Bài giảng QLKT BẢO TRÌ đường ô tô

- Tổ QLĐ Cung QLĐ là đơn vị trực tiếp sản xuất trên phần đường mình phụ trách,nhiệm vụ thường xuyên là phải đảm bảo cho nền, mặt đường luôn tốt, bằng phẳng, thoátnước dễ dàng, đủ tầm nhì

Chương 1: CHẤT LƯỢNG KHAI THÁC VÀ KIỂM ĐỊNH ĐƯỜNG Ô TÔ

1.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

Quản lý khai thác đường ô tô là quản lý giai đoạn đường được đưa vào sử dụng thôngqua các quy trình, quy định về kỹ thuật duy tu, sửa chữa, tiêu chuẩn vật liệu, đơn giá dựtoán, điều lệ giao thông, tổ chức, kiểm soát và an toàn giao thông

1.1.1 Tầm quan trọng của công tác quản lý khai thác đường ô tô

Trong những năm gần đây, công tác quản lý khai thác đường đã trở thành một vấn đềquan trọng bởi sự tác động của đường giao thông càng lớn đến sự phát triển của đất nướcnói chung và từng cá nhân, hộ gia đình nói riêng

Việc đảm bảo cho đường luôn ở trạng thái tốt, đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuậtcao, đáp ứng được các yêu cầu vận chuyển của nền kinh tế quốc dân, phục vụ kịp thờicác yêu cầu về chính trị quốc phòng, phát triển văn hoá xã hội là nhiệm vụ thường xuyên

và quan trọng của công tác quản lý khai thác đường

Song song với việc xây dựng mới, mở rộng nâng cấp đường để đáp ứng phát triểnmạng lưới, thì việc giữ gìn bảo dưỡng sửa chữa kịp thời hệ thống đường cũ chiếm một vịtrí quan trọng, bởi các lý do sau:

- Không có một con đường ô tô nào tồn tại tốt vĩnh viễn dù đã được xây dựng đạtchất lượng cao, suy giảm chất lượng của đường ôtô tăng theo thời gian, nhất là ở giaiđoạn cuối;

- Phải chi phí lớn hơn rất nhiều vì phải sửa chữa lớn hoặc xây dựng lại và những chiphí gián tiếp rất lớn cho xã hội và người sử dụng đường như tăng thời gian đi lại, hoặcgián tiếp về tăng các chi phí cho việc cung cấp hàng hoá, hư hỏng xe cộ, các chi phí vềtai nạn…

Tất nhiên, việc tổ chức giao thông đảm bảo an toàn thuận lợi trên mạng lưới đườngđược đưa vào sử dụng là việc làm rất quan trọng, đặc biệt trong giai đoạn hiện nay khi màtình trạng vi phạm luật lệ giao thông gia tăng, tai nạn giao thông không giảm, ùn tắc giaothông ở các đô thị và vùng phụ cận

Vì vậy, vấn đề trang bị những kiến thức mới, áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật,các phương pháp quản lý tiên tiến để đánh giá được chất lượng khai thác đường, đề rađược các biện pháp sửa chữa, tổ chức quản lý, kiểm soát điều khiển giao thông có một ýnghĩa thực tiễn to lớn

Học phần Quản lý khai thác đường là một môn học chuyên môn, trang bị cho sinhviên các kiến thức về quản lý khai thác đường, nội dung cơ bản gồm các phần sau: Hệthống tổ chức quản lý khai thác đường ô tô ở Việt nam; Đánh giá chất lượng khai thác;Công tác bảo trì; Kiểm soát giao thông và an toàn giao thông

Học phần này học sau khi sinh viên được trang bị kiến thức về thiết kế và xây dựngđường Đồng thời trong quá trình học sinh viên cần tìm hiểu các tài liệu liên quan như:

Luật giao thông đường bộ, quy chuẩn, tiêu chuẩn và các sách tham khảo về công tác bảodưỡng sửa chữa đường, tổ chức giao thông, công trình thiết bị đảm bảo an toàn giaothông…

1.1.2 Mạng lưới giao thông vận tải đường bộ Việt Nam

1.1.2.1 Kết cấu hạ tầng đường bộ

Mạng lưới giao thông đường bộ VN có tổng chiều dài hơn: 224 000 km được phân bốhợp lý trên toàn lãnh thổ

Mạng lưới chia thành 7 hệ thống, như sau:

+ Đường cao tốc: là đường dành cho xe cơ giới, có dải phân cách chia đường cho xechạy hai chiều riêng biệt; không giao nhau cùng mức với một hoặc các đường khác; được

bố trí đầy đủ trang thiết bị phục vụ, đảm bảo giao thông liên tục, an toán rút ngắn thờigian hành trình và chỉ cho xe ra vào ở những điểm nhất định Dự kiến xây dựng khoảng

4000 đến 6000 km đường loại này

+ Quốc lộ là đường nối liền Thủ đô Hà Nội với trung tâm hành chính cấp tỉnh; đườngnối liền trung tâm hành chính cấp tỉnh từ 3 địa phương trở lên; đường nối liền từ cảngbiển quốc tế, cảng hàng không quốc tế đến các của khẩu quốc tế, của khẩu chính trênđường bộ; đường có vị trí đặc biệt quan trọng đối với sự phát triển kinh tế - xã hội củavùng, khu vực Loại đường này chiếm tỷ lệ khoảng: 7.70%

+ Đường tỉnh là đường nối trung tâm hành chính của tỉnh với trung tâm hành chínhcủa huyện hoặc trung tâm hành chính của tỉnh lân cận; đường có vị trí quan trọng đối với

sự phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Loại đường này chiếm tỷ lệ khoảng: 9.73%

+ Đường huyện là đường nối trung tâm hành chính của huyện với trung tâm hành chínhcủa xã, cụm xã hoặc trung tâm hành chính của huyện lân cận; đường có vị trí quan trọng đốivới sự phát triển kinh tế xã hội của huyện Loại đường này chiếm tỷ lệ khoảng: 20.16%.+ Đường xã là đường nối trung tâm hành chính của xã với các thôn, làng, ấp, bản vàđơn vị tương đương hoặc đường nối với các xã lân cận; đường có vị trí quan trọng đốivới sự phát triển kinh tế xã hội của xã Loại đường này chiếm tỷ lệ khoảng: 55.68%.+ Đường đô thị là đường nằm trong phạm vi địa giới hành chính nội thành nội thị.Loại đường này chiếm tỷ lệ khoảng: 3.33%

+ Đường chuyên dùng là đường chuyên phục vụ cho việc vận chuyển, đi lại của mộthoặc một số cơ quan, tổ chức, cá nhân Loại đường này chiếm tỷ lệ khoảng: 3.40%

1.1.2.2 Quản lí bảo trì đường bộ

Chúng ta đã có mạng lưới các cơ quan đơn vị làm công tác quản lí và sửa chữa đường

bộ thống nhất từ trung ương đến địa phương để quản lí sửa chửa các loại đường Hầu hếtcác con đường đều được quản lí và bảo dưỡng sửa chữa thường xuyên theo quy định đểđáp ứng nhu cầu giao thông thông suốt, an toàpn, đảm bảo vận tốc thiết kế, tải trọng thiết

kế xe chạy Tuy vậy, công tác tổ chức quản lí bảo dưỡng sửa chữa đường bộ hiện nayđang còn vấn đề tồn tại:

- Cơ chế quản lí để phù hợp với sự phát triển

- Nguồn vốn huy động để thực hiện công tác Thực tế trong những năm qua nguồnvốn dành cho công tác này chỉ đạt trung bình khoảng 40%

- Trang bị những kiến thức mới, thiết bị máy móc và áp dụng khoa học công nghệtiên tiến

1.1.2.3 Hiện trạng mạng lưới đường bộ

Những năm gần đây, cùng với sự phát triển đất nước, mạng lưới giao thông đường bộ

đã được đầu tư rất lớn Hiện trạng mạng lưới đường bộ như sau:

Theo tiêu chí kết cấu mặt đường:

+ Bê tông xi măng, chiếm khoảng: 4.78%

Theo cấp kỹ thuật đường bộ

+ Đường cao tốc: dự kiến sẽ XD từ 4000 đến 6000 km

+ Chiều dài các tuyến đạt cấp I, II: 2.17%

+ Chiều dài các tuyến đạt cấp III: 30.4%

+ Chiều dài các tuyến đạt cấp IV: 20.3%

+ Chiều dài các tuyến đạt cấp V: 30.8%

+ Chiều dài các tuyến đạt cấp VI: 16.3%

1.1.2.4 Vận tải đường bộ

Khối lượng vận chuyển, trong những năm qua, khối lượng hành khách vận chuyểnđường bộ trong nước chiếm khoảng 80% và khối lượng hàng hoá vận chuyển chiếmkhoảng 60% so với các loại phương tiện vận tải khác

1.1.2 Hệ thống tổ chức quản lý khai thác đường

1.1.2.1 Sơ đồ quản lý hệ thống giao thông đường bộ VN

Trong hệ thống tổ chức quản lí ngành GT đường bộ VN, Tổng Cục ĐBVN là tổ chứcthuộc Bộ GTVT, thực hiện chức năng quản lí nhà nước chuyên ngành giao thông vận tảiđường bộ trong phạm vi cả nước Tổng Cục ĐBVN thông qua các Khu quản lí đường bộ

để quản lí hệ thống đường quốc lộ và thông qua các cơ quan GTVT địa phương để quản

lí đường địa phương và các đoạn tuyến quốc lộ được uỷ thác

a Cơ cấu hệ thống tổ chức mạng lưới đường quốc lộ

Hình 1.1 Hệ thống tổ chức quản lý ngành giao thông đường bộ Việt NamCác Khu QLĐB chịu sự lãnh đạo trực tiếp của Tổng Cục ĐBVN, là đơn vị cơ sở củaTổng Cục, chịu trách nhiệm tổ chức quản lí các tuyến đường quốc lộ trong phạm vi quảnhạt của mình

Để thực hiện nhiệm vụ của mình, Các Khu QLĐB có các đơn vị nội bộ là Công tyquản lý và sửa chữa đường bộ (gọi tắt là công ty) và những đơn vị cơ sở kinh doanh độclập hoặc sự nghiệp phụ thuộc khác Phạm vi quản hạt của Công ty được xác định theotuyến, kết hợp với địa phận của tỉnh hoặc thành phố trừ trường hợp đường quốc lộ quatỉnh quá dài, chia thành nhiều đoạn hoặc quá ngắn mới tổ chức ghép với các tỉnh khác

Tổ chức nội bộ của Công ty: Đội quản lý đường bộ hay Hạt quản lý đường bộ (gọichung là Đội QLĐB), Đội công trình Mỗi Đội QLĐB phụ trách từ 3-4 Tổ QLĐ hayCung QLĐ (gọi chung là Tổ QLĐ)

b Cơ cấu hệ thống tổ chức mạng lưới đường địa phương

Quản lí hệ thống giao thông đường bộ của các tỉnh, TP (bao gồm các đường tỉnh,đường huyện, đường xã) là trong những nhiệm vụ quan trọng của các sở GTVT Các SởGTVT thông qua các Đoạn quản lý đường bộ hoặc công ty quản lý và sửa chữa đường bộ

để thực hiện nhiệm vụ quản lí ĐB của mình

Đoạn QL đường bộ (công ty QL&SCĐB) chịu sự lãnh đạo trực tiếp của sở GTVTđồng thời chịu sự lãnh đạo về các mặt kỹ thuật nghiệp vụ của Tổng Cục ĐBVN Tổ chứcnội bộ của Đoạn ĐB cơ bản giống công ty QL&SCĐB

Ngoài ra, còn có Phòng GT Huyện có trách nhiệm quản lí tốt hệ thống GTĐB củaHuyện, bao gồm hệ thống đường huyện và đường xã

1.1.2.2 Nhiệm vụ, quyền hạn của một số đơn vị trong hệ thống QLKT

a Công ty quản lý và sửa chữa đường bộ (hay Đoạn quản lý đường bộ)

Xây dựng kế hoạch quản lý sửa chữa bảo dưỡng đường bộ cả năm (để trình duyệt) và

kế hoạch theo từng quý, từng tháng (để thực hiện)

Tổ chức kiểm tra xây dựng từng chỉ tiêu sửa chữa định kỳ theo từng cấp đường, tìnhtrạng hư hỏng để từ đó đề xuất quy mô sửa chữa và hình thành các dự án để trình duyệt.Chỉ đạo các đội (các đơn vị) xây dựng các kế hoạch sửa chữa thường xuyên của cáctuyến thuộc phạm vi quản lý.

Chỉ đạo lực lượng Thanh tra giao thông của công ty kiểm tra các hành vi vi phạm trật

tự an toàn giao thông, vi phạm hành lang bảo vệ công trình giao thông, kịp thời ngănchặn, xử phạt các hành vi vi phạm

Tổ chức tuần tra, kiểm tra kịp thời phát hiện các hư hỏng gây mất an toàn giao thông(sụt lở, nứt vỡ, ngập lụt…) điều động các lực lượng khắc phục để đảm bảo giao thôngthông suốt, an toàn

Phối hợp với chính quyền địa phương làm tốt công tác quản lý hành lang bảo vệCTGT, quản lý mạng lưới đường trong địa bàn để đảm bảo khai thác có hiệu quả

Quản lý định mức kỹ thuật sửa chữa đường bộ khi đưa ra các hạng mục cần tiến hànhtrong quá trình lập kế hoạch, lập dự toán để trình duyệt và quá trình nghiệm thu thanhquyết toán

Thực hiện nhiệm vụ hạch toán theo Luật ngân sách đối với nguồn vốn sự nghiệpđược giao và quyết toán các công trình xây dựng hoàn thành theo đúng các quy định đốivới các công trình thuộc sửa chữa định kỳ

b Đội quản lý đường bộ và Tổ quản lý đường

- Đội QLĐB (Hạt QLĐB)có nhiệm vụ là hướng dẫn các Tổ QLĐ hoàn thành nhiệm

vụ sản xuất

- Tổ QLĐ (Cung QLĐ) là đơn vị trực tiếp sản xuất trên phần đường mình phụ trách,nhiệm vụ thường xuyên là phải đảm bảo cho nền, mặt đường luôn tốt, bằng phẳng, thoátnước dễ dàng, đủ tầm nhìn, bảo đảm cho xe chạy với tốc độ thiết kế, đảm bảo cho cáccông trình trên đường và công trình thoát nước luôn tốt, bảo quản hệ thống biển báo hiệu,cọc tiêu, các thiết bị phòng hộ để đảm bảo ATGT, trồng và bảo vệ cây 2 bên đường

1.1.3 Những yếu tố gây ra suy giảm chất lượng đường ô tô

Ngay từ khi mới được đưa vào sử dụng, con đường đã bắt đầu quá trình suy giảmchất lượng

Suy giảm này được biểu thị bằng những sự xáo trộn rất rõ ràng trên các con đườngkhông được phủ nhựa, và kém rõ ràng hơn trên các con đường đã được phủ nhựa và mặt

bê tông xi măng

1.1.3.1 Môi trường vật chất của đường ôtô

Môi trường vật chất của đường ôtô: Khí hậu, chất lượng đất nền và sự có mặt của câycối đóng một vai trò quan trọng sự phát sinh và phát triển quá trình suy giảm chất lượngđường ôtô

Đối với mặt đường nhựa, sự xói mòn rất rõ rệt ở chỗ giáp mép giữa mặt đường và lềđường, lề đường và các mương rãnh Vì vậy, nên giới hạn chiều dài các rãnh ở một trị sốsao cho trong rãnh xương cá và cống ngang tại những chỗ cần thiết.

Ánh nắng mặt trời là một nhân tố thuận lợi cho sự bền vững của mặt đường Nhờ cóánh nắng mặt trời, nước bốc hơi nhanh hơn và làm giảm thời gian đọng nước và thấmnước

Cuối cùng là gió Gió có thể có tác dụng tốt khi thúc nhanh sự bốc hơi, nhưng có khilại gây khó khăn cho thi công

b Chất lượng của đất và các loại vật liệu

Chất lượng của đất và các loại vật liệu đóng một vai trò quan trọng, một mặt đối vớikết cấu áo đường, mặt khác đối với lớp mặt chịu tác dụng của bánh xe chạy

Loại đất để đắp nền đường thường được chọn là các loại đất có khả năng chịu lực tốt,

dễ đầm lèn, trạng thái của đất ít thay đổi khi độ ẩm biến đổi nhiều v.v…

Với các mặt đường không được trải nhựa, chất lượng của vật liệu hạt như: Kích cỡhạt thành phần cấp phối, độ dính kết, cường độ, sức chịu mài mòn, tính nhạy cảm vớinước là những yếu tố quyết định khả năng chống xói mòn và chống bánh xe mài mòn củamặt đường

Do vậy, để tránh những phá hoại sau này nhất thiết phải tôn trọng những quy định vềchế tạo và thi công

1.1.3.2 Chất lượng kỹ thuật của đồ án thiết kế và của thi công

Chất lượng kỹ thuật xấu của một đồ án thiết kế đường có thể gây ảnh hưởng làm chomặt đường sớm bị hư hỏng

Những quy định thi công chặt chẽ và sự tuân thủ chúng khi thi công là những điềukiện quan trọng cho sự bền vững của con đường sau này và sẽ làm đơn giản bớt đượccông việc duy tu bảo dưỡng đường

1.1.3.3 Ảnh hưởng của cường độ vận chuyển

Dưới sự qua lại nhiều lần của các trục xe, áo đường bị bào mòn trên mặt và mỏi trongkết cấu

a Hiên tượng mài mòn

Sự mài mòn lớp mặt xảy ra chủ yếu là do lực tiếp tuyến gây ra bởi bánh xe Lực tiếptuyến làm bong bật các hạt đá mặt đường không rải nhựa, đối với mặt đường láng nhựa

và bê tông nhựa thì nó làm nhẵn mặt các viên đá

Sự mài mòn tùy thuộc vào cường độ vận chuyển, thành phần dòng xe (số lượng xe,lọai xe hay xe nặng) và vào tốc độ của xe

b Hiện tượng mỏi

Hiện tượng mỏi xuất hiện phổ biến trên các đường nhựa, do sự không liên tục trongcấp phối của vật liệu và sự diễn biến khác nhau giữa một bên là móng đường và nềnđường với một bên là lớp trên mặt đường

Sự mỏi của mặt đường có nguyên nhân từ các lực thẳng đứng Hiện tượng mỏi nàytùy thuộc không những vào số lần lặp lại của tải trọng bánh xe, mà còn phụ thuộc rấtnhiều vào trọng lượng của trục xe

Ở giai đoạn dài khởi đầu, có thể dài hơn một nửa tuổi thọ có ích của con đường (thậmchí có thể 2/3) không thấy xuất hiện những hư hỏng có thể mắt trông thấy được nếu cómột sự chăm sóc tối thiểu cho lớp mặt Nhưng sau giai đoạn này sẽ thấy xuất giai đoạnphá hỏng càng ngày càng nhanh nó được thể hiện bằng những vết nứt và những vết lúncủa bánh xe và dẫn đến mặt đường mất bằng phẳng và bị bong bật

c Diễn biến của các hiện tượng suy giảm chất lượng

Tình trạng của mặt đường ở một thời điểm nhất định là nhân tố quyết định nhữngcông việc duy tu bảo dưỡng phải được làm

Đến cuối giai đoạn diễn biến bình thường của nó, mặt đường nhựa bước sang mộtgiai đoạn có thể phát triển những biến dạng dẻo quan trọng Mặt đường mất dần tínhkhông thấm nước và những hiện tượng phá hoại thứ cấp sẽ nhanh chóng xuất hiện và dẫntới sự hư hỏng hoàn toàn

Diễn biến của các quá trình suy giảm chất lượng là không có giới hạn và không nênquan niệm rằng chúng có thể dần dần tiến đến ổn định theo thời gian

1.1.4 Các hư hỏng thường gặp trên đường và các nguyên nhân gây ra

Nền, mặt đường, công trình của đường là một kết cấu tổng thể, bến dạng của nềnđường ảnh hưởng lớn đến biến dạng của mặt đường Để dễ tìm ra các nguyên nhân taphân biệt biến dạng và hư hỏng như sau:

1.1.4.1 Nền đường

- Biến dạng đàn hồi và biến dạng dư Biến dạng dư có thể là đều hoặc không đều.Biến dạng dư đều là khi nền đường lún đều do đất được nén lại trong quá trình thời gian.Biến dạng dư không đều làm cho nền đường bị lún không đều cả chiều dọc và chiềungang vì 1 nguyên nhân thường gặp: đất không đồng chất, độ ẩm không đều trong đất,chiều cao nền đường không như nhau, tải trọng tác dụng không đều

- Nền đường bị sụp: Thường ở các đoạn nền đắp trên lầy, nền đắp và đào ở các vùnghang động các-tơ.

- Lề đường bị biến dạng: Khi mặt đường hẹp xe chạy ra lề hoặc tránh nhau ra phía lề;đất không đầm nén kỹ; lề đường không được gia cố và nhất là việc thoát nước lề khôngđược đảm bảo

- Nền đường bị trượt: thường gặp ở các đoạn đường đắp trên sườn dốc hay ở các đoạnđất thường trụt lở, nguyên nhân do móng đất không được chuẩn bị tốt khi đắp nền nhưkhông đánh cấp

- Mái đường bị lở: do mưa, nước xâm thực thường thấy ở nền đường đất cát, đất ít dính

- Mái đường bị trượt gồm:

+ Trượt quay thường gặp ở nền đắp cao, đất yếu, đất ẩm ướt đầm nén không kỹ

+ Trượt khi lún thường gặp ở nền đắp trên đất yếu có khả năng bị nén lún và trồi sangmột bên hoặc khi có những lớp cát trôi hoặc những lớp khoáng dễ bị nước xói mòn nhưthạch cao, đất muối

+ Trượt trôi thường gặp ở những đoạn nền đắp trên sườn dốc hoặc trên lớp đất không

b Hư hỏng của áo đường

- Vết hằn bánh xe là những dải lõm xuống phát sinh trên mặt đường do bánh xe qualại nhiều lần ở 1 chỗ làm cho mặt đường bị nén lại ở chỗ ấy Vết hằn thường xuất hiệnvào mùa mưa nhiều, nền đất bị ẩm ướt, thường xuất hiện trên các mặt đường cấp phối, đádăm, đường lát đá trên móng cát

- Mặt đường bị lún làm thành những chỗ bị lõm xuống có diện tích lớn hoặc bé, mặtcủa chỗ bị lún thoãi và bên cạnh không bị trồi lên Do nền đất bị yếu cục bộ vì quá ẩmhoặc do đầm lèn bỏ sót bây giờ xe đi qua đầm nén chỗ ấy hoặc do vật liệu cấu tạo áođường không đồng nhất xe đi qua quá nặng

- Mặt đường bị nứt nẻ khi trên mặt đường phát sinh các đường nứt với nhiều hìnhdạng và mức độ khác nhau

+ Những đường nứt ngang: do nhiệt độ, thường gặp ở mặt đường bê tông nhựa,mặt đường đá dăm và sỏi sạn gia cố nhựa, mặt đường bê tông xi măng khi bố trí các khe

+ Các đường nứt dọc theo vệt bánh xe: do móng yếu quá ẩm ướt, từng lớp vật liệutrong kết cấu không đủ cường độ, do xe có tải trọng quá lớn chạy qua, chiều dày mặtđường không đủ.

+ Các đường nứt chéo dọc do nền đất đầm nén không kỹ, gặp ở nền đắp cao trêncống

+ Lưới đường nứt là kết quả phát triển của các loại đường nứt riêng rẽ

- Mặt đường vỡ gãy: là hiện tượng hư hỏng nặng của mặt đường Trên chiều dày củakết cấu mặt đường bị gãy, có khi kèm theo các lưới đường nứt đặc Nguyên nhân do lớpđất dưới móng mặt đường hoặc các lớp vật liệu làm mặt đường đã làm việc trong trạngthái dẻo dưới tác dụng trùng phục của ô tô

- Mặt đường bị gãy vỡ ở vị trí dọc theo mép phần xe chạy, do chiều dày của mặtđường ở chỗ này mỏng hơn ở giữa, do nền đất ở chỗ này ẩm ướt vì nước ở lề đường thấmsang, hoặc do đầm nén mặt đường ở chỗ này không kỹ

- Các hiện tượng phùi từ dưới lên

+ Nước hoặc bùn từ dưới phùi lên: Vì lớp mặt có khuyết tật (vết nứt, rạn men sứ,lún) nên qua các khuyết tật này mà dưới tác động của bánh xe nước hoặc bùn có thể từdưới phùi lên mặt đường Do sự mất kết dính của ít nhất là phần trên của thân áo đường,

do đặt trên lớp móng đất sét bị sũng nước Giai đoạn cuối cùng của hiện tượng này làtoàn thân áp đường bị nhiễm bẩn vì đất sét

+ Phùi nhựa từ lớp mặt: Do sự tính toán sai công thức đá + nhựa của lớp nhựa lángmặt hoặc lớp bê tông nhựa, từ những khuyết điểm của thi công, từ thời tiết quá nóng nựcđối với độ nhớt của loại nhựa sử dụng Trên mặt đường bê tông nhựa, hiện tượng nàythường kéo những biến dạng từ biến

+ Mặt đường có chỗ bị phồng lên: Một chỗ phồng là chỗ mặt đường bị gồ cao lênthành vệt gợn trên mặt đường xe chạy và có kèm theo vết nứt và bong lớp mặt Do từ lớpmóng đất sét, hoặc đất chua phèn (ở vùng đầm lầy nước mặn), các lớp này bị nở ra khi độ

ẩm tăng và phùi lên thân của áo đường gây biến dạng

c Hư hỏng riêng đối với lớp mặt

- Lớp mặt đường bị hao mòn do tác dụng của bánh xe và các nhân tố khí quyển.Xuất hiện nhiều ở các đoạn lực ngang lớn như phanh hãm, lên xuống dốc…

- Lớp mặt đường bị lõm : chủ yếu trên các mặt đường nhựa, có những chỗ hủn lõmvào do vật liệu làm mặt đường nhựa trở nên quá dẻo khi nhiệt độ tăng

- Lớp mặt đường bị trượt, lượn sóng Nguyên nhân do tác dụng của lực tiếp tuyến lớn

và lực dính bám của lớp trên và lớp dưới không đủ hoặc lớp mặt quá dẻo

- Lớp mặt đường bị dập: thường thấy trên các loại mặt đường mềm khi có loại xebánh xích và xe bánh sắt qua lại nhiều

- Vật liệu hạt nhỏ bị bóc trên lớp mặt: Nguyên nhân do các bánh xe va trạm vào cácvật liệu ở mặt đường đập vỡ ra và các hạt vật liệu bị cuốn theo gió sau bánh xe hoặc donước hoà tan các chất liên kết hữu cơ, hoặc do các chất liên kết hữu cơ bám vào các viên

đá không tốt, không đủ hoặc do đầm nén mặt đường không đủ

- Lớp mặt đường bị ổ gà: Ổ gà là một hốc nhỏ hình tròn, cạnh sắc, xuất hiện trên mặtđường vì vật liệu bị bánh xe chạy làm văng đi mất Có nguyên nhân từ lớp mặt hoặc lớpmóng có chỗ cục bộ bị xấu, sức chịu kém vì thoát nước kém hoặc bị nhiễm đất thành túibùn, mặt tiếp giáp giữa lớp mặt và lớp dưới có khuyết tật, các biến dạng và vết nứt đãphát triển đến giai đoạn cuối cùng Ổ gà phát triển rộng dần, sâu xuống và từng tý mộtphá hoại toàn bộ thân áo đường

d Mặt đường bê tông xi măng

Dưới tác dụng của lực thẳng đứng tấm bê tông sẽ bị uốn trên nền đất và sinh ra biếndạng

Nếu ứng suất gần đến giới hạn cường độ chịu uốn của tấm bê tông thì sẽ phát sinh kẽnứt trên mặt đường và tấm bê tông dần dần bị phá hỏng

Dưới tác dụng của tải trọng lớn truyền qua tấm bê tông xuống móng đất quá ẩm cóthể làm cho móng đất bị lún và tấm bê tông bị lún sụt theo

Dưới tác dụng trùng phục của bánh xe trong thời gian dài cường độ tấm bê tông ximăng giảm xuống vì hiện tượng mỏi của vật liệu sẽ làm phát sinh ra những kẽ nứt nhỏ rồidần dần phát triển lên

Nhiệt độ khác nhau trong chiều dày của tấm cũng là nguyên nhân gây ra nứt nẻ (dọc,ngang, chéo, nứt hướng tâm, nứt vòng tròn)

Ngoài ra ở mép khe nối và góc tấm thường bị vỡ gãy vì tác dụng va trạm của bánh xe

*) Vết nứt:

Thường được phân loại theo hướng phát triển và chiều rộng của vết nứt, bao gồm cácloại sau: Vết nứt ngang, vết nứt dọc, vết nứt chéo, vết nứt dẻo, vết nứt hỗn hợp Chiềurộng vết nứt được đo trên bề rộng tấm bản, gồm có vết nứt nhỏ hơn 0.5mm, vết nứt trungbình 0.5-1.5mm, vết nứt rộng hơn 1.5mm

* Vết nứt ngang: Có thể do các nguyên nhân sau:

- Chiều dài phần không có cốt gia cường không quá lớn

- Thiếu bố trí vật liệu cốt gia cường

- Mối nối không dịch chuyển tự do được

- Cắt mối nối quá muộn

- Mức độ cản trở cao tại mặt tiếp giáp bản và đáy móng

- Ăn mòn cốt thép do nước muối thâm nhập và mối nối trung bình đến rộng chưa

- Tải trọng không được phân bố tại các mối nối.

* Vết nứt dọc: Có thể do một số nguyên nhân sau:

- Chiều rộng tấm bản quá lớn

- Vị trí khe đứt đáy không chính xác

- Móng đường không bằng phẳng

- Không có các mối nối dãn nỡ và co ngót thì do các cốt liệu nhỏ mất liên kết gây

ra tích luỹ ứng suất và vết nứt dọc xuất hiện

* Vết nứt hỗn hợp

Có thể xuất hiện tại các vị trí cá biệt, phổ biến là xung quanh các tấm đan đậy các hố

ga trên mặt đường Nguyên nhân do cấu tạo đơn giản hoặc do tấm bản chịu ứng suất cụcbộ

*) Miếng vỡ góc cạnh

* Vỡ nông:

Các khe thi công ướt tạo khe, nếu đặt bằng các thanh gỗ chưa qua xử lí thì nó sẽ hútnước từ bê tông và gây ra ứng suất ở lân cận khe, để khắc phục nên sử dụng các thanhbằng vật liệu dẻo để tạo chiều rộng khe Mặt khác, nếu tạo khe lại để thanh chèn bịnghiêng theo phương thẳng đứng từ 100 trở lên cũng gây nên hư hỏng loại này

vị trí đó thì nó nhanh chóng vồng về phía trên tạo ra 1 vùng áp lực thấp giữa tấm bản vàlớp móng dưới khiến cho vật liệu nằm dưới tấm bản chuyển đến vị trí khác của mối nối.Sau nhiều lần xe qua lại, một khối lượng đáng kể vật liệu chuyển vị ngang qua mối nốilàm “tạo bậc”.

1.1.4.3 Công trình khác

a Hư hỏng các bộ phận phụ của đường

*) Cây cối lấn đường

Hiện tượng cây cối lấn đường là một hiện tượng tự nhiên, nó làm giảm rất nhiều tầmnhìn và vì thế mà làm giảm an toàn, nhất là trong các đoạn đường cong Cũng vì thế mà,

do hiệu ứng hai bên thành, người lái xe bị ép đưa xe vào phía trục đường, gây nên hiệntượng mòn kiểu chữ W

Khi đường đi qua rừng, cây mọc lấn đường cả ở trong và ngoài rãnh thoát nước làmgiảm ánh sáng mặt trời và khó bốc hơi nước, gây ra vô vàn khó khăn cho giao thông saukhi trời mưa

Khi đường có cây trồng cây ở hai bên đường, cần phải theo dõi chặt chẽ sự sinh nổinảy nở của chúng, không để cỏ dại lấn vào hàng cây làm cho mục tiêu trồng cây bị mất đi(mỹ quan, an toàn, chắn nắng, chắn năng,…) Việc cây cối phát triển hỗn độn dọc tuyếnđường cần được theo dõi vì những lý do kỹ thuật (gây chướng ngại, làm giảm kích thướcthông xe) và an toàn (tầm nhìn, cành rơi)

*) Cát lấn

Đây là hiện tượng gió thổi đưa cát lên đến lấn đường, một hiện tượng đặc thù của cácđường ở vùng duyên hải Cát cũng có thể do mưa lớn xói ùn xuống những đoạn đườngthấp

Cát có thể ngập cả mặt đường gây mất an toàn giao thông, lấp mương rãnh thoát nướcgây mất an toàn cho đường

*) Những tác nhân phá hoại khác và những trở ngại giao thông

Khi đi vào phân tích những sự cố không thể lường trước được, ta thấy thiên nhiênkhông khó khăn gì để chứng tỏ tính chất nhân tạo của con đường và tính chất mong manhcủa việc sử dụng nó

Ở các vùng đất rừng, cây bị đổ vì gió trở ngại thậm trí nguy hiểm nghiêm trong chogiao thông Rễ cây phát triển trong thân đường có thể là một tác nhân phá hoại không đềphòng nổi

Các tác nhân gây rối có thể là các loại vật: một đàn vịt, gia súc vượt ngang quađường dày xéo lên lề đường và ta luy, mối làm tổ trong lề được hoặc các rãnh thoát nước,động vật đào hốc ở, làm hỏng đường

Ở các vùng quê, có thể thấy tác động của con người: đào đất làm gạch ở lề đường và

ta luy đường, lấp rãnh thoát nước để tiện lên lối đi, hoặc đắp mương tát nước ngang quamặt đường

b Hư hỏng các công trình tiêu nước và thoát nước

*) Xói lùi dần các rãnh tiêu nước

Hiện tượng xói này có nguyên nhân từ rãnh quá dài, và (hoặc) tiết diện rãnh không

đủ Để khắc phục, cần rút ngắn cự ly giữa các cống tiêu nước hoặc gia cố chống xói chorãnh

*) Cát lấp rãnh

Hiện tượng cát lấp rãnh là biểu hiện của độ dốc không đủ các rãnh, hoặc rãnh bị tắc ở

hạ lưu, hoặc không có rãnh xương cá

*) Hư hỏng các cống thoát nước

- Cống thường hư hỏng do tác dụng của nước, do các khuyết tật trong kết cấu, domóng đất dưới cống không đủ cường độ, do thi công không đúng kỹ thuật…

- Xói mòn lòng chảy ở gần miệng cống, xói lở móng và làm lở đất, sụt cửa cống

- Nước chảy qua cống với vận tôc quá nhỏ có thể làm đọng bùn, rác rưỡi trong lòngcống

- Nước thấm xuống qua các khe nối làm mềm yếu móng đất, đùn đất móng chảy rangoài làm sụt gãy các ống cống

- Ống cống có thể bị sụt lún do áp lực đè lên cống không đều, thường xảy ra khi dùngđất không tốt đắp nền đường, đất dưới móng bị xói đùn đi

- Cống bị rỗ, bị ăn mòn do bị phong hoá, có thể thâm nhập vào trong làm rỉ các cốtsắt Hiện tượng này phát triển mạnh khi trong nước có chứa các muối CaSO4, Na2SO4,MgSO4

- Cống có nắp thường hay bị:

+ Cát lấp vì việc đặt chúng tạo nên một điểm bất thường trên dòng nước chảy + Đào sâu vì thiếu bảo hộ chống xói hoặc khi công trình chịu áp lực nước

+ Tắc vì toàn bộ hoặc cục bộ bị cây cỏ lấp

1.2 Các chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất lượng khai thác của đường ô tô

1.2.1 Các chỉ tiêu, hệ số cơ bản

1.2.1.1 Các chỉ tiêu

Chất lượng khai thác của đường ô tô được đặc trưng bởi 1 tổ hợp các chỉ tiêu chỉ rõkhả năng làm việc của đường Để có cơ sở, cần xây dựng một hệ thống các chỉ tiêu đánhgiá theo 3 giai đoạn: Giai đoạn thiết kế; giai đoạn thi công; giai đoạn quản lý khai thác.Các chỉ tiêu này có liên hệ hữu cơ với nhau, nhưng để dễ thống kê theo dõi, có thể chiathành 4 nhóm như sau:

- Các chỉ tiêu đánh giá tình trạng kỹ thuật của đường, như cường độ mặt đường, độnhám (độ bám)…

- Các chỉ tiêu đánh giá tình trạng xe chạy như: độ bằng phẳng, tốc độ, lưu lượng xechạy…

- Các chỉ tiêu an toàn xe chạy như: tai nạn giao thông…

- Các chỉ tiêu phục vụ xe và hành khách: cung cấp năng lượng và dịch vụ sửa chữa

xe, dịch vụ phục vụ hành khách và lái xe…

Sau đây phân tích một số chỉ tiêu sau:

- Tốc độ xe chạy tính toán, của đoàn xe tính toán hoặc của dòng xe có thể đạt trênđường: Mức độ đảm bảo tốc độ của xe là 1 chỉ tiêu quan trọng và là 1 đặc trưng của trạngthái đường, phụ thuộc trực tiếp vào độ bằng phẳng của mặt đường và sự tổ chức giaothông trên đường

- Lưu lượng xe, thành phần xe và tải trọng tính toán trên trục xe: Phụ thuộc trực tiếpvào cường độ kết cấu mặt đường, còn phụ thuộc gián tiếp vào độ bằng phẳng và sức bám.Ngoài ra còn phụ thuộc lớn vào kích thước hình học nền mặt, tổ chức giao thông trênđường

- Cường độ vận chuyển trên đường: Phụ thuộc cường độ các bộ phận của đường,chống bào mòn, chống biến dạng

- Mức độ an toàn chạy xe trên đường: Phụ thuộc rất nhiều yếu tố

- Khả năng đảm bảo giao thông thông suốt của đường quanh năm

- Độ tin cậy của đường

Tất cả những chỉ tiêu khai thác trên đảm bảo tốt thì giá thành vận tải hạ, thiệt hại vềtai nạn giao thông sẽ nhỏ nhất

* Để cụ thể các chỉ tiêu trên người ta dùng các hệ số đánh giá chất lượng khai thácđường, một số các hệ số cơ bản ở mục sau

Nếu λpv < 1 tức là mặt đường đã xấu, bị lồi lõm nhiều

Để sự phục vụ của đường được tốt thì λpv không được hạ đến một trị số giới hạn nào đó quy

tk

tt pv

v

v

= λ

khi đó vận tốc xe chạy được nâng cao, phí tổn vận chuyển hạ, năng suất của ô tô tăng Nhưngkhi nâng λpv cần so sánh hiệu quả kinh tế kỹ thuật của tuyến (có khi 1 đoạn tuyến) để định λpvcho từng con đường.

Giữa vận tốc và trị số đo của máy đo xóc (biểu thị cho mức độ bằng phẳng) có sự liên quanmật thiết, nên có thể dùng hệ số độ bằng phẳng của mặt đường:

Với: Stt: Độ bằng phẳng thực tế của mặt đường (đo bằng thiết bị đo xóc) (m/Km)

Stk: Độ bằng phẳng quy định cho mỗi loại mặt đường (biểu thị bằng chỉ số độ xóc giớihạn) (m/Km)

Nếu Kbp tính theo chỉ số xóc > 1 là mặt đường còn tốt, nếu < 1 thì phải tiến hành khôiphục lại độ bằng phẳng của mặt đường bằng cách láng nhựa, thảm mỏng (với mặt đườngnhựa hoặc BTXM), hoặc san sửa lại bề mặt (với mặt đường đá dăm, cấp phối)

b Hệ số hao mòn (K hm )

Hệ số hao mòn nói lên mức độ hao mòn của đường, nó là tỷ số giữa chiều dày hao mòn thực

tế với chiều dày hao mòn giới hạn

Trong đó: htt: Chiều dày hao mòn thực tế (mm)

H0: Chiều dày hao mòn giới hạn quy định tùy theo từng loại mặt đường (mm) Khi Khm < 1 phải làm lại lớp hao mòn, làm lớp láng nhựa lên trên…

Trong đó: Ett: Mô đun đàn hồi thực tế (daN/cm2)

Eyc: Mô đun đàn hồi yêu cầu theo tải trọng và lưu lượng xe (daN/cm2)Ett do tác dụng của xe cộ và các nhân tố khác nên càng ngày càng giảm, còn Eyc do yêu cầuvận chuyển ngày càng tăng nên Eyc tăng, vì vậy Kcđ ngày càng giảm Khi Kcđ < 0.8 thì phải làmlại mặt đường

d Hệ số độ nhám của mặt đường (hệ số mức độ trơn trượt) (K bám )

Với ϕtt: Hệ số bám thực tế của mặt đường

ϕqd: Hệ số bám của mặt đường quy định theo điều kiện an toàn chạy xe.Khi Kbám < 1 thì phải nâng cao độ nhám cho mặt đường bằng các biện pháp như: lángnhựa, rải lớp BTN rỗng

e Hệ số mật độ xe chạy (hệ số lưu lượng xe chạy) (K mđ )

Hệ số mật độ xe chạy nói lên sự thỏa mãn lưu lượng xe chạy trên đường, nó là tỷ số giữamật xe chạy thực tế với mật độ xe chạy thiết kế

Trong đó: Ntt : Lưu lượng xe chạy thực tế (xe/ngđ)

Ntk: Lưu lượng xe tính toán quy định cho từng cấp đường thiết kế (xe/ngđ) Khi Kmđ > 1 tức Ntt > Ntk thì phải tiến hành nâng cấp, đại tu đường

Khi Ktn= 21-30, phải tiến hành sửa chữa vừa

Khi Ktn= 31-40, phải tiến hành sửa chữa lớn

Khi Ktn > 40, phải tiến hành làm lại đường

Chú ý: Cơ quan quản lí khai thác đường phải tiến hành thường xuyên và định kỳ xác

định các hệ số trên để có biện pháp sửa chữa kịp thời làm cho đường luôn ở trạng thái tốt

1.2.2 Phương pháp xác định các chỉ tiêu đánh giá chất lượng khai thác đường

1.2.2.1 Độ không bằng phẳng của mặt đường

a Ảnh hưởng của biến dạng và sự không bằng phẳng của mặt đường

- Độ không bằng phẳng của mặt đường có quan hệ tới biến dạng thường xuyên củamặt đường do tải trọng của xe tác dụng lâu ngày và các tác động của môi trường Nó cóthể gắn với vệt bánh xe cũng như các chỗ lõm, chỗ ngập và các chỗ biến hình dạng củalớp mặt của mặt đường Nó còn do ảnh hưởng của các ổ gà, các rãnh nhỏ không được bảodưỡng cẩn thận, các chỗ đường bị xô lồi lên do tốc độ

- Xe chạy trên mặt đường bị biến dạng không bằng phẳng sinh ra va chạm; các daođộng đứng dọc, ngang của xe sẽ làm xấu điều kiện xe chạy, làm cho vận tốc chạy xe bịgiảm và các bộ phận của xe cũng như kết cấu mặt đường chóng hỏng

- Độ bằng phẳng của mặt đường ảnh hưởng lớn đến vận tốc xe chạy, thời gian sửachữa xe, tiêu hao năng lượng, độ hao mòn lốp xe, năng suất xe, giá thành vận tải và antoàn giao thông …

- Va chạm của bánh xe lên mặt đường làm mất một phần năng lượng của ô tô, phầnnăng lượng mất đi này dùng để tiêu phí trong việc làm nén lốp xe, nén nhíp xe, làm daođộng các bộ phận của ô tô, làm nén mặt đường ở chỗ bị va chạm, làm rung chuyển và daođộng mặt đường cũng như đất nền đường

- Trường hợp bánh xe chạy qua những chỗ dô lên lõm xuống nhưng đường cong êmthuận thì sự va chạm không phát sinh Năng lượng bánh xe tiêu phí để trèo lên chỗ này sẽđược bù lại vì năng lượng sẽ giảm đi khi bánh xe đi xuống Mặt đường có độ nhám (độkhông bằng phẳng độ vài mm) không những không có hại mà còn cần thiết để đảm bảolực dính bám của lốp xe với mặt đường

Độ bằng phẳng của đường ảnh hưởng rất lớn đến chuyển động của ô tô trên mặtđường, đặc biệt là tốc độ xe nên ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng khai thác của đường

b Các phương pháp đánh giá

Hiện nay, thiết bị đo độ bằng phẳng có rất nhiều loại, có thể tóm tắt gồm 2 loại chính:

* Loại thiết bị đo mặt cắt: Thiết bị loại này trực tiếp đo được mặt cắt dọc bề mặt

đường theo vệt lăn bánh, sau đó thông qua việc sử lý số học tìm ra được 1 trị số thống kênào đó dùng để phản ánh độ bằng phẳng của đường Loại thiết bị này chủ yếu có các máykiểu dưới đây:

- Thiết bị đo mặt cắt GMR: Trên khung xe lắp 2 bánh xe nhỏ chỉ lăn theo khi chúngtiếp xúc với mặt đường Sau khi xử lý sẽ có thể tìm được chuyển vị thẳng đứng W của

Hình 2.1: Thước mẫu.

a) Kiểm tra độ khum mui luyệnb) Kiểm độ dốc ngang

Hình 2.2: Thước dài 3m và con nêm

bánh xe nhỏ tuỳ theo sự lồi lõm của mặt đường, đó cũng chính là mặt cắt bề mặt đườngtheo vệt bánh

- Thiết bị đo mặt cắt kiểu không tiếp xúc: dùng ánh sáng (laser), vi ba, âm thanh,hồng ngoại tuyến

- Dùng thước thẳng loại thông thường

* Thiết bị đo thuộc loại tạo phản ứng: Loại này sẽ ghi lại được phản ứng ở trạng thái

động của hệ thống máy móc ôtô khi xe chạy trên mặt đường không bằng phẳng với mộttốc độ nhất định nào đó Đó là một cách đánh giá gián tiếp, kết quả đo sẽ thay đổi tuỳtheo đặc tính của hệ thống máy móc và tuỳ theo tốc độ xe chạy Loại thiết bị này chủ yếu

có các máy kiểu dưới đây:

- Máy đo gia tốc giao động.

- Máy đo xóc

*) Dùng thước mẫu và thước dài thước 3m

* Thước mẫu: Để kiểm tra sự biến dạng của

trắc ngang, đặt thước mẫu thẳng góc với trục

đường Khoảng cách giữa mép dưới của thước

mẫu với mặt đường sẽ cho biết mức độ gồ ghề và

biến dạng của trắc ngang cũng như sai lệch về độ

dốc ngang của mặt đường

* Thước dài 3m (theo TCVN 8864 : 2011)

- Thử nghiệm: Tại vị trí thử nghiệm, đặt thước thẳng dài 3 m trên mặt đường theohướng song song hoặc vuông góc với trục đường xe chạy Dùng nêm để lùa vào khe hởgiữa mặt đường và cạnh dưới của thước tại các điểm đo cách nhau 50 cm tính từ đầuthước Xác định khe hở tương ứng với từng chiều cao của nêm làm cơ sở để kiểm tra vàđánh giá chất lượng độ bằng phẳng mặt đường

- Thiết bị, dụng cụ: Thước thẳng: thường được chế tạo bằng kim loại không rỉ, dài3,0m Thước phải thẳng, nhẹ, đủ cứng không bị biến dạng trong quá trình thử nghiệm và

có đánh dấu tại các điểm đo cách nhau 50 cm tính từ đầu thước (Hình 2.2)

Con nêm: thường được chế tạo bằng kim loại không rỉ và ít bị bào mòn, hình tam giác

có khắc dấu 6 giá trị chiều cao 3; 5; 7; 10; 15; 20mm để nhanh chóng đọc được trị số khe

hở (mm) giữa mặt đường và cạnh dưới của thước thẳng 3 mét

Chổi để quét sạch mặt đường, dụng cụ hướng dẫn giao thông (biển báo, côn dẫnhướng,…)

- Mật độ thử nghiệm: Khi thi công và nghiệm thu: đo theo từng làn, theo hướng dọcvới trục đường, cách mép mặt đường hoặc bó vỉa tối thiểu 0.6m, mật độ đo 25m dài/1 vịtrí Mặt đường cũ đang khai thác: đo theo từng làn, theo hướng dọc trong phạm vi vệt hằnbắnh xe, mật độ đo 50m dài/1 vị trí Trường hợp cần thiết có thể đo theo hướng vuônggóc với trục đường

- Cách tiến hành: Đặt dụng cụ hướng dẫn giao thông, dùng chổi vệ sinh vị trí đo, đặtthước sau đó dùng nêm đo khe hở tại 7 vị trí

- Tiêu chí đánh giá, kiểm tra nghiệm thu độ bằng phẳng theo quy định tại bảng 2.3,được phân thành ba (3) mức: rất tốt, tốt và trung bình tùy thuộc vào vị trí lớp kết cấu vàvật liệu làm lớp kết cấu Khi đánh giá mặt đường cũ đang sử dụng, nếu độ bằng phẳngđạt mức trung bình thì có thể xem là độ bằng phẳng vẫn còn đạt yêu cầu khai thác

Bảng 2.3 Tiêu chí đánh giá độ bằng phẳng

Vị trí lớp trong

kết cấu Vật liệu lớp kết cấu

Mức độ bằng phẳng đạt đượcRất tốt Tốt Trung bình

70% số khe hở

đo được khôngquá 3mm; 30%

còn lại khôngquá 5mm

50% số khe hở

đo được khôngquá3 mm; còn lạikhông quá 5mm

100% số khe hởkhông vượt quá5mm

50% số khe hở

đo được khôngquá 5mm; cc̣n lạikhông quá 7mm

100% số khe hởkhông vượt quá7mm

70% số khe hở

đo được khôngquá 7 mm; cònlại không quá10mm

50% số khe hở

đo được khôngquá 7 mm; cònlại không quá10mm

100% số khe hởkhông vượt quá10mm

70 % số khe hở

đo được khôngquá 10mm; cònlại không quá15mm

100 % số khe

hở không vượtquá 15mm

Móng dưới, lớp

đáy áo đường,

nền đất, lề đất

100 % số khe hởkhông vượt quá15mm

lại không quá20mm.

*) Đánh giá độ phằng phẳng của măt đường theo chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI:

(theo TCVN 8865-2011)

* Thuật ngữ và định nghĩa:

- Độ gồ ghề mặt đường: Độ gồ ghề của mặt đường là độ lệch của mặt đường so vớimặt phẳng chuẩn; độ lệch này được thể hiện bằng kích thước đặc trưng ảnh hưởng đếnđặc tính động lực của xe, đến chất lượng xe chạy

- Chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI: Chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI là chỉ số được tính trên

cơ sở số đo mặt cắt dọc của đường, bằng cách sử dụng mô phỏng “một phần tư xe” vớitốc độ mô phỏng chạy xe 80 km/h

- Độ bằng phẳng mặt đường theo IRI: Độ bằng phẳng mặt đường được biểu thị theoIRI Đơn vị của IRI thường sử dụng là m/km và có giá trị từ 0 (m/km) đến 20 (m/km).Mặt đường càng kém bằng phẳng, IRI càng lớn

* Phương pháp đo độ bằng phẳng theo IRI

- Phương pháp đo gián tiếp: là phương pháp đo không đưa ra trực tiếp giá trị IRI củatoàn bộ tuyến đường Việc xác định độ bằng phẳng IRI được xác định gián tiếp thông quaphương trình thực nghiệm được thiết lập trên cơ sở quan hệ giữa giá trị IRI và giá trị độxóc đo được trên các đoạn đường ngắn chọn trước gọi là các đoạn định chuẩn

Loại này bao gồm các loại xe đo có khả năng đo được sự dịch chuyển thẳng đứngtương đối giữa thân xe và trục bánh xe (độ xóc cộng dồn) trên cơ sở phản ứng với sựkhông bằng phẳng của mặt đường khi xe đó có gắn thiết bị chạy dọc trên đường Các sốliệu được ghi lại trên băng giấy hoặc các file lưu trữ trên máy tính

Điển hình các loại máy này như: Mays Ride Moter (Mỹ), TRL, Bump Intergrator(Anh)…

Các loại thiết bị này có tốc độ đo cao, nhưng nhược điểm có thang độ đo khác nhau,thuộc tính động lực khác nhau và không ổn định với thời gian

- Phương pháp đo trực tiếp: là phương pháp đo đưa ra trực tiếp giá trị IRI của toàn bộtuyến đường thí nghiệm

Loại này bao gồm các thiết bị có khả năng đo được tuần tự, liên tiếp các trị số cao độmặt cắt dọc của đường với vận tốc cao và có thể thay đổi trong khoảng từ 30-130km/h,thông qua phần mềm chuyên dụng để xử lý kết quả đo và đưa ra trực tiếp IRI

Trong quá trình đo cứ mỗi hành trình 50mm, hệ thống đo được đồng thời được 4thông số sau:

- Chuyển dịch thẳng đứng giữa đầu đo với mặt đường;

- Gia tốc thẳng đứng của đầu đo;

Hình 2.3 Thiết bị Hawkeye 1000 Digital Laser Profiler (DLP)

- Thời gian và quãng đường khi hai đầu đo thu nhận giá trị của 2 thông số trên

Chuyển dịch thẳng đứng giữa đầu đo với mặt đường được xác định dựa trên nguyên

lý LASER, siêu âm hoặc quang học bao gồm cả hai thông số là hình dạng mặt cắt dọc bềmặt đường và chuyển dịch thẳng đứng của đầu đo khi xe bị nẩy lên khi xe chạy trên mặtđường không bằng phẳng Bộ phận đo gia tốc thẳng đứng có tác dụng loại trừ ảnh hưởngchuyển động thẳng đứng của đầu đo khi xe bị nẩy lên khi chạy

Độ bằng phẳng IRI sẽ được phần mềm chuyên dụng tự động xử lý tính toán và đưa ratrực tiếp giá trị IRI trên 2 vệt bánh xe và giá trị trung bình của làn xe Điển hình loại này

có thể kể tới thiết bị Hawkeye 1000 Digital Laser Profiler

Do tốc độ nhanh và cơ động nên phương pháp này thích hợp với việc đo độ bằngphẳng theo IRI trên đường cấp cao

Chỉ số IRI được dùng phục vụ cho công tác nghiệm thu đường mới xây dựng, cải tạonâng cấp tăng cường và phục vụ cho công tác quản lý lập kế hoạch duy tu bảo dưỡng

Bảng 2.2 Phân cấp chất lựợng độ bằng phẳng theo IRI của đường đang khai thác Loại mặt đường Cấp đường

Tình trạng mặt đường

Cấp cao A1: Bê tông

nhựa chặt, bê tông xi

măng đổ tại chỗ

Đường cao tốccấp 120, cấp

100 và cấp 80,đường ô tô cấp80

IRI<2 2≤IRI<4 4≤IRI<6 6≤IRI<8

Đường cao tốccấp 60, đườngôtô cấp 60

IRI<3 3≤IRI<5 5≤IRI<7 7≤IRI<9Đường ô tô cấp

40 và cấp 20 IRI<4 4≤IRI<6 6≤IRI<8 8≤IRI<10

Cấp cao A2: Bê tông

nhựa rải nguội, rải

12≤IRI<16

16≤IRI<20

1.2.2.2 Sự hao mòn của mặt đường

a Diễn biến của quá trình hao mòn mặt đường

Do tác dụng của các lực bánh xe lên mặt đường và do tác dụng của các nhân tố khíquyển mà mặt đường bị bào mòn Tác dụng của nước, nhiệt độ, gió làm cho vật liệu bịphong hoá, tạo thêm điều kiện để mặt đường mau mòn dưới tác dụng của bánh xe

Khi bánh xe chạy trên đường, các lực xung kích thẳng đứng làm cho vật liệu vỡ dần

ra, các lực ngang sẽ bóc vật liệu ấy đi Khi xe chạy, bánh xe bị trượt trên mặt đường vềphía trước cũng như về một bên, do đó mặt đường bị bào mòn

Mặt đường có thể hao mòn có thể có dạng hao mòn đều và hao mòn không đều Mònđều ít ảnh hưởng hơn vì mặt đường vẫn còn bằng phẳng tốc độ xe không giảm nhiềunhưng trị số hao mòn cũng không được lớn hơn trị số cho phép tối đa Ho(mm) qui định,tham khảo bảng 2.3:

Bảng 2.3 Chiều dày hao mòn giới hạn quy định tùy theo từng loại mặt đường T

2 Lớp láng nhựa của mặt đường đá dăm đen, sỏi sạn đen, thấm

3 Đá dăm đen, sỏi sạn đen, đá dăm thấm nhập nhựa 30-40

Hình 2.4: Phát triển độ hao mòn mặt đường theo thời gian

Nhiệm vụ của công tác duy tu bảo dưỡng là làm cho mặt đường bị bào mòn đều đặn,mặt đường bị mòn không đều nguyên nhân do: Không đồng nhất về sức chịu bào mòncủa mặt đường; xe phân phối không đều; tốc độ khác nhau; có những chỗ bị đọng nước.Cấu tạo mặt đường càng vững chắc, lớp hao mòn làm bằng vật liệu đồng nhất thì cókhả năng được bào mòn đều đặn như mặt đường nhựa (nhựa có độ kim lún bé càng tốt),mặt đường bê tông xi măng (khi mới đưa vào sử dụng hao mòn gấp 2 lần 10 năm sau)

Lưu lượng xe càng lớn, xe nặng càng nhiều, mặt đường càng mau mòn Mặt khác ảnhhưởng của các nhân tố khí hậu càng nhiều thì mặt đường hao mòn càng nhanh chóng Vìthế độ hao mòn của mặt đường phụ thuộc vào khối lượng xe cộ chạy trên đường và điềukiện khí hậu thời tiết của từng vùng

Quá trình hao mòn có thể chia làm 3 giai đoạn (hình 2.4)

+ Giai đoạn 1: Đường mới đưa vào khai thác, áo đường sẽ bị xe chạy qua lại đầm lènthêm 1 đoạn là ho diễn biến theo đường OA

+ Giai đoạn 2: Giai đọan khai thác chủ yếu của đường, áo đường bị mòn đi là Ho - ho.Nếu công tác duy tu sửa chữa kém, thời gian bị mòn đến Ho - ho ngắn và ngược lại.Đường AB1 là đường duy tu bảo dưỡng sửa

chữa không tốt đến Ho nhanh hơn đường AB

là đường bảo dưỡng sửa chữa tốt

+ Giai đoạn 3: Giai đoạn mặt đường bị

phá hoại Lúc này mặt đường đã đạt đến trị

số cho phép tối đa Ho, mặt khác lượng hàng

hóa qua đường cứ tiếp tục tăng lên, dẫn đến

mặt đường sẽ bị hao mòn rất nhanh, không

đều và phát sinh ổ gà; chính là đoạn BC

hoặc B1C1 Đoạn BC là đường bảo dưỡng

sửa chữa tốt, B1C1 là đường bảo dưỡng sửa chữa không tốt

b Các phương pháp đo

*) Phương pháp khoan lỗ ( đào lỗ )

- Thường dùng cho mặt đường quá độ như mặt đường cấp phối và mặt đường đá dăm

- Phương pháp tiến hành: Đào hố khoan lỗ xuốt cả chiều dày mặt đường cho đến nền

đất, nếu có lớp đệm bằng cát cũng phải đào xuyên qua Nếu lớp đá dăm, cấp phối nằmngay trên nền đất thì đào ăn sâu xuống đất độ 5-10cm Dùng thước đặt vào lỗ, hố để đo

độ dày mặt đường Hiệu số chiều dày của mặt đường trong 2 lần đo sẽ cho trị số hao mòncủa mặt đường trong khoảng thời gian giữa 2 lần đo ấy

Hình 2.5: Các miếng kim loại mềm

Hình 2.6: Đo độ hao mòn bằng miếng kim loại hình tam giác a) lúc đặt, b) lúc đo

Thông thường cứ 100m đo 1 mặt cắt ngang Khi Bm <5m thì đào 3 lỗ, khi Bm >5m thì

đào 5 lỗ

Đối với đường đá dăm, cấp phối thời gian giữa hai lần đo là 3 năm

Nhược điểm của phương pháp này thường phát sinh ổ gà tại vị trí đo, phá hoại mặt

đường

*) Phương pháp chôn ngầm các miếng mẫu

Dùng các miếng kim loại mềm (như chì, kẽm ) hình tam giác, hình thang, hình chữ

thập có chiều cao lớn hơn độ hao mòn cho phép của mặt đường một ít Đặt đứng miếng

lúc đang thi công Trong quá trình khai thác

cũng bị mòn theo Khi đo độ hao mòn, không

cần phải lấy miếng kim loại lên mà cứ giữ

nguyên vị trí của nó trong mặt đường, ta đo chiều dài của cạnh miếng kim loại ló ra trên

mặt đường, rồi dùng tính chất đồng dạng của các hình mà tìm độ hao mòn của miếng kim

loại và đó cũng chính là độ hao mòn của mặt đường

Ví dụ ta tính trị số độ hao mòn cho trường hợp miếng kim loại hình tam giác theo

công thức:

Trong đó:

H: Chiều cao miếng kim

loại mềm (mm)

m: Chiều dài cạnh đáy miếng kim loại mềm (mm)

n: Chiều dài cạnh của miếng kim loại mềm ló ra trên mặt đường, sau khi mặt đường

cùng miếng kim loại bị bào mòn (mm)

h: Độ hao mòn của mặt đường (mm)

- Phương pháp này đơn giản nhưng khó đặt và tìm miếng kim loại khi đo

*) Dùng mốc kim loại

Tạo lỗ sau đó đặt mốc kim loại không rỉ (1) sâu vào trong lớp mặt đường, rồi dùng

nút cao su hoặc máttít có màu sắc (5) đậy lỗ lại Mỗi khi đo thì lấy nút cao su ra, đặt

thước đo độ hao mòn lên mốc (1) Thước gồm có bàn máy (4), thước di chuyển (3), và du

xích (2) Mỗi lần đo phải đo cả 4 phương thẳng góc với nhau rồi lấy trị số trung bình

Tính toán độ hao mòn của mặt đường:

h = h1 - h2

Độ hao mòn năm của mặt đường:

m

n H

h= .

hn= (mm/năm)

Trong đó: h1, h2 : Trị số đo lần trước và sau (mm)

t: Thời gian giữa hai lần đo, được qui định như sau:

- Đường cấp cao: t =1-2 năm

Trên đoạn đường muốn đo độ hao mòn ta bố trí 3 trắc ngang cách nhau 10m, tại mỗitrắc ngang bố trí từ 3-5 mốc

1.2.2.3 Độ nhám, hệ số bám (φ) của mặt đường

a Các vấn đề chung

- Lưu lượng xe càng lớn, tốc độ xe càng tăng càng đòi hỏi mặt đường phải đủ độnhám để đảm bảo cho xe chạy được ổn định và an toàn

- Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ bám của bánh xe với mặt đường như: Loại lốp xe

và tình trạng của lốp xe, loại mặt đường và tình trạng hiện tại của nó (khô ráo, ẩm ướt).Trong đó có yếu tố quan trọng nhất là độ nhám của bề mặt mặt đường, độ nhám bề mặtđường bao gồm 2 thành phần đóng góp vào khả năng kháng trượt của mặt đường:

+ Độ nhám vi mô, đó là độ nhám thô ráp của bề mặt hạt cốt liệu lộ ra trên mặt đường.Khả năng duy trì được phụ thuộc chủ yếu vào thuộc tính chịu mài mòn của cốt liệu Nócung cấp khả năng kháng trượt khi xe chạy tốc độ thấm (<50km/h) trên mặt đường ẩmướt

+ Độ nhám vĩ mô, được tạo nên bởi thế nằm, kích cỡ và hình dạng của các hạt cốtliệu ở bề mặt đường Nó đảm bảo được sức kháng trượt được duy trì cả xe chạy với tốc

độ thấm và cao

b Một số phương pháp

Hiện có 2 nhóm phương pháp và thiết bị đo độ bám

- Trực tiếp xác định hệ số bám ϕ như: xe đo lực, bản thân ô tô, các thiết bị đo giảm

tốc, các thiết bị cầm tay như dụng cụ đo kiểu quả lắc, bàn cao su trượt trên mặt đườnghoặc các dụng cụ đo trong phòng thí nhiệm như giá đo có bánh rơi, giá đo có bánh cốđịnh

- Phương pháp đo gián tiếp ϕ qua việc xác định độ nhám của mặt đường như:

Phương pháp rắc cát, chụp ảnh nổi mặt đường, áp khuôn bằng thạch cao lên mặt đường,ghi lại độ lồi lõm của mặt đường bằng thiết bị cơ học, quang học, siêu âm

*) Phương pháp xác định hệ số bám của mặt đường theo chiều dài hãm của ô tô

Ô tô chạy với tốc độ quy định trên đoạn đường cần đo ϕ, hãm cứng đột ngột tất cảcác bánh xe, theo quán tính xe trượt trên một đoạn Sh trước khi dừng lại Ta có công thứctính hệ số bám ϕ như sau:

t h

h1− 2

ϕ =

Trong đó : ϕ: Hệ số bám

Sh : Chiều dài hãm xe đo được trên đường (m)

V : Vận tốc xe chạy lúc đầu hãm phanh (Km/h)

i : Độ dốc dọc của đoạn đường thí nghiệm

“+” dùng khi xe xuống dốc

“-” dùng khi xe lên dốcK: Thông số kể đến sự thay đổi ϕ khi tốc độ của xe biến đổi trong quátrình hãm xe Nếu V = 60 Km/h thì K = 0.7

và hãm thật đột ngột Tiến hành thí nghiệm 5 lần lấy giá trị trung bình (yêu cầu các lần đo

V sai lệch không quá ±0.5km/h, Sh sai lệch ±0.1m, ϕ sai lệch ±3%)

Ưu điểm: Đơn giản dễ thực hiện, giữ được các điều kiện thực tế khi xe chạy trênđường

Nhược điểm: Khó đảm bảo cho ô tô khi bị hãm cứng đến khi dừng lại chỉ là do trượtdọc; khó xác định ϕ khi vận tốc cao; lốp xe nhanh mòn chóng hư hỏng

* Để khắc phục những nhược điểm của phương pháp trên, hiện nay người ta còn dùngcác phương pháp như:

- Vẫn là phương pháp hãm xe nhưng hãm từ vận tốc V1 đến V2

- Hãm bánh xe rơ moóc kéo theo

- Dùng rơ moóc kéo theo có bánh xe chuyển động lệch

*) Phương pháp xác định sức kháng trượt bề mặt đường bằng “Con lắc Anh” (BPT)

Nguyên lý đo: Một con lắc có khối lượng P=1500±30g, mặt dưới có gắn một tấmtrượt bằng cao su tiêu chuẩn (kích thước 6.35x25.4x76.2mm) rơi từ một độ cao xác định

i S

V K

h

±

.254 2

Hình 2.8 Thiết bị kiểu chuỳ lắc

A- Cánh tay đòn cố định; E-Nắp vít chuyển hướng; G-Tấm lò xo kim; I-Vít lớn liên tục; K-Chân đế; M-Bọt thuỷ chuẩn; S-Khối trượt; C-Cánh tay dòn lên xuống; F- Vít lớn để điều chỉnh lò xo kim; H-Kim chỉ thị; J-Vít điều chỉnh nằm ngang; L-Khối đệm; Q-Khối lượng chuỳ cân bằng; T-Mảng cao su

H=411±5mm và trượt trên bề mặt đường ẩm ướt với chiều dài trượt không đổi

L=125±2mm, sau đó con lắc sẽ văng lên tới một độ cao h

Tuỳ thuộc vào tình trạng nhám bề mặt khác nhau mà tổn thất năng lượng của con lắccũng khác nhau, dẫn tới chiều cao văng lên h thay đổi Một chiếc kim đo kéo theo nhằm

xác định chiều cao văng h của con lắc thông qua bảng chia độ Số đọc của kim đo trên

bảng chia độ được kí hiệu là chỉ số SRT (Skid Resistance Tester)

Thí nghiệm Con lắc Anh nhằm xác định sức kháng trượt của mặt đường tương ứngvới điều kiện xe chạy trên đường ẩm ướt với tốc độ 50km/h

Bảng 2.4 Giá trị độ nhám tối thiểu cho phép của mặt đường (SRT)

đo bằng thiết bị con lắc

A(V≥95km/h

)

Tại các nơi địa hình khó khăn:

- Đường vòng, quanh co;

- Đường cong bằng có bán kính <150m mà không hạnchế tốc độ;

- Đoạn đường có độ dốc dọc >5%, chiều dài dốc

*) Phương pháp rắc cát xác định độ nhám của mặt đường (theo TCVN 8866:2011)

- Áp dụng cho mặt đường có phủ mặt là bê tông nhựa và bê tông xi măng.

+ Chuẩn bị vật liệu và thiết bị

- Cát tiêu chuẩn: Khô, sạch, tròn cạnh, đường kính cỡ hạt nằm giữa 2 cỡ sàng số N050(0.15mm) và số N0100 (0.30mm), được đựng trong hộp kín

- Ống đong: bằng kim loại hoặc nhựa PC có thể tích bên trong 25cm3, một đầu đượcbịt kín.

- Bàn xoa hình tròn, bằng gỗ, đường kính 6-7.5cm, dày 2cm, đáy của bàn xoa đượcphủ 1 lớp cao su mỏng dày khoảng 2 mm, mặt trên có núm để cầm

- Một bàn trải sắt cứng, một bàn trải lông mềm, tấm chắn gió, thước dài 50cm, cân đểkiểm tra chất lượng cát và dụng cụ hướng dẫn giao thông

+ Mật độ thử nghiệm

Tiến hành thị sát mặt đường cần thử nghiệm, phân chia mặt đường thành những đoạnđược xem là đồng nhất về tình trạng độ nhám mặt đường, về thời gian khai thác Trênmỗi đoạn đồng nhất, chọn một đoạn đại diện có chiều dài tối thiểu 1000 m để đo độnhám, thực hiện 10 điểm đo/1 làn xe/1 km

Khi tuyến đường cần đánh giá không có cơ sở để áp dụng cách chia mặt đường thànhnhững đoạn được xem là đồng nhất như nói ở trên thì có thể đo rải đều trên toàn tuyếnvới mật độ trung bình tối thiểu 10 điểm đo/1 làn xe/1km

Trường hợp chiều dài đoạn đường nhỏ hơn 1 km thì vẫn đo tối thiểu 10 điểm/làn

+ Cách tiến hành

Vị trí thử nghiệm được chọn tại các vệt xe chạy Tại các vị trí đo, mặt đường phảikhô, bề mặt đồng đều, không có những đặc điểm cá biệt như vết nứt, các mối nối Quétsạch mặt đường bằng bàn chải sắt cứng, dùng bàn chải lông mềm dọn sạch các mảnh vụn,hoặc các hạt cốt liệu dính kết rời rạc khỏi mặt đường Nếu trời có gió, phải đặt các tấmchắn gió xung quanh diện tích thử nghiệm để cát khỏi bay Không được thử nghiệm khimặt đường ẩm ướt

Đong cát, đổ đầy cát vào ống đong, gõ nhẹ đáy của ống đong nhiều lần trên một mặtcứng Cho thêm cát vào ống đong cho đầy tới miệng rồi dùng thước rà gạt phẳng miệngống đong

Đổ ống đong chứa cát lên vị trí mặt đường đã làm sạch Dùng bàn xoa có bịt cao su,san cát từ trong ra ngoài theo hình xoắn ốc để tạo thành một mảng cát tròn liên tục, lấpđầy các lỗ hổng trên mặt đường cho ngang bằng với các đỉnh của các hạt cốt liệu Tiếnhành xoa cho đến khi mảng cát không còn lan ra ngoài Cần chú ý để mảng cát khi xoa códạng hình tròn

Đo ít nhất 4 đường kính đại diện của mảng cát đã xoa, gồm có đường kính lớn nhất,nhỏ nhất và trung gian Tính đường kính trung bình của mảng cát thí nghiệm, lấy tròn đến

Trong đó: hi: (mm), lấy sau dấu phẩy 2 số

V: Thể tích cát trong ống đong, V = 25000mm3

Si, Di: Diện tích và đường kính của mảng cát thứ i

- Độ nhám của đoạn mặt đường được xem là đồng nhất, Htb(mm)

Htb =

Trong đó:

Htb: độ nhám (chiều sâu cấu trúc vĩ mô trung bình) của đoạn đường, mm;

hi: độ nhám (chiều sâu cấu trúc vĩ mô) của mặt đường tại vị trí thử nghiệm thứ i, mm; n: số điểm thử nghiệm trên đoạn mặt đường đồng nhất

Dùng Htb đánh giá tình trạng an toàn về nhám đối với mặt đường mới và đang khaitháctheo quy định bảng 2.5 sau:

Bảng 2.5 Tiêu chí đánh giá độ nhám (chiều sâu cấu trúc vĩ mô trung bình)

của mặt đường bằng phương pháp rắc cát

Độ nhám (chiều sâu cấu trúc

lại khó khăn, nguy hiểmChú thích: V là tốc độ chạy xe thực tế cho phép/đường; V không phải là tốc độ thiết kế.Phương pháp này đơn giản thiết bị không phức tạp, nhưng năng suất thấp, phụ thuộcvào chủ quan của người đo và khó làm đối với mặt đường ít nhám

*) Thiết bị đo cấu trúc bề mặt MTM

Là thiết bị đo liên tục giá trị “chiều sâu” mặt đường trên cơ sở công nghệ Laser nhằmkhắc phục các nhược điểm của phương pháp rắc cát

Chùm tia Laser mầu đỏ được phóng ra trên mặt đường và sự phản hồi của các tiađược thu nhận bởi các đi-ốt nhậy cảm, trên cơ sở đó xác định được khoảng cách từ bộnhạy đến mặt đường và “chiều sâu” lớp mặt đường được tính toán từ hàng loạt các lượt

đo như vậy

Máy MTM được vận hành bằng tay bởi một thiết bị mini với tần số laser khoảng500Hz được kiểm tra bởi một máy tính nhỏ và máy tính này cho ta cấu trúc trung bìnhcủa mỗi 10m di chuyển cùng với giá trị trung bình toàn bộ cho từng 50m đã hoàn thiện

n

h

n

i tbi

∑

= 1

Độ chính xác cao hơn nhiều so với phương pháp rắc cát, hơn nữa có dải rộng hơn thínghiệm rắc cát và dễ dàng sử dụng.

*) Chỉ số sức kháng trượt quốc tế IFI (intenational Friction Index)

Lý do, hiện nay có rất nhiều phương pháp – thiết bị đánh giá sức kháng trượt mặtđường

Kết quả thử nghiệm đã đề xuất chỉ số kháng trượt quốc tế IFI – chỉ số được tính toán

từ việc đo cấu tạo vĩ mô và sức kháng trượt mặt đường ẩm ướt

IFI là thước đo chuẩn trong kiểm tra đánh giá chất lượng sức kháng trượt mặt đườngđược khuyến nghị áp dụng rộng rãi trên thế giới Nó là hệ số tổng hợp liên quan đến cấutrúc nhám thô mặt đường, sức kháng trượt mặt đường và tốc độ thí nghiệm

Chỉ số IFI cho phép điều chỉnh việc đo sức kháng trượt bằng các thí nghiệm khácnhau về cùng một chỉ số chung

sự nhạy cảm lớn với tốc độ trượt

Để phục vụ cho việc xác định IFI, các loại thiết bị có thể sử dụng;

+ Thiết bị đo sức kháng trượt mặt đường: Thiết bị con lắc Anh là loại đã được địnhchuẩn theo ASTM E1960-98

+ Thiết bị đo độ nhám vĩ mô: Thiết bị 2-laser là loại đã được định chuẩn theoASTM E1960-98

1.2.2.4 Cường độ của kết cấu mặt đường

a Một số vấn đề chung

Dưới tác dụng của tải trọng trùng phục xe chạy và các nhân tố khí quyển trong kếtcấu mặt đường, gồm các lớp vật liệu mặt đường và móng đất của mặt đường (vùng hoạtđộng của tải trọng đất nền đường), phát sinh các ứng suất và biến dạng

Biến dạng có thể là đàn hồi hay dẻo (còn dư) Nếu biến dạng vượt quá một trị số chophép nào đó thì trong các lớp của kết cấu mặt đường cấu trúc của vật liệu có thể biến đổi,

sự liên kết của các hạt vật liệu có thể bị phá huỷ và dần dần gây nên hiện tượng nứt, vỡ,lún, sụp trong kết cấu mặt đường

Trạng thái ứng suất biến dạng của kết cấu mặt đường phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạocủa nó, cấu trúc và tính chất của vật liệu các lớp, cường độ và tính chất của nền đường.Trong khai thác đường, ngoài việc chú ý đến cường độ chung của kết cấu mặt đường,còn phải quan tâm đến độ bền của tầng mặt Việc duy tu bảo dưỡng sửa chữa gia cường

Tầng mặt chịu lực nén, kéo, cắt (tiếp tuyến) Nguy hiểm cho tầng mặt hơn cả là lựckéo và lực tiếp tuyến Ứng suất kéo càng lớn khi cường độ của các lớp dưới càng nhỏ,ứng suất tiếp tăng khi đường kính vệt tiếp xúc giảm và khi áp suất trung bình trên diệntích tiếp xúc tăng.

Tuỳ thuộc vào ý nghĩa của đường, những yêu cầu về khai thác mà yêu cầu về biếndạng, thể hiện qua các tiêu chuẩn của trạng thái giới hạn của mặt đường, phải được hạnchế không vượt quá các trị số quy định nào đó

* Các tiêu chuẩn về trạng thái giới hạn của mặt đường mềm.

- Tiêu chuẩn về độ võng

- Tiêu chuẩn về cân bằng giới hạn trượt

- Tiêu chuẩn về chịu kéo khi uốn của các vật liệu toàn khối

Các tiêu chuẩn này được dùng trong tính toán kết cấu mặt đường mềm của Việt Nam(22TCN211)

* Các tiêu chuẩn về trạng thái giới hạn của mặt đường cứng (Bê tông xi măng).

- Ứng suất kéo khi uốn ở mặt dưới của tấm mặt đường bê tông xi măng phải nhỏ hơncường độ chịu kéo thực tế khi uốn ở mặt dưới của tấm

- Mô đun đàn hồi thực tế của kết cấu mặt đường cứng phải lớn hơn mô đun đàn hồiyêu cầu (mô đun đàn hồi động đo bằng chuỳ động lực)

- Ứng suất kéo khi uốn ở mặt trên của tấm mặt đường bê tông xi măng phải nhỏ hơncường độ chịu kéo thực tế khi uốn ở mặt trên của tấm

- Phản lực trung bình sinh ra trong nền móng ở dưới tấm bê tông xi măng mặt đườngcứng phải nhỏ hơn ứng suất nén trung bình tới hạn không làm hình thành các vùng trượttrong vật liệu ít dính của móng và đất nền đường

Các tiêu chuẩn này được dùng trong tính toán mặt đường bê tông xi măng của ViệtNam (22TCN223)

b Một số phương pháp xác định mô đun đàn hồi của kết cấu mặt đường

*) Các phương pháp phá hoại kết cấu.

Theo phương pháp này, người ta tiến hành khoan lấy mẫu trong các lớp kết cấu củamặt đường rồi thông qua các thí nghiệm trong phòng để xác định các thông số tính toán,

từ đó dự báo năng lực chịu tải của kết cấu Do không thể lấy quá nhiều mẫu trên mặtđường nên các thông số phản ánh tình trạng mặt đường thông qua các thí nghiệm thườngmang tính cục bộ nhất định

Chẳng hạn, với mặt đường mềm người ta đào, khoan kết cấu mặt đường, xác định và

đo chiều dày của từng lớp vật liệu rồi đánh giá mô đun đàn hồi của từng lớp vật liệu ấy(theo bảng đã lập sẵn) Từ đó tính ra mô đun đàn hồi đàn hồi của kết cấu mặt đường (Ech),

ở nước ta, tính theo hướng dẫn của 22TCN 211-06 Cách này không xác định đầy đủđược tình trạng mặt đường hiện tại