TIÊu chuẩn ngành 22 tcn 274-2001



tải về 0.89 Mb.
trang1/12
Chuyển đổi dữ liệu11.08.2016
Kích0.89 Mb.
#17170
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12
TIÊU CHUẨN NGÀNH

22 TCN 274-2001

CHỈ DẪN KỸ THUẬT THIẾT KẾ MẶT ĐƯỜNG MỀM



CHƯƠNG 1. XEM XÉT CHUNG VỀ PHẦN THIẾT KẾ KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG

1.1. GIỚI THIỆU

Thiết kế kết cấu mặt đường là nhằm xác định toàn bộ các lớp mặt đường, móng trên và móng dưới sao cho phù hợp nhất với các điều kiện cụ thể của mỗi dự án. Sự tổ hợp của các vật liệu trong nằm ngay phía trên nền đất (lớp tạo phẳng) thường được xem là phần kết cấu. Theo “Hướng dẫn thiết kế kết cấu mặt đường của AASHTO” thì các lớp đó được xem là “kết cấu mặt đường”.

Thiết kế kết cấu mặt đường thực sự không phải là một nhóm khoa học chính xác. Nó bao gồm rất nhiều biến số làm cho không thể tính chính xác như các công thức toán học thuần túy lý thuyết.

Hướng dẫn thiết kế và tiêu chuẩn thiết kế được trình bày ở đây dựa trên lượng thông tin lớn gồm có: lý thuyết tính toán, các nghiên cứu thí nghiệm trong phòng, các đoạn thực nghiệm: nghiên cứu vật liệu, phương pháp và thiết bị và có lẽ một trong các yếu tố quan trọng nhất đó là xem xét tính năng phục vụ kết cấu. Thiết kế kết cấu cuối cùng phải dựa trên số liệu khảo sát kỹ lưỡng về các điều kiện cụ thể của từng dự án gồm vật liệu, điều kiện môi trường, giao thông, vấn đề kinh tế của chu kỳ tuổi thọ, và vấn đề tính năng phục vụ các kết cấu ở các dự án tương tự trong các điều kiện tương tự ở cùng vùng.

Nghiên cứu và thực nghiệm vẫn đang được tiến hành nhằm đưa ra phương pháp và tiêu chuẩn thiết kế hoàn thiện, có sử dụng thành tựu tiên tiến về vật liệu và công nghệ. Việc đề xuất những ý tưởng mới nhằm ứng dụng vật liệu và công nghệ mới trong thiết kế, thi công, duy tu và trong kỹ thuật vật liệu của kết cấu rất được khuyến khích.

Nghiên cứu và những thay đổi được đề nghị trong tiêu chuẩn thiết kế cần được gửi lên Vụ khoa học công nghệ (DOST) – Bộ GTVT.

Quyển “Hướng dẫn thiết kế kết cấu mặt đường” của AASHTO là một tài liệu hướng dẫn rất tổng quát, rất hữu ích đối với công tác thiết kế kết cấu mặt đường. Cuốn hướng dẫn thiết kế của AASHTO do đội ngũ chuyên gia được công nhận ở Mỹ soạn thảo với nhiều dữ liệu thu thập được từ một số bang. Giải pháp cơ bản thiết kế mặt đường trong tiêu chuẩn này dựa theo cuốn hướng dẫn của AASHTO.

1.2. MỤC TIÊU THIẾT KẾ

Trừ các kết cấu thực nghiệm dùng để nghiên cứu, các kết cấu nói chung đều phải được thiết kế, sử dụng các phương pháp hoặc các tiêu chuẩn nêu dưới đây. Điều này nhằm bảo đảm đủ cường độ và độ bền của công trình để có thể chịu được tải trọng xe cộ dự báo trong suốt thời kỳ thiết kế của dự án. Các giải pháp thiết kế (mặt đường cứng và mềm) phải được xem xét đối với từng dự án sao cho phù hợp với từng điều kiện cụ thể của nó. Nói chung, thiết kế kinh tế nhất định phải dựa vào “chi phí chu kỳ tuổi thọ” gồm chi phí ban đầu, chi phí duy tu bảo dưỡng và chi phí khôi phục trong suốt chu kỳ tuổi thọ đã được lựa chọn. Chúng ta có thể chọn phương pháp thiết kế, tuy nhiên nó phải phụ thuộc vào các điều kiện riêng của từng dự án như: độ lún của nền đã dự báo không đồng đều, đất nền có tính trương nở cao, nước ngầm, khả năng có sẵn của vật liệu, loại mặt đường trên các làn xe lân cận hoặc các thiết bị giao thông, xem xét lưu lượng xe, xây dựng phân kỳ, quy mô dự án hoặc các yếu tố khác. Do một vài điều kiện nêu trên có thể làm tăng chi phí, chúng trở thành một yếu tố trong phân tích chi phí chu kỳ tuổi thọ. Chương 9 bàn về việc lựa chọn loại mặt đường và các bước cụ thể để tiến hành phân tích kinh tế.



1.3. CÁC YẾU TỐ KẾT CẤU CHÍNH CỦA PHẦN XE CHẠY

Các yếu tố kết cấu chính của phần xe chạy được chỉ ra trong hình 1.1. Những đặc điểm và kích thước của loại mặt đường khác nhau, cách xử lý bề mặt, lớp móng trên, móng dưới thường sử dụng được bàn bạc và đưa ra ở các mục và các hình tương ứng ở phần sau. Hệ thống thoát nước của kết cấu tiêu chuẩn được đưa ra trong sơ đồ ở chương 6 và được chi tiết hóa ở các bản vẽ tiêu chuẩn. Các yêu cầu riêng về vật liệu được mô tả trong quy định tiêu chuẩn thi công.





Hình 1.1

CHƯƠNG 2. CÁC BƯỚC THIẾT KẾ

2.1. CÁC THÔNG TIN CẦN TRÌNH CỤC GIÁM ĐỊNH VÀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG

Dưới đây là các hướng dẫn những thông tin cần trình lên cục GĐ và QLCL khi thiết kế kết cấu mặt đường:

(1) Báo cáo địa chất hoặc báo cáo vật liệu. Một bản báo cáo địa chất hoặc báo cáo vật liệu của tất cả các dự án phải được gửi lên Cục GĐ và QLCL trước khi trình thiết kế.

(2) Phê duyệt của Cục GĐ và QLCL. Phải gửi một bản thiết kế cùng với thư và bản đồ dự án lên Cục GĐ và QLCL. Trong thư phải nêu rõ thời kỳ thiết kế, các môđun đàn hồi (Mk) của đất nền, môđun đàn hồi được chọn cho thiết kế phần kết cấu và số tải trọng trục tương đương cho làn xe thiết kế của từng đoạn thiết kế. Tất cả các tài liệu đính kèm lớn hơn khổ giấy A-4 đều phải đóng theo khổ giấy A-4 (210mm x 297mm).



(3) Các thiết kế phí tiêu chuẩn hoặc thiết kế đặc biệt. Các thiết kế phi tiêu chuẩn hoặc các thiết kế “đặc biệt” nhằm thỏa mãn các điều kiện đặc biệt của một dự án nào đó hoặc vì mục đích nghiên cứu thì phải chứng minh và trình để phê duyệt. Khi trình phải gửi kèm hai bản gồm kết cấu thiết kế đề xuất và bản đồ vùng đường đi qua. Trong thư trình phải nêu rõ thời kỳ thiết kế, các mô đun đàn hồi của đất nền, môđun đàn hồi được chọn cho thiết kế kết cấu, tải trọng trục đơn tương đương theo làn xe áp dụng cho từng đoạn kết cấu, và các thuyết minh cho thiết kế phi tiêu chuẩn hoặc đặc biệt này.

(4) Lựa chọn loại mặt đường. Phải tiến hành phân tích chi phí cho một chu kỳ phục vụ đối với việc lựa chọn loại mặt đường trong các dự án xây dựng mới với tải trọng trục đơn tương đương lớn hơn 2.000.000. Một bản đầy đủ các tài liệu về loại mặt đường đã được duyệt phải được đệ trình trong hồ sơ để tham khảo. Tài liệu đệ trình phải gồm các thông tin giống như thông tin yêu cầu tại điều 2.1 (2). Ngoài ra cũng phải gửi kèm các dữ liệu như yêu cầu trong phần chỉ dẫn thuộc chương 7-lựa chọn loại mặt đường.

(5) Sửa đổi sau này. Bất kỳ thay đổi nào về kết cấu đều phải đệ trình phù hợp với các chỉ dẫn nói trên và có sự tham khảo kỹ bản gốc.

CHƯƠNG 3. CÁC SỐ LIỆU VỀ GIAO THÔNG CHO THIẾT KẾ KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG

3.1. GIỚI THIỆU

Mục tiêu chính của thiết kế kết cấu mặt đường là đưa ra một kết cấu móng và mặt đường đủ bền và ổn định, với mức duy tu tối thiểu con đường vẫn đảm bảo chịu được tải trọng xe trong suốt thời kỳ thiết kế. Phần này thảo luận về các yếu tố được xem xét trong quá trình thiết kế cũng như các bước tiến hành khi dự báo giao thông để thiết kế “kết cấu mặt đường” hoặc kết cấu cho các dự án cụ thể.

Kết cấu mặt đường được thiết kế để đảm bảo lượng giao thông đã dự báo trước trong đó có xem xét đến sự tăng trưởng của lưu lượng giao thông và sự quy đổi dòng xe hỗn hợp về tải trọng trục đơn tương đương 80kN (ESALs) có thể xảy ra trong thời kỳ thiết kế. Ảnh hưởng của xe khách, xe tải nhỏ và xe tải 2 trục đến tuổi thọ của mặt đường là nhỏ nhất còn các xe quá tải sẽ là nguyên nhân chính làm giảm tuổi thọ mặt đường. Khi thiết kế kết cấu mặt đường yêu cầu các thông tin về giao thông gồm tải trọng trục, kiểu trục xe và số lần tác dụng. Việc ước tính tải trọng trục đơn tương đương là yếu tố chính để thiết kế. Nếu tính toán không đúng tải trọng trục đơn tương đương thì tuổi thọ của đường có thể bị rút ngắn đáng kể hoặc ngược lại nếu lưu lượng xe được tính toán vượt quá thì mặt đường thiết kế quá dày dẫn đến kết cấu mặt đường không kinh tế.

Kết quả thí nghiệm đường của AASHTO cho thấy rằng tác dụng gây hư hại của một trục xe có thể thể hiện bằng số lần tác dụng của tải trọng trục xe tương đương 80kN. Ví dụ một lần tác dụng của tải trọng trục đơn 53 kN gây hư hại tương đương 0,23 lần tải trọng trục đơn 80kN, nói cách khác cứ 4 lần tác dụng của tải trọng đơn 53kN sẽ gây hư hại (hoặc làm giảm năng lực phục vụ) tương đương một lần tác dụng của tải trọng trục đơn 80kN. Khái niệm tương đương này được áp dụng để chuyển đổi dòng xe tải hỗn hợp có các tải trọng trục và trục xe khác nhau về một tải trọng chung, tải trọng trục xe tương đương 80kN ESAL. Dòng xe tải hỗn hợp ở thời kỳ thiết kế của dự án phải được chuyển đổi về số lần tác dụng của trục xe đơn tương đương 80kN để thiết kế kết cấu mặt đường. Yếu tố tương đương về tải trọng dùng ở Việt Nam có liên quan đến tỉ số của tải trọng trục đưa ra so với tải trọng trục tiêu chuẩn 80kN tăng lên tới lũy thừa 4.5.



Ví dụ, một xe có tải trọng trục là 20 kN thì có hệ số tương đương là 0.0020, trong khi đó tải trọng trục 100kN thì tương đương với 2,73 tải trọng trục 80 kN.

Thật ra việc tiến hành dự báo lượng xe tải cho mục đích thiết kế kết cấu mặt đường không phải luôn luôn theo phép dự đoán tuyến tính giản đơn của các số liệu có sẵn. Điều này đặc biệt đúng ở những nơi tốc độ phát triển nhanh và việc sử dụng đất thay đổi. Dự báo giao thông do các cơ quan vùng hoặc địa phương tiến hành và có thể được dùng làm cơ sở để xác định tải trọng trục đơn tương đương nếu Vụ Khoa học công nghệ và môi trường (KHCN & MT) đồng ý chấp nhận mô hình giao thông sử dụng là phù hợp với mục đích, số liệu mẫu và các yếu tố tương đối phù hợp thỏa mãn được kế hoạch sử dụng đất và các yếu tố về dân số. Mặt khác, nơi có tuyến mới hoặc nâng cấp ở vùng ngoài đô thị có lưu lượng giao thông thấp thì dự đoán giao thông có thể là quan hệ tuyến tính với các số liệu có sẵn từ các nghiên cứu gần đây nhất về lưu lượng giao thông trong khu vực dự án.

3.1.1. THỜI KỲ THIẾT KẾ

Kết cấu mặt đường thiết kế phải chịu được lượng xe đã dự báo cho một hướng xe chạy trong thời kỳ 20 năm sau khi đưa vào khai thác. Khi dự kiến thời kỳ thiết kế ngắn hơn thì phải có tài liệu thuyết minh và phải đệ trình để phê duyệt; xem phần 2.1. Chú ý thời gian phân tích không nhất thiết phải giống thời kỳ thiết kế. Nếu có xét đến thời gian khôi phục trong tương lai thì thời kỳ phân tích có thể dài hơn nhiều so với thời kỳ thiết kế. Bảng 3.1 chỉ ra một vài thời kỳ phân tích khác nhau cho các loại mặt đường khác nhau. Thời kỳ thiết kế cho mỗi loại mặt đường này là 20 năm.

Bảng 3.1

Điều kiện đường

Thời kỳ phân tích
(năm)


Thời kỳ phục vụ
(Việt Nam)


Đường đô thị lưu lượng GT lớn

Đường ngoài đô thị lưu lượng GT lớn

Đường có rải mặt lưu lượng GT thấp

Đường có lớp mặt cấp phối lưu lượng GT thấp



30 – 50

20 – 50


15 – 25

10 – 20


15

15

10



7

Khi phê duyệt vụ KHCN-Bộ GTVT (DOST) có thể chọn dùng những thiết kế có thời kỳ thiết kế ngắn hơn 20 năm vì nếu thời kỳ thiết kế dài hơn sẽ làm tăng vốn đầu tư của dự án.

Do có sự liên quan của rất nhiều các biến số độc lập nên thời kỳ phục vụ của kết cấu áo đường trước khi tiến hành đại tu hoặc khôi phục phải được xem xét thực tế dài hơn hay ngắn hơn thời kỳ thiết kế. Nếu như các biện pháp thoát nước tốt được kết hợp với kết cấu mặt đường thì tuổi thọ phục vụ thực tế của mặt đường nói chung sẽ lớn hơn tuổi thọ thiết kế.



3.2. DỰ BÁO GIAO THÔNG

Các bước dùng trong hướng dẫn này để quy đổi một dòng xe hỗn hợp nhiều loại tải trọng và cấu hình khác nhau sang số lượng xe thiết kế nghĩa là quy đổi mỗi loại tải trọng khác nhau sang tải trọng trục đơn tương đương 80kN và tính tổng của những đại lượng này trong suốt thời kỳ thiết kế. Các bước quy đổi tải trọng xe hỗn hợp sang tải trọng trục đơn tương đương được trình bày trong phần 3.6.2.

Dưới đây là 4 điều chính cần xem xét vì nó có ảnh hưởng đến mức độ chính xác của các ước tính về giao thông và ảnh hưởng đáng kể đến tuổi thọ của mặt đường:

(1) Mức độ chính xác của giá trị tương đương về tải trọng được sử dụng để ước tính các tác hại liên quan do trọng tải và dạng tải trọng trục khác nhau gây ra.

(2) độ chính xác của các thông tin về lưu lượng xe và tải trọng xe được dùng để minh họa cho dự báo tải trọng thực tế.

(3) dự báo tải trọng trục đơn tương đương trong suốt thời kỳ thiết kế, và

(4) quan hệ giữa tuổi thọ mặt đường và giao thông trên đường do nó ảnh hưởng đến những thay đổi về PSI.

Trong thời điểm hiện nay thì các yếu tố về tải trọng trục tương đương sẵn có được xem như các số liệu sẵn có tốt nhất, những thông số tiêu biểu cho Việt Nam dựa trên các nghiên cứu ở các nước nhiệt đới khác. Điều này không có nghĩa là những số liệu này là hoàn toàn chính xác nhưng cho đến nay thì đó là những số liệu ước tính tốt nhất.

Cũng xin lưu ý rằng các hệ số tương đương về tải trọng, ở một mức độ tối thiểu, phụ thuộc vào loại mặt đường (mặt đường cứng hoặc mềm), chiều dày và mức độ phục vụ cuối cùng (Pt) được sử dụng trong thiết kế.

Các thông tin giao thông trong mẫu biểu về số trục quan sát được trong một loạt các nhóm tải trọng, với mỗi nhóm tải trọng bao trùm một khoảng nhất định được sử dụng. Tuy nhiên các thông tin giao thông có liên quan tới AADT của loại xe tải, nghĩa là liên quan đến cấu hình trục thì có thể dùng để dự báo các trục tương đương. Từ thông tin này có thể tính được hệ số tương đương trung bình của tải trọng cho tất cả các loại xe tải hoặc cho các loại tải có cùng cấu hình, v.v…tức là giá trị trung bình cho các loại xe trục đơn, trục đôi, hoặc trục ba.

Nói chung thì các thông tin thu được từ các bảng dữ liệu này sẽ được quy đổi ra thành các số nhân đơn giản (hệ số chuyển đổi tương đương) đại diện cho mỗi loại xe trong dòng xe. Những số nhân này có thể được sử dụng để quy đổi dòng xe hỗn hợp sang tải trọng trục đơn tương đương. Có thể thấy rằng việc quy đổi này đại diện cho việc ước tính khi nó được áp dụng cho các đường quốc lộ khác với các đường mà ta thu được số liệu. Các số liệu ở trạm xe chỉ là một mẫu số liệu của dòng xe với tải trọng cân được ở một số vị trí giới hạn nhất định trong một thời gian nhất định. Những thông tin này như vậy phải được hiểu một cách cẩn thận khi áp dụng cho các dự án cụ thể. Các kết quả thu được từ các trạm cân khác nhau phải được báo cáo để đưa ra các hệ số khác nhau thuộc một trong số 6 hệ số. Do đó, một trong những yếu tố gây ra sai sót khi dự đoán tải trọng trục đơn tương đương đó là việc sử dụng các hệ số tải trọng trục tương đương cho các cấp hạng đường khác nhau dựa trên những mẫu số liệu nhỏ có liên quan. Các mẫu về loại thông tin này tăng thêm là cần thiết nhằm giảm các sai sót khi ước tính do thiếu thông tin về một dự án cụ thể. Những người sử dụng cuốn tiêu chuẩn này được khuyến khích thu thập những dữ liệu giao thông tốt nhất có thể cho mỗi dự án cụ thể mà họ thiết kế.

Do mặt đường mới hay mặt đường khôi phục được thiết kế trong thời kỳ từ 10 đến 20 năm hoặc lâu hơn, nên việc dự đoán tải trọng đơn tương đương cho thời kỳ ấy (tức là thời kỳ phục vụ) là cần thiết. Thời kỳ phục vụ của dự án thường được xem như thời kỳ thiết kế, được định nghĩa là khoảng thời gian mà kết cấu ban đầu (hoặc kết cấu khôi phục) tồn tại được, tới trước khi đạt đến mức độ phục vụ cuối cùng. Với tiêu chuẩn này ta có thể áp dụng bất kỳ thời gian phục vụ nào của đường để tính toán vì nó dựa vào tổng số tải trọng trục đơn tương đương: tuy nhiên, kinh nghiệm cho thấy giới hạn thực tế cao hơn dựa trên các xem xét khác ngoài lưu lượng giao thông. Số tải trọng trục đơn tương đương trong thời gian phục vụ của đường là tổng số tích lũy kể từ thời điểm thông xe cho đến thời điểm mà mức độ phục vụ giảm xuống đến giá trị cuối cùng (Pt tương đương 2.5 hoặc 2.0). Nếu lưu lượng giao thông được đánh giá thấp, thì thời gian thực tế để đạt Pt có thể thấp hơn thời gian phục vụ của mặt đường dự kiến, do đó dẫn đến tăng chi phí duy tu bảo dưỡng.

Thời kỳ phục vụ tối đa của mặt đường có thể dùng để thiết kế mặt đường mềm như sau:

Xây dựng mới : 20 năm

Khôi phục: : 10 năm

Thời kỳ phục vụ và lưu lượng xe thiết kế tương ứng phải phản ánh được tuổi thọ thực tế của mặt đường. Không được nhầm thời kỳ phục vụ của mặt đường với tuổi thọ của mặt đường. Tuổi thọ mặt đường có thể được kéo dài bằng cách sửa chữa định kỳ lớp mặt hoặc kết cấu mặt đường.

Tải trọng tương đương được lấy từ nhiều bước dự đoán giao thông khác nhau đại diện tổng số giao thông cho tất cả các làn xe ở cả 2 chiều xe chạy. Để thiết kế thì lưu lượng giao thông phải được phân theo hướng và theo làn xe. Việc phân theo hướng thường được lấy 50% lưu lượng giao thông cho mỗi hướng, trừ khi các số liệu thu thập sẵn có cho một số tỉ lệ phân chia khác. Về việc phân chia theo làn thì 100% lượng xe theo một hướng thường được chỉ định chính là lượng xe của làn xe theo hướng đó nếu các số liệu đếm xe không có sẵn. Các nhà thiết kế nên phối hợp làm việc chặt chẽ với đội ngũ nhân viên đếm xe để đảm bảo các thông tin cung cấp là chính xác và để họ hiểu được hậu quả do ước tính thiếu số liệu về lượng giao thông hiện tại cũng như tương lai.

Việc dự đoán lưu lượng giao thông tương lai thường dựa trên lịch sử quá trình giao thông trước đó. Một vài hệ số được đề cập dưới đây có thể ảnh hưởng đến việc dự báo.

Vì mục tiêu thiết kế kết cấu mặt đường nên việc tính toán tổng số lần tích lũy của tải trọng trục đơn tương đương 80kN cho thời kỳ phục vụ thiết kế là cần thiết. Số tải trọng trục đơn tương đương có thể tỉ lệ hoặc không tỉ lệ với lưu lượng giao thông trung bình ngày. Lưu lượng xe là thông tin hết sức thiết yếu yêu cầu để tính toán tải trọng trục tương đương vì đó là những thông tin hết sức quan trọng để có thể ước tính chính xác lưu lượng xe tương lai cho mặt đường trong suốt thời kỳ thiết kế.

Lưu lượng xe có thể không đổi hoặc tăng lên theo quan hệ tuyến tính hoặc theo hàm số mũ. Trong hầu hết các trường hợp, quốc lộ được phân cấp là loại đường huyết mạch có mức tăng theo hàm số mũ (có thể so sánh với mức lãi gộp trong đầu tư). Lưu lượng xe trên con đường thứ yếu hoặc các loại đường thu gom khác có thể tăng lên theo quan hệ tuyến tính, trong đó lưu lượng giao thông tại các phố thuộc khu dân cư lại có thể không đổi vì nhu cầu sử dụng không thay đổi. Do đó, những người thiết kế phải dự tính đến mức độ tăng trưởng giao thông từ thời điểm của lần đếm xe hoặc cân xe cuối cùng cho đến tận thời kỳ thiết kế lựa chọn. Phần 3.6 đưa ra các thông tin cần thiết để dự báo mức tăng trưởng xe trong tương lai dựa trên tỷ lệ tăng trưởng theo hàm số mũ tổng hợp. Nếu giả thiết mức tăng trưởng xe là bằng không hoặc âm thì có thể dùng hệ số tăng trưởng xe bằng không hoặc âm. Trong hầu hết các trường hợp thì hệ số tăng trưởng xe thích hợp có thể chọn từ Bảng 3.6. Đối với các quốc lộ chính, thì nên áp dụng mức tăng trưởng xe cho xe tải khác với tổng mức tăng trưởng giao thông vì mức tăng trưởng xe của xe tải có thể khác so với tổng mức tăng trưởng của toàn thể dòng xe.

Hệ số tương đương của tải trọng tăng xấp xỉ như hàm số của tỉ số của bất kỳ loại tải trọng trục đã cho trước nào so với tải trọng trục đơn tiêu chuẩn 80kN với lũy thừa 4,5. Do đó, tải trọng 120 kN gây hại cho đường bằng 6,2 lần so với tải trọng 80kN, v.v…(120/80)4,5. Quan hệ này thay đổi tùy thuộc chỉ số kết cấu và mức độ phục vụ cuối cùng của đường; tuy nhiên thì đó cũng là cách biểu thị tổng quát về ảnh hưởng của tải trọng. Vì vậy, việc có được các thông tin về tải trọng của mỗi loại xe là hết sức quan trọng đặc biệt là các thông tin về các xe tải nhiều trục vì hầu hết các dự án thì loại xe này chiếm tỉ lệ cao trong tổng ESAL.

Việc tính toán ESAL trong tương lai thường dựa vào các hệ số xe phân theo từng loại. Ví dụ, dựa vào các thông số về tải trọng của xe kéo 5 trục và số rơ moóc ta có thể tăng số nhân trung bình cho từng xe 5 trục lên. Do vậy, nếu những người thiết kế có thể ước tính được số xe 5 trục trong suốt thời kỳ thiết kế thì có thể tính được số lượng tích lũy của ESAL do các loại xe đặc biệt này. Các bước tương tự được nêu trong Mục 3.6 dành cho tất cả các loại xe trên đường vào thời điểm hiện tại.

Về việc sử dụng các hệ số xe thì việc áp dụng các thông tin sẵn có về tải trọng đại diện của các loại xe tác động lên đường thiết kế là rất quan trọng. Một vài số liệu về trọng tải của xe cho thấy tải trọng xe có thể bị thay đổi do 6 hay nhiều hơn 6 yếu tố giữa các trạm cân xe. Do đó, vấn đề rất quan trọng là làm sao để có được các thông tin càng gần với điều kiện hiện trường thì càng tốt cho việc tính tải trọng trục xe đơn tương đương cho mỗi loại xe.

Các bước nêu trong Mục 3.6 có thể áp dụng cho việc thiết kế thi công theo phân kỳ, tức là ở những nơi thời kỳ thiết kế ban đầu đã bị thay đổi để xem xét các giải pháp thiết kế do so sánh kinh tế.

Cần phải nói rõ rằng từ thảo luận này cho thấy việc ước tính hay dự báo lưu lượng xe tương lai (ESALs) là một việc không dễ dàng. Dự báo kém có thể dẫn đến việc thiết kế một kết cấu đường có độ phục vụ khác xa so với yêu cầu lại tăng chi phí của dự án. Việc tăng chi phí như vậy khi áp dụng cho tất cả các đoạn đang được một đơn vị nào đó thiết kế sẽ gây ảnh hưởng bất lợi đến toàn bộ chương trình dự án đường và làm giảm khối lượng công việc mà đáng ra có thể làm được.

Nếu trong tương lai bãi bỏ hoặc nới rộng các quy định về tải trọng thì có thể gây ra sự thay đổi về việc phân bố tải trọng theo loại xe, có thể dẫn đến việc tăng tỉ lệ 5 trục (hoặc nhiều hơn) đang được sử dụng. Cũng như vậy, áp suất hơi của lốp xe cũng tăng lên vì các nhà sản xuất xăm lốp đã cải tiến công nghệ và ngành công nghiệp ô tô đánh giá được những lợi ích tiềm tàng của việc sử dụng bánh lốp bơm hơi với áp suất cao. Không biết chính xác được hiệu quả thực sự của bánh lốp bơm hơi với áp suất cao là gì; song các kỹ sư mặt đường và những người thiết kế cần phải dự báo được những thay đổi có thể ảnh hưởng đến cường độ mặt đường.

Nói tóm lại, các thông tin đáng tin cậy liên quan đến lượng ESAL tích lũy là rất quan trọng để xác định các yêu cầu của kết cấu mặt đường cho cả mặt đường làm mới lẫn cải tạo. Liên tục quan trắc lưu lượng giao thông trên các tuyến đường đã lựa chọn để so sánh, tải trọng đã dự báo với tải trọng thực tế là những thông tin cực kỳ quan trọng và có ý nghĩa quyết định để có thể đưa ra được một thiết kế đáng tin cậy.

Theo dự định thì trong chương 9 và chương 11 sẽ xem xét đến những vấn đề không lường trước được khi ước tính lưu lượng giao thông, những người thiết kế phải sử dụng cách ước tính tốt nhất không cần điều chỉnh theo cách hiểu của họ về độ chính xác của các thông tin đó. Đã có sự chuẩn bị trong việc xử lý độ tin cậy để điều tiết những ảnh hưởng tổng thể do sai khác trong việc dự báo tải trọng trục xe tích lũy và các hệ số khác có liên quan đến thiết kế và quá trình phục vụ.



3.3. NHỮNG HẠN CHẾ

Với trình độ hiểu biết hiện nay chỉ có rất ít thông tin sẵn có thể xác định mức độ ảnh hưởng của sự lão hóa tới, quá trình phục vụ thông qua chỉ số phục vụ hiện tại (PSI) hoặc số lần tác dụng tải trọng trục xe. Ở đây cần nhiều thông tin có liên quan đến ảnh hưởng tổng hợp của xe cộ và sự lão hóa của mặt đường trong quá trình phục vụ của đường. Các thông tin như thế đã được phát triển, do đó có thể mô phỏng mô hình phục vụ. Tuy nhiên, tiêu chuẩn này không trực tiếp đánh giá về những ảnh hưởng của sự lão hóa. Việc đánh giá các nhân tố lão hóa đồng thời với tải trọng trục xe đơn tương đương (ESAL) phải được ưu tiên cao cho việc quan trắc dài hạn sự làm việc của mặt đường.

Một số các khái niệm mới đã được đưa vào tiêu chuẩn này như độ tin cậy, các hệ số thoát nước, việc sử dụng môđun đàn hồi để tính hệ số các lớp, ước tính tuổi thọ còn lại để tính toán lớp phủ, và phương pháp NDT để xác định môđun đàn hồi tại hiện trường. Các tài liệu dựa trên quan sát thực tế hiện trường theo các khái niệm này còn hạn chế; tuy vậy chúng đều dựa trên những đánh giá bao quát theo trình độ hiểu biết hiện nay.

3.4. CÁC TRƯỜNG HỢP ĐẶC BIỆT

Đối với đường phố, tải trọng xe chủ yếu là do các loại xe dịch vụ, xe buýt và xe tải chở hàng. Giá trị tải trọng tương đương của mỗi loại xe nói chung không được xác định rõ ràng. Khi áp dụng tiêu chuẩn này vào thiết kế đường đô thị thì phải cố gắng thu thập được các thông tin về tải trọng trục thực tế cũng như tần suất hoạt động của các xe điển hình trên các tuyến đường này. Nếu làm được điều này, thì tiêu chuẩn này có thể được sử dụng với mức độ tin cậy đã định.




tải về 0.89 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương