Tuyển tập báo cáo Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học lĩnh vực đường ô tô và đường thành phố

Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
1
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH CỦA NỀN ĐƯỜNG TRÊN SƯỜN DỐC,
ÁP DỤNG ĐỂ THIẾT KẾ XỬ LÝ TALUY DƯƠNG ĐƯỜNG HỒ CHÍ MINH
PHÂN ĐOẠN KM496+839,34-KM496+987,69
RESEARCHING TO APPRAISE THE STABLENESS OF ROADBED ON SLOPE
APPLYING TO DESIGN THE TREATMENT POSITIVE TALUS OF HO CHI MINH
ROAD SEGMENT KM496+839,34-KM496+987,69

SVTH: Lê Thị Thanh Bình -01X
3
A
GVHD: ThS Nguyễn Hồng Hải

TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu, tổng hợp các phương pháp đánh giá ổn định của mái dốc nền đường, từ
đó lựa chọn phương pháp đánh giá hợp lý nhằm đánh giá lại độ ổn định của đoạn nền đường bị
sụt trượt trên đường Hồ Chí Minh (phân đoạn Km496+839,34-Km496+987,69), đồng thời đề
xuất các giải pháp xử lý, khắc phục các hiện tương hư hỏng đã xảy ra.
ABSTRACT
The topic researches, collects the methods to appraise the stableness of slope roadbed. Since
then, selecting the methods appraising logically to appraise again the stableness of the slide
roadbed in Ho Chi Minh road (segment Km496+839,34-Km496+987,69), At once, suggesting
the methods to treat and control the corrupt phenomena which happened.
1. GIỚI THIỆU CHUNG:
1.1. Lý do chọn đề tài:
- Cùng với quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước, việc xây dựng các công trình
giao thông trọng điểm, huyết mạch nhằm phát triển nền kinh tế quốc dân, đảm bảo an ninh quốc
phòng và nâng cao đời sống vật chất cũng như tinh thần của nhân dân các vùng sâu, vùng xa của
đất nước là rất cần thiết. Trước nhu cầu đó, nhiều tuyến đường xuyên qua các vùng núi đã và
đang được xây dựng như: QL2, QL3, QL6, QL27, QL279 và đường Hồ Chí Minh

- Thực tế cho thấy, nhiều tuyến đường sau khi xây dựng xong, khi đưa vào khai thác đã xảy
ra các hiện tượng mất ổn định như: lún, sụt trượt, sạt lỡ mái taluy, Đặc biệt trên tuyến đường
Hồ Chí Minh theo thống kê, sau mỗi đợt mưa lũ thường có hàng trăm điểm bị sạt lỡ, sụt trượt
mái taluy nền đường gây nên các thiệt hại to lớn về tài sản, công trình xây dựng, ảnh hưởng lớn
đến giao thông đi lại của người dân.
Đề tài “Nghiên cứu đánh giá độ ổn định của nền đường trên sườn dốc_Áp dụng để thiết
kế xử lý taluy dương đường Hồ Chí Minh – phân đoạn Km496+839,34-Km496+987,69”
nhằm đánh giá lại độ ổn định của đoạn nền đường từ Km496+839,34-Km496+987,69 thuộc dự
án đường Hồ Chí Minh, từ đó đề xuất giải pháp xử lý khắc phục các hiện tượng mất ổn định đã
xảy ra.
1.2. Mục đích và ý nghĩa nghiên cứu:
- Nghiên cứu các giải pháp đánh giá và xử lý đoạn sụt trượt trên đường Hồ Chí Minh phân
đoạn Km496+839,34-Km496+987,69, cụ thể:
- Nghiên cứu, tổng hợp các phương pháp đánh giá ổn định của nền đường trong các điều kiện
địa hình, địa chất khác nhau.
- Trên cơ sở các phương pháp đánh giá ổn định, nghiên cứu, lựa chọn phương pháp đánh giá
độ ổn định của nền đường trên sườn dốc trong điều kiện trượt mất ổn định trên mặt trượt dự kiến.
- Ứng dụng phương pháp đánh giá nhằm đánh giá lại độ ổn định của đoạn sụt trượt trên
đường Hồ Chí Minh phân đoạn Km496+839,34-Km496+987,69 và kiến nghị các giải pháp xử lý
1.3. Phương pháp và phạm vi nghiên cứu:
- Nghiên cứu các phương pháp đánh giá độ ổn định của nền đường trên sườn dốc, có xét đến
của nước ngầm. Từ đó đề xuất phương pháp dùng để đánh giá lại mức độ ổn định của một đoạn
nền đường trên sườn dốc của đường Hồ Chí Minh.
- Trên cơ sở về các số liệu khảo sát và điều tra về địa chất, đánh giá độ ổn định của nền
đường đoạn Km496+839,34-Km496+987,69 thuộc dự án “ Kiên cố hoá đường Hồ Chí Minh”.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
2
- Đề xuất giải pháp xử lý sụt trượt taluy dương đường Hồ Chí Minh phân đoạn
Km496+839,34-Km496+987,69

2. TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH NỀN ĐƯỜNG TRÊN
SƯỜN DỐC:
2.1. Các dạng phá hoại của mái dốc nền đường:
Căn cứ vào phương thức và qui mơ dịch chuyển của đất đá
trên sườn dốc hoặc mái dốc, nền đường trên sườn dốc có thể bị
phá hoại dưới các hình thức:
2.1.1. Sụt lở:
Là hiện tượng đất đá trên sườn dốc hoặc trên mái dốc
chuyển động về phía dưới khơng theo một mặt tựa nào rõ rệt và
khơng duy trì ngun khối (hình 1).
2.1.2. Trượt:
Là hiện tượng di chuyển của khối đất đá theo một mặt trượt nào đó thuận theo hướng dốc của
địa hình. Trong q trình trượt, khối đất đá cơ bản khơng bị xáo trộn. Có 3 dạng trượt sau: Trượt
theo mặt phẳng (Hình 2), trượt theo vòng cung đơn giản (Hình 3) và trượt theo vòng cung phức
tạp (Hình 4).






2.1.3. Trượt dòng:
Là bản thân khối trượt bị xáo động và di chuyển một phần hay
tồn bộ như một chất lỏng. Trượt dòng thường xảy ra trong đất yếu
bảo hồ nước khi áp lực lỗ rỗng tăng đủ để làm mất tồn bộ độ bền
chống cắt. Mặt trượt thực hầu như khơng có hay chỉ biểu hiện từng lúc
(hình 5).
2.2. Các phương pháp đánh giá ổn định mái dốc nền đường:
2.2.1. Phương pháp phân mảnh cổ điển đối với mặt trượt trụ tròn:
Phương pháp mặt trượt trụ tròn được ứng dụng để tính tốn ổn định

mái dốc khi: Mái dốc đồng nhất, cấu tạo từ đất dính với giả thiết khi mất
ổn định mái dốc sẽ trượt theo mặt trượt trụ tròn hoặc gần giống trụ tròn.
2.2.1.1.Phương pháp Fellenius (1926): Fellenius đưa ra giả thiết: Khi
trượt, cả khối trượt sẽ cùng trượt một lúc. Do đó, giữa các mảnh khơng có lực
ngang tác dụng lên nhau, trạng thái giới hạn chỉ xảy ra trên mặt trượt(Hình7).
Hệ số ổn định K được xác định bởi cơng thức:

R
Z
.W.sinαP
.lC.cosαP.tg
M
M
K
m
1i
i
iii
m
1i
iii
i
m
1i
ti
m
1i
gi
∑
∑

∑
∑
=
=
=
=
+
+
==
ϕ
(1)
2.2.1.2.Phương pháp Bishop (1955): Về ngun tắc, phương pháp Bishop tương
tự như phương pháp Fellenius, chỉ khác là ở mỗi mảnh trượt Bishop có xét thêm
lực tương tác giữa các mặt đứng của phân mảnh trượt (khơng quan tâm đến vị trí
của điểm đặt của các lực này)(Hình 8).
Nếu xét các lực trên thì phương pháp này rất phức tạp. Nhằm đơn giản hố,
Bishop đã giả thiết các lực: V
i+1
=V
i-1
và khi ở trạng thái cân bằng thì
0)EEΔE
1i
m
1-i
1i
m
1-i
i
( =−=

−+
∑∑
. Lúc này hệ số ổn định K được tính tốn theo cơng
S
ỉ
å
ìn

d
ä
úc
Âäúng âạ làn
Mại däúc
Cạt kãút kẻp sẹt kãút
phán cạch táưng
Hçnh 1: Hiãûn tỉåüng sủt låí âáút âạ.
Låïp ph
Màût trỉåüt
Mạc-nå phong hoạ
trỉång nåí, nho
Mạc-nå
Hçnh 2: Hiãûn tỉåüng trỉåüt màût phàóng.
Vãút nỉït do
âáút bë kẹo
Mại däúc
Khong träúng
âáưu khäúi trỉåüt
Màût trỉåüt Khäúi träưi
åí chán däúc
Hçnh 3: Hiãûn tỉåüng trỉåüt vng cung âån gin. Hçnh 4: Hiãûn tỉåüng trỉåüt vng cung phỉïc håüp.

Cạc khäúi trỉåüt
Màût trỉåüt
Hçnh 5: Hiãûn tỉåüng trỉåüt dng.
MNN
Låïp 1:
γ
1
φ
1
,
c
1
,
Låïp 2:
γ
2
φ
2
,
c
2
,
Låïp n: γ
n
φ
n
,c
n
,
O

R
P1
P2
P3
P4
P5
P6P7
P8
Hçnh 6: Så âäư tênh toạn äøn âënh sỉåìn däúc trỉåìng håüp màût trỉåüt trủ trn
l
3
Pi
l
i
B
i
ci
Màût trỉåüt
i
α
T
i
N
i
Pi
R
i
O
R
i

α
Hçnh 7: Phán mnh tênh toạn thỉï i.
(Theo gi thiãút Fellenius)
M
M
O
OM=R
Wi
Zi
Pi
l
i
B
i
ci
Màût trỉåüt
O
R
i
α
Hçnh 8: Phán mnh tênh toạn thỉï i.
(Theo gi thiãút Bishop)
M
OM=R
Ei-1
E i+1
Vi+1
Vi-1
i
α

T
i
N
i
Pi
M
O
Wi
Zi
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyn tp bỏo cỏo Hi ngh sinh viờn nghiờn cu khoa hc Khoa XD Cu ng nm 2006
3
thc:




=
=
=
=
+
+
==
m
1i
i
iii
m
1i

iii
i
i
i
m
1i
ti
m
1i
gi
R
Z
.W.sinP
].m.lC
cos
.tgP
[
M
M
K

(2) vi m
i
=
1
ii
.tg.tg
K
1
1

+
2.2.2. Phng phỏp mt trt góy khỳc:
Thng dựng ỏnh giỏ s n nh ca nn ng trờn sn dc,
da vo phng phỏp tớnh toỏn trờn c s xột iu kin cõn bng tnh
ca khi trt trờn mt trt d kin (hoc mt trt ó c iu tra
trc). c ng dng tớnh toỏn n nh mỏi dc ó bit phng
ca mt trong khi t hoc bit phng mt ỏ gc trờn ú mỏi t
ta vo hay trong trng hp gp mỏi t ri khụng ng nht (Hỡnh 9).
2.2.2.1. Phng phỏp Sakhunhien: ỏnh giỏ mc n nh ca mỏi dc
thụng qua lc y ca phõn mnh th nht F
1
(Hỡnh 10).
Lc y ca phõn mnh trt th i:
.C.tg.cosP.sinP.K).cos(FF
iiiiiiod1ii1ii
+=
++
L
i
(3)
2.2.2.2. Phng phỏp lc nm ngang (Phng phỏp Maxlop_Berer):
Bn cht ca phng phỏp ny l xỏc nh ỏp lc ch ng ca t trong
phm vi mt khi no ú c xem nh mt tng chn cú lng tng thng

ng, v cú mt trt nghing mt gúc so vi mt phng nm ngang.
n nh K c xỏc nh theo cụng thc:
[
]



=
ii
iiii
.tgP
tg(tg.P
K
(4)
2.2.3. Phng phỏp mỏi dc cõn bng bn (Phng phỏp lc F
b
):
C s gi thit: Gúc mỏi dc cõn bng n nh ti mt im bt k i vi t dớnh thỡ bng
gúc khỏng ct ca t (Hỡnh 12a) vi
i
c xỏc nh theo cụng thc:






+==
P
C

garctgF arctg
i
i
pi
t (5)
Theo phng phỏp ny cú th xõy dng c mỏi
dc n nh ng vi iu kin trng thỏi cõn bng
gii hn (Hỡnh12b).
ỏnh giỏ mc n nh ca mỏi dc da vo
giỏ tr ca gúc mỏi dc :
Nu: _ Mỏi dc nn ng n nh.
> _ Mỏi dc nn ng khụng n nh
Trong ú:

i
: Gúc nghiờng ca mt trt so vi phng nm ngang.
l
i
: Chiu di cung trt ng vi phõn mnh th i.
C
i
,
i
: Lc v gúc ni ma sỏt trong ca lp t m mt trt ct qua
P
i
: Trng lng bn thõn phõn mnh th i.
W
i
: Lc ng t v cú giỏ tr (0,1-0,2).P

i
tu theo ý ngha quan trng ca cụng trỡnh.
Z
i
, R : Cỏnh tay ũn ca l ng t so vi tõm trt O v bỏn kớnh trt.
F
i+1
: Lc y ca phõn mnh trt th i+1 lờn phõn mnh trt i.
K
ụ
: H s n nh i vi nn ng, thng thay i t 1,0-1,5.
3. NH GI N NH CA NN NG TRấN SN DC THEO PHNG
PHP SAKHUNHIEN, P DNG NH GI N NH NN NG PHN
ON T KM496+839,34 N KM496+987,69 NG H CH MINH:
3.1. Nguyờn lý tớnh toỏn ca phng phỏp SAKHUNHIEN:
Xột mỏi dc nn ng cú khi trt trt trờn mt trt cú dng góy khỳc. Chia khi t cú
kh nng trt thnh m phõn mnh. Phõn mnh m, khi trt s phỏt sinh ra lc y, lc y ny
B
i




Pi
i

L
i

i

i-1

i+1

F
1
+

i
F
i
T
i
N
i
Pi
R
i
Hỗnh 10: Phỏn maớnh tờnh toaùn thổù i.
Ci
Mỷt trổồỹt



E T
H
2 2
B
i

Pi
Mỷt trổồỹt
Si
iii
.tgPH =
i

L
i

i

iii
.tg( - )PE =
i

i
T =
i
H -
i
E
Hỗnh 11: Phỏn maớnh tờnh toaùn thổù i.
=

i

T
N
R
P
Hỗnh 12: Sồ õọử tờnh toaùn theo phổồng phaùp lổỷc Fp
=
p

OX
Z
z
H
P0
a
b
MNN
1
2
3
4
1

2
3

4

F
1

F
2
F
3
F
4
i

L
Hỗnh 9: Sồ õọử tờnh toaùn ọứn õởnh sổồỡn dọỳc trổồỡng hồỹp mỷt trổồỹt gaợy khuùc
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyn tp bỏo cỏo Hi ngh sinh viờn nghiờn cu khoa hc Khoa XD Cu ng nm 2006
4
chớnh l nguyờn nhõn gõy trt phõn mnh (m-1) trc nú. V c th tip tc cho n phõn mnh
trt th nht. Lc y F
1
cng chớnh l lc y lm cho ton b khi t trt di chuyn.
Xột mnh trt th i cú n lp t cú cỏc c trng c lý l:
j
, c
j
,
j
, gúc trt
i
v cú chiu
di mt trt tng ng L
i
. Mc nc ngm trong phõn mnh trt nghiờng mt gúc
i

so vi
phng nm ngang v ct qua lp t th t ca phõn mnh.
3.2. Xỏc nh lc y ca phõn mnh trt th i:
3.2.1.Khi khụng xột nh hng ca mc nc ngm:
Lc y ca phõn mnh i tỏc dng lờn phõn mnh (i-1) c tớnh toỏn theo cụng thc:
.C.tg.cosP.sinPK)cos(FF
niniiiiiod1ii1ii
+=
++
L
i
(6)
Trong ú: K
ụ
: H s n nh i vi nn ng, thng thay i t 1,0-1,5.
P
i
: Trng lng bn thõn mnh. c xỏc nh bi cụng thc:
P
i
=
1i
.S
1i
+
2i
.S
2i
+ +
ni

.S
ni
=

=
n
1j
jiji
.S
3.2.2. Khi cú xột n nh hng ca mc nc ngm:
Lc y ca phõn mnh i tỏc dng lờn phõn mnh (i-1) c tớnh toỏn theo cụng
thc:
ininiiwiiiiiiiod1ii1ii
L Cgcos).Pu-(P)]-cosWsinPK).cos(FF t.( [

+
+=
++

(7)
Trong ú: + K
ụ
: H s n nh ca nn ng, thng thay i t 1,0-1,5.
+ P
i
: Trng lng bn thõn mnh. c xỏc nh bi cụng
thc:
P
i
=

==
+
n
tj
ji
bh
ji
t
1j
jiji
.S.S .
+ U
wi
: p lc nc l rng xột theo phng vuụng gúc vi
mt trt. c xỏc nh bng cụng thc:
U
wi
= u
i
.
w
.

=
n
tj
ji
S .cos
i

= u
i
.P
wi
.cos
i
. Trong ú: u
i
iii
i
).coscos(
cos

= .
+ W
i
=
w
.I
i
.

=
n
tj
ji
S : p lc thu ng ca nc ngm cú hng ra phớa chõn
mỏi dc, cú phng song song vi mt nc ngm v cú xu hng lm mỏi dc mt n nh.
3.3. ỏnh giỏ mc n nh ca mỏi dc nn ng:
- ỏnh giỏ mc n nh ca mỏi dc thụng qua lc gõy trt ca phõn mnh th nht F

1
.
+ F
1
0 : Mỏi dc nn ng n nh.
+ F
1
> 0 : Mỏi dc nn ng khụng n nh, cn phi thit k cụng trỡnh chng .
-Cng cú th ỏnh giỏ mc n nh riờng ca tng phõn mnh trt theo h s n nh K
i
:

+ Khi khụng xột nh hng ca mc nc ngm:
ii1ii1i
ininiii
i
sinPcos(F
L .tg.cosP
K
.).
.c
+
=
++
+


+ Khi cú xột n nh hng ca mc nc ngm:
ii1ii1i
ininiiwii

i
sinPcos(F
L g).Pu-P
K
.).
.
c
.t
.cos

(
+
=
++
+


Nu: K
i
< 1_Phõn mnh trt i d phỏt sinh cỏc kh nt ti ranh gii cỏc phõn mnh trt
v d phỏt sinh y tri xung phớa di.
Lu ý: Khi tớnh toỏn lc y ca khi t trt, xột n trng hp bt li nht ta
khụng a vo tớnh toỏn cỏc lc F
i+1
cú giỏ tr õm.
3.4. ng dng phng phỏp Sakhunhien ỏnh giỏ n nh mỏi dc taluy ng H
Chớ Minh, phõn on Km496+839,34-Km496+987,69:
3.4.1. Hin trng on tuyn cn x lý:
Theo kt qu kho sỏt ca cụng ty t vn xõy dng cụng trỡnh giao thụng 5, sau t l ln
kộo di vo trung tun thỏng 10/2003 ó lm khi trt trờn taluy dng dch chuyn xung di

B
i
i

A
B
A'
B'
zb
hb
z
a
ha
Hỗnh 13: Aẽp lổỷc nổồùc lọự rọựng
taùc duỷng vaỡo phỏn maớnh trổồỹt i.
90 -
o

i
o

i
90 -( - )
z
a =
h
a
. cos
i

cos

i
cos
i
( - )
i
z
b =
h
b
. cos
i

cos
i
cos
i
( - )
i
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyn tp bỏo cỏo Hi ngh sinh viờn nghiờn cu khoa hc Khoa XD Cu ng nm 2006
5
vi quy mụ ln, mt trt ct qua nh tng õm lm cho nn ng trong on ny trt tri v
dch chuyn v phớa taluy õm.
C th nh sau:
- Nn mt ng b dch chuyn v trt tri trong on t Km496+849- Km496+927 v y
sang mỏi taluy õm, cỏc khung BTCT v tm bờtụng gia c mỏi taluy õm b bựng lờn.
- Rónh dc BTCT b h hng v xụ nghiờng, rónh xõy góy, tng h lan b nghiờng vo trong
nn ng.

- Trờn taluy xut hin cỏc khe nt hỡnh thnh khe trt rt ln (xem bỡnh ). Cú nc ngm
v bựn chy trờn taluy.
- Tng chn bờtụng phớa taluy õm vn n nh.
Ti mt ct 18 (Km496+895,73) cung trt c hỡnh thnh cú dng nh hỡnh 14.
KM496+895.73
18
18.50287.58
13.10292.98
0.00306.08
12.10297.92
303.42 6.60
0.00310.02
296.58 0.00
0.30296.28
60.00m
20.00m
9.00301.02
6b
5a
4
R = 1.67 kG/cm
H
H
R = 14.24 kG/cm2
0.00296.00
2.90293.10
294.80 1.20
294.28 2.30
5b
5a

7b
7a
6b
1
5b
6a
5a
3
4
2
Ghi chỳ:
2
4.50m
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Khe nổùt neớ trong õỏỳt, õaù
Xuất lộ địa chất thuỷ văn
Ranh giồùi õỏỳt õaù giaớ õởnh
Ranh giồùi õỏỳt õaù xaùc õởnh
Mặt tr ợt giả định

Mực n ớc ngầm trong thời điểm khảo sát
Lớp 1: Đất san gạt loại cát pha sét lẫn nhiều
dăm, sạn, tảng, trạng thái dẻo cứng
Lớp 2: Móng mặt đ ờng
Lớp 3: Đá tảng kẹp đất sét pha cát
Lớp 4: Sét pha cát lẫn dăm, sạn, tảng,
trạng thái dẻo mềm đến dẻo cứng
Lớp 5a: Đá bột kết phong hoá nặng, nứt
nẻ, vỡ vụn, vỡ dăm, độ cứng cấp 4-6
Lớp 5b: Đá bột kết phong hoá nhẹ, nứt nẻ,
vỡ dăm, vỡ tảng, độ cứng cấp 6-8
Lớp 6a: Đá Cát kết phong hoá nặng, nứt
nẻ, vỡ vụn, vỡ dăm, vỡ tảng, độ cứng cấp
4-6
Lớp 6b: Đá cát kết phong hoá nhẹ, nứt nẻ,
vỡ tảng, độ cứng cấp 7-8
Lớp 7a: Đá bột kết phong hoá nhẹ, nứt nẻ,
vỡ tảng, độ cứng cấp 6
Lớp 7b: Đá bột kết phong hoá nhẹ, nứt nẻ,
vỡ tảng, độ cứng cấp 7
HìNH 14: SƠ Đồ PHÂN MảNH TíNH TOáN ổN ĐịNH TALUY DƯƠNG

3.4.2.ỏnh giỏ n nh mỏi dc taluy ng H Chớ Minh, phõn on Km496+839,34-
Km496+987,69:
thy rừ c s tỏc ng ca mc nc ngm i vi khi trt, ti ó tin hnh ỏnh
giỏ li n nh nn ng phõn on ny theo c hai trng hp: cú xột nh hng ca mc
nc ngm v khụng xột nh hng ca mc nc ngm cho mt ct ti cc 18
(Km496+895,73). Kt qu c th bng 1 v bng 2.
3.4.3. Kt lun: Kt qu tớnh toỏn bng 1 v 2 cho thy:
- Trong c hai trng hp, lc y ti chõn mỏi dc F

1
> 0, do ú nn ng s b mt n
nh. iu ny hon ton phự hp vi thc t khai thỏc trờn tuyn.
- Lc y khi xột trng hp cú nh hng ca mc nc ngm ln rt nhiu so vi khi
khụng cú mc nc ngm. Nh vy, s rt thiu sút nu ỏnh giỏ n nh ca nn ng m b
qua nh hng ca mc nc ngm. Do ú, cỏc bin phỏp phũng v hn ch nh hng ca
mc nc ngm l ht sc cn thit khi thit k x lý.
4.THIT K X Lí NG H CH MINH, PHN ON KM496+839,34-
KM496+987,69:
4.1. Bin phỏp x lý: m bo n nh mỏi dc nn ng trờn sn dc, cú th ỏp dng cỏc
bin phỏp sau:
- Loi tr nguyờn nhõn phỏ hoi ch ta t nhiờn ca khi t nh: trỏnh cho mỏi t khi b
xõm thc, hoc trỏnh o t di chõn mỏi. Ngoi ra cũn cú th gia c mỏi, xõy dng tng
chn hoc úng cc chõn mỏi gi cho khi t khi b trt.
- Lm cho khi t mỏi khụng b quỏ m bng cỏch tng cng tiờu nc trờn mt v thoỏt
nc tng sõu.
- Gim ti trng tỏc dng tỏc dng bng cỏch ci thin mt ct ca mỏi t.
Trờn c s phõn tớch cỏc bin phỏp xut, chn phng ỏn x lý st trt taluy dng cho
phõn on ny nh sau:
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
6
- Xây dựng tường trọng lực dọc suốt chân khối trượt, móng tường đặt sâu 0.5m dưới lớp đá
bột kết phong hố nặng cấp 4-6 (Hình 15).
- Bố trí hệ thống rãnh xương cá và rãnh đỉnh để thốt nước mặt (Hình 16).
- Sau lưng tường chắn và dưới rãnh đỉnh bố trí hệ thống rãnh ngầm đóng vai trò là hào chắn
nước ngầm nhằm hạ và thốt nước ngầm ra khỏi phạm vi trượt (Hình 16).
- Bố trí thêm cống tại Km496+829,09 (cọc 7) để thốt lượng nước mặt của rãnh đỉnh và
lượng nước ngầm thu được từ hệ thống rãnh ngầm.
- Bịt tất cả các khe nứt đã có trong phạm vi khối trượt và vùng lân cận để tránh nước mặt

ngấm vào làm giảm yếu cường độ của đất.
0.50
0.50 2.00 1.50
4.00
Màût trỉåüt
0.50
0.40
1
/
5
0.50
P1
P2
P3
Q1
Q2
Q3
Ey
Ex
2.20
Hçnh 17: Cạc lỉûc tạc dủng vo tỉåìng chàõn âáút
o

RNH ÂẠ HÄÜC
XÁY VỈỴA M100
ÄÚNG NHỈÛA PCV
Þ100 2m /ÄÚNG
10%
ÄÚng nhỉûa PVC Þ 300
âủc läù hoa mai

TỈÅÌNG CHÀÕN BÀỊNG BTCT
BT MẠC 150, CAO 4m
Âáút sẹt luûn
dy 40 cm
1
2
Âàõp cạt hảt hảt thä
50
220
50
80
30
6
0
50
Âỉåìng tỉû nhiãn
Âạ 4x6 bc vi âëa k thût
P
h
a
ûm

v
i

ä
ún
g

n
h
ỉ
ûa

P
C
V

Þ

3
0
0

k
h
ä
n
g

â
u
ûc

l
ä
ù
h
o

a

m
a
i
,

L
=

3
,
5

m
P
h
a
ûm

v
i

r
a
ỵn
h

x
ỉ

å
n
g

c
a
ï
(
n
h
a
ïn
h

c
h
ê
n
h
)

Hçnh 16: Rnh ngáưm v rnh xỉång cạ
(sau tỉåìng chàõn)

0,5
1
/
5
Hçnh 15: Cáúu tảo tỉåìng chàõn âáút
0,5 0,5

2,2
0,5
4,0
-
4.2. Kết quả kiểm tốn tường chắn:
Sau khi tiến hành thiết kế cấu tạo tường chắn (Hình 15), tiến hành kiểm tra theo các điều kiện
ổn định, ta được kết quả như sau (Sơ đồ lực hình 17):
- Theo điều kiện ổn định trượt: K
trượt
=1,49 > 1,3 (ổn định).
- Theo điều kiện ổn định lật: K
lật
= 2,8 >1,5 (ổn định).
- Đánh giá độ lệch tâm: e = 0,55m.
- Theo điều kiện ứng suất đáy móng: σ
1
= 1,256kG/cm
2
< R’ =14,24kG/cm
2

Trong đó R’: Ứng suất tính tốn trung bình của lớp đá bột kết phong hố nặng cấp 4-6.
Kết luận: Tường chắn đảm bảo ổn định.
5. KẾT LUẬN CỦA ĐỀ TÀI:
1. Việc đánh giá mức độ ổn định mái dốc nền đường theo phương pháp cơ học cho thấy:
- Các yếu tố gây mất ổn định cho mái đất thường là tải trọng ngồi, trọng lượng bản thân
đất, áp lực nước lỗ rỗng, lực động đất và các yếu tố khác. Tham gia giữ cho mái dốc nền đường
ổn định là sức kháng trượt của mái dốc (lực dính và ma sát trong của đất).
- Đặc trưng cường độ của đất thay đổi mạnh theo mùa trong năm. Vì vậy, khi tính tốn kiểm
tra ổn định của mái đất cần dùng các giá trị của các đặc trưng cường độ đất trong mùa bất lợi

nhất.
- Để có thể dự tính được mức độ ổn định của sườn dốc cần phải điều tra xác định vị trí tương
đối chính xác của mặt trượt, các chỉ tiêu cơ lý của đất ở trạng thái tính tốn (trường hợp bất lợi
nhất), đồng thời cần xét ảnh hưởng của đầy đủ các yếu tố.
-Việc xác định đúng đắn và phù hợp với trạng thái bất lợi là rất khó. Mặt khác hiện tượng
mất ổn định sườn dốc thường do tổ hợp nhiều ngun nhân, do đó kết quả tính tốn độ ổn định
của sườn dốc về mặt cơ học thường chỉ gần đúng. Chính vì vậy, trong thực tế, để đánh giá sự ổn
định của mái dốc nền đường một cách chính xác nhất, người ta thường kết hợp cả hai phương
pháp cơ học và địa chất cơng trình.
2. Đối với các nền đường trên sườn dốc chịu ảnh hưởng của nước ngầm và nước mặt cần lưu
ý khi lựa chọn các thơng số khi tính tốn, đặc biệt cần có giải pháp xử lý nhằm hạn chế đến mức
tối đa ảnh hưởng của nước ngầm và nước mặt.
3. Qua các kết quả điều tra, phần lớn các dạng mất ổn định sụt trượt mái taluy trên đường Hồ
Chí Minh chủ yếu xảy ra ở hình thức mất ổn định sụt trượt tại vị trí phân cách giữa hai lớp đất
đá, trong đó lớp mất ổn định thường có địa chất phức tạp, chịu ảnh hưởng rất lớn của mực nước
ngầm, có cường độ thay nhiều ở trạng thái bảo hồ nước Do đó việc đề xuất giải pháp xử lý
ngồi việc lực chọn các kết cấu chống đỡ cần có các giải pháp thiết kế hạ mực nước ngầm.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
7

6.TÀI LIỆU THAM KHẢO:
1. R.Whitlow, Cơ học đất, tập 2, Nhà Xuất bản giáo dục – 1999.
2.Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Dũng, Cơ học đất–Nhà XB Khoa Học & Kỹ Thuật, HN
2000.
3. Dương Học Hải, Nguyễn Xuân Trục, Thiết kế đường ôtô, tập 2, Nhà XB Giáo dục –
2003.
4. Hồ Chất, Doãn Minh Tâm, Sổ tay phòng hộ và gia cố nền đường, Nhà XB GTVT – Hà
Nội – 1985.
5. Dương Học Hải, Hồ Chất, Phòng chống các hiện tượng phá hoại nền đường vùng núi

Nhà XB Khoa Học & Kỹ Thuật – Hà Nội – 2002.
6. Trần Văn Việt, Cẩm nang dùng cho kỹ sư địa kỹ thuật, Nhà XB Xây Dựng – 2004.
7. Tiêu chuẩn 22TCN 171-87, Nhà Xuất Bản Giao Thông Vận Tải – 1996.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
8
NGHIÊN CỨU LỚP PHỦ MỎNG TẠO NHÁM THOÁT NƯỚC
(OGFC) CHO ĐƯỜNG ÔTÔ CAO TỐC
STUDYING OPEN-GRAGED FRICTION COURSE (OGFC) FOR HIGHWAYS

SVTH: Trương Thị Hoàng Cúc - 01X3A
GVHD: ThS Nguyễn Biên Cương

TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu lớp phủ mỏng tạo nhám OGFC, lý do sử dụng, lịch sử hình thành
cũng như đặc điểm lớp tạo nhám thoát nước này. Trên cơ sở tìm hiểu, thống kê những nghiên
cứu và ứng dụng trên thế giới, đề tài đưa ra các vấn đề chủ yếu trong việc thiết kế và thi công
lớp OGFC, nêu ra xu hướng phát triển của lớp OGFC trên thế giới và ở Việt Nam. Từ đó, đề tài
đưa ra những kiến nghị, đề xuất về các ứng dụng lớp OGFC dùng trong điều kiện ở Việt Nam.
ABSTRACT
This subject states researching Open Graded Friction Course (OGFC), the reasons of
use, its formation history as well as its feature. Basing on studying and collecting the researches
and applications in the world, this indicates both the chief issues on designing and executing
OGFC and its developing trends not only all over the world but also in Vietnam. Thus, this
points out the proposition about the applications of OGFC used in the context of Vietnam.
1. MỞ ĐẦU:
1.1. Lý do chọn đề tài:
Việc nâng cao tính an toàn, êm thuận cho những con đường, đặt biệt là những đường ôtô có
tốc độ cao luôn là vấn đề quan tâm hàng đầu của các kỹ sư cầu đường lẫn người sử dụng phương
tiện giao thông. Trên thế giới đã sử dụng và phát triển một giải pháp hiệu quả nhằm tăng ma sát,

thoát nước mặt cho đường ôtô, đó là sử dụng lớp phủ mỏng tạo nhám thoát nước OGFC. Riêng ở
Việt Nam, cho đến nay vẫn chưa có một dự án nào áp dụng lớp mặt này. Vì vậy, đề tài nghiên
cứu về hỗn hợp OGFC với mong muốn tiếp cận, tìm hiểu công nghệ mới trên thế giới, từ đó áp
dụng trong điều kiện cụ thể ở Việt Nam.
1.2. Mục đích, đối tượng nghiên cứu:
- Tìm hiểu và tổng kết các ứng dụng lớp tạo nhám thoát nước (OGFC) trên mặt đường cao
tốc trên thế giới.
- Nghiên cứu khả năng ứng dụng lớp OGFC trên mặt đường cao tốc trong điều kiện cụ thể ở
Việt Nam.
1.3. Phạm vi nghiên cứu:
Tìm hiểu ở mức tổng quan các ứng dụng ở Châu Âu và trên thế giới, đi sâu tìm một số
nghiên cứu và ứng dụng điển hình tại nước Mỹ. Riêng ở Việt Nam, đề tài nghiên cứu bước đầu
những khả năng ứng dụng lớp OGFC cho đường cao tốc.
1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu:
Những kinh nghiệm thiết kế và ứng dụng lớp OGFC được tổng kết lại, từ đó rút ngắn được
thời gian, công sức tìm tòi nghiên cứu lớp bêtông nhựa đặt biệt này. Những giá trị lý thuyết của
đề tài có thể ứng dụng để phát triển các nghiên cứu thực nghiệm, nhanh chóng tìm ra lớp OGFC
hợp lý nhất, ứng dụng cho những con đường trên đất nước.
2. Tổng quan:
Cho đến nay, trên thế giới đã có rất nhiều công trình nghiên cứu ở các nước phát triển về
OGFC như: Mỹ, Canada, Đức, Anh, Thuỵ Sỹ, Ý, Hà Lan, Tây Ban Nha… Mỗi nước đều có
những nghiên cứu với mục đích tìm ra được lớp OGFC phù hợp nhất cho đất nước, địa phương
mình. Nhiều bài học kinh nghiệm được rút ra sau những thất bại cũng như thành công ban đầu.
Hiện tại, lớp OGFC đã được ứng dụng thành công ở nhiều nước và đã ban hành thành tiêu chuẩn
kỹ thuật. Cụ thể: Technical Advisory Open Graded Friction Courses (T 5040.31) do U.S.
Department of Transportation Federal Highway Administration ban hành, Maintenance
Technical Advisory Guide (TAG) do California Department of Transportation ban hành.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
9

Ở Việt Nam đã có những nghiên cứu và thử nghiệm ban đầu nhưng chỉ ở địa bàn Hà Nội và
cho đến nay vẫn chưa có quy trình kỹ thuật cho loại mặt đường này.
3. Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu sử dụng trong đồ án.
- Nghiên cứu lý thuyết về cốt liệu, cấp phối, đặc điểm của lớp tạo nhám thoát nước OGFC.
- Thống kê, tổng kết kinh nghiệm nghiên cứu và khai thác OGFC trong nước và trên thế giới.
4. Nội dung của đề tài:
4.1. Lịch sử phát triển lớp OGFC:
- OGFC được áp dụng lần đầu vào năm 1954, tại bang Arizona, với mục đích khắc phục
những nhược điểm của bêtông nhựa thông thường.
- Năm 1974, FHWA (Federal Highway Administration) phát triển một công thức thiết kế hỗn
hợp cho OGFC, được DOT của nhiều bang áp dụng.
- Đây là thế hệ OGFC đầu tiên, nhược điểm lớn nhất của lớp này là quá kém bền.
- Năm 1992, GDOT đã đánh giá lại những tính năng của OGFC và cải thiện hỗn hợp này.
- Ở Châu Âu ban đầu sử dụng một hỗn hợp có tên là PEM cũng với mục đích giống như
OGFC. Về sau, người Mỹ đã có những nghiên cứu về PEM để hoàn thiện thêm hỗn hợp OGFC.
Thế hệ OGFC mới đã nhanh chóng được áp dụng trên những đường cao tốc trên khắp thế
giới và nhận được ngày càng nhiều sự ủng hộ từ những người sử dụng.
4.2. Thành phần và chức năng của các loại vật liệu trong hỗn hợp OGFC:
4.2.1. Thành phần vật liệu:
Đá dăm, cát, nhựa, bột khoáng, sợi hoặc chất phụ gia khác.
4.2.2. Chức năng của các loại vật liệu trong thành phần vật liệu:
- Thành phần đá đăm, làm nên khung sườn chịu lực và tạo độ nhám cần thiết trên bề mặt của
mặt đường.
- Vai trò của cát là để lấp các lỗ rỗng giữa các hạt của sườn đá dăm, làm tăng độ ổn định của
sườn và cùng với đá dăm làm thành cốt liệu khoáng vật của bêtông nhựa.
- Nhựa là chất liên kết chủ yếu dùng để kết dính các hạt cốt liệu khoáng vật lại với nhau
thành một khối. Nhựa Polyme được sử dụng để nâng cao độ ổn định và ngăn ngừa việc chảy
nhựa.
- Bột khoáng cùng với nhựa làm thành chất liên kết asphalt, ngoài ra bột khoáng còn có vai
trò lấp các lỗ rỗng.

- Sợi là thành phần vật liệu được thêm vào cũng với mục đích tăng độ ổn định và ngăn ngừa
chảy nhựa.
4.3. Ưu điểm và hạn chế của lớp mặt OGFC:
4.3.1. Ưu điểm:
1/ Cho phép duy trì tốc độc cao, đảm bảo tốt ma sát.
2/ Giảm nước mặt.
3/ Giảm bắn nước và toé nước.
4/ Khả năng chống ồn cao hơn, giảm từ 3-5 dB so với mặt đường bêtông nhựa thông thường.
5/ Cải thiện điều kiện ẩm ướt của thời tiết, tăng tầm nhìn ban đêm.
6/ Những tính chất tốt ở trên được duy trì trong suốt thời gian sử dụng.










4.3.2. Hạn chế:
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
10
1/ Làm gia tăng tiềm năng bong bật của những lớp mặt đường ở phía dưới (những lớp không
đủ kín để chống lại sự xâm thực của nguồn ẩm).
2/ Giảm tác dụng dưới tác dụng của tuyết và băng.
3/ Những khả năng đặc biệt bị giảm nhiều ở những chỗ bị hư hỏng, và nếu được phục hồi lại
thì những khả năng này cũng không còn tốt như những vùng khác.
4/ Bị phụ thuộc vào điều kiện mặt đường bên dưới.

5/ Dễ bị nứt và hư hỏng tại những chỗ giao nhau, những vị trí xe chạy chậm, những đoạn
cuối dốc, những chỗ hãm xe và những chỗ có cấu tạo hình học đăc biệt.
4.4. Tìm hiểu các nghiên cứu về OGFC:
4.4.1. Nghiên cứu về cấp phối cốt liệu:
*Nghiên cứu của NCAT về hỗn hợp OGFC, dùng 4 loại cấp phối như sau:
Phần trăm lượng lọt qua sàng
Cỡ sàng
Cấp phối FHWA
sử dụng
Cấp phối 1 Cấp phối 2 Cấp phối 3
19mm 100 100 100 100
12,5mm 95 95 95 95
9,5mm 65 65 65 65
4,75mm 40 30 25 15
2,36mm 12 7 7 7
0,075mm 4 3 3 3
♦Nghiên cứu về tính thấm:
Tính thấm được xác định theo “phương pháp kiểm tra độ thấm Florida”, dùng một máy đo độ
thấm. Chỉ tiêu đánh giá là “độ thấm”, được mô tả bằng đơn vị m/ngày.
Kết quả thí nghiêm như sau:

♦ Nghiên cứu về độ bền, tuổi thọ:
Độ bền, tuổi thọ của hỗn hợp được đánh giá trong phòng thí nghiệm qua các thí nghiệm:
- Thí nghiệm xác định độ hao mòn Cantabro. Thí nghiệm dùng máy quay Los Angeles (LA),
xác định “hệ số mài mòn Cantabro”. Kết quá cho thấy, độ hao mòn tăng khi cốt liệu chế tạo từ
hỗn hợp thô hơn. Tuy vậy, với hỗn hợp sử dụng cấp phối thô nhất (15% lọt qua sàng 4,75mm),
kết quả thí nghiệm vẫn nằm trong giới hạn cho phép.
- Thí nghiệm độ lún vệt bánh.
Kết quả đo lún thí nghiệm với “máy phân tích mặt đường bêtông nhựa” như sau:

Cấp phối (% lọt qua sàng 4,75mm) Chiều sâu lún sau 8000vòng (mm)
15 4,05
25 3,83
30 4,29
40 3,41
4.4.2. Nghiên cứu về cấp phối hỗn hợp:
♦ Thí nghiệm “Draindow”-xác định độ chảy nhựa trong hỗn hợp:
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
11
Thí nghiệm này đựơc thực hiện trên hai loại nhựa là PG64-22 và PG76-22.
Kiểm tra độ chảy nhựa được thực hiện ở mẫu OGFC không nén, theo phương pháp kiểm
tra độ chảy nhựa của NCAT. Độ chảy nhựa lớn nhất có thể chấp nhận được là 0,3%.
Thí nghiệm trên cho thấy với hỗn hợp dùng cấp phối 15% lọt qua sàng 4,75 cho độ chảy
nhựa đặc biệt cao. Nhưng khi dùng nhựa PG 76-22 thì con số này giảm xuống đến 0,3%, có thể
chấp nhận được.
160
0
C 175
0
C Cấp phối
(%LLQS)
PG 64-22 PG 76-22 PG 64-22 PG 76-22
15 0,45 0,05 1,27 0,3
25 0,10 0,25
30 0,11 0,24
40 0,12 0,19
♦ Nghiên cứu về độ ổn định nước:
Nghiên cứu được thực hiện thí nghiệm trên 8 loại mẫu khác nhau và đưa ra kết luận như sau:
“Sự tác động hai chiều giữa cấp độ lực dính và loại cốt liệu là quan trọng nhất. Sự tác động của

các yếu tố khác vẫn có nhưng không quan trọng.”
4.4.3. Tìm hiểu các nghiên cứu về giảm tiếng ồn:
Để so sánh mức độ giảm ồn, các nghiên cứu thuộc bang Mississippi dùng một hệ số gọi là
“hệ số yên tĩnh”, tỉ lệ nghịch với cấp độ tiếng ồn. Kết quả nghiên cứu như sau:

Loại hỗn hợp Hệ số yên tĩnh
OGFC 308
BTN cấp phối liên tục Dmax 9,5 181
Bêtông ximăng 166

Các nghiên cứu khác của NAPA, FHWA đều cho kết luận là mặt đường OGFC có độ ồn thấp
nhất sau khi đã so sánh với những loại mặt đường khác.
4.5. Tìm hiểu - tổng kết các ứng dụng và các kết quả ghi nhận được:
4.5.1. Tìm hiểu các ứng dụng:
- Tại nước Mỹ: Đất nước này đã sử dụng phổ biến lớp mặt đường OGFC từ nhiều năm về
trước. Họ đã có được các kinh nghiệm phong phú về việc thiết kế, thi công, cũng như sử dụng
lớp mặt đường này.
- Tại các nước Châu Âu: Các nước đã ứng dụng lớp mặt đường này và hầu hết đều thu được
các kết quả tốt.
- Ở khu vực Đông Nam Á: Tháng 1 năm 2004, Lào đã gởi một báo cáo về việc sử dụng thử
nghiệm lớp mặt đường OGFC. Theo báo cáo thì lớp OGFC ở đây có độ thấm hút rất tốt trong
điều kiện lượng mưa cao ở đất nước này. Tuy nhiên, tuổi thọ trung bình của lớp này theo kết quả
điều tra là 8 năm, hơi thấp so với các nước Châu Âu, Mỹ.
4.5.2. Tổng kết các ứng dụng và các kết quả ghi nhận được:
Từ các ứng dụng, đề tài tổng hợp lại lớp OGFC đặc trưng của từng nơi trong 33 địa phương
ứng với vùng 4 khí hậu của nước Mỹ. Tổng hợp này được trình bày cụ thể ở phần báo cáo chi
tiết.
Các vấn đề gặp phải đối với lớp OGFC ở các 4 vùng:
- Vùng chịu tác dụng của khí hậu có tính ẩm-lạnh.
- Vùng có khí hậu ẩm-không lạnh.

- Vùng có khí hậu khô-lạnh.
- Vùng có khí hậu khô-không lạnh.
Những nhận xét về lớp OGFC như sau:




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
12
+ Về tính ma sát của mặt đường + Về tuổi thọ của lớp OGFC :



+ Về độ bền của hỗn hợp OGFC:

4.6. Những vấn đề cần chú ý khi thiết kế và thi công lớp mặt đường OGFC :
- Phạm vi ứng dụng: + Sử dụng nơi có lưu lượng xe cao
+ Những nơi có cấu tạo hình học đặc biệt, chỗ xe nặng thường hãm và
dừng, nơi thường xuyên có băng tuyết đều không nên sử dụng lớp mặt đường này.
- Cường độ của lớp OGFC không được tính trong thiết kế mặt đường.
- Lớp OGFC được thiết kế với Dmax19, dùng cấp phối hở, hàm lượng asphalt cao, yêu cầu
cao về nhiệt độ trộn.
- Lớp mặt đường phía dưới yêu cầu có cấu trúc vững chắc, lún vệt bánh, lún, nứt, bong bật
xãy ra rất ít. Trước khi thi công lớp OGFC, phải phủ kín mặt đường bằng nhũ tương lỏng.
4.7. Tình hình cụ thể việc áp dụng lớp OGFC ở Việt Nam:
Ở Việt Nam, lớp OGFC bắt đầu được nghiên cứu và bước đầu đưa vào thử nghiệm trên
đường Bắc Thăng Long - Nội Bài với tên là “lớp phủ thoát nước”. Các nghiên cứu và ứng dụng
lớp mặt OGFC ở Việt Nam chỉ mới ở bước đầu và vẫn chưa xem xét nhiều đến tính chất quan
trọng nhất của hỗn hợp này, đó là tính thấm nước.

4.8. Xu hướng phát triển lớp bêtông nhựa tạo nhám thoát nước OGFC trên thế giới và ở
Việt Nam.
- Xu thế chung trên thế giới, sử dụng lớp mặt OGFC cho tất cả các con đường có lưu lượng
xe hằng ngày vượt quá 25.000 (xe/ngđ). Mỗi vùng, người ta phát triển loại hỗn hợp này theo một
hướng riêng phù hợp với đặc trưng của vùng mình.
- Ở Việt Nam, việc sử dụng OGFC được tách ra và phát triển theo hai hướng: tạo nhám
(VTO) và thoát nước (OGFC). Xu thế hiện nay ở nước ta là làm nhiều đường ô tô tốc độ cao.
Vừa qua đã có dự án đường cao tốc “cầu rẽ Ninh Bình”, đây là đường cao tốc thứ ba thuộc quản
lý của Tổng Công Ty Đường Cao Tốc Việt Nam. Rõ ràng, với tốc độ xe chạy cao, yêu cầu về độ
nhám cũng cao hơn bình thường. Các yếu tố khác như chống bắn nước, tăng tầm nhìn xe chạy
cũng trở thành những yêu cầu quan trọng. Để đáp ứng được các yêu cầu đó, việc sử dụng lớp mặt
OGFC là giải pháp hợp lý và cần thiết, đã được thế giới chứng minh. Lớp OGFC phổ biến trên
những con đường ôtô tốc độ cao ở Việt Nam trong tương lai không xa là một điều tất yếu.
NĂM
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
13
5. NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ:
Đề xuất lớp OGFC dùng cho Việt Nam với những đặc điểm như sau:
- Nên làm lớp OGFC với bề dày từ 4÷5 cm, với độ lỗ rỗng từ 18÷25%.
- Có biện pháp vệ sinh thích hợp kèm theo khi sử dụng loại mặt đường này.
- Dùng đá có độ dính bám với nhựa cao và độ cứng lớn.
- Đưa thêm hàm lượng sợi vào công thức thiết kế hỗn hợp.
- Trong báo cáo hội nghị ngành có đề xuất cấp phối dùng cho OGFC như sau:
Cỡ sàng Lượng lọt sàng
12,5 mm 100
9,5 mm 95-100
4,75 mm 30-50
2,36 mm 5-15
0,075 mm 2-5

Kiến nghị mở rộng hỗn hợp OGFC với 2 loại Dmax là 19 và 12,5. Riêng hàm lượng lọt qua
sàng 4,75, kiến nghị giảm thành phần này còn 15÷30, tốt nhất là ở mức 20%.
- Mở rộng các nghiên cứu thực nghiệm ở các vùng trên đất nước để tránh xảy ra bất cập khi
thi công trên thực tế.
6. TÀI LIỆU THAM KHẢO:
1/ Phòng thí nghiệm trọng điểm đường bộ I, Viện khoa học và Giao Thông Vận tải, Kết quả
nghiên cứu ứng dụng bêtông nhựa cải thiện trong xây dựng đường ôtô cấp cao, đường sân
bay. 2004.
2/ Colorado Department of Transportion, Highway Traffic Noise: Effect of Pavement
Type. 7/2004.
3/ Nation Center for Asphalt Technology, Evaluation of OGFC Mixture Containing
Cellulose Fibers. 12/2000.
4/ George B. Way, OGFC Met CRM-Where the Rupper meets the Rupper-12 Year of
Durable Success. 2000.
5/ Prithvi S. Kandhal and Rajib B. Mallick, Design of New-Generation Open Graded
Friction Courses. 12/1999.
6/ University of Rhode Isaland Transportation Center, Performance Improvement of Open
Graded Friction Course. 10/2002.
7/ Gary Thompson and Mike Remily, Field Verification Process for Open Graded HMAC
Mixes. 7/2002.
8/ Prithvi S. Kandhal and Rajib B. Mallick, Open Graded Asphalt Friction Course: State
of the Practice. 5/1998.
9/ Walla S. Mogawer, Rajib B. Mallick, Matthew R. Teto and William C. Crockford,
Evaluation of Permeability of Superpave Mixes. 3/7/2002.
10/ Hardiman, The Improvement of Water Drainage Funtion and Abrasion Loss of
Conventional Porous Asphalt. 2005.
11/ Alabama Department of Transportation, Polyme Modified Open Graded Friction
Course. 1/1/2002.
12/ Robert M. Joubert, Durable Open Graded Mixes Enhance Safety And Reduce Noise.
1992.

13/ William Jemery Robinson, Design and Performance of Open Graded Friction Course
Hot Mix Asphalt. 7/5/2005.
14/ State of California Department of Transportation, Maintenance Technical Advisory
Guide (TAG). 10/2003.
15/ Mansi Low, Paving Roads in Laos: An Alternative Porous Pavement and Its Social
Impacts on Rural Communities, 1/2004.
16/ Patrik Karlsson, Clogging of Open and Gap Graded Pavements, 2006.
17/ U.S. Department of Transportation Federal Highway Administration, Technical
Advisory Open Graded Friction Courses. 26/12/1990.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
14
LỰA CHỌN GIẢI PHÁP XỬ LÝ SỤT TRƯỢT TALUY
ĐƯỜNG HỒ CHÍ MINH THUỘC KHU VỰC MIỀN TRUNG.
SOLUTIONS OF HO CHI MINH NATIONAL HIGHWAY LANDSLIDE PROCESSING IN
THE MIDDLE OF VIETNAM.

SVTH: Nguyễn Thu Hà – 01X3A
CBHD: Th.S Châu Trường Linh

TÓM TẮT
Đề tài giới thiệu về vấn đề sụt trượt taluy đường ôtô nói chung và hiện trạng ổn định taluy
đường Hồ chí Minh nói riêng. Dựa trên cơ sở lý thuyết về ổn định mái dốc và các phương pháp
tính toán ổn định mái dốc thường dùng để lựa chọn phương pháp tính toán ổn định taluy đường
Hồ Chí Minh.Thông qua các kết quả nghiên cứu để đề xuất các biện pháp xử lý sụt trượt taluy,
đề tài ứng dụng phần mềm Geo-Slope/w và phần mềm Plaxis để tính toán kiểm tra, thiết kế ổn
định taluy đường Hồ Chí Minh bằng các biện pháp khác nhau cho các loại mái dốc khác nhau,
từ đó lựa chọn ra giải pháp hợp lý nhất cho từng nhóm sụt trượt khác nhau đảm bảo tính ổn định
bền vững lâu dài.

ABSTRACT
The project introduces landslide problems of highway in general and stable status of Ho Chi
Minh National Highway‘s slope in particular. Relying on fundamental theory of slope stability
and frequently landslide stabilization methods, the project gives a suitable method for Ho Chi
Minh National Highway. Researching solutions of landside processing on Ho Chi Minh National
Highway, the project applies Plaxis and Geo-Slope/w software to calculate, test and design its
slopes using different methods, the project also evaluates to choose the most reasonable one for
each type of landslide based on long stabilization.
1. MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề.
Đường Hồ Chí Minh chạy từ Bắc tới Nam là trục đường ôtô mang ý nghĩa kinh tế xã hội, lịch
sử và quốc phòng. Việc duy trì sự thông suốt của tuyến đường trong suốt thời gian khai thác là
vấn đề trọng yếu.
Tuyến đường có điều kiện địa hình, địa chất, địa chất thuỷ văn rất phức tạp. Vì vậy khi xây
dựng không tránh khỏi việc xẻ núi đào đồi làm hẫng chân các mái dốc tự nhiên, làm cảnh quan
thiên nhiên bị phá vỡ và môi trường thay đổi. Sau vài năm khai thác hoặc lúc đang thi công hiện
tượng sụt lở đất đá của mái dốc thường xảy ra hàng năm nhất là vào mùa mưa lũ. Hiện nay đã có
nhiều giải pháp xử lý khác nhau cho các đoạn có điều kiện địa hình, địa chất, địa chất thuỷ văn
khác nhau. Nhưng các giải pháp xử lý đó hoặc chưa triệt để về tính ổn định lâu dài hoặc chưa
hợp lý về kỹ thuật thi công và kinh tế. Như vậy việc nghiên cứu tìm các giải pháp tăng tính ổn
định bền vững lâu dài và hợp lý về công nghệ thi công, hợp lý về kinh tế cho các mái dốc nền
đường của tuyến đường đặc biệt là taluy dương là một vấn đề cấp thiết.
1.2. Mục đích và nội dung nghiên cứu.
Mục đích nghiên cứu.
Nghiên cứu để lựa chọn biện pháp xử lý sụt trượt taluy đường Hồ Chí Minh thuộc khu vực
Miền Trung.
Nội dung nghiên cứu.
- Nghiên cứu tổng quan về vấn đề sụt trượt taluy đường nói chung và taluy đường Hồ Chí
Minh nói riêng.
- Nghiên cứu cơ sở lý luận tính toán ổn định mái dốc (cơ sở lý thuyết về ổn định mái dốc, các

phương pháp tính toán ổn định mái dốc thường dùng).
- Đề xuất các biện pháp xử lý sụt trượt taluy đường Hồ Chí Minh.
- Ứng dụng phần mềm Geo-Slope/w và phần mềm Plaxis tính toán, thiết kế ổn định taluy
đường Hồ Chí Minh.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyn tp bỏo cỏo Hi ngh sinh viờn nghiờn cu khoa hc Khoa XD Cu ng nm 2006
15
- La chn gii phỏp x lý cho st trt taluy ng H Chớ Minh hp lý nht.
1.3. Phng phỏp v phm vi nghiờn cu.
Phng phỏp nghiờn cu.
Trờn c s cỏc s liu kho sỏt a hỡnh, a cht, thu vn , tham kho kt qu nghiờn cu
ca cỏc cụng trỡnh ó cụng b ng thi da trờn cỏc tiờu chun thit k ca cỏc nc tiờn tin
hin ang ỏp dng chn ra phng phỏp tớnh phự hp.
Dựng phn mm Geo-Slope/w tớnh toỏn n nh mỏi dc, la chn phng phỏp tớnh toỏn
v x lý i vi nhng trng hp ch cn thit k gia cng bng kt cu n l. Dựng phn
mn Plaxis tớnh toỏn thit k gia cng mỏi dc trong nhng trng hp phc tp phi dựng
kt cu t hp.
Phm vi nghiờn cu:
ti tp trung nghiờn cu n nh st trt taluy dng trờn ng H Chớ Minh thuc khu
vc Min Trung.
2. TNG QUAN
Rt nhiu cỏc cụng trỡnh nghiờn cu ca cỏc tỏc gi trong v ngoi nc nghiờn cu v vn
st trt taluy trờn ng H Chớ Minh. Cỏc cụng trỡnh nghiờn cu ú u mang ý ngha khoa
hc thc tin sõu sc.
Tuy nhiờn mi cụng trỡnh nghiờn cu ú hoc ch phõn tớch ỏnh giỏ nguyờn nhõn gõy ra st
trt hoc ch nờu ra phm vi ỏp dng i vi mi bin phỏp gia cng mỏi dc m cha ch ra
c i vi mi loi mt ct ngang cú cỏc s liu a cht, hin trng v nguyờn nhõn gõy ra st
trt c th thỡ la chn bin phỏp gia cng nh th no hp lý nht v c 3 vn : n nh
lõu di, k thut thi cụng v kinh t.
Vỡ vy nghiờn cu ca ti l cp n vic la chn x lý gia cng mỏi dc cho tng

loi mỏi dc (tng loi mt ct ngang cú cỏc s liu a cht, hin trng v nguyờn nhõn gõy st
trt) trờn tuyn ng H Chớ Minh thuc khu vc Min Trung mt cỏch hp lý nht.
3. NGHIấN CU V Lí THUYT.
3.1. C s lý thuyt.
Dựng phng phỏp "dựng mt trt gi nh" la chn vic tớnh toỏn n nh mỏi dc nn
ng o.
3. 2. Cỏc gi thuyt khoa hc.
Gi thit mt trt cú dng l mt
cung trũn tỡm ra h s n nh nh
nht, so sỏnh vi h s n nh cho phộp
ca cụng trỡnh theo qui phm cú kt
lun v mt ct thit k.
3.3. Phng phỏp nghiờn cu s
dng.
Dựng phng phỏp phõn mnh ca
W.Bishop (trng thỏi cõn bng gii hn)
v phng phỏp phn t hu hn (xột ng sut - bin dng v cõn bng phõn t) tớnh toỏn n
nh mỏi dc nn ng o. Phng phỏp ny tớnh toỏn n gin, sai s nh, kt qu phự hp
vi cỏc iu kin thc t.
4. TRèNH BY, NH GI, BN LUN CC KT QU.
4.1. Tng quan v vn st trt taluy ng.
Hin tng st trt t ỏ din ra mónh lit ch yu vựng Tõy Bc, ni cú cỏc tuyn QL6,
QL70, QL279, QL237, QL4D v trờn cỏc tuyn ng thuc khu vc Min Trung, ni cú tuyn
ng H Chớ Minh i qua v cỏc tuyn QL7, QL8, QL12, QL14D,QL14E, ng H Chớ
Minh, QL24, QL26, QL27, QL49A. Hin tng ny xy ra hng nm, nht l vo mựa ma l,
gõy thit hi ln v tớnh mng v ti sn ca nhõn dõn, ca nn kinh t quc gia v cú nh hng
bt li i vi mụi trng sinh thỏi.
ng H Chớ Minh chy dc theo trin nỳi, a hỡnh phn ln l ng ốo dc, mt ct
ngang thng cú dng mt bờn taluy dng v mt bờn taluy õm. Vỡ vy hin tng st trt l
goùc dọỳc

H
Hỗnh 1 : Cừt ngang mỷt trổồỹt coù daỷng laỡ mọỹt cung troỡn
C
B
m

ỷt

d
ọ
ỳc
O
R
A
D
mỷt trổồỹt
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
16
không tránh khỏi nhất là về mùa mưa lũ, phía taluy dương bên núi do địa hình, địa chất thuỷ văn
rất phức tạp và liên tục thay đổi nên những đoạn đào sâu bị sạt lở taluy Quy mô và hậu quả của
các hiện tượng đó rất khác nhau: có thể là sự mất ổn định của một khối đất đá nhỏ trong phạm vi
nền đường, nhưng cũng có thể là sự mất ổn định của cả một sườn núi trên đó xây dựng nền
đường.



Hình 2: Sụt trượt trên đường Hồ Chí Minh, 8/2005.
Vì vậy cần phải có biện pháp xử lý kịp thời và hợp lý để nhanh chóng ngăn chặn sự phát

triển của hiện tượng sụt trượt này dẫn đến hậu quả nghiêm trọng hơn xảy ra.
4.2. Đề xuất các biên pháp xử lý sụt trượt taluy đường Hồ Chí Minh.
4.2.1. Cơ sở đề xuất các biện pháp xử lý sụt trượt taluy đường Hồ Chí Minh.
- Số liệu khảo sát địa hình, địa chất, địa chất thuỷ văn.
- Hiện trạng và qui mô sụt trượt (sụt trượt với qui mô lớn hay nhỏ ,tác hại gây ra)
- Các biện pháp xử lý sụt trượt taluy đường thường dùng theo lý thuyết và thực tế.
- Sự tiến bộ trong việc áp dụng công nghệ mới để xử lý mất ổn định mái dốc.
4.2.2. Đề xuất các biện pháp xử lý sụt trượt taluy đường Hồ Chí Minh.
Đề tài tiến hành phân nhóm các dạng sụt trượt xảy ra trên đường HCM theo các đặc trưng về
nguyên nhân, kích thước MCN, địa chất bao gồm 4 nhóm.
Nhóm 1: Gồm các điểm sụt trượt thuộc khu vực điều kiện địa hình, địa chất, địa chất thuỷ
văn không phức tạp lắm, mái dốc tương đối thoải, qui mô sụt trượt nhỏ không gây tác hại nặng
nề. Đề xuất biện pháp xử lý:
Xử lý hệ thống thoát nước (nếu cần) và gia cố bề mặt mái dốc kết hợp với :
Giảm tải mái dốc; Tường chắn trọng lực; Chèn neo thường
Nhóm 2: Gồm các điểm sụt trượt thuộc khu vực điều kiện địa hình, địa chất, địa chất thuỷ
văn phức tạp, mái dốc không quá cao, qui mô sụt trượt trung bình, gây tác hại nhưng không quá
nghiêm trọng.Đề xuất biện pháp xử lý:
Xử lý hệ thống thoát nước (nếu cần) và gia cố bề mặt mái dốc kết hợp với :
Tường chắn trọng lực; Chèn neo thường; Chèn neo ƯST + tường phòng hộ bảo vệ bề mặt
Nhóm 3: Gồm các điểm sụt trượt thuộc khu vực điều kiện địa hình, địa chất, địa chất thuỷ
văn phức tạp, mái dốc cao, qui mô sụt trượt lớn, tác hại nghiêm trọng.Đề xuất biện pháp xử lý:
Xử lý hệ thống thoát nước (nếu cần) và gia cố bề mặt mái dốc kết hợp với :
Chèn neo ƯST + tường chắn trọng lực; Chèn neo ƯST + tường phòng hộ bảo vệ bề mặt
Nhóm 4: Gồm các điểm sụt trượt thuộc khu vực điều kiện địa hình, địa chất, địa chất thuỷ
văn rất phức tạp, mái dốc cao, qui mô sụt trượt rất lớn, tác hại nghiêm trọng.Đề xuất biện phápxử
lý : Xử lý hệ thống thoát nước (nếu cần) và gia cố bề mặt mái dốc kết hợp với :
Chèn neo ƯST + tường chắn trọng lực; Chèn neo ƯST + tường chắn trọng lực + tường
phòng hộ bảo vệ bề mặt
Với mỗi nhóm điểm sụt trượt nêu trên, đề tài đã chọn ra một mặt cắt điển hình để kiểm tra ổn

định và thiết kế xử lý sụt trượt theo các biện pháp đã đề xuất ở trên.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
17
4.3. Ứng dụng phần mềm Geo-Slope/w và phần mềm Plaxis tính toán ổn định taluy đường
Hồ Chí Minh.
Dùng phần mềm Geo-Slope/w tính toán hệ số ổn định K, so sánh với hệ số ổn định cho phép
để kết luận về tính ổn định của công trình.
Hệ số ổn định cho phép: [K] đánh giá dựa vào tính chất quan trọng của công trình và phương
pháp kiểm tra. Đường Hồ Chí Minh là đường ôtô mang ý nghĩa kinh tế xã hội, lịch sử và quốc
phòng quan trọng. Vì vậy kiểm tra theo phương pháp của Bishop lấy [K] = 1.4 ; theo phương
pháp phần tử hữu hạn lấy [K] = 1.1.
• Kiểm tra ổn định MC1
Kmin = 1.115 < [K] =1.4 theo phương pháp Bishop > mái dốc mất ổn định.
Lý trình: Km 479T + 100 - Km 479T + 400,
đoạn ATép - Thạch Mỹ
Chiều cao mái dốc: H = 16m, Độ dốc: 2:1
+ Lớp 1: γ = 17 KN/m
3
; C = 15 KPa; φ = 20
0
;
h
1
= 8m
+ Lớp 2: γ = 17 KN/m
3
; C = 30 KPa; φ = 32
0
;

h
2
= 8m
• Xử lý ổn định MC1





Giảm tải mái dốc MC1 Chèn neo thường MC1

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
18


Bảng1. Tổng hợp kết quả tính toán và xử lý sụt trượt cho 4 mặt cắt thiết kế

Nhóm, H, độ dốc Biện pháp xử lý K
min
sau xử lý Kết luận
I(MC1) ,
16m, 2:1, Kiểm tra
ổn định Kmin =
1.115 < 1.4 > mất
ổn định theo
Bishop
1. Bạt mái dốc, cắt cơ giảm tải
2. Neo thường. Tải khuất phục neo P = 60
KN; tải bầu neo P = 50 KN/m ; L

n
= 10 m;
L
bn
= 5 m, 5 tầng neo.
3. Bạt mái dốc, tường chắn trọng lực: H =
4m, d = 0.6m, EA = 22.2 x10
6
KN/m, EI =
6.66x10
5
KN/m
1.728 > 1.4
1.433 > 1.4


1.401 > 1.1
( pp ph/tử hữu
hạn)
Ổn định
Ổn định


Ổn định
II(MC2),
20m, 2:1, Kiểm tra
ổn định Kmin =
0.972 < 1.4 > mất
ổn định theo
Bishop

1. Bạt mái dốc, tường chắn trọng lực: H =
4m, d = 0.6m, EA = 22.2 x10
6
KN/m, EI =
6.66x10
5
KN/m
2. Bạt mái dốc, chèn neo thường. Tải khuất
phục neo P = 60 KN; tải bầu neo P = 50
KN/m ; L
n
= 9 m; L
bn
= 4.5 m, 7 tầng neo
3. Bạt mái dốc, chèn neo ƯST + tường
chắn gia cố bề mặt.Tải trọng neo EA =
2x10
5
KN; tải bầu neo EA = 10
5
KN/m .
Tường chắn H = 10m, d = 0.3m, EA = 22.2
x10
6
KN/m, EI = 6.66x10
5
KN/m
1.212 > 1.1
(pp ph/tử hữu
hạn)

1.432 > 1.4



1.520 > 1.1
(pp ph/tử hữu
hạn)

Ổn định


Ổn định



Ổn định
III(MC3),
26m, 2:1, Kiểm tra
ổn định Kmin =
0.743 < 1.4 > mất
ổn định theo
Bishop
1. Bạt mái dốc và giật cấp, chèn neo ƯST +
tường chắn gia cố bề mặt mái dốc.Tải trọng
neo EA = 2.5x10
5
KN; tải bầu neo EA =
2x10
5
KN. Tường chắn H = 2x7m, d =

0.3m, EA = 22.2 x10
6
KN/m,EI
=6.66x10
5
KN/m
2. Bạt mái dốc và giật cấp, chèn neo ƯST +
tường chắn trọng lực. Tải trọng neo EA =
2.5x10
5
KN; tải bầu neo EA = 2x10
5
KN.
Tường chắn H = 6m, d = 1m, EA =
37x10
6
KN/m,
EI = 30.83x10
5
KN/m
1.283 > 1.1
(pp ph/tử hữu
hạn)



1.122 >1.1
(pp ph/tử hữu
hạn)

Ổn định





Ổn định
IV(MC4 ),
30m, 2:1, Kiểm tra
ổn định Kmin =
0.901 < 1.4 > mất
ổn định theo
Bishop
1. Bạt mái dốc và giật cấp, chèn neo ƯST +
tường chắn trọng lực. Tải trọng neo EA =
2.5x10
5
KN; tải bầu neo EA = 2x10
5
KN.
Tường chắn H = 8m, d = 1m, EA =
37x10
6
KN/m,
EI = 30.83x10
5
KN/m
2. Bạt mái dốc và giật cấp, chèn neo ƯST +
tường chắn trọng lực, tường chắn gia cố bề
mặt mái dốc. Tải trọng neo EA =

2.5x10
5
KN; tải bầu neo EA = 2x10
5
KN.
1.160 > 1.1
(pp ph/tử hữu
hạn)


1.306 > 1.1
(pp ph/tử hữu
hạn
Ổn định





Ổn định
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
19
Tường chắn trọng lực H = 6m, d = 1m, EA
= 37x10
6
KN/m,EI = 30.83x10
5
KN/m.
Tường chắn gia cố bề mặt H = 14m, d =

0.3m, EA = 11.1x10
6
KN/m, EI =
0.8325x10
5
KN/m

* Từ kết quả trên kết hợp với việc xét đến tính ổn định lâu dài và những thuận lợi, khó
khăn trong công nghệ thi công để lựa chọn giải pháp xử lý phù hợp.


5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1. Kết luận
Đề tài lựa chọn biện pháp xử lý sụt trượt taluy đường Hồ Chí Minh như sau
Nhóm

Chọn biện pháp xử lý
1
Bạt mái dốc, cắt cơ giảm tải
2
Dùng neo thường
3
Dùng neo ƯST + tường phòng hộ bảo vệ bề mặt + giảm tải mái dốc
4
Dùng neo ƯST + tường chắn trọng lực + tường phòng hộ bảo vệ bề mặt + giảm tải
mái dốc

Với các biện pháp đã chọn như trên đảm bảo mái dốc ổn định lâu dài trong thời gian thi
công và khai thác; phù hợp với điều kiện, công nghệ thi công hiện nay đang áp dụng.
5.2. Kiến nghị

Việc khảo sát địa hình, địa chất công trình và địa chất thuỷ văn do các đơn vị tư vấn thiết kế
tiến hành rất sơ sài, chưa đạt yêu cầu so với các qui trình kỹ thuật hiện hành nên số liệu đầu vào
không đảm bảo độ tin cậy, vì vậy cần phải có số liệu khảo sát thực tế chi tiết hơn để đưa ra biện
pháp xử lý triệt để.
Trong tính toán ổn định xem như mái dốc trượt theo dạng cung tròn, tuy nhiên thực tế còn có
mặt trượt với các dạng khác. Trong phạm vi nghiên cứu đề tài chưa tiếp cận được vấn đề này bởi
lập hàm mặt trượt như vậy rất phức tạp và cần đầu tư nhiều thời gian hơn.
Với mỗi nhóm sụt trượt, đề tài chỉ chọn ra một mặt cắt điển hình để tính toán kiểm tra và
thiết kế ổn định do đó cần phải tính toán kiểm tra thêm với các mặt cắt khác.
Kiến nghị: Hướng nghiên cứu tiếp theo đề tài là tiếp tục giải quyết các hạn chế nêu trên đồng
thời xem xét đánh giá hiệu quả kinh tế của các giải pháp xử lý ổn định taluy đường Hồ Chí
Minh. Nội dung nghiên cứu này sẽ được đưa vào báo cáo trong đề tài tốt nghiệp.
6. TÀI LIỆU THAM KHẢO.
1. Bùi Danh Lưu (1999), Neo trong đất đá, Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải, Hà Nội.
2. Viện tiêu chuẩn Anh Quốc (Nguyễn Hữu Đẩu dịch) (2001), Neo trong đất BS 8081:1989,
Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
3. Viện tiêu chuẩn Anh Quốc (Dương Học Hải, Vũ Công Ngữ, Nguyễn Chính Bái dịch)
(2003), Tiêu chuẩn thực hành đất và các vật liệu đắp khác có gia cường (có cốt) BS
8006:1995, Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
4. Châu Trường Linh (2003), Luận văn Thạc Sĩ “ Tính toán neo trong đất-đá ổn định ta
luy nền đường theo phương pháp phần tử hữu hạn trên nền đàn hồi Winkler”, Hà Nội.
5. Dự án hợp tác khoa học và chuyển giao công nghệ phòng chống sụt trượt đường Hồ Chí
Minh (10/2002), Tài liệu công nghệ phòng chống sụt trượt đường Hồ Chí Minh, Nhà máy
cơ khí xây dựng Liễu Châu-Trung Quốc.
6. Website tham khảo: , .
.



PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
20
ĐÁNH GIÁ TÍNH DÍNH BÁM CỦA NHŨ TƯƠNG NHỰA VỚI CỐT LIỆU ĐÁ
KHU VỰC MIỀN TRUNG VÀ TÂY NGUYÊN
APPRECIATING THE ADHESION OF ASPHALT EMULSION TO AGGREGATE
IN CENTRAL AREA AND WESTERN PLATEAU

SVTH: Nguyễn Văn Hội - 01X3A
GVHD: ThS Nguyễn Biên Cương

TÓM TẮT
Báo cáo trình bày một số kết quả bước đầu nghiên cứu tính dính bám của nhũ tương nhựa
với cốt liệu đá khu vực Miền Trung và Tây Nguyên. Kết quả cho thấy, nhũ tương dính bám tốt
với cốt liệu đá, làm cơ sở cho việc nghiên cứu các ứng dụng của nó vào thực tế.
ABSTRACT
The report presents the result of researching adhesion of Asphalt Emulsion to aggregate in
central area and western plateau. The result of subject shows that, Asphalt Emulsion adhere to
aggregate excellent and this is the foundation for applications of it in reality.
1. MỞ ĐẦU:
- Nhũ tương nhựa là một hình thức nhựa bitum ở dạng lỏng và nguội, rất thích hợp với khí
hậu nhiệt đới mưa nhiều, vì màng nhựa có thể dính bám khi mặt đá còn ướt. Ở các nước phát
triển nhũ tương được ứng dụng rất rộng rải. Tuy vậy hiện nay nhũ tương sử dụng trong xây dựng
và khai thác đường ở Việt Nam còn ít.
- Tính dính bám của nhũ tương với cốt liệu đá là một yếu tố quan trọng trong xây dựng và
khai thác đường của người Mĩ, Pháp, …Tuy nhiên, ở nước ta, việc nghiên cứu đánh giá tính dính
bám của cốt liệu đá với các chất kết dính hữu cơ, trong đó có nhũ tương nhựa đường hiện chưa
có được những nghiên cứu đầy đủ, phần vì loại chất kết dính này còn khá mới mẻ, phần vì còn
thiếu thiết bị máy móc chuyên dùng và những hạn chế do tập quán công nghệ. Trong khu vực
Miền trung và Tây nguyên chưa có một nghiên cứu nào về tính dính bám này.
- Nghiên cứu tính dính bám của nhũ tương nhựa với cốt liệu đá ở khu vực Miền Trung và

Tây Nguyên sẽ đưa ra một danh mục các loại đá trong khu vực này có khả năng dính bám tốt với
nhũ tương. Từ đó kiến nghị việc ứng dụng nhũ tương trong công tác quản lý và khai thác đường
trong khu vực.
- Đề tài chỉ giới hạn đánh giá tính dính bám của nhũ tương gốc Axít ( 60% nhựa) đang được
sản xuất tại Miền Trung với cốt liệu đá ở khu vực Miền trung và Tây Nguyên (Đà Nẵng,
Đaklak, ĐăkNông ) trong phòng thí nghiệm, làm cơ sở cho việc nghiên cứu ứng dụng loại vật
liệu này vào trong thực tế.
2. TỔNG QUAN
- Trong vài thập kỷ qua, ở các nước phát triển, vấn đề nghiên cứu lý thuyết tính dính bám về
cơ bản đã được giải quyết. Đã có hàng triệu tấn nhũ tương được sử dụng trong xây dựng và khai
thác đường để giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường. Ngược lại ở Việt Nam, vấn đề nghiên cứu
lý thuyết tính dính bám chưa được quan tâm nhiều. Đến thời điểm hiện nay trong khu vực nghiên
cứu chưa có một nghiên cứu nào về vấn đề này được công bố.
3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Nghiên cứu lý thuyết:
Nghiên cứu lý thuyết về nhũ tương nhựa đường.
3.2. Nghiên cứu thực nghiệm:
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
21
Hiện nay ở Việt Nam, tiêu chuẩn thí nghiệm về tính dính bám của nhũ tương nhựa với cốt
liệu đá đã có ( 22TCN 251 -98) nhưng chưa rõ ràng. Do vậy, trong nội dung nghiên cứu này, chủ
yếu dựa vào các tiêu chuẩn của Pháp NF – T66- 018 áp dụng cho các thí nghiệm.
4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
4.1. Tổng quan về nhũ tương
4.1.1. Khái niệm nhũ tương:
4.1.2. Nhũ tương là một hệ thống không đồng nhất gồm hai hay nhiều pha chất lỏng được cấu
tạo bằng một pha chất lỏng liên tục và ít nhất là một pha chất lỏng thứ hai được phân tán thành
những hạt cực nhỏ (gọi là các tiểu cầu có đường kính lớn hơn 0,1µm ) vào trong pha thứ nhất.

Hình 1: Nhũ tương nhựa bitum
4.1.3. Phân loại nhũ tương:
- Theo hình dạng: Nhũ tương thuận, nhũ tương nghịch Bảng 1
Các dạng nhũ tương
Tên thường gọi Thuận Nghịch
Kí hiệu hiện nay L/H H/L
Kí hiệu trước kia ( theo Anh ) H/E ( O - W ) E/H ( W - O )
Pha bị phân tán Dầu Nước
Pha phân tán Nước Dầu
Khả năng dẫn điện Có dẫn điện Không dẫn điện
Độ PH Có thể đo được Không có thể đo được
Pha loãng trong nước Có thể Không thể
Nếu pha dầu có độ nhớt “V
h
“ và pha
nước có độ nhớt “ V
a
“ sẽ thường sản
xuất được nhũ tương “ V
e
“ sao cho
V
a
<V
e
<V
h
V
a
<V

h
<V
e


- Theo chất nhũ hoá: Nhũ tương cationic, nhũ tương anionic và noanionic.
- Theo kích cỡ hạt: Nhũ tương thường và vi nhũ tương. Bảng 2
Hai loại kích cỡ nhũ tương
Tên thường gọi Nhũ tương thường Vi nhũ tương
Kích cỡ đặc trưng của
các hạt
1 đến 20µ 0,01 đến 0,05µ
Hình thức mắt nhìn thấy Đục
Trong hoặc màu lơ nhạt ( vì
hiệu ứng Tyndall )
Độ nhớt
Cao, tuỳ theo độ đậm đặc của pha
bị phân tán
Rất yếu và độc lập đối pha
dầu
Độ ổn định Thay đổi tuỳ theo thời gian
Rất cao thậm chí vĩnh cửu vì
ổn định về động lực học
Lượng dùng các chất
hoạt tính bề mặt
Ít đến trung bình ( 0,1 đến 10%
của nhũ tương)
Cao (15 đến 25% của nhũ
tương )
Năng lượng phân tán cần

thiết
Cao (cần thiết phải có các thiết bị
mạnh tĩnh hoặc động )
Thấp (có khi có thể tự động
hình thành )

Pha nước
Pha nhựa
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
22
- Theo nguồn gốc: Nhũ tương tự nhiên, nhũ tương nhân tạo
- Theo tốc độ phân tách: Nhũ tương phân tách nhanh, nhũ tương phân tách trung bình, nhũ
tương phân tách chậm.
- Theo hàm lượng nhựa:Loại nhũ tương chiếm 50%, 55%, 60%, 65%, 69%, >70% hàm lượng
nhựa
Bảng 3
Loại nhũ tương Chỉ số phân tách
Phân tách nhanh
Phân tách trung bình
Phân tách chậm
< 100
80 đến 140
>120

4.1.4. Quá trình tương tác của nhũ tương với cốt liệu đá
- Khi cho nhũ tương tác dụng với cốt liệu đá mang dấu điện dương ( hoặc đá mang dấu điện
âm) cho kết quả như bảng 4.
Bảng tổng hợp :( Theo [1] ) Bảng 4
Đá

Nhũ tương cationic

Nhũ tương anionic
Đá mang dấu điện dương
( Đá vôi, đá bazan)

Phản ứng trung hoà



Hình thành cacbonat
amin không hoà tan


Lực hút



Hình thành xà phòng
canxi không hoà tan


Đá mang dấu điện âm
(silic, quăczit,granit )

Lực hút



Hình thành silicát

amin không hoà tan





Không có phản
ứng trung hoà


Không có lực hút
Hình minh hoạ





Hình 2: Quá trình phân tách của nhũ tương cationic khi tiếp xúc với cốt liệu đá.
DÍNH BÁM

PHÂN TÁCH
PHÂN TÁCH

DÍNH BÁM

DÍNH BÁM
PHÂN TÁCH

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006

23
4.1.5. Ứng dụng nhũ tương trong xây dựng và khai thác đường:
- Trên thế giới: Hiện nay trên thế giới nhũ tương cationic được ứng dụng rất rộng rãi, dưới
đây là biểu đồ thể hiện điều đó.
- Trong nước: Chưa được ứng dụng nhiều.
- Trong khu vực:
+ Dự án nâng cấp Quốc lộ 1A đoạn Vinh-Đông Hà, Đông Hà – Huế, Hòa Cầm-Quảng
Ngãi-Qui Nhơn.
+ Dự án cải tạo nâng cấp đường Hồ Chí Minh Vinh-Khe Sanh, Ngọc Hồi-ĐăkBel
Kontum, Khâm Đức-Quảng Nam, Hiên-Quảng Nam.
- Hầu hết các kết cấu áo đường trong khu vực nhũ tương chỉ ứng dụng để tưới thấm trong
xây dựng mặt đường bêtông nhựa, lớp bảo dưỡng trên lớp cấp phối đá dăm.
Biều đồ hiện trạng sử dụng nhũ tương trên thế giới
20
10
80
70 70
20
90
20 20
30
10
100
80
90
20
30 30
80
10
80 80

70
90
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Nhựa đường
100 80 90 20 30 30 80 10 80 80 70 90
Nhũ tương
0 20 10 80 70 70 20 90 20 20 30 10
Na Uy Thụy Điển
Đan
Mạch
Anh
Quốc
Hà Lan Đức Bỉ Pháp
Tây Ban
Nha
Ý Úc Niu Zilân

4.2. Thí nghiệm đánh giá tính dính bám
4.2.1. Chế bị mẫu thí nghiệm:
+ Lấy mẫu đá.

+ Sàng lấy cỡ đá 4,75 x 9,5.
+ Rửa đá.
+ Sấy đá.
+ Rút gọn mẫu.
+ Cân khối lượng cho từng loại đá.
+ Đánh ký hiệu mẫu cốt liệu.
4.2.2. Trình tự thí nghiệm: ( Theo tiêu chuẩn 22TCN 251 -98 và theo tiêu chuẩn NF-T66-018 ).
Các bước thí nghiệm

4.2.3. Đánh giá kết quả: ( Theo tiêu chuẩn 22TCN 251 -98 và theo tiêu chuẩn NF-T66-018 ).
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
24
5. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Bảng 5
Đá Đà Sơn
Khánh
Sơn
Phước
Tường
Hoà Phát Hố Bạc
Hốc
khế 2
Hố
Trầu
Đà Nẵng 50% 65% 92% 40% 75% 50% 98%


Bảng 6
Đá

4A Thuỷ
Điện Đồng
Nai 4
(ĐakNông)
Thuỷ Điện
Đồng Nai 3
(ĐakNông)
EaKhanh
(ĐakLak)
Quảng Thành
(ĐakNông)
Cầu 14
(ĐakLak)
Tây Nguyên 95% 100% 100% 100% 100%
Biều đồ biểu hiện tính dính bám của đá ở Đà Nẵng

50
65
92
40
75
50
98
50
35
8
60
25
50
2

0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Không dính bám
50 35 8 60 25 50 2
Dính bám
50 65 92 40 75 50 98
Đà Sơn
Khánh
Sơn
Phước
Tường
Hoà
Phát
Hố Bạc
Hốc
Khế 2
Hố Trầu

Biều đồ biểu hiện tính dính bám của đá ở ĐakLak và ĐakNông

95

100 100 100 100
5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Không dính bám
5 0 0 0 0
Dính bám
95 100 100 100 100
4A Thuỷ điện
Đồng Nai 4
(ĐakNông)
Thuỷ điện Đồng
Nai 3
(ĐakNông)
EaKhanh
(ĐakLak)
Quảng Thành
(ĐakNông)
Cầu 14
(ĐakLak)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” Khoa XD Cầu đường năm 2006
25

6. NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ
6.1. Nhận xét:
6.1.1. Khu vực Đà Nẵng:
1. Đại đa số các loại đá trong khu vực đều dính bám kém với nhũ tương 60, chỉ có đá Phước
Tường, đá Hố Trầu và đá ở mỏ Hố Bạc có tính dính bám với nhựa tốt nhất với nhũ tương 60
được thí nghiệm theo qui trình 22TCN 251 – 98 và NF-T66-018.
2. Hai loại đá Hoà Phát, đá Hốc khế 2 và Đà Sơn dính bám rất kém với nhũ tương 60.
6.1.2. Khu vực ĐakLak và ĐakNông:
Đại đa số các loại đá trong khu vực đều dính bám rất tốt với nhũ tương 60 được thí nghiệm
theo qui trình 22TCN 251 – 98 và NF-T66-018.
6.2. Kiến nghị :
6.2.1. Khu vực Đà Nẵng:
.Từ các kết quả thí nghiệm và phân tích trên, ta thấy trong khu vực thành phố Đà Nẵng thì ba
loại đá : đá Phước Tường, đá Hố Trầu và đá ở mỏ Hố Bạc có tính dính bám với nhựa tốt nhất với
nhũ tương 60 được thí nghiệm theo qui trình 22TCN 251 – 98 và NF-T66-018, nên rất phù hợp
với việc sử dụng làm cốt liệu cho các loại mặt đường dùng nhũ tương.
6.2.2. Khu vực ĐakLak và ĐakNông:
1. Từ các kết quả thí nghiệm và phân tích trên, ta thấy trong khu vực Tây Nguyên thì tất cả 5
loại đá thí nghiệm: đá 4A Thuỷ Điện Đồng Nai 4( ĐakNông) , đá Thuỷ Điện Đồng Nai 3(
ĐakNông) , đá Quảng Thành ( ĐakNông), đá EaKhanh ( ĐakLak), đá Cầu 14 ( ĐakLak) có tính
dính bám với nhựa tốt nhất với nhũ tương 60 được thí nghiệm theo qui trình 22TCN 251 – 98 và
NF-T66-018, nên rất phù hợp với việc sử dụng làm cốt liệu cho các loại mặt đường dùng nhũ
tương nhựa.
2. Việc sử dụng nhũ tương làm lớp láng mặt hiện nay là một giải pháp rất tốt vì những lý do
sau:
+ Thân thiện với môi trường, ít gây nguy hiểm trong công tác thi công.

+ Giá thành hạ so với việc sử dụng nhựa nóng pha dầu và hơn nữa khu vực Tây Nguyên có
nhiều mỏ đá dính bám tốt với nhũ tương.
6.3. Hướng nghiên cứu:
- Thí nghiệm hết tất cả các loại đá ở các tỉnh còn lại trong khu vực nghiên cứu: Quảng Nam,
Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hoà, Gia Lai, Kom Tum, Lâm Đồng, Phan Rang, Phan
Thiết, Ninh Thuận. Để từ đó lập ra một bản đồ sử dụng cốt liệu đá khi dùng chất liên kết nhũ
tương.
- Tiếp tục nghiên cứu khả năng ứng dụng nhũ tương trong xây dựng và khai thác đường ở
trên thế giới.
7. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Nguyễn Xuân Mẫn (người dịch), Nhũ tương nhựa bitum đại cương & ứng dụng.NXB
khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 1995.
2. Bộ GTVT, Qui trình thi công và nghiệm thu mặt đường đá dăm và đá dăm cấp phối
láng nhựa nhũ tương gốc axít 22TCN 251 - 98.
3. Tiêu chuẩn NF – T – 66 – 018 của nước Pháp.
4. AKZO NOBEL, Chemistry and function of Emulsifier, November 2002.
5. www.tipco.co.th/tha/Home_TASCO/eng/Products/Asphalt_Emulsion.html.
6. Basic emulsion know-how.
7. Ngô Văn Mạnh, Nghiên cứu các ứng dụng của nhũ tương trong xây dựng và khai thác
đường
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com