Bài giảng xây dựng mặt đường ô tô

- Với các mặt đường có lưu lượng giao thông lớn, các lớp móng thường được làm bằng vật liệu gia cố các chất kết dính hữu cơ hoặc vô cơ, làm cho chúng tăng khả năng chịu được tác dụng thẳ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - 2017

TS ĐẶNG VĂN THANH

X¢Y DùNG MÆT §¦êng « t«

TS ĐẶNG VĂN THANH

BÀI GIẢNG

XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ

(Dùng cho hệ Đại học ngành Kỹ thuật Công trình Xây dựng)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - 2017

LỜI NÓI ĐẦU

Bài giảng “Xây dựng mặt đường ô tô” được xuất bản nhằm đáp ứng yêu cầu học tập của sinh viên ngành Kỹ thuật Công trình Xây dựng, Khoa Cơ điện & Công trình, Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam Ngoài ra, bài giảng này có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên, cán bộ kỹ thuật và sinh viên đang công tác và học tập trong các lĩnh vực chuyên môn có liên quan

Bài giảng được biên soạn theo chương trình giảng dạy dành cho các học phần 10 tín chỉ Với phương châm “Cơ bản, hiện đại và thực tế” tác giả đã thu thập, đúc kết và biên tập mang tính kế thừa có chỉnh sửa bổ sung từ các giáo trình và tài liệu khoa học trong và ngoài nước có liên quan đến lĩnh vực khoa học này

Bài giảng gồm 6 chương:

- Chương 1: Các vấn đề chung về xây dựng mặt đường;

- Chương 2: Mặt đường đá dăm và cấp phối đá dăm;

-Chương 3: Mặt đường gia cố xi măng;

-Chương 4: Mặt đường láng nhựa và thấm nhập nhựa;

-Chương 5: Mặt đường bê tông nhựa;

-Chương 6: Mặt đường bê tông xi măng

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với sự giúp đỡ quý báu của các nhà khoa học của Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam và Trường Đại học Giao thông Vận tải Hà Nội; xin trân trọng cảm ơn tập thể Bộ môn Kỹ thuật Công trình, Khoa Cơ điện & Công trình, Phòng Đào tạo, Thư viện - Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi để cuốn bài giảng này được xuất bản

Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng với thời gian và điều kiện hạn chế, bài giảng này chắc chắn không thể tránh khỏi những sự thiếu sót nhất định Tác giả xin trân trọng đón nhận những ý kiến đóng góp xây dựng của các nhà khoa học, giáo viên, sinh viên và bạn đọc để lần xuất bản sau được hoàn thiện hơn

Xin trân thành cảm ơn!

CÁC VẤN Đ

1.1 Khái niệm chung

1.1.1 Khái niệm mặt đư

ng (còn gọi là áo đường) là một kết cấu gồ

u khác nhau, được rải trên nền đường, nhằm đằng phẳng và độ nhám cho xe chạy an toàn, êm thu

ủa mặt đường được thể hiện ở hình 1.1

Hình 1.1 Sơ đồ kết cấu mặt đường

ột bộ phận rất quan trọng của đường, là b

t hay xấu sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới chất lư Do vậy, ngoài việc tính toán thiết kế nh

ề dày, đủ cường độ thì công nghệ thi công, chầng lớp vật liệu như trong tính toán là hế

u tạo mặt đường

phân bố ứng suất trong kết cấu áo đường theo chiổng hợp các lực tác dụng lên mặt đường có thn: thành phần lực thẳng đứng và thành phần lự

a tải trọng tác dụng lên kết cấu mặt đườ

ết sức quan trọng

ng theo chiều sâu được

ng có thể chia thành

ực nằm ngang Qua ờng thể hiện ở hình

- Lực thẳng đứng: Theo chiều sâu tác dụng thì ứng suất thẳng đứng giảm

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

Hình 1.2 Sơ đồ phân bố ứng suất trong mặt đường theo chiều sâu

-Lực nằm ngang: bao gồm lực hãm, lực kéo và lực đẩy ngang Các lực

này giảm rất nhanh theo chiều sâu Do vậy, vật liệu làm tầng, lớp trên mặt đường phải có khả năng chống lại lực đẩy ngang (chống trượt)

1.1.3 Kết cấu cơ bản của mặt đường

Sơ đồ mô tả kết cấu cơ bản của mặt đườngô tô được thể hiện ở hình 1.1 Cấu tạo cơ bản của mặt đường bao gồm các lớp:tầng mặt (gồm các lớp mặt), tầng móng (gồm các lớp móng)và lớp trên nền đường(lớp nền đường cải thiện)

* Tầngmặt

- Tầng mặt(Surfacingcourse)là kết cấu trên cùng,có thể bao gồm nhiều lớp: + Lớp mặt xe chạy: Là lớp trên của kết cấu mặt đường (có thể gồm 1 ÷ 2 lớp), trực tiếp chịu tác dụng của xe cộ và các tác nhân khí hậu, thời tiết;

+ Lớp liên kết giữa lớp mặt và móng (có thể có hoặc không có)

- Lớp mặt chịu tác dụng trực tiếp của tải trọng bánh xe (gồm lực thẳng đứng và lực ngang, có giá trị lớn) và các nhân tố thiên nhiên (như mưa, nắng, nhiệt độ…)

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

- Chất lượng sử dụng và tuổi thọ của mặt đường phụ thuộc nhiều vào các đặc trưng bề mặt của lớp mặt đường xe chạy

- Vật liệu làm tầng mặt bao gồm cốt liệu và chất kếtdính (có thể dùng hoặc không dùng chất kết dính)

+ Các loại vật liệu cấp phối, cát, đá…;

+ Vật liệu gia cố (chỉ dùng cho móng trên)

- Với các mặt đường có lưu lượng giao thông lớn, các lớp móng thường được làm bằng vật liệu gia cố các chất kết dính hữu cơ hoặc vô cơ, làm cho chúng tăng khả năng chịu được tác dụng thẳng đứng của các loại xe nặng gây ra; với mặt đường ít xe chạy, có thể không làm lớp móng dưới, mà chỉ làm lớp móng bằng vật liệu gia cố

- Các lớp móng phân bố đều áp lực lên nền đất và đảm bảo các biến dạng của nền đường nằm trong các giới hạn cho phép

*Lớp trên nền đường

- Lớp trên nền đường hay còn gọi lớp đáy móng, lớp lót hoặc lớp đệm (capping layer - improved)là lớp chuyển tiếp giữa nền đất và tầng móng của mặt đường

- Lớp đáy móng có các chức năng như sau:

+Tạo ra một lòng đường chịu lực đồng nhất (đồng đều theo bề rộng), có sức chịu tải tốt;

+ Ngăn chặn ẩm thấm từ trên xuống nền đất và từ dưới lên tầng móng

áo đường;

+ Tạo "hiệu ứng đe" để bảo đảm chất lượng đầm nén các lớp móng phía trên; + Tạo điều kiện cho xe máy đi lại trong quá trình thi công áo đường, không gây hư hại nền đất phía dưới (nhất là khi thời tiết xấu)

Nếu nền đường làm bằng vật liệu có cường độ cao, ổn định với nước tốt thì không cần làm lớp này

1.1.4 Yờu cầu kỹ thuật của mặt đường

Mặt đường chịu tác dụng trực tiếp của tải trọng xe chạy, của các nhân tố

tự nhiênnhư mưa, nắng, sự thay đổi nhiệt độ Nên để bảo đảm đạt được các chỉ tiêu khai thác, vậndoanh có hiệu quả nhất thì việc thiết kế và xây dựng mặt

đường phải đạt được cácyêu cầu sau:

- Đủ cường độ: Mặt đường phải có đủ cường độ chung và tại mỗi điểm

riêngtrong từng tầng, lớp vật liệu Nóđượcbiểu thị bằng khả năng chống lại biến dạng thẳng đứng,biến dạng trượt, biến dạng co dãn khi chịu kéo-uốn hoặc do nhiệt độ;

- ổn định cường độ: Cường độ phải ít bịthay đổi theo điều kiện thời tiết,

khí hậu.Để đảm bảo yờu cầu này, vật liệu xõy dựng mặt đường cần phải được lựa chọn cho phự hợp với loại mặt đường và tớnh chất, điều kiện giao thụng, điều kiện thời tiết của từng khu vực;

- Đủ độbằng phẳng: Mặt đường phải đạt được độ bằng phẳng nhất định để

giảm sứccản lăn, giảm sóc khi xe chạy Do đó, nâng cao được tốc độ và độ ờm thuận choxe chạy,giảm tiêu hao nhiên liệu, kéo dài tuổi thọ của xe Yêu cầu này được đảm bảo bằng việcchọn vật liệu thích hợp, vào biện pháp và chất lượng thi công;

- Đủ độ nhám: Mặt đường phải có đủ độ nhám để nâng cao hệ số bám

giữa bánh xevà mặt đường, tạo điều kiện tốt cho xe chạy an toàn với tốc độ cao

và trong những trườnghợp cần thiết có thể dừng xe nhanh chóng Yêu cầu này chủ yếu phụ thuộc vào việc chọnvật liệu làm lớp trên mặt và nó cũng hoàn toàn không có mâu thuẫn gì với yêu cầu về độbằng phẳng;

- ít bụi: Bụi là do xe cộ phá hoại, bào mòn vật liệu làm mặt đường;bụi gây

ô nhiễmmôi trường, giảm tầm nhìn.Yờu cầu này liờn quan đến tớnh năng của loại

vật liệu xõy dựng mặt đường và điều kiện thời tiết của từng khu vực

1.2 Mặt đường mềm và mặt đường cứng

1.2.1.Mặtđường mềm

- Mặt đường mềm (Flexible Pavement)là một kết cấu gồm có tầng mặt

làm bằng các vật liệu hạt hoặc các vật liệu hạt có trộn hay tưới nhựa đường và tầng móng làm bằng các loại vật liệu khác nhau, đặt trực tiếp trên nền đường hoặc trên lớp đáy móng (theo 22 TCN 211-06)

Vật liệu hạt là một tập hợp cỏc hạt rời cú kớch cỡ từ 0 đến D (D là kớch cỡ hạt lớn nhất).Trong đú, cường độ liờn kết giữa cỏc hạt luụn nhỏ hơn nhiều so với cường độ bản thõn mỗi hạt và do đú cường độ chung của một lớp vật liệu hạt được đặc trưng bằng sức chống cắt trượt của lớp; lớp kết cấu bằng vật liệu hạt khụng cú tớnh liền khối

Từ khỏi niệm trờn ta cú thể nhận thấy, trừ ỏo đườngbờ tụng xi măng (BTXM), tất cả các loại mặt đường đềuthuộc loại mặtđường mềm

- Một số loại mặt đường mềm thường dựng:

+ Mặt đường mềm cú lớp mặt nhựa vàlớp múng bằng vật liệu hạt gia cố

xi măng (mặt đường nửa cứng)

-Mặt đường mềm là loại mặt đường cú khả năng chống biến dạng khụng lớn, cú độ cứng nhỏ (cường độ chịu uốn thấp)

-Cấu tạo hoàn chỉnh mặt đường mềm gồm cú lớp mặt và lớp múng, mỗi lớp lại cú thể gồm nhiều lớp vật liệu (hỡnh 1.1)

*Tầng mặt

-Tầng mặt chịu tỏc dụng trực tiếp của tải trọng bỏnh xe (gồm lực thẳng đứng và lực ngang, cú giỏ trị lớn) và cỏc nhõn tố thiờn nhiờn (như mưa, nắng, nhiệt độ…)

-Yờu cầu lớp tầng phải đủ bền trong suốt thời kỳ sử dụng của kết cấu ỏo đường; phải bằng phẳng; cú đủ độ nhỏm; chống thấm nước; chống được biến dạng dẻo ở nhiệt độ cao; chống được nứt; chống được bong bật; phải cú khả năng chịu bào mũn tốt và khụng sinh bụi

-Để đạt được yờu cầu sử dụng, tầng mặt của mặt đường mềm thường được cấu tạo bởi 3 lớp cơ bản: lớp chịu lực chủ yếu; lớp hao mũn và lớp bảo vệ

+ Lớp chịu lực chủ yếu:

Cú thể được cấu tạo từ một hoặc nhiều lớp vật liệu Do tớnh chất chịu lực (chịu nộn, chịu uốn và chịu cắt) nờn lớp chịu lực chủ yếu phải cấu tạo từ vật liệu

cú cường độ cao, cú khả năng chống trượt nhất định Thụng thường là hỗn hợp

đỏ - nhựa (bờ tụng nhựa (BTN), đỏ trộn nhựa ), đỏ dăm gia cố xi măng,cấp phối

đỏ dăm (CPDD) hay đỏ dăm nước được chờm chốn và lu lốn chặt

Lớp hao mòn: Thường là một lớp mỏng, có chiều dày từ 1  3 cm, ở ngay trên lớp mặt chủ yếu và thường làm bằng vật liệu có tính dính: lớp láng nhựa, bê tông nhựa chặt (BTNC) hạt mịn hay BTN cát

Lớp bảo vệ: Cũng là một lớp mỏng 0,5  1 cm, để bảo vệ cho lớp dưới khi chưa hình thành cường độ (lớp cát trong mặt đường dăm nước ) Đối với mặt đường BTN và có xử lý nhựa thì không có lớp này

Lớp hao mòn và lớp bảo vệ là các lớp định kì phải khôi phục trong quá trình khai thác sử dụng đường

-Yêucầuđối với vật liệulàmtầngmặt:

1) Cócườngđộcaovàổnđịnh cườngđộ(vớinhiệtvà nước) đểchịuđựngđượcáplựcthẳngđứngcủabánhxehoạt tải với trị sốlớncùngvớitác dụngtrực tiếpcủa các yếutốkhí quyển; cócấpphối tốt, độrỗngnhỏ, kínnước;

2) Cókhả năng năngchịucắt để chịuđựngđượctảitrọngnằmngangcủaôtô; 3) Cóđộcứnglớnđểhạnchếđượctácdụnggâybàomòncủabánhxehoạttải;

4) Cókíchcỡhạt nhỏđểdễtạophẳng, hạnchếtácdụnggâybongbật củabánhxevàtạorađộnhámcao, xe chạy ít ồn

Lưu ý:Khilớpmặt trên khôngđảmbảo được đầy đủ các yêucầutrên thì phải

cấutạolớpbảovệ, chịuhaomòn, tăngmasáthoặcthoát nước

- Một số loại tầng mặt đường thường dùng cho mặt đường mềm:

láng nhựa, đá dăm đen trên có láng nhựa hoặc bằng lớp thấm nhập nhựa hay lớp láng nhựa

+ Cúthể khụngcúlớpmặt dưới(1 lớp)

3) Tầng mặtcấpthấp

Là loại khụng dựng chất kết dớnh; cúthểchỉ cấutạobởi 1 hoặc2 lớp; vừađúng vai trũ làtầngmặt vừađúngvaitrũlàtầngmúng; bao gồm 2 loại:lớp mặtcấp thấp B1 và lớp mặtcấp thấp B2

+ Tầng mặtcấp thấp B1: Là loại cú lớp mặt bằng cấp phối đá dăm, đá dăm nước, cấp phối tự nhiên với điều kiện là phía trên chúng phải có lớp bảo vệ rời rạc được thường xuyên duy tu bảo dưỡng (thường xuyên rải cát bù và quét đều phủ kín bề mặt lớp)

+ Tầng mặtcấp thấp B2:Là loại có lớp mặt bằng đất cải thiện hay bằng đất,

đá tại chỗ gia cố hoặc phế thải công nghiệp gia cố chất liên kết vô cơ với điều kiện là phía trên chúng phải có lớp hao mòn và lớp bảo vệ được duy tu bảo dưỡng thường xuyên

* Tầng móng

- Khác với tầng mặt, tầng móng chỉ chịu tác dụng của lực thẳng đứng Nhiệm vụ củanó là phải phân bố, làm giảm nhỏ ứng suất thẳng đứng truyền xuống nền đường tới một giátrị khụng lớn hơn sức chịu tải của nền, để đất nền

có thể chịu đựng đượcmà không tạo nên biến dạng quá giới hạn cho phộp

- Do lực thẳng đứng truyền xuống ngày càng bé đi, nên để tiết kiệm, tầng móng thườngcócấu tạo từ nhiều lớp vật liệu có cường độ giảm dần từ trên xuống; thông thường tầng múng gồm 2lớp: lớp móng trên vàlớp móng dưới

- Do không chịu tác dụng bào mòn trực tiếp, tác dụng lực ngang mà chỉ chịu lựcthẳng đứng nên vật liệu làm cỏclớp móng không yêu cầu cao nhưcỏc lớp mặt và có thể dùngcác loại vật liệu rời rạc, chịu bào mòn kém; nhưng lại đòi hỏi

có độ cứng cao và ítbị biến dạng

- Cỏc lớp móng thườngđược làm bằng các loại vật liệu như: cấp phối đá dăm loại 1, cấpphối đá gia cố xi măng, đá dăm láng nhựa, đá dăm tiêu chuẩn (lớp móng trên) và cấpphối đá dăm loại 2, đấthoặc cát gia cố xi măng, gia cố nhựa, cấp phối sỏi suối, cấp phối sỏiong, cấp phối đồi (lớp móng dưới)

- Yờucầuđối với vật liệulàmtầngmúng:

+ Cú độ cứng nhất định, ớt biếndạng vỡ khụng chịu tỏc

dụngtrựctiếpcủabỏnhxehoạt tải vàtỏcdụngtrựctiếpcủacỏcyếutốkhớquyển;

+ Cúthểchịubàomũnkộm, kớchcỡ lớn, dựng vật liệu rời rạccườngđộgiảmdầntheo

chiềusõuđểtruyềnỏplựcvàphõnbốỏplựcthẳngđứngcủaxecộđếnnền đất đủ để nền đất cú thểchịuđựngđược;

+ Khituyếnđườngđi quavựngcúchế độ thuỷ nhiệt bất lợi, lớpmúng dưới ngoài chức năng chịulựccũncúthểđúngvaitrũlớp thoỏt nước, cỏch hơi, cỏch nước

để cải thiệnchế độthuỷnhiệtcủanềnmặtđường

Lưu ý:Không phải bao giờ một kết cấu mặt đường mềm cũng bao gồm đầy

đủ các tầng, lớpnhưđó mụ tả; mà tuỳ theo yêu cầu xe chạy, tùy theo điều kiện cụ thể nó có thể chỉ gồm một sốtầng lớp nào đó Ví dụ: Như với đường cấp thấp, áo

đường có thể chỉ gồm tầng mặt;khi đútầng mặt kiêm luôn chức năng của tầng móng; nhưngvới đường cấp cao thì kết cấu áođường bao giờ cũngthường được cấu tạo bởi nhiều lớp

Hiểu rõ chức năng của mỗi tầng lớp trong kết cấu áo đường mới có thể chọn đượccấu tạo, chọn vật liệu sử dụng trong mỗi tầng lớp được hợp lý và mới

đề xuất đúng đắn cácyêu cầu thi công cụ thể đối với mỗi tầng lớp đó

* Lớptrờn nềnđường

-Lớp trờn nền đường (hay cũn gọi lớp nền đường gia cố hoặc lớpđỏyỏođường) thường đượcxõy dựng từlớpcấpphốithiờnnhiờn hoặc đất gia cốcú độchặt khụng nhỏ hơn độ chặt nền đường (K≥ 0,98), chiềudàytốithiểucủa lớptrờn nềnđường thường khụng nhỏ hơn30cm

-Chứcnăngcủalớptrờn nền đường:

+ Tạo được một lũng đường cúcường độ cao và đồng đều;

+ Tiếpnhậnvà phõnbốtải trọngtruyềnquakết cấu mặt đường, làmgiảmđộlỳnđànhồicủatoànbộkếtcấu, tăng tuổithọcho kết cấu mặt đường;

+ Cải thiệnchế độthuỷnhiệt củakết cấu nền-mặt đường(dokết cấu nền-mặt đườngcúđộchặt lớn, tớnhthấmnhỏ);

+ Tạora hiệuứng“ĐE”đểlulốncỏclớpmặt đườngnhanhđạtđộchặt yờu cầu; + Đảmbảochoxemỏythi cụngmặt đường đi lại mà khụnggõy hư hỏng bề mặt nềnđường

* Mặt đường nhựa cú lớp múng bằng vật liệu hạt khụng gia cố

- Lớp múng bằng vật liệu hạt khụng gia cố chất liờn kết khiến cho độ

cứng của lớp này nhỏ, phụ thuộc vào cường độ của đất nền và chiều dày lớp múng Vỡ chiều dày của lớp mặt bitum mỏng, nờn cỏc lực thẳng đứng do xe chạy gõy ra được truyền xuống nền đất theo một gúc phõn bố ngang nhỏ

- Ứng suất nộn thẳng đứng lớn và trựng phục, sẽ gõy ra biến dạng dẻo trong đất và trong lớp múng, tạo thành cỏc chỗ lỳn lừm trờn bề mặt của mặt đường, gõy tụ nước Mặt khỏc, đỏy của lớp mặt nhựa bitum chịu tỏc dụng trựng phục của ứng suất kộo uốn cú thể bị nứt góy do mỏi; đầu tiờn là cỏc đường nứt riờng rẽ rồi phỏt triển dần thành một mạng lưới đường nứt Từ đú nước dễ dàng thấm xuống nền múng và làm tăng nhanh việc mở rộng đường nứt, bong bật vật liệu, rồi hỡnh thành cỏc ổ gà Nếu khụng bảo dưỡng, sửa chữa kịp thời thỡ mặt đường sẽ bị hư hỏng rất nhanh

Vỡ vậy, loại kết cấu mặt đường mềm cú lớp múng bằng vật liệu hạt khụng gia cố chỉ thớch hợp với cỏc đường cú lượng giao thụng nhỏ và ớt xe cú tải trọng lớn

* Mặt đường nhựa cú lớp múng bằng vật liệu hạt gia cố

- Loại mặt đường này thườngcú nhiều lớp nhựa, thường xõy dựng trờn cỏc đường trục cú nhiều xe nặng chạy hoặc hoặc trờn cỏc kết cấu mặt đường tăng cường

- Độ cứng và cường độ chịu kộo của cỏc lớp múng gia cố cho phộp giảm nhanh ứng suất thẳng đứng truyền xuống nền đường Ngược lại, tải trọng xe chạy gõy ra ứng suất kộo uốn trong cỏc lớp mặt và lớp múng Nếu cỏc lớp này dớnh chặt với nhau, độ cứng của kết cấu sẽ rất lớn Như vậy, chất lượng của cỏc mặt tiếp giỏp cú ảnh hưởng lớn đến tỡnh hỡnh làm việc của loại mặt đường này

- Trong kết cấu mặt đường mềm, lớp mặt xe chạy là bộ phận trực tiếp chịu tỏc dụng của bỏnh xe và của mưa nắng Để đủ sức chống lại cỏc tỏc dụng trờn, lớp mặt phải được làm bằng vật liệu cú cường độ cao: bờ tụng nhựa, đỏ trộn nhựahoặcthấm nhập nhựa; khi lượng giao thụng nhỏ cú thểlà cỏc lớp lỏng nhựa

1.2.2.Mặt đường cứng

- Mặtđường cứng (Rigid Pavement) là loại mặt đường cú tầng mặt làm bằng bờ tụng xi măng và tầng múng làm bằng cỏc loại vật liệu khỏc nhau, đặt trực tiếp trờn nền đường hoặc trờn lớp đỏy múng (theo Quy định tạm thời về kỹ thuật thi cụng và nghiệm thu mặt đường bờ tụng xi măng trong xõy dựng cụng giao thụng -Ban hành theo Quyết định số 1951/QĐ-BGTVT, ngày 17/8/2012 của Bộ Giao thụng Vận tải)

- Mặt đường cứng làloại mặt đường làm bằng cỏc loại vật liệu có khả năng chịu uốn lớn, cóđộ cứng cao; nên nguyên lý làm việc của mặt đường cứng là“tấm

trên nền đàn hồi” (khácvới

không gian vô hạn đàn hồi”)

Từ cỏc khỏi niệm đó trỡnh bày

thuộc loại mặt đường cứng

- Do có độ cứng rất cao nên

tác dụngcủa tải trọng bánh xe, tấm BTXM chịu ứng suất kéo uốn lớn hơn mặt

đường mềm, có nghĩalà tấm BTXM chịu hầu hết tác dụng của tải trọng bánh xe Vì vậy, kết cấu mặt đườngcứng

mềm Cấu tạo cơ bản củamặ

chống lại hiện tường mỏi, hiện t

tảitrọng trùng phục, lực xung

ó trỡnh bày ta nhận thấy,chỉ mặtđường bê tông xi măng

Do có độ cứng rất cao nên mặt đường cứng có biến dạng lún rất nhỏ dtác dụngcủa tải trọng bánh xe, tấm BTXM chịu ứng suất kéo uốn lớn hơn mặt

tấm BTXM chịu hầu hết tác dụng của tải trọng bánh xe ờngcứng thường có ít tầng lớp hơn kết cấu

Tấm BTXM phải có cường độ chịu uốn cao, đủ cường độ dựtrữ để

ờng mỏi, hiện tượng phá hoại cục bộ ở góc tấm do tác dụng của trọng trùng phục, lực xung kích;

xe chạy trực tiếp trên bề mặt, nờn tấm BTXM còn phải có khả năng

Cúcườngđộcaovàổnđctỏcdụngcủabỏnhxehoạt tải (tảitrọngxungkớch) vàứngsuất nhiệtphỏt sinh trong t

t đườngụtụphải đảmbảo: Ngoài kh

ng

nhỏm cần thiết lựcbằng BTXM n30cm(12inches); cũng có thể

Lớp BTN này ờng do các khe nối gây ra

ờng độ dựtrữ để ợng phá hoại cục bộ ở góc tấm do tác dụng của

tấm BTXM còn phải có khả năng

nđịnhcườngđộ: ọngthẳngđứng, tphỏt sinh trong tấmkhi nhiệt

goài khả năng

- Tầng múng cú thể bao gồm 1 đến 2 lớp: lớp múng trờn và lớp múng dưới

- Tầng móng của mặt đường cứng tuy không tham gia chịu lực lớn như trong mặt đường mềmnhưng nó có tác dụng quan trọng đối với sự bền vững lâu dài của tấm BTXM ở trên: Nếu tầng móng không bằng phẳng hoặc đầm nén không tốt, không đều, không đủcường độ sẽ xảy ra tích luỹ biến dạng dư, lún không đều Lúc này tấm BTXM sẽ bị cậpkênh, điều kiện làm việc bình thường của tấm không còn nên tấm BTXM sẽ bị phá hoại

Chính vì thế, yêu cầu quan trọng nhất của lớp móng mặt đường cứng là phải đảm bảo điềukiện tiếp xúc tốt nhất giữa tấm bê tông và lớp móng trong suốt quá trình chịu tải Đáp ứngyêu cầu này, lớp móng mặt đường cứng thường là lớp móng cát gia cố xi măng, cấp phốiđá gia cố xi măng có nghĩa là vật liệu có độ cứng lớn, rất ít biến dạng dư và dễ tạophẳng

- Yờucầuđốivớivậtliệutầngmúng:

Ứngsuấtdohoạttảigõyrasaukhitruyềnxuốngtầngmúng đó cũn rất nhỏvỡtấmBTXMmặt đườngcúđộcứngrấtlớn Chớnhvỡ vậy, tầngmúngcủamặtđườngcứngkhụngyờucầucúcườngđộcao

Mặc dự tầng múng của mặt đườngcứngkhụngyờucầucú cườngđộcao,songphảiđảmbảo:

đổiđều, khụng làm phỏt sinh nội ứng suất quỏlớn trong tấm bờ tụng

Vỡ cỏc yờucầutrờn mà hiệnnaylớpmúngcỏt giacốxi măng, cấpphối đỏdămgiacốxi măngđượcdựngphổbiếntrong kết cấutầngmúngỏođườngcứng

* Cỏc loại vật liệu dựng trong xõy dựng mặt đường

Vật liệu xõy dựng mặt đường ụ tụ cú thể được chia làm 2 loại chớnh: cốt liệu, chất kết dớnh và phụ gia

-Cốt liệu:

+ Thường là đất, đá, cuội sỏi, xỉ phế liệu công nghiệp ;

+ Bất cứ cỏctầng, lớp nào trong kết cấu mặt đường đều phải sử dụngớt nhấtmột loại cốt liệu

Là những chất được sử dụng với hàm lượng nhỏ (thường khụng lớn quỏ 5%

so với khối lượng chất kết dớnh), nhằm cải thiện một số tớnh chất của hỗn hợp vật liệu trong và sau khi thi cụng

Lưu ý:Khi xõy dựng đường, phải biết cỏch phối hợp cỏc loại vật liệu trờn

và thi cụngchỳngtheo một cụngnghệnhất địnhnàođúđể tạora cỏcloại mặt đườngcú cườngđộcaovà ổnđịnh, thỏamóntốtnhấtcỏcyờucầuvềchạyxe

* Cấu trúc vật liệu làm mặt đường

Cỏc loại vật liệu làm đường sau khithi cụngxongsẽ hỡnhthànhcấutrỳc

cúcườngđộ Vậtliệumặtđườngcú3 loạicấutrỳcchủ yếu:cấutrỳckeotụ (đụngtụ), cấutrỳctiếpxỳcvàcấutrỳckếttinh

- Cấu trúc keo tụ (đông tụ):

Cỏc hạtkhoỏngtiếpxỳcvớinhauthụngquamộtmàngmỏngchất lỏngbaobọcxung quanhhạt(màngnhựahoặc nước)

Khi các hạt cứng được bao bọc bằng các màng mỏngchất lỏng (như hạt

đất có các màng nước bao bọc, các hạt khoáng chất có nhựa bao bọc ), cường

độ của một lớp có cấu trúc keo tụ phụ thuộc chủ yếu vào thành phần, loại màngchất lỏng, số lượng và chất lượng của nó;đồng thời cũng phụ thuộc vào cường độ của cáchạt cứng cũng như sự tiếp xúc bề mặt giữa các hạt

Đặc điểm của cấu trúc keo tụ:

+ Cường độ thấp nhất;

+ Tính xúc biến đạt tối đavàkhôi phục lại hoàn toàn sau khi phá hoại;

+ Tính dẻo và khả năng từ biến rõ rệt nhất;

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

- Cấu trúc kết tinh:

Cỏchạtkhoỏngđượcbaobọcbởi mộtmàngchấtliờn kếtbiếncứng.Khi các hạt cứng được bao bọc bằng các màng chất liên kết biếncứng (như bê tông xi măng) Cường độ của loại kết cấu này cũng phụ thuộc số lượngvàchấtlượng chất liên kết, cường độ vật liệu khoáng chất và diện tích tiếp xúc giữa các hạt

Đặcđiểmcủa cấu trỳc kết tinh: vật liệu cú cường độ cao và ổn định nước

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

Yêu cầu phải sử dụng các loại vật liệu như thế nào, cụ thể phải quyết định yêu cầuđối với mỗi thành phần vật liệu, tỉ lệ phối hợp giữa các thành phần ra sao

để tạo nên mộthỗn hợp vật liệu mà sau khi hoàn thành các khâu thi công cần thiết có thể đạt được một cấutrúc có cường độ nhất định, đáp ứng được các yêu cầu phù hợp với chức năng của mỗi tầnglớp mặt đường

1.3.2 Cỏc nguyờn lý sử dụng vật liệulàm mặt đường

Mỗi phương pháp xây dựng mặt đường phải dựa trên một nguyên lý sử

dụng vật liệunhất định và trình tự thi công nhất định Mỗi nguyên lý sử dụng vật liệu khác nhau sẽquyết định yêu cầu đối với mỗi thành phần vật liệu về số lượng

và chất lượng, đồng thờicũng quyết định các biện pháp và kỹ thuật thi công cần thiết Ngược lại, nếu có sẵn nhữngthứ vật liệu nào đó thì nên theo một nguyên lý cấu tạo tương ứng Như vậy, mới đảm bảo cóthể tạo nên một tầng lớp có lợi nhất

về cường độ và độ ổn định cường độ trong thời gian sử dụng

Cho đến nay, các phương pháp xây dựng mặt đường đều dựa vào một trong 4nguyên lý sử dụng vật liệu sau:

1) Nguyên lý đá chèn đá (nguyên lý Macadam)

- Cốt liệu là đádăm, cuội sỏi cứngcú mặt vỡ, sần sùi, sắc cạnh, kích cỡ tương đối đồng đều đem rảithànhtừng lớp rồi lu lèn chặt cho các hòn đá chèn mócvàonhau.Cường độ hình thành do sự chèn móc, ma sát giữa các hòn đá với nhau tạo ra mộtkết cấu cường độ nhất định, có khả năng chống lại biến dạng thẳng đứng cũng như khảnăng chống bong bật bề mặt do ảnh hưởng của lực ngang Hỡnh ảnh mụ tả nguyờn lý đỏ chốn đỏ được thể hiện ở hỡnh 1.4

Hình 1.4 Mụ hỡnh vật liệu theo nguyên lý đá chèn đá

- Loại mặt đường sử dụng nguyờn lý này cú kết cấu hở, độ rỗng cũn dư lớn, độ nhỏm nhỏ, chịu lực ngang kộm nờn thường phải cấu tạo thờm lớp bảo vệ, chống bong bật, tạo ma sỏt nếu dựng làm lớp mặt.Mặt đường loại này bao gồm: mặt đường đỏ dăm, đỏ dăm thấm nhập nhựa, đỏ dăm đen rải theo phương phỏp chốn, đỏ dăm thấm nhập vữa xi măng cỏt, bờ tụng nhựa thoỏt nước

- Để giảm độ rỗng và cải thiện khả năng chịu tỏc dụng của lực ngang xe

cộ, cú thể sử dụng một số loại vật liệu chốn

- Ưu điểm: Mặt đường xõy dựng theo nguyờn lý đỏ chốn đỏ cú cỏc ưu điểm cơ bản là: cụng nghệ thi công đơn giản, cốt liệu yêu cầu ít kích cỡ, do đó

dễ khốngchế, kiểm tra chất lượng khi thi công

- Nhược điểm:Mặt đường xõy dựng theo nguyờn lý đỏ chốn đỏ cú một số

nhược điểm như sau:

+ Cường độ lớp vật liệu làm mặt đường hình thành do lực ma sát, chèn móc giữa cáchạt cốt liệu, do vậy rất tốn công lu lèn Khi công lu không đủ thì sự chèn móc giữa các hạtcốt liệu sẽ kém làm chất lượng mặt đường không được

đảm bảo như đá dễ bị bong bật ;

+ Cường độ của lớp mặt đường sẽ không còn khi hạt cốt liệu bị vỡ vụn, nên yêu cầuđá làm mặt đường phải có cường độ rất cao;

+ Trong quá trình sử dụng, dưới tác dụng của lực bánh xe, đá sẽ bị tròn cạnh làmcho cơ cấu chèn móc, ma sát không còn nữa nên đá bị bong bật dưới tác dụng của lựcngang, gây phá hỏng mặt đường Để khắc phục nhược điểm này, ta

có thể dùng thêm vậtliệu liên kết dưới hình thức tưới hoặc trộn vật liệu liên kết (đất dính nhào thành bùn, bitum, vữa xi măng lỏng ) vào cốt liệu để tăng cường sức chống trượt cho cỏclớp kết cấu mặt đường

- Cường độ lớp mặt đường này có được nhờ cường độ của bản thõn tấm lỏt,

sự chèn khít, lực ma sát giữacác tấm, phiến vật liệu và sức chịu tải của lớp móng hay nền đất phía dưới

Hình 1.5 Mụ hỡnh vật liệu theo nguyên lý xếp lát

- Vật liệu dùng xếp lát cần có kích thước và hình dạng gần như nhau,

đồngthời bản thân phải có đủ cường độ Bởi vì, cường độ của lớp mặt đường còn phụ thuộc cảvào kích thước, cường độ của tấm lát

- Trường hợp cần làm tăng cường tính bền vững, tính ổn định của lớp mặt

đường xếplát thì có thể dùng thêm vữa xi măng để xây lát

- Loại mặt đường sử dụng nguyờn lý này cú kết cấu hở do khe hở giữa cỏc tấm lỏt, nếu giữa cỏc tấm lỏt được miết mạch cú thể xem là kết cấu kớn

- Cỏc loại thường sử dụng: mặt đường lỏt đỏ hộc, đỏ tấm, bờ tụng xi măng lắp ghộp, bờ tụng gạch(gạch block) tự chốn

- Nhược điểm: Chưa cơ giới hoá được hoàn toàn công tác lát mặt đường, việc giacông các phiến đá lát khá phức tạp, chủ yếu gia công bằng thủ công

Hiện nay, thườngdùng gạch block tự chèn được sản xuất theo dây chuyền công nghiệp.Trên thế giới, mặt đường theo nguyên lý này có thể làm mặt đường cấp cao, bãi đỗsân bay, bến cảng Ở Việt Nam chủ yếu dùng trong công tác lát

hè, bãi đỗ xe

3) Nguyên lý cấp phối

- Theo nguyên lý này cốt liệu sẽ gồm có nhiều cỡ hạt to nhỏ liên tục khác nhau, phốihợp với nhau theo một tỷ lệ nhất định; sau khi rải, lu lèn chặtcác hạt nhỏ sẽ lấp đầy lỗ rỗngcủa các hạt lớn tạo thành một kết cấu có độ chặt cao, kớn nước, cường độ lớn, có khả năng chịu lựcthẳng đứng và lực ngang đềutốt Hỡnh ảnh mụ tả nguyờn lý cấp phối được thể hiện ở hỡnh 1.6

Hình 1.6 Vật liệu theo nguyên lý cấp phối

- Mặt đường sử dụng nguyờn lý cấp phối cú kết cấu chặt kớn, hạn chế được nước thấm qua; khi cấp phối sử dụng chất kết dớnh sẽ tạo thành cỏc loại mặt đường cấp cao Vỡ vậy hiện nay, hầu hết cỏc kết cấu mặt đường cấp cao đều

sử dụng nguyờn lý này

- Cỏc loại mặt đường sử dụngnguyờn lý cấp phối: mặt đường cấp phối thiờn nhiờn, mặt đường cấp phối đỏ dăm, mặt đường cấp phối đỏ dăm gia cố xi măng, mặt đường bờ tụng nhựa, mặt đường bờ tụng xi măng

- Cỏc kết cấu sử dụng nguyờn lý cấp phối, cường độ vật li u được hình thành là do lực dính (chủ yếu) và lực ma sát trong

+ Về lực dính: có 2 dạng: dạng keo và dạngdính móc

Lực dính keo: Dạng keo của các hạt có kích thước rất nhỏ (lực dính

phântử); đảm bảo tính dính của cấp phối và nâng cao cường độ chống lựcthẳng góc cũng như lực ngang của vật liệu

Lực dính móc:Tác dụng tương hỗ giữa các hạt có kích thước to hơn (dính

móc).Có tác dụng nâng cao cường độcủa cấp phối nhưng không đảm bảo khả năng chống lực ngang

Nếu chất kết dính trong cấp phối là hạt sét thì lực dính dạng keo sẽ thay

đổi rấtnhiều khi bị ẩm

Nếu dùng xi măng hay vôi làm chất dính kết thì lực dính dạng keo sẽ caohơn và ổn định hơn rất nhiều ngay cả khi bị ẩm ướt

Nếu dùng nhựa bitum hay hắc ín làmchất dính kết thì lực dính dạng keo sẽ giảm khi nhiệt độ tăng cao (nhựa bị chảy lỏng) haykhi thành phần hạt bị ẩm ướt (lực dính giữa nhựa với cốt liệu sẽ giảm đi)

Lực dính móc ít bị thay đổi khi có sự thay đổi của nhiệt độ, độ ẩm;nhưng

nó sẽgiảm đi một khi có tác dụng trùng phục của nhiều lần của tải trọng bánh xe

Cả hai dạng lực dính này đều có thể được nâng cao bằng biện pháp lu lèn chặt nhằmlàm cho các thành phần hạt sít chặt lại với nhau, tăng diện tích tiếp xúc giữa các hạt cốtliệu

+ Về lực ma sát trong:

Để nâng cao hệ số ma sát trong của cấp phối thì các hạt cốt liệu phảisắc cạnh, sần sùi, có kích cỡ lớn và đồng đều Hai cấp phối có độ chặt như nhau, nếu thành phần hạt có độ lớn khác nhau thì sẽ có cường độ khác nhau và ngược lại

Hệ số ma sát không phụ thuộc vào thời gian tác dụng của tải trọng nhưng

nó sẽgiảm đi khi độ ẩm tăng lên

Để nâng cao cường độ của cấp phối trong tr

đã đạt đượctrị số tối đa, cần phải nâng cao lực dính

phối có thể đạt đượcyêu cầu n

lực dính khi thời tiết khôhanh Nh

không đảm bảo (tính dẻo quá lớn) thìc

tăng lên

* Một số khỏi niệm cú liờn quan

a) Cấp phối tốt nhất

- Là cấp phối mà các hạt có kích cỡ khác nhau phối hợp với nhautheo một

tỉ lệ nào đó để sau khi lu lèn sẽ đạt đ

- Theo kết quả nghiên cứ

+ Một hỗn hợp có độ chặt lớn nhất, tức l

Với K: Hệ số khối lượng giảm dần

+ Khi tỉ lệ hạt không đổi v

thì độ rỗngchỉ thay đổi khoảng 2% Bất kì một cấp phối

trong phạm vi giớihạn đó đều cho kết quả ho

phối mất đi tính dính khi ẩm

cường độ, mô đuyn đàn hồi của cấp phối

Tuy nhiên, ảnh hưởng của các hạt nhỏ chỉ thực sự có v

cấp phốidùng chất kết dính l

thì ảnh hưởng củaẩm ướt chỉ rõ khi chất liên kết không đủ

ờng độ của cấp phối trong trường hợp hệ số ma sát trong ợctrị số tối đa, cần phải nâng cao lực dính Dùng đất dính trộn v

ợcyêu cầu này Số lượng đất dính không đủ thì không đảm bảo lực dính khi thời tiết khôhanh Nhưng nếu quá nhiều hay chất lư

không đảm bảo (tính dẻo quá lớn) thìcường độ cấp phối cũng bị giảm khi độ ẩ

m cú liờn quan

các hạt có kích cỡ khác nhau phối hợp với nhautheo một

o đó để sau khi lu lèn sẽ đạt được một độ chặt lớn nhất

Theo kết quả nghiên cứu của N.N Ivanov:

hợp có độ chặt lớn nhất, tức là cấpphối tốt nhất khi

ợng giảm dần (lấy K = 0,81);

Khi tỉ lệ hạt không đổi và bằng 1/2 và hệ số K thay đổi từ 0

thì độ rỗngchỉ thay đổi khoảng 2% Bất kì một cấp phốinào có đường cong nằm trong phạm vi giớihạn đó đều cho kết quả hoàn toàn thoả mãn;

y và thực nghiệm, giáo sưIvanov đã xây dựng nên ờng cong cấp phối tốt nhất của cấp phối đất, đá hay cấp phối bêtông nhựa, bê

ng cho việc chế tạo thì K = 0,81 và tỉ lệ hạt l

ờng độ của các loại cấp phối không chỉ quyết định ở độ chặt m

hệ số ma sát.Do vậy, quan trọng không phải chỉ l

độ lớn của cốt liệu và hàm lượng các loại hạt nhỏ (nhỏVì nếuhàm lượng các loại hạt nhỏ quá nhiều sẽ l

phối mất đi tính dính khi ẩm ướtđồng thời làm giảm hệ số ma sát

n hồi của cấp phối

ởng của các hạt nhỏ chỉ thực sự có và quan troncấp phốidùng chất kết dính là đất sét;còn trong cấp phối có chất liên kết gia cố

ớt chỉ rõ khi chất liên kết không đủ

ờng hợp hệ số ma sát trong Dùng đất dính trộn vào cấp ợng đất dính không đủ thì không đảm bảo

ượng đất dính ờng độ cấp phối cũng bị giảm khi độ ẩm

các hạt có kích cỡ khác nhau phối hợp với nhautheo một

khi:

hệ số K thay đổi từ 0,65 đến 0,9

ờng cong nằm

vanov đã xây dựng nên ờng cong cấp phối tốt nhất của cấp phối đất, đá hay cấp phối bêtông nhựa, bê

tỉ lệ hạt là 1/2

ờng độ của các loại cấp phối không chỉ quyết định ở độ chặt mà còn

o vậy, quan trọng không phải chỉ là độ

ợng các loại hạt nhỏ (nhỏ ợng các loại hạt nhỏ quá nhiều sẽ làm cho cấp

m giảm hệ số ma sát, làm giảm

quan trong trong

òn trong cấp phối có chất liên kết gia cố

b) Cấp phối không liên tục

- Khi cốt liệu chủ yếu to thì hệ số ma sát sẽ tăng lên; vì thế cốtliệu của cấp phối càng lớn thì mô đuyn của nó càng cao Do vậy, trong nhiều trường hợp cóthể sử dụng cấp phối không liên tục

- Đú là cấp phối trong đó loại vật liệu hạt chèn lỗ rỗng nhỏhơn 4-6 lần các thành phần hạt lớn nhất

- Khi vận chuyển loại cấp phối không liêntục rất dễxảy ra hiện tượng phân tầng

c) Cấp phối tự nhiên

- Là loại cấp phối lấy từ tự nhiờn (khụng qua nghiền), bao gồm:

+ Cấp phối sỏi sạn (cấp phối đồi);

+ Cấp phối sỏi ong (cỡ hạt lớn hơn cấp phối sỏi sạn);

+ Cấp phối sỏi cuội (sỏi suối)

- Thụng thường, cấp phối tự nhiên không đạt yêu cầu vềcấp phối tốt nhất;

do vậy ta có thể phatrộn thêm các thành phần khác (cốt liệu, đất dính) cho đạt qui luật cấp phối tốt nhất

d) Cấp phối đá dăm

- Đượcsản xuất trong xí nghiệp sản xuất đá theo qui luật cấp phốitốt nhất: + Khi chất liên kết là xi măng(cốt liệu bờ tụng):Ta có cấp phối BTXM; + Khi chất liên kết là nhựa bitum(cốt liệu BTN): Cấp phối BTN

4) Nguyờn lý gia cốchất kết dớnh

- Nguyờn lý gia cố chất kết dớnh (hay nguyờn lý gia cố đất) được thực hiện bằng cỏch: cốt liệu chớnh thườnglà đất, cỏt, đỏ đó được làm nhỏ, trộn đều với một hàm lượng chất liờn kết nhất định, ở một độ ẩm tốt nhất; sau đúđược san rải

và lu lốn chặt, thể hiện ở hỡnh 1.7

Hình 1.7.Vật liệu theo nguyên lý gia cố

- Vỡ vậy, sau khi hỡnh thành cường độ, vật liệu gia cố trở thành một lớp vật liệu cú cấu trỳc đụng tụ hoặc kết tinh cú cường độ cao, cú khả năng chịu nộn, chịu kộo khi uốn và rất ổn định nước

- Với vật liệu đất, độ ẩm của đất quyết định trạng thái và cường độ của đất

Do vậy,có thể trộn thêm một tỷ lệ nhất định các vật liệu liên kết (vô cơ: vôi, xi măng, hữu cơ:bitum), các chất phụ gia và các chất hoạt tính bề mặt nào đó vào vật liệu đất đã được làmnhỏ, nhằm thay đổi một cách cơ bản cấu trúc và tính chất cơ

lý của đất (trước hết là đối vớithành phần hạt mịn của đất, như hạt sét) theo hướng

có lợi Cụ thể là sau quá trình thi côngđất được gia cố sẽ biến thành một lớp có cường độ cao, ổn định cường độ ngay cả khi chịutác dụng bất lợi của nước

- Loại mặt đường sử dụng nguyờn lý gia cố chất kết dớnh cú kết cấu chặt kớn, hạn chế được nước thấm qua; cú cường độ cao và rất ổn định cường độ khi chịu tỏc dụng lõu dài của nhiệt và nước

- Cỏc loại mặt đường cường độ hỡnh thành theo nguyờn lý gia cố chất kết dớnh:

+ Gia cố xi măng:mặt đường bờ tụng xi măng,cỏt gia cố xi măng, mặt đường cấp phối đỏ dăm gia cố xi măng;

+ Gia cố vụi:mặt đường đất gia cố vụi;

+ Gia cố nhựa:mặt đường bờ tụng nhựa,mặt đường đỏ trộn nhựa,mặt đường thấm nhập nhựa, mặt đường lỏng nhựa

1.4 Cụng tỏc đầm lốn mặt đường

Đầm lốn cỏc vật liệu mặt đường nhằm tăng cỏc đặc trưng cơ học và giảm

độ lỳn sau này của chỳng trong quỏ trỡnh khai thỏc Do chịu tỏc dụng của cỏc ứng suất lớn, cỏc vật liệu mặt đường phải được đầm lốn cẩn thận và thỏa món cỏc tiờu chuẩn quy định

1.4.1 Vai trũ củacụngtỏcđầmlốn

Đầmlốn(đầm nộn) làmột khõu rất quan trọng trongcụng tỏcthi cụng mặtvà múngđường.Chấtlượng cụng tỏc đầm lốn cúảnhhưởng quyết định đếnchấtlượng sửdụng củacỏc tầng lớpỏođường

Bấtcứ1 lớpvậtliệugỡ, đượcxõy dựng theonguyờn lý nào thỡ chỉ sau khi đầmlốn,trong nộibộ vậtliệumớihỡnhthànhđượccấutrỳcmớiđảmbảocườngđộ, độổnđịnh cầnthiết.Núi cỏch khỏc, chỉ sau khiđầmlốnlớpmặtđường mớicúđược 1 cấutrỳcmớitốthơnhẳncấutrỳcbanđầu

Ngoài ra, cụng tỏcđầmlốnlàkhõutốncụng nhất, kỹthuậtphứctạpnhấttrongcụng nghệthi cụng cỏc lớpmặt đường; quyết địnhđếntốcđộdõy chuyềnvàlàkhõu kếtthỳc1 quỏ trỡnh cụng nghệnờnphảitập trung

chỉđạovà kiểmtra

1.4.2 Mục đích của đầm lèn

Vật liệu làm mặt đường là hỗn hợp gồm 3 pha: rắn, lỏng và khí Khi mới san rải, thể tích pha khí thường rất lớn, vật liệu rời rạc, cấu trúc lỏng lẻo, mặt đường có độ rỗng lớn Việc đầm lènvật liệu mặt đường nhằm các mục đích cơ bản là: Tăng độ chặt bằng cách đẩy không khí ra ngoài (làm giảm thể tích pha khí), từ đó cải thiện tính năng cơ lý của lớp vật liệu:

- Tăng cường liên kết và tiếp xúc giữa các hạt, hình thành cấu trúc mới:Do vậtliệucóđộchặtlớnnên tăngđượcsốlượng liên kết và tiếpxúctrong1 đơnvịthểtích; các chất liên kếtnhờđó phát huyđượctác dụng, nộibộ vậtliệuhìnhthànhđượccấutrúcmới có liên kết tốt hơn;

-Tăng lực dính, góc ma sát trong và tính nhớt của vật liệu;

- Tính thấm của vật liệu giảm (tính chống thấm tăng)…

Vì vậy, lớp vật liệu sau khi đầm lènvà bảo dưỡng có đủ cường độ vàđộ ổn định cường độ dưới tác dụng của xe cộvà các yếu tố môi trường trong suốt quá trình phục vụ sau này

1.4.3 Độ ẩm đầm lèn

- Phải đầm lèn ở độ ẩm thích hợp(tốt nhất): Độ ẩm thích hợp được xác định bằng thí nghiệm và phụ thuộc vào từng loại vật liệuđầm lèn.Nước đóng một vai trò quan trọng trong việc đầm lèn các loại vật liệu Mỗi loạivật liệu tương ứng với mỗi loại thiết bị đầm lèn sẽ tồn tại một độ ẩm tốt nhất khi lu lèn Với mỗi loại vật liệu, khi thi công cần xác định phạm vi độ ẩm thích hợp khi lu lèn

+ Với cấp phối đồi, cấp phối sỏi ong có chỉ số dẻo cao, phạm vi độ ẩm thích hợp khi lu lèn tương đối hẹp

+ Với các loại vật liệu hạt như cát, cấp phối đá dăm không qua sàng phạm

+ Trường hợp 1: Độ ẩm tự nhiên thấp hơn độ ẩm tốt nhất

Khi đó phải dùng ô tô xitéc tưới ẩm bổ sung lên lớp vật liệu đã rải trước khi lu, hoặc tăng thêm lượng nước cho vào trạm trộn (với các hỗn hợp vật liệu

chế biến tại trạm trộn)

+ Trường hợp 2: Độ ẩm tự nhiên cao hơn độ ẩm tốt nhất

Trường hợp này thường gặp khi thi công về mùa mưa hoặc ở các vùng ẩm ướt Khi đó, cần phải làm khô thêm vật liệu (thường bằng cách xới đất và hong gió; trường hợp khó khăn có thể xử lý bằng cách trộn vôi sống)

1.4.4 Phương pháp và thiết bị làm chặt mặt đường

a) Các phương pháp làm chặt mặt đường

- Phương pháp lu lèn: dùng máy lu

- Phương pháp đầm: dùng máy đầm hoặc thủ công

- Phương pháp chấn động: dùng máy lu có bộ phận rung động

- Phương pháp kết hợp: đầm - chấn động và lu - chấn động

b) Chọn phương pháp làm chặt mặt đường

- Phương pháp lu lèn: Phổ biến nhất, có thể áp dụng cho mọi loại vật liệu;

áp dụng thuận lợi khi diện thi công rộng;

- Phương pháp đầm: Dùng khi phương tiện lu lèn không có hoặc không thể thực hiện được do diện thi công hẹp;

- Phương pháp chấn động: Áp dụng cho các loại vật liệu dạng hạt rời rạc, lực dính kết nhỏ

- Phương pháp kết hợp: Áp dụng phổ biến; tùy theo đặc điểm công trình

và các tính chất của lớp vật liệu biến đổi theo các giai đoạn để lực chọn phương pháp làm chặt

c) Chọn thiết bị làm chặt mặt đường

Việc lựa chọn thiết bị làm chặt mặt đường được dựa trên các căn cứ cơ bản sau:

- Loại vật liệu sử dụng;

- Điều kiện của đơn vị thi công;

- Đặc điểm, tính năng của thiết bị

Ví dụ:

+ Lu bánh cứng: Có thể lulèn mọi loại vậtliệu; hiệu quả nhất khi lu lèn các loại vậtliệu có sức cản đầm nén lớn nhưng sức cảnnhớt nhỏ (đá dăm, đá dăm thấm nhập khichưa tưới nhựa).Buộc phải sử dụng khi lu lènsơ bộ và lu lèn hoàn thiện lớpvật liệu để tạo phẳng

+ Lu bánh hơi: Hiệu quả nhất khi lu lèn cácloại vật liệu có sức cản đầm nén nhỏnhưng sức cản nhớt lớn (các loại mặtđường có tính dính như BTN, cấp

phối,đất gia cố vôi )

+ Lu-chấn động (lu rung):Áp dụng cho cácloại vật liệu rời, vật liệu cấp phối:cấp phối đá dăm, cấp phối đádăm gia cố xi măng, cát gia cố xi măng

1.4.5 Tải trọng và tốc độthiết bị làm chặt mặt đường

- Lựa chọn theo các giai đoạn lu lèn:

+ Lu lèn sơ bộ: Dùng lu nhẹ hoặc lu trung bánh cứng;

+ Vận tốc lu lèn phải đủ lớn: Để có năng suất lu lèn cao

- Lựa chọn theo các giai đoạn lu lèn:

+ Lu lèn sơ bộ: Ở giai đoạn đầu vật liệu còn rời rạc, nên lu vận tốc lu nên chậm (Vmax≤ 2 Km/h);

+ Lu lèn chặt: Tăng dần tốc độ (do độ chặt đã tăng):

 Lu bánh cứng, lu rung: V = 2 4 Km/h;

 Lu bánh lốp: V = 3  6 (10)Km/h

+ Lu lèn hoàn thiện: Lu chậm (Vmax≤ 2,5 Km/h)

1.4.6 Kiểm tra chất lượng đầm lèn

trường và khối lượng thể tích

+ Biến dạng dưới tải tr

võng quang học;

+ Độ võng dưới tấm ép

- Phương pháp hiện đạ

Phương pháp kiểm tra hi

trước, trong và sau khi thi công

+ Kiểm tra chất lượng v

+ Làm đoạn đường thí đi

+ Kiểm tra sau thi công

Ưu điểm cơ bản của phương pháp hi

công và có thể điều chỉnh kịp th

1.5 Công trình thoát nước m

1.5.1 Nhiệm vụ của công trình thoát n

Công trình thoát nước m

và thoát nước ra khỏi nền đư

Các công trình thu nướ

để thu nước mưa Bố trí công trình thu n

khô tiêu chuẩn xác định từ phòng thí nghi

ng vật liệu ngay tại nơi cung cấp

ng thí điểm: Kiểm tra các chỉ tiêu kỹ thuật

m tra sau thi công

a phương pháp hiện đại là không làm ch

p thời kỹ thuật thi công

c mặtđường

a công trình thoát nước mặt

c mặt đường có nhiệm vụ thu nước, tậ

n đường; nhằm đảm bảo mặt đường khô

nh

i công trình thoát nước mặt

ể chia công trình thoát nước mặt đường thành 3 loước;

p trung nước;

Các công trình thoát nước ra khỏi nền đường;

Các công trình thoát nước địa hình

Các công trình thu nước

ớc thường bố trí ở mép hoặc tim của mtrí công trình thu nước trên đường được thể hiệ

Hình 1.8 Mặt cắt ngang đường ô tô

- Rãnh sâu có đậy nắp: Dùng với các khu vực có lượng mưa lớn hoặc mặt

đường có độ dốc dọc nhỏ; được đặt trong dải phân cách giữa hoặc mép lề đường; thường làm bằng BTCT đổ tại chỗ, thi công trước khi làm lớp mặt cuối cùng

- Rãnh nông: Thường dùng với các khu vực có lượng mưa nhỏ, mặt

đường có đủ độ dốc dọc thoát nước

- Bó vỉa:Là các công trình đặt tại mép mặt đường hoặc lề đường, nhằm

chống nước xói taluy và dẫn nước đến hố ga thu nước;bó vỉa thường được làm bằng bê tông đúc sẵn

- Gờ chắn nước: Thường được bố trí dọc theo mép trên taluy nền đắp cao;

có tác dụng không cho nước mặt xói mòn taluy; dẫn nước chảy về rãnh hoặc dốc nước; gờ chắn nước thường được làm bằng bê tông xi măng

*Các công trình tập trung nước

- Tác dụng:Đảm bảo vận chuyển nước mưa từ các công trình thu nước

đến các công trình thoát nước nằm ngoài nền đường

- Bao gồm các hạng mục:

+ Hố ga;

+ Giếng quan sát;

+ Tiếp nối của gờ chán nước và dốc nước

*Các công trình thoát nước ra khỏi nền đường

- Dốc nước:

+ Có nhiệm vụ thoát nước của mặt đường và lề đường xuống chân taluy của nền đắp hoặc từ rãnh đỉnh của taluy nền đào xuống ga thu nước hoặc các rãnh có đậy nắp ở mép nền đường;

+ Thường làm bằng bê tông đổ tại chỗ hoặc lắp ghép

- Các công trình khác:

+Đầu đường ống thoát nước;

+ Nối tiếp đường ống thoát nước và dốc nước;

+Nối tiếp giữa dốc nước và rãnh

*Các công trình thoát nước địa hình

- Rãnh dọc: rãnh đất, rãnh bê tông…

- Các công trình lắng và lọc nước

1.6 Lớp trên nền đường

1.6.1 Khái niệm về lớp trên nền đường

- Lớp trên nền đường (lớp đáy móng haylớp nền đường cải thiện) là lớp

kết cấu quá độ, nhằm làm cải thiện tính chất của đất đắp hoặc đất đào phù hợp với yêu cầu

- Nếu đất nền đã phù hợp thì không cần lớp này

- Có thể bao gồm một hoặc nhiều lớp với các vật liệu phù hợp.Ví dụ: 1 lớp vải địa kỹ thuật, 1 lớp vật liệu hạt lớn, 1 lớp vật liệu hạt nhỏ để làm bằng, rồi

1 lớp sỏi sạn rải mặt…

1.6.2 Chức năng của lớp trên nền đường

Lớp trên nền đường phải đồng thời đáp ứng các chức năng yêu cầu về trước mắt và về lâu dài

* Trước mắt:

- Đảm bảo xe chở vật liệu làm móng đi lại;

- Có thể lu lèn lớp móng dưới đạt độ chặt yêu cầu và bằng phẳng;

- Bảo vệ nền đất không bị mưa lũ xói mòn trong khi chờ thi công các lớp kết cấu mặt đường

* Về lâu dài:

- Để đảm bảo nền đường có sức chịu tải đồng đềucó thể xây dựng mặt đường với chiều dày không đổi;

- Đảm bảo sức chịu tải của nền đường ít thay đổi

1.6.3 Vật liệu xây dựng lớp trên nền đường

Vật liệu xây dựng lớp trên nền đường phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản sau:

- Không nhạy cảm với nước;

- Cỡ hạt lớn nhất phải phù hợp: Đảm bảo sai số cho phép của cao độ nền đường là ±3cm và có thể trộn đều với chất kết dính khi cần;

- Đủ cường độ: Để chịu được tác dụng của máy thi công

1.6.4 Phân loại và lựa chọn chiều dày lớp trên nền đường

Lớp trên nền đường có thể có cácchiều dày khác nhau, phụ thuộc vào loại vật liệu Ta có thểchia thành 3 loại (theo quy trình của Pháp) dựa theo chiều dày

(h) và loại vật liệu sử dụng:

- Lớp trên nền đường dày:

+ h > 80 cm - với vật liệu không gia cố;

+ h > 60cm - với đất gia cố vôi;

+ h > 40 cm - với vật liệu gia cố xi măng

- Lớp trên nền đường trung bình:

+ h > 40cm - với vật liệu không gia cố;

+ h > 30cm - với đất gia cố vôi;

+ h > 20cm - với vật liệu gia cố xi măng

- Lớp trên nền đường mỏng:

+ h > 30cm - với vật liệu không gia cố;

+ h > 20cm - với đất gia cố vôi

Cách lựa chọn:Lựa chọn loại lớp trên nền đường dựa vào sức chịu tải của nền và loại mặt đường sẽ xây dựng, thể hiện ở bảng 1.1

Bảng 1.1 Chọn loại lớp trên nền đường

Sức chịu tải của

1.7 Trình tự chung xây dựng mặt đường ô tô

Trình tự chung xây dựng mặt đường có thể chia thành 5 bước cơ bản: 1- Thi công khuôn đường;

2- Thi công hệ thống rãnh thoát nước mặt đường (nếu có);

3- Vận chuyển vật liệu;

4- Thi công các lớp mặt đường;

5- Hoàn thiện và bảo dưỡng

1.7.1 Thi công khuôn đường

* Trìnhtựthicôngkhuônđườngđàohoàntoàn:

-Địnhvịtimđường, mépphầnxechạy, méplềgiacố;

-Đàokhuônđường(máyđào, máysan, thủcông);

-Vậnchuyểnđấtđổđi;

-Sansửabềmặtnềnđường;

-Lulènchặt, tạođáyáođường(lớp trên nền đường) đúngyêucầu;

-Đàorãnhthoátnướctạmthời;

-Nghiệmthukhuônđường: kiểm tra kích thước, cao độ, độ bằng phẳng; đo

mô đun đàn hồi E0, độ chặt K…

Lưuý:Phải kểđếnchiềucaophònglúnkhilu lènđáyáođườngđểđáyáođườngđúngcaođộthiết kế

- San sửa và lu lèn tăng cường bề mặt nền đường;

- Đào rãnh thoát nước tạm thời;

- Nghiệm thu khuôn đường;

- Kiểm trakích thước, caođộ, độbằngphẳng; đo mô đun đàn hồi E0, độ chặt K…

Lưuý:

khuônđườngđắptheokiểuđắplềtừngphần: Đắplề đườngđếnđâuthi công lớpmặt đườngđếnđó;

- Có thể dựngthànhchắnthi công lớpmặtđường trước, sau đódỡthànhchắnvàđắpphầnlềđườngsau;

- Ngoài 2 loại khuônđườngkểtrên, loại khuônđườngđắplề 1/2 có thể ápdụngcho cácđoạnnềnđườngchuyểntiếptừnềnđàosangnềnđắphoặcngượclại

1.7.2 Thi công hệ thống rãnh thoát nướcmặt đường

- Rãnhthoát nướctạmthời: Bốtrí sole 2 bênlềđường, khoảngcách15÷40m (tùytheo chiều rộng mặt đường), rộng20÷40cm:

- Rãnh xươngcá (cố định): Bốtrí so le 2 bênlề, đường khoảng cách 15÷20m, cấu tạotheokiểutầnglọc ngược

* Các hình thức vận chuyển vật liệu làm đường

- Vật liệuđượcvậnchuyểnđổthànhđống hoặc thành luống tại hiệntrườngtrướckhithi công (chỉ áp dụng cho vật liệu loại 1)

-Vậtliệuvậnchuyểnđếnđâu thicôngđếnđấy(ápdụngchocảvật liệu loại 1vàvật liệu loại2)

* Tính toán lượng vật liệu vận chuyển

- Vật liệucơbản: Là loại vật liệunênchiềudàylớp mặt đường; đồng thời là loại vật liệu chịu lựcchính

+ Côngthứctínhkhối lượngvật liệu ởtrạngtháikhô:

Qk = K1.K2.B.H.L.γk (tấn)

Vk = K1.K2.B.H.L.γk/γkox (m3) + Công thức tính khối lượng vật liệu ở trạng thái ẩm:

Qw = K1.K2.B.H.L.γw (tấn)

Vw = K1.K2.B.H.L.γw/ γwox (m3) Trongđó:

 K1, K2: Hệsốhaohụt và hệsốmởrộngđườngcong;

 B, L, H: Lần lượt là chiều rộng, chiều dài, chiều dày lớp vật liệu ởtrạngtháichặt (m);

 γk, γw: Khối lượng thể tích khô vàkhối lượng thể tích ẩm của vật liệuởtrạngtháiđầmchặt(tấn/m3);

 γkox, γwox: Khối lượngthểtíchkhôvàkhối lượng thể tích ẩmcủavật liệuở trạng thái đổ đống hoặc trên thùng xe(tấn/m3)

Ghichú:Khối lượngtrên cóthể lấytheo địnhmức XDCBhoặc định mức

trong các quytrìnhthicôngvà nghiệmthu

- Vậtliệuchèn(hoặcrảimặt): Là loạichènvàolỗ rỗngcủa vật liệuchínhhoặc làmthànhlớpmỏngphíatrên

Côngthứctínhkhối lượngvật liệuchènởtrạngtháikhô:

Q= K1.K2.B.L.qk/100 (tấn) V= K1.K2.B.L.qk.γkox/100 (m3) Trongđó:qk- địnhmứcsửdụngvậtliệuchèn (m3/100m2)

1.7.4 Thi công các lớp mặt đường, hoàn thiện và bảo dưỡng

Công nghệ kỹ thuật thi công, cùng với việc hoàn thiện và bảo dưỡng các lớp mặt đường phụ thuộc vào từng loại mặt đường và điều kiện thi công cụ thể;

sẽ được trình bày chi tiết ở các chương sau

Chương 2 MẶT ĐƯỜNG ĐÁ DĂM VÀ CẤP PHỐI ĐÁ DĂM

- Cường độ của lớpmặtđường đỏ dăm nước được hình thành chủ yếu theo nguyờn lý “đỏ chốn đỏ”: Cường độ hỡnh thành dựa vào lực ma sát trong (chèn móc) giữa các viờn đá đãđược lèn chặt

b) Ưu - nhược điểm

* Ưu điểm:

- Thi công dễ dàng, không đòi hỏi thiết bị thi công phức tạp, đặc chủng; thớch hợp với thi cụng thủ cụng;

- Cường độ cao, Eđh = 250 - 300Mpa;

- Tận dụng được vật liệu địa phương nên giá thành hạ;

- ít bị ảnh hưởng của ẩm ướt(ổn định nước)

* Nhược điểm:

- Lớp mặt đường đỏ dăm nước cú khả năng chịu lực ngang kộm, kộm bằng phẳng và dễ bị bong bật, hỡnh thành ổ gà: Dưới tác dụng lực đẩy ngang của bánh xe, nhất là trên đoạnđường vòng dốc lớn, đoạn đường gần chỗ giao nhau (lực đẩy ngang lớn) mặt đường thường bị hiện tượng bong bật, hình thành ổ gà, lượn sóng Đặc biệt hiện tượng này càng dễ phát sinh vàomùa khô hanh, nắng to

Đây là khuyết điểm lớn nhất của loại mặt đường này;

- Hư hỏng nhanh khi xe chạy nhiều;

- Kết cấu cú độ rỗng rất lớn;

- Không chịu được tải trọng động (vì làm tròn cạnh đá);

- Tốn nhiều cụng lu lốn:Cường độ hình thành nhờ vào việc lu lèn đá đạt độ chặt yêu cầu, do vậy mặtđường đá dăm nước rất tốn công lu;

- Yờu cầu khắt khe về đỏ dăm: Yêu cầu về cường độ vật liệu đá rất cao, yêu cầu về kích thước, hình dạng đá phảiđồng đều, hình khối, sắc cạnh nên tốn công gia công vật liệu

c) Phạm vi ỏp dụng

Lớp kết cấu đỏ dăm nướcthường được sử dụng làmlớp mặt cho mặt đường cấp thấp (dựng khi khụng cú cỏc loại vật liệu cấp phối) và làm lớp múng dưới của mặt đường cấp cao

2.1.2 Khỏi niệm chung về mặt đường đỏ dăm kết đất dớnh

a) Khỏi niệm

- Mặt đường đỏ dăm kết đất dớnh là loại mặt đường đỏ dăm được dùng đất

để lấp kín các khe hở của đá dăm;qua lu lốn sẽ tạo thành một lớp kết cấu cóđộ ổn

định cao, công lu lèn ít hơn(cũn gọi là đỏ dăm bựn)

- Cường độ hình thành theo nguyên lý Macadam và đất đóng vai trò chất dính kết

b) Ưu và nhược điểm

- Ưu điểm:So với mặt đường đá dăm nước, mặt đường đá dăm kết đất dớnh

+ Kỹ thuật thi công khắt khe và phức tạp hơn:Nếu kỹ thuật thi công không

đúng sẽ dễ làm cho mặt đường bị trơn lầy

c) Phạm vi ỏp dụng

- Làm lớp mặt cho mặt đường cấp thấp (chỉ dựng khi khụng cú cỏc loại vật liệu cấp phối)

- Làm lớp múng dưới của mặt đường cấp cao

2.1.3 Khỏi niệm chung về mặt đường cấp phối đỏ dăm

a) Khái niệm

- Mặtđường cấp phối đỏ dăm (CPĐD- Graded Aggregate) là lớp kết cấu mặt đường được xõy dựng từ hỗn hợp vật liệu đỏ cú thành phần hạt tuõn thủ nguyờn lý cấp phối liờn tục

-Cỏc hạt đỏ cú kớch cỡ khỏc nhau, phối hợp với nhau theo một tỉ lệ nhất định và được đầm chặt (khụng gia cố CKD)

- Cấp phối đỏ thường là sản phẩm của một dây chuyền công nghệ nghiền

đá(sỏi), có cấu trúc thành phần hạt theo nguyên lí cấp phối chặt, liên tục

- Vớ dụ:Cấp phối đỏ dăm kớch cỡ 0/d (Là sản phẩm thu được sau mỏy nghiền khi đó sàng bỏ nhúm hạt lớn d)

b) Ưu và nhược điểm

* Ưu điểm:

- Cường độ khá cao:

+ Với cấp phối đỏ dămloại 1: E = 250 - 300 MPa;

+ Với cấp phối đỏ dămloại 2: E = 200 - 250 MPa

- Có thể cơ giới hoá toàn bộ từ khâu sản xuất đến thi công;

- ổn định với lực đẩy ngang: á ít bị bong bật hơn so với mặt đường đá dămnước;

- Đỡ tốn công lu lèn (so với mặt đường đá dăm nước) Nhưng khi lu lèn phải chú ýlu cấp phối ở độ ẩm tốt nhất

- Dễ bị bào mòn dưới tác dụng của tải trọng bánh xe; sinh bụi khi trời khô hanh; khi trời mưa thì thànhphần đất dính bị rửa trôi, làm đá bị bong bật sinh ra các ổ gà làmmặt đường bị hỏng, kém bằng phẳng

c) Phạm vi sử dụng

- CPĐD loại 1 được dùng cho móng trên (hoặc móng dưới, trên cơ sở xem xét yếutố kinh tế kỹ thuật) của đường cấp cao A1, A2[22 TCN 334 - 06]

Trong trường hợp lớp CPĐD loại 1dựng làm lớp múng trờn dưới lớp mặt

bờ tụng nhựa thỡ phải tưới thấm một lớp nhựa bitum lỏng hoặc nhựa pha dầu 1,0kg/m2 hoặc bằng nhũ tương phõn tỏch chậm số lượng 1,5 ữ 1,6kg/m2 (hàm lượng nhựa trong nhũ tương từ 50 ữ 60%)

- CPĐD loại 2 được dùng làm lớp móng dưới của kết cấu áo đường có tầng mặtloại A1 và làm lớp móng trên cho áo đường có tầng mặt loại A2[22 TCN

334 - 06]

ởnước ta, cùng với quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước, ngành giaothông vận tải phát triển với tốc độ rất nhanh, cùng với nó là các công nghệ xây dựng hiệnđại của nước ngoài được chuyển vào Quá trình hội nhập của

ta rất nhanh, ta đã tiếp cậnđược các kỹ thuật xây dựng rất mới, công nghệ mới về vật liệu Cấp phối đá dăm đãđược sử dụng rộng rãi trong các tuyến đường cao cấp: đầu tiên là đường Bắc Thăng Long- Nội Bài, tiếp đến làQuốc lộ 5, đường Láng - Hoà Lạc và toàn bộ dự án nâng cấp Quốc lộ1

Hiện nay, xu hướng của chúng ta đang dần thay thế các loại mặt đường truyềnthống (như móng đá dăm nước, mặt đá dăm láng nhựa ) bằng vật liệu cấp phối đá dăm.Vì vật liệu cấp phối có khả năng đảm bảo, kiểm tra chất lượng thi công dễ dàng hơn mặtđường đá dăm nước

2.2 Cấu tạo và thi cụng mặt đường đỏ dămnước

2.2.1 Đặc điểm cấu tạo

- Mặt đường đá dăm nước(Water Bound Macadam Layer) làlớp kết cấu mặt (múng)đường dùng vật liệu là đá có cường độ cao, cùngloại, kích cỡ đồng

đều, sắc cạnh rải theo nguyên lý đá chèn đá

- Cường độ của mặtđường được hình thành chủ yếu dựa vào lực ma sát trong (chèn móc) giữa các hòn đá đãđược lèn chặt với nhau và lực dính kết của bột đá với nước tạo nên (do đó, gọi là mặt đường đá dăm nước hay đádăm trắng) Vì vậy, tốt nhất làdùng dăm sản xuất từ cỏc loại đỏcó cường độ cao: đá vôihoặc

đỏ đụlụmớt

- Loại mặt đường này xuất hiện vào đầu thế kỷ 19, do một kỹ sư người Anh tên làMacađam thí nghiệm thành công Sau đó, nó được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới.Nên để kỷ niệm, người ta thường gọi mặt đường này là mặt

đường đá dăm “Macadam”

- Nhược điểm của loại mặt đường này: Dễ bị bong bật;chỉ phự hợp với lượng giao thụng nhỏ Loại mặt đường này không đáp ứng đượcyêu cầu giao thông ngày càng cao,nhưng với mật độ giao thông không lớn (N<300 xe/ngày.đêm) kết hợp với công tác duy tu, bảo dưỡng tốt thì vẫn có thể bảo đảm

được điềukiện xe chạy được tốt và an toàn

- Cỏc tờn gọi khỏc: mặt đường đỏ dăm Macađam, mặt đường đỏ dăm tiờu chuẩn, mặt đường đỏ dăm trắng

- Cường độ hình thành theo nguyên lý Macadam và bột đá hình thành trong quátrình lu lèn đóng vai trò chất dính kết bề mặt.Nhờ sự chốn múc và ma sỏt giữa cỏc viờn đỏ, một phần nhỏ lực dớnh phõn tử do bột đỏ tạo ra giữ cho cỏc viờn đỏ khụng bị xoay dẫn đến trũn cạnh trong quỏ trỡnh chịu tải trọng

- Chiều dày tối thiểu của lớp đỏ dăm là 8cm (khi rải lờn lớp múng chắc chắn); chiều dày lớn nhất là 18cm (khi lu bằng lu bỏnh cứng) Với chiều dày lớn hơn, thỡ phải chia thành nhiều lớp để lu lốn Nếu dựng lu chấn động thỡ cú thể lu chặt được cỏc lớp đỏ dăm dày 25 ữ 30cm

- Vỡ lớp đỏ dăm cú kết cấu hở, độ rỗng lớn, nước mặt dễ thấm vào nờn lũng đường phải cú độ dốc ngang từ 3 ữ 4% và phải làm rónh thoỏt nước ngang

Để thoát nước được dễ dàng, nhanh chóng thì lòng đường phải làm dốc sanghai bên từ 3 ữ5% và nếu cần thiết thì bố trí hệ thống rãnh xương cá.Rónh xương cỏ cỏch nhau 15mở hai bờn lề, bố trớ so le, rộng 30cm, dày bằng chiều dày lớp vật liệu xõy dựng mặt đường

2.2.2 Vật liệuxõy dựngmặt đường đỏ dămnước

Vật liệu làm lớp mặt đường đỏ dăm nước cú thể chia thành hai loại chớnh:vật liệucơ bản (cốt liệu chớnh - cốt liệu thụ)và vật liệuchốn (đỏ chốn - hạt nhỏ)

* Cốt liệu thụ- Coarse Aggregate

Cốt liệu thụ(Coarse Aggregate) dựng xõy dựng lớp mặt đường đỏ dăm nước là đỏ dăm Cỏc chỉ tiờu cơ lý cơ bản quy định cho đỏ dăm dựng làm lớp đỏ dăm nước được ghi ở bảng 2.1

Bảng 2.1 Thành phần hạt của cốt liệu chớnh