Bài giảng Cơ Sở Hạ Tầng

Trong công tác xây dựng kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ, hệ thống tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật hiện hành bao gồm:  Tiêu chuẩn thiết kế; Bảng 2-7 liệt kê một số tiêu chuẩn và quy

TS TÔ NAM TOÀN (Chủ biên) ThS NGUYỄN HUY HÙNG

BÀI GIẢNG

CƠ SỞ HẠ TẦNG GIAO THÔNG VẬN TẢI

HÀ NỘI 2011

i

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CƠ SỞ HẠ TẦNG GIAO THÔNG VẬN TẢI 1

1.1 HỆ THỐNG CƠ SỞ HẠ TẦNG GIAO THÔNG VẬN TẢI 1

1.1.1 Khái niệm chung về cơ sở hạ tầng giao thông vận tải 1

1.1.2 Hệ thống cơ sở hạ tầng giao thông vận tải Việt Nam 1

1.2 VAI TRÒ CỦA CƠ SỞ HẠ TẦNG GIAO THÔNG VẬN TẢI 3

CHƯƠNG 2 HẠ TẦNG GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ 5

2.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ 5

2.1.1 Khái niệm chung về hệ thống giao thông đường bộ 5

2.1.2 Vai trò của giao thông đường bộ 6

2.1.3 Phân cấp đường bộ 6

2.1.4 Các tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật đường bộ 12

2.1.5 Mạng lưới đường bộ hiện tại và tương lai 16

2.2 TUYẾN ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC CỦA ĐƯỜNG Ô TÔ 17

2.2.1 Tuyến đường ô tô 17

2.2.2 Các yếu tố kỹ thuật của tuyến đường ô tô 18

2.3 CÔNG TRÌNH NỀN – MẶT ĐƯỜNG 20

2.3.1 Công trình nền đường 20

2.3.2 Công trình mặt đường 28

2.4 CÁC CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC TRÊN ĐƯỜNG 33

2.4.1 Công trình cầu 46

2.4.2 Công trình thoát nước nhỏ 52

2.4.3 Công trình thoát nước ngầm 53

2.5 CÁC CÔNG TRÌNH KHÁC TRÊN ĐƯỜNG 54

2.5.1 Các công trình chống đỡ dọc đường 54

2.5.2 Hệ thống báo hiệu đường bộ 55

2.6 VẬN HÀNH, KHAI THÁC HỆ THỐNG GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ 58

2.6.1 Hệ thống vận hành khai thác đường bộ ở Việt Nam 58

2.6.2 Công tác quản lý hệ thống giao thông đường bộ 58

CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG GIAO THÔNG ĐƯỜNG SẮT 59

3.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG GIAO THÔNG ĐƯỜNG SẮT 59

3.1.1 Khái niệm chung về hệ thống giao thông đường sắt 59

ii

3.1.2 Vai trò của giao thông đường sắt 60

3.1.3 Phân loại đường sắt 60

3.1.4 Phân cấp đường sắt 61

3.1.5 Các tiêu chuẩn thiết kế đường sắt (TCVN, TCN) 63

3.1.6 Mạng lưới giao thông đường sắt hiện tại và tương lai 63

3.2 TUYẾN ĐƯỜNG SẮT VÀ CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC CỦA ĐƯỜNG SẮT 64

3.2.1 Tuyến đường sắt 64

3.2.2 Các yếu tố kỹ thuật của tuyến đường sắt 65

3.3 CÁC CÔNG TRÌNH TRONG HỆ THỐNG KHAI THÁC VẬN TẢI

ĐƯỜNG SẮT 70

3.3.1 Công trình nền đường sắt 70

3.3.2 Kết cấu tầng trên đường sắt 76

3.3.3 Ga đường sắt 81

3.3.4 Các công trình thông tin - tín hiệu giao thông đường sắt 82

3.4 AN TOÀN GIAO THÔNG ĐƯỜNG SẮT 83

3.5 ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THỊ, ĐƯỜNG SẮT CAO TỐC 83

3.5.1 Đường sắt đô thị 83

3.5.2 Đường sắt cao tốc 85

3.6 VẬN HÀNH, KHAI THÁC HỆ THỐNG GIAO THÔNG ĐƯỜNG SẮT 86

3.6.1 Trách nhiệm quản lý nhà nước về hoạt động đường sắt 86

3.6.2 Cơ cấu tổ chức của hoạt động giao thông đường sắt 87

3.6.3 Hoạt động kinh doanh đường sắt 89

CHƯƠNG 4 HỆ THỐNG GIAO THÔNG ĐƯỜNG KHÔNG 90

4.1 KHÁI QUÁT CHUNG HỆ THỐNG GIAO THÔNG ĐƯỜNG KHÔNG 90

4.1.1 Khái niệm chung về hệ thống giao thông đường không 90

4.1.2 Vai trò của hệ thống giao thông đường không 90

4.1.3 Hệ thống sân bay, cảng hàng không ở Việt Nam 91

4.2 PHÂN LOẠI CẢNG HÀNG KHÔNG, SÂN BAY 93

4.2.1 Mục đích 93

4.2.2 Phân loại tuyến hàng không 93

4.2.3 Phân loại cảng hàng không 93

4.2.4 Phân cấp sân bay 94

4.3 CẤU TẠO CẢNG HÀNG KHÔNG – SÂN BAY 96

iii

4.3.1 Cấu tạo chung cảng hàng không 96

4.3.2 Sân bay 96

4.3.3 Ga sân bay (Terminal) 101

4.4 QUY HOẠCH HỆ THỐNG SÂN BAY – CẢNG HÀNG KHÔNG 103

4.4.1 Các phương pháp quy hoạch hệ thống sân bay- cảng hàng không 103

4.4.2 Trình tự quy hoạch hệ thống cảng hàng không 105

4.4.3 Quy hoạch phát triển hệ thống cảng hàng không, sân bay Việt Nam 109

CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG GIAO THÔNG ĐƯỜNG THỦY 113

5.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG GIAO THÔNG ĐƯỜNG THỦY 113

5.1.1 Khái niệm chung 113

5.1.2 Hệ thống giao thông đường thủy Việt Nam 113

5.2 PHÂN LOẠI CẢNG BIỂN, CẢNG ĐƯỜNG SÔNG 114

5.2.1 Phân biệt cảng biển, cảng sông 114

5.2.2 Phân loại cảng 114

5.2.3 Phân loại cảng biển ở Việt Nam 116

5.2.4 Phân loại hạ tầng đường thủy nội địa ở Việt Nam 117

5.3 QUY HOẠCH HỆ THỐNG CẢNG 119

5.3.1 Quy hoạch hệ thống 119

5.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quy hoạch cảng 119

5.4 CẤU TẠO CÔNG TRÌNH CẢNG 121

5.4.1 Cấu tạo chung 121

5.4.2 Khu nước của cảng 122

5.4.3 Khu đất của Cảng 133

5.4.4 Các dạng đường mép bến-xác định số lượng bến 135

TÀI LIỆU THAM KHẢO 139

1

CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ

CƠ SỞ HẠ TẦNG GIAO THÔNG VẬN TẢI

1.1 HỆ THỐNG CƠ SỞ HẠ TẦNG GIAO THÔNG VẬN TẢI

1.1.1 Khái niệm chung về cơ sở hạ tầng giao thông vận tải

Để tìm hiểu cơ sở hạ tầng giao thông vận tải, trước hết chúng ta tìm hiểu về khái niệm cơ sở

hạ tầng Cơ sở hạ tầng hay còn gọi là kết cấu hạ tầng là tên gọi những tài sản vật chất và các

hoạt động có liên quan dùng để phục vụ các nhu cầu kinh tế - xã hội của một quốc gia Khái

niệm “cơ sở hạ tầng” ở đây khác với khái niệm “cơ sở hạ tầng” dùng trong nghiên cứu kinh tế

chính trị học Mác-Lênin

Khái niệm thuật ngữ “cơ sở hạ tầng” trong nghiên cứu kinh tế chính trị học Mác-Lênin có

nghĩa là tổng hợp các lực lượng sản xuất và quan hệ sản xuất, hợp thành kết cấu kinh tế của

xã hội Khái niệm “cơ sở hạ tầng” ở đây nằm trong mối quan hệ với kiến trúc thượng tầng tạo

nên một hình thái kinh tế xã hỗi tương ứng với nó

Khái niệm cơ sở hạ tầng ở đây còn được phân biệt thành cơ sở hạ tầng kỹ thuật và cơ sở hạ

tầng xã hội Cơ sở hạ tầng kỹ thuật là hệ thống giao thông vận tải, năng lượng, viễn thông, cấp

thoát nước,… Cở sở hạ tầng xã hội là hệ thống nhà ở, trường học, bệnh viện, trung tâm vui

chơi giải trí, các cơ quan hành chính,

Như vậy, cơ sở hạ tầng giao thông vận tải là một thành phần cơ bản của hệ thống cơ sở hạ

tầng kỹ thuật của một quốc gia

Cơ sở hạ tầng giao thông vận tải của một quốc gia thường bao gồm: hạ tầng giao thông đường

bộ, hạ tầng giao thông đường sắt, hạ tầng giao thông đường không, hạ tầng giao thông đường

thủy

Hạ tầng giao thông đường bộ bao gồm công trình đường bộ, bến xe, bãi đỗ xe và hành lang an

toàn đường bộ

Hạ tầng giao thông đường sắt bao gồm công trình đường sắt, nhà ga, hệ thống thông tin tín

hiệu và hành lang an toàn đường sắt

Hạ tầng giao thông đường không bao gồm tuyến hàng không, cảng hàng không, sân bay quốc

tế và nội địa

Hạ tầng giao thông đường thủy bao gồm hạ tầng giao thông đường thủy nội địa và hạ tầng

hàng hải Hạ tầng giao thông đường thuỷ nội địa bao gồm đường thuỷ nội địa; cảng, bến thuỷ

nội địa; kè, đập giao thông và các công trình phụ trợ khác Hạ tầng hàng hải bao gồm các cảng

biển, các luông hàng hải và các khu neo đậu tàu biển

1.1.2 Hệ thống cơ sở hạ tầng giao thông vận tải Việt Nam

Hệ thống đường bộ

Trên mạng lưới đường bộ, hiện có khoảng 7.200 cầu các loại Trong đó, khoảng gần 80% số cầu ở trong trạng thái tốt, khoảng 30% số cầu cần được sửa chữa và nâng cấp, và khoảng 20%

số cầu là cầu có khổ hẹp Trên mạng lưới đường quốc lộ có khoảng 2.200 cầu và trên mạng lưới đường địa phương có khoảng 630 cầu là cầu tạm có tải trọng khai thác thấp Trong mùa mưa, có khoảng 500 cầu bị ngập không thể khai thác được

Hệ thống đường sắt

Hệ thống đường sắt ở Việt Nam được bắt đầu tư từ năm 1901 với tuyến Sài Gòn – Nha Trang,

và đến năm 1963 đã được đầu tư hoàn chỉnh như hiện nay với khoảng 2.600km Hệ thống đường sắt Việt Nam là hệ thống đường sắt đơn, khổ hẹp 1000mm, có thể phục vụ được khoảng 25 chuyến tàu mỗi ngày Hệ thống thông tin tín hiệu đường sắt khá là lạc hậu Tốc độ khai thác của hệ thống đường sắt là 70-80km/h cho tuyến Hà Nội – Hồ Chí Minh và Hà Nội – Hải Phòng, 40-70km/h cho tuyến Hà Nội – Lào Cai và Hà Nội – Lạng Sơn

Hệ thống đường không

Việt Nam hiện có 21 sân bay, trong đó có 18 sân bay hoạt động khai thác, 8 sân bay có đường băng dài trên 3.000m có khả năng đón được các máy bay loại cỡ trung trở lên như Airbus A320, Airbus A321 Ba sân bay Nội Bài, Tân Sơn Nhất và Đà Nẵng là các sân bay đang tiếp nhận các chuyến bay quốc tế

Hệ thống đường thủy

Về đường thủy nội địa, Việt Nam có hai hệ thống sông lớn phục vụ giao thông đường thủy

nội địa

Ở miền Bắc, có 55 tuyến đường thủy nội địa với tổng chiều dài là 2.646km tập trung chủ yểu

ở đồng bằng sông Hồng Các tuyến đường thủy nội địa ở đây có bề rộng tối thiểu khoảng 36m và có độ sâu tối thiểu khoảng 1,5 – 3,6m

30-Ở miển Nam, có 80 tuyến đường thủy nội địa với tổng chiều dài là 2.818km tập trung chủ yếu

ở đồng bằng sông Cửu Long Các tuyến đường thủy nội địa ở đây có bề rộng tối thiểu khoảng 30-100m và có độ sâu tối thiểu khoảng 2,5 – 4,0m Các tuyến đường thủy nội địa từ Hồ Chí Minh tới đồng bằng sông Mê kông có thể hoạt động 24/24h, trong khi các tuyến còn lại chỉ được phép hoạt động vào buổi ngày

Trên mạng lưới giao thông đường thủy nội địa có 7.189 cảng và bến, trong đó có 126 cảng sông (122 cảng đang hoạt động), 4.809 cảng hàng hóa (3.484 cảng có giấy phép hoạt động), 2.348 bến khách ngang sông (1.005 bến có giấy phép hoạt động)

Về hàng hải, Việt Nam có 114 cảng biển được chia thành 8 nhóm cảng Các cảng biển ở Việt

Nam đều bị giới hạn về kích thước tàu cập cảng, phần lớn chỉ tiếp nhận được các tàu côngtennơ loại 400-800 TEU (TEU là đơn vị đo của hàng hóa được côngtenơ hóa tương đương với một côngtenơ tiêu chuẩn 20 ft (dài) × 8 ft (rộng) × 8,5 ft (cao), khoảng 39 m³ thể

3

tích) trong khi hoạt động vận chuyển biển trên thế giới sử dụng phổ biến tàu côngtenơ loại 1.000 TEU Các cảng Hải Phòng và Sài Gòn bị hạn chế độ sâu khoảng 7-8m

1.2 VAI TRÒ CỦA CƠ SỞ HẠ TẦNG GIAO THÔNG VẬN TẢI

Cơ sở hạ tầng giao thông vận tải là một bộ phận quan trọng trong kết cấu hạ tầng kinh tế - xã hội Cơ sở hạ tầng giao thông vận tải là tiền đề cho phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm an ninh, quốc phòng của mỗi quốc gia Cơ sở hạ tầng giao thông vận tải phát triển đồng bộ, hiện đại sẽ thúc đẩy tăng trưởng kinh tế, nâng cao năng suất, hiệu quả của nền kinh tế, góp phần giải quyết các vấn đề xã hội, tăng cường an ninh và quốc phòng Ngược lại, một hệ thống cơ

sở hạ tầng giao thông vận tải kém phát triển sẽ là trở lực lớn đối với sự phát triển của quốc gia

Trên thế giới hiện nay, những quốc gia phát triển cũng là những nước có hệ thống cơ sở hạ tầng giao thông vận tải phát triển đồng bộ và hiện đại Trong khi đó, hầu hết các quốc gia đang phát triển đang có hệ thống cơ sở hạ tầng giao thông vận tải kém phát triển Chính vì vậy, việc đầu tư phát triển cơ sở hạ tầng giao thông vận tải để phục vụ mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội, tăng cường an ninh và sức mạnh an ninh quốc phòng đang là ưu tiên của nhiều quốc gia đang phát triển

Vai trò cụ thể của cơ sở hạ tầng giao thông vận tải là:

 Giúp cho quá trình phát triển kinh tế - xã hội, văn hóa diễn ra liên tục bình thường

giới

tế

Ở Việt Nam, với quan điểm “kết cấu hạ tầng đi trước một bước”, trong những năm qua Chính phủ đã dành một mức đầu tư cao cho phát triển cơ sở hạ tầng giao thông vận tải Khoảng 2% GDP hàng năm đã được đầu tư vào cơ sở hạ tầng giao thông và dự kiến đầu từ 4-5% GDP hàng năm cho giai đoạn 2010-2030, là một tỷ lệ đầu tư cao so với chuẩn quốc tế

Sự phát triển của cơ sở hạ tầng giao thông vận tải ở Việt Nam trong thời gian qua đã mang lại các kết quả sau:

của phát triển cơ sở hạ tầng nói chung, cơ sở hạ tầng giao thông vận tải nói riêng đến sự phát triển ở Việt Nam đã chứng tỏ rằng việc phát triển cơ sở hạ tầng ở mức độ lớn ở Việt Nam đã giúp mở ra nhiều cơ hội kinh doanh mới và tạo thuận tiện cho việc mở rộng các đường kết nối kinh tế giữa các trung tâm phát triển kinh tế và các khu vực phụ cận nó Ví dụ như 90% hoạt động đầu tư dọc hành lang Hà Nội – Hải Phòng xuất hiện do có sự hoàn thành dự án nâng cấp đường quốc lộ 5

 Cải thiện khả năng tiếp cận: sự phát triển giao thông vận tải dựa trên đường bộ trong thập kỷ cuối của thế kỷ 20 đã tạo một sự cải thiện đáng kể khả năng tiếp cận của các hộ gia đình ở Việt Nam, trong đó 80% hộ đang sống ở khu vực nông thôn và miền núi

4

tăng sử dụng xe máy trong thời gian qua đã góp phần nâng cao đáng kể khả năng tham gia giao thông của người dân so với trước đây

 Hiệu quả vận hành của hệ thống: theo số liệu thống kê thì trong vòng 10 năm 2010), hoạt động vận tải bình quân tăng 8,6%/năm về tấn hàng hoá; 9,9% về T.Km; 8% về hành khách và 9,6% về HK.Km

(2000-5

CHƯƠNG 2 HẠ TẦNG GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ

2.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ

2.1.1 Khái niệm chung về hệ thống giao thông đường bộ

Hệ thống giao thông đường bộ là hệ thống vận chuyển hàng hóa, hành khách bằng các phương tiện vận tải như ô tô, xe máy, xe đạp, … trên hệ thống đường bộ (hay còn gọi là đường ô tô) Kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ gồm có đường ô tô và các công trình trên đường

Cùng với hệ thống giao thông đường thủy, giao thông đường bộ là một hình thức giao thông

cổ xưa nhất của loại người

Ngày nay, hệ thống giao thông đường bộ luôn là hệ thống giao thông phổ biến nhất so với các

hệ thống giao thông khác là hệ thống giao thông đường sắt, hệ thống giao thông đường thủy,

hệ thống giao thông đường không Đồng thời, hệ thống giao thông đường bộ luôn đóng vai trò quan trọng nhất trong hệ thống giao thông của mỗi quốc gia trên thế giới

So với các hệ thống giao thông khác, hệ thống giao thông đường bộ có những ưu điểm sau:

vận chuyển và bốc dỡ trung gian, tiện lợi trong vận chuyển với khoảng cách ngắn;

hình vùng núi khó khăn, ít phụ thuộc hướng cố định như đường thủy Do đó với một mạng lưới thích đáng thì đường ô tô có thể đảm bảo công việc vận tải đến khắp các nơi trong toàn quốc, kể cả nơi xa xôi hẻo lánh nhất;

cấp cao có thể tương đương với tốc độ vận tải trên đường sắt;

thô sơ)

Tuy nhiên, việc vận tải trên đường ôtô còn có những nhược điểm đáng chú ý:

vận tải đường sắt và đường thủy, nhất là không thích hợp khi vận chuyển với khối lượng và khoảng cách lớn

ảnh hưởng rất lớn của thiên nhiên và thực trạng khai thác Nếu khi thiết kế, thi công và bảo dưỡng sửa chữa đường đường không có các biện pháp thích hợp để khắc phục thì việc vận tải trên đường ôtô trong quá trình khai thác sẽ khó khăn

lân cận đường ôtô đã phát sinh những hậu quả tai hại khác:

2.1.2 Vai trò của giao thông đường bộ

2.1.2.1 Vai trò đối với nền kinh tế, chính trị và đời sống xã hội

 Xét về mặt chính trị và quản lý xã hội, đường ôtô thiết thực phục vụ cho việc liên hệ giữa trung ương với các địa phương, liên hệ giữa miền xuôi với miền ngược, liên hệ giữa thành thị với nông thôn nhằm đảm bảo tốt việc thực hiện các đường lối, chính sách của đảng

và nhà nước

 Vận tải trên đường ôtô là khâu phải đi trước một bước trong trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, thiết thực cho việc phục vụ xây dựng các công trình xây dựng cơ bản, phục vụ sản xuất ở các khu công nghiệp và khai thác mỏ

dựng nông thôn mới, phục vụ đắc lực cho công cuộc phát triển kinh tế và văn hóa miền núi

thông, phục vụ việc đưa hàng nhanh chóng đến tay người tiêu thụ, phục vụ việc đi lại và các hoạt động văn hóa xã hội khác

2.1.2.2 Vai trò đối với an ninh quốc phòng

 Trong công tác an ninh quốc phòng, phục vụ sự nghiệp bảo vệ tổ quốc, có thể nói đường ôtô đóng vai trò bậc nhất Chính vì vậy đường ôtô là một bộ phận không thể thiếu trong mạng lưới giao thông vận tải của mỗi nước

2.1.2.3 Vai trò kết nối các loại hình giao thông vận tải khác

loại hình giao thông khác, đây là một vai trò vô cùng quan trọng làm cho các loại hình giao thông có thể tạo thành một mạng lưới liên hoàn, giúp cho quá trình giao thông được dễ dàng, thuận tiện

2.1.3 Phân cấp đường bộ

2.1.3.1 Mục đích phân cấp đường bộ

Việc phân cấp hạng của đường là một việc làm cần thiết để tạo thuận lợi cho các nhà kỹ thuật

và các nhà quản lý trong việc tìm tiếng nói chung trong mọi hoạt động xây dựng và khai thác đường Hiện nay, có rất nhiều cách phân cấp đường khác nhau, mỗi cách có ưu nhược điểm riêng nhằm phục vụ các mục đích sau:

đáp ứng yêu cầu phục vụ vận tải và tạo điều kiện cho các cấp quản lý một cách hiệu quả

7

các yếu tố hình học nhằm mục đích qui hoạch, quản lý và thiết kế Các hệ thống phân cấp này

là cơ sở cho sự liên hệ giữa nhà quy hoạch, người quản lý, người thiết kế và người sử dụng

xây dựng, duy tu và phục vụ giao thông

thống

2.1.3.2 Các cách phân cấp đường bộ

a Phân cấp theo chức năng

Việc phân cấp đường theo chức năng là chia mạng lưới đường ô tô thành các nhóm theo đặc điểm giao thông chính của đường, nói cách khác là theo tính chất sử dụng của đường, mà việc xác định tính chất sử dụng của đường thường là bước đầu tiên cần tiến hành khi thiết kế tuyến đường Do đó, việc phân cấp đường theo chức năng sẽ đảm bảo cho sự phát triển thống nhất của hệ thống đường với mong muốn các đường có cùng chức năng thì có cùng đặc điểm được

áp dụng trong xây dựng

sáu hệ thống, gồm quốc lộ, đường tỉnh, đường huyện, đường xã, đường đô thị và đường chuyên dùng, quy định như sau:

nối liền trung tâm hành chính cấp tỉnh từ ba địa phương trở lên; đường nối liền từ cảng biển quốc tế, cảng hàng không quốc tế đến các cửa khẩu quốc tế, cửa khẩu chính trên đường bộ; đường có vị trí đặc biệt quan trọng đối với sự phát triển kinh tế - xã hội của vùng, khu vực;

huyện hoặc trung tâm hành chính của tỉnh lân cận; đường có vị trí quan trọng đối với sự phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh;

của xã, cụm xã hoặc trung tâm hành chính của huyện lân cận; đường có vị trí quan trọng đối với sự phát triển kinh tế - xã hội của huyện;

đơn vị tương đương hoặc đường nối với các xã lân cận; đường có vị trí quan trọng đối với sự phát triển kinh tế - xã hội của xã;

 Đường đô thị là đường trong phạm vi địa giới hành chính nội thành, nội thị;

hoặc một số cơ quan, tổ chức, cá nhân

là theo Bảng 2-1

8

Bảng 2-1 Các cấp quản lý đường ôtô theo TCVN 4054-98

Cấp quản lý Cấp kỹ thuâ ̣t Tốc đô ̣ tính toán

Vtt, km/h

Số làn xe yêu cầu Chức năng chủ yếu của đường

I

Cấp 80 và 60 80 và 60

6 Đường nối các trung tâm kinh tế ,

chính trị, văn hoá lớn

V Cấp 40 và 20 40 và 20 2 hoă ̣c 1 Đường nối các điểm lập hàng , các

khu dân cư

đường đô thị có các loại chức năng như sau:

 Đường ngoài đô thị : Hê ̣ thống phân cấp theo chức năng đường ngoài đô thị được

giới thiê ̣u trong bảng 2-1: tất cả các đường ngoài đô thi ̣ được chia thành năm cấp đường chính Bắt đầu là đường cao tốc như là cấp quan tro ̣ng nhất , rồi kế đến là bốn loa ̣i đường có thứ tự theo mức đô ̣ quan tro ̣ng với cấp thấp nhất là là cấp IV , là đường địa phương phục vụ cho các hợp tác xã và thôn xóm

Bảng 2-2 Phân cấp đư ờng ngoài đô thị theo 22TCN – 273 – 01

Cấp

Lưu lượng

giao thông

xe qđ/ngày

Phân cấp theo chức năng

Phân cấp kỹ thuâ ̣t Phân cấp

theo quản lý

Đồng bằng Đồi Núi Đường

cao tốc

>25000 Đường cấp cao cho giao thông tốc

đô ̣ cao với đườ ng vào và đường ra được khống chế , và thời gian xe chạy nhanh , phục vụ giao thông giữa các thành phố lớn và quan trọng

I ≥15000 Các đường phục vụ giao thông trực

tiếp giữa các thành phố và các trung tâm kinh tế , chính trị , văn hoá quan trọng Đường vào đường

ra được khống chế mô ̣t phần , ≥ 4 làn xe

II ≥6000 Các cấp đường phục vụ giao thông

trực tiếp giữa các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hoá lớn ; các đường nối các trung tâm này với đường cấp I hoă ̣c đường cao tốc 2 làn xe

III ≥1000 Các cấp đường phục vụ giao thông 80 60 50 Quốc lô ̣

Phân cấp theo chức năng

Phân cấp kỹ thuâ ̣t Phân cấp

theo quản lý

Đồng bằng Đồi Núi trực tiếp giữa cấp thi ̣ xã và các

trung tâm kinh tế , chính trị , văn hoá địa phương Các đường nối chúng với mạng lưới đường trục và đường cao tốc

60 40 30 hoă ̣c tỉnh

lô ̣ (ĐT)

IV ≥200- 1làn

>200- 2làn

Các đường địa phương cung cấp các dịch vụ trực tiếp phục vụ giao thông giữa các huyê ̣n, xã v.v

 Đường đô thị: Theo bảng 2-3

Bảng 2-3 Phân cấp đường đô thi ̣ theo 22TCN – 273 – 01 Cấp đường

Lưu lượng giao thông xe/ngày

Phân loa ̣i theo chức năng Phân loa ̣i kỹ thuật

Phục vụ giao thông trong thành phố , nối các trung tâm dân

cư lớn, các khu công nghiệp lớn , các trung tâm thành phố , nhà ga xe lửa , cảng biển, sân vâ ̣n đô ̣ng , và nối với các đường quốc lộ ngoài đô thi ̣

- Phục vụ giao thông giữa các quận của thàn h phố và nối

các đường quận với các đường ngoài quận

40 – 60

 Loại A (Đường tự do): Tất cả các nút giao với đường bộ, đường sắt và các công trình khác là nút giao khác cao độ

phép làm các nút giao cùng mức Cũng có thể do hạn chế tài chính, bắt buộc phải làm nút giao cùng mức tuy nhiên phải ưu tiên giao thông trên các đường cao tốc với ưu tiên và an toàn quy định trong thiết kế

b Phân cấp theo quản lý

Việc phân cấp theo quản lý nhằm tạo nên một hệ thống phân loại đường có tính trực quan, dễ hiểu, đạt được sự thống nhất giữa các nhà kỹ thuật và các nhà quản lý, đầu tư khi tìm tiếng nói chung Tuy nhiên, việc phân cấp theo quản lý chưa thể hiện được một cách trực tiếp khả năng

được phân cấp như sau:

đường huyện, đường xã do Ủy ban nhân dân cấp tỉnh quy định cấp quản lý, có thể là cấp tỉnh hoặc cấp huyện hoặc cấp xã tùy theo từng đường cụ thể;

tư xây dựng không bằng nguồn vốn từ ngân sách nhà nước do chủ đầu tư tổ chức quản lý theo quy định

2-1

năng xây dựng và duy tu của năm cấp đường cho các cấp quản lý của Nhà nước có sự quan tâm nhiều nhất đến con đường Theo đó, ba cấp đường cao nhất, dường cao tốc, cấp I và cấp

II thuộc hệ thống Quốc lộ (QL); các đường cấp III thuộc hệ thống đường Quốc lộ (QL) hoặc tỉnh lộ (ĐT); và các đường cấp IV thuộc hệ thống đường huyện (ĐH) hoặc đường xã (ĐX) được thể hiện trong bảng 2-2

c Phân cấp theo kỹ thuật

Việc phân cấp theo kỹ thuật là chia hệ thống đường thành các nhóm có cùng tốc độ thiết kế, nghĩa là có cùng các đặc điểm về hình học, nền mặt đường Do đó các tuyến đường trong cùng nhóm sẽ có chất lượng sử dụng, tính an toàn và tính kinh tế tương đương nhau

 Theo TCVN 4054-85: cấp kỹ thuật của đường ô tô được chia thành sáu cấp theo lưu lượng xe tính toán (Bảng 2-4) hoặc theo tầm quan trọng của tuyến đường (Bảng 2-5)

Bảng 2-4 Phân cấp kỹ thuật theo lưu lượng xe tính toán theo TCVN4054-85

11

Bảng 2-5 Phân cấp kỹ thuật theo tầm quan trọng của tuyến đường theo TCVN4054-85

Tầm quan trọng của tuyến đường Các cấp kỹ

thuật áp dụng

1 Đường có ý nghĩa quốc gia đặc biệt quan rọng về kinh tế, chính trị, văn hóa,

quốc phòng phục vụ cho toàn quốc, có vị trí giao thông quốc tế quan trọng

- Đường nối các khu vực công nghiệp quan trọng

- Đường nối các trung tâm giao thông quan trọng

III

3 Đường trục thứ yếu nối các trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa quan trọng của

địa phương

- Đường nối các khu vực công nghiệp và nông nghiệp lớn

- Đường nối các cửa cảng chính, ga xe lửa chính, sân bay chính

III – IV

4 Đường địa phương liên tỉnh

- Đường nối các khu vực công nghiệp và nông nghiệp vừa

- Đường nối các trung tâm giao thông của địa phương

- Đường nối các cửa cảng, ga xe lửa và sân bay thứ yếu

V

5 Đường địa phương trong tỉnh, liên huyện

- Đường nối các khu vực công nghiệp nhỏ, các nông trường, hợp tác xã VI

 Theo TCVN 4054-98: quy định phân cấp theo kỹ thuâ ̣t cho ma ̣ng lưới đường quốc gia hiê ̣n đang sử du ̣ng ở Viê ̣t Nam theo bảng 2-6

Bảng 2-6 Các cấp kỹ thuật của đường ôtô theo TCVN 4054-98

Cấp kỹ thuâ ̣t Tốc đô ̣ tính toán V tt, km/h Lưu lượng xe thiết kế tối

 Theo TCVN 5297-1997 phân đườ ng cao tốc thành 4 cấp đường ha ̣n chế rẽ:

 Loại 60 cho tốc đô ̣ thiết kế 60 km/h

 Loại 80 cho tốc đô ̣ thiết kế 80 km/h

 Loại 100 cho tốc đô ̣ thiết kế 100 km/h

 Loại 120 cho tốc đô ̣ thiết kế 120 km/h

12

2.1.4 Các tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật đường bộ

Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật số 68/2006/QH11 quy định về tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật nói chung như sau:

loại, đánh giá sản phẩm, hàng hoá, dịch vụ, quá trình, môi trường và các đối tượng khác trong hoạt động kinh tế - xã hội nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của các đối tượng này Tiêu chuẩn do một tổ chức công bố dưới dạng văn bản để tự nguyện áp dụng

lý mà sản phẩm, hàng hoá, dịch vụ, quá trình, môi trường và các đối tượng khác trong hoạt động kinh tế - xã hội phải tuân thủ để bảo đảm an toàn, vệ sinh, sức khoẻ con người; bảo vệ động vật, thực vật, môi trường; bảo vệ lợi ích và an ninh quốc gia, quyền lợi của người tiêu dùng và các yêu cầu thiết yếu khác Quy chuẩn kỹ thuật do cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành dưới dạng văn bản để bắt buộc áp dụng

Hệ thống tiêu chuẩn và ký hiệu tiêu chuẩn của Việt Nam bao gồm:

Trước năm 2007, hệ thống tiêu chuẩn của Việt Nam bao gồm:

Hệ thống quy chuẩn kỹ thuật và ký hiệu quy chuẩn kỹ thuật của Việt Nam bao gồm:

Trong hoạt động xây dựng nói chung, Thông tư số 18/2010/TT-BXD của Bộ Xây dựng quy định việc áp dụng các quy chuẩn, tiêu chuẩn như sau:

trong hoạt động xây dựng theo nguyên tắc tự nguyện, ngoại trừ các tiêu chuẩn được trích dẫn trong quy chuẩn hoặc văn bản quy phạm pháp luật Việc áp dụng tiêu chuẩn phải đảm bảo các yêu cầu sau:

dự án trong toàn bộ quá trình khảo sát, thí nghiệm, thiết kế, sản xuất và chế tạo, thi công và nghiệm thu công trình xây dựng;

lĩnh vực khác có liên quan theo quy định của pháp luật;

xây dựng nước ngoài phải phù hợp với yêu cầu được nêu trong các tiêu chuẩn quốc gia bắt buộc áp dụng do các bộ, ngành quy định

13

tiêu chuẩn quốc gia Trong trường hợp chưa có tiêu chuẩn quốc gia, người quyết định đầu tư

có thể xem xét, chấp thuận tiêu chuẩn nước ngoài

Trong công tác xây dựng kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ, hệ thống tiêu chuẩn và quy

chuẩn kỹ thuật hiện hành bao gồm:

 Tiêu chuẩn thiết kế;

Bảng 2-7 liệt kê một số tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật thường được sử dụng trong xây

dựng kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ

Bảng 2-7 Các tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật thường được sử dụng

trong xây dựng kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ Tên quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật Ký hiệu QUY CHUẨN KỸ THUẬT

Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Quy hoạch xây dựng QCVN 01: 2008/BXD

Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Số liệu điều kiện tư nhiên dùng trong xây

dựng

QCVN 02: 2009/BXD Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về các công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị QCVN 07: 2010/BXD

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về xây dựng lưới tọa độ QCVN 04:

2009/BTNMT

…

TIÊU CHUẨN KHẢO SÁT

Công tác trắc đi ̣a trong xây dựng - yêu cầu chung TCXDVN 309-2004

Tiêu chuẩn kỹ thuâ ̣t đo và xử lý số liê ̣u GPS trong trắc đi ̣a công trình TCXDVN 364 : 2006

Quy trình khoan thăm dò địa chất 22 TCN 259 -2000 22 TCN 259-2000

Quy trình khảo sát, thiết kế đường ô tô trên nền đất yếu 22 TCN 262 - 2000

Quy trình khảo sát đường ô tô 22TCN 263 - 2000 22 TCN 263-2000

Quy trình khảo sát đi ̣a chất công trình và thiết kế biê ̣n pháp ổn đi ̣nh nền

đi ̣nh nền đường vùng có hoa ̣t động trượt , sụt lở 22TCN 171 - 1987

Quy trình thí nghiê ̣m xuyên tĩnh (CPT và CPTU) 22TCN 317 - 2004

Quy trình thí nghiê ̣m cắt cánh ta ̣i hiê ̣n trường 22TCN 355 - 2006

14

Tên quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật Ký hiệu

Đất xây dựng - Phương pháp thí nghiê ̣m hiê ̣n trường , thí nghiệm xuyên

Đất xây dựng - Phương pháp lấy, bao gói, vâ ̣n chuyển và bảo quản mẫu TCVN 2683: 1991

Quy trình thử nghiê ̣m xác đi ̣nh mô đun đàn hồi chung cũa áo đường mềm

Quy trình thí nghiê ̣m nước trong công trình giao thông 22TCN 61 - 1984

…

TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ

Quy trình khảo sát thiết kế nền đường ôtô đắp trên đất yếu 22 TCN 262-2000

Áo đường mềm - Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế 22 TCN 211-2006 Tiêu chuẩn thiết kế áo đường cứng đường ô tô 22TCN 223 - 1995 Thiết kế công trình chi ̣u động đất TCXDVN 375: 2006 Gia cố nền đất yếu bằng bấc thấm thoát nước TCXDVN 245-2000 Thiết kế xử lý đất yếu bằng bấc thấm trong xây dựng nền đường 22 TCN 244-98 Vải địa kỹ thuật trong xây dựng nền đắp trên đất yếu 22 TCN 248-98 Công trình giao thông trong vùng có động đất 22 TCN 221-95

TCXD 205:1998

Tiêu chuẩn thiết kế thoát nước mạng lưới và bên ngoài công trình 20 TCN 51-84

Tiêu chuẩn phân cấp kỹ thuật đường thủy nội địa TCVN 5664-1992 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN

18,19,20,21:2006 Tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng nhân tạo đường, đường phố và quảng

15

Tên quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật Ký hiệu

Chiếu sáng nhân tạo bên ngoài các công trình công cộng và kỹ thuật hạ

Quy phạm nối đất và nối không các thiết bị điện TCVN 4756:1989 Quy phạm an toàn lưới điện trong xây dựng TCVN 4086:1985 Thiết kế lắp đặt trang thiết bị điện trong các công trình xây dựng - Phần an

…

TIÊU CHUẨN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỦ

Neo bê tông dự ứng lực T13, T15 & D13, D15 22 TCN 267-2000 Quy trình thí nghiê ̣m xác đi ̣nh chỉ số CBR của đất , đá dăm trong phòng thí

Quy trình đầm nén đất, đá dăm trong phòng thí nghiê ̣m 22 TCN 333 - 2006 Quy trình thí nghiê ̣m xác đi ̣nh độ nhám mă ̣t đường bằng phương pháp rắc

Quy trình thí nghiê ̣m xác đi ̣nh độ chă ̣t nền móng đường bằng phểu rót cát 22 TCN 346 - 2006

Quy trình thí nghiê ̣m bột khoáng chất dùng cho bê tông nhựa 22 TCN 58 - 1984 Tiêu chuẩn vâ ̣t liê ̣u nhựa đường đă ̣c - Yêu cầu kỹ thuâ ̣t và phương pháp

Quy trình thí nghiê ̣m xác đi ̣nh độ chă ̣t nền móng đường bằng phểu rót cát 22 TCN 346 - 2006 Quy trình kỹ thuâ ̣t xác đi ̣nh dung trọng của đất bằng phương pháp rót cát 22 TCN 346-2006 Quy trình thí nghiê ̣m xác đi ̣nh độ nhám mă ̣t đường bằng phương pháp rót

nghiê ̣m

TCVN 4195 đến TCVN 4202:1995

…

TIÊU CHUẨN THI CÔNG VÀ NGHIỆM THU

Quy trình kỹ thuật thi công và nghiệm thu bấc thấm trong xây dựng nền

Quy trình thi công và nghiệm thu lớp cấp phối đá gia cố xi măng trong kết

Quy trình công nghê ̣ thi công và n ghiê ̣m thu mă ̣t đường bê tông nhựa 22 TCN 249-1998 Quy trình kỹ thuâ ̣t thi công và nghiê ̣m thu lớp cấp phối đá dăm trong kết

Quy trình kỹ thuâ ̣t thi công và nghiê ̣m thu các lớp kết cấu mă ̣t đường bằn g 22 TCN 304-2003

16

Tên quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật Ký hiệu

cấp phối thiên nhiên

Quy trình thi công và nghiê ̣m thu cầu cống 22 TCN 266-2000 Cọc khoan nhồi, tiêu chuẩn thi công và nghiê ̣m thu TCVN 326:2004 Đóng và ép cọc, tiêu chuẩn thi công và nghiê ̣m thu TCVN 286:2003 Sản phẩm BT DƯL - yêu cầu kỹ thuâ ̣t và nghiê ̣m thu TCXDVN389:2007

…

2.1.5 Mạng lưới đường bộ hiện tại và tương lai

2.1.5.1 Mạng lưới đường bộ Việt Nam

Đến năm 2008, mạng lưới đường bộ Việt Nam có hơn 170.000km cụ thể như sau:

Bảng 2-8 Hệ thống đường bộ Việt Nam, đến năm 2008

Tổng số

Chia ra Trung ương

quản lý

Tỉnh, thành phố quản lý

Quận, huyện quản lý

Bảng 2-9 So sánh hệ thống đường bộ Việt Nam với một số nước

Chỉ tiêu Việt Nam Philippines Thái Lan Nhật Bản Anh

*

Chiều dài đường cao tốc của Việt Nam là theo quy hoạch đến 2030 (Nguồn: VITRANSS 2)

Mạng lưới đường bộ Việt Nam có 94 tuyến Quốc lộ có tổng chiều dài khoảng 17.300 km, trong đó gần 85% đã tráng nhựa Các tuyến tỉnh lộ có tổng chiều dài khoảng 27.700 km, trong

17

đó hơn 50% đã tráng nhựa Hệ thống tỉnh lộ ở Việt Nam được đánh giá là yếu khi hệ thống tỉnh lộ chỉ dài hơn hệ thống quốc lộ khoảng 30%, trong khi ở các đường phát triển tỷ lệ chiều dài hệ thống đường tỉnh với đường quốc lộ đạt tối thiểu là 2 (bảng 2-9)

Theo Quy hoạch phát triển giao thông vận tải đường bộ Việt Nam đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030 mục tiêu phát triển kết cấu hạ tầng đường bộ Việt Nam trong giai đoạn tới là:

số công trình quan trọng để nâng cao năng lực thông qua; nhanh chóng triển khai xây dựng hệ thống đường bộ cao tốc theo quy hoạch, đặc biệt là tuyến cao tốc Bắc Nam, phát triển mạnh

mẽ giao thông đô thị

đường bộ; tiếp tục xây dựng các đoạn tuyến, tuyến đường bộ cao tốc, đường đô thị, đường vành đai

2.1.5.2 Xu hướng đầu tư, phát triển loại hình giao thông đường bộ hiện tại và tương lai

Loại hình giao thông đường bộ, với vai trò và ý nghĩa quan trọng của nó, hiện tại và tương lai vẫn luôn sẽ được chú trọng đầu tư xây dựng và phát triển ở mức độ cao

2.1.5.3 Yêu cầu đối với mạng lưới giao thông đường bộ hiện tại và tương lai

Mạng lưới giao thông đường bộ hiện tại và trong tương lai phải đáp ứng được các yêu cầu cơ bản sau:

- Phải được đầu tư phát triển sao cho tương xứng với vị trí của nó (là loại hình giao thông chủ yếu, có ảnh hưởng trực tiếp tới các loại hình giao thông khác) Việc đầu tư phát triển được xét trên cả hai mặt chính là về số lượng (diện tích mặt đường) và chất lượng đường;

giao thông nay là: bài toán về tai nạn giao thông và ô nhiễm môi trường…

2.2 TUYẾN ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC CỦA ĐƯỜNG Ô TÔ 2.2.1 Tuyến đường ô tô

Đường ô tô là một công trình kéo dài theo dạng tuyến được thể hiện qua bình đồ, mặt cắt dọc

và mặt cắt ngang (trong đó mặt cắt dọc có kích thước lớn hơn rất nhiều so với mặt cắt ngang) Đường ô tô là tổng hợp các công trình, các trang thiết bị và các kết cấu phục vụ cho việc chạy

xe và giao thông trên đường Do vậy, thiết kế đường bao gồm việc thiết kế tuyến đường và các công trình trên đường

Tuyến đường là đường nối các điểm nằm giữa phần xe chạy hoặc các điểm nằm giữa nền

đường Do điều kiện tự nhiên và địa hình hạn chế nên hình chiếu bằng của tuyến đường (được đặt trong bình đồ địa hình) thường uốn lượn với các đoạn thẳng và các đoạn cong xen kẽ nhau, mặt cắt dọc tuyến (trắc dọc) gồm các đoạn lên dốc, xuống dốc và các đường cong đứng lồi, đường cong đứng lõm Do đó, tuyến đường là một tuyến không gian mà các yếu tố của nó được xác định đầy đủ trên bình đồ (hình chiếu bằng), mặt cắt dọc và mặt cắt ngang

18

Hình 2-1 Tuyến đường cao tốc Hà Nội – Hải Phòng

Thiết kế đường chính là quyết định các yếu tố của đường trên bình đồ, trắc dọc và trắc ngang sao cho đáp ứng được các yêu cầu chạy xe một cách nhanh chóng, tiện lợi, an toàn và kinh tế

Do đó, khi thiết kế phải phối hợp giữa bình đồ, trắc dọc và trắc ngang để tuyến đường thiết kế được lựa chọn đạt yêu cầu về mọi mặt (kinh tế - kỹ thuật - môi trường)

2.2.2 Các yếu tố kỹ thuật của tuyến đường ô tô

2.2.2.1 Các yếu tố kỹ thuật bình đồ

Tuyến đường được xác định trên bình đồ địa hình nhờ các yếu tố:

 Các góc ngoặt a1, a2, a3, ở các vị trí đổi hướng tuyến

đoạn tiếp tuyến T, chiều dài đường cong K và chiều dài phân cự p)

Tuyến đường được đánh dấu trên thực địa bằng các cọc sau:

- Cọc địa hình (vị trí địa hình thay đổi)

19

Hình 2-2 Bình đồ tuyến đường ô tô

2.2.2.2 Các yếu tố kỹ thuật trắc dọc

Hình 2-3 Bản vẽ trắc dọc tuyến đường ô tô

Mặt cắt dọc tuyến đường (trắc dọc) là mặt cắt thẳng đứng dọc theo tuyến đường được “duỗi thẳng”, thường được vẽ với tỷ lệ chiều đứng lớn gấp 10 lần tỷ lệ chiều dọc

kế Cao độ thiết kế là cao độ của tim mặt cắt ngang đường, tim giải phân cách giữa, tim phần

xe chạy, hoặc cao độ vai đường (mép nền đường) Đường nối các cao độ thiết kế gọi là đường đỏ

lồi hoặc đường cong đứng lõm

 Độ dốc dọc (id%) và chiều dài các đoạn dốc

20

đắp ở mỗi vị trí cọc đã bố trí trên bình đồ tương ứng

2.2.2.3 Các yếu tố kỹ thuật trắc ngang

Hình 2-4 Trắc ngang tuyến đường ô tô

Mặt cắt ngang đường (trắc ngang) tại các vị trí (thường là các cọc xác định trên bình đồ và trắc dọc) là mặt cắt thẳng góc với tuyến đường tại điểm đó

Các yếu tố của trắc ngang gồm:

Nền đường là bộ phận chủ yếu của công trình đường, có tác dụng cơ bản là:

 Khắc phục địa hình thiên nhiên nhằm tạo nên một tuyến đường có các tiêu chuẩn kỹ thuật phù hợp với một cấp hạng đường nhất định

đường phụ thuộc rất lớn vào cường độ và độ ổn định của nền đường

2.3.1.2 Yêu cầu đối với nền đường

Để nền đường có thể khai thác ở trạng thái tổt, thiết kế và thi công nền đường phải đạt các yêu cầu sau:

21

nền đường trong mỗi hoàn cảnh không bị phá hoại hoặc biến dạng gây bất lợi cho việc thông

xe

chịu cắt trượt và không bị biến dạng quá nhiều (hay không được tích luỹ biến dạng) dưới tác dụng của áp lực bánh xe chạy qua

đổi theo thời gian, theo khí hậu, thời tiết một cách bất lợi

Yếu tố chủ yếu ảnh hưởng tới cường độ và độ ổn định của nền đường bao gồm:

Trong từng điều kiện cụ thể, có thể xảy ra các hiện tượng hư hỏng sau đối với nền đường (hình 2-5):

2.3.1.3 Cấu tạo và phân loại nền đường

Tùy theo cấp đường, tiêu chuẩn kỹ thuật kết hợp với điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn và tình hình đào đắp của địa phương mà có thể có các kiểu cấu tạo nền đường như sau:

a Nền đường đắp thông thường

Hình 2-6 Cấu tạo nền đường đắp thông thường

Nền đường đắp thông thường có cấu tạo như hình 2-6, trong đó:

22

hơn 2m Với đường cao tốc và đường cấp I, b không được vượt quá 3m, với các cấp đường khác b rộng 1-2m

kiện địa chất công trình đáy nền đường Khi chất lượng của đáy nền đường tốt, m có thể được lấy theo bảng 2- 10

Bảng 2-10 Độ dốc mái taluy nền đắp theo TCVN 4054-2005

< 6 m từ 6 đến 12 m

Các loại đá phong hoá nhẹ 1 : 1  1: 1,3 1 : 1,3  1,5

Đá khó phong hoá cỡ lớn hơn 25cm xếp khan *)

1 : 0,75 1 : 1,0

Đá dăm, đá sỏi, sạn, cát lẫn sỏi sạn, xỉ quặng 1 : 1,3 1 : 1,3  1,5 Cát to và cát vừa, đất sét và cát pha, đá dễ phong hoá 1 : 1,5 1 : 1,75

b Nền đường đắp ven sông

Hình 2-7 Cấu tạo nền đường đắp ven sông

Mặt cắt ngang nền đường đắp ven sông và các đoạn ngập nước có thể có cấu tạo như hình

2-7 Cao độ vai đường phải cao hơn mực nước lũ thiết kế kể cả chiều cao sóng vỗ và cộng thêm 50cm Ngoài ra, căn cứ vào dòng nước, tình hình sóng gió và xói mòn mà có biện pháp gia cố mái taluy thích hợp

c Nền đường nửa đào, nửa đắp

Hình 2-8 Cấu tạo nền đường nửa đào, nửa đắp

23

Cấu tạo nền đường nửa đào, nửa đắp có dạng như hình 2-8 Khi độ dốc ngang của mặt đất tự nhiên hơn 1:5 thì phải đánh cấp mái taluy tiếp giáp giữa nền đường và sườn dốc (kể cả theo hướng của mặt cắt dọc) với chiều rộng bậc cấp không nhỏ hơn 1m, đáy bậc cấp phải dốc nghiêng vào trong 2-4% Trước khi đánh cấp phải đào bỏ đất hữu cơ và gốc cây

Khi mở rộng nền đường do nâng cấp cải tạo thì phải đánh cấp mái taluy tiếp giáp giữa nền đường cũ và nền đường mở rộng Chiều rộng bậc cấp của đường cao tốc và đường cấp I thương là 2m Loại đất đắp nên dùng đất đắp nền đường cũ

d Nền đường có tường giữ chân

Hình 2-9 Cấu tạo nền đường có tường giữ chân

Khi đất tương đối tơi xốp, dễ bị trượt chân taluy thì nên làm tường giữ chân như hình 2-9 Cấu tạo tường chân chỉ cần thấp, chiều cao không quá 2m, đỉnh rộng 0,5-0,8m, mặt trong thẳng đứng, mặt ngoài dốc 1:0,2 -1:0,5 bằng đá xây hoặc xếp khan

Với nền đắp qua ruộng nước cũng có thể làm tường chân ở mái taluy nền đắp có chiều cao không quá 1,5m bằng đá hộc xây vữa

e Nền đường có tường giữ ở vai

Hình 2-10 Cấu tạo nền đường có tường giữ ở vai

Đối với nền đường nửa đào, nửa đắp trên sườn dốc đá cứng, khi phần đắp không lớn nhưng taluy kéo dài khá xa thì nên làm tường giữ vai như hình 2-10 Cấu tạo tường giữ ở vai không cao quá 2m, mặt ngoài thẳng đứng, mặt đáy dốc nghiêng vào trong 1:5 làm bằng đá tại chỗ Khi tường cao dưới 1m, chiều rộng là 0,8m, tường cao trên 1m, chiều rộng là 1m, phía trong đắp bằng đá

Chiều rộng bờ an toàn L lấy như sau:

Đối với nền đường nửa đào nửa đắp ở

các đoạn đá cứng chắc (khó phong hóa),

khi khối lượng đắp tương đối lớn, taluy

kéo dài tường đối xa, gây khó khăn cho

dốc vào trong 1:5, chiều cao xây đá từ

2-15m Chiều rộng dải an toàn phía

ngoài lấy như đối với nền đường có

tường giữ ở vai

g Nền đường có tường chắn đất

Hình 2-12 Cấu tạo nền đường có tường chắn đất

Nền đường có tường chắn đất có cấu tạo như hình 2-12, được thiết kế theo yêu cầu kỹ thuật thiết kế tường chắn đất

h Nền đường có tường chân

Khi nền đường đắp trên sườn dốc có xu hướng trượt theo sườn dốc hoặc để gia cố đất đắp trả phần đánh cấp ở chân taluy thì có thể có dùng nền đường có tường chân như hình 2-13 Tường chân có mặt cắt hình thang, đỉnh tường rộng trên 1m, mặt ngoài dốc từ 1:0,5 – 1:0,75, chiều cao không quá 5m xây đá Tỷ số mặt cắt ngang của tường trên mặt cắt ngang của nền đường là 1:6 – 1:7

Hình 2-11 Cấu tạo nền đường xây đá

25

Hình 2-13 Cấu tạo nền đường có tường chân

Hình 2-14 Cấu tạo nền đường đào

Mặt cắt ngang nền đường đào thông thường có cấu tạo như hình 2-14 Xác định độ dốc mái taluy đào phải căn cứ vào độ dốc mái taluy của các tuyến đường hiện hữu gần đó, tình hình

ổn định của các sườn dốc tự nhiên, ngoài ra còn phải căn cứ vào cấu tạo địa chất nền đào, chiều cao mái taluy, tình hình nước ngầm, nước mặt, … Căn cứ vào điều kiện cấu tạo địa chất

và độ cao mái đường có thể tham khảo Bảng 2- để chọn độ dốc mái đường đào

Bảng 2-11 Độ dốc mái đường đào theo TCVN 4054-2005

Loại và tình trạng đất đá Độ dốc mái đường đào khi chiều cao mái dốc

CHÚTHÍCH: Với nền đào đất, chiều cao mái dốc không nên vượt quá 20 m Với nền đào đá mềm, nếu mặt tầng đá dốc ra phía ngoài với góc dốc lớn hơn 25 o

thì mái dốc thiết kế nên lấy bằng góc dốc mặt tầng đá và chiều cao mái dốc nên hạn chế dưới 30 m

Khi mái dốc qua các tầng, lớp đất đá khác nhau thì mái taluy phải được thiết kế có độ dốc khác nhau tương ứng, tạo thành mái taluy đào kiểu mặt gẫy hoặc tại chỗ thay đổi độ dốc bố trí

26

trên bậc thềm phải xây rãnh thoát nước có tiết diện chữ nhật, tam giác đảm bảo đủ thoát nước

từ tầng taluy phía trên

Khi mái taluy đào không có các tầng lớp đất, đá khác nhau nhưng chiều cao lớn thì nên thiết

kế bậc thềm như trên với khoảng chiều cao giữa các bậc thềm từ 6 m đến 12m

Khi mái dốc có cấu tạo dễ bị lở, rơi thì giữa mép ngoài của rãnh biên tới chân mái dốc nên có một bậc thềm rộng tối thiểu 1,0 m Khi đã có tường phòng hộ, hoặc khi mái dốc thấp hơn 12

m thì không cần bố trí bậc thềm này

2.3.1.4 Kỹ thuật thi công nền đường

Trong xây dựng đường, khối lượng nền đường chiếm tỷ lệ rất lớn (đặc biệt vùng núi, đào đắp nhiều) dẫn đến tiêu hao nhiều công máy móc, nhân lực Cho nên, công tác xây dựng nền đường là khâu mấu chốt ảnh hưởng đến thời hạn hoàn thành công trình

Do vậy, khi xây dựng nền đường cần thực hiện các yêu cầu cơ bản sau:

văn, loại đất đá, cự ly vận chuyển, thời hạn thi công và khả năng máy móc, thiết bị;

hoạch thi công đề ra;

2.3.1.5 Trình tự và nội dung thi công nền đường

Khi thi công phải căn cứ vào tình hình cụ thể về: điều kiện tự nhiên, khối lượng thi công, trang thiết bị, nhân lực v.v hiện có để phối hợp các trình tự với nhau hợp lý

Thông thường, các công trình nhỏ (cầu nhỏ, cống, kè v.v ) có thể được tiến hành thi công đồng thời với nền đường Nhưng nếu dùng phương pháp thi công dây chuyền thì các công trình nhỏ phải được thi công trước nền đường

Quá trình thi công nền đường thường gồm các công tác cơ bản sau:

a Công tác chuẩn bị kỹ thuật: bao gồm

27

b Công tác chuẩn bị về tổ chức

c Công tác chính

 Xử lý các trường hợp đặt biệt: đất yếu (bấc thấm, vải địa kĩ thuật, )

d Công tác hoàn thiện

2.3.1.6 Các phương pháp thi công nền đường

Tùy theo tính chất công việc, khối lượng công việc, điều kiện thi công và khả năng của đơn vị thi công mà có thể lựa chọn phương pháp thi công như sau:

tay hoặc một số thiết bị máy móc đơn giản để thi công; thích hợp với công trường không có máy móc làm đường, có khối lượng công tác nhỏ, có điều kiện thi công khó khăn không thể vận chuyển thiết bị cơ giới, địa điểm phân tán, hoặc một số công tác đòi hỏi phải thi công thủ công

san, … để thi công Do khối lượng thi công nền đường thường lớn nên phương pháp thi công

cơ giới là phương pháp thi công phổ biến trong thi công nền đường

đường; phương pháp này thường sử dụng đối với nền đào đá

nước, … phun một dòng nước mạnh để làm cho đất bị xói rời ra, rồi đưa đất đó chảy đến địa điểm cần lắng đọng lại; phương pháp có thể dùng để đào các tầng đất tương đối rời rạc và dùng để đắp nền đắp hoặc dùng để khoan lỗ gia cố nền đất yếu

Do khối lượng thi công nền đường thường lớn và trải dài theo tuyến nên thông thường cần phải phối hợp đồng thời nhiều biện pháp thi công trên cùng một công trường thi công

Yêu cầu kinh tế - kỹ thuật của mặt đường là:

toàn

Một kết cấu áo đường hoàn chỉnh được miêu tả như hình 2-15

Hình 2-15 Cấu tạo các tầng lớp trong kết cấu áo đường Tầng mặt là bộ phận trực tiếp chịu tác dụng của bánh xe (có lực thẳng đứng và lực ngang

lớn) và ảnh hưởng của các nhân tố thiên nhiên (mưa, bức xạ thay đổi làm thay đổi nhiệt độ)

Để chịu được các tác dụng này, tầng mặt đòi hỏi phải được làm bằng các vật liệu có cường độ

và có sức liên kết tốt Ngoài ra tầng mặt thường dùng vật liệu kích cỡ nhỏ hoặc vừa để giảm phá hoại bong bật do tác dụng của lực ngang

Nếu sức liên kết của vật liệu tầng mặt không đủ so với tác dụng xe chạy (khi cường độ vận tải lớn ) thì tầng mặt còn được làm thêm lớp hao mòn và lớp bảo vệ để hạn chế bớt tác dụng xung kích, xô trượt, mài mòn trực tiếp của bánh xe và các ảnh hưởng xấu khác của thiên nhiên xuống lớp mặt phía dưới

Lớp hao mòn là một lớp mỏng, dày khoảng 1-3 cm làm bằng vật liệu có tính dính kết (nhiều

hoặc ít) đặt trên lớp mặt chủ yếu

Lớp bảo vệ cũng là 1 lớp mỏng dày từ 0.5-1.0 cm thường bằng vật liệu cát to, sỏi nhỏ rời rạc

rải trên lớp hao mòn để bảo vệ cho lớp hao mòn và tăng độ bằng phẳng của mặt đường khi lực dính kết của bản thân lớp hao mòn chưa đạt yêu cầu

29

Hai lớp này thuộc loại định kỳ làm lại trong quá trình khai thác nhằm đáp ứng một số chức năng bề mặt (tạo bằng phẳng, tạo nhám, hạn chế bào mòn, bong bật, hạn chế phá hoại xuống các lớp chịu lực phía dưới) và không được kể đến khi tính toán cường độ của kết cấu áo đường

Lớp mặt dưới (lớp liên kết) thường được làm bằng bê tông nhựa rỗng, nhiều hoặc vừa đá dăm,

bắt buộc phải bố trí trong các trường hợp sau:

tính toán);

 Tầng móng là vật liệu gia cố chất liên kết vô cơ có thể lan truyền nứt lên phía trên

Tầng móng chỉ chịu lực thẳng đứng (do lực ngang tắt nhanh trong phạm vi tầng mặt) Nhiệm

vụ của tầng móng là truyền và phân bố lực thẳng đứng để khi truyền đến nền đất thì ứng suất

sẽ giảm đến một mức độ đất nền đường có thể chịu đựng được mà không tạo nên biến dạng thẳng đứng hoặc biến dạng trượt quá lớn Vì lực thẳng đứng truyền xuống ngày càng bé đi nên để tiết kiệm, tầng móng có thể gồm nhiều lớp bằng các vật liệu khác nhau có cường độ giảm dần từ trên xuống Do không chịu tác dụng phá hoại bề mặt như ở tầng phủ nên vật liệu làm các lớp này không yêu cầu cao như với tầng phủ mà có thể cấu tạo chúng bằng các vật liệu rời rạc kích cỡ lớn (cấp phối đá dăm, cấp phối sỏi cuội ) hoặc chịu bào mòn kém (như các lớp đất gia cố vô cơ ) Trường hợp đường nhiều xe nặng, lưu lượng xe lớn và đường cao tốc, để đảm bảo độ cứng và độ chặt nhất định, lớp móng thường dùng loại vật liệu có sử dụng thêm chất liên kết vô cơ hoặc hữu cơ

Lớp đáy áo đường là lớp đất giữa tầng móng và nền thiên nhiên được thiết kế nhằm tác dụng

sau:

 Ngăn chặn ẩm thấm từ trên xuống nền đất hoặc thấm từ dưới lên áo đường để tăng cường tính ổn định và bền vững cho kết cấu áo đường;

hại nền đất phía dưới

Nếu bản thân nền đất thiên nhiên có đủ điều kiện đảm nhận được các chức năng và yêu cầu trên thì có thể không cần bố trí lớp đáy áo đường

Chiều dày lớp áo đường (nếu bố trí) được tính từ đáy lớp móng dưới cho đến hết phạm vi khu vực tác dụng

2.3.2.2 Phân loại mặt đường

a Phân loại theo đặc trưng cơ học

Theo cách này phân ra hai loại: áo đường cứng và áo đường mềm

Áo đường cứng: là kết cấu có độ cứng rất lớn, cường độ chống biến dạng (mô đun đàn hồi)

cũng cao hơn hẳn so với nền đất và đặc biệt có khả năng chịu uốn lớn, do đó làm việc theo

Áo đường mềm: là kết cấu với các tầng, lớp đều có khả năng chịu uốn nhỏ (hoặc không có

khả năng chịu uốn); dưới tác dụng của tải trọng xe chạy chỉ chịu nén và chịu cắt trượt là chủ yếu Ngoài ra, cường độ và khả năng chống biến dạng của nó có thể phụ thuộc vào sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm Do đặc đểm chịu tải như vậy nên trong kết cấu áo đường mềm nền đất cũng tham gia chịu tải cùng với áo đường ở mức độ đáng kể (biến dạng thẳng đứng của nền đất có thể chiếm tới 60-70% biến dạng tổng cộng của cả kết cấu áo đường mềm dưới tác dụng của tải trọng)

Thuộc về loại áo đường mềm là tất cả các loại áo đường bằng các vật liệu khác nhau (hoặc cấu trúc khác nhau) nói trên, trừ mặt đường bê tông xi măng Tuy nhiên, gần đây nhiều tác giả

đã xếp áo đường bê tông át phan cấp cao sang loại áo đường cứng vì tầng bê tông nhựa này cũng có độ cứng và khả năng chịu kéo – uốn nhất định

Việc phân loại thành áo đường cứng và mềm có ý nghĩa về mặt cơ học nhằm tìm kiếm các phương pháp tính toán cường độ và biến dạng thích hợp đối với mỗi loại áo đường đó, bảo đảm cho chúng không bị phá hoại dưới tác dụng của xe chạy trong suốt quá trình sử dụng Tuy nhiên, ngày nay có xu hướng đi tới thống nhất về nguyên tắc và phương pháp tính toán cường độ của loại áo đường cấp cao chỉ làm việc và cho phép làm việc trong giai đoạn đàn hồi (như áo đường bê tông xi măng và bê tông át phan), do đó việc phân loại thành áo đường mềm và cứng như hiện tại chỉ là tương đối và có thể không cần thiết nữa

b Phân loại theo cấu tạo tầng mặt và các đặc trưng khai thác sử dụng

Theo cách này áo đường được phân thành 4 cấp: cấp cao A1, cấp cao A2 (cấp cao thứ yếu), cấp thấp B1 (cấp quá độ) và cấp thấp B2, mỗi cấp lại bao gồm một số loại tầng mặt làm bằng các vật liệu khác nhau theo nguyên lý cấu trúc khác nhau (bảng 2-7)

Bảng 2-12 Phân loại áo đường theo cấu tạo tầng mặt và các đặc trưng khai thác

Cấp áo

đường Tên vật liệu làm lớp mặt Phạm vi sử dụng

Thời hạn giữa 2 lần đại tu (năm)

Thời hạn sửa chữa vừa (năm)

Cấp cao A1 - Bê tông xi măng toàn

khối

- Bê tông nhựa chặt

- Đường cao tốc

- Đường cấp 60 trở lên (tốc độ tính toán 

60km/h)

- Đường trục chính toàn thành, trục chính khu vực

ở các đô thị

20 năm 10-15 năm

8-12 năm 8-10 năm

5 3-5

31

Cấp áo

đường Tên vật liệu làm lớp mặt Phạm vi sử dụng

Thời hạn giữa 2 lần đại tu (năm)

Thời hạn sửa chữa vừa (năm)

- Cấp phối đá dăm, đất đá

gia cố chất liên kết vô cơ

trên có láng nhựa

- Đá dăm, sỏi cuội trộn

nhựa tại đường, đá dăm

5

5

2-3 2-3

Cấp thấp

B2

- Phế liệu công nghiệp, vật

liệu tại chỗ (lớp hao mòn,

bảo vệ không có nhựa)

- Cấp phối hay đất cải

thiện bằng vật liệu hạt to,

cứng (lớp hao mòn bảo vệ

không có nhựa)

Đường không vào cấp nào, đường dân sinh, đường tạm

2-3 0.5-1.0

Áo đường cấp cao A1: là loại đáp ứng yêu cầu không phát sinh biến dạng dư dưới tác dụng

của tải trọng xe chạy, tức là loại áo đường này chỉ cho phép làm việc hoàn toàn trong giai đoạn đàn hồi, do đó nó đảm bảo duy trì được chất lượng khai thác cao, xe chạy an toàn với tốc độ cao, kéo dài thời hạn giữa các kỳ sửa chữa tầng mặt

Áo đường cấp cao thứ yếu A2: cũng yêu cầu thiết kế chỉ làm việc trong điều kiện không tích

luỹ biến dạng dư nhưng giảm bớt dữ trữ cường độ so với áo đường cấp cao A1, do đó thời hạn giữa các kỳ sửa chữa ngắn hơn, kinh phí duy tu, sửa chữa nhiều hơn (tuy rằng chi phí xây dựng ban đầu có ít hơn)

Áo đường cấp thấp B1, B2: được thiết kế với điều kiện cho phép tích luỹ biến dạng dư dưới

tác dụng của tải trọng xe chạy ở một mức độ nhất định, đo đó giảm đáng kể bề dày kết cấu áo đường Điều này có thể chấp nhận được vì trong điều kiện lưu lượng xe ngày đêm thấp vẫn có thể duy trì độ bằng phẳng của tầng mặt bằng cách thường xuyên làm lại lớp hao mòn phía trên (lớp hao mòn này thường là loại vật liệu rẻ tiền, sẵn có như cát, sỏi, sạn trộn với đất dính, ) Như vậy việc phân cấp áo đường gắn liền với quan điểm kinh tế, kỹ thuật và việc chọn kết cấu áo đường đối với mỗi trường hợp cụ thể sẽ gắn liền với việc luận chứng kinh tế – kỹ thuật

Cũng cần thấy rằng: bản thân việc sử dụng vật liệu đắt tiền làm lớp hao mòn và lớp mặt trên cùng cũng đòi hỏi cả kết cấu áo đường phải thiết kế bền vững hơn, vì chỉ như vậy mới bảo đảm bảo điều kiện cho các lớp vật liệu đắt tiền phía trên phát huy được hết hiệu quả làm việc của nó

c Phân loại theo vật liệu và cấu trúc vật liệu

Gồm các loại sau đây:

so với đá cơ bản, cường độ của lớp áo đường này sẽ hình thành trên cơ sở ma sát, chèn móc giữa các hòn đá được ép chặt

Ưu điểm của lớp đá dăm này là công nghệ thi công đơn giản

Nhược điểm là đòi hỏi quá cao về hình dạng, kích cỡ đá và cường độ đá, đồng thời tốn công

lu lèn Ngoài ra sức chịu bong bật dưới tác dụng phá hoại bề mặt kém nên khi dùng làm tầng phủ (cấp quá độ) thì cần thiết phải có lớp hao mòn (hoặc lớp bảo vệ) ở trên Để khắc phục những nhược điểm này đôi khi người ta rải thêm một lượng đất dính nhất định vào kẽ rỗng đá dăm trong khi lu lèn Loại này dược gọi là lớp áo đường đá dăm kết đất dính

Do những nhược điểm nói trên, đặc biệt là do lớp đá dăm có độ rỗng lớn, dễ chứa nước, dễ tích luỹ biến dạng dư nên hiện ít sử dụng

Lớp áo đường cấp phối được cấu trúc bằng hỗn hợp đá, sỏi cuội, cát, đất từ cỡ lớn đến cỡ nhỏ trộn với nhau theo tỷ lệ nhất định để đảm bảo sau khi lu lèn hỗn hợp có độ rỗng nhỏ, tức là đạt được độ chặt nhất định hoặc độ chặt lớn nhất (cấp phối tốt nhất) và từ đó cường độ cấp phối được hình thành do lực dính và lực ma sát giữa các hạt tăng lên yêu cầu ở đây là xác định, khống chế đúng tỷ lệ phối hợp các thành phần hạt và khống chế chỉ số dẻo, cũng như lượng hạt nhỏ nhất (đất dính) vì nếu lượng sét quá nhiều sẽ khiến cho lớp áo đường kém ổn định nước, còn nếu ít quá thì ngược lại, sẽ không đủ dính kết

Ưu điểm chính của loại áo đường này là tạo thuận lợi cho việc sử dụng vật liệu tại chỗ, cường

độ hạt đòi hỏi không quá cao, công lu lèn ít tốn như đá dăm nước nhưng nhược điểm là mùa mưa dễ lầy lội do ổn định nước kém

Các lớp áo đường bằng vật liệu đất, đá thiên nhiên nói chung là có cường độ thấp, nhất là cường độ chịu tác dụng phá hoại bề mặt, do đó thường chỉ dùng làm tầng mặt áo đường cấp thấp B1 (quá độ) và dùng phổ biến làm lớp móng trên hoặc lớp móng dưới trong kết cấu áo đường cấp cao

Áo đường làm bằng vật liệu đất, đá thiên nhiên có trộn thêm chất liên kết vô cơ (xi măng, vôi .)

Là loại cấu trúc theo nguyên lý đá chèn đá hoặc nghuyên lý cấp phối như trên nhưng có trộn thêm một tỷ lệ xi măng hoặc vôi nhất định dưới dạng vữa (chất liên kết trộn với cát và nước) hoặc dạng bột (chất liên kết trộn trực tiếp)

Nhờ có thêm chất liên kết nên cường độ và tính ổn định nước của các lớp áo đường loại này được tăng lên rõ rệt (nhất là về độ cứng) nhưng nhược điểm chính cả chúng là sức chịu tác dụng phá hoại bề mặt vẫn thấp, dễ bị bào mòn và thường bị nứt do co rút và giãn nở dưới tác dụng của sự thay đổi nhiệt độ

33

Điển hình cho loại áo đường này là các lớp: đất gia cố vôi, xi măng, tro bay; đá (sỏi, cuội) gia

cố xi măng, vôi, puzơlan, xỉ, tro bay; và các phế liệu công nghiệp gia cố khác

Loại áo đường này thường chỉ dùng làm lớp móng (kể cả lơp móng trên trực tiếp dưới lớp mặt chủ yếu) trong kết cấu áo đường cấp cao A1 và cấp cao A2 Ngoài ra, có thể dùng làm lớp mặt đối với áo đường cấp thấp B1 nhưng phía trên phải có lớp hao mòn và lớp bảo vệ bằng sỏi sạn, cát, đất dính

Áo đường BTXM cũng bằng đá, cát trộn với xi măng nhưng được cấu trúc và cấu tạo đặc biệt tốt để khắc phục những nhược điểm nói trên, do đó nó được dùng làm lớp mặt chủ yếu của áo đường cấp cao Cấu trúc tốt của nó đạt được nhờ chọn việc chọn lọc vật liệu có cường độ tốt, cấp phối tốt nhất, xác định đúng lượng xi măng và lượng nước cần thiết nhằm đạt được mác

bê tông cao (bê tông làm áo đường >300)

Áo đường làm bằng vật liệu đất, đá thiên nhiên có thêm chất liên kết hữu cơ (bitum, gudrông)

Là loại cấu trúc theo nguyên lý đá chèn đá hoặc nguyên lý cấp hố nhưng có tưới hoặc trộn với một tỷ lệ nhựa bitum hoặc gudrông dưới dạng nhựa đặc đun nóng, nhựa lỏng hoặc nhựa nhu tương pha loãng

Nếu thi công theo cách tưới nhựa vào các lớp đá đã rải sẵn rồi chèn và lu lèn thì sẽ hình thành lớp áo đường kiểu thấm nhập (tuỳ theo chiều sâu thấm nhập nhựa có thể có các loại áo đường thấm nhập nhẹ, thấm nhập sâu và thấm nhập nửa chừng) Nếu tưới nhựa lên tầng mặt đã hình thành rồi rải sỏi sạn nhỏ và lu cho sỏi chìm vào nhựa sẽ được lớp láng nhựa (là lớp hao mòn truyền thống) Nếu thi công theo phương pháp trộn nhựa thì tuỳ theo cấu trúc các loại hỗn hợp cốt liệu hạt, sẽ có thể có các lớp: đất gia cố nhựa (đất trộn với nhựa lu lèn chặt); đá dăm đen (đá dăm macadam trộn nhựa rồi rải và chèn đá con theo nguyên lý đá chèn đá như đá dăm nước); hỗn hợp đá trộn nhựa (cấp phối đất, đá trộn nhựa rồi lu lèn chặt) và bê tông nhựa

Do cấu trúc khác nhau và phương pháp thi công khác nhau nên chất lượng và phạm vi sử dụng các lớp áo đường nói trên cũng khác nhau Tuy nhiên, do bi tum và gudrông là các chất liên kết hữu cơ đặc biệt thích hợp với điều kiện làm việc của áo đường nên các lớp này thường được dùng làm tầng mặt với ưu điểm là: cường độ cao (kể cả sức chịu bong bật và mài mòn), ít hoặc không thấm nước, ổn định nước tốt, dễ tạo bằng phẳng bề mặt, ít bụi, giảm xung kích và chấn động Nhược điểm của chúng là phải nghiên cứu cấu trúc thích hợp, tỷ lệ giữa các thành phần và nhựa thích hợp để giải quyết vấn đề ổn định nhiệt

Trong các loại áo đường nhựa, bê tông nhựa là loại có thành phần chọn lọc nhất, có cấu trúc tốt nhất nên phẩm chất sử dụng cao nhất cà được sử dụng nhiều nhất để làm áo đường cấp cao

2.3.2.3 Các nguyên lý sử dụng vật liệu làm móng và mặt đường

Về cơ bản, vật liệu làm các lớp kết cấu áo đường (làm các lớp mặt, lớp móng và lớp đệm) thường gồm hai loại: vật liệu chính (cốt liệu) và vật liệu liên kết

Cốt liệu thường là: đất, đá, cuôi sỏi, xỉ, phế liệu công nghiệp (vật liệu hạt) mà bất cứ tầng, lớp nào trong kết cấu mặt đường đều phải sử dụng một trong các loại đó

Vật liệu liên kết được trộn vào cốt liệu với một tỷ lệ nhất định để tăng cường liên kết giữa các hạt cốt liệu, do đó tăng cường cường độ của cả hỗn hợp vật liệu Tuy nhiên, tùy theo yêu cầu

cơ Mục đích chính của việc dùng các chất phụ gia thường để cải thiện điều kiện tiếp xúc và bao bọc nhằm giúp cho tác dụng của vật liệu liên kết đối với cốt liệu được tốt hơn, nhờ đó làm tăng cường độ của hỗn hợp vật liệu, hoặc tạo điều kiện thi công dễ dàng hay nhằm tăng cường một tính chất đặc biệt nào đó của hỗn hợp vật liệu (tăng tính dẻo, tính ổn định nhiệt, v.v…) Các phương pháp xây dựng mặt đường phải dựa trên một nguyên lý sử dụng vật liệu nhất định và trình tự thi công nhất định Mỗi nguyên lý sử dụng vật liệu khác nhau sẽ quyết định yêu cầu đối với mốt thành phần vật liệu về số lượng và chất lượng, cũng như các biện pháp thi công cần thiết

Cho đến nay, các phương pháp xây dựng móng, mặt đường đều dựa vào một trong các nguyên lý sử dụng vật liệu dưới đây:

a Nguyên lý đá chèn đá

Cốt liệu là đá hoặc cuội sỏi có mặt vỡ với một vài kích cỡ tương đối đồng đều, đem rải từng lớp, lu lèn chặt cho các hòn đá chèn móc vào nhau, cỡ đá nhỏ chèn vào kẽ của các cỡ đá lớn Nhờ vào tác dụng chèn móc, ma sát giữa các hòn đá sẽ tạo nên một kết cấu với cấu trúc tiếp xúc có cường độ nhất định

Nhóm móng mặt đường theo nguyên lý này: đá dăm lèn ép khô; đá dăm nước – đá dăm tiêu chuẩn – Macađam, đá dăm bùn, v.v…

Hình 2-16 Lớp mặt đường làm theo nguyên lý đá chèn đá

a) Không có vật liệu liên kết; b) Có dùng thêm vật liệu liên kết

Ưu điểm: Công nghệ thi công đơn giản, dễ khống chế, quản lý kích cỡ cốt liệu, cường độ và

độ ổn định cao

Nhược điểm: Tốn công lu, cường độ của đá sẽ bị mất khi đá bị vỡ vụn, bị tác dụng làm tròn

cạnh, dễ bị phá hoại dưới tác dụng của trời khô hanh, nắng to vì lực dính kém và đá dễ bị bong bậc, độ rỗng của lớp vật liệu lớn, sau một thời gian sử dụng sẽ chuyển sang nguyên lý cấp phối

tưới hoặc trộn vật liệu liên kết vào cốt liệu

35

phải bao bọc đều các hạt cốt liệu tạo thành các màng mỏng, từ đó tăng được sức dính kết giữa các cốt liệu và tạo thành một cấu trúc keo tụ có cường độ cao

b Nguyên lý lát, xếp

- Dùng vật liệu đã đúc sẵn hay gia công sẵn thành từng phiến hay tấm lát thành mặt đường

các tấm hay phiến và sức chịu đựng của lớp móng hay nền đất phía dưới

đủ cường độ và có bề mặt bằng phẳng

Hình 2-17: Các lớp mặt đường làm theo nguyên lý lát, xếp

Ưu điểm: Cường độ cao

Nhược điểm: Chưa cơ giới hóa trong xây dựng, việc gia công vật liệu rất phức tạp và tốn

công

c Nguyên lý cấp phối

Cốt liệu gồm nhiều cỡ hạt to, nhỏ, liên tục khác nhau, phối hợp với nhau theo những tỷ lệ nhất định; sau khi lu lèn, sẽ tạo thành một lớp vật liệu đạt được một độ chặt nhất định Cường độ của lớp mặt đường này được hình thành nhờ lực ma sát, lực dính và các cấu trúc keo tụ được hình thành sau khi lu lèn Để loại mặt, móng đường theo nguyên lý này hình thành được cấu trúc có cường độ cao, cần phải trộn đều các thành phần hạt và lu lèn ở nhiệt độ, độ ẩm tốt nhất

Ngoài ra, cường độ có thể tăng do dùng thêm các loại vật liệu liên kết (xi măng, nhựa) và lúc này sẽ tạo được các lớp mặt đường cấp cao như mặt đường bê tông xi măng, bê tông nhựa như trình bày ở các mục trên

Nhóm móng, mặt đường theo nguyên lý này: cấp phối đá dăm; cấp phối đá, sỏi gia cố hoặc không gia cố chất liên kết hữu cơ (mặt đường nhựa) hoặc chất liên kết vô cơ (gia cố vôi, xi măng), v.v…

Đặc điểm

thi công;

Cơ sở lý thuyết đất gia cố dựa vào các kết quả nghiên cứu về tính chất vật lý, khoáng vật, hoá học và các đặc tính cấu trúc của đất là một hệ hạt keo

2.3.2.4 Kỹ thuật chung thi công móng, mặt đường

a Yêu cầu về công nghệ xây dựng

Nghiên cứu, giải quyết các vấn đề về vật liệu, biện pháp thi công và kỹ thuật thi công để đạt được các mục tiêu: cường độ, chất lượng sử dụng móng, mặt đường tốt nhất; thi công tiện lợi,

dễ dàng, có thể áp dụng cơ giới hoá và tự động hoá; giá thành rẻ nhất

b Quá trình xây dựng kết cấu móng, mặt đường gồm các công tác sau:

 Có thể tiến hành các biện pháp làm khô phần mặt trên nền đường nếu có thiết kế

 Xây dựng các tầng, lớp trong kết cấu mặt đường:

 Vận chuyển hỗn hợp vật liệu ra đường;

 San, rải bằng vật liệu (máy san, máy rải hoặc nhân lực) theo bề dầy quy định lúc chưa lu lèn, tạo mui luyện;

 Đầm chặt (lu lèn bằng các thiết bị đầm nén: máy lu các loại, các máy đầm,v.v…)

3 Công tác bảo dưỡng, hoàn thiện, khống chế giao thông:

 Sửa sang bề mặt phần xe chạy, sửa chữa lại lề đường (đầm lại, bạt lề v.v…) ở những chỗ chưa đảm bảo chất lượng hoặc bị phá hỏng do hoạt động của xe, máy, hay do vận chuyển trong quá trình thi công

 Tiến hành bảo dưỡng theo quy định đối với từng loại vật liệu (giữ độ ẩm, v.v…);

 Để đảm bảo các lớp vật liệu có đủ thời gian hình thành cường độ, cần phải cấm giao thông trong khoảng thời gian theo quy định Trong trường hợp không thể cấm được giao thông thì nên hạn chế việc đi lại của các loại xe năng, tốc độ của các loại xe không nên vượt quá 30 km/h Tổ chức phân luồng cho xe chạy đều trên toàn bộ mặt cắt ngang của đường để tránh hư hỏng cục bộ ở những làn có nhiều xe chạy

4 Kiểm tra, nghiệm thu chất lượng thi công