Nghiên cứu độ nhám mặt đường ô tô trong điều kiện thời tiết thay đổi

t NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu độ nhám mặt đường ô tô trong điều kiện thời tiết thay đổi Chương 1 - Độ nhám mặt đường ô tô - Sự cần thiết nghiên cứu độ nhám Chương 2 - Lý thuyế

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

t

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Nghiên cứu độ nhám mặt đường ô tô trong điều kiện thời tiết thay đổi

Chương 1 - Độ nhám mặt đường ô tô - Sự cần thiết nghiên cứu độ nhám

Chương 2 - Lý thuyết về độ nhám của mặt đường

Chương 3 - Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt mặt đường

Chương 4 - Các phương pháp nghiên cứu thử nghiệm độ nhám mặt đường ô tô Chương 5 - Tiến hành thử nghiệm độ nhám mặt đường ô tô, kết luận và kiến

nghị

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ 14 / 06 / 2010

Luận văn Khoa học theo chương trình đào tạo Thạc sĩ của Bộ Giáo Dục và

Đào tạo với đề tài “Nghiên cứu độ nhám mặt đường ô tô trong điều kiện thời tiết thay đổi” đã thực hiện tại Đại học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh - Đại học Bách

Khoa

Tôi xin ch n thành cảm ơn TSKH.Trần Quang Hạ, người thầy trực tiếp hướng dẫn, đã có những ý kiến góp ý, chỉ dẫn quí báu, động viên và khích lệ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô giảng dạy chuyên ngành ngành x y dựng đường ô tô và đường thành phố, những người đã cho tôi những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình học tập

Cảm ơn gia đình đã động viên tôi về vật chất và tinh thần trong thời gian học tập tại trường

Tr n trọng!

TP.HCM, ngày 30 tháng 06 năm 2011

Học viên

HOÀNG NGỌC TRÂM

Tính chất độ nhám mặt đường bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như nhiệt độ, lượng mưa, và các yếu tố tốc độ, lưu lượng, tải trọng xe chạy Mặc dù ảnh hưởng của các yếu tố này đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu nhưng thay đổi của độ nhám theo thời tiết vẫn còn chưa được rõ ràng Luận văn này khảo sát tác động ảnh hưởng của thời tiết đến tính chất độ nhám mặt đường Để thực hiện điều này, các thử nghiệm độ nhám mặt đường đã được tiến hành từ tháng 02/03 đến 23/04/2011 sử dụng thiết bị con lắc nh để tiến hành đo trên các mẫu bê tông nhựa (BTNC15) được chế bị để đo mối quan hệ giữa độ nhám và sự biến thiên của nhiệt độ; thử nghiệm khảo sát độ nhám tại các vị trí trong trung t m sát hạch lái

xe trường Cao Đẳng Giao Thông Vận Tải Tp HCM đã xác định được mối quan hệ giữa độ nhám và tải trọng xe chạy; tham khảo số liệu hàng tháng sử dụng thiết bị DFTester thử nghiệm độ nhám mặt đường bê tông nhựa

Từ kết quả thử nghiệm và ph n tích số liệu cho thấy độ nhám mặt đường ô

tô chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như nhiệt độ, tốc độ, lưu lượng và tải trọng xe chạy với quan hệ có hệ số tương quan cao Các biểu thức quan hệ giữa độ nhám và các yếu tố tác động là cơ sở để tính toán giá trị độ nhám yêu cầu cho các tuyến đường

Topic Researching roughness of pavements

in various weather conditions

The properties of roughness of pavements are affected by environment factors such

as temperature, rainfall, speed, flow and loading capacity of vehicles

Although the effects of these factors were researched by many scientists all over the world, the varying roughness according to weather were not obvious

This thesis studied the influence of weather on roughness of pavement In order to

do it, the experiments of roughness of pavement evaluations were carried out by using British pendulum to measure on the samples of Hot Mix Asphalt (BTNC15)

roughness and varying temperatures

The location of the experiments of roughness of pavement was at Driving Examination Center of Ho Chi Minh CityCollege of Transport The results were that we determined the relation between roughness and loading capacity of vehicles;

to refer to monthly figures by using DFTester equipment for experiments of roughness of pavement of Hot Mix Asphalt surface

From experiment results and data analyses, we found that the roughness of pavement were affected by environment factors such as temperature, speed, flow and loading capacity of vehicles with high correlation coefficient The relational expressions between roughness and the affected factors are the bases to calculate required roughness values for roads

MỤC LỤC

CHƯƠNG I

Đ NH M MẶT ĐƯ NG T - SỰ CẦN THIẾT NGHIÊN CỨU Đ NH M 1

1.1 Mạng lưới giao thông đường bộ ở Việt Nam và thành phố Hồ Chí Minh 1

1.1.1 Phân loại đường 1

1.1.2 Chiều dài mạng lưới đường 6

1.2 Mục đích của việc nghiên cứu đề tài 8

1.2.1 n toàn giao thông đường bộ cả nước và thành phố Hồ Chí Minh 8

1.2.2 Một số công trình nghiên cứu về độ nhám mặt đường 9

1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 13

1.4 Đối tượng nghiên cứu của đề tài 13

1.5 Phạm vi nghiên cứu 13

1.6 Phương pháp nghiên cứu của đề tài 13

CHƯƠNG II LÝ THUYẾT Đ NHÁM MẶT ĐƯ NG Ô TÔ 14

2.1 Khái niệm độ nhám 14

2.2 Điều kiện đủ để xe chuyển động theo lực bám giữa bánh xe và mặt đường 19

2.3 Nguyên tắc cơ bản của ma sát giữa bánh xe với mặt đường 22

2.4 Tính chất mặt đường 25

2.5 Chỉ số ma sát và mô hình 26

2.5.1 Mô hình Penn State 27

2.5.2 Chỉ số ma sát quốc tế (IFI) 27

2.5.3 Mô hình Rado 29

2.6 Kết luận 29

CHƯƠNG III C C YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN Đ NH M MẶT ĐƯ NG Ô TÔ 30

3.1 Giới thiệu 30

3.2 Quan hệ độ nhám và tốc độ 31

CBHD: GVC.TSKH TRẦN QUANG HẠ HVCH: HOÀNG NGỌC TRÂM

3.3 Các tính chất của cốt liệu 33

3.3.1 Vật liệu đá trong x y dựng mặt đường 34

3.3.2 Yêu cầu vật liệu cốt liệu đảm bảo độ nhám cho mặt đường bê tơng nhựa 34

3.3.3 Sự mài mịn của cốt liệu 35

3.3.4 Sự thay đổi độ nhám phụ thuộc vào vật liệu áo đường 37

3.3.5 Cấp phối hạt vật liệu làm áo đường 40

3.3.6 Ảnh hưởng của thời tiết đến độ nhám 40

3.3.7 Yêu cầu cấp phối tạo nhám mặt đường 40

3.3.8 Thành phần và cấp phối hạt tạo nhám mặt đường ơ tơ 41

3.4 Tải trọng xe chạy 42

3.4.1 Lưu lượng giao thơng và tuổi thọ mặt đường 42

3.4.2 Các điều kiện về vị trí đường và dịng xe 45

3.5 Ảnh hưởng của mơi trường đến độ nhám 45

3.5.1 Chiều dày lớp nước 46

3.5.2 Các điều kiện thốt nước 49

3.5.3 Chất ơ nhiễm bề mặt 50

3.5.4 Nhiệt độ 52

3.5.6 Những biến đổi ngắn hạn 54

CHƯƠNG IV CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỬ NGHI M Đ NH M MẶT ĐƯ NG TƠ 57

4.1 Đặt vấn đề 57

4.2 Phương pháp bánh xe rơ mĩc hãm cứng 57

4.3 Phương pháp đo độ nhám động 59

4.4 Phương pháp đo độ nhám bằng thiết bị CTMeter 61

4.5 Phương pháp thử nghiệm con lắc nh 62

4.5.1 Quy định chung 62

4.5.2 Nguyên lý làm việc và cấu tạo của thiết bị 63

4.4.2.1 Nguyên lý làm việc 63

4.5.2.2 Cấu tạo thiết bị đo 64

4.5.3 Tiến hành thử nghiệm 67

4.5.3.1 Lắp dựng thiết bị 67

4.5.3.2 Điều chỉnh chiều dài đường trượt 68

4.5.3.3 Tiến hành thử nghiệm 69

4.5.4 Tính toán xử lý kết quả thí nghiệm 70

4.6 Thử nghiệm bằng phương pháp rắc cát 70

4.6.1 Quy định chung 70

4.6.2 Chuẩn bị vật liệu 70

4.6.3 Tiến hành thí nghiệm 71

CHƯƠNG V TIẾN HÀNH THỬ NGHI M Đ NH M MẶT ĐƯ NG T - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75

5.1 Thử nhiệm hiện trường 75

5.1.1 Thử nghiệm độ nhám bằng con lắc nh 75

5.1.2 Thử nghiệm độ nhám động (Dynamic friction Tester) 79

5.2 Thử nghiệm trong phòng 82

5.3 Tổng hợp mối quan hệ giữa độ nhám mặt đường và các yếu ảnh hưởng 84

5.4 Kết luận và kiến nghị 86

Phụ lục 1: Kết quả thử nghiệm độ nhám mặt đường 88

Phụ lục 2: Kết quả thử nghiệm độ nhám mặt đường 89

Phụ lục 3: Kết quả thử nghiệm độ nhám mặt đường 90

Phụ lục 4: Kết quả thử nghiệm độ nhám mặt đường 91

Phụ lục 5: Kết quả thử nghiệm độ nhám mặt đường 92

Phụ lục 6: Kết quả thử nghiệm độ nhám mặt đường 93

Phụ lục 7: Kết quả thử nghiệm độ nhám mặt đường 94

Phụ lục 8: Kết quả thử nghiệm độ nhám mặt đường 95

Phụ lục 9: Kết quả thử nghiệm độ nhám mặt đường 96

Phụ lục 10: Kết quả thử nghiệm độ nhám mặt đường 97

CBHD: GVC.TSKH TRẦN QUANG HẠ HVCH: HOÀNG NGỌC TRÂM

Phụ lục 12: Thử ngiệm độ nhám thay đổi theo tháng bằng thiết bị DFTester ở tốc độ

32km/h 98

Phụ lục 13: Thử ngiệm độ nhám thay đổi theo tháng bằng thiết bị DFTester tốc độ 64km/h 99

Phụ lục 14: Thử ngiệm độ nhám thay đổi theo tháng bằng thiết bị DFTester tốc độ 80 km/h 99

Phụ lục 15: Quan hệ giữa độ nhám và các tháng ở tốc độ 32 km/h 100

Phụ lục 16: Quan hệ giữa độ nhám và các tháng ở tốc độ 64 km/h 100

Phụ lục 17: Quan hệ giữa độ nhám và các tháng ở tốc độ 80 km/h 101

M T SỐ HÌNH ẢNH TRONG THỬ NGHI M Đ NH M MẶT ĐƢ NG 102

TÀI LI U TH M KHẢO 104

LÝ LỊCH KHO HỌC 107

Cao tốc

- Đường trục chính, cho giao thông tốc độ cao, đường vào được kiểm soát thời gian

đi lại nhanh hơn

- Nối liền các thành phố quan trọng

- Quốc lộ hay đường tỉnh nối vào mạng

500 – 3000

CBHD: GVC.TSKH TRẦN QUANG HẠ HVCH: HOÀNG NGỌC TRÂM

Cấp

Lưu lượng

xe thiết kế (xcqđ/nđ)

Bảng 1-2: Dự báo kinh tế - xã hội (nguồn niên giám thống kê 2006 của NXB Thống

kê 2007 và chiến lược phát triển giao thơng đường bộ tới năm 2020 của bộ GTVT)

Bảng 1-3: Dự báo lưu lượng xe (nguồn Cục đường bộ, chiến lược phát triển GTVT

CBHD: GVC.TSKH TRẦN QUANG HẠ HVCH: HOÀNG NGỌC TRÂM

Bảng 1-4: Phân loại đường đơ thị (nguồn TCXDVN 104: 2007 – Bộ X y dựng

30/6/2007)

Lưu lượng xem xét (xcqđ/nđ)

Phục vụ giao thơng cĩ tốc độ cao, giao thơng liên tục Đáp ứng lưu lượng và khả năng thơng hành lớn Thường phục vụ nối liền giữa các đơ thị lớn, giữa đơ thị trung tâm với các trung tâm cơng nghiệp, bến cảng, nhà ga lớn, đơ thị vệ tinh

Phục vụ giao thơng tốc độ cao, giao thơng

cĩ ý nghĩa tồn đơ thị Đáp ứng lưu lượng và KNTH cao Nối liền các trung tâm dân cư lớn, khu cơng nghiệp tập trung lớn, các cơng trình cấp đơ thị

STT Loại đường

Lưu lượng xem xét (xcqđ/nđ)

Đường

phố khu

vực

Phục vụ giao thông có ý nghĩa khu vực như

Đường

vận tải

Là đường ôtô gom chuyên dùng cho vận chuyển hàng hoá trong khu công nghiệp tập trung và nối khu công nghiệp đến các cảng,

phố nội bộ; đường song song với đường phố chính, đường gom

- Đường xe

CBHD: GVC.TSKH TRẦN QUANG HẠ HVCH: HOÀNG NGỌC TRÂM

1.1.2 Chiều dài mạng lưới đường

Tổng chiều dài mạng lưới đường bộ trên tồn quốc năm 2006 là 251.787

km bao gồm 17.295 km quốc lộ (6,9%), 23.138 km tỉnh lộ (9,2%), 54.962 km huyện lộ (21,8%), 141.442 km đường xã (56,6%) và 8.536 km đường đơ thị (3,4%) So với năm 1999, tổng chiều dài đường tăng 27.000 km, chất lượng mặt đường được n ng cấp

Năm 1999 hầu hết các tuyến quốc lộ đều dưới cấp IV, tỷ lệ đường quốc lộ

cĩ tiêu chuẩn trên cấp III trong năm 2006 đã tăng lên hơn 30% Các tuyến đường cấp V, VI ở khu vực miền n i tiếp tục được đầu tư nâng cấp

Bảng 1-5: Chiều dài của các tuyến quốc lộ năm 2006 (nguồn Cục đường bộ)

Cấp đường

Năm

Chiều dài (km)

Theo kết cấu mặt đường

Bê tơng nhựa

Bê tơng

xi măng

Đá dăm thấm nhập nhựa

Cấp đường

Năm

Chiều dài (km)

Theo kết cấu mặt đường

Bê tông nhựa

Bê tông

xi măng

Đá dăm thấm nhập nhựa

do tai nạn giao thông cao xảy ra không chỉ ở thành phố mà còn ở cả các tuyến đường tỉnh và địa phương

CBHD: GVC.TSKH TRẦN QUANG HẠ HVCH: HOÀNG NGỌC TRÂM

Mạng lưới giao thơng thành phố Hồ Chí Minh bao gồm các trục quốc lộ do trung ương quản lý và các đường liên tỉnh, đường nội đơ do thành phố quản lý Tồn thành phố cĩ 1976 con đường với tổng chiều dài là 2222 km Tổng diện tích là

1.2 Tính cấp thiết của đề tài

1.2.1 An tồn giao thơng đường bộ cả nước và thành phố Hồ Chí Minh

Hiện nay đã cĩ nhiều biện pháp bảo đảm an tồn giao thơng, nhưng tai nạn giao thơng và tình trạng ùn tắc giao thơng vẫn tăng và ngày càng nghiêm trọng Hàng năm số người chết và bị thương hàng chục nghìn người, g y thiệt hại lớn về vật chất, ảnh hưởng khơng nhỏ đến phát triển kinh tế, thu h t đầu tư nước ngồi, an sinh xã hội và để lại hậu quả xấu, l u dài cho nhiều gia đình và xã hội

Trong 5 tháng đầu năm 2009, trên địa bàn cả nước đã xảy ra 5183 vụ tai nạn giao thơng, làm chết 4842 người và làm bị thương 3321 người So với cùng kỳ năm

2008, số vụ tai nạn giao thơng giảm 4,8 %, số người chết giảm 2,6%, số người bị thương giảm 5,6% Bình qu n 1 ngày trong 5 tháng đầu năm 2009, cả nước xảy ra

34 vụ tai nạn giao thơng, làm chết 32 người và làm bị thương 22 người

Tại TP.Hồ Chí Minh, 6 tháng đầu năm 2009, tồn thành phố xảy ra 574 vụ tai nạn giao thơng làm chết 452 người và bị thương 262 người Trên địa bàn TP Hồ Chí Minh, trung bình cĩ 3 người chết và 2 người bị thương mỗi ngày

So với cùng kì năm 2008, số vụ tai nạn giao thơng tăng 44 vụ chiếm 8,3%, trong đĩ, đáng ch ý là số người bị thương tăng 88 người chiếm tới hơn 50% Tai nạn giao thơng từ đầu năm 2009 đến nay đã xảy ra 561 vụ chiếm tới gần 98% tổng số vụ tai nạn xảy ra ở thành phố

Trong 2 tháng đầu năm 2010, cả nước xảy ra 2.520 vụ tai nạn giao thơng, làm chết 2.072 người và làm bị thương 1.978 người So với 2 tháng đầu năm 2009, số

vụ tai nạn giao thơng tăng 16,5%; số người chết tăng 1,3%; số người bị thương tăng 38,9% Bình qu n một ngày trong 2 tháng đầu năm nay, trên địa bàn cả nước xảy ra

43 vụ tai nạn giao thơng, làm chết 35 người và làm bị thương 34 người So với cùng

kỳ năm 2009, số vụ tai nạn giao thông bình qu n một ngày tăng 7 vụ; số người chết tăng 1 người và số người bị thương tăng 10 người

Tai nạn giao thông là một hiện tượng xảy ra ngẫu nhiên, tai nạn giao thông chỉ không xảy ra khi không có giao thông Các yếu tố g y ra tai nạn giao thông bao gồm:

- Người tham gia giao thông (người trực tiếp điều khiển phương tiện giao thông)

- Chất lượng của phương tiện giao thông (như hệ thống phanh, đèn tín hiệu, đèn pha, lốp xe …)

- Chất lượng phục vụ của đường ô tô

- Hệ thống pháp quy an toàn giao thông

Bốn yếu tố trên ảnh hưởng trực tiếp đến tình trạng tai nạn giao thông Để hạn chế tai nạn giao thông, một trong các giải pháp là n ng cao chất lượng phục vụ đường thông qua các giải pháp kỹ thuật về độ nhám mặt đường

1.2.2 Một số công trình nghiên cứu về độ nhám mặt đường

Một trong các biện pháp n ng cao chất lượng an toàn giao thông là đảm bảo

độ nhám của mặt đường Độ nhám của mặt đường không tương ứng với tốc độ thiết

kế là một trong những nguyên nh n g y ra tai nạn giao thông Kết quả phân tích cho thấy ngoài các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng an toàn giao thông như yếu tố hình học, ph n luồng giao thông và tình trạng của mặt đường thì ít nhất khoảng 35% tai nạn xảy ra một phần do đường không đảm bảo độ nhám Theo bản báo cáo

và phân tích về an toàn giao thông của Maryland State Highway Administration có khoảng 18% vụ tai nạn chết người và 24.3% tai nạn xảy ra khi mặt đường ẩm ướt (MDSHA, 2002) Độ nhám tốt của mặt đường ẩm ướt là một trong những yếu tố đảm bảo an toàn xe chạy trên đường cao tốc Theo tổ chức giám sát đường ô tô ở

Mỹ, độ nhám được định nghĩa là "yếu tố tạo ra lực cản do tiếp x c giữa mặt đường

và lốp xe trong điều kiện bánh xe bị hãm cứng" (ASTM E-17) Nhiều nghiên cứu trên thế giới cho thấy có mối quan hệ trực tiếp giữa tai nạn và độ nhám trên đường Các nghiên cứu đã dẫn đến kết luận chung: nguy cơ tai nạn sẽ giảm nếu mặt đường

CBHD: GVC.TSKH TRẦN QUANG HẠ HVCH: HOÀNG NGỌC TRÂM

đảm bảo độ nhám (AUSTROADS, 2004)

Bảng 1-7: Tai nạn tăng do mặt đường thiếu độ nhám

-

-

-

0,1 7,6 17,6 26,3 1,5

5,5 11,7

-

-

-

13,2 27,3

Sai số quân phương, 

Độ lệch tiêu chuẩn BPN 95%

1,477 1,619 1,401 1,300 0,925 1,317 1,428 1,392 0,800

1,645 1,645 1,645 1,65 1,645 1,645 1,645 1,645 1,650

39,77 39,18 40,57 41,12 41,12 40,47 39,18 40,85 39,32

Các kết quả đo thực nghiệm độ nhám bằng thiết bị con lắc nh để xác định độ nhám và chất lượng khai thác của các mặt đường hiện hữu trên 9 đường phố chính của Thành phố Hồ Chí Minh trong bảng [1-8], đưa ra những nhận xét sau:

- Trị số kháng trượt trung bình BPN (với độ tin cậy 95%) đo được tại các đoạn

đánh giá chất lượng Như vậy, có thể nói rằng độ nhám của các mặt đường trên là chưa bảo đảm

- Ph n tích các số liệu cho thấy, với các đường mới cải tạo n ng cấp, trị số kháng trượt đạt được BPN = 40 – 41 nhưng với các đường đã khai thác trước vài năm thì BPN = 38 – 39 Trị số BPN cũng thay đổi theo bề rộng phần xe chạy; phụ thuộc vào loại xe và lưu lượng xe chạy theo từng làn xe, mà trị số

thì làn xe tải có trị số BPN thấp hơn so với làn xe dành cho xe con và xe máy Các trị số BPN đo được theo hai chiều của 1 tuyến đường cũng khác nhau Điều này chứng tỏ làn xe nào mặt đường chịu tải trọng nặng và lưu lượng xe chạy cao thì độ mài mòn mặt đường cũng nhanh hơn và có độ nhám kém hơn

- Từ quan hệ giữa hệ số bám và tốc độ dòng xe cho thấy hệ số bám của mặt đường tại các đường phố chính của Thành phố Hồ Chí Minh chỉ bảo đảm yêu cầu khi mặt đường ở trạng thái khô, sạch và tốc độ xe chạy trên đường

3615 , 0

1 d

CBHD: GVC.TSKH TRẦN QUANG HẠ HVCH: HOÀNG NGỌC TRÂM

Theo cơng thức trên thì với tốc độ dịng xe chạy trên các đường phố chính của

nhau với khoảng cách nhỏ (thơng thường là 10 – 20m, khơng kể giờ cao điểm) Do vậy, khả năng mất an tồn giao thơng rất dễ xảy ra khi một xe đi trước gặp sự cố phải hãm xe đột ngột

Mục đích chính của việc thử nghiệm độ nhám mặt đường nhằm để giảm tai nạn do bánh xe bị trượt Theo Kennedy, Young, và Butler (1990) nếu cải thiện 10% mức trung bình của độ nhám cĩ thể giảm 13% tỷ lệ tai nạn do mặt đường ẩm ướt và trơn trượt Vì vậy, việc kiểm tra độ nhám là một phần của quy trình quản lý mặt đường Tuy nhiên, độ nhám mặt đường bị ảnh hưởng của nhiều yếu tố như: nhiệt

độ, lượng mưa, các yếu tố mơi trường, cũng như lưu lượng xe chạy Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng độ nhám mặt đường gi p cho cơng tác quản lý an tồn giao thơng tốt hơn

Hall và đồng nghiệp (2006) ph n loại các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám mặt đường như sau:

- Đặc tính bề mặt mặt đường (ví dụ như độ nhám vi mơ và độ nhám vĩ mơ)

- Chất lượng giao thơng (ví dụ như tốc độ, lưu lượng xe chạy)

- Mơi trường (ví dụ như khí hậu, giĩ, nhiệt độ và chất ơ nhiễm)

1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài này tập trung vào hai vấn đề chính: (i) nghiên cứu sự biến thiên của độ nhám mặt đường bê tơng nhựa khi thay đổi nhiệt độ mặt đường, tải trọng của xe chạy trên các làn xe B, C, D, E, FC trong trung tâm sát hạch lái xe Trường Cao đẳng Giao thơng vận tải (ii)Nghiên cứu sự biến thiên của độ nhám mặt đường bê tơng nhựa qua các mùa qua việc tham khảo số liệu độ nhám đo được hàng tháng bằng thiết bị DFTester

1.4 Đối tượng nghiên cứu của đề tài

Ở Việt Nam, vấn đề ảnh hưởng của yếu tố thời tiết thay đổi theo mùa, đến độ nhám mặt đường chỉ ở mức độ là các bài báo về tai nạn giao thông vào mùa mưa, các cảnh báo an toàn giao thông vào mùa mưa do đường trơn Tuy nhiên, vấn đề này chưa có nghiên cứu nào được thực hiện trong nước

Đối tượng nghiên cứu chính của luận văn là xác định sự ảnh hưởng của biến đổi nhiệt độ trong việc đo độ nhám của bề mặt bê tông nhựa nóng atphalt (HM ) trên các mẫu thí nghiệm được lấy trên quốc lộ 1 , đoạn từ Ngã tư Ga đến Cầu vượt Bình Phước Sự thay đổi của thời tiết có ảnh hưởng đến độ nhám của mặt đường ô

tô, điều này quan trọng để hiệu chỉnh các phép đo độ nhám vào các thời điểm đo khác Từ đó, đánh giá sự thay đổi của nhiệt độ, sự cần thiết để điều chỉnh độ nhám phù hợp với vận tốc xe chạy thiết kế trong điều kiện thời tiết bất lợi Việc thử nghiệm sự thay đổi độ nhám được tiến hành trên các đường sát hạch lái xe của trường Cao đẳng giao thông vận tải Tp HCM nhằm nghiên cứu các yếu tố tác động đến độ nhám như lưu lượng xe, tải trọng xe

1.5 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào việc tìm ra mối tương quan giữa sự biến đổi của

độ nhám khi các yếu tố nhiệt độ, tải trọng, lưu lượng xe và theo mùa Nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi loại mặt đường bê tông nhựa hạt trungC15

1.6 Phương pháp nghiên cứu

Chế bị các mẫu bê tông nhựa được lấy trên quốc lộ 1 , đoạn từ Ngã tư Ga đến Cầu vượt Bình Phước phù hợp cho thí nghiệm Con lắc Anh ở trong phòng thí nghiệm Thực hiện khảo sát sự biến đổi của độ nhám các mẫu bê tông nhựa khi thay đổi nhiệt độ; thực hiện khảo sát sự biến đổi độ nhám bằng dụng cụ Con lắc Anh trên các hình thi sát hạch lái xe B, C, D, E và tham khảo số liệu đo hàng tháng bằng dụng cụ DFTester Tính toán các số liệu thu được bằng phần mềm Microsoft Office Excel để đưa ra các đồ thị và biểu thức tương quan của biến thiên độ nhám khi thay

đổi các yếu tố nhiệt độ, tải trọng, lưu lượng xe và theo mùa

CBHD: GVC.TSKH TRẦN QUANG HẠ HVCH: HOÀNG NGỌC TRÂM

CHƯƠNG II

LÝ THUYẾT ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG Ơ TƠ 2.1 Khái niệm độ nhám

Khi xe ơ tơ chạy trên đường, độ nhám mặt đường cung cấp lực bám cần thiết

để thay đổi tốc độ và hướng đi của xe Nếu độ nhám khơng đủ, các lốp xe sẽ trượt

và sau đĩ làm người lái xe mất tay lái

Tính chất mặt đường là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám, đặc biệt trong điều kiện mặt đường ẩm ướt

Tính chất độ nhám mặt đường ơ tơ

Lực do xe tăng tốc, phanh và vào cua được truyền đi giữa các lốp xe với mặt đường do ma sát Lực ma sát tối đa phụ thuộc vào các đặc tính của lốp, bề mặt mặt đường và sự hiện diện của các chất trên diện tích tiếp x c giữa lốp và bề mặt mặt đường (Lamm và cộng sự, 1999) Tính chất mặt đường đảm bảo việc tiếp x c với lốp tốt nhất, bao gồm ma sát ướt, bắn nước và bụi nước, lực cản lăn và sự hao mịn lốp Bề mặt của một con đường cĩ thể được xem xét từ một số quan điểm như minh họa trong hình [2-1] và [2-2], mơ tả các bước sĩng của cấu tr c bề mặt, các yếu tố ảnh hưởng đến bước sĩng và nguy cơ ảnh hưởng đến người sử dụng đường

Lay (1998) đã đưa ra các tĩm tắt sau đ y, mơ tả quy mơ và phổ bước sĩng của cấu tr c mặt đường, liên quan đến đặc điểm bề mặt, từ kích thước lớn nhất đến nhỏ nhất:

• Độ ghồ ghề phản ánh những mấp mơ theo mặt cắt dọc của mặt đường với

bước sĩng cĩ biên độ đặc trưng ảnh hưởng đến đặc tính động lực của xe, chất lượng chạy xe, điều kiện thốt nước và g y ra tải trọng tác động lên đường, người lái xe cĩ thể cảm nhận được độ ghồ ghề khi lái xe đi qua (Cĩ bước sĩng ≥500mm)

• “Chỗ lồi lõm” là vị trí bị gấp đùn nhựa và đứt gãy (Cĩ bước sĩng từ 5 -

500mm)

• “Độ nhám vĩ mơ” là đặc tính bề mặt mặt đường mà một người đang đứng

hoặc ngồi xổm trên mặt đường cĩ thể cảm nhận được Đĩ là hình ảnh của

mặt đường được quan sát bằng mắt thường và bao gồm các cốt liệu riêng biệt “Độ nhám vĩ mô” có thể cảm nhận bằng bàn tay con người (bước sóng

từ 0,5 - 50mm và chiều s u kết cấu thông thường từ 0,2 - 3mm)

• “Độ nhám vi mô” là đặc tính bề mặt có thể cảm nhận được bằng cách sử

dụng một kính l p hay ngón tay để phát hiện sự thô ráp của bề mặt tiếp x c Kết cấu này có bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng 0,5 mm (được đánh giá bằng kính hiển vi điện tử)

Hình 2-1: Phổ bước sóng bề mặt mặt đường, từ Husches (1990) nguồn Lay (1998)

CBHD: GVC.TSKH TRẦN QUANG HẠ HVCH: HOÀNG NGỌC TRÂM

Hình 2-2: Minh họa các phạm vi kết cấu mặt đường (Sandberg, 1999)

Sandberg (1999) minh họa các phạm vi kết cấu trong mặt cắt dọc của mặt đường Điều này được thể hiện trong hình [2-2] Độ độ ghồ ghề và cấu tr c bề mặt lồi lõm là yếu tố quan trọng khi đánh giá kết cấu mặt đường hư hỏng

Độ nhám vi mơ được định nghĩa là biên độ sai lệch theo mặt phẳng ngang, bề mặt cĩ bước sĩng ≤ 0,5 mm theo chiều dài và chiều s u Đ y là bề mặt khơng đều được đo đến đơn vị micro của độ nhám Kết cấu trong phạm vi này phụ thuộc cấu

tr c tinh thể của cốt liệu khống vật (đá) ở các lớp trên của vật liệu bề mặt, tiếp x c trực tiếp với khí hậu và tải trọng xe chạy (Rogers & Gargett, 1991) Độ nhám vi mơ

bị ảnh hưởng bởi các hạt mịn (như cát trong bê tơng nhựa và bê tơng xi măng)

Vụ quản lý đường cao tốc nh (2001) đã đề cập đến phạm vi cần thiết của độ nhám vi mơ trên tồn bộ bề mặt là yếu tố chính để chống trượt và ảnh hưởng chính trong việc xác định độ nhám ở tốc độ thấp Hình [2.3] thể hiện chi tiết cấu trúc độ nhám vi mơ và vĩ mơ của bề mặt mặt đường theo độ s u và độ dài

Vệt tiếp x c lốp xe

Hình 2-3: Độ nhám vi mô và độ nhám vĩ mô (Highways Agency, 2001)

Độ nhám vĩ mô là "dạng kết cấu thô hình thành bởi hình dạng và không gian giữa các cốt liệu đá hoặc các rãnh trên bề mặt mặt đường" (P Roe và cộng sự, 1998) Độ nhám vĩ mô là cấu tr c mặt đường được đo bằng mm, được định nghĩa là biên độ chênh lệch so với mặt phẳng, với các bước sóng trong khoảng từ 0,5 - 50mm (PIARC (2003) và Austroads (2005))

Độ nhám vĩ mô được mô tả trong hình [2-3] là các hạt cốt liệu thô ở mặt đường và kích thước cốt liệu nhỏ trên bề mặt bê tông nhựa Nó có thể tăng bằng cách tạo các rãnh theo thiết kế sản xuất hỗn hợp bê tông xi măng và bê tông nhựa

Độ nhám vĩ mô yêu cầu đối với mặt đường lớn hơn 0.8mm (PI RC, Hiệp hội đường thế giới, 2003) vì nó cung cấp các kênh thoát nước trong điều kiện mặt đường ẩm ướt, cho nước thoát ra từ vị trí tiếp x c giữa lốp và mặt đường và gây ra biến dạng các gai của lốp xe, từ đó tạo ra hiệu ứng trễ Các kênh thoát nước càng lớn càng làm giảm màng nước được tạo ra từ bề mặt đường, điều này đảm bảo tầm nhìn lái xe an toàn trong điều kiện mặt đường ẩm ướt

Độ nhám vĩ mô có hai hình thức (Jellie, 2003), thể hiện ở dạng lý tưởng hoá trong hình [2-4]:

Độ s u độ nhám vi mô

Độ dài độ nhám vi mô

Độ s u độ nhám vĩ mô

Độ nhám vi mô

Đá

Độ s u độ nhám vĩ mô Bước sóng độ nhám vĩ mô

Bước sóng độ ghồ ghề mặt đường

CBHD: GVC.TSKH TRẦN QUANG HẠ HVCH: HOÀNG NGỌC TRÂM

• Độ nhám vĩ mơ “dương” được hình thành bởi các hạt cốt liệu nhơ ra trên bề mặt Thơng thường, kết cấu được hình thành do các cốt liệu đá dăm và chúng được ép vào một bề mặt nhẵn

• Độ nhám vĩ mơ “âm” được hình thành bởi khoảng trống giữa bề mặt các hạt cốt liệu trên mặt đường Ví dụ: Độ nhám vĩ mơ âm ở bề mặt bê tơng nhựa rỗng và Stone Mastic sphalt (SM )

Hình 2-4: Độ nhám vĩ mơ “dương” và “ m” (Walsh, 2000)

Ngồi ra để mơ tả các hình thức kết cấu trong mặt cắt dọc và ngang đường (cấu tr c dương hay âm), cấu tr c bên trong của lớp mặt của mặt đường cĩ thể được

mơ tả như sau:

• Rỗng, cho phép nước đi qua lớp bề mặt

• Khơng thấm nước, ngăn ngừa sự x m nhập hay dịng chảy của nước qua các kết cấu

• Lỗ rỗng dưới bề mặt, cho phép nước chảy qua kết cấu, nhưng ngăn chặn sự

x m nhập của nước xuống các lớp bên dưới, ví dụ Stone Mastic Asphalt (SMA)

Độ nhám vĩ mơ “dương”

Độ nhám vĩ mơ “ m”

Độ nhám vi mơ Độ nhám vĩ mơ

Nhiều độ nhám vĩ mô không được sử dụng vì nó gây ra lực cản lớn hơn lực cản lăn, do đó phải dùng lốp lớn hơn và g y ra tiếng ồn lớn Vì vậy việc sử dụng

độ nhám vĩ mô bị hạn chế sử dụng ở các khu vực đô thị

Kwang HJ G và J Morosiuk Emby (1992) nghiên cứu mười giá trị trung bình

để mô tả độ nhám cho 27 vị trí của bề mặt ẩm ướt ở Malaysia Bảng [2.1] cho kết quả:

Bảng 2-1: Kết quả đo độ nhám mặt đường trong điều kiện ẩm ướt (H J Kwang và

đồng nghiệp, 1992)

Loại bề

mặt

Thời gian (tháng)

2.2 Điều kiện đủ để xe chuyển động theo lực bám giữa bánh xe và mặt đường

chuyển động khi lực bám giữa bánh xe với mặt đường đủ lớn

động quay mà xe không chuyển động Người ta đặt giá trị đó là độ nhám, ký hiệu

CBHD: GVC.TSKH TRẦN QUANG HẠ HVCH: HOÀNG NGỌC TRÂM

nhau

Khi xét đến điều kiện ổn định của xe chuyển động trong các đoạn đường vịng

Khi xét tới khả năng khởi hành của xe ơ tơ và xác định chiều dài đoạn đường

Bảng 2-3: Độ nhám yêu cầu (d) cho các đoạn đường

Điều kiện

Trị số d tối thiểu

có gia cố, không giao cắt đồng mức với đường ô

tô khác và lưu lượng xe chạy nhỏ

lớn hơn độ dốc dọc tính toán, vùng n t giao thông cùng mức Đường có lưu lượng xe chạy cao

CBHD: GVC.TSKH TRẦN QUANG HẠ HVCH: HOÀNG NGỌC TRÂM

Điều kiện đủ để xe chuyển động trên đường ơ tơ:

Điều kiện này được dùng để xác định độ dốc dọc lớn nhất của một loại xe ứng với vận tốc xe chạy đã biết hoặc trong trường hợp cần tìm một phương tiện vận chuyển một thiết bị đặc biệt trên đoạn đường hiện hữu

2.3 Nguyên tắc cơ bản của ma sát giữa bánh xe với mặt đường

Ma sát mặt đường là lực để chống lại chuyển động tương đối giữa các lốp xe

và mặt đường Lực ma sát được tạo ra khi các bánh xe quay hoặc trượt trên bề mặt mặt đường (Li và cộng sự, 2004)

Ma sát giữa bánh xe và mặt đường luơn cĩ hai thành phần chính: bám dính và hiệu ứng trễ, cả hai đều liên quan đến tốc độ Đ y là những quy định của Cơ quan quản lý đường cao tốc nh (2001), Oliver (2003) và được tĩm tắt như sau:

• Độ bám dính - là độ bám giữa lốp và mặt đường với giá trị được xác định bởi tính chất bề mặt của các vật liệu tiếp x c Độ bám dính được tạo ra do hình thành các liên kết hĩa học giữa lốp cao su và cốt liệu mặt đường

• Hiệu ứng trễ - là hiện tượng mất năng lượng g y ra bởi sự biến dạng của lốp cao su do cốt liệu nhơ ra trên mặt đường

Những thành phần của độ bám dính và hiệu ứng trễ được minh họa trong hình [2-5] Độ bám dính là kết quả của liên kết ph n tử được hình thành ở các khu vực cục bộ của lốp xe cĩ áp lực cao Hiệu ứng trễ là do biến dạng của lốp cao su khi tiếp

x c với bề mặt mặt đường Cao su bị nén khi lốp xe tiếp cận bề mặt lồi, sau đĩ giải nén khi nĩ di chuyển Điều này tạo ra lực làm giảm tốc độ lên lốp và năng lượng bị mất dưới dạng nhiệt và tiếng ồn Độ nhám vi mơ (microtexture) của cốt liệu ảnh hưởng kết dính trong khi độ nhám vĩ mơ (macrotexture) của bề mặt mặt đường ảnh hưởng hiệu ứng trễ Lốp cao su là loại vật liệu cĩ khả năng đàn hồi, biến dạng gần như hồn tồn phục hồi, trong khi bề mặt mặt đường là vật liệu rắn và khơng bị biến dạng (Jellie, 2003)

Hình 2-5: Cơ chế độ bám dính và hiệu ứng trễ

Cao su được sử dụng làm lốp xe ô tô, đ y là loại vật liệu nhớt - đàn hồi, ma sát giữa lốp - mặt đường không tu n theo quy tắc của ma sát Ma sát giữa lốp và bề mặt cứng không phải là một hằng số và phụ thuộc nhiều vào áp suất lốp, nhiệt độ

và vận tốc Hình [2-6] mô tả các lực ma sát là kết quả của hai thành phần chính thể hiện trong công thức [2.6] (Meyer và Kummer, 1967):

Trong đó:

Vùng kéo Vùng nén

Cốt liệu đá

(liên kết hiệu ứng trễ) (biến dạng do ma sát)

(liên kết ma sát)

(a) Lực tác dụng lên bánh xe

(b) Thành phần của lực ma sát Hình 2-6: Độ bám giữa bánh xe với mặt đường

Khi bề mặt mặt đường khô ráo và mịn, lực bám là thành phần chính của lực

ma sát tổng Lực bám được tạo ra do liên kết ph n tử giữa bề mặt lốp cao su với mặt đường (Li và cộng sự, 2004) Trên mặt đường ẩm ướt, sự tiếp x c giữa các lốp

xe và mặt đường bị ảnh hưởng do lớp nước trên mặt đường Trong điều kiện này,

độ nhám vĩ mô (macrotexture) tạo kênh cho nước thoát ra nhanh chóng tại vị trí tiếp x c giữa lốp xe - mặt đường Sự thoát nước làm gia tăng sự tiếp x c giữa lốp

xe và mặt đường và giảm khả năng xảy ra hiện tượng nêm nước (Flintsch và cộng

sự, 2003) Lốp xe l n xuống tạo sự liên tục của biến dạng nén và hồi phục Trong giai đoạn nén, năng lượng biến dạng được thể hiện dưới dạng cọ xát mặt lốp Trong

Lực ma sát

Hướng chuyển động

Tải trọng

Chuyển động quay

Hiệu ứng trễ

Lực bám

giai đoạn phục hồi, một phần của năng lượng sẽ được phục hồi và một phần của năng lượng sẽ bị mất ở dạng nhiệt (Li và cộng sự, 2004)

2.4 Tính chất mặt đường

Tính chất mặt đường ảnh hưởng đến độ nhám mặt đường Tính chất mặt đường bao gồm sự kết hợp khác nhau của hỗn hợp vật liệu x y dựng đường Tính chất mặt đường bị ảnh hưởng bởi kết cấu vật liệu x y dựng đường, kỹ thuật hoàn thiện mặt đường và các yếu tố khác

Tính chất mặt đường ảnh hưởng đến sự tương tác giữa bánh xe – mặt đường Hình [2.7] của Hiệp hội đường thế giới (PI RC) minh họa về ph n loại đặc điểm độ nhám mặt đường

Tiếng ồn do tiếp x c lốp xe và mặt đường

Chất lượng mặt đường

Hai thành phần chính của độ nhám mặt đường ảnh hưởng đến ma sát là độ nhám vi mô (microtexture) (có bước sóng của 1 m - 0,5 mm) và độ nhám vĩ mô (macrotexture) (có bước sóng từ 0,5 mm - 50 mm) Độ nhám vĩ mô cao thường làm giảm khả năng tạo nêm nước, tăng sự tiếp x c giữa bề mặt lốp xe - mặt đường và tăng độ nhám cho xe chạy với tốc độ cao Độ nhám vi mô có ảnh hưởng nhiều hơn đối với lực ma sát ở tốc độ thấp Các thành phần kết dính của ma sát giữa lốp xe - mặt đường có liên quan chủ yếu đối với độ nhám vi mô, trong khi hiện tượng trễ chủ yếu là liên quan đến độ nhám vĩ mô Khi độ s u cấu trúc bề mặt tăng, các lực bám giảm (vì diện tích tiếp x c giảm) và các thành phần lực trễ tăng Độ nhám vi

mô tốt thường cung cấp điều kiện cần thiết để xe dừng lại trên mặt đường khô Ở tốc độ cao (lớn hơn 80 km / giờ) trên mặt đường ẩm ướt độ nhám vĩ mô tốt cho phép tạo dòng chảy của nước và gi p giảm thiểu hiện tượng nêm nước Khi hiện tượng nêm nước xảy ra, toàn bộ tiếp x c của lốp với mặt đường bị tách ra bằng một lớp nước Kết quả sự tiếp x c với bề mặt mặt đường bị mất và quá trình ma sát là bị ảnh hưởng (Caltrans, 2007) Độ nhám vĩ mô và độ nhám vi mô tốt là cần thiết để hình thành ma sát trên mặt đường ướt ở mọi tốc độ (Flintsch và đồng nghiệp, 2003.)

2.5 Chỉ số ma sát và mô hình

Chỉ số ma sát được giới thiệu vào năm 1965 để thay thế cho hệ số ma sát STM bắt đầu việc sử dụng hệ số trượt như là một chỉ số ma sát ( STM E-274) Hiệp hội giao thông Mỹ American Association of State Highway and Transportation Officials ( SHTO), thông qua các phương pháp thử nghiệm ASTM E-274-97 và thay đổi các thuật ngữ từ hệ số trượt sang hệ số ma sát, trong tiêu chuẩn SHTO T 242 Đầu những năm 1990 PI RC phát triển Chỉ số ma sát quốc tế (IFI) dựa trên một số nghiên cứu thực hiện ở một số nước

Ma sát mặt đường phụ thuộc nhiều vào tốc độ thử nghiệm Vì vậy, để so sánh tính chất ma sát phải sử dụng các thiết bị và tốc độ khác nhau, điều này cần thiết để

đo ma sát ít nhất ở hai tốc độ khác nhau hoặc để đo tính chất bề mặt khác như độ

nhám vĩ mô (macrotexture) Mô hình để mô tả mối quan hệ giữa ma sát và tốc độ gồm Penn State, Rado, và mô hình chỉ số ma sát quốc tế (IFI)

2.5.1 Mô hình Penn State

Các nhà nghiên cứu tại Đại học bang Pennsylvania (Penn State) đề xuất một trong những mô hình đầu tiên mô tả mối quan hệ giữa ma sát ( ) và tốc độ (V) Leu

và Henry (1976) đề xuất mô hình trình bày trình bày trong công thức [2.7]

0e PNG V 100 [-] (2.7) Trong đó:

Các thí nghiệm được thực hiện bởi Hiệp hội đường Thế giới (PI RC) ở một

số nước để so sánh các kết quả thử nghiệm thu được từ các thiết bị đo ma sát và độ nhám vĩ mô khác nhau Một trong những kết quả của những thí nghiệm này là chỉ

số ma sát quốc tế (IFI) Mô hình này là mở rộng một phần mô hình Penn State

sát (F60) là ma sát mặt đường khi bánh xe bị hãm cứng ở tốc độ 60 km/giờ Hằng số

đường

IFI có thể được tính toán (theo hệ mét, ASTM E-1960-07) như sau:

1 Đo lực ma sát mặt đường FR (S) tại tốc độ trượt S (km/h) sử dụng thiết bị đo

ma sát trên mặt đường, bằng cách sử dụng thiết bị đo tính chất mặt đường (ví dụ, MPD theo STM E-1845)

2 Tính toán IFI với tốc độ không đổi bằng cách sử dụng MPD (TX) đo bằng thiết bị đo cấu tr c được chọn theo công thức [2.8]:

Trong đó:

TX – thông số độ nhám vĩ mô được đo bằng MPD (mm)

3 Chuyển đổi FR (S) ở tốc độ trượt S với ma sát tương ứng tại tốc độ 60 km/h,

2.5.3 Mô hình Rado

Mô hình này thử nghiệm ma sát từ lúc bánh xe lăn tự do đến lúc bánh bị hãm cứng Ma sát tăng từ không đến một giá trị cao và sau đó ma sát giảm xuống khi bánh xe bị hãm cứng Mô hình (Wambold và Andresen, 1999) theo công thức [2.11]:

[

( )]

Trong đó:

(S) - giá trị ma sát, [-]

- giá trị ma sát cực đại, [-]

C - yếu tố hình học liên quan đến độ thô của kết cấu, [-]

Mô hình Penn State và mô hình Rado kết hợp được sử dụng để mô phỏng các tình huống dừng lại khẩn cấp Mô hình Rado được sử dụng cho giai đoạn đầu, từ khi phanh cho đến khi gần dừng lại, mô hình Penn State thích hợp cho giai đoạn sau

2.6 Kết luận

Độ nhám mặt đường ẩm ướt được đo bằng cách sử dụng các thiết bị khác nhau, bao gồm thiết bị phòng thí nghiệm và thiết bị hiện trường Các thiết bị này có các nguyên tắc và giá trị đo độ nhám khác nhau Hai thành phần chính của độ nhám

là độ nhám vĩ mô và độ nhám vi mô, cả hai đều liên quan đến tính chất bề mặt mặt đường Độ nhám vĩ mô và độ nhám vi mô cần thiết để duy trì an toàn xe chạy trên mặt đường ẩm ướt ở mọi tốc độ

CHƯƠNG III CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ

3.1 Giới thiệu

Độ nhám bề mặt luôn tồn tại, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố thay đổi Trong thực tế, các yếu tố thay đổi này được phân thành bốn nhóm tác động chính đến độ nhám mặt đường, thể hiện trong bảng [3-1]:

Bảng 3-1: Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất độ nhám mặt đường

động

Ảnh hưởng môi trường Ảnh hưởng xe cộ

Tính chất bề mặt

Chiều dày lớp nước và điều kiện thoát nước

Tốc độ xe chạy

Loại bề mặt (bê

tông xi măng, bê

tông nhựa, phương

pháp thiết kế)

đường

Chất ô nhiễm bề mặt

Góc xoay của lốp

chuyển của lốp xe Điều kiện dòng xe Nhiệt độ

- Kết hợp hiệu ứng theo mùa và các yếu tố ngắn hạn

- Mưa rào

Tất cả các yếu tố trên là nguồn gốc của sự thay đổi trong thử nghiệm độ nhám mặt đường ô tô Một số yếu tố ổn định theo thời gian và ảnh hưởng không đáng kể đến sự thay đổi của thử nghiệm độ nhám, trong khi các yếu tố khác lại ảnh hưởng Trong thực tế, các yếu tố này thường khó để xem xét độc lập, đặc biệt khi các bề mặt đo tiếp x c với một số lượng đáng kể các ảnh hưởng không thể dự đoán