6. Nội dung và yêu cầu xử lý (sửa chữa) các công trình an toàn phòng hộ, dẫn hướng và báo hiệu trên đoạn đường chờ lún
6.1. Yêu cầu chung
Trên đường chờ lún, tại các đoạn phải bù lún (xem 5.4.1, 5.4.2 và 5.4.3), chiều cao các công trình phòng hộ ở dải phân cách giữa hoặc ở lề đất (như lan can phòng hộ bằng thép hình, bằng bê tông xi măng, bằng dây cáp,…), chiều cao các cọc tiêu dẫn hướng, chiều cao các khung giá, cột hẫng lắp đặt các biển báo hiệu và cả chiều cao các cột cây số,… đều có thể bị hạ thấp tương đối so với mặt đường phần xe chạy được bù lún thường xuyên.
Để đảm bảo an toàn xe chạy và cung cấp đầy đủ các thông tin, chỉ dẫn cho người sử dụng đường trên đường chờ lún, cơ quan quản lý đường bộ (doanh nghiệp đầu tư và quản lý đoạn đường chờ lún) và đơn vị quản lý khai thác cần áp dụng các giải pháp xử lý cơ bản dưới đây:
6.1.1. Giảm tốc độ khai thác quy định trên đoạn đường chờ lún như đề cập ở 4.2.
6.1.2. Trên đoạn đường đắp trên đất yếu dự báo phải chờ lún nên thiết kế lắp đặt các công trình phòng hộ, dẫn hướng và báo hiệu có chiều cao dự trữ (hoặc chiều cao của kết cấu có thể điều chỉnh tăng thêm) để bù lún phía dưới sao cho luôn bảo đảm tĩnh không trong phạm vi phần xe chạy, bảo đảm hạn chế sự cố khi xe mất lái đâm va vào các công trình phòng hộ và bảo đảm lái xe vẫn tiếp nhận được đủ thông tin chỉ dẫn cần thiết.
Chiều cao dự trữ để bù lún ít nhất nên bằng độ lún còn lại ΔS kể từ khi đưa đường vào khai thác dự báo theo tính toán lý thuyết và/hoặc theo đường cong quan trắc lún thực trong quá trình xây dựng nền đắp trên đất yếu.
Độ lún còn lại ΔS kể từ khi đưa đường vào khai thác ở đây cũng có thể xem là bắt đầu kể từ khi lắp đặt các công trình nói trên cho đến t năm sau đó như đề cập ở 4.3.1, nhưng để giảm thiểu việc sửa chữa có thể dự báo đến khi hoàn toàn tắt lún (đặc biệt là đối với khung giá treo biển báo và các lan can phòng hộ loại khó sửa chữa). Cách dự báo lún ΔS xem ở 8.3.3.
6.1.3. Trên đoạn đường có bù lún nên tăng cường báo hiệu chỉ dẫn bằng vạch kẻ, ký hiệu và chữ viết ngay trên mặt đường phần xe chạy (theo QCVN 41:2016/BGTVT).
6.2. Nội dung và yêu cầu xử lý (sửa chữa) các công trình an toàn phòng hộ và dẫn hướng trên đoạn đường chờ lún.
6.2.1. Lan can phòng hộ
6.2.1.1. Lan can phòng hộ bằng thép hình tôn lượn sóng hoặc phòng hộ cứng được bố trí theo quy định ở mục 11.1 của TCVN 5729:2012 hoặc mục 12.3.2 của TCVN 4054:2005. Theo đó chiều cao từ mặt đường hoặc từ mặt lề lên đến đỉnh cột lan can hoặc đỉnh tường cho phép trong phạm vi 70 ÷ 80 cm (tối thiểu là 70 cm). Như vậy trong đoạn đường chờ lún nên sử dụng lan can hoặc tường có chiều cao 80 cm sẽ có được một chiều cao dự trữ để bù lún là 10 cm, có nghĩa là trong quá trình chờ lún, nếu độ lún còn lại không quá 10 cm thì đơn vị quản lý khai thác không cần phải nâng cao lan can hoặc tường phòng hộ.
6.2.1.2. Đối với tường phòng hộ cứng bằng bê tông xi măng bố trí ở dải phân cách giữa hoặc ở lề đất (khi qua các đoạn nền đắp cao) thì có thể nâng chiều cao tường lên cao hơn nữa để có đủ chiều cao dự trữ bù lún phía dưới như đề cập ở 6.1.2. Nếu nâng chiều cao tường lên 1,27 m như quy định ở mục 11.1.5 của TCVN 5729:2012 thì có thể kết hợp chống lóa mắt do pha đèn xe ngược chiều về ban đêm đồng thời lại có một chiều cao dự trữ bù lún tới 57 cm.
6.2.1.3. Khác với tường phòng hộ cứng hoặc lan can phòng hộ bằng thép hình (tôn 2 sóng, tôn 3 sóng) luôn có một khoảng trống (hở) kể từ mép dưới của thanh tôn lượn sóng đến mặt lề đất. Theo các tiêu chuẩn hiện hành (mục 11.1.5 TCVN 5729:2012) thì khoảng trống này không nên lớn hơn 50 cm để khi đâm va đầu xe con được cản lại không dễ lao ra ngoài phía lan can. Như vậy việc bố trí lan can phòng hộ loại bằng thép hình ở đoạn đường chờ lún cần được bảo đảm 2 điều kiện là: Chiều cao trên mặt lề (mặt dải phân cách giữa) tối thiểu bằng 70 cm và khoảng trống dưới lan can tối đa là 50 cm. Hai yêu cầu này phải được đảm bảo ở mọi lúc dù diễn biến lún và bù lún thực tế xảy ra như thế nào. Do vậy nếu khi mới đưa đường vào khai thác đã thiết kế lắp đặt lan can phòng hộ loại này có chiều cao lớn hơn 80 cm thì trong khoảng thời gian chưa tiến hành đợt bù lún đầu tiên khoảng hở phía dưới sẽ lớn hơn 50 cm dẫn đến kém an toàn. Do vậy nếu dùng lan can tôn 2 sóng thì chiều cao lớn nhất của lan can chỉ nên là 80 cm như đã đề cập ở 6.2.1.1.
Để có thể nâng cao chiều cao lan can phòng hộ nhằm tăng chiều cao dự trữ bù lún phía dưới nhưng vẫn bảo đảm khoảng trống phía dưới lan can sau bù lún không quá 50 cm, tại đoạn đường chờ lún nên sử dụng loại lan can phòng hộ tôn 3 sóng (chiều cao tiết diện tôn có thể từ 450 ÷ 500 mm) với chiều cao lan can có thể tới 100 ÷ 105 cm để tạo ra một khoảng dự trữ bù lún phần dưới được tới 30 ÷ 35 cm.
Hiện ở các nước còn dùng các loại lan can thép 3 sóng kèm theo thanh chắn phía trên đầu cột cao tới 130 cm kể từ mặt lề đến đỉnh cột. Nếu bố trí loại này ở đoạn đường chờ lún thì cũng có thể tạo ra một chiều cao dự trữ để bù lún phía dưới lớn hơn.
6.2.2. Cọc tiêu dẫn hướng
Cọc tiêu dẫn hướng được bố trí theo 12.3.1 của TCVN 4054:2005 (cao trên vai đường 0,6 m), theo 11.2.1 của TCVN 5729:2012 (cao trên vai đường 1,05 m) và theo điều 57, 58, 59 của QCVN 41:2016/BGTVT (cao trên vai đường có thể thay đổi 40 ÷ 70 cm). Như vậy trên đoạn đường chờ lún chiều cao cọc tiêu có thể tăng cao để dự phòng bù lún như đề cập ở 6.1.2 tùy theo độ lún còn lại dự báo kể từ khi đưa đường vào khai thác.
Trên cọc tiêu phải gắn mắt phản quang hoặc có sơn phản quang theo các quy chuẩn và các tiêu chuẩn hiện hành.
6.2.3. Chiều cao khung giá treo biển báo hiệu
Trên đoạn đường chờ lún, chiều cao khung giá treo biển báo hiệu phải được tăng cao để dự phòng bù lún phần xe chạy phía dưới, cụ thể là: Kể từ cạnh dưới của biển treo đến mặt đường phải bằng chiều cao tĩnh không quy định cộng thêm chiều cao dự trữ bù lún xác định theo 6.1.2.
Chiều cao tĩnh không của đường ô tô các cấp được quy định ở 4.10.2 của TCVN 4054:2005 và của đường cao tốc được quy định ở 5.4 của TCVN 5729:2012.
6.2.4. Chiều cao đặt biển báo trên cột ở đoạn đường chờ lún
Chiều cao này phải tuân thủ ở điều 22 của QCVN 41:2016/TCĐBVN nhưng trên đoạn đường chờ lún cũng nên tăng chiều cao thêm để dự trữ bù lún như ở 6.2.3.
6.2.5. Cột Km trên đoạn đường chờ lún
Cột Km đặt ở lề đường hoặc đặt ở dải phân cách giữa có cấu tạo như ở Phụ lục I QCVN 41:2016/BGTVT nhưng trên đoạn đường chờ lún nên tăng chiều cao phần đế thêm một chiều cao dự trữ bù lún như đề cập ở 6.2.3 (trong khi vẫn giữ nguyên phần thân cột theo QCVN 41:2016/BGTVT).
6.2.6. Chiều cao cột trụ đèn chiếu sáng
Trên đoạn đường chờ lún nên thiết kế, bố trí chiều cao này có xét đến dự trữ bù lún như đề cập ở 6.2.3.
7. Nội dung và các yêu cầu xử lý (sửa chữa) hoàn thiện đoạn đường chờ lún khi kết thúc quá trình chờ lún.
7.1. Đo đạc, điều tra, đề xuất các giải pháp tu bổ, hoàn thiện đoạn đường chờ lún.
7.1.1. Đo vẽ các yếu tố hình học
Tại thời điểm sắp kết thúc quá trình chờ lún như đề cập ở 4.4, đơn vị quản lý khai thác cần đo vẽ lại các yếu tố hình học thực tế của đoạn đường chờ lún sau các đợt bù lún đã thực hiện trước đó.
7.1.1.1. Đo kiểm tra lại các yếu tố bình đồ tuyến: Chỉ cần kiểm tra bán kính đường cong, chiều dài đoạn chuyển tiếp, không cần vẽ bình đồ
7.1.1.2. Đo và vẽ mặt cắt dọc với khoảng cách các điểm đo không lớn hơn 20 m; cũng nên đo vẽ riêng theo tim mỗi phần xe chạy. Không cần đóng cọc mà chỉ cần đánh dấu sơn trên mặt đường tại các điểm đo để đo tiếp mặt cắt ngang tại đó.
7.1.1.3. Đo và vẽ mặt cắt ngang tại tất cả các điểm đã đo cao độ trên mặt cắt dọc: Phạm vi đo vẽ mặt cắt ngang phải bao gồm phần lề, mái taluy, rãnh dọc chân taluy và đường gom (nếu có).
7.1.2. Điều tra hiện trạng các công trình thoát nước
Yêu cầu biết rõ độ lún thực và tình trạng hư hỏng ở thời điểm kết thúc quá trình chờ lún của hệ thống thoát nước mặt phần xe chạy ở các đoạn đường cong có siêu cao, các dốc nước đặt trên taluy, các cống thoát nước qua đường (gồm cả bộ phận thượng và hạ lưu cống) và các rãnh biên của đường gom (nếu có).
7.1.3. Điều tra hiện trạng lún và hư hỏng các công trình an toàn phòng hộ, dẫn hướng và báo hiệu (gồm cả vạch kẻ, báo hiệu bằng chữ viết trên mặt phần xe chạy).
7.1.4. Điều tra hiện trạng kết cấu áo đường sau quá trình bù lún.
7.1.4.1. Có thể dựa vào số liệu các đợt bù lún để báo cáo rõ bề dày và vật liệu các đợt bù lún và tổng bề dày đã bù lún trong quá trình khai thác đoạn đường bù lún. Nên khoan kiểm tra bề dày và tình trạng dính bám giữa các đợt bù lún (khoan đại diện cho các đoạn có quá trình bù lún thực tế khác nhau). Không nhất thiết phải điều tra và khoan xuống kết cấu áo đường đã được xây dựng theo thiết kế.
7.1.4.2. Đo lại độ nhám và độ bằng phẳng theo quy định ở TCVN 8866:2011 và TCVN 8865:2011.
7.2. Đề xuất và thực hiện các giải pháp tu bổ và hoàn thiện.
7.2.1. Tu bổ, hoàn thiện các yếu tố hình học của đoạn đường sắp kết thúc quá trình chờ lún
7.2.1.1. Phải tu bổ, sửa chữa các yếu tố hình học của đoạn đường chờ lún để đạt được các chỉ tiêu quy định tương ứng với tốc độ thiết kế của dự án thay vì chỉ đang đảm bảo tốc độ khai thác tạm như đề cập ở 4.2, trong đó chủ yếu là các yếu tố mặt cắt dọc và mặt cắt ngang (độ dốc dọc, chiều dài dốc, đường cong đứng lồi hoặc lõm, độ dốc ngang và siêu cao).
7.2.1.2. Để thực hiện yêu cầu này, đơn vị quản lý khai thác đoạn đường chờ lún phải dựa vào kết quả đo vẽ các yếu tố hình học thực tế sau các đợt bù lún đã thực hiện trước đó như đề cập ở 7.1.1 để thiết kế lại các yếu tố hình học, chủ yếu là các yếu tố trên mặt cắt dọc và mặt cắt ngang. Đường đỏ thiết kế lại trên mặt cắt dọc và mặt cắt ngang tốt nhất sao cho khối lượng tu bổ, sửa chữa lại đoạn đường chờ lún lúc này sẽ là ít nhất nhưng vẫn đáp ứng các chỉ tiêu quy định ở 7.2.1.1, tức là đường đỏ thiết kế lại không nhất thiết phải trùng khớp với đường đỏ trong hồ sơ thiết kế ban đầu của dự án mà chỉ cần thỏa mãn các chỉ tiêu thiết kế quy định ở TCVN 4054:2005 (đối với đường ô tô các cấp) hoặc quy định ở TCVN 5729:2012 (đối với đường cao tốc).
Từ kết quả thiết kế lại nói trên sẽ đưa ra được các yêu cầu tu bổ, hoàn thiện (bù lún và bù vênh) tại từng mặt cắt ngang đã đo vẽ.
Chú ý rằng nếu việc thiết kế lại các yếu tố hình học nếu có khác biệt với hồ sơ thiết kế ban đầu của dự án thì dù đã đạt yêu cầu ở 7.2.1.1 thì đơn vị quản lý khai thác đoạn đường chờ lún vẫn phải trình cấp có thẩm quyền phê duyệt lại trước khi thực hiện việc tu bổ, hoàn thiện theo nội dung đã thiết kế lại đó.
Việc bù lún, bù vênh theo đường đỏ thiết kế lại vẫn có thể áp dụng các giải pháp và công nghệ tùy trường hợp như hướng dẫn ở 5.4.
7.2.2. Đối với các công trình trong hệ thống thoát nước của đoạn đường chờ lún, thông qua kết quả điều tra hiện trạng đề cập ở 7.1.2 có thể đề xuất và thực hiện các giải pháp tu bổ, sửa chữa lần cuối theo hướng dẫn ở 5.5.
7.2.3. Đối với các công trình an toàn phòng hộ, dẫn hướng và báo hiệu dựa vào kết quả điều tra ở 7.1.3 để đề xuất và thực hiện các giải pháp sửa chữa lần cuối theo các hướng dẫn ở 6.2.1, 6.2.2, 6.2.3, 6.2.4 và 6.2.5.
7.2.4. Đối với kết cấu mặt đường, nếu kết quả đo lại độ bằng phẳng và độ nhám của đoạn đường chờ lún không đạt yêu cầu tương thích với cấp hạng và tốc độ khai thác của dự án thì cần báo cáo với cấp có thẩm quyền phê duyệt cho rải thêm lớp hao mòn tạo phẳng, tạo nhám, đặc biệt là đối với các đoạn đường cao tốc chờ lún chưa rải tạo nhám như hướng dẫn ở 4.5.
Về kết cấu, các lớp bù lún được giữ nguyên như đã thực hiện các đợt bù lún trước đó nhưng số liệu điều tra lại ở 7.1.4 được dùng để đưa vào hồ sơ đăng ký cầu, đường khi bắt đầu đưa đoạn đường chờ lún vào khai thác bình thường.
7.3. Lập hồ sơ đăng ký cầu đường sau khi tu bổ hoàn thiện đoạn đường chờ lún
Sau khi kết thúc quá trình chờ lún và tu bổ, hoàn thiện xong lần cuối, đơn vị quản lý khai thác đoạn đường chờ lún phải lập hồ sơ đăng ký cầu, đường cho đoạn đường này với các nội dung theo quy định ở 4.2.4.1 của TCCS 07: 2013/TCĐBVN, trong đó phải có sơ đồ hệ thống mốc cao độ dọc đoạn tuyến.
8. Các yêu cầu về thu thập tài liệu ban đầu và quan trắc cập nhật số liệu lún trong thời gian quản lý khai thác đoạn đường chờ lún
8.1. Yêu cầu về thu thập tài liệu ban đầu
Để có thể hoàn thành được nhiệm vụ quản lý khai thác đoạn đường chờ lún đã nêu ở 4.1, đơn vị quản lý khai thác trước hết phải thu thập và nhận bàn giao lại từ các đơn vị thiết kế và thi công đoạn đường đó các tài liệu dưới đây:
8.1.1. Hồ sơ thiết kế và hồ sơ hoàn công của đoạn đường chờ lún bao gồm đầy đủ các hạng mục công trình và chi tiết các yếu tố hình học của đoạn đường. Trong đó đặc biệt chú trọng hồ sơ thiết kế và thực thi xử lý nền đất yếu.
8.1.2. Về xử lý nền đất yếu, đơn vị quản lý khai thác đoạn đường chờ lún cần nắm chắc các thông tin dưới đây:
8.1.2.1. Số liệu dự báo độ lún còn lại sau t năm (trị số ΔS đề cập ở 4.3.2) và cả độ lún còn lại cho đến khi tắt lún hoàn toàn kể từ khi bắt đầu đưa đường vào khai thác tạm. Các số liệu này phải do nhà thầu thi công và tư vấn giám sát thi công đoạn đường chờ lún cung cấp (gồm cả số liệu dự báo theo tính toán thiết kế và số liệu dự báo theo số liệu quan trắc trong quá trình thi công nền, mặt đường).
8.1.2.2. Hệ thống mốc quan trắc lún (mốc cao độ và vị trí đặt các bàn đo lún đã được nhà thầu chuyển lên định vị trên mặt đường) và chuỗi số liệu quan trắc lún thực trong quá trình thi công, trong đó đặc biệt quan trọng là các số liệu quan trắc lún kể từ sau khi dỡ tải (nếu có sử dụng giải pháp gia tải trước) và làm xong kết cấu áo đường cũng như từ lúc làm xong mặt đường đến khi đưa đường vào khai thác.
Chú ý rằng các điểm quan trắc lún trong thời gian thi công đắp nền trên đất yếu chính là vị trí đầu thanh thép thẳng đứng gắn với bàn đo lún đặt trên mặt nền đất yếu (đáy nền đắp). Việc quan trắc lún của nền đường trên đất yếu sẽ bị gián đoạn khi bắt đầu thi công kết cấu áo đường (lúc đó thanh thép thẳng đứng và ống cách ly được gắn liền với bàn đo lún phía dưới sẽ bị lấp đi để thi công áo đường). Do vậy, trước khi thi công lớp móng dưới cùng của áo đường nhà thầu đã phải đo xác định được vị trí (tọa độ) của đầu thanh thép đo lún để sau khi thi công xong các lớp áo đường có thể xác định lại (cắm lại) các điểm đó trên mặt đường dùng cho việc tiếp tục quan trắc lún tại đó. Kết quả đo lún tại đây cho ta biết được tổng độ lún của nền đất yếu do tác dụng của tổng tải trọng của nền mặt đường để so với tổng độ lún dự báo theo thiết kế.
Việc xác định vị trí đầu thanh thép đo lún trước khi thi công áo đường có thể thực hiện bằng máy kinh vĩ để móc nối điểm đo lún với hai điểm cố định khác hoặc cũng có thể dùng công nghệ GPS. Sau khi thi công xong áo đường lại cắm (cố định) lại các điểm đo trên mặt đường bằng các đinh thép có mũi đóng xuống mặt đường theo quy cách đề cập ở 8.2.3.
8.2. Yêu cầu về việc quan trắc lún kể từ khi đưa đoạn đường chờ lún vào khai thác
8.2.1. Đơn vị quản lý khai thác phải bố trí thêm các mặt cắt ngang quan trắc lún trên đoạn đường chờ lún. Tùy chiều dài đoạn đường chờ lún, nên bố trí các mặt cắt ngang đo lún với khoảng cách 50 ÷ 100 m dài /1 mặt cắt, trong đó bao gồm cả mặt cắt quan trắc lún cũ đã được nhà thầu sử dụng từ khi thi công đắp nền đề cập ở 8.1.2.2. Tuy nhiên, tại các vị trí đặc trưng dưới đây trên đoạn đường chờ lún phải có một mặt cắt đo lún:
a. Tại cuối bản quá độ của đoạn đường 2 bên mố cầu (kể cả các cầu vượt) và các cống chui, cống thoát nước có diễn biến lún đáng kể (với các cống chỉ cần bố trí một mặt cắt ngang một bên cống);
b. Tại lân cận điểm đầu và điểm cuối đoạn đường chờ lún (lân cận trong phạm vi 10 ÷ 20 m);
c. Tại lân cận khu vực quan sát thấy lún nhiều nhất.
8.2.2. Trên mỗi mặt cắt phải cố định bằng đinh mũ có đánh dấu sơn các điểm quan trắc lún tại tim đường và tại mép lề gia cố chỗ liền kề với mép lề đất. Với đường cao tốc và đường nhiều làn xe nên bố trí thêm điểm quan trắc tại tim mỗi làn xe.
8.2.3. Đinh mũ cố định điểm đo lún bằng thép đường kính 15 mm đóng sâu vào mặt đường hoặc mặt lề gia cố 10 cm. Bên lề đất đóng một cọc gỗ đường kính 7 cm dài 40 cm để báo vị trí mặt cắt ngang quan trắc lún (vận dụng theo Phụ lục 1 quy trình khảo sát đường ô tô 22 TCN 263 – 2000).
8.2.4. Tần số quan trắc lún.
Tùy thực tế diễn biến lún, tần số đo lún nên là 7 ngày đến 15 ngày /1 lần nhưng không được quá 15 ngày /1 lần.
8.2.5. Sai số và máy thủy bình đo lún.
8.2.5.1. Yêu cầu sai số cho phép khi quan trắc lún là
2 mm
8.2.5.2. Nên dùng máy cao đạc có mức độ chính xác cao và dung mia Inva có gắn ông thủy để quan trắc lún
8.3. Xử lý số liệu quan trắc lún
8.3.1. Dựa vào chuỗi số liệu quan trắc lún thực kể từ khi làm xong mặt đường do nhà thầu thi công bàn giao lại và số liệu quan trắc lún do đơn vị quản lý khai thác đoạn đường chờ lún đề cập ở 8.2.1, trước hết cần vẽ đồ thị độ lún S = f(t) như ở Hình 4.
Hình 4 – Đồ thị biểu diễn kết quả quan trắc lún thực theo thời gian S = f(t)
Trị số lún quan trắc ở thời điểm t[SUB]i[/SUB] là S[SUB]i[/SUB] = S[SUB]o[/SUB] + s[SUB]i[/SUB]
Trên Hình 4, S[SUB]o[/SUB] là độ lún thực đã quan trắc được ở thời điểm sát ngày bắt đầu đưa đường vào khai thác, tức là tổng độ lún thực đã xảy ra từ khi bắt đầu đắp nền đến khi đưa đường vào khai thác (S[SUB]o[/SUB] chỉ có ở các mặt cắt quan trắc lún do nhà thầu và tư vấn giám sát thi công đoạn đường chờ lún bàn giao lại đề cập ở 8.1.2.1). Tại các mặt cắt quan trắc lún mới bố trí thêm trên đoạn đường chờ lún đề cập ở 8.2.1. thì lấy S[SUB]o[/SUB] từ mặt cắt quan trắc lún gần nhất đã thiết lập từ khi bắt đầu đắp nền.
Cũng trên Hình 4, đoạn (1) (đường cong vẽ nét liền) là đoạn đường cong nối các trị số lún quan trắc S[SUB]i[/SUB] = S[SUB]o[/SUB] + s[SUB]i[/SUB] do đơn vị quản lý khai thác đoạn đường chờ lún đo được ở thời điểm t[SUB]i[/SUB] kể từ khi đưa đường vào khai thác.
Còn đoạn đường cong (2) (vẽ nét đứt) là đoạn đường cong lún ngoại suy sau khi dự báo được trị số độ lún cuối cùng S[SUB]∞[/SUB] (độ lún tổng cộng kể từ khi bắt đầu đắp nền đến khi tắt lún hoàn toàn).
Việc dự báo trị số lún cuối cùng S[SUB]∞[/SUB] được tiến hành theo hướng dẫn ở 8.3.2.
8.3.2. Dự báo tổng độ lún cuối cùng S[SUB]∞[/SUB]
Dựa vào đoạn đường cong quan trắc lún (đoạn (1) trên Hình 4) có thể sử dụng phương pháp Asaoka để dự báo được độ lún cuối cùng (độ lún tổng cộng đến khi tắt lún) S[SUB]∞[/SUB] theo trình tự sau đây:
a. Chia đoạn đường cong (1) theo các khoảng thời gian Δt bằng nhau tương ứng với mỗi thời điểm khác nhau Δt sẽ có các trị số độ lún S[SUB]1[/SUB], S[SUB]2[/SUB],…, S[SUB]n[/SUB];
b. Vẽ đồ thị có trục tung là trị số S[SUB]i [/SUB]và trục hoành là trị số độ lún ứng với thời điểm kề liền trước đó S[SUB]i-1[/SUB], như ở Hình 5.
Chú ý là tốc độ lún ngày càng giảm đi (tức là trị số S[SUB]i[/SUB] luôn luôn nhỏ hơn S[SUB]i-1[/SUB], do vậy các điểm có tọa độ (S[SUB]i[/SUB], S[SUB]i-1[/SUB]) luôn luôn nằm phía trên đường phân giác (đường 45[SUP]o[/SUP]) của hệ trục tọa độ như thấy ở trên Hình 5.
Hình 5 – Đồ thị S[SUB]i[/SUB] = f(S[SUB]i-1[/SUB]) xuất phát từ số liệu quan trắc lún
theo thời gian S = f(t) ở Hình 4
c. Nối các điểm có tọa độ (S[SUB]i[/SUB] , S[SUB]i-1[/SUB]) bằng một đường thẳng sao cho đường thẳng gần đúng này đi sát các điểm đó nhất (có thể sử dụng các phần mềm đơn giản trên máy tính để xác định đường thẳng). Kéo dài đường thẳng gần đúng này để nó cắt đường phân giác của hệ tọa tại M. Tại M ta có S[SUB]i-1 [/SUB]= S[SUB]i[/SUB] = S[SUB]M[/SUB], tức là tại M độ lún đo lần sau vẫn bằng với độ lún đo lần trước (lúc đó xem như tắt lún) và S[SUB]M[/SUB] (độ lún tại M) chính là độ lún cuối cùng S[SUB]∞[/SUB].
Để dự báo được độ lún cuối cùng S[SUB]∞[/SUB] theo phương pháp vẽ đồ thị nói trên nên có đủ chuỗi số liệu quan trắc lún ít nhất là 6 tháng kể từ khi bắt đầu đưa đường vào khai thác nếu như trong 6 tháng đó diễn biến lún vẫn chưa đến thời điểm kết thúc quá trình chờ lún đề cập ở mục 4.4.
Chia khoảng thời gian Δt nên trùng với tần số quan trắc đề cập ở 8.2.4.
Ngoài phương pháp Asaoka nêu trên, có thể áp dụng các phương pháp khác (nếu thấy là thích hợp) để tính tổng độ lún cuối cùng S[SUB]∞[/SUB].
8.3.3. Dự báo độ lún còn lại ΔS kể từ thời điểm n (là thời điểm vừa quan trắc lún gần nhất như thể hiện tại Hình 4).
Độ lún còn lại được xác định từ tổng độ lún cuối cùng S[SUB]∞[/SUB] theo biểu thức (2):
ΔS = S[SUB]∞[/SUB] – S[SUB]n [/SUB] (2)
Trong đó S[SUB]n[/SUB] là tổng độ lún thực quan trắc được ở thời điểm n (Hình 4), tức là độ lún đo được sau thời gian t[SUB]n[/SUB] kể từ khi đưa đường vào khai thác.
8.3.4. Xác định quãng thời gian kể từ thời điểm n đến khi dự báo tắt lún (t[SUB]∞[/SUB] – t[SUB]n[/SUB])
Việc xác định (t[SUB]∞[/SUB] – t[SUB]n[/SUB]) được thực hiện theo trình tự sau:
a. Theo sổ quan trắc lún xác định t[SUB]n[/SUB] là quãng thời gian kể từ khi đưa đường vào khai thác (tức là ở Hình 4 từ t = 0) cho đến lần đo lún gần nhất vừa thực hiện, đồng thời cũng xác định được độ lún tổng cộng thực đo được ở thời điểm đó là S[SUB]n[/SUB] (Hình 4);
b. Tính độ cố kết đạt được ở thời điểm t[SUB]n [/SUB]theo biểu thức (3):
U[SUB]n[/SUB] =
; (3)
Trong đó S[SUB]∞[/SUB] đã dự báo được như ở 8.3.2.
c. Từ trị số U[SUB]n[/SUB] tính được, theo Bảng 2 tra ngược ra được trị số nhân tố thời gian
tương ứng.
Bảng 2 – Độ cố kết đạt được tùy thuộc vào nhân tố T[SUB]v[/SUB], U[SUB]v [/SUB]= f (T)
| T[SUB]v[/SUB] |
0,004 |
0,008 |
0,012 |
0,020 |
0,028 |
0,036 |
0,048 |
| U[SUB]v[/SUB] |
0,080 |
0,104 |
0,125 |
0,160 |
0,189 |
0,214 |
0,247 |
| |
|
|
|
|
|
|
|
| T[SUB]v[/SUB] |
0,060 |
0,072 |
0,100 |
0,125 |
0,167 |
0,200 |
0,250 |
| U[SUB]v[/SUB] |
0,276 |
0,303 |
0,357 |
0,399 |
0,461 |
0,504 |
0,562 |
| |
|
|
|
|
|
|
|
| T[SUB]v[/SUB] |
0,300 |
0,350 |
0,400 |
0,500 |
0,600 |
0,800 |
1,000 |
| U[SUB]v[/SUB] |
0,631 |
0,650 |
0,698 |
0,764 |
0,816 |
0,887 |
0,931 |
| |
|
|
| T[SUB]v[/SUB] |
2,000 |
|
| U[SUB]v[/SUB] |
0,994 |
|
d. Theo lý thuyết ta có:
=
[SUP].[/SUP] t[SUB]n [/SUB](4)
Trong biểu thức (4) đã biết t[SUB]n[/SUB] và
(tra ngược ra từ U[SUB]n[/SUB]) nên có thể tính ra được
, trong đó
là hệ số cố kết trung bình của nền đất yếu trong khoảng thời gian t[SUB]n[/SUB] khi nó chịu tải trọng đắp (tải trọng nền mặt đường); còn H là chiều sâu thoát nước cố kết được xác định theo 22 TCN 262 – 2000. Tuy nhiên ở đây ta không cần quan tâm xác định H mà chỉ cần tính ngược từ
và t[SUB]n[/SUB] ra trị số
.
e. Cũng theo Bảng 2 ta có thể xác định được trị số nhân tố thời gian khi tắt lún hoàn toàn là
= 2,000 (tương ứng độ cố kết U[SUB]∞[/SUB] = 0,994). Cũng theo lý thuyết ta có:
=
[SUP].[/SUP] t[SUB]∞[/SUB] = 2,0 (5)
Giả sử trong quãng thời gian (t[SUB]∞[/SUB] – t[SUB]n[/SUB]) hệ số cố kết trung bình của nền đất yếu vẫn giữ như trong thời gian t[SUB]n[/SUB] đã xác định được ở trên (tức là
vẫn không thay đổi) ta có thể lấy trị số
xác định được ở bước
e thay vào biểu thức (5) để tính ra được t[SUB]∞[/SUB] là thời gian kể từ khi đưa đường vào khai thác đến khi tắt lún.
f. Biết t[SUB]∞[/SUB] và t[SUB]n[/SUB], ta có thể dự tính được quãng thời gian kể từ khi thực hiện đo lún gần nhất đến khi tắt lún hoàn toàn (t[SUB]∞[/SUB] – t[SUB]n[/SUB]).
8.4. Phân tích xác định thời điểm kết thúc quá trình chờ lún của đoạn đường chờ lún
8.4.1. Dựa vào việc xử lý số liệu quan trắc lún đề cập ở 8.3, đơn vị quản lý khai thác đoạn đường chờ lún cần phân tích xem tại thời điểm t[SUB]n[/SUB] kể từ khi đưa đường vào khai thác quá trình chờ lún đã kết thúc chưa. Việc phân tích này phải dựa vào trị số độ lún còn lại ΔS dự báo theo các chỉ dẫn ở 8.3.3 và quãng thời gian từ thời điểm n đến khi tắt lún xác định theo chỉ dẫn ở 8.3.4. Nếu thỏa mãn đồng thời các điều kiện dưới đây thì quá trình chờ lún được xem là kết thúc.
a. Nếu ΔS ≤ [ΔS] với [ΔS] là độ lún cho phép còn lại xác định như đề cập ở 4.3.1;
b. Quãng thời gian kể từ thời điểm quan trắc lún lần gần nhất t[SUB]n[/SUB] đến khi dự báo tắt lún hoàn toàn t[SUB]∞[/SUB] – t[SUB]n[/SUB] ≥ t với t (năm) được xác định theo 4.3.1;
c. Tốc độ lún thực quan trắc trong 2 tháng liên tiếp không vượt quá 5 mm/tháng.
8.4.2. Trong trường hợp một trong ba điều kiện nói trên không thỏa mãn thì xem như quá trình chờ lún chưa kết thúc. Khi đó đơn vị quản lý khai thác vẫn phải tiếp tục quan trắc theo dõi lún và chưa được thực hiện các việc tu bổ, hoàn thiện đề cập ở mục 7 cho đến khi đạt kết quả đủ 3 điều kiện đề cập ở mục 8.4.1.
8.4.3. Nếu đạt đủ các điều kiện ở 8.4.1 thì đơn vị quản lý khai thác đoạn đường chờ lún phải báo cáo cấp có thẩm quyền xin được tu bổ, sửa chữa hoàn thiện như đề cập ở mục 7. Nếu được chấp thuận và sau khi thực hiện đầy đủ các công việc tu bổ, sửa chữa ở mục 7 được nghiệm thu thì đơn vị quản lý khai thác làm thủ tục để xin kết thúc quá trình chờ lún và bàn giao quản lý khai thác bình thường./.
