Nghiên cứu cải thiện một số chỉ tiêu cơ lý của đất tại khu vực đèo đại la sử dụng cho móng đường ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN VĂN PHƯỚC NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN MỘT SỐ CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐẤT TẠI KHU VỰC ĐÈO ĐẠI LA SỬ DỤNG CHO MĨNG ĐƯỜNG ƠTƠ Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng Mã số: 60.58.02.05 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2016 Cơng trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Hồng Hải Phản biện 1: TS Hoàng Truyền Phản biện 2: PGS.TS Châu Trường Linh Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Ngành Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 18 tháng năm 2016 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin-Học liệu, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mặt đường kết cấu gồm nhiều lớp vật liệu khác nhau, rải đường để đáp ứng yêu cầu chạy xe cường độ, độ phẳng, độ nhám; đồng thời góp phần hạn chế tác động xấu việc chạy xe gây môi trường xã hội môi trường thiên nhiên hai bên đường Kết cấu mặt đường gồm có tầng mặt tầng móng, nhiên yêu cầu chịu lực sử dụng khác nên nhiệm vụ chức tầng lớp kết cấu mặt đường khác Với nhiệm vụ chủ yếu truyền phân bố lực thẳng đứng cho đến đất ứng suất giảm đến mức độ đất đường chịu đựng mà không tạo biến dạng thẳng đứng biến dạng trượt lớn, tầng móng cấu tạo loại vật liệu khác có cường độ giảm dần từ xuống Mặc dù không chịu tác dụng trực tiếp tải trọng xe chạy, chất lượng tầng móng có ảnh hưởng quan trọng đến cường độ ổn định cường độ tổng thể kết cấu mặt đường Để giảm giá thành xây dựng, nguyên tắc thiết kế cấu tạo kết cấu áo đường mà kỹ sư mặt đường thường quan tâm tận dụng nguồn vật liệu chỗ nơi tuyến đường thiết kế qua, có lớp móng vật liệu cấp phối thiên nhiên Với việc đầu tư phát triển mạnh mẽ kết cấu hạ tầng giao thông, năm qua hầu hết tuyến đường đầu tư xây dựng thành phố Đà Nẵng sử dụng nguồn vật liệu cấp phối thiên nhiên (còn gọi cấp phối đồi) để làm móng đường Sau thời gian dài khai thác, thực tế cho thấy nguồn vật liệu bắt đầu trở nên khan hiếm, mỏ đất lại chất lượng khơng kiểm sốt kỹ Qua tìm hiểu khu vực đèo Đại La Thành phố Đà Nẵng trữ lượng đất lại tương đối nhiều chất lượng không đạt yêu cầu để thi cơng móng đường Có số mỏ đạt tiêu lý đem trường thi cơng khó đạt độ chặt u cầu theo thiết kế Ngun nhân nhiều hạt có kích thước lớn bị vỡ vụn trình lu lèn, làm thay đổi thành phần cấp phối Đây mỏ đất có trữ lượng tương đối lớn, nằm gần trung tâm Thành phố, có đường vận chuyển thuận lợi, nhiên tiêu lý chưa đạt yêu cầu Vì câu hỏi đặt “tại khơng tìm cách cải thiện tiêu lý mỏ đất để sử dụng làm vật liệu móng đường cho cơng trình khu vực Thành phố Đà Nẵng?” Đề tài: “Nghiên cứu cải thiện số tiêu lý đất khu vực đèo Đại La sử dụng cho móng đường tơ” nhằm mục đích nghiên cứu cải thiện tiêu lý số mỏ đất khai thác khu vực đèo Đại La, tận dụng trữ lượng lớn loại đất để phục vụ thi cơng móng đường tơ cho tuyến đường địa bàn thành phố Đà Nẵng Mục tiêu nghiên cứu  Mục tiêu chung - Nghiên cứu, lựa chọn biện pháp cải thiện tính chất lý cấp phối thiên nhiên sử dụng làm lớp móng đường ô tô  Mục tiêu cụ thể - Thí nghiệm đánh giá tiêu lý cường độ mỏ đất thuộc khu vực đèo Đại La; - Nghiên cứu biện pháp cải thiện tính chất lý cường độ cấp phối thiên nhiên; - Đề xuất biện pháp hợp lý để cải thiện tính chất lý cường độ cho số vị trí mỏ khai thác sử dụng làm lớp móng đường tơ Đối tượng phạm vi nghiên cứu  Đối tượng nghiên cứu - Cấp phối thiên nhiên lấy mỏ đất khu vực đèo Đại La dọc tuyến đường Hoàng Văn Thái nối dài Bà Nà – thành phố Đà Nẵng  Phạm vi nghiên cứu - Các tiêu lý dùng để đánh giá cấp phối thiên nhiên sử dụng làm lớp móng đường tơ theo tiêu chuẩn TCVN 8857-2011 FHWA Phương pháp nghiên cứu  Nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu lý thuyết cường độ ổn định cường độ cấp phối - Lý thuyết cải thiện cường độ cấp phối thiên nhiên - Tiêu chuẩn thí nghiệm, thi cơng nghiệm thu cấp phối thiên nhiên sử dụng làm lớp móng đường tơ  Nghiên cứu thực nghiệm - Hiện trường: Thu thập, tổng hợp tài liệu, tư liệu nguồn nguyên liệu; phương pháp lấy mẫu, bao gói bảo quản mẫu - Thực nghiệm phòng: thí nghiệm đánh giá tiêu lý cấp phối thiên nhiên theo TCVN 8857-2011 Bố cục đề tài - Chương mở đầu; - Chương 1: Tổng quan cấp phối thiên nhiên tình hình khai thác, sử dụng cấp phối thiên nhiên xây dựng đường ô tô thành phố Đà Nẵng - Chương 2: Thí nghiệm đánh giá chất lượng cấp phối thiên nhiên mỏ đất khu vực đèo Đại La - Chương 3: Nghiên cứu cải thiện cường độ cấp phối thiên nhiên mỏ đất số sử dụng làm lớp móng - Kết luận kiến nghị Tổng quan tài liệu nghiên cứu Tài liệu nghiên cứu, sử dụng luận văn tiêu chuẩn Việt Nam nước giới ban hành, ngồi số tài liệu tìm hiểu sách báo, luận văn… CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CẤP PHỐI THIÊN NHIÊN VÀ TÌNH TRẠNG KHAI THÁC, SỬ DỤNG CẤP PHỐI THIÊN NHIÊN TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ TẠI TP ĐÀ NẴNG 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Cấp phối thiên nhiên (CPTN) vật liệu sử dụng phổ biến xây dựng đường ô tơ nhờ ưu điểm nguồn vật liệu sẵn có địa phương, công tác gia công chế tạo đơn giản, việc thi cơng khơng đòi hỏi nhiều thiết bị máy móc phức tạp cho cường độ ổn định cường độ cao, lựa chọn cấp phối hợp lý Cùng với phát triển kinh tế - xã hội, hệ thống hạ tầng giao thông thành phố Đà Nẵng năm gần đầu tư xây dựng lớn, tình trạng khan CPTN đảm bảo chất lượng xây dựng đường bắt đầu xuất năm gần đây, nhu cầu khai thác sử dụng lại tăng lên, đặc biệt dự án đường cao tốc Đà Nẵng - Quãng Ngãi triển khai Để giải vấn đề này, bên cạnh việc phải làm tốt công tác quy hoạch khai thác sử dụng để đảm bảo khai thác sử dụng nguồn tài nguyên hợp lý, tránh phá vỡ môi trường thiên nhiên; cần thiết phải nghiên cứu để có giải pháp hợp lý nhằm cải thiện tính chất lý CPTN khơng đạt u cầu sử dụng, để tận dụng triệt để nguồn tài nguyên lĩnh vực xây dựng đường tơ Chương trình bày tổng quan cấp phối thiên nhiên, lý thuyết hình thành cường độ yêu cầu vật liệu CPTN sử dụng xây dựng đường ô tô 1.2 TỔNG QUAN VỀ CẤP PHỐI THIÊN NHIÊN 1.2.1 Khái niệm, nguyên lý hình thành cường độ CPTN a Khái niệm Vật liệu cấp phối thiên nhiên hiểu hỗn hợp vật liệu dạng hạt có sẵn tự nhiên theo nguyên lý cấp phối (hạn chế thấp việc gia công nghiền) b Nguyên lý hình thành cường độ Nguyên lý hình thành cường độ cấp phối thiên nhiên dựa ngun lý cấp phối Do đó, thi cơng để cấp phối hình thành cấu trúc có cường độ cao cần lưu ý trộn thành phần hạt, cấp phối phải thoả mãn đường cong thành phần hạt yêu cầu phải lu lèn độ ẩm tốt 1.2.2 Lý thuyết cường độ ổn định cường độ CPTN Cường độ cấp phối hình thành nhờ thành phần: lực dính lực ma sát Để nâng cao cường độ cấp phối, cần thiết phải làm cho cấp phối có lực dính góc ma sát cao, có đủ khả ổn định cường độ bị ẩm ướt khô hanh 1.2.3 Lý thuyết cấp phối tốt Nhiều tác giả giới nguyên cứu để xây dựng lý thuyết cấp phối tốt nhất, tóm tắt số kết nghiên cứu sau: a Đường cong cấp phối lý tưởng Fuller b Đường cong cấp phối lý tưởng Talbot c Lý thuyết cấp phối lý tưởng Weymouth d Lý thuyết cấp phối lý tưởng B.B.Okhôtina N.N.Ivanov 1.2.4 Một số dạng đường cong CPTN sử dụng Việt Nam nước giới a Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8857-2011 Hình 1.1 Đường cong thành phần hạt theo TCVN 8857-2011 b Theo tiêu chuẩn Mỹ Hình 1.3 Đường cong thành phần hạt theo FHWA c Theo tiêu chuẩn châu Âu Hình 1.4 Đường cong thành phần hạt vật liệu thuộc nhóm GNT1, GT2 Hình 1.5 Đường cong thành phần hạt vật liệu thuộc nhóm GNT3, GT4 10 KẾT LUẬN CHƯƠNG Cấp phối thiên nhiên (CPTN) vật liệu sử dụng phổ biến xây dựng đường ô tô Tuy nhiên với việc khai thác không theo quy hoạch thời gian dài nên số lượng mỏ đất thành phố Đà Nẵng đảm bảo chất lượng xây dựng đường khơng nhiều, điều đòi hỏi cần có chiến lược quy hoạch khai thác sử dụng nghiên cứu tìm giải pháp cải thiện với chi phí thấp cho mỏ đất không đạt yêu cầu cần thiết Tổng quan lại tình hình sử dụng đất địa bàn TP Đà Nẵng nói chung khu vực đèo Đại La nói riêng ta dễ dàng nhận thấy trữ lượng đất khai thác sử dụng làm móng đường ngày Điều cho thấy ý nghĩa thực tế đề tài, giúp sử dụng hiệu quả, tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên 11 CHƯƠNG THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CẤP PHỐI THIÊN NHIÊN TẠI CÁC MỎ ĐẤT KHU VỰC ĐÈO ĐẠI LA 2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Khu vực đèo Đại La – thành phố Đà Nẵng có nhiều mỏ đất trải dọc bên tuyến đường Hoàng Văn Thái nối dài Bà Nà Bên cạnh mỏ đất khai thác sử dụng để thi cơng móng cho tuyến đường địa bàn thành phố Đà Nẵng, khu vực nhiều mỏ đất có tiêu lý không đảm bảo yêu cầu sử dụng cho lớp móng đường tơ Để tận dụng nguồn vật liệu này, đề tài tiến hành lựa chọn mỏ đất đại diện cho nhóm đất khơng đạt u cầu, thí nghiệm đánh giá lại tính chất đặc trưng lý, làm sở cho việc nghiên cứu, lựa chọn biện pháp cải thiện nhằm mục đích sử dụng làm lớp móng đường tơ Ba vị trí mỏ chọn bao gồm: - Mỏ 1: khu vực mỏ đất đá doanh nghiệp tư nhân Huỳnh Sơn bên trái tuyến Hoàng Văn Thái nối dài Bà Nà - Mỏ 2: Km 4+ 300 bên phải tuyến Hoàng Văn Thái nối dài Bà Nà - Mỏ 3: Km 5+ 500 bên phải tuyến Hoàng Văn Thái nối dài Bà Nà 2.2 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ 2.2.1 Phương pháp lấy mẫu, vận chuyển bảo quản mẫu 2.2.2 Phương pháp xác định độ ẩm 2.2.3 Thí nghiệm phân tích thành phần hạt 2.2.4 Thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn 12 Bảng 2.3 Kết thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn STT Tên mỏ đất Dung trọng khô tốt k (g/cm ) Độ ẩm tốt Wotp (%) Mỏ đất số 1,878 12,49 Mỏ đất số 1,823 13,94 Mỏ đất số 1,973 12,03 2.2.5 Độ hao mòn Los Angeles, LA % 2.2.6 Thí nghiệm xác định tiêu Atterberg (W nh, W d , I p) 2.2.7 Thí nghiệm sức chịu tải CBR (California Bearing Ratio) Bảng 2.12 Kết CBR mỏ đất độ chặt khác STT Tên mỏ đất Chỉ số CBR độ chặt khác K=0,95 K=0,98 K=1,00 Mỏ đất số 2,26 2,81 3,18 Mỏ đất số 1,44 1,76 1,97 Mỏ đất số 6,31 8,39 9,78 Bảng 2.13 tổng hợp kết thí nghiệm tiêu lý cho mỏ đất khác lấy đèo Đại La, thành phố Đà Nẵng Bảng 2.13 Tổng hợp kết thí nghiệm tiêu lý Kết TN Tên tiêu Loại cấp phối Mỏ đất Loại D Mỏ đất Mỏ đất Loại D Loại C Giới hạn chảy LL, % 29.28 38.18 (*) 39.48 (*) Chỉ số dẻo Ip % 2.22 9.22 (*) 11.37 (*) 13 Kết TN Tên tiêu Mỏ đất Mỏ đất Mỏ đất CBR, % 3.18 (*) 1.97 (*) 9.78 (*) Độ hao mòn LA, % 71.25 (*) 68.8 (*) 67.75 (*) 0.336 0.049 0.105 Tỉ lệ lọt sàng No.200/No.40 Ghi chú: (*) Chỉ tiêu không đạt theo TCVN 8857-2011 KẾT LUẬN CHƯƠNG Kết thí nghiệm tiêu lý mỏ đất đặc trưng mỏ đất khu vực đèo Đại La, Thành phố Đà Nẵng cho thấy mỏ đất số tiêu lý không đảm bảo yêu cầu vật liệu CPTN để làm lớp móng đường tơ theo TCVN 8857-21011 - Mỏ đất số số có tiêu lý gần tương đồng (loại D), tiêu lý thấp so với yêu cầu vật liệu CPTN làm lớp móng đường tơ (sức chịu tải CBR, độ hao mòn LA), để cải thiện mỏ đất việc khó thực tốn không đạt hiệu kinh tế Với mong muốn cải thiện tính chất lý đất, đảm bảo trình cải thiện đơn giản, mang lại hiệu kinh tế nên luận văn không chọn tiếp tục cải thiện mỏ - Mỏ đất số có tiêu lý tốt mỏ đất số số 2, nhiên số tiêu chưa đạt yêu cầu để làm lớp móng đường tơ (trạng thái dẻo, độ hao mòn LA), luận văn chọn cải thiện mỏ đất để sử dụng làm lớp móng đường ô tô 14 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN CƯỜNG ĐỘ CẤP PHỐI THIÊN NHIÊN MỎ ĐẤT SỐ SỬ DỤNG LÀM MÓNG ĐƯỜNG 3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Như trình bày chương 2, cường độ CPTN hình thành dựa lực dính lực ma sát, để nâng cao cường độ ổn định cường độ CPTN chịu tác dụng nước, đòi hỏi cần nghiên cứu lựa chọn CPTN có thành phần cấp phối hạt hợp lý, đảm bảo chèn móc, dính bám tốt hạt, đủ lực dính đạt độ chặt cao sau lu lèn Chương trình bày giải pháp nghiên cứu xử lý cải thiện cường độ cho CPTN mỏ đất số 3, mỏ đất có tiêu lý tốt mỏ đất lại Thơng qua kết thực nghiệm phòng thí nghiệm, tiến hành phân tích, đánh giá đề xuất giải pháp cải thiện hợp lý, đảm bảo tính khả thi hiệu kinh tế 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN CẤP PHỐI THIÊN NHIÊN 3.2.1 Gia cố cải thiện thành phần hạt 3.2.2 Gia cố chất liên kết a TCVN 8858-2011 b Chương trình hợp tác nghiên cứu Viện giao thông Trường Đại học Texas 3.2.3 Đề xuất giải pháp - Cải thiện thành phần hạt đảm bảo thoã mãn đường cong cấp phối loại C vật liệu trộn thêm đá dăm có độ cứng lớn nhằm cải thiện độ hao mòn Los Angeles 15 - Điều chỉnh cấp phối theo đường cong cấp phối lý tưởng Fuller có trộn thêm đá dăm để cải thiện độ hao mòn Los Angeles - Gia cố chất liên kết: CPTN có số dẻo IP = 11,37 < 12, theo TCVN 8858-2011 [16] luận văn chọn chất liên kết gia cố xi măng 3.3 CẢI THIỆN THÀNH PHẦN HẠT 3.3.1 Tính tốn thiết kế điều chỉnh cấp phối Hình 3.4 Đường cong thành phần hạt trước sau cải thiện Hệ số đồng Cu=D60/D10 hệ số hình dạng đường cong Cc=D302/(D10.D60) cấp phối Bảng 3.5 Bảng 3.5 Hệ số đồng hệ số hình dạng đường cong cấp phối Loại cấp phối D10 (mm) D30 (mm) D60 (mm) Cu Cc - Cấp phối 0,12 1,0 6,5 54,2 1,28 - Cấp phối (Fuller) 0,20 2,0 9,0 45 2,22 3.3.2 Thí nghiệm đánh giá tiêu lý cấp phối sau thiết kế điều chỉnh a Độ hao mòn Los Angeles (LA) 16 b Chỉ tiêu Atterberg Bảng 3.7 Kết thí nghiệm tiêu Aterberg Chỉ tiêu thí nghiệm Kết Đơn vị Cấp phối Cấp phối Fuller Giới hạn dẻo (Wp) % 26,67 25,66 Giới hạn chảy (WL) % 37,32 34,88 Chỉ số dẻo (Ip) % 10,65 9,22 b Sức chịu tải CBR Bảng 3.11 Kết thí nghiệm sức chịu tải CBR Loại cấp phối Kết CBR (%), tương ứng Cấp phối Cấp phối Fuller - Độ chặt K=0,95 8,00 12,27 - Độ chặt K=0,98 10,37 26,59 - Độ chặt K=1,00 11,95 36,14 3.3.3 Kết luận Bảng 3.12 Tổng hợp kết thí nghiệm tiêu lý cấp phối sau cải thiện γ Cấp phối kmax (g/cm ) Wopt (%) W (%) WP (%) IP (%) L.A (%) CBR (%) L 2,019 10,72 37,32 26,67 10,65 49,1 11,95 (Fuller) 2,043 13,06 34,88 25,66 9,22 47,62 36,14 17 3.4 CẢI THIỆN CƯỜNG ĐỘ BẰNG GIẢI PHÁP GIA CỐ CHẤT LIÊN KẾT XI MĂNG 3.4.1 Yêu cầu vật liệu liên kết Bảng 3.13 Kết thí nghiệm tiêu lý xi măng Đơn vị Kết g/m3 3,023 % 32 Cường độ chịu uốn sau 28 ngày (MPa) 4,56 Cường độ chịu nén sau 28 ngày (MPa) 42,3 Chỉ tiêu thí nghiệm Khối lượng riêng Lượng nước tiêu chuẩn Ghi Nhận xét: Xi măng PCB40 Sơng Gianh có cường độ đạt u cầu để gia cố cho vật liệu CPTN 3.4.2 Xác định hàm lượng xi măng cần thiết Kiến nghị chọn: 8% 3.4.3 Thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn vật liệu CPTN gia cố xi măng Hình 3.7 Quan hệ độ ẩm - dung trọng CPTN gia cố xi măng 8% 18 3.4.4 Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén (Rn) Bảng 3.13 Kết nghiệm cường độ chịu nén (Rn) STT Tên mẫu Cường độ chịu nén (Mpa) 14 ngày 28 ngày Mẫu 3,12 4,88 Mẫu 3,04 4,78 Mẫu 3,07 4,70 3,07 4,78 Trung bình 3.4.5 Thí nghiệm xác định cường độ ép chẻ (Rec) Bảng 3.14 Kết thí nghiệm cường độ ép chẻ (Rec) STT Tên mẫu Cường độ ép chẻ (Mpa) ứng với cấp áp lực nén 12KN/cm2 sau thời gian bảo dưỡng 14 ngày 28 ngày Mẫu 0,47 1,14 Mẫu 0,48 1,13 Mẫu 0,56 (loại) 1,14 0,47 1,14 Trung bình 3.4.6 Thí nghiệm xác định mơđun đàn hồi (TCVN 9843:2013) Bảng 3.15 Kết thí nghiệm mô đun đàn hồi (Eđh) STT Tên mẫu Môđun đàn hồi, Eđh (Mpa) 14 ngày 28 ngày Mẫu 320,2 557,1 Mẫu 311,4 565,9 Mẫu 315,1 570,9 315,6 564,6 Trung bình 19 3.4.7 Kết luận cho CPTN gia cố 8% xi măng Kết thí nghiệm cường độ nén cường độ ép chẻ cho thấy CPTN mỏ đất số sau gia cố 8% xi măng hoàn toàn đáp ứng tiêu chuẩn cường độ để làm lớp móng cho loại mặt đường từ cấp III trở xuống lớp móng cho loại mặt đường KẾT LUẬN CHƯƠNG Sau sử dụng biện pháp cải thiện CPTN mỏ đất số cách thay đổi thành phần hạt gia cố chất liên kết vô cơ, ta có kết cụ thể sau: - Đối với giải pháp điều chỉnh thành phần cấp phối: sau điều chỉnh, tiêu lý CPTN cải thiện (dung trọng khô lớn nhất, số dẻo, độ hao mòn L.A, xem Bảng 3.16), nhiên có cấp phối (cấp phối có đường cong lý tưởng Fuller) sử dụng làm lớp móng cho đường cấp III trở xuống (theo TCVN 8857-2011) Bảng 3.16 Chỉ tiêu lý mỏ đất trước sau cải thiện Cấp phối Độ ẩm W L tốt (%) (g.cm ) (%) kmax WP L.A IP (%) (%) (%) CBR (%) Trước cải thiện 1,973 12,03 39,48 28,11 11,37 67,75 9,72 Cấp phối 2,019 10,72 37,32 26,67 10,65 49,1 11,95 Cấp phối (Fuller) 2,043 13,06 34,88 25,66 9,22 47,62 36,14 - Đối với giải pháp gia cố chất liên kết vô xi măng: luận văn sử dụng xi măng Sông Gianh BCP40 với hàm lượng 8% gia cố trực tiếp cho kết thí nghiệm cường độ chịu nén, ép chẻ 20 đạt yêu cầu, cấp phối sau gia cố sử dụng làm lớp móng cho loại mặt đường từ cấp III trở xuống lớp móng cho loại mặt đường (theo TCVN 8858-2011) - Việc nghiên cứu, lựa chọn giải pháp xử lý cần vào điều kiện thi cơng, khả đảm bảo thơng xe, tình hình trang thiết bị máy móc có, tham khảo Bảng 3.17 Bảng 3.17 Bảng so sánh ưu nhược điểm phương án Phương pháp cải thiện Phương án (Cấp phối Fuller) Ưu điểm Nhược điểm - Tận dụng vật liệu chỗ (đá dăm dễ dàng lấy thành mỏ đá khu vực Đà Nẵng) - Biện pháp thi công đơn giản, tương tự thi công cấp phối thiên nhiên, khơng u cầu máy móc phức tạp - Công tác kiểm tra nghiệm thu đơn giản - Giá thành thấp tận dụng vật liệu địa - Cơng tác phối trộn cấp phối ban đầu khó khăn với số lượng lớn, cần có máy trộn chuyên dùng phối trộn cấp phối đá dăm - Khó kiểm sốt chất lượng q trình trộn, đặc biệt trường hợp thi công trộn đường phương Phương án (Gia cố xi măng 8%) - Cường độ cao, chất lượng đường đảm bảo đưa vào sử dụng - Có thể thi cơng cơng trường - Cần phải có thiết bị chuyên dụng trình thi cơng - Việc kiểm sốt chất lượng trình 21 Phương pháp cải thiện Ưu điểm Nhược điểm - Tận dụng vật liệu địa phương - Giá thành tương đối, lượng xi măng sử dụng gia cố ít, khoảng 150kg/1m3 đất thi cơng khó khăn, đặc biệt thi công trộn đường - Chịu tải trọng động - Khống chế thời gian thi công (không giờ) - Không thông xe sau thi cơng, cần có thời gian bảo dưỡng - Gây nhiễm q trình thi cơng 22 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Cấp phối thiên nhiên vật liệu sử dụng phổ biến xây dựng kết cấu áo đường Với đặc điểm vật liệu có sẵn tự nhiên nên tính chất cường độ CPTN thường khơng đồng nhất, phụ thuộc vào kích thước thành phần hạt, hàm lượng bụi sét, số dẻo, thực tế vật liệu CPTN đáp ứng yêu cầu để làm vật liệu lớp móng kết cấu áo đường Thực tế thành phố Đà Nẵng năm gần nhu cầu xây dựng hệ thống hạ tầng giao thông lớn nên nguồn vật liệu CPTN ngày cạn kiệt, số lượng mỏ có vật liệu đáp ứng yêu cầu để làm lớp móng kết cấu áo đường móng đất khơng nhiều Để tận dụng nguồn vật liệu này, đòi hỏi cần thiết phải nghiên cứu tìm giải pháp để cải thiện tính chất cường độ để khai thác sử dụng chúng xây dựng kết cấu áo đường Đề tài chọn mỏ cấp phối thiên nhiên khu vực đèo Đại La, huyện Hoà Vang, thành phố Đà Nẵng, mỏ đất có trữ lượng lớn khu vực để nghiên cứu Dựa kết thí nghiệm tiêu lý, đề tài chọn mỏ đất số (lý trình Km 5+ 500 bên phải tuyến Hồng Văn Thái nối dài Bà Nà), mỏ đất đường cong cấp phối gần với cấp phối thiên nhiên loại C (theo TCVN 88572011) có tiêu lý thích hợp nhất, đảm bảo hiệu để nghiên cứu cải thiện cường độ 23 Luận văn đề xuất hai giải pháp để cải thiện cường độ tiêu lý CPTN mỏ số 3: (i) cải thiện đường cong thành phần hạt (ii) gia cố chất liên kết xi măng Kết cho thấy sau cải thiện cấp phối thành phần hạt việc tăng cường hàm lượng đá dăm sử dụng đường cong cấp phối lý tưởng Fuller, tiêu lý CPTN cải thiện đáng kể hồn tồn đáp ứng để làm lớp móng đường cấp III trở xuống Trường hợp cải thiện chất liên kết xi măng, sử dụng CPTN chỗ để gia cố với hàm lượng xi măng 8% sử dụng cho lớp móng cho loại mặt đường từ cấp III trở xuống lớp móng cho loại mặt đường Trị số mô đuyn đàn hồi CPTN gia cố xi măng đề nghị Bảng C-2 Phụ lục C tiêu chuẩn Thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-06 từ 300MPa đến 400MPa hoàn toàn phù hợp với trị số thí nghiệm CPTN mỏ đất số gia cố 8% xi măng KIẾN NGHỊ Có thể cải thiện mỏ đất số (lý trình Km 5+ 500 bên phải tuyến Hoàng Văn Thái nối dài Bà Nà ) khu vực đèo Đại La – Thành phố Đà Nẵng để sử dụng làm lớp móng móng đất cho kết cấu áo đường tô NHỮNG TỒN TẠI VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO CỦA ĐỀ TÀI - Mở rộng nghiên cứu cải thiện việc sử dụng vật liệu gia cố khác tro bay tro bay + xi măng để đánh giá hiệu kinh tế Trong tro bay sử dụng tro bay nhà máy nhiệt điện 24 Nông Sơn – Quảng Nam - Chỉ tiêu cường độ vật liệu gia cố thực thơng qua thí nghiệm tĩnh, chưa hồn toàn phù hợp với điều kiện làm việc thực tế vật liệu Cần có nghiên cứu đánh giá thí nghiệm động (thí nghiệm máy nén trục, tải trọng tác dụng lặp lại theo chu kỳ, nhiều trạng thái ứng suất khác nhau) - Đối với vật liệu gia cố chất liên kế vơ cơ, cần có thí nghiệm đánh giá suy giảm cường độ ảnh hưởng thay đổi trạng thái thuỷ nhiệt (trạng thái khô - ẩm) ... số tiêu lý đất khu vực đèo Đại La sử dụng cho móng đường tơ” nhằm mục đích nghiên cứu cải thiện tiêu lý số mỏ đất khai thác khu vực đèo Đại La, tận dụng trữ lượng lớn loại đất để phục vụ thi công... chất lý cường độ cho số vị trí mỏ khai thác sử dụng làm lớp móng đường ô tô Đối tượng phạm vi nghiên cứu  Đối tượng nghiên cứu - Cấp phối thiên nhiên lấy mỏ đất khu vực đèo Đại La dọc tuyến đường... DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ TẠI TP ĐÀ NẴNG 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Cấp phối thiên nhiên (CPTN) vật liệu sử dụng phổ biến xây dựng đường ô tô nhờ ưu điểm nguồn vật liệu sẵn có địa phương, cơng tác gia công chế tạo