CT 2
ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ DỐC DỌC, DỐC NGANG
MẶT ĐƯỜNG XE CHẠY TỚI CHIỀU DẦY VÀ TUỔI THỌ
CỦA KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
TS. NGUYỄN VĂN HÙNG
Trường Đại học Giao thông Vận tải, Cơ sở 2
Tóm tắt: Sự phân bố tải trọng trục xe của phương tiện giao thông lên mặt đường xe chạy
trong trường hợp mặt đường là mặt phẳng nằm ngang và mặt phẳng nghiêng là khác nhau
đáng kể, đặc biệt đối với các tuyến đường miền núi có dốc dọc, siêu cao lớn. Trong bài báo
này trình bày các ảnh hưởng của độ dốc dọc, dốc ngang mặt đường tới sự phân phối tải trọng
trục của phương tiện giao thông, tuổi thọ và chiều dầy của kết cấu áo đường.

Summary: The distribution of the axis load of transportation means to pavement surface
in case of road surface is horizontal and inclined is significantly different, especially with the
roads in mountainous areas with high longitudinal slope and cross slope. In this article,
author present the influence of the longitudinal slope, cross slope to the distribution of the axis
load of transportation means, life and thickness of pavement structure.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Khi độ dốc dọc, dốc ngang mặt đường xe chạy thay đổi thì tác động của tải trọng trục của
phương tiện giao thông và các đặc trưng ứng suất, biến dạng do nó gây ra trong kết cấu áo
đường cũng thay đổi. Tuy nhiên, trong các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu áo đường hiện nay, ảnh

Giả thiết: để đơn giản trong tính toán, không kể tới các biến dạng không đều của hệ thống
treo (biến dạng của nhíp) trước và sau, bên trái và bên phải khi xe ô tô chuyển động trên đường
có dốc dọc, có siêu cao và chỉ xét tới tác động phá hủy áo đường của tải trọng theo phương
thẳng đứng (không xét tới sự phá hủy áo đường của các lực ngang, ảnh hưởng của tốc độ xe
chạy và độ bằng phẳng của mặt đường xe chạy).
Khi độ dốc ngang mặt đường i
n
=

0, từ hình 1, các tải trọng bánh xe của trục trước, trục sau
của ô tô được xác định theo quan hệ sau:

P QP
t
=
+
(1)

αα
−
α
+
=
α
α
+
α− cos)tg.htg.hb.(Pcos).tghtg.ha.(P
pqtpqs

(2)

+α−
(4)
α
)
Trong đó:
ợng của toàn bộ xe ôtô đang xét, kN;
;
rọng tâm của xe theo phương dọc, m;
ộ.
Q: Trọng lư
P
s
, P
t
: Tải trọng trục sau và trục trước của ô tô, kN
a, b: Khoảng cách từ trục bánh sau và bánh trước đến t
h
q
, h
p
: khoảng cách từ mặt đường xe chạy đến trọng tâm xe và tim bánh xe, m;
α: góc nghiêng của mặt đường so với mặt phẳng nằm ngang theo phương dọc, đ
CT 2
2. Đ ánh xe

Hình 2. Ảnh hưở ủa độ dốc ngang mặt đường
đến sự phân phối tải trọng bánh xe lên mặt đường

=
+
(5)

ββ
−
β
+
=
β
β
+
β− cos)tg.htg.hd.(Ptg.hc.(P
pq2sq1s
(6)
cos).tgh
p
Tương tự:

1t
P
t2t
PP
=
+
(7)

ββ
−
β

P,P
:
P =
)tghtgh
P
s
c(
dc
pq
β+β−
+
(9)
P
s1
= P
s
– P
s2
= Ps(1-
tgh β
dc
tghc
pq
+
+β−
) (10)
ặt đường tới tải tr
(4) v
P
s1

1(
)d
pq
pq
+β−
+
α+α−
−
, P
t2
:

Tương tự, ta xác định được P
t1
)
dc
tghtghc
1)(tghtgha( P
t1
=
)ba( +
Q
pq
pq
+
β+β−
−α+α− (13)
P
t2
= )gβ (14) thtghc)(tghtgha(

)ihihd).(ihiha.(
)dc).(ba(
Q
P
npnqdpdq1t
−++−
++
= (17)
)ihihc).(ihiha.(
)dc).(ba(
Q
P
npnqdpdq2t
+−+−
++
=
(18)
Để đánh giá ảnh hưởng iết kế chiều của độ dốc dọc và ngang mặt đường xe chạy tới việc th
dầy và tuổi thọ kết cấu áo đường, xem ví dụ sau:
êm, trọng tải 5T, tải trọng trên trục trước và
sau l
bánh xe của trục sả
t
Thiết kế áo đường cấp III miền núi 2 làn xe, quy luật tăng trưởng xe trung bình năm q=6%,
với lưu lượng xe: ISUZU NQR75L 300 xe/ngày đ
ần lượt là G
1
= 25,3kN, G
2
= 63,2kN, a = 1,194m, b = 2,981m, c = d = 0,82m, h

P
t2
12,65 12,03 11,76 11,20
P
s1
31,6 33,46 32,49 34,41
P
s2
31,6 29,24 32,49 30,08
Bảng 2. i đổi về tải trọ tính toán (1 ủa xe ISU 75L
ở các độ ang, dốc d nhau
Độ dốc dọc, %
H uệ số q ng trục 00 kN) c
dốc ng
ZU NQR
ọc khác
Hệ số quy đ các độ dố g, % ổi khi ở c ngan
0 2 4 6
0 0,147 0,203 0,165 0,183
2 0, 2 0, 0, 0, 15 170 189 209
4 0,157 0,175 0,195 0,216
6 0,163 0,181 0,202 0,223
CT 2
Từ c kết quả ở b ảng 2 cho t
- T ọng trục ph rên các bánh xe trong trường hợ đường khôn như giả
thiết trong các tiêu chu t kế áo đườn hành) và tro ng hợp có dố ≠ 0) là
khác

= 0) và
Bảng 3. Mô đun đàn hồi yêu cầu của áo đường
trong trường hợp đường có dốc và không dốc
Trường hợp
tuyến đường
Trục xe qui đổi về trục
tiêu chuẩn 100kN
Trục xe tiêu chuẩn
6
Mô đun đàn hồi
tích lũy (10 ) yêu cầu (MPa)
Không dốc (i
d
=0%, i
n
=0%) 574,2 2,15 80
Có dốc ) (i
d
=6%, i
n
=6% 773 2,90 86
Nế hợp tuy 6%, vẫn t g
t ờng hiện hành với E
yc
>180 MPa (không xét tới ảnh h của độ
d heo tính toán rên, áo đường chỉ thác với thời gian là gần 10
năm
u trong trường ến đường có dốc (i
d
= i


Tài li
kiểm Việt Nam, 2001.
[3]. В

ệu tham khảo

[1]. Áo đường mềm-các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế 22 TCN 211-06.
[2]. Thông số kỹ thuật một số loại xe ô tô, Cục đăng
.Ф.Бабков, О.В.Андреев. Проектирование автомобильных дорог. Ч1,2. «Транспорт», 1987.
[4]. Научно-технический Информационный сборник, 3-2003
♦