Quá trình thiết kế thoát nước và thiết kế mặt đường đối với đường cao tốc cần đáp ứng những tiêu chuẩn gì?

Nội dung chính

• Yêu cầu chung đối với quá trình thiết kế nền mặt đường và hệ thống thoát nước của đường cao tốc là gì?
• Thiết kế thoát nước đối với đường cao tốc cần đáp ứng những yêu cầu gì?
• Thiết kế mặt đường cao tốc cần tuân thủ những quy định nào?

Yêu cầu chung đối với quá trình thiết kế nền mặt đường và hệ thống thoát nước của đường cao tốc là gì?

Căn cứ tiểu mục 9.1 Mục 9 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5729:2012 về Đường ô tô cao tốc - Yêu cầu và thiết kế có quy định yêu cầu chung đối với giai đoạn thiết kế nền mặt đường và hệ thống thoát nước đối với đường cao tốc như sau:

"9.1 Yêu cầu chung

9.1.1 Để đảm bảo chức năng giao thông liên tục và bảo đảm chất lượng chạy xe an toàn thuận lợi cao, khi thiết kế đường cao tốc phải đặc biệt chú trọng bảo đảm nền mặt đường ổn định bền vững đủ cường độ loại trừ được mọi tác động xấu của các yếu tố môi trường (đặc biệt là sự phá hoại của nước mặt và nước ngầm), bảo đảm mặt đường thoát nước nhanh có đủ độ bằng phẳng và độ nhám cần thiết.

9.1.2 Về nền đường và thoát nước, ngoài những yêu cầu đề cập thêm trong tiêu chuẩn này khi thiết kế phải tuân thủ các yêu cầu cơ bản và nguyên tắc thiết kế cùng các quy định khác đã nêu ở TCVN 4054:2005.

9.1.3 Về kết cấu nền mặt đường, khi thiết kế ngoài việc tuân thủ các yêu cầu ở TCVN 4054:2005 còn phải tuân thủ các yêu cầu và chỉ dẫn ở 22TCN 211:06 và 22TCN 223:95.

9.1.4 Đối với đoạn nền mặt đường qua vùng đất yếu, độ lún cho phép còn lại tại tim đường sau khi thi công xong kết cấu áo đường đường cao tốc theo 22TCN 211:06 và việc khảo sát thiết kế theo 22TCN 262:2000.

9.1.5 Kết cấu áo đường đường cao tốc không nên thực hiện phân kỳ đầu tư. Riêng cá biệt một số đoạn cục bộ đắp cao qua vùng đất yếu có độ lún lớn kéo dài thì thông qua phân tích kinh tế có thể kiến nghị thực hiện phân kỳ rải các lớp mặt tuỳ theo thời gian chờ lún nhằm để tiết kiệm chi phí đầu tư. Kiến nghị này phải được cấp phê duyệt chủ trương đầu tư chấp thuận."

Yêu cầu chung đối với quá trình thiết kế nền mặt đường và hệ thống thoát nước của đường cao tốc (Hình từ Internet)

Thiết kế thoát nước đối với đường cao tốc cần đáp ứng những yêu cầu gì?

Căn cứ tiểu mục 9.3 Mục 3 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5729:2012 về Đường ô tô cao tốc - Yêu cầu và thiết kế, thiết kế thoát nước đối với đường cao tốc cần đạt được những yêu cầu sau:

"9.3 Thiết kế thoát nước

9.3.1 Hệ thống thu, thoát nước đường cao tốc phải bảo đảm thoát nhanh nước mưa khỏi mặt đường, ngăn chặn khả năng xâm nhập của nguồn ẩm vào các lớp kết cấu nền mặt đường và không gây xói lở nền đường, ở lề đường và taluy. Vì đường cao tốc có nhiều làn xe, lại có dải phân cách giữa, do vậy việc thiết kế thoát nước ngoài việc phải tuân theo các quy định ở TCVN 4054:2005 và chỉ dẫn ở Điểm 2.6 của 22TCN 211:06, ngoài ra còn nên tham khảo Điều 15 của TCXDVN104:2007.

9.3.2 Trong mọi trường hợp ở các chỗ ra vào đường cao tốc, ở các đoạn đường cong trên bình đồ và ở các đoạn đường có độ dốc dọc dưới 1%, để phục vụ cho việc bố trí thoát nước tốt bắt buộc người thiết kế phải thiết kế quy hoạch chiều cao (quy hoạch mặt đứng) trong toàn phạm vi chiều rộng nền mặt đường.

9.3.3 Trên các đoạn nền đào và nền đắp thấp có thể dùng các rãnh xây hẹp 0,5 m có nắp, hoặc các rãnh hở sâu từ 0,4 m đến 0,5 m, có chiều rộng lớn từ 2,0 m đến 2,5 m, mái dốc, rãnh và đáy rãnh được gọt thoải hoặc cong, được gia cố bằng cách trồng cỏ dầy.

9.3.4 Trên các đoạn đường cong có dốc ngang một mái phải thiết kế thu nước ở cạnh dải phân cách bằng rãnh có nắp hoặc ống ngầm và bố trí đường ống ngầm để dẫn nước ra khỏi phạm vi nền đường; trong trường hợp dùng rãnh có nắp thì rãnh có thể được bố trí lấn ra dải an toàn và nắp phải đủ chịu được tải trọng xe cộ.

9.3.5 Phải bố trí rãnh dọc ngầm trong dải lề trồng cỏ trên đỉnh mái dốc nền đắp và phải bố trí rãnh đỉnh phía trên mái dốc nền đào để chắn và thu nước mặt không cho chảy tự do gây xói lở mái dốc. Cũng có thể đắp bờ chắn bằng bê tông nhựa ở mép của phần lề cứng (dải dừng xe khẩn cấp) để biến phần lề cứng kiêm chức năng rãnh chắn và thu nước, không cho nước từ mặt phần xe chạy chảy trực tiếp xuống ta luy, mà phải cho nước chảy dọc đến các cửa dốc nước đế thoát ra khỏi phạm vi nền đường. Khoảng cách giữa các dốc nước và tiết diện mặt cắt dốc nước phải được tính toán xác định tùy thuộc phạm vi thu nước của mỗi dốc nước.

9.3.6 Các loại rãnh đều phải gia cố. Đường ống ngầm phải đặt trên nền chắc chắn, không để thấm nước gây lún sụt và phải được bọc lát kín ở trên.

9.3.7 Các chỗ dẫn nước thoát ra khỏi phạm vi nền đường, hoặc dẫn nước từ rãnh đỉnh, rãnh chắn xuống chân mái dốc đều phải bố trí bậc, dốc nước và gia cố hạ lưu.

9.3.8 Tần suất tính toán về thủy văn đối với các rãnh thoát nước là 4%, với cầu cống là 1%.

9.3.9 Phải có biện pháp xử lý triệt để những chỗ nước ngầm hoặc vết lộ nước ngầm có khả năng phá hoại sự ổn định toàn khối của nền đường."

Thiết kế mặt đường cao tốc cần tuân thủ những quy định nào?

Các yêu cầu đối với quá trình thiết kế mặt đường cao tốc được quy định tại tiểu mục 9.4 Mục 9 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5729:2012 về Đường ô tô cao tốc - Yêu cầu và thiết kế cụ thể như sau:

"9.4 Thiết kế mặt đường

9.4.1 Mặt đường của đường cao tốc phải được thiết kế với kết cấu áo đường bê tông nhựa hoặc bê tông xi măng cốt thép liên tục hoặc bê tông xi măng toàn khối có phân tấm (không được dùng bê tông xi măng lắp ghép) và phải bảo đảm các yêu cầu về cường độ, tính bền vững, đặc biệt là yêu cầu về độ nhám và độ bắng phẳng như đã đề cập ở Điều 1.3.3 và 1.3.4 trong 22 TCN 211:06. Để đạt được các yêu cầu này, việc thiết kế cấu tạo và tính toán cường độ phải tuân theo các nguyên tắc và chỉ dẫn ở quy trình thiết kế áo đường hiện hành, trong đó đối với mặt đường mềm phải thiết kế lớp tạo nhám phù hợp với điều kiện khí hậu và điều kiện thi công thực tế. Phải sử dụng các vật liệu đá gia cố chất liên kết vô cơ hoặc hữu cơ (đá dăm đen) làm lớp móng trên cho kết cấu mặt đường bê tông nhựa và bê tông xi măng. Nhất thiết không sử dụng vật liệu hạt không gia cố làm lớp móng trên cho mặt đường bê tông xi măng. Ngoài ra đối với mặt đường bê tông xi măng còn phải thiết kế biện pháp thoát nhanh nước thấm qua các khe nối hoặc khe nứt, không để chúng tích tụ dưới đáy tấm bê tông xi măng.

9.4.2 Kết cấu áo đường của phần lề gia cố, của lớp phủ dải phân cách giữa, của dải an toàn, của các làn xe phụ và kết cấu tại trạm thu phí của đường cao tốc được cấu tạo và tính toán thiết kế theo các chỉ dẫn ở 22TCN 211:06.

9.4.3 Trong phạm vi mố cầu, kết cấu mặt đường đường cao tốc phải được đặt trên bản quá độ về độ cứng đế bảo đảm nối tiếp tốt giữa đường và cầu; đặc biệt là phải chú trọng việc lựa chọn cấu tạo khe nối thích hợp để xe từ đường vào cầu được thật êm thuận."

Như vậy, pháp luật hiện hành có những quy định cụ thể đối với quá trình thiết kế và xây dựng đường cao tốc nói chung và thiết kế mặt đường, thiết kế thoát nước nói riêng. Các cá nhân, cơ quan, tổ chức có trách nhiệm liên quan cần đảm bảo tuân thủ những tiêu chuẩn nói trên.