Chơng 3 :
IU TRA NH GI TèNH TRNG MT NG
3.1 Khái niệm chung.
Trong quá trình sử dụng mặt đờng, do tác dụng trùng phục của xe chạy và
của các nhân tố tự nhiên nên tính năng sử dụng của nó bị xấu đi liên tục, kết cấu mặt
đờng dần dần xuất hiện các hiện tợng biến dạng và cuối cùng đi tới trạng thái h
hỏng. Để có căn cứ quyết định các biện pháp bảo dỡng sửa chữa và tiến hành thiết
kế tăng cờng hoặc cải tạo, cần phải tiến hành điều tra phân tích tình trạng mặt đờng
hiện có.
Tính năng sử dụng của mặt đờng bao gồm ba mặt : Chất lợng chạy xe của
mặt đờng, năng lực chống trơn trợt và năng lực chịu tải của kết cấu mặt đờng.
Các tính năng sử dụng ba mặt nói trên tuy có sự khác biệt, nhng lại có mối
liên hệ nội tại nhất định; tuy nhiên, cho đến nay vẫn cha thể tìm đợc những tơng
quan chắc chắn, tin cậy giữa chúng nên khó có thể dùng một định nghĩa tổng hợp để
biểu thị chúng, mà chỉ có thể sử dụng các định nghĩa và các phơng pháp đánh giá
khác nhau cho từng mặt tính năng đó.
3.2 Đánh giá chất lợng chạy xe của mặt đờng.
Chất lợng chạy xe của mặt đờng liên quan mật thiết đến tính êm thuận, tốc độ
chạy xe, mức tiêu hao nhiên liệu và hao mòn máy móc v.v đối với ôtô chạy trên đ-
ờng. Đánh giá chất lợng chạy xe đối với mặt đờng có liên quan đến các yêu cầu về
độ bằng phẳng của mặt đờng, về động thái phản ứng khi lái xe và về mức độ êm
thuận yêu cầu.
3.2.1 Năng lực phục vụ của mặt đờng :
Chất lợng chạy xe hoặc mức độ êm thuận do mặt đờng tạo ra đợc gọi là năng
lực phục vụ của mặt đờng .
Do có sự khác biệt rất lớn về khả năng cảm thụ và về yêu cầu đối với mặt đ-
ờng của các loại ngời sử dụng đờng , thêm vào đó cách nhìn nhận , xem xét vấn đề
cũng khác nhau , do vậy, các ý kiến và cách đánh giá về năng lực phục của mặt đờng
thờng mang tính chủ quan ở mức độ nhất định và đối với mỗi ngời mỗi khác . Có thể
tổ chức một nhóm cho điểm đánh giá gồm các cán bộ phụ trách các mặt công tác
khác nhau nh : ngời thiết kế , ngời thi công , bảo dỡng , cung ứng vật liệu , nghiên

Qua khi phân tích , ngời ta thấy : nhân tố chủ yếu về tình trạng đờng sá có
ảnh hởng đến năng lực phục vụ của mặt đờng là độ bằng phẳng , tỷ trọng của nó có
thể tới 95% ; do đó , độ bằng phẳng trở thành yếu tố quan trọng nhất dùng để đánh
giá năng lực phục vụ của mặt đờng và việc đo độ bằng phẳng của mặt đờng cũng trở
thành nội dung chủ yếu trong việc điều tra trạng thái đờng sá .
3.2.2 Đo độ bằng phẳng của mặt đờng :
Hiện nay , thiết bị đo độ bằng phẳng các nớc đang sử dụng có rất nhiều loại , có thể
tóm tắt gồm hai loại chính :
A. Loại thiết bị đo mặt cắt
Thiết bị loại này trực tiếp đo đợc mặt cắt dọc bề mặt đờng theo vệt lăn bánh ,
sau đó thông qua việc xử lý số học tìm ra một trị số thống kê nào đó dùng để phản
ánh độ bằng phẳng của đờng . Loại thiết bị này chủ yếu có các máy kiểu dói đây :
1. Thiết bị đo mặt cắt GMR (General Motor Roadmeter)
Hình 3-1: Sơ đồ nguyên lý thiết bị GMR
Trên khung xe lắp 2 bánh xe nhỏ chỉ lăn theo khi chúng tiếp xúc với mặt đất ;
dùng chuyển vị kế tuyến tính để đo chuyển vị tơng đối giữa khung xe và mặt đờng
mà bánh xe nhỏ tiếp xúc W - Z , đồng thời đo gia tốc Z" của chuyển vị này bằng gia
tốc kế lắp ở trên khung xe tại chỗ phía trên bánh xe nhỏ ; từ đó tích phân 2 lần đối
với các tín hiệu thu đợc sẽ biết đợc chuyển vị Z của khung xe . Từ chuyển vị của
khung xe cùng với chuyển vị tơng đối , sau khi xử lý sẽ có thể tìm đợc chuyển vị
thẳng đứng W của bánh xe nhỏ tuỳ theo sự lồi lõm của mặt đờng , đó cũng chính là
mặt cắt bề mặt đờng theo vệt bánh .
Do loại thiết bị này có sử dụng bánh xe nhỏ lăn theo nên nếu xe chạy quá
nhanh và bề mặt đờng tơng đối không bằng phẳng thì bánh xe lăn theo này có thể dễ
bị " nhẩy " làm ảnh hởng đến kết quả ở mức độ nhất định . Vì vậy , tốc độ đo của
thiết bị GMR thờng không vợt quá 65 Km/h , thích hợp với việc đo đối với mặt đờng
tơng đối bằng phẳng hoặc sử dụng khi nghiệm thu công trình vừa mới hoàn thành .
2. Thiết bị phân tích trắc dọc của mặt đờng APL (Analyseur de profil en long) .
34
5

ảnh
hởg
rõ rệt

Hình 3-2 : Sơ đồ nguyên lý của máy APL
Thiết bị này là một xe đo rơ moóc kéo theo gồm các bộ phận sau :
bánh xe lăn theo độ lồi lõm của bề mặt đờng , càng đỡ bánh xe , khung
giá có lắp lò so và con lắc dao động quán tính với tần số thấp . Rơ moóc đ-
ợc kéo theo ở những tốc độ khác nhau, thông thờng từ 20km/h đến
70km/h tùy theo loại mặt đờng
Con lắc quán tính để tạo ra một hệ nằm ngang chuẩn ; thông qua việc đo
chuyển vị góc của càng đỡ bánh xe so với con lắc quán tính nằm ngang bằng máy
tính và xử ly theo tốc độ đo, sẽ tính ra đợc chuyển vị thẳng đứng của bánh xe lăn
trên bề mặt đờng .
Kết quả đo thử độ bằng phẳng của đờng trên thế giới cho thấy thiết bị APL có thể
dùng cho mặt đờng có độ bằng phẳng khác nhau ( bao gồm cả đối với đờng không
rải mặt có độ bằng phẳng rất kém ) .
3. Thiết bị đo mặt cắt kiểu không tiếp xúc . Hình 3-3 : Sơ đồ thiết kế thiết bị truyền cảm di động kiểu không tiếp xúc.

Hai loại thiết bị đo mặt cắt nói trên là thuộc loại hệ thống đo động kiểu cơ học . Để
cải tiến , hiện đã xuất hiện một số phơng án thiết bị đo độ bằng phẳng mà không cần
bánh lăn theo kiểu tiếp xúc . Chẳng hạn nh các phơng án dùng ánh sáng , vi ba , âm
thanh , hồng ngoại tuyến v.v Các loại thiết bị này hiện còn đang đợc nghiên cứu .
35
Vị trí bề mặt đ
ờng
Thấu kính chiếu

Phơng pháp đo :
- Trên bề mặt các lớp cấu tạo mặt đờng ( móng hay mặt đờng ) tại trắc ngang cần
kiểm tra , đặt thớc dài 3,0 m song song với trục đờng ở 3 vị trí : giữa tim đờng , ở
bên phải và bên trái tim đờng và cách mép đờng 1 m để đo độ bằng phẳng . Dọc
theo thớc , cứ cách mỗi khoảng 0,5 m kể từ đầu thớc , đo khe hở giữa cạnh dới thớc
với mặt đờng bằng cách đẩy nhẹ nhàng nêm vào khe hở để đọc trị số khe hở tơng
ứng . Các khe hở này đợc lấy tròn theo các trị số 3 mm , 5 mm , 7 mm , 10mm , 15
mm .
Ghi kết quả đo đợc ở mỗi vị trí vào sổ ghi .
- Với mỗi ki-lô-mét đờng so sánh các tổng số khe đã đo với tiêu chuẩn đã quy định
để đánh giá chất lợng về độ bằng phẳng hình học của lớp cấu tạo mặt đờng ( lớp
móng hay lớp mặt ) đợc kiểm tra .
(Bảng 3-2)
Mức độ bằng phẳng đạt đợc
Rất tốt Tốt Đạt yêu cầu
Lớp mặt và móng đá dăm cấp phối
Tất cả khe hở giữa mặt đ-
ờng và thớc không vợt quá
10 mm .
70% khe hở đo đợc
không quá 10 mm , phần
còn lại không quá 15
mm .
Tất cả khe hở giữa mặt đ-
ờng và thớc không vợt quá
15 mm .
Lớp móng và mặt dùng nhựa đờng ( trộn trên đờng hay trong thiét bị )
36
Tất cả khe hở mặt đờng và
thớc không vợt quá

một tốc độ nhất định nào đó . Đó là một cách đánh giá gián tiếp , kết quả đo sẽ thay
đổi tuỳ theo đặc tính của hệ thống máy móc và tùy theo tốc độ xe chạy.
Các loại hiện đợc sử dụng rộng rãi gồm có các thiết bị đo độ bằng phẳng đ-
ờng ô tô với các thiết bị tích luỹ độ xóc . Các loại này sẽ đo tổng chuyển dịch thẳng
đứng tích luỹ giữa trục sau của ô tô (hoặc giữa bánh của một xe một bánh kéo theo )
đối với thân xe hoặc khung xe ; trị số đo đợc biểu thị bằng m/Km hoặc số lần xóc
trên 1 Km .
Máy đo độ bằng phẳng BUMP INTEGRATOR của Anh là một xe rơ moóc
một bánh cũng nh máy APL nhng không có con lắc quán tính . Những bớc đập của
bánh xe , so với khung xe lấy làm chuẩn , đợc cộng dồn bởi một máy đếm cho
những cự ly từ 200 m đến 1000m.
Làm nh vậy ngời ta đợc một trị số Rough Index (chỉ số độ gồ ghề ) , thờng đợc biểu
thị bằng mm cộng dồn cho 1 km . Tốc độ đo tiêu chuẩn là 32 km/h và số liệu tiêu
chuẩn đo đợc gọi là RBI/32 .
Quan hệ giữa độ bằng phẳng của mặt đờng và chỉ số độ gồ ghề
đo bằng máy BUMP INTEGRATOR nh sau :
(Bảng 3-3)
Chỉ số độ gồ ghề
RBI/32 (mm/km)
Chất lợng bằng phẳng của mặt đờng
< 1500 Rất tốt
1500 2500 Tốt
2500 3500 Trung bình
3500 4500 Kém
> 4500 Xấu
C. Chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI.
Căn cứ vào kết quả và loại thiết bị đo khác nhau sẽ có nhiều cách biểu thị chỉ
tiêu độ bằng phẳng của mặt đờng . Chẳng hạn nh : chênh lệch tiêu chuẩn của khe hở
giữa thớc thẳng và mặt đờng ; số ghi độ xóc tích luỹ RBI v.v Các chỉ tiêu này đều
có những hạn chế nhất định khi biểu thị độ bằng phẳng và khi sử dụng trên thực tế

Hiện nay, việc đo IRI trên đờng thờng đợc thực hiện bằng phơng pháp đo
gián tiếp, đây là phơng pháp đo không đa ra trực tiếp giá trị IRI của toàn bộ tuyến
đờng thí nghiệm mà phải gián tiếp xác định IRI thông qua phơng trình thực nghiệm
đợc thiết lập trên cơ sở quan hệ giữa giá trị độ xóc và giá trị IRI đo đợc trên các
đoạn đờng ngắn chọn trớc gọi là các đoạn định chuẩn. Phơng pháp đo gián tiếp phải
sử dụng kết hợp 2 loại thiết bị: thiết bị đo mặt cắt dọc chuyên dụng và thiết bị đo
xóc kiểu phản ứng. Các thiết bị đo xóc kiểu phản ứng có u điểm là tốc độ đo nhanh,
nhng không đa ra trực tiếp giá trị IRI mà chỉ đa ra giá trị độ xóc; ngợc lại các thiết
bị đo mặt cắt dọc chuyên dụng có tốc độ đo chậm, nhng lại đa ra giá trị IRI của
đoạn đo.
Những thông số của thiết bị gây ảnh hởng tới giá trị IRI cần lu ý trong quá trình đo
là : Tổng tải trọng xe, áp lực hơi của 4 bánh xe đo, tốc độ xe đo,
Chỉ số IRI có giá trị trong khoảng từ 0 đến 20, IRI càng cao thì mặt đờng
càng kém bằng phẳng.
38
IRI (m/km = mm/m)
Tốc độ đạt đ ợc
50 km/h
60 km/h
80 km/h
100 km/h
16
14
12
10
8
6
4
2
0

Đờng ô tô cấp 80.
IRI 2,2
Đờng cao tốc cấp 60, đờng ô tô cấp 60.
IRI 2,5
*Với đờng cải tạo, nâng cấp:
Độ bằng phẳng mặt đờng bê tông nhựa và bê tông xi măng khi nghiệm thu
hoàn công phải đảm bảo đạt đợc độ bằng phẳng với giá trị IRI yêu cầu tuỳ thuộc
vào cấp đờng nh sau : (Bảng 3-5)
Loại đờng IRI yêu cầu (m/km)
Đờng cao tốc cấp 120, cấp 100 và cấp 80.
IRI 2,5
Đờng ô tô cấp 80.
IRI 2,8
Đờng cao tốc cấp 60, đờng ô tô cấp 60.
IRI 3,0
Chất lợng mặt đờng theo chỉ tiêu IRI phục vụ cho công tác quản lý, lập kế
hoạch bảo dỡng sửa chữa đờng ô tô đợc phân thành 4 cấp: tốt, khá, kém
và rất kém với giá trị IRI tuỳ thuộc vào loại mặt đờng và cấp đờng nh
sau :
(Bảng 3-6)
Loại
mặt đờng
Cấp đờng
Tình trạng mặt đờng
Tốt Khá Kém Rất kém
Cấp cao A1:
Bê tông nhựa
chặt, bê tông
Đờng cao tốc cấp
120, cấp 100 và

rạc, đá gia cố
CKDVC có
láng nhựa.
Đờng ô tô cấp 40
và cấp 20.
IRI 6 6<IRI 9 9<IRI 12 12<IRI 15
Cấp thấp B2:
Đờng đất cải
thiện, đờng
đất gia cố
CKDVC hoặc
CKDHC có
lớp hao mòn
và bảo vệ.
Đờng ô tô cấp 40
và cấp 20.
IRI 8 8<IRI 12 12<IRI 16 16<IRI 20
3.3 Đánh giá năng lực chống trơn trợt của mặt đờng.
Khả năng chống trơn trợt của mặt đờng phản ánh tính năng sử dụng của mặt
đờng về mặt an toàn chạy xe. Khả năng chống trơn trợt của mặt đờng có thể đợc
đánh giá bằng cách thông qua điều tra phân tích các tai nạn trơn trợt, thông qua điều
tra quan sát bề ngoài và thông qua việc đo các đặc trng chống trơn trợt của mặt đ-
ờng. Thông thờng hay dùng cách đo xác định các đặc trng chống trơn trợt của bề
mặt đờng.
Với vật liệu lớp phủ mặt, độ nhám bề mặt rất quan trọng để đảm bảo sự
kháng trợt khi xe chạy tốc độ cao trong điều kiện ẩm ớt. Độ nhám bề mặt của đờng
bao gồm 2 thành phần đóng góp vào khả năng kháng trợt của mặt đờng

Hình 3-7 : Độ nhám vi mô và độ nhám vĩ mô
Thành phần thứ nhất là độ nhám vi mô, đó là độ nhám thô ráp của bề mặt hạt

hình tròn để lấp đầy cát vào các lỗ của bề mặt đờng đến mức ngang bằng với đá.
Dùng thớc dài đo 2 đờng kính vệt cát vuông góc với nhau.
Độ nhám bề mặt biểu thị bằng giá trị chiều sâu trung bình cát H đợc tính nh
sau :
H =
2
40
d
V
ì
ì
, (mm) (3 - 1)
Trong đó H : Chiều sâu trung bình cát, mm.
V : Thể tích cát, cm
3
.
d : Đờng kính trung bình vòng tròn cát, cm.

Hình 3-8 : Thí nghiệm rắc cát
Tiêu chuẩn quy định về chiều sâu trung bình cấu trúc
vĩ mô của mặt đờng đo bằng phơng pháp rắc cát
(Bảng 3-7)
Chiều sâu trung bình
H ( mm )
Đặc trng độ
nhám bề mặt
Phạm vi áp dụng
H < 0. 25 Rất nhẵn Không nên dùng
41
0.25 H < 0. 35

Độ chính xác của MTM là tốt hơn đáng kể so với thí nghiệm Rắc cát. Hơn
nữa MTM có dải rộng hơn thí nghiệm rắc cát và dễ dàng sử dụng.
3.3.2 Đo xác định hệ số sức cản ma sát của mặt đờng
Có rất nhiều phơng pháp đo xác định hệ số sức cản ma sát .
1- Phơng pháp đo cự ly hãm xe .
Khi bánh xe bị phanh hãm hoàn toàn , tiến hành đo xác định tốc độ V1 và V2 tại 2
điểm bánh xe trợt qua , đo cự ly x và sử dụng nguyên lý bảo toàn công sẽ có thể xác
định đợc hệ số sức cản ma sát trung bình fd trong khoảng cự ly đó .
42
f
d
=
xg
VV
.2
2
2
2
1

; (3 - 2)
Phơng pháp đo này có nhợc điểm là khi đo gây ảnh hởng đến giao thông trên đờng
và không an toàn .
2- Phơng pháp hãm bánh xe rơ moóc kéo theo.
Một rơ moóc có lắp một bánh lốp tiêu chuẩn do một xe kéo kéo theo ; cho xe
này chạy với một tốc độ nhất định và hãm bánh xe rơ moóc , rồi đo lực Fb cần thiết
để làm chuyển động rơ moóc khi bánh của nó bị hãm chặt hoàn toàn . Chia Fb cho
tải trọng hữu hiệu trên bánh P sẽ tìm đợc trị số hệ số sức cản ma sát fb :
fb =
P

Nguyên lý đo : Một con lắc có khối lợng P = 1500 30 g , mặt dới có gắn
một tấm trợt bằng cao su tiêu chuẩn ( kích thớc 6,35 x 25,4 x 76,2 mm) rơi từ một
độ cao xác định H = 411 5 mm và trợt trên bề mặt đờng ẩm ớt với chiều dài trợt
không đổi L = 125 2 mm, sau đó con lắc sẽ văng lên tới một độ cao h.
Tùy thuộc vào tình trạng nhám bề mặt khác nhau mà tổn thất năng lợng của
con lắc cũng khác nhau, dẫn tới chiều cao văng lên h thay đổi. Một chiếc kim đo
kéo theo nhằm xác định chiều cao văng h của con lắc thông qua bảng chia độ. Số
đọc của kim đo trên bảng chia độ đợc ký hiệu là chỉ số SRT (Skid Resistance
Tester).
Thí nghiệm Con lắc Anh nhằm xác định sức kháng trợt của mặt đờng tơng
ứng với điều kiện xe chạy trên đờng ẩm ớt với tốc độ 50 Km/h.
43

Hình 3 -11 : Thiết bị kiểu chùy lắc
A- Cánh tay đòn cố định; C- Cánh tay đòn lên xuống
E- Nắp vít chuyển hớng; F- Vít lớn để điều chỉnh lò xo kim
G- Tấm lò xo kim; H- Kim chỉ thị;
I- Vít lớn liên tục; J- Vít điều chỉnh nằm ngang;
K- Chân đế; L- Khối đệm;
M- Bọt thủy chuẩn; Q- Khối lợng chùy cân bằng;
S- Khối trợt; T- Mảng cao su;
Giá trị độ nhám tối thiểu cho phép của mặt đờng ( SRT )
đo bằng thiết bị con lắc
(Bảng 3-8)
Cấp loại Vị trí và loại đờng
Trị số SRT
nhỏ nhất

A
( v 95 km/h )

kháng trợt mặt đờng. Sự khác nhau giữa các thiết bị thể hiện ở kiểu lốp xe đo, tải
trọng, tốc độ trợt, tốc độ đo, do vậy nên cùng 1 loại mặt đờng cụ thể thì giá trị chỉ số
sức kháng trợt không giống nhau. Trong nhiều trờng hợp , đối với các dự án nghiên
cứu quốc tế thì rất cần thiết có sự so sánh và điều chỉnh các giá trị ma sát đo đợc
bằng các thiết bị riêng biệt đợc sử dụng tại các nớc khác nhau. Để khắc phục những
thực tế trên, Hiệp hội Đờng ôtô quốc tế - PIARC (Permanent Intemational
Association of Road Congress) đã tiến hành một kế hoạch thử nghiệm có tính quốc
tế trong thời gian từ năm 1992 đến năm 1995 với mục đích so sánh và điều chỉnh
các phơng pháp thí nghiệm về độ nhám vĩ mô và sức kháng trợt đã đợc thực hiện từ
nhiều thiết bị khác nhau. Tham gia thứ nghiệm có 37 thiết bị đo ma sát và 14 thiết bị
đo cấu tạo từ 10 quốc gia thực hiện phép đo trên 44 vị trí mặt đờng điển hình tại Bỉ
và Tây Ban Nha tạo ra một cơ sở hơn 15.000 giá trị số liệu. Cơ sở dữ liệu bao trùm
lên toàn bộ các kiểu bề mặt đờng xe chạy đặc trng bao gồm mặt đờng bê tông nhựa,
lớp tạo nhám đuợc sử dụng để xác định sự cân bằng chung cho việc định lợng sức
kháng trợt mặt đờng ẩm ớt từ tổ hợp kết quả đo sức kháng trợt và cầu tạo. Kết quả
thử nghiệm là đã đề xuất chỉ số kháng trợt quốc tế IFI - chỉ số đợc tính toán từ việc
đo cấu tạo vĩ mô và sức kháng trợt mặt đờng ẩm ớt. Sự ra đời và phát triển của chỉ số
kháng trợt quốc tế IFI thông qua thử nghiệm quốc tế của PIARC là một bớc phát
triển mới cúa việc đánh giá chất luợng khai thác mặt đuờng xe chạy. Chỉ số IFI đã
chứng tỏ đợc những đặc tính u việt của nó và có liên quan mật thiết tới các thiết bị
đo ứng dụng những công nghệ tiên tiến có độ chính xác và năng suất cao.
IFI là thớc đo chuẩn trong kiểm tra đánh giá chất lợng sức kháng trợt mặt
đuờng đợc khuyến nghị áp dụng rộng rãi trên thế giới trên cơ sở các phơng pháp đo
sức kháng trợt và các phơng pháp đo thuộc tính độ nhám thô mặt đờng khác nhau
hiện có của các nớc. IFI là hệ số tổng hợp liên quan đến cấu trúc nhám thô mặt đ-
ờng, sức kháng trợt mặt đờng và tốc độ thí nghiệm . Chỉ số IFI cho phép điều chỉnh
việc đo sức kháng trợt bằng các thiết bị khác nhau về cùng một chỉ số chung.
2. Phuơng trình cơ bản cúa lFI
Chỉ số IFI(F60, Sp) bao gồm 2 thành phần:
- Hệ số ma sát- Friction Number (F60) là giá trị sức kháng trợt của bánh xe hãm

TX a b
Chiều sâu mặt cắt trung bình MPD xác định
theo quy trình ASTM E1845
Chiều sâu rắc cát trung bình MTD xác định
theo phơng pháp ASTM E965
14,2
- 11,6
89,7
113,6
Khi chỉ số IFI(F60, Sp) đợc xác định thì sức kháng trợt bề mặt đờng ớt có thể tính
toán tại tốc độ trợt bất kỳ - FRS theo phơng trình:
FRS =
P
S
S
eB
AF
60
60

ì

(3 - 7)
Trong đó:
- FRS là giá trị sức kháng trợt tại tốc độ trợt S.
- F60 là sức kháng trợt của bánh xe nhẵn hãm cứng tại tốc độ 60 km/h
- S là tốc độ trợt khi thí nghiệm (km/h)
- Sp là hằng số tốc độ (km/h)
Chỉ số IFI là hệ số tổng hợp liên quan đến cấu trúc nhám thô mặt đờng, sức kháng
trợt mặt đờng và tốc độ thí nghiệm khi đo sức kháng trợt và là hàm số của hai đại l-


; (3 8)
46
và : TXmin =
b
aS
P

*
; (3 9)
từ hai thông số này, ta sẽ vẽ đợc biểu đồ cấp độ quản lý mặt đờng thông qua chỉ số
IFI.
Tiến hành đo xác định giá trị IFI (F60, Sp) thực tế của đoạn đờng. So sánh IFI (F60,
Sp) thực tế và IFI* (F60*, Sp*) yêu cầu để đánh giá khả năng hiện có của đờng về
IFI và đề ra các giải pháp khắc phục nếu không đủ.
Một ví dụ về biểu đồ quản lý mặt đờng đợc minh họa ở hình vẽ sau.Biểu đồ đợc phân ra làm 4 vùng tơng ứng với cấp độ khai thác của mặt đờng, cụ thể
là các vùng :
Tốt : Giá trị độ nhám vĩ mô và giá trị sức kháng trợt tốt, lớn hơn giá trị F60* và TX*
Cần cải thiện độ nhám vĩ mô : Giá trị sức kháng trợt đảm bảo nhng độ nhám vĩ mô
cha đạt.
Cần cải thiện độ nhám vĩ mô và vi mô : Cả giá trị sức kháng trợt và độ nhám đều
không đạt.
Cần cải thiện độ nhám vi mô : Giá trị cấu tạo đảm bảo, nhng sức kháng trợt cha đảm
bảo, cần có giải pháp tăng độ nhám vi mô.
Chỉ số IFI đợc xác định trên cơ sở xác định sức kháng trợt mặt đờng và độ nhám vĩ
mô mặt đờng. Chỉ có những thiết bị đã đợc định chuẩn theo PIARC mới có khả năng
chuyển đổi về IFI. Các thiết bị chuẩn này đợc quy định trong quy trình Standard

III
Tốt
Sp = Sp *
F60 = F60 *
Tăng độ nhám vĩ mô
Hình 3-12 : Biểu đồ ứng dụng chỉ số IFI trong quản lý mặt đ ờng
Cấu tạo ( MPD - MTD ) TX
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
0,5
0,4
0,3
IV
Tăng độ nhám vĩ mô
và vi mô
Tăng độ nhám vi mô
Thiết bị này đo độ võng đàn hồi ( bánh xe rời khỏi đầu đo ) hoặc đo tổng độ
võng (bánh xe di chuyển hớng tới đầu đo) ở bề mặt đờng dới bánh xe chuyển động
chậm . Thiết bị thờng dùng nhất là cần đo kiểu Benkenman .

Hình 3-13 : Sơ đồ cần Benkenman
Các bớc tiến hành thử nghiệm :
Công tác chuẩn bị :
Số lợng điểm đo : đo rải đều trên toàn tuyến với mật độ điểm đo
20điểm/1Km, ở những chỗ đặc biệt yếu mật độ có thể lớn hơn
Vị trí các điểm đo : các điểm đo võng thờng đợc bố trí ở vệt bánh xe phía
ngoài (cách mép mặt đờng 0,6 - 1,2m) là nơi thông thờng có độ võng cao hơn các
vệt bánh phía trong. Trờng hợp nếu quan sát bằng mắt thấy : lúc ở vệt bánh xe phía
trong, lúc lại ở vệt bánh xe phía ngoài mặt đờng có tình trạng xấu hơn, khi đó sẽ
phải dùng 2 cần đo võng đo cùng một lúc ở cả hai vệt bánh xe để lấy trị số lớn hơn
làm giá trị độ võng đại diện cho mặt cắt của làn xe đo. Với đờng có nhiều làn xe, khi

Thiên
phân kế
1/100mm
Đế
cố
định
Chân
đơn có
vít điều
chỉnh
375 cm
150 cm
Các thông số của trục sau xe đo tiêu chuẩn :
(Bảng 3-10)
Chỉ tiêu Tiêu chuẩn quy định
- Trọng lợng trục Q = 10.000 daN
- áp lực bánh xe xuống mặt đờng
p = 6,0 daN/cm2
- Đờng kính tơng đơng của vệt bánh đôi D = 33 cm
Xe phải đảm bảo chất tải đối xứng, cân bằng, không bị thay đổi vị trí và giữ
nguyên tải trọng không thay đổi trong suốt quá trình thí nghiệm (cần có bạt che để
vật chất tải không bị nớc ma thấm ớt), xe phải đợc cân trục trớc khi thí nghiệm, áp
lực hơi trong bánh xe không đổi trong suốt quá trình đo.
Trớc mỗi đợt đo, phải kiểm tra lại diện tích tiếp xúc của vệt bánh đôi S b bằng cách
kích trục sau xe lên, bôi mỡ vào lốp và quay phần lốp xe có bôi mỡ xuống phía dới,
đặt tờ giấy kẻ ly vào khu vực lốp và hạ kích, sau đó lại kích trục sau lên để rút tờ
giấy kẻ ly ra để xác định diện tích phần có mỡ trên giấy (chính là diện tích tiếp xúc).
Đờng kính tơng đơng của vệt bánh xe đo Db tính nh sau:
D b = 1,13 .
b

0
C.
Đo nhiệt độ của mặt đờng : để hiệu chỉnh kết quả đo võng về nhiệt độ tính
toán sau này, phải đo nhiệt độ mặt đờng, khoảng 1 giờ một lần trong suốt thời gian
đo võng dọc tuyến. Việc đo nhiệt độ mặt đờng chỉ yêu cầu thực hiện đối với đờng có
lớp mặt phủ nhựa chiều dầy 5cm. Cách đo nh sau :
Dùng búa và đục nhọn tạo thành một lỗ nhỏ đờng kính khoảng 3 ~ 5 cm sâu
khoảng 4 cm ở mặt đờng gần vị trí đo, sau đó đổ nớc hay glyxerin vào lỗ và chờ vài
phút, dùng nhiệt kế đo nhiệt độ chất lỏng trong lỗ chơ cho đến khi nhiệt độ không
đổi thì ghi trị số nhiệt độ đo T
0
C.
Xử lý kết quả đo độ võng :
Độ võng tính toán tại vị trí thử nghiệm thứ i đại diện cho mặt cắt ngang của
mặt đờng đợc xác định nh sau :
L
i
TT
= K q . Km .Kt . Li (3- 12)
Trong đó :
Li - Độ võng đàn hồi của mặt đờng đo đợc tại vị trí thử nghiệm thứ i , mm .
49
Kq - Hệ số hiệu chỉnh tải trọng kết quả đo theo các thông số trục sau xe đo
võng về kết quả của trục sau xe ôtô tiêu chuẩn :
K
q
=
5,1
5,1
.

1,47
KT - Hệ số hiệu chỉnh độ võng đàn hồi ở nhiệt độ đo về độ võng ở nhiệt độ
tính toán.
K
T
=
11
30
1
+







T
A
(3-14)
Với A tùy thuộc vào tính ổn định nhiệt của bề dày lớp sử dụng nhựa. Bêtông nhựa
chặt có bột đá lấy A = 0,35 ; bêtông nhựa không có bột đá hoặc lớp đá dăm thấm
nhập nhựa lấy A = 0,30.
Xác định độ võng đàn hồi đặc trng và môđun đàn hồi đặc trng cho mỗi đoạn
đờng thí nghiệm.
Trị số độ võng đàn hồi đặc trng của từng đoạn đờng thử nghiệm đợc xác
định :
L
ĐT
= L

(3 17)
K - Hệ số xác suất bảo đảm, lấy tùy thuộc vào cấp hạng đờng :
- Đờng cao tốc, đờng cấp 80, đờng trục chính toàn thành của đô thị K =2,0
- Đờng cấp 60, đờng chính khu vực của đô thị K = 1,64
- Đờng cấp 40 K = 1,30
- Đờng cấp 20, đờng phố của đô thị K = 1,04
(Bảng 3-12)
Hệ số K 0 1,13 1,04 1,30 1,64 2,00
Phần trăm giá trị độ võng lớn
hơn giá trị độ võng đặc trng
(%)
50 35 15 10 5 2,5
Trị số môđun đàn hồi đặc trng của từng đoạn đờng thử nghiệm xác định :
E
ĐH
= 0,693 .
( )
DT
L
Dp
2
1
à

, daN/cm2 (3 18)
Trong đó :
p - áp lực bánh xe tiêu chuẩn xuống mặt đờng, p = 6 daN/cm2.
D - Đờng kính tơng đơng của diện tích vệt bánh xe tiêu chuẩn, D = 33 cm.
50
à - Hệ số Poatxông , à = 0,30

Thông thờng, các loại FWD đợc sử dụng có các thông số cơ bản sau :
- Tải trọng động lớn nhất : 5000kg
- Cấp tải trọng : 4 cấp, tơng ứng với 4 chiều cao rơi xác định.
- Thời gian tác dụng của tải trọng : Từ 0,02 ~ 0,07s
- Đờng kính đĩa tải trọng : 30 cm.
Về trình tự đo :
Việc đo, thu nhận và tính toán kết quả đợc tự động tiến hành trên cơ sở các
lệnh trong máy tính. Tại vị trí muốn đo, xe dừng lại và tiến hành theo thứ tự :
Tấm đĩa tải trọng, bộ đệm, hệ đo võng đợc hạ xuống mặt đờng.
Quả búa (vật nặng) đợc nâng lên đến độ cao quy định, phụ thuộc vào độ lớn của tải
trọng yêu cầu.
Quả búa đợc thả rơi tự do xuống bộ đệm, đĩa tải trọng và truyền lực tác dụng xuống
mặt đờng.
Hệ đo võng với các đầu đo sẽ tự động ghi lại độ võng mặt đờng tại tâm và tại các
điểm cách xa tâm để làm cơ sở tính toán môđun đàn hồi động.
51
Khớp quay
Hai cần đo song
song song
Hộp điện tử chuyển đổi tín hiệu đo
q/2
Hai cần đo song song 1,30 m
Hình 3-15 : Sơ đồ máy ghi độ võng dùng vật rơi chấn động
Trình tự điều tra đánh giá tình trạng mặt đờng có thể tiến hành nh sau :
Trớc hết nên dựa vào độ bằng phẳng để phân đoạn xem đoạn đờng nào cần tiến hành
điều tra tình trạng h hỏng, đoạn nào cần đo năng lực chịu tải của kết cấu và đoạn
nào cần xác định khả năng chống trơn trợt; sau đó tiến hành đo độ võng, xác định

cáp
Ô tô
kéo
Hình 3-16 : Sơ đồ hoạt động của các bộ phận trong hệ thống quản lý mặt đờng
Hệ thống quản lý mặt đờng nh trên nhằm tạo ra công cụ và phơng pháp để trợ
giúp cho các cán bộ có trách nhiệm trong các cơ quan quản lý , giúp họ tìm đợc ph-
ơng án tốt nhất về chi phí hiệu quả để tạo ra và duy trì đợc mặt đờng có đủ mức
phục vụ trong một thời kỳ nhất định. Tác dụng của hệ thống quản lý mặt đờng là ở
chỗ : Cải thiện đợc hiệu quả của các quyết định, đồng thời tạo ra tác dụng trở lại bảo
đảm cho các quyết định đó đạt đợc sự nhất trí cao.
3.5.2 Phân cấp hệ thống quản lý mặt đờng.
Hệ thống quản lý mặt đờng thờng đợc phân làm 2 cấp : Cấp mạng lới và cấp
hạng mục.
1. Cấp mạng lới :
Hệ thống quản lý cấp mạng lới thờng bao gồm một khu vực, nh mạng lới đờng
trong một tỉnh, một thành phố v.v hoặc một loạt nhiều hạng mục công trình.
Nhiệm vụ chủ yếu của nó là cung cấp các cách giải quyết cho các cơ quan quản lý
khi đa ra các quyết định hành chính và các quyết định then chốt, quan trọng. Nhiệm
vụ này gồm có :
a/ Quy hoạch lới đờng :
Xác định các hạng mục làm mới, cải tạo, duy tu, sửa chữa cần phải tiến hành
trong mạng lới đờng.
b/ Bố trí kế hoạch :
Xác định thứ tự u tiên của các hạng mục và thời gian thích hợp để tiến hành
các hạng mục nói trên.
c/ Dự toán :
Xác định vốn cho các năm.
d/ Phân phối vật t, tiền vốn.
53


Các số liệu này có đợc nhờ thu thập định kỳ.
d/ Các số liệu khác :
Gồm các số liệu có liên quan nh về môi trờng (ma, nhiệt độ, đóng băng), về đơn giá
vật liệu v.v
Hệ thống quản lý số liệu do hai bộ phận hợp thành : kho số liệu và hệ thống thu
thập số liệu qua quan trắc, đánh giá tình trạng đờng.
2. Hệ thống quản lý cấp mạng lới :
Hệ thống quản lý cấp mạng lới thờng do các bộ phận sau hợp thành.
a/ Đánh giá tình trạng đờng :
Các số liệu về tình trạng đờng thu thập đợc thông qua những quan trắc đánh
giá cần đợc tiến hành xếp vào các cấp hoặc cho điểm. Thờng phải dựa vào các đặc
trng nhiều mặt để biểu thị trạng thái đờng đang tồn tại, nh tình trạng h hỏng, độ
bằng phẳng, năng lực chịu tải của kết cấu và năng lực chống trơn trợt.
b/ Mô hình dự tính tính năng sử dụng :
Mô hình này xác lập quan hệ biến đổi các đặc trng về tính năng sử dụng của
tình trạng đờng theo thời gian (hoặc theo lợng giao thông) sau khi đã chọn một giải
pháp duy tu, sửa chữa hoặc một giải pháp cải tạo nào đó đối với một trạng thái mặt
đờng nhất định nào đó. Mô hình này giúp ta so sánh đợc các phơng án đối sách đa
ra, từ đó lựa chọn đợc phơng án tối u.
c/ Các tiêu chuẩn về tính năng sử dụng và các đối sách sửa chữa, cải tạo :
Căn cứ vào yêu cầu sử dụng, vào sự phân tích kinh tế và các điều kiện kinh tế
để quy định các tiêu chuẩn về tính năng sử dụng của mặt đờng cho mạng lới đờng.
Khi các tính năng sử dụng của mặt đờng không phù hợp với yêu cầu này thì cần phải
chọn các giải pháp sửa chữa hoặc cải tạo để khôi phục tình trạng đờng đến trạng thái
có thể tiếp nhận đợc.
d/ Mô hình các chi phí :
Thờng bao gồm 3 thành phần : chi phí xây dựng, chi phí duy tu sửa chữa và
chi phí của các ngời sử dụng đờng (chi phí vận hành, chi phí cho thời gian hành
trình, các chi phí khác do xe cộ phải chịu khi sử dụng đờng).
e/ Thứ tự u tiên hoặc tối u hóa :

và vật t một cách hợp lý và có hiệu quả.
- Có thể đánh giá các phơng án thiết kế một cách hợp lý, chọn phơng án tối u
về chi phí hiệu quả.
- Có thể dùng các số liệu do hệ thống quan trắc đánh giá thu thập đợc để khảo
sát và đánh giá các phơng pháp thiết kế, thi công, sửa chữa; đồng thời dùng
chúng làm căn cứ để sửa đổi, soạn thảo quy phạm.
Mặt đờng đờng ôtô là một tài sản có vốn đầu t rất lớn, do vậy rất cần phải làm
tốt việc quản lý chúng ; để duy trì và cải thiện đợc mức phục vụ và trạng thái mặt đ-
ờng của lới đờng hiện có thì mỗi năm cần phải chi phí rất tốn kém, trong khi các nớc
và các địa phơng đều gặp phải vấn đề thiếu vốn ; làm thế nào để sử dụng tốt tiền của
có hạn mà vẫn tạo ra đợc mặt đờng có mức phục vụ cao nhất có thể đợc ? đó chính
là nhiệm vụ mà các cấp quản lý cần u tiên giải quyết. Trạng thái đờng tốt, xấu sẽ
trực tiếp ảnh hởng đến những ngời sử dụng đờng, ảnh hởng đến chi phí của họ và
ảnh hởng đến việc tiết kiệm tài nguyên năng lợng của xã hội. Do vậy, việc lập ra và
hoàn thiện hệ thống quản lý mặt đờng dựa trên cơ sở các môn khoa học quản lý,
công trình hệ thống và kỹ thuật máy tính là một việc tất yếu phải làm.
57