Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật ĐIỀU TRA XÁC LẬP CÁC THÔNG SỐ CẦN THIẾT ĐỂ XÂY DỰNG CATALO KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG CHO GIAO THÔNG TỈNH NINH BÌNH

Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
CHƯƠNG 1
ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU.
1.1.1. Tình hình đặc điểm chung của đường giao thông tỉnh Ninh Bình:
Ninh Bình giáp với Hòa Bình, Hà Nam ở phía bắc, Nam Định ở phía đông
qua sông Đáy, Thanh Hóa ở phía tây, biển (vịnh Bắc Bộ) ở phía đông nam.
Trung tâm tỉnh là thành phố Ninh Bình cách thủ đô Hà Nội 93 km về phía nam.
Ninh Bình nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa: mùa nóng, mưa nhiều từ
tháng 5 đến tháng 10; mùa lạnh, khô từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau,
lượng mưa trung bình hàng năm: 1.700-1.800 mm; Nhiệt độ trung bình 23,5 °C;
Số giờ nắng trong năm: 1.600-1.700 giờ; Độ ẩm tương đối trung bình: 80 - 85%.
- Diện tích:1.400 km²
- Dân số: 898.459 người (điều tra dân số 01/04/2009)
- Mật độ dân số 642 người/km².
Ninh Bình có 1 thành phố, 1 thị xã và 6 huyện (147 đơn vị hành chính cấp
xã gồm 125 xã, 15 phường và 7 thị trấn) là:
- Thành phố Ninh Bình gồm 11 phường và 3 xã
- Thị xã Tam Điệp gồm 5 phường và 4 xã
- Gia Viễn gồm thị trấn Me và 20 xã
- Hoa Lư gồm thị trấn Thiên Tôn và 10 xã
- Kim Sơn gồm 2 thị trấn Phát Diệm, Bình Minh và 25 xã
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 1
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
- Nho Quan gồm thị trấn Nho Quan và 26 xã
- Yên Khánh gồm thị trấn Yên Ninh và 19 xã
- Yên Mô gồm thị trấn Yên Thịnh và 17 xã
1.1.1.1. Tổng quan mạng lưới giao thông đường bộ tỉnh Ninh Bình:
Tính tới tháng 7/2010, mạng lưới đường bộ gồm quốc lộ, đường tỉnh,
đường huyện, đường xã, đường đô thị và đường chuyên dùng, cụ thể như sau:
Đường quốc lộ có tổng chiều dài 133,9 km; đường tỉnh có tổng chiều dài 197,7

km; đường huyện có tổng chiều dài 140,5 km; đường đô thị có tổng chiều dài
171,14 km; đường xã, liên xã có tổng chiều dài 902,9 km.
Mật độ Quốc lộ, tỉnh lộ Ninh Bình so với một số tỉnh lân cận
Tỉnh
Diện tích Dân số Chiều dài Mật độ
(Km2) (1000 ng) QL+ĐT Km/Km2 Km/1000dân
Ninh Bình 1406,0 906 331,6 0,235 0,366
Nam Định 1652 1931,1 342 0,207 0,177
Hà Nam 840 824,9 351 0,417 0,425
Thái Bình 1519,8 1852,6 271 0,178 0,146
Hưng Yên 889,9 1098,0 258 0,290 0,235
Hoà Bình 4611,8 770,4 396 0,086 0,512
Thanh Hoá 11168,3 3553,1 1214 0,109 0,342
Đồng bằng SH 12.510 14.569,7 2.917,0 0,233 0,200
Cả nước 331042 78000 32961 0,0991 0,437
Hiện trang mạng lưới giao thông đường bộ tỉnh Ninh Bình:
a. Quốc lộ:
Quốc lộ 1: từ cầu Đoan Vĩ (Km251+067) đến Dốc Xây Km285+400 dài
34,33km hiện có tiêu chuẩn đạt cấp III đồng bằng, được cải tạo nâng cấp mặt
đường bê tông nhựa, chất lượng khai thác khá, trong đó một số đoạn qua thành phố
Ninh Bình (từ Km 262+600 đến Km 267+400), thị xã Tam Điệp được mở rộng với
quy mô 3 - 4 làn xe. Về công trình cầu cống, đang được xây dựng vĩnh cửu.

Ngoài đoạn qua thị xã, các đoạn khác có khả năng thông qua tốt, theo
TCVN 4054 - 1998, khả năng thông qua đạt 11.000 pcu/ngày đêm.
Quốc lộ 10: đoạn thuộc Ninh Bình bắt đầu từ cầu Non Nước mới, qua
thành phố Ninh Bình, và các huyện Yên Khánh, Kim Sơn sang Thanh Hoá.
Về tiêu chuẩn hình học: Đoạn 6,8 km chạy qua TP Ninh Bình đạt tiêu
chuẩn đường đô thị, nền 15m; đoạn qua khu công nghiệp Ninh Phúc (2,5 km) và
khu vực thị xã Phát Diệm (5,5) đạt cấp III, nền rộng 12 - 13m, mặt bê tông nhựa;

các đoạn còn lại đạt cấp IV,V nền rộng từ 7,0 - 8,0m, mặt đường đá dăm láng
nhựa.
Về công trình, đoạn quốc lộ 10 thuộc Ninh Bình có 2 cầu lớn 9 cầu trung và
cầu nhỏ. Cầu Non Nước dài 374 m; cầu vượt đường sắt Thanh Bình dài 355,3m,
tổng chiều dài 9 cầu còn lại là 254,63m, trong đó 1 cầu bê tông dự ứng lực
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 2
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
(Khang Thượng) 3 nhịp dài 59,25m, 2 cầu trung bê tông cốt thép thường (cầu
Trì Chính 3 nhịp dài 64,5m, cầu Tuy Lộc dài 42,3m cầu Vệ cống hộp 2x(4x4)m
và các cầu nhỏ có chiều dài từ 6,5 - 22,50m.
Về tải trọng: Có 6 cầu mới xây dựng gần đây có tải trọng thiết kế H30, còn
lại 5 cầu tải trọng 8 đến 13Tấn.
Đánh giá chung về tình trạng QL10, hiện trong tình trạng trung bình. Tuy
nhiên đường đi trong vùng đồng bằng, nền đất yếu, đắp thấp, nên dễ bị hư hỏng
nhất là về mùa mưa.
Về công trình, tuy thiết kế với tiêu chuẩn tải trọng cũ, nhưng đều là các cầu
nhỏ 1 nhịp, khổ hẹp đi 1 làn xe và các cầu này phần lớn xây dựng đã lâu, nhiều
cầu bị hư hỏng nên cần được khảo sát kiểm định đánh giá khả năng sử dụng và
có kế hoạch thay thế.
Hiện tại, đoạn từ Ninh Phúc đến cầu Điền Hộ đang triển khai dự án nâng
cấp mở rộng, đạt tiêu chuẩn đường cấp III đồng bằng, trong đó có thiết kế các
đoạn tuyến tránh thị trấn Yên Ninh và thị trấn Phát Diệm.
Quốc lộ 12B: nối Ninh Bình và Hoà Bình, bắt đầu từ ngã ba Chợ Chiều
(km277 QL1) tới cầu Lập Cập (km31+121) giáp tỉnh Hoà Bình, qua thị xã Tam
Điệp và huyện Nho Quan.
Về tiêu chuẩn hình học: Quốc lộ 12B chỉ 2km đoạn Km0- Km2 đạt tiêu
chuẩn cấp III, các đoạn còn lại đạt tiêu chuẩn cấp IV miền núi. Về mặt đường có
9,5 km BTN và BTXM còn lại là đá dăm láng nhựa. Chất lượng đường xen kẽ
giữa các đoạn tốt, là các đoạn xấu (chiếm trên 50% chiều dài tuyến).
Về công trình gồm 9 cầu dài 252 m, trong đó có 3 cầu trung là cầu Thủng

L= 25,6m, cầu Rịa L=47m, cầu Sui L = 69,2m và 6 cầu dài từ 6,5 – 24,6m.
Về kết cấu 7 cầu bê tông cốt thép, 01 cầu thép BTCT liên hợp, 01 cầu vòm đá.
Về khổ cầu: các cầu khổ 2 làn xe và bề rộng toàn bộ 7,00 - 8,00m. Trừ cầu
Vĩnh Khương và cầu Lập Cập tải trọng H10 còn lại các cầu đều mới xây dựng
năm 1992 trở lại đây có tải trọng H30-XB80. Tình trạng chung của cầu có chất
lượng tốt, chỉ có 2 cầu trong tình trạng xấu cần xây dựng lại.
Quốc lộ 45: thuộc phạm vi Ninh Bình dài 9 km, bắt đầu từ Rịa (Km16
QL12B) đến dốc Giang, giáp với Thanh Hoá (Km9).
Về tiêu chuẩn kỹ thuật: QL45 đạt tiêu chuẩn cấp IV với bề rộng nền 7,5m.
Về mặt đường: rộng 5,50m, bằng bê tông nhựa; xây dựng từ năm 2001.
Trên đoạn thuộc Ninh Bình quốc lộ 45 chỉ có 1 cầu Gốc Sung dài 20m khổ 7m
với tải trọng H30 còn tốt.
Nhìn chung có thể đánh giá đoạn này của quốc lộ 45 đạt tiêu chuẩn cấp IV,
tình trạng mặt đường trung bình.
Quốc lộ 38B: đi qua tỉnh Ninh Bình từ đường Lương Văn Thắng - Tp Ninh
Bình đến ngã ba Đồi Sọng – huyện Nho Quan dài 26,6km (km118+460 –
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 3
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
km145+060), qua Tp Ninh Bình và 2 huyện Gia Viễn, Nho Quan. Đây là tuyến
kết nối giữa đường 1A vào khu núi chùa Bái Đính, khu du lịch Tràng An và kết
nối đường QL12B.
b. Đường tỉnh
- Đường tỉnh 477: Bắt đầu từ ngã ba Gián Khẩu (Km 255 QL1) tới thị trấn
Nho Quan (Km 20) dài 20km, là một trong các tuyến chính từ thành phố Ninh
Bình vào khu bảo tồn thiên nhiên Cúc Phương.
Đường tỉnh 477 mới được xây dựng đạt tiêu chuẩn cấp III bề rộng nền 12m, mặt
đường11 m, kết cấu mặt đường bê tông xi măng.
Trên tuyến có 4 cầu đều là cầu vĩnh cửu, trong đó cầu Dẫn Đế BTCT dự
ứng lực rộng 12 m dài 252m, cầu Đế dài 145m bằng bê tông dự ứng lực khổ 7,
tải trọng H30, cầu Hốt dài 17,7m và cầu Nho Quan dài 280 m rộng 15 m.

- Đường tỉnh 477B: Bắt đầu từ đê Trường Yên tới Đá Hàn qua các xã Gia
Tiến, Gia Thắng, Gia Phương sang Gia Hoà để nối sang Đồng Tâm (Hoà Bình),
tuyến dài 17,2km, có bề rộng nền 4-6m, mặt 3,5m, đã được rải đá dăm nhựa và
cấp phối. Công trình trên tuyến gồm 10 cầu nhỏ đã được xây dựng.
Hiện tại toàn tuyến đã được phê duyệt cải tạo, nâng cấp đường tỉnh 477C
và cầu Trường Yên thuộc dự án xây dựng nâng cấp cơ sở hạ tầng vùng phân lũ,
chậm lũ tỉnh Ninh Bình, đạt tiêu chuẩn cấp III (Bn = 25m, Bm = 15m). Cầu
Trường Yên mới đang triển khai xây dựng cách 2km so với hướng tuyến cũ
- Đường tỉnh 477C: Từ Sơn Lai đến thị trấn Me tổng chiều dài
13,0km, tuyến qua địa bàn 2 huyện Gia Viễn và Nho Quan. Hiện
tại, đoạn Sơn Lai đi Gia Lạc (km0 – km9) đã được nâng cấp đạt
tiêu chuẩn cấp IV (Bn = 9m, Bm = 7m), mặt BTXM, tình trạng
mặt đường tốt; đoạn Gia Lạc đến thị trấn Me (km9 – km13) đạt
tiêu chuẩn cấp V (Bn = 4m, Bm = 3,5m), mặt thấm nhập nhưa,
tình trạng mặt đường xấu.
Toàn tuyến có cầu Thống Nhất dài 45m bắc qua sông Rịa
mới được xây dựng có tải trọng H30-XB80, đặc biệt trên tuyến
có 1 cầu phao Đồng Chưa bắc qua sông Hoàng Long nên rất hạn
chế lưu thông cho các phương tiện cơ giới.
- Đường tỉnh 479: Bắt đầu từ ngã ba Chạ tới đồi Thông, xã Xích Thổ giáp
Hoà Bình (km10), đây là tuyến nối giữa ĐT477 và quốc lộ 21 (Chi Nê), tiêu
chuẩn tuyến cấp IV miền núi.
Mặt đường gồm 2 đoạn: Đoạn từ Ba Chạ đến cầu Na dài 3km mặt đường
BTXM, đoạn còn lại từ cầu Na tới Xích Thổ dài 6km đá dăm láng nhựa. Trên
tuyến có 2 cầu với chiều dài 59,7m, gồm: Cầu Ỷ Na dài 40,7 cầu Đề Thượng
dài 19m.
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 4
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
Hiện tại, tuyến đường này đang triển khai dự án nâng cấp, mở rộng với
quy mô đường cấp III đồng bằng. Đã xây dựng xong phần đường và đang thi

công xấy dựng mới cầu Ỷ Na và cầu Đề Thượng.
- Đường tỉnh 480: Bắt đầu từ Bình Sơn (Km273+450 QL1) tới Bình Sa
(Km171+300 QL10) dài 21 km. Tuyến này nối quốc lộ 1 và quốc lộ 10 qua
huyện Yên Mô tới huyện Kim Sơn. Đường 480 đạt tiêu chuẩn cấp V, chiều dài
21,0km. Trên tuyến có 4 cầu với chiều dài 160,3m, trong đó có cầu Yên Thổ có
chiều dài L= 49m, cầu Vĩnh Lợi dài 6m, cầu Lồng L= 62,2m và cầu Bút
L=43,1m. Tất cả các cầu trên tuyến đều bằng BTCT, khổ rộng 5,6 - 6,8m trừ cầu
Yên Thổ mới xây dựng khổ 7,0m, tải trọng các cầu H13, cầu Yên Thổ H30-
XB80.
Nhìn chung đường 480 có chất lượng khai thác trung bình. Đoạn cuối tuyến
còn hẹp (nền 6m, mặt 3,5m) và mặt đường đá dăm nhựa bị hư hỏng. Hiện tại,
tuyến đường này đang triển khai dự án nâng cấp, mở rộng với quy mô đường
cấp III đồng bằng.
- Đường tỉnh 480B: Từ Khánh Ninh (Yên Khánh) đến Chợ Lồng (Yên
Mô) dài 6km. Đây là tuyến đường ngang nối QL10 và đường tỉnh 480, được
nâng cấp thành đường tỉnh năm 1998, qua 2 xã Khánh Ninh và Yên Phong.
Đường 480B có nền rộng 9m, mặt đường rông 7m mặt bê tông nhựa, trên tuyến
có 1 cầu (cầu Rào) qua sông Vạc dài 118m.
- Đường tỉnh 480C: Từ Khánh Cư (Yên Khánh) tới Chợ Ngò (Yên Mô)
dài 8km. Đây cũng là một đường ngang nối QL10 với ĐT480, qua các xã Khánh
Cư, Khánh Dương, được nâng cấp thành đường tỉnh năm 1998, được cải tạo
nâng cấp năm 2007 có bề rộng nền 9,0m, mặt 7,0m mặt đường BTN - Trên
tuyến có 4 cầu với chiều dài 80m, trong đó có cầu Tràng qua sông Vạc dài 62m.
- Đường tỉnh 480D: Từ cống Gõ (Yên Mỹ) tới thị xã Tam Điệp dài 12km.
Đây là tuyến dọc tỉnh thứ 3 và được nâng cấp thành đường tỉnh năm 1998.
Tuyến có nền rộng 5 - 6m, có đoạn tới 8m, mặt 3,50m và đã được rải đá dăm
láng nhựa, trên tuyến có 4 cầu tổng chiều dài 177,2m. Hiện tại, tuyến đường này
đang triển khai dự án nâng cấp, mở rộng với quy mô đường cấp IV đồng bằng.
- Đường tỉnh 481: Bắt đầu từ Yên Lộc (Km180+500 QL10) đến đê Bình
Minh dài 20km. Tuyến này bao gồm đoạn Yên Lộc - Ngã Ba Tô Hiệu của

đường 481 (cũ) đến cống Điện Biên dài 16km và năm 1998 đã được kéo dài
thêm đoạn Ngã Ba Tô Hiệu đê Bình Minh dài 4km.
Tuyến 481 là đường bộ quan trọng và duy nhất nối từ QL10 tới vùng kinh
tế mới lấn biển của huyện Kim Sơn, tuyến chạy trên vùng đất mới, bằng phẳng,
cao độ thấp, có tiêu chuẩn cấp VI, nền đường 6,5m, mặt đường đã được láng
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 5
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
nhựa rộng 3,50m. Trên tuyến có tới 13 cầu với chiều dài 153m, trong đó có cầu
Định Hoá dài 50m bắc qua hệ thống kênh mảng thuỷ lợi của Kim Sơn, tất cả đã
được xây dựng bằng BTCT, khổ rộng 3,6 - 5,4m tải trọng 10 - 13tấn, các cầu
được đánh giá chất lượng trung bình và có 2 cầu yếu là cầu Cà Mâu dài 16 m,
cầu Định Hoá L=50m và đã bị hư hỏng nhiều.
Hiện tại, tuyến đường này đang triển khai dự án nâng cấp, mở rộng với quy mô
đường cấp IV đồng bằng.
- Đường tỉnh 481B: Từ ngã ba Thông (huyện Yên Khánh) tới Kiến Thái
(huyện Kim Sơn) dài 24,1km, được nâng cấp thành đường tỉnh từ năm 1998 nối
liền các xã từ Khánh Cư, Khánh Lợi, Khánh Nhạc, Khánh Hồng của huyện Yên
Khánh tới Yên Mật và Kiến Thái của huyện Kim Sơn. Tuyến này cắt QL10 tới 3
lần, gồm 2 lần nhập (đầu và cuối tuyến), 1 lần giao cắt tại Khánh Nhạc.
- Đường tỉnh 481D: Từ Quy Hậu (Kim Sơn) tới Đò Mười (Yên Khánh) dài
6,8km, Đây là tuyến nối QL10 và huyện Kim Sơn qua Đò Mười sang huyện
Nghĩa Hưng tỉnh Nam Định, được nâng cấp thành đường tỉnh năm 1998.
Hiện nay tuyến 481D có nền rộng 5,5m, mặt 3,5m, mặt đường đá dăm láng
nhựa, chiều dài 6,8km, chạy cắt ngang qua hệ thống kênh mương cắt qua sông
Ân. Trên tuyến có 4 cầu nhỏ với chiều dài 84,5m.
- Đường tỉnh 478B: Từ Ba Vuông tới Đình Các dài 2,6km, tuyến này mới
được nâng cấp thành đường tỉnh từ năm 1998, nền rộng 16,0m, mặt đường rộng
12m, rải BTXM trên phủ BTN. Trên tuyến có 1 cầu trung dài 45m, tuyến này
phục vụ du lịch tham quan các di tích Tam Cốc, Bích Động và Trường Yên.
Bảng 1: Hệ thống đường tỉnh Ninh Bình

Số
TT
Tên đường, điểm đầu - điểm cuối
Chiều
dài
(Km)
Chiều rộng (m)
Loại mặt
đường
Nền
đường
Mặt
đường
1 ĐT 477 (Gián - Nho Quan) 20,0 12,0 11,0 Bê tông XM
2 ĐT477B (Trường Yên - Đá Hàn) 17,2 5,0 3,5 Nhựa, Cấp phối
3 ĐT477C (Sơn Lai - Me ) 13,0 5,0-9,0 3,5-7,0 BTXM, nhựa
4 ĐT477D (Đế - Vân Long - Địch Lộng) 16,5 4,0-7,0 3,5-5 BTXM+nhựa
5 ĐT479 (Ba Chạ - Đồi Thông) 10,0 12 11 BTXM
6 ĐT479D (Trại Ngọc - Cúc Phương). 11,2 5,0 3,5 Đá dăm nhựa
7 ĐT480 (Bình Sơn - Lai Thành) 21,0 12 11 Bê tông XM
8 ĐT480C ( Khánh Cư - Chợ Ngò) 8,0 9 7 Bê tông nhựa
9 ĐT480D (Cống Gõ - TX Tam Điệp) 12,0 5,0 3,5 Đá dăm nhựa
10 ĐT480E (Tân Thành - Lồng) 8,8 5,0 3,5 BTXM+ nhựa
11 ĐT481 (Tuy Lộc - Bình Minh) 20,5 12 11 Bê tông XM
12 ĐT481B (Thông - Nhạc - Kiến Thái) 24,1 5,0 3,5 Đá dăm nhựa
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 6
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
13 ĐT481D (Quy Hậu - Đò Mười) 6,8 6,0 3,5 Đá dăm nhựa
14 ĐT478B (QL1A - Đình Các) 2,6 21,0 16,0 BT nhựa
15 ĐT480B (Khánh Ninh - Chợ Lồng) 6,0 9 7 Bê tông nhựa

Tổng chiều dài 197,7
c. Đường Huyện:
Có tổng chiều dài 140,5km, cơ bản đạt tiêu chuẩn đường cấp 4, cấp 5. Kết
cấu mặt đường: nhựa, BTXM chiếm 95,7% (134,5Km), cấp phối 0,7% (1Km),
đường đất, gạch lát 3,6% (5Km). Theo địa bàn các huyện: Nho Quan 54,3km,
Gia Viễn 42,5km, Hoa Lư 3,8km, Yên Khánh 16,2km, Kim Sơn 23,6km.
d. Đường đô thị:
Tổng chiều dài đường đô thị tỉnh Ninh Bình là 171,1 km đã được rải nhựa
75,5% nhưng hầu hết các tuyến đường đều có quy mô nhỏ, mặt đường hẹp (trừ
một số tuyến chính) và thiếu vỉa hè, đèn chiếu sáng, dải phân cách, chất lượng
mặt đường và hệ thống thoát nước chưa tốt.
e. Đường xã:
Kết quả sau 16 năm xây dựng GTNT đã tạo một bộ mặt mới cho nông thôn,
việc giao lưu, vận tải giữa nông thôn kể cả các vùng sâu, vùng xa nhất của tỉnh
tới các đô thị được dễ dàng thuận lợi và nhanh chóng hơn, thúc đẩy sự phát triển
sản xuất và dân trí xã hội.
Ngoài việc đầu tư của Nhà nước và nhân dân đóng góp vào hệ thống
GTNT, Ninh Bình đang hết sức tranh thủ các nguồn vốn đầu tư của các dự án
nước ngoài (Nguồn WB, ADB, OECF, Vương quốc Anh ) đầu tư cho GTNT,
Ninh Bình hiện có 146 xã, phường, thị trấn đều đã có đường ô tô vào tới
trung tâm. Tổng số chiều dài đường xã và liên xã là 900,9 km, với chiều rộng
nền đường từ 5 đến 6m, chiều rộng mặt đường từ 3,0 đến 3,5m. Đến hết năm
2009 đã cứng hoá được 827,42 km (đạt 91%), trong đó mặt đường bê tông, mặt
đường nhựa và gạch, đá lát là 484,14 km đạt 54%. Các đường xã này đều được
nối thông vào đường huyện, đường tỉnh, tạo nên hệ thống thông suốt từ xã tới
tỉnh.
Bảng 2 : Tổng hợp hiện trạng đường xã, liên xã tỉnh Ninh Bình
S
T
T

Tên đường
Chiều
dài
(km)
Bề
rộng
mặt
(m)
Kết cấu mặt đường(Km)
BTN
BT
XM
Nhựa
Đá
gạch
Cấp
phối
Đất
1 Huyên Kim Sơn 198,04 3-3,5 0 63,41 10,48 0,00 69,2 57,9
2 Huyện Gia viễn 135,14 3-3,5 1,2 39,94 37,14 0,00 38,2 18,6
3 Huyện Yên Mô 156,39 3-3,5 52,35 45,58 58,4
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 7
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
4 Huyện Yên Khánh 160,00 3-3,5 49,8 67,9 42,3
5 Huyện Nho Quan 232,00 3-3,5 0 28 69 0 135
6 TP Ninh Bình 10,35 3-3,5 0 0 0 0 0 0
7 TX Tam Điệp 0,00 0 0 0 0 0 0 0
8 Huyện Hoa Lư 9,00 3-3,5 3,50 3,00 0,40 2,10
g. Đường chuyên dùng:
Tổng chiều dài đường chuyên dùng tỉnh Ninh Bình khoảng trên 419,9 km

bao gồm 43 tuyến do các Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (20 tuyến);
Văn hoá, Thể thao và Du lịch (15 tuyến); Ban quản lý các khu công nghiệp (5
tuyến); Vườn quốc gia Cúc Phương (1 tuyến); Do các doanh nghiệp quản lý (2
tuyến); khác (1 tuyến) hầu hết các tuyến đường đều có quy mô nhỏ, mặt đường
hẹp (trừ một số tuyến du lịch quản lý).
Bảng 3: Tổng chiều dài đường chuyên dùng tỉnh Ninh Bình khoảng trên 419,9 Km
TT
Đơn vị quản
lý/Tên tuyến
đường
Điểm đầu Điểm cuối
Chiều
dài
(Km)
Chiều rộng
(m)
Kết cấu mặt
đường
Nền Mặt BTXM Nhựa
I Đường do Sở NN và PTNT đang quản lý
228,3
9 124,79 103,6
1
Đê Tả Hoàng
Long
Km0+00 (Cống
Mai Phương)
Km23+900
(QL1)
23,90 39 7,0 23,9

2
Đê Hữu
Hòang Long
Km0+00 (Hồ
Thường Xung)
Km20+00
(Cầu Đen)
20,00 39 7,0 20,0
3
Đê Trường
Yên
Km0+00 (Cầu
Đen)
Km9+00
(QL1)
9,00 47 13,0 9,0
4 Đê hữu Đáy
Km0+00 (cống
Địch Lộng)
Km8+00
(Gián Khẩu)
8,00 39 6,0 8,0
5 Đê hữu Đáy
Km8+00 (Gián
Khẩu)
Km75+200
(đê biển
B.Minh)
67,20 47 13,0 67,2
6 Đê Đầm Cút

Km0+00 (Cống
Mai Phương)
Km14+200
(cống Địch
Lộng)
14,20 35 5,0 14,2
7 Đê Năm Căn
Km0+00 (đường
đi Cúc Phương)
Km16+00
(hồ Yên
Quang 1)
16,00 35 6,0 16,0
8 Đê Tả Vạc
Km0+00 (cầu
Yên, QL1)
Km30+00
(cống Kim
Đài)
30,00 25 9,0 30,0
9 Đê hữu Vạc
Km0+00 (cầu
Yên, QL1)
Km28+00
(Xuân Đài)
28,00 21 5,0 28,0
10
Đường nội bộ
khu TĐC xã
Văn Phong

0,78 4,5 3,5 0,8
11
Đường gom
chạy lũ Ninh
Thuỷ xã Gia
Sơn
0,27 5 3,5 0,3
12
Đường tránh
lũ thôn Cao
Sơn Xã Gia
tường
1,21 5 3,5 1,2
13 Đường vào 3,50 3,5 3,5
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 8
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
khu Tái định
cư Đầm
Rừng, xã
Thạch Bình
14 Đường 1
Trung tâm thôn
Đầm Rừng
Đi Hoà
Bình
0,84 5 3,5 0,8
15 Đường 2
Trung tâm thôn
Đầm Rừng
Đi Đập Bai

Dung
0,60 5 3,5 0,6
16 Đường 3
Trung tâm thôn
Đầm Rừng
Đi nhà Ông
Quang
0,20 5 3,5 0,2
17
Đường 1 thôn
Nga Ba xã
Cúc Phương
0,36 5 3,5 0,4
18
Đường 2 thôn
Nga Ba xã
Cúc Phương
0,63 5 3,5 0,6
19
Đường Khu
TĐC xã Kỳ
Phú
2,18 5 3,5 2,2
20
Đường xã
Quảng lạc
1,54 5 3,5 1,5
II
Đường do Sở Văn hoá, Thể thao và Du lịch
quản lý

62.30 43,50 24,10
a
Đường trong
Khu Tràng An
1
Tuyến trục
chính
QL1A
Ngã 3 Chùa
Huê Lâm
4,30
44 -
72
21,0 4,2 4,2
2 Tuyến 1
Ngã 3 Chùa Huê
Lâm
Cầu Hội
(Đến Đinh
Lê)
6,50 18 15,0 6 6,0
3 Tuyến 4
Cầu Ghềnh
Tháp
Cầu Đen 4,00 44 15,0 4 4,0
4 Tuyến 8 Cầu Đen
Ngã 3 Ông
Bồng
(nối
ĐT478)

6,70 18 15,0 6,5 6,5
5 Tuyến 9
Đền Mẫu Đàm
Thị
Giao với
đường Bái
Đính - Đến
Trần - Hang
Thanh
2,00
6 Tuyến 6 Giao với tuyến 9
Hang Long
Ẩn
1,00
7
Tuyến bái Đính
- Đến Trần
Giao với tuyến 8 Thung Ui 3,00
8 Tuyến 1.1
Từ khu TĐC
Ngoài gai
(Giao Tuyến 1)
Nhà hàng
Hoa Sơn
( ĐT478)
2,20 18 15,0 2,2 2,2
9
Tuyến đường
vuông góc với
trục Thần đạo

(phía trước
chùa Bái Đính
Tuyến 9 Tuyến 8 1,20 50 21,0 1,2 1,2
10
Tuyến ven hồ
Bái Đính
Giao tuyến 4
Giao với
tuyến 6 và
tuyến 9
6,00 6
11
Đường Ninh
Thắng -
Trường Yên
Tuyến 1 ĐT478B 12,00 5 3,5
b
Đương khu
Tam Cốc -
Bích Động -
Hang Bụt -
Thung Nắng
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 9
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
1
Đình các -
chùa Bích
Động
Đình các
Chùa Bích

Động
2,60 2.6
2
Đình Các -
Thái Vi
Đình Các
Đến Thái
Vi
2,00 2
3
Đường vào
Thung Nham
Thôn Hải Nham
Thung
Nham
3,00 3
4
Đường vào
bến thuyền
Nhà Lê
QL.12B
Bến thuyền
Nhà Lê
2,80 2.8
c
Đườn khu du
lịch Vân Long
ĐT477
Bến xe Vân
Long

3,00 3
III
Đường do Ban quản lý các khu công nghiệp
quản lý
27.97 27,253 0,714
1
Đường nội bộ
KCN Gián
khẩu
8,48
15-
38,2
5
7-15 8,479
2
Đường nội bộ
KCN Khánh
Phú
14,47
10,5-
40,3
7,5-
36,3
14,128 0,338
3
Đường vào
nhà máy XM
Duyên Hà
QL.1 Nhà máy 1,30
17,5

- 18
11,5
- 14
1,302
4
Đường vào
nhà máy XM
Phú Sơn
ĐT.477 Nhà máy 0,65 10,5 7,5 0,647
5
Đường vào
nhà máy XM
Hệ Dưỡng
QL.1 Nhà máy 3,07
12,5
-
16,5
10,5 2,697 0,376
IV
Đường do
Vườn Quốc
gia Cúc
Phương quản
lý
QL.12B
Khu Trung
tâm
70,00
4 -
5,0

3,0 -
3,5
70,0
V Đường chuyên dùng của các doanh nghiệp 7,20 14,0 7,20
1
Đường vận
chuyển vật
liệu của XM
Visai
Nhà máy XM
Visai
Mỏ đá 5,50 9,0 7,0 5,5
2
Đường ra
cảng
ĐT477
Cảng núi
Thiệu
1,70 9,0 7,0 1,7
VI
Các tuyến
đường khác
30,00
11,0
0
30,00
1
Đường Bái
Đính - Cúc
Phương

Tuyến 8 - Tràng
An
Vườn Quốc
gia Cúc
Phương
30,00 12,0 11,0 30,0
Xét theo mô hình kết cấu, đường giao thông tỉnh được chia thành các loại sau:
Loại 1: Những đường có nền đường được xây dựng từ trước, kết cấu mặt
đường thường được xây dựng bằng vật liệu dạng hạt như cấp phối sỏi đồi, đá
thải hỗn hợp, cấp phối đá dăm được đặt trực tiếp trên nền đất (nền đất đồi, nền
đất dính lấy từ thùng đấu, các mỏ vật liệu khu vực lân cận do điều kiện lu lèn
không đảm bảo nên nền mặt đường cũ thường không đạt độ chặt K95 – K98).
Loại mặt đường này thường bị hiện tượng cao su, ổ gà nên thường xuyên phải
duy tu sửa chữa.
Loại 2: Những đoạn đường được đầu tư xây dựng trên đường cũ trong
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 10
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
những năm gần đây theo tiêu chuẩn đường cấp III, cấp IV, cấp V có kết cấu mặt
đường bao gồm 15-20cm đá thải, 15-20cm đá (4x6) và lớp mặt 12-15cm láng
nhựa 2 – 3 lớp tiêu chuẩn 3,0 – 4,5 kg/m
2
, hoặc cấp phối đá dăm láng nhựa. Các
lớp kết cấu này đều đặt trên nền mặt đường cũ không được gia có hoặc dạng đá
dăm trải tạm để tránh trơn trượt. Loại này có mô đun đàn hồi E ≥ 91Mpa chất
lượng khá tốt, tuy vậy trong quá trình khai thác sử dụng xuất hiện một số hư
hỏng rạn nứt, cao su, ổ gà, bong bật. Đặc biệt có một số đoạn tuyến có kết cấu
mặt đường đá dăm láng nhựa khi được nâng cấp cải tạo chỉ được nâng cấp lớp
mặt bằng lớp thảm bê tông nhựa (BTN) dày khoảng 5 – 7cm. Đối với những
đoàn tuyến này, qua theo dõi trong quá trình khai thác sử dụng thường xuất hiện
hiện tượng lún, võng, mặt đường không bằng phẳng.

Loại 3 Các tuyến đường quốc lộ, đường tỉnh, đường trong thành phố làm
mới hoàn toàn hoặc cải tạo có kết cấu mặt đường thường là: lớp móng dưới 16 –
24cm cấp phối đá dăm loại 2, lớp móng trên 15-20cm cấp phối đá dăm loại 1,
mặt đường BTN hạt trung 5-7cm, lớp BTN hạt mịn 3 – 5cm. Đặc điểm chính
của các loại đường này là cường độ lúc mới xây dựng xong tương đối cao (120
– 180 Mpa) nhưng sau một vài năm khai thác đã xuất hiện các hiện tượng rạn
nứt, gợn sóng do chất lượng nền móng không đảm bảo yêu cầu (do thi công,
do ảnh hưởng của các nguồn gây ẩm như nước gầm, nước đọng thường xuyên),
do điều tra lưu lượng xe và tải trong xe thiết kế không hợp lý.
1.1.1.2. Chất lượng đường giao thông tỉnh Ninh Bình:
- Trừ quốc lộ 1A đã được nâng cấp theo tiêu chuẩn cấp III hoàn chỉnh.
Quốc lộ 10 phần qua thị xã, thị trấn rộng 9-14m, còn khoảng trên 30% có mặt
đường hẹp (3,5 m) trong nhiều năm nay chưa được nâng cấp sửa chữa, chất
lượng vẫn trong tình trạng xấu cần được đầu tư nâng cấp. Quốc lộ 12B nền
đường rộng 7-7,5m nhưng mặt đường hiện tại phần lớn đá láng nhựa, chất lượng
trung bình. Quốc lộ 45 có mặt đường 5,5 mét mặt đường rải BTN chất lượng tốt.
- Hệ thống đường tỉnh, đường huyện chủ yếu mặt đường rộng 3,5 mét, nền
từ 5,0 - 5,5 mét.
- Các tỉnh lộ đã rải BTXM hoặc nhựa được trên 90%, còn lại đường cấp
phối. Riêng hệ thống đường huyện trên 90% mặt đường được cứng hoá. Hệ
thống đường liên xã, đường xã đã cứng hoá trên 90%.
Loại đường Cấp đường Mặt đường
III IV V VI BTX
M+
BT
Láng
nhựa
Đá
dăm,
Cấp

Đất
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 11
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
nhựa phối
Quốc lộ
(133,9)
Km
%
48,1
35,9
65,0
48,5
20,8
15,5
62,2
46,7
71,3
53,3
Tỉnh lộ
(197,7)
Km
%
41
20,7
23,5
11,9
97,1
49,1
36,1
18,3

88,9
45,0
98,3
49,7
10,5
5,3
Huyện lộ
(140,5)
Km
%
Hầu hết đường huyện chỉ đạt
tiêu chuẩn cấp V, VI trở xuống
39,5
28,1
72,5
51,6
15
10,6
13.5
9,7
Đường xã,
liên xã
(901)
Km
%
Chiều rộng nền đường từ 5 đến
6m, chiều rộng mặt đường từ 3,0
đến 3,5m nhưng chưa đạt cấp
theo quy định của Bộ GTVT
214,2

23,7
240,8
26,8
369,4
41,0
76,6
8,5
Nhận xét về hiện trạng mạng đường lưới đường bộ Ninh Bình.
Ninh Bình có mạng đường bộ hợp lý, rộng khắp toàn tỉnh ô tô đi được tới
tất cả các xã trong tỉnh, việc đi lại thuận tiện, nhanh chóng. Mật độ bình quân
trên Km
2
thuộc loại cao so với các tỉnh đồng bằng sông Hồng, và bằng 2,34 lần
so với mật độ chung của cả nước.
Với mạng đường như hiện nay, cơ bản đáp ứng được nhu cầu vận tải và
dân sinh trong thập kỷ tới, chỉ cần quy hoạch thêm một số tuyến cho các vùng
kinh tế mới, các vùng du lịch, vùng phân lũ sông Hoàng Long và quy hoạch sắp
xếp lại đảm bảo tính hệ thống, hiệu quả trong khai thác của mạng nhằm hỗ trợ
và phát huy lẫn nhau giữa các loại đường trong hệ thống.
Hệ thống đường bộ trên đã nói lên thành quả to lớn của tỉnh, ngành GTVT
và nhân dân Ninh Bình trong những năm qua, tạo cơ sở và tiền đề cho sự phát
triển KTXH thập kỷ tới.
+ Về quy mô và chất lượng
Trong hệ thống đường bộ, một số tuyến giao thông chính có quy mô chưa phù
hợp với nhu cầu vận tải hiện nay và chưa thể đáp ứng nhu cầu phát triển trong 5 -
10 năm tới, các tuyến còn lại quy mô đã phù hợp. Chất lượng mặt đường còn thấp
(trừ một số tuyến mới được cải tạo nâng cấp trong vài năm gần đây).
Nhìn chung hệ thống đường bộ hiện nay của tỉnh Ninh Bình một số tuyến
về cơ bản đã đáp ứng được nhu cầu vận tải và sự đi lại của nhân dân, các tuyến
còn lại quy mô còn nhỏ hẹp, chất lượng công trình còn thấp. Để phục vụ cho sự

phát triển KTXH tới năm 2030 và những năm tiếp theo hệ thống đường bộ cần
được bổ sung hoàn chỉnh thêm một số tuyến ở các vùng trọng điểm kinh tế của
tỉnh và chủ yếu là cải tạo, nâng cấp các đường hiện có nhất là về mặt đường,
nâng cao hiệu quả vận tải của hệ thống.
Về mặt quản lý, hệ thống đường tỉnh, huyện được hình thành qua nhiều
thời kỳ với các đặc điểm khác nhau nên có quá nhiều tuyến ngắn, tính hệ thống
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 12
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
và hoàn chỉnh chưa cao nên quy hoạch sắp xếp lại theo các quy định hiện hành
của Nhà nước.
Đường xóm, ngõ các huyện
Đường khu dân cư TP. Ninh Bình
Đường tỉnh 477 đi rừng Cúc Phương Đường tỉnh 480
QL1 đoạn qua TP Ninh Bình QL10 đoạn cầu Non Nước
1.1.1.3. Nguyên nhân gây ra hư hỏng kết cấu mặt đường tỉnh Ninh Bình:
Qua các nghiên cứu, tìm hiểu thực tiễn trong quá trình khai thác sử dụng
cho thấy nguyên nhân gây ra hư hỏng do:
- Đường giao thông tỉnh Ninh Bình được xây dựng qua nhiều thời kỳ và
được nâng cấp không đồng bộ, chỉ phục vụ chủ yếu cho các dòng xe có tải trọng
nhẹ. Hiện nay, do nền kinh tế phát triển mạnh, thông thương giữa các vùng mở
cửa, Ninh Bình đón rất nhiều doanh nghiệp nước ngoài vào đầu tư trên địa bàn
tỉnh, đồng thời Ninh Bình cũng là nơi có nguồn vật liệu xây dựng khá dồi dào để
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 13
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
cung cấp đi các tỉnh và nhiều danh lam thắng cảnh nổi tiếng. Vì vậy, tốc độ phát
triển xe rất nhanh chóng mặt, mật độ lưu thông dày đặc, phát triển nhất là các
dòng xe chuyên trở vật liệu, hàng hoá có tải trọng nặng và xe du lịch.
Trong khi đó việc nâng cấp cải tạo mạng lưới giao thông đường bộ vẫn
chưa đáp ứng được kịp thời, chưa đồng đều về kết cấu chịu tải trọng, do vậy
phần lớn hệ thống kết cấu áo đường không đáp ứng được về tải trọng khai thác

thực tế.
- Cường độ nền đường thấp, đất nền chủ yếu là đất á sét, không chặt bão
hoà nước, trong quá trình khảo sát thiết kế (KSTK) không tuân thủ nguyên tắc
thiết kế “Nguyên tắc thiết kế tổng thể nền - áo đường’’ nên dẫn đến tình trạng
kết cấu áo đường sớm bị phá vỡ.
- Do tải trọng trùng phục nhiều trên đường gây hiện tượng phá huỷ kết cấu
áo đường. Thường hiện tượng nứt mỏi đó là dấu hiện báo mặt đường đã chịu tới
số lượng tải trọng trục thiết kế tính toán.
- Đối với các tuyến đi qua vũng chiêm trũng thường hai bên đường là
mương tưới, nền đường thường xuyên ngập nước, các công trình thoát nước
chưa đồng bộ, hoặc đã được đầu tư thi công nhưng do ý thức của người dân còn
kém lấp rãnh dọc, ngăn cống nên đường thường xuyên bị ngập nước, cường độ
nền mặt đường giảm.
- Việc kiểm soát chất lượng trong quá trình thi công chưa tốt cụ thể như:
+ Đối với vật liệu: Cốt liệu đá thải hỗn hợp ở một số tuyến đường liên thôn
phần lớn là tận dụng nên chất lượng không đảm bảo (cường độ, độ tròn cạnh
hàm lượng hưu cơ nhiều, hàm lượng nhựa không đủ và theo thời gian bị hoá
già gây ra sự bong bật trong quá trình khai thác.
+ Đối với công nghệ thi công: Trang thiết bị thi công lỗi thời, thiếu nên
việc thi công đảm bảo theo qui trình bị hạn chế rất nhiều, năng lực thiết bị thi
công có hạn nhưng tiến độ yêu cầu gấp để đảm bảo giao thông được thông suốt
cũng ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng công trình, vẫn còn hiện tượng thi công
không đảm bảo qui trình.
- Công tác quản lý, khai thác sử dụng mạng lưới giao thông không kiểm
soát được dẫn đến tình trạng xe quá tải, quá khổ thường xuyên lưu thông trên
đường phá hoại trực tiếp đến kết cấu áo đường.
Qua phân tích và nhận xét trên cho thấy kết cấu áo đường chưa hợp lý là
một trong những nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng hư hỏng nhanh của
đường giao thông tỉnh Ninh Bình. Việc chọn ra kết cấu áo đường hợp lý phù hợp
với đặc điểm địa hình, môi trường và xu thế phát triển của tỉnh là rất cần thiết.

Việc chọn giải pháp tăng cường một lớp BTN mỏng đối với kết cấu áo đường cũ
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 14
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
là đá dăm láng nhựa là không hợp lý mà cần nghiên cứu và đưa ra giải pháp tối
ưu hơn đảm bảo hiệu quả đầu tư và chất lượng khai thác.
1.1.2. Chọn đề tài nghiên cứu:
Như vậy qua việc phân tích, đánh giá về thực trạng đường giao thông tỉnh
Ninh Bình, một trong những vấn đề cần được quan tâm nhất hiện nay để giải
quyết vấn đề nâng cao hiệu quả của mạng lưới giao thông trong tỉnh nhằm phục
vụ tốt cho công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá trong toàn tỉnh, tôi đã
nghiên cứu và chọn đề tài “Nghiên cứu lựa chọn kết cấu áo đường hợp lý cho
giao thông tỉnh Ninh Bình’’ với các mục tiêu sau:
1. Phân tích kết cấu, đề xuất về mặt lý thuyết tính toán, về kinh nghiệm sử
dụng và sự phù hợp với xu thế hiện đại đã và đang được sử dụng trong khu vực
và trên thế giới.
2. Đề xuất các dạng kết cấu hợp lý về đầu tư xây dựng, quản lý khai thác và
trình độ năng lực thi công.
3. Phân tích hiệu quả kinh tế của giải pháp đề xuất.
4. Hướng dẫn thực hiện trong quá trình thi công và quản lý.
1.1.3. Sự cần thiết của đề tài:
Hiện nay trong xu thế hội nhập thế giới cùng với cả nước, Ninh Bình được
Đảng và Nhà nước ta đặc biệt quan tâm trong những năm gần đây, đang chuyển
mình thay đổi từng ngày hoà chung vào nhịp độ công nghiệp hoá, hiện đại hoá
của cả nước. Trước tình hình đó và thực trạng giao thông của tỉnh hiện nay thì:
1. Việc nâng cao chất lượng đường giao thông tỉnh Ninh Bình là một yêu
cầu thực tiễn và cấp bách.
2. Các kết cấu truyền thông và các kết cấu áo đường đang được dùng phổ
biến trên các tuyến đường giao thông của tỉnh có những ưu, nhược điểm chưa
được đánh giá kết luận.
3. Các loại kết cấu áo đường đáp ứng được yêu cầu với giao thông trên địa

bàn tỉnh Ninh Bình có thể hình dung là: Một kết cấu bền vững, bằng phẳng đủ
đáp ứng yêu cầu giao thông hiện tại và tương lai, được đặt trên nền móng ổn
định dễ dàng nâng cấp sửa chữa, duy tu. Đáp ứng được yêu cầu đó là một vấn đề
khó và cần có sự nghiên cứu nghiêm túc.
4. Đưa ra kết cấu định hình, hợp lý là một xu hướng đúng và phổ biến hiện
nay trên thế giới và trong nước. Đồng thời giúp cho tư vấn thiết kế, các lực
lượng quản lý tham khảo và sử dụng nhanh chóng, hiệu quả.
1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC:
1.2.1. Những công trình nghiên cứu chính có liên quan đến đề tài ở nước
ngoài:
Việc nghiên cứu đưa ra các kết cấu định hình, hợp lý là một hướng đúng và
phổ biến. Qua tìm hiểu cho thấy ở một số nước phát triển đã có những nghiên
cứu chính sau đây:
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 15
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
- Ở Pháp: Đưa ra được bảng Catalo 1977 về cấu trúc mẫu áo đường ôtô áp
dụng cho đường ôtô và đường cao tốc.
- Hiệp hội kỹ thuật công trình hải ngoại pháp (BCEOM) và trung tâm thực
nghiệm nghiên cứu thiết kế nhà ở và công trình công cộng Pháp (CEBTP) đã
nghiên cứu và đưa ra được bảng kết cấu mặt đường cho các vùng nhiệt đới và sa
mạc.
- Ở Anh: Viện nghiên cứu Đường bộ Anh (TRRL) cũng đã nghiên cứu đưa
ra bảng Catalo định hình kết cấu mặt đường phù hợp.
- Ở các nước Đức, Nhật, Mỹ,vv cũng đã nghiên cứu đưa ra các bảng
Catalo kết cấu áo đường phù hợp.
1.2.2. Những công trình nghiên cứu chính có liên quan đến đề tài ở trong
nước:
Ở trong nước, một số vùng, khu vực cũng đã có các nghiên cứu nhằm đưa
ra các kết cấu áo đường phù hợp cho địa phương mình.
Năm 1999 đề tài cấp nhà nước KC 10.05 đã được nghiệm thu xuất sắc nghiên

cứu đề ra Catalo kết cấu áo đường mềm cho đường ôtô cấp cao ở Việt Nam.
Ngoài ra còn một số đề tài thạc sỹ đưa ra Catalo về kết cấu áo đường mềm
cho giao thông các tỉnh, thành phố như thành phố Hà Nội, Hải Phòng, Thanh
Hoá, Phú Thọ, Lào Cai vv
Trong phạm vi cả nước, việc xây dựng Catalo kết cấu áo đường rất cần thiết
nhưng sẽ là một đề tài khá đồ sộ và tốn kém, lượng thông tin số liệu đầu vào lớn,
thời gian dài. Các đề tài nghiên cứu trên chỉ đưa ra các kết cấu điển hình cho đường
ôtô, đường cao tốc mà chưa có các nghiên cứu cho đường giao thông với các đặc
thù riêng cho từng vùng. Vì vậy, với thời lượng có hạn, việc xây dựng Catalo kết
cấu áo đường cho riêng giao thông tỉnh Ninh Bình là cần thiết và khả quan.
1.3. PHƯƠNG HƯỚNG GIẢI QUYẾT CỦA ĐỀ TÀI:
1.3.1. Những vấn đề cần giải quyết:
- Điều tra thu thập thông tin và đánh giá các số liệu về giao thông tỉnh Ninh
Bình như: Số liệu phương tiện và mức độ tăng trưởng, lưu lượng xe và thành
phần dòng xe trên một số đường giao thông tỉnh Ninh Bình, đánh giá hiện trạng
mạng lưới đường hiện có và phân loại mạng lưới đường, tình trạng nền mặt
đường cũ, nguyên nhân gây ra hư hỏng.
- Nghiên cứu một số loại vật liệu đặc thù ở địa phương và các vùng lân cận
dùng làm kết cấu áo đường.
- Nghiên cứu lý thuyết bố trí các tầng lớp kết cấu áo đường và phương pháp
xác định chiều dày kết cấu áo đường, từ đó đề ra các kết cấu phù hợp và phương
pháp tính toán cho đường giao thông tỉnh Ninh Bình.
- Đề ra kết cấu áo đường hợp lý phù hợp với đường giao thông tỉnh Ninh
Bình.
1.3.2. Những kết quả cần đạt được:
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 16
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
1. Đề tài góp phần đế xuất các dạng kết cấu áo đường định hình ứng dụng cho
các loại đương giao thông tỉnh Ninh Bình, tập trung vào đường phố, đường tỉnh.
2. Góp phần làm sáng tỏ những cơ sở khoa học thuộc lĩnh vực chuyên

ngành đường ôtô khi áp dụng vào đường giao thông tỉnh Ninh Bình.
3. Góp phần hướng dẫn và định hướng áp dụng tiến bộ kỹ thuật vào việc
xây dựng và sửa chữa đường giao thông tỉnh Ninh Bình.
1.3.3. Qui mô của đề tài:
Đề tài gồm có 5 chương, các bảng biểu và hình ảnh, hình vẽ.
Phần phụ lục gồm có các phụ lục nhỏ gồm kết cấu tính toán và thu thập.
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 17
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
CHƯƠNG 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ KINH NGHIỆM TRONG VIỆC ĐỀ XUẤT KẾT
CẤU ÁO ĐƯỜNG HỢP LÝ CHO GIAO THÔNG TỈNH NINH BÌNH
2.1 Cơ sở lý thuyết để xây dựng kết cấu áo đường hợp lý:
Để xây dựng kết cấu áo đường hợp lý, hấu hết các nước, các tác giả đều đi
theo khuynh hướng:
- Dựa vào kinh nghiệm xử lý, lý thuyết cấu tạo mặt đường và đặc điểm lưu
lượng xe, địa chất, vật liệu xây dựng, trình độ công nghệ, khả năng khai thác,
duy tu bảo dưỡng …để xây dựng kết cấu mặt đường.
- Dùng các phương pháp tính toán để định chiều dày của các lớp.
- Phân tích các kết cấu kỹ thuật, công nghệ và kinh tế.
- Đưa ra một kết cấu mẫu (Catalo các kết cấu định hình).
- Sử dụng và theo dõi kết cấu mẫu trong thực tế để tổng kết nhằm hoàn
thiện và phát triển.
Dưới đây xin trình bày chi tiết vấn đề quan trọng nhất cần phải thảo luận
khi xây dựng kêt cấu mặt đường hợp lý cho giao thông Ninh Bình hiện nay chọn
phương pháp tính toán, chiều dầy các lớp vật liệu trong kết cấu áo đường.
Hiện nay có nhiều phương pháp thiết kế mặt đường và chia thành hai nhóm
chính như sau.
- Nhóm phương pháp lý thuyết - thực nghiệm.
- Nhóm các phương pháp kinh nghiệm - thực nghiệm.
2.1.1. Nhóm các phương pháp lý thuyết - thực nghiệm:

Phương pháp lý thuyết - thực nghiệm: Lập các mô hình và phương trình
tính toán rồi qua thực nghiệm để kiểm tra nhằm xác định điều kiện bền.
Các tính toán thông thường là xác định ứng suất này với cường độ cho phép
của vật liệu làm áo đường thường lấy theo kinh nghiệm. Thuộc vào loại này có
các phương pháp hay dùng dưới đây.
2.1.1.1 Phương pháp hiện hành của Bộ GTVT 22TCN 211-06:
a) Nội dung phương pháp:
Sau khi thiết kế cấu tạo áo đường dựa trên lý thuyết phân bố tải trọng xe
theo chiều sâu, nhiệm vụ của việc tính toán là kiểm tra cấu tạo áo đường để đề
xuất cùng với điều kiện nền đường đã biết có đủ cường độ để chịu được tải trọng
xe thiết kế không, đồng thời tính toán xác định lại bề dầy cần thiết kế của mỗi
lớp vật liêụ cấu tạo.
Điều kiện cần đạt được khi tính toán theo phương pháp này là: kết cấu áo
đường mềm được xem là đủ cường độ nếu như trong suốt thời kỳ khai thác, dưới
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 18
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
tác dụng của xe nặng nhất và của toàn bộ dòng xe, trong bất kỳ tầng lớp nào (kể
cả nền đất) cũng không phát sinh biến dạng dẻo, tính liên tục của các lớp liền
khối không bị phá hoại và độ lún của kết cấu áo đường không vượt quá trị số
giới hạn cho phép.
Do vậy, việc tính toán kết cấu áo đường mềm chính là việc tính toán kiểm
tra tiêu chuẩn cường độ khi biết trước tải trọng và lưu lượng xe thiết kế:
- Kiểm toán ứng suất cắt ở trong nến đất và trong các lớp vật liệu chịu cắt
trượt kém so với trị số giới hạn cho phép để đảm bảo không xảy ra biến dạng
dẻo (hoặc hạn chế sự phát sinh trong biến dạng dẻo).
- Kiểm toán ứng suất kéo uốn phát sinh ở các lớp vật liệu liền khối nhằm
hạn chế sự phát sinh nứt dẫn đến sự phá hoại của các lớp đó.
- Kiểm toán độ võng đàn hồi thông qua khả năng chống biến dạng biểu thị
bằng trị số mô đun đàn hồi (E
ch

) của cả kết cấu áo đường so với trị số mô đun
đàn hồi yêu cầu E
yc
.
Nếu điều kiện này đảm bảo thì sẽ hạn chế được hiện tượng mỏi trong vật
liệu các lớp kết cấu dưới tác dụng trùng phục của tải trọng dòng xe do đó mới
đảm bảo duy trì được chất lượng của kết cấu đến hết thời hạn thiết kế.
Cơ sở của phương pháp tính toán theo ba tiêu chuẩn trên là lời giải của bài
toán hệ bán không gian đàn hồi nhiều lớp có điều kiện tiếp xúc giữa các lớp là
hoàn toàn liên tục dưới tác dụng của tải trọng bánh xe (được mô hình hoá là tải
trọng phân bố đều trên tiết diện tròn tương đương với diện tích tiếp xúc của bánh
trên mặt đường), đồng thời kết hợp với kinh nghiệm sử dụng và khai thác đường
trong nhiều năm để đưa ra các qui định về các tiêu chuẩn giới hạn cho phép.
b) Các thông số tính toán cường độ và bề dáy áo đường mềm:
1. Tải trọng trục tính toán và số trục xe tính toán, lưu lượng xe chạy:
Tải trọng xe chạy được quy về loại xe tiêu chuẩn (100kN, 120kN) với các
xe khác tiêu chuẩn thì việc quy đổi dựa trên cơ sở gây hiệu ứng tương đương. Sơ
đồ tải trọng tính toán là sơ đồ một vòng tròn có diện tích tương đương D (cm) và
áp lực tác dụng xuống mặt đường p (Mpa).
Lưu lưu lượng xe chạy của cuối thời kỳ khai thác tính theo công thức sau:
N
i
= N
1
.(1+r)
t-1
(2-1)
Trong đó :
- N
i

: lưu lượng xe chạy tại cuối thời kỳ khai thác (xe/ ngày. đêm)
- N
1
: Lưu lượng xe năm đầu tính toán (xe/ngày. đêm)
- r : Tốc độ tăng trưởng xe
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 19
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
- t : Thời gian tính toán (năm ) t=20 năm với đường làm mới và t=15 năm
với đường cải tạo nâng cấp.
2. Các thông số tính toán của đất nền đường như mô đun đàn hồi E
0
, C, φ
được xác định ở các điều kiện bất lợi nhất về chế độ thuỷ nhiệt. Để xác định
được các thông số này cần tiến hành thông qua các thí nghiệm.
Trên quan điểm thiết kế tổng thể nền mặt đường, các thông số nền đất là
các chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng đến kết quả tính toán, vì vậy cần phải nghiên
cứu và xác định đúng các thông số này.
3. Trị số tính toán mô đun đàn hồi E, lực dính C và góc nội ma sát φ của
các loại vật liệu làm áo đường; ứng suất chịu kéo uốn cho phép của vật liệu .
Tương tự như đối với nền đất, các thông số của vật liệu làm áo đường được
xác định thông qua các thí nghiệm phù hợp trong điều kiện bất lợi nhất.
Hiện nay, khi thiết kế để xác định các thông số này thường dựa vào các
bảng tham khảo từ các nghiên cứu của nước ngoài mà chưa có nghiên cứu quy
mô trong điều kiện Việt Nam.
c) Một số nhận xét về phương pháp hiện hành của BGTVT 22TCN 211-06:
- Thiết kế kết cấu áo đường theo tiêu chuẩn 22 TCN211-93 là phương pháp
được sử dụng có hiệu quả để thiết kế và chiều dày các lớp vật liệu trong kết cấu
áo đường. Phương pháp này có cơ sở vững chắc, được mọi người thừa nhận và
thuận tiện cho sử dụng. Các kết cấu áo đường đã được sử dụng trên mạng lưới
đường ô tô nước ta thiết kế theo phương pháp này chưa bộc lộ những nhược

điểm lớn.
- Đối với các phương pháp thiết kế áo đường theo tiêu chuẩn 22TCN 211-
06 là phương pháp mới kế thừa thay cho tiêu chuẩn 22TCN211-93 của Bộ
GTVT. Phương pháp được sử dụng để thiết kế kết cấu áo đường đảm bảo chất
lượng hơn và giá thành hợp lý. Các kết cấu áo đường được thiết kế vật liệu xây
dựng bằng phương pháp này không những đã kế thừa những kinh nghiệm trên
cơ sở phương pháp 22TCN211-93 qua thực tiễn, mà còn đáp ứng được xu
hướng đa dạng hoá các loại tải trọng thực tế đang sử dụng hiện nay để quy đổi
về tải trọng tính toán chính xác hơn.
Tuy nhiên do kế thừa tiêu chuẩn 22TCN211-93 nên theo chúng tôi để nâng
cao hiệu quả sử dụng của phương pháp cần quan tâm đến các hạn chế dưới đây.
+ Phương pháp tính toán cường độ và chiều dày các lớp vật liệu trong kết
cấu áo đường mềm trên cơ sở của ba tiêu chuẩn trạng thái giới hạn, lời giải tìm
ứng suất và biến dạng của lý thuyết đàn hồi, các thông số thực nghiệm và kinh
nghiệm, kết quả tính phụ thuộc vào các thông số đầu vào như lưu lượng, tải
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 20
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
trọng xe, đặc trưng tính toán của vật liệu, của đất nền nên việc xác định các
thông số phù hợp là vấn đề cần nghiên cứu kỹ và thống nhất, sự ảnh hưởng của
chế độ thuỷ nhiệt để tính toán, thiết kế luôn lấy ở trạng thái bất lợi nhất, việc xét
và đánh giá như vậy chưa cụ thể.
+ Cơ sở lý thuyết của bài toán hệ đàn hồi đặt trên bán không gian vô hạn
đàn hồi như thực tế vật liệu kết cấu áo đường và nền đất không phải là vật liệu
đàn hồi đồng nhất, đẳng hướng mà lại là vật liệu đàn hồi - dẻo - nhớt. Do đó kết
quả tính toán được chỉ là gần đúng với sự làm việc thực tế của kết cấu áo đường.
+ Các toán đồ được lập với hệ hai lớp, nếu hệ có nhiều hơn hai lớp thì phải
dùng công thức tính quy đổi lớp trên nguyên tắc độ cứng tương đương, việc tính
đổi và hệ số β thêm vào chỉ là gần đúng.
Hiện nay, một số quy trình (Trung Quốc, Liên Xô ) và các sách đã có kết
quả giải hệ đàn hồi ba lớp, việc tính đổi sẽ chính xác hơn. Mặt khác, với sự phát

triển của máy tính điện tử thì việc giải chính xác bài toán hệ đàn hồi nhiều lớp
không còn là vấn đề quá khó khăn nữa.
+ Chưa có cách tính toán trực tiếp cường độ và độ ổn định của tầng mặt áo
đường dưới tác dụng của nhiệt độ và chế độ thay đổi của nhiệt độ.
2.1.1.2. Phương pháp toán của Trung Quốc (trong quy trình JTJ0140-86)
a) Nội dung phương pháp:
Phương pháp tính toán của Trung Quốc cũng dựa trên lời giải lý thuyết của
hệ nhiều lớp đặt trên nền bán không gian vô hạn đàn hồi, với các giả thiết :
- Mỗi lớp đều do một loại vật liệu đồng nhất, đẳng hướng, đàn hồi và xem
như là không có trọng lượng tạo ra. Thông số của các lớp là MĐĐH E
i
và hệ số
Poisson µ
i
;
- Tầng dưới cùng là tầng bán không gian vô hạn, kéo dài vô hạn theo
phương ngang; các lớp phía trên cũng kéo dài vô hạn theo phương dọc, phương
ngang và chiều dầy hữu hạn h
i
theo phương thẳng đứng;
- Tại mặt phân giới giữa các lớp ứng suất và chuyển vị hoàn toàn liên tục;
hoặc chỉ có ứng suất và chuyển vị theo phương thẳng đứng là liên tục, còn lực
cản trở do ma sát giữa các lớp bằng không (hệ chuyển dịch tự do);
- Tại độ sâu vô hạn ở lớp dưới cùng, ứng suất và chuyển vị đều băng
không.
Từ các giả thiết trên, người ta đã giải, lập ra các toán đồ xác định độ võng
đàn hồi và các hệ số ứng suất của mặt đường dưới tác dụng của tải trọng bánh xe
đơn hoặc kép (được quy về một vòng tròn hay hai vòng tròn diện tích tương
đương có bán kính δ) cho hệ hai lớp, ba lớp.
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 21

Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
Trong trường hợp có hệ có nhiều hơn ba lớp thì phải quy đổi vè hệ ba lớp
theo hiệu ứng tương đương.
Trình tự của phương pháp thiết kế áo đường mềm hiện hành của Trung
Quốc theo các bước sau:
+ Dựa vào yêu cầu và nhiệm vụ thiết kế, xác định cấp hạng mặt đường, loại
lớp mặt, tính toán số lần tích luỹ trục xe tương đương trên một làn xe thời hạn
thiết kế và tính toán trị số độ võng cho phép trên bề mặt kết cấu đường. Nếu là
mặt đường cần tiến hành kiểm toán ứng suất kéo - uốn thì cần tính toán trị số
ứng suất kéo - uốn cho phép.
+ Dựa vào loại đá và chế độ thuỷ nhiệt của nền đường, chia đường thiết kế
ra làm một số đoạn (từ 500 - 1000 m trở lên) để xác định trị số MĐĐH của nền
đất cho từng đoạn.
+ Dự kiến một số phương án bố trí kết cấu của chiều dầy áo đường khả thi,
xác định trị số MĐĐH của vật liệu các lớp .
+ Xác định bề dầy áo đường dựa theo độ võng cho phép .
+ Kiểm toán ứng suất kéo uốn trong các lớp bê tông nhựa, các lớp móng
mặt bằng vật liệu có tính toàn khối đảm bảo nhỏ hơn ứng suất kéo - uốn cho
phép của vật liệu.
+ Kiểm toán ứng suất cắt trong các lớp mặt nhựa vượt quá ứng suất cắt cho
phép của vật liệu.
+ Đối với mặt đường ở những vùng đóng băng theo mùa cần kiểm toán bề
dầy lớp phòng chống đóng băng xem có phù hợp yêu cầu không.
b) Các thông số tính toán cường độ và bề dầy áo đường mềm:
1. Tải trọng tính toán:
Qui phạm dung tải trọng tính toán tiêu chuẩn là tải trọng trục đơn hai bánh
xe của ô tô BZZ.100 (tải trọng trục 100KN) và ô tô BZZ.60 (tải trọng trục
60KN), trong đó xe BZZ60 chỉ dung thiết kế mặt đường cấp thấp.
Bánh xe kép truyền tải trọng xuống mặt đường thông qua hai vệt tiếp súc
của hai bánh xe, đường kính một vệt tiếp súc là d, khoảng cách giữa tim hai vệt

bằng 1.5d.
2. Số trục tương đương tích luỹ tính toán (số lần/ ngày)
Số trục tương đương tích luỹ N
e
là số lần tác dụng của tải trọng trong trục
tương đương trong thời hạn thiết kế (số lần /ngày).
Theo quy trình, thời hạn thiết kế (năm) là năm tương lai (5 – 15 năm) tuỳ
thuộc cấp đường, cấp hạng mặt đường, các loại mặt và số trục xe tương đương
tích luỹ.
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 22
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
N
e
=
[ ]
η
γ
γ
1
365
1)1(
N
t
−+
. (2-2)
Trong đó:
t: số năm trong thời hạn thiết kế ( t = 5-:- 15 năm, như trên phân tích)
N
1
số trục tương đương trung bình ngày của năm đầu tiên sau khi hoàn

thành mặt đường.
γ: Suất tăng trưởng trung bình năm của lượng giao thông trong thời hạn
thiết kế (%).
3. Đặc trưng tính toán của đất nền:
Khi thiết kế áo đường mô đun đàn hồi của nền đường được lấy vào mùa bất
lợi nhất. Trong trường hợp nền đường chưa xây dựng thì thông qua phương
pháp kinh nghiệm để tính toán.
4. Đặc trưng tính toán của vật liệu:
Cũng như quy trình Việt Nam, mô đun đàn hồi các lớp vật liệu và hệ số nở
hông µ được xác định bằng thực nghiệm là đặc trưng quan trọng nhất của vật
liệu. Trị số được lấy tuỳ thuộc điều kiện làm việc của vật liệu.
Người ta đã kiến nghị các mô đun đàn hồi của vật liệu áo đường cho từng
vùng khí hậu trong đó có xét đến điều kiện cấu trúc vật liệu, công nghệ thi công,
thuỷ văn.vv…
c) Một số nhận xét về phương pháp của Trung Quốc so với phương pháp
hiện hành của BGTVT 22TCN 211-06:
- Phương pháp này cũng là phương pháp lý thuyết kết hợp với thực nghiệm.
phương pháp tính dựa trên lời giải của lý thuyết đàn hồi, các toán đồ được lập
sẵn với hệ 2 và 3 lớp, khi kiểm toán đều đổi các lớp kết cấu về hệ 3 lớp với lớp
mặt, lớp móng và nền đất. Hệ này phản ánh chính xác hơn sự làm việc của kết
cấu áo đường thực tế và do đó kết quả tính toán tin tưởng hơn. Mặt khác, khi
quy đổi các lớp về hệ chuẩn tính toán theo các hiệu ứng tương đương, các công
thức quy đổi được so sánh và kiểm nghiệm bằng máy tính điện tử nên độ chính
xác cao hơn quy đổi bằng độ cứng tương đương hai lớp một từ dưới lên như quy
trình Việt Nam.
- Tải trọng tiêu chuẩn của hai phương pháp như nhau (trục xe 10T), nhưng
phương pháp Trung Quốc tính với sơ đồ tải trọng là 2 vòng tròn cho từng bánh
trong bánh kép của xe tiêu chuẩn, sơ đồ này phù hợp với thực tế tác dụng của
lực hơn việc dùng sơ đồ hình tròn tiếp xúc như quy trình Việt Nam.
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 23

Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
- Các trị số đặc trưng của vật liệu và đất nền cũng được lấy với chế độ thuỷ
nhiệt bất lợi nhất, các trị số MĐĐH của đất nền theo qui trình Trung Quốc có
lớn hơn.
- Đã đưa về việc tính toán cường độ và độ ổn định của tầng mặt áo đường
dưới tác dụng của lực ngang nhưng cũng chưa có các tính bề dầy các lớp áo
đường dưới tác dụng của nhiệt độ và chế độ thay đổi nhiệt độ.
- Để có thể áp dụng được qui trình của Trung Quốc vào Việt Nam thì còn
thiếu các nghiên cứu chi tiết, cụ thể phù hợp với điều kiện Việt Nam.
2.1.2. Nhóm các phương pháp kinh nghiệm - thực nghiệm:
Các phương pháp thực nghiệm, dựa trên kinh nghiệm thu được trên các
đoạn đường thực nghiệm hoặc trên mạng lưới đường khai thác. Sau đây là một
số phương pháp chính.
2.1.2.1. Phương pháp theo hướng dẫn của AASHTO:
a) Phương trình cơ bản dùng để tính toán và thiết kế:
Phương trình này có dạng giải tích và dạng toán đồ.
Phương trình cơ bản đã thể hiện các mối quan hệ giữa các yếu tố sau đây:
W
18
=f( SN,M
R
,∆PSI, Z
R
.S
o
) (2-3)
Với SN=a
1
D
1

+a
2
D
2
m
2
+a
3
D
3
m
3
(2-4)
Trong đó:
W
18
- Số lần tác dụng của ESAL 18 kip trên một lần (lần/làn xe)
SN - Chỉ số kết cấu hay chỉ số cấu tạo (Strutural Number) đó là một chỉ số
đặc trưng cho cường độ cơ học của lớp mặt đường; nếu áo đường gồm 3 lớp:
Lớp mặt (1), Lớp móng trên (2), lớp móng dưới (3) thì SN được xác định
theo (2-4); trong đó D
1
,D
2
,D
3
lần lượt là các bề dầy các lớp nói trên;
a
1,
a

2,
a
3
lần lượt là các hệ số tương đương các lớp nói trên.
m
2
,
.
m
3
hệ số xét đến điều kiện môi trường.
∆PSI tổng tổn thất mức phục vụ của kết cấu từ lúc mặt đường được đưa vào
sử dụng cho đến khi đã chịu đựng được W
18
lần tác dụng của tải trọng ESAL 18
Kip. Các tổn thất này do xe cộ gây ra và do cả điều kiện chế độ thuỷ nhiệt gây
ra:
∆PSI = p
o
-p
t
(2-5)
Với p
0
(SPI
0
) là chỉ số phục vụ của mặt đường lúc đưa vào sử dụng, p
t
(SPI
t

) là chỉ số phục vụ ở thời điểm t sau khi mặt đường chịu được W
18
lần tải
trọng trục thông qua.
M
R
– mô đun đàn hồi hữu hiệu của nền đất (ps
i
).
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 24
Luận án thạc sỹ KHKT Trường Đại học GTVT Hà Nội
Như vậy, phương trình thể hiện mối quan hệ giữa chất lượng phục vụ của
mặt đường với các yếu tố cấu tạo kết cấu như bề dầy các lớp, loại vật liệu lớp đã
sử dụng, điều kiện chế độ thuỷ nhiệt, cường độ nền đất.
Khi vận dụng phương trình trên để tính toán kết cấu mặt đường thì mục tiêu
lúc này là: Trên cơ sở một đất nền đã biết M
R
; xác định được một chỉ số kết cấu
yêu cầu đạt được SN
yc
để chịu được số lần tác dụng tải trọng trục W
18
dự kiến sẽ
thông qua trong thời kỳ tính toán, sao cho ở cuối thời kỳ tính toán đó, chỉ số
phục vụ p
t
của mặt đường chỉ giảm đến một trị số chấp nhận được, từ trị số SN
yc
này, theo (2-4) sẽ xác định được bề dầy các lớp bằng cách giả thiết chúng rồi
nghiệm lại trong điều kiện đã biết m

2
,m
3,
và a
1,
a
2,
a
3
.
Sai số tiêu chuẩn tổng hợp S
0
so độ lệch tiêu chuẩn Z
R
được đưa vào để xét
đến việc dự báo số trục xe, xác định các thông số và đánh giá chất lượng mặt
đường khác với thực tế. Độ lệch tiêu chuẩn phụ thuộc vào độ tin cậy R.
Khi áp dụng khái niệm độ lệch tiêu chuẩn và độ tin cậy như trên thì các
thông số tính toán khác thì phải dùng các trị số trung bình chứ không phải trị số
bất lợi nhất.
b) Tiêu chuẩn trạng thái giới hạn:
Theo AASHTO 1986, tiêu chuẩn trạng thái giới hạn là chỉ số phục vụ PSI
đặc trưng cho chất lượng khai thác và sử dụng mặt đường.
PSI là chỉ tiêu tổng hợp được xác định qua thử nghiệm AASHTO, phụ
thuộc vào độ bằng phẳng, tỷ lệ khe nứt, tỷ lệ diện tích phải phá dỡ trên đường:
c) Một số nhận xét về phương pháp theo hướng dẫn của AASHTO:
- Về những hạn chế của hướng dẫn AASHTO:
Thí nghiệm AASHTO mang tính cục bộ địa phương tại bang thử nghiệm
nên ảnh hưởng của các điều kiện tự nhiên bang đó.
Hạn chế bởi loại mặt đường, số lớp thí nghiệm, vật liệu các lớp, các loại tải

trọng thí nghiệm và số lần tác dụng của tải trọng. Hạn chế bởi thời gian đo đạc
thí nghiệm. Thí nghiệm AASHTO còn hạn chế bởi điều kiện cục bộ địa phương
thí nghiệm.
Những hạn chế nói trên chính là những hạn chế tất yếu đối với một phương
pháp dựa trên căn bản thực nghiệm. Cho đến nay những nước tiên tiến châu Âu
đều phải dựa vào phương pháp lý thuyết và dùng những thực nghiệm (kể cả thực
nghiệm AASHTO ) để nghiệm chứng lý thuyết. Chỉ bằng con đường kết hợp lý
thuyết - thực nghiệm – kinh nghiệm mới có thể có được phương pháp tính toán
thiết kế mặt đường đúng đắn và tổng quát.
Học viên: Đỗ Mạnh Hà Trang 25