BTXM bao gồm:

- Moduyn đàn hồi của tấm BTXM EPCC

- Moduyn đàn hồi của nền đất Eo với mô hình nền là bán không gian đànhồi hoặc moduyn phản lực nền k với mô hình hệ số nền của Vincler

- Khả năng truyền tải của khe nối

Để tính các đặc trng theo phơng pháp này, có hai thuật toán tính ngợc(Back-Calculate) đang đợc sử dụng là BestFit và AREA Với mỗi thuật toán tínhngợc và với mỗi sơ đồ kết cấu của tấm theo các mô hình nền khác nhau sẽ chocác kết quả tính toán khác nhau Do vậy cần thiết phải nghiên cứu xác định cáctơng quan giữa các kết quả tính toán theo các mô hình, phơng pháp, điều kiệnbiên khác nhau cũng nh các nhân tố ảnh hởng đến các kết quả tính toán để làmcơ sở lựa chọn phơng pháp đánh giá

Với lý do trên, trong phạm vi của luận văn, tập trung vào nghiên cứu

ph-ơng pháp xác định các đặc trng cờng độ trên dựa vào thuật toán tính ngợc làBestFit và AREA trên cơ sở lời giải bài toán tấm trên nền đàn hồi củaWestergaard cùng với các nhân tố ảnh hởng của chúng nhằm lựa chọn và đề xuấtmột phơng pháp xác định các đặc trng sức chịu tải của các lớp kết cấu mặt đờngBTXM cho đờng ôtô và sân bay

Ngoài ra, cũng nghiên cứu và lựa chọn phơng pháp đánh giá khả năngtruyền tải của khe nối của mặt đờng BTXM

2.2 Phơng pháp xác định các thông số đặc trng của mặt ờng BTXM thông qua lời giải Westergaard với nền Vinkle.

đ-Dới tải trọng phân bố đều trên diện tích tấm a, phân bố độ võng wr đợcviết nh sau:

  f r k

p r

l

a

l

r

25 0

2.2.1 Xác định các đặc trng sức chịu tải của kết cấu mặt đờng cứng bằng thuật toán Bets-fit:

Phơng pháp Bets fit là tìm ra một tổ hợp các giá trị moduyn đàn hồi của bêtông và moduyn phản lực nền k, cho phép có đợc độ võng tính toán có sai số nhỏnhất với độ võng thực đo Hàm sai số cực tiểu F đợc xác định nh sau:

i i

i w r w k

E F

i =1 hoặc 1/w i hoặc có thể là các giá trị khác

Sử dụng phơng trình 1, hàm sai số F có thể đợc viết nh sau:

p k

l F k E F F

0

2 ,

n i

k i i

l f w

l f p

k

0

2 0

n i

k i i i n

k i i

n i

k i k i i

l l w

l f w l

f

l f l f

1

0

'

1 1

2 0

 

3

4 2112

pl

pl pl

h

k l

Trong đó:

h Pl : là chiều dày tấm

k: là hệ số nền

pl : hệ số poatxông của tấm

Bài toán này đợc lập trình và giải trên máy tính theo nguyên lý thử dần để

đạt đợc sai số cực tiểu nằm trong giới hạn chấp nhận đợc

Sự thuận lợi căn bản của Bets fit là có thể đa ra sự phù hợp nhất giữa độvõng tính toán và thực đo với các cấu hình đặt đầu đo độ võng bất kỳ

2.2.2 Xác định các đặc trng sức chịu tải của kết cấu mặt đờng cứng bằng thuật toán AREA

Hoffman và Thomson lần đầu tiên đề nghị sử dụng tham số AREA để đặctrng cho chậu võng mặt đờng mềm Kết quả tổ hợp các thông số của độ võng đo

đợc định nghĩa nh dới đây:

0 0 2

1

n n n n

i

i i

i r r w r r w

r w w

Trong đó:

W i : Độ võng

n : số đầu đo –1

r i : Khoảng cách từ tâm tải trọng tấm đến đầu đo thứ i

Khái niệm về thông số AREA và phơng pháp xác định giá trị AREA đợcminh họa ở hình 2.1 sau:

Thông số AREA không phải là diện tích mà đúng hơn nó có thứ nguyên làchiều dài, từ đó nó đợc chuẩn hoá với sự thừa nhận một chậu võng đo đợc mộtcách hợp lệ sẽ loại bỏ hiệu ứng của cờng độ tải trọng Với số lợng và cấu hình

đặt các đầu đo độ võng, tham số AREA đợc tính theo diện tích hình thang tơng

đơng của chậu võng

Thuật toán AREA đã đợc sử dụng rộng rãi từ năm 1980 để phân tích chậuvõng của mặt đờng bê tông xi măng Ioanniedes nhận ra mối quan hệ duy nhấtgiữa AREA và bán kính độ cứng tơng đối l Hall đã thu đợc một sự gần đúng

Trang 25

A = 23.3

Giá trị Area (A=23.3)

đơn giản trong quan hệ giữa phơng pháp của AASHTO với các cấu hình đặt đầu

đo chậu võng của SHRP (Strategic Highway Research Program)

Có thể thấy, việc nghiên cứu, ứng dụng thông số này trong việc xác địnhcác đặc trng sức chịu tải của mặt đờng BTXM đã đợc tập trung nghiên cứu theocác chơng trình nghiên cứu lớn ở Mỹ Điển hình là hai chơng trình nghiên cứu:LTPP (Long-Term Pavement Performance Program) và SHRP Các kết quảnghiên cứu trên đã đợc chính thức công nhận và đa vào các tiêu chuẩn, chỉ dẫn

kỹ thuật

Một số phơng pháp xác định thông số AREA tuỳ thuộc vào cấu hình đặtcác đầu đo độ võng và đợc tổng hợp ở Bảng 2.1 và 2.2 sau:

Bảng 2.1 Các cấu hình đặt đầu đo chậu võng ứng với các thuật toán AREA và BetsFit

TT AREA TT BetsFit Đơn vị Khoảng cách từ tâm tấm ép gia tảiđến đầu đo chậu võng

36 0

24 0

18 0

12 0

8

d

d d

d d

d d

d d

d d

36 12

24 12

8

d

d d

d d

d d

24 0

12

d

d d

d d

24

d

d d

d

Theo các kết quả nghiên cứu cho thấy, thông số A4 và A7 thờng đợc dùng

để tính ngợc (Back-Calculate) mặt đờng BTXM có hoặc không có cốt thép, cònA3 và A5 thờng đợc dùng để tính ngợc (Back-Calculate) mặt đờng hỗn hợp (nửacứng)

Với diện tích gia tải có đờng kính là 300mm (5,9in) Quan hệ giữa AREA

và bán kính độ cứng tơng đối lest đợc Hall đa ra nh sau:

Theo thông số AREA7:

566 2 7

698 0 708 289

60 ln

387009 4 4

559340

2 279133

1812

36 ln

est est

l d

2 ln

* 2

1 1

a l

d o : độ võng tại tâm tấm tải và tại khoảng cách 12in

a : đờng kính của bàn gia tải.

Từ các giá trị lest, kest tính toán đợc ở trên, môduyn đàn hồi của tấm bêtông

h

k l

E est    est est (20)

Trang 27

Thuật toán AREA7 có tơng quan chặt với thuật toán BetsFit4 và có giá trịmoduyn phản lực nền k tính toán xấp xỉ nhau Do vậy nó là một sự lựa chọn hợp

lý khi không có các phần mềm chuyên dụng mà vẫn cho kết quả tin cậy

Để tiện dụng cho việc sử dụng, trong chỉ dẫn thiết kế áo đờng củaAASHTO 93 đã đa ra toán đồ để xác định gần đúng giá trị moduyn phản lực nềnhữu hiệu k và moduyn đàn hồi hữu hiệu EPCC của tấm BTXM dựa vào thông sốAREA4, độ võng lớn nhất tại tâm tấm tải với tấm tải chuẩn đờng kính 300mm vàcấp lực là 9000pound (40 kN) Các toán đồ này đợc thể hiện ở hình 2.2 và 2.3

2.3 Các nhân tố ảnh hởng tới kết quả tính toán các đặc

tr-ng cờtr-ng độ của kết cấu mặt đờtr-ng BTXM

2.3.1 ảnh hởng của lớp móng

Kết cấu mặt đờng bê tông thờng bao gồm tấm BTXM đặt trên các lớp kếtcấu móng và nền đất Và các lớp kết cấu đó có ảnh hởng đánh kể đến sức chịutải của kết cấu tổng thể nền mặt đờng BTXM, đặc biệt khi có sự dính bám giữatấm BTXM và lớp móng Nếu sự dính bám này càng tốt thì lớp móng càng ảnhnhiều tới tấm BTXM mặt đờng

Kết cấu mặt đờng BTXM nhiều lớp rất phổ biến và khả năng đánh giánhững kết cấu này theo phơng pháp hệ nhiều lớp sẽ đem lại các thông số hữu íchcho việc thiết kế mới và cải tạo

Thông thờng, bài toán “tấm trên nền đàn hồi” đợc áp dụng với mô hình hệhai lớp: tấm BTXM và các lớp kết cấu bên dới (nền, móng ) Giữa chúng có thể

có dính bám hoặc không Sử dụng các phơng pháp tính ngợc (Back-Calculate) cóthể cho phép xác định đợc trạng thái dính bám của tấm BTXM và lớp kết cấu dới

nó (lớp móng)

a) Trờng hợp không có sự dính bám giữa tấm BTXM và lớp móng

Khi hai lớp không dính bám, các tấm sẽ làm việc độc lập, cho dù biếndạng của chúng có giống nhau nếu không có phân cách giữa chúng Với những

điều kiện này ta có công thức:

Trong đó:

D e : Độ cứng tơng đơng, là sự kết hợp của hai lớp thành một tấm BTXM đồng nhất có biến dạng tơng đơng với biến dạng thực của hệ hai lớp

Theo một nghĩa khác, phơng pháp tính ngợc theo bài toán ‘tấm trên hệ đànhồi’ có thể thông qua việc ớc lợng De khi áp dụng nó với hệ thống mặt đờngBTXM ba lớp Nhiệm vụ còn lại là phân chia D thành D1 và D2

Trong trờng hợp này, giống nh mặt đờng mềm nhiều lớp, cần phải đa rathêm một hệ số tỷ lệ giữa modun của hai lớp  Hơn thế nữa, chúng ta có thể ớctính mà không mất đi nguyên lý chung rằng độ dày hiệu quả tấm BTXM he cũngbằng độ dày cuả tấm BTXM phía trên h1 Kết quả là giá trị moduyn đàn hồi Etính đợc theo phơng pháp tính ngợc (Back-Calculate) có công thức:

h E D





Để đơn giản cho tính toán mà không mất đi độ chính xác cần thiết, có thể

đa ra giả thiết:

Do vậy, có công thức sau:

Eeh3

e =Eeh3 =E1h3 +E2h3 (35)Trong đó:

d-ới

e

E h h

h

2

3 1

3 1 1

h

2

3 1

3 1 2

b) Trờng hợp có sự dính bám giữa tấm BTXM và lớp móng

Đối với trờng hợp hai tấm dính bám, độ cứng chịu uốn của tấm tơng đơng

có kết cấu đồng nhất không còn là tổng của độ cứng của hai tấm thực tế nhng cóthể rút ra bằng công thức sau :

2 2 1

2 2

3 2 2

2 1 1

1

3 1 1 3

212

212

E h

x h E h

E h

E e e

(39)

Trong đó:

2 1

2 1 2

2 1

22

h h

h h h h

Trình tự giống nh với tấm không dính bám, có thể giả định rằng he= h,

điều đó có nghĩa là giá trị moduyn đàn hồi E từ sự mô hình tấm trên nền đàn hồi

là Ee Do đó:

e

E h x h h

h x h h

h

h

2 1

2

2 1 1

3 2

3 1

3 1 1

2

12 2

Các kết quả nghiên cứu cho thấy:

Nếu tỷ số giữa moduyn đàn hồi của tấm BTXM Epcc và lớp móng nằmtrong khoảng 10 và 100 thì một sự thay đổi nhỏ của moduyn đàn hồi của lớpmóng sẽ gây ra một sự thay đổi đáng kể đối với giá trị moduyn đàn hồi của tấmBTXM Epcc

Nếu nh tỷ số này lớn hơn 100 thì moduyn đàn hồi của tấm BTXM hầu nh

là không nhạy cảm với một sự thay đổi nhỏ của moduyn đàn hồi của lớp móng

Kết luận này đợc chứng minh rõ ràng hơn trong nghiên cứu gần đây đợctài trợ của FWHA Với hai tập hợp tỷ số giữa modun đàn hồi cuả vật liệu móng

và moduyn đàn hồi của tấm BTXM EPCC Hình 2.4 và 2.5 cho thấy rằng: ảnh

h-ởng của tỷ số modun đến giá trị E pcc là không lớn trong phần lớn các kết quả nghiên cứu.

Moduyn đàn hồi của lớp móng nhạy cảm hơn với những thay đổi của tỷ sốmoduyn đàn hồi Thực tế đối với các móng làm bằng vật liệu rời rạc, tỷ sốmoduyn rất cao Hình 2.6, 2.7 cho thấy điều này đúng ngay cả với tỷ số moduyn

đàn hồi có giá trị rất cao Điều này cho thấy phơng pháp này không thể áp dụng

cho các lớp móng làm bằng vật liệu rời rạc Sai sót trong tỷ số moduyn, dù

không gây ảnh hởng tới moduyn đàn hồi của tấm BTXM E PCC tính ngợc nhng

có thể dẫn tới việc tính toán sai moduyn đàn hồi của lớp móng tính ngợc.

Trang 33

Hình 2.4: ảnh hởng của tỷ số moduyn đến môduyn đàn hồi

của tấm bêtông tính ngợc

Hình 2.5: So sánh giá trị môduyn đàn hồi của tấm bêtông tính ngợc với hai tập các giá trị tỷ số moduyn với mô hình có liên kết giữa tấm bêtông và lớp

móng

Hình 2.6: So sánh giá trị môduyn đàn hồi của tấm bêtông tính ngợc với hai tập các giá trị tỷ số moduyn với mô hình không có liên kết giữa tấm bêtông và

lớp móng

Hình 2.7: ảnh hởng của trị tỷ số moduyn đến giá trị moduyn đàn hồi

của tấm bêtông tính ngợc

2.3.3 ảnh hởng của vị trí đặt đầu đo

Phân tích các kết quả của phơng pháp tính ngợc chơng trình nghiên cứuLTPP và từ các ví dụ lý thuyết đã cho thấy phơng pháp tính ngợc và vị trí của

đầu chậu võng có ảnh hởng đáng kể tới giá trị của các đặc trng sức chịu tải có

đ-ợc từ phơng pháp tính ngđ-ợc (Back-Calculate)

Trang 35

Để đánh giá ảnh hởng của các cấu hình đặt các đầu đo chậu võng và đa rachỉ dẫn về cấu hình đầu đo thích hợp Đã tiến hành so sánh kết quả tính ngợc(Back-Calculate) với các tập số liệu đo chậu võng đại diện cho các loại hình kếtcấu ở các mùa và thời gian trong ngày khác nhau với số lợng rất lớn theo haithuật toán Bestfit 4 và Best fit 7

Mối quan hệ tơng tự cũng đợc tìm thấy khi xác định giá trị của moduyn

đàn hồi của tấm BTXM EPCC

Từ đó có những nhận xét dới đây:

 Từ cơ sở dữ liệu, số các chậu võng sử dụng đợc cho thuật toán Best fit 4nhiều hơn so với hơn thuật toán Best fit7 Nghĩa là thuật toán BetsFit 4hiệu quả hơn so với hơn thuật toán Best fit 7

 Đối với những chậu võng mà thuật toán Best fit 7 không sử dụng đợc, thayvào đó sử dụng thuật toán Best fit 4 thì hơn 90% giá trị moduyn phản lựcnền k và moduyn đàn hồi của tấm BTXM EPCC nằm trong giới hạn hợp lý

 Thêm vào đó, nếu các đầu đo ỏ phía ngoài gần vị trí các khe nối hoặc vếtnứt, các lời giải của Losberg hay Westergard không thể mô tả đúng đắnchậu võng của nó với lời giải cho trờng hợp tải trọng ở phía trong tấm Vớilời giải của Westergard cho mô hình nền Vinkle, tỷ số giữa độ võng giữacạnh tấm và bên trong tấm thì cao hơn mô hình Losberg

Do vậy thuật toán BetsFit 4 đợc lựa chọn nh là thuật toán chính yếu đểtính ngợc mặt đờng BTXM

Do vậy cần phải hiệu chính các giá trị độ võng lớn nhất và bán kính độ cứng

t-ơng đối cho phù hợp với sơ đồ làm việc thực tế của tấm

doc = do x AFdo (42)

lc = lest x AFl (43)Với

04831 1

61662 0

89434

71878 0

(45)

khi L  2.Lw thì L  L l L w (46)

khi L > 2.Lw thìL 2 L l (47)Trong đó:

d oc , l c là độ võng lớn nhất và bán kính độ cứng tơng đối tính toán.

hạn

L l , L w là chiều dài và chiều rộng của tấm.

Điều đó dẫn tới việc hiệu chỉnh moduyn phản lực nền k và moduyn đànhồi của tấm bêtông Ec nh sau:

do

est

AF AF

k k

l2

do l

Theo khuyến nghị của AASHTO, các khoảng giá trị đợc chấp thuận củamoduyn phản lực nền k và moduyn đàn hồi của tấm BTXM nh sau:

14 kPa/mm (50psi/in) ≤ k ≤ 407 kPa/mm (1500psi/in)

E<20.700MPa (3.000.000psi) ≤ EPCC ≤ 55.160MPa 8.000.000psi)

2.4 Đánh giá khả năng truyền tải của khe nối, vết nứt

2.4.1 Tổng quan về đánh giá hiệu quả truyền tải của khe nối

Hệ số truyền tải của các khe nối, vết nứt có ảnh hởng hết sức lớn đối vớikhả năng khai thác của mặt đờng BTXM Sự h hỏng, suy giảm khả năng truyềntải của sẽ tạo ra điều kiện để các h hỏng của mặt đờng nh bị phọt bùn, phá huỷ

Trang 37

mặt đờng, kể cả đối với mặt đờng BTXM cốt thép liên tục (CRCP) Các h hỏngnày sẽ dẫn đến giảm độ bằng phẳng của mặt đờng và giảm chất lợng chạy xe.

Với vai trò của khe nối trong mặt đờng BTXM nh trên, nên việc đánh giákhả năng làm việc của chúng có vai trò hết sức quan trọng Bởi vậy, việc đánhgiá khả năng làm việc của khe nối luôn đợc coi là một phần của quá trình đánhgiá sức chịu tải chung của mặt đờng BTXM đờng ôtô và mặt đờng băng sân bay

2.4.2 Các phơng pháp đánh giá hiệu quả truyền tải của khe nối

Có hai nhân tố có thể phản ánh đợc khả năng truyền tải hay nói cách khác

là khả năng làm việc của khe đó là độ võng và ứng suất tại khe nối của mặt đờngBTXM đờng ôtô và mặt đờng băng sân bay

2.4.2.1 Xác định hiệu quả truyền tải của khe thông qua độ võng :

Khả năng truyền tải của khe đợc xác định dựa trên tỷ số độ võng lớn nhấttại bên mép khe của tấm có tải so với độ võng lớn nhất tại mép khe của tấmkhông chịu tải kề bên

% 100

2

*

u l

u

d d

d LTE



Trong đó:

d u - độ võng tại mép khe nối bên tấm không có tải và

d l - độ võng tại mép khe nối bên tấm bản có tải.

LTE, LTE*: là chỉ số khả năng truyền tải

Nếu khe nối thể hiện hiệu quả truyền tải kém, thì độ võng của tấm khôngchịu tải phải nhỏ nhiều hơn tại tấm có tải và khi khe nối hoàn toàn không có khảnăng truyền tải thì hiệu quả truyền tải LTE tiến tới 0 nghĩa là tấm kế tiếp không

hề bị ảnh hởng của tải trọng đặt trên tấm bên Nếu khe có khả năng truyền tải tốtthì hiệu quả truyền tải LTE sẽ xấp xỉ 100% Và cả hai phơng trình ở trên có thể

đợc thay thế bằng phơng trình sau:

% 100 100 1

1 1

2.4.2.2 Xác định hiệu quả truyền tải của khe thông qua ứng suất tại khe:

Hiệu quả truyền tải thông qua ứng suất STE dựa trên các giá trị ứng suấttại hai bên mép khe, nó chỉ ra mức độ giảm ứng suất tại khe nối tại tấm có vàkhông có tải và đợc thể hiện nh sau:

% 100

i - ứng suất lớn nhất tại mép khe tấm bản có tải.

STE : là hiệu quả truyền tải theo ứng suất.

Hình 2.8 Đánh giá khả năng truyền tải của khe nối hoặc vết nứt

Trong việc đánh giá kết cấu của hệ thống tấm của mặt đờng cứng, hệ sốthay đổi ứng suất Je cũng đợc quan tâm xem xét Hệ số thay đổi ứng suất ápdụng bài lý thuyết ứng suất của tấm có cạch tự do dựa trên bài toán Watergaard

và ứng suất thực tế tại cạnh tuỳ thuộc vào mức độ hiệu quả truyền tải trọng

(0.020”)

002.1

0





kém tả

truyền năng

Khả

00 1 51

51





tốt tải truyền năng

Trong đó:

STE act : ứng suất của tấm tại cạnh tấm (sát với khớp)

STE ef : ứng suất đợc tính toán theo lý thuyết tấm có cạnh tự do

J e : hệ số thay đổi ứng suất

Thông số này liên quan đến hiệu quả truyền tải thông qua ứng suất củakhớp nh sau:

100

(57)Theo lý thuyết thì giá trị Je cực tiểu sẽ là 0.5 (tơng đơng với giá trị LTEtính theo độ võng là 100%) và giá trị cực đại sẽ là 1.0 (tơng đơng với giá trị LTEtính theo độ võng là 0%)

Bởi giá trị Je liên quan với giá trị hiệu quả truyền tải theo ứng suất của mốinối, đồng thời lại liên quan tới hiệu suất truyền tải mối nối tính toán theo độvõng nên giá trị Je có thể đợc xác định trực tiếp từ các giá trị đo độ võng tại mépcủa khe Tuy nhiên việc phân tích này không nên đợc áp dụng với các giá trị độvõng đo đợc tại góc của tấm

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng không tồn tại một tơng quan 1-1 giữa haiphơng pháp tính toán hệ số truyền tải Tơng quan giữa hiệu ứng truyền khe nốitính theo ứng suất và độ võng tại Hình 2.9 nh sau:

2.4.2.3 Hiệu chính khả năng truyền tải

Với các thông số đợc xem xét để đánh giá khả năng truyền tải của khe nối

là ứng suất và dộ võng tại hai bên mép của khe cho thấy việc xác định các giá trịứng suất hiện nay hầu nh là không thể thực hiện đợc Do đó, thông số này chỉmang ý nghĩa lý thuyết Trong thực tế, trị số độ võng thờng đợc dùng để xác

định hiệu quả truyền tải của khe nối

Tuy nhiên, việc xác định độ võng trực tiếp tại mép của khe là hết sức khókhăn Thay vào đó, việc sử dụng thiết bị FWD để đo với sơ đồ đặt bàn ép tiếptuyến với khe nối là một giải pháp có tính khả thi Và khi đó, khoảng cách từ

điểm đặt đầu đo độ võng bằng bán kính của tám ép cho cả hai phía của khe: Cótải và không tải

Điều này đặt ra vấn đề là sai số giữa hai sơ đồ đo do ảnh hởng của sự uốncủa tấm và nh vậy cần phải hiệu chính lại các kết quả tính toán hiệu quả truyềntải

Độ uốn của tấm phụ thuộc chủ yếu vào bán kính độ cứng chống uốn củatấm Khi đó độ cứng của tấm đòi hỏi hiệu chính độ uốn ít hơn tấm với tấm có độ