Nghiên cứu ứng dụng sỏi cuội gia cố xi măng trong xây dựng đường ô tô tại Quảng Ngãi

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG SỎI CUỘI GIA CỐ XI MĂNG TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG

1.1. Tổng quan về tình hình sử dụng sỏi cuội gia cố xi măng trong xây dựng đường

1.2. Thông tin về một số loại vật liệu dùng cho xây dựng đường tại Quảng Ngãi

1.3. Một số vấn đề chính đối với việc khai thác sử dụng vật liệu địa phương trong xây dựng đường ôtô

1.4. Định hướng nghiên cứu nhằm tăng cường hiệu quả sử dụng vật liệu địa phương của tỉnh Quảng Ngãi trong xây dựng đường ôtô

1.5. Cơ sở lý thuyết của kết cấu mặt đường hợp lý

1.5.1. Các phương pháp lý thuyết

1.5.1.1. Phương pháp theo quy trình thiết kế áo đường mềm (theo tiêu chuẩn 22TCN 211-06)

1.5.1.2. Phương pháp tính toán theo JTJ014-86 (Trung Quốc)

1.5.1.3. Phương pháp thiết kế mặt đường của Pháp (Alizé 3)

1.5.2. Các phương pháp thực nghiệm

1.6. Các kết cấu mặt đường định hình đã được xây dựng ở Việt Nam và các nước trên thế giới

1.6.1. Một số kết cấu truyền thống đã được nghiên cứu sử dụng ở Việt Nam

1.6.2. Kết cấu mặt đường mềm

1.6.3. Tính toán kết cấu áo đường

1.7. Tính chất của mẫu đá sỏi cuội chưa gia cố xi măng

1.8. Nền gia cố xi măng

1.8.1. Các phương pháp gia cố nền bằng chất kết dính

1.8.2. Chọn phương pháp gia cố nền bằng phương pháp trộn ximăng

1.9. Đề xuất kết cấu áo đường hợp lý

1.10. Công nghệ thi công lớp móng đường bằng đá sỏi cuội gia cố xi măng

1.10.1. Công tác chuẩn bị thi công

1.10.1.1. Công tác chuẩn bị vật liệu đá sỏi cuội

1.10.1.2. Công tác chuẩn bị mặt bằng thi công

1.10.1.3. Công tác chuẩn bị thiết bị thi công chủ yếu và thiết bị phục vụ thi công

1.10.2. Các yêu cầu về thi công đường bằng vật liệu đá sỏi cuội

1.10.2.1. Yêu cầu về vật liệu đá sỏi cuội

1.10.2.2. Yêu cầu về độ ẩm của vật liệu đá sỏi cuội

1.10.2.3. Yêu cầu về công tác san rải đá sỏi cuội

1.10.2.4. Yêu cầu về công tác lu lèn đá sỏi cuội

1.10.3. Bảo dưỡng và làm lớp nhựa thấm bám

1.10.4. Thi công thí điểm

1.10.4.1. Mục đích của việc thi công thí điểm

1.10.4.2. Lập biện pháp tổ chức thi công thí điểm

1.10.4.3. Tiến hành thí điểm

1.10.5. Yêu cầu đối với công tác kiểm tra, nghiệm thu

1.10.5.1. Yêu cầu đối với công tác lấy mẫu vật liệu đá sỏi cuội

1.10.5.2. Yêu cầu kỹ thuật đối với vật liệu đá sỏi cuội theo TCVN 1771 - 1987

1.10.5.3. Kiểm tra, nghiệm thu chất lượng vật liệu đá sỏi cuội

2. CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA ĐÁ SỎI CUỘI GIA CỐ XI MĂNG TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

2.1. Trình tự thí nghiệm để xác định chỉ số CBR (California Bearing Ratio) của vật liệu đá sỏi cuội sử dụng làm nền đường

2.2. Quy trình thí nghiệm

2.2.1. Phương pháp và trình tự thí nghiệm

2.2.2. Yêu cầu về thiết bị, dụng cụ thí nghiệm

2.2.3. Tiến hành thí nghiệm xác định chỉ số CBR của vật liệu đá sỏi cuội sử dụng làm nền đường trong phòng thí nghiệm

2.2.3.1. Chuẩn bị mẫu thí nghiệm

2.2.3.2. Thí nghiệm đầm nén mẫu

2.2.3.3. Ngâm mẫu thí nghiệm CBR

2.2.3.4. Phương pháp tiến hành thí nghiệm CBR

2.2.4. Tính toán, báo cáo kết quả thí nghiệm

2.2.5. Vẽ đồ thị quan hệ áp lực nén - chiều sâu ép lún

2.2.6. Xác định CBR của mẫu thí nghiệm

2.2.7. Xác định chỉ số CBR của vật liệu

2.2.8. So sánh kết quả thí nghiệm xác định chỉ số CBR của vật liệu đá sỏi cuội và vật liệu truyền thống cấp phối đá dăm sử dụng làm nền đường

2.2.9. Sơ lượt về CBR

2.2.10. Tiến hành thí nghiệm nén mẫu để so sánh kết quả

3. CHƯƠNG 3: SO SÁNH HIỆU QUẢ KINH TẾ KỸ THUẬT KHI SỬ DỤNG SỎI CUỘI GIA CỐ XI MĂNG LÀM LỚP MÓNG SO VỚI CẤP PHỐI ĐÁ DĂM

3.1. So sánh tính hiệu quả kinh tế của đá sỏi cuội

3.2. Ví dụ: Công trình tại huyện Tư Nghĩa – tỉnh Quảng Ngãi

3.3. Chi phí xây dựng tính toán cho 1000m2 diện tích mặt đường

3.4. Lựa chọn chiều dầy và kiểm toán nền đường sử dụng đá sỏi cuội

3.5. Xác định modul đàn hồi chung yêu cầu của mặt đường

3.6. Sơ bộ chọn kết cấu áo đường

3.7. Kiểm toán kết cấu áo đường theo tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi

3.8. Kiểm toán nền sỏi cuội theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất

KẾT LUẬN

4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1. Kiến nghị về các giải pháp cần thực hiện

PHỤ LỤC

Phụ lục 1. Dự toán “So sánh lớp móng dùng cấp phối đá dăm với móng dùng đá sỏi cuội gia cố xi măng”

Phụ lục 2. Giá vật liệu xây dựng tháng 2/2013 (Kèm công văn số: 41/SXD – KTKHXD&HT ngày 10/01/2013 của Sở Xây Dựng Quảng Ngãi)

Phụ lục 3. Các bảng kết quả thí nghiệm CBR đá sỏi cuội và cấp phối đá dăm

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ - ĐỒ THỊ

I. Tổng quan về sỏi cuội gia cố xi măng trong xây dựng đường ô tô

Nghiên cứu tập trung vào việc ứng dụng sỏi cuội gia cố xi măng trong xây dựng đường ô tô tại Quảng Ngãi. Sỏi cuội gia cố xi măng là vật liệu địa phương có sẵn, được sử dụng để thay thế các vật liệu truyền thống như cấp phối đá dăm. Việc sử dụng vật liệu này giúp giảm chi phí vận chuyển và tăng hiệu quả kinh tế. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng sỏi cuội gia cố xi măng có độ bền cao, ít biến dạng và hạn chế thấm nước, phù hợp với điều kiện địa chất tại Quảng Ngãi.

1.1. Vật liệu xây dựng và kỹ thuật gia cố

Sỏi cuội gia cố xi măng được xem là vật liệu xây dựng hiệu quả trong gia cố nền đường. Quá trình gia cố bao gồm việc trộn xi măng với sỏi cuội để tạo độ cứng và ổn định cho nền đường. Các phương pháp gia cố như trộn xi măng tại chỗ được áp dụng để đảm bảo chất lượng và độ bền của kết cấu. Nghiên cứu cũng đề cập đến các kỹ thuật xây dựng hiện đại để tối ưu hóa quá trình thi công.

1.2. Ứng dụng thực tiễn tại Quảng Ngãi

Tại Quảng Ngãi, sỏi cuội gia cố xi măng được sử dụng trong các công trình giao thông như đường cao tốc và đường nối các khu công nghiệp. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc sử dụng vật liệu này giúp giảm chi phí xây dựng và tăng tuổi thọ của đường. Các dự án thí điểm tại huyện Tư Nghĩa đã chứng minh hiệu quả kinh tế và kỹ thuật của phương pháp này.

II. Phương pháp nghiên cứu và thí nghiệm

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp thí nghiệm để xác định các chỉ tiêu cơ lý của sỏi cuội gia cố xi măng. Các thí nghiệm bao gồm xác định chỉ số CBR (California Bearing Ratio) và các đặc tính vật lý khác. Kết quả thí nghiệm cho thấy sỏi cuội gia cố xi măng có độ bền và độ ổn định cao hơn so với các vật liệu truyền thống.

2.1. Thí nghiệm chỉ số CBR

Thí nghiệm CBR được thực hiện để đánh giá khả năng chịu tải của sỏi cuội gia cố xi măng. Kết quả cho thấy chỉ số CBR của vật liệu này cao hơn so với cấp phối đá dăm, chứng tỏ khả năng chịu tải tốt hơn. Điều này khẳng định tính khả thi của việc sử dụng sỏi cuội gia cố xi măng trong xây dựng đường ô tô.

2.2. So sánh với vật liệu truyền thống

Nghiên cứu so sánh hiệu quả kinh tế và kỹ thuật giữa sỏi cuội gia cố xi măng và cấp phối đá dăm. Kết quả cho thấy việc sử dụng sỏi cuội gia cố xi măng giúp giảm chi phí xây dựng và tăng tuổi thọ của đường. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh khan hiếm nguồn đá dăm tại Quảng Ngãi.

III. Hiệu quả kinh tế và kỹ thuật

Nghiên cứu đánh giá hiệu quả kinh tế và kỹ thuật của việc sử dụng sỏi cuội gia cố xi măng trong xây dựng đường ô tô. Kết quả cho thấy phương pháp này giúp giảm chi phí xây dựng và tăng độ bền của đường. Điều này phù hợp với mục tiêu phát triển bền vững và tối ưu hóa nguồn lực địa phương.

3.1. Giảm chi phí xây dựng

Việc sử dụng sỏi cuội gia cố xi măng giúp giảm đáng kể chi phí vận chuyển và thi công. Nghiên cứu chỉ ra rằng chi phí xây dựng đường sử dụng vật liệu này thấp hơn so với cấp phối đá dăm, đặc biệt trong các dự án quy mô lớn.

3.2. Tăng độ bền và tuổi thọ đường

Sỏi cuội gia cố xi măng có độ bền cao và ít biến dạng, giúp tăng tuổi thọ của đường. Điều này giảm thiểu chi phí bảo trì và sửa chữa, mang lại hiệu quả kinh tế lâu dài cho các công trình giao thông tại Quảng Ngãi.

Nghiên cứu ứng dụng sỏi cuội gia cố xi măng trong xây dựng đường ô tô tại tỉnh Quảng Ngãi