Lựa chọn phương pháp xác định cường độ dính bám giữa hai lớp Bê tông asphalt

LỜI CẢM ƠN



Bằng tấm lòng chân thành nhất, tôi xin cảm ơn TS. Nguyễn Quang
Phúc và ThS. Trần Thị Cẩm Hà, ñã tận tâm dạy bảo, hướng dẫn tôi trong
suốt quá trình làm ñề tài. Cảm ơn Trường ðại học Giao thông vận tải Hà
Nội, phòng ðào tạo Sau ðại học, khoa Công trình, Bộ môn ðường bộ ñã tạo
mọi ñiều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập.
Trong khuôn khổ một luận văn thạc sĩ, mặc dù ñã có nhiều cố gắng,
nhưng do thời gian và trình ñộ còn có hạn, ñề tài không khỏi có thiếu sót,
kính mong các Thầy, Cô và các bạn ñồng nghiệp góp ý.

Hà Nội, tháng 01 năm 2013

Tác giả luận văn




Vũ Thế Lượng


1

MỤC LỤC

Danh mục các bảng

3

Danh mục các ảnh, hình vẽ, ñồ thị

4

Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt

7

Phần mở ñầu

8

1. Tính cấp thiết của ñề tài

8

2. Mục tiêu nghiên cứu của ñề tài

10

3. ðối tượng nghiên cứu

10

4. Phạm vi nghiên cứu

11

5. Phương pháp nghiên cứu

11

6. Kết cấu của luận văn

11

Chương 1: Nghiên cứu tổng quan về ảnh hưởng của ñiều kiện dính bám
giữa các lớp ñến thiết kế và khai thác kết cấu áo ñường mềm

12

1.1 Tổng quan về kết cấu mặt ñường mềm

12

1.1.1 Khái niệm và ưu nhược ñiểm của mặt ñường mềm

12

1.1.2 Cấu tạo kết cấu mặt ñường mềm cấp cao

13

1.1.2.1 Tầng mặt

14

1.1.2.2 Tầng móng

14

1.1.2.3 Lớp ñáy áo ñường

15

1.1.2.4 Móng nền ñất

15

1.2 Nghiên cứu ứng suất, biến dạng trong kết cấu mặt ñường mềm

15

1.2.1 Phân bố ứng suất dưới tác dụng của tải trọng bánh xe

15

1.2.2 Các trạng thái ứng suất

18

1.2.2.1 Nguyên lí tính toán ứng suất biến dạngcủa hệ ñàn hồi
nhiều lớp

18

1.2.2.2 Trạng thái ứng suất kéo –uốn

21

1.2.2.3 Trạng thái ứng suất cắt trượt

23

1.2.3 Biến dạng

24

1.2.3.1 ðộ võng ñàn hồi

24

1.2.3.2 Vệt bánh (biến dạng không hồi phục)

26

1.3 Các hiện tượng phá hoại kết cấu cáo ñường mềm do nguyên nhân
cắt, trượt

26

1.4 Tiêu chuẩn thiết kế, thi công mặt ñường mềm và cơ chế hình thành
dính bám giữa hai lớp

32

1.5 Kết luận

36

Chương 2: Nghiên cứu các phương pháp xác ñịnh cường ñộ dính bám
giữa các lớp

37

2.1 Tổng quan

37

2

2.2 Nhóm các phương pháp thí nghiệm trong phòng

37

2.2.1 Thí nghiệm cắt Leutner

38

2.2.2 Thí nghiệm cắt Superpave

40

2.2.3 Thí nghiệm cắt NCAT

42

2.3 Nhóm các phương pháp thí nghiệm hiện trường

43

2.3.1 Phương pháp FWD

43

2.3.2 Phương pháp thí nghiệm xoắn

44

2.3.3 Phương pháp thí nghiệm nhổ bật

46

2.4 Nhận xét và kết luận

47

2.5 Giới thiệu bộ thiết bị thí nghiệm Leutner sử dụng trong khuôn khổ
của luận văn

48

Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm ñề xuất phương pháp xác ñịnh
cường ñộ dính bám 50

3.1 Mô hình xác ñịnh ñiều kiện dính bám thí nghiệm FWD

51

3.2 Xây dựng trình tự tính toán thí nghiệm FWD

52

3.3 Giới thiệu về dự án nghiên cứu

54

3.3.1 Giới thiệu chung

54

3.3.2 Kết cấu móng, mặt ñường

56

3.3.3 Thành phần hỗn hợp bê tông asphalt

56

3.4 Thực nghiệm xác ñịnh cường ñộ dính bám giữa hai lớp bê tông
asphalt

57

3.4.1 Thực nghiệm ngoài hiện trường

57

3.4.1.1 Thiết bị thí nghiệm

57

3.4.1.2 Thực nghiệm hiện trường

58

3.4.2 Thực nghiệm trong phòng

59

3.4.2.1 Thu thập và xử lý mẫu thí nghiệm

59

3.4.2.2 Thực nghiệm trong phòng - thí nghiệm Leutner

60

3.5 Kết quả nghiên cứu và phân tích

62

3.5.1 Kết quả từ phần mềm Elmod4.0 ñồng bộ với FWD

62

3.5.2 Kết quả mô ñun lớp và hệ số dính bám K
s
giữa hai lớp bê
tông asphalt bằng phần mềm Bisar3.0

66

3.5.3 Kết quả trong phòng với thí nghiệm cắt Leutner

70

3.6 Kết luận

72

Kết luận và kiến nghị

74

Tài liệu tham khảo

76

Phụ lục

79


3

DANH MỤC CÁC BẢNG

Chương 3

Bảng 3.1: Kết quả ño ñộ võng bằng thiết bị FWD

62

Bảng 3.2: Kết quả tính toán môñun ñàn hồi

64

Bảng 3.3: Kết quả tính toán ñiểm ño số 11

67

Bảng 3.4: Kết quả tính toán E và K
s


69

Bảng 3.5: Kết quả xác ñịnh cường ñộ dính bám giữa hai lớp BTN
bằng thí nghiệm Leutner

71

Bảng 3.6: Kết quả xác ñịnh cường ñộ chịu cắt của lớp BTN hạt thô
bằng thí nghiệm Leutner

72

4

DANH MỤC CÁC ẢNH, HÌNH VẼ, ðỒ THỊ

Chương 1

Hình 1.1: Cấu tạo các lớp trong kết cấu mặt ñường [1]

13

Hình 1.2: Phân bố áp lực trong các lớp kết cấu [2]

16

Hình 1.3: Phân bố ứng suất trong mặt ñường dưới tác dụng của tải
trọng

17

Hình 1.4: Kết cấu mặt ñường mềm ở trạng thái giới hạn phát sinh hư
hỏng dưới tác dụng của tải trọng bánh xe (tĩnh)

17

Hình 1.5: Sơ ñồ cơ học tính ứng suất

19

Hình 1.6: Cơ chế gây nứt phản ánh trên mặt ñường gia cố nhựa

23

Hình 1.7: ðẩy trượt lớp mặt kết cấu áo ñường

24

Hình 1.8: Hư hỏng mặt ñường mềm trên cầu do nguyên nhân mất dính
bám giữa 2 lớp bê tông asphalt

28

Hình 1.9: Hư hỏng mặt cầu do nguyên nhân mất dính bám giữa 2 lớp
bê tông asphalt dẫn ñến trượt ngang và hằn vệt bánh xe

28

Hình 1.10: Hư hỏng mặt ñường mềm do nguyên nhân mất dính bám
dẫn ñến trượt ngang, hằn vệt bánh xe và dồn ñống

29

Hình 1.11: Hư hỏng mặt ñường mềm do nguyên nhân mất dính bám
dẫn ñến nứt và trượt ngang

29

Hình 1.12: Hư hỏng mặt ñường mềm do nguyên nhân mất dính bám
dẫn ñến bong tróc

31

Hình 1.13: Hư hỏng mặt ñường mềm do nguyên nhân mất dính bám
dẫn ñến nứt và trượt dọc

31

Hình 1.14: Trượt trên ñường băng sân bay

32

Hình 1.15: Lớp dính bám không ñều hoặc hàm lượng quá ít

34

Hình 1.16: Lớp dính bám bị bẩn và bong tróc do các phương tiện thi
công

34

5

Hình 1.17: Tổ chức thi công phù hợp ñể tránh ảnh hưởng chất lượng
của lớp dính bám [10]

35

Hình 1.18: Tổ chức thi công 2 lớp ñồng thời ñể nâng cao chất lượng
liên kết giữa 2 lớp bê tông asphalt

35

Chương 2

Hình 2.1: Các mô hình thí nghiệm xác ñịnh cường ñộ dính bám [18]

36

Hình 2.2: Sơ ñồ và thiết bị Leutner [11]

37

Hình 2.3: Sơ ñồ và nguyên lý của thiết bị LPDS [17]

39

Hình 2.4: Khuôn mẫu và bộ hộp mẫu thử SST [19]

41

Hình 2.5: Thiết bị SST [19]

41

Hình 2.6: Sơ ñồ và nguyên lý của thiết bị cắt NCAT [9]

42

Hình 2.7: Khuôn ñế và lắp mẫu lõi khoan, tấm thép lên bề mặt mẫu
thử [19]

45

Hình 2.8: Thí nghiệm xoắn hiện trường và trong phòng [19]

45

Hình 2.9: Thiết bị thí nghiệm nhổ bật [19]

46

Hình 2.10: Gia tải và tiến hành thí nghiệm nhổ bật [19]

47

Hình 2.11: Khuôn cắt Leutner

49

Hình 2.12: Bộ thiết bị thí nghiệm cắt sử dụng trong nghiên cứu

49

Chương 3

Hình 3.1: Mô hình xác ñịnh mức ñộ liên kết

51

Hình 3.2: Sơ ñồ quá trình tính toán

53

Hình 3.3: Bộ phận tạo xung lực: Khối tải trọng, thanh dẫn, bộ giảm
chấn

57

Hình 3.4: Tấm ép truyền tác dụng của tải trọng xuống mặt ñường

58

Hình 3.5: Các ñầu cảm biến ño ñộ võng

58

Hình 3.6: Khuôn và mẫu trước khi thí nghiệm

61

Hình 3.7: Lượng nhựa dính bám giữa 2 lớp có sự khác nhau ñáng kể
giữa các mẫu

61

6

Hình 3.8: Kết quả theo 22 TCN 335-06

65

Hình 3.9: Biểu ñồ ñộ võng tính toán ñiểm 11

69

Hình 3.10: Biểu ñồ mô ñun ñàn hồi của các ñiểm ño

69

7

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

AASHTO Hiệp hội những người làm ñường và vận tải toàn nước Mỹ
BTAP Bê tông asphalt
BTN Bê tông nhựa
CBR California Bearing Ratio (Chỉ số CBR)
FWD Thiết bị ño ñộng Falling Weight Deflectometer
GTVT Giao thông vận tải
LPDS Thiết bị cắt trực tiếp lớp song song
LEUTNER Thí nghiệm cắt Leutner
NCAT Thí nghiệm cắt NCAT – Trung tâm công nghệ Asphalt
quốc gia Mỹ
SST Thí nghiệm cắt Superpave
SSCH Thí nghiệm cắt Superpave ñơn giản với chiều cao không
ñổi
SHRP Stretagic Highway Research Program – Chương trình
nghiên cứu Chiến lược ñường bộ

RSCH Thí nghiệm cắt Superpave tải trọng lặp với chiều cao không
ñổi
RSCSR Thí nghiệm cắt Superpave tải trọng lặp với tỷ lệ ứng suất
không ñổi
TCN Tiêu chuẩn ngành
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam






8

PHẦN MỞ ðẦU

1. Tính cấp thiết của ñề tài
Mặt ñường là bộ phận rất quan trọng trong công trình ñường ô tô. Mặt ñường
tốt hay xấu sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng chạy xe như mức ñộ an toàn,
êm thuận, tiêu hao nhiên liệu và cả tuổi thọ của phương tiện….
Kết cấu mặt ñường mềm cấp cao với các lớp mặt là bê tông asphalt (BTAP)
với khá nhiều ưu ñiểm nổi bật như: tính liên tục của mặt ñường cao, an toàn,
êm thuận khi khai thác, tiến ñộ thi công ñưa tuyến ñường vào khai thác
nhanh, dễ duy tu sửa chữa và giá thành phù hợp, hiện ñược sử dụng phổ biến
trong xây dựng ñường ô tô ở Việt Nam cũng như trên toàn thế giới. Ở Việt
Nam rất nhiều dự án ñường lớn vừa ñược thực hiện như ñường Hồ Chí Minh,
ñại lộ Thăng Long, Quốc lộ 1A, ñường cao tốc Pháp Vân – Cầu Giẽ, Cầu Giẽ
- Ninh Bình và gần ñây dự án cải tạo nâng cấp Quốc lộ 32 ñoạn Cầu Diễn –
Nhổn … ñều sử dụng kết cấu mặt ñường mềm với lớp mặt là hai lớp bê tông
asphalt. Ngoài ra loại kết cấu mặt ñường này còn ñược sử dụng làm ñường

băng sân bay, bãi ñỗ xe, lớp phủ mặt cầu, lớp phủ mặt sàn khu công nghiệp …
Kết cấu mặt ñường mềm cấp cao là một kết cấu gồm nhiều tầng lớp vật liệu
khác nhau ñược chia ra thành hai tầng chính là tầng mặt và tầng móng, các
tầng lớp vật liệu có những ñặc ñiểm và vai trò riêng của mình nhưng lại có
ảnh hưởng trực tiếp lẫn nhau. Tầng mặt trong kết cấu mặt ñường mềm cấp
cao thường ñược làm bằng hai lớp BTAP và khi thi công giữa hai lớp này
thường ñược xử lý bằng lớp chất kết dính bitum dính bám. Mặc dù chỉ chiếm
tỷ lệ rất nhỏ trong tổng giá thành cả kết cấu mặt ñường, nhưng việc xử lý dính
bám giữa các lớp BTAP ñóng một vai trò quan trọng trong tổng thể cấu trúc
kết cấu, ảnh hưởng ñến khả năng chịu lực và tuổi thọ kết cấu mặt ñường. Hệ
thống tiêu chuẩn thiết kế kết cấu mặt ñường mềm hiện hành của Việt Nam giả
ñịnh các lớp BTAP là ñồng nhất và liền khối. Tuy nhiên, việc phân lớp khi thi
công ñể ñảm bảo ñặc tính kết cấu, giá thành công trình cũng như chất lượng
9

ñầm nén làm cho tính ñồng nhất và liền khối giữa các lớp BTAP vẫn cần
ñược tiếp tục xem xét, ñánh giá.
Một trong những nguyên nhân gây phá hoại kết cấu mặt ñường mềm là sự
trượt giữa các lớp bê tông asphalt do lực ngang của tải trọng tác dụng. Ở nhiệt
ñộ cao, BTAP thể hiện tính dẻo, cường ñộ chịu nén kém, sức chống cắt thấp,
biến dạng tăng, hằn vệt bánh xe. Khi lực dính bám giữa các lớp không ñủ, lớp
mỏng BTAP phía trên sẽ bị dịch chuyển dẫn ñến vật liệu bị xô dồn, lượn sóng
ảnh hưởng nhiều ñến chất lượng khai thác và tuổi thọ của kết cấu mặt ñường.
Theo nghiên cứu, tổng hợp ở trường ðại học Nottingham, Anh những hư
hỏng mặt ñường do trượt giữa các lớp gây ảnh hưởng ñến 5% mạng lưới
ñường cao tốc Pháp. Ở Nhật, những phá hoại của ñường băng sân bay sử
dụng kết cấu bê tông nhựa ở các ñoạn cất hạ cánh ñều do trượt giữa các lớp.
Sự trượt giữa lớp phủ tăng cường ngay sau khi hoàn thành dự án chiếm ñến
44% ở Nevada, USA. Có thể nói rằng nghiên cứu ảnh hưởng của cường ñộ
dính bám giữa các lớp ñến sự làm việc của kết cấu áo ñường mềm là vấn ñề

thời sự, ñã và ñang ñược nhiều tác giả trên thế giới quan tâm. Vấn ñề ñặt ra
làm thế nào xác ñịnh ñược cường ñộ dính bám giữa các lớp vật liệu? Nhiều
hội thảo khoa học ñã ñược tổ chức, nhiều bài báo ñăng trên các tạp chí hàng
ñầu thế giới gần ñây về nội dung này. Tuy nhiên, các nghiên cứu trên thường
mang tính ñịa phương, phụ thuộc vào ñiều kiện khí hậu thời tiết, kết cấu mặt
ñường, ñiều kiện khai thác giao thông,… cho từng nước, từng khu vực. Như
vậy, có thể tận dụng các thành tựu chung của thế giới ñể tập trung nghiên cứu
những vấn ñề mang tính ñặc thù của Việt Nam.
Những phá hoại do ñiều kiện dính bám kém xảy ra trong kết cấu mặt ñường
mềm cùng thường xảy ra trên các tuyến ñường ở Việt Nam, nhất là ở những
vị trí có lực ngang lớn: gần nút giao, trạm thu phí, trạm xe bus,… Nghiên cứu
về ảnh hưởng ñiều kiện dính bám ñến cường ñộ và ñộ ổn ñịnh của kết cấu mặt
ñường mềm là nội dung quan trọng, thiết thực của ngành ñường bộ nước ta.
Tuy nhiên, ñể nghiên cứu tổng thể về các phương pháp xác ñịnh cường ñộ
10

dính bám giữa các lớp ñể từ ñó ñề xuất phương pháp áp dụng vẫn chưa ñược
thực hiện.
Vì vậy, việc nghiên cứu phân tích ảnh hưởng của ñiều kiện dính bám ñến thiết
kế và khai thác kết cấu mặt ñường mềm, ñề xuất phương pháp xác ñịnh cường
ñộ dính bám giữa các lớp, tiêu chuẩn ñánh giá cường ñộ dính bám hiện nay là
rất cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn xã hội.
ðề tài luận văn thạc sĩ kỹ thuật ñặt vấn ñề Nghiên cứu lựa chọn phương pháp
xác ñịnh cường ñộ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt. Kết quả nghiên cứu
dự kiến thu ñược sẽ là cơ sở bước ñầu ñể phân tích, ñánh giá ảnh hưởng của
ñiều kiện dính bám giữa hai lớp BTAP ñến thiết kế và khai thác kết cấu mặt
ñường mềm, ñề xuất lựa chọn phương pháp xác ñịnh cường ñộ dính bám giữa
các lớp BTAP.
2. Mục tiêu nghiên cứu của ñề tài
Nghiên cứu ảnh hưởng của ñiều kiện dính bám ñến thiết kế và khai thác kết

cấu áo ñường mềm. Nghiên cứu lựa chọn phương pháp xác ñịnh cường ñộ
dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt ở Việt Nam.
3. ðối tượng nghiên cứu
- Nghiên cứu các loại kết cấu áo ñường mềm cấp cao ñang sử dụng ở
Việt Nam
- Nghiên cứu ảnh hưởng của dính bám giữa các lớp ñến thiết kế và khai
thác kết cấu áo ñường.
- Nghiên cứu các phương pháp xác ñịnh cường ñộ dính bám giữa các
lớp bê tông asphalt.
- Nghiên cứu thực nghiệm ngoài hiện trường (phương pháp FWD) và
nghiên cứu thực nghiệm trong phòng (thí nghiệm Leutner) ñể xác ñịnh cường
ñộ dính bám giữa hai lớp bê tông asphalt, bước ñầu ñề xuất giới hạn cường ñộ
dính bám giữa các lớp khi xây dựng kết cấu mặt ñường mềm.

11

4. Phạm vi nghiên cứu
Do vấn ñề nghiên cứu rất phức tạp, nên trong khuôn khổ luận văn thạc sĩ kỹ
thuật chỉ tập trung nghiên cứu lý thuyết, phân tích ñánh giá ảnh hưởng của
ñiều kiện dính bám giữa hai lớp khi thiết kế khai thác kết cấu áo ñường mềm.
ðề tài nghiên cứu thực nghiệm trong phòng và hiện trường ñể ñề xuất lựa
chọn phương pháp xác ñịnh cường ñộ dính bám và bước ñầu ñịnh tiêu chuẩn
giới hạn cho dính bám giữa các lớp mặt ñường cấp cao.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan, phân tích ñánh giá những nghiên cứu ñã thực
hiện trong và ngoài nước;
- Thu thập số liệu nghiên cứu cường ñộ dính bám giữa các lớp bê tông
nhựa ñược thực hiện ở Trường ðại học GTVT gần ñây;
- Khảo sát trên các mô hình toán ảnh hưởng của dính bám giữa các lớp
ñến ứng suất, biến dạng và chuyển vị trong kết cấu áo ñường mềm cấp cao và

dự báo tuổi thọ của kết cấu áo ñường;
- Nghiên cứu thực nghiệm ñề xuất phương pháp xác ñịnh cường ñộ
dính bám.
6. Kết cấu của luận văn
- Phần mở ñầu
- Chương 1: Nghiên cứu tổng quan về ảnh hưởng của ñiều kiện dính
bám giữa các lớp ñến thiết kế và khai thác kết cấu áo ñường mềm.
- Chương 2: Nghiên cứu các phương pháp xác ñịnh cường ñộ dính
bám giữa các lớp.
- Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm ñề xuất phương pháp xác ñịnh
cường ñộ dính bám.
- Phần kết luận và kiến nghị.
12

Chương 1:
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ ẢNH HƯỞNG CỦA ðIỀU KIỆN
DÍNH BÁM GIỮA CÁC LỚP ðẾN THIẾT KẾ VÀ KHAI THÁC KẾT
CẤU ÁO ðƯỜNG MỀM

1.1 TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU MẶT ðƯỜNG MỀM
1.1.1 Khái niệm và ưu nhược ñiểm của mặt ñường mềm
Mặt ñường mềm là loại mặt ñường có khả năng chống biến dạng không lớn,
có ñộ cứng nhỏ nên thường có biến dạng lớn khi chịu tải. Loại mặt ñường này
thường sử dụng chất kết dính có gốc hữu cơ như bitum, guñrông, nhũ tương.
Trong các loại kết cấu mặt ñường hiện ñang ñược sử dụng như mặt ñường
mềm, mặt ñường cứng, mặt ñường bán cứng, mặt ñường lát thì mặt ñường
mềm là loại ñược dùng phổ biến nhất, ñặc biệt là mặt ñường mềm cấp cao
với lớp mặt sử dụng bê tông asphalt vì những ưu ñiểm sau:
- Có tính toàn khối.
- ðộ bằng phẳng, ñộ êm thuận cao, tiếng ồn thấp.

- Ít bị bào mòn nên rất ít bụi.
- Mức ñộ cơ giới hóa khi thi công cao, tốc ñộ thi công nhanh và dễ ñảm
bảo chất lượng.
- Cho phép khai thác sử dụng ngay sau khi thi công.
- Công tác kiểm tra chất lượng trước, trong và sau khi thi công dễ thực
hiện và ñã ñược chuẩn hóa.
- Khối lượng duy tu bảo dưỡng nhỏ và dễ duy tu bảo dưỡng, sửa chữa
ñồng thời còn cho phép tái phục hồi chất lượng nhờ công nghệ cào bóc và tái
sinh mặt ñường sau một thời gian khải thác nhất ñịnh.
- Bên cạnh những ưu ñiểm nổi bật ñã nêu trên thì mặt ñường mềm cấp
cao vẫn tồn tại một số nhược ñiểm sau:
- Bê tông asphalt là loại vật liệu có tính ñàn hồi - nhớt - dẻo, ổn ñịnh
nhiệt kém. Khi nhiệt ñộ thay ñổi thì cấu trúc của nó thay ñổi dẫn ñến cường
13

ñộ và biến dạng cũng thay ñổi theo. Ở nhiệt ñộ cao BTAP thể hiện tính dẻo,
cường ñộ chịu nén rất kém, sức chống cắt thấp, biến dạng tăng nên mặt ñường
dễ gây trượt, lượn sóng, hằn vệt bánh xe, nổi nhựa trên mặt, ảnh hưởng nhiều
ñến chất lượng khai thác và tuổi thọ của mặt ñường. Còn khi ở nhiệt ñộ thấp,
BTAP lại thể hiện tính giòn, khả năng chịu kéo kém, dễ nứt nẻ, phá hoại mặt
ñường.
- Cường ñộ mặt ñường giảm dần theo thời gian do hiện tượng lão hóa
của bitum. Theo thời gian bi tum bị hóa già do sự bay hơi của các thành phần
dầu nhẹ, quá trình ô xi hóa và trùng hợp của các hợp chất cao phân tử có
trong thành phần bitum có thể bị nước thâm nhập làm suy giảm khả năng dính
bám giữa bitum và cốt liệu, gây bong bật, phá hoại mặt ñường. Vì vậy tuổi
thọ của mặt ñường không cao thường chỉ kéo dài từ 8 ÷ 15 năm.
- Không thích hợp với các loại xe bánh sắt, bánh xích nặng.
1.1.2 Cấu tạo kết cấu mặt ñường mềm cấp cao
Cấu tạo hoàn chỉnh kết cấu mặt ñường mềm (Hình 1.1) gồm nhiều tầng lớp

khác nhau. Mỗi tầng lớp trong kết cấu có một chức năng nhất ñịnh và phù hợp
với phân bố ứng suất tải trọng xe chạy. Do ứng suất do tải trọng xe giảm dần
theo chiều sâu nên hệ thống phân lớp ñược bố trí lớp vật liệu tốt hơn ở bên
trên, các lớp vật liệu có cường ñộ chịu lực thấp hơn ñược bố trí ở phía dưới.

Hình 1.1: Cấu tạo các lớp trong kết cấu mặt ñường [1]
14

1.1.2.1 Tầng mặt
Tầng mặt chịu tác dụng trực tiếp của tải trọng xe chạy (bao gồm cả lực thẳng
ñứng và lực ngang có giá trị lớn) và các yếu tố thiên nhiên (mưa, nắng, sự
thay ñổi nhiệt ñộ… ). Yêu cầu của tầng mặt phải ñủ bền trong suốt thời kỳ sử
dụng của kết cấu mặt ñường, phải bằng phẳng, có ñủ ñộ nhám, chống thấm
nước, chống ñược biến dạng dẻo ở nhiệt ñộ cao, chống ñược nứt ở nhiệt ñộ
thấp, chống ñược bong bật, phải có khả năng chịu mài mòn tốt và không sinh
bụi. ðể ñạt ñược các yêu cầu trên, tầng mặt phải ñược làm bằng các vật liệu
có cường ñộ cao, sức liên kết tốt và thường gồm nhiều lớp. Trên cùng là các
lớp bảo vệ, lớp hao mòn, lớp tạo nhám, ñây là các lớp không ñược tính vào
kết cấu mặt ñường khi kiểm toán mà chỉ là các lớp có chức năng hạn chế các
tác dụng phá hoại bề mặt và trực tiếp tạo ra chất lượng bề mặt phù hợp với
yêu cầu khai thác ñường. Phía dưới là lớp chịu lực quan trọng tham gia vào
việc tạo nên cường ñộ của kết cấu mặt ñường mềm. ðối với mặt ñường mềm
cấp cao thì lớp chịu lực quan trọng này thường ñược làm bằng bê tông
asphalt. Thông thường, ñể ñáp ứng yêu cầu chịu lực, chi phí và khả năng ñầm
nén của các thiết bị ñầm nén hiện tại, phần chịu lực bằng BTAP thường ñược
chia thành các lớp với chiều dày tối ña 7cm. Do ñó, công nghệ thi công kết
cấu mặt ñường BTAP hiện tại thường ñược phần thành việc thi công từng lớp,
rải và ñầm nén hoàn chỉnh lớp dưới rồi mới thi công lớp trên. ðể ñảm bảo
tính liến khối, giữa các lớp ñược liên kết bằng vật liệu chất kết dính tạo ñộ
dính bám. Vì vậy tuổi thọ của tầng mặt BTAP không chỉ phụ thuộc vào cường

ñộ và ñộ cứng của mỗi lớp BTAP mà còn phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng
liên kết giữa các lớp BTAP với nhau.
1.1.2.2 Tầng móng
Khác với tầng mặt, tầng móng chỉ chịu tác dụng của lực thẳng ñứng. Nhiệm
vụ của nó là phải phân bố làm giảm nhỏ ứng suất thẳng ñứng truyền xuống
nền ñường tới một giá trị ñể ñất nền có thể chịu ñựng ñược mà không tạo nên
biến dạng quá lớn. Do lực thẳng ñứng truyền xuống ngày càng bé ñi nên ñể
15

tiết kiệm tầng móng có cấu tạo gồm nhiều lớp vật liệu có cường ñộ giảm dần
từ trên xuống. Thông thường có hai lớp móng là lớp móng trên và lớp móng
dưới. Do không chịu tác dụng bào mòn trực tiếp, tác dụng lực ngang mà chỉ
chịu lực thẳng ñứng nên vật liệu làm tầng móng không yêu cầu cao như tầng
mặt và có thể dùng các vật liệu rời rạc, chịu bào mòn kém nhưng chủ yếu lại
ñòi hỏi có ñộ cứng nhất ñịnh, ít biến dạng. Tầng móng thường ñược làm bằng
các loại vật liệu như cấp phối ñá dăm, cấp phối ñá gia cố xi măng, ñá dăm tiêu
chuẩn, cấp phối ñồi, cấp phối sỏi suối, ñất gia cố ….
1.1.2.3 Lớp ñáy áo ñường
Lớp ñáy áo ñường có các chức tạo sau: tạo ñược một lòng ñường chịu lực
ñồng nhất, sức chịu tải tốt, ngăn chặn ẩm thấm từ trên xuống nền ñất và từ
dưới lên trên móng áo ñường, tạo “hiệu ứng ñe” ñể ñảm bảo chất lượng ñầm
nén các lớp phía trên, tạo ñiều kiện cho xe và máy móc ñi lại trong quá trình
thi công áo ñường không gây hư hại nền ñất phía dưới. Vật liệu làm lớp ñáy
áo ñường có thể làm bằng ñất có cấp phối tốt, cấp phối thiên nhiên, ñất gia cố
vối, gia cố xi măng….
1.1.2.4 Móng nền ñất
Kết cấu tổng thể nền mặt ñường gồm kết cấu mặt ñường phía trên và phần
khu vực tác dụng của nền ñường ở dưới. Như vậy móng nền ñất cũng là một
bộ phận của kết cấu áo ñường, gọi là kết cấu tổng thể nền mặt ñường. Thiết kế
tổng thể nền mặt ñường có nghĩa là ngoài việc phải chú trọng ñến các giải

pháp thiết kế cấu tạo kết cấu mặt ñường còn phải chú trọng ñến các giải pháp
nhằm tăng cường cường ñộ, ñộ ổn ñịnh cường ñộ ñối với khu vực tác dụng
của nền ñường.
1.2 NGHIÊN CỨU ỨNG SUẤT, BIẾN DẠNG TRONG KẾT CẤU MẶT
ðƯỜNG MỀM
1.2.1 Phân bố ứng suất dưới tác dụng của tải trọng bánh xe
Tải trọng bánh xe tác dụng lên mặt ñường ñược xem là áp lực phân bố trên
một vòng tròn tương ñương có bánh kính là r. Áp lực của bánh xe ñược các
16

lớp vật liệu kết cấu áo ñường phân bố dần theo chiều sâu của kết cấu mặt
ñường trên các diện tích rộng hơn, và do vậy nó sẽ nhỏ dần.
Phân bố áp lực của tải trọng trong kết cấu mặt ñường mềm như Hình 1.2
Lớp móng trên Lớp móng dưới Nền ñường

Hình 1.2: Phân bố áp lực trong các lớp kết cấu [2]
Khi xe chạy, lực tác dụng lên kết cấu áo ñường gồm hai phần:
- Lực thẳng ñứng do tải trọng xe chạy, lực thẳng ñứng truyền xuống
khá sâu cho ñến nền ñất (trong phạm vi tác dụng của tải trọng) khiến nền ñất
phải tham gia chịu tải.
- Lực nằm ngang do sức kéo, lực hãm, lực ngang. Lực ngang chủ yếu
tác dụng trên gần mặt áo ñường mà không truyền sâu xuống các lớp dưới.
Cơ chế tác dụng của tải trọng bánh xe trên mặt ñường mềm:
- Giá trị p
o
trên trên vòng tròn tương ñương bán kính a trên bề mặt tiếp
xúc ñược phân bố thành giá trị p
i
trên vòng tròn tương ñương bán kính a
i

ứng
với mỗi chiều sâu của lớp vật liệu.
Hình 1.3 thể hiện các phân bố ứng suất chủ yếu và phân bố nhiệt trong kết cấu
mặt ñường. Ứng suất theo phương thẳng ñứng lớn nhất là ứng suất nén xuất
hiện ngay tại dưới bánh xe tác dụng. Ứng suất này giảm dần theo chiều sâu
dưới mặt ñường. Ứng suất lớn nhất theo phương ngang cũng xuất hiện ngay
tại dưới bánh xe tác dụng, nhưng nó có thể là ứng suất nén hoặc ứng suất kéo.
Khi cả tải trọng bánh xe tác dụng vào chiều dày mặt ñường trong một khoảng
17

giới hạn nhất ñịnh, ứng suất nén theo phương ngang sẽ xảy ra ở phía trên của
ñường trung hòa và ứng suất kéo theo phương ngang ở dưới ñường trung hòa.
Hình 1.3: Phân bố ứng suất trong mặt ñường dưới tác dụng của tải trọng
Ngoài tải trọng tác dụng, thay ñổi nhiệt ñộ trong kết cấu mặt ñường cũng là
một yếu tố ảnh hưởng ñến ñộ lớn của các ứng suất phát sinh trong kết cấu mặt
ñường. Trong trường hợp thông thường vào ban ngày, khi nhiệt ñộ không khí
cao, nhiệt ñộ trong các lớp phía trên của kết cấu mặt ñường cao hơn và giảm
dần theo chiều sâu của kết cấu mặt ñường.
Khi ñạt ñến giới hạn có thể phát sinh hư hỏng, trong kết cấu áo ñường mềm sẽ
xảy ra các hiện tượng như mô tả ở Hình 1.4.
Ngay dưới mặt tiếp xúc của bánh xe với mặt ñường, vật liệu kết cấu mặt
ñường và ñất nền chịu nén. Xung quanh chỗ tiếp xúc sẽ phát sinh trượt dẻo do
tác dụng của ứng suất cắt.
D
0
KÐo
NÐn
KÐo
C¾t
D

l
KÏ nót
Tråi
Lón
TruyÒn ¸p lôc lªn ®Êt

Hình 1.4: Kết cấu mặt ñường mềm ở trạng thái giới hạn phát sinh hư
hỏng dưới tác dụng của tải trọng bánh xe (tĩnh)
P
Nén Kéo Nén Nhiệt ñộ
(a) Tải trọng bánh
xe lên các lớp kết
cấu mặt ñường
p
a
Nền ñường
Móng cốt
li
ệu

Mặt BTN
c
t
Trục
trung hòa
(b) Phân bố
ứng suất
thẳng ñứng
(c) Phân bố
ứng suất

ngang
(d) Phân bố
ứng suất
ngang
18

Trên mặt ñường sẽ phát sinh các ñường nứt hướng tâm bao tròn, xa hơn một
chút vật liệu thường bị ñẩy trồi lên, mặt ñường có thể bị gẫy vỡ và phần ñáy
mặt ñường sẽ bị nứt do kéo. Dưới tác dụng của tải trọng bánh xe mặt ñường
sẽ hình thành chậu võng với ñộ võng ở ngay dưới tâm bánh xe. Mặt ñường
khi bị hư hỏng nứt, bị biến dạng do phát sinh biến dạng dẻo thẳng ñứng tích
lũy hay biến dạng dẻo do ứng suất cắt trượt sẽ lồi lõm, làm giảm ñộ bằng
phẳng bề mặt.
ðộ võng của mặt ñường ngay dưới vị trí tác dụng của tải trọng ñặc trưng cho
khả năng chống lại biến dạng của tổng thể kết cấu nền - mặt ñường. Trị số
này liên quan ñến cường ñộ và ñộ ổn ñịnh riêng của mỗi lớp trong kết cấu mặt
ñường. Chẳng hạn như là ñộ võng lớn, cũng nghĩa là các lớp vật liệu liền khối
của mặt ñường phải chịu ứng suất kéo uốn lớn hơn, và ñồng thời ứng suất
chịu kéo uốn giới hạn của vật liệu có xét ñến mỏi sẽ có thể giảm ñi. Hay ñộ
võng lớn, cũng ñồng nghĩa với việc ñộ võng tại ñỉnh nền lớn và do ñó ứng
suất cắt gây ra trong ñất nền cũng lớn.
Như vậy ñể ñảm bảo các yêu cầu ñối với áo ñường, về mặt tính toán cường ñộ
cần phải ñảm bảo các hiện tượng phá hoại nói trên không ñược phép xảy ra
trong suốt thời kỳ tính toán ñối với toàn bộ kết cấu áo ñường và với riêng biệt
từng tầng - lớp trong kết cấu áo ñường.
1.2.2 Các trạng thái ứng suất
1.2.2.1 Nguyên lí tính toán ứng suất biến dạngcủa hệ ñàn hồi nhiều lớp
Nền mặt ñường ñược xem là một hệ ñàn hồi nhiều lớp gồm: nền ñất bán vô
hạn, trên ñó ñược bố trí một hoặc nhiều kết cấu mặt ñường có bề dày nhất
ñịnh; tải trọng phân bố ñều hình tròn tác dụng tại bề mặt của hệ:

19


Hình 1.5: Sơ ñồ cơ học tính ứng suất
Vì hệ nhiều lớp và tải trọng thẳng ñứng ñều ñối xứng trục ñối với trục của tải
trọng z nên có thể sử dụng tọa ñộ trụ ñể ñơn giản hóa tính toán. Trên hệ tọa
ñộ trụ xét một phân tố, lực tác dụng gồm có 3 ứng suất pháp: σ
σσ
σ
r
(hướng pháp
tuyến), σ
σσ
σ
θ
θθ
θ
(hướng tiếp tuyến) và σ
σσ
σ
z
(hướng thẳng ñứng) và 3 ñôi ứng suất cắt:
zzrrzrrz
θςθθ
ττττττ
=== ;;
. Ngoài ra còn có 3 chuyển vị U (theo hướng
pháp tuyến); V ( theo hướng tiếp tuyến); W (theo hướng thẳng ñứng). Khi tải
trọng tác dụng trên bề mặt của hệ là ñối xứng trục thì các ứng suất, biến dạng
và chuyển vị cũng ñều ñối xứng trục, tức chúng chỉ là hàm số của r và z, do

vậy mà
0;0 ====
zzrr
θςθθ
ττττ
và 3 ñôi ứng suất cắt ñược ñơn giản
thành một ñôi. Cũng vì vậy chuyển vị theo hướng tiếp tuyến tiếp tuyến V=0.
Cơ sở (giả thiết cơ bản):
Theo tiêu chuẩn thiết kế kết cấu áo ñường mềm TCN 211-06, thì cơ sở là lời
giải bải toán hệ bán không gian ñàn hồi nhiều lớp có ñiều kiện tiếp xúc giữa
các lớp là hoàn toàn liên tục dưới tác dụng của tải trọng bánh xe (ñược mô
hình hóa là tải trọng phân bố ñều hình tròn tương ñương với diện tích tiếp xúc
của bánh xe trên mặt ñường).


20

Các biểu thức quan hệ giữa ứng suất-biến dạng:
Phương trình vật lí biểu thị quan hệ giữa ứng suất và biến dạng trong hệ ñàn
hồi nhiều lớp dưới tác dụng của tải trọng ñối xứng trục có dạng hệ phương
trình (1-1):

( )
[ ]
( )
[ ]
( )
[ ]
( )












+
==
+−=
+−=
+−=
zrzrzr
rzz
rz
zrr
EG
E
E
E
τ
µ
τγ
σσµσε
σσµσε
σσµσε
θ

θθ
θ
121
1
1
1
(1-1)
Ứng suất chính ở một ñiểm bất kì trong hệ có thể tìm ñược bằng cách giải
phương trình bậc 3 một ẩn số (1-2):
0
32
2
1
3
=−+− III
σσσ
(1-2)
Trong ñó: I
1
là giá trị không ñổi ở trạng thái ứng suất thứ nhất:

zr
I
σ
σ
σ
θ
+
+
=

1

I
2
là giá trị không ñổi ở trạng thái ứng suất thứ hai:

222
2

zrzrrzzr
I
τττσσσσσσ
θθθθ
−−−++=

I
3
là giá trị không ñổi ở trạng thái ứng suất thứ ba:

θθθθθθ
ττττστστσσσσ
rzrzrzzrzrzr
I .2
222
3
+−−−=

Giải các phương trình trên sẽ xác ñịnh ñược các ứng suất chính σ
1
,σ

2
,σ
3
nếu
σ
1
>σ
2
>σ
3
thì σ
1
là ứng suất chính lớn nhất và σ
3
là ứng suất chính nhỏ nhất
Khi ñó ứng suất cắt lớn nhất ñược tính theo biểu thức (1-3):

(
)
31
2
1
max
σ
σ
τ
−
=
(1-3)
21

Ứng dụng phương pháp cơ học có thể giải ñược ứng suất, biến dạng và
chuyển vị của hệ ñàn hồi nhiều lớp dưới tác dụng của tải trọng thẳng ñứng
phân bố ñều hình tròn.
Khi có tải trọng nằm ngang tác dụng ở bề mặt của hệ ñàn hồi nhiều lớp thì bài
toán thuộc loại không ñối xứng trục và việc giải bài toán càng trở lên phức
tạp, nhưng ñã có lời giải cho bài toán này.
1.2.2.2 Trạng thái ứng suất kéo –uốn
a. Ứng suất kéo- uốn
ðối với kết cấu áo ñường mềm ứng suất kéo - uốn lớn nhất phát sinh ở ñáy
các lớp vật liệu liền khối như : các lớp bê tông nhựa, ñá trộn nhựa, các lớp
ñất, cát gia cố, ñá gia cố chất liên kết vô cơ.
b. Phá hoại dưới tác dụng của ứng suất kéo-uốn
Ứng suất kéo uốn phát sinh ở ñáy các lớp vật liệu liền khối gây ra các hiện
tượng nứt dẫn ñến phá hoại các lớp ñó.
Nứt do mỏi:
ðó là hiện tượng mặt ñường xuất hiện các khe nứt, hiện tượng phá hoại mặt
ñường này là thuộc loại phổ biến. Có nhiều dạng nứt và nguyên nhân gây nứt.
ðặc ñiểm của dạng nứt này là ñầu tiên nứt dọc tương ñối ngắn, sau ñó phát
triển dần thành nứt mạng lưới, diện tích nứt không ngừng mở rộng. Một khi
mặt ñường bị nứt, nước sẽ theo khe hở xâm nhập vào móng, lớp ñệm và nền
ñất, khiến chúng biến mềm, dẫn ñến năng lực chịu tải bị giảm ñi, từ ñó lại làm
cho nứt phát triển nhanh.
Nguyên nhân phát sinh nứt mỏi chủ yếu là do: Dưới tác dụng lặp ñi lặp lại của
tải trọng bánh xe, tại ñáy lớp kết cấu rải nhựa sẽ phát sinh ứng suất kéo vượt
quá cường ñộ chịu mỏi của vật liệu, lúc ñó ở ñáy lớp sẽ phát sinh nứt, dần dần
nứt phát triển lên ñến bề mặt lớp.
22

Ứng suất kéo khi uốn gây ra trong lớp vật liệu gia cố nhựa phụ thuộc vào tải

trọng bánh xe, phụ thuộc vào chiều dày lớp mặt gia cố nhựa và cường ñộ của
các lớp vật liệu phía dưới. Khả năng chịu kéo uốn của vật liệu gia cố nhựa
phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Nó phụ thuộc vào chính vật liệu thể hiện qua chất
lượng của hỗn hợp, mức ñộ lão hóa của vật liệu nhựa ñường trong quá trình
khai thác. Nó phụ thuộc vào tải trọng tác dụng thể hiện qua ñộ lớn và mức ñộ
trùng phục của tải trọng. Ngoài ra, khả năng chịu kéo uốn của vật liệu còn bị
ảnh hưởng bởi chính mặt ñường thiết kế, cụ thể là cường ñộ của các lớp kết
cấu mặt ñường phía dưới. ðiều này hoàn toàn hợp lý, vì cường ñộ chịu kéo
uốn của vật liệu có xét ñến hiện tượng mỏi khi ñược xác ñịnh theo thí nghiệm
mỏi, phụ thuộc lớn vào ứng suất hoặc chuyển vị không ñổi ñược sử dụng ñể
tiến hành thí nghiệm mỏi.
Nứt do nhiệt (nứt tại nhiệt ñộ thấp)
ðặc ñiểm của dạng nứt này là: nứt ngang xuất hiện cách quãng với khoảng
cách nhất ñịnh theo chiều dọc của mặt ñường.
Nguyên nhân chủ yếu gây ra nứt co ở nhiệt ñộ thấp là: khi nhiệt ñộ thấp
(thường ở nhiệt ñộ âm), lúc giảm nhiệt không khí quá nhanh, lớp mặt sẽ bị
kéo nứt do vật liệu co ngót tự sinh ra ứng xuất kéo do nhiệt lớn hơn cường ñộ
chịu kéo khi uốn của vật liệu có xét ñến mỏi. Hiện tượng này không phổ biến
ở các nước có khí hậu nóng, và không có băng giá như Việt Nam. Tuy nhiên,
nhiệt ñộ thấp trong mùa ñông và tác dụng của tải trọng xe cũng có nguy cơ
lớn ñể gây ra ứng suất chịu kéo khi uốn trong lớp vật liệu gia cố nhựa lớn hơn
cường ñộ chịu kéo của vật liệu có xét ñến mỏi.
Nứt dọc
Nứt dọc về cơ chế gây nứt cũng do ứng suất kéo do tải trọng xe gây ra vượt
quá cường ñộ chịu kéo của vật liệu (có xét ñến mỏi).

23

Nứt lưới lớn
Là loại hình phát triển từ vết nứt ngang và vết nứt dọc với nguyên nhân phối

hợp của nứt do nhiệt và nứt do mỏi do hiện tượng lão hóa. Cơ chế gây nứt
cũng tương tự như các trường hợp trên là ứng suất kéo sinh ra lớn hơn cường
ñộ chịu kéo uốn của vật liệu có xét ñến hiện tượng mỏi.
Nứt phản ánh
Là hiện tượng lớp mặt gia cố nhựa bị nứt truyền từ mối nối của lớp móng bê
tông xi măng ở dưới. Hiện tượng này còn có thể xảy ra ñối với lớp mặt gia cố
nhựa trên móng cấp phối ñá dăm gia cố xi măng, lớp mặt gia cố nhựa trên các
lớp mặt ñường cũ có sẵn các vết nứt như nứt ngang, nứt dọc hay nứt lưới.
Hiện tượng nứt xuất hiện tuy vẫn do ứng suất kéo xuất hiện trong lớp mặt gia
cố nhựa lớn hơn cường ñộ chịu kéo của vật liệu. Tuy nhiên, cơ chế xuất hiện
ứng suất kéo và tính toán ñộ lớn của ứng suất này theo mô hình khác với
trường hợp thông thường, ñược thể hiện ở mô hình hình sau:

Hình 1.6: Cơ chế gây nứt phản ánh trên mặt ñường gia cố nhựa
1.2.2.3 Trạng thái ứng suất cắt trượt
a.Ứng suất cắt trượt
Trong kết cấu áo ñường mềm, với nền ñất, các lớp vật liệu rời rạc và vật liệu
kém dính sẽ phát sinh ứng suất cắt trượt. Nếu vượt quá giới hạn cho phép sẽ
gây phá hoại kết cấu.

Móng bê tông xi măng
Nền ñường
Ứng suất kéo do
tải trọng bánh xe
Nền ñường
Mặt bê tông nhựa
Ứng suất kéo do
co giãn nhiệt
Móng bê tông xi măng
Mặt bê tông nhựa

σ
k

σ
k

24

b. Phá hoại dưới tác dụng ứng suất cắt trượt
Nếu các lớp kết cấu áo ñường phải chịu ứng suất cắt trượt quá lớn thì sẽ dẫn
ñến lớp mặt nhựa bị phá hoại dồn bóc, ñẩy trồi, trượt, cắt hoặc tạo vệt bánh.

Hình 1.7: ðẩy trượt lớp mặt kết cấu áo ñường
Cắt trượt lớp mặt
Nguyên nhân chủ yếu là: khi mặt ñường rải nhựa chịu tác dụng lực nằm
ngang tương ñối lớn (tại các ñoạn ñường xe hay khởi ñộng, hay phanh hãm và
các chỗ thay ñổi ñộ dốc…), tác dụng tổng hợp lực thẳng ñứng và lực nằm
ngang làm phát sinh ứng suất cắt trong lớp mặt. Hiện tượng hư hỏng xảy ra
khi ứng suất cắt phát sinh lớn hơn cường ñộ chịu cắt trượt của vật liệu. ðặc
biệt khi nhiệt ñộ không khí tương ñối cao thì cường ñộ chống cắt của mặt
ñường rải nhựa giảm thấp, lúc ñó càng dễ sinh ra các hiện tượng ñẩy dồn và
ñẩy trồi.
1.2.3 Biến dạng
1.2.3.1 ðộ võng ñàn hồi
ðộ võng tại bề mặt mặt ñường là tổng cộng biến dạng thẳng ñứng ở các ñộ
sâu khác nhau của nền ñất và kết cấu áo ñường. ðối với mặt ñường cấp hạng
không cao lắm thì khoảng 70-90% ñộ võng này là do biến dạng của nền ñất.
Biến dạng của các ñiểm là hàm số của trạng thái ứng suất, do vậy các nhân tố
ảnh hưởng ñến ứng suất trong nền ñất cũng ảnh hưởng ñến trị số ñộ võng tại
bề mặt ñường.