BTN HạT thô CPéD LO? I
10.5.THIẾT KẾ MẶT ĐƯỜNG
10.5.1. Cỏc yờu cầu chung đối với ỏo đường
Áo đường là cụng trỡnh được xõy dựng trờn nền đường bằng nhiều tầng, lớp vật liệu cú độ cứng và cường độ lớn hơn so với đất nền đường để phục vụ cho xe chạy, trực tiếp chịu tỏc dụng phỏ hoại thường xuyờn của cỏc phương tiện giao thụng và của cỏc nhõn tố thiờn nhiờn. Như vậy, để bảo đảm xe chạy an toàn, ờm thuận, kinh tế thỡ việc xõy dựng ỏo đường cần phải đảm bảo cỏc yờu cầu sau :
- Phải cú đủ cường độ chung tức là trong quỏ trỡnh khai thỏc mặt đường khụng được phỏt sinh những biến dạng khụng cho phộp như: biến dạng thẳng đứng, biến dạng trượt... và cường độ phải được duy trỡ trong suốt thời gian sử dụng.
- Mặt đường phải bảo đảm được độ bằng phẳng nhất định để giảm sức cản lăn, giảm súc khi xe chạy, do đú nõng cao được tốc độ xe chạy, giảm tiờu hao nhiờn liệu và kộo dài tuổi thọ của xe.
- Bề mặt ỏo đường phải cú đủ độ nhỏm nhất định để nõng cao hệ số bỏm giữa bỏnh xe và mặt đường, tạo điều kiện tốt cho xe chạy an toàn với vận tốc thiết kế và trong trường hợp cần thiết cú thể phanh xe an toàn.
- Áo đường càng sản sinh ớt bụi càng tốt trỏnh giảm tầm nhỡn, gõy tỏc dụng xấu đối với hành khỏch, hàng hoỏ và làm bẩn mụi trường xung quanh.
- Tận dụng được vật liệu sẵn cú của địa phương và thi cụng dễ dàng.
10.5.2. Nguyờn tắc thiết kế kết cấu ỏo đường
Nền mặt đường là một kết cấu tổng thể cỏc lớp kết cấu cú đặc điểm và tỏc dụng riờng của mỡnh nhưng lại khống chế và cú ảnh hưởng lẫn nhau. Căn cứ vào kết quả phõn tớch thực tế và lý thuyết, việc bố trớ cỏc lớp kết cấu cần tuõn theo cỏc nguyờn tắc sau:
+ Theo nguyờn tắc thiết kế tổng thể tuyến đường, tiờu chuẩn thiết kế tuyến nền và mặt đường phải phự hợp với nhau tức là thiết kế tuyến nền đến cường độ và ổn định của nền đường hơn nữa cường độ và độ ổn định của nền đường là căn cứ của thiết kế kết cấu và bề dày mặt đường.
+ Chọn vật liệu hợp lý, thớch hợp với điều kiện tại chỗ nhằm giảm chi phớ vận chuyển, hạ giỏ thành cụng trỡnh. Tức là nờn dựng kết cấu nhiều lớp để vận dụng khả năng chịu lực vật liệu. Cường độ vật liệu của cỏc lớp giảm đần theo chiều sõu. Đặc biệt tận dụng vật liệu là lớp múng, lớp đệm tuy nhiờn khụng nờn dựng kết cấu quỏ nhiều lớp làm cho việc thi cụng phức tạp.
+ Thi cụng thuận tiện cú lợi cho cụng tỏc bảo dưỡng nờn xột đến lực luợng kỹ thuật thiết bị mỏy múc thi cụng để bố trớ cỏc lớp kết cấu và đề xuất cỏc yờu cầu về kỹ thuật thi cụng. Đặc biệt đối với mặt đường cấp cao cần phải đảm bảo tiện lợi cho việc dưỡng hộ về sau và yờu cầu thụng xe lõu dài.
+ Phõn kỳ xõy dựng, từng bước nõng cao. Để vận dụng nguồn vốn cú hạn một cỏch hợp lý, căn cứ vào yờu cầu ngắn hạn để tiến hành thiết kế mặt đường, sau đú tuỳ theo mức độ tăng xe hàng năm của lượng giao thụng để từng bước nõng cao dần.
+ Chỳ ý kết hợp tốt với việc thiết kế thoỏt nước. Để hạn chế nước mưa thấm qua ỏo đường vào nền đất, độ dốc ngang của bề mặt ỏo đuờng phải được lấy theo
qui trỡnh. Với mặt đường bờ tụng nhựa thỡ in = 2%. Ở vựng mưa nhiều, đoạn tuyến
cú độ dốc nhỏ thỡ nờn ỏp dụng trị số độ dốc ngang lớn. Dốc ngang của lề đường phải được thiết kế lớn hơn dốc ngang của mặt đường.
10.5.3. Nguyờn tắc cấu tạo mặt đường 10.5.3.1. Cấu tạo tầng mặt ỏo đường
Trước hết cần xuất phỏt từ ý nghĩa, cấp hạng kỹ thuật của đường, lưu lượng tốc độ xe chạy thiết kế, đồng thời phải xột đến điều kiện khớ hậu, khả năng cung cấp vật liệu, khả năng thi cụng điều kiện duy trỡ sửa chữa.
Vật liệu làm lớp mặt chủ yếu cần dựng loại ớt hoặc khụng thấm nước, cú cường độ và tớnh ổn định về cường độ đối với nước và nhiệt cao đặc biệt cú khả năng chống tỏc dụng phỏ hoại bề mặt cũng như chịu bào mũn tốt.
10.5.3.2. Tầng múng
Tầng múng của kết cấu ỏo đường gồm nhiều lớp, được chọn tuỳ theo điều kiện nền đường, địa chất thuỷ văn, và tỡnh hỡnh vật liệu tại chố sẵn cú. Do đú, kết cấu tầng múng cú thể thay đổi trờn từng đoạn ngắn. Lớp múng cũn thường thay đổi cả bề dày để bảo đảm cường độ chung của cả kết cấu ỏo đường khi cường độ nền đất thay đổi.
Vật liệu tầng múng cú thể dựng cả cỏc loại cấu trỳc rời rạc, kớch cỡ lớn, ớt chịu được bào mũn, cường độ cỏc lớp múng núi chung càng xuống dưới càng cú thể dựng loại yếu hơn.
Lớp múng dưới cựng sỏt với nền đất nờn bố trớ lớp vật liệu kớn khụng thấm hơi và nước do trỏnh được tớnh tụ ẩm dưới đỏy ỏo đường khiến cho cường độ nền đất ở dưới được ổn định.
10.5.3.3. Về mặt cường độ
Cỏc lớp kết cấu ỏo đường từ trờn xuống dưới nờn bố trớ cường độ giảm dần để phự hợp với trạng thỏi phõn bố ứng suất, hạ giỏ thành xõy dựng. Cả kết cấu khụng nờn bố trớ quỏ nhiều lớp để trỏnh gõy phức tạp và kộo dài thời gian khai triển dõy chuyền cụng nghệ thi cụng.
Nền - mặt đường là một kết cấu tổng thể do vậy phải chỳ trọng đến cỏc biện phỏp thớch đỏng để nõng cao cường độ và độ ổn định của nền đất, tạo điều kiện cho nền đất tham gia chịu lực với ỏo đường đến mức tối đa.
10.5.3.4. Bề dày cỏc tầng lớp
Trong kết cấu ỏo đường, bề dày cỏc lớp được quyết định thụng qua tớnh toỏn, tuy nhiờn về mặt cấu tạo cũng cú những yờu cầu nhất định.
Vỡ đắt tiền nờn cỏc lớp càng ở phớa trờn càng nờn làm mỏng, cỏc lớp phớa dưới rẻ tiền nờn tăng bề dày.
Bề dày mỗi lớp khụng nờn vượt quỏ bề dày cú thể lốn ộp được (tương ứng với cỏc loại cụng cụ lốn ộp cú sẵn).
Bề dày tối thiểu mỗi lớp vật liệu phải bảo đảm lớn hơn cỡ hạt cốt liệu lớn nhất được sử dụng 1,25 – 1,4 lần. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
10.5.4. Nội dung tớnh toỏn thiết kế ỏo đường
- Thiết kế cấu tạo: đề xuất cỏc phương ỏn kết cấu ỏo đường. Mỗi phương ỏn cú thể cú tầng mặt, tầng múng, số lớp, vật liệu khỏc nhau, cấu trỳc và cụng nghệ thi cụng khỏc nhau. Đồng thời cú thể cú phương ỏn đầu tư một lần ngay từ đầu đó cú thể đỏp ứng được cỏc yờu cầu về cường độ xe chạy ở thời điểm tớnh toỏn, nhưng cũng cú thể cú phương ỏn cấu tạo theo nguyờn tắc phõn kỳ đầu tư, tức là kết cấu được tăng cường dần dần ở những thời điểm thớch hợp để luụn đỏp ứng được cường độ xe chạy tăng dần theo thời gian.
- Tớnh toỏn cường độ (bề dày) ỏo đường: tớnh toỏn cường độ (hoặc biến dạng) chung của cả kết cấu; xỏc định bề dày mỗi lớp để đảm bảo đạt được yờu cầu cường độ cần thiết (kể cả cú dự trữ về cường độ cần thiết). Kết cấu ỏo đường đó chọn được xem là đủ cường độ nếu như trong suốt thời gian khai thỏc, dưới tỏc dụng của tải trọng dũng xe, trong bất kỳ lớp nào, kể cả nền đất cũng khụng phỏt sinh biến dạng dẻo; tớnh liờn tục của cỏc lớp liền khối khụng bị phỏ hoại, độ lỳn của kết cấu ỏo đường khụng vượt quỏ trị số cho phộp.
Việc tớnh toỏn kết cấu ỏo đường là tiến hành kiểm tra kết cấu ỏo đường theo ba tiờu chuẩn về cường độ dưới đõy:
+ Tiờu chuẩn độ vừng đàn hồi giới hạn (thụng qua khả năng chống biến dạng), biểu thị bằng giỏ trị mụđun đàn hồi của cả kết cấu. Giỏ trị này theo tớnh toỏn khụng được nhỏ hơn giỏ trị mụđun đàn hồi yờu cầu.
+ Tiờu chuẩn cõn bằng giới hạn về trượt trong nền đất và cỏc lớp kộm dớnh kết. Khụng cho phộp xuất hiện biến dạng dẻo trong nền đất dưới ỏo đường hoặc trong bất kỳ cỏc lớp kộm dớnh kết nào của đường.
+ Tiờu chuẩn chịu kộo khi uốn. Tiờu chuẩn này chỉ kiểm tra đối với cỏc lớp vật liệu toàn khối, đảm bảo ứng suất sinh ra khi ỏo đường bị vừng dưới tỏc dụng của tải trọng khụng được phỏ hoại cấu trỳc vật liệu và dẫn đến phỏt sinh vết nứt.
- Tớnh toỏn luận chứng kinh tế kỹ thuật, so sỏnh phương ỏn, chọn kết cấu ỏo đường tối ưu trong điều kiện cụ thể từng đoạn sao cho thoả món được cỏc yờu cầu chung đối với ỏo đường dưới đõy một cỏch thoả đỏng nhất.
+ Áo đường phải đủ cường độ chung, phải ổn định về cường độ. + Mặt đường phải đảm bảo đạt được độ băng phẳng nhất định. + Bề mặt ỏo đường phải cú đủ độ nhỏm nhất định.
10.5.5. Chọn kết cấu ỏo đường
Kết cấu ỏo đường gồm hai lớp: lớp mặt và lớp múng. Việc lựa chọn loại mặt đường và múng đường căn cứ vào cỏc chỉ tiờu sau:
Đối với mặt đường căn cứ vào:
- í nghĩa cấp hạng kỹ thuật của đường. - Lưu lượng xe chạy.
- Tốc độ xe chạy tớnh toỏn.
- Khả năng cung cấp vật liệu làm đường. - Phương tiện thi cụng.
- Điều kiện duy tu và bảo dưỡng. - Điều kiện khớ hậu.
Đối với múng đường:
- Điều kiện địa chất thuỷ văn, thổ nhưỡng.
- Tỡnh hỡnh nguyờn vật liệu sẵn cú của địa phương.
10.5.5.1. Chọn loại tầng mặt ỏo đường
Vật liệu làm lớp mặt chủ yếu cần dựng loại ớt hoặc khụng thấm nước, cú cường độ và tớnh ổn định đối với nước và nhiệt cao, đặc biệt cú khả năng chống bong bật, chịu bào mũn tốt. Vỡ vậy, nờn dựng cỏc vật liệu cú cấu trỳc liờn kết tốt (dựng thờm chất kiờn kết) cú độ chặt lớn, cú cốt liệu được chọn lọc về hỡnh dạng và tỡnh trạng bề mặt để bảo đảm cường độ (c và ) cần thiết và kớch cỡ hạt nhỏ để đảm bảo chống bong bật tốt. Chọn bờ tụng afphan làm cốt liệu cho lớp mặt.
10.5.5.2. Chọn vật liệu cho tầng múng ỏo đường
Vật liệu tầng múng cú thể dựng cỏc loại cấu trỳc rời rạc, kớch cỡ lớn, chịu mài mũn kộm như cỏc đỏ dăm, cấp phối, đất và đỏ gia cố chất liờn kết vụ cơ, sỏi cuội, đỏ ba, phế liệu cụng nghiệp, gạch vỡ…
Cỏc lớp vật liệu trong kết cấu ỏo đường cường độ giảm dần từ trờn xuống dưới phự hợp với quy luật truyền ứng suất và để giảm giỏ thành xõy dựng.
Cường độ của cỏc lớp vật liệu trờn khụng nờn cao hơn từ 1.5 3 lần lớp dưới liền nú về mụ đun đàn hồi hoặc mụ đun biến dạng.
Khụng nờn bố trớ quỏ nhiều lớp vật liệu trong cả kết cấu để trỏnh gõy phức tạp trong thi cụng.
10.5.6. Thiết kế kết cấu ỏo đường theo 22 TCN 211-06
22 TCN 211 – 06 quy định: Kết cấu ỏo đường mềm được xem là đủ cường độ nếu như trong suốt thời kỳ khai thỏc, dưới tỏc dụng của tải trọng ụ tụ nặng nhất và của toàn bộ dũng xe, trong bất kỳ lớp nào (kể cả nền đất) cũng khụng phỏt sinh biến dạng dẻo, tớnh liờn tục của cỏc lớp liền khối khụng bị phỏ hoại và độ lỳn của
kết cấu ỏo đường khụng vượt qỳa trị số cho phộp .
Cơ sở của phương phỏp tớnh toỏn theo 3 tiờu chuẩn núi trờn là lời giải của bài toỏn hệ đàn hồi nhiều lớp dưới tỏc dụng của tải trọng bỏnh xe (được mụ hỡnh hoỏ là tải trọng phõn bố đều trờn diện trũn tương đương với diện tớch tiếp xỳc của bỏnh xe trờn mặt đường) kết hợp với kinh nghiệm sử dụng và khai thỏc ỏo đường tớch luỹ được trong nhiều năm (thể hiện ở trong cỏc tiờu chuẩn giới hạn cho phộp). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
10.5.6.1. Xỏc định cỏc yếu tố tớnh toỏn ỏo đường