PGS.TS PHẠM HUY KHANG THIẾT KẾ MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ MẶT ĐƯỜNG SÂN BAY NHÀ XUẤT BẢN GIAO THÔNG VẬN TẢI HÀ NỘI – 2008 http://www.ebook.edu.vn ã TKMĐBTXM THễNG TIN CHUNG V GIO TRèNH THIẾT KẾ MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ MẶT ĐƯỜNG SÂN BAY PGS.TS Phạm Huy Khang Câu hỏi đánh giá: có file kèm theo File giáo trình: có file kèm theo Emai: phkhangdr@yahoo.com Phạm vi đối tượng sử dụng giáo trình: Giáo trình dùng xây dựng cơng trình giao thơng, cho sinh viên ngành Xây dựng đường ô tô sân bay, ngành Đường bộ, ngành Cơng trình giao thơng cơng số ngành cơng trình khác Các từ khóa: - Bê tơng xi măng - Phương pháp FAA - Phương pháp ACN – PCN - Sân bay - Mặt đường cứng - Hệ số - Độ tin cậy - Khe co - Khe giãn - Hệ số xung kích Kiến thức yêu cầu môn học trước: Yêu cầu sinh viên phải nắm vững môn học Lý thuyết đàn hồi, thiết kế đường ôtô sân bay F1, F2 Tên nhà xuất bản: Nhà xuất giao thông vân tải PHẦN II MẶT ĐƯỜNG SÂN BAY Chương MẶT ĐƯỜNG VÀ CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI MẶT ĐƯỜNG SÂN BAY Đ 7.1 KHÁI NIỆM Mặt đường sân bay xây dựng để máy bay vận hành Yêu cầu mặt đường sân bay phải đủ sức chịu tải, có bề mặt ổn định, phẳng, nhám không bụi Sức chịu tải Mặt đường sân bay phải đủ sức chịu tải để chịu lượng vận chuyển thiết kế có xét tới điều kiện mơi trường (đất nền, khí hậu) suốt năm suốt đời Sức chịu tải tiêu chất lượng kết cấu mặt đường, có liên quan với chất lượng đất (thay đổi theo mùa) trạng thái hệ thống nước Có hai tốn đặt ra: – Từ loại đất lượng vận chuyển cho, tính tốn kết cấu mặt đuờng ứng với tuổi thọ quy định – Từ loại đất kết cấu mặt đường cho, xác định lượng vận chuyển cho phép tuổi thọ lại Sự toàn vẹn bề mặt Mặt đường sân bay phải tồn vẹn, khơng bong vật liệu làm hư hỏng thiết bị động Khi bảo dưỡng mặt đường phải đặc biệt ý đến toàn vẹn lớp mặt Mặt đường thường bị hư hỏng hình thức như: xuất đường nứt mép đường nứt bị vụn nát, bong vật cốt liệu (với mặt đường đá trộn nhựa), bóc vệt lơng chim (với mặt đường láng nhựa) bóc vẩy cá (với mặt đường bêtông xi măng) Những hư hỏng làm giảm chất lượng kết cấu mặt đường chúng ảnh hưởng xấu đến phân bố ứng suất (trường hợp đường nứt), làm cho nước thấm qua lớp móng giảm sức chịu tải Vì cần ý việc bảo dưỡng thường xuyên mặt đường cần tăng cường lớp mặt Độ phẳng trắc dọc đường hạ – cất cánh Khuyến nghị ICAO (Điều 3.1.12, Phụ lục 14) ghi rõ: “Bề mặt đường phải xây dựng phẳng, khơng có chỗ lồi lõm, khơng ảnh hưởng xấu đến hiệu hãm phanh việc cất h cỏnh ca mỏy bay 124 ã TKMĐBTXM http://www.ebook.edu.vn Trc dọc đường băng không đồng so với trắc dọc lý thuyết (bảo đảm tiêu chuẩn độ dốc đường cong đứng) ảnh hưởng xấu đến độ phẳng Trên đường băng khai thác chỗ không phẳng thường chỗ mặt đường bị hỏng mỏi đường bị lún Vì phải thường xuyên kiểm tra độ phẳng cải thiện trắc dọc mặt đường băng sân bay Độ trơn ICAO khuyến nghị (Điều 3.1.22, Phụ lục 14): “Bề mặt đường băng phải xây dựng cho đủ hệ số ma sát mặt đường bị ướt” Do lực bám bánh máy bay mặt đường giảm xuống mặt đường bị ướt, ảnh hưởng xấu đến việc phanh máy bay, quay bánh hạ cánh điều kiện hướng bay cất cánh Một mặt đường có hệ số ma sát tốt đặc trưng độ trơn Với loại máy bay độ trơn phụ thuộc vào chất lượng thoát nước mặt (để giảm chiều dày máng nước) độ nhám lớp mặt Nguy xảy máy bay vận hành mặt đường ướt màng nước Nếu bánh máy bay mặt đường có màng nước dày bánh máy bay hết lực bám Mặt đường không phẳng, bị đọng nước, nước khơng kịp mưa lớn ngun nhân sinh máng nước Để khắc phục cần sửa lại mặt cắt, lấp vũng nước, xẻ rãnh tạo nhám… Đ7.2 CÁC ĐIỂM GIỐNG NHAU VÀ KHÁC NHAU GIỮA MẶT ĐƯỜNG SÂN BAY VÀ MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ Mặt đường tơ mặt đường sân bay có điểm khác giống chủ yếu sau Tải trọng Mạng lưới đường ô tô nước có quy định riêng trọng lượng trục bánh thiết kế, phụ thuộc vào điều kiện kinh tế, xã hội điều kiện tự nhiên nước Tải trọng trục bánh thiết kế nước ta 100 kN (hoặc bánh kép 50 kN) với áp lực bánh xe 0,65 Mpa Với sân bay, việc vận tải hàng không biên giới, hệ thống sân – đường sân bay phải tuân thủ quy định Tổ chức Hàng không dân dụng quốc tế (ICAO) Tải trọng bánh máy bay lớn 900 kN (máy bay Boeing 747 – 400) với áp lực bánh 1,25 Mpa (có thể lên đến 1,5 1,6 Mpa) Tốc độ lớn ô tô vận tải tất loại đường ô tô nước thường không 60 km/h Trên sân bay tốc độ lại phụ thuộc vào phận sân đường: tốc độ nhỏ không đổi đường lăn, tốc độ thay đổi liên tục đường băng hồn tồn khơng phụ thuộc vào tầm quan trọng cảnh hàng không nước sở – máy bay phải chạy bon cất cánh với tốc độ Nội Bài, Bangkok Paris TKM§BTXM • 125 Vì vậy, phải tiêu chuẩn hố việc thiết kế khai thác mặt đường sân bay theo quy định ICAO Do tải trọng thẳng đứng bánh máy bay lớn nên chiều dày mặt đường sân bay thường lớn nhiều so với chiều dày mặt đường ô tô Tải trọng ngang tác dụng mặt đường sân bay lớn nhiều so với đường tơ Vì vậy, thi cơng lớp dính bám kết cấu mặt đường mềm sân bay khơng tốt thường xuất trượt lớp mặt lớp móng khu vực có bố trí siêu cao đoạn đường hãm phanh Tần suất tác dụng tải trọng khác nhau: đường ô tô cao tốc cấp I số lần tác dụng trùng phục tải trọng đến vài nghìn lần ngày, cịn mặt đường sân bay có nhiều máy bay hạ cánh tới vài trăm lần Từ đó, với kết cấu mặt đường mềm đường ô tô cấp cao người ta thường làm riêng cho xe tải có nguy hình thành vệt lún bánh xe xe Trong sân bay, nguy xuất đường lăn, máy bay lăn với tốc độ thấp vệt bánh tác dụng qua chỗ Tác dụng môi trường Tác dụng môi trường (nhiệt độ, nước mưa ) thường gây hậu bất lợi mặt đường sân bay nhiều so với mặt đường ô tô Với kết cấu mặt đường mềm, với thời gian nhựa bitum mặt đường bị hoá già xuất đường nứt nhỏ lớp mặt Do tần suất tác dụng bánh máy bay thấp nên bánh máy bay khơng hàn kín đường nứt thường thấy đường tơ Vì vậy, thiết kế công thức bêtông nhựa mặt đường sân bay nên tăng hàm lượng nhựa lên để đảm bảo độ kín nước mặt đường Mặt khác, mặt đường sân bay rộng, khoảng cách thoát nước xa, thời gian thoát nước lâu, khiến cho tính khơng thấm nước trở thành tiêu thiết kế mặt đường sân bay Đây điểm mấu chốt để bảo đảm chất lượng mặt đường Từ phải nghiên cứu cơng thức riêng cho bêtông nhựa mặt đường sân bay, bảo đảm chỗ hỗn hợp nhựa có độ chặt độ để thi cơng cao Phương pháp thiết kế Phương pháp thiết kế chiều dày mặt đường mềm đường ô tô sân bay (theo ICAO) khác Chiều dày mặt đường mềm đường tơ tính theo hai tiêu chuẩn: a) Không cho phép xuất biến dạng dư đất nền; b) Không cho phép xuất đường nứt mỏi thớ lớp mặt đường Chiều dày mặt đường tính với tiêu chuẩn bất lợi Việc thiết kế chiều dày mặt đường sân bay tính theo tiêu chuẩn (tiêu chuẩn a) (xem Thiết kế sân bay, Phần 3: Mặt đường, ICAO) Căn vào trị số CBR đất tải trọng bánh máy bay thiết kế để xác định chiều dày tương đương tổng cộng kết cấu mặt đường Sau chọn kết cấu mặt đường cụ thể với lớp vật liệu thích hợp có chiều dày tương đương chiu dy ó xỏc nh trờn 126 ã TKMĐBTXM http://www.ebook.edu.vn Đ7.3 CÁC LOẠI MẶT ĐƯỜNG VÀ CHỌN LOẠI MẶT ĐƯỜNG SÂN BAY Các loại mặt đường: Có loại kết cấu mặt đường thường sử dụng xây dựng mặt đường ôtô là: mặt đường mềm, mặt đường nửa cứng, mặt đường cứng, mặt đường hỗn hợp Mặt đường mềm kết cấu mặt đường gồm lớp vật liệu không gia cố chất kết dính gia cố chất kết dính hiđrơcácbon (các loại nhưa bitum, guđron nhũ tương chúng) Mặt đường nửa cứng kết cấu mặt đường mà lớp móng gia cố chất liên kết rắn nước (xi măng, xỉ lị cao, puzolan –vơi, ) lớp mặt hỗn hợp đá trộn nhựa bêtông nhựa Mặt đường cứng kết cấu mặt đường mà lớp mặt lớp móng một, BTXM Mặt đường hỗn hợp thường khơng sử dụng cho mặt đường làm Nói chung kết việc tăng cường mặt đường cứng cũ lớp bêtông nhựa Chọn loại mặt đường: Việc chọn loại mặt đường phụ thuộc vào nhiều nhân tố như: giá thành xây dựng, điều kiện cung cấp vật liệu, điều kiện khí hậu, đất nền, khả bảo đảm tốt việc tu bảo dưỡng với giá thành phù hợp, lượng vận chuyển, thời hạn thi cơng, có khả xây dựng theo giai đoạn, vấn đề kỹ thuật tăng cường, khả trang bị kỹ thuật công ty thi công Mặc dù lớp móng cấp phối đá gia cố xi măng (hay chất liên kết rắn nước khác) kết cấu mặt đường nửa cứng có nhiều ưu điểm đường ô tô (giá thành hợp lý, cường độ chống hình thành vệt lún bánh xe cao), kinh nghiệm sử dụng lại cho thấy kết cấu mặt đường nửa cứng khơng thích hợp với mặt đường sân bay Do đó, khơng nên sử dụng kết cấu mặt đường nửa cứng hai nguyên nhân sau: – Khi mặt đường nửa cứng chịu tải trọng lớn máy bay lớp móng dễ bị nứt gẫy, chiều dày lớp tương đương với chiều dày kết cấu mặt đường tơ Để tránh bị nứt gãy phải tăng chiều dày lớp khơng kinh tế – Các lớp móng cấp phối đá gia cố chất liên kết rắn nước dễ bị nứt gãy, chiều dày lớp mặt không đủ lớn Do tần suất tác dụng tải trọng sân bay thấp, đường nứt lớp mặt không tự liền lại nước dễ thấm vào móng làm hư hỏng nhanh kết cấu mặt đường Kinh nghiệm cho thấy chiều dày tối thiểu lớp bêtơng nhựa 12cm làm chậm việc truyền nứt lên lớp mặt, tính ưu việt kinh tế kết cấu mặt đường nửa cứng lại giảm Vì việc chọn mặt đường sân bay thường tiến hành với hai loại mặt đường mềm mặt đường cứng Khơng thể xác định xác trường hợp xây dựng mặt đường cứng tốt mặt đường mềm, nhiên thừa nhn: TKMĐBTXM ã 127 Cỏc kt cu mt ng mềm thích hợp để làm mặt đường loại nhẹ, rải lề tiếp giáp sân hãm Mặt đường mềm thích với vùng khí hậu khơ nóng khó thi công BTXM đảm bảo chất lượng cao, vùng bị lún nhiều trương nở – Các kết cấu mặt đường mềm thích hợp bề mặt chịu tác dụng tải trọng lớn chịu ứng suất tiếp lớn (sân – đường sân bay thương mại lớn) Cũng nên làm mặt đường cứng hai đầu đường băng sân bay quân phải chịu tác dụng nhiệt động phản lực – Ở vùng khí hậu ẩm ướt, mặt đường cứng làm việc tốt mặt đường mềm, tuổi thọ dài hơn, việc bảo dưỡng sửa chữa nối mặt đường cứng lại tương đối phức tạp Nền đất có sức chịu tải thấp giá thành mặt đường cứng thường nhỏ giá thành mặt đường mềm; ngược lại đất có sức chịu tải cao giá thành mặt đường cứng cao bêtơng phải có chiều dày tối thiểu khoảng 18cm, không phụ thuộc vào sức chịu tải Đ7.4 CÁC YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG ĐỐI VỚI MẶT ĐƯỜNG SÂN BAY Yêu cầu chất lượng lớp mặt mặt đường mềm sân bay Lớp mặt mặt đường mềm sân bay phải bảo đảm chức sau: – Bảo đảm cho máy bay lăn bánh an toàn thuận lợi Chức đòi hỏi lớp mặt phải bảo đảm yêu cầu cường độ độ ổn định tác dụng tải trọng, phải thoả mãn yêu cầu độ nhám độ phẳng – Bảo vệ móng tác dụng nước Yêu cầu đòi hỏi lớp mặt phải khơng thấm nước phải có chiều dầy tối thiểu bảo đảm không xuất đường nứt tác dụng tải trọng truyền nứt từ lớp móng cứng – Bảo đảm tính chất phải trì lâu dài Điều địi hỏi nhựa bitum phải lâu hoá già Yêu cầu cường độ chống hình thành vệt lún bánh xe mỏi Do tần suất tác dụng bánh máy bay số chỗ nhỏ nhiều so với đường ô tô nên yêu cầu tiêu không khắt khe với mặt đường ô tô Tuy nhiên, mặt đường sân bay chịu tải trọng lớn nên phải sử dụng hỗn hợp bêtơng nhựa có độ dãn dài phá hoại cao so với bêtông nhựa đường ô tô Độ nhám Do tần số lần hạ cánh sân bay không lớn nên yêu cầu độ nhám không cao mặt đường tơ, bánh máy bay làm hao mòn trơn nhẵn cốt liệu Độ nhám (độ bám bánh máy bay mặt đường) mặt đường khô thường phù hợp với yêu cầu Tuy nhiên mặt đường bị ướt thường khơng đủ độ nhám mặt đường trở thành trơn trượt Vì vậy, xây dựng khai thác mặt đường sân bay cần đặc biệt ý đến độ nhám mặt đường ẩm ướt 128 • TKM§BTXM http://www.ebook.edu.vn Để vận hành an tồn, mặt đường sân bay phải đủ độ bám để hãm phanh máy bay hạ cánh (hoặc hãm phanh trường hợp việc cất cánh bị gián đoạn lý kỹ thuật) để quay bánh máy bay tiếp đất lúc hạ cánh Để tăng độ bám bánh máy bay với mặt đường, xây dựng mặt đường phải bảo đảm việc thoát nước mặt bảo đảm độ nhám kết cấu Để tránh đọng nước nên thiết kế độ dốc ngang đường băng (từ đến 1,5%) lớn độ dốc dọc (tối đa 1,25%) Để đạt độ nhám vĩ mô, với mặt đường mềm nên dùng bêtông nhựa vừa đá dăm 0/14 0/10mm; với mặt đường BTXM phải xẻ rãnh tạo nhám Ở mặt đường sân bay vài trò độ nhám vi mô không rõ ràng Trên đường băng sân bay cấp 4E, 4D, 4C cho phép dùng cốt liệu đá vơi có độ cứng lớn để chế tạo bêtơng nhựa Để nghiệm thu mặt đường kiểm tra độ bám phải tiến hành thí nghiệm kiểm tra sau: – Kiểm tra khe hở thước dài 3m theo hướng dọc hướng ngang Yêu cầu khe hở phải ≤ 3mm để mặt đường không đọng nước – Kiểm tra lực bám máy đo hệ số ma sát dọc Yêu cầu hệ số ma sát dọc máng nước 1mm phải lớn 0,65 tốc độ 65km/h, lớn 0,44 tốc độ 100km/h – Kiểm tra độ nhám thí nghiệm đo chiều cao cát Theo ICAO chiều cao cát 1mm thoả mãn Tính khơng thấm nước Nước làm giảm sức chịu tải kết cấu mặt đường Do điều kiện nước mặt đường sân bay khó khăn so với đường tơ (khoảng cách nước xa, thời gian thoát nước mặt đường băng lâu) làm cho tính khơng thấm nước trở thành u cầu mặt đường sân bay Đây điểm ưu tiên để bảo đảm chất lượng Muốn hỗn hợp bêtơng nhựa phải có độ chặt độ dễ thi công cao Độ phẳng Theo khuyến nghị ICAO (Điều 3.1.24, Phụ lục 14) “Bề mặt đường băng không gồ ghề làm giảm hiệu việc hãm phanh có hại cho việc cất – hạ cánh máy bay” Do tốc độ lăn bánh máy bay lúc cất cánh hạ cánh cao (ví dụ với máy bay Boeing 474, Airbus tốc độ gần cất cánh cao trình mặt biển 250 ÷ 280 km/h), nên yêu cầu độ phẳng đường băng cao nhiều so với đường ô tô, ảnh hưởng độ phẳng đến an toàn máy bay quan trọng nhiều so với đường ô tô mà tốc độ chạy xe thấp va hạn chế Phụ lục 14 ICAO quy định khe hở thước dài 3m – 3mm để thoát nhanh nước mặt, tránh tạo thành vũng nước, độ dốc dọc không thay đổi 2% 30m dài Trên đường lăn, tốc độ lăn bánh máy bay thấp (20 – 60km/h) nên yêu cầu độ phẳng xấp xỉ với độ phẳng đường ụ tụ TKMĐBTXM ã 129 Bo m s ton vẹn lớp mặt Dưới tác dụng máy bay (ứng suất tải trọng gây ra, nhiên liệu rơi vãi, động phản lực) mơi trường khí hậu (sự hố già), mặt đường bị phá hoại hình thức: – Nứt rạn vỡ làm cho mặt đường bị thấm ướt; – Biến dạng (lún, sệ, vệt bánh, mặt cắt chữ W) Những hư hỏng làm cho lớp mặt tính tốn khối vật liệu bị bong bật, có khả gây tai nạn nghiêm trọng chúng bị động phản lực hút vào Vì để bảo đảm toàn vẹn mặt đường cần phải: a) Sử dụng vật liệu ổn định với tác dụng xăng dầu để làm lớp mặt sân đỗ máy bay nơi máy bay đỗ lầu dài, kết hợp bảo dưỡng sửa chữa Với đường băng đường lăn vấn đề không cần đặt Có nhiều biện pháp để chống lại tác dụng ăn mòn xăng dầu, mà đơn giản làm sân đỗ BTXM b) Bảo đảm độ bền chịu Sự động máy bay gây hai tác dụng mặt đường: * Tác dụng động lực: Với động phản lực lớn Thí dụ động phản lực máy bay Boeing 747 cất cánh có tốc độ 320 km/h trục sau động 35m, 240 km/h – sau động 45m, 160 km/h – sau động 90m Với tốc độ cốt liệu mặt đường bị bong bật, mép đường nứt bị xói mở rộng, đất lề đường khơng gia cố bị xói mịn nghiêm trọng Nên ta phải: – Bịt kín tất đường nứt; – Quét sỏi đá mảnh vỡ vật liệu; – Rải mặt lề tiếp giáp sân hãm * Tác dụng nhiệt Sự xâm thực tác dụng nhiệt động phản lực phụ thuộc vào thời gian nhiệt độ Một số máy bay quân sinh luồng nóng từ 200 – 2500C mặt đường sau ống từ – 8m Một lớp mặt bêtông nhựa chịu thời gian lần bị biến dạng nghiêm trọng Với máy bay dân dụng, thiết kế bố trí động phản lực khác với máy bay quân nên khơng gây hư hỏng mặt đường Vì vậy, cần áp dụng biện pháp đặc biệt đường băng dùng chung cho mục đích quân c) Bảo đảm ổn định tác dụng mơi trường Do diện tích lớn hơn, độ dốc nhỏ hơn, việc nước khó hơn, tần suất tác dụng máy bay hơn, khơng cối, nhà cửa che chắn nắng gió ảnh hưởng điều kiện khí hậu mơi trường mặt đường sân bay lớn so với mặt đường ô tô Về mùa hè nhiệt độ mặt đường bêtơng nhựa sân bay lên tới 60 – 700C Khi thiết kế công thức hỗn hợp bêtông nhựa phải xét tới điều để tránh xuất vệt lún bánh xe (bảo đảm cấp phối chặt, dùng cốt liệu có nhiều góc cạnh, dùng nhựa bitum có độ làm lún thích hợp đầm chặt đến độ chặt cao) Do lượng vận chuyển sân bay không lớn, tần suất tác dụng tải trọng nhỏ nhiều so với đường ôtô, nên đường nứt nhỏ bêtông nhựa sân bay không tự hàn 130 ã TKMĐBTXM http://www.ebook.edu.vn II XC NH ACN CHO MT ĐƯỜNG MỀM Có hai phương pháp để xác định ACN: * Sử dụng tốn đồ hình 15.1 xác định ACN mặt đường mềm biết chiều dày mặt đường CBR đường Hình 15.1 Tốn đồ xác định ACN mặt đường mềm Chiều dày mặt đường tính theo cơng thức: t= DSWL DSWL − C1.CBR C2 PA Trong đó: t – Chiều dày mặt đường tính tốn, cm; DSWL – Tải trọng bánh đơn quy đổi với áp lực bơm bánh 1,25 MPa; PA – Áp lực bơm bánh tiêu chuẩn, PA = 1,25 MPa; CBR – Chỉ số CBR đường tiêu chuẩn (3, 6, 10, 15%); C1, C2 hệ số, C1 = 0,5695; C2 = 32,035 * Sử dụng toán đồ xác định ACN hãng chế tạo máy bay cung cấp (xem phụ lục cuối chương) Hình 15.2 giới thiệu tốn đồ xác định ACN mặt đường mềm máy bay B 747 – 400 hãng Boeing cung cấp Trong toán đồ trên: ⎡ ⎤ ⎛ t2 ⎞ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎢ ⎥ 1000 ⎠ ⎝ ⎢ ⎥ ACN = ⎢ 0,878 ⎥ − 0,01249 CBR 276 ã TKMĐBTXM Trong ú: t – chiều dày mặt đường mềm, cm ACN = x tải trọng bánh đơn quy đổi với áp lực bơm bánh 1,25 MPa, ký hiệu DSWL = x DSWL Hình 15.2 Tốn đồ xác định ACN máy bay B747–400 Mặt đường mềm Các bước xác nh ACN ca mt mỏy bay: http://www.ebook.edu.vn TKMĐBTXM ã 277 Sử dụng tốn đồ tính tốn chiều dày mặt đường cho (ví dụ tốn đồ hình 15–3 để xác định chiều dày mặt đường ứng với tải trọng máy bay cho, cấp cường độ đường với 10000 lần trùng phục tải trọng; Từ chiều dày mặt đường t(cm) xác định CBR tương ứng với cấp cường độ đường xác định tải trọng bánh đơn quy đổi DSWL tốn đồ hình 15.1; Từ tốn đồ 15.1 trực tiếp xác định ACN, theo công thức ACN = x DSWL (tính 1000kg) với áp lực bơm bánh 1,25 MPa Các cấp cường độ đường quy định sau: – Cường độ cao: Đặc trưng đường có CBR = 15 đại biểu cho tất đường có CBR 13% – Cường độ trung bình: Đặc trưng CBR = 10 đại biểu cho đường có CBR từ đến 13% – Cường độ thấp: Đặc trưng CBR = đại biểu cho đường có CBR từ đến 8% – Cường độ thấp: Đặc trưng CBR = đại biểu cho đường có CBR 4% Hình 15.3 Tốn đồ xác định chiều dày u cầu mặt đường mềm cho máy bay DC10–10 với 10000 lần tác dụng * Ví dụ áp dụng Xác định ACN máy bay DC 10–10, khối lượng 157400 kg mặt đường mềm với đường cường độ trung bình (CBR = 10), áp lực bơm bánh 1,28 MPa Bài giải a) Phương pháp s dng toỏn 278 ã TKMĐBTXM T toán đồ 15–3 xác định chiều dày yêu cầu mặt đường mềm DC 10–10: ứng với khối lượng máy bay 157400 kg CBR = 10, tra chiều dày mặt đường 57cm – Từ toán đồ 15–1 với CBR = 10m chiều dày h = 57cm, tra ACN = 44 b) Phương pháp – Sử dụng bảng tra ACN cho loại máy bay điển hình ICAO (Phụ lục 5, Phần – Mặt đường, ICAO – 1983) Với máy bay DC 10–10: Khối lượng cất cánh lớn 196406 kg, Khối lượng thao tác rỗng 108940 kg, Nền đường cường độ trung bình CBR = 10, Tra ACN tương ứng 57 27 Xem ACN thay đổi tuyến tính khối lượng cất cánh lớn khối lượng thao tác rỗng để tiến hành nội suy ta được: ACN máy bay 196406 − 157400 × (57 − 27 ) 196406 − 108940 = 43,6 lμm trßn thμnh 44 DC10 − 10 = 57 − ACN = 44 III PCN CÔNG BỐ PCN số phân cấp biểu thị khối lượng mà mặt đường chịu đựng tác dụng tải trọng bánh đơn tiêu chuẩn (áp lực bơm bánh 1,25 MPa) Chỉ số PCN mặt đường cho biết mặt đường có khả tiếp nhận khơng hạn chế máy bay có ACN thấp số PCN PCN cơng bố dạng mã số có dạng sau (ví dụ): – Số PCN công bố số ACN cao máy bay cho phép khai thác cấp cường độ đường tương ứng – Loại mặt đường có hai loại: R – mặt đường cứng, F – mặt đường mềm – Cp cng nn ng http://www.ebook.edu.vn TKMĐBTXM ã 279 Cú cấp: A – cao, B – trung bình, C – thấp, D – thấp – Cấp áp lực bơm bánh: Cấp áp lực bơm bánh lớn cho phép mặt đường Có cấp: W – cao (không hạn chế áp lực) X – vừa (áp lực hạn chế đến 1,5 MPa), Y – thấp (áp lực hạn chế đến 1,0 MPa), Z – thấp (áp lực hạn chế đến 0,5 MPa) – Phương pháp đánh giá Có phương pháp: T – đánh giá theo phương pháp kỹ thuật, V – đánh giá theo kinh nghiệm * Ví dụ áp dụng Hãy xác định ACN PCN kết cấu mặt đường mềm đặt CBR = 5%, máy bay thiết kế DC 10–10, áp lực bơm bánh: 1,28 MPa Bài giải Theo phụ lục 5, phần – Mặt đường, ICAO, 1983 (xem trích dẫn cuối chương trình này), với kiểu máy bay DC 10–10 ta có số ACN sau: Kiểu máy bay DC 10–10 Cấp đường mặt đường mềm Thấp (CBR 6%) Rất thấp (CBR 3%) ACN 68 ACN 93 ACN ứng với CBR = 5%: ACN = 68 + 93 − 68 × (6 − 5) = 76 6−3 – Cấp đường: Thấp (ký hiệu C); – Áp lực bơm bánh: Cao (không hạn chế áp lực, ký hiệu W) Vậy PCN = 76/F/C/W/T 280 ã TKMĐBTXM http://www.ebook.edu.vn TKMĐBTXM ã 281 282 ã TKMĐBTXM http://www.ebook.edu.vn TKMĐBTXM ã 283 284 ã TKMĐBTXM http://www.ebook.edu.vn TKMĐBTXM ã 285 286 ã TKMĐBTXM http://www.ebook.edu.vn TKMĐBTXM ã 287 Tóm tắt chương 15 Trong chương trình bày phương pháp thông báo cường độ mặt đường sân bay ICAO dựa số phân cấp máy bay (ACN) số phân cấp mặt đường (PCN), phương pháp cho phép nhà chức trách sân bay sử dụng phương pháp thiết kế đánh giá tùy theo lựa chọn Câu hỏi ơn tập 1- Khái niệm phươngpháp ACN – PCN ? 2- Sử dụng phương pháp ACN – PCN thông báo cường độ mặt đường sân bay số sân bay Việt Nam ? 288 • TKM§BTXM TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS NGUYỄN QUANG CHIÊU Thiết kế xây dựng mặt đường sân bay Nhà xuất Xây dựng, 2005 [2] PGS.TS.VŨ ĐÌNH PHỤNG Quy hoạch,thiết kế khảo sát sân bay Nhà xuất Xây dựng, 2003 [3] Khảo sát thiết kế sân bay – “ốỗỷủờàớốÿ ố ùðợồờũốðợõàớốồ àýðợọðợỡợõ” GS.TSKH ó ố Ãởúứờợõà Nhà xuất “ũðớủùợðũ “1992” Àýðợọðợỡớỷồ ẽợờðỷũốÿ ẹợõðồỡồớớỷộ Âỗóởÿọ Â À ấúỹữốửờốộ À.Í ìồờợõ Nhà xuất Mockba ụốỗỡũởốũ 2002 [4] Pavmen analysis and design – Yang H.Huang Nhà xuất PEARSON , 2004 [5] Highway Engineering – Wright and Radnor J.paquette Nhà xuất bản: John Wiley and sons 1987 [6] Principles of Pavement Design E.J Yoder M.W.Witczak Nhà xuất bản: John Wiley and sons 1975 Planning and design of airports 1993–chỉnh sửa bổ xung 2003 Robert Horonjeff and Francis X McKelvey [7] Runway length requyiments for airport design (Adivisory circular – FAA) [8] Các tài liệu từ ICAO http://www.ebook.edu.vn TKMĐBTXM ã 287 Chu trỏch nhim xut bn Lấ TỬ GIANG Biên tập THÂN NGỌC ANH VŨ VĂN BÁI Chế sửa XƯỞNG IN TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT NHÀ XUẤT BẢN GIAO THÔNG VẬN TẢI 80B Trần Hưng Đạo – Hà Nội ĐT: 04 9423345 – Fax: 04 8224784 In 520 cuốn, khổ 19 x 27cm, Xưởng in Trường Đại học Giao thông vận tải Số đăng ký kế hoạch xuất số: 58-2008/CXB/84-51-79/GTVT In xong nộp lưu chiểu quý IV năm 2008 288 • TKM§BTXM