Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật ĐIỀU TRA XÁC LẬP CÁC THÔNG SỐ CẦN THIẾT ĐỂ XÂY DỰNG CATALO KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG CHO GIAO THÔNG TỈNH NINH BÌNH

phương pháp xây dựng kết cấu mặt đường hợp lý được dựa trên các đặc điểm giao thông, khí hậu khí tượng, khả năng cung cấp nguyên liệu, trình độ công nghệ xây dựng, khả năng vốn đầu tư… Các thông số cần thiết sau đây cụ thể hóa các yếu tố phụ thuộc đó:1. Đặc điểm của mạng lưới đường giao thông tỉnh Ninh Bình;2. Tải trọng và lưu lượng xe trên đường giao thông tỉnh Ninh Bình;3. Mô đun đàn hồi của đất nền hoặc của mặt đường cũ;4. Các nguồn vật liệu hiện có trên địa bàn và khu vực lân cận;5. Kỹ thuật xây dựng mặt đường và công nghệ đã được dùng ở Ninh Bình;6. Các đặc điểm khí hậu, thoát nước và đặc điểm khác cần quan tâm.Khả năng vốn đầu tư được xem như phù hợp với các phương án đề xuất nếu chúng tỏ ra hiệu quả.Để sử dụng các kết cấu định hình đã đề xuất trong đề tài thì kiến nghị phải thông qua các đoạn đường thực nghiệm trước khi áp dụng trong thực tế. Đồng thời, trong thời gian sử dụng phải thường xuyên theo dõi để đánh giá hiệu quả về mặt khai thác, bổ sung các số liệu, thông số mới nhằm hoàn thiện hơn nữa các kết cấu mặt đường.2. Việc xử lý nền, mặt đường, đặc biệt là các tuyến đường cải tạo, nâng cấp là việc làm cần thiết: Cào lại mặt đường cũ, đào bóc một phần kết cấu để xử lý đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, cao độ kiến trúc đường phố. Tuy nhiên, vấn đề này cần phải được quan tâm, nghiên cứu kỹ để đảm bảo giao thông, an toàn vệ sinh và cảnh quan môi trường.3. Để nâng cao chất lượng, hiệu quả sử dụng các kết cấu mặt đường (kết cấu đang sử dụng và kết cấu trong Catalo), kiến nghị các cơ quan chức năng, đơn vị chủ đầu tư, đơn vị quản lý cần có những chủ trương, chính sách và biện pháp kiểm tra một cách đầy đủ, sâu sát hơn về mặt chất lượng vật liệu cũng như công nghệ thi công, biện pháp thi công, giá thành…vv

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU.

1.1.1 Tình hình đặc điểm chung của đường giao thông tỉnh Ninh Bình:

Ninh Bình giáp với Hòa Bình, Hà Nam ở phía bắc, Nam Định ở phía đôngqua sông Đáy, Thanh Hóa ở phía tây, biển (vịnh Bắc Bộ) ở phía đông nam.Trung tâm tỉnh là thành phố Ninh Bình cách thủ đô Hà Nội 93 km về phía nam.Ninh Bình nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa: mùa nóng, mưa nhiều từtháng 5 đến tháng 10; mùa lạnh, khô từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau,lượng mưa trung bình hàng năm: 1.700-1.800 mm; Nhiệt độ trung bình 23,5 °C;

Số giờ nắng trong năm: 1.600-1.700 giờ; Độ ẩm tương đối trung bình: 80 - 85%

- Hoa Lư gồm thị trấn Thiên Tôn và 10 xã

- Kim Sơn gồm 2 thị trấn Phát Diệm, Bình Minh và 25 xã

- Nho Quan gồm thị trấn Nho Quan và 26 xã

- Yên Khánh gồm thị trấn Yên Ninh và 19 xã

- Yên Mô gồm thị trấn Yên Thịnh và 17 xã

1.1.1.1 Tổng quan mạng lưới giao thông đường bộ tỉnh Ninh Bình:

Tính tới tháng 7/2010, mạng lưới đường bộ gồm quốc lộ, đường tỉnh,đường huyện, đường xã, đường đô thị và đường chuyên dùng, cụ thể như sau:Đường quốc lộ có tổng chiều dài 133,9 km; đường tỉnh có tổng chiều dài 197,7km; đường huyện có tổng chiều dài 140,5 km; đường đô thị có tổng chiều dài171,14 km; đường xã, liên xã có tổng chiều dài 902,9 km

Mật độ Quốc lộ, tỉnh lộ Ninh Bình so với một số tỉnh lân cận Tỉnh Diện tích Dân số Chiều dài Mật độ

Quốc lộ 1: từ cầu Đoan Vĩ (Km251+067) đến Dốc Xây Km285+400 dài

34,33km hiện có tiêu chuẩn đạt cấp III đồng bằng, được cải tạo nâng cấp mặtđường bê tông nhựa, chất lượng khai thác khá, trong đó một số đoạn qua thành phốNinh Bình (từ Km 262+600 đến Km 267+400), thị xã Tam Điệp được mở rộng vớiquy mô 3 - 4 làn xe Về công trình cầu cống, đang được xây dựng vĩnh cửu

Ngoài đoạn qua thị xã, các đoạn khác có khả năng thông qua tốt, theoTCVN 4054 - 1998, khả năng thông qua đạt 11.000 pcu/ngày đêm

Quốc lộ 10: đoạn thuộc Ninh Bình bắt đầu từ cầu Non Nước mới, qua

thành phố Ninh Bình, và các huyện Yên Khánh, Kim Sơn sang Thanh Hoá

Về tiêu chuẩn hình học: Đoạn 6,8 km chạy qua TP Ninh Bình đạt tiêuchuẩn đường đô thị, nền 15m; đoạn qua khu công nghiệp Ninh Phúc (2,5 km) vàkhu vực thị xã Phát Diệm (5,5) đạt cấp III, nền rộng 12 - 13m, mặt bê tông nhựa;các đoạn còn lại đạt cấp IV,V nền rộng từ 7,0 - 8,0m, mặt đường đá dăm lángnhựa

Về công trình, đoạn quốc lộ 10 thuộc Ninh Bình có 2 cầu lớn 9 cầu trung vàcầu nhỏ Cầu Non Nước dài 374 m; cầu vượt đường sắt Thanh Bình dài 355,3m,

tổng chiều dài 9 cầu còn lại là 254,63m, trong đó 1 cầu bê tông dự ứng lực(Khang Thượng) 3 nhịp dài 59,25m, 2 cầu trung bê tông cốt thép thường (cầuTrì Chính 3 nhịp dài 64,5m, cầu Tuy Lộc dài 42,3m cầu Vệ cống hộp 2x(4x4)m

và các cầu nhỏ có chiều dài từ 6,5 - 22,50m

Về tải trọng: Có 6 cầu mới xây dựng gần đây có tải trọng thiết kế H30, cònlại 5 cầu tải trọng 8 đến 13Tấn

Đánh giá chung về tình trạng QL10, hiện trong tình trạng trung bình Tuynhiên đường đi trong vùng đồng bằng, nền đất yếu, đắp thấp, nên dễ bị hư hỏngnhất là về mùa mưa

Về công trình, tuy thiết kế với tiêu chuẩn tải trọng cũ, nhưng đều là các cầunhỏ 1 nhịp, khổ hẹp đi 1 làn xe và các cầu này phần lớn xây dựng đã lâu, nhiềucầu bị hư hỏng nên cần được khảo sát kiểm định đánh giá khả năng sử dụng và

có kế hoạch thay thế

Hiện tại, đoạn từ Ninh Phúc đến cầu Điền Hộ đang triển khai dự án nângcấp mở rộng, đạt tiêu chuẩn đường cấp III đồng bằng, trong đó có thiết kế cácđoạn tuyến tránh thị trấn Yên Ninh và thị trấn Phát Diệm

Quốc lộ 12B: nối Ninh Bình và Hoà Bình, bắt đầu từ ngã ba Chợ Chiều

(km277 QL1) tới cầu Lập Cập (km31+121) giáp tỉnh Hoà Bình, qua thị xã TamĐiệp và huyện Nho Quan

Về tiêu chuẩn hình học: Quốc lộ 12B chỉ 2km đoạn Km0- Km2 đạt tiêuchuẩn cấp III, các đoạn còn lại đạt tiêu chuẩn cấp IV miền núi Về mặt đường có9,5 km BTN và BTXM còn lại là đá dăm láng nhựa Chất lượng đường xen kẽgiữa các đoạn tốt, là các đoạn xấu (chiếm trên 50% chiều dài tuyến)

Về công trình gồm 9 cầu dài 252 m, trong đó có 3 cầu trung là cầu ThủngL= 25,6m, cầu Rịa L=47m, cầu Sui L = 69,2m và 6 cầu dài từ 6,5 – 24,6m

Về kết cấu 7 cầu bê tông cốt thép, 01 cầu thép BTCT liên hợp, 01 cầu vòm đá

Về khổ cầu: các cầu khổ 2 làn xe và bề rộng toàn bộ 7,00 - 8,00m Trừ cầuVĩnh Khương và cầu Lập Cập tải trọng H10 còn lại các cầu đều mới xây dựngnăm 1992 trở lại đây có tải trọng H30-XB80 Tình trạng chung của cầu có chấtlượng tốt, chỉ có 2 cầu trong tình trạng xấu cần xây dựng lại

Quốc lộ 45: thuộc phạm vi Ninh Bình dài 9 km, bắt đầu từ Rịa (Km16

QL12B) đến dốc Giang, giáp với Thanh Hoá (Km9)

Về tiêu chuẩn kỹ thuật: QL45 đạt tiêu chuẩn cấp IV với bề rộng nền 7,5m

Về mặt đường: rộng 5,50m, bằng bê tông nhựa; xây dựng từ năm 2001

Trên đoạn thuộc Ninh Bình quốc lộ 45 chỉ có 1 cầu Gốc Sung dài 20m khổ 7mvới tải trọng H30 còn tốt

Nhìn chung có thể đánh giá đoạn này của quốc lộ 45 đạt tiêu chuẩn cấp IV,tình trạng mặt đường trung bình.

Quốc lộ 38B: đi qua tỉnh Ninh Bình từ đường Lương Văn Thắng - Tp Ninh

Bình đến ngã ba Đồi Sọng – huyện Nho Quan dài 26,6km (km118+460 –km145+060), qua Tp Ninh Bình và 2 huyện Gia Viễn, Nho Quan Đây là tuyếnkết nối giữa đường 1A vào khu núi chùa Bái Đính, khu du lịch Tràng An và kếtnối đường QL12B

b Đường tỉnh

- Đường tỉnh 477: Bắt đầu từ ngã ba Gián Khẩu (Km 255 QL1) tới thị trấn

Nho Quan (Km 20) dài 20km, là một trong các tuyến chính từ thành phố NinhBình vào khu bảo tồn thiên nhiên Cúc Phương

Đường tỉnh 477 mới được xây dựng đạt tiêu chuẩn cấp III bề rộng nền 12m, mặtđường11 m, kết cấu mặt đường bê tông xi măng

Trên tuyến có 4 cầu đều là cầu vĩnh cửu, trong đó cầu Dẫn Đế BTCT dựứng lực rộng 12 m dài 252m, cầu Đế dài 145m bằng bê tông dự ứng lực khổ 7,tải trọng H30, cầu Hốt dài 17,7m và cầu Nho Quan dài 280 m rộng 15 m

- Đường tỉnh 477B: Bắt đầu từ đê Trường Yên tới Đá Hàn qua các xã Gia

Tiến, Gia Thắng, Gia Phương sang Gia Hoà để nối sang Đồng Tâm (Hoà Bình),tuyến dài 17,2km, có bề rộng nền 4-6m, mặt 3,5m, đã được rải đá dăm nhựa vàcấp phối Công trình trên tuyến gồm 10 cầu nhỏ đã được xây dựng

Hiện tại toàn tuyến đã được phê duyệt cải tạo, nâng cấp đường tỉnh 477C

và cầu Trường Yên thuộc dự án xây dựng nâng cấp cơ sở hạ tầng vùng phân lũ,chậm lũ tỉnh Ninh Bình, đạt tiêu chuẩn cấp III (Bn = 25m, Bm = 15m) CầuTrường Yên mới đang triển khai xây dựng cách 2km so với hướng tuyến cũ

- Đường tỉnh 477C: Từ Sơn Lai đến thị trấn Me tổng chiều dài

13,0km, tuyến qua địa bàn 2 huyện Gia Viễn và Nho Quan Hiệntại, đoạn Sơn Lai đi Gia Lạc (km0 – km9) đã được nâng cấp đạttiêu chuẩn cấp IV (Bn = 9m, Bm = 7m), mặt BTXM, tình trạngmặt đường tốt; đoạn Gia Lạc đến thị trấn Me (km9 – km13) đạttiêu chuẩn cấp V (Bn = 4m, Bm = 3,5m), mặt thấm nhập nhưa,tình trạng mặt đường xấu

Toàn tuyến có cầu Thống Nhất dài 45m bắc qua sông Rịamới được xây dựng có tải trọng H30-XB80, đặc biệt trên tuyến

có 1 cầu phao Đồng Chưa bắc qua sông Hoàng Long nên rất hạnchế lưu thông cho các phương tiện cơ giới

- Đường tỉnh 479: Bắt đầu từ ngã ba Chạ tới đồi Thông, xã Xích Thổ giáp

Hoà Bình (km10), đây là tuyến nối giữa ĐT477 và quốc lộ 21 (Chi Nê), tiêuchuẩn tuyến cấp IV miền núi

Mặt đường gồm 2 đoạn: Đoạn từ Ba Chạ đến cầu Na dài 3km mặt đườngBTXM, đoạn còn lại từ cầu Na tới Xích Thổ dài 6km đá dăm láng nhựa Trêntuyến có 2 cầu với chiều dài 59,7m, gồm: Cầu Ỷ Na dài 40,7 cầu Đề Thượngdài 19m

Hiện tại, tuyến đường này đang triển khai dự án nâng cấp, mở rộng vớiquy mô đường cấp III đồng bằng Đã xây dựng xong phần đường và đang thicông xấy dựng mới cầu Ỷ Na và cầu Đề Thượng

- Đường tỉnh 480: Bắt đầu từ Bình Sơn (Km273+450 QL1) tới Bình Sa

(Km171+300 QL10) dài 21 km Tuyến này nối quốc lộ 1 và quốc lộ 10 quahuyện Yên Mô tới huyện Kim Sơn Đường 480 đạt tiêu chuẩn cấp V, chiều dài21,0km Trên tuyến có 4 cầu với chiều dài 160,3m, trong đó có cầu Yên Thổ cóchiều dài L= 49m, cầu Vĩnh Lợi dài 6m, cầu Lồng L= 62,2m và cầu BútL=43,1m Tất cả các cầu trên tuyến đều bằng BTCT, khổ rộng 5,6 - 6,8m trừ cầuYên Thổ mới xây dựng khổ 7,0m, tải trọng các cầu H13, cầu Yên Thổ H30-XB80

Nhìn chung đường 480 có chất lượng khai thác trung bình Đoạn cuối tuyếncòn hẹp (nền 6m, mặt 3,5m) và mặt đường đá dăm nhựa bị hư hỏng Hiện tại,tuyến đường này đang triển khai dự án nâng cấp, mở rộng với quy mô đườngcấp III đồng bằng

- Đường tỉnh 480B: Từ Khánh Ninh (Yên Khánh) đến Chợ Lồng (Yên

Mô) dài 6km Đây là tuyến đường ngang nối QL10 và đường tỉnh 480, đượcnâng cấp thành đường tỉnh năm 1998, qua 2 xã Khánh Ninh và Yên Phong.Đường 480B có nền rộng 9m, mặt đường rông 7m mặt bê tông nhựa, trên tuyến

có 1 cầu (cầu Rào) qua sông Vạc dài 118m

- Đường tỉnh 480C: Từ Khánh Cư (Yên Khánh) tới Chợ Ngò (Yên Mô)

dài 8km Đây cũng là một đường ngang nối QL10 với ĐT480, qua các xã Khánh

Cư, Khánh Dương, được nâng cấp thành đường tỉnh năm 1998, được cải tạonâng cấp năm 2007 có bề rộng nền 9,0m, mặt 7,0m mặt đường BTN - Trêntuyến có 4 cầu với chiều dài 80m, trong đó có cầu Tràng qua sông Vạc dài 62m

- Đường tỉnh 480D: Từ cống Gõ (Yên Mỹ) tới thị xã Tam Điệp dài 12km.

Đây là tuyến dọc tỉnh thứ 3 và được nâng cấp thành đường tỉnh năm 1998.Tuyến có nền rộng 5 - 6m, có đoạn tới 8m, mặt 3,50m và đã được rải đá dăm

láng nhựa, trên tuyến có 4 cầu tổng chiều dài 177,2m Hiện tại, tuyến đường nàyđang triển khai dự án nâng cấp, mở rộng với quy mô đường cấp IV đồng bằng.

- Đường tỉnh 481: Bắt đầu từ Yên Lộc (Km180+500 QL10) đến đê Bình

Minh dài 20km Tuyến này bao gồm đoạn Yên Lộc - Ngã Ba Tô Hiệu củađường 481 (cũ) đến cống Điện Biên dài 16km và năm 1998 đã được kéo dàithêm đoạn Ngã Ba Tô Hiệu đê Bình Minh dài 4km

Tuyến 481 là đường bộ quan trọng và duy nhất nối từ QL10 tới vùng kinh

tế mới lấn biển của huyện Kim Sơn, tuyến chạy trên vùng đất mới, bằng phẳng,cao độ thấp, có tiêu chuẩn cấp VI, nền đường 6,5m, mặt đường đã được lángnhựa rộng 3,50m Trên tuyến có tới 13 cầu với chiều dài 153m, trong đó có cầuĐịnh Hoá dài 50m bắc qua hệ thống kênh mảng thuỷ lợi của Kim Sơn, tất cả đãđược xây dựng bằng BTCT, khổ rộng 3,6 - 5,4m tải trọng 10 - 13tấn, các cầuđược đánh giá chất lượng trung bình và có 2 cầu yếu là cầu Cà Mâu dài 16 m,cầu Định Hoá L=50m và đã bị hư hỏng nhiều

Hiện tại, tuyến đường này đang triển khai dự án nâng cấp, mở rộng với quy môđường cấp IV đồng bằng

- Đường tỉnh 481B: Từ ngã ba Thông (huyện Yên Khánh) tới Kiến Thái

(huyện Kim Sơn) dài 24,1km, được nâng cấp thành đường tỉnh từ năm 1998 nốiliền các xã từ Khánh Cư, Khánh Lợi, Khánh Nhạc, Khánh Hồng của huyện YênKhánh tới Yên Mật và Kiến Thái của huyện Kim Sơn Tuyến này cắt QL10 tới 3lần, gồm 2 lần nhập (đầu và cuối tuyến), 1 lần giao cắt tại Khánh Nhạc

- Đường tỉnh 481D: Từ Quy Hậu (Kim Sơn) tới Đò Mười (Yên Khánh) dài

6,8km, Đây là tuyến nối QL10 và huyện Kim Sơn qua Đò Mười sang huyệnNghĩa Hưng tỉnh Nam Định, được nâng cấp thành đường tỉnh năm 1998

Hiện nay tuyến 481D có nền rộng 5,5m, mặt 3,5m, mặt đường đá dăm lángnhựa, chiều dài 6,8km, chạy cắt ngang qua hệ thống kênh mương cắt qua sông

Ân Trên tuyến có 4 cầu nhỏ với chiều dài 84,5m

- Đường tỉnh 478B: Từ Ba Vuông tới Đình Các dài 2,6km, tuyến này mới

được nâng cấp thành đường tỉnh từ năm 1998, nền rộng 16,0m, mặt đường rộng12m, rải BTXM trên phủ BTN Trên tuyến có 1 cầu trung dài 45m, tuyến nàyphục vụ du lịch tham quan các di tích Tam Cốc, Bích Động và Trường Yên

Bảng 1: Hệ thống đường tỉnh Ninh Bình

Số

TT Tên đường, điểm đầu - điểm cuối

Chiều dài (Km)

Chiều rộng (m)

Loại mặt đường

Nền đường đường Mặt

1 ĐT 477 (Gián - Nho Quan) 20,0 12,0 11,0 Bê tông XM

2 ĐT477B (Trường Yên - Đá Hàn) 17,2 5,0 3,5 Nhựa, Cấp phối

3 ĐT477C (Sơn Lai - Me ) 13,0 5,0-9,0 3,5-7,0 BTXM, nhựa

4 ĐT477D (Đế - Vân Long - Địch Lộng) 16,5 4,0-7,0 3,5-5 BTXM+nhựa

6 ĐT479D (Trại Ngọc - Cúc Phương) 11,2 5,0 3,5 Đá dăm nhựa

7 ĐT480 (Bình Sơn - Lai Thành) 21,0 12 11 Bê tông XM

8 ĐT480C ( Khánh Cư - Chợ Ngò) 8,0 9 7 Bê tông nhựa

9 ĐT480D (Cống Gõ - TX Tam Điệp) 12,0 5,0 3,5 Đá dăm nhựa

10 ĐT480E (Tân Thành - Lồng) 8,8 5,0 3,5 BTXM+ nhựa

11 ĐT481 (Tuy Lộc - Bình Minh) 20,5 12 11 Bê tông XM

12 ĐT481B (Thông - Nhạc - Kiến Thái) 24,1 5,0 3,5 Đá dăm nhựa

13 ĐT481D (Quy Hậu - Đò Mười) 6,8 6,0 3,5 Đá dăm nhựa

d Đường đô thị:

Tổng chiều dài đường đô thị tỉnh Ninh Bình là 171,1 km đã được rải nhựa75,5% nhưng hầu hết các tuyến đường đều có quy mô nhỏ, mặt đường hẹp (trừmột số tuyến chính) và thiếu vỉa hè, đèn chiếu sáng, dải phân cách, chất lượngmặt đường và hệ thống thoát nước chưa tốt

e Đường xã:

Kết quả sau 16 năm xây dựng GTNT đã tạo một bộ mặt mới cho nông thôn,việc giao lưu, vận tải giữa nông thôn kể cả các vùng sâu, vùng xa nhất của tỉnhtới các đô thị được dễ dàng thuận lợi và nhanh chóng hơn, thúc đẩy sự phát triểnsản xuất và dân trí xã hội

Ngoài việc đầu tư của Nhà nước và nhân dân đóng góp vào hệ thốngGTNT, Ninh Bình đang hết sức tranh thủ các nguồn vốn đầu tư của các dự ánnước ngoài (Nguồn WB, ADB, OECF, Vương quốc Anh ) đầu tư cho GTNT, Ninh Bình hiện có 146 xã, phường, thị trấn đều đã có đường ô tô vào tớitrung tâm Tổng số chiều dài đường xã và liên xã là 900,9 km, với chiều rộngnền đường từ 5 đến 6m, chiều rộng mặt đường từ 3,0 đến 3,5m Đến hết năm

2009 đã cứng hoá được 827,42 km (đạt 91%), trong đó mặt đường bê tông, mặtđường nhựa và gạch, đá lát là 484,14 km đạt 54% Các đường xã này đều đượcnối thông vào đường huyện, đường tỉnh, tạo nên hệ thống thông suốt từ xã tớitỉnh.

Bảng 2 : Tổng hợp hiện trạng đường xã, liên xã tỉnh Ninh Bình

S

T

T Tên đường

Chiều dài (km)

Bề rộng mặt (m)

Kết cấu mặt đường(Km)

BTN BT

XM Nhựa

Đá gạch

Cấp phối Đất

1 Huyên Kim Sơn 198,04 3-3,5 0 63,41 10,48 0,00 69,2 57,9

2 Huyện Gia viễn 135,14 3-3,5 1,2 39,94 37,14 0,00 38,2 18,6

Bảng 3: Tổng chiều dài đường chuyên dùng tỉnh Ninh Bình khoảng trên 419,9 Km

TT lý/Tên tuyến Đơn vị quản

đường Điểm đầu Điểm cuối

Chiều dài (Km)

Chiều rộng (m)

Kết cấu mặt đường Nền Mặt BTXM Nhựa

I Đường do Sở NN và PTNT đang quản lý 228,3 9 124,79 103,6

1 Đê Tả Hoàng Long Km0+00 (CốngMai Phương) Km23+900(QL1) 23,90 39 7,0 23,9

2 Đê Hữu Hòang Long Thường Xung)Km0+00 (Hồ (Cầu Đen)Km20+00 20,00 39 7,0 20,0

3 Đê Trường Yên Km0+00 (CầuĐen) Km9+00(QL1) 9,00 47 13,0 9,0

4 Đê hữu Đáy Km0+00 (cốngĐịch Lộng) (Gián Khẩu)Km8+00 8,00 39 6,0 8,0

5 Đê hữu Đáy Km8+00 (GiánKhẩu) Km75+200(đê biển

B.Minh)

6 Đê Đầm Cút Km0+00 (CốngMai Phương) Km14+200(cống Địch

Lộng) 14,20 35 5,0 14,2

7 Đê Năm Căn Km0+00 (đườngđi Cúc Phương)

Km16+00 (hồ Yên Quang 1) 16,00 35 6,0 16,0

8 Đê Tả Vạc Km0+00 (cầuYên, QL1) (cống KimKm30+00

14 Đường 1 Trung tâm thônĐầm Rừng Đi HoàBình 0,84 5 3,5 0,8

15 Đường 2 Trung tâm thônĐầm Rừng Đi Đập BaiDung 0,60 5 3,5 0,6

16 Đường 3 Trung tâm thônĐầm Rừng Đi nhà ÔngQuang 0,20 5 3,5 0,2

17 Đường 1 thôn Nga Ba xã

II Đường do Sở Văn hoá, Thể thao và Du lịch quản lý 62.30 43,50 24,10

a Đường trong Khu Tràng An

1 Tuyến trục chính QL1A Ngã 3 ChùaHuê Lâm 4,30 44 -72 21,0 4,2 4,2

2 Tuyến 1 Ngã 3 Chùa HuêLâm

Cầu Hội (Đến Đinh

3 Tuyến 4 Cầu GhềnhTháp Cầu Đen 4,00 44 15,0 4 4,0

4 Tuyến 8 Cầu Đen

Ngã 3 Ông Bồng (nối ĐT478)

6,70 18 15,0 6,5 6,5

5 Tuyến 9 Đền Mẫu ĐàmThị

Giao với đường Bái Đính - Đến Trần - Hang Thanh

2,00

6 Tuyến 6 Giao với tuyến 9 Hang LongẨn 1,00

7 Tuyến bái Đính Giao với tuyến 8 Thung Ui 3,00

- Đến Trần

8 Tuyến 1.1

Từ khu TĐC Ngoài gai (Giao Tuyến 1)

Nhà hàng Hoa Sơn ( ĐT478) 2,20 18 15,0 2,2 2,29

3 Đường vào Thung Nham Thôn Hải Nham ThungNham 3,00 3

4 Đường vào bến thuyền

Nhà Lê

QL.12B Bến thuyềnNhà Lê 2,80 2.8

c Đườn khu du lịch Vân Long ĐT477 Bến xe VânLong 3,00 3

III Đường do Ban quản lý các khu công nghiệp quản lý 27.97 27,253 0,714

QL.12B Khu Trung tâm 70,00 5,0 4 - 3,0 - 3,5 70,0

V Đường chuyên dùng của các doanh nghiệp 7,20 14,0 7,20

2 Đường ra cảng ĐT477 Cảng núiThiệu 1,70 9,0 7,0 1,7

1 Đường Bái Tuyến 8 - Tràng Vườn Quốc 30,00 12,0 11,0 30,0

Đính - Cúc

gia Cúc Phương

Xét theo mô hình kết cấu, đường giao thông tỉnh được chia thành các loại sau:Loại 1: Những đường có nền đường được xây dựng từ trước, kết cấu mặtđường thường được xây dựng bằng vật liệu dạng hạt như cấp phối sỏi đồi, đáthải hỗn hợp, cấp phối đá dăm được đặt trực tiếp trên nền đất (nền đất đồi, nềnđất dính lấy từ thùng đấu, các mỏ vật liệu khu vực lân cận do điều kiện lu lènkhông đảm bảo nên nền mặt đường cũ thường không đạt độ chặt K95 – K98).Loại mặt đường này thường bị hiện tượng cao su, ổ gà nên thường xuyên phảiduy tu sửa chữa

Loại 2: Những đoạn đường được đầu tư xây dựng trên đường cũ trongnhững năm gần đây theo tiêu chuẩn đường cấp III, cấp IV, cấp V có kết cấu mặtđường bao gồm 15-20cm đá thải, 15-20cm đá (4x6) và lớp mặt 12-15cm lángnhựa 2 – 3 lớp tiêu chuẩn 3,0 – 4,5 kg/m2, hoặc cấp phối đá dăm láng nhựa Cáclớp kết cấu này đều đặt trên nền mặt đường cũ không được gia có hoặc dạng đádăm trải tạm để tránh trơn trượt Loại này có mô đun đàn hồi E ≥ 91Mpa chấtlượng khá tốt, tuy vậy trong quá trình khai thác sử dụng xuất hiện một số hưhỏng rạn nứt, cao su, ổ gà, bong bật Đặc biệt có một số đoạn tuyến có kết cấumặt đường đá dăm láng nhựa khi được nâng cấp cải tạo chỉ được nâng cấp lớpmặt bằng lớp thảm bê tông nhựa (BTN) dày khoảng 5 – 7cm Đối với nhữngđoàn tuyến này, qua theo dõi trong quá trình khai thác sử dụng thường xuất hiệnhiện tượng lún, võng, mặt đường không bằng phẳng

Loại 3 Các tuyến đường quốc lộ, đường tỉnh, đường trong thành phố làmmới hoàn toàn hoặc cải tạo có kết cấu mặt đường thường là: lớp móng dưới 16 –24cm cấp phối đá dăm loại 2, lớp móng trên 15-20cm cấp phối đá dăm loại 1,mặt đường BTN hạt trung 5-7cm, lớp BTN hạt mịn 3 – 5cm Đặc điểm chínhcủa các loại đường này là cường độ lúc mới xây dựng xong tương đối cao (120– 180 Mpa) nhưng sau một vài năm khai thác đã xuất hiện các hiện tượng rạnnứt, gợn sóng do chất lượng nền móng không đảm bảo yêu cầu (do thi công,

do ảnh hưởng của các nguồn gây ẩm như nước gầm, nước đọng thường xuyên),

do điều tra lưu lượng xe và tải trong xe thiết kế không hợp lý

1.1.1.2 Chất lượng đường giao thông tỉnh Ninh Bình:

- Trừ quốc lộ 1A đã được nâng cấp theo tiêu chuẩn cấp III hoàn chỉnh.Quốc lộ 10 phần qua thị xã, thị trấn rộng 9-14m, còn khoảng trên 30% có mặtđường hẹp (3,5 m) trong nhiều năm nay chưa được nâng cấp sửa chữa, chất

lượng vẫn trong tình trạng xấu cần được đầu tư nâng cấp Quốc lộ 12B nềnđường rộng 7-7,5m nhưng mặt đường hiện tại phần lớn đá láng nhựa, chất lượngtrung bình Quốc lộ 45 có mặt đường 5,5 mét mặt đường rải BTN chất lượng tốt.

- Hệ thống đường tỉnh, đường huyện chủ yếu mặt đường rộng 3,5 mét, nền

từ 5,0 - 5,5 mét

- Các tỉnh lộ đã rải BTXM hoặc nhựa được trên 90%, còn lại đường cấpphối Riêng hệ thống đường huyện trên 90% mặt đường được cứng hoá Hệthống đường liên xã, đường xã đã cứng hoá trên 90%

Loại đường

BTX M+

BT nhựa

Láng nhựa

Đá dăm, Cấp phối

65,0 48,5

20,8 15,5

62,2 46,7

71,3 53,3 Tỉnh lộ

(197,7)

Km

%

41 20,7

23,5 11,9

97,1 49,1

36,1 18,3

88,9 45,0

98,3 49,7

10,5 5,3 Huyện lộ

72,5 51,6

15 10,6

13.5 9,7 Đường xã,

214,2 23,7

240,8 26,8

369,4 41,0

76,6 8,5

Nhận xét về hiện trạng mạng đường lưới đường bộ Ninh Bình.

Ninh Bình có mạng đường bộ hợp lý, rộng khắp toàn tỉnh ô tô đi được tớitất cả các xã trong tỉnh, việc đi lại thuận tiện, nhanh chóng Mật độ bình quântrên Km2 thuộc loại cao so với các tỉnh đồng bằng sông Hồng, và bằng 2,34 lần

so với mật độ chung của cả nước

Với mạng đường như hiện nay, cơ bản đáp ứng được nhu cầu vận tải vàdân sinh trong thập kỷ tới, chỉ cần quy hoạch thêm một số tuyến cho các vùngkinh tế mới, các vùng du lịch, vùng phân lũ sông Hoàng Long và quy hoạch sắpxếp lại đảm bảo tính hệ thống, hiệu quả trong khai thác của mạng nhằm hỗ trợ

và phát huy lẫn nhau giữa các loại đường trong hệ thống

Hệ thống đường bộ trên đã nói lên thành quả to lớn của tỉnh, ngành GTVT

và nhân dân Ninh Bình trong những năm qua, tạo cơ sở và tiền đề cho sự pháttriển KTXH thập kỷ tới

+ Về quy mô và chất lượng

Trong hệ thống đường bộ, một số tuyến giao thông chính có quy mô chưa phùhợp với nhu cầu vận tải hiện nay và chưa thể đáp ứng nhu cầu phát triển trong 5 -

10 năm tới, các tuyến còn lại quy mô đã phù hợp Chất lượng mặt đường còn thấp(trừ một số tuyến mới được cải tạo nâng cấp trong vài năm gần đây).

Nhìn chung hệ thống đường bộ hiện nay của tỉnh Ninh Bình một số tuyến

về cơ bản đã đáp ứng được nhu cầu vận tải và sự đi lại của nhân dân, các tuyếncòn lại quy mô còn nhỏ hẹp, chất lượng công trình còn thấp Để phục vụ cho sựphát triển KTXH tới năm 2030 và những năm tiếp theo hệ thống đường bộ cầnđược bổ sung hoàn chỉnh thêm một số tuyến ở các vùng trọng điểm kinh tế củatỉnh và chủ yếu là cải tạo, nâng cấp các đường hiện có nhất là về mặt đường,nâng cao hiệu quả vận tải của hệ thống

Về mặt quản lý, hệ thống đường tỉnh, huyện được hình thành qua nhiều thời kỳ với các đặc điểm khác nhau nên có quá nhiều tuyến ngắn, tính hệ thống và hoàn chỉnh chưa cao nên quy hoạch sắp xếp lại theo các quy định hiện hành của Nhà nước.

Đường xóm, ngõ các huyện Đường khu dân cư TP Ninh Bình

Đường tỉnh 477 đi rừng Cúc Phương Đường tỉnh 480

QL1 đoạn qua TP Ninh Bình QL10 đoạn cầu Non Nước

1.1.1.3 Nguyên nhân gây ra hư hỏng kết cấu mặt đường tỉnh Ninh Bình:

Qua các nghiên cứu, tìm hiểu thực tiễn trong quá trình khai thác sử dụngcho thấy nguyên nhân gây ra hư hỏng do:

- Đường giao thông tỉnh Ninh Bình được xây dựng qua nhiều thời kỳ vàđược nâng cấp không đồng bộ, chỉ phục vụ chủ yếu cho các dòng xe có tải trọngnhẹ Hiện nay, do nền kinh tế phát triển mạnh, thông thương giữa các vùng mởcửa, Ninh Bình đón rất nhiều doanh nghiệp nước ngoài vào đầu tư trên địa bàntỉnh, đồng thời Ninh Bình cũng là nơi có nguồn vật liệu xây dựng khá dồi dào đểcung cấp đi các tỉnh và nhiều danh lam thắng cảnh nổi tiếng Vì vậy, tốc độ pháttriển xe rất nhanh chóng mặt, mật độ lưu thông dày đặc, phát triển nhất là cácdòng xe chuyên trở vật liệu, hàng hoá có tải trọng nặng và xe du lịch

Trong khi đó việc nâng cấp cải tạo mạng lưới giao thông đường bộ vẫnchưa đáp ứng được kịp thời, chưa đồng đều về kết cấu chịu tải trọng, do vậyphần lớn hệ thống kết cấu áo đường không đáp ứng được về tải trọng khai thácthực tế

- Cường độ nền đường thấp, đất nền chủ yếu là đất á sét, không chặt bãohoà nước, trong quá trình khảo sát thiết kế (KSTK) không tuân thủ nguyên tắcthiết kế “Nguyên tắc thiết kế tổng thể nền - áo đường’’ nên dẫn đến tình trạngkết cấu áo đường sớm bị phá vỡ

- Do tải trọng trùng phục nhiều trên đường gây hiện tượng phá huỷ kết cấu

áo đường Thường hiện tượng nứt mỏi đó là dấu hiện báo mặt đường đã chịu tới

số lượng tải trọng trục thiết kế tính toán

- Đối với các tuyến đi qua vũng chiêm trũng thường hai bên đường làmương tưới, nền đường thường xuyên ngập nước, các công trình thoát nướcchưa đồng bộ, hoặc đã được đầu tư thi công nhưng do ý thức của người dân cònkém lấp rãnh dọc, ngăn cống nên đường thường xuyên bị ngập nước, cường độnền mặt đường giảm

- Việc kiểm soát chất lượng trong quá trình thi công chưa tốt cụ thể như:+ Đối với vật liệu: Cốt liệu đá thải hỗn hợp ở một số tuyến đường liên thônphần lớn là tận dụng nên chất lượng không đảm bảo (cường độ, độ tròn cạnhhàm lượng hưu cơ nhiều, hàm lượng nhựa không đủ và theo thời gian bị hoágià gây ra sự bong bật trong quá trình khai thác.

+ Đối với công nghệ thi công: Trang thiết bị thi công lỗi thời, thiếu nênviệc thi công đảm bảo theo qui trình bị hạn chế rất nhiều, năng lực thiết bị thicông có hạn nhưng tiến độ yêu cầu gấp để đảm bảo giao thông được thông suốtcũng ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng công trình, vẫn còn hiện tượng thi côngkhông đảm bảo qui trình

- Công tác quản lý, khai thác sử dụng mạng lưới giao thông không kiểmsoát được dẫn đến tình trạng xe quá tải, quá khổ thường xuyên lưu thông trênđường phá hoại trực tiếp đến kết cấu áo đường

Qua phân tích và nhận xét trên cho thấy kết cấu áo đường chưa hợp lý làmột trong những nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng hư hỏng nhanh củađường giao thông tỉnh Ninh Bình Việc chọn ra kết cấu áo đường hợp lý phù hợpvới đặc điểm địa hình, môi trường và xu thế phát triển của tỉnh là rất cần thiết.Việc chọn giải pháp tăng cường một lớp BTN mỏng đối với kết cấu áo đường cũ

là đá dăm láng nhựa là không hợp lý mà cần nghiên cứu và đưa ra giải pháp tối

ưu hơn đảm bảo hiệu quả đầu tư và chất lượng khai thác

1.1.2 Chọn đề tài nghiên cứu:

Như vậy qua việc phân tích, đánh giá về thực trạng đường giao thông tỉnhNinh Bình, một trong những vấn đề cần được quan tâm nhất hiện nay để giảiquyết vấn đề nâng cao hiệu quả của mạng lưới giao thông trong tỉnh nhằm phục

vụ tốt cho công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá trong toàn tỉnh, tôi đã

nghiên cứu và chọn đề tài “Nghiên cứu lựa chọn kết cấu áo đường hợp lý cho giao thông tỉnh Ninh Bình’’ với các mục tiêu sau:

1 Phân tích kết cấu, đề xuất về mặt lý thuyết tính toán, về kinh nghiệm sửdụng và sự phù hợp với xu thế hiện đại đã và đang được sử dụng trong khu vực

và trên thế giới

2 Đề xuất các dạng kết cấu hợp lý về đầu tư xây dựng, quản lý khai thác vàtrình độ năng lực thi công

3 Phân tích hiệu quả kinh tế của giải pháp đề xuất

4 Hướng dẫn thực hiện trong quá trình thi công và quản lý

1.1.3 Sự cần thiết của đề tài:

Hiện nay trong xu thế hội nhập thế giới cùng với cả nước, Ninh Bình đượcĐảng và Nhà nước ta đặc biệt quan tâm trong những năm gần đây, đang chuyểnmình thay đổi từng ngày hoà chung vào nhịp độ công nghiệp hoá, hiện đại hoácủa cả nước Trước tình hình đó và thực trạng giao thông của tỉnh hiện nay thì:

1 Việc nâng cao chất lượng đường giao thông tỉnh Ninh Bình là một yêucầu thực tiễn và cấp bách

2 Các kết cấu truyền thông và các kết cấu áo đường đang được dùng phổbiến trên các tuyến đường giao thông của tỉnh có những ưu, nhược điểm chưađược đánh giá kết luận

3 Các loại kết cấu áo đường đáp ứng được yêu cầu với giao thông trên địabàn tỉnh Ninh Bình có thể hình dung là: Một kết cấu bền vững, bằng phẳng đủđáp ứng yêu cầu giao thông hiện tại và tương lai, được đặt trên nền móng ổnđịnh dễ dàng nâng cấp sửa chữa, duy tu Đáp ứng được yêu cầu đó là một vấn đềkhó và cần có sự nghiên cứu nghiêm túc

4 Đưa ra kết cấu định hình, hợp lý là một xu hướng đúng và phổ biến hiệnnay trên thế giới và trong nước Đồng thời giúp cho tư vấn thiết kế, các lựclượng quản lý tham khảo và sử dụng nhanh chóng, hiệu quả

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC:

1.2.1 Những công trình nghiên cứu chính có liên quan đến đề tài ở nước ngoài:

Việc nghiên cứu đưa ra các kết cấu định hình, hợp lý là một hướng đúng vàphổ biến Qua tìm hiểu cho thấy ở một số nước phát triển đã có những nghiêncứu chính sau đây:

- Ở Pháp: Đưa ra được bảng Catalo 1977 về cấu trúc mẫu áo đường ôtô ápdụng cho đường ôtô và đường cao tốc

- Hiệp hội kỹ thuật công trình hải ngoại pháp (BCEOM) và trung tâm thựcnghiệm nghiên cứu thiết kế nhà ở và công trình công cộng Pháp (CEBTP) đãnghiên cứu và đưa ra được bảng kết cấu mặt đường cho các vùng nhiệt đới và samạc

- Ở Anh: Viện nghiên cứu Đường bộ Anh (TRRL) cũng đã nghiên cứu đưa

ra bảng Catalo định hình kết cấu mặt đường phù hợp

- Ở các nước Đức, Nhật, Mỹ,vv cũng đã nghiên cứu đưa ra các bảngCatalo kết cấu áo đường phù hợp

1.2.2 Những công trình nghiên cứu chính có liên quan đến đề tài ở trong nước:

Ở trong nước, một số vùng, khu vực cũng đã có các nghiên cứu nhằm đưa

ra các kết cấu áo đường phù hợp cho địa phương mình

Năm 1999 đề tài cấp nhà nước KC 10.05 đã được nghiệm thu xuất sắc nghiêncứu đề ra Catalo kết cấu áo đường mềm cho đường ôtô cấp cao ở Việt Nam.

Ngoài ra còn một số đề tài thạc sỹ đưa ra Catalo về kết cấu áo đường mềmcho giao thông các tỉnh, thành phố như thành phố Hà Nội, Hải Phòng, ThanhHoá, Phú Thọ, Lào Cai vv

Trong phạm vi cả nước, việc xây dựng Catalo kết cấu áo đường rất cần thiếtnhưng sẽ là một đề tài khá đồ sộ và tốn kém, lượng thông tin số liệu đầu vào lớn,thời gian dài Các đề tài nghiên cứu trên chỉ đưa ra các kết cấu điển hình cho đườngôtô, đường cao tốc mà chưa có các nghiên cứu cho đường giao thông với các đặcthù riêng cho từng vùng Vì vậy, với thời lượng có hạn, việc xây dựng Catalo kếtcấu áo đường cho riêng giao thông tỉnh Ninh Bình là cần thiết và khả quan

1.3 PHƯƠNG HƯỚNG GIẢI QUYẾT CỦA ĐỀ TÀI:

1.3.1 Những vấn đề cần giải quyết:

- Điều tra thu thập thông tin và đánh giá các số liệu về giao thông tỉnh NinhBình như: Số liệu phương tiện và mức độ tăng trưởng, lưu lượng xe và thànhphần dòng xe trên một số đường giao thông tỉnh Ninh Bình, đánh giá hiện trạngmạng lưới đường hiện có và phân loại mạng lưới đường, tình trạng nền mặtđường cũ, nguyên nhân gây ra hư hỏng

- Nghiên cứu một số loại vật liệu đặc thù ở địa phương và các vùng lân cậndùng làm kết cấu áo đường

- Nghiên cứu lý thuyết bố trí các tầng lớp kết cấu áo đường và phương phápxác định chiều dày kết cấu áo đường, từ đó đề ra các kết cấu phù hợp và phươngpháp tính toán cho đường giao thông tỉnh Ninh Bình

- Đề ra kết cấu áo đường hợp lý phù hợp với đường giao thông tỉnh NinhBình

1.3.3 Qui mô của đề tài:

Đề tài gồm có 5 chương, các bảng biểu và hình ảnh, hình vẽ

Phần phụ lục gồm có các phụ lục nhỏ gồm kết cấu tính toán và thu thập

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ KINH NGHIỆM TRONG VIỆC ĐỀ XUẤT KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG HỢP LÝ CHO GIAO THÔNG TỈNH NINH BÌNH 2.1 Cơ sở lý thuyết để xây dựng kết cấu áo đường hợp lý:

Để xây dựng kết cấu áo đường hợp lý, hấu hết các nước, các tác giả đều đitheo khuynh hướng:

- Dựa vào kinh nghiệm xử lý, lý thuyết cấu tạo mặt đường và đặc điểm lưulượng xe, địa chất, vật liệu xây dựng, trình độ công nghệ, khả năng khai thác,duy tu bảo dưỡng …để xây dựng kết cấu mặt đường

- Dùng các phương pháp tính toán để định chiều dày của các lớp

- Phân tích các kết cấu kỹ thuật, công nghệ và kinh tế

- Đưa ra một kết cấu mẫu (Catalo các kết cấu định hình)

- Sử dụng và theo dõi kết cấu mẫu trong thực tế để tổng kết nhằm hoànthiện và phát triển

Dưới đây xin trình bày chi tiết vấn đề quan trọng nhất cần phải thảo luậnkhi xây dựng kêt cấu mặt đường hợp lý cho giao thông Ninh Bình hiện nay chọnphương pháp tính toán, chiều dầy các lớp vật liệu trong kết cấu áo đường

Hiện nay có nhiều phương pháp thiết kế mặt đường và chia thành hai nhómchính như sau

- Nhóm phương pháp lý thuyết - thực nghiệm

- Nhóm các phương pháp kinh nghiệm - thực nghiệm

2.1.1 Nhóm các phương pháp lý thuyết - thực nghiệm:

Phương pháp lý thuyết - thực nghiệm: Lập các mô hình và phương trìnhtính toán rồi qua thực nghiệm để kiểm tra nhằm xác định điều kiện bền

Các tính toán thông thường là xác định ứng suất này với cường độ cho phépcủa vật liệu làm áo đường thường lấy theo kinh nghiệm Thuộc vào loại này cócác phương pháp hay dùng dưới đây

2.1.1.1 Phương pháp hiện hành của Bộ GTVT 22TCN 211-06:

a) Nội dung phương pháp:

Sau khi thiết kế cấu tạo áo đường dựa trên lý thuyết phân bố tải trọng xetheo chiều sâu, nhiệm vụ của việc tính toán là kiểm tra cấu tạo áo đường để đềxuất cùng với điều kiện nền đường đã biết có đủ cường độ để chịu được tải trọng

xe thiết kế không, đồng thời tính toán xác định lại bề dầy cần thiết kế của mỗilớp vật liêụ cấu tạo

Điều kiện cần đạt được khi tính toán theo phương pháp này là: kết cấu áođường mềm được xem là đủ cường độ nếu như trong suốt thời kỳ khai thác, dưới

tác dụng của xe nặng nhất và của toàn bộ dòng xe, trong bất kỳ tầng lớp nào (kể

cả nền đất) cũng không phát sinh biến dạng dẻo, tính liên tục của các lớp liềnkhối không bị phá hoại và độ lún của kết cấu áo đường không vượt quá trị sốgiới hạn cho phép

Do vậy, việc tính toán kết cấu áo đường mềm chính là việc tính toán kiểmtra tiêu chuẩn cường độ khi biết trước tải trọng và lưu lượng xe thiết kế:

- Kiểm toán ứng suất cắt ở trong nến đất và trong các lớp vật liệu chịu cắttrượt kém so với trị số giới hạn cho phép để đảm bảo không xảy ra biến dạngdẻo (hoặc hạn chế sự phát sinh trong biến dạng dẻo)

- Kiểm toán ứng suất kéo uốn phát sinh ở các lớp vật liệu liền khối nhằmhạn chế sự phát sinh nứt dẫn đến sự phá hoại của các lớp đó

- Kiểm toán độ võng đàn hồi thông qua khả năng chống biến dạng biểu thịbằng trị số mô đun đàn hồi (Ech) của cả kết cấu áo đường so với trị số mô đunđàn hồi yêu cầu Eyc

Nếu điều kiện này đảm bảo thì sẽ hạn chế được hiện tượng mỏi trong vậtliệu các lớp kết cấu dưới tác dụng trùng phục của tải trọng dòng xe do đó mớiđảm bảo duy trì được chất lượng của kết cấu đến hết thời hạn thiết kế

Cơ sở của phương pháp tính toán theo ba tiêu chuẩn trên là lời giải của bàitoán hệ bán không gian đàn hồi nhiều lớp có điều kiện tiếp xúc giữa các lớp làhoàn toàn liên tục dưới tác dụng của tải trọng bánh xe (được mô hình hoá là tảitrọng phân bố đều trên tiết diện tròn tương đương với diện tích tiếp xúc của bánhtrên mặt đường), đồng thời kết hợp với kinh nghiệm sử dụng và khai thác đườngtrong nhiều năm để đưa ra các qui định về các tiêu chuẩn giới hạn cho phép.b) Các thông số tính toán cường độ và bề dáy áo đường mềm:

1 Tải trọng trục tính toán và số trục xe tính toán, lưu lượng xe chạy:

Tải trọng xe chạy được quy về loại xe tiêu chuẩn (100kN, 120kN) với các

xe khác tiêu chuẩn thì việc quy đổi dựa trên cơ sở gây hiệu ứng tương đương Sơ

đồ tải trọng tính toán là sơ đồ một vòng tròn có diện tích tương đương D (cm) và

áp lực tác dụng xuống mặt đường p (Mpa)

Lưu lưu lượng xe chạy của cuối thời kỳ khai thác tính theo công thức sau:

Ni = N1.(1+r)t-1 (2-1)Trong đó :

- Ni: lưu lượng xe chạy tại cuối thời kỳ khai thác (xe/ ngày đêm)

- N1: Lưu lượng xe năm đầu tính toán (xe/ngày đêm)

- r : Tốc độ tăng trưởng xe

- t : Thời gian tính toán (năm ) t=20 năm với đường làm mới và t=15 nămvới đường cải tạo nâng cấp.

2 Các thông số tính toán của đất nền đường như mô đun đàn hồi E0, C, φđược xác định ở các điều kiện bất lợi nhất về chế độ thuỷ nhiệt Để xác địnhđược các thông số này cần tiến hành thông qua các thí nghiệm

Trên quan điểm thiết kế tổng thể nền mặt đường, các thông số nền đất làcác chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng đến kết quả tính toán, vì vậy cần phải nghiêncứu và xác định đúng các thông số này

3 Trị số tính toán mô đun đàn hồi E, lực dính C và góc nội ma sát φ củacác loại vật liệu làm áo đường; ứng suất chịu kéo uốn cho phép của vật liệu Tương tự như đối với nền đất, các thông số của vật liệu làm áo đường đượcxác định thông qua các thí nghiệm phù hợp trong điều kiện bất lợi nhất

Hiện nay, khi thiết kế để xác định các thông số này thường dựa vào cácbảng tham khảo từ các nghiên cứu của nước ngoài mà chưa có nghiên cứu quy

mô trong điều kiện Việt Nam

c) Một số nhận xét về phương pháp hiện hành của BGTVT 22TCN 211-06:

- Thiết kế kết cấu áo đường theo tiêu chuẩn 22 TCN211-93 là phương phápđược sử dụng có hiệu quả để thiết kế và chiều dày các lớp vật liệu trong kết cấu

áo đường Phương pháp này có cơ sở vững chắc, được mọi người thừa nhận vàthuận tiện cho sử dụng Các kết cấu áo đường đã được sử dụng trên mạng lướiđường ô tô nước ta thiết kế theo phương pháp này chưa bộc lộ những nhượcđiểm lớn

- Đối với các phương pháp thiết kế áo đường theo tiêu chuẩn 22TCN

211-06 là phương pháp mới kế thừa thay cho tiêu chuẩn 22TCN211-93 của BộGTVT Phương pháp được sử dụng để thiết kế kết cấu áo đường đảm bảo chấtlượng hơn và giá thành hợp lý Các kết cấu áo đường được thiết kế vật liệu xâydựng bằng phương pháp này không những đã kế thừa những kinh nghiệm trên

cơ sở phương pháp 22TCN211-93 qua thực tiễn, mà còn đáp ứng được xuhướng đa dạng hoá các loại tải trọng thực tế đang sử dụng hiện nay để quy đổi

về tải trọng tính toán chính xác hơn

Tuy nhiên do kế thừa tiêu chuẩn 22TCN211-93 nên theo chúng tôi để nângcao hiệu quả sử dụng của phương pháp cần quan tâm đến các hạn chế dưới đây.+ Phương pháp tính toán cường độ và chiều dày các lớp vật liệu trong kếtcấu áo đường mềm trên cơ sở của ba tiêu chuẩn trạng thái giới hạn, lời giải tìmứng suất và biến dạng của lý thuyết đàn hồi, các thông số thực nghiệm và kinhnghiệm, kết quả tính phụ thuộc vào các thông số đầu vào như lưu lượng, tải

trọng xe, đặc trưng tính toán của vật liệu, của đất nền nên việc xác định cácthông số phù hợp là vấn đề cần nghiên cứu kỹ và thống nhất, sự ảnh hưởng củachế độ thuỷ nhiệt để tính toán, thiết kế luôn lấy ở trạng thái bất lợi nhất, việc xét

và đánh giá như vậy chưa cụ thể

+ Cơ sở lý thuyết của bài toán hệ đàn hồi đặt trên bán không gian vô hạnđàn hồi như thực tế vật liệu kết cấu áo đường và nền đất không phải là vật liệuđàn hồi đồng nhất, đẳng hướng mà lại là vật liệu đàn hồi - dẻo - nhớt Do đó kếtquả tính toán được chỉ là gần đúng với sự làm việc thực tế của kết cấu áo đường.+ Các toán đồ được lập với hệ hai lớp, nếu hệ có nhiều hơn hai lớp thì phảidùng công thức tính quy đổi lớp trên nguyên tắc độ cứng tương đương, việc tínhđổi và hệ số β thêm vào chỉ là gần đúng

Hiện nay, một số quy trình (Trung Quốc, Liên Xô ) và các sách đã có kếtquả giải hệ đàn hồi ba lớp, việc tính đổi sẽ chính xác hơn Mặt khác, với sự pháttriển của máy tính điện tử thì việc giải chính xác bài toán hệ đàn hồi nhiều lớpkhông còn là vấn đề quá khó khăn nữa

+ Chưa có cách tính toán trực tiếp cường độ và độ ổn định của tầng mặt áođường dưới tác dụng của nhiệt độ và chế độ thay đổi của nhiệt độ

2.1.1.2 Phương pháp toán của Trung Quốc (trong quy trình JTJ0140-86)

a) Nội dung phương pháp:

Phương pháp tính toán của Trung Quốc cũng dựa trên lời giải lý thuyết của

hệ nhiều lớp đặt trên nền bán không gian vô hạn đàn hồi, với các giả thiết :

- Mỗi lớp đều do một loại vật liệu đồng nhất, đẳng hướng, đàn hồi và xemnhư là không có trọng lượng tạo ra Thông số của các lớp là MĐĐH Ei và hệ sốPoisson µi ;

- Tầng dưới cùng là tầng bán không gian vô hạn, kéo dài vô hạn theophương ngang; các lớp phía trên cũng kéo dài vô hạn theo phương dọc, phươngngang và chiều dầy hữu hạn hi theo phương thẳng đứng;

- Tại mặt phân giới giữa các lớp ứng suất và chuyển vị hoàn toàn liên tục;hoặc chỉ có ứng suất và chuyển vị theo phương thẳng đứng là liên tục, còn lựccản trở do ma sát giữa các lớp bằng không (hệ chuyển dịch tự do);

- Tại độ sâu vô hạn ở lớp dưới cùng, ứng suất và chuyển vị đều băngkhông

Từ các giả thiết trên, người ta đã giải, lập ra các toán đồ xác định độ võngđàn hồi và các hệ số ứng suất của mặt đường dưới tác dụng của tải trọng bánh xeđơn hoặc kép (được quy về một vòng tròn hay hai vòng tròn diện tích tươngđương có bán kính δ) cho hệ hai lớp, ba lớp.) cho hệ hai lớp, ba lớp

Trong trường hợp có hệ có nhiều hơn ba lớp thì phải quy đổi vè hệ ba lớptheo hiệu ứng tương đương.

Trình tự của phương pháp thiết kế áo đường mềm hiện hành của TrungQuốc theo các bước sau:

+ Dựa vào yêu cầu và nhiệm vụ thiết kế, xác định cấp hạng mặt đường, loạilớp mặt, tính toán số lần tích luỹ trục xe tương đương trên một làn xe thời hạnthiết kế và tính toán trị số độ võng cho phép trên bề mặt kết cấu đường Nếu làmặt đường cần tiến hành kiểm toán ứng suất kéo - uốn thì cần tính toán trị sốứng suất kéo - uốn cho phép

+ Dựa vào loại đá và chế độ thuỷ nhiệt của nền đường, chia đường thiết kế

ra làm một số đoạn (từ 500 - 1000 m trở lên) để xác định trị số MĐĐH của nềnđất cho từng đoạn

+ Dự kiến một số phương án bố trí kết cấu của chiều dầy áo đường khả thi,xác định trị số MĐĐH của vật liệu các lớp

+ Xác định bề dầy áo đường dựa theo độ võng cho phép

+ Kiểm toán ứng suất kéo uốn trong các lớp bê tông nhựa, các lớp móngmặt bằng vật liệu có tính toàn khối đảm bảo nhỏ hơn ứng suất kéo - uốn chophép của vật liệu

+ Kiểm toán ứng suất cắt trong các lớp mặt nhựa vượt quá ứng suất cắt chophép của vật liệu

+ Đối với mặt đường ở những vùng đóng băng theo mùa cần kiểm toán bềdầy lớp phòng chống đóng băng xem có phù hợp yêu cầu không

b) Các thông số tính toán cường độ và bề dầy áo đường mềm:

1 Tải trọng tính toán:

Qui phạm dung tải trọng tính toán tiêu chuẩn là tải trọng trục đơn hai bánh

xe của ô tô BZZ.100 (tải trọng trục 100KN) và ô tô BZZ.60 (tải trọng trục60KN), trong đó xe BZZ60 chỉ dung thiết kế mặt đường cấp thấp

Bánh xe kép truyền tải trọng xuống mặt đường thông qua hai vệt tiếp súccủa hai bánh xe, đường kính một vệt tiếp súc là d, khoảng cách giữa tim hai vệtbằng 1.5d

2 Số trục tương đương tích luỹ tính toán (số lần/ ngày)

Số trục tương đương tích luỹ Ne là số lần tác dụng của tải trọng trong trụctương đương trong thời hạn thiết kế (số lần /ngày)

Theo quy trình, thời hạn thiết kế (năm) là năm tương lai (5 – 15 năm) tuỳthuộc cấp đường, cấp hạng mặt đường, các loại mặt và số trục xe tương đươngtích luỹ

(2-2)Trong đó:

t: số năm trong thời hạn thiết kế ( t = 5-:- 15 năm, như trên phân tích)

N1 số trục tương đương trung bình ngày của năm đầu tiên sau khi hoànthành mặt đường

γ: Suất tăng trưởng trung bình năm của lượng giao thông trong thời hạnthiết kế (%)

3 Đặc trưng tính toán của đất nền:

Khi thiết kế áo đường mô đun đàn hồi của nền đường được lấy vào mùa bấtlợi nhất Trong trường hợp nền đường chưa xây dựng thì thông qua phươngpháp kinh nghiệm để tính toán

4 Đặc trưng tính toán của vật liệu:

Cũng như quy trình Việt Nam, mô đun đàn hồi các lớp vật liệu và hệ số nởhông µ được xác định bằng thực nghiệm là đặc trưng quan trọng nhất của vậtliệu Trị số được lấy tuỳ thuộc điều kiện làm việc của vật liệu

Người ta đã kiến nghị các mô đun đàn hồi của vật liệu áo đường cho từngvùng khí hậu trong đó có xét đến điều kiện cấu trúc vật liệu, công nghệ thi công,thuỷ văn.vv…

c) Một số nhận xét về phương pháp của Trung Quốc so với phương pháphiện hành của BGTVT 22TCN 211-06:

- Phương pháp này cũng là phương pháp lý thuyết kết hợp với thực nghiệm.phương pháp tính dựa trên lời giải của lý thuyết đàn hồi, các toán đồ được lậpsẵn với hệ 2 và 3 lớp, khi kiểm toán đều đổi các lớp kết cấu về hệ 3 lớp với lớpmặt, lớp móng và nền đất Hệ này phản ánh chính xác hơn sự làm việc của kếtcấu áo đường thực tế và do đó kết quả tính toán tin tưởng hơn Mặt khác, khiquy đổi các lớp về hệ chuẩn tính toán theo các hiệu ứng tương đương, các côngthức quy đổi được so sánh và kiểm nghiệm bằng máy tính điện tử nên độ chínhxác cao hơn quy đổi bằng độ cứng tương đương hai lớp một từ dưới lên như quytrình Việt Nam

- Tải trọng tiêu chuẩn của hai phương pháp như nhau (trục xe 10T), nhưngphương pháp Trung Quốc tính với sơ đồ tải trọng là 2 vòng tròn cho từng bánhtrong bánh kép của xe tiêu chuẩn, sơ đồ này phù hợp với thực tế tác dụng củalực hơn việc dùng sơ đồ hình tròn tiếp xúc như quy trình Việt Nam

- Các trị số đặc trưng của vật liệu và đất nền cũng được lấy với chế độ thuỷnhiệt bất lợi nhất, các trị số MĐĐH của đất nền theo qui trình Trung Quốc cólớn hơn.

- Đã đưa về việc tính toán cường độ và độ ổn định của tầng mặt áo đườngdưới tác dụng của lực ngang nhưng cũng chưa có các tính bề dầy các lớp áođường dưới tác dụng của nhiệt độ và chế độ thay đổi nhiệt độ

- Để có thể áp dụng được qui trình của Trung Quốc vào Việt Nam thì cònthiếu các nghiên cứu chi tiết, cụ thể phù hợp với điều kiện Việt Nam

2.1.2 Nhóm các phương pháp kinh nghiệm - thực nghiệm:

Các phương pháp thực nghiệm, dựa trên kinh nghiệm thu được trên cácđoạn đường thực nghiệm hoặc trên mạng lưới đường khai thác Sau đây là một

số phương pháp chính

2.1.2.1 Phương pháp theo hướng dẫn của AASHTO:

a) Phương trình cơ bản dùng để tính toán và thiết kế:

Phương trình này có dạng giải tích và dạng toán đồ

Phương trình cơ bản đã thể hiện các mối quan hệ giữa các yếu tố sau đây:

W18=f( SN,MR,∆PSI, ZR.So) (2-3)Với SN=a1D1+a2D2m2+a3D3m3 (2-4)

Trong đó:

W18 - Số lần tác dụng của ESAL 18 kip trên một lần (lần/làn xe)

SN - Chỉ số kết cấu hay chỉ số cấu tạo (Strutural Number) đó là một chỉ sốđặc trưng cho cường độ cơ học của lớp mặt đường; nếu áo đường gồm 3 lớp:Lớp mặt (1), Lớp móng trên (2), lớp móng dưới (3) thì SN được xác địnhtheo (2-4); trong đó D1,D2,D3 lần lượt là các bề dầy các lớp nói trên;

a1,a2,a3 lần lượt là các hệ số tương đương các lớp nói trên

m2,.m3 hệ số xét đến điều kiện môi trường

∆PSI tổng tổn thất mức phục vụ của kết cấu từ lúc mặt đường được đưa vào

sử dụng cho đến khi đã chịu đựng được W18 lần tác dụng của tải trọng ESAL 18Kip Các tổn thất này do xe cộ gây ra và do cả điều kiện chế độ thuỷ nhiệt gâyra:

∆PSI = po-pt (2-5)Với p0 (SPI0) là chỉ số phục vụ của mặt đường lúc đưa vào sử dụng, pt

(SPIt) là chỉ số phục vụ ở thời điểm t sau khi mặt đường chịu được W18 lần tảitrọng trục thông qua

MR – mô đun đàn hồi hữu hiệu của nền đất (psi)

Như vậy, phương trình thể hiện mối quan hệ giữa chất lượng phục vụ củamặt đường với các yếu tố cấu tạo kết cấu như bề dầy các lớp, loại vật liệu lớp đã

sử dụng, điều kiện chế độ thuỷ nhiệt, cường độ nền đất

Khi vận dụng phương trình trên để tính toán kết cấu mặt đường thì mục tiêulúc này là: Trên cơ sở một đất nền đã biết MR; xác định được một chỉ số kết cấuyêu cầu đạt được SNyc để chịu được số lần tác dụng tải trọng trục W18 dự kiến sẽthông qua trong thời kỳ tính toán, sao cho ở cuối thời kỳ tính toán đó, chỉ sốphục vụ pt của mặt đường chỉ giảm đến một trị số chấp nhận được, từ trị số SNyc

này, theo (2-4) sẽ xác định được bề dầy các lớp bằng cách giả thiết chúng rồinghiệm lại trong điều kiện đã biết m2 ,m3, và a1,a2,a3

Sai số tiêu chuẩn tổng hợp S0 so độ lệch tiêu chuẩn ZR được đưa vào để xétđến việc dự báo số trục xe, xác định các thông số và đánh giá chất lượng mặtđường khác với thực tế Độ lệch tiêu chuẩn phụ thuộc vào độ tin cậy R

Khi áp dụng khái niệm độ lệch tiêu chuẩn và độ tin cậy như trên thì cácthông số tính toán khác thì phải dùng các trị số trung bình chứ không phải trị sốbất lợi nhất

b) Tiêu chuẩn trạng thái giới hạn:

Theo AASHTO 1986, tiêu chuẩn trạng thái giới hạn là chỉ số phục vụ PSIđặc trưng cho chất lượng khai thác và sử dụng mặt đường

PSI là chỉ tiêu tổng hợp được xác định qua thử nghiệm AASHTO, phụthuộc vào độ bằng phẳng, tỷ lệ khe nứt, tỷ lệ diện tích phải phá dỡ trên đường:c) Một số nhận xét về phương pháp theo hướng dẫn của AASHTO:

- Về những hạn chế của hướng dẫn AASHTO:

Thí nghiệm AASHTO mang tính cục bộ địa phương tại bang thử nghiệmnên ảnh hưởng của các điều kiện tự nhiên bang đó

Hạn chế bởi loại mặt đường, số lớp thí nghiệm, vật liệu các lớp, các loại tảitrọng thí nghiệm và số lần tác dụng của tải trọng Hạn chế bởi thời gian đo đạcthí nghiệm Thí nghiệm AASHTO còn hạn chế bởi điều kiện cục bộ địa phươngthí nghiệm

Những hạn chế nói trên chính là những hạn chế tất yếu đối với một phươngpháp dựa trên căn bản thực nghiệm Cho đến nay những nước tiên tiến châu Âuđều phải dựa vào phương pháp lý thuyết và dùng những thực nghiệm (kể cả thựcnghiệm AASHTO ) để nghiệm chứng lý thuyết Chỉ bằng con đường kết hợp lýthuyết - thực nghiệm – kinh nghiệm mới có thể có được phương pháp tính toánthiết kế mặt đường đúng đắn và tổng quát

Ngoài ra, việc dùng chỉ số phục vụ làm tiêu chuẩn trạng thái giới hạn cũng

là vấn đề cần phải thảo luận Chỉ số phục vụ PSI số đặc trưng cho mức độ phục

vụ của đường được xác định dựa vào phương pháp chuyên gia mang tính chủquan, tính địa phương, chưa thể hiện các căn cứ khoa học, chưa phân tích cácđiều kiện ứng suất biến dạng khi kết cấu làm việc

- Tuy có những hạn chế như trên nhưng cho đến nay “thử nghiệmAASHTO’’ vẫn là một thử nghiệm qui mô to lớn nhất thế giới và có giá trịnghiệm chứng rất cao Hướng dẫn thiết kế mặt đường của AASHTO 1986 cónhững đặc điểm và ưu điểm sâu đây:

+ Trong hướng dẫn đã thể hiện rõ quan điểm thiết kế tổng hợp các giảipháp, tức là xem việc thiết kế mặt đường không phải chỉ là việc xác định bề dày,

mà phải trú trọng cả các biện pháp cấu tạo, yêu cầu vật liệu, yêu cầu về chấtlượng thi công, trú trọng cải cách giải pháp khôi phục, sửa chữa, quản lý mặtđường và các phương pháp phân tích, so sánh, đánh giá hiệu quả kinh tế - kỹthuật các giải pháp thiết kế và dự án đầu tư xây dựng mặt đường…

Về cấu tạo, đặc biệt trú trọng vai trò của lề đối với sự làm việc mặt đườngđặc biệt trú trọng các cấu tạo thoát nước dưới móng áo đường

+ Trong thiết kế mặt đường đã trú trọng xét đến tác động của môi trường(ẩm và nhiệt độ) Ảnh hưởng của môi trường được xét kỹ trong các thông sốtính toán MR, mi Đã xét đến sự thay đổi MR từ 12-24 kỳ trong năm và xét đến sự

ưu điểm nổi bật nhất của AASHTO 1986

+ Trong tính toán đã dùng các thông số trung bình kèm theo việc sử dụngmột hệ số tin cậy Đây là một đặc điểm khác hẳn so với tính toán ở Việt Nam( dựa trên các thông số ở trạng thái bất lợi nhất) cách làm này xuất phát từ việc

xử lý các số liệu thực nghiệm và đòi hỏi khi xác định các thông số hữu hiệu phảitiến hành một khối lượng thí nghiệm đáng kể (ví dụ mô đun của nền đất…)+ Việc đánh giá kết cấu mặt đường hiện có bằng cách “ thử nghiệm NDT”

đo cả vùng chậu võng kết hợp với tính toán lý thuyết trên máy tính để xác định

rõ mô đun đàn hồi của nền đất và các lớp kết cấu là một bước cải tiến quan trọngcủa AASHTO 1986

- Sử dụng AASHTO 1986 ở nước ta:

Để áp dụng hướng dẫn AASHTO ở nước ta thì cần phải có các nghiên cứuthử nghiệm về thông số của vật liệu, sự ảnh hưởng của các diều kiện thiên nhiênđến kết cấu mặt đường Cần có các trang thiết bị thí nghiệm để xác định mô đunđàn hồi của bê tông nhựa, các vật liệu dùng làm móng áo đường và nền đất theođúng các qui trình thí nghiệm của AASHTO Đặc biệt cần phải xác định thông

số về nền đất và cường độ mặt đường cũ tại hiện trường bằng thí nghiệm khôngphá hoại NDT.

Trong xu thế hội nhập hiện nay, việc nghiên cứu áp dụng hướng dẫn củaAASHTO vào Việt Nam cần phải được đầu tư nghiên cứu ra hướng dẫn phù hợpvới điều kiện Việt Nam

2.1.2.2 Phương pháp theo tiêu chuẩn 22TCN274-01:

Nhiệm vụ, nội dung và nguyên tắc tính toán:

Sau khi thiết kế cấu tạo áo đường, nhiệm vụ của việc tính toán là tính toán

để xác định chỉ số kết cấu (SN) và chiều dày lớp (Di) của kết cấu mặt đường,nhằm đảm bảo mặt đường đủ cường độ, độ bền và chất lượng khai thác, có thểchịu được tổng lượng xe cộ dự báo trong suốt thời kỳ thiết kế

Phương trình xác định SN có dạng sau:

LgW18=Zr*So+3,96*lg(SN+1)-0,2+

19 , 5

) 1 (

1094 4

, 0

5 , 1 2 , 4 lg

SN- chỉ số kết cấu

Di- bề dày các lớp kết cấu

ai - hệ số tương đương các lớp, phụ thuộc loại vật liệu mỗi lớp

mi - hệ số xét đến điều kiện môi trường, phụ thuộc vào khả năng thoát nướccủa mỗi lớp

Hệ số đặc trưng ai đặc trưng cho khả năng tương đối của mỗi lớp vật liệudùng làm lớp móng hay lớp mặt của áo đường, nó biểu thị quan hệ thực nghiệmgiữa chỉ số kết cấu SN và bề dày lớp Di

Hệ số thoát nước mi đặc trưng cho khả năng thoát nước áo đường Nếu áođường được thoát nước càng nhanh thì giá trị m càng lớn Để tăng được trị sốcủa m cần thiết kế các biện pháp ngăn chặn nước thấm vào móng áo đường, nếunước đã thấm vào rồi thì bố trí hệ thống rãnh ngầm nhằm thoát nước nhanhchúng ra khỏi móng đường

Việc xác định bề dày các lớp kết cấu cần thiết kế được thực hiện bằng cáchgiả thiết chúng rồi nghiệm lại theo phương trình SN Do vậy không có một lời

giải duy nhất trái lại có nhiều phương án tổ hợp vật liệu và bề dày khác nhau.Khi đó sẽ phải phân tích so sánh đánh giá về mặt kinh tế kỹ thuật để quyết địnhphương án thiết kế Tuy nhiên theo AASHTO cần phải đảm bảo bề dày tối thiểuđối với một số lớp vật liệu tuỳ thuộc vào lưu lượng xe tích luỹ.

Phương trình để xác định chiều dày các lớp sau:

Trong đó W18: Tổng số lần tác dụng của ESAL 18 kíp trên một làn

DD: Hệ số phân phối theo chiều chiều xe chạy, DD = 0,3 – 0,7 thường lấy

DD = 0,5 là giá trị trung bình

DL: Hệ số phân phối xe chạy theo làn xe

W^18: Tổng số tải trọng trục đơn tương 18 kíp tích luỹ trong suốt thời kỳtính toán mà mặt đường phải chịu đựng theo cả hai chiều xe chạy

W^18 = 365*Nt *((1+g)t- 1)/g (2-9)

Trong đó:

Nt : Số trục xe đã qui đổi ra ESAL 18 kíp trung bình ngày đêm sẽ thông qua

ở năm đầu tiên khi đưa vào sử dụng

Hệ số qui đổi ei để xác định ra Ni có thể được xác định bằng cách tra bảngtheo loại xe khi đã giả thiết trị số kết cấu SN hoặc được tính gần đúng

ei = (Qi/18 kip) ; Qi- tải trọng trục xe cuả loại xe thứ i

α = 4,0 đối với mặt đường mềm

α = 6,0 -:- 8 với mặt đường nửa cứng

α = 12 đối với mặt đường cứng

Nếu biết thành phần dòng xe thì có thể tính được hệ số qui đổi trung bìnhcủa dòng xe:

etb = f1.e1+f2.e2+…+fn.en

f1,f2,…,fn: tỷ lệ các loại dòng xe % trong dòng xe

e1,e2, ,en: các hệ số quy đổi tương ứng tương ứng với cùng loại xe

t: thời gian tính toán thường lấy = 10 – 15 năm

Công thức trên chỉ dùng khi tỷ lệ tăng trưởng xe hang năm f và thành phầndòng xe là không đổi trong cả thời gian tính toán, đồng thời các loại xe có tỷ lệtăng trưởng giống nhau Nếu không thì phải tính riêng số xe tích luỹ trong thờigian t của mỗi loại xe rồi sau đó quy đổi

Mô đun đàn hồi hiện hữu của đất nền:

Trong AASHTO 1986 người ta đã dùng chỉ số mô đun đàn hồi Mr thay chochỉ Số CBR để đặc trưng cho khả năng chống biến dạng của nền đất Đây là mộtsửa đổi quan trọng

Tổng tổn thất khả năng phục vụ của kết cấu:

∆PSI = PSIo - PSIt (2-10)

Po: Chỉ số khả năng phục vụ của đường lúc đưa vào sử dụng

Pt: Chỉ số khả năng phục vụ của đường tại thời điểm t sau khi mặt đườngchịu W18 lần tải trọng thông qua

∆PSI: Tổng tổn thất khả năng phục vụ của kết cấu (giảm chất lượng mặtđường, thể hiện qua các hiện tượng giảm độ bằng phẳng, tăng tỷ lệ phát sinh rạnnứt tăng diện tích bị vá chữa trên bề mặt áo đường) từ lúc mặt đường được đưavào sử dụng cho đến khi đã chịu đựng được W18 lần tác dụng của tải trọngESAL 18 kíp các tổn thất này do xe cộ và điều kiện chế độ thuỷ nhiệt gây ra.Tiêu chuẩn giới hạn: theo AASHTO, tiêu chuẩn trạng thái giới hạn chính làkhả năng phục vụ PSI đặc trưng cho chất lượng khai thác sử dụng của mặt đường.PSI là một chỉ tiêu tổng hợp được xác định qua các thử nghiệm củaAASHTO phụ thuộc vào độ bằng phẳng, tỷ lệ khe nứt, tỷ lệ diện tích phải váchữa trên mặt đường,

Theo thang đánh giá AASHTO đề nghị: khi thiết kế nên áp dụng các tiêuchuẩn giới hạn sau:

+ Đối với đường cấp cao (bê tông át phan): PSIt(Pt) = 2,5 – 3,0

+ Đối với đường cấp thấp ( bê tông nhựa, thấm nhập nhựa ): PSIt = 2,0+ Đối với đường nhỏ, không có khả năng đầu tư ban đầu lớn: PSIt = 1,5Lựa chọn loại vật liệu và tính toán bề dày kết cấu áo đường

Sau khi xác định được các yếu tố tính toán của phương trình cơ bản, xácđịnh được giá trị của SN thông qua đồ thị phương trình cơ bản, so sánh với giátrị SN ta đã giả thiết xác định hệ số đổi xe (ei) Tính ra trị số SNyc.

Lựa chọn loại vật liệu cho kết cấu áo đường, xác định các hệ số tươngđương (ai) tương ứng Giả thiết chiều dày của một lớp tính được chiều dày củalớp còn lại nhờ phương trình (2) sao cho thoả mãn trị số SNyc.

2.1.2.3 Phương pháp CBR:

Phương pháp CBR do OJPorter ở Viện Đường bộ California đề xuất năm

1938 Sau 14 năm tiến hành thí nghiệm trên các đường của bang này Porter đãtìm được mối quan hệ thực nghiệm chỉ số CBR của đất (xác định bằng thínghiệm nén CBR quy định) với chiều dày tối thiểu của mặt đường đảm bảokhông bị phá hoại do sinh ra biến dạng dẻo trong đất đó

Đã lập được toán đồ tìm chiều dày cần thiết của móng đường cho hai cấpgiao thông trung bình - nặng ( bánh xe 5,4T) và giao thông nhẹ (bánh xe 3,1T).Porter đã dựa trên các đường cong của toán đồ này tìm ra biểu thức chungsau để tính chiều dày mặt đường:

e =

5

150 100





CBR

p (2-11)Trong đó:

e - Chiều dày mặt đường, cm;

P - trọng luợng bánh xe, T;

CBR - tính Bằng %

2.1.2.4.Phương pháp của viện nghiên cứu đường Anh:

Cho đến năm 1960 ở Anh vẫn sử dụng toán đồ của Corps of engineers(Hiệp hội kỹ sư quân đội Mỹ) nhưng có tăng thêm 20% trọng lượng bánh xe lớnnhất thiết kế để xét đến sự lặp lại của tải trọng

Sau những thí nghiệm tiến hành trên các đường ô tô ở Anh, viện nghiên cứuđường Anh (TRRL) đã công bố các toán đồ mới, so với phương pháp CBR cónhững cải tiến sau:

- Xem tác dụng của sự lặp lại tải trọng đối với chiều dày tuân theo quy luậtLogarit

- Bỏ qua tác dụng của các xe có tổng trọng lượng dưới 3T Phương phápnày tính mặt đường với tuổi thọ khoảng 20 năm Để hạn chế chiều sâu vệt hằnbánh xe tối đa là 2 cm, phương pháp này cố định chiều dày lớp mặt và lớp móngtrên và xác định chất lượng vật liệu của các lớp này Chỉ có chiều dày của lớpmóng dưới thay đổi theo CBR của lớp trên nền mặt đường

Phương pháp này còn chưa xét đến sự tương đương giữa các trục bánh xe,tuy nhiên đã xét đến sự lặp lại của tải trọng

Về chất lượng vật liệu, nếu lớp móng trên làm bằng hỗn hợp đá trộn nhựathay cho vật liệu không gia cố thì cho phép giảm đi 40% chiều dày Các điềukiện của thí nghiệm CBR ngâm nước được cho là quá nghiêm khắc nên việc nénlún được tiến hành ở độ ẩm gần với độ ẩm tốt nhất của Proctor khi mực nướcngầm nằm dưới cao độ nền đường trên 1m.

Trong lần xuất bản thứ ba (1971), các toán đồ này đã có nhiều cải tiến sovới hai lần trước (1960 và 1966) ở các điểm sau:

- Lượng giao thông được đánh giá theo số tương đương của trục bánh tiêuchuẩn (8,2T)

- Tuổi thọ quy định là 20 năm với mặt đường mềm và 40 năm với mặtđường cứng

Ngoài ra còn các phương pháp thực nghiệm sử dụng thí nghiệmAASHTO:

- Phương pháp Shook và Finn

- Phương pháp Liddle

- Phuơng pháp của viện công trình Mỹ

- Phương pháp của viện Asphalt Mỹ

- Phương pháp SHELL

2.2 CÁC VẤN ĐỀ KHÁC CẦN QUAN TÂM KHI XÂY DỰNG KẾT CẤU:

2.2.1 Cấu tạo áo đường:

Để đảm bảo xe chạy an toàn, êm thuận và kinh tế đảm bảo các chỉ tiêukhai thác - vận doanh có hiệu quả nhất thì các lớp kết cấu áo đường phải đạtđược các yêu cầu chung như: Đủ cường độ và ổn định, đạt được độ bằng phẳngnhất định, đủ độ nhám, không gây ồn, có sức chịu mài mòn tốt và không bụi

Sơ đồ các tầng, lớp của kết cấu áo đường mềm và kết cấu nền - áo đường

Bố trí các tầng lớp kết cấu áo đường có mô đun giảm dần phù hợp với yêucầu chịu lực Chiều dày của các lớp tăng đần để giảm giá thành xây dựng, đồngthời phải phù hợp với công nghệ thi công.

1 Chất lượng sử dụng của mặt đường phụ thuộc rất nhiều về tính chất vàtình trạng của tầng mặt Ngoài ra, tầng mặt còn góp phần đảm bảo độ bền vữngcủa kết cấu Khi lựa chọn tầng mặt phải xét đến 4 nhóm mục tiêu dưới đây:

- Lớp mặt trên cùng phải bằng phẳng, có sức bám tốt, có thể thoát nướcnhanh đảm bảo an toàn và thuận lợi cho người sử dụng

- Duy trì tính toàn vẹn của kết cấu và bảo vệ cho lớp móng không bị thấmnước mưa và nước từ cống rãnh chảy tràn dọc đường

- Giảm được tác động đến môi trường như không phát sinh nhiều tiếng ồn,không gây ra ô nhiễm nước mưa hoặc không toả ra khí hay hơi độc

- Khả năng bảo dưỡng đơn giản với giá thành duy tu bảo dưỡng nhỏ và phùhợp với trình độ công nghệ

2 Tầng móng gồm nhiều lớp được chọn tuỳ theo điều kiện nền đường, địachất, thuỷ văn và khả năng cung cấp vật liệu Các lớp vật liệu tầng móng có độcứng giảm dần để phù hợp với yêu cầu chịu lực Do không chịu tác dụng pháhoại bề mặt như tầng phủ nên vật liệu các lớp này không yêu cầu cao như tầngphủ mà có thể cấu tạo bằng các vật liệu rời rạc hoặc chịu bào mòn kém nhưngphải có độ cứng và độ chặt nhất định đồng thời phải có giới hoá được quá trìnhthi công

3 Để đảm bảo ổn định cường độ và tính ổn định cường độ cao, khi thiết kếcấu tạo áo đường phải luôn nắm vững quan điểm thiết kế tổng thể nền mặtđường bằng cách cải thiện chế độ thuỷ nhiệt của nền đường, tăng cường độ nềnđường bằng cách đầm nén chặt đất nền đường hoặc thay bằng các loại vật liệukhác có cường độ và độ ổn định cao hơn

Tóm lại, để đảm bảo kết cấu áo đường đủ cường độ, đạt yêu cầu về tính ổnđịnh với nước và ổn định nhiệt cũng như các phẩm chất sử dụng khác, khi thiết

kế cấu tạo cần nắm vững nhiệm vụ, chức năng của mỗi tầng lớp kết cấu, đồngthời phải nắm vững các điều kiện thực tế về khí hậu, địa chất, thuỷ văn, vật liệuxây dựng vv… Khi thiết kế cấu tạo áo đường cũng phải trú trọng quan điểmthiết kế tổng thể nền, mặt đường, tạo thuận lợi cho thi công, duy tu sửa chữa vàcải tạo nâng cấp áo đường trong quá trình khai thác sau này

2.2.2 So sánh kinh tế mặt đường:

Trong điều kiện giao thông chưa phát triển như nước ta (Lượng xe chưanhiều, tiết kiệm được từ chi phí vận tải còn nhỏ) việc tính toán kinh tế mặt

đường có thể hạn chế ở nội dung: Các kết cấu áo đường đề xuất phải có giáthành xây dựng chấp nhận được, không vượt quá giá thành của các kết cấutruyền thống, phù hợp với mức đầu tư và giá thành duy tu bảo dưỡng nhỏ.

2.2.3 Công nghệ xây dựng mặt đường:

Đối với các công trình giao thông trong thành phố, khu vực đông dân cư làmặt bằng thi công thường chật hẹp, phải đảm bảo giao thông khi thi công vàthông xe nhanh, vì vậy việc đề ra các kết cấu áo đường cũng phải xét đến vấn đềnày Mặt khác, các loại kết cấu áo đường trong quá trình thi công yêu cầu ít gây

ô nhiễm môi trường, như vậy phải hạn chế sử dụng việc đun nhựa để thi côngcác lớp láng nhựa hay thấm nhập nhựa tại khu đông dân cư, khu vực kín khóthoát hơi, khói độc …vv

Các kết cấu áo đường lựa chọn phải phù hợp với công nghệ thi công và khảnăng cung cấp vật liệu Hiện nay các đơn vị thi công trong địa bàn tỉnh đã đượctrang bị các loại máy rải bê tông nhựa và cấp phối hiện đại nên dùng các lớp vậtliệu cấp phối đá dăm có hoặc không có gia cố xi măng làm các lớp móng và cáclớp bê tông nhựa làm lớp mặt để cơ giới hoá quá trình thi công là một lựa chọnphù hợp Khả năng cung cấp các loại vật liệu này tương đối thuận lợi

2.3 CÁC KẾT CẤU ĐỊNH HÌNH ĐÃ ĐƯỢC XÂY DỰNG Ở VIỆT NAM VÀ CÁC NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI:

Ở các nước việc lập ra các mẫu Catalo kết cấu mặt đường, tuỳ thuộc vàođiều kiện địa chất, khí hậu, tình trạng giao thông, trình độ công nghệ.vv… làmột việc làm quen thuộc và thường xuyên được hoàn chỉnh Các bảng Catalođịnh hình kết cấu mặt đường đã đưa ra có mục đích giảm bớt khối lượng tínhtoán, tận dụng được các kết cấu hợp lý, thống nhất trong việc sản xuất VLXD,ứng dụng được nhanh các tiến bộ kỹ thuật, phù hợp với công nghệ thi công hiệnđại, tăng hiêụ quả đầu tư và để có được tiếng nói chung trong việc thiết kế, khaithác sử dụng và bảo dưỡng đường

Mỗi định hình kết cấu mặt đường được soạn thảo chỉ phù hợp với một tìnhtrạng kỹ thuật nào đó trong một kỳ hạn nhất định và do vậy chúng phải đượchiện đại hoá kịp thời một cách định kỳ

2.3.1 Kết cấu định hình (Catalo 1977) xây dựng ở pháp:

Catalo 1977 của pháp giới thiệu một số bản vẽ cấu trúc tuỳ thuộc vào haithông số: Cấp hạng lưu lượng xe cộ Pi và cấp hạng nền áo đường PFj Sau khi đãxác định giá trị của hai thông số trên sẽ có các cấu trúc phù hợp, người thiết kếchọn trong số kết cấu đó kết cấu thích hợp nhất với các điều kiện địa phương,

điều kiện kinh tế và điều kiện bắt buộc về chất lượng vật liệu, kiểm toán lại khảnăng chịu lực và điều kiện làm việc của kết cấu đã chọn.

2.3.1.1 Cấp hạng lưu lượng Pi:

Cấp hạng lưu lượng được xác định dựa trên lưu lượng bình quân xe nặng(tải trọng ≥ 5T) hàng ngày trong năm chạy trên làn có nhiều xe nhất của nămkhai thác (với hệ số tăng trưởng dự tính 7%)

Cấp hạng lưu luợng được chía như sau:

Bảng 2.1 Cấp hạng lưu lượng theo Catalo 1977 – Pháp

Trường hợp lưu lượng xe lớn hơn 2.000 thì cần có nghiên cứu riêng

2.3.1.2 Cấp hạng nền đường PFj:

Cấp hạng nền đường được xác định căn cứ vào cấp hạng nền đất, bản chất

và chiều dày lớp nền Cấp hạng nền đường được phân thành ba cấp theo thứ tựtăng dần khả năng chịu tải: PF1, PF2, PF3.

2.3.1.3 Bảng kết cấu mẫu:

Sơ đồ cấu trúc áp dụng rất giản đơn, gồm ba lớp: Lớp mặt, lớp móng trên

và móng dưới Lớp móng trên và lớp móng dưới chủ yếu được làm bằng vật liệusỏi sạn, cấp phối hay cát có hoặc không gia cố chất liên kết thuỷ hoá Lớp mặtchủ yếu là lớp bê tông nhựa

Người ta lập được 17 bản kết cấu trong Catalo 1977

2.3.2 Kết cấu định hình do trung tâm thiết kế nhà ở và công trình pháp (CEBTP) kiến nghị cho các nước nhiệt đới:

Đưa ra được các Catalo kết cấu áo đường phụ thuộc vào cấp hạng lưulượng và cấp hạng nền đường

Vật liệu được sử dụng làm lớp mặt chủ yếu là các lớp bê tông nhựa hay đátrộn nhựa Các lớp móng mặt bằng cấp phối tự nhiên, cấp phối đá nghiền, cát …

có hoặc không có gia cố chất liên kết vô cơ

2.3.2.1 Sức chịu tải của nền đường:

Nền đường được chia thành 5 loại như sau:

2.3.2.2 Tải trọng tính toán:

Các kết cấu mặt đường do CEBTP kiến nghị đều được tính với trục đơn cótải trọng lớn nhất là 13T với tỷ lệ vượt tải không quá 10%

Lưu lượng xe có thể xác định theo một trong số cách sau:

- Lưu lượng xe ngày: Đó là lưu lượng xe trung bình trong ngày với thờigian khoảng 15 năm bao gồm tất cả các loại xe trong đó có khoảng 30% xe nặng(xe có tổng trọng lượng cả hàng trên 3T)

Lưu lượng xe được chia thành 5 cấp:

T1 gồm những đường có lưu lượng rất nhỏ nhưng vẫn rải mặt vì những lý

do không phải kinh tế, T5 ứng với đường cao tốc 4 hoặc 6 làn xe

- Lưu lượng tích luỹ của các xe nặng: Cách phân cấp này gần giống vớicách trên Nếu tuổi thọ mặt đường là 15 năm và tỉ lệ xe nặng khoảng 30% thìphân cấp như sau:

Catalo kết cấu áo đường theo các thông số và nguyên tắc sau đây:

Tải trọng trục được quy về tải trọng tiêu chuẩn 10T, có các cấp lưu lượng.Bảng 2.2 Cấp lưu lượng tích luỹ từ khi đưa vào sử dụng đến cuối (đvị: triệu)

> 32 10 - 32 3 - 10 > 0,8 - 3 0,3 – 0,8 0,1 – 0,3 < 0,1Nền đất được lấy cố định có mô đun đàn hồi bằng 45MN/m2

Kết cấu có lớp móng cố định để đảm bảo đạt mô đun đàn hồi 150 hoặc 180MN/m2, thay đổi lớp mặt phụ thuộc vào loại tải trọng.

Điều kiện bất lợi của nền và móng mặt đường là thời gian đóng băng trongnăm và chiều dày lớp chống đóng băng Catalo gồm 14 loại kết cấu mặt đường

đã được lập ra

2.3.4 Kết cấu định hình của Anh:

Viện nghiên cứu đường bộ Anh (TRRL) đưa ra bảng kết cấu định hìnhRoad Note 31 - Hướng đẫn thiết kế kết cấu mặt đường nhựa ở các nước nhiệtđới và gần nhiệt đới

Cường độ vận chuyển được chia thàng 8 cấp:

Bảng 2.3 Cường độ vận chuyển 106 lần trục xe tương đương 8.2T

2.3.5 Kết cấu định hình xây dựng ở Việt Nam

Các kết cấu định hình đã sử dụng ở Việt Nam bao gồm các loại chính cócác loại như sau:

- Lớp mặt: Bê tông nhựa, đá dăm đen, hoặc thấm nhập nhựa, láng nhựa (vớinhững đường cấp thấp) và bê tông xi măng.vv…

- Lớp móng trên: Láng nhựa, thấm nhập nhựa, cấp phối đá dăm loại 1 cógia cố hoặc không có gia cố xi măng, đất hoặc cát gia cố xi măng, đá dămnước.vv…

- Lớp móng dưới: Cấp phối đá dăm loại 2, cấp phối đồi, cấp phối sỏi cuội,đất gia cố xi măng, đá hộc, đá dăm kích cỡ mở rộng.vv…

2.3.5.1 Đề tài KC10.05 Catalo kết cấu mặt đường mềm:

Đề tài cấp nhà nước KC10.05 vừa được nghiệm thu xuất sắc đã đưa ra đượcCatalo kết cấu áo đường mềm cho đường ô tô

1 Phân loại lưu lượng xe:

Bảng 2.5 Lưu lượng xe được phân thành 9 cấp từ T1 – T9

Cấp lưu lượng xe

Số lượng trục xe tương đương trục tiêu chuẩn tích luỹ sau 15 năm khi hệ

số tăng trưởng i = 10% (106lần)

Lưu lượng xe tính toán tương đươc trục xe tiêu chuẩn sau 15 năm phục vụ T15 (xe/ngày đêm)

Mô đun đàn hồi yêu cầu E yc (daN/

2 Phân loại cấp nền đường:

Cấp hạng đất nền đường được chia như sau:

800, 1000, … daN/ cm2 thì có các nghiên cứu riêng

3 Vật liệu và thông số tính toán vật liệu:

- Vật liệu lớp mặt: Dùng hai lớp bê tông nhựa

Thông số tính toán của các lớp vật liệu dựa vào

- Kết quả theo dõi sử dụng quy trình thiết kế 22TCN211-93 theo hướng lấycác giá trị cận trên (trị số lớn) để xét đến năng lực trang thiết bị của các đơn vịthi công hiện nay đã được cải thiện nhiều so với thời điểm quy trình ban hành

- Xét đến các kinh nghiệm, các thông số liệu thu thập được trong phòng thínghiệm và thực tế thiết kế xây dựng ở các công trình đường QL1A, QL279,QL32A, QL21A, QL37…

4 Kết quả của đề tài:

Đề tài đã đưa ra đưa ra được các loại kết cấu A1-:- A12; B1-:- B5; C1, C2

Đề tài nghiên cứu trên chỉ đưa ra các kết cấu điển hình cho đường ô tô,đường cao tốc mà chưa có các nghiên cứu cho đường đô thị, các đường giaothông với các điều kiện đặc thù riêng Do đó, việc xây dựng Catalo kết cấu báođường cho đường giao thông Ninh Bình nói riêng là cần thiết, mang tính thựctiễn

2.4 CÁC KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG ĐÃ SỬ DỤNG Ở NINH BÌNH

Trong quá trình thiết kế, thi công và khai thác ở Ninh Bình, các kết cấuthường xuyên được sử dụng cho đường giao thông Ninh Bình như sau:

Các đường Quốc lộ (QL1, QL 10, QL 12B, QL45, QL38B) hiện tại đã đượcđầu tư mới đạt tiêu chuẩn đường cấp III, cấp IV đồng bằng; Kết cấu mặt đường

bê tông nhựa, chất lượng tốt

Các đường tỉnh: Hiện tại cơ bản đã được nâng cấp nhưng chưa hoàn chỉnh,đường bê tông nhựa, đá dăm láng nhựa, hoặc bê tông xi măng chất lượng trungbình

Đường xã: Kết quả sau 16 năm xây dựng GTNT đã tạo một bộ mặt mới chonông thôn, Ngoài việc đầu tư của Nhà nước và nhân dân đóng góp vào hệ thốngGTNT, Ninh Bình đang hết sức tranh thủ các nguồn vốn đầu tư của các dự ánnước ngoài (Nguồn WB, ADB, OECF, Vương quốc Anh ) đầu tư cho GTNT.Tổng số chiều dài đường xã và liên xã là 900,9 km, với chiều rộng nền đường từ

5 đến 6m, chiều rộng mặt đường từ 3,0 đến 3,5m Đến hết năm 2009 đã cứnghoá được 827,42 km (đạt 91%), trong đó mặt đường bê tông, mặt đường nhựa

- Đối với các kết cấu cũ mặt đường láng nhựa, thấm nhập nhựa đều đã bịrạn nứt và bị phá vỡ

Nhìn chung để đảm bảo kết cấu áo đường trên địa bàn tỉnh Ninh Bình duy trìđường tải trọng khai thác thực tế hiện tại và tương lai thì cần phải nghiên cứu mộtcách nghiêm túc để đưa ra Catalo định hình cho việc thiết kế kết cấu áo đường

2.5 KẾT LUẬN VỀ LÝ THUYẾT VÀ KINH NGHIỆM, ĐỀ XUẤT NHỮNG VẤN ĐỀ NÊN ÁP DỤNG KHI XÂY DỰNG CÁC KẾT CẤU ĐỊNH HÌNH CHO ĐƯỜNG GIAO THÔNG TỈNH NINH BÌNH:

Xuất phát từ yêu cầu thực tế sử dụng và khai thác đường giao thông tỉnhNinh Bình, xuất phát từ các điều kiện tự nhiên khu vực, kết hợp với phân tích lýthuyết về kinh nghiệm thực tế, kiến nghị:

2.5.1 Về phương pháp tính toán:

Tính toán cụ thể, so sánh các phương pháp thiết kế kết cấu áo đường và dựatrên các kết luận của đề tài nghiên cứu khoa học cấp nhà nước KHCN-10-05, cócác nhận xét như sau:

- So sánh lời giải chính xác hệ đàn hồi nhiều lớp (chương trình Alizé 5) thìkết quả tính bằng tiêu chuẩn Việt Nam sai khác không lớn (1-11%)

- So với quy trình thiết kế áo đường của Pháp thì kết cấu được tính toánthiết kế đảm bảo yêu cầu chịu tải quy trình Việt Nam cũng sẽ đảm bảo ở mứccao yêu cầu chịu tải theo quy trình của Pháp

- Các kết cấu được thiết kế theo quy trình của Việt Nam cho kết quả tínhchiều dày tương đương với thiết kế theo quy trình AASHTO 1986 lấy ở vùngđội tin cậy cao

Kết luận chung:

Ninh Bình có một địa hình đa dạng, vừa có đồng bằng, đồi núi, nửa đồi núi

và vùng ven biển Về địa hình có ba vùng khá rõ:

+ Vùng đồi núi, nửa đồi núi với các dãy núi đá vôi, núi nhiều thạch sét, sa

thạch, đồi đất đan xen các thung lũng lòng chảo hẹp, đầm lầy, ruộng trũngven núi, địa chất thay đổi mạnh, thuỷ văn tập chung chủ yếu tại vị trí các côngtrình thoát nước

+ Vùng đồng bằng trung tâm là vùng đất đai màu mỡ, bãi bồi ven sông địa

chất tương đối yếu vì đây là vùng chiêm trũng

+ Vùng ven biển và biển có nhiều điều kiện phát triển nuôi trồng thuỷ sản

khai thác các nguồn lợi ven biển

+ Trình độ công nghệ sản xuất vật liệu và thi công xây dựng đường trên địabàn tỉnh Ninh Bình chưa cao Mặt khác, việc thiết kế các kết cấu áo đường theoquy trình Việt Nam có su hướng an toàn, vì vậy kiến nghị dùng quy trình ViệtNam để tính toán kết cấu áo đường định hình cho giao thông Ninh Bình

- Đối với các đường thôn xóm: Mặt đường bê tông xi măng

- Đối với vùng núi: Mặt đường bê tông nhựa và mặt đường bê tông ximăng

2.5.3 Về lớp móng:

Vì cường độ nền đường tương đối thấp, mực nước thường xuyên cao, nhiềukhu vực đường thường xuyên bị ngập nước nên lớp móng nền đường được sửdụng là các vật liệu ổn định với mức, phù hợp với khả năng cung cấp vật liệu,phù hợp với trình độ công nghệ thi công, phù hợp với xu thế hiện đại, đảm bảo

dễ thi công và duy tu sửa chữa trong quá trình khai thác, các lớp móng đượckiến nghị dùng là:

- Lớp cấp phối đá dăm (loại 1 hay loại 2);

- Lớp cát gia cố xi măng (5 – 10% xi măng);

- Lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng (2 – 8% xi măng);

- Lớp cấp phối tự nhiên địa phương (sỏi đồi)

2.5.4 Về chiều dày các lớp: