Hoàn thiện cơ sở khoa học xây dựng Quy trình thiết kế mặt đường cứng sân bay dân dụng Việt Nam

Tác giả: nguyễn duy đồng

30/05/2016 13:40

Bài báo trình bày sơ lược về các quy trìnhthiết kế mặt đường cứng sân bay (MĐCSB) của Nga(Liên Xô cũ) và quy trình thiết kế MĐCSB của Mỹ.

TS. Nguyễn Duy Đồng

Học viện Kỹ thuật Quân sự

Người phản biện:

TS. Hoàng Định Đạm

GS. TS. Bùi Xuân Cậy

TÓM TẮT: Bài báo trình bày sơ lược về các quy trìnhthiết kế mặt đường cứng sân bay (MĐCSB) của Nga(Liên Xô cũ) và quy trình thiết kế MĐCSB của Mỹ. ỞViệt Nam, đến nay, khi thiết kế MĐCSB thường tínhtheo Nga và Mỹ rồi so sánh lựa chọn theo kinh nghiệm.Đối với quân đội, tiêu chuẩn đã và đang dùng 30 nămqua chính là theo Liên Xô cũ (Nga).Nay, để xây dựng Qui trình thiết kế MĐCSB Việt Namta dùng phương án tổng hợp: Khi có các thông sốthí nghiệm về nền và vật liệu theo thiết bị, công nghệcủa Nga thì tính theo Nga. Còn khi có đủ các thôngsố thí nghiệm về nền và vật liệu theo thiết bị, côngnghệ của Mỹ thì sử dụng theo của Mỹ. Sau đó, cầnphải có các nghiên cứu chuyên sâu và từng bướchoàn thiện thành quy trình của Việt Nam.

TỪ KHÓA: Quy trình thiết kế mặt đường, mặtđường cứng sân bay và quy trình của Việt Nam.

ABSTRACT: This article presents a facility summaryof the process hard airport pavement design of Russiaand the process hard airport pavement design of theUS. So far, in ours hard airport pavement designusually calculated follow Russia (former Soviet Union)and the United States and then compare selectedempirically. For the Army, the current standard andhas been used the last 30 years was under the SovietUnion (Russia).Now, for construction the process hard airportpavement design of Vietnam in the next time we usesynthetic methods: When have the laboratory datafor roadbed and material follow the equipment andtechnologies of Russia then caculated follow Russia.And when there is sufficient parameters experimentabout the roadbed and material according deviceand technologies of US then use processes of US.And, next time in we should have in-depth researchprojects to gradually completed to processes ofVietnam.

KEYWORDS: Processes pavement design, hardairport pavement and processes of Vietnam.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Ở nước ta hiện chưa có quy trình thiết kế mặt đường sân bay nói chung và MĐCSB nói riêng cho các sân bay hàng không dân dụng (HKDD). Để phục vụ cho việc khảo sát, thiết kế, xây dựng, đồng thời dùng để công bố với Tổ chức HKDD quốc tế (ICAO), góp phần đưa ngành HKDD tiến lên hiện đại và hội nhập với thế giới, chúng ta cần phải hoàn chỉnh về Quy trình thiết kế MĐCSB dùng cho ngành HKDD Việt Nam.

Ngày 24/10/1997, Chính phủ đã phê duyệt quy hoạch phát triển hệ thống sân bay toàn quốc, trong đó có 28 cảng hàng không (CHK) được quy hoạch có hoạt động dân dụng. Quyết định số 21/QĐ-TTg ngày 8/01/2009 về việc phê duyệt quy hoạch phát triển GTVT hàng không đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030 có điều chỉnh hệ thống CHK Việt Nam.

Đến nay, Cục HKDD Việt Nam đang cho điều chỉnh lại quy hoạch mạng CHK. Do đó, càng cần ban hành sớm Quy trình thiết kế MĐCSB dân dụng Việt Nam mang tính pháp lý của Nhà nước với căn cứ khoa học phù hợp...

2. CƠ SỞ ĐỂ XÂY DỰNG QUY TRÌNH THIẾT KẾ MĐCSB TẠI VIỆT NAM

Những luận cứ cơ bản được dùng làm cơ sở cho việc xây dựng Quy trình thiết kế MĐCSB của Việt Nam là dựa trên các công trình nghiên cứu và các quy trình của các nước tiên tiến đang sử dụng. Từ thực tế cho thấy, một số quy trình của một số nước tiên tiến cần sử dụng làm cơ sở là:

- Quy trình thiết kế mặt đường sân bay HKDD của Nga (Liên Xô cũ) năm 1970 và CHuP - 2.05.08.85 năm 1985.

- Các hướng dẫn thực hành của ICAO về thiết kế mặt đường sân bay HKDD và của Cục Hàng không Liên bang Mỹ (FAA).

2.1. Qui trình thiết kế mặt đường cứng của Nga (Liên Xô cũ)

Nga (Liên Xô cũ) đã có tiêu chuẩn thiết kế MĐCSB nằm trong nội dung của tiêu chuẩn sân bay từ những năm 1960. Năm 1970, Nga (Liên Xô cũ) đã ban hành Tiêu chuẩn CH120-70. Năm 1985, ban hành: Những quy định và tiêu chuẩn xây dựng “Sân bay CHuP 2.05.08.85”, trong đó đã trình bày cụ thể về quy trình thiết kế MĐCSB. Trong các quy trình này cũng đều có nêu: Khi thiết kế sân bay, CHK quốc tế, cần tuân thủ các quy định khuyến nghị của (ICAO).

2.1.1. Cấu tạo mặt đường cứng trong qui trình của Nga (Liên Xô cũ)

2.1.1.1. Các lớp cơ bản tính từ trên xuống

- Lớp 1 - Lớp mặt là bê tông xi măng (BTXM) và được phân thành các tấm.

- Lớp 2 - Lớp phân cách (gồm hai lớp giấy dầu hoặc lớp cát trộn nhựa đường).

- Lớp 3 - Lớp móng trên, thường làm bằng cát gia cố xi măng hoặc đá dăm tiêu chuẩn.

- Lớp 4 - Lớp móng dưới, được đắp bằng đất laterit với chiều dày tối thiểu là 30cm, được lu lèn chặt đảm bảo độ chặt K = 0,98.

- Lớp 5 - Nền đất, thường là đất cát, đất đá cát hoặc đất đá sét. Đất nền được lu lèn chặt đảm bảo độ chặt K = 0,95 với chiều dày tối thiếu 0,5m.

Ví dụ, về kết cấu của mặt cắt ngang điển hình đường CHC của sân bay cụ thể được thể hiện như trên Hình 2.1.

2.1.1.2. Khe co, khe dãn

Để chống ứng suất nhiệt trong tấm BTXM, người ta quy định cần làm các loại khe co, khe dãn với các kích thước tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên của khu vực và công nghệ thi công.

Hình 2.1: Mặt cắt ngang điển hình đường CHC của sân bay

2.1.2. Mô hình nền đất

Trong tính toán mặt đường cứng của Nga (Liên Xô cũ) sử dụng mô hình hệ số nền Vinkler (Hình 2.2).

Đất trong mô hình Vinkler chỉ chịu tải trọng nén thẳng đứng mà không chịu trượt (khi nén không có nở hông). Khi chất tải lên tấm ép đặt trên bề mặt của đất thí nghiệm thì xảy ra hiện tượng lún thẳng vào đất ở ngoài giới hạn tấm ép không bị võng. Sau khi dỡ tải tấm ép lại trở về vị trí trước khi chất tải.

Tính chất cơ học của đất trong mô hình Vinkler được đặc trưng bởi hệ số nền Co. Hệ số nền được xác định theo công thức sau:

Co = p(x,y) / wo(x,y) (1)

Trong đó:Co - Hệ số nền (MPa/cm);

p(x,y) - Áp suất trung bình dưới tấm ép (MPa);

wo(x,y) - Độ lún của tấm ép (cm).

2.1.3. Cơ sở lý thuyết tính toán tấm BTXM MĐCSB

2.1.3.1. Tính toán lý thuyết mặt đường giống như tấm vô hạn đặt trên nền đàn hồi khi đặt tải ở vùng giữa tấm. Tải trọng đó gây nên phản lực ở mép bằng không, vì vậy mép tấm không ảnh hưởng đến kết quả tính toán. Tải trọng qua một bánh xe hoặc nhiều bánh xe nếu máy bay có càng nhiều bánh xe với điều kiện ảnh hưởng của riêng từng bánh xe đến nội lực trong tiết diện tính tại tâm tấm. Trong qui trình đã lập sẵn bảng tính mô-men đơn vị với các trường hợp bố trí bánh xe khác nhau thuận tiện cho công tác tính toán thực hành.

2.1.3.2. Nội lực tính toán tại các vùng khác của tấm (trong đó kể cả ở cạnh và góc tấm bị yếu vì khe) được xác định bằng cách dùng các hệ số hiệu chỉnh có được nhờ tính toán lý thuyết và theo phương pháp thống kê các số liệu thực nghiệm.

2.1.3.3. Ứng suất nhiệt sinh ra trong tấm dưới tác dụng dao động của nhiệt độ ở các thời điểm khác nhau trong ngày, trong năm và cả sự tăng cường độ của bê tông theo thời gian, sự trùng lặp tải trọng được kể đến bằng cách đưa vào tính toán bằng các hệ số tương ứng của điều kiện làm việc của MĐCSB tùy theo khu vực mặt đường.

2.1.3.4. Mật độ máy bay được kể đến bằng hệ số mỏi phụ thuộc vào nhiệt độ và đã có biểu đồ tra sẵn.

2.1.3.5. Mặt đường sân bay được tính theo các trạng thái giới hạn, cho phép kể được đầy đủ tác động của tải trọng máy bay và của nhân tố nhiệt độ.

2.1.3.6. Khả năng chịu tải của mặt đường BTXM được xét theo cường độ thí nghiệm nén và kéo uốn ở 28 ngày tuổi.

2.1.3.7. Cấu tạo các loại khe được kể đến bằng các hệ số thực nghiệm.

2.1.3.8. Tuổi thọ mặt đường xét cho 10 năm - 20 năm.

2.2. Quy trình thiết kế MĐCSB và các tiêu chuẩn thiết kế sân bay của Mỹ

2.2.1. Mặt đường sân bay

Mặt đường sân bay có hai loại chính: Mặt đường mềm và mặt đường cứng. Mặt đường mềm là loại mặt đường có những lớp vật liệu bằng đá được liên kết bằng nhựa đường. Mặt đường cứng là mặt đường có lớp vật liệu chính là những tấm BTXM.

2.2.2. Máy bay

Hiện nay, có rất nhiều kiểu máy bay được sử dụng và do đó có nhiều loại tải trọng máy bay tác động lên mặt đường. Thông thường, tải trọng máy bay được phân bố trên các bộ càng, gồm một càng ở mũi máy bay và một bộ càng chính gồm nhiều càng, mỗi càng có lắp nhiều bánh xe. Tổng trọng lượng của máy bay được phân chia ra cho càng mũi và cho bộ càng chính tùy thuộc vào vị trí của trọng tâm máy bay. Trong việc tính toán kích thước mặt đường, người ta chỉ chú ý đến bộ càng chính với giả thuyết bất lợi nhất là khi trọng tâm ở phía sau.

2.2.3. Hiệu ứng động học của máy bay

Khi máy bay cất cánh: Tải trọng trên các càng giảm dần khi máy bay tăng dần tốc độ. Như vậy, đường CHC không phải chịu đựng cùng một tải trọng trên suốt chiều dài của nó.

Khi máy bay hạ cánh: Khi bánh máy bay chạm mặt đường, đường CHC thường phải chịu đựng những lực thẳng đứng, nhỏ hơn các lực gây ra khi máy bay lăn trên mặt đường ở tốc độ chậm. Trọng lượng của máy bay khi hạ cánh thường nhỏ hơn khi cất cánh.

2.2.4. Khối lượng vận chuyển

Trong các trường hợp thuận lợi nhất (đường CHC chuyên dùng để hạ cánh hoặc cất cánh và điều kiện khí tượng tốt), năng lực của một đường CHC có thể đạt được tới 60 lần hoạt động trong 01 giờ. Trong đó, một số lần là của những máy bay nhỏ. Số lần lặp lại tải trọng như vậy là nhỏ.

Mặt khác, khối lượng vận chuyển không phân bố đồng đều trên toàn bộ chiều rộng của đường CHC. Kinh nghiệm cho thấy, trên các đường CHC rộng 45m hầu như toàn bộ các lần máy bay qua lại đều diễn ra trên dải rộng trung bình bằng 25m. Trên các đường lăn, hiện tượng này càng rõ nét hơn và trên các sân đỗ cũng vậy, vì ở đây các máy bay đều lăn theo các vạch tín hiệu chỉ dẫn.

2.2.5. Lựa chọn tuổi thọ của mặt đường

Tuổi thọ được xác định là một giai đoạn mà cuối giai đoạn ấy sức chịu tải của mặt đường không còn đủ để làm việc và cần phải được gia cố lại. Như vậy, việc lựa chọn tuổi thọ của đường sẽ phụ thuộc vào mức độ quan trọng của sân bay.

Đối với các sân bay có khối lượng vận chuyển lớn, người ta thường dự báo vận chuyển trong một tương lai là 10 năm. Như vậy, khi xây dựng các đường CHC, người ta thường lựa chọn tuổi thọ của nó ít nhất 10 năm để tính toán.

2.2.6. Lựa chọn tải trọng tính toán

Người ta lấy tải trọng của càng máy bay nào gây nguy hiểm nhất làm tải trọng tính toán.

2.2.7. Phương pháp tính toán chiều dày mặt đường cứng sân bay

Phương pháp tính toán dựa trên cơ sở giả thuyết của Westergaard là có thể xem xét các biến dạng của tấm BTXM trên nền đất có tỷ lệ tương quan giữa phản lực của đất nền tại mỗi điểm với độ lún của nó. Khi đó, mối tương quan này được biểu thị bằng biểu thức:

P = k.w (2)

Trong đó:P - Phản lực nền đất.

k - Hệ số tỷ lệ tương quan, gọi là mô-đun phản lực (hay hệ số nền).

Như vậy, đất nền được coi như một lớp chất lỏng có mật độ rất cao, hoặc như là một tổ hợp lắp ghép những chiếc lò so. Các giả thuyết này dẫn đến một phương pháp tính toán MĐCSB thỏa mãn trong thực tế. Các phép tính cho ta xác định được hiệu ứng do sự di chuyển của các loại máy bay bên trên các tấm BTXM.

Trong thực tế, người ta đã lập ra cho từng loại, từng kiểu máy bay những đồ thị thể hiện mối tương quan giữa hệ số nền, tải trọng trên một càng máy bay, lực chịu kéo uốn của bê tông và chiều dày tấm.

BTXM được thử nghiệm bằng mẫu đúc hình hộp, thử đến lúc bị đứt gẫy. Trị số này được nhân với một hệ số an toàn liên quan đến lưu lượng khai thác. Khi lưu lượng khai thác bình thường lấy hệ số an toàn bằng 1/1,75 và khi lưu lượng khai thác thấp lấy hệ số an toàn là 1/1,40.

2.2.8. Gia cường mặt đường sân bay.

Đối với mặt đường CHC, đường lăn hay sân đỗ máy bay đều phải gia cường trong những trường hợp sau:

- Khi mặt đường đã bị xuống cấp do nguyên nhân nào đó làm cho chúng không còn đủ khả năng khai thác theo quy định.

- Mặt đường hiện hữu tuy còn ở trạng thái tốt song không đủ sức chịu tải khi sân bay có kế hoạch tiếp nhận các loại máy bay có tải trọng lớn hơn.

- Khi đường CHC đã sử dụng hết thời hạn quy định cho nó theo thiết kế.

Các kiểu gia cường mặt đường sân bay

2.2.8.1. Gia cường bằng một lớp mặt đường mềm lên trên lớp mặt đường cứng cũ

Công thức để tính toán chiều dày này nói chung là theo thực nghiệm và thói quen dùng ở từng nước. Ở đây giới thiệu công thức thường được vận dụng ở Mỹ:

t = 6,3 (Fh - C_b h_e) (3)

Trong đó: t - Chiều dày lớp gia cường của mặt đường mềm, tính bằng cm;

F - Hệ số mô tả mức độ rạn nứt của mặt đường cũ;

h - Chiều dày mặt đường cứng đơn giản tính toán (cm);

C_b - Hệ số phản ánh trạng thái mặt đường hiện hữu từ 1,00 đến 0,75;

h_e - Chiều dày mặt đường cứng hiện hữu (cm).

Trong trường hợp mặt đường hiện hữu bằng BTXM nhưng đã được phủ thêm một lớp bằng mặt đường mềm thì đầu tiên người ta tính toán coi như không có lớp mềm này, sau đó hiệu chỉnh chiều dày tính toán sao cho phù hợp.

2.2.8.2. Gia cường bằng mặt đường cứng lên trên lớp mặt đường mềm cũ

Việc tính toán lớp gia cố tiến hành bằng cách sử dụng các đồ thị tính mặt đường cứng. Mặt đường mềm hiện hữu được coi như lớp móng của mặt đường cứng mới gia cố.

2.2.8.3. Gia cường bằng mặt đường cứng lên trên lớp mặt đường cứng cũ

Việc tính toán vẫn sử dụng đến các đồ thị được dùng cho việc tính toán mặt đường cứng. Các đồ thị này cho chiều dày một tấm bê tông duy nhất đáp ứng các điều kiện tính toán.

Để sử dụng phương pháp này phải cho nền móng hiện hữu hệ số k. Có thể tiến hành bằng thử nghiệm ngay trong những hố đào qua lớp mặt đường BTXM hoặc cũng có thể ước lượng trị số ấy qua xem xét hồ sơ lưu trữ. Việc tính toán lớp gia cường cứng trên MĐCSB hiện hữu đòi hỏi phải đánh giá về cấu trúc của mặt đường hiện hữu. Sau cuộc đánh giá này, người ta cho nó một hệ số trạng thái Cr:

C_r: = 1,0 khi mặt đường cứng hiện hữu ở trạng thái tốt.

C_r: = 0,75 khi mặt đường đã bắt đầu có vẻ bị nứt ở góc do tải trọng, nhưng lại không có những vết nứt lan dần hoặc những khuyết tật ở khe.

C_r: = 0,55 khi cấu trúc của mặt đường hiện hữu xấu thể hiện ở những chỗ nứt quan trọng, những chỗ vỡ nhiều và các khe có nhiều khuyết tật.

- Gia cường khi không dùng lớp san phẳng, thì có thể dùng công thức:

h_c = C_r h (4)

Trong đó: hc - Chiều dày cần thiết của mặt đường bê tông xi măng;

h - Chiều dày tấm tương đương đơn giản, xác định bằng đồ thị tương ứng;

C_r - Hệ số trạng thái mặt đường hiện hữu.

Để tiện sử dụng người ta lập các đồ thị và chỉ dùng cho 2 trường hợp Cr bằng 1,00 và bằng 0,75.

- Gia cường khi dùng một lớp để san phẳng bằng bê tông nhựa trải lên trên mặt của lớp mặt đường cứng hiện hữu trước khi đổ tấm đan gia cường bằng BTXM. Khi tấm gia cường được ngăn cách với tấm hiện hữu nó hoạt động độc lập so với khi 2 tấm trực tiếp dính chặt nhau. Trong trường hợp này người ta dùng công thức sau đây:

h_c = h - h_e(5)

Trong đó: h_c - Chiều dày lớp gia cường bằng bê tông xi măng;

h - Chiều dày tấm tương đương đơn giản, xác định bằng đồ thị thích ứng;

h_e - Chiều dày mặt đường cứng hiện hữu.

Lớp san phẳng phải làm bằng một loại bê tông nhựa bi-tum rất ổn định. Không được phép sử dụng lớp ngăn cách bằng vật liệu hạt.

Có các đồ thị lập theo công thức này để tiện sử dụng.

Những điều cần chú ý khi thực hiện gia cường mặt đường:

- Khi gia cường mặt đường mềm trên mặt đường cứng cũ, để tránh sự xuất hiện của các khe lên trên bề mặt lớp gia cường người ta dùng lá nhôm mỏng cắt thành từng dải rộng 0,50m đặt lên trên khe của mặt đường cứng hiện có, sau đó bôi dầu nhờn lên trên dải nhôm đó rồi rắc cát lên trên thành mấy lớp mỏng, sau cùng mới trải tấm thảm bê tông nhựa gia cường như đã được tính toán.

- Khi gia cường mặt đường cứng trên mặt đường cứng hiện có người ta cần chú ý cấu tạo các tấm đã gia cường sao cho các khe của nó ở ngay bên trên của các khe của mặt đường cứng cũ.

3. ĐỀ XUẤT KẾT CẤU CƠ BẢN CỦA QUI TRÌNH THIẾT KẾ MĐCSB DÂN DỤNG VIỆT NAM

3.1. Dự kiến về kết cấu cơ bản của qui trình thiết kế MĐCSB

Có hai phương án cơ bản là dựa trên qui trình của Liên Xô (cũ) và qui trình của Mỹ.

Kết cấu theo Liên Xô (cũ) có ưu điểm là các chuyên gia của ta cho đến thời điểm này được đào tạo rất cơ bản nên việc áp dụng rất thuận lợi. Thực tế trước 1975, ở miền Bắc và sau 1975 trên toàn quốc đã áp dụng rộng rãi các qui trình này. Ưu điểm nữa là toàn bộ các chỉ tiêu vật liệu, phương tiện thí nghiệm của ta hiện nay cơ bản đồng bộ với phương pháp của Liên Xô (cũ) nên dễ thực hiện.

Kết cấu phương án 2 có ưu điểm là phù hợp với yêu cầu của ICAO, việc cung cấp trao đổi thông tin thuận lợi. Nhưng, hiện nay ta chưa có hệ thống đo lường thí nghiệm đồng bộ với phương pháp này. Các cán bộ kỹ thuật hiện chưa được đào tạo để áp dụng theo qui trình của Mỹ nên khó xử lý khi có những tình trạng bất thường xảy ra trong quá trình thực hiện.

Nhóm tác giả đề xuất dự định xây dựng qui trình lần đầu mang tính quá độ và kế thừa hoàn cảnh thực tế, có nghĩa là:

1. Áp dụng qui trình trên cơ sở qui trình Liên Xô (cũ) mới nhất, vì qua khảo sát thấy kết quả không sai khác với ICAO nhiều do qui trình của Liên Xô (cũ) đã kể thêm hệ số trùng lặp tải trọng.

2. Song song với việc áp dụng theo qui trình Liên Xô (cũ) phải kiểm tra theo qui trình của Mỹ, nếu có đủ điều kiện thì tiến hành qui đổi các thông số tính toán cho phù hợp.

3. Qua quá trình áp dụng cần có sự nghiên cứu và theo dõi của cơ quan chuyên trách nhằm tổng kết, điều chỉnh và sửa đổi sao cho lần biên soạn sau thì qui trình thiết kế ban hành là của Việt Nam.

3.2. Dự kiến về phương pháp xây dựng qui trình thiết kế MĐCSB

3.2.1. Quá trình nghiên cứu và nội dung cần thực hiện

- Phân tích khảo sát các tiêu chuẩn qui trình thiết kế mặt đường sân bay của: Nga (Liên Xô cũ), Mỹ, Pháp…;

- Khảo sát thực tế áp dụng các tiêu chuẩn qui trình trên tại Việt Nam;

- Biên soạn các phương án của quy trình.

3.2.2. Nghiên cứu so sánh một số chỉ tiêu cơ bản của hai quy trình (Mỹ và Nga)

Sau khi nghiên cứu, tính toán, so sánh các kết quả theo hai quy trình Mỹ và Nga cho thấy: Có một số chỉ tiêu cơ bản là như nhau, nhìn chung có thể chấp nhận được sau khi có những nghiên cứu và hiệu chỉnh về sự ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên, khí hậu, môi trường Việt Nam. Trong Bảng 3.1, trình bày về việc so sánh một số chỉ tiêu cơ bản khi nghiên cứu sử dụng theo quy trình của Mỹ và của Nga (Liên Xô cũ).

3.3. Đề xuất phương pháp xây dựng Quy trình thiết kế MĐCSB dân dụng Việt Nam

Để biên soạn quy trình thiết kế MĐCSB dân dụng Việt Nam trong điều kiện hiện nay là chưa đủ điều kiện vì chưa có các nghiên cứu chuyên sâu cho từng vấn đề đặt ra trong quy trình. Vì vậy, trong giai đoạn này chúng ta phải chấp nhận những kết quả nghiên cứu trình bày trong các quy trình của nước ngoài.

Trong số các tài liệu, tiêu chuẩn… liên quan gần nhất tại Việt Nam cần phải kể đến là “Sân bay quân sự cơ bản - Tiêu chuẩn thiết kế - 06 TCN 363-87”. Tài liệu này có giá trị tham khảo về mặt cấu trúc và cả về các tiêu chuẩn kỹ thuật cụ thể. Mặc dù tài liệu dùng cho quân sự nhưng vẫn có ý nghĩa cho sân bay dân dụng, đặc biệt là trong tình hình hệ thống sân bay ở nước ta hiện nay vẫn được dùng chung cho cả quân sự và HKDD.

Bảng 3.1. Bảng so sánh một số chỉ tiêu cơ bản của hai quy trình (Mỹ và Nga)

Tài liệu “Sân bay quân sự cơ bản - Tiêu chuẩn thiết kế - 06 TCN 363-87” đã được sử dụng tại Việt Nam gần 30 năm qua, nay vẫn đang được quân đội sử dụng. Về mặt cơ bản, tài liệu được xây dung theo tiêu chuẩn của Nga (Liên Xô cũ), đặc biệt về phần nội dung, quy trình tính toán thiết kế MĐCSB được sử dụng đúng theo Liên Xô (cũ) và không theo của Mỹ.

Ngoài ra, chúng ta còn có một số quy trình được biên soạn để áp dụng khi thực hiện các dự án cụ thể hay một số đề tài đã và đang được nghiên cứu.

Vì vậy, trong khuôn khổ của bài báo, chúng tôi đề xuất nên dựa vào hai quy trình thiết kế MĐCSB của Nga (Liên Xô cũ) và của Mỹ được ICAO khuyến cáo trong ANNEX 14 để xây dựng “Quy trình thiết kế MĐCSB dân dụng Việt Nam”.

4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Hiện ở nước ta chưa chính thức ban hành quy trình thiết kế MĐCSB dân dụng, trước mắt cần qui định những khái niệm, định nghĩa nhằm mục đích thống nhất giữa các tài liệu của hệ thống tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm về công trình hàng không. Cần khái quát về một số tiêu chuẩn thường áp dụng trong nước và trên thế giới để có phương hướng trong quá trình xây dựng quy trình thiết kế MĐCSB dân dụng Việt Nam. Trọng tâm là quy trình của Nga (Liên Xô cũ) và qui trình của Mỹ được ICAO khuyến cáo trong ANNEX 14 về sân bay.

Hệ thống quy phạm của Liên Xô (cũ) chặt chẽ về mặt lý thuyết, trong lĩnh vực thí nghiệm phù hợp với giai đoạn đầu của Việt Nam và các chuyên gia của ta hiện nắm vững hệ thống này. Tuy nhiên, trong quá trình xây dựng quy trình, quy phạm cần có nghiên cứu chuyển đổi các tiêu chuẩn của các nước phương Tây để đảm bảo tính hội nhập với thế giới. Việc nghiên cứu này tốn nhiều chi phí, cả về lý thuyết lẫn thực nghiệm, đòi hỏi phải đầu tư nhiều về các trang thiết bị, nên không thể làm ngay được mà cần phải có quá trình.

Tài liệu tham khảo

[1]. Gluskop G.I., Raep - Bogoxlopxki (1978), Khảo sát và thiết kế sân bay (Người dịch: Phạm Văn Tới; Hiệu đính: Hà Huy Cương, Trường Đại học Kỹ thuật Quân sự).

[2]. Dương Học Hải, Hoàng Tùng (2010), Mặt đường bê tông xi măng cho đường ô tô và sân bay, NXB. Xây dựng.

[3]. Phạm Cao Thăng (2014), Tính toán mặt đường cứng ô tô và sân bay, NXB. Quân đội nhân dân.

[4]. Bộ Quốc phòng, Sân bay quân sự cơ bản - Tiêu chuẩn thiết kế - 06 TCN 363-87.

[5]. TCCS 2:2009/CHK - Quy trình thiết kế mặt đường sân bay dân dụng Việt Nam.

[6]. TCVN8753:2011 - Sân bay dân dụng - Yêu cầu chung về thiết kế và khai thác.

[7]. ANNEX 14 - Volume I (July 2013), Aerodrome Design and Operations (Phụ lục 14 - Tổ chức HKDD Quốc tế - ICAO, quyển 1: Thiết kế và khai thác sân bay), Sixth edition.

[8]. Aerodrome Design Manual, Part 2: Taxiways, Aprons and Holding bays - ICAO (Hướng dẫn thiết kế sân bay - ICAO, phần 2: Đường lăn, sân đỗ).

[9]. Aerodrome Design Manual - Part 3: Pavement- ICAO (Hướng dẫn thiết kế sân bay - ICAO, phần 3: Kết cấu tầng phủ).

[10]. Advisor Circular - FAA: AC150/5320-6E- 2009 Airport pavement design and evaluation (Tài liệu hướng dẫn - Cục Hàng không Liên bang Mỹ: Thiết kế và đánh giá mặt đường sân bay).

[11]. Standards for Specitying Construction of Airports: AC150/5370-10G-2014 (Tài liệu hướng dẫn - Cục Hàng không Liên bang Mỹ: Tiêu chuẩn XDSB).

[12]. Свод правил СП 121.13330.2012 Аэродромы, Актуализированная редакция СНиП 32-03-96 (Tiêu chuẩn 121.13330.2012 Sân bay).

1. ĐẶT VẤN ĐỀ Ở nước ta hiện chưa có quy trình thiết kế mặt đường sân bay nói chung và MĐCSB nói riêng cho các sân bay hàng không dân dụng (HKDD). Để phục vụ cho việc khảo sát, thiết kế, xây dựng, đồng thời dùng để công bố với Tổ chức HKDD quốc tế (ICAO), góp phần đưa ngành HKDD tiến lên hiện đại và hội nhập với thế giới, chúng ta cần phải hoàn chỉnh về Quy trình thiết kế MĐCSB dùng cho ngành HKDD Việt Nam.Ngày 24/10/1997, Chính phủ đã phê duyệt quy hoạch phát triển hệ thống sân bay toàn quốc, trong đó có 28 cảng hàng không (CHK) được quy hoạch có hoạt động dân dụng. Quyết định số 21/QĐ-TTg ngày 8/01/2009 về việc phê duyệt quy hoạch phát triển GTVT hàng không đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030 có điều chỉnh hệ thống CHK Việt Nam. Đến nay, Cục HKDD Việt Nam đang cho điều chỉnh lại quy hoạch mạng CHK. Do đó, càng cần ban hành sớm Quy trình thiết kế MĐCSB dân dụng Việt Nam mang tính pháp lý của Nhà nước với căn cứ khoa học phù hợp...
2. CƠ SỞ ĐỂ XÂY DỰNG QUY TRÌNH THIẾT KẾ MĐCSB TẠI VIỆT NAM Những luận cứ cơ bản được dùng làm cơ sở cho việc xây dựng Quy trình thiết kế MĐCSB của Việt Nam là dựa trên các công trình nghiên cứu và các quy trình của các nước tiên tiến đang sử dụng. Từ thực tế cho thấy, một số quy trình của một số nước tiên tiến cần sử dụng làm cơ sở là: - Quy trình thiết kế mặt đường sân bay HKDD của Nga (Liên Xô cũ) năm 1970 và CHuP - 2.05.08.85 năm 1985. - Các hướng dẫn thực hành của ICAO về thiết kế mặt đường sân bay HKDD và của Cục Hàng không Liên bang Mỹ (FAA).2.1. Qui trình thiết kế mặt đường cứng của Nga (Liên Xô cũ)Nga (Liên Xô cũ) đã có tiêu chuẩn thiết kế MĐCSB nằm trong nội dung của tiêu chuẩn sân bay từ những năm 1960. Năm 1970, Nga (Liên Xô cũ) đã ban hành Tiêu chuẩn CH120-70. Năm 1985, ban hành: Những quy định và tiêu chuẩn xây dựng “Sân bay CHuP 2.05.08.85”, trong đó đã trình bày cụ thể về quy trình thiết kế MĐCSB. Trong các quy trình này cũng đều có nêu: Khi thiết kế sân bay, CHK quốc tế, cần tuân thủ các quy định khuyến nghị của (ICAO).2.1.1. Cấu tạo mặt đường cứng trong qui trình của Nga (Liên Xô cũ)2.1.1.1. Các lớp cơ bản tính từ trên xuống- Lớp 1 - Lớp mặt là bê tông xi măng (BTXM) và được phân thành các tấm.- Lớp 2 - Lớp phân cách (gồm hai lớp giấy dầu hoặc lớp cát trộn nhựa đường).- Lớp 3 - Lớp móng trên, thường làm bằng cát gia cố xi măng hoặc đá dăm tiêu chuẩn.- Lớp 4 - Lớp móng dưới, được đắp bằng đất laterit với chiều dày tối thiểu là 30cm, được lu lèn chặt đảm bảo độ chặt K = 0,98. - Lớp 5 - Nền đất, thường là đất cát, đất đá cát hoặc đất đá sét. Đất nền được lu lèn chặt đảm bảo độ chặt K = 0,95 với chiều dày tối thiếu 0,5m.Ví dụ, về kết cấu của mặt cắt ngang điển hình đường CHC của sân bay cụ thể được thể hiện như trên Hình 2.1.2.1.1.2. Khe co, khe dãnĐể chống ứng suất nhiệt trong tấm BTXM, người ta quy định cần làm các loại khe co, khe dãn với các kích thước tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên của khu vực và công nghệ thi công. Hình 2.1: Mặt cắt ngang điển hình đường CHC của sân bay2.1.2. Mô hình nền đất Trong tính toán mặt đường cứng của Nga (Liên Xô cũ) sử dụng mô hình hệ số nền Vinkler (Hình 2.2). Đất trong mô hình Vinkler chỉ chịu tải trọng nén thẳng đứng mà không chịu trượt (khi nén không có nở hông). Khi chất tải lên tấm ép đặt trên bề mặt của đất thí nghiệm thì xảy ra hiện tượng lún thẳng vào đất ở ngoài giới hạn tấm ép không bị võng. Sau khi dỡ tải tấm ép lại trở về vị trí trước khi chất tải.a) - Trước khi có tải trọng tác dụng; b) - Sau khi có tải trọng tác dụngHình 2.2: Mô hình hệ số nền VinklerTính chất cơ học của đất trong mô hình Vinkler được đặc trưng bởi hệ số nền Co. Hệ số nền được xác định theo công thức sau:Co = p(x,y) / wo(x,y) (1)Trong đó:Co - Hệ số nền (MPa/cm);p(x,y) - Áp suất trung bình dưới tấm ép (MPa);wo(x,y) - Độ lún của tấm ép (cm).2.1.3. Cơ sở lý thuyết tính toán tấm BTXM MĐCSB2.1.3.1. Tính toán lý thuyết mặt đường giống như tấm vô hạn đặt trên nền đàn hồi khi đặt tải ở vùng giữa tấm. Tải trọng đó gây nên phản lực ở mép bằng không, vì vậy mép tấm không ảnh hưởng đến kết quả tính toán. Tải trọng qua một bánh xe hoặc nhiều bánh xe nếu máy bay có càng nhiều bánh xe với điều kiện ảnh hưởng của riêng từng bánh xe đến nội lực trong tiết diện tính tại tâm tấm. Trong qui trình đã lập sẵn bảng tính mô-men đơn vị với các trường hợp bố trí bánh xe khác nhau thuận tiện cho công tác tính toán thực hành. 2.1.3.2. Nội lực tính toán tại các vùng khác của tấm (trong đó kể cả ở cạnh và góc tấm bị yếu vì khe) được xác định bằng cách dùng các hệ số hiệu chỉnh có được nhờ tính toán lý thuyết và theo phương pháp thống kê các số liệu thực nghiệm.2.1.3.3. Ứng suất nhiệt sinh ra trong tấm dưới tác dụng dao động của nhiệt độ ở các thời điểm khác nhau trong ngày, trong năm và cả sự tăng cường độ của bê tông theo thời gian, sự trùng lặp tải trọng được kể đến bằng cách đưa vào tính toán bằng các hệ số tương ứng của điều kiện làm việc của MĐCSB tùy theo khu vực mặt đường.2.1.3.4. Mật độ máy bay được kể đến bằng hệ số mỏi phụ thuộc vào nhiệt độ và đã có biểu đồ tra sẵn.2.1.3.5. Mặt đường sân bay được tính theo các trạng thái giới hạn, cho phép kể được đầy đủ tác động của tải trọng máy bay và của nhân tố nhiệt độ. 2.1.3.6. Khả năng chịu tải của mặt đường BTXM được xét theo cường độ thí nghiệm nén và kéo uốn ở 28 ngày tuổi.2.1.3.7. Cấu tạo các loại khe được kể đến bằng các hệ số thực nghiệm.2.1.3.8. Tuổi thọ mặt đường xét cho 10 năm - 20 năm.2.2. Quy trình thiết kế MĐCSB và các tiêu chuẩn thiết kế sân bay của Mỹ2.2.1. Mặt đường sân bayMặt đường sân bay có hai loại chính: Mặt đường mềm và mặt đường cứng. Mặt đường mềm là loại mặt đường có những lớp vật liệu bằng đá được liên kết bằng nhựa đường. Mặt đường cứng là mặt đường có lớp vật liệu chính là những tấm BTXM. 2.2.2. Máy bayHiện nay, có rất nhiều kiểu máy bay được sử dụng và do đó có nhiều loại tải trọng máy bay tác động lên mặt đường. Thông thường, tải trọng máy bay được phân bố trên các bộ càng, gồm một càng ở mũi máy bay và một bộ càng chính gồm nhiều càng, mỗi càng có lắp nhiều bánh xe. Tổng trọng lượng của máy bay được phân chia ra cho càng mũi và cho bộ càng chính tùy thuộc vào vị trí của trọng tâm máy bay. Trong việc tính toán kích thước mặt đường, người ta chỉ chú ý đến bộ càng chính với giả thuyết bất lợi nhất là khi trọng tâm ở phía sau.2.2.3. Hiệu ứng động học của máy bayKhi máy bay cất cánh: Tải trọng trên các càng giảm dần khi máy bay tăng dần tốc độ. Như vậy, đường CHC không phải chịu đựng cùng một tải trọng trên suốt chiều dài của nó.Khi máy bay hạ cánh: Khi bánh máy bay chạm mặt đường, đường CHC thường phải chịu đựng những lực thẳng đứng, nhỏ hơn các lực gây ra khi máy bay lăn trên mặt đường ở tốc độ chậm. Trọng lượng của máy bay khi hạ cánh thường nhỏ hơn khi cất cánh.2.2.4. Khối lượng vận chuyển Trong các trường hợp thuận lợi nhất (đường CHC chuyên dùng để hạ cánh hoặc cất cánh và điều kiện khí tượng tốt), năng lực của một đường CHC có thể đạt được tới 60 lần hoạt động trong 01 giờ. Trong đó, một số lần là của những máy bay nhỏ. Số lần lặp lại tải trọng như vậy là nhỏ.Mặt khác, khối lượng vận chuyển không phân bố đồng đều trên toàn bộ chiều rộng của đường CHC. Kinh nghiệm cho thấy, trên các đường CHC rộng 45m hầu như toàn bộ các lần máy bay qua lại đều diễn ra trên dải rộng trung bình bằng 25m. Trên các đường lăn, hiện tượng này càng rõ nét hơn và trên các sân đỗ cũng vậy, vì ở đây các máy bay đều lăn theo các vạch tín hiệu chỉ dẫn.2.2.5. Lựa chọn tuổi thọ của mặt đườngTuổi thọ được xác định là một giai đoạn mà cuối giai đoạn ấy sức chịu tải của mặt đường không còn đủ để làm việc và cần phải được gia cố lại. Như vậy, việc lựa chọn tuổi thọ của đường sẽ phụ thuộc vào mức độ quan trọng của sân bay.Đối với các sân bay có khối lượng vận chuyển lớn, người ta thường dự báo vận chuyển trong một tương lai là 10 năm. Như vậy, khi xây dựng các đường CHC, người ta thường lựa chọn tuổi thọ của nó ít nhất 10 năm để tính toán.2.2.6. Lựa chọn tải trọng tính toánNgười ta lấy tải trọng của càng máy bay nào gây nguy hiểm nhất làm tải trọng tính toán. 2.2.7. Phương pháp tính toán chiều dày mặt đường cứng sân bayPhương pháp tính toán dựa trên cơ sở giả thuyết của Westergaard là có thể xem xét các biến dạng của tấm BTXM trên nền đất có tỷ lệ tương quan giữa phản lực của đất nền tại mỗi điểm với độ lún của nó. Khi đó, mối tương quan này được biểu thị bằng biểu thức:P = k.w(2)Trong đó:P - Phản lực nền đất.k - Hệ số tỷ lệ tương quan, gọi là mô-đun phản lực (hay hệ số nền).Như vậy, đất nền được coi như một lớp chất lỏng có mật độ rất cao, hoặc như là một tổ hợp lắp ghép những chiếc lò so. Các giả thuyết này dẫn đến một phương pháp tính toán MĐCSB thỏa mãn trong thực tế. Các phép tính cho ta xác định được hiệu ứng do sự di chuyển của các loại máy bay bên trên các tấm BTXM.Trong thực tế, người ta đã lập ra cho từng loại, từng kiểu máy bay những đồ thị thể hiện mối tương quan giữa hệ số nền, tải trọng trên một càng máy bay, lực chịu kéo uốn của bê tông và chiều dày tấm.BTXM được thử nghiệm bằng mẫu đúc hình hộp, thử đến lúc bị đứt gẫy. Trị số này được nhân với một hệ số an toàn liên quan đến lưu lượng khai thác. Khi lưu lượng khai thác bình thường lấy hệ số an toàn bằng 1/1,75 và khi lưu lượng khai thác thấp lấy hệ số an toàn là 1/1,40.2.2.8. Gia cường mặt đường sân bay.Đối với mặt đường CHC, đường lăn hay sân đỗ máy bay đều phải gia cường trong những trường hợp sau:- Khi mặt đường đã bị xuống cấp do nguyên nhân nào đó làm cho chúng không còn đủ khả năng khai thác theo quy định.- Mặt đường hiện hữu tuy còn ở trạng thái tốt song không đủ sức chịu tải khi sân bay có kế hoạch tiếp nhận các loại máy bay có tải trọng lớn hơn.- Khi đường CHC đã sử dụng hết thời hạn quy định cho nó theo thiết kế.Các kiểu gia cường mặt đường sân bay2.2.8.1. Gia cường bằng một lớp mặt đường mềm lên trên lớp mặt đường cứng cũCông thức để tính toán chiều dày này nói chung là theo thực nghiệm và thói quen dùng ở từng nước. Ở đây giới thiệu công thức thường được vận dụng ở Mỹ: t = 6,3 (Fh - Cb he)(3)Trong đó: t - Chiều dày lớp gia cường của mặt đường mềm, tính bằng cm;F - Hệ số mô tả mức độ rạn nứt của mặt đường cũ;h - Chiều dày mặt đường cứng đơn giản tính toán (cm);Cb - Hệ số phản ánh trạng thái mặt đường hiện hữu từ 1,00 đến 0,75;he - Chiều dày mặt đường cứng hiện hữu (cm).Trong trường hợp mặt đường hiện hữu bằng BTXM nhưng đã được phủ thêm một lớp bằng mặt đường mềm thì đầu tiên người ta tính toán coi như không có lớp mềm này, sau đó hiệu chỉnh chiều dày tính toán sao cho phù hợp.2.2.8.2. Gia cường bằng mặt đường cứng lên trên lớp mặt đường mềm cũViệc tính toán lớp gia cố tiến hành bằng cách sử dụng các đồ thị tính mặt đường cứng. Mặt đường mềm hiện hữu được coi như lớp móng của mặt đường cứng mới gia cố.2.2.8.3. Gia cường bằng mặt đường cứng lên trên lớp mặt đường cứng cũViệc tính toán vẫn sử dụng đến các đồ thị được dùng cho việc tính toán mặt đường cứng. Các đồ thị này cho chiều dày một tấm bê tông duy nhất đáp ứng các điều kiện tính toán.Để sử dụng phương pháp này phải cho nền móng hiện hữu hệ số k. Có thể tiến hành bằng thử nghiệm ngay trong những hố đào qua lớp mặt đường BTXM hoặc cũng có thể ước lượng trị số ấy qua xem xét hồ sơ lưu trữ. Việc tính toán lớp gia cường cứng trên MĐCSB hiện hữu đòi hỏi phải đánh giá về cấu trúc của mặt đường hiện hữu. Sau cuộc đánh giá này, người ta cho nó một hệ số trạng thái Cr:Cr: = 1,0 khi mặt đường cứng hiện hữu ở trạng thái tốt.Cr: = 0,75 khi mặt đường đã bắt đầu có vẻ bị nứt ở góc do tải trọng, nhưng lại không có những vết nứt lan dần hoặc những khuyết tật ở khe.Cr: = 0,55 khi cấu trúc của mặt đường hiện hữu xấu thể hiện ở những chỗ nứt quan trọng, những chỗ vỡ nhiều và các khe có nhiều khuyết tật.- Gia cường khi không dùng lớp san phẳng, thì có thể dùng công thức:hc = Cr h(4)Trong đó: hc - Chiều dày cần thiết của mặt đường bê tông xi măng;h - Chiều dày tấm tương đương đơn giản, xác định bằng đồ thị tương ứng;Cr - Hệ số trạng thái mặt đường hiện hữu. Để tiện sử dụng người ta lập các đồ thị và chỉ dùng cho 2 trường hợp Cr bằng 1,00 và bằng 0,75.- Gia cường khi dùng một lớp để san phẳng bằng bê tông nhựa trải lên trên mặt của lớp mặt đường cứng hiện hữu trước khi đổ tấm đan gia cường bằng BTXM. Khi tấm gia cường được ngăn cách với tấm hiện hữu nó hoạt động độc lập so với khi 2 tấm trực tiếp dính chặt nhau. Trong trường hợp này người ta dùng công thức sau đây:hc = h - he(5)Trong đó: hc - Chiều dày lớp gia cường bằng bê tông xi măng;h - Chiều dày tấm tương đương đơn giản, xác định bằng đồ thị thích ứng;he - Chiều dày mặt đường cứng hiện hữu. Lớp san phẳng phải làm bằng một loại bê tông nhựa bi-tum rất ổn định. Không được phép sử dụng lớp ngăn cách bằng vật liệu hạt.Có các đồ thị lập theo công thức này để tiện sử dụng.Những điều cần chú ý khi thực hiện gia cường mặt đường:- Khi gia cường mặt đường mềm trên mặt đường cứng cũ, để tránh sự xuất hiện của các khe lên trên bề mặt lớp gia cường người ta dùng lá nhôm mỏng cắt thành từng dải rộng 0,50m đặt lên trên khe của mặt đường cứng hiện có, sau đó bôi dầu nhờn lên trên dải nhôm đó rồi rắc cát lên trên thành mấy lớp mỏng, sau cùng mới trải tấm thảm bê tông nhựa gia cường như đã được tính toán.- Khi gia cường mặt đường cứng trên mặt đường cứng hiện có người ta cần chú ý cấu tạo các tấm đã gia cường sao cho các khe của nó ở ngay bên trên của các khe của mặt đường cứng cũ.
3. ĐỀ XUẤT KẾT CẤU CƠ BẢN CỦA QUI TRÌNH THIẾT KẾ MĐCSB DÂN DỤNG VIỆT NAM3.1. Dự kiến về kết cấu cơ bản của qui trình thiết kế MĐCSBCó hai phương án cơ bản là dựa trên qui trình của Liên Xô (cũ) và qui trình của Mỹ.Kết cấu theo Liên Xô (cũ) có ưu điểm là các chuyên gia của ta cho đến thời điểm này được đào tạo rất cơ bản nên việc áp dụng rất thuận lợi. Thực tế trước 1975, ở miền Bắc và sau 1975 trên toàn quốc đã áp dụng rộng rãi các qui trình này. Ưu điểm nữa là toàn bộ các chỉ tiêu vật liệu, phương tiện thí nghiệm của ta hiện nay cơ bản đồng bộ với phương pháp của Liên Xô (cũ) nên dễ thực hiện. Kết cấu phương án 2 có ưu điểm là phù hợp với yêu cầu của ICAO, việc cung cấp trao đổi thông tin thuận lợi. Nhưng, hiện nay ta chưa có hệ thống đo lường thí nghiệm đồng bộ với phương pháp này. Các cán bộ kỹ thuật hiện chưa được đào tạo để áp dụng theo qui trình của Mỹ nên khó xử lý khi có những tình trạng bất thường xảy ra trong quá trình thực hiện.Nhóm tác giả đề xuất dự định xây dựng qui trình lần đầu mang tính quá độ và kế thừa hoàn cảnh thực tế, có nghĩa là:1. Áp dụng qui trình trên cơ sở qui trình Liên Xô (cũ) mới nhất, vì qua khảo sát thấy kết quả không sai khác với ICAO nhiều do qui trình của Liên Xô (cũ) đã kể thêm hệ số trùng lặp tải trọng.2. Song song với việc áp dụng theo qui trình Liên Xô (cũ) phải kiểm tra theo qui trình của Mỹ, nếu có đủ điều kiện thì tiến hành qui đổi các thông số tính toán cho phù hợp.3. Qua quá trình áp dụng cần có sự nghiên cứu và theo dõi của cơ quan chuyên trách nhằm tổng kết, điều chỉnh và sửa đổi sao cho lần biên soạn sau thì qui trình thiết kế ban hành là của Việt Nam. 3.2. Dự kiến về phương pháp xây dựng qui trình thiết kế MĐCSB 3.2.1. Quá trình nghiên cứu và nội dung cần thực hiện- Phân tích khảo sát các tiêu chuẩn qui trình thiết kế mặt đường sân bay của: Nga (Liên Xô cũ), Mỹ, Pháp…;- Khảo sát thực tế áp dụng các tiêu chuẩn qui trình trên tại Việt Nam;- Biên soạn các phương án của quy trình.3.2.2. Nghiên cứu so sánh một số chỉ tiêu cơ bản của hai quy trình (Mỹ và Nga)Sau khi nghiên cứu, tính toán, so sánh các kết quả theo hai quy trình Mỹ và Nga cho thấy: Có một số chỉ tiêu cơ bản là như nhau, nhìn chung có thể chấp nhận được sau khi có những nghiên cứu và hiệu chỉnh về sự ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên, khí hậu, môi trường Việt Nam. Trong Bảng 3.1, trình bày về việc so sánh một số chỉ tiêu cơ bản khi nghiên cứu sử dụng theo quy trình của Mỹ và của Nga (Liên Xô cũ). 3.3. Đề xuất phương pháp xây dựng Quy trình thiết kế MĐCSB dân dụng Việt NamĐể biên soạn quy trình thiết kế MĐCSB dân dụng Việt Nam trong điều kiện hiện nay là chưa đủ điều kiện vì chưa có các nghiên cứu chuyên sâu cho từng vấn đề đặt ra trong quy trình. Vì vậy, trong giai đoạn này chúng ta phải chấp nhận những kết quả nghiên cứu trình bày trong các quy trình của nước ngoài. Trong số các tài liệu, tiêu chuẩn… liên quan gần nhất tại Việt Nam cần phải kể đến là “Sân bay quân sự cơ bản - Tiêu chuẩn thiết kế - 06 TCN 363-87”. Tài liệu này có giá trị tham khảo về mặt cấu trúc và cả về các tiêu chuẩn kỹ thuật cụ thể. Mặc dù tài liệu dùng cho quân sự nhưng vẫn có ý nghĩa cho sân bay dân dụng, đặc biệt là trong tình hình hệ thống sân bay ở nước ta hiện nay vẫn được dùng chung cho cả quân sự và HKDD.Bảng 3.1. Bảng so sánh một số chỉ tiêu cơ bản của hai quy trình (Mỹ và Nga)Tài liệu “Sân bay quân sự cơ bản - Tiêu chuẩn thiết kế - 06 TCN 363-87” đã được sử dụng tại Việt Nam gần 30 năm qua, nay vẫn đang được quân đội sử dụng. Về mặt cơ bản, tài liệu được xây dung theo tiêu chuẩn của Nga (Liên Xô cũ), đặc biệt về phần nội dung, quy trình tính toán thiết kế MĐCSB được sử dụng đúng theo Liên Xô (cũ) và không theo của Mỹ.Ngoài ra, chúng ta còn có một số quy trình được biên soạn để áp dụng khi thực hiện các dự án cụ thể hay một số đề tài đã và đang được nghiên cứu. Vì vậy, trong khuôn khổ của bài báo, chúng tôi đề xuất nên dựa vào hai quy trình thiết kế MĐCSB của Nga (Liên Xô cũ) và của Mỹ được ICAO khuyến cáo trong ANNEX 14 để xây dựng “Quy trình thiết kế MĐCSB dân dụng Việt Nam”.
4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊHiện ở nước ta chưa chính thức ban hành quy trình thiết kế MĐCSB dân dụng, trước mắt cần qui định những khái niệm, định nghĩa nhằm mục đích thống nhất giữa các tài liệu của hệ thống tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm về công trình hàng không. Cần khái quát về một số tiêu chuẩn thường áp dụng trong nước và trên thế giới để có phương hướng trong quá trình xây dựng quy trình thiết kế MĐCSB dân dụng Việt Nam. Trọng tâm là quy trình của Nga (Liên Xô cũ) và qui trình của Mỹ được ICAO khuyến cáo trong ANNEX 14 về sân bay.Hệ thống quy phạm của Liên Xô (cũ) chặt chẽ về mặt lý thuyết, trong lĩnh vực thí nghiệm phù hợp với giai đoạn đầu của Việt Nam và các chuyên gia của ta hiện nắm vững hệ thống này. Tuy nhiên, trong quá trình xây dựng quy trình, quy phạm cần có nghiên cứu chuyển đổi các tiêu chuẩn của các nước phương Tây để đảm bảo tính hội nhập với thế giới. Việc nghiên cứu này tốn nhiều chi phí, cả về lý thuyết lẫn thực nghiệm, đòi hỏi phải đầu tư nhiều về các trang thiết bị, nên không thể làm ngay được mà cần phải có quá trình. Tài liệu tham khảo[1]. Gluskop G.I., Raep - Bogoxlopxki (1978), Khảo sát và thiết kế sân bay (Người dịch: Phạm Văn Tới; Hiệu đính: Hà Huy Cương, Trường Đại học Kỹ thuật Quân sự).[2]. Dương Học Hải, Hoàng Tùng (2010), Mặt đường bê tông xi măng cho đường ô tô và sân bay, NXB. Xây dựng.[3]. Phạm Cao Thăng (2014), Tính toán mặt đường cứng ô tô và sân bay, NXB. Quân đội nhân dân. [4]. Bộ Quốc phòng, Sân bay quân sự cơ bản - Tiêu chuẩn thiết kế - 06 TCN 363-87.[5]. TCCS 2:2009/CHK - Quy trình thiết kế mặt đường sân bay dân dụng Việt Nam.[6]. TCVN8753:2011 - Sân bay dân dụng - Yêu cầu chung về thiết kế và khai thác.[7]. ANNEX 14 - Volume I (July 2013), Aerodrome Design and Operations (Phụ lục 14 - Tổ chức HKDD Quốc tế - ICAO, quyển 1: Thiết kế và khai thác sân bay), Sixth edition.[8]. Aerodrome Design Manual, Part 2: Taxiways, Aprons and Holding bays - ICAO (Hướng dẫn thiết kế sân bay - ICAO, phần 2: Đường lăn, sân đỗ).[9]. Aerodrome Design Manual - Part 3: Pavement- ICAO (Hướng dẫn thiết kế sân bay - ICAO, phần 3: Kết cấu tầng phủ).[10]. Advisor Circular - FAA: AC150/5320-6E- 2009 Airport pavement design and evaluation (Tài liệu hướng dẫn - Cục Hàng không Liên bang Mỹ: Thiết kế và đánh giá mặt đường sân bay).[11]. Standards for Specitying Construction of Airports: AC150/5370-10G-2014 (Tài liệu hướng dẫn - Cục Hàng không Liên bang Mỹ: Tiêu chuẩn XDSB).[12]. Свод правил СП 121.13330.2012 Аэродромы, Актуализированная редакция СНиП 32-03-96 (Tiêu chuẩn 121.13330.2012 Sân bay).