QUẢNG CÁO ĐẦU TRANG

Collapse

Thông báo

Collapse
No announcement yet.

Thảo luận về thiết kế kết cấu mặt đường ô tô

Collapse
X
 
  • Lọc
  • Giờ
  • Show
Clear All
new posts

  • Thảo luận về thiết kế kết cấu mặt đường ô tô

    Kết cấu áo đường là phần quan trọng và đắt tiền nhất so với các hạng mục khác trong xây dựng đường ô tô. Chất lượng và tuổi thọ của kết cấu mặt đường là phần trực tiếp có thể nhìn thấy của con đường và là yếu tố quan trọng nhất đảm bảo chất lượng khai thác đường, tốc độ chạy xe, chi phí vận hành, an toàn giao thông…

    Trong những năm gần đây, khi tiến hành cải tạo và xây dựng mới các quốc lộ quan trọng cũng như các tuyến đường cấp cao như trục chính đô thị, đường cao tốc, các Công ty tư vấn cả trong và ngoài nước hầu hết đều áp dụng một loại kết cấu mặt đường tương tự nhau: lớp mặt gồm 2 lớp bê tông nhựa với tổng chiều dày từ 12-15cm, lớp móng trên cấp phối đá dăm loại 1 dày 20-30cm, lớp móng dưới cấp phối đá dăm loại 2 dày 25-30cm, dưới cùng là lớp đất đắp chọn lọc độ chặt yêu cầu 98% MDD với chiều dày 30-50cm.

    Có thể kể ra vài ví dụ: Quốc lộ 1A từ Lạng Sơn đến Cà Mau, Quốc lộ 14B, Quốc lộ 24, Quốc lộ 51 (Tp Hồ Chí Minh đi Vũng Tàu), Đường cao tốc Láng-Hòa Lạc, các Dự án đường cao tốc ở phía Bắc, phía Nam và ở miền Trung hiện nay là tuyến cao tốc Đà nẵng – Quảng Ngãi, đều áp dụng kết cấu áo đường tương tự nhau, chỉ khác biệt một ít về chiều dày mỗi lớp, mặc dù lưu lượng và tải trọng trục xe chạy khá khác nhau, điều kiện địa chất, nguồn vật liệu xây dựng không giống nhau và đặc biệt là chế độ thủy nhiệt, điều kiện khí hậu thời tiết rất khác nhau trên 3 miền.

    Kết cấu mặt đường nêu trên (mặt bê tông nhựa với các lớp móng cấp phối đá dăm không gia cố) được phân loại thuộc KCAD “mềm”, để phân biệt với Kết cấu áo đường “cứng” (Bê tông xi măng) hoặc loại “nửa cứng” có các lớp vật liệu gia cố phía dưới.

    Vấn đề đặt ra là tại sao kết cấu áo đường mềm này được áp dụng một cách mặc định trong suy nghĩ của nhiều Nhà thiết kế và liệu đây có phải là giải pháp tối ưu thích hợp cho thiết kế mặt đường cho tất cả các khu vực của Việt Nam, thích hợp cho mọi cấp loại đường, mọi địa hình và mọi khu vực có thời tiết khác nhau, đặc biệt cụ thể là ở khu vực miền Trung Việt nam, nơi nắng lắm mưa nhiều và kết cấu mặt đường thường xuyên chịu ảnh hưởng của thời tiết trong mùa mưa bão ?

    Kính mời các bác cho ý kiến về đề tài này ạ

  • #2
    Ðề: Thảo luận về thiết kế kết cấu mặt đường ô tô

    Chào bạn arnold,


    Cảm ơn bạn đã quan tâm và chia sẻ các suy nghĩ về chủ đề này. Tôi xin phép được thảo luận thêm.

    Phần chính ý tôi muốn nêu trong bài là lớp móng cấp phối đá dăm không gia cố, được sử dụng tràn lan và máy móc trong hầu hết các đồ án thiết kế mà không được phân tích chu đáo với các lơi hại về kinh tế và kỹ thuật. Bản thân tôi cũng không cổ súy cho việc áp dụng mặt đường cứng (BTXM) vì các nhược điểm về giá thành và đặc biệt là độ bằng phẳng êm thuận thường không đảm bảo do trình độ tay nghề của các nhà thầu Việt Nam còn yếu.
    Tôi có may mắn được tham gia thẩm tra một dự án đường cao tốc ở Miền Trung và nội dung khá quan trọng trong đồ án (bước FS) là luận chứng lựa chọn kết cấu mặt đường. Đồ án ban đầu Tư vấn ngoại đưa ra lựa chọn kết cấu mặt đường cho toàn bộ phần nền đắp là hai lớp cấp phối đá dăm với tổng chiều dày 60cm, trên là 3 lớp BTN (cả lớp tạo nhám dày 3cm). Kết cấu này được kiến nghị áp dụng cho toàn bộ 130Km đường, từ đầu đồ án đến cuối đồ án. Sau khi đồ án được chuyển về cho một đơn vị Tư vấn lớn của Việt Nam hoàn thiện, đơn vị này đưa ra lập luận là kết cấu này không đủ E theo quy trình và tăng lên thành 80cm cấp phối đá dăm với 3 lớp BTN tương tự, cũng áp dụng cho cả 130Km cả đào lẫn đắp, có thể rất nhiều đoạn đào qua nền đá....
    Điều này cho thấy tư duy của chúng ta thường rất máy móc, coi móng cấp phối đá dăm là mặc định và chỉ có một cách duy nhất để tăng E là tăng chiều dày lớp vật liệu này. Nếu một kỹ sư mặt đường có trách nhiệm và kinh nghiệm thì trong trường hợp này cần xem xét biện pháp tăng Eo nền đường cũng như tăng môduyn đàn hồi của vật liệu móng (ví dụ như sử dụng vật liệu gia cố)....và so sánh giá thành.
    Trước tiên, xin có một vài thảo luận về loại vật liệu cấp phối đá dăm, hiện đang sử dụng rất rộng rãi trong các đồ án thiết kế của VN

    1. Về nguyên tắc, cấp phối đá dăm làm việc theo nguyên lý cấp phối, tức là có thể xem như một loại đất cực tốt. Mỗi lượt bánh xe nặng chạy qua nó sẽ bị lún đàn hồi, nhưng sẽ còn một lượng lún dư. Nguyên nhân là do các hạt đá bị di chuyển nhỏ và về không đúng vị trí ban đầu do các góc cạnh bị vỡ do va đập hoặc ma sát. Do vậy một trong các yêu cầu của vật liệu CPDD là phải đủ độ cứng và có mặt vỡ tối thiểu tạo ma sát.

    2. Cấp phối càng có thành phần hạt mịn nhiều thì độ lún còn dư dưới tác dụng của tải trọng nặng trùng phục càng lớn. Vì vậy yêu cầu về độ sạch của vật liệu cần được đặc biệt quan tâm, nhất là cho các đuờng có tải trọng trục nặng, lưu lượng thiết kế lớn.

    3. CPDD là loại vật liệu chịu tác động phá hoại của nước: khi CPĐ có độ ẩm cao hoặc bão hòa nước thì sức chịu tải của nó giảm xuống rất nhiều
    Mặc khác nước trong CPĐD cũng sẽ làm tăng nhanh độ mài mòn do ma sát của cốt liệu, làm giảm dần cường độ của vật liệu và tích lũy biến dạng dư.

    4. Một nhược điểm của CPDD là rất dễ bị phân tầng khi vận chuyển và thi công, nhất là ta hay dùng máy san. Một số Dự án vốn ODA trong TCKT bắt buộc phải dùng máy rải chuyên dụng để rải cấp phối đá dăm nhằm chống phân tầng (cả về thành phần hạt và độ ẩm). Sự phân tầng của vật liệu CPDD là nguyên nhân trực tiếp gây biến dạng dư lớn cũng như các hư hỏng cục bộ dạng ổ gà, ổ trâu...đã được kiểm chứng trên nhiều Dự án.

    Với các phân tích như trên, dù có cố gắng thi công đảm bảo chất lượng thì kết cấu mặt đường với lớp móng CPDD không gia cố sẽ luôn tích lũy biến dạng dư dưới tác dụng lặp lại của tải trọng năng. Do vậy việc sử dụng lớp móng không gia cố ngay dưới lớp mặt trên của các tuyến đường có nhiều xe nặng chạy hoặc đường cao tốc cần phải được cân nhắc rất kỹ, có tính đến chi phí duy tu bảo dưỡng.
    Hiện tượng lún vệt bánh xe trên đường cao tốc Sài gòn - Trung Lương là một ví dụ điển hình (Không phải chỉ trong các lớp BTN mà đã xảy ra lún trong các lớp móng CPĐ).

    Nói chung cần căn cứ vào cường độ giao thông, nhất là tỷ lệ phần trăm số xe tải nặng tham gia giao thông, tình hình chất lượngvật liệu ở địa phương (độ cứng của đá gốc, chỉ số nghiền...), loại đất nền và tình hình thoát nước, chế độ thủy nhiệt nền đường khu vực tuyến đi qua...để quyết định xem việc sử dụng lớp cấp phối đá dăm làm móng có thích hợp hay không.

    Tôi sẽ tiếp tục đề cập về mặt đường sử dụng vật liệu gia cố với các loại khác nhau ở những bài sau.
    Kính mời mọi người tham gia thảo luận và phản biện về chủ đề này...
    Last edited by quangdn; 21-05-2010, 06:39 AM.

    Ghi chú


    • #3
      Ðề: Thảo luận về thiết kế kết cấu mặt đường ô tô

      tiếp tục đi bác, em cũng là tư vấn giao thông và cũng đang mắc phải căn bệnh như bác nói, dù ngày xưa đi học các thầy dạy phải căn cứ vào đk này đk kia (đk thủy nhiệt nền đường, khí hậu vùng miền, vật liệu địa phương, so sánh kinh tế kỹ thuật...) thế mà bây giờ đi làm cứ mặc định 2 lớp BTN trên lớp móng CPDD (hic), mong được bác phân tích tiếp.

      Ghi chú


      • #4
        Ðề: Thảo luận về thiết kế kết cấu mặt đường ô tô

        @arnol: hihi, không dám nhận là toàn đường lớn đâu, có việc là làm thui

        Ghi chú

        Working...
        X