BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
------------------------------
GIANG THẾ HƯNG
GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG BÊ TÔNG NHỰA
TRONG THI CÔNG ĐỂ CHỐNG HẰN LÚN VỆT BÁNH XE –
ÁP DỤNG CHO GÓI THẦU SỐ 5 - DỰ ÁN NÂNG CẤP, MỞ
RỘNG QUỐC LỘ 1A ĐOẠN DỐC XÂY – ĐẦU TUYẾN
TRÁNH TP THANH HÓA
CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG THÀNH PHỐ
MÃ SỐ
: 60 58 02 05 01
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: GS.TS PHẠM HUY KHANG
HÀ NỘI - 2015
LỜI CAM ĐOAN
Luận văn "Giải pháp nâng cao chất lượng bê tông nhựa trong thi công để
chống hằn lún vệt bánh xe – Áp dụng cho gói thầu 5 – Dự án nâng cấp, mở
rộng Quốc lộ 1A đoạn Dốc Xây – Đầu tuyến tránh Thành phố Thanh Hóa "
được bản thân tác giả vận dụng các kiến thức đã được các thầy giáo, cô giáo
giảng dạy trong nhà trường, kiến thức thực tế trong quá trình công tác. Trong
quá trình thực hiện luận văn tác giả đã cập nhật, lựa chọn các thông tin tin cậy,
số liệu được tổng hợp xử lý chính xác. Đặc biệt với sự hướng dẫn của thầy
giáo GS.TS Phạm Huy Khang và sự giúp đỡ của bạn bè, đồng nghiệp để tiến
hành nghiên cứu và trình bày.
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu luận văn này là hoàn toàn
trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Tôi xin chịu trách
nhiệm về kết quả nghiên cứu luận văn của tôi.
Hà Nội, tháng 06 năm 2015
Tác giả
Giang Thế Hưng
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành chương trình cao học và viết luận văn này tôi đã nhận
được sự hướng dẫn, giúp đỡ và góp ý nhiệt tình của quý Thầy, Cô trường đại
học Giao thông vận tải Hà Nội, Khoa Đào tạo Đại học và sau Đại học, Khoa
công trình.
Trước hết, tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô Trường Đại học giao
thông vận tải đặc biệt là những Thầy, Cô đã tận tình dạy bảo cho tôi suốt thời
gian học tập tại trường.
Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo GS.TS Phạm Huy Khang
người đã giúp tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn.
Tôi cũng xin cảm ơn những người thân trong gia đình, bạn bè và cơ quan
nơi tôi công tác đã luôn ở bên tôi, giúp đỡ và tạo nhiều điều kiện để tôi được
học tập, nghiên cứu, hoàn thành luận văn.
Mặc dù tôi đã có nhiều cố gắng hoàn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt
tình và năng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót và
hạn chế. Kính mong được sự chia sẻ và những đóng góp ý kiến của các Thầy,
Cô giáo và các bạn.
Trân trọng cám ơn./.
Hà Nội, Tháng 06 năm 2015
Học Viên
Giang Thế Hưng
MỤC LỤC
Luận văn "Giải pháp nâng cao chất lượng bê tông nhựa trong thi công để
chống hằn lún vệt bánh xe – Áp dụng cho gói thầu 5 – Dự án nâng cấp, mở
rộng Quốc lộ 1A đoạn Dốc Xây – Đầu tuyến tránh Thành phố Thanh Hóa "
được bản thân tác giả vận dụng các kiến thức đã được các thầy giáo, cô giáo
giảng dạy trong nhà trường, kiến thức thực tế trong quá trình công tác. Trong
quá trình thực hiện luận văn tác giả đã cập nhật, lựa chọn các thông tin tin cậy,
số liệu được tổng hợp xử lý chính xác. Đặc biệt với sự hướng dẫn của thầy
giáo GS.TS Phạm Huy Khang và sự giúp đỡ của bạn bè, đồng nghiệp để tiến
hành nghiên cứu và trình bày.............................................................................2
3.1.1. Yêu cầu vật liệu...................................................................................62
3.1.1.1. Các yêu cầu chung...............................................................................62
3.1.1.2. Cốt liệu thô........................................................................................63
3.1.1.3. Cốt liệu mịn.......................................................................................64
3.1.1.4. Bột khoáng .......................................................................................64
3.1.1.5. Nhựa đường......................................................................................65
3.1.1.6. Phụ gia...............................................................................................67
3.1.2. Hỗn hợp bê tông nhựa........................................................................67
3.1.2.1. Hàm lượng nhựa...............................................................................67
3.1.2.2. Phối hợp thành phần cốt liệu..........................................................67
3.1.2.3. Điều chỉnh thành phần hỗn hợp thông qua trộn thử....................68
3.1.2.4. Công thức trộn hỗn hợp...................................................................69
3.1.2.5. Đoạn rải thử nghiệm........................................................................70
3.1.2.6. Công thức trộn áp dụng và các sai số cho phép khi trộn..............70
3.1.2.7. Các yêu cầu về đặc tính của hỗn hợp bê tông nhựa............................71
3.1.3. Yêu cầu về trạm trộn bê tông nhựa...................................................72
3.1.3.1. Yêu cầu chung.....................................................................................72
3.1.3.2. Thiết bị chứa nhựa...............................................................................73
3.1.3.3. Thiết bị cung cấp vật liệu cho tang sấy ..............................................73
3.1.3.4. Tang sấy cốt liệu.................................................................................74
3.1.3.5. Hệ thống sàng......................................................................................74
3.1.3.6. Thùng trộn...........................................................................................74
3.1.3.7. Bộ phận kiểm soát lượng nhựa............................................................74
3.1.3.8. Thiết bị đo nhiệt độ ............................................................................75
3.1.3.9. Thiết bị gom bụi..................................................................................75
3.1.3.10. Khống chế thời gian trộn ..................................................................75
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Thống kê các phân đoạn bị hằn lún vệt bánh xe
(hướng Hà Nội – Thanh Hoá)........................................................................13
Bảng 1.2. Thống kê các phân đoạn bị hằn lún vệt bánh xe
(hướng Thanh Hoá - Hà Nội)........................................................................15
Bảng 2.1: Cấp phối hỗn hợp cốt liệu bê tông nhựa chặt (BTNC)..............21
Bảng 2.2: Cấp phối cốt liệu các loại BTNC..................................................22
Bàng 2.3: Khống chế cỡ hạt mịn trong thành phần cấp phối cốt liệu BTNC
để tạo ra BTNC thô........................................................................................23
Bảng 2.4: Cấp phối hỗn hợp cốt liệu bê tông nhựa rỗng (BTNR).............25
Bảng 2.5: Các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu với bê tông nhựa chặt (BTNC). .27
Bảng 2.6: Yêu cầu về độ rỗng cốt liệu, %....................................................28
Bảng 2.7: Các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu với bê tông nhựa rỗng (BTNR)..29
Bảng 2.8: Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho đá dăm......................................30
Bảng 2.9: Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho cát..............................................33
Bảng 2.10: Thành phần hạt cát thiên nhiên dùng chế tạo BTNC..............33
Bảng 2.11: Thành phần hạt cát nghiền dùng chế tạo BTNC......................33
Bảng 2.12: Các chỉ tiêu cơ lý quy định cho bột khoáng..............................34
Bảng 2.13: Kiểm tra thành phần cấp phối cốt liệu, lượng nhựa
và sai số cho phép...........................................................................................39
Bảng 2.14: Nhiệt độ các khâu sản xuất và thi công BTN chặt (˚C)...........41
Bảng 2.15: Kiểm tra tại trạm trộn................................................................42
Bảng 2.16: Kiểm tra trong khi thi công lớp bê tông nhựa..........................43
Bảng 2.17: Nhiệt độ quy định của hỗn hợp bê tông nhựa tương ứng với
giai đoạn thi công............................................................................................46
Bảng 2.18: Sai số cho phép của các đặc trưng hình học.............................55
Bảng 2.19: Kiểm tra tại trạm trộn................................................................56
Bảng 2.20: Bảng tra trị số (N, suất đảm bảo)..............................................59
Bảng 2.21: Sai số cho phép của các đặc trưng hình học.............................60
Bảng 3.1: Chỉ tiêu yêu cầu đối với bột khoáng............................................64
Bảng 3.2: Chỉ tiêu kỹ thuật của nhựa đường Polyme.................................65
Bảng 3.3: Phối hợp cốt liệu cho bê tông nhựa cấp phối liên tục................67
Bảng 3.4: Sai số về thành phần và nhiệt độ hỗn hợp..................................70
Bảng 3.5: Yêu cầu về đặc tính của hỗn hợp bê tông nhựa..........................71
Bảng 3.6: Kết quả thí nghiệm trên mẫu chế bị lớp BTN lớp trên.............80
Bảng
3.7:
Kết
quả
độ
chặt
lu
lèn
và
độ
rỗng
dư
các mẫu khoan BTN lớp trên........................................................................81
Bảng 3.8: Kết quả các chỉ tiêu Marshall của các mẫu khoan BTN lớp trên
83
Bảng 3.9: Thành phần hạt và hàm lượng nhựa BTN lớp trên (BTNC20) 86
Bảng 3.10: Kết quả thí nghiệm vệt hằn lún bánh xe BTN lớp trên
(BTNC20)........................................................................................................89
Bảng 3.11: Kết quả thí nghiệm trên mẫu chế bị bê tông nhựa lớp dưới...90
Bảng 3.12: Kết quả độ chặt lu lèn và độ rỗng dư các mẫu khoan BTN lớp
dưới (BTNC25)...............................................................................................92
Bảng 3.13: Kết quả các chỉ tiêu Marshall của các mẫu khoan
BTN lớp dưới (BTNC25)...............................................................................94
Bảng 3.14: Thành phần hạt và hàm lượng nhựa BTN lớp dưới (BTNC25)
96
Bảng 3.15 Kết quả thí nghiệm vệt hằn lún bánh xe BTN lớp dưới
(BTNC25)........................................................................................................99
Bảng 3.16: Tổng hợp kết quả đo mô đun đàn hồi.....................................100
Bảng 3.17: Kết quả điều tra khảo sát lưu lượng xe...................................103
Bảng 3.18: Kết quả điều tra tải trọng trục xe............................................104
Bảng 3.19: Kết quả đếm xe 2008.................................................................106
Bảng 3.20: Tốc độ tăng trưởng các phương tiện dự đoán hàng năm......106
Bảng 3.21: Tính toán lưu lượng xe dự báo đến năm 2013........................107
Bảng 3.22: Tính toán lưu lượng xe dự báo đến năm 2013, 2028..............108
Bảng 3.23: Kết quả tính toán, dự báo giao thông......................................109
Bảng 3.24: Số liệu nhiệt độ không khí các năm 2010, 2011 và 2012........112
Bảng 3.25: Số liệu nhiệt độ không khí và nhiệt độ mặt đường................114
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Mạng lưới giao thông Việt Nam.....................................................5
Hình 1.2: Tình hình hằn lún vệt bánh xe trên khu QLĐB II.......................8
Hình 1.3: Tình hình hằn lún vệt bánh xe trên khu QLĐB IV.....................8
Hình 1.4: Tình hình hằn lún vệt bánh xe trên khu QLĐB V.....................9
Hình 1.5: Tình hình hằn lún vệt bánh xe trên khu QLĐB VII....................9
Hình 1.6: Hằn lún vệt bánh xe trên gói thầu 5.1 chiều sâu 25mm - 50mm12
Hình 1.7: Hằn lún vệt bánh xe trên gói thầu 5.1 chiều sâu 25mm - 45mm14
1
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế thì cơ sở, hạ tầng kỹ thuật
ngày càng phát triển để đáp ứng nhu cầu đó. Các loại phương tiện ngày càng
tăng kể cả số lượng và chủng loại. Do đó mạng lưới giao thông ngày càng tăng
cao về mặt số lượng cũng như chất lượng. Trong những năm vừa qua, các
nguồn lực dành cho đầu tư xây dựng kết cấu hạ tầng giao thông được tăng cao.
Mỗi năm trong ngành đưa vào khai thác hàng ngàn km đường bộ, hàng trăm
chiếc cầu đường bộ, đường sắt, cùng các cảng biển, cảng hàng không và những
tuyến đường thủy. (Ví dụ, trong năm 2009 đã xây dựng mới và cải tạo khoảng
750km đường bộ, trên 20km cầu và các công trình khác, đưa vào sử dụng trên
30 dự án, khối lượng thực hiện khoảng 33.000 tỷ đồng; trong năm 2010 đã xây
dựng mới và cải tạo khoảng 1.000km đường bộ, trên 8.700m cầu, các công
trình nhà ga, sân đỗ..., đưa vào sử dụng trên 30 dự án, khối lượng thực hiện
khoảng 39.000 tỷ đồng). Các công trình xây dựng đưa vào sử dụng đã phần
nào đáp ứng được nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội trong thời kỳ đổi mới.
Nhìn chung chất lượng công trình tại các dự án đầu tư khi đưa vào khai thác đã
đáp ứng được yêu cầu.
Mặt đường bê tông atphan (concret asfalt), sau đây gọi tắt là ‘‘bê tông
nhựa” (BTN) là loại mặt đường mềm, phủ kín, được áp dụng rộng rãi ở Việt
Nam từ những năm thập niên 90 trên cơ sở tiếp cận lý thuyết và công nghệ thi
công, nghiệm thu mặt đường BTN theo tiêu chuẩn của Liên Xô (cũ), sau đó là
hệ thống tiêu chuẩn của các nước phương tây mà điển hình là qui phạm
AASHTO (Mỹ), được đưa vào TCVN 1990 qua các lần cập nhật, điều chỉnh
vào năm 1998 và gần đây nhất là TCVN 8819:2011 “Mặt đường BTN nóng –
yêu cầu thi công và nghiệm thu”.
2
Theo số liệu khảo sát thống kê của Tổng Cục ĐBVN, tình trạng HLVBX
xảy ra ở hầu hết các trục quốc lộ chính có lưu lượng xe lớn và nhiều xe tải
trọng nặng lưu thông. Những vị trí dễ xảy ra HLVBX thường gắn với những
đoạn tuyến chịu tác động cơ học, lực ngang của bánh xe tác động mạnh hơn do
xuất hiện các yếu tố hình học như độ dốc, đường cong nằm hoặc ở các vị trí
thay đổi tốc độ đột ngột (trạm thu phí, ngã tư có đèn hoặc biển báo giao
thông…). Hiện tượng HLVBX có đặc điểm chung là thường chỉ xuất hiện trên
các làn xe có tải trọng nặng. Đối với mặt cắt ngang đường có 4 làn xe, trên làn
xe tải không có tải trọng nặng và các làn xe con thường không thấy hiện tượng
này. HLVBX không chỉ xuất hiện trên các trục đường đã khai thác nhiều năm
mà cả trên những đoạn đường mới hoàn thành, đưa vào khai thác như QL18
Uông Bí – Hạ Long, tuyến tránh TP. Vinh và cả trên một số đoạn đường cao
tốc. Trên QL1A đoạn Cục đường bộ II (Khu đường bộ IV trước đây) quản lý
có 70/620km, chiếm 13% chiều dài có HLVBX độ sâu 2~10cm; đoạn Cục
đường bộ III (Khu quản lý đường bộ V trước đây) quản lý có 90/593km, chiếm
15% chiều dài có HLVBX độ sâu trên 7cm, chỗ lún sâu nhất 12-15cm; đoạn
Cục đường bộ IV (Khu quản lý đường bộ VII trước đây) quản lý riêng đoạn
Ninh Thuận – Bình Thuận có 16/245km chiếm 7% chiều dài có HLVBX,
nhiều chỗ hằn lún nghiêm trọng tạo thành mặt đường “sống trâu” với rãnh hằn
khá sâu.
Có nhiều nguyên nhân như: chất lượng thi công lớp bê tông nhựa, chất
lượng bê tông nhựa, nhựa đường, cốt liệu, công nghệ thi công, dòng xe có lưu
lượng lớn, hiện tượng xe quá tải, phải kể đến yếu tố môi trường mà điển hình
nhất ở các vùng nhiệt đới như nước ta là yếu tố nhiệt độ. Nhiệt độ đóng góp
một phần không nhỏ trong việc đẩy nhanh tiến trình lún trồi mặt đường bê tông
nhựa.
Do vậy nâng cao chất lượng bê tông nhựa trong thi công sẽ góp phấn
đáng kể làm giảm hiện tượng hằn lún vệt bánh xe.
3
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu các biện pháp nâng cao chất lượng bê tông nhựa trong thi
công sẽ làm giảm hiện tượng hằn lún vệt bánh xe.
3. Đối tượng nghiên cứu
- Tại các vị trí mặt đường bê tông nhựa của tuyến đường.
- Các biện pháp thi công, nhưng sẽ tập trung các biện pháp khả thi thích
hợp với VN hiện tại và tương lai gần.
4. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu và đưa ra các giải pháp thi công và nghiệm
thu mặt đường BTN. Từ đó góp phần làm giảm hiện tượng hằn lún vệt bánh xe
ở Việt Nam.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Tham khảo các tiêu chuẩn trong và ngoài nước,
- Thu thập số liệu thực thế của công trình và các biện pháp xử lý từ đó
đánh giá về các giải pháp và tính toán cho đoạn tuyến .
- Tổng kết, phân tích các biện pháp xử lý, kiến nghị phạm vi sử dụng
6. Kết cấu của luận văn
Ngoài phần Mở đầu, Kết luận và kiến nghị, Tài liệu tham khảo, luận văn
kết cấu gồm 4 chương.
Chương 1: Tình hình hằn lún vệt bánh xe và những nguyên nhân cơ bản.
Chương 2: Mặt đường bê tông nhựa- yêu cầu trong thi công và nghiệm
thu.
Chương 3: Thực trạng thiết kế thành phần BTN và thi công của gói thầu
5.1- Những vấn đề đặt ra.
Chương 4: Giải pháp nâng cao chất lượng BTN trong thi công để chống
hằn lún vệt bánh xe.
4
CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH HẰN LÚN VỆT BÁNH XE VÀ NHỮNG
NGUYÊN NHÂN CƠ BẢN
1.1 Mở đầu
Từ khi bê tông nhựa (BTN) được áp dụng rộng rãi trên mạng lưới đường
quốc lộ và hầu hết các tuyến tỉnh lộ, cùng với sự phát triển vượt bậc về kinh tế
- xã hội của đất nước gắn với sự gia tăng đáng kể lưu lượng vận tải, trong đó
có nhiều xe tải trọng lớn và xe quá tải lưu thông, hiện tượng hằn, lún vệt bánh
xe xảy ra ngày càng nghiêm trọng, rộng khắp nhất là trên các trục đường chính
trong vòng 10 năm gần đây. Hiện tượng này đã làm hư hỏng mặt đường, gây
trơn trượt, mất lái ảnh hưởng lớn đến an toàn khai thác đường bộ.
Theo khảo sát, HLVBX xảy ra ở hầu hết các trục quốc lộ chính có lưu lượng
xe lớn và nhiều xe tải trọng nặng lưu thông. Những vị trí dễ xảy ra HLVBX
thường gắn với những đoạn tuyến chịu tác động cơ học, lực ngang của bánh xe
tác động mạnh hơn do xuất hiện các yếu tố hình học như độ dốc, đường cong
nằm ở các vị trí thay đổi tốc độ đột ngột (trạm thu phí, ngã tư có đèn hoặc biển
báo giao thông...)
Cùng với sự gia tăng đáng kể lưu lượng vận tải, trong đó có nhiều xe tải
trọng lớn và xe quá tải lưu thông. Trong nhiều năm gần đây, hiện tượng hằn,
lún vệt bánh xe (HLVBX) xảy ra ngày càng nghiêm trọng, rộng khắp, nhất là
trên các trục đường chính làm hư hỏng mặt đường, gây trơn trượt, mất lái, ảnh
hưởng lớn đến an toàn khai thác đường bộ.
Hiện tượng hằn lún vệt bánh xe không chỉ là một hiện tượng cá biệt xảy
ra ở VIệt Nam mà trên thế giới cũng đã xảy ra. Mọi hiện tượng kỹ thuật đều có
những lý do của nó. Chúng ta đã có những thành tựu không nhỏ trong lĩnh vực
xây dựng đường bộ, Những thành tựu của ngày hôm qua có thể sẽ trở nên lạc
hậu của ngày hôm nay. Đội ngũ các nhà khoa học ngày càng lớn mạnh, các
nhà thiết kế đang ngày càng lớn mạnh đóng góp không nhỏ cho ngành giao
thông . Chúng ta có các nhà quản lý, các nhà lạnh đạo tâm huyết với sự nghiệp
5
phát triển ngành giao thông của đất nước . Hy vọng những khó khăn vướng
mắc về kỹ thuật như trên sẽ sớm tìm ra và được khắc phục mang lại không chỉ
lợi ích về kinh tế mà trên hết là danh dự của các nhà khoa học trong lĩnh vực
giao thông nói chung và xây dựng đường bộ nói riêng.
1.2. Tình hình hằn lún vệt bánh xe trên các quốc lộ Việt Nam
Hình 1.1: Mạng lưới giao thông Việt Nam
6
Theo số liệu khảo sát thống kê của Tổng Cục ĐBVN, tình trạng HLVBX
xảy ra ở hầu hết các trục quốc lộ chính có lưu lượng xe lớn và nhiều xe tải
trọng nặng lưu thông. Những vị trí dễ xảy ra HLVBX thường gắn với những
đoạn tuyến chịu tác động cơ học, lực ngang của bánh xe tác động mạnh hơn do
xuất hiện các yếu tố hình học như độ dốc, đường cong nằm hoặc ở các vị trí
thay đổi tốc độ đột ngột (trạm thu phí, ngã tư có đèn hoặc biển báo giao
thông…).
HLVBX không chỉ xuất hiện trên các trục đường đã khai thác nhiều năm
mà cả trên những đoạn đường mới hoàn thành, đưa vào khai thác như QL18
Uông Bí – Hạ Long, tuyến tránh TP. Vinh và cả trên một số đoạn đường cao
tốc. Trên QL1A đoạn Cục đường bộ II (Khu đường bộ IV trước đây) quản lý
có 70/620km, chiếm 13% chiều dài có HLVBX độ sâu 2~10cm; đoạn Cục
đường bộ III (Khu quản lý đường bộ V trước đây) quản lý có 90/593km, chiếm
15% chiều dài có HLVBX độ sâu trên 7cm, chỗ lún sâu nhất 12-15cm; đoạn
Cục đường bộ IV (Khu quản lý đường bộ VII trước đây) quản lý riêng đoạn
Ninh Thuận – Bình Thuận có 16/245km chiếm 7% chiều dài có HLVBX,
nhiều chỗ hằn lún nghiêm trọng tạo thành mặt đường “sống trâu” với rãnh hằn
khá sâu.
HLVBX là một hiện tượng bề mặt mặt đường bị lún xuống theo phương
dọc tại vệt bánh xe trên mặt đường. Hằn lún vệt bánh xe có thể làm cho hư hỏng
kết cấu mặt đường và làm trơn trượt khi xe chạy, gây nguy hiểm tới an toàn
chạy xe, đặc biệt trong điều kiện trời mưa hoặc vào ban đêm.
Hiện tượng HLVBX xảy ra khá phổ biến trên phạm vi cả nước thời gian
gần đây, trên cả 3 vùng: miền Bắc (QL5, QL3, QL1A đoạn Phủ Lý,...), miền
Trung (QL1A, QL7, QL8,...) và miền Nam (QL1A, Đại lộ Đông Tây,...); cả dự
án đã đưa vào khai thác, sử dụng 6-8 năm (QL1A thuộc dự án WB, ADB,...)
hay những dự án vừa đưa vào khai thác, sử dụng (QL1A đoạn qua Hà Nam,
Thanh Hoá, BOT tuyến tránh Phan Rang-Tháp Chàm, Đại lộ Đông Tây, QL3,
7
QL5...); các dự án sử dụng vốn TPCP, NSNN, BOT hay vốn ODA; trên mặt
đường hay trên mặt cầu (cầu Thanh Trì, mặt cầu vượt bằng thép tại TP. Hồ
Chí Minh,...).
Kết quả khảo sát, thống kê thực tế trên hệ thống đường Quốc lộ của Tổng
cục ĐBVN cho thấy hiện tượng HLVBX chủ yếu tập trung trên các tuyến Quốc
lộ có lưu lượng, tải trọng xe chạy lớn (QL1, QL3, QL5, QL7,...), các vùng có
thời tiết nắng nóng (khu vực miền Trung), các vị trí có đặc điểm đặc biệt như:
gần trạm thu phí, đèo dốc, đường cong, đèn tín hiệu giao thông, trạm kiểm tra
của cảnh sát giao thông,...cụ thể kết quả thống kê:
*. Khu QLĐB II:
- Hiện tượng HLVBX xuất hiện trên các tuyến QL1 đoạn Hà Nội - Lạng
Sơn, Phủ Lý, Hà Nam; QL3 (Km177+485-Km267+800), QL5 (Km20+00 –
Km45+300), QL70 (Km2+675-Km10+00).
- Đặc biệt thời gian gần đây trên một số dự án, gói thầu mới đưa vào khai
thác, sử dụng đã xuất hiện HLVBX như tại QL3 từ Km54+560 - Km62+450
(gói thầu số 1, 2 - Dự án tăng cường ATGT các Quốc lộ phía Bắc Việt Nam),
phạm vi ảnh hưởng khoảng 1.900m tương đương 5.700m2, vệt lún có chiều sâu
từ 10mm đến 25mm, nằm cả bên trái và bên phải tuyến; QL5 đoạn Km94+020 Km99+240 (gói thầu số 11, Dự án cải tạo, khôi phục mặt đường QL5), hiện
tượng HLVBX với phạm vi ảnh hưởng khoảng 1.892m tương đương 6.635m2,
nằm cả bên trái tuyến và bên phải tuyến. Hiện Tổng cục ĐBVN đang chỉ đạo và
phối hợp các cơ quan, đơn vị liên quan kiểm định đánh giá nguyên nhân và đưa
ra giải pháp khắc phục.
8
Hình 1.2: Tình hình hằn lún vệt bánh xe trên khu QLĐB II
*. Khu QLĐB IV:
Tổng chiều dài HLVBX, trồi lún sống trâu trên QL1A đoạn Thanh Hoá Thừa Thiên Huế khoảng trên 70km/620Km chiếm 13%. Tập trung hư hỏng
HLVBX đoạn Vinh - Đông Hà.
- Các Quốc lộ khác: QL7: HLVBX đoạn Km145+362 – Km219+112
khoảng trên 1,3km/74km (chiếm 2%); QL9: HLVBX đoạn Km0+010 –
Km37+420 khoảng trên 0,7km/37km (chiếm 2%); QL10: HLVBX đoạn
Km197+00 – Km231+667 khoảng trên 10,6km/33,6km (chiếm 32%).
Hình 1.3: Tình hình hằn lún vệt bánh xe trên khu QLĐB IV
9
*. Khu QLĐB V:
Tổng chiều dài HLVBX, trồi lún sống trâu đoạn Đà Nẵng – Khánh Hòa trên
90Km/593Km (chiếm 15%), riêng các đoạn hằn lún nặng >7cm khoảng 13Km,
chiếm 2,2%; diện tích vệt lún tương đương 150.000m2; lún nặng nhất sâu 1215cm tập trung đoạn Bình Định – Phú Yên (đèo Cù Mông, Rọ Tượng,…).
Hình 1.4: Tình hình hằn lún vệt bánh xe trên khu QLĐB V
*. Khu QLĐB VII:
Tổng chiều dài HLVBX, trồi lún sống trâu trên QL1A chủ yếu tập trung
đoạn Ninh Thuận – Bình Thuận khoảng hơn 16Km/245Km (chiếm 7%). Ngoài
ra còn một số đoạn tuyến khác qua Đồng Nai, Bình Dương và các Quốc lộ khác
cũng có hiện tượng HLVBX
Hình 1.5: Tình hình hằn lún vệt bánh xe trên khu QLĐB VII
10
1.3. Tình hình lún vệt bánh xe trên đoạn gói thầu số 5: Dự án nâng cấp, mở
rộng quốc lô 1A đoạn Dốc Xây – Đầu tuyến tránh thành phố Thanh Hóa
1.3.1. Giới thiệu chung về dự án
Tên công trình: Dự án nâng cấp, mở rộng QL1A đoạn Dốc Xây TP.Thanh Hóa
Dự án dài 36Km do Sở GTVT Thanh Hóa làm Chủ đầu tư, 17Km đầu
tuyến (gói thầu số 5.1) do liên doanh Tổng Công ty cổ phần tư vấn xây dựng
Thanh hóa - Công ty CPTVTK và xây dựng Nhà Việt là tư vấn thiết kế; Doanh
nghiệp xây dựng Xuân Trường thi công; Công ty cổ phần TVGS CLCT Thăng
Long là tư vấn giám sát; 19Km cuối tuyến do liên doanh Công ty CPTV 497 Công ty TNHH TVXD giao thông Bắc Thanh là tư vấn thiết kế, 09 đơn vị liên
danh thi công (03 gói thầu) và Viện KH và CNGTVT là tư vấn giám sát.
Hạng mục: gói thầu 5.1
Chủ đầu tư: Sở GTVT tỉnh Thanh Hóa.
Đại diện Chủ đầu tư: Ban Quản lý dự án giao thông 1 .
Đơn vị thiết kế:
- Tư vấn thiết kế lập bản vẽ thi công: Liên danh tổng công ty cổ phần tư
vấn XDGT Thanh Hóa – Công ty cổ phần TVTK & ĐTXD Nhà Việt.
- Tư vấn thiết kế lập BVTC điều chỉnh: Tổng công ty TVTK GTVT
(TEDI).
Đơn vị thi công: Doanh nghiệp xây dưng Xuân Trường.
Tư vấn giám sát: Công ty cổ phần tư vấn giám sát Thăng Long.
Quy mô tiêu chuẩn kỹ thuật chủ yếu:
- Quy mô: đối với đoạn ngoài đô thị Bn= 20,5m; đối với đoạn qua đô thị
Bn = 21,5m .
11
- Tiêu chuẩn kỹ thuật: Tiêu chuẩn đường cấp III đồng bằng( TCVN 405054), tốc độ thiết kế 80km/h.
- Kết cấu áo đường: cấp A1 có Eyc ≥ 160Mpa.
- Loại công trình: công trình giao thông.
Phạm vi gói thầu 5.1:
Điểm đầu Km285+400( Ranh giới giữa thi xã Tam Điệp – tỉnh Ninh
Bình với và tỉnh Thanh Hóa – phía bắc hầm Dốc Xây).
Điểm cuối Km302+500 (bắc cầu Đò Lèn).
Tổng chiều dài: 17,4 Km. Chiều dài thực tế 18,24 Km.
Địa điểm công trình: Tuyến đi qua 2 huyện: Thị xã Bỉm Sơn, huyện Hà
Trung thuộc tỉnh thanh hóa.
Phạm vi công việc của gói thầu: toàn bộ công việc xây lắp gói thầu
5.1bao gồm: Nền, mặt đường, công trình thoát nước, an toàn giao thông....theo
thiết kế bản vẽ tổ chức thi công được duyệt.
1.3.2. Tình hình lún vệt bánh xe trên gói thầu 5.1
Trong thời gian gần đây trên một số tuyến quốc lộ, đường tỉnh lộ trong
có đường Quốc Lộ 1A đoạn qua Ninh Bình – Thanh Hóa đã xảy ra hiện tượng
hăng lún vệt bánh xe, tức là hiện tượng lún xuống ở vệt bánh xe và trồi lên ở
bên cạnh, trắc ngang ở làn này có dạng lượn sóng.
1.3.2.1. Hướng từ Hà Nội – Thanh Hoá
12
Hình 1.6: Hằn lún vệt bánh xe trên gói thầu 5.1 chiều sâu 25mm - 50mm
13
Hiện tượng hư hỏng chủ yếu là vệt hằn lún bánh xe xuất hiện không liên
tục dọc theo vệt bánh xe, tập trung trên làn lái xe tải.
Tổng chiều dài các đoạn có hiện tượng hằn lún hướng Hà Nội – Thanh
Hoá:
Là xe tải: Chiều dài hằn lún 0.48 Km so với tổng chiều dài hướng Hà
Nội – Thanh Hoá là 17.4 Km (Chiếm 2.76% chiều dài).
Làn xe con: Chiều dài hằn lún 0.18 Km so với tổng chiều dài hướng Hà
Nội – Thanh Hoá là 17.4 Km (Chiếm 1.03% chiều dài).
Tổng chiều dài các đoạn có hiện tượng hằn lún vệt bánh xe hướng Hà
Nội – Thanh Hoá là 0.66 Km so với tổng chiều dài hướng Hà Nội – Thanh Hoá
là 17.4 Km chiếm 3.79% chiều dài.
Chiều sâu vệt lún bánh xe là từ 5mm đến 25mm.
Thống kê các phân đoạn có hằn lún vệt bánh xe được đưa ra bảng 1.1
Bảng 1.1. Thống kê các phân đoạn bị hằn lún vệt bánh xe
(hướng Hà Nội – Thanh Hoá)
Chiều Giá trị chiều sâu vệt
dài bị
lún bánh xe (mm)
hằn
Lớn
Trung
nhất
bình
T
T
Đoạn lý trình
1
Km287+680 - Km287+750
70
13
10
Làn xe tải
2
Km289+400 - Km289+500
100
22
11
Làn xe tải
3
Km289+600 - Km289+680
80
25
15
Làn xe con, trước
ngã 4 có đền tín
hiệu giao thông
4
Km 291+800- Km291+50
150
28
18
5
Km292+900 - Km293+00
100
13
10
6
Km293+100 - 293+180
80
15
12
Làn xe tải
7
Km294+900 - Km294+980
80
10
8
Làn xe tải
Tổng cộng
660
Làn xe tải
Làn xe con, trước
ngã 4 có đền tín
hiệu giao thông
14
1.3.2.2. Hướng từ Thanh Hoá – Hà Nội
Hiện tượng hư hỏng chủ yếu là vệt hằn lún bánh xe xuất hiện không liên
tục dọc theo vệt bánh xe, tập trung trên làn lái xe tải.
Hình 1.7: Hằn lún vệt bánh xe trên gói thầu 5.1 chiều sâu 25mm - 45mm
15
Tổng chiều dài các đoạn có hiện tượng hằn lún hướng Thanh Hoá - Hà
Nội :
Là xe tải: Chiều dài hằn lún 0.54 Km so với tổng chiều dài hướng Thanh
Hoá – Hà Nội là 17.4 Km (Chiếm 3.10% chiều dài).
Làn xe con: Chiều dài hằn lún 0.19 Km so với tổng chiều dài hướng
Thanh Hoá - Hà Nội là 17.4 Km (Chiếm 1.09% chiều dài).
Tổng chiều dài các đoạn có hiện tượng hằn lún vệt bánh xe hướng Thanh
Hoá - Hà Nội là 0.73 Km so với tổng chiều dài hướng Thanh Hoá - Hà Nội là
17.4 Km chiếm 4.20% chiều dài.
Chiều sâu vệt lún bánh xe là từ 5mm đến 25mm.
Thống kê các phân đoạn có hằn lún vệt bánh xe được đưa ra bảng 1.2.
Bảng 1.2. Thống kê các phân đoạn bị hằn lún vệt bánh xe
(hướng Thanh Hoá - Hà Nội)
TT
Đoạn lý trình
Chiều
dài bị
hằn lún
(m)
1
Km287+00 - Km287+150
150
Giá trị chiều
sâu vệt lún
bánh xe (mm)
Lớn
Trung
nhất
bình
26
Ghi chú
18
Làn xe tải
2
Km291+00 - Km291+120
120
25
16
Làn xe con, mặt
đường bị đọng
nước
3
Km291+600 - Km21+700
100
15
9
Làn xe tải
4
Km292+550 - Km292+620
70
25
13
Làn xe con
5
Km292+750 - Km293+850
190
20
12
Làn xe con
6
Km294+450 - Km294+500
100
13
7
Mặt đường bị rỗ,
không bằng phẳng,
hằn nhẹ, làn xe tải
Tổng cộng
730
HLVBX xảy ra ở một số đoạn có lưu lượng xe lớn và nhiều xe tải trọng
nặng lưu thông. Những vị trí dễ xảy ra HLVBX thường gắn với những đoạn
16
tuyến chịu tác động cơ học, lực ngang của bánh xe tác động mạnh hơn do xuất
hiện các yếu tố hình học như độ dốc, đường cong nằm ở các vị trí thay đổi tốc
độ đột ngột (trạm thu phí, ngã tư có đèn hoặc biển báo giao thông...).
HLVBX có đặc điểm chung là thường chỉ xuất hiện trên các làn xe có tải
trọng nặng. Đối với mặt cắt ngang đường có 4 làn xe, trên làn xe tải không có
tải trọng nặng và các làn xe con thường không thấy hiện tượng này. HLVBX
không chỉ xuất hiện trên các trục đường đã khai thác nhiều năm mà cả trên
những đoạn đường mới hoàn thành, đưa vào khai thác.
1.3.2.3. Nhận xét:
Đoạn tuyến điều tra được đưa vào khai thác cuối năm 2012 theo các
thông tin do sở GTVT tỉnh Thanh Hoá cung cấp, đến tháng 4/2013 đã xuất
hiện hiện tượng hư hỏng, chủ yếu là vệt hằn bánh xe.
Tại thời điểm kiểm tra vệt hằn lún bánh xe phân bố chủ yếu trên làn xe
tải, trên một số phân đoạn không liên tục. Vệt hằn lún bánh xe mức độ nặng
tập trung vào một số đoạn đường đầu cầu ( Cầu Sòng) các vị trí lên và xuống
dốc (Km291+00-Km291+120), các đoạn đường cong nằm, đoạn qua các tín
hiệu đèn giao thông ( Ngã từ Đền Sòng, Ngã tư Bỉm Sơn) đây là những đoạn
đường xe thường xuyên phải giảm tốc độ và hãm phanh đột ngôt.
Chều sâu đoạn hằn lún vệt bánh xe thay đổi, giao động từ 5mm đến
25mm.
1.4. Những vấn đề đặt ra
1.4.1. Sơ bộ những nguyên nhân ban đầu
* Nguyên nhân trước hết là do chất lượng thi công , kiểm tra , nghiệm thu
lớp bê tông nhựa không đảm bảo cụ thể như sau :
- Vật liệu sử dụng trong hỗn hợp BTN không đảm bảo yêu cầu ( kém
dính bám, thành phần hạt không đảm bảo, độ tiêu chuẩn trong trạm trộn,