Nghiên cứu đánh giá hệ số k trong phương pháp đo trực tiếp dưới bánh xe

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGÔ QUỐC TÙNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HỆ SỐ K TRONG PHƯƠNG PHÁP ĐO TRỰC TIẾP DƯỚI BÁNH XE Chuyên ngành : Cầu Tuynen cơng trình xây dựng khác đường ơtơ đường sắt LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2005 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày tháng 12 năm 2005 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Phái: Ngày, tháng, năm sinh: Nơi sinh: Chuyên ngành: MSHV: I- TÊN ĐỀ TÀI: II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ (Ngày bắt đầu thực LV ghi Quyết định giao đề tài): IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên): CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Học hàm, học vị, họ tên chữ ký) CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chun ngành thơng qua TRƯỞNG PHỊNG ĐT – SĐH Ngày tháng năm TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CẢM ƠN Trải qua trình học tập, hôm nay, để hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến : Các thầy cô Bộ môn Cầu Đường tận tình giúp đỡ tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hoàng Quân, người hướng dẫn cho em suốt trình thực luận văn Em xin cảm ơn thầy Nguyễn Đình Huân, người giúp đỡ em việc tìm hiểu tài liệu hướng dẫn cho em công tác thí nghiệm trường Cuối cùng, lần em xin chân thành cảm ơn tất quý thầy cô khoa Xây dựng động viên hỗ trợ người thân, bạn bè để em hoàn thành tốt công việc Chào đoàn kết thân TĨM TẮT LUẬN VĂN Trị số môđun đàn hồi chung mặt đường cũ có ảnh hưởng nhiều đến chi phí xây dựng cải tạo mặt đường giải pháp kết cấu cao độ mặt đường cải tạo bị khống chế (như cao độ đường phố) Trị số môđun đàn hồi chung lớp móng mặt đường xây dựng tiêu chuẩn đánh giá chất lượng công trình thực nghiệm thu công trình Phương pháp xác định mơđun đàn hồi phổ biến dùng cần đo Benkelman để đo độ võng đàn hồi bánh xe kép xe tải trục sau Theo Quy trình thử nghiệm xác định mô đun đàn hồi chung áo đường mềm cần đo võng Benkelman 22TCN 251-98, hệ số K cơng thức tính trị số mơđun đàn hồi đặc trưng đoạn đường thử nghiệm có giá trị K = 0,693 Theo số quy trình cơng trình nghiên cứu trước hệ số K có nhiều giá trị khác khơng phải số Như vậy, việc nghiên cứu đánh giá giá trị hệ số K sai số sử dụng giá trị K = 0,693 điều cần thiết Bằng cách so sánh độ võng đàn hồi kết cấu áo đường đo theo hai phương pháp : đo truyền tải trọng qua ép cứng đo trực tiếp tải trọng bánh xe kép xe tải trục sau., thống kê kết đo theo phương pháp thống kê tốn học, ta tính tốn giá trị K điểm đo K chung cho đoạn đường thử nghiệm lấy kết phương pháp nén tĩnh làm chuẩn Từ việc đánh giá giá trị hệ số K, rút kết luận kiến nghị cần thiết MỤC LỤC Trang MỤC LỤC Chương : MỞ ĐẦU 1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Chương : TỔNG QUAN 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11 2.1.1 Mô đun đàn hồi 11 2.1.2 Phương pháp đo độ võng đàn hồi truyền tải qua ép 12 2.1.3 Phương pháp đo độ võng đàn hồi truyền tải qua bánh xe kép 14 cứng 2.2 CÁC KẾT QUẢ ĐÃ CÓ CỦA HỆ SỐ K 17 2.2.1 Theo Sổ tay thiết kế đường ôtô – Nhà xuất khoa học kỹ thuật – Đặng Hữu (chủ biên), Đỗ Bá Chương, Nguyễn Xuân Trục – Hà Nội – 1976 17 2.2.2 Theo Quyết định 1047/QĐKT4 Bộ Giao thông vận tải 17 2.2.3 Theo Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 211 – 93 18 2.2.4 Theo Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 251 – 98 18 2.2.5 Theo đề tài cấp nhà nước KC10 – 05 19 2.3 CÁC VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU 19 Chương : NGHIÊN CỨU HỆ SỐ K BẰNG THỰC NGHIỆM 3.1 THIẾT BỊ ĐO 20 3.2 MÔ TẢ QUÁ TRÌNH ĐO 20 3.2.1 Phương pháp đo ép tĩnh 21 3.2.2 Phương pháp đo trực tiếp bánh xe 22 3.2.3 Kiểm tra sai số kết đo võng nhiệt độ gây 24 3.3 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH ĐỘ VÕNG ĐÀN HỒI 3.3.1 Theo phương pháp đo nén tĩnh qua ép cứng 3.3.1.1 Xác định áp lực tác dụng lên ép cứng 3.3.1.2 Xác định độ võng đàn hồi điểm ứng với cấp áp lực khác 3.3.1.3 Kết độ võng đàn hồi tính tốn điểm đo 3.3.2 Theo phương pháp đo trực tiếp bánh xe 3.4 XỬ LÝ KẾT QUẢ ĐO 24 24 25 25 26 35 44 3.4.1 Loại bỏ sai số thô theo phương pháp thống kê toán học 44 3.4.2 Xác định độ võng đàn hồi đặc trưng đoạn đường thử nghiệm 44 3.4.3 Xác định hệ số K 45 Chương : ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 XÉT TRÊN CÙNG MỘT ĐƯỜNG CÓ KẾT CẤU TƯƠNG TỰ 54 4.2 XÉT TRÊN CÁC NHÓM ĐOẠN ĐƯỜNG KHÁC NHAU 58 4.3 XÉT CHUNG TẤT CẢ CÁC ĐOẠN ĐƯỜNG THỬ NGHIỆM 59 Chương : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN 62 5.2 KIẾN NGHỊ 63 Chương : TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 TÓM TẮT LÝ LỊCH 65 Trang CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Xác định môđun đàn hồi chung (Ech) mặt lớp móng mặt đường công việc đòi hỏi mức độ xác cao thể chỗ độ xác chuyển vị kế đo độ lún đàn hồi phải 0,01mm Trị số môđun đàn hồi chung mặt đường cũ có ảnh hưởng nhiều đến chi phí xây dựng cải tạo mặt đường giải pháp kết cấu cao độ mặt đường cải tạo bị khống chế (như cao độ đường phố) Trị số môđun đàn hồi chung lớp móng mặt đường xây dựng tiêu chuẩn đánh giá chất lượng công trình thực nghiệm thu công trình Những lý cho thấy việc xác định trị số môđun đàn hồi chung quan trọng cần phải có dụng cụ thử nghiệm tiêu chuẩn phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn phương pháp nén tónh qua ép cứng Bộ GTVT ban hành “Quy trình thiết kế áo đường mềm” 22-TCN-211-93 Có thể gọi phương pháp chuẩn xác, với sơ đồ tính toán áp dụng cho lọai vật liệu Tuy nhiên thực theo phương pháp có suất thấp nên Bộ GTVT cho phép dùng phương pháp đo trực tiếp bánh xe kép xe tải trục sau xác định môđun đàn hồi chung loại mặt đường nhựa (không bể vỡ nứt sâu) theo tiêu chuẩn 22-TCN-251-98 Theo phương pháp đo trực tiếp dười bánh xe, trị số môđun đàn hồi đặc trưng đoạn đường thử nghiệm Edh xác định theo công thức sau : Edh = K Trong : pD (1 − µ ) (daN/cm2) ldt Trang p : p lực bánh xe xuống mặt đường quy đổi từ xe thử nghiệm xe tiêu chuẩn, p = (daN/cm2) D : đường kính tương đương vệt bánh xe quy đổi từ xe thử nghiệm xe tiêu chuẩn, D = 33 (cm) µ : hệ số Poátxông, µ = 0,3 ldt : độ võng đàn hồi đặc trưng đoạn đường thử nghiệm (cm) K : Hệ số quy đổi, K = 0,693 Phương pháp có ưu điểm suất cao, nhiên nhược điểm không xác giá trị hệ số K tranh cãi Theo Quyết định số 1047/QĐKT4 Bộ GTVT ngày 10/05/1979, K = Theo tiêu chuẩn 22-TCN-211-93, K = 0,6 ldt < 1,5cm, ldt > 1,5cm hệ số K xác định cách tiến hành thực nghiệm đối chiếu cường độ tính từ lên 0,6< K