Đồ án môn học tổ chức thi công mặt đường ô tô Nguyễn Thanh Vinh Đại Học Đà Nẵng

Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG XÂY DỰNG
MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ
CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU:
- Các lớp vật liệu:
Chiều
Mã
TT
Tên lớp vật liệu
dày
Lớp
(cm)
1
6
Bê tông nhựa Polime Dmax9,5
5
2
11 Bê tông nhựa chặt Dmax12,5
7
Cấp phối đá dăm Dmax31,5 gia cố
3
33
16
ximăng 5%
4
16 Cấp phối đá dăm loại 2 Dmax37,5
18

Subgrade 56 Á cát
100
- Chiều rộng mặt đường
: ............................ 7,0 (m)
- Chiều rộng lề gia cố
:.........................2x2,0 (m)
- Chiều rộng lề đất
:.........................2x0,5 (m)
- Chiều dài đoạn thi công :............................4,0(km)
- Kiểu thi công lòng đường :.........................Đào lòng
- Thời hạn thi công
:......................... 120 ngày
- Cự ly vận chuyển vật liệu :.......................... 2,5 (km)
- Loại đất Subgrade
:......................Dùng được
-Độ chặt đất nền đường
:..................................0,93
- Các số liệu khác tự giả thiết

Tiêu chuẩn
KTTC&NT
22TCN356-06
22TCN249-98
22TCN245-98
22TCN334-06
TCVN4447-87

Hình 1.1 Mặt cắt ngang đường hoàn thiện
NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH - TÍNH TOÁN:
A. PHẦN THUYẾT MINH:

• Phần 1: Thiết kế tổ chức thi công tổng thể 4 km mặt đường
SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 1


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

• Phần 2: Thiết kế tổ chức thi công chi tiết dây chuyền mặt đường
B. PHẦN BẢN VẼ:
• 01 bản vẽ A1: Thiết kế tổ chức thi công tổng thể 4 km mặt đường
• 01 bản vẽ A1: Thiết kế tổ chức thi công chi tiết mặt đường theo giờ

Phần I: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG TỔNG THỂ 4 km
MẶT ĐƯỜNG
1. XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN THI CÔNG
1.1. Vị trí địa lý
Tuyến đường thiết kế là tuyến tránh qua thành phố Quảng Ngãi, được xây dựng
mới nằm trong quy hoạch chung của tỉnh. Đây là dự án giao thông có ý nghĩa rất quan
trọng trong việc giảm thiểu tai nạn giao thông và giảm bớt một lưu lượng xe lưu thông
trên quốc lộ 1A đoạn qua thành phố Quãng Ngãi với mục đích đưa Quãng Ngãi thành
đô thị loại II đến năm 2020.
Tuyến đường có cấp thiết kế là cấp III, tốc độ thiết kế là 80 km/h, tổng chiều dài
4000m, được thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 4054 - 05.
Các thông số kỹ thuật cơ bản của tuyến như sau:
Cấp thiết kế
Cấp 3
Tốc độ thiết kế

60 km/h
Địa hình
Đồng bằng - đồi
Loại nền đường
Đào lòng
Số làn xe cơ giới
2
Bề rộng 1 làn xe
3,5 m
Bề rộng dải phân cách giữa & bên
Không có
Bề rộng mặt đường
7,0 m
Bề rộng lề gia cố
2 x 2,0 m
Bề rộng lề gia đất
2 x 0,5 m
Bề rộng nền đường
12 m
Mặt đường được sử dụng trên toàn tuyến là giống nhau, đây là loại mặt đường
cấp cao A1 (mặt đường cấp cao chủ yếu), từ trên xuống bao gồm các lớp như sau:
STT

Tên lớp vật liệu

Lớp 1
Lớp 2

Bê tông nhựa polime D9,5
Bê tông nhựa chăt D12,5

Cấp phố đá dăm Dmax31,5 gia
cố xi măng 5%

Lớp 3

SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Chiều dày
(cm)
5
7
16

Trang 2


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ
Lớp 4
Subgrad
e

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

Cấp phối đá dăm loại 2 Dmax
37,5

18

Á cát

100

1.2. Các điều kiện tự nhiên
1.2.1. Địa hình
Khu vực thiết kế là đồng bằng và đồi, tương đối bằng phẳng, địa chất khá ổn định
không có hiện tượng trượt lở.
Độ dốc ngang sườn 0.7% - 11%.
Tuyến có cấp thiết kế là cấp III nên được thiết kế bám theo đường đồng mức, với
độ dốc dọc nhỏ do đó chênh cao giữa các điểm đầu và cuối đoạn nhỏ tạo điều kiện
thuận lợi khi thi công.
1.2.2. Địa mạo
Qua kết quả thị sát tình hình địa mạo thì khu vực tuyến đi qua là rừng loại II. Cây
con dây leo chiếm hơn 2/3 diện tích. Cứ 100m2 rừng có khoảng 5 đến 25 cây có đường
kính từ 5-10cm, có xen lẫn cây có đường kính lớn hơn 10 cm.
Đồng đất có các loại tràm, keo, … trên địa hình khô ráo.
1.2.3. Địa chất
Theo kết quả điều tra khảo sát điều kiện địa chất cho thấy điều kiện địa chất trong
khu vực rất ổn định, không có hiện tượng sụt lở, đá lăn, castơ hay nước ngầm lộ thiên.
Nhìn chung mắt cắt địa chất khu vực tuyến như sau:
- Lớp đất hữu cơ dày từ 10÷20cm
- Lớp đất á cát lẫn sỏi sạn dày từ 6÷8m
- Bên dưới là lớp đá gốc dày ∞
Qua kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đất cho thấy đất ở đây chứa ít muối
hay không chứa các muối hòa tan. Do vậy rất thích hợp để đắp nền đường.
1.2.4. Địa chất thủy văn
Tuy có mạch nước ngầm hoạt động trong khu vực tuyến nhưng mực nước ngầm
ở sâu không ảnh hưởng đến công trình.
Sông ở đây hình thành rõ ràng, suối không rõ ràng chỉ hình thành vào mùa mưa
nên không ảnh hưởng đến quá trình thi công vào mùa khô.
1.2.5 Thủy văn

Nước mặt thoát tương đối dễ dàng, nước chủ yếu tập trung theo các con suối nhỏ
rồi đổ vào các sông xuống đồng bằng.
1.2.6 Khí hậu, thời tiết
SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 3


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

Khu vực tuyến đi qua mang đặc trưng của khí hậu miền Trung chịu ảnh hưởng
của hai mùa gió. Mùa đông với gió Đông Bắc, mưa lạnh. Mùa hè với gió Tây Nam
khô hanh. Mùa khô từ tháng 3 đến tháng 8, mùa mưa kéo dài từ tháng 9 đến tháng 2
năm sau. Theo số liệu thống kê nhiều năm cho thấy:
- Nhiệt độ trung bình hàng năm :
280C.
- Nhiệt độ cao nhất trong năm :
390C.
- Nhiệt độ thấp nhất trong năm :
150C.
- Độ ẩm trung bình : 80%.
Với điều kiện khí hậu khu vực tuyến đi qua thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa, độ ẩm
cao. Thời gian thi công thuận lợi nhất là từ tháng 3 đến tháng 8.
1.3. Điều kiện xã hội
1.3.1. Dân cư và sự phân bố dân cư
Dân cư: Người dân ở đây hầu hết là dân tộc Kinh sống chủ yếu bằng nghề trồng
trọt, chăn nuôi, một số kinh doanh buôn bán nhỏ.
Sự phân bố dân cư: Mật độ dân cư khá đông, phân bố đều dọc theo tuyến thiết kế.

1.3.2. Tình hình văn hoá - kinh tế - xã hội trong khu vực
Trình độ văn hoá của dân cư ở mức khá, các xã phường đều có trường học.
Kinh tế thành phố Quãng Ngãi những năm gần đây phát triển tương đối nhanh,
mức tăng trưởng bình quân 5 năm trở lại đây (2006-2011), mỗi năm tăng xấp xỉ
14,8%, cao hơn bình quân chung toàn tỉnh trên 3,5% (bình quân của tỉnh là 10,3%
năm), điều này khẳng định vai trò thành phố Quãng Ngãi là trung tâm kinh tế của
Tỉnh, thúc đẩy phát triển kinh tế toàn Tỉnh.
Xã hội: Là khu vực ổn định an ninh và chính trị.
1.1.3.3. Các định hướng phát triển kinh tế xã hội trong tương lai
Với mục tiêu xây dựng tỉnh Quãng Ngãi thành tỉnh công nghiệp vào giai đoạn
2015-2020, trực thuộc trung ương vào năm 2020 thành phố Quãng Ngãi nói riêng và
toàn tỉnh Quãng Ngãi nói chung có định hướng phát triển nền kinh tế theo hướng công
nghiệp hóa, hiện đại hóa, trong đó chuyển dịch cơ cấu kinh tế từ nông lâm ngư sang
công nghiệp và dịch vụ, phát triển mạnh cơ cấu hạ tầng và chú trọng kinh tế công
nghiệp, du lịch, hải sản. Chiến lược phát triển lâu dài của tỉnh là mở cửa thu hút vốn
đầu tư nước ngoài để xây dựng và phát triển các khu công nghiệp. Ðặc biệt là kêu gọi
đầu tư phát triển du lịch trong tỉnh.
1.4. Các điều kiện liên quan khác
1.4.1. Vật liệu xây dựng, bán thành phẩm
- Địa chất khu vực xây dựng đường rất tốt nên có thể tận dụng lấy đất khi đào
lòng nền đào để đắp và lu lèn lại.
SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 4


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

Khoảng cách từ các nhà máy, xí nghiệp, mỏ cung cấp vật liệu xây dựng ở khá
gần so với chân công trình. Với cự ly vận chuyển trung bình khoảng 2,5 km.
- Xi măng, sắt thép lấy tại các đại lý vật tư ở của thành phố.
- Nhựa đường lấy tại trạm trộn bê tông nhựa ở La Hà.
- Đá các loại lấy tại mỏ đá Nghĩa Thuận.
- Cát, sạn lấy tại sông Trà Khúc.
Các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được sản xuất tại xí nghiệp phục vụ
công trình, xí nghiệp đóng tại vùng ven thành phố cách chân công trình 2,5 km. Năng
lực sản xuất của xưởng đáp ứng đầy đủ về số lượng, chất lượng theo yêu cầu đặt ra,
đây là xí nghiệp phục vụ cho hầu hết các công trình trong tỉnh.
1.4.2. Máy móc, nhân lực, phụ tùng thay thế
Khả năng cung cấp máy móc, thiết bị thi công của đơn vị thi công là không hạn
chế.
Về nhân lực : Đội thi công đã từng thi công ở nhiều công trình tương tự đạt
chất lượng và hoàn thành đúng tiến độ. Đội ngũ cán bộ kỹ thuật giàu kinh nghiệm, có
trình độ và có khả năng quản lý tốt.
Để tận dụng nguồn nhân lực địa phương ta phải chọn thời gian thi công hợp lý,
khi nhân dân trong vùng chưa vào mùa sản xuất ta có thể điều động dễ dàng những
công tác không chuyên. Đây là một biện pháp rất lợi về mặt kinh tế nhằm giảm được
giá thành công trình.
Từ điều kiện địa hình khu vực, máy móc được điều động đến hiện trường chủ
yếu là tự hành tập trung về chân công trình.
Các xã ven tuyến đã có điện phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất do đó rất thuận
lợi cho việc sử dụng năng lượng để thi công.
1.4.3. Cung cấp năng lượng, nhiên liệu, nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt
Điện dùng cho kho xưởng, lán trại công nhân hoặc dùng cho thi công được lấy từ
đường dây hạ thế đã được xây dựng, đang phục vụ sinh hoạt cho nhân dân nên khá
thuận lợi.
Vì ở trong khu vực thành phố nên việc cung cấp xăng, dầu và các loại nhu yếu
phẩm, lương thực, thực phẩm được tiện lợi và nhanh chóng.

1.4.4. Vấn đề thông tin liên lạc, y tế, đảm bảo sức khỏe
Hiện nay, hệ thống thông tin liên lạc trong khu vực đã tương đối hoàn thiện. Đây
là điều kiện thuận lợi cho công tác thi công, giám sát thi công, trao đổi thông tin giữa
ban chỉ huy công trình và các ban ngành khác có liên quan.
Về mặt y tế, bệnh viện trong khu vực được xây dựng khang trang, sạch sẽ, có đầy
đủ các loại thuốc và có bác sỹ trực. Ngoài ra, đơn vị thi công cũng có tủ thuốc riêng để
phòng khi ốm đau nhẹ hoặc bị xây xác.
SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 5


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

2. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG
2.1. Đặc điểm về tính chất công trình mặt đường đơn vị đảm nhiệm thi công:
Kết cấu mặt đường của đơn vị thi công đảm nhiệm là một kết cấu mặt đường mềm cấp
cao AI, chặt kín nước. Tổng bề dày của kết cấu áo đường mềm là 46cm, lớp Subgrade
là 100cm, gồm 4 lớp cụ thể như sau:
 Lớp 1: Lớp mặt trên _ BTN Polime Dmax9,5 – dày 5 cm
 Lớp 2: Lớp mặt dưới _ BTN chặt Dmax12,5 – dày 7 cm
 Lớp 3:Lớp móng trên _ CPĐD Dmax 31,5 , gia cố xi măng 5%. – dày 16 cm
 Lớp 4:Lớp móng dưới_ CPĐD loại 2 Dmax 37,5 – dày 18 cm
 Lớp 5: Lớp Subgrade._ Á cát dày 100 cm
Theo như hình trên kết cấu áo đường phần xe chạy có 4 lớp như đã mô tả, ta chọn
kết cấu lề gia cố gồm các lớp như sau:
 Lớp 1: Lớp mặt trên _ BTN Polime –Dmax9,5
 Lớp 2: Lớp mặt dưới _ BTN chặt–Dmax12,5.

 Lớp 3:Lớp móng trên _ CPĐD Dmax 31,5 gia cố xi măng 5%.
Đặc điểm của công trình mặt đường:
- Diện thi công hẹp và dài: mặt đường có bề rộng là 11m tuy nhiên kéo dài đến
4km. Do vậy công tác tổ chức quản lý, kiểm tra, điều hành sản xuất, bố trí lực lượng
thi công tương đối khó khăn, khối lượng công tác vận chuyển phân bố không đều, nhu
cầu về xe vận chuyển thay đổi theo từng đoạn. Ngoài ra còn gây hạn chế về việc cung
ứng máy móc và nhân vật lực cũng như phát huy năng suất máy móc.
- Khối lượng công trình mặt đường phân bố trên toàn tuyến tương đối đều do kết
cấu mặt đường không thay đổi. Do đó khối lượng vật liệu yêu cầu và khối lượng công
tác thi công (trừ khâu vận chuyển), phân bố tương đối đều và tổ chức của các đơn vị
công tác (tổ, đội) tương đối ổn định, tốc độ thi công thường không thay đổi. Điều này
có ý nghĩa rất quan trọng trong công tác chọn phương pháp tổ chức thi công và các
biện pháp nâng cao năng suất của máy móc.
- Công tác thi công phải tiến hành hầu hết ở ngoài trời nên phụ thuộc nhiều vào
điều kiện thiên nhiên, nhất là điều kiện khí hậu : mưa, nắng, gió, nhiệt độ. Trong quá
trình thi công lớp móng CPĐD gia cố ximăng chịu ảnh hưởng của tác nhân thời tiết rất
lớn do đòi hỏi có có thời gian cho kết cấu bảo dưỡng đạt cường độ cần thiết. Trời mưa
không thể tiến hành thi công mặt đường BTN. Ngoài ra tình hình thời tiết bất lợi còn
gây ra trở ngại chung cho toàn bộ quá trình thi công và tác động đến tiến độ thi công
chung của công trình mặt đường.
- Nơi làm việc của đơn vị thi công thường xuyên thay đổi: sản phẩm làm ra thì cố
định, còn đơn vị thi công phải di chuyển thường xuyên trên tuyến để hoàn thành đúng
các khối lượng công tác của mình, nên phải tổ chức di chuyển, đời sống cán bộ, công

SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 6


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

nhân công trường gặp nhiều khó khăn về vấn đề bố trí chổ ăn ở cho công nhân cán bộ
kỹ thuật, cho việc bố trí các kho tàng sữa chửa máy móc.
Đặc điểm các lớp kết cấu áo đường

- Kết cấu mặt đường trong đoạn tuyến dài 4 km mà đơn vị đảm nhiệm thi công
thuộc kết cấu mặt đường mềm.
- Đặc điểm các lớp mặt đường:
2.1.1. Lớp mặt trên (lớp BTN Polime-Dmax9,5):
2.1.1.1. Khái niệm:
- Bê tông nhựa polime là hỗn hợp bao gồm các thành phần chủ yếu là: Đá, cát bột
khoáng và nhựa đường polime.
- Bê tông nhựa polime là loại đá nhân tạo mà thành phần cấu trúc bao gồm cốt liệu
(cấp phối đá dăm, cát sông, đá xay, bột khoáng), chất kết dính hữu cơ là nhựa
đường polime ở dạng rắn, được tạo thành do hỗn hợp bê tông dùng chất kết dính hữu
cơ đem rải, lu lèn và để 1 thời gian cho ổn định.
Nhựa đường polime shell Cariphalte (PMB) do hãng shell cung cấp, là loại nhựa
đường được cải thiện bằng polime dẻo nhiệt đàn hồi Styren-Butadien-Styren (SBS).
Sự liên kết của SBS trong Cariphalte tạo nên một hệ không gian ba chiều vững chắc
làm giảm sự tác động của nhiệt độ môi trường bên ngoài lên lớp BTN, tăng mô đun
độ cứng ở nhiệt độ cao và độ đàn hồi tốt kể cả khi nhiệt độ xuống thấp, chống lão hóa
và biến dạng vĩnh viễn, phát huy tốt tác dụng ở những nơi có áp lực cao thường
xuyên tác dụng lên mặt đường.
2.1.1.2. Nguyên lý sử dụng vật liệu:
Bê tông nhựa sử dụng vật liệu theo nguyên lý “cấp phối”. Theo nguyên lý này, cốt liệu
gồm các kích cỡ khác nhau, được phối hợp với nhau theo 1 tỷ lệ nhất định, vì vậy sau
khi rải và lu lèn hạt nhỏ lấp đầy lỗ rỗng giữa các hạt lớn, từ đó tạo nên 1 kết cấu đặc
chắc, kín nước, cường độ cao, chịu được tác dụng của lực thẳng đứng và nằm ngang

đều tốt.
2.1.1.3. Cấu trúc vật liệu:
Bê tông polime là kết cấu có cấu trúc đông tụ - keo tụ, mang tính toàn khối. Trong
cấu trúc bê tông nhựa, các hạt khoáng tiếp xúc với nhau thông qua 1 màng nhựa
mỏng bao bọc các hạt.
Cốt liệu trong bê tông nhựa gồm cốt liệu lớn và nhỏ:
+ Cốt liệu lớn: Cấp phối đá dăm là bộ khung chịu lực chính
+ Cốt liệu nhỏ: cát sông – làm tăng độ đặc cho bê tông nhựa. Đá xay – ngoài chức
SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 7


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

năng làm tăng độ đặc, nó còn làm tăng tỷ diện của vật liệu, do đó làm tăng tính liên
kết với nhựa.
+ Bột khoáng làm tăng độ chặt của bê tông nhựa polime, làm tăng tỷ diện vật liệu
khoáng rất nhiều nên làm tăng lớp vỏ cấu trúc và nâng cao nhiệt độ hóa mềm, giúp bê
tông nhựa ổn định nhiệt.
+ Nhựa polime trong bê tông nhựa có tác dụng bao bọc xung quanh các hạt khoáng,
có 1 phần thẩm thấu vào trong các mao quản trên bề mặt hạt khoáng, 1 phần tương
tác với bề mặt cốt liệu tạo thành màng xà phòng Can-xi không hòa tan, làm tăng đáng
kể chất lượng và tính bền vững của các liên kết ở khu vực tiếp xúc giữa nhựa và cốt
liệu khoáng và 1 phần có tác dụng lấp 1 phần lỗ rỗng còn lại của khung cốt liệu chính.
Ngoài ra trong bê tông nhựa có thể có phụ gia (hoặc các vật liệu sợi) để cải thiện 1 số
tính chất khi thi công và khai thác sử dụng.
2.1.1.4. Sự hình thành cường độ:

Cường độ bê tông nhựa polime hình thành do thành phần lực dính và lực ma sát trong.
Thành phần lực dính: đây là thành phần chủ yếu, quan trọng quyết định chất lượng của
bê tông nhựa polime, được tạo ra bởi 2 yếu tố:
+ Thành phần lực dính phân tử (lực dính dạng keo): tạo ra do sự tác dụng tương hỗ
giữa nhựa và mặt ngoài khoáng vật và do lực dính kết bên trong của bản thân
nhựa. Thành phần này phụ thuộc nhiều vào cấu trúc, độ nhớt của nhựa, nhiệt độ của
hỗn hợp, tỷ diện bề mặt của cốt liệu khoáng vật, sự tương tác lý học, hóa học giữa
màng nhựa và mặt ngoài khoáng vật, chiều dày màng nhựa bao bọc các hạt khoáng
và tốc độ biến dạng. Thành phần lực này đảm bảo tính dính, nâng cao cường độ bê
tông nhựa khi chịu tác dụng của các lực thẳng đứng và nằm ngang.
+ Lực dính tương hỗ (lực dính móc): do sự móc vướng giữa các hạt khi dịch chuyển
gây ra, có tác dụng làm tăng cường độ nhưng không chống lực ngang. Lực dính tương
hỗ ít thay đổi theo nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ biến dạng, nhưng sẽ giảm đi khi bê tông
nhựa chịu tải trọng trùng phục.
+ Thành phần lực ma sát: sinh ra do sự ma sát giữa các hạt cốt liệu trong bê tông
nhựa polime. Thành phần lực này không phụ thuộc vào thời gian chịu tải nhưng
giảm khi hàm lượng nhựa polime lớn. Cốt liệu càng sần sùi, sắc cạnh, thì lực ma sát
trong càng lớn và cốt liệu trơn nhẵn thì ma sát kém.
Chính do cấu trúc và sự hình thành cường độ như trên mà bê tông nhựa polime có
cường độ cao, chịu tải trong thẳng đứng và nằm ngang đều tốt.
2.1.1.5. Ưu điểm:
SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 8


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

Do cấu trúc và đặc điểm hình thành cường độ như trên mà lớp bê tông nhựa polime có
các ưu điểm sau:
+ Kết cấu có cường độ cao và ổn định cường độ.
+ Có khả năng chịu được tác dụng của cả lực thẳng đứng và nằm ngang đều tốt.
+ Kết cấu chặt kín, hạn chế được nước thấm qua.
+ Chống hao mòn tốt, mặt đường ít sinh bụi.
+ Hạt cốt liệu mịn nên dễ dàng tạo bằng phẳng cho mặt đường (làm lớp mặt trên).
+ Khả năng chống bong bật, chống các điều kiện bất lợi của thời tiết.
+ Công lu lèn nhỏ do vật liệu có tính cấp phối (so với vật liệu sử dụng theo nguyên
lý “đá chèn đá” thì công lu lèn có thể giảm đi một nửa).
+ So với bê tông nhựa thường thì bê tông nhựa polime có cường độ cao nhưng không
quá dòn, tính ổn định cường độ lớn, tính đàn hồi cao, tính ổn định nhiệt và nước lớn.
2.1.1.6. Nhược điểm:
+ Nhiệt độ khi thi công cao. Đối với loại rải nóng, nhiệt độ lu lèn hiệu quả nhất từ
o

o

130 ÷ 160 C, nhiệt độ thi công không được nhỏ hơn 130 C lúc bắt đầu lu lèn và kết
o

thúc lu lèn khi nhiệt độ không nhỏ hơn 95 C.
+ Thời gian vận chuyển, thời gian thi công bị khống chế. Do đó việc tổ chức thi
công khó khăn, phức tạp.
+ Gây nguy hiểm cho công nhân khi làm việc chung với máy trong dây chuyền.
+ Yêu cầu phải có thiết bị sản xuất và thi công chuyên dùng: trạm trộn BTN polime,
máy rải, lu bánh lốp.
+ Yêu cầu sản xuất, thi công theo 1 quy trình khá khắt khe.
+ Có thể gây hiện tượng trượt, lượn sóng, dồn đống nếu cấp phối không hợp lý.
+ Mặt đường dễ trơn trượt khi ẩm ướt và dễ chảy nhựa khi nhiệt độ cao nếu cấp

phối không hợp lý.
+ Giá thành đắt vì vậy chủ yếu dùng cho lớp trên của mặt đường .
2.1.1.7. Nhận xét về vật liệu:
Bê tông nhựa polime thỏa mãn được các yêu cầu của vật liệu tầng mặt: Có cường độ
cao và ổn định cường độ, có khả năng chịu cắt tốt, có khả năng chịu bào mòn do độ
cứng lớn, kích cỡ nhỏ nên dễ tạo bằng phẳng, hạn chế bong bật và tạo độ nhám cao
cho mặt đường. Ngoài ra hỗn hợp BTNP có cấp phối cốt liệu liên tục, chặt, các yêu
cầu về chất lượng đá dăm, cát, bột khoáng và nhựa đường polime dùng để chế tạo hỗn
SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 9


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

hợp được quy định chặt chẽ.
2.1.1.8. Các chú ý khi thi công:
Bê tông nhựa polime là loại vật liệu đắt tiền, có yêu cầu rất cao nên khi thi công phải
theo đúng như quy trình thi công và nghiệm thu lớp bê tông nhựa, phải đặc biệt chú ý
đến các điểm sau đây:
+ Kiểm tra khi sản xuất: đảm bảo về cấp phối, nhiệt độ khi trộn và khi cho lên xe
vận chuyển đến công trường.
+ Trước khi rải cần kiểm tra nhiệt độ hỗn hợp, cần phải lớn hơn nhiệt độ yêu cầu.
+ Đảm bảo thi công trong thời tiết thuận lợi, nhiệt độ không khí khi rải >150C, không
có mưa.
+ Thi công đúng hoặc vượt thời gian khống chế, vì quá thời gian này việc lu lèn bê
tông nhựa đã nguội không còn hiệu quả.
+ Độ chặt của bê tông nhựa có ảnh hưởng rất lớn đến cường độ vật liệu nên cần

được thường xuyên kiểm tra, điều chỉnh công nghệ lu lèn cho hợp lý.
+ Tránh phân tầng khi thi công bê tông nhựa, cả về phân tầng cấp phối và phân tầng
nhiệt độ.
+ BTNP là loại hỗn hợp có sức cản nhớt lớn nên khi thi công bắt buộc phải có phương
tiện lu bánh lốp thì mới đảm bảo độ chặt yêu cầu.
+ Để đảm bảo hỗn hợp không dính vào bánh lu (bánh lốp) trong quá trình lu lèn thì
nên dùng dầu chống dính để bôi vào bánh lu trong vài lượt đầy, không nên dùng nước
hoặc các dung môi có thể hòa tan nhựa đường polime để chống dính bám vào bánh lu.
Khi máy lu khởi động, đổi hướng tiến kùi thì thao tác phải nhẹ nhàng. Máy lu không
được đỗ lại trên lớp bêtông nhựa chưa lu lèn chặt và chưa nguội hẳn.
+ Chỉ được thi công mặt đường bê tông nhựa trong những ngày không mưa, móng
đường khô ráo, nhiệt độ không khí không dưới +15 oC. Trong những ngày đầu thi công
hoặc khi dùng một loại bê tông nhựa mới thì phải tiến hành thi công đoạn thử nghiệm
trước khi cho thi công đại trà. Đoạn thi công thử nghiệm phải dùng ít nhất 80 tấn hỗn
hợp bê tong nhựa.
2.1.1.9. Đặc điểm của BTN polime Dmax 9.5
-BTN polime 9.5 có cớ hạt danh định là 9.5 mm và cỡ hạt lớn nhất là 19 mm. Loại này
thường dụng làm lớp mặt trên của mặt đường cấp cao, ngoài ra còn dùng làm lớp mặt
dưới của mặt đường cấp cao.
Thành phần cấp phối hỗn hợp BTN polime

SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 10


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

Loại BTNP

BTNP 9,5

Các hạt lớn nhất danh định (mm)

9,5

Phạm vi áp dụng

Lớp mặt trên

Chiều dày rải hợp lí (cm)

4-5

Cỡ sàng mắt vuông (mm)

Lượng lọt qua sàng (%)

25
19

-

12,5

100

9,5

90-100

4,75

55-80

2,36

36-63

1,18

25-45

0,600

17-33

0,300

12-25

0,150

9-17

0,075

6-10

Hàm lượng nhựa tham khảo
(tính theo % khối lượng hỗn hợp
BTNP)

5,2-6,0

2.1.2 Bê tông nhựa chặt D12,5.
2.1.2.1 Khái niệm:

Bê tông nhựa là loại đá nhân tạo mà thành phần cấu trúc bao gồm cốt liệu (cấp
phối đá dăm, cát sông, đá xay, bột khoáng), chất kết dính hữu cơ là nhựa đường ở
dạng rắn, được tạo thành do hỗn hợp bê tông dùng chất kết dính hữu cơ đem rải, lu
lèn và để 1 thời gian cho ổn định.
Bê tông nhựa chặt có độ rỗng còn dư từ 3% đến 6% thể tích. Trong thành phần
hỗn hợp bắt buộc phải có bột khoáng.
2.1.2.2. Nguyên lý sử dụng vật liệu

Bê tông nhựa sử dụng vật liệu theo nguyên lý “cấp phối”. Theo nguyên lý này,
cốt liệu gồm các kích cỡ khác nhau, được phối hợp với nhau theo 1 tỷ lệ nhất định, vì
SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 11


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

vậy sau khi rải và lu lèn hạt nhỏ lấp đầy lỗ rỗng giữa các hạt lớn, từ đó tạo nên 1 kết

cấu đặc chắc, kín nước, cường độ cao, chịu được tác dụng của lực thẳng đứng và
nằm ngang đều tốt.
2.1.1.3. Chức năng của các loại vật liệu trong thành phần hỗn hợp BTN

Bê tông nhựa là kết cấu có cấu trúc đông tụ - keo tụ, mang tính toàn khối.
Trong cấu trúc bê tông nhựa, các hạt khoáng tiếp xúc với nhau thông qua 1 màng
nhựa mỏng bao bọc các hạt.
Cốt liệu trong bê tông nhựa gồm cốt liệu lớn và nhỏ:
+ Đá dăm: cấp phối đá dăm là bộ khung sườn chịu lực chính và tạo độ nhám cho
BTN
+ Cát: có chức năng lấp đầy lỗ rỗng của khung sườn đá dăm và làm tăng tính ổn
định của sườn đá dăm.
+ Bột khoáng và nhựa: tương tác với nhau tạo thành chất liên kết asphalt
để liên kết các hạt khoáng và lấp đầy lỗ rỗng còn lại.
+ Chất phụ gia: cải thiện tính liên kết, dính bám giữa nhựa và cốt liệu
2.1.1.4. Sự hình thành cường độ

Cường độ bê tông nhựa hình thành do thành phần lực dính và góc ma sát trong.
 Thành phần lực dính: đây là thành phần chủ yếu, quan trọng quyết định chất
lượng của bê tông nhựa, được tạo ra bởi 2 yếu tố:
+ Thành phần lực dính phân tử (lực dính dạng keo): tạo ra do sự tác dụng
tương hỗ giữa nhựa với cốt liệu và do lực dính kết bên trong của bản thân nhựa.
Lực dính bám tác dụng tương hỗ giữa nhựa và cốt liệu phụ thuộc vào tỉ diện cốt
liệu, tính chất hấp phụ của cốt liệu với nhựa.
Lực dính kết bên trong của bản thân nhựa phụ thuộc nhiều vào cấu trúc, độ nhớt
của nhựa, nhiệt độ của hỗn hợpvà tốc độ biến dạng.
Thành phần lực này đảm bảo tính dính, nâng cao cường độ bê tông nhựa khi
chịu tác dụng của các lực thẳng đứng và nằm ngang.
+ Lực dính tương hỗ (lực dính móc): do sự móc vướng vào nhau của các hạt
phụ thuộc vào độ lớn và độ sắc cạnh của; ít thay đổi theo nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ

biến dạng, nhưng sẽ giảm đi khi bê tông nhựa chịu tải trọng trùng phục và hỗn hợp
kém chặt..
Lực dính tương hỗ có tác dụng làm tăng cường độ nhưng không chống lực ngang
 Thành phần lực ma sát: sinh ra do sự ma sát giữa các hạt cốt liệu có kích thước
lớn trong bê tông nhựa. Cốt liệu càng sần sùi, sắc cạnh, kích thước lớn và đồng đều
thì lực ma sát trong càng lớn và cốt liệu trơn nhẵn thì ma sát kém.
Lực ma sát ít thay đổi theo nhiệt độ và thời gian tác dụng của tải trọng nhưng thay đổi
nhiều theo hàm lượng nhựa
2.1.1.5. Ưu nhược điểm

 Ưu điểm:
SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 12


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

+ Kết cấu chặt kín, hạn chế ảnh hưởng nước mặt.
+ Có khả năng chịu nén, chịu cắt và chịu uốn tốt.
+ Chịu lực ngang tốt.
+ Chịu tải trọng động tốt, ít hao mòn, ít sinh bụi.
+ Bằng phẳng, có độ cứng không cao, xe chạy êm thuận với tốc độ cao và ít
gây tiếng ồn. Đây là ưu điểm cơ bản của bê tông nhựa.
+ Có thể cơ giới hoá toàn bộ khâu thi công.
+ Công tác duy tu bảo dưỡng, sửa chữa ít.
+ Thời gian sử dụng tương đối dài.
+ Công lu lèn nhỏ do vật liệu có tính cấp phối (so với vật liệu sử dụng theo

nguyên lý “đá chèn đá” thì công lu lèn có thể giảm đi một nửa).
 Nhược điểm:
+ Mặt đường có màu xẫm nên khó định hướng xe chạy vào ban đêm đặc biệt
là vào lúc trời mưa.
+ Cường độ giảm khi nhiệt độ cao hoặc khi bị nước tác dụng lâu dài.
+ Hệ số bám giảm khi mặt đường bị ẩm ướt.
+ Mặt đường bị hoá già dưới tác dụng của thời gian, tải trọng và các yếu tố
khí quyển.
+ Yêu cầu thiết bị thi công chuyên dụng, công tác tư vấn giám sát tương đối
phức tạp.
+ Nhiệt độ khi thi công cao. Đối với loại rải nóng, nhiệt dộ lu lèn hiệu quả
o
o
nhất từ 130 ÷ 140 C, nhiệt độ thi công không được nhỏ hơn 120 C lúc bắt đầu lu lèn
o
và kết thúc lu lèn khi nhiệt độ không nhỏ hơn 70 C.
+ Thời gian vận chuyển, thời gian thi công bị khống chế. Do đó việc tổ
chức thi công khó khăn, phức tạp.
+ Gây nguy hiểm cho công nhân khi làm việc chung với máy trong dây
chuyền.
+ Yêu cầu sản xuất, thi công theo 1 quy trình khá khắt khe.
+ Có thể gây hiện tượng trượt, lượn sóng, dồn đống nếu cấp phối không hợp
lý.
+ Giá thành đắt vì vậy chủ yếu dùng cho lớp trên của mặt đường
2.1.1.6. Nhận xét về vật liệu

Bê tông nhựa thỏa mãn được các yêu cầu của vật liệu tầng mặt: có cường độ
cao và ổn định cường độ, có khả năng chịu cắt tốt, có khả năng chịu bào mòn do độ
cứng lớn, kích cỡ nhỏ nên dễ tạo bằng phẳng, hạn chế bong bật và tạo độ nhám cao
cho mặt đường. Ngoài ra hỗn hợp BTNC có cấp phối cốt liệu liên tục, chặt, các yêu

cầu về chất lượng đá dăm, cát, bột khoáng và nhựa đường dùng để chế tạo hỗn hợp
được quy định chặt chẽ.
SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 13


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

2.1.1.7. Các chú ý khi thi công

Bê tông nhựa thỏa mãn được các yêu cầu của vật liệu tầng mặt: có cường độ
cao và ổn định cường độ, có khả năng chịu cắt tốt, có khả năng chịu bào mòn do độ
cứng lớn, kích cỡ nhỏ nên dễ tạo bằng phẳng, hạn chế bong bật và tạo độ nhám cao
cho mặt đường. Ngoài ra hỗn hợp BTNC có cấp phối cốt liệu liên tục, chặt, các yêu
cầu về chất lượng đá dăm, cát, bột khoáng và nhựa đường dùng để chế tạo hỗn hợp
được quy định chặt chẽ.
2.1.1.7. Các chú ý khi thi công
Bê tông nhựa là loại vật liệu đắt tiền, có yêu cầu rất cao nên khi thi công phải
theo đúng như quy trình thi công và nghiệm thu lớp bê tông nhựa, phải đặc biệt chú ý
đến các điểm sau đây:
• BTN là loại hỗn hợp có sức cản nhớt lớn nên khi thi công bắt buộc phải
có phương tiện lu bánh lốp thì mới đảm bảo độ chặt yêu cầu. Bê tông nhựa khi san rải
lu lèn yêu cầu nhiệt độ không nhỏ hơn 120 oC, để giảm tính nhớt khi lu lèn thì nhiệt độ
tốt nhất là từ 130-140oC. Khi nhiệt độ của bêtông nhựa hạ xuống dưới 70 oC thì lu lèn
không còn hiệu quả nữa.
• Khi nhiệt độ của hỗn hợp giảm xuống bằng nhiệt độ của không khí thì
cường độ của BTN rải nóng coi như đã hình thành, do đó BTN là loại vật liệu khống

chế thời gian vận chuyển, san rải và lu lèn. Vì vậy trong quá trình thi công luôn thường
xuyên kiểm tra nhiệt độ của hỗn hợp bê tông nhựa.
• Để đảm bảo hỗn hợp không dính vào bánh lu (bánh lốp) trong quá trình
lu lèn thì nên dùng dầu chống dính để bôi vào bánh lu, không nên dùng nước để chống
dính bám vào bánh lu. Khi máy lu khởi động, đổi hướng tiến kùi thì thao tác phải nhẹ
nhàng. Máy lu không được đỗ lại trên lớp bêtông nhựa chưa lu lèn chặt và chưa nguội
hẳn.
• Chỉ được thi công mặt đường bê tông nhựa trong những ngày không
mưa, móng đường khô ráo, nhiệt độ không khí không dưới +5 oC. Trong những ngày
đầu thi công hoặc khi dùng một loại bê tông nhựa mới thì phải tiến hành thi công đoạn
thử nghiệm trước khi cho thi công đại trà. Đoạn thi công thử nghiệm phải dùng ít nhất
80 tấn hỗn hợp bê tong nhựa.
• Hệ số độ chặt lu lèn của lớp mặt đường bê tông nhựa rải nóng sau khi thi
công xong không nhỏ hơn 0,98.
• Tránh phân tầng khi thi công bê tông nhựa, cả về phân tầng cấp phối và
phân tầng nhiệt độ.
• . Các chỉ tiêu cơ lý:
BTN chặt có độ rỗng dư từ 3% đến 6% thể tích. Trong thành phần hỗn hợp bắt
buộc phải có bột khoáng.
TT

Các chỉ tiêu

SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Yêu cầu với

Phương
Trang 14

Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo
BTN loại I

1

a) Thí nghiệm theo mẫu nên hình trụ
Độ rỗng cốt liệu khoáng chất, % thể tích
15-19

2

Độ rỗng còn dư, % thể tích

3-6

3

Độ ngâm nước, % thể tích

1,5-3,5

4

Độ nở, % thể tích, không lớn hơn

0,5

5

Cường độ chịu nén, daN/cm2, nhiệt độ

6
7
8
1
2
3

+) 20oC không nhỏ hơn

35

+) 50oC không nhỏ hơn

14

Hệ số ổn định nước, không nhỏ hơn
0,90
Hệ số ổn định nước, khi cho ngậm nước trong 15
0,85
ngày đêm; không nhỏ hơn
Độ nở, % thể tích, khi cho ngậm nước trong 15
1,5
ngày đêm, không lớn hơn
b) Thí nghiệm theo phương pháp Marshall (mẫu đầm 75 cú mỗi mặt)
Độ ổn định (Stability) ở 60oC, kN, không nhỏ hơn
8,00

Chỉ số dẻo quy ước (flow) ứng với S = 8kN, mm,
4,0
nhỏ hơn hay bằng
Thương số Marshall (Marshall Quotient)
Độ ổn định (Stability)
kN
min 2,0
max 5,0

5

Chỉ số dẻo quy ước (flow)
mm
Độ ổn định còn lại sau khi ngâm mẫu ở 60oC, 24h
so với độ ổn định ban đầu, % lớn hơn
Độ rỗng bê tông nhựa (Air voids)

6

Độ rỗng cốt liệu (Voids in mineral aggregate)

14-18

4

pháp TN

75
3-6

c) Chỉ tiêu khác
1

Độ dính bám vật liệu nhựa đối với đá

Khá

22TCN 6384

2.1.3 Cấp phối đá dăm Dmax31,5 gia cố xi măng 5%.
2.1.3.1. Khái niệm

CP ĐD gia cố xi măng là một hỗn hợp bao gồm CPĐD đem trộn với ximăng theo
một tỷ lệ nhất định rồi lu lèn chặt ở một độ ẩm nhất định trước khi ximăng ninh kết,
trong đó CP ĐD là các hạt khoáng rời có kích cỡ lớn nhất từ 25 đến 38,1mm.
Lượng xi măng tối thiểu là 3% tính theo khối lượng hỗn hợp cốt liệu khô, tối đa
là 6%, cần được thí nghiệm cụ thể trong phòng thí nghiệm để xác định lượng xi măng
cần thiết để thõa những yêu cầu của CP ĐD gia cố xi măng.
SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 15


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

2.1.3.2. Nguyên lý sử dụng vật liệu

CP ĐD gia cố xi măng sử dụng theo nguyên lí "cấp phối". Theo nguyên lí này cốt

liệu là CP ĐD ở dạng hạt được trộn đều với một hàm lượng chất liên kết nhất định ở
độ ẩm tốt nhất được san rải và lu lèn chặt.
2.1.3.3. Cấu trúc vật liệu

Cấu trúc kết tinh, các hạt khoáng được bao bọc bởi một màng chất liên kết biến
cứng.
2.1.3.4. Sự hình thành cường độ

Nguyên lý: nhờ sự biến cứng của các sản phẩm thủy hóa ximăng
Quá trình thuỷ hoá của xi măng khi các hạt khoáng (chủ yếu)trong xi măng:
3CaO.SiO2 + H2O  3CaO.2SiO2.3H2O + Ca(OH)2.
2CaO.SiO2 + H2O  3CaO.2SiO2.3H2O + Ca(OH)2.
• Các sản phẩm của phản ứng thuỷ hoá (C 3S và C2S) là các chất khó tan
3CaO.2SiO2.3H2O và chất tan Ca(OH)2. Các hợp chất khó tan này được tạo ra ngày
càng nhiều (nó tồn tại dưới dạng keo phân tán) thì tính dẻo của hồ xi măng bị mất đi
và dần dần đông cứng lại và hình thành cường độ.
• Muốn kéo dài thời gian bắt đầu ninh kết (thời gian từ khi trộn ẩm đến
khi hỗn hợp bắt đầu mất tính dẻo) ta tìm cách làm chậm quá trình tạo ra các sản phẩm
khó tan C3S2H3 . Một biện pháp đơn giản nhất và giá thành hạ so với các biện pháp
dùng phụ gia ninh kết chậm là ta trước khi trộn ẩm hỗn hợp với xi măng ta tiến hành
trộn thêm vào từ 1÷2% vôi bột để khi tác dụng với nước tạo ra lượng Ca(OH) 2 , hàm
lượng này làm cho các phản ứng thuỷ hoá trên xảy ra chậm lại và làm cho thời gian
bắt đầu ninh kết của hỗn hợp kéo dài.
2.1.3.5. Ưu nhược điểm

 Ưu điểm:
o Đây là một kết cấu toàn khối chặt kín và có cường độ khá cao
E=9000÷11000 daN/cm2.
o Có khả năng chịu kéo khi uốn rất ổn định nhiệt và nước.
o Sử dụng được các loại vật liệu địa phương nên giá thành hạ.

o Có thể cơ giới hoá toàn bộ khâu thi công.
o Mặt đường sau khi thi công xong có độ bằng phẳng cao, độ nhám tương
đối cao và ít thay đổi khi bị ẩm ướt.
 Nhược điểm:
o Là loại mặt đường có tính dòn nên khả năng chịu tải trọng động kém, dễ bị
gãy khi chịu tác động xung kích của bánh xe hoạt tải.
o Thời gian thi công bị hạn chế
o Yêu cầu phải có thiết bị thi công chuyên dụng như máy rãi, thiết bị trộn..
SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 16


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

o Bảo dưỡng lâu nên không thể thông xe ngay sau khi thi công xong được
mà phải có thời gian cho hỗn hợp hình thành cường đô.
2.1.3.6. Nhận xét về vật liệu

CP ĐD gia cố xi măng là hỗn hợp có cường độ cao, cũng như có độ bằng phẳng
tốt. Khi dùng CP ĐD gia cố xi măng làm tầng móng nó đảm bảo được chế độ thủy
nhiệt của tầng móng là không thấm nước vì vậy làm cho kết cấu có độ bền vững cao.
2.1.3.7. Các chú ý khi thi công

- Phải thường xuyên kiểm tra chất lượng của cốt liệu trước khi thi công cũng như
trong quá trình thi công. Sau khi thi công phải kiểm tra lại chất lượng của CP ĐD gia
cố xi măng.
- Không nên dùng CP ĐD gia cố xi măng có cường độ chịu nén ở tuổi 28 ngày

lớn hơn 400daN/cm2, hoặc nhỏ hơn 300daN/cm2.
- Hỗn hợp CP ĐD gia cố xi măng đã rải hoặc đổ ra đường không được vượt quá
30phút rồi mới lu lèn.
- Từ khi cho nước vào hỗn hợp để trộn ướt đến lúc lu lèn và hoàn thiện xong bề
mặt lớp CP ĐD gia cố xi măng không được vượt quá thời gian bắt đầu ninh kết của
của xi măng (với xi măng póoc lăng là 120 phút, nếu không thêm phụ gia vào làm
chậm ninh kết), trong đó kể cả thời gian rải chờ lu.
- Bề dày đầm nén lớp CP ĐD gia cố xi măng tối thiểu là 10cm, trong trường hợp
có phương tiện đầm nén đặc biệt thì bề dày đầm nén tối đa là 20cm (bề dày sau khi đã
đầm nén đạt yêu cầu)
- Khi trộn hỗn hợp cát gia cố xi măng tại trạm trộn thì thùng xe chở CP ĐD gia
cố xi măng phải được phủ kín bằng vải hoặc bạt ẩm. Chiều cao rơi tự do của hỗn hợp
đã trộn kể từ miệng ra của máy trộn đến thùng xe không được lớn hơn 1,5m.
- Trong vòng 4h sau khi lu lèn xong phải tiến hành phủ kín bề mặt lớp CP ĐD gia
cố xi măng bằng nhũ tương hoặc cát tưới nước để bão dưỡng đảm bảo CP ĐD gia cố xi
măng đạt cường độ.
2.1.3.8. Đặc điểm của hỗn hợp cấp phối đá dăm gia cố xi măng 5%

Hàm lượng xi măng trong hỗn hợp CP ĐD gia cố xi măng khối lượng xi măng
tính theo hỗn hợp cốt liệu khô.
 Yêu cầu về cường độ của lớp CP ĐD gia cố xi măng :
Vị trí lớp cát gia cố
Cường độ giới hạn yêu cầu (daN/cm2)
Chịu nén ở 28 ngày tuổi Chịu ép chẻ ở 28 ngày tuổi
xi măng
Lớp móng trên của
>=40
>=4,5
tầng mặt BTN
Lớp móng dưới

>=20
>=2,5
 Lớp CP ĐD gia cố xi măng làm lớp móng phải đảm bảo các yêu cầu sau:

SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 17


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

o Phải đảm bảo ổn định ngay sau khi lu lèn xong (ổn định tức thời) nghĩa là
lớp CP ĐD gia cố xi măng phải được đầm chặt ở độ chặt cao (K>=1, xác định bằng cối
Proctor cải tiến).
2.1.4 Lớp cấp phối đá dăm loại 2 Dmax 37.5
2.1.4.1. Chức năng
- Đóng vai trò là lớp móng dưới trong kết cấu áo đường cấp cao A1. Lớp cấp
phối loại 2 đóng vai trò là lớp móng dưới nên các tác động do hoạt tải gây ra lực ngang
lúc này gần như đã tắt sau khi qua kết cấu tầng mặt, hoặc có giá trị rất nhỏ. Vì vậy
chức năng chủ yếu của lớp này là tham gia chịu tác dụng của tải trọng xe chạy và
truyền tải trọng xuống các lớp bên dưới. Nó sẽ hạn chế được độ ẩm dưới nền đường,
cải thiện được chế độ thủy nhiệt, có môđun đàn hồi tương đối lớn nên có tác dụng làm
giảm độ lún tổng cộng của kết cấu mạt đường, kéo dài tuổi thọ của kết cấu, do đó có
độ cứng tương đối lớn nên tạo được hiệu ứng “đe”để lu lèn các lớp vật liệu nhanh đạt
độ chặt và ít tốn công lu lèn.
- Vì vậy chức năng chủ yếu của lớp này là tiếp nhận và truyền lực thẳng đứng để
khi lực này truyền đến nền đất th́ì ứng suất đă giảm đến mức nền đường có thể chịu
được, không phát sinh biến dạng quá lớn.

2.1.4.2. Nguyên lý sử dụng vật liệu
- Vật liệu được sử dụng theo nguyên lý cấp phối , tức là cốt liệu là các hạt đá
dăm trong đó bao gồm nhiều kiểu hạt, liên tục, to nhỏ khác nhau, được phối hợp theo
một tỉ lệ nhất định. Theo 22TCN 334 - 06 thì cấp phối loại 2 có tỉ lệ phối hạt như sau:
Bảng 1: Thành phần hạt cấp phối loại 2 Dmax 37.5 theo TC 22TCN 334-06
Loại
Aấp

A

( Thí nghiệm theo TCVN 4198-95 hoặc AASHTO T 27; T 88 ; T 11)
Thành phần lọt qua mắt sàng vuông (%)
50
37.5
25 mm
19 mm 9,5 mm 4.75 2.3 0,42
mm
mm
mm
6
5
mm mm
100
95 58 - 78 39 - 59 24 - 15 - 7 100
39
30
19

0,075
mm

212

2.1.4.3. Nguyên lý hình thành cường độ
Cường độ cấp phối hình thành do thành phần lực dính và sự chèn móc,ma sát giữa các
hạt lớn.
2.1.4.4. Ưu nhược điểm, phạm vi sử dụng
*Ưu điểm:
- Tiết kiệm công vận chuyển, sử dụng được các vật liệu địa phương.
- Công nghệ thi công tương đối đơn giản, dễ thực hiện, công đầm nén nhỏ,có
thể cơ giới hóa toàn bộ quá trình thi công nên tốc độ thi công cao .
- Kết cấu mặt đường chặt kín,tương đối ổn định nước,cường độ tương đối cao
(Edh=200->300Mpa).
- Giá thành hợp lý
SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 18


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

*Nhược điểm:
- Chụi lực ngang kém,khi khô hanh thì cường độ giảm nhiều
- Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường nhỏ.
- Cường độ giảm nhiều khi bị ẩm ướt
*Phạm vi sử dụng: Theo 22TCN 334 - 06
- Móng dưới, mặt đường cấp cao A1
- Móng trên móng dưới mặt đường cấp cao A2
- Lớp mặt đường cấp thấp B1

 Nhận xét: Trong trường hợp này lớp cấp phối loại 2 Dmax37.5 là lớp móng
dưới của mặt đường cấp cao A1 .
2.1.5 Lớp đáy áo đường (Lớp Subgrade)
Theo quan điểm thiết kế tổng quan nền – mặt đường thì bên dưới các lớp kết cấu
áo đường là lớp đáy áo đường. Theo 22TCN 211-06 thì khu vực này lấy tới 95cm kể
từ dưới đáy áo đường trở xuống.
Lớp đáy áo đường có các tác dụng sau:
- Tạo được lòng đường có cường độ cao và đồng đều để tiếp nhận và phân phối
tải trọng từ các lớp kết cấu áo đường vào nên, làm tăng cường độ chung và giảm độ
lún đàn hồi của kết cấu áo đường.
- Độ chặt lớn, tính thấm nhỏ nên sẽ cải thiện được tính chất thủy nhiệt của lòng
đường.
- Tạo ra “hiệu ứng đe” để lu lèn các lớp kết cấu áo đường nhanh đạt độ chặt.
- Đảm bảo cho xe máy thi công mặt đường đi lại mà không làm hỏng bề mặt nền
đường đã thi công xong.
Yêu cầu của lớp đáy áo đường:
- Không bị quá ẩm (độ ẩm không lớn hơn 0,6 giới hạn nhão) và không chịu ảnh
hưởng các nguồn ẩm bên ngoài (nước mưa, nước ngầm, nước bên cạnh nền đường).
- 30 cm trên cùng phải đảm bảo sức chịu tải CBR tối thiểu bằng 6 và 50 cm tiếp
theo phải đảm bảo sức chịu tải CBR tối thiểu bằng 4 đối với đường cấp III.
CBR xác định theo điều kiện mẫu đất ở độ chặt đầm nén thiết và được ngâm bão
hòa 4 ngày đêm. Độ chặt của lớp đáy áo đường xác định theo 22TCN 211-06 đối với
loại nền đường đào là:
- 30 cm trên cùng: K ≥ 0,98
- 50 cm tiếp theo: K ≥ 0,93
Trong phạm vi khu vực tác dụng, đất sau khi đầm nén phải có sức chịu tải xác
định theo tỷ số CBR đạt yêu cầu như phân tích trên. Nếu đất khó đầm nén đạt yêu cầu

SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 19


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

hoặc đầm nén rồi vẫn không đạt tỷ số sức chịu tải CBR yêu cầu thì phải thiết kế cải
thiện đất, gia cố vôi hay thay đất để đạt được đồng thời các yêu cầu trên.
2.1. Chọn phương pháp tổ chức thi công:
2.2.1. Chọn phương pháp thi công
Phương pháp thi công được lựa chọn dựa trên đặc điểm thi công, năng lực của
đơn vị thi công.
Ta chọn phương pháp thi công bằng máy tại những nơi có khối lượng lớn, thao
tác kỹ thuật đơn giản nhằm nâng cao năng suất, hạ giá thành, rút ngắn thời gian thi
công.
Kết hợp với thi công thủ công tại những nơi máy không phát huy năng suất hoặc
những công việc khó đòi hỏi phải thi công bằng thủ công.
2.2.2. Chọn phương pháp tổ chức thi công
2.1.1 Đề xuất phương án thi công chính:

Hình 1.4 Trình tự thi công chính các lớp kết cấu mặt đường
Trình tự thi công chính bao gồm các bước thi công lần lượt như sau:
1. Công tác chuẩn bị
2-3.Đào khuôn đường lần 1, lần 2
4.Thi công lớp subgrade
5.Thi công lớp CPĐD loại 2 Dmax 37.5 dày 18 cm.
6.Thi công lớp CPĐD Dmax 31,5gia cố XM 5% dày 16 cm
7.Thi công lớp BTN chặt Dmax 12,5 dày 7 cm
8.Thi công BTN Polime Dmax 9.5 dày 5 cm

Và để tìm ra được kết cấu cho lề gia cố hợp lý ta đưa ra các phương án cấu
tạo cho kết cấu lề gia cố như sau:
SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 20


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

2.1.2. Phương án 1:

Hình 1.1: Kết cấu của lề gia cố
a. Ưu điểm
Với phương án này, ta làm kết cấu lề gia cố giống như kết cấu của phần
xe chạy. Với cách này thì thi công dễ dàng và đồng thời sẽ thuận lợi cho công
việc mở rộng và nâng cấp tuyến đường đường.
b. Nhược điểm
Việc lựa chọn kết cấu lề gia cố như trên sẽ làm tăng chi phí xây dựng cho tuyến
đường. Trong khi đó kinh phí đầu tư cho tuyến đường không được luôn được
xem là yếu tố quan trọng. Và cũng như trong thời gian đầu khai thác thì kết cấu
lề gia cố không phát huy hết khả năng làm việc của vật liệu
2.1.2. Phương án 2:

Hình 1.2: Kết cấu của lề gia cố
a. Ưu điểm
Với việc chọn kết cấu như vậy thì thi công cũng dễ dàng, tiết kiệm được nhiều
vật liệu hơn phương án 1.

SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 21


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

b. Nhược điểm
Với bề dày mỏng của các lớp bêtông nhựa và bề rộng của kết cấu lề gia cố thì
dễ làm cho kết cấu lề gia cố dễ bị hư hỏng.
2.1.3. Phương án 3:

Hình 1.3: Kết cấu của lề gia cố
a. Ưu điểm
-Khi làm tầng móng thì lớp CPĐD Dmax 37.5 tăng khả năng chụi lực cho lớp
KCAD lề gia cố
b. Nhược điểm
- Thi công khó khăn, khi rải lớp CPĐD Dmax 37.5 trong mặt đường không
cùng với lớp móng lề gia cố cho dù nó cung bề dày,cùng loại vật liệu
*. Kết luận:
Qua các ưu nhược điểm của từng phương án, ta quyết định chon phương
án 2 là phương án cấu tạo cuối cùng cho kết cấu lề gia cố. Cụ thể như sau:

Hình 1.4: Kết cấu của lề gia cố.
2..2. Chọn phương pháp tổ chức thi công
SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 22

Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

Căn cứ vào:
- Đặc điểm công tác xây dựng mặt đường, như đã phân tích.
- Khả năng của các đơn vị thi công được trang bị các loại máy móc, đội ngũ cán
bộ kỹ thuật và công nhân lành nghề,có tính tổ chức, tính kỷ luật cao.
- Khâu cung ứng vật tư, vận chuyển thuận tiện, dễ dàng đáp ứng yêu cầu cung
cấp một cách nhanh chóng, kịp thời.
Ta chọn phương pháp tổ chức thi công là phương pháp dây chuyền. Theo phương
pháp này, các công việc được chuyên môn hóa theo trình tự thi công hợp lý, giao cho
các đơn vị chuyên nghiệp đảm nhận. Các công việc, các đơn vị này có quan hệ chặt
chẽ với nhau, hoàn thành công việc trên toàn bộ chiều dài tuyến.
Phương pháp tổ chức thi công này có các ưu điểm sau:
- Các đoạn đường hoàn thành đều đặn, kề nhau tạo thành dải liên tục, có thể phục
vụ thi công các đoạn kế tiếp, giảm được công tác làm đường tạm. Với tuyến dài có thể
đưa ngay đoạn đã hoàn thành vào sử dụng.
- Máy móc, phương tiện tập trung ở các đơn vị chuyên nghiệp nên giảm được hư
hỏng, chất lượng khai thác tốt, đơn giản cho khâu quản lý, nâng cao năng suất, hạ giá
thành sản phẩm.
- Tính chuyên môn hóa cao, do đó: tổ chức thi công thuận lợi, nâng cao trình độ
cho công nhân & cán bộ, tăng năng suất lao động, nâng cao chất lượng công trình và
rút ngắn được thời gian xây dựng.
(a) 2.2.1 Phương án 1
Sử dụng phương pháp thi công tuần tự kết hợp với phương pháp thi công dây
chuyền, biện pháp thi công này phù hợp với những tuyến ngắn, thời gian thi công
nhanh.

Trình tự các bước thi công
1. Công tác chuẩn bị
2. Đào khuôn đường
3. Thi công lớp Subgrade

8. Nghiệm thu lớp CPĐD Dmax 31,5
GCXM 5% dày 16cm
9. Thi công lớp BTNC Dmax 12,5 dày 7
cm
10. Nghiệm thu lớp BTNC Dmax 12.5 dày
7cm

4. Nghiệm thu lớp Subgrade

11. Thi công lớp BTNP Dmax 9.5 dày 5cm

5. Thi công lớp CPĐD Dmax 37.5 dày

12. Nghiệm thu lớp BTNP Dmax 9.5 dày

SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 23


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ
18 cm

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

5 cm

6.Nghiệm thu lớp CPĐD Dmax 37.5
dày 18 cm

13. Công tác hoàn thiện

7. Thi công lớp CPĐD Dmax 31,5
GCXM 5% dày 16cm
Theo phương án này, ta không cần chia đoạn thi công ra thành nhiều đoạn thi
công cùng một lúc mà với mỗi lớp vật liệu ta thi công với một hướng duy nhất là từ
cuối đoạn đến đầu đoạn thi công. Đặc điểm của phương án thi công này là vận tốc dây
chuyền lớn mới kịp tiến độ thi công,máy móc,vật liệu chỉ tập trung ở một vị trí nên dễ
tổ chức quản lý trong quá trình thi công.
(b) 2.3.2.2 Phương án 2.
Sử dụng phương pháp thi công tuần tự kết hợp với phương pháp thi công dây
chuyền. Đây là biện pháp thi công hỗn hợp được sử dụng phổ biến hiên nay và đặc biệt
có hiệu quả với những tuyến ngắn.
Trình tự các bước thi công
4. Công tác chuẩn bị
5. Đào khuôn đường
6. Thi công lớp Subgrade

8. Nghiệm thu lớp CPĐD Dmax 31,5
GCXM 5% dày 16cm
9. Thi công lớp BTNC Dmax 12,5 dày 7
cm
10. Nghiệm thu lớp BTNC Dmax 12.5 dày
7cm

4. Nghiệm thu lớp Subgrade

11. Thi công lớp BTNP Dmax 9.5 dày 5cm

5. Thi công lớp CPĐD Dmax 37.5 dày

12. Nghiệm thu lớp BTNP Dmax 9.5 dày

18 cm

5 cm

6.Nghiệm thu lớp CPĐD Dmax 37.5
dày 18 cm

13. Công tác hoàn thiện

7. Thi công lớp CPĐD Dmax 31,5
GCXM 5% dày 16cm
Đặc điểm của phương án này là 2 đoạn thi công cùng một lúc thì thời gian hoàn
thành công tác sẽ nhanh chóng hơn,đảm bảo tiến độ thi công cho phép.Có thể tận dụng
máy móc của dây chuyền thi công trước đó để biên chế lại cho dây chuyền sau.
3. XÁC ĐỊNH THỜI GIAN THI CÔNG
SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 24


Đồ án môn học: TK TCTC XD MĐ ÔTÔ

GVHD: ThS. Trần Thị Thu Thảo

Giả sử ngày bắt đầu đưa dây chuyền vào hoạt động là 02-05-2015 đến ngày
hoàn thành toàn bộ công việc trên đoạn tuyến là 29-08-2015.. Do vậy thời gian hoạt
động tính theo lịch là:Thđ=120 ngày
4. XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ THI CÔNG VÀ HƯỚNG THI CÔNG
4.1. Xác định tốc độ dây chuyền
Ta cần xác định tốc độ thi công tối thiểu của dây chuyền để tổ chức thi công đảm
bảo hoàn thành công việc đúng & vượt tiến độ được giao.
•
Tốc độ thi công dây chuyền được chọn trên cơ sở tốc độ thi công dây
chuyền tối thiểu VDC ≥Vmin.
•
Đảm bảo lực lượng thi công thuộc dây chuyền phát huy được năng suất,
hiệu quả một cách tốt nhất.
Tốc độ thi công tối thiểu của mặt đường là chiều dài đoạn đường ngắn nhất phải
hoàn thành sau 1 ca. Tốc độ thi công tối thiểu xác định là:
Vmin =

L
L
=
(m / ca)
Tth Thâ − (Tkt + T1 )

Trong đó :
L : Chiều dài toàn bộ tuyến đường thi công (m) . L=4000m
Thđ : Thời gian tính theo lịch kể từ ngày khởi công đến ngày phải hoàn thành
công trình (không kể các ngày nghỉ) Thđ=120 ngày.
Tkt : Thời gian khai triển dây chuyền là thời gian cần thiết để lần lượt đưa toàn

bộ lực lượng sản xuất vào hoạt động theo đúng trình tự công nghệ thi công đã xác
định, đó là tổng thời gian kể từ khi dây chuyền đầu tiên bắt đầu khai triển cho đến khi
DCCN cuối cùng bắt đầu hoạt động. Thông thường Tkt = (3-5) ca, chọn Tkt = 4 ca.
T1: Thời gian phải ngừng hoạt động.
T1= max (Tng, Tx) + thời gian giãn cách
Tng : Thời gian dây chuyền phải ngừng hoạt động do nghỉ lễ. Trong thời gian thi
công đội chuyên nghiệp không có ngày nghĩ lễ.
Tx : Thời gian dây chuyền phải ngừng hoạt động do thời tiết xấu và nghĩ trong
các ngày chủ nhật Tx = 17 ngày.
Thời gian giãn cách chính là thời gian bảo dưỡng của hai lớp CPĐD gia cố xi
măng cần thiết để hình thành cường độ để đảm bảo cho phương tiện thi công đi lại và
hoạt động trên lớp này mà không ảnh hưởng có hại đến lớp này. Theo 22TCN 246-98
thì thời gian cần thiết của một lớp CPĐD gia cố xi măng là 14 ngày
Vậy T1= 14+17 =31 ngày.
PA1:Thi công theo phương pháp dây chuyền và tuần tự:
⇒

Vmin =

4000
= 47.06(m / ca )
120 − (31 + 4)

PA2:Thi công theo phương pháp hỗn hợp gồm :dây chuyền và tuần tự,song song
SVTH : Nguyễn Thanh Vinh & Lê Tuấn Anh – nhóm 5

Trang 25