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.
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.