BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG CHO
TỈNH LONG AN
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
TPHCM - Năm 2014
Trang
Mậ đầU 4
Cơ Sậ CHN đề TI V MễC TIêU NGHIêN CỉU 4
CHơNG 1: TặNG QUAN Về MặT đấNG BTXM 6
1.1. sự phát triển công nghệ mặt đờng btxm trên thế giới 6
1.1.1. Mặt đờng BTXM không sử dụng cốt thép đổ toàn khối tại chỗ: 7
1.1.2. Mặt đờng BTXM cốt thép. 8
1.1.3. Mặt đờng BTXM lới thép. 8
1.1.4. Mặt đờng BTXM cốt thép liên tục. 9
1.1.5. Mặt đờng BTXM cốt thép phân tán (sợi thép) 10
1.1.6. Các loại mặt đờng BTXM ứng suất trớc 10
1.2. Tổng quan các phơng pháp đánh giá sức chịu tải của kết cấu mặt đờng BTXM hiện hữu 12
1.2.1. Các thông số đặc trng cho khả năng hiện hữu của kết cấu mặt đờng BTXM 12
1.2.2. Công nghệ xác định các đặc trng sức chịu tải của mặt đờng BTXM hiện hữu. 15
1.2.3. Xác định sức chịu tải của mặt đờng BTXM theo công nghệ không phá hoại kết cấu (NDT) 17
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"#
1.3. KếT LUậN: 23
CHơNG 2: 25
NGHIêN CỉU, LA CHN PHơNG PHáP XáC địNH CáC đặC TRNG SỉC CHịU
TảI CẹA KếT CấU MặT đấNG BTXM 25
2.1. NGHIÊN CứU CáC Phơng pháp xác định 25
2.1.1. Về phơng pháp đánh giá sức chịu tải: 25
2.1.2. Các thông số đo đạc, khảo sát và thiết bị khảo sát: 25
2.1.3. Về thuật toán xác định các đặc trng sức chịu tải của mặt đờng BTXM: 26
c) Xác định các giá trị moduyn đàn hồi và moduyn phản lực nền đặc trng trên đoạn thử nghiệm. 57
3.2.3. Thí nghiệm đánh giá hiệu quả truyền tải của mối nối 62
KếT LUậN V KIếN NGHị 67
1. Tính cần thiết của việc sử dụng công nghệ thí nghiệm không phá hoại kết cấu (NDT) trong khảo
sát và đánh giá hiện trạng kết cấu mặt đờng bê tông xi măng cho đờng ôtô và sân bay ở Việt Nam:
67
2. Lựa chọn công nghệ đánh giá sức chịu tải mặt đờng BTXM cốt thép: 68
$%&'()(*(+**,-./0!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!12
b) Các thông số đo đạc, khảo sát và thiết bị khảo sát: 68
c) Về thuật toán xác định các đặc trng sức chịu tải của mặt đờng BTXM: 69
3. Định hớng nghiên cứu tiếp theo 69
TI LIệU THAM KHảO 70
CôNG NGHệ THI CôNG MặT đấNG BTXM CTLT 75
Thi công dầm neo và khe giãn đặc biệt 77
Tạo nhám 78
Làm khe 78
Bảo dỡng 79
Tài liệu tham khảo 70
Phụ lục 71
Phụ lục 1. Kết cấu & biện pháp tC mặt đờng btxm ctlt QL12A 71
Phụ lục 2. Các thiết bị đo đạc fwd & hwd 80
Trang
mở đầu
cơ sở chọn đề tài và mục tiêu nghiên cứu
Mặt đờng bê tông xi măng (BTXM) là một trong những kết cấu mặt đờng
có khả năng đáp ứng đợc đầy đủ các yêu cầu của mặt đờng trong điều kiện giao
thông hiện đại, đảm bảo đợc năng lực phục vụ trong một thời gian dài. Chính vì
vậy mặt đờng BTXM ngày càng đợc sử dụng rộng rãi trên thế giới.
ở Việt Nam, sự phát triển ngày càng nhanh về số lợng và tải trọng xe chạy
1. Tên đề tài
Nghiên cứu lựa chọn công nghệ đánh giá sức chịu tải mặt đờng bê tông
xi măng
2. Đối tợng nghiên cứu:
Các thiết bị đo đạc và phơng pháp tính toán, xác định các đặc trng sức
chịu tải của kết cấu mặt đờng BTXM.
3. Nội dung chính của đề tài:
- Nghiên cứu, lựa chọn phơng pháp xác định các đặc trng sức chịu tải của
kết cấu mặt đờng bêtông xi măng và bêtông xi măng cốt thép .
- Tìm hiểu, nghiên cứu và lựa chọn các thiết bị đo đạc chậu võng phù hợp
với các yêu cầu của việc xác định các đặc trng sức chịu tải của kết cấu mặt đờng
BTXM.
- Tính toán xác định các đặc trng sức chịu tải của kết cấu mặt đờng BTXM
trên một tuyến đờng ở Việt Nam QL12A và đánh giá kết quả.
- Nhận xét, kiến nghị và định hớng nghiên cứu tiếp theo.
4. Phơng pháp thực hiện:
Trên cơ sở tổng quan các kết quả nghiên cứu trong nớc và thế giới, lựa
chọn công nghệ đánh giá các đặc trng sức chịu tải của kết cấu mặt đờng BTXM;
tính toán, đánh giá một số công trình thực tế ở nớc ta và đa ra các nhận xét, đánh
giá và kiến nghị.
Trang
Chơng 1: tổng quan về mặt đờng btxm
1.1. sự phát triển công nghệ mặt đờng btxm trên thế giới
Mặt đờng BTXM là một trong những kết cấu mặt đờng có khả năng đáp
ứng đợc đầy đủ các yêu cầu của mặt đờng trong điều kiện giao thông hiện đại,
đảm bảo đợc năng lực phục vụ trong một thời gian dài. Chính vì vậy mặt đờng
BTXM đã đợc sử dụng từ lâu và ngày càng phổ biến rộng rãi trên thế giới.
Tại Vơng quốc Anh, ngay từ năm 1872 đã làm mặt đờng BTXM đầu tiên ở
3 đờng phố tại Edibua. ở Mỹ lần đầu tiên làm mặt đờng BTXM là vào năm 1892
khó khăn về khả năng huy động lực lợng duy tu, sửa chữa thờng xuyên.
Những u điểm chủ yếu của loại này:
- Có cờng độ, độ ổn định và bền vững dới tác dụng của xe cộ và các yếu tố
môi trờng cao hơn so với loại mặt đờng mềm cao cấp.
- Hệ số sức cản lăn của đờng nhỏ (f = 0,012 ~ 0,015)
- Hệ số bám khi mặt đờng khô cứng cũng nh khi ẩm ớt đều cao (=0,5 ~
0,7)
- Có khả năng chống hao mòn, chống bong bật, chống vệt hằn bánh dới
tác dụng của bánh xe tốt hơn so với mặt đờng mềm cao cấp.
- Chu kỳ sửa chữa dài hơn so với mặt đờng mềm cấp cao.
Các nhợc điểm chủ yếu của mặt đờng BTXM không cốt thép:
- Tồn tại các khe nối làm phức tạp cho việc thi công và duy tu bảo dỡng;
làm giảm chất lợng chạy xe (không êm thuận, gây tiếng ồn vì liên tục bánh phải
lăn qua các khe nối); làm giảm tuổi thọ do nớc thâm nhập xuống móng đờng qua
khe nối.
- Do cờng độ chịu kéo khá thấp nên dễ bị nứt co ngót và không đủ chịu
những ứng suất kéo gây ra do biến đổi nhiệt theo thời gian và gây ra do gradient
nhiệt độ giữa mặt và đáy tấm.
Vì các nhợc điểm quan trọng nói trên nên chất lợng sử dụng với tuổi thọ
của mặt đờng ôtô và sân bay bằng các tấm BTXM không cốt thép không tơng
xứng với giá thành (đắt hơn 1,8 ~ 3,0 lần mặt đờng bê tông nhựa) và tuổi thọ của
bản thân vật liệu BTXM. Do vậy, trên thế giới vào cuối những năm 60 của thế kỷ
20, ngời ta đã bắt đầu phát triển việc sử dụng bê tông có cốt thép và bê tông ứng
suất trớc nhằm khắc phục các nhợc điểm và mâu thuẫn nêu trên. Cụ thể là dùng
cốt thép hoặc bê tông cốt thép ứng suất trớc, hoặc bê tông tự nở (để tạo ứng suất
Trang
trớc) hoặc bê tông cờng độ cao để tăng khả năng chịu đựng của tấm dới tác dụng
của tải trọng, của các tác động nhiệt ẩm và để giảm số lợng khe nối nhằm tăng
chất lợng sử dụng, tuổi thọ của mặt đờng BTXM.
Trang
kính nhỏ nhng tối thiểu là là =8mm (nếu dùng cốt trơn) hoặc =10mm (nếu
dùng cốt thép gờ). Khoảng cách tối thiểu của ô lới phải gấp 2 lần đờng kính lớn
nhất của cốt liệu hạt dùng để trộn bê tông. Chiều dài nối chồng các thanh trong
lới thép thờng bằng 24 lần đờng kính thanh thép. Lợng thép sử dụng khoảng 6 ~
8kg/m
2
.
Chiều dài các tấm BTXM mặt đờng sử dụng lới thép có thể tăng đến 15m
khi biên độ năm của nhiệt độ trung bình ngày đêm bằng và dới 45
O
C. Trong các
vùng có khí hậu khắc nghiệt thì chiều dài tấm BTXM lới thép không nên quá
10m. Bề rộng tấm có thể bố trí bằng 7m. Tại các khe nối vẫn phải bố trí các
thành liên kết. Chiều dầy tấm vẫn thiết kế bằng với bề dầy tấm mặt đờng BTXM
không cốt thép (vì lới thép không làm tăng cờng độ chịu uốn của tấm).
1.1.4. Mặt đờng BTXM cốt thép liên tục.
Mặt đờng không còn phân thành các tấm, do đó không còn tồn tại các khe
nối giữa các tấm mà chỉ có các khe nối do dừng thi công và các chỗ tiếp xúc với
đoạn mặt đờng loại khác hoặc tiếp xúc với công trình khác.
Cốt thép =12 18mm đợc bố trí liên tục suốt chiều dài đờng ở vị trí nh
mặt đờng bê tông lới thép. Việc bố trí lới thép liên tục nh vậy cũng không phải
để tăng cờng độ chịu kéo uốn, mà chỉ để hạn chế việc phát sinh số lợng khe nứt
và hạn chế việc mở rộng khe nứt nhằm không cho nớc thấm qua để đảm bảo cho
mặt đờng khai thác bình thờng. Bề rộng khe nứt không đợc quá 1.0mm. Khoảng
cách giữa các khe nứt ngang phải nằm trong khoảng 1,05 ~ 2,4m.
Thông thờng cốt thép dọc nên dùng loại có gờ với diện tích thép chiếm
đến 0,5 ~ 0,7% diện tích BTXM. Nếu tỷ lệ diện tích thép nhỏ thì bề rộng khe nứt
lớn, khoảng cách giữa các khe nứt cũng lớn và nếu nhiều thép thì ngợc lại bề
Nhờ cờng độ tăng đáng kể, do vậy bề dầy tấm BTXM sợi thép có thể giảm
chỉ bằng 0,5 ~ 0,65 bề dầy tấm BTXM mặt đờng ô tô thông thờng và khoảng
cách giữa các khe co (chiều dài tấm) có thể đạt tới 15 ~ 20m. Mặt khác môđun
đàn hồi của bê tông lại không tăng nên lại giảm đợc khả năng xuất hiện các khe
nứt.
1.1.6. Các loại mặt đờng BTXM ứng suất trớc
Việc sử dụng mặt đờng BTXM ứng suất trớc xuất phát từ việc muốn tận
dụng hơn nữa khả năng làm việc của bê tông, của thép và nâng cao khả năng
chống nứt của mặt đờng BTXM. Các cách tạo ứng suất trớc trong BTXM nh sau:
Trang
- Không dùng cốt thép mà dùng kích ép: ở hai đầu tấm đặt các mố tựa kiểu
tờng chắn (có móng chôn sâu vào đất); ở giữa tấm bố trí đặt kích gia tải. Sau khi
đổ bê tông đợc 1 ~ 2 ngày thì kích gia tải, lúc đầu với áp lực gia tải 1,5MPa và
tăng dần cho đến 7 ngày thì đạt tới 5MPa. Đợi bê tông biến cứng thì chèn tấm bê
tông đúc sẵn vào khoảng trống đặt kích gia tải, sau đó lấy kích ra rồi đổ bê tông
lấp đầy khoảng trống đó. Tại hai đầu giữa hai mố tựa và tấm còn bố trí lò xo thép
(tạo khe đàn hồi) để dự trữ một phần ứng suất trớc.
- Dùng cốt thép căng sau để tạo ứng suất trớc: đổ tấm bê tông có tạo sẵn lỗ
luồn cốt thép . Sau khi tấm BTXM đủ cờng độ thì luồn thép (sợi hoặc bó sợi) vào
lỗ, căng thép và neo ở hai đầu tấm; tiếp đó phun vữa kín đặc lỗ.
ứng suất trớc phải thắng đợc lực cản ma sát ở đáy tấm và thờng yêu cầu
đạt đợc giá trị từ 2 ~ 4MPa theo hớng dọc và 0,4 ~ 1,4MPa và với bó sợi thép
phải đạt 1.700MPa.
Nếu tấm rộng 3 ~ 4m thì chỉ cần căng thép dọc, nếu tấm rộng 5 ~ 7m trở
lên thì căng cả thép dọc và ngang (tạo ứng suất trớc cả hai chiều) hoặc căng thép
theo hớng 45
0
so với tim tuyến. Cách căng 45
0
+ Tận dụng đợc tối đa khả năng làm việc của vật liệu; so với mặt đờng
BTXM có cốt thép nhng không tạo ứng suất trớc vì tận dụng đợc cờng độ của
thép nhiều hơn do đó lợng thép dùng sẽ ít hơn.
Tất cả các loại mặt đờng BTXM nêu trên khi đa vào khai thác đều cần
phải đợc đánh giá chất lợng nhằm đảm bảo các tiêu chí thiết kế, thi công công
trình. Phơng pháp thông thờng là đánh giá sức chịu tải của kết cấu mặt đờng
BTXM.
1.2. Tổng quan các phơng pháp đánh giá sức chịu tải của kết
cấu mặt đờng BTXM hiện hữu.
1.2.1. Các thông số đặc trng cho khả năng hiện hữu của kết cấu mặt đờng
BTXM
Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều phơng pháp đánh giá mặt đờng BTXM
khác nhau làm cơ sở cho việc duy tu, bảo dỡng và thiết kế nâng cấp. Mỗi phơng
pháp dựa trên các thông số khác nhau. Có thể phân thành hai nhóm chính:
a) Nhóm 1: Đánh giá theo kinh nghiệm
Trang
Việc đánh giá khả năng hiện hữu của kết cấu dựa vào số liệu thị sát và thí
nghiệm vật liệu hoặc dựa vào sự h hại của kết cấu dới tác dụng của tải trọng.
Bằng các kinh nghiệm đúc kết đợc trong suốt quá trình xây dựng, khai thác và
sửa chữa, nâng cấp mà đề ra các giải pháp thiết kế tăng cờng hoặc duy tu và sửa
chữa. Ví dụ nh:
- Căn cứ vào các số liệu đánh giá tình trạng h hỏng bề mặt, tình trạng
thoát nớc, số liệu thí nghiệm trên mẫu khoan và thí nghiệm vật liệu, từ đó đề ra
các biện pháp sửa chữa hoặc tăng cờng.
- Căn cứ vào các số liệu thống kê số lợng tải trọng mà kết cấu đã phục vụ
cùng với sự thay đổi các đặc trng cơ lý của vật liệu để đánh giá mức độ h hỏng
của kết cấu.
Dựa vào mức độ h hỏng hiện tại của kết cấu, khả năng phục vụ còn lại của
kết cấu sẽ đợc ớc tính và so sánh lợng xe tơng lai có đáp ứng đợc hay không
9
H hỏng do lún của vai đờng và kết cấu
mặt đờng phân tách
X
10 H hỏng do các vết nứt dọc kéo dài X
11 H hỏng mối nối dọc X X
12 H hỏng của các miếng vá hay sửa chữa X
13
H hỏng của tấm bản do các miếng vá
hay sửa chữa của tấm bản liền kề
X X
14
H hỏng do khe hở bên dới tấm bản dẫn
tới hiện tợng phụt nớc
X X
15
H hỏng do nguyên nhân của lớp móng
vật liệu hạt dới tấm bản
X
16
H hỏng do các vết nứt nhỏ, tạo thành
mạng
X
17 Sự nứt, gẫy mối nối dọc và ngang X
18 Sự nứt, gẫy mối tại góc tấm X
19 Sự phồng lên của kết cấu mặt X
20 Các vết nứt ngang X
b) Nhóm 2: Các thông số dựa trên cơ sở bài toán cơ học:
Hiện nay, trên thế giới tồn tại rất nhiều phơng pháp tính toán kết cấu mặt
đờng BTXM và mỗi nớc dùng một phơng pháp thích hợp cho điều kiện của nớc
năng truyền tải của khe nối luôn đợc coi là một phần của quá trình đánh giá
sức chịu tải chung của mặt đờng BTXM.
Tóm lại, từ các phân tích ở trên, đặc trng cho sức chịu tải của mặt đờng
BTXM bao gồm các thông số chính nh sau:
- Moduyn đàn hồi của tấm BTXM E
PCC
.
- Moduyn đàn hồi của nền đất E
o
với mô hình nền là bán không gian đàn
hồi hoặc Moduyn phản lực nền k với mô hình hệ số nền của Vincle.
- Khả năng truyền tải của khe nối.
1.2.2. Công nghệ xác định các đặc trng sức chịu tải của mặt đờng BTXM
hiện hữu.
Nh đã trình bày ở trên, đối với các phơng pháp đánh giá sức chịu tải của
kết cấu mặt đờng BTXM theo kinh nghiệm là các phơng pháp cổ điển. Nó xuất
hiện và tồn tại khi mà các công cụ, thiết bị đo đạc còn hết sức thô sơ, lạc hậu và
phơng pháp đánh giá sức chịu tải theo kinh nghiệm này đang dần đợc thay thế
bằng các phơng pháp dựa trên nền tảng của các bài toán cơ học và cùng với nó là
Trang
các công cụ thí nghiệm, tính toán hiện đại, tiên tiến. Do vậy không đề cập đến
các thiết bị, công cụ thí nghiệm phục vụ cho phơng pháp đánh giá theo kinh
nghiệm. Thay vào đó, chỉ đề cập đến các thiết bị hiện đại, tiên tiến và các thuật
toán đang đợc sử dụng phổ biến, rộng rãi vào thời điểm hiện nay.
Việc xác định các đặc trng cho sức chịu tải của mặt đờng BTXM thờng đ-
ợc tiến hành thông qua công tác khảo sát và các thí nghiệm tại hiện trờng kết hợp
với các thí nghiệm trong phòng.
Có thể phân loại các thí nghiệm này, theo phơng pháp thực hiện, thành hai
nhóm chính: đó là các thí nghiệm phá hoại kết cấu và các phơng pháp thí nghiệm
đầu đo (datric) vào những vị trí cần khảo sát trong quá trình xây dựng. Sau đó,
tiến hành đo các chỉ tiêu biến dạng hoặc áp lực trong các lớp kết cấu mặt đờng
ứng với các cấp tải trọng khác nhau.
Phơng pháp này lắp đặt rất phức tạp và khó khăn, các đầu đo có thể bị h
hỏng ngay trong quá trình lắp đặt do tác động của quá trình thi công và mau
hỏng và hầu nh không thể dùng lại đợc. Số liệu đo đạc có độ chính xác và độ tin
cậy không cao. Nguyên nhân chính yếu do bản thân các lớp kết cấu vật liệu
trong mặt đờng không phải là đồng nhất, sự tiếp xúc giữa kết cấu mặt đờng với
các đầu đo không tốt do đó gây nên các kết quả đo đạc không đạt độ chính xác
nh mong muốn.
Cho đến nay, trên thế giới vẫn cha có một loại thiết bị hoàn hảo nào có thể
xác định đợc chính xác, tin cậy các thông số ứng suất - biến dạng nội tại kết cấu
và trong từng lớp áo đờng nh đã nêu ở trên.
Trong khi đó, độ võng tại bề mặt kết cấu áo đờng có thể đo dễ dàng với độ
chính xác ngày càng cao. Chính vì vậy mà các thông số xác định phản ứng của
công trình dới tác dụng của các tải trọng khai thác thờng đợc chọn là các trị số
biến dạng của công trình. Đối với kết cấu nền mặt đờng thông đợc chọn là chậu
võng.
Trong khoảng 20 năm trở lại đây, cùng với sự phát triển của khoa học
công nghệ và các kết quả nghiên cứu trong các lĩnh vực vật liệu, thiết bị và tin
Trang
học, phơng pháp đánh giá cờng độ nền mặt đờng thông qua chậu võng đã có rất
nhiều thay đổi. Từ phơng pháp gây tải tĩnh chuyển sang phơng pháp gây tải
động, từ việc chỉ xác định độ võng đàn hồi ở tâm diện truyền tải chuyển sang xác
định độ võng đàn hồi của toàn bộ bề mặt mặt đờng trong vùng ảnh hởng của tải
trọng - đợc gọi là chậu võng.
Nh vậy, cho đến nay, thông số đo đạc cơ bản nhất đã đợc hầu hết các nớc
thống nhất, đó là đo đạc chậu võng trên bề mặt mặt đờng trong vùng ảnh hởng
của tải trọng. Ngoài ra, ngời ta còn tiến hành thu thập thêm các thông số khác về
Bộ phận gây tải là một vật nặng đợc rơi từ một độ cao ấn định trớc tác
dụng lên trên một tấm ép tròn thông qua một hệ thống giảm chấn có độ cứng
hoặc môduyn đàn hồi xác định
Từ đó, tuỳ theo khối lợng của vật nặng và chiều cao rơi của quả nặng, ngời
ta có thể thay đổi đợc độ lớn của lực tác dụng trên mặt đờng, hay nói cách khác
là độ lớn của áp lực truyền lên mặt đờng thông qua tấm ép. Cũng tơng tự nh thế,
ngời ta có thể thay đổi độ cứng của hệ giảm chấn để đạt đợc độ lớn và thời gian
tác dụng của tải trọng trên bề mặt mặt đờng theo mong muốn.
Bằng thiết bị trên, ngời ta hoàn toàn có thể tạo ra xung lực tơng tự nh xe
chạy trên đờng. Và tải trọng tác dụng trên mặt đờng là dạng động tơng tự nh tác
dụng của tải trong bánh xe.
Bảng 1.2: Một số chỉ tiêu kỹ thuật của thiết bị Falling Weight Deflectometer
(FWD) và Heavy Weight Deflectometer (HWD)
Loại thiết bị
FWD
HWD
Phơng thức vận hành
Điều khiển tự động toàn bộ quá trình thực
hiện và lu trữ kết quả phép thử
Phạm vi độ lớn của xung tải trọng ứng với
trọng lợng khối nặng:
7 - 120 kN 30 - 240 kN
Khả năng điều chỉnh áp lực tác dụng
xuống mặt đờng:
Tự động điều chỉnh theo cài đặt của ngời
dùng
Đờng kính tấm ép
300 và 450 mm (tuỳ chọn theo mục đích sử
dụng. Thông thờng dùng tấm ép 300mm cho
mặt đờng ôtô và 450mm cho mặt đờng sân
7 30 1.0 45 0.4
30 30 4.2 45 1.8
120 30 16.6 45 7.4
240 30 33.3 45 14.8
3?@)/1C8DE&8FG $,-:4)/134)9
Các đầu đo biến dạng
Khi lực tác dụng trên mặt đờng gây ra trong kết cấu mặt đờng một trạng
thái ứng suất - biến dạng tơng ứng. Các thông số cần đo đạc thông thờng là biến
dạng hoặc ứng suất. Nếu đo đợc biến dạng có thể tính đợc ứng suất và ngợc lại.
Hiện nay cùng với sự phát triển của công nghệ đo đạc và tin học, cho phép
xác định đợc các biến dạng trong suốt quá trình tác động của tải trọng động với
độ chính xác rất cao. Thông thờng ngời ta đã sử dụng các loại đầu đo gia tốc
chuyển động của các đối tợng (đặc biệt hay dùng đối với thử nghiệm động) và
sau đó sẽ tính ra ứng suất hoặc biến dạng thông qua các phần mềm điều khiển và
tính toán của thiết bị kèm theo.
Ta biết rằng, khi đo đợc gia tốc của một chất điểm chuyển động, hoàn
toàn có thể tính ra chuyển vị của chúng và do đó tính ra đợc ứng suất.
Bằng những đầu đo gia tốc theo nguyên lý gia tốc đợc tỳ xuống bề mặt
mặt đờng, ta có thể đo đợc chuyển vị thẳng đứng của mặt đờng tại mỗi điểm nằm
trong vùng ảnh hởng của tải trọng. Chuyển vị (hoặc biến dạng) đo đợc trong tr-
ờng hợp này là ứng suất hoặc các thông số dẫn suất tính ra từ nó của kết cấu
cũng là ở trạng thái động.
Với các độ chính xác rất cao của các loại đầu đo hiện nay hoàn toàn có thể
thoả mãn yêu cầu nghiên cứu và đo đạc để đánh giá sức chịu tải của toàn bộ và
từng lớp kết cấu áo đờng kể cả nền đất dới tác dụng của của tải trọng.
Trang
DYNATEST HWD HWD
-
1
5
1
5
4
3
2
1
0
TIME,
msec
16
0
14
0
12
0
10
0
8
0
6
0
4
0
2
0
-
1
5
4
3
1.
5
1
0.
5
0
VOLT
S
TIME,
msec
PHONIX FWD
16
0
14
0
12
0
10
0
8
0
6
0
4
0
2
0
3.
5
Trang
Tìm hiểu, nghiên cứu và lựa chọn các thiết bị đo đạc chậu võng phù hợp
với các yêu cầu của việc xác định các đặc trng sức chịu tải của kết cấu mặt
đờng BTXM và BTXM cốt thép .
Nhận xét, kiến nghị và định hớng nghiên cứu tiếp theo.
Trang
Chơng 2:
nghiên cứu, lựa chọn phơng pháp Xác định các đặc tr-
ng sức chịu tải của kết cấu mặt đờng btxm
2.1. NGHIÊN CứU CáC Phơng pháp xác định
2.1.1. Về phơng pháp đánh giá sức chịu tải:
Hiện nay, trên thế giới tồn tại rất nhiều phơng pháp tính toán kết cấu mặt
đờng BTXM cho đờng ôtô và sân bay. Trong đó, phơng pháp dựa trên bài toán
tấm trên nền đàn hồi với mô hình moduyn phản lực nền k của Vincler đợc
dùng phổ biến nhất trong đó có Việt Nam. Do vậy phơng pháp này đợc lựa chọn
để đánh giá sức chịu tải của mặt đờng BTXM cho đờng ôtô và sân bay ở Việt
Nam
Với phơng pháp dựa trên bài toán tấm trên nền đàn hồi, các thông số
đặc trng cho sức chịu tải của mặt đờng BTXM là moduyn đàn hồi của tấm
BTXM E
PCC
, moduyn phản lực nền k. Ngoài ra, khả năng truyền tải cũng là một
thông số phản ánh sức chịu tải của kết cấu.
Việc xác định các đặc trng cho sức chịu tải của mặt đờng BTXM dựa vào
các phơng pháp thí nghiệm không phá hoại kết cấu (NDT) đang đợc sử dụng
rộng rãi trên toàn thế giới lĩnh vực đánh giá sức chịu tải của kết cấu mặt đờng
BTXM hiện hữu.
2.1.2. Các thông số đo đạc, khảo sát và thiết bị khảo sát: