NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CÔNG TÁC SỬA CHỮA KHẮC PHỤC HẰN LÚN VỆT BÁNH XE MẶT ĐƯỜNG QL.1 QUA ĐỊA PHẬN TỈNH NINH BÌNH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - - PHẠM NGỌC TẬP NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CÔNG TÁC SỬA CHỮA KHẮC PHỤC HẰN LÚN VỆT BÁNH XE MẶT ĐƯỜNG QL.1 QUA ĐỊA PHẬN TỈNH NINH BÌNH CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ Mã số: 60.58.02.05.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Quang Phúc Hà Nội - 2016 LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp cao học hoàn thành Trường Đại học Giao thông vận tải Có luận văn này, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới Trường Đại học Giao thông vận tải, Phòng đào tạo sau đại học, Bộ môn Đường bộ, đặc biệt Thầy giáo TS Nguyễn Quang Phúc trực tiếp hướng dẫn, dìu dắt, giúp đỡ em với dẫn khoa học quý giá suốt trình triển khai, nghiên cứu hoàn thành đề tài “Nghiên cứu đánh giá công tác sửa chữa khắc phục hằn lún vệt bánh xe mặt đường QL1 qua địa phận tỉnh Ninh Bình” Em xin chân thành cảm ơn Cô giáo PGS TS Nguyễn Thị Kim Đăng người soạn thảo giáo trình “Độ bền khai thác tuổi thọ kết cấu mặt đường bê tông nhựa” Để làm đề tài em đọc, tìm hiểu rút nhiều kiến thức từ giáo trình nêu Em xin chân thành cảm ơn Thầy Cô giáo trực tiếp giảng dạy, truyền đạt kiến thực khoa học chuyên ngành Xây dựng đường ô tô thành phố cho em suốt năm tháng qua Em xin chân thành cảm ơn bạn học viên lớp Xây dựng đường ô tô Thành phố K22.1 góp ý kiến giúp đỡ em triển khai hoàn thành đề tài Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, người thân nuôi dưỡng, giúp đỡ em trưởng thành ngày hôm Một lần xin chân thành cảm ơn tất người! Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 30 tháng 04 năm 2016 Tác giả Phạm Ngọc Tập MỤC LỤC a) Về công tác thiết kế mẫu thành phần bê tông nhựa b) Yêu cầu máy móc, thiết bị thi công BTN c) Yêu cầu kiểm soát chất lượng BTN 3.3 Đánh giá chất lượng sau đưa vào khai thác sử dụng .104 3.3.1 Kết đo độ phẳng mặt đường thước 3m .105 3.3.2 Kết đo độ nhám mặt đường theo phương pháp rắc cát 106 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thống kê xe cộ hoạt động năm Bảng 1.2a Bảng thống kê miền khí hậu Bảng 1.2b Bảng thống kê vùng khí hậu Bảng 1.3 Quy định kỹ thuật độ sâu vệt hằn bánh xe quy định số loại bê tông nhựa thử nghiệm theo phương pháp A Bảng 1.4 Quy định kỹ thuật độ sâu vệt hằn bánh xe quy định số loại bê tông nhựa thử nghiệm theo phương pháp C Bảng 2.1 Yêu cầu độ rỗng cốt liệu, % Bảng 2.2 Các tiêu kỹ thuật bột khoáng nghiền từ đá cacbonat Bảng 2.3 Các tiêu lý nhựa đường 60/70 Bảng 2.4 Độ ổn định lưu trữ sau nung 163oC 48 Bảng 2.5 Yêu cầu tiêu kỹ thuật bê tông nhựa polime Bảng 3.1 Kết thí nghiệm mẫu BTNC19 không sử dụng SBS Bảng 3.2 Kết thí nghiệm mẫu BTNC19 có sử dụng SBS Bảng 3.3 Kết thí nghiệm mẫu BTNC12,5 có sử dụng SBS Bảng 3.4 Kết thí nghiệm Marshall mẫu khoan sau rải thử 101 Bảng 3.5 Kết đo độ phẳng thước mét 105 Bảng 3.6 Kết đo độ nhám phương pháp rắc cát 106 DANH MỤC CÁC BIỂU Biểu đồ 3.1 Kết thí nghiệm độ ổn định Marshall BTNC12,5 lớp 102 Biều đồ 3.2 Kết thí nghiệm độ ổn định Marshall BTNC19 lớp 102 Biều đồ 3.3 Kết thí nghiệm độ ổn định Marshall BTNC19 lớp .103 Biều đồ 3.4 Kết thí nghiệm VHBX BTNC12,5+ SBS BTNC19+ SBS 104 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ giao thông Việt Nam Hình 1.2 Đặc điểm địa hình Việt Nam Hình 1.3 Phân vùng khí hậu Việt Nam Hình 1.4 Phân vùng khí hậu theo địa lý Hình 1.5 Phân vùng khí hậu Việt Nam Hình 1.6 Mặt đường QL1, đoạn Hà Nam – Ninh Bình hằn lún vệt bánh xe Hình 1.7 Đường vừa đưa vào khai thác bị HLVBX đoạn qua huyện Hoằng Hóa – Thanh Hóa Hình 1.8 QL1A đoạn qua Hà Tĩnh (từ Km556 – Km589) xuất hàng loạt hằn lún vệt bánh xe Hình 1.9 Điểm hằn lún theo vệt bánh xe tập trung nhiều gói thầu từ A4 đến A (thuộc địa phận tỉnh Phú Thọ Yên Bái) Hình 1.10 Hiện tượng lún vệt bánh xe đại lộ Đông - Tây Hình 1.11 Một đoạn đường gần nút giao thông Khuất Duy Tiến - Lê Văn Lương bị lún khoảng cm Hình 1.12 Hư hỏng mặt đường trạm thu phí Phú Bài, Thừa - Thiên Huế Hình 1.13 HLVBX số nước Thế Giới Hình 1.14 Lún vệt bánh kết cấu Hình 1.15 Ảnh hưởng trục xe tải trọng tới mặt đường Hình 1.16 Lún chảy dẻo lớp bê tông nhựa Hình 1.17 Lún lớp mặt BTN Hình 1.18 Quan hệ nhiệt độ không khí với nhiệt độ loại áo đường Hình 1.19 Mô hình tương tác nhiệt độ kết cấu áo đường Hình 1.20 Ảnh hưởng tải trọng bánh xe đến lún vệt hằn bánh xe Hình 1.21 Sơ đồ ứng suất cắt trượt theo chiều sâu Hình 1.22 Lún vệt bánh xe nút giao thông nơi có xe nặng lưu thông lực ngang phát sinh điều kiện tăng, giảm tốc xe nặng Hình 1.23 Điển hình hư hỏng lún vệt bánh xe nơi có xe nặng lưu thông lớp móng đất Hình 1.24 Cùng đoạn tuyến, có đoạn mặt đường không bị HLVBX Hình 1.25 Vệt đen xuất khoan mẫu QL1 đoạn Vinh – Hà Tĩnh Hình 2.1 Đo sâu HL thước 3m Hình 2.2 Đá vỡ VBX lớp bê BTN Hình 2.3 Hình dạng hằn lún toàn tuyến Hình 2.4 Váng dầu xuất khoan Hình 2.5 Nước khoan có màu đục Hình 2.6 Mẫu sau khoan Hình 2.7 Mẫu sau thí nghiệm HLVBX Hình 2.8 Biểu đồ chạy VHBX mẫu M3, M4 (Km 283+100) (ký hiệu đường liền, hình tam giác) mẫu M7, M8 (Km 282+960) (ký hiệu đường liền, hình vuông) Hình 2.9 Biểu đồ thành phần hạt sau chiết mẫu M9, M10 (Km283+290) Hình 2.10 Mặt cắt ngang vị trí hằn lún Hình 2.11 Váng dầu xuất khoan Hình 2.12 Hư hỏng nặng lặp lặp lại nút giao Hình 2.13 Dây chuyền sản xuất bê tông nhựa Hình 2.14 Trạm kiểm soát tải trọng lưu động Hình 2.15a Nhựa đường 60/70 SBS cung cấp Petrolimex Hình 2.15b Một số hình ảnh trình trộn nhựa SBS Hình 2.15c Giá trị kim lún, độ nhớt, nhiệt độ hóa mềm độ đàn hồi nhựa 60/70 với hàm lượng SBS khác Hình 3.1 Mác nhựa theo nhiệt độ, R=98% Nguồn:Luận văn Thạc Sỹ “Nghiên cứu đề xuất phân vùng nhiệt độ lựa chọn mác nhựa theo hệ thống Superpave Việt Nam - Nguyễn Xuân Trưởng - 2015” Hình 3.2a Bin bị lẫn nhiều hạt lớn Hình 3.2b Hàm lượng hạt bụi bin nhiều Hình 3.3 Bin lẫn sang bin Hình 3.4 Đá mi mạt sử dụng bẩn Hình 3.5 Bột khoáng che chắn bạt dễ bị ẩm ướt trời mưa Hình 3.6 Đá 0x5 để sản xuất BTNC19 Hình 3.7 Đá 5x10 để sản xuất BTN Hình 3.8 Đá 10x25 dùng để sản xuất BTNC19 Hình 3.9 Tốc độ băng tải giữ ổn định thiết kế BTN Hình 3.10 Độ mở cửa xả phễu nguội giữ cố định Hình 3.11 Cửa gió điều chỉnh cố định thiết kế Hotbin Hình 3.12 Đường bụi thu hồi quay Hình 3.13 Đường cấp phối BTNC19 sau phối trộn hotbin Hình 3.14 Kết thí nghiệm hằn lún vệt bánh xe đạt 4.35mm sau 15000 lượt môi trường nước 500C BTNC19 thông thường Hình 3.15 Thiết bị cấp phụ gia tự động Hình 3.16 Kết thí nghiệm hằn lún vệt bánh xe đạt 9.74mm sau 40000 lượt môi trường nước 600C BTNC19 có sử dụng SBS Hình 3.17 Đá 10x20 dùng để sản xuất BTNC12,5 Hình 3.18 Đường cấp phối BTNC12,5 sau phối trộn hotbin Hình 3.19 Kết thí nghiệm hằn lún vệt bánh xe đạt 3.60 mm sau 40000 lượt môi trường nước 500C BTNC12,5 sử dụng SBS Hình 3.20 Sơ đồ lu thi công rải thử Hình 3.21 Sơ đồ bố trí máy móc thi công Hình 3.22 Cào bóc lớp sâu 6cm từ Km282+900 – Km283+00 Hình 3.23 Nhựa tưới thấm bám trước rải thử Hình 3.24 Phổ biến cách thức lu phân công ghi chép trình lu lèn Hình 3.25 Ô tô vận chuyển hỗn hợp từ trạm trộn công trường Hình 3.26 Máy rải BTN VOGELE Hình 3.27 Lu sơ Hình 3.28 Lu lốp 16 Hình 3.29 Lu lốp 25 Hình 3.30 Lu rung 12 Hình 3.31 Lu hoàn thiện 12 Hình 3.32 Phiếu theo dõi nhiệt độ thảm BTN Hình 3.33 Theo dõi số lượt lu thời gian lu Hình 3.34 Vị trí đoạn rải thử với cấp phối HLN khác Hình 3.35 Bề mặt BTNC19 lớp sau rải Hình 3.36 Cấp phối BTNC19 lớp có sử dụng SBS Hình 3.37 Cấp phối BTNC12.5 lớp có sử dụng SBS, HLN 4,1% 100 Hình 3.38 Cấp phối BTNC12.5 lớp có sử dụng SBS, HLN 4,0% 100 Hình 3.39 Kết thí nghiệm hằn lún vệt bánh xe chạy 40000 lượt môi trường nước 500C BTNC12,5+SBS BTNC19+SBS 104 Hình 3.40 Một số hình ảnh mặt bê tông nhựa kết hợp phụ gia SBS .105 Hình 3.41 Kiểm tra thước 3m đảm bảo độ phẳng 106 Hình 3.42 Đo độ nhám mặt đường theo phương pháp rắc cát 106 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ATGT GTVT TNGT VBX An toàn giao thông Giao thông Vận tải Tai nạn giao thông Vệt bánh xe HLVBX BTN BTNC QLCL Hằn lún vệt bánh xe Bê tông nhựa Bê tông nhựa chặt Quản lý chất lượng TKKT Thiết kế kỹ thuật TKBVTC Thiết kế vẽ thi công CPĐD Cấp phối đá dăm 99 - Ghi lại đoạn rải thử với cấp phối HLN khác nhau, vị trí cấp phối bị thay đổi cục Hình 3.34 Vị trí đoạn rải thử với cấp phối HLN khác Hình 3.35 Bề mặt BTNC19 lớp sau rải Hình 3.36 Cấp phối BTNC19 lớp có sử dụng SBS 100 Hình 3.37 Cấp phối BTNC12.5 lớp Hình 3.38 Cấp phối BTNC12.5 lớp có sử dụng SBS, HLN 4,1% có sử dụng SBS, HLN 4,0%  Đánh giá - Nhiệt độ BTN xe thảm từ 165 – 1700C - Lu sơ vào sau máy rải, nhiệt độ lu lèn từ 145 - 155 0C Chiều dài vệt lu khoảng 16m (1 xe thảm BTN) Thời gian lu khoảng 10 phút (số lượt lu lượt /điểm) - Lu lốp 16 tấn, nhiệt độ bắt đầu lu lèn 130 0C Chiều dài vệt lu 40m Thời gian lu khoảng 25 phút Số lượt lu từ 12 – 15 lượt/điểm (chia làm vệt lu) - Lu lốp 25 tấn, nhiệt độ bắt đầu lu lèn 120 0C Chiều dài vệt lu 40m Thời gian lu 20 phút Số lượt lu 20 lượt/điểm (chia làm vệt lu) - Lu rung 12 tấn, Nhiệt độ bắt đầu lu lèn 110 độ Chiều dài vệt lu 40m Thời gian lu 20 phút Số lượt lu lượt/điểm - Lu hoàn thiện 12 tấn, nhiệt độ kết thúc lu lèn 80 độ Thời gian lu 15 phút - Khi thi công BTN có sử dụng phụ gia SBS nhiệt độ bắt đầu lu lèn kết thúc lu lèn phải cao so với thi công BTN không sử dụng phụ gia SBS, tốc độ lu lèn có phụ gia SBS phải nhanh để đảm bảo số lượt lu/điểm nhiệt độ hỗn hợp BTN nằm khoảng nhiệt độ lu lèn hiệu - Khi nhiệt độ hỗn hợp BTN [...]... Tổng quan về hư hỏng hằn lún vệt bánh xe trên mặt đường bê tông nhựa Chương 2: Thực trạng hư hỏng hằn lún vệt bánh xe mặt đường QL1 qua địa phận tỉnh Ninh Bình Chương 3: Phân tích đánh giá giải pháp thiết kế, thi công khắc phục hằn lún vệt bánh xe mặt đường QL1 qua địa phận tỉnh Ninh Bình 13 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HƯ HỎNG HẰN LÚN VỆT BÁNH XE TRÊN MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA Chương này tập trung nghiên cứu. .. thi công khắc phục hằn lún vệt bánh xe hiệu quả có thể áp dụng cho công tác sửa chữa khắc phục hằn lún vệt bánh xe trên địa bàn tỉnh Ninh Bình và các vùng phụ cận 3 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là dạng hư hỏng lún vệt bánh xe trên mặt đường bê tông nhựa, phân tích các giải pháp thiết kế, thi công khắc phục hằn lún vệt bánh xe mặt đường QL1 qua địa phận tỉnh Ninh Bình 4 Phạm vi nghiên. .. biện pháp thi công sửa chữa khắc phục hằn lún vệt bánh xe hiệu quả, phù hợp có thể áp dụng rộng rãi cho công tác sửa chữa khắc phục hằn lún vệt bánh xe mặt đường bê tông nhựa trên địa bàn tỉnh Ninh Bình và các vùng phụ cận 2 Mục tiêu nghiên cứu Thông qua kết quả đánh giá, phân tích các giải pháp thiết kế, thi công khắc phục hằn lún vệt bánh xe mặt đường QL1 qua địa phận tỉnh Ninh Bình, đề xuất... Hư hỏng mặt đường ở trạm thu phí Phú Bài, Thừa - Thiên Huế 26 1.4.2 Tình hình hư hỏng dạng hằn lún vệt bánh xe trên thế giới a) Lún vệt bánh xe ở Thái Lan b) Hằn lún vệt bánh xe ở Ba Lan c) Hằn lún vệt bánh xe ở Nước Anh d) Lún vệt bánh xe ở Hoa Kỳ Hình 1.13 HLVBX ở một số nước trên Thế Giới 27 1.5 Các dạng hằn lún vệt bánh xe phổ biến Đặc điểm nhận dạng mặt đường lún vệt bánh xe: Kết cấu mặt đường mềm... khắc phục hằn lún vệt bánh xe phù hợp, hiệu quả để đảm bảo điều kiện khai thác bình thường của tuyến đường, đảm bảo an toàn giao thông trên tuyến Vì vậy, đề tài luận văn Thạc sĩ kỹ thuật đặt vấn đề Nghiên cứu đánh giá công tác sửa chữa khắc phục hằn lún vệt bánh xe mặt đường QL1 qua địa phận tỉnh Ninh Bình Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở để đánh giá sự phù hợp của giải pháp thiết kế, đánh giá, đề xuất... độ xe trên đường có ảnh hưởng đáng kể đến hư hỏng lún vệt bánh xe mặt đường, tốc độ xe chạy càng thấp thì khả năng hư hỏng mặt đường lún vệt bánh xe càng lớn Kết quả nghiên cứu cho thấy lún vệt bánh xe lớn nhất khi xe chạy với tốc độ 20km/h lớn hơn 2 lần so với lún vệt bánh xe lớn nhất khi tốc độ xe chạy là 90km/h 35 Vì vậy tại đoạn đường dùng xe, ùn xe, tại các nút giao thông sẽ có lún vệt bánh xe. .. của tải trọng xe hơn 9 triệu lần cho thấy lún vệt bánh xe bao gồm biến dạng vĩnh cửu của lớp mặt, lớp móng và nền đường, của tải trọng xe 14,5 tấn thấp hơn nhiều so với lún vệt bánh xe gây ra do tải trọng xe 22,5 tấn Lún vệt hằn bánh xe tỷ lệ với lưu lượng xe( số lần tác dụng của tải trọng xe) , độ lớn của tải trọng bánh xe Hình 1.20 Ảnh hưởng của tải trọng bánh xe đến lún vệt hằn bánh xe Từ hình1.20... công khẩn trương xác định nguyên nhân và có biện pháp sửa chữa khắc phục hằn lún vệt bánh xe 11 Trong thời gian vừa qua, đơn vị thi công dự án đã tập trung sửa chữa khắc phục hằn lún vệt bánh xe với nhiều giải pháp đã được thực hiện, hiện nay công tác sửa chữa khắc phục hằn lún vệt bánh xe vẫn đang tiếp tục triển khai thực hiện Vấn đề đặt ra là phải có những giải pháp sửa chữa khắc phục hằn. .. cho đến khi lún ổn định đạt giá trị cực đại lnmax Lún vệt bánh làm giảm khả năng phục vụ và gây hư hỏng kết cấu mặt đường Lún vệt bánh rất nguy hiểm đối với lái xe, khiến cho việc điều khiển xe khó khăn Khi mưa nước đọng vào các vệt lún gây trơn trượt rất nguy hiểm Có 3 dạng lún vệt bánh xe phổ biến đó là: Lún vệt bánh kết cấu; Lún chảy dẻo lớp BTN; và Lún bề mặt lớp BTN 28 1.5.1 Lún vệt bánh kết cấu... cấu mặt đường khác 34 1.7.2 Nguyên nhân do tải trọng xe và lưu lượng xe Lún vệt bánh xe tỷ lệ thuận với lưu lượng xe, số lần tác dụng của tải trọng xe, độ lớn của tải trọng bánh xe được thể hiện qua quan hệ tại công thức (1.4) Y = a + b (N)^0.5 (1.4) Trong đó: Y: là chiều sâu lún vệt bánh xe a,b là các hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào áp lực tác động của bánh xe xuống mặt đường Kết quả nghiên cứu