Một trong những thách thức lớn khi triển khai đại trà kết cấu áo đường sử dụng bê tông rỗng là kết cấu bề mặt phải đáp ứng các yêu cầu như: đảm bảo cường độ, độ bền, tăng cường khả năng
Tính cấp thiết của đề tài
Thành phố Hồ Chí Minh (TP HCM) với hơn 10 triệu dân và tỉ lệ tăng trưởng dân số trên 3% đang trải qua quá trình đô thị hóa nhanh chóng, dẫn đến việc giảm diện tích các vùng chứa nước và gia tăng bề mặt không thấm nước Hệ quả là các giải pháp thoát nước truyền thống không còn hiệu quả, gây ra tình trạng ngập lụt và ô nhiễm nguồn nước, đặc biệt khi có mưa lớn Bên cạnh đó, việc khai thác nước ngầm không kiểm soát đã làm mực nước ngầm hạ sâu và gây sụt lún đất nền nghiêm trọng, với mực nước ngầm giảm khoảng 18m từ năm 1995 và tốc độ lún sụt từ 5 – 20cm/năm Để giải quyết vấn đề này, TP HCM đã triển khai các giải pháp như quy hoạch hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn, Chương trình 752 và Chương trình 1547, tuy nhiên, những giải pháp này vẫn còn nhiều hạn chế.
Bê tông rỗng, với độ rỗng cao từ 15-25%, là một giải pháp thoát nước mặt bền vững, giúp thấm và trữ nước, giảm lượng nước mặt chảy trên đường và hạn chế hiệu ứng “đảo nhiệt đô thị” Gần đây, việc ứng dụng bê tông rỗng cho kết cấu áo đường đang được chú ý và phát triển, đặc biệt ở các nước tiên tiến, nhờ vào lợi ích môi trường nổi bật Đây là vật liệu mới thân thiện với môi trường, hứa hẹn trở thành giải pháp bền vững cho quá trình đô thị hóa Nhiều nghiên cứu về thiết kế cấp phối và phương pháp tính toán cho bê tông rỗng đang được thực hiện và phát triển tại Mỹ, Nhật, Úc và châu Âu.
Hiện nay, phần lớn kết cấu áo đường tại TPHCM sử dụng bê tông chặt với độ rỗng nhỏ để đảm bảo khả năng chịu lực và chống thấm nước Bê tông rỗng được coi là vật liệu kết cấu mới tại Việt Nam, với những đặc tính riêng biệt Mặc dù đã có một số nghiên cứu về bê tông rỗng, nhưng hầu hết chỉ là bước đầu và điều kiện áp dụng còn hạn chế Do đó, TPHCM vẫn thiếu các nghiên cứu về tính toán và ứng dụng kết cấu áo đường sử dụng bê tông rỗng, đặc biệt là trong việc đảm bảo thoát nước mặt bền vững.
Một trong những thách thức lớn khi triển khai bê tông rỗng cho kết cấu áo đường là đảm bảo cường độ, độ bền, khả năng tự thấm nước mưa, và dễ thi công, bảo dưỡng với giá thành hợp lý Tại Việt Nam, đặc biệt là TPHCM, chưa có tiêu chuẩn hay hướng dẫn kỹ thuật cho việc lựa chọn và kiểm tra vật liệu này Việc sử dụng bê tông xi măng rỗng thoát nước cần có giải pháp đồng bộ với hệ thống thoát nước mặt Hiện tại, quy trình thiết kế thoát nước mặt chủ yếu dựa vào hệ thống cống rãnh, trong khi hệ thống đường phố và vỉa hè chiếm tỷ lệ lớn trong các hệ thống đô thị Ứng dụng bê tông rỗng cho kết cấu áo đường nội bộ và vỉa hè sẽ cải thiện quá trình thoát nước mặt, tăng cường khả năng thấm nước và giảm lượng nước chảy trên đường Do đó, nghiên cứu sử dụng bê tông xi măng rỗng cho thiết kế kết cấu áo đường và vỉa hè tại TPHCM là rất cần thiết.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu chế tạo bê tông xi măng rỗng (BTXMR) thoát nước với cường độ tối thiểu 15MPa và 20MPa nhằm ứng dụng cho kết cấu vỉa hè và áo đường nội bộ Mục tiêu là đề xuất giải pháp thiết kế cho vỉa hè và áo đường có khả năng thoát nước mặt, từ đó góp phần bổ sung lượng nước ngầm và giảm thiểu tình trạng ngập nước tại Tp HCM.
Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu tài liệu khoa học trong và ngoài nước cho thấy thiết kế và ứng dụng kết cấu áo đường sử dụng bê tông rỗng là một giải pháp hiệu quả Phương pháp này không chỉ cải thiện khả năng thoát nước mặt mà còn đảm bảo tính bền vững cho kết cấu áo đường.
Thu thập số liệu thực tế và lý thuyết, phân tích và đánh giá dữ liệu, tổng hợp thông tin, kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đó, và đề xuất giải pháp kết cấu cùng với thí nghiệm kiểm chứng là những bước quan trọng trong quá trình nghiên cứu.
Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan tình hình nghiên cứu sử dụng BTXMR cho kết cấu áo đường nội bộ và vỉa hè đường thoát nước mặt
- Đánh giá thực trạng và nhu cầu về sử dụng kết cấu áo đường nội bộ và vỉa hè đường thoát nước mặt ở TPHCM
- Cơ sở lý thuyết về thiết kế kết cấu áo đường nội bộ và vỉa hè sử dụng BTXMR thoát nước mặt
- Thiết kế, chế tạo và thực nghiệm trong phòng xác định các chỉ tiêu cơ bản của BTXMR thoát nước
- Đề xuất áp dụng giải pháp kết cấu vỉa hè đường, áo đường nội bộ thoát nước mặt có sử dụng BTXMR tại TPHCM.
BTXMR - triển vọng thoát nước mặt theo triết lý phát triển bền vững
a Khái niệm về bê tông xi măng rỗng
BTXMR là loại bê tông đặc biệt với độ rỗng cao (15-25%) nhờ vào cốt liệu hở, chủ yếu là đá thô và ít hoặc không có cốt liệu nhỏ Thành phần bao gồm xi măng thủy lực, nước và phụ gia (nếu có) được phối trộn hợp lý nhằm tạo ra bề mặt bền vững Bê tông này cho phép nước mưa thấm nhanh vào lớp đất nền hoặc lớp móng cốt liệu mở, thường có độ rỗng 40% Chiều dày lớp đá được xác định dựa trên thiết kế thủy văn, tải trọng xe và chiều dày đóng băng trong mùa đông ở các khu vực có tuyết.
Hình 1 Mặt cắt ngang điển hình của kết cấu áo đường sử dụng BTXMR (Nguồn: VHB) b Các đặc tính cơ bản
Cường độ BTXMR có thể được điều chỉnh từ thấp cho các ứng dụng như kiểm soát xói lở đến cao cho các mặt đường giao thông nặng Cường độ nén điển hình cho mặt đường BTXMR với độ rỗng khoảng 20% phù hợp cho khu vực đỗ xe có lưu lượng xe vừa phải Đối với tải trọng nặng hơn, cần sử dụng thêm phụ gia đặc biệt và tăng chiều dày thiết kế.
BTXMR có thể được sản xuất với nhiều kích cỡ và hình dạng cốt liệu đá khác nhau, trong đó cốt liệu đá từ 4,75 - 9,5 mm cho kết cấu bề mặt mong muốn, với kích thước 5,75 mm là phổ biến nhất Độ thấm của BTXMR mới thi công thường dao động từ 500 đến 7.600 cm/giờ, cho thấy khả năng thấm nước nhanh của bề mặt này.
Hình 2Bề mặt điển hình của BTXMR
(Nguồn: ĐH Missouri-TP Kansas)
Hình 3Minh họa quá trình thấm nhanh nước từ vòi (Nguồn: John Kevern) c Vai trò
Quá trình đô thị hóa toàn cầu đang gia tăng nhanh chóng, dẫn đến tỷ lệ bề mặt phủ không thấm nước tăng cao, gây ra lượng nước mưa trên bề mặt tăng và giảm trữ lượng nước ngầm Dòng chảy mặt gia tăng có thể gây ra các tác động tiêu cực đến hệ thống thoát nước, tài nguyên thiên nhiên và tài sản tư nhân, bao gồm lũ lụt, xói mòn, và ô nhiễm Để cải thiện và bảo vệ tài nguyên nước, cần giảm độ che phủ không thấm nước ở các lưu vực sông Trong hơn 25 năm qua, Hoa Kỳ đã phát triển và thực hiện các quy định quản lý nước mưa nhằm ngăn chặn các tác động tiêu cực này Bề mặt thấm là một giải pháp hiệu quả để giảm bề mặt không thấm nước và các tác động liên quan.
Tại các quốc gia phát triển, các chuyên gia thiết kế và nhà nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu về lớp phủ bề mặt thấm, áp dụng các phương pháp thi công và tiêu chuẩn thí nghiệm mới cho nhiều loại mặt đường Việc phát triển nguồn lực bổ sung để hỗ trợ thiết kế, thi công và bảo trì mặt đường là rất cần thiết, cùng với cơ chế thúc đẩy tiêu chuẩn hóa thực hành và chia sẻ thông tin.
Hệ thống mặt đường thấm bao gồm lớp bề mặt cho phép nước thấm qua, đặt trên lớp móng có khả năng thấm và trữ nước, là một giải pháp quản lý nước mưa hiệu quả Thực tiễn này không chỉ giảm lưu lượng dòng chảy mặt mà còn cải thiện chất lượng nước khi thấm qua các lớp Nó hỗ trợ các mục tiêu sử dụng mặt đường, giúp khôi phục chức năng tự nhiên của đất, bao gồm ngấm, lưu giữ và thoát nước, từ đó phục hồi chu trình thủy văn tự nhiên trong các sự kiện mưa.
Thoát nước mặt bền vững là giải pháp thay thế bề mặt phủ không thấm nước bằng các bề mặt cho phép nước mưa thấm qua, xuống lớp đá bên dưới để lưu trữ tạm thời hoặc thấm vào nền đất Các bề mặt thấm, như bê tông xi măng rỗng, có cấu trúc tương tự, bao gồm lớp bề mặt thấm và lớp đá chứa nước Độ dày lớp đá được xác định dựa trên phân tích thiết kế kết cấu và thủy văn, phục vụ lưu giữ nước mưa và hỗ trợ tải trọng giao thông Nếu nền đất có tính thấm tốt, bê tông rỗng có thể thiết kế mà không cần hệ thống thoát nước bên dưới, cho phép dòng chảy mặt xâm nhập hoàn toàn.
Các tác dụng chính của mặt đường thấm bao gồm:
- Giảm lượng nước chảy bề mặt
- Tăng tính thấm nước xuống nền đất (nếu cho phép thấm) và bổ sung nguồn nước ngầm
- Cải thiện chất lượng nước
- Giảm nhiệt độ của nước chảy trên bề mặt và hiệu ứng đảo nhiệt của mặt đường
- Thiết kế cảnh quan khu vực tốt hơn
- Giảm việc xây dựng và chi phí cho hệ thống thoát nước mặt
- Các lợi ích cho lớp bề mặt (giảm trượt, chói, hiệu ứng đảo nhiệt,…)
Hình 4Mặt đường bê tông thường (trái) và mặt đường bê tông rỗng (phải) khi mưa hay tuyết (Nguồn: John Kevern) d Các ứng dụng
Mặt đường bê tông rỗng là lựa chọn phổ biến cho các khu vực như đường đi bộ, sân hiên, vỉa hè, bãi đỗ xe và các tuyến đường có lưu lượng xe thấp với tốc độ giới hạn ≤55 km/giờ Nó cũng được ứng dụng trong các khu giải trí và công viên, như bể phun nước và khu vực xung quanh gốc cây Thiết kế này giúp tăng cường khả năng thấm nước mưa từ bề mặt, ngăn ngừa tình trạng đọng nước và dòng chảy mặt, đồng thời cải thiện hiệu quả sử dụng không gian ngoài trời.
Mặt đường thấm có khả năng chịu tải trọng của xe cộ và người đi bộ, vì vậy rất phù hợp cho các khu vực đô thị có hạn chế về mặt địa lý Chúng không chỉ giúp quản lý nước mưa hiệu quả mà còn tạo ra bề mặt sử dụng được Hơn nữa, mặt đường thấm còn có thể được áp dụng để cải thiện quản lý nước mưa tại những vị trí có không gian hạn chế.
Mặt đường bê tông rỗng không được khuyến nghị cho các khu vực có tải trọng xe nặng, lưu lượng giao thông lớn, hoặc nơi có nguy cơ cao về ô nhiễm, lắng đọng trầm tích và tích tụ chất hữu cơ.
BTXMR vs BT thường trong cơn mưa Đường đi bộ BTXMR (Nguồn: Concrete
BTXMR tại Công viên Kansas (Nguồn:
Concrete Promotional Group) Đường BTXMR tại khu dân cư (Nguồn:
BTXMR tại Liên hợp thể thao (Nguồn:
Lớp phủ BTXMR (Nguồn: J Kevern)
BTXMR sử dụng làm lớp thoát nước bên dưới sân chơi (Nguồn: Concrete
Sân chơi cỏ nhân tạo bên trên lớp BTXMR (Nguồn: Concrete Promotional
BTXMR tại khu công nghiệp (Nguồn:
BTXMR tại Trạm chữa cháy (Nguồn: Puget Sound Concrete Specification
Council) Hình 5 Các ứng dụng điển hình sử dụng BTXMR
Tình hình nghiên cứu chế tạo và sử dụng BTXMR cho kết cấu áo đường và vỉa hè đường trên thế giới và trong nước
hè đường trên thế giới và trong nước a) Nghiên cứu chế tạo và sử dụng BTXMR trên thế giới
Hiện nay, nhiều tổ chức, bao gồm cả các tổ chức công nghiệp tư nhân, đã chuẩn bị tài liệu hướng dẫn về thiết kế, thi công và bảo trì mặt đường thấm, nhưng chưa có tổ chức nào phổ biến thông tin này Các hướng dẫn quốc gia về vật liệu và thiết kế do Ủy ban 522 của Viện Bê tông Hoa Kỳ (ACI) và Tiểu ban Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) ban hành Hiệp hội bê tông thương phẩm quốc gia Hoa Kỳ (NRMCA) đã tổ chức các khóa đào tạo và chứng nhận cho nhà thầu về BTXMR, đồng thời tài trợ nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực vật liệu mới này Các chương trình này đã xây dựng hướng dẫn kỹ thuật và đào tạo, góp phần vào sự thành công của các dự án.
Bê tông rỗng, hay còn gọi là bê tông không sử dụng cốt liệu thô nhỏ, đã được ứng dụng trên các con đường ở châu Âu và Mỹ trong nhiều thập kỷ Gần đây, việc sử dụng các lớp phủ mặt thấm ngày càng trở nên phổ biến, giúp cải thiện thiết kế, thi công và bảo trì Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu và kinh nghiệm thực địa hỗ trợ cho việc phát triển mặt đường thấm trong ba mươi năm qua, vẫn cần thêm nghiên cứu và dữ liệu để tiếp tục hỗ trợ xu hướng này Điều này sẽ giúp ngành công nghiệp và người dùng đạt được các mục tiêu về cải thiện chức năng, tuổi thọ và kiểm tra thiết kế Danh sách các lĩnh vực cần nghiên cứu thêm sẽ giúp hiểu rõ hơn về hiệu quả của việc áp dụng bê tông rỗng.
- Cải thiện thông số và các hướng dẫn kỹ thuật
- Cải thiện các số liệu và kỹ thuật mô hình các tính năng về thủy văn/thủy lực
- Trình tự thiết kế kết cấu hợp lý và đáng tin cậy
- Tinh chỉnh dữ liệu về chức năng loại bỏ chất ô nhiễm và kỹ thuật mô hình
- Chi phí ban đầu và bảo trì
- Yêu cầu thi công và bảo trì cho một loạt các ứng dụng
- Chi phí vòng đời và đánh giá vòng đời
- Nghiên cứu đánh giá dài hạn
- Dữ liệu và yêu cầu khi sử dụng ở khí hậu thời tiết lạnh
Tắc nghẽn và thất bại thủy lực trong hệ thống thoát nước mặt là vấn đề quan trọng ảnh hưởng đến các công trình hạ tầng kỹ thuật Để đảm bảo tính bền vững, kết cấu bề mặt phủ, đặc biệt là áo đường, cần đáp ứng các yêu cầu về khả năng chịu lực, tự thấm, lưu giữ nước mưa và tự lọc chất ô nhiễm Nghiên cứu từ thập kỷ 70 đã dẫn đến sự phát triển của vật liệu bê tông rỗng, mang lại nhiều lợi ích như giảm tải cho hệ thống thoát nước truyền thống và cải thiện vệ sinh môi trường Giải pháp bê tông rỗng không chỉ giảm ô nhiễm nguồn nước mà còn nâng cao chất lượng nước và tăng cường độ ẩm của đất, bổ sung nước ngầm và tái sử dụng nước mưa trong đô thị Hơn nữa, giải pháp này còn giúp chống lại tác động của biến đổi khí hậu.
Việc sử dụng bê tông xi măng thoát nước cần có giải pháp đồng bộ với hệ thống thoát nước mặt để đảm bảo hiệu quả giữ nước và tiêu nước Tối ưu hóa thiết kế kết cấu áo đường bằng bê tông rỗng là một quá trình phức tạp, phụ thuộc vào triết lý thiết kế, điều kiện địa phương và tính chất vật liệu Do đó, phát triển các dạng kết cấu này là một hướng nghiên cứu quan trọng trong ngành xây dựng toàn cầu Mặc dù nghiên cứu thiết kế kết cấu áo đường sử dụng bê tông rỗng đã được phát triển, nhưng vấn đề này vẫn đang thu hút sự quan tâm lớn từ giới khoa học hiện nay.
Tại các đô thị Việt Nam, đặc biệt là TPHCM, kết cấu áo đường chủ yếu sử dụng bê tông chặt với độ rỗng nhỏ để đảm bảo khả năng chịu lực và ngăn nước mặt xâm nhập vào móng và nền đường Thiết kế thành phần cấp phối bê tông chặt được thực hiện theo nguyên tắc thể tích tuyệt đối Kết cấu áo đường được tính toán dựa trên hai tiêu chuẩn chính: 22TCN 223:1995 cho áo đường cứng và 22TCN 211-06 cho áo đường mềm.
Bê tông rỗng là loại bê tông mới với cấp phối hở, bao gồm hạt thô và chất kết dính hợp lý, có độ rỗng cao từ 15-25% Thiết kế cấp phối cho bê tông rỗng cần cân bằng giữa độ rỗng, cường độ, hàm lượng vữa và tính công tác Việc tính toán kết cấu dựa trên khả năng chịu lực và tính chất thủy lực, do đó cần có hướng dẫn thiết kế riêng thay vì áp dụng các phương pháp tính toán cho bê tông đặc Tại Việt Nam, đã có một số nghiên cứu đáng chú ý về vật liệu bê tông rỗng.
Kỹ thuật bê tông rỗng được áp dụng trong xây dựng lề đường và công trình công cộng, được thực hiện bởi Nguyễn Văn Chánh, Nguyễn Hoàng Duy, và Hoàng Phạm Nam Huân (2006) Bài viết giới thiệu về nguyên vật liệu, tiêu chuẩn thiết kế, quy trình thi công, và các tính chất kỹ thuật chính của bê tông rỗng, nhằm nâng cao hiệu quả và độ bền cho các công trình xây dựng.
Nghiên cứu của nhóm tác giả Lê Thái Bình và Nguyễn Văn Sơn (2013) về ứng dụng bê tông thấm nước trong xây dựng tại Việt Nam đã tập trung vào các chỉ tiêu quan trọng như cường độ chịu nén, khả năng chịu kéo và độ thấm Qua quá trình nghiên cứu, tính toán và thí nghiệm, nhóm tác giả đã đề xuất các tỷ lệ cấp phối và yêu cầu về vật liệu nhằm tối ưu hóa ứng dụng bê tông thấm nước cho các công trình xây dựng trong nước.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của loại cốt liệu và tỷ lệ hồ cốt liệu đến tính chất của bê tông rỗng, thực hiện bởi Lê Anh Tuấn (2016) [20]
Nghiên cứu của tác giả Vũ Hồng Nghiệp (2016) tập trung vào việc chế tạo và thử nghiệm bê tông rỗng xỉ thép cho các công trình giao thông Nghiên cứu này bao gồm thiết kế cấp phối hợp lý cho bê tông, ứng dụng trong các hạng mục như mặt đường, vỉa hè và chỗ đậu xe Đồng thời, tác giả cũng tiến hành thí nghiệm để xác định các tính chất cơ lý của loại bê tông này.
Trong Đề tài BĐKH.07/16-20, GS.TS Phan Quang Minh tại đại học Xây dựng nghiên cứu chế tạo và ứng dụng bê tông rỗng thoát nước nhanh nhằm giảm thiểu úng ngập khi mưa và điều tiết nước trong đô thị thích ứng với biến đổi khí hậu Nghiên cứu tập trung vào việc phát triển các loại bê tông rỗng có cường độ phù hợp với các yêu cầu ứng dụng khác nhau, sử dụng vật liệu địa phương và tăng cường sử dụng tro bay nhiệt điện thay thế một phần xi măng Đồng thời, đề xuất các dạng kết cấu rỗng đặt ngầm/hở chủ yếu từ bê tông rỗng và giải pháp bảo trì để đảm bảo khả năng thoát nước nhanh và thu chứa nước trong quá trình khai thác.
Các nghiên cứu về thiết kế thành phần cấp phối, tính toán kết cấu và thuỷ lực cho vật liệu mới tại Việt Nam vẫn còn hạn chế Đặc biệt, rất ít nghiên cứu tập trung vào thiết kế kết cấu áo đường đáp ứng yêu cầu thoát nước mặt bền vững và yếu tố thuỷ lực Hiện tại, quy trình thiết kế thoát nước mặt chủ yếu dựa vào hệ thống cống rãnh, trong khi hệ thống đường phố nội bộ chiếm tỷ lệ lớn trong các đô thị Việc ứng dụng bê tông rỗng cho kết cấu áo đường nội bộ có thể cải thiện quá trình thoát nước mặt, tăng cường khả năng thấm nước và giảm lượng nước mặt chảy trên đường.
Bê tông rỗng được coi là vật liệu bền vững và tiềm năng cho tương lai tại Việt Nam, nhưng hiện tại, các nghiên cứu và đề tài liên quan vẫn chỉ ở giai đoạn khởi đầu, mở ra hướng tiếp cận mới, trong khi điều kiện áp dụng vẫn còn hạn chế.
Kết luận nghiên cứu chương 1
Sự khác biệt chính giữa mặt đường bê tông thấm và mặt đường không thấm là việc loại bỏ các hạt mịn trong hỗn hợp, tạo ra khoảng trống cho khả năng thấm nước Việc này ảnh hưởng đến chất lượng cấu trúc và độ bền của mặt đường Các thay đổi này có thể yêu cầu điều chỉnh trong thi công, kỹ thuật lắp đặt và thiết bị Đối với mặt đường BTXMR, có thể bổ sung phụ gia để thúc đẩy phản ứng thủy hóa xi măng và tăng cường cường độ Cường độ kết cấu của hệ thống mặt đường thấm có thể được cải thiện bằng cách tăng độ dày và thay đổi vật liệu cốt liệu Do đó, kỹ sư thiết kế cần lựa chọn bề mặt, vật liệu móng và độ dày phù hợp để đáp ứng yêu cầu tải trọng cho ứng dụng cụ thể.
Công nghệ mặt đường rỗng đang được phát triển nhằm cải thiện quản lý nguồn nước mưa, với việc mở rộng sử dụng các phương pháp thi công và vật liệu thấm Mặc dù có một số thất bại ở các mặt đường, nhưng thường do lựa chọn vị trí, lắp đặt và thông số kỹ thuật vật liệu không đạt yêu cầu Suy giảm khả năng thấm thường do vật liệu nhỏ tích tụ trên bề mặt gây tắc nghẽn Mặt đường được thiết kế và bảo trì tốt đã chứng minh hiệu quả cao và không bị hư hỏng, nhưng những thất bại trước đây đã làm giảm niềm tin vào việc áp dụng mặt đường thấm rộng rãi trên toàn cầu.
Đặc điểm về điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của TPHCM liên quan đến thoát nước mặt đường
Thành phố Hồ Chí Minh nằm ở miền Nam Việt Nam, giáp với nhiều tỉnh lân cận: phía Bắc giáp tỉnh Bình Dương, Tây Bắc giáp tỉnh Tây Ninh, Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Đồng Nai, Đông Nam giáp tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, và Tây cũng như Tây Nam giáp tỉnh Long An và Tiền Giang Trung tâm thành phố cách bờ biển Đông khoảng 50 km theo đường chim bay.
TPHCM nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long, với địa hình thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông.
Thành phố Hồ Chí Minh, nằm ở hạ lưu hệ thống sông Đồng Nai – Sài Gòn, sở hữu mạng lưới sông ngòi và kênh rạch phong phú Ngoài sông Đồng Nai và sông Sài Gòn, thành phố còn có nhiều kênh rạch chằng chịt, hỗ trợ cho việc tưới tiêu Tuy nhiên, sự ảnh hưởng của triều bán nhật từ biển Đông đã dẫn đến tình trạng triều cường xâm nhập sâu, gây tác động tiêu cực đến sản xuất nông nghiệp và hạn chế khả năng tiêu thoát nước trong khu vực nội thành.
TPHCM nằm trong vùng nhiệt đới xavan với nhiệt độ cao và mưa quanh năm, trung bình có 160-270 giờ nắng mỗi tháng Thành phố có khoảng 330 ngày trong năm với nhiệt độ trung bình từ 25-28 °C Lượng mưa trung bình hàng năm đạt 1.949 mm, với năm 1908 ghi nhận lượng mưa cao nhất là 2.718 mm và thấp nhất là 1.392 mm vào năm 1958 Thành phố có trung bình 159 ngày mưa mỗi năm, chủ yếu tập trung từ tháng 5 đến tháng 11, đặc biệt là trong hai tháng 6 và 9 Lượng mưa phân bố không đều, tăng dần theo trục Tây Nam – Đông Bắc, với các quận nội thành và huyện phía bắc có lượng mưa cao hơn các khu vực khác.
TP.HCM có khoảng 75% diện tích mặt đất tự nhiên thấp dưới 2m, nằm trong vùng ảnh hưởng mạnh của thủy triều biển Đông, dễ bị ngập khi có đỉnh triều cao Biến đổi khí hậu làm nước biển dâng cao, gia tăng nguy cơ ngập lụt cho khu vực này về cả tần suất lẫn mức độ.
Vấn đề ngập lụt đô thị tại TP Hồ Chí Minh đã trở nên nghiêm trọng trong hơn 10 năm qua Thành phố đã triển khai và hoàn thành một số dự án lớn về thoát nước và vệ sinh môi trường, bao gồm dự án Vệ sinh môi trường thành phố - lưu vực Nhiêu Lộc - Thị Nghè, Cải thiện môi trường nước thành phố - lưu vực Tàu Hủ - Bến Nghé - kênh Đôi - kênh Tẻ, và Cải tạo hệ thống thoát nước rạch Hàng Bàng.
Lò Gốm đã thực hiện các dự án ban đầu mang lại hiệu quả rõ rệt, nhưng tình trạng ngập úng tại khu vực ngoại vi thành phố đang gia tăng Điều này cho thấy hệ thống thoát nước chưa phát triển kịp với tốc độ đô thị hóa và chưa chú trọng đến biến đổi khí hậu và nước biển dâng trong quy hoạch Các biện pháp chống ngập hiện tại chỉ cải thiện tạm thời tình hình tại khu vực trung tâm, trong khi 8 trong số 12 lưu vực theo quy hoạch chung TPHCM đến năm 2025 vẫn chưa có kế hoạch chi tiết cho hệ thống thoát nước, đặc biệt ở các vùng nội thành và ngoại thành đang phát triển.
Theo Quyết định 752/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, tần suất thiết kế cống tại TPHCM được quy định như sau: vũ lượng thiết kế cho tuyến cống cấp 3 là 75,88mm, tuyến cống cấp 2 là 85,36mm, và kênh, rạch chính cấp 1 là 95,91mm trong vòng 3 giờ Đỉnh triều thiết kế được xác định là +1,32m.
Sau trận mưa ngày 25 tháng 11 năm 2018 trên địa bàn thành phố đã xảy ra ngập tại
Hệ thống tiêu thoát nước của TP HCM còn nhiều hạn chế, với 102 tuyến đường bị ngập từ 10 cm đến 70 cm trong điều kiện thủy triều không cao Thực tế này cho thấy tình trạng ngập úng nặng nề không chỉ xảy ra trong những trường hợp thời tiết bất lợi.
Lũ cao, triều cường và mưa lớn có thể xảy ra ngay cả trong điều kiện lũ và triều bình thường, đặc biệt khi gặp siêu mưa với lượng mưa vượt xa thiết kế của hệ thống cống thoát nước đô thị hiện tại (200mm/trận trong vài giờ) Điều này đặt ra thách thức lớn cho điều kiện kinh tế xã hội của thành phố.
Năm 2018, TPHCM tiếp tục duy trì tăng trưởng kinh tế ổn định, khẳng định vị trí đầu tàu của cả nước với tổng sản phẩm trên địa bàn (GRDP) đạt hơn 1,33 triệu tỷ đồng, ước tăng 8,3% so với cùng kỳ năm trước.
Trong nhiều năm qua, TPHCM đã đầu tư đáng kể vào việc giải quyết vấn đề ngập nước do mưa, triều cường và lũ lụt, nhưng kết quả vẫn còn hạn chế, ảnh hưởng đến đời sống của người dân Mặc dù thành phố có hệ thống sông rạch phong phú, thuận lợi cho giao thông thủy và cảnh quan, nhưng cũng gặp nhiều khó khăn trong việc tiêu thoát nước Đối với một thành phố lớn như TPHCM, tầm nhìn phát triển đô thị là rất quan trọng, quyết định đến việc bố trí và phát triển các khu dân cư, hệ thống giao thông và hệ thống thoát nước.
Hình 8 Ngập lụt trên đường thường gặp tại TPHCM sau những cơn mưa lớn
Trong nhiều năm qua, thành phố chưa sắp xếp con người một cách phù hợp với yêu cầu quản lý ngập lụt, đặc biệt ở các vị trí nhạy cảm Việc phát triển về hướng Quận 7, 8, Nhà Bè và san lấp các sông, rạch, ao hồ cho thấy sự thiếu chú trọng đến hệ thống tiêu thoát nước Ý thức của người dân cũng là nguyên nhân quan trọng làm gia tăng nguy cơ ngập lụt cục bộ, thông qua các hành vi như lấn chiếm kênh rạch, xả rác xuống hệ thống thoát nước.
Nguyên nhân ngập úng do đô thị hoá:
- Thay đổi sử dụng đất và bê tông hóa bề mặt:
Mặc dù mực nước biển dâng vẫn là một mối đe dọa trong tương lai, nhưng đô thị hóa thiếu kiểm soát đang gây ra tình trạng ngập lụt tại TPHCM Sự phát triển mạnh mẽ về phía Nam trên nền đất yếu và thấp, cùng với sự phát triển tự phát hai bên bờ sông Sài Gòn, đã dẫn đến việc hàng ngàn hecta diện tích chứa nước bị mất đi.
Diện tích bê tông hóa bề mặt của thành phố đã tăng nhanh chóng, gấp nhiều lần so với tốc độ tăng dân số Từ năm 1989 đến 2006, diện tích này đã tăng 305,5%, từ hơn 6000 hecta vào năm 1990 lên tới 24.500 hecta.
Hiện trạng kết cấu áo đường nội bộ và vỉa hè đường tại TPHCM
Các đường phố và vỉa hè tại TPHCM chủ yếu được xây dựng bằng bê tông nhựa đặc, bê tông xi măng thông thường và các loại gạch không thấm nước Đặc biệt, vỉa hè khu ASC, Quận 9 được lát bằng gạch terrazzo.
Hình 11 Hiện trạng kết cấu áo đường nội bộ và vỉa hè đường điển hình tại TPHCM Áo đường mềm Áo đường cứng
Hình 12 Kết cấu áo đường nội bộ thông thường ở TPHCM
Sở GTVT TPHCM đã ban hành Quyết định số 1762/QĐ-SGTVT vào ngày 18/06/2009, quy định về công tác đầu tư xây dựng, cải tạo, nâng cấp, chỉnh trang và quản lý vỉa hè, đồng thời tăng cường mảng xanh và cây xanh đường phố tại TPHCM Quyết định này cũng đưa ra các mẫu thiết kế cho các loại kết cấu vỉa hè.
Hình 13 Thiết kế mẫu các loại vỉa hè (Sở GTVT TPHCM)
Sự phát triển đô thị nhanh chóng tại TP.HCM đã dẫn đến tình trạng bê tông hóa nghiêm trọng, làm giảm khả năng giữ nước của đất Các khu vực mặt đất hiện nay hầu như không còn chỗ để nước mưa ngấm và tích trữ, do mái tôn và bề mặt bê tông bao phủ Hệ quả là các hẻm và đường nhỏ thường xuyên bị ngập mỗi khi có mưa.
Mỗi khi có mưa lớn, các con suối nhỏ đổ dồn ra đường lớn, khiến cho những con đường như Lê Văn Việt ở Quận 9 trở thành những dòng sông lớn Chỉ sau khoảng 1 giờ mưa, nước dồn về khu vực thấp của đường Lã Xuân Oai như một thác nước.
Kết quả nghiên cứu chương 2
Nghiên cứu đánh giá thực trạng kết cấu áo đường nội bộ và vỉa hè tại TPHCM đã thu thập các số liệu về điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội Dựa trên những dữ liệu này, các nhận xét và thảo luận quan trọng đã được đưa ra.
Giải pháp gom nước mưa truyền thống hiện nay gặp nhiều hạn chế trong việc xử lý ngập úng, đặc biệt trong các đợt triều cường hay mưa lớn, khiến giao thông phải di chuyển trong "kênh nước" Để cải thiện tình hình, cần nghiên cứu kết cấu bê tông rỗng cho đường và vỉa hè, nhằm khôi phục chức năng tự nhiên của mặt đất như khả năng ngấm, lưu giữ và thoát nước Tại thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là Quận 9 với địa hình đồi dốc, nước mặt từ vỉa hè đóng vai trò quan trọng trong việc gây ngập lụt Do đó, việc sử dụng bê tông rỗng có khả năng ngấm nước sẽ giúp giảm lưu lượng nước chảy ra đường chính và góp phần phục hồi tài nguyên nước ngầm tự nhiên.
Hình 14 Sơ đồ chu trình thuỷ văn
- Cùng với nhiều nghiên cứu khác cho thấy, để giải quyết tình trạng ngập lụt trong điều kiện BĐKH và NBD cần dựa trên các quan điểm sau:
Nguyên nhân ngập lụt hiện nay chủ yếu do đô thị hóa không hợp lý nên phải giải quyết vấn đề bằng quy hoạch đô thị
Cần ưu tiên tiếp cận "mềm" thay vì thực hiện các biện pháp công trình, thông qua các giải pháp nhằm nâng cao khả năng thoát nước tại chỗ.
Một chiến lược kiểm soát ngập lụt bền vững cần phải tích hợp các hoạt động "Bảo vệ - Thích nghi - Rút lui" nhằm ứng phó hiệu quả với những yếu tố không chắc chắn như biến đổi khí hậu và nước biển dâng.
Thoát nước sinh thái và tổ chức hệ thống phân tán là nguyên tắc chính cho các giải pháp thoát nước.
Tính toán thiết kế về khả năng chịu lực của kết cấu áo đường và vỉa hè
Lớp phủ mặt đường BTXMR được coi là mặt đường cứng do độ cứng của tầng mặt lớn hơn nhiều so với tầng móng và nền đất Dưới tác động của tải trọng và gradient nhiệt độ, tấm bê tông chịu uốn, với vị trí chịu lực bất lợi nhất thường nằm ở thớ dưới giữa cạnh dọc tấm Thiết kế kết cấu áo đường được thực hiện theo Quyết định 3230/QĐ-BGTVT.
Mặt đường BTXMR được cấu tạo từ tấm BT đặt trên lớp móng sử dụng đá có kích cỡ đồng nhất hoặc cấp phối đá có độ rỗng lớn Khi thiết kế và tính toán, mô hình tấm một lớp trên nền đàn hồi nhiều lớp được áp dụng, đặc biệt trong trường hợp tấm BTXM đặt trên lớp móng bằng vật liệu hạt mà không có chất liên kết.
Việc kiểm toán kết cấu mặt đường BTXMR được tiến hành theo các tiêu chuẩn trạng thái giới hạn dưới đây
Ký hiệu trong các biểu thức trên có ý nghĩa như sau:
pr : Ứng suất kéo uốn gây mỏi do tác dụng xe chạy tại vị trí tấm BTXMR dễ bị phá hoại mặc định (MPa);
tr : Ứng suất kéo uốn gây mỏi do tác dụng gradien nhiệt độ gây ra cũng tại vị trí tấm BTXMR dễ bị phá hoại mặc định, (MPa);
pmax : Ứng suất kéo uốn do tải trọng trục xe nặng nhất gây ra tại vị trí tấm BTXMR dễ bị phá hoại mặc định, (MPa);
Tối đa ứng suất kéo uốn (\$t_{max}\$) xảy ra tại vị trí tấm BTXM dễ bị phá hoại khi có gradien nhiệt độ lớn nhất giữa mặt trên và mặt dưới tấm BTXMR, được đo bằng đơn vị MPa Cường độ kéo uốn thiết kế của BTXMR (\$f_{r}\$) cũng được xác định bằng đơn vị MPa.
r : Hệ số độ tin cậy;
Kết cấu thiết kế cần đảm bảo thời gian phục vụ theo quy định, đáp ứng lượng xe dự kiến để lưu thông an toàn và êm ái.
Dưới tác động của tải trọng xe chạy và sự biến đổi nhiệt độ giữa mặt và đáy tấm BTXMR, trong suốt thời gian sử dụng, tầng mặt BTXMR không bị hư hại hay nứt vỡ do mỏi.
Đồng thời, vật liệu không bị nứt vỡ khi chịu tác động của tải trọng trục xe lớn nhất, ngay cả khi xuất hiện gradien nhiệt độ lớn nhất.
Tầng mặt BTXMR không chỉ cần đảm bảo cường độ và độ bền vững mà còn phải có độ nhám thích hợp để chống trơn trượt, chịu được tác động mài mòn từ xe chạy, và đủ bằng phẳng để duy trì tốc độ thiết kế của xe Các chỉ tiêu cơ lý yêu cầu đối với BTXM rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và an toàn khi sử dụng.
- Cường độ kéo uốn thiết kế yêu cầu đối với BTXM làm tầng mặt;
Độ mài mòn theo TCVN3114:1993 không được vượt quá 0,6 g/cm² cho mặt đường BTXM của các tuyến đường ô tô cấp IV trở xuống, cũng như các đường có quy mô giao thông trung bình và nhẹ.
Cần chú ý các hướng dẫn sau:
Đối với các ứng dụng chịu tải trọng xe cộ, mặt đường cần đảm bảo khả năng chịu tải tối đa dự kiến trong quá trình khai thác, thường là tải trọng trục 80kN.
Trong thiết kế thủy văn, chiều dày của lớp móng bằng đá lưu trữ nước thường lớn hơn giá trị cần thiết theo tải trọng, và cả hai yếu tố này cần được xem xét để chọn giá trị lớn hơn Lớp chứa nước bên dưới thường sử dụng cốt liệu sạch, cấp phối mở, với đá có kích thước trung bình 19 mm và độ rỗng từ 36-42% theo tiêu chuẩn ASTM C29 Đối với các ứng dụng giao thông thấp như vỉa hè và lối đi, lớp trữ nước có thể không cần thiết, trong khi các ứng dụng giao thông nặng hơn thường yêu cầu chiều dày lớp đá từ 200-300 mm.
Thiết kế thường bị hạn chế bởi tải trọng vừa phải do thiếu kiến thức và kinh nghiệm về sự hoạt động của kết cấu móng với cấp phối mở và tải trọng lớn hơn.
Cường độ và tính thấm của mặt đường BTXMR có mối quan hệ tỷ lệ nghịch Để tăng cường độ của BTXMR với một giá trị độ rỗng cụ thể, có thể sử dụng cốt liệu đá có cường độ cao hơn và các mặt sắc cạnh nhiều hơn để cải thiện khả năng khóa, đồng thời cải thiện cấp phối đá và tăng cường độ của vữa xi măng.
Không nên sử dụng vải lọc trực tiếp dưới bề mặt vật liệu BTXMR, vì điều này có thể dẫn đến sự tích tụ của các hạt nhỏ và làm giảm tính thấm Thay vào đó, để hỗ trợ cấu trúc bên dưới lớp đá, nên sử dụng vải địa kỹ thuật theo đúng hướng dẫn.
Cần tham khảo các hướng dẫn về chiều dày bề mặt sử dụng BTXMR, dựa trên lượng giao thông và loại đất, được công bố bởi NRMCA và PCA (Leming, 2007) Chiều dày lớp BTXMR thường áp dụng cho bãi đỗ xe là 150mm và cho đường lưu lượng xe nhỏ là từ 150mm đến 300mm (ACI 2010) [27].
- Khi tính toán thiết kế kết cấu mặt đường BTXMR cần xem xét bốn yếu tố hiện trường chính như sau:
• Tổng lưu lượng giao thông: xác định tải trọng và loại phương tiện giao thông dự kiến
• Các tính chất của đất nền: xác định loại đất và các tính chất vật lý của đất (xác định sức chịu tải và độ đầm nén)
• Các yếu tố môi trường: ước lượng tần suất bị bão hòa nước và khả năng thấm của nền đất.
Các thông số về cường độ và chiều dày thiết kế của các lớp mặt và móng cần được xác định để đảm bảo đáp ứng yêu cầu tải trọng thiết kế Việc áp dụng cơ sở thiết kế áo đường cứng phải xem xét đến việc giảm cường độ kéo uốn cho tấm BTXMR.
Tính toán thiết kế về thuỷ lực của kết cấu áo đường và vỉa hè
Các phương pháp tính toán phân tích thủy văn và chức năng thủy lực của mặt đường thấm phụ thuộc vào độ phức tạp của thiết kế và mức độ chi tiết trong mô hình hóa hệ thống Mục tiêu của các hệ thống mặt đường thấm là quản lý nước mưa, bao gồm cung cấp nước ngầm, cải thiện chất lượng nước và kiểm soát lưu lượng Việc sử dụng các mô hình tính toán từ đơn giản đến phức tạp giúp đạt được các mục tiêu thiết kế như kiểm soát dòng chảy và loại bỏ chất ô nhiễm.
Trong thiết kế thoát nước cho mặt đường thấm, cần chú ý đến các yếu tố như lượng mưa, dòng chảy từ khu vực lân cận, thấm bề mặt, và bốc hơi Các biến này có thể trở nên phức tạp khi mô tả hệ thống thấm và có thể yêu cầu các phương pháp định lượng mở rộng Đặc tính dòng chảy thoát ra sẽ khác nhau tùy thuộc vào hệ thống thoát nước toàn phần, một phần hoặc không thấm Cấu hình của các phần thoát nước bên dưới và thoát tràn ảnh hưởng đến khối lượng lưu trữ và tốc độ thoát nước Một số thiết kế còn bao gồm lớp lọc để loại bỏ chất ô nhiễm, ảnh hưởng đến chất lượng nước và hiệu suất thủy lực Tác động của các biến này giúp xác định số lượng và chất lượng dòng chảy xâm nhập vào đất tự nhiên, được lưu trữ trong hệ thống hoặc thải ra với tốc độ thiết kế.
Hình 15 Các biến cân bằng nước cho mặt đường sử dụng BTXMR (Nguồn: VHB)
Thiết kế hệ thống mặt đường thấm đều chủ yếu dựa vào phân tích thủy lực, vì chúng có khả năng lưu trữ và thoát nước dưới bề mặt Việc xác định quá trình thấm, kiểm soát tốc độ thoát và cấu trúc thoát nước là rất quan trọng trong mô hình thủy lực Nhiều kỹ thuật tính toán được sử dụng để định tuyến thoát nước qua các kênh hoặc hệ thống lưu trữ, áp dụng cho các quy trình trong hệ thống mặt đường thấm Tốc độ thoát nước theo thời gian và các cơ chế tràn cũng thường được giải quyết bằng các phương pháp tính toán thủy lực thông thường.
Khả năng lưu trữ của lớp móng:
Lưu trữ trong các hệ thống mặt đường thấm là một quá trình động, nhưng việc xem xét các thuộc tính lưu trữ tĩnh của lớp vật liệu móng là cần thiết Điều này giúp đánh giá khả năng lưu trữ một cách thận trọng, đặc biệt trong các tình huống mưa nhanh hoặc khi dòng chảy thoát nước bị tắc nghẽn, tức là trong trường hợp xấu nhất.
Khả năng lưu trữ của hệ thống mặt đường thấm tĩnh phụ thuộc vào độ rỗng của mặt đường, các lớp móng đá và các đường ống trong lớp móng Dưới điều kiện tĩnh với đất nền không thấm và mặt bằng nền phẳng, chiều dày lưu trữ nước hiệu quả được tính bằng công thức: \$dr = dp \cdot \eta_r\$ (3).
Trong đó: dr = chiều dày nước được lưu trữ ηr = độ rỗng hiệu quả của lớp chứa (lưu trữ) dp = chiều dày lớp lưu trữ
Khả năng lưu trữ thực của hệ thống mặt đường có tính động, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tốc độ dòng chảy vào từ mưa hoặc bề mặt chảy, độ rỗng, chiều dày lớp móng, lượng nước tích lũy từ cơn mưa trước đó, tốc độ thấm của nền đất, và lượng nước thoát ra qua các ống ngầm và nước chảy tràn Để tính toán lượng nước lưu trữ, cần áp dụng phương trình cân bằng nước cơ bản.
∆lưu trữ = lượng nước chảy vào - lượng nước thoát ra Đối với bài toán thủy lực, phương pháp tính toán được diễn giải như sau:
Dựa vào phương trình cân bằng nước:
M: lượng nước mưa rơi trên bề mặt kết cấu (m 3 /s)
S: lượng nước chứa trong lớp móng, lớp móng dưới hoặc lớp đá dăm giữ nước (m 3 /s) R: lượng nước thoát ra ngoài qua ống thu nước đục lỗ đặt dưới đáy kết cấu (m 3 /s) P: lượng nước thấm vào trong nền đất (m 3 /s)
O: lượng nước tạo thành dòng chảy mặt (m 3 /s)
Địa chất Thành phố Hồ Chí Minh có nền đất yếu và khả năng thấm kém, dẫn đến P=0 và O=0 trong phương trình (4) do lượng nước chỉ xảy ra khi khả năng thấm của lớp lát nhỏ hơn cường độ mưa Ngoài ra, để đơn giản hóa tính toán, lượng nước bốc hơi được bỏ qua (E=0) Do đó, phương trình (4) được viết lại như sau:
Lượng nước mưa rơi trên bề mặt kết cấu được xác định theo công thức:
F: diện tích lưu vực cần thoát nước (m 2 )
I: cường độ mưa (mm/h) ố dòng chảy (
Lượng nước được giữ lại trong lớp đá dăm tính theo công thức Ferguson:
(m 3 ) (8) e: độ rỗng của lớp kết cấu đá dăm
W: thể tích lớp đá dăm chứa nước (m 3 )
Xác định đường kính ống thoát nước đục lỗ:
Q: lưu lượng tính cho 1 đoạn ống tính toán (m 3 /s), được xác định như sau:
Q = n (10) Trong đó: n: số lỗ trên đoạn ống tính toán
: lưu lượng của 1 lỗ, xác định như sau:
Cd - Hệ số lưu lượng của lỗ (0,6-0,8)
Ao - Diện tích của một lỗ thu nước (m 2 )
- Cột áp (m); có thể lấy tối thiểu bằng đường kính ống g: gia tốc trọng trường (g=9,81 m/s 2 )
Xác định số lượng ống thoát nước đục lỗ:
Xác định thời gian tháo cạn nước của lớp kết cấu đá dăm:
Tính toán như bài toán dòng chảy qua lỗ theo công thức sau:
S: thể tích nước chứa trong lớp kết cấu đá dăm
R: lưu lượng nước thoát ra khỏi kết cấu đá dăm bằng ống thoát nước đục lỗ
Kết quả tính toán không được vượt quá 24h Nếu thời gian này không đảm bảo thì phải thay đổi chiều dày của lớp kết cấu đá dăm.
Kết luận nghiên cứu chương 3
Mặt đường BTXMR phục vụ hai mục đích chính: quản lý nước mưa và chịu tải trọng Khi thiết kế hệ thống mặt đường thấm, cần xem xét cả yêu cầu kết cấu và thủy lực Độ dày của lớp mặt đường thấm và lớp chứa nước phải đủ để đáp ứng tải trọng trên đất bão hòa và lưu trữ nước tạm thời Mỗi thành phần trong mặt cắt ngang của mặt đường thấm cần được thiết kế dựa trên loại mặt đường, phạm vi sử dụng, điều kiện tự nhiên và mục tiêu sử dụng cụ thể Không có hướng dẫn kỹ thuật nào phù hợp cho tất cả các mục đích này.
Hình 16 minh họa quy trình phân tích và thiết kế kết cấu cũng như thủy lực của mặt đường sử dụng BTXMR Thiết kế của kết cấu áo đường chịu ảnh hưởng từ nhiều biến số, bao gồm loại đất và vật liệu thành phần.
Hình 16 Biểu đồ phân tích kết cấu và thủy lực áp dụng cho mặt đường sử dụng
