Kiến trúc - Xây dựng - Chương 3: Điều tra, đánh giá tình trạng mặt đường

Ch−¬ng 3 ®IÒU TRA, ®¸Nh GI¸ T×NH TR¹NG MÆT ®−êNG ChÊt l−îng ch¹y xe cña mÆt ®−êng N¨ng lùc chèng tr¬n tr−ît N¨ng lùc chÞu t¶i cña kÕt cÊu mÆt ®−êng  Trong qu¸ tr×nh sö dông, do t¸c dông trïng phôc cña xe ch¹y vμ cña c¸c nh©n tè tù nhiªn nªn tÝnh n¨ng sö dông cña nã bÞ xÊu ®i liªn tôc, kÕt cÊu mÆt ®−êng dÇn dÇn xuÊt hiÖn c¸c hiÖn t−îng biÕn d¹ng vμ cuèi cïng ®i tíi tr¹ng th¸i h− háng. §Ó cã c¨n cø quyÕt ®Þnh c¸c biÖn ph¸p b¶o d−ìng söa ch÷a vμ tiÕn hμnh thiÕt kÕ t¨ng c−êng hoÆc c¶i t¹o, cÇn ph¶i tiÕn hμnh ®iÒu tra ph©n tÝch t×nh tr¹ng mÆt ®−êng hiÖn cã. TÝnh n¨ng sö dông cña mÆt ®−êng bao gåm ba mÆt 3.1. Kh¸i niÖm chung nN¨ng lùc phôc vô cña mÆt ®−êng: 3.2. §¸nh gi¸ chÊt l−îng ch¹y xe cña mÆt ®−êng ¾ ChÊt l−îng ch¹y xe hoÆc møc ®é ªm thuËn do mÆt ®−êng t¹o ra ®−îc gäi lμ n¨ng lùc phôc vô cña mÆt ®−êng. ¾ Cã thÓ tæ chøc mét nhãm cho ®iÓm ®¸nh gi¸. + Tæng hîp ®iÓm ®¸nh gi¸ thu ®−îc mét ®iÓm cho TB ®−îc gäi lμ cÊp ®¸nh gi¸ n¨ng lùc phôc vô PSR (Present Serviceability Rating). + Ngoμi viÖc cho ®iÓm, c¸c ng−êi nhËn xÐt ®¸nh gi¸ cßn cÇn cho c©u tr¶ lêi ®èi víi c©u hái: mÆt ®−êng víi tr¹ng th¸i nh− vËy cã thÓ chÊp nhËn ®−îc kh«ng?  Qua ph©n tÝch, ng−êi ta thÊy: nh©n tè chñ yÕu vÒ t×nh tr¹ng ®−êng s¸ cã ¶nh h−ëng ®Õn n¨ng lùc phôc vô cña mÆt ®−êng lμ ®é b»ng ph¼ng (95%); do ®ã, ®é b»ng ph¼ng trë thμnh yÕu tè quan träng nhÊt dïng ®Ó ®¸nh gi¸ n¨ng lùc phôc vô cña mÆt ®−êng vμ viÖc ®o ®é b»ng ph¼ng cña còng trë thμnh néi dung chñ yÕu. o §o ®é b»ng ph¼ng cña mÆt ®−êng: 3.2. §¸nh gi¸ chÊt l−îng ch¹y xe cña mÆt ®−êng ¾ Hai b¸nh xe nhá chØ l¨n theo khi chóng tiÕp xóc víi mÆt ®Êt; dïng chuyÓn vÞ kÕ tuyÕn tÝnh ®Ó ®o chuyÓn vÞ t−¬ng ®èi gi÷a khung xe vμ mÆt ®−êng W - Z, ®ång thêi ®o gia tèc Z" cña chuyÓn vÞ nμy b»ng gia tèc kÕ; tõ ®ã tÝch ph©n 2 lÇn ®èi víi c¸c tÝn hiÖu thu ®−îc sÏ biÕt ®−îc chuyÓn vÞ Z cña khung xe. ¾ Tõ chuyÓn vÞ cña khung xe cïng víi chuyÓn vÞ t−¬ng ®èi, sau khi xö lý sÏ cã chuyÓn vÞ th¼ng ®øng W cña b¸nh xe nhá, ®ã còng chÝnh lμ mÆt c¾t bÒ m®. ¾ Do lo¹i thiÕt bÞ nμy cã sö dông b¸nh xe nhá. V× vËy, V®o cña GMR th−êng kh«ng v−ît qu¸ 65 Km/h, thÝch hîp víi viÖc ®o ®èi víi mÆt ®−êng t−¬ng ®èi b»ng ph¼ng hoÆc sö dông khi nghiÖm thu c«ng tr×nh võa míi hoμn thμnh. 2.1. Lo¹i thiÕt bÞ ®o mÆt c¾t: 2.1.1. ThiÕt bÞ ®o mÆt c¾t GMR (General Motor Roadmeter). 2.1.2. ThiÕt bÞ ph©n tÝch tr¾c däc cña mÆt ®−êng APL (Analyseur de profil en long). ¾ Gåm c¸c bé phËn sau: b¸nh xe l¨n theo ®é låi lâm cña bÒ mÆt ®−êng, cμng ®ì b¸nh xe, khung gi¸ cã l¾p lß so vμ con l¾c dao ®éng qu¸n tÝnh víi tÇn sè thÊp. R¬ moãc ®−îc kÐo theo ë nh÷ng tèc ®é kh¸c nhau, th«ng th−êng tõ 20km/h ®Õn 70km/h tïy theo lo¹i mÆt ®−êng. ¾ Con l¾c qu¸n tÝnh ®Ó t¹o ra mét hÖ n»m ngang chuÈn; th«ng qua viÖc ®o chuyÓn vÞ gãc cña cμng ®ì b¸nh xe so víi con l¾c qu¸n tÝnh n»m ngang b»ng m¸y tÝnh vμ xö lý theo tèc ®é ®o, sÏ tÝnh ra ®−îc chuyÓn vÞ th¼ng ®øng cña b¸nh xe l¨n trªn bÒ mÆt ®−êng. ¾ ThiÕt bÞ APL cã thÓ dïng cho mÆt ®−êng cã ®é b»ng ph¼ng kh¸c nhau. 3.2. §¸nh gi¸ chÊt l−îng ch¹y xe cña mÆt ®−êng 2.1.3. ThiÕt bÞ ®o mÆt c¾t kiÓu kh«ng tiÕp xóc: ¾ HiÖn ®· xuÊt hiÖn mét sè ph−¬ng ¸n thiÕt bÞ ®o ®é b»ng ph¼ng mμ kh«ng cÇn b¸nh l¨n theo kiÓu tiÕp xóc. Ch¼ng h¹n nh− c¸c ph−¬ng ¸n dïng ¸nh s¸ng, vi ba, ©m thanh, hång ngo¹i tuyÕn v.v... ¾ C¸c lo¹i thiÕt bÞ nμy hiÖn cßn ®ang ®−îc nghiªn cøu. VÞ trÝ bÒ mÆt ®−êng ThÊu kÝnh chiÕu x¹ ThÊu kÝnh tiÕp nhËn Nguån s¸ng èng c¶m quang 2 cùc ¶nh cña vïng chiÕu s¸ng C¸c vÞ trÝ xuÊt hiÖn t¸n x¹ S¬ ®å thiÕt bÞ truyÒn c¶m di ®éng theo ph−¬ng thøc kÝch quang kiÓu TRRL (Transport and Road Research Laboratory) 3.2. §¸nh gi¸ chÊt l−îng ch¹y xe cña mÆt ®−êng 2.1.4. Dïng th−íc th¼ng dμi 3,0 m (22 TCN 16-79): ¾ Th−íc dμi 3,0 m ph¶i ®¶m b¶o th¼ng, nhÑ vμ ®ñ cøng. §é vâng ë gi÷a th−íc do träng l−îng b¶n th©n g©y ra kh«ng ®−îc lín h¬n 0,5 mm. ¾ Th−íc b»ng hîp kim nh«m hay cã thÓ dïng lo¹i gç tèt (ch¾c , kh« , kh«ng cong , kh«ng vªnh). < 0,5 mm 3,0 m ¾ T¹i tr¾c ngang cÇn kiÓm tra, ®Æt th−íc dμi 3,0 m song song víi trôc ®−êng ë 3 vÞ trÝ: tim ®−êng, 2 bªn mÐp c¸ch mÐp ®−êng 1 m ®Ó ®o ®é b»ng ph¼ng. Däc theo th−íc, cø c¸ch mçi kho¶ng 0,5 m kÓ tõ ®Çu th−íc, ®o khe hë gi÷a c¹nh d−íi th−íc víi mÆt ®−êng b»ng c¸ch ®Èy nhÑ nhμng nªm vμo khe hë ®Ó ®äc trÞ sè khe hë. C¸c khe hë nμy ®−îc lÊy trßn theo c¸c trÞ sè 3, 5, 7, 10, 15 mm. ¾ Víi mçi Km ®−êng so s¸nh c¸c tæng sè khe ®· ®o víi tiªu chuÈn ®· quy ®Þnh ®Ó ®¸nh gi¸ chÊt l−îng vÒ ®é b»ng ph¼ng. 3.2. §¸nh gi¸ chÊt l−îng ch¹y xe cña mÆt ®−êng 2.2. ThiÕt bÞ ®o thuéc lo¹i t¹o ph¶n øng: ¾ Lo¹i thiÕt bÞ ®o ®o ®é b»ng ph¼ng nμy sÏ ghi l¹i ®−îc ph¶n øng ë tr¹ng th¸i ®éng cña hÖ thèng m¸y mãc « t« khi xe ch¹y trªn mÆt ®−êng kh«ng b»ng ph¼ng víi mét tèc ®é nhÊt ®Þnh nμo ®ã. §ã lμ mét c¸ch ®¸nh gi¸ gi¸n tiÕp, kÕt qu¶ ®o sÏ thay ®æi tuú theo ®Æc tÝnh cña hÖ thèng m¸y mãc vμ tïy theo tèc ®é xe ch¹y. ¾ C¸c lo¹i hiÖn ®−îc sö dông réng r·i gåm cã c¸c thiÕt bÞ ®o ®é b»ng ph¼ng ®−êng « t« víi c¸c thiÕt bÞ tÝch luü ®é xãc. C¸c lo¹i nμy sÏ ®o tæng chuyÓn dÞch th¼ng ®øng tÝch luü gi÷a trôc sau cña « t« (hoÆc gi÷a b¸nh cña mét xe mét b¸nh kÐo theo) ®èi víi th©n xe hoÆc khung xe; trÞ sè ®o ®−îc biÓu thÞ b»ng m/Km hoÆc sè lÇn xãc trªn 1 Km. 3.2. §¸nh gi¸ chÊt l−îng ch¹y xe cña mÆt ®−êng 2.2. ThiÕt bÞ ®o thuéc lo¹i t¹o ph¶n øng: ¾M¸y ®o ®é b»ng ph¼ng BUMP INTEGRATOR cña Anh lμ mét xe r¬ moãc mét b¸nh còng nh− m¸y APL nh−ng kh«ng cã con l¾c qu¸n tÝnh. Nh÷ng b−íc ®Ëp cña b¸nh xe, so víi khung xe lÊy lμm chuÈn, ®−îc céng dån bëi mét m¸y ®Õm cho nh÷ng cù ly tõ 200 m ®Õn 1000m. ¾ Lμm nh− vËy ng−êi ta ®−îc mét trÞ sè Rough Index (chØ sè ®é gå ghÒ), th−êng ®−îc biÓu thÞ b»ng mm céng dån cho 1 km. Tèc ®é ®o tiªu chuÈn lμ 32 km/h vμ sè liÖu tiªu chuÈn ®o ®−îc gäi lμ RBI/32. ChØ sè ®é gå ghÒ RBI/32 (mm/km) ChÊt l−îng b»ng ph¼ng cña mÆt ®−êng < 1500 RÊt tèt 1500 - 2500 Tèt 2500 - 3500 Trung bình 3500 - 4500 KÐm > 4500 XÊu 3.2. §¸nh gi¸ chÊt l−îng ch¹y xe cña mÆt ®−êng 2.3. ChØ sè ®é gå ghÒ quèc tÕ IRI: ¾ IRI lμ mét sè ®o ®−îc tÝnh b»ng m/km cña mÆt c¾t däc ®−êng trªn mét vÖt b¸nh xe (®· ®−îc x¸c ®Þnh biÕn d¹ng däc), biÓu thÞ ph¶n øng xãc cña «t« chuÈn “Golden car” khi xe ch¹y víi tèc ®é 80km/h (50 mph) víi viÖc sö dông m« h×nh m« pháng 1/4 xe (Quarter - Car). ¾ ¦u ®iÓm næi bËt cña chØ sè IRI ë chç nã lμ mét sè ®o æn ®Þnh theo thêi gian vμ cã thÓ chuyÓn ®æi ®−îc víi sè ®o tr¾c däc tuyÖt ®èi cña ®−êng trªn mét vÖt b¸nh xe. ViÖc sö dông IRI trªn toμn thÕ giíi lμm cho yÕu tè hßa nhËp gi÷a c¸c n−íc ch©u ¢u, ch©u Mü vμ ch©u ¸ trë nªn dÔ dμng. ¾ §¬n vÞ ®o cña IRI lμ inch/mile hay m/Km. ¾ IRI cã thÓ ®o b»ng pp ®o trùc tiÕp hoÆc gi¸n tiÕp. HiÖn nay, viÖc ®o IRI trªn ®−êng th−êng ®−îc thùc hiÖn b»ng ph−¬ng ph¸p ®o gi¸n tiÕp 3.2. §¸nh gi¸ chÊt l−îng ch¹y xe cña mÆt ®−êng 2.3. ChØ sè ®é gå ghÒ quèc tÕ IRI: IRI (m/km = mm/m) Tèc ®é ®¹t ®−îc 50 km/h 60 km/h 80 km/h 100 km/h 16 14 12 10 8 6 4 2 0 H»n vÖt b¸nh xe v× xãi vμ biÕn d¹ng s©u BiÕn d¹ng liªn tôc th−êng lμ nhÑ nh−ng còng cã khi s©u BiÕn d¹ng liªn tôc nhÑ Mét vμi gîn sãng trªn bÒ mÆt §−êng s©n bay, xa lé MÆt ®−êng míi MÆt ®−êng cò MÆt ®−êng kh«ng r¶i nhùa, b¶o d−ìng tèt MÆt ®−êng xuèng cÊp MÆt ®−êng ®Êt 3.2. §¸nh gi¸ chÊt l−îng ch¹y xe cña mÆt ®−êng n §é nh¸m: §é nh¸m §é nh¸m vi m« §é nh¸m vÜ m« 3.3. §¸nh gi¸ n¨ng lùc chèng tr¬n tr−ît cña mÆt ®−êng o C¸c ph−¬ng ph¸p thÝ nghiÖm : 2.1.1. Ph−¬ng ph¸p ″R¾c c¸t″: 2 40 d VH ×Π ×= ¾ ¦u ®iÓm: §¬n gi¶n, thiÐt bÞ kh«ng phøc t¹p ¾ Nh−îc ®iÓm: N¨ng suÊt thÊp, kÕt qu¶ phô thuéc vμo thao t¸c cña ng−êi thÝ nghiÖm, khã lμm ®èi víi mÆt ®−êng Ýt nh¸m. 3.3. §¸nh gi¸ n¨ng lùc chèng tr¬n tr−ît cña mÆt ®−êng 2.1. C¸c pp thÝ nghiÖm ®¸nh gi¸ cÊu tróc nh¸m mÆt ®−êng ™Mét l−îng c¸t cã thÓ tÝch V = 25cm3, cì h¹t 0,15 ~ 0,30mm kh« s¹ch ®ùng trong mét hép h×nh trô kim lo¹i cã ®¸y ®−îc ®æ ra trªn mÆt ®−êng. Dïng mét bμn xoa d¹ng ®Üa dÑt h×nh trßn ®¸y b»ng cao su xoa c¸t theo mét chiÒu d¹ng vßng trßn, sao cho t¹o thμnh mét vÖt h×nh trßn ®Ó lÊp ®Çy c¸t vμo c¸c lç cña bÒ mÆt ®−êng ®Õn møc ngang b»ng víi ®¸. §o ®−êng kÝnh vÖt c¸t vu«ng. ™ §é nh¸m bÒ mÆt biÓu thÞ b»ng gi¸ trÞ chiÒu s©u trung b×nh c¸t H: ¾ Chïm tia Laser mÇu ®á ®−îc phãng ra trªn mÆt ®−êng vμ sù ph¶n håi cña c¸c tia ®−îc thu nhËn bëi c¸c ®i-èt nh¹y c¶m, trªn c¬ së ®ã x¸c ®Þnh ®−îc kho¶ng c¸ch tõ bé nh¹y ®Õn mÆt ®−êng vμ “chiÒu s©u” líp mÆt ®−êng ®−îc tÝnh to¸n tõ hμng lo¹t c¸c l−ît ®o nh− vËy. ¾M¸y MTM ®−îc vËn hμnh b»ng tay bëi mét thiÕt bÞ mini víi tÇn sè laser kho¶ng 500Hz ®−îc kiÓm tra bëi mét m¸y tÝnh nhá vμ m¸y tÝnh nμy cho ta cÊu tróc trung b×nh cña mçi 10 m di chuyÓn cïng víi gi¸ trÞ trung b×nh toμn bé cho tõng 50m ®· hoμn thiÖn. ¾ §é chÝnh x¸c cña MTM lμ tèt h¬n ®¸ng kÓ so víi thÝ nghiÖm “R¾c c¸t”. H¬n n÷a MTM cã d¶i réng h¬n thÝ nghiÖm r¾c c¸t vμ dÔ dμng sö dông. 3.3. §¸nh gi¸ n¨ng lùc chèng tr¬n tr−ît cña mÆt ®−êng 2.1.2. ThiÕt bÞ ®o cÊu tróc bÒ mÆt MTM (Mini Texture Meter): 2.2.2. Ph−¬ng ph¸p h·m b¸nh xe r¬ moãc kÐo theo: xgd .2 VVf 2 2 2 1 −= P Ff bb = 3.3. §¸nh gi¸ n¨ng lùc chèng tr¬n tr−ît cña mÆt ®−êng 2.2.1. Ph−¬ng ph¸p ®o cù ly h·m xe: ¾ Ph−¬ng ph¸p ®o nμy cã nh−îc ®iÓm lμ khi ®o g©y ¶nh h−ëng ®Õn giao th«ng trªn ®−êng vμ kh«ng an toμn. ¾ Khi b¸nh xe bÞ phanh h·m hoμn toμn, tiÕn hμnh ®o x¸c ®Þnh tèc ®é V1 vμ V2 t¹i 2 ®iÓm b¸nh xe tr−ît qua, ®o cù ly x vμ sö dông nguyªn lý b¶o toμn c«ng sÏ cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc hÖ sè søc c¶n ma s¸t trung b×nh fd trong kho¶ng cù ly ®ã. 2.2. ThÝ nghiÖm x¸c ®Þnh hÖ sè b¸m: ¾Mét r¬ moãc cã l¾p mét b¸nh lèp tiªu chuÈn do mét xe kÐo kÐo theo; cho xe nμy ch¹y víi mét tèc ®é nhÊt ®Þnh vμ h·m b¸nh xe r¬ moãc, råi ®o lùc Fb cÇn thiÕt ®Ó lμm chuyÓn ®éng r¬ moãc khi b¸nh cña nã bÞ h·m chÆt hoμn toμn. Chia Fb cho t¶i träng h÷u hiÖu trªn b¸nh P sÏ t×m ®−îc trÞ sè hÖ sè søc c¶n ma s¸t fb: 2.2.3. P.ph¸p dïng r¬ moãc kÐo theo cã b¸nh chuyÓn ®éng lÖch: Löïc beân Löïc beân 1 5 Baùnh xe thí nghieäm chuyeån ñoäng Baùnh xe thí nghieäm coá ñònh Thieát bò ghi cöï ly Phun nöôùc Phun nöôùc Löïc keùo phaùt sinh Löïc keùo phaùt sinh Löïc keùo Choã keùo Thieát bò ghi taûi troïng Baùnh ghi ¾PP ®o nμy kh«ng cÇn phanh b¸nh xe, khi ®o kh«ng ¶nh h−ëng ®Õn giao th«ng trªn ®−êng, ®ång thêi cã thÓ ®o liªn tôc, tèc ®é kh¸ nhanh. P Ff LL = ¾ R¬ moãc cã l¾p hai b¸nh thÝ nghiÖm. MÆt b»ng cña lèp lÖch mét gãc α = 7,50 ~ 200 so víi ph−¬ng chuyÓn ®éng cña xe. Khi xe ch¹y vÒ phÝa tr−íc, b¸nh xe thÝ nghiÖm sÏ theo xe chuyÓn dÞch tr−ît vÒ phÝa tr−íc, trªn b¸nh sÏ chÞu t¸c dông mét lùc bªn FL. Cho gãc chuyÓn ®éng lÖch thay ®æi sÏ ®o ®−îc c¸c lùc bªn kh¸c nhau vμ sÏ cã 1 trÞ sè lùc bªn lín nhÊt. HÖ sè søc c¶n ma s¸t theo h−íng bªn fL: 3.3. §¸nh gi¸ n¨ng lùc chèng tr¬n tr−ît cña mÆt ®−êng 2.2.4. Ph−¬ng ph¸p “Con l¾c Anh” (British pendulum tester): A M G Q ¾Mét con l¾c cã khèi l−îng P = 1500 ± 30 g, mÆt d−íi cã g¾n mét tÊm tr−ît b»ng cao su tiªu chuÈn (kÝch th−íc 6,35 x 25,4 x 76,2 mm) r¬i tõ mét ®é cao x¸c ®Þnh H = 411 ± 5 mm vμ tr−ît trªn bÒ mÆt ®−êng Èm −ít víi chiÒu dμi tr−ît kh«ng ®æi L = 125 ± 2 mm, sau ®ã con l¾c sÏ v¨ng lªn tíi mét ®é cao h. 3.3. §¸nh gi¸ n¨ng lùc chèng tr¬n tr−ît cña mÆt ®−êng ¾ Tïy thuéc vμo t×nh tr¹ng nh¸m bÒ mÆt kh¸c nhau mμ tæn thÊt n¨ng l−îng cña con l¾c còng kh¸c nhau, dÉn tíi chiÒu cao v¨ng lªn h thay ®æi. Mét chiÕc kim ®o kÐo theo nh»m x¸c ®Þnh chiÒu cao v¨ng h cña con l¾c. Sè ®äc cña kim ®o trªn b¶ng chia ®é ®−îc ký hiÖu lμ chØ sè SRT (Skid Resistance Tester). ¾ ThÝ nghiÖm nh»m x¸c ®Þnh søc kh¸ng tr−ît t−¬ng øng víi ®iÒu kiÖn xe ch¹y trªn ®−êng Èm −ít víi tèc ®é 50 Km/h. 2.3. ChØ sè søc kh¸ng tr−ît quèc tÕ IFI (Intemational Friction Index). ¾ IFI lμ th−íc ®o chuÈn trong kiÓm tra ®¸nh gi¸ chÊt l−îng søc kh¸ng tr−ît mÆt ®uêng. IFI lμ hÖ sè tæng hîp liªn quan ®Õn cÊu tróc nh¸m th« mÆt ®−êng, søc kh¸ng tr−ît mÆt ®−êng vμ tèc ®é thÝ nghiÖm. IFI cho phÐp ®iÒu chØnh viÖc ®o søc kh¸ng tr−ît b»ng c¸c thiÕt bÞ kh¸c nhau vÒ cïng mét chØ sè chung. ¾ ChØ sè IFI(F60, Sp) bao gåm 2 thμnh phÇn: + F60: HÖ sè ma s¸t- Friction Number lμ gi¸ trÞ søc kh¸ng tr−ît cña b¸nh xe h·m cøng t¹i tèc ®é 60 km/h. F60 = A + B ×FRS×e + C×TX + Sp: ®−îc tÝnh to¸n tõ chiÒu s©u cÊu t¹o nh¸m vÜ m« trung b×nh mÆt ®−êng: Sp (km/h) = a + b ×TX ¾ ViÖc ®¸nh gi¸ chÊt l−îng mÆt ®−êng th«ng qua chØ sè IFI nh− sau: + T−¬ng øng víi mçi cÊp ®−êng sÏ cã gi¸ trÞ søc kh¸ng tr−ît yªu cÇu vμ gi¸ trÞ tèc ®é xe ch¹y khai th¸c cô thÓ , hay nãi mét c¸ch kh¸c, cã gi¸ trÞ F60* vμ Sp* yªu cÇu, tøc lμ chØ sè IFI* (F60*, Sp*) yªu cÇu. + TiÕn hμnh ®o x¸c ®Þnh gi¸ trÞ IFI (F60, Sp) thùc tÕ cña ®o¹n ®−êng. So s¸nh IFI (F60, Sp) thùc tÕ vμ IFI* (F60*, Sp*) yªu cÇu ®Ó ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng hiÖn cã cña ®−êng vÒ IFI vμ ®Ò ra c¸c gi¶i ph¸p kh¾c phôc nÕu kh«ng ®ñ. PS S 60− 3.3. §¸nh gi¸ n¨ng lùc chèng tr¬n tr−ît cña mÆt ®−êng §¸nh gi¸ n¨ng lùc chÞu t¶i Ph¸ ho¹i kÕt cÊu Kh«ng ph¸ ho¹i kÕt cÊu TruyÒn t¶i träng tÜnh TruyÒn t¶i träng ®éng CÇn Benkenman TÊm Ðp cøng ThiÕt bÞ FWD 3.4. §¸nh gi¸ n¨ng lùc chÞu t¶i cña kÕt cÊu mÆt ®−êng n Dïng cÇn Benkenman : §iÓm ®o ®é vâng vÞ trÝ ban ®Çu cña b¸nh xe (thö tÜnh) CÇn ®o VÞ trÝ ban ®Çu cña b¸nh xe (thö ®éng) Khíp quay cña cÇn Ch©n kÐp cã vÝt ®iÒu chØnh Thiªn ph©n kÕ 1/100mm §Õ cè ®Þnh Ch©n ®¬n cã vÝt ®iÒu chØnh 375 cm 150 cm 3.4. §¸nh gi¸ n¨ng lùc chÞu t¶i cña kÕt cÊu mÆt ®−êng 3.4. §¸nh gi¸ n¨ng lùc chÞu t¶i cña kÕt cÊu mÆt ®−êng 1.1. C«ng t¸c chuÈn bÞ: - Cho xe ®o tiÕn vμo vÞ trÝ ®o vâng; l¾p ®Æt cÇn; - §é vâng æn ®Þnh ghi lÊy trÞ sè ®äc ban ®Çu ë chuyÓn vÞ kÕ n0. - Cho xe ®o ch¹y lªn phÝa tr−íc ®Õn khi trôc sau cña xe ®o c¸ch ®iÓm ®o Ýt nhÊt 5m; khi ®é vâng æn ®Þnh, ghi lÊy trÞ sè ®äc cuèi ë chuyÓn vÞ kÕ nS. - §é vâng ®μn håi cña mÆt ®−êng t¹i ®iÓm ®o: Li = n0 - ns Ph¶i ghi râ lý tr×nh ®iÓm ®o, ®iÒu kiÖn g©y Èm, t×nh tr¹ng mÆt ®−êng t¹i ®iÓm ®o. Kh«ng ®o t¹i c¸c ®iÓm qu¸ xÊu. Kh«ng nªn ®o vâng vμo kho¶ng thêi gian nhiÖt ®é mÆt ®−êng lín h¬n 400C. §o nhiÖt ®é cña mÆt ®−êng: kho¶ng 1 giê mét lÇn trong suèt thêi gian ®o vâng däc tuyÕn. ViÖc ®o nhiÖt ®é mÆt ®−êng chØ yªu cÇu thùc hiÖn ®èi víi ®−êng cã líp mÆt phñ nhùa chiÒu dÇy ≥ 5cm. 1.2. §o ®é vâng mÆt ®−êng däc tuyÕn: - §iÓm ®o. - ChuÈn bÞ cÇn ®o vâng. - ChuÈn bÞ xe ®o. 1.3. Xö lý kÕt qu¶ ®o ®é vâng: ( ) đt đh L DpE 21..693,0 μ−= 3.4. §¸nh gi¸ n¨ng lùc chÞu t¶i cña kÕt cÊu mÆt ®−êng 1.4. X¸c ®Þnh ®é vâng ®μn håi ®Æc tr−ng vμ m«®un ®μn håi ®Æc tr−ng cho mçi ®o¹n ®−êng thÝ nghiÖm: ¾ §é vâng tÝnh to¸n t¹i vÞ trÝ thö nghiÖm thø i: L iTT = Kq. Km .Kt . Li Li - §é vâng ®μn håi cña mÆt ®−êng ®o ®−îc t¹i vÞ trÝ thø i, mm. Kq - HÖ sè hiÖu chØnh t¶i träng kÕt qu¶ ®o theo c¸c th«ng sè trôc sau xe ®o vâng vÒ kÕt qu¶ cña trôc sau xe «t« tiªu chuÈn. Km - HÖ sè hiÖu chØnh ®é vâng ®μn håi vÒ mïa bÊt lîi nhÊt trong n¨m. KT - HÖ sè hiÖu chØnh ®é vâng ®μn håi ë nhiÖt ®é ®o vÒ ®é vâng ë nhiÖt ®é tt. ¾ TrÞ sè ®é vâng ®μn håi ®Æc tr−ng cña tõng ®o¹n ®−êng thö nghiÖm: L§T = LTB + K.δ LTB - §é vâng ®μn håi trung b×nh cña ®o¹n thö nghiÖm, mm.δ - §é lÖch b×nh ph−¬ng trung b×nh cña ®o¹n thö nghiÖm. K - HÖ sè x¸c suÊt b¶o ®¶m, lÊy tïy thuéc vμo cÊp h¹ng ®−êng. ¾ TrÞ sè m«®un ®μn håi ®Æc tr−ng cña tõng ®o¹n ®−êng thö nghiÖm: o ThÝ nghiÖm FWD: 2.1. Néi dung thÝ nghiÖm: 3.4. §¸nh gi¸ n¨ng lùc chÞu t¶i cña kÕt cÊu mÆt ®−êng ¾Mét khèi t¶i träng (Q) r¬i tõ ®é cao (H) xuèng mét tÊm Ðp (D), th«ng qua bé phËn gi¶m chÊn g©y ra mét xung lùc x¸c ®Þnh t¸c dông lªn mÆt ®−êng. BiÕn d¹ng (®é vâng) cña mÆt ®−êng ë t©m tÊm Ðp vμ ë c¸c vÞ trÝ c¸ch tÊm Ðp mét kho¶ng quy ®Þnh sÏ ®−îc c¸c ®Çu c¶m biÕn ®o vâng ghi l¹i. C¸c sè liÖu ®o ®−îc nh−: xung lùc t¸c dông lªn mÆt ®−êng, ¸p lùc t¸c dông lªn mÆt ®−êng, ®é vâng mÆt ®−êng x¸c ®Þnh ®−îc c−êng ®é kÕt cÊu mÆt ®−êng. ¾ ThiÕt bÞ FWD ®−îc l¾p ®Æt trªn mét chiÕc moãc vμ ®−îc mét xe « t« t¶i nhÑ kÐo ®i trong qu¸ tr×nh di chuyÕn vμ ®o ®¹c. ViÖc ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh ®o vμ thu thËp sè liÖu ®−îc tù ®éng th«ng qua phÇn mÒm chuyªn dông. 2.2.1. Bé phËn t¹o xung lùc: ¾ Khèi t¶i Q, H. ¾ Thêi gian t¸c dông cña xung lùc lªn mÆt ®−êng (0,02 - 0,06 gi©y). ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ += 2 3 2 r P e M E Daa 3.4. §¸nh gi¸ n¨ng lùc chÞu t¶i cña kÕt cÊu mÆt ®−êng 2.2. C¸c bé phËn chÝnh cña thiÕt bÞ ®o: 2.2.2. TÊm Ðp: ¾ TÊm Ðp truyÒn t¸c dông cña t¶i träng lªn mÆt ®−êng cã ®−êng kÝnh 30cm. ¾ TÊm Ðp chÕ t¹o b»ng hîp kim, mÆt ®¸y tÊm Ðp cã d¸n mét líp cao su máng. ¾ Gi÷a t©m cña tÊm Ðp cã lç rçng ®Ó ®Æt c¶m biÕn. 2.2.3. C¸c c¶m biÕn ®o vâng: ¾ Sè l−îng ®Çu ®o vâng th«ng th−êng lμ 7 ®Çu ®o, tèi thiÓu lμ 5 ®Çu ®o . ¾ Cã mét ®Çu ®o ®Æt t¹i t©m tÊm Ðp, c¸c ®Çu ®o kh¸c c¸ch t©m mét kho¶ng theo thø tù lμ: 30, 60, 90, 120, 150, 180 mm ...). ¾ Khi tiÕn hμnh ®o ®é vâng ®Ó x¸c ®Þnh m« ®un ®μn håi cña ®Êt nÒn ®−êng, kho¶ng c¸ch r tõ chiÕc c¶m biÕn ®o vâng kÒ chiÕc c¶m biÕn ®o vâng cuèi cïng ®Õn t©m tÊm Ðp ph¶i tho¶ m·n ®iÒn kiÖn sau: r ≥ 0,7ae ¾ Kho¶ng c¸ch r nμy theo kinh nghiÖm, lÊy tõ 0,9m ®Õn 1,2 m. 2.2.4. C¶m biÕn ®o lùc: ¾ §é lín cña xung lùc phô thuéc kh«ng nh÷ng vμo träng l−îng qu¶ r¬i, ®é cao r¬i, mμ cßn cßn phô thuéc vμo c¸c yÕu tè kh¸c (ma s¸t gi÷a qu¶ nÆng víi thanh dÉn h−íng, kh¶ n¨ng tiÕp xóc gi÷a tÊm Ðp vμ mÆt ®−êng...). ¾ Bé phËn c¶m biÕn ®o lùc (load-cell) cã kh¶ n¨ng ®o ®−îc gi¸ trÞ xung lùc lín nhÊt t¸c dông lªn mÆt ®−êng t¹i mçi lÇn khèi t¶i träng r¬i. 3.4. §¸nh gi¸ n¨ng lùc chÞu t¶i cña kÕt cÊu mÆt ®−êng 2.2.5. HÖ thèng ghi, l−u tr÷ vμ xö lý sè liÖu: ¾ C¸c d÷ liÖu nh− ®é lín t¶i träng (xung lùc) t¸c dông, ¸p lùc t¸c dông lªn mÆt ®−êng, trÞ sè ®é vâng cña mÆt ®−êng ®o ®−îc ...vv, ®−îc phÇn mÒm chuyªn dông ghi l¹i vμo m¸y tÝnh. C¸c th«ng tin hç trî kh¸c nh− nhiÖt ®é kh«ng khÝ, nhiÖt ®é mÆt ®−êng, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c vÞ trÝ ®o, lý tr×nh vÞ trÝ ®o ®−îc l−u l¹i b»ng phÇn mÒm hoÆc ghi l¹i vμo sæ tay. 2.3.1. VÒ thiÕt bÞ ®o: ¾ ThiÕt bÞ ®o ®éng FWD: theo h−íng dÉn sö dông kÌm theo. ¾ C¸c dông cô thÝ nghiÖm kh¸c: nhiÖt kÕ, n−íc hoÆc glycerin, bóa, ®ôc. ¾ C¸c dông cô ®¶m b¶o ATGT: cê hiÖu, biÓn b¸o, ®Ìn nhÊp nh¸y. 2.3.2. §iÓm ®o: œMËt ®é ®iÓm ®o: ¾ Chia thμnh c¸c ®o¹n ®ång nhÊt: §o ®o¹n ®¹i diÖn (500-1000m): ®o 20 ®iÓm. ¾NÕu kh«ng chia ®−îc c¸c ®o¹n ®ång nhÊt: - §èi víi dù ¸n lËp b¸o c¸o ®Çu t− vμ qu¶n lý khai th¸c ®−êng «t«: mËt ®é ®o tõ 5 - 10 ®iÓm ®o/1 km. - §èi víi dù ¸n ®Çu t− (thiÕt kÕ c¬ së vμ thiÕt kÕ kü thuËt): ®o r¶i ®Òu trªn toμn tuyÕn víi mËt ®é 20 ®iÓm ®o/1km. œ Chän vÞ trÝ c¸c ®iÓm ®o: c¸c ®iÓm ®o vâng th−êng ®−îc bè trÝ ë vÖt b¸nh xe phÝa ngoμi (c¸ch mÐp mđ 0,6 - 1,2 mÐt). Víi ®−êng nhiÒu lμn xe, ph¶i ®o vâng cña lμn yÕu nhÊt. 3.4. §¸nh gi¸ n¨ng lùc chÞu t¶i cña kÕt cÊu mÆt ®−êng 2.3. C«ng t¸c chuÈn bÞ: ¾ KÐo thiÕt bÞ FWD ®Õn vÞ trÝ cÇn ®o ®é vâng. L¾p ®Æt thiÕt bÞ. ¾ §o ®é vâng: - B−íc 1: ®−a khèi t¶i träng lªn ®é cao quy ®Þnh vμ th¶ khèi t¶i träng r¬i ®Ëp vμo tÊm Ðp ®Ó truyÒn mét xung lùc xuèng mÆt ®−êng. §Çu c¶m biÕn ®o lùc, c¶m biÕn ®o vâng sÏ x¸c ®Þnh xung lùc, ®é vâng cña mÆt ®−êng. CÇn chó ý ®iÒu chØnh ®é cao r¬i hoÆc träng l−îng qu¶ nÆng ®Ó xung lùc t¸c dông xuèng mÆt ®−êng lμ 40kN. - B−íc 2: lÆp l¹i B.1. So s¸nh kÕt qu¶ ®o vâng ë vÞ trÝ t©m tÊm Ðp gi÷a 2 lÇn ®o. NÕu hai kÕt qu¶ ®o vâng kh¸c nhau d−íi 5% th× kÕt thóc ®o. Sö dông kÕt qu¶ ®o ë lÇn 2 lμm c¬ së tÝnh to¸n. - B−íc 3: nÕu B.2 kh«ng tho¶ m·n th× ph¶i lÆp l¹i B.1 cho ®Õn khi ®é vâng cña 2 lÇn ®o liªn tiÕp kh«ng kh¸c nhau qu¸ 5%. Sö dông kq ®o lÇn cuèi. - B−íc 4: nÕu viÖc ®o lÆp nh− b−íc 1 ®Õn lÇn thø 5 mμ vÉn kh«ng ®¹t th× cÇn thùc hiÖn c¸c c«ng t¸c nh− sau: + KiÓm tra l¹i hÖ thèng thiÕt bÞ thÝ nghiÖm; + Xem xÐt t×nh tr¹ng tiÕp xóc gi÷a tÊm Ðp, c¸c ®Çu ®o vâng víi mđ; + Di chuyÓn thiÕt bÞ ®Õn vÞ trÝ míi c¸ch vÞ trÝ cò 1~2m vμ ®o l¹i. 3.4. §¸nh gi¸ n¨ng lùc chÞu t¶i cña kÕt cÊu mÆt ®−êng 2.4. §