Hướng nghiên cứu tiếp theo nhằm khẳng định khả năng ứng dụng hiệu quả của vật liệu địa phương (cát đỏ, tro bay) trong chế tạo vật liệu gia cố và bê tông hạt nhỏ làm móng mặt đường giao thông nông thôn, do vậy phạm vi đề xuất gồm:
- Nghiên cứu thực nghiệm hiện trường và thử nghiệm một số mô hình kết cấu tại hiện trường đối với cả đường huyện và đường cấp xã. Đo kết quả các chỉ tiêu về mặt cường độ, phân tích so sánh với kết quả tính toán theo lý thuyết.
- Nghiên cứu khả năng ứng dụng của loại vật liệu này đối với các cấp đường cao hơn cấp đường giao thông nông thôn.
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
1. Vũ Hoàng Giang, Nguyễn Thanh Sang, Bùi Xuân Cậy, Nghiên cứu ứng dụng kết hợp tro bay Vĩnh Tân và cát đỏ Bình Thuận làm móng mặt đường giao thông nông thôn, Tạp chí Giao thông vận tải số tháng 3/2019.
2. Vũ Hoàng Giang, Nguyễn Duy Đồng, Nguyễn Thanh Sang, Nghiên cứu lựa chọn một số cốt liệu chính chế tạo bê tông xi măng cát làm đường giao thông nông thôn cho một số tính miền Trung, Tạp chí cầu đường Việt Nam số tháng 9/2017.
3. Vũ Hoàng Giang, Nguyễn Duy Đồng, Nguyễn Thanh Sang, Nghiên cứu thực nghiệm về ứng suất, biến dạng của tấm bê tông xi măng khi chịu tác động tải trọng ô tô với các cấp tốc độ khác nhau, Tạp chí cầu đường Việt Nam, so tháng 4/2016.
4. Vũ Hoàng Giang, Nguyễn Duy Đồng, Nguyễn Thế Ngọc Anh, Nguyễn Vũ Việt, Trịnh Đức Thắng (2017), Nghiên cứu xây dựng định mức thí nghiệm vật liệu Mastic chèn khe mặt đường bê tông xi măng bằng phương pháp rót nóng, Tạp chí cầu đường Việt Nam số tháng 9/2017.
5. Vũ Hoàng Giang, Nâng cao chất lượng công tác quy hoạch giao thông vận tải ở Việt Nam, Tạp chí Tạp chí cầu đường Việt Nam số tháng 10/2015.
6. Vũ Hoàng Giang, Nguyễn Thanh Sang, Bùi Xuân Cậy, Nguyễn Duy Đồng, Nghiên cứu sử dụng cát đỏ Bình Thuận và Tro bay Vĩnh Tân chế tạo bê tông hạt nhỏ làm mặt đường, Tạp chí Tạp chí cầu đường Việt Nam số tháng 10/2020.
7. Vũ Bá Thao, Vũ Hoàng Giang và các thành viên khác, Nghiên cứu sử dụng puzolan tự nhiên trong xây dựng và bảo trì các công trình giao thông nông thôn, thủy lợi trên địa bàn tỉnh Đắk Nông, Đề tài độc lập quốc gia, Mã số ĐTĐL.CN-55/16, 2017-2019.
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
A. TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
[1]. Bộ Giao thông vận tải (2015), Báo cáo Tổng kết 5 năm (2010-2015) công tác xây dựng, quản lý giao thông gắn với Chương trình mục tiêu quốc gia xây dựng nông thôn mới.
[2]. Bộ Giao thông vận tải, Quyết định số 1509/QĐ-BGTVT ngày 08/7/2011 phê duyệt Chiến lƣợc phát triển giao thông nông thôn Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030.
[3]. Bộ Giao thông vận tải (2012), Quyết định 3230/QĐ-BGTVT ngày 14/12/2012 Quy định về thiết kế mặt đường bê tông xi măng thông thường có khe nối trong xây dựng công trình giao thông.
[4]. Bộ Giao thông vận tải (2012), Quyết định 1951/QĐ-BGTVT ngày 17/8/2012 Quy định kỹ thuật thi công nghiệm thu mặt đường bê tông xi măng trong xây dựng công trình giao thông.
[5]. Bộ Giao thông vận tải (2006), 22TCN 211:2006, Áo đường mềm, các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế.
[6]. Bộ Giao thông vận tải (2006) 22TCN 333-06 Quy trình đầm nén đất, đá dăm trong phòng thí nghiệm.
[7]. Bộ Giao thông vận tải (1995), 22TCN 223-95,Tiêu chuẩn thiết kế áo đường cứng đường ô tô.
[8]. Bộ Khoa học công nghệ (2014), TCVN 10380:2014 Đường giao thông nông thôn – Yêu cầu thiết kế.
[9]. Bộ Khoa học công nghệ (2014), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10379:2014 Gia cố đất bằng chất kết dính vô cơ, hóa chất hoặc gia cố tổng hợp, sử dụng trong xây dựng đường – Bộ thi công và nghiệm thu.
[10]. Bộ Khoa học công nghệ (2014), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10186: 2014 Móng cát gia cố xi măng trong kết cấu áo đường ô tô – Thi công và nghiệm thu.
[11]. Bộ Khoa học công nghệ (2014), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10302:2014 Phụ gia hoạt tính cho bay dùng cho bê tông, vữa xây và xi măng.
[12]. Bộ Khoa học công nghệ (2014), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4198:2014 đất xây dựng - các phương pháp xác định thành phần hạt trong phòng thí nghiệm.
[13]. Bộ Khoa học công nghệ (2012), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9205:2012 Cát nghiền cho bê tông và vữa.
[14]. Bộ Khoa học công nghệ (2012), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4195:2012 - Phương pháp xác định khối lượng riêng của đất loại cát và đất loại sét trong phòng thí nghiệm.
[15]. Bộ Khoa học công nghệ (2012), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4196:2012 phương pháp xác định độ ẩm và độ hút ẩm trong phòng thí nghiệm.
[16]. Bộ Khoa học công nghệ (2012), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4202:2012 phương pháp thử xác định khối lượng thể tích của đất trong phòng thí nghiệm.
[17]. Bộ Khoa học công nghệ (2012), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4201:2012 Phương pháp thử xác định độ chặt tiêu chuẩn của đất.
[18]. Bộ Khoa học công nghệ (2011), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8858 : 2011 Móng cấp phối đá dăm và cấp phối thiên nhiên gia cố xi măng trong kết cấu áo đường ô thi – Thi công và nghiệm thu.
[19]. Bộ Khoa học công nghệ (2011), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8862:2011 Quy trình thí nghiệm xác định cường độ kéo khi ép chẻ của vật liệu hạt liên kết bằng các chất kết dính.
[20]. Bộ Khoa học công nghệ (2009), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6260:2009 Xi măng pooc lăng hỗn hợp – Yêu cầu kỹ thuật.
[21]. Bộ Khoa học công nghệ (2009), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 2682:2009 Xi măng pooc lăng – Yêu cầu kĩ thuật.
[22]. Bộ Khoa học công nghệ (2009), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7570:2006 Cốt liệu cho bê tông và vữa – Yêu cầu kĩ thuật.
[23]. Bộ Khoa học công nghệ (2006), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7572:2006 Cốt liệu cho bê tông và vữa – Phương pháp thử.
[24]. Bộ Khoa học công nghệ (2005), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6260:2009 Xi măng pooc lăng hỗn hợp – Yêu cầu kĩ thuật.
[25]. Bộ Khoa học công nghệ (2005), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4054:2005, Đường ô tô – Yêu cầu thiết kế.
[26]. Bộ Khoa học công nghệ (2001), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4787:2001 Phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thử.
[27]. Bộ Khoa học công nghệ (1993), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3105:1993 Lấy mẫu, chế tạo và bảo dƣỡng mẫu thử.
[28]. Bộ Khoa học công nghệ (1993), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3108:1993 Hỗn hợp bê tông năng – Phương pháp xác định khối lượng thể tích.
[29]. Bộ Khoa học công nghệ (1993), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3118:1993 Hỗn hợp bê tông năng – Phương pháp xác định cường độ nén.
[30]. Bộ Khoa học công nghệ (1993), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5276:1993 - Phương pháp xác định cường độ lăng trụ và mô đun đàn hồi khi nén tĩnh.
[31]. Bộ Khoa học công nghệ (1993), Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5276:1993 về bê tông nặng - phương pháp xác định cường độ lăng trụ và mô đun đàn hồi khi nén tĩnh.
[32]. Bộ Khoa học công nghệ (1993), Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3015:1993 về hỗn hợp bê tông nặng - lấy mẫu, chế tạo và bảo dƣỡng mẫu thử.
[33]. Bộ Xây dựng, Quyết định số 44/QĐ-BXD ngày 14/01/2020 Ban hành Suất vốn đầu tƣ xây dựng công trình và giá xây dựng tổng hợp bộ phận kết cấu công trình năm 2020.
[34]. Bộ Xây dựng (2004), Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 322:2004 Chỉ dẫn kĩ thuật chọn thành phần bê tông sử dụng cát nghiền.
[35]. Ủy ban nhân dân tỉnh Ninh Thuận, Quyết định số 227/QĐ-UBND ngày 08/7/2020 công bố Đơn giá nhân công; Giá ca máy và thiết bị thi công xây dựng công trình trên địa bàn tỉnh Ninh Thuận.
[36]. Dương Học Hải (2007), Giáo trình Xây dựng mặt đường ô tô, Nhà xuất bản giáo dục, Hà Nội.
[37]. Phạm Hữu Hanh (2007), Bê tông đầm lăn, Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
[38]. GS. TSKH IU.M. Bazenov, PGS.TS Bạch Dình Thiên, TS Trân Ngọc Tính (2004), Công nghệ bê tông, Nhà xuât bản xây dựng, Hà Nội.
[39]. Nguyễn Quang Chiêu, Nguyễn Xuân Đào (2003), Mặt đường đá gia cố chất liên kết vô cơ, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
[40]. Phùng Văn Lự (2002), Vật liệu và sản phẩm trong xây dựng, Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
[41]. Nguyễn Quang Lộc, Nghiên cứu địa tầng và trầm tích của cát đỏ khu vực Phan Thiết và đánh giá tiềm năng khoáng sản liên quan, Trường đại học Khoa học Tự nhiên, Luận văn thạc sĩ.
[42]. Nguyễn Thanh Sang (2012), Đề tài khoa học và công nghệ cấp Bộ, Mã số DT104012, Nghiên cứu sử dụng cát duyên hải miền Trung làm mặt đường bê tông xi măng cát trong xây dựng đường giao thông nông thôn.
[43]. Nguyễn Thanh Sang (2011), Nghiên cứu thành phần, tính chất cơ học và khả năng ứng dụng bê tông cát để xây dựng đường ô tô ở Việt Nam, luận án tiến sĩ.
[44]. Nguyễn Thị Thu Ngà (2016), Nghiên cứu các thông số chủ yếu của bê tông đầm lăn trong tính toán kết cấu mặt đường ô tô và sân bay, luận án
tiến sĩ.
[45]. Bùi Tuấn Anh 2016, Nghiên cứu sử dụng hợp lý tro thải của nhà máy nhiệt điện đốt than trong xây dựng đường ô tô, luận án tiến sĩ.
[46]. Phan Hữu Duy Quốc, Phân tích việc sử dụng tro xỉ than thả ra từ các nhà máy nhiệt điện ở Việt Nam, Viện khoa học công nghiệp, Đại học Tokyo, Nhật Bản.
[47]. Nguyễn Mạnh Thủy, Đỗ Đức Tuấn (10/2005), Một số kết quả nghiên cứu gia cố vật liệu đất tại chỗ bằng xi măng tro bay làm móng trong kết cấu áo đường tại tỉnh Tây Ninh, Hội nghị khoa học và công nghệ lần thứ 9, trường Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh.
[48]. Nguyễn Thanh Sang, Nghiên cứu sinh, Nghiên cứu thành phần, tính chất cơ học và khả năng ứng dụng bê tông cát để xây dựng đường ô tô ở Việt Nam, 2011.
[49]. Đề tài Sử dụng tro xỉ nhiệt điện trong san lấp cho công trình dân dụng, công nghiệp và hạ tầng kỹ thuật, Mã số: RD 109-16TX, 2019 Viện Khoa học công nghệ xây dựng.
[50]. Viện Thủy công, Viện khoa học thủy lợi, Nghiên cứu ứng dụng phụ gia Roadcem trong xây dựng đường giao thông nông thôn.
[51]. Viện Khoa học công nghệ Giao thông vận tải (2015), Đề tài độc lập cấp nhà nước ĐTĐL,2012-T/15 Nghiên cứu công nghệ thích hợp phục vụ xây dựng đường giao thông nông thôn,.
[52]. SEACAP 27, Chương trình nghiên cứu mặt đường nông thôn – theo dõi trung hạn tình trạng mặt đường thử nghiệm.
[53]. Lê Văn Tuấn, Cơ sở khoa học về sử dụng tro xỉ lò nhiệt đốt than làm vật liệu thay thế trong xây dựng (Tạp chí người xây dựng tháng 5, 6 /2020).
[54]. Lê Văn Bách, Nghiên cứu sinh, Nghiên cứu sử dụng cát biển Bình Thuận và Vũng Tàu làm bê tông xi măng trong xây dựng đường ô tô, 2006.
B. TÀI LIỆU TIẾNG ANH
[55]. ACI 318 – 05, Building Code Requirements for Structural Concrete and Commenrary.
[56]. ASTM C618, Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete.
[57]. ASTM - D1633 Standard Test Methods for Compressive Strength of Molded Soil-Cement Cylinders.
[58]. ASTM D 2937 Standard Test Method for Density of Soil in Place by the
Drive-Cylinder Method.
[59]. ASTM D 2216 Standard Test Methods for Laboratory Determination of Water (Moisture) Content of Soil and Rock by Mass.
[60]. ASTM D1633 Standard Test Methods for Compressive Strength ò Moded Soil-Cement Cylinders.
[61]. EN 13877-2, Concrete pavements - Part 2: Functional requirements for concrete pavements / BSI Standards Publication: BS EN 13877-2:2013 [62]. Use of fly ash in road embankment.
[63]. http://www.flytechindustry.com/ash_management.aspx. Ash management.
USA.
[64]. Fly ash embankment in the country (okahla, New Dlhi), India.
[65]. Fehrl Reportt/01-Ellpag phase 2 (2009), A guide the use of Long-life Semi-Rigid Pavement, FEHRL-ISSN 1362-6019.
[66]. UK Quality Ash Association, Using coal fly ash in Road Construction.
[67]. National Energy Technology Laboratory, US, High carbon fly ash finds uses in highway construction.
C. TÀI LIỆU TIẾNG PHÁP
[68]. Béton de sable (1994), caractéristiques et pratiques d’utilisation, Synthése du Projet National de Recherche et Développement ABLOCRETE, vol.
237, Presses de l’Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, Paris, ISBN: 2- 85978-221-4, French.
C. TÀI LIỆU TIẾNG ĐỨC
[69]. Annette Spengler (2006), Technologie sandreicher Betone, Dr.–Ing. Thesis, Lehrstuhl für Baustoffkunde und Werkstoffprüfungder Technischen Universitọt Mỹnchen.
PHỤ LỤC 1. KIỂM TOÁN ÁO ĐƯỜNG MỀM
TÍNH TOÁN KIỂM TOÁN KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG GIAO THÔNG NÔNG THÔN KHU VỰC TỈNH BÌNH THUẬN - NAM TRUNG BỘ
Theo quy trình 22TCN 211-06 Công trình: KC 1.1
Thực hiện: Vũ Hoàng Giang I. TÍNH SỐ TRỤC XE TÍNH TOÁN:
I.1. Số liệu ban đầu:
- Tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn Ptt (kN): 100
- Số làn xe thiết kế nlàn (làn): 1
- Hệ số phân phối số trục xe tính toán trên mỗi làn xe fL = 1 - Số trục xe tính quy đổi về trục xe tính toán Ntk (Trục/ng.đêm): 100 II. TÍNH KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG:
II.1. Số liệu chung:
- Đối tượng tính toán: Áo đường
- Cấp đường: VI
- Loại tầng mặt thiết kế: Cấp thấp B1
- Độ tin cậy thiết kế: 0.8
- Thời hạn thiết kế t (năm): 5
- Số trục xe tính toán Ntt (trục/làn.ngày đêm): 100 - Tỷ lệ tăng trưởng trung bình năm q (%): 5 II.2. Nền đường:
- Module đàn hồi Eo (MPa): 40
- Lực dính C (MPa): 0.018
- Góc ma sát j (độ): 26
II.3 Tải trọng:
- Tải trọng tác dụng: Cụm bánh đơn
- Tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn P (kN): 100 - Áp lực tính toán lên mặt đường p (MPa): 0.6
- Đường kính vệt bánh xe D (cm): 33
II.4. Xác định module đàn hồi yêu cầu Eyc:
- Tra bảng 3-4 với Ptt = 100 kN, mặt đường cấp thấp B1, số trục xe tính toán Ntt = 100, ta được:
Eyc = 94 (MPa) - Tra bảng 3-5 với loại đường: Đường ô tô, cấp đường: Cấp thấp B1 ta đƣợc module đàn hồi tối thiểu:
Eyc min = 75 (MPa)
- Module đàn hồi yêu cầu dùng để tính toán:
Eyctt = max(Eyc, Eyc min) = 94 (MPa) II.5. Kết cấu áo đường:
Tổng số lớp áo đường: 2 lớp
Bảng 3: Bảng các lớp kết cấu áo đường
Lớp vật liệu (từ trên xuống) H (cm) E (MPa)
1 Láng nhựa 3 350
2 Cát đỏ gia cố 5% tro bay + 6% XM 20 1015
3 Lớp cấp phối tự nhiên + nền đất 24 + nền đất III. KIỂM TOÁN:
III.1. Kiểm tra tiêu chuẩn độ võng đàn hồi đối với kết cấu áo đường:
a. Quy đổi về hệ 2 lớp:
Việc quy đổi từng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo công thức sau:
E'tb = E1.[(1+k.t1/3)/(1+k)]3 Trong đó: k = h2/h1; t = E2/E1
htb = h1 + h2 b. Tính Etbđc:
Không tính kết cấu lớp mặt láng nhựa vì vậy:
- Chiều dày: H = 20 (cm)
- Module đàn hồi trung bình: Etbđc 1015 (MPa)
c. Tính Ech.m của kết cấu:
E1 = Etbđc = 1015
E0/E1 = 40 / 1015 = 0.0394
H/D =20/33 0.6061
Tra toán đồ 3-1, với các thông số H/D và E0/E1 ở trên, ta xác định đƣợc:
Ech.m/E1 = 0.12
Module đàn hồi chung của kết cấu:
Ech.m = 0.12 * 1015 = 121.8000 (MPa)
d. Kiểm tra điều kiện về độ võng đàn hồi:
Độ tin cậy thiết kế 0.8
Tra bảng 3-2 được hệ số cường độ về độ võng:
Kcđđv 1.02
Kcđđv * Eyc = 1.02 * 94 = 95.88 (MPa)
Ech.m = 121.8000 >
Kcđđv *
Eyc = 95.88 (MPa) Kết luận: Kết cấu đảm bảo tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi.
III.2. Kiểm tra tiêu chuẩn cắt trƣợt trong nền đất và các lớp vật liệu kém dính kết:
a. Kiểm tra đất nền:
Module đàn hồi trung bình dùng để tính toán:
Etbđc = 1015 (MPa)
Sử dụng toán đồ hình 3-2, với các thông số sau:
H/D = 20 / 33 = 0.606060606
E1 = Etbđc = 1015 (MPa)
E2 = E0 = 40 (MPa)
E1/E2 =1015/40 25.375
j = 26 (độ)
Tra toán đồ, ta đƣợc:
Tax/p = 0.032
p = 0.6 (MPa)
Ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tính toán gây ra:
Tax = 0.032 * 0.6 = 0.0192 (MPa)
Sự dụng toán đồ hình 3-4, với các thông số:
H = 20 (cm) và j = 26 (độ)
Tra đƣợc ứng suất cắt hoạt động do trọng lƣợng bản thân các lớp kết cấu gây ra:
Tav = -0.0006 (MPa)
Lực dính tính toán: Ctt = C.K1.K2.K3 Trong
đó: C = 0.018 (MPa)
K1 = 0.60 Kết cấu áo đường
Ntt = 100 (trục/làn.ngày đêm)
K2 = 0.8
(tra bảng 3- 8)
Đất nền là: cát nhỏ
Do đó: K3 = 3
Vậy: Ctt = 0.018*0.6*0.8*3 0.0259 (MPa)
Độ tin cậy thiết kế 0.8
Tra bảng 3-7, ta được hệ số cường độ về cắt trượt:
Kcđtr = 0.87 Kiểm tra điều kiện về cắt trƣợt:
Tax + Tav = 0.0192+(-0.0006) 0.0186 (MPa)
Ctt/Kcđtr = 0.0259/0.87 0.0298 (MPa)
Tax + Tav = 0.0186 < Ctt/Kcđtr
= 0.0298 Kết luận: Đất nền đảm bảo điều kiện cân bằng trượt.
TÍNH TOÁN KIỂM TOÁN KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG GIAO THÔNG NÔNG THÔN KHU VỰC TỈNH BÌNH THUẬN - NAM TRUNG BỘ
Theo quy trình 22TCN 211-06 Công trình: KC 1.2
Thực hiện: Vũ Hoàng Giang I. TÍNH SỐ TRỤC XE TÍNH TOÁN:
I.1. Số liệu ban đầu:
- Tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn Ptt (kN): 100 - Số làn xe thiết kế nlàn (làn): 1 - Hệ số phân phối số trục xe tính toán trên mỗi làn xe fL = 1
- Số trục xe tính quy đổi về trục xe tính toán Ntk (Trục/ng.đêm): 100 II. TÍNH KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG:
II.1. Số liệu chung:
- Đối tượng tính toán: Áo đường
- Cấp đường: VI
- Loại tầng mặt thiết kế: Cấp thấp B1
- Độ tin cậy thiết kế: 0.8
- Thời hạn thiết kế t (năm): 5
- Số trục xe tính toán Ntt (trục/làn.ngày đêm): 100 - Tỷ lệ tăng trưởng trung bình năm q (%): 5 II.2. Nền đường:
- Module đàn hồi Eo (MPa): 40
- Lực dính C (MPa): 0.018
- Góc ma sát j (độ): 26
II.3 Tải trọng:
- Tải trọng tác dụng: Cụm bánh đơn
- Tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn P (kN): 100 - Áp lực tính toán lên mặt đường p (MPa): 0.6 - Đường kính vệt bánh xe D (cm): 33 II.4. Xác định module đàn hồi yêu cầu Eyc:
- Tra bảng 3-4 với Ptt = 100 kN, mặt đường cấp thấp B1, số trục xe tính toán Ntt = 100, ta đƣợc: Eyc = 94 (MPa)
- Tra bảng 3-5 với loại đường: Đường ô tô, cấp đường: Cấp thấp B1 ta đƣợc module đàn hồi tối thiểu: Eyc min = 75 (MPa)
- Module đàn hồi yêu cầu dùng để tính toán:
Eyctt = max(Eyc, Eyc min) = 94 (MPa) II.5. Kết cấu áo đường:
Tổng số lớp áo đường: 2 lớp
Bảng 3: Bảng các lớp kết cấu áo đường
Lớp vật liệu (từ trên xuống) H (cm) E (MPa) Etr
(MPa) C (MPa)
1 Láng nhựa 3 lớp 3 350 350 0
2 Cát đỏ gia cố 10% tro bay + 6% XM 22 944 944 0
3 Lớp cấp phối tự nhiên + nền đất 22 + nền đất
III. KIỂM TOÁN:
III.1. Kiểm tra tiêu chuẩn độ võng đàn hồi đối với kết cấu áo đường:
a. Quy đổi về hệ 2 lớp:
Việc quy đổi từng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo công thức sau:
E'tb = E1.[(1+k.t1/3)/(1+k)]3 Trong đó: k = h2/h1; t = E2/E1
htb = h1 + h2 b. Tính Etbđc:
Không tính kết cấu lớp mặt láng nhựa vì vậy:
- Chiều dày: H = 22 (cm)
- Module đàn hồi trung bình: Etbđc = 944 (MPa)
c. Tính Ech.m của kết cấu:
E1 = Etbđc = 944 E0/E1 = 40/944 = 0.0424
H/D =22/33 0.6667 Tra toán đồ 3-1, với các thông số H/D và E0/E1 ở trên, ta xác định đƣợc:
Ech.m/E1= 0.125 Module đàn hồi chung của kết cấu:
Ech.m = 0.125 * 944 = 118.00 (MPa) d. Kiểm tra điều kiện về độ võng đàn hồi:
Độ tin cậy thiết kế 0.8
Tra bảng 3-2 được hệ số cường độ về độ võng:
Kcđđv = 1.02
Kcđđv * Eyc = 1.02 * 94 = 95.88 (MPa) Ech.m = 118.0000 > Kcđđv
* Eyc = 95.88 (MPa) Kết luận: Kết cấu đảm bảo tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi.
III.2. Kiểm tra tiêu chuẩn cắt trƣợt trong nền đất và các lớp vật liệu kém dính kết:
a. Kiểm tra đất nền:
Module đàn hồi trung bình dùng để tính toán:
Etbđc = 944 (MPa) Sử dụng toán đồ hình 3-2, với các thông số sau:
H/D = 22 / 33 = 0.6667 E1 = Etbđc = 944 (MPa) E2 = E0 = 40 (MPa)
E1/E2 =944/40 = 23.6
j = 26 (độ)
Tra toán đồ, ta đƣợc:
Tax/p = 0.03
P = 0.6 (MPa)