TIÊU CHUẨN NGÀNH

22TCN 335:2006

QUY TRÌNH THÍ NGHIỆP VÀ ĐÁNH GIÁ- CƯỜNG ĐỘ NỀN ĐƯỜNG VÀ KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG MỀM CỦA ĐƯỜNG ÔTÔ BẰNG THIẾT BỊ ĐO ĐỘNG FWD

(Ban hành kèm theo Quyết định số 12/2006/QĐ-BGTVT ngày 20/02/2006 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải)

1. Quy định chung

1.1. Quy trình thí nghiệm này quy định trình tự đo đạc và xác định cường độ kết cấu mặt đường mềm bằng thiết bị đo động FWD (Falling Weight Deflectometor) dùng cho công tác kiểm tra, khảo sát thiết kế tăng cường mặt đường, xây dựng ngân hàng dữ liệu bảo trì đường ôtô.

1.2. Quy trình này dùng cho việc đánh giá cường độ và thiết kế kết cấu mặt đường mềm theo 22 TCN 274-01 (Tiêu chuẩn thiết kế mặt đường mềm - Specification for Design Flexible Pavement). Kết quả đo đạc theo quy trình này không sử dụng cho việc thiết kế mặt đường mềm theo tiêu chuẩn 22 TCN 211-93.

2. Nội dung thí nghiệm

2.1. Một khối tải trong Q rơi từ độ cao quy định H xuống một tấm ép đường kính D, thông qua bộ phận giảm chấn gây ra một xung lực xác định tác dụng lên mặt đường. Biến dạng (độ võng) của mặt đường ở tâm ép và ở các vị trí cách tấm ép một khoảng quy định sẽ được các đầu cảm biến đo võng ghi lại. Các số liệu đo được như: xung lực tác dụng lên mặt đường thông qua tấm ép, áp lực tác dụng lên mặt đường (bằng giá trị xung lực chia cho diện tích tấm ép), độ võng mặt đường ở các vị trí quy định (do các đầu cảm biến đo võng ghi lại) là cơ sở để xác định cường độ kết cấu mặt đường.

2.2. Thiết bị FWD được lắp đặt trên một chiếc moóc và được một xe ô tô tải nhẹ kéo đi trong quá trình di chuyển và đo đạc. Việc điều khiển quá trình đo và thu thập số liệu được tự động qua phần mềm chuyên dụng. Tại vị trí cần kiểm tra, tấm ép và các đầu đo võng được hạ xuống tiếp xúc với mặt đường. Hệ thống điều khiển nâng khối tải trọng lên độ cao quy định và rơi tự do xuống tấm ép gây ra một xung lực xác định tác dụng lên mặt đường. Các đầu cảm biến đo võng sẽ ghi lại độ võng của mặt đường ở các khoảng cách quy định. Trị số xung lực và độ võng được ghi lại vào file dữ liệu. Sau khi đoa xong, tấm ép và các đầu đo võng được nâng lên và thiết bị được di chuyển đến vị trí kiểm tra tiếp theo.

3. Các bộ phận chính của thiết bị đo

3.1. Bộ phận tạo xung lực

3.1.1. Khối tải trọng được đưa lên độ cao quy định, sau đó rơi tự do thẳng đứng theo một thanh dẫn, đập vào một tấm ép thông qua bộ phận giảm chắn lò xo (hoặc cao su), tạo nên một xung lực tác dụng lên mặt đường tại vị trí đặt tấm ép.

3.1.2. Thời gian tác dụng của xung lực lên mặt đường phù hợp với điều kiện tác động thực tế của tải trọng lên mặt đường. Thông thường, bộ phận giảm chấn được thiết kế có độ cứng phù hợp để đảm bảo thời gian tác dụng của xung lực vào khoảng từ 0,02 giây đến 0,06 giây.

3.2. Tấm ép

- Tấm ép truyền tác dụng của tải trọng lên mặt đường có dạng hình tròn, đường kính D = 30cm.

- Tấm ép được chế tạo bằng hợp kim, mặt đáy tấm ép có dán một lớp cao su mỏng.

- Giữa tâm của tấm ép có lỗ rỗng để đặt các cảm biến.

3.3. Các cảm biến đo võng

3.3.1. Độ võng trên mặt đường dưới tác dụng của xung lực được đo bằng các đầu đo cảm biến. Số lượng đầu đo võng thông thường là 7 đầu đo, tối thiểu là 5 đầu đo.

3.3.2. Các đầu đo võng được lắp đặt thẳng hàng trên một giá đỡ dọc theo hướng xe đo. Có một đầu đo đặt tại tâm tấm ép, các đầu đo khác cách tâm một khoảng cách quy định. Thông thường, khoảng cách giữa các đầu đo là 30cm (khoảng cách giữa các đầu đo đến tâm tấm ép theo thứ tự là: 30, 60, 90, 120, 150, 180mm…)

3.3.3. Khi tiến hành đo độ võng bằng thiết bị FWD để xác định mô đun đànhồi của đất nền đường, vị trí cảm biến đo võng có thể thay đổi tùy theo độ cứng và tổng bề dày của kết cấu áo đường, nhưng khoảng cách r từ chiếc cảm biến đo võng kề chiếc cảm biến đo võng cuối cùng đến tâm tấm ép phải thỏa mãn điều kiện sau:

r ³ 0,7a