Nghiên cứu, lựa chọn kết cấu mặt đường phù hợp với điều kiện tự nhiên và các loại vật liệu sẵn có trong xây dựng các tuyến đường giao thông nông thôn ở tỉnh Phú Thọ

Công ty cổ phần An Thịnh Việt
KS. Vũ Văn Nhân
Vũ Văn Nhân, Nguyễn Khắc Tuyên,Nguyễn Anh Hùng, Lê Việt Hà, Lê Khánh Dương, Trần Quang Tuấn, NGuyễn Song Hào, Nguyễn Trung Quý, NGuyễn Duy Diễn, Bùi Văn Khương, Hoàng Văn Sơn

 1. Mục tiêu chung

 Lựa chọn được kết cấu móng, mặt đường phù hợp với điều kiện tự nhiên trong xây dựng các tuyến đường giao thông nông thôn của tỉnh Phú Thọ đảm bảo tính bền vững, ổn định công trình, nâng cao hiệu quả đầu tư xây dựng góp phần vào việc xây dựng nông thôn mới theo định hướng, mục tiêu của tỉnh Phú Thọ.

2. Mục tiêu cụ thể

- Lựa chọn kết cấu móng đường, mặt đường phù hợp với điều kiện tự nhiên và loại vật liệu sẵn có đưa vào sử dụng trong xây dựng các tuyến đường giao thông nông thôn ở tỉnh Phú Thọ.

- Xác định quy trình công nghệ thi công phù hợp với kết cấu móng đã xác định.

- Ứng dụng sửa chữa 0,3 km mặt đường bê tông xi măng, sửa chữa 0,2 km của các kết cấu mặt đường đá dăm láng nhựa, mặt đường thảm bê tông nhựa của một số tuyến đường giao thông nông thôn bị hư hỏng.

- Đề xuất với cơ quan quản lý, chủ đầu tư trong việc lựa chọn các loại kết cấu móng, mặt đường giao thông nông thôn áp dụng cho các khu vực trên địa bàn tỉnh Phú Thọ. Là tài liệu để các tổ chức tư vấn tham khảo, áp dụng trong quá trình lập dự án xây dựng các tuyến đường giao thông nông thôn trên địa bàn tỉnh.

 1. Hiện trạng hệ thống giao thông và loại vật liệu trong xây dựng các tuyến đường giao thông nông thôn trên địa bàn tỉnh.

 

Tỉnh Phú Thọ là một tỉnh miền núi có 11 huyện; 01 thị xã và 01 thành phố trực thuộc tỉnh; 248 xã, 18 phường và 11 thị trấn; diện tích tự nhiên là 3.532,5 Km2, dân số 1.340 ngàn người, Thành phố Việt Trì là trung tâm chính trị- Kinh tế - Văn hóa của tỉnh.

Hiện nay toàn tỉnh có 43 tuyến đường tỉnh với chiều dài 736 Km chiếm 6% mạng lưới đường bộ trong toàn tỉnh, 9.968,7 Km đường giao thông nông thôn (GTNT), chiếm 87% trong đó đường huyện 699 Km chiếm 6%; đường trục xã, liên xã 2.174 Km chiếm 19%, đường thôn xóm 2.969 Km chiếm 26%, đường ngõ xóm 2.858 Km chiếm 25%; đường trục chính nội đồng 1.278 Km chiếm 11%; có 69 cầu trên đường tỉnh; có 65 cầu trên đường huyện và 87 cầu trên đường xã. Tính đến thời điểm năm 2014 trên địa bàn tỉnh Phú Thọ đã có 100% xã, phường, thị trấn có đường ô tô đến trung tâm.

Hiện nay, đối với điều kiện cụ thể về kinh tế, xã hội của tỉnh Phú Thọ các nguồn vật liệu xây dựng chủ yếu bao gồm:

-   Vật liệu Xi măng: Trên địa bàn có những nhà máy sản xuất xi măng lớn có nguồn cung dồi dào, đáp ứng được yêu cầu sử dụng vật liệu xi măng trên toàn tỉnh như Nhà máy xi măng Sông Thao có công suất 1,0 triệu tấn/năm; Nhà máy xi măng Hữu Nghị 1,3 triệu tấn / năm.

-   Cát vàng có chữ lượng lớn được khai thác từ các sông chảy qua địa bàn tỉnh như: Cát vàng sông Lô, cát sông Đà, sông Bứa, cát đen sông Hồng.

-   Đá xây dựng: Phú Thọ là một tỉnh trung du miền núi, có nhiều dãy đá vôi, được sử dụng làm vật liệu xây dựng phổ biến, tuy nhiên do sự hình thành địa chất, đá chủ yếu có thể khai thác để làm vật liệu xây dựng được nằm ở các huyện vùng núi cao như Thanh Sơn, Yên Lập, Tân Sơn. Tại các huyện trên có những đơn vị sản xuất và kinh doanh vật liệu đá xây dựng với quy mô sản xuất lớn, đáp ứng được yêu cầu trên địa bàn tỉnh nhưng do địa hình khó khăn, phức tạp nên việc vận chuyển ra các huyện trên địa bàn gặp nhiều khó khăn,

giá thành cao.

- Các vật liệu khác: Tỉnh Phú Thọ có đặc điểm nhiều suối và sông lớn, vì vậy dọc theo các suối có nhiều các bãi bồi cuội sỏi (còn lại là cấp phối suối) và cát (gọi là cát đen); ngoài ra còn có các mỏ cấp phối đồi (mỏ đá cát kết, cuội kết phong hoá), các loại vật liệu này hiện nay đang được sử dụng khá phổ biến và rất thuận lợi cho công tác xây dựng giao thông nhưng còn ở mức độ tự phát, chưa có bài bản hệ thống và chủ yếu là làm lớp móng đường, đường giao thông cấp thấp.

2. Các dạng kết cấu móng, mặt đường giao thông nông thôn được sử dụng trên địa bàn tỉnh Phú Thọ

-   Các tuyến đường trên có ý nghĩa rất lớn về kinh tế xã hội đối với các dân tộc sống trên địa bàn.

-   Do điều kiện phát triển về kinh tế, xã hội hiện nay và trong tương lai gần vẫn còn ở mức độ thấp nên lưu lượng xe rất nhỏ (<50 xe/ngày đêm). Trong hoàn cảnh hiện nay, nguồn vốn cấp cho xây dựng các công trình giao thông của các vùng còn rất hạn chế, trong khi đó, nguồn lực hiện có của các địa phương khá dồi dào như: vật liệu sẵn có của địa phương, nhân công.

-  Theo phương pháp thiết kế kết cấu áo đường 22TCN 211-93 cũng như theo các kết cấu địa hình được chỉ ra trong 22TCN 210-92. Các kết cấu áo đường được sử dụng vào từng cấp hạng đường, trong đó hết sức khuyến khích sử dụng các vật liệu địa phương cho các lớp kết cấu.

-  Vấn đề sử dụng vật liệu sẵn có của các địa phương cũng là một hướng

chiến lược cho các nghiên cứu đối với đường giao thông nông thôn ở trên thế giới cũng như tại Việt Nam những năm qua.

- Trên địa bàn tỉnh, các tuyến đường GTNT với cấp hạng kỹ thuật của đường chủ yếu là các đường cấp V, VI và đường giao thông nông thôn. Yêu cầu về loại tầng mặt chủ yếu là cấp thấp B1, B2 và đường giao thông nông thôn và có một phần hết sức nhỏ là cấp cao A2.

-  Các loại vật liệu và kết cấu chủ yếu trong xây dựng các tuyến

đường GTNT bao gồm: Bê tông xi măng, cấp phối đá dăm, cấp phối thiên nhiên, đá dăm tiêu chuẩn láng nhựa, đất gia cố vô cơ.

3. Phân tích thực trạng sử dụng kết cấu mặt đường của GTNT trên địa bàn tỉnh Phú Thọ

Qua số liệu nghiên cứu, tổng hợp trên nhận thấy các tuyến đường giao thông nông thôn trên địa bàn tỉnh Phú Thọ, việc sử dụng các loại kết cấu móng, mặt đường thường chủ yếu lựa chọn kết cấu chính là mặt đường bê tông xi măng (BTXM) và một phần là láng nhựa. Mỗi loại kết cấu trên đều có những ưu, nhược điểm riêng. Từ thực trạng sử dụng vật liệu làm kết cấu mặt đường GTNT trên đi sâu vào phân tích ưu, nhược điểm của từng loại vật liệu đối với các điều kiện thực tế trên địa bàn tỉnh. Do đó, cần thiết phải bổ sung loại vật liệu để khắc phục các nhược điểm của các loại vật liệu truyền thống trên trong công tác đầu tư xây dựng mới các tuyến đường GTNT và công tác duy tu, sửa chữa các tuyến đường GTNT trên địa bàn tỉnh.

Việc đưa vật liệu mới Carboncor Asphalt vào sử dụng làm lớp mặt đường sẽ khắc phục được các tồn tại của các lớp mặt đường truyền thống trên. Ưu điểm lớp mặt chịu được nước, đảm bảo độ kín khít hạn chế được nước xâm thực mặt ngấm xuống nền làm phá hỏng móng, nền đường. Công nghệ, quy trình thi công đơn giản chủ yếu là thủ công, tận dụng được tối đa các vật liệu tại chỗ của địa phương do lớp mặt Carboncor Asphalt phù hợp với các loại móng đường khác nhau tùy theo điều kiện của địa phương. Thời gian thi công ngắn, thi công xong đưa vào khai thác sử dụng ngay, vật liệu thi công không gây ô nhiễm môi trường.

Trong công tác duy tu, sửa chữa các tuyến đường GTNT sử dụng vật liệu mới Carboncor Asphalt vào sửa chữa các hư hỏng mặt đường sẽ cơ bản khắc phục được nhược điểm của các phương pháp sửa chữa truyền thống trên, không phụ thuộc vào khối lượng sửa chữa, đảm bảo độ kín nước, giá thành hợp lý, thi công đại trà. Mặt đường sau khi được sửa chữa có cường độ tốt, đảm bảo độ cách nước tốt.

4. Thực nghiệm nghiên cứu vật liệu Carboncor Asphalt

4.1. Mục đích, yêu cầu thực nghiệm:

-   Rải sửa chữa mặt đường bê tông BTXM thuộc tuyến đường GTNT từ Quốc lộ 32A đi xóm Lóng, xã Thạch Kiệt, huyện Tân Sơn.

-   Rải sửa chữa mặt đường đá dăm láng nhựa thuộc tuyến đường GTNT đoạn từ xóm Mịn II đi xóm Lực, xã Mỹ Thuận, huyện Tân Sơn.

4.2. Theo dõi, kiểm tra chất lượng sản phẩm

-   Sau khi rải và lu lèn xong đã được cho thông xe ngay trên tất cả các đoạn rải thử nghiệm.

          - Qua quan sát kiểm tra cường độ của lớp vật liệu Carboncor Asphalt được hình thành theo từng ngày, sau 7 ngày đầu vật liệu đã ổn định không bị xô trượt, lớp vật liệu mặt đường còn mềm; sau 01 tháng vật liệu đã kết dính, bề mặt phẳng và cứng.

          - Kiểm tra độ bằng phẳng: sau khi rải được 1 tuần tiến hành kiểm tra độ bằng phẳng đoạn rải thử nghiệm vật liệu Carboncor Asphalt tại tất cả các điểm rải sửa chữa thử nghiệm. Kết quả kiểm tra tốt, đạt theo yêu cầu của tiêu chuẩn 22TCN 16-79.

01/2014 - 12/2015