Bài giảng kỹ thuật hạ tầng giao thông chượng 5 nền đường và mặt đường

Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
1
1/46
CHƯƠNG 5. NỀN ĐƯỜNG VÀ MẶT ĐƯỜNG
(Subgrade and Pavement)
5.1 Khái niệm công trình nền đường và các yêu cầu đối với nền đường
Nền đường ô tô
là một công trình
bằng đất có tác
dụng:
-Khắc phục địa
hình thiên
nhiên nhằm tạo
nên một dải đủ
rộng dọc theo
tuyến đường.
- Làm cơ sở cho
áo đường
2/46
Các yêu cầu đối với nền đường
a/ Nền đường phải đảm bảo luôn luôn ổn định toàn khối: nghĩa là kích
thước hình học và hình dạng của nền đường trong mỗi hoàn cảnh không bị phá
hoại hoặc biến dạng gây bất lợi cho việc thông xe.
b/ Nền đường phải đảm bảo có đủ cường độ nhất định: tức là đủ độ bền khi
chịu cắt trượt và không bị biến dạng quá nhiều (hay không được tích luỹ biến
dạng) dưới tác dụng của áp lực bánh xe chạy qua. Nếu không đảm bảo yêu cầu
này thì kết cấu áo đường sẽ bị phá hoại.
c/ Nền đường phải được đảm bảo ổn định về cường độ: nghĩa là cường độ
nền đường không được thay đổi theo thời gian, theo khí hậu, thời tiết một cách
bất lợi.
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5

2
3/46
5.2 Các dạng nền đuờng (type of subgrade) (1/5)
Nền đường đắpthấp:
Chiều cao đắpH < 6m.
Độ dốctaluytuỳ thuộcloạivật
liệu đắp, thường là 1:1.5
Nền đường đắp cao và đắptrênnền đất
yếu:
Chiều cao đắpH > 6m.
Độ dốctaluytuỳ thuộcloạivậtliệu đắp,
phầndưới độ dốccấutạothoảihơn, phần
trên đắpthôngthường.
Giữaphầndướivàphầntrêncóthể có bậc
rộng 1-2m.
4/46
5.2 Các dạng nền đuờng (type of subgrade) (2/5)
Nền đường nửa đào, nửa đắp:
Độ dốctaluyđào, đắpthường khác
nhau.
Chân taluy dương có bố trí rãnh
thoát nướcdọc.
Nền đường đào chữ L :
Chân taluy dương có bố trí rãnh
thoát nướcdọc.
Độ dốctaluydương tuỳ thuộcloại
vậtliệunền đào.
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
3
5/46

5.2 Các dạng nền đuờng (type of subgrade) (3/5)
Nền đường đào chữ U :
Chân taluy dương có bố trí rãnh
thoát nướcdọc.
Độ dốctaluydương tuỳ thuộc
loạivậtliệunền đào.
Nền đường kếthợpvới
tường chắn (kè chân)
Thường là nền đường đắp
trên sườncóđộ dốc khá
lớn.
6/46
5.2 Các dạng nền đuờng (type of subgrade) (4/5)
Nền đường kếthợpvớikèđávai
đường :
Thường là nền đường trong thành
phố vớimục đích tiếtkiệmdiện
tích chiếmdụng.
Kè đá được xây sát mép mặt
đường .
Nền đường kếthợpvớitường
chắnchống sụttaluydương.
Thường là nền đường đào có độ
dốctaluydương lớn, kém ổn
định.
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
4
7/46
5.2 Các dạng nền đuờng (type of subgrade) (5/5)
Nền đường kếthợpvớitường chắncó

móng cọc sâu chống trượt sâu taluy
dương.
Thường là nền đường đào có độ dốc
taluy dương lớn, kém ổn định, dễ bị
trượt sâu.
Đường hầm
8/46
5.3 Thiết kế mái đường đào
(Design cut of cross sections)
Bảng 24 TCVN 4054 - 2005
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
5
9/46
5.4 Thiết kế mái đường đắp
(Design fill of cross sections)
Bảng 25 TCVN 4054 - 2005
10/46
5.5 Xây dựng nền đường trên nền đất yếu
(design subgrade on weak ground)
5.5.1 Khái niệm về đất yếu
Đất yếu là các loại đất có:
+ Sức chịu tải nhỏ (khoảng 0,5 – 1,0 daN/cm2)
+ Có tính nén lún lớn
+ Hầu như bão hòa nước
+ Có hệ số rỗng lớn (e>1)
+ Môđun biến dạng thấp (thường Eo = 50 daN/cm2)
+ Lực chống cắt nhỏ …
Đất yếu là các vật liệu mới hình thành (từ 10.000 đến 15.000 năm tuổi)
Có thể chia làm 3 loại:
+ Đất sét hoặc đất á sét bụi mềm, có hoặc không có chất hữu cơ;

+ Than bùn;
+ Các loại đất rất nhiều hữu cơ và bùn.
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
6
11/46
5.5.2 Các dạng phá hoại nền đường đắp trên nền đất yếu
Sơ đồ độ lún và chuyển vị ngang của đất nền thiên nhiên
12/46
Các phá hoại dạng đường cong tròn
a) Có đường nứt do kéo trong nền đắp;
b) Không có đường nứt kéo trong nền đắp
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
7
13/46
Các biện pháp xử lý nền đất yếu
5.5.3 Các biện pháp xây dựng trên nền đất yếu
14/46
Trên thực tế có thể chia ra ba nhóm biện pháp xử lý như sau :
Nhóm 1: Thay đổi sửa chữa đồ án thiết kế như:
+ Thay đổi vị trí tuyến tới chỗ khác.
+ Giảm chiều cao nền đắp.
5.5.3 Các biện pháp xây dựng trên nền đất yếu
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
8
15/46
Nhóm 2: Các biện pháp liên quan tới:
+ Bố trí thời gian: xây dựng theo giai đoạn
+ Các giải pháp về vật liệu (làm bệ phản áp, đắp bằng vật liệu nhẹ, đào
bỏ một phần hay toàn bộ lớp đất yếu ),
+ Gia tải tạm thời…

5.5.3 Các biện pháp xây dựng trên nền đất yếu
Xây dựng nền đường theo giai đoạn
16/46
Nhóm 3: Các biện pháp xử lý chính bản thân nền đất yếu nhằm cải thiện
các tính chất của đất:
5.5.3 Các biện pháp xây dựng trên nền đất yếu
c1. Dùng cọc cát , giếng cát.
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
9
17/46
c1. Dùng cọc cát , giếng cát (tiếp)
Tạo lỗ cọc cát bằng
phương pháp đóng ống thép
a) Thiết bị tạo lỗ; b) Sơ đồ mũi ống thép
Thi công cọc cát
18/46
Quá trình thi công cọc cát
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
10
19/46
Quá trình thi công cọc cát (tiếp)
20/46
5.5.3 Các biện pháp xây dựng trên nền đất yếu (5/6)
c2. Sử dụng bấc thấm.
Cấu tạo bấc thấm
Thi công cắm bấc thấm
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
11
21/46
c2. Sử dụng bấc thấm (tiếp)

Thi công bấc thấm
a) Thiết bị cắm bấc thấm; b) Ống lồng bấc thấm
22/46
c2. Sử dụng bấc thấm (tiếp)
Mạng lưới các đường thấm
a) Đường thấm thẳng đứng; b) Rãnh thấm
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
12
23/46
Quá trình thi công cột ba lát
1. Khoan lỗ bằng chấn động và xói nước
2. Cho vật liệu rời vào đầm bằng đầm chấn động, kết hợp kéo đầu đầm lên
3. Cột ba lát đã làm xong
c3. Cọc balát, cọc đất đágia cố vôi
24/46
5.6. Khái niệm mặt đường (the concept of pavement)
Mặt đường là phần xe chạy được xây dựng trên nền đường bằng nhiều
tầng lớp vật liệu có độ cứng và cường độ cao hơn so với đất nền đường đảm
bảo chịu được tác động của tải trọng xe và các yếu tố thiên nhiên.
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
13
25/46
Mặt đường phải đủ cường độ và độ ổn định trong suốtthờikỳ khai thác, nghĩa
là mặt đường phảichịu đượctảitrọng xe và các yếutố thiên nhiên , cường độ ít
bị thay đổi theo mùa trong năm và trong suốtthờikỳ khai thác.
Mặt đường phảicóđủ độ bằng phẳng để đảmbảo cho xe chạyvớivậntốc
thiếtkế . Độ bằng phẳng phụ thuộc vào chấtlượng của các loạivậtliệuxây
dựng lớpmặtvàphương pháp thi công.
Mặt đường phảicóđủ độ bám đảmbảo cho xe chạyan toàn.
Mặt đường không bụi để đảmbảovệ sinh môi trường và bảo đảmsức khoẻ

cho người và gia súc ven đường.
5.7. Các yêu cầucơ bản đốivớimặt đường
26/46
5.8.1. Phân loại theo tính chất sử dụng (type by use)
Theo
TCVN
4054-2005
5.8. Phân loại mặt đường (type of pavement)
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
14
27/46
5.8.2. Phân loại theo phương pháp thiết kế
(type by design methods)
MẶT ĐƯỜNG MỀM (flexible pavement): là loạimặt đường chịu nén là chủ
yếu và đánh giá cường độ củamặt đường thông qua độ lún dướitácdụng của
tảitrọng.
Nó bao gồm
tất cả các loại
mặt đường trừ
mặt đường
bêtông
ximăng.
28/46
5.8.2. Phân loại theo phương pháp thiết kế
(type by design methods)
MẶT ĐƯỜNG CỨNG (rigid pavement): là kếtcấumặt đường có lớpmặt
hoặclớp móng làm bằng bêtông ximăng
Mặt đường cứng được
thiếtkế dựatheolý
thuyết “tấm trên nền

đàn hồi” đồng thờicó
xét tớisự thay đổicủa
nhiệt độ và củacác
nhân tố khác gây ra với
tấm bêtông.
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
15
29/46
5.9. Ví dụ một số loại mặt đường thường gặp
1. Mặt đường cấpphối: đồi, suối,
nghiền.
30/46
2. Mặt đường đádăm
(Macadam)
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
16
31/46
3. Mặt đường nhựa: mặt đường bêtông nhựa, thấm nhập nhựa, láng nhựa.
Mặt đường bê tông nhựa rải nóng
32/46
Mặt đường bê tông nhựa
3. Mặt đường nhựa: mặt đường bêtông nhựa, thấm nhập nhựa, láng nhựa.
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
17
33/46
Mặt đường asphan rải nóng ít đá găm
3. Mặt đường nhựa: mặt đường bêtông nhựa, thấm nhập nhựa, láng nhựa.
34/46
Mặt đường asphan rải nóng nhiều đá găm
3. Mặt đường nhựa: mặt đường bêtông nhựa, thấm nhập nhựa, láng nhựa.

Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
18
35/46
4. Mặt đường bêtông ximăng
Thi công mặt đường BTXM nông thôn
36/46
Thi công mặt đường bêtông ximăng bằng máy hiện đại
4. Mặt đường bêtông ximăng
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
19
37/46
Sơ đồ trộn, rải lớp vữa nhựa
38/46
Sơ đồ trộn,
rải lớp vữa
nhựa (tiếp)
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
20
39/46
Lu bánh lốp
40/46
Lu bánh thép bọc cao su
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
21
41/46
Lu
chấn
động
hiện
đại

42/46
Lu
tĩnh
thông
thường
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
22
43/46
Máy rải hiện đại
44/46
Máy vận chuyển bitum hiện đại
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 5
23
45/46
Xe tưới nhựa hiện đại đang thi công lớp láng mặt
46/46
Toàn cảnh rải
và đầm nén
lớp mặt bằng
bê tông
asphan rải
nóng
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 6
1
1/27
CHƯƠNG 6. THOÁT NƯỚC TRÊN ĐƯỜNG ÔTÔ
(Drainage on roads)
¾Hệ thống thoát nước trên đường ô tô bao gồm tất cả các công trình và các
biện pháp kỹ thuật phục vụ cho việc thoát nước mặt và nước ngầm trên
đường nhằm

¾đảm bảo duy trì tình trạng hoạt động tốt nhất của đường (đảm bảo cho mặt
đường luôn ở trong trạng thái khô ráo, tránh trơn trượt, nền đường không bị
ẩm ướt, đảm bảo cường độ và độ ổn định)
Hệ th
ống thoát nước thường gặp nhất là:
+ Cống,
+ Rãnh thoát nước.
+ Thùng đấu, bể bốc hơi.
6.1 Hệ thống thoát nước trên đường ô tô
2/27
6.1 Hệ thống thoát nước trên đường ô tô
Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần 3 - Chương 6
2
3/27
6.2 Phân loại rãnh thoát nước trên đường
Rãnh thoát nước
trên đường
Rãnh biên Rãnh đỉnh
Rãnh
dẫn nước
Dốc nước
và bậc nước
4/27
6.2.1 Rãnh biên (rãnh dọc)
(edge drains)
Rãnh biên được xây dựng để thoát
nước mưa từ mặt đường, lề đường,
taluy nền đường đào và diện tích khu
vực hai bên dành cho đường ở các đoạn
nền đường đào, nửa đào nửa đặp, nền

đường đắp thấp hơn 0,6 m
Để tránh lòng rãnh không bịứ
đọng bùn cát, độ dốc lòng rãnh
không được nhỏ hơn 0,5%.
Trong trường hợp đặc biệt cho
phép lấy bằng 0,3%