BIÊN SON: NGUYN VĂN ĐĂNG Email:
[email protected] ĐT: 0914.102.092 BÔ MÔN CÂU ĐƯƠ NG NG KHOA XÂY D NG NG – ĐI HC KIÊ N TRC ĐA NNG
$27 millions (1960) (80 millions -2014) Ottawa, Illinois Construction: 8/1956-9/1958 Test Traffic: 10/1958-11/1960 10/1958-11/1960 Special Studies: Spring and early summer 1961 Six-2lane test loops. Loop 1: Not subject to traffic, used to test environmental effects Loop Loop 2- 6: subject subject to traffic traffic
Test loop
Test loop
AASHO ROAD TEST
An index number derived from an analysis of traffic, roadbed soil conditions, and environment which may be converted to thichness of flexible pavement layers through the use of suitable layer coefficients related to the type of material being used in each layer of the pavement structure. là một chỉ số bắt nguồn từ phân tích về giao thông, điều kiện đất nền đường và ảnh hưởng của môi trường được chuyển đổi sang chiều dày của các lớp kết cấu áo đường mềm thông qua các hệ số lớp thích hợp hợ p liên iên quan đến từng loại vật liệu được sử dụng ở mỗi lớp thuộc kết cấu áo đường.
log10 W18 Z R S0 9, 36 log10 (SN
PSI 4,2 1,5 1) 0, 2 2, 32 log10 M R 8, 0 7 1094 0,40 ( SN 1)5,19 log10
W18 : tổng số lần tác dụng của tải trọng trục đơn tương đương 18kips (80kN) trong cả thời gian phục vụ. R : Độ tin cậy, với giả thiết mọi số liệu đầu vào đều mang mang giá giá trị trung trung bình; bình; % ZR : Độ lệch phân bố chuẩn tiêu chuẩn tương ứng với mức độ tin cậy R S0 : Độ lệch tiêu chuẩn toàn bộ MR : Mô đun đàn hồi có hiệu của vật liệu (đất ) nền đường ∆PSI : Độ tổn thất khả năng phục vụ; ∆PSI = P0-Pt
2, 54SN a1.D1 m2 .a2 .D2 m3 .a3 .D3
a1, a2, a3 – Hệ số lớp của lớp mặt , lớp móng trên và lớp móng dưới
nước ảnh hưởng đến cường độ của lớp móng m2, m3 – Hệ số điều kiện thoát nước trên, lớp móng dưới. D1, D2, D3 – Bề dày dày tính tính bằng cm của lớp mặt , lớp móng trên và lớp móng dưới.
Phương trìn trìnhh xác xác định chiều dày dày các các lớp kết cấu có rất nhiều nghiệm , vì thế cần lựa chọn trị số thích hợp về chiều dày dày các các lớp theo điều kiện cấu tạo, giá giá thành, thành, thi công, bảo trì (nhằm loại trừ khả năng đưa ra một kết cấu không hợp lý)
2, 54SN a1.D1 m2 .a2 .D2 m3 .a3 .D3
Phương pháp bóc tách từng lớp
Mặt đường mềm Các yêu cầu đầu vào 1.
Các biến số thiết kế
Sự ràng buộc về thời gian o
Thời kỳ phục vụ
o
Thời kỳ phân tích
Lưu lượng xe chạy
Độ tin cậy
Các tác động môi trường
Sự trương trương nở của đất nền nền đường đường 2. Các chỉ tiêu tính năng phục vụ
Bê tông nhựa
Láng nhựa
AC
ST
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
o
Khả năng phục vụ ban đầu
1
1
Khả năng phục vụ cuối
1
1
Tổn thất khả năng phục vụ 3. Các tính chất của vật liệu để thiết kế kết cấu
1
1
Mô đun đàn hồi hữu hiệu của của đất nền
1
1
Các đặc trưng vật liệu của các lớp kết cấu mặt đường
2
2
1
1
Các hệ số lớp 4. Các đặc trưng kết cấu mặt đường
PSI
5, 0 a log R b RD 2 c
C
P
R : Roughness ( đồ gồ ghề) RD: Rutting Depth (Chiều sâu vệt hằn bánh bánh xe) xe) C: Cracking (vết nứt ) P: Patching (miếng vá)
0 2 2,5 3,0 4,2 - 4,5 5
Không thê ̉ đi đượ c C 85% ngườ i sử dụ sử dụng không chấp nhận C 55% ngườ i sử dụ sử dụng không chấp nhận C 12% ngườ i sử dụ sử dụng không chấp nhận Đườ ng ng mớ i làm xong Chất lượ lượ ng ng hoàn hảo
Chỉ số phục vụ ban đầu có ảnh hưởng đng kể đến tuổi thọ của mặt đường
Ở Việt Nam, tạm thời P0= 4,0 (đường cấp III, III, IV) IV) và 4,2 đối với đường cấp cao hơn. Có thể lấy thấp hơn đối với đường cấp thấp Chỉ số mức phục vụ cuối Pt =2,5-3,0 đối với đường cấp cao, Pt =2,0 đối với đường cấp thấp
∆=P0-Pt
PSI
0
Pt
Pt
P0
P0
2,0
2,5
4,0
4,2
Cấp đường Đường cao tốc Đường cấp tốc độ > 80km/h Đường cấp tốc độ =80 km/h Đường cấp tốc độ ≤60km/h
Trị số của P0
Pt
∆PSI = P0-Pt
4, 2
2 ,5
1 ,7
4, 2
2 ,5
1 ,7
4, 2
2 ,2
2 ,0
4, 0
2 ,0
2 ,0
“ Độ tin cậy (Reliability) của phương pháp thiết kế mặt đường là xác suất mà mặt đường được thiết kế theo phương pháp này sẽ thỏa mãn và (đp ứng) với cho thời kỳ thiết kế “ – Viết tắt R %
CHỌN ĐỘ TIN CẬY THIẾT KẾ
Thông thường ở Việt Nam có thể chọn: R=85% (cho quốc lộ) R=75% (cho tỉnh lộ, cấp thấp hơn) Chọn độ tin cậy cho cho các phương án xây dựng theo theo giai giai đoạn =
Trong đ: Rstage Roverall n
: độ tin cậy của từng giai đoạn : độ tin cậy tổng thể của toàn dự án : số giai đoạn xây dựng
ĐỘ LỆCH PHÂN BỐ CHUẨN TIÊU CHUẨN ZR VÀ ĐỘ LỆC LỆCH CHUẨN HUẨN TOÀN BỘ S0
Độ lệch tiêu chuẩn toàn bộ S0= 0,3÷0,4 với áo đường cứng. S0= 0,4÷0,5 với áo đường mềm
Ở nước ta có thể lấy S0=0,49
18 18 = × ×
Trong đ: DD : hệ số phân bố theo chiều, thông thường DD = 0,3-0,7 DL : hệ số phân bố theo làn 18: số lượng tích lũy trên toàn bộ MCN đường (cả 2 chiều)
18 Hệ số quy đổi tải trọng
18 Hệ số quy đổi tải trọng
18 Hệ số quy đổi tải trọng (có tất cả 9 bảng tra tra quy quy đổi tải trọng )
18
Cột A: Lưu lượng xe Cột B: Nhân tố tăng trưởng Cột C = Cột A x Cột B x 365 Côt D: Hệ số quy đổi về trục đơn tương đương của toàn bộ xe
Cột E = Cột DxCột C.
18
1 g t 1 Fact or g
g : hệ số tăng trưởng xe hàng năm
18
dụ: Xác định hệ số quy đổi đổi tải trọng Ví dụ của xe tải nặng và xe rơ móc có các số liệu như trong nhiệm vụ đồ án?
Hằng số suất trương nở
Xác suất
Trương nở
Suất trương nở thẳng đứng
Hăng số suất trương nở
Suất trương nở thẳng đứng
1MPa = 145,0377 psi (Pounds per square inch)
đuyn đàn hồi hu hiệu được xác định định thôn từ các trị Mô đuyn thông g qua qua tính tính toán toán từ c ác giá giá trị thời đoạn kh năm . Thông thường thường chia M r i của các thời khác ác nh nhau au tron trong g năm chia làm làm 12 -24 -24 thời
đoạn
.
B1:C B1:Chi hia a 1 năm ra làm 12 thời kỳ để xác định mô đun đàn hồi của đất nền pháp AASH AASHTO TO T292 T292.. đường M Ri theo phương pháp B2: tương ứng với M Ri ta xác định được trị số hư hỏng tương đối Ufi . B3: B3: Tính Tính trị số mức hư hỏng trun trung g bình bình N
U f
U
fi
i 1
ni
12
B4: Từ trị số hư hỏng trun trung g bình bình tính tính ngược lại trị số MR Ví dụ:
Kết quả đo được 7 th tháng có Mri=250 =2500p 0psi si và 5 thá tháng ng có Mri=4000psi Tính trị số MR?
.
4.5.1.1 CÁC BIẾN SỐ THIẾT KẾ
.
Các đặc trưng trên cần được thí nghiệm nghiệm theo theo các tiêu tiêu chuẩn tương ứng: AASHTO T292, ASTM D4123
.
biểu thị một quan hệ thực nghiệm gia chỉ số kết cấu SN và chiều dày các lớp vật liệu, nó là một số đo khả năng tương đối của lớp vật liệu khi thực hiện chức năng như là một thành phần kết cấu của mặt đường.
Về nguyên tắc giá trị của các hệ số lớp phụ thuộc vào chất lượng của bản thân lớp đ, vị trí lớp trong kết cấu, chiều dày của lớp đ và độ cứng của các lớp vật liệu nằm dưới nó.
Các
.
4.5.1.1 CÁC BIẾN SỐ THIẾT KẾ
Đối với lớp mặt láng nhựa và hỗn hợp đá trộn nhựa có thể lấy a1=0,20
Ở VN, mô đun đàn hồi của BTN có thể lấy là 3000 300000 00 psi ở 30oC
.
4.5.1.1 CÁC BIẾN SỐ THIẾT KẾ
Đối với lớp móng trê trên có gia cố nhựa
Đối với lớp móng trên có gia cố xi xi măng
.
4.5.1.1 CÁC BIẾN SỐ THIẾT KẾ
4.5.1.1 CÁC BIẾN SỐ THIẾT KẾ
.
Điều kiện thoát nước Chất lượng thoát nước Rất tốt Tốt (Trung g bình) bình) Được (Trun
Nước thoát hết tron trong g vò vòng ng 2 gi ờ
Kém
1 tháng
Rất kém
không thoát thoát Hầu như không
1 ngày
1 tuần
Hệ số thoát nước mi áp dụng cho cho các lớp móng óng trê trên và móng dưới khôn không g gia gia cố Chất lượng thoát nước nước
Phần Phần trăm trăm thời thời gian gian trong trong năm kết cấu mặt đường phải chịu ẩm đến mức xấp xỉ bão bão hò hòa a < 1%
1%÷5%
5%÷25%
>25%
Rất tốt Tốt Được
1,40÷1,35
1,35÷1,30
1,30÷1,20
1,20
1,35÷1,25
1,25÷1,15
1,15÷1,00
1,00
1,25÷1,15
1,15÷1,05
1,00÷0,80
0,80
Kém
1,15÷1,05
1,05÷0,80
0,80÷0,60
0,60
4.5.3 TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG THEO AASHTO 1993 Nhận nhiệm vụ thiết kế
Xác định cá cácc th thôn ông g số đầu vào
Thiết kế cấu tạo (lựa chọn vật liệu)
Xác định chỉ số kết cấu SN Xác định chiều dà dày y các lớp Di
Kiểm tr tra a th theo eo các điều kiện End
Không Không phù hợp
