KHOA HOC - GONG NGHÉ H i l l
NGHIÉN CÙtJ tnvG DUNG
KÉT CAU MÀT DE KÉT HOP GIAO THÒNG
Tom tàt: Bài bào trình bay nghién eùu tinh toàn két céu màt de có kèt hgp giao thóng.
Tinh toàn ùng suàt bàt lgi cùa tàm bé tòng xi màng trong két céu màt de duùi tàc dgng dòng thài eùa tài trgng n$ng và nhi0t. Két qua tinh toàn vói két cau de xuàt cho thày kè càu de có thè dàm bào dòng thói chju tài trgng và ùng suàt do nhigt cùa bè tóng xi màng eùa kèt céu mgt de.
Abstract: This paper presents the intergated of the structure ofdyke and the strueture ofroad.
Caculating the criticai stress of the concrete slab under the simultaneous effect of heavy Ioad and temperature. Calculated resuits with the pn^posed structure show that the dyke structure ean guarantee simultaneous Ioad and thermal stress of coment concrete of the
structure dyke. _,
I . D A T V A N O È
0 è hién hùu ò càc tuyén de song chù yéu d u g c m ó róng dàn theo thòi gian và khà nàng vè kinh tè và nhu càu phàt trièn cùa xà hói de dàm bào chóng lù qua càc thói ky nén dàt dép thàn de t h u ò n g là khóng dòng nhàt theo chièu dai tuyèn và do dò dàn tòi càc h u hóng màt d u ó n g de cùng t ù nguyèn nhàn trén.
Do vày khi dgt ra vàn de là de song phài két hgp nhièu chùc nàng n h u két h g p giao thòng de phue vy nhu cau t h y c tè thi càn nghién cùu vàn de s u dung vàt lièu mal hay còng nghg mòi khi t h y c hign cài tgo, nàng cap càc tuyén de song de v ù a dàm bào yèu càu chóng IO v ù a dàm bào càc yèu càu ky thuàt cùa ngành giao thòng thi mói có thè két hgp làm d u ò n g giao thòng. Cfng suàt sinh ra trong tàm bé tòng xi màng mat de là két qua cùa tài trgng và s y thay dèi thè tich cùa bé tóng. Dò Iòn cùa ù n g suàt xuàt hién này phy thuóc vào càc yèu tó n h u : mùc dò lièn tgc, c u ò n g d$ và dò dèng nhàt cùa dàt nèn, phuang phàp xày d y n g , quàn ly chét lugng xày dung, dò Iòn và vj trf dat tài trgng [7]. Kèt càu mgt duòng de ò Hinh 1.
Trong càc tài ligu nghién cùu vièc tfnh toàn kèt càu màt de t h u ò n g chua d u g c tinh dén chi tiét n h u tfnh toàn mgt d u ò n g . Bài bào này tinh toàn chi tiét mgt de theo két càu mgt d u ò n g theo càc tièu chuàn hign hành cùa AASTHO ma trong ngành giao thóng s u dyng.
I SÓ 12 nàm 2017
DANG CÓNG H U ' Ó N G S o Nòng nghiép Bac Ninh
NHÙ' VIET HÀ Truóng Dai hgc Mò dja chat
NGUYÈN HCfU HUÉ Truóng Dai hgc Thùy Igi Làp mM daèng bé Iflng MJOO, Jay 2Scni L6pc<pphÌiilÌiaipto^I.eiaci4%CKD,(tty Item L^dÌlgiacal5Wlnibay-HimXM,iliy«lciii
Hmh 1 Ket céu mdt duxyng de de xuat khi két hgp giao thòng
2. KÉT QUA TlNH TOÀN THÀO LUÀN 2 . 1 . Tinh toàn u n g suàt bat Igi s i n h ra trong tàm bé t ó n g xi m à n g do tài và nhiét
Tfnh toàn khà nàng làm viéc cùa mat d u ò n g bè tòng xi màng ngoài ùng suàt bàt lai do tal dgng gay ra trèn duóng con có thém ùng suàt do gradien nhièt.
Khi bàt Igi xày ra dòng thòi làm cho tàm mgt duòng có thè bi phà hòng. Trong nghièn cùu này phàn tich trgng thài bàt Igi cùa mat duòng thóng qua ùng suàt do tè hgp cùa tài trgng và ùng suàt nhièt. Càc cóng thùc de tinh toàn bàn kinh dg cùng t u a n g dói [6], ùng suàt kéo uón ò càc vi trf bàt Igi, dò vòng sinh ra ò càc vi tri bàt Igi, ùng suàt do nhièt sinh ra ò càc vj trf bat Igi d u g c tfnh toàn theo càc còng thùc sau:
/ = Eh\\- ///)
(1)
trong dò:
E: mó dun dàn hòi Young cùa bè tóng (Pa);
h: chièu day cùa tàm bè tóng (m);
E^: mò dun dàn hòi cùa móng cùng (Pa);
(J: he so poàt xòng cùa bé tóng;
p^: he so poàt xòng cùa móng cùng;
k: mó dun phàn ùng dàt nèn (Pa/m).
Eg mó dun dàn hòi cùa móng cùng t u a n g d u a n g cùa lóp t ù nèn dàt già có dèn lóp móng cap phói dà dàm già có xi màng có E^=199,23MPa [B],[9].
mm
• f * # KHOA HOC -CÓNG NGHÉ
Tài trgng tàc dyng giùa tàm, ùng suàt kéo uón lón nhàt sinh ra ò mgt day cùa tàm duòi vi tri tàc dung
cùa tài tn?ng và dò vòng cùa vj trf dàt tài: 1.205 --mi
0.316Pr., Il] 1+1.069 (2)
A , - - 1+- J_L(^)_0.673Ìtì
8H'[ 2jr[ 21 ì\lj Trong dò b=a néu a51.724h, và truang hg-p khàc
b-^1.6a'+h' -0.615h(3)
(4) Tài tnpng tàc dyng canh tàm, Lpng suàt kéo uón Idn nhàt sinh ra ò màt day cùa tàm ngay duói vj tri dàt tài trong và dò vong:
0.803Pf,
0A31P
1-0.82
; Ì ) . . , « . ( ! ) - O
ili
.034 (5)
(6) Tài trgng tàc dyng ò góc tàm, ùng suàt kéo uón Iòn nhàt sinh ra ò mgt trèn cùa tàm và nàm trèn duòng phàn giào cùa góc tàm dò và dò vóng:
(7)
(8) U'ng suàt sinh ra do nhièt dò chènh lgch cùa m|t trén và duòi tàm do sy van ièn cùa tam khi nhièt dp chènh giua mgt và day cùa tàm bé tóng. Còng thijc dua ra bòi Bradbury xàc cfinh ùng suàt ò cgnh eùa tàm bé tòng là:
Ci:,ja,At
Trong dò E, là mò dun dàn hòi cùa tàm khi chiù tàc dyng cùa chénh lèch nhigt dg làu dai thuòng lày 0.6E, a^: là he sÓ giàn nò nhièt cùa bé tóng xi màng, C he so phy thuóc vào phuang cùa tàm theo biéu dèi Bradbury. p: là he so poàt xòng cùa bé tòng xì màng.
2.2. Phàn tich ành huò'ng cùa càc két qua tinh toàn dén khà nàng làm viéc cùa tàm màt duòng de là bé tòng xi màng càc loai
Càc kèt qua tinh toàn ó Bang 1 bao gèm có 05 lo?!
bè tóng dy kién su dung cho mgt de, tuang ùng vói càc chièu day tàm bé tóng khàc nhau. Mò dun dàn hòi và he so poàt xòng dugc xàc dinh ò càc nghièn cùu truóc và dugc dua vào tfnh toàn. Càn cu vào két qua tinh toàn bàn kfnh dg cùng tuang dói (khoàng càch tù tàm dgt tài dén dièm có mò men uón bang 0) de tinh toàn ùng suàt cOng nhu dg vóng càc vi trf bàt Igi nhu càc phàn tfch ò myc 2.1.
Sàng 1. Phàn tieh két qua tinh toàn tàm bè tòng thuùng eàe càp euùng dò
L09Ì v^t iifU két càuCéc thóng sé dàu vào Cifèng dp chju nén d^c tnjng CLFÙng d$ chiù kéo uén Mò dun dàn hai E H$ sé Poàt xòng Chièu day tlm BTXM Céc kél qua tinh toàn Bàn kfnh dò ci>ng timng dÒi, 1 Crng suàt kéo uón gitfa tàm, ai l!fng suàt c^nh tàm, ae Cfng suàt góc tàm, oc DÒ vòng sinh ra ó gi&a tlm, ùi Dò vóng sinh ra ò canh tàm, Ae Dò vóng sinh ra ò góc tàm, Ac lifng suàt do nhiòt dgc tàm L>ng suàt do nhiòt ngang tàm Tè hòP u'ng sult lón nhat
Ooin vj
MPa lulPa MPa m m MPa MPa MPa mm mm mm MPa MPa MPa
Bè tòng xi màng thipò'ng de có fc' 30
MPa NC30 30 4 29,000
0.15 0.25 0.698 1.32 1.69 1.12 0.156 0.594 0.435 1.72 1.18 3.40
Bè tóng xi màng càc càp khàc nhau NC20
20 3.15 27,000
0.16 0.3 0.819
0.97 1.29 0.87 0.114 0.447 0.862 1.92 1.32 3.21
NC25 25 3.5 28,000
0.15 0.28 0.773
1.09 1.43 0.96 0.128 0.496 0.661 1.85 1.28 3.28
NC35 35 4.5 31,000
0.16 0.25 0.714 1.33 1.71 1.14 0.150 0.671 0.432 1.83 1.26 3.55
Bè tòng dàm làn nhièu tro bay
HVFASC35 35 4.6 30,000
0.15 0.25 0.706 1.33 1.70 1.13 0.153 0.582 0.434 1.77 1.22 3.47
mm SÓ 12 nàm 2017 I
KHOA HQC - C O N G NGHÉ H i l l
r i"
l ' "
1 r
i
XM
tu
tm
m m
1 1*1?* 1
^ J ^ p i i ^ ^ L p ,
m É m u
HCn H O N C » BVFASCK
U H I II I II I II I I i !! i jj s H i II '
1 " •
B I I I I
-||P—P^''^— "^^ '-'
NC30 NOO NCI5 N U . «V.«US
B C U t i t e DC«iili(àn a S t d i m ___^
I BCBOhll^ BGnntiiB BOàrlAm |
H/ntì 2. (>hgf su^f ò càc vi tri trong tàm vai càc bé tòng Hình 3. Dò vòng ù càc vi trì trong tàm bè tóng càc logi Bièu do phén tfch ùng suàt xuàt hièn à d u ó i càc vj
trf dgt tài bàt Igi lén tàm bé tóng vói càc logi bé tòng khàc nhau Hình 2 cho thày ràng ùng suàt sé xuàt hièn Iòn nhàt khi tài ti'gng dàt ó vj tri canh tàm. Càc già tri ùng suàt này dèu thàp ban già tri ùng suàt giói hgn cùa day tàm bè tòng. Già tri ùng suàt xuàt hièn duói day tàm khi tài dàt ò canh tàm cùa bè tóng xl màng NC20, NC25, NC35 so bé tòng t h u ò n g t u a n g ùng bang 76.4%, 84.80%, 101.34%. N h u v g y vè mgt ùng suàt ó vi tri bàt Igi cùa càc loai bè tòng khàc nhau dèu thàp han so vói ùng suàt kéo uón giòi hgn cùa bé tòng xi màng.
Bièu dò phàn tfch dò vòng ò càc vi trf bàt Igi dgt tài dói vói càc logi bé tòng khàc nhau Hình 3 cho thày rang dò vóng s§ xuàt hièn Iòn nhàt khi tài trgng dgt ò vi trf canh tàm. Già tri dò vòng xuàt hién d u ó i day tàm khi tài dgt ó cgnh tàm cùa bé tóng xi màng NC25, NC25, NC35 so bé tòng t h u ò n g NC30 t u a n g ùng bang 7 5 . 5 1 % , 83.69%, 96.05%. D ò vòng ò càc vj trf bàt Igi kbì dàt tài cùa bé tòng xi màng dèu nhò han so vói bè tóng t h u ò n g do vày de giàm bièn dang càn tàng chièu day tàm nhàt là dèi vói bé tóng c u ó n g dò thàp. V ó i kèt càu ào d u ò n g cu thè ò hình 4.3 de tàm bé tòng xi màng SC35 có cùng dg vòng vói tàm BTXM t h u ò n g NC35 thi tàng chièu day tàm bé tòng xi màng lén khoàng 10%.
I so 12 nàm 2017
Hinh 4. Cfng suàt nhiét trong tàm bé tòng càc loai theo càc phwang
Bièu dò phàn tich ùng suàt nhigt theo phuang dgc tàm và ngang tàm cùa bè tòng thuòng và càc loai bé tòng xi màng Hình 4. He so giàn nò nhièt cùa bè tóng xi màng d u g c lày theo kinh nghiém cùa Nga [6] bang 10*10-6/°C de tfnh toàn. Két qua tfnh toàn ùng suàt nhièt dgc tàm bè tóng xl màng logi NC15, NC20, NC35 bang 112%, 108%, 106% so vói BTXM t h u ò n g NC30. Vày ùng suàt nhièt xuàt hién cùa bé tóng xi màng thàp cao han so vói bè tóng xi màng t h u ò n g càp NC30. Do dò co thè xem xét dén chièu day cùa tàm bé tòng xi màng
Hình 5. Cfng suàt nhiét trong tàm bè tóng càc logi theo càc phiKfng
mm
# # # # # KHOA HOC - CÒNG NGH^
Két qua d u g c tinh toàn trong Bang 1 và Hinh 3 cho thày ràng ùng suàt sé bàt lgi nhàt là ó cgnh tàm khi bành xe ò vj tri cgnh tàm, và ùng suàt suàt hièn do chénh léch nhiét khà iòn nhàt là theo phuang dgc tàm. Khi truóng hgp bàt Igi nhàt là tóng ùng suàt sinh ra do nhièt và ùng suàt lón nhàt sinh ra do vi tri bành xe ò cgnh tàm nhu Hinh 5. Két qua tàc dung dòng thói cùa ùng suàt nhiét và ùng suàt do tài ò vj tri bàt Igi d u g c trình bay trong Hình 5 Han nùa két qua theo càc huòng dan hign hành dèu eho thày ùng suàt sinh ò vi tri bàt lgi dèu thàp han cuòng dò kéo uón giói han cùa bé tòng. Nén xét vè mat ea hpc chua tinh dén càc yéu té vè nhiét, thi bè tòng xi mang NC30 vói lóp móng tuang ùng có thè dàp ùng d u g c khà nàng chju tal.
3. KÉT LUAN
U'ng suàt bàt Igi xuàt hièn ó v; tri trung dièm cùa canh tàm bè tòng xi màng, két qua tfnh toàn hoàn toàn phù hgp vói vièc do thuc té ò mot so d y àn truóc day;
Nèn cùng (solid foundation) có bàn kinh dò cùng giàm dàng kè so vói nèn mèm (liquid foundation) t ù dò ùng suàt xuàt hién ò càc vj tri bàt Igi cùng nhó han. Nén vige già co nèn cùng (dàt già có xl màng và tro bay) cho két càu màt duóng de là phù hgp VÓI dièu kièn chju tài két hgp giao thóng cùa duòng de;
Khi s u dung màc bé tòng thàp han de làm lòp màt, bàn kinh dg cùng tàng lén do dò de dat dugc ùng suàt nhó càn tàng chièu day tàm. Tuy nhièn néu s u dung NC20 (bè tóng t h u ò n g có cuòng dò 20MPa màu try) thi ca bàn khóng dàp ùng d u g c két càu mgt duòng nói ehung dói vói khà nàng chiù bàt lgi dèng thòi;
Bè tòng xl màng màt duòng de két hgp giao thòng nén có càp cuòng dò t ù 35MPa trò lén trèn m i u tru de dàp ùng d u g c muc tiéu cà c u ò n g dò cùng nhu tinh chat nhièt.
Vièc che tao két hgp duòng de và duóng òtò bang s u dung két càu bé tóng xi màng trèn nèn dàt già có là dat d u g c nhùng yèu càu trong xày dyng càc còng trinh duòng de két hgp giao thòng hign nay •
m m\im
TÀI LlEU THAM KHÀO
1. Bg Khoa hgc và Còng nghé (2014), "Dàt già .j có bang chat két dfnh vó c a , hóa chat hogc già | có tong hgp, s u dyng trong xày d y n g duòng J bg - thi còng và nghiém thu", Tièu chuàn Vigt Nam TCVN 10379-2014.
2. Bó Khoa hgc và Còng nghè (2011), "Mòng , càp phói dà dàm và cap phói thièn nhièn già có xi màng trong két càu d u ò n g ò tò - Thi cóng và ngigm thu", Tiéu chuàn Vi$t Nam TCVN 8858-2011.
3. Roads Congress IRC (1998), Guidelines for the use of dry iean concrete as subbase for rigid pavement. New Delhi, India, SP 49-1998, ? 10 pp.
4. Naik, T. R. et al. (2001), "Strength and durabiiity of roller compacted HVFA concrete pavements", Practiee Periodical on Structural Design and Construction 6 (4) pp.154-165.
5. V.M. Bezruk, A.X. Elenovits (1981): Ao d u ò n g bang dàt già có, Nhà xuàt bàn Khoa hgc ky thugt, ASTM C618 (2003), Coal Fty Ash and raw or Calcined Naturai Pozzoland for Use in Concrete.
6. Westergaard, H.M. (1926), "Stresses in Concrete Pavements Computed byTheoretical ^ Analysis", Public Roads, V. 7, No. 2, Apr.
7. Griffths. G. Thom N. (2007), Concrete Pavement Design Guidance Notes, Taylor &
Francis. New York, USA.
8. Dgng Còng H u ò n g . "Nghièn c ù u thyc nghigm già có dàt thàn de hùu Duóng két hgp làm d u ò n g giao thóng bang vgt liéu xi màng và tro bay". Tgp chi KHKT Thùy Igi và Mói truóng. Só 58, trang 34-40, thàng 9/2017.
9. Dàng Cóng Huòng. "Nghién c ù u s u dyng tro bay n h u mot phàn chat két dfnh trong móng càp phói dà dàm già có xi màng làm két càu mgt de két hgp giao thóng". Tgp chf càu duóng Vièt Nam. So 8, trang 26-30, thàng 8/2017.
SÓ 12 nàm 2017
