Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu một số tham số khí hậu, vật liệu và phương pháp thiết kế mặt đường mềm phù hợp cho Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào

Hạ tầng giao thông đường bộ tại Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào đang phát triển mạnh mẽ, nhưng thực trạng hư hỏng sớm, đặc biệt là lún vệt bánh xe trên các tuyến quốc lộ chính, gây ra những tổn thất đáng kể về kinh tế và an toàn. Vấn đề này đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc lựa chọn loại nhựa đường phù hợp với điều kiện khí hậu và giao thông đặc thù, cùng với việc áp dụng các phương pháp thiết kế mặt đường mềm tiên tiến. Hiện tại, Lào chưa có quy trình thiết kế mặt đường mềm chính thức và vẫn phụ thuộc vào các tiêu chuẩn nước ngoài. Nghiên cứu này nhằm mục đích lấp đầy khoảng trống đó, bằng cách phân tích chuyên sâu các tham số khí hậu, đặc tính vật liệu và phương pháp thiết kế, từ đó đề xuất một giải pháp phù hợp và bền vững cho hệ thống đường bộ tại Lào.

Kỹ sư giao thông, nhà nghiên cứu vật liệu xây dựng, các cơ quan quản lý hạ tầng giao thông và sinh viên ngành kỹ thuật xây dựng tại Lào và các quốc gia có điều kiện tương tự.

Luận án này tập trung nghiên cứu toàn diện nhằm tối ưu hóa thiết kế mặt đường mềm tại Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào, giải quyết các thách thức từ hư hỏng sớm do điều kiện khí hậu và tải trọng giao thông. Nghiên cứu bắt đầu bằng việc tổng quan các phương pháp thiết kế mặt đường mềm hiện hành trên thế giới và tại Lào, qua đó đánh giá ưu nhược điểm của chúng. Trọng tâm của luận án là phân tích các tham số khí hậu đặc thù của Lào để xây dựng phân vùng nhiệt độ, từ đó đề xuất cấp nhựa đường Performance Grade (PG) phù hợp. Đồng thời, các vật liệu địa phương được khảo sát kỹ lưỡng, bao gồm thiết kế thành phần hỗn hợp bê tông nhựa (BTN) sử dụng cốt liệu đá và nhựa đường phổ biến. Luận án tiến hành các thí nghiệm xác định chỉ tiêu cơ lý quan trọng như mô đun động (E*), mô đun đàn hồi (Mr) và tỷ lệ độ bền kéo gián tiếp (TSR) của BTN, cung cấp dữ liệu thực nghiệm giá trị. Dựa trên kết quả phân tích khí hậu và đặc tính vật liệu, luận án tiếp tục nghiên cứu và ứng dụng các phương pháp thiết kế kết cấu mặt đường theo AASHTO 93 và đặc biệt là phương pháp cơ học - thực nghiệm (MEPDG). Việc này bao gồm tính toán, phân tích kết cấu mặt đường và đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến trạng thái giới hạn của mặt đường, như lún vệt bánh xe và nứt mỏi. Từ đó, luận án đề xuất một lộ trình và quy trình thiết kế mặt đường mềm tối ưu, bền vững cho điều kiện của CHDCND Lào. Các kết quả nghiên cứu không chỉ đóng góp vào cơ sở khoa học mà còn có ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc xây dựng và duy trì hạ tầng giao thông chất lượng cao, giảm thiểu chi phí sửa chữa và nâng cao an toàn giao thông tại Lào.