Bài giảng kỹ thuật hạ tầng giao thông chượng 5 nền đường và mặt đường

Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5 1 1/46 CHƯƠNG 5. NỀN ĐƯỜNG VÀ MẶT ĐƯỜNG (Subgrade and Pavement) 5.1 Khái niệm công trình nền đường và các yêu cầu đối với nền đường Nền đường ô tô là một công trình bằng đất có tác dụng: -Khắc phục địa hình thiên nhiên nhằm tạo nên một dải đủ rộng dọc theo tuyến đường. - Làm cơ sở cho áo đường 2/46 Các yêu cầu đối với nền đường a/ Nền đường phải đảm bảo luôn luôn ổn định toàn khối: nghĩa là kích thước hình học và hình dạng của nền đường trong mỗi hoàn cảnh không bị phá hoại hoặc biến dạng gây bất lợi cho việc thông xe. b/ Nền đường phải đảm bảo có đủ cường độ nhất định: tức là đủ độ bền khi chịu cắt trượt và không bị biến dạng quá nhiều (hay không được tích luỹ biến dạng) dưới tác dụng của áp lực bánh xe chạy qua. Nếu không đảm bảo yêu cầu này thì kết cấu áo đường sẽ bị phá hoại. c/ Nền đường phải được đảm bảo ổn định về cường độ: nghĩa là cường độ nền đường không được thay đổi theo thời gian, theo khí hậu, thời tiết một cách bất lợi. Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5 2 3/46 5.2 Các dạng nền đuờng (type of subgrade) (1/5) Nền đường đắpthấp: Chiều cao đắpH < 6m. Độ dốctaluytuỳ thuộcloạivật liệu đắp, thường là 1:1.5 Nền đường đắp cao và đắptrênnền đất yếu: Chiều cao đắpH > 6m. Độ dốctaluytuỳ thuộcloạivậtliệu đắp, phầndưới độ dốccấutạothoảihơn, phần trên đắpthôngthường. Giữaphầndướivàphầntrêncóthể có bậc rộng 1-2m. 4/46 5.2 Các dạng nền đuờng (type of subgrade) (2/5) Nền đường nửa đào, nửa đắp: Độ dốctaluyđào, đắpthường khác nhau. Chân taluy dương có bố trí rãnh thoát nướcdọc. Nền đường đào chữ L : Chân taluy dương có bố trí rãnh thoát nướcdọc. Độ dốctaluydương tuỳ thuộcloại vậtliệunền đào. Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5 3 5/46 5.2 Các dạng nền đuờng (type of subgrade) (3/5) Nền đường đào chữ U : Chân taluy dương có bố trí rãnh thoát nướcdọc. Độ dốctaluydương tuỳ thuộc loạivậtliệunền đào. Nền đường kếthợpvới tường chắn (kè chân) Thường là nền đường đắp trên sườncóđộ dốc khá lớn. 6/46 5.2 Các dạng nền đuờng (type of subgrade) (4/5) Nền đường kếthợpvớikèđávai đường : Thường là nền đường trong thành phố vớimục đích tiếtkiệmdiện tích chiếmdụng. Kè đá được xây sát mép mặt đường . Nền đường kếthợpvớitường chắnchống sụttaluydương. Thường là nền đường đào có độ dốctaluydương lớn, kém ổn định. Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5 4 7/46 5.2 Các dạng nền đuờng (type of subgrade) (5/5) Nền đường kếthợpvớitường chắncó móng cọc sâu chống trượt sâu taluy dương. Thường là nền đường đào có độ dốc taluy dương lớn, kém ổn định, dễ bị trượt sâu. Đường hầm 8/46 5.3 Thiết kế mái đường đào (Design cut of cross sections) Bảng 24 TCVN 4054 - 2005 Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5 5 9/46 5.4 Thiết kế mái đường đắp (Design fill of cross sections) Bảng 25 TCVN 4054 - 2005 10/46 5.5 Xây dựng nền đường trên nền đất yếu (design subgrade on weak ground) 5.5.1 Khái niệm về đất yếu Đất yếu là các loại đất có: + Sức chịu tải nhỏ (khoảng 0,5 – 1,0 daN/cm2) + Có tính nén lún lớn + Hầu như bão hòa nước + Có hệ số rỗng lớn (e>1) + Môđun biến dạng thấp (thường Eo = 50 daN/cm2) + Lực chống cắt nhỏ … Đất yếu là các vật liệu mới hình thành (từ 10.000 đến 15.000 năm tuổi) Có thể chia làm 3 loại: + Đất sét hoặc đất á sét bụi mềm, có hoặc không có chất hữu cơ; + Than bùn; + Các loại đất rất nhiều hữu cơ và bùn. Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5 6 11/46 5.5.2 Các dạng phá hoại nền đường đắp trên nền đất yếu Sơ đồ độ lún và chuyển vị ngang của đất nền thiên nhiên 12/46 Các phá hoại dạng đường cong tròn a) Có đường nứt do kéo trong nền đắp; b) Không có đường nứt kéo trong nền đắp Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5 7 13/46 Các biện pháp xử lý nền đất yếu 5.5.3 Các biện pháp xây dựng trên nền đất yếu 14/46 Trên thực tế có thể chia ra ba nhóm biện pháp xử lý như sau : Nhóm 1: Thay đổi sửa chữa đồ án thiết kế như: + Thay đổi vị trí tuyến tới chỗ khác. + Giảm chiều cao nền đắp. 5.5.3 Các biện pháp xây dựng trên nền đất yếu Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5 8 15/46 Nhóm 2: Các biện pháp liên quan tới: + Bố trí thời gian: xây dựng theo giai đoạn + Các giải pháp về vật liệu (làm bệ phản áp, đắp bằng vật liệu nhẹ, đào bỏ một phần hay toàn bộ lớp đất yếu ), + Gia tải tạm thời… 5.5.3 Các biện pháp xây dựng trên nền đất yếu Xây dựng nền đường theo giai đoạn 16/46 Nhóm 3: Các biện pháp xử lý chính bản thân nền đất yếu nhằm cải thiện các tính chất của đất: 5.5.3 Các biện pháp xây dựng trên nền đất yếu c1. Dùng cọc cát , giếng cát. Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5 9 17/46 c1. Dùng cọc cát , giếng cát (tiếp) Tạo lỗ cọc cát bằng phương pháp đóng ống thép a) Thiết bị tạo lỗ; b) Sơ đồ mũi ống thép Thi công cọc cát 18/46 Quá trình thi công cọc cát Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5 10 19/46 Quá trình thi công cọc cát (tiếp) 20/46 5.5.3 Các biện pháp xây dựng trên nền đất yếu (5/6) c2. Sử dụng bấc thấm. Cấu tạo bấc thấm Thi công cắm bấc thấm [...]... H tng Giao thụng - Phn 3 - Chng 5 17 4 Mt ng bờtụng ximng 35/ 46 Thi cụng mt ng BTXM nụng thụn 4 Mt ng bờtụng ximng 36/46 Thi cụng mt ng bờtụng ximng bng mỏy hin i K thut H tng Giao thụng - Phn 3 - Chng 5 18 37/46 S trn, ri lp va nha 38/46 S trn, ri lp va nha (tip) K thut H tng Giao thụng - Phn 3 - Chng 5 19 39/46 Lu bỏnh lp 40/46 Lu bỏnh thộp bc cao su K thut H tng Giao thụng - Phn 3 - Chng 5 20 41/46... K thut H tng Giao thụng - Phn 3 - Chng 5 14 5. 9 Vớ d mt s loi mt ng thng gp 29/46 1 Mt ng cp phi : i, sui, nghin 2 Mt ng ỏ dm 30/46 (Macadam) K thut H tng Giao thụng - Phn 3 - Chng 5 15 31/46 3 Mt ng nha: mt ng bờtụng nha, thm nhp nha, lỏng nha Mt ng bờ tụng nha ri núng 32/46 3 Mt ng nha: mt ng bờtụng nha, thm nhp nha, lỏng nha Mt ng bờ tụng nha K thut H tng Giao thụng - Phn 3 - Chng 5 16 33/46 3 Mt... ng 5. 8 Phõn loi mt ng (type of pavement) 5. 8.1 Phõn loi theo tớnh cht s dng (type by use) 26/46 Theo TCVN 4 054 -20 05 K thut H tng Giao thụng - Phn 3 - Chng 5 13 5. 8.2 Phõn loi theo phng phỏp thit k (type by design methods) 27/46 MT NG MM (flexible pavement): l loi mt ng chu nộn l ch yu v ỏnh giỏ cng ca mt ng thụng qua lỳn di tỏc dng ca ti trng Nú bao gm tt c cỏc loi mt ng tr mt ng bờtụng ximng 5. 8.2... khu 75: 1m; 1,25m; 1,5mcú th dựng ti 3m Loi ny cú kh nng thoỏt nc tt, chu lc tt, tuy nhiờn hay b cao thit k khng ch 18/27 Mặt cắt dọc tim cống +22 .55 1:1 5 5 1:1 5: 1 rãnh thoát nớc +21.43 1% 1% đá hộc xây 2:3 +21.33 theo độ dốc tự nhiên Mặt bằng cống +21.43 +21.33 K thut H tng Giao thụng - Phn 3 - Chng 6 9 6.4 Cng thoỏt nc (Culverts) 19/27 Cng hp: cú kớch thc mt ct ngang hỡnh ch nht hoc hỡnh vuụng... Chng 5 20 41/46 Lu chn ng hin i 42/46 Lu tnh thụng thng K thut H tng Giao thụng - Phn 3 - Chng 5 21 43/46 Mỏy ri hin i 44/46 Mỏy vn chuyn bitum hin i K thut H tng Giao thụng - Phn 3 - Chng 5 22 45/ 46 Xe ti nha hin i ang thi cụng lp lỏng mt 46/46 Ton cnh ri v m nộn lp mt bng bờ tụng asphan ri núng K thut H tng Giao thụng - Phn 3 - Chng 5 23 CHNG 6 THOT NC TRấN NG ễTễ (Drainage on roads) 1/27 6.1 H thng... rónh nh ti thiu l 0 ,5 m; + Ta luy rónh l 1:1 n 1:1 ,5; + Chiu sõu rónh c xỏc nh theo tớnh toỏn thu lc v tr s max l 1 ,5 m dc dc ca rónh nh ph thuc vo a cht ca rónh v hỡnh thc gia c Trong trng hp a hỡnh nỳi cú dc ln, a cht xu nờn lm nhiu rónh nh nh Trong trng hp cn thit k cú th b rónh nh v tng kớch thc rónh dc 6.2.2 Rónh nh 10/27 Rónh nh K thut H tng Giao thụng - Phn 3 - Chng 6 5 6.2.3 Rónh dn nc 11/27... tng Giao thụng - Phn 3 - Chng 6 2 6.2.1 Rónh biờn (edge drains) 5/ 27 Trong iu kin thụng thng ly theo a hỡnh khụng cn tớnh toỏn thu lc Cú ba dng hỡnh hc ca rónh hay s dng: rónh hỡnh thang, rónh hỡnh ch nht, rónh hỡnh tam giỏc, hin nay ng ụ tụ ch yu dựng loi rónh hỡnh thang cú kớch thc nh hỡnh: 40x40x40 chi tiết rãnh xây (tl:1/20) RANH giới D? N cao độ san nền 680 300 1000 H Rãnh(ga) HTb đào 150 5 1:0... thựng u nh hn 1,5m thỡ cú th cu to taluy thựng u ni di vi ta luy nn ng, Nu cao hn thỡ gia nn ng v thựng u phi mt di t cú dc khong 2% hng t nn ng ra thựng u ỏy thựng u nu bộ hn 6m thỡ lm dc mt hng ra phớa ngoi nn ng, cũn nu ln hn v dc dc Cọc:C17 6 thỡ lm dc vo gia v cú nh hn thờm mt rónh nh gia Km:0+820 Thựng u h . Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5 1 1/46 CHƯƠNG 5. NỀN ĐƯỜNG VÀ MẶT ĐƯỜNG (Subgrade and Pavement) 5. 1 Khái niệm công trình nền đường và các yêu cầu đối với nền đường Nền đường. Chương 5 15 29/46 5. 9. Ví dụ một số loại mặt đường thường gặp 1. Mặt đường cấpphối: đồi, suối, nghiền. 30/46 2. Mặt đường đádăm (Macadam) Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5 16 31/46 3 nhiều đá găm 3. Mặt đường nhựa: mặt đường bêtông nhựa, thấm nhập nhựa, láng nhựa. Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5 18 35/ 46 4. Mặt đường bêtông ximăng Thi công mặt đường BTXM nông