Bài Giảng Xây Dựng Mặt Đường Ô Tô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - 2017

TS. ĐẶNG VĂN THANH

X¢Y DùNG

MÆT §¦êng « t«

1

TS. ĐẶNG VĂN THANH

BÀI GIẢNG

XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ

(Dùng cho hệ Đại học ngành Kỹ thuật Công trình Xây dựng)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - 2017

2

3

LỜI NÓI ĐẦU

Bài giảng “Xây dựng mặt đường ô tô” được xuất bản nhằm đáp ứng yêu

cầu học tập của sinh viên ngành Kỹ thuật Công trình Xây dựng, Khoa Cơ điện &

Công trình, Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam. Ngoài ra, bài giảng này có

thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên, cán bộ kỹ thuật và sinh viên đang công

tác và học tập trong các lĩnh vực chuyên môn có liên quan.

Bài giảng được biên soạn theo chương trình giảng dạy dành cho các học

phần 10 tín chỉ. Với phương châm “Cơ bản, hiện đại và thực tế” tác giả đã thu

thập, đúc kết và biên tập mang tính kế thừa có chỉnh sửa bổ sung từ các giáo

trình và tài liệu khoa học trong và ngoài nước có liên quan đến lĩnh vực khoa

học này.

Bài giảng gồm 6 chương:

- Chương 1: Các vấn đề chung về xây dựng mặt đường;

- Chương 2: Mặt đường đá dăm và cấp phối đá dăm;

-Chương 3: Mặt đường gia cố xi măng;

-Chương 4: Mặt đường láng nhựa và thấm nhập nhựa;

-Chương 5: Mặt đường bê tông nhựa;

-Chương 6: Mặt đường bê tông xi măng.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với sự giúp đỡ quý báu của các

nhà khoa học của Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam và Trường Đại học

Giao thông Vận tải Hà Nội; xin trân trọng cảm ơn tập thể Bộ môn Kỹ thuật

Công trình, Khoa Cơ điện & Công trình, Phòng Đào tạo, Thư viện - Trường Đại

học Lâm nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi để cuốn bài giảng này được

xuất bản.

Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng với thời gian và điều kiện hạn chế, bài

giảng này chắc chắn không thể tránh khỏi những sự thiếu sót nhất định. Tác giả

xin trân trọng đón nhận những ý kiến đóng góp xây dựng của các nhà khoa học,

giáo viên, sinh viên và bạn đọc để lần xuất bản sau được hoàn thiện hơn.

Xin trân thành cảm ơn!

4

CÁC VẤN Đ

1.1. Khái niệm chung

1.1.1. Khái niệm mặt đư

Mặt đường (còn g

tầng (lớp) vật liệu khác nhau, đư

cầu về cường độ, độ bằ

nhanh chóng.

Cấu tạo cơ bản củ

Hình 1

Mặt đường là mộ

nhất. Mặt đường tốt hay x

toàn, êm thuận, kinh tế. Do v

cấu mặt đường có đủ bề

công nhằm tạo ra các tầ

1.1.2. Nguyên tắc cấu t

Sơ đồ mô tả phân b

thể hiện ở hình 1.2. Tổ

hai thành phần: thành ph

phân tích tính chất của t

1.2 cho thấy:

5

Chương 1

N ĐỀ CHUNG VỀ XÂY DỰNG MẶT ĐƯ

t đường

ng (còn gọi là áo đường) là một kết cấu gồ

u khác nhau, được rải trên nền đường, nhằm đ

ằng phẳng và độ nhám cho xe chạy an toàn, êm thu

ủa mặt đường được thể hiện ở hình 1.1.

Hình 1.1. Sơ đồ kết cấu mặt đường

ột bộ phận rất quan trọng của đường, là b

t hay xấu sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới chất lư

. Do vậy, ngoài việc tính toán thiết kế nh

ề dày, đủ cường độ thì công nghệ thi công, ch

ầng lớp vật liệu như trong tính toán là hế

u tạo mặt đường

phân bố ứng suất trong kết cấu áo đường theo chi

ổng hợp các lực tác dụng lên mặt đường có th

n: thành phần lực thẳng đứng và thành phần lự

a tải trọng tác dụng lên kết cấu mặt đườ

T ĐƯỜNG

ồm một hoặc nhiều

m đảm bảo các yêu

y an toàn, êm thuận và

1.

ng, là bộ phận đắt tiền

t lượng chạy xe: an

nhằm tìm ra một kết

thi công, chất lượng thi

ết sức quan trọng.

ng theo chiều sâu được

ng có thể chia thành

ực nằm ngang. Qua

ờng thể hiện ở hình

6

- Lực thẳng đứng: Theo chiều sâu tác dụng thì ứng suất thẳng đứng giảm

dần từ trên xuống dưới. Do vậy, để kinh tế thì cấu tạo kết cấu mặt đường gồm

nhiều tầng lớp có chất lượng vật liệu (Eđh) giảm dần từ trên xuống phù hợp với

qui luật phân bố ứng suất thẳng đứng.

Hình 1.2. Sơ đồ phân bố ứng suất trong mặt đường theo chiều sâu

-Lực nằm ngang: bao gồm lực hãm, lực kéo và lực đẩy ngang. Các lực

này giảm rất nhanh theo chiều sâu. Do vậy, vật liệu làm tầng, lớp trên mặt

đường phải có khả năng chống lại lực đẩy ngang (chống trượt).

1.1.3. Kết cấu cơ bản của mặt đường

Sơ đồ mô tả kết cấu cơ bản của mặt đườngô tô được thể hiện ở hình 1.1.

Cấu tạo cơ bản của mặt đường bao gồm các lớp:tầng mặt (gồm các lớp mặt),

tầng móng (gồm các lớp móng)và lớp trên nền đường(lớp nền đường cải thiện).

* Tầngmặt

- Tầng mặt(Surfacingcourse)là kết cấu trên cùng,có thể bao gồm nhiều lớp:

+ Lớp mặt xe chạy: Là lớp trên của kết cấu mặt đường (có thể gồm 1 ÷ 2

lớp), trực tiếp chịu tác dụng của xe cộ và các tác nhân khí hậu, thời tiết;

+ Lớp liên kết giữa lớp mặt và móng (có thể có hoặc không có).

- Lớp mặt chịu tác dụng trực tiếp của tải trọng bánh xe (gồm lực thẳng

đứng và lực ngang, có giá trị lớn) và các nhân tố thiên nhiên (như mưa, nắng,

nhiệt độ…).

- Yêu cầu tầng mặt phải đủ bền trong suốt thời kỳ sử dụng của kết cấu áo

đường; phải bằng phẳng; có đủ độ nhám; chống thấm nước; chống được biến

dạng dẻo ở nhiệt độ cao; chống được nứt; chống được bong bật; phải có khả

năng chịu bào mòn tốt và không sinh bụi.

7

- Chất lượng sử dụng và tuổi thọ của mặt đường phụ thuộc nhiều vào các

đặc trưng bề mặt của lớp mặt đường xe chạy.

- Vật liệu làm tầng mặt bao gồm cốt liệu và chất kếtdính (có thể dùng

hoặc không dùng chất kết dính).

*Tầng móng

-Tầng móng nằm ngay dưới các lớp mặt, thường chia thành 2 lớp: lớp

móng trên(base course) và lớp móng dưới (subbase course).

- Tác dụng của tầng móng:

+ Truyền và phân bố đều áp lực xuống nền đường;

+ Giữ ổn định các lớp mặt và nền đường.

- Vật liệu xây dựng các lớp móng:

+ Các loại vật liệu cấp phối, cát, đá…;

+ Vật liệu gia cố (chỉ dùng cho móng trên).

- Với các mặt đường có lưu lượng giao thông lớn, các lớp móng thường

được làm bằng vật liệu gia cố các chất kết dính hữu cơ hoặc vô cơ, làm cho

chúng tăng khả năng chịu được tác dụng thẳng đứng của các loại xe nặng gây ra;

với mặt đường ít xe chạy, có thể không làm lớp móng dưới, mà chỉ làm lớp

móng bằng vật liệu gia cố.

- Các lớp móng phân bố đều áp lực lên nền đất và đảm bảo các biến dạng

của nền đường nằm trong các giới hạn cho phép.

*Lớp trên nền đường

- Lớp trên nền đường hay còn gọi lớp đáy móng, lớp lót hoặc lớp đệm

(capping layer - improved)là lớp chuyển tiếp giữa nền đất và tầng móng của mặt

đường.

- Lớp đáy móng có các chức năng như sau:

+Tạo ra một lòng đường chịu lực đồng nhất (đồng đều theo bề rộng), có

sức chịu tải tốt;

+ Ngăn chặn ẩm thấm từ trên xuống nền đất và từ dưới lên tầng móng

áo đường;

+ Tạo "hiệu ứng đe" để bảo đảm chất lượng đầm nén các lớp móng phía trên;

+ Tạo điều kiện cho xe máy đi lại trong quá trình thi công áo đường,

không gây hư hại nền đất phía dưới (nhất là khi thời tiết xấu).

Nếu nền đường làm bằng vật liệu có cường độ cao, ổn định với nước tốt

thì không cần làm lớp này.

8

1.1.4. Yêu cầu kỹ thuật của mặt đường

MÆt ®ưêng chÞu t¸c dông trùc tiÕp cña t¶i träng xe ch¹y, cña c¸c nh©n tè

tù nhiªnnhư mưa, n¾ng, sù thay ®æi nhiÖt ®é... Nªn ®Ó b¶o ®¶m ®¹t ®ưîc c¸c chØ

tiªu khai th¸c, vËndoanh cã hiÖu qu¶ nhÊt th× viÖc thiÕt kÕ và x©y dùng mÆt

®ưêng ph¶i ®¹t ®ưîc c¸cyªu cÇu sau:

- §ñ cưêng ®é: MÆt ®ưêng ph¶i cã ®ñ cưêng ®é chung và t¹i mçi ®iÓm

riªngtrong tõng tÇng, líp vËt liÖu. NãđượcbiÓu thÞ b»ng kh¶ n¨ng chèng l¹i biÕn

d¹ng th¼ng ®øng,biÕn d¹ng trưît, biÕn d¹ng co d·n khi chÞu kÐo-uèn hoÆc do

nhiÖt ®é;

- æn ®Þnh cưêng ®é: Cưêng ®é ph¶i Ýt bịthay ®æi theo ®iÒu kiÖn thêi tiÕt,

khÝ hËu.Để đảm bảo yêu cầu này, vật liệu xây dựng mặt đường cần phải được

lựa chọn cho phù hợp với loại mặt đường và tính chất, điều kiện giao thông, điều

kiện thời tiết của từng khu vực;

- Đủ độb»ng ph¼ng: MÆt ®ưêng ph¶i ®¹t ®ưîc ®é b»ng ph¼ng nhÊt ®Þnh ®Ó

gi¶m søcc¶n l¨n, gi¶m sãc khi xe ch¹y. Do ®ã, n©ng cao ®ưîc tèc ®é và độ êm

thuận choxe ch¹y,gi¶m tiªu hao nhiªn liÖu, kÐo dài tuæi thä cña xe... Yªu cÇu

này ®ưîc ®¶m b¶o b»ng viÖcchän vËt liÖu thÝch hîp, vào biÖn ph¸p và chÊt lưîng

thi c«ng;

- §ñ ®é nh¸m: MÆt ®ưêng ph¶i cã ®ñ ®é nh¸m ®Ó n©ng cao hÖ sè b¸m

gi÷a b¸nh xevà mÆt ®ưêng, t¹o ®iÒu kiÖn tèt cho xe ch¹y an toàn víi tèc ®é cao

và trong nh÷ng trưênghîp cÇn thiÕt cã thÓ dõng xe nhanh chãng. Yªu cÇu này

chñ yÕu phô thuéc vào viÖc chänvËt liÖu làm líp trªn mÆt và nã còng hoàn toàn

kh«ng cã m©u thuÉn g× víi yªu cÇu vÒ ®éb»ng ph¼ng;

- Ýt bôi: Bôi là do xe cé ph¸ ho¹i, bào mßn vËt liÖu làm mÆt ®ưêng;bôi g©y

« nhiÔmm«i trưêng, gi¶m tÇm nh×n.Yêu cầu này liên quan đến tính năng của loại

vật liệu xây dựng mặt đường và điều kiện thời tiết của từng khu vực.

1.2. Mặt đường mềm và mặt đường cứng

1.2.1.Mặtđường mềm

- Mặt đường mÒm (Flexible Pavement)là một kết cấu gåm cã tÇng mÆt

lµm b»ng c¸c vËt liÖu h¹t hoÆc c¸c vËt liÖu h¹t cã trén hay t­íi nhùa ®­êng vµ

tÇng mãng lµm b»ng c¸c lo¹i vËt liÖu kh¸c nhau, ®Æt trùc tiÕp trªn nÒn ®­êng

hoÆc trªn líp ®¸y mãng (theo 22 TCN 211-06).

9

Vật liệu hạt là một tập hợp các hạt rời có kích cỡ từ 0 đến D (D là kích cỡ

hạt lớn nhất).Trong đó, cường độ liên kết giữa các hạt luôn nhỏ hơn nhiều so với

cường độ bản thân mỗi hạt và do đó cường độ chung của một lớp vật liệu hạt

được đặc trưng bằng sức chống cắt trượt của lớp; lớp kết cấu bằng vật liệu hạt

không có tính liền khối.

Từ khái niệm trên ta có thể nhận thấy, trõ áo ®­êngbê tông xi măng

(BTXM), tÊt c¶ c¸c lo¹i mặt ®­êng ®Òuthuéc lo¹i mặt®­êng mÒm.

- Một số loại mặt đường mềm thường dùng:

+ Mặt đường mềm có lớp mặt nhựa;

+ Mặt đường mềm có lớp mặt bằng vật liệu hạt không gia cố (mặt đường

quá độ);

+ Mặt đường mềm có lớp mặt nhựa vàlớp móng bằng vật liệu hạt không

gia cố;

+ Mặt đường mềm có lớp mặt nhựa vàlớp móng bằng vật liệu hạt gia cố

xi măng (mặt đường nửa cứng).

-Mặt đường mềm là loại mặt đường có khả năng chống biến dạng không

lớn, có độ cứng nhỏ (cường độ chịu uốn thấp).

-Cấu tạo hoàn chỉnh mặt đường mềm gồm có lớp mặt và lớp móng, mỗi

lớp lại có thể gồm nhiều lớp vật liệu (hình 1.1).

*Tầng mặt

-Tầng mặt chịu tác dụng trực tiếp của tải trọng bánh xe (gồm lực thẳng

đứng và lực ngang, có giá trị lớn) và các nhân tố thiên nhiên (như mưa, nắng,

nhiệt độ…).

-Yêu cầu lớp tầng phải đủ bền trong suốt thời kỳ sử dụng của kết cấu áo

đường; phải bằng phẳng; có đủ độ nhám; chống thấm nước; chống được biến

dạng dẻo ở nhiệt độ cao; chống được nứt; chống được bong bật; phải có khả

năng chịu bào mòn tốt và không sinh bụi.

-Để đạt được yêu cầu sử dụng, tầng mặt của mặt đường mềm thường được

cấu tạo bởi 3 lớp cơ bản: lớp chịu lực chủ yếu; lớp hao mòn và lớp bảo vệ.

+ Lớp chịu lực chủ yếu:

Có thể được cấu tạo từ một hoặc nhiều lớp vật liệu. Do tính chất chịu lực

(chịu nén, chịu uốn và chịu cắt) nên lớp chịu lực chủ yếu phải cấu tạo từ vật liệu

có cường độ cao, có khả năng chống trượt nhất định. Thông thường là hỗn hợp

đá - nhựa (bê tông nhựa (BTN), đá trộn nhựa...), đá dăm gia cố xi măng,cấp phối

đá dăm (CPDD) hay đá dăm nước được chêm chèn và lu lèn chặt.

10

+ Líp b¶o vÖ và líp hao mßn:

Được bố trí trên lớp chịu lực chủ yếu cũng có tác dụng làm giảm tác động

của lực ngang, tăng cường sức chống bào mòn cho tầng mặt. Tác dụng chủ yếu

là để giảm bớt tác động của lực xung kích, chống lại sự mài mòn trực tiếp của

bánh xe và thiên nhiên (ví dụ như: lớp láng nhựa có tác dụng chống nước thấm

vào lớp chịu lực chủ yếu, giữ cho lớp này ổn định cường độ...). Ngoải ra, lớp

bảo vệ và lớp hao mòn còn có tác dụng làm tăng độ bằng phẳng, tăng độ nhám

cho mặt đường.

Lớp hao mòn: Thường là một lớp mỏng, có chiều dày từ 1  3 cm, ở ngay

trên lớp mặt chủ yếu và thường làm bằng vật liệu có tính dính: lớp láng nhựa, bê

tông nhựa chặt (BTNC) hạt mịn hay BTN cát.

Lớp bảo vệ: Cũng là một lớp mỏng 0,5  1 cm, để bảo vệ cho lớp dưới khi

chưa hình thành cường độ (lớp cát trong mặt đường dăm nước...). Đối với mặt

đường BTN và có xử lý nhựa thì không có lớp này.

Lớp hao mòn và lớp bảo vệ là các lớp định kì phải khôi phục trong quá

trình khai thác sử dụng đường.

-Yêucầuđối với vật liệulàmtầngmặt:

1) Cócườngđộcaovàổnđịnh cườngđộ(vớinhiệtvà nước)

đểchịuđựngđượcáplựcthẳngđứngcủabánhxehoạt tải với trị sốlớncùngvớitác

dụngtrực tiếpcủa các yếutốkhí quyển; cócấpphối tốt, độrỗngnhỏ, kínnước;

2) Cókhả năng năngchịucắt để chịuđựngđượctảitrọngnằmngangcủaôtô;

3) Cóđộcứnglớnđểhạnchếđượctácdụnggâybàomòncủabánhxehoạttải;

4) Cókíchcỡhạt nhỏđểdễtạophẳng, hạnchếtácdụnggâybongbật

củabánhxevàtạorađộnhámcao, xe chạy ít ồn.

Lưu ý:Khilớpmặt trên khôngđảmbảo được đầy đủ các yêucầutrên thì phải

cấutạolớpbảovệ, chịuhaomòn, tăngmasáthoặcthoát nước.

- Một số loại tầng mặt đường thường dùng cho mặt đường mềm:

1)Tầng mặtcấpcaoA1

+Lµ lo¹i mặt đường mềm có líp mÆt trªn b»ng bª t«ng nhùa chÆt

(BTNC)lo¹i I trén nãng.

+ Nêncấutạocảlớpmặt trên và lớpmặt dưới (2 lớp)đểtiếtkiệmvậtliệu,

giảmchiphíxâydựng.

2)Tầng mặtcấpcaothø yÕu A2

+Lµ lo¹i có líp mÆt b»ng BTNC lo¹i II trén nãng hoÆc BTN nguéi trªn cã

11

l¸ng nhùa, ®¸ d¨m ®en trªn cã l¸ng nhùa hoÆc b»ng líp thÊm nhËp nhùa hay líp

l¸ng nhùa.

+ Cóthể khôngcólớpmặt dưới(1 lớp).

3) Tầng mặtcấpthấp

Là loại không dùng chất kết dính; cóthểchỉ cấutạobởi 1 hoặc2 lớp;

vừađóng vai trò làtầngmặt vừađóngvaitròlàtầngmóng; bao gồm 2 loại:lớp

mặtcÊp thÊp B1 và lớp mặtcÊp thÊp B2.

+ Tầng mặtcÊp thÊp B1: Lµ lo¹i có líp mÆt b»ng cÊp phèi ®¸ d¨m, ®¸ d¨m

n­íc, cÊp phèi tù nhiªn víi ®iÒu kiÖn lµ phÝa trªn chóng ph¶i cã líp b¶o vÖ rêi

r¹c ®­îc th­êng xuyªn duy tu b¶o d­ìng (th­êng xuyªn r¶i c¸t bï vµ quÐt ®Òu

phñ kÝn bÒ mÆt líp).

+ Tầng mặtcÊp thÊp B2:Lµ lo¹i cã líp mÆt b»ng ®Êt c¶i thiÖn hay b»ng ®Êt,

®¸ t¹i chç gia cè hoÆc phÕ th¶i c«ng nghiÖp gia cè chÊt liªn kÕt v« c¬ víi ®iÒu

kiÖn lµ phÝa trªn chóng ph¶i cã líp hao mßn vµ líp b¶o vÖ ®­îc duy tu b¶o

d­ìng th­êng xuyªn.

* Tầng mãng

- Kh¸c víi tầng mÆt, tầng mãng chØ chÞu t¸c dông cña lùc th¼ng ®øng.

NhiÖm vô cñanã là ph¶i ph©n bè, làm gi¶m nhá øng suÊt th¼ng ®øng truyÒn

xuèng nÒn ®­êng tíi mét gi¸trÞ không lớn hơn sức chịu tải của nền, ®Ó ®Êt nÒn

cã thÓ chÞu ®ùng ®­îcmà kh«ng t¹o nªn biÕn d¹ng qu¸ giới hạn cho phép.

- Do lùc th¼ng ®øng truyÒn xuèng ngày càng bÐ ®i, nªn ®Ó tiÕt kiÖm, tầng

mãng thườngcãcÊu t¹o từ nhiÒu líp vËt liÖu cã c­êng ®é gi¶m dÇn tõ trªn xuèng;

th«ng th­êng tầng móng gồm 2líp: líp mãng trªn vàlíp mãng d­íi.

- Do kh«ng chÞu t¸c dông bào mßn trùc tiÕp, t¸c dông lùc ngang mà chØ

chÞu lùcth¼ng ®øng nªn vËt liÖu làm cáclớp mãng kh«ng yªu cÇu cao nh­các lớp

mÆt và cã thÓ dïngc¸c loại vËt liÖu rêi r¹c, chÞu bào mßn kÐm; nh­ng l¹i ®ßi hái

cã ®é cøng cao và Ýtbị biÕn d¹ng.

- Các lớp mãng th­êngđược làm b»ng c¸c lo¹i vËt liÖu nh­: cÊp phèi ®¸

d¨m lo¹i 1, cÊpphèi ®¸ gia cè xi m¨ng, ®¸ d¨m l¸ng nhùa, ®¸ d¨m tiªu chuÈn...

(líp mãng trªn) và cÊpphèi ®¸ d¨m lo¹i 2, ®Êthoặc c¸t gia cè xi m¨ng, gia cè

nhùa, cÊp phèi sái suèi, cÊp phèi sáiong, cÊp phèi ®åi... (líp mãng d­íi).

- Yêucầuđối với vật liệulàmtầngmóng:

+ Có độ cứng nhất định, ít biếndạng vì không chịu tác

12

dụngtrựctiếpcủabánhxehoạt tải vàtácdụngtrựctiếpcủacácyếutốkhíquyển;

+ Cóthểchịubàomònkém, kíchcỡ lớn, dùng vật liệu rời

rạccườngđộgiảmdầntheo

chiềusâuđểtruyềnáplựcvàphânbốáplựcthẳngđứngcủaxecộđếnnền đất đủ để nền

đất có thểchịuđựngđược;

+ Khituyếnđườngđi quavùngcóchế độ thuỷ nhiệt bất lợi, lớpmóng dưới

ngoài chức năng chịulựccòncóthểđóngvaitròlớp thoát nước, cách hơi, cách nước

để cải thiệnchế độthuỷnhiệtcủanềnmặtđường.

Lưu ý:Kh«ng ph¶i bao giê mét kÕt cÊu mÆt ®­êng mÒm còng bao gåm ®Çy

®ñ c¸c tÇng, lípnh­đã mô tả; mà tuú theo yªu cÇu xe ch¹y, tïy theo ®iÒu kiÖn cô

thÓ nã cã thÓ chØ gåm mét sètÇng líp nào ®ã. VÝ dô: Nh­ víi ®­êng cÊp thÊp, ¸o

®­êng cã thÓ chØ gåm tÇng mÆt;khi đótÇng mÆt kiªm lu«n chøc n¨ng cña tÇng

mãng; nhưngvíi ®­êng cÊp cao th× kÕt cÊu ¸o®­êng bao giờ cũngth­êng được

cấu tạo bởi nhiều lớp.

HiÓu râ chøc n¨ng cña mçi tÇng líp trong kÕt cÊu ¸o ®­êng míi cã thÓ

chän ®­îccÊu t¹o, chän vËt liÖu sö dông trong mçi tÇng líp ®­îc hîp lý và míi

®Ò xuÊt ®óng ®¾n c¸cyªu cÇu thi c«ng cô thÓ ®èi víi mçi tÇng líp ®ã.

* Lớptrên nềnđường

-Lớp trên nền đường (hay còn gọi lớp nền đường gia cố hoặc

lớpđáyáođường) thường đượcxây dựng từlớpcấpphốithiênnhiên hoặc đất gia

cốcó độchặt không nhỏ hơn độ chặt nền đường (K≥ 0,98), chiềudàytốithiểucủa

lớptrên nềnđường thường không nhỏ hơn30cm.

-Chứcnăngcủalớptrên nền đường:

+ Tạo được một lòng đường cócường độ cao và đồng đều;

+ Tiếpnhậnvà phânbốtải trọngtruyềnquakết cấu mặt đường,

làmgiảmđộlúnđànhồicủatoànbộkếtcấu, tăng tuổithọcho kết cấu mặt đường;

+ Cải thiệnchế độthuỷnhiệt củakết cấu nền-mặt đường(dokết cấu nền-mặt

đườngcóđộchặt lớn, tínhthấmnhỏ);

+ Tạora hiệuứng“ĐE”đểlulèncáclớpmặt đườngnhanhđạtđộchặt yêu cầu;

+ Đảmbảochoxemáythi côngmặt đường đi lại mà khônggây hư hỏng bề

mặt nềnđường.

* Mặt đường nhựa có lớp móng bằng vật liệu hạt không gia cố

- Lớp móng bằng vật liệu hạt không gia cố chất liên kết khiến cho độ

13

cứng của lớp này nhỏ, phụ thuộc vào cường độ của đất nền và chiều dày lớp

móng. Vì chiều dày của lớp mặt bitum mỏng, nên các lực thẳng đứng do xe chạy

gây ra được truyền xuống nền đất theo một góc phân bố ngang nhỏ.

- Ứng suất nén thẳng đứng lớn và trùng phục, sẽ gây ra biến dạng dẻo

trong đất và trong lớp móng, tạo thành các chỗ lún lõm trên bề mặt của mặt

đường, gây tụ nước. Mặt khác, đáy của lớp mặt nhựa bitum chịu tác dụng trùng

phục của ứng suất kéo uốn có thể bị nứt gãy do mỏi; đầu tiên là các đường nứt

riêng rẽ rồi phát triển dần thành một mạng lưới đường nứt. Từ đó nước dễ dàng

thấm xuống nền móng và làm tăng nhanh việc mở rộng đường nứt, bong bật vật

liệu, rồi hình thành các ổ gà. Nếu không bảo dưỡng, sửa chữa kịp thời thì mặt

đường sẽ bị hư hỏng rất nhanh.

Vì vậy, loại kết cấu mặt đường mềm có lớp móng bằng vật liệu hạt không

gia cố chỉ thích hợp với các đường có lượng giao thông nhỏ và ít xe có tải trọng lớn.

* Mặt đường nhựa có lớp móng bằng vật liệu hạt gia cố

- Loại mặt đường này thườngcó nhiều lớp nhựa, thường xây dựng trên các

đường trục có nhiều xe nặng chạy hoặc hoặc trên các kết cấu mặt đường tăng

cường.

- Độ cứng và cường độ chịu kéo của các lớp móng gia cố cho phép giảm

nhanh ứng suất thẳng đứng truyền xuống nền đường. Ngược lại, tải trọng xe

chạy gây ra ứng suất kéo uốn trong các lớp mặt và lớp móng. Nếu các lớp này

dính chặt với nhau, độ cứng của kết cấu sẽ rất lớn. Như vậy, chất lượng của các

mặt tiếp giáp có ảnh hưởng lớn đến tình hình làm việc của loại mặt đường này.

- Trong kết cấu mặt đường mềm, lớp mặt xe chạy là bộ phận trực tiếp chịu

tác dụng của bánh xe và của mưa nắng. Để đủ sức chống lại các tác dụng trên, lớp

mặt phải được làm bằng vật liệu có cường độ cao: bê tông nhựa, đá trộn

nhựahoặcthấm nhập nhựa; khi lượng giao thông nhỏ có thểlà các lớp láng nhựa.

1.2.2.Mặt đường cứng

- Mặtđường cứng (Rigid Pavement) là loại mặt đường có tầng mặt làm

bằng bê tông xi măng và tầng móng làm bằng các loại vật liệu khác nhau, đặt

trực tiếp trên nền đường hoặc trên lớp đáy móng (theo Quy định tạm thời về kỹ

thuật thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông xi măng trong xây dựng công

giao thông -Ban hành theo Quyết định số 1951/QĐ-BGTVT, ngày 17/8/2012

của Bộ Giao thông Vận tải).

- Mặt ®­êng cøng làloại mặt ®­êng làm b»ng các loại vËt liÖu cã kh¶ n¨ng

chÞu uèn lín, cã®é cøng cao; nªn nguyªn lý làm viÖc cña mặt ®­êng cøng là“tÊm

trªn nÒn ®àn håi” (kh¸cvíi

kh«ng gian v« h¹n ®àn håi”)

Từ các khái niệm đã trình bày

thuéc lo¹i mÆt ®­êng cøng.

- Do cã ®é cøng rÊt cao nªn

t¸c dôngcña t¶i träng b¸nh xe, tÊm BTXM chÞu øng suÊt kÐo uèn lín h¬n mÆt

®­êng mÒm, cã nghÜalà tÊm BTXM chÞu hÇu hÕt t¸c dông cña t¶i träng b¸nh xe.

V× vËy, kÕt cÊu mặt ®­êngcøng

mÒm. CÊu t¹o cơ bản củamặ

hiện ởhình 1.3.

Hình 1.3. Sơ đồ

* TÇng mÆt

- Tầng mặt là tầng chịu l

- Tầng mặt của mặt đư

(tấm BTXM)có chiều dày từ

cã thªm líp hao mßn b»ng BTNh¹t nhá

cßn cã t¸c dông rÊt lín là gi¶m xãc cho mÆt®

- Yêucầuđối với vật li

+ TÊm BTXM ph¶i cã c

chèng l¹i hiÖn t­êng mái, hiÖn t

t¶iträng trïng phôc, lùc xung

+ Do xe ch¹y trùc tiÕp trªn

chÞu ®­îc màimßn;

+

đểtấmBTXMchịuđựngđượctácd

nằmngang, tácdụngxungkích) và

độthayđổi;

+ BTXMlàmmặt đư

14

(kh¸cvíi mặt ®­êng mÒm là “hÖ ®àn håi nhiÒu líp trªn b¸n

n håi”).

ã trình bày ta nhận thấy,chỉ mÆt®­êng bª t«ng xi m¨ng

Do cã ®é cøng rÊt cao nªn mặt ®­êng cøng cã biÕn d¹ng lón rÊt nhá d

t¸c dôngcña t¶i träng b¸nh xe, tÊm BTXM chÞu øng suÊt kÐo uèn lín h¬n mÆt

tÊm BTXM chÞu hÇu hÕt t¸c dông cña t¶i träng b¸nh xe.

êngcøng thường cã Ýt tÇng líp hơn kÕt cÊu

ặt ®­êng cøng bao gåmtÇng mÆt và tÇng mãng

ồ cấu tạo cơ bản của mặt đường cứng

u lực và tạo độ bằng phẳng phẳng, độ nh

t đường cứng thường chỉ gåm líp chÞu lùc

dày15cm (6 inches) đến30cm(12inches)

cã thªm líp hao mßn b»ng BTNh¹t nhá như: BTN mÞn, BTN c¸t. Líp BTN n

gi¶m xãc cho mÆt®­êng do c¸c khe nèi g©y ra.

ệulàmtầngmặt:

TÊm BTXM ph¶i cã c­êng ®é chÞu uèn cao, ®ñ cưêng ®é dùtr÷ ®Ó

êng mái, hiÖn t­îng ph¸ ho¹i côc bé ë gãc tÊm do t¸c dông cña

träng trïng phôc, lùc xung kÝch;

xe ch¹y trùc tiÕp trªn bề mặt, nên tÊm BTXM cßn ph¶i cã kh¶ n¨ng

Cócườngđộcaovàổnđ

ctácdụngcủabánhxehoạt tải (tảitrọ

ngxungkích) vàứngsuất nhiệtphát sinh trong t

t đườngôtôphải đảmbảo: Ngoài kh

n håi nhiÒu líp trªn b¸n

êng bª t«ng xi m¨ng

êng cøng cã biÕn d¹ng lón rÊt nhá d­íi

t¸c dôngcña t¶i träng b¸nh xe, tÊm BTXM chÞu øng suÊt kÐo uèn lín h¬n mÆt

tÊm BTXM chÞu hÇu hÕt t¸c dông cña t¶i träng b¸nh xe.

kÕt cÊu mặt ®­êng

tÇng mãng, thể

ng

nhám cần thiết.

lùcbằng BTXM

n30cm(12inches); còng cã thÓ

. Líp BTN này

êng do c¸c khe nèi g©y ra.

êng ®é dùtr÷ ®Ó

îng ph¸ ho¹i côc bé ë gãc tÊm do t¸c dông cña

tÊm BTXM cßn ph¶i cã kh¶ n¨ng

nđịnhcườngđộ:

ọngthẳngđứng,

tphát sinh trong tấmkhi nhiệt

goài khả năng