Chiều Rộng Vệt Bánh Xe Tải là một yếu tố quan trọng trong thiết kế và khai thác đường bộ. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến tải trọng phân bố lên mặt đường, từ đó tác động đến độ bền và tuổi thọ của công trình. Bài viết này sẽ phân tích các quy định về tải trọng trục, áp lực bánh xe và chiều rộng vệt bánh xe trong tiêu chuẩn thiết kế đường bộ, đồng thời đánh giá ảnh hưởng của chúng đến hiệu suất khai thác công trình.
Tiêu Chuẩn Thiết Kế và Chiều Rộng Vệt Bánh
Hiện nay, Việt Nam áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế mặt đường mềm như 22TCN 211-06 và 22TCN 274-01, dựa trên các tiêu chuẩn của Nga và Mỹ. Các tiêu chuẩn này quy định tải trọng trục tiêu chuẩn, diện tích tiếp xúc của bánh xe (thường quy đổi về hình tròn tương đương) và áp lực bánh xe lên mặt đường.
- 22TCN 211-06: Sử dụng tải trọng trục đơn bánh đôi 100kN (hoặc 120kN) với đường kính tiếp xúc tương đương 33cm (hoặc 36cm). Áp lực tính toán là 0.6MPa.
- 22TCN 274-01: Sử dụng tải trọng trục đơn bánh đôi 80kN với diện tích tiếp xúc 707cm2, tương đương áp lực 0.566MPa.
Các tiêu chuẩn khác như của Liên Xô (1972), Nga (BCH 46-83, ОДР218.046-01, ТКП 45-3.03-112-2008), Pháp (NF P 98-086) cũng có quy định tương tự về tải trọng trục và áp lực bánh xe, nhưng có sự khác biệt về giá trị cụ thể và cách thức quy đổi tải trọng thực tế về tải trọng tiêu chuẩn. Điểm chung là đều xem xét chiều rộng vệt bánh (thông qua diện tích hoặc đường kính tiếp xúc) như một tham số quan trọng.
Image528547
Hình: Tương quan giữa tải trọng trục và chỉ số nứt mặt đường
Ảnh Hưởng của Tải Trọng trong Khai Thác
Tải trọng trục, áp suất lốp và chiều rộng vệt bánh xe thực tế của xe lưu thông thường khác với giá trị tiêu chuẩn trong thiết kế. Sự khác biệt này, cùng với việc xe quá tải, gây ra hư hỏng mặt đường sớm hơn dự kiến.
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra chiều rộng vệt bánh và áp lực bánh xe ảnh hưởng đáng kể đến biến dạng và hư hỏng mặt đường. Áp lực bánh xe tăng làm tăng độ lún vệt bánh và nguy cơ nứt.
Hình: Tương quan giữa tải trọng trục và độ lún vệt bánh mặt đường
Một số nghiên cứu cho thấy áp lực bánh xe cao ảnh hưởng lớn đến lớp bê tông nhựa mặt đường, làm tăng độ lún và nứt. Nghiên cứu khác chỉ ra mối quan hệ hàm mũ giữa tải trọng trục và biến dạng mặt đường.
Thí Nghiệm Thực Tế tại Việt Nam
Viện Khoa học và Công nghệ GTVT đã thực hiện thí nghiệm đo áp lực và diện tích tiếp xúc của bánh xe tải trên mặt đường. Kết quả cho thấy áp lực bánh xe tăng tuyến tính với tải trọng trục. “Độ cứng” của bánh xe cũng ảnh hưởng đến áp lực lên mặt đường.
Image528579
Hình: Toàn cảnh thí nghiệm hiện trường
Kết Luận
Tải trọng trục, áp suất lốp, và chiều rộng vệt bánh xe tải đều ảnh hưởng đến tuổi thọ mặt đường. Việc kiểm soát tải trọng xe và áp suất lốp là cần thiết để giảm thiểu hư hỏng đường bộ. Cần tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện quy định về quy đổi tải trọng và kiểm soát các thông số kỹ thuật của xe lưu thông. Đặc biệt, cần chú trọng đến việc kiểm soát tải trọng và chiều rộng vệt bánh của xe quá tải để bảo vệ kết cấu hạ tầng giao thông.
