Nghiên cứu đất loại sét thuộc trầm tích holoxen phân bố ở khu vực hải dương làm vật liệu đắp bao từ km33+000 đến kim72+000 cho dự án đường cao tốc hà nội hải phòng

Bộ giáo dục và đào tạo
TRờng Đại học Mỏ - Địa chất
_______________________________________________

Phạm Văn hùng

Nghiên cứu đất loại sét thuộc trầm tích Holoxen phân bố ở khu vực hảI dơng làm vật liệu đắp
bao từ km33 + 000 đến km72 + 000 cho dự án đờng
cao tốc hà nội hảI phòng
Chuyên ngành: Địa chất công trình
MÃ số: 60.44.65
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Ngời hớng dẫn khoa học:

PGS.TS Đỗ Minh Toàn

Hà Néi - 2010


Mục lục
Chơng mục

Trang

Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các bảng
Danh mục các hình

Mở đầu
Chơng 1 - Tổng quan về đất đắp bao trong xây dựng

1
4

đờng và yêu cầu đất đắp bao cho dự án đờng cao tốc
Hà Nội Hải Phòng

1.1. Vị trí và vai trò của lớp đắt đắp bao dính trong công trình đờng

4

1.2. Chỉ tiêu kỹ thuật lớp đất đắp bao và kết quả nghiên cứu sử dụng

6

1.2.1. Yêu cầu kỹ thuật đất đắp bao và tình hình nghiên cứu sử dụng trên

6

thế giới
1.2.2. Yêu cầu kỹ thuật đất đắp bao và tình hình nghiên cứu sử dụng ở Việt

7

Nam
1.2.3. Cơ sở đa ra chỉ dẫn kỹ thuật của đất đắp bao

12

1.3. Các yếu tố ảnh hởng tính chất của đất loại sét sử dụng làm vật

15

liệu đắp bao
Chơng 2 - đặc điểm địa tầng, tính chất cơ lý của các

23

loại đất thuộc trầm tích đệ tứ ở khu vực hảI dơng
(đoạn từ km33+000 ữ km72+000 đờng cao tốc hà nội - hảI
phòng) và khả năng khai thác sử dụng chúng làm vật
liệu đắp bao

2.1. Đặc điểm trầm tích đệ tứ khu vực khu vực Hải Dơng (đoạn từ

23

Km33+000 ữ Km72+000 đờng cao tốc Hà Nội - Hải Phòng)
2.1.1. Phạm vi phân bố

23


2.1.2. Đặc điểm tính chất địa chất công trình đất mQ21-2hh, aQ23tb

26

2.2. Khả năng khai thác sử dụng làm vật liệu đắp bao

26

2.2.1. Phạm vi nghiên cứu

26

2.2.2. Khả năng khai thác

27

Chơng 3 - Nghiên cứu đất sét mQ21-2hh nằm ven dọc đoạn

30

từ km33+000 đến km72+000 làm vật liệu đắp bao

3.1. Lựa chọn vị trí lấy mẫu đất

30

3.2. nghiên cứu các tính chất xây dựng của đất

33

3.2.1. Khối lợng mẫu thí nghiệm

33

3.2.2. Thí nghiệm phục vụ đánh giá chất lợng sử dụng đất sét

mQ21-2hh 34

làm vật liệu đắp bao
3.3. Đánh giá khả năng sử dụng đất mQ21-2hh làm vật liệu đắp bao

56

Chơng 4 - đề xuất cảI tạo tính chất tan r của đất

62

mQ21-2hh bằng phơng pháp trộn vôI

4.1. Đặt vấn đề

62

4.2 kết quả nghiên cứu cải tạo đất sét mQ21-2hh bằng phơng pháp

62

trộn vôi
4.2.1. Khối lợng công tác thí nghiệm

62

4.2.2. Thí nghiệm phục vụ nghiên cứu cải tạo đất băng phơng pháp trộn

63

vôi
4.2.3. Kết quả cải tạo đất mQ21-2hh bằng phơng pháp trộn vôi

69

4.3. Hiệu quả kinh tế

69

Kết luận

71

Tài liệu tham kh¶o

72

Phơ lơc

75


Thiết bị thí nghiệm các chỉ tiêu vật lý


Phân tích hạt bằng tỷ trọng kế

Dụng cụ xác định độ ẩm giới hạn chảy, giới hạn dẻo
Thí nghiệm đầm chặt cảI tiến chế bị mẫu

Máy đầm chặt tự ®éng

Gät ph¼ng mÉu


Đầm mẫu

Kích tháo mẫu

Thiết bị xác định các chỉ tiêu cơ học của đất

Máy cắt phẳng

Máy tiện quay tạo mẫu
nén mét trơc në h«ng


Máy nén một trục không nở hông

Máy nén CBR

Thiết bị thí nghiệm đánh giá khả năng ổn định nớc
của đất

Thí nghiệm xác định đặc tính tan rÃ

Thí nghiệm đặc tính tr−¬ng në

Xác định hệ số thấm gián
tiếp qua thí nghiệm nén
cố kết

Gia cố đất bằng phơng pháp trộn vôi

Trộn mẫu đất gia cố

Chế bị mẫu bằng máy ép


Gọt phẳng mẫu gia cố

Nén mẫu gia cố trên máy kéo nén
đa năng

BÃo dỡng trong bình dỡng ẩm

Đo mô đun đàn hồi mẫu gia cố
trên máy nén tam niên



Một số hình ảnh về sử dụng vật liệu đắp bao không
đúng tiêu chuẩn

Nứt gây phá huỷ mái taluy


Trợt, lở mái ta luy

Danh mục các bảng
TT
Tên bảng
1 Bảng 1.1: Độ dốc mái đờng đắp
2 Bảng 1.2: Đánh giá độ trơng nở của đất theo AASHTO
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

T258-81
Bảng 1.3: Đánh giá trạng thái của đất theo độ bền nén tức
thời
Bảng 1.4: Hệ số thấm của các loại đất đá khác nhau
Bảng 2.1: Đặc điểm tính chất ĐCCT của các đất loại sét có
thể khai thác sử dụng
Bảng 3.1: Tổng hợp khối lợng mẫu thí nghiệm
Bảng 3.2: Kết quả phân tích thành phần khoáng vật của đất
Bảng 3.3: Kết quả phân tích thành phần hạt của đất
Bảng 3.4: Kết quả thí nghiệm xác định các chỉ tiêu về tính
dẻo của đất
Bảng 3.5 : Đặc trng kỹ thuật thiết bị, dụng cụ đầm chặt
Bảng 3.6 : Tính lợng nớc thêm vào
Bảng 3.7 : Kết quả đầm chặt đất
Bảng 3.8 : Tính lợng nớc thêm vào để đất đạt độ ẩm tối u
Bảng 3.9 : Kết quả thí nghiệm nén đơn trục nở hông
Bảng 3.10 : Kết quả thí nghiệm cắt phẳng trên mẫu chế bị
Bảng 3.11 : Tính lợng nớc thêm vào để đất đạt độ ẩm tèi −u
B¶ng 3.12 : KÕt qu¶ thÝ nghiƯm CBR cđa ®Êt
B¶ng 3.13 : KÕt qu¶ thÝ nghiƯm thÊm trùc tiÕp trên mẫu chế bị
Bảng 3.14 : Kết quả xác định đặc tính trơng nở của đất chế
bị
Bảng 3.15 : Kết quả thí nghiệm xác định đặc tính ngót khô
của đất
Bảng 3.16 : Kết quả thí nghiệm xác định đặc tính tan r của
đất
Bảng 3.17 : Tổng hợp kết quả thí nghiệm đất sét mQ21-2hh tại
Km41 + 900
Bảng 3.18 : Tổng hợp kết quả thí nghiệm đất sét mQ21-2hh tại
Km48 + 500

Bảng 3.19 : Tổng hợp kết quả thí nghiệm đất sÐt mQ21-2hh t¹i
Km65 + 500

Trang
9
13
14
15
26
33
34
37
37
39
39
41
42
43
45
47
48
50
51
53
55
57
58
59

TT
25
26
27
28
29
30
31
32
33

Tên bảng

Bảng 4.1 : Tổng hợp khối lợng mẫu thí nghiệm
Bảng 4.2 : Các thành phần trộn
Bảng 4.3 : Tính lợng nớc chế bị thêm vào hỗn hợp đất+ vôi
Bảng 4.4 : Kết quả thí nghiệm đầm chặt đất cải tạo vôi
Bảng 4.5 : Tính toán khối lợng các thành phần hỗn hợp mẫu
chế bị theo các độ chặt
Bảng 4.6 : Kết quả thí nghiệm nén đơn trục nở hông đất cải
tạo 5% vôi
Bảng 4.7 : Kết quả thí nghiệm đặc tính tan r đất cải tạo
Bảng 4.8 : Dự toán vận chuyển đất từ mỏ về
Bảng 4.9 : Dự toán tận dụng đất tại chỗ cải tạo bằng vôi

Trang
62
63
64
65

66
67
68
70
70


Danh mục các hình
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

22
23
24
25
26

Tên hình

Hình 1.1: Kết cấu tổng thể nền, mặt đờng
Hình 1.2: Lớp đất đắp bao bị nớc mặt xói gây phá huỷ mái
taluy
Hình 1.3: Lớp đất đắp bao bị sạt, lở
Hình 1.4: Cấu trúc khối bốn mặt
Hình 1.5: Cấu trúc khối tám mặt
Hình 1.6: Sơ đồ cấu tạo Mixen keo
Hình 2.1: Sơ đồ phân bố đất loại sét thuộc trầm tích Holoxen
dọc đoạn tuyến đờng
Hình 2.2: Mặt cắt ngang đờng
Hình 3.1: Mặt cắt ngang vị trí lấy mẫu
Hình 3.2: Mặt cắt địa chất tại vị trí mẫu Đ1
Hình 3.3: Mặt cắt địa chất tại vị trí lấy mẫu Đ2
Hình 3.4: Mặt cắt địa chất tại vị trí lấy mẫu Đ3
Hình 3.5: Phân tích hạt bằng tỷ trọng kế
Hình 3.6: Dụng cụ thí nghiệm chỉ tiêu tính dẻo
Hình 3.7: Thiết bị đầm chặt
Hình 3.8: Gọt phẳng mẫu
Hình 3.9: Đầm mẫu chế bị
Hình 3.10: Kích tháo mẫu
Hình 3.11: Gia công mẫu nén nở hông
Hình 3.12: Máy nén đa năng

Hình 3.13: Máy cắt phẳng
Hình 3.14: Ngâm mẫu CBR
Hình 3.15: Thí nghiƯm Ðp CBR
H×nh 3.16: ThÝ nghiƯm tan r
H×nh 4.1: Trén mẫu đất cải tạo
Hình 4.2: Gia công mẫu nén nở h«ng

Trang
5
11
11
17
17
20
28
29
31
31
32
33
37
38
41
41
44
44
44
44
46
49

49
56
69
69


Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan bản luận văn thạc sĩ kỹ thuật này với đề tài Nghiên cứu
đất loại sét thuộc trầm tích Holoxen phân bố ở khu vực Hải Dơng làm vật
liệu đắp bao từ Km33+000 đến Km72+000 cho dự án đờng cao tốc Hà Nội
Hải Phòng. là đề tài nghiên cứu riêng của tôi. Các số liệu trình bày trong luận
văn là trung thực, đợc tổng hợp từ thực nghiệm.

Hà Nội, tháng 11 năm 2010
Tác giả luận văn

Phạm Văn Hùng


1

Mở đầu

1. Tính cấp thiết của đề tài
Dự án đờng cao tốc Hà Nội Hải Phòng có tổng chiều dài 105.5km, điểm
đầu từ cầu Thanh Trì đến điểm cuối là đập Đình Vũ Hải Phòng. Tuyến
đờng đợc thiết kế xây dựng với các yêu cầu về vật liệu theo tiêu chuẩn quốc
tế.
Để đảm bảo chất lợng tuyến đờng, các vật liệu đa vào sử dụng trong dự
án đợc tuân thủ chặt chẽ theo tiêu chuẩn kỹ thuật đà quy định. Trong đó,

Lớp đắp bao dính (Cohesive slope Material ) - Mái dốc bao bên ngoài thân
đờng đợc đắp bằng đất loại sét, chất lợng đất đắp này phải đáp ứng các yêu
cầu kỹ thuật đà chỉ ra trong tiêu chuẩn.
Các đơn vị thi công gặp rất nhiều khó khăn khi tìm kiếm nguồn vật liệu
đắp bao bởi vì một số đất loại sét tìm đợc có chỉ tiêu không thoả mÃn tiêu
chuẩn kỹ thuật. Xuất phát từ thực tế trên, việc nghiên cứu và tận dụng đất loại
sét phân bố dọc theo tuyến đờng cao tốc Hà Nội Hải Phòng làm vật liệu
đắp bao rất có ý nghĩa thực tế. Do vậy, đề tài: Nghiên cứu đất loại sét thuộc
trầm tích Holoxen phân bố ở khu vực Hải Dơng làm vật liệu đắp bao từ
Km33+000 đến Km72+000 cho dự án đờng cao tốc Hà Nội Hải Phòng.
có tính cấp thiết.
2. Đối tợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tợng nghiên cứu của đề tài l một số đất loại sét thuộc trầm tích Holoxen phân bố ở khu vực Hải Dơng, dọc theo đoạn đờng nghiên cứu, có khả
năng khai thác, sử dụng làm vật liệu đắp bao.
3. Mục đích của đề tài
Nghiên cứu, lựa chọn đất loại sét thuộc trầm tích Holoxen nằm ven dọc
tuyến đờng cao tốc Hà Nội Hải Phòng có khả năng khai thác làm vật liệu
đắp bao cho đoạn từ Km33+000 ®Õn Km72+000.


2

4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nhiệm vụ của đề tài là:
- Cần chỉ ra phạm vi phân bố các đất loại sét phổ biến có khả năng khai thác
và sử dụng làm vật liệu đắp bao phân bố ở khu vực Hải Dơng dọc theo đoạn
đờng nghiên cứu;
- Làm sáng tỏ các đặc điểm, tính chất ĐCCT chung và các chỉ tiêu yêu cầu
vật liệu đắp bao của các đất loại sét nghiên cứu để kiến nghị lựa chọn loại đất
làm vật liệu đắp bao;

- Kiến nghị giải pháp cải thiện tính chất xây dựng của một số loại đất chất
lợng thấp, phổ biến làm vật liệu đắp bao, đáp ứng yêu cầu thực tiễn;
5. Nội dung nghiên cứu
Để đạt đợc những nhiệm vụ đà nêu, luận văn cần giải quyết những vấn đề
sau:
- Tổng quan về đất đắp bao trong xây dựng đờng và yêu cầu đất đắp bao
cho dự án đờng cao tốc Hà Nội Hải Phòng;
- Đặc điểm phân bố và tính chất ĐCCT của một số đất loại sét phân bố ở khu
vực Hải Dơng;
- Đặc điểm tính chất xây dựng, các chỉ tiêu đặc trng về yêu cầu đất đắp bao
của các đất loại sét và lựa chọn loại đất làm vật liệu đắp bao;
- Đề xuất giải pháp cải thiện tính chất xây dựng nhằm tăng khả năng khai
thác đất loại sét phân bố ở Hải Dơng nằm ven dọc đoạn từ Km33+000 đến
Km72+000 (Đờng cao tốc Hà Nội-Hải Phòng);
6. Phơng pháp nghiên cứu
Để giải quyết các nhiệm vụ của đề tài, các phơng pháp nghiên cứu đợc áp
dụng gồm:
- Phơng pháp thu thập tài liệu: thu thập các tài liệu về dự án đờng cao tốc
Hà Nội-Hải Phòng, tài liệu về địa chất, địa chất công trình, địa chất thuỷ văn
khu vực nghiên cøu;


3

- Phơng pháp địa chất truyền thống: quan sát thực địa, mô tả ghi chép, lấy
mẫu thí nghiệm trong phòng;
- Phơng pháp thực nghiệm: thí nghiệm trong phong xác định các chỉ tiêu cơ
lý, khả năng đầm chặt, ổn định đối với nớc và các chỉ tiêu đất đắp bao của
kết cấu đắp tại các độ chặt theo tiêu chuẩn dự án ở hai trạng thái không bÃo
hoà và bÃo hoà nớc;

- Phơng pháp thống kê: tổng hợp và hệ thống hoá các kết quả đà nghiên
cứu;
7. ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Kết quả nghiên cứu sẽ trực tiếp phục vụ cho sự định hớng khai thác vật
liệu tại chỗ làm lớp đất đắp bao đoạn từ Km33+000 đến Km72+000 - Đờng
cao tốc Hà Nội-Hải Phòng;
- Có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các vị trí có phân bố loại đất
tơng tự ở Việt Nam;
8. Cơ sở tài liệu
Luận văn đợc thực hiện trên cơ sở tài liệu:
- Các tài liệu về địa chất, địa chất công trình đờng cao tốc Hà Nội Hải
Phòng;
- Tiêu chuẩn kỹ thuật, bản vẽ thiết kế kỹ thuật dự án đờng cao tốc Hà Nội
Hải Phòng;
- Các tiªu chn ViƯt Nam, AASHTO, ASTM vỊ vËt liƯu dïng cho giao
thông;
- Các tài liệu thí nghiệm về đất đắp bao trong các dự án xây dựng đờng giao
thông ở Việt Nam;
9. Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm phần mở đầu, 04 chơng, phần kết luận


4

Chơng 1
Tổng quan về đất đắp bao trong xây dựng đờng v
yêu cầu chất lợng đất đắp bao cho dự án
đờng cao tốc

1.1. Vị trí v vai trò của lớp đắt đắp bao dính trong công

trình đờng

Để biết đợc vị trí của lớp đắp bao trong công trình đờng và đặc biệt là vai
trò của nó, trớc hết cần nắm đợc kết cấu công trình đờng thông qua một
mặt cắt ngang đặc trng. Theo đó, kết cấu tổng thể công trình đờng bao gồm
hai phần :
+ Nền đờng : nền tự nhiên đợc cải tạo hoặc nền đờng đắp.
+ áo đờng: gồm có tầng mặt làm bằng các vật liệu hạt hoặc các vật liệu hạt
có trộn nhựa hay tới nhựa đờng và tầng móng làm bằng các vật liệu khác
nhau đặt trực tiếp lên khu vực nền đờng hoặc trên lớp đáy móng. Tầng mặt
của áo đờng cấp cao có thể có nhiều lớp gồm lớp tạo nhám, tạo phẳng hoặc
lớp bảo vệ ở trên cùng (các lớp này không tính vào bề dày chịu lực của kết
cấu, nó có chức năng hạn chế các tác dụng phá hoại bề mặt và trực tiếp tạo ra
chất lợng bề mặt phù hợp với yêu cầu khai thác đờng), rồi đến lớp mặt trên
và lớp mặt dới là các lớp chịu lực quan trọng tham gia vào việc hình thành
cờng độ áo đờng.
Tầng móng cũng thờng gồm lớp móng trên và lớp móng dới (các lớp này
cũng có thể kiêm chức năng thoát nớc).
Tuỳ loại tầng mặt, cấp hạng đờng và lu lợng xe thiết kế mà kết cấu áo
đờng có đầy đủ các lớp ở trên nhng cũng có thể chỉ gồm một, hai lớp đảm
nhiệm nhiều chức năng.


5

Mặt cắt đầy đủ của kết cấu nền và áo đờng từ dới lên đợc trình bày ở hình
vẽ 1.1, bao gồm:
- Nền thiên nhiên hoặc nền đờng đắp Natural ground or Embankment;
- Lớp đáy móng Capping layer;
- Líp mãng d−íi – Subbase;

- Líp mãng trªn – Base;
- Lớp bê tông nhựa dới Binder course;
- Lớp bê tông nhựa trên Wearing course;
- Lớp tạo nhám;

Hình 1.1: Kết cấu tổng thể nền, mặt đờng
Nền và áo đờng bao gåm nhiỊu líp vËt liƯu kh¸c nhau víi tÝnh chất và chức
năng khác nhau, các lớp này đợc cấu tạo từ vật liệu rời nh cát, sỏi sạn, đá
nghiền, khi đợc san gạt, lu lèn với một độ ẩm và công đầm hợp lý sẽ đạt đợc
độ chặt theo yêu cầu kỹ thuật. Để đảm bảo sự ổn định của các lớp kết cấu, khả
năng lu lèn có hiệu quả, ngăn chặn sự xâm nhập và bào mòn của nớc (do
ma, gió, xói mòn của nớc mặt và các tác nhân khác) đồng thời giữ đợc vật


6

liệu trong thân đờng cần phải có lớp vật liệu đắp bao phía ngoài bảo vệ. Do
vậy, vị trí của lớp đắp bao đất dính nằm trên mái dốc của ®−êng tõ vÞ trÝ nỊn
®Õn cao ®é cđa líp mãng và cả trên lề của đờng để bảo vệ các lớp đắp bên
trong không bị xói mòn. Muốn vậy, đất đắp bao phải đảm bảo các tính chất
nh dính, dẻo, chống thấm cao, trơng nở và co ngót thấp, không bị tan rà khi
ngâm nớc.
1.2. Chỉ tiêu kỹ thuật lớp đất đắp bao v kết quả nghiên
cứu sử dụng

1.2.1. Yêu cầu kỹ thuật đất đắp bao và tình hình nghiên cứu sử dụng trên
thế giới
ở các nớc có hệ thống giao thông hiện đại nh Mỹ, Anh, Nhật, Đứchọ
xây dựng những bộ tiêu chuẩn kỹ thuật nh: AASHTO, ASTM, BS, JIS,
DINĐây là những bộ tiêu chuẩn chặt chẽ với các yêu cầu cụ thể cho từng

chỉ tiêu, áp dụng cho mỗi loại vật liệu, đảm bảo chất lợng cho việc thi công
dễ dàng và đạt yêu cầu, nghiệm thu tốt. Các tiêu chuẩn này đà và đang đợc
áp dụng trong việc xây dựng một số tuyến đờng giao thông lớn ë ViƯt Nam.
Tiªu chn AASHTO (American Association of State Highway and
Transportation Officials) của Mỹ đợc áp dụng chủ yếu ở Việt Nam.
(áp dụng tại: dự án cải tạo Quốc lộ 5, thi công từ năm 1996 1998; dự án
đờng cao tốc Pháp Vân Cầu Giẽ, thi công từ năm 1998 2002)
Theo tiêu chuẩn này:
Hàm lợng hạt < 0.002mm : ≥25 %;
ChØ sè dỴo

: ≥20% (theo AASHTO T90);

Giíi hạn chảy

: 30% (theo AASHTO T89);

Cờng độ kháng cắt không thoát nớc: 5kPa.
Vật liệu đắp bao đạt đợc các yêu cầu trên là đất sét có tính dẻo cao. Đất sét
sau khi đợc lu lèn có khả năng chống thấm tốt. Tuy nhiên, do hàm lợng hạt


7

sét cao, khả năng a nớc mạnh dẫn đến đất có các tính chất bất lợi nh
trơng nở, co ngót mạnh. Khi đất ở trạng thái độ ẩm thấp (ứng với thời điểm
thời tiết khô nóng) nếu gặp nớc nó hút nớc làm tăng thể tích sinh ra áp lực
trơng nở gây phá huỷ kết cấu đắp ngoài mái dốc. Ngợc lại, tính co ngót gây
nứt nẻ, tạo đờng dẫn cho nớc xâm nhập và phá huỷ các kết cấu đắp bên
trong thân đờng.

Để phù hợp với khí hậu nhiệt ®íi giã mïa Èm ë n−íc ta, trong c¸c chØ dẫn
kỹ thuật của các dự án đờng giao thông những năm gần đây có yêu cầu chỉ
số dẻo thấp hơn. Đất sử dụng đắp bao ngoài đất sét còn sử dụng đất sét pha,
vẫn đảm bảo tính chống thấm nớc mà còn hạn chế tính trơng nở, co ngót;
giảm nhiều khó khăn cho các nhà thầu thi công trong việc tìm kiếm nguồn vật
liệu đắp. Điều này đợc thể hiện rõ trong chỉ dẫn kỹ thuật theo tiêu chuẩn
AASHTO áp dụng cho các công trình ở Việt Nam nh: dự án đờng cao tốc
Hà Nội - Hải Phòng; đờng cao tốc Hà Nội Thái Nguyên; nâng cấp cải tạo,
mở rộng QL 38B đoạn Hải Dơng Hng Yên; nâng cấp cải tạo QL 21-2
Nam Định. Cụ thể:
Hàm lợng hạt < 0.002mm : >25 %;
ChØ sè dỴo

: ≥10% (theo AASHTO T90);

Giới hạn chảy

: 30% (theo AASHTO T89);

Cờng độ kháng cắt không thoát nớc: 25kPa.
1.2.2. Yêu cầu kỹ thuật đất đắp bao và tình hình nghiên cứu sử dụng ở
Việt Nam
Trong các quy trình thiết kế và xây dựng đờng ô tô ở Việt Nam đang áp
dụng, yêu cầu về vật liệu đắp bao còn mang tính chất định tính, cha có định
lợng cụ thể để đa ra các chỉ dẫn kỹ thuật cho các dự án. Chỉ yêu cầu vật liệu
đắp bao là đất sét có chỉ số dẻo 17 hoặc các loại đất có độ kết dính cao.
Thực tế, các dự án đờng giao thông lớn với ngn vèn vay −u ®·i n−íc


8

ngoài , yêu cầu về vật liệu đắp bao vẫn chủ yếu tuân theo tiêu chuẩn AASHTO
của Mỹ.
Yêu cầu kỹ thuật vật liệu đắp bao trong các tiêu chuẩn Việt Nam:
* Trong TCVN 5729 : 1997 - Đờng ôtô cao tốc Yêu cầu thiết kế: trờng
hợp sử dụng cát mịn để đắp nền đờng thì phải chọn loại đất đắp bao có kết
dính và có khả năng chống xói lở bề mặt, đồng thời phải thiết kế biện pháp
đắp bảo đảm chất lợng khi đầm nén, đặc biệt là bề mặt ta luy.
Lớp trên cùng của nền đắp cát, phải đắp một lớp dày 0.3m bằng đất á sét hoặc
á sét lẫn sỏi sạn có độ chặt theo quy định (không đợc đặt trực tiếp các lớp áo
đờng bằng vật liệu rời rạc trên nền cát).
* Trong 22 TCN 273 : 01 Tiêu chuẩn thiết kế đờng ôtô: nơi nền đờng là
đất cát thì cần thiết phải bảo vệ nền đờng khỏi bị xói mòn bằng cách sử dụng
một lớp bằng đất sét hoặc các loại đất có độ kết dính cao. Lớp bảo vệ ngoài
bằng đất sét phải dày tối thiểu 0.5m và phải sử dụng một lớp lọc ngợc để
thoát nớc cho nền đờng.
* Trong TCVN 4054 : 2005 - Đờng ôtô - Yêu cầu thiết kế: khi nền đờng
đắp bằng cát, nền đờng phải đợc đắp bao cả hai bên mái dốc và cả phần
đỉnh nền phía trên để chống xói lở bề mặt, tạo điều kiện thuận lợi cho việc đi
lại của xe, máy thi công áo đờng, đồng thời đảm bảo nớc trong nền đờng
thoát đợc ra ngoài; còn đất đắp bao phía trên đỉnh nền nên sử dụng đất cấp
phối lẫn dăm sạn. Đất đắp bao phần trên đỉnh nền không đợc dùng vật liệu
rời rạc để hạn chế nớc ma, nớc mặt xâm nhập vào phần đắp cát.
Chiều dày đắp bao hai bên mái dốc tối thiều là 1.0m và bề dày đắp bao đỉnh
nền (đáy áo đờng) tối thiểu là 0.3m.
Khi không thoả mÃn thì:
+ Giảm chiều dày lớp đất đắp bao còn 0.5m (theo phơng vuông góc với taluy), đồng thời phải thiết kế chống xói mái taluy và biện pháp chống thấm đối
với phía trong nền đờng.

9

+ Thiết kế giải pháp thay lớp đất bao phía đỉnh nền.
Tuỳ theo độ cao của mái đắp và loại vật liệu đắp, độ dốc mái đắp đợc qui
định trong bảng 1.1:
Bảng 1.1. Độ dốc mái đờng đắp
Loại đất đá để đắp

Độ dốc mái đờng đắp khi
chiều cao mái dốc
<6m

từ 6 đến 12 m

Các loại đá phong hoá nhẹ

1 : 1 ữ 1: 1,3

1 : 1,3 ữ 1,5

Đá khó phong hoá cỡ lớn hơn 25cm xếp
khan

1 : 0,75

1 : 1,0

Đá dăm, đá sỏi, sạn, cát lẫn sỏi sạn, xỉ
quặng.

1 : 1,3

1 : 1,3 ữ 1,5

Cát to và cát vừa, đất sét và cát pha, đá dễ
1 : 1,5
phong hoá
Đất bụi, cát nhỏ

1 : 1,75 ữ 2

1 : 1,75
1 : 1,75 ữ 2

- Trờng hợp nền đắp đất (cát) qua vùng ngập nớc thì phải áp dụng độ
dốc mái dốc đắp bằng 1:2 ữ 1:3 đối với phạm vi nền đờng dới mức nớc
ngập thông thờng và bằng 1:1,75 ữ 1:2,0 ®èi víi ph¹m vi nỊn ®−êng d−íi
møc n−íc thiÕt kÕ.
* Trong 22 TCN 211 : 06 – Quy tr×nh thiÕt kế áo đờng mềm : khi đắp bằng
cát cần phải có biện pháp đắp bao phía đỉnh nền để hạn chế nớc ma, nớc
mặt xâm nhập vào phần nền cát (ngay trong và cả sau quá trình thi công) và
tạo thuận lợi cho sự đi lại của xe, máy thi công lớp móng dới áo đờng.
* Trong cuốn Xây dựng nền đờng ô tô của tác giả Nguyễn Quang Chiêu
và LÃ Văn Chăm : trờng hợp nền đờng đợc đắp bằng cát, yêu cầu phía mái
taluy phải đắp lót lớp đất sét bao dày 50cm để bảo vệ chống xói lớp mặt và
trồng cỏ. Đất sét đắp bao taluy yêu cầu có chỉ số dẻo 17. Những khu vực
thờng xuyên ngập nớc nh nền đờng bÃi sông hoặc qua vùng ngập nớc
cần áp dụng các biện pháp gia cè m¸i taluy sau: