Bài giảng Thiết kế đường ô tô - Chương 6: Thiết kế áo đường mềm
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Thiết kế đường ô tô - Chương 6: Thiết kế áo đường mềm", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tài liệu đính kèm:
- bai_giang_thiet_ke_duong_o_to_chuong_6_thiet_ke_ao_duong_mem.pdf
Nội dung text: Bài giảng Thiết kế đường ô tô - Chương 6: Thiết kế áo đường mềm
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ ÁO ĐƯỜNG MỀM 6.1 Yêu cầu chung đối với áo đường và cấu tạo kết cấu áo đường 6.1.1 Yêu cầu chung đối với áo đường Áo đường là công trình được xây dựng trên nền đường bằng nhiều tầng lớp vật liệu khác nhau, trực tiếp chịu tác dụng của tải trọng xe chạy và sự phá hoại thường xuyên của các nhân tố thiên nhiên như mưa, gió, sự thay đổi nhiệt độ, Do đó khi thiết kế và xây dựng áo đường phải đạt được các yêu cầu sau đây: - Áo đường phải có đủ cường độ chung biểu thị qua khả năng chống lại biến dạng thẳng đứng, biến dạng trượt, biến dạng co dãn do chịu kéo uốn hoặc do thay đổi nhiệt độ. Ngoài ra, cường độ của áo đường phải ít thay đổi theo điều kiện thời tiết, khí hậu, tức là phải ổn định về mặt cường độ. - Mặt đường phải đảm bảo đạt được độ bằng phẳng nhất định để giảm sức cản lăn, giảm xóc khi xe chạy. Do đó sẽ nâng cao được tốc độ xe chạy, giảm tiêu hao nhiện liệu và kéo dài tuổi thọ của xe, giảm giá thành vận tải. Để đảm bảo được độ bằng phẳng thì khi thiết kế phải nghiên cứu chọn kết cấu tầng mặt thích hợp và chú ý đến các biện pháp kỹ thuật khi thi công. - Bề mặt của áo đường phải có đủ độ nhám nhất định để nâng cao hệ số bám giữa bánh xe với mặt đường, tạo điều kiện tốt cho xe chạy an toàn với tốc độ cao và trong trường hợp cần thiết có thể dừng xe nhanh chóng. Để đảm bảo được độ nhám thì khi thiết kế phải nghiên cứu chọn kết cấu tầng mặt thích hợp. - Áo đường càng sản sinh ít bụi càng tốt. Vì bụi sẽ làm giảm tầm nhìn, gây tác dụng xấu cho hành khách, hàng hóa và gây ô nhiễm môi trường. 6.1.2 Cấu tạo kết cấu áo đường Cấu tạo của kết cấu áo đường hoàn chỉnh gồm có tầng mặt và tầng móng, mỗi tầng lại có thể gồm nhiều lớp vật liệu (Hình 1.1). - Tầng mặt : chịu tác dụng trực tiếp của tải trọng xe chạy (lực thẳng đứng và lực nằm ngang) và tác dụng của các nhân tố thiên nhiên (mưa, gió, thay đổi nhiệt độ, ). Tầng mặt phải đủ bền trong suốt thời kỳ sử dụng, phải bằng phẳng, có đủ độ nhám, chống thấm nước, chống nứt, có khả năng chịu mài mòn tốt, không bụi và ít bong bật. Tầng mặt gồm lớp tạo nhám kiêm chức năng lớp hao mòn bảo vệ( nếu có) và lớp chịu lực: có thể gồm 1, 2 hoặc 3 lớp phụ thuộc cấp đường, quy mô giao thông Trang 1
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô - Tầng móng: có thể bố trí các lớp vật liệu có cường độ giảm dần theo chiều sâu, phù hợp với biểu đồ phân bố ứng suất do tải trọng bánh xe truyền xuống nền đường. Như vậy có thể tận dụng được vật liệu tại chỗ. Lớp móng trên : tiếp nhận áp lực của tầng mặt truyền xuống móng dưới và nền đất, có tác dụng phân bố lực thẳng đứng để khi truyền xuống nền đất ứng suất sẽ giảm đến một mức độ mà nền đất có thể chịu được. Tầng móng có thể làm bằng vật liệu gia cố chất kết dính vô cơ hoặc hữu cơ, hoặc các vật liệu rời rạc. Ngoài ra nên cố gắng sử dụng vật liệu tại chỗ để làm lớp móng. Lớp móng dưới có chức năng tương tự, nhưng lớp móng dưới cùng ngoài chức năng chịu lực, trong một số trường còn có một số chức năng đặc biệt: thoát nước làm khô nền đường, cách nước cách hơi, tuỳ theo chức năng có thể làm bằng vật liệu thoát nước tốt hoặc vật liệu cách nước cách hơi; ( vải địa kỹ thuật, đất sét, đất gia cố hoặc đất đầm chặt cường độ cao ) Lớp tạo nhám (nếu có) Lớp mặt Tầng mặt Tầng Lớp móng trên áo đường đường áo Tầng móng Tầng Lớp móng dưới (kết cấu dường) áo (kết Lớp đáy móng (nếu có) Kết cấu nền-áo đường cấu nền-áo Kết (kết cấu tổng thề nền-mặt đường) nền-mặt thề cấu tổng (kết Khu vực tác dụng 80-100cm dụng tác Khu vực Hình 1.1 Sơ đồ các tầng, lớp của kết cấu áo đường mềm và kết cấu nền - áo đường 6.2 Phân loại áo đường 6.2.1 Phân loại theo vật liệu và cấu trúc vật liệu 1) Các tầng lớp áo đường làm bằng vật liệu đất đá thiên nhiên có cấu trúc theo nguyên lý đá chèn đá hoặc nguyên lý cấp phối: - Theo nguyên lý đá chèn đá: là mặt đường đá dăm nước (hay đá dăm macadam) được cấu trúc bằng đá dăm có kích cỡ đồng đều, hình dạng sần sùi sắc cạnh và có cường độ tương đối cao. Thông qua quá trình vừa lu lèn (khi lu có tưới nước để đá dễ chặt và khỏi vỡ) vừa chèn thêm các cỡ đá dăm kích thước nhỏ hơn so với đá cơ bản, cường độ của lớp áo đường này sẽ hình thành trên cơ sở ma sát, chèn móc giữa các hòn đá với nhau. Trang 2
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô Ưu điểm: công nghệ thi công đơn giản. Nhược điểm: đòi hỏi quá cao về hình dạng, kích cỡ và cường độ của đá, tốn công lu lèn, sức chịu bong bật kém nên thường dùng làm lớp mặt cho đường cấp thấp và làm lớp móng cho đường cấp cao. - Theo nguyên lý cấp phối: là mặt đường cấp phối được cấu trúc bằng hỗn hợp đá, sỏi, cuội, cát, đất từ cỡ lớn đến cỡ nhỏ trộn với nhau theo tỷ lệ nhất định để đảm bảo sau khi lu lèn hỗn hợp có độ rỗng nhỏ, tức là đạt được độ chặt lớn. Cường độ sẽ được hình thành do lực dính và lực ma sát giữa các hạt tăng lên. Yêu cầu chính là khống chế đúng tỷ lệ phối hợp giữa các thành phần hạt và chỉ số dẻo (thông qua hàm lượng hạt nhỏ – đất dính). Nếu hàm lượng sét quá nhiều làm cho mặt đường kém ổn định với nước, nếu quá ít sẽ không đủ dính kết. Ưu điểm: tạo thuận lợi cho việc sử dụng vật liệu địa phương, cường độ hạt không đòi hỏi quá cao, ít tốn công lu lèn. Nhược điểm: kém ổn định đối với nước, mùa mưa thì lầy lội, mùa khô thì nhiều bụi. 2) Các tầng lớp áo đường làm bằng vật liệu đất đá thiên nhiên có cấu trúc theo nguyên lý đá chèn đá hoặc nguyên lý cấp phối nhưng có trộn thêm chất kết dính vô cơ (xi măng, vôi, ): nhờ có chất kết dính nên cường độ và tính ổn định nước của các loại mặt đường này được tăng lên rõ rệt. Điển hình cho loại mặt đường này là các lớp: đất hoặc đá có gia cố vôi, xi măng, và thường dùng làm lớp móng cho đường cấp cao. Áo đường bê tông xi măng cũng thuộc loại này nhưng được cấu trúc đặc biệt tốt và thường dùng làm lớp mặt cho đường cấp cao, chịu được bào mòn bề mặt, khả năng chịu kéo khi uốn lớn. 3) Các tầng lớp áo đường làm bằng vật liệu đất đá thiên nhiên có cấu trúc theo nguyên lý đá chèn đá hoặc nguyên lý cấp phối nhưng có trộn thêm chất kết dính hữu cơ (bi tum, guđrông): tùy theo phương pháp thi công, ta có: + Theo phương pháp tưới: - Mặt đường thấm nhập nhựa: tưới nhựa vào các lớp đá đã rải sẵn rồi chèn và lu lèn, tùy theo chiều sâu nhựa thấm nhập mà ta có: thấm nhập nhẹ, bán thấm nhập và thấm nhập sâu. - Mặt đường láng nhựa: tưới nhụa lên tầng mặt đã hình thành rồi rải sỏi sạn hoặc đá dăm nhỏ và lu cho đá sỏi chìm vào trong nhựa + Thi công theo phương pháp trộn thì có các loại: đất gia cố nhựa; đá dăm đen (đá có kích cỡ đồng đều trộn với nhựa rồi rải và chèn đá con trộn nhựa); hỗn hợp đá trộn nhựa (cấp phối đất đá trộn nhựa rồi lu lèn chặt) và bê tông Trang 3
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô nhựa (bao gồm đá, cát, bột khoán và 4-12% nhựa đem trộn với nhau theo nguyên lý cấp phối tốt nhất và lu lèn chặt). 6.2.2 Phân loại theo đặc điểm tính toán cường độ áo đường Có hai loại: áo đường cứng và áo đường mềm. - Áo đường cứng (mặt đường bê tông xi măng): là kết cấu có khả năng chịu kéo khi uốn rất lớn, làm việc theo nguyên lý tấm trên nền đàn hồi, tức là phân bố được áp lực của tải trọng bánh xe xuống nền đất trên một diện tích rộng làm cho nền đất phía dưới ít phải tham gia chịu tải. - Áo đường mềm: là kết cấu với các tầng lớp không có khả năng chịu uốn hoặc có khả năng chịu uốn nhỏ, dưới tác dụng của tải trọng bánh xe chúng chịu nén và chịu cắt trượt là chủ yếu. Do đó nền đất cũng tham gia chịu tải cùng với mặt đường ở mức độ đáng kể. Thuộc về áo đường mềm là tất cả các loại áo đường làm bằng các vật liệu khác nhau, trừ mặt đường bê tông xi măng. 6.3 Nguyên tắc thiết kế cấu tạo kết cấu áo đường 6.3.1 Trình tự thiết kế áo đường: 1) Đề xuất các phương án cấu tạo kết cấu áo đường, mỗi phương án bao gồm tầng mặt và tầng móng, mỗi tầng có thể có nhiều lớp vật liệu khác nhau. 2) Kiểm toán cường độ chung của cả kết cấu áo đường và cường độ trong mỗi tầng lớp áo đường. Tính toán xác định bề dày từng lớp. 3) Tính toán luận chứng kinh tế – kỹ thuật, so sánh các phương án để lựa chọn phương án tối ưu. 6.3.2 Các nguyên tắc thiết kế cấu tạo kết cấu áo đường: Thiết kế cấu tạo kết cấu áo đường là nhằm chọn và bố trí hợp lý các lớp vật liệu phù hợp với chức năng và yêu cầu của các tầng lớp áo đường. Nguyên tắc thiết kế cấu tạo kết cấu áo đường mềm: 1) Phải tuân theo nguyên tắc thiết kế tổng thể nền mặt đường, tức là phải sử dụng các biện pháp tổng hợp để nâng cao cường độ của nền đất, tạo điều kiện thuận lợi cho nền đất cùng tham gia chịu tải với áo đường. - Yêu cầu là thiết kế một kết cấu áo đường kín và ổn định nhiệt, có tầng mặt không thấm nước, thoát nước mặt nhanh. - Phải chú ý sử dụng tối đa các vật liệu tại chỗ nhằm giảm giá thành xây dựng của công trình. - Phải phù hợp với khả năng thi công thực tế, cơ giới hóa và công nghiệp hóa quá trình xây dựng để giảm giá thành. Trang 4
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô - Áp dụng nguyên tắc phân kỳ đầu tư trong thiết kế cấu tạo áo đường, dự tính biện pháp tăng cường bề dày, thay đổi kết cấu để nâng cấp áo đường cho phù hợp với yêu cầu xe chạy tăng dần theo thời gian. 2) Cấu tạo tầng mặt áo đường: Tùy theo cấp hạng kỹ thuật mặt đường và phạm vi sử dụng các loại tầng mặt bao gồm: - Bê tông nhựa chặt dưới hình thức nhựa bitum đun nóng, nhũ tương bitum hoặc nhựa bitum lỏng. - Đá dăm nước không có hoặc có xử lý nhựa (thấm nhập nhựa, láng nhựa, ) hoặc xử lý bằng chất kết dính vô cơ rồi láng nhựa lên trên. - Cấp phối đá dăm hoặc cấp phối thiên nhiên có hoặc không có xử lý chất kết dính vô cơ. - Cát, đất cải thiện thành phần hạt hoặc gia cố các chất kết dính vô cơ, trên có lớp bảo vệ. - Lát đá, gạch nung hoặc lát gạch bê tông. Có các loại tầng mặt: C p thi t S tr c xe tiêu Th i k đư ng chu n tích lũy Lo i t ng h n (theo V t li u và c u t o t ng m t trong th i h n m t thi t k TCVN thi t k (tr c xe (năm) 4054) tiêu chu n/làn) Bê tơng nh a ch t lo i I h t nh , h t trung làm l p m t trên; C p I, II, III C p cao h t trung, h t thơ (ch t ho c h ≥10 > 4.10 6 và c p IV A1 lo i I ho c lo i II) làm l p m t dư i Bê tơng nh a ch t lo i II, đá 6 dăm đen và h n h p nh a 8 10 > 2.10 ngu i trên cĩ láng nh a C p III, IV C p cao Th m nh p nh a và c p V A2 5 8 > 1.10 6 Láng nh a (c p ph i đá dăm, đá dăm tiêu chu n, đ t đá gia 4 7 > 0.1.10 6 c trên cĩ láng nh a) C p ph i đá dăm, đá dăm nư c, ho c c p ph i thiên nhiên trên C p IV, V C p th p cĩ l p b o v r i r c (cát) ho c 3 4 ≤ 0,1.10 6 và VI B1 cĩ l p hao mịn c p ph i h t nh Trang 5
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô C p thi t S tr c xe tiêu Th i k đư ng chu n tích lũy Lo i t ng h n (theo V t li u và c u t o t ng m t trong th i h n m t thi t k TCVN thi t k (tr c xe (năm) 4054) tiêu chu n/làn) ð t c i thi n h t ð t, đá t i ch , ph li u cơng C p V và C p th p nghi p gia c (trên cĩ l p hao 2 3 < 0,1.10 6 c p VI B2 mịn, b o v ) 3) Cấu tạo tầng móng áo đường: - Nên bố trí các lớp vật liệu có cường độ giảm dần theo chiều sâu, phù hợp với biểu đồ phân bố ứng suất của tải trọng xe chạy nhằm sử dụng hợp lý khả năng làm việc của vật liệu mỗi lớp. Tỷ số mô đun đàn hồi giữa lớp trên và lớp dưới kề nó bằng vật liệu kém dính không nên vượt quá 3 lần và tỷ số mô đun đàn hồi của lớp móng dưới với mô đun đàn hồi của nền đất nên trong phạm vi 2,5 – 10 lần. Số lớp cũng không nên nhiều quá để tránh phức tạp cho việc thi công và kéo dài thời gian khai triển dây chuyền công nghệ thi công. - Vật liệu làm tầng móng bao gồm: + Đá dăm nước, đá dăm cấp phối có hay không có gia cố chất kết dính (dùng cho lớp móng trên). + Đất, cát có gia cố chất kết dính (dùng cho lớp móng trên hoặc lớp móng dưới). + Cấp phối thiên nhiên, cấp phối sỏi cuội (dùng cho lớp móng dưới). 4) Bề dày các lớp vật liệu: - Vì đắt tiền nên các lớp càng ở trên càng nên làm mỏng đến mức tối thiểu, trong khi các lớp dưới rẻ tiền nên tăng bề dày. - Bề dày mỗi lớp không nên vượt quá bề dày có thể lèn ép được (tương ứng với các công cụ đầm nén sẵn có). Nếu vượt quá thì cùng một lớp vật liệu phải thi công hai lần, do đó chỉ hợp lý khi bề dày chọn gần với bội số của bề dày có thể lèn ép được. - Bề dày tối thiểu của mỗi lớp vật liệu không được nhỏ hơn 1,5 lần kích cỡ hạt cốt liệu lớn nhất và không được nhỏ hơn theo quy định của quy trình 22TCN 211-06 tùy theo loại vật liệu. 6.4 Nhiệm vụ, nội dung, nguyên tắc và thứ tự tính toán cường độ áo đường mềm Trang 6
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô 6.4.1 Nhiệm vụ: Sau khi thiết kế cấu tạo kết cấu áo đường mềm, nhiệm vụ của việc tính toán là kiểm tra xem kết cấu áo đường đã đề xuất có đủ cường độ không, đồng thời tính toán xác định lại bề dày cần thiết của mỗi lớp cấu tạo. 6.4.2 Nội dung: Việc tính toán cường độ áo đường mềm chính là tính toán kiểm tra ba tiêu chuẩn cường độ dưới đây: - Tính toán ứng suất cắt trong nền đất và trong các lớp vật liệu kém dính xem nó có vượt quá trị số giới hạn cho phép hay không. - Tính toán ứng suất kéo khi uốn phát sinh ở đáy các lớp vật liệu liền khối nhằm khống chế không cho phép nứt ở các lớp đó. - Tính toán độ lún đàn hồi thông qua khả năng chống biến dạng (biểu thị bằng trị số mô đun đàn hồi) của cả kết cấu áo đường và khống chế để trị số mô đun đàn hồi của cả kết cấu phải lớn hơn trị số mô đun đàn hồi yêu cầu. 6.4.3 Nguyên tắc: Kết cấu áo đường mềm được xem là đủ cường độ nếu như trong suốt thời kỳ khai thác, dưới tác dụng của ô tô nặng nhất và của toàn bộ dòng xe, trong bất kỳ lớp nào (kể cả nền đất) cũng không phát sinh biến dạng dẻo, tính liên tục của các lớp liền khối không bị phá hoại và độ lún của kết cấu áo đường không vượt quá trị số cho phép. 6.4.4 Thứ tự tính toán: Đầu tiên tính theo tiêu chuẩn độ lún đàn hồi, sau đó kiểm toán theo điều kiện trượt trong nền đất và trong các lớp vật liệu kém dính và cuối cùng là kiểm toán theo điều kiện chịu kéo khi uốn đối với các lớp vật liệu liền khối. 6.5 Các thông số tính toán cường độ áo đường mềm Cần phải xác định được các thông số tính toán tương ứng với thời kỳ bất lợi nhất về chế độ thủy nhiệt (tức là thời kỳ nền đất và các lớp vật liệu có cường độ là yếu nhất). - Tải trọng tr c tính toán và s tr c xe tính tốn. - Trị số tính toán mô đun đàn hồi Eo, lực dính C, góc nội ma sát ϕ trong điều kiện bất lợi nhất của nền đất (phụ lục B). - Trị số tính toán mô đun đàn hồi E, lực dính C, góc nội ma sát ϕ của các loại vật liệu áo đường, cường độ cho phép chịu kéo khi uốn của lớp vật liệu liền khối R u (phụ lục C). 6.5.1 Tải trọng tr c tính toán và cách quy đổi s tr c xe khác về số tải trọng tr c tính toán. Trang 7
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô a- Tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn: T i tr ng tr c tính tốn tiêu chu n đư c quy đ nh là tr c đơn c a ơ tơ cĩ tr ng lư ng 100 kN đ i v i t t c các lo i áo đư ng m m trên đư ng cao t c, trên đư ng ơ tơ các c p thu c m ng lư i chung và c trên các đư ng đơ th t c p khu v c tr xu ng. Riêng đ i v i k t c u áo đư ng trên các đư ng tr c chính đơ th và m t s đư ng cao t c ho c đư ng ơ tơ thu c m ng lư i chung cĩ đi u ki n xe ch y đ c p dư i đây thì t i tr ng tr c tính tốn tiêu chu n đư c quy đ nh là tr c đơn tr ng lư ng 120 kN. Các t i tr ng tính tốn này đư c tiêu chu n hố như B ng 3.1. B ng 1: Các đ c trưng c a t i tr ng tr c tính tốn tiêu chu n T i tr ng tr c tính tốn áp l c tính tốn lên m t ðư ng kính v t bánh tiêu chu n, P (kN) đư ng, p (Mpa) xe, D (cm) 100 0.6 33 120 0.6 36 T i tr ng tr c tính tốn trên đư ng cĩ nhi u xe n ng lưu thơng Trên nh ng đư ng cĩ lưu thơng các lo i tr c xe n ng khác bi t nhi u so v i lo i tr c tiêu chu n B ng 1 (như các đư ng vùng m , đư ng cơng nghi p chuyên d ng ) thì k t c u áo đư ng ph i đư c tính v i t i tr ng tr c đơn n ng nh t cĩ th cĩ trong dịng xe. Trong trư ng h p này tư v n thi t k ph i t đi u tra thơng qua ch ng ch xu t xư ng c a xe ho c cân đo đ xác đ nh đư c các đ c trưng p và D tương ng v i tr c đơn n ng nh t đĩ đ dùng làm thơng s tính tốn. Cách cân đo xác đ nh p và D cĩ th tham kh o th c hi n theo m c 2.1.5 Quy trình 22 TCN 251 98. ð i v i các xe cĩ nhi u tr c thì vi c xác đ nh ra t i tr ng tr c n ng nh t tính tốn cĩ th tham kh o Ph l c A. N u t i tr ng tr c đơn c a xe n ng nh t khơng vư t quá 20% tr s t i tr ng tr c tính tốn tiêu chu n B ng 3và s lư ng các tr c này chi m dư i 5% t ng s tr c xe t i và xe buýt các lo i ch y trên đư ng thì v n cho phép tính tốn theo t i tr ng tr c tiêu chu n t c là cho phép quy đ i các tr c đơn n ng đĩ v tr c xe tiêu chu n đ tính tốn; ngư c l i thì ph i tính v i t i tr ng tr c đơn n ng nh t theo ch d n đi m 4 m c 3.1.4QT. Trên các đư ng cao t c ho c đư ng ơ tơ các c p cĩ lưu thơng các tr c đơn c a xe n ng vư t quá 120 kN tho mãn các đi u ki n đ c p đi m 2 nêu trên thì đư c dùng t i tr ng tr c tính tốn tiêu chu n là 120 kN (t c là n u trên đư ng cĩ các tr c đơn n ng trên 120 kN và dư i 144 kN v i s lư ng Trang 8
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô chi m dư i 5% t ng s tr c xe t i và xe buýt ch y trên đư ng thì lúc đĩ đư c ch n t i tr ng tr c tính tốn là 120 kN). 6.5.2 Lưu lượng xe tính toán: a Quy đ i s t i tr ng tr c xe khác v s t i tr ng tr c tính tốn tiêu chu n (ho c quy đ i v t i tr ng tính tốn c a xe n ng nh t) M c tiêu quy đ i đây là quy đ i s l n thơng qua c a các lo i t i tr ng tr c i v s l n thơng qua c a t i tr ng tr c tính tốn trên cơ s tương đương v tác d ng phá ho i đ i v i k t c u áo đư ng: Vi c quy đ i ph i đư c th c hi n đ i v i t ng c m tr c trư c và c m tr c sau c a m i lo i xe khi nĩ ch đ y hàng v i các quy đ nh sau: - C m tr c cĩ th g m m tr c cĩ tr ng lư ng m i tr c như nhau v i các c m bánh đơn ho c c m bánh đơi (m =1, 2, 3 ); - Ch c n xét đ n (t c là ch c n quy đ i) các tr c cĩ tr ng lư ng tr c t 25 kN tr lên; - B t k lo i xe gì khi kho ng cách gi a các tr c ≥ 3,0m thì vi c quy đ i đư c th c hi n riêng r đ i v i t ng tr c; - Khi kho ng cách gi a các tr c < 3,0m (gi a các tr c c a c m tr c) thì quy đ i g p m tr c cĩ tr ng lư ng b ng nhau như m t tr c v i vi c xét đ n h s tr c C 1 như bi u th c (3.1) và (3.2). Quy đổi về tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn: k PI 4,4 N = ∑C1.C2 .ni .( ) ; (3.1) i=1 Ptt trong đĩ: N là t ng s tr c xe quy đ i t k lo i tr c xe khác nhau v tr c xe tính tốn s thơng qua đo n đư ng thi t k trong m t ngày đêm trên c 2 chi u (tr c/ngày đêm); ni là s l n tác d ng c a lo i t i tr ng tr c i cĩ tr ng lư ng tr c p i c n đư c quy đ i v t i tr ng tr c tính tốn P tt (tr c tiêu chu n ho c tr c n ng nh t). Trong tính tốn quy đ i thư ng l y n i b ng s l n c a m i lo i xe i s thơng qua m t c t ngang đi n hình c a đo n đư ng thi t k trong m t ngày đêm cho c 2 chi u xe ch y; C1 là h s s tr c đư c xác đ nh theo bi u th c (3 2): C1=1+1,2 (m 1); (3 2) V i m là s tr c c a c m tr c i (xem đi m 1 c a m c 3.2.3); C2 là h s xét đ n tác d ng c a s bánh xe trong 1 c m bánh: v i các c m bánh ch cĩ 1 bánh thì l y C 2=6,4; v i các c m bánh đơi (1 c m bánh g m 2 bánh) thì l y C 2=1,0; v i c m bánh cĩ 4 bánh thì l y C 2=0,38. Trang 9
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô b S tr c xe tính tốn trên m t làn xe và trên k t c u áo l cĩ gia c ð nh nghĩa S tr c xe tính tốn N tt là t ng s tr c xe đã đư c quy đ i v tr c xe tính tốn tiêu chu n (ho c tr c xe n ng nh t tính tốn nêu m c 3.2.2) s thơng qua m t c t ngang đo n đư ng thi t k trong m t ngày đêm trên làn xe ch u đ ng l n nh t vào th i kỳ b t l i nh t cu i th i h n thi t k quy đ nh t i m c 1.2.3 tuỳ thu c lo i t ng m t d ki n l a ch n cho k t c u áo đư ng. Xác đ nh N tt theo bi u th c (3 3): Ntt = N tk . f l (tr c/làn.ngày đêm); (3 3) trong đĩ: Ntk : là t ng s tr c xe quy đ i t k lo i tr c xe khác nhau v tr c xe tính tốn trong m t ngày đêm trên c 2 chi u xe ch y năm cu i c a th i h n thi t k . Tr s N tk đư c xác đ nh theo bi u th c (3 1) nhưng n i c a m i lo i t i tr ng tr c i đ u đư c l y s li u năm cu i c a th i h n thi t k và đư c l y b ng s tr c i trung bình ngày đêm trong kho ng th i gian mùa mưa ho c trung bình ngày đêm trong c năm (n u n i trung bình c năm l n hơn n i trung bình trong mùa mưa) ; fl: là h s phân ph i s tr c xe tính tốn trên m i làn xe đư c xác đ nh như sau: H s f l c a các làn xe trên ph n xe ch y: Trên ph n xe ch y ch cĩ 1 làn xe thì l y f l = 1,0; Trên ph n xe ch y cĩ 2 làn xe ho c 3 làn nhưng khơng cĩ d i phân cách thì l y f l =0,55; Trên ph n xe ch y cĩ 4 làn xe và cĩ d i phân cách gi a thì l y f l =0,35; Trên ph n xe ch y cĩ 6 làn xe tr lên và cĩ d i phân cách gi a thì l y fl=0,3; các ch nút giao nhau và ch vào nút, k t c u áo đư ng trong ph m vi chuy n làn ph i đư c tính v i h s f l = 0,5 c a t ng s tr c xe quy đ i s qua nút. S tr c xe tính tốn trên k t c u l cĩ gia c : S tr c xe tính tốn N tt đ thi t k k t c u áo l gia c trong trư ng h p gi a ph n xe ch y chính và l khơng cĩ d i phân cách bên đư c l y b ng 35 ÷ 50% s tr c xe tính tốn c a làn xe cơ gi i li n k tuỳ thu c vi c b trí ph n xe ch y chính. Trư ng h p ph n xe ch y ch cĩ 2 làn xe tr xu ng thì nên l y tr s l n trong ph m vi quy đ nh nêu trên; cịn trư ng h p ph n xe ch y cĩ 4 làn xe tr lên và cĩ d i phân cách gi a thì l y tr s nh . • Tính s tr c xe tiêu chu n tích lũy trong th i h n thi t k Trang 10
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô - V nguyên t c ph i d a vào k t qu d báo hàng năm m c 1.5.2 tiêu chu n này đ tính ra s tr c xe tiêu chu n tích lũy trong th i h n thi t k N e t c là tính theo bi u th c sau: t N e = ∑ N i ; 1 Ni là s tr c xe quy đ i v tr c tiêu chu n năm i và t là th i h n thi t k (khi áp d ng quy đ nh B ng 2 2 l y t=15 năm) - Trong trư ng h p d báo đư c t l tăng trư ng lư ng giao thơng trung bình năm q (bao g m các lư ng giao thơng nêu đi m 4 m c 1.5.2) thì cĩ th tính N e theo bi u th c sau: [(1+ q)t − ]1 Ne = .365.N1 q ; N1 là s tr c xe tiêu chu n trung bình ngày đêm c a năm đ u đưa đư ng vào khai thác s d ng (tr c/ngày đêm): - Trư ng h p bi t s tr c d báo năm cu i c a th i h n thi t k N t (tr c/ngày đêm) thì cũng cĩ th tính N e theo bi u th c : [(1+ q)t − ]1 Ne = t−1 365.Nt q 1( + q) Chú ý: Các bi u th c trên cho s tr c xe tiêu chu n tích lũy trên c 2 chi u xe ch y. Tùy m c đích s d ng trong tính tốn (như xác đ nh b dày t i thi u t ng ku m t nh a ho c khi xác đ nh Rtt ) thì ph i nhân thêm h s phân ph i s tr c tính tốn trên m i làn xe f l đ xác đ nh ra s tr c xe tiêu chu n tích lũy trên m t làn xe (tr c/ngày đêm.làn). 6.6 Tính toán cường độ áo đường mềm theo tiêu chuẩn độ lún đàn hồi Theo tiêu chuẩn này, kết cấu áo đường mềm được xem là đủ cường độ khi trị số mô đun đàn hồi chung E ch của cả kết cấu áo đường lớn hơn hoặc bằng trị số mô đun đàn hồi yêu cầu E yc nhân thêm với một hệ số dự trữ cường độ về đv độ võng K cđ được xác định tùy theo độ tin cậy mong muốn. đv Ech ≥ Kcđ .Eyc (*) Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu E yc được xác định phụ thuộc số trục xe tính toán Ntt (trục xe/làn/ngày đêm) và tùy thuộc loại tầng mặt của kết cấu áo đường thiết kế.(bảng 3.4QT). Có 2 trường hợp tính toán: 1) Tính toán để kiểm nghiệm lại các phương án cấu tạo kết cấu áo đường đã đề xuất gồm các lớp vật liệu với bề dày giả thiết có thỏa mãn điều kiện (*) không. Tức là phải tính được E ch của cả kết cấu. 2) Biết E yc , tiến hành tính toán bề dày áo đường để thoả mãn điều kiện (*). Trang 11
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu của áo đường Bảng 3.3QT Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu E (MPa) tương ứng với số trục Loại tải yc xe tính toán (trụcxe/ngày đêm/làn) trọng trục, T 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10 Cấp A 1 133 147 160 178 192 207 224 Cấp A 2 91 110 122 135 153 Cấp B 1 64 82 94 12 Cấp A 1 127 146 133 173 190 204 218 235 Cấp A 2 90 103 120 111 146 163 Cấp B 1 79 98 Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu E yc (bảng 3.4QT) không được nhỏ hơn trị số tối thiểu quy định ở bảng 3.5QT. Cách tính E ch của cả kết cấu áo đường: - Với kết cấu là hệ hai lớp (lớp nền đất có E 0 và lớp vật liệu có E 1 và chiều dày h): được tiến hành với toán đồ hình 3.1. E0/E 1 Ech /E 1 D Ech E1 h E0 0 h/D Hình 1.2 Toán đồ xác định mô đun đàn hồi E ch của hệ hai lớp Biết các tỷ số: E0 h tra toán đồ Ech , → ⇒ Ech E1 D E1 - Với kết cấu là hệ nhiều lớp: Vẫn áp dụng toán đồ hình 3.1 nhưng trước hết phải đổi hệ nhiều lớp về hệ hai lớp như sau: + Với hệ 3 lớp (hình 1.3): Trang 12
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô 2 E2 h tb E H E1 1 h E0 E0 Hình 1.3 Sơ đồ đổi hệ 3 lớp về hệ 2 lớp Trong đó: 3 1+ t.k 3/1 E tb = E1 1+ k Với: k = h2/h 1; t = E2/E 1; H = h 1 + h 2 + Với hệ 4 lớp (hình 1.4): 3 3 3 E3 h E h 2 E2 h Etb H Etb1 H1 E1 1 h E0 E0 E0 Hình 1.4 Sơ đồ đổi hệ 4 lớp về hệ 2 lớp Trong đó: 3 1+ .tk 3/1 Etb1 = E1 1+ k Với: H 1 = h1 + h2; k = h2/h 1; t = E2/E 1 3 1+ .tk 3/1 Etb = Etb1 1+ k Với: H = H1 + h3; k = h3/H1; t = E3/E tb1 Sau khi quy đổi nhiều lớp áo đường về 1 lớp thì cần nhân thêm với E tb một hệ số điều chỉnh β xác định theo bảng 1.4 để được: đc Etb = β.Etb Hệ số điều chỉnh βββ Bảng 1.4 H/D 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 β 1,033 1,069 1,107 1,136 1,178 1,198 1,210 Chú thích: H là bề dày toàn bộ kết cấu áo đường. Khi H/D >2 thì β tính theo biểu thức sau: β = 1,114.( H/D) 0,12 đc Trị số Etb dùng để tính toán tiếp trị số E ch của cả kết cấu theo toán đồ. Trang 13
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô 6.7 Tính toán cường độ áo đường mềm theo điều kiện trượt trong nền đất và trong các lớp vật liệu kém dính. Theo tiêu chuẩn này, để đảm bảo không phát sinh biến dạng dẻo cục bộ trong nền đất và trong các lớp vật liệu kém dính, cấu tạo kết cấu áo đường phải thỏa mãn điều kiện sau: Ctt Tax + T av ≤ tr (*) K cd Trong đó: τax là ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng xe chạy gây ra trong nền đất hoặc trong các lớp vật liệu kém dính; τav là ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp vật liệu phía trên gây ra cũng tại điểm đang xét. tr K cd là h s cư ng đ v ch u c t trư t đư c ch n tuỳ thu c đ tin c y thi t k như B ng 3 7. B ng 3 7: Ch n h s cư ng đ v c t trư t tùy thu c đ tin c y ð tin c y 0,98 0,95 0,90 0,85 0,80 tr H s K cd 1,10 1,00 0,94 0,90 0,87 Vi c ch n đ tin c y thi t k đư c th c hi n cho c k t c u áo đư ng và k t c u áo l theo ch d n B ng 3 3. Ctt : L c dính tính tốn c a đ t n n ho c v t li u kém dính (MPa) tr ng thái đ m, đ ch t tính tốn. Xác đ nh theo phương pháp thí nghi m c t nhanh như ch d n Ph l c B v i các h s xét đ n m t s y u t nh hư ng khác xem m c 3.5.4. 1) Xác định τττax : nhờ toán đồ hình 3-2, hình 3-3QT ϕ D p E1 h E1/E 2 E2 ϕ, C 0 h/D 0 τax /p Hình 3-3 Toán đồ xác định τττax h E1 τ ax → → ϕ → → τ ax D E2 p Trang 14
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô - Khi kiểm tra trượt trong nền đất, để áp dụng được toán đồ trên phải đổi hệ nhiều lớp về hệ 2 lớp; lúc này trị số E tb tính được đóng vai trò là E 1 và E 0 của nến đất đóng vai trò là E 2 trong toán đồ. - Khi kiểm tra trược trong lớp vật liệu kém dính thì trị số E 2 trong toán đồ phải được thay bằng E ch trên mặt của lớp đó (trong khi C và ϕ vẫn dùng trị số tính toán của lớp đó), còn trị số E 1 phải được thay bằng E tb của các lớp nằm trên nó. 2) Xác định τττav : được thực hiện với toán đồ hình 3-4QT tùy thuộc vào bề dày tổng cộng h của các lớp nằm trên lớp tính toán và trị số góc ma sát trong ϕ của vật liệu lớp đó. τav có thể mang dấu âm hoặc dương. τav ϕ h 0 τav Hình 3-4 Toán đồ tìm τττav h → φ → τav 3) Xác định trị số lực dính tính toán C tt : Ctt = C. K1. K2 . K3 Trong đó: C: l c dính c a đ t n n ho c v t li u kém dính xác đ nh t k t qu thí nghi m c t nhanh v i các m u tương ng v i đ ch t, đ m tính tốn (MPa); v i đ t n n ph i tiêu bi u cho s c ch ng c t trư t c a c ph m vi khu v c tác d ng c a n n đư ng; K1 : h s xét đ n s suy gi m s c ch ng c t trư t khi đ t ho c v t li u kém dính ch u t i tr ng đ ng và gây dao đ ng. V i k t c u n n áo đư ng ph n xe ch y thì l y K 1=0,6; v i k t c u áo l gia c thì l y K 1 = 0,9 đ tính tốn; K2 : h s xét đ n các y u t t o ra s làm vi c khơng đ ng nh t c a k t c u; các y u t này gây nh hư ng nhi u khi lưu lư ng xe ch y càng l n, do v y K 2 đư c xác đ nh tuỳ thu c s tr c xe quy đ i mà k t c u ph i ch u đ ng trong 1 ngày đêm như B ng 3 8. Trang 15
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô B ng 3 8: Xác đ nh h s K 2 tuỳ thu c s tr c xe tính tốn Bảng 1.5 Số trục xe tính toán, <100 <1000 <5000 ≥5000 trục xe/ngày đêm/làn K2 1,0 0,8 0,65 0,6 Khi ki m tốn đi u ki n ch u c t trư t c a k t c u áo l cĩ gia c thì l y h s K 2 = 1,0; riêng v i k t c u áo l cĩ t ng m t lo i c p th p B1 thì đư c l y K 2 = 1,23. K3 : h s xét đ n s gia tăng s c ch ng c t trư t c a đ t ho c v t li u kém dính trong đi u ki n chúng làm vi c trong k t c u khác v i trong m u th (đ t ho c v t li u đư c ch n gi t các phía ); ngồi ra h s này cịn đ xét đ n s khác bi t v đi u ki n ti p xúc th c t gi a các l p k t c u áo đư ng v i n n đ t so v i đi u ki n xem như chúng dính k t ch t (t o ra s làm vi c đ ng th i) khi áp d ng tốn đ Hình 3 2 và 3 3 cho c trư ng h p n n đ t b ng đ t kém dính. C th tr s K 3 đư c xác đ nh tuỳ thu c lo i đ t trong khu v c tác d ng c a n n đư ng như dư i đây: - ð i v i các lo i đ t dính (sét, á sét, á cát ) K 3 = 1,5; - ð i v i các lo i đ t cát nh K 3 = 3,0; - ð i v i các lo i đ t cát trung K 3 = 6,0; - ð i v i các lo i đ t cát thơ K 3 = 7,0. Nếu kết quả tính toán cho thấy điều kiện (*) không thỏa mãn thì cần tăng bề dày của lớp kết cấu bên trên lớp tính toán hoặc thay thế nó bằng vật liệu có khả năng chống trượt cao hơn. Sau khi thay đổi kết cấu thì phải kiểm tra lại cả tiêu chuẩn độ lún đàn hồi. 6.8 Tính toán cường độ áo đường mềm theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp vật liệu liền khối Theo tiêu chuẩn này, áo đường được xem là đủ cường độ khi ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh trong lớp vật liệu liền khối σku không vượt quá cường độ chịu kéo uốn cho phép của vật liệu lớp đó R u chia cho một hệ số dự ku trữ cường độ về chịu kéo uốn K cđ được xác định tùy theo độ tin cậy mong muốn. ku Rtt σku ≤ ku (*) K cd Trang 16
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô Phải kiểm tra tiêu chuẩn này đối với các lớp áo đường là bê tông nhựa, hỗn hợp đá nhựa và các lớp vật liệu có gia cố chất kết dính vô cơ. 1) Xác định σσσku : σku =σ ku p kb Trong đó: p – áp lực của bánh xe của tải trọng trục tính toán truyền xuống mặt đường, MPa. - kb : h s xét đ n đ c đi m phân b ng su t trong k t c u áo đư ng dư i tác d ng c a t i tr ng tính tốn là bánh đơi ho c bánh đơn; khi ki m tra v i c m bánh đơi (là trư ng h p tính v i t i tr ng tr c tiêu chu n) thì l y k b = 0,85, cịn khi ki m tra v i c m bánh đơn c a t i tr ng tr c đ c bi t n ng nh t (n u cĩ) thì l y k b = 1,0. - σ ku : ng su t kéo u n đơn v Để xác định σ ku dùng toán đồ hình 3-5và hình 3-6. Toán đồ hình 3-5 dùng để tính σ ku ở đáy các lớp liền khối trong tầng mặt. Toán đồ hình 3-6 dùng để tính σ ku ở đáy các lớp liền khối trong tầng móng. Trang 17
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô Hình 3-5 Toán đồ tìm σ ku ở lớp của tầng mặt h1 E1 → → σ ku D Ech.m Trang 18
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô E2/E 3 D p=1 E1 h E1/E 2 E2 σku E3 0 h/D 0 σku Hình 3-6 Toán đồ tìm σ ku đối với các lớp của tầng móng h E1 E 2 → → → σ ku D E 2 E 3 - h1 là t ng b dày các l p k t c u k t đáy l p đư c ki m tra kéo u n tr lên đ n b m t áo đư ng. - E1 là mơ đun đàn h i trung bình c a các l p n m trong ph m vi h 1; E 1 cĩ th đư c tính theo bi u th c (3.6) ho c tính v i nguyên t c bình quân gia ∑ Ei .hi quy n theo b dày, t c là E 1 = (E i , h i là tr s mơ đun đàn h i và b h1 dày các l p i trong ph m vi h 1). - D là đư ng kính v t bánh xe tính tốn (xem các m c 3.2.1 và 3.2.2). - Ech.m là mơ đun đàn h i chung c a n n đ t và các l p n m phía dư i đáy l p v t li u li n kh i đư c ki m tra. Tr s E ch.m đư c xác đ nh theo cách quy đ i n n đ t và các l p n m phía dư i l p đang xét nêu trên v h hai l p t dư i lên xem m c 3.4.5 r i áp d ng tốn đ Hình 3 1. - Chú ý: đây E3 chính là Ech.m (mơ đun đàn h i chung c a n n đ t và các l p n m phía dư i đáy l p li n kh i đư c ki m tra). ku 2) Xác định R u: Cư ng đ ch u kéo u n tính tốn c a v t li u li n kh i đư c xác đ nh theo bi u th c (3.11): ku Rtt = k 1 . k 2 . R ku ; (3.11) trong đĩ: Trang 19
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô R ku : cư ng đ ch u kéo u n gi i h n nhi t đ tính tốn (xem m c 3.1.5) và tu i m u tính tốn (v i v t li u gia c ch t liên k t vơ cơ) dư i tác d ng c a t i tr ng tác d ng 1 l n xác đ nh theo ch d n Ph l c C. k2 : h s xét đ n s suy gi m cư ng đ theo th i gian so v i các tác nhân v khí h u th i ti t. V i các v t li u gia c ch t liên k t vơ cơ l y k 2 = 1,0; cịn v i bê tơng nh a lo i II, bê tơng nh a r ng và các lo i h n h p v t li u h t tr n nh a l y k2 = 0,8; v i bê tơng nh a ch t lo i I và bê tơng nh a ch t dùng nh a polime l y k2 = 1,0. k1 : h s xét đ n s suy gi m cư ng đ do v t li u b m i dư i tác d ng c a t i tr ng trùng ph c; k 1 đư c l y theo các bi u th c dư i đây: - ð i v i v t li u bê tơng nh a: 11,11 k1 = 0,22 ; (3.12) N e - ð i v i v t li u đá (s i cu i) gia c ch t liên k t vơ cơ ,2 86 k1 = ,0 11 ; (3.13) N e - ð i v i v t li u đ t gia c ch t liên k t vơ cơ ,2 22 k1 = ,0 11 ; (3.14) N e Trong các bi u th c trên N e là s tr c xe tính tốn tích lu trong su t th i h n thi t k thơng qua trên m t làn xe (xác đ nh như ch d n Kho n A.2 c a Ph l c A). V i các l p bê tơng nh a ch t lo i I và bê tơng nh a polime, th i h n thi t k l y b ng 15 năm; cịn v i các lo i bê tơng nh a và h n h p nh a khác l y b ng 10 năm. ð i v i các l p mĩng gia c ch t liên k t vơ cơ, th i h n thi t k đư c l y b ng th i h n thi t k c a t ng m t đ t trên nĩ. Nếu điều kiện (*) không thỏa mãn thì phải thay đổi kết cấu theo hướng tăng bề dày hoặc tăng độ cứng của các lớp tính toán, sau đó phải tính toán kiểm tra lại. 6.9 Thiết kế tăng cường áo đường cũ Khi cường độ của kết cấu áo đường hiện có không còn đáp ứng yêu cầu chạy xe thì phải tiến hành thiết kế tăng cường với các biện pháp: - Rải trên áo đường cũ một vài lớp vật liệu mới (kết cấu áo đường cũ được giữ nguyên và được xem là tầng móng của kết cấu áo đường mới). Tức là phải nâng cao độ mặt đường, không thích hợp với đường đô thị. Trang 20
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô - Cày xới lớp mặt của áo đường cũ, dùng lại vật liệu của lớp này trộn thêm với chất liên kết để tạo nên một lớp mới có cường độ cao hơn, sau đó có thể rải thêm một lớp mặt nữa. - Đào bỏ cả áo đường cũ và thiết kế một kết cấu mới (áp dụng khi không cho phép nâng cao bề mặt áo đường). 6.9.1 Điều tra đánh giá tình trạng kết cấu áo đường cũ: Khi điều tra đánh giá tình trạng hư hỏng của áo đường cũ, cần mô tả: - Nứt cá biệt: các khe nứt có dạng bất kỳ và cách xa nhau trên 10m. - Nứt thưa: các khe nứt ngang và xiên không liên hệ với nhau, khoảng cách từ 4 – 10m. - Nứt dày: nhiều khe nứt nhưng nói chung chưa khép kín, khoảng cách giữa chúng 1 – 4m. - Nứt thành lưới: các khe nứt khép kín như mắc lưới. - Nứt dọc vệt xe chạy kết hợp nứt ngang: các khe nứt dọc trên vệt xe chạy cách nhau 0,2 – 0,4m và các vệt nứt ngang cách nhau 1 – 4m trên cả bề rộng mặt đường. - Vệt hằn: trắc ngang mặt đường bị hằn đều ở vệt bánh xe. - Lún cục bộ: lún lõm lòng chảo kèm theo mạng lưới khe nứt. - Bong, bật, tróc: bề mặt đường bị phá hoại, các cốt liệu bị phá rời khỏi chất kết dính. - Ổ gà: các hõm sâu với góc cạnh rõ rệt. - Làn sóng: lượn sóng có quy luật (thường vết lồi, lõm theo hướng ngang cách nhau 0,5 – 2m). - Trượt ngang: có sự dịch chuyển lớp mặt, thường thấy ở những đoạn dốc lớn, các nơi hay phải dừng xe như chỗ giao nhau, trước trạm thu phí, ). - Vỡ, gãy: phá hoại hoàn toàn áo đường, mặt cắt ngang áo đường bị biến dạng. 6.9.2 Thử nghiệm đánh giá cường độ kết cấu áo đường cũ: Việc thử nghiệm phải được tiến hành đối với từng đoạn nhỏ hơn 1000m. Với mặt đường nhựa thì trên mỗi đoạn tiến hành đo độ võng đàn hồi dưới bánh xe ở 20 điểm (bình quân 50m/điểm). Với các đoạn nhỏ hơn 100m có cường độ chênh lệch hẳn với xung quanh thì phải đo đủ 15 điểm trên mỗi đoạn (8 – 10m đo 1 điểm). Các điểm đo phải nằm trên làn có nhiều xe chạy qua nhất và mỗi lần đo phải đồng thời đo nhiệt độ của lớp bê tông nhựa để phục vụ cho việc xử lý số liệu kết quả đo sau này. Đối với áo đường cũ không phải là mặt đường nhựa thì không đo độ võng đàn hồi. Trang 21
- Bài giảng môn học: Thiết kế đường ô tô Ở mỗi đoạn phải tiến hành đào bóc một chỗ kết cấu áo đường cũ để xác định bề dày các lớp kết cấu, tình trạng cũng như chất lượng của chúng, đo E 0, C, ϕ của nền đất. Chỗ đào bóc phải trùng với một điểm đo độ võng đàn hồi dưới bánh xe (thường chọn chỗ có tình trạng hư hỏng đặc trưng nhất cho cả đoạn). 6.9.3 Xác định bề dày lớp tăng cường: Tùy theo mô đun đàn hồi yêu cầu E yc , mô đun đàn hồi của vật liệu lớp tăng cường E i và mô đun đàn hồi chung của cả kết cấu áo đường cũ E ch . Sau đó phải kiểm tra cường độ chung của kết cấu áo đường tăng cường theo các điều kiện trượt và chịu kéo khi uốn. Trang 22