Nghiên cứu lựa chọn kết cấu tầng móng kết cấu áo đường cải thiện khả năng kháng hằn lún vệt bánh xe sử dụng vật liệu tại thành phố đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA oOo NGUYỄN LÊ VŨ NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN KẾT CẤU TẦNG MÓNG KẾT CẤU ÁO ĐƢỜNG CẢI THIỆN KHẢ NĂNG KHÁNG C C R L T HẰN LÚN VỆT BÁNH XE SỬ DỤNG VẬT LIỆU TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG U D LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG Đà Nẵng, 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA oOo NGUYỄN LÊ VŨ NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN KẾT CẤU TẦNG MÓNG KẾT CẤU ÁO ĐƢỜNG CẢI THIỆN KHẢ NĂNG KHÁNG HẰN LÚN VỆT BÁNH XE SỬ DỤNG VẬT LIỆU C C R L T TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG U D Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng Mã số: 85 80 205 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN: TS TRẦN TRUNG VIỆT Đà Nẵng, 2019 C C U D R L T NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN KẾT CẤU TẦNG MÓNG KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG CẢI THIỆN KHẢ NĂNG KHÁNG HẰN LÚN VỆT BÁNH XE SỬ DỤNG VẬT LIỆU TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Học viên : NGUYỄN LÊ VŨ Chuyên ngành : Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng Mã số : 85.80.02.05 Khóa : K36 Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng Tóm tắt: Hiện tượng lún vệt bánh xe vấn đề nan giải ngành Giao thông không nước ta mà giới Nghiên cứu tập trung phân tích ảnh hưởng áp lực bánh xe, tốc độ, mô đun đàn hồi động kết cấu áo đường ảnh hưởng lớp móng gia cố xi măng đến khả kháng HLBX Kết phân tích d ựa mơ hình thí nghiệm Full-depth phát triển Trần Trung Việt cộng 2018 cho kết cấu áo đường full-scale với kết cấu sử dụng lớp móng CPĐD GCXM kết cấu khơng GCXM Kết nghiên cứu ra: (1) q tăng RD tăng, v ới q tăng từ 0,6 lên 0,65MPa RD tăng 15 đến 29%; (2) V giảm RD tăng, v ới V giảm từ 8km/h xuống 6km/h RD tăng 15%; (3) với kết cấu áo đường sử dụng móng gia cố xi măng có khả kháng lún tốt kết cấu khơng sử dụng móng gia cố xi măng, từ đến 18% Kết cấu sử dụng móng gia cố xi măng 14cm có khả kháng HLVBX k ết cấu sử dụng móng gia cố xi măng 10cm, từ 3,5 đến 9% Đồng thời hàm lượng XM giảm từ 6% xuống 4% RD giảm 6-16% Tuy nhiên, xét hiệu kinh tế kết cấu gia cố XM dày 14cm có tính khả thi cao Từ khóa: HLBX, Mặt đường mềm, Mô đun đàn hồi động, áp lực bánh xe, GCXM C C R L T U D RESEARCH SELECTION OF BASE OF PAVEMENT TO IMPROVEMENT RUTTING DEEPTH BY USING LOCAL MATERIAL IN DANANG Summary: Nowaday, rutting depth of asphalt pavement is not only one big problem of transportation in the word but also in Vietnam The study focuses on analyzing the effect of wheel pressure (q), speed (V), dynamic modulus of elasticity of pavement structure and the impact of cement treated base (CTB) on RD The analysis results are based on the Full-depth experimental model developed by Tran et al 2018 for full-scale pavement structures with structures using the CTB and non-CTB structure The research results have shown: (i) when q increasing from 0.6 to 0.65MPa, RD increases by 15 to 29%; (ii) with V decreasing from 8km/h to 6km/h, RD increases by 15%; and (iii) with pavement structure using CTB, wh ich is more resistant to RD than the structure without CTB, from to 18% Structures using 14cm thickness of CTB are more resistant to RD than structures using 10cm, from 3.5 to 9% At the same time when Cement percentage decreases from 6% to 4%, RD decre ases 6-16% However, in terms of economic efficiency, 14cm thick reinforced cement structure is more feasible Keyword: RD, Flexible pavement, Modulus of Dynamic, wheel pressure, CTB MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN BẢN TÓM TẮT MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu 4 Phương pháp nghiên cứu CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC DẠNG HƢ HỎNG MẶT ĐƢỜNG VÀ HIỆN TƢỢNG HẰN LÚN VỆT BÁNH XE 1.1 Mở đầu 1.2 Các dạng hư hỏng mặt đường BTN 1.2.1 Nứt bề mặt 1.2.2 Trượt trồi mặt BTN 1.2.3 Hằn lún vệt bánh xe (HLVBX) 1.3 Nghiên cứu vệt hằn bánh xe nước giới 13 1.3.1 Một số nghiên cứu nước 13 1.3.2 Một số nghiên cứu giới 18 1.4 Kết luận 24 CHƢƠNG QUY HOẠCH MẪU VÀ TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM HẰN LÚN VỆT BÁNH XE 25 2.1 Mở đầu 25 2.2 Dự kiến k ch thước m u th nghiệm 25 2.3 Thí nghiệm xác định dung trọng khơ lớn độ ẩm tốt vật liệu 27 2.3.1 Kết thí nghiệm vật liệu CPĐD D37.5: 28 2.3.2 Kết thí nghiệm vật liệu CPĐD D25 28 2.3.3 Kết thí nghiệm vật liệu CPĐD GCXM 6% 28 2.4 Phương pháp xác định mô-đun đàn hồ động (Dynam c Modulus) th ết bị Light-FWD 29 2.4.1 Giới thiệu thiết bị Light-FWD 29 2.4.2 Trình tự thí nghiệm 29 2.4.3 Số lượng vị tr xác định FWD 32 2.5 Trình tự thi cơng m u 33 2.5.1 Thi cơng lớp đáy móng (nền cát) 33 C C U D R L T 2.5.2 Thi cơng lớp móng CPĐD loại II 35 2.5.3 Thi công lớp móng CPĐD loại I 38 2.5.4 Thi cơng lớp móng CPĐD gia cố xi măng 40 2.5.5 Thi công lớp mặt BTN 43 2.6 Phương trình tương quan độ chặt K Eđ 47 2.7 Giới thiệu thiết bị thí nghiệm độ sâu RD vệt hằn bánh xe 47 2.8 Trình tự đo HLVBX (RD) 49 2.8.1 Vị tr đo vệt hằn bánh xe 49 2.8.2 Quá trình đo vệt hằn bánh xe 49 2.9 Kết đo HLVBX(RD) 50 2.9.1 Kết đo RD m u M1 50 2.9.2 Kết đo RD m u M2 51 2.9.3 Kết đo RD m u M3 51 2.9.4 Kết đo RD m u M4 52 2.10 Kết luận 52 CHƢƠNG PHÂN TÍCH ẢNH HƢỞNG CỦA TẦNG MÓNG ĐẾN KHẢ NĂNG KHÁNG HẰN LÚN CỦA KẾT CẤU ÁO ĐƢỜNG TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 53 3.1 Mở đầu 53 3.2 Phân tích ảnh hưởng tải trọng đến RD 53 3.3 Phân tích ảnh hưởng tốc độ đến RD 55 3.4 Phân tích ảnh hưởng lớp móng gia cố xi măng đến HLVBX 56 3.5 Phân tích ảnh hưởng hàm lượng xi măng đến HLVBX 58 3.6 Phân tích ảnh hưởng mô đun đàn hồi động, tải trọng, nhiệt độ tốc độ đến độ sâu vệt hằn bánh xe RD 60 3.7 Phương trình tương quan Eđ, T, q, V N đến vệt hằn bánh xe RD 60 3.7.1 Cơ sở đề xuất mơ hình tương quan 60 3.7.2 Phương trình tương quan Eđ, T, q, V N đến vệt hằn bánh xe RD 63 3.8 So sánh lựa chọn kết cấu tầng móng 67 3.8.1 Khái toán cho kết cấu M1 67 3.8.2 Khái toán cho kết cấu M2 67 3.8.3 Khái toán cho kết cấu M3 68 3.8.4 Khái toán cho kết cấu M4 68 3.8.5 So sánh lựa chọn tầng móng 68 3.9 Kết luận 69 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 70 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao) C C U D R L T DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTN BGTVT CPĐD GCXM HLVBX KCAĐ LVBX XM : Bê tông nhựa : Bộ Giao thông Vận tải : Cấp phối đá dăm : Gia cố xi măng : Hằn lún vệt bánh xe : Kết cấu áo đường : Lún vệt bánh xe : Xi măng C C U D R L T DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng Trang 1.1 Ảnh hưởng tải trọng đến HLVBX 16 1.2 Ảnh hưởng áp suất bánh đến HLVBX 16 1.3 Ảnh hưởng tải trọng áp suất bánh đến HLVBX 16 1.4 Thời gian tác dụng t nh toán lần xe chạy lên mặt đường BTN 17 (khi độ dốc dọc đường