NCKH: nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng kết cấu mặt đường ô tô bằng bê tông xi măng đã xây dựng ở việt nam giai đoạn từ năm 1975 đến nay

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN..........................................3
1.1. Tổng quan về tình hình ứng dụng mặt đường ô tô bằng BTXM trên thế giới
....................................................................................................3
1.2. Tổng quan về tình hình ứng dụng mặt đường ô tô bằng BTXM ở Việt Nam
từ năm 1975 đến nay..........................................................................4
CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU TRA,
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ BẰNG BTXM.7
2.1. Các phương pháp đánh giá mặt đường BTXM dựa theo kinh nghiệm (thị
sát, đánh giá tình trạng hư hỏng nứt gãy, biến dạng mặt đường, hư hỏng mastic,
vị trí khe nối, thanh truyền lục giữa các tấm, hệ thống thoát nước của kết cấu
mặt đường…)..................................................................................7
2.2. Nghiên cứu phương pháp đánh giá sức chịu tải của mặt đường BTXM bằng
thiết bị FWD....................................................................................8
CHƯƠNG 3. ĐIỀU TRA, THU THẬP DỮ LIỆU, KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ
TÌNH TRẠNG MẶT ĐƯỜNG BTXM ĐÃ XÂY DỰNG Ở NƯỚC TA TỪ
NĂM 1975 ĐẾN NAY.......................................................................9
3.1. Điều tra, thu thập dữ liệu, khảo sát đánh giá tình trạng mặt đường BTXM đã
xây dựng đoạn Vinh – Đông Hà trên QL1A.............................................9
3.2. Điều tra, thu thập dữ liệu, khảo sát đánh giá tình trạng mặt đường BTXM đã
xây dựng trên nhánh Tây đoạn A Đớt – A Tép, tỉnh Thừa Thiên Huế đường Hồ
Chí Minh (Km379T-KM405T) và đoạn Km917-Km940 khu vực đèo Đá Đẽo,
Tỉnh Quảng Bình..............................................................................9
3.3. Điều tra, thu thập dữ liệu, khảo sát đánh giá tình trạng mặt đường BTXM
CTLT đã xây dựng trên QL12A (Km26+600-Km27+600).........................10
3.4. Điều tra, thu thập dữ liệu, khảo sát đánh giá tình trạng mặt đường BTXM
CTLT đã xây dựng ở trạm thu phí cầu Bãi Cháy, QL18A..........................10
3.5. Điều tra, thu thập dữ liệu, khảo sát đánh giá tình trạng mặt đường BTXM đã
xây dựng trên đường tuần tra biên giới qua các tỉnh Lào Cai, Quảng Ninh, Lạng
Sơn…..........................................................................................10
3.6. Điều tra, thu thập dữ liệu, khảo sát đánh giá tình trạng mặt đường BTXM đã

xây dựng trên đường GTNT, GT địa phương ở Hà Nội, Ninh Bình, Hà Nam…
..................................................................................................11
3.7. Điều tra, thu thập dữ liệu, khảo sát đánh giá tình trạng mặt đường BTXM đã
xây dựng tại một số khu công nghiệp, khu mỏ khai thác quặng...................12

1

1


CHƯƠNG 4: KHẢO SÁT, THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG KẾT
CẤU MẶT ĐƯỜNG BTXM TẠI 04 KM ĐOẠN ĐƯỜNG ĐIỂN HÌNH TRÊN
NHÁNH TÂY ĐƯỜNG HỒ CHÍ MINH..............................................13
4.1. Lựa chọn đoạn điển hình thông qua các số liệu trên cơ sở khảo sát, thí
nghiệm đánh giá chất lượng kết cấu mặt đường BTXM tại 04 Km điển hình trên
Đoạn Km917-Km940 khu vực đèo Đá Đẽo, Tỉnh Quảng Bình....................13
4.2. Nhận xét, đánh giá.....................................................................14
CHƯƠNG 5: KHẢO SÁT, THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG KẾT
CẤU MẶT ĐƯỜNG BTXM TẠI 03 KM ĐOẠN ĐƯỜNG ĐIỂN HÌNH TRÊN
QL18A (ĐOẠN QUANG HANH-CẨM PHẢ).......................................16
5.1. Lựa chọn đoạn điển hình thông qua các số liệu trên cơ sở khảo sát, thí
nghiệm đánh giá chất lượng kết cấu mặt đường BTXM tại 03 Km điển hình trên
QL18A (Đoạn Quang Hanh-Cẩm Phả)..................................................16
5.2 Nhận xét, đánh giá......................................................................17
CHƯƠNG 6. PHÂN TÍCH CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY RA SỰ HƯ HỎNG
MẶT ĐƯỜNG BTXM TRÊN CƠ SỞ NGHIÊN CỨU, THU THẬP SỐ LIỆU
..................................................................................................18
6.1. Các nguyên nhân do khảo sát, thiết kế trên cơ sở nghiên cứu, thu thập số
liệu..............................................................................................18
6.2. Các nguyên nhân do vật liệu trên cơ sở nghiên cứu, thu thập số liệu.......21

6.3. Các nguyên nhân do thi công trên cơ sở nghiên cứu, thu thập số liệu......22
6.4. Các nguyên nhân do quản lý khai thác trên cơ sở nghiên cứu, thu thập số
liệu..............................................................................................25
6.5. Các nguyên nhân do duy tu, bảo trì trên cơ sở nghiên cứu, thu thập số liệu.
..................................................................................................25
6.6. Nhận xét, kết luận......................................................................25
CHƯƠNG 7. ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG
MẶT ĐƯỜNG BTXM TRONG QUÁ TRÌNH XÂY DỰNG VÀ KHAI THÁC
Ở VIỆT NAM................................................................................26
7.1. Giải pháp về kết cấu mặt đường BTXM..........................................26
7.2. Giải pháp về vật liệu cho kết cấu mặt đường BTXM...........................36
7.3. Giải pháp về công nghệ thi công....................................................57
7.4. Giải pháp duy tu, bảo trì mặt đường BTXM.....................................74
CHƯƠNG 8. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ..............................................75

2

2


CHƯƠNG 1. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về tình hình ứng dụng mặt đường ô tô bằng BTXM trên thế giới
Mặt đường đường ôtô là những công trình chịu đựng các tác dụng trực tiếp của
tải trọng nặng, động và trùng phục từ xe cộ truyền xuống thông qua các cụm bánh,
đồng thời cũng chịu đựng các yếu tố khí hậu, thời tiết thay đổi, biến động hàng ngày,
hàng giờ (cụ thể là sự xâm nhập của các nguồn ẩm và sự biến đổi nhiệt độ diễn ra một
cách thường xuyên, gay gắt). Trong các điều kiện đó, nhằm đảm bảo chất lượng khai
thác, mặt đường đòi hỏi phải luôn luôn đủ cường độ, bền vững, đảm bảo độ bằng
phẳng và độ nhám cần thiết để xe cộ có thể chạy được với tốc độ yêu cầu một cách an
toàn, êm thuận, kinh tế. Những yêu cầu này càng cao, nếu cấp hạng đường hoặc sân

bay càng cao. Chính do các yêu cầu cao trong điều kiện làm việc khắc nghiệt nói trên
từ lâu các nước đã sử dụng BTXM làm mặt đường ôtô cấp cao .
Trong suốt hơn 100 năm qua, mặt đường BTXM đã được tiếp tục xây dựng và
phát triển ở hầu hết các nước trên thế giới, tập trung nhiều nhất ở các nước có nền kinh
tế phát triển như: Canada, Hoa Kỳ, CHLB Đức, Anh, Bỉ, Hà Lan, Australia, Trung
Quốc…
Khối lượng mặt đường BTXM đã xây dựng ở một số nước (theo “Long - Life
Concrete Pavements in Europe and Canada” của Cục Đường bộ Liên bang Mỹ FHWA công bố năm 2007) được thống kê dưới đây:
- Vương quốc Anh, mạng lưới đường có khoảng 285.000 km, trong đó có 1.500
km là mặt đường BTXM. Cho tới đầu những năm 1980, mặt đường BTXM phân tấm,
không hoặc có cốt thép vẫn là loại chủ yếu. Từ giữa những năm 1980 đến giữa những
năm năm 1990, mặt đường BTXM điển hình lại là BTCT liên tục. Từ cuối những năm
1990, do yêu cầu về giảm tiếng ồn, mặt đường BTXM buộc phải có lớp mặt bê tông
nhựa mỏng, nhưng yêu cầu này mới chỉ là bắt buộc trong phạm vi xứ Anh (England),
chứ chưa bắt buộc đối với các xứ khác (Scotland, Wales và Bắc Ailen).
- Mỹ, mặt BTXM chiếm khoảng 9% của 490179 km đường đô thị và 4% của
1028491 km đường ngoài đô thị.
- Tỉnh Québec, Canada có 1239 km (đường 2 làn xe) trong tổng số 29000 km
đường (khoảng 4%) là mặt đường BTXM nhưng lại phục vụ tới 75% lượng giao thông
ở Québec.
- Đức, mặt đường BTXM không cốt thép, phân tấm chiếm khoảng 25% mạng
lưới đường cao tốc với lưu lượng giao thông cao.
- Áo, đường cao tốc chiếm khoảng 25% mạng lưới đường bộ quốc gia (14000
km), trong đó mặt đường BTXM chiếm 2/3 khối lượng đường cao tốc.
- Bỉ, mạng lưới đường khoảng 134000 km, gồm đường cao tốc, đường tỉnh,
đường địa phương và đường nông thôn. Trong đó, đường cao tốc có khoảng 1700 km,

3

3

tức là chỉ hơn 1%. Mặt đường BTXM chiếm 40% của những đường cao tốc và 60%
đường nông thôn. Tổng cộng, mặt đường BTXM chiếm khoảng 17%.
- Hà Lan, mạng lưới đường ô tô có khoảng 113000 km. Khoảng 2300 km là
đường cao tốc, chỉ khoảng 2% về chiều dài, nhưng những con đường cao tốc này phục
vụ 38% lưu lượng giao thông. 5% đường cao tốc là mặt đường BTXM, trong đó một
nửa là mặt đường BTCT liên tục và một nửa là BTXM không cốt thép, phân tấm. Hà
Lan còn có khoảng 140 km đường khu vực có mặt BTXM không cốt thép, phân tấm.
Tổng cộng, mặt đường BTXM chiếm khoảng 4% mạng đường ô tô. Ngoài ra, Hà Lan
còn có 20000 km đường xe đạp, trong đó 10% là mặt đường BTXM.
- Ngoài ra, mặt đường BTXM chiếm khoảng 67% đường cao tốc ở Úc và chiếm
60% đường cao tốc ở Trung Quốc.
Ngày nay, các nhà nghiên cứu và các nhà quản lý vẫn rất quan tâm đến mặt
đường BTXM. Hệ thống tiêu chuẩn ngày càng hoàn thiện, công nghệ xây dựng ngày
càng phát triển đồng bộ và hiện đại. Hàng năm, những hội nghị tổng kết phổ biến kinh
nghiệm và những nghiên cứu phát triển mới về loại hình mặt đường BTXM của thế
giới vẫn được duy trì thường niên và phạm vi áp dụng của mặt đường BTXM ngày
càng được mở rộng
1.2. Tổng quan về tình hình ứng dụng mặt đường ô tô bằng BTXM ở Việt Nam từ
năm 1975 đến nay
Trong khi đó ở nước ta từ trước tới nay việc sử dụng mặt đường BTXM rất hạn
chế và chủ yếu vẫn chỉ sử dụng mặt đường BTXM không cốt thép và trong khoảng
hơn chục năm gần đây, có sử dụng ở một vài sân bay những tấm mặt đường BTXM
lưới thép , cụ thể như sau:
Từ năm 1945 trở về trước, một vài sân bay và một vài đoạn đường ôtô được xây
dựng mặt đường BTXM tấm nhỏ (kích thước 2x2m dày 15-18cm) với phương pháp thi
công bằng thủ công;
Từ năm 1954-1975, ở miền Bắc, sân bay Nội Bài, đường thị trấn Xuân Hoà, và
đường Hùng Vương qua trước Lăng chủ tịch Hồ Chí Minh có thể xem là những công

trình xây dựng mặt đường BTXM hoàn chỉnh đầu tiên; đặc biệt đường Hùng Vương có
tấm bê tông xi măng không cốt thép kích thước 3,75x6,0m đặt trên móng cát gia cố xi
măng, có cách li, có khe co dãn theo đúng các yêu cầu cấu tạo như hiện nay và được
thi công bằng các trạm trộn BTXM kết hợp với phương tiện rải cải tiến. Ở miền Nam
mặt đường BTXM được Mỹ xây dựng ở các sân bay Tân Sơn Nhất, Thành Sơn (Phan
Giang), Phú Quốc.. với các tấm lớn và đã bị hư hỏng.
Từ năm 1975-1990 do tình hình khôi phục kinh tế khó khăn, lượng xi măng sản
xuất hạn chế nên mặt đường BTXM không phát triển, chỉ trừ những năm khan hiếm
nhựa bitum nên buộc phải xây dựng một số đoạn đường BTXM: khoảng trên 10km
trên Quốc lộ 3 Thái Nguyên đi Bắc Cạn với công nghệ thi công thủ công; đoạn Bắc
cầu Chương Dương xuống Gia Lâm (1984) và đường Quán Bánh Cửa Lò. Những đoạn

4

4


đường này, nếu ít xe chạy thì vẫn còn duy trì được đến nay (tuy vẫn bị nứt nẻ…) như
đoạn trên QL3, nhưng nếu nhiều xe chạy thì đều đã hư hỏng và đã phải rải bê tông
nhựa phủ mặt như trên đã nói.
Từ năm 1990-2000 cùng với sự nghiệp đổi mới của đất nước, kinh tế phát triển
đã phát sinh các yêu cầu xây dựng mặt đường BTXM như các công trình cải tạo nâng
cấp đường HCC 25R, 25L và sân đỗ sân bay Tân Sơn Nhất (1992-1996), cải tạo và
xây dựng thêm đường HCC ở sân bay Nội Bài (hiện đang xây dựng) và một số sân bay
khác.
Năm 1995 lần đầu tiên ở nước ta ban hành tiêu chuẩn ngành thiết kế áo đường
cứng 22TCN223-95 với nội dung chủ yếu áp dụng cho mặt đường BTXM đổ tại chỗ
và mặt đường BTXM lắp ghép không có cốt thép chịu lực (chỉ có cốt thép cấu tạo
phục vụ cẩu lắp) và sau đó có tiêu chuẩn thiết kế của AASHTO du nhập vào nước ta.
Từ năm 2000 đến nay khoảng hơn 80km mặt đường BTXM đã được xây dựng

trên QL1A (thiết kế theo tiêu chuẩn AASHTO) bề dày tấm 24cm đặt trên móng cấp
phối đá dăm dày tối thiểu 10cm (ở giữa có lớp cách ly) với kích thước tấm 6,0mx4,5m.
Những đoạn đường BTXM này đã được thi công bằng máy rải ván khuôn trượt, tuy
nhiên do các nhà thầu còn thiếu kinh nghiệm nên chất lượng chưa thật bảo đảm:
Khoảng 2km do thiếu kinh nghiệm trong việc sử dụng màng bảo dưỡng bằng hoá
chất trong điều kiện thời tiết khí hậu nắng nóng có gió Lào ở miển Trung nên bề mặt
tấm đã bị bong tróc (hở đá) ngay sau khi cho xe chạy;
Khoảng 10% số tấm bị nứt ở gần cạnh và góc tấm do co ngót, do xẻ khe không
kịp thời và đặc biệt là do các thanh truyến lực ở khe nối bị cong khiến cho các khe nối
không hoạt động khi có biến đổi nhiệt độ;
Độ bằng phẳng tại chỗ các khe nối không bảo đảm.
Cũng trong thời gian này trên đường HCM đang triển khai xây dựng tổng cộng
hơn 300km mặt đường BTXM đổ tại chỗ không cốt thép (bề rộng 3,5m; 5,5m; 7,0m)
trên móng cấp phối đá dăm có lớp cách ly. Công nghệ thi công hầu hết là thi công thủ
công (đầm bằng các thiết bị cầm tay).

5

5


Công trình đường tuần tra biên giới (đoạn qua tỉnh Sơn La) được làm bằng
bêtông ximăng.
- Theo thống kê, tính đến nay, cả nước có khoảng hơn 1.200km đường BTXM,
chiếm hơn 2,5% toàn bộ mạng lưới đường giao thông. Ngoài ra, có khoảng 11.000km
đường tuần tra biên giới đang được triển khai theo kết cấu mặt đường BTXM.
Như vậy, trong vòng mấy năm qua có thể xem là có bước phát triển nhảy vọt về
việc sử dụng mặt đường BTXM làm đường ôtô ở nước ta.
2. Việc xây dựng mặt đường BTXM làm đường ô tô và sân bay ở nước ta trong
mấy chục năm qua nhất là kể từ năm 1975 trở lại đây tuy chưa thật phát triển, nhưng

một lần nữa lại cho thấy rõ những nhược điểm tự thân của loại mặt đường BTXM
không cốt thép có nhiều khe nối như đã gặp khi cải tạo đường HCC sân bay Tân Sơn
Nhất và khi thi công các đoạn đường miền Trung trên QL1A nói trên.
Việc tiến hành điều tra, đánh giá chất lượng kết cấu mặt đường BTXM đã xây
dựng ở nước ta từ năm 1975 tới nay sẽ là cơ sở để đề xuất một số giải pháp sử dụng
các loại mặt đường BTXM theo hướng phát huy thêm các ưu điểm và hạn chế các
nhược điểm của chúng:
a) Nghiên cứu phát triển các loại mặt đường BTXM có cốt thép và BTXM ứng
suất trước theo xu thế chung của thế giới để tăng khả năng chịu tải, tận dụng hết khả
năng của vật liệu bê tông và vật liệu thép. Tăng khả năng chống nứt, hạn chế việc mở
rộng và phân bố đều các khe nứt, giảm đến mức tối thiểu và loại trừ được các khe nối
trên mặt đường với mục đích sử dụng chúng cho các tuyến đường cấp cao và sân bay
cấp cao (các tuyến đường cao tốc, các quốc lộ chính có lưu lượng xe lớn, các đường
phố chính đô thị).
b) Nghiên cứu cải thiện chất lượng của các loại mặt đường BTXM không có cốt
thép để sử dụng cho các đường ôtô có yêu cầu thấp hơn về chất lượng khai thác (chấp
nhận có các khe nối) như sử dụng cho các đường phố dân cư, các đường nông thôn,
các đường phục vụ nông nghiệp, lâm nghiệp, khai khoáng, các đường vào nhà máy và
bên trong nhà máy, các cơ quan, xí nghiệp…
c) Cần triển khai các nghiên cứu về vật liệu và công nghệ thi công mặt đường
BTXM trong điều kiện khí hậu thời tiết ở các vùng của nước ta theo hướng nâng cao
cường độ và khả năng chống bào mòn của bê tông, nâng cao chất lượng mặt đường
theo các chỉ tiêu đánh giá định lượng, đồng thời cũng cần nghiên cứu áp dụng các
công nghệ tiên tiến với mức độ có giới hoá, tự động hoá cao và cả việc hoàn thiện
công nghệ duy tu bảo dưỡng các loại mặt đường BTXM

6

6

CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU TRA,
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ BẰNG BTXM
2.1. Các phương pháp đánh giá mặt đường BTXM dựa theo kinh nghiệm (thị sát,
đánh giá tình trạng hư hỏng nứt gãy, biến dạng mặt đường, hư hỏng mastic,
vị trí khe nối, thanh truyền lục giữa các tấm, hệ thống thoát nước của kết
cấu mặt đường…)
Hiện nay, trên Thế giới có rất nhiều phương pháp đánh giá mặt đường bêtông
ximăng khác nhau làm cơ sở cho việc duy tu, bảo dưởng và thiết kế nâng cấp. Mỗi
phương pháp dựa trên các thông số khác nhau. Có thể phân thành hai nhóm chính:
a) Nhóm 1: Đánh giá theo kinh nghiệm
Việc đánh giá khả năng hiện hữu của kết cấu dựa vào số liệu thị sát và thí
nghiệm vật liệu hoặc dựa vào sự hư hại của kết cấu dưới tác dụng của tải trọng. Bằng
các kinh nghiệm đúc kết được trong suốt quá trình xây dựng, khai thác và sửa chữa,
nâng cấp mà đề ra các giải pháp thiết kế tăng cường hoặc duy tu và sửa chữa. Ví dụ
như:
Căn cứ vào các số liệu đánh giá tình trạng hư hỏng bề mặt,tình trạng thoát
nước, số liệu thí nghiệm trên mẫu khoan và thí nghiệm vật liệu, từ đó đề ra các biện
pháp sửa chữa hoặc tăng cường.
Căn cứ vào các số liệu thống kê số lượng tải trọng mà kết cấu đã phục vụ cùng
với sự thay đổi các đặc trưng cơ lý của vật liệu để đánh giá mức độ hư hỏng của kết
cấu.
Dựa vào mức độ hư hỏng hiện tại của kết cấu, khả năng phục vụ còn lại của kết
cấu sẽ được ước tính và so sánh lượng xe tương lai có đáp ứng được hay không hoặc
phân loại lại cấp hạng của đường làm cơ sở để chọn các thông số tính toán cho mặt
đường hiện hữu khi tăng cường, sửa chữa.
Ngoài ra, người ta có thể tiến hành xác định bổ xung các thông số đánh giá theo
chức năng tình trạng mặt đường như các chỉ tiêu độ bằng phẳng, khả năng chống trơn
trượt và các điều kiện an toàn khác...
b) Nhóm 2: Các thông số dựa trên cơ sở bài toán cơ học:

Hiện nay, trên thế giới tồn tại rất nhiều phương pháp tính toán kết cấu mặt
đường bêtông ximăng và mỗi nước dùng một phương pháp thích hợp cho điều kiện
của nước mình.
Có thể thấy rằng, các phương pháp tính toán mặt đường bêtông ximăng chủ yếu
dựa trên hai bài toán cơ học cơ bản đó là: các phương pháp dựa trên bài toán “tấm trên
nền đàn hồi” và bài toán “hệ đàn hồi nhiều lớp”.

7

7


2.2. Nghiên cứu phương pháp đánh giá sức chịu tải của mặt đường BTXM bằng
thiết bị FWD
I.1.1. Công nghệ xác định các đặc trưng sức chịu tải của mặt đường bêtông
ximăng hiện hữu.
Có thể phân loại các thí nghiệm này, theo phương pháp thực hiện, thành hai
nhóm chính: đó là các thí nghiệm phá hoại kết cấu và các phương pháp thí nghiệm
không phá hoại kết cấu (NDT).
 Với các thí nghiệm phá hoại kết cấu khi tiến hành để lấy được mẫu của các lớp vật
liệu bên dưới kết cấu mặt, các lớp vật liệu phía trên phải được khoan cắt, đào bỏ
hay được thí nghiệm trực tiếp ngoài hiện trường. Loại thí nghiệm này có rất nhiều
điểm bất lợi và hạn chế, đặc biệt khi tiến hành trên mặt đường ôtô hoặc sân bay
đang khai thác. Bên cạnh đó các thí nghiệm này đòi hỏi một lượng thời gian và
kinh phí không nhỏ cho việc tiến hành, đồng thời không thể tiến hành thường
xuyên liên tục, nhiều lần được.
 Phương pháp không phá huỷ (Non-Destructive Test - NDT) là một phương pháp
chẩn đoán chất lượng công trình dựa trên các thành tựu khoa học của nhiều ngành
khoa học, công nghệ khác nhau như kỹ thuật và công nghệ đo đạc, công cụ tính
(máy tính, các phần mềm). Phương pháp này có các ưu điểm tuyệt đối so với

phương pháp cổ điển ở trên đó là sơ đồ thí nghiệm sát với sơ đồ làm việc thực của
kết cấu, độ chính xác và năng suất cao, có thể tiến hành thường xuyên, liên tục....
Chính vì vậy phương pháp thí nghiệm không phá hoại kết cấu đang được sử dụng
rộng rãi trên toàn thế giới trong mọi lĩnh vực, trong đó có lĩnh vực đánh giá sức
chịu tải của các kết cấu mặt đường mềm và mặt đường bêtông ximăng hiện hữu.

8

8


CHƯƠNG 3. ĐIỀU TRA, THU THẬP DỮ LIỆU, KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ TÌNH
TRẠNG MẶT ĐƯỜNG BTXM ĐÃ XÂY DỰNG Ở NƯỚC TA TỪ NĂM 1975
ĐẾN NAY
Hiện nay các đoạn đường thi công từ năm 1975 đến năm 2000 còn lại rất ít, một
số tuyến đã được làm mới lại, một số tuyến được dùng làm móng để rải bê tông nhựa
lên trên. Tuyến đường Hùng Vương trước Lăng Bác có tấm bê tông xi măng không cốt
thép kích thước 3,75x6,0m đặt trên móng cát gia cố xi măng, có cách li, có khe co dãn
theo đúng các yêu cầu cấu tạo như quy định tạm thời.
Các số liệu điều tra về các tuyến từ năm 2000 đến nay thể hiện như sau:
3.1. Điều tra, thu thập dữ liệu, khảo sát đánh giá tình trạng mặt đường BTXM đã
xây dựng đoạn Vinh – Đông Hà trên QL1A
Từ năm 2000 đến nay khoảng 30km mặt đường BTXM đã được xây dựng trên
QL1 (thiết kế theo tiêu chuẩn AASHTO) bề dày tấm 24cm đặt trên móng cấp phối đá
dăm dày tối thiểu 10cm (ở giữa có lớp cách ly) với kích thước tấm 6,0mx4,5m gồm
các đoạn như sau:
1. Đoạn Nam cầu Bến Thủy đi Hồng Lĩnh (Km474)
2. Đoạn qua Hà Tĩnh Km561
3. Đoạn qua thành phố Đồng Hới Km660-Km664
4. Trạm thu phí cầu Quán Hầu Km672+472

5. Đoạn qua Lệ Thủy Km694-Km697+200
6. Đoạn Km709+400 - Km711+900 cách Đông Hà 45 km
3.2. Điều tra, thu thập dữ liệu, khảo sát đánh giá tình trạng mặt đường BTXM đã
xây dựng trên nhánh Tây đoạn A Đớt – A Tép, tỉnh Thừa Thiên Huế đường
Hồ Chí Minh (Km379T-KM405T) và đoạn Km917-Km940 khu vực đèo Đá
Đẽo, Tỉnh Quảng Bình
Đường Hồ Chí Minh (giai đoạn 1) từ Hoà Lạc đến ngã tư Bình Phước dài 1.690
km và 500 km nhánh phía Tây. Tới nay đã xây dựng xong 1.200 km từ Thạch Quảng
(Thanh Hoá) đến Ngọc Hồi (Kon Tum) với quy mô 2 làn xe. Tuyến đường được chia
làm 2 nhánh: nhánh phía đông đi qua các tỉnh Hà Tây - Hoà Bình - Thanh Hoá - Nghệ
An - Hà Tĩnh - Quảng Bình - Quảng Nam - Kontum. Nhánh tây xuất phát từ Khe Cát
(Quảng Bình) qua A Lưới (Huế) đến Thạnh Mỹ (Quảng Nam).
Quy mô kỹ thuật của Đoạn A Đớt – A Tép, tỉnh Thừa Thiên Huế đường Hồ Chí
Minh (Km379T-KM405T) và Đoạn Km917-Km940 khu vực đèo Đá Đẽo, Tỉnh Quảng
Bình.
Thiết kế theo 22 TCN 223-95

+ B nền =9m; B mặt = 7m hoặc B nền=8m; B mặt = 6m
+ Kích thước tấm 3,5x5 hoặc 3x5
+ Tải trọng trục tính toán: 10T
+ Tải trọng kiểm toán: xe nhiều bánh 80T và xe xích 60T
+ Cường độ bê tông:
Mô đuyn đàn hồi: 33.104 daN/cm2
Cường độ chịu kéo uốn: 45daN/cm2
9

9


Cường độ chịu nén: 350daN/cm2

Kết quả thiết kế được áp dụng trên toàn tuyến với kết cấu điển hình như sau:
+ Bê tông xi măng M350 dày 22cm không cốt thép;
+ 15cm móng CPĐD không gia cố;
+ Lớp tạo phẳng giảm ma sát: giấy dầu, cát trộn nhựa dày 2cm hoặc màng nhựa
tổng hợp polythene;
3.3. Điều tra, thu thập dữ liệu, khảo sát đánh giá tình trạng mặt đường BTXM
CTLT đã xây dựng trên QL12A (Km26+600-Km27+600).

+ B nền =9m; B mặt = 7m
+ Tải trọng trục tính toán : 8,2 tấn;
+ Lưu lượng tính toán : 8.106 xe.
+ Thời gian khai thác : 30 năm;
+ Tổn thất khả năng phục vụ (PSI): 2.0;
+ Cường độ chịu nén của BTXM : 350 daN/cm2 (5000psi);
+ Cường độ kéo uốn của BTXM : 45 daN / cm2;
+ Mô đun đàn hồi của BTXM : 33x104 daN/cm2 (5x106psi);
+ Mô đun phản lực hữu hiệu nền đường (K):  170psi.
- Mặt đường BTXM ít mối nối
+ Chiều dày 24cm ;
+ Cốt thép dọc loại có gờ, AII, 16, a=15cm;
+ Cốt thép ngang loại có gờ, AII, 12, a=50;
- Lớp ngăn cách : 1 lớp giấy dầu, 1 lớp nylon.
- Lớp móng cấp phối đá dăm dầy 18cm.
3.4. Điều tra, thu thập dữ liệu, khảo sát đánh giá tình trạng mặt đường BTXM
CTLT đã xây dựng ở trạm thu phí cầu Bãi Cháy, QL18A

Trạm thu phí tại Km03+320 đoạn đường dẫn đầu cầu Bãi Cháy.
+ Số cửa cả hai hướng : 8 cửa;
+ Chiều dài phần mặt đường BTXM ít mối nối : 340m;
+ Bề rộng lớn nhất tại tim trạm: 43.1 m.Tải trọng trục tính toán : 8,2 T;

Thời gian khai thác : 30 năm;
Tổn thất khả năng phục vụ (PSI): 2.0;
Cường độ chịu nén của BTXM : 350 daN/cm2 (5000psi) ;
Cường độ kéo uốn của BTXM : 45 daN / cm2;
Mô đun đàn hồi của BTXM : 33x104 daN/cm2 (5x106psi);
Mặt đường BTXM cốt thép liên tục:
+ Chiều dày 24cm ;
+ Cốt thép dọc loại có gờ, AII, 16, a=15cm;
+ Cốt thép ngang loại có gờ, AII, 12, a=50;
- Lớp móng đường: CPĐD gia cố xi măng 8% cm, dầy 15cm
3.5. Điều tra, thu thập dữ liệu, khảo sát đánh giá tình trạng mặt đường BTXM đã
xây dựng trên đường tuần tra biên giới qua các tỉnh Lào Cai, Quảng Ninh,
Lạng Sơn…

10

10


Đối với đường ô tô: vận dụng thiết kế theo tiêu chuẩn đường cấp 6 miền
núi TCVN 4054-85 và tiêu chuẩn đường giao thông nông thôn loại A-22 TCN
210-92 (nền đường rộng 5,5m, mặt đường rộng 3,5m). Kết cấu mặt đường nhựa
và bê tông. Tại những vùng có độ ẩm lớn làm đường bê tông xi măng, những
đoạn dễ sạt lở làm kè;
Đối vời đường đi bộ: mặt đường rống tối đa 2m, kết cấu mặt chủ yếu là
cấp phối sỏi đồi; những đoạn có nền đất yếu, độ dốc lớn thì kết cấu mặt bằng bê
tông hoặc đá hộc xây tạo bậc;
Công trình trên đường: toàn bộ cầu, cống, đập tràn hoặcđường tràn làm
bằng bê tống cốt thép, tải trọng thiết kế H13-X60
3.6. Điều tra, thu thập dữ liệu, khảo sát đánh giá tình trạng mặt đường BTXM đã

xây dựng trên đường GTNT, GT địa phương ở Hà Nội, Ninh Bình, Hà
Nam…
Các tuyến đường được thiết kế với kết cấu loại A và loại B theo 22TCN 210-92
và theo quyết định số 315/QĐ-BGTVT ngày 23/02/2011 của Bộ GTVT
1. Thành phố Hà Nội
+ Tuyến đường nối huyện Đan Phượng - huyện Phúc Thọ-Hà Nội
- B nền 6.5m;B mặt 5.5m
- BTXM #300 dày 24cm trên CPĐD dày 15cm
+ Tuyến đường nội đồng xã Phúc Hòa- huyện Phúc Thọ - Hà Nội
- B nền 5.5m; B mặt 3.5m
- BTXM #250 dày 20cm trên 5cm cát đệm và CPĐD dày 10cm
2. Tỉnh Hà Nam
+ Tuyến đường ĐH02 Thanh Liêm-Hà Nam (đang thi công)
- B nền 9.0m; B mặt 7.0m
- BTXM #350 dày 26cm
- Giấy dầu 02 lớp
- Cấp phối đá dăm gia cố xi măng 6% dày 15cm
- Cấp phối đá dăm loại II dày 15 cm
3. Tỉnh Ninh Bình
+ Tuyến đường liên xã Khánh Mậu- Khánh Thành-huyện YênKhánh- Tỉnh Ninh Bình
- B nền 7.0m; B mặt 5.5m
- BTXM #300 dày 22cm
- Cát đệm 3cm
- Cấp phối đá dăm gia loại I dày 15cm
- Cấp phối đá dăm loại II dày 20 cm
+ ĐT 480D -Tam Điệp - Tỉnh Ninh Bình
- B nền 12.0m;B mặt 11m
- BTXM #300 dày 25cm
- Cấp phối đá dăm gia loại I dày 25cm

11

11


3.7. Điều tra, thu thập dữ liệu, khảo sát đánh giá tình trạng mặt đường BTXM đã
xây dựng tại một số khu công nghiệp, khu mỏ khai thác quặng
Công tác khảo sát đường BTXM vào công ty than Quang Hanh – TKV
- B nền 7.0m; B mặt 5.5m
- BTXM #350 dày 24cm
- Cát đệm 3cm
- Cấp phối đá dăm gia loại I dày 15cm
- Cấp phối đá dăm loại II dày 20 cm

12

12


CHƯƠNG 4: KHẢO SÁT, THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG KẾT
CẤU MẶT ĐƯỜNG BTXM TẠI 04 KM ĐOẠN ĐƯỜNG ĐIỂN HÌNH TRÊN
NHÁNH TÂY ĐƯỜNG HỒ CHÍ MINH
Trong quá trình khảo sát nhận thấy đoạn A Đớt – A Tép, tỉnh Thừa Thiên Huế
đường Hồ Chí Minh (Km379T-KM405T) xe cộ qua lại ít nên hiện tượng hư hỏng chưa
xuất hiện nhiều. Do trên đoạn - Đoạn Km917-Km940 khu vực đèo Đá Đẽo, Tỉnh
Quảng Bình xe cộ qua lại nhiều hơn, hiện tượng hư hỏng xuất hiện nhiều vì vậy nhóm
triển khai đề tài đã tập trung khảo sát thí nghiệm đánh giá trên đoạn này.
4.1. Lựa chọn đoạn điển hình thông qua các số liệu trên cơ sở khảo sát, thí
nghiệm đánh giá chất lượng kết cấu mặt đường BTXM tại 04 Km điển hình
trên Đoạn Km917-Km940 khu vực đèo Đá Đẽo, Tỉnh Quảng Bình

- Quy mô kỹ thuật của đoạn Km917-Km940 khu vực đèo Đá Đẽo, Tỉnh Quảng Bình.
+ Thiết kế theo 22 TCN 223-95
+ B nền =9m; B mặt = 7m
+ Kích thước tấm 3,5x5
+ Tải trọng trục tính toán: 10T
+ Tải trọng kiểm toán: xe nhiều bánh 80T và xe xích 60T
+ Cường độ bê tông:
Mô đuyn đàn hồi: 33.104 daN/cm2
Cường độ chịu kéo uốn: 45daN/cm2
Cường độ chịu nén: 350daN/cm2
+ Kết quả thiết kế được áp dụng trên toàn tuyến với kết cấu điển hình như sau:
Bê tông xi măng M350 dày 22cm không cốt thép;
15cm móng CPĐD không gia cố;
+ Lớp tạo phẳng giảm ma sát: giấy dầu
- Lựa chọn đoạn điển hình dựa trên tiêu chí: cùng tiêu chuẩn thiết kế, cùng công nghệ
thi công, cùng điều kiện khai thác của tải trọng xe, lưu lượng xe.... Nhóm thực hiện đề
tài lựa trong đoạn từ Km917-Km940 04Km để khảo sát đánh giá chi tiết Km 930+500
– Km934+500 trên cả hai làn xe
Công tác khảo sát đo đạc các vết nứt của mặt đường BTXM
a. Việc khảo sát, đo đạc vết nứt được tiến hành trên chiều dài từ Km 930+500 –
Km934+500 trên cả hai làn xe.
b. Đi dọc tuyến, theo từng làn xe, xác định các vết nứt bằng mắt và ghi lại số
lượng vết nứt.
Nhóm khảo sát tiến hành khảo sát đường HCM lý trình Km 930+500 ~ Km
934+500, mỗi tấm BTXM dài 5m, tổng số tấm khảo sát khoảng 1600 tấm.
STT Loại hư hỏng
1
Rạn nứt hướng dọc
2
Rạn nứt hướng ngang

Số lượng hư hỏng
32
23

Tỷ lệ (%)
2.0%
1.4%

13

13


STT
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Loại hư hỏng
Rạn nứt xiên
Vỡ góc
Vỡ tấm
Lún, trồi

Kênh tấm
Hư hỏng, bong tróc vật liệu khe nối
Nứt mai rùa
Mòn và trơ đá
ổ gà

Số lượng hư hỏng
35
46
33
5
9
354
16
167
3

Tỷ lệ (%)
2.2%
2.9%
2.1%
0.3%
0.7
22
1%
10.4
0.18

4.2. Nhận xét, đánh giá
Mặc dù lưu lượng xe không nhiều nhưng tỷ lệ hư hỏng quan sát được là tương

đối lớn, trên 10% diện tích trên toàn tuyến. Cũng cần phải tiến hành điều tra, phân
tích những nguyên nhân dẫn đế các hư hỏng trên đây. Trước mắt đưa ra những nhận
xét chung như sau:
- Loại hình mặt đường BTXM cũng phải là loại có thể chịu đựng được những
yếu tố thời tiết quá khắc nghiệt như khu vực nhánh phía Tây đường Hồ Chí Minh,
nắng lắm, mưa nhiều;
- Kết cấu mặt đường Bê tông xi măng áp dụng trên tuyến chưa hợp lý, chỉ là
BTXM phân tấm không cốt thép với chiều dày 22cm trên móng CPĐD không gia cố
15cm. Lớp móng cấp phối đá dăm áp dụng cho mặt đường BTXM đã không hợp lý
trong khi chiều dày như vậy là quá mỏng. Điều này lặp lại những sai lầm như QL1A.
- Lưu lượng xe tuy không cao nhưng rất có thể tải trọng của xe rất lớn (xe quá
tải) mà chưa dự báo trước trong khi thiết kế. Thường thì những xe lâm nghiệp chở gỗ
sẽ có tải trong trục lớn hơn 10T và tổng tải trọng là rất lớn.
- Biên độ nhiệt thay đổi lớn giữa ngày và đêm giữa lúc trời nắng to sau đó có
mưa rào cũng gây nên ứng suất nhiệt lớn làm nứt dọc và nứt ngang các tấm BTXM.
- Mặc dù đã có gia cố lề nhưng mặt đường BTXM lại là mặt đường không
“kín” nước. Khi mà các khe nối bị hư hỏng và lề đường là nơi nước mưa có thể thấm
vào móng và nền đường làm suy giảm cường độ móng đường dẫn đến các hư hỏng
như nứt dọc, nứt ngang tấm BTXM.
- Các hư hỏng tại các mép cạnh tấm xảy ra tương đối phổ biến có thể là do
khi thi công cắt khe không đúng thời điểm và cấu tạo và lắp đặt thanh truyền lực
không đúng.
- Những hư hỏng như bong tróc bề mặt cỏ thể do khi thi công phải bù lấp bề
mặt đường cho đủ chiều dày tấm bằng thủ công bằng vữa không có đá lại nhiều nước
và không xử lý kịp thời dẫn đến sau khi thi công bề mặt mặt đường vẫn đẹp nhưng
sau một thời gian khai thác sẽ bong bật.
- Khâu hoàn thiện bảo dưỡng cũng rât quan trọng đê hình thành cường độ

14

14


cho tẩm BTXM mặt đường. Nếu mất nước hoặc duy trì chế độ bảo dưỡng, cường độ
tấm BTXM và bề mặt sẽ bị hư hỏng sau một thời gian ngắn.
- Mastic sử dụng trên tuyến không đảm bảo chất lượng dẫn đến các tấm
BTXM không co dân được và nước mưa thẩm xuống nền đường cũng là nguyên
nhân gây hư hỏng mặt đường ỏ công trình này.
- Những sửa chữa tạm thời như hiện nay chỉ là phương án chắp vá tạm thời,
không khắc phục được việc tiếp tục sẽ dẫn đến những hư hỏng tiếp theo mặt đường
trên tuyến đường Hồ Chí Minh;
- Hiện nay, Viện KH&CN GTVT đã vào khảo sát hiện trạng hư hỏng của
tuyến đường nêu trên để tìm biện pháp khắc phục nhưng mới là sơ bộ. Cần phải được
khảo sát điều tra và đánh giá đầy đủ mới có thể đưa ra những giải pháp sửa chữa toàn
diện và triệt để được.

15

15


CHƯƠNG 5: KHẢO SÁT, THÍ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG KẾT
CẤU MẶT ĐƯỜNG BTXM TẠI 03 KM ĐOẠN ĐƯỜNG ĐIỂN HÌNH TRÊN
QL18A (ĐOẠN QUANG HANH-CẨM PHẢ)
5.1. Lựa chọn đoạn điển hình thông qua các số liệu trên cơ sở khảo sát, thí
nghiệm đánh giá chất lượng kết cấu mặt đường BTXM tại 03 Km điển hình
trên QL18A (Đoạn Quang Hanh-Cẩm Phả)
- Quy mô kỹ thuật của đoạn Quang Hanh-Cẩm Phả.
+ Thiết kế theo 22 TCN 223-95
+ B nền =13m; B mặt = 12m

+ Kích thước tấm 6x5
+ Tải trọng trục tính toán: 12T
+ Tải trọng kiểm toán: xe nhiều bánh 80T và xe xích 60T
+ Cường độ bê tông:
Mô đuyn đàn hồi: 33.104 daN/cm2
Cường độ chịu kéo uốn: 45daN/cm2
Cường độ chịu nén: 350daN/cm2
+ Kết quả thiết kế được áp dụng trên toàn tuyến với kết cấu điển hình như sau:
Bê tông xi măng M350 dày 24cm có lưới cốt thép;
15cm móng CPĐD không gia cố;
+ Lớp tạo phẳng giảm ma sát: giấy dầu
- Lựa chọn đoạn điển hình dựa trên tiêu chí: cùng tiêu chuẩn thiết kế, cùng công nghệ
thi công, cùng điều kiện khai thác của tải trọng xe, lưu lượng xe.... Nhóm thực hiện đề
tài lựa trong đoạn từ Km137-Km160 ra 04Km để khảo sát đánh giá chi tiết Km
138+000 – Km142+000 trên cả hai làn xe trên cả hai làn xe
Công tác khảo sát đo đạc các vết nứt của mặt đường BTXM
- Việc khảo sát, đo đạc vết nứt được tiến hành trên chiều dài từ Km 138+000 –
Km142+000 trên cả hai làn xe.
- Đi dọc tuyến, theo từng làn xe, xác định các tấm có vết nứt bằng mắt và ghi lại số
lượng các tấm có vết nứt.
- Nhóm khảo sát tiến hành khảo sát QL 18 – Quảng Ninh lý trình Km 138+000 ~ Km
142+000, mỗi tấm BTXM dài 5m, tổng số tấm khảo sát khoảng 1600 tấm.
STT
1
2
3
4
5
6
7

8

Loại hư hỏng
Rạn nứt hướng dọc
Rạn nứt hướng ngang
Rạn nứt xiên
Vỡ góc
Vỡ tấm
Lún, trồi
Kênh tấm
Hư hỏng, bong tróc vật liệu khe nối

16

Số lượng hư hỏng
54
41
64
81
27
3
14
261

Tỷ lệ (%)
3.4
2.6
4
5.1
1.7

0.2
0.9
16.3

16