MÔĐUN ĐÀN HỒI CỦA NỀN ĐẤT VÀ MẶT ĐƯỜNG CŨ :

- Đường xã: Toàn tỉnh có 3862 km đường xã, liên xã, nền đường rộng 3,5 m 6m; mặt đ

3.4- MÔĐUN ĐÀN HỒI CỦA NỀN ĐẤT VÀ MẶT ĐƯỜNG CŨ :

Qua điều tra mô đun đàn hồi của mặt đường cũ một số tuyến đường chủ yếu là đường tỉnh, đường huyện.

Phương pháp đo E bằng cần Benkelman, loại cần có tỷ lệ 2/1. Quy trình đo và xử lý 22TCN 251-98.

Trong đoạn tuyến cần đo, chia đường thành các đoạn đồng nhất, tiến hành đo với mật độ 5-10 điểm/1km. Vị trí điểm đo được bố trí ở vệt bánh xe phía ngoài (cách mép mặt đường 0,6-1,2m), ngoài ra còn đo các điểm trên cùng một mặt cắt ngang để so sánh.

Xe đo độ võng là loại xe Bomaz, bánh kép có tải trọng toàn xe 9700 daN, tải trọng trục sau 6500 daN. Diện tích vệt tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường Sb = 624.41cm2, đường kính tương đương của vệt bánh Db = 28.24cm, áp lực bánh xe xuống mặt đường pb=5.2 daN/cm2.

Các số liệu đo được cùng với đánh giá hiện trạng mặt đường tại điểm đo là cơ sở để xử lý môđun đàn hồi của mặt đường cũ sau này.

3.4.2 Xử lý môđun đàn hồi đặc trưng mặt đường cũ:

- Độ võng tính toán tại các vị trí thử nghiệm:

Litt =Kc.Kq.Km.Kt.Li (3-6) + Hệ số cần đo Kc=2

+ Hệ số hiệu chỉnh kết quả đo theo các thông số xe tiêu chuẩn Kq=0.686 + Hệ số hiệu chỉnh độ võng về mùa bất lợi trong năm Km=1.14

+ Hệ số hiệu chỉnh độ võng ở nhiệt độ đo về nhiệt độ tính toán 30oC Kt=1.147

+ Li là độ võng thực tế của mặt đường đo ở vị trí thử nghiệm

- Độ võng đàn hồi đặc trưng của đoạn thử nghiệm tính theo công thức:

Ldt = Ltb+Kδ (3-7)

Trong đó: Ltb - Độ võng trung bình của đoạn thử nghiệm

δ - Độ lệch bình phương trung bình của đoạn thử nghiệm K - Hệ số suất lấy tùy thuộc vào cấp đường [6]

Ltb = n tt L n i i ∑ −1 δ = ∑ = − − n i itt Ltb L n 1 2 ) ( 1 1

- Trị số E đặc trưng của từng đoạn đường tính theo công thức: Edh = 0.693

dt

L pD(1−µ2)

(3-8) P - áp lực bánh xe tiêu chuẩn p =6 daN/cm2

D - Đường kính tương đương của diện tích vệt bánh xe tiêu chuẩn Ldt - Độ võng đàn hồi đặc trưng

Bảng 3.8 Kết quả đo cường độ một số tuyến trên địa bàn tỉnh Nghệ An

TT Khoảng cường độ

(daN/cm2) Số đường

Tỷ lệ

(%) Ghi chú

1 <500 13 50,00 Đường đê, đường xấu

2 Từ 500-700 8 30,77 Đường tỉnh cũ, đường phố cũ

3 Từ 750-1000 3 11,54 Đường mới cải tạo hoặc XD

4 >1500 2 7,69 Đường mới làm

Cộng 26

3.4.3 Môđun đàn hồi đất nền :

Theo số liệu thí nghiệm của công ty CP Tư vấn 497 trị số mô đun biến dạng của đất nền đường một số vị trí thử nghiệm theo bảng.

Bảng 3.9 Bảng chỉ tiêu cơ lý của đất nền tương đương độ chặt K95

Loại đất Độ ẩm tương đối Môđun đàn hồi (Mpa) Lực dính (c) (Mpa) Góc ma sát (độ) Đất á sét 0,6 – 0,7 30 – 37 0,028 – 0,038 17 - 20 Đất á cát 0,6 – 0,7 36 – 43 0,01 – 0,018 19 - 22 Đất sỏi sạn 0,6 – 0,7 50 – 57 0,012 – 0,015 18 - 20

Bảng 3.10 Bảng chỉ tiêu cơ lý của đất nền tương đương độ chặt K98

Loại đất Độ ẩm tương đối Môđun đàn hồi (Mpa) Lực dính (c) (Mpa) Góc ma sát (độ) Đất á sét 0,6 – 0,64 40 0,035 – 0,038 19 - 20 Đất á cát 0,6 – 0,64 48 0,015 – 0,018 20 - 22 Đất sỏi sạn 0,6 – 0,64 60 0,016 – 0,018 21 - 22

Bảng 3.11. Bảng chỉ tiêu cơ lý của đất nền tự nhiên

Loại đất Độ ẩm tương đối Môđun đàn hồi (Mpa) Lực dính (c) (Mpa) Góc ma sát (độ) Đất á sét 0,7 – 0,8 25 – 30 0,02 – 0,028 14 -17 Đất á cát 0,7 – 0,85 30 – 36 0,005 – 0,01 15 - 19 Đất sỏi sạn 0,7 – 0,8 45 – 50 0,008 – 0,01 18 - 20 3.4.4- Nhận xét:

Đối với đất nền thiên nhiên (đất đồi) muốn đảm bảo độ chặt yêu cầu phải có biện pháp cải tạo đất như cày xới lu lèn lại. Trong trường hợp thành phần đất không đảm bảo có thể lu lèn đạt độ chặt có thể thay đất.

- Đối với các mỏ đất đắp với các chỉ tiêu cơ lý trên có thể đảm bảo đắp nền đường đạt độ chặt yêu cầu.

- Cường độ mặt đường cũ hiện tại trên các đường giao thông Nghệ An không đồng đều theo chiều dọc đường và ngay cả trên một trắc ngang. Đa số cường độ mặt đường dao động trong khoảng từ 50-70 (Mpa).

- Độ bằng phẳng mặt đường kém, trừ những đường khu phố mới xây dựng có cường độ và độ bằng phẳng khá hơn.

Nguyên nhân cường độ mặt đường Nghệ An thấp là do: - Chất lượng nền đường kém.

- Mặt đường mỏng, chất lượng thấp. Với kết cấu áo đường đa số là mặt đường đá dăm dày khoảng 15-20cm láng nhựa hoặc cấp phối đá dăm dày 28- 36cm láng nhựa, đặt trực tiếp trên nền đất dính, không chặt, bão hòa nước. Hiện nay đa số các đường đã được tăng cường bằng các lớp đá dăm láng nhựa. Do cường độ nền, mặt đường cũ thấp nên mặt đường nhiều chỗ bị ran nứt, cao su, mặt đường không kín, nhiều chỗ bị ngấm nước, rạn nứt hoặc bị đất nền đùn lên.

3.4.5- Phân loại cấp hạng đất nền đường:

Phân loại cấp hạng đất nền đường nhằm mục đích cho việc tính kết cấu áo đường. Việc phân hạng này hợp lý nhất là phân theo năng lực chịu tải của đất nền, gồm có các chỉ tiêu: Mô đun đàn hồi E0, lực dính C, góc nội ma sát ϕ của lớp phía trên cùng của nền đường. Năng lực chịu tải của đất nền đường phụ thuộc vào loại đất nền, độ chặt đầm nén và độ ẩm tương đối của đất nền đường.

+ Đất nền đường khu vực Nghệ An có các loại là đất đồi, đất á sét và á cát (khu vực đồng bằng) qua các thí nghiệm có các chỉ tiêu cơ lý như sau:

Hnền = 0- 0.3 m thì K = 0.9-0.95 Hnền = 0.3-1.2 m thì K = 0.83-0.90

+ Độ ẩm tương đối từ 0.60 - 0.90 (nhiều khu vực độ ẩm tương đối rất lớn, đường thường xuyên bị ngập nước). Đối với các tuyến đường trên khu vực miền núi, có địa chất là lớp sét lẫn sỏi, đá phong hóa... cường độ nền đường lớn hơn.

Bảng 3.12 Phân loại cấp hạng nền đường dùng để lập catalo

Cấp hạng nền

đường N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7

Mô đun đàn hồi E

(Mpa) 30 35 40 45 50 55 60 Lực dính C (Mpa) 0,01 – 0,02 0,02 – 0,023 0,023 – 0,028 0,028 – 0,032 0,032 – 0,035 0,035 – 0,04 0,04 - 0,045 Góc nội ma sát φ (độ) 15 – 17 17 – 19 19 – 20 20 – 22 22 – 24 24 – 25 25 - 27 Chỉ số CBR (%) 4 5 6 8 10 12 14

3.5- KỸ THUẬT XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ ĐÃ ĐƯỢC ÁP DỤNG Ở NGHỆ AN: ĐƯỢC ÁP DỤNG Ở NGHỆ AN:

Nghệ An là tỉnh nằm ở vị trí trung tâm thuộc vùng Bắc Trung Bộ bộ nên có điều kiện tiếp thu được những kỹ thuật và công nghệ xây dựng kết cấu áo đường tiên tiến và hiện đại đã và đang được áp dụng ở nước ta. Những năm gần đây cùng với các doanh nghiệp trung ương, các doanh nghiệp địa phương tham gia thi công các công trình đòi hỏi kỹ thuật thi công và nghiệm thu ở trình độ cao như Quốc lộ 1A, đường giao thông nội thị .vv.

Qua điều tra khảo sát thực tế công nghệ thi công kết cấu áo đường Nghệ An hiện chủ yếu được áp dụng và hiện có như sau:

- Thi công lớp mặt: Thi công mặt đường BTN nóng bao gồm hệ thống trạm trộn nhựa nóng, máy rải bê tông nhựa, máy lu các loại (lu lốp, thu thép 2 bánh, lu thép 3 bánh ..vv) đảm bảo chu trình khép kín theo đúng qui trình thi công và nghiệm thu mặt đường BTN nóng. Thi công láng nhựa chủ yếu bằng thủ công công đoạn gồm: đốt nhựa + rải nhựa + rải đá đều thực hiện bằng thủ công. Đối với mặt đường bê tông xi măng công nghệ thi công chủ yếu bằng thủ công, các doanh nghiệp đóng trên địa bàn tỉnh chưa có máy rải, nên chất lượng bề mặt đường bê tông xi măng chưa tốt, không đồng đều.

- Thi công lớp móng: Máy rải cấp phối đá dăm, máy san, máy lu các loại (bao gồm lu rung, lu tĩnh.vv.), ô tô các loại đảm bảo theo đúng qui trình thi công và nghiệm thu móng đường. Tuy nhiên việc rải móng cấp phối đá dăm hiện nay chủ yếu được thực hiện bằng máy san đối với các tuyến đường tỉnh lộ.

- Thi công khu vực tác dụng của nền: máy ủi, máy san, máy lu, ô tô các loại đảm bảo theo đúng qui trình công nghệ thi công.

- Về dụng cụ kiểm tra và thiết bị thí nghiệm: Các trang thiết bị, dụng cụ kiểm tra của nhà thầu trên hiện trường gồm có: máy thuỷ bình, thước các loại, bộ sàng tiêu chuẩn, bộ rót cát, khuôn đúc mẫu bê tông, phễu đo độ sụt bê tông. Ngoài ra các dụng cụ, thiết bị kiểm tra thí nghiệm khác các đơn vị thi công đều phải thuê của các phòng thí nghiệm đóng trên địa bàn tỉnh. Trên địa bàn tỉnh hiện có một số phòng thí nghiệm có thể thực hiện công tác thí nghiệm theo các tiêu chuẩn nghiệm thu kết cấu áo đường đúng qui trình: Phòng thí nghiệm của Trung tâm Tư vấn và Kiểm định CTGT của Sở giao thông Nghệ An...

- Nhận xét chung về kỹ thuật xây dựng kết cấu áo đường và công nghệ thi công trên địa bàn tỉnh Nghệ An:

+ Việc tiếp thu kỹ thuật và công nghệ thi công hiện có chủ yếu là thi công kết cấu áo đường mềm, việc thi công các kết cấu áo đường hỗn hợp hoặc mặt đường cứng gặp nhiều khó khăn về công nghệ thi công.

+ Đối với kết cấu láng nhựa trên mặt đường cấp phối đá dăm hiện nay đang được thực hiện một số tuyến như TL598C, TL545... Thực tế qua điều tra cho thấy khó kiểm soát và đảm bảo an toàn chất lượng cho kết cấu do nguyên nhân sau:

+ Đối với vật liệu: Móng cấp phối đá dăm, đá láng nhựa khó đảm bảo độ sạch theo đúng qui trình do công nghệ sản xuất vật liệu trên địa bàn tỉnh không đáp ứng theo yêu cầu.

+ Bề mặt láng nhựa: Thông thường tuyến đường đang thi công vẫn phải đảm bảo giao thông qua lại nên bề mặt dễ bị bụi bẩn, đất dính bám khó vệ sinh sạch đảm bảo độ bám theo yêu cầu.

+ Công nghệ thi công: Thông thường thi công bán thủ công gồm máy rải nhựa cầm tay định lượng nhựa theo kinh nghiệm + rải đá bằng tay. Theo đúng qui trình nguyên gốc phải có thiết bị rải nhựa tự hành và máy rải đá liên hoàn.

+ Lớp láng nhựa mỏng thông thường từ 2-2,5cm không đáp ứng được tải trọng khai thác thực tế hiện nay.

Năm 1999 đã có thử nghiệm thi công móng đường bằng cấp phối suối và đã thực hiện thi công ở một số tuyến đường tỉnh lộ.. Từ đó đến nay kết cấu móng đường cấp phối suối đã được áp dụng trên địa bàn tỉnh.

3.6 CÁC ĐẶC ĐIỂM ĐỊA TẦNG, KHÍ HẬU, THOÁT NƯỚC VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM KHÁC CẦN QUAN TÂM:

3.6.1- Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên:3.6.1.1- Vị trí địa lý: 3.6.1.1- Vị trí địa lý:

Nghệ An nằm ở vị trí trung tâm vùng Bắc Trung Bộ, trên tuyến giao lưu Bắc - Nam và đường xuyên Á Đông – Tây, cách thủ đô Hà Nội 300 km về phía Nam. Theo đường 8 cách biên giới Việt – Lào khoảng 80 km và biên giới Lào – Thái Lan gần 300 km. Nghệ An hội nhập đủ các tuyến đường giao thông: đường bộ, đường sắt, đường thuỷ, đường không và đường biển. Bên cạnh đường biên giới dài 419 km và 82 km bờ biển, tỉnh còn có sân bay Vinh, cảng Cửa Lũ, kết cấu hạ tầng đang được nâng cấp, mở rộng và xây dựng mới đó tạo cho Nghệ An có nhiều thuận lợi trong giao lưu kinh tế – xã hội với cả nước, khu vực và quốc tế.

3.6.1.2- Điều kiện địa hình

Nghệ An nằm ở phía Đông Bắc của dãy Trường Sơn, có độ dốc thoải dần từ Tây Bắc đến Đông Nam. Diện tích tự nhiên của tỉnh là 1.648.729 ha, trong đó miền núi chiếm 3/4 diện tích, phần lớn đồi núi tập trung ở phía Tây của tỉnh. Dải đồng bằng nhỏ hẹp chỉ có 17% chạy từ Nam đến Bắc giáp biển Đông và các dãy núi bao bọc. Địa hình của tỉnh bị chia cắt bởi hệ thống sông ngòi dày đặc và những dãy núi xen kẽ, vì vậy gây không ít trở ngại cho sự phát triển giao thông và tiêu thụ sản phẩm.

Địa hình Nghệ An có hai vùng khá rõ:

- Vùng phía Tây của tỉnh là vùng đồi núi bán sơn địa có nhiều tài nguyên khoáng sản, hang động, núi đá, đồi rừng... thuận lợi cho phát triển công nghiệp khai thác, du lịch ... Đặc biệt, đá vôi có trữ lượng lớn tới hơn 7 tỷ m3. Đây là nguyên liệu quan trọng cho phát triển các ngành công nghiệp sản xuất xi măng, vôi, sản xuất bột nhẹ, làm vật liệu xây dựng. Phần lớn các tài nguyên khoáng sản phân bố gần trục đường giao thông, thuận tiện cho việc khai thác, vận chuyển và chế biến. Với tiềm năng khoáng sản , trong tương lai, Nghệ An có thể trở thành một trong những trung tâm công nghiệp vật liệu xây dựng lớn ở vùng đồng bằng Bắc Trung Bộ.

Mỏ đá Rú Dài

- Vùng đồng bằng là vùng đất đai màu mỡ, có bờ biển tiềm năng phát triển công nghiệp hàng hoá, công nghiệp chế biến nông sản thành phẩm và du lịch sinh thái. Sản phẩm xi măng Hoàng Mai của Nghệ An hiện đã có mặt trong hầu hết các công trình xây dựng lớn của đất nước. Những dải đất bồi ven sông đặc biệt thích hợp với các loại cây công nghiệp ngắn ngày như mía, dâu, lạc, đỗ tương và cây ăn quả. Ngoài ra đây cũng là vùng thuận lợi cho việc nuôi trồng, đánh bắt thủy sản và phát triển nghề chăn nuôi gia cầm dưới nước...

Chăn nuôi Bãi biển Cửa Lò

Du lịch làng Sen – Nam Đàn Nhà máy bao bì tại khu công nghiệp Bắc Vinh – TP Vinh – Nghệ An.

Tuyến Quốc lộ 1A đoạn qua thành phố Vinh – Nghệ An

3.6.1.3. Điều kiện khí hậu

Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu sự tác động trực tiếp của gió mùa Tây - Nam khô và nóng (từ tháng 4 đến tháng 8) và gió mùa Đông Bắc lạnh, ẩm ướt (từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau).

a/ Nhiệt độ:

Về chế độ nhiệt, nhiệt độ trung bình năm ở vùng núi là 230C, còn ở vùng đồng bằng duyên hải là 230C và có sự phân bố theo hai mùa rõ rệt. ở đây, mùa lạnh đến muộn hơn nhiều so với các tỉnh khác (mãi tới cuối tháng 11 hoặc tháng đầu 12) và lại chấm dứt sớm hơn. Như vậy, Nghệ An là một trong những vùng có mùa nóng kéo dài, thời kỳ có nhiệt độ trên 250C có thể dài đến 6 tháng, trong đó nhiều nơi có trên 3 tháng nhiệt độ trung bình vượt quá 280C.

Tháng 1 là tháng lạnh nhất (ở Vinh 140C, Cửa rào 170C, Tây Hiếu 160C). Tháng nóng nhất là tháng 7, khi gió tây mang hiệu ứng phơn làm nhiệt độ tăng đột ngột, có lúc lên tới 380 – 390C, gây nên tình trạng khô hạn nghiêm trọng. Nhiệt độ tối cao ở Nghệ An vượt qua 400C và xẩy ra vào tháng 7. Nhiệt độ tối thấp phổ biến là 5- 60C, ở vùng núi thường xuống dưới 00C, vào tháng 12. Sau đây là các bảng minh hoạ cho chế độ nhiệt ở tỉnh Nghệ An:

Bảng3.13: Nhiệt độ trung bình tháng và năm ở một số trạm

Tên Trạm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Con