I. Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây, hiện tượng lún vệt bánh xe (LVBX) xuất hiện nhiều tại các tuyến quốc lộ, các tuyến đường có quy mô giao thông lớn gây mất an toàn cho người tham gia giao thông cũng như gây bức xúc trong dư luận xã hội. Các cơ sở nghiên cứu, đào tạo trong nước như Viện Khoa học và Công nghệ GTVT, Trường đại học Giao thông vận tải và các chuyên gia trong nước đã nỗ lực triển khai các nghiên cứu, đề xuất các giải pháp để khắc phục LVBX. Tuy nhiên, cho đến nay LVBX vẫn xuất hiện tại nhiều tuyến đường, thậm chí ngay sau khi đưa vào khai thác. Mặt đường bê tông nhựa cần phải được thiết kế sao cho khắc phục được cả LVBX và nứt do mỏi dưới tác động của tải trọng xe và nhiệt độ môi trường. Việc nghiên cứu tìm hiểu bản chất, các nhân tố ảnh hưởng đến LVBX, về nứt mỏi và đề xuất giải pháp giảm thiểu LVBX có xem xét đến giảm thiểu nứt mỏi của mặt đường bê tông nhựa Việt Nam là cần thiết và mang tính thời sự.
II. Tính cần thiết của luận án
Để đưa ra được các giải pháp khắc phục LVBX có xem xét đến giảm thiểu nứt do mỏi trên các tuyến đường bộ Việt Nam, việc nghiên cứu đặc tính LVBX có xem xét đến đặc tính mỏi trên cơ sở kết quả nghiên cứu trên thế giới là rất quan trọng. Từ đó, đánh giá được nguyên nhân gây hư hỏng LVBX cũng như giảm thiểu nứt do mỏi đã xảy ra trên nhiều đoạn tuyến Quốc lộ nước ta hiện nay. Quyết định số 858/QĐ–BGTVT ngày 26/3/2014 của Bộ GTVT đã đưa ra quy định rõ về “cấp phối thô” cho mặt đường bê tông nhựa có quy mô giao thông lớn. Tuy nhiên, không ít nhà thầu xây dựng lạm dụng quy định này, dẫn đến mặt đường dễ bị bong tróc, thấm nước, nứt mỏi làm suy giảm tuổi thọ. Việc nghiên cứu đánh giá mức độ thô của “cấp phối thô” cho BTN, qua đó khuyến nghị “cấp phối thô” phù hợp với loại vật liệu, loại nhựa đường là cần thiết nhằm đảm bảo lớp BTN vừa cải thiện LVBX, vừa cải thiện sức kháng mỏi.
III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận án là bê tông nhựa chặt (BTNC) rải nóng. Phạm vi nghiên cứu bao gồm đánh giá nguyên nhân gây LVBX của BTN trên một số tuyến đường có hư hỏng LVBX; nghiên cứu đề xuất “cấp phối thô” phù hợp cho BTN sử dụng các loại nhựa đường khác nhau nhằm giảm thiểu LVBX và nứt mỏi mặt đường BTN. Phương pháp nghiên cứu sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm. Nghiên cứu lý thuyết dựa trên kết quả nghiên cứu của thế giới và Việt Nam trong những năm gần đây liên quan đến LVBX, nứt mỏi của BTN làm cơ sở tìm ra các nguyên nhân gây LVBX nước ta.
IV. Nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu bao gồm: Nghiên cứu tổng quan về LVBX, nứt mỏi của BTN và các nhân tố ảnh hưởng; phân tích, đánh giá nguyên nhân hư hỏng LVBX trên một số tuyến đường bộ Việt Nam hiện nay qua kết quả khảo sát hiện trường tại một số dự án điển hình có hư hỏng LVBX; nghiên cứu thực nghiệm trong phòng để đánh giá mức độ “thô” của cấp phối cốt liệu ảnh hưởng đến LVBX, có xem xét đến độ bền mỏi cho BTNC 12,5, BTNC 19 sử dụng nhựa đường 40/50, 60/70, PMB III; đề xuất một số nội dung cần thiết cho BTN để cải thiện khả năng kháng LVBX, kháng mỏi của BTN.
V. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
Kết quả nghiên cứu lý thuyết về LVBX, nứt mỏi của BTN; các nhân tố ảnh hưởng đến LVBX, nứt mỏi; các giải pháp giảm thiểu LVBX, nứt mỏi trên cơ sở tổng kết các kết quả nghiên cứu của thế giới trong những năm gần đây là tài liệu tham khảo cho các kỹ sư đường bộ, nâng cao kiến thức áp dụng trong thực tiễn nhằm giảm thiểu hư hỏng LVBX. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đưa ra khuyến nghị về mức độ thô của cấp phối cốt liệu phù hợp cho BTN sử dụng các loại nhựa đường khác nhau, tạo điều kiện cho các nhà thầu xây dựng đường bộ trong việc lựa chọn cấp phối phù hợp cho BTN nhằm hạn chế cả LVBX cũng như nứt mỏi.
