Nghiên cứu, phân tích và đánh giá một số phương pháp tính toán thiết kế áo đường mềm để xây dựng đường ô tô

ðẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA HUỲNH THỊ ÁNH TUYẾT ðỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH VÀ ðÁNH GIÁ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN THIẾT KẾ ÁO ðƯỜNG MỀM ðỂ XÂY DỰNG ðƯỜNG ÔTÔ Chuyên ngành: CẦU, TUYNEN VÀ CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG KHÁC TRÊN ðƯỜNG ƠTƠ VÀ ðƯỜNG SẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ TP HỒ CHÍ MINH THÁNG 10-2006 CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ðộc Lập -Tự Do - Hạnh Phúc o0o - TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ðÀO TẠO SðH -o0o - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ HỌ TÊN HV : HUỲNH THỊ ÁNH TUYẾT - PHÁI : NỮ NGÀY SINH : 26 – 10 - 1978 - NƠI SINH : BẾN TRE CHUYÊN NGÀNH: CẦU TUYNEN VÀ CÁC CƠNG TRÌNH KHÁC TRÊN ðƯỜNG ƠTƠ VÀ ðƯỜNG SẮT Mà SỐ : CAUð KHÓA : K15 - NĂM 2004 ÷ 2006 I TÊN ðỀ TÀI Nghiên cứu, phân tích đánh giá số phương pháp tính tốn thiết kế áo đường mềm để xây dưng đường ơtơ II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG NHIỆM VỤ: Nghiên cứu, phân tích đánh giá số phương pháp tính tốn kết cấu áo đường mềm đã, ñược áp dụng Việt Nam nước Kết ñánh giá phương pháp ñể xác ñịnh mức ñộ tin cậy quy trình áp dụng Việt Nam NỘI DUNG: Chương 1:Mở ñầu Chương 2: Một số phương pháp thiết kế áo ñường mềm Chương 3:ðối chiếu kết tính tốn quy trình với lời giải xác Kogan D Burmister Chương 4: Phân tích kết tính tốn kết cấu áo đường mềmtheo phương pháp khác Chương 5: Nhận xét - kiến nghị Phụ lục Tài liệu tham khảo III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS NGUYỄN XUÂN VINH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH CHỦ NHIỆM BỘ MÔN PGS.TS NGUYỄN XUÂN VINH TS LÊ VĂN NAM TS LÊ THỊ BÍCH THỦY Nội dung ñề cương Luận văn thạc sỹ ñã ñược thông qua Hội ñồng chuyên ngành Ngày……tháng…….năm 2006 TRƯỞNG PHÒNG ðTS - ð H TRƯỞNG KHOA QUẢN LÝ NGÀNH MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ðẦU Trang1-3 ðẶT VẤN ðỀ PHƯƠNG HƯỚNG GIẢI QUYẾT CỦA ðỀ TÀI QUY MÔ CỦA LUẬN VĂN CHƯƠNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ ÁO Trang4-30 ðƯỜNG MỀM HIỆN NAY 2.1 PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ ÁO ðƯỜNG 2.2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN KẾT CẤU ÁO ðƯỜNG MỀM ðƯỢC ÁP DỤNG Ở VIỆT NAM & CÁC NƯỚC 2.2.1 Phương pháp tính Việt Nam 2.2.1.1 Tiêu chuẩn 22TCN211-93 2.2.1.2 Tiêu chuẩn 22TCN2274-01 2.2.2 Phương pháp Nga 2.2.3 Phương pháp tính tốn Trung Quốc 2.3 PHÂN TÍCH ƯU KHUYẾT ðIỂM CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÊN CHƯƠNG ðỐI CHIẾU CÁC KẾT QUẢ TÍNH TỐN CỦA CÁC QUY TRÌNH VỚI LỜI GIẢI CHÍNH XÁC CỦA B.I.KOGAN VÀ D.BURMISTER 3.1 XÁC ðỊNH MOðUN ðÀN HỒI THEO CÁC QUY TRÌNH 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN ðỐI CHIẾU SO SÁNH 3.3 KẾT QUẢ TÍNH TỐN ðỐI CHIẾU SO SÁNH 3.3.1 Hệ hai lớp 3.3.2 Hệ nhiều lớp 3.3.3 Nhận xét chung Trang31-60 CHƯƠNG PHÂN TÍCH KẾT QUẢ TÍNH TỐN KẾT CẤU Trang51-71 ÁO ðƯỜNG THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU 4.1 XÁC ðỊNH CÁC THÔNG ÁP DỤNG CHO THIẾT KẾ 4.2 CÁC KẾT QUẢ TÍNH TỐN 4.3 PHÂN TÍCH SO SÁNH VÀ NHẬN XÉT ðỐI CHIẾU 4.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN 5.2 KIẾN NGHỊ 5.3 HẠN CHẾ CỦA ðỀ TÀI 5.4 HƯỚNG PHÁT TRIỂN TIẾP THEO CỦA ðỀ TÀI Trang72-75 MỤC LỤC PHỤ LỤC1 KẾT QUẢ TÍNH TỐN, ðỐI CHIẾU GIÁ TRỊ ECH THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU CỦA HỆ HAI LỚP PHỤ LỤC2 Trang1-18 KẾT QUẢ TÍNH TỐN, ðỐI CHIẾU GIÁ TRỊ Trang19-34 ECH THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU CỦA HỆ BA LỚP PHỤ LỤC3 KẾT QUẢ TÍNH TỐN, ðỐI CHIẾU GIÁ TRỊ Trang35-66 ECH THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU CỦA HỆ NHIỀU LỚP PHỤ LỤC4 TÍNH TỐN KẾT CẤU ÁO ðƯỜNG THEO CÁC Trang67-130 TIÊU CHUẨN HIỆN HÀNH (loại vật liệu cát) - Theo tiêu chuẩn 22TCN211-93 - Theo tiêu chuẩn ODN218.046.01 - Theo tiêu chuẩn 22TCN274-01 PHỤ LỤC5 TÍNH TỐN KẾT CẤU ÁO ðƯỜNG THEO CÁC Trang131-201 TIÊU CHUẨN HIỆN HÀNH (loại vật liệu sét) - Theo tiêu chuẩn 22TCN211-93 - Theo tiêu chuẩn ODN218.046.01 TÓM TẮT LÝ LỊCH KHOA HỌC I TÓM TẮT - Họ tên: Huỳnh Thị Ánh Tuyết - Phái: nữ - Sinh ngày: 26-10-1978 - Nơi sinh: Sơn Hoà, Châu Thành, Bến Tre II ðỊA CHỈ LIÊN LẠC - ðiện thoại nhà riêng: 08.89 86 207 - Cơ quan công tác: Trường ðH GTVT TP Hồ Chí Minh III Q TRÌNH ðÀO TẠO - Năm 1997-2002: Sinh viên trường ðH GTVT sở 2-Q9-Tp Hồ Chí Minh - Tốt nghiệp đại học: năm 2002 - Hệ đào tạo: quy - Trường: ðại học Giao thông Vận tải - Năm 2004: trúng tuyểncao học khoá 15 - Mã số học viên: 00104038 IV QUÁ TRÌNH CƠNG TÁC - Từ năm 2002 - đến nay: cơng tác trường ðH GTVT TP Hồ Chí Minh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] AASHTO, Apolity on geometric design of Hightway and streets, 1990; [2] Nguyễn Quang Chiêu, Phạm Huy Quang: Xây dựng mặt đường tơ – Nhà xuất Giao Thông Vận Tải – 1998; [3] Nguyễn Quang Chiêu - Các phương pháp thiết kế ñường nước phương Tây – Nhà xuất GTVT, Hà Nội 1995; [4] Dương Học Hải - Thiết kế mặt ñường ôtô theo hướng dẩn AASHTO ứng dụng Việt Nam; [5] ðặng Hữu, Nguyễn Xuân Trục, ðỗ Bá Chương, Sổ tay thiết kế đường ơtơ, NXB ”KHKT”, Hà Nội, 1976; [6] Hướng dẫn thiết kế mặt ñường mềm theo tiêu chuẩn 22TCN 274-01 NXB Xây dựng – Biên soạn GS.TS Trần ðình Bửu; [7] Lục ðỉnh Trung, Trình Gia Câu – Cơng trình mặt đường (tập1, 2) - ðại học ðồng Tế, Trung Quốc – Bản dịch Nguyễn Quang Chiêu Dương Học Hải – Nhà xuất GTVT Hà Nội, 1995; [8] Quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN211-93 NXB Giao thơng vận tải – Hà nội - 1999; [9] Jeuffroy et Bachelez, Abaques pour le calcul des contraintes et déformations dans les systèmes tricouches, Edition áeroport de Paris, 1966; [10] Jeuffroy G.Note sur le comportement des chaussées (Dans ”Annales des Ponts et Chaussées”) Paris; [11] V.I Zavoriski, Sổ tay thiết áo ñường mềm, Kiev, 1983 (Bản tiếng Nga); [12] A.la.Kaluski tác giả khác, Thiết kế áo ñường (Bản tiếng Nga) Kiev, 1981 [13] Thiết kế áo ñường mềm – tiêu chuẩn ngành ODN218.046-01- Bộ giao thông vận tải Liên Bang Nga; [14] Tiêu chuẩn thiết kế mặt ñường mềm 22TCN-274-01 NXB Giao thông vận tải – Hà nội – 2001; [15] Tính tốn bề dày mặt đường bêtơng atphan dùng cho ñường ôtô ñường thành phố - Phân viện atphan Mỹ (Bản dịch Viện thiết kế GTVT), Hà nội, 1991; [16] N.N.Tvanơv, Cấu tạo tính tốn áo đường mềm (Bản tiếng Nga), NXB ”GTVT”, (Bản tiếng Nga), Moscow, 1973; [17] Viện thí nghiệm Cầu đường Anh (TRRL) - Các kết cấu mặt đường điển hình [18] Nguyễn Xn Vinh, Sơ đồ tính tốn bề dày mặt đường mềm ứng với mù nóng bất lợi Việt Nam, Tạp chí ”GTVT” số tháng 6/1992; [19] Nguyễn Xuân Vinh, Một số phương pháp tính tốn ổn định trượt phần lớp mặt bêtơng nhựa làm việc nhiệt độ cao, Tạp chí ”GTVT” số tháng 10/1993; [20] Nguyễn Xuân Vinh: Các chun đề nâng cao: Thiết kế đường tơ, đường thị ðiều khiển tơ ñèn tín hiệu – Nhà xuất ðại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2003; [21] Nguyễn Xuân Vinh: Giới thiệu quy trình thiết kế mặt đường mềm ODN 218046.01 CHLB Nga Tạp chí cầu đường tháng 12/2005- Hà nội ChươngI:MỞ ðẦU CHƯƠNG MỞ ðẦU ðẶT VẤN ðỀ Trong lĩnh vực xây dựng đường ơtơ việc chọn kết cấu áo ñường hợp lý, khoa học thể trình độ phát triển mang ý nghĩa lớn kinh tế Kết cấu áo ñường phận quan trọng ñắt tiền tổng thể cơng trình đường ơtơ Chi phí để xây dựng áo ñường chiếm tỉ lệ lớn xây dựng ñường ôtô Tiền bỏ ñể sữa chữa mặt ñường chiếm hầu hết kinh phí tu bảo dưỡng đường ơtơ hàng năm Do việc tính tốn thiết kế kết cấu áo đường có ý nghĩa to lớn kinh tế, kỹ thuật Mặc dù vậy, nay, hệ thống phương pháp thiết kế áo ñường Việt Nam chưa ñáp ứng ñược yêu cầu Trong hệ thống tiêu chuẩn thiết kế mặt ñường mềm Việt Nam từ trước ñến dựa hai phương pháp: Bài tốn mun biến dạng (bài tốn lời giải Ivanop) dựa theo ñộ lún biến dạng cho phép; Bài tốn mun đàn hồi (bài tốn lời giải A.K.Biulia) dựa theo ñộ lún phục hồi cho phép dạng trùng phục tải trọng xe chạy [4,6] Dựa sở lý thuyết này, hệ thống quy trình mặt đường bước hoàn thiện củng cố qua tiêu chuẩn: - Quy trình thiết kế mặt đường mềm theo mơđun biến dạng: 22TCN-04-72; - Quy trình thiết kế mặt đường mềm theo mơđun đàn hồi: 22TCN-202-90; - Quy trình 22TCN-211-93 (hồn chỉnh quy trình 22TCN-202-90) Với sách mở cửa thu hút vốn đầu tư nước ngồi nhà nước năm vừa qua, tạo cho tiếp cận với nhiều phương pháp thiết kế mặt đường địi hỏi phải có chấp nhận phương pháp mà nhiếu nước sử dụng, điển hình phương pháp Mỹ Do vậy, Việt Nam ñang hành hai phương pháp song song: phương pháp thiết kế theo quy trình thiết kế mặt đường mềm 22TCN 211-93 và phương pháp thiết kế mặt ñường theo AASHTO (tiêu chuẩn thiết kế mặt ñường mềm 22TCN-274-01) Trang ChươngI:MỞ ðẦU Mặc dù, tiêu chuẩn 274-01 ñã ñược ban hành từ năm 2001 Bộ Giao Thông có tổ chức hướng dẫn sử dụng năm 2002 Nhưng tiêu chuẩn cịn tồn nhiều thơng số thực nghiệm áp dụng từ tiêu chuẩn gốc mà điều kiện xác định kiểm chứng Việt Nam, đó, đến tiêu chuẩn chưa Tư vấn áp dụng thức (chỉ có vài trường hợp áp dụng ñể kiểm tra ñối chứng hợp tác làm cơng trình giao thơng với ñối tác nước ngoài) mà chủ yếu dùng theo tiêu chuẩn cũ 22TCN211-93 Từ ngày 01/01/2001 Bộ Giao thông vận tải Liên Bang Nga sử dụng quy trình thiết kế áo đường mới: ODN218.046-01 với nội dung có nhiều thay đổi Khác với quy trình BCH46-72 trước tính tốn bề dày áo đường mềm theo tải trọng tĩnh, quy trình quy định cụ thể trường hợp tính tốn bề dày áo đường mềm theo tải trọng tĩnh tải trọng ñộng Hiện nay, Vụ khoa học Công nghệ - Bộ Giao thông vận tải xây dựng lại quy trình tính tốn kết cấu mặt ñường cho phù hợp với ñiều kiện nước ta cập nhật ñược kết nghiên cứu khoa học nước ðây vấn đề cần thiết mang tính thời ngành Do đó, luận văn sâu vào nghiên cứu, tính tốn, so sánh, đánh giá tiêu chuẩn ñang ñược áp dụng Việt Nam số tiêu chuẩn khác nhằm xác ñịnh mức ñộ tin cậy quy trình áp dụng Việt Nam Trên sở phân tích chúng tơi chọn đề tài nghiên cứu: ”Nghiên cứu, phân tích đánh giá số phương pháp tính tốn thiết kế áo đường mềm để xây dựng đường ơtơ” SỰ CẦN THIẾT CỦA ðỀ TÀI: Những vấn đề trình bày cho thấy: - ðề tài nghiên cứu cần thiết cho việc lựa chọn áp dụng tiêu chuẩn thiết kế áo ñường mềm nay; - Bước ñầu cung cấp số ñánh giá mang tính thực tiễn cho việc lựa chọn phương pháp khác ñể thiết kế mặt ñường mềm; - Thể số ưu nhược ñiểm ñiều kiện áp dụng quy trình thiết kế điều kiện Việt nam; Trang ChươngI:MỞ ðẦU - Sẽ mở số nghiên cứu mà ñáng quan tâm ñộ tin cậy tiêu chuẩn ta ñang áp dụng xây dựng tiêu chuẩn mang tính hội nhập PHƯƠNG HƯỚNG GIẢI QUYẾT CỦA ðỀ TÀI: Những vấn ñề cần giải quyết: - Nghiên cứu lý thuyết tính tốn kết cấu áo ñường số nước ñang áp dụng khả ứng dụng Việt Nam; - ðối chiếu kết tính tốn theo phương pháp với lời giải xác hệ hai lớp; - Tính toán so sánh phương pháp thiết kế áo ñường với Kết cần ñạt ñược: - ðộ tin cậy phương pháp tính tốn kết cấu áo ñường mềm áp dụng ñiều kiện Việt Nam; - Sự phù hợp phương pháp tính kết cấu áo đường mềm điều kiện khí hậu nhiệt ñới Việt Nam; - Kiểm chứng, lựa chọn phương pháp tính kết cấu áo đường mềm từ nghiên cứu tính tốn bổ sung QUY MƠ CỦA LUẬN VĂN: Luận văn bao gồm chương, 70trang, bảng biểu hình vẽ Phần phụ lục có 40trang với 10phụ lục nhỏ bao gồm kết thu thập được, kết tính tốn đề tài Trang ChươngIV: PHÂN TÍCH CÁC KẾT QUA TÍNH TỐN KCM THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU Tiêu chuẩn 274-01: tổng trục xe tác dụng suốt trình khai thác: W80 = DD × D L × N × 365 × ((1 + i ) t − 1) i ; (4-8) t: thời kỳ phục vụ ñường, lấy t= 15năm; i: hệ số tăng trưởng xe hàng năm, lấy i = 0.1 (10%); Nlm: lưu lượng xe ngày ñểm xe m theo hai hướng năm ñầu tiên khai thác, (xe/ngñ) flàn, DL: hệ số phân bố theo làn, lấy 0.5; DD: hệ số phân bố theo chiều, lấy 1; Kc : hệ số tổng cộng Kc = q (t −1) ; q −1 (4-9) q: tỷ lệ tăng xe hang năm - Kết tính tốn lưu lượng xe lập thành bảng: Loại xe Nlm (1999) Nlm (2002) Xe 401 533 Xe khách nhỏ 118 157 Xe khách 196 261 Xe hai trục 687 914 Xe ba truïc 37 50 Xe truïc 31 27 Lưu lượng xe cuối thời kỳ khai thác Tổng số trục xe ñơn tương ñương Qi 1.5 8.2 9.2 Trang 65 bảng 4-2 HS quy ñổi xe tiêu chuẩn ODN 211274211-93 274-01 0.0002 0.0002 0.001 0.005 0.005 0.012 0.377 0.42 0.897 0.42 0.45 0.7 0.62 1.659 0.63 0.58 1.506 535 568 1,817, 7,388,108 817,216 216 ChươngIV: PHÂN TÍCH CÁC KẾT QUA TÍNH TỐN KCAðM THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU - Làm tương tự lưu lượng xe năm khảo sát giả ñịnh tăng lên: bảng 4-3 HS quy ñổi trục xe tiêu chuẩn Loaïi xe Nlm (1999) Nlm (2002) Qi ODN 211274211-93 274-01 Xe 451 600 1.5 0.0002 0.0002 0.001 Xe khách nhỏ 150 200 0.005 0.005 0.012 Xe khaùch 300 400 0.377 0.42 0.897 Xe hai truïc 1503 2000 8.2 0.42 0.45 Xe ba truïc 75 100 9.2 0.7 0.62 1.659 Xe truïc 45 60 0.63 0.58 1.506 Lưu lượng xe cuối thời kỳ khai thác 1,100 1,166 Tổng số trục xe đơn tương đương 3,736, 15,180,763 736,332 - Các thơng số vật liệu áo ñường: Vật liệu dùng làm kết cấu áo ñường ñược lấy tương ứng với loại vật liệu ñang ñược sử dụng ñể xây dựng kết cấu áo đường Tp Hồ Chí Minh tỉnh phía Nam, có hai dạng chính: Dạng 1: BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 CPðD loại CPðD loại Dạng 2: BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 ðá dăm gia cố xi măng 6% CPðD loại Dạng 3: BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 ðá dăm gia cố xi măng 6% Cấp phối sỏi sạn Dạng 3: BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 CPðD loại Trang 66 ChươngIV: PHÂN TÍCH CÁC KẾT QUA TÍNH TỐN KCM THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU Cấp phối sỏi sạn ðặc trưng loại vật liệu ñược lấy sau: bảng 4-4 Tên vật liệu Moñun ñàn hồi E 211-93 ODN (ñộng) 274-01 BTN chặt 60/90 3,240daN/cm2 32,000daN/cm2 350,000 (psi) BTN rỗng 60/90 3,600daN/cm2 20,000daN/cm2 350,000 (psi) CPðD loại 3,500daN/cm2 3,500daN/cm2 80 (CBR) CPðD loại 2,500daN/cm2 2,500daN/cm2 30 (CBR) Cấp phối sỏi sạn 1,800daN/cm2 1,800daN/cm2 30 (CBR) ðá dăm gia cố xi măng 6% 6,000daN/cm2 6,000daN/cm2 4.8 (Mpa) Nền sét (K=0.98) 430daN/cm2 720daN/cm2 50 Mpa Moñun ñàn hồi E Tên vật liệu BTN chặt 60/90 211-93 ODN (động) (tính trượt) (kéo uốn) (tính trượt) (kéo uốn) 2,000daN/cm2 18,000daN/cm2 15000daN/cm2 45,000daN/cm2 BTN rỗng 60/90 2,500daN/cm2 12,000daN/cm2 9000daN/cm2 28,000daN/cm2 Vật liệu ñất nền: sử dụng cát sét với ñặc trưng tính chất lý đất lấy điều kiện độ ẩm từ 0.6-0.7 (Giải thích thêm dùng hai loại đất chúng hai loại đặc trưng để kiểm tra khác tiêu chuẩn); - Lấy giá trị tiêu theo ñúng tiêu chuẩn; - Các tiêu vật liệu lấy cho phương pháp tính mà phân hai trường hợp tính theo tải trọng động tải trọng tĩnh 4.2 CÁC KẾT QUẢ TÍNH: Các tốn tính thể phụ lục 3,4 Trang 67 ChươngIV: PHÂN TÍCH CÁC KẾT QUA TÍNH TỐN KCAðM THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU Bảng kết tính tốn đảm bảo độ võng đàn hồi: phụ lục3 bảng 4-4 Lưu Bề dày Kết cấu lượng 211-93 ODN(tĩnh) ODN(ñộng) 1969 3360 BTN chặt 60/90 5 5 5 BTN rỗng 60/90 10 10 10 CPðD lại 20 20 20 15 20 15 CPðD loại BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 ðá dăm gia cố XM CPðD loại BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 CPðD lại Cấp phối sỏi sạn BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 ðá dăm gia cố XM Cấp phối sỏi sạn BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 CPðD lại CPðD loại BTN chặt 60/90 32 15 28 25 35 20 30 25 35 28 10 15 25 10 20 35 10 20 25 10 20 35 20 15 20 20 35 20 20 20 30 20 10 15 15 10 20 20 10 15 15 10 20 20 30 15 25 25 35 20 25 25 35 25 10 15 15 10 20 30 10 15 25 10 20 30 BTN rỗng 60/90 10 10 10 ðá dăm gia cố XM 20 20 20 15 20 15 CPðD loại 34 30 25 20 30 25 BTN chặt 60/90 5 5 5 BTN rỗng 60/90 10 10 10 CPðD lại 30 30 20 20 30 25 Cấp phối sỏi sạn BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 ðá dăm gia cố XM Cấp phối sỏi sạn 35 25 30 30 10 20 35 30 20 25 20 10 15 20 38 25 30 30 10 20 30 Trang 68 ChươngIV: PHÂN TÍCH CÁC KẾT QUA TÍNH TỐN KCM THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU Kiểm tra quy trình với cát (phụ lục 4) Lưu lượng 1969 3360 bảng4-5 Bề dày Kết cấu 211-93 ODN 274- (tĩnh) 01(95%) 274-01(85%) BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 CPðD lại CPðD loại 20 32 10 20 28 20 35 10 20 30 20 30 10 20 22 20 23 10 15 20 BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 ðá dăm gia cố XM CPðD loại BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 CPðD lại Cấp phối sỏi sạn BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 ðá dăm gia cố XM Cấp phối sỏi sạn BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 CPðD lại CPðD loại BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 ðá dăm gia cố XM CPðD loại 20 25 25 35 20 30 25 35 20 34 10 15 28 10 20 35 10 20 25 10 20 35 10 20 30 20 32 20 35 20 32 20 35 20 32 10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30 18 25 10 15 20 15 20 10 10 20 30 30 20 30 10 20 33 10 20 20 25 28 20 22 10 20 25 10 15 20 BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 CPðD lại Cấp phối sỏi sạn BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 ðá dăm gia cố XM Cấp phối sỏi sạn 30 35 25 30 10 25 40 10 20 35 25 35 20 32 10 20 30 10 20 30 Trang 69 ChươngIV: PHÂN TÍCH CÁC KẾT QUA TÍNH TỐN KCM THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU Kiểm tra cho quy trình với sét (phụ lục 5) Lưu lượng 1969 3360 Kết cấu BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 CPðD lại CPðD loại BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 ðá dăm gia cố XM CPðD loại BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 CPðD lại Cấp phối sỏi sạn BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 ðá dăm gia cố XM Cấp phối sỏi sạn BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 CPðD lại CPðD loại BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 ðá dăm gia cố XM CPðD loại BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 CPðD lại Cấp phối sỏi sạn BTN chặt 60/90 BTN rỗng 60/90 ðá dăm gia cố XM Cấp phối sỏi sạn bảng 4-6 Bề dày 211-93 25 32 20 25 28 35 20 40 27 35 20 40 30 40 22 40 10 20 35 10 15 32 10 25 35 10 18 40 10 24 35 10 20 35 10 28 40 10 20 40 Trang 70 ODN 20 28 20 25 20 35 20 25 20 35 20 32 25 35 20 32 10 20 25 10 20 20 10 20 20 10 15 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30 10 20 30 274-01/1 274-01/2 ChươngIV: PHÂN TÍCH CÁC KẾT QUA TÍNH TỐN KCM THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU 4.3 PHÂN TÍCH SO SÁNH VÀ NHẬN XÉT ðỐI CHIẾU Thực thiết kế kết cấu theo ba tiêu chuẩn ñề nghị với dạng kết cấu ñưa với hướng sau: - So sánh kết tính kết cấu theo tiêu chuẩn ñộ võng ñàn hồi hai tiêu chuẩn 211-93 tiêu chuẩn ODN - So sánh kết cấu thiết kế ñược tiêu chuẩn: 274-01, ODN218.064.01 (theo tải trọng ñộng), 211-93; - So sánh kết cấu thiết kế ñược theo tiêu chuẩn ODN218.064.01 (theo tải trọng tĩnh) với tiêu chuẩn 211-93; 4.4 KẾT LUẬN - Nếu xét theo u cầu độ võng đàn hồi kết cấu tính theo tiêu chuẩn ODN (tải trọng động) tương ñương với kết cấu tính ñược theo tiêu chuẩn 211-93; - Cách tính tốn kết cấu theo tải trọng tĩnh hai tiêu chuẩn 211-93 ODN nhau; - Nhận thấy phương pháp tính ODN cho trường hợp tải trọng ñộng hay tải trọng tĩnh Tính theo tải trọng động thực tính theo tĩnh với cách quy đổi tải trọng trục tính tốn khác tải trọng tĩnh hệ số ñộng kñ =1.3; - Từ kết tính số trục xe tổng cộng cuối thời kỳ khai thác (bảng 4-2, 43) tiêu chuẩn ODN, lưu lượng xe mà tính theo tải trọng tĩnh kết cấu thiết kế ñược lớn nhiều so với tính theo tải trọng động Ngược lại, có bề dày kết cấu tính theo tải trọng tĩnh chịu ñược tổng tải trọng trục nhỏ so với tính động; - Ngồi kết tính cho thấy kết tính theo hai phương pháp 211-93 xấp xỉ so với kết tính từ tiêu chuẩn 274-01 Trang 71 ChươngIV: PHÂN TÍCH CÁC KẾT QUA TÍNH TOÁN KCAðM THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU CHƯƠNG NHẬN XÉT - KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu ñạt ñược luận văn, kết luận ñược ñưa sau: - Xét mặt tính độ võng đàn hồi tính theo tiêu chuẩn ODN có nhiều thuận lợi so với tiêu chuẩn 211-93 Việt Nam: Cường ñộ lớp kết cấu tính đổi lớp từ lên, phù hợp thuận lợi cho cơng tác nghiệm thu q trình thi cơng (vì thực tế thi công, sau thi công lớp kết cấu ñược kiểm tra nghiệm thu cho lớp đó); Cách tính tiêu chuẩn ODN phù hợp với tốn đồ h/D > vượt biên tốn đồ tốn khơng tính sử dụng phương pháp tính tiêu chuẩn 211-93 chuyển đổi kết cấu áo ñường lớp tương ñương Ngược lại, tính theo tiêu chuẩn ODN phải thực tra tốn đồ nhiều lần, điều dẫn đến nhiều sai sót khơng khống chế ðối với tiêu chuẩn 211-93, cơng thức thực nghiệm để chuyển ñổi hệ nhiều lớp hệ hai lớp với hệ số hiệu chỉnh β có kết sai khác nhiều so với tra tốn đồ, nhiên, sai khác nằm giới hạn biết trước - Việc áp dụng cơng thức gần để chuyển đổi kết cấu thuận lợi Tuy nhiên, cơng thức khơng phải gần cho trường hợp Nếu sử dụng cơng thức gần Kogan tỷ lệ cường ñộ lớp với lớp (Ed/Etr) vật liệu từ 0.5 trở lại cho kết xấp xỉ với kết từ toán ñồ Khi tỷ lệ tiến dần ñến tính theo cơng thức giải tích Kogan khơng cịn xác; Hay với cơng thức gần Barber tỷ lệ (Ed/Etr) dần đến cho kết lớn nhiều so với việc dùng tốn đồ - Trong giới hạn tính tốn kiểm tra qua dạng kết cấu tính kết thu tiêu chuẩn 22TCN 274-01 khơng khác nhiều ñối với phương pháp lại Nhưng ñiều khơng thể khẳng định tiêu chuẩn phù hợp cho Trang 72 ChươngIV: PHÂN TÍCH CÁC KẾT QUA TÍNH TỐN KCM THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU Việt Nam điều kiện khí hậu trang thiết bị thí nghiệm để xác định thơng số đầu vào dùng cho tiêu chuẩn chưa có Do nói nên áp dụng tiêu chuẩn 22TCN 274-01 số cơng trình có đầu tư nước ngịai, đồng thời phải trang bị đầy đủ trang thiết bị ñáp ứng yêu cầu xác ñịnh thông số tiêu chuẩn gốc ñã thử nghiệm; - Tiêu chuẩn 211-93 ñã ñược sử dụng thời gian dài tương ñối phù hợp ñiều kiện Việt Nam Tuy nhiên, tính hội nhập tiêu chuẩn chưa cao, nhiều yếu tố chưa ñược cụ thể: Chỉ thiết kế theo ñiều kiện khí hậu, điều kiện thí nghiệm bất lợi nhất, khơng đánh giá mức độ tin cậy kết cấu thiết kế; - Kết thiết kế kết cấu theo ODN phù hợp với thực tế tải trọng tác dụng ơtơ tải trọng động tức ñây xu hướng chung phương pháp thiết kế nước ñang áp dụng) Và kết tính tốn kết cấu tương đồng với kết tính theo AASHTO 22TCN 211-93; Nếu lưu lượng xe mà tính theo tải trọng tĩnh kết cấu thiết kế lớn nhiều so với tính theo tải trọng động Ngược lại, có bề dày kết cấu tính theo tải trọng tĩnh chịu ñược tổng tải trọng trục nhỏ so với tính động; - Tiêu chuẩn 274-01 soạn thảo từ tiêu chuẩn AASHTO ñể ứng dụng Việt Nam địi hỏi phải đầu tư trang thiết bị thí nghiệm để xác định mun đàn hồi bêtơng nhựa, loại vật liệu làm móng áo đường đất theo quy trình AASHTO; Ngồi tiêu chuẩn 274-01 ñược soạn thảo theo AASHTO nên kết phù hợp với mơi trường thí nghiệm tiêu chuẩn (ở Mỹ), phù hợp với chất lượng phục vụ phù hợp với kết cấu, vật liệu, cách thi công, quản lý, truyền thông nước Trang 73 ChươngIV: PHÂN TÍCH CÁC KẾT QUA TÍNH TOÁN KCAðM THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU 5.2 KIẾN NGHỊ Trong trình nghiên cứu thực luận văn từ kết luận văn, đúc kết số kiến nghị sau cho việc tính tốn thiết kế mặt ñường mềm: 5.2.1 Nên nghiên cứu sửa ñổi quy trình thiết kế mặt đường mềm 22TCN 211-93 hành theo vấn đề sau: - Tính tóan theo hướng lý thuyết kết hợp với thực nghiệm ñể xác định thơng số tính tốn; - Tải trọng tính tốn: cần xác định tính tốn cho hai trường hợp: tải trọng tĩnh tải trọng ñộng; - Trên đường trường (quốc lộ, tĩnh lộ, ) có tốc xe chạy V > (5060km/h), đường phố chính, đường cao tốc thị, tính tốn thiết kế với tải trọng ñộng; Tại bãi dừng xe (trạm xe buyt, bến phà, ), nút giao thơng, đường dẫn ñến nơi giao với ñường sắt, ñường ñô thị có tốc độ xe chạy V vượt biên tốn đồ tốn khơng tính sử dụng phương pháp tính tiêu chuẩn 211-93 chuyển ñổi kết cấu áo ñường lớp tương đương Ngược lại, tính theo tiêu chuẩn ODN phải thực tra tốn đồ nhiều lần, điều dẫn đến nhiều sai sót khơng khống chế ðối với tiêu chuẩn 211-93, cơng thức thực nghiệm ñể chuyển ñổi hệ nhiều lớp hệ hai lớp với hệ số hiệu chỉnh β có kết sai khác nhiều so với tra tốn đồ, nhiên, sai khác nằm giới hạn biết trước - Việc áp dụng công thức gần ñúng ñể chuyển ñổi kết cấu thuận lợi Tuy nhiên, công thức gần ñúng cho trường hợp Nếu sử dụng công thức gần Kogan tỷ lệ cường độ lớp với lớp (Ed/Etr) vật liệu từ 0.5 trở lại cho kết xấp xỉ với kết từ tốn đồ Khi tỷ lệ tiến dần đến tính theo cơng thức giải tích Kogan khơng cịn xác; Hay với cơng thức gần Barber tỷ lệ (Ed/Etr) dần ñến cho kết lớn nhiều so với việc dùng tốn đồ - Trong giới hạn tính tốn kiểm tra qua dạng kết cấu tính kết thu tiêu chuẩn 22TCN 274-01 khơng khác nhiều phương pháp cịn lại Nhưng điều khơng thể khẳng định tiêu chuẩn phù hợp cho Trang 62 ChươngV: NHẬN XÉT - KIẾN NGHỊ Việt Nam ñiều kiện khí hậu trang thiết bị thí nghiệm để xác định thơng số đầu vào dùng cho tiêu chuẩn chưa có Do nói nên áp dụng tiêu chuẩn 22TCN 274-01 ñối với số cơng trình có đầu tư nước ngịai, đồng thời phải trang bị ñầy ñủ trang thiết bị ñáp ứng u cầu xác định thơng số tiêu chuẩn gốc ñã thử nghiệm; - Tiêu chuẩn 211-93 ñã ñược sử dụng thời gian dài tương ñối phù hợp ñiều kiện Việt Nam Tuy nhiên, tính hội nhập tiêu chuẩn chưa cao, cịn nhiều yếu tố chưa cụ thể: Chỉ thiết kế theo điều kiện khí hậu, điều kiện thí nghiệm bất lợi nhất, khơng đánh giá ñược mức ñộ tin cậy kết cấu thiết kế; - Kết thiết kế kết cấu theo ODN phù hợp với thực tế tải trọng tác dụng ôtô tải trọng động tức xu hướng chung phương pháp thiết kế nước áp dụng) Và kết tính tốn kết cấu tương đồng với kết tính theo AASHTO 22TCN 211-93; Nếu lưu lượng xe mà tính theo tải trọng tĩnh kết cấu thiết kế lớn nhiều so với tính theo tải trọng động Ngược lại, có bề dày kết cấu tính theo tải trọng tĩnh chịu ñược tổng tải trọng trục nhỏ so với tính ñộng; - Tiêu chuẩn 274-01 ñược soạn thảo từ tiêu chuẩn AASHTO để ứng dụng Việt Nam địi hỏi phải đầu tư trang thiết bị thí nghiệm để xác ñịnh moñun ñàn hồi bêtông nhựa, loại vật liệu làm móng áo đường đất theo quy trình AASHTO; Ngồi tiêu chuẩn 274-01 soạn thảo theo AASHTO nên kết phù hợp với mơi trường thí nghiệm tiêu chuẩn (ở Mỹ), phù hợp với chất lượng phục vụ phù hợp với kết cấu, vật liệu, cách thi công, quản lý, truyền thông nước Trang 63 ChươngV: NHẬN XÉT - KIẾN NGHỊ 5.2 KIẾN NGHỊ Trong trình nghiên cứu thực luận văn từ kết luận văn, đúc kết số kiến nghị sau cho việc tính tốn thiết kế mặt đường mềm: 5.2.1 Nên nghiên cứu sửa đổi quy trình thiết kế mặt ñường mềm 22TCN 211-93 hành theo vấn đề sau: - Tính tóan theo hướng lý thuyết kết hợp với thực nghiệm để xác định thơng số tính tốn; - Tải trọng tính tốn: cần xác định tính tốn cho hai trường hợp: tải trọng tĩnh tải trọng ñộng; - Trên ñường trường (quốc lộ, tĩnh lộ, ) có tốc xe chạy V > (5060km/h), đường phố chính, đường cao tốc thị, tính tốn thiết kế với tải trọng động; Tại bãi dừng xe (trạm xe buyt, bến phà, ), nút giao thơng, đường dẫn đến nơi giao với đường sắt, đường thị có tốc độ xe chạy V