Đề cương ôn thi môn thiết kế áo đường

*Khác biệt: mô hình làm việc: Trong trường hợp bố trí lớp móng có cường độ cao hơn lớp mặt là kết cấu ngược thì sơ đồ làm việc của hệ nhiều lớp bị phá vỡ, *Để phát huy năng lực chịu tải

Câu 1: Nêu sự khác biệt về sự làm việc KC áo đường ngược và xuôi trong ADM? Để phát huy

năng lực chịu tải, hợp lý cần lựa chọn các lớp thỏa mãn đk gì?

* Kết cấu ngược: các lớp

vật liệu có mô đun đàn hồi tăng dần từ trên xuống dưới, còn gọi là kết cấu ngược

*Kết cấu xuôi: các lớp

vật liệu có mô đun đàn hồi giảm dần từ trên xuống dưới, còn gọi là kết cấu xuôi

*Khác biệt: mô hình làm việc: Trong trường hợp bố trí lớp móng có cường độ cao hơn lớp mặt (

là kết cấu ngược) thì sơ đồ làm việc của hệ nhiều lớp bị phá vỡ,

*Để phát huy năng lực chịu tải trong ADM

kết cấu chỉ đạt hợp lý khi chiều dày các lớp vật liệu không nên quá dày Đây là vấn đề đảm bảoyêu cầu kỹ thuật-kinh tế Khi chọn chiều dày các lớp vật liệu lớn sẽ dẫn đến tình trạng dư thừa cường

độ của một số lớp mà không có tác dụng làm tăng cường độ chung của kết cấu

Trong thực tế, ngoài việc lựa chọn chiều dày và cường độ lớp vật liệu thỏa mãn đường congKogan, cần xem xét lựa chọn chiều dày vật liệu xuất phát từ điều kiện thiết bị thi công thực tế, điềukiện vật liệu địa phương để có phương án cấu tạo hợp lý, đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật và kinh tế củakết cấu lựa chọn

Câu 2: Hãy nêu mô hình hệ số nền và mô hình bán không gian đàn hồi đồng nhất, tuyến tính Phạm vi ứng dụng của mô hình này trong tính toán thiết kế mặt đường nêu quan hệ giữa

mô đun đàn hồi và hệ số nền.

Trả lời:

2.1 Mô hình nền một hệ số

Mô hình cơ học của mô hình nền một hệ số, do Winkler (1867) đề nghị, là thay thế

liên kết công trình với nền, bằng hệ các lò xo đàn hồi, độc lập với nhau theo phương thẳng đứng,biến dạng nền chỉ xảy ra ở đáy công trình

Đối với mỗi loại đất nền, độ lớn của độ võng mặt nền dưới tác dụng của áp lực, tỉ lệ với độ lớncủa áp lực đó Gọi C là hệ số nền, p(x,y) là áp lực tác dụng lên mặt nền,

wo là độ lún mặt nền, ta có:

p(x,y) = Cw0(x,y)

Ý nghĩa của mô hình nền một hệ số, là khi ép xuống nền một lực có độ lớn P (N,

KN), trên một đơn vị diện tích (cm2, m2), làm cho mặt nền bị lún xuống một đơn vị

chiều dài (cm, m), khi đó hệ số nền có độ lớn bằng P Đơn vị của hệ số nền là Mpa/cm, MPa/m

Do mô hình nền một hệ số đơn giản trong tính toán, nên nó được ứng dụng rộng rãi trong thực tếtính toán thiết kế: trong quy trình thiết kế mặt đường cứng sân bay của Việt nam, của Liên xô (cũ), củaICAO, trong quy trình thiết kế áo đường cứng đường ô tô của Mỹ (AASHTO)

- Mô hình nền 2 hệ số có kể thêm thành phần ứng suất tiếp giữa các phân tố đất, nền đất thểhiện khả năng chịu lực tốt hơn, so với mô hình nền một hệ số Ứng suất kéo uốn trongtấm bê tông mặt đường, tính theo mô hình nền hai hệ số giảm đi trung bình 4-6% so vớiứng suất khi tính với mô hình nền một hệ số

- Mô hình nền 3 hệ số có kể đến hệ số nền thứ ba là hệ số xét đến cản trở chuyển dịch giữa tấm

bê tông và nền Mô hình nền thứ ba, trong thực tế thường được áp dụng trong tính toán ứngsuất nhiệt trong tấm bê tông, do lực ma sát đáy tấm gây ra khi tấm bị co dãn do thay đổi nhiệt

độ, hoặc tính toán tấm bê tông chịu uốn khi tấm bê tông đặt trực tiếp trên mặt nền, giữa chúngkhông bố trí lớp cách ly

Sử dụng bài toán với mô hình nền hai hệ số hoặc ba hệ số cho lời giải sát với điều kiện làm việccủa nền, song do mức độ phức tạp của bài toán, nên các mô hình nền này thường chủ yếu dùng trong cáctính toán nghiên cứu có yêu cầu độ chính xác cao

2.2 Mô hình nền bán không gian đàn hồi đồng nhất tuyến tính

Nền đất được xem là môi trường liên tục Các đặc trưng cơ lý của nền là mô đun đàn hồi và hệ sốPoisson Chuyển vị của mặt nền dưới tác dụng của tải trọng lên kết cấu, được xác định theo lý thuyếtđàn hồi Theo quan niệm này, nền đất được xem như một bán không gian đàn hồi, đồng nhất, tuyến tính

và biến dạng của mặt nền dưới kết cấu khi chịu áp lực ngoài không chỉ trong phạm vi bên dưới kết cấu

mà cả ngoài kết cấu

Theo J Boussinesq chuyển vị Wo của điểm có toạ độ x,y trên

mặt nền, và cách điểm đặt lực tập trung P một khoảng r, được xác định theo công thức:

w0(x,y)=

trong đó: Eo,µo- tương ứng là mô đun đàn hồi và hệ số poisson của đất nền

Mô hình nền bán không gian đàn hồi tuyến tính hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong các quy trình thiết kế áo đường mềm của các nước

2.3 Quan hệ giữa hệ số nền và mô đun đàn hồi

Sự đơn giản trong tính toán tấm trên nền đàn hồi theo giả thiết Winkler được thể

hiện ở chỗ, sự thuận tiện trong công thức tính toán so với bài toán mà trong đó, nền đất được xem

là bán không gian đàn hồi

Trong một số trường hợp trong thực tế, đòi hỏi cần thiết phải quy đổi các giá trị hệ số nền và mô

0

đun đàn hồi nền với nhau Các kết quả nghiên cứu cho thấy, chuyển đổi các giá trị giữa hệ số nền và môđun đàn hồi nền, cần xem xét sự phụ thuộc của chúng với độ cứng kết cấu mặt đường phía trên

Theo N.M Gersevanov, có quan hệ sau:

C= (1)

Theo Gluscov ta có:

E0=1,8 (2)

với E0,C- tương ứng là mô đun đàn hồi (daN/cm2), hệ số nền (daN/cm3) của nền

hoặc lớp nền và móng tương đương;

E,h- mô đun đàn hồi bê tông và chiều dày tấm bê tông

Công thức quy đổi (1), đã được Ivanov sử dụng để chuyển đổi công thức tính ứng suất kéo uốn tấm bê tông của Westergaad, từ tính theo mô hình nền một hệ số, sang mô hìnhnền bán không gian đàn hồi, đang được ứng dụng trong một số quy trình thiết kế áo đường cứng hiện nay

Cần lưu ý là các công thức chuyển đổi trên được xây dựng trên cơ sở thực nghiệm.Công thức(1) có xét ảnh hưởng của độ cứng lớp mặt đến sức chịu tải của nền, còn công thức (2) không xét Đây

là các công thức mang tính tham khảo, kết quả tính toán theo các công thức có thể sẽ cho các giá trịkhác nhau Khi cần thiết kế tính toán kết cấu áo đường, cần tiến hành khảo sát thực tế

Câu 3:Mặt đường cứng, phân loại, các nguyên tắc thiết kế cấu tạo? tại sao phân nhỏ tấm? các

loại liên kết cạnh tấm? các chỉ tiêu kiểm toán BTXM gồm những chỉ tiêu nào? Tại sao?

Câu 4: Hãy nêu và phân tích bình luận các chỉ tiêu kiểm toán khi tính toán thiết kế mặt

đường mềm? Tại sao cần kiểm toán các chỉ tiêu này?

Trả lời:

1 Các chỉ tiêu kiểm toán KCAD mềm

- Theo quy trình thiết kế của VN khi kiểm toán kết cấu áo đường mềm cần kiểm toán các chỉ tiêu sau:

+ Chỉ tiêu độ võng đàn hồi của mặt đường: w < [w];

+ Chỉ tiêu ứng suất cắt trong nền đất và lớp vật liệu kém dính: τ < [C];

+ Chỉ tiêu ứng suất kéo uốn trong lớp vật liệu liền khối σku < [Rku]

- Tùy thuộc vào từng loại mặt đường mà người ta ưu tiên lựa chọn chỉ tiêu nào để kiểm toán:

+ Đối với mặt đường cấp cao A1, A2 cần phải kiểm toán cả 3 chỉ tiêu theo thứ tự: chỉ tiêu độ võng đàn hồi, chỉ tiêu trượt và chỉ tiêu chịu ứng suất kéo uốn

+ Đối với mặt đường cấp B1, B2 và kết cấu tăng cường chỉ cần kiểm toán chỉ tiêu độ võng đàn hồi

+ Độ võng đàn hồi có quan hệ tỉ lệ nghịch bậc nhất với mô đun đàn hồi chung của kết cấu vì vậy chỉ tiêu này tương đương với chỉ tiêu về mô đun đàn hồi yêu cầu

2 Sự cần thiết phải kiểm toán KCAD mềm theo 3 chỉ tiêu

- Khi bánh xe tác dụng lên mặt đường sẽ sinh ra các vùng biến dạng như sau:

+ Tại vùng 4: Nền đất phía dưới mặt đường bị nén ép lại làm lớp mặt đường bị võng

xuống Khi độ võng mặt đường vượt quá giới hạn sẽ gây phá hủy kết cấu mặt đường

+ Tại vùng 3: Lớp vật liệu liền khối bị uốn trong phạm vi chậu võng chia ra làm 2 phần:

1 phần chịu nén uốn và một phần chịu kéo uốn Khi ứng suất kéo uốn vượt qua cường độ kéo uốn của vật liệu thì sẽ gây nứt trong lớp vật liệu liền khối

+ Tại vùng 1: Trong lớp nền đất và lớp vật liệu kém dính xuất hiện ứng suất cắt Khi giá

trị ứng suất cắt vượt quá giới hạn lực dính cho phép sẽ gây ra hiện tượng trượt trồi trong lớp nền và lớp vật liệu kém dính

- Như vậy khi tính toán kết cấu mặt đường cần phải xem xét cả 3 chỉ tiêu trên

Câu 5: Phân tích tại sao cần tính toán nền đường dưới tác dụng của tải trọng động mà không

nên quy đổi về tải trọng tĩnh tương đương? Trong quy trình thiết kế hiện nay tải trọng động được xétđến như thế nào?

Trả lời:

1 Sự cần thiết phải tính toán với tải trọng động

- Tải trọng tác dụng trên đường ô tô bao gồm tải trọng tĩnh và tải trọng động

+ Tải trọng tác dụng coi là tải trọng tĩnh khi thời gian tác dụng từ 10 phút trở lên (các bãi đỗ xe ô tô, bến xe)

+ Khi xe chạy trên đường với tốc độ khai thác thì tải trọng tác dụng lên kết cấu là tải trọng động

- Đối với mỗi loại tải trọng thì vật liệu làm kết cấu áo đường lại có những ứng xử khác nhau Ứng xử của vật liệu với tải trọng động có những khác biệt so với tải trọng tĩnh có thể kế đến như sau:

+ Tải trọng động tác dụng làm kết cấu áo đường và nền đường sẽ dao động với 1 gia tốc nhất định Khigia tốc này vượt quá giá trị giới hạn sẽ làm giảm một số chỉ tiêu cơ học của đất như lực dính

+ Đất nền là vật liệu đàn nhớt nên khi chịu tác dụng của tải trọng động nền đất không biến dạng ngay

mà thể hiện tính biến dạng trễ Còn khi nền chịu tải trọng tĩnh thì tính nhớt của đất không thể hiện vì vậy độ lớn biến dạng của nền sẽ lớn hơn khi chịu tác dụng của tải trọng động hay mô đun động sẽ lớn hơn mô đun tĩnh

+ Khi xe chạy thùng xe dao động theo phương thẳng đứng gây ra thêm tải trọng xung tác dụng xuống nền đường Xe chạy với tốc độ càng cao, độ bằng phẳng kém thì lực xung càng lớn

=> Như vậy trong tính toán kết cấu áo đường việc quy đổi tải trọng động về tải trọng tĩnhtương đương sẽ không phản ánh đầy đủ khả năng làm việc của vật liệu Dẫn đến chiều dày kết cấu áođường tính ra có thể là thừa hoặc thiếu so với yêu cầu thực tế

2 Xét ảnh hưởng động của tải trọng trong các quy trình hiên nay:

- Trong t/chuẩn thiết kế áo đường cứng của VN hiện nay: tải trọng tính toán = tải trọng trục tiêuchuẩn nhân thêm hệ số xung kích từ 1,15 đến 1,2

- Trong t/chuẩn thiết kế áo đường mềm của VN hiện nay: mới chỉ xét được ảnh hưởng độngcủa tải trọng gây dao động làm suy giảm lực dính của đất bằng việc nhân thêm với hệ số suy giảm sứckháng cắt trượt K1=0.6

- Như vậy trong tất cả các quy trình của VN hiện nay đều chưa phản ảnh được đầy đủ ảnhhưởng động của tải trọng trong việc tính toán kết cấu áo đường

Câu 6: Hãy nêu ưu điểm, hạn chế và phân tích nguyên tắc, yêu cầu cấu tạo các kết cấu áo

đường cứng và áo đường mềm đường ô tô?

+ Mặt đường cứng cũng ít bị hư hỏng hơn so với mặt đường mềm

+ Mặt đường cứng làm việc ít phụ thuộc vào nền đất vì tấm chịu lực là chủ yếu, nền đất chỉ có tác dụng chống đỡ

+ Mặt đường BTXM thông thường bắt buộc phải phân tấm phân khe làm giảm độ êm thuận khi xe chạy Mặt đường BTCT liên tục hoặc lưới thép liên tục không phải phân tấm phân khe nhưng giá thànhrất cao

+ Móng của mặt đường cứng phải là móng cứng như: móng cát gia cố xi, CPĐD gia cố xi … nên không tận dụng được vật liệu địa phương

+ Hư hỏng của mặt đường cứng tuy ít hơn mặt đường mềm nhưng rất khó sửa chữa, kỹ thuật sửa chữa chưa hoàn chỉnh và hiệu quả sửa chữa thấp

b Mặt đường mềm

+ Mặt đường mềm không phải phân tấm phân khe như mặt đường cứng

+ Móng của mặt đường mềm có thể dùng móng cứng hoặc móng mềm vì vậy có thể tận dụng được vậtliệu địa phương

+ Mặt đường mềm dễ sửa chữa hơn mặt đường cứng, kỹ thuật sửa chữa đơn giản và hiệu quả Vật liệu

có thể tái sử dụng được

+ Tuổi thọ mặt đường mềm thấp, mặt đường mềm có nhiều hư hỏng hơn so với mặt đường cứng.+ Độ cứng của mặt đường mềm nhỏ hơn nhiều so với mặt đường BTXM vì vậy chiều dày kết cấu thường lớn hơn do đó tốn nhiều vật liệu hơn

+ Tuổi thọ và khả năng làm việc của mặt đường mềm phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của nền đất

4 Nguyên tắc và yêu cầu cấu tạo của các loại kết cấu áo đường

trục tính toán trong suất thời gian khai thác ( Phải đảm bảo 3 chỉ tiêu về cường độ, độ võng, trượt trong lớp vật liệu rời rạc, trượt giữa các lớp BTN)

+ Tầng mặt: Tầng mặt chịu ứng suất nén và ứng suất kéo lớn nên yêu cầu đối với tầng mặt là sử dụng

vật liệu liền khối có mô đun đàn hồi lớn và có sức kháng cắt cao như: BTN, BTXM, BTCT …

+ Tầng móng: Do đặc điểm ứng suất nén và ứng suất cắt do tải trọng xe gây ra giảm dần theo chiều

sâu nhưng ứng suất cắt giảm nhanh hơn vì vậy yêu cầu vật liệu làm lớp móng chỉ cần vật liệu có mô đun đàn hồi cao vì thế có thể sử dụng vật liệu rời rạc như CPĐD, CPSC … riêng đối với mặt đường cứng yêu cầu lớp móng cũng phải là lớp móng cứng như cát gia cố xi, CPĐD gia cố xi

+ Đối với kết cấu áo đường mềm để tăng khả năng làm việc của kết cấu thì yêu cầu các lớp vật liệu phải liên kết tốt với nhau

+ Đối với mặt đường cứng để giảm ảnh hưởng của ứng suất nhiệt thì yêu cầu phải có lớp phân cách giữa các lớp để giảm ma sát giữa các lớp vật liệu

Câu 7: Hãy nêu khái niệm về mô đun đàn hồi yêu cầu Mô đun đàn hồi yêu cầu phụ thuộc vào các yếu tố nào và tại sao? Trong 22TCN 211-06 mô đun đàn hồi yêu cầu được đề cập thế nào?

1, Mô đun đàn hồi yêu cầu là đặc trưng chống biến dạng của kết cấu nền mặtđường và khu vực tác dụng của nền đường dưới tác dụng tải trọng bánh xe tiêu chuẩn

2 Mô đun đàn hồi yêu cầu phụ thuộc vào các yếu tố nào và tại sao:

- Mô đun đàn hồi yêu cầu Eyc phụ thuộc vào loại kết cấu áo đường, tải trọng xe chạy tínhtoán và lưu lượng xe chạy Sự phụ thuộc này có thể giải thích bằng công thức của Ivanov như sau:

2

.(1 )

2

m yc

µ- hệ số poisson của vật liệu mặt đường, đối với KCAĐ có thể lấy µ = 0,3;

λcp- độ võng tương đối cho phép, đối với hệ 2 lớp có thể xác định bằng thực nghiệm như sau:

1 2,5 0

W

cp cp

E h

Dqd- đường kính vệt bánh xe quy đổi;

km- hệ số xét đến hiện tượng mỏi của vật liệu, phụ thuộc vào lưu lượng trục xetiêu chuẩn trong ngày đêm, có thể áp dụng công thức thực nghiệm của Ivanov như sau:

km = a + b.logN

Trong đó:

a,b- được xác định bằng thực nghiệm ( theo Ivanov có thể lấy a=1; b=1)N- lưu lượng trục xe tiêu chuẩn ngày đêm

3.Mô đun đàn hồi yêu cầu theo 22TCN211-06:

Theo 22TCN 211-06 thì mô đun đàn hồi yêu cầu là mô đun đàn hồi tĩnh, trị số mô đun đàn hồi yêu cầu tùy thuộc vào loại tải trọng trục tiêu chuẩn, số trục xe tính toán, loại tầng mặt của kết cấu áo đường như sau:

Câu 8:

Câu 9: Nêu yêu cầu cấu tạo của kết cấu hệ nhiều lớp áo đường mềm? Hãy phân tích các yêu cầu lựa chọn hợp lý kết cấu áo đường mềm nhiều lớp: nêu công thức, phương thức chọn các lớp vật liệu?

TRẢ LỜI:

a cấu tạo điển hình

Xét cấu tạo điển hình của kết cấu áo đường mềm nhiều lớp:

Phải chọn và bố trí các tầng trong kết cấu áo đường sao cho phù hợp với chức năng mỗi tầng,đồng thời phù hợp với khả năng cung ứng vật liệu, khả năng thi công và khả năng duy tu, sửa chữa,bảo trì sau này

Tầng mặt phải có cường độ thích hợp để chịu lực nén và lực kéo do tải trọng bánh xe trực tiếptruyền xuống , do vậy vật liệu làm lớp mặt là vật liệu liền khối, có khả năng chịu kéo cao và chịu cắtcao Đồng thời phải đảm bảo khả năng khai thác như độ bằng phẳng, độ nhám, (bê tông nhựa hoặc

đá dăm thấm nhập nhựa, )

Tầng móng có chức năng chủ yếu là truyền áp lực bánh xe lên mặt đường xuống nền đất sao cho

áp lực truyền xuống đất đủ nhỏ để nền đất chịu được cả ứng suất và biến dạng Đồng thời tầng móngcũng phải đủ cứng để giảm ứng suất kéo uốn tại đáy tầng mặt Do đó tầng móng có thể được làm từvật liệu có chất kết dính (đá dăm thấm nhập, cát hoặc đá gia cố xi măng, ) hoặc từ các lớp vật liệurời như cấp phối đá dăm, đá thải, cấp phối sỏi đồi, cho phép tận dụng vật liệu tại chỗ

Đảm bảo quan điểm thiết kế tổng thể nền mặt đường và nguyên tắc tạo một kết cấu kín, các lớpvật liệu có mô đun giảm dần từ trên xuống dưới Lựa chọn chiều dày các lớp hợp lý vừa đảm bảo yêucầu kỹ thuật, vừa đảm bảo yêu cầu kinh tế, trong đó lưu ý chiều dày tối thiểu các lớp vật liệu, nhất làlớp mặt đường

b Phân tích yêu cầu lựa chọn hợp lý kết cấu áo đường mềm nhiều lớp.

Xét một kết cấu áo đường nhiều lớp, ứng suất theo các phương z,x dưới tác dụng của tải trọngbánh xe theo phương đứng và lực ngang do hãm phanh có thể mô tả theo hình sau:

Biểu đồ ứng suất , phía trên mặt đường có giá trị lớn, như vậy yêu cầu lớp vật liệu chotầng mặt cần chọn vật liệu vừa có cường độ nén cao, vừa có cường độ chịu kéo cao Xuống tới lớpmóng, ứng suất giảm nhanh, cho phép chủ yếu lựa chọn loại vật liệu móng chịu nén cao, cường độchịu kéo có thể giảm đi, còn khi xuống tới lớp móng dưới và nền, chủ yếu chỉ cần vật liệu chịu nén.

Thí dụ về phân bố ứng suất nén do áp lực bánh xe theo chiều sâu

Như vậy, việc lựa chọn cường độ các lớp trung gian sẽ phải căn cứ vào điều kiện phía trên làcường độ lớp mặt, phía dưới là cường độ nền tự nhiên

kết cấu chỉ đạt hợp lý khi chiều dày các lớp vật liệu không nên quá dày Đây là vấn đề đảm bảoyêu cầu kỹ thuật-kinh tế Khi chọn chiều dày các lớp vật liệu lớn sẽ dẫn đến tình trạng dư thừa cường

độ của một số lớp mà không có tác dụng làm tăng cường độ chung của kết cấu

Trong thực tế, ngoài việc lựa chọn chiều dày và cường độ lớp vật liệu thỏa mãn đường congKogan, cần xem xét lựa chọn chiều dày vật liệu xuất phát từ điều kiện thiết bị thi công thực tế, điềukiện vật liệu địa phương để có phương án cấu tạo hợp lý, đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật và kinh tế củakết cấu lựa chọn.

Câu 10:

Câu 11:

Câu 12: Khái niệm về modul đàn hồi yêu cầu? Modul đàn hồi phụ thuộc vào các yếu tố nào, tại sao? Trong 22tcn-211-06 đề cập modul đàn hồi như thế nào?

Câu 13 :

Trình bầy sự làm việc của kết cấu áo đường mềm, Từ đó nêu và phân tích các chỉ tiêu kiểm toán khi tính toán thiết kế mặt đường mềm, hình vẽ, bình luận

Trả lời

• Trình bầy sự làm việc của kết cấu áo đường mềm

Khi chịu tác dụng của tải trọng bánh xe, các lớp vật liệu mặt đường bị biến

dạng Quá trình biến dạng của lớp mặt đường xảy ra như hình vẽ

- Nền đất dưới lớp mặt đường bị nén ép lại, trong phạm vi chiều sâu vùng

tác động, gây võng cho lớp mặt đường Chiều dày và độ cứng lớp mặt đường càng lớn th độ võng càng nhỏ và ngược lại Khi độ võng mặt đường vượt quá giá trị cho phép, sẽ gây phá huỷ kết cấu mặt đường;

- Lớp bê tông nhựa là vật liệu liền khối, sẽ bị uốn trong phạm vi chậu võng.

Nửa phía trên của lớp bê tông nhựa xuất hiện ứng suất nén uốn, còn ở nửa dưới lớp vật liệu xuất hiện ứng suất kéo uốn Khi giá trị ứng suất kéo uốn vượt quá cường độ kéo uốn cho phép của vật liệu, sẽ gây ra nứt trong lớp vật liệu;

Dcv

Sơ đồ hình thành chậu võng và phá huỷ mặt đường mềm do tải trọng

Dcv- đường kính chậu võng; 1- vùng đất đùn trồi; 2- vùng mặt đường bị nén; 3- vùng mặt đường bị kéo; 4- vùng đất bị nén; w- độ võng mặt đường.

- Trong lớp nền và trong lớp móng kém dính sẽ xuất hiện ứng suất cắt, khi

giá trị ứng suất cắt vượt quá giới hạn lực dính cho phép, sẽ gây ra hiện tượng biến dạng dẻo trong lớp vật liệu kém dính và trong lớp nền.

Từ các phân tích về sự làm việc của kết cấu mặt đường như trên cho thấy, khi tính toán cường độ kết cấu mặt đường, cần xem xét các chỉ tiêu: độ v.ng cho

phép của mặt đường, chỉ tiêu ứng suất cắt trong đất nền và trong lớp vật liệu kém dính và chỉ tiêu ứng suất kéo uốn trong lớp mặt dính kết.

• Nêu và phân tích các chỉ tiêu kiểm toán khi tính toán thiết kế mặt đường mềm

Các chỉ tiêu tính toán kết cấu mặt đường mềm, phụ thuộc quan điểm lựa chọn trạng thái giới hạn khi thiết kế kết cấu.

Theo Quy trình thiết kế của Việt Nam và một số nước, lựa chọn các chỉ tiêu theo trạng thái giới hạn về cường độ và trạng thái giới hạn về biến dạng Từ các phân tích về

sự làm việc của kết cấu mặt đường như trên cho thấy, khi tính toán cường độ của kết cấu mặt đường mềm, cần xem xét các chỉ tiêu sau:

1) Chỉ tiêu độ võng đàn hồi của mặt đường: w ≤ [w];

2) Chỉ tiêu ứng suất cắt trong đất nền và lớp vật liệu kém dính: τ ≤ [C];

3) Chỉ tiêu ứng suất kéo uốn trong lớp mặt dính kết: [ ] ku ku σ ≤ R

Đối với mặt đường cấp cao A1,A2 cần kiểm tra cả ba chỉ tiêu trên, bắt đầu

từ chỉ tiêu độ lún đàn hồi, sau đó đến chỉ tiêu trượt và cuối cùng là chỉ tiêu chịu ứng suất kéo uốn Đối với mặt đường cấp B1,B2 thì chỉ kiểm tra độ lún đàn hồi.

Đối với kết cấu tăng cường, chỉ kiểm tra độ võng đàn hồi.

Mặt đường mềm nhiều lớp có cấu tạo rất đa dạng Để so sánh các phương

án kết cấu khác nhau, người ta đánh giá qua trị số mô đun đàn hồi tương đương (mô đun đàn hồi chung) của kết cấu.

Giữa mô đun đàn hồi chung của kết cấu mặt đường, dưới tác dụng của tải

trọng bánh xe phân bố đều với áp lực q, trên đường tròn đường kính Dqd, với độ võng có quan hệ tỉ lệ nghịch bậc nhất:

E = π qDqd (1- µ2)/2w Trong đó: q- áp lực tác dụng xuống mặt đường;

Dqd- đường kính diện tích truyền tải trọng;

w- độ v.ng mặt đường.

• Nhận xét :