Bài giảng Thí nghiệm đường ôtô và sân bay

 Thí nghiệm đ−ờng ôtô và sân bay 
 1 
MỤC LỤC 
ch−ơng 1: 2 Các nhóm thí nghiệm cơ bản về đất xây dựng đ−ờng............................................. 2 
Đ1 Thí nghiệm dùng để phân loại đất xây dựng đ−ờng ............................................................... 2 
Đ2 Thí nghiệm đầm nén tiêu chuẩn . Thí nghiệm Proctor......................................................... 12 
Đ3. Thí nghiệm xác định độ chặt ngoài hiện tr−ờng.................................................................. 17 
Đ4 Thí nghiệm xác định hệ số sức chịu tải của đất nền (CBR) ................................................ 22 
Đ 5. Thí nghiệm xác định mođun đàn hồi của đất nền E0 ......................................................... 30 
Đ6. Giới thiệu các thí nghiệm xuyên......................................................................................... 33 
Ch−ơng 2: Một số thí nghiệm về cốt liệu dùng trong xây dựng đ−ờng .................................... 38 
Đ1 xác định c−ờng độ chịu mài mòn và va đập của cốt liệu đá bằng thí nghiệm log angeles ... 38 
Đ2. thí nghiệm xác định c−ờng độ chịu mài mòn sử dụng ........................................................ 41 
thiết bị MiCRODEVAL............................................................................................................. 41 
Đ 3 Thí nghiệm xác định hệ số hạt dẹt của cốt liệu ................................................................... 43 
Đ3 xác định hàm l−ợng hạt sét trong cốt liệu ............................................................................ 45 
Đ4 thí nghiệm xác định c−ờng độ chịu nén của đá .................................................................... 46 
Đ5. xác định chỉ số đ−ơng l−ợng cát .......................................................................................... 48 
Đ6. xác định mođun độ lớn của cát............................................................................................ 49 
Ch−ơng III: Các ph−ơng pháp xác định các tính chất cơ lý của vật liệu gia cố chất kết dính 
vô cơ .............................................................................................................................................. 51 
Đ1 Thí nghiệm xác định khối l−ợng thể tích khô lớn nhất và độ ẩm tốt nhất của hỗn hợp........ 51 
Đ2 Thí nghiệm xác định c−ờng độ chịu nén của đất gia cố ....................................................... 52 
Đ3. Thí nghiệm xác định c−ờng độ ép chẻ của đất gia cố.......................................................... 53 
Đ4 Thí nghiệm xác định c−ờng độ chịu kéo uốn của đất gia cố ................................................ 55 
Đ5. Thí nghiệm xác định môđun đàn hồi của đất gia cố............................................................ 56 
Ch−ơng IV: Các thí nghiệm cơ bản dùng cho BTXM ............................................................... 57 
Đ1 thí nghiệm xác định độ sụt của hỗn hợp BTxm.................................................................... 57 
Đ2 thí nghiệm xác định độ công tác của BTxm ......................................................................... 59 
Đ3 thí nghiệm xác định c−ờng độ chịu nén của BTxm .............................................................. 62 
Đ4 thí nghiệm xác định c−ờng độ chịu kéo uốn của BTxm ....................................................... 65 
Ch−ơng v: Các thí nghiệm cơ bản về bêtông nhựa .................................................................... 67 
Đ1 tóm tắt các chỉ tiêu cơ lý của nhựa đ−ờng và các thí nghiệm xác định ................................ 67 
Đ2 thí nghiệm xác định c−ờng độ chịu nén của bê tông nhựa ................................................... 75 
Đ 3 thí nghiệm Marshall và các ứng dụng ................................................................................. 77 
Đ 3 thí nghiệm tách nhựa từ BTN hoặc hỗn hợp đá trộn nhựa ................................................... 80 
ch−ơng v: một số thí nghiệm về ĐặC TíNH MặT ĐƯờNG ....................................................... 82 
Đ 1 XáC ĐịNH MÔĐUN ĐàN Hồi CủA MặT ĐƯờNG BằNG CáCH ĐO Độ VõNG BằNG CầN 
BENKENMAN .......................................................................................................................... 82 
Đ2. xác định môđun đàn hồi của mặt đ−ờng bằng tấm ép tĩnh .................................................. 86 
Đ 3 xác định môđun đàn hồi của mặt đ−ờng bằng thiết bị FWD............................................... 88 
Đ 3 Thí nghiệm xác định môđun đàn hồi của kết cấu mặt đ−ờng bê tông xi măng bằng ph−ơng 
pháp đo đạC SóNG Bề MặT....................................................................................................... 95 
Đ4 Thí nghiệm xác định độ bằng phẳng của mặt đ−ờng............................................................ 98 
Đ5 các ph−ơng pháp xác định độ nhám mặt đ−ờng ................................................................... 99 
Phần 2: Đánh giá mặt đ−ờng sân bay – Chuẩn đoán các sân bay.......................................... 105 
nhieu.dcct@gmail.com
 Thí nghiệm đ−ờng ôtô và sân bay 
 2 
ch−ơng 1 
Các nhóm thí nghiệm cơ bản về đất xây dựng đ−ờng 
Đ1 Thí nghiệm dùng để phân loại đất xây dựng đ−ờng 
I. Phân loại đất: Đất là một thể phân tán tập hợp các hạt có kích th−ớc khác nhau bao 
gồm: 
- Hạt cuội có kích th−ớc lớn hơn 200mm 
- Hạt dăm sạn có kích th−ớc từ 40 ~ 200mm 
- Hạt sỏi có kích th−ớc 2 ~ 40mm 
- Hạt cát có kích th−ớc 0.05 ~ 2mm 
- Hạt bụi có kích th−ớc 0.005 ~ 0.05mm 
- Hạt sét có kích th−ớc < 0.005mm 
 Trong thực tế đất có thể bao gồm nhiều loại cỡ hạt khác nhau từ một vài mm đến 
hàng chục, hàng trăm mm nh−ng cũng có thể chỉ gồm một vài cỡ hạt có kích th−ớc gần 
nhau. 
Việc phân loại đất (cho mục đích xây dựng) đ−ợc căn cứ vào các yếu tố sau: 
- Thành phần hạt của đất 
- Các giới hạn Atterberg của đất: WP, WL, IP, , IL 

 Dựa vào thành phần hạt phân ra đất hạt thô và đất hạt mịn 
- Đất đ−ợc gọi là hạt thô khi lớn hơn 50% khối l−ợng của đất có kích th−ớc hạt lớn hơn 
0.075mm 
- Đất đ−ợc gọi là hạt mịn khi lớn hơn 50% khối l−ợng của đất có kích th−ớc hạt nhỏ 
hơn 0.075mm 
 + Đối với đất hạt thô dựa vào thành phần hạt phân thành các phụ nhóm: cuội sỏi, cát 
hạt thô, cát hạt trung, hạt mịn.... 
 + Đối với đất hạt mịn dựa vào các giới hạn Atterberg 
- Đất sét IP > 17% 
- Đất á sét 7% < IP ≤ 17% 
 - Đất á cát IP ≤ 7% 
1. Thí nghiệm xác định thành phần hạt 
 * Mục đích: Xác định thành phần hạt là phân chia đất thành từng nhóm các cỡ hạt 
gần nhau về độ lớn và xác định hàm l−ợng phần trăm của chúng. 

 Khái niệm: Thành phần hạt của đất là hàm l−ợng các nhóm hạt có kích th−ớc khác 
nhau trong đất, đ−ợc thể hiện bằng tỷ lệ % so với mẫu đất khô tuyệt đối đã lấy để phân 
tích. 
- Có 3 ph−ơng pháp xác định: 
nhieu.dcct@gmail.com
 Thí nghiệm đ−ờng ôtô và sân bay 
 3 
• Ph−ơng pháp sàng khô: Xác định các hạt có kích th−ớc lớn hơn 0.5mm 
• Ph−ơng pháp sàng −ớt: Xác định các hạt có kích th−ớc lớn hơn 0.1mm 
• Ph−ơng pháp tỷ trọng kế: Xác định các hạt có kích th−ớc nhỏ hơn 0.1mm 
2. Ph−ơng pháp sàng 
a) Thiết bị thí nghiệm 
- Sàng tiêu chuẩn có ngăn đáy: 
• Ph−ơng pháp sàng khô: Kích th−ớc mắt sàng 10; 5; 2; 1; 0.5mm 
• Ph−ơng pháp sàng −ớt: Kích th−ớc mắt sàng 10; 5; 2; 1; 0.5; 0.25; 0.1mm 
- Cân kỹ thuật có độ chính xác 0.01g 
- Bát đựng đất, dao con 
- Tủ sấy, cối sứ, chày có đầu bọc cao su 
- Máy sàng lắc 
b) Chuẩn bị mẫu 
- Mẫu thí nghiệm phải là mẫu đại diện nhất của loại đất cần thí nghiệm. 
- Mẫu đ−ợc sấy khô bằng cách hong gió hoặc sấy ở nhiệt độ 500C 
- Nghiền nhỏ mẫu đất trong cối sứ bằng chày có đầu bọc cao su 
- Lấy một l−ợng mẫu tuỳ loại đất theo ph−ơng pháp chia t−: Trộn đều đất đã hong gió 
rồi rải thành một lớp mỏng trên tờ giấy dày hoặc trên tấm gỗ mỏng. Dùng con dao rạch 
thành hai đ−ờng vuông góc chia bề mặt lớp đất ra thành bốn phần t−ơng đ−ơng và sau đó 
gạt bỏ đất ở hai phần đối xứng ra ngoài. Đất ở hai phần còn lại đ−ợc trộn đều và tiếp tục 
làm lại nh− trên cho đến khi nào khối l−ợng đất còn lại vào khoảng: 
• 100 ~ 200g đối với đất không chứa các hạt có kích th−ớc lớn hơn 2mm 
• 300 ~ 900g đối với đất chứa đến 10% các hạt có kích th−ớc lớn hơn 2mm 
• 1000 ~ 2000g đối với đất chứa (10 ~ 30)% các hạt có kích th−ớc lớn hơn 2mm 
• 2000 ~ 5000g đối với đất chứa trên 30% các hạt có kích th−ớc lớn hơn 2mm 
• Tr−ờng hợp mẫu cấp phối, nhiều sỏi sạn khối l−ợng mẫu là 5000g 
c) Tiến hành thí nghiệm 

 Ph−ơng pháp sàng khô: 
- Cân chính xác mẫu 
- Lắp bộ sàng thành cột với kích th−ớc giảm dần từ trên xuống d−ới 
- Đổ mẫu vào sàng trên cùng, đậy nắp lại, sàng bằng tay hoặc bằng máy 
- Trong quá trình sàng, từng nhóm hạt sót lại trên các sàng bắt đầu từ sàng trên cùng 
đ−ợc đổ vào cối sứ và nghiền bằng chày có đầu bọc cao su rồi đổ qua chính các sàng đó 
cho đến khi đạt yêu cầu. 
 - Để kiểm tra việc sàng lắc các nhóm hạt đã đạt yêu cầu hay ch−a cần lấy từng cỡ 
sàng, sàng bằng tay trên tờ giấy trắng, nếu thấy các hạt rơi xuống thì đổ các hạt đó vào các 
sàng kế tiếp đến khi không còn nào rơi xuống nữa thì thôi. 
nhieu.dcct@gmail.com
 Thí nghiệm đ−ờng ôtô và sân bay 
 4 
 - Cân riêng từng nhóm hạt sót lại trên các sàng và đất lọt xuống ngăn đáy lấy tổng 
khối l−ợng của tất cả các nhóm hạt và đất lọt xuống ngăn đáy so với khối l−ợng mẫu ban 
đầu nếu thấy sai khác quá 1% thì phải làm lại thí nghiệm. 
Hàm l−ợng một nhóm hạt Pm = M
mi
x100 (%) 
trong đó: 
 M: Khối l−ợng mẫu ban đầu 
 mi: Khối l−ợng hạt trên sàng i 

 Ph−ơng pháp sàng −ớt 
 - Cân khối l−ợng mẫu chính xác sau đó đổ vào bát đã biết tr−ớc khối l−ợng. Dùng 
n−ớc để làm ẩm và nghiền lại bằng chày có đầu bọc cao su 
 - Đổ thêm n−ớc vào trong bát khuấy đục huyền phù và để lắng (10 ~15)s 
 - Gạn n−ớc có chứa những hạt chứa lắng vào sàng có kích cỡ sàng 0.1mm 
 - Cứ tiến hành đổ n−ớc khuấy đục và đổ lên sàng nh− vậy cho đến khi n−ớc bên trên 
các hạt lắng xuống hoàn toàn trong thì thôi. 
 - Rửa những hạt đất còn sót lại trên sàng 0.1mm trở lại bát 
 - Sấy khô đất ở trong bát cho đến trạng thái nh− trạng thái ban đầu của mẫu 
 - Xác định khối l−ợng các hạt có kích th−ớc nhỏ hơn 0.1mm bằng hiệu số giữa khối 
l−ợng mẫu ban đầu và khối l−ợng mẫu đất sau khi đã rửa đi các hạt có kích th−ớc nhỏ hơn 
0.1mm 
 - Dùng ph−ơng pháp sàng khô xác định nốt thành phần hạt của phần đất còn lại 
trong bát 
3. Ph−ơng pháp tỷ trọng kế 
 - Mục đích: Xác định thành phần hạt của đất bằng ph−ơng pháp tỷ trọng kế là tiến 
hành đo mật độ của huyền phù bằng tỷ trọng kế đã đ−ợc hiệu chỉnh tr−ớc. 
a) Thiết bị thí nghiệm 
- Tỷ trọng kế loại A – B 
- Bình tam giác có dung tích 1000 cm3 
- Bình hình trụ có dung tích 1000 cm3 
- Que khuấy 
- Các phễu có đ−ờng kính 2 ~ 3 cm và 14 cm 
- Nhiệt kế có độ chính xác 0.50C 
- Đồng hồ bấm giây 
- Bộ phận đun và làm lạnh bằng n−ớc (Hệ thống ống xoắn và bếp điện) 
nhieu.dcct@gmail.com
 Thí nghiệm đ−ờng ôtô và sân bay 
 5 
Bình hình trụBình tam giác
Tỷ trọng k? loại A - B
A
0
60
0.95
B
1.030
b) Chuẩn bị mẫu 
 * Bằng ph−ơng pháp chia t− lấy một mẫu đất 200g ở trạng thái khô gió và sàng qua 
sàng có kích cỡ mắt sàng 10, 5, 2 , 1 và 0.5mm. Cân các nhóm hạt bị giữ lại trên các rây 
và nhóm hạt đã lọt xuống ngăn đáy. Nếu trong mẫu đất không có hạt lớn thì không cần 
phải sàng qua các rây có lỗ 1 mm và lớn hơn. 
 * Cũng bằng ph−ơng pháp chia t−, lấy một mẫu đất trung bình đã lọt qua rây có kích 
th−ớc 0.5mm cho vào trong một bát đã biết tr−ớc khối l−ợng và cân bát có chứa đất để xác 
định khối l−ợng của đất có cỡ hạt nhỏ hơn 0.5mm dùng để phân tích. 
Khối l−ợng của mẫu đất này đ−ợc lấy vào khoảng: 
 + 20g đối với đất sét 
 + 30g đối với đất sét pha 
 + 40g đối với đất cát pha. 
 * Kiểm tra sự ng−ng keo kết tủa của huyền phù (Kiểm tra xem muối có bị hoà tan 
hay không) 
 - Dùng ph−ơng pháp chia t− lấy một mẫu đất khoảng 20g đã lọt qua sàng 0.5mm cho 
vào bát nghiền cùng với (4 ~ 6) ml n−ớc cất, đun sôi huyền phù khoảng 5 ~ 10 phút 
 - Đổ dung dịch đã đun sôi vào một ống nghiệm, đổ thêm n−ớc cất vào ống nghiệm 
để đ−ợc một thể tích (150 ~ 200)ml, lắc huyền phù rồi để yên sau một thời gian nhất định. 
Nếu sau đó huyền phù kết tủa, vật kết tủa rơi xuống đáy có kết cấu rời dạng bông và dịch 
thể trên chất kết tủa trong suốt thì trong đất có muối hoà tan thì phải xử lý tr−ớc khi tiến 
hành phân tích thành phần hạt bằng tỷ trọng kế. 

 Xử lý muối hoà tan bằng ph−ơng pháp rửa 
- Đem khối l−ợng đất dùng phân tích cho vào phễu ở d−ới có lót giấy lọc. Đặt phễu 
lên trên bình tam giác, rót n−ớc cất vào trong phễu để lọc muối hoà tan vào trong bình tam 
giác. 
- Kiểm tra việc rửa muối đã sạch hay ch−a nh− sau: 
nhieu.dcct@gmail.com
 Thí nghiệm đ−ờng ôtô và sân bay 
 6 
+ Lấy hai ống nghiệm hứng n−ớc trực tiếp ở đáy phễu, cho vào mỗi ống 2ml dung dịch 
n−ớc lọc qua phễu rồi cho vào trong ống nghiệm thứ nhất vài giọt HCl 10% và BaCl2 5%; 
cho vào ống nghiệm thứ hai vài giọt AgNO3 5% và HNO3 10%. Nếu cả hai ống nghiệm 
đều không thấy kết tủa thì chứng tỏ muối trong đất đ−ợc rửa sạch. 
c) Tiến hành thí nghiệm 
 - Cho mẫu đất dùng để phân tích vào trong bình tam giác, cho thêm n−ớc cất vào 
trong bình sao cho l−ợng n−ớc tổng cộng lớn hơn gấp 10 lần khối l−ợng mẫu đất và ngâm 
mẫu trong một ngày đêm. 
 - Cho thêm vào bình 1ml NH4OH 25%, đậy bình lại và đun sôi trong thời gian 1h 
 - Để nguội huyền phù đến nhiệt độ phòng và rót qua sàng 0.1mm vào trong ống đo 
hình trụ có dung tích 1000ml 
 - Chú thích: Đối với đất có huyền phù kết tủa khi kiểm tra ng−ng keo thì sau khi cho 
mẫu vào bình tam giác và thêm n−ớc theo quy định trên cần tiến hành lắc đều và đổ huyền 
phù vào ống đo qua rây 0.1mm không cần phải ngâm trong một ngày đêm và cũng không 
cần phải đun sôi. 
 - Rửa trôi các hạt trên sàng 0.1mm bằng tia n−ớc vào trong bát và dùng chày có đầu 
bọc cao su nghiền kỹ. 
 - Đổ huyền phù vừa mới tạo thành trong bát đó qua sàng 0.1mm vào ống đo. Cứ tiếp 
tục nghiền đất đọng lại trong bát và đổ huyền phù qua sàng cho đến khi n−ớc ở trên các 
hạt lắng xuống hoàn toàn trong. 
 - Cho các hạt đã lọt qua sàng 0.1mm vào trong ống đo và tiến hành phân tích bằng 
tỷ trọng kế 
 + Dùng que khuấy huyền phù trong thời gian một phút (cứ 2s kéo lên đẩy xuống một 
lần) ghi thời điểm thôi khuấy và sau 20s thì thả tỷ trọng kế vào trong huyền phù, để tỷ 
trọng kế nổi tự do không chạm vào thành ống đo. 
 + Tiến hành đọc đợt đầu mật độ huyền phù tại thời điểm 30s, 1 phút, 2 phút, và 5 
phút kể từ khi ngừng khuấy. Thời gian đọc không quá (5 ~7)s. 
 + Lấy tỷ trọng kế ra thả vào ống n−ớc cất và khuấy lại huyền phù lần thứ hai, cho tỷ 
trọng kế vào đọc mật độ của nó ở thời điểm 15 phút, 30 phút, 1.5 h, 2h, 3h, 4h kể từ khi 
ngừng khuấy. 
 + Sau mỗi lần đọc nên lấy tỷ trọng kế ra và đo nhiệt độ của huyền phù 
 + Kiểm tra nhiệt độ của huyền phù với độ chính xác 0.50C trong vòng 5phút đầu và 
sau mỗi lần đo mật độ của nó bằng tỷ trọng kế. Nếu nhiệt độ khác +200C thì phải ghi lại 
để hiệu chỉnh số đọc của tỷ trọng kế. 
d) Xử lý số liệu 

 Hàm l−ợng của muối ho ...  điều chỉnh đ−ợc để đảm 
bảo trục thẳng đứng của thiết bị luôn trùng với ph−ơng thẳng đứng của dây dọi. Trục 
thẳng đứng có núm (B) điều chỉnh cao thấp để nâng hạ con lắc lên xuống, tạo cho tấm 
tr−ợt tiếp xúc với bề mặt thử nghiệm theo một chiều dài tr−ợt quy định 
- Con lắc có gắn tấm tr−ợt của thiết bị nặng 1500 ± 30 gam. Phần d−ới bụng của 
con lắc có tấm tr−ợt bằng nhôm gắn cao su. Hệ thống lò so và đòn bẩy của con lắc sẽ 
cho một tải trọng tr−ợt chuẩn trung bình là 2500 ± 100 gam, tác động lên tấm tr−ợt đế 
cao su có kích th−ớc 6,35 x 25,4 x 76.2 mm , truyền xuống bề mặt thử nghiệm. 
- Núm hãm A có thể cố định đ−ợc tâm quay của con lắc ở một vị trí thích hợp. 
nhieu.dcct@gmail.com
 Thí nghiệm đ−ờng ôtô và sân bay 
 103 
Hình 3.18 - Cấu tạo thiết bị con lắc đo độ nhám 
c. Nguyên lý làm việc: 
- Thiết bị đo nhám mặt đ−ờng kiểu con lắc xách tay có một tấm cao su nằm bên d−ới 
bụng của con lắc. Khi dao động trên mặt đ−ờng, tấm cao su đ−ợc một lò xo tì xuống mặt 
Tay xách 
Tấm tr−ợt cao su 
Thang đọc độ 
nhám SRT 
Kim chỉ kết quả đo 
Núm ( E ) điều chỉnh vòng ma sát 
ốc điều chỉnh 
mặt fẳng ngang Bọt thuỷ tròn 
Núm (C ) hãm 
giữ con lắc 
Trục dẫn h−ớng cụm con lắc 
Quả đối trọng 
Con lắc 
Núm điều chỉnh con 
lắc lên xuống 
Vị trí 1 
Tấm tr−ợt gắn đế 
cao su 
Th−ớc dẹt đo chiều 
dài đ−ờng tr−ợt 
 Điều chỉnh kém 
 Điều chỉnh tốt 
nhieu.dcct@gmail.com
 Thí nghiệm đ−ờng ôtô và sân bay 
 104 
đ−ờng một lực đã đ−ợc định tr−ớc và sẽ tr−ợt trên mặt đ−ờng với một chiều dài đ−ờng 
tr−ợt quy định. 
- Theo định luật bảo toàn năng l−ợng thì : độ cao văng lên của con lắc sau khi tr−ợt 
trên mặt đ−ờng phụ thuộc vào mất mát năng l−ợng do ma sát tr−ợt của con lắc với mặt 
đ−ờng. Bởi vậy có thể tính đ−ợc hệ số ma sát tr−ợt (ϕ) của tấm cao su với mặt đ−ờng theo 
biểu thức sau : 
 w ( H - h ) 
 ϕ = --------------------- 
 P L 
Trong đó : 
W : Trọng lực của con lắc , daN 
H : Chiều cao nâng lên ban đầu của trọng tâm con lắc , mm 
h : Chiều cao văng lên của con lắc sau khi tr−ợt trên mặt đ−ờng, mm 
P : Lực tác động trung bình của con lắc xuống mặt phẳng tr−ợt, daN 
L : Chiều dài đ−ờng tr−ợt qui định của con lắc trên mặt phẳng tr−ợt, mm . 
Độ nhám của mặt đ−ờng đo bằng thiết bị con lắc (SRT = Skid Resistance Truser) 
đ−ợc xác định theo biểu thức : 
SRT = ϕ x 100 % 
- áp dụng trong điều kiện xe chạy trên đ−ờng ẩm −ớt với v = 50 km/h. 
nhieu.dcct@gmail.com
 Thí nghiệm đ−ờng ôtô và sân bay 
 105 
Phần 2 
Đánh giá mặt đ−ờng sân bay – Chuẩn đoán các sân bay 
I. Thăm dò các sân bay 
1. Quản lý tài sản của sân bay – Thăm bệnh mặt đ−ờng 
 Mặt đ−ờng sân bay (đ−ờng băng, đ−ờng lăn, sân đỗ) là một bộ phận của cơ sở hạ 
tầng hoạt động của sân bay. Để giữ gìn và sử dụng tốt nhất tài sản của mặt đ−ờng sân bay 
ng−ời quản lý sân bay phải: 
- Biết đ−ợc năng lực chịu tải của mặt đ−ờng để chúng thích ứng với sự tăng tr−ởng của 
l−ợng vận chuyển theo thời gian. 
- Kiểm tra các đặc tr−ng chống tr−ợt ngang và chất l−ợng của trắc dọc đ−ờng băng hạ 
cất cánh để ngăn ngừa mọi tai nạn. 
 Để thoả mãn các nhu cầu này phải nghiên cứu các ph−ơng pháp và các thiết bị đặc 
biệt để thăm dò mặt đ−ờng: 
- Rơ moóc đo sức chịu tải 
- Dụng cụ đo tự động độ trơn tr−ợt (IMAG) đo hệ số ma sát dọc 
- Máy phân tích trắc dọc để kiểm tra độ bằng phẳng của trắc dọc đ−ờng băng 
 Sở kỹ thuật các căn cứ hàng không (STBA) của Pháp đã có các bộ thiết bị đặc biệt để 
làm ở n−ớc Pháp và ở ngoài n−ớc Pháp. Sở đã không ngừng cải tiến các thiết bị của mình 
để chúng thích ứng với yêu cầu của ng−ời quản lý đặc biệt là đối với mặt đ−ờng. 
 Dễ vận chuyển, tự động, năng suất cao và dễ đo là những chất l−ợng chủ yếu cố gắng 
h−ớng tới. 
2. Thăm dò 
Ng−ời quản lý có thể yêu cầu thăm dò mặt đ−ờng sân bay để: 
- Cập nhật các tải trọng cho phép hoặc PCN (sức chịu tải) 
- Để xác định các công tác tăng c−ờng hoặc kéo dài (tăng c−ờng sức chịu tải, độ bằng 
phẳng) 
- Để kiểm tra chất l−ợng của một công tr−ờng (sức chịu tải, độ bằng phẳng, độ trơn) 
- Nếu có một tập đoàn hàng không muốn đ−a vào sử dụng một máy bay nặng hơn 
- Nếu mặt đ−ờng có dấu hiệu mỏi (sức chịu tải, độ bằng phẳng) 
- Nếu mặt đ−ờng chịu tác dụng của khí hậu khắc nghiệt nh− nhiệt độ cao, ngập lụt 
(sức chịu tải, độ bằng phẳng) 
nhieu.dcct@gmail.com
 Thí nghiệm đ−ờng ôtô và sân bay 
 106 
- Sau khi có sự phàn nàn của phi công, đ−ờng băng bị trơn khi m−a, máy bay bị rung 
(độ nhám, độ bằng phẳng) 
3. Với giá rẻ 
- Giá của một đợt thăm dò rất thay đổi, nó phụ thuộc vào tính chất công việc, vào địa 
điểm, vào loại mặt đ−ờng (mềm hay cứng), vào l−ợng vận chuyển 
 Trong mọi tr−ờng hợp việc thăm dò chỉ vài phần trăm của tổng giá thành bảo d−ỡng 
hoặc khôi phục mặt đ−ờng nh−ng lại cung cấp cho ng−ời quản lý các chỉ tiêu chính xác về 
số tiền và thời hạn tối −u các công tác: giá thăm dò bao giờ cũng có lãi lớn 
4. Với ít bó buộc nhất 
- Thăm dò một sân bay luôn có các vấn đề trở ngại và an toàn cho bảo d−ỡng máy bay 
- Các thiết bị của STBA ở đây đ−ợc dùng để làm các thí nghiệm không phá hoại kết 
cấu, các thiết bị đặc biệt của STBA đều phù hợp với các thủ tục hàng không và đều có các 
ph−ơng tiện bảo đảm an toàn cho máy bay. Các thiết bị này có thể giải phóng đ−ờng băng 
d−ới 20 phút. 
II. Đánh giá sức chịu tải 
 STBA đã đề ra một ph−ơng pháp đánh giá sức chịu tải (Tập III – Mặt đ−ờng cảu 
ICAO). Ph−ơng pháp này đã có các thiết bị khác nhau để tiến hành ở trong và ở ngoài 
n−ớc Pháp. Thông th−ờng với một mặt đ−ờng sân bay trung bình việc đánh giá sức chịu tải 
bao gồm các b−ớc sau: 
1. Nghiên cứu sơ bộ 
 - Nghiên cứu địa điểm và khí hậu (l−ợng m−a, khả năng đóng băng hoặc nhiệt độ 
cao±) 
- Thăm dò hệ thống thoát n−ớc 
- Chia mặt đ−ờng thành các vùng đồng nhất về kết cấu theo lịch sử của công trình 
(nghiên cứu các tài liệu l−u trữ, kỹ thuật sân bay) 
- Chia mặt đ−ờng thành các khu vực đồng nhất về trạng thái bề mặt theo sự thông kê về 
tình hình h− hỏng. 
 Nh− vậy có thể sử dụng các thiết bị đo có năng suất cao 
 Tuỳ theo sự quan trọng của trang thiết bị, việc thăm dò đầy đủ kéo dài từ 2 đến 3 
tuần bao gồm: 
- Các thí nghiệm không phá hoại kết cấu bằng nén tấm ép 
- Chia mặt đ−ờng thành các khu vực đồng nhất về tình hình làm việc 
nhieu.dcct@gmail.com
 Thí nghiệm đ−ờng ôtô và sân bay 
 107 
 Quy định cho mỗi khu vực đồng nhất một tải trọng cho phép của “bánh đơn t−ơng 
đ−ơng”. Việc tính toán d−ới các tải trọng bánh kép và càng kép và việc xác định PCN (số 
phân cấp mặt đ−ờng) cần biết chính xác các kết cấu mặt đ−ờng và các đặc tr−ng của đất 
nền mà lịch sử công trình th−ờng không có. Tuy nhiên với các công trình mới làm và đ−ợc 
theo dõi cẩn thận ta có thể bằng lòng với việc “thăm dò từng phần”. Việc thăm dò đầy đủ 
bao gồm: 
- Các thí nghiệm bổ sung về nén tấm ép 
- Thực hiện việc thăm dò từ 1.5m2 mặt cắt ở các điểm đại diện của các khu vực đồng 
nhất (khoảng 6 điểm thăm dò cho mỗi đ−ờng băng) 
- Kiểm tra các đặc tr−ng địa kỹ thuật các lớp mặt đ−ờng và của đất nền đ−ờng (các thí 
nghiệm tại chỗ CBR hoặc hệ số nền và các thí nghiệm trong phòng các mẫu nguyên dạng 
hoặc phá hoại kết cấu). 
III. Rơmooc sức chịu tải 
- Thiết bị nhằm để thăm dò mặt đ−ờng sân bay 
- Sức chịu tải của mặt đ−ờng đ−ợc đánh giá bằng một bánh đơn với tình hình làm việc 
của nó d−ới tải trọng trùng phục của một tấm ép. 
- Tải trọng làm việc của mặt đ−ờng là tải trọng cho phép với một l−ợng vận chuyển 
tính toán là 10 hoạt động/ngày trong 10 năm. Để xét tới sự phân tán các lần đi qua của 
càng bánh máy bay trên chiều rộng đ−ờng lăn 36500 lần t−ơng ứng với khoảng 10000 lần 
tác dụng tải trọng ở một điểm. 
 Các điểm đ−ợc thực hiện theo hình hoa mai trên tất cả các khoảng cách 50m cách 
tim đ−ờng băng khoảng 4m. 
1. Mô tả 
Rơmooc sức chịu tải gồm có: 
- Một xe kéo 220 kw 
- Một buồng thí nghiệm trang thiết bị máy vi tính có thể điều khiển tự động các thí 
nghiệm, xử lý sơ bộ và ghi lại các số đo 
- Một rơmooc 200kN theo tiêu chuẩn đ−ờng ôtô (tải trọng trục bánh và kích th−ớc) 
gồm có: 
o Một xitéc 40m3 cho phép chứa một khối l−ợng phản lực là 600 kN 
o Một kích thuỷ lực, một đồng hồ đo áp lực và một tấm ép đ−ờng kính 42cm hoặc 
65 cm đặt d−ới trọng tâm kích 
nhieu.dcct@gmail.com
 Thí nghiệm đ−ờng ôtô và sân bay 
 108 
o Bốn kích ở góc đ−ợc hạ xuống trong khi thí nghiệm 
o Một tổ máy điện 16 kVA 
o Một dầm tựa khẩu độ 10m bằng hợp kim nhẹ 
o Các đồng hồ đo biến dạng thẳng đứng và độ dãn dài theo h−ớng nằm ngang 
chính xác đến 1/100 và 1/1000 mm 
2. Tính năng 
- Mỗi thí nghiệm kéo dài khoảng 30 phút – Việc lắp đặt thiết bị hoặc tháo dỡ để di 
chuyển trên đ−ờng cần khoảng 2h. 
- Rơmooc có thể giãn ph−ơng mặt đ−ờng băng đ−ợc thông báo tr−ớc ít nhất 20 phút. 
Thiết bị này có thể thực hiện trên 5000 chu kỳ đặt và dỡ tải liên tục. Việc thao tác rơmooc 
do một kỹ thuật viên và một lái xe thực hiện. 
IV. Thiết bị thăm dò nhẹ 
 Việc đánh giá sức chịu tải của một sân bay ở ngoài n−ớc Pháp vẫn đ−ợc thực hiện 
trên các thí nghiệm chất tảI tấm ép 
 Các cách thức thực hiện những thí nghiệm này là khác nhau. Một bộ thiết bị đo của 
STBA mang đến đ−ợc bổ sung và thiết bị thông th−ờng có ở địa ph−ơng. 
1. Thiết bị của STBA mang theo 
- Bơm thuỷ lực và kích 
- Tổ máy điện công suất 1KVA 
- Tấm ép 
- Dầm đỡ để đo biến dạng 
- Dụng cụ điện tử để đo và tự ghi 
- Các đồng hồ đo ứng suất và biến dạng 
- Hệ thống thu thập các số liệu đo 
- Máy in ± 
2. Thiết bị tại địa ph−ơng 
- Vận chuyển 
 Các thiết bị mang từ STBA đựng trong 6 thùng, vận chuyển bằng máy bay hoặc 
đ−ờng biển trọng l−ợng tổng cộng 15kN, tổng thể tích khoảng 5 m3. 
- Nhân viên 
nhieu.dcct@gmail.com
 Thí nghiệm đ−ờng ôtô và sân bay 
 109 
 Việc thăm dò mặt đ−ờng ở n−ớc ngoài cần 4 kỹ thuật viên của STBA và 3 đến 4 
ng−ời địa ph−ơng, 2 lái xe và một công nhân 
V. Các thí nghiệm sức chịu tải 
1. Mặt đ−ờng mềm và mặt đ−ờng cứng 
- Nguyên tắc thí nghiệm 
 Thí nghiệm gồm có việc làm thí nghiệm đồng bộ đất, mặt đ−ờng về mỏi d−ới tải 
trọng trùng phục. 
- Ph−ơng pháp thao tác 
+ Mặt đ−ờng chịu tác dụng của 10 chu kỳ chất tải và dỡ tải. Mỗi chu kỳ đã đ−ợc 
ch−ơng trình hoá và kiểm tra bằng máy tính 
+ Đặt tải với tốc độ không đổi, th−ờng là 20kN/s 
+ Một cấp tải trọng thí nghiệm trong 10 s. 
+ Dỡ tải nhanh 
+ Một cấp ứng suất trong 10s 
 Các biến dạng thẳng đứng đ−ợc đo bằng các đồng hồ đo trên tấm ép, các đồng hồ đo 
khác cách mép tấm ép 30, 60 và 90 cm. Các biến dạng này đ−ợc ghi lại biểu đồ và bằng 
số. 
- Khai thác các số đo 
 Các độ lún còn lại ở cuối chu kỳ d−ới tấm ép đều đ−ợc ngoại suy cho 10000 chu kỳ 
với từng tải trọng theo quy luật logarit có dạng y = a+blogn trong đó y là độ lún còn d−, n 
là chu kỳ, a và b là các hệ số xác định quy luật tăng tr−ởng độ lún của mặt đ−ờng. 
Nh− vậy tải trọng làm việc của mặt đ−ờng là tải trọng sau 10000 lần tác dụng gây ra 
một độ lún còn d− cho phép đ−ợc chọn theo loại mặt đ−ờng và dạng của đ−ờng cong. Với 
mặt đ−ờng mềm độ lún lớn nhất này th−ờng vào khoảng 5 mm. 
2. Mặt đ−ờng cứng 
- Nguyên tắc thí nghiệm: 
Thí nghiệm để xác định tải trọng gây ra ứng suất kéo cho phép trong bê tông, nh− vậy 
ta cũng đ−ợc tải trọng làm việc. 
- Ph−ơng pháp thao tác 
+ Bộ phận nhạy cảm nhất của tấm bê tông th−ờng là ở góc tấm. Nh− vậy ứng suất kéo 
lớn nhất sẽ nằm trên đ−ờng phân giác của góc. 
nhieu.dcct@gmail.com
 Thí nghiệm đ−ờng ôtô và sân bay 
 110 
+ Tấm bê tông chịu các chu kỳ chất tải – dỡ tải tăng dần đến tải trọng cho phép. Năm 
đồng hồ đo bố trí cách nhau 30 cm và cách mép tấm ép 30 cm để đo độ dãn dài nằm 
ngang. Bốn bách phân kế đo biến dạng thẳng đứng đ−ợc bố trí trên góc tấm chịu tải và 3 
tấm lân cận để xác định chính xác biến dạng của tấm và việc truyền tải trọng 
- Khai thác các số đo: 
+ Các số đo độ dãn dài theo tải trọng đ−ợc nội suy sau khi ghi lại và xử lý 
+ Tải trọng làm việc đ−ợc xác định theo tiêu chuẩn bất lợi nhất giữa biến dạng thẳng 
đứng và độ dãn dài theo h−ớng nằm ngang 
V. Đánh giá độ trơn tr−ợt bằng thiết bị IMAG 
1. IMAG 
- Dụng cụ đo tự động độ trơn tr−ợt IMAG (bằng phát minh STBA/ sân bay Pari) để đo 
các đặc tr−ng ma sát của mặt đ−ờng sân bay. 
- Thí nghiệm gồm có việc đo hệ số ma sát dọc, hệ số này cho phép ta xác định năng 
lực hãm phanh của các máy bay trên đ−ờng bằng −ớt với 1mm n−ớc 
2. Mô tả 
IMAG là một rơmooc kéo gồm có: 
 - Một sát- xi hai bánh để : 
+ Một bánh xe đo tốc độ và đo khoảng cách 
+ Một môđun điện tử và một máy vi tính để kểm tra quá trình thí nghiệm, thu thập, xử 
lý, ghi lại va hồi phục tức thời các số đo 
+ Một hệ thống điện tử để kiểm tra hệ thống thuỷ lực việc phanh các bánh xe đo 
+ Một xe kéo (tốc độ đo đế 130km/h) 
+ Các thiết bị để : làm −ớt tự động, chuyển từ số đo thành thời gian thực tế 
- Các thao tác : 
+ Ph−ơng pháp đo là hãm phanh bánh xe đo để áp đặt lên nó một tỷ số tr−ợt không đổi 
ở tốc độ ổn định của xe kéo. 
+ Đo liên tục cặp hãm phanh và tải trọng tác dụng ở bánh xe đo thì có thể tự động 
chuyển đổi thành hệ số hãm phanh. 
+ Trong khuôn khổ của việc kiểm tra đã đ−ợc ch−ơng trình hoá độ trơn, ng−ời ta rải 
một màng n−ớc chiều dày không đổi tr−ớc bánh xe đo bằng một hệ thống làm −ớt chạy 
với tốc độ của xe ôtô kéo. 
nhieu.dcct@gmail.com
 Thí nghiệm đ−ờng ôtô và sân bay 
 111 
+ Thiết bị cũng đ−ợc sử dụng không có bộ phận làm −ớt để đo thời gian thực tế của hệ 
số ma sát dọc trên đ−ờng băng bị hỏng 
- Các tính năng 
+ Việc đo bằng thiết bị IMAG không đắt tiền và có thể cung cấp ngay các kết quả cho 
cảng hàng không khai thác 
+ Kiểm tra nhanh hệ thống phanh cho phép dừng hoặc ngắt các kết quả đo 
 + Thiết bị phanh thuỷ lực giúp cho IMA khống chế tốt các thông số đo 
+ Với các thiết bị tiến hành trên mặt đ−ờng ẩm −ớt, ôtô kéo đ−ợc trang bị một hệ thống 
phun −ớt có thể bảo đảm một lớp n−ớc dày 1mm d−ới bánh xe đo. 
+ Các ch−ơng trình tin học khai thác thiết bị này cho phép một sự thích nghi đơn giản 
với tất cả các loại cảng hàng không (số, h−ớng, chiều dài của các đ−ờng băng±) 
VI. Đánh giá độ bằng phẳng 
- Máy phân tích trắc dọc: Thiết bị nhằm nghiên cứu độ bằng phẳng của đ−ờng băng 
liên quan đến sự êm thuận và an toàn của máy bay và kỹ thuật rảI vật liệu. Thiết bị này đo 
LCPC thiết kế và chế tạo 
 Nguyên tắc của thí nghiệm là thu thập và phân tích nhiều mặt cắt dọc và khoanh 
vùng các chỗ không bằng phẳng. 
- Mô tả: APL sử dụng trên đ−ờng băng gồm: 
+ Một ôtô kéo: Citroen XM Break 
+ Hai rơmooc APL trang bị hệ thống xác định các chỗ không đồng đều của bề mặt 
+ Một hệ thống tự ghi các thông tin của rơmooc APL, tốc độ và khoảng cách 
- Khai thác các số đo: 
+ Các số đo đ−ợc khai thác d−ới hai dạng: 
+ Cho điểm độ bằng phẳng trong từng đoạn 200m sau khi sàng lọc tín hiệu của mặt cắt 
trong 3 dải chiều dài b−ớc sóng (1-3.3m, 3.3 – 13m, 13 – 40m) rồi tính năng l−ợng cho 
từng dải cho 3 điểm về chất l−ợng độ bằng phẳng từ 1 đến 10 
+ Nhìn trêm giấy tín hiệu mặt cắt gồm các thành phần có chiều dài b−ớc sóng của trắc 
dọc từ 0.7 đến 70m của biểu đồ ra sao cho đánh giá chi tiết đ−ợc các thiếu sót của độ bằng 
phẳng. 
nhieu.dcct@gmail.com