Nghiên cứu xác định các chỉ số đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tông nhựa các tuyến đường lộ do sở giao thông vận tải gia lai quản lý,luận văn thạc sỹ xây dựng đường ô tô và đường thành phố

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ------ NGUYỄN QUỐC BẢO NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA CÁC TUYẾN QUỐC LỘ DO SỞ GIAO THÔNG VẬN TẢI G

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

- -

NGUYỄN QUỐC BẢO

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA CÁC TUYẾN QUỐC LỘ DO SỞ GIAO THÔNG VẬN TẢI

GIA LAI QUẢN LÝ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT

Thành Phố Hồ Chí Minh - 2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

- -

NGUYỄN QUỐC BẢO

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ MỨC

ĐỘ HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA CÁC TUYẾN QUỐC LỘ DO SỞ GIAO THÔNG VẬN TẢI GIA

LAI QUẢN LÝ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT

CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ

MÃ SỐ: 60 - 58 - 30

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS LÊ VĂN BÁCH

Thành Phố Hồ Chí Minh - 2012

LỜI CẢM ƠN

Sau hơn 25 tuần chuẩn bị,luận văn tốt nghiệp của tôi đã được hoàn thành, Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn:

o Ban giám hiệu trường Đại Học Giao Thông Vận Tải

o Bộ môn Đường Bộ

o Cùng gia đình và bạn bè đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến TS.Lê Văn Bách trong thời gian qua đã tận tình giúp đỡ tôi về chuyên môn.Đồng thời tôi cũng gửi lời cảm ơn đến phòng Quản lý đường sá, Sở Giao thông vận tải tỉnh Gia Lai đã giúp đỡ tôi về số liệu thống kê về công tác bảo dưỡng,sửa chữa đường và tuyến Quốc lộ 25 và Quốc lộ 14C

Tuy nhiên vì thời gian có hạn và sự hạn chế về kiến thức nên luận văn tốt nghiệp không tránh khỏi những sai sót Rất mong được sự góp ý của GVHD và Quý thây cô để tôi có thêm kiến thức và kinh nghiệm trong thời gian công tác sau này

Tôi xin chân thành cảm ơn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng 09 năm 2012

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

TS LÊ VĂN BÁCH

Trang DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH ẢNH – ĐỒ THỊ

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:……… 1

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:……… 3

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:……… 4

4 Phương pháp nghiên cứu:……… … 5

5 Nội dung nghiên cứu :……… 5

CHƯƠNG 1: HIỆN TRẠNG CÔNG TÁC QUẢN LÝ VÀ BẢO TRÌ ĐƯỜNG BỘ Ở VIỆT NAM VÀ TỈNH GIA LAI 1.1.Quy trình quản lý và bảo trì đường bộ ở Việt Nam và tỉnh Gia Lai:…… 7

1.2 Thực trạng mạng lưới đường Quốc lộ do Sở GTVT Gia Lai quản lý:…… 10

1.2.1 Tổng hợp hiện trạng mạng lưới đường bộ tỉnh Gia Lai:………… 11

1.2.2 Hiện trạng các tuyến Quốc lộ do Sở GTVT Gia Lai quản lý:………… 12

1.2.3 Đánh giá tình trạng hư hỏng và nhu cầu sửa chữa:……… 15

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ VÀ BẢO TRÌ 2.1 Giới thiệu cơ sở lý thuyết nghiên cứu:……… 19

2.1.1 Đại cương về bê tông nhựa và mặt đường bê tông nhựa:………… 19

2.1.2 Phương pháp thí nghiệm đo chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI:………… 20

2.1.2.1 Phương pháp đo gián tiếp……… 20

2.1.2.2 Phương pháp đo trực tiếp……… 21

2.1.2.3 Trình tự phương pháp đo gián tiếp……… 23

2.1.3 Các dạng hư hỏng thường gặp đối với mặt đường bê tông nhựa… 27

2.1.3.1 Nứt gãy: 27

a Nứt mạng:……… 27

b Nứt dọc: 28

c Nứt ngang:……… 29

d Nứt khối:……… 29

2.1.3.2 Lún:……… 30

a Lún theo vệt bánh xe:……… 30

2.1.3.3 Hư hỏng bề mặt:……… 31

a Chảy nhựa:……… 31

b Xô dồn:……… 32

c Lão hóa:……… 33

d Bề mặt gợn sóng lồi lõm:……… 34

e Mặt đường bị mài mòn:……… 34

2.1.3.4 Ổ gà và lỗ thủng:……… 35

a Ổ gà:……… 35

b Lỗ thủng:……… 35

c Vá mặt đường:……… 36

2.2 Hệ thống quản lý đường bộ hiện đại:……… 36

2.2.1 Đánh giá hư hỏng mặt đường theo tiêu chí của cộng hòa Liên Bang Nga 39

2.2.2 Đánh giá hư hỏng mặt đường theo tiêu chí của Phương Tây – Trung Quốc 40 2.3 Hệ thống các chỉ số đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tông nhựa 45

2.3.1 Giới thiệu chung 45

2.3.2 Chỉ số nứt đa phương AC 47

2.3.3 Chỉ số nứt dọc LC 51

2.3.4 Chỉ số nứt ngang TC 53

2.3.5 Chỉ số lún RU 56

2.3.6 Chỉ số vá mặt đường PA 58

2.3.7 Chỉ số điều kiện bề mặt SCR 59

2.3.8 Chỉ số điều kiện gồ ghề RCI 60

2.3.9 Chỉ số tổng hợp PCR 61

CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG CÁC CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA, ĐỀ XUẤT ĐÁNH GIÁ THÍ ĐIỂM TUYẾN QUỐC LỘ 25, QUỐC LỘ 14C DO SỞ GIAO THÔNG VẬN TẢI GIA LAI QUẢN LÝ A.QUỐC LỘ 25_PHÂN ĐOẠN KM160+0.00 -:- KM161+0.00 64 3.1 Đặc điểm chung tuyến QL25 và phân đoạn KM160+0.00-:-KM161+0.00 64

3.1.1 Đặc điểm địa hình 65

3.1.2 Đặc điểm địa chất 65

3.1.3 Đặc điểm khí tượng thủy văn 65

3.2 Tình hình công tác sửa chữa và nâng cấp phân đoạn KM160+0.00-:-KM161+0.00

67 3.2.1 Giải pháp thiết kế, thi công nền mặt đường 67

3.2.1.2 Mặt đường 67

3.2.1.3 Lề đường 68

3.2.2 Giá trị xây dựng của công tác sửa chữa, nâng cấp phân đoạn 68

3.3 Khảo sát, đo đạc và thí nghiệm hiện trường 69

3.3.1 Khảo sát đo đạc số liệu về các dạng hư hỏng mặt đường………… 69

3.3.2 Thí nghiệm đo chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI 76

3.3.3 Khảo sát lấy ý kiến của người dân 77

3.4 Xử lý số liệu và đánh giá mức hư hỏng mặt đường 78

3.5 Nhận xét và so sánh kết quả 85

B.QUỐC LỘ 14C_PHÂN ĐOẠN KM111+0.00 -:- KM112+0.00 87 3.6 Đặc điểm chung tuyến QL14C và phân đoạn KM111+0.00-:-KM112+0.00 87

3.6.1 Đặc điểm địa hình 87

3.6.2 Đặc điểm địa chất 88

3.6.3 Đặc điểm khí tượng thủy văn 88

3.7 Tình hình công tác sửa chữa và nâng cấp phân đoạn KM111+0.00-:-KM112+0.00

89 3.7.1 Giải pháp thiết kế, thi công nền mặt đường 89

3.7.1.1 Nền đường 89

3.7.1.2 Mặt đường 90

3.7.1.3 Lề đường 90

3.7.2 Giá trị xây dựng của công tác sửa chữa, nâng cấp phân đoạn 90

3.8 Khảo sát, đo đạc và thí nghiệm hiện trường 90

3.8.1 Khảo sát đo đạc số liệu về các dạng hư hỏng mặt đường………… 90

3.8.2 Thí nghiệm đo chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI 97

3.8.3 Khảo sát lấy ý kiến của người dân 98

3.9 Xử lý số liệu và đánh giá mức hư hỏng mặt đường 99

3.10 Nhận xét và so sánh kết quả 106

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ, DỰ KIẾN HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 4.1 Tổng hợp các kết quả nghiên cứu đạt được 109

4.2 Thực trạng các tuyến Quốc lộ do Sở GTVT quản lý 109

4.3 Nhu cầu xây dựng hệ thống đánh giá, quản lý bảo trì đường bộ hiện đại 110

4.4 Hệ thống chỉ số đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tông nhựa 110

4.6 Kiến nghị 111

4.7 Những tồn tại và dự kiến hướng nghiên cứu tiếp theo 112

4.7.1 Những tồn tại 112

4.7.2 Dự kiến hướng nghiên cứu tiếp theo 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC BẢNG

1.1 Thời hạn sửa chữa vừa và sửa chữa lớn đường bộ ở Việt Nam 10

1.2 So sánh mạng lưới đường bộ tỉnh Gia Lai với khu vực và toàn quốc 12

1.3 Tổng hợp thời gian xây dựng và sửa chữa Quốc lộ 25 15

1.4 Tổng hợp thời gian xây dựng và sửa chữa Quốc lộ 14C 15

2.1 Tiêu chí đánh giá mức độ hư hỏng và phân loại công tác sửa chữa theo Nga 39

2.2 Giải pháp sửa chữa mặt đường căn cứ theo chỉ số CIstruct và CIsurf 44

2.3 Ma trận phân chia các cấp độ hư hỏng dung chỉ số nứt đa phương AC 48

2.4 Bảng phân chia các cấp độ hư hỏng sử dụng cho chỉ số nứt dọc LC 51

2.5 Bảng phân chia các cấp độ hư hỏng sử dụng cho chỉ số nứt ngang TC 54

2.6 Bảng phân chia các cấp độ hư hỏng sử dụng cho chỉ số lún RU 56

2.7 Tổng kết phương án đo đạc cung cấp số liệu tính toán các chỉ số hư hỏng 62

3.1 Bảng số liệu khảo sát đo đạc hư hỏng mặt đường – nứt đa phương 69

3.2 Bảng số liệu khảo sát đo đạc hư hỏng mặt đường – nứt dọc 71

3.3 Bảng số liệu khảo sát đo đạc hư hỏng mặt đường – nứt ngang 72

3.4 Bảng số liệu khảo sát đo đạc hư hỏng mặt đường – lún 74

3.5 Bảng số liệu khảo sát đo đạc hư hỏng mặt đường – vá mặt đường 75

3.6 Tổng hợp kết quả khảo sát đo đạc hư hỏng mặt đường 79

3.7 Tổng hợp kết quả thí nghiệm đo chỉ số IRI mặt đường 82

3.8 Đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường theo chỉ số điều kiện bề mặt SCR 83

3.9 Đánh giá mức độ bằng phẳng mặt đường theo chỉ số điều kiện gồ ghề RCI 84

3.10 Đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường theo chỉ số tổng hợp PCR 84

3.11 Bảng số liệu khảo sát đo đạc hư hỏng mặt đường – nứt đa phương 91

3.12 Bảng số liệu khảo sát đo đạc hư hỏng mặt đường – nứt dọc 92

3.13 Bảng số liệu khảo sát đo đạc hư hỏng mặt đường – nứt ngang 94

3.14 Bảng số liệu khảo sát đo đạc hư hỏng mặt đường – lún 95

3.15 Bảng số liệu khảo sát đo đạc hư hỏng mặt đường – vá mặt đường 96

3.16 Tổng hợp kết quả khảo sát đo đạc hư hỏng mặt đường 99

3.17 Tổng hợp kết quả thí nghiệm đo chỉ số IRI mặt đường 104

3.18 Đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường theo chỉ số điều kiện bề mặt SCR 105

3.19 Đánh giá mức độ bằng phẳng mặt đường theo chỉ số điều kiện gồ ghề RCI 105

3.20 Đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường theo chỉ số tổng hợp PCR 106

DANH MỤC HÌNH ẢNH – ĐỒ THỊ

1 Minh họa ý nghĩa công tác bảo dưỡng và sửa chữa đường 1

1.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức quản lý mạng lưới Quốc lộ 8

1.2 Sơ đồ hệ thống tổ chức quản lý mạng lưới Tỉnh lộ 8

1.3 Bản đồ hiện trạng mạng lưới giao thông tỉnh Gia Lai năm 2009 17

1.4 Bản đồ quy hoạch mạng lưới giao thông tỉnh Gia Lai đến năm 2020 18

2.1 Thí nghiệm mô tả ứng xử của mặt đường BTXM và BTN khi chịu nén 19

2.2 Nứt mạng tại Km130+50 trên tuyến Quốc lộ 25 28

2.3 Nứt dọc tuyến Quốc lộ 25 đoạn qua thị trấn Phú Túc 29

2.4 Nứt ngang tuyến Quốc lộ 25 đoạn qua thị trấn Phú Thiện 29

2.5 Nứt khối tuyến Quốc lộ 25 đoạn qua thị trấn Phú Túc 30

2.6 Lún cục bộ trên tuyến Quốc lộ 25 đoạn qua thị xã AYun Pa 31

2.7 Chảy nhựa trên tuyến Quốc lộ 25 đoạn qua thị xã AYun Pa 32

2.8 Xô dồn mặt đường tại Km126+500 Quốc lộ 25 33

2.9 Mặt đường bị lão hóa trên tuyến Quốc lộ 25 đoạn Đèo Chư Sê 33

2.10 Mặt đường bị mài mòn trên tuyến Quốc lộ 25 đoạn Đèo Chư Sê 35

2.11 Ổ gà tại Km128+100 tuyến Quốc lộ 25 35

2.12 Lỗ thủng tại Km128+700 tuyến Quốc lộ 25 36

2.13 Vá mặt đường trên tuyến Quốc lộ 25 đoạn qua thị xã AYun Pa 36

2.14 Hình ảnh minh họa 3 cấp độ phân chia hư hỏng nứt đa phương mặt đường 48

2.15 Mô hình thể hiện nguyên tắc xác định bề rộng vết nứt t(mm) 50

2.16 Minh họa 2 phương pháp xác định kích thước đơn thể nứt mạng l(mm) 51

2.17 Bảng phân chia các cấp độ hư hỏng sử cho chỉ số nứt dọc LC 52

2.18 Bảng phân chia các cấp độ hư hỏng sử dụng cho chỉ số nứt ngang TC 54

2.19 Mô hình cách xác định độ sâu lún vệt bánh xe d(mm) 57

3.1 Đồ thị tương quan thực nghiệm giữa IRI và độ xóc, V=45km/h 77

3.2 Biểu đồ mô tả tỉ lệ diện tích hư hỏng nứt đa phương mặt đường theo lý trình 79

3.3 Biểu đồ mô tả tỉ lệ chiều dài hư hỏng nứt dọc mặt đường theo lý trình 80

3.4 Biểu đồ mô tả tỉ lệ chiều dài hư hỏng nứt ngang mặt đường theo lý trình 80

3.5 Biểu đồ mô tả tỉ lệ diện tích hư hỏng lún mặt đường theo lý trình 81

3.6 Biểu đồ mô tả tỉ lệ diện tích hư hỏng vá mặt đường theo lý trình 82

3.7 Biểu đồ mô tả chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI của mặt đường theo lý trình 83

3.8 Biểu đồ chỉ số tổng hợp đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường theo lý trình 85

3.9 Biểu đồ mô tả tỉ lệ diện tích hư hỏng nứt đa phương mặt đường theo lý trình 100

3.10 Biểu đồ mô tả tỉ lệ chiều dài hư hỏng nứt dọc mặt đường theo lý trình 101

3.11 Biểu đồ mô tả tỉ lệ chiều dài hư hỏng nứt ngang mặt đường theo lý trình 101

3.12 Biểu đồ mô tả tỉ lệ diện tích hư hỏng lún mặt đường theo lý trình 102

3.13 Biểu đồ mô tả tỉ lệ diện tích hư hỏng vá mặt đường theo lý trình 103

3.14 Biểu đồ mô tả chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI của mặt đường theo lý trình 104

3.15 Biểu đồ chỉ số tổng hợp đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường theo lý trình 106

PHẦN MỞ ĐẦU

1.Tính cấp thiết của đề tài

Trong những năm gần đây, việc bảo dưỡng đường đã trở nên một vấn đề quan trọng, nó chiếm một phần khá lớn trong tổng chi ngân sách hàng năm phục vụ cho phát triển hạ tầng giao thông nói chung Đối với công trình đường bộ, nhu cầu bảo dưỡng bao gồm nhiều hoạt động nhằm giữ cho các thành phần ở trong trạng thái hoạt động bình thường Điều này đòi hỏi phải lập nên các mức độ can thiệp phù hợp trong việc duy trì tuổi thọ tối đa của mỗi loại vật liệu hay cấu kiện, phục hồi sự làm việc trước thời hạn mà chúng cần thay thế Tuy nhiên khó khăn về nguồn lực tài chính không cho phép chúng ta tiến hành bảo dưỡng tất cả các hạng mục và công trình đến hạn hoặc bị xuống cấp Do

đó, cần phải có sự đánh giá tổng quan trước khi xác lập mức độ ưu tiên cho các đối tượng được phép bảo dưỡng, quyết định hợp lý sẽ mang lại lợi ích về phương diện kinh tế – kĩ thuật và an toàn cho người sử dụng Phương pháp đánh giá và phương án tác động phù hợp là hai vấn đề quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả của hoạt động bảo dưỡng

và sữa chửa công trình

Hình 1: Minh họa ý nghĩa công tác bảo dưỡng và sửa chữa đường

Công tác quản lý và bảo trì đường bộ là tập hợp các hoạt động nhằm kiểm soát năng lực phục vụ, sữa chữa hư hỏng, duy trì hoạt động giao thông một cách an toàn, hiệu quả

do các cơ quan chuyên ngành đảm trách Bảo trì đường bộ gồm bảo dưỡng thường xuyên, sửa chữa định kỳ và sửa chữa đột xuất

Bảo dưỡng thường xuyên (duy tu đảm bảo giao thông) là các thao tác kỹ thuật được tiến hành thường xuyên nhằm phòng ngừa và khắc phục kịp thời những hư hỏng nhỏ của

các bộ phận công trình và thiết bị

Sửa chữa định kỳ bao gồm công tác sửa chữa vừa và công tác sửa chữa lớn Sửa chữa vừa là sửa chữa những hư hỏng, khắc phục những biểu hiện xuống cấp của bộ phận, kết cấu công trình có thể ảnh hưởng đến chất lượng khai thác đường bộ và gây mất an toàn khai thác Sửa chữa lớn là công việc sửa chữa tiến hành khi có hư hỏng hoặc xuống cấp ở nhiều bộ phận công trình nhằm khôi phục chất lượng ban đầu của công trình

Sửa chữa đột xuất là công việc sửa chữa công trình đường bộ chịu các tác động đột xuất như gió bão, lũ lụt, động đất, va đập, cháy hoặc những tác động đột xuất khác đã dẫn tới những hư hỏng, xuống cấp cần được sửa chữa kịp thời để đảm bảo giao thông liên tục

Trên thế giới, nhiều nước đã tiến hành thu thập, xây dựng hoàn chỉnh hệ thống cơ

sở dữ liệu và các chỉ số đánh giá mức độ phục của mạng lưới đường bộ Ở Anh, năm

1975 đã thành lập một ủy ban thường trực về bảo dưỡng đường bộ chịu trách nhiệm phát triển một hệ thống có khả năng thực thi được về đánh giá điều kiện đường Đến khoảng năm 1992, họ đã xây dựng tương đối hoàn thiện hệ thống thông tin về quản lý mặt đường (PMS), đi kèm với các tiêu chuẩn đánh giá khả năng phục vụ của các tuyến đường Ở các nước khác như Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, tình hình cũng diễn ra tương tự Theo quy trình quản lý và bảo trì đường bộ hiện hành ở nước ta, các quyết định sửa chữa chủ yếu căn cứ vào thời hạn sử dụng của tuyến đường Những đánh giá về mức độ hư hỏng trước khi đưa ra quyết định đầu tư là có nhưng còn ít, mang tính chủ quan, chưa được định lượng cụ thể Việc lập ra và ứng dụng một hệ thống chỉ số đánh giá mức độ hư hỏng mang tính chất định lượng trong công tác quản lý và bảo trì đường bộ sẽ đem lai hai lợi ích cơ bản sau đây:

 Về phương diện quản lý, nó sẽ giúp xây dựng được kế hoạch ngắn hạn cũng như chiến lược dài hạn hiệu quả, bố trí hợp lý nguồn vốn và vật tư, đưa ra các quyết định đúng thời điểm với quy mô phù hợp để tạo ra được mức độ phục vụ của tuyến đường

là trong khả năng tài chính hạn hep;

 Về phương diện kỹ thuật, căn cứ vào kết quả đánh giá, người kỹ sư sẽ có cơ sở vững chắc để đè xuất phương án thiết kế phù hợp, đảm bảo yêu cầu sửa chữa các hư hỏng hiện trạng và tăng cường khả năng phục vụ của tuyến đường sau đó

Từ trước năm 2003 ở Việt Nam chưa có văn bản hoặc tiêu chuẩn nào quy định về

việc phân loại đường để lập kế hoạch sữa chửa Trong thời gian đó chỉ có những văn bản quy định tiêu chuẩn phân loại đường với mục đích chủ yếu là để xác định cước vận tải Tiêu chuẩn kỹ thuật “Bảo dưỡng thường xuyên đường bộ 22TCN 306-03” được chính thức ban hành ngày 28 tháng 05 năm 2003 quy định các hoạt động cho công tác quản lý

và bảo dưỡng thường xuyên mạng lưới đường bộ Đây là một tài liệu, hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi cho các cơ quan quản lý bảo dưỡng đường bộ lập, phê duyệt và thực hiện kế hoạch năm cho công tác bảo dưỡng thường xuyên Đến ngày 19 tháng 04 năm

2010, Bộ Giao thông vận tải ban hành thông tư só 10/2010/TT-BGTVT quy định nội dung công tác quản lý và bảo trì đường bộ; áp dụng tiêu chuẩn kỹ thuật, định mức về quản lý và bảo trì đường bộ; trách nhiệm của các cơ quan chức năng Tuy nhiên, quá trình áp dụng các tiêu chuẩn, thông tư, hướng dẫn, trong thực tế còn tồn tại nhiều bất cập và có nhiều trường hợp không thể vận dụng

Từ những vấn đề nêu trên, việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu xác định các chỉ số

đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bêtông nhựa các tuyến quốc lộ do sở GTVT Gia Lai quản lý” là cần thiết

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Ở nước ta hiện nay, số lượng đường bêtông nhựa chiếm tỉ lệ cao trong tất cả các loại đường (bê tông nhựa, bê tông xi măng, láng nhựa, cấp phối đá, cấp phối sỏi, đất, ), nhất là khu vực đô thị, các thành phố lớn như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Cần Thơ vv Đối với loại đường này, các hư hỏng bề mặt (nứt gãy, lún, xuống cấp mặt đường, ) xảy ra phổ biến, ảnh hưởng nhiều đến mức độ phục vụ, kinh phí sửa chữa lớn nhưng hiệu quả đem lại chưa cao Theo số liệu thu thập được, kinh phí dùng để sửa chữa các tuyến quốc lộ thuộc quản lý của Sở GTVT, cụ thể: Quốc lộ 25, năm 2011 là khoảng 135,64 tỉ đồng, con số này vào năm 2012 là 202,46 tỉ đồng; Quốc lộ 14C, năm

2012 là 184,43 tỉ đồng Vốn đầu tư lớn nhưng hiệu quả thực sự đem lại chưa cao, công tác sữa chữa kéo dài làm ảnh hưởng đến đời sống nhân dân sinh sống hai bên tuyến và các hoạt động kinh tế - xã hội khác Trong rất nhiều nguyên nhân làm suy giảm hiệu quả của công tác bảo dưỡng, sữa chửa phải kể đến công tác đánh giá hư hỏng và đề xuất phương án sữa chữa còn nhiều thiếu sót

Đề tài nghiên cứu sẽ tổng kết lại các dạng hư hỏng thường gặp đối với mặt đường bêtông nhựa của các tuyến quốc lộ do sở GTVT Gia Lai quản lý, so sánh ưu nhược điểm của các phương pháp đánh giá hiện nay trên thế giới, từ đó xác định các chỉ số để đánh

giá mức độ hư hỏng phù hợp với điều kiện của tỉnh Gia Lai Hệ thống chỉ số này tham khảo theo tài liệu hướng dẫn của Cục Quản lý đường cao tốc liên bang Hoa Kỳ Ứng dụng hệ thống chỉ số này vào công tác quản lý và bảo trì đường bộ cũng là mục đích hướng tới của đề tài Đây cũng được coi như một bước tạo đà và là thành phần quan trọng để tiến tới xây dựng cơ sở thông tin về quản lý mạng lưới đường bộ toàn quốc

Mục tiêu cụ thể của đề tài là sau khi xác định được các chỉ số đánh giá mức độ hư hỏng của mặt đường bêtông nhựa sẽ tiến hành áp dụng thí điểm vào đánh giá hư hỏng mặt đường tuyến Quốc Lộ 25 Trên cơ sở các đánh giá về mức độ hư hỏng thực tế theo quy trình hiện hành và các quyết định sữa chữa đã được thông qua, tiến hành so sánh, đối chiếu số liệu để kiểm chứng về mặt thực tiễn những kết quả nghiên cứu Đây là một hướng giải quyết vấn đề không còn quá mới đối với nhiều nước trên thế giới nhưng ở Việt Nam thì chưa được đề xuất áp dụng Chính vì thế, từ kết quả nghiên cứu đến thực tế

áp dụng vào công tác quản lý và bảo trì đường bộ chắc chắn sẽ gặp nhiều vấn đề khó khăn, đề tài sẽ đề xuất một quy trình được coi là phù hợp nhất với điều kiện khu vực tỉnh Gia Lai nhưng vẫn tuân theo các tiêu chuẩn quốc tế

Nếu được áp dụng vào thực tế công tác quản lý và bảo trì đường bộ các tuyến quốc lộ, hệ thống chỉ số đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bêtông nhựa sẽ có tác dụng tạo ra một quy trình thống nhất, đồng bộ về phương thức, kết quả đánh giá đối với các tuyến đường khác nhau về cơ quan quản lý trực tiếp, kích thước hình học, kết cấu mặt đường, vùng địa lý, thủy văn Từ đó, tạo điều kiện thuận lợi cho công tác đánh giá, tập hợp, đề xuất và ra quyết định sửa chữa các tuyến đường đã hư hỏng vượt quá mức độ cho phép trên cơ sở cân đối nguồn chi hằng năm của ngân sách của tỉnh

3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

Về lâu dài, phương hướng xây dựng hệ thống quản lý và bảo trì đường bộ trên phạm vi toàn tỉnh nói riêng và toàn quốc nói chung cho tất cả các loại mặt đường khác nhau (bêtông nhựa, bêtông ximăng, đá dăm láng nhựa, đường cấp phối ) là hết sức cần thiết Nghiên cứu song song hai vấn đề cơ bản là hệ thống thông tin về mạng lưới đường

bộ (PMS) và hệ thống các tiêu chuẩn đánh giá mức độ phục vụ của các tuyến đường trong mạng lưới đường bộ toàn quốc Với phương thức quản lý đường bộ như hiện nay, chúng ta sẽ gặp nhiều khó khăn trong công tác điều tra, thu thập, thống kê, xử lý số liệu

và lưu trữ hồ sơ Do đó, cần sớm tiến hành công tác chuẩn bị, nghiên cứu và áp dụng thí điểm cho một vài tuyến quốc lộ do sở GTVT tỉnh quản lý, từ đó rút kinh nghiệm để nhân

rộng mô hình cho toàn tỉnh và khu vực, quốc gia

Đề tài này chỉ giới hạn phạm vi tập trung nghiên cứu theo hai căn cứ như sau:

o Đối tượng nghiên cứu: Mặt đường bêtông nhựa với các loại hư hỏng phổ biến, được coi là có ảnh hưởng đến tuổi thọ công trình và năng lực phục vụ giao thông Đề xuấ hệ thống chỉ số đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tông nhựa (PCR) có tính bao quát và phù hợp, tham khảo theo phương pháp đánh giá của Cục quản lý đường cao tốc liên bang Hoa Kỳ;

o Phạm vi nghiên cứu: Các tuyến quốc lộ trên địa bàn tỉnh Gia Lai do sở Giao thông vận tải tỉnh Gia Lai trực thuộc quản lý Ngoài ra, số liệu có thể được thu thập từ Ban quản lý các dự án chuyên ngành GTVT, sở GTVT tỉnh Gia Lai và các công ty tư vấn, phòng thí nghiệm kiểm định chất lượng công trình tham gia vào công tác bảo trì, sữa chữa các tuyến quốc lộ trên địa bàn tỉnh Gia Lai

4 Phương pháp nghiên cứu

Trên cở sở nghiên cứu lý thuyết về mặt đường bêtông nhựa kết hợp với những thực nghiệm ngoài hiện trường, đúc rút kinh nghiệm từ thực tế công tác quản lý và bảo trì đường bộ, đề tài này sẽ thực hiện theo cách sau:

+ Nghiên cứu các tài liệu trong và ngoài nước về mặt đường bêtông nhựa với các dạng hư hỏng phổ biến Đi thực tế hiện trường, đo đạc, ghi nhận và thu thập số liệu về các dạng hư hỏng xảy ra đối với mặt đường bêtông nhựa trên các tuyến quốc lộ do sở GTVT Gia Lai quản lý

+ Tập hợp, xử lý, phân tích và đánh giá các số liệu bằng lý thuyết thống kê phù hợp theo mục đích nghiên cứu Sử dụng phương pháp hồi quy (tuyến tính hoặc phi tuyến)

và quy luật phân phối chuẩn làm công cụ xử lý số liệu

+ Xây dựng thuật toán trên phần mềm Microsoft Excel để mô tả quá trình phân tích và đánh giá số liệu Thí điểm sử dụng hệ thống chỉ số đã xây dựng để đánh giá mức

độ hư hỏng của tuyến đường cụ thể là Quốc lộ 25 thuộc phạm vi quản lý của Sở Giao thông vận tải Gia Lai, so sánh kết quả với quy trình đánh giá hiện hành để rút ra kết luận

và hoàn thiện

5 Nội dung nghiên cứu:

Nội dung nghiên cứu của đề tài của đề tài được thể hiện đầy đủ trong phần mở đầu

và 4 chương sau:

Phần mở đầu: Nêu tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Giới thiệu tổng quan về đề tài nghiên cứu, bao gồm tính cấp thiết của đề tài, mục tiêu nghiên cứu, đối tượng, phạm vi, phương pháp và nội dung nghiên cứu

Chương 1: Hiện trạng công tác quản lý và bảo trì đường bộ ở Việt Nam và trên địa

bàn tỉnh Gia Lai

Nêu ra quy trình quản lý và bảo trì đường bộ hiện hành ở Việt Nam ; Mạng lưới đường quốc lộ do sở Giao thộng vận tải Gia Lai quản lý và thực trạng công tác bảo trì Thu thập, thống kê, xử lý số liệu đường bộ, tình trạng hư hỏng và nhu cầu sửa chữa

Chương 2: Hệ thống các chỉ số đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tông nhựa

phục vụ công tác quản lý và bảo trì

Nêu cơ sở lý thuyết nghiên cứu, hệ thống quản lý đường bộ hiện đại (PMS), đại cương về bê tông nhựa và mặt đường bê tông nhựa, các dạng hư hỏng thường gặp đối với mặt đường bê tông nhựa, phương pháp đánh giá tình trạng hư hỏng mặt đường, và hệ thống các chỉ số đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tông nhựa các tuyến quốc lộ do

sở Giao thông vận tải Gia Lai quản lý

Chương 3: Áp dụng các chỉ số đánh giá mức độ hư hỏng mặt đường bê tông nhựa

đề xuất đánh giá thí điểm tuyến Quốc lộ 25 và Quốc lộ 14C do sở Giao thông vận tải Gia Lai quản lý

Nêu lên quy mô và thực trạng của tuyến đường, tình trạng hư hỏng mặt đường, sử

dụng các chỉ số đánh giá để thu thập số liệu và khảo sát để xác định trị số các chỉ số: chỉ

số nứt đa phương AC, chỉ số nứt dọc LC, chỉ số nứt ngang TC, chỉ số lún RU, chỉ số vá

PA, chỉ số điều kiện bề mặt SCR, chỉ số điều kiện gồ ghề RCI Từ đó tính chỉ số tổng hợp PCR

Chương 4: Kết luận, kiến nghị và dự kiến hướng nghiên cứu tiếp theo

1 Tổng hợp các kết quả nghiên cứu đạt được

2 Kết luận và kiến nghị áp dụng các chỉ số vào việc đánh giá, quản lý và bảo trì các tuyến quốc lộ do sở GTVT tỉnh quản lý

3 Những tồn tại và hướng nghiên cứu tiếp theo

CHƯƠNG 1

HIỆN TRẠNG CÔNG TÁC QUẢN LÝ VÀ BẢO TRÌ ĐƯỜNG BỘ Ở VIỆT NAM

VÀ TỈNH GIA LAI 1.1 Quy trình quản lý và bảo trì đường bộ hiện hành ở Việt Nam và ở tỉnh Gia

Lai

Theo quy định tại Nghị định của Chính phủ số 167/1999/NĐ-CP ngày 26 tháng

11 năm 1999 về tổ chức quản lý đường bộ thì đường bộ là kết cấu hạ tầng của giao thông vận tải phục vụ cho việc đi lại của người và các loại phương tiện giao thông

đường bộ Các hệ thống đường bộ trong cả nước là một mạng lưới liên hoàn do

Nhà nước thống nhất quản lý, không phân biệt đường bộ được xây dựng bằng

nguồn vốn nào Mọi cơ quan, tổ chức, cá nhân trong nước và nước ngoài, kể cả

người Việt Nam định cư ở nước ngoài có đầu tư vốn xây dựng, quản lý, sửa chữa

và khai thác hệ thống đường bộ ở Việt Nam đều phải tuân theo các quy định của

Nghị định này, pháp luật có liên quan và có trách nhiệm bảo vệ, giữ gìn các hệ thống đường bộ, chấp hành nghiêm chỉnh các quy định về quản lý và khai thác hệ

thống đường bộ Tổ chức và phân cấp quản lý đường bộ thực hiện theo các chỉ dẫn dưới đây:

o Cơ quan quản lý đường bộ ở Trung ương : Bộ Giao thông vận tải thống nhất quản lý nhà nước về đường bộ trong phạm vi cả nước; trực tiếp quản

lý hệ thống quốc lộ Cục đường bộ Việt Nam được Bộ Giao thông vận tải giao nhiệm vụ trực tiếp quản lý các đoạn tuyến quốc lộ; trình Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải giao cho các Ủy ban nhân dân tỉnh quản lý một số đoạn tuyến, tuyến quốc lộ;

o Cơ quan quản lý đường bộ ở địa phương: Ủy ban nhân dân cấp tỉnh quản lý

hệ thống đường bộ địa phương theo quy định của pháp luật; trực tiếp tổ chức quản lý hệ thống đường tỉnh, đường đô thị Sở Giao thông vận tải trực tiếp quản lý các đoạn tuyến quốc lộ mà Bộ Giao thông vận tải đã giao cho

Ủy ban nhân dân cấp tỉnh và các tuyến (hoặc đoạn) đường đô thị, đường tỉnh quan trọng; trình Ủy ban nhân dân cấp tỉnh quyết định giao cho các huyện quản lý một số đường tỉnh , đường đô thị còn lại Ủy ban nhân dân cấp huyện quản lý đối với đường trong phạm vi huyện Cơ quan chuyên môn của Ủy ban nhân dân cấp huyện được giao nhiệm vụ trực tiếp quản lý

các đường tỉnh và đường đô thị được Ủy ban nhân dân cấp tỉnh giao; quản

lý hệ thống đường huyện Ủy ban nhân dân xã quản lý đường trong phạm vi xã;

o Cơ quan tổ chức cá nhân trước khi xây dựng đường chuyên dùng phải được phép của các cơ quan có thẩm quyền và phải đăng ký đường tại Sở Giao thông vận tải sở tại; việc quản lý, khai thác phải theo quy định và hướng dẫn của cơ quan quản lý chuyên ngành Cơ quan, tổ chức, cá nhân trong nước và nước ngoài hoạt động trên lãnh thổ nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam được phép đầu tư xây dựng đường bộ theo hình thức hợp đồng BOT tổ chức quản lý, khai thác đường theo quy định và hướng dẫn của cơ quan quản lý chuyên ngành

Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống tổ chức quản lý mạng lưới Quốc lộ

Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống tổ chức quản lý mạng lưới tỉnh lộ

Bộ GTVT

Cục đường sắt

Khu QLĐB

1

Cục đường bộ đường sông Cục

Công ty QL&SCĐB

Công ty QL&SCĐB

Hạt QLĐB…

Hạt QLĐB…

Bộ GTVT, UBND tỉnh – thành phố

Sở GTVT tỉnh

Sở GTCC thành phố

Công ty QL&SC ĐB

Công ty QL&SC ĐB

Hạt QLĐB

Hạt QLĐB

Theo quy định của thông tư số 10/2010/TT-BGTVT do Bộ Giao thông vận tải ban hành thì nội dung quản lý đường bộ bao gồm các công tác sau:

o Lưu trữ và quản lý khai thác hồ sơ hoàn công công trình đường bộ xây mới, nâng cấp, cải tạo, sữa chữa định kỳ, sữa chữa đột xuất;

o Lập hồ sơ quản lý công trình đường bộ, bao gồm các tài liệu trích từ hồ sơ hoàn công như bình đồ, mặt cắt dọc, mặt cắt ngang, mặt cắt địa chất, hệ thống thoát nước, hồ sơ đền bù giải phóng mặt bằng, hồ sơ mốc lộ giới, hồ

sơ cấp phép thi công; lập bình đồ duỗi thẳng và cập nhật các biến động về

tổ chức giao thông, sử dụng đất dành cho đường bộ; sổ tuần đường; cập nhật số liệu về đếm xe (lưu lượng, tải trọng xe); cập nhật kết quả các đợt kiểm tra, dự án sửa chữa định kỳ, sửa chữa đột xuất;

o Lập hồ sơ quản lý hành lang an toàn đường bộ, bao gồm tình trạng sử dụng đất hành lang an toàn đường bộ, các công trình ảnh hưởng đến an toàn đường bộ, an toàn giao thông; vi phạm, thời điểm vi phạm và quá trình xử

lý vi phạm Hồ sơ đấu nối đường nhánh phải lập riêng để theo dõi và cập nhật bổ sung các vi phạm liên quan đến đấu nối đường nhánh để làm việc với các cấp có thẩm quyền và quản lý hạ tầng kỹ thuật bao gồm hồ sơ hoàn công các công trình hạ tầng kỹ thuật nằm trong hành lang an toàn đường

bộ, giấy phép thi công và các văn bản liên quan khác;

o Tổ chức thực hiện quản lý, bảo vệ công trình đường bộ; phối hợp với công

an, Ủy ban nhân dân các cấp quản lý, bảo vệ kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ;

o Theo dõi tình hình hư hại công trình đường bộ; tổ chức tuần tra, kiểm tra thường xuyên, phát hiện kịp thời hư hỏng và các hành vi vi phạm kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ, tiến hành xử lý theo thẩm quyền hoặc đề nghị

Ủy ban nhân dân các cấp xử lý theo quy định;

o Kiểm tra tình trạng kỹ thuật định kỳ tháng, quí, năm; kiểm tra đột xuất sau mỗi đợt lụt, bão hoặc các tác động bất thường khác;

o Thực hiện đếm xe, phân tích số liệu và đánh giá sự tăng trưởng của lưu lượng, kiểu loại phương tiện cơ giới đường bộ;

o Thực hiện quản lý tải trọng, khổ giới hạn xe; tổ chức cấp giấy phép lưu hành cho xe bánh xích, xe quá khổ giới hạn, quá tải công trình đường bộ;

kiểm tra tải trọng xe ở các trạm kiểm tra tải trọng xe cố định hoặc tạm thời

và xử lý theo quy định; phân tích đánh giá tác động do hoạt động của xe quá khổ, quá tải đến sự bền vững công trình đường bộ;

o Lập biểu mẫu theo dõi số vụ tai nạn, xác định nguyên nhân ban đầu từng vụ tai nạn, thiệt hại do tai nạn Phối hợp với cơ quan công an, chính quyền địa phương để giải quyết tai nạn giao thông theo thẩm quyền;

o Trực đảm bảo giao thông; theo dõi tình hình thời tiết, ngập lụt, các sự cố công trình, xử lý và báo cáo theo quy định;

o Phân làn, phân luồng, tổ chức giao thông; thường xuyên rà soát, điều chỉnh

hệ thống báo hiệu đường bộ cho phù hợp; lập hồ sơ điểm đen, xử lý và theo dõi kết quả các điểm đen đã được xử lý;

o Báo cáo định kỳ, đột xuất theo quy định

Thời hạn sửa chữa vừa và sửa chữa lớn đường bộ được quy định tùy theo kết cấu mặt đường và lưu lượng xe tính toán thiết kế mặt đường (nếu có) như bảng bên dưới (bảng 1.1)

Bảng 1.1: Thời hạn sửa chữa vừa và sửa chữa lớn đường bộ ở Việt Nam

STT Loại kết cấu mặt đường Thời hạn sửa

chữa vừa (năm)

Thời hạn sửa chữa lớn (năm)

1 Bê tông nhựa 4 12

2 Bê tông xi măng 8 24

3 Đá dăm trộn nhựa, đá dăm đen 3 9

4 Thấm nhập nhựa, láng nhựa 2 hoặc 3 lớp 3 6

5 Đá dăm tiêu chuẩn, cấp phối đá dăm 2 4

6 Cấp phối thiên nhiên 1 3

Thời hạn quy định sửa chữa vừa và sửa chữa lớn đường bộ được điều chỉnh bằng

hệ số triết giảm phù hợp với điều kiện về thời gian sử dụng đường bộ và tăng trưởng lưu lượng phương tiện giao thông cơ giới đường bộ Theo cách này, một số tuyến đường trên thực tế đã bị hư hỏng rất nặng nhưng chưa đến thời hạn quy định nên không được sữa chữa kịp thời Đây là một trong những khó khăn và bất cập trong công tác quản lý và bảo trì đường bộ hiện nay ở nước ta

1.2 Thực trạng mạng lưới đường Quốc lộ do sở Giao thông vận tải Gia Lai quản

lý

Gia Lai là một tỉnh miền núi, biên giới nằm ở phía bắc Tây Nguyên, có tọa độ địa

lý từ 12058’20” đến 14036’30” độ vĩ Bắc, từ 107027’23” đến 108054’40” độ kinh đông

Phía bắc giáp tỉnh Kon Tum, phía nam giáp tỉnh Đăk Lăk, phía tây giáp tỉnh Naratasiki nước Cam Pu Chia với 90km đường biên giới quốc gia, phía đông giáp các tỉnh duyên hải miền trung gồm: Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên Trục quốc lộ 14 nối với tỉnh Quảng Nam và các tỉnh Tây Nguyên, Đông Nam Bộ; Trục quốc lộ 19 phía đông nối với các tỉnh duyên hải miền trung, phía Tây qua cửa khẩu quốc tế Lệ Thanh nối sang Cam Pu Chia, quốc lộ 25 nối Gia Lai với Phú Yên

Toàn tỉnh có 17 đơn vị hành chính gồm: thành phố PleiKu, thị xã An Khê, thị xã AyunBa và 14 huyện: Chư Păh, Ia Grai, Đức Cơ, Đăk Đoa, Đăk Pơ, Chư Sê, Ia Pa, Phú Thiện, Krông Pa, Mang Yang, K’Bang, Kông Chro, Chư Pưh, Chư Prông Tổng số gồm

222 xã phường, thị trấn Diện tích tự nhiên toàn tỉnh 15.536,92 km2

Dân số toàn tỉnh tính đến cuối năm 2010 có 1.312.942 người với mật độ dân số 83,84 người/km2

(trong đó dân tộc kinh:734.484 người chiếm 55,94%, đồng bào dân tộc thiểu số chiếm 44,06%, chủ yếu là đồng bào dân tộc Jarai 383.356 người chiếm 29,20%

và Banar 155.484 người chiếm 11,84%, các dân tộc khác 39.618 người chiếm 3,02% dân

số toàn tỉnh)

1.2.1 Tổng hợp hiện trạng mạng lưới đường bộ tỉnh Gia Lai

Mạng lưới đường bộ tỉnh Gia Lai bao gồm 4 tuyến quốc lộ; 11 tuyến đường tỉnh;

đường đô thị; đường huyện, xã đường thôn buôn và đường chuyên dùng với tổng chiều

dài 10.234 km Cụ thể như sau:

- Quốc lộ: 505 km chiếm 4,93%

- Đường tỉnh: 537 km chiếm 5,25%

- Đường đô thị: 915 km chiếm 8,94%

- Đường huyện: 1.632 km chiếm 15,95%

- Đường xã + thôn buôn: 5.610 km chiếm 54,82%

- Đường chuyên dùng: 1.035 km chiếm 10,11%

 Kết cấu mặt đường:

- Bê tông xi măng chiếm: 4,36% với 446km

- Bê tông nhựa chiếm: 7,41% với 758km

- Láng nhựa chiếm: 20,35% với 2.083km

- Đá dăm, cấp phối chiếm: 14,06% với 1.439km

- Đường đất chiếm: 53,82% với 5.507km

 So sánh mạng lưới đường bộ tỉnh Gia Lai với khu vực và toàn quốc

- Mật độ đường toàn tỉnh với diện tích đất tự nhiên: 0,65 km/km2

- Mật độ đường so với dân số:8,61km/1000 người

Bảng 1.2: So sánh mạng lưới đường bộ tỉnh Gia Lai với khu vực và toàn quốc

TT Chỉ tiêu Đơn vị Tỉnh Gia

Lai

Vùng Tây Nguyên Cả nước

(Nguồn: số liệu năm 2009)

Như vậy, mật độ đường giao thông so với diện tích tự nhiên của tỉnh là khá cao so

với vùng Tây Nguyên, nhưng lại thấp hơn so với mật độ chung của cả nước, mật độ

km/1000 dân của tỉnh cao hơn so với cả vùng Tây Nguyên và cả nước

1.2.2 Hiện trạng các tuyến đường Quốc lộ do sở GTVT Gia Lai quản lý

Trên địa bàn tỉnh Gia Lai có 4 tuyến quốc lộ là quốc lộ 14 (đường Hồ Chí Minh), quốc lộ 14C, QL19, QL25 với tổng chiều dài 505 km, bao gồm:

- Bê tông nhựa chiếm: 52,42% với 265 km

- Láng nhựa chiếm 28,97% với 146 km

- Đá dăm, cấp phối chiếm: 0,53% với 2,7 km

- Đường đất chiếm: 18,08% với 91 km

Cụ thể các tuyến như sau:

1.2.2.1 Quốc lộ 19

Quốc lộ 19 là tuyến đường kết nối giữa tỉnh Bình Định và Gia Lai, điểm đầu từ

cảng Quy Nhơn tỉnh Bình Định, điểm cuối tại cửa khẩu Lệ Thanh huyện Đức Cơ, tỉnh Gia Lai Đoạn tuyến đi qua địa bàn tỉnh Gia Lai dài 168km, bắt đầu từ Km67+000 tại đèo

An Khê, kết thúc tại cửa khẩu Lệ Thanh nối với QL78 qua tỉnh Ratanakiri của Cam Pu

Chia Đây là tuyến đường trục ngang quan trọng của tỉnh, chạy theo hướng Đông Tây Hiện trạng đoạn tuyến là đường Bê tông nhựa, chất lượng trung bình Tuyến hiện đã được

đầu tư mặt đường BTN rộng 7,5m, riêng các đoạn tuyến đi qua trung tâm các thị xã, thị

trấn được mở rộng theo quy hoạch của địa phương

1.2.2.2 Quốc lộ 14

Quốc lộ 14 xuất phát từ cầu Đăk Rông tỉnh Quảng Trị, qua các tỉnh Thừa Thiên

Huế, Quảng Nam, Kon Tum, Gia Lai, Đăk Lăk, Đăk Nông và kết thúc tại thị trấn Chơn

Thành, tỉnh Bình Phước, tổng chiều dài tuyến là 889,7km Đoạn tuyến qua địa bàn tỉnh

có chiều dài 113,53km, từ Km494+470 tiếp giáp tỉnh Kon Tum đến Km608 tiếp giáp tỉnh

Đăk Lăk Tàn đoạn tuyến đạt tiêu chuẩn cấp III.MN với nền rộng từ 9,0-10,0m, mặt từ 6,0-7,5m Một số đoạn qua trung tâm thành phố, thị trấn được mở rộng theo quy hoạch

của địa phương như sau:

- Đoạn qua trung tâm thị trấn Phú Hòa huyện Chư Păh từ Km 513-Km515+600: mở rộng mặt B=14m

- Đoạn qua trung tâm thành phố Pleiku từ Km523-:-Km534, được mở rộng mặt đường B=10,5x2+2,0m

- Đoạn qua thị trấn Chư Sê dài 4km được mở rộng mặt B=14m

Hiện tại, ngoài hai đoạn tuyến đi qua trung tâm như trên, các đoạn tuyến còn lại thuộc

địa bàn tỉnh Gia Lai chỉ được tiến hành sửa chữa (vá ổ gà, láng nhựa bảo vệ, thảm mỏng

tăng cường) bằng nguồn vốn duy tu sửa chữa hàng năm để đảm bảo giao thông Tuy

nhiên hiện tại, do lưu lượng xe quá lớn, kết cấu mặt đường hiện hữu không đảm bảo điều

kiện khai thác nên nhiều đoạn tuyến đã bị hư hỏng nặng, kết cấu mặt đường bị phá vỡ

gây nứt nẻ, bong bật làm cho việc lưu thông hết sức khó khăn và mất an toàn

1.2.2.3 Quốc lộ 14C

Quốc lộ 14C xuất phát từ ngã tư Plei Cần (giao với QL40) tỉnh Kon Tum, tuyến đi

dọc biên giới Việt Nam – Cam Pu Chia qua Gia Lai, Đăk Lăk và kết thúc tại cửa khẩu

Bu Poảng tỉnh Đăk Nông, tổng chiều dài tuyến là 426,1 km Đoạn tuyến qua địa bàn tỉnh Gia Lai có chiều dài 112 km, từ Km107 (sông Sê San tiếp giáp tỉnh Kon Tum) đến

Km219 (sông H’Lốp tiếp giáp tỉnh Đăk Lăk, đoạn tuyến này hiện đã ủy thác cho tỉnh

quản lý (Sở GTVT tỉnh) Hiện trạng toàn đoạn tuyến có 10 km đường bê tông nhựa, 2 km đường láng nhựa, 8,7 km đường cấp phối, còn lại 91,4 km đường đất với nền rộng từ 4,0-

6,0m

Hiện đoạn tuyến đang được đầu tư xây dựng giai đoạn I với quy mô thông tuyến (tận

dụng nền đường cũ, xây dựng nền đường tại các đoạn chưa có tuyến) và xây dựng hoàn

chỉnh công trình thoát nước bằng BTCT quy mô vĩnh cửu

Riêng đoạn tuyến từ Km107-:- Km125 nằm trong khu vực ngập lòng hồ thủy điện Sê

San 4 đã được tập đoàn điện lực Việt Nam đầu tư xây dựng trả lại bằng tuyến đường tránh ngập với quy mô đường cấp IV.MN: nền đường rộng 7,5m, mặt đường BTN rộng

5,5m, công trình thoát nước vĩnh cửu bằng BTCT

1.2.2.4 Quốc lộ 25

Quốc lộ 25 là tuyến đường kết nối giữa tỉnh Phú Yên và Gia Lai, tuyến xuất phát

từ thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên và kết thúc tại điểm giao nhau với QL14 tại ngã ba

Cheo Reo, huyện Chư Sê, tỉnh Gia Lai, tổng chiều dài tuyến 180,8km Đoạn tuyến đi qua

địa bàn tỉnh Gia Lai dài 111,8km, điểm đầu từ Km69+00 tại cầu K’Lúi và điểm cuối tại

ngã ba Thạch Mỹ (ngã ba Cheo Reo) huyện Chư Sê, tỉnh Gia Lai Đoạn tuyến này hiện

đã được ủy thác cho tỉnh quản lý (Sở GTVT tỉnh) Hiện trạng đoạn tuyến đi qua địa bàn

tỉnh Gia Lai có thể chia ra như sau:

- Đoạn Km69 (cầu K’Lúi) – Km80( thị trấn Phú Túc, Krông Pa): có nền rộng 7-7,5m, mặt đường láng nhựa rộng 3,5m, chất lượng mặt đường trung bình và xấu, đoạn tuyến

này đạt tiêu chuẩn đường cấp V.MN

- Đoạn Km80(thị trấn Phú Túc) – Km 83+600 (thị trấn Phú Túc) là đoạn qua thị trấn

Phú Túc, huyện Krông Pa đã được mở rộng theo quy hoạch của địa phương có nền rộng 20m, mặt đường bê tông nhựa rộng 14m, chất lượng mặt đường tốt, đoạn tuyến

đạt tiêu chuẩn đường đô thị cấp II

- Đoạn Km83+600 - Km123 (thị xã AyunPa): có nền rộng 7,0-7,5m, mặt đường láng nhựa rộng 3,5m; chất lượng mặt đường trung bình và xấu, đoạn tuyến này đạt tiêu

chuẩn đường cấp V.MN

- Đoạn Km123- Km 126: đoạn qua thị xã AyunPa đã được mở rộng theo quy hoạch của

thị xã có nền rộng 20m, mặt đường bê tông nhựa, chất lượng mặt đường tốt, đoạn

tuyến đạt tiêu chuẩn đường đô thị cấp II Tuy nhiên, thời gian qua kết cấu mặt đường nhiều đoạn tuyến đã bị hư hỏng nặng, kết cấu mặt đường bị phá vỡ gây nứt nẻ, bong

bật làm cho việc lưu thông hết sức khó khăn và mất an toàn

- Đoạn Km 126 – Km 140 (huyện Phú Thiện): có nền rộng 7-:-9m, mặt đường láng nhựa rộng 5,5m, chất lượng mặt đường trung bình, đoạn tuyến này đạt tiêu chuẩn

đường cấp IV.MN

- Đoạn Km 140 – Km 180+800 (huyện Chư Sê): có nền rộng 7-:-9m, mặt đường bê tông nhựa rộng 6-:-7,5m; chất lượng mặt đường trung bình, đoạn tuyến này đạt tiêu chuẩn đường cấp III.MN

1.2.3 Đánh giá tình trạng hư hỏng và nhu cầu sửa chữa đường

Ngoài trừ mặt đường bê tông xi măng thường có tuổi thọ cao hơn bê tông nhựa (trung bình khoảng từ 5÷10 năm), các loại mặt đường khác nhanh xuống cấp, hư hỏng hơn

Theo tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-06, thời hạn tính toán (tuổi thọ) của mặt đường nhựa nằm trong khoảng 10÷15 năm Thực tế cho thấy, trong điều kiện của tỉnh Gia Lai có điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa với chế độ thủy nhiệt (độ ẩm và nhiệt độ), sự chênh lệch nhiệt độ giữa ban ngày và ban đêm khá cao và lưu lương giao thông lớn, đặc biệt ở Gia Lai khi vào mùa thu hoạch mía, mì thì lượng xe chở quá tải rất lớn, tốc độ tăng trưởng của các phương tiện hàng năm cao (cao hơn mức dự báo thông thường) thì các công trình đường sá rất mau hư hỏng, sớm xuống cấp, tuổi thọ đường bê tông nhựa trung bình đã giảm đi từ 4÷6 năm Chưa kể đến sự phổ biến tình tình trạng chậm trễ bảo dưỡng, duy tu các đoạn đường bị hư hỏng không kịp thời đã làm cho tuổi thọ đường bị rút ngắn nhanh hơn nữa, nhất là các đoạn thường xuyên bị ngập do mưa lớn

Số liệu thống kê gần đây cho thấy tỉ lệ theo chiều dài đoạn bê tông nhựa của tuyến quốc

lộ 25 là 55,66% và quốc lộ 14C là 61,11% do sở GTVT Gia Lai quản lý được xây dựng trước năm 2000 và những năm qua nâng cấp một số đoạn tuyến lên bê tông nhựa và sửa chữa vừa và lớn một số đoạn của QL25 và QL14C

Bảng 1.3: Tổng hợp thời gian xây dựng (sữa chữa) QL25

(theo chiều dài tuyến mặt đường bê tông nhựa)

TT Thời điểm Chiều dài (m) Tỉ lệ (%) Ghi chú

1 Trước năm 2000 64.000,00 55,66% Cách thời điểm hiện tại hơn 12 năm

2 Năm 2000÷2005 650,00 0,57% Cách thời điểm hiện tại 7-12 năm

3 Năm 2005÷2010 22.390,00 19,47% Cách thời điểm hiện tại 2-5 năm

4 Sau năm 2010 27.948,00 24,31% Cách thời điểm hiện tại 1-2 năm

Bảng 1.4: Tổng hợp thời gian xây dựng (sữa chữa) QL14C

(theo chiều dài tuyến mặt đường bê tông nhựa)

TT Thời điểm Chiều dài (m) Tỉ lệ (%) Ghi chú

1 Trước năm 2000 7.000,00 61.11% Cách thời điểm hiện tại hơn 12 năm

2 Sau năm 2010 4.900,00 38.89% Cách thời điểm hiện tại 1-2 năm Căn cứ theo quy định hiện hành, các tuyến đường này đều nằm trong diện điều tra,

theo dõi phục vụ mục đích sửa chữa định kỳ Số liệu thống kê cho thấy, các tuyến Quốc

lộ do sở GTVT quản lý, thời hạn để tiến hành sửa chữa (vừa hoặc lớn) mặt đường bê tông nhựa trung bình 8,5 năm (tuổi thọ trung bình), cá biệt có một số đoạn đường mới xây

dựng hoặc sửa chữa trong vòng chưa tới 3 năm đã hư hỏng, xuống cấp nghiêm trọng như:

Km75+980 -:- Km79+976.00, Km124-:-Km125+300, Km160+0.00-:-Km164+0.00 (QL25), Km153+0.00 -:-Km160+0.00 (QL14C),

Hình 1.3: Bản đồ hiện trạng mạng lưới giao thông tỉnh Gia Lai năm 2009

Hình 1.4: Bản đồ quy hoạch mạng lưới giao thông tỉnh Gia Lai đến năm 2020

CHƯƠNG 2

HỆ THỐNG CÁC CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG

BÊ TÔNG NHỰA PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ VÀ BẢO TRÌ

2.1 Giới thiệu cơ sở lý thuyết nghiên cứu

2.1.1 Đai cương về bê tông nhựa và mặt đường bê tông nhựa

Bê tông nhựa (bao gồm bê tông polyme, bê tông asphalt) là hỗn hợp đá – nhựa rải đường chế tạo bằng cấp phối khoáng vật liên kết với nhựa Thường thì chất liên kết là

bitum, một hợp chất hữu cơ được chế tạo từ dầu mỏ Cốt liệu khoáng vật chủ yếu dùng

trong bê tông nhựa thường là đá xay, xỉ quặng xay, thêm cát hay cát xay và bột khoáng Tùy theo yêu cầu và mục đích sử dụng cụ thể mà người ta sẽ xác định tỉ lệ hợp lý các thành phần rồi nhào trộn, gia công thành một hỗn hợp đồng nhất

Thông thường, bê tông nhựa được chế tạo nóng, nhiệt độ sử dụng (trộn) khoảng

1630C và dùng nhựa có độ nhớt cao Người ta hay dùng nhựa đặc có độ kim lún 50-:-60, 60-:-70, và 85-:-100 là các loại nhựa khá mềm nhằm cung ứng một mặt đường có khả

năng chống oxy hóa cũng như ảnh hưởng của thời tiết khá cao, ít bị rạn nứt Bê tông nhựa

thường chứa hơn 90% về khối lượng là cốt liệu là khoáng vật, nhựa chỉ chiếm từ 3-:-9% (trừ vữa nhựa bê tông nhựa dẻo có thể chứa tới 12% nhựa)

Áo đường mềm là thuật ngữ dùng để mô tả câu trúc mềm của vật liệu làm áo

đường, phổ biến là mặt đường bê tông nhựa Theo quan điểm thiết kế kết cấu áo đường thông thường, khi các phương tiện xe cộ lưu thông trên đường thì tải trọng của chúng sẽ

truyền xuống nền đất thông qua các lớp kết cấu, bao gồm tầng mặt (có một đến ba phân lớp nhỏ) và tầng móng (lớp móng trên và móng dưới) Đối với mặt đường bê tông nhựa, diện truyền tải bé nên tác động sâu hơn tới các lớp bên dưới Ứng suất gây ra ở đáy lớp

bê tông nhựa có thể là ứng suất kéo, nén, cắt và nếu so sánh với kết cấu áo đường cứng

(mặt đường bê tông xi măng) thì ứng xử của chúng khi chịu tác động của tải trọng xe cộ

có những điểm khác biệt Hình bên dưới (hình 2.1) mô tả khác biệt cơ bản giữa hai loại mặt đường này

Hình 2.1: Thí nghiệm mô tả ứng xử của mặt đường BTXM và BTN khi chịu nén

o Hình a: Mặt đường BTXM, diện tích chịu tải lớn, ứng suất đo được bên dưới lớp móng nhỏ hơn 0.2(MPa) Biểu đồ ứng suất tắt rất nhanh theo độ sâu

o Hình b: Mặt đường BTN, diện tích chịu tải nhỏ, ứng suất đo được bên dưới lớp móng lớn hơn 0.2 (MPa) Biểu đồ ứng suất giảm chậm theo độ sâu

Do đó, những hư hỏng thường xảy ra đối với mặt đường bê tông nhựa và bê tông

xi măng cũng khác nhau, cần được nghiên cứu xử lý độc lập

2.1.2 Phương pháp thí nghiệm đo chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI

Chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI (International Roughness Index) là chỉ số biểu thị mức độ gồ ghề mặt đường theo tiêu chuẩn quốc tế IRI một mô phỏng toán học và được

tính toán thông qua mô hình toán học “một phần tư xe”, biểu thị phản ứng xóc của xe với

mặt cắt dọc đường khi một xe ô tô chuẩn (Golden Car) chạy trên đường với tốc độ chuẩn

là 80 (km/h); trong trường hợp khó khăn có thể xác định một giá trị tốc độ chuẩn khác, quá trình tính toán sẽ phải hiệu chỉnh kết quả Đơn vị của IRI thường sử dụng là m/km và

có giá trị từ 0 (m/km) đến 20 (m/km) Độ lớn của giá trị IRI phụ thuộc vào tình trạng gồ ghề bề mặt của mặt cắt dọc đường cụ thể đã đo, giá trị IRI sẽ được tính toán thông qua

phần mềm chuyện dụng kèm theo thiết bị đo

Việc xác định độ bằng phẳng mặt đường bê tông nhựa theo chỉ số độ gồ ghề quốc

tế IRI tùy thuộc vào thiết bị hiện có, sẽ sử dụng một trong hai phương pháp đo gián tiếp

hoặc trực tiếp

2.1.2.1 Phương pháp đo gián tiếp

Là phương pháp đo không đưa ra trực tiếp giá trị IRI của toàn bộ tuyến đường thí

nghiệm mà phải gián tiếp 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 là thiết bị đo mặt cắt dọc chuyên dụng và thiết bị đo xó kiểu phản ứng Các thiết bị đo xóc kiểu phản ứng có ưu điểm là tốc độ đo nhanh, nhưng không

đưa ra trực tiếp giá trị IRI mà chỉ đưa ra giá trị độ xóc; ngược lại các thiết bị đo mặt cắt

dọc chuyên dụng có tốc độ đo chậm, nhưng lại đưa ra giá trị IRI của đoạn đo

Thiết bị đo mặt cắt dọc chuyên dụng thường dùng để xác định IRI trên các đoạn định chuẩn Các thiết bị này phải có đủ các tính năng kỹ thuật dưới đây:

o Đo được cao độ mặt cắt dọc của đường một cách tuần tự, liên tục với

khoảng cách bước đo không đổi (thông thường hoặc 100mm, hoặc 300mm,

hoặc 12inch);

o Độ chính xác của phép đo cao độ phải nhỏ hơn hoặc bằng 0.5mm;

o Có bộ vi xử lý kèm theo phần mềm chuyên dùng để thu thập, lưu trữ và xử

lý số liệu đo

Trên cơ sở số liệu mặt cắt dọc đường cụ thể đã đo, giá trị IRI sẽ được tự động tính

toán và hiển thị thông qua phần mềm chuyên dụng kèm theo thiết bị đo Các thiết bị

thuộc loại này sẽ có thể là Dipstick, Trl Profile Beam, Walking Profilometer, hoặc các thiết bị khác có tính năng tương tự

Thiết bị đo xóc kiểu phản ứng thường dùng để xác định độ bằng phẳng mặt đường

trên toàn tuyến thông qua giá trị độ xóc Các thiết bị này thường được lắp trên rơ moóc

chuẩn hoặc lắp trên xe ô tô con, có các tính năng kỹ thuật sau:

o Có khả năng đo được độ dịch chuyển tương đối giữa sàn xe và trục xe (độ

xóc) khi xe chạy trên đường;

o Kết quả đo được thể hiện qua trị số độ xóc cộng dồn trên các khoảng chiều

dài không đổi định trước (thông thường từ 100m đến 1000m) và được lưu trữ trên băng giấy hay các tệp tin trên máy tính xách tay kèm theo;

o Tùy thuộc vào loại thiết bị mà kết quả đo được thể hiện qua đơn vị là

m/km, mm/km, mm/m hoặc số km/m

Các thiết bị loại này có thể là Mays Ride Meter, Bump Integrator Unit, hoặc các loại

khác có tính năng tương tự

2.1.2.2 Phương pháp đo trực tiếp

Là phương pháp đo đưa ra trực tiếp giá trị IRI của toàn bộ tuyến đường thí

nghiệm Đo tốc độ đo nhanh và cơ động nên phương pháp này thích hợp với việc đo độ

bằng phẳng theo IRI trên đường cấp cao Phương pháp đo trực tiếp sử dụng thiết bị đo kiểu mặt cắt dọc chuyên dụng đo với tốc độ cao, có khả năng đo được mặt cắt dọc chính

xác của đường và trực tiếp đưa ra giá trị IRI thông qua phần mềm tính toán chuyên dụng

kèm theo Hệ thống thiết bị đo bao gồm các bộ phận chủ yếu đảm bảo các tính năng kỹ thuật theo yêu cầu

a Bộ phận đo gia tốc chuyển dịch thẳng đứng

Đảm bảo các tính năng kỹ thuật sau:

o Có khả năng thu nhận và xử lý được các số liệu gia tốc chuyển dịch thẳng

đứng biến thiên một cách liên tục, tuần tự với khoảng cách các điểm đo cách

đều nhỏ hơn hay bằng 250mm do mặt đường không bằng phẵng

o Có khẳ năng kiểm tra, hiệu chỉnh thông qua phần mềm điều khiển thiết bi;

o Sai số của phép đo phải nhỏ hơn 0.01g (g là đơn vị trọng lực);

b Bộ phận đo cao độ bề mặt mặt đường

Là bộ phận đo theo nguyên lý “không tiếp xúc” bằng tia la-de, sóng siêu âm hoặc

hệ quang học nhằm xác định chiều cao từ thiết bị đo gắn trên thân xe đến bề mặt

mặt đường khi xe chạy Bộ phận đo cao độ phải đảm bảo các tính năng kỹ thuật

sau:

o Có khẳ năng thu nhận và xử lý số liệu đo cao độ liên tục, tuần tự theo suốt

chiều dọc hành trình khảo sát với khoảng cách các điểm đo cách đều nhỏ hơn hay bằng 250mm;

o Có khẳ năng kiểm tra, hiệu chỉnh thông qua phần mềm điều khiển thiết bi;

o Có khẳ năng đo được độ dịch chuyển theo chiều thẳng đứng ≥ 100mm;

o Sai số cho phép đo phải nằm trong giới hạn ± 0.5mm

c Bộ phận đo chiều dài và vận tốc xe

Phải đảm bảo các tính năng kỹ thuật sau:

o Phải có khả năng đo và hiển thị được liên tục chiều dài cộng dồn khi xe chạy;

o Phải hiển thị được vận tốc chạy xe trong quá trình đo;

o Độ chính xác của phép đo chiều dài nằm trong giới hạn ±0.1%

d Máy tính xách tay

Máy tính xách tay phải có cấu hình đủ mạnh để truy nhập, xử lý liên tục các tín

hiệu đo theo thuật toán đã được lập trình và lưu trữ các số liệu đo trong ổ đĩa cứng Phần mềm chuyên dụng phải có các chức năng cơ bản sau:

o Quản lý và định chuẩn các bộ phận đo của hệ thống thiết bị;

o Thu nhận, xử lý các tín hiệu đo một cách tuần tự, liên tục trong suốt quá

trình đo;

o Ghi lại các số liệu về gia tốc chuyển dịch thẳng đứng của thân xe, cao độ bề mặt mặt đường, chiều dài cộng dồn của hành trình xe đo, vận tốc của xe đo;

o Tính toán và hiển thị kết quả đo trị số IRI theo từng làn xe với chiều đoạn

không đổi tùy chọn (thông thường từ 100m đến 1000m);

o Cho phép người điều khiển đưa vào các sự kiện trên dọc tuyến khảo sát

như: vị trí cột Km, vị trí đầu cuối, vị trí hư hỏng, v.v

Trong điều kiện hiện nay, thí nghiệm đo độ bằng phẵng mặt đường thông qua chỉ

số IRI chưa được ứng dụng rộng rãi, chủ yếu phục vụ cho công tác nghiệm thu Do đó, kiến nghị sử dụng phương pháp đo gián tiếp với chỉ số IRI

2.1.2.3 Trình tự phương pháp đo gián tiếp

Bước 1: Kiểm tra hiệu chỉnh thiết bị đo và xe đo

Trước khi tiến hành đo, phải kiểm tra hiệu chỉnh thiết bị và xe đo đảm bảo độ tin cậy của kết quả đo Các hạng mục cần kiểm tra như sau:

Kiểm tra thiết bị đo mặt cắt dọc chuyên dụng

Cần kiểm tra trước về tình trạng làm việc của thiết bị để đảm bảo thiết bị hoạt

động tốt, đảm bảo đô chính xác của phép đo cao độ phải nhỏ hơn hoặc bằng 0.5mm Việc kiểm tra phải tuân thủ theo đúng hướng dẫn sử dụng của thiết bị đo Việc kiểm tra độ

chính xác của phép đo cao độ với thiết bị Dipsick, Trl Profile Beam được tóm tắt như

sau:

o Với Trl Profile Beam: Chọn vị trí sàn nhà lát gạch hoặc sàn bê tông phẳng Lắp đặt và cân chỉnh thiết bị Nâng bánh xe đo để đút khối hộp định chuẩn (do hãng sản xuất cung cấp) đã biết chiều dày và vào vị trí thẳng góc với bánh xe đo Hạ bánh xe đo So sánh số đọc hiển thị trên màn hình đo và chiều dày đã biết để xác định độ chính xác xem có nhỏ hơn 0.5mm Lặp lại các bước trên 2 lần nữa với 2 mặt khối hộp đã biết chiều dày;

o Với Dipsick: Chọn vị trí sàn nhà lát gạch hoặc bê tông phẳng Đặt thiết bị

đo với 2 chân đo vuông góc với mặt sàn Ghi số đọc hiển thị trên màn hình

đo Số đọc này biểu thị chênh cao giữa 2 chân đo Dùng phấn vạch theo chu

vi của 2 chân đo để đánh dấu Nâng và xoay ngược thiết bị để khi hạ xuống,

2 chân đo đổi ngược nhau và trùng khít với 2 vòng tròn đánh dấu Ghi số đọc hiển thị trên màn hình đo So sánh 2 số đọc với nhau để xác định độ chính xác xem có nhỏ hơn 0.5mm

Kiểm tra các thông số kỹ thuật của xe đo

Là các loại xe con hoặc xe du lịch loại nhỏ (8-15 chổ ngồi), đảm bảo các điều kiện sau:

o Tổng tải trọng xe: Bao gồm tải trọng của bản thân xe và những người thí nghiệm Cần duy trì và đảm bảo tổng tải trọng của xe không đổi trong suốt quá trình thí nghiệm

o Áp lực hơi của 4 bánh xe: Cần kiểm tra hàng ngày bằng đồng hồ đo áp lực

để đảm bảo áp lực của các bánh xe đo không đổi trong suốt quá trình thí nghiệm Áp lực lốp bánh xe lựa chọn theo quy định của nhà sản xuất ở điều kiện xe chạy bình thường, lốp bơm không quá căng hoặc quá yếu ( thông thường áp lực lốp từ 1,8-2,6 daN/cm2 tùy thuộc loại xe);

o Khi lốp xe đã cũ, mòn hoặc trước khi bắt đầu một đợt thí nghiệm dài ngày cần phải lắp lốp mới Sau khi lắp lốp mới cần phải chạy xe trước 1-2 tuần trước khi tiến hành thí nghiệm

Kiểm tra thiết bị đo xóc mặt đường kiểu phản ứng

Sau khi lắp đặt thiết bị trên ô tô hoặc rơ –móc kéo theo, tiến hành kiểm tra các

hạng mục theo chỉ dẫn sau đây:

o Kiểm tra đồng hồ đo chiều dài của xe: Để đánh giá độ chính xác của đồng

hồ đo chiều dài của xe đo;

o Kiểm tra đồng hồ đo vận tốc của xe đo: Để đánh giá độ chính xác của đồng

o Vận tốc định chuẩn là vận tốc khi đo xóc trên các đoạn định chuẩn Vận tốc

định chuẩn được lựa chọn sẽ là vận tốc dự kiến sau này khi đo xóc trên toàn tuyến;

o Tùy thuộc vào tình trạng giao thông thực tế trên tuyến đo để lựa chọn vận

tốc định chuẩn sao cho xe đo xóc có khả năng chạy đúng tốc độ dự kiến Cần thị sát trước bằng ô tô trên toàn tuyến để lựa chọn vận tốc định chuẩn cho phù hợp Phải lựa chọn 2 đến 3 vận tốc định chuẩn dự kiến, trong đó có

1 vận tốc chủ đạo là vận tốc của dòng xe trên các đoạn đường có tình trạng lưu thông bình thường và 1 đến 2 vận tốc dự phòng là vận tốc hạn chế trong tình trạng lưu thông khó khăn ở những đoạn đường qua vùng dân cư Vận tốc nhỏ nhất lựa chọn là 25 km/h;

o Nếu có thể được, nên chọn vận tốc định chuẩn phù hợp với khuyến nghị

của loại thiết bị đo xóc kiểu phản ứng do nhà sản xuất cung cấp

Lựa chọn các đoạn đường định chuẩn

Cần lựa chọn ít nhất 4 đoạn đường để định chuẩn Các đoạn đường định chuẩn

được lựa chọn sao cho giá trị độ gồ ghề mặt đường của các đoạn đó bao phủ được toàn bộ

thang đo độ gồ ghề của toàn tuyến đường cần thí nghiệm (độ xóc và IRI đo được ở các

đoạn đó bao hàm giá trị max, min và các giá trị trung gian của toàn tuyến) Để việc lựa

chọn các đoạn định chuẩn được chính xác, cần thiết phải thị sát trước tình trạng độ gồ ghề mặt đường toàn tuyến Mỗi đoạn định chuẩn lựa chọn cần đảm bảo các thông số kỹ thuật

sau:

o Chiều dài đoạn định chuẩn ít nhất là 200m, thông thường là 300m;

o Đoạn định chuẩn phải nằm trên đường thẳng, độ dốc dọc không quá 2%,

mặt đường đủ rộng để đảm bảo xe chạy với vận tốc không đổi trên đoạn;

o Tình trạng gồ ghề bề mặt của đoạn cần phải đồng đều trên dọc cả chiều dài

đoạn, đảm bảo tránh phân chia thành các đoạn nhỏ cục bộ có tình trạng gồ ghề bề mặt khác nhau;

o Bề mặt của đoạn định chuẩn không bị nứt, vỡ hoặc ổ gà;

o Trên một đoạn định chuẩn không được xen kẽ các loại mặt đường khác

nhau như cứng, mềm, dẫn đến sẽ có thuộc tính gồ ghề khác nhau;

o Đầu và cuối đoạn định chuẩn cần phải được đánh dấu bằng sơn

Thí nghiệm xác định IRI của các đoạn định chuẩn

Sử dụng thiết bị đo mặt cắt dọc chuyên dụng để đo IRI trên các đoạn định chuẩn

Với mỗi đoạn định chuẩn, trình tự tiến hành như sau:

o Đánh dấu điểm đầu và cuối của đoạn định chuẩn;

o Dùng sơn hoặc phấn vạch 2 đoạn thẳng song song dọc theo đường trên

đoạn định chuẩn Khoảng cách từ đoạn thẳng gần lề đến mép lề thông thường từ 80cm đến 100cm, khoảng cách giữa 2 đoạn thẳng bằng chiều rộng của hai vệt bánh xe thí nghiệm đo xóc phản ứng;

o Dùng thiết bị đo mặt cắt dọc chuyên dụng để đo IRI trên hai vệt đã vạch

của đoạn đinh chuẩn Kết quả đo sẽ đưa ra hai giá trị IRI ứng với 2 vệt bánh xe;

o Giá trị IRI của đoạn định chuẩn sẽ được tính trung bình cộng của hai giá trị

IRI tương ứng với vệt đo

Xác định giá trị độ xóc cộng dồn trên các đoạn định chuẩn

Sử dụng thiết bị đo xóc kiểu phản ứng để đo độ xóc cộng dồn trên các đoạn định

chuẩn Với mỗi đoạn định chuẩn, với mỗi vận tốc định chuẩn (2 đến 3 vận tốc đã dự

kiến), trình tự đo xóc được tiến hành như sau:

o Xe có gắn thiết bị đo xóc được chạy ít nhất là 5 lần trên đoạn định chuẩn

Chú ý đảm bảo xe chạy đúng vận tốc, vệt bánh xe trùng với vệt sơn hoặc phấn đã vạch trên đường Để đảm bảo vận tốc xe chạy trên đoạn đường định chuẩn đúng theo dự kiến, xe phải xuất phát cách điểm đầu đoạn định chuẩn ít nhất là 200m;

o Ghi lại các giá trị độ xóc cộng dồn của các lần đo;

o Tính giá trị độ xóc cộng dồn trung bình của các lần đo Độ xóc cộng dồn

trung bình của đoạn là trung bình cộng của các giá trị đo xóc của các lần đo trên đoạn

Ghi chú: Nếu giấ trị độ xóc cộng dồn của một lần chạy nào đó sai khác quá 10%

so với giá trị độ xóc cộng dồn trung bình thì hủy bỏ kết quả của lần chạy đó và chạy

thêm cho đủ 5 lần Tính toán lại giá trị độ xóc cộng dồn trung bình

Thiết lập phương trình tương quan thực nghiệm giữa IRI và độ xóc cộng dồn

o Các phương trình tương quan thực nghiệm ứng với mỗi vận tốc định chuẩn

được xác lập trên cơ sở các cặp số liệu đo trên các đoạn định chuẩn: Độ gồ ghề IRI, độ xóc cộng dồn trung bình Việc thiết lập phương trình tương quan thực nghiệm giữa IRI và độ xóc, xác định hệ số tương quan thực nghiệm R (hoặc hệ số tương quan thực nghiệm bình phương R2) được thực hiện bằng các công cụ toán học như phần mềm excel hoặc các phần mềm tính toán tương tự;

o Phương trình tương quan giữa IRI và độ xóc cộng dồn thường có dạng bậc

nhất hoặc bậc hai Hệ số tương quan thực nghiệm R của phương trình phải lớn hơn 0.9 (hoặc hệ số tương quan thực nghiệm bình phương R2 phải lớn hơn 0.81)

o Nếu R≤0.9, cần thiết phải tiến hành các công tác sau: Kiểm tra lại thiết bị,

bổ sung thêm các thí nghiệm trên các đoạn định chuẩn đã chọn; chọn thêm các đoạn định chuẩn mới,

Ghi chú: Các phương trình tương quan thực nghiệm trên chỉ đảm bảo độ chính

xác trong khoảng thời gian xe đo hoạt động ít hơn 1 tháng Ngoài thời gian hoặc quãng

đường đo trên, cần thiết phải thiết lập lại tương quan thực nghiệm trước khi đo mới

Bước 3: Đo độ bằng phẳng trên toàn tuyến

Tiến hành chạy xe có lắp thiết bị đo xóc mặt đường kiểu phản ứng trên các làn xe

của tuyến đường Trong quá trình thí nghiệm cần phải tuân thủ đúng các điều sau:

o Chỉ được phép chạy xe đo xóc với các tốc độ định chuẩn đã lựa chọn Tùy

thuộc vào điều kiện thực tế lúc đo, có thể chỉ sử dụng một tốc độ định chuẩn chủ đạo để đo cho toàn tuyến hoặc phải sử dụng thêm tốc độ định chuẩn dự phòng cho các đoạn đường có tình trạng lưu thông khó khăn Nếu trên một đoạn đường nào đó phải chạy xe với tốc độ định chuẩn dự phòng thì việc đo phải được thực hiện riêng, tránh tình trạng thay đổi tốc độ đo từ đoạn này sang đoạn khác;

o Vận tốc xe đo phải giữ không đổi so với vận tốc khi định chuẩn (sai số giữa vận tốc định chuẩn và vận tốc đo khi thí nghiệm không được chênh nhau quá trị số cho phép là ± 3 km/h);

o Chạy đúng làn cần đo, không chạy lấn sang làn xe khác;

o Trong quá trình đo xóc, cần đánh dấu các vị trí cần ghi nhớ như: Cột Km,

các vị trí đầu cầu, cuối cầu, đoạn đường xấu,

o Nếu tại đoạn đường nào đó, do trở ngại giao thông nên xe đo xóc không

chạy được đúng với vận tốc định chuẩn dự kiến thì phải hủy kết quả và tiến hành đo lại

Bước 4: Tính toán kết quả thí nghiệm đo độ bằng phẳng IRI

Trên cơ sở kết quả thí nghiệm đo xóc, căn cứ vào tốc độ của xe đo trên từng đoạn

mà sử dụng phương trình tương quan thực nghiệm giữa IRI và độ xóc cộng dồn ứng với

vận tốc định chuẩn đã thiết lập để tính ra giá trị IRI

2.1.3 Các dạng hư hỏng thường gặp đối với mặt đường bê tông nhựa

2.1.3.1 Nứt gãy

a Nứt mạng

Khối nứt nhỏ tập hợp trên bề mặt có thể xuất hiện ở mọi vị trí trên tuyến đường

Nó được hình thành do sự kết hợp của hiện tượng mỏi và gia tăng mức độ rạn nứt do tải

trọng

Dưới tác động của xe cộ, một loại tải trọng trùng phục với tần số gia tăng theo thời

gian, xuất hiện các vết nứt và chúng kết nối lại qua các giai đoạn phát triển khác nhau Ở mức độ cao nhất, khối nứt này phát triển thành mạng đa chiều, hình cá sấu (hay mai rùa),

gồm nhiều đơn thể nứt dạng đa giác (thường là tứ giác hoặc ngũ giác) sắc nhọn sắp xếp

liên tục

Qua điều tra cho thấy, hiện tượng nứt mạng xuất hiện là khá cao Nếu không được

xử lý triệt để và đúng thời điểm thì khối nứt phát triển thành mạng lớn, các đơn thể nứt có kích thước lớn dần Trong khi tải trọng tiếp tục lặp lại và gia tăng tần suất, độ lớn thì bề

rộng vết nứt mở rộng, kết cấu bề mặt bị phá vỡ Với sự xâm nhập của nước từ phía trên

bề mặt, tốc độ phá hoại càng gia tăng nhanh chóng, mặt đường có thể bị bóc nguyên khối

bê tông nhựa

Hình 2.2: Nứt mạng tại Km130+50.00trên tuyến QL25 (mức độ cao)

b Nứt dọc

Vết nứt dọc hình thành theo hướng song song với hướng tuyến Trong phạm vi làn

đường phần xe chạy, vết nứt dọc có thể xuất hiện tại mọi vị trí, nhưng đáng chú ý nhất là trong giới hạn bề rộng của vệt bánh xe, nơi mà tải trọng của xe cộ lưu thông trên đường

có tần suất lặp lại hơn 80% tổng số lượng thông qua Tần suất xuất hiện vết nứt dọc trên

các tuyến đường là ở mức độ khá cao

Vết nứt dọc thông thường xuất hiện đơn lẻ, không liên kết thành chuỗi nứt gãy và

liên quan tới sự yếu cục bộ của nền hoặc mặt đường tại vị trí đó Một số vết nứt dọc

thường hình thành ở các mối nối của kết cấu áo đường Sau khi đào bới mặt đường để thi

công các công trình ngầm bên dưới, công tác tái lập mặt đường không đảm bảo được sự

đồng nhất so với mặt đường cũ dễ hình thành vết nứt dọc Trong trường hợp này, vết nứt

dọc có thể kéo dài dọc theo đoạn đào bới

Hình 2.3: Nứt dọc tuyến QL25 đoạn qua thị trấn Phú Túc_Huyện Krông Pa

c Nứt ngang

Vết nứt ngang hình thành theo hướng vuông góc với hướng tuyến Trong phạm vi

làn đường phần xe chạy, vết nứt ngang có thể xuất hiện tại mọi vị trí Vết nứt ngang có

thể kéo dài hết bề rộng mặt cắt ngang của tuyến Do hướng phát triển của vết nứt ngang vuông góc với hướng xe chạy nên dưới tác động của tải trọng xe cộ, phần kết cấu nằm về

hai phía của vết nứt dễ dàng bị dịch chuyển tương đối, ứng suất phát sinh phức tạp, vừa

kéo, vừa nén, vừa cắt Vì thế, tốc độ hư hỏng mặt đường tại những vị trí có vết nứt ngang xảy ra khá nhanh

Hình 2.4: Nứt ngang tuyến QL25 đoạn qua thị trấn Phú Thiện_huyện Phú Thiện

d Nứt khối

Các vết nứt dọc và ngang nối lại với nhau thành một khối nứt hình chữ nhật có

kích thước thay đổi từ 0.1m đến 10m theo chiều dài mỗi cạnh, xuất hiện đơn lẻ ở các vị trí khác nhau trên tuyến đường

Vết nứt khối xuất hiện có thể do ảnh hưởng của tải trọng Tuy nhiên, nguyên nhân

chủ yếu là do tác động của nhiệt độ Sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm, giữa các

mùa trong năm, thậm chí trong cùng thời điểm đang xét, nhiệt độ đo được ở bề mặt và

trong lòng khố bê tông nhựa sai khác nhau là rất lớn Khi nhiệt độ thay đổi, kết cấu bê

tông nhựa của mặt đường co giãn liên tục làm xuất hiện các ứng suất nhiệt khá phức tạp,

- Đoạn đường gần đèn báo hiệu;

- Vị trí phân luồng như là xe buýt;

- Làn đường dành cho xe tải nặng;

- Làn giảm tốc cho các xe tải nặng

Thực tế công tác khảo sát các tuyến quốc lộ trên địa bàn tỉnh Gia Lai cho thấy

hiện tượng hư hỏng này chỉ xuất hiện ở một vài vị trí của tuyến đường có lưu lượng xe rất lớn, xe có tải trọng cao, điển hình như: Quốc lộ 25, Quốc lộ 14, Quốc lộ 19 vv Xung quanh vệt lún bánh xe xuất hiện kèm theo các dạng nứt gãy kết cấu mặt áo đường

Ở những làn đường của hướng lưu thông có số phương tiện lưu thông quá lớn, tải trọng tác dụng lên mặt đường trong phạm vi vệt bánh xe là liên tục, khả năng đàn hồi của vật liệu bêtông nhựa suy giảm nhanh, đặc biệt khi nhiệt độ bề mặt lên cao Vệt lún theo vệt bánh xe thường xuất hiện khi kết cấu nền đường không đủ sức chịu tác động không