NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT
KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG HỢP LÝ CHO TỈNH TIỀN GIANG

TS. LÊ VĂN BÁCH
Liên Bộ môn Công trình
Trường Đại học Giao thông Vận tải, Cơ sở 2

Tóm tắt: Tiền Giang có mạng lưới sông ngòi chằng chịt. Để phát triển giao thông đường
bộ thì phải xây dựng các công trình cầu, đường gần sông rạch có địa chất yếu. Điều này làm
cho nền đường đắp bị lún nhiều, kéo dài, kết cấu mặt đường thường xuyên bị hư hỏng, đòi hỏi
xử lý phức tạp và tốn kém. Vì vậy, việc nghiên cứu và đề xuất kết cấu áo đường hợp lý là mục
tiêu thiết thực, làm giảm chi phí duy tu, sửa chữa cũng như phục vụ cho việc đầu tư hợp lý cho
các dự án đường về sau cho tỉnh Tiền Giang.
Summary: Tiền Giang province has a complex system of rivers and streams. In order to
develop road traffic, bridges and roads have to be built on riversides with soft and weak soil.
As a result, the road beds are heavily and continuously sunken and the road-pavements are
usually damaged, requiring complicated and costly solutions. Thus, the research and
proposals of reasonable road-pavements are aimed to reduce the cost of repairs and
maintenance and also serve as the guide for reasonable investment in later road projects in
Tiền Giang province.
I. GIỚI THIỆU CHUNG
CT 1
Tỉnh Tiền Giang thuộc miền Tây nam bộ có tám huyện, một thị xã và một thị trấn. Phía
Đông giáp biển Đông, phía Tây giáp Đồng Tháp, phía Nam giáp Bến Tre, Vĩnh Long, phía Bắc
và Đông Bắc giáp Long An và huyện Cần Giờ của Thành phố Hồ Chí Minh.
Mạng lưới giao thông đường bộ tuy có phát triển nhưng không đồng bộ, đầu tư nâng cấp
mở rộng không đúng mức nên đã xuống cấp nhanh chóng. Tỉnh đang từng bước xây dựng hoàn
chỉnh hệ thống giao thông theo quy hoạch lâu dài, các trục đường chính được mở rộng theo quy
hoạch liên kết các huyện trong tỉnh và lưu thông với các tỉnh bạn.
Bảng 1. Hiện trạng đường giao thông của tỉnh Tiền Giang

2
-Năm 2005 là 0,661 km/km
2
Kể cả đường nông thôn
-Năm 1996 là 1,945 km/km
2
-Năm 2000 là 1,93 km/km
2
-Năm 2005 là 2,194 km/km
2
Bảng 3. Thống kê kết cấu áo đường tỉnh Tiền Giang
Chiều dài (km)

Tổng số BTN, láng nhựa Cấp phối đá dăm Đất
Năm 1996 1085,83 252,07 583,94 249,82
Tỉ lệ, % 23,22 53,77 23,01
Năm 2000 1338,56 244,66 899,44 194,46
Tỉ lệ, % 18,22 67,19 14,53
Năm 2005 1564,8 487,94 837,99 196,39
Tỉ lệ, % 31,19 53,55 12,55
II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỀ XUẤT KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG HỢP LÝ
CHO TỈNH TIỀN GIANG
2.1. Cơ sở lý thuyết đề xuất kết cấu mặt đường hợp lý
2.1.1. Các phương pháp lý thuyết
Cơ sở của nhóm phương pháp này là dựa trên việc nghiên cứu ứng suất do xe chạy gây ra
trong các lớp mặt đường và so sánh các ứng suất này với cường độ cho phép của vật liệu làm
đường.
2.1.1.1. Phương pháp theo quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-06
- Thiết kế cấu tạo kết cấu nền áo đường: nội dung chính ở đây là chọn và bố trí hợp lý các
lớp vật liệu phù hợp với chức năng và yêu cầu của các tầng, lớp áo đường, chọn các giải pháp

- Đối với lớp mặt rải nhựa của đường đó thì còn nghiệm toán xem ứng suất cắt trong lớp đó
có thỏa mãn yêu cầu về ứng suất cắt cho phép hay không; nếu không thỏa mãn thì phải điều
chỉnh thành phần vật liệu để tăng cường độ chống cắt.
- Đối với mặt đường cấp cao và cấp cao thứ yếu của vùng đóng băng theo mùa thì còn cần
nghiệm toán bề dày lớp móng chống đóng băng xem có phù hợp với yêu cầu không.
2.1.1.3. Phương pháp thiết kế mặt đường của Pháp – chương trình Alizé 3
Việc thiết kế và tính toán mặt đường của Pháp được tiến hành theo phương pháp hợp lý của
chương trình Alizé 3 (là phương pháp giải chính xác bài toán bán không gian nhiều lớp đàn hồi
của Burmister bằng máy tính) - sử dụng chương trình Alizé 3 thì có thể tính ứng suất và biến
dạng trong mọi điểm của kết cấu các lớp mặt đường nhiều lớp (cho đến 6 lớp) rồi so sánh với
kết quả tính toán cường độ và độ lún cho phép của vật liệu xác định bằng thí nghiệm ở trong
phòng và kiểm tra ở hiện trường.
CT 1
Phương pháp này phù hợp với tình hình cụ thể của nước Pháp với các đặc điểm sau đây:
- Có nhiều xe vượt tải chạy trên đường so với quy định.
- Độ ẩm của đất ở dưới mặt đường rất cao.
- Điều kiện khí hậu của nước Pháp tương đối khắc nghiệt.
- Công nghệ sản xuất và chế tạo bán thành phẩm của Pháp tiên tiến.
2.1.2. Các phương pháp thực nghiệm
Dựa trên các kinh nghiệm thu được trên các đoạn đường thực nghiệm hoặc trên mạng lưới
đường khai thác. Có thể liệt kê các phương pháp thực nghiệm chính sau đây:
- Phương pháp CBR.
- Phương pháp của viện nghiên cứu đường bộ Anh (TRRL).
- Các phương pháp thực nghiệm của Mỹ (phương pháp Shook và Finn, phương pháp
Liddle, phương pháp Shell, phương pháp AASHTO).
- Phương pháp của Nhật Bản. - Phương pháp của trung tâm thiết kế nhà và công trình Pháp (CEBTP).
2.2. Các kết cấu mặt đường định hình đã được xây dựng ở Việt Nam và các nước trên

đương trục xe tiêu chuẩn
sau 15 năm phục vụ
T15 (xe/ngày đêm)
Mô đun đàn hồi
yêu cầu E
yc
(daN/cm
2
)
T1 0,1 – 0,2 20 – 50 1.470
T2 0,2 – 0,3 51 – 100 1.600
T3 0,3 – 0,6 101 – 200 1.780
T4 0,6 – 1,2 201 – 400 1.900
T5 1,2 – 2,4 401 – 800 2.040
T6 2,4 – 4,3 801 – 1.400 2.150
T7 4,3 – 6,7 1.401 – 2.200 2.240
T8 6,7 – 12,2 2.201 – 4.000 2.360
T9 12,2 – 24,6 4.001 – 8.100 2.500
Cũng theo đề tài, phân loại cấp hạng nền đường: nền đường được chia theo các cấp hạng
như bảng 5.
Bảng 5. Phân cấp hạng nền đường
N
1
Cấp hạng đất nền N
0
N
1-1
N
1-2
N

(lấy giá trị cận trên).
III. TÍNH TỐN VÀ ĐỀ XUẤT KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG HỢP LÝ CHO TỈNH TIỀN GIANG
3.1. Tính chất của mẫu đất chưa gia cố
Loại đất phổ biến ở tỉnh Tiền Giang là đất sét pha. Từ điều kiện được gắn liền với kênh
rạch, loại đất này thường được đào kênh, đưa lên để đắp thân đường. Tùy thuộc vào địa tầng
từng khu vực từng huyện, đất sét pha có dung trọng tự nhiên thay đổi trong khoảng 1,5
- 1,7
g/cm
3
. Nếu so sánh với điều kiện phân hạng loại tốt của đất nền đường 1,8 g/cm
3
< γ
kmax
< 1,9
g/cm
3
thì thân nền đường đắp bằng đất sét pha còn chưa đáp ứng được u cầu kỹ thuật. Dưới
đây là một số chỉ tiêu cơ lý của mẫu đất sét pha sử dụng vào mục đích thử nghiệm gia cố tại
đường tỉnh 877B.
- Thành phần hạt: xem hình vẽ 3.1.
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Phần trăm trọng lượng lọt sàn tích luỹ ( % )
10 1 0.1 0.01 0.001
Cở hạt được tính bằng milimét theo logarit


Bảng 6 giới thiệu kết quả thử nghiệm đánh giá hàm lượng xi măng sử dụng trong gia cố
cường độ chịu nén của mẫu tăng dần theo hàm lượng xi măng là 4, 6, 8 và 10%. Tuy nhiên giá
trị cường độ lớn nhất mới đạt cận dưới của phân hạng đất gia cố cấp II, trong đó yêu cầu cường
độ chịu nén ở 7 ngày tuổi đạt R
n,7
= 18 ÷ 25 kG/cm
2
.
Bảng 6. Cường độ chịu nén ở 7 ngày tuổi
Hàm lượng gia cố xi măng R
n,7
(kG/cm
2
) γ
k,tn
(g/cm
3
)

4%
7,00
8,28
7,39
1,81
1,81
1,80

6%
12,73
11,76

÷ 25 kg/cm
2
.
Trị số mođun đàn hồi vật liệu đo được trên các mẫu:
- Đất gia cố 8% xi măng: biến đổi từ 2.400 kG/cm
2
- 13.000 kG/cm
2

- Đất gia cố 10% xi măng: biến đổi từ 3.400 kG/cm
2
- 18.000 kG/cm
2

3.3. Đề xuất kết cấu áo đường hợp lý
Dựa vào tình trạng lưu lượng xe trên một số tuyến đường đang khai thác và quy trình thiết
kế áo đường mềm 22 TCN 211-06, tác giả tính ra số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn
thiết kế là 10 năm, kiến nghị tính với hệ số tăng trưởng q = 5% (bảng 7).
Ngoài ra, cần phân loại cấp hạng nền đường phục vụ thiết kế kết cấu áo đường dựa vào
việc xác định trị số mô đun đàn hồi của nền đường, cường độ lực dính C và góc nội ma sát φ
(bảng 8). Vì việc đánh giá không đúng giá trị thực mô đun đàn hồi của nền đất E
nền
sẽ gây lãng
phí đầu tư hoặc phải xử lý kéo dài.
Đối với nền đường có mô đun đàn hồi E
nền
< 25 MPa thì phải xử lý nền như: phải bốc bỏ
đất nền hiện hữu và thay bằng đất chọn lọc hay thiết kế thêm lớp gia cố phía trên đất nền.
Dựa vào tình hình phát triển kinh tế tỉnh Tiền Giang, thực tế đầu tư trong những năm vừa
qua cũng như khả năng đầu tư của ngành giao thông vận tải trong tỉnh những năm tới. Trên cơ

T
1
T
2
T
3
T
4
T
5
T
6
T
7
< 0,06
0,06 - 0,10
0,10 – 0,15
0,15 – 0,19
0,19 – 0,38
0,38 – 0,60
0,60 – 0,89
< 20
20-35
35-50
50-65
65-130
130-200
200-300
91
101

nghiên cứu qua các số liệu nêu trên đã đạt được mục đích đề ra, khả năng áp dụng vào thực tiễn
là rất lớn, không những áp dụng cho đường tỉnh đường huyện mà còn có thể áp dụng cho hàng
ngàn km đường giao thông nông thôn hầu hết nằm dọc sông rạch. Hàng trăm km đường đê bao
phòng thủ ven biển, đường đê bao dọc hai bên của những cù lao dọc sông Tiền và sông Vàm Cỏ
của tỉnh Tiền Giang.

Bảng 10. Kết cấu áo đường loại A
2-2

TCT1
Bảng 11. Kết cấu áo đường loại A
2-3
Bảng 12. Kết cấu áo đường loại B
1-1

Bảng 13. Kết cấu áo đường loại B
1-2

CT 1
Tài liệu tham khảo
Áo đường mềm - yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế - 22TCN 211-06, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội. [1] Bộ GTVT,
[2] Bộ GTVT (2006), Đường ô tô – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4054 – 2005, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội.
[3] Bộ GTVT, Tiêu chuẩn thiết kế mặt đường mềm - 22TCN 274-01, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội.
[4] Tài liệu: B
áo cáo kết quả dự án nghiên cứu sử dụng nguồn vật liệu địa phương tại chỗ, gia cố với chất dính kết
vô cơ để xây dựng đường ôtô ở đồng bằng sông Cửu Long
- am. Phân viện khoa học GTVT phía N