BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

------------------------------

GIANG THẾ HƯNG

GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG BÊ TÔNG NHỰA
TRONG THI CÔNG ĐỂ CHỐNG HẰN LÚN VỆT BÁNH XE –
ÁP DỤNG CHO GÓI THẦU SỐ 5 - DỰ ÁN NÂNG CẤP, MỞ
RỘNG QUỐC LỘ 1A ĐOẠN DỐC XÂY – ĐẦU TUYẾN
TRÁNH TP THANH HÓA

CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ
MÃ SỐ
: 60 58 02 05 01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: GS.TS PHẠM HUY KHANG

HÀ NỘI - 2015


LỜI CAM ĐOAN
Luận văn "Giải pháp nâng cao chất lượng bê tông nhựa trong thi công để
chống hằn lún vệt bánh xe – Áp dụng cho gói thầu 5 – Dự án nâng cấp, mở
rộng Quốc lộ 1A đoạn Dốc Xây – Đầu tuyến tránh Thành phố Thanh Hóa "
được bản thân tác giả vận dụng các kiến thức đã được các thầy giáo, cô giáo
giảng dạy trong nhà trường, kiến thức thực tế trong quá trình công tác. Trong
quá trình thực hiện luận văn tác giả đã cập nhật, lựa chọn các thông tin tin cậy,
số liệu được tổng hợp xử lý chính xác. Đặc biệt với sự hướng dẫn của thầy

Hà Nội, Tháng 06 năm 2015
Học Viên

Giang Thế Hưng


MỤC LỤC
Luận văn "Giải pháp nâng cao chất lượng bê tông nhựa trong thi công để
chống hằn lún vệt bánh xe – Áp dụng cho gói thầu 5 – Dự án nâng cấp, mở
rộng Quốc lộ 1A đoạn Dốc Xây – Đầu tuyến tránh Thành phố Thanh Hóa "
được bản thân tác giả vận dụng các kiến thức đã được các thầy giáo, cô giáo
giảng dạy trong nhà trường, kiến thức thực tế trong quá trình công tác. Trong
quá trình thực hiện luận văn tác giả đã cập nhật, lựa chọn các thông tin tin cậy,
số liệu được tổng hợp xử lý chính xác. Đặc biệt với sự hướng dẫn của thầy
giáo GS.TS Phạm Huy Khang và sự giúp đỡ của bạn bè, đồng nghiệp để tiến
hành nghiên cứu và trình bày.............................................................................2
3.1.1. Yêu cầu vật liệu...................................................................................62
3.1.1.1. Các yêu cầu chung...............................................................................62
3.1.1.2. Cốt liệu thô........................................................................................63
3.1.1.3. Cốt liệu mịn.......................................................................................64
3.1.1.4. Bột khoáng .......................................................................................64
3.1.1.5. Nhựa đường......................................................................................65
3.1.1.6. Phụ gia...............................................................................................67
3.1.2. Hỗn hợp bê tông nhựa........................................................................67
3.1.2.1. Hàm lượng nhựa...............................................................................67
3.1.2.2. Phối hợp thành phần cốt liệu..........................................................67
3.1.2.3. Điều chỉnh thành phần hỗn hợp thông qua trộn thử....................68
3.1.2.4. Công thức trộn hỗn hợp...................................................................69
3.1.2.5. Đoạn rải thử nghiệm........................................................................70
3.1.2.6. Công thức trộn áp dụng và các sai số cho phép khi trộn..............70

Bảng 2.9: Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho cát..............................................33
Bảng 2.10: Thành phần hạt cát thiên nhiên dùng chế tạo BTNC..............33
Bảng 2.11: Thành phần hạt cát nghiền dùng chế tạo BTNC......................33
Bảng 2.12: Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho bột khoáng..............................34
Bảng 2.13: Kiểm tra thành phần cấp phối cốt liệu, lượng nhựa
và sai số cho phép...........................................................................................39
Bảng 2.14: Nhiệt độ các khâu sản xuất và thi công BTN chặt (˚C)...........41
Bảng 2.15: Kiểm tra tại trạm trộn................................................................42
Bảng 2.16: Kiểm tra trong khi thi công lớp bê tông nhựa..........................43
Bảng 2.17: Nhiệt độ quy định của hỗn hợp bê tông nhựa tương ứng với
giai đoạn thi công............................................................................................46
Bảng 2.18: Sai số cho phép của các đặc trưng hình học.............................55
Bảng 2.19: Kiểm tra tại trạm trộn................................................................56
Bảng 2.20: Bảng tra trị số (N, suất đảm bảo)..............................................59
Bảng 2.21: Sai số cho phép của các đặc trưng hình học.............................60


Bảng 3.1: Chỉ tiêu yêu cầu đối với bột khoáng............................................64
Bảng 3.2: Chỉ tiêu kỹ thuật của nhựa đường Polyme.................................65
Bảng 3.3: Phối hợp cốt liệu cho bê tông nhựa cấp phối liên tục................67
Bảng 3.4: Sai số về thành phần và nhiệt độ hỗn hợp..................................70
Bảng 3.5: Yêu cầu về đặc tính của hỗn hợp bê tông nhựa..........................71
Bảng 3.6: Kết quả thí nghiệm trên mẫu chế bị lớp BTN lớp trên.............80
Bảng

3.7:

Kết

quả

Bảng 3.15 Kết quả thí nghiệm vệt hằn lún bánh xe BTN lớp dưới
(BTNC25)........................................................................................................99
Bảng 3.16: Tổng hợp kết quả đo mô đun đàn hồi.....................................100
Bảng 3.17: Kết quả điều tra khảo sát lưu lượng xe...................................103
Bảng 3.18: Kết quả điều tra tải trọng trục xe............................................104
Bảng 3.19: Kết quả đếm xe 2008.................................................................106
Bảng 3.20: Tốc độ tăng trưởng các phương tiện dự đoán hàng năm......106
Bảng 3.21: Tính toán lưu lượng xe dự báo đến năm 2013........................107
Bảng 3.22: Tính toán lưu lượng xe dự báo đến năm 2013, 2028..............108
Bảng 3.23: Kết quả tính toán, dự báo giao thông......................................109


Bảng 3.24: Số liệu nhiệt độ không khí các năm 2010, 2011 và 2012........112
Bảng 3.25: Số liệu nhiệt độ không khí và nhiệt độ mặt đường................114


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Mạng lưới giao thông Việt Nam.....................................................5
Hình 1.2: Tình hình hằn lún vệt bánh xe trên khu QLĐB II.......................8
Hình 1.3: Tình hình hằn lún vệt bánh xe trên khu QLĐB IV.....................8
Hình 1.4: Tình hình hằn lún vệt bánh xe trên khu QLĐB V.....................9
Hình 1.5: Tình hình hằn lún vệt bánh xe trên khu QLĐB VII....................9
Hình 1.6: Hằn lún vệt bánh xe trên gói thầu 5.1 chiều sâu 25mm - 50mm12
Hình 1.7: Hằn lún vệt bánh xe trên gói thầu 5.1 chiều sâu 25mm - 45mm14


1
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế thì cơ sở, hạ tầng kỹ thuật

xuất hiện các yếu tố hình học như độ dốc, đường cong nằm hoặc ở các vị trí
thay đổi tốc độ đột ngột (trạm thu phí, ngã tư có đèn hoặc biển báo giao
thông…). Hiện tượng HLVBX có đặc điểm chung là thường chỉ xuất hiện trên
các làn xe có tải trọng nặng. Đối với mặt cắt ngang đường có 4 làn xe, trên làn
xe tải không có tải trọng nặng và các làn xe con thường không thấy hiện tượng
này. HLVBX không chỉ xuất hiện trên các trục đường đã khai thác nhiều năm
mà cả trên những đoạn đường mới hoàn thành, đưa vào khai thác như QL18
Uông Bí – Hạ Long, tuyến tránh TP. Vinh và cả trên một số đoạn đường cao
tốc. Trên QL1A đoạn Cục đường bộ II (Khu đường bộ IV trước đây) quản lý
có 70/620km, chiếm 13% chiều dài có HLVBX độ sâu 2~10cm; đoạn Cục
đường bộ III (Khu quản lý đường bộ V trước đây) quản lý có 90/593km, chiếm
15% chiều dài có HLVBX độ sâu trên 7cm, chỗ lún sâu nhất 12-15cm; đoạn
Cục đường bộ IV (Khu quản lý đường bộ VII trước đây) quản lý riêng đoạn
Ninh Thuận – Bình Thuận có 16/245km chiếm 7% chiều dài có HLVBX,
nhiều chỗ hằn lún nghiêm trọng tạo thành mặt đường “sống trâu” với rãnh hằn
khá sâu.
Có nhiều nguyên nhân như: chất lượng thi công lớp bê tông nhựa, chất
lượng bê tông nhựa, nhựa đường, cốt liệu, công nghệ thi công, dòng xe có lưu
lượng lớn, hiện tượng xe quá tải, phải kể đến yếu tố môi trường mà điển hình
nhất ở các vùng nhiệt đới như nước ta là yếu tố nhiệt độ. Nhiệt độ đóng góp
một phần không nhỏ trong việc đẩy nhanh tiến trình lún trồi mặt đường bê tông
nhựa.
Do vậy nâng cao chất lượng bê tông nhựa trong thi công sẽ góp phấn
đáng kể làm giảm hiện tượng hằn lún vệt bánh xe.


3
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu các biện pháp nâng cao chất lượng bê tông nhựa trong thi
công sẽ làm giảm hiện tượng hằn lún vệt bánh xe.

quốc lộ và hầu hết các tuyến tỉnh lộ, cùng với sự phát triển vượt bậc về kinh tế
- xã hội của đất nước gắn với sự gia tăng đáng kể lưu lượng vận tải, trong đó
có nhiều xe tải trọng lớn và xe quá tải lưu thông, hiện tượng hằn, lún vệt bánh
xe xảy ra ngày càng nghiêm trọng, rộng khắp nhất là trên các trục đường chính
trong vòng 10 năm gần đây. Hiện tượng này đã làm hư hỏng mặt đường, gây
trơn trượt, mất lái ảnh hưởng lớn đến an toàn khai thác đường bộ.
Theo khảo sát, HLVBX xảy ra ở hầu hết các trục quốc lộ chính có lưu lượng
xe lớn và nhiều xe tải trọng nặng lưu thông. Những vị trí dễ xảy ra HLVBX
thường gắn với những đoạn tuyến chịu tác động cơ học, lực ngang của bánh xe
tác động mạnh hơn do xuất hiện các yếu tố hình học như độ dốc, đường cong
nằm ở các vị trí thay đổi tốc độ đột ngột (trạm thu phí, ngã tư có đèn hoặc biển
báo giao thông...)
Cùng với sự gia tăng đáng kể lưu lượng vận tải, trong đó có nhiều xe tải
trọng lớn và xe quá tải lưu thông. Trong nhiều năm gần đây, hiện tượng hằn,
lún vệt bánh xe (HLVBX) xảy ra ngày càng nghiêm trọng, rộng khắp, nhất là
trên các trục đường chính làm hư hỏng mặt đường, gây trơn trượt, mất lái, ảnh
hưởng lớn đến an toàn khai thác đường bộ.
Hiện tượng hằn lún vệt bánh xe không chỉ là một hiện tượng cá biệt xảy
ra ở VIệt Nam mà trên thế giới cũng đã xảy ra. Mọi hiện tượng kỹ thuật đều có
những lý do của nó. Chúng ta đã có những thành tựu không nhỏ trong lĩnh vực
xây dựng đường bộ, Những thành tựu của ngày hôm qua có thể sẽ trở nên lạc
hậu của ngày hôm nay. Đội ngũ các nhà khoa học ngày càng lớn mạnh, các
nhà thiết kế đang ngày càng lớn mạnh đóng góp không nhỏ cho ngành giao
thông . Chúng ta có các nhà quản lý, các nhà lạnh đạo tâm huyết với sự nghiệp


5
phát triển ngành giao thông của đất nước . Hy vọng những khó khăn vướng
mắc về kỹ thuật như trên sẽ sớm tìm ra và được khắc phục mang lại không chỉ
lợi ích về kinh tế mà trên hết là danh dự của các nhà khoa học trong lĩnh vực

gần đây, trên cả 3 vùng: miền Bắc (QL5, QL3, QL1A đoạn Phủ Lý,...), miền
Trung (QL1A, QL7, QL8,...) và miền Nam (QL1A, Đại lộ Đông Tây,...); cả dự
án đã đưa vào khai thác, sử dụng 6-8 năm (QL1A thuộc dự án WB, ADB,...)
hay những dự án vừa đưa vào khai thác, sử dụng (QL1A đoạn qua Hà Nam,
Thanh Hoá, BOT tuyến tránh Phan Rang-Tháp Chàm, Đại lộ Đông Tây, QL3,


7
QL5...); các dự án sử dụng vốn TPCP, NSNN, BOT hay vốn ODA; trên mặt
đường hay trên mặt cầu (cầu Thanh Trì, mặt cầu vượt bằng thép tại TP. Hồ
Chí Minh,...).
Kết quả khảo sát, thống kê thực tế trên hệ thống đường Quốc lộ của Tổng
cục ĐBVN cho thấy hiện tượng HLVBX chủ yếu tập trung trên các tuyến Quốc
lộ có lưu lượng, tải trọng xe chạy lớn (QL1, QL3, QL5, QL7,...), các vùng có
thời tiết nắng nóng (khu vực miền Trung), các vị trí có đặc điểm đặc biệt như:
gần trạm thu phí, đèo dốc, đường cong, đèn tín hiệu giao thông, trạm kiểm tra
của cảnh sát giao thông,...cụ thể kết quả thống kê:
*. Khu QLĐB II:
- Hiện tượng HLVBX xuất hiện trên các tuyến QL1 đoạn Hà Nội - Lạng
Sơn, Phủ Lý, Hà Nam; QL3 (Km177+485-Km267+800), QL5 (Km20+00 –
Km45+300), QL70 (Km2+675-Km10+00).
- Đặc biệt thời gian gần đây trên một số dự án, gói thầu mới đưa vào khai
thác, sử dụng đã xuất hiện HLVBX như tại QL3 từ Km54+560 - Km62+450
(gói thầu số 1, 2 - Dự án tăng cường ATGT các Quốc lộ phía Bắc Việt Nam),
phạm vi ảnh hưởng khoảng 1.900m tương đương 5.700m2, vệt lún có chiều sâu
từ 10mm đến 25mm, nằm cả bên trái và bên phải tuyến; QL5 đoạn Km94+020 Km99+240 (gói thầu số 11, Dự án cải tạo, khôi phục mặt đường QL5), hiện
tượng HLVBX với phạm vi ảnh hưởng khoảng 1.892m tương đương 6.635m2,
nằm cả bên trái tuyến và bên phải tuyến. Hiện Tổng cục ĐBVN đang chỉ đạo và
phối hợp các cơ quan, đơn vị liên quan kiểm định đánh giá nguyên nhân và đưa
ra giải pháp khắc phục.



10
1.3. Tình hình lún vệt bánh xe trên đoạn gói thầu số 5: Dự án nâng cấp, mở
rộng quốc lô 1A đoạn Dốc Xây – Đầu tuyến tránh thành phố Thanh Hóa
1.3.1. Giới thiệu chung về dự án
Tên công trình: Dự án nâng cấp, mở rộng QL1A đoạn Dốc Xây TP.Thanh Hóa
Dự án dài 36Km do Sở GTVT Thanh Hóa làm Chủ đầu tư, 17Km đầu
tuyến (gói thầu số 5.1) do liên doanh Tổng Công ty cổ phần tư vấn xây dựng
Thanh hóa - Công ty CPTVTK và xây dựng Nhà Việt là tư vấn thiết kế; Doanh
nghiệp xây dựng Xuân Trường thi công; Công ty cổ phần TVGS CLCT Thăng
Long là tư vấn giám sát; 19Km cuối tuyến do liên doanh Công ty CPTV 497 Công ty TNHH TVXD giao thông Bắc Thanh là tư vấn thiết kế, 09 đơn vị liên
danh thi công (03 gói thầu) và Viện KH và CNGTVT là tư vấn giám sát.
Hạng mục: gói thầu 5.1
Chủ đầu tư: Sở GTVT tỉnh Thanh Hóa.
Đại diện Chủ đầu tư: Ban Quản lý dự án giao thông 1 .
Đơn vị thiết kế:
- Tư vấn thiết kế lập bản vẽ thi công: Liên danh tổng công ty cổ phần tư
vấn XDGT Thanh Hóa – Công ty cổ phần TVTK & ĐTXD Nhà Việt.
- Tư vấn thiết kế lập BVTC điều chỉnh: Tổng công ty TVTK GTVT
(TEDI).
Đơn vị thi công: Doanh nghiệp xây dưng Xuân Trường.
Tư vấn giám sát: Công ty cổ phần tư vấn giám sát Thăng Long.
Quy mô tiêu chuẩn kỹ thuật chủ yếu:
- Quy mô: đối với đoạn ngoài đô thị Bn= 20,5m; đối với đoạn qua đô thị
Bn = 21,5m .


11
- Tiêu chuẩn kỹ thuật: Tiêu chuẩn đường cấp III đồng bằng( TCVN 405054), tốc độ thiết kế 80km/h.

Là xe tải: Chiều dài hằn lún 0.48 Km so với tổng chiều dài hướng Hà
Nội – Thanh Hoá là 17.4 Km (Chiếm 2.76% chiều dài).
Làn xe con: Chiều dài hằn lún 0.18 Km so với tổng chiều dài hướng Hà
Nội – Thanh Hoá là 17.4 Km (Chiếm 1.03% chiều dài).
Tổng chiều dài các đoạn có hiện tượng hằn lún vệt bánh xe hướng Hà
Nội – Thanh Hoá là 0.66 Km so với tổng chiều dài hướng Hà Nội – Thanh Hoá
là 17.4 Km chiếm 3.79% chiều dài.
Chiều sâu vệt lún bánh xe là từ 5mm đến 25mm.
Thống kê các phân đoạn có hằn lún vệt bánh xe được đưa ra bảng 1.1
Bảng 1.1. Thống kê các phân đoạn bị hằn lún vệt bánh xe
(hướng Hà Nội – Thanh Hoá)
Chiều Giá trị chiều sâu vệt
dài bị
lún bánh xe (mm)
hằn
Lớn
Trung
nhất
bình

T
T

Đoạn lý trình

1

Km287+680 - Km287+750

70

ngã 4 có đền tín
hiệu giao thông

4

Km 291+800- Km291+50

150

28

18

5

Km292+900 - Km293+00

100

13

10

6

Km293+100 - 293+180

80

15

tục dọc theo vệt bánh xe, tập trung trên làn lái xe tải.

Hình 1.7: Hằn lún vệt bánh xe trên gói thầu 5.1 chiều sâu 25mm - 45mm


15
Tổng chiều dài các đoạn có hiện tượng hằn lún hướng Thanh Hoá - Hà
Nội :
Là xe tải: Chiều dài hằn lún 0.54 Km so với tổng chiều dài hướng Thanh
Hoá – Hà Nội là 17.4 Km (Chiếm 3.10% chiều dài).
Làn xe con: Chiều dài hằn lún 0.19 Km so với tổng chiều dài hướng
Thanh Hoá - Hà Nội là 17.4 Km (Chiếm 1.09% chiều dài).
Tổng chiều dài các đoạn có hiện tượng hằn lún vệt bánh xe hướng Thanh
Hoá - Hà Nội là 0.73 Km so với tổng chiều dài hướng Thanh Hoá - Hà Nội là
17.4 Km chiếm 4.20% chiều dài.
Chiều sâu vệt lún bánh xe là từ 5mm đến 25mm.
Thống kê các phân đoạn có hằn lún vệt bánh xe được đưa ra bảng 1.2.
Bảng 1.2. Thống kê các phân đoạn bị hằn lún vệt bánh xe
(hướng Thanh Hoá - Hà Nội)

TT

Đoạn lý trình

Chiều
dài bị
hằn lún
(m)

1

Làn xe con, mặt
đường bị đọng
nước

3

Km291+600 - Km21+700

100

15

9

Làn xe tải

4

Km292+550 - Km292+620

70

25

13

Làn xe con

5




16
tuyến chịu tác động cơ học, lực ngang của bánh xe tác động mạnh hơn do xuất
hiện các yếu tố hình học như độ dốc, đường cong nằm ở các vị trí thay đổi tốc
độ đột ngột (trạm thu phí, ngã tư có đèn hoặc biển báo giao thông...).
HLVBX có đặc điểm chung là thường chỉ xuất hiện trên các làn xe có tải
trọng nặng. Đối với mặt cắt ngang đường có 4 làn xe, trên làn xe tải không có
tải trọng nặng và các làn xe con thường không thấy hiện tượng này. HLVBX
không chỉ xuất hiện trên các trục đường đã khai thác nhiều năm mà cả trên
những đoạn đường mới hoàn thành, đưa vào khai thác.
1.3.2.3. Nhận xét:
Đoạn tuyến điều tra được đưa vào khai thác cuối năm 2012 theo các
thông tin do sở GTVT tỉnh Thanh Hoá cung cấp, đến tháng 4/2013 đã xuất
hiện hiện tượng hư hỏng, chủ yếu là vệt hằn bánh xe.
Tại thời điểm kiểm tra vệt hằn lún bánh xe phân bố chủ yếu trên làn xe
tải, trên một số phân đoạn không liên tục. Vệt hằn lún bánh xe mức độ nặng
tập trung vào một số đoạn đường đầu cầu ( Cầu Sòng) các vị trí lên và xuống
dốc (Km291+00-Km291+120), các đoạn đường cong nằm, đoạn qua các tín
hiệu đèn giao thông ( Ngã từ Đền Sòng, Ngã tư Bỉm Sơn) đây là những đoạn
đường xe thường xuyên phải giảm tốc độ và hãm phanh đột ngôt.
Chều sâu đoạn hằn lún vệt bánh xe thay đổi, giao động từ 5mm đến
25mm.
1.4. Những vấn đề đặt ra
1.4.1. Sơ bộ những nguyên nhân ban đầu
* Nguyên nhân trước hết là do chất lượng thi công , kiểm tra , nghiệm thu
lớp bê tông nhựa không đảm bảo cụ thể như sau :
- Vật liệu sử dụng trong hỗn hợp BTN không đảm bảo yêu cầu ( kém
dính bám, thành phần hạt không đảm bảo, độ tiêu chuẩn trong trạm trộn,