Kiểm toán dao động do phương tiện giao thông gây ra trong công tác thiết kế nền đường ô tô trên đất yếu khu vực đồng bằng sông Cửu Long

định chiều sâu tối thiểu cho phép của nền đắp trên đất yếu để loại 
trừ ảnh hưởng của dao động được thực hiện bằng cách sử dụng phần mềm Plaxis 2D version 
8.6 và số hóa các biểu đồ tra (từ hình 1 đến hình 5) để lập ra các bảng tính chi tiết (thay cho 
biểu đồ). 
3.2.1. Thay đổi chiều cao đắp thiết kế 
Với Bnền = 12,0m, hđắp =1,0 ÷ 3,2m chênh lệch h = 0,10m. Kết quả cho thấy chiều cao 
nền đắp càng lớn thì tần số và gia tốc dao động của nền đắp càng nhỏ và với phép tính cụ thể 
cho thấy để thỏa mãn att< acf thì 
min
daph cho phép bằng 1,8m (hình 7). 
Hình 6. Mặt cắt đặc trưng tính toán - trường 
hợp 01 lớp đất yếu 
Hình 7. Quan hệ chiều cao đất đắp – gia tốc 
dao động của nền đường 
3.2.2. Thay đổi loại kết cấu mặt đường xe chạy 
Thay đổi ứng với 03 loại mặt đường như được quy định trong TCN 211-06, kết quả cho 
các chiều cao đắp tối thiểu ứng với loại kết cấu mặt đường (thể hiện trong bảng 4 và hình 8). 
Cấp mặt đường càng cao thì yêu cầu về chiều cao đắp tối thiểu để loại trừ dao động đàn hồi 
càng lớn. 
 Bảng 4. Quan hệ chiều cao đắp - 
 loại kết cấu mặt đường 
Loại kết cấu mặt 
đường 
Chiều cao đắp tối thiểu 
min
daph (m) 
Cấp cao chủ yếu 1,8 
Cấp cao thứ yếu 1,4 
Cấp thấp 1,2 
Hình 8. Quan hệ chiều cao đất đắp – gia tốc 
dao động của nền đường và loại KCAĐ 
3.2.3. Thay đổi bề rộng nền đường 
Bề rộng của nền đường về nguyên tắc có thể thay đổi tùy ý, nhưng để phù hợp với thực 
tế, thay đổi bề rộng nền đường tương ứng với các cấp đường cụ thể quy định trong TCVN 
Bïn sÐt mµu x¸m xanh, x¸m n©u.
SÐt, mµu x¸m vµng, tr¹ng th¸i dÎo cøng.
g/cm3
'ckG/cm2, Pc=5,2T/m2, Cc=1,2
g/cm3
'ckG/cm2
12,0m
2
,5
m
1/2
-6,0
0,0
0
20
40
60
80
100
120
140
0 1 2 3 4
Chieu cao dat dap hd (m)
G
ia
 t
o
c
 d
a
o
 d
o
n
g
 a
 (
m
m
/s
2
)
att
acf
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
Chieu cao nen dap hd (m)
G
ia
 t
o
c
 d
a
o
 d
o
n
g
 a
 (
m
m
/s
2
)
acf-MD cap
cao chu
yeu
acf-MD cao
cao thu yeu
acf-MD cap
thap
att
Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một Số 1(32)-2017 
 97 
4054-2005. Kết quả tính toán thể hiện trong bảng 5. Các số liệu tính toán cho thấy: Bề rộng nền 
đường càng lớn thì gia tốc dao động càng tăng, tuy nhiên ảnh hưởng tăng lên này là hầu như 
không đáng kể, bề rộng dù có thay đổi Bnền =7,5m÷32,5m nhưng chiều cao đắp tối thiểu cho 
phép là như nhau và bằng 
min
daph =1,8m. Điều đó có nghĩa là chiều cao đắp tối thiểu trên đất yếu 
nhằm loại trừ ảnh hưởng của dao động động hầu như không phụ thuộc vào bề rộng nền đường 
đắp thiết kế. 
3.2.4. Thay đổi bề dày lớp đất yếu 
Tính với lớp đất yếu có bề dày thay đổi hdy =5,0 ÷ 9,0m và chiều cao nền đắp thay đổi từ 
1,0 ÷ 3,2m, kết quả các trị số mindaph cho phép được ghi trong bảng 6 và biểu diễn trên hình 8 cho 
thấy bề dày lớp đất yếu càng lớn thì gia tốc dao động tính toán (att) của nền đất yếu càng nhỏ, 
tức là chiều cao đất đắp tối thiểu nhằm loại trừ ảnh hưởng của dao động đàn hồi càng nhỏ. 
3.2.5. Thay đổi tính chất cơ lý của đất yếu 
Tính yếu của đất nền thể hiện ở nhiều chỉ tiêu đặc trưng như: hệ số rỗng e0, dung trọng 
riêng của đất , chỉ số nén Cc, áp lực tiền cố kết Pc... Vì vậy, chiều cao đắp tối thiểu cho phép 
được xác định bằng cách thay đổi các trị số của các thông số nói trên và kết quả nêu trong bảng 
7 dưới đây. Ta dễ nhận thấy đất càng yếu thì yêu cầu về chiều cao đất đắp tối thiểu (
min
daph ) để 
loại trừ ảnh hưởng của dao động do xe chạy phải càng lớn. 
Bảng 5. Chiều cao đắp tối thiểu với bề dầy 
lớp đất yếu 
hdy 
(m) 
att < acf 
(mm/s2) 
min
daph 
(m) 
5,0 18.084 < 18.198 2.50 
6,0 17.295 < 17.630 2.10 
7,0 16.139 < 17.164 1.90 
8,0 16.422 < 16.804 1.70 
9,0 16.032 < 16.480 1.60 
Hình 9. Quan hệ chiều cao đắp- gia tốc dao 
động nền đường - chiều sâu đất yếu 
Bảng 6. Quan hệ giữa chiều cao đắp tối thiểu – bề rộng nền đường. 
hd 
(m) 
Cấp I: Bnd = 32,5m Cấp II: Bnd=22.5m Cấp III: Bnd = 12m Cấp V: Bnd = 7.5m 
Kết luận att 
mm/s2 
acf 
mm/s2 
att 
mm/s2 
acf 
mm/s2 
att 
mm/s2 
acf 
mm/s2 
att 
mm/s2 
acf 
mm/s2 
1.00 119.421 18.684 119.216 18.683 117.974 18.675 115.847 18.661 Ko đạt 
1.20 74.749 18.569 74.606 18.567 73.757 18.559 72.327 18.546 Ko đạt 
...          
1.70 20.329 18.332 20.290 18.331 20.067 18.322 19.695 18.309 Ko đạt 
1.80 17.398 18.294 17.366 18.293 17.179 18.284 16.870 18.271 Đạt 
1.90 16.071 18.257 16.042 18.256 15.874 18.248 15.596 18.234 Đạt 
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
4 5 6 7 8 9 10
Chieu sau dat yeu (m)
G
ia
 t
o
c
 d
a
o
 d
o
n
g
 a
t
t
 (
m
m
/s
2
)
att-1,0m
att-1,5m
att-2,0m
att-2,5m
att-3,0m
acf-1,0
acf-1,5
acf-2,0
acf-3,0
Lê Thành Trung Kiểm toán dao động do phương tiện giao thông gây ra... 
 98 
Bảng 7. Quan hệ giữa tính chất của nền đất yếu và chiều cao đắp tối thiểu (hd) trên đất yếu 
Chỉ số nén Cc 
min
daph (m) 
Hệ số rỗng e0 
min
daph (m) 
1.20 2.10 1.50 2.00 
1.50 2.30 2.00 2.10 
1.80 2.60 2.50 2.40 
3.2.6. Thay đổi tải trọng xe lưu thông trên đường 
Tải trọng xe chạy được quy định bởi hai thông số là đường kính vệt bánh xe tính toán (D) 
và áp lực bánh xe tính toán lên mặt đường (p). Tính toán với tải trọng thay đổi theo 22TCN211-
06 xác định được chiều cao đắp tối thiểu phụ thuộc vào tải trọng xe thiết kế như sau: 
Bảng 8. Quan hệ loại tải trọng xe chạy & chiều cao đắp tối thiểu (hd) trên đất yếu 
Đường kính vệt bánh xe D (m) 
min
daph (m) Áp lực bánh xe tính toán p (Mpa) 
min
daph (m) 
0.36 2.10 0.5 1.90 
0.33 1.90 0.6 2.10 
- - 0.7 2.40 
Từ bảng 8 ta thấy tải trọng xe chạy trên đường càng lớn thì yêu cầu về chiều cao đất đắp 
tối thiểu (
min
daph ) để loại trừ ảnh hưởng dao động động của xe phải càng lớn. 
3.2.7. Trường hợp nhiều lớp đất yếu 
Trong trường hợp dưới nền đường đắp có nhiều lớp đất yếu thì việc kiểm toán động học 
trên cơ sở qui đổi nhiều lớp đất yếu về trường hợp một lớp đất yếu [1]. (Tương tự như trong 
tính toán kết cấu áo đường mềm). 
Khi đó tb - dung trọng riêng trung bình được xác định dựa trên biểu đồ hình 2 từ giá trị 
Edytb và biến dạng nén tương đối của tổng hai lớp (). Sau khi đã xác định được Edytb và tb của 
lớp đất quy đổi việc kiểm toán tiếp theo tiến hành như với trường hợp một lớp đất yếu. 
Dưới đây là một ví dụ tính toán xác định chiều cao đắp tối thiểu cho phép đối với nền đất 
yếu có 02 lớp. Sơ đồ và các thông số tính toán được trình bày trên hình 10 và kết quả thể hiện 
trên hình 11 (
min
daph =1,7m tương ứng với 15,075=att < acf=17,622 (mm/s2). 
Hình 10. Mặt cắt đặc trưng tính toán (trường 
hợp 02 lớp đất yếu) 
Hình 11. Quan hệ chiều cao đất đắp – gia tốc 
dao động của nền đắp (trường hợp 2 lớp đất 
yếu) 
12,0m
2
,5
m
1/2
-4,0
0,0
SÐt, mµu x¸m vµng, tr¹ng th¸i dÎo cøng.
g/cm3
'ckG/cm2
-4,0
Bïn sÐt mµu x¸m n©u.
Bïn sÐt mµu x¸m xanh, x¸m n©u.
g/cm3
'ckG/cm2, Pc=5,2T/m2, Cc=1,2
g/cm3
'ckG/cm2, Pc=5,5T/m2, Cc=0,8
8
h
d
y
2
h
d
y
1
2
1
0.000
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
140.000
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
Chieu cao dat dap hd (m)
G
ia
 t
o
c
 d
a
o
 d
o
n
g
 a
 (
m
m
/s
2
)
att
acf
Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một Số 1(32)-2017 
 99 
3.3. Tổng hợp kết quả tính toán 
Tổng hợp toàn bộ các kết quả tính toán nghiên cứu ở trên cho phép xác định được chiều 
cao đất đắp tối thiểu để loại trừ ảnh hưởng của dao động do xe chạy phụ thuộc vào chiều sâu 
đất yếu (hdy) và cấp hạng mặt đường trong điều kiện địa chất yếu đặc trưng cho khu vực Đồng 
bằng sông Cửu Long nước ta. 
4. Kết luận và kiến nghị 
Vấn đề kiểm tra dao động của tải trọng ôtô lên nền đắp thấp trên đất yếu là cần thiết, đặc 
biệt là đối với các công trình đường có lưu lượng lớn xe tải, xe tải nặng như các đường vành đai 
thành phố, đường ra cảng, đường vận chuyển của kho bãi... Các kết quả nghiên cứu tính toán 
chiều cao tối thiểu của nền đường đắp nhằm loại trừ dao động đàn hồi không cho phép do tải 
trọng động gây ra cho thấy đây sẽ là một điều kiện nữa bổ sung vào tiêu chí thiết kế đường đỏ 
của nền đường đắp trên đất yếu. 
Bằng những kết quả tính toán nghiên cứu, những quy định về chiều cao tối thiểu trong 
quy trình TCN262-2000 đã được làm rõ. Tác giả kiến nghị xem xét đưa các số liệu nghiên cứu 
của bảng 9 vào phụ lục của quy trình thiết kế nền đường trên đất yếu, từ đó xem xét quyết định 
chiều cao nền đắp tối thiểu trên đất yếu có các đặc trưng tương tự. 
Trong các trường hợp không thể thực hiện được các yêu cầu của công thức att ≤ acf để 
đảm bảo dao động cho phép của nền đắp trên đất yếu dưới tác dụng của tải trọng động thì cần 
phải đưa ra các giải pháp kỹ thuật nhằm làm giảm dao động (tăng chiều cao nền đắp kết hợp 
với xử lý nền đất yếu hoặc đào bỏ cục bộ (một phần) lớp đất yếu hoặc nâng cao độ trắc dọc...). 
Bảng 9. Bảng tổng hợp chiều cao đắp tối thiểu của nền đường ô tô 
Chiều sâu đất yếu hdy (m) Chiều cao đắp tối thiểu ứng với loại kết cấu áo đường (m) 
Cấp cao chủ yếu 
A1 
Cấp cao thứ yếu 
A2 
Cấp thấp (B1, B2) 
4 2.2 1.6 1.3 
5 2.0 1.5 1.3 
6 1.8 1.4 1.2 
7 1.7 1.4 1.1 
8 1.6 1.3 - 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Введено в действие распоряжением Минтранса России № ОС-1067-р от 03.12.2003. 
[2] Pierre Lareal, Nguyễn Thành Long, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lực, Lê Bá Lương (1994), 
Công trình trên nền đất yếu trong điều kiện Việt Nam, NXB Khoa học Kỹ thuật. 
[3] Bộ Giao thông Vận tải (2006), Áo đường mềm – Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế 22 TCN 211 -06. 
[4] Bộ Giao thông Vận tải (2000), Quy trình khảo sát thiết kế nền đường ô tô trên đất yếu. 22TCN 
262 – 2000. 
[5] Bộ Giao thông Vận tải (2005), Đường ô tô – yêu cầu thiết kế TCVN 4054:2005. 
[6] Dương Học Hải, Nguyễn Xuân Trục, Thiết kế đường ô tô tập II, NXB Giáo dục.