De 2

Cau1 Mạng lưới đường ôtô và cấp hạng kỹ thuật đường ôtô

1.4.1 Mạng lưới đường ôtô

Mạng lưới đường ôtô là hệ thống các đường nối liền các trung tâm giao thông của một khu vực.

Một mạng lưới đường tốt là mạng lưới có hình dạng phù hợp với các hướng vận chuyển hàng hóa , hành khách chủ yếu và trình độ trang bị (cấp hạng kỹ thuật ) đáp ứng được nhu cầu vận chuyển đặt ra .

Mức độ phát triển mạng lưới đường ôtô được đánh giá bằng các chỉ tiêu sau :

-Mật độ đường trên 1000km2 diện tích lãnh thổ (ở các nước phát triển chỉ tiêu này là 250-1000km , nước chậm phát triển nhỏ hơn 100km , nước đang phát triển 100-250km)

-Chiều dài đường trên 1000 dân(trung bình : 3-5km/1000)

-Chiều dài đường trên một phương tiện giao thông (Mạng lưới đường được xem như đủ nếu đạt 50m đường cho một ôtô , 20-50m : cần bổ sung , nhỏ hơn 20 : còn quá thiếu )

1.4.2 Cấp hạng kỹ thuật của đường

Đường được phân thành các cấp hạng kỹ thuật tùy theo trình độ trang bị kỹ thuật.

Theo TCVN 4054-85 , có sáu cấp hạng kỹ thuật đường ôtô tùy theo ý nghĩa phục vụ của tuyến đường và lưu lượng xe chạy (Bảng 1-1 và 1-2)

Sự lựa chọn cấp hạng của đường còn phải tuân thủ qui định về lưu lượng xe như bảng 1-2

Mỗi cấp hạng đường sẽ có các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản tương ứng , trong đó tốc độ xe chạy tính toán là chỉ tiêu cơ bản nhất .

TCVN 4054-85 qui định tốc độ xe chạy tính toán là tốc độ lớn nhất của xe đơn chiếc có thể chạy an toàn trong điều kiện bình thường về sức bám giữa bánh xe và mặt đường (mặt đường khô ráo và ẩm sạch) (Bảng 1-3)

Một số nước lấy tốc độ xe chạy tính toán là tốc độ của xe đơn chạy an toàn trong điều kiện bất lợi nhất (Tức là trong điều kiện bình thường tốc độ xe chạy có thể cao hơn).

Cau 2:Các tham số thiết kế áo đường cứng

1.Tải trọng thiết kế

Khi tính toán chiều dày tấm bê tông xi măng không lấy tải trọng lớn nhất có thể xuất hiện mà lấy tải trọng của loại xe tương đối nặng thường xuyên chạy trên đường làm tải trọng thiết kế , phải xét đến tác dụng trùng phục thường xuyên của xe đối với áo đường làm cho bê tông bị mỏi và llấy hệ số an toàn thích đáng để xét hiện tượng mỏi này.

Sau đó cần phải kiểm toán lại với tải trọng của xe nặng nhất có thể chạy trên đường , và phải lấy hệ số an toàn tương đối thấp .

Quy pham thiết kế áo đường cứng của Việt Nam quy định , phải căn cứ vào mục đích sử dụng và loại xe tương đối nặng thường xuyên chạy trên đường trong thời gian khai thác đường (ít nhất là ba năm) để xác định tải trọng thiết kế .

Trên các đường quan trọng , phải lấy tải trọng thiết kế không nhỏ hơn xe H13 , trên các đường khác tải trọng thiết kế phải lấy không nhỏ hơn xe H10.

Tiêu chuẩn các cấp tải trọng thiết kế cho ở bảng Tiêu chuẩn các cấp phối tải trọng thiết kế ở Việt Nam

2.Hệ số xung kích

Hệ số xung kích là tỉ lệ giữa lực tác dụng khi bánh xe va chạm với mặt đường và tải trọng tĩnh

Các kết quả thí nghiệm cho thấy , hệ số xung kích sẽ giảm xuống khi tải trọng bánh xe tăng lên và tăng lên khi vận tốc xe chạy . Ngoài ra hệ sô xung kích cong phụ thuộc vào độ bằng phẳng của mặt đường và chất lượng giảm chất của xe .

Với ôtô H 13 và H 10 khi tính toán dùng hệ sô xung kích là 1,2 , ôtô H 30 là 1,15.

3.Hệ số an toàn

Tính chất trùng phục của tải trọng bánh xe chạy trên đường bê tông sẽ sinh ra trạng thái mỏi trong bê tông và là nguyên nhân quan trọng làm hư hỏng mặt đường

Thực tế cho thấy , dưới tác của tải trọng trùng phục , vật liệu mặt đường ôtô có thể bị phá họai khi ứng suất cong thấp hơn cường độ giới hạn rất nhiều .

Nếu có số liệu chính xác về lượng giao thông , thành phần giao thông vầ công bội tăng xe hàng năm trên đường thiết kế thì có thể xác định hệ số xét đến ảnh hưởng của sự mỏi của bê tông dưới tác dụng của tải trọng trùng phục(hệ số Ky) theo lượng giao thông tích lũy N cở cuối thời hạn phục vụ của đường theo công thức kinh nghiệm sau :

Ky = 1,08 (N-0,063)

Với N=n (7-1)

Trong đó :

n = 365 , số ngày trong năm;

q - công bội tăng xe hàng năm , theo số liệu của nước ngoài với đường ngoài thành phố q = 1,05 - 1,15 (q= 0,1 - 0m12 VN)

T - thời hạn phục vụ của mặt đường bê tông xi măng , thường T = 30 năm;

Ntt - lượng giao thông tính toán của ôtô thiết kế trong một ngày đêm trên một làn xe theo một hướng

4.Cường độ chịu kéo khi uốn (Rku)

Cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông là chỉ tiêu chủ yếu dàng làm căn cứ để tính toán chiều dày mặt đường bê tông xi măng

Để xác định cường độ kéo uốn phải thí nghiệm mẫu dầm 20 x20x80, 15x15x60 hoặc 10x10x40cm tùy theo kích cỡ lớn nhất của cốt liệu . Mẫu tiêu chuẩn là mẫu 15x15x60 cm.

Thí nghiệm uốn được tiến hành bằng hai lực tập trung bằng nhau tác dụng trên khoabgr cách 1/3 khẩu độ của dầm tính từ mỗi gối . Nhịp tính toán của dầm 10x10x40 cm là 30cm , của dầm 15x15x60cm là 45cm , của dầm 20 x20x80 cm là 60 cm .

Cường độ kéo uốn của bê tông tính theo công thức:

(7-2)

Với  - hệ số tính đổi phụ thuộc vào kích thước của mẫu dàm thí nghiệm , xác định bằng thí nghiệm hoặc tra bảng 7-1

P- tải trọng phá hoại , kg;

l - nhịp tính toán của dầm mẫu , cm ;

h - chiều cao dầm , cm .

Cường độ chịu kéo nén của bê tông mặt đường cũng phải bảo đảm yêu cầu tương ứng . Khi dùng làm lớp mặt do chịu mài mòn , chịu tác dụng của lực nằm ngang và lực xung kích nên phải dùng bê tông M>300kg/cm2 , khi làm lớp móng thường dùng bê tông M 150-250

Chỉ tiêu cường độ của bê tông làm đường cho bảng( Bảng 7-2 Các chỉ tiêu cường độ của bê tông làm đường)

5.Môdun hàn hồi của bê tông

Khi tính toán chiều dày tấm bê tông dùng mô đun đàn hồi xác định khi thí nghiệm uốn dầm bê tông không cốt thép với ứng suất bê tông bằng 0.6Rku .

Giá trị mo đun đàn hồi của bê tông có thể lấy theo ( Bảng 7-3 Giá trị mô đun đàn hồi của bê tông xi măng )

6. Mô đun đàn hồi của nền đất

Do tấm bê tông có độ cứng cao , biến dạng thẳng đứng do tải trọng gây ra rất nhỏ , đường kính diện tích truyền áp lực qua tấm bê tông lên nền đất tănag lên đến 2-3m , nên biêns dạng tương đối trên mựt nền đất chỉ vào khoảng 0,0001 - 0,0005 , vì vậy có thể xem nền đất làm việc trong giai đoạn đàn hồi và lấy trị số mô đun đàn hồi tính toán như ( Bảng 7-4 Trị số mô đun đàn hồi của nền đất)

Trường hợp tấm mặt đường bê tông đặt trên lớp mỏng nhân tạo bằng đất , đá gia cố chất liên kết vô cơ hoặc hữu cơ thì khi tính chiều dày tấm bê tông thay mô đun đàn hồi của nền đất E0 bằng mô đun đàn hồi tương đương trên bề mặt lớp móng Etd .

Mô đun đàn hồi tương đương trên bề mặt lớp móng được xác định như khi tính toán trên mặt đường mềm và sử dụng toán đồ Ko Gan tính toán lần lượt theo hai lớp (từ dưới lên trên) nhưng với đường kính tính toán bằng Dmg = D +h , để xét đến khả năng phân bố lại tải trọng ở gần mép tấm . với D - đường kính vòng tròn vệt bánh tương đương , cm ; h - chiều dày tấm bê tông đầu tiên lấy gần đúng sau hiệu chỉnh lại .