ĐÁP án QUẢN lý KHAI THÁC và bảo TRÌ ĐƯỜNG ô tô

Chất lượng của đất và các loại vật liệu Chất lượng của đất và các loại vật liệu đóng một vai trò quan trọng, một mặt đối với kết cấu áo đường, mặt khác đối với lớp mặt chịu tác dụng của

ĐÁP ÁN QUẢN LÝ KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ ĐƯỜNG Ô TÔ

Hệ: Đại học chính quy – K63

ĐỀ SỐ 3 Câu 1(5 điểm)

Phân tích những yếu tố làm suy giảm chất lượng đường? Nêu cụ thể những hư hỏng thường gặp của nền đường và chỉ ra những nguyên nhân?

Trả lời

* Phân tích những yếu tố làm suy giảm chất lượng đường ô tô

Ngay từ khi mới được đưa vào sử dụng, con đường đã bắt đầu quá trình suy giảm chất lượng

Suy giảm này được biểu thị bằng những sự xáo trộn rất rõ ràng trên các con đường không được phủ nhựa, và kém rõ ràng hơn trên các con đường đã được phủ nhựa và mặt bê tông xi măng

1.Môi trường vật chất của đường ôtô

Môi trường vật chất của đường ôtô: Khí hậu, chất lượng đất nền và sự có mặt của cây cối đóng một vai trò quan trọng sự phát sinh và phát triển quá trình suy giảm chất lượng đường ôtô

- Những nhân tố về khí hậu

Những nhân tố đầu tiên làm cho đường ôtô suy giảm chất lượng là những thành phần khí hậu của khu vực mà con đường chạy qua

+ Chế độ mưa là một nhân tố quan trọng nhất cần phải coi trọng trong sức chịu đựng của các vật liệu làm đường

+Một hiện tượng gắn trực tiếp với chế độ mưa là sự xói mòn đất Hiện tượng xói mòn chỉ bắt đầu phát sinh khi tốc độ nước chảy vượt quá một trị số mà người ta gọi là tốc độ giới hạn

+ Đối với mặt đường nhựa, sự xói mòn rất rõ rệt ở chỗ giáp mép giữa mặt đường và lề đường, lề đường và các mương rãnh Vì vậy, nên giới hạn chiều dài các rãnh ở một trị số sao cho trong rãnh xương cá và cống ngang tại những chỗ cần thiết

+ Ánh nắng mặt trời là một nhân tố thuận lợi cho sự bền vững của mặt đường Nhờ có ánh nắng mặt trời, nước bốc hơi nhanh hơn và làm giảm thời gian đọng nước và thấm nước

+Cuối cùng là gió Gió có thể có tác dụng tốt khi thúc nhanh sự bốc hơi, nhưng có khi lại gây khó khăn cho thi công

- Chất lượng của đất và các loại vật liệu

Chất lượng của đất và các loại vật liệu đóng một vai trò quan trọng, một mặt đối với kết cấu

áo đường, mặt khác đối với lớp mặt chịu tác dụng của bánh xe chạy

Loại đất để đắp nền đường thường được chọn là các loại đất có khả năng chịu lực tốt, dễ đầm lèn, trạng thái của đất ít thay đổi khi độ ẩm biến đổi nhiều v.v…

Với các mặt đường không được trải nhựa, chất lượng của vật liệu hạt như: Kích cỡ hạt thành phần cấp phối, độ dính kết, cường độ, sức chịu mài mòn, tính nhạy cảm với nước là những yếu tố quyết định khả năng chống xói mòn và chống bánh xe mài mòn của mặt đường

Do vậy, để tránh những phá hoại sau này nhất thiết phải tôn trọng những quy định về chế tạo

và thi công

2 Chất lượng kỹ thuật của đồ án thiết kế và của thi công

Chất lượng kỹ thuật xấu của một đồ án thiết kế đường có thể gây ảnh hưởng làm cho mặt đường sớm bị hư hỏng

Những quy định thi công chặt chẽ và sự tuân thủ chúng khi thi công là những điều kiện quan trọng cho sự bền vững của con đường sau này và sẽ làm đơn giản bớt được công việc duy tu bảo dưỡng đường

3 Ảnh hưởng của cường độ vận chuyển

Dưới sự qua lại nhiều lần của các trục xe, áo đường bị bào mòn trên mặt và mỏi trong kết cấu

- Hiên tượng mài mòn

Sự mài mòn lớp mặt xảy ra chủ yếu là do lực tiếp tuyến gây ra bởi bánh xe Lực tiếp tuyến làm bong bật các hạt đá mặt đường không rải nhựa, đối với mặt đường láng nhựa và bê tông nhựa thì nó làm nhẵn mặt các viên đá

Sự mài mòn tùy thuộc vào cường độ vận chuyển, thành phần dòng xe (số lượng xe, lọai xe hay xe nặng) và vào tốc độ của xe

- Hiện tượng mỏi

Hiện tượng mỏi xuất hiện phổ biến trên các đường nhựa, do sự không liên tục trong cấp phối của vật liệu và sự diễn biến khác nhau giữa một bên là móng đường và nền đường với một bên là lớp trên mặt đường

Sự mỏi của mặt đường có nguyên nhân từ các lực thẳng đứng Hiện tượng mỏi này tùy thuộc không những vào số lần lặp lại của tải trọng bánh xe, mà còn phụ thuộc rất nhiều vào trọng lượng của trục xe

Ở giai đoạn dài khởi đầu, có thể dài hơn một nửa tuổi thọ có ích của con đường (thậm chí có thể 2/3) không thấy xuất hiện những hư hỏng có thể mắt trông thấy được nếu có một sự chăm sóc tối thiểu cho lớp mặt Nhưng sau giai đoạn này sẽ thấy xuất giai đoạn phá hỏng càng ngày càng nhanh nó được thể hiện bằng những vết nứt và những vết lún của bánh xe và dẫn đến mặt đường mất bằng phẳng và bị bong bật

- Diễn biến của các hiện tượng suy giảm chất lượng

Tình trạng của mặt đường ở một thời điểm nhất định là nhân tố quyết định những công việc duy tu bảo dưỡng phải được làm

Đến cuối giai đoạn diễn biến bình thường của nó, mặt đường nhựa bước sang một giai đoạn

có thể phát triển những biến dạng dẻo quan trọng Mặt đường mất dần tính không thấm nước

và những hiện tượng phá hoại thứ cấp sẽ nhanh chóng xuất hiện và dẫn tới sự hư hỏng hoàn toàn

Diễn biến của các quá trình suy giảm chất lượng là không có giới hạn và không nên quan niệm rằng chúng có thể dần dần tiến đến ổn định theo thời gian

* Nêu cụ thể những hư hỏng thường gặp của nền đường và chỉ ra những nguyên nhân

- Biến dạng đàn hồi và biến dạng dư Biến dạng dư có thể là đều hoặc không đều Biến dạng

dư đều là khi nền đường lún đều do đất được nén lại trong quá trình thời gian Biến dạng dư không đều làm cho nền đường bị lún không đều cả chiều dọc và chiều ngang vì 1 nguyên nhân thường gặp: đất không đồng chất, độ ẩm không đều trong đất, chiều cao nền đường không như nhau, tải trọng tác dụng không đều

- Nền đường bị sụp: Thường ở các đoạn nền đắp trên lầy, nền đắp và đào ở các vùng hang động các-tơ

- Lề đường bị biến dạng: Khi mặt đường hẹp xe chạy ra lề hoặc tránh nhau ra phía lề; đất không đầm nén kỹ; lề đường không được gia cố và nhất là việc thoát nước lề không được đảm bảo

- Nền đường bị trượt: thường gặp ở các đoạn đường đắp trên sườn dốc hay ở các đoạn đất thường trụt lở, nguyên nhân do móng đất không được chuẩn bị tốt khi đắp nền như không đánh cấp

- Mái đường bị lở: do mưa, nước xâm thực thường thấy ở nền đường đất cát, đất ít dính

- Mái đường bị trượt gồm:

+ Trượt quay thường gặp ở nền đắp cao, đất yếu, đất ẩm ướt đầm nén không kỹ

+ Trượt khi lún thường gặp ở nền đắp trên đất yếu có khả năng bị nén lún và trồi sang một bên hoặc khi có những lớp cát trôi hoặc những lớp khoáng dễ bị nước xói mòn như thạch cao, đất muối

+ Trượt trôi thường gặp ở những đoạn nền đắp trên sườn dốc hoặc trên lớp đất không ổn định

Câu 2 (5 điểm)

Các loại hư hỏng thường gặp của mặt đường cứng?

Trả lời Các loại hư hỏng thường gặp của mặt đường cứng

Dưới tác dụng của lực thẳng đứng tấm bê tông sẽ bị uốn trên nền đất và sinh ra biến dạng Nếu ứng suất gần đến giới hạn cường độ chịu uốn của tấm bê tông thì sẽ phát sinh kẽ nứt trên mặt đường và tấm bê tông dần dần bị phá hỏng

Dưới tác dụng của tải trọng lớn truyền qua tấm bê tông xuống móng đất quá ẩm có thể làm cho móng đất bị lún và tấm bê tông bị lún sụt theo

Dưới tác dụng trùng phục của bánh xe trong thời gian dài cường độ tấm bê tông xi măng giảm xuống vì hiện tượng mỏi của vật liệu sẽ làm phát sinh ra những kẽ nứt nhỏ rồi dần dần phát triển lên

Nhiệt độ khác nhau trong chiều dày của tấm cũng là nguyên nhân gây ra nứt nẻ (dọc, ngang, chéo, nứt hướng tâm, nứt vòng tròn)

Ngoài ra ở mép khe nối và góc tấm thường bị vỡ gãy vì tác dụng va trạm của bánh xe

* Vết nứt:

Thường được phân loại theo hướng phát triển và chiều rộng của vết nứt, bao gồm các loại sau: Vết nứt ngang, vết nứt dọc, vết nứt chéo, vết nứt dẻo, vết nứt hỗn hợp Chiều rộng vết nứt được đo trên bề rộng tấm bản, gồm có vết nứt nhỏ hơn 0.5mm, vết nứt trung bình 0.5-1.5mm, vết nứt rộng hơn 1.5mm

+ Vết nứt ngang: Có thể do các nguyên nhân sau:

- Chiều dài phần không có cốt gia cường không quá lớn

- Thiếu bố trí vật liệu cốt gia cường

- Mối nối không dịch chuyển tự do được

- Cắt mối nối quá muộn

- Mức độ cản trở cao tại mặt tiếp giáp bản và đáy móng

- Ăn mòn cốt thép do nước muối thâm nhập và mối nối trung bình đến rộng chưa được lấp kín

- Tải trọng không được phân bố tại các mối nối

+ Vết nứt dọc: Có thể do một số nguyên nhân sau:

- Chiều rộng tấm bản quá lớn

- Vị trí khe đứt đáy không chính xác

- Móng đường không bằng phẳng

- Không có các mối nối dãn nỡ và co ngót thì do các cốt liệu nhỏ mất liên kết gây ra tích luỹ ứng suất và vết nứt dọc xuất hiện

+ Vết nứt chéo

Vết nứt chéo ít khi xuất hiện và nguyên nhân chủ yếu do chất lượng lớp móng không đồng đều, tại một vị trí nào đó được xây dựng bằng vật liệu tốt hơn xung quanh

+ Vết nứt dẻo

Có thể xuất hiện sớm ngay sau khi đầm nén bê tông, đôi khi dưới 1 giờ, thường xuất hiện thành từng nhóm ngắn gần như song song với nhau và chếch với cạnh tấm

Nguyên nhân chính là do nhanh chóng mất mát độ ẩm trên bề mặt tấm bản và phần lớn xuất hiện trong những ngày nắng kết hợp với gió khô hanh Việc bảo dưỡng tốt bê tông sau khi đầm nén sẽ khắc phục được nhược điểm này

+ Vết nứt hỗn hợp

Có thể xuất hiện tại các vị trí cá biệt, phổ biến là xung quanh các tấm đan đậy các hố ga trên mặt đường Nguyên nhân do cấu tạo đơn giản hoặc do tấm bản chịu ứng suất cục bộ

* Miếng vỡ góc cạnh

+ Vỡ nông:

Các khe thi công ướt tạo khe, nếu đặt bằng các thanh gỗ chưa qua xử lí thì nó sẽ hút nước từ

bê tông và gây ra ứng suất ở lân cận khe, để khắc phục nên sử dụng các thanh bằng vật liệu dẻo để tạo chiều rộng khe Mặt khác, nếu tạo khe lại để thanh chèn bị nghiêng theo phương thẳng đứng từ 100 trở lên cũng gây nên hư hỏng loại này

+ Vỡ sâu:

Loại vỡ này phát triển bên dưới chiều sâu của khe co ngót, thậm trí còn dưói cả thanh truyền lực, các nguyân nhân chính:

- Khe giảm yếu bị lệch so với khe trên của mặt đường

- Thanh truyền lực bị lệch

* Tấm bản bị lún và chuyển vị

Đối với các tấm bản không có thanh truyền lực xây dựng trên lớp móng vô hạn có thể sinh ra tại các bậc tại mối nối, nguyên nhân chính là do chuyển vị của lớp móng dưới, khi ô tô chạy qua mối nối phần tấm ở phía tiếp cận sẽ bị võng xuống và khi bánh xe rời khỏi vị trí đó thì

nó nhanh chóng vồng về phía trên tạo ra 1 vùng áp lực thấp giữa tấm bản và lớp móng dưới

khiến cho vật liệu nằm dưới tấm bản chuyển đến vị trí khác của mối nối Sau nhiều lần xe qua lại, một khối lượng đáng kể vật liệu chuyển vị ngang qua mối nối làm “tạo bậc”

ĐỀ SỐ 8 Câu 1 (5điểm)

Ảnh hưởng, phương pháp kiểm tra độ bằng phẳng (ghồ ghề) của mặt đường? Nêu cụ thể một phương pháp?

Trả lời

* Ảnh hưởng của biến dạng và sự không bằng phẳng của mặt đường

- Độ không bằng phẳng của mặt đường có quan hệ tới biến dạng thường xuyên của mặt đường do tải trọng của xe tác dụng lâu ngày và các tác động của môi trường Nó có thể gắn với vệt bánh xe cũng như các chỗ lõm, chỗ ngập và các chỗ biến hình dạng của lớp mặt của mặt đường Nó còn do ảnh hưởng của các ổ gà, các rãnh nhỏ không được bảo dưỡng cẩn thận, các chỗ đường bị xô lồi lên do tốc độ

- Xe chạy trên mặt đường bị biến dạng không bằng phẳng sinh ra va chạm; các dao động đứng dọc, ngang của xe sẽ làm xấu điều kiện xe chạy, làm cho vận tốc chạy xe bị giảm và các bộ phận của xe cũng như kết cấu mặt đường chóng hỏng

- Độ bằng phẳng của mặt đường ảnh hưởng lớn đến vận tốc xe chạy, thời gian sửa chữa xe, tiêu hao năng lượng, độ hao mòn lốp xe, năng suất xe, giá thành vận tải và an toàn giao thông …

- Va chạm của bánh xe lên mặt đường làm mất một phần năng lượng của ô tô, phần năng lượng mất đi này dùng để tiêu phí trong việc làm nén lốp xe, nén nhíp xe, làm dao động các

bộ phận của ô tô, làm nén mặt đường ở chỗ bị va chạm, làm rung chuyển và dao động mặt đường cũng như đất nền đường

- Trường hợp bánh xe chạy qua những chỗ dô lên lõm xuống nhưng đường cong êm thuận thì sự va chạm không phát sinh Năng lượng bánh xe tiêu phí để trèo lên chỗ này sẽ được bù lại vì năng lượng sẽ giảm đi khi bánh xe đi xuống Mặt đường có độ nhám (độ không bằng phẳng độ vài mm) không những không có hại mà còn cần thiết để đảm bảo lực dính bám của lốp xe với mặt đường

Độ bằng phẳng của đường ảnh hưởng rất lớn đến chuyển động của ô tô trên mặt đường, đặc biệt là tốc độ xe nên ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng khai thác của đường

* Phương pháp kiểm tra độ bằng phẳng của mặt đường bằng thước dài 3m

- Thử nghiệm: Tại vị trí thử nghiệm, đặt thước thẳng dài 3 m trên mặt đường theo hướng song song hoặc vuông góc với trục đường xe chạy Dùng nêm để lùa vào khe hở giữa mặt đường và cạnh dưới của thước tại các điểm đo cách nhau 50 cm tính từ đầu thước Xác định khe hở tương ứng với từng chiều cao của nêm làm cơ sở để kiểm tra và đánh giá chất lượng

độ bằng phẳng mặt đường

- Thiết bị, dụng cụ: Thước thẳng: thường được chế tạo bằng kim loại không rỉ, dài 3,0m Thước phải thẳng, nhẹ, đủ cứng không bị biến dạng trong quá trình thử nghiệm và có đánh dấu tại các điểm đo cách nhau 50 cm tính từ đầu thước

Thước dài 3m và con nêm

Con nêm: thường được chế tạo bằng kim loại không rỉ và ít bị bào mòn, hình tam giác có khắc dấu 6 giá trị chiều cao 3; 5; 7; 10; 15; 20mm để nhanh chóng đọc được trị số khe hở (mm) giữa mặt đường và cạnh dưới của thước thẳng 3 mét

Chổi để quét sạch mặt đường, dụng cụ hướng dẫn giao thông (biển báo, côn dẫn hướng,…)

- Mật độ thử nghiệm: Khi thi công và nghiệm thu: đo theo từng làn, theo hướng dọc với trục đường, cách mép mặt đường hoặc bó vỉa tối thiểu 0.6m, mật độ đo 25m dài/1 vị trí Mặt đường cũ đang khai thác: đo theo từng làn, theo hướng dọc trong phạm vi vệt hằn bắnh xe, mật độ đo 50m dài/1 vị trí Trường hợp cần thiết có thể đo theo hướng vuông góc với trục đường

- Cách tiến hành: Đặt dụng cụ hướng dẫn giao thông, dùng chổi vệ sinh vị trí đo, đặt thước sau đó dùng nêm đo khe hở tại 7 vị trí

- Tiêu chí đánh giá, kiểm tra nghiệm thu độ bằng phẳng theo quy định, được phân thành ba mức: rất tốt, tốt và trung bình tùy thuộc vào vị trí lớp kết cấu và vật liệu làm lớp kết cấu Khi đánh giá mặt đường cũ đang sử dụng, nếu độ bằng phẳng đạt mức trung bình thì có thể xem

là độ bằng phẳng vẫn còn đạt yêu cầu khai thác

Câu 2 (5 điểm)

Hệ thống giao thông thông minh (ITS) là gì? Nêu một số hoạt động hiện tại và các dịch vụ ITS hướng tới?

Trả lời

* Hệ thống giao thông thông minh (ITS) là: ITS là ứng dụng công nghệ cao điện tử, tin

học và viễn thông để điều hành và quản lý hệ thống giao thông vận tải

* Nêu một số hoạt động hiện tại và các dịch vụ ITS hướng tới

- Sản phẩm phổ biến nhất trong các công nghệ ITS thương mại đang được phát triển đó là hệ thống dẫn đường dựa trên vệ tinh Để hướng dẫn người dùng xung quanh ngay cả khi họ đang đi trên đường nhỏ, nó sử dụng thông tin về địa điểm cung cấp bởi mạng lưới vệ tinh quay quanh trái đất của Bộ Quốc phòng Mỹ

- Một trong những ứng dụng của nó là Hệ thống thông tin liên lạc phương tiện giao thông (VICS) sử dụng bước sóng đài FM hoặc một cột tín hiệu đặt trên đường để truyền thông tin cập nhật về giao thông tới bất kỳ người nào có thiết bị định vị đặt trong xe Với dịch vụ này, các lái xe có thể nhìn thấy tình trạng giao thông trên hệ thống màn hình và họ có thể chọn tuyến đường ít ùn tắc nhất

- Hệ thống thu phí điện tử dùng cho việc thu phí đường bộ Một khi đã lắp đặt các hệ thống thu phí đường điện tử, các lái xe sẽ không phải dừng lại ở các trạm thu phí để trả tiền mặt nữa Một ăng ten gắn tại mỗi trạm thu phí sẽ giao tiếp với một thẻ điện tử gắn trong xe và tự động trừ tiền phí trong tài khoản trả trước của lái xe

- Phát triển các “Xe hơi thông minh” Các hệ thống cảm biến mới có khả năng phát ra âm thanh cảnh báo khi nó phát hiện thấy người lái xe đang rơi vào trạng thái buồn ngủ phía sau tay lái Công nghệ này sử dụng một chùm tia hồng ngoại, một camera quan sát ánh sáng thấp

và một phần mềm nhận dạng hình ảnh để theo dõi ánh mắt và độ nhấp nháy của mắt người lái xe

* Các dịch vụ ITS hướng tới

Hiện có 9 lĩnh vực của ITS đang được phát triển nhằm giảm thiểu tai nạn giao thông, thực hành lái xe tự động, giảm tắc nghẽn giao thông và cải thiện môi trường sống Một loạt các ngành công nghiệp bao gồm xe hơi, điện tử, tài chính và công nghiệp xây dựng đang phát triển các sản phẩm và dịch vụ sử dụng ITS cũng như phát triển cơ sở hạ tầng mới

Sau đây là 9 lĩnh vực ITS được phát triển

1. Các cải tiến trong các hệ thống điều hướng

2. Thu thuế đường điện tử

3. Hỗ trợ lái xe an toàn

4. Tối ưu hóa quản lý giao thông

5. Nâng cao hiệu quả trong công tác quản lý đường bộ

6. Hỗ trợ giao thông công cộng

7. Tăng cường hiệu quả trong thương mại

8. Hỗ trợ khách bộ hành

9. Hỗ trợ các hoạt động khẩn cấp