Hướng dẫn thiết kế mặt đường thấm nước (Caltrans)

Giới thiệu

1.1 Tổng quan

Tài liệu hướng dẫn này xem xét Pervious Concrete Pavement (PCP), Pervious Asphalt Pavement (PAP) (còn được biết đến trên phạm vi toàn quốc là Porous Asphalt Pavement), và Permeable Interlocking Concrete Pavement (PICP).

Mặc dù mặt đường thấm đã trở nên rất phổ biến trong lĩnh vực quản lý nước mưa, khả năng áp dụng thực sự của chúng trong môi trường đường bộ vẫn chưa rõ ràng. Các cơ quan địa phương và cơ quan quản lý vẫn tiếp tục đề nghị Caltrans xem xét sử dụng mặt đường thấm trong các dự án. Tuy nhiên, cho đến khi có thêm thông tin liên quan đến an toàn, khả năng bảo trì, khả năng thi công và lợi ích cải thiện chất lượng nước so với các biện pháp quản lý tốt nhất về nước mưa (BMPs) khác đã được chấp thuận, việc đưa mặt đường thấm vào các dự án của Caltrans cần được cân nhắc cẩn thận.

Tài liệu này được xây dựng nhằm cung cấp hướng dẫn chung về thiết kế và khả năng áp dụng của mặt đường thấm cho các dự án của Caltrans. Mục tiêu là có được các hướng dẫn và tiêu chuẩn nhất quán nếu cuối cùng phương án lắp đặt mặt đường thấm được lựa chọn. Một mối quan ngại lớn liên quan đến mặt đường thấm là khả năng bảo trì. Trước khi triển khai mặt đường thấm trong một hợp đồng thuộc phạm vi hành lang quyền quản lý của Caltrans, cần có sự chấp thuận từ Office of Hydraulics and Stormwater Design (OHSD) và Division of Maintenance. Bộ phận bảo trì cần được bảo đảm rằng một kế hoạch bảo trì dài hạn đã được xây dựng hoặc một thỏa thuận bảo trì đã được chính thức hóa.

Khi xem xét mặt đường thấm cho mục đích xử lý nước mưa, trước hết dự án cần đánh giá các BMP đã được chấp thuận khác và so sánh chúng để xác định liệu mặt đường thấm có được xem là BMP ưu tiên hay không. Hãy sử dụng Bảng 1-1 để hỗ trợ xác định những vị trí nào là ứng viên phù hợp cho mặt đường thấm và tham khảo ý kiến của Điều phối viên Nước mưa Khu vực.

Bảng 1-1. Các hạng mục mặt đường thấm

Hạng mục	Ví dụ	Tải trọng	Tốc độ	Rủi ro
A	Khu vực cảnh quan, vỉa hè và đường xe đạp (không có xe cơ giới đi vào), các khu vực mặt đường phụ trợ để tiếp nhận dòng chảy tràn từ các khu vực không thấm lân cận (ví dụ: mái nhà)	Không có tải trọng xe	Không áp dụng	Thấp
B	Bãi đỗ xe, khu vực park & ride, đường vào phục vụ bảo trì, khu vực ngắm cảnh, vỉa hè và đường xe đạp (có lối vào cho xe bảo trì/xe cơ giới), khu vực cho xe bảo trì tránh xe	Ít tải trọng nặng	Tốc độ thấp (dưới 30 mph)	Thấp
C	Khu dừng nghỉ, trạm bảo trì	Tải trọng nặng trung bình	Tốc độ thấp	Thấp
D	Lề đường, một số tuyến đường có lưu lượng thấp, khu vực phía trước tường chắn ồn (bên ngoài phần xe chạy)	Tải trọng nặng trung bình	Tốc độ cao	Trung bình
E	Đường cao tốc, trạm cân xe	Tải trọng nặng cao	Tốc độ cao	Cao

Tài liệu hướng dẫn này được xây dựng với quan điểm rằng hiện tại chỉ những ví dụ dự án được liệt kê trong Nhóm A, B và C (được xếp là Rủi ro thấp) mới được xem xét. Nhóm D và E hiện không phải là các ứng viên cho mặt đường thấm trong các công trình của Caltrans.

Nếu mục đích lắp đặt mặt đường thấm không phải để tuân thủ yêu cầu của giấy phép NPDES, thì có thể cho phép điều chỉnh một số yêu cầu nhất định về vị trí và thiết kế. Hãy liên hệ với Office of Hydraulics and Storm Water Design (OHSD).

1.2 Định nghĩa

Mặt đường thấm cho phép nước mưa lọc qua các lỗ rỗng trên bề mặt mặt đường xuống một tầng đá chứa nước bên dưới, nơi nước được lưu trữ tạm thời và thấm vào các vật liệu xung quanh.

Mặc dù các thiết kế mặt đường thấm có thể khác nhau, chúng đều có một cấu trúc tương tự gồm một lớp bề mặt mặt đường và một lớp chứa bên dưới.

Các thuật ngữ khác như “permeable pavement” hoặc “porous pavement” được sử dụng trong tài liệu chuyên ngành để mô tả cái mà Caltrans gọi là “pervious pavement.” Mặt đường thấm gồm một lớp bề mặt được làm bằng nhựa hoặc bê tông (đổ tại chỗ hoặc các khối bê tông khóa liên kết).

1.3 Lợi ích

Các lợi ích của mặt đường thấm bao gồm:

1. giảm tốc độ dòng chảy tràn
2. lọc các chất ô nhiễm ra khỏi dòng chảy tràn
3. thấm dòng chảy tràn xuống đất, và
4. duy trì chức năng thủy văn tự nhiên của khu vực

Mặt đường thấm được thiết kế chủ yếu để thúc đẩy sự thấm của nước mưa và cải thiện chất lượng dòng chảy nước mưa. Thông thường, nó được thiết kế để thu nhận lượng mưa rơi trực tiếp trên diện tích bề mặt mặt đường, nhưng cũng có thể tiếp nhận dòng chảy tràn từ các khu vực không thấm lân cận và các bề mặt cứng khác (vỉa hè, mái nhà hoặc máng xối). Một lợi ích khác của mặt đường thấm là làm giảm các chất ô nhiễm đi vào dòng chảy nước mưa bằng cách giảm lượng nước bắn tóe và phun bắn, vốn có thể cuốn các chất ô nhiễm từ mặt dưới của xe. Điều này được xem là một dạng kiểm soát tại nguồn và là một thành phần hữu ích trong việc tuân thủ yêu cầu quản lý nước mưa.

Mặt đường thấm cho phép nước thấm xuống dưới bề mặt mặt đường và loại bỏ tình trạng đọng nước. Điều này sẽ giúp giảm bớt lo ngại về môi trường sinh sản của muỗi. Một số nghiên cứu gần đây cũng cho thấy mặt đường thấm có thể giúp giảm nhiệt độ trên và xung quanh mặt đường, từ đó góp phần làm giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị.

Vì mặt đường thấm hoạt động tương tự như các thiết bị thấm khác, nên việc ghi nhận hiệu quả xử lý cũng cần được lập hồ sơ theo cùng một cách.

1.4 Sự cần thiết

Việc giảm dòng chảy tràn và các chất ô nhiễm từ phạm vi hành lang quyền quản lý của Caltrans là một yếu tố quan trọng để đáp ứng các yêu cầu của Giấy phép NPDES của Caltrans. Điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng mặt đường thấm để thúc đẩy sự thấm tại chỗ của thể tích chất lượng nước (WQV) vào một vùng chứa, sau đó giải phóng lượng nước này trong một thời gian tiêu thoát xác định thông qua các lớp đất bên dưới.

Các dự án của Caltrans cũng có yêu cầu đánh giá các tác động ở hạ lưu do lượng nước mưa gia tăng từ sự tăng thêm diện tích bề mặt không thấm. Mặt đường thấm có thể được sử dụng để giúp giảm nhẹ tác động của lượng dòng chảy tràn bổ sung này thông qua lưu trữ tạm thời và thấm lọc.

Giấy phép NPDES của Caltrans yêu cầu xem xét các nguyên tắc của Low Impact Development (LID) trong tất cả các dự án. Các nguyên tắc LID là những thực hành bền vững xử lý nước mưa ngay tại chỗ. Không giống như một số phương pháp quản lý nước mưa thu gom và dẫn nước mưa chảy tràn qua các hố ga, đường ống hoặc các công trình dẫn khác đến một cơ sở quản lý nước mưa tập trung, các nguyên tắc LID sử dụng thiết kế khu đất và các kỹ thuật quản lý nước mưa để duy trì lưu lượng và thể tích dòng chảy tràn trước khi có dự án bằng cách áp dụng các kỹ thuật thiết kế giúp thấm, lọc, lưu trữ, bay hơi và giữ nước chảy tràn gần nguồn phát sinh.

Mặc dù mặt đường thấm được xem là một kỹ thuật LID, việc sử dụng các BMP dựa trên cảnh quan và đất để xử lý dòng chảy nước mưa vẫn luôn được xem xét trước tiên. Chi phí vòng đời, tính khả thi của địa điểm và lợi ích tổng thể về chất lượng nước cần được đánh giá khi xác định BMP nào sẽ được sử dụng.

Tiêu chí lựa chọn

2.1 Vị trí ứng viên

Sau khi tuân theo Hướng dẫn Lập kế hoạch và Thiết kế Dự án (PPDG) và xem xét tất cả các BMP xử lý đã được chấp thuận, bước đầu tiên khi cân nhắc sử dụng mặt đường thấm cho một dự án là xác nhận rằng vị trí đó là phù hợp và sẽ có khả năng cung cấp khả năng thấm trong suốt tuổi thọ của mặt đường.

Vì phương thức chính để xử lý nước mưa sẽ là thấm nước, mặt đường thấm sẽ hoạt động theo cách tương tự như các thiết bị thấm khác được mô tả trong Phụ lục B.3 Thiết bị thấm của PPDG. Khi xem xét mặt đường thấm, người thiết kế nên tham khảo phần này (cụ thể là mục B.3.2 và B.3.3). Mặc dù sẽ có một số khác biệt trong tiêu chí thiết kế, chẳng hạn như tốc độ thấm cho phép thấp hơn, các khái niệm chung vẫn có thể áp dụng.

Các Nhóm đất thủy văn A và/hoặc B thể hiện trong các khảo sát đất của NRCS sẽ được xem là những khu vực tốt nhất để cân nhắc áp dụng BMP thấm. Tuy nhiên, các loại đất khác vẫn có thể được xem xét với hiểu biết rằng thiết kế vẫn sẽ được chi phối bởi việc xác định tốc độ thấm, tuân thủ các yêu cầu về thời gian tiêu thoát và đáp ứng khoảng cách tối thiểu đến mực nước ngầm.

Ngoài việc sử dụng các tiêu chí lựa chọn vị trí được liệt kê trong Phụ lục B của PPDG (xem bảng B-2), mặt đường thấm không nên được sử dụng khi tồn tại các điều kiện sau:

• Đất và các khu vực thấm khác thoát nước về khu vực mặt đường thấm được đề xuất. Mảnh vụn và trầm tích từ các khu vực này có thể dẫn đến tắc nghẽn.
• Việc bố trí mặt đường sẽ ở gần các móng kết cấu. Khoảng lùi có thể được giảm khi sử dụng lớp lót hoặc khi diện tích mặt đường thấm là nhỏ. Hãy tham khảo Điều phối viên Nước mưa, đại diện Kết cấu, hoặc cán bộ Địa kỹ thuật.
• Không khả thi để thực hiện bảo trì định kỳ và dài hạn, chẳng hạn như hút chân không để duy trì chức năng thủy lực.
• Mặt đường thường xuyên nhận cát rải mùa đông. Phủ kín bề mặt hoặc trải lại mặt đường không phù hợp đối với mặt đường thấm.

Xem xét đất hoặc nước ngầm bị ô nhiễm:

Tham khảo tài liệu môi trường Initial Site Assessment để xác định các vấn đề tiềm ẩn về đất và nước ngầm có thể ảnh hưởng đến việc lựa chọn vị trí cho các BMP mặt đường rỗng. Trao đổi với District Hazardous Waste Unit và điều phối viên NPDES về vị trí phù hợp. Nếu dự án bao gồm đất ADL sẽ được tái sử dụng hoặc được xác định là có mặt tại vị trí dự án, thì phải tuân thủ Caltrans Soil Management Agreement for Aerially Deposited Lead-Contaminated Soils cùng tất cả các quy định liên quan. Mặt đường rỗng không đáp ứng định nghĩa của một “kết cấu mặt đường” theo thỏa thuận ADL vì theo thiết kế, nó cho phép nước thấm qua và không tạo ra một lớp mũ không thấm. Có thể tìm thấy thỏa thuận ADL tại liên kết này: https://dtsc.ca.gov/caltrans/

Ngoài ra, cần xem xét các tiêu chí sau:

• Xác định liệu mặt đường thấm có phải là BMP hiệu quả nhất về chi phí trong quá trình đánh giá tính khả thi hay không (ví dụ, chi phí vòng đời của một rãnh thấm có thể thấp hơn, ngay cả khi cần nhiều công việc thiết kế hơn để bố trí rãnh phù hợp trong khu vực).
• Xác định rằng tốc độ thấm sẽ cho phép xử lý 100% WQV từ phần diện tích không thấm tăng thêm. Việc chỉ thấm một phần WQV bằng mặt đường thấm có thể không xứng đáng với chi phí bổ sung, trừ khi có thể kết hợp với các biện pháp ở thượng lưu để đạt 100% WQV.
• Thiết kế mặt đường thấm sao cho dòng chảy trên bề mặt không gây đọng nước, ngập úng và/hoặc xói mòn.
• Thiết kế thoát nước thông thường vẫn cần thiết để đáp ứng trận mưa thiết kế theo HDM của Caltrans.
• Tránh bố trí trong khu vực đắp. Nếu cần một lượng nhỏ đất đắp mới hoặc xảy ra đào vượt cao độ lớp chứa trong quá trình thi công, hãy cân nhắc sử dụng thêm vật liệu lớp chứa thay vì bổ sung đất đầm chặt.
• Tránh bố trí tại những khu vực mà xói mòn do gió có thể cung cấp lượng lớn trầm tích do gió thổi, hoặc nơi nước mưa mang nhiều bùn cát từ ngoài khu vực không thể được loại bỏ. Điều này có thể đòi hỏi tăng cường làm sạch bề mặt.
• Bố trí bó vỉa bê tông và/hoặc bó vỉa bê tông có rãnh dọc để đỡ mép. Các cấu kiện này cũng có thể giữ trầm tích không mong muốn ra khỏi mặt đường. Xem Hình 2-1 và 2-2.
• Bố trí một dải PCC giữa mặt đường thấm và mặt đường nhựa. Có thể sử dụng bó vỉa Caltrans cải tiến (Loại A1 hoặc B1). Xem Hình 2-3.
• Cố gắng giữ cho độ dốc đáy lớp chứa bằng phẳng để cho phép phân bố đều và thấm đều nước mưa đối với các ứng dụng kiểu bãi đỗ xe. Không vượt quá độ dốc 2% tại đáy lớp chứa. Một ngoại lệ là đối với đường vào phục vụ bảo trì.
• Thiết kế độ dốc bề mặt của mặt đường thấm phải phù hợp với HDM. Không có giới hạn độ dốc lớn nhất được đặt ra, nhưng người thiết kế cần nhận thức tác động chi phí của thiết kế đối với vật liệu lớp chứa tăng thêm. Thông thường, bất kỳ độ dốc nào lớn hơn 5% đều được xem là không khả thi.
• Bao gồm hệ thống thoát nước bề mặt thông thường dựa trên thiết kế lưu lượng đỉnh mà không tính đến sự suy giảm lưu lượng nhờ mặt đường thấm/lớp chứa.
• Cân nhắc thiết kế các lỗ thu nước của song chắn thu cho các khu vực mặt đường thấm lớn có các cửa thu bề mặt bên trong, vì dòng chảy tạo ra ở cuối hạ lưu của các khu vực này có thể xuất hiện trở lại trên bề mặt.
• Xác định độ sâu đóng băng nền đất lớn nhất trong khu vực dự án. Chiều sâu tối thiểu từ bề mặt mặt đường đến đáy lớp chứa phải bằng 65% độ sâu đóng băng nền đất.

2.2 Phân tích tính khả thi

Để đánh giá sơ bộ tính khả thi của việc sử dụng mặt đường thấm, hãy làm theo Mục 5.3.2 Xác định tính khả thi theo vị trí của PPDG:
https://dot.ca.gov/programs/design/manual-project-planning-design-guide

Ngoài ra, hãy thực hiện Phân tích tính khả thi như được mô tả trong Mục 3 của Caltrans Infiltration Basins Design Guidance, vì mặt đường thấm sẽ hoạt động tương tự như một thiết bị thấm. Có thể tìm thấy tài liệu này trong thẻ infiltration tại trang web sau:
https://dot.ca.gov/programs/design/hydraulics-stormwater/treatment-bmp-design-guidance

Khảo sát hiện trường là rất quan trọng để đánh giá liệu mặt đường thấm có phải là một BMP phù hợp cho một địa điểm hay không. Việc khảo sát hiện trường cần được thực hiện với sự tham gia của đội ngũ chuyên môn thích hợp để có thể xem xét thiết kế thủy văn và thủy lực, tính thấm của đất, chiều dày mặt đường và các quy định môi trường.

Tốc độ thấm tối thiểu chấp nhận được khi thiết kế lớp chứa có thể nhỏ hơn so với một thiết bị thấm điển hình do diện tích bề mặt dùng cho thấm lớn hơn. Do tiêu chí thiết kế này, không đặt ra giới hạn dưới nào cho tốc độ thấm.

Phối hợp với cán bộ Địa kỹ thuật để xác định số lượng vị trí thử tính thấm cần thiết. Thảo luận khả năng thực hiện thử nghiệm cho mỗi ¼ acre mặt đường thấm như một ước tính chung.

Nếu đáy lớp chứa được thiết kế với nhiều cao độ đáy khác nhau, hãy xây dựng một vách ngăn không thấm giữa các bậc. Điều này sẽ giúp ngăn WQV dịch chuyển. Hãy cân nhắc thực hiện các thử nghiệm thấm riêng biệt cho từng bậc.

Để kiểm soát việc đầm nén quá mức bề mặt nền đất (bên dưới lớp chứa) trong quá trình thi công, quy trình thiết kế sau đây được quy định:

Thực hiện các thí nghiệm bổ sung cho mỗi vị trí thử trong quá trình Khảo sát địa kỹ thuật cho thạch học đất và thử nghiệm hóa học chọn lọc được nêu trong Mục 3.3.2 Phần B của Caltrans Infiltration Basins Design Guidance. Có thể tìm thấy cả hai phép thử tại đây:
https://dot.ca.gov/programs/engineering-services/california-test-methods

• CT 231 Phương pháp thử độ đầm tương đối của đất và cốt liệu chưa xử lý và đã xử lý bằng nuclear gauge — cần được thực hiện tại cao độ đáy của lớp chứa để xác định độ đầm của đất nguyên trạng.
• CT 220 Phương pháp thử tính thấm của đất — sẽ được sử dụng trong phòng thí nghiệm. Thông thường, nên thực hiện ba phép thử ở các mức độ đầm khác nhau. Mẫu đất phải đại diện cho lớp đất tại đáy lớp chứa và được lấy từ nơi thực hiện CT 231. Một trong các phép thử phải được thực hiện với trạng thái đất nguyên trạng. PE cần phối hợp với Caltrans Geotechnical Services vì nền đất dưới đáy lớp chứa có sự biến thiên đáng kể.

Các yêu cầu phân loại và thử nghiệm đất bổ sung cho mặt đường có thể được tìm thấy trong HDM Topic 614 Soil Characteristics.

Geotechnical Services Office cần đưa các kết quả thử nghiệm bổ sung này vào Geotechnical Summary Report.

Mục đích của việc thực hiện các thí nghiệm này là để bảo đảm rằng thiết kế mặt đường có đủ độ cứng và cường độ để chịu được tải trọng giao thông dự báo trong suốt tuổi thọ thiết kế. Một vị trí chỉ được xem là chấp nhận được nếu lớp chứa có thể được thiết kế để thấm WQV trong thời gian tiêu thoát thích hợp, sử dụng giới hạn đầm chặt trên được áp dụng trong CT 220. Giới hạn đầm chặt trên sẽ xác lập giá trị thấm của nền đất nhỏ nhất có thể chấp nhận được để sử dụng trong thiết kế lớp chứa. Giới hạn đầm chặt dưới thường là điều kiện “đất nguyên trạng”. Nếu độ đầm của đất nguyên trạng nhỏ hơn 88%, hãy liên hệ với Pavement Program. Các giới hạn đầm chặt đã thống nhất sau đó sẽ được quy định trong hồ sơ hợp đồng. Điều này sẽ cung cấp cho nhà thầu một chỉ dẫn kỹ thuật dựa trên hiệu suất, giúp xác định phương pháp thi công và thiết bị sẽ được sử dụng.

Cần quy định khoảng dao động đầm chặt tối thiểu là 4%. Nếu không thể đạt được điều này, hãy tham khảo bộ phận Construction. Một ví dụ là nếu giới hạn dưới được đặt ở 89% (đất nguyên trạng) thì giới hạn trên tối thiểu sẽ là 93%. Hãy sử dụng các kết quả trung bình khi vị trí có nhiều điểm thử. Nếu vị trí có nhiều cao độ đáy khác nhau, hãy cân nhắc thiết kế riêng cho từng phần. PE cần sử dụng xét đoán chuyên môn khi tốc độ thấm thay đổi đáng kể trong khu vực.

Luôn cố gắng tối đa hóa khoảng dao động đầm chặt. Ví dụ, nếu các yêu cầu về tính thấm trong thiết kế vẫn có thể đáp ứng với độ đầm 95%, thì hãy tăng giới hạn đầm chặt trên để cho phép nhà thầu có tính linh hoạt lớn nhất trong quá trình thi công. Tuy nhiên, PE sẽ là người quyết định khoảng dao động đầm chặt cuối cùng, dựa trên các chi phí liên quan đến yêu cầu chiều dày lớp chứa.

Các thông tin quan trọng liên quan đến đất, như đã nêu ở trên, cần được lập hồ sơ trong Storm Water Data Report.

2.3 Phân tích và các mặt cắt ngang điển hình

Bảng 2-1. Phân tích chi phí

PCP1	PAP1	PICP1
$15 đến $40/sf	$11 đến $38/sf	$36 đến $53/sf
Bê tông thấm – $600/CY	HMA (OGFC) – $530/CY	Gạch bê tông lát – $55/SF
Class 4 AB – $200/CY	ATPB – $280/CY	Lớp đệm cát – $300/CY
	Class 4 AB – $200/CY	Class 3 AB – $225/CY
		Class 4 AB – $200/CY

¹ Dựa trên Cơ sở dữ liệu chi phí của Caltrans cho từng hạng mục, tháng 7 năm 2023, với giả định chiều sâu lớn nhất là 4 ft cho mỗi loại.

Các chi phí được mô tả trong Bảng 2-1 chỉ phục vụ cho mục đích lập kế hoạch. Chi phí của cả ba loại PCP, PAP và PICP đều dựa trên dữ liệu năm 2023, và cần được điều chỉnh theo xu hướng chi phí xây dựng hiện tại cũng như chiều dày cụ thể của từng dự án.

Trong giai đoạn PS&E, hãy xây dựng chi phí dựa trên dữ liệu giá thầu thực tế hoặc bằng cách liên hệ với chi hội địa phương của Associated General Contractors và yêu cầu đơn giá để bảo đảm rằng chi phí địa phương hiện hành được phản ánh trong dự toán của kỹ sư. Các chi phí được liệt kê trong Bảng 2-1 đã bao gồm lớp chứa và thay đổi tùy theo tổng diện tích mặt đường, khả năng tiếp cận công trường, cấu hình mặt đường và phương pháp lắp đặt. Là một phần của quá trình đánh giá tính khả thi của BMP được nêu tại Mục 2.4.2.1 của PPDG, PE nên so sánh các loại BMP khác nhau. Khi so sánh chi phí, cần lưu ý rằng có thể có thêm phần tiết kiệm chi phí đối với mặt đường thấm vì có cơ hội giảm các hạng mục thoát nước. Điều này cần được tính vào phần so sánh chi phí.

2.4 Các cân nhắc thiết kế khác

Có những cân nhắc khác có thể được đưa vào như một phần của quá trình thiết kế, có thể giúp giảm chi phí, đồng thời hoạt động tương tự như mặt đường thấm và vẫn đáp ứng các yêu cầu xử lý theo quy định.

Ví dụ, có thể chỉ cần một phần của bãi đỗ xe sử dụng mặt đường thấm, chẳng hạn như khu vực ô đỗ xe, để đáp ứng các yêu cầu về nước mưa. Các khu vực bề mặt không thấm có thể được thiết kế với độ dốc hướng về phía mặt đường thấm. Xem Hình 2-4 về giải pháp chuyển tiếp giữa mặt đường thấm và mặt đường không thấm.

Một ứng dụng khác của bó vỉa thể hiện trong Hình 2-4 là đối với một đoạn mặt đường hiện hữu được cải tạo để sử dụng mặt đường thấm. Có thể xem xét cải tạo khi mặt đường hiện hữu có độ dốc hướng về phía mặt đường thấm được đề xuất.

Đôi khi có thể bố trí một lớp mặt đường thấm trực tiếp trên đất nguyên trạng và không cần lớp chứa để đạt được kết quả mong muốn, chẳng hạn như đối với vỉa hè.

Các kỹ sư được khuyến khích vận dụng sự sáng tạo khi thiết kế các thiết bị loại thấm. Luôn xem xét các tổ hợp khác nhau của vật liệu, kỹ thuật thấm và phương án bố trí vị trí trong khi cố gắng đạt được kết quả mong muốn theo cách hiệu quả nhất về chi phí.

Tiêu chí thiết kế

3.1 Thiết kế kết cấu

Bề mặt mặt đường thấm và lớp chứa phải được thiết kế để chịu được tải trọng giao thông lớn nhất. Quá trình thiết kế kết cấu sẽ thay đổi tùy theo loại mặt cắt mặt đường được lựa chọn. Ngoài ra, lớp chứa phải có khả năng lưu trữ tạm thời WQV. Khi xác định tổng chiều dày của kết cấu mặt đường, thiết kế phải đồng thời thỏa mãn cả Thiết kế kết cấu mặt đường trong Mục 4 và Thiết kế lớp chứa trong Mục 3.2.

Thiết kế kết cấu của mặt đường thấm xem xét bốn yếu tố chính của hiện trường:

• tổng tải trọng giao thông
• cường độ đất tại chỗ
• các yếu tố môi trường (ví dụ: chất ô nhiễm), và
• thiết kế mặt cắt mặt đường (lớp thấm, lớp đệm, lớp chứa và vải địa kỹ thuật)

3.2 Thiết kế lớp chứa

Việc thiết kế lớp chứa cần được thực hiện với sự phối hợp cùng kỹ sư được cấp phép đang thực hiện khảo sát hiện trường và thiết kế chiều dày mặt đường. Để đáp ứng các yêu cầu của Giấy phép NPDES mới của Caltrans, chiều dày lớp chứa sẽ được thiết kế để lưu trữ WQV. Lớp chứa cũng có thể được thiết kế để lưu trữ các trận mưa khác nhằm đáp ứng yêu cầu của dự án. Hãy lập hồ sơ thông tin này trong SWDR và báo cáo thoát nước.

OHSD đã phát triển một Công cụ thiết kế lớp chứa để xác định kích thước lớp chứa tại:
https://design.onramp.dot.ca.gov/pervious-pavement
Công cụ này sử dụng các phương trình từ một số tài liệu hướng dẫn thiết kế của Caltrans được viện dẫn và phương pháp được trình bày dưới đây. Chiều dày lớp chứa dựa trên Công cụ thiết kế lớp chứa của OHSD có thể được so sánh với chiều dày do Pavement Program phát triển (xem Mục 4). Chiều dày lớp chứa cuối cùng sẽ là giá trị lớn hơn trong hai phương án thiết kế. (Lưu ý: một ví dụ thiết kế mặt đường thấm đã được xây dựng và được tích hợp trong công cụ này.)

Thông tin cần có trước khi sử dụng Bảng 3-1:

• WQ Depth = chiều sâu chất lượng nước từ Basin Sizer
• k_c = tốc độ thấm được dùng để xác định giới hạn đầm chặt trên của khu vực hiện trường, như đã thảo luận trong Mục 2.2

Các hệ số thiết kế sử dụng trong Bảng 3-1:

• Toàn bộ diện tích mặt đường đều là mặt đường thấm.
• Các giá trị trong bảng sử dụng tỷ lệ rỗng bằng 0.3 và thời gian tiêu thoát là 72 giờ. Xem các phương trình bên dưới.
• Các giá trị của Kmin đã được tính toán cho các chiều sâu WQ (với bước tăng 0.5 in) và chiều sâu lớp chứa (với bước tăng 0.1 ft).
• Các chiều sâu WQ được thể hiện nằm trong khoảng giá trị được tìm thấy tại California dựa trên trận mưa 24 giờ ở phân vị 85%. Các giá trị điển hình nằm trong khoảng 0.5 đến 1.5 in.
• Chiều sâu lớp chứa cuối cùng nên được làm tròn lên đến 0.1 ft gần nhất.
• Có thể nội suy các giá trị giữa các hàng.

Phương pháp dưới đây trình bày các bước cần thiết để sử dụng Bảng 3-1.

Bước 1: Xác định chiều dày lớp chứa dựa trên yêu cầu WQV:

\[
d = \text{WQ Depth} / 0.30
\]

Trong đó:

• d = chiều dày lớp chứa (ft)
• WQ Depth (ft) (được tính bởi Basin Sizer theo đơn vị in)
• 0.30 = tỷ lệ rỗng của lớp chứa

Sử dụng Bảng 3-1 để tìm chiều dày lớp chứa tương ứng với WQ Depth.

Bước 2: Xác định tốc độ thấm dựa trên chiều dày lớp chứa (tính ở Bước 1) và thời gian tiêu thoát.

\[
k = d / t \times C \times SF \times 0.30
\]

trong đó:

• k = tốc độ thấm tối thiểu dựa trên chiều dày lớp chứa (in/hr)
• d = chiều dày lớp chứa (ft) (từ Bước 1)
• t = thời gian tiêu thoát (thông thường 72 giờ)
• C = hệ số chuyển đổi (12 để đổi từ ft sang in)
• SF = hệ số an toàn bằng 1.0
• 0.30 = tỷ lệ rỗng của lớp chứa

Sử dụng Bảng 3-1 để tìm tốc độ thấm tối thiểu tương ứng với chiều dày lớp chứa (từ Bước 1) và thời gian tiêu thoát.

Bước 3: Xác định k_c (tốc độ thấm được dùng để xác định giới hạn đầm chặt trên của khu vực hiện trường như đã nêu trong Mục 2.2). Nếu chưa có k_c, hãy xác định nhóm đất thủy văn của dự án được thể hiện trong khảo sát đất của NRCS. Sau khi xác định được loại đất, sử dụng các tốc độ thấm điển hình tương ứng với HSG.

Bước 4: So sánh các tốc độ thấm được xác định ở Bước 2 và Bước 3. Xác minh rằng tốc độ thấm từ Bước 3 lớn hơn Bước 2. Điều kiện này có nghĩa là chiều sâu WQ (WQV trên mỗi foot vuông) có thể thấm vào đất trong thời gian tiêu thoát đã cho. Khi tốc độ thấm không thể tiêu thoát WQ Depth trong thời gian tiêu thoát quy định, vị trí đó cần bị loại bỏ.

Bước 5: Xác định chiều dày lớp chứa dựa trên các yêu cầu thiết kế kết cấu mặt đường trong Mục 4.3.5.

Bước 6: So sánh Bước 1 (được làm tròn lên đến nửa phần mười foot tiếp theo, tức 0.05 ft) với Bước 5. Chiều dày lớp chứa cuối cùng sẽ là giá trị lớn hơn trong hai chiều dày được so sánh này.

Bảng 3-1. Thiết kế thủy văn lớp chứa cho các trận mưa nhỏ

Hệ số rỗng	Thời gian tiêu thoát (giờ)	Kmin để tiêu thoát chiều dày lớp chứa trong thời gian tiêu thoát (in/hr)	Nhóm HSG	Chiều sâu WQ (in)	Chiều dày lớp chứa (ft)
0.3	72	0.007	D	0.5	0.14
0.3	72	0.010	D	0.72	0.20
0.3	72	0.014	D	1	0.28
0.3	72	0.015	D	1.08	0.30
0.3	72	0.020	D	1.44	0.40
0.3	72	0.021	D	1.5	0.42
0.3	72	0.025	D	1.8	0.50
0.3	72	0.028	D	2	0.56
0.3	72	0.030	D	2.16	0.60
0.3	72	0.035	D	2.5	0.69
0.3	72	0.035	D	2.52	0.70
0.3	72	0.040	D	2.88	0.80
0.3	72	0.042	D	3	0.83
0.3	72	0.045	D	3.24	0.90
0.3	72	0.049	D	3.5	0.97

Lưu ý: Nếu PICP là lớp bề mặt, chiều dày lớp chứa nêu trong bảng có thể được giảm 0.11 ft trước khi làm tròn.

Thông tin bổ sung:

Cao độ đáy của lớp chứa:

• không nên lớn hơn ft bên dưới bề mặt đất tự nhiên ban đầu (vì chi phí tăng đáng kể theo chiều sâu và có thể phát sinh nhu cầu chống đỡ hố đào)
• phải bảo đảm khoảng cách tối thiểu yêu cầu đến mực nước ngầm là 10 ft (nếu không, có thể cần tham vấn với Regional Water Quality Control Board)

Kỹ sư được cấp phép thực hiện thiết kế thoát nước cần lập hồ sơ mọi dung tích lưu trữ bổ sung của lớp chứa vượt quá chiều sâu WQ tối thiểu yêu cầu. Phần dung tích bổ sung này có thể mang lại thêm lợi ích trong việc giảm thiểu tác động ở hạ lưu. Thông tin này cần được ghi lại trong Storm Water Data Report và báo cáo thoát nước. Một số dự án có thể lưu trữ được trận mưa thiết kế với chi phí bổ sung rất nhỏ, điều này có thể giúp tiết kiệm chi phí cho hệ thống thoát nước mưa ngầm (ví dụ: ống và các cửa thu nước).

Có những trường hợp chỉ một phần diện tích mặt đường được thiết kế là mặt đường thấm, chẳng hạn như trong bãi đỗ xe, khi chỉ mong muốn bố trí mặt đường thấm tại khu vực các ô đỗ xe.

Hãy thực hiện theo các bước sau đối với loại ứng dụng này:

Bước 1: Tính WQV

\[
WQV = WQ\ Depth \times C \times A
\]

trong đó:

• WQV = thể tích chất lượng nước (ft³)
• WQ Depth (ft) (được tính bởi Basin Sizer theo đơn vị in)
• C = hệ số dòng chảy²
• A = diện tích lưu vực đóng góp (ft²)

Bước 2: Tính thể tích đào cho lớp chứa:

\[
EV = WQV / 0.30
\]

trong đó:

• EV = thể tích đào (ft³)
• WQV = thể tích chất lượng nước (ft³)
• 0.30 = độ rỗng của lớp chứa

Bước 3: Tính diện tích đáy dựa trên chiều sâu mong muốn để phù hợp với điều kiện hiện trường:

\[
A_{inv} = EV / D
\]

Trong đó:

• A_inv = diện tích đáy (ft²)
• EV = thể tích đào (ft³)
• D = chiều sâu lớp chứa (ft)

Bước 4: Tính chiều rộng để phù hợp với điều kiện hiện trường:

\[
W = A_{inv} / L
\]

trong đó:

• A_inv = diện tích đáy đã điều chỉnh (ft²)
• L = chiều dài mặt đường thấm (ft)
• W = chiều rộng mặt đường thấm (ft)

Bước 5: Tính diện tích đáy tối thiểu và kiểm tra xem nó có nhỏ hơn diện tích đáy được tính ở Bước 3 hay không. Nếu không, điều chỉnh lại chiều sâu lớp chứa, chiều rộng và chiều dài ở Bước 3 và Bước 4.

\[
A_{inv \ min} = C \times SF \times 0.30 \times WQV / (k_c \times t)
\]

trong đó:

• C = hệ số chuyển đổi (12 để đổi từ in sang ft)
• SF = hệ số an toàn bằng 1.0
• 0.30 = tỷ lệ rỗng của lớp chứa
• WQV = thể tích chất lượng nước (ft³)
• k_c = tốc độ thấm được dùng để xác định giới hạn đầm chặt trên của khu vực hiện trường như đã nêu trong Mục 2.2
• t = thời gian tiêu thoát (thông thường là 72 giờ)

3.3 Yêu cầu kỹ thuật vật liệu

Chương trình Mặt đường của Caltrans đã xây dựng các yêu cầu kỹ thuật không tiêu chuẩn (nSSPs) cho lớp móng mặt đường thấm (tức là lớp chứa), PCP, PAP và PICP.

Cho đến khi được chấp nhận thành tiêu chuẩn, các yêu cầu kỹ thuật này phải được Caltrans OHSD phê duyệt để được sử dụng cho bất kỳ dự án nào trong phạm vi hành lang quyền quản lý của Caltrans. Thực hiện theo quy trình đề nghị bảo trợ và chấp thuận tại:
http://www.dot.ca.gov/hq/oppd/stormwtr/nssp.htm

PE phải nộp hồ sơ liên quan đến thiết kế mặt đường thấm khi đề nghị OHSD chấp thuận nSSP. Trước khi nộp Request Memo, PE cần phối hợp với các nhóm chức năng sau của Caltrans:

• Maintenance Pavement Program
• OHSD Geotechnical
• District Storm Water Design and Storm Water Coordinator, và
• Maintenance

Mỗi bộ phận đều đóng vai trò trong sự thành công của việc triển khai mặt đường thấm. PE có trách nhiệm phối hợp với các đơn vị này và tích hợp các nSSP vào dự án. Sự chấp thuận của bộ phận Maintenance sẽ được thực hiện thông qua việc phê duyệt PS&E SWDR.

Hồ sơ PE nộp cho OHSD phải bao gồm:

• Request Memo kèm phần thuyết minh giải thích quá trình phối hợp, bao gồm:
  – Hạng mục và ví dụ trong Bảng 1-1
• Bản vẽ dự án (toàn bộ các bản vẽ liên quan đến thiết kế mặt đường thấm, bao gồm cả shed areas)
• Dự toán kỹ sư (chỉ bao gồm các hạng mục mặt đường thấm)
• nSSPs
• Các phép tính của Công cụ thiết kế mặt đường thấm
  – Bao gồm cơ sở của tốc độ thấm được dùng để thiết kế lớp chứa, và
  – Bao gồm mọi giá trị đầm chặt được khuyến nghị.

Thiết kế kết cấu mặt đường

4.1 Vật liệu và thiết kế hỗn hợp

Chương trình Mặt đường của Caltrans đã xây dựng các yêu cầu kỹ thuật cho mặt đường thấm trên trang web của OHSD.

4.2 Giao thông

Không xét tải trọng giao thông (cả nhẹ lẫn nặng) đối với các công trình thuộc Nhóm A. Đối với Nhóm B và Nhóm C, hãy tuân theo hướng dẫn về Chỉ số giao thông (TI) trong HDM Index 613.4, cụ thể là Bảng 613.4A.

4.3 Phương pháp thiết kế

4.3.1 Tổng quát

Thiết kế chiều dày của mặt đường thấm không tuân theo toàn bộ các phương pháp thiết kế tiêu chuẩn của Caltrans trong HDM. Trước đây, các thiết kế như vậy phải tuân theo các yêu cầu xin ngoại lệ thiết kế từ Headquarters. Thay cho việc xin ngoại lệ thiết kế, hãy sử dụng phương pháp thiết kế trình bày trong tài liệu hướng dẫn này cho mặt đường thấm. Mọi sai khác so với tài liệu hướng dẫn này phải được trao đổi với OHSD và Headquarters Pavement Program; khi đó có thể phải áp dụng ngoại lệ thiết kế.

Các thiết kế kết cấu mặt đường trong tài liệu này được xây dựng dựa trên yêu cầu tuổi thọ thiết kế mặt đường 20 năm đối với các công trình ven đường trong HDM Topic 612.

4.3.2 Chuẩn bị nền đất

Khác với mặt đường truyền thống, nơi một trọng tâm thiết kế lớn là giữ nước tránh xa lớp nền đất, mặt đường thấm lại đưa nước từ bề mặt xuống nền đất.

Mặt cắt mặt đường thấm nên được bố trí trong khu vực đào và không nên đặt trên nền đắp. Nếu cần vật liệu đắp để thiết kế khu vực, thì lượng vật liệu này nên được giữ ở mức tối thiểu. Khuyến nghị sử dụng vật liệu của lớp chứa làm vật liệu đắp ở những nơi cần thiết. Hãy cân nhắc sử dụng các dải chắn khi dùng vật liệu đắp ở hai bên. Cần thể hiện một chi tiết trong bản vẽ dự án để mô tả điều kiện này.

Xác định phân loại đất và/hoặc Mô đun đàn hồi phục hồi (\(M_r\)) của đất theo HDM Topic 614 và các hướng dẫn áp dụng khác đối với mặt đường bê tông và mặt đường nhựa. Mô đun đàn hồi phục hồi (\(M_r\)) được sử dụng trong phương pháp thiết kế mặt đường mềm Caltrans CALME để xác định chiều dày lớp chứa và lớp bề mặt cho PAP và PICP. Hãy tham khảo District Materials Engineer nếu đất thuộc Subgrade Type 3 trong Bảng 623.1A của HDM (USCS CH với Plasticity Index – PI > 12 hoặc \(M_r\) nhỏ hơn 6) để đánh giá tính phù hợp của vị trí đối với mặt đường thấm và các điều chỉnh thiết kế có thể cần thiết. Có một bảng so sánh trong Chương 630 của HDM, Bảng 633.1B, giữa USCS, \(M_r\) và R-Value để ước tính gần đúng giữa các giá trị này.

Bố trí vải địa kỹ thuật tăng cường nền đất giữa nền đất và đáy lớp chứa, nhưng chỉ khi được Caltrans Geotechnical Services khuyến nghị. Loại vải này có thể giúp giảm lượng hạt mịn di chuyển vào trong lớp chứa. Không được tăng Mᵣ trong các tính toán thiết kế (HDM Index 614.5 không áp dụng cho mặt đường thấm).

4.3.3 Lớp chứa

Lớp chứa là một tầng chứa để lưu trữ nước mưa và cũng là bộ phận chịu lực kết cấu cho lớp bề mặt khi cần thiết. Sử dụng Class 4 AB cho lớp chứa.

Khi cần có lớp móng cấp phối cốt liệu, chiều dày tối thiểu cho tất cả các loại mặt đường thấm là 0.5 ft để bảo đảm khả năng thi công.

Bê tông nhựa thấm

Đối với thiết kế bê tông nhựa thấm, xác định chiều dày lớp chứa theo các quy trình dành cho mặt đường mới trong HDM Topic 633. Chiều dày lớp kết cấu yêu cầu nên được đề nghị từ District Materials Engineer (ME), người sẽ tính toán bằng phần mềm CalME. Class 4 AB là một trong các loại vật liệu có thể dùng trong chương trình CalME.

Sau khi đã có chiều dày kết cấu yêu cầu từ District ME, có thể xác định chiều dày lớp chứa cần thiết cho WQV.

Bê tông thấm

Đối với bê tông thấm, sử dụng các chiều dày tối thiểu sau cho lớp Class 4 AB:

• Zero đối với Nhóm A (các vị trí không có xe cơ giới)
• 0.50 ft đối với khu vực xe con của Nhóm B
• 0.70 ft đối với khu vực xe tải của Nhóm B
• 0.70 ft đối với khu vực xe tải của Nhóm C

Cộng thêm 0.20 ft của Class 4 AB khi Mᵣ nhỏ hơn 14 (R-value nhỏ hơn 25).

Mặt đường bê tông khóa liên kết thấm nước

Đối với PICP, xác định chiều dày lớp móng dưới theo các bước sau:

1. Xác định 18,000 lb tải trọng trục đơn tương đương trong suốt tuổi thọ hoặc Chỉ số giao thông (TI) tác dụng lên mặt đường.
   \(\\\)
2. Xác định \(M_r\) của nền đất trong điều kiện bão hòa.
   \(\\\)
3. Tìm Caltrans Water Quality Planning Tool tại
   http://swctenvims.dot.ca.gov/wqpt/wqpt.aspx Bật lớp bản đồ có tên “Monthly Precipitation” bằng cách đánh dấu vào ô ở phía trái màn hình. Dùng bản đồ California ở phía phải màn hình để phóng đến khu vực dự án hoặc dùng ô Postmile Lookup ở góc trên bên phải màn hình. Khi đã xác định được vị trí, nhấp vào biểu tượng lượng mưa tháng gần nhất (hình giọt mưa màu xanh) gần khu vực dự án, một ô có nhãn “Monthly Precipitation” sẽ xuất hiện. Ô này trình bày biểu đồ với số ngày trong tháng và số ngày mưa hàng năm lớn hơn 0.1 in và 0.5 in.
   \(\\\)
4. Xác định số ngày ướt gần đúng trong năm, tức số ngày lớp chứa có nước đọng và không thấm nước.Con số này phụ thuộc vào tốc độ thấm của đất (Mục 2). Nếu tốc độ thấm của đất là 0.05 in/hr hoặc lớn hơn, dùng số ngày mưa hàng năm lớn hơn 0.5 in cho lượng mưa hàng năm. Áp dụng số đó vào hàng trên cùng của Bảng 4.1 có nhãn “Number of Wet Days per Year.” Tốc độ thấm 0.05 in/hr có nghĩa là 0.5 in lượng mưa sẽ thấm trong chưa đến 24 giờ. Cách tiếp cận này tạo ra một hệ số an toàn đối với sự tắc nghẽn lâu dài của nền đất.Nếu tốc độ thấm của nền đất nhỏ hơn 0.05 in/hr, chọn số ngày mưa hàng năm lớn hơn 0.1 in ở cuối biểu đồ trong Caltrans Water Quality Planning Tool và áp dụng giá trị đó vào hàng trên cùng của Bảng 4.1, “Number of Wet Days per Year.”Nếu có dòng chảy tràn bổ sung đóng góp vào PICP từ các bề mặt lân cận, thì cộng thêm chiều sâu đó vào chiều sâu mưa và ước tính số ngày cần thiết để thấm lượng nước này theo tốc độ thấm của đất. Dùng giá trị này làm số ngày ướt.
   \(\\\)
5. Xác định chiều dày Class 4 AB từ Bảng 4-1 hoặc bằng Phương trình 4-1.Dưới cột thích hợp có tiêu đề là số ngày ướt đã chọn, tìm giá trị \(M_r\) hoặc R-value áp dụng cho nền đất. Nếu \(M_r\) nằm giữa hai giá trị được nêu, không nội suy; hãy dùng \(M_r\) thấp hơn để chọn chiều dày Class 4 AB. Lưu ý: Mô đun đàn hồi \(M_r\) (psi) = 1155 + 555 × R-value. Các giá trị R-value được làm tròn xuống số nguyên gần nhất.Với cột \(M_r\) đã chọn, dò xuống dưới cho đến khi cắt với hàng thể hiện Traffic Index hoặc ESALs. Chọn chiều dày Class 4 AB tính bằng inch tại giao điểm của cột và hàng.

Phương trình 4-1:

\[
T_{AB4}=
\frac{325.9 \ log ESAL + 325.9 \ log M_r – 373.3(\log M_r)^2 + 7.8 \sqrt{d_w} + 62.5 \cdot \log d_w – 1346}{304.8}
\]

trong đó:

• T_AB4 = chiều dày Class 4 AB (ft) (làm tròn lên đến 0.05 ft tiếp theo; dùng tối thiểu 0.50 ft)
• ESAL = tải trọng trục đơn tương đương trong suốt tuổi thọ mặt đường (tối đa 1,000,000)
• \(M_r\) = mô đun đàn hồi phục hồi được xác định theo AASHTO T307 (MPa)
• \(d_w\) = số ngày ướt trong năm như đã xác định ở trên (tối thiểu bằng 1)

4.3.4 Lớp bề mặt

Lớp bề mặt của mặt đường thấm phải bền và có thể bảo trì được. Hiện tại, tài liệu hướng dẫn này đưa ra ba lựa chọn:

• Nhựa thấm
• Bê tông thấm
• Gạch bê tông khóa liên kết thấm nước

Bất kỳ lựa chọn nào trong số này đều có thể được sử dụng khi mặt đường thấm được xác định là phù hợp và các lớp móng cũng như xử lý đất thích hợp đã được bao gồm.

Chiều dày tối thiểu và các yêu cầu khác đối với lớp bề mặt như sau. Tham khảo Phụ lục 3 Ghi chú sử dụng cho nSSP mặt đường thấm để xem thêm phần thảo luận.

Bê tông nhựa thấm

– Gồm hai lớp bề mặt: lớp móng thấm gia cố nhựa (ATPB) và lớp tạo nhám hở (OGFC).

– Không sử dụng hoặc chỉ định lớp dính bám (tack coat) hoặc lớp tưới thấm bám (prime coat).

– Thiết kế chiều dày ATPB theo các quy trình dành cho mặt đường mới trong HDM Topic 633 và tham khảo District Materials Engineer để xác định chiều dày tối thiểu.

– Chiều dày điển hình là 0.10 ft OGFC trên lớp ATPB. Không được trừ chiều dày OGFC khỏi ATPB hoặc khỏi lớp chứa. OGFC là một lớp hao mòn không tham gia chịu lực, có chức năng bảo vệ ATPB và có thể được thay thế khi bề mặt bị mòn.

– Khi không có giao thông xe cơ giới theo kế hoạch (Nhóm A), hãy tham khảo District Materials Engineer.

Bê tông thấm

– Sử dụng các chiều dày tối thiểu sau cho lớp bê tông với tuổi thọ thiết kế mặt đường 20 năm:• 0.35 ft cho tất cả các vị trí thuộc Nhóm A (không có xe cơ giới)
• 0.45 đến 0.50 ft cho khu vực xe con thuộc Nhóm B
• 0.70 ft cho khu vực xe tải thuộc Nhóm C (TI < 9)
• 0.80 ft cho khu vực dừng xe buýt và TI từ 9 đến 10

– Khi một dự án được thiết kế với TI lớn hơn 10, hãy liên hệ với Office of Concrete Pavement and Pavement Foundations để có thêm ý kiến.

– Không sử dụng thanh truyền lực (dowel bars) và thanh liên kết (tie bars) cho bê tông thấm.

Mặt đường bê tông khóa liên kết thấm nước

– Chiều dày tối thiểu của viên lát cho PICP chịu tải xe là 3 1/8 in. Có thể dùng viên lát dày 2 3/8 in ở khu vực dành cho người đi bộ. Các viên lát bê tông phải phù hợp với ASTM C936.

– Bố trí lớp đệm dày 2 in giữa lớp Class 3 AB dày 0.35 ft và các viên lát.

– Hiện tại không sử dụng PICP ở nơi có TI > 9.

– Bó vỉa bê tông hoặc bó vỉa có rãnh dọc thường được dùng tại mép mặt đường và tại các vị trí chuyển tiếp sang loại mặt đường khác. Bó vỉa đóng vai trò định hướng cho lớp đệm và việc lắp đặt viên lát, đồng thời hỗ trợ khả năng khóa liên kết của các viên lát.

4.3.5 Kết cấu mặt đường tối thiểu

Các kết cấu sau đây là mức tối thiểu cần thiết để bảo đảm đủ khả năng chịu lực kết cấu và/hoặc khả năng thi công. Chiều dày Class 4 AB (lớp chứa) là các giá trị tối thiểu về mặt kết cấu và mọi chiều dày lớn hơn đều được phép. Sẽ cần lớp Class 4 AB dày hơn trong các trường hợp mặt đường thấm nằm kề với một đoạn mặt đường không thấm có chiều dày lớn, hoặc khi có yêu cầu cao về dung tích lưu trữ thủy lực. Đáy của lớp Class 4 AB phải thấp hơn 0.08 ft (1 in) so với kết cấu mặt đường không thấm lân cận. Nhóm A, B và C được xác định dựa trên Bảng 1-1 của Pervious Pavement Design Guidance.

Nhu cầu của từng dự án cụ thể có thể yêu cầu mặt cắt dày hơn. Hãy tham khảo District Materials Engineer để có khuyến nghị cuối cùng.

Kiểm tra để bảo đảm chiều dày lớp chứa là đủ cho thể tích lưu trữ nước yêu cầu.

4.4 Nhóm A

Đường đi bộ và đường xe đạp, có thể cho phép xe nhẹ đi qua không thường xuyên, và vỉa hè ngoại trừ khu vực đường xe ra vào

Phương án 1
0.20 ft OGFC trên 0.50 ft Class 4 AB

Phương án 2
0.35 ft bê tông thấm trên đất nguyên trạng

Phương án 3
PICP trên đất nguyên trạng với lớp đệm dày tối thiểu 2 in trên lớp vật liệu thấm Class 3 dày 0.35 ft và không có lớp chứa

4.5 Nhóm B

Khu vực cho xe bảo trì tránh xe

MVP phải nằm ngoài khu vực lề đường. Nếu Phân loại đất thống nhất (Unified Soil Classification) là CL, CH, OH hoặc OL hoặc \(M_r\) nhỏ hơn 14 (R-value nhỏ hơn 25), cộng thêm 0.20 ft lớp cấp phối đá dăm Class 4 vào các giá trị dưới đây. Mặt phẳng tạo dốc của vật liệu nền đất phải dốc ra xa lề đường với độ dốc 2% hoặc lớn hơn.

Phương án 1
0.10 ft OGFC trên 0.35 ft ATPB trên 0.50 ft Class 4 AB

Phương án 2
0.45 ft bê tông thấm trên 0.50 ft Class 4 AB

Phương án 3
PICP đặt trên 0.35 ft vật liệu thấm Class 3 trên 0.50 ft Class 4 AB

Vùng phục hồi ngoài lề đường và khu vực gore

Tuân theo HDM 304 – Side Slopes.

Phương án độ dốc an toàn (1:10 hoặc thoải hơn):

* 0.10 ft OGFC trên 0.35 ft ATPB trên 0.50 ft Class 4 AB
* 0.45 ft bê tông thấm trên 0.50 ft Class 2 hoặc Class 4 AB
* PICP đặt trên 0.35 ft vật liệu thấm Class 3 trên 0.50 ft Class 4 AB

Các phương án độ dốc an toàn (>1:10):

1. 0.10 ft OGFC trên 0.25 ft ATPB
2.. 0.35 ft bê tông thấm
3. Không khuyến nghị PICP

Mặt phẳng tạo dốc của vật liệu nền đất và Class 2 AB phải dốc ra xa lề đường với độ dốc 2% hoặc lớn hơn. Khuyến nghị xử lý màu cho mặt đường thấm để giảm việc xe cộ đi vào có chủ ý.

Đường xe ra vào hoặc vỉa hè tại khu vực đường xe ra vào

Phương án 1
0.10 ft OGFC trên 0.40 ft ATPB trên 0.70 ft Class 4 AB

Phương án 2
0.50 ft bê tông thấm trên 0.70 ft Class 4 AB

Phương án 3
PICP trên 0.35 ft vật liệu thấm Class 3 trên 0.70 ft Class 4 AB

Đường vào phục vụ bảo trì

Phương án 1
0.10 ft OGFC trên 0.40 ft ATPB trên 0.70 ft Class 4 AB

Phương án 2
0.50 ft bê tông thấm trên 0.70 ft Class 4 AB

Phương án 3
PICP trên 0.35 ft vật liệu thấm Class 3 trên lớp chứa Class 4 AB dày 0.70 ft

Khu vực đỗ xe cho xe con, bao gồm cả khu vực có xe chạy qua

Phương án 1
Thiết kế theo quy trình trong HDM Topic 633. Sử dụng các giá trị TI trong Bảng 613.4B của HDM cho tất cả các khu vực đỗ xe con.

Phương án 2
0.50 ft bê tông thấm trên 0.50 ft Class 4 AB. Nếu \(M_r\) nhỏ hơn 14 (R-value nhỏ hơn 25), cộng thêm 0.20 ft lớp móng.

Phương án 3
PICP trên 0.35 ft vật liệu thấm Class 3. Xác định chiều dày tối thiểu của Class 4 AB theo quy trình trong Mục 4.3.3.

4.6 Nhóm C

Khu vực đỗ xe cho xe nặng
(ví dụ: khu dừng nghỉ trên đường cao tốc có AADTT > 3000) TI ≤ 9 (xem ghi chú)

Phương án 1
Thiết kế theo quy trình trong HDM Topic 633.

Phương án 2
0.70 ft bê tông thấm trên 0.70 ft Class 4 AB

Phương án 3
PICP trên 0.35 ft vật liệu thấm Class 3. Xác định chiều dày tối thiểu của Class 4 AB theo quy trình trong Mục 4.3.3.

TI ≥ 9.5

Sử dụng vật liệu lát mặt không thấm. Áp dụng các quy trình hiện hành trong HDM để thiết kế.

Khu vực dừng xe buýt

0.80 ft bê tông thấm trên 0.70 ft Class 4 AB

Ghi chú:

Trong khu vực có lưu lượng xe chạy với trung bình hơn 2000 xe tải mỗi ngày, sử dụng vật liệu lát mặt không thấm. Nước từ khu vực không thấm có thể chảy sang khu vực thấm. Cao độ nền đất bên dưới Class 4 AB phải thấp hơn Class 2 hoặc 3 AB của mặt đường lân cận. Có thể bố trí Class 4 AB bên dưới mặt đường không thấm. Độ dốc của mặt phẳng tạo dốc nền đất phải bằng 0%. Bố trí một bó vỉa giữa phần kết cấu chặt cấp phối và phần kết cấu thấm. (Hình 2-4)

Tài liệu tham khảo

Development and HVS Validation of Design Tables for Permeable Interlocking Concrete Pavement, UCPRC-Research Report-2014-04, UC Davis, Department of Civil and Environmental Engineering.
Phát triển và kiểm chứng bằng HVS các bảng thiết kế cho mặt đường bê tông khóa liên kết thấm nước.

Highway Design Manual (HDM), Current Edition, California Department of Transportation.
Sổ tay thiết kế đường bộ (HDM), ấn bản hiện hành.

Infiltration Basins Design Guidance, dated December 2020, California Department of Transportation, Division of Design, Office of Hydraulics and Stormwater Design.
Hướng dẫn thiết kế bể thấm.

Infiltration Trenches Design Guidance, dated December 2020, California Department of Transportation, Division of Design, Office of Hydraulics and Stormwater Design.
Hướng dẫn thiết kế rãnh thấm.

Low Impact Best Management Practice (BMP) Information Sheet. 2008. Weston, MA: Charles River Watershed Association.
Tờ thông tin về Biện pháp quản lý tốt nhất tác động thấp (BMP).

Permeable Interlocking Concrete Pavements, Fourth Edition 2011, Interlocking Concrete Pavement Institute, Herndon, Virginia.
Mặt đường bê tông khóa liên kết thấm nước.

Project Planning and Design Guide (PPDG), June 2023, California Department of Transportation.
Hướng dẫn lập kế hoạch và thiết kế dự án (PPDG).

Research Report – Laboratory Testing and Modeling for Structural Performance of Fully Permeable Pavements Under Heavy Traffic: Final Report, dated November 30, 2010, U.C. Davis, Department of Civil and Environmental Engineering (CTSW-RT-10-249.04).
Báo cáo nghiên cứu – Thử nghiệm trong phòng và mô phỏng hiệu suất kết cấu của mặt đường thấm hoàn toàn dưới tải trọng giao thông nặng: Báo cáo cuối cùng.

VA DCR Stormwater Design Specification No. 7, Permeable Pavement Ver. 1.6, dated September 30, 2009, Department of Conservation and Recreation, Richmond, Virginia.
Yêu cầu kỹ thuật thiết kế nước mưa số 7 của VA DCR, Mặt đường thấm, Phiên bản 1.6.

Phụ lục A: Các cân nhắc trong thi công

Khi chuẩn bị thi công từng loại mặt đường thấm, cần đánh giá cách thức thi công của toàn bộ dự án có thể ảnh hưởng đến hiệu suất cuối cùng của mặt đường. Hãy bảo đảm rà soát và lắp đặt loại mặt đường thấm được chọn phù hợp với các tiêu chuẩn hiện hành của ngành.

Bảo vệ mặt đường thấm khỏi dòng chảy nước mưa từ các khu vực lân cận. Điều này đặc biệt quan trọng nếu các khu vực liền kề chưa được lát. Những khu vực đó có thể đưa nước mưa mang theo trầm tích chảy lên mặt đường, có khả năng làm tắc bề mặt và lấp đầy các lỗ rỗng trong lớp chứa. Các biện pháp kiểm soát nước mưa tạm thời cần được duy trì cho đến khi tất cả các khu vực bị xáo trộn có thể thoát nước về phía mặt đường thấm được ổn định.

Nếu mặt đường thấm phải được thi công trước khi hoàn thành dự án (các quy chuẩn xây dựng và phòng cháy chữa cháy thường yêu cầu phải có bề mặt cứng trước khi thi công công trình), thì mặt đường thấm cần được bảo vệ tại chỗ. Hãy cân nhắc đặt một lớp vải địa kỹ thuật trên bề mặt để bảo vệ mặt đường khỏi mảnh vụn thi công và xe cộ. Lớp vải này có thể cần được ổn định bằng một lớp cốt liệu sạch mỏng phủ lên trên để tránh bị nhăn khi có xe chạy qua.

A.1 Chuẩn bị và lắp đặt

Tham khảo các yêu cầu kỹ thuật tại:
https://design.onramp.dot.ca.gov/pervious-pavement
và Ghi chú sử dụng cho nSSP mặt đường thấm & Kết cấu mặt đường tối thiểu được khuyến nghị (xem Phụ lục 3) do Chương trình Mặt đường của Caltrans xây dựng cho các ứng dụng mặt đường thấm.

Nội dung sau áp dụng cho công tác chuẩn bị và lắp đặt lớp chứa và vật liệu mặt đường thấm.

A.1.1 Nền đất

• Một khoảng đầm chặt đã được xác định trước. Giới hạn dưới do Chương trình Mặt đường của Caltrans thiết lập và giới hạn trên do Design xác lập với sự chấp thuận của Construction. Mục đích của khoảng này là cho phép Nhà thầu đào vật liệu trong khi vẫn duy trì tính thấm của đất tại hiện trường ở mức chấp nhận được.
• Nếu khu vực được lát bằng mặt đường thấm vượt quá giới hạn trên của độ đầm tương đối, nhà thầu phải loại bỏ vật liệu đã bị nén quá mức và đầm lại trong phạm vi các giới hạn đã quy định.
• Nếu cần vật liệu đắp bên dưới lớp chứa để đạt được cao độ hoàn thiện, thì vật liệu đó phải là vật liệu lớp chứa bổ sung chứ không phải đất đầm chặt. Không được phép đắp đất ở hai bên của mặt đường thấm và/hoặc các lớp chứa trừ khi đã được thiết kế đúng cách. Có thể cần một số loại dải chắn.

Vì lợi ích tốt nhất của nhà thầu, cần thực hiện những việc sau để duy trì tính thấm của đất trong quá trình thi công:

• Bảo vệ khu vực công trường khỏi thiết bị thi công có thể làm giảm tính thấm tại chỗ của đất.
• Giữ toàn bộ xe cộ tránh xa nền đất trong quá trình thi công ở mức tối đa có thể.

• Tránh sử dụng thiết bị có lốp hẹp.

A.1.2 Lớp chứa

• Lớp chứa bao gồm Class 4 AB của Caltrans và có chiều dày thay đổi tùy theo yêu cầu về tải trọng giao thông và lưu trữ nước.
• Cần cẩn thận để tránh làm hư hại vải địa kỹ thuật trong quá trình rải cốt liệu cho lớp chứa.

A.1.3 Bê tông nhựa thấm

• Không tưới prime coat trước khi rải ATPB.
• Không tưới tack coat trước khi rải OGFC.

A.1.4 Bê tông thấm

• Hàm lượng nước của hỗn hợp bê tông thấm có thể có ảnh hưởng quyết định đến hiệu suất và cần được kiểm soát chặt chẽ.
• Cần thực hiện thí nghiệm trong phòng để ước tính cường độ chịu nén không hạn chế tại hiện trường dựa trên mối quan hệ giữa độ rỗng và cường độ chịu nén không hạn chế.
• Quá trình bảo dưỡng phải được thực hiện trong khoảng thời gian sao cho bề mặt không bị khô. Đây là yếu tố rất quan trọng và không nên có ngoại lệ. Nếu không được thực hiện, khả năng chịu lực kết cấu của bê tông thấm sẽ giảm đáng kể và có thể xảy ra hư hỏng sớm.
• Màng bảo dưỡng phải được kéo dài đủ ra ngoài mép khu vực lát để bảo đảm cố định mép thích hợp. Các mép phải được giữ chặt để ngăn không khí lưu thông bên dưới màng và làm mất ẩm bảo dưỡng. Các vật nặng dùng để giữ mép không được là bao chứa đất mà phải là bao cát hoặc chỉ dùng cát. Không được dùng đất rời vì có thể làm nhiễm bẩn bê tông thấm và các lớp chứa. Việc ghim màng bảo dưỡng vào ván khuôn gỗ đã được chứng minh là hiệu quả. Cần cẩn thận để không làm thủng màng.
• Việc cố định màng bảo dưỡng là rất quan trọng. Nhà thầu nên chỉ định nhân sự đến công trường kiểm tra màng mỗi ngày, tối thiểu, kể cả cuối tuần và ngày nghỉ, để xác nhận màng vẫn được giữ chắc chắn. Nếu bê tông thấm không được che phủ đủ 7 ngày dương lịch, khả năng chịu lực kết cấu sẽ bị suy giảm và mặt đường có thể bắt đầu bong bật shortly sau khi lắp đặt.
• Vật liệu do cắt bằng lưỡi cưa phải được loại bỏ (nước không được có lực hoặc hướng đủ lớn để cuốn mảnh vụn cắt cưa vào các lỗ rỗng hở) bằng cách quét và hút chân không.
• Cần có nhân sự được National Ready Mixed Concrete Association (NRMCA) chứng nhận. Việc thi công và bảo dưỡng bê tông thấm khác với PCC thông thường. Các nội dung sau là những điểm quan trọng cần được kiểm tra, rà soát và/hoặc xem xét trong quá trình thi công một dự án bê tông thấm:– Khối lượng thể tích là chỉ tiêu quan trọng trong thiết kế cấp phối bê tông thấm.
  – Khuyến nghị sử dụng chất ổn định thủy hóa cho hỗn hợp.
  – Hỗn hợp bê tông thấm không thể bơm.
  – Tốc độ gió cần được kiểm tra trước khi thi công bê tông thấm, tương tự như đối với PCC thông thường.
  – Việc thi công phải được thực hiện liên tục.
  – Công tác rải và gạt phẳng phải được tiến hành nhanh chóng.
  – Không sử dụng bull float, darby hoặc bay xoa ngoại trừ cho công tác tạo mép hoặc chỉnh sửa nhỏ tại chỗ.
  – Khuyến nghị sử dụng ván khuôn mép.
  – Không được dùng cát rời hoặc đất để giữ tấm nhựa bảo dưỡng tại chỗ.
  – Bê tông thấm cần được giữ ẩm trong suốt 7 ngày dương lịch của thời gian bảo dưỡng.
  – Co ngót do khô của bê tông thấm xuất hiện sớm hơn, nhưng nhỏ hơn nhiều so với bê tông thông thường.
  – Cần cuốn khí vào hồ xi măng tại những khu vực mà mặt đường có thể chịu tác động của điều kiện đóng băng – tan băng.

A.1.5 Mặt đường bê tông khóa liên kết thấm nước

• Lớp vật liệu thấm Class 3 của PICP được đặt trên đỉnh lớp chứa sẽ giúp ổn định bề mặt cho thiết bị thi công lát. Mục đích là lấp một phần các lỗ rỗng bề mặt được tạo ra khi dùng đá cỡ lớn trong lớp chứa và giúp khóa chặt cốt liệu. Một số viên đá lớn có thể còn nhìn thấy sau khi lớp vật liệu thấm Class 3 đã được rải và đầm chặt.
• Bó vỉa thường được đúc trên lớp chứa đã đầm chặt. Nếu bó vỉa được đúc trên đỉnh lớp chứa, nước sẽ chảy bên dưới bó vỉa. Khi cần, có thể dùng vải polypropylene để tách hoàn toàn lớp chứa khỏi lớp móng mặt đường không thấm liền kề.
• Các viên lát bê tông được lắp đặt thủ công hoặc với sự hỗ trợ của máy móc để rút ngắn thời gian thi công.
• Các viên lát bị cắt không được nhỏ hơn 1/3 viên nguyên tại các mép quanh các chỗ lồi ra trên mặt đường.
• Sau khi toàn bộ viên lát được lắp đặt, các mối nối được chèn bằng đá nhỏ, sạch, cỡ số 8, số 89 hoặc số 9. Các viên lát có mối nối rộng dưới 1/4 in sẽ sử dụng cốt liệu số 89 hoặc số 9.
• Sau khi một khu vực đã được chèn kín mối nối, bề mặt được quét sạch và các viên lát được đầm hai lần bằng đầm bàn tối thiểu 5,000 lb.
• Yêu cầu kỹ thuật quy định dung sai về độ thẳng của mối nối và cao độ nhô lên so với bó vỉa sau khi đầm.
• Sau khi đầm xong, các mối nối có thể cần được chèn bổ sung cốt liệu.
• Sau khi quét sạch bề mặt, mặt đường sẵn sàng cho xe chạy.
• Bộ phận bảo trì nên kiểm tra bề mặt trong vòng 3 đến 6 tháng sau khi hoàn thành hợp đồng ban đầu để xác định xem bề mặt có cần sửa chữa bổ sung hay không. Nếu cần sửa chữa, có thể phải lập một hợp đồng riêng.
• Yêu cầu có nhân sự sở hữu chứng chỉ khóa học PICP Installer Technician Course. Việc lắp đặt PICP khác với mặt đường bê tông khóa liên kết thông thường sử dụng mối nối cát và lớp móng chặt cấp phối.
• Các nội dung sau là những điểm quan trọng cần được kiểm tra, rà soát và/hoặc xem xét trong quá trình thi công một dự án PICP:– Các viên lát bê tông phải đáp ứng ASTM C936 theo kết quả thử nghiệm của nhà sản xuất.
  – Vật liệu thấm Class 3 gồm đá có cỡ hạt lớn nhất 1 in.
  – Cao độ, độ dốc, kiểu lát, bề rộng mối nối, và công tác lắp đặt/đầm chặt phải phù hợp với bản vẽ và yêu cầu kỹ thuật.
  – Không có viên lát bị cắt nào nhỏ hơn 1/3 viên nguyên.
  – Tất cả các viên lát trong phạm vi 6 ft của mép thi công phải được đầm chặt hoàn toàn vào cuối mỗi ngày.
  – Dung sai bề mặt của các viên lát sau đầm phải phù hợp với yêu cầu của nSSP.
  – Bề mặt được quét sạch khi hoàn thiện.
  – Cao độ và độ dốc phải phù hợp với bản vẽ.
  – Các chỗ chuyển tiếp sang khu vực lát khác phải được tách bằng cấu kiện chặn mép.
  – Bề mặt phải được bảo vệ khỏi các hoạt động thi công lân cận và khỏi nước mang theo trầm tích.
  – Thảm thực vật lân cận phải được ổn định để ngăn xói mòn trôi lên bề mặt mặt đường.

Phụ lục B: Hướng dẫn bảo trì

B.1 Bảo trì

Các yêu cầu bảo trì áp dụng cho Caltrans hoặc một đơn vị khác thông qua Thỏa thuận bảo trì. Thông thường, việc chính quyền địa phương hoặc cơ quan địa phương chăm sóc công trình theo Thỏa thuận bảo trì sẽ là lợi ích tốt nhất nếu mặt đường được đề xuất đòi hỏi sự chăm sóc hoặc thiết bị chuyên dụng. Việc trao đổi sớm giữa Caltrans và các đối tác địa phương có thể giúp xác định rõ nhu cầu, năng lực và giới hạn tương ứng của từng bên.

Mục tiêu chính của công tác bảo trì mặt đường thấm là ngăn không cho bề mặt mặt đường, lớp chứa và/hoặc nền đất bên dưới (tầng thấm) bị tắc nghẽn bởi trầm tích. Để giữ cho hệ thống sạch trong suốt năm và kéo dài tuổi thọ của mặt đường thấm, bề mặt mặt đường cần được kiểm tra, như mô tả dưới đây, và hút chân không.

Mặc dù các xe quét cơ khí được Caltrans sử dụng có tác dụng hút, vật liệu khoáng mịn và vật liệu hữu cơ vẫn bị thu gom và có xu hướng làm tắc bề mặt mặt đường, từ đó làm giảm tính thấm của nó. Vì vậy, thiết bị quét cơ khí hiện đang được sử dụng có thể sẽ không ngăn ngừa đáng kể hiện tượng tắc nghẽn của mặt đường thấm. Khuyến nghị sử dụng thiết bị hút chân không tái sinh không khí hằng năm để làm sạch bề mặt mặt đường.

Nếu mặt đường thấm được lắp đặt cho mục đích quản lý nước mưa, Caltrans có trách nhiệm duy trì nó hoạt động hiệu quả đúng như thiết kế. Điều này đòi hỏi cam kết của nhân viên Caltrans trong việc xác minh hiệu suất. Để xác định mặt đường thấm còn hoạt động hay không, nên tiến hành thử nghiệm khi bộ phận Maintenance xác định có thể có vấn đề với khả năng thấm, bằng ASTM C1701 Standard Test Method for Infiltration Rate of In-Place Pervious Concrete. Tốc độ thấm tối thiểu được thử nghiệm là 10 in/hr cho thấy hệ thống đang tiến gần đến trạng thái bị tắc nghẽn nghiêm trọng. Kết quả thử nghiệm có thể được so sánh với kết quả thử nghiệm ASTM C1701 ban đầu được thực hiện khi mặt đường được lắp đặt. Phép thử này có thể được օգտագործ pour determine and schedule maintenance. PICP có thể được thử thấm bề mặt bằng ASTM C1781 Standard Test Method for Surface Infiltration Rate of Permeable Unit Pavement Systems. Phương pháp thử này rất giống với ASTM C1701 và kết quả của hai phép thử là có thể so sánh được.

Hiện tượng tắc nghẽn thường xảy ra gần bề mặt mặt đường. Nếu bề mặt thoát nước chậm, thiết bị hút chân không hiệu suất cao có thể khôi phục tính thấm và nên được thử trước tiên. Đối với PICP, cốt liệu chèn mối nối và bụi bẩn có thể được loại bỏ bằng thiết bị hút chân không công suất lớn và các khe hở được chèn lại bằng cốt liệu sạch. Phương án cuối cùng là thay thế mặt đường thấm trong khi vẫn giữ nguyên lớp chứa.

Khi bộ phận Maintenance xác định đã xảy ra sự cố tràn đổ có thể gây hậu quả môi trường, sự cố đó cần được khống chế để giới hạn vùng bị ô nhiễm của đoạn mặt đường thấm. Việc sửa chữa cần được thực hiện kịp thời để loại bỏ hoàn toàn sự ô nhiễm.

PAP và PCP được sửa chữa bằng vật liệu cùng loại, và cần xem xét ảnh hưởng của việc sửa chữa mặt đường đến tính thấm tổng thể của mặt đường thấm. Không được phủ seal coat lên mặt đường thấm. Mọi sửa chữa cần thiết đối với các công trình thoát nước phải được thực hiện kịp thời để bảo đảm hệ thống tiếp tục hoạt động đúng chức năng.

Đối với PICP, các viên lát bị hư hỏng có thể được thay thế bằng các viên nguyên sau khi chỉnh phẳng và đầm chặt lớp chứa, đồng thời chỉnh phẳng lớp đệm. Khi lắp đặt lại, các viên lát có mối nối đã được chèn phải cao hơn khoảng 1/2 in so với các viên lát xung quanh chưa bị xáo trộn, và sau đó các viên lát thay thế được đầm chặt cho đến khi bề mặt bằng với khu vực xung quanh không bị xáo trộn.

Việc kiểm soát trầm tích là rất quan trọng để duy trì tính thấm của mặt đường thấm. Cần lắp đặt và duy trì các biện pháp kiểm soát trầm tích để ngăn trầm tích lắng đọng trên bề mặt mặt đường thấm. Các khu vực trồng cây liền kề với mặt đường thấm phải được bảo trì tốt để ngăn đất bị rửa trôi lên mặt đường. Có thể dùng bó vỉa để giảm thiểu nguy cơ rửa trôi lên mặt đường thấm. Nếu xảy ra hiện tượng rửa trôi, cần làm sạch mặt đường ngay lập tức để ngăn các lỗ rỗng bị tắc thêm. Ngoài ra, nếu quan sát thấy bất kỳ khu vực nào bị xói mòn trong các khu vực có thảm thực vật, chúng phải được trồng lại và/hoặc ổn định ngay. Các khu vực trồng cây cần được kiểm tra nửa năm một lần. Mọi rác và vật liệu khác quan sát thấy trong các đợt kiểm tra này cần được loại bỏ.

Bụi bẩn trên bề mặt không nhất thiết làm tắc các lỗ rỗng của mặt đường. Tuy nhiên, đất bị bánh xe cán lặp đi lặp lại có thể dẫn đến tắc nghẽn. Vì vậy, cần ngăn không cho xe tải hoặc các xe nặng khác kéo theo hoặc làm đổ đất lên mặt đường. Ngoài ra, phải cấm tất cả xe thi công hoặc xe chở vật liệu nguy hại đi vào khu vực mặt đường thấm.

Dựng biển báo tại các vị trí có mặt đường thấm để thông báo cho nhân viên chăm sóc cảnh quan và bộ phận Maintenance:

• không để bùn cát và mảnh vụn đi vào mặt đường thấm
• không phủ kín bề mặt mặt đường, và
• không dùng cát hoặc các vật liệu mài mòn khác cho điều kiện có tuyết hoặc băng vì chúng làm giảm tính thấm
• quan sát bề mặt mặt đường để phát hiện dấu hiệu tích tụ trầm tích hoặc mảnh vụn hữu cơ và loại bỏ từ giai đoạn sớm bằng cách hút chân không
• sử dụng thiết bị hút chân không tái sinh không khí hiệu suất cao để làm sạch bề mặt, không dùng loại xe chổi quét cơ học

Lưu ý rằng mặt đường thấm ít bị đóng băng hơn vì nước tuyết tan sẽ thoát xuống dưới mặt đường ngay thay vì đọng lại trên bề mặt. Ngoài ra, các biển báo này có thể bao gồm một số thông tin tuyên truyền về lợi ích của mặt đường thấm.

Các vấn đề bảo trì sau đây cần là một phần của chương trình bảo trì:

• Kiểm tra tình trạng đọng nước trên bề mặt mặt đường.
• Sửa chữa các vệt hằn hoặc biến dạng của mặt đường vượt quá 1/2 in.
• Bê tông thấm có thể sinh ra đá rời theo thời gian. Đá rời trên bề mặt do bong bật cần được hút chân không. Lên lịch dùng thiết bị hút chân không tái sinh không khí (không dùng chổi quét hoặc tia nước) ít nhất mỗi năm một lần. Có thể dùng chổi đẩy cầm tay thông thường để quét các khu vực nhỏ có đá rời.
• Không được trám kín các vết nứt ngẫu nhiên.
• Trong mọi trường hợp, bề mặt mặt đường không bao giờ được phủ seal coat.
• Hiện tượng cào xước có thể xảy ra trên bê tông thấm và nhựa thấm, và không cần bảo trì.
• Duy trì thảm thực vật xung quanh mặt đường để lọc dòng chảy tràn.
• Có cách xử lý sự cố tràn đổ và sửa chữa phù hợp.
• Kiểm tra hiệu suất của mặt đường thấm theo ASTM C1701 hoặc C1781 như đã nêu ở trên khi mặt đường đã được hút chân không bằng thiết bị hiệu suất cao mà vẫn được xác định là bị tắc.

Các hạng mục kiểm tra bảo trì hằng năm sau đây được khuyến nghị cho mặt đường thấm:

• Kiểm tra bề mặt mặt đường thấm để tìm dấu hiệu lắng đọng trầm tích, mảnh vụn hữu cơ, vết ố màu hoặc đọng nước có thể cho thấy tình trạng tắc bề mặt. Nếu có bất kỳ dấu hiệu tắc nghẽn nào, hãy sử dụng thiết bị hút chân không hiệu suất cao. Thử các khu vực bằng cách đổ nước từ xô 5 gallon để bảo đảm khả năng thấm tại những nơi phát hiện tắc bề mặt.
• Kiểm tra tính toàn vẹn kết cấu của bề mặt mặt đường, tìm các dấu hiệu hư hỏng bề mặt như lún, nứt hoặc bong bật. Thay thế hoặc sửa chữa các khu vực bị ảnh hưởng.
• Kiểm tra các cửa thu, các BMP tiền xử lý, và mọi công trình chuyển hướng dòng chảy để phát hiện sự tích tụ trầm tích và hư hỏng kết cấu. Thực hiện các quy trình bảo trì tiêu chuẩn.

Khi Caltrans là đơn vị sẽ bảo trì mặt đường thấm, các đội bảo trì được khuyến khích xác định chiến lược làm sạch mặt đường thấm hiệu quả nhất, đặc biệt là tần suất quét mặt đường hằng năm do điều kiện của từng vị trí khác nhau. Chỉ nên xem xét mặt đường thấm nếu có một chương trình hút chân không hiệu quả. Ở giai đoạn lập kế hoạch sớm (PID và PAED), trách nhiệm của District Maintenance là xác định xem thiết bị hút chân không đã có sẵn, sẽ được mua, hay sẽ được thuê theo hợp đồng dịch vụ và được tính trong ngân sách bảo trì của họ. Nếu thiết bị được cung cấp thông qua hợp đồng dịch vụ, cần bảo đảm thiết bị đó có sẵn trong khu vực sử dụng. Hiện tại, Caltrans không có loại thiết bị cần thiết trong kho thiết bị của mình.

Việc sơn kẻ vạch trên PAP và PCP thường cần lượng sơn gấp đôi so với PCC thông thường. Chất lượng bám dính của vạch sơn thường được cải thiện khi sử dụng một lớp primer trước khi thi công lớp sơn màu chính.

Phụ lục C: Ghi chú sử dụng cho nSSP mặt đường thấm và các kết cấu mặt đường tối thiểu được khuyến nghị

C.1 Ghi chú sử dụng cho nSSP và tiêu chuẩn kỹ thuật của mặt đường thấm

Sử dụng các yêu cầu kỹ thuật và các sửa đổi yêu cầu kỹ thuật này khi mong muốn áp dụng mặt đường thấm.

Mục 19 (Công tác đất)

Đối với nền dưới các khu vực Class 4 AB, sử dụng độ đầm chặt 90% như là nằm ngoài yêu cầu 95% độ đầm tương đối. Không cần sửa đổi các yêu cầu kỹ thuật tiêu chuẩn hiện hành.

Lớp móng

Mục 26 (Lớp móng cấp phối đá dăm – Aggregate Base)

1 nSSP

nSSP_26-1 Móng mặt đường thấm – thiết lập Class 3 AB và Class 4 AB

Sử dụng Class 4 AB khi cần có lớp chứa hoặc khi mặt đường sẽ chịu bất kỳ tải trọng xe nào. Class 4 AB có lẽ không cần thiết dưới các lối đi dành cho người đi bộ không có khả năng chịu tải kết cấu. Khi cần ở những nơi có \(M_r\) nhỏ hơn 14 (R-value nhỏ hơn 25), sử dụng 6 in trên đất; nếu không thì dùng 8 in là giá trị tối thiểu. Class 3 AB được dùng làm lớp chèn khóa (choker course) cho PICP.

Mục 29 (Lớp móng thấm gia cố nhựa – Asphalt Treated Permeable Base)

Sử dụng ATPB làm lớp kết cấu cho các hệ mặt đường bê tông nhựa thấm. Không cần sửa đổi các yêu cầu kỹ thuật tiêu chuẩn hiện hành.

Lớp mặt bê tông nhựa

Mục 39 (Lớp tạo nhám hở – Open Graded Friction Course)

Sử dụng OGFC làm lớp hao mòn không tham gia chịu lực cho các hệ mặt đường nhựa thấm. Không cần sửa đổi các yêu cầu kỹ thuật tiêu chuẩn hiện hành.

Bề mặt bê tông và bê tông lát block

Mục 40

2 nSSP

40-8 – Mặt đường bê tông thấm – quy định các yêu cầu thi công lát cho PCP; yêu cầu sử dụng độ rỗng 90-7 trong các quy định đặc biệt.

40-9 – Mặt đường bê tông khóa liên kết thấm nước – quy định vật liệu và yêu cầu lắp đặt cho PICP và thông thường sẽ có Class 3 AB và Class 4 AB bên dưới.

Hỗ trợ duy trì trang:

Tôi xây dựng trang này để chia sẻ các tài liệu kỹ thuật cốt lõi trong thiết kế hạ tầng giao thông.

Nếu bạn thấy nội dung hữu ích và muốn góp phần duy trì trang hoạt động bền vững, tôi rất trân trọng mọi sự ủng hộ.

Qua USD (Buy Me a Coffee)

BIDV • STK: 3101226659 • HOANG HAI HA