một số vấn đề về đánh giá mặt đờng
bê tông xi măng bằng DYNATEST
NCS. l vĂN CHĂM
Bộ môn Đờng bộ - ĐH GTVT
Tóm tắt: Thiết bị Dynatest 8000 l một trong nhiều thiết bị đo động để đánh giá khả năng
chịu tải của mặt đờng. Trong khuôn khổ bi viết ny tác giả giới thiệu cách đo v xử lý số liệu
đo đợc trên mặt đờng bê tông xi măng thử nghiệm.
Summary: Dynatest 8000 is one of Dynamic measurement equipments to appreciate the
bearing index of pavement structure. In this article, the author introduces the measuring
method and analysing results on experimentation Rigid Pavement.
Đặt vấn đề
Từ trớc đến nay để đánh giá sức chịu tải
của một lớp hoặc cả kết cấu mặt đờng mềm
nói chung ngời ta thờng xác định gián tiếp
thông qua độ võng đàn hồi trên bề mặt kết
cấu. Độ võng đàn hồi đợc xác định qua thí
nghiệm nén tĩnh, dới tác dụng của tải trọng
quy định.
Mặt đờng bê tông xi măng có độ võng
nhỏ hơn nhiều so với mặt đờng mềm nên
việc xác định chậu võng thờng khó khăn,
mất nhiều thời gian công sức mà kết quả khó
chính xác.
Gần đây nhiều nớc đã sử dụng các thiết
bị đo động để xác định độ võng động của mặt
đờng mềm, mặt đờng cứng. Quy trình
AASHTO 1998 quy định việc xác định hệ số
nền tơng đơng trên đỉnh lớp móng cho cả

trọng cho phép trên mặt đờng, sân bay thử
nghiệm.

- Phơng pháp không phá huỷ dùng tải
trọng búa rơi (FWD): nguyên tắc chung của
phơng pháp nh sau: Quả nặng rơi từ độ cao
nhất định theo trục dẫn hớng tác dụng lên
mặt đờng qua tấm ép. Để kéo dài thời gian
tác dụng của tải trọng giống nh tải trọng
chạy trên đờng (bánh xe chuyển động) ngời
ta làm bộ lò xo giảm chấn hay các tấm đệm
cao su.
Một thiết bị khá điển hình cho loại này và
đợc dùng khá phổ biến là DYNATEST 8000
có thể dùng cho cả mặt đờng cứng và mềm.
Thiết bị đo động DYNATEST 8000 của
Phần Lan: đo chậu võng của mặt đờng bằng
tải trọng búa rơi, với tải trọng 3 hoặc 5 cấp, bộ
đầu đo gồm 7 cảm biến đặt trên giá thẳng
hàng (hình 1).
Hình 1. Thiết bị đo động DYNATEST 8000.

,

d
12
,

d
18
,

d
24
, d
36
,

d
60
Hình 2. Sơ đồ đo động cho mặt đờng cứng.
Bớc 2. Tính toán
* Tính AREA
7
nhờ trị số độ võng trên
bằng công thức thực nghiệm [6].
Với bề mặt BTXM tính giá trị AREA
7
của mỗi
hố võng đợc xác định theo phơng trình (1):
AREA
7






0
18
d
d
+
+








0
24
d
d
9
+ 18






24
, d
36
, d
60
là độ
võng đo đợc tại các vị trí cách tâm tải trọng
một khoảng 0, 8, 12, 18, 24, 36, 60 in.
* Tính bán kính độ cứng tơng đối l
est
(giả
thiết tấm vô hạn) theo công thức:
566,2
7
est
696,0
708.289
AREA.60
ln
l











- độ võng động
đo đợc tại tâm tải trọng; d
o
*
- là hệ số không
thứ nguyên của độ võng tại tâm tải trọng xác
định bằng công thức sau:
(4)








=
)
est
l.07565.0(
e.14707.0
*
0
e.1245.0d
* Tính toán hệ số hiệu chỉnh cho d
0
và l
Với bản tấm bê tông hữu hạn (chiều dài
tấm L
b

e.89434,01AF









= (6)
trong đó:
bb
B.LL =
(khi chiều dài tấm L
b
2B
b
)
b
L.2L = (khi chiều dài tấm L
b
> 2B
b
).
* Hệ số đàn hồi động K
đ
sau khi hiệu
chỉnh theo kích thớc bản tấm bê tông hữu
hạn đợc tính theo (7):

2. Kết quả thử nghiệm tại hiện trờng
Tác giả đã làm bốn tấm bê tông thử
nghiệm tại trờng Đại học giao thông vận tải
với các thông số nền móng khác nhau, đã tiến
hành đo đạc trên các tấm thí nghiệm này
bằng DYNATEST 8000 (Thiết bị của Viện
Khoa học KT GTVT).

Sơ đồ bố trí mặt bằng nh sau: Hình 3. Sơ đồ bố trí các tấm thử nghiệm
ngoi hiện trờng.

Tấm 1: Tấm BTXM dày 24 cm, M300
trên nền đất E = 550 daN/cm
2
.
Tấm 2: Tấm BTXM dày 24 cm, M300 trên
móng cát gia cố XM 10%, nền đất E = 450
daN/cm
2
.
Tấm 3: Tấm BTXM dày 24 cm, M300
trên móng cấp phối gia cố XM 10%, nền đất
450 daN/cm
2

cấp phối gia cố xi măng (tấm 3).
Hệ số độ võng so với tấm gia cố cấp phối
gia cố
Cự ly
(cm)
Tấm 1/3 Tấm 2/3 Tấm 3 Tấm 4/3
0 2,31148 2,06557 1,00 2,01639
20,32 2,14492 1,49928 1,00 1,99419
30,48 2,06175 1,22967 1,00 1,98384
45,72 1,93267 1,23505 1,00 1,9917
60,96 1,79178 1,23879 1,00 1,99703
91,44 1,64195 1,17241 1,00 1,89498
152,4 1,3061 1,01596 1,00 1,57559
Hệ số K
đ
tính theo AASHTO
Tấm 1 2 3 4
Hệ số k động 56,16 91,76 184,61 92,10
Nhận xét v kết luận
- Nhờ thí nghiệm DYNATEST này chúng
ta có thể xác định chậu võng động rất nhanh
so với các phơng pháp đo đạc tĩnh truyền
thống.
- Kết quả đo đạc đã phản ánh đúng tình
trạng kết cấu của tấm thí nghiệm.
+ Độ võng của các tấm không gia cố (hệ
hai lớp) lớn hơn độ võng tấm có gia cố từ 1,3
đến 2,3 lần.
+ Tấm trên móng cát gia cố có độ võng
lớn hơn khá nhiều so với độ võng của tấm trên

[1]. AASHTO Hớng dẫn thiết kế mặt đờng 1986 - Hiệp
hội đờng bộ Mỹ xuất bản.
[2] Nguyễn Quang Chiêu. Mặt đờng bê tông xi măng -
NXB Xây dựng, 1985.
[3] Dơng Học Hải. Công trình mặt đờng ô tô. Tủ sách
Sau đại học, Trờng Đại học Xây dựng Hà nội. 1996.
[4] Quy trình thiết kế áo đờng cứng 22 TCN 223 - 95.
Bộ GTVT 1995.
[5] Nguyễn Văn Vợng, Nguyễn Phú Thái. Cơ sở phơng
pháp đo kiểm tra trong kỹ thuật. NXB Khoa học và Kỹ
thuật, 2001.
[6] AASHTO Design of Pavement Structures (Part II Rigid
Pavement Design & Rigid Pavement Joint Design), 1998
Ă