Nghiên Cứu đánh Giá Sử Dụng Bê Tông Nhựa Polime Trong Công Tác ...

Tải bản đầy đủ (.doc) (122 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Luận Văn - Báo Cáo
>>
3. Thạc sĩ - Cao học

Nghiên cứu đánh giá sử dụng bê tông nhựa polime trong công tác sửa chữa lún vệt bánh xe trên mặt cầu Thanh Trì

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.62 MB, 122 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI----------------------BÙI VĂN CHIẾNNGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ SỬ DỤNG BÊ TÔNGNHỰA POLIME TRONG CÔNG TÁC SỬA CHỮALÚN VỆT BÁNH XE TRÊN MẶT CẦU THANH TRÌLUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT2Hà Nội - 2015BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI----------------------BÙI VĂN CHIẾNNGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ SỬ DỤNG BÊ TÔNGNHỰA POLIME TRONG CÔNG TÁC SỬA CHỮALÚN VỆT BÁNH XE TRÊN MẶT CẦU THANH TRÌCHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐMã số: 60.58.02.05.01LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬTGIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:TS. Nguyễn Quang Phúc2Hà Nội - 2015iLỜI CẢM ƠNLời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể các thầy,các cô, các cán bộ trong Trường Đại học giao thông vận tải đã tận tình dạybảo, hướng dẫn tôi trong xuất quá trình học tập và nghiên cứu tại đây. Tôi đặcbiệt cảm ơn thầy Nguyễn Quang Phúc đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo trongquá trình làm luận văn.Tôi cũng trân trọng cảm ơn ban lãnh đạo Công ty Cổ phần tư vấn đầutư & Xây dựng ALPHA nơi tôi công tác, Ban duy tu hạ tầng giao thông - Sởgiao thông vận tải Hà Nội; Công ty CP tư vấn giám sát Hoàng Long; Công tyCP xây dựng và thương mại Nhật Anh; Tổng công ty xây dựng công trìnhhàng không - ACC - Xí nghiệp tư vấn và kiểm định chất lượng ACC; Công tyADCo.Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn thân tình tới những người thân tronggia đình tôi, tới tất cả các bạn của tôi đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong xuấtquá trình học tập.Hà Nội, ngàytháng 10 năm 2015Tác giảBùi Văn ChiếniiMỤC LỤCLỜI CẢM ƠN................................................................................................iMỤC LỤC.....................................................................................................iiDANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................vDANH MỤC HÌNH VẼ...............................................................................viCÁC THUẬT NGỮ VÀ ĐỊNH NGHĨA...................................................viiiMỞ ĐẦU.......................................................................................................1CHƯƠNG 1 ..................................................................................................6TỔNG QUAN VỀ DẠNG HƯ HỎNG LÚN VỆT BÁNH XE ...................6TRÊN MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA....................................................61.1. Thế nào là dạng hư hỏng lún vệt bánh xe?..........................................61.2. Đặc điểm nhận dạng mặt đường lún vệt bánh xe.................................81.2.1. Lún vệt bánh xe do lớp móng, nền đường yếu (lún vệt bánh kếtcấu)...........................................................................................................91.2.2. Lún vệt bánh xe do lớp mặt bê tông nhựa....................................111.2.3. Lún vệt bánh xe do nền đất, móng và mặt bê tông nhựa yếu.......151.3. Các nguyên nhân xuất hiện lún vệt bánh xe......................................151.3.1. Nguyên nhân do nhiệt không khí độ cao (môi trường bên ngoài)151.3.2. Nguyên nhân do tải trọng xe và lưu lượng xe..............................181.3.3. Nguyên nhân do công tác khảo sát, thiết kế.................................191.3.4. Nguyên nhân do công tác thi công...............................................221.3.5. Nguyên nhân do tải trọng vượt quá của xe cộ..............................231.4. Nhận xét và tóm tắt Chương 1...........................................................26CHƯƠNG 2 ................................................................................................27CÁC GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC HIỆN TƯỢNG HƯ HỎNG LÚN .........27VỆT BÁNH XE VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG Ở VIỆT NAM...................272.1. Thiết kế kết cấu mặt đường................................................................272.1.1 Các giải pháp tổng thể về thiết kế nền đất, các lớp móng và lớpmặt bê tông nhựa....................................................................................27iii2.1.2. Thiết kế và kiểm soát chất lượng nhựa đường.............................322.2. Lựa chọn lớp mặt bê tông nhựa.........................................................342.2.1. Mặt đường bê tông nhựa polyme cải tiến.....................................342.2.2. Mặt đường bê tông nhựa Multiphalte Nhựa.................................352.2.3. Mặt đường bê tông nhựa cốt sợi thủy tinh....................................372.3. Đảm bảo chất lượng thi công.............................................................382.3.1. Công nghệ sản xuất hỗn hợp bê tông nhựa...................................382.3.2. Công nghệ thi công.......................................................................392.4. Quản lý và khai thác đường hợp lý....................................................442.4.1. Hiện trạng công tác quản lý, khai thác đường bộ.........................442.4.2. Đề xuất nâng cao công tác quản lý, khai thác đường bộ tại ViệtNam........................................................................................................492.5. Kết luận chương 2..............................................................................54CHƯƠNG 3PHÂN TÍCH SỬ DỤNG BÊ TÔNG NHỰA POLIME TRONG CÔNGTÁC SỬA CHỮA LÚN VỆT BÁNH XE TRÊN MẶT CẦU THANH TRÌ.....................................................................................................................553.1. Hiện trạng hư hỏng mặt cầu Thanh Trì..............................................553.1.1. Vị trí của đoạn nghiên cứu đánh giá.............................................553.1.2. Đánh giá nguyên nhân hư hỏng và đề xuất giải pháp khắc phục. 613.2. Công nghệ xử lý vệt lún bánh xe trên mặt cầu Thanh Trì đảm bảo antoàn giao thông đoạn từ Km164+442 đến Km165+442...........................643.2.1. Đặc điểm của dự án......................................................................643.2.2. Phân loại nhựa để lựa chọn mác nhựa..........................................663.2.3. Những nghiên cứu nhằm đánh giá nhựa 60/70 tương ứng với mácPG...........................................................................................................713.2.4. Phân tích lựa chọn mác nhựa theo nhiệt độ cho dự án theo đặctính sử dụng (PG)...................................................................................723.2.5. Cộng mác nhựa phụ thuộc lưu lượng và vận tốc khai thác..........73iv3.2.6. Kết luận chung..............................................................................743.3. Giải pháp thiết kế...............................................................................743.3.1. Kết cấu mặt đường hiện trạng......................................................743.3.2. Kết cấu sửa chữa mặt cầu Thanh Trì............................................753.4. Triển khai thi công.............................................................................773.4.1. Các căn cứ lập biện pháp thi công lớp phủ mặt cầu Thanh Trìđoạn Km164+442 đến Km165+442 phía hạ lưu....................................773.4.2. Công tác chuẩn bị.........................................................................783.4.3. Tổ chức thi công trên hiện trường................................................813.5. Đánh giá chất lượng sau khi đưa vào khai thác sử dụng. .................903.5.1. Kết quả đo độ bằng phẳng mặt đường bằng thước 3m...................903.5.2. Kết quả đo độ nhám mặt đường theo phương pháp rắc cát..........913.6. Kết luận chương 3..............................................................................92KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................94TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................97PHỤ LỤC....................................................................................................99vDANH MỤC CÁC BẢNGTTTên bảngTrangBảng 0.1. Số liệu mạng lưới đường bộ Việt Nam theo vật liệu lớp mặt.......7Bảng 2.2. Yêu cầu về các chỉ tiêu kỹ thuật của bê tông nhựa polime.........35Bảng 2.2. So sánh nhựa đường thông thường và Multiphalte.....................36Bảng 3.1. Bảngtổng hợp số lượng và loại xe cân tải trọng trục..................60Bảng 3.2. Bảng quy đổi trục đơn bánh đôi ở mức quá tải về trục tiêu chuẩn10T...............................................................................................................61Bảng 3.3: Điều chỉnh mác nhựa theo điều kiện giao thông........................70Bảng 3.4. Các chỉ tiêu kỹ thuật của nhựa đường PMB3.............................79Bảng 3.5. Kết quả đo độ bằng phẳng bằng thước 3 mét.............................91Bảng 3.6. Kết quả đo độ nhám bằng phương pháp rắc cát..........................92viDANH MỤC HÌNH VẼTTTên hìnhTrangHình 1.1. Hư hỏng lún bánh xe trên QL1A đoạn Hà Nam - Thanh Hóa......8Hình 1.2. Hư hỏng lún bánh xe trên QL9......................................................8Hình 1.3. Lún vệt bánh xe do lớp móng, nền đường yếu............................10Hình 1.4. Lún vệt bánh xe do chảy dẻo lớp bê tông nhựa...........................12Hình 1.5. Lún chảy dẻo lớp bê tông nhựa trên mặt cầu Thanh Trì.............13Hình 1.6. Lún lớp mặt bê tông nhựa...........................................................14Hình 1.7. Lún vệt bánh xe do lớp bê tông nhựa, móng đường và nền đường.....................................................................................................................15Hình 1.8: Quan hệ giữa nhiệt độ không khí với nhiệt độ các loại áo đường.....................................................................................................................16Hình 1.9: Mô hình tương tác nhiệt độ của kết cấu áo đường......................17Hình 1.10.Ảnh hưởng của tải trọng bánh xe đến lún vệt hằn bánh xe........18Hình 1.11: Sơ đồ ứng suất cắt trượt theo chiều sâu.....................................24Hình 1.12: Lún vệt bánh xe tại nút giao thông nơi có xe nặng lưu thông dolực ngang phát sinh bởi điều kiện tăng, giảm tốc của xe nặng....................25Hình 1.13: Điển hình hư hỏng lún vệt bánh xe nơi có xe nặng lưu thông dolớp móng dưới hoặc nền đất........................................................................25Hình 2.1. Dây chuyền sản xuất bê tông nhựa..............................................39Hình 2.2. Trạm kiểm soát tải trọng lưu động..............................................54Hình.3.1. Cầu Thanh Trì..............................................................................55Hình3.2. Vị trí đoạn nghiên cứu (ảnh chụp ngày 3/4/2015)........................56Hình 3.3. Mặt cắt ngang hiện trạng đoạn hư hỏng......................................56Hình 3.4. Bình đồ hiện trạng đoạn hư hỏng................................................57Hình 3.5. Chi tiết kết cấu vệt hằn lún bánh xe cầu Thanh Trì.....................58Hình 3.6. Khoan lấy lõi mặt đường cầu Thanh Trì......................................59Hình 3.7. Lún vệt bánh xe trên cầu Thanh Trì............................................62Hình 3.8. Biểu đồ nhiệt độ cao nhất trong 10 năm (2001-2010) tại Hà nội65viiHình 3.9. Các vùng của Mỹ sử dụng nhựa PG76-10...................................68Hình 3.10. Các vùng của Mỹ sử dụng nhựa PG70-xx.................................69Hình 3.11. Các vùng của Mỹ sử dụng nhựa PG64-xx.................................69Hình 3.12. Nhiệt độ môi trường và nhiệt độ mặt đường Nhựa...................72Hình 3.13. Kết cấu mặt cầu Thanh Trì hiện trạng.......................................75Hình 3.14. Kết cấu sửa chữa mặt cầu Thanh Trì ........................................75Hình 3.15. Kết quả TN hằn lún đối với hỗn hợp BTN polime PMB3........76Hình 3.17. Sửa chữa mặt cầu Thuận Phước................................................76Hình 3.18. Sử dụng BTN polime trên đèo cả..............................................77Hình 3.19. Quy trình sản xuất nhựa đường polime.....................................78Hình 3.20. Trạm trộn BTN..........................................................................80Hình 3.21. Cào bóc lớp bê tông nhựa mặt cầu Thanh Trì...........................82Hình 3.22. Vệ sinh mặt cầu Thanh Trì̀........................................................82Hình 3.23. Thi công chống thấm bằng Radcon7.........................................85Hình 3.24. Thi công lớp bê tông nhựa polime.............................................89Hình 3.25. Một số hình ảnh mặt bê tông nhựa polime cầu Thanh Trì ngày15.6.2015.....................................................................................................90Hình 3.26. Đo độ bằng phẳng mặt cầu bằng thước 3m...............................91Hình 3.27. Đo độ nhám mặt đường theo phương pháp rắc cát...................92viiiCÁC THUẬT NGỮ VÀ ĐỊNH NGHĨABê tông nhựa nóng (Hot mix asphalt-HMA)Hỗn hợp bao gồm các cốt liệu (đá dăm, cát, bột đá) được trộn đồng đềuvà được bitum bọc kín. Tại trạm trộn, các cốt liệu được sấy nóng và trộn vớinhau sau đó được trộn với bitum theo 1 tỷ lệ đã thiết kế để tạo ra hỗn hợp bêtông Nhựa nóng. Hỗn hợp này được vận chuyển ra công trường và đổ vàomáy rải, được máy rải phân bố đều trên mặt đường thành 1 lớp phẳng. Lớphỗn hợp BTN vừa rải sẽ được lu lèn đến khi đạt độ chặt thích hợp. Tất cả cáccông tác vận chuyển, rải và lu lèn đều được tiến hành khi hỗn hợp bê tôngNhựa vẫn còn nóng.Bê tông nhựa nóng sau đây được gọi tắt là bê tông nhựa và ký hiệu là BTN.Bê tông nhựa cấp phối chặt (Dense-graded HMA )Bê tông nhựa sử dụng cấp phối cốt liệu chặt (thường được gọi là Bêtông nhựa chặt). Cấp phối cốt liệu chặt là loại cấp phối có lượng hạt thô, hạttrung gian và hạt mịn gần tương đương nhau, tạo điều kiện để khi đầm néncác hạt cốt liệu dễ chặt khít với nhau nhất, Bê tông nhựa cấp phối chặt có độrỗng dư nhỏ, thường từ 3-5% (hoặc 3-6%).Bê tông nhựa sử dụng cấp phối cốt liệu hở (còn được gọi là Bê tôngnhựa rỗng). Cấp phối cốt liệu hở là loại cấp phối có lượng hạt mịn chiếm mộttỷ lệ nhỏ trong hỗn hợp. Đường cong cấp phối loại này tại vùng hạt mịn có xuthế nằm ngang và có giá trị gần bằng không (0). Cấp phối này có độ rỗng dưlớn do không đủ lượng hạt mịn lấp đầy lỗ lỗng giữa các hạt thô. Bê tông nhựarỗng có độ rỗng dư lớn nhất so với Bê tông nhựa chặt và Bê tông nhựa cấpphối gián đoạn.Loại Bê tông nhựa rỗng làm lớp móng (base course), thường không sửdụng bột khoáng, có độ rỗng dư từ 6-12%.Bê tông nhựa có độ nhám cao, tăng khả năng kháng trượtLà loại Bê tông nhựa rỗng có độ rỗng dư 15-22% hoặc Bê tông nhựacấp phối gián đoạn có độ rỗng dư 10-15%. Loại lớp phủ này có tác dụng ngănixngừa hiện tượng màng nước gây ra khi xe chạy với tốc độ cao, tăng khả năngkháng trượt giữa của mặt đường và giảm đáng kể tiếng ồn khi xe chạy. LoạiBê tông Nhựa này thường sử dụng bitum cải thiện polymer.Cỡ hạt lớn nhất của cốt liệu (Maximum size of aggregate)Cỡ sàng nhỏ nhất mà lượng lọt qua cỡ sàng đó là 100%.Cỡ hạt lớn nhất danh định của cốt liệu (Nominal maximum size ofaggregate)Cỡ sàng lớn nhất mà lượng sót riêng biệt trên cỡ sàng đó không lớn hơn 10%.Cốt liệu thô (Coarse aggregate)Cốt liệu hầu hết có kích cỡ nằm trên sàng 4,75 mm. Còn được gọi là đá dăm.Cốt liệu mịn (Fine aggregate)Cốt liệu có kích cỡ lọt qua sàng 4,75 mm và hầu hết nằm trên sàng0,075 mm. Còn được gọi là cát. Là sản phẩm khoáng thiên nhiên (cát tựnhiên) hoặc sản phẩm nghiền từ đá tảng (cát xay).Bột khoáng (Mineral filler)Sản phẩm được nghiền mịn từ đá các bô nát (đá vôi can xit, đolomit ...),từ xỉ bazơ của lò luyện kim hoặc là xi măng, có ít nhất 70% lọt qua sàng0,075 mm.Hàm lượng bitum (Bitumen content)Lượng bitum trong hỗn hợp BTN. Có hai cách biểu thị hàm lượngbitum, hoặc tính theo phần trăm của tổng khối lượng hỗn hợp BTN (cốt liệuthô, cốt liệu mịn, bột khoáng, bitum), hoặc tính theo phần trăm tổng khốilượng cốt liệu (cốt liệu thô, cốt liệu mịn, bột khoáng).Cách biểu thị hàm lượng bitum theo phần trăm của tổng hỗn hợp BTN,ký hiệu là Pb, được áp dụng phổ biến trên thế giới và được sử dụng trongLuận văn này.Hàm lượng bitum tối ưu (Optimum Nhựa content)Hàm lượng bitum được xác định khi thiết kế BTN, tương ứng với mộttỷ lệ phối trộn cốt liệu đã chọn và thỏa mãn nhất tất cả các yêu cầu kỹ thuậtxquy định với cốt liệu và BTN được chỉ ra tại Tiêu chuẩn thi công và nghiệmthu Bê tông Nhựa đó.Hàm lượng bitum hấp phụ (Absorbed Nhựa Content)Lượng bitum bị cốt liệu hấp phụ vào trong các lỗ rỗng ở bề mặt hạt cốtliệu, được biểu thị bằng tỷ lệ phần trăm khối lượng của hỗn hợp cốt liệu; kýhiệu là Pba.Hàm lượng bitum có hiệu (Effective Nhựa content)Hàm lượng bitum có hiệu của hỗn hợp BTN được tính bằng lượng bitumcó trong hỗn hợp BTN trừ đi lượng bitum bị hấp phụ vào hạt cốt liệu, ký hiệu làPbe. Hàm lượng bitum có hiệu được biểu thị bằng tỷ lệ phần trăm khối lượngcủa hỗn hợp BTN. Lượng bitum có hiệu tạo nên lớp phủ bề ngoài các hạt cốtliệu và là lượng bitum chi phối các đặc tính cơ lý của hỗn hợp BTN.Độ rỗng dư (Air voids)Tổng thể tích của tất cả các bọt khí nhỏ nằm giữa các hạt cốt liệu đãđược bọc bitum trong hỗn hợp BTN đã đầm nén. Độ rỗng dư được biểu thịbằng phần trăm của thể tích mẫu hỗn hợp BTN đã đầm nén, ký hiệu là Va.Độ rỗng cốt liệu (Voids in the mineral aggregate)Thể tích của khoảng trống giữa các hạt cốt liệu của hỗn hợp BTN đãđầm nén, thể tích này bao gồm độ rỗng dư và thể tích bitum có hiệu cộng lại.Độ rỗng cốt liệu được biểu thị bằng phần trăm của thể tích mẫu hỗn hợp BTNđã đầm nén, ký hiệu là VMA.Độ rỗng lấp đầy bitum (Voids filled with nhựa)Thể tích của khoảng trống giữa các hạt cốt liệu (VMA) bị phần bitumcó hiệu lấp đầy. Độ rỗng lấp đầy bitum được biểu thị bằng phần trăm của thểtích bitum có hiệu chia cho độ rỗng cốt liệu (VMA), ký hiệu là VFA.Độ ổn định nhiệt của bê tông nhựaLà chỉ tiêu đánh giá sự thay đổi các tính chất của bê tông nhựa khi nhiệtđộ thay đổi.xiTỷ trọng lớn nhất (Maximum Specific Gravity)Tỷ trọng của hỗn hợp BTN khi hỗn hợp đó không có độ rỗng dư (độrỗng dư bằng 0), được ký hiệu là Gmm.Tỷ trọng khối (Bulk Specific Gravity)Là tỷ lệ giữa khối lượng cân trong không khí (sau khi sấy khô) của mộtđơn vị thể tích cốt liệu (bao gồm cả thể tích của các lỗ rỗng trên bề mặt hạtcốt liệu) chia cho khối lượng cân trong không khí của một thể tích nước cấttương đương ở cùng một nhiệt độ xác định.Tỷ trọng khối (bão hòa-khô bề mặt)(Bulk Specific Gravitysaturated surface-dry)Là tỷ lệ giữa khối lượng cân trong không khí (sau khi ngâm bão hòa vàlàm khô bề mặt) của một đơn vị thể tích cốt liệu (bao gồm cả thể tích của cáclỗ rỗng trên bề mặt hạt cốt liệu) chia cho khối lượng cân trong không khí củamột thể tích nước cất tương đương ở cùng một nhiệt độ xác định.Tỷ trọng biểu kiến (Apperent Specific Gravity)Là tỷ lệ giữa khối lượng cân trong không khí (sau khi sấy khô) của mộtđơn vị thể tích cốt liệu (không bao gồm thể tích của các lỗ rỗng trên bề mặthạt cốt liệu) chia cho khối lượng cân trong không khí của một thể tích nướccất tương đương ở cùng một nhiệt độ xác định.Độ hấp phụ nước (Absorption)Là sự tăng khối lượng cốt liệu do nước thấm vào trong các lỗ rỗng trênbề mặt hạt cốt liệu. Độ hấp phụ nước được biểu thị bằng % khối lượng cốtliệu khô.1MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiếtHiện tượng bề mặt đường lún dọc theo vệt bánh xe, làm hư hỏng kếtcấu mặt đường, gây trơn trượt, nguy hiểm tới an toàn chạy xe, đặc biệt trongđiều kiện trời mưa hoặc ban đêm... Hiện tượng này xảy ra khá phổ biến tạicác tuyến quốc lộ trên phạm vi cả nước.Theo kết quả khảo sát, thống kê thực tế trên hệ thống quốc lộ (QL),hiện tượng hằn lún tập trung chủ yếu trên các tuyến có lưu lượng, tải trọng xechạy lớn như QL 1, 3, 5, 7; các vùng có thời tiết nắng nóng kéo dài; các vị trícó đặc thù như gần trạm thu phí, đường cong, đèn tín hiệu giao thông, trạmkiểm tra của cảnh sát giao thông. Hằn lún xuất hiện trên cả ba miền, khôngchỉ những dự án đã đưa vào khai thác, sử dụng từ sáu đến tám năm, kể cả cáccông trình mới đưa vào sử dụng, dự án sử dụng vốn trái phiếu Chính phủ,ngân sách Nhà nước, BOT hay ODA, trên mặt đường hay trên mặt cầu, tất cảđều "dính" hằn lún vệt bánh xe.Dọc tuyến QL1 khu vực phía bắc, đoạn Hà Nội - Lạng Sơn; Phủ Lý Hà Nam; đoạn qua Ninh Bình (mới được thi công cải tạo, nâng cấp và cònchưa bàn giao hết thời gian bảo hành), mặt đường cũng rải rác xuất hiện mộtsố điểm hằn lún theo vệt bánh xe. Càng vào sâu miền trung, hiện tượng hằnlún càng xuất hiện phổ biến, nhiều đoạn mặt nhựa xô dạt, tạo thành những"làn sóng" nhấp nhô. Trên QL1 đoạn Thanh Hóa - Thừa Thiên - Huế cókhoảng 70 km (chiếm 13% chiều dài tuyến) bị "gồ sống trâu", trong đó tậptrung hư hỏng nặng nhất ở khu vực Vinh - Ðông Hà. Tuyến tránh TP Vinh(Nghệ An), lớp bê-tông nhựa mặt đường bị hóa dẻo, phát sinh những vết hằntheo bánh xe sâu 5 - 7 cm chạy suốt gần 20 km; đoạn qua Diễn Châu (NghệAn), có vệt lún sâu đến hơn 10 cm. Trên mặt cầu Bến Thủy 2, mới được khaithác chưa đầy một năm nhưng mặt cầu đã in những vệt bánh xe sâu chừng 10- 12 cm. Nhiều đoạn đường QL1 khu vực miền trung vừa được thảm lạinhưng đã bị lún nặng, tại nhiều điểm, các đơn vị quản lý đường buộc phải2"gọt" bớt lớp nhựa trồi lên để xe du lịch đi qua không bị chạm gầm hoặc bóclớp bê-tông nhựa thảm lại.Hình 1. Tình hình lún vệt bánh xe tại Việt NamÐoạn Ðà Nẵng - Khánh Hòa hằn lún dài hơn 90 km (chiếm khoảng15%), trong đó, nhiều đoạn lún sâu hơn 7 cm, diện tích vệt lún tương đương150 nghìn m2. Thậm chí, đoạn qua Bình Ðịnh - Phú Yên, khu vực đèo CùMông, Rọ Tượng, nhiều chỗ lún sâu 12 đến 15 cm. Tại Dự án tăng cường an3toàn giao thông các QL phía bắc Việt Nam, gói thầu số 1, 2 trên QL3 (từ Km54+560 - Km 62+450), xuất hiện các vệt lún, phạm vi ảnh hưởng khoảng1.900 m (tương đương 5.700 m2), nằm cả bên trái và bên phải tuyến. TrênQL5 đoạn Km 94+20 - Km 99+240 (gói thầu số 11, dự án cải tạo, khôi phụcmặt đường QL5), hằn lún ảnh hưởng gần 1.900 m (tương đương 6.635 m2),cả trái và phải tuyến. Một số hình ảnh lún vệt bánh xe tại Việt Nam:Lún vệt bánh xe không chỉ xảy ra ở Việt Nam mà còn xảy ra ở nhiềunước khác trên thế giới như Thái Lan, Hà Lan, Mỹ…Hình 2. Lún vệt bánh xe ở Thái Lan (hình trái), tại Hà Lan (hình phải)Hình 3. Lún vệt bánh xe ở MỹNhư vậy hư hỏng đường dạng lún vệt bánh xe của mặt đường bê tôngnhựa nhựa hiện đang là vấn đề nóng mà không chỉ có giới chuyên môn, cácnhà khoa học trong lĩnh vực đường bộ quan tâm. Các yếu tố ảnh hưởng đếnlún vệt bánh xe đã được đề cập trong nhiều tài liệu chuyên ngành về bê tông4as-phalt sử dụng cho mặt đường. Nhiều công trình nghiên cứu nước ngoài đãcông bố về mức ảnh hưởng đến lún vệt bánh xe của từng yếu tố riêng.Đề tài “Nghiên cứu đánh giá sử dụng bê tông nhựa polime trongcông tác sửa chữa lún vệt bánh xe trên mặt cầu Thanh Trì” là một hướngnghiên cứu để đưa ra một phương án nhằm khắc phục hiện tượng lún vệt bánhxe mặt đường bê tông nhựa as-phalt.2. Mục tiêu nghiên cứuPhân tích các nguyên nhân của biến dạng lún vệt bánh xe trên mặtđường bê tông nhựa và các giải pháp giảm thiểu phá hoại kết cấu mặt đườngbê tông nhựa dạng lún vệt bánh xe.Đánh giá việc sử dụng bê tông nhựa polime trong công tác sửa chữa lúnvệt bánh xe của mặt cầu Thanh Trì.3. Đối tượng nghiên cứuĐối tượng nghiên cứu là dạng hư hỏng lún vệt bánh xe trên mặt đườngbê tông nhựa, phân tích đánh giá công nghệ sử dụng bê tông nhựa polimetrong công tác sửa chữa hư hỏng lún vệt bánh xe trên mặt cầu Thanh.4. Phạm vi nghiên cứuPhạm vi nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu nguyên nhân của biếndạng lún vệt bánh xe trên mặt đường bê tông nhựa, các giải pháp khắc phụcdạng hư hỏng này đã và đang áp dụng. Đề xuất nghiên cứu ứng dụng bê tôngnhựa polime trong công tác sửa chữa lún vệt bánh xe trên mặt cầu Thanh Trì.5. Phương pháp nghiên cứuPhương pháp nghiên cứu là phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợpnghiên cứu phân tích thực nghiệm.Khảo sát đánh giá và thống kê thực nghiệm.6. Kết cấu của luận vănLuận văn gồm 3 chương và phần kết luận, kiến nghị:Đặt vấn đề nghiên cứu5Chương 1: Tổng quan về dạng hư hỏng lún vệt bánh xe trên mặt đườngbê tông nhựa.Chương 2: Các giải pháp khắc phục hiện tượng hư hỏng lún vệt bánhxe và khả năng áp dụng ở Việt Nam.Chương 3: Phân tích sử dụng bê tông nhựa polime trong công tác sửachữa lún vệt bánh xe trên mặt cầu Thanh Trì.Phần: Kết luận và kiến nghị.6CHƯƠNG 1TỔNG QUAN VỀ DẠNG HƯ HỎNG LÚN VỆT BÁNH XETRÊN MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰAChương này tập trung nghiên cứu tổng quan về hư hỏng lún vệt bánhxe trên mặt đường bê tông nhựa, làm rõ khái niệm hư hỏng lún vệt bánh xe,phân loại các dạng hư hỏng lún vệt bánh xe hiện nay tại Việt Nam và trên thếgiới. Phân tích các nguyên nhân dẫn đến hư hỏng lún vệt bánh xe.1.1. Thế nào là dạng hư hỏng lún vệt bánh xe?Lún vệt bánh xe là biến dạng không hồi phục theo chiều dọc đường củakêt cấu hoặc biến dạng dẻo của lớp bê tông nhựa tại những vị trí trùng phụccủa tải trọng bánh xe. Nói một cách khác hư hỏng lún vệt bánh xe là hiệntượng bề mặt mặt đường bị lún xuống theo phương dọc tại vệt bánh xe trênmặt đường, biểu thị sự tích lũy liên tục của các biến dạng vĩnh cửu gia tăngdưới tác dụng của tải trọng lặp của bánh xe.Lún vệt bánh xe làm giảm khả năng phục vụ và gây hư hỏng kết cấumặt đường. Lún vệt bánh xe rất nguy hiểm đối với lái xe, khiến cho việc điềukhiển xe khó khăn. Khi mưa nước đọng vào các vệt lún gây trơn trượt rấtnguy hiểm.Trên thế giới, hiện tượng hư hỏng lún vệt bánh xe mặt đường bê tôngnhựa khá phổ biến và đã được thế giới quan tâm nghiên cứu, đưa ra các giảipháp khắc phục, bao gồm từ việc lựa chọn giải pháp thiết kế kết cấu mặtđường, thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa phù hợp; kiểm soát và nâng cao chấtlượng vật liệu (đá dăm, cát, bột khoáng, nhựa đường) cho bê tông nhựa; kiểmsoát chất lượng lớp mặt đường bê tông nhựa trong thi công.Với các ưu điểm nổi bật, phù hợp với yêu cầu của lớp mặt kết cấu áođường như là cường độ chịu tải trọng và phân bố tải trọng, đảm bảo độ bằngphẳng, độ nhám, ít sinh bụi và hạn chế gây ồn, bê tông nhựa được lựa chọnlàm lớp mặt cho hầu hết các tuyến quốc lộ, bao gồm lớp phủ mặt cầu trênđường cả cầu bê tông và cầu thép, các đường chính đô thị, đường chính khu7vực và một bộ phận đáng kể của hệ thống đường địa phương của Việt Nam.Số liệu về mạng lưới đường bộViệt Nam theo vật liệu mặt đường được thểhiện trong () sau đây:Bảng 0.1. Số liệu mạng lưới đường bộ Việt Nam theo vật liệu lớp mặtLoạiđườngtheocấpQuốclộĐườngtỉnhĐườnghuyệnĐườngxãĐườngđô thịĐườngchuyêndùngTổngcộngChiều dài theo loại mặt đường (km)Tổng chiều Bê tôngdàinhựaĐá dămBê tôngnhựaxi măngCấp phốiĐấtKhác17.020,725.753,70313,19575,92456,19-9.921,7224.749,614.367,13 11.945,15544,674.982,822.859,4450,4053.550,321.853,96 11.371,242.804,27 15.132,4118.787,963.600,481.651,11 13.231,86 28.437,49 38.298,2991.818,841.891,89175.329,489.558,022.771,453.216,14877,181.251,241.440,111,907.490,35438,671.383,88144,541.968,833.554,43-287.698,50 16.836,02 41.461,46 33.384,07 62.089,78 118.460,78 15.466,39Tại Việt Nam, ngoài những hư hỏng mặt đường bê tông nhựa như biếndạng, xô, trượt, đẩy trồi; chảy nhựa; nứt vỡ, ổ gà..., những năm gần đây hiệntượng hằn lún vệt bánh xe (Rut Depth) xuất hiện khá phổ biến, dẫn tới sựsuy giảm chất lượng khai thác mặt đường, gây nguy hiểm cho xe chạy vàgây bức xúc trong xã hội. Trước những năm 2008 hầu như chưa có côngtrình nghiên cứu cụ thể về hư hỏng lún vệt bánh xe. Hiện nay, mặc dù hưhỏng lún vệt bánh xe xuất hiện nhiều, tuy nhiên việc nghiên cứu về hư hỏnglún vệt bánh xe mới chỉ là bước đầu. Vì vậy việc nghiên cứu sâu về bản chất,nguyên nhân, giải pháp khắc phục hư hỏng lún vệt bánh xe là cần thiết, dựatrên những kết quả nghiên cứu hư hỏng lún vệt bánh xe của thế giới cũng8như những kết quả nghiên cứu, khảo sát trong phòng và hiện trường trên cáccông trình đường trong nước có hư hỏng lún vệt bánh xe để đưa ra các giảipháp khắc phục phù hợp.Một số hình ảnh lún vệt bánh xe trên các Quốc lộ của Việt Nam (Hình1.1, hình 1.2)Hình 1.1. Hư hỏng lún bánh xe trên QL1A đoạn Hà Nam - Thanh HóaHình 1.2. Hư hỏng lún bánh xe trên QL91.2. Đặc điểm nhận dạng mặt đường lún vệt bánh xeKết cấu mặt đường mềm gồm nhiều lớp, có tầng mặt làm bằng các vậtliệu hạt có cường độ chịu lực cao hoặc các vật liệu có trộn nhựa hay tưới nhựađường, và tầng móng thường gồm lớp móng trên (Base) và lớp móng dưới9(sub-base) làm bằng các vật liệu khác nhau đặt trực tiếp trên nền đất hoặc trênlớp đáy móng (Capping layer).Vật liệu của các lớp cấu tạo áo đường mềm là các loại vật liệu “đàn hồi- dẻo” như các loại đá dăm, cấp phối đá dăm, cấp phối sỏi cuội, nền đất hoặc“đàn hồi nhớt - dẻo” như bê tông nhựa, đá dăm cấp phối trộn nhựa, đá dămthấm nhập nhựa, đá dăm láng nhựa. Đặc điểm của các loại vật liệu này là dướitác dụng của tải trọng thẳng đứng có thể được mô tả theo sơ đồ quan hệ giữađộ lún (biến dạng thẳng đứng) dưới đây qua thí nghiệm ép lún. Mẫu thínghiệm được chuẩn bị theo tiêu chuẩn thí nghiệm ép lún. Các thí nghiệm éplún được tiến hành với điều kiện khác nhau về tải trọng P1, P2,...Pn, về độchặt, độ ẩm, nhiệt độ, về thành phần vật liệu v.v... Đối với mỗi cấp tải trọngP, đo trị số độ lún toàn bộ l khi quá trình lún đã ổn định và đạt giá trị max.Sau đó tiến hành dỡ tải (P=0) và chờ cho đến khi một phần giá trị số độ lún lđã được phục hồi tức là độ lún dư hay còn gọi là độ lún vĩnh cửu: Như vậyvới cấp tải trọng P1 ta có:l1 = l1PH + l1khôngPH(1.1)Để nghiên cứu ảnh hưởng của hiện tượng trùng phục dưới tác dụng củatải trọng tới độ lún toàn bộ l, lúc phục hồi l1PH và lún không hồi phụcl1khôngPH , tiến hành gia tải và dỡ tải với cấp tải trọng không thay đổi P1 lầnthứ 1, thứ hai, thứ n cho đến khi lún ổn định đạt giá trị cực đại ln max.Sau đây là nhận dạng hư hỏng lún vệt bánh xe: có 3 dạng hư hỏng lúnvệt bánh xe gồm Lún vệt bánh xe do lớp móng, nền đường yếu (lún vệt bánhkết cấu); Lún vệt bánh xe do lớp mặt bê tông nhựa; Lún vệt bánh xe do nềnđất, móng và mặt bê tông nhựa yếu.1.2.1. Lún vệt bánh xe do lớp móng, nền đường yếu (lún vệt bánh kết cấu)Là hiện tượng lớp mặt đường bê tông nhựa bị hằn lún theo vệt bánh xe,đáy lớp bê tông nhựa bị biến dạng, mặt đường sát hai bên vệt bánh khôngthay đổi độ cao so với mặt đường nguyên bản, biến dạng không hồi phục xảyra chủ yếu trong móng và nền đường (hình 1.3). Sự biến dạng của lớp kết cấu10phía dưới lớp bê tông nhựa. Sự biến dạng bề mặt đường phụ thuộc vào đặcđiểm phá hoại của các lớp móng hay nền đất dưới tác dụng trùng phục của tảitrọng nặng. Các lớp móng hay nền đất không đủ cường độ chống lại tác dụngcủa tải trọng xe nặng dẫn đến biến dạng không hồi phục. Do các lớp phía dướibiến dạng dẫn đến các lớp bê tông nhựa biến dạng theo. Có thể dễ dàng nhậnbiết lún vệt bánh kết cấu qua hai đặc điểm chính là lún trên phạm vi rộng vàkhông tạo thành rõ rệt các mô dồn nhựa sang hai bên so với loại lún vệt bánhdo chảy dẻo lớp bê tông nhựa.MÆt ®­êngBª t«ng nhùaMãng ®­êngLón vÖt b¸nh xe t¹i mãng ®­êngHình 1.3. Lún vệt bánh xe do lớp móng, nền đường yếuLớp mặt đường bê tông nhựa bị biến dạng kéo theo của móng và nền,bề dày lớp bê tông nhựa không thay đổi đáng kể theo phương nằm ngangđường.Vị trí xuất hiện trên tuyến không theo phân bố nào, thường xuất hiện tạivị trí nền móng đường bị giảm yếu cục bộ; một số trường hợp có thể xuất hiện

Tài liệu liên quan

• Nghiên cứu đánh giá sự phát triển bền vững các khu công nghiệp trên địa bàn tỉnh thái nguyên
  • 11
  • 963
  • 16
• Kỹ năng luật sư trong hoạt động thu nhập, nghiên cứu, đánh giá, sử dụng chứng cứ trong vụ án tranh chấp đất đai
  • 13
  • 1
  • 4
• nghiên cứu đánh giá sử dụng kháng sinh tại bệnh viện việt đức giai đoạn 2009 - 2011
  • 88
  • 923
  • 3
• Nghiên cứu đánh giá các giải pháp tổng hợp để giảm thấp tỷ lệ nhiễm khuẩn Vết mổ tại bệnh viện Việt Đức
  • 33
  • 650
  • 4
• Hiện tượng lún vệt bánh xe trên mặt đường bê tông nhựa Nguyên nhân và giải pháp khắc phục
  • 22
  • 812
  • 2
• Nghiên cứu đánh giá sử dụng thuốc trong điều trị nhiễm độc thai nghén tại bệnh viện phụ sản hải phòng
  • 77
  • 406
  • 0
• Nghiên cứu đánh giá sự vận dụng lý thuyết marketing trên thị trường thuốc tim mạch tại hà nội
  • 69
  • 582
  • 1
• Nghiên cứu đánh giá sử dụng kháng sinh tại bệnh viện nông nghiệp giai đoạn 2009 2011
  • 78
  • 425
  • 1
• nghiên cứu đánh giá sự hài lòng của doanh nghiệp sử dụng lao động về chất lượng đào tạo nhân lực trình độ đại học ở việt nam
  • 155
  • 402
  • 5
• THỰC TRẠNG HẰN LÚN VỆT BÁNH XE TRÊN MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG NHỰA VÀ MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC TẠI VIỆT NAM
  • 44
  • 1
  • 6

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(12.21 MB - 122 trang) - Nghiên cứu đánh giá sử dụng bê tông nhựa polime trong công tác sửa chữa lún vệt bánh xe trên mặt cầu Thanh Trì Tải bản đầy đủ ngay ×