Skip to content

Chương 13 — Nền đường và mặt đường (Subgrades and pavements)

Chương này gom các bảng cho nền đường (subgrade) và kết cấu mặt đường: phân loại nền, ảnh hưởng của sét trương nở, CBR, ổn định đất bằng phụ gia, và các hệ thức tương quan mô đun ↔ CBR.

Figure: burt-ch13-pavement-layers

Hình. Cấu tạo các lớp mặt đường với giá trị CBR và mô đun điển hình, cùng quan hệ E ≈ 5–10 × CBR và cảnh báo về sét trương nở.

13.1 Các loại nền đường

Bảng của mục này phân loại nền đường theo loại đất và hành vi thể tích — từ nền tốt (cát, sỏi) đến nền xấu (sét trương nở, đất hữu cơ).

13.2 Phân loại cường độ nền đường

Bảng 13.2 — Phân loại nền theo CBR.

Cấp nền CBR (%) Đánh giá
Rất tốt > 30 Nền lý tưởng
Tốt 15 – 30 Nền tốt
Trung bình 8 – 15 Nền chấp nhận
Yếu 4 – 8 Cần xử lý
Rất yếu < 4 Cần thay/cải tạo

13.3 Thiệt hại do sét hoạt động thể tích

Bảng của mục này mô tả thiệt hại do sét trương nở gây ra cho mặt đường: nứt dọc, gồ ghề, lún không đều — và liên hệ với chỉ số dẻo và tiềm năng trương.

13.4 Phân loại biến đổi thể tích của nền đường

Bảng 13.4 — Phân loại tiềm năng trương.

Tiềm năng trương PI Độ trương tự do (%)
Thấp < 15 < 1
Trung bình 15 – 25 1 – 3
Cao 25 – 40 3 – 6
Rất cao > 40 > 6

13.5 Giảm thiểu biến đổi thể tích của nền đường

Bảng của mục này đưa biện pháp giảm trương (đắp đất tốt, gia cố vôi, ổn định độ ẩm, thoát nước) và hiệu quả tương đối của từng biện pháp.

13.6 Độ ẩm của nền đường

Bảng của mục này liên hệ độ ẩm nền đường theo mùa với mực nước ngầm và khí hậu — cơ sở cho việc dùng CBR ngâm (soaked) hay không ngâm.

13.7 Hệ số hiệu chỉnh cường độ nền về CBR ngâm

Bảng của mục này đưa hệ số hiệu chỉnh để chuyển CBR hiện trường (chưa ngâm) sang CBR ngâm tương đương — quan trọng ở vùng ẩm.

13.8 CBR gần đúng của nền đường sét

Bảng của mục này ước lượng CBR từ chỉ số dẻo và độ ẩm cho nền sét — khi chưa có thí nghiệm CBR.

13.9 Giá trị CBR điển hình của nền đường

Bảng 13.9 — CBR điển hình của nền đường.

Loại đất CBR (%)
Sét nặng (CH) 2 – 5
Sét bụi (CL) 4 – 8
Bụi (ML) 5 – 10
Cát bụi (SM) 8 – 15
Cát (SP/SW) 15 – 40
Sỏi (GP/GW) 30 – 80

13.10 Tính chất của cấp phối ổn định cơ học

Bảng của mục này đưa yêu cầu cấp phối (Cu, Cc, giới hạn dẻo) cho cấp phối đá dăm đạt độ ổn định cơ học tốt.

13.11 Ổn định đất bằng phụ gia

Bảng 13.11 — Phụ gia ổn định đất.

Phụ gia Đất phù hợp Mục đích
Xi măng Cát, sỏi, sét ít dẻo Tăng cường độ
Vôi Sét dẻo (CH) Giảm dẻo, tăng CBR
Nhựa đường Cát, cấp phối Chống ẩm
Tro bay Sét, cát Tăng cường độ (pozzolan)

13.12 Ổn định đất bằng xi măng

Bảng của mục này đưa liều lượng xi măng điển hình (3–10% khối lượng) theo loại đất và cường độ mục tiêu.

13.13 Ảnh hưởng của ổn định đất bằng xi măng

Bảng của mục này đưa mức tăng cường độ theo hàm lượng xi măng và tuổi — cường độ tăng theo thời gian (pozzolanic).

13.14 Ổn định đất bằng vôi

Bảng của mục này đưa liều lượng vôi và mức giảm PI đạt được — vôi đặc biệt hiệu quả với sét dẻo cao.

13.15 Ổn định đất bằng nhựa đường

Bảng của mục này đưa liều lượng nhựa đường cho các loại cấp phối — chủ yếu để chống ẩm hơn là tăng cường độ.

13.16 Cường độ mặt đường cho cấp phối cuội sỏi

Bảng của mục này liên hệ cấp phối cuội sỏi với cường độ mặt đường đạt được theo chiều dày lớp.

13.17 Giá trị CBR cho mặt đường

Bảng của mục này đưa CBR điển hình cho các lớp mặt đường: móng trên (base), móng dưới (sub-base), nền đường.

13.18 Độ trương CBR trong mặt đường

Bảng của mục này đưa giới hạn độ trương CBR cho phép theo cấp đường và vị trí lớp — kiểm soát sét trương nở.

13.19 Tính chất chỉ số dẻo của vật liệu mặt đường

Bảng của mục này đưa giới hạn PI cho phép theo loại lớp mặt đường.

13.20 Giá trị CBR điển hình của vật liệu mặt đường

Bảng 13.20 — CBR điển hình của vật liệu.

Vật liệu CBR (%)
Đá dăm cấp phối tốt 80 – 100
Đá dăm cấp phối kém 40 – 80
Cát gia cố xi măng 100 – 200
Cuội sỏi tự nhiên 30 – 60

13.21 Giá trị mô đun mặt đường điển hình

Bảng của mục này đưa mô đun đàn hồi E điển hình cho từng lớp mặt đường.

13.22 Giá trị mô đun mặt đường hiện hữu

Bảng của mục này đưa mô đun của mặt đường hiện hữu (đã qua khai thác) — thấp hơn mặt đường mới do hư hỏng tích lũy.

13.23 Mô đun tương đương của móng dưới cho vật liệu móng thông thường

Bảng của mục này đưa mô đun tương đương của hệ nhiều lớp (móng dưới + nền) khi dùng vật liệu móng tiêu chuẩn.

13.24 Mô đun tương đương của móng dưới cho vật liệu móng chất lượng cao

Bảng của mục này tương tự nhưng cho vật liệu móng chất lượng cao — mô đun tương đương cao hơn.

13.25 Quan hệ điển hình giữa mô đun và CBR nền đường

E (MPa) ≈ 10 × CBR (cho CBR < 5) và E (MPa) ≈ 5 × CBR (cho CBR lớn hơn) — hệ thức tương quan phổ biến để chuyển CBR sang mô đun.

13.26 Quan hệ điển hình giữa mô đun và CBR lớp móng trên

Bảng của mục này đưa hệ thức E ↔ CBR riêng cho lớp móng trên (base course).

13.27 Mô đun đàn hồi của nhựa đường

Bảng của mục này đưa mô đun nhựa đường theo nhiệt độ và loại nhựa — nhựa đường rất nhạy với nhiệt độ.

13.28 Tỷ số Poisson

Bảng của mục này đưa ν cho từng lớp mặt đường: nhựa đường cao (0,35–0,5), cấp phối 0,35, nền đường 0,3–0,45.

Ghi nhớ của chương

  • CBR là thông số trung tâm của thiết kế mặt đường; chuyển sang mô đun qua E ≈ 5–10 × CBR (mục 13.25).
  • Sét trương nở (mục 13.3–13.5) là kẻ thù của mặt đường — kiểm soát bằng vôi và thoát nước.
  • CBR ngâm vs. chưa ngâm (mục 13.7) khác nhau đáng kể ở vùng ẩm — dùng đúng trường hợp.
  • Mô đun nhựa đường phụ thuộc nhiệt độ (mục 13.27) — ở khí hậu nóng như Việt Nam, mô đun giảm mạnh.