(Luận văn thạc sĩ) kiểm soát tải trọng xe chạy trên đường tỉnh 912 phục vụ công tác khai thác đường

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –––––––––––––––––––––––– TRƯƠNG TRỌNG HẬU KIỂM SOÁT TẢI TRỌNG XE CHẠY TRÊN ĐƯỜNG TỈNH 912 PHỤC VỤ CÔNG TÁC KHAI THÁC ĐƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG – NĂM 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –––––––––––––––––––––––– TRƯƠNG TRỌNG HẬU KIỂM SOÁT TẢI TRỌNG XE CHẠY TRÊN ĐƯỜNG TỈNH 912 PHỤC VỤ CÔNG TÁC KHAI THÁC ĐƯỜNG Chuyên ngành Mã số : Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng : 85.80.205 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN HỒNG HẢI ĐÀ NẴNG – NĂM 2019 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả Trương Trọng Hậu MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Tóm tắt luận văn Danh mục bảng Danh mục hình MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết lựa chọn đề tài .1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Chương 1: ẢNH HƯỞNG CỦA TẢI TRỌNG XE CHẠY ĐẾN ĐIỀU KIỆN KHAI THÁC ĐƯỜNG VÀ THỰC TRẠNG CÔNG TÁC QUẢN LÝ KHAI THÁC ĐƯỜNG TỈNH TRÀ VINH .3 1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng khai thác mặt đường và phương pháp xác định .3 1.1.1 Độ phẳng 1.1.2 Độ nhám 1.1.3 Cường độ mặt đường 1.2 Tác dụng tải trọng xe chạy đến điều kiện làm việc kết cấu nền mặt đường 1.2.1 Tác dụng tải trọng xe chạy lên mặt đường mềm 1.2.2 Ảnh hưởng tải trọng xe chạy đến chế làm việc đất vật liệu áo đường 1.2.3 Hiện tượng phá hoại kết cấu áo đường mềm ngun lý tính tốn cường độ áo đường mềm 1.2.4 Một số kết nghiên cứu ảnh hưởng tải trọng đến hư hỏng mặt đường .9 a Kết nghiên cứu nước b Kết thử nghiệm Viện Khoa học Công nghệ GTVT [16] 10 1.3 Hệ thống giao thông đường thực trạng công tác quản lý khai thác hệ thống đường địa bàn tỉnh Trà Vinh 12 1.3.1 Hệ thống giao thông đường tỉnh Trà Vinh 12 1.3.2 Thực trạng công tác quản lý, khai thác đường tỉnh Trà Vinh 14 a Phân cấp tổ chức máy quản lý khai thác đường 14 b Thực trạng quản lý khai thác .16 c Nguyên nhân 16 1.4 Sự cần thiết phải cần thiết phải kiểm sốt tải trọng để phục cơng tác khai thác đường bền vững 16 1.5 Kết luận chương 17 Chương 2: KHẢO SÁT LƯU LƯỢNG XE VÀ ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG MẶT ĐƯỜNG TUYẾN ĐT 912 18 2.1 Giới thiệu tuyến Đường tỉnh 912 .18 2.2 Kết khảo sát lưu lượng thành phần xe tuyến 19 2.3 Kết đo mô đun đàn hồi mặt đường cũ 26 2.3.1 Phương pháp dụng cụ thí nghiệm 26 2.3.2 Thời điểm thí nghiệm 26 2.3.3 Kết thí nghiệm .27 a Mô đun đàn hồi thời điểm đặc trưng cho mùa khô 27 b Thí nghiệm đánh giá cường độ mặt đường mùa mưa (mùa bất lợi) 28 2.4 Kết khảo sát, đánh giá trạng mặt đường 30 2.4.1 Phân đoạn khảo sát 30 2.3.2 Tổ chức nhóm khảo sát, đo đạc 30 2.3.3 Kết khảo sát hư hỏng mặt đường .30 a Đoạn 1: Từ Km0+00 đến Km4+500 30 b Đoạn 2: Từ km4+500 ÷ km6+200 30 c Đoạn 3: từ km6+200 đến km12+500 31 d Đoạn 4: từ 12+500 ÷ km 17+200, 31 2.3.4 Tổng hợp dạng hư hỏng toàn tuyến nguyên nhân hư hỏng (xem Bảng 2.7): .33 2.4 Kết luận chương 38 Chương 3: ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT TẢI TRỌNG XE CHẠY PHỤC VỤ CÔNG TÁC KHAI THÁC ĐƯỜNG TỈNH, TỈNH TRÀ VINH 39 3.1 Giới thiệu 39 3.2 Dự báo lưu lượng giao thông và mô đun đàn hồi yêu cầu mặt đường 39 3.2.1 Kết khảo sát lưu lượng xe thời điểm 39 3.2.2 Hệ số tăng trưởng xe năm dự báo lưu lượng xe năm 2024 41 3.2.3 Xác định số trục xe tiêu chuẩn (trục 100kN) tích luỹ mô đun đàn hồi yêu cầu theo lưu lượng xe tính tốn 41 a Kịch 42 b Kịch 43 c Kịch 44 3.3 Phương án kiểm soát tải trọng trường hợp chưa có kinh phí nâng cấp mặt đường 45 3.3.1 Cơ sở đề xuất 45 3.3.2 Xác định lưu lượng xe cho phép lưu thông tuyến mùa khô (từ tháng 11 đến tháng 5) 46 3.3.3 Xác định lưu lượng xe cho phép lưu thông tuyến mùa mưa sau đợt mưa dài ngày 48 3.3.4 Kiểm soát tải trọng theo khả chịu tải kết cấu mặt đường 49 a Trường hợp khống chế tải trọng trục 80kN (xấp xỉ trục tấn): 49 b Trường hợp khống chế tải trọng trục 70kN (xấp xỉ trục tấn): 50 c Trường hợp khống chế tải trọng trục 65kN (xấp xỉ trục 6,5 tấn): .51 d Trường hợp tải trọng trục 60kN (xấp xỉ tấn) 52 3.3.5 Xác định tải trọng khống chế điều kiện thời tiết mưa dài ngày mùa mưa (Ettmm =110Mpa) 53 a Trường hợp tính tốn cho năm (2019) .55 b Trường hợp tính tốn cho năm sau (năm 2024) 56 3.3.6 Giải pháp cần thực để kiểm soát tải trọng 58 3.4 Phương án thiết kế cải tạo, gia cường thêm lớp phủ mặt đường 59 3.5 Kế hoạch bảo trì nâng cao hiệu khai thác tuyến 62 3.5.1 Giải pháp bảo trì, sửa chữa thường xuyên giai đoạn ngắn hạn 62 a Đối với hư hỏng nứt mặt đường: 62 b Sửa chữa lún lõm mặt đường: 63 c Sửa chữa mặt đường bị mài mịn, bong tróc: 63 d Sửa chữa lắp vá ổ gà vét vỡ mép mặt đường: 63 e Sửa chữa lún vệt bánh xe .64 3.5.2 Giải pháp dài hạn .66 3.5 Kết luận chương 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .68 Kết luận 68 Kiến nghị 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao) PHỤ LỤC KIỂM SOÁT TẢI TRỌNG XE CHẠY TRÊN ĐƯỜNG TỈNH 912 PHỤC VỤ CÔNG TÁC KHAI THÁC ĐƯỜNG Học viên Mã số : Trương Trọng Hậu, Chuyên ngành: KTXD cơng trình giao thơng : 85.80.205, Khóa: K36 Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắt: Chất lượng khai thác đường phụ thuộc nhiều yếu tố, chất lượng tình trạng mặt đường yếu tố có ảnh hưởng quan trọng Tuyến ĐT 912 nối liền huyện Châu Thành huyện Tiểu Cần, tỉnh Trà Vinh, có chức nhiệm vụ phục vụ phát triển kinh tế tỉnh Trà Vinh nói chung huyện nói riêng xây dựng đưa vào khai thác năm 2005, đến hết thời hạn phục vụ Trong điều kiện đảm bảo giao thơng bình thường tuyến ĐT 912 hạn chế kinh phí bảo trì, địi hỏi cần có giải pháp kiểm soát hợp lý tải trọng khai thác để đảm bảo phát huy hiệu khai thác đường Luận văn trình bày kết khảo sát đánh giá tình trạng hư hỏng mặt đường; thực trạng cơng tác quản lý, bảo trì mặt đường kết thống kê dự báo lưu lượng xe thời điểm (năm 2019) năm Để xét ảnh hưởng điều kiện khí hậu đến điều kiện làm việc đường, đề tài thực đo môđun đàn hồi mặt đường (Eđh) hai thời điểm khác điều kiện khí hậu (trời nắng sau đợt mưa dài ngày), làm sở đề xuất giải pháp kiểm soát đồng thời lưu lượng tải trọng xe tuyến vào mùa khô mùa mưa kinh phí cho cơng tác bảo trì nâng cấp hạn chế Luận văn tính tốn tăng cường lớp mặt bêtông nhựa dày 10 cm làm lớp phủ đáp ứng lưu lượng xe chạy năm tiếp trường hợp có nguồn kinh phí cho cơng tác bảo trì Từ khóa: tuyến ĐT 912, kiểm sốt, tải trọng khai thác, khai thác đường, hư hỏng mặt đường, môđun đàn hồi, cơng tác bảo trì VEHICLE LOAD CONTROL ON THE DT912 FOR EXPLOITATION OF ROAD Abstract: The exploitation of the path depends on many factors, in which the quality and the state of the road is one of the vital factors The DT912 line is connected between Chau Thanh District and Tieu Can district, Tra Vinh province, which functions to serve economic development of Tra Vinh province in general and two districts in particular The DT912 line was constructed and put into service in the year 2005, which now has expired In the conditions of normal traffic on the DT912 line, but the restrictions of maintenance, requires a reasonable control solution to the payload to ensure the exploits of road Thesis presents the survey results for the assessment of the damage to road surface; The status of management, road maintenance and results of vehicle traffic forecasts at the present time (2019) and the next five years To examine the conditions of the climate change to the conditions of the road, the thesis performed measuring elastic modulus (Edh) at two different times of the weather (sun and after long rains), as a basis for proposing solutions and traffic control and load vehicles on the route during the dry season and the rainy season when the economy costs for maintenance to upgrade The thesis calculated enhance surface layer 10 cm thick asphalt coating meet vehicle traffic in the next years in the case of funding for maintenance work Keyword: DT912 line, control, payload, the exploits of road, the damage to road surface, elastic modulus, maintenance work DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Eđh Mô đun đàn hồi QL Quốc lộ ĐT Đường tỉnh ĐH Đường huyện BTN Bê tông nhựa GTVT Giao thông vận tải TCN Tiêu chuẩn ngành TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCXD Tiêu chuẩn xây dựng Số hiệu 1.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng Giới thiệu phân cấp chất lượng độ phẳng mặt đường theo IRI đường khai thác Thống kê cầu Đường tỉnh 912 Kết khảo sát lưu lượng thành phần xe tuyến ngày 23/5/2019 Kết khảo sát lưu lượng thành phần xe tuyến ngày 24/5/2019 Kết khảo sát lưu lượng thành phần xe tuyến ngày 25/5/2019 Kết đo cường độ mặt đường (Eđh) mùa khô Kết đo cường độ mặt đường (Eđh) mùa mưa (mùa bất lợi) Thống kê dạng hư hỏng mặt đường phân tích nguyên nhân hư hỏng Lưu lượng xe trung bình/ngày đêm ĐT 912 Thống kê tải trọng xe tải trọng trục trung bình xe tải Tổng số trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn 100kN năm 2019 (trường hợp cân trực tiếp xe tải) Tổng số trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn 100kN năm 2024 (trường hợp cân trực tiếp xe tải) Tổng số trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn 100kN năm 2019 Tổng số trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn 100kN năm 2024 Tổng số trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn 100kN năm 2019 (khơng tính xe rơ móc) Tổng số trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn 100kN năm 2024 (khơng tính xe rơ móc) Lưu lượng xe trung bình ngày đêm (mùa khơ) Lưu lượng xe trung bình ngày đêm (mưa dài ngày) Tổng số trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn 100kN năm 2019, trường hợp Tổng số trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn 100kN năm 2024, trường hợp Trang 19 20 21 24 27 28 34 40 40 42 42 43 43 44 45 47 48 49 50 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 3.22 3.23 3.24 3.25 3.26 3.27 3.28 3.29 3.30 3.31 Tổng số trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn 100kN năm 2019, trường hợp Tổng số trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn 100kN năm 2024, trường hợp Tổng số trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn 100kN năm 2019, trường hợp Tổng số trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn 100kN năm 2024, trường hợp Tổng số trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn 100kN năm 2019, trường hợp Tổng số trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn 100kN năm 2024, trường hợp Thống kế tải trọng trục xe trường hợp khơng có tải trọng hàng hóa Phân tích tải trọng hàng hóa phép chở loại xe hạn chế tải trọng trục 45kN Phân tích tải trọng hàng hóa phép chở loại xe hạn chế tải trọng trục 50kN Phân tích tải trọng hàng hóa phép chở loại xe hạn chế tải trọng trục 55kN Tổng số trục xe quy đổi trục tiêu chuẩn 100kN năm tính tốn 2019, trường hợp Tổng số trục xe quy đổi trục tiêu chuẩn 100kN năm tính tốn 2019, trường hợp Tổng số trục xe quy đổi trục tiêu chuẩn 100kN năm tính tốn 2019, trường hợp Tổng số trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn 100kN năm tính tốn 2024, trường hợp Tổng số trục xe quy đổi trục tiêu chuẩn 100kN năm tính tốn 2024, trường hợp Hệ số lợi dụng tải trọng trường hợp khống chế tải trọng trục 45kN phương án kiểm soát tải trọng xe chạy theo mùa: Lựa chọn lớp vật liệu kết cấu mặt đường tăng cường Quy đổi từ loại xe xe thời điểm năm 2019 50 51 51 52 52 53 54 54 54 55 55 56 56 57 57 58 57 60 66 11 ĐH 11 4,40 12 ĐH 12 25,50 13 ĐH 13 16,50 14 ĐH 14 2,70 15 ĐH 15 5,88 16 ĐH.16 14,55 17 ĐH 17 17,70 18 ĐH 18 14,90 19 ĐH 19 6,93 20 ĐH 20 8,10 21 ĐH 21 10,90 22 ĐH 22 5,90 23 ĐH 23 8,74 24 ĐH 24 6,00 25 ĐH 25 13,80 26 ĐH 26 9,70 27 ĐH 27 7,60 28 ĐH 28 11,06 29 ĐH 29 4,30 30 ĐH 30 17,97 V Trục 9T 5,5 6,5 VI Trục 9T 3,5 6,5 III Trục 9T 6,0 9,0 V Trục 9T 5,0 7,0 V Trục 9T 5.0-5.5 7,0 VI Trục 9T 5,0 7,0 V Trục 9T 5,0 7,0 VI Trục 9T 3,5 6,5 V Trục 9T 5,5 7,5 VI Trục 9T 3,5 6,5 VI Trục 9T 3,5 6,5 VI Trục 9T 3,5 6,5 VI Trục 9T 4,0 6,5 VI Trục 9T VI Trục 9T 3,5 6,5 VI Trục 9T 3,75 6,5 VI Trục 9T 3,75 6,5 III Trục 9T 6,0 9,0 VI Trục 9T 3,5 6,5 10 T 2,5 6,0 VI 3.0-5.0 6.0-9.0 Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa Láng nhựa xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu TB-Rất xấu VI Trục 9T 8,60 VI Trục 9T ĐH 33 7,00 V Trục 9T 34 ĐH 34 5,60 VI Trục 9T 35 ĐH 35 11,74 VI Trục 9T 36 ĐH 36 15,60 VI Trục 9T 37 ĐH 37 12,65 VI Trục 9T 38 ĐH 38 8,00 VI Trục 9T 39 ĐH 39 7,76 VI Trục 9T 40 ĐH 50 3,50 VI Trục 9T 41 ĐH 51 5,50 VI Trục 9T 42 ĐH 81 4,80 III Trục 10 T 31 ĐH 31 22,80 32 ĐH 32 33 Láng nhựa TB-Rất xấu Láng nhựa TB-Rất 3,5 7,0 xấu Láng nhựa TB-Rất 3.5-5.5 6.5-9,0 xấu BT xi măng TB-Rất 4,0 6,0 xấu BT xi măng TB-Rất 4,0 6,0 xấu Láng nhựa TB-Rất 3,5 6,0 xấu Láng nhựa TB-Rất 4,0 8,0 xấu Láng nhựa TB-Rất 3,0 6,5 xấu Láng nhựa TB-Rất 3,5 6,5 xấu Láng nhựa TB-Rất 3,5 8,0 xấu Láng nhựa TB-Rất 4,5 8,0 xấu Láng nhựa TB-Rất 6.0 9,0 xấu 4,0 8,0 ... trạng công tác quản lý, khai thác đường thực trạng kiểm soát tải trọng xe chạy địa bàn tỉnh Trà Vinh Đường tỉnh 912 - Đề xuất giải pháp kiểm soát tải trọng khai thác phù hợp với điều kiện khai thác. .. trọng xe chạy phục vụ cơng tác khai thác đường tỉnh, tỉnh trà vinh 3 Chương ẢNH HƯỞNG CỦA TẢI TRỌNG XE CHẠY ĐẾN ĐIỀU KIỆN KHAI THÁC ĐƯỜNG VÀ THỰC TRẠNG CÔNG TÁC QUẢN LÝ KHAI THÁC ĐƯỜNG TỈNH TRÀ... –––––––––––––––––––––––– TRƯƠNG TRỌNG HẬU KIỂM SOÁT TẢI TRỌNG XE CHẠY TRÊN ĐƯỜNG TỈNH 912 PHỤC VỤ CÔNG TÁC KHAI THÁC ĐƯỜNG Chuyên ngành Mã số : Kỹ thuật xây dựng công trình giao thơng : 85.80.205