BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
====000====
SURYA DEUANHAKSA
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ VÀ PHƢƠNG PHÁP THIẾT
KẾ MẶT ĐƢỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG ÁP DỤNG CHO CỘNG HÒA
DÂN CHỦ NHÂN DÂN LÀO
NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG
MÃ SỐ: 9580205
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Hƣớng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Lê Vĩnh An
2. GS.TS. Bùi Xuân Cậy
HÀ NỘI - 2025
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Đường bê tông xi măng chịu được tải trọng nặng, lưu lượng xe lớn, nước
ngập, không bị sạt lở, biến dạng. Làm đường bê tông xi măng, ngoài phát
triển hệ thống giao thông, còn kích thích tiêu thụ xi-măng trong nước. Tuy
vốn đầu tư ban đầu lớn, nhưng tuổi thọ cao (40 đến 50 năm), ít phải bảo
dưỡng, cho nên tính chi phí, vòng đời, thì đường bê tông xi măng vẫn rẻ hơn
đường bê-tông nhựa khoảng 20 đến 25%. Với những ưu điểm như vậy,
đường bê tông đang góp phần thay đổi diện mạo cho giao thông nước ta
hiện nay và trong những năm sắp tới.
Mặt đường BTXM (mặt đường cứng) cùng với mặt đường bê tông nhựa
(mặt đường mềm) là hai loại hình mặt đường chính được sử dụng cho giao
thông đường bộ và sân bay, đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành
nên mạng lưới giao thông của các khu vực, lãnh thổ và xuyên quốc gia. Mặt
đường BTXM xuất hiện vào cuối thế kỷ 19, khi người ta bắt đầu xây dựng
các tuyến đường ô tô cao tốc. Trong suốt hơn một thế kỷ, mặt đường BTXM
đã được tiếp tục xây dựng và phát triển ở hầu hết các nước trên thế giới, tập
trung nhiều nhất ở các nước có nền kinh tế phát triển như: Canada, Hoa Kỳ,
CHLB Đức, Anh, Bỉ, Hà Lan, Australia, Trung Quốc… Những năm gần đây
được phát triển ở các nước châu Á như Nhật Bản, Trung Quốc cũng như các
nước trong khu vực Asean.
Tại Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào, việc sử dụng mặt đường Bê tông xi
măng hiện nay cũng đã được sử dụng cho một số đoạn tuyến quốc lộ, đường
phố tại thủ đô Viêng Chăn, đường giao thông liên huyện, nhưng nhìn chung
vẫn còn rất hạn chế. Những chuyển biến tích cực về việc sử dụng loại mặt
đường cứng này trong thời gian gần đây đặt ra vấn đề cần phải tập trung
nghiên cứu những vấn đề như: nghiên cứu các giải pháp cấu tạo; nghiên cứu
các phương pháp tính toán thiết kế; nghiên cứu công nghệ thi công; nghiên
cứu các phương pháp đánh giá chất lượng mặt đường phục vụ cho công tác
nghiệm thu, khai thác, duy tu, bảo dưỡng,..Với mục đích trên NCS chọn đề
tài luận án: “Nghiên cứu một số thông số và phương pháp thiết kế mặt
đường bê tông xi măng áp dụng cho Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào”,
là cần thiết và mang tính thời sự.
2. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu các phương pháp tính toán kết cấu mặt đường BTXM và
các thông số cần thiết để phân tích tính toán.
- Nghiên cứu các thông số thời tiết, khí hậu và vật liệu ở CHDCND Lào
- Phân tích kết cấu mặt đường BTXM cho một số tuyến đường ở Lào
2
3. Đối tƣợng nghiên cứu
Kết cấu mặt đường BTXM với điều kiện thời tiết, giao thông và vật liệu
ở CHDCND Lào.
4. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu
+ Nội dung nghiên cứu:
- Nghiên cứu các thông số thời tiết dùng tính toán thiết kế mặt đường BTXM ở
CHDCND Lào, đặc biệt ở khu vực Trung Lào trên cơ sở chuỗi số liệu thực tế dài
thu thập đến thời điểm hiện nay, từ năm 1985 – 2023.
- Nghiên cứu số liệu giao thông trên một số tuyến đường bộ ở miền Trung Lào
- Nghiên cứu các tham số vật liệu BTXM chế tạo từ vật liệu địa phương tỉnh
Savannakhet (miền Trung Lào)
Kiểm toán kết cấu mặt đường BTXM ở quốc lộ 13S theo phương pháp cơ
học thực nghiệm TCCS39:2022/TCĐBVN, Thiết kế mặt đường bê tông xi măng
thông thường có khe nối trong xây dựng công trình giao thông.
+ Các phƣơng pháp nghiên cứu sau:
- Phương pháp lý thuyết
- Phương pháp tính toán kết cấu mặt đường BTXM theo các tiêu chuẩn
thiết kế
- Phương pháp phân tích thống kê, xử lý số liệu thời tiết, khí hậu
- Phương pháp thực nghiệm trong phòng thí nghiệm xác định các tham
số vật liệu BTXM dùng vật liệu ở tỉnh Savannakhet, Lào
- Phương pháp tính toán kiểm tra kết cấu
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Góp phần hoàn thiện phương pháp tính toán kết cấu mặt đường BTXM
phù hợp điều kiện ở CHDCND lào
- Đưa ra kết cấu mặt đường BTXM phù hợp với giao thông ở Lào.
6. Kết cấu luận án
Luận án được kết cấu gồm: Mở đầu
- Chương 1: Nghiên cứu tổng quan về các phương pháp thiết kế mặt
đường bê tông xi măng ở Lào và trên thế giới trong xây dựng đường ô tô.
- Chương 2: Nghiên cứu xác định thông số thời tiết, khí hậu và giao
thông ở Lào dùng thiết kế mặt đường bê tông xi măng đường ô tô
- Chương 3: Nghiên cứu thí nghiệm xác định các thông số của vật liệu
địa phương để chế tạo bê tông xi măng trong xây dựng đường ô tô ở Cộng
hòa Dân chủ Nhân dân Lào
- Chương 4: Nghiên cứu đề xuất phương pháp thiết kế mặt đường bê
tông xi măng trong xây dựng mặt đường cứng ở Lào
- Kết luận và kiến nghị
3
CHƢƠNG 1 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP
THIẾT KẾ MẶT ĐƢỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG Ở LÀO VÀ TRÊN
THẾ GIỚI TRONG XÂY DỰNG ĐƢỜNG Ô TÔ
1.1. Tổng quan về mặt đƣờng bê tông xi măng
1.1.1. Những khái niệm cơ bản
- Mặt đƣờng bê tông xi măng là Mặt đường đường ô tô có tầng mặt
bằng BTXM có thể có cốt thép, lưới thép hoặc không.
- Mặt đƣờng BTXM thông thƣờng có khe nối là loại mặt đường có
tầng mặt bằng các tấm BTXM kích thước hữu hạn, liên kết với nhau bằng
các khe nối (khe dọc và khe ngang. Ngoại trừ các chỗ có khe nối và các
khu vực cục bộ khác, trong tầng mặt BTXM loại này đều không bố trí cốt
thép (mặt đường BTXM phân tấm không cốt thép).
1.1.2. Cơ sở lý thuyết về sự làm việc của áo đường cứng
- Áo đường cứng được tính toán thiết kế dựa trên lý thuyết ''Tấm trên nền
đàn hồi'', là tấm bản BTXM được đặt trên lớp móng và nền đất, chịu tải
trọng, lưu lượng xe đồng thời có xét tới sự thay đổi điều kiện về khí hậu tự
nhiên và của các tác nhân khác gây ra.
1.2. Tình hình xây dựng mặt đƣờng BTXM tại CHDCND Lào
1.2.1 Mạng lướı đường quốc gıa và đường địa phương của CHDCND Lào
Bảng 1.1. Thống kê đường bộ toàn quốc năm 2023
TT
Kết cấu mặt đƣờng
Chiều dài (km)
1
2
3
4
5
6
Đường bê tông xi măng cốt thép
Đường bê tông Asphalt
Đường láng nhựa
Đường bê tông xi măng
Đường cấp phối
Đường đất
34
496
4882
1474
13864
20292
Tổng cộng
41042
1.2.2. Tình hình xây dựng mặt đường bê tông xi măng ở Cộng hòa dân
chủ nhân dân Lào
1.2.2.1.Mặt đường BTXM trong hệ thống mạng lưới đường của Lào
Dự án đƣờng 450 tại Thủ đô Viêng Chăn
• Thời gian thi công: Cuối năm 2008 – cuối năm 2012
• Chiều dài: 20,30 km – Chiều rộng: 18 m – Số làn xe: 4 làn
• Kinh phí: Ước tính khoảng 80 triệu USD
Dự án đƣờng và công trình tại khu vực Đập Nam Ngum 1, Thủ đô
Viêng Chăn
• Thời gian thi công: 6/2021 – 6/2023
4
• Chiều dài: 6,3 km – Chiều rộng: 6 m
• Nguồn vốn: Hỗ trợ từ Ngân hàng Phát triển châu Á
Dự án đƣờng từ thôn Nong Buathong đến Nong Buk, Thủ đô
Viêng Chăn
• Chiều dài: 5,3 km – Chiều rộng: 23 m – Chiều dày BTXM: 25 cm
• Hợp đồng: Số 1890/Yatkh.V ngày 02/06/2010 – Thời gian thực hiện:
30 tháng
Dự án đƣờng BTXM từ Chi Nai Mo đến Pracha Phong, Thủ đô
Viêng Chăn
• Thời gian thi công: Cuối năm 2015 – đầu năm 2018
• Chiều dài: 14 km – Chiều rộng mặt đường: 15 m – Vỉa hè: 1,5 m
Dự án đƣờng BTXM từ Fai Daeng Tan Mixai đến Si Khay, Thủ đô
Viêng Chăn
• Thời gian thi công: Đầu năm 2017 – cuối năm 2020
• Chiều dài: 9,37 km – Chiều rộng: 28 m – Số làn xe: 6 làn
• Kinh phí: Khoảng 400 tỷ kip
1.2.2.2. Thực trạng về thiết kế mặt đường BTXM ở nước CHDCND Lào
Hiện nay, CHDCND Lào chưa có hệ thống tiêu chuẩn riêng cho công tác
thiết kế công trình giao thông nói chung và tiêu chuẩn thiết kế kết cấu mặt
đường xi măng nói riêng. Công tác thiết kế kết cấu mặt đường BTXM ở
CHDCND Lào được thực hiện tuân thủ các tiêu chuẩn phụ thuộc vào từng dự án
đường, với nguồn vốn khác nhau.
1.2.2.3. Thực trạng công tác thi công mặt đường bê tông xi măng của nước
CHDCND Lào
Mặt đường BTXM đã được Bộ GTVT Lào lựa chọn xây dựng thí điểm ở
một số tuyến đường trên đất nước CHDCND Lào.
Những năm gần đây do đòi hỏi quy mô xây dựng lớn, yêu cầu kỹ thuật
cao nên một số doanh nghiệp xây dựng Lào hoặc các nhà thầu nước ngoài
đã nhập khẩu, đưa công nghệ và thiết bị trải bê tông liên hợp hiện đại từ
nước ngoài vào Lào.
Xây dựng mặt đường BTXM bằng thiết bị rải liên hợp: đây là dây
chuyền đồng bộ hiện đại, từ khâu sản xuất hỗn hợp vữa BTXM, vận chuyển,
trải - đầm, hoàn thiện mặt, bảo dưỡng, tạo nhám, cắt khe và trám khe…
Những dây chuyền này đáp ứng yêu cầu thi công mặt đường BTXM có
chiều dầy lớp đến 40 cm và chiều rộng tấm đến 7,5 m. Với dây chuyền này,
cho phép thi công mặt đường BTXM mác 350/40 đạt năng suất trung bình
500 m³/ca, cao điểm đạt 1.000 m³/ngày.
Thi công mặt đường BTXM bằng thiết bị cơ giới nhỏ kết hợp thủ công:
