Cập nhật vào :
Kết cấu áo đường là phần quan trọng và đắt tiền nhất so với các hạng mục khác trong xây dựng đường ô tô. Chất lượng và tuổi thọ của kết cấu mặt đường là phần trực tiếp có thể nhìn thấy của con đường và là yếu tố quan trọng nhất đảm bảo chất lượng khai thác đường, tốc độ chạy xe, chi phí vận hành, an toàn giao thông…
Trong những năm gần đây, khi tiến hành cải tạo và xây dựng mới các quốc lộ quan trọng cũng như các tuyến đường cấp cao như trục chính đô thị, đường cao tốc, các Công ty tư vấn cả trong và ngoài nước hầu hết đều áp dụng một loại kết cấu mặt đường tương tự nhau: lớp mặt gồm 2 lớp bê tông nhựa với tổng chiều dày từ 12-15cm, lớp móng trên cấp phối đá dăm loại 1 dày 20-30cm, lớp móng dưới cấp phối đá dăm loại 2 dày 25-30cm, dưới cùng là lớp đất đắp chọn lọc độ chặt yêu cầu 98% MDD với chiều dày 30-50cm.
Có thể kể ra vài ví dụ: Quốc lộ 1A từ Lạng Sơn đến Cà Mau, Quốc lộ 14B, Quốc lộ 24, Quốc lộ 51 (Tp Hồ Chí Minh đi Vũng Tàu), Đường cao tốc Láng-Hòa Lạc, các Dự án đường cao tốc ở phía Bắc, phía Nam và ở miền Trung hiện nay là các Dự án mở rộng Quốc lộ 1A, Dự án hầm Đèo Cả, đều áp dụng kết cấu áo đường tương tự nhau, chỉ khác biệt một ít về chiều dày mỗi lớp, mặc dù lưu lượng và tải trọng trục xe chạy khá khác nhau, điều kiện địa chất, nguồn vật liệu xây dựng không giống nhau và đặc biệt là chế độ thủy nhiệt, điều kiện khí hậu thời tiết rất khác nhau trên 3 miền.
Kết cấu mặt đường nêu trên (mặt bê tông nhựa với các lớp móng cấp phối đá dăm không gia cố) được phân loại thuộc KCAD “mềm”, để phân biệt với Kết cấu áo đường “cứng” (Bê tông xi măng) hoặc loại “nửa cứng” có các lớp vật liệu gia cố phía dưới.
Vấn đề đặt ra là tại sao kết cấu áo đường mềm này được áp dụng một cách mặc định trong suy nghĩ của nhiều Nhà thiết kế và liệu đây có phải là giải pháp tối ưu thích hợp cho thiết kế mặt đường cho tất cả các khu vực của Việt Nam, thích hợp cho mọi cấp loại đường, mọi địa hình và mọi khu vực có thời tiết khác nhau, đặc biệt cụ thể là ở khu vực miền Trung Việt nam, nơi nắng lắm mưa nhiều và kết cấu mặt đường thường xuyên chịu ảnh hưởng của thời tiết trong mùa mưa bão và lượng xe quá tải ?
Tình trạng lún vệt bánh xe trên mặt đường, các công trình giao thông (CTGT) trong thời gian gần đây đã trở nên rất phổ biến với mức hư hỏng hết sức nghiêm trọng. Theo báo cáo của bộ GTVT tại Hội thảo “Tiến độ và chất lượng công trình giao thông”do Báo Giao thông tổ chức ngày 15/11, hiện tượng lún vệt bánh xe gần như xảy ra trên tất cả các trục đường chính có lượng giao thông lớn như QL 1, QL 5, xa lộ Đông - Tây, đường vành đai 2 của Hà Nội.
Theo số liệu thống kê từ đầu năm nay trên Quốc lộ 1, đoạn đường từ Thanh Hóa đến Huế có 70km trên tổng số 620km gặp phải tình trạng lún theo vệt bánh xe. Đoạn từ Đà Nẵng đến Khánh Hoà có 90km trên tổng số 953km. Trên một số tuyến đường đèo, các vệt hằn lún chênh so với mặt đường từ 10 - 15cm. Theo số liệu thống kê của Tổng cục Đường bộ, 13 - 15% trong số những đoạn tuyến này được thi công từ cách đây 10 năm, khi xuất hiện lún là đã đưa vào khai thác được 6 năm. Thời điểm lún nhiều nhất là những ngày nắng nóng dữ dội.
Ngoài chuyện chất lượng lớp mặt bê tông nhựa đang được tập trung mổ sẻ điều tra, thì vai trò của lớp móng đường trong hiện tượng này như thế nào, và móng cấp phối đá dăm không gia cố hiện đang được áp dụng tràn lan trong các đồ án thiết kế hiện nay có phải là loại vật liệu phù hợp để chống lún vệt bánh xe hay không ?
Để trả lời câu hỏi này, mời cả nhà xem một thí nghiệm mô phỏng thực hiện ở Anh. Không biết lúc nào Việt nam ta có thể thực hiện được các thực nghiệm kiểu này. Hy vọng các Kỹ sư Đà nẵng sẽ có thể đi tiên phong trong lĩnh vực này, như đã làm ở một vài dự án trước đó 
Một đoạn thực nghiệm kết cấu mặt đường lát gạch tự chèn thoát nước với 4 loại móng thông dụng khác nhau đã được tiến hành1. Móng cấp phối đá dăm không gia cố dày 20cm
2. Móng cấp phối đá dăm dày 20cm gia cố 3% xi măng
3. Đá dăm đen với hàm lương nhựa 5%, loại nhựa có độ kim lún 50
4. Cấp phối đá dăm gia cố bằng hai lớp lưới địa kỹ thuật.
Tổng chiều dài đoạn thử là 24m dài, được chia thành 4 đoạn cho 4 kết cấu móng khác nhau. Bề rộng đoạn thử nghiệm này là 4m.
Hình 7. Khu vực thí nghiệm đã được đào xuống đến lớp sét bồi tích với chỉ số CBR 5%
Hình 8. Vật liệu đỉnh nền dày 150m đầm nén chặt đã được thi công trên khu vực thí nghiệm, trước khi trải màng DDKT Polythene
Hình 9. Màng ĐKT Polythene đã được trải để đạt được mô phỏng mặt đường bị ngập nước (Điều kiện làm việc khắc nghiệt nhất) cho tất cả các kết cấu thử nghiệm
Hình 10. Kêt cấu thử nghiệm loại 4 yêu cầu lắp đặt hai lớp lưới địa kỹ thuật Tensar SS40: Lớp dưới đặt trực tiếp trên màng ĐKT Polythen. Lớp thứ hai đặt giữa hai lớp móng cấp phối đá dăm.
Hình 11. Trước khi lát gạch tự chèn mặt đường, một lớp đệm đá xay đồng kích cỡ 6mm dày 50mm đã được thi công trên mỗi đoạn thử.
Hình 12. Mặt đường lát gạch tự chèn thoát nước được lát theo hoa văn chéo 45 độ
Hình 13. Giá trị biến dạng võng mặt đường đã được đo đạc tại các vị trí đánh dấu trên bảng gỗ. Mỗi điểm đo được bố trí trên cùng vị trí tương ứng với kiểu lát gạch tự chèn. Công việc đo đạc được tiến hành bằng cách chèn các nêm tiêu chuẩn vào khe hở giữa thước thẳng và bề mặt đường. Số đọc ban đầu đã được đo đạc và ghi lại trước khi cho áp dụng tải trọng xe chạy trên mặt đường.
Hình 14. Tải trọng xe được mô phỏng bằng một xe tải 8 bánh quá tải, chạy tới và lui với vận tốc không đổi khoảng 10m / phút (16 Km/ giờ)
Hình 15. Lún vệt bánh xe điển hình trên kết cấu 1-Móng cấp phối đá dăm không gia cố, sau vài ngàn lượt tải trọng tiêu chuẩn
Các kết quả và kết luận rút ra từ thực nghiệmKết quả đo độ lún vệt bánh xe trên mỗi loại kết cấu sau 6.000 lượt trục xe tiêu chuẩn
Kết cấu 1 - Móng cấp phối đá dăm không gia cố : 37 mm
Kết cấu 2- Móng cấp phối đá dăm gia cố 3% xi măng : 10 mm
Kết cấu 3-Móng đá dăm đen hàm lượng nhựa 5% : 6 mm
Kết cấu 4- Móng cấp phối đá dăm gia cố hai lớp lưới địa kỹ thuật Tensar: 32 mm
Giá trị độ lún vệt bánh xe từ 3000 lượt đến 6000 lượt đã được sửa dụng để ngoại suy phỏng đoán giá trị độ lún vệt bánh xe ở số lượt xe cao hơn, ví dụ 25000 lượt trục xe tiêu chuẩn.
Test Item 1: Unreinforced 20mm/6mm Coarse Graded Aggregate at centre of Test Item
Test Item 2: 20mm/6mm Coarse Graded Aggregate stabilised with 3% cement at centre of Test Item
Test Item 3: Dense Bitumen Macadam with 5% 50 Penetration bitumen at centre of Test Item
Test Item 4: Coarse Graded Aggregate reinforced with two layers of geogrid at centre of Test Item 
Kết luận:
+Loại móng đường cho độ lún vệt bánh xe ít nhất, theo thứ tự từ trên xuống dưới
1. Móng đá dăm đen
2. Móng cấp phối đá dăm gia cố xi măng
3. Móng cấp phối đá dăm gia cố lưới địa kỹ thuật
4. Cấp phối đá dăm không gia cố
+Với các tuyến đường có lưu lượng và tải trọng xe lên đến một mức nào đó, độ lún vệt bánh xe của mặt đường trên lớp móng đá dăm không gia cố sẽ lớn gấp 3-4 lần so với mặt đường trên lớp móng gia cố (nhựa hoặc xi măng)
+Mặt dù chịu tải trọng nặng trùng phục ở vệt bánh xe, nhưng kết cấu mặt đường lát gạch tự chèn cho thấy không bị hư hại về kết cấu mà chỉ có thể xuất hiện hiện tượng võng tại vệt bánh xe nặng, tương tự như thường xảy ra với kết cấu mặt đường mềm.
Biên dịch : Mai Triệu Quang
Nguồn đọc toàn bộ bài viết gốc tiếng Anh