Thi công nền mặt đường phần 5 potx

- Kiểm tra và nghiệm thu công tác hoàn thiện và gia cố nền đường chất lượng bạt ta luy, trồng cỏ, gia cố mái ta luy… Trong quá trình thi công, nhất là về mùa mưa cần kiểm tra các biện p

9.3.2.3 T ường bảo vệ

Thích hợp gia cố các mái ta luy dễ bị phong hoá, đường nứt phát triển nhưng không

dễ bị xói mòn Loại tường bảo vệ này có tác dụng ngăn ngừa không cho ta luy bị phong hoá thêm Có thể xây đá, đổ bê tông hoặc làm bằng các vật liệu khác Tường bảo vệ thường không chịu áp lực ngang Nếu xây thành khối liền thì phải bố trí các khe co giãn và lỗ thoát nước Cũng có thể xây tường bảo vệ cục bộ ở những chỗ đá bị mền yếu hoặc những lõm trên mái ta luy để tiết kiệm vật liệu

Trước khi xây tường bảo vệ trước hết cần dọn sạch đá phong hoá, cây cỏ, rác bẩn, đắp các chỗ lõm cho bằng và làm cho tường tiếp xúc chặt với mái ta luy

9.3.3 Láng phủ mặt, phun vữa, bịt đường nứt

Thích hợp với các ta luy đá dễ bị phong hoá Bịt đường nứt chủ yếu để đề phòng nước mưa thấm qua đường nứt chảy vào lớp đá gây tác dụng phá hoại Trước khi thi công cần phải dọn sạch mặt đá, bỏ các lớp đá phong hoá và các hòn đá rời rạc, bù đá nhỏ vào, lấp bằng các chỗ lõm, lấy hết rễ cỏ và rễ cây trong kẽ nứt để vữa có thể gắn chặt với đá

Vữa láng có thể là vữa xi măng, vữa xi măng cát tỷ lệ 1: 3 ~ 1:4 Loại vữa để phủ mặt tương đối kinh tế là vữa tam hợp gồm vôi, xi măng, cát hoặc vữa tứ hợp gồm: vôi, xi măng, cát và đất sét

9.3.4 Gia cố chống xói lở ta luy ở nền đường ven sông

Với các nền đường đắp ven sông, để chống xói lở chân và mái ta luy, ngoài các biện pháp đã nêu ở trên còn có các biện pháp sau:

a) Lát ở chân ta luy b) Lát n ằm trên mái ta luy

Dùng r ọ đá để gia cố mái ta luy

Rọ đá thường làm thành các hình hộp chữ nhật để dễ lát, tại những dòng sông nước chảy mạnh thì nên làm thành các hình trụ tròn để sau khi bỏ đá xong có thể lăn rọ xuống sông Mắt lưới của rọ có thể đan thành hình vuông hoặc hình sáu cạnh Mắt lưới hình vuông

dễ đan nhưng cường độ thấp hơn và sau khi bị hỏng một mắt thì dễ bị hỏng tiếp sang các mắt khác Để cho lưới của rọ không bị đứt, khi bỏ đá vào rọ không nên ném mạnh và phải để các đầu nhọn của đá lòi ra ngoài lưới

Trang 102

a) Hình hộp; b) Hình trụ; c) Mắt lưới của rọ

R ọ đá

9.3.4.2 Ném đá hộc gia cố mái ta luy

Nếu địa phương có nhiều đá thì có thể ném đá hộc xuống bộ phận taluy đã ngập nước

để gia cố Đá có thể ném xuống nước tuỳ tiện, độ dốc của phần taluy đá dưới nước thường vào khoảng 1:1,25; 1:1,5 và những nơi nước chảy mạnh thì có thể lên đến 1:2; 1:3 Khi xây dựng nền đường mới có thể ném đá đắp bộ phận chân taluy Kích thước hòn đá dùng để ném xuống nước gia cố taluy xác định theo tốc độ nước chảy, thường dùng các hòn đá 0,3-0,5m

Đá phải ném thành nhiều lớp (ít nhất là hai lớp) và các hòn đá lớn phải ném sau để đè lên các hòn đá nhỏ hơn

a) Ném đá gia cố chân taluy b) Ném đá gia cố taluy

Gia c ố taluy bằng phương pháp ném đá

Phương pháp ném đá đơn giản, không sợ lún và có thể cơ giới hoá hoàn toàn

9.3.4.3 Gia c ố bằng các tấm bê tông lắp ghép

Gia cố bằng các tấm bê tông cốt thép (hình 9-19): dùng để gia cố mái taluy ở những đoạn nền đường đắp thường xuyên hoặc thỉnh thoảng bị ngập nước và các mái taluy ở dọc

bờ sông chịu tác dụng của sóng lớn hơn 3 m Thường dùng các tấm kích thước từ 2,5 x 1,25m đến 2,5 x 3,0m, chiều dày từ 10; 15 hoặc 20cm bằng bê tông cốt thép mác 200 Khi thi công dùng cần trục để đặt tấm trên lớp móng đá dăm hoặc cuội sỏi đã chuẩn

bị sẵn Sau khi đặt xong thì liên kết các tấm lại với nhau thành từng mảng lớn 40 x 20m ( khi chiều cao sóng dưới 1,5m) hoặc 40 x 15m (khi chiều cao sóng lớn hơn 1,5m) bằng cách hàn hoặc buộc cốt thép liên kết và đổ vữa xi măng tỉ lệ 1:3 vào khe nối rồi đầm chặt Liên kết các tấm bê tông thành mảng như vậy để đề phòng tác dụng phá hoại do nhiệt độ và lớp móng lún không đều gây ra Khi chiều cao sóng dưới 1,0m thì không cần liên kết các tấm bê tông thành từng mảng như trên

Gia cố các tấm bê tông thường: dùng khi chiều cao sóng dưới 0,7m, tốc độ chảy của nước dưới 4m/s Khi mái taluy là taluy 1:2 dùng các tấm 1 x 1 x 0,16(0,20)m và đặt trên lớp móng đá dăm hoặc cuội sỏi

Công tác gia cố mái taluy bằng các tấm bê tông lắp ghép hoặc bằng cách xây đá chỉ được tiến hành sau khi mái taluy đã ổn định để đề phòng hư hỏng do mái taluy bị lún không đều Trước khi gia cố phải đầm chặt và hoàn thiện mặt mái taluy

Thường dùng máy xúc có gá lắp thiết bị đầm, đầm chấn động, lu để đầm chặt mái taluy Đồng thời với việc chuẩn bị mái taluy cần phải đào hố để xây móng bê tông dưới chân taluy Công tác rải lớp móng đá dăm và cuội sỏi chủ yếu là bằng tay Cũng có thể dùng máy san ủi, san tự hành và máy xúc có thiết bị đặc biệt để rải san và đầm lèn lớp móng

h sãng + 0.5m

1 2

MNCN hsãng + 0.5m

3

1 2

MNCN

a) Tr ường hợp lớp móng ở chân nền b) Trường hợp cần bảo vệ đá

đường đắp đủ ổn định của dòng chảy khi bị xói mòn

Gia c ố mái taluy nền đường đắp bằng các tấm bê tông cốt thép

1 L ớp bê tông hoặc bê tông cốt thép 2 Đá dăm hoặc cuội sỏi 3 Móng bê tông hoặc đá

Dùng cần trục để lát các tấm bê tông vào mái taluy và lát dần từ chân lên đỉnh Với các tấm bê tông kích thước nhỏ hơn thì có thể lát bằng nhân lực

Để gia cố mái taluy chống sóng có thể tham khảo kinh nghiệm của nhân dân trồng cây cúc tần, dùng tre hoặc các bó cành cây để lát vào phần taluy bị sóng vỗ

sở thanh quyết toán khối lượng cho đơn vị thi công Như vậy, rõ ràng công tác kiểm tra và nghiệm thu là một khâu không thể thiếu được trong quá trình xây dựng nền đường nhằm góp phần thực hiện phương trâm: nhanh - nhiều - tốt – rẻ trong thi công Mỗi cán bộ kỹ thuật cần quán triệt ý nghĩa quan trọng của công tác kiểm tra, nghiệm thu, nhiều khi không kiểm tra kịp thời mà gây ra những sai sót kỹ thuật đáng tiếc, cũng như không nghiệm thu kịp thời

sẽ gây ảnh hưởng đến việc thanh quyết toán và đời sống của công nhân

10.2 NỘI DUNG

Bao gồm công tác kiểm tra và công tác nghiệm thu

Công tác ki ểm tra: Công tác kiểm tra được tiến hành thường xuyên trong suốt quá

trình thi công do các cán bộ kỹ thuật của đơn vị thi công và cán bộ tư vấn giám sát (hoặc chủ đầu tư) đảm nhiệm Để công tác kiểm tra được nhanh chóng và thuận lợi cần phải tổ chức mạng lưới thí nghiệm đầy đủ tại hiện trường

Công tác nghi ệm thu: Công tác nghiệm thu cũng là một loại công tác kiểm tra nhưng

không tiến hành thường xuyên mà tiến hành vào từng thời điểm cần thiết trong quá trình xây

dựng nền đường nhằm kiểm tra chất lượng và khối lượng công tác hoàn thành để tiến hành bàn giao t ừng phần hoặc toàn bộ công trình hoàn thành Thường gồm các loại nghiệm thu

sau:

- Nghiệm thu các công trình ẩn dấu: là những bộ phận công trình mà quá trình thi công sau đó sẽ hoàn toàn che khuất nó, nếu không kiểm tra chất lượng và khối lượng thì sau

đó không có cách nào kiểm tra được nữa Ví dụ công tác đánh cấp, rẫy cỏ, vét bùn, bóc hữu

cơ, độ chặt của đất sau khi đắp xong một lớp…

- Nghiệm thu định kỳ 1/2 tháng, 1 tháng trong toàn phạm vi thi công để xác nhận chất lượng và khối lượng công việc mà đơn vị thi công đã hoàn thành trong thời gian đó, làm cơ

sở cho việc cấp phát vốn và thanh toán giữa chủ đầu tư và đơn vị thi công cũng như giữa đơn

vị thi công và công nhân trực tiếp sản xuất

- Nghiệm thu xác nhận việc hoàn thành từng công trình hoặc toàn bộ công trình nền đường để bàn giao và làm cơ sở thanh quyết toán Ví dụ như hoàn thành hẳn một đoạn đường nào đó trước khi làm mặt đường

Để tiến hành công tác nghiệm thu nền đường thường thành lập đoàn nghiệm thu gồm: chủ đầu tư (hoặc tư vấn giám sát), phòng kỹ thuật thi công, phòng lao động tiền lương của công ty và các đại diện các đơn vị trực tiếp thi công đoạn nền đường cần nghiệm thu Tuỳ theo mục đích nghiệm thu, có thể mời thêm đại diện các đơn vị quản lý, khai thác tuyến đường sau này, cũng có thể chỉ tổ chức nghiệm thu nội bộ của đơn vị thi công mà không cần đại diện của chủ đầu tư

Cơ sở chính để tiến hành công tác kiểm tra nghiệm thu là hồ sơ thiết kế, bản vẽ thi công và các quy trình kỹ thuật thi công, các tiêu chuẩn do cơ quan có thẩm quyền ban hành Phương pháp tiến hành là đối chiếu tình hình thực tế thi công với những yêu cầu và quy định

về chất lượng của các hồ sơ, văn bản trên, đồng thời khi nghiệm thu còn phải xác định khối lượng công việc thực tế đã thi công Muốn vậy, phải tiến hành đo đạc và tiến hành các thí nghiệm cần thiết ngay tại hiện trường như đo đạc kích thước hình học của nền đường (bề rộng, cao độ, độ dốc mái ta luy, kích thước rãnh, độ dốc dọc…) hoặc thí nghiệm xác định độ chặt sau khi đầm nén

Việc xác định khối lượng công việc thực tế đã thi công có thể bằng cách ước lượng số

ca, số lần máy đẩy đất, số gầu máy xúc đất…nhưng chỉ với mục đích là kiểm tra tiến độ thi công Còn trong mọi trường hợp, đều phải xác định bằng cách đo đạc thực tế ngoài hiện trường Cần chú ý xác nhận cả cự ly vận chuyển đất thực tế Nếu xây dựng nền đường bằng phương pháp nổ phá thì khi nghiệm thu cũng phải xác định rõ khối lượng đất đá tung đi và khối lượng đất đá bị rơi tại chỗ

Công tác kiểm tra nghiệm thu phải bám sát theo các trình tự thi công nền đường Cụ thể là phải nghiệm thu từ công tác khôi phục tuyến (về vị trí và biện pháp chôn giữ, đánh dấu cọc…) cho đến tất cả các trình tự thi công sau:

- Kiểm tra và nghiệm thu công tác vét bùn, bóc hữu cơ, thay đất dưới nền đắp, công tác rẫy cỏ, đánh cấp, đào gốc cây, công tác đầm nén nền đất tự nhiên

- Kiểm tra công tác lấy đất ở thùng đấu hoặc mỏ đất: có loại bỏ tầng đất hữu cơ không, có đảm bảo chất lượng đắp hay không?

- Công tác xây dựng tường chắn và các loại kè chống đỡ nền đắp

- Kiểm tra và nghiệm thu vị trí tuyến (cắm lại cọc, đo góc ngoặt và chiều dài, cao độ tim, mép đường và đáy rãnh), kích thước hình học của nền đường (bề rộng, dốc ngang, dốc mái ta luy, kích thước rãnh) và chất lượng thi công nền đường đào cũng như nền đường đắp (việc đắp theo từng lớp, chất lượng đầm nén của từng lớp)

- Kiểm tra và nghiệm thu việc xây dựng các công trình thoát nước

- Kiểm tra và nghiệm thu công tác hoàn thiện và gia cố nền đường (chất lượng bạt ta luy, trồng cỏ, gia cố mái ta luy…)

Trong quá trình thi công, nhất là về mùa mưa cần kiểm tra các biện pháp thoát nước,

độ ẩm của vật liệu đất và việc xử lý bùn đất nhão sau khi mưa Công tác kiểm tra nên chú trọng các đoạn nền đầu cầu (cả 1/4 nón mố) nền đường trên cống, nền đắp qua hồ, ven hồ, qua ruộng, nền đường dùng nhiều loại đất đắp, nền đắp mở rộng và tiếp giáp giữa hai đơn vị thi công…

10.3 SAI SỐ CHO PHÉP

10.3.1 Về vị trí tuyến và kích thước hình học của nền đường

- Sau khi thi công xong nền đường, không được thêm đường cong, không được tạo độ dốc dọc và làm thay đổi độ dốc quá 5% độ dốc thiết kế

- Bề rộng nền cho phép sai số ±10cm

- Tim đườngđược phép lệch 10cm so với tim thiết kế

- Cao độ tim đường cho phép sai số ±10cm

- Độ dốc siêu cao nền đường không được vượt quá ±5% độ dốc siêu cao thiết kế

- Độ dốc mái ta luy không được dốc quá 7% của độ dốc mái ta luy thiết kế khi chiều

Trang 106

2% khi chiều cao mái ta luy H > 6m Tuy nhiên đoạn sai về độ dốc mái ta luy này không được kéo dài liên tục quá 30m và tổng cộng chiều dài các đoạn sai không được chiếm quá 10% chiều dài đoạn thi công

10.3.2 Về hệ thống rãnh thoát nước

- Bề rộng đáy và mặt trên của rãnh không được nhỏ hơn 5cm

- Độ dốc dọc của đáy rãnh không được sai số quá 5% độ dốc rãnh thiết kế

- Độ dốc ta luy rãnh biên như quy định với nền đường

- Độ dốc ta luy rãnh đỉnh, rãnh ngang thì không được sai quá 7% so với độ dốc ta luy thiết kế

10.3.3 Về chất lượng đầm nén và độ bằng phẳng

- Mỗi Km phảo kiểm tra chất lượng đầm nén ở ba mặt cắt, mỗi mặt cắt phải thí nghiệm ở ba vị trí và mẫu đất phải lấy sâu dưới mặt nền 15cm Độ chặt đạt được không nhỏ hơn độ chặt quy định 2% Phải kiểm tra thường xuyên độ chặt trong quá trình đắp

- Mặt nền phải nhẵn, cho phép nứt nẻ nhỏ nhưng không liên tục, không bóc từng mảng Độ bằng phẳng đo bằng thước 3m khe hở không được quá 3cm

10.3.4 Về cọc khôi phục lại sau khi làm xong nền đường

Phải có đủ cọc đỉnh, cọc đường cong (20m phải có một cọc) và cọc đường thẳng (50m phải có một cọc)

Chú ý:

Khi tiến hành công tác kiểm tra và nghiệm thu, đơn vị thi công cần phải chuẩn bị sẵn

và trình bày các tài liệu sau:

- Bản vẽ thi công trong đó có vẽ lại và ghi chú đầy đủ các chỗ thay đổi đã được duyệt

so với đồ án thiết kế

- Nhật ký thi công của đơn vị (có ghi cả những ý kiến chỉ đạo thi công của cán bộ cấp trên)

- Biên bản nghiệm thu các công trình ẩn dấu từ trước

- Biên bản thí nghiệm thử đất và đầm nén từ trước

- Các sổ sách ghi các mốc cao độ và các tài liệu có liên quan đến công tác đo đạc để kiểm tra

Sau khi tiến hành kiểm tra và nghiệm thu, cần phải lập biên bản có chữ ký của tất cả các đại diện tham gia công việc nghiệm thu trong đó nên rõ các văn bản dùng làm cơ sở cho việc kiểm tra và các kết luận về chất lượng cũng như khối lượng thi công

Chương 1

các vấn đề chung về xây dựng mặt đường ô tô

1.1 cấu tạo, yêu cầu với mặt đường

1.1.1 Khái niệm

Mặt đường là một kết cấu gồm một hoặc nhiều tầng, lớp vật liệu khác nhau, có cường độ

và độ cứng lớn đem đặt trên nền đường để phục vụ cho xe chạy

Mặt đường là một bộ phận rất quan trọng của đường Nó cũng là bộ phân đắt tiền nhất Mặt đường tốt hay xấu sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng chạy xe: an toàn, êm thuận, kinh tế

Do vậy ngoài việc tính toàn thiết kế nhằm tìm ra một kết cấu mặt đường có đủ bề dày, đủ cường

độ thì về công nghệ thi công, về chất lượng thi công nhằm tạo ra các tầng lớp vật liệu như trong tính toán là hết sức quan trọng

1.1.2 Yêu cầu đối với mặt đường

Mặt đường chịu tác dụng trực tiếp của tải trọng xe chạy, của các nhân tố tự nhiên như mưa, nắng, sự thay đổi nhiệt độ, Nên để bảo đảm đạt được các chỉ tiêu khai thác- vận doanh có hiệu quả nhất thì việc thiết kế và xây dựng kết cấu mặt đường phải đạt được các yêu cầu sau:

- Đủ cường độ: kết cầu mặt đường phải có đủ cường độ chung và tại mỗi điểm riêng trong từng tầng, lớp vật liệu Nó biểu thị bằng khả năng chống lại biến dạng thẳng đứng, biến dạng trượt, biến dạng co dJn khi chịu kéo-uốn hoặc do nhiệt độ

- ổn định với cường độ: cường độ phải ít thay đổi theo điều kiện thời tiết, khí hậu

- Độ bằng phẳng: mặt đường phải đạt được độ bằng phẳng nhất định để giảm sức cản lăn, giảm sóc khi xe chạy Do đó nâng cao được chất lượng chạy xe, tốc độ xe chạy, giảm tiêu hao nhiên liệu, kéo dài tuổi thọ của xe, Yêu cầu này được đảm bảo bằng việc chọn vật liệu thích hợp, vào biện pháp và chất lượng thi công

- Đủ độ nhám: mặt đường phải có đủ độ nhám để nâng cao hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường, tạo điều kiện tốt cho xe chạy an toàn với tốc độ cao và trong những trường hợp cần thiết có thể dừng xe nhanh chóng Yêu cầu này chủ yếu phụ thuộc vào việc chọn vật liệu làm lớp trên mặt và nó cũng hoàn toàn không có mẫu thuẫn gì với yêu cầu về độ bằng phẳng

- ít bụi: bụi là do xe cộ phá hoại, bào mòn vật liệu làm mặt đường Bụi gây ô nhiễm môi trường, giảm tầm nhìn…

1.1.3 Cấu tạo kết cấu mặt đường

a) Nguyên tắc cấu tạo

Phân tích tính chất của tải trọng tác dụng lên kết cấu mặt đường (Hình 1.1) cho thấy:

2

- Lực thẳng đứng: Theo chiều sâu tác dụng thì ứng suất thẳng đứng giảm dần từ trên xuống dưới Do vậy để kinh tế thì cấu tạo kết cấu mặt đường gồm nhiều tầng lớp có chất lượng vật liệu (Eđh) giảm dần từ trên xuống phù hợp với qui luật phân bố ứng suất thẳng đứng

- Lực nằm ngang (lực hJm, lực kéo, lực đẩy ngang) giảm rất nhanh theo chiều sâu Do vậy vật liệu làm tầng, lớp trên cùng phải có khả năng chống lại lực đẩy ngang (chống trượt)

Hình 1.1 Sơ đồ phân bố ứng suất trong kết cấu áo đường theo chiều sâu

b) Kết cấu áo đường mềm:

áo đường mềm là loại áo đường có khả năng chống biến dạng không lớn, có độ cứng nhỏ (nên cường độ chịu uốn thấp) Trừ mặt đường bằng BTXM thì tất cả các loại áo đường đều thuộc loại áo đường mềm

Cấu tạo hoàn chỉnh áo đường mềm như Hình 2, gồm có tầng mặt và tầng móng, mỗi tầng lại có thể gồm nhiều lớp vật liệu

- Tầng mặt

Tầng mặt chịu tác dụng trực tiếp của tải trọng bánh xe (gồm lực thẳng đứng và lực ngang,

có giá trị lớn) và các nhân tố thiên nhiên (như mưa, nắng, nhiệt độ )

Yêu cầu tầng mặt phải đủ bền trong suất thời kỳ sử dụng của kết cấu áo đường, phải bằng phẳng, có đủ độ nhám, chống thấm nước, chống được biến dạng dẻo ở nhiệt độ cao, chống được nứt, chống được bong bật, phải có khả năng chịu bào mòn tốt và không sinh bụi

Để đạt được yêu cầu trên, tầng mặt thường cấu tạo gồm có 3 lớp:

Lớp bảo vệ và lớp hao mòn được bố trí trên lớp chịu lực chủ yếu cũng có tác dụng làm giảm tác động của lực ngang, tăng cường sức chống bào mòn cho tầng mặt Nhưng tác dụng chủ yếu là để giảm bớt tác động của lực xung kích, chống lại sự mài mòn trực tiếp của bánh xe và thiên nhiên (ví dụ như: lớp láng nhựa có tác dụng chống nước thấm vào lớp chịu lực chủ yếu, giữ cho lớp này ổn định cường độ ) Ngoài ra, chúng còn tăng cường độ bằng phẳng, tăng độ nhám cho mặt đường

Lớp hao mòn thường là một lớp mỏng dầy từ 1 - 3 cm, ở ngay trên lớp mặt chủ yếu và thường làm bằng vật liệu có tính dính: lớp láng nhựa, BTN chặt, hạt mịn hay BTN cát

Lớp bảo vệ cũng là một lớp mỏng 0.5 - 1 cm, để bảo vệ cho lớp dưới khi chưa hình thành cường độ (lớp cát trong mặt đường đăm nước, ) Đối với mặt đường BTN và có xử lý nhựa thì không có lớp này

Lớp hao mòn, lớp bảo vệ là các lớp định kì phải khôi phục trong quá trình khai thác

- Tầng móng

Khác với tầng mặt, tầng móng chỉ chịu tác dụng của lực thẳng đứng Nhiệm vụ của nó là phải phân bố làm giảm nhỏ ứng suất thẳng đứng truyền xuống nền đường tới một giá trị để đất nền có thể chịu đựng được mà không tạo nên biến dạng quá lớn

Do lực thẳng đứng truyền xuống ngày càng bé đi nên để tiết kiệm, tầng móng có cấu tạo gồm nhiều lớp vật liệu có cường độ giảm dần từ trên xuống Thông thường có 2 lớp: lớp móng trên và lớp móng dưới

Do không chịu tác dụng bào mòn trực tiếp, tác dụng lực ngang mà chỉ chịu lực thẳng

đứng nên vật liệu làm tầng móng không yêu cầu cao như tầng mặt và có thể dùng các vật liệu rời rạc, chịu bào mòn kém nhưng chủ yếu lại đòi hỏi có độ cứng nhất định, ít biến dạng Tầng móng thường làm bằng các loại vật liệu như: cấp phối đá dăm loại 1, cấp phối đá gia cố xi măng, đá dăm láng nhựa, đá dăm tiêu chuẩn (lớp móng trên) và cấp phối đá dăm loại 2, đất, cát gia cố xi măng, đất gia cố nhựa, cấp phối sỏi suối, cấp phối sỏi ong, cấp phối đồi (lớp móng dưới)

4

Không phải bao giờ một kết cấu mặt đường mềm cũng bao gồm đầy đủ các tầng, lớp như trên mà tuỳ theo yêu cầu xe chạy, tuỳ theo điều kiện cụ thể nó có thể chỉ gồm một số tầng lớp nào đó Ví dụ: như với đường cấp thấp, áo đường chỉ có thể chỉ gồm tầng mặt Khi này tầng mặt kiêm luôn chức năng của tầng móng Với đường cấp cao thì kết cấu áo đường thường có nhiều tầng lớp như trên

Hiểu rõ chức năng của mỗi tầng lớp trong kết cấu áo đường mới có thể chọn được cấu tạo, chọn vật liệu sử dụng trong mỗi tầng lớp được hợp lý và mới đề xuất đúng đắn các yêu cầu thi công cụ thể đối với mỗi tầng lớp đó

c) Kết cấu áo đường cứng

áo đường cứng là kết cấu áo đường làm bằng vật liệu có khả năng chịu uốn lớn, có độ cứng cao, nên nguyên lý làm việc của áo đường cứng là “tấm trên nền đàn hồi”, (khác với áo

đường mền là “hệ đàn hồi nhiều lớp trên bán không gian vô hạn đàn hồi”) Ví dụ mặt đường bê tông xi măng hoặc mặt đường có lớp móng bằng vật liệu có gia cố xi măng

Do có độ cứng rất cao nên áo đường cứng có biến dạng lún rất nhỏ dưới tác dụng của tải trọng bánh xe, tấm BTXM chịu ứng suất kéo uốn lớn hơn mặt đường mềm, có nghĩa là tấm BTXM chịu hầu hết tác dụng của tải trọng bánh xe Vìo vậy, một kết cấu áo đường cứng có ít tầng lớp hợp kết cấu áo đường mềm Cấu tạo một kết cấu áo đường cứng: gồm tầng mặt và tầng móng

- Tầng mặt

Gồm lớp chịu lực chủ yếu là tấm BTXM Cũng có thể có thêm lớp hao mòn bằng BTN hạt nhỏ (BTN mịn, BTN cát) Lớp BTN này còn có tác dụng rất lớn là giảm xóc cho mặt đường do các khe nối gây ra Tấm BTXM phải có cường độ chịu uốn cao, đủ cường độ dự trữ để chống lại hiện tường mỏi, hiện tượng phá hoại cục bộ ở góc tấm do tác dụng của tải trọng trùng phục, lực xung kích

Khi cho xe chạy trực tiếp trên tấm BTXM thì nó còn phải có khả năng chịu được mài mòn

- Tầng móng

Khác với kết cấu áo đường mềm, trong mặt đường cứng thì bản thân tấm BTXM chịu lực

là chủ yếu, mặt khác áp lực do tải trọng bánh xe truyền xuống lớp móng rất nhỏ vì diện phân bố

Tầng mặt: tấm BTXM

Tầng móng Nền đường

Hình 1.3 Cấu tạo áo đường cứng

áp lực dưới tấm BTXM rất rộng Do vậy tầng móng cũng như nền đất tham gia chịu lực không

đáng kể nên cấu tạo tầng móng mặt đường cứng sẽ ít lớp vật liệu hơn

Tầng móng của mặt đường cứng tuy không tham gia chịu lực lớn như trong mặt đường mềm nhưng nó có tác dụng quan trọng đối với sự bền vững lâu dài của tấm BTXM ở trên

Nếu tầng móng không bằng phẳng hoặc đầm nén không tốt, không đều, không đủ cường

độ sẽ xảy ra tích luỹ biến dạng dư, lún không đều Lúc này tấm BTXM sẽ bị cập kênh, điều kiện làm việc bình thường của tấm không còn nên tấm BTXM sẽ bị phá hoại Chình vì thế yêu cầu quan trọng nhất của lớp móng mặt đường cứng là phải đảm bảo điều kiện tiếp xúc tốt nhất giữa tấm bê tông và lớp móng trong suất quá trình chịu tải Đáp ứng yêu cầu này, lớp móng mặt

đường cứng thường là lớp móng cát, cát gia cố xi măng, cấp phối đá gia cố xi măng, có nghĩa

là vật liệu có độ cứng lớn, rất ít biến dạng dư và dễ tạo phẳng

1.1.4 Yêu cầu quá trình công nghệ xây dựng mặt đường

Yêu cầu của quá trình công nghệ xây dựng mặt đường là nghiên cứu để giải quyết được các yêu cầu về vật liệu, về kỹ thuật thi công trên cơ sở đạt được các mục tiêu: cường độ và chất lượng sử dụng của mặt đường tốt nhất; quá trình thi công tiện lợi, dễ dàng nhất và có thể áp dụng cơ giới hoá làm giảm giá thành xây dựng

Riêng về mặt cường độ và chất lượng sử dụng của các tầng lớp mặt đường thì quá trình công nghệ thi công có ảnh hưởng khá quyết định Nếu quá trình công nghệ thi công không đảm bảo được tốt chất lượng thì chất lượng mặt đường sẽ sút kém

1.2 Các nguyên lý sử dụng vật liệu làm mặt đường

1.2.1 Cấu trúc vật liệu

Hỗn hợp vật liệu để tạo nên các lớp trong kết cấu mặt đường thường gồm có hai loại:

- Cốt liệu: thường là đất, đá, cuội sỏi, xỉ phế liệu công nghiệp Bất cứ tầng, lớp nào trong kết cấu mặt đường đều phải dùng một trong các loại đó

- Chất 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 làm tăng cường độ của cả hỗn hợp vật liệu Tuy nhiên, tuỳ theo yêu cầu cũng như điều kiện làm việc của mỗi tầng lớp mà có những tầng lớp không cần vật liệu liên kết

Chất liên kết thường có 3 loại: chất liên kết thiên nhiên (đất sét dính)

chất liên kết vô cơ: xi măng, vôi

chất liên kết hữu cơ: bi tum, nhũ tương

Sự liên kết, biến cứng, sắp xếp cốt liệu, chất liên kết trong hỗn hợp vật liệu tạo ra cấu trúc vật liệu

Cấu trúc vật liệu làm mặt đường thường ở 3 dạng chủ yếu sau:

Cấu trúc keo tụ (đông tụ): khi các hạt cứng được bao bọc bằng các màng mỏng chất lỏng (như hạt đất có các màng nước bao bọc, các hạt khoáng chất có nhựa bao bọc, ) Cường độ của một lớp có cấu trúc keo tụ phụ thuộc chủ yếu vào thành phần, loại màng chất lỏng, số lượng

6

và chất lượng của nó Đồng thời cũng phụ thuộc vào cường độ của các hạt cứng cũng như sự tiếp xúc bề mặt giữa các hạt Đặc điểm của cấu trúc keo tụ:

- Cường độ thấp nhất

- Tính xúc biến đạt tối đa: khôi phục lại hoàn toàn sau khi phá hoại

- Tính dẻo và khả năng từ biến rỗ rệt nhất

- Tính đàn hồi cao mặc dù từng hạt khoáng pha rắn có tính cứng và dòn

Cấu trúc kết tinh: khi các hạt cứng được bao bọc bằng các màng chất liên kết biến cứng (như bê tông xi măng) Cường độ của loại kết cấu này cũng phụ thuộc số lượng, chất lượng chất liên kết, cường độ vật liệu khoáng chất và diện tích tiếp xúc giữa các hạt Đặc điểm:

- Cường độ cao nhất

- Độ ổn định nước cao nhất

Cấu trúc tiếp xúc: các hạt cứng tiếp xúc trực tiếp không có các màng liên kết ngăn cách Cường độ của loại cấu trúc này phụ thuộc vào tác dụng giữa các lực phân tử ở bề mặt tiếp xúc của các hạt và cũng phụ thuộc diện tiếp xúc giữa các hạt (ma sát)

Cấu trúc tiếp xúc trong đất hình thành dần dần từ cấu trúc keo tụ khi cấu trúc keo tụ được thoát nước thông qua quá trình đầm nén

Yêu cầu phải sử dụng các loại vật liệu như thế nào, cụ thể phải quyết định yêu cầu đối với mỗi thành phần vật liệu, tỉ lệ phối hợp giữa các thành phần ra sao để tạo nên một hỗn hợp vật liệu mà sau khi hoàn thành các khâu thi công cần thiết có thể đạt được một cấu trúc có cường độ nhất định, đáp ứng được các yêu cầu phù hợp với chức năng của mỗi tầng lớp mặt đường

1.2.2 Các nguyên lý sử dụng vật liệu

Mỗi 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 mỗi thành phần vật liệu về số lượng và chất lượng, đồng thời cũng quyết định các biện pháp và kỹ thuật thi công cần thiết Ngược lại, nếu có sẵn những thứ vật liệu nào đó thì nên theo một nguyên lý cấu tạo tương ứng Như vậy mới đảm bảo có thể tạo nên một tầng lớp có lợi nhất nhất về cường độ và độ ổn định cường độ

Cho đến nay, các phương pháp xây dựng mặt đường đều dựa vào một trong 4 nguyên lý

sử dụng vật liệu sau:

a) Nguyên lý đá chèn đá (Nguyên lý Macadam)

Cốt liệu là đá, cuội sỏi cứng, sần sùi, sắc cạnh, kích cỡ tương đối đồng đều đem rải thành từng lớp rồi lu lèn chặt cho các hòn đá chèn móc vào nhau

Cường độ hình thành do sự chèn móc, ma sát giữa các hòn đá với nhau tạo ra một kết cấu cường độ nhất định, có khả năng chống lại biến dạng thẳng đứng cũng như khả năng chống bong bật bề mặt do ảnh hưởng của lực ngang