Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph TS Phan Cao Th

912.2 Xác ñịnh ứng suất cắt hoạt ñộng do trọng lượng bản thân



∈
ϕ
τ
H
av
→ Tra toán ñồ hình 3.22 ñược τ
avTrong ñó: H : Tổng chiều dày của các lớp áo ñường trên lớp tính toán
ϕ : Góc nội ma sát của lớp vật liệu cần tính toán

chiãöu daìy màût
âæåìng H(cm)
0,001
0,002
0,003
0,001
0,002

ϕ =
5
o
10080
60
40
20

Hình 3.22: Toán ñồ tìm ứng suất cắt hoạt ñộng T
av
do trọng lượng bản thân mặt ñường
ñường phía trên gây ra ñối với lớp dưới
2.3 Xác ñịnh trị số lực dính tính toán C
tt

Trị số C
tt
ñược xác ñịnh theo biểu thức sau
C
tt
= C. K
1
. K
2
. K
3
(3-34)
Trong ñó:
C : Lực dính của ñất nền hoặc vật liệu kém dính (MPa)
K

1000
Dưới 5000
Trên
5000
Hệ số K
2

1,0 0,8 0,65 0,6
Với kết cấu áo lề có gia cố thì lấy hệ số K
2
= 1,0; riêng với kết cấu áo lề có tầng
mặt loại cấp thấp B1 thì ñược lấy K
2
= 1,23.
K
3
: Hệ số xét ñến sự gia tăng sức chống cắt trượt của ñất hoặc vật liệu kém dính ; và sự
khác biệt về ñiều kiện tiếp xúc thực tế giữa các lớp kết cấu áo ñường với nền ñất so
với ñiều kiện xem như chúng dính kết chặt (tạo ra sự làm việc ñồng thời) khi áp dụng
toán ñồ
hình (9.11) hoặc (9.12)
- ðối với các loại ñất dính (sét, á sét, á cát …) K
3
= 1,5
- ðối với các loại ñất cát nhỏ K
3
= 3,0
- ðối với các loại ñất cát trung K
3
= 6,0

ku
cd
K

1,10 1,00 0,94 0,90 0,87
Chỉ phải tính toán kiểm tra ñiều kiện (9-21) ñối với các lớp bê tông nhựa, hỗn hợp
ñá trộn nhựa, các lớp ñất, cát gia cố, ñá gia cố chất liên kết vô cơ sử dụng trong kết cấu áo .
Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph TS Phan Cao Th

93ñường cấp cao A1 và A2 . Riêng ñối với lớp thấm nhập nhựa và các lớp ñất, ñá gia cố
nhựa lỏng thì không cần kiểm tra.
2. Nội dung tính toán
2.1 Xác ñịnh
σ
σσ
σ
ku

Ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở ñáy lớp vật liệu liền khối σ
ku
ñược xác ñịnh
Hình 3.23: Toán ñồ xác ñịnh ứng suất kéo uốn ñơn vị
ku
σ
ở các lớp của tầng mặt
;(
11
chm
ku
E
E
D
h
f=
σ

Hình 9.14 : Sơ dồ ứng
suất
ku
σ

94+ Các lớp liền khối trong tầng móng : xác ñịnh
ku
σ
theo toán ñồ hình 3.24

);;(
3
2
2
11
E
E
E
E
D
h
f
ku
=
σ


chm
p=1
E
0
D
E
1
=E
TB
σ
σσ
σ
ku
h
1
E
2
E
3
h
2
Hình 3.24 : Sơ dồ
ứng suất
ku
σ
ở ñáy các
lớp vật liệu tầng giữa.

= k
1
. k
2
. R
ku
(3.37)
Trong ñó:
R
ku
: Cường ñộ chịu kéo uốn cho phép của vật liệu (MPa)
k
2
: hệ số xét ñến sự suy giảm cường ñộ theo thời gian so với các tác nhân về khí hậu
thời tiết.
+ Các vật liệu gia cố chất liên kết vô cơ lấy k
2
= 1,0
+ Bê tông nhựa loại II, bê tông nhựa rỗng và các loại hỗn hợp vật liệu hạt trộn
nhựa lấy k
2
= 0,8.
+ Bê tông nhựa chặt loại I và bê tông nhựa chặt dùng nhựa polime lấy k
2
= 1,0.
k
1
: hệ số xét ñến sự suy giảm cường ñộ do vật liệu bị mỏi dưới tác dụng của tải
trọng trùng phục
- ðối với vật liệu bê tông nhựa:

+ Với các lớp bê tông nhựa chặt loại I và bê tông nhựa polime, thời hạn thiết kế
lấy bằng 15 năm; còn với các loại bê tông nhựa và hỗn hợp nhựa khác lấy bằng 10 năm. .
Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph TS Phan Cao Th

96+ ðối với các lớp móng gia cố chất liên kết vô cơ, thời hạn thiết kế ñược lấy bằng
thời hạn thiết kế của tầng mặt ñặt trên nó.

3.2.5 ÁO ðƯỜNG CỨNG
1. ðẶC ðIỂM VỀ KẾT CẤU CỦA ÁO ðƯỜNG CỨNG
1.1 Khái niệm :
Áo ñường cứng : là kết cấu có ñộ cứng rất lớn, khả năng chống biến dạng ( môñun
ñàn hồi) cao hơn hẳn so với nền ñất và ñặc biệt có khả năng chịu uốn lớn, do ñó làm việc
theo nguyên lý tấm trên nền ñàn hồi, diện phân bố áp lực của tải trọng xe chạy trên nền
ñất rộng
Kết cấu AðC về mặt cấu tạo khác với KCAð mềm ở chỗ một trong các lớp kết cấu
của nó bằng bêtông ximăng có cường ñộ cao, có thể là lớp mặt hoặc lớp móng
1.2 Phân loại :
- Phân loại theo cấu tạo :
+ Bêtông thường ( Ciment Concrete - CC)
+ Bêtông cốt thép ( Jointet Reinforced Concrete Pavement – JRCP)
+ Bêtông cốt thép liên tục ( Continuously Reinforced Concrete Pavement- CRCP)

dãn dễ dàng, cụ thể:
+ Phải chia mặt ñường cứng thành các tấm có chiều dài và chiều rộng thích hợp
+ Phải có cấu tạo lớp ñệm ( lớp ma sát ) ở ñáy tấm
- Chịu mài mòn của bánh xe ôtô nên yêu cầu mác bêtông M ≥ 30 (Mpa)
- ðể các tấm cùng làm việc với nhau giữa các tấm phải ñặt các thanh truyền lực
ñược bố trí ở các khe dọc, dãn và khe co
- Do tấm bêtông có ñộ cứng lớn nên áp lực truyền lên các lớp móng và nền ñất nhỏ
hơn so với KCAð mềm, nên giá trị môñun dàn hồi của nền ñất và các vật liệu ñều
tăng lên nhiều lần so với khi tính toán áo ñường mềm
- Các tấm áo ñường ñược phân chia theo ñộ cứng thể hiện ở ñộ mềm S ( dùng cho
tính toán mặt ñường BTXM lắp ghép)
1.4 Cấu tạo

Hình 3.25 : Cấu tạo mặt ñường Bêtông ximăng
1.4.1 Tấm bêtông ximăng :
+ Chiều dày :
Bảng 3.14 : Chiều dày tối thiểu của tấm BTXM
TT Trục tính toán (daN) Chiều dày tối thiểu (cm)
1 9 500 18
2 10 000 22
3 12 000 24

4
2 Cấp III, IV,
V
40 300 3.15x10
4

+ Cường ñộ của bê tông móng ñường :
Cường ñộ chịu uốn giới hạn tối thiểu 25 (daN/cm
2
),
Cường ñộ chịu nén giới hạn tối thiểu 170(daN/cm
2
)
+ Tác dụng : Bộ phận chịu lực chủ yếu của mặt ñường cứng
1.4.2 Lớp ñệm :
Cát
+ Vật liệu : Cát trộn nhựa
Giấy dầu tẩm nhựa ñường ( 1-3 lớp )
+ Tác dụng :
- Tăng ñộ bằng phẳng cho lớp móng .
- Tạo tiếp xúc tốt giữa móng với ñáy tấm
- Giảm hệ số ma sát, giảm sự phát sinh ứng suất nhiệt
1.4.3 .Tầng móng :
- Yêu cầu: phải dùng tầng móng có chất liên kết, ổn ñịnh nước, không tích lũy biến
dạng dẻo, ngăn ñược nước thấm xuống nền ñất, tiếp xúc tốt với ñáy tấm BTXM, không ñể
nước kẹt lại giữa tấm và mặt móng, giữa thành tấm và lề ñường
- Cấu tạo:
+ Móng phải làm bằng bêtông cường ñộ thấp với h≥ 14cm hoặc ñá, ñất, cát gia cố
chất liên kết vô cơ với h≥ (15-16)cm
+ Bề rộng móng phải rộng hơn phần xe chạy


Hình 3.26 : Cấu tạo phần lề gia cố của mặt ñường BTXM ñổ tại chỗ
1.5 Các loại khe nối và thanh truyền lực
Các loại khe nối:
+ Khe co + Khe dọc
+ Khe dãn + Thanh truyền lực

l l l l
L=(5-6)m
b/2
b/2
B
100
100
1
2
4
3
I
II
1: Khe co
2: Khe dãn
3: Khe dọc
4: Thanh truyền lực

Tri số trong ngoặc sử dụng khi
tấm BTXM ñặt trên lớp móng

.
Công trình ñng ôtô - B môn ñng ôtô – ñng thành ph TS Phan Cao Th

100
Hình 3.27b :Sơ ñồ bố trí các khe nối