BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG PHẠM THÁI UYẾT NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THANG PHÂN LOẠI PCR (PAVEMENT CONDITION RATING) ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC CỦA MẶT ĐƯỜNG MỀM VÀ VÍ DỤ ÁP DỤNG CHO TUYẾN QUỐC LỘ 14B ĐOẠN KM37+900 ĐẾN KM38+900 Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô đường thành phố Mã số: 60.58.30 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2015 Cơng trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN HỒNG HẢI Phản biện 1: PGS TS Phan Cao Thọ Phản biện 2: GS Vũ Đình Phụng Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 10 tháng 01 năm 2015 Có thể tìm hiểu luận văn tại:  Trung tâm Thông tin-Học liệu, Đại học Đà Nẵng  Thư viện trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Thực trạng công tác quản lý khai thác hệ thống đường giao thông nước ta cho thấy, đảm bảo cơng tác bảo trì đường nói chung bảo trì mặt đường nói riêng theo chức nhiệm vụ giao theo mơ hình: Các đơn vị quản lý báo cáo trạng hư hỏng mặt đường, sau lập kế hoạch kiểm tra đề xuất quy mô sửa chữa, nâng cấp Theo cách này, thiếu chủ động khâu lập kế hoạch tu, sửa chữa Như vậy, cần thiết phải có hệ thống quản lý chất lượng mặt đường phục vụ trình quản lý, khai thác hệ thống đường Hiện nay, nước giới ứng dụng hệ thống quản lý mặt đường PMS công tác quản lý, khai thác, vào biểu hư hỏng mặt đường để đánh giá phân loại trạng hư hỏng Nghiên cứu đo đạc, đánh giá trạng hư hỏng bề mặt mặt đường mềm theo thang phân loại PCR (Pavement Condition Rating) phương pháp nghiên cứu ứng dụng nhiều nước, có ưu điểm như: đánh giá tởng thể trạng mặt đường, tính đơn giản, dễ thực hành công tác khảo sát đo đạc Mong muốn đóng góp phần nhỏ vào việc nghiên cứu xây dựng phương pháp đánh giá trạng mặt đường phục vụ công tác đánh giá, dự báo chất lượng lập kế hoạch bảo trì, khai thác kết cấu mặt đường Trên sở kết chúng ta xây dựng chiến lược bảo trì đường có kế hoạch, chủ động, đảm bảo nguyên tắc: đúng việc, đúng chỗ đúng thời điểm cách kinh tế Do tác giả lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu sử dụng thang phân loại PCR (Pavement Condition Rating) đánh giá hiện trạng khai thác của mặt đường mềm và ví dụ áp dụng cho tuyến Quốc lộ 14B đoạn Km 37+900 đến Km 38+900” 2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu biến dạng, hư hỏng mặt đường mềm trình khai thác (nứt, vệt bánh xe, độ phẳng…) tuyến quốc lộ 14B, đoạn Km37+900 đến Km38+900 3.Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu phương pháp khảo sát, đánh giá trạng hư hỏng mặt đường mềm trình khai thác theo thang phân loại PCR Áp dụng khảo sát đánh giá cho đoạn tuyến thuộc QL14B Phương pháp nghiên cứu: - Nghiên cứu lý thuyết: phương pháp đánh giá - Nghiên cứu thực nghiệm: khảo sát, đo đạc Bố cục luận văn: Chương Các dạng hư hỏng mặt đường mềm phương pháp đánh giá Chương Đánh giá trạng mặt đường mềm theo thang phân loại PCR Chương Ứng dụng đánh giá tình trạng khai thác mặt đường bê tông nhựa tuyến Quốc lộ 14B Kết luận kiến nghị CHƯƠNG CÁC DẠNG HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG MỀM VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Cùng với phát triển kinh tế - xã hội, nhu cầu giao thông vận tải, luân chuyển hàng hóa ngày tăng lên, lưu lượng xe chạy nhiều, vấn đề tải trọng xe khó kiểm sốt, cơng trình đường sá oằn gánh chịu tác dụng bất lợi tải trọng Hơn nữa, yếu tố khí hậu thường xun tác dụng lên cơng trình đường sá làm cho chất lượng đường không ổn định theo mùa năm, tạo điều kiện cho việc phát sinh tượng biến dạng, hư hỏng Chỉ có quản lý cẩn thận, với công tác bảo dưỡng liên tục, kịp thời cho phép hạn chế q trình suy giảm chất lượng cơng đường khai thác giới hạn chấp nhận Do vậy, việc nghiên cứu dạng hư hỏng đề xuất phương pháp đánh giá thích hợp, áp dụng điều kiện Việt Nam có vai trò quan trọng, làm sở cho việc lập kế hoạch bảo trì, khai thác hệ thống đường sá cách hiệu 1.2 CÁC DẠNG HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG MỀM VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG KHAI THÁC 1.2.1 Các dạng hư hỏng mặt đường mềm Theo cách phân loại phổ biến giới, chia hình thái hư hỏng mặt đường bê tơng nhựa là: Biến dạng bề mặt; Hư hỏng bề mặt; Nứt 1.2.2 Ảnh hưởng hư hỏng, biến dạng mặt đường đến chất lượng khai thác Các tác động suy giảm chất lượng mặt đường dễ dàng nhận thấy là: Chất lượng dịng giao thơng suy giảm; Tai nạn giao thông gia tăng; Hiệu kinh tế vận tải suy giảm 1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG MỀM 1.3.1 Nhóm phương pháp Liên Xơ (cũ), Việt Nam a.Phương pháp của Việt Nam theo 22TCN 306-2003 b Phương pháp của Liên Xơ cũ 1.3.2 Nhóm phương pháp nước khác a.Phương pháp sử dụng số PDI (Pavement Distress Index) b.Phương pháp PCI (Pavement Conditions Index) c Phương pháp sử dụng số mức độ phục vụ mặt đường PSI (Pavement Serviceability Index) d.Phương pháp đánh giá dựa thang phân loại PCR (Pavement Conditions Ratting) 1.4 KẾT LUẬN - Mục tiêu việc phân loại đường để lập kế hoạch sửa chữa phải nghiên cứu cách thức tiêu chí định kỳ đánh giá nhằm áp dụng biện pháp sửa chữa thích hợp Để việc xếp loại khơng tuỳ thuộc vào ý muốn chủ quan cấp quản lý, cần phải xây dựng Hệ thống quản lý mặt đường (Pavement management Systems - PMS), để đưa cách thức đánh giá tiêu chí phải phản ánh cách trung thực khách quan khả phục vụ có đoạn đườngvà tuyến đường - Để đưa hệ thống quản lý mặt đường PMS vào phục vụ trình quản lý khai thác, nội dung quan trọng phải tiến hành, phải phát triển mơ hình đánh giá dự báo thơng qua việc áp dụng loạt Chỉ số mặt đường (Pavement Index) Phương pháp đánh giá dựa thang phân loại PCR phương pháp nghiên cứu, xây dựng sở đáp ứng yêu cầu CHƯƠNG 2.ĐÁNH GIÁHIỆN TRẠNG MẶT ĐƯỜNG MỀM THEO THANG PHÂN LOẠI PCR 2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, phương pháp đánh giá điều kiện khai thác mặt đường theo thang phân loại PCR sử dụng rộng rãi giới, phổ biến nước tiên tiến Mỹ, Anh, Canada… 2.2.PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG MẶT ĐƯỜNG THEO THANG PHÂN LOẠI PCR 2.2.1 Phương pháp tính tốn PCR theo mơ hình FHWA [10] a Phương pháp xác định FHWA đề xuất phương pháp xác định số PCR sau: PCR = (0.60 * SCR) + (0.40 * RCI) (2.2) Trong đó: + SCR (Surface Condition Rating Index): Chỉ số đánh giá tình trạng lớp phủ mặt đường + RCI (Roughness Condition Index): Chỉ số tình trạng độ gồ ghề Trong (2.2) giá trị SCR ≤ PCR = 0.40*RCI Nếu giá trị RCI ≤ PCR = 0.60*SCR (2.3) (2.4) Dựa trị số PCR tính được, PCR đạt số 100 tương ứng với tình trạng mặt đường "hồn hảo" khơng có xuất biến dạng, hư hỏng quan sát Trong đó, giá trị PCR 60 tương ứng với mặt đường có tình trạng hết khả khai thác khơng tiến hành cơng tác sửa chữa, bảo trì Điều kiện tình trạng mặt đường đánh giá với khoảng giá trị PCR đề xuất sau: Bảng 2.1 Thang đánh giá PCR theo FHWA[10] PCR Tình trạng mặt đường (Theo FHWA) 95 - 100 Tuyệt vời - EXCELLENT 85 - 94 Tốt - GOOD 61 - 84 Trung bình - FAIR