PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

CHUYÊN ĐỀ 1.2
Phân tích nguyên nhân gây hư hỏng và các loại hình hư hỏng theo tải trọng,
khí hậu, điều kiện thi công, chế độ thủy nhiệt, và điều kiện khai thác
MỤC LỤC
1.

Đặt vấn đề..................................................................................................3

2.

Nguyên nhân gây hư hỏng.........................................................................3
2.1 Do tải trọng xe........................................................................................4
2.2 Do khí hậu..............................................................................................5
2.3 Do điều kiện khai thác, thi công.............................................................6

3.

Các loại hình hư hỏng................................................................................7
3.1 Nứt..........................................................................................................7
3.1.1 Nứt vỡ góc tấm.................................................................................8
3.1.2 Vỡ góc..............................................................................................8
3.1.3 Nứt do mỏi – Nứt kiểu “D” (Durability Cracking)...........................8
3.1.4 Nứt do co ngót..................................................................................9
3.1.5 Nứt dọc tấm......................................................................................9
3.1.6 Nứt ngang tấm................................................................................10
3.1.7 Chia bản.........................................................................................10
3.1.8 Nứt bền (Nứt vùng D)/ Nứt do mỏi................................................11
3.2 Hư hỏng khe nối....................................................................................11
3.2.1 Hư hỏng vật liệu chèn khe..............................................................11

3.2.2 Vỡ khe dọc.....................................................................................12
3.2.3 Vỡ khe ngang.................................................................................12
3.2.4 Bịt mối nối.....................................................................................13
3.3 Hư hỏng bề mặt tấm BTXM:................................................................14
3.3.1 Nứt bản đồ và nứt vảy cá................................................................14
3.3.2 Mài mòn, lộ đầu đá.........................................................................14
3.3.3 Bong bật cục bộ..............................................................................14
3.4 Các hư hỏng khác.................................................................................15
1


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

3.4.1 Gãy do uốn dọc (Blowup/Xoắn)....................................................15
3.4.2 Lún, cập kênh.................................................................................16
3.4.3 Chênh cao Làn/Vai đường..............................................................16
3.4.4 Tách tấm tại vị trí khe nối..............................................................17
3.4.5 Hư hỏng mặt đường hoàn trả..........................................................17
3.4.6 Phun vật liệu lớp đáy móng dưới bản.............................................17
3.4.7 Vỡ miếng.......................................................................................18
4.

Một số hình ảnh hư hỏng thực tế..............................................................18

4.1 Hình ảnh hư hỏng trên Tỉnh lộ 195 tả ngạn sông Hồng, từ Hà Nội –
Hưng Yên 18
4.2 Hình ảnh hư hỏng trên Tỉnh lộ 522, thị xã Bỉm Sơn, Thanh Hóa..........22
4.3 Hình ảnh hư hỏng trên Tỉnh lộ 316 từ thị trấn Thanh Sơn đi Bến Ngọc,
huyện Thanh Thủy, tỉnh Phú Thọ.............................................................................24
5.

Kết luận....................................................................................................26

2


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

1.

Đặt vấn đề

Mặt đường bê tông xi măng (BTXM) có ưu thế vượt trội về tuổi thọ, cường độ, độ
ổn định, khả năng chống bào mòn, ... Chính vì vậy mặt đường BTXM đã và đang được
sử dụng phổ biến tại nhiều nước trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng.
Tại Việt Nam, trong những năm qua, đã có nhiều hội thảo, nhiều đề tài nghiên cứu
về việc sử dụng mặt đường BTXM. Bộ Giao thông Vận tải đã ban hành Tiêu chuẩn
ngành 22 TCN 223-95 năm 1995 về Quy trình thiết kế áo đường cứng; Quyết định số
1951/QĐ-BGTVT ngày 17/8/2012 Ban hành quy định tạm thời về kỹ thuật thi công và
nghiệm thu mặt đường BTXM trong xây dựng công trình giao thông; Quyết định số
3230/QĐ-BGTVT ngày 14/12/2012 Ban hành quy định tạm thời về thiết kế mặt đường
BTXM thông thường có khe nối trong xây dựng công trình giao thông; Đồng thời, nhiều
tiêu chuẩn nước ngoài như ASSHTO (Mỹ), JTJ (Trung Quốc) cũng đã được sử dụng
trong các thiết kế đường BTXM ở Việt Nam … Các căn cứ này đã tạo điều kiện cho việc
sử dụng, phát triển mặt đường BTXM rộng rãi tại Việt Nam.
Tuy nhiên, mặt đường BTXM trong quá trình sử dụng thường xảy ra một số hư
hỏng như nứt, cập kênh, vỡ, gãy tấm, hư hỏng khe nối, …làm ảnh hưởng đến quá trình
khai thác và vận hành đường. Nguyên nhân của các hư hỏng là do sự hạn chế trong quá
trình thiết kế, thi công, việc bảo trì không kịp thời và đúng cách.
Chuyên đề này đưa ra và phân tích các nguyên nhân gây hư hỏng và thống kê các

loại hư hỏng khác nhau của mặt đường BTXM.
2.

Nguyên nhân gây hư hỏng

Mặt đường bê tông xi măng (BTXM) cũng như mặt đường bê tông nhựa (BTN)
thường bị hư hỏng, xuống cấp trong quá trình khai thác do tác dụng của tải trọng, khí
hậu, sự lão hóa của vật liệu. Mặt đường xuống cấp và hư hỏng làm giảm tốc độ xe chạy
và phát sinh các vấn đề về an toàn giao thông. Hơn nữa, sự gia tăng của lưu lượng xe,
đặc biệt là xe tải trọng lớn và các xe vượt tải càng làm mặt đường hư hỏng càng nghiêm
trọng. Nếu không được bảo trì, sửa chữa kịp thời, đúng cách, khả năng phục vụ và hiệu
quả kinh tế của đường sẽ không thể đảm bảo được như dự kiến ban đầu. Đảm bảo an
toàn, thuận lợi, kinh tế là mục tiêu cuối cùng của công tác duy tu, bảo dưỡng đường bộ,
rộng hơn là hệ thống khai thác vận tải đường ô tô.

3


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Tải trọng và cường
độ xe

Vật liệu và chất lượng thi
công

Môi trường

Hình 1. 1 Các nhân tố gây hư hỏng mặt đường BTXM
2.1

Do tải trọng xe

Dưới tác dụng của xe chạy, do tấm bê tông xi măng có độ cứng lớn hơn nhiều so
với móng và nền đất nên tấm sẽ chịu uốn và nếu tấm không đủ dày thì tấm sẽ bị nứt dọc
hoặc ngang ở giữa tấm hoặc nứt ở góc, cạnh tấm. Đặc biệt hay nứt ở góc và cạnh ngang
tấm vì tại đấy khi bánh xe thông qua, ứng suất kéo uốn do tải trọng bánh xe gây ra lớn
hơn khi bánh xe đặt ở giữa tấm; thêm vào đó nước dễ xâm nhập qua các khe tấm xuống
móng và nền đất, làm cường độ móng và nền bị giảm yếu dẫn đến dễ phát sinh tích lũy
biến dạng dẻo ở lân cận góc và cạnh tấm, tạo ra sự tiếp xúc không tốt giữa tấm và móng
tại đó (hiện tượng tấm bị cập kênh, bị “hiệu ứng công son”, bị phụt bùn từ khe lên).
Tác dụng trùng phục của xe chạy, một mặt thúc đẩy quá trình tích lũy biến dạng
dẻo nói trên, mặt khác làm vật liệu bê tông xi măng bị mỏi khiến cho cường độ chịu kéo
- uốn và tuổi thọ của bê tông bị giảm đi và tấm cũng sẽ bị phá hoại vì nứt sau khi chịu
đựng một số lần xe chạy nhất định.
+ Dưới tác dụng của tải trọng trùng phục, các viên đá có sự dao động, không còn
được lèn chặt vào nhau nữa; mặt khác, sự cọ xát của các viên đá cũng sản sinh các vụn,
bụi đá, tăng tính dẻo của phối liệu, dẫn đến các vết nứt và biến dạng của mặt đường.
+ Hiện tượng mỏi không chỉ phụ thuộc vào số lần tác dụng của tải trọng và còn
phụ thuộc vào trọng lượng của trục xe. Trọng lượng càng lớn, hiện tượng mỏi càng diễn
ra nhanh chóng và mạnh mẽ.
+ Mối quan hệ giữa tuổi thọ mặt đường và cường độ tải trọng lặp thường tuân theo
quy luật logarit, sự tích lũy biến dạng dư ngày càng nhanh thể hiện qua các vết lún, nứt
trên mặt đường. Không chỉ vậy, dưới do tác dụng của hiện tượng mỏi, đến một thời điểm
nhất định, mặt đường chuyển sang giai đoạn biến dạng dẻo, các lớp mặt đường làm việc
quá sức, không còn tính đàn hồi, không còn khả năng chống thấm nước, hiện tượng phá
hoại diễn ra dữ dội và có thể bị hư hỏng hoàn toàn.
4

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Ngoài ra, lực ngang giữa bánh xe và mặt đường cũng gây ra các tác dụng phá hoại
bề mặt (bào mòn, lâu dần làm bong tróc bề mặt dẫn tới lộ đầu cốt liệu đá trong bê tông,
lúc đó mặt đường bê tông xi măng sẽ nhanh chóng bị phá hoại).
+ Sự bào mòn là hậu quả của lực cắt gây ra bởi lốp xe. Lực cắt này mài mòn các
cấu trúc vi mô của bề mặt tấm BTXM, làm mặt đường trơn, nhẵn, giảm sức bám.
+ Với các mặt đường BTXM chất lượng không đảm bảo, sự kết dính giữa các vật
liệu kém, tải trọng xe chạy, đặc biệt là tải trọng trùng phục và tải trọng tác dụng ngang có
thể gây ra hiện tượng bong bật, mất mát vật liệu.
2.2

Do khí hậu

Sự biến đổi nhiệt độ theo mùa sẽ làm nhiệt độ bản thân tấm BTXM tăng hoặc
giảm đều và nếu tấm không dãn hoặc co tự do được thì sẽ phát sinh ứng suất nhiệt rất
lớn.
Dù có chia tấm, bố trí khe co, dãn thì dưới tác dụng biến đổi nhiệt, tấm BTXM vẫn
không co, dãn tự do được vì luôn tồn tại lực ma sát giữa đáy tấm với bề mặt móng (dù có
bố trí lớp cách ly bằng cát trộn nhựa hoặc rải giấy dầu quét bitum). Vì lực ma sát này chỉ
tác dụng ở đáy móng nên tấm sẽ chịu kéo lệch tâm khi dãn về mùa hè với ứng suất kéo
lớn nhất xuất hiện ở đáy tấm. Tấm có kích thước càng lớn càng dễ bị phá hoại do uốn
dọc.
Sự biến đổi nhiệt độ ngày và đêm trong tấm BTXM sẽ dẫn đến sự chênh lệch nhiệt
độ giữa mặt trên và mặt dưới tấm, gây ra hiện tượng tấm bị uốn vồng: ban ngày do bức
xạ mặt trời mặt trên tấm bị nung nóng và nhiệt độ ở đó sẽ cao hơn đáy móng, các thớ
trên mặt tấm lúc đó dãn ra nhiều hơn so với các thớ ở đáy tấm khiến cho tấm có xu
hướng bị uốn vồng lên; ngược lại về ban đêm, trên nguội dưới nóng làm tấm có xu
hướng vồng xuống. Nếu tấm bị hạn chế uốn vồng (do các thanh truyền lực và ma sát ở
khe tấm, do lực tiếp xúc ở đáy tấm, do trọng lượng bản thân tấm) tức là tấm không tự do

uốn vồng lên hoặc xuống được thì trong tấm phát sinh ứng suất do hạn chế uốn vồng (thớ
đáy tấm bị kéo, thớ mặt tấm bị nén về ban ngày và ngược lại)
Chế độ mưa cũng là nhân tố khí hậu quan trọng nhất gây nguy hại cho sự bền
vững của kết cấu nền và mặt đường BTXM. Khi tốc độ nước mưa vượt quá trị số tốc độ
gây xói của nền đường sẽ gây ra hiện tượng xói mòn đất, hơn nữa còn gây xói mòn mặt
đường. Trị số tốc độ gây xói đối với nền đường đắp cát thường là 0,3m/s, với kết cấu mặt
đường, sỏi cuội và nền sét là 1,5m/s. Với mặt đường BTXM, sự xói mòn thường xảy ra
tại vị trí tiếp giáp lề đường và vị trí khe nối.
Khe nối là vị trí yếu nhất của mặt đường BTXM, nước mưa có thể thâm nhập qua
khe nối, thấm xuống nền, tạo ra các khe xói sâu và dài trên nền đường, mái taluy nền
đường với tốc độ nhanh chóng. Sự phát triển của các khe xói gây ra sự mất ổn định mái
taluy và nền đường, làm giảm khả năng chống đỡ của nền đường dẫn đến hiện tượng phá
hoại kết cấu mặt đường. Hơn nữa, nước mưa đọng trong khe nối sẽ ăn mòn các thanh
5


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

truyền lực, gây hư hỏng vật liệu chèn khe. Khi thoát nước mưa không tốt, nước đọng trên
mặt đường có thể thấm xuống làm giảm cường độ của tấm BTXM và gây trơn trượt, mất
an toàn xe chạy.
Thoát nước tốt, không để nước đọng trên mặt đường và trong khe nối là giải pháp
tốt nhất nhằm hạn ảnh hưởng của các nhân tốt về khí hậu.
Với mặt đường BTXM, ánh nắng mặt trời là nhân tố thuận lợi cho sự bền vững
của đường, đảm bảo cho mặt đường được khô ráo.
Gió cũng là một nhân tố gây hư hỏng đường, nhất là các vùng có hiện tượng sa
mạc, cát bay, cát đậu. Tuy nhiên, ảnh hưởng này tại Việt Nam không nhiều.
2.3

Do điều kiện khai thác, thi công

a. Do chất lượng của vật liệu làm mặt BTXM

- Vật liệu làm mặt đường: Mặt đường BTXM phải làm việc trong điều kiện
thường xuyên chịu những tác dụng khắc nghiệt của tải trọng và các yếu tố môi trường.
Do đó để đảm bảo mặt đường BTXM đủ bền vững thì bản thân hỗn hợp vật liệu BTXM
phải tốt, phải có đủ các phẩm chất cần thiết về cường độ, về khả năng chịu bào mòn, về
khả năng chống nứt, về khả năng chống xâm thực và cả khả năng dính bám với cốt thép.
Vật liệu làm mặt đường BTXM không đảm bảo được các tính chất trên sẽ gây hư hỏng,
phát hoại kết cấu mặt đường. Những yếu tố sau đây thường gây ảnh hưởng đến độ bền
vững của mặt đường BTXM:
+ Tỷ lệ nước/xi măng: ảnh hưởng đến chất lượng toàn diện của tấm BTXM: cấu
trúc, cường độ, độ chịu bào mòn, độ bền vững của cốt thép và khả năng dính bám của cốt
thép và bê tông.
+ Chất lượng của cốt liệu: Ảnh hưởng đến sự dính bám của vật liệu, ảnh hưởng
cường độ, độ chịu bào mòn, tính thuận tiện thi công … của BTXM.
+ Phụ gia sử dụng: Phụ gia sử dụng có thể ảnh hưởng đến các tính chất cơ, lý, hóa
của BTXM, găn cản sự dính bám của bê tông và cốt thép, cũng có thể ăn mòn cốt thép.
+ Vật liệu bảo dưỡng: có ý nghĩa quan trọng, ảnh hưởng đến chất lượng nhiều mặt
của BTXM.
- Thanh truyền lực và vật liệu chèn khe: Khe nối là vị trí yếu nhất của mặt đường
BTXM, vật liệu chèn khe sử dụng không phù hợp sẽ tạo điều kiện cho nước lọt qua,
thấm xuống làm hư hỏng nền đường, ăn mòn cốt thép, thanh truyền lực, dẫn đến việc phá
hoại tại góc, cạnh tấm BTXM.
- Ngoài ra, chất lượng vật liệu đắp nền đường, làm móng được cũng giữ vai trò
quan trọng đối với sự bền vững của mặt đường BTXM. Đường sau khi xây dựng nếu bị
hư hỏng nền đường thì việc sửa chữa là bất khả thi, ngoại trừ việc phá bỏ và làm lại toàn
bộ kết cấu.
6

b. Chất lượng thi công

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Chất lượng thi công xấu gây ảnh hưởng nhiều đến bộ bền vững của kết cấu mặt
đường BTXM. Những sai sót thường xảy ra trong quá trình thi công:
- Thiết kế hỗn hợp BTXM không đảm bảo hoặc thi công không đúng theo thiết kế.
- Đầm lèn không đủ độ chặt.
- Thi công không đúng kỹ thuật, hỗn hợp BTXM không đồng đều, bị phân tầng.
- Bảo dưỡng không kịp thời, đúng cách.
3.

3.1

Các loại hình hư hỏng
Nứt

Nứt mặt đường BTXM là hiện tượng mặt đường BTXM bị đứt gãy, có hoặc không
có kèm theo sự phá vỡ kết cấu. Vết nứt thường xuất hiện dọc hay ngang theo đường,
hoặc tại góc tấm BTXM.
Các vết nứt thường thẳng và đôi khi có dạng parabol. Bề rộng vết nứt là biểu hiện
tình trạng xuống cấp nghiệm trọng của mặt đường. Ban đầu vết nứt nhỏ nhưng dần sẽ mở
rộng ra.

Hình 2. 1 Mặt đường BTXM bị nứt
Các loại hư hỏng nứt điển hình

7

3.1.1

Nứt vỡ góc tấm

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Hình 2. 2 Nứt vỡ góc tấm
Nứt vỡ góc tấm và vết nứt kéo dài từ khe nối ngang đến khe nối dọc hoặc cạnh
tấm. Góc nghiêng của vết nứt xấp xỉ 45 o so với hướng giao thông, chiều dài cạnh a của
phần tấm bị nứt từ 30cm đến 1/2 chiều dài tấm.
3.1.2

Vỡ góc

Vỡ góc vết nứt xảy ra tại giao các mối nối tại vị trí có khoảng cách nhỏ hơn hoặc
bằng một nửa chiều dài bản trên cả hai phía tính từ góc bản. Vỡ góc khác với nứt vỡ góc
đó là vết nứt kéo dài trên toàn bộ chiều dày bản trong khi nứt vỡ góc thường tạo với mối
nối một góc bất kì. Nguyên nhân gây ra hư hỏng vỡ góc là do các tổ hợp tải trọng lặp và
vòng ứng suất.

Hình 1.3: Hư hỏng vỡ góc
Hình 2. 3Vỡ góc
3.1.3

Nứt do mỏi – Nứt kiểu “D” (Durability Cracking)

Vết nứt xuất hiện vùng xung quanh vị trí có khe nối, góc tấm hoặc nơi có các vết
nứt lớn đã được hình thành từ trước.

8

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Hình 2. 4 Nứt do mỏi
3.1.4

Nứt do co ngót

Các vết nứt do co ngót thường dưới dạng sợi tóc và thường ngắn hơn 2m và
không kéo dài trên toàn bộ tấm bản. Chúng hình thành trong quá trình thi công và bảo
dưỡng bê tông và thường không kéo dài trên toàn bộ chiều dày tấm bản bê tông mặt
đường.

Hình 2. 5 Nứt do co ngót
3.1.5

Nứt dọc tấm
Vết nứt hình thành trên tấm BTXM có hướng song song với tim đường.

9


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Hình 2. 6 Nứt dọc tấm
3.1.6

Nứt ngang tấm
Vết nứt hình thành trên tấm BTXM có hướng vuông góc với tim đường.

Hình 2. 7 Nứt ngang tấm
3.1.7

Chia bản

Bản thường bị chia ra bởi các vết nứt thành bốn hoặc nhiều hơn các miếng nhỏ do
quá tải hoặc không đủ gối đỡ hoặc cả hai.

10


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Hình 2. 8 Hư hỏng dạng chia bản
3.1.8

Nứt bền (Nứt vùng D)/ Nứt do mỏi

Nứt vùng D thường xảy ra do giãn nở bởi hiện tượng đóng – tan băng của cốt liệu
lớn mà theo đó theo thời gian làm giảm chất lượng của bê tông. Dạng hư hỏng này
thường xuất hiện như các vết nứt chạy song song và gần với mối nối hoặc vết nứt thẳng.
Khi bê tông bão hòa gần các mối nối và vết nứt, sẽ xuất hiện các vết màu tối thường thấy
xung quanh các vết nứt nhỏ vùng D. Dạng hư hỏng này có thể dẫn đến sự không đồng
nhất của toản bộ bản.

Hình 2. 9 Hư hỏng do nứt vùng D
3.2
3.2.1

Hư hỏng khe nối
Hư hỏng vật liệu chèn khe

Vật liệu chèn khe mất tính đàn hồi, nước có thể thấm qua khe nối xuống kết cấu
phía dưới.

11


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Hình 2. 10 Hư hỏng vật liệu chèn khe

Có 3 mức hư hỏng đối với tình trạng vật liệu chèn khe (khuyết, lão hóa, đẩy trồi):
- Nhẹ: Cả đoạn đường tình trạng khe nối nói chung là tốt chỉ cá biệt một số ít khe nối có
các hiện tượng nói trên.
- Vừa: Dưới 1/3 khe nổi của cả đoạn có các hiện tượng nói trên, nước và vật liệu khác dễ
xâm nhập hoặc nhét đầy khe.
Nặng: Tình trạng các khe nối của cả đoạn rất xấu trên 1/3 số khe có các hiện
tượng hư hỏng và vật liệu cứng tự do xâm nhập, cần lập tức thay vật liệu chèn khe.
3.2.2

Vỡ khe dọc
Tấm BTXM bị nứt, vỡ tấm, cạnh tấm trong phạm vi 0,3m kể từ vị trí khe dọc.

Hình 2. 11 Vỡ khe dọc
Có 2 mức độ hư hỏng đối với khe dọc:
- Nhẹ: Khe dọc bị mở rộng thêm (tấm 2 hai hai bên bị trôi ra ngoài) dưới 10mm.
- Nặng: Mở rộng thêm > 10mm
3.2.3

Vỡ khe ngang
Tấm BTXM bị nứt, vỡ tấm, cạnh tấm trong phạm vi 0,3m kể từ vị trí khe ngang.

12


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Hình 2. 12 Vỡ khe ngang
3.2.4

Bịt mối nối

Hư hỏng bịt mối nối xảy ở bất kì thời điểm nào khi đất hoặc đá lấp đầy mối nối
hoặc nước xâm nhập nghiêm trọng. Khi vật liệu lấp đầy mối nối sẽ làm ngăn cản sự giãn
nở dài của bản bê tông và có thể dẫn đến uốn, nứt vỡ bản...Mối nối mềm được lấp đấy để
dính kết các mép tấm nhằm chống lại sự tích tụ của đất đá và xâm nhập của nước làm
yếu lớp móng dưới tấm bản. Các dạng hư hỏng do bịt mối nối bao gồm: bóc lớp bịt mối
nối, lớp bịt mối nối bị đùn ra ngoài, cỏ dại mọc tại mối nối, cứng hóa lớp bịt mối nối,
mất chất kết dính tại các mép, thiếu chất dính kết trong mối nối.

Hình 2. 13 Hư hỏng bịt mối mối

13


3.3
3.3.1

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Hư hỏng bề mặt tấm BTXM:
Nứt bản đồ và nứt vảy cá

a. Nứt bản đồ

1.3.3.1.a.1.1

b. Nứt vảy cá

Hình 2. 14 Nứt bản đồ và nứt vảy cá
Nứt bản đồ: Các vết nứt xuất hiện trên bề mặt tấm BTXM, các vết nét lớn thường
theo chiều dọc tấm BTXM và được liên kết với nhau bởi các vết nứt ngang hoặc nứt
ngẫu nhiên tạo thành hình bản đồ.
Nứt vây cá: Tấm BTXM xuất hiện các khu vực bị bong tróc bề mặt, xuất hiện theo
chiều sâu từ 3 ÷ 13mm.
3.3.2

Mài mòn, lộ đầu đá
Bề mặt tấm BTXM bị bào mòn và để lộ cốt liệu thô.

Hình 2. 15 Mài mòn cốt liệu và lỗ bề mặt
Mài mòn, lộ đá có 2 mức độ hư hỏng
- Nhẹ: Mài mòn loại lộ đá, với chiều sàn dưới 3mm
- Nặng: Mài mòn loại lộ đá, với chiều sàn trên 3mm
3.3.3

Bong bật cục bộ

Tấm BTXM có hiện tượng bong bật một số mảnh nhỏ của mặt đường có đường
kính từ 25 đến 100mm và chiều sâu từ 13 đến 50mm.

14


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Hình 2. 16 Bong bật cục bộ
3.4
3.4.1

Các hư hỏng khác
Gãy do uốn dọc (Blowup/Xoắn)

Hư hỏng Blowup hoặc xoắn thường xảy ra trong điều kiện thời tiết khí hậu nóng,
thường tại các vị trí vết nứt ngang hoặc tại các mối nối do chưa đủ rộng cho phép bản
giãn dài. Bề rộng của mối nối không đủ là do vật liệu chưa bị nén đủ làm cho vật liệu này
bị rò rỉ ra vị trí mối nối. Khi sự giãn nở dài không thể giải phóng hết áp lực sẽ sinh ra
chuyển vị cục bộ có xu hướng lên trên tại mép bản (xoắn) hoặc vỡ tại các mép của mối
nối. Hư hỏng Blowup cũng có thể xảy ra tại các vị trí cắt và các rãnh thoát nước.
Cục bộ tấm BTXM bị trồi lên ở vị trí khe nối hoặc các vết nứt kèm theo sự dập vỡ
của vật liệu trong khu vực đó.

Hình 2. 17 Gãy do uốn dọc

15


3.4.2

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Lún, cập kênh

Sự khác biệt cao độ giữa mép tấm (mảnh) BTXM so với tấm (mảnh) bên cạnh.

Hình 2. 18 Lún, cập kênh
3.4.3

Chênh cao Làn/Vai đường

Chênh cao làn/vai đường là sự sai khác giữa độ lún hoặc độ mài mòn của vai
đường với phần làn đường xe chạy. Độ chênh cao này có thể là một yếu tố gây mất an
toàn và có thể là nguyên nhân gây ứ đọng nước.

Hình 2. 19 Chênh cao Làn/Vai đường

3.4.4

Tách tấm tại vị trí khe nối

16


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Hình 2. 20 Tách tấm tại vị trí khe nối
Bề rộng khe nối giữa tấm BTXM và lề đường bị mở rộng
3.4.5

Hư hỏng mặt đường hoàn trả

Một phần, có diện tích lớn hơn 0,1m 2, hoặc toàn bộ tấm BTXM đã được dỡ bỏ và
thay thế, hoặc bổ sung vật liệu.

Hình 2. 21 Hư hỏng mặt đường hoàn trả
3.4.6

Phun vật liệu lớp đáy móng dưới bản

Phun vật liệu lớp đáy móng dưới bản thường qua mối nối hoặc các vết nứt,
nguyên nhân là do chuyển vị của tấm bê tông dưới tác dụng của tải trọng chạy qua. Khi
tải trọng chạy qua các mối nối giữa các tấm, nước được dồn dưới tấm đầu tiên sau đó tác
dụng ngược lại tấm kế tiếp. Hiện tượng này dẫn đến xói hoặc hơn nữa làm di chuyển các
phân tử đất làm cho mặt đường bị mất các gối đỡ. Hiện tượng phun vật liệu có thể xác
đinh thông qua các khuyết tật hoặc các vết lõm trên bề mặt của mặt đường thông qua vật
liệu của lớp móng xuất hiện gần các mối nối hoặc vết nứt. Hiện tượng phun vật liệu gần
các mối nối do chất lượng kém của mối nối, tải trọng lặp thường làm xuất hiện nứt. Hiện
tượng phun vật liệu có thể xảy ra dọc theo cạnh của tấm do mất gối đỡ.
17


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Hình 2. 22 Hiện tượng phun vật liệu lớp dưới móng
3.4.7

Vỡ miếng

Vỡ miếng là hiện tượng một miếng nhỏ của mặt đường bị vỡ ra khỏi bề mặt do
hiện tượng đóng – tan băng kết hợp với sự nở ra của cốt liệu. Hiện tượng vỡ miếng
thường có đường kính xấp xỉ từ 25 – 100mm với chiều sâu từ 13 – 50mm.

Hình 2. 23 Hiện tượng vỡ miếng
4.

4.1

Một số hình ảnh hư hỏng thực tế
Hình ảnh hư hỏng trên Tỉnh lộ 195 tả ngạn sông Hồng, từ Hà Nội – Hưng
Yên
Mặt đường BTXM với các thông số như sau:
- Bề rộng mặt đường: 3,7+3,0 = 6,7m.
- Kích thước tấm BTXM: 3,7mx5,0m và 3,0mx5,0m.
- Mặt đường BTXM Mác 350 dày 25cm.
- Năm đưa vào khai thác: năm 1986.
18


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Hình 3. 1 Mặt cắt ngang điển hình Tỉnh lộ 195
Dưới đây là một số hình ảnh hư hỏng của mặt đường BTXM tại Tỉnh lộ 195

Nứt vỡ góc tấm

Nứt dọc tấm

Nứt ngang tấm

19


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Gãy vỡ tấm

Vỡ khe dọc

Vỡ khe ngang

Vật liệu chèn khe không còn tác dụng

Trơ cốt liệu
20


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Đùn nước, phùi bùn
Hình 3. 2 Một số hình ảnh khảo sát tình trạng mặt đường Tỉnh lộ 195
Tỉnh lộ 195 được xây dựng trên nền đê sông Hồng tồn tại đã nhiều năm, nền
đường rất tốt, do đó mặt đường hầu như không bị lún. Tải trọng xe cho phép trên đường
là 18T, tuy nhiên, thực tế xe chạy có tải trọng vượt nhiều lần với cường độ tương đối lớn.

Hình 3. 3 Xe tải lưu thông trên Tỉnh lộ 195
- Xe chở cát khai thác từ sông Hồng: Trên địa bàn huyện Văn Giang có nhiều bãi
khai thác cát. Xe chở cát từ các bãi khai thác này thường xuyên vượt tải, hoạt động liên
tục vào ban đêm trong nhiều năm nay. Theo điều tra của học viên, trung bình 10÷15

xe/đêm. Đây là nguyên nhân chính gây hư hỏng mặt đường.
- Sự tác dụng của tải trọng động: Tại một số vị trí đường cong hoặc gần cây xăng,
trạm dừng đỗ xe buýt, số lượng hư hỏng nhiều hơn, mức độ trầm trọng hơn do sự tác
dụng của tải trọng động.
- Vật liệu và chất lượng thi công: Thi công khe nối không đảm bảo, vật liệu chèn
khe không lấp kín khe nối, bị đùn trồi và mất tính đàn hồi.
- Công tác bảo dưỡng không được chú trọng: Mặt đường có rất nhiều bụi bẩn, làm
cho keo trong khe nối mất dần tỉnh đàn hồi. Những mảnh vụn rơi vãi từ các xe chở vật
liệu lọt vào khe nối, cản trở sự giãn nở của các tấm BTXM làm tăng ứng suất nhiệt trong
tấm, gây nứt vỡ tấm và khe nối. Một số hư hỏng nhỏ không được khắc phục kịp thời tạo
điều kiện hình thành và phát triển các hư hỏng thứ cấp.
4.2

Hình ảnh hư hỏng trên Tỉnh lộ 522, thị xã Bỉm Sơn, Thanh Hóa
Mặt đường BTXM với các thông số như sau:
- Bề rộng mặt đường: 2x3,5m và 2x2,5m
21


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

- Kích thước tấm BTXM:
3,5mx4m và 2,5mx4m
- Mặt đường BTXM Mác 300
dày 22cm
- Năm đưa vào khai thác: năm
1986

Hình 3. 4 MCN điển hình Tỉnh lộ 522
Dưới đây là một số hình ảnh hư hỏng của mặt đường BTXM tại Tỉnh lộ 522

Vỡ góc tấm

Vật liệu chèn khe không còn tác dụng

Hư hỏng mặt đường hoàn trả

Trơ cốt liệu

22


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Tấm bị gãy vỡ

Đùn nước, phùi bùn

Lún lề đường
Hình 3. 5 Một số hình ảnh khảo sát tình trạng mặt đường Tỉnh lộ 522
Nguyên nhân hư hỏng chính
- Sự tác dụng của tải trọng: Xe vận
chuyển vật liệu vào cũng như các xe vận
chuyển thành phẩm của Nhà máy xi măng
Bỉm Sơn thường xuyên hoạt động với tải
trọng và cường độ vận chuyển lớn và
nguyên nhân chính gây hư hỏng mặt
đường.
Hình 3. 6 Xe chở xi măng của nhà máy xi măng Bỉm Sơm
- Sự tác dụng của tải trọng động: Đoạn tuyến gần Nhà máy xi măng Bỉm Sơn, do

sự ra vào, tăng giảm tốc của các xe gây ra tải trọng động, gây ra sự phá hoại mãnh liệt
hơn.
- Xi măng và các mảnh vụn rơi vãi trên mặt đường không được vệ sinh kịp thời đã
góp phần làm cho keo chèn khe mất tính đàn hồi, ngăn cản sự giãn nở của các tấm, làm
phát sinh ứng suất nhiệt gây nứt vỡ đầu tấm, khe nối và các hư hỏng thứ cấp khác.
- Công tác bảo trì, sửa chữa không đảm bảo: Tỉnh lộ 522 được xây dựng từ năm
1986, đưa vào khai thác hơn 16 năm, theo quy định về quản lý và bảo trì đường bộ mặt
đường BTXM phải được sửa chữa vừa 2 lần. Tuy nhiên, thực tế mặt đường BTXM Tỉnh
lộ 522 chỉ được sửa chữa nhỏ, vá phủ BTN tại một số vị trí hư hỏng. Dưới tác dụng của
tải trọng xe chạy, những miếng vá này cũng nhanh chóng bị phá hoại.
23


4.3

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Hình ảnh hư hỏng trên Tỉnh lộ 316 từ thị trấn Thanh Sơn đi Bến Ngọc,
huyện Thanh Thủy, tỉnh Phú Thọ
Mặt đường BTXM với các thông số như sau:
- Bề rộng mặt đường: 11m

- Kích thước tấm BTXM:
2,0mx6m và 3,5mx6m
- Mặt đường BTXM Mác
350 dày 25cm
- Năm đưa vào khai thác:
năm 2008
Hình 3. 7 Mặt cắt ngang điển hình Tỉnh lộ 316

Vỡ góc tấm

Nứt dọc tấm

Nứt ngang tấm

Hư hỏng vật liệu chèn khe

Vỡ khe nối

24


ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ

Trơ cốt liệu

Tấm bị gãy vỡ

Tấm bị lún, cập kênh
Hình 3. 8 Một số hình ảnh khảo sát tình trạng mặt đường Tỉnh lộ 316
Nguyên nhân hư hỏng chính
- Sự tác dụng của tải trọng: Theo kết quả điều tra, trên địa bàn huyện Thanh Sơn,
tỉnh Phú Thọ có hai mỏ đá lớn là mỏ đá dốc Hương Cần và mỏ đá dốc Kẹm Hem. Các xe
chở đá khai thác từ hai mỏ đá này là nguyên nhân chính gây hư hỏng mặt đường.

Hình 3. 9 Mỏ đá đang khai thác
- Sự tác dụng của tải trọng động: Đoạn tuyến gần mỏ đá, do sự ra vào, tăng giảm
tốc làm phát sinh tải trọng động tác dụng xuống mặt đường, gây ra sự phá hoại nghiêm
trọng hơn.

- Công tác bảo trì, sửa chữa không đảm bảo: Trên tuyến đường rất nhiều đá dăm
rơi vãi. Các viên đá này rơi vào các khe nối, vết nứt, làm cản trở sự giãn nở nhiệt của tấm
BTXM, làm tăng ứng sất nhiệt trong tấm gây ra hiện tượng vỡ khe nối, vỡ tấm. Một số
hư hỏng nhỏ không kịp thời sửa chữa sẽ tạo điều kiện hình thành và phát triển các hư
hỏng thứ cấp có mức độ phá hoại cao hơn, làm mặt đường nhanh chóng bị xuống cấp.
25