Nghiên cứu ứng dụng đất gia cố xi măng trong xây dựng đường ô tô tại huyện Đông Hòa, tỉnh Phú Yên

Nghiên cứu ứng dụng đất gia cố xi măng trong xây dựng đường ô tô tại huyện Đông Hòa, Phú Yên, luận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng đường ô tô và đường thành phố.

• Tác giả: Trần Văn Nhường
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đức Trọng
• Trường học: Đại học Giao thông Vận tải
• Chuyên ngành: Khoa học kỹ thuật
• Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng đất gia cố xi măng trong xây dựng đường ô tô tại Đông Hòa, Phú Yên
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• 1. CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ HIỆN TRẠNG ĐƯỜNG GIAO THÔNG NÔNG THÔN CỦA HUYỆN ĐÔNG HÒA
• 1.1. Khái quát về điều kiện tự nhiên của khu vực huyện Đông Hòa
• 1.2. Vị trí địa lý
• 1.3. Đặc điểm khí hậu, thủy văn
• 1.4. Nguồn vật liệu dùng trong xây dựng đường tại huyện Đông Hòa
• 1.5. Xác định các chỉ tiêu cơ bản của mỏ đất tại Đông Hòa, Phú Yên
• 1.6. Hiện trạng đường giao thông tỉnh Phú Yên – Khu vực huyện Đông Hòa
• 1.7. Đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng đường giao thông nông thôn của huyện Đông Hòa
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ GIA CỐ ĐẤT TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG VÀ CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẤT GIA CỐ
• 2.1. Khái quát các phương pháp gia cố đất trong xây dựng đường
• 2.2. Giới thiệu gia cố đất trong xây dựng đường
• 2.3. Các phương pháp gia cố đất trong xây dựng đường
• 2.4. Cơ sở lý thuyết đất gia cố
• 2.5. Sự thủy hóa xi măng
• 2.6. Các phương pháp xác định tính chất của đất
• 2.7. Thí nghiệm xác định thành phần hạt (Theo TCVN 4198:2012)
• 2.8. Thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn (Theo tiêu chuẩn 22 TCN 333-06)
• 2.9. Thí nghiệm CBR
• 2.10. Thí nghiệm xác định giới hạn dẻo – giới hạn chảy của đất
• 2.11. Thí nghiệm độ hao mòn cốt liệu LA
• 2.12. Các yêu cầu kỹ thuật của đất trong xây dựng đường ô tô
• 2.13. Các nhân tố ảnh hưởng đến đất gia cố
• 2.14. Loại ximăng
• 2.15. Hàm lượng ximăng
• 2.16. Thời gian bảo dưỡng
• 2.17. Hàm lượng hữu cơ
• 2.18. Ảnh hưởng của điều kiện trộn
• 2.19. Các nghiên cứu và ứng dụng gia cố đất trên thế giới và ở Việt Nam
• 2.20. Các nghiên cứu và ứng dụng đất gia cố trên thế giới
• 2.21. Các nghiên cứu và ứng dụng đất gia cố ở Việt Nam
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG GIAO THÔNG TẠI ĐÔNG HÒA, PHÚ YÊN
• 3.1. Vật liệu chế tạo mẫu thí nghiệm
• 3.2. Phương pháp tiến hành thí nghiệm
• 3.3. Nghiên cứu thực nghiệm
• 3.4. Kết quả thực nghiệm xác định cường độ chịu nén của đất gia cố
• 3.5. Kết quả thực nghiệm xác định cường độ ép chẻ của đất gia cố
• 3.6. Kết quả thực nghiệm xác định mô đun đàn hồi của đất gia cố
• 3.7. Thiết lập mối tương quan giữa các chỉ tiêu kỹ thuật của đất gia cố XM
• 3.7.1. Thiết lập mối tương quan giữa cường độ chịu nén và cường độ ép chẻ của đất gia cố xi măng
• 3.8. Nghiên cứu khả năng sử dụng đất gia cố xi măng trong xây dựng đường ô tô tại huyện Đông Hòa, tỉnh Phú Yên
• 3.9. Kết cấu đường cấp II đề xuất
• 3.10. Kết cấu đường giao thông nông thôn
• 3.11. Đánh giá hiệu quả kinh tế của việc sử dụng đất gia cố xi măng
• 3.12. Dự toán kết cấu đường cấp II đề xuất
• 3.13. Dự toán kết cấu đường giao thông nông thôn
• 3.14. Đề xuất biện pháp thi công đất gia cố măng trong xây dựng đường giao thông nông thôn
• 3.15. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu và tính cấp thiết của đề tài

Nghiên cứu ứng dụng đất gia cố xi măng trong xây dựng đường ô tô tại Đông Hòa, Phú Yên là một đề tài có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển hạ tầng giao thông nông thôn. Huyện Đông Hòa, với vị trí địa lý thuận lợi và tiềm năng kinh tế, đang đối mặt với thách thức về chất lượng đường giao thông. Việc sử dụng đất gia cố xi măng không chỉ tận dụng nguồn vật liệu địa phương mà còn đảm bảo tính bền vững và hiệu quả kinh tế. Đề tài này nhằm mục tiêu nghiên cứu các tính chất cơ lý của đất khi gia cố xi măng, từ đó đề xuất giải pháp phù hợp cho việc xây dựng đường ô tô tại khu vực này.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là tìm hiểu các tính chất cơ lý của đất gia cố xi măng và xác định tỷ lệ gia cố phù hợp để cải thiện chất lượng vật liệu. Nghiên cứu cũng hướng đến việc đánh giá hiệu quả kinh tế và kỹ thuật của việc sử dụng vật liệu này trong xây dựng đường giao thông tại Đông Hòa, Phú Yên.

1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là đất cấp III tại huyện Đông Hòa, được gia cố bằng xi măng. Phạm vi nghiên cứu bao gồm các thí nghiệm trong phòng để xác định các chỉ tiêu cơ lý như modun đàn hồi, cường độ nén, và cường độ ép chẻ của đất gia cố xi măng với các tỷ lệ khác nhau.

II. Tổng quan về gia cố đất trong xây dựng đường

Chương này tập trung vào việc tổng quan các phương pháp gia cố đất trong xây dựng đường, bao gồm các kỹ thuật và yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đất gia cố. Các nghiên cứu trên thế giới và tại Việt Nam về đất gia cố xi măng cũng được đề cập, nhấn mạnh vào các ứng dụng thực tiễn và hiệu quả của phương pháp này.

2.1. Các phương pháp gia cố đất

Các phương pháp gia cố đất bao gồm sử dụng xi măng, vôi, hoặc các chất kết dính khác. Xi măng đất là một trong những phương pháp phổ biến nhất, giúp cải thiện độ bền và khả năng chịu tải của đất. Các yếu tố như hàm lượng xi măng, thời gian bảo dưỡng, và điều kiện trộn đều ảnh hưởng đến chất lượng của đất gia cố.

2.2. Các nghiên cứu và ứng dụng trên thế giới và Việt Nam

Trên thế giới, đất gia cố xi măng đã được ứng dụng rộng rãi trong các công trình giao thông, đặc biệt là ở các khu vực có nguồn vật liệu địa phương dồi dào. Tại Việt Nam, phương pháp này cũng đã được áp dụng thành công ở nhiều địa phương, nhưng chưa có nghiên cứu cụ thể tại Đông Hòa, Phú Yên.

III. Nghiên cứu thực nghiệm và ứng dụng

Chương này trình bày các kết quả thực nghiệm về đất gia cố xi măng, bao gồm các chỉ tiêu cơ lý như cường độ chịu nén, cường độ ép chẻ, và modun đàn hồi. Nghiên cứu cũng đề xuất các giải pháp kỹ thuật và thi công phù hợp cho việc xây dựng đường giao thông tại Đông Hòa, Phú Yên.

3.1. Kết quả thực nghiệm

Các thí nghiệm cho thấy đất gia cố xi măng có cường độ chịu nén và ép chẻ tăng đáng kể so với đất tự nhiên. Tỷ lệ gia cố xi măng từ 6% đến 10% được xác định là phù hợp nhất để đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật trong xây dựng đường ô tô.

3.2. Đề xuất giải pháp thi công

Nghiên cứu đề xuất sử dụng đất gia cố xi măng trong xây dựng đường cấp II và đường giao thông nông thôn tại Đông Hòa. Các biện pháp thi công bao gồm trộn đều đất và xi măng, tưới nước bổ sung, và rải đá mi để bảo vệ kết cấu mặt đường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Huyện Đông Hòa, tỉnh Phú Yên, là một vùng đồng bằng ven biển có diện tích tự nhiên khoảng 269,59 km² với dân số hơn 115.000 người, mật độ dân số đạt 428 người/km². Vị trí địa lý đặc biệt với gần 50 km bờ biển, tiếp giáp các tuyến quốc lộ quan trọng như quốc lộ 1A và quốc lộ 29, cùng các dự án hạ tầng lớn như Hầm đường bộ Đèo Cả, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã hội. Tuy nhiên, hệ thống giao thông nông thôn (GTNT) tại đây còn nhiều hạn chế, với tỷ lệ đường đất và cấp phối chiếm hơn 70%, gây khó khăn cho việc đi lại và vận chuyển hàng hóa, đặc biệt trong mùa mưa.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là khảo sát và đánh giá khả năng sử dụng đất gia cố xi măng làm vật liệu xây dựng đường giao thông nông thôn tại huyện Đông Hòa nhằm nâng cao chất lượng mặt đường, đồng thời tận dụng nguồn vật liệu tại chỗ để giảm chi phí đầu tư. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào đất cấp III tại địa phương, với các tỷ lệ xi măng gia cố từ 4% đến 12%, thực hiện trong phòng thí nghiệm và đánh giá hiệu quả kinh tế - kỹ thuật phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1.700 mm, nhiệt độ trung bình 26,5°C.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển mạng lưới giao thông nông thôn đồng bộ, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội, nâng cao đời sống người dân và tạo bộ mặt nông thôn mới hiện đại tại huyện Đông Hòa. Việc ứng dụng đất gia cố xi măng không chỉ giúp cải thiện tính chất cơ lý của đất mà còn giảm thiểu chi phí vận chuyển vật liệu, phù hợp với nguồn lực đầu tư còn hạn chế của địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về gia cố đất trong xây dựng đường giao thông, tập trung vào:

• Lý thuyết đất gia cố xi măng: Quá trình thủy hóa xi măng tạo ra các sản phẩm hydrat hóa như hydro silicat canxi và hydroxit canxi, hình thành mạng tinh thể kết tinh bao bọc các hạt đất, làm tăng cường độ và độ ổn định của đất gia cố. Cường độ đất gia cố phụ thuộc vào hàm lượng xi măng, loại xi măng, thành phần hạt đất, hàm lượng hữu cơ và điều kiện bảo dưỡng.

• Mô hình phản ứng hóa học thủy hóa xi măng: Các phản ứng chính gồm thủy hóa các khoáng vật trong clinker xi măng (C3S, C2S, C3A, C4AF) tạo ra các sản phẩm kết tinh như ettringite, hydroferit, góp phần làm tăng cường độ đất gia cố.

• Khái niệm kỹ thuật về đất và vật liệu xây dựng đường: Bao gồm các chỉ tiêu cơ lý như mô đun đàn hồi, cường độ chịu nén, cường độ ép chẻ, độ ẩm tối ưu, khối lượng thể tích khô lớn nhất, chỉ số dẻo, giới hạn chảy, chỉ số CBR (California Bearing Ratio) dùng để đánh giá chất lượng vật liệu làm nền và móng đường.

• Các phương pháp gia cố đất: Gia cố bằng chất liên kết vô cơ (xi măng, vôi), hữu cơ (nhựa đường), keo trùng hợp cao phân tử, phương pháp nhiệt, điện hóa, cơ học và vi sinh học. Trong đó, gia cố bằng xi măng được lựa chọn do tính hiệu quả kinh tế và kỹ thuật phù hợp với điều kiện địa phương.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Thu thập mẫu đất cấp III tại mỏ đất Hòa Tâm, huyện Đông Hòa, Phú Yên. Sử dụng xi măng Holcim PCB40 làm chất liên kết.

• Phương pháp phân tích: Thực hiện các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm gồm xác định thành phần hạt, độ ẩm tối ưu và khối lượng thể tích khô lớn nhất theo tiêu chuẩn 22TCN 333-06, thí nghiệm CBR theo tiêu chuẩn 22TCN 332-06, xác định giới hạn dẻo và giới hạn chảy theo TCVN 4197:2012, thí nghiệm cường độ chịu nén, cường độ ép chẻ và mô đun đàn hồi của đất gia cố xi măng ở các thời điểm 7, 14 và 28 ngày bảo dưỡng.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Lấy mẫu đất đại diện tại mỏ đất Hòa Tâm với khối lượng đủ cho các thí nghiệm cơ lý. Các tỷ lệ xi măng gia cố được thử nghiệm gồm 4%, 6%, 8%, 10% và 12% theo khối lượng đất.

• Timeline nghiên cứu: Tiến hành thí nghiệm trong vòng 3 tháng, bảo dưỡng mẫu ở các thời điểm 7, 14 và 28 ngày để đánh giá sự phát triển cường độ và tính chất cơ lý của đất gia cố.

• Phân tích số liệu: Sử dụng phương pháp thống kê mô tả, biểu diễn dữ liệu bằng đồ thị quan hệ độ ẩm - khối lượng thể tích khô, cường độ chịu nén, cường độ ép chẻ và mô đun đàn hồi theo thời gian bảo dưỡng và hàm lượng xi măng. Thiết lập mối tương quan giữa các chỉ tiêu kỹ thuật để lựa chọn tỷ lệ gia cố tối ưu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tăng cường độ chịu nén theo hàm lượng xi măng và thời gian bảo dưỡng: Cường độ chịu nén của đất gia cố xi măng tăng rõ rệt khi hàm lượng xi măng tăng từ 4% đến 12%. Ở 28 ngày bảo dưỡng, cường độ chịu nén đạt khoảng 1,5 đến 3,2 MPa, tăng trung bình 120% so với đất tự nhiên. Đặc biệt, tỷ lệ 8% xi măng cho hiệu quả tối ưu với cường độ đạt 2,8 MPa.

2. Cường độ ép chẻ và mô đun đàn hồi cải thiện theo thời gian: Cường độ ép chẻ tăng từ 0,8 MPa ở 7 ngày lên 2,1 MPa ở 28 ngày với tỷ lệ xi măng 8%. Mô đun đàn hồi cũng tăng từ 150 MPa lên 320 MPa trong cùng điều kiện, cho thấy đất gia cố có khả năng chịu biến dạng tốt hơn.

3. Chỉ số CBR tăng đáng kể: Giá trị CBR của đất gia cố xi măng đạt từ 15% đến 45% tùy theo tỷ lệ xi măng, vượt mức yêu cầu kỹ thuật cho lớp móng đường giao thông nông thôn. Tỷ lệ 8% xi măng đạt CBR khoảng 40%, phù hợp làm lớp móng dưới.

4. Tỷ lệ hàm lượng xi măng trên 10% không làm tăng cường độ đáng kể: Khi hàm lượng xi măng vượt quá 10%, cường độ đất gia cố không tăng nhiều mà có xu hướng giảm nhẹ do hiện tượng quá thừa xi măng gây giòn và giảm tính liên kết.

Thảo luận kết quả

Kết quả thí nghiệm cho thấy việc sử dụng đất gia cố xi măng tại huyện Đông Hòa có thể cải thiện đáng kể các chỉ tiêu cơ lý của đất cấp III, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật làm móng và mặt đường giao thông nông thôn. Sự tăng cường độ chịu nén và cường độ ép chẻ theo thời gian bảo dưỡng phù hợp với cơ chế thủy hóa xi măng và sự hình thành mạng tinh thể kết tinh bao bọc hạt đất.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, tỷ lệ xi măng 6-8% được đánh giá là tối ưu, cân bằng giữa hiệu quả kỹ thuật và chi phí đầu tư. Việc sử dụng đất gia cố xi măng giúp tận dụng nguồn vật liệu tại chỗ, giảm thiểu vận chuyển đá dăm, tiết kiệm chi phí xây dựng từ 15-20% so với phương án truyền thống.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa hàm lượng xi măng và các chỉ tiêu cường độ, cũng như bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý theo từng thời điểm bảo dưỡng. Điều này giúp minh họa rõ ràng sự cải thiện tính chất đất và hỗ trợ lựa chọn tỷ lệ gia cố phù hợp.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng tỷ lệ xi măng 6-8% trong gia cố đất làm móng và mặt đường giao thông nông thôn: Giải pháp này giúp đạt cường độ và độ bền phù hợp, đồng thời tiết kiệm chi phí vật liệu và vận chuyển. Thời gian thực hiện dự kiến trong vòng 1 năm cho các dự án nâng cấp đường GTNT tại huyện Đông Hòa.

2. Tăng cường công tác đào tạo và chuyển giao công nghệ thi công đất gia cố xi măng cho các nhà thầu địa phương: Đảm bảo kỹ thuật trộn, đầm nén và bảo dưỡng đúng quy trình để đạt hiệu quả cao nhất. Chủ thể thực hiện là Sở Giao thông Vận tải phối hợp với các đơn vị đào tạo nghề xây dựng.

3. Xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật và quy trình thi công cụ thể cho việc sử dụng đất gia cố xi măng tại địa phương: Bao gồm hướng dẫn lựa chọn vật liệu, tỷ lệ gia cố, kiểm soát chất lượng và bảo dưỡng. Thời gian hoàn thiện trong 6 tháng, do Ban Quản lý dự án và Sở Khoa học Công nghệ chủ trì.

4. Khuyến khích nghiên cứu tiếp tục về ảnh hưởng của các yếu tố môi trường như độ ẩm, nhiệt độ và hàm lượng hữu cơ trong đất đến hiệu quả gia cố: Giúp điều chỉnh công nghệ phù hợp với điều kiện thực tế, nâng cao độ bền và tuổi thọ công trình. Chủ thể thực hiện là các viện nghiên cứu và trường đại học trong khu vực.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý và hoạch định chính sách giao thông địa phương: Nhận diện giải pháp phát triển GTNT hiệu quả, tiết kiệm chi phí, phù hợp với điều kiện địa phương để lập kế hoạch đầu tư.

2. Các kỹ sư, nhà thầu xây dựng và tư vấn thiết kế công trình giao thông: Áp dụng kiến thức về đất gia cố xi măng trong thiết kế và thi công, nâng cao chất lượng công trình, giảm chi phí vật liệu.

3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành xây dựng cầu đường, kỹ thuật giao thông: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, kết quả thí nghiệm và cơ sở lý thuyết về gia cố đất xi măng, phục vụ cho các đề tài nghiên cứu tiếp theo.

4. Các cơ quan quản lý vật liệu xây dựng và kiểm định chất lượng công trình: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng tiêu chuẩn, quy trình kiểm tra chất lượng vật liệu gia cố đất xi măng tại địa phương.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao chọn xi măng làm chất gia cố đất thay vì các vật liệu khác?
   Xi măng có khả năng tạo ra các sản phẩm hydrat hóa kết tinh, tăng cường độ và độ ổn định của đất nhanh chóng. So với vôi hay nhựa đường, xi măng cho hiệu quả bền vững và phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm của Đông Hòa.

2. Hàm lượng xi măng gia cố tối ưu là bao nhiêu?
   Nghiên cứu cho thấy hàm lượng 6-8% là tối ưu, cân bằng giữa hiệu quả kỹ thuật và chi phí. Hàm lượng quá cao có thể gây giòn và giảm tính liên kết của đất gia cố.

3. Quá trình bảo dưỡng mẫu đất gia cố có ảnh hưởng thế nào đến kết quả?
   Bảo dưỡng đủ thời gian (28 ngày) giúp phản ứng thủy hóa xi măng hoàn thiện, tăng cường độ đất gia cố. Bảo dưỡng không đúng quy trình có thể làm giảm hiệu quả gia cố.

4. Đất tại chỗ có thể sử dụng cho gia cố xi măng không?
   Đất cấp III tại Đông Hòa có thành phần hạt và tính chất phù hợp để gia cố xi măng, giúp tận dụng nguồn vật liệu sẵn có, giảm chi phí vận chuyển và đầu tư.

5. Giải pháp này có áp dụng được cho các vùng khác không?
   Có thể áp dụng cho các vùng có điều kiện đất và khí hậu tương tự, tuy nhiên cần khảo sát đặc điểm đất cụ thể để điều chỉnh tỷ lệ xi măng và quy trình thi công phù hợp.

Kết luận

• Đất gia cố xi măng tại huyện Đông Hòa cải thiện đáng kể các chỉ tiêu cơ lý như cường độ chịu nén, cường độ ép chẻ, mô đun đàn hồi và chỉ số CBR, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật xây dựng đường giao thông nông thôn.
• Tỷ lệ xi măng 6-8% được xác định là tối ưu, vừa đảm bảo hiệu quả kỹ thuật vừa tiết kiệm chi phí đầu tư.
• Việc sử dụng đất gia cố xi măng tận dụng nguồn vật liệu tại chỗ, giảm thiểu vận chuyển đá dăm, góp phần nâng cao chất lượng và tuổi thọ công trình.
• Cần xây dựng quy trình thi công, tiêu chuẩn kỹ thuật và đào tạo nhân lực để đảm bảo hiệu quả ứng dụng thực tế.
• Đề xuất tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường và thành phần đất để hoàn thiện công nghệ gia cố phù hợp hơn.

Các cơ quan quản lý và nhà thầu nên phối hợp triển khai thí điểm ứng dụng đất gia cố xi măng tại các tuyến đường nông thôn trọng điểm của huyện Đông Hòa, đồng thời hoàn thiện quy trình kỹ thuật và đào tạo nhân lực.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu Chƣơng 1: Khái quát về điều kiện tự nhiên và hiện trạng đƣờng giao thông nông thôn của huyện Đông Hòa. Chƣơng 2: Tổng quan về gia cố đất trong xây dựng đƣờng và các nhân tố ảnh hƣởng đến đất gia cố. Chƣơng 3: Nghiên cứu thực nghiệm và khả năng sử dụng đất gia cố xi măng trong xây dựng đƣờng giao thông nông thôn. Kết luận và kiến nghị Danh mục các tài liệu tham khảo và Phụ lục -4- CHƢƠNG 1 : KHÁİ QUÁT VỀ ĐİỀU KİỆN TỰ NHİÊN VÀ HİỆN TRẠNG ĐƢỜNG GİAO THÔNG NÔNG THÔN CỦA HUYỆN ĐÔNG HÒA 1.

Khái quát về điều kiện tự nhiên của khu vực huyện Đông Hòa 1. Vị trí địa lý [26], [27] Phú Yên trải dài từ 12°42'36" đến 13°41'28" vĩ bắc và từ 108°40'40" đến 109°27'47" kinh Đông. Bắc giáp tỉnh Bình Định, Nam giáp Khánh Hoà, Tây giáp Đắc Lắc & Gia Lai, Đông giáp Biển Đông. Nằm cách thủ đô Hà Nội 1.160km, Tp Đà Nẵng 406km về phía Bắc, cách Tp Hồ Chí Minh 561km về phía Nam.

Phú Yên có quốc lộ 1A và đƣờng sắt Bắc – Nam chạy qua, quốc lộ 25nối Gia Lai, ĐT 645 & quốc lộ 29 nối Đắc Lắc. Hình 1-1:Bản đồ hành chính tỉnh Phú Yên - 5- Phú Yên là cửa ngõ phía Đông khu vực Tây Nguyên, có vị trí hết sức quan trọng để kết nối khu vực ra Biển Đông, có cảng biển Vũng Rô có thể đón nhận tàu trọng tải 30 nghìn DWT; sân bay Tuy Hoà nằm gần trung tâm thành phố có thể tiếp nhận máy bay cỡ lớn hoạt động. Phía Nam giáp Nha Trang (Khánh Hòa) là một trung tâm phát triển rất năng động của khu vực Miền Trung Tây Nguyên. Đặc điểm khí hậu, thủy văn [26], [27] Phú Yên nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, không có mùa đông lạnh chịu ảnh hƣởng của khí hậu đại dƣơng, cú 2 mùa rõ rệt: Mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8, mùa mƣa từ tháng 9 đến tháng 12 khoảng 1.700mm, tập trung từ 70- 80% lƣợng mƣa cả năm, nhiệt độ trung bình hằng năm 26,5 °C.

Nhiệt độ thấp nhất thƣờng không dƣới 100C. Nhiệt độ cao nhất cú thể vƣợt 400C. Do ảnh hƣởng của biển, biên độ nhiệt độ ngày cũng nhƣ năm đều nhỏ. Để làm rõ tình hình khí hậu khu vực dự án, dƣới đây là một số đặc trƣng khí tƣợng của trạm Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên: Nhiệt độ không khí + Nhiệt độ trung bỡnh năm vào khoảng 26,5OC.

+ Nhiệt độ tối cao tuyệt đối từ 39,5OC - 40,50C. + Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối từ 14,6OC - 15,2 OC. Bảng nhiệt độ không khí trung bình, max, min tháng năm (OC) §Æc I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII N¨m tr-ng Tr¹m Tuy Hßa TB 23,1 23,8 25,3 27,2 28,8 29,3 29,0 28,7 27,7 26,3 25,2 23,8 26,5 Max 33,7 36,5 36,3 39,2 40,5 39,4 38,3 38,4 38,4 36,0 34,5 33,1 40,5 Min 15,2 16,1 16,4 18,8 21,4 21,9 21,7 22,0 20,9 19,1 17,7 15,2 15,2 - 6- Mƣa Lượng mưa trung bình tháng năm (mm) Tr¹m I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII N¨m Tuy Hßa 57 20 25 34 77 56 45 52 234 579 454 194 1826 Nha Trang 38 16 31 35 70 59 36 50 159 302 332 153 1280 Số ngày mưa trung bình tháng năm Tr¹m I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII N¨m Tuy Hßa 11,5 5,3 3,8 4,1 8,5 7,6 6,6 9,0 16,0 20,2 20,4 17,5 130,6 Bảng thống kê lượng mưa ngày ứng với các tần suất thiết kế (mm) Tr¹m Phó L¹c L-îng m-a øng víi P% TT (1977 – 2012) X1% (mm) X2% (mm) X5% (mm) X10% (mm) 1 X1ngmax (mm) 670 582 467 382 Độ ẩm Độ ẩm không khí tương đối trung bình tháng năm (%) Tr¹m I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII N¨m Tuy 80,9 81,9 82,7 82,6 79,7 74,2 71,4 70,4 77,9 83,4 83,6 82,6 79,3 Hßa Nắng Tổng số giờ nắng trung bình tháng, năm (giờ) Tr¹m I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII N¨m Tuy Hßa 159 192 258 269 275 237 241 228 201 165 122 121 2467 Gió, bão Vận tốc gió trung bình tháng, năm (m/s) Tr¹m I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII N¨m Tuy Hßa 2,2 2,0 1,8 1,7 1,7 2,5 2,3 2,5 1,7 1,7 3,0 3,0 2,2 - 7- Địa hình Có 2 dạng địa hình chính: - Vùng đồng bằng: Do đất phù sa của hai con sông Đà Rằng và sông Bàn Thạch bồi đắp, có địa hình rất bằng phẳng kéo dài từ Tây sang Đông; giáp biển Đông có vùng đất cồn cát ven biển che chắn, diện tích vùng đồng bằng chiếm khoảng 55% diện tích tự nhiên. Có cao độ tự nhiên trung bình +2,5m ÷ +3m; khu vực cao nhất đến +5,7m.

Đây cũng là vùng tập trung khu dân cƣ, công trình công cộng, sản xuất công nghiệp, dịch vụ, nông nghiệp hàng hóa của Huyện. - Vùng đồi núi: Là khu vực đồi núi liền vùng nằm ở phía Nam của huyện, độ cao trung bình 400m đến 500m, điểm cao nhất là núi Đá Bia cao 706m, có độ dốc lớn, chiếm khoảng 45% tổng diện tích tự nhiên, là vùng có nhiều cảnh quan thiên nhiên đẹp, hùng vĩ, nhiều di tích lịch sử, nhiều danh thắng, vị trí địa lý độc đáo,… đƣợc công nhận cấp quốc gia. Địa chất a) Tài nguyên đất Theo kết quả điều tra nông hóa thổ nhƣỡng tỉnh Phú Yên, huyện Đông Hòa có các nhóm đất chủ yếu sau: Nhóm đất cát ven biển có diện tích 3.005 ha, chiếm 11,2 % tổng diện tích tự nhiên và đƣợc phân bố ở tất cả các xã tiếp giáp với biển nhƣ: Hòa Hiệp Bắc, thị trấn Hòa Hiệp Trung, Hòa Hiệp Nam, Hòa Tâm, Hòa Xuân Nam. - Nhóm đất mặn (M) Đất mặn của huyện Đông Hòa đƣợc phân bố ở ven biển, cửa sông, có diện tích 3.181ha, chiếm 11,86% có ở vùng Hòa Hiệp Nam, Hòa Tâm, Hòa Xuân Đông - Nhóm đất phèn (S) Tổng diện tích của nhóm đất phèn là: 1.068 ha, với 01 đơn vị đất đai (đất phèn hoạt động), chiếm 3,98% DTTN và đƣợc phân bố chủ yếu ở xã Hòa Xuân Đông.

- 8- - Nhóm đất phù sa (P) : Nhóm đất phù sa có diện tích 5.943 ha, chiếm 22,15 % tổng diện tích tự nhiên và đƣợc phân bố chủ yếu ở các xã Hòa Thành, thị trấn Hòa Vinh, Hòa Tân Đông, Hòa Xuân Tây, Hòa Xuân Đông. - Nhóm đất xám (X) Nhóm đất xám đƣợc hình thành trên phù sa cổ và đá cát, có diện tích 316 ha, chiếm 1,18 % tổng diện tích tự nhiên và đƣợc phân bố chủ yếu ở Hòa Xuân Tây, Hòa Tân Đông. - Nhóm đất đỏ vàng (Fa) Đất có màu đỏ vàng, vàng đỏ, vàng nhạt có diện tích 12.038 ha, chiếm 44,87 % tổng diện tích tự nhiên toàn huyện nằm ở vùng đồi núi ở các xã Hòa Xuân Nam, Hòa Tâm. - Nhóm đất sông suối mặt nƣớc: (đất ao hồ, sông suối, đất khác,.): có diện tích 870 ha, chiếm 3,24 % tổng diện tích tự nhiên toàn huyện.

Nhìn chung đất đai, thổ nhƣỡng của huyện Đông Hòa phong phú, có độ màu mỡ cao. - Cát: có trữ lƣợng lớn tại xã Hòa Thành. - Than bùn: tại Hảo Sơn xã Hòa Xuân Nam, tầng than bùn nằm dƣới lớp phủ thực vật nhƣ lau, sậy, lác, e,. Chất lƣợng than bùn từ trung bình đến tốt, đang khai thác sử dụng để sản xuất phân hữu cơ vi sinh và chiết xuất axit humic để sản xuất phân bón lá.

Nguồn vật liệu dùng trong xây dựng đƣờng tại huyện Đông Hòa [27] Tài nguyên đất Phú Yên khá đa dạng về nhóm, các loại đất phân bố trên nhiều dạng địa hình khác nhau, gồm các nhóm đất sau: - Nhóm đất cát biển: Diện tích 15.009 ha, chiếm 2,97 % diện tích tự nhiên. - Nhóm đất mặn phèn: Diện tích 7.899 ha, chiếm 1,57 % diện tích tự nhiên. - Nhóm đất phù sa: Diện tích 55.752 ha, chiếm 11,05 % tổng diện tích tự nhiên. - Nhóm đất xám: Diện tích 39.552 ha, chiếm 7,84% tổng diện tích tự nhiên.

- 9- - Nhóm đất đen: Diện tích 18.831 ha, chiếm 3,73% tổng diện tích tự nhiên. - Nhóm đất đỏ vàng: Diện tích 336.579 ha, chiếm 66,71% diện tích tự nhiên. - Đất mùn vàng đỏ: Diện tích 11.300 ha, chiếm 2,5% tổng diện tích tự nhiên. - Nhóm đất mùn: Diện tích 10.

- Nhóm đất thung lũng: Diện tích nhỏ, chỉ có khoảng 1. Bảng 1-1: Trữ lƣợng một số mỏ vật liệu ở Phú Yên Tên mỏ Trữ lƣợng Đá Phú Thạnh 100 triệu m3 Đá công ty 1.5 50 triệu tấn Đá công ty GT Phú Yên 60 triệu tấn Đá Đèo Cả 80 triệu m3 Đất Dốc Dinh 06 triệu m3 Đất Hòa Tâm 11 triệu m3 Đất Đèo Cả 20 triệu m3 Cát sông Ngân 50 triệu m3 Cát Hòa Tâm 150 triệu m3 Cát sông Ba Phú Yên 300 triệu m3 Nhìn chung, đất đai tỉnh Phú Yên thuộc nhóm đất tốt (đất có nguồn gốc bazan) 120,000 ha (chiếm 19.9 % DTTN) là những nhóm đất tốt nhất, có quy mô lớn nhất lại đƣợc phân bố thành vùng tập trung tại các huyện Đồng Xuân, Tuy An, Sông Cầu, Tây Hòa, Phú Hòa, Đông Hòa. Nguồn đất, đá, cát dùng trong xây dựng đƣờng ở khu vực Đông Hòa còn rất dồi dào nhƣ cát ở dọc Sông Đà Rằng, dọc khu vực ven biển Hòa Tâm, đá khu vực Đèo Cả, khu vực núi Hòa Tâm. Xác định các chỉ tiêu cơ bản của mỏ đất tại Đông Hòa, Phú Yên Tiến hành khảo sát, điều tra, thu thập các chỉ tiêu cơ lý của đất tại mỏ đất Hòa - 10- Tâm, thu đƣợc kết quả nhƣ sau: Bảng 1-2: Thành phần hạt của đất P.Trăm qua Kích thƣớc rây/ KL trên rây / rây/ Percent rây/ Percent Sieve (mm) Wt Retained on sieve Passing mm g % 50.0 Hình 1-2: Biểu đồ thành phần hạt của đất Kết quả thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn theo 22TCN 333-06 thu được kết quả như sau: - 11- Bảng 1-3: Kết quả thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn I.

DUNG TRỌNG/ DENSITY Số hiệu mẫu / Sample No Đơn vị 1 2 3 4 5 KL. khuôn + Đất /Wt. of we soil + mould g 4773 4875 4922 4919 4907 KL. khuôn / Mould Wt g 3043 3043 3043 3043 3043 KL.

mẫu ƣớt / Wt. of wet soil g 1730 1832 1879 1876 1864 Thể tích khuôn / Mould Volume cm 3 930 930 930 930 930 Dung trọng ƣớt / Wet density g/cm 3 1. ĐỘ ẨM/ MOISTURE COTENT Số hiệu hộp / Can No Đơn vị 1 2 3 4 5 KL hộp + mẫu ƣớt/ Wt. of box + wet soil g 254.38 KL hộp + mẫu khô/ Wt.

of box + dry soil g 234.05 KL hộp/ Wt.50 Độ ẩm/ Wet moisture % 12.