Tên luận án:
NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN CHIỀU SÂU LÚN VỆT BÁNH XE LỚP BÊ TÔNG NHỰA MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM
Ngành:
Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án "Nghiên cứu tính toán chiều sâu lún vệt bánh xe lớp bê tông nhựa mặt đường ô tô trong điều kiện Việt Nam" giải quyết vấn đề hư hỏng lún vệt bánh xe (LVBX) phổ biến trên đường ô tô Việt Nam, gây suy giảm chất lượng khai thác và tốn kém chi phí sửa chữa. Hiện tượng này chủ yếu do ứng suất cắt vượt quá cường độ kháng cắt của bê tông nhựa (BTN), đặc biệt trong điều kiện khí hậu nắng nóng làm suy giảm mạnh sức kháng cắt của BTN. Quy trình thiết kế hiện hành (TCCS 38:2022) chưa có quy định kiểm toán lún VBX phù hợp với điều kiện thực tế Việt Nam.
Mục tiêu đề tài là xây dựng một phương pháp tính toán chiều sâu LVBX lớp BTN trên làn xe chạy, có khả năng xét đến tổng lưu lượng trục xe, các mức nhiệt độ khác nhau, từng loại BTN, cũng như sự thay đổi ứng suất cắt và hệ số nhớt theo chiều sâu do nhiệt độ. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào tính toán lún VBX lớp BTN. Luận án đã tổng quan về lún VBX, phân tích lý thuyết cơ học môi trường liên tục để đề xuất công thức tính toán, xác định các tham số phụ thuộc loại trục xe, BTN và điều kiện khí hậu. Đồng thời, tiến hành thí nghiệm xác định hệ số nhớt của một loại BTN hiện có tại Việt Nam và đánh giá độ tin cậy của phương pháp đề xuất.
Kết quả nghiên cứu đã đề xuất thành công phương pháp tính toán chiều sâu lún VBX lớp BTN theo lý thuyết cơ học môi trường liên tục, phù hợp với điều kiện Việt Nam, cho phép dự báo chiều sâu lún VBX trên các tuyến đường. Luận án xác định chiều sâu vùng biến dạng dẻo tính toán của lớp BTN mặt đường là 9cm, thí nghiệm xác định hệ số nhớt của hỗn hợp BTNC12,5 theo TCVN 8819:2011 và đề xuất các giải pháp giảm thiểu lún VBX, bao gồm cấu tạo lớp kết cấu áo đường, lựa chọn BTN có cường độ kháng hằn lún, quản lý khai thác và kiểm soát tải trọng trục. Dù còn hạn chế về số lượng loại BTN được thí nghiệm và chưa xét đến biến dạng lún của lớp móng và nền, nghiên cứu này là bước đầu quan trọng, kiến nghị tiếp tục hoàn thiện quy trình thí nghiệm và đánh giá độ tin cậy thông qua đo đạc thực tế.
Mục lục chi tiết:
-
MỞ ĐẦU
- 1. Tính cấp thiết của đề tài
- 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- 3. Đối tượng nghiên cứu
- 4. Phạm vi nghiên cứu
- 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
-
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÌNH TRẠNG LÚN VBX LỚP BTN MẶT ĐƯỜNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN DỰ BÁO CHIỀU SÂU LÚN VBX
- 1.1. Sự làm việc của lớp BTN mặt đường chịu tải trọng bánh xe
- 1.1.1. Ứng xử của lớp BTN dưới tác dụng của tải trọng bánh xe
- 1.1.2. Khái niệm, phân loại biến dạng lún VBX lớp BTN mặt đường.
- 1.2 Tình trạng hư hỏng lún VBX lớp BTN trong nước và trên thế giới
- 1.2.1. Hư hỏng lún VBX lớp BTN tại Việt Nam
- 1.2.2. Hư hỏng lún VBX lớp BTN trên thế giới
- 1.3. Tổng quan các phương pháp tính toán biến dạng lún VBX lớp BTN
- 1.3.1. Phương pháp tính toán lý thuyết theo nguyên lý cơ học môi trường rời
- 1.3.2. Phương pháp tính toán lý thuyết theo nguyên lý cơ học môi trường liên tục
- 1.3.3. Tính toán biến dạng lún VBX lớp BTN theo phương pháp thực nghiệm
- 1.3.4. Tính toán biến dạng lún VBX lớp BTN theo phương pháp cơ học thực nghiệm
- 1.3.5. Chiều sâu vùng biến dạng dẻo tính toán trong lớp BTN
- 1.3.6. Chiều sâu vệt lún bánh xe cho phép
- 1.4. Tình hình nghiên cứu biến dạng lún VBX lớp BTN tại Việt Nam
- 1.5. Các giải pháp khác khắc phục lún lớp BTN trong nước và trên thế giới
- 1.6. Những vấn đề cần nghiên cứu về biển dạng lún VBX trong lớp BTN trong điều kiện Việt Nam.
- 1.7. Lựa chọn nội dung nghiên cứu của luận án
-
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH ĐẶC TÍNH ĐÀN NHỚT DẺO CỦA BTN TRONG TÍNH TOÁN CHIỀU SÂU LÚN VỆT BÁNH XE LỚP BTN MẶT ĐƯỜNG
- 2.1. Cơ chế hình thành biến dạng lún VBX lớp BTN mặt đường
- 2.1.1. Mô hình tải trọng tác dụng lên lớp BTN mặt đường
- 2.1.2. Cơ chế hình thành vệt lún bánh xe lớp BTN mặt đường
- 2.2. Phân tích đặc tính đàn nhớt dẻo vật liệu BTN phục vụ tính toán lún VBX của lớp BTN mặt đường
- 2.2.1. Mô hình cơ học vật liệu BTN dưới tác dụng của tải trọng động
- 2.2.2. Mô đun đàn hồi động của vật liệu BTN
- 2.3. Thí nghiệm xác định hệ số nhót hỗn hợp BTN
- 2.3.1. Các phương pháp thí nghiệm xác định hệ số nhớt của BTN
- 2.3.2. Thí nghiệm xác định hệ số nhớt của BTN hiện có tại Việt Nam
- 2.4. Kết luận chương 2
-
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHIỀU SÂU LÚN VBX LỚP BTN MẶT ĐƯỜNG TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM
- 3.1. Cơ sở lý thuyết tính toán lún VBX lớp BTN mặt đường
- 3.2. Đánh giá độ tin cậy của phương pháp tính toán đề xuất
- 3.3. Tính toán xác định chiều sâu vùng biến dạng dẻo tính toán trong lớp BTN trong điều kiện Việt Nam
- 3.3.1. Tính toán chiều sâu vùng biến dạng dẻo phụ thuộc tải trọng, áp lực trục xe tiêu chuẩn và nhiệt độ
- 3.3.2. Tính toán chiều sâu vùng biến dạng dẻo theo chiều sâu phụ thuộc nhiệt độ môi trường và lưu lượng trục xe khai thác
- 3.4. Kết luận chương 3
-
CHƯƠNG 4. ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN LÚN VỆT BÁNH XE LỚP BTN TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM
- 4.1. Ứng dụng tính toán lún VBX một số tuyến đường thực tế tại Việt Nam
- 4.1.1. Áp dụng tính lún VBX cho kết cấu áo đường QL.1 đoạn qua tỉnh Ninh Bình
- 4.1.2. Áp dụng tính lún VBX cho kết cấu áo đường QL.1 đoạn qua tỉnh Thanh Hóa
- 4.1.3. Khảo sát đánh giá ảnh hưởng của cường độ lớp móng và nền đến chiều sâu lún VBX lớp BTN mặt đường
- 4.2. Đề xuất các giải pháp hạn chế lún VBX lớp BTN trong điều kiện Việt Nam
- 4.2.1. Giải pháp cấu tạo các lớp kết cấu áo đường
- 4.2.2. Lựa chọn loại BTN có cường độ kháng hằn lún đáp ứng yêu cầu khai thác
- 4.2.3. Quản lý khai thác liên quan đến điều kiện khí hậu nắng nóng của Việt Nam
- 4.2.4. Áp dụng quy định kiểm soát tải trọng trục các phương tiện
- 4.2.5. Tăng cường quản lý chất lượng thi công lớp BTN mặt đường
- 4.2.6. Quy định tính toán RD trọng thiết kế kết cấu áo đường có sử dụng lớp BTN
- 4.3. Kết luận chương 4
-
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
- 1. Những kết quả chính và đóng góp mới của luận án
- 2. Những tồn tại hạn chế của kết quả nghiên cứu
- 3. Kiến nghị những nghiên cứu tiếp theo
-
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN