CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG
5.1. CÁC Mễ HèNH TẢI TRỌNG ĐỘNG BÁNH XE
Trong thực tế, kết cấu mặt đường chịu tỏc dụng của tải trọng bỏnh xe khụng hoàn toàn là tải trọng tĩnh. Lý thuyết tớnh toỏn mặt đường chịu tải trọng tĩnh chỉ phự hợp với kết cấu mặt đường bến xe, trạm đỗ ụ tụ. Kết cấu mặt đường làn xe chạy, chịu tỏc động
của tải trọng động do bỏnh xe di chuyển trờn mặt đường với vận tốc nhất định. Hiện nay, cỏc quy trỡnh thiết kế của một số nước trờn thế giới, đóđề nghị tớnh toỏn kết cấu mặt
đường mềm với tải trọng động (theo hướng dẫn thiết kế mặt đường mềm của Hoa kỳ - AASHTO), hoặc đưa ra đồng thời cả quy trỡnh tớnh toỏn mặt đường, với tải trọng động tớnh cho làn xe chạy và tải trọng tĩnh cho kết cấu mặt đường bến xe, trạm đỗ xe, như trong quy trỡnh thiết kế mặt đường mềm của Nga. Trong quy trỡnh thiết kế mặt đường cứng sõn bay của Liờn Xụ ( cũ), của ICAO, của Việt nam quy định tớnh toỏn thiết kế mặt
đường với tải trọng tĩnh.
Sự khỏc biệt về ứng xử của kết cấu mặt đường chịu tải trọng động, khỏc tải trọng tĩnh ởchỗ, một mặt, khi bỏnh xe di chuyển trờn bề mặt đường, tải trọng động gõy ra dao
động cho kết cấu mặt đường và nền với một gia tốc dao động. Do nền đất là vật liệu cú
liờn kết yếu, khi gia tốc vượt quỏgiới hạn cho phộp của từng loại đất, sẽ làm suy giảm một số chỉ tiờu cơ học của đất như đónờu ở chương 1. Mặtkhỏc, khi xem nền đấtlà vật liệu đàn nhớt, khichịutỏcdụngcủatảitrọng động, nền đất khụng biếndạng ngaymàthể hiện tớnh biếndạng trễ,làm thay đổi độlớn độ vừng mặt nền so với việc xem nềnlà đàn
hồi. Ngoài ra, khi bỏnh xe di chuyển trờ n bề mặt đường khụng bằng phẳng, ngoài thành
phần tải trọng bỏnh xe, mặt đường cũn chịu tỏc dụng thờm phần tải trọng xung do tải trọng thựng xe dao động theo phương đứng gõy ra, độ lớn của lực xung phụ thuộc mức độ lồi lừm của mặt đường và vận tốc xe chạy.
Hiện nay, trong một số quy trỡnh thiết kế, để tớnh đến ảnh hưởng động của tải trọng, người ta đề nghị nhõn tải trọng tĩnh với hệ số xung kớch. Trong quy trỡnh thiết mặt
đường cứng của Nga, đề nghị lấy bằng 1,251,3, trong quy trỡnh thiết kế mặt đường mềm của Nga, thay vỡ sử dụng hệ số xung lớch, người ta đề nghị tăng đường kớnh vệt bỏnh xe quy đổi khi tớnh với làn xe chịu tải trọng động so với vệt bỏnh xe quy đổi khi tớnh với tải trọng tĩnh. Trong quy trỡnh thiết kế mặt đường cứng của Việt Nam, đề nghị hệ số xung kớch lấy từ 1,15 1,2 tựy loại tải trọng trục. Thực chất chỉ mới xột đến tăng độ lớn của tải trọng, do mặt đường khụng bằng phẳng gõy ra, mà chưa xột đến đặc tớnh đàn nhớt của vật liệu nền hoặc mặt đường từbờ tụng nhựa, làm thay đổi trạng thỏi ứng suất- biến
dạng trong cỏc lớp vật liệu, và chưa xột ảnh hưởng của cỏc yếu tố động lực học như gia tốc dao động đến sức chịu tải của đất nền.
Khi tớnh toỏn kết cấu mặt đường chịu tải trọng động, cần căn cứ tớnh trạng bề mặt mặt đường, là bằng phẳng hay khụng bằng phẳng, để lựa chọn mụ hỡnh tải trọng động
cho phự hợp.
Dưới đõy xem xột hai mụ hỡnh tải trọng động thường được sử dụng trong tớnh
toỏn thực tế.