ĐÁNH GIÁ TẢI TRỌNG KHAI THÁC CỦA TUYẾN ĐƢỜNG QUẢNG NGÃI-CHỢ CHÙA (ĐOẠN KM0+26,00-KM4+940,46) THUỘC TUYẾN ĐT.624 TỈNH QUẢNG NGÃI, ĐỂ QUẢN LÝ TẢI TRỌNG TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC SỬ DỤNG. LUAN VAN THAC SY

Đề tài đã nghiên cứu phương pháp đánh giá tải trọng khai thác của tuyến đường Quảng Ngãi-Chợ Chùa đoạn Km0+26,00-Km4+940,46 thuộc tuyến ĐT.624 tỉnh Quảng Ngãi; cần sử dụng nội dung và ph

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TÊN HỌC VIÊN: HUỲNH SƠN THẠCH

ĐÁNH GIÁ TẢI TRỌNG KHAI THÁC CỦA TUYẾN ĐƯỜNG QUẢNG NGÃI-CHỢ CHÙA (ĐOẠN KM0+26,00-KM4+940,46) THUỘC TUYẾN ĐT.624 TỈNH QUẢNG NGÃI, ĐỂ QUẢN LÝ TẢI TRỌNG TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC SỬ DỤNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Đà Nẵng, 2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TÊN HỌC VIÊN: HUỲNH SƠN THẠCH

ĐÁNH GIÁ TẢI TRỌNG KHAI THÁC CỦA TUYẾN ĐƯỜNG QUẢNG NGÃI-CHỢ CHÙA (ĐOẠN KM0+26,00-KM4+940,46) THUỘC TUYẾN ĐT.624 TỈNH QUẢNG NGÃI, ĐỂ QUẢN LÝ TẢI TRỌNG TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC SỬ DỤNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình giao thông

Mã số: 60.58.02.05

LUẬN VĂN THẠC SĨ

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS TRẦN ĐÌNH QUẢNG

Đà Nẵng, 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn

trực tiếp của thầy TS Trần Đình Quảng Các số liệu, kết quả dùng trong luận văn

đều được trích dẫn nguồn rõ ràng, có độ chính xác cao và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Huỳnh Sơn Thạch

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian 2 năm học tại Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Đà Nẵng, được sự giúp đỡ của Nhà trường và sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô, học viên đã tích lũy được những kiến thức chuyên sâu hơn trong lĩnh vực đang công tác, phục vụ cho công việc hiện tại và tương lai Học viên xin chân thành cảm ơn Nhà trường và các Thầy Cô trong khoa Xây dựng Cầu Đường đã tạo điều kiện cho học viên cũng như các bạn học viên khác có điều kiện học tập và nghiên cứu thật tốt

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng công trình giao

thông với đề tài: “Đánh giá tải trọng khai thác của tuyến đường Quảng Ngãi-Chợ Chùa (đoạn Km0+26,00-Km4+940,46) thuộc tuyến ĐT.624 tỉnh Quảng Ngãi, để quản lý tải trọng trong quá trình khai thác sử dụng” được hoàn thành dưới sự giúp

đỡ của Khoa Xây dựng Cầu Đường cùng các thầy cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp và gia đình

Học viên xin chân thành cảm ơn Giảng viên hướng dẫn TS Trần Đình Quảng

đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ, chỉ bảo tận tình cho học viên trong quá trình thực hiện luận văn

Với thời gian và trình độ còn hạn chế, học viên không thể tránh khỏi những thiếu sót trong quá trình làm luận văn, mong quý thầy cô thông cảm và hướng dẫn thêm

Cuối cùng, học viên xin kính chúc Nhà trường, Khoa Xây dựng Cầu Đường gặt hái được nhiều thành công Kính chúc thầy, cô và các bạn sức khỏe, hạnh phúc và thành đạt

Học viên xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày… tháng 8 năm 2018

Tác giả luận văn

Huỳnh Sơn Thạch

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

1.Tính cần thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 1

3 Giới hạn nghiên cứu……… ………1

4 Đối tượng nghiên cứu……… 2

5 Phương pháp nghiên cứu……….… .2

6 Kết cấu luận văn……… …… 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TẢI TRỌNG XE………3

1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐÁNH GIÁ TẢI TRỌNG KHAI THÁC CỦA TUYẾN ĐƯỜNG……… 3

1.1.1 Tải trọng xe và tải trọng khai thác đường bộ……… … 3

1.1.2 Các văn bản pháp quy về tải trọng của xe khi tham gia giao thông……… 4

1.1.3 Những vấn đề tải trọng xe trong quy định và trong khai thác thực tế……… ……… ……… ……… …6

1.1.4 Cách đánh giá về tải trọng xe khai thác……… ………… … 7

1.2 KẾT LUẬN CHƯƠNG 8

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG XE VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TẢI TRỌNG KHAI THÁC……… 9

2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG XE 9

2.1.1 Tải trọng trong tiêu chuẩn thiết kế ……… 9

2.1.2 Tải trọng trong khai thác mặt đường……….… 12

2.1.3 Cơ sở pháp lý xác định tải trọng xe và yếu tố ảnh hưởng của tải trọng xe khai thác mặt đường……… 12

2.1.3.1 Quy định xác định giới hạn tải trọng trục xe Điều 16 và giới hạn tổng trọng lượng của xe Điều 17 Thông tư số 46/2015/TT-BGTVT ngày 07/9/2015 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải………12

2.1.3.2 Quyết định số 186/QĐ-UB ngày 21/01/2000 của UBND tỉnh Quảng Ngãi về Quy định tải trọng xe lưu hành cho các tuyến đường bộ trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi……… 15

2.2 CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ TẢI TRỌNG XE KHAI THÁC BẰNG PHƯƠNG PHÁP

ĐO MÔĐUYN ĐÀN HỒI……….……… …… 15

2.2.1 Cơ sở lý thuyết đánh giá khả năng chịu tải của đường thông qua trị số môđuyn ……….……… ………15

2.3.CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TẢI TRỌNG KHAI THÁC … 21

2.3.1 Yếu tố hoạt động kinh doanh vận tải ảnh hưởng đến chất lượng mặt đường……… ……….22

2.3.2 Yếu tố cơ chê chính sách……… ………….22

2.3.3 Yếu tố tác động của biến đổi khí hậu ……….……….22

2.3.4 Yếu tố ảnh hưởng xe quá tải tới độ bền và độ ổn định của kết cấu nền - mặt đường……… ……… 23

2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG……… ……… ……24

CHƯƠNG 3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG KHAI THÁC TRÊN TUYẾN ĐƯỜNG QUẢNG NGÃI-CHỢ CHÙA (ĐOẠN KM0+26,00-KM4 + 940,46) THUỘC TUYẾN ĐT.624 TỈNH QUẢNG NGÃI……… 25

3.1 GIỚI THIỆU HIỆN TRẠNG TUYẾN ĐƯỜNG……… ……… 25

3.1.1.Hiện trạng mạng lưới giao thông đường bộ……… ……… 25

3.1.1.1 Mạng lưới đường bộ tỉnh ……… ……… …25

3.1.1.2.Hiện trạng tuyến đường tỉnh ĐT.624 (Quảng Ngãi - Ba Động) ……… 26

3.2 THỰC TRẠNG VỀ PHƯƠNG TIỆN VẬN TẢI LƯU THÔNG TRÊN ĐƯỜNG BỘ……… …… ……… ……… ……28

3.2.1 Thống kê số lượng phương tiện vận tải……… ……… …29

3.2.2 Lưu lượng phương tiện vận tải……… ……… …30

3.2.3 Niên hạn sử dụng phương tiện và chất lượng vận tải đường bộ ….………33

3.3 THỰC TRẠNG QUẢN LÝ TẢI TRỌNG XE TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH QUẢNG NGÃI NÓI CHUNG VÀ TRÊN TUYẾN ĐƯỜNG TỈNH ĐT.624 (QUẢNG BA ĐỘNG) ĐOẠN (KM0+26,00-KM4+940,46) QUẢNG NGÃI-CHỢ CHÙA NÓI RIÊNG……… ……… …… …… …35

3.3.1 Đánh giá hiện trạng của mặt đường… ……… ………… 35

3.3.1.1 Hiện trạng mặt đường……… ……….35

a) Biến dạng mặt đường……… ……… ……… 35

b)Nứt mặt đường……… ……… ……….36

c) Mất mát vật liệu bề mặt……… 36

3.3.2 Công tác quản lý tải trọng xe trong thời gian qua trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi……… ……… ……… ……… ………37

3.3.2.1.Công tác chỉ đạo điều hành……… ……… ……….……37

3.3.2.2.Công tác tuyên truyền……… ……… …… …….37

3.3.2.3.Công tác xử lý vi phạm……… ……… ………… 37

3.3.2.4 Một số tồn tại và nguyên nhân……… ……….…….38

3.3.3 Phân tích tình trạng kỹ thuật……… ….39

3.3.4 Xác định nguyên nhân……….……39

3.4 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG PHÙ HỢP HIỆN TRẠNG MẶT ĐƯỜNG CỦA TUYẾN ĐƯỜNG TỈNH ĐT.624 (QUẢNG NGÃI-BA ĐỘNG) ĐOẠN (KM0+26,00-KM4+940,46) QUẢNG NGÃI-HỢ CHÙA 40

3.4.1 Xác định tải trọng xe để không phá hoại kết cấu áo đường 41

3.4.1.1 Phương pháp tính toán trọng tải xe so với trọng tải thiết kế của xe 41

3.4.1.2 Phương pháp tính toán tải trọng trục xe hoặc cụm trục xe………… ….42

3.4.1.3 Phương pháp đánh giá khả năng chịu tải của kết cầu đường bằng đo môđuyn đàn hồi……… …44

3.5 PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG KHAI THÁC VỚI TẢI TRỌNG QUY ĐỊNH CỦA NHÀ NƯỚC……… …….……… 51

3.5.1 Tương quan giữa áp lực tính toán lên mặt đường theo tiêu chuẩn và áp lực tính toán lên mặt đường thực tế……… 52

3.5.2 Tương quan giữa tải trọng trục xe và tải trọng khai thác mặt đường,lề đường……….……… 52

3.6 ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ TẢI TRỌNG XE TRÊN TUYẾN ĐƯỜNG TUYẾN ĐƯỜNG QUẢNG NGÃI-CHỢ CHÙA (ĐOẠN KM0+26,00 - KM4 + 940,46) THUỘC TUYẾN ĐT.624 TỈNH QUẢNG NGÃI THEO TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN MỚI……… ……….54

3.6.1 Biện pháp kỹ thuật……… ……….54

3.6.2 Biện pháp quản lý……….…54

3.6.3 Xây dựng các văn bản pháp luật……….55

3.6.4 Nâng cao công tác chuyên môn và năng lực kỹ thuật cho đội ngủ quản lý……….……… …55 3.6.5.Tuyên truyền, phổ biến, giáo dục pháp luật cho các chủ phương tiện……….………57 3.7 KẾ HOẠCH TRIỂN KHAI PHƯƠNG PHÁP QUẢN LÝ TẢI TRỌNG XE THEO KẾT QUẢ TÍNH TOÁN MỚI……… 58 3.7.1 Tăng cường công tác quản lý nhà nước ……… 58

3.7.1.1 Công tác tuyên truyền……… ……….58 3.7.1.2.Tăng cường công tác thanh tra, kiểm tra, xử lý vi phạm về tải trọng xe……… 58 3.7.1.3 Siết chặt quản lý đăng ký, đăng kiểm phương tiện; quản lý phương tiện và người lái; quản lý vận tải, cấp phép lưu hành xe quá tải, quá khổ, xe vận chuyển hàng siêu trường, siêu trọng trên đường bộ…… ………….……….…58

3.7.2 Nâng cao nguồn nhân lực, áp dụng công nghệ tiên tiến……….…… …….58

3.7.2.1.Nâng cao nguồn nhân lực……….……….58 3.7.2.2 Áp dụng công nghệ tiên tiến để kiểm soát tải trọng xe………… … 58 3.7.2.3 Sử dụng kết quả thu được từ phương tiện, thiết bị kỹ thuật nghiệp vụ làm căn

cứ để xác định vi phạm hành chính và xử phạt vi phạm hành chính………59

3.7.3 Nâng cao năng lực, hiệu quả trong hoạt động kiểm soát tải trọng xe….….59 3.7.4 Tăng cường giáo dục tư tưởng, phẩm chất chính trị, tác phong đạo đức, văn hóa ứng xử, giao tiếp……… …59 3.7.5 Tăng cường giám sát hoạt động kiểm soát tải trọng xe……… ….… 60 3.7.6 Nâng cao trách nhiệm người đứng đầu các cơ quan, đơn vị có liên quan; cán bộ, chiến sỹ, công chức trực tiếp thực hiện nhiệm vụ kiểm soát tải trọng xe……… ….60 3.7.7 Tăng cường phối hợp giữa các sở, ban, ngành và chính quyền địa phương các cấp và các đơn vị có liên quan trong công tác kiểm soát tải trọng xe……….……… …60 3.7.8 Phân công, phân cấp và nguyên tắc hoạt động kiểm soát tải trọng xe……… ………….61 3.8 TỔ CHỨC THỰC HIỆN……….….……… 61

3.8.1 Tiến độ thực hiện……… ………….61

3.8.1.1 Về nhân lực, trình độ chuyên môn, nghiệp vụ……… … 61

3.8.1.2 Về trang, thiết bị……… 61

3.8.2 Phân công nhiệm vụ……… ………62

3.8.2.1 Sở Giao thông vận tải Quảng Ngãi……… …………62

3.8.2.2 Công an tỉnh Quảng Ngãi……….…………62

3.8.2.3 Sở Thông tin và Truyền thông Quảng Ngãi……….62

3.8.2.4 Sở Tài nguyên và Môi trường Quảng Ngãi……… …… …….…….62

3.8.2.5 Sở Nội vụ Quảng Ngãi……….…………62

3.8.2.6 Sở Tài chính Quảng Ngãi……… 62

3.8.2.7 Sở Xây dựng Quảng Ngãi……….………… ……….62

3.8.2.8 Sở Kế hoạch và Đầu tư Quảng Ngãi……….……….…… 63

3.8.2.9 Văn phòng thường trực Ban ATGT tỉnh Quảng Ngãi…….………… 63

3.8.2.10 Bộ Chỉ huy Bộ đội biên phòng tỉnh Quảng Ngãi và Cục Hải quan Quảng Ngãi……….……… 63

3.8.2.11 Ban Quản lý khu kinh tế Dung Quất và các khu công nghiệp Quảng Ngãi……….…… 63

3.8.2.12 UBND các huyện, thành phố……… … ….………63

3.8.2.13 Cục Quản lý đường bộ III ……… … …… 63

3.8.2.14 Hiệp hội vận tải ô tô Quảng Ngãi……… …….……63

3.8.3 Kinh phí thực hiện ……… 64

3.8.3.1 Kinh phí của các Trạm kiểm soát tải trọng xe cố định……….64

3.8.3.2.Kinh phí phục vụ tuần tra kiểm soát tải trọng xe lưu động……… …….64

3.9 KẾT LUẬN CHƯƠNG III……… 64

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………65

1 Kết luận………65

2 Kiến nghị……… 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 69

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Các đặc trưng của tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn 9

Bảng 2 2 Các đặc trưng của tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn của một số nước……… 11

Bảng 2.3 Quy định tải trọng xe lưu hành cho các tuyến đường bộ trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi 15

Bảng 3.1 Hiện trạng đoạn (Km0+26,00- Km4 + 940,46) Quảng Ngãi-Chợ Chùa 27

Bảng 3.2 Khối lượng vận tải hàng hóa vận chuyển giai đoạn 2012-2017 28

Bảng 3.3 Tổng hợp phân loại xe qua trạm cân, đếm xe trên tuyến đường tỉnh ĐT.624 (Quảng Ngãi-Ba Động)…… ……… 32

Bảng 3.4 Về tuổi đời phương tiện vận tải đường bộ 33

Bảng 3.5 Năng lực tải trọng các loại phương tiện từ năm 2012-2017……….…….34

Bảng 3.6 Tổng hợp đánh giá tải trọng truc xe khai thác của đường…… 49

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Ảnh hưởng của l p đặt biển báo hạn chế tải trọng trục xe

10Tấn/trục đến tuổi thọ khai thác của đường 6

Hình 1.2: L p đặt biển báo số P.106b và P.115 7

Hình 1.3 L p đặt biển báo số P.116 và P.115……….7

Hình 2.1 Khoảng cách trục (d) ……… 13

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm cần đo độ võng Benkelman……… 16

Hình 2.3 Mô tả và xấp xỉ vết tiếp xúc……… …16

Hình 2.4 Nước mưa ngập tràn qua đường tỉnh ĐT.624 (Quảng Ngãi - Ba Động) 23

Hình 3.1 Bản đồ mạng lưới giao thông tỉnh Quảng Ngãi……… 25

Hình 3.2 Bản đồ tuyến đường ĐT.624 (Quảng Ngãi - Ba Động)……… 26

Hình 3.3 Biểu đồ t lệ chất lượng kết cấu đường đoạn (Km0+26,00-Km4 + 940,46) Quảng Ngãi-Chợ Chùa……… ……… 28

Hình 3.4: Biểu đồ thể hiện tốc độ tăng trưởng hàng hóa giai đoạn 2012-2017 29

Hình 3.5 Biểu đồ số lượng xe tải đã kiểm định có tải trọng 30

Hình 3.6 Biểu đồ t lệ các loại phương tiện đường bộ tính đến 30/12/2017 30

Hình 3.7 Sơ họa cấu trúc xe tải loại 2 trục……… 31

Hình 3.8 Sơ họa cấu trúc xe tải loại 3 trục……… 32

Hình 3.9 Sơ họa cấu trúc xe tải loại 4 trục……… 32

Hình 3.10 Biểu đồ t lệ % số lượng các loại ô tô qua trạm cân, đếm xe…… …33

Hình 3.11 Biểu đồ về tuổi đời phương tiện vận tải đường bộ………….……… 34

Hình 3.12 Biểu đồ thể hiện năng lực tải trọng các các loại phương tiện… ……34

Hình 3.13 Hiện trạng mặt đường điểm đầu tuyến và điểm cuối tuyến 35

Hình 3.14: Biến dạng mặt đường tại lý trình Km2+528,00 ………….… …… 35

Hình 3.15 Nứt mặt đường thành ổ gà tại lý trình Km3+100 36

Hình 3.16 Mất mát vật liệu bề mặt đường………….… …… 37

Hình 3.17 Kết cấu mặt đường mềm ở trạng thái phát sinh hư hỏng dưới tác dụng của

tải trọng bánh xe……… 40

Hình 3.18 Tổ công tác tuần tra kiểm soát bảo vệ kết cấu công trình giao thông……… 41

Hình 3.19 Kiểm tra thông số kỹ thuật phương tiện biển kiểm soát 76C-036.00… 41

Hình 3.20 Sơ đồ tính toán… ……….……… 43

Hình 3.21 Mô tả khi tham gia giao thông, xe chịu các giới hạn tải trọng trục 43

Hình 3.22.Kiểm tra thông số kỹ thuật phương tiện biển kiểm soát 76C-110.78 44

Hình 3.23 Toàn cảnh thử nghiệm hiện trường……….… 45

Hình 3.24 Biểu đồ tương quan giữa tải trọng trục và áp lực bánh xe trên mặt đường……… ……… 45

Hình 3.25 Biểu đồ tương quan giữa tải trọng trục và diện tích vệt bánh xe trên mặt đường…… ………46

Hình 3.26 Thử nghiệm hiện trường các xe 2 trục… ……… ……47

Hình 3.27 Biểu đồ tương quan giữa tải trọng trục xe và áp lực bánh xe trên mặt đường 50

Hình 3.28 Biểu đồ tương quan giữa tải trọng trục xe và diện tích vệt bánh xe trên mặt đường … ……….……….…50

Hình 3.29 Biểu đồ tương quan giữa tải trọng trục xe và môđuyn đàn hồi thực tế ……… ……….… 51

Hình 3.30 Biểu đồ tương quan giữa tải trọng trục xe và áp lực tính toán lên mặt đường của bánh xe đo thực tế ……… ……….… 52

Hình 3.31 Biểu đồ tương quan giữa tải trọng trục xe và tải trọng khai thác mặt đường ……… 52

Hình 3.32 Biểu đồ tương quan giữa tải trọng trục và tải trọng khai thác lề đường ……… ….…53

Hình 3.33 Biểu đồ tương quan giữa tải trọng trục xe và tải trọng khai thác mặt đường, lề đường ……… ….…53

Hình 3.34 Hướng dẫn ứng dụng phần mềm (Gov.one).……… …56

Hình 3.35 Các doanh nghiệp ký cam kết không xếp hàng quá tải lên phương tiện……… ……… 57

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU, CHỮ

VIẾT TẮT

NỘI DUNG

AASHTO Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường Mỹ

CSGTĐS-ĐB Cảnh sát giao thông đường bộ - đường s t

KTTTX Kiểm tra tải trọng xe

TNGTĐB Tai nạn giao thông đường bộ

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TẢI TRỌNG KHAI THÁC CỦA TUYẾN ĐƯỜNG QUẢNG NGÃI-CHỢ CHÙA (ĐOẠN KM0+26,00-KM4+940,46) THUỘC TUYẾN ĐƯỜNG ĐT.624 TỈNH QUẢNG NGÃI, ĐỂ QUẢN LÝ TẢI TRỌNG TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC SỬ DỤNG

Tóm tắt: - Sự biến đổi khí hậu, sự gia tăng rất nhanh số lượng các phương tiện tham gia

giao thông, đặc biệt là các xe chở hàng quá tải trọng cho phép lưu hành diễn ra phổ biến đã gây hư hỏng hệ thống đường với các dạng thức và mức độ khác nhau, các hư hỏng này xuất hiện, phát triển theo thời gian, làm suy giảm khả năng chịu tải bộ phận kết cấu và toàn bộ công trình Đề tài đã nghiên cứu phương pháp đánh giá tải trọng khai thác của tuyến đường Quảng Ngãi-Chợ Chùa (đoạn Km0+26,00-Km4+940,46) thuộc tuyến ĐT.624 tỉnh Quảng Ngãi; cần sử dụng nội dung và phương pháp nghiên cứu giữa lý thuyết và thực nghiệm, trong đó cần thiết sử dụng các số liệu khảo sát bằng phương pháp đo mô đun đàn hồi của kết cấu đường thực tế tuyến đường làm số liệu là cơ sở để xác định lý thuyết tải trọng xe khai thác của tuyến đường so với tiêu chuẩn thiết kế và các văn bản pháp quy, để đánh giá lại khả năng chịu tải của kết cấu đường, để cơ quan nhà nước có các biện pháp quản lý tải trọng trong quá trình khai thác sử dụng để bảo vệ kết cấu công trình đường bộ

Từ khóa: khối lượng hàng chuyên chở, tải trọng khai thác, tính toán trọng tải, tổng trọng lượng, trục xe, áp lực bánh xe trên mặt đường

A STUDY OF EVALUATION ON TRANSPORTATION CAPACITY OF THE ROUTE QUANG NGAI – CHO CHUA (SECTION KM0 + 26,00-KM4 + 940,46) IN ROAD DT.624 IN QUANG NGAI PROVINCE TO CONDUCTING THE LOAD IN THE UTILIZATION PROCESS

Abstract: – Climate change, the rapid increase in the number of vehicles involved in traffic,

especially overloaded vehicles, have led to widespread damage to the road system in many ways and varying degrees, these failures occur, evolving over time, reducing the load bearing capacity of the structure and the entire structure The study has investigated the method of

assessing the loading capacity of the route Quang Ngai - Cho Chua (section Km0 + 26,00-Km4

+ 940,46) in Road DT.624 in Quang Ngai province to conducting the load in the process of exploitation and use; it is necessary to use the content and the methodology in theoretical and empirical values, in which the survey data by measuring the elastic modulus of the actual line structure must be used as the basis for the data to determine the theory of truck load of the route compared with design standards and legal documents, these processes are to assess the bearing capacity of the road structure, so that the State bodies have measures to manage the load in the exploitation process to protect the structure of road

Key words: freight volume, payload load, payload calculation, total weight, axle, wheel pressure on the pavement

MỞ ĐẦU

1 Tính cần thiết của đề tài

Trong quá trình hội nhập với các nước trong khu vực và trên thế giới Hiện nay,

có nhiều loại phương tiện vận tải nặng đã được nhập vào nước ta Các tổ chức doanh nghiệp vận tải, chủ xe vì mục tiêu lợi nhuận cao thường thay đổi kích thước thành thùng hàng và xếp hàng hóa vận chuyển vượt quá tải trọng theo quy định của nhà nước làm ảnh hưởng đến tuổi thọ kết cấu công trình giao thông Từ thực trạng đó, để bảo vệ kết cấu đường trong quá trình khai thác sử dụng, phải xác định khả năng chịu tải của một kết cấu đường hiện hữu là bài toán được đặt ra trong quản lý và khai thác công trình đường bộ Quá trình phân tích và đánh giá về tải trọng trục xe cho tuyến đường khai thác là một thách thức không nhỏ vì quy định, quản lý tải trọng khai thác có những bất cập cần bổ sung trong điều kiện nguồn ngân sách nhà nước còn hạn hẹp, trong đó có ngân sách duy tu, sửa chữa và nâng cấp mở rộng các công trình giao thông còn hạn chế Vì vậy, việc đánh giá khả năng chịu tải trọng trục xe trong quá trình khai thác sử dụng của tuyến đường so với trục xe tiêu chuẩn thiết kế là rất quan trọng, là cơ

sở để cơ quan quản lý nhà nước có thẩm quyền đưa ra các biện pháp quản lý tải trọng

trong quá trình khai thác sử dụng và đồng thời có chủ trương đầu tư sữa chữa và nâng

cấp, mở rộng tuyến đường hoặc lắp đặt biển báo hạn chế tải trọng trên trục xe để bảo

vệ kết cấu đường trong quá trình khai thác sử dụng

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

a) Mục tiêu tổng quát

Đánh giá khả năng sức chịu tải hiện hữu của kết cấu đường bằng phương pháp

đo mô đun đàn hồi để xác định tải trọng xe và tải trọng trục xe trong quá trình khai thác sử dụng

b) Mục tiêu cụ thể

- Xác định mô đun đàn hồi đường Quảng Ngãi-Chợ Chùa (đoạn Km0+26,00 - Km4 + 940,46) thuộc tuyến ĐT.624 tỉnh Quảng Ngãi

- Từ số liệu đo mô đun đàn hồi để xác định tải trọng trục xe, tải trọng xe

- Đề xuất phương pháp quản lý tải trọng xe trong quá trình khai thác sử dụng

3 Giới hạn nghiên cứu

Dưới tác dụng của tải trọng xe khai thác làm kết cấu đường hư hỏng do nhiều nguyên nhân chất lượng thi công, vật liệu sử dụng, tiêu chuẩn thiết kế Hư hỏng kết cấu đường có thể do phần móng, nền và mặt đường Giới hạn bài toán của luận văn xác định tải trọng trục xe khai thác của tuyến đường so với tải trọng trục xe tiêu chuẩn thiết kế

4 Đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu đánh giá khả năng chịu tải của kết cấu đường trong quá trình khai thác sử dụng bằng phương pháp đo mô đun đàn hồi của kết cấu đường

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thống kê thu thập số liệu;

- Phương pháp lý thuyết xác định tải trọng xe trên số liệu mô đun đàn hồi thực tế của kết cấu đường

6 Kết cấu của luận văn

Mở đầu

Chương 1: Tổng quan về tải trọng xe

Chương 2: Cơ sở lý thuyết xác định tải trọng xe và các yếu tố ảnh hưởng đến tải trọng khai thác

Chương 3: Xác định tải trọng khai thác trên tuyến đường Quảng Ngãi-Chợ Chùa (đoạn Km0+26,00 - Km4 + 940,46) thuộc tuyến ĐT.624 tỉnh Quảng Ngãi

Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ TẢI TRỌNG XE

1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐÁNH GIÁ TẢI TRỌNG KHAI THÁC CỦA TUYẾN ĐƯỜNG

1.1.1.Tải trọng xe và tải trọng khai thác đường bộ

1.1.1.1 Tải trọng xe

a) Tải trọng bản thân xe

Tải trọng bản thân xe là khối lượng của xe, đo bằng kilôgam (kg) hoặc tấn (t) ở trạng thái tĩnh được ghi theo thông số quy định trong Giấy chứng nhận kiểm định an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường phương tiện giao thông cơ giới đường bộ không kể đến khối lượng người trong xe và khối lượng hàng hóa trên xe

b) Tổng trọng lượng (khối lượng toàn bộ) của xe

Tổng trọng lượng (khối lượng toàn bộ) của xe gồm trọng lượng (khối lượng) bản thân xe cộng với trọng lượng (khối lượng) của người, hành lý và hàng hóa xếp trên xe (nếu có)

Ví dụ:

Xe Cửu Long 9650T2MB, biển số đăng ký 76C-067.75, theo thiết kế: Xe 2 trục; trọng lượng bản thân là: 5,67 tấn, trọng lượng hàng được chở là: 4,75 tấn, số người cho phép chở (kể cả người lái): 3x0,065=0,195 tấn; vậy tổng trọng lượng của xe là: 10,615 tấn

c) Tải trọng toàn bộ xe cho phép

Tải trọng toàn bộ xe cho phép là bằng tải trọng bản thân xe cộng với khối lượng chuyên chở cho phép xác định theo Giấy chứng nhận kiểm định an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường phương tiện giao thông cơ giới đường bộ

d) Tải trọng trục xe

Tải trọng trục xe là tổng trọng lượng của xe phân bố trên mỗi trục xe hoặc cụm trục xe (trục đơn, cụm trục kép 2, cụm trục kép ba)

Ví dụ:

- Xe tải 15,9T, có 2 hàng trục đơn Trong đó trục trước 6T, trục sau 9,9T;

- Xe tải 19T, có 3 hàng trục Trong đó trục trước 6T, hai hàng trục sau 13T; e) Xe quá tải trọng

Xe quá tải trọng là phương tiện giao thông cơ giới đường bộ có tổng trọng lượng của xe hoặc có tải trọng trục xe vượt quá tải trọng khai thác của đường bộ

Ví dụ:

Xe Cửu Long 9650T2MB, biển số đăng ký 76C-067.75, theo thiết kế: Trọng lượng bản thân là: Xe 2 hai trục đơn 5,67 tấn, trọng lượng hàng được chở là: 4,75 tấn,

số người cho phép chở (kể cả người lái): 3x0,065=0,195 tấn; vậy tổng trọng lượng của

xe là: 10,615 tấn Nhưng thực tế xe đã cơi nới thành thùng xe, chở hàng vật liệu với trọng lượng hàng hóa lên 14 tấn; theo đó, tổng trọng lượng xe lên đến 19,865 tấn; như vậy, lái xe điều khiển xe đã chở hàng vượt trọng tải (khối lượng hàng chuyên chở) cho phép tham gia giao thông được ghi trong Giấy chứng nhận kiểm định an toàn kỹ thuật

và bảo vệ môi trường của xe là 194,7% và điều khiển xe chở hàng có tổng trọng lượng (khối lượng toàn bộ) của xe vượt quá tải trọng cho phép của đường là 24,15%

1.1.1.2 Tải trọng khai thác của đường bộ

- Tải trọng của đường bộ là khả năng chịu tải khai thác của cầu và đường để bảo đảm tuổi thọ công trình theo thiết kế

- Khả năng chịu tải khai thác của cầu được xác định theo hồ sơ thiết kế cầu và tình trạng kỹ thuật thực tế của cầu, được cơ quan có thẩm quyền công bố hoặc được thể hiện bằng biển báo hiệu hạn chế tổng trọng lượng xe qua cầu theo quy định về báo hiệu đường bộ

- Khả năng chịu tải khai thác của đường được xác định theo hồ sơ thiết kế mặt đường và tình trạng kỹ thuật thực tế của đường, được cơ quan có thẩm quyền công bố hoặc được thể hiện bằng biển báo hiệu hạn chế trọng lượng trên trục xe theo quy định

về báo hiệu đường bộ

1.1.2 Các văn bản pháp quy về tải trọng của xe khi tham gia giao thông

- Căn cứ Luật Xử lý vi phạm hành chính ngày 20 tháng 6 năm 2012;

- Căn cứ Luật Giao thông đường bộ ngày 13 tháng 11 năm 2008;

- Căn cứ Nghị định định số 86/2014/NĐ-CP ngày 10/9/2014 của Chính phủ về kinh doanh và điều kiện kinh doanh vận tải bằng xe ô tô;

- Căn cứ Nghị định số 46/2016/NĐ-CP ngày 26/5/2016 của Chính phủ quy định

xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực giao thông đường bộ và đường sắt;

- Căn cứ Thông tư số 35/2013/TT-BGTVT ngày 21/10/2013 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải quy định về việc xếp hàng hóa trên xe ô tô;

- Căn cứ Thông tư số 42/2014/TT-BGTVT ngày 15/9/2014 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải quy định về thùng xe của xe tự đổ, xe xi téc, xe tải tham gia giao thông đường bộ;

- Căn cứ Thông tư số 63/2014/TT-BGTVT ngày 7/11/2014 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải đường bộ;vận tải quy định về tổ chức, quản lý hoạt động vận tải bằng xe ô tô và dịch vụ hỗ trợ;

- Căn cứ Thông tư số 10/2015/TT-BGTVT ngày 15/4/2015 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải quy định trách nhiệm và xử lý vi phạm trong hoạt động vận tải bằng xe ô tô;

- Căn cứ Thông tư số 46/2015/TT-BGTVT ngày 07/9/2015 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải quy định về tải trọng, khổ giới hạn của đường bộ; lưu hành xe quá tải trọng, xe quá khổ giới hạn, xe bánh xích trên đường bộ; vận chuyển hàng siêu trường, siêu trọng và giới hạn xếp hàng hóa trên phương tiện giao thông đường bộ khi tham gia giao thông trên đường bộ;

- Căn cứ Thông tư số 06/2017/TT-BGTVT ngày 28/02/2017 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải quy định quy trình sử dụng phương tiện, thiết bị kỹ thuật nghiệp vụ

và sử dụng kết quả thu được từ phương tiện, thiết bị kỹ thuật nghiệp vụ làm căn cứ để xác định vi phạm hành chính và xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực giao thông đường bộ;

- Căn cứ Công văn số 1612/ĐKVN –VAR ngày 16/5/2014 của Cục Đăng kiểm Việt Nam về việc hướng dẫn kiểm tra xác định và ghi nhận khối lượng cho phép tham gia giao thông của xe cơ giới tham gia giao thông đường bộ;

- Căn cứ Quy chuẩn về Trạm kiểm tra tải trọng xe (QCVN 66:2013/BGTVT);

- Căn cứ Quy chuẩn về cân kiểm tra tải trọng xách tay (ĐLVN 26:2012);

- Căn cứ Quy chuẩn cân kiểm tra tải trọng xe (QCVN 48:2017);

- Căn cứ Quy chuẩn cân ô tô động (ĐLVN 145:2004);

- Căn cứ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về sai số cho phép và làm tròn số đối với kích thước, khối lượng của xe cơ giới (QCVN 12 : 2011/BGTVT);

- Căn cứ Tiêu chuẩn 22TCN 211-06 “Áo đường mềm-các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế” của Bộ GTVT;

- Căn cứ nguồn tài liệu từ intrernet

1.1.3 Những vấn đề tải trọng xe trong quy định và trong khai thác thực tế

Theo Thông tư số 46/2015/TT-BGTVT ngày 07/9/2015 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải quy định về tải trọng, khổ giới hạn của đường bộ; lưu hành xe quá tải trọng, xe quá khổ giới hạn, xe bánh xích trên đường bộ; vận chuyển hàng siêu trường, siêu trọng và giới hạn xếp hàng hóa trên phương tiện giao thông đường bộ khi tham gia giao thông trên đường bộ [4], Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 41:2016/BGTVT về biển báo đường bộ [10] và Tiêu chuẩn 22TCN 211-06 “Áo đường mềm-các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế” của Bộ GTVT [12], còn tồn tại vấn đề như sau:

- Trọng tải với tải trọng; giữa vượt trọng tải và quá tải đường bộ;

- Tải trọng trục tính toán theo tiêu chuẩn thiết kế được quy định là trục đơn 10

Tấn/trục (hoặc 12 Tấn/trục) tại mục 3.2.1 Tiêu chuẩn 22TCN 211-06 “Áo đường mềm-các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế” của Bộ GTVT [12];

Trong khai thác thực tế tuyến đường giao thông việc lắp đặt biển báo hạn chế tải trọng trên trục xe theo tiêu chuẩn thiết kế 10 Tấn/trục tại mục 3.2.1 Tiêu chuẩn 22TCN 211-06 “Áo đường mềm-các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế” của Bộ GTVT [12]

và biển báo số P.116 “Hạn chế tải trọng trên trục xe” (7 Tấn/trục) theo Quy chuẩn 41:2016/BGTVT của đường bộ [10] trong quá trình khai thác sử dụng chưa được thống nhất đã ảnh hưởng khả năng chịu tải tuyến đường quá trình khai thác sử dụng, như:

Hình 1.1 Lắp đặt biển báo hạn chế tải trọng trục xe 10Tấn/trục

- Nhầm lẫn giữa biển P.106b với biển P.115 [10]

Biển số P.106b Biển số P.115 Hình 1.2 Lắp đặt biển báo số P.106b và P.115 + Biển số P.106b cấm xe tải, xe máy kéo, các xe máy chuyên dùng có khối lượng chuyên chở lớn hơn một giá trị nhất định (Khối lượng chuyên chở của xe căn cứ vào Giấy chứng nhận kiểm định an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường phương tiện giao thông cơ giới đường bộ)

+ Biển số P.115 cấm các loại xe (cơ giới và thô sơ) kể cả các xe được ưu tiên theo quy định, có tải trọng toàn bộ xe lớn hơn một giá trị nhất định (Tải trọng toàn bộ

xe căn cứ vào tải trọng bản thân xe cộng với khối lượng chuyên chở)

Khi nói về cầu đường thì tải trọng của đường bộ lại được định nghĩa là khả năng chịu tải khai thác của cầu và đường, biểu thị bằng giới hạn khối lượng mà xe không được vượt (ví dụ 10 T, 7 T) ghi trên các biển cấm P.115 và P.116 [10]

Biển số P.115 Biển số P.116 Hình 1.3 Lắp đặt biển báo số P.116 và P.115

1.1.4 Cách đánh giá về tải trọng xe khai thác

Khả năng chịu tải trọng khai thác thực tế là đối lập với tải trọng xe Nó được tạo nên chủ yếu bởi các yếu tố bên trong như vật liệu, kích thước, cấu tạo và bố trí các phần tử trong hệ kết cấu, liên kết, chống ăn mòn…; nhằm chống chịu với tải trọng; trong khi đó, tải trọng xe là tập hợp lực chủ yếu từ bên ngoài tác động lên kết cấu Khi nói tải trọng của đường bộ là nói đến đoàn tải trọng di động, các tải trọng tĩnh và động, tải trọng gió, động đất, áp lực nước, áp lực đất, tải trọng do chênh lệch nhiệt độ, tải trọng thiết kế tiêu chuẩn, hệ số tải trọng, tải trọng tính toán, tổ hợp tải trọng…Như

vậy, các giới hạn khối lượng (toàn bộ hoặc trên trục) của xe được quy định tại các Điều 16, 17 Thông tư số 46/2015/TT-BGTVT [4] và trên các biển cấm 115 và 116 QCVN 41:2016/BGTVT [10] không phải là tải trọng của đường bộ, mà đó là giới hạn khối lượng (toàn bộ hoặc trên trục) mà xe không được vượt Chúng là thể hiện của năng lực chịu tải của đường bộ, được quy định sau khi khảo sát, tính toán và thử nghiệm cầu/đường, đặc biệt các cầu/đường yếu, để đảm bảo an toàn kết cấu cầu/đường

Nhận xét: Như vậy, hai thông số kỹ thuật quan trọng được sử dụng trong thiết

kế kết cấu mặt đường ô tô là tải trọng của ô tô và cường độ của các lớp vật liệu dùng trong kết cấu mặt đường Hai thông số trên đây có liên quan chặt chẽ với nhau và được quy định tùy thuộc vào mô hình tính toán thiết kế Trong các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu mặt đường ô tô thường bao gồm các quy định về loại ô tô tiêu chuẩn cùng tải trọng trục của nó, đồng thời quy định về phương pháp điều tra và dự báo số tải trọng thực tế cuối thời kỳ khai thác Trong quản lý khai thác, nói chung vẫn phải kiểm soát các thông số kỹ thuật của ô tô theo quy định để bảo vệ kết cấu đường trong quá trình khai thác sử dụng

1.2 KẾT LUẬN CHƯƠNG

Sự phát triển của nền kinh tế, nhu cầu của vận tải đường bộ không ngừng gia tăng Để đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hóa cần số lượng lớn xe tải chở hàng hóa tham gia giao thông Kết quả là số lượng xe chở hàng vượt trọng tải xe cũng như tải trọng trục xe thực tế lớn hơn nhiều so với dự tính ban đầu

Sự cần thiết nghiên cứu nội dung của đề tài đánh giá khả năng chịu tải trọng trục xe trong quá trình khai thác sử dụng của tuyến đường rất cần thiết, là cơ sở để quản lý kiểm soát xe chở hàng hóa vượt quá tải trọng trong quá trình khai thác sử dụng theo quy định Giúp cho các cấp, các ngành, các nhà quản lý và cả nhân dân có cách nhìn tổng quan về hiện trạng công trình đường bộ, hiện trạng các xe chở hàng quá tải trọng cho phép lưu hành đã gây hư hỏng hệ thống đường và gây nguy cơ mất an toàn giao thông; đồng thời, nâng cao công tác quản lý, kiểm soát tải trọng xe trên tuyến ĐT.624 tỉnh Quảng Ngãi nói riêng và các tuyến đường trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi nói chung

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG XE VÀ CÁC YẾU

TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TẢI TRỌNG KHAI THÁC

2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG XE

2.1.1 Tải trọng trong tiêu chuẩn thiết kế

Trong các tiêu chuẩn thiết kế mặt đường ô tô đều quy định tải trọng trục tính toán của ô tô, kèm theo đó là các thông số về áp lực tính toán trên mặt đường, khoảng cách giữa các trục, cụm trục, cách thức quy đổi tải trọng thực tế lưu thông trên đường

về tải trọng trục tính toán Hiện nay, ở Việt Nam đang áp dụng tiêu chuẩn tính toán thiết kế mặt đường mềm, đó là: 22TCN 211 - 06 “Áo đường mềm - Yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế” [12]

a) Theo 22TCN 211 - 06 “Áo đường mềm - Yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế” [12] Tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn được quy định là trục đơn của ô tô có trọng lượng 100 kN đối với tất cả các loại áo đường mềm trên đường cao tốc, trên đường ô

tô các cấp thuộc mạng lưới chung và cả trên các đường đô thị từ cấp khu vực trở xuống Riêng đối với kết cấu áo đường trên các đường trục chính đô thị và một số đường cao tốc hoặc đường ô tô thuộc mạng lưới chung có điều kiện xe chạy đề cập ở mục 3.2.2 dưới đây thì tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn được quy định là trục đơn trọng lượng 120 kN Các tải trọng tính toán này được tiêu chuẩn hoá như ở Bảng 2.1[12]

Bảng 2.1 Các đặc trưng của tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn

Tải trọng trục tính toán

tiêu chuẩn, P (kN)

Áp lực tính toán lên mặt đường, p (Mpa) Đường kính vệt bánh xe, D (cm)

Khi chọn tính toán thiết kế ứng với trục 100kN thì các trục xe lưu thông trên đường không vượt quá 120kN và số lượng trục có tải trọng (>100 ÷ 120)kN không được vượt quá 5% Mục tiêu quy đổi ở đây là quy đổi số lần thông qua của các loại tải trọng trục i về số lần thông qua của tải trọng trục tính toán trên cơ sở tương đương về tác dụng phá hoại đối với kết cấu áo đường: Việc quy đổi phải được thực hiện đối với từng cụm trục trước và cụm trục sau của mỗi loại xe khi nó chở đầy hàng với các quy định sau:

- Cụm trục có thể gồm m trục có trọng lượng mỗi trục như nhau với các cụm

bánh đơn hoặc cụm bánh đôi (m =1, 2, 3 );

- Chỉ cần xét đến (tức là chỉ cần quy đổi) các trục có trọng lượng trục từ 25 kN

trở lên;

- Bất kể loại xe gì khi khoảng cách giữa các trục  3,0m thì việc quy đổi được

thực hiện riêng rẽ đối với từng trục;

- Khi khoảng cách giữa các trục  3,0m (giữa các trục của cụm trục) thì quy đổi

gộp m trục có trọng lượng bằng nhau như một trục với việc xét đến hệ số trục C1 như ở

biểu thức (2-1) và (2-2)

Theo các quy định trên, việc quy đổi được thực hiện theo biểu thức sau:

2 1

tt

i i k

P n C C





; (2-1) Trong đó:

N là tổng số trục xe quy đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính toán sẽ

thông qua đoạn đường thiết kế trong một ngày đêm trên cả 2 chiều (trục/ngày đêm);

ni là số lần tác dụng của loại tải trọng trục i có trọng lượng trục pi cần được quy

đổi về tải trọng trục tính toán Ptt (trục tiêu chuẩn hoặc trục nặng nhất) Trong tính toán

quy đổi thường lấy ni bằng số lần của mỗi loại xe i sẽ thông qua mặt cắt ngang điển

hình của đoạn đường thiết kế trong một ngày đêm cho cả 2 chiều xe chạy;

C1 là hệ số số trục được xác định theo biểu thức (2-2):

C1=1+1,2 (m-1); Với m là số trục của cụm trục i; (2-2)

C2 là hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong 1 cụm bánh: với các cụm

bánh chỉ có 1 bánh thì lấy C2=6,4; với các cụm bánh đôi (1 cụm bánh gồm 2 bánh) thì

lấy C2=1,0; với cụm bánh có 4 bánh thì lấy C2=0,38

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

toán Ntt là tổng số trục xe đã được quy đổi về trục xe tính toán tiêu chuẩn sẽ thông qua

mặt cắt ngang đoạn đường thiết kế trong một ngày đêm trên làn xe chịu đựng lớn nhất

vào thời kỳ bất lợi nhất ở cuối thời hạn thiết kế quy định tại mục 1.2.3 tuỳ thuộc loại

tầng mặt dự kiến lựa chọn cho kết cấu áo đường

Xác định Ntt theo biểu thức (2-3):

Ntt = Ntk fl (trục/làn.ngày đêm); (2-3) Trong đó:

Ntk: là tổng số trục xe quy đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính toán trong một ngày đêm trên cả 2 chiều xe chạy ở năm cuối của thời hạn thiết kế Trị số Ntk được xác định theo biểu thức (2-1) nhưng ni của mỗi loại tải trọng trục i đều được lấy số liệu ở năm cuối của thời hạn thiết kế và được lấy bằng số trục i trung bình ngày đêm trong khoảng thời gian mùa mưa hoặc trung bình ngày đêm trong cả năm (nếu nitrung bình cả năm lớn hơn ni trung bình trong mùa mưa) ;

fl: là hệ số phân phối số trục xe tính toán trên mỗi làn xe chạy;

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

Trên phần xe chạy có 2 làn xe hoặc 3 làn nhưng không có dải phân cách thì lấy

fl =0,55;

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

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

Ở các chỗ nút giao nhau và chỗ vào nút, kết cấu áo đường trong phạm vi chuyển làn phải được tính với hệ số fl = 0,5 của tổng số trục xe quy đổi sẽ qua nút Số trục xe tính toán trên kết cấu lề có gia cố: Số trục xe tính toán Ntt để thiết kế kết cấu áo

lề gia cố trong trường hợp giữa phần xe chạy chính và lề không có dải phân cách bên được lấy bằng 35  50% số trục xe tính toán của làn xe cơ giới liền kề tuỳ thuộc việc

bố trí phần xe chạy chính Trường hợp phần xe chạy chỉ có 2 làn xe trở xuống thì nên lấy trị số lớn trong phạm vi quy định nêu trên; còn trường hợp phần xe chạy có 4 làn

xe trở lên và có dải phân cách giữa thì lấy trị số nhỏ

b) Theo tiêu chuẩn các nước

Theo tiêu chuẩn của Mỹ (ASSHTO 1993, 1998), Pháp (LCPC), Ấn Độ (IRC: 37

- 2001) tính toán cường độ kết cấu áo đường mềm theo mô hình cơ học thực nghiệm

Số lần tác dụng phá hoại của cả kết cấu dựa trên tải trọng trục tiêu chuẩn, kết cấu áo đường, các thông số vật liệu kết cấu áo đường Đặc trưng tải trọng trục tiêu chuẩn 1 số nước được qui định như Bảng 2.2 [20,21]

Bảng 2 2 Các đặc trưng của tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn của một số nước

Tên nước Tải trọng trục tính toán tiêu

2.1.2 Tải trọng trong khai thác mặt đường

Tải trọng của đường bộ là khả năng chịu tải khai thác của đường để bảo đảm tuổi thọ công trình theo thiết kế Khả năng chịu tải khai thác của đường được xác định theo hồ sơ thiết kế mặt đường và tình trạng kỹ thuật thực tế của đường, được cơ quan

có thẩm quyền công bố hoặc được thể hiện bằng biển báo hiệu hạn chế trọng lượng trên trục xe theo quy định về báo hiệu đường bộ

Đến nay, đã có nhiều kết quả nghiên cứu khẳng định sự ảnh hưởng của độ lớn tải trọng trục xe khai thác, áp suất không khí trong bánh xe, áp lực bánh xe trên mặt đường, kích thước và cách bố trí (hoa lốp) đã ảnh hưởng trực tiếp đến tải trọng trong khai thác mặt đường (hư hỏng, biến dạng và tuổi thọ mặt đường)

Trong khuôn khổ luận văn tác giả nghiên cứu phương pháp thực nghiệm tại hiện trường bằng đo mô đuyn đàn hồi của kết cấu đường là cơ sở xác định tải trọng trục xe khai thác của tuyến đường so với tải trọng trục xe tiêu chuẩn thiết kế Để xác định tải trọng trục xe khai thác trên phần xe chạy có 2 làn xe tương đương sử dụng cho tiêu chuẩn 22 TCN 211-06 [12], biểu thức (2-5):

4 ,

4 , 4 2 1 )

2 (

j

k

i

i làn

tti

N

p n C C P

i





 (2-5) Trong đó:

pi: Tải trọng trục j của loại xe j;

ni: Tổng số trục xe cân được của loại xe j;

C1: Hệ số số trục xe được xác định theo C1 = 1 + 1,2 × (m – 1);

C2: Hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong một cụm bánh: với các cụm bánh chỉ có 1 bánh thì lấy C2 = 6,4; với các cụm bánh đôi (1 cụm bánh gồm 2 bánh) thì lấy C2 = 1,0; với cụm bánh có 4 bánh thì lấy C2 = 0,38;

Nj: Tổng số trục xe loại j khác nhau về trục tính toán trong một ngày đêm trên cả 2 chiều xe chạy

2.1.3 Cơ sở pháp lý xác định tải trọng xe và yếu tố ảnh hưởng của tải trọng khai thác mặt đường

2.1.3.1 Quy định xác định giới hạn tải trọng trục xe Điều 16 và giới hạn tổng trọng lượng của xe Điều 17 Thông tư số 46/2015/TT-BGTVT ngày 07/9/2015 của Bộ

Giao thông vận tải

Hình 2.1 Khoảng cách trục (d) Điều 16 Giới hạn tải trọng trục xe [5]

Điều 17 Giới hạn tổng trọng lượng của xe [5]

1 Đối với xe thân liền có tổng số trục:

a) Bằng hai, tổng trọng lượng của xe ≤ 16 tấn;

b) Bằng ba, tổng trọng lượng của xe ≤ 24 tấn;

c) Bằng bốn, tổng trọng lượng của xe ≤ 30 tấn;

d) Bằng năm hoặc lớn hơn và khoảng cách tính từ tâm trục đầu tiên đến tâm trục cuối cùng:

- Nhỏ hơn hoặc bằng 7 mét, tổng trọng lượng của xe ≤ 32 tấn;

- Lớn hơn 7 mét, tổng trọng lượng của xe ≤ 34 tấn

2 Đối với tổ hợp xe đầu kéo kéo sơmi rơ moóc có tổng số trục:

a) Bằng ba, tổng trọng lượng của tổ hợp xe ≤ 26 tấn;

b) Bằng bốn, tổng trọng lượng của tổ hợp xe ≤ 34 tấn;

c) Bằng năm và khoảng cách từ tâm chốt kéo đến tâm trục bánh đầu tiên của sơmi rơ moóc:

- Từ 3,2 mét đến 4,5 mét, tổng trọng lượng của tổ hợp xe ≤ 38 tấn;

- Lớn hơn 4,5 mét, tổng trọng lượng của tổ hợp xe ≤ 42 tấn

d) Bằng sáu hoặc lớn hơn và khoảng cách từ tâm chốt kéo đến tâm trục bánh đầu tiên của sơmi rơ moóc:

- Từ 3,2 mét đến 4,5 mét, tổng trọng lượng của tổ hợp xe ≤ 40 tấn; trường hợp chở một container, tổng trọng lượng của tổ hợp xe ≤ 42 tấn;

- Lớn hơn 4,5 mét đến 6,5 mét, tổng trọng lượng của tổ hợp xe ≤ 44 tấn;

- Lớn hơn 6,5 mét, tổng trọng lượng của tổ hợp xe ≤ 48 tấn

3 Đối với tổ hợp xe thân liền kéo rơ moóc: tổng trọng lượng của tổ hợp xe gồm tổng trọng lượng của xe thân liền (tương ứng với tổng trọng lượng của xe được quy định tại khoản 1 Điều này) và tổng tải trọng các trục xe của rơ moóc được kéo theo (tương ứng với tải trọng trục xe được quy định tại Điều 16, cụ thể như sau:

a) Trường hợp xe thân liền kéo rơ moóc một cụm trục với khoảng cách tính từ tâm lỗ chốt kéo của thanh kéo đến điểm giữa của cụm trục của rơ moóc đo trên mặt phẳng nằm ngang của thanh kéo lớn hơn hoặc bằng 3,7 mét, tổng trọng lượng của tổ hợp xe ≤ 45 tấn;

b)Trường hợp xe thân liền kéo rơ moóc nhiều cụm trục với khoảng cách tính từ tâm lỗ chốt kéo của thanh kéo đến tâm trục trước hoặc điểm giữa của cụm trục trước của rơ moóc đo theo mặt phẳng nằm ngang của thanh kéo lớn hơn hoặc bằng 3,0 mét, tổng trọng lượng của tổ hợp xe ≤ 45 tấn

4 Đối với trường hợp tổ hợp xe đầu kéo kéo sơmi rơ moóc (quy định tại khoản

2 Điều này) nhưng có khoảng cách tính từ tâm chốt kéo đến tâm trục bánh đầu tiên của sơmi rơ moóc < 3,2 mét hoặc tổ hợp xe thân liền kéo rơ moóc một cụm trục nhưng có khoảng cách tính từ tâm lỗ chốt kéo của thanh kéo đến điểm giữa của cụm trục của rơ moóc nhỏ hơn 3,7 mét hoặc tổ hợp xe thân liền kéo rơ moóc nhiều cụm trục nhưng có khoảng cách tính từ tâm lỗ chốt kéo của thanh kéo đến tâm trục trước hoặc điểm giữa của cụm trục trước của rơ moóc nhỏ hơn 3,0 mét, tổng trọng lượng của tổ hợp xe phải giảm 2 tấn trên 1 mét dài ngắn đi

5 Đối với xe hoặc tổ hợp xe có trục phụ (có cơ cấu nâng, hạ trục phụ), tổng trọng lượng của xe hoặc tổ hợp xe được xác định theo quy định tại Điều 16 và khoản

1, 2 và khoản 3 Điều này tương ứng với tổng số trục xe thực tế tác dụng trực tiếp lên

mặt đường khi lưu thông trên đường bộ

- Trường hợp bắt buộc phải vận chuyển hàng không thể tháo rời hoặc lưu hành phương tiện có tổng trọng lượng vượt quá tải trọng của đường bộ, chủ phương tiện, người thuê vận tải hoặc người lái xe phải kiến nghị cơ quan quản lý đường bộ có thẩm quyền cấp giấy phép lưu hành xe trước khi phương tiện tham gia giao thông đường bộ

2.1.3.2 Quyết định số 186/QĐ-UB ngày 21/01/2000 của UBND tỉnh Quảng Ngãi về việc Quy định tải trọng xe lưu hành cho các tuyến đường bộ trên địa bàn tỉnh

Quảng Ngãi [8]

-Tải trọng xe lưu hành trên công trình nền, mặt đường [8]:

Bảng 2.3 Quy định tải trọng xe lưu hành cho các tuyến đường bộ

TT

Tuyến đường 2 trục 3 trục 4 trục 5 trục Ghi chú Loại xe

Tấn

18 Tấn

24 Tấn

29 Tấn

Tổng tải trọng

xe + Đường huyện: Tổng tải trọng xe: 13 tấn

+ Đường xã: Tổng tải trọng xe: 10 tấn

Nhận xét: Đến nay, đã có nhiều kết quả nghiên cứu khẳng định sự ảnh hưởng của độ lớn tải trọng trục xe khai thác, áp suất không khí trong bánh xe, áp lực bánh xe trên mặt đường, kích thước và cách bố trí (hoa lốp) đến hư hỏng, biến dạng và tuổi thọ mặt đường; từ yêu cầu thực tế đó để đánh giá tải trọng khai thác của đường, phải tính toán thí nghiệm đo số liệu đo mô đun đàn hồi thực tế; chính vì vậy, trong quản lý khai thác, người ta đã quy định những thông số kỹ thuật của ô tô đã được Trung Đăng kiểm kiểm định và cho phép được lưu thông trên đường để hạn chế các hư hỏng mặt đường trong quản lý khai thác đường theo quy định Thông tư số 46/2015/TT-BGTVT [4]

2.2 CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ TẢI TRỌNG XE KHAI THÁC BẰNG PHƯƠNG PHÁP

ĐO MÔĐUYN ĐÀN HỒI

2.2.1 Cơ sở lý thuyết đánh giá khả năng chịu tải của đường thông qua trị số môđuyn

2.2.2.1 Cách đo modul đàn hồi thực tế

a) Mô tả:

Để xác định được tải trọng trục xe, phải tiến hành cân tải trọng trục sau bằng thiết bị cân xe và thang chia áp lực không lớn hơn 0,02 MPa Thường xuyên đo kiểm tra áp lực hơi trong bánh xe để duy trì không đổi trong suốt quá trình đo võng mặt đường

*Cách tiến hành

- Công tác chuẩn bị:

Theo kết quả nghiên cứu của tác giả PGS.TS Vũ Công Hàm và ThS Nguyễn Đình Dũng, Học viện kỹ thuật Quân Sự thì hình dạng và quan hệ kích thước của vết tiếp xúc bánh xe với mặt đường phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chủng loại lốp xe, kiểu bánh xe (đơn, kép), áp suất hơi lốp, tải trọng tác dụng trên mặt đường [15]

Hình 2.3 Mô tả và xấp xỉ vết tiếp xúc

Theo đó, việc mô tả chính xác hình dạng, kích thước của vết tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường được xem là không thể, chỉ có thể mô tả chúng một cách gần đúng dựa trên các giả thiết của tác giả Shaopu Yang và các cộng sự thì vết tiếp xúc giữa bánh xe đơn với mặt đường gồm một mảnh chữ nhật với kích thước a,b và hai mảnh bán nguyệt với đường kính b nằm phía ngoài mảnh chữ nhật đó Như thế, vết tiếp xúc có

diện tích S b = ab + 0,25πb2 (kích thước b được xấp xỉ bằng chiều rộng của profile lốp)

Để đơn giản, vết tiếp xúc trên được quy đổi thành một mảnh duy nhất hình chữ nhật có kích thước d, b Khi đó, hình chữ nhật quy đổi sẽ hoàn toàn được xác định nếu tìm được kích thước d Khi xe không chuyển động, vết tiếp xúc không thay đổi và quan hệ của các kích thước a, b được xác định theo thực nghiệm là a = 2b/3 Từ sự bằng nhau của hai diện tích (ban đầu và quy đổi), chúng ta tìm được d [15]:

d=a+0,25πb= b b 1,452065b

43

Db: là đường kính tương đương của vệt bánh đôi của xe đo võng, tính bằng cm;

Sb: là diện tích vệt bánh đôi của xe đo võng, tính bằng cm2

;

pb: là áp lực bánh xe xuống mặt đường của xe đo võng, tính bằng MPa;

Qb: là tải trọng trục sau của xe đo võng, tính bằng kN

- Trên cơ sở khảo sát sơ bộ, hồ sơ quản lý của tuyến đường và thị sát thực tế tiến hành chia tuyến đường thành các đoạn đồng nhất và chọn đoạn đại diện trên mỗi đoạn đó theo các tiêu chí sau: Các đoạn được coi là đồng nhất khi có các yếu tố sau đây giống nhau: Loại hình nền mặt đường theo điều kiện gây ẩm, tình trạng thoát nước, trạng thái bề mặt áo đường, kết cấu mặt đường, loại lớp đất nền trên cùng, lưu

lượng xe chạy v.v Quản lý khai thác đường ôtô tiến hành đo với mật độ ít nhất từ 5 điểm đến 10 điểm đo / làn xe / 1 km

- Chọn vị trí các điểm đo: Các điểm đo võng thường được bố trí ở vệt bánh xe phía ngoài (cách mép mặt đường từ 0,6 m đến 1,2 m) là nơi thường có độ võng cao hơn các vệt bánh xe phía trong Trong trường hợp nếu quan sát bằng mắt thấy tình trạng mặt đường tại vệt bánh xe phía trong và vệt bánh xe phía ngoài bị hư hỏng không đồng đều, phải dùng hai cần đo võng đo cùng một lúc ở cả hai vệt bánh xe để lấy trị số lớn hơn làm giá trị độ võng đại diện cho mặt cắt của làn xe đo Với đường nhiều làn

xe, khi quan sát bằng mắt thấy tình trạng mặt đường trên các làn khác nhau, phải đo võng cho làn yếu nhất Trị số đo ở mỗi vị trí của làn đó sẽ đại diện cho độ võng tại mặt cắt ngang của đường

* Đo độ võng mặt đường dọc tuyến [14]

- Trình tự đo độ võng mặt đường: Cho xe đo tiến vào vị trí đo võng, đặt đầu đo của cần Benkelman tỳ lên mặt đường ở giữa khe hở của cặp bánh đôi trục sau xe đo Cho thanh cần rung nhẹ, theo dõi kim chuyển vị kế cho tới khi thấy độ võng ổn định (trong 10s kim không chuyển dịch quá 0,01mm ) thì ghi lấy số đọc ban đầu ở chuyển

đo (ký hiệu là li )

Trong quá trình đo độ võng mặt đường, phải ghi rõ lý trình của điểm đo, thời tiết, điều kiện gây ẩm và các nhận xét về tình trạng mặt đường tại điểm đo vào mẫu biểu thí nghiệm

Ghi chú: Trong khi đo độ võng mặt đường, không đo tại các vị trí mặt đường bị

hư hỏng quá nhiều như: cao su, nứt Những vị trí này không đại diện cho khu vực cần đo độ võng Tuy nhiên vẫn phải ghi chép, mô tả các vị trí này để có các giải pháp

xử lý cụ thể sau này

- Đo nhiệt độ mặt đường: Để hiệu chỉnh các kết quả đo võng về nhiệt độ tính

toán sau này, phải đo nhiệt độ không khí và nhiệt độ mặt đường trong khoảng 1 giờ

một lần trong suốt thời gian đo võng dọc tuyến Cách đo nhiệt độ mặt đường như sau:

+ Dùng búa và đục nhọn tạo thành một hố nhỏ sâu chừng 45mm tại mặt đường

gần vị trí đo võng;

+ Đổ nước hay glyxêrin vào khoảng nửa hố và đợi chừng vài phút;

+ Dùng nhiệt kế đo nhiệt độ của chất lỏng trong hố cho đến khi nhiệt độ không

thay đổi thì ghi trị số nhiệt độ đo (ký hiệu là T0C)

Chú ý:

- Để tránh hiện tượng bức xạ nhiệt của mặt trời tới cần đo võng Benkelman và

hiện tượng đầu đo và cần bị lún vào mặt đường nhựa ở nhiệt độ cao gây ảnh hưởng tới

độ chính xác của kết quả đo, không đo võng vào khoảng thời gian nhiệt độ mặt đường

Độ võng đàn hồi tính toán tại vị trí thử nghiệm thứ (i) đại diện cho mặt cắt

ngang của mặt đường (ký hiệu là Litt ) được xác định theo công thức :

Trong đó :

Li: là độ võng của mặt đường đo được tại vị trí thử nghiệm thứ (i) khi chưa xét

đến các yếu tố ảnh hưởng của tải trọng xe đo,mùa đo bất lợi và nhiệt độ của mặt đường

khi đo, tính bằng mm;

Kq: là hệ số hiệu chỉnh kết quả đo theo các thông số trục sau xe đo võng về kết

quả của trục sau xe ôtô tiêu chuẩn Kq được tính toán theo công thức:

Trong đó:

Km: là hệ số hiệu chỉnh độ võng về mùa bất lợi nhất trong năm, tra tiêu chuẩn;

i t m q

K tt

5 1

5 1

D p

D p

q 

Kt: là hệ số hiệu chỉnh độ võng ở nhiệt độ đo về nhiệt độ tính toán (TttoC), theo tiêu chuẩn

Khi không có điều kiện theo dõi quy luật thay đổi độ võng theo mùa và nhiệt

độ, được phép sử dụng Km và Kt từ các quan trắc đã được tiến hành ở địa phương cho các tuyến đường có các điều kiện tương tự

Sau khi đã xác định được độ võng tính toán của các điểm đo (Litt), phải loại bỏ các sai số thô ra khỏi tập hợp các giá trị thu thập được trên từng đoạn bằng các tiêu chuẩn loại trừ quan sát cực trị của lý thuyết xác suất thống kê

- Xác định độ võng đặc trưng và mô đun đàn hồi đặc trưng cho mỗi đoạn đường thí nghiệm:

Trị số độ võng đàn hồi đặc trưng trên đoạn đồng nhất, được tính bằng giá trị độ võng trung bình của đoạn đại diện trên đoạn đồng nhất đó Tùy theo yêu cầu và qui mô của dự án, độ võng đàn hồi đặc trưng cho mỗi đoạn đường thí nghiệm được tính cho

cả hai chiều hoặc đựợc tính cho từng chiều hoặc cho từng làn của tuyến đường thí nghiệm

Trường hợp không có được các số liệu cơ sở để áp dụng cách chia đường thành các đoạn đồng nhất, trị số độ võng đàn hồi đặc trưng của từng đoạn đường thí nghiệm được tính theo công thức [19]:

Ldt = Ltb + (K.) (2-10) Trong đó :

Ldt: là độ võng đàn hồi đặc trưng của từng đoạn đường thí nghiệm;

Ltb: là độ võng trung bình của đoạn thí nghiệm, tính bằng mm

n: là số lần đo;

: là độ lệch bình phương trung bình của đoạn thử nghiệm, tính bằng mm

K: là hệ số xác suất lấy tùy thuộc vào cấp hạng đường, tra tiêu chuẩn

Trị số mô đun đàn hồi đặc trưng của từng đoạn đường thử nghiệm, Eđh

n

tt L L

n i tb

1



dt dh

p: là áp lực bánh xe tiêu chuẩn xuống mặt đường, p = 0,6 MPa;

D: là đường kính tương đương của diện tích vệt bánh xe tiêu chuẩn, D = 33cm; : là hệ số poát xông, = 0,3;

Ldt: là độ võng đàn hồi đặc trưng

Xác định hệ số cường độ nói lên mức độ thỏa mãn về cường độ hay khả năng chịu tải của kết cấu đường, nó là tỷ số giữa mô đun đàn hồi thực tế với mô đun đàn hồi yêu cầu (thiết kế) của tuyến đường đó [17], biểu thức (2-12):

(2-12)

Trong đó:

Ett: Mô đun đàn hồi thực tế (daN/cm2

);

Eyc: Mô đun đàn hồi yêu cầu theo tải trọng và lưu lượng xe (daN/cm2)

Mô đun đàn hồi thực tế Ett do tác dụng của xe cộ và các nhân tố khác nên càng ngày càng giảm => Kcđ ngày càng giảm Khi Kcđ < 0,8 thì phải làm lại kết cấu đường

2.3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TẢI TRỌNG KHAI THÁC

2.3.1.Yếu tố hoạt động kinh doanh vận tải ảnh hưởng đến chất lượng mặt đường

2.3.1.1.Tổ chức hoặc cá nhân sử dụng xe ô tô để vận tải hàng hóa trên đường bộ

- Thường thiếu cập nhật đầy đủ thông tin về tải trọng đường bộ trên toàn tuyến đường vận chuyển hàng hóa trước khi thực hiện vận chuyển và không bố trí đầy đủ thiết bị che phủ, chằng buộc, đệm lót phục vụ cho việc xếp hàng hóa và tạo điều kiện cho người xếp hàng thực hiện đúng quy định về xếp hàng hóa

- Chủ quan hoăc thờ ơ cung cấp thông tin cho lái xe, người áp tải và người xếp hàng đặc điểm của hàng hóa, kích thước và khối lượng của hàng hóa, bao, kiện, giới hạn trọng tải cho phép của xe, tải trọng đường bộ trên toàn tuyến đường vận chuyển;

yc

tt cd

E E

K 

thiếu trách nhiệm đối với tất cả các vi phạm về tải trọng và các quy tắc xếp hàng hóa trên xe ô tô

2.3.1.2.Tổ chức hoặc cá nhân thực hiện việc xếp hàng hóa trên xe ô tô

Thường thiếu tiếp nhận các thông tin do tổ chức hoặc cá nhân sử dụng xe ô tô

để vận tải hàng hóa trên đường bộ cung cấp để thực hiện việc xếp hàng hóa trên xe ô

tô theo quy định

2.3.2 Yếu tố cơ chế chính sách

- Giá cước vận tải đường bộ thấp, không đúng với chi phí vận tải, dẫn đến các lái xe phải chở hàng hóa quá tải trọng để bù lỗ Đây là một trong những nguyên nhân gây tai nạn giao thông và phá huỷ kết cấu đường bộ

- Các chế tài chưa đủ mạnh: Chưa có chế tài xử phạt mạnh đối với các chủ hàng, chủ doanh nghiệp, chủ xe cố tình ép lái xe chở hàng vượt quá trải trọng cho phép; chưa có chế tài xử phạt căn cứ vào hóa đơn, biên lai xuất, nhập hàng hóa Công tác cưỡng chế thực thi pháp luật, xử lý vi phạm còn nhiều hạn chế, chưa kiên quyết, triệt để, chưa mang tính giáo dục cao, tác dụng răn đe giáo dục hạn chế Đầu tư trang thiết bị, áp dụng các tiến

bộ khoa học kỹ thuật trong công tác quản lý tải trọng xe còn nhiều hạn chế, thiếu đồng

bộ

- Trong công tác nhập khẩu, phương tiện giao thông cơ giới đường bộ được coi như một loại hàng hóa Một thời gian dài, hàng rào kỹ thuật của chúng ta để hạn chế tổng trọng lượng của xe chưa đầy đủ và chưa chặt chẽ Việc nhập khẩu xe được phép tham gia giao thông đường bộ được thực hiện theo Quyết định số 4597/2001/QĐ-BGTVT ngày 28/12/2001 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải “Quy định kiểu loại phương tiện giao thông cơ giới đường bộ được phép tham gia giao thông” Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của kiểu loại phương tiện như hiện nay, quy định này đã lạc hậu, chưa có quy định về thể tích cho phép thùng xe Do đó, trong khoảng hơn mười năm trở lại đây, các xe ô tô được nhập khẩu chưa được kiểm soát chặt, dẫn đến trên đường bộ xuất hiện một số chủng loại xe tải có thể tích thùng chứa rất lớn, khi chuyên chở vật liệu xây dựng bằng thành xe đã quá tải trọng cho phép, gây nguy hại tới các công trình đường bộ và mất an toàn giao thông

2.3.3 Yếu tố tác động của biến đổi khí hậu

Đặc điểm điều kiện thời tiết của tỉnh Quảng Ngãi có 02 mùa rõ rệt, mùa khô

(mùa nắng) và mùa mưa; địa hình thấp dần từ Tây sang Đông, có cả vùng đồi núi và đồng bằng ven biển; thuỷ văn và chế độ thuỷ nhiệt lại phức tạp, nắng gay ghét, nhiệt

độ cao có lúc trên 37oC, thậm chí đến 40oC vào mùa nắng nóng, mùa mưa thường kéo dài từ tháng 9÷10 năm trước đến tháng 2÷3 năm sau, lượng mưa trung bình hàng năm

từ 2000 (vùng biển phía Nam tỉnh) đến 3.600mm (vùng núi), có đợt mưa hơn 500mm, khi lạnh nhiệt độ có lúc xuống tận 120C÷10oC

Hình 2.4 Nước mưa ngập tràn qua đường tỉnh ĐT.624 (Quảng Ngãi-Ba Động) Như vậy, nhiệt độ của lớp mặt đường sẽ phụ thuộc vào khả năng đối lưu nhiệt giữa khí quyển và kết cấu mặt đường Khả năng đối lưu nhiệt giữa không khí và mặt đường phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ không khí, bức xạ mặt trời, tốc

độ gió, lượng mưa, độ ẩm không khí, lượng bốc hơi Các nhân tố bên trong gồm hệ số truyền nhiệt của vật liệu, suất hấp thụ bức xạ mặt trời, nhiệt dung riêng của vật liệu

Hệ số truyền nhiệt phụ thuộc vào kết cấu vật liệu, độ rỗng và độ ẩm của vật liệu Suất hấp thụ bức xạ mặt trời phụ thuộc vào loại vật liệu và độ nhám của mặt đường thì ảnh hưởng rất lớn đến việc duy trì tuổi thọ khai thác công trình giao thông đường tỉnh ĐT.624 (Quảng Ngãi- Ba Động)

2.3.4 Yếu tố ảnh hưởng xe quá tải tới độ bền và độ ổn định của kết cấu nền - mặt đường

Như ta đã biết, kết cấu đường là một kết cấu nhiều lớp, xây dựng trên phần xe chạy đường ô tô, mặt đường nhận tải trọng từ các phương tiện giao thông và truyền nó xuống nền đất Khi chịu tác động trực tiếp của tải trọng do xe chạy, điều kiện làm việc của mặt đường phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố sau đây: chịu lực tiếp xúc, lực nén

và xung động của bánh xe; chịu áp lực từ xe truyền xuống qua các trục; chịu tác động

trùng phục của lực tác động do dòng xe chạy; chịu lực tác động phân bố không đều trên mặt cắt ngang của đường; chịu ảnh hưởng lớn của tốc độ xe chạy, đặc biệt khi xe hãm phanh và nhiệt độ mặt đường Quá trình này đồng thời với quá trình tải trọng tác động lên mặt đường, nhất là tác động của xe chở hàng hóa quá tải trọng, sẽ tạo thêm cho kết cấu đường những điều kiện làm việc bất lợi nhất, làm phát sinh hư hỏng biến dạng mặt đường (nứt, bong bật, bong tróc, ổ gà, …) làm giảm năng lực phục vụ của tuyến đường trong quá trình khai thác và sử dụng

2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG

Sự biến đổi khí hậu, sự gia tăng rất nhanh số lượng các phương tiện tham gia giao thông, đặc biệt là các xe chở hàng quá tải trọng cho phép lưu hành diễn ra phổ biến đã gây hư hỏng hệ thống đường với các dạng thức và mức độ khác nhau, các hư hỏng này xuất hiện, phát triển theo thời gian, làm suy giảm khả năng chịu tải bộ phận kết cấu và toàn bộ công trình

Để đảm bảo yêu cầu về việc xác định tải trọng khai thác của tuyến đường Quảng Ngãi-Chợ Chùa (đoạn Km0+26,00-Km4+940,46) thuộc tuyến đường ĐT.624 (Quảng Ngãi-Ba Động) tỉnh Quảng Ngãi trong quá trình khai thác tuyến đường; cần sử dụng nội dung và phương pháp nghiên cứu giữa lý thuyết và thực nghiệm, trong đó cần thiết sử dụng các số liệu khảo sát bằng phương pháp đo mô đun đàn hồi của kết cấu đường thực tế tuyến đường làm số liệu là cơ sở để xác định lý thuyết tải trọng trục

xe khai thác của tuyến đường so với tiêu chuẩn thiết kế và các văn bản pháp quy, để đánh giá lại khả năng chịu tải của kết cấu đường, để cơ quan nhà nước có biện pháp quản lý tải trọng trong quá trình khai thác sử dụng để bảo vệ kết cấu công trình đường

bộ

CHƯƠNG 3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG KHAI THÁC TRÊN TUYẾN ĐƯỜNG QUẢNG NGÃI-CHỢ CHÙA (ĐOẠN KM0+26,00-KM4 + 940,46) THUỘC

TUYẾN ĐT.624 TỈNH QUẢNG NGÃI

3.1 GIỚI THIỆU HIỆN TRẠNG TUYẾN ĐƯỜNG

3.1.1 Hiện trạng mạng lưới giao thông đường bộ

3.1.1.1.Về mạng lưới đường bộ tỉnh

Hình 3.1 Bản đồ mạng lưới giao thông tỉnh Quảng Ngãi Tổng chiều dài hệ thống đường bộ của tỉnh Quảng Ngãi là 12.287 km bao gồm Quốc lộ Trong đó, đã nhựa hóa, cứng hóa, cụ thể: Quốc lộ (4 tuyến và 2 tuyến tránh

QL1): dài 384/384 km chiếm 100%; Đường tỉnh (11 tuyến): dài 362,3/401,3 km chiếm 90,3%; Đường đô thị: dài (214,4/247,7km) chiếm 86,6%; Đường huyện: dài (886,6/1365,2km) chiếm 64,9%; Đường xã: dài (942,3/1824,8km) chiếm 51,6%; Đường chuyên dùng: dài (94,7/266,5km) chiếm 35,5%; Đường thôn, khối phố: dài (821,6/3120,7km) chiếm 26,3%; đường trục chính nội đồng (910/4677km) chiếm 19,5%

3.1.1.2 Hiện trạng tuyến đường tỉnh ĐT.624 (Quảng Ngãi - Ba Động)

Tuyến đường ĐT.624 (Quảng Ngãi - Ba Động) là tuyến đường có vai trò rất quan trọng trong việc kết nối giao thông giữa thành phố Quảng Ngãi với 06 huyện: Tư Nghĩa, Nghĩa Hành, Mộ Đức, Minh Long, Sơn Hà và Ba Tơ Tuyến đường này có điểm đầu tại xã Nghĩa Điền, huyện Tư Nghĩa, điểm cuối tại xã Ba Động, huyện Ba Tơ,

có chiều dài là 54Km, đường cấp IV; bề rộng nền đường Bn=6,0m-7,5m, bề rộng mặt đường Bm=3,5m-6,5m, lề đường không gia cố 1mx2=2m, thời gian khai thác của tuyến đường là hơn 14 năm;

Hình 3.2 Bản đồ tuyến đường ĐT.624 (Quảng Ngãi-Ba Động) Riêng đoạn từ thành phố Quảng Ngãi đến trung tâm thị trấn Chợ Chùa, huyện Nghĩa Hành có chiều dài khoảng 4,9 km; trong thời gian qua, do mật độ xe cộ lưu thông trên tuyến ngày càng lớn nên tuyến đường này đã bị xuống cấp bong bật ổ gà và