Tải trọng trục xe là yếu tố quan trọng trong thiết kế và khai thác đường bộ. Việc Quy đổi Tải Trọng Trục Ra Tải Trọng Xe chính xác là điều cần thiết để đảm bảo tuổi thọ công trình và an toàn giao thông. Bài viết này sẽ phân tích các quy định về tải trọng, ảnh hưởng của tải trọng đến kết cấu áo đường và đề xuất giải pháp cho việc quản lý tải trọng xe tại Việt Nam.
alt
Các Phương Pháp Tính Toán Thiết Kế Mặt Đường Và Quy Đổi Tải Trọng
Hiện nay, Việt Nam áp dụng hai tiêu chuẩn tính toán thiết kế mặt đường mềm là 22TCN 211-06 và 22TCN 274-01. Cả hai tiêu chuẩn này đều quy định tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn và phương pháp quy đổi tải trọng trục thực tế sang tải trọng trục tính toán.
22TCN 211-06 sử dụng tải trọng trục đơn bánh đôi 100kN (hoặc 120kN) làm tiêu chuẩn. Các xe lưu thông thực tế được quy đổi về tải trọng trục tiêu chuẩn theo công thức với hệ số quy đổi phụ thuộc vào số lũy thừa của tải trọng trục (n=4.4).
22TCN 274-01 sử dụng tải trọng trục đơn bánh đôi 80kN làm tiêu chuẩn. Phương trình quy đổi tải trọng tương đương phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm chỉ số kết cấu mặt đường (SN) và có quy luật hàm số mũ với bậc xấp xỉ là 4.
Ngoài ra, còn có các tiêu chuẩn khác như Quy trình thiết kế mặt đường mềm của Liên Xô (1972), BCH 46-83, ОДР218.046-01, ТКП 45-3.03-112-2008 và NF P 98-086, mỗi tiêu chuẩn có quy định khác nhau về tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn và cách thức quy đổi tải trọng.
Ảnh Hưởng Của Tải Trọng Trong Khai Thác Mặt Đường
Tải trọng trục, áp suất lốp, diện tích tiếp xúc và cách bố trí bánh xe đều ảnh hưởng đến hư hỏng, biến dạng và tuổi thọ mặt đường. Các nghiên cứu thực nghiệm đã chứng minh tải trọng trục càng lớn, hư hỏng mặt đường càng nghiêm trọng.
Hình 2: Mối tương quan giữa tải trọng trục và độ lún vệt bánh xe mặt đường
Kết Quả Nghiên Cứu Thực Nghiệm
Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã chỉ ra mối quan hệ giữa tải trọng trục và các hư hỏng mặt đường như nứt, lún vệt bánh xe. Một số nghiên cứu cho thấy độ võng đàn hồi chung của kết cấu mặt đường tăng theo hàm số mũ so với tải trọng trục, với hệ số mũ bằng 3.8.
Thí Nghiệm Của Viện Khoa Học Và Công Nghệ GTVT
Viện Khoa học và Công nghệ GTVT đã tiến hành thí nghiệm thực địa để xác định áp lực bánh xe và diện tích tiếp xúc của xe tải khi áp lực hơi trong bánh xe và tải trọng trục thay đổi. Kết quả cho thấy áp lực bánh xe trên mặt đường tăng tỉ lệ thuận với tải trọng trục xe.
alt
Kết Luận
Tải trọng trục là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tuổi thọ mặt đường. Việc quy đổi tải trọng trục ra tải trọng xe cần được thực hiện chính xác theo các tiêu chuẩn thiết kế. Cần kiểm soát tải trọng xe lưu thông trên đường, đặc biệt là xe quá tải, để đảm bảo tuổi thọ công trình và an toàn giao thông.
Kiến Nghị
Cần tiếp tục nghiên cứu về quy đổi tải trọng trục trong tính toán thiết kế và mức độ hư hỏng mặt đường do các loại xe tải gây ra. Cần có quy định chặt chẽ hơn về kiểm soát tải trọng và các thông số kỹ thuật của xe được phép lưu hành.
