NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NÂNG CẤP ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG TRONG ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ BẮC NINH, TỈNH BẮC NINH

LỜI NÓI ĐẦUSau thời gian học tập, nghiên cứu, với sự giúp đỡ của các thầy cô TrườngĐại học Giao thông Vận tải Hà Nội, em đã hoàn thành chương trình cao họcchuyên ngành xây dựng đường sân

VŨ ĐỨC TUẤN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NÂNG CẤP ĐƯỜNG

BÊ TÔNG XI MĂNG TRONG ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ BẮC NINH,

TỈNH BẮC NINH

Ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông

Mã số:

Chuyên sâu: Xây dựng sân bay

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

GS.TS NGUYỄN XUÂN ĐÀO

NGƯỜI PHẢN BIỆN

1: ……….

2: ……….

HÀ NỘI - 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.

Học viên thực hiện

Vũ Đức Tuấn

LỜI NÓI ĐẦU

Sau thời gian học tập, nghiên cứu, với sự giúp đỡ của các thầy cô TrườngĐại học Giao thông Vận tải Hà Nội, em đã hoàn thành chương trình cao họcchuyên ngành xây dựng đường sân bay khóa 21.1 và hoàn thành luận văn Thạc sỹ

Khoa học kỹ thuật “Nghiên cứu giải pháp thiết kế nâng cấp đường bê tông xi măng trong địa bàn thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh”

Với tình cảm chân thành, em xin bày tỏ lòng cám ơn đến Ban giám hiệu,Phòng đào tạo sau đại học, Khoa công trình - Trường đại học Giao thông vận tải

Hà Nội, các cán bộ quản lý và toàn thể quý thầy cô tham gia giảng dạy đã tận tìnhgiúp đỡ, tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình học tập

Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo GS.TS Nguyễn Xuân Đào đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em nghiên cứu đề tài, hiệu

chỉnh và hoàn thiện luận văn này

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn công ty cổ phần tư vấn đầu tư xâydựng giao thông Bắc Ninh, Ban Lãnh đạo công ty, các đồng nghiệp và gia đình

đã tạo mọi điều kiện, động viên và giúp đỡ em trong suốt thời gian qua

Hà Nội, ngày tháng năm 2015

Học viên

Vũ Đức Tuấn

M C L CỤC LỤC ỤC LỤC

MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG CÓ THỂ ÁP

DỤNG CHO VIỆC NÂNG CẤP MẶT ĐƯỜNG TẠI THÀNH PHỐ

BẮC NINH

24

2.1 Một số vấn đề chung trong xây dựng mặt đường 24

2.1.5 Trình tự chung xây dựng mặt đường 31

2.3 Xây dựng mặt đường bê tông xi măng 43

CHƯƠNG III

NGHIÊN CỨU CẢI TẠO CÁC ĐOẠN ĐƯỜNG BTXM ĐÃ XUỐNG

CẤP TRONG ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ BẮC NINH

51

3.1 Mục tiêu và hiệu quả của việc nâng cấp cải tạo các tuyến đường

đô thị trong địa bàn thành phố

51

3.2 Hiện trạng các đoạn đường đô thị đã xuống cấp và đề xuất

phương án cải tạo, nâng cấp

53

3.2.1 Đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường 533.2.2 Lựa chọn phương án nâng cấp cải tạo 63

CHƯƠNG IV

ÁP DỤNG PHƯƠNG ÁN ĐỂ CẢI TẠO TUYẾN ĐƯỜNG NGÔ

MIỄN THIỆU, PHƯỜNG TIỀN AN, TP BẮC NINH.

65

5.5.2 Đánh giá tác động môi trường 725.5.3 Đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường 73

PHỤ LỤC KHỐI LƯỢNG XÂY CÔNG TRÌNH

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Bắc Ninh có 5 quốc lộ chạy qua là tuyến Quốc lộ 1A (chạy từ HàNội lên Lạng Sơn), tuyến Quốc lộ 18 (Nội Bài - Hạ Long- Cảng Cái Lân - MóngCái), tuyến Quốc lộ 38 từ thành phố Bắc Ninh đi Hà Nam Cao tốc quốc lộ 3 mới

Hà Nội - Bắc Ninh - Thái Nguyên Quốc lộ 18B được nâng cấp theo Quyết định

số 2546/QĐ-BGTVT từ tỉnh lộ 282 đoạn (Quế Võ - Gia Bình - Thuận Thànhthuộc tỉnh Bắc Ninh) nối Quốc lộ 18 (tại Quế Võ) với Quốc lộ 5 (Hà Nội - HảiPhòng) tại Thị trấn Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội (cách cầu vượt Thanh Trìkhoảng 2 km) Ngoài ra, Quốc lộ 5 nằm liền kề với Bắc Ninh Cùng với quyhoạch vành đai 3, 4 của Hà Nội đều đi qua hầu hết các huyện, thị xã, thành phốcủa tỉnh Bắc Ninh tạo ra một mạng lưới giao thông đồng bộ, liên hoàn giữa HàNội với Bắc Ninh, và giữa Bắc Ninh với các tỉnh lân cận Trong tỉnh có các tỉnh

lộ như 179,276, 280, 281, 283, 285, 287, 291, 295 kết nối các địa phương trongtỉnh với nhau

Hơn nữa, Bắc Ninh là cửa ngõ của thủ đô Hà Nội, trong khu vực tam giáckinh tế trọng điểm Hà Nôi - Hải Phòng - Quảng Ninh nên được Chính phủ quantâm đầu tư cho phát triển các tuyến đường huyết mạch Quốc lộ 1, quốc lộ 18,quốc lộ 38 và tuyến đường sắt Hà Nội - Bắc Ninh - Lạng Sơn Trong khi đó hệthống các tuyến đường trong nội tỉnh được nâng cấp và xây dựng mới, đặt biệtphong trào xây dựng đường giao thông nông thôn với phương thức nhà nước vànhân dân cùng làm đã góp phần tích cực vào việc mở rộng thông thương, khaithác tiềm năng của tỉnh, rút ngắn “khoảng cách” giữa Bắc Ninh với các tỉnh trongvùng, giữa thành thị và nông thôn Tính đến nay trên địa bàn tỉnh đã có 375 kmđường quốc lộ trải nhựa 290 km đường tỉnh lộ phần lớn được trải nhựa và hơn

3000 km đường huyện, đường xã, đường thôn xóm trong đó có gần 2000km đượctrải bê tông và lát gạch

Công trình đường ô tô gắn với địa hình tự nhiên, trải dài trên diện rộng, kinhphí xây dựng lớn, thời gian thực hiện dự án dài, liên quan đến nhiều yếu tố từ

vào khai thác sử dụng Công trình đường ô tô chịu ảnh hưởng sâu sắc và rõ nétnhất là các yếu tố điều kiện địa chất thủy văn, hoạt động của dân cư, tác động củamôi trường

Khi triển khai dự án đường ô tô sẽ kéo theo rất nhiều tác động đến môitrường xung quanh, có những tác động có tính tích cực cũng có tác động có tínhtiêu cực Do vậy trong quá trình đầu tư xây dựng cần phải quan tâm đến chấtlượng từng khâu một, trong đó thiết kế bản vẽ thi công là khâu thiết kế cuối cùngtrước khi triển khai thi công tuyến trên thực địa

Do nhiều yếu tố tác động, trong địa bàn thành phố Bắc Ninh còn một sốđoạn đường mặt bê tông xi măng hiện nay đã xuống cấp, hư hỏng nặng, các tấm

bê tông bị bong bật bề mặt, cong vênh, đọng nước, đặc biệt là sự dịch chuyển củacác tấm bê tông tại vị trí các khe co dãn gây mất an toàn cho các phương tiệntham gia giao thông, giảm độ êm thuận, gây mất mỹ quan đô thị và gián tiếp ảnhhưởng đến sự phát triển kinh tế - xã hội của thành phố

Vì vậy, việc xử lý nhanh chóng những đoạn đường hư hỏng này là việclàm cần thiết hiện nay, không chỉ giúp nâng cao hiệu quả khai thác, tăng sự êmthuận cho các phương tiện tham gia giao thông qua các đoạn đường này mà còntạo tiền đề cho sự phát triển của thành phố Bắc Ninh nói riêng và trên toàn tỉnhBắc Ninh nói chung trong tương lai

Từ những thực tế này, cùng với những kiến thức đã được học và nghiên cứutại trường Đại học Giao Thông Vận Tải, tác giả mạnh dạn đề xuất tham gia

“Nghiên cứu giải pháp thiết kế nâng cấp đường bê tông xi măng trong địa

bàn thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh”và chọn đây làm đề tài thực hiện trong

Luận văn thạc sĩ của mình

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:

Mục đích của đề tài là nghiên cứu, đánh giá hiệu quả, lựa chọn phương án,

cấp tại các tuyến đường đô thị trong địa bàn thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh,nhằm giảm thiểu tai nạn giao thông, nâng cao độ êm thuận cho các phương tiệnkhi tham gia giao thông qua các đoạn đường này

Đề tài sẽ tập trung vào phương án sử dụng mặt đường bê tông nhựa , trênnền là mặt bê tông xi măng đã xuống cấp, sau khi đã được xử lý, gia cố với cácnội dung chính là khảo sát hiện trạng, chứng minh tính hiệu quả và sự phù hợpcủa phương án với điều kiện kinh tế - xã hội của tỉnh và đề xuất các biện pháp thicông hợp lý

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Các trục đường đô thị chính, có mặt đường làm bằng bê tông xi măng bị hưhỏng, xuống cấp trong địa bàn thành phố Bắc Ninh

4 Phương pháp nghiên cứu:

Phương pháp điều tra, thăm dò khảo sát hiện trạng, thu thập thông tin, sốliệu từ tài liệu tham khảo, văn bản, nghị quyết của địa phương Đánh giá, phântích, xử lý số liệu thu thập được, rút ra những nhận xét có tác dụng cho việc tìmphương án giải quyết

Phương pháp kế thừa kết quả của các đề tài nghiên cứu khoa học đã đượcthực hiện, các dự án có liên quan đã và đang triển khai

Tham khảo kiến thức trong các quy trình, quy phạm, tài liệu tham khảo,sách tham khảo, đúc kết, áp dụng vào thực tiễn Đối chiếu, tiếp thu những kinhnghiệm thực tiễn trong và ngoài nước, đề xuất giải pháp

Phương pháp so sánh tính khả thi với các phương án khác

Phương pháp áp dụng thí điểm và đánh giá hiệu quả thực tế

5 Kết cấu của luận văn:

Nội dung nghiên cứu của đề tài gồm các phần:

Phần mở đầu

Chương I: Hiện trạng mạng lưới đường đô thị trong địa bàn thành phố Bắc

Ninh, tỉnh Bắc Ninh

Chương II: Một số công nghệ xây dựng mặt đường có thể áp dụng cho

việc nâng cấp mặt đường tại thành phố Bắc Ninh

Chương III: Nghiên cứu cải tạo các đường bê tông xi măng đã xuống cấp

trong địa bàn thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh

Chương IV: Áp dụng phương án để cải tạo tuyến đường Ngô Miễn Thiệu,

phường Tiền An, thành phố Bắc Ninh

Kết luận và kiến nghị.

Tài liệu tham khảo

CHƯƠNG I:

HIỆN TRẠNG MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG ĐÔ THỊ TRONG ĐỊA BÀN

THÀNH PHỐ BẮC NINH, TỈNH BẮC NINH 1.1 Vị trí địa lý, điều kiền tự nhiên và lịch sử tỉnh Bắc Ninh:

a) Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên:

Bắc Ninh là một tỉnh thuộc vùng đồng bằng Sông Hồng, nằm trong tamgiác kinh tế trọng điểm Hà Nội- Hải Phòng- Quảng Ninh và là cửa ngõ phíaĐông Bắc của thủ đô Hà Nội Tỉnh có địa giới hành chính tiếp giáp với các tỉnh:Bắc Giang ở phía Bắc, Hải Dương ở phía Đông Nam, Hưng Yên ở phía Nam vàthủ đô Hà Nội ở phía Tây Theo số liệu thống kê năm 2010 tỉnh Bắc Ninh có diệntích tự nhiên 823km2 với tổng dân số 1.038.229 người

Vùng đất trù phú nơi đây khi xưa vốn là “xứ Kinh Bắc”, nổi tiếng vớinhiều làng nghề và các lễ hội dân gian phong phú diễn ra hàng năm Vào năm

1822, xứ Kinh Bắc được Nhà Nguyễn đổi tên thành tỉnh Bắc Ninh Đến tháng10.1962, theo Nghị quyết của Quốc hội Nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa, tỉnhBắc Ninh sáp nhập với tỉnh Bắc Giang thành tỉnh Hà Bắc Từ đó “Bắc Ninh” chỉcòn là tên của một đơn vị hành chính trong tỉnh Hà Bắc và có tên gọi là Thị xãBắc Ninh Sau đó, đến ngày 6.11.1996, Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủnghĩa Việt Nam khóa 9 kỳ họp thứ 10 đã ra Nghị quyết tái lập tỉnh Bắc Ninh.Nhìn từ vệ tinh, tỉnh Bắc Ninh nằm ở phía Bắc của đồng bằng châu thổSông Hồng, địa hình tương đối bằng phẳng, được ngăn cách với vùng trung du vàmiền núi phía Bắc bởi hệ thống sông Cầu Ngoài ra, Bắc Ninh còn có hai hệthống sông lớn là sông Thái Bình và sông Đuống Hệ thống sông ngòi đã tạo nênmột mạng lưới vận tải đường thủy quan trọng, kết nối các địa phương trong tỉnh

và nối liền tỉnh Bắc Ninh với các tỉnh khác trong vùng đồng bằng sông Hồng.Ngoài ra, chúng còn tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động nông nghiệp vàsinh hoạt của dân cư trong tỉnh

Bắc Ninh ở vị tri thuận lợi về giao thông đường bộ và đường không Cáctuyến đường huyết mạch: Quốc lộ 1A, 1B, quốc lộ 18, quốc lộ 38, đường sắt HàNội- Lạng Sơn, Hà Nội- Quảng Ninh nối liền Bắc Ninh với các trung tâm kinh tế,văn hóa và thương mại của khu vực phía Bắc Việt Nam, với cảng hàng khôngquốc tế Nội Bài và liên thông với hệ thống các trục đường quốc lộ đến với mọimiền trong cả nước.

Bắc Ninh không giàu về tài nguyên khoáng sản và cũng ít tài nguyên rừng,nhưng vô cùng phong phú về tài nguyên nhân văn Đây là một trong những miềnquê “địa linh nhân kiệt”, một trong những nơi hội tụ nhiều nhất các di tích lịch

sử, văn hóa Tiêu biểu là chùa, đền, đình, miếu, các loại hình nghệ thuật dân giangắn liền với các lễ hội, các làng nghề truyền thống Đặc biệt, các làn điệu dân caquan họ không những đã trở thành di sản văn hóa của cả nước mà còn vượt quamọi không gian, thời gian đến với bạn bè quốc tế

Nhờ vị trí địa lý thuận lợi cùng với các cơ chế và giải pháp phát triển kinh tếhợp lý, Bắc Ninh đã và đang khai thác các tiềm năng hiện có của tỉnh để trởthành một trung tâm kinh tế- văn hóa phụ trợ, một thành phố vệ tinh quan trọngcho Hà Nội và là một điểm nhấn trong tam giác kinh tế trọng điểm Hà Nội- HảiPhòng-Quảng Ninh Nơi đây vừa là thị trường tiêu thụ, vừa là khu vực cung cấpnguồn nhân lực, sản phẩm nông sản, vật liệu xây dựng, hàng thủ công mỹ nghệ…cho các tỉnh thành trong vùng đồng bằng Sông Hồng và các vùng lân cận Cùngvới việc khai thác lợi thế của các làng nghề thủ công truyền thống, Bắc Ninhđang có nhiều chính sách thu hút đầu tư, mở rộng về quy mô sản xuất, đa dạnghóa và nâng cao chất lượng sản phẩm tạo thành các khu công nghiệp tập trung,cụm công nghiệp vừa và nhỏ, cụm công nghiệp làng nghề nhằm cung cấp các sảnphẩm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng tại chỗ, trong nước và xuất khẩu Song song vớiviệc phát triển công nghiệp, Bắc Ninh đang tập trung khai thác hiệu quả diện tíchđất nông nghiệp- nguồn tài nguyên đất chiếm hơn 60% tổng diện tích tự nhiên-

hướng chuyên canh Tỉnh đang từng bước đưa chăn nuôi trở thành một ngànhchính tạo nguồn nguyên liệu cho phát triển công nghiệp chế biến nông sản, gópphần làm thay đổi diện mạo nông thôn theo hướng hiện đại hóa.

Nhờ phát huy những lợi thế về vị trí địa lý của tỉnh và những truyền thốngnhân văn tốt đẹp, kết hợp với việc chủ động tìm tòi và khai thác những cơ hộiphát triển trong thời đại mới, Bắc Ninh đang từng bước khẳng định vị thế củamình trong khu vực đồng bằng Sông Hồng nói riêng và cả nước nói chung BắcNinh còn tiến nhanh và vững chắc hơn nữa trong bước đường hội nhập, xây dựngmột xã hội văn minh hiện đại

b) Lịch sử tỉnh Bắc Ninh:

Dưới các triều đại phong kiến trước đây, tỉnh Bắc Ninh được gọi là KinhBắc mà lịch sử đã để lại những di sản văn hoá truyền thống phong phú về mặt vậtthể và phi vật thể với hệ thống thành quách ở thị xã Bắc Ninh, phòng tuyến sôngCầu (sông Như Nguyệt) nổi tiếng thời Lý chống lại các thế lực ngoại bangphương Bắc, hệ thống các đền chùa, miếu mạo ở các vùng Từ Sơn, Bắc Ninh -Thị Cầu, Dâu Keo và đặc biệt là hát dân ca quan họ nổi tiếng cùng các lễ hộimang đậm bản sắc dân tộc như hội Lim, Đình Bảng

- Từ năm 1822 xứ Kinh Bắc được nhà Nguyễn đổi tên gọi thành tỉnh BắcNinh, sau 2 năm trấn thành Bắc Ninh, thuộc thị xã Bắc Ninh ngày nay, được xâydựng lại bằng đá ong và hiện diện vị thế của mình bằng cột cờ cao 17m

- Dưới thời Pháp thuộc vào năm 1931 thị trấn Bắc Ninh được đổi tên thànhtỉnh Bắc Ninh Thị xã Bắc Ninh được tổ chức thành một cứ điểm trọng yếu vềquân sự của Bắc Kỳ và là một trung tâm chính trị, kinh tế vùng

- Năm 1938 thị xã Bắc Ninh được xếp vào thành phố thứ 5 của xứ Bắc Kỳsau các đô thị: thành phố Hà Nội, thành phố Hải Phòng, thành phố Nam Định vàthị xã Hải Dương

- Sau hoà bình lập lại năm 1954, tỉnh Bắc Ninh nói chung và thị xã BắcNinh nói riêng tiếp tục duy trì sự phát triển kinh tế suốt quá trình xây dựng chínhquyền nhân dân và chủ nghĩa xã hội ở miền Bắc

- Vào năm 1963 tỉnh Bắc Ninh được sát nhập với tỉnh Bắc Giang thành tỉnh

Hà Bắc Mặc dù không còn vị trí tỉnh lỵ như trước đây (lúc đó Bắc Giang trởthành tỉnh lỵ của tỉnh mới sát nhập), nhưng thị xã Bắc Ninh vẫn là một trung tâmkinh tế - xã hội quan trọng của Hà Bắc, nhất là trong mối quan hệ giao lưu vớithủ đô Hà Nội

- Đến năm 1996 tỉnh Hà Bắc lại được chia lại thành hai tỉnh Bắc Ninh vàBắc Giang theo Nghị quyết của Quốc hội khoá IX, kỳ họp thứ 10 (ngày 15 - 11 -1996) Từ đó thị xã Bắc Ninh lại trở thành thị xã của tỉnh Bắc Ninh mới

Từ đó đến nay Bắc Ninh đã phát triển không ngừng bộ mặt đô thị hoá củatỉnh mà tiêu biểu là việc xây dựng mới:

Khu vực hành chính và các khu dân cư mới ở thị xã Bắc Ninh

Cải tạo và phát triển mạnh bộ mặt trung tâm của các thị trấn huyện lỵ, nhất

là thị trấn Từ Sơn

Đang hình thành và phát triển một số khu công nghiệp tập trung quan trọngnhư khu công nghiệp Từ Sơn, Quế Võ

Hệ thống kỹ thuật hạ tầng được cải tạo và nâng cấp đáng kể nhất là QL 1A,

QL 1B, QL 18, QL 38, và 11 tuyến tỉnh lộ với tổng chiều dải trên 350 km Các hệthống hạ tầng kỹ thuật cấp nước, cấp điện cũng được đầu tư đáng kể

Hệ thống di tích lịch sử văn hoá lâu đời của xứ Kinh Bắc xưa nhất loạt đãđược khôi phục, bảo tồn và phát triển có hiệu quả thu hút khách du lịch thậpphương

Ngoài ra với hàng trăm ngành nghề khác nhau của tỉnh Bắc Ninh cũng được

trên sông Dân, ở Đông Hồ, Đình Bảng, Đa Hội, Tương Giang, Phù Khê, NộiDuệ

Nơi sinh thành dân tộc và nền tảng văn hiến Việt Nam

Bắc Ninh Kinh Bắc xưa là vùng đất phía bắc của kinh thành Thăng LongĐông Đô Hà Nội ngày nay, là vùng đất trung tâm của châu thổ sông Hồng BắcNinh còn là nơi gặp gỡ, giao hội của các mạch giao thông thuỷ, bộ tạo cho xứBắc sớm trở thành trung tâm kinh tế - văn hoá với một vị trí đặc biệt trong lịch sửdân tộc và văn hoá Việt Nam

1.2 Hệ thống giao thông vận tải tỉnh Bắc Ninh:

Bắc Ninh có 5 Quốc lộ chạy qua là tuyến Quốc lộ 1A (chạy từ HàNội lên Lạng Sơn), tuyến Quốc lộ 18 (Nội Bài - Hạ Long- Cảng Cái Lân - MóngCái), tuyến Quốc lộ 38 từ thành phố Bắc Ninh đi Hà Nam Cao tốc quốc lộ 3 mới

Hà Nội - Bắc Ninh - Thái Nguyên Quốc lộ 18B được nâng cấp theo Quyết định

số 2546/QĐ-BGTVT từ tỉnh lộ 282 đoạn (Quế Võ - Gia Bình - Thuận Thànhthuộc tỉnh Bắc Ninh) nối Quốc lộ 18 (tại Quế Võ) với Quốc lộ 5 (Hà Nội - HảiPhòng) tại Thị trấn Trâu Quỳ - Gia Lâm - Hà Nội (cách cầu vượt Thanh Trìkhoảng 2 km) Ngoài ra, Quốc lộ 5 nằm liền kề với Bắc Ninh Cùng với quyhoạch vành đai 3, 4 của Hà Nội đều đi qua hầu hết các huyện, thị xã, thành phốcủa tỉnh Bắc Ninh tạo ra một mạng lưới giao thông đồng bộ, liên hoàn giữa HàNội với Bắc Ninh, và giữa Bắc Ninh với các tỉnh lân cận Trong tỉnh có các tỉnh

lộ như 179,276, 280, 281, 283, 285, 287, 291, 295 kết nối các địa phương trongtỉnh với nhau

Hơn nữa, Bắc Ninh là cửa ngõ của thủ đô Hà Nội, trong khu vực tam giáckinh tế trọng điểm Hà Nôi - Hải Phòng - Quảng Ninh nên được Chính phủ quantâm đầu tư cho phát triển các tuyến đường huyết mạch Quốc lộ 1, quốc lộ 18,quốc lộ 38 và tuyến đường sắt Hà Nội - Bắc Ninh - Lạng Sơn Trong khi đó hệthống các tuyến đường trong nội tỉnh được nâng cấp và xây dựng mới, đặt biệt

phong trào xây dựng đường giao thông nông thôn với phương thức nhà nước vànhân dân cùng làm đã góp phần tích cực vào việc mở rộng thông thương, khaithác tiềm năng của tỉnh, rút ngắn “khoảng cách” giữa Bắc Ninh với các tỉnh trongvùng, giữa thành thị và nông thôn Tính đến nay trên địa bàn tỉnh đã có 375 kmđường quốc lộ trải nhựa 290 km đường tỉnh lộ phần lớn được trải nhựa và hơn

3000 km đường huyện, đường xã, đường thôn xóm trong đó có gần 2000km đượctrải bê tông và lát gạch

Về đường sắt, Bắc Ninh có tuyến đường sắt Hà Nội - Đồng Đăng chạy qua

và tuyến đường sắt Hà Nội - Bắc Ninh - Hạ Long (Quảng Ninh) đang được xâydựng

Về đường thủy, Bắc Ninh có hệ thống sông Cầu, sông Thái Bình và sôngĐuống nối ra sông Hồng; các sông nhỏ như sông Ngũ Huyện Khê, sông Dâu,sông Đông Côi, sông Bùi, ngòi Tào Khê (đang được nâng cấp để thoát nước chothành phố), sông Đồng Khởi, sông Đại Quảng Bình

Cảng nội địa, Bắc Ninh có 5 cảng: Cảng Đáp Cầu,Cảng Á Lữ, Cảng Đức Long, Cảng Bến Hồ, Cảng Kênh Vàng

Về đường hàng không, Bắc Ninh nằm liền kề với Sân bay Quốc tế Nội Bài

Từ trung tâm Tp.Bắc Ninh đến Sân bay Quốc tế Nội Bài khoảng 30 km được nốibằng QL 18

1.3 Mạng lưới đường đô thị Thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh:

- Giao thông đối ngoại:

a) Đường sắt:

Tuyến đường sắt Hà Nội – Lạng Sơn khổ 1m chạy qua thành phố Bắc Ninh

có chiều dài 8750m, chia Thành phố Bắc Ninh thành hai khu vực Đông và Tây.Dọc theo tuyến qua thành phố có 2 ga: ga hành khách ở trung tâm cũ và ga ThịCầu là ga hàng hóa, chiều dài ga 600m

( Hiện trạng đường sắt đoạn qua địa phận Thành phố Bắc Ninh)

( Hình ảnh ga Bắc Ninh)

b) Đường bộ:

Quốc lộ 1A cũ (hiện tại là TL295B) chạy song song với đường sắt về phíaĐông, đoạn qua thành phố có chiều dài 9020m Đoạn ngoài trung tâm Thành phố

có mặt cắt đường rộng 7m, nền rộng 12m, đoạn chạy qua trung tâm có mặt đường12m hè hai bên mỗi bên 4m đến 5m.

Quốc lộ 1 mới: Là tuyến đường mới được xây dựng, đoạn qua Thành phố cóchiều dài 11850m, đạt tiêu chuẩn đường cao tốc cấp 120

Quốc lộ 18: Đoạn qua Thành phố có chiều dài 4070m, nối Thành phố Bắc

( Quốc lộ 18 đoạn qua cầu vượt Đại Phúc, Thành phố Bắc Ninh)

( Quốc lộ 18 giao cắt với đường Lý Thái Tổ trung tâm Thành phố Bắc Ninh)

Quốc lộ 38 đi Tân Chi: Đoạn qua Thành phố có chiều dài 2870m, hiện đãđược nâng cấp chất lượng tốt.

(Quốc lộ 38 đoạn giao cắt với đường Lê Thái Tổ, Thành phố Bắc Ninh)

Hiện nay Thành phố Bắc Ninh có 1 bến xe ở trung tâm Thành phố

( Hình ảnh bến xe Bắc Ninh)

b) Đường thủy:

Dọc sông Cầu là hệ thống cảng chuyên dùng, độ sâu sông 1,4m đến 3,0m,dùng cho tàu và xà lan có tải trọng 300 – 400 tấn, bao gồm:

+ Cảng nhà máy kính Đáp Cầu, công suất 0,3-0,5 TR.T/năm

+ Cảng Trung Ương: cảng than công suất 0,3 TR.T/năm

+ Cảng địa phương: cảng vật liệu xây dựng công suất 0,3 TR.T/năm

- Giao thông nội thị:

+ Khu vực phía Tây đường sắt: Mạng lưới giao thông chạy theo thành cổ,

có mặt cắt ngang hẹp, chất lượng tương đối tốt

+ Khu vực phía Đông đường sắt: Mạng lưới giao thông hiện đại, được đầu

tư xây dựng đồng bộ theo quy hoạch năm 1997

(Hình ảnh: đường Lý Thái Tổ, Thành phố Bắc Ninh)

(Hình ảnh đường Nguyễn Trãi giao cắt đường Lê Thái Tổ, TP Bắc Ninh)

 Phân tích đánh giá hiện trạng:

Nhìn tổng thể thì giao thông Bắc Ninh có 1 số đặc điểm cơ bản sau đây:

- Về mạng lưới đường: được hình thành từ các vùng, giao thông ở BắcNinh đã có thể đảm bảo cho xe ô tô từ Thành phố tới các xã các thôn trong toàntỉnh Mạng lưới đường giao thông Quốc gia trên địa bàn được nhà nước đầu tưvới quy mô lớn và tỏa đi 4 hướng vô cùng thuận lợi Liên hệ với đường sắt vàđường sông thuận tiện, đã có các tuyến đường bộ được nối với cảng Các ga cácbến bãi ven sông Tuy nhiên mối liên hệ với nhau còn hạn chế chưa phát huyđược hiệu quả

- Các tuyến đường Quốc lộ trên địa bàn đã và đang được Trung Ương đầu

tư với quy mô hiện đại như QL1A, QL18, QL38

- Các tuyến đường tỉnh lộ nhìn chung đã xuống cấp, nền đường, mặt đườngđều hẹp, hiện nay đã xuống cấp nghiêm trọng đang phải tập trung đầu tư nângcấp cải tạo, tình hình lấn chiếm lòng đường thường xuyên xảy ra mà chưa có giảipháp khắc phục triệt để

1.4 Hiện trạng các đoạn đường bê tông xi măng đã xuống cấp:

Có rất nhiều lý do dẫn đến đường bê tông xi măng xuống cấp do xe quá tảitrọng chạy thường xuyên, do ngập nước, do nền đường không tốt, do công nghệthi công không được tốt Sau đây là một số hình ảnh đường hiện trạng đangxuống cấp tại thành phố Bắc Ninh

( Mặt đường gãy cạnh tấm)

( Mặt đường bị nứt cạnh tấm)

( Mặt đường hư hỏng do cải tạo đường ống)

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG CÓ THỂ

ÁP DỤNG CHO VIỆC NÂNG CẤP MẶT ĐƯỜNG TẠI THÀNH PHỐ BẮC NINH

2.1 Một số vấn đề chung trong xây dựng mặt đường:

2.1.1 Định nghĩa Mặt đường:

Mặt đường là một kết cấu nhiều lớp bằng các vật liệu khác nhau được rảitrên nền đường nhằm đảm bảo các yêu cầu về cường độ, độ bằng phẳng và độnhám

Líp mÆt Líp liªn kÕt Líp mãng trªn

Líp mãng d íi

Líp mãng phô Líp trªn nÒn ® êng

2.1.2 Các loại kết cấu mặt đường:

Các loại kết cấu mặt đường trong xây dựng và cải tạo mạng lưới đường ô

tô và sân bay ở nước ta và trên thế giới rất đa dạng

Trong điều kiện vật liệu và công nghệ thi công mặt đường hiện nay ở nước

ta, có mấy loại mặt đường chính sau đây:

a)Mặt đường mềm:

Kết cấu mặt đường mềm có lớp mặt và lớp móng: lớp mặt là bộ phận trựctiếp chịu tác dụng của xe chạy (lực thẳng đứng và lực ngang) và tác dụng củamưa, nắng, nhiệt độ Mặt đường mềm có hai loại: Mặt đường mềm có móng bằngvật liệu hạt và mặt đường mềm có lớp móng gia cố nhựa

- Kết cấu mặt đường mềm có lớp móng bằng vật liệu hạt:

Lớp móng bằng vật liệu hạt không gia cố chất liên kết khiến cho độ cứngcủa liên kết cấu mặt đường này nhỏ, phụ thuộc vào cường độ của nền đất vàchiều dày của lớp móng Vì chiều dày của lớp mặt bitum mỏng nên các lực thẳngđứng do xe chạy gây ra được truyền xuống nền đất theo một góc phân bố ngangnhỏ Ứng suất nén thẳng đứng lớn và trùng phục có thể gây ra biến dạng dẻotrong đất hoặc trong lớp móng, tạo thành các chỗ lún lõm ở bề mặt của mặtđường Mặt khác đáy của lớp mặt nhựa bitum chịu tác dụng trùng phục của ứngsuất kéo uốn và có thể bị nứt gãy do mỏi, đầu tiên là các đường nứt riêng rẽ rồiphát triển dần thành một mạng lưới các đường nứt Từ đó nước dễ dàng thấmxuống nền móng làm tăng nhanh việc mở rộng đường nứt, bong bật vật liệu rồihình thành các ổ gà Nếu không bảo dưỡng sửa chữa kịp thời thì mặt đường bị hưhỏng sẽ rất nhanh

Vì vậy loại kết cấu mặt đường mềm có lớp móng bằng vật liệu hạt khônggia cố chỉ thích hợp với các đường có lượng giao thông nhỏ và ít xe nặng nhẹ

- Kết cấu mặt đường mềm có lớp móng gia cố nhựa:

Loại mặt đường này có nhiều lớp nhựa, thường xây dựng trên các đườngtrục có nhiều xe nặng chạy hoặc trên các kết cấu mặt đường tăng cường

Độ cứng và cường độ chịu kéo của lớp móng gia cố nhựa cho phép giảmnhanh ứng suất thẳng đứng truyền xuống nền đường Ngược lại tải trọng xe chạygây ra ứng suất kéo uốn trong các lớp mặt và lớp móng Nếu các lớp này dínhchặt với nhau, độ cứng của kết cấu sẽ rất lớn, ngược lại nếu các lớp trượt lên

nhau thì từng lớp sẽ chịu kéo và dễ bị nứt do mỏi Như vậy chất lượng của cácmặt tiếp giáp có ảnh hưởng lớn đến tình hình làm việc của loại mặt đường này.Trong kết cấu mặt đường mềm lớp mặt xe chạy là bộ phận trực tiếp chịu tácdụng của bánh xe và của mưa nắng Để đủ sức chống lại các tác dụng trên, lớpmặt phải được làm bằng vật liệu có cường độ cao, gia cố nhựa đường, thường là

bê tông nhựa, hoặc đá trộn nhựa và khi lượng giao thông nhỏ là các lớp lángnhựa

b) Mặt đường nửa cứng:( kết cấu mặt đường tiết kiệm nhựa đường)

Do lớp móng gia cố bằng chất liên kết thủy hóa có độ cứng lớn, nên ứngsuất nén thẳng đứng truyền xuống nền đất rất nhỏ Ngược lại dưới tác dụng củatải trọng xe chạy lớp móng chịu ứng suất kéo uốn và cần được tính toán chínhxác để bảo đảm điều kiện về cường độ tương tự như với mặt đường cứng

Các lớp móng gia cố chất liên kết thủy hóa (như lớp cấp phối đá, cát gia cố

xi măng hoặc lớp móng bê tông nghèo) khi đông cứng và nhiệt độ giảm xuống sovới nhiệt độ khi thi công thường bị co lại, do có sự ma sát giữa lớp móng và nềnđất nên sự co rút này bị cản trở và gây ra các đường nứt ngang Nếu không cóbiện pháp xử lý đặc biệt thì các đường nứt này sẽ lan truyền lên lớp mặt nhựa làmxuất hiện các đường nứt ngang trên mặt đường với khoảng cách khá đều (từ 5mđến 15m) gọi là các đường nứt phản ánh

Sau khi xuất hiện trên lớp mặt, các đường nứt này có xu hướng mở rộng vàphân nhánh ra dưới tác dụng của xe chạy Các đường nứt này còn làm cho nướcthấm xuống nền móng, làm giảm chất lượng của mặt tiếp giám giữa lớp mặt vàlớp móng, làm giảm cường độ của nền móng

Vì vậy khi sử dụng loại kết cấu mặt đường nửa cứng cần có biện phápchống truyền nứt từ lớp móng lên lớp mặt Biện pháp đơn giản nhất là tăng chiềudày lớp mặt bitum lên trên 13cm

c) Mặt đường cứng:

Kết cấu mặt đường cứng thường gồm có tấm bê tông xi măng đặt lên lớpmóng Do tấm bê tông có độ cứng rất lớn nên nó thu nhận hầu hết tải trọng do xechạy gây ra và truyền tải trọng đó xuống nền móng trên một diện tích rất rộng Vì

vậy tấm bê tông là lớp chịu lực chủ yếu do đó tấm bê tông xi măng phải có khảnăng chịu uốn cao và phải có đủ cường độ dự trữ chịu được tác dụng trùng phụccủa tải trọng xe chạy và của nhiệt độ.

- Mặt đường có lớp móng gia cố chất liên kết vô cơ:

Các kết cấu này thường được gọi là “mặt đường nửa cứng” gồm một lớpmặt nhựa bitum đặt trên móng gia cố chất liên kết rắn trong nước (thường là gia

cố xi măng) được làm thành một lớp hoặc hai lớp (lớp móng trên và lớp móngdưới) với tổng chiều dày vào khoảng 20 đến 50cm

- Mặt đường bê tông xi măng:

Các kết cấu này còn gọi là mặt đường cứng, gồm một lớp bê tông xi măngdày 18 đến 40cm đặt trên lớp móng (có thể bằng vật liệu gia cố xi măng, bê tôngnghèo hoặc ít vật liệu không gia cố) Tấm bê tông xi măng thường làm bằng bêtông không cốt thép dài khoảng 4-:-5m, rộng 3,5-:-4m gián cách bằng các khe co,dãn có cốt thép truyền lực giữa các khe

2.1.3 Yêu cầu của mặt đường:

Mặt đường chịu tác dụng trực tiếp của tải trọng xe chạy, của các nhân tố tựnhiên như mưa, nắng, sự thay đổi nhiệt độ… Vì vậy để đảm bảo đạt được các chỉtiêu khai thác, vận doanh có hiệu quả nhất thì việc thiết kế và xây dựng kết cấumặt đường phải đạt được các yêu cầu sau:

- Đủ cường độ: Kết cấu mặt đường phải có đủ cường độ chung và tại mỗiđiểm riêng trong từng tầng, lớp vật liệu.Nó biểu thị bằng khả năng chống lại biếndạng thẳng đứng, biến dạng trượt, biến dạng co dãn khi chịu kéo uốn hoặc donhiệt độ

- Ổn định với cường độ: Cường độ phải ít thay đổi theo điều kiện thời tiết,khí hậu

- Độ bằng phẳng: Mặt đường phải đạt được độ bằng phẳng nhất định đểgiảm sức cản lăn, giảm xóc khi xe chạy Do đó nâng cao được chất lượng chạy

xe, tốc độ xe chạy, giảm tiêu hao nhiên liệu, kéo dài tuổi thọ của xe… Yêu cầunày được đảm bảo bằng việc chọn vật liệu thích hợp, vào biện pháp và chất lượng

- Đủ độ nhám: Mặt đường phải có đủ độ nhám để nâng cao hệ số bám giữabánh xe và mặt đường, tạo điều kiện tốt cho xe chạy an toàn với tốc độ cao vàtrong những trường hợp cần thiết có thể dừng xe nhanh chóng Yêu cầu này chủyếu phụ thuộc vào việc chọn vật liệu làm lớp trên mặt và nó cũng hoàn toànkhông có mâu thuẫn với yêu cầu về độ bằng phẳng

- Ít bụi: Bụi là do xe cộ phá hoại, bào mòn vật liệu làm mặt đường Bụi gây

ô nhiễm môi trường, giảm tầm nhìn…

2.1.4 Nguyên lý sử dụng vật liệu làm mặt đường:

Mỗi phương pháp xây dựng mặt đường phải dựa trên một nguyên lý sửdụng vật liệu nhất định và trình tự thi công nhất định Mỗi nguyên lý sử dụng vậtliệu khác nhau sẽ quyết định yêu cầu đối với mỗi thành phần vật liệu về số lượng

và chất lượng, đồng thời cũng quyết định các biện pháp và kỹ thuật thi công cầnthiết Ngược lại, nếu có sẵn những thứ vật liệu nào đó thì nên theo một nguyên lýcấu tạo tương ứng Như vậy mới đảm bảo có thể tạo nên một tầng lớp có lợi nhất

Cường độ hình thành do sự chốn múc ma sỏt giữa cácc hòn đá với nhau tạo

ra một kết cấu cường độ nhất định, có khả năng chống lại biến dạng thẳng đứngcũng như khả năng chống bong bật bề mặt do ảnh hưởng của lực ngang

Hình 2.1 Vật liệu theo nguyên lý đá chèn đá

* Ưu điểm: Công nghệ thi công đơn giản, cốt liệu yêu cầu ít kích cỡ, do đó

dễ khống chế, kiểm tra chất lượng khi thi công

* Nhược điểm :

- Cường độ lớp vật liệu làm mặt đường hình thành do lực ma sát, chèn mócgiữa các hạt cốt liệu, do vậy rất tốn công lu lèn Khi công lu không đủ thì sự chènmóc giữa các hạt cốt liệu sẽ kém chất lượng mặt đường không được đảm bảo như

có thể dùng thêm vật liệu liên kết dưới hình thức tưới hoặc trộn vật liệu liên kết(đất dính nhào thành bùn, nhựa bi tum, vữa xi măng lỏng…) vào cốt liệu để tăngcường sức chống trượt cho lớp mặt đường

- Mặt đường loại này gồm: mặt đường đá dăm nước, đá dăm bùn, đá dămđen, thấm nhập nhựa, đá dăm láng nhựa…

b) Nguyên lý lát xếp

Dùng vật liệu đó đúc sẵn hay gia công sẵn (các hòn đá, phiến đá, tấmbêtông đúc sẵn, gạch block…) đem xếp lại thành mặt đường

Cường độ lớp mặt đường này có được chủ yếu dựa vào sự chèn khít, lực

ma sát giữa các tấm, phiến vật liệu và sức chịu tải của lớp móng hay nền đất phíadưới

Vật liệu dùng xếp lát như vậy cần có kích thước và hình dạng gần nhưnhau, đồng thời bản thân phải có đủ cường độ Bởi vì cường độ của lớp mặtđường còn phụ thuộc vào kích thước, cường độ của tấm lát

Trường hợp cần làm tăng cường tính bền vững, tính ổn định của lớp mặtđường xếp lát thì có thể dùng thêm vữa xi măng để xây lát

c) Nguyên lý cấp phối

Theo nguyên lý này cốt liệu sẽ gồm nhiều cỡ hạt to nhỏ liên tục khác nhau,phối hợp với nhau theo những tỷ lệ nhất định, nhờ vậy sau khi lu lèn sẽ đạt đượcmột độ chặt nhất định và do đó tạo nên lớp mặt đường có đủ cường độ cần thiết

Độ chặt của hỗn hợp vật liệu sau khi lu lèn càng lớn thì lực ma sát và dính kếtcàng lớn, cấu trúc keo tụ càng có điều kiện hình thành tốt, do đó cường độ củalớp vật liệu này cũng sẽ càng lớn Ngoài ra, cường độ còn có thể tăng do dùngthêm các vật liệu liên kết ( xi măng, nhựa ) và lúc này sẽ tạo được những lớp mặtđường cấp cao như mặt đường bê tông xi măng, bê tông nhựa…

Khâu thi công cần bảo đảm để mặt đường làm theo nguyên lý cấp phốihình thành được cấu trúc có cường độ cao, chủ yếu là : trộn đều các thành phầnhạt và lu lèn ở độ ẩm tốt nhất

Mặt đường loại này gồm : mặt đường cấp phối thiên nhiên, mặt đường cấpphối đá dăm, mặt đường cấp phối đá dăm gia cố xi măng, mặt đường bê tôngnhựa…

d) Nguyên lý gia cố đất

Với vật liệu đất, độ ẩm của đất quyết định trạng thái và cường độ của đất Dovậy, có thể trộn thêm một tỷ lệ nhất định các vật liệu liên kết (vô cơ : vôi, ximăng, hữu cơ: bitum), các chất phụ gia và các chất hoạt tính bề mặt nào đó vàovật liệu đất đó được làm nhỏ , nhằm thay đổi một cách cơ bản cấu trúc và tínhchất cơ lý của đất ( trước hết là đối với thành phần hạt mịn của đất, như hạt sét)theo hướng có lợi Cụ thể là sau quá trình thi công đất được gia cố sẽ biến thànhmột lớp có cường độ cao, ổn định cường độ ngay cả khi chịu tác dụng bất lợi củanước

Mặt đường gia cố đất bao gồm :

- Đất gia cố chất liên kết vô cơ : vôi, xi măng

- Đất gia cố chất liên kết hữu cơ : nhựa, nhũ tương

- Đất gia cố chất hoá học tổng hợp : SA44/LS40 do Trung Quốc sản xuất

2.1.5 Trình tự chung xây dựng mặt đường:

a) Công tác chuẩn bị

Cắm lại hệ thống cọc tim và hai mép phần xe chạy để xác định được vị trímặt đường phục vụ cho công tác lên khuôn đường

- Tạo khuôn đường

Có 3 phương pháp tạo khuôn đường :

Đắp lề hoàn toàn : Thi công nền đường đến đáy kết cấu áo đường sau đóđắp lề tạo khuôn đường Thông thường khi thi công đắp lề người ta không thicông một lúc xong mà đắp lề cao dần từ lớp một tương ứng với cao độ thi côngcác lớp móng, mặt đường

Phương pháp này thường áp dụng với nền đắp

Đào khuôn đường hoàn toàn : Thi công nền đường đến cao độ đường đỏ(mặt đường) sau đó đào đất phần lòng đường để thi công kết cấu áo đường

Vừa đào khuôn đường, vừa đắp lề : Thi công nền đường đến cao độ h saocho khi đào khuôn đường thì phần đất vừa đủ để đắp lề đường

Khi thi công xong, khuôn đường phải đạt yêu cầu sau :

+ Khuôn đường phải đạt được kích thước về bề rộng và chiều sâu

+ Đáy lòng đường phải đúng mui luyện, ở trong đường cong bằng nếu cósiêu cao thì đáy lòng đường cũng phải có siêu cao

+ Hai bên thành của lòng đường phải tương đối vững chắc và thẳng đứng

vì nếu không khi thi công các tầng lớp mặt đường vật liệu sẽ bị đẩy đùn ra lề làmcho tại hai mépkhông đạt chất lượng đầm lèn đồng thời mép phần xe chạy sẽkhông thẳng ( nếu đá dễ kiếm có thể xếp đá vỉa hai bên thành khuôn đường )

- Lần lượt thi công các tầng, lớp trong kết cấu áo đường

c) Công tác hoàn thiện

- Tu bổ bề mặt phần xe chạy

- Đầm lại lề đường ở những chỗ chưa đảm bảo chất lượng hoặc bị pháhỏng do hoạt động của xe, máy hay đổ đống vật liệu trong quá trình thi công

- Chỉnh sửa taluy, rãnh

2.2 Xây dựng mặt đường bê tông nhựa:

Mặt đường nhựa là mặt đường có các lớp làm bằng vật liệu đá, cát và nhựathường được dùng trong kết cấu của tầng mặt hoặc tầng móng của mặt đường cấpcao Các lớp có dùng chất liên kết hữu cơ này có khả năng chịu nén, kéo và cắt.Dưới tác dụng của tải trọng ô tô và khí hậu thời tiết, chúng có thể bị biến dạng và

hư hỏng, phát sinh các hiện tượng trượt, nứt nẻ, lún sụt, bào mòn và bong từnglớp mỏng trên mặt

2.2.1 Phân loại:

Tuỳ theo cách chế tạo, cách rải, tuỳ theo loại vật liệu đá, nhựa và thànhphần của hỗn hợp mà có thể phân ra các loại sau:

- Láng nhựa: tưới nhựa trên lớp mặt đường đó được lu lèn chặt và bằng

phẳng, sau đó rải đá nhỏ rồi lu lèn Có thể lặp lại 2,3 lần tuỳ theo yêu cầu lángmột lớp, hai lớp hoặc ba lớp

- Thấm nhập nhựa: Tưới nhựa trên lớp đá dăm đã được lu lèn vừa phải để

nhựa có thể thấm vào lớp đá dăm đến một độ sâu yêu cầu Sau đó rải đá chèn, đámạt và lu lèn Có thể tưới nhựa 2,3 hay 4 lần nhựa tuỳ theo chiều sâu nhựa cầnthấm nhập

- Hỗn hợp đá trộn nhựa: có thể trộn tại đường hoặc trộn trong thiết bị.

- Bê tông nhựa: hỗn hợp gồm có đá dăm, cát, bột khoáng và nhựa trộn với

nhau theo tỷ lệ nhất định, và trộn rải nóng hoặc ấm hoặc nguội

2.2.2 Yêu cầu chung về vật liệu:

a) Nhựa

Trong xây dựng đường thường dùng các loại nhựa chế tạo từ dầu mỏ haythan đá Có các loại sau :

- Bitum: là hỗn hợp của các hyđrô cacbon như mêtan, naptalen và loại

mạch vòng ở dạng cao phân tử và một số phi kim loại khác như oxy, nitơ, lưuhuỳnh Bitum có thể là sản phẩm cuối cùng của dầu mỏ hoặc là sản phẩm khichưng cất đá dầu…

- Nhũ tương bitum: là một hệ thống keo phức tạp gồm hai chất lỏng không

hoà tan lẫn nhau mà bằng sự phân tán của chất lỏng này vào trong chất lỏng khác

để tạo thành những hạt ổn định (đường kính trên 0,1 microm) nhờ sự có mặt của

chất nhũ hóa có hoạt tính bề mặt

- Khi nhũ tương được trộn với vật liệu khoáng, nước sẽ bốc hơi, chất nhũhoá thấm vào vật liệu khoáng, nhũ tương sẽ bị phân giải, những giọt bitum li ti sẽdịch lại gần nhau hình thành lớp mỏng, dày đặc trên mặt hạt vật liệu khoáng

- Căn cứ vào chất nhũ hoá, nhũ tương nhựa đường được phân thành hailoại :

+ Nhũ tương nhựa đường gốc axit: là nhũ tương nhựa đường có sử dụng

chất nhũ hoá là các muối có nguồn gốc axit, có độ pH = 2 - 6

+ Nhũ tương nhựa đường gốc kiềm: là nhũ tương nhựa đường có sử dụng

chất nhũ hoá là các muối có nguồn gốc kiềm, có độ pH = 9 - 12

Nhựa dùng trong xây dựng đường phải đảm bảo các yêu cầu sau :

- Độ dính bám với đá và tính chất bọc đá tốt

- Ổn định với nhiệt và chịu được nhiệt độ cao

- Ổn định với tác dụng của nước

- Có khả năng chịu biến dạng ở nhiệt độ thấp

- Ít bị hóa già

Tuỳ theo phương pháp thi công, vật liệu sử dụng, mật độ xe và vùng khíhậu mà ta chọn loại nhựa cho thích hợp :

- Nhựa có độ nhớt cao (nhựa đặc) thường được dùng trong phương pháp

trộn nóng rải nóng, khi thời tiết tương đối khô ráo và nhiệt độ ngoài trời cao

- Nhựa lỏng thường được dùng trong phương pháp rải nguội, khi vật liệu

có cường độ yếu, hỗn hợp vật liệu có nhiều hạt nhỏ, trong vùng khí hậu ẩm ướt

và thời tiết lạnh

- Nhũ tương nhựa thường được dùng trong công tác duy tu, sửa chữa hoặcdùng trong phương pháp trộn nguội rải nguội, thấm nhập hay láng mặt Trongvùng khí hậu ẩm ướt, lúc thời tiết lạnh, dùng nhũ tương nhựa trong công tác xâydựng mặt đường có thể khắc phục được ảnh hưởng của thời tiết đến việc thi công

- Nhựa hắc ín thường chỉ được dùng để thi công các lớp dưới mặt đường Ởcác vùng dân cư, thành phố không nên dùng hắc ín làm lớp trên mặt vì hắc ín độchại

không nên dùng Đá có cường độ yếu (trong phạm vi cho phép) thì dùng cho lớp

dưới, lớp có chiều dày lớn và dùng trong hỗn hợp chặt Một số loại đá có cường

độ yếu, khó lu lèn hay kém chịu bào mòn không dùng được để làm mặt đường đádăm nước lại có thể dùng được khi có sử dụng nhựa

- Hầu hết các loại đá đều có áp lực phân tử mạnh với nước hơn nhựa Cácloại đá háo nước: đá granit, sa thạch, thạch anh… dính bám với nhựa không tốt

Vì thế khi dùng các loại đá háo nước để trộn nhựa, đá cần phải thật khô ráo Cácloại đá háo nước chỉ nên dùng cho các hỗn hợp chặt Tốt nhất là nên cho mộtlượng phụ gia (độ 2% vôi hay xi măng hoặc vài phần nghìn các chất hoạt tính bềmặt vào nhựa) để tăng thêm độ dính bám của đá đối với nhựa

- Đá cần phải sạch Bụi bẩn, nhất là màng đất sét bọc xung quanh viên đá

sẽ làm cho nhựa không dính bám được vào bề mặt viên đá

- Đá mạt, bột đá yêu cầu phải sản xuất từ đá chính có cường độ cao

2.2.3 Mặt đường láng nhựa:

a) Khái niệm

Tưới, phun một lớp nhựa trên lớp mặt đường cũ, mặt đường vừa mới làmxong, sau đó rải đá nhỏ và lu lèn chặt để tạo nên một lớp vỏ mỏng, kín, chắc,không thấm nước, có khả năng chịu được lực đẩy ngang gọi là mặt đường lángnhựa một lớp Lặp lại quá trình trên hai hoặc ba lần ta có mặt đường láng nhựahai hoặc ba lớp

Tác dụng của lớp láng nhựa :

- Nâng cao độ bằng phẳng , độ nhám và độ chống mài mòn

- Bảo vệ để nước không thấm xuống các lớp phía dưới làm hư hỏng mặtđường Lớp láng nhựa trên các loại mặt đường không được đưa vào tính toáncường độ kết cấu áo đường mà chỉ nhằm tạo độ bằng phẳng cho mặt đường vìvậy trước khi thi công lớp láng nhựa, kết cấu mặt đường phải đảm bảo được yêucầu về cường độ và các yếu tố hình học như thiết kế quy định Láng nhựa dướihình thức nhựa nóng trên các loại mặt đường được thi công theo kiểu láng nhựa1,2 hay 3 lớp Sử dụng kiểu nào là do tư vấn thiết kế quy định Thông thườngdùng :

Láng nhựa 1 lớp :

+ Khi lớp láng nhựa cũ bị bào mòn hoặc hư hỏng

+ Khi mặt đường nhựa cũ bị bào mòn (bạc đầu), trơn trượt và lưu lượng xe

không lớn

Láng nhựa 2 lớp :

+ Khi cần tăng thêm độ nhám, phục hồi độ nhám và độ bằng phẳng cho cácloại mặt đường khác nhau

+ Khi cần làm lớp bảo vệ và nâng cao chất lượng khai thác của mặt đường

đá dăm và mặt đường cấp phối đá dăm có hoặc không gia cố với xi măng hoặcvới các chất liên kết vô cơ khác

Láng nhựa 3 lớp :

+ Khi cần bảo vệ và nâng cao chất lượng khai thác của mặt đường cấp phối

đá có lưu lượng xe lớn hơn 80 xe/ngày đêm (đã quy đổi ra xe trục 10T) mà chưa

có điều kiện làm lớp mặt đường nhựa lên trên Lớp láng nhựa dưới hình thứcnhựa nóng trên các loại mặt đường chỉ dược thi công khi thời tiết nắng ráo, nhiệt

Kích cỡ đá phải thoả mãn các yêu cầu sau :

- Lượng hạt có kích thước lớn hơn “D” không được quá 10% và lớn hơn(D + 5mm) không được quá 3% khối lượng

- Lượng hạt nhỏ hơn “d” không được lớn hơn 10% khối lượng và nhỏ hơn0,63d không được quá 3% khối lượng

- Viên đá phải có dạng hình khối, sắc cạnh

- Lượng hạt thoi dẹt không quá 5% khối lượng (thí nghiệm theo TCVN1772-87)

Các yêu cầu khác của đá

- Lượng hạt mềm yếu và phong hoá < 3% khối lượng (thí nghiệm theoTCVN 177287)

- Đá phải khô ráo và sạch Hàm lượng bụi sét trong đá không vượt quá 1%

khối lượng; lượng sét dưới dạng vón hòn không quá 0,25% khối lượng (thí nghiệm theo TCVN 1772-87)

- Độ dính bám giữa đá và nhựa phải từ “đạt yêu cầu” trở lên (theo 22TCN63-84)

Nhựa:

- Nhựa dùng để tưới thấm bám trên mặt lớp mặt đường là loại nhựa lỏng cótốc độ đông đặc trung bình MC70 hoặc MC30 Nếu dùng nhựa đặc 60/70 pha dầuhoả thì tuỷ lệ dầu là 35-40% và tưới ở nhiệt độ 60oC Có thể dùng nhũ tươngphân tích vừa hoặc chậm để tưới

- Chú ý : Khi bảo quản nhựa ngoài trời bị lẫn nước mưa, lúc đun nhựa đếnnhiệt độ nóng chảy phải đề phòng nhựa bị vồng lên vì nước bốc hơi và trào rakhỏi thùng đun gây chảy nhựa

- Lượng đá và lượng nhựa yêu cầu tuỳ theo loại láng mặt và thứ tự lượt rảiđược quy định trong 22 TCN 271-2001 :

2.2.4 Mặt đường thấm nhập nhựa:

a) Khái niệm

Mặt đường thấm nhập nhựa là loại mặt đường dùng đá dăm kích cỡ tươngđối đồng đều, rải, lu lèn đến một mức độ chặt nhất định Dùng nhựa tưới thấmnhập vào các khe hở đến một độ sâu nhất định để nhựa liên kết các hòn đá lại.Sau đó, dùng đá kích cỡ nhỏ hơn chèn các khe hở rồi lu lèn đến độ chặt yêu cầu

Nguyên lý hình thành cường độ: Cường độ được hình thành theo nguyên lýMacadam và nhựa đóng vai trò là chất kết dính, liên kết các viên đá lại với nhau

b) Ưu nhược điểm

+) Ưu điểm

- Sử dụng đá dăm tiêu chuẩn nên có thể lấy từ nguồn vật liệu địa phương,

có thể gia công đá bằng thủ công

- Công nghệ thi công đơn giản, không đòi hỏi thiết bị phức tạp nên áp dụngtrong mọi điều kiện ở nước ta

- Yêu cầu về công lu ít hơn so với mặt đường đá dăm nước

- Do có nhựa là chất kết dính nên có khả năng chịu được tác dụng của lựcđẩy ngang lớn.

- Là mặt đường kín, đồng thời lại mang tính chất của mặt đường đá dămnên rất ổn định với nước

+ Nhược điểm

- Nhựa không bọc đều các viên đá, không hoàn hảo và tốn nhựa vì mất mộtlượng nhựa chảy vào các lỗ rỗng lớn giữa các viên đá mà không giúp ích gì choviệc dính bám

c) Phạm vi áp dụng

Loại mặt đường này thường được dùng làm lớp mặt cấp cao thứ yếu A2khi không có thiết bị trộn đá với nhựa Chỉ thi công mặt đường thấm nhập nhựakhi nhiệt độ không khí > 15oC

2.2.5 Mặt đường bê tông nhựa:

a) Khái niệm

Mặt đường bê tông nhựa là loại mặt đường sử dụng cốt liệu khoáng chất là

đá dăm, cát, bột khoáng và chất liên kết là nhựa Đem phối hợp với nhau theomột tỷ lệ thích hợp ở nhiệt độ nhất định để sau khi lu lèn đạt được một hỗn hợp

có độ chặt lớn nhất, đủ cường độ và độ ổn định để làm mặt đường cấp cao

b) Ưu nhược điểm

+ Ưu điểm

- Có cường độ cao, chịu được lưu lượng xe lớn N > 3000 xe/ng.đêm

- Có thể chịu được xe có tải trọng lớn

- Tuổi thọ lớn : 15-20 năm

- Không phát sinh bụi, tiếng ồn khi xe chạy

- Ít bị bào mòn (dưới 1mm/năm)

- Có thể cơ giới hoá khi thi công

- Dễ duy tu, bảo dưỡng và sửa chữa

- Cường độ không ổn định theo nhiệt độ :

+ Bị giãn khi trời lạnh: gây nên hiện tượng nứt lớp BTN

+ Bị chảy dẻo khi nhiệt độ tăng : gây hiện hiện tượng trượt, lượn sóng trên

bề mặt, nhất là tại những nơi có lực xô ngang lớn như ngã ba, chỗ dốc lớn haychỗ dừng hãm xe

- Kém ổn định với nước Mặt đường rất nhanh chóng bị phá hoại ở nơi ẩmướt nhiều và hay ngập nước

- Cường độ mặt đường giảm dần theo thời gian do hiện tượng lão hóa củanhựa

c) Phân loại và phạm vi sử dụng

+ Theo biện pháp thi công

- Bê tông nhựa không cần lu lèn (bê tông asphalt đúc)

- Bê tông nhựa cần lu lèn

+ Theo nhiệt độ lúc rải

Bê tông nhựa rải nóng: có đặc điểm sau:

- Nhiệt độ khi chế tạo : 140 – 170oC

- Nhiệt độ lúc rải không được dưới 100 – 120oC

- Dùng nhựa đặc được chế tạo từ dầu mỏ có độ kim lún 40/60 , 60/90 ,90/130 để chế tạo

- Cường độ bê tông nhựa rải nóng hình thành rất nhanh Sau khi lu lènxong, mặt đường nguội xuống bằng nhiệt độ không khí là xem như cơ bản đãhoàn thành

- Phải khống chế thời gian rải, vận chuyển và lu lèn

Bê tông nhựa rải ấm: có đặc điểm sau :

- Nhiệt độ khi chế tạo : 110 – 130oC

- Nhiệt độ lúc rải không được dưới 60 – 80oC