Liên hệ
Tổng giám đốc

Đào Minh      

0903 413 330

emal_btn
Cho thuê máy

Ph. Ngọc Toàn

0983 580 263

emal_btn
Kinh doanh

Ph. Ngọc Toàn

0983 580 263

emal_btn

Chăm sóc khách hàng

Minh Thắng

0968 205 508

emal_btn

Thiết kế đường asphalt – Chỉ số cấu trúc là gì ?

05 Tháng Chín 2014

Thiết kế đường asphalt – Chỉ số cấu trúc là gì ?

Trong thiết kế và xây dựng đường asphalt, đôi khi chúng ta tình cờ cho rằng thực hiện xây dựng độ dày của đường cũng làm cho nó cứng cáp hơn, nhưng ngay cả trong phạm vi này là đúng, thì độ dày như thế nào là đủ dày? Đó chính là một trong những câu hỏi quan trọng trong việc thiết kế cấu trúc độ dày như thế nào của một hệ thống đường asphalt là đủ ? Trong thiết kế, độ dày có liên quan đến chỉ số cấu trúc (SN), đó là một giá trị trừu tượng mà thể hiện độ bền kết cấu của mặt tổng thể. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét các khái niệm về một số cơ cấu và vai trò của nó trong các phương trình thiết kế đường asphalt.

Chức năng của chỉ số cấu trúc

Thiết kế mặt đường dựa trên các tính toán kỹ thuật của việc thành lập các phương trình thiết kế, chẳng hạn như các phương trình thực nghiệm được tìm thấy trong Hướng dẫn AASHTO 1993 dành cho thiết kế cấu trúc đường asphalt. Một yếu tố quan trọng của phương trình đường mềm là chỉ số kết cấu, chỉ số này đại diện cho các yêu cầu cấu trúc tổng thể cần thiết để duy trì tải trọng giao thông dự kiến ​​trong thiết kế. Chỉ Số này cần thiết phụ thuộc vào sự kết hợp của hỗ trợ cường độ nền đất hiện tại, tổng tải trọng giao thông, việc bảo trì đường bộ và điều kiện môi trường. Theo phương trình sau:

 

 

Phương trình thiết kế theo AASHTO, chỉ số cấu trúc ở đây là SN

Mặc dù các phương trình thiết kế có thể được sử dụng trong nhiều cách khác nhau tùy thuộc vào các yếu tố đầu vào có sẵn, một trong những ứng dụng phổ biến nhất của chúng là có hiệu quả để giải quyết vấn đề chỉ số cấu trúc. Một khi giá trị của số cấu trúc này được xác định có nghĩa là nó có thể được sử dụng để xác định độ dày thích hợp cho mỗi lớp đường asphalt.

Mối quan hệ giữa các lớp đường

 

Số Kết cấu là một giá trị được áp dụng cho cấu trúc tổng thể của các lớp cấu trúc đường, nhưng để hoàn thành việc thiết kế, chúng tôi vẫn cần phải nhận được từ giá trị này vào độ dày lớp riêng biệt. Điều này được xử lý bằng cách sử dụng phương trình dưới đây:

SN = a1D1 + a2D2M2 + a3D3M3 + …

Công thức trên thể hiện mối quan hệ giữa chỉ số cấu trúc của đường và các lớp riêng biệt

Công thức này có thể được thích nghi với bất kỳ số lượng các lớp, vì mỗi biểu thức (chẳng hạn như a2D2M2) trong công thức tương ứng với một lớp duy nhất, do đó các biến trong các biểu thức phù hợp với đặc điểm của lớp đó. Số tiếp theo sử dụng trong để giải thích các biểu hiện đơn giản của các lớp, với số bắt đầu ở phía trên cùng của cấu trúc đường. Các biến đại diện cho những nội dung sau đây:
• a = hệ số lớp đại diện cho ứng xuất tương đối của vật liệu
• D = độ dày lớp
• M = một hệ số thoát nước
Các lớp và hệ số thoát nước là giá trị phản ánh đặc điểm của vật liệu sử dụng để xây dựng đường . Độ dày của các lớp riêng biệt tác động đến kết quả những gì bạn đang sử dụng phương trình thiết kế để tìm ra chỉ số kết cấu.

Hệ số lớp

Hệ số lớp nói lên ứng xuất của vật liệu, đây là nhân tố thay đổi chính và là yếu tố quyết định cho loại vật liệu mà người thiết kế sẽ để sử dụng cho mỗi lớp đường. Đối với mục đích thiết kế, hệ số lớp thường được xác định theo kinh nghiệm dựa trên hiệu xuất của vật liệu. Cơ đơn vị thiết kế thường thiết lập các giá trị hệ số lớp cụ thể đối với vật liệu và sử dụng giá trị này như là một tiêu chuẩn thiết kế. Một hệ số lớp điển hình có giá trị như sau:

 

  • Bê tông nhựa nóng – 0.44
  • Hỗn hợp vật liệu (Ổn định thấp) – 0.20
  • Cấp phối base – 0.13
  • Đá xay – 0.10

Hệ số lớp có thể bị ảnh hưởng bởi tính chất vật liệu cũng như vị trí của các lớp trong đó vật liệu sẽ được sử dụng trong một số trường hợp có giá trị khác nhau có thể thích hợp với điều kiện từng địa phương

Hệ số thoát nước

Một hệ thoát nước là một giá trị được giả định cho một lớp đường đại diện cho sự giảm cường độ do đặc điểm hệ thống thoát nước và tiếp xúc với độ ẩm bão hòa. Lớp thoát chậm hoặc thường bão hòa sẽ có một hệ số thoát thấp hơn, trong khi lớp thoát nước nhanh chóng và hầu như không bao giờ trở thành bão hòa sẽ có một hệ số thoát nước cao hơn. Đối với hầu hết các thiết kế, tốt nhất và đơn giản nhất là thiết lập các hệ số thoát nước bằng 1, đây là đặc tính thoát nước bình thường.

 

 

Hình minh họa: Thi công đường với việc áp dụng vải địa kỹ thuật để cải thiện hệ thống thoát nước

Một điểm cần lưu ý là bởi vì chỉ số kết cấu đang được sử dụng để quyết định độ dày của lớp, việc thay đổi hệ số thoát nước sẽ chỉ có ảnh hưởng đến độ dày của lớp mặt đường. Nó sẽ không thực hiện bất kỳ lớp dày đặc hơn hoặc giải quyết một vấn đề thoát nước cơ bản sẽ tác động đáng kể đến tuổi thọ của đường. Nếu có một vấn đề thoát nước thực tế ảnh hưởng đến một trong các lớp, tốt hơn hết hãy giải quyết trực tiếp bằng cách thiết kế một hệ thống thoát nước, hoặc bằng cách tăng mật độ lớp để giảm thiểu sự xâm nhập của nước.

Độ dày

Khi bạn đã áp dụng để tính toán với hệ số thoát nước thích hợp, sau đó bạn có thể tìm ra độ dày thích hợp cho mỗi lớp. Phương pháp AASHTO cũng có thể được áp dụng để đánh giá đường hiện tại cũng như các thiết kế kết cấu mặt đường mới. Ví dụ, khi xem xét một mặt đường có nhu cầu phục hồi, độ dày lớp hiện nay có thể xác định được hệ số kết cấu bằng các phương pháp thử nhiệm sau đó so sánh và cập nhậtthông số này với chỉ số cần thiết cho việc thiết kế sẽ và đưa ra được các thông số về độ dày cần thiết.
Điều đáng chú ý là ngay cả khi bạn đã xác định chỉ số cấu trúc, điều này không tự động xác định để đưa ra câu trả lời đúng cho chiều dày lớp đường. Giả sử có nhiều hơn một lớp cấu trúcbình thường sẽ được kết hợp với các độ dày khác nhau để đạt được số kết cấu cần thiết. Tuy nhiên, dựa trên các chi phí tương đối của vật liệu đối với các lớp khác nhau, cùng với việc cân nhắc điều kiện xây dựng thực tế (chẳng hạn như không được thực hiện một lớp quá dày hay mỏng), có khả năng xác định số kết cấu sẽ hướng cho bạn quyết định một sự kết hợp đặc biệt đến độ dày của lớp.

Con số cho thiết kế đường chất lượng cao

Khái niệm về chỉ sô kết cấu có thể có vẻ một chút bí ẩn lần đầu. Ví dụ, như một giá trị trừu tượng, nó không thể hiện được cường độ trong một giá trị đo lường cụ thể nào. Tuy nhiên ta có thể dễ dàng nhận ra. Chúng tôi muốn giúp bạn hiểu lý thuyết đằng sau khái niệm chỉ số kết cấu để có một sự đánh giá cao về những giá trị của nó. Trong một ý nghĩa nào đó, chỉ số cấu trúc đang thiết kế chứa đựng một số thông tin quan trọng - chẳng hạn như tính chất vật liệu, tải trọng và lưu lượng cũng như hiệu xuất của đường- tồn tại trong nhiều hình thức khác nhau và tổng thể chúng thành một số duy nhất. Việc làm này là những gì làm cho thiết kế mặt đường bê tông nhựa có thể thực nghiệm được vì vậy chỉ số cấu trúc là nhân tố chìa khóa cho toàn bộ quá trình thiết kế đường hiện đạị.

Theo trang

http://www.pavementinteractive.org/2014/06/02/pavement-design-whats-my-structural-number/

 

Nhận xét