So sánh áo đường cứng và áo đường mềm

Giới thiệu chung

Kết cấu áo đường là phần trên cùng của đường, chịu tác dụng trực tiếp của xe chạy, phân tán tải trọng của xe chạy bên trên xuống các lớp nền đường bên dưới. Áo đường được phân theo hai loại chính là áo đường cứng (ADC) và áo đường mềm (ADM).

Áo đường mềm theo tiêu chuẩn 22TCN 211-06 được phân thành nhiều cấp tùy thuộc vào vật liệu của lớp mặt. Áo đường cứng theo 22TCN 223-95 và quyết định 3230/QĐ-BGTVT được chia thành nhiều loại, tùy thuộc vào cấu tạo.

Căn cứ vào nhu cầu sử dụng, lưu lượng và tải trọng xe lưu thông, thời hạn sử dụng của đường và các yếu tố kinh tế kỹ thuật khác, chủ đầu tư sẽ quyết định sử dụng loại áo đường nào. Trong bài viết này sẽ phân tích một số ưu nhược điểm của hai loại áo đường sử dụng phổ biến hiện nay là áo đường bê tông nhựa (BTN) (Flexible pavement – Kết cấu áo đường mềm) và áo đường bê tông xi măng (BTXM) (Rigid pavement – Kết cấu áo đường cứng). Bài viết có sử dụng báo cáo so sánh của NBM&CM.

So sánh ADC và ADM

Bài viết sẽ đưa ra một số so sánh tổng quan trên các khía cạnh như cấu tạo, nguyên lý thiết kế, chi phí xây dựng, ảnh hưởng đến môi trường của hai loại kết cấu áo đường.

Chỉ tiêu so sánh Áo đường cứng

(Bê tông xi măng)

Áo đường mềm

(Bê tông nhựa)

Cấu tạo

 

Nhìn chung, Áo đường cứng và mềm đều yêu cầu biện pháp thoát nước phải tốt để tránh làm hư hỏng lớp mặt, hoặc ngăn nước thấm xuống dưới làm hư lớp móng.

Áo đường cứng là đường có lớp mặt hoặc lớp móng trên bằng bê tông xi măng – loại vật liệu có độ cứng cao.

BTXM được đổ thành từng tấm, kích thước thông thường nhỏ hơn 4.5m. Giữa các tấm sẽ có các khe co, khe giãn mục đích cho tấm bê tông giãn nở tự do do nhiệt độ. Ngoài ra còn có các khe thi công. Các khe này được tram bằng các vật liệu có tính đàn hồi tốt và không thấm nước để hạn chế nước ngấm xuống nền đường bên dưới

Giữa các khe có thể bố trí các chốt liên kết bằng thép trơn, thép gờ.

Bị ảnh hưởng rất lớn bởi thay đổi nhiệt độ. Do tấm cứng nên những biến dạng, vết nứt lớn sẽ không thể tự phục hồi và dần lan rộng làm hư đường.

Áo đường mềm là kết cấu có tầng mặt bằng các loại vật liệu hạt hạt rời rạc hoặc hạt có trộn nhựa hay tưới nhựa đường. Ở đây chỉ phân tích cho lớp mặt bằng bê tông nhựa nóng.

Lớp bê tông nhựa có thể được cấu tạo thành nhiều lớp khác nhau, BTN có cỡ hạt nhỏ hơn sẽ nằm bên trên và tùy theo lưu lượng giao thông nhiều hay ít, nặng, nhẹ sẽ có thêm một lớp tạo nhám và chống hao mòn trên cùng.

Bê tông nhựa sẽ được rải kín và liên tục trên mặt đường.

Ít bị ảnh hưởng bởi thay đổi nhiệt độ môi trường. Do đặc tính đàn hồi của nhựa nên cho phép có vết nứt và tự “chữa lành” vết nứt khi xe chạy qua.

Kết cấu và nguyên lý thiết kế Do đặc tính rất cứng của tấm bê tông xi măng, tải trọng bánh xe khi truyền lên tấm sẽ phân tán rộng và tương đối đều xuống bên dưới tấm, từ đó giảm thiểu việc cấu tạo móng bên dưới thành nhiều lớp khác nhau để truyền tải trọng.

Thiết kế dựa trên lý thuyết tấm trên nền đàn hồi.

Do tấm cứng nên có thể bỏ qua những hư hỏng cục bộ bên dưới tấm. Cường độ bê tông là yếu tố lớn nhất ảnh hưởng đến việc thiết kế.

Áo đường được chia thành các lớp khác nhau, trong đó, những lớp trên cùng chịu tải trọng trực tiếp, tập trung và lớn nhất của xe cộ sẽ có cường độ lớn hơn, càng đi sâu xuống dưới, tải trọng sẽ phân tán ra dần nên cường độ vật liệu sẽ giảm dần theo chiều sâu.

Áo đường mềm được thiết kế theo nguyên tắc cộng dồn ảnh hưởng cường độ vật liệu từ dưới lên trên.

Biến dạng của đường phản ánh biến dạng của các lớp nền bên dưới, việc thiết kế bị ảnh hưởng lớn bởi cường độ của nền đường bên dưới.

Yêu cầu thiết kế Được thiết kế theo giới hạn mỏi của tấm bê tông, tải trọng có xét đến ảnh hưởng của nhiệt độ.

Thiết kế cấu tạo khe nối

Thiết kế hệ thống thoát nước

Lựa chọn bố trí các loại vật liệu phù hợp

Kiểm toán cường độ chung và cường độ của mỗi lớp kết cấu

Kiểm toán ứng suất cắt, kéo uốn và độ võng đàn hồi

Thời hạn sử dụng Thường được thiết kế với thời hạn sử dụng 30-40 năm Tối đa khoảng 15 năm
Tác động môi trường Lượng khí thải trong quá trình sản xuất ra vật liệu để thi công (Embodied Energy) 1Km đường bê tông xi măng lớn hơn rất nhiều so với đường bê tông nhựa. Nếu chỉ tính riêng trong quá trình thi công (During construction), lượng khí thải thi công BTXM nhỏ hơn so với đường BTN.

Nhận xét chung

Nhìn chung ở Việt Nam cũng như trên thế giới, đường bê tông nhựa (kết cấu áo đường mềm) được sử dụng nhiều hơn so với đường BTXM (áo đường cứng) do tính êm thuận cho xe chạy, giảm xóc. Đường BTXM thường được sử dụng ở các vị trí trạm thu phí trên đường quốc lộ, cao tốc, để giảm hư hỏng mặt đường do lượng xe dừng đột ngột, và tăng tốc đột ngột lớn. Đường BTXM cũng được sử dụng nhiều làm đường giao thông nông thôn, ở đó việc huy động máy móc, thiết bị khó khăn. Đường BTXM được đánh giá là có ưu thế về chi phí hơn với điều kiện địa chất khu vực là yếu và tải trọng xe nặng chiếm tỷ trọng lớn, đó là lý do thường gặp đường BTXM ở các khu công nghiệp. Ưu thế lớn nhất của loại áo đường mềm là có thể được phân kỳ đầu tư để giảm chi phí xây dựng ban đầu.

 

 

QACONS với đội ngũ tư vấn viên giàu kinh nghiệm, từng tham gia nhiều dự án lớn trong và ngoài nước luôn sẵn sàng tư vấn cho quý khách hàng, để lựa chọn loại hình kết cấu phù hợp, với chi phí hợp lý nhất.

Quý khách có nhu cầu về các vấn đề trên, hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn tận tình. Xin cảm ơn.

CÔNG TY TNHH XÂY DỰNG QACONS – QACONS CONSTRUCTION LLC

Website: www.qacons.com
Email: qacons@qacons.com
Phone: 0919682418 – 0918182418
Add: A74 Khu Dân Cư Nam Long, Đường Phú Thuận, Phường Phú Thuận, Q7, TPHCM

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *