BM TNCT

dtvinhcd

BI 1
Xỏc nh cht nn, mt ng bng phng phỏp phu rút cỏt
(22 TCN 346-2006)
a. Phm vi ỏp dng
- p dng cho cỏc lp vt liu ri rc (t, t gia c, cp phi ỏ dm).
- Ch ỏp dng phng phỏp ny khi vt liu cú khụng quỏ 50% lng ht nm trờn
sng 19mm.
b. Thit b, dng c thớ nghim
- B phu rút cỏt: Bỡnh cha cỏt, phu, nh v.
- Cỏt chun: L loi cỏt sch, ht cng, khụ, ti; kớch c ht lt qua sng 2,36 mm
v nm trờn sng 0,3 mm; h s ng nht nh hn 2,0.
- Cõn: 2 chic
+ 1 chic cõn c n 15 kg vi chớnh xỏc 1,0 g.
+ 1 chic cõn c n 1500 g vi chớnh xỏc 0,01 g.
- T sy: Duy trỡ nhit 110o C 5- C.
- Sng: Loi sng mt vuụng, gm 4 chic cú kớch c 2,36; 1,18; 0,6; 0,3mm.
- Cỏc loi dng c khỏc: Dao, cuc nh, c, hp ng mu m, thỡa, inh to, chi
lụng.
Hình 1. Bộ dụng cụ phễu rót cát

Bình chứa cát, thể tích > 4 lít

Đệm cao su

136,5

28,6


c. Chuẩn bị thí nghiệm
- Chuẩn bị cát tiêu chuẩn.
- Xác định khối lượng thể tích của cát chuẩn γcát chuẩn (g/cm3).
- Hiệu chuẩn bộ phễu rót cát (Được tiến hành sau mỗi lần xác định γcát chuẩn). Khi
hiệu chuẩn ta sẽ có khối lượng cát trong phễu: mcatpheu (g).
d. Trình tự thí nghiệm
Bước 1:
- Đổ cát chuẩn vào bình chứa cát, lắp phễu và khóa van.
- Cân xác định khối lượng tổng cộng: m1 (g).
Bước 2: Đào hố thí nghiệm
- Làm phẳng mặt bằng nơi thí nghiệm sao cho tấm đế định vị tiếp xúc hoàn toàn
với bề mặt.
- Lấy đinh ghim đế chặt lớp vật liệu để cố định đế.
- Dùng đục và búa đào 1 hố lỗ thủng của đế. Chiều sâu hố đào bằng chiều sâu lớp
vật liệu.
- Cho toàn bộ lớp vật liệu đào được vào khay và đậy kín.
- Cân xác định khối lượng vật liệu trong hố đào và khay đựng mẫu: mw (g).
Bước 3: Rót cát và xác định thể tích hố đào
- Lau sạch miệng lỗ thủng đế định vị.
- Úp miệng phễu vào lỗ thủng của đế định vị và mở van cho cát chảy vào hố đào.
- Khi cát dừng chảy, khóa van lại và lấy phễu rót cả ra.
- Cân xác định khối lượng của bình chữa, phễu và cát còn lại: m2 (g).
Bước 4: Xác định độ ẩm W của mẫu vật liệu thí nghiệm (Dùng tủ sấy hoặc đốt cồn)
e. Xử lí kết quả thí nghiệm
- Xác định thể tích hố đào:

Vho =

m1 -m2 mcatpheu m1 -m2


dtvinhcd

mcpheu -

Khối lượng cát trong phễu (g);

m1
m2

-

Khối lượng bình, phễu và cát chuẩn (g);
Khối lượng bình, phễu và cát chuẩn còn lại (g);

mw
γmax

-

Khối lượng mẫu đất (g);
Khối lượng thể tích khô lớn nhất của vật liệu theo kết quả đầm

nén trong phòng (g/cm3).
f. Các lưu ý khi thí nghiệm
Không tiến hành thí nghiệm:
+ Khi thành hố đào bị sụp, hoặc bị biến dạng trong quá trình đào.
+ Khi phát hiện có nước chảy vào hố đào.

BÀI 2

BM TNCT

dtvinhcd

- Cân xác định khối lượng dao và mẫu đất: mw.
Bước 3: Xác định độ ẩm W của mẫu đất (Dùng tủ sấy hoặc đốt cồn).
d. Xử lí kết quả thí nghiệm
- Xác định khối lượng thể tích tự nhiên của đất thí nghiệm:
m  mo
γw = w
(g/cm3 )
V
- Xác định khối lượng thể tích khô của đất thí nghiệm:
γw
γk =
(g/cm3 )
1+0,01.W
- Xác định hệ số đầm chặt của lớp đất:

K=

γk
100(%)
γ max

Trong đó:
V Thể tích dao đai (cm3);
mo Khối lượng dao (g);
mw Khối lượng dao và mẫu đất (g);
γmaxKhối lượng thể tích khô lớn nhất của vật liệu theo kết quả đầm nén trong

xác định CBR < 20%
+ Vòng đo lực có khoảng đo từ 0- 20kN, số đọc chính xác đến 20N: phù hợp khi
xác định CBR từ 20%- 40%;
+ Vòng đo lực có khoảng đo từ 0 – 50kN, số đọc chính xác đến 50N: phù hợp khi
xác định CBR > 40%.
- Đầu xuyên: Đầu xuyên bằng thép hình trụ tròn có đường kính 50,8mm ± 0,1mm,
mặt đáy phẳng (diện tích mặt cắt ngang danh định là 2000mm2). Chiều dài đầu xuyên
không nhỏ hơn 102mm
- Đầu nối: Đầu nối thép có chốt ren để liên kết cần nối với vòng đo lực. Đầu nối có
thể điều chỉnh được khoảng cách.
- Cần nối: Gồm các ống kim loại có ren trong để lắp nối với nhau và lắp nối với
đầu xuyên. Số lượng và quy các các cần nối được quy định tại bảng 1. Tùy thuộc vào
chiều cao giữa hệ thống chất tải và mặt phẳng thử nghiệm để lựa chọn các cần nối có
chiều dài phù hợp để lắp với nhau, nhưng không lớn hơn 2.4m.
Số lượng

Chiều dài

2

38 mm (hoặc 1.5 in)

2

102 mm (hoặc 4 in)

8

305 mm ( hoặc 12in)


dtvinhcd

Giỏ kớch gia ti m bo liờn kt chc chn gia khi cht ti v kớch gia ti
Tấm gia tải hình vành khăn

Tấm gia tải hình vành khuyên

2540,5mm

2161mm

52mm-54mm

52mm-54mm

Hỡnh 2 Tm gia ti
Khối chất tải
Giá đỡ

Khớp quay

kích gia tải
Kích gia tải
Vòng đo lực
Đồng hồ đo lực

Đồng hồ đo độ xuyên

Đầu nối
Thanh ngang


dõi tốc độ quay của đồng hồ đo độ xuyên sâu với đồng hồ đo thời gian để điều chỉnh
tốc độ quay của kích gia tải. Ghi lại số đọc trên đồng hồ của vòng đo lực tại những
thời điểm mà chiều sâu xuyên lần lượt bằng 0,64mm; 1,27mm; 1,91mm; 2,54mm;
3,75mm; 5,08mm; 7,62mm; 9,02mm và 12,70mm (hoặc 0,025in; 0,05in; 0,075in;
0,10in; 0,15in; 0,20in; 0,30in; 0,40in và 0,50in). Khi thử nghiệm với đất đồng nhất, có
thể chỉ cần thử nghiệm đến chiều sâu xuyên 7,62mm (hoặc 0,3in).
- Ngay sau khi kết thúc thử nghiệm, thí nghiệm xác định khối lượng thể tích khô
của lớp vật liệu tại vị trí cách điểm thử nghiệm khoảng 10cm.
- Trường hợp cần thí nghiệm thêm các vị trí khác lân cận vị trí vừa thử nghiệm thì
khoảng cách giữa các điểm thử nghiệm phải đủ lớn để không ảnh hưởng đến nhau.
Khoảng cách tối thiểu giữa hai điểm thử nghiệm lân cận là 175 mm với đất dính, 380
mm với đất rời và lớp móng.
- Trường hợp cần xác định CBR tại các lớp dưới sâu (lớp móng dưới, lớp nền phía
dưới...), đào bỏ lớp phía trên cho đến mặt lớp cần thử nghiệm với diện tích đủ lớn để
thao tác. Tránh làm xáo động lớp cần thử nghiệm.
e. Xử lí kết quả thí nghiệm
- Vẽ biểu đồ quan hệ áp lực nén - chiều sâu xuyên: Từ các giá trị áp lực nén và
chiều sâu xuyên tương ứng để vẽ biểu đồ áp lực nén - chiều sâu xuyên. Áp lực nén
được tính bằng tỷ số giữa lực nén (N) trên diện tích đầu xuyên (mm2).
- Hiệu chỉnh biểu đồ: Trong một số trường hợp, đoạn biểu đồ quan hệ áp lực nén chiều sâu xuyên gần với gốc toạ độ không thẳng mà bị võng xuống. Trong trường hợp
này, để có được quan hệ đúng giữa áp lực nén với chiều sâu xuyên cần phải tiến hành
hiệu chỉnh. Việc hiệu chỉnh được thực hiện bằng cách dời gốc tọa độ, cụ thể như sau:
kéo dài phần đường thẳng của biểu đồ xuống phía dưới cắt trục hoành tại 1 điểm điểm này chính là gốc toạ độ mới.
7,0

7,0

6,0



P1

ChiÒu s©u xuyªn sau hiÖu
chØnh t¹i 2,54mm (0,1in.)

2,0

1,0

0

0
0
0

2,54
0,1

5,08
0,2

7,62
0,3

10,16
0,4

12,70 (mm)
0,5


ChiÒu s©u xuyªn

7


BM TNCT

dtvinhcd

Hình 4a - Không cần hiệu chỉnh

Hình 4b- Hiệu chỉnh bằng cách rời gốc tọa độ

Hình 4- Biểu đồ quan hệ áp lực nén-chiều sâu xuyên
- Xác định CBR tại vị trí thử nghiệm:
+ Dựa trên đồ thị quan hệ giữa áp lực nén - chiều sâu xuyên, xác định giá trị áp lực
nén ứng với chiều sâu xuyên 2,54 mm, ký hiệu là P1 và áp lực nén ứng với chiều
sâu xuyên 5,08 mm, ký hiệu là P2.
+ Tính giá trị CBR ứng với chiều sâu xuyên 2,54mm, ký hiệu là CBR1 và giá trị
CBR ứng với chiều sâu xuyên 5,08 mm, ký hiệu là CBR2 theo công thức sau. Kết
quả tính toán được làm tròn đến một chữ số sau dấu phảy.
P
CBR1 = 1 .100(%)
6,9
P
CBR 2 = 2 .100(%)
10,3
CBR1
CBR2

- Hệ thống chất tải: xe tải, khung chất tải hoặc khung neo cho phép tạo ra phản lực
yêu cầu trên bề mặt thí nghiệm. Khoảng cách từ gối tựa của hệ thống chất tải (là bánh
xe trong trường hợp sử dụng xe tải) tới mép ngoài của tấm ép tối thiểu là 2,4m.
- Kích thuỷ lực: Kích thủy lực được hiệu chuẩn và cho phép tạo ra áp lực trên tấm
ép với độ chính xác tới 0,01 Mpa.
Thí nghiệm và kiểm tra hiện trường xây dựng đường bộ

8


BM TNCT

dtvinhcd

- Tấm ép cứng: Bằng thép hình tròn, đủ độ cứng với chiều dày không nhỏ hơn
25mm; có các đường kính 76cm, 46cm, 33cm.
- Đồng hồ đo biến dạng: 2 cái. Đồng hộ đo có độ chính xác tới 0,01 mm, hành trình
đo tới 25mm.
- Giá đỡ đồng hồ đo biến dạng.
- Cát khô, sạch (lọt qua sàng mắt vuông 0,6 mm và nằm trên sàng 0,3 mm) để tạo
phẳng bề mặt thí nghiệm.
- Thước thủy ni vô: để kiểm tra độ bằng phẳng bề mặt trước khi đo.
c. Chuẩn bị thí nghiệm
- Làm phẳng bề mặt tại vị trí thí nghiệm.
- Sử dụng cát mịn với khối lượng ít nhất để tạo mặt phẳng nằm ngang dưới tấm ép
cứng, chiều dày lớp cát không quá 2mm.
- Nếu thí nghiệm với các lớp dưới mặt đường, tiến hành đào bóc bỏ lớp vật liệu
phía trên. Hố đào phải có kích thước tối thiểu bằng hai lần đường kính tấm ép.
d. Trình tự thí nghiệm
Bước 1: Lắp đặt thiết bị

Ứng với mỗi cấp lực, gia tải đến giá trị đã chọn, theo dõi đồng hồ biến dạng để chờ
đến khi độ võng ổn định (tốc độ biến dạng không vượt quá 0,02 mm/min), ghi lại giá
trị đo võng khi gia tải (gọi là số đọc đầu). Sau đó dỡ tải hoàn toàn (về giá trị lực bằng
0) thông qua việc xả dầu của kích thuỷ lực. Không dỡ tải đột ngột nhằm tránh gây mất
ổn định hệ đo. Ghi lại giá trị độ võng sau khi dỡ tải (gọi là số đọc cuối).
e. Xử lí kết quả thí nghiệm
- Biến dạng đàn hồi ở cấp áp lực đã cho:

Lidh =D1i -Di2
- Vẽ đường quan hệ L-p.
- Mô đun đàn hồi của nền đường:

E=1000.
Trong đó:
Lidh -

π p.D(1-μ 2 )
4
L

Biến dạng đàn hồi ứng với cấp tải trọng thứ i;

D1
Số đọc đồng hồ khi có tải ;
D2
Số đọc đồng hồ khi dỡ tải;
D
Đường kính tấm ép (m);
L
Giá trị độ võng đàn hồi được xác định trên đường quan hệ độ

- Khi sử dụng tấm ép có đường kính 76 cm, để đảm bảo độ cứng của tấm ép, cần sử
dụng thêm 3 tấm ép trung gian có đường kính lần lượt là 61 cm, 46 cm và 33 cm xếp
chồng đồng tâm lên tấm ép 76 cm tạo thành hình tháp trên bề mặt thí nghiệm.

BÀI 5
Xác định mô đun đàn hồi nền, mặt đường bằng cần đo võng Benkenman
(TCVN 8867 - 2011)
a. Phạm vi áp dụng
Các kết cấu mặt đường có tính toàn khối (BTN, CPĐD gia cố xi măng, đất gia cố
vôi…).
b. Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm
- Xe tiêu chuẩn.
- Cần Benkenman: có tỷ lệ cánh tay đòn cần đo không nhỏ hơn 2:1.
- Nhiệt kế.
- Đồng hồ bấm giây.
- Các dụng cụ khác: Đục nhọn, búa, nước hoặc glyxern, mỡ bò, giấy kẻ ly.
c. Chuẩn bị thí nghiệm
- Phân chia tuyến thành các đoạn đồng nhất (chiều dài từ 500÷1000m), 1 đoạn
đồng nhất 20 điểm đo.
Đoạn đường được coi là đồng nhất nền giống nhau, lớp mặt giống nhau, chế độ
thủy nhiệt và loại xe chạy giống nhau.
- Đánh dấu vị trí các điểm đo (cách mép đường 0,6 ÷ 1,2m).
- Chuẩn bị xe đo: Xe có trục đơn, bánh kép, khe hở giữa 2 bánh là 5cm;tải chất đối
xứng không thay đổi.
Chỉ tiêu

Tiêu chuẩn quy định

Trọng lượng trục


Db

Qb
;(Mpa)
2.Sb

-

Đường kính tương đương của vệt bánh đôi của xe đo võng,

Sb
pb

-

(cm);
Diện tích vệt bánh đôi của xe đo võng (cm2)’;
Áp lực bánh xe xuống mặt đường của xe đo võng (Mpa);

Qb

-

Tải trọng trục sau của xe đo võng, (kN).

- Kiểm tra cần đo võng, đo tải trọng xe, diện tích vệt bánh, tính toán đường kính
vệt bánh tương đương và áp lực bánh xe xuống mặt đường.
- Kiểm tra nhiệt độ mặt đường: Đối với mặt đường có lớp phủ nhựa dày lớn hơn
5cm.
+ Dùng búa và đục nhọn tạo thành hố sâu khoảng 45mm tại mặt đường gần vị

BM TNCT

dtvinhcd

- Tính độ võng tính đàn hồi trung bình của đoạn đường kiểm tra:

Ltt

1 i
=
n

Ltb

n
- Tính độ võng đàn hồi đặc trưng của từng đoạn đường kiểm tra:

Ldt =Ltb +K.
- Tính chỉ số mô đun đàn hồi đặc trưng của đoạn đường thử nghiệm:
p.D
E=0,71.
.(1-μ 2 );(Mpa)
Ldt
Trong đó:
Kq

-

Hệ số điều chỉnh tỉ trọng;


Bê tông nhựa chặt không bột đá hoặc thấm nhập nhựa  A = 0,30


-

Độ lệch bình quân trung bình của đoạn thử nghiệm;

δ=
p
D
K



-

1 n tt
(Li -Ltb )2 (mm)

n-1 i=1

Áp lực bánh xe tiêu chuẩn, p = 0,6 Mpa;
Đường kính vệt bánh xe tiêu chuẩn, D = 33cm;
Hệ số suất đảm bảo lấy theo cấp đường:

Đường cao tốc, đường cấp I

 K = 2,0

Đường cấp II

Xác định độ bằng phẳng mặt đường bằng thước 3m
(TCVN 8864-2011)
a. Phạm vi áp dụng
- Dùng để đánh giá độ bằng phẳng của mặt đường và bề mặt mỗi lớp kết cấu mặt
đường và nền đường trong quá trình thi công.
- Có thể dùng phương pháp này để đo độ bằng phẳng mặt đường ô tô đang khai
thác khi không có các thiết bị đo độ bằng phẳng tự hành khác.
b. Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm
- Thước thẳng: Làm bằng thép không rỉ, dài 3m, được đánh dấu tại các điểm đo
cách nhau 50cm tính từ đầu thước.

Hình 2. Thước dài 3m
- Con nêm: Làm bằng thép không rỉ, ít bị mài mòn có đánh dấu 6 giá trị chiều cao
3mm, 5mm, 7mm, 10mm, 15mm, 20mm.

Hình 3. Con nêm
- Chổi để làm sạch mặt đường.
c. Chuẩn bị thí nghiệm
- Kiểm tra độ thẳng của thước trước khi sử dụng.
- Dùng chổi làm sạch mặt đường tại vị trí thí nghiệm.
- Các vị trí đo các theo hướng song song với tim đường và đo sẽ đo theo từng làn.
Mật độ các điểm đo và vị trí đo như sau:
+ Với đường trong quá trình thi công và nghiệm thu: vị trí đo cách mép đường
hoặc bó vỉa tối thiểu 0,6m; mật độ đo 25m dài/1 vị trí;
+ Với đường trong quá trình khai thác: đo trong phạm vi hằn vệt bánh xe với mật
độ đo 50m dài/1 vị trí;
Thí nghiệm và kiểm tra hiện trường xây dựng đường bộ

14


hao mòn tạo và hỗn hợp nhựa 3mm; còn lại không 3mm; còn lại không
5mm.
phẳng
hạt nhỏ
quá 5mm.
quá 5mm.
Lớp dưới
cùng của tầng
mặt

Móng trên và
lề có gia cố
(lề cứng)

Bê tông nhựa,
đá dăm đen

Thấm nhập
nhựa và láng
nhựa

100% số khe hở đo
được không quá
5mm.

50% số khe hở đo
100% số khe hở đo
được không quá
được không quá
5mm; còn lại không

15mm.
đất, lề đất.

70% số khe hở đo
100% số khe hở đo
được không quá
được không quá
10mm; còn lại
15mm.
không quá 15mm.
70% số khe hở đo
100% số khe hở đo
được không quá
được không quá
15mm; còn lại
20mm.
không quá 20mm.

- Khi kiểm tra và nghiệm thu độ bằng phẳng của mặt đường đang làm và vừa làm
xong thì áp dụng tiêu chuẩn đánh giá sau:
+ Đường cao tốc, cấp I, cấp II phải đạt độ bằng phẳng rất tốt;
+ Đối với các đường ô tô các cấp khác phải đạt độ bằng phẳng tốt.
Thí nghiệm và kiểm tra hiện trường xây dựng đường bộ

15


BM TNCT

dtvinhcd

- Đong cát: Đổ cát tiêu chuẩn vào ống đong, gõ nhẹ đáy ống đong nhiều lần. Cho
thêm cát vào ống đong cho đầy tới miệng rồi dùng thước gạt phằng.

Thí nghiệm và kiểm tra hiện trường xây dựng đường bộ

16


BM TNCT

dtvinhcd

d. Trình tự thí nghiệm
- Đổ cát trong ống đong lên mặt đường đã làm sạch trong phạm vi cát được tấm
chắn gió che.
- Dùng bàn xoa san cát theo hình xoắn ốc từ trong ra ngoài để tạo thành mảng cát
tròn liên tục lấp đầy các lỗ hổng trên mặt đường cho ngang bằng với đỉnh của các hạt
cốt liệu.
- Đo và ghi đường kính của mảng cát tại ít nhất 4 vị trí cách đều nhau trên đường
bao chu vi của mảng cát để tính ra đường kính trung bình D.
e. Xử lí kết quả thí nghiệm
- Độ nhám của mặt đường tại vị trí thí nghiệm:
4.V
hi =
;(mm)
π.D2
- Độ nhám của đoạn đường thí nghiệm:

h
= 1 i ;(mm)

Loại mặt đường

Khi kiểm tra

Thí nghiệm và kiểm tra hiện trường xây dựng đường bộ

Khi nghiệm thu
17


BM TNCT

dtvinhcd

Mặt đường bê tông xi măng

Htb ≥ 0,50

95% số điểm đo có Htb ≥
0,50

Mặt đường bê tông nhựa

Htb ≥ 0,45

95% số điểm đo có Htb ≥
0,45

- Bảng chỉ tiêu đánh giá mặt đường đang khai thác
Độ nhám (Chiều sâu cấu


Htb > 1,20

Rất nhám

Dành cho khu vực nguy hiểm

f. Các lưu ý khi thí nghiệm
- Không thí nghiệm trên đường ẩm ướt.
- Không thí nghiệm ở các vị trí có đặc điểm cá biệt như có vết nứt, mối nối.
- Nếu mảng cát có hình elip quá dẹt (tỉ số giữa 2 trục lớn hơn 1,2 lần) thì loại bỏ
kết quả thí nghiệm này.

* Xác định độ ẩm của vật liệu (Dùng tủ sấy hoặc đốt cồn)
Bước 1:
- Lau sạch hộp nhôm và cân xác định khối lượng hộp nhôm: mhop.
Bước 2:
- Lấy khoảng 20g mẫu đất đại diện cho mẫu đất thí nghiệm, cho vào 2 hộp
nhôm mỗi hộp khoảng 10g. Đậy nắp lại.
- Cân xác định khối lượng hộp và mẫu đất: m1.
Bước 3:
- Nếu dùng tủ sấy:
+ Sấy mẫu đất đến khi khối lượng không đổi.
+ Cân xác định khối lượng hộp và mẫu đất khô: m2.
- Nếu dùng cồn:
- Mở nắp hộp, rót cồn xâm xấp mặt đất trong hộp rồi châm lửa đốt.
- Cồn cháy hết, lại đổ cồn vào đốt lần thứ hai và cân.
- Tiếp tục đổ cồn, đốt lần thứ 3 và cân lại lần nũa.
- Nếu khối lượng vẫn còn giảm 1% so với lần trước thì phải tiếp tục đốt tiếp.
- Sau quá trình này ta xác định khối lượng hộp và mẫu đất khô: m2.

19