Quản lý chất lượng, bảo trì và phục hồi mặt đường mềm dựa trên tương quan độ võng

Công nghiệp rừng 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2019 129 
QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG, BẢO TRÌ VÀ PHỤC HỒI MẶT ĐƯỜNG MỀM 
DỰA TRÊN TƯƠNG QUAN ĐỘ VÕNG 
Dương Văn Tài, Đặng Thị Hồng, Đặng Văn Thanh, Phạm Văn Tỉnh, Nguyễn Thị Vân Hòa 
Trường Đại học Lâm nghiệp 
TÓM TẮT 
Tiến hành đánh giá kết quả đo độ võng mặt đường bằng hai thí nghiệm khác nhau, đó là thí nghiệm đo võng 
bằng cần đo võng BKM (Benkelman) và thí nghiệm đo võng động FWD (Falling Weight Deflectometor) theo 
tiêu chuẩn hiện hành trong điều kiện nhiệt độ mặt đường tương tự nhau. Chọn những số liệu đo có cùng vị trí lý 
trình đo ở cả hai thí nghiệm để xét mối tương quan. Phân tích số liệu đo và chuyển đổi số liệu đo về cùng đơn 
vị, cùng điều kiện áp lực đo, dùng phương pháp thống kê toán học, bằng việc sử dụng phần mềm Minitab thiết 
lập được phương trình tương quan độ võng, sau khi đã loại bỏ những điểm bất thường.Bài báo trình bày về mối 
tương quan số liệu đo độ võng, khi đo bằng BKMvà độ võng tại sensor 0 đo bằng FWD khi đo modun đàn hồi 
trongbảo trì và phục hồi mặt đường mềm. Bài báo thiết lập được phương trình tương quan mới, giữa đo độ 
võng bằng BKM và FWD dựa vào số liệu đo trên đường Hồ Chí Minh (HCM), bổ sung vào quỹ tích các 
phương trình tương quan đã được thiết lập ở Việt Nam và thế giới. 
Từ khóa: Bảo trì, BKM, FWD, mặt đường mềm, phục hồi, tương quan độ võng. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Ở nước ta mặt đường nhựa được dùng phổ 
biến trên mọi loại cấp đường. Do đó chất 
lượng mặt đường nhựa đóng vai trò đặc biệt 
quan trọng, có ý nghĩa kinh tế kỹ thuật rấtlớn 
đối với ngành giao thông vận tải và đối với sự 
phát triển kinh tế của đất nước. Hiện tượng hư 
hỏng mặt đường nhựa mỗi khi có sự thay đổi 
về khí hậu, thời tiết, tải trọng xe, lưu lượng xe 
diễn ra khá trầm trọng trên mọi cung đường. 
Năm 1982 - 1983 dựa trên dữ liệu chưa 
được công bố do Phòng thí nghiệm vật liệu 
DOT của tiểu bang Washington thu thập đã 
đưa ra phương trình tương quan độ võng giữa 
FWD và BKM (Kay, R.K. et al., 1993). Năm 
1981 dựa trên số liệu của Hoffman và 
Thompson, cũng đã đưa ra được phương trình 
tương quan giữa FWD và BKM. Hội nghị quốc 
tế GeoShanghai (2010) cũng đã đưa ra mối 
tương quan giữa FWD và BKM và tin rằng mô 
đun tính toán ngược từ các kết quả đo FWD có 
thể được sử dụng như một mô đun độ cứng 
trong xây dựng mặt đường mới ở Trung Quốc 
(Liang Zhou, 2010). Vì vậy có thể thay thế 
FWD trong việc xác định mô đun đàn hồi của 
mặt đường mềm để đánh giá chất lượng, năng 
lực phục vụ của mặt đường trong công tác bảo 
trì và quản lý chất lượng mặt đường. 
Xác định modun đàn hồi mặt đường là một 
trong những yêu cầu cần thiết để lập kế hoạch 
chiến lược quản lý chất lượng, bảo trì và sửa 
chữa đường bộ. Thí nghiệm đo võng bằng 
BKM và FWD để xác định mô đun đàn hồi của 
mặt đường là hai thí nghiệm đang được sử 
dụng phổ biến tại Việt Nam. Tùy vào điều kiện 
đo, điều kiện thiết bị, cấp đường mà người ta 
lựa chọn BKM hoặc FWD để đo. Trong điều 
kiện hiện nay ở Việt Nam, việc đo bằng FWD 
còn hạn chế bởi thiết bị nên cần có những 
nghiên cứu xây dựng phương trình hồi quy 
giữa kết quả đo độ võng BKM với FWD. 
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 
Nghiên cứu được thực hiện với hai loại thiết 
bị: thiết bị đo võng BKM, FWD và trên tuyến 
đường HCM, đoạn từ Km447+700 đến 
Km448. 
2.2. Phương pháp nghiên cứu 
Nghiên cứu được thực hiện bằng việc xử lý 
kết quả đo đạc, dùng phương pháp phân tích 
thống kê toán học để đưa ra các phương trình 
tương quan. Sử dụng Minitab là phần 
mềm thống kê ứng dụng được phát triển ở Đại 
học Pennsylvania bởi Barbara F. Ryan, 
Thomas A. Ryan, Jr. và Brian L. Joiner 
năm 1972. 
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Thực nghiệm tính toán từ số liệu 
Benkelman 
Công nghiệp rừng 
130 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2019 
Thí nghiệm đo võng bằng cần 
Benkelman xác định được mô đun đàn hồi 
của kết cấu áo đường Ep. Trình tự thí 
nghiệm được tiến hành theo tiêu chuẩn 
TCVN8867 – 2011. Tiến hành đo độ võng 
20 điểm, tại mỗi vị trí đo cả hai bên phải và 
trái tuyến, khoảng cách các điểm đo là 30 
m. Áp lực đo là 0,62 Mpa với độ chính xác 
đo là 0,01 mm. Hình ảnh và kết quả về quá 
trình đo võng bằng BKM được thể hiện ở 
hình 1 và bảng 1. 
Hình 1. Công tác đo võng bằng BKM tại hiện trường 
Bảng 1. Kết quả thí nghiệm đo võng bằng BKM 
TT Lý trình 
Vệt 
đo 
Pqđ 
Li 
(%mm) 
Kq 
Lihc 
(%mm) 
T 
0C 
Kt 
Litt 
(%mm) 
Ett 
(MPa) 
1 Km447+970 Trái 0,536 88,0 1,3 68,4 40 0,896 79,07 162 
2 Km447+940 Trái 0,523 84,0 1,3 63,7 40 0,896 75,48 169 
3 Km447+910 Trái 0,503 76,0 1,4 55,4 40 0,896 68,29 187 
4 Km447+880 Trái 0,487 96,0 1,4 67,8 40 0,896 86,26 148 
5 Km447+850 Trái 0,471 108,0 1,5 73,7 40 0,896 97,04 132 
6 Km447+820 Trái 0,496 240,0 1,4 172,6 40 0,896 215,65 59 
7 Km447+790 Trái 0,516 104,0 1,3 77,8 40 0,896 93,45 137 
8 Km447+760 Trái 0,528 96,0 1,3 73,5 40 0,896 86,26 148 
9 Km447+730 Trái 0,526 80,0 1,3 61,0 40 0,896 71,88 178 
10 Km447+700 Trái 0,52 64,0 1,3 48,2 40 0,896 57,51 222 
11 Km447+700 Phải 0,563 120,0 1,2 97,9 40 0,896 107,83 119 
12 Km447+730 Phải 0,523 108,0 1,3 81,9 40 0,896 97,04 132 
13 Km447+760 Phải 0,532 88,0 1,3 67,9 40 0,896 79,07 162 
14 Km447+790 Phải 0,484 116,0 1,4 81,4 40 0,896 104,23 123 
15 Km447+820 Phải 0,53 68,0 1,3 52,2 40 0,896 61,10 209 
16 Km447+850 Phải 0,529 92,0 1,3 70,5 40 0,896 82,67 155 
17 Km447+880 Phải 0,541 92,0 1,3 72,1 40 0,896 82,67 155 
18 Km447+910 Phải 0,534 84,0 1,3 65,0 40 0,896 75,48 169 
19 Km447+940 Phải 0,532 72,0 1,3 55,5 40 0,896 64,70 198 
Ghi chú: Pqđ: áp lực quy đổi; Li: Độ võng đàn hồi; Kq: Hệ số hiệu chỉnh theo thông số; Lihc: Độ võng 
sau hiệu chỉnh; T: Nhiệt độ mặt đường; Kt: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ; Ltt: Độ võng đã hiệu chỉnh; Ett: Mô 
đun đàn hồi từng vị trí. 
Công nghiệp rừng 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2019 131 
3.2. Thực nghiệm tính toán từ số liệu đo 
FWD 
Thí nghiệm FWD xác định mô đun đàn hồi 
của kết cấu áo đường Ep và mô đun đàn hồi 
hữu hiệu của nền đường MR. Thí nghiệm FWD 
có bán kính tấm ép 15 cm, 7 sensor D0, D1, D2, 
D3, D4, D5, D6 với khoảng cách đến tâm tấm ép 
lần lượt là 0, 200, 300, 600, 900, 1200, 1500 
mm. Trình tự thí nghiệm theo tiêu chuẩn 
22TCN335-06 (Bộ Giao thông vận tải, 2006). 
Tiến hành đo 20 điểm, khoảng cách các điểm 
đo là 30 m. Nhiệt độ không khí 320C, nhiệt độ 
mặt đường từ 42,50C. Hình ảnh và kết quả về 
quá trình đo võng bằng FWD được thể hiện ở 
hình 2 và bảng 2. 
Hình 2. Công tác đo võng bằng FWD tại hiện trường 
Bảng 2. Kết quả thí nghiệm đo võng bằng FWD 
TT/No Mốc/milestone 
Độ lún (mm*10-3)tại các cảm biến Đo 
 /Deflection (mm*10^-3) at censors 
kPa 1 2 3 4 5 6 7 
1 Km 447+700 
330 815 551 385 168 96 
563 1297 958 731 350 193 98 59 
2 Km 447+730 
309 958 580 394 178 98 
523 1484 1014 766 370 192 101 63 
3 Km 447+760 
311 825 550 386 158 84 
532 1299 940 713 322 166 90 59 
4 Km 447+790 
283 1194 612 411 196 114 
484 1847 1105 795 379 214 122 83 
5 Km 447+820 
311 1184 689 416 179 102 
530 1692 1060 715 329 192 124 84 
6 Km 447+850 
301 879 556 380 148 74 
529 1203 856 615 266 138 83 63 
7 Km 447+880 
310 834 494 330 129 70 
541 1133 754 527 235 128 83 58 
8 Km 447+910 
308 784 519 351 123 61 
534 1160 821 592 237 120 78 61 
Công nghiệp rừng 
132 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2019 
TT/No Mốc/milestone 
Độ lún (mm*10-3)tại các cảm biến Đo 
 /Deflection (mm*10^-3) at censors 
kPa 1 2 3 4 5 6 7 
9 Km 447+940 
304 553 393 289 115 56 
532 876 643 495 220 110 65 49 
10 Km 447+970 
303 602 425 315 122 54 
528 935 695 536 235 111 67 55 
11 Km 448+000 
308 685 487 348 141 73 
354 1059 794 613 282 140 79 58 
12 Km 447+970 
310 638 439 315 116 56 
536 988 716 452 228 108 62 49 
13 Km 447+940 
302 589 417 313 122 59 
523 933 696 546 242 117 67 51 
14 Km 447+910 
286 927 520 320 116 54 
503 1325 816 543 231 109 60 41 
15 Km 447+880 
282 1092 485 290 118 65 
487 1549 806 513 225 115 66 46 
16 Km 447+850 
279 1206 725 490 175 82 
471 1845 1257 904 353 157 75 57 
17 Km 447+820 
289 831 579 428 178 87 
496 1274 938 725 330 167 86 60 
18 Km 447+790 
296 739 495 360 146 70 
516 1135 809 601 266 131 79 58 
19 Km 447+760 
303 660 430 304 122 63 
528 1001 692 518 230 121 70 52 
20 Km 447+730 
304 589 406 288 127 68 
526 919 661 500 239 133 91 67 
21 Km 447+700 
302 613 438 323 138 76 
520 961 719 560 269 152 97 74 
22 
Km447+715 
(Phải tuyến) 
313 1015 570 350 160 98 
528 1498 1024 823 371 199 112 79 
23 
Km447+956 
(Phải tuyến) 
310 635 450 336 140 65 
525 930 701 542 230 119 81 65 
24 
Km447+800 
(Trái tuyến) 
320 799 542 405 160 88 
524 1152 826 615 271 137 83 66 
3.3. Mối tương quan độ võng khi đo bằng 
BKM và FWD 
Dựa vào số liệu đo độ võng tại bánh xe đo 
bằng cần BKM với áp lực q = 0,62 Mpa và 
đường kính vệt bánh xe 32,36 cm với số liệu 
đo độ võng tại sensor 0 đo bằng FWD với áp 
lực qi tại mỗi vị trí đo và đường kính tấm ép đo 
30 cm tại cùng một vị trí đo cùng điều kiện 
nhiệt độ môi trường trên đoạn đường Hồ Chí 
Minh lý trình từ Km447+700 đến Km448+00. 
Cách quy đổi đo võng tại mỗi vị trí về cùng 
áp lực dựa vào hệ số điều chỉnh theo thông số 
áp lực Kq. 
5,1
5,1
)(
)(
Dp
Dp
K bbq 
Trong đó 
Pb: áp lực đo trong thí nghiệm BKM; 
Db: đường kính vệt bánh xe trong thí 
nghiệm BKM; 
 P: áp lực đo trong thí nghiệm FWD; 
 D: đường kính tấm ép đo trong thí nghiệm 
FWD. 
(1) 
Công nghiệp rừng 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2019 133 
Độ võng BKM sau quy đổi được xác định 
như sau: 
i
ihc
q
L
L
K
Trong đó: 
Li: độ võng đàn hồi trong thí nghiệm BKM; 
Kq: hệ số hiệu chỉnh theo thông số áp lực. 
Bảng 3. Bảng quy đổi đo võng tại mỗi vị trí về cùng một áp lực 
TT Lý trình Vệt đo 
Độ võng theo BKM 
(mm*10-3) 
Độ võng theo FWD 
(mm*10-3) 
1 Km447+970 TT 684 988 
2 Km447+940 TT 637 933 
4 Km447+880 TT 678 1549 
5 Km447+850 TT 737 1845 
7 Km447+790 TT 778 1135 
8 Km447+760 TT 735 1001 
10 Km447+700 TT 482 961 
11 Km447+700 PT 979 1297 
12 Km447+730 PT 819 1484 
13 Km447+760 PT 679 1299 
14 Km447+790 PT 814 1847 
16 Km447+850 PT 705 1203 
17 Km447+880 PT 721 1133 
18 Km447+910 PT 650 1160 
19 Km447+940 PT 555 876 
Dùng phần mền thống kê Minitab theo 
phương pháp phân tích hồi quy sau khi đã loại 
bỏ điểm bất thườngxây dựng được mối tương 
quan giữa FWD và BKM được thể hiện ở 
phương trình tương quan (3) và đồ thị hình 3. 
 FWD = 447,9 + 0,9610 BKM (3) 
Với hệ số xác định điều chỉnh R2đc= 0,4. 
Hình 3. Đường thẳng và phương trình tương quan giữa FWD và BKM 
(Trong đó: FWD là độ võng tại sensor 0, μm; BKM là độ võng tại tâm bánh xe, μm) 
1 000900800700600500
1500
1400
1300
1200
1 1 00
1000
900
800
S 1 39,275
R-Sq 45,5%
R-Sq(adj) 40,1 %
BKM
FW
D
PHƯƠNG TRÌNH VÀ ĐƯỜNG TƯƠNG QUAN
FWD = 447,9 + 0,961 0 BKM
(2) 
Công nghiệp rừng 
134 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2 - 2019 
4. KẾT LUẬN 
Bài báo đã thiết lập được phương trình 
tương quan mới trong điều kiện đo đạc (khí 
hậu Việt Nam, mặt đường HCM) bổ sung vào 
quỹ tích các đường tương quan đã thiết lập. 
Sự tương quan giữa các thiết bị đo phải 
được sử dụng một cách thận trọng. Thông 
thường, một mối tương quan được phát triển 
thông qua một tập hợp các điều kiện cụ thể có 
thể không có giới thiệu đối với những người sử 
dụng mối tương quan. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Bộ Giao thông vận tải (2001). Tiêu chuẩn ngành 
22TCN 274-01 - Tiêu chuẩn thiết kế mặt đường mềm. 
2. Bộ Giao thông vận tải (2006). Áo đường mềm - 
Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế - 22TCN 211-06. Nxb. 
Giao thông vận tải, Hà Nội. 
3. Bộ Giao thông vận tải (2006). 22TCN 335-06: 
Xác định mô đun đàn hồi của nền đường và mô đun đàn 
hồi hữu hiệu của áo đường mềm bằng thiết bị đo động 
FWD. Nxb. Giao thông vận tải, Hà Nội. 
4. Bộ Giao thông vận tải (2011). TCVN 8867:2011, 
Áo đường mềm - xác định mô đun đàn hồi chung của kết 
cấu bằng cần đo võng Benkelman. 
5. Phòng Thí nghiệm vật liệu Xây dựng Và Công 
Trình Giao thông Las Xd - 204 - Trung tâm Kỹ thuật 
đường Bộ - Tổng cục đường Bộ Việt Nam. Số liệu kiểm 
định sau đo đạc. 
6. Kay, R.K., Mahoney, J.P. and Jackson, N.C. 
(1993). The WSDOT Pavement Management System – A 
1993 Update. Washington State Transportation Center 
(TRAC). Washington State Department of 
Transportation. Olympia, WA. 
7. Liang Zhou (2010). Comparison of FWD and 
Benkelman Beam in Evaluation of Pavement Structure 
Capacity. GeoShanghai 2010 International Conference. 
QUALITY MANAGEMENT, MAINTENANCE AND REHABILITATION OF 
SOFTROAD SURFACE BASED ON DEFLECTION CORRELATION 
Duong Van Tai, Dang Thi Hong, Dang Van Thanh, Pham Van Tinh, Nguyen Thi Van Hoa 
Vietnam National University of Forestry 
SUMMARY 
Measure the deflection of the road surface with two different experiments, which is the test of deflection by 
measuring the Benkelman (BKM) and the experiment of measuring the deflection of FWD (Falling Weight 
Deflectometer) according to the current standard in the temperature conditions, the in pavement is similar, 
select measurements with the same position in both experiments to consider the correlation. Analyzing 
measurement data and converting measurement data to the same unit, same measurement pressure conditions, 
using mathematical statistical methods, by using Minitab software to set up the equation relative to deflection, 
after has removed unexpected points. The paper presents the correlation between deflection measurements 
when measured with BKM and deflection at Sendo 0 measured by FWD in elastic module measurement in 
pavement maintenance and restoration. The paper established a new correlation equation, between deflection 
with BKM and FWD based on measurements on the Ho Chi Minh (HCM) highway, added to the area of the 
correlation equations established in Vietnam and the world. 
Keywords: BKM, deflection correlation, FWD, maintenance, pavement, rehabilitation. 
Ngày nhận bài : 01/3/2019 
Ngày phản biện : 29/3/2019 
Ngày quyết định đăng : 05/4/2019