CHƯƠNG 1
CẤU TẠO MẶT ĐƯỜNG VÀ TRÌNH TỰ CHUNG XÂY DỰNG MẶT
ĐƯỜNG Ô TÔ
$1. CẤU TẠO KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG VÀ CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI CÔNG
NGHỆ THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG
1. Cấu tạo và các yêu cầu chung
2. Cấu tạo và các yêu cầu đối với kết cấu áo đường mềm
Nguyên tắc cấu tạo:
Phân tích tính chất của tải trọng tác dụng lên kết cấu mặt đường (Hình 1) cho
thấy:
+ Lực thẳng đứng:
Theo chiều sâu tác dụng thì ứng suất thẳng đứng giảm dần từ trên xuống dưới.
Do vậy để kinh tế thì cấu tạo kết cấu mặt đường gồm nhiều tầng lớp có chất lượng
vật liệu (E
đh
) giảm dần từ trên xuống phù hợp với qui luật phân bố ứng suất thẳng
đứng.
+ Lực nằm ngang (lực hãm, lực kéo) giảm rất nhanh theo chiều sâu. Do vậy
vật liệu làm tầng, lớp trên cùng phải có khả năng chống lại lực đẩy ngang (chống
trượt).
Trang 1
P
x
σ
x
σ
z
z
Hình 1
2
Khu vực tác dụng)
Hình 2
* Tầng mặt: ở trên, chịu tác dụng trực tiếp của tải trọng bánh xe (gồm lực
thẳng đứng và lực ngang, có giá trị lớn) và các nhân tố thiên nhiên (như mưa, nắng,
nhiệt độ,...)
Yêu cầu tầng mặt phải đủ bền trong suất thời kỳ sử dụng của kết cấu áo
đường, phải bằng phẳng, có đủ độ nhám, chống thấm nước, chống được biến dạng
dẻo ở nhiệt độ cao, chống được nứt, chống được bong bật, phải có khả năng chịu
bào mòn tốt và không sinh bụi.
Để đạt được yêu cầu trên, tầng mặt thường cấu tạo gồm có 3 lớp:
./ Lớp 3: lớp chịu lực chủ yếu.
./ Lớp 2: lớp hao mòn.
./ Lớp1: lớp bảo vệ.
Lớp chịu lực chủ yếu lại có thể cấu tạo từ một hoặc nhiều lớp vật liệu. Do tính
chất chịu lực (chịu nén, chịu uốn và chịu cắt) nên lớp chịu lực chủ yếu phải cấu tạo
từ vật liệu có cường độ cao, có khả năng chống trượt nhất định. Thông thường là
hỗn hợp đá -nhựa (BTN, đá trộn nhựa,...), đá dăm gia cố xi măng, cấp phối đá dăm
hay đá dăm nước được chêm chèn và lu lèn chặt.
Trang 2
Lớp bảo vệ và lớp hao mòn được bố trí trên lớp chịu lực chủ yếu cũng có tác
dụng làm giảm tác động của lực ngang, tăng cường sức chống bào mòn cho tầng
mặt. Nhưng tác dụng chủ yếu là để giảm bớt tác động của lực xung kích, chống lại
sự mài mòn trực tiếp của bánh xe và thiên nhiên (ví dụ như: lớp láng nhựa có tác
dụng chống nước thấm vào lớp chịu lực chủ yêu, giữ cho lớp này ổn định cường
độ,...). Ngoài ra, chúng còn tăng cường độ bằng phẳng, tăng độ nhám cho mặt
đường
Lớp hao mòn thường là một lớp mỏng dầy từ 1 - 3 cm, ở ngay trên lớp mặt
chủ yếu và thường làm bằng vật liệu có tính dính: lớp làng nhựa, BTN chặt, hạt mịn
hay BTN cát.
Lớp bảo vệ cũng là một lớp mỏng 0.5 - 1 cm, để bảo vệ cho lớp dưới khi chưa
BTXM)
$2. CC NGUYấN Lí S DNG VT LIU XD MT NG
Vt liu lm mt ng thng gm cú 2 loi: ct liu v cỏc cht liờn kt.
Ct liu l ton b cỏc ht khoỏng vt kớch c t 0 - 80mm, bao gm cỏc ht mn,
cỏt, si sn, ỏ dm, cp phi, cú tỏc dng lm b khung ca lp kt cu. Cũn cht
liờn kt thng c trn hoc ti vo ct liu vi mt t l nht nh dớnh kt
cỏc ht ct liu nhm tng cng v tớnh chng thm nc ca hn hp. Cỏc cht
liờn kt gm cú: cỏc cht liờn kt rn trong nc v puzụlan (nh xi mng cỏc loi,
vụi tro bay, vụi puzụlan), cỏc cht liờn kt hu c hoc cht liờn kt hyrụcỏcbon
(nh nha bitum, gruon, nh tng ca bitum hoc gruon) v vụi. Ngoi ra vi
mt ng qỳa cũn dựng t dớnh lm cht liờn kt, tuy nhiờn t dớnh kộm n
nh vi nc, vỡ vy ch thớch hp lm lp
múng ca cỏc kt cu mt ng cú lp mt
hon chnh.
Vic s dng vt liu xõy dng mt
ng hin nay u da vo mt trong cỏc
nguyờn tc sau nay:
1. Nguyờn lý lm mt ng theo kiu lỏt:
Cng ca lp mt ng ny ch yu
da vo cng ca bn thõn cỏc phin ỏ
(hoc tm bờ tụng) v s chốn khớt gia cỏc
phin ỏ vi nhau cng nh cng ca lp
múng hoc nn t phớa di. Nh vy cỏc
phin ỏ phi c gia cụng cú hỡnh dng ging
nhau, b mt bng phng v phi cng . Nhc im ln nht ca k thut
xõy dng mt ng lỏt l hin vn cha c gii húa c cụng tỏc lỏt mt ng,
vic gia cụng cỏc phin ỏ lỏt khỏ phc tp vỏ rt tn cụng v ch yu u phi lm
bng tay. Vỡ vy vic lm cỏc mt ng ỏ lỏt hin nay rt hn ch.
2. Nguyờn lý lm mt ng theo kiu chốn múc (ỏ chốn ỏ):
Theo nguyờn lý ny, ct liu l ỏ dm cú kớch c ng u, c ri thnh
liu cng cao. Ngoi ra tng thờm cng cũn trn thờm cỏc cht liờn kt vụ c
hoc hu c v khi ú s c cỏc lp mt ng cú cng cao nh mt ng
bờ tụng xi mng, mt ng bờ tụng nha.
u im chớnh ca phng phỏp lm mt ng theo nguyờn lý cp phi l cú
th c gii hoỏ c v t ng húa ton b qỳa trỡnh cụng ngh sn xut vt liu,
bỏn thnh phm v thi cụng cng nh kim tra v nghim thu cht lng thi cụng
cỏc loi múng v mt ng ny.
Vỡ vt hu ht cỏc loi múng v mt ng hin nay nh cp phi ỏ dm, cp
phi ỏ dm gia c xi mng, cp phi ỏ dm en, bờ tụng xi mng, bờ tụng nha
u c s dng theo nguyờn lý cp phi.
4.Nguyờn lý gia c t lm múng v mt ng:
Dựng cỏc cht liờn kt, cỏc cht ph gia v cỏc phng phỏp lý húa khỏc nhau
gia c t, nhm thay i mt cỏch c bn tớnh cht c hc v cu to ca nú (m
trc ht l tỏc ng nờn cỏc thnh phn ht sột), lm cho cỏc c trng c hc ca
Trang 5
nó tốt hơn, ít thay đổi và ổn định với nước, thích hợp để làm móng và mặt đường
(mặt đường qúa độ, trên có rải lớp hao mòn).
Riêng với cát (và các loại đất rời khác) thì gia cố bằng các chất liên kết hữu cơ
hoặc vô cơ nhằm dính các hạt đất với nhau thành một lớp toàn khối có cường độ cao
và ổn định đối với nước.
Do đất là vật liệu tại chỗ và có sẵn ở mọi nơi nên phương pháp gia cố đất rất
thích hợp để làm mặt đường ở những nơi thiếu vật liệu đá.
$3. TRÌNH TỰ CHUNG XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG VÀ CÔNG TÁC
CHUẨN BỊ THI CÔNG
1. Công tác chuẩn bị:
- Cắm lại hệ thống cọc tim, cọc hai bên mép phần xe chạy để xác định được vị
trí của mặt đường phục vụ cho việc thi công lòng đường.
- Thi công lòng đường.
- Chuẩn bị vật liệu để xây dựng các tầng lớp mặt đường.
2. Công tác chủ yếu:
a
∆
h
a)
h
1
:
m
m
i
0
i
b)
h
Trước khi thi công lòng đường, nền đường phải đủ bề rộng bằng B + 2∆a
(trong đó B là bề rộng nền đường thiết kế). Đồng thời cao độ nền đường thấp hơn
cao độ thiết kế 1 trị số ∆h.
∆h = h và ∆a = m.h (1-1)
Trong đó:
h: chiều dày kết cấu áo đường; 1:m là độ dốc mái ta luy nền đường.
Hình 1-4: Phương án đắp lề hoàn toàn
- Phương án đào lòng đường hoàn toàn: thích hợp với nền đào. Trong những
trường hợp kết cấu mặt đường tương đối mỏng, chiều sâu lòng đường nhỏ, cũng như
trong trường hợp nền đắp để lâu mới xây dựng tiếp mặt đường, qua thời gian trên
mặt nền bị phá hoại hư hỏng nhiều.
Hình 1-5: Phương án đào lòng đường hoàn toàn
- Phương án đắp lề một phần: có thể sử dụng cho cả nền đào và nền đắp.
B
AS
h
m
i
0
i
c)
B
b
∆
a a
∆
h
h
Hình 1-6: Phương án đắp
lề một phần
CHƯƠNG 2
CÔNG TÁC ĐẦM NÉN LÀM NHỎ ĐẤT VÀ TRỘN VẬT LIỆU TRONG XÂY
DỰNG MẶT ĐƯỜNG
$-1. Lý thuyết về đầm nén mặt và móng đường
Công tác đầm nén là một khâu quan trọng trong quá trình công nghệ xây
dựng mặt và móng đường. Chất lượng đầm nén có ảnh hưởng quyết định đến chất
lượng sử dụng của các tầng lớp vật liệu trong kết cấu mặt đường.
Sở dĩ là như vậy là do: bất cứ sử dụng loại vật liệu gì, xây dựng các tầng lớp
áo đường theo nguyên lý nào, cuối cùng cũng phải thông qua tác dụng cơ học của
đầm nén thì trong nội bộ vật liệu mới hình thành được cấu trúc mới, đảm bảo cường
độ, độ ổn định và đạt được mức độ bền vững cần thiết.
Ngoài ra, đứng về mặt thi công mà xét thì công tác đầm nén là một khâu công
tác chủ yếu có phần khống chế đối với năng suất, tốc độ thi công. Đồng thời cũng là
khâu kết thúc quá trình công nghệ thi công nên đòi hỏi có sự tập trung chỉ đạo và
chú trọng kiểm tra chất lượng.
1.1. Mục đích của đầm nén:
./ Sức cản cấu trúc: sức cản này do là do liên kết cấu trúc giữa các pha và
thành phần có trong hỗn hợp vật liệu gây ra. Liên kết cấu trúc giữa các thành phần
càng được tăng cường và biến cứng thì sức cản cấu trúc càng lớn và nó tỷ lệ thuận
với trị số biến dạng của vật liệu. cụ thể là, trong quá trình đầm nén độ chặt của vật
liệu càng tăng thì sức cản cấu trúc càng lớn.
./ Sức cản nhớt: sức cản này là do tính nhớt của các màng pha lỏng bao bọc
quanh các hạt (hoặc hạt kết) vật liệu do sự bám móc nhau giữa các hạt (hoặc hạt kết)
khi trượt gây ra. Sức cản nhớt tỉ lệ thuận với tốc độ biến dạng tương đối của vật liệu
khi đầm nén và sẽ càng tăng khi cường độ đầm nén tăng và độ nhớt của các màng
lỏng tăng.
./ Sức cản quán tính: sức cản này tỷ lệ thuận với khối lượng vật liệu và gia tốc
khi đầm nén.
- Sức cản đầm nén của vật liệu lớn hay nhỏ và quan hệ giữa các thành phần
nói trên như thế nào là tuỳ thuộc vào cấu trúc của vật liệu, tuỳ thuộc vào góc ma sát,
cường độ lực dính và tính nhớt của vật liệu.
Rõ ràng là đồng thời với sự tăng độ chặt và cường độ của vật liệu thì trong
qúa trình đầm nén sức cản đầm nén cũng sẽ tăng lên. Như vậy cần phải nghiên cứu
chon các thông số, phương thức và chế độ đầm nén sao cho khắc phục được sức cản
đầm nén, bảo đảm hiệu quả đầm nén là cao nhất và chi phí đầm là rẻ nhất.
Trang 9
$2. Chọn các phương tiện đầm nén và công tác đầm nén
mặt đường.
Yêu cầu:
Công tác đầm nén mặt, móng đường cần đạt được các yêu cầu sau:
- Lớp mặt đường phải đạt được độ chặt và cường độ cần thiết sau khi kết thúc
quá trình đầm nén.
- Trong quá trình đầm nén, tải trọng đầm nén không phá hỏng cấu trúc nội bộ
của lớp vật liệu.
- Kết thúc quá trình đầm nén, lớp mặt đường phải bằng phẳng, không có hiện
tượng lượn sóng, không để lại vệt bánh lu.
Có thể tham khảo bảng sau: Bảng 2
Lớp vật liệu ϕ
o
c
đ
(kg/cm
2
)
c
k
(kg/cm
2
)
q
đ
(kg/cm
2
)
q
k
(kg/cm
2
)
- Lớp mặt đá dăm nước
- Cấp phối sỏi suối
- Thấm nhập nhựa
1.5
2.0
0.6
0.25
4
5
2
1.5
30
50
8
4.0
- Trong qua trình đầm nén, sức cản đầm nén tăng dần do vậy áp lực đầm nén
cũng phải được tăng lên tương ứng ⇒ Đầu tiên dùng lu nhẹ, sau dùng lu năng.
- áp lực lu truyền xuống lớp móng phải nhỏ hơn sức chịu tải cho phép của lớp
móng đó
σ
h
≤ [σ]
cp
σ
h
: áp lực đầm nén truyền xuống lớp móng dưới (kg/cm
2
)
[σ]
cp
: sức chịu tải cho phép của vật liêu làm lớp móng (kg/cm
2
σ
= =
p
b
pE
D
td
2
kg/cm
2
Nhìn vào công thức trên ta thấy, muốn tăng áp lực lu có thể giảm D hoặc tăng
E
tđ
. Nhưng giảm D không có lợi vì bánh lu nhỏ quá dễ gây hiện tượng đẩy trượt phá
hoại vật liệu đang đầm nén. Còn tăng E
tđ
, nghĩa là bảo đảm cho móng của lớp vật
liêu đang đầm nén có cươnmg đọ cao, điều này rõ ràng có ý nghĩa thực tiến: dùng lu
Trang 11
z
b
D
Hình 4
nặng trên lớp móng yếu có thể sẽ kém hiệu quả hơn khu dùng lu nhẹ trên lớp móng
cứng.
- Với lu bánh lốp:
./ áp lực trung bình của bánh lu tác dụng xuống lớp vật liệu lu lèn:
σ = Q/ S
S = π.ab/ 4
k
/ (1 - ξ) kg/cm
2
trong đó: p
k
: áp lực khí trong săm của bánh lu (kg/cm
2
)
ξ: hệ số xét đến độ cứng của lốp, phụ thuộc vào p
k
theo bảng
Bảng 3
p
k
(kg/cm
2
) 1 2 3 4 5 6 7
ξ 0.6 0.5 0.4 0.3 0.25 0.2 0.15
+ So sánh:
Diện truyền áp lực và áp lực của lu bánh lốp không phụ thuộc điều kiện nền
móng cũng như cường độ của lớp vật liệu đầm nén và do đó hầu như không thay đổi
trong quá trình đầm nén. Mặt khác diện truyền áp lực của của lu bánh lốp lớn hơn lu
bánh cứng nên thời gian tác dụng của tải trọng đầm nén cũng lâu hơn. Đồng thời
diện truyền áp lực này không phải càng ngày càng nhỏ đi như lu bánh cứng nên tải
trọng bánh lu truyền xuống dưới sâu đều hơn, khiến cho lu bánh lốp có thể đầm nén
các lớp vật liệu dầy hơn.
Lu bánh lốp và bánh cứng đều có thể sử dụng để đầm nén mọi loại mặt
đường. Tuy nhiên với những đặc điểm trên, lu bánh lốp đặc biệt thích hợp với các
lớp vật liệu có sức cản đầm nén không cao lắm nhưng tính nhớt lớn (ví dụ: các lớp
đất gia cố, mặt dường nhựa). Còn lu bánh cứng thích hợp với vật liệu có sức cản
).
- Với lu bánh cứng:
σ
h
= K.p/ h (kg/cm
2
)
- Với lu bánh lốp có đường kính vệt tiếp xúc tương đương D=30 cm:
σ
h
= 1,5 p
o
.K/ (1+2,5h/ 30) (kg/cm
2
)
trong đó:
p: áp lực lu bánh cứng trên một đơn vị dài của bề rộng bánh lu (kg/cm)
h: bề dầy lớp vật liệu đầm nén (cm)
p
o
: áp lực của lu bánh lốp trên mặt lớp đầm nén (kg/cm
2
)
K: hệ số vật liệu. K = 0.64 khi vật liệu được dầm nèn chặt
K = 1 khi vật liệu còn rời rạc
- áp lực truyền xuống lớp móng theo công thức trên rõ ràng sẽ lớn hơn khi vật
liệu còn rời rạc. Do đó để đảm bảo điều kiện không phá hoại móng, một lần nữa cho
thấy trong qua trình đầm nén ở giai đoạn đầu cần dùng lu nhẹ, sau tăng lên dùng lu
nặng hơn.
* Lu chấn động:
: hệ số phụ thuộc tần số dao động và độ nhớt của hộn hợp BTXM, theo
bảng 5
k
2
: hệ số phụ thuộc tỷ số N/ X, khi N/ X = 0.45 thì k
2
= 15
khi N/ X ≥ 0.5 thì k
2
= 11
G: trọng lượng máy đầm chấn động (kg)
F: diện tích tiếp xúc của hỗn hợp với máy đầm (cm
2
)
Hệ số k
1
Bảng 4
Tần số dao động (số lần/s) Tỷ số N/ X
> 0.5 < 0.5
2000 - 3000
300 - 5000
0.5 - 0.7
0.7 - 1.0
0.7 - 0.9
1.0 - 1.4
Ngoài chỉ tiêu trên ra, khi chọn thiết bị chấn động cần phải xét đến áp lực đơn
vị ở trạng thái tĩnh của thiết bị chấn động lên mặt lớp vật liệu đầm nén p:
p = G/ F (kg/cm
2
)
- Bề dầy đầm nén hợp lý của lu rung cũng lấy theo bề rộng tiếp xúc của bánh
lu với mặt đường.
2.3. Tốc độ đầm nén.
Tốc độ đầm nén có ảnh hưởng trực tiếo đến hiệu quả đầm nén và chất lượng
đầm nén.
Tốc độ lu càng chậm thì thời gian tác dụng của tải trọng đầm nén càng lâu, sẽ
khắc phục được sức cản đầm nén tốt hơn (nhất là với vật liệu có tính nhớt cao), đồng
thời tạo điều kiện thuận lợi để hình thành cấu trúc mới trong nội bộ vật liệu có
cường độ cao hơn. Nhưng như vậy năng suất công tác của lu sẽ giảm.
Ngược lại, tốc độ lu nhanh quá có thể gây nên hiện tượng lượn sóng trên bề
mặt vật liệu (nhất là vật liệu dẻo khi chưa hình thành cường độ).
Do vậy tốc độ lu phải phù hợp với từng giai đoạn đầm nén: Trong giai đoạn
đầu, vật liệu mới rải, nên dùng lu nhẹ với tốc độ chậm, sau đó tăng đàn lên khi vật
liệu đã chặt hơn. Cuối cùng lại giảm tốc độ lu ở một số hành trình cuối cùng nhằm
tạo điều kiện củng cố, hình thành cường độ cho lớp vật liệu đàm nén.
Lu bánh lốp có diện tích tiếp xúc lớn hơn lu bánh cứng nên tốc độ lu có thể
cao hơn mà vẫn đảm bảo thời gian tác dụng tải trong tương đương. Đay là một ưư
điểm của lu lốp.
2.4. Yêu cầu về số lần tác dụng cần thiết của Công cụ đầm nén
- Đầm nén là một qua trình tác dụng tải trọng trùng phục nhằm tạo nên biến
dạng dư trong lớp vật liệu. Theo nghiên cứu thực nghiệm, tổng biến dạng tích luỹ Z
tỷ lệ với số lần tác dụng của công cụ đầm nén:
Z
n
= Z
1
+ ηlgn
(1)
trong đó:
Z
Về lý thuyết ta có thể xác định số lần tác dụng của công cụ đầm nén n
yc
cần
thiết theo (1) và (2) nếu biết Z
1
và η . Các giá trị Z
1
và η xác định theo thực
nghiệm.
Như vậy, với cùng một áp lực đầm nén và điều kiện đầm nén thì những lần lu
sau càng kém hiệu quả và hầu như không có hiệu quả gì đáng kể sau một số lần đầm
nén bằng n
hq
nào đó. Khi này muốn tiếp tục tăng biến dạng tích luỹ thì cần phải đổi
loại phương tiện đầm nén. Giá trị n
hq
gọi là số lần lu lèn có hiệu quả ứng với một áp
lực lu và đièu kiện đầm nén nhất định.
Rõ ràng rằng, khi dùng một loại lu để đầm nén mặt đường với biện pháp tăng
số lần lu là một cách làm không hợp lý và không kinh tế.
- Số lần lu lèn cần thiết n
yc
: (lần/điểm), là số lần lu cần thiết phải đi qua một
điểm để đạt được trị độ chặt và cường độ yêu cầu đối với lớp mặt đường.
Giá trị n
yc
đối với một tầng lớp vật liệu làm mặt đường nào đó xác định bằng
thực nghiệm tuỳ thuộc vào chất lượng vật liệu, sức cản đàm nén, loại công cụ đầm
nén và điều kiện đầm nén.
- Công đầm nén T: (t.km/m
hoại.
Để bảo đảm yêu cầu trên, phải thiết kế sao cho lần tác dụng qua 1 điểm sau
mỗi chu kỳ lu là đều nhất.
Vệt lu sau phải đè lên vệt lu trước ít nhất từ 15 - 25 cm để bảo đảm yêu cầu
bằng phẳng.
Cần chú ý tại những chỗ tiếp xúc giữa các đoạn thi công.
- Khi lu các lớp móng dưới, lu lùi vào trong ít nhất 10 cm nhằm tránh phá
hoại lề đường.
Khi lu lớp mặt trên cùng, lu chờm ra lề ít nhất 20 - 30 cm nhằm đảm bảo đầm
nèn chặt tại chỗ tiếp xúc với lề đường.
- Phải bố trí thứ tự lu lèn sao cho tạo được hiệu quả đàm nèn nhanh nhất,
đồng thời tạo được hình dạng trắc ngang mặt đường (mui luyện, siêu cao) và không
phá hoại lề. Như vậy: Lu dần từ thấp lên cao: nhằm tránh hiện tượng vật liệu bị xô,
dồn. Vậy phải lu từ hai mép lấn dần vào trong tim đường. Với đoạn siêu cao, lu từ
bụng đường cong lu dần lên trên.
Để đạt được các yêu cầu nói trên, khi sử dụng các loại lu để đầm nén thì cần
phải thiết kế trước các sơ đồ làm việc (thường gọi là sơ đồ lu). Một sơ đồ lu hợp lý
là sơ đồ bố trí các hành trình và trình tự đầm nén phù hợp nhất với các yêu cầu nói
trên. Đối với một bề rộng mặt đường có thể chọn nhiều loại lu khác nhau ( bánh lốp,
bánh thép, lu rung, lu hai trục hai bánh hoặc hai trục ba bánh) và thay đổi phạm vi
chồng vệt lu nhằm thảo mãn các yêu cầu đã nói. Tuy nhiên để dễ dàng điều khiển lu
theo đúng sơ đồ đã vạch, khi thiết kế sơ đồ lu không được thay đổi tuỳ tiện phạm vi
lân chồng các vệt lu trong một chu kỳ lu, mà thường bố trí phạm vi lân chồng vệt lu
từ đầu đén cuối là cố định.
Phía dưới sơ đồ lu phải vẽ biểu đồ số lần tác dụng trên một điểm đạt được sau
một chu kỳ lu.
Chiều dài đoạn công tác L
Quyết định chiều dài công tác L dựa vào các điểm sau:
- Kỹ thuật thi công của từng loại vật liệu làm mặt đường: Ví dụ: khi thi công
BTN rải nóng thì L không thể quá dài, vì nếu không sau một số hành trình BTN sẽ
t
= 0.7 - 0.8
L: chiều dài đoạn công tác (km)
β: hệ số xét đền ảnh hưởng do lu chạy không đều, β = 1.2 - 1.3
N = n
ck
. n
ht ;
n
ck
= n
yc
/ n
n
yc
: số lần đầm nén yêu cầu (lần/ điểm)
n: số lượt đầm nén đạt được sau 1 chu kỳ (lần/ điểm)
n
ht
: số hành trình mà lu phải thực hiện trong một chu kỳ để đạt được n
lần đầm nén qua 1 điểm
Giá trị n, n
ht
được xác định căn cứ vào sơ đồ lu lèn.
CHƯƠNG 3
Các lớp áo đường bằng vật liệu hạt không sử dụng chất liên kết
3 – 1 Đặc trưng của vật liệu hạt không sử dụng chất liên kết
I. Đinh nghĩa và phân loại vật liệu hạt
1. vật liệu hạt nghiền
thể là khoáng vật tự nhiên không nghiền nhưng khối lượng không
vượt quá 50% khối lượng CPĐD. Khi CPĐD được nghiền từ sỏi cuội
thỡ cỏc hạt trờn sàng 9,5 mm ít nhất 75% số hạt có từ hai mặt vỡ
trở lên.
1.2. Ưu nhược điểm, phạm vi sử dụng của lớp móng làm bằng CPĐD:
1.2.1. Ưu điểm: CPĐD làm móng đường có các ưu điểm sau đây.
- Cường độ tương đối cao (2000 - 3000) daN/cm
2
.
- Ổn định với lực đẩy ngang, tức đá ít bị bong bật, hơn so với mặt đường đá
dăm nước rất nhiều.
- Tính thấm nước và thấm hơi nhỏ
- Đỡ tốn công lu lèn hơn mặt đường đá dăm nước. Nhưng khi lu lèn phải rất
chú ý lu cấp phối ở độ ẩm tốt nhất.
- Nguồn cung cấp đầy đủ và dồi dào.
- Có thể cơ giới hóa được hầu hết các khâu thi công do đó thuận lợi cho các
công tác tổ chức thi công và quản lý, kiểm tra chất lượng thi công.
- Sử dụng làm được cả lớp móng dưới và móng trên trong tất cả các loại kết
cấu áo đường.
1.2.2. Khuyết điểm:
Trang 19
- Kém ổn định với nước hơn so với mặt đường đá dăm nước. Tuy nhiên khi lu
lèn chặt thì khả năng ổn định đối với nước cũng tương đối cao.
- Yêu cầu vật liệu cao, việc chế tạo CPĐD đòi hỏi phải được thực hiện trong xí
nghiệp với dây chuyền công nghệ rất hiện đại, do vậy giá thành tương đối cao.
- Công tác vận chuyển và thi công dễ xảy ra hiện tượng phân tầng làm ảnh
hưởng đến sự làm việc đồng nhất và chất lượng móng đường.
- Khi thi công chú ý công tác đầm lèn phải đạt độ ẩm tốt nhất do đó khó khăn
trong việc khống chế độ ẩm và chịu ảnh hưởng nhiều vào điều kiện thời tiết khi thi
công.
theo "Quy trỡnh thiết kế ỏo đường mềm" 22 TCN 211-
06 hoặc làm lớp móng dưới theo "Tiêu chuẩn thiết kế mặt đường
mềm" 22 TCN 274-01.
Ghi chú: Khi thiết kế áo đường mềm theo "Quy trỡnh thiết kế
ỏo đường mềm" 22TCN 211-06 có thể tham khảo trị số mô đun
đàn hồi tính toán của vật liệu CPĐD ở phụ lục A.
2. Yêu cầu kỹ thuật đối với cấp phối đá dăm:
2.1. Thành phần hạt của vật liệu CPĐD:
-Thành phần hạt của vật liệu CPĐD được quy định tại Bảng 3-3.
- Việc lựa chọn loại CPĐD (theo cỡ hạt danh định lớn nhất D
max
)
phải căn cứ vào chiều dày thiết kế của lớp móng và phải được chỉ
Trang 20
rừ trong hồ sơ thiết kế kết cấu áo đường và chỉ dẫn kỹ thuật của
công trỡnh:
a) Cấp phối loại D
max
= 37,5 mm thích hợp dùng cho lớp móng
dưới;
b) Cấp phối loại D
max
= 25 mm thích hợp dùng cho lớp móng
trên;
c) Cấp phối loại D
max
= 19 mm thích hợp dùng cho việc bù vênh
và tăng cường trên các kết cấu mặt đường cũ trong nâng cấp, cải
tạo.
Thành phần hạt của cấp phối đá dăm
7 - 19
2 – 12
-
100
79 - 90
67 - 83
49 - 64
34 - 54
25 - 40
12 - 24
2 - 12
-
-
1 00
90 - 100
58 - 73
39 - 59
30 - 45
13 - 27
2 - 12
2.2. Các chỉ tiêu cơ l ý của vật liệu CPĐD:
Các chỉ tiêu cơ lý yờu cầu của vật liệu CPĐD được quy định tại
Bảng 3-4.
Các chỉ tiêu cơ lý yờu cầu của vật liệu CPĐD
Bảng 3-4
T
T
Chỉ tiêu kỹ thuật
Cấp phối đá
dăm
5 Chỉ số PP = Chỉ số dẻo I
p
x % lượng lọt qua sàng
0,075 mm
≤ 45 ≤ 60
6 Hàm lượng hạt thoi dẹt,
%
≤ 15 ≤ 15 TCVN 1772 -
87
(**)
7 Độ chặt đầm nén (K
yc
),
%
≥ 98 ≥ 98 22 TCN 333-
06 (phương
pháp II-D)
Ghi chú:
(*)
Giới hạn chảy, giới hạn dẻo được xác định bằng thí nghiệm
với thành phần hạt lọt qua sàng 0,425 mm.
(**)
Hạt thoi dẹt là hạt có chiều dày hoặc chiều ngang nhỏ hơn
hoặc bằng 1/3 chiều dài;
Thí nghiệm được thực hiện với các cỡ hạt có đường kính lớn
hơn 4,75 mm và chiếm trên 5% khối lượng mẫu;
Hàm lượng hạt thoi dẹt của mẫu lấy bằng bỡnh quõn gia
quyền của cỏc kết quả đó xỏc định cho từng cỡ hạt.
3. Công nghệ thi công lớp móng đường bằng cấp
phối đá dăm:
hư hỏng và bù vênh phải kết thúc trước khi thi công lớp móng
CPĐD. Khi bù vênh bằng CPĐD thỡ chiều dày bự vờnh tối thiểu
phải lớn hơn hoặc bằng 3 lần cỡ hạt lớn nhất danh định D
max
.
• Công tác chuẩn bị thiết bị thi công chủ yếu và thiết bị
phục vụ thi công:
- Huy động đầy đủ các trang thiết bị thi công chủ yếu như máy
rải hoặc máy san, các loại lu, ôtô tự đổ chuyên chở vật liệu, thiết
bị khống chế độ ẩm, máy đo đạc cao độ, dụng cụ khống chế chiều
dày..., các thiết bị thí nghiệm kiểm tra độ chặt, độ ẩm tại hiện
trường...
- Tiến hành kiểm tra tất cả các tính năng cơ bản của thiết bị thi
công chủ yếu như hệ thống điều khiển chiều dày rải của máy rải,
hệ thống rung của lu rung, hệ thống điều khiển thủy lực của lưỡi
ben máy san, hệ thống phun nước... nhằm bảo đảm khả năng đáp
ứng được các yêu cầu kỹ thuật thi công lớp vật liệu CPĐD.
- Việc đưa các trang thiết bị trên vào dây truyền thiết bị thi
công đại trà phải dựa trên kết quả của công tác thi công thí điểm.
3.2. Các yêu cầu về thi công lớp móng đường bằng vật liệu
CPĐD:
• Công tác tập kết vật liệu vào mặt bằng thi công:
- Vật liệu CPĐD, sau khi được chấp thuận đưa vào sử dụng
trong công trỡnh, được tập kết đến mặt bằng thi công bằng cách:
Trang 23
+ Đổ trực tiếp vào phễu máy rải hoặc
+ Đổ thành các đống trên mặt bằng thi công (chỉ đối với lớp
móng dưới và khi được Tư vấn giám sát cho phép rải bằng máy
san) với khoảng cách giữa các đống vật liệu phải được tính toán và
không quá 10 m;
max
.
- Việc quyết định chiều dày rải (thông qua hệ số lu lèn) phải
căn cứ vào kết quả thi công thí điểm, có thể xác định hệ số rải (hệ
số lu lèn) sơ bộ K
*
rải
như sau:
K
*
rải
=
kr
yck
K
γ
γ
max
Trang 24
Trong đó:
γ
kmax
là khối lượng thể tích khô lớn nhất theo kết quả thí
nghiệm đầm nén tiêu chuẩn, g/cm
3
;
γ
kr
là khối lượng thể tích khô của vật liệu CPĐĐ ở trạng thái
rời (chưa đầm nén), g/cm
lu sau chồng lên vệt lu trước từ 20 - 25cm. Những đoạn đường
thẳng, lu từ mép vào tim đường và ở các đoạn đường cong,lu từ
phía bụng đường cong dần lên phía lưng đường cong.
- Ngay sau giai đoạn lu lèn sơ bộ, phải tiến hành ngay công tác
kiểm tra cao độ, độ dốc ngang, độ bằng phẳng và phát hiện những
vị trớ bị lồi lừm, phõn tầng để bù phụ, sửa chữa kịp thời:
+ Nếu thấy có hiện tượng khác thường như rạn nứt, gợn sóng,
xô dồn hoặc rời rạc không chặt... phải dừng lu, tỡm nguyờn nhõn
Trang 25
Copyright: Tài liệu đại học ©