Tài liệu CHƯƠNG 1: CẤU TẠO MẶT ĐƯỜNG VÀ TRÌNH TỰ CHUNG XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ ppt

CHƯƠNG 1
CẤU TẠO MẶT ĐƯỜNG VÀ TRÌNH TỰ CHUNG XÂY DỰNG MẶT
ĐƯỜNG Ô TÔ
$1. CẤU TẠO KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG VÀ CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI CÔNG
NGHỆ THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG
1. Cấu tạo và các yêu cầu chung
2. Cấu tạo và các yêu cầu đối với kết cấu áo đường mềm
Nguyên tắc cấu tạo:
Phân tích tính chất của tải trọng tác dụng lên kết cấu mặt đường (Hình 1) cho
thấy:
+ Lực thẳng đứng:
Theo chiều sâu tác dụng thì ứng suất thẳng đứng giảm dần từ trên xuống dưới.
Do vậy để kinh tế thì cấu tạo kết cấu mặt đường gồm nhiều tầng lớp có chất lượng
vật liệu (E
đh
) giảm dần từ trên xuống phù hợp với qui luật phân bố ứng suất thẳng
đứng.
+ Lực nằm ngang (lực hãm, lực kéo) giảm rất nhanh theo chiều sâu. Do vậy
vật liệu làm tầng, lớp trên cùng phải có khả năng chống lại lực đẩy ngang (chống
trượt).
Trang 1
P
x
σ
x
σ
z
z
Hình 1
2

1
3
4
5
Tầng mặt
Tầng
móng
Nền
đường
Hình 3: Cấu tạo áo đường
mềm
Kết cấu áo đường mềm:
+ Áo đường mềm là loại áo đường có khả năng chống biến dạng không lớn,
có độ cứng nhỏ (nên cường độ chịu uốn thấp). Trừ mặt đường bằng BTXM thì tất cả
các loại áo đường đều thuộc loại áo đường mềm.
+ Cấu tạo hoàn chỉnh áo đường mềm như Hình 2, hình 3 gồm có tầng mặt và
tầng móng, mỗi tầng lại có thể gồm nhiều lớp vật liệu

Lớp bảo vệ,
lớp hao mòn
hoặc lóp m. trên
Tầng mặt
Kết cấu mặt đường lớp mặt dưới ( có thể
lơp trên và lớp dưới)
Kết cấu tổng thể
Nền mặt đường Tầng móng Lớp móng trên
Loại mềm ( áo Lớp móng dưới
đường)
Móng nền đất Lớp đáy áo đường
Đất lòng đường ( đất nền cho đến hết

Khu vực tác dụng)
Hình 2
* Tầng mặt: ở trên, chịu tác dụng trực tiếp của tải trọng bánh xe (gồm lực
thẳng đứng và lực ngang, có giá trị lớn) và các nhân tố thiên nhiên (như mưa, nắng,
nhiệt độ,...)
Yêu cầu tầng mặt phải đủ bền trong suất thời kỳ sử dụng của kết cấu áo
đường, phải bằng phẳng, có đủ độ nhám, chống thấm nước, chống được biến dạng
dẻo ở nhiệt độ cao, chống được nứt, chống được bong bật, phải có khả năng chịu
bào mòn tốt và không sinh bụi.
Để đạt được yêu cầu trên, tầng mặt thường cấu tạo gồm có 3 lớp:
./ Lớp 3: lớp chịu lực chủ yếu.
./ Lớp 2: lớp hao mòn.
./ Lớp1: lớp bảo vệ.
Lớp chịu lực chủ yếu lại có thể cấu tạo từ một hoặc nhiều lớp vật liệu. Do tính
chất chịu lực (chịu nén, chịu uốn và chịu cắt) nên lớp chịu lực chủ yếu phải cấu tạo
từ vật liệu có cường độ cao, có khả năng chống trượt nhất định. Thông thường là
hỗn hợp đá -nhựa (BTN, đá trộn nhựa,...), đá dăm gia cố xi măng, cấp phối đá dăm
hay đá dăm nước được chêm chèn và lu lèn chặt.
Trang 2
Lớp bảo vệ và lớp hao mòn được bố trí trên lớp chịu lực chủ yếu cũng có tác
dụng làm giảm tác động của lực ngang, tăng cường sức chống bào mòn cho tầng
mặt. Nhưng tác dụng chủ yếu là để giảm bớt tác động của lực xung kích, chống lại
sự mài mòn trực tiếp của bánh xe và thiên nhiên (ví dụ như: lớp láng nhựa có tác
dụng chống nước thấm vào lớp chịu lực chủ yêu, giữ cho lớp này ổn định cường
độ,...). Ngoài ra, chúng còn tăng cường độ bằng phẳng, tăng độ nhám cho mặt
đường
Lớp hao mòn thường là một lớp mỏng dầy từ 1 - 3 cm, ở ngay trên lớp mặt
chủ yếu và thường làm bằng vật liệu có tính dính: lớp làng nhựa, BTN chặt, hạt mịn
hay BTN cát.
Lớp bảo vệ cũng là một lớp mỏng 0.5 - 1 cm, để bảo vệ cho lớp dưới khi chưa

hình thành cường độ (lớp cát trong mặt đường đăm nước,....). Đối với mặt đường
BTN và có xử lý nhựa thì không có lớp này.
Lớp hao mòn, lớp bảo vệ là các lớp định kì phải khôi phục trong quá trình
khai thác.
* Tầng móng:
Khác với tầng mặt, tầng móng chỉ chịu tác dụng lực thẳng đứng. Nhiệm vụ
của nó là phải phấn bố làm giảm nhỏ ứng suất thẳng đứng truyền xuống nền đường
tới một giá trị để đất nền có thể chịu đựng được mà không tạo nên biến dạng quá
lớn.
Do lực thẳng đứng truyền xuống ngày càng bé đi nên để tiết kiệm tầng móng
có cầu tạo gồm nhiều lớp vật liệu có cường độ giảm dần từ trên xuống. Thông
thường có 2 lớp: lớp móng trên và lớp móng dưới.
Do không chịu tác dụng bào mòn trực tiếp, tác dụng lực ngang mà chỉ chịu
lực thẳng đứng nên vật liệu làm tầng móng không yêu cầu cao như tầng mặt và có
thể dùng các vật liệu rời rạc, chịu bào mòn kém nhưng chủ yếu lại đòi hỏi có độ
cứng nhất định, ít biến dạng. Tầng móng thường làm bằng các loại vật liệu như: Lớp
móng trên: cấp phối đá dăm loại 1, cấp phối đá gia cố xi măng, đá dăm láng nhựa,
đá dăm tiêu chuẩn, .....Lớp móng dưới: cấp phối đá dăm loại 2, đất, cát gia cố xi
măng, đất gia cố nhựa, cấp phối sỏi suối, cấp phối sỏi ong, cấp phối sỏi sạn (cấp
phối đồi)....
- Không phải bao giờ một kết cấu mặt đường mềm cũng bao gồm đày đủ các
tầng, lớp như trên mà tuỳ theo yêu cầu xe chạy, tuỳ theo điều kiện cụ thể nó có thể
chỉ gồm một số tầng lớp nào đó. Ví dụ: như với đường cấp thấp, áo đường chỉ có thể
chỉ gồm tầng mặt. Khi này tầng mặt kiêm luôn chức năng của tầng móng. Với
đường cấp cao thì kết cấu áo đường thường có nhiều tầng lớp như trên.
- Hiểu rõ chức năng của mỗi tầng lớp trong kết cấu áo đường mới có thể chọn
được cấu tạo, chọn vật liệu sử dụng trong mỗi tầng lớp được hợp lý và mới đề xuất
đúng đắn các yêu cầu thi công cụ thể đối với mỗi tầng lớp đó.
Trang 3
3.Cu to v cỏc yờu cu i vi kt cu ỏo ng cng (gii thiu mt ng

BTXM)
$2. CC NGUYấN Lí S DNG VT LIU XD MT NG
Vt liu lm mt ng thng gm cú 2 loi: ct liu v cỏc cht liờn kt.
Ct liu l ton b cỏc ht khoỏng vt kớch c t 0 - 80mm, bao gm cỏc ht mn,
cỏt, si sn, ỏ dm, cp phi, cú tỏc dng lm b khung ca lp kt cu. Cũn cht
liờn kt thng c trn hoc ti vo ct liu vi mt t l nht nh dớnh kt
cỏc ht ct liu nhm tng cng v tớnh chng thm nc ca hn hp. Cỏc cht
liờn kt gm cú: cỏc cht liờn kt rn trong nc v puzụlan (nh xi mng cỏc loi,
vụi tro bay, vụi puzụlan), cỏc cht liờn kt hu c hoc cht liờn kt hyrụcỏcbon
(nh nha bitum, gruon, nh tng ca bitum hoc gruon) v vụi. Ngoi ra vi
mt ng qỳa cũn dựng t dớnh lm cht liờn kt, tuy nhiờn t dớnh kộm n
nh vi nc, vỡ vy ch thớch hp lm lp
múng ca cỏc kt cu mt ng cú lp mt
hon chnh.
Vic s dng vt liu xõy dng mt
ng hin nay u da vo mt trong cỏc
nguyờn tc sau nay:
1. Nguyờn lý lm mt ng theo kiu lỏt:
Cng ca lp mt ng ny ch yu
da vo cng ca bn thõn cỏc phin ỏ
(hoc tm bờ tụng) v s chốn khớt gia cỏc
phin ỏ vi nhau cng nh cng ca lp
múng hoc nn t phớa di. Nh vy cỏc
phin ỏ phi c gia cụng cú hỡnh dng ging
nhau, b mt bng phng v phi cng . Nhc im ln nht ca k thut
xõy dng mt ng lỏt l hin vn cha c gii húa c cụng tỏc lỏt mt ng,
vic gia cụng cỏc phin ỏ lỏt khỏ phc tp vỏ rt tn cụng v ch yu u phi lm
bng tay. Vỡ vy vic lm cỏc mt ng ỏ lỏt hin nay rt hn ch.
2. Nguyờn lý lm mt ng theo kiu chốn múc (ỏ chốn ỏ):
Theo nguyờn lý ny, ct liu l ỏ dm cú kớch c ng u, c ri thnh

tng lp v lu lốn cht, trong qỳa trỡnh lu lốn cú chốn cỏc hũn ỏ nh vo khe h
gia cỏc hũn ỏ ln. Nh vo tỏc dng chốn múc v ma sỏt gia cỏc hũn ỏ vi
Trang 4
a)
b)
Hình 1-2: Lớp mặt đuờng làm theo
nguyên lý lát, xếp
a) Không có vật liệu liên kết
b) Có dùng thêm vật liệu liên kết
Hình 1-3: Lớp mặt đuờng làm theo nguyên lý đá chèn đá
a) Không có vật liệu liên kết
b) Có dùng thêm vật liệu liên kết
a)
b)
Theo nguyờn lý ny, ct liu l ỏ dm cú kớch c ng u, c ri thnh
tng lp v lu lốn cht, trong qỳa trỡnh lu lốn cú chốn cỏc hũn ỏ nh vo khe h
gia cỏc hũn ỏ ln. Nh vo tỏc dng chốn múc v ma sỏt gia cỏc hũn ỏ vi
nhau nh vy m hỡnh thnh c cng chng li bin dng thng ng v chu
c tỏc dng ca cỏc lc ngang nht nh.
u im chớnh ca nguyờn lý lm mt ng ny l cụng ngh thi cụng n
gin, thớch hp vi phng phỏp sn xut ỏ bng th cụng. Nhc im l rt tn
cụng lu v khụng khng ch cỏc giai on lu tt thỡ ỏ d b v nỏt, trũn cnh, phỏ
v nguyờn lý lm vic ca loi mt ng ny.
Ngoi ra kh nng chu lc ngang kộm, mt ng d b bong bt, nht l cỏc
on cong, on dc, vỡ vy ngi ta thng dựng thờm cht liờn kt di hỡnh thc
ti hoc trn tng cng sc chng trt.
3. Lm mt ng theo nguyờn lý cp phi:
Theo nguyờn lý ny ct liu s gm nhiu c ht to nh khỏc nhau, phi hp
vi nhau theo mt t l nht nh v sau khi lu lốn s t c mt cht nht
nh. cht ca hn hp vt liu sau khi lu lốn cng ln thỡ cng ca lp vt

liu cng cao. Ngoi ra tng thờm cng cũn trn thờm cỏc cht liờn kt vụ c
hoc hu c v khi ú s c cỏc lp mt ng cú cng cao nh mt ng
bờ tụng xi mng, mt ng bờ tụng nha.
u im chớnh ca phng phỏp lm mt ng theo nguyờn lý cp phi l cú
th c gii hoỏ c v t ng húa ton b qỳa trỡnh cụng ngh sn xut vt liu,
bỏn thnh phm v thi cụng cng nh kim tra v nghim thu cht lng thi cụng
cỏc loi múng v mt ng ny.
Vỡ vt hu ht cỏc loi múng v mt ng hin nay nh cp phi ỏ dm, cp
phi ỏ dm gia c xi mng, cp phi ỏ dm en, bờ tụng xi mng, bờ tụng nha
u c s dng theo nguyờn lý cp phi.
4.Nguyờn lý gia c t lm múng v mt ng:
Dựng cỏc cht liờn kt, cỏc cht ph gia v cỏc phng phỏp lý húa khỏc nhau
gia c t, nhm thay i mt cỏch c bn tớnh cht c hc v cu to ca nú (m
trc ht l tỏc ng nờn cỏc thnh phn ht sột), lm cho cỏc c trng c hc ca
Trang 5
nó tốt hơn, ít thay đổi và ổn định với nước, thích hợp để làm móng và mặt đường
(mặt đường qúa độ, trên có rải lớp hao mòn).
Riêng với cát (và các loại đất rời khác) thì gia cố bằng các chất liên kết hữu cơ
hoặc vô cơ nhằm dính các hạt đất với nhau thành một lớp toàn khối có cường độ cao
và ổn định đối với nước.
Do đất là vật liệu tại chỗ và có sẵn ở mọi nơi nên phương pháp gia cố đất rất
thích hợp để làm mặt đường ở những nơi thiếu vật liệu đá.
$3. TRÌNH TỰ CHUNG XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG VÀ CÔNG TÁC
CHUẨN BỊ THI CÔNG
1. Công tác chuẩn bị:
- Cắm lại hệ thống cọc tim, cọc hai bên mép phần xe chạy để xác định được vị
trí của mặt đường phục vụ cho việc thi công lòng đường.
- Thi công lòng đường.
- Chuẩn bị vật liệu để xây dựng các tầng lớp mặt đường.
2. Công tác chủ yếu:

- Xây dựng tầng đệm cát và hệ thống thoát nước làm khô mặt đường và phần
trên của nền đường (khi có thiết kế).
- Lần lượt xây dựng các tầng lớp trong kết cấu mặt đường.
3. Công tác hoàn thiện:
Tu bổ bề mặt phần xe chạy và sửa chữa lại lề đường ở những chỗ chưa đảm
bảo chất lượng hoặc bị phá hỏng do hoạt động của xe, máy hay do đổ chứa vật liệu
trong qúa trình thi công.
• Thi công lòng đường:
 Các yêu cầu đối với lòng đường:
- Phải đảm bảo đúng kích thước về bề rộng và chiều sâu.
- Đáy của lòng đường phải có hình dạng đúng với mui luyện thiết kế và ở
những đoạn đường cong thì đáy lòng đường cũng phải đào có siêu cao.
- Đáy lòng đường phải được tăng cường đầm nén để tăng cường độ của cả kết
cấu mặt đường và thông qua qúa trình đầm nén lại có thể phát hiện những chỗ lòng
đường bị yếu, bị “cao su” để kịp thời xử lý khi xây dựng mặt đường.
- Hai bên thành của lòng đường phải vững chắc và thẳng đứng.
 Phương án xây dựng lòng đường:
- Phương án đắp lề hoàn toàn: thích hợp với nền đắp vì tiết kiệm được khối
lượng đắp và đầm nén cả phạm vi phần xe chạy, cũng như thích hợp với trường hợp
cải tạo tôn cao mặt đường cũ.
Trang 6
1
:
m
m
i
∆
a
0
i

a
∆
h
a)
h
1
:
m
m
i
0
i
b)
h
Trước khi thi công lòng đường, nền đường phải đủ bề rộng bằng B + 2∆a
(trong đó B là bề rộng nền đường thiết kế). Đồng thời cao độ nền đường thấp hơn
cao độ thiết kế 1 trị số ∆h.
∆h = h và ∆a = m.h (1-1)
Trong đó:
h: chiều dày kết cấu áo đường; 1:m là độ dốc mái ta luy nền đường.
Hình 1-4: Phương án đắp lề hoàn toàn
- Phương án đào lòng đường hoàn toàn: thích hợp với nền đào. Trong những
trường hợp kết cấu mặt đường tương đối mỏng, chiều sâu lòng đường nhỏ, cũng như
trong trường hợp nền đắp để lâu mới xây dựng tiếp mặt đường, qua thời gian trên
mặt nền bị phá hoại hư hỏng nhiều.
Hình 1-5: Phương án đào lòng đường hoàn toàn
- Phương án đắp lề một phần: có thể sử dụng cho cả nền đào và nền đắp.
B
AS
h

−
=∆
và
hma
∆=∆
.
(1-2)
Trong đó:
B: bề rộng nền đường theo thiết kế.
S = b.h (b: bề rộng phần xe chạy; h: chiều dày kết cấu áo đường).
4
.
...
2
00
2
m
ib
ibaiaA ++=
(1-3)
a, i
0
: bề rộng và độ dốc lề đường theo thiết kế.
i
m
: độ dốc mui luyện lòng đường.
Trang 7
1
:
m

m
i
0
i
c)
B
b
∆
a a
∆
h
h
Hình 1-6: Phương án đắp
lề một phần
CHƯƠNG 2
CÔNG TÁC ĐẦM NÉN LÀM NHỎ ĐẤT VÀ TRỘN VẬT LIỆU TRONG XÂY
DỰNG MẶT ĐƯỜNG
$-1. Lý thuyết về đầm nén mặt và móng đường
Công tác đầm nén là một khâu quan trọng trong quá trình công nghệ xây
dựng mặt và móng đường. Chất lượng đầm nén có ảnh hưởng quyết định đến chất
lượng sử dụng của các tầng lớp vật liệu trong kết cấu mặt đường.
Sở dĩ là như vậy là do: bất cứ sử dụng loại vật liệu gì, xây dựng các tầng lớp
áo đường theo nguyên lý nào, cuối cùng cũng phải thông qua tác dụng cơ học của
đầm nén thì trong nội bộ vật liệu mới hình thành được cấu trúc mới, đảm bảo cường
độ, độ ổn định và đạt được mức độ bền vững cần thiết.
Ngoài ra, đứng về mặt thi công mà xét thì công tác đầm nén là một khâu công
tác chủ yếu có phần khống chế đối với năng suất, tốc độ thi công. Đồng thời cũng là
khâu kết thúc quá trình công nghệ thi công nên đòi hỏi có sự tập trung chỉ đạo và
chú trọng kiểm tra chất lượng.
1.1. Mục đích của đầm nén:

Vật liêu làm các lớp mặt đường thường là những hỗn hợp gồm 3 pha: rắn,
lỏng, khí. Quá trình đầm nén sẽ làm cho khí thoát ra ngoài (khác với quá trình cố kết
là thoát nước) làm cho độ chặt của hỗn hợp tăng lên. Như vậy sẽ tăng diện tiếp xúc,
tăng số lượng liên kết trong một đơn vị thể tích. Kết quả là trong nội bộ vật liệu sẽ
hình thành một cấu trúc mới khác với lúc chưa lu lèn và lực dính, lực ma sát, tính
dính nhớt của bản thân vật liệu sẽ tăng lên, tính thấm nước, hút ẩm sẽ giảm đi do đó
tạo nên được cường độ cao, độ ổn định về cường độ lớn cho các tầng lớp vật liệu
làm mặt đường.
1.2.Quá trình đần nén:
Trang 8
+ Dưới tác dụng của tải trọng đầm nén, trong lớp vật liệu sẽ phát sinh sóng
ứng suất - biển dạng. Độ chặt và mô đuyn đàn hồi càng lớn thì sóng ứng suất-biến
dạng lan truyền càng nhanh.
+ Dưới tác dụng của áp lực lan truyền đó, trước hết các hạt khoáng chất và
màng chất lỏng bao bọc nó sẽ bị nén đàn hồi. Khi ứng suất tăng lên và tải trọng đầm
nén tác dụng trùng phục nhiều lần, cấu trúc của các màng mỏng sẽ dần dần bị phá
hoại, cường độ của các màng mỏng sẽ giảm đi. Nhờ vậy các tinh thể và các hạt kết
có thể trượt tương hỗ và di chuyển tới sát gần nhau, sắp xếp lại để đi đến các vị trí
ổn định (biến dạng không hồi phục tích luỹ dần), đồng thời không khí bị đẩy thoát ra
ngoài, lỗ rỗng giảm đi, mức độ bão hoà các liên kết trong một đơn vị thể tích tăng
lên và giữa những tinh thể sẽ phát sinh các tiếp xúc và liên kết mới. Qua giai đoạn
này, nếu tiếp tục tăng ứng suất lèn ép thì những màng mỏng ở nơi tiếp xúc giữa các
tinh thể và giữa các hạt kết vẫn tiếp tục bị nén thêm. Tuy rằng không làm độ chặt
tăng thêm đáng kể nữa nhưng riêng đối với cấu trúc keo tụ thì chính lúc này cường
độ của vật liệu lại tăng nhiều vì màng chất lỏng bị nén thêm sẽ tạo điều kiện để liên
kết biến cứng, tăng ma sát và lực dính, dẫn đến thay đổi chất lượng của liên kết.
+ Như vậy, để đầm nén có hiệu quả thì công đầm nén phải khắc phục được
sức cản của
vật liệu phát sinh trong quá trình đầm nén. Qua hiện tượng đã trình bầy ở trên, ta
thấy sức cản đầm nén bao gồm:

./ Sức cản cấu trúc: sức cản này do là do liên kết cấu trúc giữa các pha và
thành phần có trong hỗn hợp vật liệu gây ra. Liên kết cấu trúc giữa các thành phần
càng được tăng cường và biến cứng thì sức cản cấu trúc càng lớn và nó tỷ lệ thuận
với trị số biến dạng của vật liệu. cụ thể là, trong quá trình đầm nén độ chặt của vật
liệu càng tăng thì sức cản cấu trúc càng lớn.
./ Sức cản nhớt: sức cản này là do tính nhớt của các màng pha lỏng bao bọc
quanh các hạt (hoặc hạt kết) vật liệu do sự bám móc nhau giữa các hạt (hoặc hạt kết)
khi trượt gây ra. Sức cản nhớt tỉ lệ thuận với tốc độ biến dạng tương đối của vật liệu
khi đầm nén và sẽ càng tăng khi cường độ đầm nén tăng và độ nhớt của các màng
lỏng tăng.
./ Sức cản quán tính: sức cản này tỷ lệ thuận với khối lượng vật liệu và gia tốc
khi đầm nén.
- Sức cản đầm nén của vật liệu lớn hay nhỏ và quan hệ giữa các thành phần
nói trên như thế nào là tuỳ thuộc vào cấu trúc của vật liệu, tuỳ thuộc vào góc ma sát,
cường độ lực dính và tính nhớt của vật liệu.
Rõ ràng là đồng thời với sự tăng độ chặt và cường độ của vật liệu thì trong
qúa trình đầm nén sức cản đầm nén cũng sẽ tăng lên. Như vậy cần phải nghiên cứu
chon các thông số, phương thức và chế độ đầm nén sao cho khắc phục được sức cản
đầm nén, bảo đảm hiệu quả đầm nén là cao nhất và chi phí đầm là rẻ nhất.
Trang 9
$2. Chọn các phương tiện đầm nén và công tác đầm nén
mặt đường.
Yêu cầu:
Công tác đầm nén mặt, móng đường cần đạt được các yêu cầu sau:
- Lớp mặt đường phải đạt được độ chặt và cường độ cần thiết sau khi kết thúc
quá trình đầm nén.
- Trong quá trình đầm nén, tải trọng đầm nén không phá hỏng cấu trúc nội bộ
của lớp vật liệu.
- Kết thúc quá trình đầm nén, lớp mặt đường phải bằng phẳng, không có hiện
tượng lượn sóng, không để lại vệt bánh lu.

- Tốn ít công lu lèn nhất, có như vậy mới đạt hiệu quả kinh tế cao.
2.1. Các phương tiện đầm nén và chọn loại công cụ đầm nén:
Hiện nay, có 3 phương pháp đầm nén các lớp mặt đường: dùng tải trọng tĩnh
(lu bánh cứng, lu lốp), dùng tải trọng chấn động (lu chấn động, máy đầm rung) và
phương pháp đập-chấn động thực hiện bằng cơ cấu đập-chấn động trang bị liền
thành một bộ phận của những máy rải (máy rải BTN, BTXM).
Phổ biến nhất trong các phương pháp trên là sử dụng các loại lu để đầm nén.
Sử dụng lu có thể đật được những yêu cầu trên một cách tiện lợi và rẻ, thích hợp với
hầu hết các loại tầng lớp vật liệu làm mặt đường.
Nguyên tắc chọn lu:
* Chọn áp lực lu: chọn lu quan trọng nhất là chọn áp lực lu hợp lý.
- áp lực tác dụng lên lớp vật liệu sao cho vừa đủ khắc phục sức cản đầm nén
để tạo được biến dạng không hồi phục trong vật liệu khi lu lèn σ >q
Nhưng áp lực đầm nén cũng không được lớn hơn quá nhiều so với sức cản
đầm nén. vì như vậy sẽ xảy ra hiện tượng phá hoại trượt, trồi trong lớp vật liệu, gây
nên hiện tượng nứt, vỡ vụn đá, tròn cạnh, lượn sóng trên bề mặt do đó không thể nén
chặt được vật liệu đến độ chặt cần thiết.
Theo nguyên tác trên, trong giai đoạn đầu của quá trình đầm nén chọn áp lực
lu lớn hơn sức cản đầm nén ban đầu một ít (σ > q
đ
), trong giai đoạn cuối, chọn áp
lực lu nhỏ hơn trị số sức cản đầm nén tương ứng ở thời kỳ này một ít (σ < q
k
)
Giá trị q
đ
, q
c
tương ứng với giá trị c, ϕ của vật liệu tương ứng với các thời kỳ
đầu , cuối quá trình đầm nén.

Có thể tham khảo bảng sau: Bảng 2
Lớp vật liệu ϕ
o
c
đ

(kg/cm
2
)
c
k

(kg/cm
2
)
q
đ

(kg/cm
2
)
q
k

(kg/cm
2
)
- Lớp mặt đá dăm nước
- Cấp phối sỏi suối
- Thấm nhập nhựa

50
35
45
0.2
0.15
0.3
1.3
0.75
1.5
7
3
9
45
15
45
Trang 10
- BTN rải nóng
- Đất gia cố xi măng
- Cấp phối sỏi sạn (cấp phối
đồi)
- Cát hạt nhỏ
35
40-
45
25
30
0.2
0.2
0.15
0.1

1.5
2.0
0.6
0.25
4
5
2
1.5
30
50
8
4.0
- Trong qua trình đầm nén, sức cản đầm nén tăng dần do vậy áp lực đầm nén
cũng phải được tăng lên tương ứng ⇒ Đầu tiên dùng lu nhẹ, sau dùng lu năng.
- áp lực lu truyền xuống lớp móng phải nhỏ hơn sức chịu tải cho phép của lớp
móng đó
σ
h
≤ [σ]
cp

σ
h
: áp lực đầm nén truyền xuống lớp móng dưới (kg/cm
2
)
[σ]
cp
: sức chịu tải cho phép của vật liêu làm lớp móng (kg/cm
2

).
* Diện tiếp xúc của bánh lu với lớp vật liệu:
Diện tiếp xúc này càng lớn thì thời gian tác dụng tải trọng đầm nén sẽ càng
lớn và như vậy càng có lợi khi đầm nén các lớp vật liệu có tính nhớt cao; đồng thời
nó hạn chế sự nở hông của vật liệu nên điều kiện đầm nén càng có lợi.
* Xác định áp lực lu:
- Với lu bánh cứng:
./ áp lực tác dụng trên 1 đơn vị chiều dài của bề rộng bánh lu p (kg/cm), xác
định như sau:
Lu 2 trục, 2 bánh: p = 2/3. Q/l . 1000 kg/cm
Lu 2 trục, 3 bánh: p = 1/3. Q/l. 1000 kg/cm
Trong đó: Q: trọng lượng của toàn bộ lu (tấn)
l: chiều rộng của 1 bánh sau (cm)
./ Bề rộng diện truyền áp lực lu xuống mặt đường b

b
pD
E
td
=
2
(cm)
trong đó:
D: đường kính bánh lu
E
tđ
: mô đuyn đàn hồi tương đương của
các lớp mặt đường tính từ lớp được đầm nèn trở xuống.
Vậy áp lực trung bình của bánh lu tác dụng trên mặt lớp vật liệu lu lèn σ là

σ
= =
p
b
pE
D
td
2
kg/cm
2

Nhìn vào công thức trên ta thấy, muốn tăng áp lực lu có thể giảm D hoặc tăng
E
tđ
. Nhưng giảm D không có lợi vì bánh lu nhỏ quá dễ gây hiện tượng đẩy trượt phá
hoại vật liệu đang đầm nén. Còn tăng E
tđ
, nghĩa là bảo đảm cho móng của lớp vật
liêu đang đầm nén có cươnmg đọ cao, điều này rõ ràng có ý nghĩa thực tiến: dùng lu
Trang 11
z
b
D
Hình 4
nặng trên lớp móng yếu có thể sẽ kém hiệu quả hơn khu dùng lu nhẹ trên lớp móng
cứng.
- Với lu bánh lốp:
./ áp lực trung bình của bánh lu tác dụng xuống lớp vật liệu lu lèn:
σ = Q/ S
S = π.ab/ 4

a = 2. (d. λ)
1/2
. Thay vào ta được:
σ
π
=
2
b
QK
d
c
kg/cm
2
Trong đó:
b: bề dầy của 1 bánh lu lốp (cm)
Q: tải trọng đè lên 1 bánh lốp (kg)
K
c
: hệ số độ cứng của lốp, kg/cm, phụ thuộc
vào loại lốp, áp lực khí trong săm.
d: đường kính của bánh lốp
d = a
2
/4. λ
với λ = Q/K
c
, biến dạng cực đại của lốp
a: bề rộng diện tiếp xúc của bánh lu với mặt đường
./ áp lực trung bình của bánh lu lốp cũng có thể tính theo công thức sau:
σ = p

k
/ (1 - ξ) kg/cm
2
trong đó: p
k
: áp lực khí trong săm của bánh lu (kg/cm
2
)
ξ: hệ số xét đến độ cứng của lốp, phụ thuộc vào p
k
theo bảng
Bảng 3
p
k
(kg/cm
2
) 1 2 3 4 5 6 7
ξ 0.6 0.5 0.4 0.3 0.25 0.2 0.15
+ So sánh:
Diện truyền áp lực và áp lực của lu bánh lốp không phụ thuộc điều kiện nền
móng cũng như cường độ của lớp vật liệu đầm nén và do đó hầu như không thay đổi
trong quá trình đầm nén. Mặt khác diện truyền áp lực của của lu bánh lốp lớn hơn lu
bánh cứng nên thời gian tác dụng của tải trọng đầm nén cũng lâu hơn. Đồng thời
diện truyền áp lực này không phải càng ngày càng nhỏ đi như lu bánh cứng nên tải
trọng bánh lu truyền xuống dưới sâu đều hơn, khiến cho lu bánh lốp có thể đầm nén
các lớp vật liệu dầy hơn.
Lu bánh lốp và bánh cứng đều có thể sử dụng để đầm nén mọi loại mặt
đường. Tuy nhiên với những đặc điểm trên, lu bánh lốp đặc biệt thích hợp với các
lớp vật liệu có sức cản đầm nén không cao lắm nhưng tính nhớt lớn (ví dụ: các lớp
đất gia cố, mặt dường nhựa). Còn lu bánh cứng thích hợp với vật liệu có sức cản

đầm nén cao nhưng tính nhớt thấp ( đá dăm nước).
Trang 12
Hình 5
Q
b
bb
b
b
bb
b
a
Trong trường hợp không có lu bánh lốp khi lu bánh cứng để đầm nén vật liệu
có tính nhớt lớn thì cần tăng thời gian tác dụng của tải trọng đầm nén băng cách
giảm tốc độ lu, tăng số lần lu,.... tuy nhiên khi này năng suất lu sẽ giảm.
* Đảm bảo điều kiện không phá hoại móng:
σ
h
≤ [σ]
cp

σ
h
: áp lực lu truyền lên bề mặt lớp móng dưới qua chiều dầy h của lớp vật
liệu đang đầm nén (kg/cm
2
)
[σ]
cp
: sức chịu tải cho phép của vật liêu làm lớp móng (kg/cm
2

).
- Với lu bánh cứng:
σ
h
= K.p/ h (kg/cm
2
)
- Với lu bánh lốp có đường kính vệt tiếp xúc tương đương D=30 cm:
σ
h
= 1,5 p
o
.K/ (1+2,5h/ 30) (kg/cm
2
)
trong đó:
p: áp lực lu bánh cứng trên một đơn vị dài của bề rộng bánh lu (kg/cm)
h: bề dầy lớp vật liệu đầm nén (cm)
p
o
: áp lực của lu bánh lốp trên mặt lớp đầm nén (kg/cm
2
)
K: hệ số vật liệu. K = 0.64 khi vật liệu được dầm nèn chặt
K = 1 khi vật liệu còn rời rạc
- áp lực truyền xuống lớp móng theo công thức trên rõ ràng sẽ lớn hơn khi vật
liệu còn rời rạc. Do đó để đảm bảo điều kiện không phá hoại móng, một lần nữa cho
thấy trong qua trình đầm nén ở giai đoạn đầu cần dùng lu nhẹ, sau tăng lên dùng lu
nặng hơn.
* Lu chấn động:

Lu chấn động thường thích hợp để đầm nén BTXM, hỗn hơp đá nhựa (BTN,
đá trộn nhựa,..)
Nguyên lý: Khi chấn động vật liệu sẽ chuyển động dao động theo, do đó lực
ma sát, lực dính trong nội bộ vật liệu sẽ giảm đi, các màng nhớt sẽ bị phá hoại. Kết
qủa là dưới tác dụng của trọng lượng bản thân vật liệu hạt và tải trọng chấn động các
hạt sẽ di chuyển và lớp vật liệu đạt được độ chặt cần thiết.
Hiệu quả đầm nén phụ thuộc vào lực lích thích. Lực này thay đổi theo tần số,
biên độ dao động và trọng lượng của bộ phận gây chấn động.
Lực kích thích Q của các máy đầm chấn động có thể xác định theo công thức
sau:
Q = n
2
.p.r/ 9000 (kg)
trong đó:
n: số vòng quay của trục máy trong 1 phút (v/ph)
q: trọng lượng khối lệch tâm của máy (kg)
r: khoảng cách từ trọng tâm khối lệch tâm đến trục quay (cm)
Chọn loại máy chấn động để đầm nén mặt đường cần dựa vào lực kích thích
Q tuỳ thuộc vào loại, tính chất của hỗn hợp vật liệu cần đầm nén. Với mặt đường
Trang 13
BTXM, theo nghiên cứu của N.Ia. Khackhut, trị số Q cần thiết khi dùng đầm chấn
động là
Q = k
1
(G + k
2
F/ 160) (kg)
trong đó:
k
1

: hệ số phụ thuộc tần số dao động và độ nhớt của hộn hợp BTXM, theo
bảng 5
k
2
: hệ số phụ thuộc tỷ số N/ X, khi N/ X = 0.45 thì k
2
= 15
khi N/ X ≥ 0.5 thì k
2
= 11
G: trọng lượng máy đầm chấn động (kg)
F: diện tích tiếp xúc của hỗn hợp với máy đầm (cm
2
)
Hệ số k
1
Bảng 4
Tần số dao động (số lần/s) Tỷ số N/ X
> 0.5 < 0.5
2000 - 3000
300 - 5000
0.5 - 0.7
0.7 - 1.0
0.7 - 0.9
1.0 - 1.4
Ngoài chỉ tiêu trên ra, khi chọn thiết bị chấn động cần phải xét đến áp lực đơn
vị ở trạng thái tĩnh của thiết bị chấn động lên mặt lớp vật liệu đầm nén p:
p = G/ F (kg/cm
2
)

Thường yêu cầu p> 2000 kg/cm
2
đối với trường hợp đầm nén hỗn hợp đá
nhựa, p = 2000 kg/cm
2
đối với đá dăm, p = 500 - 1500 kg/cm
2
với nền đất.
Đối với các lu chấn động thường yêu cầu có tỷ số giữa lực kích thích Q với
trọng lượng trụch bánh chấn động (G) khoảng từ 4 - 6 lần và biên độ dao động
khoảng 0.75 - 0.85 mm.
2.2. Bề dày lèn ép
Bề dầy hợp lý của lớp vật liệu lèn ép được xác định theo yêu cầu sau:
- Bề dầy lèn ép không quá lớn để đảm bảo ứng suất do áp lực lu truyền xuống
đủ để khắc phục sức cản đầm nén ở mọi vị trí của lớp vật liệu. Nhằm tránh hiện
tượng khi lu lèn ở trên chạt nhưng ở dưới không chặt, bảo đảm hiệu quả đầm nén
tương đối đồng đều từ trên xuống dưới.
- Bề dầy lèn ép không nhỏ quá để đảm bảo ứng suất do áp lực đầm nén truyền
xuống đáy không lớn hơn khả năng chịu tải của tầng móng phía dưới.
σ
h
≤ [σ]
cp

- Bề dầy đầm nén được xác định theo 2 yêu cầu trên. Thông thường, bề đầy
đầm nén có hiệu quả thường xấp xỉ bằng bề rộng tiếp xúc (hay bề rộng truyền áp
lực) của công cụ đầm nén (b: lu bánh cứng, a: lu lốp).
Chú ý: bề dầy lèn ép có hiệu quả trên hoàn toàn không phải là bề dầy tối đa
mà áp lực của công cụ đầm nén có thể truyền xuống được.
Trang 14

- Bề dầy đầm nén hợp lý của lu rung cũng lấy theo bề rộng tiếp xúc của bánh
lu với mặt đường.
2.3. Tốc độ đầm nén.
Tốc độ đầm nén có ảnh hưởng trực tiếo đến hiệu quả đầm nén và chất lượng
đầm nén.
Tốc độ lu càng chậm thì thời gian tác dụng của tải trọng đầm nén càng lâu, sẽ
khắc phục được sức cản đầm nén tốt hơn (nhất là với vật liệu có tính nhớt cao), đồng
thời tạo điều kiện thuận lợi để hình thành cấu trúc mới trong nội bộ vật liệu có
cường độ cao hơn. Nhưng như vậy năng suất công tác của lu sẽ giảm.
Ngược lại, tốc độ lu nhanh quá có thể gây nên hiện tượng lượn sóng trên bề
mặt vật liệu (nhất là vật liệu dẻo khi chưa hình thành cường độ).
Do vậy tốc độ lu phải phù hợp với từng giai đoạn đầm nén: Trong giai đoạn
đầu, vật liệu mới rải, nên dùng lu nhẹ với tốc độ chậm, sau đó tăng đàn lên khi vật
liệu đã chặt hơn. Cuối cùng lại giảm tốc độ lu ở một số hành trình cuối cùng nhằm
tạo điều kiện củng cố, hình thành cường độ cho lớp vật liệu đàm nén.
Lu bánh lốp có diện tích tiếp xúc lớn hơn lu bánh cứng nên tốc độ lu có thể
cao hơn mà vẫn đảm bảo thời gian tác dụng tải trong tương đương. Đay là một ưư
điểm của lu lốp.
2.4. Yêu cầu về số lần tác dụng cần thiết của Công cụ đầm nén
- Đầm nén là một qua trình tác dụng tải trọng trùng phục nhằm tạo nên biến
dạng dư trong lớp vật liệu. Theo nghiên cứu thực nghiệm, tổng biến dạng tích luỹ Z
tỷ lệ với số lần tác dụng của công cụ đầm nén:
Z
n
= Z
1
+ ηlgn
(1)
trong đó:
Z

1
: biến dạng dư ngay sau khi mới tác dụng tải trọng lần đầu tiên. Nó phụ
thuộc vào trị
số tải trọng đầm nén, kết cấu và cường độ lớp vật liệu cũng như điều kiện nở hông,
điều kiện nền móng dưới lớp đầm nén.
η: hệ số, đặc trưng cho quá trình tăng biến dạng.
Z
n
: tổng biến dạng tích luỹ sau n lần đầm nén.
Nếu biết độ chặt yêu cầu sau khi đầm nén
yc
δ
và độ chặt ban đầu trước khi
đầm nén
0
δ
của vật liệu thì :

hZ
yc
yc
n
δ
δδ
0
−
=
(2)
h – Bề dày lớp vật liệu lúc chưa đầm nén
Trang 15

Về lý thuyết ta có thể xác định số lần tác dụng của công cụ đầm nén n
yc
cần
thiết theo (1) và (2) nếu biết Z
1
và η . Các giá trị Z
1
và η xác định theo thực
nghiệm.
Như vậy, với cùng một áp lực đầm nén và điều kiện đầm nén thì những lần lu
sau càng kém hiệu quả và hầu như không có hiệu quả gì đáng kể sau một số lần đầm
nén bằng n
hq
nào đó. Khi này muốn tiếp tục tăng biến dạng tích luỹ thì cần phải đổi
loại phương tiện đầm nén. Giá trị n
hq
gọi là số lần lu lèn có hiệu quả ứng với một áp
lực lu và đièu kiện đầm nén nhất định.
Rõ ràng rằng, khi dùng một loại lu để đầm nén mặt đường với biện pháp tăng
số lần lu là một cách làm không hợp lý và không kinh tế.
- Số lần lu lèn cần thiết n
yc
: (lần/điểm), là số lần lu cần thiết phải đi qua một
điểm để đạt được trị độ chặt và cường độ yêu cầu đối với lớp mặt đường.
Giá trị n
yc
đối với một tầng lớp vật liệu làm mặt đường nào đó xác định bằng
thực nghiệm tuỳ thuộc vào chất lượng vật liệu, sức cản đàm nén, loại công cụ đầm
nén và điều kiện đầm nén.
- Công đầm nén T: (t.km/m

3
)
T = (Q.∑l)/ (h. L. B) t.km/m
3
trong đó:
Q: trọng lượng máy lu (tấn )
h: bề dày lớp vật liệu khi mới rải (m)
B: bề rộng mặt đương (m)
L: chiều dài đoạn công tác của lu (m)
∑l: tổng chiều dài lu phải đi để lèn ép mặt đường trên đoạn dài L (km).
Khi dùng nhiều loại máy lu, tính công lu cho từng loại rồi cộng lại.
Nếu gọi N là tổng số hành trình mà lu phải đi từ khi bắt đầu đến khi kết thúc
quá trình đàm nén trên toàn đoạn công tác L.
Có ∑l = 0.001 N L
Thay vào: T = 0.001Q N/ (h.B) (t.km/m
3
)
Như vậy, nếu qui định công lu cần thiết để đạt được yêu cầu đầm nén thì có
thể tính ra được số hành trình N.
Khi biết sơ đồ lu, từ giá trị N ta tính ra được số lần lu lén yêu cầu n
yc
2.6. Sơ đồ làm việc và tổ chức công tác đầm nén mặt đường ( Hình 2-7 trang 56)
Việc thiết kế sơ đồ đầm nèn hợp lý sẽ ảnh hưởng quan trọng đến năng suất và
chất lượng công tác đầm nèn. Một sơ đồ đầm nèn(sơ đồ lu…vẽ) hợp lý phải đạt cần
phải đạt được các yêu cầu sau:
Trang 16
- Số lần đầm nén phải đảm bảo đồng đều đối với tất cả mọi điểm trên trên mặt
đường, đồng thời phải đảm bảo mặt đường bằng phẳng sau khi lu lèn. Nếu số lần
đầm nén tác dụng tập chung quá nhiều vào một chỗ thì gây lãng phí công lu, giảm
năng suất lu mà chưa chắc tại đó đã đạt độ chặt cao, trái lại mặt đường có thể bị phá

hoại.
Để bảo đảm yêu cầu trên, phải thiết kế sao cho lần tác dụng qua 1 điểm sau
mỗi chu kỳ lu là đều nhất.
Vệt lu sau phải đè lên vệt lu trước ít nhất từ 15 - 25 cm để bảo đảm yêu cầu
bằng phẳng.
Cần chú ý tại những chỗ tiếp xúc giữa các đoạn thi công.
- Khi lu các lớp móng dưới, lu lùi vào trong ít nhất 10 cm nhằm tránh phá
hoại lề đường.
Khi lu lớp mặt trên cùng, lu chờm ra lề ít nhất 20 - 30 cm nhằm đảm bảo đầm
nèn chặt tại chỗ tiếp xúc với lề đường.
- Phải bố trí thứ tự lu lèn sao cho tạo được hiệu quả đàm nèn nhanh nhất,
đồng thời tạo được hình dạng trắc ngang mặt đường (mui luyện, siêu cao) và không
phá hoại lề. Như vậy: Lu dần từ thấp lên cao: nhằm tránh hiện tượng vật liệu bị xô,
dồn. Vậy phải lu từ hai mép lấn dần vào trong tim đường. Với đoạn siêu cao, lu từ
bụng đường cong lu dần lên trên.
Để đạt được các yêu cầu nói trên, khi sử dụng các loại lu để đầm nén thì cần
phải thiết kế trước các sơ đồ làm việc (thường gọi là sơ đồ lu). Một sơ đồ lu hợp lý
là sơ đồ bố trí các hành trình và trình tự đầm nén phù hợp nhất với các yêu cầu nói
trên. Đối với một bề rộng mặt đường có thể chọn nhiều loại lu khác nhau ( bánh lốp,
bánh thép, lu rung, lu hai trục hai bánh hoặc hai trục ba bánh) và thay đổi phạm vi
chồng vệt lu nhằm thảo mãn các yêu cầu đã nói. Tuy nhiên để dễ dàng điều khiển lu
theo đúng sơ đồ đã vạch, khi thiết kế sơ đồ lu không được thay đổi tuỳ tiện phạm vi
lân chồng các vệt lu trong một chu kỳ lu, mà thường bố trí phạm vi lân chồng vệt lu
từ đầu đén cuối là cố định.
Phía dưới sơ đồ lu phải vẽ biểu đồ số lần tác dụng trên một điểm đạt được sau
một chu kỳ lu.
Chiều dài đoạn công tác L
Quyết định chiều dài công tác L dựa vào các điểm sau:
- Kỹ thuật thi công của từng loại vật liệu làm mặt đường: Ví dụ: khi thi công
BTN rải nóng thì L không thể quá dài, vì nếu không sau một số hành trình BTN sẽ

bị nguội mà vẫn chưa đạt được độ chặt yêu cầu. Hoặc khi thi công mặt đường bê
tông xi măng, nếu L quá dài thì sau một số hành trình, xi măng đã bắt đầu ninh kết
mà vẫn chưa lu lèn xong
- Chiều dài L phải phối hợp hài hoà với các khâu khác trong dây chuyền thi
công mặt đường, nếu L dài quá thì các khâu khác tiến hành không kịp.
Trang 17
trong điều kiện hợp lý có thể thì nên tăng chiều dài lu L. Vì như vậy sẽ giảm
được tỷ lệ thời gian sang số, quay đầu làm giảm năng suất lu.
Năng sất lu.

cakm
N
V
LL
LKT
P
t
lu
/,
.
.01.0
..
β
+
=
trong đó:
T: thời gian làm việc trong 1 ca (giờ)
K
t
: hệ số sử dụng thời gian, K

t
= 0.7 - 0.8
L: chiều dài đoạn công tác (km)
β: hệ số xét đền ảnh hưởng do lu chạy không đều, β = 1.2 - 1.3
N = n
ck
. n
ht ;
n
ck
= n
yc
/ n
n
yc
: số lần đầm nén yêu cầu (lần/ điểm)
n: số lượt đầm nén đạt được sau 1 chu kỳ (lần/ điểm)
n
ht
: số hành trình mà lu phải thực hiện trong một chu kỳ để đạt được n
lần đầm nén qua 1 điểm
Giá trị n, n
ht
được xác định căn cứ vào sơ đồ lu lèn.

CHƯƠNG 3
Các lớp áo đường bằng vật liệu hạt không sử dụng chất liên kết
3 – 1 Đặc trưng của vật liệu hạt không sử dụng chất liên kết
I. Đinh nghĩa và phân loại vật liệu hạt
1. vật liệu hạt nghiền

2. vật liệu hạt không nghiền
3. vật liệu hạt xỉ phế thải công nghiệp
II. Thành phần cấp phối của vật liêu hạt (70)
III. Độ cứng đô sạch và hỡnh dạng của vật liờu hạt (73)
3-2 Lý thuyết về cấp phối có độ chặt lớn nhất và các cách tạo ra vật liệu hạt
có thành phần cấp phối tốt nhất (tham khao78 …)
3 – 3 . CÔNG NGHỆ THI CÔNG CÁC LỚP ÁO ĐƯỜNG BẰNG
VẬT LIỆU HẠT
I. Công nghệ thi công lớp áo đường cấp phối thiên nhiên (cấp phối đồi, cấp
phối sông suối, cấp phối sỏi ong) - theo 22TCN 304 – 03, trang 86
- Phạm vi sử dụng
- Yêu cầu về vật liệu ( kể tên các chỉ tiêu kỹ thuật ở bảng 3- 4 trang 81)
Trang 18
- Trỡnh tự và cỏc yờu cầu về cụng nghệ thi cụng(Chuẩn bị vật liệu, San cấp
phối, Lu lèn, bảo dưỡng)
- Công tác kiểm tra và nghiệm thu chất lượng thi công
II. Công nghệ thi công lớp áo đường cấp phối đá dăm(theo 22TCN
334 – 06)
1. Quy định chung:
1.1. Các định nghĩa và thuật ngữ
Cấp phối đá dăm (CPĐD) là một hỗn hợp cốt liệu, sản phẩm của một dây
chuyền công nghệ nghiền đá (sỏi), có cấu trúc thành phần hạt theo nguyên lý cấp
phối phối chặt liên tục. Là loại vật liệu thích hợp và được sử dụng nhiều trong xây
dựng móng đường ô tô.
CPĐD dùng làm móng đường được chia làm hai loại: CPĐD
loại I và loại II.
CPĐD loại I: là cấp phối cốt liệu khoáng mà tất cả các cỡ hạt
được nghiền từ đá nguyên khai.
CPĐD loại II: là cấp phối cốt liệu khoáng được nghiền từ đá
nguyên khai hoặc sỏi cuội, trong đó cỡ hạt nhỏ hơn 2,36 mm có

thể là khoáng vật tự nhiên không nghiền nhưng khối lượng không
vượt quá 50% khối lượng CPĐD. Khi CPĐD được nghiền từ sỏi cuội
thỡ cỏc hạt trờn sàng 9,5 mm ít nhất 75% số hạt có từ hai mặt vỡ
trở lên.
1.2. Ưu nhược điểm, phạm vi sử dụng của lớp móng làm bằng CPĐD:
1.2.1. Ưu điểm: CPĐD làm móng đường có các ưu điểm sau đây.
- Cường độ tương đối cao (2000 - 3000) daN/cm
2
.
- Ổn định với lực đẩy ngang, tức đá ít bị bong bật, hơn so với mặt đường đá
dăm nước rất nhiều.
- Tính thấm nước và thấm hơi nhỏ
- Đỡ tốn công lu lèn hơn mặt đường đá dăm nước. Nhưng khi lu lèn phải rất
chú ý lu cấp phối ở độ ẩm tốt nhất.
- Nguồn cung cấp đầy đủ và dồi dào.
- Có thể cơ giới hóa được hầu hết các khâu thi công do đó thuận lợi cho các
công tác tổ chức thi công và quản lý, kiểm tra chất lượng thi công.
- Sử dụng làm được cả lớp móng dưới và móng trên trong tất cả các loại kết
cấu áo đường.
1.2.2. Khuyết điểm:
Trang 19
- Kém ổn định với nước hơn so với mặt đường đá dăm nước. Tuy nhiên khi lu
lèn chặt thì khả năng ổn định đối với nước cũng tương đối cao.
- Yêu cầu vật liệu cao, việc chế tạo CPĐD đòi hỏi phải được thực hiện trong xí
nghiệp với dây chuyền công nghệ rất hiện đại, do vậy giá thành tương đối cao.
- Công tác vận chuyển và thi công dễ xảy ra hiện tượng phân tầng làm ảnh
hưởng đến sự làm việc đồng nhất và chất lượng móng đường.
- Khi thi công chú ý công tác đầm lèn phải đạt độ ẩm tốt nhất do đó khó khăn
trong việc khống chế độ ẩm và chịu ảnh hưởng nhiều vào điều kiện thời tiết khi thi
công.

1.2.3. Phạm vi sử dụng và những tồn tại việc sử dụng cấp phối đá dăm:
CPĐD thường được sử dụng làm lớp móng của kết cấu áo kể cả đối với
trường hợp làm mới và tăng cường trên mặt đường cũ.
Trong hơn một thập niên qua CPĐD đã được làm móng rất nhiều công trình.
Thực tế xây dựng hiện nay CPĐD vẫn là loại vật liệu làm móng đường thông dụng
nhất. Hầu hết tất cả các công trình đường kể cả các dự án lớn lẫn các dự án nhỏ đều
sử dụng làm móng trên hoặc móng dưới trong kết cấu áo đường. Tuy nhiên, việc sử
dụng vật liệu CPĐD vẫn còn những tồn tại cần xem xét: về tên gọi trong thực tế với
cách phân loại trong tiêu chuẩn; trong thiết kế tính toán mỗi đơn vị tư vấn thiết kế
kết cấu áo đường mềm có sử dụng CPĐD với các chức năng và thông số thiết kế
khác nhau, điều này gây rất nhiều khó khăn khi thiết kế, thi công, kiểm tra và
nghiệm thu; quy trình công nghệ thi công thực tế (máy móc) so với yêu cầu của tiêu
chuẩn.
CPĐD loại I được sử dụng làm lớp móng trên (và móng dưới,
trên cơ sở xem xét yếu tố kinh tế, kỹ thuật) của kết cấu áo đường
mềm có tầng mặt loại A
1
, A
2
theo "Quy trỡnh thiết kế ỏo đường
mềm" 22 TCN 211-06 hoặc làm lớp móng trên theo "Tiêu chuẩn
thiết kế mặt đường mềm" 22 TCN 274-01.
CPĐD loại II được sử dụng làm lớp móng dưới của kết cấu áo
đường có tầng mặt loại A
1
và làm lớp móng trên cho tầng mặt loại
A
2
hoặc B
1

theo "Quy trỡnh thiết kế ỏo đường mềm" 22 TCN 211-
06 hoặc làm lớp móng dưới theo "Tiêu chuẩn thiết kế mặt đường
mềm" 22 TCN 274-01.
Ghi chú: Khi thiết kế áo đường mềm theo "Quy trỡnh thiết kế
ỏo đường mềm" 22TCN 211-06 có thể tham khảo trị số mô đun
đàn hồi tính toán của vật liệu CPĐD ở phụ lục A.
2. Yêu cầu kỹ thuật đối với cấp phối đá dăm:
2.1. Thành phần hạt của vật liệu CPĐD:
-Thành phần hạt của vật liệu CPĐD được quy định tại Bảng 3-3.
- Việc lựa chọn loại CPĐD (theo cỡ hạt danh định lớn nhất D
max
)
phải căn cứ vào chiều dày thiết kế của lớp móng và phải được chỉ
Trang 20
rừ trong hồ sơ thiết kế kết cấu áo đường và chỉ dẫn kỹ thuật của
công trỡnh:
a) Cấp phối loại D
max
= 37,5 mm thích hợp dùng cho lớp móng
dưới;
b) Cấp phối loại D
max
= 25 mm thích hợp dùng cho lớp móng
trên;
c) Cấp phối loại D
max
= 19 mm thích hợp dùng cho việc bù vênh
và tăng cường trên các kết cấu mặt đường cũ trong nâng cấp, cải
tạo.
Thành phần hạt của cấp phối đá dăm

Bảng 3-3.
Kích cỡ mắt
sàng
Tỷ lệ lọt sàng % theo khối lượng
D
max
= 37,5
mm
D
max
= 25 mm D
max
= 19
mm
50
37,5
25
19
9,5
4,75
2,36
0,425
0,075
100
95 - 100
-
58 - 78
39 - 59
24 - 39
15 - 30

7 - 19
2 – 12
-
100
79 - 90
67 - 83
49 - 64
34 - 54
25 - 40
12 - 24
2 - 12
-
-
1 00
90 - 100
58 - 73
39 - 59
30 - 45
13 - 27
2 - 12
2.2. Các chỉ tiêu cơ l ý của vật liệu CPĐD:
Các chỉ tiêu cơ lý yờu cầu của vật liệu CPĐD được quy định tại
Bảng 3-4.
Các chỉ tiêu cơ lý yờu cầu của vật liệu CPĐD
Bảng 3-4
T
T
Chỉ tiêu kỹ thuật
Cấp phối đá
dăm

Phương pháp
thí nghiệm
Loại
I
Loại
II
1 Độ hao mũn Los -
Angeles của cốt liệu
(LA), %
≤ 35 ≤ 40 22 TCN 318 -
04
Trang 21
2 Chỉ số sức chịu tải CBR
tại độ chặt K98, ngâm
nước 96 giờ, %
≥ 100 Không
quy
định
22 TCN 332 -
06
3 Giới hạn chảy (W
L
), % ≤ 25 ≤ 35 AASHTO T89-
02
(*)
4 Chỉ số dẻo (I
P
),% ≤ 6 ≤ 6 AASHTOT90-
02
(*)

5 Chỉ số PP = Chỉ số dẻo I
p
x % lượng lọt qua sàng
0,075 mm
≤ 45 ≤ 60
6 Hàm lượng hạt thoi dẹt,
%
≤ 15 ≤ 15 TCVN 1772 -
87
(**)
7 Độ chặt đầm nén (K
yc
),
%
≥ 98 ≥ 98 22 TCN 333-
06 (phương
pháp II-D)
Ghi chú:
(*)
Giới hạn chảy, giới hạn dẻo được xác định bằng thí nghiệm
với thành phần hạt lọt qua sàng 0,425 mm.
(**)
Hạt thoi dẹt là hạt có chiều dày hoặc chiều ngang nhỏ hơn
hoặc bằng 1/3 chiều dài;
Thí nghiệm được thực hiện với các cỡ hạt có đường kính lớn
hơn 4,75 mm và chiếm trên 5% khối lượng mẫu;
Hàm lượng hạt thoi dẹt của mẫu lấy bằng bỡnh quõn gia
quyền của cỏc kết quả đó xỏc định cho từng cỡ hạt.
3. Công nghệ thi công lớp móng đường bằng cấp
phối đá dăm:

3.1. Công tác chuẩn bị thi công:
• Công tác chuẩn bị vật liệu CPĐD:
- Phải tiến hành lựa chọn các nguồn cung cấp vật liệu CPĐD
cho công trỡnh. Cụng tỏc này bao gồm việc khảo sỏt, kiểm tra,
đánh giá về khả năng đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật, khả năng
cung cấp vật liệu theo tiến độ công trỡnh làm cơ sở để Tư vấn
giám sát chấp thuận nguồn cung cấp vật liệu.
- Vật liệu CPĐD từ nguồn cung cấp phải được tập kết về bói
chứa tại chõn cụng trỡnh để tiến hành các công tác kiểm tra, đánh
giá chất lượng vật liệu làm cơ sở để Tư vấn giám sát chấp thuận
đưa vật liệu vào sử dụng trong công trỡnh.
Trang 22
+ Bói chứa vật liệu nờn bố trớ gần vị trí thi công và phải tập kết
được khối lượng vật liệu CPĐD tối thiểu cho một ca thi công;
+ Bói chứa vật liệu phải được gia cố để: không bị cày xới, xáo
trộn do sự đi lại của các phương tiện vận chuyển, thi công; không
bị ngập nước, bùn đất hoặc vật liệu khác lẫn vào;
+ Không tập kết lẫn lộn nhiều nguồn vật liệu vào cùng một vị
trí;
+ Trong mọi công đoạn vận chuyển, tập kết, phải có các biện
pháp nhằm tránh sự phân tầng của vật liệu CPĐD.
• Công tác chuẩn bị mặt bằng thi công:
- Tiến hành khôi phục, kiểm tra hệ thống cọc định vị tim và
mép móng đường.
- Việc thi công các lớp móng CPĐD chỉ được tiến hành khi mặt
bằng thi công đó được nghiệm thu. Khi cần thiết, phải tiến hành
kiểm tra lại các chỉ tiêu kỹ thuật quy định của mặt bằng thi công
đặc biệt là độ chặt lu lèn thiết kế.
- Đối với mặt bằng thi công là móng hoặc mặt đường cũ, phải
phát hiện, xử lý triệt để các vị trí hư hỏng cục bộ. Việc sửa chữa

hư hỏng và bù vênh phải kết thúc trước khi thi công lớp móng
CPĐD. Khi bù vênh bằng CPĐD thỡ chiều dày bự vờnh tối thiểu
phải lớn hơn hoặc bằng 3 lần cỡ hạt lớn nhất danh định D
max
.
• Công tác chuẩn bị thiết bị thi công chủ yếu và thiết bị
phục vụ thi công:
- Huy động đầy đủ các trang thiết bị thi công chủ yếu như máy
rải hoặc máy san, các loại lu, ôtô tự đổ chuyên chở vật liệu, thiết
bị khống chế độ ẩm, máy đo đạc cao độ, dụng cụ khống chế chiều
dày..., các thiết bị thí nghiệm kiểm tra độ chặt, độ ẩm tại hiện
trường...
- Tiến hành kiểm tra tất cả các tính năng cơ bản của thiết bị thi
công chủ yếu như hệ thống điều khiển chiều dày rải của máy rải,
hệ thống rung của lu rung, hệ thống điều khiển thủy lực của lưỡi
ben máy san, hệ thống phun nước... nhằm bảo đảm khả năng đáp
ứng được các yêu cầu kỹ thuật thi công lớp vật liệu CPĐD.
- Việc đưa các trang thiết bị trên vào dây truyền thiết bị thi
công đại trà phải dựa trên kết quả của công tác thi công thí điểm.
3.2. Các yêu cầu về thi công lớp móng đường bằng vật liệu
CPĐD:
• Công tác tập kết vật liệu vào mặt bằng thi công:
- Vật liệu CPĐD, sau khi được chấp thuận đưa vào sử dụng
trong công trỡnh, được tập kết đến mặt bằng thi công bằng cách:
Trang 23
+ Đổ trực tiếp vào phễu máy rải hoặc
+ Đổ thành các đống trên mặt bằng thi công (chỉ đối với lớp
móng dưới và khi được Tư vấn giám sát cho phép rải bằng máy
san) với khoảng cách giữa các đống vật liệu phải được tính toán và
không quá 10 m;

+ Sơ đồ vận hành của các xe tập kết vật liệu, khoảng cách giữa
các đống vật liệu phải được dựa vào kết quả của công tác thi công
thí điểm.
- CPĐD đó được vận chuyển đến vị trí thi công nên tiến hành
thi công ngay nhằm tránh ảnh hưởng đến chất lượng và gây cản
trở giao thông.
• Yêu cầu về độ ẩm của vật liệu CPĐD:
- Phải bảo đảm vật liệu CPĐD luôn có độ ẩm nằm trong phạm
vi độ ẩm tối ưu (Wo ± 2%) trong suốt quỏ trỡnh chuyờn chở, tập
kết, san hoặc rải và lu lốn.
- Trước và trong quá trỡnh thi công, cần phải kiểm tra và điều
chỉnh kịp thời độ ẩm của vật liệu CPĐD.
+ Nếu vật liệu có độ ẩm thấp hơn phạm vi độ ẩm tối ưu, phải
tưới nước bổ sung bằng các vũi tưới dạng mưa và không được để
nước rửa trôi các hạt mịn. Nên kết hợp việc bổ sung độ ẩm ngay
trong quỏ trỡnh san rải, lu lốn bằng bộ phận phun nước đang
sương gắn kèm;
+ Nếu độ ẩm lớn hơn phạm vi độ ẩm tối ưu thỡ phải rải ra để
hong khô trước khi lu lèn.
• Công tác san rải CPĐD:
- Đối với lớp móng trên, vật liệu CPĐD được rải bằng máy rải.
- Đối với lớp móng dưới, nên sử dụng máy rải để nâng cao chất
lượng công trỡnh. Chỉ được sử dụng máy san để rải vật liệu CPĐD
khi có đầy đủ các giải pháp chống phân tầng của vật liệu CPĐD và
được Tư vấn giám sát chấp thuận.
- Căn cứ vào tính năng của thiết bị, chiều dày thiết kế, có thể
phân thành các lớp thi công. Chiều dày của mỗi lớp thi công sau
khi lu lèn không nên lớn hơn 18cm đối với móng dưới và 15cm đối
với lớp móng trên và chiều dày tối thiếu của mỗi lớp phải không
nhỏ hơn 3 lần cỡ hạt lớn nhất danh định D

max
.
- Việc quyết định chiều dày rải (thông qua hệ số lu lèn) phải
căn cứ vào kết quả thi công thí điểm, có thể xác định hệ số rải (hệ
số lu lèn) sơ bộ K
*
rải
như sau:
K
*
rải
=
kr
yck
K
γ
γ
max
Trang 24
Trong đó:
γ
kmax
là khối lượng thể tích khô lớn nhất theo kết quả thí
nghiệm đầm nén tiêu chuẩn, g/cm
3
;
γ
kr
là khối lượng thể tích khô của vật liệu CPĐĐ ở trạng thái
rời (chưa đầm nén), g/cm

3
;
K
yc
là độ chặt yêu cầu của lớp CPĐD.
- Để bảo đảm độ chặt lu lèn trên toàn bộ bề rộng móng, khi
không có khuôn đường hoặc đá vỉa, phải rải vật liệu CPĐD rộng
thêm mỗi bên tối thiểu là 25 cm so với bề rộng thiết kế của móng.
Tại các vị trí tiếp giáp với vệt rải trước, phải tiến hành loại bỏ các
vật liệu CPĐD rời rạc tại các mép của vệt rải trước khi rải vệt tiếp
theo.
- Trường hợp sử dụng máy san để rải vật liệu CPĐD, phải bố trí
công nhân lái máy lành nghề và nhân công phụ theo máy nhằm
hạn chế và xử lý kịp hiện tượng phân tầng của vật liệu. Với những
vị trị vật liệu bị phân tầng, phải loại bỏ toàn bộ vật liệu và thay thế
bằng vật liệu CPĐD mới. Việc xác lập sơ đồ vận hành của máy san,
rải CPĐD phải dựa vào kết quả của công tác thi công thí điểm
(khoản 3.3).
- Phải thường xuyên kiểm tra cao độ, độ bằng phẳng, độ dốc
ngang, độ dốc dọc, độ ẩm, độ đồng đều của vật liệu CPĐD trong
suốt quá trỡnh san rải.
• Công tác lu lèn:
- Phải lựa chọn và phối hợp các loại lu trong sơ đồ lu lèn.
Thông thường, sử dụng lu nhẹ với vận tốc chậm để lu những lượt
đầu, sau đó sử dụng lu có tải trọng nặng lu tiếp cho đến khi đạt độ
chặt yêu cầu.
- Số lần lu lèn phải đảm bảo đồng đều đối với tất cả các điểm
trên mặt móng (kể cả phần mở rộng), đồng thời phải bảo đảm độ
bằng phẳng sau khi lu lèn.
- Việc lu lèn phải thực hiện từ chỗ thấp đến chỗ cao, vệt bánh

lu sau chồng lên vệt lu trước từ 20 - 25cm. Những đoạn đường
thẳng, lu từ mép vào tim đường và ở các đoạn đường cong,lu từ
phía bụng đường cong dần lên phía lưng đường cong.
- Ngay sau giai đoạn lu lèn sơ bộ, phải tiến hành ngay công tác
kiểm tra cao độ, độ dốc ngang, độ bằng phẳng và phát hiện những
vị trớ bị lồi lừm, phõn tầng để bù phụ, sửa chữa kịp thời:
+ Nếu thấy có hiện tượng khác thường như rạn nứt, gợn sóng,
xô dồn hoặc rời rạc không chặt... phải dừng lu, tỡm nguyờn nhõn
Trang 25