Tiêu chuẩn áo đường mềm - Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về thiết kế cấu tạo và tính toán cờng độ áo đờng mềm trên đờng ô tô cao tốc, đờng ô tô cấp hạng thiết kế khác nhau, trên các đờng đô thị, đờng ô tô ch

Mục Lục

CHơng 1 Quy định chung 29

1.1 Phạm vi áp dụng 29

1.1.1 Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về thiết kế cấu tạo và tính toán cờng độ áo đờng mềm trên đờng ô tô cao tốc, đờng ô tô cấp hạng thiết kế khác nhau, trên các đờng đô thị, đờng ô tô chuyên dụng trong cả trờng hợp áo đờng làm mới và trờng hợp nâng cấp, cải tạo áo đờng cũ với định nghĩa về áo đờng mềm nh ở mục 1.2.1 (áp dụng cho mọi loại kết cấu áo đờng làm bằng mọi loại vật liệu khác nhau, chỉ không áp dụng cho trờng hợp kết cấu áo đờng cứng có tầng mặt làm bằng bê tông xi măng) 29

1.1.2 Tiêu chuẩn này cũng đợc dùng làm cơ sở tính toán đánh giá khả năng làm việc của kết cấu áo đờng mềm trên các tuyến đờng hiện hữu nhằm phục vụ cho việc tổ chức khai thác, sửa chữa, bảo trì đờng bộ 29

1.1.3 Cùng với tiêu chuẩn này, khi thiết kế áo đờng mềm có thể áp dụng các tiêu chuẩn hoặc quy trình khác nếu đợc sự chấp thuận của chủ đầu t hoặc các cơ quan có thẩm quyền quyết định 29

1.1.4 Khi áp dụng quy trình này đồng thời phải tuân thủ các yêu cầu thiết kế đã nêu trong Điều 8 của TCVN 4054 : 2005 và yêu cầu về vật liệu trong các tiêu chuẩn ngành về công nghệ thi công và nghiệm thu đối với mỗi loại lớp kết cấu áo đờng bằng vật liệu khác nhau 29

1.2 Các thuật ngữ 29

1.2.1 Kết cấu áo đờng mềm 29

1.2.2 Khu vực tác dụng của nền đờng 30

1.2.3 Kết cấu nền áo đờng (Hình 1-1) 30

1 Kết cấu nền áo đờng hay kết cấu tổng thể nền mặt đờng gồm kết cấu áo đờng ở trên và phần khu vực tác dụng của nền đờng ở dới Thiết kế tổng thể nền mặt đờng có nghĩa là ngoài việc chú trọng các giải pháp thiết kế cấu tạo kết cấu áo đ-ờng còn phải chú trọng đến các giải pháp nhằm tăng cđ-ờng cđ-ờng độ và độ ổn định cờng độ đối với khu vực tác dụng của nền đờng 30

2 Trong một số trờng hợp (xem mục 8.3.7 ở TCVN 4054 : 2005) còn cần bố trí lớp đáy móng (hay lớp đáy áo đờng) thay thế cho 30cm phần đất trên cùng của khu vực tác dụng của nền đờng (có nghĩa là lớp đáy móng trở thành một phần của khu vực tác dụng) 30

1.2.4 Lớp đáy móng 30

Lớp đáy móng có các chức năng sau: 30

1.2.5 Móng mềm 31

1.2.6 Móng nửa cứng 31

1.2.7 Vật liệu hạt 31

1.2.8 Tầng mặt cấp cao A1 32

1.2.9 Tầng mặt cấp cao thứ yếu A2 32

1.2.10 Tầng mặt cấp thấp B1 32

1.2.11 Tầng mặt cấp thấp B2 32

1.2.12 Số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trên một làn xe trong suốt thời hạn thiết kế 32

1.2.13 Lợng giao thông gia tăng bình thờng 32

1.2.14 Lợng giao thông hấp dẫn 32

1.2.15 Lợng giao thông phát sinh 32

1.3 Yêu cầu đối với kết cấu áo đờng mềm và phần lề đờng có gia cố 33

1.3.1 Các yêu cầu cơ bản 33

1 Trong suốt thời hạn thiết kế quy định ở mục 1.3.2, áo đờng phải có đủ cờng độ và duy trì đợc cờng độ để hạn chế đợc tối đa các trờng hợp phá hoại của xe cộ và của các yếu tố môi tr-ờng tự nhiên (sự thay đổi thời tiết, khí hậu; sự xâm nhập của các nguồn ẩm…) Cụ thể là hạn chế đợc các hiện tợng tích luỹ biến dạng dẫn đến tạo vệt hằn bánh xe trên mặt đờng, hạn chế phát sinh hiện tợng nứt nẻ, hạn chế bào mòn và bong tróc bề mặt, hạn chế đợc các nguồn ẩm xâm nhập vào các lớp kết cấu và phần trên của nền đờng trong phạm vi khu vực tác dụng, hoặc phải đảm bảo lợng nớc xâm nhập vào đợc thoát ra một cách nhanh nhất (định nghĩa về khu vực tác dụng của nền đ-ờng xem ở mục 1.2.2) 33

2 Bề mặt kết cấu áo đờng mềm phải đảm bảo bằng phẳng,

đủ nhám, dễ thoát nớc mặt và ít gây bụi để đáp ứng yêu cầu giao thông an toàn, êm thuận, kinh tế, giảm thiểu tác dụng xấu

đến môi trờng hai bên đờng Tuỳ theo quy mô giao thông và tốc

độ xe chạy cần thiết, tuỳ theo ý nghĩa và cấp hạng kỹ thuật của

đờng, kết cấu áo đờng thiết kế cần thoả mãn hai yêu cầu cơ bản nêu trên ở những mức độ tơng ứng khác nhau Về cờng độ, mức độ yêu cầu khác nhau đợc thể hiện trong thiết kế thông

qua mức độ dự trữ cờng độ khác nhau Mức độ dự trữ cờng độ càng cao thì khả năng bảo đảm kết cấu áo đờng mềm làm việc ở trạng thái đàn hồi khiến cho chất lợng sử dụng trong khai thác vận doanh sẽ càng cao, thời hạn sử dụng càng lâu bền và chi phí cho duy tu, sửa chữa định kỳ càng giảm Về chất lợng

bề mặt, mức độ yêu cầu khác nhau đợc thể hiện qua việc lựa chọn vật liệu làm tầng mặt nh ở Bảng 2-1 Riêng về độ bằng phẳng và độ nhám mức độ yêu cầu khác nhau đợc thể hiện ở các mục1.3.3 và 1.3.4 Chất lợng bề mặt áo đờng mềm càng tốt thì chi phí vận doanh sẽ càng giảm và thời hạn định kỳ sửa

chữa vừa trong quá trình khai thác sẽ đợc tăng lên 33

1.3.2 Thời hạn thiết kế áo đờng mềm 34

1.3.3 Yêu cầu về độ bằng phẳng 34

1.3.4 Yêu cầu về độ nhám 34

1 Đối với đờng cao tốc các loại, các cấp theo TCVN 5729 : 1997 và đối với đờng cấp I, cấp II theo TCVN 4054 : 2005 (là các đờng mỗi chiều xe chạy có 2 làn xe và có giải phân cách giữa) thì trừ các đoạn có cắm biển hạn chế tốc độ nên thiết kế lớp mặt tạo nhám đạt chiều sâu rắc cát trung bình Htb≥0,55mm 35

2 Nếu không có biển báo hạn chế tốc độ thì tốc độ xe chạy yêu cầu có thể lấy bằng 1,25 lần tốc độ thiết kế tơng ứng với cấp hạng đờng thiết kế (với định nghĩa về tốc độ thiết kế nh ở mục 3.5.1 TCVN 4054 : 2005) 35

1.3.5 Về độ lún cho phép của kết cấu áo đờng 35

1 Sau khi thi công xong kết cấu áo đờng, độ lún cố kết cho phép còn lại trong thời hạn thiết kế 15 năm tính từ khi đa kết cấu áo đờng vào khai thác sử dụng tại tim đờng đợc quy định ở Bảng 1-3 35

2 Đối với các đoạn đờng có loại tầng mặt là cấp cao A1 nêu ở Bảng 1-3, nếu độ lún còn lại trong thời hạn 15 năm kể từ khi làm xong áo đờng vợt quá trị số quy định ở Bảng 1-3 thì mới cần phải có các biện pháp xử lý đất yếu để giảm độ lún còn lại đạt yêu cầu ở Bảng 3-1 36

3 Đối với các đờng có tốc độ thiết kế từ 40Km/h trở xuống cũng

nh các đờng chỉ thiết kế kết cấu áo đờng mềm cấp cao A1 hoặc cấp thấp thì không cần đề cập đến yêu cầu về độ lún

cố kết còn lại khi thiết kế (Điều này cho phép vận dụng để

thiết kế kết cấu áo đờng theo nguyên tắc phân kỳ đối với các

đờng cấp III trở xuống nh đề cập ở mục 2.1.5 nhằm giảm chiphí xử lý nền đất yếu) 361.4 Nội dung công tác thiết kế áo đờng mềm 36

1 Thiết kế cấu tạo kết cấu nền áo đờng: Nội dung chính ở

đây là chọn và bố trí hợp lý các lớp vật liệu phù hợp với chức năng

và yêu cầu của các tầng, lớp áo đờng nh nêu ở Chơng 2, chọn cácgiải pháp tăng cờng cờng độ và sự ổn định cờng độ của khuvực tác dụng (bao gồm cả các giải pháp thoát nớc nếu cần, chocác lớp kết cấu nền áo đờng) 37

2 Tính toán kiểm tra cờng độ chung và cờng độ trong mỗi lớpkết cấu áo đờng xác định bề dày mỗi lớp kết cấu áo đờng theocác tiêu chuẩn giới hạn cho phép (đợc quy định và chỉ dẫn ở Ch-

ơng 3 trong tiêu chuẩn này) 37

3 Tính toán, thiết kế tỷ lệ phối hợp các thành phần hạt và tỷ lệphối hợp giữa vật liệu hạt khoáng với chất liên kết cho mỗi loại vậtliệu sử dụng rồi kiểm nghiệm các đặc trng cơ học của các vậtliệu đó để đa ra yêu cầu cụ thể đối với vật liệu sử dụng chomỗi lớp kết cấu Chú ý rằng không những phải đa ra đợc tỷ lệphối hợp các thành phần vật liệu nhằm đạt mục tiêu thiết kế màcòn phải đa ra đợc tỷ lệ phối hợp các thành phần vật liệu trongchế thử và trong sản xuất đại trà khi tiến hành thiết kế kỹthuật và thiết kế bản vẽ thi công 37

4 Tại các đoạn đờng có bố trí siêu cao ≥6%, trạm thu phí,

điểm dừng đỗ xe thì cần thiết kế tăng cờng cờng độ kết cấu

áo đờng 371.5 Nội dung và yêu cầu đối với công tác điều tra thu thập số liệuthiết kế 371.5.1 Nội dung điều tra 371.5.2 Điều tra dự báo lu lợng giao thông 38

1 Trên một tuyến đờng, phải điều tra dự báo đợc lợng giaothông cho từng đoạn đờng; các đoạn đờng này có thể đợcphân chia theo các điểm có lu lợng giao thông tăng giảm hoặc

ra vào tuyến nhiều ít khác nhau (giữa các nút giao lớn, giữa cáctrung tâm kinh tế, chính trị, văn hoá, bến tàu xe, đờng thuỷ,cảng hàng không…) 38

2 Phải dự báo đợc một cách xác đáng số lợng trục xe quy đổi vềtrục xe tiêu chuẩn trung bình ngày đêm (trong cả năm và trongcác tháng mùa ma là mùa bất lợi nhất) trên mỗi chiều xe chạy ởnăm cuối của thời hạn thiết kế (với thời hạn thiết kế quy định ởmục 1.3.2 và với cách quy đổi về trục xe tiêu chuẩn quy định ởmục 3.2.3) Để đảm bảo đạt đợc yêu cầu này cần chú trọng

điều tra dự báo đúng số liệu sau: 38

3 Trên cơ sở số liệu dự báo nêu ở điểm 2, phải xác định ra số ợng trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trên một làn xe trong suốt thời hạnthiết kế để làm căn cứ lựa chọn loại tầng mặt và bề dày tốithiểu lớp mặt bằng bê tông nhựa khi thiết kế cấu tạo kết cấu áo

l-đờng mềm 39

4 Số liệu dự báo cần phải bao gồm cả lợng giao thông gia tăngbình thờng, lợng giao thông hấp dẫn và lợng giao thông phát sinh(xem các mục 1.2.13, 1.2.14, 1.2.15) 391.5.3 Yêu cầu đối với việc điều tra khả năng tác động của các nguồngây ẩm 391.5.4 Yêu cầu đối với việc điều tra loại đất nền và các đặc trng cơ lýcủa đất nền 39

1 Phạm vi và đối tợng điều tra: 39

2 Những đặc trng phải điều tra, thử nghiệm xác định: 391.5.5 Yêu cầu về việc điều tra và thử nghiệm vật liệu làm các lớp áo

tự nghiên cứu tham khảo các tài liệu trong và ngoài nớc để đềxuất các chỉ tiêu yêu cầu nhng các chỉ tiêu này phải đợc xétduyệt và chấp thuận của các cơ quan quản lý kỹ thuật có thẩmquyền 40

3 Đối với các loại chất liên kết hữu cơ (các loại nhựa đờng…) vàchất liên kết vô cơ (xi măng, vôi…) là những thơng phẩm cóxuất xứ rõ ràng, có chứng chỉ kèm các chỉ tiêu chất lợng sảnphẩm quen dùng phù hợp với yêu cầu trong các tiêu chuẩn thì khithiết kế kết cấu áo đờng cha cần thử nghiệm đánh giá; cònnếu là các loại vật liệu địa phơng, vật liệu tận dụng cá biệt thìphải thử nghiệm đánh giá theo đề cơng đợc chủ đầu t hoặccấp có thẩm quyền phê duyệt trớc khi quyết định sử dụngchúng trong dự án thiết kế kết cấu áo đờng 40

4 Sau khi ngời thiết kế quyết định thành phần vật liệu củamỗi lớp kết cấu (quyết định tỷ lệ các cỡ vật liệu hạt hoặc / và tỷ

lệ chất liên kết so với vật liệu hạt) thì trách nhiệm của ngờithiết kế phải tiến hành các thử nghiệm xác định trị số mô đun

đàn hồi của chúng theo chỉ dẫn ở phụ lục C để đảm bảo rằngthành phần vật liệu thiết kế dùng cho mỗi lớp kết cấu là tơngthích với trị số các thông số thiết kế đợc đa vào tính toán cờng

độ của kết cấu áo đờng 41

CHơng 2 Thiết kế cấu tạo kết cấu nền áo đờng 41

2.1 Nguyên tắc thiết kế 412.1.1 Phải tuân theo nguyên tắc thiết kế tổng thể nền áo đờng, tức

là trong mọi trờng hợp phải chú trọng các biện pháp nâng cao cờng độ

và sự ổn định cờng độ của khu vực tác dụng để tạo điều kiện chonền đất tham gia chịu lực cùng với áo đờng đến mức tối đa, từ đógiảm đợc bề dày áo đờng và hạ giá thành xây dựng Đồng thời, còn phải

sử dụng các biện pháp tổng hợp khác nhau (biện pháp sử dụng vật liệu

và tổ hợp các thành phần vật liệu, biện pháp thoát nớc cho các lớp có khảnăng bị nớc xâm nhập…) để hạn chế các tác dụng của ẩm và nhiệt

đến cờng độ và độ bền của mỗi tầng, lớp trong kết cấu áo đờng và

đặc biệt là biện pháp hạn chế các hiện tợng phá hoại bề mặt đối với lớpmặt trên cùng do xe chạy gây ra 412.1.2 Phải chọn và bố trí đúng các tầng, lớp vật liệu trong kết cấu áo

đờng sao cho phù hợp với chức năng của mỗi tầng, lớp và bảo đảm cả kếtcấu đáp ứng đợc những yêu cầu cơ bản theo mục 1.3.1 đồng thời phùhợp với khả năng cung ứng vật liệu, khả năng thi công và khả năng khaithác duy tu, sửa chữa, bảo trì sau này 412.1.3 Cần đề xuất từ 2 đến 3 phơng án cấu tạo kết cấu áo đờng Khi

đề xuất các phơng án thiết kế cần phải chú trọng đến yêu cầu bảo vệmôi trờng, yêu cầu bảo đảm an toàn giao thông và cả yêu cầu về bảo

vệ sức khoẻ, bảo đảm an toàn cho ngời thi công 41

2.1.4 Cần xét đến phơng án phân kỳ đầu t trong thiết kế cấu tạo kết cấu áo đờng Trên cơ sở phơng án cho quy hoạch tơng lai cần dự tính biện pháp tăng cờng bề dày để tăng khả năng phục vụ của áo đờng phù hợp với yêu cầu xe chạy tăng dần theo thời gian Riêng đối với áo đờng cao tốc và đờng cấp I hoặc cấp II thì không nên xét đến phơng án

phân kỳ xây dựng áo đờng 41

2.1.5 Đối với các đoạn đờng có tầng mặt là loại cấp cao A1 nhng qua vùng đất yếu có khả năng phát sinh độ lún lớn và kéo dài thì có thể thiết kế kết cấu nền áo đờng theo nguyên tắc phân kỳ xây dựng trên cơ sở đảm bảo cho tầng mặt cấp cao A1 ở trên không bị h hại do lún Lúc thiết kế vẫn phải dựa vào lợng giao thông ở cuối thời hạn thiết kế để thiết kế kết cấu và bề dày nhng khi thi công có thể giảm bớt bề dày tầng mặt tơng ứng với thời gian phân kỳ, đợi sau khi nền đờng đi vào ổn định mới rải tiếp lớp mặt bê tông nhựa cấp cao A1 hoặc các lớp tạo phẳng, tạo nhám trên cùng 42

2.2 Cấu tạo tầng mặt và các yêu cầu thiết kế 42

2.2.1 Chức năng và phân loại tầng mặt: 42

2.2.2 Chọn loại tầng mặt: 42

2.2.3 Bố trí lớp tạo nhám trên tầng mặt cấp cao A1 44

1 Trên tầng mặt cấp cao A1 phải bố trí lớp tạo nhám kiêm chức năng lớp hao mòn tạo phẳng dầy 1,5 – 3,0 cm bằng bê tông nhựa có độ nhám cao (theo 22 TCN 345 - 06) hoặc lớp tạo nhám bằng hỗn hợp nhựa thoát nớc dày 3 – 4cm trong các trờng hợp sau đây: .44

2 Trên tầng mặt cấp cao A1 ở các đoạn đờng đặc biệt nguy hiểm có tốc độ thiết kế từ 60 Km/h trở lên cũng nên xem xét việc bố trí thêm lớp tạo nhám nêu trên (nh trên các đoạn dốc dài có độ dốc lớn hơn 5% hoặc các đoạn nền đắp cao qua vực sâu…) 44

2.2.4 Bố trí lớp hao mòn, tạo nhám, tạo phẳng đối với tầng mặt cấp cao A2 44

2.2.5 Bố trí lớp hao mòn hoặc lớp bảo vệ trên mặt đờng cấp thấp: 44

1 Trên các loại tầng mặt cấp thấp B1 ở Bảng 2-1 phải bố trí lớp hao mòn bằng cấp phối hạt nhỏ hoặc lớp bảo vệ rời rạc; đối với các đờng quan trọng hơn có thể bố trí cả lớp hao mòn và lớp bảo vệ Trên mặt đờng cấp phối thiên nhiên thờng rải lớp hao mòn; trên mặt đờng đá dăm nớc và cấp phối đá dăm thờng rải lớp bảo vệ rời rạc Các lớp này phải đợc duy tu bằng cách bổ sung

vật liệu thờng xuyên, san gạt phủ kín bề mặt tầng mặt để hạnchế tác dụng phá hoại của xe cộ đối với tầng mặt và để tạophẳng cho mặt đờng; 44

2 Lớp hao mòn thờng dày từ 2 – 4cm đợc làm bằng cấp phối hạtnhỏ có thành phần hạt nh loại C, D, E trong 22 TCN 304 nhng nên

có chỉ số dẻo từ 15-21 Có thể trộn đều cát và sỏi để tạo ra cấpphối hạt loại này; 45

3 Lớp bảo vệ thờng dày 0,5-1,0cm bằng cát thô, cát lẫn đá mi,

đá mạt với cỡ hạt lớn nhất là 4,75mm; 45

4 Đối với mặt đờng cấp thấp B2 khi có điều kiện cũng nên rải

và duy trì lớp bảo vệ rời rạc 452.2.6 Bố trí các lớp trong tầng mặt cấp cao A1 45

1 Đây là các lớp chủ yếu cùng với tầng móng và khu vực tác dụngcủa nền đất tạo ra cờng độ chung của kết cấu nền áo đờng.Trong trờng hợp tầng mặt cấp cao A1, các lớp này đều phải bằngcác hỗn hợp vật liệu hạt có sử dụng nhựa đờng và lớp trên cùngphải bằng bê tông nhựa chặt loại I trộn nóng Các lớp phía dới cóthể làm bằng bê tông nhựa loại II, bê tông nhựa rỗng, đá dăm

đen, bê tông nhựa nguội (trộn nhựa lỏng hoặc nhũ tơng nhựa)

và cả thấm nhập nhựa 45

2 Trờng hợp đờng cao tốc, đờng cấp I, cấp II hoặc đờng cấp III

có quy mô giao thông lớn thì tầng mặt cấp cao A1 có thể bố tríthành 3 lớp hoặc 2 lớp 45

3 Trờng hợp đờng cấp III có quy mô giao thông vừa phải và ờng cấp IV đồng bằng thì có thể bố trí tầng mặt gồm 2 lớphoặc chỉ gồm 1 lớp bê tông nhựa chặt loại I hạt nhỏ hoặc hạttrung Dù bố trí thành 2 lớp hoặc 1 lớp thì tổng bề dày tầngmặt nhựa (là tổng bề dày các lớp mặt có sử dụng nhựa) trongtrờng hợp này không đợc dới 6cm và cũng không nên quá 8 cm.Nếu bố trí thành 2 lớp thì trong trờng hợp này lớp dới không nhấtthiết phải bằng bê tông nhựa nóng mà có thể bằng các loại đã

đ-đề cập ở điểm 1 nêu trên nhng lớp trên thì phải bằng bê tôngnhựa chặt loại I hạt nhỏ hoặc hạt trung theo 22 TCN 249 Nếudùng lớp thấm nhập nhựa làm lớp mặt dới thì không cần tới lớpnhựa chèn đá mạt phía trên 452.2.7 Bố trí tầng mặt cấp cao A2 462.2.8 Bố trí tầng mặt cấp thấp B1, B2 46

2.2.9 Bề dày tối thiểu của tầng mặt cấp cao A1 46

1 Khi đặt trên lớp móng trên bằng cấp phối đá dăm thì tổng bề dày các lớp của tầng mặt cấp cao A1 đề cập ở mục 2.2.6 cộng với bề dày lớp tạo nhám đề cập ở mục 2.2.3 (nếu có) phải lớn hơn trị số quy định ở Bảng 2-2 46

2 Nếu các lớp của tầng mặt nhựa cấp cao A1 đợc đặt trực tiếp trên lớp móng nửa cứng thì để hạn chế hiện tợng nứt phản ảnh, tổng bề dày tối thiểu của tầng mặt có sử dụng nhựa phải bằng bề dày lớp móng nửa cứng và tối thiểu bằng 14 – 18cm khi đờng thiết kế là đờng cao tốc theo TCVN 5729 hoặc đờng cấp I, cấp II theo TCVN 4054 và phải bằng 10 – 12 cm khi đờng thiết kế là đờng cấp III, cấp IV theo TCVN 4054 Trờng hợp tầng mặt có sử dụng nhựa bi tum polime hoặc hỗn hợp đá nhựa có tỷ lệ nhựa đờng tối u lớn (≥6 %) thì bề dày tối thiểu có thể lấy trị số nhỏ hoặc trị số trung bình trong phạm vi nêu trên 47

2.2.10 Lớp nhựa dính bám 47

2.2.11 Lớp nhựa thấm bám 47

2.3 Thiết kế cấu tạo tầng móng 47

2.3.1 Nguyên tắc bố trí cấu tạo tầng móng: 48

1 Nên gồm nhiều lớp, lớp trên bằng các vật liệu có cờng độ và khả năng chống biến dạng cao hơn các lớp dới để phù hợp với trạng thái phân bố ứng suất và hạ giá thành xây dựng Tỷ số mô đun đàn hồi của lớp trên so với lớp dới liền nó nên dới 3 lần (trừ trờng hợp lớp móng dới là loại móng nửa cứng) và tỷ số mô đuyn đàn hồi của lớp móng dới với mô đuyn đàn hồi của nền đất nên trong phạm vi 2,5 – 10 lần Số lớp cũng không nên quá nhiều để tránh phức tạp cho thi công và kéo dài thời gian khai triển dây chuyền công nghệ thi công 48

2 Cỡ hạt lớn nhất của vật liệu làm các lớp móng phía trên nên chọn loại nhỏ hơn so với cỡ hạt lớn nhất của lớp dới Vật liệu hạt dùng làm lớp móng trên cần có trị số CBR ≥80 và dùng làm lớp móng dới cần có CBR30 48

3 Kết cấu tầng móng (về vật liệu và về bề dày) nên thay đổi trên từng đoạn tuỳ thuộc điều kiện nền đất và tình hình vật liệu tại chỗ sẵn có Trong mọi trờng hợp đều nên tận dụng vật liệu tại chỗ (gồm cả các phế thải công nghiệp) để làm lớp móng dới 48

2.3.2 Chọn loại tầng móng 48

1 Đối với đờng cao tốc, đờng cấp I, II và các đờng có 4 làn xetrở lên thì cần sử dụng các lớp móng nửa cứng để tăng mức độ

đồng đều về cờng độ trên bề rộng phần xe chạy, chẳng hạn

nh bố trí lớp móng dới bằng cát hoặc đất gia cố các chất liên kếtvô cơ và bố trí lớp móng trên bằng cấp phối đá (sỏi cuội) gia cố

đợc chứa cỡ hạt ≤ 0,074m và hệ số thấm phải lớn hơn 3m/ngày

đêm 49

4 Trong trờng hợp đặc biệt khó khăn (thiếu các phơng tiện giacông đá hoặc thiếu phơng tiện xe máy thi công) thì có thể sửdụng lớp móng bằng đá ba xếp có chêm chèn chặt cho các loạimặt đờng cấp thấp B1, B2 Đá ba có kích cỡ lớn nhất là 18 –24cm 49

5 Phải thiết kế một lớp láng nhựa trên móng cấp phối đá dămhoặc đá dăm nớc để chống thấm nớc xuống nền và chống xe cộthi công đi lại phá hoại móng trong trờng hợp làm móng trớc đểmột thời gian trớc khi thi công tiếp các lớp ở trên 492.3.3 Bề rộng các lớp móng 51

1 Bề rộng lớp móng trên phải rộng hơn bề rộng của tầng mặtmỗi bên 20cm; 51

2 Bề rộng lớp móng dới nên rộng hơn bề rộng lớp móng trên mỗibên 15cm; 51

3 Bề rộng của lớp móng kiêm chức năng thấm thoát nớc từ kếtcấu áo đờng ra nên rải hết toàn bộ bề rộng nền đờng và phải

có biện pháp chống h hại hoặc xói lở hai bên mép sát taluy nền

đờng, nếu không thì phải thiết kế bố trí rãnh xơng cá hoặcống thoát nớc ra, hào thấm, rãnh thấm 512.4 Bề dày cấu tạo các lớp trong kết cấu áo đờng 512.4.1 Nguyên tắc thiết kế bề dày 51

2.4.2 Bề dày tối thiểu và bề dày thờng sử dụng cho mỗi lớp kết cấu 51

1 Khi sử dụng các loại vật liệu làm lớp bù vênh trên mặt đờng cũ cũng phải tuân thủ các trị số bề dày tối thiểu trong Bảng; 52

2 Bề dày thờng sử dụng nên bằng hoặc gần bằng bội số của bề dày đầm nén có hiệu quả lớn nhất (Nếu bề dày lớp thiết kế lớn hơn bề dày đầm nén có hiệu quả thì phải chia lớp để thi công); 52

3 Các trị số trong ngoặc là bề dày tối thiểu khi rải trên nền cát (khi sử dụng các vật liệu nêu trên làm lớp đáy móng) 52

2.4.3 Bề dày đầm nén có hiệu quả lớn nhất: 52

2.5 Yêu cầu thiết kế đối với khu vực tác dụng của nền đờng: 52

2.5.1 Yêu cầu chung 52

1 Nền đất trong phạm vi khu vực tác dụng không để bị quá ẩm (độ ẩm không đợc lớn hơn 0,6 giới hạn nhão của đất) trong mọi lúc, mọi điều kiện biến động môi trờng, cũng tức là không để chịu ảnh hởng của các nguồn ẩm bên ngoài (nớc ma, nớc ngầm, nớc đọng hai bên đờng (cả với trờng hợp nền đắp, nền không đào không đắp và nền đào); 53

2 Về sức chịu tải: 53

3 Về loại đất: 53

4 Về độ chặt đầm nén: 54

2.5.2 Thiết kế bố trí lớp đáy móng 54

1 Phạm vi áp dụng: 54

2 Cấu tạo lớp đáy móng 55

2.5.3 Các giải pháp hạn chế nớc mao dẫn từ mức nớc ngầm, nớc đọng xâm nhập vào khu vực tác dụng 55

1 Đắp cao nền đờng: mục tiêu của giải pháp này là đắp cao để sao cho đáy khu vực tác dụng phải cao hơn mức nớc ngầm hay mức nớc đọng thờng xuyên ở phía dới (đọng từ 20 ngày trở lên) một trị số h nh ở Bảng 2-6 56

2 Hạ mức nớc ngầm: 56

3 Làm các lớp ngăn cách nớc mao dẫn: 56

2.5.4 Giải pháp hạn chế nớc ngập hai bên nền đờng thấm ngang vào khu vực tác dụng 57

2.5.5 Các giải pháp hạn chế nớc ma, nớc mặt xâm nhập vào khu vực tác dụng 57

2.6 Thiết kế thoát nớc cho kết cấu nền áo đờng và lề đờng 572.6.1 Yêu cầu thiết kế 572.6.2 Thoát nớc bề mặt áo đờng 572.6.3 Thoát nớc mặt áo đờng trên đờng cấp cao có nhiều làn xe và códải phân cách giữa 58

1 Đối với đờng cao tốc, đờng cấp I và cấp II có bố trí dải phâncách giữa thì tại các đoạn có siêu cao phải thiết kế thu nớc ma ởcạnh dải phân cách Nếu dải phân cách là loại không có lớp phủ,dạng lõm thì bố trí rãnh thoát nớc (loại hở hoặc có nắp) ở chỗlõm nhất của dải phân cách (rãnh chỉ cần rộng 20 – 30cm, sâu

20 – 30cm) Nếu dải phân cách là loại có lớp phủ và có bó vỉahoặc dải phân cách cứng bằng bê tông cao hơn mặt đờng thìsát bờ vỉa phải bố trí giếng thu và ống dẫn nớc đờng kính 20 –40cm để dẫn nớc đến các công trình thoát nớc ra khỏi phạm vinền đờng, độ dốc của đờng ống thoát nớc tối thiểu là 0,3% Tạichỗ ống dọc nối tiếp với cống thoát nớc ngang phải bố trí giếngnối tiếp (giếng thăm) 58

2 Cũng có thể bố trí rãnh thu nớc có nắp rộng khoảng 50cm sátvới bờ bó vỉa của dải phân cách giữa để dẫn nớc mặt đờng

đến các cửa thoát nớc ngang ra khỏi nền đờng 58

3 Trờng hợp dải phân cách không có lớp phủ, dạng lồi có bó vỉathì trên đoạn thẳng hoặc đoạn cong đều phải bố trí thu nớcthấm qua đất ở dải phân cách và dẫn nớc thoát ra ngoài phạm vinền đờng Có thể bố trí lớp vật liệu không thấm nớc dới cao độ

đáy áo đờng trong phạm vi cả bề rộng dải phân cách và trên

đó đặt ống thoát nớc có đờng kính 6 – 8cm xung quanh bọcvải lọc Lớp không thấm nớc có thể bằng đất sét đầm nén chặthoặc đất trộn bitum ống thoát nớc có thể bằng ống nhựa cứng 58

4 Trên các đờng cao tốc, đờng cấp I và cấp II có nhiều làn xe, ợng nớc ma trên phần xe chạy lớn thì ở những đoạn đờng đắpcao, mái taluy đờng phải đợc gia cố chống xói hoặc có thể thiết

l-kế bờ chắn bằng bê tông, bê tông nhựa hoặc đá xây có chiềucao 12cm dọc theo mép ngoài của phần lề gia cố để ngănchặn không cho nớc chảy trực tiếp xuống taluy đờng; nớc ma từmặt đờng sẽ chảy dọc theo bờ chắn và tập trung về dốc nớc

đặt trên taluy đờng để thoát ra khỏi phạm vi nền đờng Bờ

chắn phải có tiết diện hình thang với mặt phía trong phần xechạy có dốc nghiêng 450 ra phía ngoài và mặt phía ngoài sát lề

đất gần nh thẳng đứng Nếu dùng bê tông nhựa đắp bờ chắnthì nên dùng bê tông nhựa hạt nhỏ có độ rỗng 2 – 4% và lợngnhựa nên tăng thêm 0,5 – 1% so với lợng bitum tối u thiết kế chomặt đờng 59

5 Khi dải phân cách giữa rộng dới 3,0m thì nên đợc phủ kínmặt để chống nớc mặt thấm xuống (xem thêm ở mục 4.4.3TCVN 4054 : 2005) 592.6.4 Thoát nớc ma xâm nhập vào kết cấu áo đờng từ trên mặt đờng 59

1 Nên bố trí hệ thống thoát nớc thấm qua các tầng mặt của kếtcấu áo đờng hở (loại tầng mặt cấp thấp B1, B2) Trong khi đókhông nhất thiết phải bố trí hệ thống này dới các kết cấu cótầng mặt là loại cấp cao A1 và A2 59

2 Trong trờng hợp kết cấu áo đờng hở giải pháp thoát nớc là bốtrí hệ thống rãnh xơng cá 59

3 Rãnh xơng cá rộng 0,3m, cao 0,2m đổ đầy cát hoặc đá dămnhng phía ngoài taluy nền đờng phải xếp đá to chặn đầutrong phạm vi 0,25m Để tránh đất lề chui vào làm tắc rãnh,phải lát cỏ lật ngợc hoặc rải vải địa kỹ thuật ở mặt trên củarãnh trớc khi đắp lại lề đờng 59

4 Thờng bố trí rãnh xơng cá hai bên phần xe chạy so le nhau với

cự ly 10 – 15m ruột rãnh (ở đoạn đờng cong thì chỉ bố trí rãnhxơng cá ở phía bụng đờng cong) Tại các đoạn đờng có độ dốcdọc i ≥2% thì rãnh xơng cá nên đào xiên một góc 60 – 700 theohớng dốc Dốc dọc của rãnh bằng dốc dọc của lề nhng không nêndới 5% và tại đầu rãnh tiếp giáp với lớp móng trong phạm vi 0,6m

đáy lớp móng nên tạo độ dốc dọc khoảng 10% để tạo điều kiện

tụ nớc về rãnh 59

5 Khi thi công lớp móng thì các rãnh xơng cá tạm thời để hở đểthoát nớc lòng đờng trong quá trình thi công Sau khi thi côngxong lớp móng mới hoàn thiện cấu tạo rãnh nh nêu ở trên 602.6.5 Tính toán thiết kế hệ thống thoát nớc mặt 60

1 Hệ thống thoát nớc mặt cho kết cấu áo đờng (nh các côngtrình cần bố trí nêu ở mục 2.6.3…) phải đợc tính toán đáp ứng

đợc lu lợng xác định theo tần suất 4% nh yêu cầu đối với rãnh

biên (theo TCVN 4054 : 2005) Riêng trờng hợp đờng trong đôthị thì cần tuân thủ các yêu cầu về chu kỳ ma tính toán trongcác tiêu chuẩn hiện hành 60

2 Trên các đoạn đờng cong, các đoạn kế tiếp với các chỗ ra, vàocủa đờng cao tốc, đờng cấp I, cấp II và đờng đô thị phải thiết

kế quy hoạch mặt đứng bề mặt phần xe chạy và lề đờng để

bố trí đúng vị trí các giếng thu cũng nh các chỗ thoát nớcngang ra khỏi phạm vi nền đờng (cần thể hiện trên một bản vẽriêng hệ thống các công trình thoát nớc mặt áo đờng) 602.6.6 Các giải pháp hạn chế nớc mao dẫn từ mức nớc ngầm, nớc đọngxâm nhập vào khu vực tác dụng (xem mục 2.5.3) 602.7 Kết cấu áo đờng của phần lề gia cố, của lớp phủ dải phân cáchgiữa và của các bộ phận khác 602.7.1 Kết cấu áo đờng của phần lề gia cố 60

1 Trờng hợp giữa phần xe chạy dành cho xe cơ giới và lề gia cốkhông có dải phân cách bên hoặc dải phân cách bên chỉ bằng

2 vạch kẻ, tức là trờng hợp xe cơ giới vẫn có thể đi lấn ra hoặcdừng đỗ trên phần lề gia cố thờng xuyên, nếu sử dụng kết cấu

áo lề là loại mềm thì kết cấu áo lề gia cố phải đợc cấu tạo vớicác yêu cầu sau: 60

2 Trờng hợp giữa phần xe chạy dành cho xe cơ giới và lề gia cốcủa đờng cấp I và cấp II có bố trí dải phân cách bên, ngăn hẳnkhông cho xe cơ giới đi lấn ra hoặc đỗ ở lề thì kết cấu áo đ-ờng của lề gia cố có thể đợc thiết kế độc lập với kết cấu phần

xe chạy với các yêu cầu sau: 612.7.2 Kết cấu áo đờng của phần dải an toàn trên đờng cao tốc 612.7.3 Kết cấu lớp phủ của dải phân cách giữa 61

1 Khi dải phân cách rộng dới 3,0m (kể cả với đờng cao tốc và ờng ôtô cấp I, II) thì phải thiết kế lớp phủ mặt bọc kín Kết cấulớp phủ mặt này có thể sử dụng loại tầng mặt cấp cao A1 hoặcA2 với một lớp móng và một lớp mặt có bề dày tối thiểu nh ởBảng 2-4 Không nên sử dụng loại móng gia cố chất liên kết vô cơ

đ-để tránh nứt phản ảnh 61

2 Tại các chỗ cắt dải phân cách giữa làm chỗ quay đầu xe thìkết cấu áo đờng cũng phải thiết kế giống nh kết cấu trên phần

xe chạy chính 61

3 Trờng hợp tại dải phân cách giữa không bố trí lớp phủ thì phải tuân thủ các quy định về thoát nớc nêu ở mục 2.6.3 tiêu chuẩn này; các mục 4.4.3 của TCVN 4054 cho đờng ô tô hoặc các mục

5.5.2, 5.5.3 của TCVN 5729 cho đờng cao tốc 61

2.7.4 Kết cấu áo đờng trên các làn xe phụ (làn xe phụ leo dốc, làn chuyển tốc) trên các đờng nhánh tại các nút giao thông và đờng nhánh ra vào các khu dịch vụ dọc tuyến 62

1 Phải dự báo đợc số trục xe tiêu chuẩn trung bình ngày đêm ở năm tính toán trên một làn xe và cả số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong thời hạn thiết kế để làm căn cứ thiết kế kết cấu áo đ-ờng riêng cho mỗi trđ-ờng hợp và mỗi đoạn cụ thể trên tuyến và việc thiết kế vẫn theo đúng các chỉ dẫn của tiêu chuẩn này Không nhất thiết phải thiết kế kết cấu áo đờng cho các trờng hợp này giống nh kết cấu áo đờng của các làn xe trên phần xe chạy chính Riêng trong phạm vi 30m của đoạn nối trực tiếp với đờng cao tốc, đờng cấp I và cấp III thì kết cấu áo đờng của đ-ờng nhánh có tầng mặt là loại cấp cao A2 62

2.7.5 Kết cấu áo đờng trên cầu 62

2.7.6 Kết cấu áo đờng tại trạm thu phí 62

2.7.7 Kết cấu áo đờng của đờng bên 62

CHơng 3 Tính toán cờng độ và bề dày kết cấu áo đờng 63

3.1 Các yêu cầu và nguyên tắc tính toán: 63

3.1.1 Yêu cầu tính toán 63

3.1.2 Các tiêu chuẩn cờng độ 63

1 Kiểm toán ứng suất cắt ở trong nền đất và các lớp vật liệu chịu cắt trợt kém so với trị số giới hạn cho phép để đảm bảo trong chúng không xảy ra biến dạng dẻo (hoặc hạn chế sự phát sinh biến dạng dẻo); 63

2 Kiểm toán ứng suất kéo uốn phát sinh ở đáy các lớp vật liệu liền khối nhằm hạn chế sự phát sinh nứt dẫn đến phá hoại các lớp đó; 63

3 Kiểm toán độ võng đàn hồi thông qua khả năng chống biến dạng biểu thị bằng trị số mô đun đàn hồi Ech của cả kết cấu nền áo đờng so với trị số mô đun đàn hồi yêu cầu Eyc Tiêu chuẩn này nhằm đảm bảo hạn chế đợc sự phát triển của hiện t-ợng mỏi trong vật liệu các lớp kết cấu dới tác dụng trùng phục của

xe cộ, do đó bảo đảm duy trì đợc khả năng phục vụ của cả kếtcấu đến hết thời hạn thiết kế 633.1.3 Cơ sở của phơng pháp tính toán: 633.1.4 Về yêu cầu tính toán theo 3 điều kiện giới hạn 64

1 Đối với kết cấu áo đờng cấp cao A1 và A2 đều phải tính toánkiểm tra theo 3 tiêu chuẩn cờng độ nêu ở 3.1.2 64

2 Về thứ tự tính toán, nên bắt đầu tính theo tiêu chuẩn độvõng đàn hồi, sau đó kiểm toán theo điều kiện cân bằng trợt

và khả năng chịu kéo uốn 64

3 Đối với áo đờng cấp thấp B1 và B2 không yêu cầu kiểm tratheo tiêu chuẩn chịu kéo uốn và điều kiện trợt 64

4 Khi tính toán kết cấu áo đờng chịu tải trọng rất nặng (tảitrọng trục trên 120 kN ở đờng công nghiệp hoặc đờng chuyêndụng) thì cần tính trớc theo điều kiện chịu cắt trợt và điềukiện chịu kéo uốn, sau đó quy đổi tất cả các trục xe chạy trên

đờng về xe tiêu chuẩn 120 kN để tính theo độ võng đàn hồi 64

5 Khi tính toán kết cấu áo lề có gia cố thì phải tính theo cáctiêu chuẩn nh đối với kết cấu áo đờng của phần xe chạy liền kề 643.1.5 Các thông số tính toán cờng độ và bề dày áo đờng mềm 643.2 Tải trọng trục tính toán và cách quy đổi số trục xe khác về sốtải trọng trục tính toán 653.2.1 Tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn: 653.2.2 Tải trọng trục tính toán trên đờng có nhiều xe nặng lu thông 65

1 Trên những đờng có lu thông các loại trục xe nặng khác biệtnhiều so với loại trục tiêu chuẩn ở Bảng 3.1 (nh các đờng vùng

mỏ, đờng công nghiệp chuyên dụng…) thì kết cấu áo đờngphải đợc tính với tải trọng trục đơn nặng nhất có thể có trongdòng xe Trong trờng hợp này t vấn thiết kế phải tự điều trathông qua chứng chỉ xuất xởng của xe hoặc cân đo để xác

định đợc các đặc trng p và D tơng ứng với trục đơn nặngnhất đó để dùng làm thông số tính toán Cách cân đo xác

định p và D có thể tham khảo thực hiện theo mục 2.1.5 Quytrình 22 TCN 251- 98 Đối với các xe có nhiều trục thì việc xác

định ra tải trọng trục nặng nhất tính toán có thể tham khảo ởPhụ lục A 65

2 Nếu tải trọng trục đơn của xe nặng nhất không vợt quá 20% trị số tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn ở Bảng 3.1 và số lợng các trục này chiếm dới 5% tổng số trục xe tải và xe buýt các loại chạy trên đờng thì vẫn cho phép tính toán theo tải trọng trục tiêu chuẩn tức là cho phép quy đổi các trục đơn nặng đó về trục xe tiêu chuẩn để tính toán; ngợc lại thì phải tính với tải trọng trục đơn nặng nhất theo chỉ dẫn ở điểm 4 mục 3.1.4 65

3 Trên các đờng cao tốc hoặc đờng ô tô các cấp có lu thông các trục đơn của xe nặng vợt quá 120 kN thoả mãn các điều kiện

để cập ở điểm 2 nêu trên thì đợc dùng tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn là 120 kN (tức là nếu trên đờng có các trục đơn nặng trên 120 kN và dới 144 kN với số lợng chiếm dới 5% tổng số trục xe tải và xe buýt chạy trên đờng thì lúc đó đợc chọn tải

trọng trục tính toán là 120 kN) 66

3.2.3 Quy đổi số tải trọng trục xe khác về số tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn (hoặc quy đổi về tải trọng tính toán của xe nặng nhất) .66 1 Việc quy đổi phải đợc thực hiện đối với từng cụm trục trớc và cụm trục sau của mỗi loại xe khi nó chở đầy hàng với các quy định sau: 66

2 Theo các quy định trên, việc quy đổi đợc thực hiện theo biểu thức sau: 66

3.3 Số trục xe tính toán trên một làn xe và trên kết cấu áo lề có gia cố 67

3.3.1 Định nghĩa 67

3.3.2 Hệ số fl của các làn xe trên phần xe chạy: 67

1 Trên phần xe chạy chỉ có 1 làn xe thì lấy fl = 1,0; 67

2 Trên phần xe chạy có 2 làn xe hoặc 3 làn nhng không có dải phân cách thì lấy fl =0,55; 67

3 Trên phần xe chạy có 4 làn xe và có dải phân cách giữa thì lấy fl =0,35; 67

4 Trên phần xe chạy có 6 làn xe trở lên và có dải phân cách giữa thì lấy fl=0,3; 67

5 ở các chỗ nút giao nhau và chỗ vào nút, kết cấu áo đờng trong phạm vi chuyển làn phải đợc tính với hệ số fl = 0,5 của tổng số trục xe quy đổi sẽ qua nút 67

3.3.3 Số trục xe tính toán trên kết cấu lề có gia cố: 68

3.4 Tính toán cờng độ kết cấu nền áo đờng và kết cấu áo lề có gia

cố theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép 683.4.1 Điều kiện tính toán 683.4.2 Xác định hệ số cờng độ và chọn độ tin cậy mong muốn 68

1 Hệ số cờng độ về độ võng K trong (3.4) đợc chọn tuỳ thuộcvào độ tin cậy thiết kế nh ở Bảng 3-2 68

2 Có thể chọn độ tin cậy thiết kế đối với các loại đờng và cấphạng đờng nh ở Bảng 3-3 theo nguyên tắc đờng có tốc độ thiết

kế càng cao, thời hạn thiết kế càng dài thì chọn độ tin cậycàng cao nhng không đợc nhỏ hơn trị số nhỏ nhất ở Bảng 3-3.Ngoài ra, chủ đầu t có thể căn cứ vào yêu cầu sử dụng để tựlựa chọn độ tin cậy muốn có cho công trình 68

3 Các đoạn đờng nêu ở điểm 4 Khoản 1.4 khi thiết kế kết cấu

áo đờng cần chọn độ tin cậy cao hơn so với các đoạn thông ờng ít nhất là 1 cấp 693.4.3 Xác định trị số mô đun đàn hồi yêu cầu Eyc 69

th-1 Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu đợc xác định theo Bảng 3-4tuỳ thuộc số trục xe tính toán Ntt xác định theo biểu thức (3.4)

và tuỳ thuộc loại tầng mặt của kết cấu áo đờng thiết kế Sốtrục xe tính toán đối với áo lề có gia cố phải tuân theo quy

định ở mục 3.3.3 69

2 Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu xác định đợc theo Bảng 3-4không đợc nhỏ hơn trị số tối thiểu quy định ở Bảng 3-5 703.4.4 Các trờng hợp tính toán, phơng pháp tính toán và cách xác địnhEch 70

1 Kiểm toán lại các phơng án cấu tạo kết cấu nền áo đờng đã

đề xuất gồm các lớp vật liệu với bề dày đã giả thiết xem có thoảmãn điều kiện (3.4) hay không Trong trờng hợp này phải tính

đợc Ech của cả kết cấu rồi so sánh với tích số K Eyc để đánhgiá Đây cũng là trờng hợp tính toán để đánh giá cờng độ củakết cấu nền áo đờng cũ hiện có 71

2 Biết tích số K Eyc, tiến hành tính toán bề dày áo đờng đểthoả mãn điều kiện (3.4) 713.4.5 Cách xác định trị số mô đun đàn hồi trung bình Etb và trị sốmô đun đàn hồi chung Ech của kết cấu áo đờng có nhiều lớp 723.4.6 Xác định trị số mô đun đàn hồi E0 trong phạm vi khu vực tácdụng của nền mặt đất dới áo đờng 73

1 Đối với kết cấu áo đờng mới ở giai đoạn thiết kế cơ sở lập dự

án đầu t, t vấn thiết kế phải thực hiện thí nghiệm xác định E0tơng ứng với loại hình gây ẩm dự báo trên các mẫu thí nghiệmtrong phòng theo các phơng pháp chỉ dẫn ở Phụ lục B, thínghiệm xác định chỉ số sức chịu tải CBR và dùng tơng quan E0

= f(CBR) thực nghiệm để gián tiếp xác định ra E0 đồng thời

so sánh các kết quả trên với các trị số tra bảng tuỳ theo độ chặt

và độ ẩm (tơng đối) bất lợi nhất để quyết định trị số E0 dùngtrong tính toán cờng độ kết cấu nền áo đờng cho từng đoạn

đờng khác nhau dọc tuyến (Khi tra bảng xác định E0 trớc hếtphải xác định loại hình gây ẩm đối với kết cấu nền áo đờngthiết kế nh chỉ dẫn ở Phụ lục B) 73

2 ở giai đoạn thiết kế kỹ thuật và thiết kế bản vẽ thi công đốivới kết cấu áo đờng mới, t vấn thiết kế phải dự tính và kịp thời

bố trí đo ép tại hiện trờng bằng bản ép đờng kính 33cm đểxác định trị số của mô đun đàn hồi E0 theo phơng pháp chỉdẫn ở Phụ lục D ngay trên các đoạn nền đờng điển hình vừathi công xong để kiểm nghiệm lại trị số E0 đã dùng khi tínhtoán thiết kế Nếu trị số E0 thực đo nhỏ hơn trị số đã dùng đểthiết kế thì phải kịp thời đa ra các giải pháp điều chỉnh lạikết cấu thiết kế (tăng cờng cờng độ nền đất trong phạm vi khuvực tác dụng hoặc tăng bề dày lớp móng áo đờng…) Việc đo

ép nên cố gắng thực hiện vào thời kỳ bất lợi của nền đờng, nếu

đo ép vào mùa khô thì có thể tham khảo Phụ lục B để điềuchỉnh về thời kỳ bất lợi 74

3 Trờng hợp thiết kế cải tạo, tăng cờng kết cấu áo đờng cũ, khicần thiết cũng có thể sử dụng phơng pháp đo ép thử nghiệmtại hiện trờng nh chỉ dẫn ở Phụ lục D để xác định trị số mô

đun đàn hồi của nền đất trong phạm vi khu vực tác dụng nhằmphục vụ cho tính toán thiết kế 74

4 Khi thiết kế kết cấu có tầng mặt là loại cấp thấp B1 hoặc B2,nếu không có điều kiện thí nghiệm ở trong phòng (nh nêu ở

điểm 1) và đo ép hiện trờng (nh nêu ở điểm 2) thì cho phépchủ yếu dựa vào các bảng ở Phụ lục B để xác định trị số E0dùng trong tính toán ở cả mọi giai đoạn thiết kế Tuy nhiên vẫnphải đánh giá chất lợng của nền bằng chỉ tiêu CBR và thông quacác tơng quan E0 =f(CBR) để kiểm tra lại trị số E0 đã chọn

theo cách tra bảng, nếu có sự sai khác thì chọn trị số Eo nhỏhơn giữa chúng để tính toán thiết kế 743.4.7 Xác định trị số mô đun đàn hồi của các lớp vật liệu trong kếtcấu áo đờng 75

1 Trong mọi giai đoạn thiết kế, đối với các đờng ô tô với tầngmặt là loại đờng cấp thấp B1, B2 thì trị số mô đun đàn hồicủa các lớp kết cấu bằng các loại vật liệu khác nhau đều đợcphép lấy theo trị số ở các bảng của Phụ lục C trong tiêu chuẩnnày để tính toán thiết kế Điều này không áp dụng đối với đ-ờng thiết kế có tầng mặt là loại cấp cao A1 và A2 75

2 Khi thiết kế kết cấu áo đờng có tầng mặt là loại cấp cao A1

và A2 thì ngay trong giai đoạn thiết kế cơ sở lập dự án đầu t

đã phải thực hiện các việc sau đây: 75

3 ở các giai đoạn thiết kế tiếp theo cũng thực hiện các việc nêutrên nhằm chính xác hoá trị số thông số tính toán cho từng

đoạn đờng có điều kiện vật liệu tại chỗ khác nhau 75

4 Trong mọi trờng hợp, trị số mô đun đàn hồi của vật liệu phải

đợc xác định ở nhiệt độ tính toán nh quy định ở mục 3.1.5 753.5 Tính toán cờng độ kết cấu nền áo đờng và kết cấu áo lề có gia

cố theo tiêu chuẩn chịu cắt trợt trong nền đất và các lớp vật liệukém dính kết 753.5.1 Điều kiện tính toán : 753.5.2 Xác định ứng suất cắt hoạt động lớn nhất Tax 763.5.3 Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lợng bản thân Tav 783.5.4 Xác định trị số lực dính tính toán Ctt 783.5.5 Xác định các thông số phục vụ việc tính toán theo điều kiệnchịu cắt trợt 80

1 Việc xác định trị số mô đun đàn hồi của nền đất và các lớpvật liệu cũng thực hiện nh các quy định ở các mục 3.1.5, 3.4.6

và 3.4.7 80

2 Đối với nền đất và các vật liệu kém dính, trong giai đoạnthiết kế cơ sở có thể tham khảo các trị số C,  trong các bảng ởPhụ lục B và Phụ lục C để tính toán nhng sang giai đoạn thiết

kế kỹ thuật và thiết kế bản vẽ thi công đều phải thí nghiệmtrong phòng để xác định trị số lực dính C và góc ma sát trong

 theo phơng pháp cắt nhanh nh chỉ dẫn ở Phụ lục B và Phụ lụcC 80

3.6 Tính toán cờng độ kết cấu nền áo đờng và kết cấu áo lề có gia

cố theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp vật liệu liền khối 80

3.6.1 Điều kiện tính toán: 80

3.6.2 Xác định κu 80

3.6.3 Xác định 83

3.6.4 Xác định các thông số phục vụ việc tính toán theo điều kiện chịu kéo uốn 84

1 Việc xác định trị số mô đun đàn hồi của nền đất và các lớp vật liệu cũng thực hiện nh các quy định ở các mục 3.1.5 , 3.4.6 và 3.4.7 84

2 Về cờng độ chịu kéo uốn, trong giai đoạn thiết kế cơ sở lập dự án đầu t có thể tham khảo các trị số ở Phụ lục C nhng sang giai đoạn thiết kế kỹ thuật và thiết kế bản vẽ thi công phải xác định thông qua chế bị mẫu và thử nghiệm trong phong nh h-ớng dẫn ở Phụ lục C Mẫu thử phải đúng với vật liệu sẽ sử dụng làm lớp kết cấu về thành phần vật liệu và về các điều kiện khống chế khác nhau 84

CHơng 4 Thiết kế tăng cờng, cải tạo đờng cũ 85

4.1 Các nội dung, yêu cầu và nguyên tắc thiết kế 85

4.1.1 Các trờng hợp áp dụng 85

1 Các trờng hợp cải tạo có sử dụng toàn bộ hoặc một phần kết cấu áo đờng cũ thì phải áp dụng các nguyên tắc cấu tạo và tính toán thiết kế nêu trong chơng này 85

4.1.2 Các yêu cầu chung về thiết kế tăng cờng, cải tạo đờng cũ 85

1 Thiết kế tăng cờng, mở rộng kết cấu áo đờng cũ bao gồm cả phần lề gia cố vẫn phải đạt đợc các yêu cầu đề cập ở các mục 1.2.1, 1.2.3, 1.2.4, 1.2.5, 1.2.6 ở Chơng 1 85

2 Các yêu cầu nêu trên phải bảo đảm đạt đợc đồng đều trên kết cấu cũ và phần mới mở rộng 85

3 Dạng hình học trên toàn bề rộng phần xe chạy và lề (bao gồm phần trên kết cấu cũ và phần mở rộng mới) phải thống nhất để tạo ra mui luyện đúng với các tiêu chuẩn thiết kế và đảm bảo độ dốc ngang đề cập ở mục 2.6.2 85

4.1.3 Các nguyên tắc thiết kế 85

1 Trên các đoạn đờng cũ (nhất là đoạn có mặt đờng cấp thấp B1, B2) nếu thờng xuyên bị ẩm ớt, lầy bẩn thì không nên tăng

c-ờng bằng các loại tầng mặt rải nhựa trực tiếp trên chúng; mà trớchết phải thiết kế thoát nớc, cải thiện trạng thái ẩm, chặt trongkhu vực tác dụng của nền đờng (tôn cao nền, đầm nén lạiv v ) và nên cầy xới mặt đờng cũ để cải thiện độ ổn định n-

ớc bằng cách trộn thêm các vật liệu hạt tốt hoặc chất liên kết vôcơ trớc khi rải lớp tăng cờng phía trên 85

2 Phải xử lý sửa chữa tốt mặt đờng cũ để tăng cờng nh vá các

ổ gà, đào thay đất các chỗ nền bị "cao su", sửa chữa các chỗ

bị vết hằn bánh xe, nứt nẻ bong tróc và phải làm lớp bù vênh đểtạo lại đúng hình dạng cần có đối với mặt đòng cũ Đối với mặt

đờng cũ cấp cao (có sử dụng nhựa) thì nên cố gắng tận dụng,nếu cần có thể áp dụng công nghệ tái sinh (cầy xới bổ sung vậtliệu nhựa) để tạo lại lớp kết cấu có đủ cờng độ Phải làm vệsinh mặt đờng cũ bảo đảm dính kết tốt giữa mặt kết cấu vớilớp tăng cờng ở trên 85

3 Phải đề xuất các phơng án cải tạo tăng cờng mặt đờng cũtrên cơ sở điều tra xác định đúng tình trạng h hỏng, chất lợngkhai thác sử dụng, cờng độ chung của kết cấu nền áo đờng vànguyên nhân xuống cấp, h hỏng của chúng (do nền yếu, do vậtliệu các lớp kết cấu kém, do yếu tố xe cộ hoặc yếu tố môi trờngtác động ) 86

4 Các phơng án chủ yếu là: Cải tạo toàn diện kết cấu từ nền trởlên, hoặc giữ lại nền và một số lớp kết cấu cũ tận dụng làm lớpmóng cho kết cấu cải tạo, hoặc trực tiếp tăng cờng lên trên lớpmặt cũ 86

5 Về cao độ thiết kế thì có phơng án tôn cao với các lớp tăng ờng trên mặt đờng cũ và phơng án không tôn cao tuỳ thuộc vàoviệc xem xét đến cao độ quy hoạch (nhất là đờng đô thị khảnăng tôn cao thờng là bị hạn chế) và xem xét ảnh hởng của việctôn cao đến chiều cao tĩnh không cần đảm bảo cho xe luthông trên đờng (ở những chỗ nút giao khác mức, có cầu vợt ).Nếu không cho phép tôn cao thì có thể áp dụng giải pháp đàothay thế các lớp kết cấu cũ với các lớp kết cấu mới bằng vật liệutốt hơn kết hợp cải thiện khu vực tác dụng của nền đất 864.2 Yêu cầu đối với việc thiết kế cấu tạo tăng cờng và mở rộng kếtcấu áo đờng cũ 864.2.1 Lớp bù vênh 86

c-1 Để đảm bảo các yêu cầu nêu ở mục 4.c-1.2, trên mặt đờng cũbắt buộc phải làm lớp bù vênh trớc khi rải các lớp tăng cờng phíatrên nhằm bù phụ bề mặt đờng cũ, tạo mui luyện mặt đờng cũphù hợp với độ dốc ngang phần xe chạy mới thiết kế 86

2 Lớp bù vênh phải đợc xem là một lớp riêng, thi công riêng 86

3 Vì bề dày lớp bù vênh có thể thay đổi trong phạm vi phần xechạy, do vậy việc chọn vật liệu làm lớp bù vênh phải chú ý đến

bề dày tối thiểu của lớp kết cấu tuỳ theo vật liệu quy định ởmục 2.4.2 và các chú ý sau: 86

4 Nếu lớp bù vênh bằng hỗn hợp nhựa thì trớc khi rải lớp bù vênhcũng phải tới lớp nhựa thấm bám hoặc dính bám nh yêu cầu nêu

ở các mục 2.2.10 và 2.2.11 874.2.2 Cấu tạo các lớp kết cấu tăng cờng nằm trên lớp bù vênh 874.2.3 Kết cấu áo đờng mềm tăng cờng trên kết cấu cũ là mặt đờng bêtông xi măng hoặc trên kết cấu cũ có lớp gia cố chất liên kết vô cơ 87

1 Trờng hợp trong kết cấu cũ có lớp vật liệu nửa cứng thì kếtcấu tăng cờng phải tuân thủ theo chỉ dẫn ở điểm 2 mục 2.2.9 87

2 Trờng hợp kết cấu tăng cờng có tầng mặt bê tông nhựa trênkết cấu cũ là mặt đờng bê tông xi măng thì nên chú ý các chỉdẫn sau: 874.2.4 Yêu cầu cấu tạo đối với kết cấu mở rộng mặt đờng cũ 88

1 Yêu cầu chính là phải bảo đảm phần mở rộng liên kết chắcvới kết cấu cũ và có độ võng khi xe chạy qua tơng đơng so vớikết cấu cũ để tránh phát sinh đờng nứt và tích luỹ biến dạngkhông đều làm cho khu vực tiếp xúc giữa cũ và mới kém bằngphẳng và thấm nớc 88

2 Để đảm bảo yêu cầu trên, trớc hết phần mở rộng phải chútrọng các giải pháp bảo đảm khu vực tác dụng của nền đất đạtcác yêu cầu nêu ở Khoản 2.5 và cấu tạo kết cấu mở rộng nên bốtrí đủ các tầng, lớp nh kết cấu cũ với bề dày các lớp móng có thểtăng thêm so với móng cũ (hoặc giữ nguyên nhng sử dụng vậtliệu tốt hơn để khỏi phải hạ thấp cao độ đáy móng) Ngoài ra,các lớp kết cấu mở rộng nên gối lên các trên các lớp cũ (tạo bậc cấpkết cấu cũ ít nhất là 0.5m) sao cho các đờng tiếp xúc giữa cáclớp không trùng nhau từ dới lên trên 88

3 Sau khi thi công làm thử có thể đo võng dới bánh xe nặngtính toán tại hai phía lân cận chỗ tiếp xúc giữa kết cấu cũ vàkết cấu mới mở rộng; nếu độ võng chênh lệch đáng kể (trên0.1mm) thì nên kịp thời điều chỉnh thiết kế lại (trong giai

đoạn thiết kế bản vẽ thi công) 88

4 Lớp mặt tăng cờng mới (nếu có) đợc bố trí đều trên phần kết

cũ đã bù vênh và phần mở rộng 884.2.5 Yêu cầu cấu tạo chuyển tiếp giữa các đoạn có bề dày các lớp kếtcấu khác nhau 884.3 Điều tra thu thập số liệu phục vụ thiết kế tăng cờng, cải tạo áo

đờng cũ 884.3.1 Phân đoạn đờng cũ để điều tra 88

1 Khi điều tra nên ớc tính diện tích mặt đờng có xuất hiệncác loại h hỏng nêu trên S (m2) Khi tính diện tích xuất hiện nứtdọc, ngang hoặc xiên thì lấy chiều dài đờng nứt nhân với 1.0mrộng, còn nứt thành lới thì tính diện tích phạm vi nứt Các loại hhỏng khác cũng có thể tính tổng diện tích phát sinh h hỏng 90

2 Có thể đánh giá mức độ h hỏng nghiêm trọng theo % diệntích h hỏng so với tổng diện tích đoạn điều tra 904.3.2 Thử nghiệm đánh giá cờng độ kết cấu nền áo đờng cũ và thuthập số liệu phục vụ thiết kế 90

1 Việc thí nghiệm này phải đợc thực hiện trên từng phân đoạnbằng cần đo võng trực tiếp dới bánh xe (cần đo Benkelman)theo chỉ dẫn ở 22 TCN 251-98 (kể cả việc xử lý số liệu đo đểxác định đợc mô đun đàn hồi chung đặc trng cho kết cấu áo

đờng cũ ở mỗi đoạn) Sau khi đo độ võng mặt đờng cũ bằngcần Benkelman thì có thể tham khảo chỉ dẫn ở Phụ lục III tiêuchuẩn 22 TCN 251-98 để tiến hành điều chỉnh phân đoạn 90

2 ở mỗi đoạn (nhỏ hơn 1000m) đồng thời phải tiến hành đàobóc một chỗ kết cấu áo đờng cũ để xác định bề dày các lớpkết cấu, tình trạng cũng nh chất lợng của chúng, xác định loại

đất, lực dính C, góc ma sát ϕ và xác định trị số mô đun đànhồi đất nền bằng phơng pháp ép tĩnh hoặc phơng pháp lấymẫu để thử nghiệm trong phòng theo cách hớng dẫn ở Phụ lục Btơng ứng với trạng thái ẩm bất lợi để từ đó tính ra cờng độchung của cả kết cấu áo đờng cũ theo cách chỉ dẫn ở mục3.4.4 Chỗ đào bóc áo đờng cũ để thử nghiệm này phải trùng

với một điểm đo độ võng đàn hồi dới bánh xe (thờng chọn chỗ

có tình trạng h hỏng nhất đặc trng cho cả đoạn) để đối chiếucờng độ tính từ dới lên (có xét đến trạng thái ẩm ớt bất lợi) và c-ờng độ tính toán theo độ võng đàn hồi đo đợc dới bánh xe từ

đó có cơ sở để dùng các số liệu đo võng ở các điểm khác trêntoàn đoạn một cách tin cậy hơn 91

3 Các yếu tố điều tra, thu thập số liệu dự báo giao thông, điềutra khả năng tác động của những nguồn gây ẩm, điều tra đấtnền và vật liệu xây dựng đều đợc thực hiện nh chỉ dẫn Khoản1.5 (1.5.2, 1.5.3, 1.5.4 và 1.5.5) tơng ứng với các giai đoạn thiết

kế nh khi điều tra thu thập số liệu phục vụ thiết kế kết cấunền áo đờng mới 914.4 Tính toán cờng độ (bề dày) kết cấu tăng cờng hoặc cải tạo 914.4.1 Việc tính toán cờng độ (bề dày) kết cấu tăng cờng hoặc cải tạomặt đờng cũ vẫn phải tuân theo các yêu cầu và nguyên tắc nêu trongKhoản 3.1 và các chỉ dẫn khác nêu ở các Khoản 2.3, 3.3, 3.4, 3.5 và 3.6 914.4.2 Tính toán bề dày tăng cờng trên mặt kết cấu áo đờng cũ trớc hết

đợc thực hiện theo toán đồ Hình 3-1 với trị số mô đun đàn hồi chung

đặc trng cho kết cấu cũ của mỗi phân đoạn Ech cũ đóng vai trò là Eotrong sơ đồ tính của toán đồ này Sau đó, lần lợt kiểm tra nền đất vàcác lớp kết cấu khác theo chỉ dẫn ở Khoản 3.5 và 3.6 91PHụ LụC A : Ví dụ tính toán quy đổi số trục xe khác về số trục xe tínhtoán, tính số trục xe tiêu chuẩn tích lũy và cách tính tải trọng trục tơng

đơng nặng nhất của xe nhiều trục 92A.1 Ví dụ tính toán quy đổi số trục xe khác về số trục xe tínhtoán 92A.1 Ví dụ tính toán quy đổi số trục xe khác về số trục xe tính toán 92A.2 Tính số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế 93A.2 Tính số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế 93A.3 Cách xác định tải trọng trục tính toán của xe nặng (hoặcrơ mooc) có nhiều trục theo mục 3.2.2: 94A.3 Cách xác định tải trọng trục tính toán của xe nặng (hoặc rơmooc) có nhiều trục theo mục 3.2.2: 94PHụ LụC B : Xác định các đặc trng tính toán của nền đất trong phạm

vi khu vực Tác dụng 95

B.1 Xác định độ ẩm tơng đối tính toán trong phạm vi khu vựctác dụng của nền đất 95B.1 Xác định độ ẩm tơng đối tính toán trong phạm vi khu vực tácdụng của nền đất 95B.2 Các trị số tham khảo đối với các đặc trng dùng trong tínhtoán của đất nền 96B.2 Các trị số tham khảo đối với các đặc trng dùng trong tính toáncủa đất nền 96B.3 Xác định chỉ số sức chịu tải CBR và sức chịu tải trungbình CBRtb đặc trng cho phạm vi khu vực tác dụng của nền

đất 97B.3 Xác định chỉ số sức chịu tải CBR và sức chịu tải trung bìnhCBRtb đặc trng cho phạm vi khu vực tác dụng của nền đất 97B.4 Các tơng quan thực nghiệm giữa mô đun đàn hồi Eo vớichỉ số sức chịu tải CBR 98B.4 Các tơng quan thực nghiệm giữa mô đun đàn hồi Eo với chỉ sốsức chịu tải CBR 98B.5 Các phơng pháp xác định trị số mô đun đàn hồi EO của

đất nền bằng cách thử nghiệm trong phòng (theo mục 3.4.6) 98B.5 Các phơng pháp xác định trị số mô đun đàn hồi EO của đấtnền bằng cách thử nghiệm trong phòng (theo mục 3.4.6) 98B.6 Xác định các đặc trng sức chống cắt của nền đất (theomục 3.5.5) 100B.6 Xác định các đặc trng sức chống cắt của nền đất (theo mục3.5.5) 100PHụ LụC C : Xác định các đặc trng tính toán của vật liệu làm các lớpkết cấu áo đờng 101C.1 Các đặc trng tính toán của bê tông nhựa và hỗn hợp đánhựa 101C.1 Các đặc trng tính toán của bê tông nhựa và hỗn hợp đá nhựa 101C.2 Các đặc trng tính toán của các loại vật liệu khác 102C.2 Các đặc trng tính toán của các loại vật liệu khác 102C.3 Thí nghiệm trong phòng để xác định các đặc trng tínhtoán của vật liệu có sử dụng chất liên kết 103

C.3 Thí nghiệm trong phòng để xác định các đặc trng tính toáncủa vật liệu có sử dụng chất liên kết 103C.4 Thử nghiệm trong phòng để xác định trị số mô đun đànhồi của vật liệu hạt không sử dụng chất liên kết (cấp phối đádăm, cấp phối thiên nhiên ) 105C.4 Thử nghiệm trong phòng để xác định trị số mô đun đàn hồicủa vật liệu hạt không sử dụng chất liên kết (cấp phối đá dăm, cấpphối thiên nhiên ) 105PHụ LụC D : PHƯƠNG PHáP THử NGHIệM XáC ĐịNH MÔ ĐUN ĐàN HồI CủA

ĐấT Và VậT LIệU áO Đờng tại hiện trờng hoặc tại máng thí nghiệm 106D.1 Xác định bằng thí nghiệm đo ép trên tấm ép lớn 106D.1 Xác định bằng thí nghiệm đo ép trên tấm ép lớn 106D.2 Xác định bằng phơng pháp dùng cần đo võng Benkelman 107D.2 Xác định bằng phơng pháp dùng cần đo võng Benkelman 107PHụ LụC E : Các ví dụ tính toán 108E.1 Ví dụ I: Thiết kế kết cấu áo đờng có tầng mặt cấp cao A1 108E.1 Ví dụ I: Thiết kế kết cấu áo đờng có tầng mặt cấp cao A1 .108E.2 Ví dụ II: Thiết kế kết cấu áo đờng mềm cho đờng cấp IV

có hai làn xe, mặt đờng cấp cao A2 114E.2 Ví dụ II: Thiết kế kết cấu áo đờng mềm cho đờng cấp IV cóhai làn xe, mặt đờng cấp cao A2 114PHụ LụC F : Biểu thức giải tích gần đúng tính mô đun đàn hồi Ech vàứng suất kéo uốn đơn vị của hệ hai lớp 118F.1 Biểu thức giải tích gần đúng tính mô đun đàn hồi Ech.118F.1 Biểu thức giải tích gần đúng tính mô đun đàn hồi Ech 118F.2 Biểu thức giải tích gần đúng để tính ứng suất kéo uốn

đơn vị 118F.2 Biểu thức giải tích gần đúng để tính ứng suất kéo uốn đơnvị 118

cộng hòa xã hội chủ nghĩa việt nam

(Ban hành kèm theo quyết định số /2006/QĐ-BGTVT ngày

28/12 / 2006 của Bộ trởng Bộ Giao thông vận tải)

CHơng 1 Quy định chung

1.1 Phạm vi áp dụng

1.1.1 Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về thiết kế cấu tạo

và tính toán cờng độ áo đờng mềm trên đờng ô tô cao tốc, đờng ôtô cấp hạng thiết kế khác nhau, trên các đờng đô thị, đờng ô tôchuyên dụng trong cả trờng hợp áo đờng làm mới và trờng hợp nângcấp, cải tạo áo đờng cũ với định nghĩa về áo đờng mềm nh ở mục1.2.1 (áp dụng cho mọi loại kết cấu áo đờng làm bằng mọi loại vật liệukhác nhau, chỉ không áp dụng cho trờng hợp kết cấu áo đờng cứng cótầng mặt làm bằng bê tông xi măng)

Ngoài áo đờng trên phần xe chạy, trong tiêu chuẩn này cũng quy địnhcác yêu cầu thiết kế đối với kết cấu áo đờng trên phần lề có gia cố vàkết cấu áo đờng trên các đờng bên bố trí dọc các đờng cao tốc hoặcdọc các đờng ô tô cấp I, cấp II

1.1.2 Tiêu chuẩn này cũng đợc dùng làm cơ sở tính toán đánh giákhả năng làm việc của kết cấu áo đờng mềm trên các tuyến đờnghiện hữu nhằm phục vụ cho việc tổ chức khai thác, sửa chữa, bảo trì

đờng bộ

1.1.3 Cùng với tiêu chuẩn này, khi thiết kế áo đờng mềm có thể

áp dụng các tiêu chuẩn hoặc quy trình khác nếu đợc sự chấp thuậncủa chủ đầu t hoặc các cơ quan có thẩm quyền quyết định

1.1.4 Khi áp dụng quy trình này đồng thời phải tuân thủ các yêucầu thiết kế đã nêu trong Điều 8 của TCVN 4054 : 2005 và yêu cầu vềvật liệu trong các tiêu chuẩn ngành về công nghệ thi công và nghiệmthu đối với mỗi loại lớp kết cấu áo đờng bằng vật liệu khác nhau

1.2 Các thuật ngữ

1.2.1 Kết cấu áo đờng mềm

Kết cấu áo đờng mềm (hay gọi là áo đờng mềm) gồm có tầng mặtlàm bằng các vật liệu hạt hoặc các vật liệu hạt có trộn nhựa hay tớinhựa đờng và tầng móng làm bằng các loại vật liệu khác nhau đặttrực tiếp trên khu vực tác dụng của nền đờng hoặc trên lớp đáy móng.Tầng mặt áo đờng mềm cấp cao có thể có nhiều lớp gồm lớp tạonhám, tạo phẳng hoặc lớp bảo vệ, lớp hao mòn ở trên cùng (đây là cáclớp không tính vào bề dày chịu lực của kết cấu mà là các lớp có chứcnăng hạn chế các tác dụng phá hoại bề mặt và trực tiếp tạo ra chất lợng

bề mặt phù hợp với yêu cầu khai thác đờng) rồi đến lớp mặt trên và lớpmặt dới là các lớp chịu lực quan trọng tham gia vào việc hình thành c-ờng độ của kết cấu áo đờng mềm

Tầng móng cũng thờng gồm lớp móng trên và lớp móng dới (các lớp nàycũng có thể kiêm chức năng lớp thoát nớc)

Tùy loại tầng mặt, tuỳ cấp hạng đờng và lợng xe thiết kế, kết cấu áo

đờng có thể đủ các tầng lớp nêu trên nhng cũng có thể chỉ gồm một,hai lớp đảm nhiệm nhiều chức năng

Do kết cấu áo đờng mềm là đối tợng của tiêu chuẩn này nên ở một số

điều mục khi viết kết cấu áo đờng (hoặc áo đờng) thì cũng đợchiểu là đó chỉ là kết cấu áo đờng mềm (hoặc áo đờng mềm)

1.2.2 Khu vực tác dụng của nền đờng

Khu vực này là phần thân nền đờng trong phạm vi bằng 80-100cm

kể từ đáy kết cấu áo đờng trở xuống Đó là phạm vi nền đờng cùng vớikết cấu áo đờng chịu tác dụng của tải trọng bánh xe truyền xuống Đ-ờng có nhiều xe nặng chạy nh đờng cao tốc, cấp I, cấp II và đờngchuyên dụng thì dùng trị số lớn Trong TCVN 4054 : 2005 ở mục 7.1.2.1khu vực này đợc xác định chung là 80cm kể từ đáy áo đờng trởxuống

Thuật ngữ này tơng đơng với từ subgrade trong tiếng Anh chuyênngành

1.2.3 Kết cấu nền áo đờng (Hình 1-1)

1 Kết cấu nền áo đờng hay kết cấu tổng thể nền mặt đờnggồm kết cấu áo đờng ở trên và phần khu vực tác dụng của nền

đờng ở dới Thiết kế tổng thể nền mặt đờng có nghĩa làngoài việc chú trọng các giải pháp thiết kế cấu tạo kết cấu áo đ-ờng còn phải chú trọng đến các giải pháp nhằm tăng cờng cờng

độ và độ ổn định cờng độ đối với khu vực tác dụng của nền

đờng

2 Trong một số trờng hợp (xem mục 8.3.7 ở TCVN 4054 : 2005)còn cần bố trí lớp đáy móng (hay lớp đáy áo đờng) thay thế cho30cm phần đất trên cùng của khu vực tác dụng của nền đờng(có nghĩa là lớp đáy móng trở thành một phần của khu vực tácdụng)

Là các lớp móng làm bằng các loại vật liệu hạt nh cấp phối đá dăm; cấpphối sỏi cuội, cát, đất dính; cấp phối đồi; xỉ phế thải công nghiệp;

đá dăm; đất hoặc các lớp móng làm bằng các loại vật liệu hạt có gia cốcác loại nhựa đờng

1.2.7 Vật liệu hạt

Vật liệu hạt là một tập hợp các hạt rời có kích cỡ từ 0 đến D (D là kích

cỡ hạt lớn nhất) trong đó cờng độ liên kết giữa các hạt luôn nhỏ hơnnhiều so với cờng độ bản thân mỗi hạt và do đó cờng độ chung củamột lớp vật liệu hạt đợc đặc trng bằng sức chống cắt trợt của lớp

Lớp kết cấu bằng vật liệu hạt không có tính liền khối

1.2.8 Tầng mặt cấp cao A1

Là loại tầng mặt có lớp mặt trên bằng bê tông nhựa chặt loại I trộnnóng (theo “Quy trình công nghệ thi công và nghiệm thu mặt đờng

bê tông nhựa”, 22 TCN 249)

1.2.9 Tầng mặt cấp cao thứ yếu A2

Là loại tầng mặt có lớp mặt bằng bê tông nhựa chặt loại II trộn nóng(theo “Quy trình công nghệ thi công và nghiệm thu mặt đờng bêtông nhựa”, 22 TCN 249) hoặc bê tông nhựa nguội trên có láng nhựa,

đá dăm đen trên có láng nhựa hoặc bằng lớp thấm nhập nhựa (theo

"Tiêu chuẩn kỹ thuật thi công và nghiệm thu mặt đờng đá dăm thấmnhập nhựa", 22 TCN 270) hay lớp láng nhựa (theo "Tiêu chuẩn kỹ thuậtthi công và nghiệm thu mặt đờng láng nhựa", 22 TCN 271).

1.2.13 Lợng giao thông gia tăng bình thờng

Là lợng giao thông gia tăng hàng năm trong môi trờng kinh tế - xã hội

đã có từ trớc, khi cha thực hiện các dự án làm mới hoặc nâng cấp, cảitạo đờng và kết cấu áo đờng

1.2.14 Lợng giao thông hấp dẫn

Là lợng giao thông có từ trớc nhng vốn sử dụng các phơng tiện vận tảikhác (đờng sắt, đờng thuỷ…) hay vốn đi bằng các tuyến đờng ô tôkhác nhng sau khi làm đờng mới hoặc sau khi nâng cấp, cải tạo kếtcấu áo đờng cũ trở nên tốt hơn sẽ chuyển sang sử dụng đờng mới.1.2.15 Lợng giao thông phát sinh

Là lợng giao thông phát sinh thêm nhờ sự thuận tiện tạo ra do việc làm

đờng mới (làm kết cấu áo đờng mới tốt hơn) và do đờng mới có tácdụng thúc đẩy thêm sự phát triển kinh tế - xã hội trong vùng

1.3 Yêu cầu đối với kết cấu áo đờng mềm và phần lề đờng có gia cố

tự nhiên (sự thay đổi thời tiết, khí hậu; sự xâm nhập của cácnguồn ẩm…) Cụ thể là hạn chế đợc các hiện tợng tích luỹ biếndạng dẫn đến tạo vệt hằn bánh xe trên mặt đờng, hạn chế phátsinh hiện tợng nứt nẻ, hạn chế bào mòn và bong tróc bề mặt, hạnchế đợc các nguồn ẩm xâm nhập vào các lớp kết cấu và phầntrên của nền đờng trong phạm vi khu vực tác dụng, hoặc phải

đảm bảo lợng nớc xâm nhập vào đợc thoát ra một cách nhanhnhất (định nghĩa về khu vực tác dụng của nền đờng xem ởmục 1.2.2)

2 Bề mặt kết cấu áo đờng mềm phải đảm bảo bằng phẳng,

đủ nhám, dễ thoát nớc mặt và ít gây bụi để đáp ứng yêu cầugiao thông an toàn, êm thuận, kinh tế, giảm thiểu tác dụng xấu

đến môi trờng hai bên đờng Tuỳ theo quy mô giao thông và tốc

độ xe chạy cần thiết, tuỳ theo ý nghĩa và cấp hạng kỹ thuật của

đờng, kết cấu áo đờng thiết kế cần thoả mãn hai yêu cầu cơbản nêu trên ở những mức độ tơng ứng khác nhau Về cờng độ,mức độ yêu cầu khác nhau đợc thể hiện trong thiết kế thôngqua mức độ dự trữ cờng độ khác nhau Mức độ dự trữ cờng độcàng cao thì khả năng bảo đảm kết cấu áo đờng mềm làmviệc ở trạng thái đàn hồi khiến cho chất lợng sử dụng trong khaithác vận doanh sẽ càng cao, thời hạn sử dụng càng lâu bền vàchi phí cho duy tu, sửa chữa định kỳ càng giảm Về chất lợng

bề mặt, mức độ yêu cầu khác nhau đợc thể hiện qua việc lựachọn vật liệu làm tầng mặt nh ở Bảng 2-1 Riêng về độ bằngphẳng và độ nhám mức độ yêu cầu khác nhau đợc thể hiện ởcác mục1.3.3 và 1.3.4 Chất lợng bề mặt áo đờng mềm càng tốtthì chi phí vận doanh sẽ càng giảm và thời hạn định kỳ sửachữa vừa trong quá trình khai thác sẽ đợc tăng lên

1.3.2 Thời hạn thiết kế áo đờng mềm

Thời hạn này đợc xác định tuỳ thuộc loại tầng mặt đợc lựa chọn cho kếtcấu nh ở Bảng 2-1

1.3.3 Yêu cầu về độ bằng phẳng

áo đờng phần xe chạy cho ô tô và áo lề gia cố có cho xe thô sơ đi phải

đảm bảo bề mặt đạt đợc độ bằng phẳng yêu cầu ở thời điểm bắt

đầu đa đờng vào khai thác đánh giá bằng chỉ số đo độ gồ ghề quốc

tế IRI (đo theo chỉ dẫn ở 22 TCN 277) nh ở Bảng 1-1

Bảng 1-1: Yêu cầu về độ bằng phẳng tuỳ thuộc tốc độ chạy xe

yêu cầu

Tốc độ chạy xe yêu cầu

(Km/h)

Chỉ số IRI yêu cầu (m/Km)

Đờng xây dựng mới Đờng cải tạo, nângcấp

Đối với mặt đờng cấp cao A1 (bê tông nhựa) 70% số khe hở phải dới 3mm

và 30% số khe hở còn lại phải dới 5mm Đối với mặt đờng cấp cao A1, tấtcả các khe hở phải dới 5mm và đối với các mặt đờng cấp thấp ( B1, B2)tất cả các khe hở phải dới 10mm

áo phần lề gia cố cho xe máy hoặc / và cho xe thô sơ đi cũng phải đạt

độ bằng phẳng yêu cầu nh đối với áo đờng phần xe chạy cho ôtô liềnkề

1.3.4 Yêu cầu về độ nhám

Độ nhám của bề mặt kết cấu áo đờng là bê tông nhựa phải đạt đợc yêucầu tối thiểu quy định thông qua chỉ tiêu chiều sâu rắc cát trungbình tuỳ thuộc tốc độ chạy xe yêu cầu và mức độ nguy hiểm của đoạn

đờng thiết kế nh ở Bảng 1-2 dới đây theo quy trình 22 TCN - 278:

Bảng 1-2: Yêu cầu về độ nhám mặt đờng Tốc độ chạy xe yêu cầu (Km/h)

Hoặc mức độ nguy hiểm

Chiều sâu rắc cát trung

Đờng qua địa hình khó khăn

nguy hiểm (đờng vòng quanh

co, đờng cong bán kính dới 150m

1 Đối với đờng cao tốc các loại, các cấp theo TCVN 5729 : 1997 và

đối với đờng cấp I, cấp II theo TCVN 4054 : 2005 (là các đờng

mỗi chiều xe chạy có 2 làn xe và có giải phân cách giữa) thì trừcác đoạn có cắm biển hạn chế tốc độ nên thiết kế lớp mặt tạonhám đạt chiều sâu rắc cát trung bình Htb≥0,55mm.

2 Nếu không có biển báo hạn chế tốc độ thì tốc độ xe chạyyêu cầu có thể lấy bằng 1,25 lần tốc độ thiết kế tơng ứng vớicấp hạng đờng thiết kế (với định nghĩa về tốc độ thiết kế nh

ở mục 3.5.1 TCVN 4054 : 2005)

1.3.5 Về độ lún cho phép của kết cấu áo đờng

Trong trờng hợp kết cấu áo đờng trên đoạn nền đờng qua vùng đất yếu

có khả năng phát sinh độ lún lớn và kéo dài thì phải bảo đảm các yêucầu thiết kế sau đây về độ lún cho phép :

1 Sau khi thi công xong kết cấu áo đờng, độ lún cố kết chophép còn lại trong thời hạn thiết kế 15 năm tính từ khi đa kếtcấu áo đờng vào khai thác sử dụng tại tim đờng đợc quy định ởBảng 1-3

Bảng 1-3: Độ lún cố kết cho phép còn lại trong thời hạn 15 năm

tại tim đờng sau khi thi công xong kết cấu áo đờng:

Cấp hạng đờng và loại

Các đoạn nền

đắp thông thờng

1 Đờng cao tốc các loại,

đ-ờng cấp I, đđ-ờng cấp II

hoặc đờng cấp III vùng

- Độ lún cố kết của kết cấu áo đờng ở đây cũng chính bằng

độ lún cố kết của nền đờng đắp trên đất yếu;

- Độ lún cố kết còn lại là phần lún cố kết cha hết sau khi làmxong kết cấu áo đờng; độ lún còn lại này bằng độ lún cố kếttổng cộng dự báo đợc trong thời hạn thiết kế nêu trên trừ đi

độ lún cố kết đã xảy ra trong qua trình kề từ khi bắt đầuthi công nền đắp cho đến khi làm xong kết cấu áo đờng ởtrên;

- Chiều dài đoạn đờng gần mố cầu đợc xác định bằng 3 lầnchiều dài móng mố cầu liền kề Chiều dài đoạn có cống thoátnớc hoặc cống chui qua đờng ở dới đợc xác định bằng 3 - 5lần bề rộng móng cống hoặc bề rộng cống chui qua đờng

2 Đối với các đoạn đờng có loại tầng mặt là cấp cao A1 nêu ởBảng 1-3, nếu độ lún còn lại trong thời hạn 15 năm kể từ khi làmxong áo đờng vợt quá trị số quy định ở Bảng 1-3 thì mới cầnphải có các biện pháp xử lý đất yếu để giảm độ lún còn lại đạtyêu cầu ở Bảng 3-1

3 Đối với các đờng có tốc độ thiết kế từ 40Km/h trở xuống cũng

nh các đờng chỉ thiết kế kết cấu áo đờng mềm cấp cao A1hoặc cấp thấp thì không cần đề cập đến yêu cầu về độ lún

cố kết còn lại khi thiết kế (Điều này cho phép vận dụng để thiết

kế kết cấu áo đờng theo nguyên tắc phân kỳ đối với các đờngcấp III trở xuống nh đề cập ở mục 2.1.5 nhằm giảm chi phí xử lýnền đất yếu)

1.4 Nội dung công tác thiết kế áo đờng mềm

Công tác thiết kế áo đờng mềm gồm các nội dung chủ yếu sau:

1 Thiết kế cấu tạo kết cấu nền áo đờng: Nội dung chính ở

đây là chọn và bố trí hợp lý các lớp vật liệu phù hợp với chức năng

và yêu cầu của các tầng, lớp áo đờng nh nêu ở Chơng 2, chọn cácgiải pháp tăng cờng cờng độ và sự ổn định cờng độ của khuvực tác dụng (bao gồm cả các giải pháp thoát nớc nếu cần, chocác lớp kết cấu nền áo đờng)

Việc thiết kế cấu tạo này có ý nghĩa hết sức quan trọng vì thực

tế có nhiều yêu cầu nêu trong Khoản 1.3 không thể giải quyếtbằng biện pháp tính toán, đặc biệt là để hạn chế tác dụng pháhoại bề mặt do xe cộ và do các tác nhân môi trờng thì chỉ cóthể giải quyết bằng biện pháp cấu tạo thích hợp

2 Tính toán kiểm tra cờng độ chung và cờng độ trong mỗi lớpkết cấu áo đờng xác định bề dày mỗi lớp kết cấu áo đờng theocác tiêu chuẩn giới hạn cho phép (đợc quy định và chỉ dẫn ở Ch-

ơng 3 trong tiêu chuẩn này)

3 Tính toán, thiết kế tỷ lệ phối hợp các thành phần hạt và tỷ lệphối hợp giữa vật liệu hạt khoáng với chất liên kết cho mỗi loại vật

liệu sử dụng rồi kiểm nghiệm các đặc trng cơ học của các vậtliệu đó để đa ra yêu cầu cụ thể đối với vật liệu sử dụng chomỗi lớp kết cấu Chú ý rằng không những phải đa ra đợc tỷ lệphối hợp các thành phần vật liệu nhằm đạt mục tiêu thiết kế màcòn phải đa ra đợc tỷ lệ phối hợp các thành phần vật liệu trongchế thử và trong sản xuất đại trà khi tiến hành thiết kế kỹ thuật

và thiết kế bản vẽ thi công

4 Tại các đoạn đờng có bố trí siêu cao ≥6%, trạm thu phí,

điểm dừng đỗ xe thì cần thiết kế tăng cờng cờng độ kết cấu

áo đờng

1.5 Nội dung và yêu cầu đối với công tác điều tra thu thập số liệu thiết kế

1.5.1 Nội dung điều tra

Để thiết kế áo đờng mềm đạt đợc các yêu cầu nêu ở Khoản 1.3, t vấnthiết kế trớc hết phải tổ chức điều tra, khảo sát, thí nghiệm, thuthập và xác định đủ các số liệu về quy mô giao thông, về loại đất vàcác đặc trng cơ lý của nền đất, về các yếu tố tác động môi trờng có

ảnh hởng đến các đặc trng cơ học của nền đất và các lớp kết cấu áo

đờng, về khả năng cung cấp vật liệu và các đặc trng của vật liệu cóthể sử dụng làm các lớp áo đờng, về điều kiện thi công, giá vật liệuxây dựng áo đờng và điều kiện duy tu, sửa chữa, khai thác đờngtrên tuyến thiết kế

Đối với dự án cải tạo, tăng cờng áo đờng cũ thì ngoài các nội dung nêutrên còn phải tổ chức đo đạc xác định bề dày và vật liệu các lớp kếtcấu cũ, quan trắc đánh giá cờng độ của kết cấu nền áo đờng cũ và

đánh giá các chỉ tiêu khai thác khác của áo đờng cũ (xem Khoản 4.3).1.5.2 Điều tra dự báo lu lợng giao thông

Để phục vụ cho việc thiết kế kết cấu áo đờng mềm, số liệu điều tra,

dự báo lợng giao thông phải đạt đợc các yêu cầu sau:

1 Trên một tuyến đờng, phải điều tra dự báo đợc lợng giaothông cho từng đoạn đờng; các đoạn đờng này có thể đợcphân chia theo các điểm có lu lợng giao thông tăng giảm hoặc

ra vào tuyến nhiều ít khác nhau (giữa các nút giao lớn, giữa cáctrung tâm kinh tế, chính trị, văn hoá, bến tàu xe, đờng thuỷ,cảng hàng không…)

Cần tránh tình trạng trên một tuyến dài hàng trăm cây số vẫnchỉ tính toán kết cấu với cùng một quy mô giao thông

2 Phải dự báo đợc một cách xác đáng số lợng trục xe quy đổi vềtrục xe tiêu chuẩn trung bình ngày đêm (trong cả năm và trong

các tháng mùa ma là mùa bất lợi nhất) trên mỗi chiều xe chạy ởnăm cuối của thời hạn thiết kế (với thời hạn thiết kế quy định ởmục 1.3.2 và với cách quy đổi về trục xe tiêu chuẩn quy định ởmục 3.2.3) Để đảm bảo đạt đợc yêu cầu này cần chú trọng

điều tra dự báo đúng số liệu sau:

- Thành phần dòng xe: Không cần quan tâm đến xe máy,thô sơ, xe ô tô du lịch các loại và các xe tải trục nhẹ có trọng lợngtrục dới 25 kN nhng lại phải đặc biệt chú trọng điều tra dự báo

đợc số trục xe (cả trục trớc và trục sau) có trọng lợng trục từ 25 kNtrở lên và các loại xe có nhiều trục sau (2 trục hoặc 3 trục sau);

- Đối với các xe tải nặng và xe đặc chủng cần điều tra xác

định đợc số trục trớc, số trục sau, trọng lợng các trục đó khi cóchở hàng, khoảng cách giữa các trục của chúng thông qua cân,

đo trực tiếp;

- Phải dự báo đúng năm cuối của thời hạn thiết kế thông qua

dự báo đúng năm đầu tiên sẽ đa kết cấu áo đờng vào khai thác

sử dụng, tức là phải dự tính đúng thời gian khảo sát thiết kế dự

án cho đến khi hoàn thành các thủ tục để khởi công công trình

và sau đó là dự báo đúng thời gian thi công xây dựng đờng.Phải tuyệt đối tránh tình trạng lấy năm đợc giao nhiệm vụ thiết

kế làm năm đầu tiên để từ đó dự báo ra lợng giao thông nằm ởnăm cuối của thời hạn thiết kế;

- Phải phân tích dự báo đúng đợc tỷ lệ tăng trởng lợng giaothông trung bình năm q

3 Trên cơ sở số liệu dự báo nêu ở điểm 2, phải xác định ra sốlợng trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trên một làn xe trong suốt thời hạnthiết kế để làm căn cứ lựa chọn loại tầng mặt và bề dày tốithiểu lớp mặt bằng bê tông nhựa khi thiết kế cấu tạo kết cấu áo

đờng mềm

4 Số liệu dự báo cần phải bao gồm cả lợng giao thông gia tăngbình thờng, lợng giao thông hấp dẫn và lợng giao thông phát sinh(xem các mục 1.2.13, 1.2.14, 1.2.15)

1.5.3 Yêu cầu đối với việc điều tra khả năng tác động của cácnguồn gây ẩm

Phải điều tra xác định đợc các mức nớc ngầm cao nhất dới nền đào

và nền đắp, mức nớc ngập cao nhất hai bên taluy nền đắp cũng nhthời gian ngập trong mùa bất lợi nhất (mùa ma) để phục vụ cho việc dựbáo độ ẩm tính toán (độ ẩm bất lợi nhất) trong phạm vi khu vực tácdụng của nền đờng và để phục vụ cho việc chọn các giải pháp thiết

kế nhằm hạn chế sự xâm nhập của các nguồn ẩm vào khu vực này

hoặc phục vụ cho việc chọn các giải pháp bố trí hệ thống thoát nớcnhanh cho cả các lớp móng áo đờng bằng vật liệu hạt (xem thêm ởKhoản 2.5 và Phụ lục B).

1.5.4 Yêu cầu đối với việc điều tra loại đất nền và các đặc trngcơ lý của đất nền

1 Phạm vi và đối tợng điều tra:

Đối với đoạn nền đắp, đối tợng điều tra là các loại đất dùng để

đắp trong phạm vi khu vực tác dụng

Đối với đoạn nền đào, đối tợng điều tra là các lớp đất tự nhiêntrong phạm vi khu vực tác dụng (sau khi dự kiến đờng đỏ thiết

kế cần điều tra từng lớp 20cm trong phạm vi 100cm kể từ cao

độ đáy áo đờng trở xuống để phát hiện sự không đồng nhấtcủa các lớp đất trong nền đào)

2 Những đặc trng phải điều tra, thử nghiệm xác định:

- Loại đất;

- Dung trọng khô lớn nhất γkmax và độ ẩm tốt nhất Wop xác

định thông qua thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn;

- Chỉ số dẻo, giới hạn nhão, độ trơng nở của đất;

- Độ ẩm tơng đối Wtn/ Wnh và độ chặt γtn /γkmax của đất nền

đào ở trạng thái tự nhiên trong thời gian mùa ma (trong đó Wtn,Wnh, γtn là độ ẩm tự nhiên, độ ẩm giới hạn nhão và dung trọng khôcủa đất nền đào ở trạng thái tự nhiên; γkmax là dung trọng khôcủa đất đó sau đầm nén tiêu chuẩn);

- Các đặc trng cho cờng độ chịu cắt trợt (lực dính C và gócnội ma sát ϕ) tơng ứng ở trạng thái chặt, ẩm dự kiến thiết kế

đối với đất đắp và tơng ứng ở trạng thái tự nhiên ở mùa bất lợinhất đối với đất nền đào;

- Chỉ số sức chịu tải CBR trong điều kiện có ngâm mẫu bãohoà nớc 4 ngày đêm và trị số mô đun đàn hồi E0 thí nghiệm(trong phòng hoặc hiện trờng) tơng ứng ở trạng thái chặt, ẩm tựnhiên bất lợi nhất đối với nền đào và tơng ứng với độ ẩm tínhtoán đối với đất nền đắp

Các đặc trng nêu trên phải đợc xác định theo các tiêu chuẩn Nhà nớchoặc tiêu chuẩn ngành hiện hành

1.5.5 Yêu cầu về việc điều tra và thử nghiệm vật liệu làm cáclớp áo đờng:

1 Phải điều tra xác định nguồn cung cấp, chất lợng, trữ lợng cácloại vật liệu hạt và các loại vật liệu dùng làm chất liên kết;

2 Đối với các loại vật liệu hạt (đất, cát, sỏi cuội, đá nghiền, cấpphối các loại, tro bay hoặc xỉ phế thải công nghiệp…) dùng riêng

rẽ hoặc dùng để gia cố với các chất liên kết đều phải thử nghiệm

đánh giá chất lợng sử dụng của chúng theo các chỉ tiêu yêu cầuphù hợp với tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu các lớp kết cấu áo

đờng mềm hiện hành tơng ứng với mỗi loại vật liệu đó Trờnghợp cha có tiêu chuẩn quy định thì t vấn thiết kế có thể tựnghiên cứu tham khảo các tài liệu trong và ngoài nớc để đề xuấtcác chỉ tiêu yêu cầu nhng các chỉ tiêu này phải đợc xét duyệt vàchấp thuận của các cơ quan quản lý kỹ thuật có thẩm quyền

3 Đối với các loại chất liên kết hữu cơ (các loại nhựa đờng…) vàchất liên kết vô cơ (xi măng, vôi…) là những thơng phẩm cóxuất xứ rõ ràng, có chứng chỉ kèm các chỉ tiêu chất lợng sảnphẩm quen dùng phù hợp với yêu cầu trong các tiêu chuẩn thì khithiết kế kết cấu áo đờng cha cần thử nghiệm đánh giá; cònnếu là các loại vật liệu địa phơng, vật liệu tận dụng cá biệt thìphải thử nghiệm đánh giá theo đề cơng đợc chủ đầu t hoặccấp có thẩm quyền phê duyệt trớc khi quyết định sử dụngchúng trong dự án thiết kế kết cấu áo đờng

4 Sau khi ngời thiết kế quyết định thành phần vật liệu củamỗi lớp kết cấu (quyết định tỷ lệ các cỡ vật liệu hạt hoặc / và tỷ

lệ chất liên kết so với vật liệu hạt) thì trách nhiệm của ngời thiết

kế phải tiến hành các thử nghiệm xác định trị số mô đun đànhồi của chúng theo chỉ dẫn ở phụ lục C để đảm bảo rằng thànhphần vật liệu thiết kế dùng cho mỗi lớp kết cấu là tơng thích vớitrị số các thông số thiết kế đợc đa vào tính toán cờng độ củakết cấu áo đờng

CHơng 2 Thiết kế cấu tạo kết cấu nền áo đờng

2.1 Nguyên tắc thiết kế

2.1.1 Phải tuân theo nguyên tắc thiết kế tổng thể nền áo ờng, tức là trong mọi trờng hợp phải chú trọng các biện pháp nâng caocờng độ và sự ổn định cờng độ của khu vực tác dụng để tạo điềukiện cho nền đất tham gia chịu lực cùng với áo đờng đến mức tối

đ-đa, từ đó giảm đợc bề dày áo đờng và hạ giá thành xây dựng Đồngthời, còn phải sử dụng các biện pháp tổng hợp khác nhau (biện pháp sửdụng vật liệu và tổ hợp các thành phần vật liệu, biện pháp thoát nớc