mét sè vÊn ®Ò vÒ ®é nh¸m mÆt ®−êng « t«
TS. lª v¨n b¸ch
Liªn Bé m«n C«ng tr×nh
Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i C¬ së II
Tãm t¾t: Tai n¹n giao th«ng ®−êng bé cã liªn quan trùc tiÕp hay gi¸n tiÕp ®Õn yÕu tè ®é
nh¸m cña mÆt ®−êng. §©y lμ chØ tiªu kü thuËt quan träng cña ®−êng « t« trong khai th¸c nh»m
®¶m b¶o an toμn giao th«ng khi xe ch¹y víi tèc ®é cao. VËy, b¶n chÊt cña ®é nh¸m lμ g×? Gi¶i
ph¸p nμo ®Ó n©ng cao ®é nh¸m cña mÆt ®−êng « t«?
Summary:Traffic accident of land routes has directly or indirectly involved with the
surface of the road. This is the important technical standard making good use of land routes
which is assured at safe communication with high speed. So, what is the point of roughness?
Which is solution to raise the surface of land routes roughness?
I. §Æt vÊn ®Ò
Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, mét vÊn ®Ò lín cña chuyªn ngµnh ®−êng « t« ®−îc c¸c chuyªn
gia trªn thÕ giíi còng nh− trong n−íc quan t©m, ®ã lµ vÊn ®Ò an toµn giao th«ng. Nh÷ng tai n¹n
giao th«ng ®−êng bé x¶y ra ngoµi c¸c nguyªn nh©n do tæ chøc giao th«ng ch−a tèt, do ý thøc
cña ng−êi tham gia giao th«ng ch−a cao, do ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh h¹n chÕ,… th× mét nguyªn nh©n
kh«ng nhá lµ do t×nh tr¹ng mÆt ®−êng xÊu, bÞ tr¬n tr−ît. Søc chèng tr−ît cña mÆt ®−êng lµ mét
yÕu tè quan träng ®Ó ®¶m b¶o an toµn cho xe ch¹y víi tèc ®é cao, ®Æc biÖt trong ®iÒu kiÖn mÆt
®−êng bÞ Èm −ít lµm cho ®é b¸m cña b¸nh xe víi mÆt ®−êng bÞ suy gi¶m ®¸ng kÓ. Nh»m n©ng
cao kh¶ n¨ng chèng tr−ît cña mÆt ®−êng « t«, c¸c nhµ thiÕt kÕ, x©y dùng vµ khai th¸c ®−êng «
t« lu«n t×m c¸ch lµm cho mÆt ®−êng cã ®é nh¸m cao, l©u mßn vµ t−¬ng ®èi æn ®Þnh c¶ trong khi
mÆt ®−êng bÞ Èm −ít.
CT 2
ViÖc x©y dùng mÆt ®−êng cã ®é nh¸m cao còng ®−îc chó träng mét c¸ch ®Æc biÖt ë nh÷ng
®o¹n ®−êng dèc, ®−êng quanh co cã b¸n kÝnh nhá, nh÷ng ®o¹n gÇn ®Õn nót giao th«ng, ®−êng
trôc chÝnh ®« thÞ, khu ®«ng d©n c−. Theo thèng kª cña mét sè n−íc trªn thÕ giíi th× cã ®Õn 20%
sè vô tai n¹n giao th«ng cã nguyªn nh©n trùc tiÕp hay gi¸n tiÕp lµ do mÆt ®−êng tr¬n tr−ît,
kh«ng ®ñ ®é nh¸m, hÖ sè b¸m gi÷a b¸nh xe víi mÆt ®−êng qu¸ thÊp.
Trªn thÕ giíi, nhÊt lµ ë c¸c n−íc nh− Anh, Mü, Ph¸p, Nga,… do hÖ thèng ®−êng cao tèc ®·
®−îc x©y dùng vµ ph¸t triÓn tõ nh÷ng n¨m 1950 nªn ®· cã nhiÒu tæ chøc, c¬ quan chó träng
nghiªn cøu vÒ ®é nh¸m cña mÆt ®−êng bª t«ng nhùa.
C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ ®é nh¸m cña mÆt ®−êng ®−îc ph¶n ¶nh trªn c¸c lÜnh vùc:
- Nghiªn cøu b¶n chÊt, cÊu tróc cña ®é nh¸m mÆt ®−êng, c¸c nh©n tè ¶nh h−ëng ®Õn ®é
nh¸m, hÖ thèng thÝ nghiÖm ®¸nh gi¸ c¸c ¶nh h−ëng.
- Nghiªn cøu c«ng nghÖ x©y dùng líp phñ mÆt ®−êng cã ®é nh¸m cao.
- Nghiªn cøu c¸c gi¶i ph¸p vµ thiÕt bÞ ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng nh¸m cña mÆt ®−êng.
Cßn ë ViÖt Nam, trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, ®Êt n−íc ta víi nhÞp ®é t¨ng tr−êng kinh tÕ – x·
héi ngµy mét cao. Giao th«ng th«ng vËn t¶i lµ mét trong c¸c ngµnh ®· vµ ®ang ph¸t triÓn m¹nh
mÏ. NhiÒu dù ¸n lín vÒ x©y dùng míi vµ n©ng cÊp mét sè ®−êng trë thµnh ®−êng cÊp cao nh−
®−êng B¾c Th¨ng Long – Néi Bµi, L¸ng – Hßa L¹c, QL5, QL1A, QL18, QL14, QL51, ®−êng Hå
ChÝ Minh… Mét thùc tÕ ®Æt ra cho c¸c con ®−êng cÊp cao ®· vµ sÏ x©y dùng ë ViÖt Nam lµ lµm
sao cã thÓ ®¹t ®−îc tèc ®é ch¹y xe cao phï hîp víi thiÕt kÕ (90 – 100 km/h) mµ vÉn ®¶m b¶o
an toµn giao th«ng. ChÝnh v× môc tiªu ®ã mµ viÖc nghiªn cøu vÒ lý thuyÕt còng nh− c«ng nghÖ
x©y dùng líp phñ mÆt ®−êng cã ®é nh¸m cao lµ mét vÊn ®Ò thêi sù cña chuyªn ngµnh ®−êng «
t« n−íc ta ë hiÖn t¹i vµ t−¬ng lai.
MÆc dï vËy, c¸c nghiªn cøu vÒ ®é nh¸m ë n−íc ta cho ®Õn nay vÉn chØ ë giai ®o¹n ®Çu.
Chóng ta cßn thiÕu rÊt nhiÒu, tõ thiÕt bÞ thÝ nghiÖm, thiÕt bÞ thi c«ng vµ c¶ thiÕt bÞ ®¸nh gi¸. LÜnh
vùc ®é nh¸m cña mÆt ®−êng « t« ë ViÖt Nam lµ mét vÊn ®Ò cßn míi mÎ, ch−a ®−îc nghiªn cøu
®Çy ®ñ. CÇn thiÕt ph¶i cã nh÷ng nghiªn cøu s©u vµ ®ång bé vÒ c¸c mÆt nh−: thiÕt bÞ thÝ nghiÖm,
nghiªn cøu ¸p dông c¸c c«ng nghÖ tiªn tiÕn trªn thÕ giíi cã tÝnh hiÖu qu¶ cao, ®Ò xuÊt ph−¬ng
ph¸p ®¸nh gi¸,…
II. B¶n chÊt cña ®é nh¸m mÆt ®−êng « t« - C¸c yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn ®é
nh¸m cña mÆt ®−êng « t«
NhiÒu nghiªn cøu ®· chØ ra r»ng cã nhiÒu yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn ®é b¸m cña b¸nh xe víi
mÆt ®−êng. VÒ ph−¬ng diÖn ®−êng « t« th× yÕu tè chñ yÕu vµ quan träng nhÊt vÉn lµ ®é nh¸m
cña mÆt ®−êng.
CT 2
§Ó nghiªn cøu b¶n chÊt vµ c¸c nh©n tè ¶nh h−ëng ®Õn ®é nh¸m, ng−êi ta tiÕn hµnh ph©n
tÝch cÊu tróc bÒ mÆt cña mÆt ®−êng. §é nh¸m bÒ mÆt cña mÆt ®−êng ®−îc t¹o nªn bëi hçn hîp
®¸ - nhùa ®−îc lu lÌn, bao gåm hai thµnh phÇn chÝnh: nh¸m vÜ m« vµ nh¸m vi m« nh− h×nh 1.
Nhaùm vi moâ Nhaùm vó moâ
Maët ñöôøng
Nh¸m vi m« Nh¸m vÜ m«
MÆt ®−êng
H×nh 1. S¬ ®å biÓu diÔn ®é nh¸m cña mÆt ®−êng bª t«ng nhùa
- Nh¸m vÜ m« (nh¸m th«): ®−îc ®Þnh nghÜa lµ ®é chªnh cao gi÷a bÒ mÆt mÆt ®−êng so víi
mÆt ph¼ng chuÈn víi c¸c kÝch th−íc ®Æc tr−ng cña b−íc sãng vµ biªn ®é thÊp nhÊt tõ 0,5 mm
cho ®Õn møc mµ ®é chªnh cao ®ã kh«ng ¶nh h−ëng ®Õn sù t¸c ®éng gi÷a lèp xe vµ mÆt ®−êng.
Cô thÓ h¬n, nh¸m vÜ m« lµ ®é nh¸m cña toµn bé bÒ mÆt ®−êng vµ ®−îc h×nh thµnh bëi h×nh
d¸ng, kÝch th−íc cña c¸c h¹t cèt liÖu lé ra trªn bÒ mÆt mÆt ®−êng.
- Nh¸m vi m« (nh¸m mÞn): ®−îc ®Þnh nghÜa lµ ®é chªnh cao gi÷a bÒ mÆt mÆt ®−êng so víi
mÆt ph¼ng chuÈn víi c¸c kÝch th−íc ®Æc tr−ng cña b−íc sãng vµ biªn ®é nhá h¬n 0,5 mm. Nãi
c¸ch kh¸c, ®é nh¸m vi m« lµ ®é nh¸m, ®é xï x× bÒ mÆt ®−êng cña h¹t cèt liÖu lé ra trªn mÆt
®−êng vµ th−êng khã nh×n thÊy.
Vai trß cña nh¸m vÜ m« lµ t¹o ra c¸c kªnh tho¸t n−íc. B»ng c¸ch lµm gi¶m ¸p lùc n−íc ë
tr−íc vµ xung quanh lèp xe, nh¸m vÜ m« cho phÐp mét diÖn tÝch lín cña lèp xe vÉn duy tr× sù
tiÕp xóc ma s¸t víi bÒ mÆt mÆt ®−êng. §iÒu nµy cho phÐp nh¸m vÜ m« ph¸t huy t¸c dông kh¸ng
tr−ît.
Qua thùc nghiÖm ng−êi ta ®· x¸c ®Þnh ®−îc mèi t−¬ng quan gi÷a ®é nh¸m vÜ m« ®−îc biÓu
thÞ b»ng chiÒu s©u trung b×nh c¸t H (mm) theo ph−¬ng ph¸p r¾c c¸t vµ phÇn tr¨m (%) ®é gi¶m
søc kh¸ng tr−ît mÆt ®−êng ®−îc ®o b»ng hÖ sè lùc h·m phanh (BFC) trong kho¶ng tèc ®é tõ
V = 50 km/h ®Õn V = 130 km/h, víi ®é nh¸m vi m« coi lµ kh«ng ®æi (chÊt l−îng cèt liÖu nh−
nhau, chØ cã thµnh phÇn cÊp phèi kh¸c nhau). T−¬ng quan nµy ®−îc thÓ hiÖn ë b¶ng 1.
B¶ng 1
ChiÒu s©u H (mm) §é gi¶m BFC (%)
0,5 30
1,0 20
1,5 10
2,0 Kh«ng ®¸ng kÓ
CT 2
Tõ c¸c sè liÖu ë b¶ng trªn cho thÊy: cïng mét ®é nh¸m vi m« nh− nhau, nh−ng do ®é
nh¸m vÜ m« kh¸c nhau dÉn tíi kh¶ n¨ng suy gi¶m søc kh¸ng tr−ît còng kh¸c nhau. Nguyªn
nh©n chñ yÕu lµ do t¸c ®éng kh¸c nhau cña hiÖu øng mµng n−íc khi xe ch¹y víi tèc ®é cao. VÒ
lý thuyÕt, víi chiÒu s©u H = 2,0mm th× hoµn toµn triÖt tiªu hiÖu øng mµng n−íc.
Qua c¸c ph©n tÝch trªn cã thÓ rót ra kÕt luËn lµ cã hai thµnh phÇn chÝnh t¹o nªn søc
kh¸ng tr−ît cña bÒ mÆt ®−êng, ®ã lµ nh¸m vÜ m« vµ nh¸m vi m«. Nh¸m vÜ m« t¹o ra c¸c
®−êng tho¸t n−íc – mét yÕu tè cÇn thiÕt cho giao th«ng tèc ®é cao, trong khi nh¸m vi m«
t¹o ra søc kh¸ng tr−ît – lµ yÕu tè cÇn thiÕt cho giao th«ng ë tèc ®é thÊp vµ giao th«ng ë tèc
®é cao.
1. C¸c yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn ®é nh¸m vÜ m«
+ DiÖn tÝch cèt liÖu th« næi lªn mÆt ®−êng: trong hçn hîp bª t«ng nhùa th× cèt liÖu lín nhÊt
nh« lªn bÒ mÆt ®−êng lµ n¬i mµ lèp xe tiÕp xóc nhiÒu nhÊt. V× thÕ mµ nã ®ãng gãp phÇn lín vµo
søc kh¸ng tr−ît cña bÒ mÆt mÆt ®−êng qua c¶ nh¸m vÜ m« vµ vi m«. Nh¸m vÜ m« ®¹t ®−îc nhê
viÖc thiÕt kÕ tèi −u hµm l−îng nhùa vµ phô thuéc trùc tiÕp vµo cÊp phèi, gãc c¹nh vµ h×nh khèi
cña cèt liÖu. ViÖc dïng mét tØ lÖ lín c¸c cèt liÖu th« trong hçn hîp sÏ cho kÕt qu¶ lµ mét diÖn
tÝch lín c¸c cèt liÖu th« ®−îc næi lªn mÆt ®−êng vµ do ®ã sÏ cã ®é nh¸m vÜ m« cao.
+ Hµm l−îng nhùa trong hçn hîp vµ hÖ sè ®Çm nÐn: nÕu l−îng nhùa qu¸ nhiÒu hoÆc ®é
®Çm nÐn qu¸ chÆt sÏ lµm gi¶m diÖn tÝch næi lªn mÆt ®−êng cña c¸c cèt liÖu th«, do ®ã lµm gi¶m
søc kh¸ng tr−ît mÆt ®−êng. Ngoµi ra, tÝnh chÊt vËt lý cña b¶n th©n lo¹i nhùa còng ¶nh h−ëng
®¸ng kÓ tíi ®é nh¸m vÜ m«. Mét lo¹i nhùa cã thuéc tÝnh æn ®Þnh nhiÖt cao (nhùa c¶i thiÖn) sÏ
h¹n chÕ kh¶ n¨ng ch¶y nhùa vµo mïa nãng lµm cho bÒ mÆt bª t«ng nhùa dÔ duy tr× ®−îc diÖn
tÝch cèt liÖu th« h¬n.
+ TÝnh chÞu mµi mßn cña cèt liÖu: ®é bÒn cña nh¸m vÜ m« phô thuéc chñ yÕu vµo tÝnh chÞu
bµo mßn cña cèt liÖu. Cèt liÖu cã søc chÞu bµo mßn kÐm sÏ nhanh chãng bÞ mßn vÑt ®i d−íi t¸c
dông cña xe cé vµ cho kÕt qu¶ lµ mÆt ®−êng bÞ mÊt søc kh¸ng tr−ît. TÝnh chÞu mµi mßn cña cèt
liÖu ®−îc x¸c ®Þnh b»ng thÝ nghiÖm ®é mµi mßn Los Angeles.
+ H×nh khèi, gãc c¹nh cña cèt liÖu th«: ®Ó cho c¸c h¹t cèt liÖu nh« lªn bÒ mÆt mÆt ®−êng
kh«ng bÞ g·y vôn ra, ®Ó ®¶m b¶o ®é nh¸m vÜ m« bÒn v÷ng th× c¸c h¹t cèt liÖu ph¶i cã d¹ng h×nh
khèi, kh«ng ®−îc chøa nhiÒu hµm l−îng h¹t dÑt.
2. C¸c yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn ®é nh¸m vi m«
§èi víi ®¸, ®é bÒn cña nh¸m vi m« chñ yÕu phô thuéc vµo ®Æc tÝnh kh¸ng mµi bãng. Søc
kh¸ng mµi bãng cña ®¸ ®−îc ®¸nh gi¸ b»ng thÝ nghiÖm mµi bãng th«ng qua chØ sè mµi bãng
PSV (British Polish Stone Value Test, ASTM D3319). VËt liÖu ®¸ cã chØ sè PSV cao chøng tá cã
søc kh¸ng mµi bãng tèt.
CT 2
§èi víi c¸t, ®é bÒn cña nh¸m vi m« chñ yÕu phô thuéc vµo hµm l−îng th¹ch anh vµ silic.
Hµm l−îng nµy cµng cao th× ®é bÒn cña nh¸m vi m« cµng lín.
III. C¸c ph−¬ng ph¸p thÝ nghiÖm x¸c ®Þnh ®é nh¸m vμ søc kh¸ng tr−ît cña
mÆt ®−êng « t«
C¸c ph−¬ng ph¸p thÝ nghiÖm ®−îc chia thµnh ba nhãm:
- Nhãm thiÕt bÞ thÝ nghiÖm ®¸nh gi¸ thuéc tÝnh cña cèt liÖu.
- Nhãm thiÕt bÞ thÝ nghiÖm x¸c ®Þnh ®é nh¸m bÒ mÆt ®−êng.
- Nhãm thiÕt bÞ x¸c ®Þnh søc kh¸ng tr−ît khi xe ch¹y trªn ®−êng.
1. C¸c thÝ nghiÖm ®¸nh gi¸ ®é nh¸m mÆt ®−êng
a. Ph−¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ nh¸m vÜ m«
§Ó ®¸nh gi¸ ®é nh¸m vÜ m« cña mÆt ®−êng th−êng dïng ph−¬ng ph¸p “r¾c c¸t”. HiÖn nay ë
ViÖt Nam ®ang dïng Quy tr×nh thÝ nghiÖm x¸c ®Þnh ®é nh¸m mÆt ®−êng b»ng ph−¬ng ph¸p r¾c
c¸t 22TCN 65 – 84.
Ngoµi ra, ®Ó ®¸nh gi¸ ®é nh¸m vÜ m« cña mÆt ®−êng cßn dïng c¸c ph−¬ng ph¸p:
+ ThiÕt bÞ MTM (Mini Texture Meter) ®o “chiÒu s©u” cÊu tróc bÒ mÆt.
+ ThiÕt bÞ ®o cÊu tróc tèc ®é cao HSTM (High-Speed Texture Meter).
b. Ph−¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ nh¸m vi m«
Th−êng dïng thÝ nghiÖm x¸c ®Þnh ®é nh¸m b»ng con l¾c Anh (British Pendulum Tester
ASTM D403).
2. ThÝ nghiÖm ®¸nh gi¸ søc kh¸ng tr−ît cña mÆt ®−êng
Th−êng dïng ph−¬ng ph¸p ®o cù ly h·m xe ®Ó t×m ra hÖ sè b¸m ϕ gi÷a b¸nh xe víi mÆt
®−êng.
KÕt qu¶ ®o nh¸m trªn mét sè tuyÕn ®−êng ë Thμnh phè Hå ChÝ Minh
- Môc ®Ých: ®¸nh gi¸ ®é nh¸m vÜ m« b»ng ph−¬ng ph¸p r¾c c¸t trªn mét sè ®o¹n ®−êng
chÝnh t¹i Thµnh phè Hå ChÝ Minh. ThÝ nghiÖm ®−îc thùc hiÖn theo Quy tr×nh thÝ nghiÖm x¸c ®Þnh
®é nh¸m mÆt ®−êng b»ng ph−¬ng ph¸p r¾c c¸t 22TCN 65 – 84.
- ThÝ nghiÖm vμ kÕt qu¶ ®o: viÖc ®o nh¸m b»ng ph−¬ng ph¸p r¾c c¸t trªn mét sè tuyÕn
®−êng bª t«ng nhùa ë Thµnh phè Hå ChÝ Minh ®−îc thùc hiÖn vµo th¸ng 1 n¨m 2006. Mçi ®o¹n
thÝ nghiÖm ®o 10 ®iÓm, r¾c c¸t t¹i vÞ trÝ vÖt xe ch¹y. KÕt qu¶ ®é nh¸m trung b×nh ®¹i diÖn cho
®−êng ®−îc thÓ hiÖn ë b¶ng 2.
B¶ng 2
STT §o¹n ®−êng thÝ nghiÖm ChiÒu s©u c¸t
trung b×nh H, mm Lý lÞch ®−êng
1 §−êng NguyÔn ThÞ Minh Khai 0,35 R¶i ®−îc 1 n¨m
2 §o¹n ®−êng §iÖn Biªn Phñ 0,13 §−êng cò
3 §o¹n ®−êng Lý Th−êng KiÖt 0,48 R¶i ®−îc 3 th¸ng
4 §o¹n ®−êng Lý Th¸i Tæ 0,17 §−êng cò
5 §o¹n ®−êng Hïng V−¬ng 0,23 §−êng cò
CT 2
- NhËn xÐt, ®¸nh gi¸: Nh− vËy, ®èi chiÕu víi b¶ng 2 ta thÊy c¸c ®o¹n ®−êng §iÖn Biªn Phñ,
Lý Th¸i Tæ cã chiÒu s©u c¸t trung b×nh H < 0,2 th× kh«ng nªn dïng v× mÆt ®−êng qu¸ nh½n, cÇn
ph¶i c¶i t¹o l¹i ®é nh¸m mÆt ®−êng. Cßn víi c¸c ®o¹n ®−êng NguyÔn ThÞ Minh Khai vµ Hïng
V−¬ng cã chiÒu s©u c¸t trung b×nh H = 0,2 - 0,4 th× mÆt ®−êng t−¬ng ®èi nh½n, nªn h¹n chÕ tèc
®é V < 80km/h. Víi ®o¹n ®−êng Lý Th−êng KiÖt võa míi thi c«ng nªn cã ®é nh¸m trung b×nh (cã
chiÒu s©u c¸t trung b×nh H = 4,8).
IV. Mét sè gi¶i ph¸p c«ng nghÖ t¨ng c−êng ®é nh¸m cña mÆt ®−êng « t«
Qua nghiªn cøu vÒ ®é nh¸m, ng−êi ta ®· ®−a ra nhiÒu gi¶i ph¸p c«ng nghÖ ®Ó t¹o nh¸m
hay t¨ng c−êng søc chèng tr−ît cña bÒ mÆt ®−êng « t«:
1. Sö dông líp phñ máng bª t«ng nhùa cÊp phèi hë dïng nhùa ®Æc biÖt.
