Luận án Nghiên cứu xác định chiều sâu thâm nhập của hỗn hợp asphalt vào khe rỗng đá hộc và mô đun đàn hồi của kết cấu bảo vệ mái đê biển

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT 
VIỆN KHOA HỌC THUỶ LỢI VIỆT NAM 
NGUYỄN MẠNH TRƯỜNG 
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU THÂM NHẬP CỦA 
HỖN HỢP ASPHALT VÀO KHE RỖNG ĐÁ HỘC VÀ MÔ 
ĐUN ĐÀN HỒI CỦA KẾT CẤU BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
HÀ NỘI - 2020 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT 
VIỆN KHOA HỌC THUỶ LỢI VIỆT NAM 
NGUYỄN MẠNH TRƯỜNG 
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU THÂM NHẬP CỦA HỖN HỢP 
ASPHALT VÀO KHE RỖNG ĐÁ HỘC VÀ MÔ ĐUN ĐÀN HỒI CỦA KẾT 
CẤU BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN 
 Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy 
 Mã số : 958 02 02 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 
1. PGS.TS. Nguyễn Thanh Bằng 
2. GS.TS. Hồ Sĩ Minh 
Hà Nội - 2020
-i- 
LỜI CAM ĐOAN 
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết 
quả nghiên cứu và các kết luận trong luận án là trung thực, không sao chép từ bất kỳ 
một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu 
có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định. 
Tác giả luận án 
 Nguyễn Mạnh Trường 
-ii- 
LỜI CẢM ƠN 
Với tất cả tình cảm của mình, tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu 
sắc đến hai thầy hướng dẫn là PGS.TS. Nguyễn Thanh Bằng và GS.TS. Hồ Sĩ Minh 
đã dành nhiều công sức, trí tuệ, tận tình hướng dẫn, chỉ bảo trong suốt quá trình tác 
giả thực hiện luận án. 
Tác giả xin trân trọng cảm ơn các nhà khoa học trong và ngoài Viện đã có những 
đóng góp quí báu, chân tình và thẳng thắn để tác giả hoàn thiện luận án. 
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến Cơ sở đào tạo Viện Khoa học Thủy lợi Việt 
Nam, Viện Bơm và Thiết bị Thủy lợi đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong 
quá trình nghiên cứu và công tác. 
Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn gia đình, đồng nghiệp và bạn bè luôn 
động viên, khích lệ để tác giả hoàn thành luận án. 
Tác giả 
Nguyễn Mạnh Trường 
-iii- 
MỤC LỤC 
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................... vi 
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ......................................................................... vii 
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................... x 
MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1 
1. Đặt vấn đề ............................................................................................................. 1 
2. Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................................. 2 
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................... 3 
4. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 3 
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ............................................................................... 3 
6. Những đóng góp mới của luận án ......................................................................... 4 
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU VÀ KẾT CẤU BẢO VỆ MÁI 
ĐÊ BIỂN BẰNG VẬT LIỆU HỖN HỢP ASPHALT CHÈN TRONG ĐÁ 
HỘC .......................................................................................................................... 5 
1.1. Khái quát chung về đê biển và kè bảo vệ mái .................................................... 5 
1.1.1. Khái quát chung ....................................................................................... 5 
1.1.2. Các dạng kết cấu bảo vệ mái đê biển ở Việt Nam ................................... 6 
1.2. Vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc ...................................................... 8 
1.2.1. Thành phần vật liệu .................................................................................. 8 
1.2.2. Vai trò, tính chất của vật liệu thành phần. ............................................... 9 
1.3. Tổng quan về kết quả nghiên cứu ứng dụng vật liệu hỗn hợp asphalt chèn 
trong đá hộc cho kết cấu bảo vệ mái đê biển .......................................................... 11 
1.3.1. Trên thế giới ........................................................................................... 11 
1.3.2. Ở Việt Nam ............................................................................................ 20 
1.4. Các nghiên cứu về chiều sâu thâm nhập của hỗn hợp asphalt và mô đun 
đàn hồi của kết cấu mái đê biển .............................................................................. 22 
1.4.1. Chiều sâu thâm nhập của hỗn hợp asphalt vào khe rỗng đá hộc ........... 22 
-iv- 
1.4.2. Mô đun đàn hồi của kết cấu mái đê biển bằng vật liệu hỗn hợp 
asphalt chèn trong đá hộc ........................................................................................ 27 
1.5. Những vấn đề đặt ra và hướng nghiên cứu ...................................................... 33 
1.5.1. Nghiên cứu chiều sâu thâm nhập của hỗn hợp asphalt vào khe rỗng 
đá hộc ...................................................................................................................... 33 
1.5.2. Nghiên cứu mô đun đàn hồi của kết cấu bảo vệ mái đê biển bằng 
vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc ............................................................. 34 
1.6. Kết luận chương 1 ............................................................................................ 35 
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........... 36 
2.1. Chiều sâu thâm nhập của hỗn hợp asphalt vào khe rỗng đá hộc .................... 36 
2.1.1. Những yếu tố ảnh hưởng đến chiều sâu thâm nhập ............................... 36 
2.1.2. Xác định chiều sâu thâm nhập theo phương pháp quy hoạch thực 
nghiệm ..................................................................................................................... 40 
2.2. Mô đun đàn hồi của kết cấu bảo vệ mái đê biển .............................................. 46 
2.2.1. Những yếu tố ảnh hưởng tới mô đun đàn hồi ........................................ 46 
2.2.2. Xác định mô đun đàn hồi theo phương pháp thực nghiệm .................... 48 
2.3. Kết luận chương 2 ............................................................................................ 57 
CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU THÂM NHẬP CỦA HỖN HỢP 
ASPHALT VÀO KHE RỖNG ĐÁ HỘC VÀ MÔ ĐUN ĐÀN HỒI CỦA 
KẾT CẤU BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN ...................................................................... 58 
3.1. Chiều sâu thâm nhập hỗn hợp asphalt vào khe rỗng đá hộc ........................... 58 
3.1.1. Mô phỏng toán học ................................................................................. 58 
3.1.2. Các yêu cầu mẫu và thiết bị thí nghiệm ................................................. 60 
3.1.3. Trình tự thí nghiệm ................................................................................ 61 
3.1.4. Kết quả thí nghiệm ................................................................................. 62 
3.1.5. Tìm phương trình thực nghiệm .............................................................. 66 
3.2. Mô đun đàn hồi của kết cấu bảo vệ mái đê biển bằng vật liệu hỗn hợp 
asphalt chèn trong đá hộc ....................................................................................... 71 
-v- 
3.2.1. Xác định mô đun đàn hồi trong phòng thí nghiệm ................................ 71 
3.2.2. Xác định mô đun đàn hồi ngoài hiện trường .......................................... 77 
3.2.3. Xây dựng công thức thực nghiệm xác định mô đun đàn hồi ................. 87 
3.3. Kết luận chương 3 ............................................................................................ 92 
CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHO KẾT CẤU 
BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN HẢI HẬU - NAM ĐỊNH .............................................. 94 
4.1. Đặc điểm đoạn đê biển thi công thử nghiệm ................................................... 94 
4.2. Ứng dụng kết quả nghiên cứu xác định mô đun đàn hồi tính toán thiết kế 
kết cấu bảo vệ mái đê biển bằng vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc ....... 95 
4.2.1. Xác định điều kiện biên.......................................................................... 95 
4.2.2. Tính toán chiều dày lớp giá cố ............................................................... 97 
4.2.3. Kiểm tra điều kiện an toàn lớp gia cố .................................................. 100 
4.2.4. So sánh, đánh giá kết quả nghiên cứu .................................................. 106 
4.3. Ứng dụng kết quả nghiên cứu xác định chiều sâu thâm nhập so sách, đánh 
giá với kết quả nghiên cứu của đề tài KHCN cấp nhà nước ĐTĐL.2012-T/06 ... 106 
4.3.1. Mô hình thi công thử nghiệm ............................................................... 106 
4.3.2. So sánh đánh giá độ nhớt nghiên cứu của luận án với kết quả nghiên 
cứu của đề tài KHCN cấp nhà nước ĐTĐL.2012-T/06 ........................................ 110 
4.4. Kết luận chương 4 .......................................................................................... 111 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................... 113 
1. Kết luận: ............................................................................................................ 113 
2. Những tồn tại, hạn chế. ..................................................................................... 113 
3. Kiến nghị ........................................................................................................... 114 
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ...................................................... 115 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 116 
PHỤ LỤC .............................................................................................................. 120 
-vi- 
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 
AASHTO Hiệp hội những người làm đường và vận tải Hoa Kỳ (American 
Association of State Highway and Transportation Officials) 
ASTM 
BTCT 
Tiêu chuẩn thí nghiệm của Hiệp hội vật liệu và thử nghiệm Hoa Kỳ 
(American Society for Testing and Materials) 
Bê tông cốt thép 
BTN Bê tông nhựa 
ĐHTL 
ĐTĐL 
Đại học Thủy lợi 
Đề tài độc lập 
EAPA Hiệp hội mặt đường asphalt Châu Âu 
(European Asphalt Pavement Assosication) 
FGSA 
GTVT 
Vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc 
(Fully grouted stone asphalt) 
Giao thông vận tải 
HMT Hàm mục tiêu 
KHCN 
KHTL 
Khoa học công nghệ 
Khoa học Thủy lợi 
NCS 
NN&PTNT 
NXB 
Nghiên cứu sinh 
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn 
Nhà xuất bản 
PTHQ Phương trình hồi qui 
TCN Tiêu chuẩn ngành 
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 
TRRL Phòng nghiên cứu vận tải và đường 
(Transport and Road Research Laboratory) 
TSKT Tiến sỹ kỹ thuật 
-vii- 
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 
Hình 1. 1- Các dạng mặt cắt ngang đê biển [7] ......................................................... 6 
Hình 1. 2- Một số hình ảnh kết cấu bảo vệ mái đê biển Việt Nam [11],[12] ........... 7 
Hình 1.3- Ứng dụng loại vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc thi công 
đê biển ở Hà Lan năm 2013 [10] .................................................................... 12 
Hình 1. 4 - Mô hình thử nghiệm gia tăng áp lực đẩy nổi [33] ................................ 14 
Hình 1. 5 - Mô phỏng số của kè trong quá trình thử kéo (Frissen 2002)[33] ......... 15 
Hình 1. 6- Mặt cắt điển hình đê chắn sóng [30] ...................................................... 16 
Hình 1. 7- Mặt cắt đề xuất sử dụng vật liệu asphalt [21] ........................................ 16 
Hình 1. 8- Mặt cắt đê truyền thống và đê sử dụng vật liệu asphalt [21] ................. 17 
Hình 1. 9- Đê biển phía Tây Nam Hà Lan sử dụng vữa asphalt chèn đá 
bazan[33] ......................................................................................................... 17 
Hình 1. 10- Thiết bị rải san đầm vật liệu asphalt trên mái nghiêng [28] ................ 19 
Hình 1. 11- Thiết bị vận chuyển và trạm trộn di động chuyên dụng [10] .............. 19 
Hình 1. 12- Thiết bị đo độ nhớt Kerkhoven[31] ..................................................... 23 
Hình 1. 13- Biểu đồ để dự tính mô đun độ cứng của vật liệu hỗn hợp có 
bitum[17] ......................................................................................................... 32 
Hình 1. 14- Biểu đồ xác định mô đun độ cứng của bitum (Van de Poel)[17] ....... 33 
Hình 2. 1- Xác định tải trọng trục bánh xe .............................................................. 52 
Hình 3. 1- Sơ đồ kế hoạch thực nghiệm .................................................................. 59 
Hình 3. 2 - Một số trang thiết bị dụng cụ thí nghiệm .............................................. 61 
Hình 3. 3- Một số hình ảnh quá trình thí nghiệm chiều sâu thâm nhập .................. 65 
Hình 3. 4- Biểu đồ quan hệ giữa chiều sâu thâm nhập với kích thước đá hộc và 
độ nhớt, dạng 2D ............................................................................................. 68 
-viii- 
Hình 3. 5- Biểu đồ quan hệ giữa chiều sâu thâm nhập với kích thước đá hộc và 
độ nhớt, dạng 3D ............................................................................................. 68 
Hình 3. 6- Biểu đồ quan hệ giữa chiều sâu thâm nhập với kích thước đá hộc 
ứng với các độ nhớt khác nhau ....................................................................... 69 
Hình 3. 7- Biểu đồ quan hệ giữa chiều sâu thâm nhập với độ nhớt hỗn hợp 
asphalt ứng với các loại kích thước đá hộc khác nhau .................................... 70 
Hình 3. 8- Một số hình ảnh trong quá trình đúc mẫu thí nghiệm trong phòng ....... 73 
Hình 3. 9 - Một số hình ảnh quá trình thí nghiệm mô đun đàn hồi trong phòng
 ......................................................................................................................... 75 
Hình 3. 10 - Biểu đồ tương quan giữa nhiệt độ thí nghiệm và mô đun đàn hồi 
trong phòng ..................................................................................................... 76 
Hình 3. 11- Hê thống chất tải bằng máy đào .......................................................... 78 
Hình 3. 12- Kích thủy lực sử dụng đo mô đun đàn hồi hiện trường ....................... 78 
Hình 3. 13- Tấm ép cứng sử dụng đo mô đun đàn hồi hiện trường ........................ 79 
Hình 3. 14- Đồng hồ đo biến dạng tại hiện trường ................................................. 79 
Hình 3. 15 - Sơ đồ bố trí các điểm đo mô đun đàn hồi tại hiện trường .................. 82 
Hình 3. 16- Chi tiết cấu tạo các lớp kết cấu mái đê biển ........................................ 83 
Hình 3. 17 - Biểu đồ tương quan giữ nhiệt độ và mô đun đàn hồi tại hiện trường
 .......................................................................................................... ... hiên cứu quan hệ giữa chiều sâu thâm nhập 
với kích thước đá hộc và độ nhớt của vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc cho 
kết cấu bảo vệ mái đê biển”, Tạp chí Khoa học và công nghệ Thủy lợi (ISSN:1859-
4255), số 53 tháng 04-2019, tr. 52-63. 
-116- 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Tiếng việt: 
1. Bộ GTVT (2006), 22TCN 211-06: Áo đường mềm - Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết 
kế, Hà Nội. 
2. Bộ KHCN (2011), TCVN 8819:2011- Mặt đường bê tông nhựa nóng - Yêu cầu 
thi công và nghiệm thu, Hà Nội. 
3. Bộ KHCN (2011), TCVN 8820:2011- Hỗn hợp bê tông nhựa nóng - Thiết kế theo 
phương pháp Marshall, Hà Nội. 
4. Bộ KHCN (2011), TCVN 8860:2011 - Bê tông nhựa - Phương pháp thử, Hà Nội. 
5. Bộ KHCN (2011), TCVN 8861:2011 - Áo đường mềm - Xác định mô đun đàn hồi 
bằng tấm ép cứng, Hà Nội. 
6. Bộ KHCN (2011), TCVN 8867:2011 - Áo đường mềm - Xác định mô đun đàn hồi 
bằng cần đo võng Benkelman, Hà Nội. 
7. Bộ KHCN (2014), TCVN 9901:2014 - Công trình thủy lợi yêu cầu thiết kế đê 
biển, Hà Nội. 
8. Bộ KHCN, Trường ĐHTL (2010), Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất các 
giải pháp KHCN đảm bảo sự ổn định và độ bền của đê biển hiện có trong trường 
hợp sóng, triều cường tràn đê, Đề tài KC 08-15/06-10, Hà Nội. 
9. Bộ KHCN, Trường ĐHTL (2014), Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ mới trong 
gia cố đê biển bằng phương pháp neo đất, sử dụng phụ gia consolid và chống xói 
mòn lớp bảo vệ mái, Đề tài KC 08 11-15, Hà Nội. 
10. Bộ KHCN, Viện KHTL Việt Nam (2016), Nghiên cứu ứng dụng vật liệu hỗn hợp 
để gia cố đê biển chịu được nước tràn qua do sóng, triều cường, bão và nước 
biển dâng, Đề tài NCKH cấp nhà nước, mã số ĐTĐL.2012-T/06, Hà Nội. 
11. Bộ NN&PTNT, Trường ĐHTL (2009), Nghiên cứu đề xuất mặt cắt ngang đê 
biển hợp lý và phù hợp với điều kiện từng vùng từ Quảng Ninh đến Quảng Nam, 
Đề tài NCKH cấp bộ, Hà Nội. 
-117- 
12. Bộ NN&PTNT, Viện KHTL Việt Nam (2009), Nghiên cứu giải pháp khoa học 
công nghệ xây dựng đê biển chống được bão cấp 12, triều cường, Đề tài KHCN 
cấp Bộ, Hà Nội. 
13. Nguyễn Cảnh (2000), Quy hoạch thực nghiệm, NXB Giáo dục, Hà Nội. 
14. Vũ Đức Chính và nnk (2009), Sổ tay thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa theo phương 
pháp Marshall, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội. 
15. Trần Thị Kim Đăng (2004), Nghiên cứu mô đun đàn hồi của Bê tông asphalt làm 
mặt đường ô tô xét đến điều kiện chịu tải trọng thực tế, Luận án TSKT, Trường 
đại học GTVT, Hà Nội 
16. Phạm Duy Hữu và nnk (2008), Bê tông asphalt, NXB Giao thông vận tải, Hà nội. 
17. Shell Bitumen UK (1990), Cẩm nang bitum shell trong xây dựng công trình giao 
thông, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội. 
18. Trường Đại học Thủy lợi (2006), Bài giảng thiết kế đê và công trình bảo vệ bờ, 
NXB từ điển bách khoa, Hà Nội. 
19. Trường Đại học Thủy lợi (2006), Giáo trình Vật liệu Xây dựng, NXB xây dựng, 
Hà Nội. 
20. Nguyễn Văn Tuấn (2006), Phân tích số liệu và biểu đồ bằng R, NXB Đại học 
Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh, Hồ Chí Minh. 
Tiếng anh: 
21. A.Burger, R.E.Kerkhoven (1951), The use of asphaltic bitumen for the 
construction of dykes in the Netherlands, 
22. A.Fuhrboter, U.Sparboom (1988), Full-scale wave attack of uniformly sloping 
sea dykes, Malaga Spain. 
23. Amjad H. Albayati (2012), “Mechanistic Evaluation of Lime-Modified Asphalt 
Concrete Mixtures”, A. Scarpas et al. (Eds.), 7th RILEM International 
Conference on Cracking in Pavements, pp 92-940. 
-118- 
24. Ciria, Cur, Cetmef (2007), The Rock Manual- The use of rock in hydraulic 
engineering (2nd edition), London. 
25. Cope, D L (1982), “Construction and experience of asphalt based track on British 
raitways”, Proceedings of the second Eurobitume symposium, Cannes, pp 241-
244. 
26. Dr-ing.A.Bieberstein, Dipl-ing.J.Queicer, Dipl-ing.H.Worsching (2004), Open 
Stone Asphalt - A Revetment for Dams and Embankments designed 
for Overtopping, University of Karlsruhe, Germany. 
27. EurOtop (2007), Wave Overtopping of Sea Defences and Related Structures, 
Assessment Manual, Environment Agency UK/Expertise Netwerk Waterkeren 
NL/Kuratorium fur Forschung im Kusteningenieurswesen DE. 
28. H. P. Pfiffner, H. Hock (2003), Asphalt Hydraulic Engineering, Walo 
Bertschinger Ltd, Zurich Switzerland. 
29. H. J. Verhagen, J.P. van den Bos (Ed.) (2017), Breakwater design - Lecture notes 
CIE5308, Delft University of Technology. 
30. Ir. A. J. Woestenenk (1973), Use of asphalt for slope protection on earth and 
rockfill dams , Commission internationale des grands barrages, Madrid. 
31. Ir. P. A. van de Velde (1984), The use of asphalt in hydraulic engineering, 
Rijkswaterstaat Communication, The Hague Netherlands. 
32. Krystan W. Pilarczyk (1988), Dimensioning Aspects of Coastal protection 
structrues dikes and revetments. Appendix B Unification of the stability criteria 
for revetments, The Nethelands. 
33. Mark Klein Breteler, Hans Johanson, Theo Stoutjesdijk, Robert't Hart (2002), 
Stabily of placed basalt revetments with asphalt grouting, 28th International 
Conference on Coastal Engineering, Cardiff, UK. 
34. M. P. Davidse (2009), Background and Literature review Wave impact on 
asphaltic concrete revetments, Master Thesis Literature Review , Delft 
University of Technology. 
-119- 
35. Nelson, P M and Ross, N F (1981), Noise from vehicles running on open tuxtured 
road surfaces, Transport and Road Research Laboratory, Report LR 696. 
36. R. E. Kerkhoven (1965), Recent develoments in asphalt techniques for hydraulic 
applications in the netherlands, Koninklijke/Shell-Laboratorium, Amsterdam. 
37. Rijkswaterstaat communications (1977), Asphalt revetment of dyke slopes, 
Government Publishing Office - The Hague. 
38. Sabey, B E (1973), Accidents: their cost and relation to surface characteristics, 
Paper presented to the symposium on safety and the concrete road surface and 
design, specification and construction. 
39. SHRP A-003A-89-3 (1990), Summary report on fatigue response of asphalt 
mixtures, Institute of Transportation Studies, University of California 
Berkeley, California. 
40. Technical Guideline (2007), The use of Modied Bituminous Binders in Road 
Construction, Asphalt Academy. 
41. The Asphalt Institute (1988), Mix design methods for asphalt concrete and other 
hot-mix types, Manual series No 2. 
42. Vereniging voor Bitumineuze Werken (1980), Asphalt in Roads and Hydraulic 
Structures, Breukelen. 
-120- 
PHỤ LỤC 
Phụ lục 1: Tính toán mô đun đàn hồi hiện trường của lớp kết cấu bảo vệ mái đê 
biển bằng vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc 
Chi tiết kết cấu mái đê biển bao gồm các lớp từ trên xuống gồm: 
- Lớp 1: lớp kết cấu bằng vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc dày 30cm, 
lót phía dưới lớp vải địa kỹ thuật dạng không dệt 
- Lớp 2: lớp lọc bằng đá dăm 1x2cm dày 15cm, lót phía dưới lớp vải địa kỹ 
thuật dạng dệt. 
- Lớp 3: Đất đắp thân đê 
Ký hiệu mô đun đàn hồi các lớp như sau: 
Ech - Mô đun đàn hồi chung 
Eo - Mô đun đàn hồi đất nền. 
E1 - Mô đun đàn hồi lớp đá dăm lót 
E2 - Mô đun đàn hồi lớp kết cấu vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc 
Etb - Mô đun đàn hồi của lớp kết cấu phía trên nền đất (gồm lớp đá dăm lót và 
lớp vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc) 
Trình tự tính toán mô đun đàn hồi lớp kết cấu vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong 
đá hộc E2 theo các bước sau: 
* Bước 1: Mô hình tính toán theo phương pháp tính toán mô đun đàn hồi chung 
hệ 2 lớp, khi đó 2 lớp tính toán gồm lớp nền đê có mô đun đàn hồi Eo và lớp kết cấu 
bề mặt ( bao gồm lớp đá dăm lót và lớp asphalt chèn trong đá hộc) có mô đun đàn hồi 
Etb , hình PL1.1 
Hình PL1.1-Sơ đồ tính mô đun đàn hồi chung Ech 
Theo phương pháp tính toán mô đun đàn hồi chung của hệ hai lớp Ech (22-TCN 
- 211 - 06 Áo đường mềm). Căn cứ toán đồ hình 3-1: Toán đồ để xác định mô đun 
đàn hồi chung của hệ 2 lớp Ech . Khi biết giá trị Ech , Eo tính được Etb 
* Bước 2: Sau khi tính được mô đun đàn hồi chung Etb của lớp kết cấu phía trên 
nền đất bao gồm 2 lớp là đá dăm lót và vật liệu asphalt chèn trong đá hộc, sử dụng 
mô hình tính toán mô đun đàn hồi hệ 3 lớp về hệ 2 lớp, hình PL1.2 
-121- 
Hình PL1.2- Sơ đồ đổi hệ 3 lớp về hệ 2 lớp 
Khi biết Etb , E1 tìm ra được E2 theo công thức xác định mô đun đàn hồi chung 
bình Etb , công thức (PL.1): 
E’tb = E1[
1+𝑘.𝑡
1
3⁄
1+𝑘
]
3
 (PL.1) 
Trong đó: k =h2/h1; t =E2/E1 với h2 và h1 là chiều dày lớp trên và lớp dưới; E2 và 
E1 là mô đun đàn hồi của vật liệu lớp trên và lớp dưới. 
Sau khi quy đổi hệ 3 lớp về 2 lớp thì cần nhân thêm với Etb một hệ số điều chỉnh 
, công thức (PL.2). 
Etbdc = . E’tb với  =1,114.(H/D)0,12 (PL.2) 
Kết quả tính toán E2 tương ứng với các giá trị đo Ech tại các điểm đo trên mô hình 
như các bảng PL1.1, bảng PL1.2, bảng PL1.3, bảng PL1.4, bảng PL1.5 sau: 
Bảng PL1.1- Kết quả tính toán mô đun đàn hồi E2 của lớp kết cấu vật liệu hỗn hợp 
asphalt chèn trong đá hộc tương ứng với khoảng nhiệt độ 14,90C ÷ 16,60C 
TT Điểm đo 
Nhiệt 
độ 
(ºC) 
Mô đun đàn hồi (MPa) 
Ech H/D Eo Ech/Etbdc Etbdc 
Etb= 
Etbdc/ꞵ 
E1 E2 
1 HT - 01 15,6 166,8 1,36 76,4 0,67 248,9 215,3 250 199,2 
2 HT - 02 16,2 158,9 1,36 76,4 0,68 233,7 202,1 250 180,7 
3 HT - 03 15,0 168,0 1,36 76,4 0,66 254,6 220,2 250 206,3 
4 HT - 04 15,1 149,8 1,36 76,4 0,685 218,7 189,1 250 162,8 
5 HT - 05 15,5 165,4 1,36 76,4 0,67 246,9 213,6 250 196,8 
6 HT - 06 15,0 174,7 1,36 76,4 0,655 266,7 230,7 250 221,5 
7 HT - 07 16,6 159,7 1,36 76,4 0,68 234,8 203,1 250 182,0 
8 HT - 08 15,0 163,6 1,36 76,4 0,68 240,6 208,2 250 189,1 
9 HT - 09 15,6 158,8 1,36 76,4 0,68 233,5 202,0 250 180,5 
10 HT - 10 15,7 170,2 1,36 76,4 0,66 258,0 223,1 250 210,5 
11 HT - 11 14,9 197,1 1,36 76,4 0,655 300,9 260,3 250 265,5 
12 HT - 12 15,1 169,6 1,36 76,4 0,66 256,9 222,3 250 209,2 
-122- 
Bảng PL1.2- Kết quả tính toán mô đun đàn hồi E2 của lớp kết cấu vật liệu hỗn hợp 
asphalt chèn trong đá hộc tương ứng với khoảng nhiệt độ 19,50C ÷ 22,30C 
TT Điểm đo 
Nhiệt 
độ 
(ºC) 
Mô đun đàn hồi (MPa) 
Ech H/D Eo Ech/Etbdc Etbdc 
Etb= 
Etbdc/ꞵ 
E1 E2 
1 HT - 01 20,3 155,0 1,36 76,4 0,695 222,9 192,9 250 167,9 
2 HT - 02 22,1 152,0 1,36 76,4 0,71 214,1 185,2 250 157,5 
3 HT - 03 20,5 146,2 1,36 76,4 0,717 203,9 176,4 250 145,7 
4 HT - 04 19,8 161,7 1,36 76,4 0,68 237,9 205,8 250 185,7 
5 HT - 05 21,2 155,0 1,36 76,4 0,702 220,9 191,1 250 165,4 
6 HT - 06 22,0 146,7 1,36 76,4 0,717 204,6 177,0 250 146,5 
7 HT - 07 20,6 151,6 1,36 76,4 0,702 215,9 186,8 250 159,7 
8 HT - 08 19,5 156,4 1,36 76,4 0,695 225,0 194,6 250 170,3 
9 HT - 09 21,7 154,7 1,36 76,4 0,695 222,6 192,6 250 167,5 
10 HT - 10 20,0 163,1 1,36 76,4 0,67 243,4 210,6 250 192,5 
11 HT - 11 22,3 147,7 1,36 76,4 0,726 203,4 175,9 250 145,1 
12 HT - 12 21,8 149,4 1,36 76,4 0,717 208,4 180,3 250 150,9 
Bảng PL1.3- Kết quả tính toán mô đun đàn hồi E2 của lớp kết cấu vật liệu hỗn hợp 
asphalt chèn trong đá hộc tương ứng với khoảng nhiệt độ 23,00C ÷ 27,00C 
TT Điểm đo 
Nhiệt 
độ 
(ºC) 
Mô đun đàn hồi (MPa) 
Ech H/D Eo Ech/Etbdc Etbdc 
Etb= 
Etbdc/ꞵ 
E1 E2 
1 HT - 01 25,5 148,9 1,36 76,4 0,717 207,6 179,6 250 150,0 
2 HT - 02 27,0 141,1 1,36 76,4 0,74 190,6 164,9 250 130,8 
3 HT - 03 25,9 139,3 1,36 76,4 0,746 186,8 161,6 250 126,5 
4 HT - 04 24,7 152,5 1,36 76,4 0,71 214,8 185,8 250 158,3 
5 HT - 05 24,5 145,6 1,36 76,4 0,726 200,5 173,5 250 141,9 
6 HT - 06 25,0 145,9 1,36 76,4 0,726 201,0 173,9 250 142,5 
7 HT - 07 26,9 139,7 1,36 76,4 0,74 188,8 163,4 250 128,8 
8 HT - 08 25,0 144,5 1,36 76,4 0,73 197,9 171,2 250 138,9 
9 HT - 09 26,1 150,3 1,36 76,4 0,717 209,7 181,4 250 152,4 
10 HT - 10 23,0 160,2 1,36 76,4 0,702 228,2 197,4 250 174,1 
11 HT - 11 26,1 145,4 1,36 76,4 0,726 200,3 173,3 250 141,7 
12 HT - 12 25,5 142,5 1,36 76,4 0,73 195,2 168,9 250 135,9 
-123- 
BảngPL1.4- Kết quả tính toán mô đun đàn hồi E2 của lớp kết cấu vật liệu hỗn hợp 
asphalt chèn trong đá hộc tương ứng với khoảng nhiệt độ 29,50C ÷ 32,10C 
TT Điểm đo 
Nhiệt 
độ 
(ºC) 
Mô đun đàn hồi (MPa) 
Ech H/D Eo Ech/Etbdc Etbdc 
Etb= 
Etbdc/ꞵ 
E1 E2 
1 HT - 01 30,6 139,6 1,36 76,4 0,746 187,1 161,8 250 126,8 
2 HT - 02 32,1 127,7 1,36 76,4 0,767 166,5 144,0 250 104,7 
3 HT - 03 30,2 135,3 1,36 76,4 0,75 180,4 156,1 250 119,5 
4 HT - 04 29,5 135,5 1,36 76,4 0,755 179,5 155,3 250 118,5 
5 HT - 05 30,0 131,2 1,36 76,4 0,767 171,0 148,0 250 109,5 
6 HT - 06 30,7 139,5 1,36 76,4 0,746 187,0 161,8 250 126,8 
7 HT - 07 31,6 130,6 1,36 76,4 0,76 171,9 148,7 250 110,4 
8 HT - 08 30,3 130,4 1,36 76,4 0,767 170,0 147,0 250 108,4 
9 HT - 09 29,9 142,0 1,36 76,4 0,73 194,5 168,3 250 135,1 
10 HT - 10 31,4 125,7 1,36 76,4 0,785 160,1 138,5 250 98,1 
11 HT - 11 30,0 144,6 1,36 76,4 0,73 198,1 171,3 250 139,1 
12 HT - 12 30,8 133,1 1,36 76,4 0,755 176,2 152,4 250 115,0 
Bảng PL1.5- Kết quả tính toán mô đun đàn hồi E2 của lớp kết cấu vật liệu hỗn hợp 
asphalt chèn trong đá hộc tương ứng với khoảng nhiệt độ 34,50C ÷ 38,00C 
TT Điểm đo 
Nhiệt 
độ 
(ºC) 
Mô đun đàn hồi (MPa) 
Ech H/D Eo Ech/Etbdc Etbdc 
Etb= 
Etbdc/ꞵ 
E1 E2 
1 HT - 01 36,7 98,7 1,36 76,4 0,822 120,1 103,9 250 59,4 
2 HT - 02 36,2 118,8 1,36 76,4 0,796 149,3 129,1 250 87,0 
3 HT - 03 35,0 125,2 1,36 76,4 0,775 161,5 139,7 250 99,5 
4 HT - 04 36,5 116,9 1,36 76,4 0,81 144,4 124,9 250 82,2 
5 HT - 05 37,8 134,9 1,36 76,4 0,766 176,1 152,3 250 114,9 
6 HT - 06 35,0 116,9 1,36 76,4 0,81 144,3 124,8 250 82,1 
7 HT - 07 35,1 123,8 1,36 76,4 0,79 156,7 135,5 250 94,5 
8 HT - 08 35,9 117,3 1,36 76,4 0,8 146,6 126,8 250 84,4 
9 HT - 09 34,5 130,7 1,36 76,4 0,792 165,1 142,8 250 103,2 
10 HT - 10 38,0 108,2 1,36 76,4 0,82 131,9 114,1 250 70,3 
11 HT - 11 35,0 127,1 1,36 76,4 0,77 165,1 142,8 250 103,2 
12 HT - 12 36,8 95,8 1,36 76,4 0,766 125,0 108,1 250 63,8 
-124- 
Phụ lục 2: Kết quả chạy phần mềm R 
a - Xác định hệ số tương quan 
- Lệnh cor: 
> cor (Eht,Etp) 
[1] 0.99422 
- Lệnh cor.test: 
> cor.test(Eht,Etp) 
 Pearson's product-moment correlation 
data: Eht and Etp 
t = 70.517, df = 58, p-value < 2.2e-16 
alternative hypothesis: true correlation is not 
equal to 0 95 percent confidence interval: 
 0.99031 0.99656 
sample estimates: 
 cor 
0.99422 
b - Mô hình hồi quy tuyến tính đơn giản 
- Lệnh lm: 
> lm(Eht~Etp) 
Call: 
lm(formula = Eht ~ Etp) 
Coefficients: 
(Intercept) Etp 
 0.001 1.061 
-125- 
c- Các thông tin tính toán mô hình hồi quy tuyến tính đơn giản 
- Lệnh reg: 
> reg<-lm(Eht~Etp) 
> summary(reg) 
Call: 
lm(formula = Eht ~ Etp) 
KQ c1: 
Residuals 
 Min 1Q Median 3Q Max 
-13.0270 -1.9151 -0.3215 2.6650 9.1390 
KQ c2: 
Coefficients 
 Estimate Std. Error t value Pr(>|t|) 
(Intercept) 3.76426 2.08676 1.804 0.0764 . 
Etp 1.03526 0.01468 70.517 <2e-16 *** 
--- 
Signif.codes:0‘***’0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’1 
KQ c3: 
Residual standard error: 4.352 on 58 degrees of freedom 
Multiple R-squared: 0.9885, Adjusted R-squared: 0.9883 
F-statistic: 4973 on 1 and 58 DF, p-value: < 2.2e-16