ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG MIỀN NÚI GVHD : ThS. CAO NGỌC HẢI
CHƯƠNG 7
THIẾT KE KẾT CAU LỀ GIA CO
7.1. Xác định lưu lượng tính tốn - chọn kết cấu le gia cố
Kết cấu le gia cố được thiết kế theo tiêu chuẩn thiết kế đường và áo đường mem
hiện hành.
Theo tiêu chuẩn 3.3.3; 22TCN 211-06; số trục xe tính tốn N
tk
để thiết kế kết cấu
áo lề gia cố trong trường giừa phần xe chạy chính và phần lề khơng có dải phân cách bên,
đường có hai làn xe lấy bằng 50% số trục xe tính tốn của làn xe cơ giới liền kề tuỳ thuộc
việc bố trí phần xe chạy chính.
N
tk
= 50%x251 = 126 (trục xe tiêu chuẩn/ngày đêm 1 làn xe).
Số trục xe tính tốn tiêu chuẩn tích lũy trong 15 năm trên một làn xe với mức tăng
xe hằng năm là 5% :
126365
05,0
1)05,01(
365
1)1(
15
××
−+
=××
−+
=
tk
t
e

N
q
q
N
N
e
= 0,992398 x10
6
(trục xe tiêu chuẩn/ngày đêm 1 làn xe)
Vậy ta chọn loại bề dày tối thiểu tầng mặt A1 như sau:
0,5x10
5
< Ne = 0,99x10
5
< 1x10
6
nội suy từ bảng 2.2; ta được h
min
= 8,98cm.
Vậy ta chọn h = 9cm
7.2. Xác định module đàn hồi chung u cau
Mơ đun đàn hoi chung u cau:
yc
dh
E
= a + b.lgN
tt
(MPa).
Tải trọng trục xe tiêu chuẩn 100KN, mặt đường xe chạy cấp A1, lớp mặt đường là
bê tơng nhựa chặt rải nóng .

Vì N
tt
= 251 trơc xe tiªu chun/ngµy ®ªm 1 lµn xe nên khi tra bảng 3.4 22TCN 211-
06, ta phải nội suy như sau :
Với N
tt
= 100 thì a + b.lg100 = 147 MPa.
Với N
tt
= 200 thì a + b.lg200 = 160 MPa.
Giải ra ta được a = 60,34 ; b = 43,33.
N
tt
= 126 ⇒ E
yc
= 60,34 + 43,33*lg126 = 151,33 MPa.
Theo bảng 3.5 22TCN 211-06, ta có trị số tối thiểu của mơđun đàn hồi u cau:
Mặt đường cấp cao A1, đường cấp III, kết cấu lề gia cố có E
min
yc
= 120 MPa.
Ta thấy: E
yc
= 151,33 MPa > E
min
yc
= 120 MPa vậy ta chọn E
yc
= 151,33 MPa.
Điều kiện tính tốn cường độ kết cấu nền áo lề gia cố theo tiêu chuẩn độ võng đàn

hồi cho phép (điều 3.4.1; 22 TCN 221- 06):
E
ch
≥
yc
dv
cd
.EK
Theo tiêu chuẩn 22 TCN 221-06 : đường cấp III, 2 làn xe, theo Bảng 3-3 chọn độ
tin cậy thiết kế là 0,90, do vậy, theo Bảng 3-2 xác định được
dv
cd
K
=1,1
Vậy E
ch
≥
dv
cd
K
.E
yc
=1,1 x 151,33 = 166,46 ≈ 166,50 MPa.
Vậy ta chọn E
ch
= 166,50 MPa để thiết kế áo lề gia cố.
7.3. Chọn sơ bộ kết cấu áo đường lề gia cố
SVTH : ĐOÀN MINH QUANG MSSV : 21098102 Trang 48
ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG MIỀN NÚI GVHD : ThS. CAO NGỌC HẢI
Lớp mặt trên cùng của le gia cố phải cùng loại với lớp mặt trên cùng của làn xe cơ

giới lien ke.
Kết cấu lề gia cố can được xem xét khi cải tạo mở rộng mặt đường vẫn tận dụng
được đến mức tối đa kết cấu đã xây dựng.
Đảm bảo các giá trị cho phép ứng với điều kiện lưu lượng xe chạy như trên.
Để tiện cho việc thi cơng ta chọn vật liệu làm móng cùng loại với vật liệu đã dùng
làm móng với kết cấu áo đường ở trên.
7.3.1.1. Chọn vật liệu tang mặt (2.2 ;22TCN 211-06)
Bê tơng nhựa chặt rải nóng 2 lớp h4 = 4cm, h3 = 5cm. Vật liệu bê-tơng nhựa được
chọn theo u cau của quy trình cơng nghệ thi cơng và nghiệm thu mặt đường bê tơng
nhựa 22TCN 249-98.
Lớp trên: BTNC15 AI
Chọn vật liệu là bê-tơng nhựa chặt hạt nhỏ 15 (BTNC15). Có độ rỗng còn dư là
3%÷6% theo thể tích. Cỡ hạt lớn nhất danh định 15mm. Có hàm lượng đá dăm từ 65÷75%
tính theo khối lượng. Có các chỉ tiêu cơ lý theo bảng II-2a; 22TCN 249-98.
Lớp dính bám giữa lớp 3 và lớp 4: dùng nhựa đặc 60/70 pha dầu hỏa theo tỷ lệ dau
hỏa trên nhựa đặc là 25/100 (theo trọng lượng), tưới ở nhiệt độ 110
o
C±10
o
C. Phải chờ
nhựa lỏng đơng đặc lại roi mới được thi cơng nhựa lớp trên. Hàm lượng 0,8 lít/m
2
.
Lớp dưới: BTNC 25AII
Chọn vật liệu là bê-tơng nhựa chặt hạt trung 25 (BTNC25). Có độ rỗng còn dư là
3%÷6% theo thể tích. Cỡ hạt lớn nhất danh định 25mm. Có hàm lượng đá dăm từ 76÷84%
tính theo khối lượng. Có các chỉ tiêu cơ lý theo bảng II-2a; 22TCN 249-98.
Lớp thấm bám giữa lớp 2 và lớp 3: dùng nhựa đặc 60/70 pha dầu hỏa theo tỷ lệ dau
hỏa trên nhựa đặc là 80/100 (theo trọng lượng), tưới ở nhiệt độ 45
o

C±10
o
C. Phải chờ nhựa
lỏng đơng đặc lại roi mới được thi cơng nhựa lớp trên. Hàm lượng 1,3 lít/m
2
.
7.3.1.2. Chọn vật liệu tang móng (2.3 ;22TCN 211-06)
Lớp móng trên: Chọn vật liệu là CPĐD loại I. Vật liệu đá dăm tang móng trên
được chọn theo u cau của quy trình kỹ thuật thi cơng và nghiệm thu lớp móng cấp phối
đá dăm trong kết cấu áo đường ơtơ 22TCN 334-06.
Cấp phối đá dăm nghien loại I có cỡ hạt lớn nhất danh định là 25mm (cỡ hạt lớn
nhất 37,5mm
≈
4cm, đá cấp phối 0x4). Có thành phan hạt cấp phối như sau.
Kích cỡ sàng
vng
37,5 25 19 9,5 6,75 2,36 0,425 0,075
Tỉ lệ lọt sàng %
theo khối lượng
100 79-90 67-83 49-64 34-54 25-40 12-24 2-12
Lớp móng dưới: Chọn vật liệu cấp phối thiên nhiên loại A. Vật liệu cấp phối thiên
nhiên tầng móng dưới được chọn theo u cầu của quy trình kỹ thuật thi cơng và
nghiệm thu các lớp kết cấu áo đường bằng cấp phối thiên nhiên 22TCN 304-03.
CAC ĐẶC TRƯNG CƯỜNG ĐO CUA CAC VAT LIEU
Bảng 7-1
Vật liệu
Chiều
dày
Module đàn hồi (MPa)
R

u
MPa
C
MPa
ϕ
Độ
(60
o
C) (30
o
C) (15
o
C)
BTNC 15 loại AI h
4
300 420 1.800 2,8
SVTH : ĐOÀN MINH QUANG MSSV : 21098102 Trang 49
ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG MIỀN NÚI GVHD : ThS. CAO NGỌC HẢI
BTNC 25 loại AII h
3
300 420 1.800 2,4
Cấp phối đá dăm
loại I (0x4)
h
2
275 275 275
Cấp phối thiên
nhiên loại A
h
1

200 200 200 0,050 40
7.3.1.3. Tính chieu dày mỗi lớp
Cho trước h
2
= h
min
(vì giá trị h
2
dao động trong một khoảng lớn nên ta lấy giá trị
thường sử dụng từ 15-24cm; như Bảng 2.4). Đổi các lớp đã chọn ve một lớp có mơđun
đàn hoi trung bình (E
tbk
) bằng cách đổi các lớp kết cấu áo đường lpan lượt hai lớp một từ
dưới lên trên theo cơng thức 7-1 và 7-2 ở dưới, thử dan từng giá trị của h
2
để tìm giá trị
của h
1
cho kết cấu có E
ch
≥E
yc
, ta được kết quả tính tốn như bảng 6-2 sau:
Bảng 7-2
Chieu dày (cm) h
k
E
tbk
h
k

E
tbk
h
k
E
tbk
h
4
4 4 420 4 420
56
253,21
h
3
5 5 420
52 239,56
h
2
15
47 221,20
h
1
32

Ap dụng cơng thức :
3
1
3/1
11
1
1















+








+
=
+
++
k
k
k

k
k
k
ktbk
h
h
E
E
h
h
EE
(7-1)








××+






×
××

















−×






×−
×=
td
dc
tbktd
dc
tbk
dc

tbk
dc
tbkch
h
D
arctg
E
E
D
h
acrtg
E
E
E
E
D
H
EE
π
2
35,1
71,0
110,005,1
0
3
0
3
0
(7-2)
Hệ số đieu chỉnh :

187,1
33
56
114,1114,1
12,012,0
=






==






=
ββ
D
H
tbk
dc
tbk
EE ×=
β
= 1,187 x 253,21 = 300,56 MPa .
Sao cho: E

ch
≥ E
yc
= 166,50 MPa.
( )
∑
=
+++=
n
i
n
hhhH
1
21

= 56cm;
3
0
6
2
E
E
Hh
dc
tbk
td
×
×=
= 118,776.
E

ch
= 167,30 MPa > E
yc
= 166,50 MPa
SVTH : ĐOÀN MINH QUANG MSSV : 21098102 Trang 50
ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG MIỀN NÚI GVHD : ThS. CAO NGỌC HẢI
Thay đổi giá trị h
2
, tiến hành tương tự ta được bảng giá trị của h
2
và h
1
như bảng 6-
3 sau:
Bảng 7-3
h
2
(cm) h
1
(cm)
E
tbk
(MPa)
E
hc
tbk
(MPa)
h
tđ
(cm)

E
chung
(MPa)
15 32 253,21 1,187 300,56 118,78 167,30
16 30 256,88 1,185 304,40 117,15 166,64
17 29 255,96 1,185 303,31 117,44 166,87
18 28 259,62 1,185 307,65 117,57 167,67
19 27 256,04 1,185 303,41 117,24 166,92
20 26 261,46 1,185 309,83 117,84 168,51
21 25 257,37 1,185 304,98 117,22 166,80
22 23 262,73 1,182 310,55 115,79 166,84
23 22 264,51 1,182 312,65 116,05 167,64
24 21 266,29 1,182 314,75 116,31 167,98
6.5.1. Tính tốn giá thành
Giá trị xây dựng các lớp vật liệu áo đường kham khảo theo đơn giá xây dựng cơ
bản khu vực thành phố Ho Chí Minh.
6.5.1.1. Cho lớp cấp phối thiên nhiên
Đơn vị tính : đ/100m
2
.
Mã hiệu Cơng tác xây lắp Đơn vị Vật liệu Nhân cơng Xe máy
Chieu dày đã lèn ép
AD.21221 - 6cm 100m
2
342.800 67.013 189.160
AD.21222 - 8cm 100m
2
456.800 74.459 260.253
AD.21223 - 10cm 100m
2

571.200 81.905 315.748
AD.21224 - 12cm 100m
2
685.600 89.351 386.360
AD.21225 - 14cm 100m
2
799.600 96.797 449.414
AD.21226 - 16cm 100m
2
914.000 103.904 504.908
AD.21227 - 18cm 100m
2
1.028.000 111.350 575.521
AD.21228 - 20cm 100m
2
1.142.400 118.796 661.252
Đối với các lớp vật liệu có chieu dày lớn hơn 20cm (theo 22TCN 304-03) thì ta
chia thành nhiều lớp để thi cơng. Kết quả giá thành từng lớp như bảng 6-4 sau.
Bảng 7-4
h
1
(cm) Phân lớp Vật liệu Nhân cơng Xe máy G
1
(đong)
32
13 742.600 93.074 417.887
3.072.221
19 1.085.200 115.073 618.387
30 12 685.600 89.351 386.360 2.876.182
SVTH : ĐOÀN MINH QUANG MSSV : 21098102 Trang 51

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG MIỀN NÚI GVHD : ThS. CAO NGỌC HẢI
18 1.028.000 111.350 575.521
29
12 685.600 89.351 386.360
2.780.153
17 971.000 107.627 540.215
28
11 628.400 85.628 351.054
2.683.924
17 971.000 107.627 540.215
27
11 628.400 85.628 351.054
2.587.894
16 914.000 103.904 504.908
26
10 571.200 81.905 315.748
2.491.665
16 914.000 103.904 504.908
25
10 571.200 81.905 315.748
2.403.165
15 856.800 100.351 477.161
23
9 514.000 78.182 288.001
2.225.994
14 799.600 96.797 449.414
22
9 514.000 78.182 288.001
2.133.744
13 742.600 93.074 417.887

6.5.1.2. Cho lớp cấp phối đá dăm
Đơn vị tính : đ/100m
2
.
Mã hiệu Cơng tác xây lắp
Đơn
vị
Vật liệu Nhân cơng Xe máy
AD.22311 Mặt đường đã lèn ép dày 10cm 100m
2
1.570.850 242.935 230.187
Đối với các lớp vật liệu có chieu dày lớn hơn 15cm (theo 22TCN 334-06) thì ta chia
thành nhieu lớp để thi cơng. Kết quả giá thành từng lớp như bảng 6-7 sau.
Bảng 7-5
h
2
(cm) Vật liệu Nhân cơng Xe máy G
2
(đong)
15
1.780.650 191.216 218.618 2.190.484
16
1.899.360 203.963 233.192 2.336.515
18
2.136.780 229.459 262.341 2.628.580
19
2.255.490 242.206 276.916 2.774.612
21
2.492.910 267.702 306.065 3.066.677
22

2.611.620 280.449 320.639 3.212.708
24
2.849.040 305.945 349.788 3.504.773
Từ đây lập bảng tính giá thành cho 100m
2
, tương ứng với cặp h
1
và h
2
đã tính tốn ở
trên. Kết quả trong bảng 6-8 sau.
Bảng 7-6
h
2
(cm) h
1
(cm) G
2
(đong) G
1
(đong) G (đồng)
15 32
2.190.484 3.072.221 5.262.705
16 30
2.336.515 2.876.182 5.212.697
17 29
2.336.515 2.780.153 5.116.668
SVTH : ĐOÀN MINH QUANG MSSV : 21098102 Trang 52
ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG MIỀN NÚI GVHD : ThS. CAO NGỌC HẢI
18 28

2.628.580 2.683.924 5.312.504
19 27
2.774.612 2.587.894 5.362.506
20 26
2.774.612 2.491.665 5.266.277
21 25
3.066.677 2.403.165 5.469.842
22 23
3.212.708 2.225.994 5.438.702
23 22
3.212.708 2.133.744 5.346.452
24 21
3.504.773 2.045.073 5.549.846
Dựa vào bảng trên, ta chọn được G
min
= 5.116.668 đong/100m
2
móng áo đường,
tương cặp h
1
= 29cm và h
2
= 17cm.Vậy be dày áo đường H = 55cm.
Vậy kết cấu thỏa điều kiện Ech ≥ Eyc, với chi phí xây dựng nhỏ nhất là :
- Bêtơng nhựa chặt 15 loại IA, dày 4cm.
- Bêtơng nhựa chặt 25 loại IIA, dày 5cm.
- Cấp phối đá dăm loại I, dày 17cm.
- Cấp phối thiên nhiên loại B, dày 29cm.
7.4.
SVTH : ĐOÀN MINH QUANG MSSV : 21098102 Trang 53