TKMH THIẾT kế nền mặt ĐƯỜNG

TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG

SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

1


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG

THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG
1.1 Quy đổi số trục xe tiêu chuẩn
1.1.1 Số liệu
− Công trình đường thiết kế: cấp IV
− Tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn
+ Tải trọng: Ptt = 100kN
+ Áp lực tính toán lên mặt đường: p = 0,6MPa
+ Đường kính vệt bánh xe: D = 33cm
− Thời gian thiết kế kết cấu áo đường: t = 10 năm
− Lưu lượng thiết kế đầu năm: N1 = 420 xe/ng.đ
− Hệ số tăng trưởng: q = 7%
− Thành phần dòng xe:
+ Xe con: 150 xe/ng.đ ( bỏ qua khi tính toán)
+ Xe bus nhỏ: 70 xe/ng.đ

+

Xe tải vừa: 35 xe/ng.đ

+ Xe bus lớn: 70 xe/ng.đ

+

Xe tải nặng 1: 30 xe/ng.đ

+ Xe tải nhẹ: 55 xe/ng.đ

+

Xe tải nặng 2: 10 xe/ng.đ

1.1.2 Tính số trục xe quy đổi về trục xe tiêu chuẩn 100kN
1.1.2.1 Dự báo thành phần giao thông ở năm đầu
Bảng 1.1. Dự báo thành phần giao thông ở năm đầu
Trọng lượng trục Pi
Số bánh của
Khoảng
Số trục
mỗi cụm
cách giữa
Trục
Trục
sau
bánh ở trục
các trục
trước
sau
sau
sau (m)
26,4
45,2

1
Cụm bánh đôi
56
95,8
1
Cụm bánh đôi
18
56
1
Cụm bánh đôi
25,8
69,6
1
Cụm bánh đôi
48,2
100
1
Cụm bánh đôi
45,2
94,2
2
Cụm bánh đôi
1,4

Loại xe
Xe buýt nhỏ
Xe buýt lớn
Xe tải nhẹ
Xe tải vừa
Xe tải nặng 1

Xe tải nặng 2

Lượng xe 2
chiều ni
(xe/ng.đ)
70
70
55
35
30
10

1.1.2.2 Tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100kN
− Công thức quy đổi
4,4

P 
N tk = ∑ C1.C2 .n i .  i ÷
i =1
 Ptt 
k

(trục/ng.đ)

Trong đó:
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

2

TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG
+ Ntk: Là tổng số trục xe quy đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính toán sẽ
thông qua đoạn đường thiết kế trong một ngày đêm trên cả 2 chiều (trục/ng.đ)
+ ni: Là số lần tác dụng của loại tải trọng trục i có trọng lượng trục P i cần được
quy đổi về tải trọng trục tính toán Ptt
+ C1: Là hệ số trục được xác định theo biểu thức
C1 = 1 + 1,2.(m – 1)
Với m là số trục của cụm trục i
+ C2: Là hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong 1 cụm bánh: với các cụm
bánh chỉ có 1 bánh thì lấy C 2 = 6,4; với các cụm bánh đôi (1 cụm bánh gồm 2
bánh) thì lấy C2 = 1; với cụm bánh có 4 bánh thì lấy C2 = 0,38
Bảng 1.1. Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục tiêu chuẩn 100kN
4,4

Loại xe
Xe bus
nhỏ
Xe bus
lớn
Xe tải
nhẹ
Xe tải
vừa
Xe tải
nặng 1
Xe tải
nặng 2

Pi (kN)

C1

C2

ni

26,4
45,2
56
95,8
18
56
25,8
69,6
48,2
100
45,2
94,2

1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

1
2,2

6,4
1
6,4
1
6,4
1
6,4
1
6,4
1
6,4
1

70
70
70
70
55
55
35
35
30
30
10
10

Trục trước

Trục sau
Trục trước
Trục sau
Trục trước
Trục sau
Trục trước
Trục sau
Trục trước
Trục sau
Trục trước
Trục sau

P 
C1.C 2 .n i .  i ÷
 Ptt 
1,277
2,127
34,939
57,957
0,186
4,289
0,577
7,105
7,739
30
1,944
16,914

Tổng số trục xe quy đổi năm đầu tiên:
=> N tk = 165,055 (trục/ng.đ)

1.1.2.3 Số trục xe tính toán trên 1 làn xe
− Công thức xác định:
+ Số trục xe tính toán trên 1 làn xe năm đầu
N1tt = N tk .f L

Trong đó:
fL: Là hệ số phân phối số trục bánh xe tính toán trên mỗi làn xe
Đường thiết kế 2 làn, không dải phân cách, có fL = 0,55
=> Ntt =165,055.0,55 = 90,78 (trục/ng.đ.lan)
+ Số trục xe tính toán trên 1 làn xe trong thời hạn thiết kế
t −1
N10
= 165,055.0,55. ( 1 + 0,07 )
tt = N tk .f L .(1 + q)

SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

10 −1

= 167 (trục/ng.đ.lan)
3


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG
1.1.2.4 Tính số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế
− Công thức xác định:
( 1 + q ) t − 1
( 1 + 0,07 ) 10 − 1
 .365.N1 = 

 .365.90,78 = 4,58.105 (trục/lan.ngđ)
Ne = 
tt
q
0,07
1.2 Lựa chọn kết cấu áo đường
Với đường cấp IV, số năm thiết kế t = 10 năm và số trục xe tích lũy trong 10 năm là
Ne = 0,25.106 trục => Chọn kết cấu áo đường: cấp cao A2
Theo tiêu chuẩn 22TCN-21106 đối với áo đường cấp cao A2 chọn kết cấu gồm 4
lớp
1. Đất đắp nền đường
- Nền đất trong phạm vi khu vực tác dụng không để bị quá ẩm (độ ẩm không được
lớn hơn 0,6 giới hạn nhão của đất ) trong mọi lúc ,mọi điền kiện biến động môi
trường,tức là không chịu nguồn ẩm bên ngoài
- Sức chịu tải : phải đảm bảo sức chịu tải CBR tối thiểu
- Loại đất : không dùng đất lẫn muối,thạch cao,than bùn,đất phù sa,đất sét có độ
trương nở quá 4%, không dùng các loại đất đá đã phong hóa,không dùng đất bụi
- Độ chặt : đất trong phạm vi khu vực tác dụng phải đầm nén đạt yêu cầu tối thiểu
như bảng 2.5 TCVN 211-06
- Ta lựa chọn nền đất á cát
Nền đất á cát : Là loại đất tốt để đắp nền đường (lượng cát >50% khối lượng) có
cường độ ổn định, tính dính cao, có khả năng thoát nước nhanh. Các đặc trưng tính toán
tra theo bảng B3 trong tiêu chuẩn 22TCN2110 - 06 với độ ẩn tương đối chọn là 0,6
2. Móng dưới cấp cao A2 chọn Cấp phối đá dăm loại II (bảng 2-3)
Theo bảng 2 - 4 bề dày tối thiểu của lớp CPDD loại II sử dụng là 10cm.Trong đó bề
dày thường sử dụng là 15-18cm => chọn chiều dày là 18 cm. Các đặc trưng tính toán tra
theo bảng C2-22TCN211 - 06. Với môđun đàn hồi E (250-300) => chọn E = 250 Mpa
3. Móng trên cấp cao A2 chọn Cấp phối đá dăm loại 1 (bảng 2-3)
Theo bảng 2 - 4 bề dày tối thiểu của lớp CPDD loại I sử dụng là 8cm.Trong đó bề
dày thường sử dụng là 15-24cm => chọn chiều dày là 18 cm.Các đặc trưng tính toán tra

theo bảng C2-22TCN-21106.Với mô đun đàn hồi E (250-300) => chọn E=300 Mpa
4. Kết Cấu Tầng mặt cấp cao A2 chọn Bê Tông Nhựa Hạt Trung (bảng 2-3)
Theo bảng 2 - 4 bề dày tối thiểu của lớp BTN sử dụng là 4cm.Trong đó bề dày
thường sử dụng là 4-6cm => chọn chiều dày là 7cm.Các đặc trưng tính toán tra theo bảng
C1-22TCN-21106. Với mô đun đàn hồi E theo nhiệt độ (t =10-15) E= 1600-2000 Mpa,(t
=30) E=350 Mpa,(t =60) E=250 Mpa
Ta có bảng Lựa chọn KCAD như sau:

SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

4


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG

Lớp kết cấu
(từ dưới
lên)
Nền đất á
cát
Đất Đồi
K98
Cấp phối đá
dăm loại II
Cấp phối đá
dăm loại I
Bê tông
nhựa hạt
trung

Bề dày
lớp
(cm)

Bảng 1.1. Lựa chọn KCAD
E (MPa)
Tính kéo
Tính về độ
Tính về
uốn
võng
trượt
t=
t = 30°C
t = 60°C
15(10)°C
42

42

42

18

250

250

250

18

300

300

300

7

350

250

1600

ϕ
C
Rku
(MPa) (MPa) (độ)
0,018

50

2,0

Hình 1.2. Kết cấu áo đường
1.3 Kiểm toán kết cấu áo đường
1.3.1 Kiểm toán về độ võng

− Điều kiện kiểm toán
E ch ≥ K dv
cd .E yc

− Việc đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo biểu thức:
3

 1 + k.t1/3 
E = E1. 
÷
 1+ k 
'
tb

SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

5

28


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG
Với k =

h2
E2
và t =
h1
E1

Bảng 1.1. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb
E
h
t= 2
k= 2
Lớp kết cấu Ei (MPa)
hi (cm)
Htb (cm)
E1
h1
Cấp phối đá
250
dăm loại II
300
Cấp phối đá
= 1, 2
300
dăm loại I
250
350
Bê tông nhựa
= 1, 276
350
hạt trung
274,241
− Hệ số điều chỉnh β
Có

E 'tb

(MPa)

18

250

18

1

36

274,241

7

0,194

43

285,743

H 43
=
= 1,303
D 33

Theo bảng “hệ số điều chỉnh β ” => β = 1,145
=> Modun đàn hổi trung bình

E tb = β.E 'tb = 1,145.285,743 = 327,175MPa
− Tính Ech
Có

E
42
H 43
= 0,1284
=
= 1,303 và o =
E tb 327,175
D 33

Theo “toán đồ” =>

E ch
= 0, 4475 ⇔ E ch = 0, 4475.327,175 = 146, 411 MPa
E tb

− Xác định modun đàn hồi yêu cầu
Theo bảng “trị số modun đàn hòi yêu cầu”
Với số trục xe tính toán trong 1 ngày đêm trên 1 làn xe: N10tt = 167 (trục/ng.đ.lan)
Cấp đường A2
=> Eyc = 120 MPa
− Xác định modun đàn hồi tối thiểu
Theo bảng “trị số tối thiểu của modun đàn hồi yêu cầu”
+ Đường cấp IV
+ Kết cấu áo đường cấp cao A2
min

=> E yc = 120MPa

chon
min
Vậy E yc = max ( E yc , E yc ) = max ( 120;100 ) = 120MPa

Theo bảng “lựa chọn độ tin cậy thiết kế tùy theo loại và cấp hạng đường”
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

6


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG
Với đường cấp IV => Độ tin cậy thiết kế là 0,9
Theo bảng “xác định hệ số cường độ về độ võng phụ thuộc độ tin cậy”
Với độ tin cậy thiết kế là 0,9 => K dv
cd = 1,1
dv
Vậy E ch = 146, 411MPa > K cd .E yc = 1,1.120 = 132MPa

=> Cấu tạo kết cấu dự kiến đảm bảo yêu cầu về cường độ theo tiêu chuẩn độ võng
đàn hồi cho phép
1.3.2 Kiểm toán về độ cắt trượt trong đất nền
− Điều kiện kiểm toán

Tax + Tav ≤

C tt
tr

K cd

− Việc đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo biểu thức:
3

 1 + k.t1/3 
E = E1. 
÷
 1+ k 
'
tb

Với k =

h2
E2
và t =
h1
E1

Bảng 1.1. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb
E
h
t= 2
k= 2
Lớp kết cấu Ei (MPa)
hi (cm)
Htb (cm)
E1
h1

Cấp phối đá
dăm loại II
Cấp phối đá
dăm loại I

250

300
= 1, 2
250
250
Bê tông nhựa
= 0,912
250
hạt trung
274,241
− Hệ số điều chỉnh β
Có

300

E 'tb (MPa
)

18

250

18

1

36

274,241

7

0,194

43

270,192

H 43
=
= 1,303
D 33

Theo bảng “hệ số điều chỉnh β ” => β = 1,145
=> Modun đàn hổi trung bình

E tb = β.E 'tb = 1,145.270,192 = 309,37MPa
− Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra
trong nền đất Tax
+

H 43
=
= 1,303

D 33

SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

7


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG
+

E1 E tb 309,37
=
=
= 7,366
E2 E0
42

+ Góc nội ma sát của đất nền ϕ = 28°
+ Áp lực bánh xe lên mặt đường của bánh xe tiêu chuẩn tính toán p = 0,6MPa
Theo “toán đồ xác định ứng suất trượt từ tải trọng bánh xe ở lớp dưới hệ 2 lớp”

Tax
= 0,0219 => Tax = 0,0219.0,6 = 0,01314MPa
p
− Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu áo
đường gây ra trong nền đất Tav

=>

+ Chiều dày lớp KCAD h = 43cm
+ Góc nội ma sát của đất nền ϕ = 28°
Theo “toán đồ ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân mặt đường”
=> Tav = - 0,0016
− Xác định trị số Ctt
Ctt = C.k1.k2.k3
Trong đó:
K1: Hệ số xét đến sự suy giảm sức chống cắt trượt khi đất hoặc vật liệu kém dính
chịu tải trọng động và gây dao động, K1 = 0,6 (với kết cấu đường phần xe chạy)
K2: Hệ số xét đến các yếu tố tạo ra sự làm việc không đồng nhất cảu kết cấu.
Có N10tt = 167 trục/ng.đ.lan => K2 = 0,8
K3: Hệ số xét đến sự gia tăng sức chống cắt trượt của đất hoặc vật liệu kém dính
trong điều kiện chúng làm việc trong kết cấu khác với trong mẫu thử, K 3 = 1,5 (đất
nền á cát)
=> Ctt = 0,018.0,6.0,8.1,5 = 0,013
Theo bảng “chọn hệ số cường độ về cắt trượt tùy thuộc độ tin cậy”
tr
= 0,94
Với độ tin cậy thiết kế là 0,9 => K cd

Vậy Tax + Tav = 0,01314 − 0,0016 = 0,01154 <

C tt 0,013
=
= 0,0138
tr
K cd
0,94

=> Cấu tạo kết cấu dự kiến đảm bảo yêu cầu về cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt

trượt trong đất nền
1.3.3 Kiểm tra cường độ chịu kéo uốn
1.3.3.1 Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy lớp vật liệu
− Công thức xác định
σku = σku .p.k b

SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

8


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG
Trong đó:
p: Áp lực bánh của tải trọng trục tính toán, p = 0,6
kb: Hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng xuất trong kết cấu áo đường dưới tác dụng
của tải trọng tính toán, kb = 0,85 (tính cho tải trọng tiêu chuẩn)
− Tính Etb
3

 1 + k.t1/3 
E = E1. 
÷
 1+ k 
'
tb

Với k =

Lớp kết cấu

h2
E2
và t =
h1
E1

Ei (MPa)

Cấp phối đá
250
dăm loại II
Cấp phối đá
300
dăm loại I
− Hệ số điều chỉnh β
Có

Bảng 1.1. Kết quả tính Etb
E
t= 2
hi (cm)
E1

h
k= 2
h1

E 'tb

Htb (cm)

(MPa)

18
300
= 1, 2
250

18

250
1

36

274,241

H 36
=
= 1,091
D 33

Theo bảng “hệ số điều chỉnh β ” => β = 1,124
=> Modun đàn hổi trung bình

E tb = β.E 'tb = 1,124.274, 241 = 308, 247MPa
− Tính Ech
Có

E
42
H 36
= 0,136
=
= 1,091 và o =
E tb 308, 247
D 33

Theo “toán đồ” =>

E ch
= 0, 422 ⇔ E ch = 0, 422.308, 247 = 130,08 MPa
E tb

− Tính σ ku

E1 = 1600MPa
Có

E
1600
H1 7
= 12,3
=
= 0, 212 và 1 =
E ch 130,08
D 33

Theo “toán đồ xác định ứng suất kéo uốn đơn vị σ ku ở các lớp của tầng mặt”

=> σ ku = 2,6
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

9


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG
Vậy σ ku = 2,6.0,6.0,85 = 1,326MPa
1.3.3.2 Kiểm toán theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn ở đáy lớp bê tông nhựa
− Điều kiện kiểm toán
σku ≤

R ku
tt
ku
K cd

− Cường độ chịu kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối được xác định
R ku
tt = k1.k 2 .R ku

Trong đó:
Rku: Cường độ chịu kéo uốn giới hạn ở nhiệt độ tính toán
k2: Hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân về khí
hậu thời tiết, k2 = 1
k1: Hệ số xét đến sự suy giảm cường độ do vật liệu bị mỏi dưới tác dụng của tải
trọng trùng phùng
Đối với vật liệu bê tông nhựa

k1 =

11,11
11,11
=
= 0,631
0,22
0,22
Ne
( 4,578.105 )

+ Với lớp bê tông nhựa hạt trung
R ku
tt = 0,631.1.2 = 1, 263 MPa

Theo bảng “chọn hệ số cường độ về cắt trượt tùy thuộc độ tin cậy”
ku
tr
= K cd
= 0,94
Với độ tin cậy thiết kế là 0,9 => K cd

− Với lớp bê tông nhựa hạt trung
σ ku = 1,326MPa <

R ku
1, 263
tt
=
= 1,344MPa => Đạt

ku
K cd 0,94

Vậy kết cấu thiết kế dự kiến đạt được điều kiện đối với đáy lớp bê tông nhựa
Kết luận: Kết cấu áo đường trên đã đạt điều kiện

SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

10


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG

SỐ LIỆU ĐẦU VÀO
Thiết kế tổ chức thi công chi tiết mặt đường tuyến A – B
Đoạn tuyến đi qua các điểm khống chế sau:
+ Chiều dài tuyến : 3500m
+ Cấp đường: IV
+ Số làn xe: 2 làn
+ Vận tốc thiết kế: 60 km/h
+ Bề rộng mặt đường: 2 x 3,5 m
+ Bề rộng lề đường: 2 x 1 m
+ Bề rộng lề gia cố: 2 x 0,5 m
+ Bề rộng lề đất: 2x 0,5 m
+ Độ dốc mặt đường, lề gia cố: 2%
+ Độ dốc ngang lề đường: 4%
+ Kết cấu áo đường gồm 3 lớp:
Bê tông nhựa hạt trung dày:

7 cm

Cấp phối đá dăm loại I:

18 cm

Cấp phối đá dăm loại II :

18 cm

+ Kết cấu gia cố lề gồm 3 lớp:
Bê tông nhựa hạt trung dày:

7 cm

Cấp phối đá dăm loại I:

18 cm

Cấp phối đá dăm loại II:

18 cm

+ Thi công theo phương pháp đắp hoàn toàn

SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

11

TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG

Hình 2.1. Kết cấu áo đường

3,5m

0,5 0,5

3,5m

0,5 0,5

Hình 2.2. Trắc ngang mặt đường

SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

12


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG

LỰA CHỌN THI CÔNG
Tổ chức thi công là tiến hành một loạt các biện pháp tổng hợp nhằm bố trí đúng lúc
và đúng chỗ mọi lực lượng lao động, máy móc, vật tư và các nguồn năng lượng… cần
thiết, đồng thời xác định rõ thứ tự phối hợp các quan hệ trên để đảm bảo thi công đúng
thời hạn, rẻ, đạt chất lượng tốt nhất. Do vậy muốn tổ chức thi công tốt đạt hiệu quả cao
thì phải tiến hành thiết kế thi công trên cơ sở một phương pháp thi công tiên tiến và thích
hợp với các điều kiện thực tế. Khi chọn phương án thi công phải dựa trên các yêu cầu

sau:
+ Trình độ chuyên môn, kĩ thuật thi công
+ Khả năng cung cấp vật tư kĩ thuật và năng lực xe máy công nghệ thi công của
đơn vị thi công
+ Đặc điểm tự nhiên của khu vực tuyến
+ Các điều kiện đặc biệt khác của tuyến
1.4 Các phương pháp tổ chức thi công
1.4.1 Tổ chức thi công theo phương pháp dây chuyền
1.4.1.1 Khái niệm
Tổ chức thi công theo phương pháp dây chuyền là phương pháp tổ chức mà ở đó
quá trình thi công được chia thành nhiều công việc có liên quan chặt chẽ với nhau và
được sắp xếp thành một trình tự hợp lý. Việc sản xuất sản phẩm được tiến hành liên tục
đều đặn theo một hướng và trong một thời điểm nào đó sẽ đồng thời thi công trên tất cả
nơi làm việc của dây chuyền. Đây là phương pháp tổ chức thi công tiên tiến, thích hợp
với tính chất kéo dài của công trình đường xá
1.4.1.2 Đặc điểm
− Trong các khoảng thời gian bằng nhau (ca, ngày đêm) sẽ làm xong các đoạn
đường có chiều dài bằng nhau, các đoạn đường làm xong sẽ kéo dài thành một
dải liên tục một hướng
− Tất cả các công việc đều do các phân đội chuyên nghiệp được bố trí theo loại
công tác chính và trang bị bằng các máy thi công thích hợp hoàn chỉnh
− Các phân đội chuyên nghiệp di chuyển lần lượt theo tuyến đường đang làm và
hoàn thành tất cả các công việc được giao
− Sauk hi phân đội cuối cùng đi qua thì tuyến đường đã hoàn thành và được đưa
vào sử dụng
1.4.1.3 Ưu điểm của phương pháp thi công dây chuyền
− Sau thời kì triển khai dây chuyền, các đoạn đường được đưa vào sử dụng một
cách liên tục, tạo thuận lợi ngay cho mọi mặt thi công, đồng thời hiệu quả kinh
tế được phát huy ngay

SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

13


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG
− Máy móc, Phuong tiện được tập trung trong các đội chuyên nghiệp cho nên việc
sử dụng và bảo quản sẽ tốt hơn, giảm nhẹ khâu kiểm tra trong lúc thi công và
nâng cao năng suất của máy làm giảm giá thành thi công cơ giới
− Công nhân cũng được chuyên nghiệp hóa do đó tạo điều kiện cho nâng cao
nghiệp vụ, nâng cao tay nghề, tăng nâng suất và tăng chất lượng công tác
− Công việc thi công hằng ngày chỉ tập trung trong chiều dài đoạn triển khai của
dây chuyền (tức là diện thi công của dây chuyền tổng hợp) nên dễ dàng cho
việc chỉ đạo và kiểm tra nhất là khi dây chuyền đã đi vào thời kì ổn định
− Nâng cao trình độ tổ chức thi công nói chung, tạo điều kiện áp dụng tiến bộ kĩ
thuật và giảm được khối lượng công tác dở dang
1.4.1.4 Điều kiện áp dụng
− Phải định hình hóa các công trình của đường và phải có công nghệ thi công ổn
định
− Khối lượng công tác phải phân bố đều trên tuyến
− Dùng tổ hợp máy thi công có thành phần không đổi để thi công trên toàn tuyến
− Từng đội, phân đội thi công phải hoàn thành công tác được giao trong thời hạn
quy định, do đó phải xây dựng chính xác định mức lao động
− Cung cấp liên tục và kịp thời vật liệu cần thiết đến nơi sử dụng theo đúng yêu
cầu của các dây chuyền chuyên nghiệp
1.4.1.5 Sơ đồ của phương pháp thi công dây chuyền

Hình 5.1. Sơ đồ tổ chức thi công xây dựng đường theo phương
pháp dây chuyền

1 – Dây chuyền xây dựng cầu cống nhỏ
2 – Dây chuyền xây dựng nền đường
3 – Dây chuyền chuyên chở vật liệu làm móng
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

14


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG
4 – Dây chuyền làm móng
5 – Dây chuyền làm mặt đường
1.4.2 Phương pháp tổ chức thi công tuần tự
1.4.2.1 Khái niệm
Tổ chức thi công theo phương pháp tuần tự là việc chia tuyến đường thành từng
đoạn có khối lượng thi công xấp xỉ bằng nhau, một đơn vị thi công sẽ lần lượt hoàn thành
các tất cả các hạng mục công tác trong từng đoạn, hết đoạn này đên đoạn khác theo một
thứ tự xác định
1.4.2.2 Đặc điểm
− Tuyến đường xây dựng được chia thành nhiều đoạn có khối lượng công tác
tương đương nhau
− Các đoạn đường này chỉ do một đơn vị xây lắp tổng hợp phụ trách. Đơn vị này
hoàn thành tất cả các công tác, từ công việc chuẩn bị thi công đến công tác cơ
bản hoàn thiện. Sau khi hoàn thành xong một đoạn thì đơn vị này chuyern sang
đoạn kế tiếp cho đến khi hoàn thành hết chiều dài tuyến đường
1.4.2.3 Ưu điểm
− Không yêu cầu tập trung nhiều máy móc, thiết bị, nhân lực
− Yêu cầu lượng vốn lưu động nhỏ
− Dễ điều hành, quản lý, kiểm tra
− Ít chịu ảnh hưởng xấu của điều kiện khí hậu, thời tiết

1.4.2.4 Nhược điểm
− Thời gian thi công bị kéo dài
− Máy móc nhân lực làm việc bị gián đoạn do phải chờ đợi nhau, làm tăng chi phí
sử dụng máy móc, thiết bị do vậy làm tăng giá thành xây dựng công trình
− Phải di chuyển cơ sở sản xuất, chỗ ăn ở của cán bộ công nhân nhiều lần
− Không có điều kiện chuyên môn hóa
1.4.2.5 Điều kiện áp dụng
− Các tuyến đường ngắn, có khối lượng nhỏ
− Khi không bị khống chế về thời gian thi công
− Khi bị hạn chế về điều kiện cung cấp máy móc, thiết bị, nhân lực, cán bộ kĩ
thuật, nguồn vốn lưu động, vật liệu…
− Công tác đền bù giải phóng mặt bằng, chuẩn bị diện thi công khó khăn
− Địa hính hiểm trở, chật hẹp, không hoặc khó mở đường tạm không cho phép tập
trung số lượng lớn máy móc thiết bị, nhân lực và vật liệu
1.4.2.6 Sơ đồ của phương pháp tổ chức thi công tuần tự

SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

15


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG

Hình 6.1. Sơ đồ tổ chức thi công xây dựng đường theo phương
pháp tuần tự
1 – Triển khai công tác chuẩn bị
2 – Công tác cơ bản
3 – Công tác hoàn thiện
1.4.3 Phương pháp tổ chức thi công song song

1.4.3.1 Khái niệm
Tổ chức thi công theo phương pháp song song là việc chia tuyến đường thành từng
đoạn có khối lượng thi công xấp xỉ bằng nhau, mỗi đoạn giao một đơn vị thi công hoàn
thành tất cả các hạng mục công tác từ khâu chuẩn bị đến khâu hoàn thiện
1.4.3.2 Đặc điểm
− Tuyến đường xây dựng được chia thành nhiều đoạn có khối lượng công tác
tương đương nhau
− Mỗi đơn vị xây lắp tổng hợp phụ trách thi công một đoạn đường
− Các công tác được triển khai và hoàn thành đồng loạt trên chiều dài
1.4.3.3 Ưu điểm
− Rút ngắn được thời gian thi công công trình nên có quay vòng vốn lưu động
nhanh
− Cho phép thi công công trình trong thời gian có thời tiết thuận lợi
− Các đợi thi công không phải di chuyển nhiều do đó dễ tổ chức tốt điều kiện sinh
hoạt và làm việc cho các bộ, công nhân cũng như cho lưu lượng xe, máy
− Tiện cho việc phân cấp quản lý: mỗi đơn vị xây lắp phải chịu trách nhiệm toàn
diện về việc hoàn thành thi công đoạn đường mình phụ trách

SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

16


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG
− Trong trường hợp lực lượng thi công tương đối lớn thì việc phân chia thành các
mũi thi công độc lập cũng có lợi là tạo được thêm diện thi công rộng rãi, tạo
điều kiện tăng năng suất và hoàn thành sớm khối lượng thi công
1.4.3.4 Nhược điểm
− Trong thời gian ngắn phải tập trung cùng một lúc máy móc, thiết bị, vật liệu,

cán bộ, công nhân… với số lượng như vậy nhưng sau đó khi quá trình thi công
chuyển sang công tác khác thì không cần đến nữa, hoặc không tận dụng hết
được hoặc khiến cho hầu hết các chỉ tiêu về sử dụng và khai thác máy móc,
thiết bị đều đạt thấp
− Máy móc bị phân tán nên điều kiện quản lý, bảo sưỡng, sửa chữa khó khăn, ảnh
hưởng đến tình trạng của máy
− Không có điều kiện chuyên môn hóa
− Yêu cầu lượng vốn lưu động lớn
− Lực lượng thi công phân tán trên diện rộng nên công tác chỉ đạo thi công, kiểm
tra chất lượng tương đối phức tạp
− Trong quá trình thi công, khối lượng hoàn thành dang dở nhiều dễ gây nên tình
trạng khối lương phát sinh, đồng thời không lợi về mặt hoạch toán kinh tế,
không tận dụng được các đoạn đường hoàn thành để thông xe phục vụ thi công
1.4.3.5 Điều kiện áp dụng
− Các tuyến đường dài, có khối lượng lớn
− Thời gian thi công yêu cầu nhanh, gấp
− Điều kiện cung cấp máy móc, thiết bị, nhân lực, nguồn vốn lưu động, vật liệu…
dồi dào, đội ngũ cán bộ kĩ thuật đông đảo, đủ để giám sát điều hành tất cả các
mũi thi công
− Công tác đền bù giải phóng mặt bằng đã hoàn tất
− Địa hình thuận lợi cho phép tập trung số lượng lớn máy móc thiết bị, nhân lực
và vật liệu
1.4.3.6 Sơ đồ phương pháp tổ chức thi công song song

SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

17

TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG

Hình 6.1. Sơ đồ tổ chức thi công xây dựng đường theo phương
pháp song song
1 – Triển khai công tác chuẩn bị
2 – Công tác cơ bản
3 – Công tác hoàn thiện
1.4.4 Phương pháp tổ chức thi công hỗn hợp
1.4.4.1 Khái niệm
Phương pháp thi công hỗn hợp là phương pháp hỗn hợp các hình thức thi công theo
dây chuyền và phi dây chuyền, có 3 phương pháp phối hợp các biện pháp thi công khác
nhau
− Tách riêng các công tác tập trung trong khối lượng chúng của dây chuyền để thi
công theo phương pháp tuần tự
− Một số công tác tổ chức thi công theo dây chuyền và tổ chức thi công chung
theo phương pháp tuần tự
− Tổ chức thi công chung phương pháp phân đoạn, trong từng đoạn thi công theo
phương pháp tuần tự và dây chuyền
1.4.4.2 Điều kiện áp dụng
Phương pháp thi công hỗn hợp được áp dụng trên đoạn tuyến có khối lượng tập
trung nhiều và có nhiều công trình thi công cá biệt
1.5 Quyết định chọn phương pháp thi công
− Tuyến được xây dựng dài 2,5km. Khối lượng công tác dọc tuyến khá đồng đều,
các công trình thoát nước dọc tuyến được thiết kế theo định hình hóa, được vận
chuyển từ nhà máy đến công trình để lắp ghép
− Điều kiện địa chất thủy văn của khu vực tuyến thuận lợi ít ảnh hưởng đến thi
công
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

18


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG
− Từ việc so sánh các phương án cũng như xét đến khả năng của đơn vị thi công.
Chọn phương án thi công theo dây chuyền để xây dựng tuyến. Đây là phương
pháp hợp lý hơn cả, nó làm tăng năng suất lao động, chất lượng công trình được
đảm bảo, giá thành xây dựng hạ, tiết kiệm sức lao động, sớm đưa vào sử dụng
những đoạn đường làm xong trước
1.6 Tính các thông số của dây chuyền
1.6.1 Thời gian hoạt động của dây chuyền (Thd)
Là tổng thời gian làm việc trên tuyến của mọi lực lượng lao động và xe, máy thuộc
dây chuyền
Thd = min(T1 – Tn; T1 – Tx)
Trong đó :
T1 : Số ngày tính theo lịch trong thời gian thi công
Tn: Số ngày nghỉ lễ + chủ nhật
Tx: Số ngày nghỉ do thời tiết xấu, mưa
Căn cứ vào năng lực thi công quyết định chọn thời gian thi công là 3 tháng không
kể 1 tháng làm công tác chuẩn bị
Khởi công: 01/05/2016
Hoàn thành: 20/07/2016
Bảng 1.1. Bảng tính số ngày làm việc cảu dây chuyền
Năm
Tháng
T1
Tn
Tx
Thd
2016

5

31

7

2

24

6

30

6

2

24

7

20

8

2

12

Vậy thời gian hoạt động của dây chuyền: Thd = 60 ngày
1.6.2 Thời gian triển khai của dây chuyền (Tkt)
Là thời gian cần thiết để đưa toàn bộ máy móc của dây chuyền tổng hợp vào hoạt
động theo đúng trình tự của quá trình công nghệ thi công. Nên cố gắng giảm được thời
gian triển khai càng nhiều càng tốt.Biện pháp chủ yếu để giảm T kt là thiết kế hợp lý về
mặt cấu tạo sao cho trong sơ đồ quá trình công nghệ thi công không có những thời gian
giãn cách quá lớn. Căn cứ vào năng lực đơn vị thi công khống chế thời gian T kt = 8 ngày
1.6.3 Thời gian hoàn tất của dây chuyền (Tht)
Là thời gian cần thiết để lần lượt đưa toàn bộ các phương tiện sản xuất ra khỏi mọi
hoạt động của dây chuyền sau khi các phương tiện này hoàn thành công việc của mình
theo đúng quá trình công nghệ thi công.
Giả sử: tốc độ dây chuyền chuyên nghiệp là không đổi, thì chọn Tht = Tkt = 8 ngày
1.6.4 Thời gian ổn định của dây chuyền tổ hợp

SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

19


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG
Là khoảng thời gian mà trong đó tất cả các dây chuyền chuyên nghiệp thuộc dây
chuyền tổng hợp hoạt động đồng thời
Tôd = Thd – (Tht + Tkt) = 60 – (8 + 8) = 44 ngày
1.6.5 Tốc độ dây chuyền chuyên nghiệp
Là chiều dài đoạn đường (m, km) một đơn vị chuyên nghiệp hoàn thành mọi khai
công tác nó phụ trách trong một đơn vị thời gian. Tốc độ dây chuyền tổ hợp là chiều dài
đoạn đường hoàn thành trong một ca hoặc một ngày đêm
Vdc =

L
3,5
=
= 0, 0673(km / ca) = 67,3(m / ca)
Thd − Tkt 60 − 8

Trong đó:
L: Chiều dài đoạn đường cần phải thi công, km
Để đảm bảo tiến độ thi công, chọn tốc độ dây chuyền thi công nền đường là 70m/ca
1.6.6 Đánh giá hiệu quả dây chuyền
− Hệ số hiệu quả của dây chuyền (Khq)
K hq =

Tod 44
=
= 0,733
Thd 60

− Hệ số tổ chức sử dụng máy (Ktc)

K tc =

K hq + 1
2

=

0,733 + 1
= 0,867

2

Vậy hệ số Khq> 0,7 và Ktc> 0,85 nên việc lựa chọn phương pháp thi công dây
chuyền là hiệu quả tốt nhất
1.7 Chọn hương thi công và lập tiến độ tổ chức thi công chi tiết
1.7.1 Phương án 1: Thi công từ đầu tuyến đến cuối tuyến

SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

20


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG
Hình 1.1. Thi công từ đầu tuyến đến cuối tuyến
1.7.1.2 Ưu điểm
Giữ được dây chuyền thi công, lực lượng thi công không phân tán, công tác quản lí
thuận lợi dễ dàn, đưa từng đoạn vào sử dụng sớm
1.7.1.3 Nhược điểm
Phải làm đường công vụ để vận chuyển vât liệu, yêu cầu xe vận chuyển vật liệu
chưa hợp lý
1.7.2 Phương án 2: Hướng thi công chia làm 2 mũi

\
Hình 1.1. Hướng thi công chia làm 2 mũi
1.7.2.2 Ưu điểm:
Tận dụng được đường đã làm xong vào để xe chở vật liệu sử dụng
1.7.2.3 Nhược điểm
Phải tăng số lượng ô tô do có 2 dây chuyền thi công gây phức tạp cho khâu quản lí
và kiểm tra

1.7.3 Phương án 3: Một dây chuyền thi công từ giữa ra

SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

21


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG

Hình 1.1. Hướng thi công từ giữa ra
1.7.3.2 Ưu điểm:
Tận dụng được các đoạn đường đã làm xong đưa vào chuyên chở vật liệu
1.7.3.3 Nhược điểm
Sau khi thi công xong đoạn 1 thì phải di chuyển toàn bộ máy móc, nhân lực về đoạn
2 để thi công tiếp
=> Chọn hướng thi công
So sánh các phương án trên đã nêu và căn cứ vào thực tế của tuyến và khả năng
cung cấp vật liệu làm mặt đường, ta chọn hướng thi công tuyến đường là phương án 1
“thi công từ đầu tuyến đến cuối tuyến”
1.7.4 Thành lập các dây chuyền chuyên nghiệp
Căn cứ vào khối lượng công tác của công việc thi công chi tiết mặt đường và công
nghệ thi công ta tổ chức dây chuyền tổng hợp thành các dây chuyền sau:
− Dây chuyền thi công lớp móng cấp phối đá dăm loại II và cấp phối đá dăm loại
I
− Dây chuyền thi công mặt đường bê tông nhựa hạt trung
− Dây chuyền hoàn thiện
Riêng công tác chuẩn bị được làm ngay thời gian đầu trên chiều dài toàn tuyến

SVTH: Nguyễn Duy Linh

Lớp : KCD53-DH

22


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG

TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÁC LỚP KẾT
CẤU ÁO ĐƯỜNG
Mặt đường là một kết cấu nhiều lớp bằng các vật liệu khác nhau được rải trên nền
đường nhằm đảm bảo các yêu cầu chạy xe, cường độ, độ bằng phẳng, độ nhám
Đặc điểm của công tác xây dựng mặt đường tuyến
− Khối lượng công việc phân bố đều trên toàn tuyến
− Diện thi công hẹp và kéo dài
− Quá trình thi công phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu
Tốc độ thi công không thay đổi nhiều trên toàn tuyến
Với kết cấu mặt đường này nhiệm vụ của công tác thiết kế tổ chức thi công là phải
thiết kế đảm bảo được các yêu cầu chung của mặt đường, đồng thời với mỗi lớp phải tuân
theo quy trình thi công cho phù hợp với khả năng thiết bị của máy móc, điều kiện thi
công của đơn vị cũng như phù hợp với điều kiện chung của địa phương khu vực tuyến đi
qua.
Để đảm bảo cho việc xây dựng mặt đường đúng thời gian và chất lượng quy định
cần phải xác định chính xác các vấn đề sau:
− Thời gian khởi công và kết thúc dự án
− Nhu cầu về phương tiện sản xuất bao gồm (xe, máy, người, thiết bị…) nguyên
liệu, nhiên liệu, các dạng năng lượng, vật tư kĩ thuật,… tại từng thời điểm xây
dựng. Từ các yêu cầu đó có kế hoạch huy động lực lượng và cung cấp vật tư
nhằm đảm bảo cho các hạng mục công trình đúng thời gian và chất lượng quy
định
− Quy mô các xí nghiệp phụ cần thiết và phân bố vị trí các xí nghiệp đó trên dọc

tuyến nhằm đảm bảo vật liệu cho quá trình thi công
− Biện pháp tổ chức thi công
− Khối lượng các công việc và trình tự tiến hành
1.8 Khối lượng thi công mặt đường
1.8.1 Diện tích xây dựng mặt đường
Theo TCVN 4054 – 05 với đường cấp IV, đường đồng bằng thì các yếu tố tối thiểu
của mặt cắt ngang ta chọn các yếu tố như sau:
− Tốc độ thiết kế: Vtk = 60km/h
− Bề rộng nền đường:

9m

− Phần chạy xe:

2x3,5m

− Chiều rộng lề:

2x0,5m

− Chiều rộng lề gia cố:
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

2x0,5m
23


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG
Diện tích mặt đường phần xe chạy:

F1 = B1.L = 7.3500 = 24500 m2
Diện tích mặt đường phần xe chạy và lề gia cố
F2 = B2.L = (7 + 2.0,5).3500 = 28000 m2
1.8.2 Khối lượng vật liệu
− Khối lượng CPDD loại II
Q1 = K1.K2.F2.h1
Trong đó:
h1 = 18cm = 0,18m
K1: Hệ số lu lèn cấp phối, K1 = 1,3
K2: Hệ số rơi vãi vật liệu, K2 = 1,05
=> Q1 = 1,3.1,05.28000.0,18 = 6879,6m3
− Khối lượng cấp phối đá dăm loại I
Q2 = K1.K2.F2.h2
Trong đó:
h2 = 18cm = 0,18m
=> Q2 = 1,3.1,05.28000.0,18 = 6879,6m3
− Khối lượng BTN hạt trung
Q3 = K’.K2.F2.h3
Trong đó:
h3 = 7cm = 0,07m
K’: Hệ số lu lèn của BTN, K’ = 1,35
=> Q3 = 1,35.1,05.28000.0,07 = 2778,3m3

SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

24


TKMH THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG

LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THI CÔNG
MẶT ĐƯỜNG
1.9 Các tiêu chuẩn công tác nền mặt đường
− Thi công và nghiệm thu lớp móng cấp phối đá dăm trong kết cấu áo đường:
22TCN334 – 06
− Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu đường: TCVN9436 – 2012
− Quá trình thi công và nghiệm thu mặt đường, bê tông nhựa: 22TCN249 – 98
− Xác định độ chặt nền đường bằng phếu rót cát: 22TCN346 – 2006
− Xác định chỉ số CBR của đất, đá dăm trong phòng thí nghiệm: 22TCN332 – 06
− Đầm nén đất, đá dăm trong phòng thí nghiệm: 22TCN333 – 06
− Quá trình thí nghiệm và đánh giá cường độ nền đường và kết cấu mặt đường
mềm của đường ô tô bằng thiết bị đo động FWD: 22TCN335 – 06
− Kiểm tra đánh giá bằng độ phẳng của mặt đường theo chỉ số độ gồ ghề quốc tế
IRI: 22TCN277 – 2001
− Quá trình thử nghiệm xác định modul đàn hồi chung của áo đường bằng cân đo
võng Benkelam: 22TCN251 – 1998
− Thí nghiệm bê tông nhựa: 22TCN62 – 84
− Quy trình thí nghiệm xác định độ nhám mặt đường bằng phương pháp rót cát:
22TCN278 – 01
− Quy trình thí nghiệm đo bằng cường độ các lớp nền mặt đường bằng máy chấn
động: 22TCN64 – 84
− Quy trình thí nghiệm xác định cường độ ép chẻ của vật liệu hạt liên kết bằng
các chất kết dính: 22TCN73 – 84
− Quy trình lấy mẫu vật liệu nhựa dùng cho đường bộ, sân bay và bến bãi:
22TCN231 – 1996
1.10 Công tác chuẩn bị, và lu sơ bộ lòng đường
1.10.1 Nội dung công việc
− Cắm lại hệ thống cọc tim đường và cọc xác định vị trí hai bên mặt đường để xác
định đúng vị trí thi công

− Chuẩn bị vật liệu, nhân lực, xe máy
− Lu lèn sơ bộ lòng đường
− Thi công khuôn đường đắp đất cấp phối làm khuôn cho lớp móng dưới
1.10.2 Yêu cầu đối với lòng đường khi thi công xong
− Về cao độ: Phải đúng cao độ thiết kế
SVTH: Nguyễn Duy Linh
Lớp : KCD53-DH

25