Ứng Dụng Mặt Đường Bê Tông Cốt Thép Dự Ứng Lực Cho Đường Liên Tỉnh Lộ 25B

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG CHO TẢI TRỌNG NẶNG

1.1. Các loại mặt đường ô tô hiện nay

1.2. Mặt đường bê tông nhựa

1.2.1. Giới thiệu mặt đường bê tông nhựa

1.2.2. Ưu điểm – khuyết điểm mặt đường bê tông nhựa

1.2.3. Nhược điểm

1.3. Mặt đường bê tông xi măng

1.3.1. Giới thiệu mặt đường bê tông xi măng

1.3.2. Phát triển mặt đường bê tông xi măng trên thế giới

1.3.3. Phát triển mặt đường btxm ở Việt Nam

1.4. Mặt đường bê tông cốt thép dự ứng lực

1.4.1. Giới thiệu mặt đường bê tông cốt thép dự ứng lực

1.4.2. Ưu điểm, nhược điểm mặt đường bê tông cốt thép dự ứng lực

1.5. Kết luận chương

2. CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG DỰ ÁN LIÊN TỈNH LỘ 25B

2.1. Hiện trạng Liên tỉnh lộ 25B

2.2. Vị trí công trình

2.3. Qui mô Liên tỉnh lộ 25B

2.4. Phạm vi dự án

2.5. Hiện trạng phần đường

2.6. Hiện trạng phần cầu

2.7. Hiện trạng hư hỏng mặt đường

2.8. Kiểm tra đánh giá hư hỏng mặt đường

2.9. Phân tích nguyên nhân hư hỏng mặt đường

2.9.1. Lưu lượng xe lớn hơn thiết kế

2.9.2. Tình trạng xe vượt tải

2.9.3. Nhiệt độ hóa mềm của bitum và độ hằn vệt bánh xe

2.10. Điều kiện tự nhiên của tuyến đường

2.10.1. Điều kiện khí tượng

2.10.2. Độ ẩm không khí

2.10.3. Nắng, tình trạng bốc hơi và cân bằng nước

2.11. Qui mô và tiêu chuẩn kỹ thuật

2.11.1. Nguyên tắc chung

2.12. Số liệu đếm xe và dự báo lưu lượng tương lai

2.13. Lựa chọn các thông số kỹ thuật

2.13.1. Lựa chọn kết cấu áo đường mềm

2.13.2. Lựa chọn kết cấu áo đường cứng

2.14. Giải pháp kết cấu áo đường

2.14.1. Kết cấu áo đường mềm

2.14.2. Kết cấu áo đường bê tông xi măng đổ tại chỗ

2.14.3. Kết cấu áo đường cứng Bê tông cốt thép dự ứng lực

2.15. Ưu nhược điểm của các phương án

2.15.1. Mặt đường mềm

2.15.2. Mặt đường bê tông xi măng đổ tại chỗ

2.15.3. Mặt đường cứng bê tông cốt thép dự ứng lực

2.16. Kết luận chương

3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN MẶT ĐƯỜNG BTCT DƯL CHO ĐƯỜNG LIÊN TỈNH LỘ 25B

3.1. Lý thuyết tính toán mặt đường bê tông cốt thép dự ứng lực

3.2. Lựa chọn và lập mô hình phân tích

3.3. Độ cứng gối lò xo

3.3.1. Độ cứng lò xo theo tài liệu “Foudation Analysis And Design – Fifth Edition” của Joseph E.

3.3.2. Độ cứng gối lò xo theo mô đun đàn hồi chung

3.4. Phân tích kết cấu tấm mặt đường bê tông cốt thép dự ứng lực

3.4.1. Trình tự sản xuất – lắp đặt – khai thác

3.4.2. Phân tích kết cấu trong quá trình chế tạo

3.4.3. Vận chuyển lắp đặt

3.4.4. Căng cáp hậu áp liên kết các tấm với nhau

3.4.5. Giai đoạn khai thác

3.5. Lý thuyết tính toán hiệu quả kinh tế

3.6. Lựa chọn mô hình bài toán phân tích kết cấu PPCP

3.7. Thông số đầu vào bài Tính toán mặt đường bê tông cốt thép dự ứng lực

3.8. Tính toán mặt đường bê tông cốt thép dự ứng lực cho liên tỉnh lộ 25B

3.8.1. Tính trục xe qui đổi về trục tiêu chuẩn

3.8.2. Kiểm tra chiều dày tấm

3.8.3. Kiểm toán tấm dưới tác dụng của tải trọng xe 34,5T

3.8.4. Kiểm toán tấm dưới tác dụng xe nhiều bánh XB80

3.8.5. Kiểm toán tấm chịu tác dụng của tải trọng xe tính toán và nhiệt độ

3.8.6. Kiểm toán chiều dày lớp móng

3.8.7. Kiểm toán tấm dưới tác dụng của dự ứng lực căng trước, tải trọng cẩu lắp trong giai đoạn chế tạo

3.8.7.1. Tính toán mất mát ứng suất kéo trước

3.8.7.2. Ứng suất hữu hiệu trong tấm theo phương ngang đường

3.8.7.3. Kiểm toán tấm bê tông dự ứng lực khi cẩu lắp

3.8.8. Kiểm toán tấm dưới tác dụng của dự ứng lực căng sau trong giai đoạn thi công lắp ghép

3.8.8.1. Tính toán mất mát ứng suất đối với tấm căng sau

3.8.8.2. Ứng suất hữu hiệu trong tấm theo phương dọc đường

3.9. So sánh hiệu quả mặt đường BTCT DUL với các loại mặt đường khác

3.9.1. Về mặt tuổi thọ

3.9.2. Phương pháp thi công

3.9.3. Về hiệu quả kinh tế

3.10. Kết luận chương

KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Ứng dụng mặt đường bê tông cốt thép dự ứng lực

Luận văn nghiên cứu ứng dụng mặt đường bê tông cốt thép dự ứng lực (BTCT DUL) cho tuyến đường Liên tỉnh Lộ 25B. Đây là giải pháp kỹ thuật tiên tiến, giúp nâng cao tuổi thọ và hiệu quả kinh tế của công trình giao thông. Mặt đường BTCT DUL được thiết kế để chịu tải trọng lớn, phù hợp với đặc điểm khai thác của tuyến đường huyết mạch vào cảng Cát Lái. Nghiên cứu này nhằm khắc phục các hạn chế của mặt đường truyền thống như bê tông nhựa, vốn dễ bị hư hỏng do tải trọng nặng và điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

1.1. Ưu điểm của mặt đường BTCT DUL

Mặt đường BTCT DUL có nhiều ưu điểm vượt trội so với các loại mặt đường truyền thống. Độ cứng cao giúp phân bố tải trọng đều, giảm áp lực lên nền đường. Tuổi thọ kéo dài, giảm chi phí bảo trì. Khả năng chịu tải lớn, phù hợp với tuyến đường có lưu lượng xe tải nặng như Liên tỉnh Lộ 25B. Ngoài ra, công nghệ dự ứng lực giúp tăng khả năng chống nứt và biến dạng, đảm bảo an toàn và ổn định cho công trình.

1.2. Thách thức trong ứng dụng

Mặc dù có nhiều ưu điểm, việc ứng dụng mặt đường BTCT DUL cũng gặp không ít thách thức. Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với mặt đường truyền thống. Quy trình thi công phức tạp, đòi hỏi kỹ thuật cao và thiết bị chuyên dụng. Ngoài ra, việc quản lý chất lượng vật liệu và quá trình thi công cũng là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu quả của công trình.

II. Hiện trạng và yêu cầu của Liên tỉnh Lộ 25B

Liên tỉnh Lộ 25B là tuyến đường huyết mạch kết nối cảng Cát Lái với các khu vực lân cận. Hiện nay, mặt đường của tuyến này chủ yếu sử dụng bê tông nhựa, thường xuyên bị hư hỏng do tải trọng lớn và điều kiện thời tiết. Các vấn đề như lún vệt bánh xe, nứt mặt đường và trồi sụt nhựa đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng khai thác và an toàn giao thông. Nghiên cứu đề xuất ứng dụng mặt đường BTCT DUL để giải quyết các vấn đề này.

2.1. Hiện trạng hư hỏng mặt đường

Hiện trạng mặt đường Liên tỉnh Lộ 25B cho thấy nhiều hư hỏng nghiêm trọng. Lún vệt bánh xe và nứt mặt đường là những vấn đề phổ biến, gây khó khăn cho việc lưu thông và tăng chi phí bảo trì. Nguyên nhân chính là do tải trọng xe vượt quá thiết kế và điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Việc sử dụng mặt đường bê tông nhựa không còn phù hợp với yêu cầu khai thác hiện tại.

2.2. Yêu cầu kỹ thuật và kinh tế

Để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và kinh tế, mặt đường mới cần có khả năng chịu tải lớn, tuổi thọ cao và chi phí bảo trì thấp. Mặt đường BTCT DUL được đề xuất như một giải pháp tối ưu, đáp ứng các yêu cầu này. Ngoài ra, việc áp dụng công nghệ dự ứng lực cũng giúp tăng độ bền và ổn định của công trình, giảm thiểu các hư hỏng trong tương lai.

III. Tính toán và thiết kế mặt đường BTCT DUL

Luận văn trình bày chi tiết quy trình tính toán và thiết kế mặt đường BTCT DUL cho Liên tỉnh Lộ 25B. Các yếu tố như tải trọng xe, điều kiện địa chất và khí hậu được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả của công trình. Quy trình thi công bao gồm các bước từ sản xuất tấm BTCT DUL, vận chuyển, lắp đặt đến căng cáp hậu áp.

3.1. Quy trình thi công

Quy trình thi công mặt đường BTCT DUL bao gồm nhiều bước phức tạp. Đầu tiên, các tấm BTCT DUL được sản xuất tại nhà máy với chất lượng được kiểm soát chặt chẽ. Sau đó, chúng được vận chuyển đến công trường và lắp đặt theo thiết kế. Cuối cùng, quá trình căng cáp hậu áp được thực hiện để đảm bảo độ cứng và ổn định của mặt đường.

3.2. Hiệu quả kinh tế

Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cao, mặt đường BTCT DUL mang lại hiệu quả kinh tế lâu dài nhờ tuổi thọ cao và chi phí bảo trì thấp. So với mặt đường bê tông nhựa, BTCT DUL giúp giảm thiểu các hư hỏng và tăng cường khả năng chịu tải, đảm bảo an toàn và ổn định cho tuyến đường.

Nghiên Cứu Ứng Dụng Mặt Đường Bê Tông Cốt Thép Dự Ứng Lực Trên Đường Liên Tỉnh Lộ 25B