Giới thiệu dự án

Hạ tầng giao thông khu vực miền núi Bắc Trung Bộ, đặc biệt tại tỉnh Quảng Trị, luôn đóng vai trò huyết mạch trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm an ninh quốc phòng và kết nối giao thương giữa các vùng kinh tế liên huyện. Khu vực huyện Đakrông sở hữu địa hình phức tạp, độ dốc ngang sườn tự nhiên lớn ($I_s \ge 30%$), chia cắt mạnh bởi dãy Trường Sơn và mạng lưới sông suối dày đặc như hệ thống sông Thạch Hãn, sông Đakrông. Theo thống kê từ ngành giao thông vận tải, hạ tầng đường bộ tại các huyện miền núi thường xuyên đối mặt với nguy cơ sạt lở taluy vào mùa mưa bão, trượt lún nền đắp trên nền đất yếu thung lũng, dẫn đến gián đoạn lưu thông và chi phí duy tu hằng năm rất cao.

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm A-B thuộc tỉnh Quảng Trị" do sinh viên Nguyễn Hoàng Trường (Ngành Công nghệ Kỹ thuật Giao thông, Khoa Kỹ thuật Xây dựng – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng) thực hiện, dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Hồ Văn Quân, ThS. Cao Thị Xuân Mỹ và TS. Trần Thị Phương Huyền. Đề tài tập trung giải quyết bài toán quy hoạch hình học tuyến đường, tính toán kết cấu áo đường chịu tải nặng và đề xuất giải pháp xử lý nền đất yếu đồng bộ với quy trình tổ chức thi công cơ giới hóa chi tiết.

                  +----------------------------------------------+
                  | TỔNG THỂ HỆ THỐNG THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG ĐAKRÔNG|
                  +----------------------------------------------+
                                         |
     +-----------------------------------+-----------------------------------+
     |                                   |                                   |
+----+--------------------+     +--------+---------------+     +-------------+-----------+
| THIẾT KẾ HÌNH HỌC TUYẾN  |     | KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG (KCAĐ)|     |  XỬ LÝ ĐẤT YẾU & THI CÔNG|
+-------------------------+     +------------------------+     +-------------------------+
| - Cấp III Miền núi      |     | - Mặt đường mềm BTN A1 |     | - Bấc thấm PVD + Đệm cát|
| - V_tk = 60 km/h        |     | - E_yc = 140 MPa       |     | - Dây chuyền cơ giới    |
| - B_nền/mặt: 9.0m/6.0m  |     | - Trục tiêu chuẩn 100kN|     | - Máy đào, san, lu rung |
+-------------------------+     +------------------------+     +-------------------------+

Mục tiêu dự án

  1. Thiết kế hình học tuyến tối ưu: Xác định cấp hạng kỹ thuật Đường cấp III Miền núi theo TCVN 4054:2005, tốc độ thiết kế $V_{tk} = 60\text{ km/h}$, bình đồ dài $L = 2.187,95\text{ m}$ gồm 12 đỉnh cong, bảo đảm các tiêu chuẩn tầm nhìn và siêu cao êm thuận.
  2. Kiểm toán kết cấu nền áo đường cấp cao A1: Tính toán kết cấu mặt đường bê tông nhựa (BTN) chịu tải trọng trục tiêu chuẩn $100\text{ kN}$, lưu lượng tính toán đến năm 2040 đạt $N_{2040} = 3.258\text{ xcqđ/ngđ}$, đáp ứng mô đun đàn hồi yêu cầu $E_{yc} \ge 140\text{ MPa}$.
  3. Thiết kế xử lý nền đất yếu chuyên sâu: Áp dụng giải pháp bấc thấm thoát nước thẳng đứng (PVD - Prefabricated Vertical Drain) kết hợp tầng đệm cát thoát nước và vải địa kỹ thuật gia cường, triệt tiêu độ lún cố kết $\ge 90%$.
  4. Tổ chức thi công cơ giới hóa đồng bộ: Lập tiến độ thi công chi tiết dây chuyền công nghệ cho đoạn tuyến $2\text{ km}$, phân bổ máy móc chủ đạo (máy đào HD512E, máy san GD555-3, lu rung BOMAG, ô tô tự đổ HD270 15T, máy rải SPZ 480D).

Phương pháp tiếp cận và phạm vi

  • Cách tiếp cận: Kết hợp phương pháp đi bước compa cố định trên bình đồ tỷ lệ 1/10.000, tối ưu hóa đường đỏ trắc dọc để cân bằng khối lượng đào đắp (Mass-Haul Diagram), và kiểm toán kết cấu theo các trạng thái giới hạn đàn hồi - trượt - kéo uốn theo TCCS 38:2022/TCĐBVN.
  • Phạm vi & Giới hạn: Đoạn tuyến nghiên cứu dài $2,188\text{ km}$ nối hai trung tâm kinh tế xã thuộc huyện Đakrông; thiết kế chi tiết kỹ thuật và tổ chức thi công cho phân đoạn $2\text{ km}$; số liệu khảo sát khí tượng thủy văn miền Trung với hệ số tăng trưởng giao thông giả định $q = 11%/\text{năm}$.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Khu vực miền núi Quảng Trị chịu ảnh hưởng nặng nề bởi chế độ mưa lũ tập trung, biên độ nhiệt ngày đêm lớn và hiện tượng gió phơn Tây Nam khô nóng. Mạng lưới giao thông hiện hữu trong khu vực chủ yếu là đường giao thông nông thôn loại B hoặc đường cấp IV đồi núi cấp phối sỏi cuội, xuất hiện nhiều hạn chế nghiêm trọng.

Tiêu chí phân tích Tuyến đường hiện hữu Giải pháp thiết kế mới (Đồ án)
Cấp hạng & Vận tốc Đường cấp IV/V miền núi ($V_{tk} = 20 - 40\text{ km/h}$) Đường cấp III miền núi ($V_{tk} = 60\text{ km/h}$)
Bề rộng nền / mặt $B_n = 5,0 - 6,5\text{ m}$; $B_m = 3,5\text{ m}$ (1 làn xe) $B_n = 9,0\text{ m}$; $B_m = 6,0\text{ m}$ (2 làn xe) + Lề gia cố $2 \times 0,5\text{ m}$
Khả năng chịu tải Trục xe $\le 60\text{ kN}$, lún nứt mặt đường mùa mưa Trục tiêu chuẩn $100\text{ kN}$, $E_{yc} \ge 140\text{ MPa}$
Hệ thống thoát nước Cống tạm khẩu độ nhỏ, thường xuyên xói lở tràn mặt 15 cống bản/tròn BTCT chịu lực, rãnh biên kiên cố
Xử lý nền đất yếu Không xử lý hoặc đào thay đất thủ công cục bộ Bấc thấm PVD + Vải địa kỹ thuật + Đệm cát gia tải

Yêu cầu kỹ thuật theo mô hình MoSCoW:

  • Must Have: Đạt tiêu chuẩn cấp III miền núi ($V_{tk} = 60\text{ km/h}$); độ dốc dọc $i_{dmax} \le 3,25%$; bề rộng phần xe chạy $6,0\text{ m}$; kiểm toán đủ 3 trạng thái giới hạn KCAĐ; độ dốc siêu cao tối đa $i_{scmax} = 7%$.
  • Should Have: Tối ưu hóa cân bằng đào đắp dọc tuyến $\ge 75%$; bán kính cong nằm lớn hạn chế siêu cao $R > 2500\text{ m}$.
  • Could Have: Phân kỳ đầu tư KCAĐ cứng BTXM tại các đoạn dốc lớn trong tương lai.
  • Won't Have: Không bố trí dải phân cách giữa cứng (do lưu lượng thiết kế chưa vượt ngưỡng năng lực thông hành 2 làn xe).

Thiết kế hệ thống

Hệ thống kỹ thuật của công trình được thiết kế tích hợp qua 3 module cốt lõi:

+-------------------------------------------------------------------------+
|                        MẶT CẮT NGANG KỸ THUẬT (Bn = 9.0m)               |
|                                                                         |
|  Lề đất    Lề gia cố       Mặt đường BTN (Bm = 6.0m)   Lề gia cố   Lề đất |
| (1.0m)      (0.5m)        Làn 1 (3.0m)  |  Làn 2 (3.0m)    (0.5m)  (1.0m) |
| [===]  [==============][==============|==============][==========][===] |
|                                                                         |
|                      KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG MỀM (A1):                         |
|  - Lớp 1: Bê tông nhựa chặt C12.5 (dày 5.0 cm, E1 = 350 MPa)            |
|  - Lớp 2: Bê tông nhựa chặt C19.0 (dày 7.0 cm, E2 = 300 MPa)            |
|  - Lớp 3: Cấp phối đá dăm loại I (dày 15.0 cm, E3 = 250 MPa)            |
|  - Lớp 4: Cấp phối đá dăm loại II (dày 25.0 cm, E4 = 200 MPa)           |
|  - Khuôn đường K98 (dày 30 cm, E_o = 40 MPa)                            |
+-------------------------------------------------------------------------+

Technology Stack & Tiêu chuẩn áp dụng:

  • Tiêu chuẩn thiết kế đường: TCVN 4054:2005 (Đường ô tô – Yêu cầu thiết kế).
  • Tiêu chuẩn thiết kế áo đường: TCCS 38:2022/TCĐBVN & 22 TCN 211-06 (Quy trình thiết kế áo đường mềm).
  • Tiêu chuẩn thoát nước và cống: 22 TCN 220-95 & TCVN 9113:2012 (Cống bê tông cốt thép).
  • Phần mềm thiết kế & tính toán: AutoCAD Civil 3D 2022, Nova-TDN v16, MathCAD Prime 8.0, GeoSlope/Plaxis 2D (mô phỏng lún đất yếu).

Methodology (Phương pháp luận thiết kế & thi công)

Quy trình triển khai đồ án áp dụng phương pháp luận kỹ thuật tuần tự nghiêm ngặt (Engineering Waterfall Process) bao gồm 5 giai đoạn:

[Khảo sát & Phân tích Dòng xe] 
[Thiết kế Kết cấu Áo đường & Thoát nước]
[Xử lý Địa kỹ thuật Nền Đất yếu (PVD)]
[Lập Biện pháp Tổ chức Thi công Dây chuyền]

Ma trận đánh giá rủi ro & Biện pháp giảm thiểu:

  • Rủi ro sạt lở mái taluy đào: Gia cố mái taluy dốc $1:1$ bằng trồng cỏ kết hợp khung bê tông lưới lục lăng và rãnh đỉnh đón nước.
  • Rủi ro lún dư sau thi công: Bố trí chiều cao phòng lún $h_{pl}$ và gia tải tạm thời kết hợp hệ thống quan trắc cọc đo lún chuyên dụng.
  • Rủi ro chậm tiến độ do mưa bão miền Trung: Xây dựng kế hoạch thi công cống và nền đường dứt điểm trong mùa khô (từ tháng 1 đến tháng 6).

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình tính toán chi tiết được số hóa thông qua các thuật toán cơ học đất và thủy lực công trình giao thông.

1. Quy đổi lưu lượng xe và xác định mô đun đàn hồi yêu cầu

Từ số liệu khảo sát $N_0 = 330\text{ xe/ngđ}$ (năm 2023), lưu lượng xe con quy đổi năm 2025: $$N_{2025} = \sum N_i \cdot k_i = 330 \cdot 1,11^2 \cdot \text{hệ số quy đổi} = 801,75\text{ xcqđ/ngđ}$$ Đến năm tương lai thứ 15 ($t = 15$, năm 2040): $$N_{2040} = N_{2025} \cdot (1 + q)^{15} = 801,75 \cdot (1 + 0,11)^{15} = 3.258\text{ xcqđ/ngđ}$$ Số trục xe tiêu chuẩn $100\text{ kN}$ tích lũy trong thời hạn thiết kế ($N_e$) quy đổi được xác định làm cơ sở tính toán $E_{yc} = 140\text{ MPa}$.

2. Đoạn mã Python mô phỏng tính toán siêu cao và chiều dài chuyển tiếp

Để tự động hóa việc tính toán các thông số hình học cho 12 đỉnh cong trên bình đồ, thuật toán tính toán chiều dài đoạn nối siêu cao và đường cong chuyển tiếp được thiết lập:

import math

def calculate_curve_parameters(V_tk: float, R: float, B: float = 6.0, ip: float = 0.005) -> dict:
    """
    Tính toán thông số hình học đường cong: Siêu cao (i_sc), Chiều dài nối siêu cao (L_nsc),
    Độ mở rộng (E), và Chiều dài đường cong chuyển tiếp (L_ct).
    """
    # Xác định độ dốc siêu cao theo TCVN 4054:2005 ứng với V = 60 km/h
    if R < 275:
        i_sc = 0.07
        E = 1.00
    elif R < 350:
        i_sc = 0.06
        E = 0.80
    elif R < 500:
        i_sc = 0.04
        E = 0.50
    elif R < 1500:
        i_sc = 0.02
        E = 0.00
    else:
        i_sc = 0.02  # Độ dốc ngang 2 mái bình thường
        E = 0.00

    # Chiều dài đoạn nối siêu cao (vuốt nối)
    L_nsc = ((B + E) * i_sc) / ip
    
    # Chiều dài đường cong chuyển tiếp (vận tốc V_tk m/s, gia tốc ly tâm J = 0.5 m/s^3)
    v_ms = V_tk / 3.6
    L_ct_calc = (v_ms**3) / (0.5 * R)
    L_ct_final = max(math.ceil(L_nsc), math.ceil(L_ct_calc), 70)  # Tối thiểu 70m theo quy phạm

    return {
        "Radius_R": R,
        "SuperElevation_isc": f"{i_sc * 100:.1f}%",
        "Widening_E": f"{E:.2f} m",
        "Length_Lnsc": f"{L_nsc:.2f} m",
        "Length_Lct_Design": f"{L_ct_final} m"
    }

# Chạy thử nghiệm cho đỉnh cong P1 có R = 600m và P2 có R = 250m
print("P1 (R=600m):", calculate_curve_parameters(V_tk=60.0, R=600.0))
print("P2 (R=250m):", calculate_curve_parameters(V_tk=60.0, R=250.0))

3. Tính toán xử lý nền đất yếu bằng Bấc thấm (PVD)

Tại các đoạn trũng qua thung lũng sông Đakrông, lớp bùn sét yếu có chiều dày $H = 6,0 - 8,0\text{ m}$, hệ số thấm $k_v = 1,5 \times 10^{-7}\text{ cm/s}$. Giải pháp sử dụng bấc thấm quy cách $100 \times 4\text{ mm}$, bố trí lưới tam giác đều cự ly $d = 1,3\text{ m}$. Độ cố kết ngang $U_h$ theo lý thuyết Barron-Hansbo: $$U_h = 1 - \exp\left( -\frac{8 T_h}{F(n)} \right)$$ Trong đó thời gian đạt độ cố kết $U_t \ge 90%$ giảm từ 36 tháng (tự nhiên) xuống còn 5,5 tháng (165 ngày), bảo đảm điều kiện thảm bê tông nhựa không bị nứt gãy.

Testing và validation

So sánh kỹ thuật 4 phương án tuyến bình đồ

Chỉ tiêu so sánh Đơn vị Phương án 1 Phương án 2 (Được chọn) Phương án 3 Phương án 4
Chiều dài tuyến ($L$) m $2.226,43$ $2.187,95$ $2.195,46$ $2.297,86$
Hệ số triển tuyến ($K_{tt}$) - $1,28$ $1,23$ $1,25$ $1,32$
Số lần chuyển hướng Đỉnh 15 12 11 10
Số công trình cống Vị trí 18 15 17 22
Bán kính cong trung bình m 450 300 300 800
Khối lượng đào đắp $\text{m}^3$ Lệch lớn Cân bằng tối ưu Đào nhiều Đắp lớn

Đánh giá: Phương án 2 được lựa chọn nhờ chiều dài ngắn nhất ($2.187,95\text{ m}$), tuyến đi êm thuận, giảm 3 vị trí cống so với PA1 và tiết kiệm đáng kể chi phí đào đắp công trình.

Kiểm toán cường độ kết cấu áo đường

Kết quả kiểm toán KCAĐ mềm 4 lớp theo 3 tiêu chuẩn độc lập:

  1. Tiêu chuẩn độ võng đàn hồi: Mô đun đàn hồi tính toán của toàn bộ kết cấu $E_{ch} = 158,4\text{ MPa} > E_{yc} = 140,0\text{ MPa}$ $\rightarrow$ Đạt yêu cầu (Hệ số an toàn $K_{dt} = 1,13$).
  2. Tiêu chuẩn cân bằng giới hạn trượt trong nền đất: Ứng suất cắt tác dụng $\tau_{max} = 0,018\text{ MPa} \le \tau_{cp} = 0,032\text{ MPa}$ $\rightarrow$ Thỏa mãn điều kiện trượt.
  3. Tiêu chuẩn kéo uốn lớp bê tông nhựa: Ứng suất kéo uốn đáy lớp BTN chặt C19 $\sigma_{ku} = 0,82\text{ MPa} \le R_{ku} = 1,15\text{ MPa}$ $\rightarrow$ Bảo đảm chống nứt mỏi do tải trọng động.

Kết quả đạt được

  • Hoàn thành đầy đủ bộ hồ sơ gồm 01 tập Thuyết minh kỹ thuật (181 trang), 01 tập Phụ lục tính toán và 23 bản vẽ thiết kế chuẩn khổ A3/A3 kéo dài.
  • Thiết kế hình học đạt chuẩn $100%$ các chỉ tiêu kỹ thuật cấp III miền núi: Độ dốc dọc $i_{dmax} = 3,25% < 5,0%$, tầm nhìn dừng xe $S_I = 75\text{ m}$, tầm nhìn vượt xe $S_{IV} = 350\text{ m}$.
  • Xây dựng biểu đồ phân phối đất điều hòa dọc tuyến, giúp giảm $28,4%$ cự ly vận chuyển đất trung bình ($L_{tb}$).

Đổi mới và đóng góp

  1. Ứng dụng giải pháp thoát nước thẳng đứng PVD thay thế đào thay đất: Việc thay thế phương pháp vét bùn truyền thống bằng bấc thấm PVD kết hợp vải địa kỹ thuật cường độ cao giúp giảm $35%$ chi phí xử lý địa kỹ thuật và rút ngắn $45%$ thời gian chờ lún nền đường.
  2. Tối ưu hóa hình học tuyến bằng đường cong chuyển tiếp Clothoid: Toàn bộ các đường cong có bán kính $R \le 1.500\text{ m}$ đều được bố trí đường cong chuyển tiếp với chiều dài vuốt nối $L_{ct} = 70 - 112\text{ m}$, triệt tiêu hoàn toàn sự thay đổi đột ngột của gia tốc ly tâm ($\Delta a \le 0,5\text{ m/s}^2$).
  3. Mô hình hóa dây chuyền thi công cơ giới hóa liên hoàn: Đồ án không chỉ dừng ở tính toán tĩnh mà xây dựng tiến độ thi công cơ giới theo giờ, tối ưu hóa năng suất hoạt động của tổ hợp máy (máy đào $0,5\text{ m}^3$, máy rải $150\text{ tấn/h}$, xe lu rung $12 - 15\text{ tấn}$) tránh hiện tượng ùn tắc thiết bị trên tuyến hẹp.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản triển khai thi công thực tế

Tuyến đường khi đưa vào thi công tại thực địa tỉnh Quảng Trị được phân kỳ theo chu trình dây chuyền công nghệ:

[Giai đoạn 1: Chuẩn bị mặt bằng & Dọn dẹp phát quang (Km0 - Km2)]
[Giai đoạn 2: Xử lý nền đất yếu PVD & Thi công 15 cống thoát nước]
[Giai đoạn 3: Thi công nền đường đào/đắp & Lu lèn K95 - K98]
[Giai đoạn 4: Thi công móng CPĐD Loại II (25cm) & Loại I (15cm)]
[Giai đoạn 5: Tưới nhựa thấm bám & Thảm BTN C19 (7cm) + BTN C12.5 (5cm)]
[Giai đoạn 6: Hoàn thiện lề đường, sơn kẻ vạch & Cọc tiêu biển báo]

Thiết bị và định mức thi công chủ đạo

  • San gạt & Đào đất: Máy đào bánh xích Komatsu HD512E dung tích gầu $0,5\text{ m}^3$ kết hợp máy san GD555-3 công suất $140\text{ HP}$.
  • Vận chuyển: Đội xe ben tự đổ Hyundai HD270 tải trọng $15\text{ tấn}$ với cự ly mỏ vật liệu $10\text{ km}$.
  • Thảm mặt đường: Máy rải chuyên dụng Dynapac SPZ 480D, xe bồn tưới nhũ tương nhựa đặc Vx3000 và tổ hợp lu rung BOMAG BW211D.

Hiệu quả kinh tế - xã hội

  • Tuyến đường rút ngắn $40%$ thời gian di chuyển giữa các cụm dân cư vùng sâu huyện Đakrông đến trung tâm hành chính tỉnh Quảng Trị.
  • Đảm bảo giao thông thông suốt trong điều kiện mưa bão với chu kỳ ngập lụt $P = 4%$, phục vụ công tác cứu hộ cứu nạn và phát triển nông - lâm nghiệp bền vững.

Hạn chế và hướng phát triển

  • Hạn chế kỹ thuật: Số liệu khảo sát địa chất công trình dựa trên mạng lưới hố khoan thăm dò sơ bộ; chưa tích hợp mô hình biến dạng phi tuyến 3D cho toàn bộ các đoạn taluy âm tiếp giáp dòng chảy sông suối.
  • Hướng phát triển:
    1. Ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM - Building Information Modeling) cho hạ tầng giao thông bằng Civil 3D kết hợp Navisworks để quản lý xung đột hạ tầng ngầm và chi phí vòng đời (LCC).
    2. Nghiên cứu sử dụng vật liệu mặt đường bền vững: Thử nghiệm bổ sung phụ gia nhựa tái chế (RAP) và tro xỉ nhiệt điện trong thành phần móng cấp phối gia cố nhằm giảm phát thải carbon.
    3. Lắp đặt hệ thống cảm biến IoT quan trắc lún và áp lực nước lỗ rỗng tự động truyền dữ liệu thời gian thực trong suốt giai đoạn vận hành khai thác.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Công trình Giao thông / Cầu Đường: Nguồn tài liệu tham khảo hoàn chỉnh về phương pháp luận thiết kế đồ án tốt nghiệp từ bình đồ, trắc dọc, KCAĐ đến tổ chức thi công.
  • Kỹ sư thiết kế đường bộ: Hệ thống biểu mẫu tính toán hình học, công thức kiểm toán KCAĐ theo TCCS 38:2022 và giải thuật xử lý bấc thấm PVD.
  • Doanh nghiệp xây dựng & Nhà thầu: Bảng tính định mức máy móc, sơ đồ dây chuyền phối hợp cơ giới hóa và phương án điều phối đất đào đắp.
  • Cơ quan quản lý nhà nước (Sở GTVT Quảng Trị): Cơ sở dữ liệu khoa học phục vụ lập báo cáo nghiên cứu khả thi (FS) cho các dự án giao thông miền núi kết nối liên xã.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao đồ án lại chọn vận tốc thiết kế $V_{tk} = 60\text{ km/h}$ thay vì $80\text{ km/h}$?

Theo TCVN 4054:2005, với tuyến đường cấp III đi qua địa hình miền núi có độ dốc ngang sườn $I_s \ge 30%$, vận tốc thiết kế tiêu chuẩn quy định là $60\text{ km/h}$. Mức vận tốc này bảo đảm cân bằng giữa an toàn xe chạy trong các bán kính cong nhỏ ($R_{min} = 125\text{ m}$) và tối ưu hóa chi phí đào đắp taluy đá hiểm trở.

2. Tiêu chuẩn nào quyết định chiều dày 4 lớp kết cấu áo đường mềm?

Chiều dày 4 lớp (BTN C12.5 dày 5cm, BTN C19 dày 7cm, CPĐD loại I dày 15cm, CPĐD loại II dày 25cm) được tính toán và kiểm toán đồng thời qua 3 trạng thái giới hạn theo TCCS 38:2022: Độ võng đàn hồi ($E_{ch} = 158,4\text{ MPa} > 140\text{ MPa}$), chống trượt nền đất ($\tau_{max} \le \tau_{cp}$) và chịu kéo uốn mỏi đáy lớp BTN ($\sigma_{ku} \le R_{ku}$).

3. Nguyên lý hoạt động của bấc thấm PVD trong xử lý nền đất yếu tại đồ án là gì?

Bấc thấm PVD tạo ra các đường thoát nước nhân tạo thẳng đứng theo phương ngang, rút ngắn quãng đường thấm của nước lỗ rỗng trong đất sét yếu từ vài mét xuống chỉ còn bán kính ảnh hưởng của bấc ($r_w \approx 0,65\text{ m}$). Nhờ đó, quá trình cố kết dưới tải trọng đắp gia tải diễn ra nhanh gấp $6 - 8$ lần so với cố kết tự nhiên.

4. Việc điều phối đất đào đắp dọc tuyến được thực hiện dựa trên nguyên tắc nào?

Điều phối đất dựa trên đường cong tích lũy khối lượng đất (Mass-Haul Curve), ưu tiên chuyển đất dọc từ các đoạn nền đào sang nền đắp lân cận bằng máy ủi và ô tô tự đổ $15\text{ tấn}$ với cự ly kinh tế $L_{tb} \le 500\text{ m}$, giảm thiểu tối đa khối lượng phải vận chuyển đến bãi thải.

5. Tuyến đường có khả năng nâng cấp mở rộng trong tương lai như thế nào?

Tuyến đường được thiết kế nền rộng $B_n = 9,0\text{ m}$, lề đất $2 \times 1,0\text{ m}$ và lề gia cố $2 \times 0,5\text{ m}$. Khi lưu lượng xe sau năm 2040 vượt $3.258\text{ xcqđ/ngđ}$, hoàn toàn có thể tận dụng phần lề gia cố và lề đất để mở rộng mặt đường thành 4 làn xe cơ giới mà không cần giải phóng thêm mặt bằng taluy phức tạp.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế tuyến đường thuộc tỉnh Quảng Trị" của sinh viên Nguyễn Hoàng Trường là một công trình nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật giao thông hoàn chỉnh, chuẩn xác và mang tính thực tiễn cao. Bằng việc tuân thủ các quy chuẩn xây dựng hiện hành (TCVN 4054:2005, TCCS 38:2022), đồ án đã giải quyết thấu đáo bài toán thiết kế tuyến đường cấp III miền núi trong điều kiện địa hình chia cắt phức tạp, mang lại giải pháp kết cấu áo đường bền vững và phương án xử lý địa kỹ thuật tiên tiến bằng bấc thấm PVD.

Kết quả của đề tài cung cấp tài liệu tham khảo giá trị cho cộng đồng sinh viên, kỹ sư công trình giao thông và các nhà thầu thi công hạ tầng đường bộ tại khu vực miền Trung. Quý độc giả, kỹ sư và sinh viên quan tâm có thể ứng dụng các mô hình tính toán hình học, code giải thuật kiểm toán và quy trình công nghệ tổ chức thi công trong bài viết để áp dụng trực tiếp vào các dự án hạ tầng giao thông thực tế.