Tóm tắt Luận văn Nghiên cứu đánh giá và đề xuất một số giải pháp nâng cao độ nhám mặt đường của tuyến đường tránh Đà Nẵng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG



MAI XUÂN HÙNG

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ

GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG

CỦA TUYẾN ĐƯỜNG TRÁNH ĐÀ NẴNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình giao thông

Mã số:60.58.02.05

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng – Năm 2015

Công trình được hoàn thành tại

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. VŨ ĐÌNH PHỤNG

Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Quang Đạo

Phản biện 2: TS. Nguyễn Hồng Hải

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn

tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật Xây dựng Công trình giao thông tại Đại

học Đà Nẵng vào ngày 08 tháng 8 năm 2015.

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

− Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng

− Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng

1

MỞ ĐẦU

1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Tuyến đường tránh Đà Nẵng làm giảm hành trình xe lưu thông

rút ngắn 10km so với khi xe đi vào trong thành phố, điều này giúp

cho các phương tiện giao thông vận tải tiết kiệm được chi phí nhiên

liệu, chi phí hao mòn. Hiện nay lưu lượng tham gia giao thông ngày

càng tăng, mặc dù tuyến đường được thiết kế với vận tốc V≤80km/h.

Tuy nhiên qua khảo sát thực tế, tác giả nhận thấy có rất nhiều xe

chạy vượt vận tốc 80km/h, mặt đường có nhiều hư hỏng, tình trạng

mặt đường xấu, bị trơn trượt xảy ra nhiều tai nạn giao thông. Sức

chống trượt của mặt đường là một yếu tố quan trọng để đảm bảo an

toàn xe chạy với tốc độ cao, đặc biệt trong điều kiện mặt đường bị ẩm

ướt làm cho độ bám của bánh xe với mặt đường bị suy giảm đáng kể.

Trong tương lai nếu nâng cấp hay cải tạo sữa chữa, kiến nghị nên nâng

cao độ nhám mặt đường của tuyến đường này. Đó chính là lý do tác

giả chọn đề tài “Nghiên cứu đánh giá và đề xuất một số giải pháp

nâng cao độ nhám mặt đường của tuyến đường tránh Đà Nẵng”.

2. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu về độ nhám của mặt đường bê tông nhựa của

tuyến đường tránh Đà Nẵng.

3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu về độ nhám, hệ số bám xe chạy nhằm nâng cao

sức kháng trượt của mặt đường để đảm bảo an toàn giao thông.

4. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Đề xuất các giải pháp nâng cao độ nhám cho tuyến đường

tránh Đà Nẵng.

2

5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Tiến hành khảo sát hiện trường kết hợp lý thuyết từ các tài liệu

nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước về độ nhám mặt

đường bê tông nhựa và các tiêu chuẩn, quy chuẩn hiện hành của Việt

Nam, nhằm đề xuất các giải pháp nâng cao độ nhám mặt đường của

tuyến tránh Đà Nẵng.

6. BỐ CỤC ĐỀ TÀI

Bố cục luận văn gồm phần mở đầu, 4 chương, kết luận, kiến

nghị và các tài liệu tham khảo

Chương 1: Tổng quan về độ nhám mặt đường ô tô.

Chương 2: Bản chất độ nhám mặt đường ô tô và các phương

pháp thí nghiệm đánh.

Chương 3: Đánh giá độ nhám tuyến tránh Đà Nẵng.

Chương 4: Đề xuất một số giải pháp nâng cao độ nhám mặt

đường tuyến tránh Đà Nẵng.

3

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ

1.1. TẦM QUAN TRỌNG CỦA ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ

Mặt đường là bộ phận trực tiếp chịu tác dụng của tải trọng xe

chạy và sự phá hoại thường xuyên của các nhân tố thiên nhiên như

mưa, gió, sự thay đổi nhiệt độ, … Do đó khi thiết kế và xây dựng

mặt đường phải đạt được các yêu cầu chung về cường độ, độ bằng

phẳng, độ nhám, sức chịu bào mòn tốt và sản sinh ra ít bụi.

Trong những năm gần đây, một vấn đề lớn của chuyên ngành

đường ô tô được các chuyên gia trên thế giới cũng như trong nước

quan tâm, đó là vấn đề an toàn giao thông. Những tai nạn giao thông

đường bộ xảy ra ngoài các nguyên nhân do tổ chức giao thông chưa

tốt, do ý thức của người tham gia giao thông chưa cao, do điều kiện

địa hình hạn chế,… thì một nguyên nhân không nhỏ là do tình trạng

mặt đường xấu, bị trơn trượt. Sức chống trượt của mặt đường là một

yếu tố quan trọng để đảm bảo an toàn cho xe chạy với tốc độ cao,

đặc biệt trong điều kiện mặt đường bị ẩm ướt làm cho độ bám của

bánh xe với mặt đường bị suy giảm đáng kể. Nhằm nâng cao khả

năng chống trượt của mặt đường ô tô, các nhà thiết kế, xây dựng và

khai thác đường ô tô luôn tìm cách làm cho mặt đường có độ nhám

cao, lâu mòn và tương đối ổn định cả trong khi mặt đường bị ẩm ướt.

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG

Ô TÔ TRÊN THẾ GIỚI

Trên thế giới, nhất là ở các nước như Anh, Mỹ, Pháp, Nga,…

do hệ thống đường cao tốc đã được xây dựng và phát triển từ những

4

năm 1950 nên đã có nhiều tổ chức, cơ quan chú trọng nghiên cứu về

độ nhám của mặt đường bê tông nhựa.

1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG

Ô TÔ Ở VIỆT NAM

Những năm trước đây, hệ thống đường bộ Việt Nam mật độ

đường còn thấp, khai thác chủ yếu ở tốc độ thấp vì vậy vấn đề độ

nhám của mặt đường ô tô chưa được chú trọng đúng mức. Nhìn

chung, các nghiên cứu về độ nhám trong giai đoạn này chưa có gì

đáng kể, chưa có một quy trình thiết kế, phương pháp tuyển chọn vật

liệu nhằm mục đích tạo nhám được ban hành.

Các nghiên cứu về độ nhám mặt đường ở nước ta cho đến nay

vẫn chỉ ở giai đoạn đầu và chủ yếu là ứng dụng công nghệ của nước

ngoài vào Việt Nam. Chúng ta còn thiếu rất nhiều từ thiết bị thí

nghiệm, thiết bị thi công, thiết bị đánh giá độ nhám, một yếu tố nữa

là điều kiện khí hậu của nước ta không giống với các nước châu Âu,

Mỹ. Chình vì vậy việc áp dụng các công nghệ tạo nhám này vào

nước ta cần phải có quá trình nghiên cứu và thực nghiêm, sửa đổi

cho phù hợp.

5

CHƯƠNG 2

NGHIÊN CỨU BẢN CHẤT ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ

VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ

2.1 BẢN CHẤT CỦA ĐỘ NHÁM MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ

2.1.1. Cấu trúc, phân loại độ nhám bề mặt của mặt đường

ôtô

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng có nhiều yếu tố ảnh hưởng

đến độ nhám của bánh xe với mặt đường, hay hệ số ma sát giữa bánh

xe với mặt đường, trong đó về phương diện đường thì yếu tố chủ yếu

và quan trọng là độ nhám bề mặt của đường, trong đó gồm:

+ Nhám vĩ mô (nhám thô - macrotexture) được định nghĩa là

độ chênh cao giữa bề mặt đường so với mặt phẳng chuẩn với các

kích thước đặc trưng của bước sóng và biên độ thấp nhất từ 0,5mm

cho đến mức mà độ chênh cao đó không ảnh hưởng đến sự tác động

giữa lốp xe và mặt đường. Có thể nói độ nhám vĩ mô là độ nhám của

toàn bộ bề mặt đường và được hình thành bởi hình dáng, kích thước

của các hạt cốt liệu lộ ra trên bề mặt đường.

+ Nhám vi mô (nhám mịn-microtexture) được định nghĩa là độ

chênh cao giữa bề mặt đường so với mặt phẳng chuẩn với các kích

thước đặc trưng của bước sóng và biên độ nhỏ hơn 0,5mm. Có thể

nói độ nhám vi mô là độ nhám, đồ xù xì bề mặt của hạt cốt liệu lộ ra

trên mặt đường và thường khó nhìn thấy.

2.1.2. Phân loại mặt đường theo độ nhám

Để có một cách nhìn trực quan về cấu trúc nhám mặt đường có

thể chia mặt đường theo cấu trúc nhám thành 4 loại như bảng 2.2.

6

2.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám của mặt đường

Hỗn hợp bê tông nhựa mặt đường bao gồm vật liệu bitum; cốt

ôtô

liệu đá, cát và tỷ lệ phối hợp giữa cốt liệu và bitum. Như đã phân tích

ở trên, có hai thành phần chính tạo nên sức kháng trượt của bề mặt

đường là hai thành phần nhám vi mô và nhám vĩ mô, vì vậy dưới đây

tiến hành phân tích các ảnh hưởng của các nhân tố trong hỗn hợp của

bê tông nhựa đến hai thành phần đó.

a. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám vĩ mô

- Diện tích cốt liệu thô nổi lên mặt đường: trong hỗn hợp bê

tông nhựa thì cốt liệu lớn nhất nhô lên bề mặt đường là nơi mà lốp xe

tiếp xúc nhiều nhất.

- Hàm lượng nhựa trong hỗn hợp và hệ số đầm nén

- Tính chịu mài mòn của cốt liệu

- Hình khối góc cạnh của cốt liệu thô

b. Các nhân tố ảnh hưởng đến độ nhám vi mô

Có thể nói độ nhám vi mô là độ nhám, độ xù xì bề mặt của hạt

cốt liệu. Khi đã có độ nhám vĩ mô tốt thì sức kháng trượt của bề mặt

đường phụ thuộc chủ yếu vào độ nhám vi mô của hạt cốt liệu.

2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CƠ BẢN XÁC ĐỊNH

ĐỘ NHÁM VÀ SỨC KHÁNG TRƯỢT CỦA MẶT ĐƯỜNG

Các phương pháp thí nghiệm để đánh giá độ nhám và sức

kháng trượt của mặt đường được chia thành 3 nhóm:

- Nhóm thiết bị thí nghiệm đánh giá thuộc tính cốt liệu

- Nhóm thiết bị xác định độ nhám bề mặt đường

- Nhóm thiết bị xác định sức kháng trượt khi xe chạy trên

đường

7

Sau đây sẽ xem xét cụ thể từng nhóm và phương pháp xác

định.

2.2.1. Các thí nghiệm về vật liệu

a. Thí nghiệm đánh bóng mặt đá PSV (Polish Stone Value

Test, ASTM D3319)

b. Thí nghiệm độ mài mòn Los Angeles (chỉ số LA)

2.2.2. Các thí nghiệm đánh giá độ nhám mặt đường tại

hiện trường

a. Phương pháp đánh giá độ nhám vĩ mô

- Phương pháp “bánh đa – rắc cát”:[TCVN6688-2011]

- Thiết bị MTM (Mini Texure Meter) đo “chiều sâu” cấu trúc

bề mặt.

- Thiết bị đo cấu trúc tốc độ cao HSTM (High- Speed Texure

Meter)[ASTM-E965]

b. Phương pháp đánh giá nhám vi mô

Thí nghiệm xác định độ nhám bằng Con lắc Anh British

Pendulum Tester ASTM D403

c. Các thí nghiệm đánh giá sức kháng trượt của mặt đường

khi xe chạy

- Phương pháp đo cự ly hãm xe [ASTM-E445-88].

- Phương pháp thí nghiệm lực trượt xiên (Sideway – force

test)[ASTM E670-09]:

2.3. CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI MẶT ĐƯỜNG THIẾT KẾ TẠO

NHÁM

2.3.1. Yêu cầu về sức kháng trượt SFC [ASTM E274-11]

Trên cơ sở nhiều năm nghiên cứu, các tác giả Anh đã đề xuất một

bảng quy định giá trị hệ số lực kháng trượt xiên SFC tối thiểu tại tốc độ

50 km/h tương ứng với các loại đường và tỷ lệ rủi ro ở phụ lục 2.1.

8

2.3.2. Yêu cầu với độ mài mòn Los Angeles (LA)

Mặc dù hai chỉ tiêu Los Angeles không phải là chỉ tiêu trực

tiếp liên quan tới sức kháng trượt, nhưng hỗn hợp vật liệu bê tông

nhựa làm lớp tạo nhám, ngoài chức năng duy trì một sức kháng

trượt cao còn cần thiết phải có đủ độ bền. Chính vì vậy, trong việc

tuyển chọn hỗn hợp bê tông nhựa tạo nhám, chỉ tiêu LA cũng được

chú trọng.

Thông thường, quy định với lớp tạo nhám LA ≤ 20 [AASHTO T96].

2.3.3. Yêu cầu về sức kháng bóng của cốt liệu PSV [ASTM

D3319]

Như đã phân tích ở trên, chỉ số kháng bóng PSV là một

trong những chi tiêu cơ bản có liên quan đến khả năng chống

trượt của mặt đường.

Trên cơ sở thực nghiệm, một tương quan giữa giá trị sức

chống trượt ngang – SFC, lưu lượng xe cộ- N và PSV được thiết lập.

Trên cơ sở đó, giá trị PSV cần thiết yêu cầu để đạt được SFC cần

thiết tương ứng với các giá trị khác nhau của lưu lượng xe cộ được

đưa ra ở bảng 2.5.

2.3.4. Yêu cầu với chỉ số chiều sâu trung bình cát H và chỉ

số SRT

Các kết quả nghiên cứu thực nghiệm ở nước Anh đã rút ra quy

định giá trị chiều sâu trung bình rắc cát (H) và chỉ số sức kháng trượt

đo bằng con lắc Anh xách tay (SRT) nhỏ nhất tương ứng với các loại

hình đường ở bảng 2.6.

2.3.5. Chỉ tiêu đánh giá chất lượng mặt đường thông qua

chỉ số sức kháng trượt quốc tế IFI [ASTM E1960-07]

a. Quy định chung

b. Một số ưu điểm của chỉ số IFI

9

c. Phương trình cơ bản của chỉ số IFI

d. Ứng dụng của IFI trong quản lý chất lượng mặt đường

e. Các thiết bị đo IFI

f. Trình tự tiến hành đo IFI

2.4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Thiết kế tăng nhám bề mặt đường ôtô phải được tiến hành

đồng bộ từ khâu tuyển chọn vật liệu đá, nhựa, công nghệ xây dựng

và công nghệ đánh giá. Việc xem nhẹ bất kỳ một khâu nào của quá

trình thiết kế tăng nhám sẽ dễ xảy ra tình trạng lớp phủ nhám hoặc

không đạt các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu, hoặc dẫn tới tuổi thọ của lớp

tăng nhám không cao. Để có một công nghệ thiết kế tăng nhám mặt

đường ôtô hoàn chỉnh, cần phải đầu tư nghiên cứu các lĩnh vực sau:

1. Thí nghiệm trong phòng: Nên nhập thiết bị thí nghiệm xác

định độ kháng bóng của cốt liệu đá PSV (Polised Stone Value Test)

để sử dụng đánh giá các cốt liệu đá của các mỏ ở Việt Nam.

2. Thí nghiệm hiện trường: Nên nhập thiết bị thí nghiệm xác

định độ nhám mặt đường ở hiện trường có năng suất và tốc độ chính

xác cao, cụ thể như:

- Thiết bị thí nghiệm lực trượt xiên (Sideway-force test) nhằm

xác định sức kháng trượt của mặt đường;

- Thiết bị đo cấu trúc bề mặt tốc độ cao HSMT (High-Speed

Texture Meter) của Viện nghiên cứu Vận tải và Đường bộ Anh

(TRRL) nhằm xác định cấu trúc nhám của mặt đường ôtô với tốc

độ cao.

10

CHƯƠNG 3

ĐÁNH GIÁ ĐỘ NHÁM TUYẾN TRÁNH ĐÀ NẴNG

3.1. TỔNG QUAN VỀ TUYẾN TRÁNH ĐÀ NẴNG

Tuyến đường tránh Nam Hầm Hải Vân - Túy Loan đi qua địa

phận quận Liên Chiểu và huyện Hòa Vang, TP Đà Nẵng. Công trình

được đi vào khai thác và vận hành vào ngày 19/4/2008 với chiều

rộng mặt cắt ngang đường là 12m với 2 làn xe, đường cấp III, lưu

lượng xe N>3.000 xcqd/ng.đ với thành phần dòng xe chủ yếu là xe

khách vận chuyển và xe cơ giới, được quản lý và vận hành bởi Khu

quản lý đường bộ 5. Tuyến đường tránh Nam Hải Vân được xây dựng

nhằm giảm tải lưu lượng xe đi qua Quốc lộ 1A, đi vào thành phố Đà

Nẵng, rút ngắn hành trình lưu thông xe, tiết kiệm được nhiên liệu.

3.2. HIỆN TRẠNG VỀ TUYẾN TRÁNH ĐÀ NẴNG

3.2.1. Rạn nứt mặt đường bê tông nhựa

a. Nứt dọc theo hướng xe chạy

Trên mặt đường xuất hiện các vết nứt song song với tim

đường, được hình thành ngoài vệt bánh xe và không chịu tải trọng

thường xuyên. Vết nứt xuất hiện dài ngắn khác nhau phân bố tập

trung hoặc rải rác, phần lớn là tại vị trí các mối nối thi công. Các vết

nứt này làm cho nước có điều kiện thâm nhập vào kết cấu áo đường

và móng nền đường, lâu ngày gây hư hỏng kết cấu.

11

Hình 3.1. Nứt dọc theo hướng xe chạy

b. Nứt ngang

Trên mặt đường xuất hiện các vết nứt dài, ngắn theo phương

vuông góc với tim đường, đây là loại vết nứt gây ra do nhiệt.

Hình 3.2 Nứt ngang theo hướng xe chạy

c. Nứt khối, nứt dạng lưng cá sấu

Các vết nứt tập trung dày, nối với nhau và chia mặt đường

thành những mảnh có hình thù và kích thước khác nhau. Mỗi khối có

kích thước xấp xỉ từ 0,1m²đến 0.9m². Nứt khối thông thường xuất

hiện ở khu vực mặt đường có tỉ lệ xe chạy lớn nhưng đôi khi sẽ chỉ

xuất hiện ở khu vực không lưu thông và ở mép mặt đường với diện

12

tích từ vài chục mét vuông đến vài trăm mét vuông. Các vết nứt làm

cho nước thâm nhập vào kết cấu áo đường.

Hình 3.3. Nứt khối trên bề mặt đường

Hình 3.4. Nứt trên bề mặt đường dạng lưng cá sấu

3.2.2. Bong tróc cốt liệu và thành phần liên kết

Hiện tượng bong tróc các hạt cốt liệu trong thành phần hỗn

hợp BTN là hiện tượng khá phổ biến, kể cả những công trình đường

mới thi công được một thời gian ngắn. Diễn biến của hiện tượng này

thường xảy ra trong một thời gian dài, ban đầu thành phần nhựa liên

kết dưới tác động của nhiều yếu tố đã mất khả năng liên kết, lâu dần

13

dẫn đến liên kết giữa các hạt cốt liệu giảm dần theo thời gian và bong

bật khi có ngoại lực tác động.

Hình 3.5. Bong tróc cốt liệu tạo lổ hổng

3.2.3. Hằn lún vệt bánh xe

Hình 3.5a. Hằn lún vệt bánh xe

Ở địa bàn TP Đà Nẵng, trên tuyến đường quốc lộ 14B, đường

Tôn Đức Thắng (QL1A đi qua TP Đà Nẵng), đường tránh Nam Hải

Vân…là những tuyến đường có lưu lượng xe tải nặng, xe khách hoạt

động với cường độ cao. Theo đánh giá thực tế trên các tuyến này tình

14

trạng hằn lún vệt bánh xe là khá phổ biến, tần xuất dày đặc và chiều

sâu hằn lún là khá lớn trung bình từ 5-20cm.

Từ các vấn đề nhìn nhận thực tế và phân tích, ta có thể sơ bộ

xác định hiện tượng hằn lún vệt bánh xe xảy ra bởi các nguyên nhân

cơ bản:

- Bản chất mặt đường BTN luôn mẫn cảm với nhiệt độ, dưới

tác dụng của nhiệt độ cao về mùa nắng nóng nên BTN hóa mềm, khi

chịu tác dụng đồng thời của tải trọng xe cộ đã làm phát sinh biến

dạng không hồi phục, theo thời gian đã gây ra hiện tượng lún theo

vệt bánh xe và nứt dọc trên bề mặt bê tông nhựa do biến dạng vượt

quá giới hạn đàn hồi.

- Kết cấu nền đường không đảm bảo độ chặt, dẫn đến lún tại vị

trí vệt xe chạy, kéo theo mặt đường BTN lõm xuống theo thời gian.

- Cấp phối thiết kế mặt đường BTN chưa hợp lý với đặc thù

thời tiết và tải trọng lưu thông thường xuyên.

- Phương tiện lưu thông thường xuyên vượt quá tải trọng cho

phép.

Cũng cần nói thêm, đối với mặt đường BTN, biến dạng lún

vệt bánh xe là không thể tránh khỏi, nhiều nghiên cứu về vấn đề cải

tiến độ bền BTN cho thấy kết quả chỉ đem lại là: “Dưới cùng một

lưu lượng xe, BTN có độ bền cao thì chiều sâu lún nhỏ hơn và tốc

độ gây lún vệt xe kéo dài hơn, chứ không thể triệt tiêu được lún vệt

bánh xe”.

3.3. ĐO ĐẠC XÁC ĐỊNH ĐỘ NHÁM BẰNG PHƯƠNG PHÁP

RẮC CÁT

Sử dụng phương pháp rắc cát để đánh giá độ nhám vĩ mô của

mặt đường bê tông nhựa là phương pháp thí nghiệm, với dụng cụ

đơn giản và dễ thực hiện, được sử dụng phổ biến tại Việt Nam. Để đánh

15

giá được độ nhám hoàn chỉnh thì cần phải kết hợp cả hai phương

pháp thí nghiệm đó là phương pháp rắc cát và con lắc Anh. Có như

vậy mới xác định được cả độ nhám vĩ mô và vi mô của mặt đường.

Vì điều kiện dụng cụ thí nghiệm còn hạn chế, tác giả chỉ đan giá độ

nhám vĩ mô. Đây là hạn chế về mặt đề tài của tác giả.

3.3.1. Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm

3.3.2. Tiến hành thí nghiệm

3.3.3. Kết quả đo đạc độ nhám tại hiện trường

Tổng hợp kết quả thí nghiệm đo độ nhám mặt đường bằng

phương pháp rắc cát

- Vị trí thí nghiệm: Tuyến đường tránh Đà Nẵng

- Ngày thí nghiệm: 09/5/2015

- Loại mặt đường: Mặt đường bê tông nhựa

Bảng kết quả đo độ nhám tuyến tránh Đà Nẵng được thể hiện

ở phụ lục 3.1.

3.4. NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ

Qua các kết quả xác định độ nhám thực nghiệm ta có thể rút ra

một số kết luận sau:

- Độ nhám đoạn tuyến đo bằng phương pháp rắc cát nằm

trong khoảng từ 0,25 đến 0,45. Điều này cho thấy mặt đường hiện

tại vẫn nhẵn chỉ đảm bảo đi với vận tốc nhỏ hơn 80km/h (theo

TCVN6688-11)

- Mặt đường tương đối nhẵn nhưng trong quá trình đo đạc thí

nghiệm tác giả nhận thấy có rất nhiều xe chạy vượt vận tốc 80km/h,

mặt đường có nhiều hư hỏng, tình trạng mặt đường xấu, bị trơn trượt

có khả năng xảy ra tai nạn giao thông. Tình trạng xe tải với tải trọng

16

nặng chở vật liệu xây dựng lưu thông trên tuyến nhiều làm mặt

đường hư hỏng với các dạng hư hỏng như: Hằn lún vệt bánh xe, nứt

mặt đường.

- Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài tác giả mới sử dụng thí

nghiệm “rắc cát” để đo, số lượng điểm đo khoảng 10 điểm/ 1km

đường để đánh giá độ nhám vĩ mô, phương pháp này thiết bị thí

nghiệm đơn giản và dễ chuẩn bị so với các phương pháp thí nghiệm

đánh giá độ nhám vĩ mô khác.

- Để đánh giá được độ nhám hoàn chỉnh thì cần phải kết hợp

cả hai phương pháp thí nghiệm đó là phương pháp rắc cát và con lắc

Anh. Có như vậy mới xác định được cả độ nhám vĩ mô và vi mô của

mặt đường. Đây là hạn chế về mặt đề tài của tác giả.

- Qua khảo sát thực tế, hầu hết nhiều xe tải lớn chở vạt liệu

xây dựng và chở khách, chạy trên đường với vận tốc trung bình lớn

hơn 80 km/h. Trong tương lai nếu nâng cấp hoặc cải tạo tuyến đường

tránh này, tác giả kiến nghị sử dụng công nghệ tạo nhám thích hợp

để bổ sung vào trong quá trình thi công, nhằm năng cao độ nhám và

an toàn khi xe chạy.

17

CHƯƠNG 4

ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ NHÁM MẶT

ĐƯỜNG TUYẾN TRÁNH ĐÀ NẴNG

Ở các phần trên đã phân tích về bản chất độ nhám mặt

đường, các nhân tố ảnh hưởng đến sức kháng trượt của bề mặt

đường, vai trò của chúng và những nguyên nhân gây mất sức chống

trượt ở đường tốc độ cao.

Thông qua đó, chúng ta cần phải đưa ra các giải pháp công

nghệ tăng cường độ nhám của bề mặt đường. Việc thiết kế tạo nhám

tăng cường sức chống trượt cho mặt đường mới cũng như mặt đường

cũ đang khai thác là một yêu cầu kỹ thuật quan trọng của mặt đường

ô tô hiện đại, nhằm góp phần đảm bảo an toàn cho xe chạy ở tốc độ

4.1. MỘT SỐ GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG ĐỘ NHÁM MẶT

ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA

4.1.1. Giải pháp 1: Lớp phủ mỏng bê tông nhựa cấp phối

hở dùng nhựa đặc biệt [ASTM D139]

* Mục đích

Công nghệ lớp phủ mỏng tạo nhám là lớp phủ bê tông nhựa

hở, sử dụng nhựa cải thiện, có chiều dày không vượt quá 20mm.

Lớp phủ mỏng này do sử dụng cốt liệu và nhựa có chất lượng

cao nên đủ khả năng chịu được những tác động của xe cộ và thời tiết,

tạo được sức kháng trượt cao để tăng độ an toàn chạy xe và ngăn

ngừa được nước mặt xâm nhập vào móng đường. Cấp phối cốt liệu

hở nhằm tăng cường sức kháng trượt, thành phần chất kết dính đặc

18

biệt làm tăng sức chống lão hóa và chống nứt gãy dẫn tới làm tăng

chất lượng và độ bền của lớp mặt.

4.1.2. Giải pháp 2: Công nghệ cấy đá (Chipping) [ 17]

* Mục đích

Công nghệ này được hiểu là dùng một lớp đá có bọc nhựa cấy

găm vào lớp mặt đường bê tông nhựa có cốt liệu kháng trượt yếu

(như đá vôi). Đây là biện pháp rất kinh tế để tạo sức kháng trượt cho

loại mặt đường bê tông nhựa dễ bị mài bóng.

a. Công nghệ cấy đá trên mặt đường bê tông nhựa cũ đang

khai thác

b. Công nghệ cấy đá trên mặt đường mới

4.1.3. Giải pháp 3: Hỗn hợp cấp phối chặt có tỷ lệ hạt thô lớn

* Mục đích

Giải pháp này được hiểu là một lớp bê tông nhựa có hỗn hợp

cấp phối chặt mà kích thước của các viên đá tuân theo một quy luật

nhất định để tạo nên một độ rỗng nhỏ với mục đích là để tăng khả

năng chịu lực của mặt đường.

4.2. ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP TẠO NHÁM

Mục đích của các giải pháp công nghệ tạo nhám kể trên là phải

tạo nên một cấu trúc bền mặt đường đảm bảo đủ độ nhám vi mô mà

nhám vĩ mô cần thiết tương ứng với tốc độ xe chạy. Như đã phân tích

ở trên, các giải pháp tăng cường nhám phải đảm bảo chiều sâu rắc cát

H ≥ 0.65 mm; Giá trị kháng trượt đo bằng con lắc Anh SRT ≥ 65.

Thông thường, việc tăng cường nhám mặt đường làm cho giá

thành công trình đắt hơn (bù vào đó tai nạn giao thông giảm đi),