LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ NGHIÊN CỨU GIA CỐ TỔNG HỢP CẤP PHỐI SỎI ONG TỈNH HÀ TÂY BẰNG XI MĂNG VÀ NHŨ TƯƠNG NHỰA TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ

Bộ giáo dục và đào tạo
Trường đại học giao thông vận tải

nguyễn hữu sinh

Nghiên cứu gia cố tổng hợp cấp phối sỏi ong
tỉnh hà tây bằng xi măng và nhũ tương nhựa
trong xây dựng đường ô tô
Ngành: xây dựng đường ô tô và đường thành phố
MÃ số: 60.58.30

luận án thạc sü khoa häc - kü thuËt

ng­êi h­íng dÉn Khoa häc:
pgs.TS trần tuấn hiệp

Hà nội-2005


Mục lục
Chương i: giới thiệu chung

I.1. Đặt vấn đề................................................3
I.2. Tổ chức nghiên cứu.........................................................5
I.3. Báo cáo khoa học của luận án..............................................................................6
Chương iI: cấp phối sỏi ong ở tỉnh hà tây,
đặc điểm phân bố và sử dụng

II.1. Sự phân bố các mỏ CPSO ở tỉnh Hà Tây.......................................................8
II.2. Đặc tính vật liệu CPSO của tỉnh Hà Tây......................................................10
II.3. Tình hình sử dụng CPSO trong xây dựng đường ô tô ở tỉnh Hà Tây.......................11

Chương III: thực nghiệm trong phòng về gia cố tổng hợp cpso tỉnh
hà tây bằng xi măng và nhũ tương nhựa

III.1. Các giải pháp kỹ thuật để gia cố...21
III.2. Cơ sở lý luận thực tiến của giải pháp gia cố CPSO bằng xi măng và nhũ tương nhựa
trong xây dựng đường ô tô.............................................................................. 23
III.2.1. Cơ sở lý luận ................23
III.2.2. Cơ sở thực tiễn ..........24
III.3. Thí nghiệm trong phòng gia cố tổng hợp CPSO tỉnh Hà Tây bằng xi măng và
nhũ tương nhựa (xác định hàm lượng hợp lý của xi măng và nhũ tương nhựa
để gia cố CPSO)..........................................................................................25
III.3.1. Gia cố CPSO lấy tại mỏ Trạch Mỹ Lộc.................................................25
III.3.1.1. Mục tiêu thí nghiệm ..............................................................25
III.3.1.2. Vật liệu thí nghiệm ...............................................................26
III.3.1.3. Chế bị và nén mẫu trong phòng thí nghiệm .............................27
III.3.2. Nhận xét chung..................................................................................57
Chương Iv: thực nghiệm hiện trường

IV.1. Công tác chuẩn bị.......................58
IV.1.1 Định vị và khống chế khuôn đường...................................................... 58
IV.1.2 Tính toán khối lượng ........................58


IV.1.3 Tập kết dụng cụ, thiết bị và nhân lực thi công...............58
IV.2. Triển khai thi công......................................................................................59
IV.2.1 Làm tơi đất và trộn..............................................................................59
IV.2.2 Rải và lu lèn ......................................................................................59
IV.3. Bảo dưỡng mặt đường .....................................................................................60
IV.4. Đánh giá kết quả ............................................................................................62
Chương v: hướng dẫn công nghệ thi công mặt đường CPSO gia cố

tổng hợp xi măng và nhũ tương nhựa trong xây dựng đường ô tô

V.1. Chuẩn bị công trường..........................63
V.2. Chuẩn bị vật liệu.................................63
V.2.1 Chuẩn bị CPSO................................................................................... 63
V.2.2 Chuẩn bị xi măng ..............................64
V.2.3 Chuẩn bị nhũ tương.....................................................64
V.3. Chuẩn bị thiết bị thi công .......................64
V.4. Trình tự thi công ....................................64
V.5. Kiểm tra nghiệm thu...............................65
V.6. Bảo dưỡng ............................................65
V.7. Những vấn đề cần chú ý trong quá trình thi công...........................65
Chương vi: kết luận và kiến nghị

VI.1. Kết luận chung ..........................67
VI.2. Kiến nghị và định hướng nghiên cứu tiếp.68
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
Phụ lục 1: Các hình ảnh thí nghiệm trong phòng và thực nghiệm hiện trường
Phụ lục 2: Bảng tổng hợp các số liệu thực nghiệm trong phòng về gia cố CPSO

tỉnh Hà Tây
Phụ lục 3: Hồ sơ thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý của CPSO tỉnh Hà Tây và giá

trị dự toán một số loại mặt đường


Lời cám ơn
Tôi xin chân thành cám ơn tới:
v

Phó giáo sư-Tiến sỹ Trần Tuấn Hiệp - Giáo viên bộ môn Đường bộ - Hiệu phó nhà
trường - ĐH Giao thông vận tải.

v

Kỹ sư Trần Ngọc Tuyên - Đội trưởng đội công trình - Công ty Quản lý sửa chữa đường
bộ II Hà Tây.

v

Kỹ sư Nguyễn Khắc Kiện - Trưởng phòng thÝ nghiƯm Las-XD 301.

v

TËp thĨ c¸n bé, kü s­, thÝ nghiệm viên Phòng thí nghiệm Las-XD 301- công ty Cổ phần
Tư vấn XDGT Hà Tây.

v

Các bạn bè và đồng nghiệp.
ĐÃ tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành luận án thạc sü nµy !


Chương I

Giới thiệu chung

I.1. đặt vấn đề:

Việt nam là một nước đang trong giai đoạn phát triển và xây dựng đất
nước theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá, xây dựng đời sống xà hội mới
phát triển nhằm theo kịp các nước tiên tiến trong khu vực và trên thế giới.
Trong giai đoạn này, công cuộc xây dựng cơ sở hạ tầng giao thông là thiết yếu
và cấp bách. Tính đến thời điểm năm 2005 thì hầu hết các địa bàn trên cả nước
từ diện tỉnh, thành phố đến các huyện thị đều còn thiếu và còn yếu các công
trình giao thông đường bộ nhằm đáp ứng nhu cầu đi lại an toàn cho nhân dân.
Thống kê các tuyến đường được đầu tư xây dựng bằng các loại vật liệu hiện
đại và truyền thống trên thế giới như bằng bê tông nhựa, bê tông xi măng, đá
dăm, đá dăm thấm nhập nhựa vv... thì tỉ lệ chiều dài các tuyến đường này chỉ
chiếm phần nhỏ trong tổng số chiều dài các tuyến đường đang sử dụng trên cả
nước, mà phần lớn các tuyến đường còn ở dạng đường cấp phối đất, đường
mòn, đường trên cơ sở nền đất nguyên sinh ban đầu, điều này thấy rõ trên các
địa bàn ở các vùng nông thôn, miền núi, vùng sâu vùng xa trong cả nước. Vì
vậy vấn đề để cải tạo, nâng cấp, xây dựng hệ thống đường ô tô trên cả nước
còn đặt ra rất nhiều nhiệm vụ nhằm đạt được một hệ thống đường có hiệu quả
kinh tế, phù hợp với bối cảnh hiện tại của đất nước.
Việc xây dựng, cải tạo hệ thống đường ô tô ở các vùng nông thôn, miền
núi trên cả nước như trên cần đến lượng vật liệu khổng lồ là đất đá để xây
dựng nền đường, mặt đường. Trực quan nhận thấy rõ là nếu tận dụng được vật
liệu sẵn có tại địa phương sẽ giảm bớt kinh phí đáng kể trong công tác xây
dựng đường, một trong những loại vật liệu sẵn có tại các địa phương vùng núi
trên cả nước, đặc biệt tại tỉnh Hà Tây đó là loại vật liệu cấp phối sỏi ong (tiếng
La tinh là Laterite). Đây là nguồn vật liệu sẵn có với đặc điểm là phân bố trên
diện rộng, với trữ lượng khổng lồ trên cả nước, đặc biệt tại tỉnh Hà Tây nó còn
có tên là "Đất đồi" hay "Cấp phối đồi", trong bảng giá vật liệu tới chân công
trình của tỉnh nó còn được phân loại là đất cấp 3 (là loại đất có hàm lượng đá

-3-

và dung trọng giới hạn, có thể dùng để đắp nền đường với những chỉ dẫn kỹ
thuật cụ thể).
Trên địa bàn tỉnh Hà Tây có thể nói là ở đâu có núi đồi là ở đó có cấp
phối sỏi ong (CPSO), là nguồn vật liệu lộ thiên, dễ khai thác, thành phần cấp
phối chủ yếu là sét, hạt đá, ôxít sắt, nên rất phù hợp cho việc làm nền, móng,
mặt đường. Việc tận dụng loại vật liệu thiên nhiên này và kết hợp cải biến
chúng cho hiệu quả hơn trong công tác xây dựng đường ô tô là một nhiệm vụ
rất có giá trị và thực tế, với CPSO nếu thi công làm móng, mặt đường đảm bảo
độ đầm lèn yêu cầu, bảo dưỡng tốt với độ dốc ngang và thoát nước tốt có thể
cho cường độ đạt đến hàng nghìn daN/cm2, có thể đáp ứng cho xe hạng trung
và cả xe hạng nặng chạy qua.
Mặc dù có trên 50% khối lượng đường tỉnh, đường huyện, đường xÃ
trên cả nước là CPSO, nhưng thực tế mặt đường CPSO biểu lộ những nhược
điểm rất rõ ràng là: Tính chịu mài mòn kém sinh ra nhiều bụi trong mùa khô,
kém ổn định với nước gây ra trơn trượt trong mùa mưa. Thực tế các đoạn
đường thuộc các huyện miền núi tỉnh Hà Tây như huyện Ba Vì, huyện Quốc
Oai, huyện Mỹ Đức vv... với mặt đường CPSO về mùa hè có thể thấy ven
đường phủ một lớp bụi đỏ dày đặc trên cây cối, nhà cửa, còn về mùa mưa thì
có nhiều đoạn bị sói lở, trơn trượt rất nguy hiểm cho giao thông trên đường.
Việc nghiên cứu khắc phục những nhược điểm như trên nhằm cải biến
CPSO thành loại vật liệu chất lượng hơn trong xây dựng đường ô tô như đề cập
trên đây là nhiệm vụ rất có giá trị và thực tế, công việc này cũng đà được
nghiên cứu và thực hiện ở nhiều nước trên thế giới, từ các biện pháp gia cố
đơn giản đến các biện pháp kỹ thuật với các loại phụ gia chính như vôi hoặc xi
măng, nhựa lỏng, hắc ín, nhũ tương nhựa, hoặc chất conét vv... Gần đây tác
giả PGS. TS Trần Tuấn Hiệp đà chủ nhiệm đề tài nghiên cứu khoa học cÊp Bé
víi sù tham gia thùc hiƯn cđa nhiỊu kü sư, thạc sĩ chuyên ngành trong đề tài
"Nghiên cứu giải pháp công nghệ gia cố tổng hợp cấp phối sỏi đỏ bằng nhũ
tương nhựa và xi măng làm móng mặt đường ô tô". Đây là đề tài mang tính

tổng quan về vật liệu cấp phối sỏi đỏ, có thể làm cÈm nang cho nghiªn cøu cơ
thĨ viƯc gia cè CPSO ở từng địa phương, đề tài được tiến hành từ lý thuyết kết
hợp với thực nghiệm trên một số tỉnh thành và đà thử nghiệm thành công ở
công trình Đường vào khu dân cư Văn Thánh. Trong điều kiện công tác tại Sở
-4-


GTVT tỉnh Hà Tây, với tinh thần học tập nghiên cứu cùng yêu cầu cụ thể
trong khoá đào tạo cao học K10, tôi đà được thày giáo PGS. TS Trần Tuấn
Hiệp tận tình hướng dẫn để thực hiện hoàn thành đề tài luận án thạc sĩ
"Nghiên cứu gia cố tổng hợp cấp phối sỏi ong tỉnh Hà Tây bằng xi măng và
nhũ tương nhựa trong xây dựng đường ô tô".

I.2. tổ chức nghiên cứu

Các nghiên cứu từ trước nhằm vào chủ thể là loại vật liệu đất thông
dụng và gia cố một chất phụ gia chủ yếu như các loại: Đất gia cố vôi, đất gia
cố xi măng, đất gia cố nhũ tương, nhựa lỏng, chất conét vv và được lập thành
quy trình cho các tiêu chuẩn xây dựng của ngành Giao thông hoặc ngành xây
dựng. Trong luận án này tôi đề cập nghiên cứu giải pháp gia cố tổng hợp loại
vật liệu có tính chất điển hình là cấp phối sỏi ong của tỉnh Hà Tây, với hai loại
chất phụ gia tổng hợp để gia cố là xi măng và nhũ tương nhựa. Trên thực tế tại
tỉnh Hà Tây thì vật liệu CPSO có trữ lượng lớn, với các tính chất cơ lý phù hợp
cho việc xây dựng nền, móng, mặt đường với cường độ khá cao, thể hiện ở
việc hầu hết các công trình giao thông trong tỉnh đều có sử dụng chủng loại
vật liệu này, và sử dụng với một khối lượng rất lớn, còn loại chất phụ gia gia
cố là xi măng và nhũ tương nhựa đường thì có thể nói đây là các ngành công
nghiệp sản xuất vật liệu đà và đang phát triển không ngõng tõ hµng vµi thËp
kû nay, cã thĨ cung cÊp với mức độ đáp ứng thoả mÃn nhu cầu sử dụng cho
ngành xây dựng công trình nói chung, các nhà máy xi măng mọc lên không

ngừng, các trung tâm, các xưởng sản xuất hay các trạm sản xuất nhũ tương
nhựa cũng mọc lên ở hầu hết các khu vực mà nhu cầu xây dựng cơ sở hạ tầng
giao thông nóng bỏng.
Việc nghiên cứu gia cố tổng hợp CPSO tỉnh Hà Tây bằng xi măng và
nhũ tương nhựa ứng dụng cho xây dựng đường ô tô trong luận văn này được
tiến hành từ việc nghiên cứu lý thuyết tính chất ưu việt của các loại vật liệu kết
dính là nhũ tương nhựa và xi măng, nhằm tổng hợp tính năng để cải biến vật
liệu CPSO tại tỉnh Hà Tây cho xây dựng đường ô tô, đưa loại vật liệu này lên
tầm cao hơn trong xây dựng đường. Tiếp theo việc thực hiện nghiên cứu là thí
nghiệm khối lượng 540 mẫu CPSO với hàm lượng chất gia cố nhũ tương nhựa
thay đổi liên tục từ 0%, 1%, 2% đến 8%, xi măng theo tØ lÖ: 0%, 3%, 4%, 5%
-5-


và 6% trong hai điều kiện làm việc đặc trưng của nền đường là ở trạng thái
khô ráo và ở trạng thái ngâm bÃo hoà nước. Việc thí nghiệm được sự giúp đỡ
nhiệt tình đầy tính sáng tạo của trưởng phòng thí nghiệm LAS - XD 301 cùng
tập thể các thí nghiệm viên của phòng trong điều kiện hiện có của phòng thí
nghiệm thuộc Công ty Cổ phần Tư vấn XDGT Hà Tây.
Việc tiến hành thử nghiệm ngoài thực địa còn thủ công, hạn chế, nhưng
tôi đà trực tiếp tiến hành trên một diện tích nhỏ của tuyến đường thị trấn Kim
Bài thuộc huyện Thanh Oai - tỉnh Hà Tây, từ thực tế công việc tôi rút ra được
những thuận lợi cùng khó khăn cụ thể trong công nghệ gia cố tổng hợp CPSO,
và cũng từ đó mạnh dạn đề xuất ra những ý kiến về công nghệ cho giải pháp
gia cố tổng hợp CPSO ở trên.

i.3. báo cáo khoa häc cđa ln ¸n

B¸o c¸o khoa häc cđa ln ¸n được thể hiện qua 2 phần:
Phần I

Nội dung của báo cáo
Chương 1: Giới thiệu chung
Chương 2: Cấp phối sỏi ong ở tỉnh Hà Tây, đặc điểm phân bố và sử
dụng
I.

Sự phân bố các mỏ CPSO ở tỉnh Hà Tây và một số tỉnh lân cận

II.

Đặc tính vật liệu CPSO ở tỉnh Hà Tây

III.

Tình hình sử dụng CPSO trong xây dựng đường ở tỉnh Hà Tây

và một số tỉnh lân cận
Chương 3: Thực nghiệm trong phòng về gia cố tổng hợp CPSO tỉnh
Hà Tây bằng xi măng và nhũ tương nhựa.
I.

Các giải pháp kỹ thuật để gia cố CPSO

II.
Cơ sở lý luận và thực tiễn của giải pháp gia cố tổng hợp CPSO
bằng xi măng và nhũ tương nhựa
-6-


III. Thí nghiệm trong phòng gia cố tổng hợp CPSO tỉnh Hà Tây bằng

xi măng và nhũ tương nhựa
Chương 4: Thực nghiệm hiện trường
I.

Công tác chuẩn bị

II.

Bố trí hiện trường thử nghiệm

III.

Thi công thử nghiệm

IV.

Kiểm tra kết quả thí nghiệm

V.

Nhận xét

Chương 5: Hướng dẫn công nghệ thi công mặt đường CPSO gia cố
tổng hợp xi măng và nhũ tương nhựa trong xây dựng đường ô tô
I.

Chuẩn bị mặt bằng thi công

II.

Chuẩn bị vật liệu

III.

Thiết bị thi công

IV.

Quá trình công nghệ thi công

V.

Kiểm tra và nghiệm thu

VI.

Bảo dưỡng

Chương 6: Kết luận và kiến nghị
Phần II
Các phụ lục số liệu về điều tra CPSO và thí nghiệm
Phụ lục 1:
Các hình ảnh thí nghiệm trong phòng và thực nghiệm hiện trường
Phụ lục 2:
Bảng tổng hợp các số liệu thực nghiệm trong phòng về gia cố
CPSO tỉnh Hà Tây
Phụ lục 3: Hồ sơ thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lý của CPSO
tỉnh Hà Tây và giá trị dự toán một số loại mặt đường.
-7-

Chương II

Cấp phối sỏi ong ở tỉnh Hà Tây,
đặc điểm phân bố và Sử dụng

II.1. sự phân bố các mỏ cpso ở tỉnh hà tây:

Trên địa bàn tỉnh Hà Tây có thể nói ở đâu có núi đồi là ở ®ã cã cÊp phèi
sái ong (Laterite), c¸c má vËt liƯu CPSO phân bố ở hầu hết các huyện thị ở các
vùng đồi núi như Ba Vì, Sơn Tây, Quốc Oai, Mỹ Đức, Chương Mỹ vv... Nói
chung việc phân bố trên hầu khắp các huyện thị và với trữ lượng lớn thì CPSO
rất thuận lợi cho việc khai thác sử dụng cho các công trình giao thông đường
bộ. Liệt kê tên mét sè má CPSO cã thĨ nªu ra nh­ sau: Các mỏ Quy Mông, Ba
Trại, Trung Hà, Trường Kỹ thuật Công binh 506 vv... thuộc huyện Ba Vì, các
mỏ Sơn Đông, Trạch Mỹ Lộc, Vị Thuỷ, vv... thuộc thị xà Sơn Tây, mỏ Thạch
Hoà-Cần Kiệm thuộc huyện Thạch Thất, các mỏ Phú MÃn, Hoà Thạch huyện
Quốc Oai, các mỏ Đồng Ké, Đồng Sương, Miếu Môn huyện Chương Mỹ, các
mỏ An Tiến, Quan Sơn huyện Mỹ Đức vv....Một số hình ảnh về các mỏ trong
quá trình nghiên cứu gia cố tổng hợp CPSO tỉnh Hà Tây như ảnh chụp dưới
đây:
Hình ảnh mỏ Trạch Mỹ Lộc thuộc TX Sơn Tây đang khai thác cho các
công trình: Đường Hồ Chí Minh đoạn Km13 - KM23 (thuộc địa phận tỉnh Hà
Tây), đường TL84, đường QL21A vv... Mỏ nằm lộ thiên cả một khu vực lín.

-8-


Hình ảnh mỏ Sơn Đông nằm ở ven QL21A thuộc TX Sơn Tây đà khai
thác thành vỉa quả đồi.

Hình ảnh mỏ Vị Thuỷ thuộc TX Sơn Tây đà khai thác có thể xem như là
cả quả đồi lớn.

Hình ảnh mỏ Quy Mông thuộc huyện Ba Vì với vật liệu CPSO rất giầu
ôxit sắt

-9-


II.2 Đặc tính vật liệu CPSO của tỉnh Hà Tây

Thành phần cấp phối nằm trong vùng khá gần với cấp phối ưu tiên, cụ
thể như bảng dưới đây (mắt sàng tính bằng mm):
Loại
cấp
phối

Thành phần lọt qua mắt sàng (%)
50-75

25

20

10

5

1

100

60-90

-

45-75

2

100

90-100

-

65-80

2

1

0.5

0.074

40-65 20-50

-

15-30

7-12

50-70 35-55

-

20-40

8-15

Thành phần hoá học CPSO tỉnh Hà Tây có thành phần chung tương đối
giống như CPSO quy định theo tiêu chuẩn 22TCN 11 - 77, đó là 3 loại ôxít
chủ yÕu lµ SiO2, Fe2O3 vµ Al2O3, chØ sè K = (SiO2)/( Fe2O3 + Al2O3) n»m trong
ph¹m vi 0.6 - 1.15. Chỉ số dẻo của phần hạt lọt qua sàng 0.5mm nằm trong
phạm vi 10 - 20, giới hạn độ chảy không quá 10, hàm lượng sét nhỏ, độ ẩm tốt
nhất trong khoảng 15 - 23%, dung trọng khô dao động γkmax = 1.83 1.91g/cm3. C¸c phơ lơc thÝ nghiƯm mét số mỏ cho thấy các chỉ tiêu cơ lý của
CPSO tỉnh Hà Tây là phù hợp cho làm móng, mặt đường ô tô.
Điều kiện khai thác các mỏ CPSO tỉnh Hà Tây là khá thuận lợi, tầng
cấp phối nằm gần trên mặt đất, dễ dàng khai thác lộ thiên và tuỳ vào năng lực
thiết bị, phương tiện của đơn vị, có thể dùng máy ủi, máy xúc, băng chuyền
vv... tuy nhiên việc khai thác chưa được quy hoạch thống nhất và chưa được cơ
giới hoá đồng bộ. Giá thành 1m3 CPSO dao ®éng tõ 15000 - 25000®/m3 tuú
thuéc cù li vận chuyển. Mặt khác các mỏ nằm rải rác trên các địa bàn trong
tỉnh nên phù hợp với nhu cầu vận chuyển đến chân công trình cho các đơn vị
thi c«ng.

- 10 -

II.3 tình hình sử dụng cpso trong xây dựng đường ô tô ở tỉnh
hà tây

ở tỉnh Hà Tây CPSO có thể nói là được sử dụng trên hầu hết các tuyến
đường tỉnh, đường Quốc lộ để làm móng, nền đường cho các đường cấp cao,
mặt đường cho các đường cấp thấp như đường ở nông thôn, đường liên huyện,
liên xÃ.
Hệ thống đường bộ tỉnh Hà Tây theo thống kê của Sở GTVT (báo cáo
công tác quản lý số liệu cầu đường địa phương theo định kỳ hàng năm), tính
đến ngày 12/1/2005 thể hiện như bảng sau:

Kết cấu mặt đường
Tên đường

Chiều dài
(km)

Cấp
đường

BTN, BTXM,

Cấp phối,

đá nhựa (km)

đất (km)

249.01

106.21
5.1

Đường tỉnh

355.22

46

14

5

8.9

70 (430)

3.2

2

3.2

71 (427)

20.2

5

20.2

72

8

5

8

73 (429)

31.7

5

19.5

74 (432)

4.8

4

4.8

75 (428)

27

5

16.1

76 (431)

7.8

5

7.8

77

6.3

5

6.3

78

8

5

8

79

16.5

5

14.5

80

43.8

5

36.3

- 11 -

12.2

10.9

7.5


81

5

5

5

82

10.02

5

10.02

83

22.62

5

19.92

84

7.43

4

7.43

86

8.35

5

0.34

87A

20.5

4

20.5

87B

5

5

1.9

3.1

88

23.3

5

14.4

8.9

89

12.47

5

12.47

90

5.43

5

5.43

2.7

8.01

Đường huyện, thị xÃ.
1- H. Ba Vì

155.1

Đá Chông - Chẹ

15.5

Yên Kỳ Suối Hai

28.6

11

126.5
15.5

2

9

Đ87A
Cẩm Lĩnh - Ba Trại

3.4

3.4

Phú Mỹ - Tân An

8.6

8.6

Tiền Phong - Thuỵ
An

5.6

3.6

Đường 87A - Ao
Vua

4

4

Đường Yên Bài

10

8

(84 cũ)
Các tuyÕn liªn x·

97

15

- 12 -

82


2- H. Phúc Thọ

33.9

9.2

11.33

Phụng Thượng Long Xuyên

5.4

4

Hát Môn - Tam
Thuấn

8.55

1.2

Hát Môn - Thượng
Cốc

2.53

Hát Môn - Ngọc
Tảo

0.8

Các tuyến liên xÃ

16.62

4

11

3- H. Thạch Thất

43

9.2

33.8

Tây Ninh (2 nhánh)

11

3.8

7.2

Bình Yên - Đồng
Chúc

6

2

4

Hữu Bằng - Cần
Kiệm

8

1.7

6.3

Bình Phú - Đường
80

4.5

Hạ Bằng - Cần
Kiệm

5.5

Các tuyến liên xÃ

8

4- H. Đan Phượng

33.1

5.1

23.8

Song Phương Đồng Tháp

2.5

1

1.5

TT Phùng - Đồng

2.5

0.33

4.5
1.7

3.8
8

1.8
- 13 -


Tháp
Đan Phượng - Hạ

Mỗ

6.1

4.1

2

Đan Phượng - Trung
Châu

4.7

4.7

Trại Mầu - Phương
Độ

1.2

1.2

Thọ Xuân - Trung
Châu

2.1

2.1

Thọ An - Hát Môn

0.8

0.8

Hạ Mỗ - Trung
Châu

1.2

1.2

Đan Phượng - Liên
Hồng

5.8

5.8

Tân Lập - Liên
Trung

3.2

3.2

Phùng - Đình Trung
Châu

3

2.8

5- Hoài Đức

35

18.5

Sơn Đồng - Song
Phương

4

4

Sơn Đồng - Vân
Canh

4

4

Lại Yên - An Khánh

6.5

6.5

Cầu Khum - Vân

Canh

2.3

16.5

2.3

- 14 -


Song Phương - Láng
Hoà Lạc

0.6

0.6

Các tuyến liên xÃ

17.6

4

13.6

6- Quốc Oai

76

8

68

Quốc Oai - Hoà
Thạch

12

8

4

Thạch Thán - Xuân
Mai

12

12

Các tuyến liên xÃ

52

52

7- H. Chương Mỹ

52

14.4

21.7

Nguyễn Văn Trỗi

12

2

3

Đê Đáy

21.5

4.7

10.7

Hồng Phong - Trần
Phú

8

Trung tâm huyện

2

2

Đường chùa Trầm

8.5

5.7

2.8

8- H. Thanh Oai

46.9

11.7

35.2

Dân Hoà - Thanh
Văn

8.6

8.6

Đìa Muỗi

4

4

Bích Hoà - Cự Khê

3.9

3.9

Hồng Dương - Tân
Ước

8.6

5.2

0.6

- 15 -

8


Tam Hưng - Mỹ
Hưng

3.8

2.5

1.3

Đê tả đáy

18

9- H. Thường Tín

36.1

24

Duyên Thái Ninh Sở

4.1

4.1

Nhị Khê - Hoà Bình

5.7

3

2.7

Dũng Tiến Nghiêm Xuyên

5.7

3.5

2.2

QL1 cũ - Chương
Dương

4.95

2.2

2.75

QL1 cũ - Thống
Nhất

3.5

3.5

QL1 cũ - Lê Lợi

3.5

3.5

Quán Giai - Chùa
Đậu

4.2

4.2

10- Huyện Phú
Xuyên

44.5

15.76

28.71

Thao Chính - Tân
Dân

5.2

2.8

2.4

Nội Hợp - Thụy Phú

4.9

2.66

2.24

Truyền Thống

5

5

QL1A cũ - Hồng
Thái

6

1.5

Thao Chính Chương Mỹ

7

18

7.65

4.5
7

- 16 -


Chương Mỹ - Phú
Túc

8

3

5

Tri Thuỷ - Minh
Tân

6

0.8

5.2

Chợ Tròng - Hồng
Minh

2.4

11- ứng Hoà

47.9

11.6

36.3

Cần Thơ - Xuân
Quang

8

3

5

Minh Đức - Ngăm

7.2

5.6

1.6

Kim Bồng - Mạnh
Tân

3.8

0.5

3.3

Chợ Tròng - Đại
Hùng

4.9

0.5

4.4

Các tuyến liên xÃ

24

2

22

12- Mỹ Đức

98

17

48.6

Tế Tiêu - Ba Thá

17

Tế Tiêu - Hương
Sơn

12

An Mỹ - Đồng Tâm

9.3

Đại Hưng - Hùng
Tiến

5.6

Đại Nghĩa - An
Tiến

4.7

2.4

12
12
1

- 17 -


Tế Tiêu - Phùng Xá

6.3

2

Tế Tiêu - Chợ Vài An Phú

10.5

Các tuyến liên xÃ

32.6

3

29.6

13- TX. Sơn Tây

50.65

15.65

35

Phùng Khắc Khoan

0.8

0.8

Phạm Ngũ LÃo

0.37

0.37

Nguyễn Thái Học

0.4

0.4

Phan Chu Trinh

0.41

0.41

Lê Quý Đôn

0.17

Hoàng Diệu

0.53

Phạm Hồng Thái

0.42

Trưng Vương

0.31

0.31

Trần Hưng Đạo

0.33

0.33

Đinh Tiên Hoàng

0.32

0.32

Đốc Ngữ

0.27

Hồng Hà

0.73

Trạng Trình

0.45

Quang Trung - Cầu
Trì

1.35

1.35

Lê Lợi

0.7

0.7

Hữu Nghị

1.2

1.2

Sen Chiểu - Trưng
Vương

0.68

6

0.17
0.53
0.42

0.27
0.73
0.45

0.68

- 18 -


Phó Đức Chính

0.4

0.4

Phùng Hưng

0.3

0.3

Ngô Quyền

0.51

0.51

Các Tuyến liên xÃ

40

14- TX. Hà Đông

32.3

18.58

Ngô Quyền

2

2

Ngô Thì Nhậm

0.45

0.45

Tô Hiệu

2

2

Lê Hồng Phong

2.7

0.8

1.9

19 tháng 5

2.8

1.8

1

Nguyễn khuyến

0.3

0.3

Lê Trọng Tấn

1.5

1.5

Nguyễn TrÃi

0.38

0.38

Bà Triệu

0.48

0.48

Lê Lợi

1.1

0.8

Hoàng Văn Thụ

0.3

0.3

Trần Hưng Đạo

0.3

0.3

Nguyễn Thái Học

0.4

0.4

Phan Đình Phùng

0.3

0.3

Trung Nhị

0.22

0.22

Hoàng Hoa Thám

0.4

0.4

Nguyễn Thị Minh
Khai

0.3

0.3

40

- 19 -

13.72

0.3


Trưng Trắc

0.05

0.05

Đinh Tiên Hoàng

0.1

0.1

Bùi Bằng Đoàn

0.3

0.3

Lý Thường Kiệt

0.05

0.05

Phan Bội Châu

0.1

0.1

Bế Văn Đàn

0.6

0.6

Trương Công Định

0.4

0.4

Cù Chính Lan

0.05

0.05

Nguyễn Viết Xuân

0.6

0.6

Hà Trì - Kiến Hưng

2.5

1.5

1

Nhuệ Giang

3.4

0.5

2.9

Thanh Bình

1.6

0.8

0.8

Chiến Thắng

0.8

0.8

Lê Lai

1.5

1.5

Vạn Phúc1

1.2

1.2

Các tuyến liên xÃ

3.12

3.12

Tổng

780

212.29

567.71

Như vậy tính trong phạm vi đường Tỉnh thì tỷ lệ đường bê tông và các
loại đá nhựa chiếm 70.1%, đường cấp phối và đường đất chiếm 29.9%; tính
riêng trong phạm vi đường huyện, đường liên xà thì tỉ lệ đường bê tông và các
loại đá nhựa chiếm 27.22%, đường cấp phối và đường đất chiếm 72.78%. Có
thể nói hầu hết các địa bàn các xÃ, huyện thì khối lượng đường cấp phối còn
chiếm đa số, trong tổng số thì hệ thống đường có sử dụng móng và mặt đường
CPSO chiếm tíi 80%.

- 20 -


Chương III

Thực nghiệm trong phòng về gia cố tổng hợp cpso
tỉnh hà tây bằng xi măng và nhũ tương nhựa

III.1 các giải pháp kỹ thuật để gia cố CPSO

Cấp phối sỏi ong có hàm lượng sét từ 5 - 15%, thành phần đất dính
trong CPSO là một hệ đa khoáng rất phức tạp, bản chất hoá keo của các hạt
mịn phân tán trong cấp phối khác nhau là rất khác nhau. Các hạt sét - keo liên
kết các hạt cốt liệu lớn trong đất lại với nhau như dạng hệ thống nhiều pha,
dạng liên kết này có thể gọi là Sol hoặc Gen, hệ thống nhiều pha đạt được
bằng cách phân tán một chất được gọi là pha phân tán, pha phân tán này được
phân tán trong một chất khác được gọi là môi trường phân tán. Kích thước các
hạt của pha phân tán nằm trong khoảng 10-7 - 10-5cm. Hệ thống keo có các
chất rắn phân tán trong một chất lỏng gọi là Sol, có chất lỏng phân tán trong
một chất rắn gọi là Gel, hệ thống keo của CPSO là rất gần với Gel và nói
chung nó có một ngưỡng độ chảy, vì vậy có độ đàn hồi và độ cứng. Trong hệ
thống keo các hạt của pha phân tán nhỏ, chúng có tỉ diện lớn nên không bị
lắng đọng trong trường hấp dẫn.
Dùng các hình thức khác nhau như sử dụng phụ gia liên kết, dùng các
biện pháp hoá lý, nhằm thay đổi cơ bản tính chất cơ học và cấu tạo của đất
được gọi là biện pháp gia cố đất. Việc gia cố đất chính là việc tác động lên hệ
sét - keo, làm tính chất cơ lý của nó tốt hơn, ổn dịnh hơn. Công tác gia cố đất
chịu chi phối trực tiếp bởi hai yếu tố là thành phần cấp phối đất cũng như
thành phần chất liên kết để gia cố và tác dụng cơ học, lý học thực hiện trong
trong quá trình gia cố đất, trong đó thành phần cấp phối đất có tính chất cố
định, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả gia cố đất, còn yếu tố cơ học, lý học có
tính chất động, tạm thời, nó có thể đẩy mạnh hoặc làm yếu các quá trình cấu
trúc hoá trong vật liệu được gia cố.
Việc gia cố CPSO như phân tích ở trên thì thành phần cấp phối là cố
định, đà được lựa chọn cho thích hợp, còn quá trình tác động cơ học, lý học
chính là công nghệ gia cố CPSO, công nghệ này là một quá trình liên hợp tu©n
- 21 -


thủ quy trình như cơ chế làm nhỏ, tơi đất, cơ chế trộn, tưới ẩm đất, và đặc biệt

là quá trình lu lèn và bảo dưỡng đất. Ngoài ra quá trình cũng phải tuân thủ
đúng các yêu cầu về chất liên kết, chất phụ gia để gia cố đó là chất lượng và
hàm lượng của chúng.
Các quá trình diến biến hoá học và lý học trong đất diễn ra rất phong
phú và khác nhau tuỳ thuộc lượng đất dính có trong CPSO, tuỳ thuộc vào
thành phần khoáng hoá, thành phần cấp phối hạt của CPSO, và còn tuỳ thuộc
tính chất và chủng loại của các chất phụ gia liên kết. Các quá trình chủ yếu có
thể kể đến như sau:
- Quá trình hoá học: Đối với phụ gia xi măng thì diễn ra sự hidrat hoá
các hạt xi măng, sự hoá cứng các sản phẩm của sự hidrat hoá, sự hoá cứng của
các chất mới tạo ra do sự tương tác hoá học với phần tử hạt mịn phân tán của
đất, sự trùng hợp hay sự trùng ngưng của các chất tổng hợp, sự tương tác hoá
học với các chất hoạt tính khác nhau như nhũ tương nhựa với các thành phần
hạt trong đất tạo nên các liên kết bề mặt mới.
- Quá trình hoá lý: Sự hấp thụ hay sự trao đổi các sản phẩm của sự thuỷ
phân và hydrat hoá xi măng của các hạt mịn phân tán trong đất hay của các
ion với nhau, hoặc giữa các phân tử và các ion, tất cả các hiện tượng trên tạo
nên liên kết hay tạo nên cơ chế của các hệ thống keo. Sự hút và sự đẩy kết
hợp, sự hấp thụ, chuyển động Brown (chuyển động hỗn độn), các lực đẩy, lực
Van déc van (giữa các phân tử trung tính), lực Culông vv... Là diễn biến của
quá trình hoá lý trong đất gia cố.
- Quá trình lý hoá và cơ học: Việc làm nhỏ, tơi và trộn lẫn các kết thể
đất với các loại chất liên kết hay phụ gia gia cố chẳng hạn như vôi, xi măng,
nhựa lỏng, nhũ tương nhựa, chất cô nét, compacto vv... cùng với công tác tưới
đủ độ ẩm cho đất, đầm lèn đất, bảo dưỡng đất trong điều kiện thích hợp (về độ
ẩm và nhiệt độ), làm cho đất đạt độ chặt, độ ổn định liên kết, bền vững cường
độ, đó là các diễn biến của quá trình lý hoá và cơ học của đất gia cố.
Các quá trình kể trên có liên quan chặt chẽ với nhau, chúng thường xảy
ra xen kẽ hoặc nối tiếp nhau. Hiểu rõ các quá trình và phát huy mặt có lợi của
các quá trình đó, phối hợp tốt chúng lại với nhau sẽ tạo điều kiện cho đất gia

cố trở thành loại vật liệu có tính toàn khối, có cường độ cao và độ ổn định với
các tác động của môi trường.
- 22 -


III.2 cơ sở lý luận thực tiễn của giải pháp gia cố CPSO bằng xi
măng và nhũ tương nhựa trong xây dựng đường ô tô

III.2.1 Cơ sở lý luận:
Trực quan có thể đánh giá việc gia cố CPSO bằng xi măng và nhũ tương
nhựa có thể đem lại các mặt tích cực như sau: Xi măng làm tăng thêm cường
độ, độ ổn định, chống lại lực xung kích, va chạm, mài mòn vv... Nhũ tương
nhựa làm tăng thêm độ bền dẻo, chống bụi, có thiên hướng về loại vật liệu liên
kết bằng chất hữu cơ, áo đường mềm đó là các loại mặt đường đá nhựa, bê
tông nhựa, thấm nhập nhựa, láng nhũ tương nhựa vv... Kết hợp xi măng và nhũ
tương nhựa để gia cố CPSO một cách hợp lý có thể đem lại một loại vật liệu
tạm gọi là dạng trung tính (vừa là áo đường có tính cứng vừa là áo đường có
tính mềm), bền vững với môi trường, chống lại độ biến dạng tốt hơn, cải biến
cơ bản tính chất CPSO, đưa loại đất này lên thành loại vật liệu có giá trị hơn
trong công tác xây dựng đường ô tô.
Khi gia cố tổng hợp CPSO bằng xi măng và nhũ tương, trong đất đồng
thời sẽ xảy ra các quá trình hỗ trợ nhau: Do tiến hành pha nhũ tương vào cùng
nước tưới cho đủ độ ẩm nên có thể nhận thấy các hạt xi măng lấy phần nước từ
nhũ tương để hydrát hoá và nhờ điều kiện ẩm đó mà hoá cứng, mặt khác vì
nước trong nhũ tương được lấy đi nên nhũ tương được phân tách, tạo thành
màng nhựa đường bao bọc các hạt đất. Các màng nhựa bao bọc các hạt đất xi
măng đà được hydrat hoá làm tăng thêm hiệu quả của quá trình gia cố xi
măng, làm tăng khả năng ổn định nước và nhờ màng nhựa bao bọc các hạt đất
mà làm tăng khả năng chống mài mòn, giảm bụi cho mặt đường khi xe chạy.
Trường hợp CPSO gia cố riêng nhũ tương lỏng thì hoá ra rất dẻo, dễ hoá

mềm ở nhiệt độ trên 400C, do đặc điểm này nên đất gia cố thuần tuý nhũ
tương không được dùng làm các lớp móng trên trong kết cấu áo đường, và
thực tế ít được sử dụng trong xây dựng đường ô tô. Với đất gia cố thuần tuý xi
măng thường có cường độ nén lún được cải thiện, lên khá cao nhưng với thành
phần cấp phối hạt nhỏ nhiều, modul độ lớn của các hạt to là không đáng kể
nên cường độ chống xung kích, chống mài mòn vẫn nhỏ, gây ra lắm bụi nên ít
được dùng trực tiếp làm lớp mặt, mà thông dụng dùng làm lớp móng cho các
áo đường cấp cao.

- 23 -