HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KHOA XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG, LẦN 16-NĂM 2019 15th CONFERENCE ON STUDENT SCIENTIFIC RESEARCH, 2019

1 Nghiên cứu chế tạo hỗn hợp cấp phối bê tông nhựa nguội chặt sử dụng nhựa lỏng trong công tác sửa chữa đường ô tô Tiểu Ban: Cầu và công trình ngầm/ Bridge and Tunnel engineering 1 Ngh

Trang 1

Copyright XDCD.DUT-16.2019

Trang 2

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG

HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

Trang 3

HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

KHOA XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG, LẦN 16-NĂM 2019

15th CONFERENCE ON STUDENT SCIENTIFIC RESEARCH, 2019

ĐƠN VỊ TỔ CHỨC/Organizing Association:

KHOA XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG – TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BAN TỔ CHỨC/ Organizing Committee:

PhD Huỳnh Phương Nam PhD Cao Văn Lâm

MsC Nguyễn Thanh Cường PhD Trần Trung Việt PhD Đỗ Việt Hải PhD Hoàng Phương Tùng MsC Lê Thị Ái Thi

BAN CỐ VẤN /Advisory Committee:

Assoc.Prof.PhD Hoàng Phương Hoa Assoc.Prof PhD Nguyễn Xuân Toản Assoc.Prof PhD Châu Trường Linh

PhD Nguyễn Văn Mỹ PhD Nguyễn Lan PhD Đỗ Hữu Đạo MsC Nguyễn Biên Cương

HỘI ĐỒNG KHOA HỌC/ Scientific Committee

Assoc.Prof PhD Phan Cao Thọ

Assoc.Prof PhD Hoàng Phương Hoa

PhD Huỳnh Phương Nam PhD Cao Văn Lâm PhD Hoàng Phương Tùng MsC Nguyễn Xuân Chương MsC Nguyễn Hoàng Vĩnh MsC Nguyễn Tiến Dũng PhD Trần Đình Quảng PhD Nguyễn Văn Châu KTS Trần Dân

MsC Phạm Ngọc Thủy MsC Lê Nguyễn Tấn Phú MsC Hà Phước Lộc MsC Hoàng Mạnh Hiền MsC Phạm Văn Cửu MsC Trần Hoài Nam MsC Đỗ Nguyên Hưng MsC Phạm Thái Uyết

MsC Đoàn Ngọc Quang

Mai Triệu Quang Nguyễn Thanh Trà Nguyễn Mừng

Lý Quang Huy Nguyễn Tuấn Hiển Bùi Tô Hoài

Võ Trọng Vinh Nguyễn Thanh Hà

- Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật – Đại học Đà Nẵng

- Khoa XDCĐ – Đại học Bách Khoa

- Khoa XDCĐ - Đại học Bách Khoa

- Hội KTKH Cầu Đường Đà Nẵng

- PTGĐ – Cty KCon Group

- PCT Hội KTKH Cầu Đường Đà Nẵng

- PGĐ Sở GTVT, Tỉnh Quảng Ngãi

- Trưởng phòng Thẩm định Sở GTVT, Tỉnh Quảng Ngãi

- Sở GTVT, Tỉnh Quảng Nam

- GĐ Cty CPTVXD CTGT 308

- TGĐ Cty CPĐTXD Đường Việt

- CTHĐQT, GĐ – Cty CPTVĐTXD&PTCN (TDIC)

- Công ty TNHH Sika Việt Nam – Chi nhánh Đà Nẵng

- Trưởng PTN – TTKT Đường bộ III

- Cty CPTVXD 533

- TGĐ – Cty CPTV&ĐTXD – ECC

- GĐ dự án – Cty CPTV&ĐTXD – ECC

- PGĐ Cty CPTV&ĐTXD CICCO, Đà Nẵng

- Cty TNHH FOSROC Việt Nam

- GĐ – PTN trọng điểm ĐB II

- PCT Hội KTKH Cầu Đường Đà Nẵng

- PGĐ Cty CPTV&ĐTXD CICCO, Đà Nẵng

- PTGĐ Cty CPĐTXD Đường Việt

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Trang 4

Tiểu Ban: Đường và Kỹ thuật giao thông/ Highway and Traffic engineering p

1 Nghiên cứu chế tạo hỗn hợp cấp phối bê tông nhựa nguội chặt sử dụng nhựa lỏng trong công tác sửa chữa đường ô tô

Tiểu Ban: Cầu và công trình ngầm/ Bridge and Tunnel engineering

1 Nghiên cứu hệ thống cân động cầu

3 Nghiên cứu ảnh hưởng của sự tương tác giữa đất nền – kết cấu đến sự phân tích đường cong phá

hủy của kết cấu cầu bê tông cốt thép

5 Xây dựng phần mềm phân tích thiết kế và đánh giá khả năng chịu tải công trình cầu theo tiêu chuẩn

AASHTO trên hệ điều hành Android

65

SVTH: Hoàng Minh Quảng, Phan Văn Rôn, Trần Lê Ánh Huy

GVHD: TS Nguyễn Duy Thảo

6 Nghiên cứu về độ tin cậy của dầm T ứng suất trước

Trang 5

Tiểu Ban: Cầu và công trình ngầm/ Bridge and Tunnel engineering p.

7 Chế tạo thiết bị đo muối mới theo thời gian thực ứng dụng trong quan trắc sức khỏe công trình cầu

75

SVTH : Trần Lê Ánh Huy GVHD: TS Nguyễn Duy Thảo, ThS Phạm Ngọc Đức

8 Xây dựng bản đồ gió tự động cho thành phố đà nẵng dựa trên hệ số địa hình thực tế

10 Nghiên cứu về độ tin cậy của dầm btct I căng trước

89

SVTH: Hồ Văn Nhật Phong, Bùi Ngọc Quốc

GVHD: TS Đỗ Việt Hải

Tiểu Ban: Công nghệ vật liệu xây dựng / Civil engineering Materials

1 Nghiên cứu chế tạo vữa liên kết tự bảo dưỡng bên trong sử dụng cho mục đích lắp ghép, sửa chữa

SVTH: Nguyễn Ngọc Dương Thị Dàng, Nguyễn Như Đức, Phạm Quang Hóa, Lê Thị Khánh Ly

GVHD: ThS Đỗ Thị Phượng, KS Nguyễn Đức Tuấn

3 Nghiên cứu sử dụng cát nghiền địa phương chế tạo bê tông cường độ cao, siêu dẻo dùng cho các

công trình xây dựng

105

SVTH: Ngô Viết Thuận, Nguyễn Tấn Thường GVHD: ThS Nguyễn Thị Tuyết An, KS Vũ Hoàng Trí

4 Nghiên cứu giảm khối lượng công việc giấy tờ hành chính cho cán bộ viên chức khoa xây dựng cầu

đường bằng phần mềm Microsoft Access

Trang 6

Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ XVI-2019, Khoa XD Cầu đường - Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỖN HỢP CẤP PHỐI BÊ TÔNG NHỰA NGUỘI CHẶT SỬ DỤNG

NHỰA LỎNG TRONG CÔNG TÁC SỬA CHỮA ĐƯỜNG Ô TÔ

RESEARCH TO MANUFACTURE COLD MIXED ASPHALT USING CUTBACK ASPHAT

IN ROAD REPAIR

SVTH : Lê Đức Phước (1) ; Võ Xuân Vinh (2)

(1)Lớp 14X3A,Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email:

lephuoc150495@ gmail.com (2) Lớp 14X3A,Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email:

xuanvinhvo96@gmail.com

GVHD : Ths Nguyễn Biên Cương (3) , Ths Trần Thị Thu Thảo (4)

(3)Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: nbcuong@dut.udn.vn (4) Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: tttthao@dut.udn.vn

Tóm tắt : Hiện nay trong công tác sửa chữa đường ô

tô trên địa bàn Đà Nẵng cũng như toàn quốc thường tốn nhiều thời gian, ảnh hưởng đến môi trường Đề tài nghiên cứu này nhằm mục đích chế tạo ra một loại bê tông nhựa nguội chặt sử dụng nhựa lỏng có chất lượng đảm bảo, khắc phục những nhược điểm của các vật liệu sửa chữa đường hiện nay và có giá thành hợp lý, có thể ứng dụng rông rãi trong công tác sửa chữa đường Kết

quả nghiên cứu dựa trên tài liệu tiêu chuẩn cơ sở TCCS

08:2014/TCĐBVN và phương pháp thực nghiệm trong

phòng thí nghiệm, trong đó nhựa lỏng MC 250 (nhựa lỏng đông đặc vừa) được sử dụng thay thế cho nhựa nóng Kết quả cho thấy mẫu bê tông nhựa nguội không đạt được độ ổn định còn lại 75% theo tiêu chuẩn cơ sở, vì vậy cần phải thêm phụ gia tăng dính Tough fix 0.15%

trong mẫu bê tông nhựa

Từ khóa : bê tông nhựa nguội, nhựa lỏng MC 250,

gia cố xi măng, nhựa lỏng đông đặc vừa, phương pháp

thực nghiệm, độ ổn định, phụ gia tăng dính Tough fix

Abstract : Currently, in the repair of roads in Da Nang city and the whole country, it is often time-consuming, affecting the environment This research aims to manufacture a kind of cold mixed asphalt using cutback asphalt that has quality assurance, overcome the disadvantages of the current road repair materials and has reasonable cost, which can be widely applied in road repair works Research results are based on basic standards TCCS 08:2014/TCĐBVN and experimental methods in the laboratory, in which cutback asphalt MC

250 (medium curing asphalt) is used instead of hot asphalt The results showed that the cold mixed asphalt sample did not achieve the remaining stability according

to the basic standards, so it was necessary to improve the Tough Fix adhesive additive 0.15% in the asphalt concrete

Keywords: cold mixed asphalt, cutback asphalt MC

250, medium solid curing asphalt, experimental method, stability, Tough Fix adhesive additive

1.Đặt vấn đề

Trên các tuyến đường toàn quốc sau khi đưa vào

sử dụng khai thác một thời gian thì bắt đầu xuất hiện các biến dạng và hư hỏng mặt đường như các vết nứt, vệt hằn bánh xe, lõm cục bộ, ổ gà… ngày càng nhiều

và trở nên nghiêm trọng ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng khai thác của tuyến đường, lưu thông xe cộ khó khăn, dễ tai nạn và nhất là làm giảm hiệu quả kinh tế, làm mất mỹ quan

Trên mỗi con đường lại có mức độ, loại hình hư hỏng khác nhau, do đó công tác sửa chữa cũng khác nhau có nhiều hình thức : lớn - vừa – nhỏ Đối với sửa chữa lớn và vừa hiện nay đại đa số dùng BTN nóng; sửa chữa nhỏ thường dùng BTN nguội trộn sẵn đóng bao (CA) hoặc BTNN của các đơn vị sửa chữa tự chế tạo

Hiện nay, loại bê tông nhựa rải nóng được sử dụng phổ biến nhất ở Việt Nam do có thời gian hình thành cường độ nhanh, cường độ và độ ổn định cao Bê

tông nhựa nguội có nhiều ưu điểm như kịp thời, đơn giản, sử dụng các loại vật liệu địa phương, nhiệt độ thấp nhưng lại có các nhược điểm cường độ kém hơn và thời gian hình thành cường độ kéo dài, giá thành thì quá cao

do một số phụ gia dùng cho việc sản xuất cacbonor asphalt vẫn đang phải nhập khẩu từ Nam Phi; các loại

này nhằm mục đích chế tạo ra một loại Bê tông nhựa nguội (BTNN) có chất lượng tốt hơn, giá thành hợp lý

có thể ứng dụng rông rãi trong công tác sửa chữa đường, góp phần bảo vệ môi trường

2 Phương pháp nghiên cứu

2.1 Phương pháp lý thuyết Dựa vào tiêu chuẩn cơ sở TCCS 08-2014, quy trình thực hiện nghiên cứu được tiến hành theo các bước sau:

- Xác định mục đích sử dụng của loại bê tôngnhựa

- Chuẩn bị vật liệu, kiểm tra chỉ tiêu cơ lý

- Thiết kế thành phần cấp phối

- Xác định hàm lượng nhựa lỏng tối ưu

- Chế bị mẫu với phụ gia tăng dính

2.2 Phương pháp thực nghiệm 2.1 Chuẩn bị nguyên vật liệu và kiểm tra các yêu cầu kỹ thuật của các loại cốt liệu

- Chọn nhựa lỏng (MC250) sử dụng cho BTNC C19 vàthí nghiệm kiểm tra các yêu cầu kỹ thuật theo TCVN8818-1:2011

- Đá dăm các loại, bột khoáng

- Phụ gia Tough Fix Hyper

2.2.2 Thiết kế cấp phối BTNC C19

- Thiết kế cấp phối theo phương pháp thử dần để tìm rađường cong tối ưu Chúng tôi thử dần từ đường cong cấpphối trung vị dần sang đường cong cấp phối có xu hướngthành dạng chữ S, như bảng 1

Trang 7

SVTH: Lê Đức Phước, Võ Xuân Vinh; GVHD: Ths Nguyễn Biên Cương, Ths Trần Thị Thu Thảo

Bàn luận:

- Độ ổn định còn lại sau 4 ngày đêm đối với mẫu

BTNC C19 nhỏ hơn 75% theo TCCS 08:2014 Vì vậy

cần phải tiến hành thử nghiệm thêm phụ gia tăng dính

Tough Fix Hyper với hàm lượng 0.1% - 0.2% của hàm

lượng nhựa lỏng

- Phụ gia được cho vào bằng cách đun nóng cùng một

phần nhựa lỏng đến 1250C rồi hòa trộn cùng toàn bộ

phần nhựa lỏng còn lại rồi trộn với cốt liệu ở nhiệt độ

trộn đã xác định

- Tiến hành thí nghiệm các chỉ tiêu mẫu BTNN có

phụ gia tương tự như mẫu BTNN thường

Hình 10 Phụ gia tăng dính Tough Fix Hyper

Trung bình

Độ ổn định còn lại sau 4 ngày đêm

Trung bình

Tỷ lệ

độ ổn định còn lại

có thể chế tạo mẫu bê tông nhựa nguội C19 phù hợp vớimục đích sử dụng trong công tác sửa chữa đường, đồngthời giảm thiểu nhiệt lượng tránh gây ô nhiễm môitrường

- Tuy nhiên cần phải tiếp tục nghiên cứu thêm vềkiểm soát nhiệt độ và bay hơi của dung môi và nhiệt độđầm nén tốt nhất của hỗn hợp bê tông nhựa

Tài Liệu Tham Khảo :

[1] TCCS 08:2014/TCĐBVN Hỗn hợp bê tông nhựanguội – Yêu cầu thi công và nghiệm thu

[2] TCCS 09:2014/TCĐBVN Lớp vật liệu

Carboncor Asphalt trong xây dựng đường và sửa chữa kết cấu áo đường ô tô – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu

[3] TCVN 7572:2006 Cốt liệu cho bê tông và vữa –Phương pháp thử

[4] TCVN 8818:2011 Nhựa đường lỏng[5] TCVN 8860:2011 Bê tông nhựa – Phương pháp

10.85 11.06

11.79

1010.51111.512

Trang 8

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CẤP PHỐI HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA NGUỘI SỬ DỤNG

NHỰA LỎNG DÙNG TRONG CÔNG TÁC XÂY DỰNG ĐƯỜNG MỚI

RESEARCH TO MANUFACTURE COLD MIX ASPHALT USING CUTBACK ASPHALT

USED IN THE CONSTRUCTION OF NEW ROADS

SVTH : Hoàng Văn Diện (1) , Nguyễn Thanh Hải (2)

(1)Lớp 14X3A,Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng;

Email: hoangdien6886@gmail.com (2) Lớp 14X3A,Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng;

Email: thanhhaixdqt@gmail.com

GVHD : Th.S Nguyễn Biên Cương (3) , Th.S Trần Thị Thu Thảo (4)

(3)Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng;

Email: nbcuong@dut.udn.vn (4) Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng;

Email: tttthao@dut.udn.vn

TÓM TẮT: Nghiên cứu các tính chất cơ lí của cốt liệu đá

trên địa bàn Quảng Nam –Đà Nẵng kết hợp với nhựa

đường lỏng MC250 do công ty Barchamba Đà Nẵng sản

xuất, bột khoáng siêu mịn của Hà Nam nhằm tìm ra một

cấp phối hỗn hợp cốt liệu tốt nhất để sản xuất bê tông

nhựa nguội sử dụng nhựa lỏng dùng trong công tác xây

dựng đường mới ở khu vực Quảng Nam-Đà Nẵng

Nghiên cứu đã cơ bản thành công trong việc tìm ra cấp

phối hỗn hợp tốt, phù hợp với các cốt liệu địa phương,

chế tạo thành công các mẫu bê tông nhựa nguội thỏa mãn

các yêu cầu TCCS 08:2014/TCĐBVN

TỪ KHÓA: xây dựng mới, bê tông nhựa nguội, cấp phối

hỗn hợp, nhựa lỏng, MC250, Tough Fix

1 Đặt vấn đề.

Ở nước ta hiện nay chủ yếu sử dụng bê tông nhựa nóng

phục vụ cho việc xây dựng lớp mặt đường mới Tuy nhiên

bê tông nhựa nóng có một số hạn chế nhất định như sau:

- Phải gia nhiệt trong quá trình sản xuất,gây ảnh hưởng

đến môi trường

- Việc thi công phải phụ thuộc vào thời tiết và nhiệt độ

- Ảnh hưởng đến sức khỏe của người thi công

- Khống chế chiều dài quãng đường từ trạm trộn đến nơi

thi công

Hiện nay, các loại BTNN chỉ dùng trong công tác sửa

chữa, chưa được dùng trong công tác làm mới Việc tạo ra

1 loại BTNN đạt chất lượng trong công tác xây dựng

đường mới có ý nghĩ rất quan trọng

Vì vậy, yêu cầu cần thiết là phải tìm ra một loại bê tông

nhựa có thể thay thế và khắc phục những nhược điểm của

bê tông nhựa nóng trong công tác xây dựng đường mới

ABSTRACT: Research the mechanical properties of

stone aggregates in Quang Nam - Da Nang area with cutback asphalt MC250 produced by the Barchamba Da Nang factory , super smooth powder of Ha Nam to find a best mixture aggregate to produce cold mix asphalt using cutback asphalt used in the construction of new roads in Quang Nam-Da Nang area The study has basically succeeded in finding a good mix of mixtures, suitable for local aggregates, successfully manufacturing cold mix asphalt samples to meet TCCS 08: 2014 / TCĐBVN requirements

KEY WORDS: New construction, cold asphalt concrete,

mixed mix, liquid plastic, MC250, Tough Fix

Nghiên cứu này nhằm chế tạo ra một loại Bê tông nhựa nguội (BTNN) có chất lượng tốt hơn, có thể ứng dụng thay thế một phần BTN nóng trong công tác xây dựng

đường ô tô

2 Mục đích nghiên cứu.

Thiết lập công thức chế tạo hỗn hợp BTNN sử dụngnhựa lỏng MC250 và các loại vật liệu ở khu vực Quảng Nam – Đà Nẵng phục vụ công tác xây dựng đường mới với chất lượng và giá thành tốt hơn

Trang 9

SVTH: Hoàng Văn Diện- Nguyễn Thanh Hải; GVHD: ThS Nguyễn Biên Cương - ThS Trần Thị Thu Thảo

Hình 6: Biểu đồ quan hệ giữa hàm lượng nhựa lỏng với

độ rỗng cốt liệu

3.4 Độ ổn định còn lại của mẫu bê tông nhựa nguội

với hàm lượng nhựa tối ưu

Bảng 6: Độ ổn định còn lại của mẫu bê tông nhựa với

hàm lượng nhựa tối ưu

Trong điều kiện bình thường, các mẫu bê tông nhựa rất

khó để đạt chỉ tiêu độ ổn định còn lại Vì vậy phải sử

dụng phụ gia tăng Tough Fix để tăng dính bám giữa cốt

liệu và nhựa đường để độ ổn định còn lại của bê tông

nhựa nguội sử nhựa lỏng đạt được giá trị lớn hơn 75%

4.2 Hàm lượng nhựa tối ưu

Rất khó để đạt được cả hai chỉ tiêu về độ rỗng dư và độ

rỗng khung cốt liệu Dựa vào các biểu đồ cho thấy chỉ có

hàm lượng nhựa từ 5,6% - 5,7% mới có thể đạt được các

chỉ tiêu cơ lí của bê tông nhựa theo TCCS

08:2014/TCĐBVN

Không thể chọn được hàm lượng nhựa có thể đạt được độ

rỗng dư tối ưu (4%) vừa đạt được độ rỗng khung cốt liệu

lớn hơn 14%

5 Kết luận

Cốt liệu đá ở mỏ đá Hố Chuồn khá tốt, có thể làm cốt liệu

chế tạo bê tông nhựa nguội sử dụng nhựa lỏng dùng trong

công tác xây dựng đường ô tô ở khu vực Quảng Nam –

Đà Nẵng

Phải sử dụng phụ gia tăng dính để tăng độ ổn định còn lại của hỗn hợp bê tông nhựa nguội khi dùng trong công tác xây dựng đường

Chế tạo thành công mẫu BTNN đạt được các chỉ tiêu cơ

lí theo TCCS 08:2014/TCĐBVN

Tùy theo mục đích sử dụng hỗn hợp bê tông nhựa mà ta

có thể điều chỉnh hàm lượng nhựa lỏng tối ưu phù hợp với từng loại đường

Tài liệu tham khảo

(1) Tiêu chuẩn cơ sở 08:2014/TCĐBVN – Hỗn hợp bê tông nhựa nguội, yêu cầu thi công và nghiệm thu

(2) TCVN 7572:2006 – Cốt liệu cho bê tông và phương pháp thử

(3) Tiêu chuẩn TCVN 8860:2011 – Bê tông nhựa và phương pháp thử

(4) Tiêu chuẩn 8818:2011 – Nhựa lỏng

(5) Các liệu trực tuyến từ nguồn enternet khác

3.5 Độ ổn định còn lại của mẫu bê tông nhựa nguội khi

có phụ gia

Bảng 7: Độ ổn định còn lại của mẫu bê tông nhựa có phụ

gia

Mẫu thí nghiệm số

Phụ gia 0.2%

1 2 3 4 5 6

Độ ổn định Marshall (KN)

10.31 9.99 10.18 8.56 8.49 9.17

Giá trị trung bình 10.16 8.74

Độ ổn đinh còn lại (%) 86.02

Từ các biểu đồ quan hệ giữa hàm lượng nhựa lỏng

với các chỉ tiêu kĩ thuật của bê tông nhựa

=> Chọn hàm lượng lỏng tối ưu là 5.6%

Trang 10

NHỮNG NHÂN TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN HÀNH VI LÁI XE KHÔNG AN TOÀN

CỦA TÀI XẾ XE ÔM CÔNG NGHỆ TẠI VIỆT NAM

FACTORS AFFECTING RISKY RIDING BEHAVIOURS AMONG APP-BASED

MOTORCYCLE TAXI RIDERS IN VIETNAM

SVTH: Võ Đình Quang Nhật (1) ; Lê Thành Quang (2)

(1)Lớp 14X3C, Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: qnhatbkdn@gmail.com

(2) Lớp 14X3C, Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email:

thanhquanghdn@gmail.com

GVHD: TS Nguyễn Phước Quý Duy (3) ; ThS Trần Thị Phương Anh (4)

(3)Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: npqduy@dut.und.vn

(4) Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: phuonganhxdcd@gmail.com

Tóm tắt: Ở Việt Nam cũng như các nước đang phát

triển, xe máy thường chiếm tỉ lệ lớn trong thành phần

dòng xe Ước tính đến năm 2020 hơn 60 triệu xe máy

được lưu hành ở Việt Nam Vì vậy, dịch vụ vận tải bằng

loại phương tiện này cũng tăng lên nhanh chóng Cùng

với sự phát triển của công nghệ, các công ty vận tải đã

cho ra đời loại hình giao thông mới được gọi là “Xe ôm

công nghệ” Do đặc thù công việc, hàng ngày các tài xế

“Xe ôm công nghệ” thường phải di chuyển trên đường với

tần suất cao và thời gian dài nên xác suất xảy ra va chạm

giao thông của họ thường cao hơn so với người đi xe máy

thông thường Tuy nhiên, hiện vẫn chưa có nghiên cứu

nào về hành vi lái xe nguy hiểm và mối liên hệ của chúng

với các vụ va chạm giao thông xảy ra đối với nhóm người

này Với các thông tin được khảo sát từ 602 tài xế tại 3

thành phố lớn của Việt Nam gồm Hà Nội, Đà Nẵng và Hồ

Chí Minh, nghiên cứu đã thống kê tần suất xảy ra các

hành vi lái xe không an toàn của tài xế “Xe ôm công

nghệ”, đồng thời xác định những nhân tố ảnh hưởng đến

những hành vi đó Các hành vi lái xe không an toàn được

khảo sát trong nghiên cứu gồm có: hành vi sử dụng điện

thoại khi lái xe, quên bật đèn xi-nhan khi chuyển hướng,

chạy quá tốc độ, lạng lách đánh võng, lấn làn, vượt đèn

đỏ, hút thuốc khi lái xe, không đội mũ bảo hiểm, chở quá

số khách quy định và hành vi sử dụng bia rượu trước khi

lái xe Kết quả nghiên cứu, phân tích với mô hình hồi quy

Logistic cho thấy tài xế đang là sinh viên, có thời gian lái

xe ≥50 giờ/tuần và tài xế có thói quen sử dụng bia rượu

được tìm thấy có khả năng cao thực hiện hầu hết các hành

vi lái xe nguy hiểm trên (8/10 hành vi) Ngoài ra, hành vi

quên bật đèn xi-nhan, chở quá hành khách cho phép và

hút thuốc trong khi lái xe được tìm thấy là có liên quan

đáng kể đến các vụ va chạm đã được khảo sát Từ kết quả

đó các kiến nghị, giải pháp nhằm cải thiện vấn đề va chạm

giao thông của tài xế “xe ôm công nghệ” cũng được đề

xuất

Từ khóa : Tài xế xe ôm công nghệ; tai nạn giao thông;

hành vi lái xe

Abstract: In developing countries, particularly in

Vietnam, motorcycles account for the highest proportion

in traffic flow It is expected that the number of motorcycles in this country will be more than 60 million motorcycles in 2020 Transportation services based on this type of vehicle was, therefore, considered to be increased significantly The emerging of technology has contributed into the launch of ride-hailing services, called

"App-based motorcycle taxi" This new transport mode has become very popular in Vietnam However, with the vulnerability of motorcycles, the probability of road traffic crash involvement among app-based motorcycle taxi riders has been recognized to be much higher than regular motorcycle riders Recently, there has been no study exploring crash involvement and risky behaviours among this group Through a survey of 602 riders conducted in three large cities in Vietnam including Ha Noi, Da Nang and Ho Chi Minh City, the study investigates the prevalence of risky riding behaviours and their associations with traffic crashes Risky riding behaviours surveyed include: mobile phone use, turn signal neglect, encroach into car lanes, exceed speed limit, red-light running, carry more than one passenger, smoke while riding, no helmet, reckless over-taking and drink riding Binary logistic regression results show that app-based motorcycle taxi riders who are students, working more than 50 hours per week and drink riding are more likely to engage in most surveyed risky behaviours (eight out of ten) In addition, turn signal neglect, carrying more than one passenger and smoke while riding are also found

to have significant impacts on road traffic crashes Based

on findings, measures will be proposed to improve the safety among the riders

Keywords: App-based motorcycle taxi riders; traffic

crashes; risky riding behaviour; binary logistic regression, Vietnam

1 Đặt vấn đề

Tại các nước đang phát triển, xe máy được xem là

phương tiện giao thông chủ yếu của người dân bởi hệ

thống giao thông công cộng chưa phát triển, giá ô tô cao

so với thu nhập của đại đa số người dân, xe máy lại có các

ưu điểm nổi bật như thuận tiện, linh động, chi phí đi lại

thấp [1] Chúng ta có thể thấy rằng hơn 77% tổng số

lượng xe máy trên thế giới xuất hiện tại các nước này [2]

Trong số đó, Việt Nam được xem là một “cường quốc xe máy” khi sở hữu số lượng loại phương tiện này xếp thứ hai trên toàn thế giới Năm 2016, cơ quan thanh tra đã ghi nhận con số hơn 45 triệu mô-tô, xe máy các loại đang chạy trên khắp các nẻo đường Việt Nam Tính theo dân số

cả nước hiện nay thì bình quân cứ 1.000 người sẽ sở hữu khoảng 460 chiếc xe máy [3] Con số này sẽ tăng trung

Trang 11

n=602; * p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0.001 1 = Không bao giờ, 2 = Vài lần trong năm, 3 = Vài lần trong tháng, 4 = Vài lần

trong tuần, 5 = Vài lần trong ngày

4 Thảo luận và kết luận.

Nghiên cứu đã trình bày mức độ ảnh hưởng của các

nhân tố tác động đến hành vi lái xe không an toàn của tài

xế “xe ôm công nghệ” Kết quả cho thấy rằng tài xế là

sinh viên khi tham gia giao thông có nhiều khả năng thực

hiện những hành vi lái xe không an toàn hơn là những tài

xế không phải là sinh viên Tài xế trong độ tuổi này được

tìm thấy phù hợp với một nghiên cứu của tác giả Brian và

cộng sự ở Canada đã thực hiện để chỉ ra rằng những tài xế

trẻ từ 16 đến 25 tuổi có nguy cơ gặp tai nạn cao hơn so

với những tài xế lớn tuổi, những rủi ro này chủ yếu đến từ

hành vi lái xe của họ [15] Điều này nói lên rằng giới trẻ

vẫn đang còn rất chủ quan khi điều khiển xe máy tham gia

giao thông, qua đó cần các những biện pháp tập trung

tuyên truyền nâng cao ý thức tham gia giao thông cho

nhóm đối tượng này

Những tài xế lái xe toàn thời gian cũng được tìm thấy

thực hiện những hành vi hút thuốc trong khi lái xe và sử

dụng rượu bia trước khi lái xe cao hơn tài xế lái xe bán

thời gian gấp ba lần Điều này cũng dễ giải thích khi tài xế

lái xe toàn thời gian được tìm thầy đa phần có trình độ

học vấn thấp Một nghiên cứu trước đây của Launer và

cộng sự chỉ rằng trình độ học vấn thấp thì có thói quen sử

dụng bia rượu và thuốc lá [16] Vì vậy, để giảm bớt căng

thẳng khi lái xe, tài xế lái xe toàn thời gian lựa chọn sử

dụng bia rượu và thuốc lá, điều đó gây nguy hiểm khi

tham gia giao thông

Không nằm ngoài dự đoán khi những tài xế thu nhập

không đủ để trang trải cuộc sống có xu hướng thực hiện

hành vi lấn làn và chạy quá tốc độ gấp hai lần những tài

xế có thu nhập đủ để trang trải cuộc sống Hành vi vượt

đèn đỏ cũng được xem xét khi tài xế đủ thu nhập có khả

năng thực hiện gấp 1,7 lần những tài xế còn lại Điều này

giống với những kết quả nghiên cứu của Shinar và cộng

sự được thực hiện ở Mỹ chỉ ra rằng các tài xế có thu nhập

thấp có nguy cơ vượt quá tốc độ khi chạy xe [17] Một

nghiên cứu khác từ nhóm tác giả Factor cũng nhận thấy

những người lái xe có thu nhập thấp có nhiều khả năng

tham gia lái xe rủi ro và tham gia vào các vụ va chạm giao

thông [18] Trên thực tế thấy rằng để cải thiện thu nhập

của mình, các tài xế phải chở được nhiều hành khách hoặc

tăng thời gian chạy xe Vì vậy, họ phải lái xe nhanh hơn

nên việc lấn làn và vượt đèn đỏ là việc khó tránh khỏi

Những tài xế có thời gian làm việc ≥ 50 giờ/tuần có

khả năng thực hiện hầu hết tất cả các hành vi tiềm ẩn gây

tai nạn, chiếm 8 trên tổng số 10 hành vi được khảo Khả

năng thực hiện các hành vi đó cao gấp từ 1,5 đến 5,3 lần

so với những tài xế có thời gian lái xe < 50giờ/tuần Giải

thích cho kết quả này là những tài xế có thời gian lái xe

nhiều đồng nghĩa với việc họ sẽ chở được lượng khách

nhiều hoặc hành trình chở khách dài Vì vậy, việc thực

hiện những hành vi tiềm ẩn gây tai nạn là khó tránh khỏi Tác giả Lasse và cộng sự đã thực hiện một nghiên cứu ở Đan Mạch để chỉ ra rằng mối quan hệ giữa việc lái xe nhiều trên đường và tai nạn giao thông là mối quan hệ tỉ

lệ thuận [9] Theo luật giao thông đường bộ 2008, điều 65: thời gian làm việc của người lái xe ô tô không được quá 10 giờ trong một ngày và không được lái xe liên tục quá 4 giờ Tuy nhiên đối với xe máy vẫn chưa có luật cụ thể Kết quả giúp các công ty vận tải xem xét và quản lý thời gian lái xe của tài xế một cách hợp lý

Không nằm ngoài dự đoán khi các tài xế có thói quen hút thuốc thường xuyên thường có khả năng cao thực hiện hành vi hút thuốc lá khi lái xe cao gấp 17,5 đến 19 lần những tài xế không hút thuốc Việc hút thuốc khiến tài xế phải lái xe bằng một tay gây bất lợi trong việc điều khiển

xe máy, khó phản ứng xử lý kịp thời khi xảy ra sự cố hay gặp chướng ngại vật trên đường Khói thuốc cũng được cho là ảnh hưởng đến tầm nhìn của tài xế lái xe Một kết quả nghiên cứu của DiFranza và cộng sự đã chỉ ra rằng những người hút thuốc đã gặp tai nạn nhiều hơn 50% và

vi phạm giao thông nhiều hơn 46% so với những người không hút thuốc [19]

Việc thường xuyên sử dụng bia rượu cũng có khả năng cao thực hiện hầu hết những hành vi gây tai nạn chiếm 8 trên 10 hành vi được khảo sát Trong đó, chắc chắn việc thỉnh thoảng và thường xuyên sử dụng bia rượu

là nguyên nhân dẫn để hành vi uống bia rượu trước khi lái

xe Hành vi này cao gấp 6,3 đến 11 lần đối với những người không bao giờ sử dụng bia rượu Một nghiên cứu của Ralph thực hiện chứng minh cho sự nguy hiểm của thói quen trên khi chỉ ra rằng 50% những người uống bia rượu trước khi lái xe bị tai nạn giao thông [20] Những hành vi nguy hiểm khác được thực hiện như: sử dụng điện thoại khi lái xe, quên bật đèn xi-nhan khi chuyển hướng, chạy quá tốc độ, lấn làn, vượt đèn đỏ, không độ mũ bảo hiểm khi lái xe và chở quả số khách quy định Giải thích

về xu hướng thực hiện những hành vi trên là do chất cồn

có trong bia rượu gây ảo giác nặng với hệ thần kinh, mất khả năng tự chủ, định hướng, giảm tầm nhìn, giảm khả năng điều khiển vận động nên người có thói quen này sẽ

dễ vì thế mà gây ra va chạm [21]

Nghiên cứu đã xem xét mối liên hệ giữa hành vi lái xe không an toàn và đặc điểm của tài xế “xe ôm công nghệ” Bài viết này cung cấp thêm hiểu biết về các hành vi lái xe không an toàn có liên quan đến va chạm nạn giao thông đường bộ Kết quả cho thấy khoảng 30% tài xế “xe ôm công nghệ” được khảo sát xác nhận đã xảy ra ít nhất một

vụ va chạm giao thông trong 12 tháng qua Trong số này, gần 80% báo cáo rằng hành vi lái xe mạo hiểm của chính

họ là nguyên nhân chính Tỷ lệ va chạm được thống kê từ

Trang 12

nghiên cứu này thấp hơn đáng kể so với báo cáo của các

tài xế xe ôm thông thường ở các nước đang phát triển

khác, bao gồm Ghana (50%) và Nigeria (46%) [22, 23]

Tỷ lệ mười hành vi lái xe rủi ro trong số các lái xe

cũng được điều tra trong nghiên cứu này Sử dụng điện

thoại di động trong khi lái xe có tỷ lệ phổ biến cao nhất

với 52% và nguyên nhân đóng góp đến 13,1% số vụ va

chạm giao thông xảy ra với tài xế “xe ôm công nghệ”

Thực tế cho thấy tài xế “xe ôm công nghệ” thường xuyên

tương tác trên Smartphone để đón/trả khách, liên lạc với

hành khách hay sử dụng bản đồ định vị GPS, … Điều này

dẫn đến nguy cơ cao xảy ra va chạm trên đường do mất

tập trung Trong một nghiên cứu riêng biệt với đối tượng

học sinh, sinh viên sử dụng xe máy để di chuyển, được

thực hiện bởi Long Truong và cộng sự [12], việc sử dụng

điện thoại di động cũng được phát hiện là hành vi lái xe

không an toàn phổ biến nhất với 74% xác nhận có hành vi

này Trong nghiên này, bỏ qua việc sử dụng xi-nhan khi

rẽ là hành vi không an toàn phổ biến thứ hai Việc không

sử dụng đèn báo rẽ được coi là một trong những nguyên

nhân chính gây ra tai nạn xe cộ [24] Trong cuộc khảo sát,

khoảng 31% tài xế cho biết họ không phát tín hiệu khi

thực hiện rẽ ít nhất vài lần trong năm Con số này thấp

hơn nhiều so với kết quả từ một nghiên cứu quan sát riêng

về việc sử dụng đèn xi-nhan ở người đi xe máy ở Đà

Nẵng, Việt Nam, cho thấy gần 60% người đi xe máy quan

sát không sử dụng tín hiệu rẽ ở ngã tư [25]

Tỷ lệ va chạm giao thông và tỷ lệ hành vi lái xe không

an toàn dường như thấp hơn ở những tài xế “xe ôm công

nghệ” so với những người sử dụng xe máy được khảo sát

trong nghiên cứu trước đây Điều này có thể là kết quả

của những buổi tập huấn các yêu cầu an toàn đường bộ

dành cho tài xế được tổ chức bởi các công ty dịch vụ “xe

ôm công nghệ” Ngoài ra, năng suất của các tài xế tham

gia dịch vụ này cũng chịu tác động bởi đánh giá của

khách hàng thông qua xếp hạng và nhận xét sau khi sử

dụng Nếu một tài xế bị khách hàng đánh giá là có hành vi

lái xe không an toàn, công ty chủ quản của họ có thể tự

động hạn chế công việc hoặc khóa tài khoản của họ trong

vài ngày hoặc thậm chí cấm vĩnh viễn Chẳng hạn, nếu

xếp hạng của tài xế Uber giảm xuống dưới 4,6 trên 5, họ

có nguy cơ bị vô hiệu hóa [26] Ngược lại, một tài xế có

thể tăng thu nhập của họ thông qua sự ưu tiên nhận khách

nếu họ duy trì xếp hạng cao

Kết quả hồi quy logistic cho thấy các tài xế không sử

dụng đèn xi-nhan, chở quá hành khách hoặc hút thuốc khi

lái xe có tác động lớn đến khả năng xảy ra các vụ va chạm

giao thông chủ động, va chạm mà chính tài xế “xe ôm

công nghệ” là người va vào phương tiện khác Trong số

những hành vi đó, không sử dụng đèn xi-nhan được phát

hiện là hành vi lái xe không an toàn duy nhất có tác động

đáng kể đến các vụ va chạm chủ động nghiêm trọng

Những phát hiện này chứng thực nghiên cứu trước đây,

cho thấy bỏ qua đèn xi-nhan là một trong những hành vi

lái xe rủi ro chính góp phần gây ra tai nạn giao thông

đường bộ Theo Hiệp hội kỹ sư ô tô, ước tính có khoảng

hai triệu người Mỹ xảy ra va chạm giao thông mỗi năm vì

bỏ qua việc sử dụng đèn tín hiệu rẽ [24] Con số này

nhiều gấp đôi số vụ tai nạn giao thông đường bộ

(950.000) được ước tính là do lái xe mất tập trung, chẳng

hạn như sử dụng điện thoại di động Bỏ qua việc sử dụng

đèn tín hiệu rẽ là vấn đề an toàn đường bộ quan trọng của

Bộ Giao thông Vận tải Hoa Kỳ [27]

Kết quả từ hồi quy Logistic cũng cho thấy các tài xế

“xe ôm công nghệ” lấn sang làn đường ô tô ít có khả năng xảy ra các vụ va chạm giao thông Điều này có thể được giải thích bởi mong muốn tránh tình trạng tắc nghẽn cao trên các làn đường giao thông hỗn hợp (nơi cho phép cả ô

tô và xe máy) và bằng cách đi trong làn đường chỉ dành cho ô tô, các tài xế có thể giảm nguy cơ va chạm với những tài xế xe máy khác vì họ thường có nhiều không gian hơn để di chuyển Tuy nhiên, trong những trường hợp này, họ cũng phải đối mặt với nguy cơ va chạm nghiêm trọng với ô tô

Nhìn chung, dịch vụ “xe ôm công nghệ” hiện đang là một loại hình phương tiện giao thông công cộng tiện lợi, nhanh chóng và được nhiều người tin dùng ở Việt Nam cũng như một số nước thuộc khu vực Đông Nam Á Tài

xế “xe ôm công nghệ” được cho là trực tiếp và gián tiếp góp phần lớn đến vấn đề tai nạn giao thông trong đô thị

Do đó, nghiên cứu này được thực hiện với ý nghĩa xác định các nhân tố ảnh hưởng đến hành vi lái xe không an toàn và mối quan hệ giữa các hành vi đó đến va chạm giao thông Từ đó, giúp các nhà quản lý đề xuất các chính sách cải thiện nhằm nâng cao hành vi lái xe an toàn của các tài xế Một số chính sách kiến nghị như: các công ty dịch vụ “xe ôm công nghệ” cần quản lý chặt chẽ hơn, giới hạn về thời gian chạy xe, tổng số kilomet hành trình của tài xế tham gia dịch vụ; tăng cường giáo dục về an toàn giao thông được tổ chức bởi các công ty vận tải chủ quản

và nhà trường, đặc biệt đối với những tài xế là sinh viên, trẻ tuổi, thiếu kinh nghiệm Kết quả bài nghiên cứu cũng

đã nhấn mạnh sự phổ biến của việc bỏ qua việc sử dụng tín hiệu rẽ và mối liên hệ quan trọng của nó với va chạm giao thông, đặc biệt là các vụ tai nạn nghiêm trọng Hành

vi này nên được chú trọng nhiều hơn trong những buổi tập huấn mà các công ty dịch vụ “xe ôm công nghệ” tổ chức Ngoài ra, việc thực thi pháp luật hiện hành nhiều hơn kết hợp với các chiến dịch giáo dục có thể giúp thúc đẩy việc

sử dụng đèn xi-nhan cũng nhưng những hành vi lái xe không an toàn đã được phát hiện có tác động mạnh đến va chạm giao thông đường bộ

Nghiên cứu đã chỉ rõ mối quan hệ giữa các nhân tố tác động đến các hành vi lái xe không an toàn gây va chạm giao thông của tài xế “xe ôm công nghệ” với điều kiện cụ thể về đường, giao thông và tổ chức điều khiển giao thông trong đô thị Việt Nam Các kết quả nghiên cứu có thể áp dụng cho các đô thị khác có điều kiện tương tự Tuy nhiên, việc thực hiện nghiên cứu cũng có một số hạn chế nhất định Thứ nhất, không thể lấy thông tin của những tài xế đã rời bỏ nghề lái xe do đã từng xảy ra tai nạn nghiệm trọng Thứ hai, những câu hỏi khảo sát liên quan đến va chạm hoặc tai nạn là một mối quan ngại lớn với các tài xế “xe ôm công nghệ” Mặc dù các đội khảo sát đã giải thích rõ ràng mục đích của khảo sát chỉ để phục vụ cho nghiên cứu và không bao gồm bất kỳ thông tin cá nhân nào của tài xế, nhưng vẫn có một số tài xế được hỏi dường như không muốn báo cáo về các vụ tai nạn mà đã xảy ra với họ Điều này có thể làm nhiễu kết quả của nghiên cứu

[1] M.-R Lin, H.-F Hwang, and N.-W Kuo, "Crash

severity, injury patterns, and helmet use in adolescent

Trang 13

motorcycle riders," Journal of Trauma and Acute Care

Surgery, vol 50, no 1, pp 24-30, 2001

[2] N Rogers, "Trends in motorcycles fleet worldwide,"

in Presentation to Joint OECD/ITF Transport Research

Committee Workshop on Motorcycling Safety, 2008

[3] ThanhTraChínhPhủ (2016) Tuyệt chiêu không bị

cháy túi khi mua xe máy mới

[4] C Bản-JICA, "Nghiên cứu Quy hoạch tổng thể về an

toàn giao thôngđến năm 2020," Báo cáo cuối kỳ, Hà Nội,

2009

[5] Grab (2017) Grab Celebrates Fifth Anniversary and

Significant User Milestones

[6] WHO (2018) Global status report on road safety

2018 World Health Organization

[7] U NATIONS (2018) Road safety performance

review Viet Nam

[8] P Johnson, C Brooks, and H Savage, Fatal and

serious road crashes involving motorcyclists (no

Monograph 20) 2008

[9] L Fridstrøm, J Ifver, S Ingebrigtsen, R.

Kulmala, and L K Thomsen, "Measuring the

contribution of randomness, exposure, weather, and

daylight to the variation in road accident counts,"

Accident Analysis & Prevention, vol 27, no 1, pp 1-20,

1995

[10] L D Olvera, A Guézéré, D Plat, and P.

Pochet, "Earning a living, but at what price? Being a

motorcycle taxi driver in a Sub-Saharan African city,"

Journal of transport geography, vol 55, pp 165-174,

2016

[11] O C Akinlade and W R Brieger, "Motorcycle

taxis and road safety in southwestern Nigeria,"

International quarterly of community health education,

vol 22, no 1, pp 17-31, 2003

[12] L T Truong, H T Nguyen, and C De

Gruyter, "Correlations between mobile phone use and

other risky behaviours while riding a motorcycle,"

Accident Analysis & Prevention, vol 118, pp 125-130,

2018

[13] R Dandona, G A Kumar, and L Dandona,

"Risky behavior of drivers of motorized two wheeled

vehicles in India," Journal of safety research, vol 37, no

2, pp 149-158, 2006

[14] H.-L Chang and T.-H Yeh, "Risk factors to

driver fatalities in single-vehicle crashes: comparisons

between non-motorcycle drivers and motorcyclists,"

Journal of transportation engineering, vol 132, no 3, pp

227-236, 2006

[15] B A Jonah, "Accident risk and risk-taking

behaviour among young drivers," Accident Analysis &

Prevention, vol 18, no 4, pp 255-271, 1986

[16] L Launer, E Feskens, S Kalmijn, and D.

Kromhout, "Smoking, drinking, and thinking: the

zutphen elderly study: the zutphen elderly study,"

American Journal of Epidemiology, vol 143, no 3, pp

219-227, 1996

[17] D Shinar, E Schechtman, and R Compton,

"Self-reports of safe driving behaviors in relationship tosex, age, education and income in the US adult drivingpopulation," Accident Analysis & Prevention, vol 33, no

1, pp 111-116, 2001

[18] R Factor, D Mahalel, and G Yair, "Inter-group

differences in road-traffic crash involvement," AccidentAnalysis & Prevention, vol 40, no 6, pp 2000-2007,2008

[19] J R DiFranza, T H Winters, R J Goldberg,

L Cirillo, and T Biliouris, "The relationship of

smoking to motor vehicle accidents and trafficviolations," New York state journal of medicine, 1986

[20] R W Hingson, E M Edwards, T Heeren, and

D Rosenbloom, "Age of drinking onset and injuries,

motor vehicle crashes, and physical fights after drinkingand when not drinking," Alcoholism: Clinical andExperimental Research, vol 33, no 5, pp 783-790, 2009

[21] binhduong.gov.vn (2018) Những nguy hiểm khi

người điều khiển xe uống rượu, bia

[22] F O Oginni, V I Ugboko, and R A Adewole,

"Knowledge, attitude, and practice of Nigeriancommercial motorcyclists in the use of crash helmet andother safety measures," Traffic injury prevention, vol 8,

no 2, pp 137-141, 2007

[23] P Agyekum-Boamah, "The growing use of

motorcycles for commercial transport and traffic safety inGhana," Injury prevention, vol 18, no Suppl 1, pp

A190-A190, 2012

[24] R Ponziani, "Turn signal usage rate results: A

comprehensive field study of 12,000 observed turningvehicles," SAE Technical Paper0148-7191, 2012

[25] D Q Nguyen-Phuoc, A H Nguyen, and C De Gruyter, "Exploring The Prevalence And Factors

Associated With Self-Reported Traffic Crashes AmongApp-Based Motorcycle Taxis In Vietnam," Transportation Research Board 98th Annual MeetingTransportation Research Board, Conference Paper no 43, 2019 Washington DC, United State [26] Ridester, "Uber Passengers Begin to Feel the

Sting of Low Ratings," Online Multimedia no 57, 2018

[27] NHTSA, "Trafic Safety Facts," Nationl Highway

Traffic Safety Administration (NHTSA), OnlineMultimedia no 62, 2010

Trang 14

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CẤP PHỐI HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA NGUỘI CHẶT SỬ DỤNG NHŨ TƯƠNG PHÂN TÍCH CHẬM DÙNG TRONG CÔNG

TÁC XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ

RESEARCH ON MANUFACTURING COLD MIXED ASPHALT USING SLOW SETTING

EMULSIFIED ASPHAT IN THE CONTRUCTION NEW ROADS

SVTH: Nguyễn Thành Trung (1) , Nguyễn Thanh Tùng (2)

(1)Lớp 14X3A,Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng;

Email: ntrung14bkdn@gmail.com

(2) Lớp 14X3B,Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng;

Email: thanhtungbk0991996@gmail.com

GVHD: Th.S Nguyễn Biên Cương (3) , Th.S Trần Thị Thu Thảo (4)

(3)Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: nbcvna@gmail.com

(4) Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: tranthaoxdcd@gmail.co

Tóm tắt – Hiện nay, vấn đề môi trường đang được cả

thế giới quan tâm, trong tất cả mọi lĩnh vực- trong đó có

ngành xây dựng đường Việc xây dựng mặt đường bằng

hỗn hợp bê tông nhựa nóng có rất nhiều ưu điểm, tuy

nhiên lại ảnh hưởng đến môi trường Vì vậy, cần có một

hỗn hợp bê tông nhựa nguội sử dụng nhũ tương phân tích

chậm trong công tác xây dựng mặt đường mới đảm bảo

được vấn đề bảo vệ môi trường khi thi công, bên cạnh đó

vẫn đảm bảo chất lượng và giá cả hợp lý

Bài viết thể hiện kết quả nghiên cứu đánh giá chọn

cốt liệu trong bê tông nhựa nguội cấp phối chặt,liên tục;

so sánh lựa chọn hàm lượng nước, hàm lượng nhựa gốc

thích hợp; quy hoạch thực nghiệm về mối tương quan

giữa hàm lượng nhựa gốc trong nhũ tương, hàm lượng

nước Đề xuất được tỷ lệ tối ưu của nhựa và hàm lượng

nước để tìm ra hàm lượng tối ưu cho bê tông nhựa nguội

Nhằm mục đích thiết lập công thức chế tạo và công nghệ

sản xuất bê tông nhựa nguội sử dụng nhũ tương phân tích

chậm trong công tác xây dựng mặt đường ô tô theo TCCS

08:2014/TCĐBVN

Từ khóa: - Bê tông nhựa nguội; nhũ tương; hàm

lượng nhựa; “hàm lượng nước; mặt đường mới; môi

trường

Abstract- Currently, environmental issues are being

taken care of by the world, in all areas - including road construction The construction of a road surface with a hot asphalt concrete mixture has many advantages, but it affects the environment Therefore, it is necessary to have cold mixed asphalt using slow setting emulsified asphalt

in the contruction new road to ensure environmental protection when construction, besides ensuring quality and reasonable price

The article presents some research results of research and evaluation of the comparison and the selection of materials used in cold mixed asphalt ;the selection of water content, proper plastic content;It planed experimentally the correlation between the original plastic content in emulsions, water content Propose the optimal rate of plastic and water content to find the optimal content for cold mixed asphalt The aim to establish the formula for manufacturing and technology of cold mixed asphalt production using emulsion analysis slowly in the construction of new road according to TCCS 08: 2014 / TCĐBVN

Keywords: - Cold mixed asphalt; emulsion; plastic

content; water content; new road; environment

Hiện nay ở Việt Nam đa số mặt đường được thi công

bằng hỗn hợp bê tông nhựa nóng Việc lựa chọn loại hỗn

hợp này có rất nhiều ưu điểm, tuy nhiên vẫn còn nhiều

nhược điểm chưa được khắc phục Như là:

- Quá trình thi công sản sinh ra lượng nhiệt lớn gây

ô nhiễm môi trường

- Việc thi công phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ và

thời tiết

- Dễ phát sinh biến dạng dưới tác dụng của nhiệt

độ cao

- Khống chế chiều dài quãng đường từ trạm trộn

đến nơi thi công

- Ảnh hưởng đến sức khỏe của nhân công lao

động

Từ những nhược điểm nêu trên của hỗn hợp bê tông

nhựa nóng, thì yêu cầu cần thiết là cần có một loại hỗn

hợp có thể khắc phục được nhược điểm trên

Qua tìm hiểu nhóm đưa ra một giải pháp, đó là sử dụng nhũ tương nhựa đường gốc axit để thay thế cho nhựa đặc khi trộn hỗn hợp bê tông nhựa Vì nhũ tương nhựa đường gốc axit có những ưu điểm như là:

• Về mặt kỹ thuật:

+ Sản phẩm nhũ tương nhựa đường có thể sử dụng đểthi công trong điều kiện nhiệt độ thấp, vật liệu đá ẩm, khu vực nhiều sương mù hoặc tỷ lệ bột đá cao

+ Nhũ tương có thể bảo quản, vận chuyển dễ dàng vàrất thuận tiện khi sử dụng

• Về môi trường:

+ Hạn chế đáng kể mức ô nhiễm môi trường do khíthải của khói so với thi công bằng đốt nhựa đường đặc nóng chảy

• Vấn đề xã hội:

+ Việc dùng nhũ tương nhựa đường trong xây dựngđường giúp thi công nhanh gọn và chủ động

Trang 15

8.5%-9.5% đều thỏa mãn các chỉ tiêu của bê tông nhựa

nguội sử dụng nhũ tương TCCS 08:2014/TCĐBVN, cụ

thể độ rỗng cốt liệu không nhỏ hơn 14%

Kết quả thí nghiệm độ rỗng cốt liệu VMA có tương

quan tốt với các chỉ tiêu cơ bản của hỗn hợp bê tông nhựa

nguôi Qua biểu đồ đường cong cấp phối có thể thấy được

nếu đường cấp phối cốt liệu dịch chuyển ra xa thì độ rỗng

cốt liệu càng lớn và ngược lại

Từ những kết quả thí nghệm với các chỉ tiêu kỹ thuật

trong TCCS 08:2014/TCĐBVN ta thấy được hàm lượng

nhũ tương nhựa đường tối ưu 8% - 8.5% Sự phân tích

dựa trên hỗn hợp bê tông nhựa nguội ở trong tình trạng

bất lợi nhất khi bị nước tác dụng lâu dài Vì thế chỉ tiêu

quan trọng để chọn hàm lượng nhựa tối ưu là độ ổn định

Marshall của mẫu bão hòa nước, tương ứng với hàm

lượng nhựa 8.5%

Hiện nay ở nước ta, công tác xây dựng nông thôn mới

đang được chú trọng Trong đó giao thông nông thôn

đóng vai trò chủ lực- là xương sống để phát triển nèn kinh

tế của nông nghiệp Vì vậy, việc đầu tư vào cơ sở hạ tầng

giao thông nông thôn đang được Nhà nước đặc biệt chú

tâm

Từ trước giờ, mặt đường nông thôn chủ yếu là mặt

đường cấp phối đá dăm, cấp phối thiên nhiên,láng nhựa

hay bê tông xi măng Các mặt đường đó làm cho phương

tiên lưu thông không được êm thuận Và chi phí để xây

dựng mặt đường BTXM là quá đắt Vì vậy cần có một

loại vật liệu mới có ưu thế hơn để thay thế những mặt

đường cũ

Vì những lý do đó mà nhóm đề xuất vật liệu bê tông

nhựa nguội sử dụng nhũ tương phân tích chậm để đưa vào

xây dựng đường mới ở nông thôn vì chất lượng của hỗn

hợp này đảm bảo và giá thành lại không quá cao Mặt

khác phương tiên lưu thông ở nông thôn thấp, vì vậy

không yêu cầu cường độ của BTN nguội quá cao; quá

trình thi công đơn giản, dễ thực hiện, có thể sử dụng nhân

công lao động tại địa phương để thi công

Các cơ quan chức năng cần xem xét, đánh giá và sớm

có quyết định đưa BTN nguội sử dụng nhũ tương phân

tích chậm vào thi công đại trà Bởi vì đây là loại BTN có

giá thành hợp lý vẫn đảm bảo chất lượng và không ảnh

hưởng xấu đến môi trường

5 Kết luận.

5.1 Tổng hợp kết quả:

Tất cả các giá trị của mẫu so sánh 0% cao su và ở hàm

lượng cao su tối ưu điều thỏa mãn tiêu BTN thông

thường

Bảng 5: Bảng so sánh kết quả của BTNCS và BTN

-Thiết lập công thức chế tạo và công nghệ sản xuất bêtông nhựa nguội sử dụng nhũ tương phân tích chậm trong công tác làm mới đường ô tô ta chọn đường cong cấp phối nằm giữa cận trên và cận dưới để thiết kế mẫu vớihàm lượng nước tại lúc đầm nén g= 4.933%, hàm lượng nước i= 6.635 % và hàm lượng nhũ tương nhựa đường axit CSS-1 8.5% Thỏa mãn các chỉ tiêu kĩ thuật trong TCCS 08:2014/TCĐBVN, được thể hiện các biểu đồ mối tương quan giữa hàm lượng nhũ tương nhựa đường với độ ổn định, độ ổn định còn lại, khối lượng thể tích khô, hàm lượng nước hấp thụ, độ rỗng tổng cộng, độ rỗng dư và độ rỗng cốt liệu của hỗn hợp bê tông nhựa nguội

Như vậy đối với những mặt đường có địa hình hiểm trở, lưu lượng xe ít, tải trọng thấp nên dùng hỗn hợp bê tông nguội sử dụng nhũ tương phân tích chậm để tiết kiệm đươc chi phí và giảm ô nhiễm môi trường, nhưng vẫn đạt được yêu cầu về chất lượng

Cần đi Tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần phụ gia tăng dính bám và xi măng đến hỗn hợp bê tông nhựa nguội sử dụng nhũ tương phân tích chậm trong công tác xây dựng mặt đường làm mới.Nghiên cứu chế tạo cấp phối hỗn hợp bê tông nhựa nguội Dmax12.5 chặt, liên tục sửa dụng nhũ tương phân tích chậm trong công tác xây đường ô tô

Tài liệu tham khảo

thi công và nghiệm thu

đá

Torbjörn Jacobson, Per Redelius, Jenny-Ann Östlund.

Thomas Telford Publishing, 2003

kỹ thuật

BTN12,5 0%CS

BTNCS12,5 1,04%CS

Yêu cầu [1], [4],[5]

4

Độ rỗng cốt liệu

14,48 14,37 >13%

5

Độ Rỗng lấp đầy nhựa

66,34 72,16 65-75%

6

Hằn lún vệt bánh xe

1493 2692

>1000(lần/mm)

7 Kéo

uốn 5,90 7,50 >2,8

Trang 16

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY PHÂN TÍCH TUỔI THỌ CỦA KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG THIẾT KẾ THEO PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC THỰC

NGHIỆM MEPDG

APPLICATION OF RELIABILITY THEORY TO ANALYSIS THE LIFE-SERVICE

OF FLEXIBLE PAVEMENT BASED ON MECHANISTIC EMPIRICAL PAVEMENT

DESIGN GUIDE METHOD

SVTH: Võ Văn Anh Tuấn (1) , Nguyễn Đăng Huy (2)

(1) Lớp 14X3A, Khoa Xây Dựng Cầu Đường, Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Đà

Nẵng;Email: anhtuanltt96@gmail.com , (2) Lớp 14X3A, Khoa Xây Dựng Cầu Đường, Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Đà Nẵng;

Email: danghuybkdn96@gmail.com

GVHD: TS Trần Trung Việt (3)

(3) Khoa Xây Dựng Cầu Đường, Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Đà Nẵng;

Email: trung-viet.tran@hotmail.com

Tóm tắt: - Nghiên cứu tập trung phân tích các yếu

tố ảnh hưởng của điều kiện khai thác; hằn lún vệt

bánh xe (RD); Nứt (C); chỉ số độ ghồ ghề mặt

đường (IRI) đến tuổi thọ của kết cấu áo đường

(KCAĐ) thiết kế theo phương pháp cơ học thực

nghiệm (MEPDG) Lý thuyết độ tin cậy được sử

dụng để dự báo tuổi thọ của KCAĐ dưới sự thay

đổi ngẫu nhiên của các yếu tố: tính chất cơ lý của

vật liệu, điều kiện khai thác (nhiệt độ T, độ ẩm W)

và yếu tố địa lý trong phương pháp MEPDG Tuổi

thọ của KCAĐ thông qua chỉ số khả năng phục vụ

(PSI) đồng thời khả năng khán hằn lún vệt bánh xe

(HLVBX) cùng chỉ số độ gồ ghề IRI Kết quả phân

tích đã chỉ ra sự ảnh hưởng của nhiệt độ (T) và các

điều kiện khai thác đến tuổi thọ của kết cấu: giảm

từ 15 năm xuống 8 năm khi tăng T =15°C lên 55°C

Trong khi đó khi xét ảnh hưởng của các yếu tố ngẫu

nhiên, tuổi thọ của KCAD giảm đi 30-50% khi CoV

tăng từ 0.05-0.2

Từ khóa: Tuổi thọ của kết cấu áo đường; Chỉ số

phục vụ kết cấu áo đường (PSI); Phương pháp cơ

học thực nghiệm (MEPDG); Hằn lún vệt bánh xe

(RD); Chỉ số độ ghồ ghề mặt đường (IRI)

Abstract: This study focused on analyzing the

impact of factors following the executive conditions: rutting depth (RD); cracking (C); international roughness index (IRI) to pavement structure based on the Mechanistic empirical pavement design guide method (MEPDG) The reliability theory is used to evaluate a life-service of flexible pavement considerated the variability of materials properties, of executive conditions (temperature T, humidity W) and geographic in MEPDG method The life-service of flexible pavement evaluate based on present serviceability index (PSI), rutting depth (RD) and International roughness index (IRI) Result of this study show that impact of temperature (T) and executive conditions on life-service of flexible pavement are very important: T increase from 15°C to 55°C, this life-service decrease from 15 to 8 years Moreover, this life-service decreases 30-50% within CoV variable from 0.05 to 0.2 in the case of incertain consideration

Key words: Life of pavement structures; Present

serviceability index (PSI); Mechanistic empirical pavement design guide (MEPDG); Rutting Depth (RD); International roughness index (IRI).

1 Đặt vấn đề:

Hình 1: Hư hỏng KCAĐ tại Việt Nam

Khảo sát và đánh giá tuổi thọ của kết cấu áo đường

(KCAĐ) là một trong những nhiệm vụ quan trọng để đưa

ra được lịch trình và giải pháp bảo trì, vận hành để giữ

cho KCAĐ hoạt động trong điều kiện tốt nhất Ở Việt

Nam với sự phát triển không ngừng của khoa học và kỹ

thuật, đời sống và mức sống của nhân dân ngày càng phát

triển kéo theo nhu cầu đi lại của người dân ngày càng cao

Do đó, việc thiết kế, đánh giá đúng tuổi thọ của KCAĐ ngày càng cấp thiết, đảm bảo sự lưu thông hàng hóa, giao thông đi lại một cách tốt nhất cho người dân Phần lớn các công trình nghiên cứu trước đây đã không hợp với xu thế hiện tại như: sử dụng các phương pháp đơn lẻ,thủ công, thiết bị đơn giản, không nhất quán, độ chính xác không cao…vv Để đánh giá trạng thái mặt đường, dự đoán tuổi thọ của kết cấu áo đường, các nghiên cứu trên Thế Giới đều sử dụng một chỉ số dựa trên các giá trị gây hư hỏng mặt đường: độ ghồ ghề, hằn lún vệt bánh xe, nứt, ổ gà

Đó là chỉ số phục vụ mặt đường PSI Đề tài nghiên cứu này đưa ra một phương pháp đánh giá hoàn toàn mới, phù hơp với các điều kiện tại Việt Nam đó là phương pháp ứng dụng mô hình xác suất phân tích độ tin cậy trong dự báo tuổi thọ KCAĐ trên phương pháp cơ học thực nghiệm

MEPDG

Trong nước, việc nghiên cứu này đã từng được thực

Trang 17

SVTH: Võ Văn Anh Tuấn, Nguyễn Đăng Huy; GVHD: Trần Trung Việt

tuổi thọ của KCAD

Hình 10: Ảnh hưởng yếu tố ngẫu nhiên đến tuổi thọ

của KCAD ( CoV=0.2)

Hình 11: Ảnh hưởng CoV các tính chất vật liệu đến

tuoir thọ KCAD

Hình 12 cho ta thấy khi số trục xe tích lũy tăng lên thì

tuổi thọ của KCAD cũng giảm đi: khi N0=110 thì T=12

năm trong khi N0=180 thì T=9 năm

Hình 12: Ảnh hưởng lưu lượng xe N đến tuổi thọ

KCAD (CoV=0.2)

5 Kết luận.

Từ kết quả phân tích trên mô hình xác suất, nghiên

cứu đã chỉ ra vai trò quan trọng của 3 yếu tố chính đó là

điều kiện khí hậu (nhiệt độ), điều kiện vật liệu (modun

đàn hồi các lớp), điều kiện khai thác (tải trọng trục tích

lũy) ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của công trình Ngoài ra khi xét hệ số thực nghiệm  của các lớp vật liệu lớn, xác suất hư hỏng mặt đường do hằn lún vệt bánh xe

có khả năng xảy ra lớn hơn

Dựa trên các biểu đồ, ta có thể thấy được tổ hợp nhiệt

độ cao, mô đun vật liệu thấp, tải trọng trục tích lũy lớn và

hệ số thực nghiệm  của các lớp vật liệu lớn ảnh hưởng lớn đến chỉ số phục vụ PSI của kết cấu áo đường, dễ gây

hư hỏng mặt đường trước tuổi thọ thiết kế được dự đoán, tính toán Từ đó cần có biện pháp xử lý, cải thiện thích hợp để hạn chế vấn đề này

Xây dựng mô hình xác suất kết hợp mô hình thí nghiệm xác định các thông số đầu vào, các hệ số thực nghiệm theo phương pháp cơ học thực nghiệm (MEPDG)

áp dụng cho điều kiện Việt Nam để dự báo chính xác tuổi thọ KCAĐ là một trong những việc làm cần thiết và có tính ứng dụng cao trong thực tiễn Bởi thực tế hiện nay có rất nhiều tuyến đường mới chỉ đưa vào khai thác trong thời gian không lâu đã xảy ra hiện tượng hư hỏng do nhiều nguyên nhân khác nhau gây lãng phí, thất thoát kinh tế

Cuối cùng, để cho nghiên cứu được hoàn thiện và ứng dụng rộng rãi, cần có nhiều số liệu so sánh giữa kết quả của mô hình và quan trắc thực tế của các công trình khác nhau

Tài Liệu tham khảo

[1] Nguyen Hoang Long, “Application of Hawkeye insurveying, quality assessment of highway pavement in Vietnam” Transport Journal, 2016

[2] Al-Omari, B and M.I Darter, 1994, Relationshipbetween International Roughness Index and Present Serviceability Rating

[3] W D 0 PATERSON, International RoughnessIndex: Relationship to Other Measures of Roughness and Riding Quality, Transportation Research Record 1084

[4] Hall, K.T., C.E.C Munoz, 1999, Estimation ofPresent Serviceability Index From International Roughness Index, Transportation Research Record 1655, Transportation research Board

[5] Christopher R Bennett, Alondra Chamorro, ChenChen, Hernan de Solminihac, Gerardo W Flintsch, (2007) “Data Collection Technologies for Road Management”

[6] AASHTO 08 Mechanistic Empirical PavementDesign Guide

[7] Guide for M-E Design of New and RehabilitatedPavement Structures, NCHRP, 2004

[8] Estimation of Present Serviceability Index fromInternational Roughness Index KATHLEEN T.HALL AND CARLOS E.CORREA MUNOZ

[9] Calibration of MEPDG performance models forflexible pavement distresses to local conditions of ontario

CoV=0.15

CoV=0.2

Trang 18

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO CẤP PHỐI HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA NGUỘI CHẶT

SỬ DỤNG NHŨ TƯƠNG PHÂN TÍCH CHẬM DÙNG TRONG CÔNG TÁC

SỬA CHỮA ĐƯỜNG Ô TÔ

RESEARCH ON MANUFACTURING DENSE COLD ASPHALT MIXTURE USING SLOW

SETTING EMULSION USED IN THE REPAIR OF ROADS

SVTH: Võ Đại Nhật Nam (1) ; Nguyễn Văn Hiệp (2)

(1)Lớp 14X3B,Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng;

Email: nhatnamld15@gmail.com

(2) Lớp 14X3C,Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng;

Email: nguyenvanhiep0353@gmail.com

GVHD : Ths Nguyễn Biên Cương (3) ; Ths Trần Thị Thu Thảo (4)

(3)Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: nbcuong@dut.udn.vn

(4) Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: tttthao@dut.udn.vn

Tóm tắt - Trong đề tài này tác giả đã nghiên cứu chế

tạo vật liệu bê tông nhựa nguội chặt sử dụng nhũ tương

axit phân tích chậm dùng trong công tác sửa chữa đường

ô tô Vật liệu này được chế tạo theo công nghệ trộn nguội

với nhũ tương axit phân tích chậm CSS – 1 Các phân tích

và đánh giá trong quá trình thực hiện đề tài kết hợp với

kết quả nghiên cứu sẽ cho chúng ta cái nhìn tổng thể về

các mối tương quan giữa các chỉ tiêu kỹ thuật của loại bê

tông nhựa nguội có cỡ hạt lớn nhất danh định dmax 19

Mục tiêu của đề tài nhằm tạo ra công thức chế tạo hỗn

hợp bê tông nhựa nguội đáp ứng về các chỉ tiêu kỹ thuật,

đưa ra đánh giá để thấy được tiềm năng của loại vật liệu

này Ngoài ra, kết quả nghiên cứu là cơ sở để triển khai

những nghiên cứu sâu hơn về bê tông nhựa nguội, nhằm

làm rõ những đặc điểm của loại bê tông nhựa nguội này,

từng bước ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam

Từ khóa - bê tông nhựa nguội; bê tông nhựa nguội

chặt; nhũ tương axit phân tích chậm CSS – 1; công nghệ

trộn nguội; cỡ hạt lớn nhất danh định; chỉ tiêu kỹ thuật

Abstract - In this subject the author has researched on

manufacturing the material dense cold asphalt mixture using cationic slow setting emulsion used in the repair of roads This material was produced by cold mix technology with cationic slow setting emulsion CSS – 1 The analysis and reviews in the process of implementing the subject associated with the research results will give

us an overview of the correlations between the technical criteria of cold mix asphalt type with nominal maximum size of aggregate dmax 19 The research subject aims to create a formula for manufacuring cold mix asphalt to meet the technical criteria, give reviews to see the potential of this material In addition, the research results are the basis for implementing further studies on cold mix asphalt, to clarify the characteristics of this type of cold mix asphalt, step by step widely applied in Vietnam

Key words - cold mix asphalt; dense cold asphalt

mixture; cationic slow setting emulsion CSS – 1; cold mix technology, nominal maximum size of aggregate;

Trước đây, do công nghệ lạc hậu, việc thi công sửa

chữa đường ở Việt Nam vừa kéo dài, vừa gây ô nhiễm và

đôi khi gây ách tắc giao thông Phương pháp thi công chủ

yếu công nghệ cũ là đốt nấu nhựa đường ngay hiện

trường Nhược điểm của cách làm này là thời gian thi

công dài, phải đốt lửa nấu nhựa nên gây nguy hiểm và ô

nhiễm môi trường, thời gian giải phóng mặt bằng lâu Để

khắc phục nhược điểm trên, các công ty Việt Nam đã tìm

tòi và áp dụng nhiều công nghệ mới, vừa rút ngắn thời

gian thi công vừa nâng cao chất lượng, bảo đảm an toàn

cho người và xe lưu thông trên đường Một trong những

tiêu biểu là loại bê tông nhựa nguội sử dụng những chất

liên kết là nhũ tương nhựa đường Công nghệ sửa chữa

bằng vật liệu này được ra đời và đã áp dụng tại Pháp và

Mỹ từ những năm 1920 Kỹ thuật hỗn hợp bê tông nhựa

nguội đã được sử dụng ở một số quốc gia và khu vực bao

gồm châu Âu, Mỹ, Canada, New Zealand, Nam Phi trong

gần một thế kỷ Công nghệ trộn hỗn hợp nguội cho đến

nay đã tiết kiệm được 13.396 tấn khí thải CO2, 0,913 tấn

Methane và 183 tấn CO do giảm tiêu thụ nhiên liệu Năm

2011, vật liệu được áp dụng nổi bật có nhiều ưu điểm

vượt trội, có tên gọi là Carboncor Asphalt có nguồn gốc

từ Nam Phi Ưu điểm nổi bật nhất của loại vật liệu này là

sử dụng dung môi là nước, nên có thể thi công trong điều kiện trời mưa nhỏ, phương pháp thi công đơn giản, năng suất cao, giảm nhân công, tiết kiệm chi phí Đặc biệt là thời gian đông kết vật liệu trong khoảng từ 2 đến 4 giờ nên rút ngắn thời gian giải phóng mặt đường và chủ động trong thi công Tuy nhiên, phương pháp này giá thành cao

do một số phụ gia dùng cho việc sản xuất Carboncor Asphalt vẫn đang phải nhập khẩu từ Nam Phi Cho đến năm 2014, bộ Giao thông vận tải đã ban hành tiêu chuẩn

cơ sở về bê tông nhựa nguội sử dụng nhũ tương nhựa đường và nhựa lỏng Do đó, nhóm đã chọn đề tài này để nghiên cứu thử nghiệm, kế thừa những ưu điểm của Carboncor Asphalt Đưa vật liệu là nhũ tương axit phân tích chậm vào sản xuất bê tông nhựa nguội nhằm sửa chữa các mặt đường hư hỏng, nứt gãy mang lại hiệu quả

về chất lượng cũng như giải quyết vấn đề kinh tế, đồng thời góp phần giải quyết bài toán bảo vệ môi trường

Nhũ tương nhựa đường gồm hai chất lỏng ( nhựa đường và nước) không hòa tan lẫn nhau mà do sự phân tán của chất lỏng này vào trong chất lỏng kia để tạo thành những giọt ổn định nhờ sự có mặt của chất nhũ hóa có hoạt tính bề mặt Trong đề tài sử dung nhũ tương axit

Trang 19

3.2.5 Độ rỗng tổng cộng

Hình 10: Biểu đồ tương quan giữa độ rỗng tổng cộng và

hàm lượng nhũ tương nhựa đường

Nhận xét: Độ rỗng tổng cộng giảm dần theo chiều

tăng của hàm lượng nhựa

Phân tích: Độ rỗng tổng cộng là độ rỗng bao gồm cả

không khí và nước Mà độ rỗng chỉ có không khí là độ

rỗng dư nên nước hấp phụ và nước trong nhũ tương tạo

nên một phần độ rỗng của hỗn hợp

3.2.6 Hàm lượng nước hấp phụ

Hình 11: Biểu đồ tương quan giữa hàm lượng nước hấp phụ và

hàm lượng nhũ tương nhựa đường

Nhận xét : Hàm lượng nước hấp phụ giảm dần theo

chiều tăng của hàm lượng nhựa

Phân tích: Khi tăng hàm lượng nhựa thì độ rỗng dư

càng giảm nên lượng hấp phụ nước càng giảm

4 Kết luận

- Với điều kiện vật liệu địa phương và điều kiện chế bị

mẫu tại phòng thí nghiệm thì hầu như các giá trị về chỉ

tiêu kỹ thuật của BTNNC 19 đều thỏa mãn tiêu chuẩn của

bê tông nhựa nguội

- Kết quả khảo sát với BTNNC 19 cho hàm lượng nhũ

tương nhựa đường tối ưu là 8,65% cho được hàm lượng

nhựa đường gốc 5,01%

- Mẫu BTNNC 19 sử dụng nhũ tương axit phân tích

chậm có tiềm năng lưu trữ lâu nên cân nhắc ứng dụng

trong việc sửa chữa đường ô tô nhằm khắc phục những hư

hỏng ở địa phương Ưu điểm tiềm năng của sản phẩm an

toàn, kinh tế, dễ thi công sử dụng các thiết bị đơn giản, ít

nhân công, linh hoạt trong các ứng dụng khác nhau

- Hướng nghiên cứu tiếp theo: Có nhiều vấn đề ảnh

hưởng trực tiếp đến độ dính bám đá với nhựa cũng như độ

ổn định của vật liệu nhưng chưa được nghiên cứu cần được làm sáng tỏ như:

+ Nghiên cứu sự ảnh hưởng của phụ gia tăng dính bámđối với hỗn hợp bê tông nhựa nguội dùng trong sửa chữa đường ô tô và xây dựng đường

+ Nghiên cứu sự ảnh hưởng của xi măng portland đốivới hỗn hợp bê tông nhựa nguội dùng trong sửa chữa đường ô tô và xây dựng đường

+ Nghiên cứu sử ảnh hưởng của phụ gia tăng dính bám

và xi măng portland đối với hỗn hợp bê tông nhựa nguội dùng trong sửa chữa đường ô tô và xây dựng đường

+ Phân tích đánh giá tiềm năng ứng dụng sửa chữađường của bê tông nhựa nguội sử dụng nhựa lỏng và bê tông nhựa nguội sử dụng nhũ tương axit phân tích chậm

[1] Nhũ tương nhựa Bitum – Đại cương và ứng dụng – Nguyễn Xuân Mẫn

[2] TCCS 088:2014/TCĐBVN Hỗn hợp bê tông nhựa nguội – Yêu cầu thi công và nghiệm thu

[3] TCVN 8860-5:2011 Bê tông nhựa – Phương pháp thử - Xác định tỷ trọng khối, khối lượng thể tích của bê tông nhựa đã đầm nén.

[4] Các bài báo nghiên cứu khoa học của sinh viên khóa 10X3 và 13X3 [5] A fundamental research on cold mix asphalt modified with cementitious materials - Xing Fang

[6] Energy Conservation using Cold Mix Technology in Road Construction-A Review -S.S Goliya, Gauri R Mahajan and Y P Joshi

[7] 1h/

Trang 20

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BỘ ĐO ỨNG SUẤT - BIẾN DẠNG CẢNH BÁO SỚM

PHÁ HOẠI KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

THE RESEARCH TO MANUFACTURE STRESS-DEFORMATION MEASUREMENT DEVICE AND EARLY WARNING OF THE CONSTRUCTION OF DISABILITY

SVTH: Phan Công Danh (1) ; Lê Viết Thành (2)

(1) Lớp 14X3A, Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa; Email: Pcdanh208@gmail.com (2) Lớp 14X3B, Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa; Email: vietthanh14x3b@gmail.com

GVHD: PGS.TS Châu Trường Linh (3) ; ThS Nguyễn Thu Hà (4)

(3 )(4) Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa; Email: chau-linh@dut.udn.vn, ntha@dut.udn.vn

Tóm tắt - Hiện nay, trên thế giới có nhiều hãng chuyên cung

cấp các thiết bị đo, quan trắc biến dạng - ứng suất, vết nứt công

trình với tính năng cao và được thương mại hoá như các thiết bị

TDS 303, UCAM-60B, P3 STRAIN INDICRATOR , tuy nhiên giá

thành rất cao so với nhu cầu để có thể áp dụng phổ biến cho hầu

hết các công trình và thường chỉ được sử dụng cho công trình có

quy mô lớn Đề tài nghiên cứu chế tạo bộ đo ứng suất - biến dạng,

cảnh báo sớm phá hoại kết cấu công trình bao gồm: thiết bị được

chế tạo để đo biến dạng, lún, phát hiện hiện vết nứt, nhiệt độ môi

trường bằng cảm biến chuyên dụng Sử dụng WebServer để nhận

và theo dõi dữ liệu đo cập nhật theo thời gian Các vị trí quan trắc

được đánh dấu trên bản đồ, tại mỗi vị trí đo hiển thị bảng số liệu,

biểu đồ dữ liệu quan trắc theo thời gian Khi giá trị đo được vượt

ngưỡng quy định sẽ hiển thị cảnh báo ngay trên giao diện Web từ

đó có thể nhanh chóng biết được vị trí và mức độ nghiêm trọng

của sự cố Kết quả đo có thể lưu lại trực tiếp để làm cơ sở, dữ liệu

cho các đơn vị thiết kế, thi công, quản lý và khai thác, đề xuất sớm

các giải pháp nhằm tăng tính an toàn và tăng tuổi thọ cho công

trình Hệ thống quan trắc và thiết bị đo mà nhóm nghiên cứu đã

xây dựng, chế tạo đạt được kết quả khả quan với độ chính xác

tương đối cao, giá thành phù hợp với việc có thể áp dụng phổ biến

cho nhiều loại công trình khác nhau, thiết bị và dữ liệu đo được

quản lý thông qua mô hình Internet of Things, có ý nghĩa trong việc

góp phần xây dựng hệ thống cơ sở hạ tầng thông minh, an toàn

và tiết kiệm chi phí quan trắc sức khỏe công trình

Từ khóa - Thiết bị đo, biến dạng, ứng suất, vết nứt, theo dõi

và quan trắc, Web Server, bản đồ, cảnh báo sớm, tuổi thọ công

trình, Internet of Things

Abstract - Currently, the world has many companies dedicated

to providing test equipment, deformation monitoring - stress, cracks works with highly specialized and commercialized as devices TDS

303, UCAM-60B, P3 STRAIN INDICRATOR , but the price is very high compared to the needs to be applied for the most popular works and often only used for large-scale works Research manufacture of measuring stress - deformation, early warning destructive project structure include: devices are designed to measure the deformation, detect cracks, ambient temperature by sensing specialist use Using a web server to identify and track the measured data are updated from time to time The monitoring location is marked on the map, at each measurement position display tables, graphs monitoring data over time When the measured value exceeds the defined threshold will display a warning on the Web interface from which to quickly know the location and severity of the problem Measurement results can be saved directly as a basis, the data for the unit design, construction, management and exploitation, proposed early solutions to increase safety and longevity of building Monitoring systems and instrumentation that the team has developed, manufactured achieve positive results with an accuracy of a relatively high price

in accordance with the applicable common for a variety of other works together, device and data management measured through Internet of Things model, meant to contribute to building infrastructure systems smarter and safer

Key words - Measurement device, deformation, tress, crack,

monitoring, Web Server, map, early- warning, longevity of buildings, Internet of Things

Biến dạng, lún, nứt là những nhân tố gây nên các sự cố

phổ biến trong các công trình xây dựng Khi các nhân tố

này phát triển nhanh và ảnh hưởng từ nhiều nguyên nhân

khác nhau như tĩnh tải, hoạt tải, kết hợp với điều kiện khí

hậu nhiệt đới gió mùa, biên độ nhiệt lớn, co ngót… sẽ tác

động xấu đến kết cấu bên trong làm giảm khả năng chịu

lực Nếu các hiện tượng này diễn ra trong thời gian dài và

không có biện pháp xử lý có thể gây sụp đổ công trình Đề

tài nghiên cứu chế tạo bộ thiết bị đo biến dạng, nứt, kết hợp

với hệ thống quan trắc theo mô hình Internet of Things

giúp người dùng dễ dàng hơn trong việc theo dõi, thu thập

dữ liệu thường xuyên, liên tục, đặc biệt có thể sử dụng cho

nhiều loại công trình khác nhau và giảm chi phí quan trắc

sức khỏe công trình

2 Lý thuyết về biến dạng, lún, nứt và các thiết bị quan

trắc sức khỏe công trình

2.1 Biến dạng, lún, nứt công trình

Biến dạng (ε) là tỷ số giữa độ biến thiên kích thước (l)

và kích thước ban đầu (L), ε=l/L Từ đó xác định được ứng

suất (σ) là đại lượng biểu thị nội lực phát sinh trong vật thể

biến dạng, có giá trị bằng tỷ số giữa lực tác dụng (F) và tiết

diện (A), σ=F/A Ở trạng thái đàn hồi, ứng suất và biến

dạng có quan hệ: σ=E.ε, với E là module đàn hồi của vật liệu Từ mối quan hệ trên, khi xét vật liệu làm việc trong giới hạn đàn hồi có thể dễ dàng tính được ứng suất, lực kéo

từ các thông số biến dạng, tiết diện và module đàn hồi vật liệu

Hình 1: Quan hệ giữa ứng suất - biến dạng của bê tông và

cốt thép [1]

Nứt kết cấu bê tông cốt thép thường gây lo ngại cho chủ đầu tư và người sử dụng Các vết nứt ảnh hưởng đến sự an toàn của kết cấu, làm giảm tuổi thọ của công trình, cần xử

lý hay gia cường để tránh không xảy ra các sự cố công trình [3] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574: 2012 [2] kiến nghị

bề rộng khe nứt (an) thẳng góc với trục dọc của cấu kiện xác định: 𝑎𝑛= 𝐾𝐶η𝜎𝑎

𝐸(70 − 20𝑃)√𝑑3 Trong đó: k=1,0;C=1,0 (đối với tải trọng tác dụng ngắn hạn), C= 1,5 (đối

Trang 21

Hình 19: Bề rộng vết nứt theo thời gian trên WebServer

Hình 20: Bảng dữ liệu đo theo thời gian trên WebSever

Hình 21: Biểu đồ độ rộng vết nứt theo thời gian

Nhận xét: Trong quá trình đo đạc và đọc số liệu nhóm

nghiên cứu đã kết hợp theo dõi tình hình lưu lượng xe tại

các thời điểm đo và nhận thấy rằng tại khoảng thời điểm

vào buổi sáng từ 8h30 - 9h30 lưu lượng xe tải trọng lớn

nhiều (thường là các xe chở vật liệu xây dựng, container)

Biến dạng tại vị trí cách đỉnh tường chắn 1 (m) có độ mở

rộng vết nứt lớn nhất là 1,852 (mm) và vị trí cách chân

tường chắn 1,2 (m) có độ mở rộng vết nứt lớn nhất là 0,989

(m) Vị trí đỉnh tường có biến dạng lớn nhất là hợp lý vì

hoạt tải phân bố có giá trị lớn và tại đó chịu tác động của

lực xung kích giữa hai kết cấu có độ cứng khác nhau

4.2.2 Công trình cầu Nam Ô (cầu cũ)

Hình 22: Lắp đặt thiết bị đo và kết nối với nguồn

Hình 23: Biểu đồ biến dạng trên Web Sever

Hình 24: Bảng số liệu dữ liệu đo trên WebSever

Hình 25: Biểu đồ biến dạng theo thời gian

Hình 26: Biểu đồ ứng suất theo thời gian

Nhận xét: Công trình là cầu BTCT dự ứng lực, vì vậy khi có tải trọng xe, dầm cầu xuất hiện ứng suất kéo lớn làm tăng độ rộng vết nứt, khi xe đi qua ứng suất giảm và làm vết nứt thu hẹp lại, tuy nhiên nếu không quan trắc trong thời gian dài thì vết nứt sẽ nhanh chóng phát triển và gây ảnh hưởng đến kết cấu bê trong của dầm cầu, gây nguy hiểm, nhóm nghiên cứu đã theo dõi lưu lượng xe đi qua vào các thời điểm mà vết nứt tăng và nhận thấy độ mở rộng vết nứt phát triển khi có tải trọng xe lớn đi qua, theo tiêu chuẩn

về ngưỡng giới hạn nứt cho kết cấu BTCT dự ứng lực thì vết nứt tối đa không được vượt quá 0,1 đến 0,2 (mm) Vì

0.989

0.9220.889

0.8390.8120.805

0.8030.806

1.…

1.412

1.361.296

1.248

1.2721.272

1.2921.341.366

3.664.52

11.49

0.19

4.494.655.38

0.10 2.10 4.10 6.10 8.10 10.10 12.10

Trang 22

vậy trên Web Server hiển thị cảnh báo khi có thời điểm vết

nứt phát triển đến giá trị 0,396 (mm), kết quả đo trên có thể

là vết nứt bề mặt chưa đi sâu và trong bản thân kết cấu, tuy

nhiên cần theo dõi và có biện pháp khắc phục

5 Kết luận

Đề tài đã chế tạo được thiết bị đo biến dạng, nứt của kết

cấu công trình và xây dựng hệ thống quan trắc kết hợp giữa

thiết bị đo với Web Server

Qua thí nghiệm kiểm chứng thiết bị tự chế tạo với thiết

bị của các hãng chuyên dụng cho thấy, bộ thiết bị tự chế

cho số liệu đo đạc khá sát với thiết bị TDS 303 Kết quả đo

từ thí nghiệm trong phòng và hiện trường phù hợp với quy

luật lý thuyết và được đánh giá có độ chính xác cao

Sự làm việc đồng bộ giữa thiết bị đo và hệ thống quan

trắc giúp người dùng dễ dàng theo thõi thường xuyên, kết

quả đo được cập nhật liên tục, đầy đủ và hiển thị trực quan,

nhằm giúp người dùng đánh giá trực tiếp được diễn biến

làm việc của kết cấu và cảnh báo sớm phá hoại kết cấu công

trình

Với yêu cầu là độ chính xác cao hơn và quan trắc được

nhiều thông số hơn, nhóm nghiên cứu sẽ hướng đến việc

hoàn thiện và bổ sung các tính năng cho thiết bị như: đo

nhiệt độ môi trường, đo lún, đo chuyển vị lớn cho kết cấu,

giúp người dùng có thể thu thập đầu đủ các số liệu để đánh

giá, theo dõi sự làm việc của công trình một cách chính xác

hơn nữa

[1] Phạm Văn Hội (chủ biên)-Nguyễn Quang Viên-Phạm Văn Tư-Lưu

Văn Tường, Kết cấu thép Cấu kiện cơ bản, Nhà xuất bản Xây dựng,

Năm 2012

[2] Tiêu chuẩn quốc gia, TCVN 5574:2012 Kết Cấu Bê Tông Và Bê

Tông Cốt Thép-Tiêu Chuẩn Thiết Kế, Năm 2012

[3] Đặng Văn Trung, Khống chế bề rộng vết nứt của dầm bê tông theo

các tiêu chuẩn thiết kế, Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật Đại học BKĐN,

Năm 2013

[4] Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng - Bộ Xây dựng, TCVN

9381:2012 Hướng dẫn đánh giá mức độ nguy hiểm của kết cấu nhà,

Năm 2012

[5] Tiêu chuẩn nghành, 22TCN 272-05 Tiêu chuẩn thiết kế cầu, Bộ Giao

thông Vận tải, Năm 2005

[6] Nhà xuất bản xây dựng, quy phạm anh quốc BS 8110:1997 Kết cấu

bê tông và bê tông cốt thép, Năm 1997

[7] Karl Hoffmann, An introduction to Measurements using Strain

Gages,Publisher: Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH, Darmstadt,

Year 1989

[8] Tokyo Sokki Kenkyuio Co., Ltd, TML Strain Gauge Catalog, Year

2017

[9] W3School Online Web Tutorials, https://www.w3schools.com

[10] 525+ Free HTML CSS website Templates on Templatemo,

https://templatemo.com

[11] Leaflet a JavaScript library for interactive maps, https://leafletjs.com

[12] Beautiful HTML JavaScript Charts, https://canvasjs.com

Trang 23

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỄN HỆ THỐNG CÂN ĐỘNG CẦU

REASECH ON BRIDGE WEIGH IN MOTION SYSTEM

SVTH: Lê Thạc Cường 1 ; Trần Thị Loan 2 ; Phạm Minh Đức 3

(1)Lớp 14X3A, Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email:

thaccuong95@gmail.com (2) Lớp 14X3A, Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email:

loantran0195@gmail.com (3) Lớp 14X3B, Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email:

minhducx3k@gmail.com

GVHD: TS Nguyễn Lan 4

(4)Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: nlan@dut.udn.vn

Tóm tắt: Để kiểm soát tải trọng lưu hành trên đường bộ

thường sử dụng nhiều biện pháp như trạm cân tĩnh, trạm

cân động đặt trên đường, trạm cân di động Sử dụng các

trạm cân như trên thường yêu cầu phải dừng xe (cân tĩnh,

cân di động) hoặc chạy với tốc độ thấp Trạm cân động đặt

trên đường sử dụng các cảm biến đo lực theo dãy có chi phí

khá đắt và các tài xế biết có thể tránh né trạm cân Hiện nay

nhờ sự phát triển của công nghệ cảm biến và giải các bài

toán ngược trong cơ học, hệ thống cân động cầu (BWIM)

đã được phát triển và áp dụng ở Châu Âu với chi phí khá

thấp Hệ thống BWIM chỉ sử dụng cảm biến biến dạng

động đặt dưới dầm cầu, các xe chạy qua gây ra phổ biến

dạng động tại các vị trí đã xác định trước Từ kết quả phân

tích ngược phổ biến dạng động này có thể nhận dạng được

tải trọng cũng như tốc độ xe qua cầu Bài báo trình bày kết

quả nghiên cứu bước đầu về cả phần cứng, phần mềm của

một hệ thống cân động cầu lắp đặt tại các cầu kết cấu nhịp

giản đơn để nhận dạng tải trọng xe qua cầu từ phổ biến

dạng động thu được Kết quả nhận dạng tải trọng xe phục

vụ quản lý, kiểm soát tải trọng lưu hành trên đường bộ hiện

nay tại Việt Nam

Từ khóa: Cân động cầu, nhận dạng tải trọng, kiểm soát tải

trọng, phổ biến dạng, cảm biến biến dạng

Abstract: In order to control the load capacity circulating

on the road, various measures such as placing static weigh station, weigh-in-motion station and portable weigh station

on the road are commonly used People are often required

to stop the vehicle (static weigh station, portable weigh station) or run at low speed when using the mentioned weigh stations The weigh in motion station on the road uses range-based force sensors that are quite expensive and usually, drivers know that they could avoid these weigh stations Currently, thanks to the development of sensor technology and solving inverse problems in mechanics, the bridge weigh in motion system (BWIM) has been developed and applied in Europe at a relatively low cost The BWIM system uses only strain gauge located under bridge girders, where passing cars causing strain spectrum

at predetermined locations According to the reverse analysis results of this strain, it is possible to identify the load capacity as well as the vehicle’s speed across the bridge This paper introduce initially study results of the hardware and software of a bridge weigh in motion system installed at simple span structure bridges to identify vehicle’s load capacity across the bridge from the obtained strain spectrum The result of vehicle weight recognition will manage and control the circulating load capacity on the current roads in Vietnam

Keywords: weigh in motion, weight recognition, control

load, strain spectrum, strain gauge

Thuật ngữ cân động xe (Weigh in motion, WIM) được định

nghĩa trong ASTM E 1318-09 [1] là quá trình ước tính trọng

lượng tổng phương tiện di chuyển và phần trọng lượng đó

được mang theo bởi mỗi bánh xe, trục hoặc nhóm trục hoặc

kết hợp của chúng, bằng cách đo và phân tích lực động lốp

xe Các thành phân của một hệ thống WIM gồm: Cảm biến

WIM được gắn trên mặt đường, mặt cầu hoặc dưới kết cấu

cầu để nhận dạng trọng lượng và phân loại xe; hệ thống thu

thập tín hiệu và điều khiển (datalogger) để thu thập các tín

hiệu đầu ra từ cảm biến, lưu trữ và hiện thị dữ liệu; hạ tầng

dây dẫn, hộp kết nối, trụ đở; các thiết bị hổ trợ khác như

nguồn cấp cho hệ thống, các thiết bị truyền thông để truyền

dữ liệu đi xa và hệ thống phần mềm cài đặt trong hệ thống

WIM để xử lý tín hiệu và định dạng lưu trữ dữ liệu

Hệ thống cân động cầu (Bridge WIM) thường sử dụng các

cảm biến biến dạng gắn dưới bản mặt cầu hoặc các dầm cầu, các cảm biến trong hệ thống B-WIM không tiếp xúc trực tiếp với bánh xe nên chỉ áp dụng cho một số dạng cầu giản đơn và điều kiện giao thông nhất định Hệ thống BWIM quan trắc biến dạng uốn kết cấu cầu do tải trọng

xe chạy qua Phổ biến dạng này được phân tích để ước tính tải trọng xe, tải các trục xe chạy qua cầu Khoảng cách trục, chiều dài xe, tốc độ xe cũng có thể ước tính từ phổ biến dạng đo được Ưu điểm của hệ thống B-WIM là

có hệ thống thiết bị có thể xách tay, lắp đặt và tháo dỡ dể dàng có thể dùng cho nhiều kết cấu khác nhau; dữ liệu thu được có thể dùng để đánh giá sự làm việc của kết cấu; giá thành hệ thống B-WIM rẻ hơn nhiều so với hệ thống WIM lắp trên mặt đường Nhược điểm của hệ thống B-WIM là khi tháo dở và lắp cho cầu khác cần phải hiệu chuẩn lại

hệ thống, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến biến dạng thu

Trang 24

Hình 8: Nhận dạng và đếm số lượng xe

3.3.2 Chương trình nhận dạng biển số xe

Để nhận dạng biển số xe qua cầu từ dữ liệu camera, xây

dựng một phần mềm viết bằng ngôn ngữ lập trình

Labview theo sơ đồ khối ở hình 9

Hình 9: Sơ đồ chương trình nhận dạng biển số xe

Hình 10: Phần mềm và thiết bị

Hình 11: Kết quả nhận dạng biển số xe ở trạng thái tĩnh

4 Kết luận

Từ kết quả xây dựng mô hình cầu, xe, hệ thống B-WIM

và kết quả thực nghiệm trên mô hình cho nhận xét như sau:

- Hệ thống phần mềm B-WIM đã xây dựng theo thuậttoán của Moses có kết quả chẩn đoán tổng trọnglượng xe từ phổ biến dạng thu được trong dầm cầugiản đơn nhịp nhỏ có sai số nhỏ hơn 10% đáp ứng yêucầu loại I theo ASTM 1318E-09

- Phần mềm Matlab đã xây dựng có thể phân tích vàđếm xe qua cầu từ dữ liệu camera

- Phần mềm nhận dạng biển số xe từ dữ liệu ảnh tĩnhcho kết quả phù hợp Tuy nhiên nhận dạng biển số xe

từ dữ liệu camera (video) cần được tiếp tục hoàn thiệnthêm

Một hệ thống B-WIM hoàn chỉnh có thể lắp đặt trên cầu thực tế sẽ được các tác giả tiếp tục nghiên cứu hoàn chỉnh trong thời gian đến

1 ASTM E1318 – 09, “Standard Specification for Highway Weigh-In-Motion (WIM) Systems with User Requirements and Test Methods”, 2009.

2 Moses, F., “Weigh-in-motion system using instrumented bridges”, Transportation Engineering Journal (ASCE)

4 O’Brien, E.J and Žnidarič, A, “Weighing-in-motion of axles and vehicles for Europe (WAVE)”, Report of work

package 1.2, Bridge WIM Systems Zavodzagradbenistvo, Slovenia, 2001

5 O’Brien, E., O’Donovan & Roughan, “Improving Bridge Weigh-in- Motion Technologies” , 2014.

6 WAVE “Weigh-in-motion of Axles and Vehicles for Europe”, General Report, LCPC, 2001.

7 Yang Yu, CS Cai and Lu Deng State-of-the-art review

on bridge weigh-in-motion technology Advances in

Structural Engineering,Vol 19(9) 1514–1530,2016

Trang 25

NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN CHỈ SỐ ĐỘ TIN CẬY CỦA CẦU DẦM THÉP LIÊN HỢP VỚI HỆ SỐ TRIẾT GIẢM TẢI TRỌNG 0.65 HL93 VÀ 0.5 HL93

RESEARCH RELIABILITY INDEX OF COMPOSITE STEEL GIRDER BRIDGES WITH

LOAD REDUCTION FACTOR 0.65 HL93 AND 0.5 HL93 – CASE STUDY

SVTH: Nguyễn Phước Duy (1) ; Trần Hữu Xuân (2) ;

(1)Lớp 14X3C,Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng ;Email:duynguyen8996@gmail.com (2 Lớp 14X3B,Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: huuxuan14x3b@gmail.com

GVHD: TS Nguyễn Văn Mỹ (3) ; Đỗ Việt Hải (4)

(3)Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: : nvmy@dut.edu.vn

(4)Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: dvhai@dut.edu.vn

Tóm tắt: Trong các kết cấu cầu, những tham số về

vật liệu, tải trọng, sơ đồ kết cấu, … là các đại lượng ngẫu

nhiên và ảnh hưởng đến xác suất phá hoại của kết cấu Sự

phá hoại này được thể hiện bằng chỉ số độ tin cậy Bài báo

này tập trung vào việc phân tích độ tin cậy của cầu dầm

thép liên hợp được có xét đến tính không chắc chắn của

tĩnh tải, hoạt tải, mặt cắt hình học, sức kháng bê tông

cường độ thép,… Kết quả tính toán cho thấy rằng có sự

khác nhau đáng kể giữa những chỉ số độ tin cậy đối với

mômen và lực cắt Sự khác biệt đó cho thấy sự không

đảm bảo về sức kháng của tiết diện dầm thép liên hợp dẫn

đến phá hoại kết cấu Bài báo cũng đề xuất sự thay đổi tiết

diện dầm thép tối thiểu trong thiết kế lực cắt để tối ưu hóa

thiết kế của cầu dầm thép liên hợp theo xu hướng phân

tích độ tin cậy

Từ khóa: cầu thép liên hợp, chỉ số đô tin cậy, tính

không chắc chắn, xác suất phá hoại, hàm mật độ xác suất

Abstract: In steel bridges, the parameters such as material, geometry and loads are random variables These random variables have influence on the probability of failure of the structures This failure is performed by the reliability index This paper will focus on the reliability analysis of the composite steel girder that the computation

is based on the uncertainties of dead loads, live loads, sectional geometries, compressive strength and yield stress for reinforcing steel The results of computation show that there are significantly differences between the moment reliability indices and shear reliability indices of the composite steel girder These differences clearly indicate the uncertainty about the resistance of the cross-section of the composite steel girder leads to structural damage The paper also recommends the change of minimum steel section in shear design in order to optimize the composite steel girder bridges to design in term of reliability analysis

Keywords: composite steel girder bridges, reliability

index, uncertainties, the probability of failure, probability density function

Các tiêu chuẩn thiết kế cầu hiện nay như 22TCN

272-05 và TCVN11823:2017 được xây dựng dựa theo tiêu

chuẩn AASHTO LRFD 1998 (thiết kế cầu theo hệ số sức

kháng và tải trọng) với chỉ số an toàn mục tiêu (target)

theo các trạng thái giới hạn (TTGH) là như nhau và bằng

βT =3,5

Khác với AASHTO LRFD, hai tiêu chuẩn 22TCN

272-05 [3] và TCVN11823:2017 [4] có bổ sung thêm hệ

số triết giảm hoạt tải thiết kế là 0.65HL93 và 0.5HL93 đối

với cầu thuộc tuyến đường cấp IV và thấp hơn Vấn đề

đặt ra: nếu cùng với hệ số sức kháng và tải trọng như

trong tiêu chuẩn thì thiết kế có đạt được độ tin cậy mục

tiêu βT =3,5 đối với hoạt tải thiết kế triết giảm 0.65HL93

và 0.5HL93 hay không

2 Cơ sở lý thuyết

2.1 Chỉ số độ tin cậy

Xác suất phá hoại của kết cấu được đo bằng chỉ số độ

tin cậy β Độ tin cậy là khả năng (đo bằng xác suất) của

kết cấu đáp ứng các yêu cầu đặt ra trong điều kiện xác

định ứng với tuổi thọ thiết kế dự định Nó bao gồm cái

yếu tố quan trọng sau:

+ Yêu cầu (khả năng làm việc) cho trước - xác định

qua sự phát hoại kết cấu;

+ Khoảng thời gian - đánh giá bằng tuổi thọ phục vụ

yêu cầu T;

+ Mức độ tin cậy - đánh giá bằng xác suất hỏng Pf;+ Điều kiện sử dụng - giới hạn các yếu tố đầu vào làcác biến ngẫu nhiên

2.2 Phương pháp tính độ tin cậy (β)

2.2.1 Hàm trạng thái giới hạn (limit state function)

Phân tích độ tin cậy được hiện cho các hàm trạng thái giới hạn cho các loại cấu trúc và các thành phần tải trọng Trong quá trình hiệu chỉnh, hiệu ứng tải trọng và sức kháng của vật liệu là các biến ngẫu nhiên Hàm trạng thái giới hạn sẽ biểu thị ranh giới giữa an toàn và phá hủy/hư hỏng của kết cấu:

 , 

g R Q  R Q (2-1)

trong đó R và Q đại diện cho sức kháng kết cấu và

hiệu ứng tải trọng Nếu g 0 thì kết cấu không an toàn

và ngược lại Xác suất phá hoại kết cấu Pf Hình 1 tương

ứng với xác suất xảy ra sự kiện không an toàn được xác định bởi [1]:

Trang 26

Hình 4: Sơ đồ khối tính độ tin cậy bằng MATLAB

Kết quả tính toán độ tin cậy của dầm thép liên hợp

với chiều dài nhịp 9m, 18m, 27m, và 36m được thể hiện ở

Bảng 3 thể hiện kết quả tính toán độ tin cậy của dầm

thép liên hợp với chiều dài nhịp 9m, 18m, 27m, và 36m

Từ đó, có thể nhận thấy rằng:

(1) Chỉ số độ tin cậy giảm dần khi thực hiện tính toán

lần lượt cho hệ số HL93 đến 0,65HL93 và sau cùng là

0,5HL93 Chỉ số độ tin cậy sau khi tính toán chênh lệch

nhau nhiều, đối với thay đổi từ HL93 sang 0,65HL93 xác

suất phá hoại tăng 6,8 lần, từ HL93 sang 0,5HL93 xác

suất phá hoại tăng 10 lần và từ 0,65HL93 sang 0,5HL93

xác suất phá hoại tăng 1,7 lần

(2) Kết quả cho thấy việc tính toán sức kháng và hiệu

ứng tải trọng khi xét đến hoạt tải triết giảm 0,65HL93 và

0,5HL93 có chỉ số an toàn thấp hơn 3,5 dẫn đến kết cấu

không an toàn về mặt chịu lực và dần sẽ bị phá hoại theo

thời gian khai thác cầu

4 Kết luận

Khi tính toán và thiết kế công trình cầu theo các hệ số

triết giảm tải trọng HL93; 0.65HL93; 0.5HL93 cho các

trường hợp chiều dài nhịp 9m, 18m, 27m, và 36m dựa

trên lý thuyết độ tin cậy, ta hiểu rõ hơn về xác suất phá

hoại của kết cấu cầu dầm thép liên hợp nói riêng, công

trình cầu nói chung

Đối với thay đổi hệ số triết giảm tải trọng từ HL93

sang 0,65HL93 xác suất phá hoại tăng 6,8 lần, từ HL93

sang 0,5HL93 xác suất phá hoại tăng 10 lần và từ

0,65HL93 sang 0,5HL93 xác suất phá hoại tăng 1,7 lần,

chỉ số độ tin cậy sau khi tính toán chênh lệch nhau nhiều

so với chỉ số độ tin cậy mục tiêu (βT =3,5) từ đó ta thấy

việc sử dụng tiêu chuẩn thiết kế với hệ số triết giảm tải

trọng như vậy khiến cho kết cấu về mặt chịu lực kém dẫn

đến gây phá hoại cầu, do đó cần phải điều chỉnh sức

kháng của vật liệu để đảm bảo kết cấu an toàn

5 Hướng nghiên cứu

Thiết kế lại dầm thép liên hợp cho các trường hợpchiều dài nhịp nhịp 9m, 18m, 27m, và 36m theo lý thuyết

độ tin cậy, từ đó đề xuất hệ số triết giảm tải trọng ứng với mỗi trường hợp thiết kế công trình cầu

So sánh dầm cầu được thiết kết tối ưu theo tiêu chuẩn

và các trụ cầu ngoài thực tế dựa trên lý thuyết độ tin

Thiết lập chỉ số độ tin cậy chung khi dùng mạng lưới song song cho các cấu kiện dầm, trụ,… trong kết cấu cầu

[1] Andrzej S Nowak and Maria M Szerszen

"Bridge load and resistance models" 1998

[2] Monte Carlo methods" Andrzej s nowak, kevin r

collins "Reliability of structures - Second edition"

Trang 27

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TƯƠNG TÁC GIỮA ĐẤT NỀN – KẾT CẤU ĐẾN SỰ PHÂN TÍCH ĐƯỜNG CONG PHÁ HỦY CỦA KẾT CẤU CẦU BÊ

TÔNG CỐT THÉP

THE SOIL- STRUCTURE INTERSECTION EFFECTS ON ANALYSIS OF SEISMIC

FRAGILITY CURVE OF REINFORCED CONCRETE BRIDGE

SVTH: Nguyễn Văn Tiến (1)

(1) Lớp 14X3B, Khoa Xây Dựng Cầu Đường, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng; Email: vtien23@gmail.com

GVHD: TS Đỗ Việt Hải (2) ; TS Nguyễn Văn Mỹ (3)

(2) Khoa Xây Dựng Cầu Đường, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng; Email: dvhai@dut.udn.vn ,

(3) Khoa Xây Dựng Cầu Đường, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng; Email: vanmybkdn@gmail.com

Tóm tắt - Hiện nay, kết cấu cầu bê tông cốt thép

(BTCT) được sử dụng rộng rãi trong nước ta, cả trong kết

cấu cầu đường và kết cấu nhà cao tầng, dân dụng Do đó

việc nghiên cứu sự làm việc của cầu BTCT khi chịu

những tải trọng đặc biệt rất đáng được quan tâm, đặc biệt

là tải trọng động đất Những nghiên cứu trước đây đã cho

thấy rằng sự tương tác giữa đất nền – kết cấu có thể ảnh

hưởng lớn đến sự làm việc của bộ phận trong cầu và từ đó

ảnh hưởng đến sự làm việc của cầu Tuy nhiên, sự ảnh

hưởng của sự tương tác đất nền – kết cấu phụ thuộc lớn

vào đặc tính vật liệu, sự liên kết của kết cấu hạ bộ (bao

gồm mố và trụ), đặc tính của đất nền, do đó sự ảnh hưởng

vẫn còn là một ẩn số Do đó nhóm tác giả tập trung vào

nghiên cứu sự ảnh hưởng của tương tác đất nền - kết cấu

trong phân tích đường cong phá hủy của cầu bê tông cốt

thép khi chịu tải trọng rung chấn do động đất, khi xét đến

sự tương tác giữa cọc-đất nền và mố - đất đắp sau mố

Phần mềm phân tích phi tuyến Opensees được ứng dụng

để mô phỏng số kết cấu cầu bê tông cốt thép bằng phương

pháp phần tử hữu hạn 3 chiều, trong đó phần từ p-y, t-z và

q-z được thiết lập để mô phỏng sự làm việc của đất nền –

kết cấu Từ các chuyển vị đỉnh tại mố và trụ từ phân tích

phần mềm Opensees, tính toán được độ lệch chuẩn của

từng bộ phận kết cấu trong cầu, từ đó xây dựng đường

cong phá hủy của cầu chịu tải trọng động đất

Từ khóa – Bê tông cốt thép (BTCT); Tương tác đất

nền – kết cấu; Đường cong phá hủy, Tải trọng động đất;

Phần từ hữu hạn (PTHH)

Abstract- Currently, the application of reinforced

concrete (RC) bridges is very popular in our country, either in house, bridge structures As a result, the analysis

of working capacity of RC bridges under the special loads

is worthy of attention, especially under the earthquake load (EQ) The past earthquake studies have showed that the soil-structure interaction (SSI) can impact significantly on the dynamic performance of reinforced concrete bridge components and therefore affect the seismic response of bridges However, the soil-structure effects depending inherently on material characteristics, the substructure including abutments, piers and pile, soil properties are still uncertainty Therefore, this paper focuses on the effects of soil – structure interaction (SSI)

in seismic fragility analysis of RC bridges under the EQ considering the soil – pile and abutment – embankment interaction The Opensees analysis platform is employed

to promote the three-dimensional finite element model of the instance bridge, in which p-y, t-z and q-z elements are installed at the structure nodes to simulate the interaction between the bridge piles and surrounding soils, the abutment and embankment The standard deviation of each components is estimated based on the results, which are derived from the numerical simulation on the Opensees, including the displacement at the control point

of abutments and piers, and hence the seismic fragility curves are generated based on the ground motion acceleration conressponding to the max deformation at the

control points

Key words -Reinforced concrete (RC) bridge;

Soil-structure interaction (SSI); Fragility curves (FC); Earthquake Load (EQ); Finite Element Method (FEM)

Những nghiên cứu trước đây về động đất đã chỉ ra

rằng sự ảnh hưởng khi xét đến sự tương tác đất nền – kết

cấu có thể làm thay đổi khả năng làm việc của các bộ

phận của cầu BTCT chịu tải trọng rung chấn, do đó ảnh

hưởng đến khả năng làm việc của cầu Mặc dù sự ảnh

hưởng của sự tương tác đất nền – kết cấu đã được cộng

đồng khoa học trên toàn thế giới quan tâm, nghiên cứu từ

lâu trong nghiên cứu khả năng làm việc của cầu, sự ảnh

hưởng của tương tác đất nền vẫn còn khá mơ hồ khi tính

toán sức chịu tải của cầu chịu tải trọng động đất Sự ảnh

hưởng của tương tác đất nền đối với khả năng chịu tải của

cầu phụ thuộc nhiều vào các thông số của cầu như là tính

chất của các kết cấu hạ và thượng bộ cũng như là giá trị

của tần số riêng của hệ kết cấu và độ lớn của gia tốc đỉnh

gây ra do tải trọng động đất

Những dạng khác nhau của sự tương tác đất nền – kết cấu cần thiết để xem xét khi phân tích rung chấn của cầu,

cụ thể là sự tương tác của móng – đất nền và mố - đất đắp sau mố Phụ thuộc vào những loại kết cấu BTCT, sự tương các giữa cọc – đất nền ở móng nông cũng như móng cọc có thể được mô phỏng theo nhiều cách khác nhau, tuy nhiên cách tiếp cận đơn giản nhất có thể được

áp dụng cho 2 loại móng trên được mô phỏng bằng các phần từ p-y, t-z, q-z biểu thị cho độ cứng của cọc và đất nền

Đường cong phá hủy chịu tải trọng rung chấn có thể được xây dựng theo kinh nghiệm, sử dụng những dữ liệu cầu bị phá hủy trong những dữ liệu ghi chép những trận

Trang 28

Hình 5: Đường cong phá hủy của cầu (hướng dọc cầu) tại mỗi trạng thái giới hạn khi xét / không xét đến sự tương

tác đất nền – kết cấu

4 Kết luận

Bài báo này miêu tả sự ảnh hưởng khi xét đến sự

tương tác kết cấu – đất nền trong phân tích xây dựng

đường cong phá hủy của từng bộ phận trong cầu như mố,

trụ và gối cũng như là toàn hệ thống cầu dựa trên 3 mô

hình mô phỏng theo phương pháp phần tử hữu hạn:

a/ Độ không chắc chắn của hiệu ứng tải trọng gây ra

do tải trọng động đất của trụ và mố cầu bị ảnh

hưởng đáng kể khi xem xét sự ảnh hưởng tương

tác kết cấu – đất nền đối với chuyển vị theo

phương dọc cầu tại đỉnh mố và trụ cầu, và do đó,

khi phân tích đường cong phá hủy của cầu chiu tải

trọng động đất được đề xuất nên xem xét sự ảnh

hưởng đầy đủ của sự tương tác kết cấu – đất nền

tại móng và mố - đất đắp sau mố

b/ Sự ảnh hưởng của sự tương tác kết cấu- đât nền

trong xác suất phả hủy của cầu không những chỉ

được tính toán dựa trên trạng thái giới hạn của hệ

kết cầu, mà còn phụ thuộc nhiều vào cường độ,

kích thước và thuộc tính của mố, trụ và đất nền

Trong hầu hết các trạng thái giới hạn, sự xem xét

tương tác đất nền – kết cấu tại móng dẫn đến xác suất phá

hủy cao hơn của cầu khi so sánh với mô hình phân tích

không xem xét sự tương tác Trái lại, khi xem xét đầy đủ

sự tương tác đất nền – kết cấu tại móng và đất đắp sau mố

thì làm giảm xác suất phá hủy của cầu chịu tải trọng động

đất trong hầu hết các trạng thái giới hạn ngoại trừ thành

phần kết cấu mố và toàn bộ hệ thống cầu tại trạng thái

giới hạn 1

Sự ứng dụng của phương pháp phân tích trên cho một

hệ kết cấu cầu BTCT cho thấy rằng sự tương tác giữa mố

- đất đắp sau mố thường bị bỏ qua khi tính toán sức chịu

tải của cầu khi chịu tải trọng động đất Như đẫ thể hiện ở

trên, sự biến thiên về xác suất phá hủy cầu có thể lên đến

15-20% khi xem xét sự ảnh hưởng tương tác kết cấu – đấtnền, do đó không chỉ phân tích xác suất phá hủy của cầuchịu tải trọng động đất nên xem xét sự ảnh hưởng tươngtác đất nền mà còn khi tính toán sức chịu tải của cầu khichịu những tải trọng đặc biệt đối với cầu bê tông cốt thépnói riêng và tất cả các hệ kết cấu khác nói chung

Georgia Institute of Technology; 2005.

Dynam 2017;46:73-93

simulation Berkeley, California: Pacific Earthquake Engineering Research Center; 2004., <http://opensees.berkeley.edu>

strongmotioncenter.org/

[5] Kotsoglou A, Pantazopoulou S Response simulation and seismic assessment of highway overcrossings Earthq Eng Struct Dyn

134:7(1154)

and dynamic response of caisson foundations with soil and interface

Trang 29

NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN CHỈ SỐ ĐỘ TIN CẬY CỦA XÀ MŨ TRỤ CẦU

RELIABILITY ANALYSIS OF HAMMER PIERS IN BRIDGES PART I: SHEAR DESIGN IN CANTILEVER SECTION

SVTH : Nguyễn Phước Duy (1) ; Trần Quang Vy (2)

(1) Lớp 14X3C, Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email:

duynguyen8996@gmail.com (2) Lớp 15X3A, Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email:

quangvy997@gmail.com

GVHD : TS Đỗ Việt Hải (3) ; TS Hoàng Trọng Lâm (4)

(3) Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: dvhai@dut.udn.vn

(4) Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: hoanglam289@gmail.com

Tóm tắt: Trong các công trình cầu, những tham số

như vật liệu, địa chất, các loại tải trọng là các biến ngẫu

nhiên Các biến ngẫu nhiên đó ảnh hưởng đến xác suất

phá hoại của kết cấu được thể hiện bằng chỉ số độ tin cậy

Bài báo này tập trung vào việc phân tích độ tin cậy của

các trụ cầu đặc thân hẹp hiện nay được thiết kế theo tiêu

chuẩn thiết kế cầu Việt Nam (22TCN 272-05; TCVN

11823-2017) Việc tính toán dựa trên sự không chắc chắn

của tĩnh tải, hoạt tải, mặt cắt hình học, cường độ chịu nén

bê tông và cường độ chịu kéo của thép, Những kết quả

tính toán cho thấy rằng có sự khác nhau đáng kể giữa chỉ

số độ tin cậy momen và chỉ số độ tin cậy của lực cắt của

trụ đặc thân hẹp Những sự khác biệt đó thể hiện một cách

rõ ràng rằng việc thiết kế dư thừa sức kháng của trụ cầu

Bài báo cũng đề xuất thay đổi hàm lượng thép tối thiểu

khi thiết kế lực cắt để tối ưu hóa thiết kế trụ cầu theo độ

tin cậy

Từ khóa : trụ cầu, trụ đặc thân hẹp, độ tin cậy, việc

tính toán, dư thừa

Abstract: In bridges, the parameters such as material,

geometry and loads are random variables These random variables have influence on the probability of failure of the structures which is represented by the reliability index This paper will focus on the reliability analysis of the current hammer piers, which are designed by Vietnamese

bridges’ specification (22TCN 272-05, TCVN

11823-2017) The computation is based on the uncertainties of

dead loads, live loads, sectional geometries, strength of concrete and strength of steel, The results of computation show that there are significantly differences between the moment reliability indices and shear reliability indices of the hammer piers These differences clearly indicate the overdesign of pier capacities The paper also recommends the change of minimum steel in shear design in order to optimize the pier design in term

of reliability analysis

Keywords: bridge pier, solid piers, reliability,

computation, overdesign

Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu thiết kế

kết cấu công trình theo độ tin cậy đang được ngày càng

nhiều nhà khoa học quan tâm bời vì phương pháp này sẽ

phản ánh đầy đủ hơn khả năng dự trữ an toàn trên thực tế

so với các phương pháp truyền thống Đặc điểm nổi bật

của phương pháp thiết kế theo độ tin cậy là mỗi tham số

(X i)được xem là một biến ngẫu nhiên với hai giá trị đặc

trưng là kỳ vọng( ) và độ lệch chuẩn( )

Khi thiết kế, tính toán các kết cấu trong công trình cầu

thì luôn xét đến yếu tố về kinh tế và an toàn Vì vậy, để

đảm bảo hai yếu tố này thì mục tiêu khi thiết kế là đạt

được độ tin cậy( ) là 3,5 Nhưng khi kiểm tra độ tin cậy

xà mũ của các công trình cầu thực tế ở Việt Nam nhận

thấy rằng có sự khác nhau đáng kể của độ tin cậy của lực

cắt so với độ tin cậy của momen Vấn đề này gây ảnh

hưởng lớn về mặt kinh tế Trong bài báo này, tác giả trình

bày đề xuất thay đổi hàm lượng cốt thép tối thiểu khi thiết

kế lực cắt để tối ưu hóa thiết kế trụ cầu theo độ tin cậy

2 Cơ sở lý thuyết

2.1 Chỉ số độ tin cậy

Xác suất phá hoại của kết cấu được đo bằng chỉ số độ

tin cậy ( ) Đối với mỗi công trình cầu, chỉ số độ tin cậy

được tính toán cho các trạng thái giới hạn khác nhau,

phân tích được thực hiện riêng cho từng phần tử của trụ

cầu và hệ thống kết cấu, chỉ số độ tin cậy được tính toán cho một năm (chỉ số hằng năm) Các tính toán được thực hiện riêng cho từng trạng thái giới hạn

2.2 Phương pháp tính toán độ tin cậy

Khi thiết kế cấu kiện (phần tử) của trụ cầu bê tông cốt thép, độ lệch của mỗi tham số ở mỗi vùng, miền lãnh thổ

và quốc gia không giống nhau và ảnh hưởng đáng kể đến kết quả tính Vì vậy, nếu muốn hoàn thành được mục tiêu

“thiết kế kết cấu vừa đảm bảo yêu cầu công năng, vừa có chi phí hợp lí đảm bảo độ tin cậy” thì phải xét mức độ ảnh hưởng của từng phần tử đến chỉ số độ tin cậy( ) Phân tích độ tin cậy được hiện cho các hàm trạng thái giới hạn cho các loại cấu trúc và các thành phần tải trọng Trong quá trình hiệu chỉnh hiệu ứng tải trọng và sức kháng của vật liệu là các biến ngẫu nhiên Hàm trạng thái giới hạn sẽ biểu thị ranh giới giữa giai đoạn kết cấu an toàn với giai đoạn kết cấu bị phá hủy Một dạng đơn giản của hàm trạng thái giới hạn là:

( , Q)

Trong đó: R - sức kháng của vật liệu; Q - hiệu ứng tải trọng Nếu g(R,Q)≥0 kết cấu an toàn (sức kháng vật liệu lớn hơn hiệu ứng tải trọng), nếu g(R,Q)<0 kết cấu bị phá

hủy (sức kháng vật liệu nhỏ hơn hiệu ứng tải trọng)

Xác xuất phá hủy (P f) được biểu thị như sau:

Tiêu đề	Hội Nghị Sinh Viên Nghiên Cứu Khoa Học Khoa Xây Dựng Cầu Đường, Lần 16-Năm 2019
Người hướng dẫn	Assoc.Prof.PhD. Hoàng Phương Hoa, Assoc.Prof. PhD. Nguyễn Xuân Toản, Assoc.Prof. PhD. Châu Trường Linh, PhD. Nguyễn Văn Mỹ, PhD. Nguyễn Lan, PhD. Đỗ Hữu Đạo, MsC. Nguyễn Biên Cương, PhD. Huỳnh Phương Nam, PhD. Cao Văn Lâm, MsC. Nguyễn Thanh Cường, PhD. Trần Trung Việt, PhD. Đỗ Việt Hải, PhD. Hoàng Phương Tùng, MsC. Lê Thị Ái Thi
Trường học	Đại học Bách Khoa
Chuyên ngành	Xây dựng cầu đường
Thể loại	conference
Năm xuất bản	2019
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	59
Dung lượng	4,01 MB

HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KHOA XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG, LẦN 16-NĂM 2019 15th CONFERENCE ON STUDENT SCIENTIFIC RESEARCH, 2019

Kết luận và kiến nghị

Kết luận và hướng phát triển 1 Kết luận