Nghiên cứu ứng dụng cát tại chổ gia cố xi măng làm lớp móng cho một số tuyến đường tại tĩnh trà vinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐOÀN VĂN VIỆT NG I N CỨ Ử DỤNG CÁT TẠI CHỖ GIA CỐ XI MĂNG LÀM LỚP MÓNG CHO MỘT SỐ TUYẾN ĐƢỜNG TẠI TỈNH TRÀ VINH LUẬN VĂN T ẠC Ĩ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THÔNG Đà Nẵng – Năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐOÀN VĂN VIỆT NG I N CỨ Ử DỤNG CÁT TẠI CHỖ GIA CỐ XI MĂNG LÀM LỚP MÓNG CHO MỘT SỐ TUYẾN ĐƢỜNG TẠI TỈNH TRÀ VINH Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình giao thơng Mã số: 60.08.02.05 LUẬN VĂN T ẠC Ĩ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS NGUYỄN HỒNG HẢI Đà Nẵng – Năm 2017 i LỜI CẢM ƠN ọ vi i h th h ảm Thầy giáo TS Nguyễn Hồng Hải tận tình hướng dẫn - bảo trình làm luậ vă Xin chân thành cảm tập thể cán bộ, giảng viên Khoa Xây dựng Cầu đường, Phò g K , SĐ & TQT Trườ g Đại họ h h - Đại họ Đ Nẵ g, đ tạo S u đại họ - Đại họ Đ Nẵ g, ù g qu , gi đì h, bạ bè động viên tạo điều kiệ h họ vi tr g thời gi họ họ v h th h uậ vă tốt nghiệp Với thời gian nghiên cứu v ă g ực thân hạn chế, luậ vă hắc chắn không tránh khỏi thiếu sót, tồn ọ vi mong nhậ ý kiến g góp từ phía thầy cô bạ bè đồng nghiệp để luậ vă hoàn thiệ hơ Trà Vinh, ngày tháng năm 2017 Học viên thực Đoàn Văn Việt ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “N măn làm lớp n o s tuyến đườn t us n tt tỉn Trà V n ” cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu tài liệu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu Tất tham khảo kế thừa trích dẫn tham chiếu đầy đủ Tác giả luận văn Đoàn Văn V ệt iii NG I N CỨ Ử DỤNG CÁT TẠI CHỖ GIA CỐ XI MĂNG LÀM LỚP MÓNG CHO MỘT SỐ TUYẾN ĐƢỜNG TẠI TỈNH TRÀ VINH Họ vi : Đ Vă Việt Chuyên ngành: Kỹ thuật XD cơng trình giao thơng Mã số: 60.58.02.05 Khó 31 Trườ g Đại học Bách khoa- Đ ĐN Tóm tắt - Luậ vă trì h b y ết ghi ứu tậ dụ g vật iệu t hỗ gi ố i mă g sử dụ g để m ớp mó g h số tuyế đườ g tỉ h Tr Vi h Thự ghiệm phân tích 03 vật iệu t hỗ ( t biể , t sô g v t giồ g) gi ố i mă g với tỉ ệ h h u 8%, 10% v 12% điều iệ bả dưỡ g h h u Luậ vă hỉ r đượ ả h hưở g ủ phươ g ph p bả dưỡ g, h m ượ g i mă g v ại t gi ố đế đặ trư g ườ g độ ủ vật iệu gi ố Kết h thấy ả 03 ại t gi ố i mă g ó thể sử dụ g m ớp mó g h mặt đườ g ấp A1, A2 th y h mó g ấp phối đ dăm truyề thố g Tr g t giồ g gi ố i mă g v bã dưỡ g the phươ g ph p giử ẩm 25 g y v để hô 03 g y trướ hi é h ết hất hỉ ti u ườ g độ hịu é , ườ g độ ép hẻ, mơ đu đ hồi Dự tr ết thí ghiệm ườ g độ ủ hỗ hợp vật iệu t gi ố, uậ vă đề uất phươ g ế ấu mặt đườ g ó sử dụ g hỗ hợp t gi ố i mă g để p dụ g h số tuyế đườ g tỉ h Tr Vi h S s h hiệu i h tế với mặt đườ g sử dụ g mó g ấp phối đ dăm Kết h thấy với ù g điều iệ ườ g độ hư h u (Ey ), mó g đườ g sử dụ g vật iệu t gi ố i mă g ó thể giảm gi th h y dự g từ 34% đế 50% s với mó g đườ g sử dụ g ớp mó g đ dăm truyề thố g Từ khóa - ườ g độ é , mặt đườ g, t gi ố i mă g, mó g đườ g, t tự hi STUDYING TO USE CEMENT STABILIZED SAND - APPLYING FOR PAVEMENT BASE LAYER SOME ROADS IN TRA VINH PROVINCE Abstract - The study shows the results of research on utilizing the material cement stabilized sand used to make the base layer for some roads in Tra Vinh province The experimental result analyses on three kinds of cement stabilized local natural sand (sand in beach, sand in river and gravel sand) at different cement rates of 8%, 10% and 12% under different method of curing conditions The thesis has shown the effect of method of curing, cement content and sand type on strength characteristics of stabilized materials The results show that all three kinds of cement stabilized sand can be used as a base layer for pavements such as A1, A2 replacing for the crushed stone traditional base In which, cement stabilized gravel sand and curing following the method of moisture retention in 25 days and letting it dry in days before compressing for the highest results on the compressive strength indexes, compressive strenght, modulus of elasticity Based on the experimenal results of the strength of concrete aggregate mixture, the thesis has proposed strategies for surface road structure using the compound of concrete aggregate mixture to apply to some roads in Tra Vinh province Comparing economic efficiency with surface road using aggregate crushed stone, the results show that with the same strength (Eyc), base course using cement stabilized sand can reduce construction cost from 34% to 50% compared to base course using traditional aggregate crushed stone Key words - compressive strength; pavement; cement stabilized sand; base; natural sand iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH .vi DANH MỤC BẢNG vii CÁC KÍ HIỆU ix Mở Đầu 1 Tính cấp thiết củ đề tài Đối tượng nghiên cứu .2 Phạm vi nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu .2 Phươ g ph p ghi ứu Nội dung luậ vă Chươ g Đặ điểm tình hình sử dụng vật liệu làm kết cấu mặt đườ g ô tô tr địa bàn tỉnh Trà Vinh 1.1 Cấu tạo vai trò tầng lớp kết cấu áo đường [1] 1.1.1 Cấu tạo 1.1.2 Vai trò tầng lớp kết cấu đường mềm 1.2 Nguy ý hì h th h ườ g độ yếu tố ả h hưở g đế ườ g độ củ đất gia cố i mă g 1.2.1 Nguy ý hì h th h ườ g độ 1.2.2 Các yếu tố ả h hưở g đế ườ g độ củ đất gia cố i mă g .6 1.3 tình hình khai thác sử dụng nguồn vật liệu để xây dự g đường cấu tạo kết cấu mặt đườ g điển hình cho tuyế gi thô g tr địa bàn tỉnh Trà Vinh 1.3.1 Tình hình khai thác sử dụng nguồn vật liệu để xây dựng cơng trì h gi thơ g tr địa bàn tỉnh Trà Vinh 1.3.2 Cấu tạo kết cấu mặt đườ g điển hình cho tuyến giao thơng địa bàn tỉnh Trà Vinh 11 1.4 Kết luậ hươ g 12 v Chươ g 13 Kết thí nghiệm ti u ý vật liệu ườ g độ hỗn hợp cát gia cố i mă g 13 2.1 Kết thí nghiệm ti u ý tv i mă g .13 2.2 Kết thí nghiệm đị h hi ti u ý hỗn hợp cát gia cố i mă g 19 2.3 Thí nghiệm ườ g độ hỗn hợp cát gia cố i mă g .21 2.4 Kết luậ hươ g 35 Chươ g 36 Ứng dụng kết nghiên cứu thiết kế kết cấu mặt đường sử dụng cho số tuyến gi thô g tr địa bàn tỉnh Trà Vinh 36 3.1 Đặt vấ đề 36 3.2 Ứng dụng làm lớp móng cho mặt đường cấp cao a1, A2 36 3.3 Tính tốn kiểm tr ườ g độ kết cấu mặt đường theo tiêu chuẩn ườ g độ [1] 39 3.3.1 Tí h t ườ g độ kết cấu nề đường theo tiêu chuẩ độ võ g đ hồi cho phép 39 3.3.2 Tính kiểm tr ườ g độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt nề đất .44 3.3.3 Tí h t ườ g độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn lớp vật liệu liền khối .46 3.4 S s h, đ h gi hiệu kinh tế 48 3.5 Kết luậ hươ g 50 Kết luận kiến nghị 52 1/ kết luận 52 2/ kiến nghị .53 3/ Những tồn v hướng nghiên cỨu .53 Tài liệu tham khảo 54 vi DANH MỤC HÌNH Hình Thí nghiệm thành phần hạt a/ Sàn cát; b/ Cân cát .13 Hình 2.2 (a) 03 1oại cát thí nghiệm (b) sàng phân tích thành phần hạt 14 Hình Kết phân tích thành phần hạt 15 Hình 2.4 Thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn 16 Hình Kết thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn .17 ì h Xi mă g Vi em Hà Tiên PCB40 sử dụ g để gia cố 18 ì h 2.7 Sơ đồ số ượng mẫu thí nghiệm 20 ì h Đườ g g đầm nén tiêu chuẩn cho loại cát với h m ượ g i mă g gi cố 8%, 10% 12% .21 Hình Thí nghiệm ườ g độ chịu nén mẫu cát gia cố 22 Hình 10 Ả h hưởng củ h m ượ g i mă g phươ g ph p bả dưỡ g đế ường độ nén nở hông tự (mẫu cát biển gia cố i măng) 23 Hình 11 Ả h hưởng củ h m ượ g i mă g v phươ g ph p bả dưỡ g đế ường độ nén nở hông tự (mẫu cát sông gia cố xi mă g) 23 Hình 12 Ả h hưởng hàm ượ g i mă g v phươ g ph p bả dưỡ g đế ường độ nén nở hông tự (mẫu cát giồng gia cố i mă g) 24 Hình 2.13 Ả h hưởng h m ượ g i mă g đế ườ g độ chịu nén, mẫu bả dưỡng the phươ g ph p giữ ẩm ngâm 03 g y trước nén 25 Hình 14 Ả h hưởng củ h m ượ g i mă g đế ườ g độ chịu nén, mẫu bảo dưỡ g the phươ g ph p ủ 28 g y trước nén 25 Hình 15 Ả h hưởng củ h m ượ g i mă g đế ườ g độ chịu nén, mẫu bả dưỡng the phươ g ph p m ẩm v để khô 03 ngày cuối trước nén 25 Hình 16 Tổng hợp kết thí nén nở hơng tự cho mẫu cát gia cố i mă g 26 Hình 17 Thí nghiệm ép chẻ a/ Mẫu trước ép chẻ; b/ Mẫu sau phá hủy 27 Hình 18 Ả h hưởng củ h m ượ g i mă g đế ườ g độ ép chẻ (mẫu cát biển gia cố i mă g) 28 Hình 19 Ả h hưởng củ h m ượ g i mă g đế ườ g độ ép chẻ (mẫu cát sông gia cố i mă g) 28 Hình 20 Ả h hưởng củ h m ượ g i mă g đế ườ g độ ép chẻ (mẫu cát giồng gia cố i mă g) 29 Hình 21 Ả h hưởng củ h m ượ g i mă g đế ườ g độ ép chẻ, mẫu bả dưỡng the phươ g ph p g m mẫu ngày cuối trước nén 29 Hình 22 Ả h hưởng củ h m ượ g i mă g đế ườ g độ ép chẻ, mẫu bả dưỡng the phươ g ph p giữ ẩm 28 g y trước nén 30 Hình 23 Ả h hưởng củ h m ượ g i mă g đế ườ g độ ép chẻ, mẫu bả dưỡng the phươ g ph p ngâm giữ ẩm để khô ngày cuối trước nén 30 Hình 24 Tổng hợp kết thí nghiệm ườ g độ chịu kéo ép chẻ loại cát h h u hi th y đổi h m ượ g i mă g v phươ g ph p bảo dưỡng mẫu 31 ì h 25 Sơ đồ thử nghiệm đị h mô đu đ hồi Eđh 33 vii Hình 26 Thí nghiệm đị h mô đu đ hồi 33 Hình 27 Quan hệ giữ môđu đ hồi Eđh v h m ượ g i mă g h ại cát gia cố 34 Hình Cấu tạo mặt đường cấp cao A1 truyền thống 37 Hình Cấu tạo mặt đường cấp cao A1 .37 Hình 3 Cấu tạo mặt đường cấp cao A2 truyền thống 38 Hình Cấu tạo mặt đường cấp cao A2 có lớp mặt BTN 38 Hình Cấu tạo mặt đường cấp cao A2 có lớp mặt láng nhựa lớp 38 ì h Sơ đồ đổi hệ lớp hệ lớp [1] 40 ì h Trường hợp sử dụng cát biển gia cố i mă g 40 ì h Trường hợp sử dụng cát sông gia cố i mă g 41 Hình Trường hợp sử dụng cát giồng gia cố i mă g 41 ì h 3.10 Trường hợp sử dụng cát biển gia cố i mă g 42 ì h 11 Trường hợp sử dụng cát sông gia cố i mă g 42 ì h 12 Trường hợp sử dụng cát giồng gia cố i mă g .42 ì h 13 Trường hợp sử dụng cát biển gia cố i mă g 43 ì h 14 Trường hợp sử dụng cát sông gia cố i mă g 43 ì h 15 Trường hợp sử dụng cát giồng gia cố i mă g .44 Hình 3.16 Biểu đồ chi phí xây dựng cho 1m2 kết cấu mó g đường cấp cao A1 49 Hình 3.17 Biểu đồ chi phí xây dựng cho 1m2 lớp mó g mặt đường cấp cao A2 có lớp mặt BTN .49 Hình 3.18 Biểu đồ chi phí xây dựng cho 1m2 kết cấu mặt đường cấp cao A2 có lớp mặt láng nhựa 50 DANH MỤC BẢNG Bảng Khối ượng mẫu đất lấy để phân tích (theo khối ượng hạt sàng mm) [9] .13 Bảng 2 Hệ số đồng Cu Cc 15 Bảng Kết thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn 17 Bảng Kết thí nghiệm ti u ý củ i mă g .18 Bảng Kết thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn 20 Bảng Tổng hợp kết đ mô đu đ hồi 34 Bảng Thông số tính tốn cho mặt đường cấp cao A1 A2 [1] 39 Bảng Kết tính tốn kiểm tr ườ g độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt đất .45 Bảng 3 Kết kiểm tr ườ g độ kéo uốn cho lớp bê tông nhựa 47 Bảng Kết kiểm tr ườ g độ kéo uốn cho lớp móng cát gia cố i mă g 48 Bảng Chi phí xây dựng cho 1m2 lớp mó g mặt đường cấp cao A1 48 Bảng Bảng tính chi phí xây dựng sau thuế cho 1m2 lớp mó g mặt đường cấp cao A2 có lớp mặt bê tơng nhựa .49 viii Bảng Bảng tính chi phí xây dựng sau thuế cho 1m2 lớp mó g mặt đường cấp cao A2 (lớp mặt láng nhựa) .50 41 - Phươ g sử dụ g t sô g gi ố i mă g ( ì h 3.8): Kết E h = 198Mpa Hình Trƣờng hợp sử dụng cát sơng gia cố xi măng - Phươ g sử dụ g t giồ g gi ố i mă g ( ì h 3.9): Kết E h = 199Mpa Hình Trƣờng hợp sử dụng cát giồng gia cố xi măng b) Trường hợp sử dụng làm lớp móng mặt đường cấp cao A2 có lớp mặt BTN: Mặt đườ g ấp A2 gồm tô g hự hặt ại II, đ dăm đe v hỗ hợp hự guội tr ó g hự , thấm hập hự , l g hự ( ấp phối đ dăm, đ dăm ti u huẩ , đất đ gi ố tr ó g hự ) (The Ti u huẩ g h 22 TCN 211 – 06) Vật iệu m mó g đườ g h mặt đườ g ấp A2 phải phù hợp với ại mặt đườ g tươ g ứ g Tr g uậ vă y iế ghị số ại mó g đườ g h mặt đườ g ấp A2 ó sử dụ g t biể gi ố i mă g; t sô g gi ố i mă g; t giồ g gi ố i mă g Kiế ghị họ ại ết ấu t gi ố i mă g để thõ mã y u ầu mặt đườ g ấp A2 với Ey = 176Mp - Phươ g sử dụ g t biể gi ố i mă g ( ì h 3.10): Kết E h = 176Mpa 42 Hình 3.10 Trƣờng hợp sử dụng cát biển gia cố xi măng - Phươ g sử dụ g t sô g gi ố i mă g ( ì h 3.11): Kết E h = 176Mpa Hình 11 Trƣờng hợp sử dụng cát sông gia cố xi măng - Phươ g sử dụ g t giồ g gi ố i mă g ( ì h 3.12): Kết E h = 177Mpa Hình 12 Trƣờng hợp sử dụng cát giồng gia cố xi măng 43 c) Trường hợp sử dụng làm lớp móng mặt đường cấp cao A2 có lớp mặt láng nhựa: - Phươ g sử dụ g t biể gi ố i mă g ( ì h 3.13): Kết E h = 177Mpa Hình 13 Trƣờng hợp sử dụng cát biển gia cố xi măng - Phươ g sử dụ g t sô g gi ố i mă g ( ì h 3.14): Kết E h = 177Mpa Hình 14 Trƣờng hợp sử dụng cát sông gia cố xi măng 44 - Phươ g sử dụng cát giồng gia cố i mă g ( ì h 3.14): Kết Ech = 178Mpa Hình 15 Trƣờng hợp sử dụng cát giồng gia cố xi măng Kết tí h t ụ số 3.1 hi tiết mô đu đ hồi ủ ết ấu đượ trì h b y phụ 3.3.2 Tính kiểm tra cƣờng độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trƣợt đất Kết ấu ề đườ g đượ em Tax + Tav  đủ ườ g độ hi th ả mã biểu thứ (3.4): (3.4) C tt K tr cd Tr g đó: Tax - ứ g suất h ạt độ g hất d tải trọ g b h e tí h t g y r tr ề đất h ặ tr g ớp vật iệu ém dí h (MP ); Tav - ứ g suất h ạt độ g d trọ g ượ g bả th ớp vật iệu ằm tr g y r ũ g điểm đ g ét (MP ); K trcd - hệ số ườ g độ hịu trượt đượ Ctt - Lự dí h tí h t ẩm, độ hặt tí h t họ tuỳ thuộ độ ti g ó ậy thiết ế; ủ đất ề h ặ vật iệu ém dí h (MP ) trạ g th i độ Tax đượ đị h thô g qu việ đồ ì h 3-2 (khi H   2,0 ) h ặ t D đị h Tax (biết p tí h đượ Tax) theo tốn p đồ ì h 3-3 (khi H   4,0 ) [1] D Tav đượ đị h dự v t đồ ì h 3-4 [1] tuỳ thuộ v bề d y tổ g ộ g ủ ớp ằm tr ớp tí h t v trị số m s t tr g  ủ đất h ặ vật iệu ớp X đị h trị số ự dí h tí h t Ctt Trị số ự dí h tí h t ủ đất ề h ặ vật iệu ém dí h (Ctt) đượ đị h the biểu thứ (3.5) Ctt = C K1 K2 K3 (3.5) 45 Tr g đó: C - ự dí h ủ đất ề h ặ vật iệu ém dí h đị h từ ết thí ghiệm h h với mẫu tươ g ứ g với độ hặt, độ ẩm tí h t (MP ); với đất ề phải ti u biểu h sứ hố g trượt ủ ả phạm vi hu vự t dụ g ủ ề đườ g; K1 - hệ số ét đế suy giảm sứ hố g trượt hi đất h ặ vật iệu ém dí h hịu tải trọ g độ g v g y d độ g Trườ g hợp tí h t h ết ấu ề đườ g phầ e hạy, K1= 0,6; K2 - hệ số ét đế yếu tố tạ r m việ hô g đồ g hất ủ ết ấu; yếu tố y g y ả h hưở g hiều hi ưu ượ g e hạy g , d K đượ đị h tuỳ thuộ số trụ e quy đổi m ết ấu phải hịu đự g tr g g y đ m, K2=0,8 K3 - hệ số ét đế gi tă g sứ hố g trượt ủ đất, đượ đị h tuỳ thuộ ại đất tr g hu vự t dụ g ủ ề đườ g Đối với ại đất t hỏ K3 = 3,0; Kết tí h t iểm tr h phươ g ết ấu đượ thể hiệ ả g 3.2 Chi tiết em phụ ụ số 3.1 Bảng Kết tính tốn kiểm tra cƣờng độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trƣợt đất Loại mặt đường Cấp cao A1 Cấp cao A2 (lớp mặt BTN) Cấp cao A2 (lớp Phươ g sử dụng vật liệu lớp mó g Tax (MPa) Cát biển gia cố XM 12%, dày 32cm 0,0060 Cát sông gia cố XM: 8% 10%, dày 40cm Cát sông gia cố XM: 12%, dày 27cm Cát giồng gia cố XM: 8% 10%, dày 36cm Cát giồng gia cố XM 12%, dày 27cm Cát biển gia cố XM 10%, dày 39cm Cát biển gia cố XM 12%, dày 28cm Cát sông gia cố XM 10%, dày 30cm Cát sông gia cố XM 12%, dày 25cm Cát giồng gia cố XM 10%, dày 29cm Cát giồng gia cố XM 12%, dày 23cm Cát biển gia cố XM 10% 12%, dày 40cm Tav (MPa) Tax+Ta v C tt tr cd Kết luận (MPa) K -0,003 0,003 0,00766 Đạt 0,0060 -0,0036 0,0024 0,00766 Đạt 0,0054 -0,003 0,0024 0,00766 Đạt 0,0048 -0,0034 0,0014 0,00766 Đạt 0,0042 -0,003 0,0012 0,00766 Đạt 0,0066 -0,0029 0,0037 0,00766 Đạt 0,0072 -0,0028 0,0044 0,00766 Đạt 0,0066 -0,0028 0,0038 0,00766 Đạt 0,0072 -0,0027 0,0045 0,00766 Đạt 0,0075 -0,0026 0,0049 0,00766 Đạt 0,0084 -0,0023 0,0061 0,00766 Đạt 0,0066 -0,0026 0,0040 0,00766 Đạt 46 mặt láng nhựa) Cát sông gia cố XM 10%, dày 37cm Cát giồng gia cố XM 12%, dày 36cm 0,0084 -0,0026 0,0058 0,00766 Đạt 0,0084 -0,0023 0,0061 0,00766 Đạt 3.3.3 Tính tốn cƣờng độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn lớp vật liệu liền khối Kết ấu đượ em đủ ườ g độ hi th ả mã điều iệ (3.6) đ y: ku  Tr Rttku (3.6) K cdku g đó: ku - ứ g suất hịu é uố hất ph t si h đ y ớp vật iệu iề hối t dụ g ủ tải trọ g b h e; Rttku - ườ g độ hịu é uố tí h t ủ vật iệu iề K cdku - hệ số ườ g độ hịu é uố đượ - Ứ g suất é uố đị h the biểu thức (3.7) hối; họ tuỳ thuộ độ ti hất ph t si h đ y ớp vật iệu iề ậy thiết ế hối ku đượ ku =  ku p.kb Tr t (3.7) g đó: p - p ự b h ủ tải trọ g trụ tí h t ; kb - hệ số ét đế đặ điểm ph bố ứ g suất tr dụ g ủ tải trọ g tí h t b h đơi b = 0,85  ku - ứ g suất é uố vị Trị số h trườ g hợp tí h  ku đ y h1/D E1/Echm v iề đị h the t ớp iề y đượ hối tr đị h the t g ết ấu đườ g đồ ì h 3-5 [1] g tầ g mặt tuỳ thuộ v tỷ số đồ 3-6 h trườ g hợp tí h  ku đ y ớp g tầ g mó g  ku =f(h1/D, E1/E2, E2/E3) hối tr h1 - tổ g bề d y ớp ết ấu ể từ đ y ớp đượ iểm tr é uố trở đế bề mặt đườ g; E1 - mô đu đ hồi tru g bì h ủ ớp ằm tr g phạm vi h 1; E1 ó thể đượ tí h the biểu thứ (3.6) h ặ tí h với guy tắ bì h qu gi quyề the bề d y, tứ E1 =  E h i h1 i (Ei , hi trị số mô đu đ hồi v bề d y ớp i tr g phạm vi h1) D - đườ g í h vệt b h e tí h t Ech.m - mô đu đ hồi hu g ủ ề đất v ớp ằm phí đ y ớp vật iệu iề hối đượ iểm tr Trị số Ech.m đượ đị h the h quy đổi ề đất v ớp ằm phí ớp đ g ét ku - Cườ g độ hịu é uố tí h t ủ vật iệu iề hối, Rtt đượ đị h the 47 biểu thứ (3.8): Rttku = k1 k2 Rku (3.8) Tr g đó: Rku - ườ g độ hịu é uố giới hạ hiệt độ tí h t v tuổi mẫu tí h t ; k2 - hệ số ét đế suy giảm ườ g độ the thời gi s với t h hí hậu thời tiết Với vật iệu gi ố hất i ết vô ơ, = 1,0 Đối với b tô g hự ại II, b tô g hự rỗ g v ại hỗ hợp vật iệu hạt trộ hự = 0,8; với b tô g hự hặt ại I v b tô g hự hặt dù g hự p ime k2 = 1,0 k1 - hệ số ét đế suy giảm ườ g độ d vật iệu bị mỏi t dụ g ủ tải trọ g trù g phụ , đượ đị h hư s u: + Đối với vật iệu b tô g hự : k1 = + Đối với vật iệu đất gi 11,11 N 0,22 e ố hất i k1 = (3.9) ết vô 2,22 N e0,11 (3.10) Tr g đó: Ne - số trụ e tí h t tí h uỹ tr g suốt thời hạ thiết ế thô g qu tr e Với b tô g hự hặt ại I v b tô g hự p imer, thời hạ thiết ế bằ g 15 ăm; ò với ại b tô g hự v hỗ hợp hự h bằ g 10 ăm Đối với ớp mó g gi ố hất i ết vơ ơ, thời hạ thiết ế đượ bằ g thời hạ thiết ế ủ tầ g mặt đặt tr ó Kết tí h t iểm tr é uố h ớp b tơ g hự v ớp mó g t gi ố i mă g h phươ g ết ấu đượ thể hiệ ả g 3.3 v ả g 3.4 Chi tiết em Phụ ụ 3.1 Bảng 3 Kết kiểm tra cƣờng độ kéo uốn cho lớp bê tông nhựa Loại mặt đường Cấp cao A1 Cấp cao A2 (lớp mặt BTN) Phươ g sử dụng vật liệu lớp móng Cát biển gia cố XM 12%, dày 32cm Cát sông gia cố XM: 8% 10%, dày 40cm Cát sông gia cố XM: 12%, dày 27cm Cát giồng gia cố XM: 8% 10%, dày 36cm Cát giồng gia cố XM 12%, dày 27cm Cát biển gia cố XM 10%, dày 39cm Cát biển gia cố XM 12%, dày 28cm Cát sông gia cố XM 10%, dày 30cm ku (MPa) Rttku K cdku Kết luận 0,9486 0,9384 0,972 0,972 Đạt Đạt 0,8619 0,9435 0,972 0,972 Đạt Đạt 0,9384 1,2801 1,3107 1,2801 0,972 1,435 1,435 1,435 Đạt Đạt Đạt Đạt 48 Cát sông gia cố XM 12%, dày 25cm 1,2342 1,435 Đạt Cát giồng gia cố XM 10%, dày 29cm 1,326 1,435 Đạt Cát giồng gia cố XM 12%, dày 23cm 1,3668 1,435 Đạt Bảng Kết kiểm tra cƣờng độ kéo uốn cho lớp móng cát gia cố xi măng Loại mặt đường Cấp cao A1 Cấp cao A2 (lớp mặt BTN) Cấp cao A2 (lớp mặt láng nhựa) Phươ g sử dụng vật liệu lớp mó g Cát biển gia cố XM 12%, dày 32cm Cát sông gia cố XM: 8% 10%, dày 40cm Cát sông gia cố XM: 12%, dày 27cm Cát giồng gia cố XM: 8% 10%, dày 36cm Cát giồng gia cố XM 12%, dày 27cm Cát biển gia cố XM 10%, dày 39cm Cát biển gia cố XM 12%, dày 28cm Cát sông gia cố XM 10%, dày 30cm Cát sông gia cố XM 12%, dày 25cm Cát giồng gia cố XM 10%, dày 29cm Cát giồng gia cố XM 12%, dày 23cm Cát biển gia cố XM 10% 12%, dày 40cm Cát sông gia cố XM 10%, dày 37cm Cát giồng gia cố XM 12%, dày 36cm 3.4 O ÁN , ĐÁN ku (MPa) Rttku K cdku Kết luận 0,0765 0,1071 0,189 0,249 Đạt Đạt 0,0918 0,0663 0,271 0,193 Đạt Đạt 0,1122 0,0663 0,0918 0,0816 0,1275 0,1224 0,1734 0,0765 0,24 0,194 0,194 0,256 0,278 0,199 0,247 0,194 Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt 0,1173 0,1275 0,256 0,199 Đạt Đạt GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ D phươ g ết ấu ó ớp mặt v ớp mó g tr ó hiều d y hư h u để đ h gi hiệu i h tế uậ vă hỉ ập dự t h ớp mó g cát gi ố i mă g ớp s với ớp mó g bằ g ấp phối đ dăm h từ g ại ết ấu đề uất, vị tí h đồ g/m2 Tr g phạm vi ghi ứu ủ uậ vă hỉ tí h hi phí y dự g s u thuế h ớp mó g ủ ết ấu đườ g, hơ g đư v hi phí từ ớp đ y mó g trở uố g v ũ g hư ét đế vò g đời ủ ả dự Kết tí h t thể hiệ ả g 3.5, ì h 3.16 v Phụ ụ 3.2 Bảng Chi phí xây dựng cho 1m2 lớp móng dƣới mặt đƣờng cấp cao A1 L ại t gi ố C t biể Cát sông C t giồ g Cấp phối đ dăm Gí th h (đồ g/1m2) KC KC 181,082 181,082 193,943 162,886 169,619 183,819 426,150 426,150 iệu s với mó g ấp phối đ dăm KC KC 0,42 0,42 0,46 0,38 0,43 0,40 1,00 1,00 49 Gi th h (đồ g/m2) 450,000 400,000 KC1 KC2 350,000 300,000 250,000 200,000 150,000 100,000 C t biể C t giồ g Cát sông Cấp phối Hình 3.16 Biểu đồ chi phí xây dựng cho 1m2 kết cấu móng đƣờng cấp cao A1 Nhận xét: Từ biểu đồ tr t hậ thấy t giồ g v t sơ g ó hi phí y dự g h ết ấu mặt đườ g gầ hư tươ g đươ g h u Kết ấu sử dụ g t biể gi ố i mă g 12% ó hi phí y dự g tươ g đươ g với t giồ g, t sô g gi ố i mă g 8% v 10% Cả 03 ại t gi ố i mă g ó gi th h đầu tư thấp hơ 50% s với ết ấu sử dụ g ớp mó g đ g sử dụ g phổ biế tỉ h Tr Vi h hiệ y ớp ấp phối đ dăm Bảng Bảng tính chi phí xây dựng sau thuế cho 1m2 lớp móng dƣới mặt đƣờng cấp cao A2 có lớp mặt bê tơng nhựa L ại t gi ố C t biể Cát sông C t giồ g Cấp phối đ dăm Gí th h (đồ g/1m2) KC KC 186,389 158,446 154,803 150,821 144,490 157,007 281,420 281,420 iệu s với mó g ấp phối đ dăm KC KC 0,66 0,56 0,55 0,54 0,56 0,51 1,00 1,00 Gi th h (đồ g/m2) 300,000 250,000 KC1 KC2 200,000 150,000 100,000 C t biể Cát sơng C t giồ g Cấp phối Hình 3.17 Biểu đồ chi phí xây dựng cho 1m2 lớp móng dƣới mặt đƣờng cấp cao A2 có lớp mặt BTN 50 Bảng Bảng tính chi phí xây dựng sau thuế cho 1m2 lớp móng dƣới mặt đƣờng cấp cao A2 (lớp mặt láng nhựa) L ại t gi ố Gí th h (đồ g/1m2) C t biể Cát sông C t giồ g Cấp phối đ dăm 208,760 190,924 194,905 353,785 iệu s với mó g ấp phối đ dăm 0,59 0,54 0,55 1,00 Gi th h (đồ g/m2) 400,000 KC1 350,000 300,000 250,000 200,000 150,000 100,000 C t biể Cát sông C t giồ g Cấp phối Hình 3.18 Biểu đồ chi phí xây dựng cho 1m2 kết cấu mặt đƣờng cấp cao A2 có lớp mặt láng nhựa Nhận xét: Tươ g tự hư trườ g hợp ứ g dụ g m ớp mó g h mặt đườ g ấp A1, trườ g hợp sử dụ g vật iệu t gi ố i mă g m ớp mó g h mặt đườ g ấp A2 h hiệu i h tế hơ sử dụ g ớp mó g ấp phối đ dăm thấp hất 34% 3.5 KẾT LUẬN C ƢƠNG Tr sở hỉ ti u ườ g độ ủ hỗ hợp vật iệu t gi ố i mă g, uậ vă đề uất phươ g sử dụ g để m ớp mó g th y h ớp mó g ấp phối đ dăm tr g trườ g hợp mặt đườ g ấp A1 v A2 ó ớp mặt h hau C phươ g ết ấu đượ iểm tr the ti u huẩ ườ g độ the ti u huẩ thiết ế mặt đườ g mềm 22TCN 211-06, ụ thể: đị h trị số mô đu đ hồi ủ ết ấu the ti u huẩ độ võ g đ hồi; điều iệ hịu trượt tr g ề đất v ườ g độ hịu é hi uố tr g ớp b tô g hự v t gi ố i mă g Tí h t hi phí đầu tư h 1m ết ấu mó g đườ g t thấy việ họ ết ấu t gi ố i mă g th y ớp mó g bằ g ấp phối đ dăm p dụ g cho móng đườ g ấp A1 giảm hi phí y dự g 50%, sử dụ g h mó g đườ g ấp A2 giảm hi phí y dự g 34% s với gi th h hi sử dụ g ớp mó g ấp phối đ dăm m ớp mó g 51 Tr g ại t ghi ứu, gi th h ủ t biể gi ố i mă g hơ t sô g v t giồ g gi ố, mặt dù hí phí vật iệu t đầu v thấp hất (70.000 đồ g/m ) Nguy h d mô đu đ hồi ủ vật iệu t biể gi ố i mă g thấp nên làm tă g hiều d y (tă g gi th h ết ấu) Tuy hi , đ y guồ vật iệu dồi d ó thể u g ấp m mó g cho cơng trình giao thơ g tr đị b tỉ h Tr Vi h v vù g ậ ó thể em ét p dụ g h số tuyế đườ g tr đị b hơ g ó guồ t sơ g h ặ t giồ g C t sô g v t giồ g gi ố i mă g ó hi phí thấp hơ t biể gi ố i mă g mặt dù gi vật iệu t đầu v hơ , guy h d mô đu đ hồi ủ hỗ hợp vật iệu gi ố hơ s với t biể gi ố i mă g ết ấu ó hiều d y hỏ hơ 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1/ KẾT LUẬN Nguồ vật iệu y dự g, đắp ề đườ g v s ấp mặt bằ g tr đị b tỉ h Trà Vi h hủ yếu t iệ y guồ t dồi d đượ sếp the trữ ượ g t biể , t sô g, t giồ g Nguồ t tr đ g đượ h i th sử dụng cho cơng trình y dự g tr đị b tỉ h, phầ hỉ sử dụ g m s ấp mặt bằ g, đắp ề đườ g cho cơng trình giao thơng C guồ vật iệu m mó g đườ g v mặt đườ g h ô g trì h gi thô g hủ yếu mu v vậ huyể từ tỉ h Đồ g N i, ì h Dươ g, A Gi g, Đồ g Th p d ự y vậ huyể tươ g đối gi th h Để tậ dụ g tốt guồ vật iệu t hỗ sử dụ g m vật iệu mó g đườ g, giảm hi phí y dự g, uậ vă thự hiệ ghi ứu tr ại t hỗ gồm t biể , t sô g v t giồ g gi ố i mă g để m ớp mó g đườ g th y ớp mó g truyề thố g ấp phối đ dăm Luậ vă thự hiệ thí ghiệm ghi ứu ả h hưở g ủ h m ượ g xi mă g, phươ g ph p bả dưỡ g mẫu đế ườ g độ é , ép hẻ v mô đu đ hồi ủ vật iệu Kết h thấy, t giồ g h ườ g độ tốt hất, ế đế t sô g, thấp hất t biể Tuy hi trữ ựơ g hiệ guồ t biể hiệ y đ g bắt đầu h h i th trữ ượ g ị hiều, t sơ g trữ ượ g h i th g y g giảm, ò t giồ g hiệ hỉ đượ h i th tr hữ g vị trí tuyế đườ g qu D uậ vă thự hiệ ghi ứu đề uất phươ g sử dụ g guồ t gi ố i mă g sử dụ g để m ớp mó g h ết ấu đườ g h h u, đồ g thời ó s s h i h tế ỹ thuật để gười thiết ế ó thể ự họ Đảm bả guồ vật iệu u g ấp v tí h hiệu i h tế Đối hiếu ết thí ghiệm với y u ầu hỉ ti u ườ g độ ủ hỗ hợp vật iệu t gi ố i mă g m vật iệu mó g đườ g ô tô (ti u huẩ 22 TCN 246-98), uậ vă đề uất ại t v h m ượ g i mă g gi ố để sử dụ g h ết ấu mặt đườ g ấp A1, A2 gồm: t biể gi ố từ 10% đế 12% i mă g; cát sông t giồ g gi ố từ 8% đế 12% i mă g Tr sở ết thí ghiệm mơ đu đ hồi ủ vật iệu tr g phị g thí ghiệm v dự the y u ầu thiết ế ấu tạ , ết tí h t iểm tr ườ g độ the ti u huẩ thiết ế đườ g mềm 22TCN 211 – 2006, uậ vă đề uất phươ g ấu tạ ết ấu mặt đườ g ó sử dụ g hỗ hợp vật iệu t gi ố i mă g h mặt đườ g ấp A1, A2 với tỉ ệ i mă g ầ gi ố hư s u: t biể gi ố i mă g 12%; t sô g v t giồ g gi ố i mă g 10% S s h hiệu i h tế hi th y ớp mó g t gi ố i mă g với ớp mó g ấp phối đ dăm truyề thố g, ết h thấy việ ự họ hỗ hợp vật iệu gi ố hợp ý ó thể m giảm gi th h từ 34% đế 50% s với gi th h ủ ớp mó g ấp phối đ dăm truyề thố g 53 2/ KIẾN NGHỊ Có thể sử dụ g t biể gi ố i mă g 12%; t sô g, t giồ g gi ố i mă g 10% để m ớp mó g h mặt đườ g ấp A1, A2 tr đị b tỉ h Tr Vi h v vù g ậ Chí h quyề đị phươ g ó quy h h, ý vù g h i th t, ó hí h s h ý guồ t i guy hiệ ó phù hợp hơ , hất t giồ g, t sơ g guồ t i guy y đ g gi i đ h i th tậ thu Khuyế hí h h thầu p dụ g h họ ỹ thuật, ô g ghệ xây dự g g trì h gi thơ g, huyế hí h h thầu th y đổi h m truyề thố g để g hất ượ g h i th v giảm gi th h 3/ NHỮNG TỒN TẠI VÀ ƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Luậ vă hỉ họ 01 ại i mă g để ghi ứu ( i mă g Ti PCB40), để ó thể đ h gi h tổ g thể hơ ầ ghi ứu tr v i ại i mă g h đ g đượ sử dụ g tr đị b tỉ h Tr Vi h Ng i r , để ét ả h hưở g ủ ướ biể đế ườ g độ ủ hỗ hợp t biể gi ố i mă g, ầ bổ su g ghi ứu độ bề su ph t ủ t biể gi ố i mă g the thời gi Thiết bị đ Mô đu đ hồi sử dụ g hư đượ huẩ ết thí ghiệm ị s i sót Cầ ghi ứu ả h hưở g ủ phươ g ph p bả dưỡ g mẫu đế trị số mơđu đ hồi để ó thể ứ g dụ g h hữ g tuyế đườ g hô g gập ướ , ẩm D thiết bị thí ghiệm ò hạ hế việ đú mẫu thí ghiệm dự tr huô đầm é ti u huẩ (phươ g ph p II-A) p dụ g h tất ả thí ghiệm Tr g ghi ứu y sử dụ g t biể đượ bơm mặt bằ g từ guồ ướ biể để ó phươ g s s h đầy đủ hơ , ầ mở rộ g ghi ứu h trườ g hợp: t biể đượ bơm rử bằ g ướ gọt trướ hi gi ố i mă g v guồ t biể guy thủy hơ g qu qu trì h bơm rử Tiếp tụ ghi ứu ại t gi ố i mă g với h m ượ g thấp để p dụ g m mặt v mó g đườ g h đườ g ấp thấp v đườ g gi thô g ô g thô 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] 22TCN 211-06 Á đườ g mềm - C y u ầu v hỉ dẫ thiết ế [2] TCVN 10379:2014 gia ố đất bằ g hất ết dí h vơ ơ, hó hất h ặ gi ố tổ g hợp, sử dụ g tr g y dự g đườ g - thi ô g v ghiệm thu [3] AASHTO T145 [4] AASHTO T267 – 86 [5] TCVN 7572 - 15:2006 Cốt iệu h b tô g v vữ - phươ g ph p thử - phầ 15: đị h h m ượ g ru [6] AASHTO M145 [7] TCVN 4506:2012 - Nướ h b tô g v vữ - Y u ầu ỹ thuật [8] 22TCN 246 -98: Quy trì h thi ô g v ghiệm thu ớp t gi ố i mă g tr g ết ấu đườ g ô tô [9] TCVN 4198:2014 Đất y dự g Phươ g ph p ph tí h th h phầ hạt tr g phị g thí ghiệm [10] 22TCN 333-06 Đầm é đất, ấp phối đ tr g phị g thí ghiệm - Tiêu huẩ thử ghiệm [11] TCVN 4030:2003: Xi mă g - Phươ g ph p đị h độ mị [12] TCVN 6017:1995 - Xi mă g - Phươ g ph p thử - X đị h thời gi đô g ết v độ ổ đị h [13] TCVN 6016:2011 (ISO 679:2009) Xi mă g - Phươ g ph p thử - Xác đị h ườ g độ [14] TCVN 6260:2009 Xi mă g p ó ă g hỗ hợp - Y u ầu ỹ thuật [15] 22TCN 59:84 Thí ghiệm đị h hỉ ti u ý ủ đất gi ố hất ết dính [16] TCVN 8862-2011 Quy trì h thí ghiệm đị h ườ g độ é hi ép hẻ ủ vật iệu hạt i ết bằ g hất ết dí h [17] TCVN 9843:2013 Thí ghiệm đị h mô đu đ hồi ... sông gia cố xi măng) 29 Cát giồng Cườ g độ ép hẻ (D N/ m2) ReGn ReGu ReGk 8% 10% m ượ g i mă g gi 12% ố (%) Hình 20 Ảnh hƣởng hàm lƣợng xi măng đến cƣờng độ ép chẻ (mẫu cát giồng gia cố xi măng) ... lƣợng xi măng đến cƣờng độ ép chẻ (mẫu cát biển gia cố xi măng) Cườ g độ ép hẻ (DaN/cm2) 12 Cát sông 10 ReSn ReSu ReSk 8% 10% m ượ g i mă g gi 12% ố (%) Hình 19 Ảnh hƣởng hàm lƣợng xi măng đến... CHỖ GIA CỐ XI MĂNG LÀM LỚP MÓNG CHO MỘT SỐ TUYẾN ĐƢỜNG TẠI TỈNH TRÀ VINH Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình giao thơng Mã số: 60.08.02.05 LUẬN VĂN T ẠC Ĩ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO