CHỈ DẪN THIẾT KẾ MẶT ĐƯỜNG CỨNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
MẶT ĐƯỜNG CỨNG
SPECIFICATION FOR DESIGN OF RIGID PAVEMENT

CHỈ DẪN THIẾT KẾ
MẶT ĐƯỜNG CỨNG
GUIDELINES FOR DESIGN OF RIGID PAVEMENT
(BẢN THẢO LẦN CUỐI)

DỰ ÁN XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN
CẦU VÀ ĐƯỜNG BỘ GIAI ĐOẠN 2

CÔNG TY TƯ VẤN QUỐC TẾ SMEC
Liên danh với
HỘI KHKT CẦU ĐƯỜNG VIỆT NAM

HÀ NỘI, 4/2008


Lời nói đầu

Tiêu chuẩn thiết kế mặt đường cứng
Tổ chức biên soạn: Công ty tư vấn quốc tế SMEC và
Hội KHKT cầu đường Việt Nam
Tiêu chuẩn này chủ yếu dựa vào “Hướng dẫn thiết kế mặt đường của AASHTO năm 1993” và
Phần bổ sung năm 1998 cho hướng dẫn này của AASHTO.

TCVN xxxx:xx
TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ MẶT ĐƯỜNG CỨNG.

Mục lục
CHƯƠNG 1

QUY ĐỊNH CHUNG......................................................................................5

CHƯƠNG 2

CẤU TẠO MẶT ĐƯỜNG CỨNG .................................................................9

2.1

Các yêu cầu chung............................................................................................................9

2.2

Các loại mặt đường bê tông xi măng Poóc lăng. ............................................................10

2.3

Các yêu cầu về khe nối của mặt đường cứng. ...............................................................11

2.4

Qui định về các thanh truyền lực (thanh truyền tải trọng). ..............................................13

2.5

Qui định về các thanh liên kết. ........................................................................................13

2.6

Quy định về vật liệu chèn khe .........................................................................................14

2.7

Yêu cầu về lớp móng trên ...............................................................................................14

2.8

Yêu cầu về lớp móng dưới:.............................................................................................16

2.9

Yêu cầu về lớp đáy móng ...............................................................................................17

2.10

Yêu cầu về nền đất. ........................................................................................................18

2.11

Yêu cầu về lề đường.......................................................................................................18

2.12

Yêu cầu về thoát nước của mặt cắt kết cấu mặt đường. ................................................18

2.13

Trường hợp tấm bê tông xi măng đặt trên đất yếu bị lún và đất đắp còn cố kết.............19

CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ CHIỀU DẦY TẤM. ....................................................................21

3.1

Tổng quan. ......................................................................................................................21

3.2

Thiết kế mặt đường cứng................................................................................................21

3.3

Các phương trình thiết kế mặt đường cứng....................................................................38

3.4

Kiểm tra thiết kế đường nứt khi tải trọng đặt tại khe nối. ................................................45

CHƯƠNG 4

THIẾT KẾ CỐT THÉP ................................................................................47

4.1

Chức năng của cốt thép. .................................................................................................47

4.2

Cốt thép trong mặt đường bê tông thông thường có khe nối..........................................47

4.3

Cốt thép dọc trong mặt đường bê tông cốt thép có khe nối. ...........................................47

4.4

Cốt thép ngang................................................................................................................48

4.5

Cốt thép trong mặt đường bê tông cốt thép liên tục........................................................50

4.6

Trình tự thiết kế. ..............................................................................................................53

4.7

Các neo mặt đường bê tông xi măng poóc lăng .............................................................60

CHƯƠNG 5

KIỂM TRA ỨNG SUẤT ĐỐI VỚI MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG THÔNG
THƯỜNG CÓ KHE NỐI, KHÔNG CÓ THANH TRUYỀN LỰC. ...............61

5.1

Trường hợp áp dụng: ......................................................................................................61

5.2

Trình tự thiết kế kiểm tra nứt khi tải trọng đặt tại khe nối. ...............................................61

5.3

Ví dụ kiểm tra ứng suất khi khe nối không có các thanh truyền lực................................76

CHƯƠNG 6

LỚP PHỦ BÊ TÔNG NHỰA TRÊN MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI
MĂNG POÓCLĂNG ..................................................................................79
3


TCVN xxxx:xx
6.1

Tổng quan:...................................................................................................................... 79

6.2

Tính toán chiều dầy ........................................................................................................ 79

CHƯƠNG 7

LỚP PHỦ KHÔNG DÍNH KẾT BẰNG BÊ TÔNG XI MĂNG
POÓCLĂNG TRÊN MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XIMĂNG
POÓCLĂNG ..............................................................................................93

7.1

Tổng quan....................................................................................................................... 93

7.2

Tính toán chiều dày. ....................................................................................................... 93

7.3

Tính toán cốt thép......................................................................................................... 100

7.4

Lớp phân cách.............................................................................................................. 100

CHƯƠNG 8

THIẾT KẾ ĐƯỜNG CÓ LƯU LƯỢNG XE THẤP VÀ TẢI TRỌNG
TRỤC NHỎ (≤ 80KN). .............................................................................103

8.1

Tổng quan..................................................................................................................... 103

8.2

Thiết kế theo catalô ...................................................................................................... 103

PHỤ LỤC A

CÁC THUẬT NGỮ (DÙNG TRONG TIÊU CHUẨN) VÀ ĐỊNH
NGHĨA......................................................................................................107

PHỤ LỤC B

CÁC BẢNG TRA CHIỀU DẦY TẤM BÊ TÔNG. .....................................111

Bảng B.1 Xác định chiều dầy tấm đối với móng vật liệu hạt và độ tin cậy 95%. ..................... 112
Bảng B.2 Xác định chiều dầy tấm đối với móng gia cố và độ tin cậy 95%. ............................... 117
Bảng B.3 Xác định chiều dầy tấm đối với móng cường độ cao, độ tin cậy 95%. ..................... 122
Bảng B.4 Xác định chiều dầy tấm đối với móng vật liệu hạt, độ tin cậy 90%. .......................... 127
Bảng B.5 Xác định chiều dầy tấm đối với lớp móng gia cố và độ tin cậy 90%......................... 132
Bảng B.6 Xác định chiều dầy tấm đối với móng cường độ cao và độ tin cậy 90% .................. 136
Bảng B7 Xác định chiều dầy tấm đối với móng vật liệu hạt, và độ tin cậy 85% ...................... 142
Bảng B8 Xác định chiều dầy tấm đối với móng gia cố và độ tin cậy 85%. ............................... 147
Bảng B9 Xác định chiều dầy tấm đối với móng cường độ cao và độ tin cậy 85% ................... 152

PHỤ LỤC C

DỮ LIỆU GIAO THÔNG DÙNG ĐỂ THIẾT KẾ MẶT CẮT KẾT CẤU
VÀ CÁC BẢNG DÙNG ĐỂ CHUYỂN ĐỔI GIAO THÔNG HỖN HỢP
RA TẢI TRỌNG TRỤC ĐƠN TƯƠNG ĐƯƠNG 80KN, DÙNG
TRONG THIẾT KẾ MẶT ĐƯỜNG CỨNG. .............................................157

Chuyển đổi giao thông hỗn hợp ra tải trọng trục đơn tương đương (ESAL)............................. 157
Bảng C.1 - Các hệ số tương đương tải trọng trục đối với mặt đường cứng. Trục đơn, pt =
2.0................................................................................................................................. 159
Bảng C.2 Các hệ số tương đương tải trục đối với mặt đường cứng. Trục đôi. pt = 2.0 ............ 160
Bảng C.3 Các hệ số tương đương tải trọng trục dùng cho mặt đường cứng. Trục ba. pt
= 2.0.............................................................................................................................. 162
Bảng C.4 Các hệ số tương đương tải trọng trục dùng cho mặt đường cứng. Trục đơn. pt
= 2.5.............................................................................................................................. 164
Bảng C.5 Các hệ số tương đương tải trọng trục dùng cho mặt đường cứng. Trục đôi. pt
= 2.5.............................................................................................................................. 165
Bảng C.6 Các hệ số tương đương tải trọng trục dùng cho mặt đường cứng. Trục ba.
pt=2.5 ............................................................................................................................ 167

4


TCVN xxxx:xx
TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ MẶT ĐƯỜNG CỨNG

CHƯƠNG 1 QUY ĐỊNH CHUNG.
1.1. Tiêu chuẩn thiết kế mặt đường cứng này dựa vào “ Hướng dẫn thiết kế kết cấu mặt
đường của AASHTO năm 1993” và “Phần bổ sung (năm 1998) cho Hướng dẫn thiết kế kết
cấu mặt đường của AASHTO”. Mặt đường cứng còn được gọi là mặt đường bê tông xi măng
Poóc lăng.
1.2. Tiêu chuẩn cung cấp các chỉ dẫn để thiết kế mặt đường bê tông thông thường có khe
nối (không có cốt thép chịu lực –JPCP), mặt đường bê tông cốt thép có khe nối (JRCP) và mặt
đường bê tông cốt thép liên tục (CRCP) cho đường cao tốc, đường ô tô cấp cao (cấp I, II, III TCVN 4054) và đường đô thị. (Hiện nay AASHTO chưa có qui định thủ tục thiết kế mặt đường
bê tông ứng suất trước). Thiết kế chiều dầy tấm cho đường có lưu lượng xe thấp theo catalo
đã cho ở chương 8.
1.3.

Các chương của Tiêu chuẩn này gồm:

1. Quy định chung.
2. Thiết kế cấu tạo của kết cấu mặt đường cứng.
3. Thiết kế chiều dầy tấm.
4. Thiết kế cốt thép.
5. Kiểm tra ứng suất đối với mặt đường bê tông thông thường có khe nối, khi không dùng
thanh truyền lực.
6. Gia cường mặt đường bê tông xi măng poóc lăng bằng lớp phủ bê tông nhựa.
7. Gia cường mặt đường bê tông xi măng poóc lăng bằng một lớp bê tông xi măng không
dính kết với mặt đường cũ.
8. Thiết kế mặt đường cứng có lưu lượng giao thông thấp.
1.4.

1.5.

Để thiết kế kết cấu mặt đường cứng cần có các số liệu sau:
•

Lượng giao thông hiện tại và dự báo tương lai, bao gồm tỷ lệ tăng trưởng của các
loại xe.

•

Thời kỳ phục vụ

•

Độ tin cậy thiết kế

•

Khả năng phục vụ ban đầu và cuối thời kỳ thiết kế của mặt đường.

•

Các thông số thiết kế của nền đất.

•

Các tính chất cơ lý của lớp móng và của bê tông làm mặt đường cứng.

•

Nhiệt độ trung bình năm, tốc tộ gió trung bình năm và lượng mưa trung bình năm.

Các thuật ngữ đã được dùng trong Tiêu chuẩn này được đưa vào phụ lục A.

5


TCVN xxxx:xx

1.6. Phần Chỉ dẫn kỹ thuật thiết kế mặt đường cứng được viết thành một tài liệu riêng, bao
gồm các Chương:
1. Chương 1 – Các Quy định Chung
2. Chương 2 - Cấu tạo Mặt đường Cứng
3. Chương 3 – Tính toán Chiều dày
4. Chương 4 – Bảng Chuyển đổi Đơn vị Đo lường

5. Chương 5 – Các ví dụ Tính toán
6. Chương 6 – Gia cường Mặt đường BTXM pooc lăng bằng lớp phủ BT nhựa.
7. Chương 7 - Gia cường Mặt đường BTXM pooc lăng bằng lớp phủ BTXM không dính
kết (với mặt đường cũ)
1.7. Hiệp hội công chức đường bộ và vận tải Hoa Kỳ (AASHTO) đã cấp giấy phép dịch ấn
phẩm này sang tiếng Việt cho Bộ Giao thông vận tải. Ấn phẩm dịch chưa được AASHTO thẩm
định về tính chính xác của nội dung, tính phù hợp với ngữ cảnh trong tiếng Việt và AASHTO
chưa chấp thuận hoặc thông qua bản dịch. Người sử dụng bản dịch này hiểu và đồng ý rằng
AASHTO sẽ không chịu trách nhiệm về bất cứ thiệt hại nào, trực tiếp hoặc gián tiếp, phổ biến
hoặc đặc biệt, hiểu theo bất cứ cách nào về trách nhiệm của hợp đồng, xảy ra từ hoặc liên
quan tới việc sử dụng bản dịch này theo bất cứ cách nào, dù được khuyến cáo về khả năng
thiệt hại hay không.
1.8.
Vụ khoa học công nghệ (DST) thuộc Bộ Giao thông vận tải đã triển khai, quản lý, và
chỉnh sửa lại cho thích hợp các tiêu chuẩn AASHTO để ấn hành và áp dụng trong phạm vi cả
nước. Người sử dụng bản dịch này hiểu và đồng ý rằng Tư vấn được thuê đã chỉnh sửa các
ấn phẩm của AASHTO theo các yêu cầu của Việt Nam;
Công ty tư vấn quốc tế SMEC sẽ không chịu trách nhiệm về bất cứ thiệt hại nào, trực tiếp
hoặc gián tiếp, phổ biến hoặc đặc biệt, hiểu theo bất cứ cách nào về trách nhiệm của hợp
đồng, xảy ra từ hoặc liên quan tới việc sử dụng bản dịch này theo bất cứ cách nào, dù được
khuyến cáo về khả năng thiệt hại hay không.
1.9. Giấy phép của AASHTO không cho phép viết một phiên bản tiếng Anh của “ Bản chỉ
dẫn kỹ thuật thiết kế của AASHTO “. Vì thế trong bản dịch tiếng Anh này không thể đưa vào
các phần sau đây; trong các phần này có các chi tiết thiết kế quan trọng của AASHTO:
•

Chương 3 Thiết kế chiều dầy. Các phương trình thiết kế cho mặt cứng (tham khảo
Bản bổ sung 1998 của AASHTO).

•

Chương 4 Thiết kế cốt thép, mục 5.5. Cốt thép dọc trong mặt đường bê tông cốt
thép có khe nối và mục 5.6 – Cốt thép trong mặt đường bê tông cốt thép liên tục
(tham khảo Bản chỉ dẫn kỹ thuật của AASHTO 1993)

•

Chương 5 Kiểm tra ứng suất đối với mặt đường bê tông thông thường có khe nối
không đặt thanh truyền lực (tham khảo bản Bổ sung 1998 của AASHTO). Đọc các

6


TCVN xxxx:xx
chương này ở Bản chỉ dẫn kỹ thuật thiết kế mặt đường 1993 của AASHTO và Bản
bổ sung 1998.
Các chương khác đã được điều chỉnh cho thích hợp với Việt Nam, và một bản dịch tiếng
Anh đã được ấn hành.

7


TCVN xxxx:xx

8


TCVN xxxx:xx
TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ MẶT ĐƯỜNG CỨNG

CHƯƠNG 2 CẤU TẠO MẶT ĐƯỜNG CỨNG
2.1

Các yêu cầu chung

Mặt đường cứng có một lớp mặt đường làm bằng bê tông xi măng Poóc lăng (PCC), đấy là
lớp kết cấu mặt đường chủ yếu.
Cấu tạo của mặt đường cứng được trình bày ở hình 2.1.

Đường ôtô có giải phân cách

Đường ôtô không có giải phân cách
Hình 2.1 Mặt cắt ngang điển hình của mặt đường bê tông xi măng poóc lăng
9


TCVN xxxx:xx
Một phương án khác thay cho cấu tạo thoát nước ở mép (cạnh) tấm bê tông để thu nước từ
mặt tiếp giáp giữa tấm bê tông xi măng và lớp móng về phía thấp là làm rộng lớp móng ra
khắp mặt nền đường. Các hình vẽ điển hình của các khe nối, thanh truyền lực (thanh truyền
tải trọng), thanh liên kết, neo, bó vỉa và mương rãnh được trình bày ở phục lục A bảng “Chỉ
dẫn kỹ thuật”.
2.2

Các loại mặt đường bê tông xi măng Poóc lăng.

Mặt đường bê tông xi măng poóc lăng là các loại mặt đường bê tông thông thường có khe nối
(JPCP), mặt đường bê tông cốt thép có khe nối (JRCP) hoặc mặt đường bê tông cốt thép liên
tuc (CRCP).
Các loại mặt đường này được trình bày ở hình 2.2

Hình 2.2 Các loại mặt đường bê tông xi măng poóc lăng

10


TCVN xxxx:xx
● Mặt đường bê tông xi măng thông thường có khe nối rẻ hơn mặt đường bê tông xi măng cốt
thép có khe nối và mặt đường bê tông xi măng cốt thép liên tục, vì tất cả các loại mặt đường
bê tông xi măng poóc lăng cùng có chiều dầy thiết kế. Dùng mặt đường bê tông xi măng thông
thường có khe nối rất phù hợp khi xây dựng mặt đường mới với quy mô lớn và nền đất là
đồng nhất.
● Các đường nứt không được trù liệu trước trong mặt đường bê tông thông thường có khe nối
sẽ làm cho tấm bị hư hỏng, vì không có cốt thép để giữ cho các đường nứt khít lại, vì thế
không dùng cho các nơi có nền móng ở dưới tấm không đồng đều (lún không đều), như là nền
đất mở rộng dưới phần mặt đường mở rộng, hoặc ở nơi có khả năng gây ra các đường nứt
không đều như các hố thoát nước, các cống nông, hoặc các hào bố trí các tiện ích kỹ thuật.
Có thể tăng cường các tấm bê tông thông thường bằng lưới thép như trong tấm bê tông cốt
thép ở những nơi có thể gây ra các hư hỏng cục bộ.
● Mặt đường bê tông cốt thép có khe nối thường được dùng ở đô thị, ở đó có các công trình
có chiều dài nhỏ và có ảnh hưởng lẫn nhau với các hố thoát nước và các hào bố trí tiện ích kỹ
thuật. Các tấm có hình dạng khác thường ở các chỗ giao nhau cần phải được tăng cường cốt
thép. Chiều dài của tấm dài hơn chiều dài tấm bê tông thông thường, nhưng chiều dài cũng bị
hạn chế để giảm bớt độ mở rộng của khe ngang và cải thiện độ bằng phẳng. Cốt thép tăng
cường trong mặt đường bê tông cốt thép có khe nối thường là lưới thép, dùng để giữ các
đường nứt trung gian khít lại, nhưng lưới thép này không thể kiểm soát được khoảng cách của
các đường nứt.
● Mặt đường bê tông cốt thép liên tục là loại đắt tiền nhất của các loại mặt đường bê tông xi
măng poóc lăng và thường được dùng ở các đường cao tốc đô thị; trên tấm bê tông có rải một
lớp bê tông nhựa mỏng (≤ 5 cm) để giảm tiếng ồn. Lượng cốt thép dọc đầy đủ sẽ làm cho các

đường nứt ngang hẹp lại và khoảng cách các đường nứt ngang trong vòng từ 1 m đến 2.5 m.
Các đường nứt ngang hẹp này sẽ không phản ánh qua lớp phủ bê tông nhựa mỏng.
Mặt đường bê tông cốt thép liên tục cũng không bị hư hỏng khi độ biến dạng vào khoảng 2
mm/m, có nghĩa loại mặt đường này được dùng cả trong trường hợp sẽ bị lún nhiều do ở dưới
có các mỏ (đã hoặc đang khai thác). Chiều dài của tấm bê tông chỉ bị giới hạn vì điều kiện thi
công và vì điều kiện nối tiếp với các công trình khác như cầu, và vì phải làm các neo, thường
là 3 neo, để đầu cuối của tấm không bị dịch chuyển.
● Chiều dầy của tấm bê tông cần phải được tính toán phù hợp theo chương 3, nhưng trong
mọi trường hợp, khi lượng trục xe tiêu chuẩn (ESALs) thiết kế ≥ 5 x 106 , chiều dầy tấm phải ≥
25 cm. Chiều dầy của tấm bê tông trên đường có lưu lượng xe thấp và tải trọng trục nhỏ (≤ 80
kN) được phép thiết kế theo catalo (tham khảo chương 8)
● Tấm bê tông phải được thi công với chất lượng cao phù hợp với các tiêu chuẩn thiết kế và
thi công mặt đường cứng.
● Đối với đường cao tốc và đường ô tô cấp cao (cấp I, II, III TCVN 4054) bê tông xi măng phải
có cường độ chịu nén ≥ 35 MPa ở 28 ngày tuổi (thí nghiệm theo AASHTO T22) và cường độ
chịu kéo uốn ≥ 45 MPa (thí nghiệm theo AASHTO T97).
2.3

Các yêu cầu về khe nối của mặt đường cứng.

2.3.1. Tổng quan:
Mục đích của các khe nối trong mặt đường bê tông xi măng poóc lăng là để kiểm soát hiện
tượng nứt vì co ngót do mất nước, và vì tấm bê tông co lại do sự thay đổi nhiệt độ và do sự
biến thiên của nhiệt độ theo chiều dầy của tấm.
2.3.2. Các loại khe nối
Có 3 loại khe chính: Khe co, khe dãn và khe thi công.
11


TCVN xxxx:xx

Khe co:
Mục đích chính của khe co là làm giảm ứng suất kéo do nhiệt độ, độ ẩm và ma sát giữa tấm
với lớp móng .
Các khe co phân thành 2 loại: Khe ngang và khe dọc và có thể được xẻ trên mặt (xẻ mồi) để
tạo khe giả.
Khe dãn
Khe dãn chủ yếu là để tạo một khoảng trống để tấm mặt đường dãn ra, do đó ngăn ngừa sự
phát triển của ứng suất nén làm cho tấm có thể bị uốn vồng.
Nên giảm thiểu các khe dãn, chỉ dùng tại vị trí loại mặt đường thay đổi và nơi tiếp giáp với các
chướng ngại vật cứng; trong trường hợp tiếp giáp với mố cầu, còn sử dụng các neo mặt
đường. Các khe dãn rộng hơn khe co và một đầu của thanh truyền lực có mũ để thanh có thể
di chuyển.
Khe thi công:
Để tạo sự dễ dàng cho việc thi công tiếp theo.
2.3.3. Dạng hình học của các khe nối
Các yêu cầu về hình học của khe nối được quy định như sau:
Khe ngang:
Khoảng cách lớn nhất giữa hai khe ngang trong mặt đường bê tông thông thường có khe nối
là 4.5m. Trong mặt đường bê tông cốt thép có khe nối, khoảng cách giữa các khe ngang là từ
8m đến 12m .

1
chiều dầy tấm.
4

•

Các khe ngang giả phải được xẻ sâu bằng

•

Tỷ số giữa chiều dài và chiều rộng của tấm bê tông trong mặt đường bê tông thông
thường có khe nối không được vượt quá 1.25.

•

Các thanh truyền lực phải được đặt trong tất cả các khe ngang của mặt đường bê
tông cốt thép có khe nối và được đặt trong các khe ngang của mặt đường bê tông
thông thường có khe nối khi tải trọng trục xe vượt quá 100 kN. Khi có sử dụng các
thanh truyền lực, các khe ngang phải thẳng góc với tim mặt đường và các thanh
truyền lực phải được đặt chính xác (thẳng góc với khe ngang và song song với mặt
tấm), cho phép sai lệch ± 0.5% lúc đổ bê tông và ± 1.0% khi mặt đường đã hoàn
thành.

Khe dọc:
•

Các khe dọc của tất cả các loại mặt đường bê tông xi măng poóc lăng không được
bố trí dưới vệt bánh xe.

•

Chiều rộng của tấm nên rộng hơn làn xe bằng cách mở rộng thêm ít nhất là 0.6m ở
phía mép tự do của mặt đường (mở rộng làn xe ngoài cùng thêm 0.6m)

•

Các khe dọc giả phải được xẻ sâu bằng

12

1
chiều dầy tấm.
3


TCVN xxxx:xx

2.4

•

Các khe thi công dọc trong lớp móng cứng phải được bố trí trong phạm vi 15 cm tại
vị trí các khe dọc của tấm bê tông xi măng poóc lăng nhằm để tránh nứt phản ánh
không được trù liệu trước trong tấm bê tông

•

Khoảng cách lớn nhất giữa các khe dọc là 4.3m.

•

Tất cả các khe dọc phải được liên kết (đặt các thanh liên kết), trừ khi chiều rộng mặt
đường lớn hơn 16m.

•

Khi khe dọc được bố trí ở vị trí nhỏ hơn 3 m kể từ cạnh tự do thì không được xẻ khe
sâu 1/3 chiều dầy tấm (có nghĩa là không được dùng khe giả, vì đường nứt sẽ phát
sinh ở chính giữa tấm), mà nên cho máy rải tiến hành rải đợt 2 cho phần này.

Qui định về các thanh truyền lực (thanh truyền tải trọng).

Các thanh truyền lực tiêu biểu là các thanh thép tròn cấp 280 (AASHTO M.31) hoặc tương
đương, dài không nhỏ hơn 450 mm và thường dùng là 500 mm cho cả các khe co và khe dãn
và đặt cách nhau 300mm tính từ tim thanh thép. Thanh truyền lực phải thẳng, hai đầu thanh
không bị ráp, sần sùi. Đường kính của thanh truyền lực xác định theo kinh nghiệm. Các đường
kính thích hợp của thanh truyền lực được ghi trong bảng 2.1
Bảng 2.1 Đường kính tối thiểu của thanh truyền lực.

Chiều dầy tấm bê tông xi măng;
D(cm)

Đường kính thanh truyền lực (mm)

16 < D ≤ 20

24

20 < D ≤ 25

28

D>25

32

Hơn một nửa thanh truyền lực phải được quét chất chống dính bảo đảm không dính với bê
tông về một bên của khe nối. Các thanh truyền lực phải đặt thẳng hàng, nếu không thì khe nối
bị kẹt cứng và có thể bị phá hỏng.

2.5

Qui định về các thanh liên kết.

Các thanh liên kết giữ cho tấm mặt đường không bị tách xa nhau tại các khe dọc, trong khi
vẫn cho phép tấm bê tông uốn vồng mà không bị kiềm chế quá múc.
Đường kính tiêu biểu của thanh liên kết là 12 mm, dài 1m , là các thanh thép gờ được bố trí tại
chính giữa chiều dày tấm ở các khe nối. Dùng thanh liên kết đường kính 12 mm thích hợp hơn
đường kính lớn vì dính bám với bê tông tốt hơn.
Khoảng cách giữa các thanh thép liên kết được xác định tuỳ thuộc vào các thông số như hệ số
ma sát ở mặt tiếp xúc của tấm, chiều rộng của tấm và khoảng cách đến cạnh tự do gần nhất
của mặt đường. Khoảng cách giữa các thanh liên kết không được lớn hơn 1.20m; có thể tham
khảo ở bảng 2.2 khi dùng thép cấp 420 (AASHTO M.31) hoặc tương đương và nhân tố ma sát
ở mặt tiếp xúc là 1.5.
13


TCVN xxxx:xx
Bảng 2.2 Khoảng cách lớn nhất giữa các thanh liên kết (khi f = 1.5), m

Chiều
dầy
tấm
bê
tông
(mm)

2.6

Khoảng cách từ khe dọc đến cạnh tự do gần nhất của mặt đường (m)

3.5

φ =12mm

7

10

12

φ =16mm φ =12mm φ =16mm φ =12mm φ =16mm φ =12mm φ =16mm

20

1.2

1.2

0.5

0.75

0.4

0.6

0.3

0.4

25

0.8

1.2

0.45

0.6

0.33

0.5

0.25

0.35

30

0.7

0.9

0.35

0.45

0.25

0.35

0.25

0.3

Quy định về vật liệu chèn khe

Vật liệu chèn khe phải đảm bảo tính đàn hồi, dính bám chặt với bê tông, không thấm nước,
không dòn khi lạnh, không chảy khi nóng.
Có thể dùng vật liệu chèn khe đun nóng rồi rót vào các khe dọc và khe co ngang, như các loại
vật liệu có tính đàn hồi phù hợp với tiêu chuẩn AAHSTO M282, hoặc silicon phù với tiêu chuẩn
TT- S-1543, loại A.
Có thể dùng các thanh chèn khe chế tạo sẵn từ nhựa bitum, hoặc vật liệu đàn hồi (AASHTO
M33, AASHTO M153, AASHTO M213) để nhét vào các khe dãn.
2.7

Yêu cầu về lớp móng trên

2.7.1 Các yêu cầu về lớp móng trên nằm dưới tấm mặt đường bê tông xi măng poóc lăng
thay đổi tuỳ theo vật liệu làm lớp móng trên và được ghi trong bảng 2.3

14


TCVN xxxx:xx
Bảng 2.3 Các lớp móng trên được dùng trong kết cấu mặt đường cứng.

TT

Vật liệu

Modun đàn hồi tối
thiểu
(MPa)1

Chiều
dầy tối
thiểu

Chiều dầy
tối đa có
hiệu quả lu
lèn

Vật liệu thi
công theo
tiêu chuẩn
AASHTO/

(cm)

ASTM

15

25

AASHTO
M157

10

15 (25)

7

10(12)

D3515

10

15(20)

D2940

(cm)
Trị số CBR tối thiểu2
(%)
1

10,0001

Hỗn hợp bê tông
nghèo (trộn ướt)

(3)

R28ng > 5MPa

(3)

R28ng < 15MPa

2

3

≥ 4800

Cấp phối đá dăm
loại 1 gia cố với
xi măng

(3)

Hỗn hợp đá dăm
trộn nhựa bitum

≥1380
(4)

4

Cấp phối đá dăm
loại 1 (loại đá
vôi), (chỉ dùng
khi lưu lượng
giao thông nhỏ)

R7ng ≥ 4MPa

độ ổn đinh Marshall ≥
4kN
≥ 200
≥ 80

Ghi chú:
(1) Modun đàn hồi MR của vật liệu làm lớp móng trên được thí nghiệm theo Tiêu chuẩn
AASHTO T - 292 và ASTMD - 4123 tuỳ theo loại vật liệu.
(2) Trị số CBR của vật liệu được thí nghiệm theo AASHTO T193.
(3) Cường độ chịu nén nở hông tự do, theo thí nghiệm ASTM D 1633
(4) Độ ổn định Marshall theo thí nghiệm ASTM D 1559 hoặc AASHTO T245.
Các trị số trong ngoặc () của chiều dầy tối đa có hiệu quả lu lèn chỉ được dùng khi kỹ sư
Tư vấn cho phép.
2.7.2 Đối với lớp móng bằng hỗn hợp bê tông nghèo cần có hàm lượng xi măng ≥ 250 kg/m3
(bao gồm ≥ 90 kg/m3 poóc lăng xi măng và ≥ 100 kg/m3 tro bay). Độ co ngót tại 21 ngày trong
không khí phải ≤ 0.000450 (đo theo AASHTO T160)
•

Mở rộng thêm ra ngoài tấm bê tông xi măng mỗi bên ít nhất là 5 cm.

•

Mặt phải bằng phẳng không có chỗ sứt mẻ.

15

TCVN xxxx:xx
•

Dùng nhũ tương parafin tưới 2 lần (tối thiểu 0.2l/m2) lên trên mặt để chống dính;
tưới lần thứ nhất để làm lớp màng dưỡng hộ bê tông ngay sau khi lớp nước xi măng
được quét đi, còn lần tưới thứ hai là để đảm bảo chống dính.

2.7.3 Đối với các lớp móng khác với lớp móng bằng hỗn hợp bê tông nghèo, phải làm thêm
một lớp vật liệu không thấm nước, có ma sát nhỏ và đồng nhất đặt giữa lớp móng và tấm bê
tông xi măng poóclăng. Lớp này có chiều dày tối thiểu là 3 cm làm bằng bê tông nhựa cỡ hạt
danh định 9.5 mm đối với đường cao tốc và đường ôtô cấp cao. Nếu cốt liệu của lớp bê tông
nhựa này không phải là đá vôi thì trộn thêm khoảng 2% bột đá vôi vào.
2.8

Yêu cầu về lớp móng dưới:

2.8.1 Các yêu cầu đối với lớp móng dưới của mặt đường bê tông xi măng poóc lăng như sau:
•

Chiều dầy ≥ 30 cm.

•

Chỉ số CBR của mẫu sau khi ngâm nước ≥ 30 (thí nghiệm theo AASHTO.T193)

•

Mở rộng ra khắp cả chiều rộng nền đường.

•

Đầm lèn 0.98 độ đầm lèn tiêu chuẩn (theo AASHTO.T180)

•

Láng nhựa rải đá nhỏ 7 mm trên mặt lớp móng dưới đã đầm chặt, láng nhựa rộng
hơn lớp móng trên 1 m, để vật liệu lớp móng dưới không bị thấm ướt, để tạo được
một mặt bệ cho máy rải bê tông đi và để cho máy móc thi công đi lại.

Các chi tiết về vật liệu làm lớp móng dưới của mặt đường cứng được trình bày trong bảng 2.4

16


TCVN xxxx:xx
Bảng 2.4 Các lớp móng dưới dùng trong kết cấu mặt đường cứng.

TT

Vật liệu

Modun đàn hồi tối
thiểu

Chiều
dầy tối
thiểu

(MPa)1

(cm)
Trị số CBR tối thiểu2
(%)

Chiều dầy
tối đa có
hiệu quả lu
lèn

Vật liệu thi
công theo
tiêu chuẩn
AASHTO/

(cm)

ASTM

1

Cấp phối đá
dăm loại II
(B)

≥ 100
≥ 30

10

15 (20)

D 2940

2

Cấp phối
thiên nhiên
(cấp phối đồi,
núi, cuội
sỏi,v.v…)

≥ 100
≥ 30

10

15 (20)

M 147

3

Đất cát gia cố
xi măng

(3)

R7 ≥ 1 MPa

10

15 (20)

4

Đất sét
(dính) gia cố
vôi

R7 ≥ 0.8 MPa

10

15 (20)

5

Cấp phối
thiên nhiên
(chất lượng
thấp) gia cố
với xi măng
hoặc với vôi

R7 ≥ 1.5 MPa

10

15 (20)

Ghi chú:
(1) Modun đàn hồi MR của vật liệu làm lớp móng được thí nghiệm theo Tiêu chuẩn
AASHTO T292 và ASTM D - 4123, tuỳ theo loại vật liệu.
(2) Trị số CBR của vật liệu được thí nghiệm theo AASHTO T193,(hoặc TCN332-06)
(3) Cường độ chịu nén nở hông tự do, theo thí nghiệm ASTM D 1633.
Các trị số trong () của chiều dầy tối đa có hiệu quả lu lèn chỉ được dùng khi kỹ sư tư vấn
cho phép.
2.9

Yêu cầu về lớp đáy móng

2.9.1 Khi nền đất có trị số CBR < 6, cần làm một lớp đáy móng có chiều dày tối thiểu 30 cm
lên trên nền đất và trị số CBR của mẫu ngâm nước phải > 10.
2.9.2 Một phương án khác là gia cố đất nền (bằng vôi hoặc xi măng) để nâng các chỉ tiêu chất
lượng lên.
2.9.3 Phải rải lớp đáy móng khắp chiều rộng mặt nền đường và đầm nén đạt trên 0.98 độ
đầm lèn Tiêu chuẩn theo AASHTO T180 .
17


TCVN xxxx:xx
2.10

Yêu cầu về nền đất.

Cao độ của đáy lớp đáy móng (tức đỉnh lớp đất nền) nên cao hơn cao độ mực nước ngầm dự
đoán (hoặc cao độ mực nước đọng thường xuyên), theo TCVN 4054.
2.11

Yêu cầu về lề đường.

2.11.1 Độ dốc ngang của lề đường được gia cường phải bằng độ dốc ngang của phần xe
chạy. Độ dốc ngang của lề đất phải bằng 6%.
2.11.2 Mặt cắt kết cấu của lề đường cần phải được thiết kế phù hợp với TCVN 4054, chiều
dầy tấm tối thiểu là 18cm .Trường hợp tổng số trục xe chạy lấn ra lề vượt quá lượng xe dự
tính (1000000 ESALs) thì phải thiết kế lề đường cho tương xứng (theo 22 TCN - 274 cho lề
bằng bê tông nhựa, và theo tiêu chuẩn này nếu lề bằng bê tông xi măng)
2.12

Yêu cầu về thoát nước của mặt cắt kết cấu mặt đường.

2.12.1 Cấu tạo, hình dáng và kích thước các bộ phận của mặt cắt kết cấu mặt đường cần phải
đảm bảo cho nước mặt thoát nhanh dễ dàng, hạn chế hoặc ngăn chặn nước ngầm thấm vào
đáy của mặt cắt kết cấu mặt đường, và ngăn chặn nước thấm vào vật liệu của kết cấu mặt
đường. Tất cả các khe ngang và khe dọc, trừ các đường nứt ngang trong mặt đường bê tông
cốt thép liên tục, đều phải được chèn bằng vật liệu chèn khe để giảm thiểu sự xâm nhập của
hơi ẩm và không để các vật cứng rơi vào các khe.
2.12.2 Cần bố trí cấu tạo thoát nước ở mép mặt đường cứng về phía thấp tại mặt phân cách
của tấm bê tông xi măng poóc lăng với lớp móng để thu nước đã chảy xuyên qua các đường
nứt trong tấm bê tông xi măng, trừ khi lớp móng đã được mở rộng ra khắp mặt nền đường.
Các yêu cầu của cấu tạo thoát nước ở mép mặt đường được trình bày ở hình 2.3 là:
•

Cấu tạo này được làm bằng bê tông không có cốt liệu mịn (để có đủ độ rỗng cho
nước thấm qua), cường độ chịu nén nở hông tự do ở 28 ngày tuổi > 5 MPa (theo
Tiêu chuẩn ASTM D1633), được bao bọc bằng vải lọc không dệt (vải địa kỹ thuật),
bên trong là một ống bằng PVC đường kính 6.5 cm, ống có gợn sóng và được đục
lỗ (xem hình 2.3)

•

Nước được dẫn thoát ra ngoài ở mỗi khoảng cách xa nhất là 60m, và ở những nơi
có bố trí hệ thống thoát nước ngầm thì ống được nối với hệ thống này.

18


TCVN xxxx:xx
Hình 2.3 Cấu tạo thoát nước ở mép mặt đường

2.13

Trường hợp tấm bê tông xi măng đặt trên đất yếu bị lún và đất đắp còn cố kết.

2.13.1 Chỉ thi công tấm bê tông xi măng poóc lăng khi sự cố kết chủ yếu của đất lún đã hoàn
thành. Sự cố kết ở giai đoạn đầu thường cần đến 2 năm hoặc hơn nữa, nếu không có các
biện pháp đẩy nhanh quá trình như dùng bấc thấm hoặc gia tải trước.
2.13.2 Ở những nơi có dự báo sẽ có lún từ biến sau cố kết chủ yếu, hoặc mặt đường được
mở rộng thêm trên phần mở rộng của nền đường hiện hữu, thì không nên dùng mặt đường bê
tông thông thường có khe nối, mà nên dùng mặt đường bê tông cốt thép có khe nối. Khi dự
báo có lún từ biến không đồng nhất và nếu sẽ dùng lớp bê tông nhựa để bù sửa thì nên dùng
mặt đường bê tông cốt thép liên tục. Loại mặt đường này ít gây ra các đường nứt phản ánh
trong lớp bê tông nhựa.
2.13.3 Để thích nghi với sự cố kết của đất đắp đầu cầu, cần dùng các tấm bê tông cốt thép (
thiết kế các tấm này là phần việc của thiết kế cầu).

19


TCVN xxxx:xx

20


TCVN xxxx:xx
TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ MẶT ĐƯỜNG CỨNG

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CHIỀU DẦY TẤM.
3.1

Tổng quan.

Thiết kế chiều dầy mặt đường cứng dựa trên “Phần bổ sung (1998) cho bản Hướng dẫn thiết
kế kết cấu mặt đường của AASHTO”.
Trong phần bổ sung 1998 của AASHTO có tính đến ảnh hưởng của khí hậu đến chiều dầy của
tấm bê tông, ảnh hưởng này được biểu thị bằng độ chênh lệch nhiệt độ TD, nó là các số liệu
đầu vào của tốc độ gió trung bình năm, nhiệt độ trung bình năm và lượng mưa trung bình
năm.
Có sẵn phần mềm máy tính bằng đơn vị đo lường US (của Mỹ) để sử dụng tải từ
và . Các ví
dụ sử dụng phần mềm này được giới thiệu ở Chương 3 của bản “Chỉ dẫn kỹ thuật”
Để tránh các sai số trong khi chuyển đổi đơn vị và tính toán trong các công thức thiết kế chiều
dầy, nên dùng phần mềm đã có bằng cách đổi các đơn vị đo theo SI (hệ thống quốc tế) của số
liệu đầu vào ra đơn vị đo theo US, và đổi số liệu về chiều dầy ở đầu ra trở lại theo đơn vị đo
của SI. Bảng chuyển đổi từ các đơn vị đo theo SI sang US cho các số liệu đầu vào đã được
đưa vào “Chỉ dẫn kỹ thuật”.
3.2

Thiết kế mặt đường cứng.

Thiết kế mặt đường bê tông của các loại khác nhau:
Mô hình thiết kế chiều dầy mà Tiêu chuẩn này căn cứ vào đã được lập ra và có giá trị riêng
cho mặt đường bê tông thông thường có khe nối; đối với loại mặt đường này khoảng cách
giữa các khe nối là một trong những số liệu đầu vào quan trọng cần thiết cho thiết kế, ảnh
hưởng đến các ứng suất nhiệt uốn vồng và như vậy sẽ ảnh hưởng đến việc phát sinh các
đường nứt.
Chọn lựa đúng chiều dầy tấm và khoảng cách các khe nối là điều cần thiết để kiểm soát sự
phát triển các đường nứt ngang ở một điều kiện khí hậu, lớp móng và nền đất đã cho. Đối với
mặt đường bê tông cốt thép có khe nối, phương pháp thiết kế này cho phép tính ra một chiều
dầy tấm và lượng cốt thép đủ để giữ hai mép của đường nứt ngang khít lại, nhằm giữ cho các
cốt liệu (của bê tông) vẫn được chèn móc vào nhau. Khoảng cách khe nối của mặt đường bê
tông cốt thép lớn hơn nhiều, còn mặt đường bê tông cốt thép liên tục thì không có khe nối,
đường nứt hình thành trong các loại mặt đường này cần phải được giữ khít lại nhờ có đủ
lượng cốt thép.
Dùng phương pháp thiết kế này để xác định chiều dầy tấm thích hợp cho mặt đường bê tông
cốt thép có khe nối hoặc cho mặt đường bê tông cốt thép liên tục đòi hỏi phải chọn một số liệu
đầu vào “giả thiết” cho khoảng cách khe nối.
Sau đây là các trị số đầu vào cho khoảng cách khe nối khi dùng phương pháp thiết kế này, để
kết quả có được một chiều dầy thiết kế hợp lý:
•

Đối với mặt đường bê tông thông thường có khe nối (JPCP). Dùng khoảng cách khe
nối thực tế, m.

21


TCVN xxxx:xx
•

Đối với mặt đường bê tông cốt thép có khe nối (JRCP):Dùng khoảng cách khe nối
thực tế nếu nó nhỏ hơn 9m, hoặc lấy lớn nhất là 9 m (dùng trị số này chỉ để tính ra
chiều dầy thiết kế của tấm).

•

Đối với mặt đường bê tông cốt thép liên tục (CRCP): Dùng 4.6 m (dùng trị số “giả
thiết “ này chỉ để tính ra chiều dầy thiết kế của tấm).

3.2.1 Tính modun phản lực nền hữu hiệu (trị số k).
Modun phản lực nền (trị số k) được định nghĩa là một trị số đo được hay một trị số ước tính
trên mặt của nền đất đã hoàn thiện hoặc trên mặt của nền đắp, trên đó sẽ xây dựng lớp móng
và tấm bê tông. Trị số k biểu thị cho nền đất (và nền đắp, nếu có); nó không biểu thị cho lớp
móng. Lớp móng được xem như là một lớp kết cấu của mặt đường đi cùng với tấm bê tông,
và do đó chiều dầy và modun của lớp móng là các số liệu đầu vào quan trọng trong việc xác
định chiều dầy cần thiết của tấm (xem 3.2.2). Có thể dùng một trong 3 phương pháp sau để
xác định trị số k:
a) Tra bảng tương quan giữa k với loại đất, và với các đặc trưng khác của đất (xem
3.2.1.2)
b) Thí nghiệm đo chậu võng và tính ngược lại (xem 6.2.5.4., chương 6)
c) Thí nghiệm bằng tấm ép chịu tải.
3.2.1.1 Các bước xác định trị số k thiết kế.
Trị số đầu vào của k cần thiết cho phương pháp thiết kế này được xác định theo các bước sau
đây:
1. Chọn một trị số k cho mỗi mùa.
2. Xác định một trị số k hữu hiệu đã được hiệu chỉnh theo mùa.
Cần chú ý rằng phương pháp luận thiết kế của AASHTO đòi hỏi một trị số k trung bình, không
phải là giá trị thấp nhất đo được. Cũng cần chú ý là không áp dụng việc hiệu chỉnh thêm “tổn
thất gối đỡ” cho trị số k.
3.2.1.2 Bước 1: Chọn một trị số k của nền đất cho mỗi mùa.

Mùa được định nghĩa là một thời kỳ trong một năm (mùa khô, mùa mưa và các thời kỳ chuyển
mùa).
Số lượng mùa và thời gian của mỗi mùa trong năm phụ thuộc vào khí hậu của khu vực xây
dựng mặt đường.
Tiêu chuẩn này có trình bày cách chọn một trị số k thích hợp, căn cứ vào các số liệu phân loại
đất, mức độ ẩm, tỉ trọng, trị số CBR hoặc chỉ số xuyên động (DCP). Các phương pháp tương
quan này đã được xử lý trước để dùng trong thiết kế.
3.2.1.2.1 Trị số k và sự tương quan đối với các loại đất dính (A-4 đến A-7). Khả năng chịu tải
của các loại đất dính chịu ảnh hưởng lớn của mức độ bão hoà (Sr, phần trăm) của chúng. Độ
bão hoà là một hàm số của hàm lượng nước (W, phần trăm), dung trọng khô ( γ , kg/m3), và
trọng lượng riêng (Gs):
Sr =

W
⎛ 1000 ⎞ ⎛⎜ 1
⎟⎟ −
⎜⎜
⎝ γ ⎠ ⎜⎝ G s
22

⎞
⎟
⎟
⎠

(3.1)


TCVN xxxx:xx
Trị số k nên dùng đối với loại đất hạt mịn là một hàm số của mức độ bão hoà như được trình

bày ở hình 3.1. Mỗi đường thể hiện trị số trung bình của một khoảng giá trị hợp lý của k. Trị
số giới hạn dưới hợp lý của k khi độ bão hoà 100 phần trăm là 7 kPa/mm. Ví dụ, đối với loại
đất A - 6 có thể cho rằng trị số k nằm trong khoảng từ 49 đến 70 kPa/mm khi độ bão hoà là 50
phần trăm, và trong khoảng từ 7 đến 23 kPa/mm, khi độ bão hoà là 100 phần trăm.
Hai loại khác của vật liệu có thể xếp vào loại A - 4: vật liệu chủ yếu là phù sa (ít nhất là 75
phần trăm lọt qua sàng 75 μ m, có thể là chất hữu cơ), và hỗn hợp của phù sa, cát và sỏi cuội
(có đến 64 phần trăm nằm trên sàng 75 μ m). Loại vật liệu đầu có thể có dung trọng vào
khoảng từ 1442 đến 1682 kg/m3 và trị số CBR vào khoảng từ 4 đến 8. Loại sau có dung trọng
vào khoảng từ 1602 đến 2002 kg/m3 và trị số CBR vào khoảng từ 5 đến 15. Đường được liệt
vào loại A - 4 trong hình 3.1 đại diện cho nhóm vật liệu đầu nhiều hơn. Nếu vật liệu là loại A4
nhưng có các tính năng của nhóm vật liệu bền vững hơn trong loại A4 thì dùng trị số k cao
hơn ứng với một mức độ bão hoà nào đó đã cho là thích hợp (ví dụ, theo đường của A – 7 - 6
trong hình 3.1).
kPa/mm

Deleted: ¶
Deleted: ¶

67.8
61.0
54.2
47.4
40.7
33.9
27.1
20.3
13.6

6.8
0

Hình 3.1 Quan hệ giữa trị số k với độ bão hoà của đất dính
Khoảng giá trị k nên dùng cho các loại đất hạt mịn, cùng với các khoảng giá trị tiêu biểu của
dung trọng khô và trị số CBR của từng loại đất được tóm tắt trong bảng 3.1.
23

Formatted: Font: 10 pt


TCVN xxxx:xx
3.2.1.2.2 Trị số k và các tương quan đối với các loại đất không có tính dính (A1 và A3).
Khả năng chịu tải của vật liệu không có tính dính ít nhạy cảm đối với sự thay đổi độ ẩm và phụ
thuộc chủ yếu vào độ rỗng và trạng thái ứng suất toàn phần của chúng. Khoảng giá trị k nên
dùng cho các loại đất không có tính dính cùng với các khoảng giá trị của dung trọng khô và trị
số CBR của từng loại đất được tóm tắt trong bảng 3.1.
3.2.1.2.3 Trị số k và các tương quan đối với đất loại A-2. Đất thuộc loại A-2 là tất cả vật liệu
hạt nằm giữa A-1 và A-3. Mặc dù khó dự đoán tính chất của các vật liệu có một sự biến đổi
tính chất rộng như thế, các số liệu đã có cho thấy là các loại vật liệu A-2 có khả năng chịu tải
tương tự như vật liệu không có tính dính có cùng dung trọng. Các khoảng giá trị nên dùng của
k đối với các loại đất A-2, cùng với các khoảng giá trị của dung trọng khô và trị số CBR của
từng loại đất được tóm tắt trong bảng 3.1
3.2.1.2.4 Tương quan của trị số k với trị số CBR. Hình 3.2 minh hoạ khoảng giá trị gần đúng k
có thể gặp của mỗi loại đất cùng với trị số CBR đã cho.
3.2.1.2.5 Tương quan của trị số k với chỉ số xuyên động (DCP). Hình 3.3 minh hoạ khoảng giá
trị k có thể gặp của các loại đất (theo phương pháp thí nghiệm ASTMD.6951) cùng với chỉ số
xuyên đã cho (mm / cú đập), đo được bằng chùy xuyên động. Đây là một thiết bị thí nghiệm
cầm tay có thể dùng để thí nghiệm nhanh rất nhiều vị trí dọc theo một tuyến. Thiết bị chùy
xuyên động (DCP) cũng có thể xuyên qua lớp mặt bằng bê tông nhựa và lớp láng mặt để thí
nghiệm tầng nền phía dưới.
3.2.1.2.6 Ấn định trị số k theo mùa.

Trong các nhân tố cần kể đến khi chọn lựa giá trị k theo mùa còn có sự thay đổi của mực
nước ngầm theo mùa và lượng mưa theo mùa.

24


TCVN xxxx:xx
Bảng 3.1 Khoảng giá trị k nên dùng đối với các loại đất khác nhau.

Cấp đất theo
AASHTO

Mô tả

Cấp
thống
nhất

Dung
trọng khô
(kg/m3)

CBR (%)

Trị số k
(kPa/mm)

2000-2240

60-80

80-120

1920-2080

35-60

80-110

Đất hạt to
A-1-a, cấp phối tốt

Sỏi

GW, GP

A-1-a, cấp phối xấu
A-1-b

Cát hạt to

SW

1760-2080

20-40

50-110

A-3

Cát hạt nhỏ

SP

1680-1920

15-25

40-80

Đất A - 2 (vật liệu hạt với lượng hạt mịn cao):
A-2-4, sỏi

Sỏi phù sa

A-2-5, sỏi

Sỏi pha cát phù sa

A-2-4, đất cát

Cát phù sa

A-2-5, đất cát

Cát pha sỏi phù sa

A-2-6, đất sỏi

Sỏi pha sét

A-2-7, đất sỏi

Sỏi pha cát sét

A-2-6, đất cát

Cát pha sét

A-2-7, đất cát

Cát pha sỏi sét

GM

2080-2330

40-80

80-135

SM

1920-2160

20-40

80-110

GC

1920-2240

20-40

50-120

SC

1680-2080

10-20

40-95

1440-1680

4–8

7- 45*

1600-2000

5 – 15

11 - 60*

Đất hạt mịn
A–4

Phù sa

ML, OL

Hỗn hợp phù sa/cát/sỏi
A–5

Phù sa có cấp phối xấu

MH

1280-1600

4–8

7 - 50*

A–6

Sét dẻo

CL

1600-2000

5 – 15

7 - 70*

A-7-5

Dẻo vừa

CL, OL

1140-2000

4 – 15

7 - 60*

A-7–6

Sét đàn hồi dẻo cao

CH, OH

1280-1760

3–5

11 - 60*

•

Trị số k của đất hạt mịn phụ thuộc nhiều vào độ bão hoà, xem hình 3.1.

•

Khoảng giá trị k nên dùng này áp dụng cho lớp đất đồng nhất có chiều dầy tối thiểu
là 3m.

•

1lb/ft3 = 16.018 kg/m3; 1psi/in = 0.271 kPa/mm

25