Bài giảng Xây dựng mặt đường ô tô - Nguyễn Biên Cương (Phần 1)

 tác
dụng gây bào mòn của bánh xe
hoạt tải.
- Có kích cỡ nhỏ để dễ tạo phẳng, tạo
ra độ nhám cao.
5. Yêu cầu đối với vật liệu tầng móng:
Ứng suất do hoạt tải gây ra sau khi truyền
xuống tầng móng đã còn rất nhỏ vì
tấm BTXM mặt đường có độ cứng rất
lớn. Chính vì vậy, tầng móng của mặt
đường cứng không yêu cầu có cường
độ cao.
Mặc dù tầng móng của mặt đường
cứng không yêu cầu có cường độ
cao song phải đảm bảo:
- Có độ cứng nhất định, ít biến dạng. 
- Ổn định nước, kín nước.
- Dễ tạo phẳng, đảm bảo tấm tiếp xúc
tốt trên lớp móng, không phát sinh 
các ƯS cục bộ trong quá trình làm 
việc sau này.
- Bề mặt móng ít nhám, ma sát giữa
tấm & móng nhỏ, tạo điều kiện cho
tấm chuyển vị dễ dàng khi co, giãn
dưới tác dụng của nhiệt độ thay đổi
đều, không làm phát sinh ứng suất 
nhiệt (ƯSN) quá lớn trong tấm.
Vì các yêu cầu trên mà hiện nay lớp
móng cát gia cố XM, cấp phối đá
dăm gia cố XM được dùng phổ biến
trong kết cấu tầng móng áo đường
cứng.
Một số hình ảnh về kết cấu mặt đường cứng
Mặt đường BTXM đường cất hạ cánh
Các loại hình mặt đường cứng
Mặt đường BTXM thông thường
Jointed Plain Concrete Pavement (JPCP)
Mặt đường BTXM có mối nối tăng cường
Jointed Reinforced Concrete Pavement (JRCP) 
Mặt đường BTXM cốt thép liên tục (CRCP) 
Continuously Reinforced Concrete Pavement
1.5. Các loại vật liệu & nguyên lý sử
dụng VL để làm mặt đường :
1. Các loại vật liệu để làm mặt & móng đường:
Các loại vật liệu cơ bản :
- Đá dăm.
- Cát.
- Đất.
- Chất liên kết (vô cơ, hữu cơ hoặc chất kết
dính tổng hợp).
- Mastic.
- Phụ gia.
Khi xây dựng đường, phải biết cách
phối hợp các loại vật liệu trên & 
thi công chúng theo 1 công nghệ
nhất định nào đó để tạo ra các
loại mặt đường có cường độ cao
& ổn định cường độ; thỏa mãn
tốt nhất các yêu cầu về chạy xe.
Các loại vật liệu sau khi thi công
xong sẽ hình thành cấu trúc có
cường độ. Vật liệu mặt đường có
3 loại cấu trúc :
- Cấu trúc tiếp xúc.
- Cấu trúc keo tụ, đông tụ.
- Cấu trúc kết tinh.
- Cấu trúc tiếp xúc : các hạt vật liệu (hạt
khoáng) tiếp xúc trực tiếp với nhau
không thông qua một màng chất lỏng
trung gian nào.
- Cấu trúc keo tụ, đông tụ : các hạt
khoáng tiếp xúc với nhau thông qua một
màng mỏng chất lỏng bao bọc các hạt
( màng nhựa hoặc nước).
- Cấu trúc kết tinh : các hạt khoáng được
bao bọc bởi một màng chất liên kết biến
cứng.
2. Các nguyên lý sử dụng vật liệu để làm
mặt đường :
Có 4 nguyên lý :
- Nguyên lý “ Đá chèn đá “ (Macađam)
- Nguyên lý “ Cấp phối “
- Nguyên lý “ Gia cố đất “
- Nguyên lý “ Lát xếp “
3. Nguyên lý “ Đá chèn đá “ :
Cốt liệu là đá dăm hoặc sỏi sạn (có mặt vỡ), 
có kích thước đồng đều, được rải với một
chiều dày nhất định & lu lèn chặt để các
viên đá chèn móc vào nhau tạo thành 1 
cấu trúc tiếp xúc có cường độ cao, có khả
năng chịu lực thẳng đứng & nằm ngang. 
Để giảm độ rỗng & cải thiện khả năng
chịu tác dụng của lực ngang xe cộ, có thể
sử dụng 1 số loại vật liệu chèn.
Loại mặt đường sử dụng nguyên lý này
có kết cấu hở, độ rỗng còn dư lớn, độ
nhám nhỏ, chịu lực ngang kém nên
thường phải cấu tạo thêm lớp bảo vệ, 
chống bong bật, tạo ma sát nếu dùng
làm lớp mặt.
Ví dụ :Mặt đường đá dăm, đá dăm thấm
nhập nhựa, đá dăm đen rải theo
phương pháp chèn, đá dăm thấm
nhập vữa xi măng cát, bêtông nhựa
thoát nước.
4. Nguyên lý “ Cấp phối “ :
Cốt liệu là đá dăm hoặc sỏi sạn có kích cỡ to
nhỏ khác nhau, được phối hợp với nhau
theo 1 tỉ lệ nhất định; vì vậy sau khi san
rải và lu lèn chặt các hạt nhỏ lấp đầy lỗ
rỗng còn lại giữa các hạt lớn tạo thành 1 
kết cấu đặc chắc, kín nước, có cường độ
cao, có khả năng chịu lực thẳng đứng & 
lực ngang đều tốt. 
Loại mặt đường sử dụng nguyên lý này có
kết cấu chặt kín, hạn chế được nước
thấm qua; khi cấp phối sử dụng chất liên
kết, sẽ tạo thành các loại mặt đường cấp
cao, vì vậy hiện nay hầu hết các kết cấu
mặt đường cấp cao hiện nay đều sử dụng
nguyên lý này.
Ví dụ : Mặt đường cấp phối thiên nhiên, cấp
phối đá dăm, cấp phối đá dăm gia cố xi
măng, bêtông nhựa, bêtông xi măng.
5. Nguyên lý " Lát xếp " :
Cốt liệu chính là các tấm lát được gia công
hoặc chế tạo có kích cỡ đồng đều, được
lát xếp trên một lớp móng bằng phẳng
đủ cường độ, khe hở giữa các tấm lát có
thể dùng vữa ximăng, các loại keo, 
mastic để trám trít, miết mạch; Cường
độ mặt đường hình thành nhờ cường độ
của bản thân tấm lát, cường độ lớp
móng & sự chèn móc giữa các tấm lát. 
Loại mặt đường sử dụng nguyên lý này
có kết cấu hở do khe hở giữa các
tấm lát, nếu giữa các tấm lát được
miết mạch có thể xem là kết cấu
kín.
Ví dụ : Mặt đường đá lát quá độ (đá
hộc, đá ba), mặt đường đá lát cấp
cao (lát đá tấm, đá phiến, bêtông xi
măng lắp ghép, bêtông gạch tự
chèn).
Một số loại gạch block ở Việt Nam
Một số loại bêtông gạch tự chèn
(Concrete Block Paving - CBP hoặc Interlocking
Concrete Pavement - ICP) trên thế giới
Một số ứng dụng của CBP (ICP) trên thế giới
Bãi đậu xe Đường ô tô
Sân bãi bến cảng
Sân đỗ máy bay
6. Nguyên lý " Gia cố đất " :
Cốt liệu chính là đất đã được làm nhỏ, được
trộn đều với một hàm lượng chất liên kết
nhất định, ở một độ ẩm tốt nhất; được san
rải & lu lèn chặt. Vì vậy, sau khi hình
thành cường độ đất gia cố trở thành 1 lớp
vật liệu có cấu trúc đông tụ hoặc kết tinh có
cường độ cao, có khả năng chịu nén, chịu
kéo khi uốn& rất ổn định nước.
Loại mặt đường sử dụng nguyên lý này có
kết cấu chặt kín, hạn chế được nước
thấm qua, có cường độ cao & rất ổn
định cường độ khi chịu tác dụng lâu dài
của nhiệt& nước.
Ví dụ : Mặt đường đất gia cố vôi, cát gia cố
xi măng, cát gia cố nhựa, đất gia cố chất
kết dính tổng hợp . . .
Một dây chuyền gia cố đất
1.6. Trình tự chung xây dựng mặt
đường ô tô :
- Thi công khuôn đường.
- Thi công hệ thống rãnh thoát nước
mặt đường (nếu có).
- Vận chuyển vật liệu.
- Thi công các lớp mặt đường.
- Hoàn thiện & bảo dưỡng.
1. Thi công khuôn đường :
1.1. Trình tự thi công khuôn đường đào hoàn toàn :
- Định vị tim đường, mép phần xe chạy, mép lề gia cố.
- Đào khuôn đường (máy đào, máy san, thủ công).
- Vận chuyển đất đổ đi.
- San sửa bề mặt nền đường.
- Lu lèn chặt đáy áo đường đúng yêu cầu .
- Đào rãnh thoát nước tạm thời.
- K.tra kích thước, cao độ, độ bằng phẳng; đo Eo, K.
- Nghiệm thu khuôn đường.
Lưu ý : phải kể đến chiều cao phòng lún khi lu lèn đáy
áo đường để đáy áo đường đúng cao độ thiết kế.
Thi công khuôn đường đào bằng máy
đào khi chiều sâu đào ≥ 40cm
Kiểm tra độ chặt đáy áo đường
1.2. Trình tự thi công khuôn đường đắp lề hoàn toàn:
- Định vị tim đường, mép phần xe chạy, mép lề gia cố.
- Vận chuyển thành chắn, cọc sắt.
- Dựng thành chắn, cọc sắt.
- Vận chuyển đất đắp lề đường.
- Tưới ẩm bề mặt lề đường.
- San rải đất đắp lề.
- Đầm nén chặt đất đắp lề ( K >= 0,95 ).
- Tháo, dỡ thành chắn.
- San sửa bềmặt nền đường.
- Lu lèn tăng cường bềmặt nền đường.
- Đào rãnh thoát nước tạm thời.
- K.tra kích thước, cao độ, độ bằng phẳng; đo Eo, K.
- Nghiệm thu khuôn đường.
Lưu ý :
- Một số trường hợp có thể thi công khuôn
đường đắp theo kiểu đắp lề từng phần : đắp
lề đường đến đâu thi công lớp mặt đường
đến đó.
- Có thể dựng thành chắn thi công lớp mặt
đường trước, sau đó dỡ thành chắn và đắp
phần lề đường sau.
- Ngoài 2 loại khuôn đường kể trên, loại khuôn
đường đắp lề 1/2 có thể áp dụng cho các
đoạn nền đường chuyển tiếp từ nền đào sang
nền đắp hoặc ngược lại. 
Khuôn đường đã thi công xong
Thành chắn khuôn đường
2. Thi công hệ thống rãnh thoát nước
mặt đường :
2.1. Chức năng hệ thống rãnh thoát nước
mặt đường :
- Thoát nước tạm thời trong quá trình thi
công, đảm bảo nền đường, móng đường
luôn khô ráo.
- Thoát nước mặt thấm qua kết cấu mặt
đường hở trong quá trình khai thác sau
này.
2.2. Các loại rãnh thoát nước mặt đường :
- Rãnh thoát nước tạm thời: bố trí so le 2 
bên lề đường khoảng cách 15÷40m (tùy 
theo chiều rộng mặt đường), rộng
20÷40cm : 
- Rãnh xương cá: bố bố trí so le 2 bên lề
đường khoảng cách 15÷20m, cấu tạo
theo kiểu tầng lọc ngược.
Các loại rãnh khác tham khảo sách
XDMĐ. . .
2.3. Trình tự thi công rãnh xương cá :
- Định vị rãnh.
- Đào rãnh bằng thủ công (phần lòng & lề
đường).
- Vận chuyển vật liệu làm rãnh.
- Xếp vật liệu vào rãnh (theo nguyên lý tầng
lọc ngược ).
- Lát cỏ lật ngược (hoặc vải địa kỹ thuật).
- Đắp đất trên rãnh.
3. Vận chuyển vật liệu :
3.1. Phân loại vật liệu làm đường theo
công nghệ thi công :
- Loại 1 :không khống chế thời gian : đá
dăm, cấp phối đá dăm, cấp phối thiên
nhiên . . .
- Loại 2 : khống chế thời gian vận chuyển
& thi công: cấp phối đá dăm GCXM, 
cát GCXM, bêtông nhựa, bêtông xi
măng . . .
3.2. Các hình thức vận chuyển VL
làm đường:
- Vật liệu được vận chuyển đổ thành
đống hoặc thành luống tại hiện
trường trước khi thi công ( chỉ áp
dụng cho VL loại 1 )
- Vật liệu vận chuyển đến đâu thi công
đến đấy (áp dụng cho cả VL loại 1
và loại 2)
3.3. Tính toán lượng VL vận chuyển :
a. Vật liệu cơ bản : loại này tạo nên chiều dày
lớp mặt đường, là loại vật liệu chịu lực
chính.
Công thức tính khối lượng VL ở trạng thái khô :
Q = K1.K2.B.H.L.γk ( tấn )
Q = K1.K2.B.H.L.γk/ γkox ( m3 )
Công thức tính khối lượng vật liệu ở trạng thái
ẩm :
Q = K1.K2.B.H.L.γw ( tấn )
Q = K1.K2.B.H.L.γw/ γwox ( m3 )
Trong đó :
- K1, K2 : hệ số hao hụt & hệ số mở rộng đường
cong.
- B, L, H : chiều rộng, chiều dài, chiều dày lớp VL
ở trạng thái chặt (m).
- γk, γw : khối lượng thể tích khô & ẩm của VL ở
trạng thái đầm chặt ( tấn/m3 ).
- γkox, γwox : khối lượng thể tích khô & ẩm của VL
ở trạng thái đổ đống hoặc trên thùng xe
( tấn/m3 ).
Ghi chú : khối lượng trên có thể lấy theo định
mức XDCB hoặc định mức trong các quy
trình thi công & nghiệm thu.
b. Vật liệu chèn (hoặc rải mặt) : loại này chèn vào
lỗ rỗng của VL chính hoặc làm thành lớp
mỏng phía trên.
Công thức tính khối lượng VL chèn ở trạng thái
khô :
Q = K1.K2.B.L.qk /100 ( tấn )
Q = K1.K2.B.L.qk.γkox/100 ( m3 )
Trong đó :
qk : định mức sử dụng vật liệu ( m3/100m2)
Các ký hiệu khác như trên.