Bảng 4.4: Tổng hợp các phương án kết cấu mặt đường khác nhau
Kết cấu số 1 2 3 4 5 6 Vật liệu Chiều dày (cm) Phương án kết cấu (sử dụng các loại bitum khác nhau) BTNC12.5 5 PMBIII PMBIII PMBIII 60/70 40/50 40/50
BTNC 19 7 PMBIII 60/70 40/50 60/70 40/50 60/70 ATB 8 8 8 8 8 8 8 CPDD1 18 18 18 18 18 18 18 CPDD2 35 35 35 35 35 35 35 Nền đất K98 30 30 30 30 30 30 30
4.2.3.2. Tiêu chuẩn giới hạn thiết kế kết cấu mặt đường theo (ME)
Phương pháp (ME) đưa ra các yêu cầu cho một kết cấu mặt đường phải thỏa mãn các tiêu chuẩn giới hạn nhất định trong khai thác tùy theo mức độ tin cậy thiết kế, dạng hư hỏng và loại vật liệu liên quan. Các tiêu chuẩn giới hạn cho các phương án kết cấu đã chọn ứng với độ tin cậy 90% như bảng 4.5 [46].
Bảng 4.5: Tiêu chuẩn giới hạn thiết kế kết cấu mặt đường mềm theo (ME) Tiêu chuẩn Hệ US Hệ SI Độ tin cậy, % Độ gồ ghề IRI ban đầu 63.00 (in/mile) 1.00 (m/km) 90.00 Độ gồ ghề IRI cuối cùng 172.00 (in/mile) 2.71 (m/km) 90.00 Tổng chiều sâu lún vệt
bánh xe toàn kết cấu 1.00 (in) 25.4 (cm) 90.00 Tiêu chuẩn Hệ US Hệ SI Độ tin cậy, %
Tiêu chuẩn Hệ US Hệ SI Độ tin cậy, % Nứt mỏi từ dưới lên của
lớp bê tơng nhựa
25.00 (% diện tích làn)
25.00 (% diện
tích làn) 90.00 Nứt nhiệt của lớp bê tông
nhựa 1000 (ft/mile) 189.4 (m/km) 90.00 Nứt mỏi từ trên xuống của
lớp bê tông nhựa 2000 (ft/mile) 378.8 (m/km) 90.00 Chiều sâu lún vệt bánh
trong các lớp bê tông nhựa 0.50 (in) 12.5 (cm) 90.00
Như vậy, một kết cấu mặt đường đã chọn được cho là đạt yêu cầu, nếu việc phân tích kết cấu theo (ME) trong giai đoạn khai thác thỏa mãn các yêu cầu trong bảng 4.5.
4.2.3.3. Phân tích ứng xử của các phương án kết cấu thử.
Các bước phân tích ứng xử của các phương án kết cấu thử như sau :
Khởi động chương trình (ME), cửa sổ mặc định và cửa số chính của chương trình như các Hình 4.3 và Hình 4.4.
Hình 4.4: Cửa sổ chính của phần mềm (ME) [22]
Tạo dự án cho phương án kết cấu thử. Trong bước này, chọn kiểu mặt đường là mặt đường mềm làm mới, nhập các tiêu chuẩn giới hạn hiết kế theo bảng 4.5 và giao diện của bước tạo dự án (Hình 4.5).
Hình 4.6:Trợ giúp việc nhập dữ liệu bằng màu sắc của phần mềm (ME) [22]
Nhập các thơng số đầu vào liên quan tới giao thơng, khí hậu, vật liệu, chiều dày lớp theo yêu cầu của phương phương pháp (ME) với sự trợ giúp bằng các chỉ thị màu sắc như hình 4.6.
Chạy chương trình phân tích ứng xử của các phương án kết cấu thử đã chọn. Sau khi chạy chương trình sẽ xuất ra các kết quả ứng xử của kết cấu mặt đường theo thời gian. Tổng hợp kết quả phân tích ứng xử của các phương án kết cấu mặt đường (kết cấu 1 tới kết cấu 6) như các bảng 4.6 tới bảng 4.11 và thể hiện qua các Hình 4.7 tới Hình 4.10.
Bảng 4.6: Kết quả dự báo ứng xử kết cấu mặt đường (kết cấu 1)
Tiêu chuẩn
Hư hỏng @ Độ tin
cậy Độ tin cậy (%) Đánh giá? Giới hạn Dự báo Giới hạn Đạt được
Độ gồ ghề IRI cuối cùng IRI
(in/mile) 172 159.68 90 95.2 Pass Tổng chiều sâu lún vệt bánh xe
toàn kết cấu (in) 1 1.17 90 56.62 Fail Nứt mỏi từ dưới lên của lớp bê
Tiêu chuẩn
Hư hỏng @ Độ tin
cậy Độ tin cậy (%) Đánh giá? Giới hạn Dự báo Giới hạn Đạt được
Nứt nhiệt của lớp bê tông nhựa
(ft/mile) 1000 84.34 90 100 Pass Nứt mỏi từ trên xuống của lớp
bê tông nhựa (ft/mile) 2000 419.1 90 100 Pass Chiều sâu lún vệt bánh trong
các lớp bê tông nhựa (in) 0.5 0.62 90 63.15 Fail
Bảng 4.7: Kết quả dự báo ứng xử kết cấu mặt đường (kết cấu 2)
Tiêu chuẩn
Hư hỏng @ Độ tin
cậy Độ tin cậy (%) Đánh giá? Giới hạn Dự báo Giới hạn Đạt được
Độ gồ ghề IRI cuối cùng IRI
(in/mile) 172 162 90 94.39 Pass Tổng chiều sâu lún vệt bánh xe
toàn kết cấu (in) 1 1.23 90 45.37 Fail Nứt mỏi từ dưới lên của lớp bê
tơng nhựa (% diện tích) 25 2.19 90 100 Pass Nứt nhiệt của lớp bê tông nhựa
(ft/mile) 1000 84.34 90 100 Pass Nứt mỏi từ trên xuống của lớp
bê tông nhựa (ft/mile) 2000 427.64 90 100 Pass Chiều sâu lún vệt bánh trong
các lớp bê tông nhựa (in) 0.5 0.67 90 50.81 Fail
Bảng 4.8: Kết quả dự báo ứng xử kết cấu mặt đường (kết cấu 3)
Tiêu chuẩn
Hư hỏng @ Độ tin
cậy Độ tin cậy (%)
Đánh giá? Giới hạn Dự báo Giới hạn Đạt được Độ gồ ghề IRI cuối cùng IRI
(in/mile) 172 161.13 90 94.7 Pass Tổng chiều sâu lún vệt bánh xe
toàn kết cấu (in) 1 1.21 90 49.5 Fail Nứt mỏi từ dưới lên của lớp bê
tông nhựa (% diện tích) 25 2.17 90 100 Pass Nứt nhiệt của lớp bê tông nhựa
Tiêu chuẩn
Hư hỏng @ Độ tin
cậy Độ tin cậy (%) Đánh giá? Giới hạn Dự báo Giới hạn Đạt được
Nứt mỏi từ trên xuống của lớp
bê tông nhựa (ft/mile) 2000 426.7 90 100 Pass Chiều sâu lún vệt bánh trong
các lớp bê tông nhựa (in) 0.5 0.65 90 55.53 Fail
Bảng 4.9: Kết quả dự báo ứng xử kết cấu mặt đường (kết cấu 4)
Tiêu chuẩn Hư hỏng @ Độ tin cậy Độ tin cậy (%)
Đánh giá? Giới hạn Dự báo Giới hạn Đạt được Độ gồ ghề IRI cuối cùng IRI
(in/mile) 172 161.31 90 94.64 Pass Tổng chiều sâu lún vệt bánh xe
toàn kết cấu (in) 1 1.21 90 48.52 Fail Nứt mỏi từ dưới lên của lớp bê
tơng nhựa (% diện tích) 25 2.13 90 100 Pass Nứt nhiệt của lớp bê tông nhựa
(ft/mile) 1000 84.34 90 100 Pass Nứt mỏi từ trên xuống của lớp
bê tông nhựa (ft/mile) 2000 518.62 90 100 Pass Chiều sâu lún vệt bánh trong
các lớp bê tông nhựa (in) 0.5 0.66 90 53.19 Fail
Bảng 4.10: Kết quả dự báo ứng xử kết cấu mặt đường (kết cấu 5)
Tiêu chuẩn
Hư hỏng @ Độ tin
cậy Độ tin cậy (%) Đánh giá? Giới hạn Dự báo Giới hạn Đạt được
Độ gồ ghề IRI cuối cùng IRI
(in/mile) 172 161.99 90 94.39 Pass Tổng chiều sâu lún vệt bánh xe
toàn kết cấu (in) 1 1.23 90 45.37 Fail Nứt mỏi từ dưới lên của lớp bê
tơng nhựa (% diện tích) 25 2.15 90 100 Pass Nứt nhiệt của lớp bê tông nhựa
(ft/mile) 1000 84.34 90 100 Pass Nứt mỏi từ trên xuống của lớp
bê tông nhựa (ft/mile) 2000 550.84 90 100 Pass Chiều sâu lún vệt bánh trong
Bảng 4.11: Kết quả dự báo ứng xử kết cấu mặt đường (kết cấu 6)
Tiêu chuẩn
Hư hỏng @ Độ tin
cậy Độ tin cậy (%) Đánh giá? Giới hạn Dự báo Giới hạn Đạt được
Độ gồ ghề IRI cuối cùng IRI
(in/mile) 172 162.92 90 94.05 Pass Tổng chiều sâu lún vệt bánh xe
toàn kết cấu (in) 1 1.25 90 41.21 Fail Nứt mỏi từ dưới lên của lớp bê
tơng nhựa (% diện tích) 25 2.17 90 100 Pass Nứt nhiệt của lớp bê tông nhựa
(ft/mile) 1000 84.34 90 100 Pass Nứt mỏi từ trên xuống của lớp
bê tông nhựa (ft/mile) 2000 552.51 90 100 Pass Chiều sâu lún vệt bánh trong
các lớp bê tông nhựa (in) 0.5 0.7 90 45.79 Fail