Trang 1
Chương 3 ĐIỀU TRA ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG MẶT ĐƯỜNG
Có thể bạn quan tâm!
-
Bảo dưỡng và sữa chữa đường ô tô Chương 3 Điều tra đánh giá tình trạng mặt đường - 2 -
Bảo dưỡng và sữa chữa đường ô tô Chương 3 Điều tra đánh giá tình trạng mặt đường - 3
Trang 2
3.1. Khái niệm chung Chất lượng chạy xe của mặt đường Năng lực chống trơn trượt Năng lực chịu tải của kết cấu mặt đường Trong quá trình sử dụng, do tác dụng trùng phục của xe chạy và của các nhân tố tự nhiên nên tính năng sử dụng của nó bị xấu đi liên tục, kết cấu mặt đường dần dần xuất hiện các hiện tượng biến dạng và cuối cùng đi tới trạng thái hư hỏng. Để có căn cứ quyết định các biện pháp bảo dưỡng sửa chữa và tiến hành thiết kế tăng cường hoặc cải tạo, cần phải tiến hành điều tra phân tích tình trạng mặt đường hiện có. Tính năng sử dụng của mặt đường bao gồm ba mặt
Trang 3
3.2. Đánh giá chất lượng chạy xe của mặt đường Năng lực phục vụ của mặt đường: Chất lượng chạy xe hoặc mức độ êm thuận do mặt đường tạo ra được gọi là năng lực phục vụ của mặt đường. Có thể tổ chức một nhóm cho điểm đánh giá. + Tổng hợp điểm đánh giá thu được một điểm cho TB được gọi là cấp đánh giá năng lực phục vụ PSR (Present Serviceability Rating). + Ngoài việc cho điểm, các người nhận xét đánh giá còn cần cho câu trả lời đối với câu hỏi: mặt đường với trạng thái như vậy có thể chấp nhận được không? Qua phân tích, người ta thấy: nhân tố chủ yếu về tình trạng đường sá có ảnh hưởng đến năng lực phục vụ của mặt đường là độ bằng phẳng (95%); do đó, độ bằng phẳng trở thành yếu tố quan trọng nhất dùng để đánh giá năng lực phục vụ của mặt đường và việc đo độ bằng phẳng của cũng trở thành nội dung chủ yếu.
Trang 4
3.2. Đánh giá chất lượng chạy xe của mặt đường Đo độ bằng phẳng của mặt đường: 2.1. Loại thiết bị đo mặt cắt: 2.1.1. Thiết bị đo mặt cắt GMR (General Motor Roadmeter). Hai bánh xe nhỏ chỉ lăn theo khi chúng tiếp xúc với mặt đất; dùng chuyển vị kế tuyến tính để đo chuyển vị tương đối giữa khung xe và mặt đường W - Z, đồng thời đo gia tốc Z" của chuyển vị này bằng gia tốc kế; từ đó tích phân 2 lần đối với các tín hiệu thu được sẽ biết được chuyển vị Z của khung xe. Từ chuyển vị của khung xe cùng với chuyển vị tương đối, sau khi xử lý sẽ có chuyển vị thẳng đứng W của bánh xe nhỏ, đó cũng chính là mặt cắt bề mđ. Do loại thiết bị này có sử dụng bánh xe nhỏ. Vì vậy, Vđo của GMR thường không vượt quá 65 Km/h, thích hợp với việc đo đối với mặt đường tương đối bằng phẳng hoặc sử dụng khi nghiệm thu công trình vừa mới hoàn thành.
Trang 5
2.1.2. Thiết bị phân tích trắc dọc của mặt đường APL (Analyseur de profil en long). Gồm các bộ phận sau: bánh xe lăn theo độ lồi lòm của bề mặt đường, càng đỡ bánh xe, khung giá có lắp lò so và con lắc dao động quán tính với tần số thấp. Rơ moóc được kéo theo ở những tốc độ khác nhau, thông thường từ 20km/h đến 70km/h tùy theo loại mặt đường. Con lắc quán tính để tạo ra một hệ nằm ngang chuẩn; thông qua việc đo chuyển vị góc của càng đỡ bánh xe so với con lắc quán tính nằm ngang bằng máy tính và xử lý theo tốc độ đo, sẽ tính ra được chuyển vị thẳng đứng của bánh xe lăn trên bề mặt đường. Thiết bị APL có thể dùng cho mặt đường có độ bằng phẳng khác nhau.
Trang 6
2.1.3. Thiết bị đo mặt cắt kiểu không tiếp xúc: Hiện đã xuất hiện một số phương án thiết bị đo độ bằng phẳng mà không cần bánh lăn theo kiểu tiếp xúc. Chẳng hạn như các phương án dùng ánh sáng, vi ba, âm thanh, hồng ngoại tuyến v.v. ống cảm quang 2 cực ảnh của vùng chiếu sóng Nguồn sóng Thấu kính tiếp nhận Vị trí Thấu kính chiếu xạ Các loại thiết bị này hiện còn đang được nghiên cứu. bề mặt đường Sơ đồ thiết bị truyền cảm di động theo phương thức kích quang kiểu TRRL (Transport and Road Research Laboratory)
Trang 7
Thước thẳng: thường được chế tạo bằng kim loại không rỉ, dài 3,0 m. Thước dạng trong quá trình thử nghiệm và có đánh dấu tại các điểm đo cách nhau 50 cm tính từ đầu thước. Về vật liệu, nên chế tạo bằng thước hợp kim nhôm hay có thể dùng loại gỗ tốt (chắc, khô, không cong, không vênh). Con nêm: thường được chế tạo bằng kim loại không rỉ và ít bị mài mòn, hình tam giác có khắc dấu 6 giá trị chiều cao: 3 mm, 5 mm, 7 mm, 10 mm, 15 mm và 20mm để nhanh chóng đọc được trị số khe hở (mm) giữa mặt đường và cạnh dưới của thước thẳng 3 mét.
Trang 8
2.1.4. Dùng thước thẳng dài 3,0 m (TCVN8864-2011 ): Trên bề mặt các lớp cấu tạo mặt đường (móng hay mặt đường) tại trắc ngang cần kiểm tra, đặt thước dài 3,0 m song song với trục đường ở 3 vị trí: giữa tim đường, ở bên phải và bên trái tim đường và cách mép đường 1 m để đo độ bằng phẳng. Dọc theo thước, cứ cách mỗi khoảng 0,5 m kể từ đầu thước, đo khe hở giữa cạnh dưới thước với mặt đường bằng cách đẩy nhẹ nhàng nêm vào khe hở để đọc trị số khe hở tương ứng. Các khe hở này được lấy tròn theo các trị số 3 mm, 5 mm, 7 mm, 10mm, 15 mm và 20 mm. Tổng số khe hở với mỗi lần đặt thước đo là 7. Với mỗi đoạn đường so sánh các tổng số khe đã đo với tiêu chuẩn đã quy định để đánh giá chất lượng về độ bằng phẳng hình học của lớp cấu tạo mặt đường (lớp móng hay lớp mặt) được kiểm tra .
Trang 9
2.2. Thiết bị đo thuộc loại tạo phản ứng: Loại thiết bị đo đo độ bằng phẳng này sẽ ghi lại được phản ứng ở trạng thái động của hệ thống máy móc ô tô khi xe chạy trên mặt đường không bằng phẳng với một tốc độ nhất định nào đó. Đó là một cách đánh giá gián tiếp, kết quả đo sẽ thay đổi tuỳ theo đặc tính của hệ thống máy móc và tùy theo tốc độ xe chạy. Các loại hiện được sử dụng rộng rãi gồm có các thiết bị đo độ bằng phẳng đường ô tô với các thiết bị tích luỹ độ xóc. Các loại này sẽ đo tổng chuyển dịch thẳng đứng tích luỹ giữa trục sau của ô tô (hoặc giữa bánh của một xe một bánh kéo theo) đối với thân xe hoặc khung xe; trị số đo được biểu thị bằng m/Km hoặc số lần xóc trên 1 Km.
Trang 10
2.2. Thiết bị đo thuộc loại tạo phản ứng: Máy đo độ bằng phẳng BUMP INTEGRATOR của Anh là một xe rơ moóc một bánh cũng như máy APL nhưng không có con lắc quán tính. Những bước đập của bánh xe, so với khung xe lấy làm chuẩn, được cộng dồn bởi một máy đếm cho những cự ly từ 200 m đến 1000m. Làm như vậy người ta được một trị số Rough Index (chỉ số độ gồ ghề), thường được biểu thị bằng mm cộng dồn cho 1 km. Tốc độ đo tiêu chuẩn là 32 km/h và số liệu tiêu chuẩn đo được gọi là RBI/32. ChØ sè ®é gå ghÒ RBI/32 (mm/km) Chất lượng bằng phẳng của mặt đường < 1500 RÊt tèt 1500 - 2500 Tèt 2500 - 3500 Trung bình 3500 - 4500 KÐm > 4500 XÊu
Trang 11
2.3. Chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI: IRI là một số đo được tính bằng m/km của mặt cắt dọc đường trên một vệt bánh xe (đã được xác định biến dạng dọc), biểu thị phản ứng xóc của ôtô chuẩn “ Golden car ” khi xe chạy với tốc độ 80km/h (50 mph) với việc sử dụng mô hình mô phỏng 1/4 xe (Quarter - Car). Ưu điểm nổi bật của chỉ số IRI ở chỗ nó là một số đo ổn định theo thời gian và có thể chuyển đổi được với số đo trắc dọc tuyệt đối của đường trên một vệt bánh xe. Việc sử dụng IRI trên toàn thế giới làm cho yếu tố hòa nhập giữa các nước châu Âu, châu Mỹ và châu á trở nên dễ dàng. Đơn vị đo của IRI là inch/mile hay m/Km. IRI có thể đo bằng pp đo trực tiếp hoặc gián tiếp. Hiện nay, việc đo IRI trên đường thường được thực hiện bằng phương pháp đo gián tiếp
Trang 12
2.3. Chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI: đây là phương pháp đo không đưa ra trực tiếp giá trị IRI của toàn bộ tuyến đường thí nghiệm mà phải gián tiếp xác định IRI thông qua phương trình thực nghiệm được thiết lập trên cơ sở quan hệ giữa giá trị độ xóc và giá trị IRI đo được trên các đoạn đường ngắn chọn trước gọi là các đoạn định chuẩn Phương pháp đo gián tiếp phải sử dụng kết hợp 2 loại thiết bị: thiết bị đo mặt cắt dọc chuyên dụng và thiết bị đo xóc kiểu phản ứng. Các thiết bị đo xóc kiểu phản ứng có ưu điểm là tốc độ đo nhanh, nhưng không đưa ra trực tiếp giá trị IRI mà chỉ đưa ra giá trị độ xóc; ngược lại các thiết bị đo mặt cắt dọc chuyên dụng có tốc độ đo chậm, nhưng lại đưa ra giá trị IRI của đoạn đo. Phương pháp đo trực tiếp: là phương pháp đo đưa ra trực tiếp giá trị IRI của toàn bộ tuyến đường thí nghiệm. Do tốc độ đo nhanh và cơ động nên phương pháp này thích hợp với việc đo độ bẳng phẳng theo IRI trên đường cấp cao. Về các thiết bị đo và cách tiến hành đo xem chi tiết trong TCVN 8865-2011
Trang 13
2.3. Chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI: IRI (m/km 16 = mm/m) 14 Hằn vệt bánh xbeiếvnì xói và sâu 12 dạng 10 Biến dạng liên tục nhưng cũng thường là nhẹ có khi sâu Tèc ®é ®¹t ®-îc 50 km/h Mặt đường đất Mặt xuống 60 km/h 8 Biến dạng Mặt đườncgấp 6 liên tục nhẹ đường khôn 80 km/h t b Một vài 4 grợênn sóềng mặt 2 0 dnhựa, Mặt bưảoỡn g tốt đường cũ g rải 100 km/h xa ˜- sân lộ ờng bay,
Trang 14
Độ nhám Độ nhám vi mô Độ nhám vĩ mô Độ Nhám
Trang 15
Các phương pháp thí nghiệm : 2.1. Các pp thí nghiệm đánh giá cấu trúc nhám mặt đường 2.1.1. Phương pháp ʺRắc cátʺ theo TCVN 8866-2011 : Một lượng cát có thể tích V = 25cm 3, cỡ hạt 0,15 ~ 0,30mm khô, sạch, tròn cạnh đựng trong một ống đong cát bằng kim loại hoặc bằng nhựa PC cứng, không bị biến dạng, có thể tích bên trong 25cm 3, một đầu được bịt kín được đổ ra trên mặt đường khô ráo, được quét sạch bằng chổi mềm. Dùng một bàn xoa dạng đĩa dẹt hình tròn (đường kính 65mm) đáy bằng cao su san cát từ trong ra ngoài theo hình xoắn ốc để tạo thành một mảng cát tròn liên tục, lấp đầy các lỗ hổng trên mặt đường cho ngang bằng với các đỉnh của các hạt cốt liệu. Tiến hành xoa cho đến khi mảng cát không còn lan ra ngoài. Cần chú ý để mảng cát khi xoa có dạng hình tròn. Dùng thước dài đo ít nhất 4 đường kính đại diện của mảng cát đã xoa, gồm có đường kính lớn nhất, nhỏ nhất và trung gian. Tính đường kính trung bình của mảng cát thí nghiệm, lấy tròn đến mm để làm trị số tính toán.