CHƯƠNG 3 ĐIỀU TRA ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG MẶT ĐƯỜNG BÀI GIẢNG BẢO DƯỠNG SỮA CHỮA ĐƯỜNG Ô TÔ

 KHÁI NIỆM CHUNG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CHẠY XE CỦA MẶT ĐƯỜNG  ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỐNG TRƠN TRƯỢT CỦA MẶT ĐƯỜNG  ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI CỦA KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG... $1: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯ

Trang 1

 KHÁI NIỆM CHUNG

 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CHẠY XE CỦA MẶT ĐƯỜNG

 ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỐNG TRƠN TRƯỢT CỦA MẶT ĐƯỜNG

 ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI CỦA KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG

Trang 2

 KHÁI NIỆM CHUNG

• Tải trọng xe + các nhân tố tự nhiên  Kết cấu mặt đường xuấthiện các biến dạng  Kết cấu mặt đường bị phá hoại

• Để có căn cứ quyết định các biện pháp bảo dưỡng sữa chữa vàtiến hành thiết kế tăng cường hoặc cải tạo, cần phải tiến hành điềutra, phân tích tình trạng mặt đường hiện có

Tính năng sử dụngcủa mặt đường

Chất lượng chạy xe

của mặt đường

Năng lựcchống trơn trượt Năng lực chịu tải

Trang 3

$1: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CHẠY XE CỦA MẶT ĐƯỜNG

• Năng lực phục vụ của mặt đường (present Service Index – PSI)

• Đo độ bằng phẳng của mặt đường

 Loại thiết bị đo mặt cắt

 Thiết bị đo thuộc loại tạo phản ứng

 Chỉ số độ ghồ ghề quốc tế IRI

Trang 4

I Năng lực phục vụ của mặt đường

 Chất lượng chạy xe hoặc mức độ êm thuận do mặt đường tạo rađược gọi là năng lực phục vụ của mặt đường

 Tổ chức một nhóm phụ trách các công việc khác nhau (thiết kế, thi công, bảo dưỡng, cung ứng vật liệu, nghiên cứu khoa học, lái

xe, hành khách…) cho điểm đánh giá bằng cách cho điểm độclập, rồi lấy giá trị trung bình

 Theo kinh nghiệm của Mỹ: PSR ≥ 2,5 đối với các tuyến đườngchính yếu; PSR ≥ 2,0 đối với các tuyến đường thứ yếu là có thểchấp nhận được

 Qua phân tích cho thấy rằng, độ bằng phẳng là nhân tố quantrọng nhất (chiếm tỷ trọng 95%) ảnh hưởng đến năng lực phục vụcủa mặt đường

Trang 5

Người cho điểm: Ngày tháng:

rõ rệt

Ảnh hưởng tương đối

Ảnh hưởng ít

Không ảnh hưởng

Ảnh hưởng tới

PSR Hình thức

Trang 6

II Đo độ bằng phẳng của mặt đường bằng thiết bị đo mặt cắt

 Độ gồ ghề (bằng phẳng) mặt đường (22TCN277-01): phản

ảnh những mấp mô theo mặt cắt dọc của mặt đường với bước sóng

có biên độ đặc trưng ảnh hưởng đến đặc tính động lực của xe, chất lượng chạy xe, điều kiện thoát nước và gây ra tải trọng động tác động lên đường.

 Loại thiết bị đo mặt cắt: trực tiếp đo mặt cắt dọc bề mặt đường

theo vệt bỏnh xe, sau đú thụng qua một việc xử lý số học tỡm ramột trị số thống kờ nào đú dựng để phản ỏnh độ bằng phẳng củađường

 Cỏc mỏy đo:

1.Thiết bị đo mặt cắt GMR

2.Thiết bị phõn tớch trắc dọc của mặt đường ALP

3.Thiết bị đo mặt cắt kiểu khụng tiếp xỳc

4.Dựng thước thẳng 3,0m loại thụng thường

Trang 7

1 Đo độ bằng phẳng của mặt đường dùng thước thẳng 3,0m

( 22TCN 16-79)

• Yêu cầu:

 Thước làm bằng gỗ hoặc hợp kim nhôm Thước thẳng, nhẹ và

đủ cứng Độ võng ở giữa thước do trọng lượng bản thân ≤0,5mm

 Nêm có chiều cao thay đổi theo 5 nấc: 3; 5; 7; 10; 15 mm

0.5m 0.5m 0.5m 0.5m 0.5m 0.5m

Các điểm đặt nêm đo khe hở giữa thước và mặt đường

Trang 8

( 22TCN 16-79)

• Phương pháp đo:

 Đặt thước song song với trục đường tại trắc ngang cần kiểm tra

 Đo khe hở giữa cạnh dưới của thước và mặt đường bằng nêmtại các vị trí cách nhau 0,5 m dọc theo thước

 Ghi kết quả tại mỗi vị trí vào sổ đo

 So sánh tổng số khe hở đã đo với tiêu chuẩn đã quy định vớimỗi kilomet đường để đánh giá độ bằng phẳng của mặt đường

Trang 9

Trang 10

Trang 11

Trang 12

1 Đo độ bằng phẳng của mặt đường dựng thước thẳng 3,0m

12

11

Trái

32

Tim

12

11

PhaiKM0+50

2

22

1Trái

11

12

Tim

22

1Phai

KM0+00

1

15mm10mm

7mm5mm

3mm

Ghi chú

Số khe hở giua mặt đường và thước dài 3m tương ứng với trị sốTên trắc ngang

(Lý trinh)STT

Trang 13

Tất cả khe hở giữa mặt 70% số khe hở không vượt

Tất cả khe hở mặt đường và

Lớp móng và mặt đường đá dăm (sỏi ) đen

Tất cả khe hở giữa mặt đường và thước không vượt quá 10 mm.

70% số khe hở không vượt quá 7 mm, phần còn lại không quá 10 mm.

Tất cả khe hở mặt đường và

thước không vượt quá 7 mm.

Lớp móng và mặt dùng nhựa đường (trộn trên đường hay trong thiết bị )

Tất cả khe hở giữa mặt đường và thước không vượt quá 15 mm.

70% khe hở đo được không quá 10 mm, phần còn lại không quá 15 mm

Rất tốt

MỨC ĐỘ BẰNG PHẲNG ĐẠT ĐƯỢC

Trang 14

2 Thiết bị đo mặt cắt GMR (General Motor Roadmeter)

W : chuyển vị thẳng đứng của bánh xe nhỏ.

Z : Chuyển vị thẳng đứng của khung xe.

Đo được -> W-Z : Chuyển vị thẳng đứng tương đối của khung xe với mặt đường mà bánh xe nhỏ tiếp xúc.

-> Z” : gia tốc của chuyển vị W-Z

Từ Z” tích phân tìm được Z

có W-Z W

Trang 15

2 ThiÕt bÞ ®o mÆt c¾t GMR (General Motor Roadmeter)

Trang 16

3 Thiết bị phân tích trắc dọc của mặt đường APL

(Analyseur de profil en long).

Thiết bị này là một xe đo rơ moóc kéo theo ở những tốc độ khác nhau, thông thường từ 20km/h đến 70km/h tùy theo loại mặt đường

Con lắc quán tính để tạo ra một hệ nằm ngang chuẩn; thông qua việc đo chuyển vị góc của càng đỡ bánh xe so với con lắc quán tính nằm ngang bằng máy tính và

xử l‎y theo tốc độ đo, sẽ tính ra được chuyển vị thẳng đứng của bánh xe lăn trên bề mặt

đường.

Kết quả đo thử độ bằng phẳng của đường trên thế giới cho thấy thiết bị APL có thể dùng cho mặt đường có độ bằng phẳng khác nhau (bao gồm cả đối với đường không rải mặt có độ bằng phẳng rất kém ).

Trang 17

3 ThiÕt bÞ ph©n tÝch tr¾c däc cña mÆt ®êng APL

Trang 18

Trang 19

Trang 20

 4 ThiÕt bÞ ®o mÆt c¾t kiÓu kh«ng tiÕp xóc.

Trang 21

III Đo độ bằng phẳng của mặt đường bằng thiết bị đo loại tạo phản ứng

 Thiết bị đo thuộc loại tạo phản ứng: ghi lại được phản ứng ở

trạng thái động của hệ thống máy móc ôtô khi xe chạy trên mặtđường không bằng phẳng với một tốc độ nhất định

 Các loại thiết bị hiện được sử dụng rộng rãi gồm các thiết bị đo

độ bằng phẳng đường ô tô có bộ phận đo xóc tích lũy

 Các loại này sẽ đo tổng chuyển dịch thẳng đứng tích lũy giữa trục sau của ô tô đối với thân xe hoặc khung xe (m/km).

Trang 22

II Đo độ bằng phẳng của mặt đường bằng thiết bị đo loại tạo phản ứng

Thiết bị: BUMP INTEGRATOR

Trang 23

Thiết bị BUMP INTEGRATOR:

Những bước đập của bỏnh xe, so với khung xe lấy làm chuẩn, được cộng dồn bởi một mỏy đếm cho những cự ly từ 200 m đến 1000m

Làm như vậy người ta được một trị số Rough Index (chỉ số độ

gồ ghề), thường được biểu thị bằng mm cộng dồn cho 1 km Tốc

độ đo tiờu chuẩn là 32 km/h và số liệu tiờu chuẩn đo được gọi làRBI/32

Rất tốt

< 1500

Chất lượng bằng phẳng của

mặt đườngChỉ số độ gồ ghề

RBI/32 (mm/km)

Trang 24

IV Chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI – International Roughness Index (22TCN-277-01)

 IRI là một mô phỏng toán học “một phần tư xe” biểu thị

phản ứng xóc của xe với mặt cắt dọc đường khi một xe ô tô chuẩn chạy trên đường với tốc độ chuẩn là 80 km/h Đơn vị IRI là m/km, có giá trị từ 020.

 Độ lớn của IRI phụ thuộc vào tình trạng gồ ghề của mặt cắt dọcđường Mặt đường càng kém bằng phẳng  IRI càng lớn

Trang 25

Các loại thiết bị định chuẩn IRI phải có các tính năng kỹ thuật sau:

- Đo được mặt cắt dọc của đường một cách tuần tự, liên tục với các bước đo không đổi (thông thường hoặc 250 mm, hoặc 300 mm)

- Độ chính xác của phép đo cao độ phải  ± 0,5 mm

- Có bộ vi xử lý để thu thập, lưu trữ số liệu đo Kết quả đo được tự động xử

lý thông qua phần mềm chuyên dụng để đưa ra giá trị IRI trên đoạn đã

đo

Các thiết bị loại này có thể là Dipstick, TRL Profile Beam, hoặc các

loại thiết bị khác có tính năng tương tự

Trang 26

H×nh 3-5: ThiÕt bÞ DIPSTICK

Trang 28

• Chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI

Các phương pháp đo

Phương pháp đo gián tiếp Phương pháp đo trực tiếp

Thiết bị đo mặt cắt dọc chuyên dụng

+ Thiết bị đo xóc kiểu phản ứng

Thiết bị đo mặt cắt dọc chuyên dụng

Trang 29

 Đo IRI giỏn tiếp

Không đưa ra trực tiếp giá trị IRI của toàn bộ tuyến đường thí nghiệm

mà phải gián tiếp xác định IRI thông qua phương trình thực

nghiệm được thiết lập trên cơ sở quan hệ giữa giá trị độ xóc và giá trị IRI đo được trên các đoạn đường ngắn chọn trước gọi là các

đoạn định chuẩn

Phương pháp đo gián tiếp phải sử dụng kết hợp 2 loại thiết bị: thiết

bị đo mặt cắt dọc chuyên dụng và thiết bị đo xóc kiểu phản

ứng.

Trang 30

 Đo IRI giỏn tiếp

Tương quan thực nghiệm giữa IRI và độ xóc

Trang 31

 Báo cáo kết quả thí nghiệm:

 Chiều dài và đặc điểm của tuyến thí nghiệm;

 Các thiết bị thí nghiệm và tính năng kỹ thuật;

 Lý trình và tình trạng mặt đường của các đoạn định chuẩn;

 Các kết quả thí nghiệm trên các đoạn định chuẩn, các phươngtrình tương quan thực nghiệm tương ứng với từng vận tốc thínghiệm;

 Vận tốc thí nghiệm thực tế;

Trang 32

 Tiêu chuẩn đánh giá với đường xây dựng mới:

Lo¹i ®êng IRI yªu cÇu (m/km)

§êng cao tèc cÊp 120, cÊp 100 vµ cÊp 80 IRI  2,0

§êng cao tèc cÊp 60, ®êng « t« cÊp 60 IRI  2,5

L o¹i ®ê ng IR I yªu cÇu (m /km )

§ êng cao tèc cÊp 120, cÊp 100 vµ cÊp 80 IR I  2,5

§ êng cao tèc cÊp 60, ®êng « t« cÊp 60 IR I  3,0

Tiêu chuẩn đánh giá với đường cải tạo nâng cấp:

Trang 33

Biến dạng liên tục thường là nhẹ nhưng cũng có khi sâu

Biến dạng liên tục nhẹ

Một vài gợn sóng

Mặt đường xuống cấp

Mặt đường đất

Mặt đường không rải nhựa

Trang 34

• Khả năng chống trơn trượt của mặt đường: phản ánh tính năng sửdụng của mặt đường về mặt an toàn xe chạy

• Cấu trúc nhám mặt đường: độ nhám vi môvà độ nhám vĩ mô.

Trang 35

 Độ nhám vĩ mô. Độ nhám này được tạo nên bởi thế nằm, kích cỡ

và hình dạng của các hạt cốt liệu ở bề mặt đường

Chức năng của độ nhám vĩ mô là tạo các khe thoát nước,

nó cho phép phân tán nước mặt ở phía trước và xung quanh lốp xe lăn

Trang 36

Phương pháp đánh giá năng lực chống trơn trượt

ma sát của mặt đường

Trang 37

Các phương pháp thí nghiệm đánh giá cấu trúc nhám mặt đường

Phương pháp “Rắc cát” Đo cấu trúc nhám bề mặt

bằng thiết bị MTM

Trang 38

• Phương pháp “Rắc cát”

 Nguyên lý: một lượng cát có thể tích V=25cm3, cỡ hạt 0,15 0,3mm, khô, sạch, đựng trong hộp hình trụ kim loại (d= 20mm, h=79,5mm) có đáy được đổ ra trên mặt đường khô ráo, được quétbằng chổi mềm

Dùng bàn xoa dạng đĩa dẹt hình tròn (d=65mm) đáy bằngcao su xoa cát theo một chiều dạng vòng tròn nhằm san bằngcát, sao cho tạo thành một vệt hình tròn để lấp đầy cát vàocác lỗ của bề mặt đường đến mức ngang bằng với đá Dùngthước dài đo 2 đường kính vệt cát vuông góc với nhau

 Chiều sâu trung bình vệt cát:

mm d

V

*

* 40

2





Trang 39

Trang 40

Trang 41

Đường qua nơi địa hình đi lại khó khăn, nguy hiểm (đường vòng, quanh co, đường cong có

V > 120 Km / giờ Thô

0 80 H 1.20

80 V 120 Km / giờ Trung bình

0 45 H < 0 80

60 V < 80 Km/giờ 0.35 H < 0 45

V < 60 Km/giờ Nhẵn

0.25 H < 0 35

Không nên dùng Rất nhẵn

H < 0 25

Phạm vi áp dụng Đặc trưng độ

nhám bề mặt Chiều sâu trung bình

H (mm )

Trang 42

• Đo cấu trúc nhám bề mặt đường bằng thiết bị MTM

 Thiết bị MTM: là thiết bị đo liên tục giá trị “chiều sâu” mặt

đường trên cơ sở công nghệ Laser

 Nguyên lý: chùm tia Laser màu đỏ được phóng ra trên mặt

đường và sự phản hồi của nó được thu nhận bởi các đi-ốt nhạycảm, trên cơ sở đó xác định được khoảng cách từ bộ nhạy đến mặtđường và “chiều sâu” lớp mặt đường được tính toán từ hàng loạtcác lượt đo như vậy

Trang 43

Xác định hệ số sức cản ma sát của mặt đường

Phương pháp hãm bánh xe

Phương pháp dùng Rơ mooc kéo theo

Trang 44

• Phương pháp đo cự ly hãm xe

 Nguyên lý: khi bánh xe bị hãm hoàn toàn, tiến hành đo xác

định vận tốc V1, V2 tại 2 điểm bánh xe trượt qua, đo cự ly x giữa

2 điểm đó Sử dụng định luật bảo toàn công sẽ xác định hệ số sứccản ma sát trung bình fdtrong khoảng cự ly đó

 Công thức xác định:

x g

V V

fd

2

2 2

2

1 



Trang 45

• Phương pháp sử dụng Con lắc Anh

 Mục đích: xác định sức kháng trượt của mặt đường tương ứng

với điều kiện xe chạy trên đường ẩm ướt với tốc độ 50 km/h

 Nguyên lý:

 Một con lắc có khối lượng P=1500g, mặt dưới có gắn mộttấm trượt bằng cao su tiêu chuẩn (6,35x25,4x76,2 mm) rơi từmột độ cao xác định H=411mm và trượt trên bề mặt đường

ẩm ướt với chiều dài trượt không đổi L=125mm, sau đó con lắc sẽ văng lên đến độ cao h

 Tùy thuộc vào độ nhám bề mặt đường mà tổn thất nănglượng của con lắc sẽ khác nhau => h khác nhau Một chiếc

Trang 46

• Phương phỏp sử dụng Con lắc Anh

14- Tấm trượt bằng cao su.

Trang 47

• Phương pháp sử dụng Con lắc Anh

55

- Đường cao tốc;

- Đường trục chính, đường cấp 1 và đường có lưu

65

Tại các nơi địa hình khó khăn:

- Đường vòng, quanh co;

- Đường cong bằng có bán kính nhỏ

hơn 150 m mà không hạn chế tốc độ;

- Đoạn đường có độ dốc dọc lớn hơn

5%, chiều dài dốc lớn hơn 100 m

- Đoạn gần đèn tín hiệu giao thông

mà không yêu cầu hạn chế tốc độ.

A

Trị số SRT nhỏ nhất

Vị trí và loại đường Cấp loại

Trang 48

• Chỉ số sức kháng trượt quốc tế IFI

 IFI: là thước đo chuẩn trong kiểm tra đánh giá sức kháng trượt

mặt đường được khuyến nghị áp dụng rộng rãi trên thế giới trên

cơ sở các phương pháp đo sức kháng trượt và các phương pháp

đo thuộc tính độ nhám mặt đường đang sử dụng ở các nước

 IFI là chỉ số tổng hợp liên quan đến cấu trúc nhám bề mặt

đường, sức kháng trượt mặt đường và tốc độ thí nghiệm Chỉ sốIFI cho phép điều chỉnh việc đo sức kháng trượt bằng các thiết bịkhác nhau về cùng một chỉ số chung

Trang 49

Phương pháp đánh giá

Phá hoại kết cấu Không phá hoại kết cấu

Khoan lấy mẫu • Đo độ võng mặt đường bằng

Trang 50

• Đo độ võng đàn hồi bằng cần Benkelman

Trang 51

Chân kép

có vít điều chỉnh

Bách phân kế 1/100mm

Chân đơn

có vít điều chỉnh

Trang 52

l

Trang 53

Chỉ tiêu Tiêu chuẩn quy định

Trang 54

Trang 55

Trang 56

Trang 57

 Chuẩn bị đo:

 Chuẩn bị cần đo võng:kiểm tra độ chính xác của cần

 Xe đo: phải được cân trục trước khi thí nghiệm; đảm bảo

áp lực hơi trong bánh xe không đổi trong suốt quá trình đo; phải kiểm tra lai diện tiếp xúc của vệt bánh đôi Sbtrước mỗiđợt đo

Trang 58

 Trình tự đo:

 Cho xe tiến vào vị trí đo; đặt đầu đo của cần tỳ lên mặtđường ở giữa khe hở của cặp bánh đôi trục sau xe đo; theodõi kim chuyển vị kế cho tới khi độ võng ổn định thì ghi lại

số đọc ban đầu nT

 Cho xe đo chạy về phía trước đến khi trục sau của xe cách

vị trí đo tối thiểu 5m; theo dõi cho đến khi độ võng ổn định, ghi lấy trị số đọc cuối ở chuyển vị kế nS

 Đo nhiệt độ mặt đường: khoảng 1 tiếng đo một lần

Tiêu đề	Chương 3 Điều Tra Đánh Giá Tình Trạng Mặt Đường
Trường học	Trường Đại Học GTVT (University of Transport and Communications)
Chuyên ngành	Bảo Dưỡng Sửa Chữa Đường Ô Tô
Thể loại	Bài Giảng

Định dạng
Số trang	70
Dung lượng	6,06 MB