chương 1 tác giả đã ting hợp đoạn dé sông Hồng xây ra sự cổ kin nứt mặt dé, đã nêu các nguyên nhân của từng vị trí đê xảy ra sự cố. Đây là cơ sở đê tác giả phân. tích đánh gi sâu hơn và cổ giải pháp ấp dụng trong các chương tiếp theo CHƯƠNG 2: PHAN TÍCH, ĐÁNH GIÁ CÁC YẾU TO ANH HUONG GÂY LUN, NUT CÁC DOAN DE 2.1, Ảnh hưởng của rung động dén khi đắp 2.11 Nghiên cứu ảnh hưởng tải trọng động ngắn hạn đến mặt đường mém Nhiều nghiên cứu về ứng xử của mặt đườ g đưổi tác dụng của tải trọng sử dụng phương pháp din hồi đa lớp, theo phương pháp nảy trọng bánh xe được giả thiết ở trang thi ảnh tải trong khi thực té thi mặt đường chịu tác dung động của bảnh xe, tả trong động có thể gây thiệt hại lớn hơn so với ti rong tinh, Tuy nhiên phát triển mô hình phan tích mã có thể mô phỏng một cách chính xác ti trong chuyển động của xe trên mặt đường rit khó, vì khổ có thé bao quát được tắt cả các biển số khi bánh xe và mặt đường tương tác với nhau. Vì vậy các nghiên cứu có xu hưởng xem xét một số.
yếu ổ tie động chỉnh. dain etal cho rằng mô hình đàn déo tuy tinh với ải trọng tĩnh khi áp đụng sang ti trong tĩnh trên mặt đường cồn tồn ti nhỉ avấn đề, Nghiên cứu này đã chứng tỏ sự. hữu ích khi sử dụng mô hình 3 chiều để phân tích mặt đường dưới tác dụng của tải trọng động. ‘Theo Monismith etal thi không cin thiết phải phân tích toàn bộ, diy đủ tắt cả các yếu 16 động cho nền đường mém, như ảnh hướng của quán tinh khối lượng có thể bỏ qua, và tác động có thể xác định bằng phương pháp nh sử dung đặc tinh tương thích vớ tỉ lệ tải trọn g, CCsbon cho rằng các thành phần ti trọng động của bánh xe cỏ th làm giảm tub thọ của mặt đường, như phá hoại do moi; phá hoại lún vét lốp do tải trọng động của lốp xe giảm tuổi tho mặt đường it nhất 40%.
Thậm chi với đường bằng phẳng tải trọng động cũng làm tăng tác động lên bề mặt 109-1596. Wa và Shen quan sit thấy rằng chuyển vị động lớn lon 18% so với chuyển vị tinh, Để đánh giá ứng suất động dưới tải trọng động, Zañr etal sử dụng phương pháp lip hữu hạn nén liên tye. Tác giả kết luận, các ứng suất tinh toán được cho thấy rằng ảnh hưởng của tải trọng động là ‘quan trong, không nén bô qua. “Theo các chuyên gia về tải trọng xe, tải trọng bánh xe thường được quy như tải trọng 10 tĩnh, chư inh hoặc động.
Tải trọng nh quy về khối lượng lưới ải trong chuẩn tĩnh š gồm cả độ cứng, khối lượng không bao gồm lực giảm chắn trong phương trình cân bing; tải trong động gdm quản tinh, giảm chắn, độ cứng và khối lượng trong phương trình chuyển động. ‘Theo các chuyên gia về mặt đường, tải trọng bánh xe được miêu tả như tải trọng. động hoặc tải trong động. Khi phan tích ứng sử mat đường chỉ được sử dụng duy nhất một kiểu.
Do đó, hiw ede nghiên cứu đều tập trung do ứng suất động do bánh xe tác dung lên mặt đường hơn là sự phân phối ngẫu nhiên ti trong động bánh xe tương ứng với đặc trưng hệ thống giảm xóc của xe. Tải trọng tỉnh sẽ là lực tĩnh, tải trọng chuyển động nghĩa là tải trong chuyển động nhưng không dồi, tai trong động là via chuyển động vừa thay đổi Tai trọng động bánh xe: “Tải trọng bánh xe lên mặt đường khi xe đang chuyển động không giống như khi xe dang nghỉ. Tai trong di chuyển của bánh xe được chia thành các tải trọng tĩnh và tải trọng động thay đổi tổ như: sự không đồng đều của mặt đường, tốc độ xe, khối lượng, hệ thống giảm xóc. Dao động theo phương đứng, của xe là nguyên nhân gây ra lực động của bánh xe dẫn đến biển đổi cường độ bình {quan lực khi ma xe lưu thông Cebon, papagiannakis và Taha đã để xuất một him lục động đơn giản khi xe lưu thông, phương pháp này sử dung để mô tả ảnh hưởng của tốc độ và tin xuất của xe lên mặt đường, phương trình như sau: PQ)=104 sin(2mf) @ay PO) = Asin? (E+ 22) “Trong đó PQ): lực động lý tưởng †; tản số lực (Hz) + thôi gian (s) A : hệ số khuếch đại lực động không đổi D : khoảng thời gian tai tác dung (s) Tác động, ảnh hướng Phan ứng dạng tuyển tính, ding hướng của mặt đường khi chịu tác dụng lên xuống của bánh xe chuyển động tại một vận tốc cổ định được mô hình theo phương pháp chập.
hoàn chỉnh như sau: yO ne - Of @ar G3) Trong đó: (9 : phân ứng của nỀn tại thôi điểm t hức): phản ứng của nỀn khi chịu lực xung đơn vi +: thành phần thôi gian f(x) : lực đầu vào tại thời điểm +- Papagiannakis và Taha đã tính toán phan ứng R{) tai thời điểm t như sau: RO = [2 ye- pH SĐac 4) Sử dung mô hình phần tir hãu hạn 3 chiễu đ tỉnh toán cho đường Virginia Smart, kích thước trên mặt bằng được chọn lả 2100x2100mm, các kích thước được chọn đẻ giảm. ảnh hưởng của cạnh biên trong tính toán đồng thở ‘ing it kích thước phần từ trong sii hạn cho phép. Tinh đối xứng cũng không được xét đến khi tinh toán tải trọng lốp đôi nay. Phan ting chuẩn của mặt đường Hiện tại không có phương pháp phân tích động chuẩn nào để mô hình ảnh hưởng tải trọng động lên mặt nên, vi vậy khi ding các mô hình tả trọng động đơn giản edn phải kiểm tra lại kết quả tinh toán so với phản ứng đo được thực Ế của mặt nén khi có xe cộ "2 lưu thông, công tác do hiện trường được thực biện trên đoạn đường Virginia Smart cưới tôi ng xe giảm chin bằng bóng khí, Để có tương quan sơ sinh, kết quả thục nghiệm được quy đổi về nhiệt độ tham chiếu 25oC, § 8 & Tình 2.
Kết qua lún dọc do tại hiện trường và tỉnh toán trên mô hình: 3) Day lớp phú bể mặt b) Bay lớp asphalt Ta thấy rằng khi ải trong xe di chuyển đến điểm đo ứng suất à ứng suắt nền và ứng suắt chuyển sang kéo khi xe rời di, Tải trong có tỉnh chủ kỳ dẫn đến có đoạn biến dạng Phin ứng động của mặt đường Tải trong động ngắn hạn được dùng dé thể hiện áp lực tgp xúc biển đổi của vết lốp "bánh xe được giả thiết là kết qua của chuyển động của ứng suất pháp không đều trên rất đường phẳng ' Tình 2. Tinh toán phản ứng động mặt đường tai đáy lip asphalt 320°C B a) Biển dang doc b) Biển dang ngang “Trên là kết quả tính toán phản ứng động mặt đường tại đáy lớp asphalt dưới tác động của bp đôi 5 gân " Tossa —— wo: eree eee -| are Hình 2 3. Tinh toán phản ứng mặt đường tại day lớp asphalt ở 50PC ting với tải trọng động và chuẩn tink ) Biến dạng ngang b) Biển dang doc c) Bién dạng trượt d) Ứng suất nén tại định nền đất ©) Biển dang lớn nhất ại đây lớp aspbalt Ø Ứng suất lớn nhất ti định nề Để xác định sự khác nhau giữa phan ứng động và chuẩn tinh của mặt đường thi ta lựa chọn giá tị lớn nhất tai giữa lốp đôi (gân 3 —rib 3) ‘Tai nhiệt độ SOC thi ich thích động là cao nhất đặc biệt la với biển dạng ngang và biển dạng cắt (biế in dang tragt) bởi vì tn số tự nhiê của mặt đường ở nhiệt độ thấp là gần nhất với tần số của tải trong động, nói ích khá tin số ở nhiệt độ này gần với trạng thái cộng hưởng và kích thích động là lớn nhất Hình 24. Tinh toán phân ứng mặt đường tại diy lớp asphalt 250°C ứng với ải trong động và chuẳn tình 3) Biển dạng ngưng b) Biến dạng dọc ©) Biến dạng trượt ) Ứng suất nến tại đnh nên đắt ©) Biến dạng lớn nhất tại đáy lớp asphalt f) Ứng suất lớn nhất tại định nễ: Tình 2.
Tink toán phản ng mặt đường tại đây lớp asplalt ở 320°C ứng với tải trong động và chuẳn tình 2) Biển dạng ngang b) Biến dạng đọc c) Biển dạng trượt d) Ứng suất nén tại đình nn đất e) Biển dang lớn nhất tại đây lớp asphalt Ứng suất lớn nhất tại định nền Tir các biểu đỗ có thé 1 iy sự khác nhau rõ rệt giữa tính toán động và chuẩn tĩnh. Thứ nhí khi nhiệt độ tăng từ 50°C, 250°C, 320'C phản ứng nên cũng tăng theo bởi vì độ cứng của lớp asphalt mặt đường ở nhiệt độ thấp lớn hơn ở nhiệt độ cao. Thứ hai, phân ứng của mặt đường gây ra bởi sự khuếch đại động khi có lực động tức thời tác dụng là. lớn hơn so với tải trong chuẳn tĩnh.
Thêm vào dé sự kích thích ở nhiệt độ thấp lớn hơn. vi giảm dần khi nhiệt độ tăng lên, Thứ ba, khi so sánh ứng suất ở định nền đất thấy ring có sự khác biệt ở cả 2 trường hợp; ứng suất ban đầu với tdi wong chuẳn tỉnh cao hơn tải trọng động: ứng suất dư khi phân tích động lớn hơn khi chuẳn tĩnh ở tắt cả các nhiệt độ. Điều này có thể do tính toán chuẩn tỉnh dựa trên trạng thái cân bằng tự phát ti cả các bước phân tích trong khi phân tich động đựa trên phương tình chuyển động có xem xét đến lực quán tính khối lượng. Cuỗi cùng, tử việc so sánh ứng suất và chuyển vị lớn nhất tại các lớp khác nhau thấy rằng phản ứng động của mặt đường lớn hơn chuẩn tĩnh ở tat cả các trường hợp.
Chênh lệch lớn nhất trong cả hai trường hợp là. 39% với biến dang kéo ở đây lớp asphalt, 25% với ứng su nén ở định nền đất và 10% với biến dang doe. Nghiên cứu áp lực bánh xe 6 tô trên mặt đường của cũa Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông vận tai Từ các kết quả nghiền cứu của nước ngoài vé ảnh hưởng của phương tiện giao thông đến mặt đường 4) Các nghiên cứ của nước ngoài về ảnh hưởng của phương tiện giao thông Kết quả nghiên cứu theo phương pháp cơ học thực nghiệm về ảnh hưởng của áp lực bánh xe trên mặt đường bê tông nhựa đã chỉ ra quan hệ giữa tải trong trục xe vi chỉ số nứt mỏi mặt đường và lún vet bánh xe như đưới đây: _Hình 2. Tương quan giữa tải trọng trục và chỉ số mứt mỏi mặt đường.