Nghiên cứu phương pháp xác định mô đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp Asphalt chèn trong đá hộc cho kết cấu bảo vệ mái đê biển

Vấn đề nghiên cứu đê biển trên thế giới đã có

từ lâu, đặc biệt là các nước phát triển, như Hà

Lan, Mỹ, Đức, Nhật, Các thành tựu nghiên

cứu về khoa học công nghệ đê biển đã được

tổng kết, đánh giá đưa vào các tài liệu sổ tay,

quy trình, quy phạm. Tuy nhiên do những biến

động lớn về môi trường, tần suất và cường độ

ngày càng gia tăng của thiên tai, nhất là sự biến

đổi khí hậu toàn cầu làm cho vấn đề an toàn bờ

biển và công trình ven biển, nảy sinh nhiều vấn

đề mới, phức tạp; vì vậy những nghiên cứu về

lĩnh vực này vẫn tiếp tục được trọng thị trên

toàn thế giới.

Để xây dựng hệ thống đê và các công trình bảo

vệ bờ biển, ngoài vật liệu đất để đắp thân đê

thì việc sử dụng dạng kết cấu bảo vệ mái đê là

vô cùng quan trọng. Nó quyết định đến khả

năng bảo vệ, độ bền, gia thành xây dựng cho

toàn bộ công trình đê biển. Việc sử dụng các

dạng kết cấu bảo vệ mái đê ngày càng đa dạng.

Thừa hưởng những nghiên cứu, ứng dụng

trong xây dựng hệ thống đê biển ở các nước

phát triển để nghiên cứu ứng dụng các dạng kết

cấu bảo vệ mái đê biển ở Việt Nam là cần thiết,

trong đó có dạng kết cấu bảo vệ bằng vật liệu

hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc đã được sử

dụng hiệu quả nhiều nước trên thế giới.

Việc thiết kế lớp gia cố mái đê biển bằng vật

liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc tuân thủ

theo TCVN 9901:2014 - Công trình thủy lợi

yêu cầu thiết kế đê biển. Tuy nhiên với dạng kết

cấu mái đê biển bằng vật liệu hỗn hợp asphalt

chèn trong đá hộc thì chưa có hướng dẫn tính

toán riêng cho loại kết cấu này.

Nghiên cứu phương pháp xác định mô đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp Asphalt chèn trong đá hộc cho kết cấu bảo vệ mái đê biển trang 1

Trang 1

Nghiên cứu phương pháp xác định mô đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp Asphalt chèn trong đá hộc cho kết cấu bảo vệ mái đê biển trang 2

Trang 2

Nghiên cứu phương pháp xác định mô đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp Asphalt chèn trong đá hộc cho kết cấu bảo vệ mái đê biển trang 3

Trang 3

Nghiên cứu phương pháp xác định mô đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp Asphalt chèn trong đá hộc cho kết cấu bảo vệ mái đê biển trang 4

Trang 4

Nghiên cứu phương pháp xác định mô đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp Asphalt chèn trong đá hộc cho kết cấu bảo vệ mái đê biển trang 5

Trang 5

Nghiên cứu phương pháp xác định mô đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp Asphalt chèn trong đá hộc cho kết cấu bảo vệ mái đê biển trang 6

Trang 6

Nghiên cứu phương pháp xác định mô đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp Asphalt chèn trong đá hộc cho kết cấu bảo vệ mái đê biển trang 7

Trang 7

Nghiên cứu phương pháp xác định mô đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp Asphalt chèn trong đá hộc cho kết cấu bảo vệ mái đê biển trang 8

Trang 8

Nghiên cứu phương pháp xác định mô đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp Asphalt chèn trong đá hộc cho kết cấu bảo vệ mái đê biển trang 9

Trang 9

Nghiên cứu phương pháp xác định mô đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp Asphalt chèn trong đá hộc cho kết cấu bảo vệ mái đê biển trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 11 trang baonam 12120
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Nghiên cứu phương pháp xác định mô đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp Asphalt chèn trong đá hộc cho kết cấu bảo vệ mái đê biển", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu phương pháp xác định mô đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp Asphalt chèn trong đá hộc cho kết cấu bảo vệ mái đê biển

Nghiên cứu phương pháp xác định mô đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp Asphalt chèn trong đá hộc cho kết cấu bảo vệ mái đê biển
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019 1
NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MÔ ĐUN ĐÀN HỒI CỦA 
VẬT LIỆU HỖN HỢP ASPHALT CHÈN TRONG ĐÁ HỘC CHO 
KẾT CẤU BẢO VỆ MÁI ĐÊ BIỂN 
Nguyễn Mạnh Trường 
Viện Bơm và Thiết bị Thủy lợi 
Tóm tắt: Bài báo trình bày nghiên cứu mô hình thí nghiệm mô đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp 
asphalt chèn trong đá hộc cho kết cấu bảo vệ mái đê biển trong phòng thí nghiệm, để thay thế cho 
việc thí nghiệm mô đun đàn hồi ngoài hiện trường, sẽ mất rất nhiều thời gian và kinh phí, với một 
giá trị quy đổi tương đương, để phục vụ cho công tác tính toán kết cấu bảo vệ mái đê biển bằng 
vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc. 
Từ khóa: Đê biển, Vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc. 
Summary: The article presents a model of the elastic modulus of the fully grouted stone asphalt 
for the protective structure of the sea dike embankment in the laboratory, to replace the external 
elastic modulus which will take a lot of time and money, with an equivalent value, to serve for the 
calculation of the protection structure of the sea dike embankment with the fully grouted stone 
asphalt. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ* 
Vấn đề nghiên cứu đê biển trên thế giới đã có 
từ lâu, đặc biệt là các nước phát triển, như Hà 
Lan, Mỹ, Đức, Nhật, Các thành tựu nghiên 
cứu về khoa học công nghệ đê biển đã được 
tổng kết, đánh giá đưa vào các tài liệu sổ tay, 
quy trình, quy phạm. Tuy nhiên do những biến 
động lớn về môi trường, tần suất và cường độ 
ngày càng gia tăng của thiên tai, nhất là sự biến 
đổi khí hậu toàn cầu làm cho vấn đề an toàn bờ 
biển và công trình ven biển, nảy sinh nhiều vấn 
đề mới, phức tạp; vì vậy những nghiên cứu về 
lĩnh vực này vẫn tiếp tục được trọng thị trên 
toàn thế giới. 
Để xây dựng hệ thống đê và các công trình bảo 
vệ bờ biển, ngoài vật liệu đất để đắp thân đê 
thì việc sử dụng dạng kết cấu bảo vệ mái đê là 
vô cùng quan trọng. Nó quyết định đến khả 
năng bảo vệ, độ bền, gia thành xây dựng cho 
toàn bộ công trình đê biển. Việc sử dụng các 
dạng kết cấu bảo vệ mái đê ngày càng đa dạng. 
Ngày nhận bài: 23/10/2018 
Ngày thông qua phản biện: 26/11/2018 
Thừa hưởng những nghiên cứu, ứng dụng 
trong xây dựng hệ thống đê biển ở các nước 
phát triển để nghiên cứu ứng dụng các dạng kết 
cấu bảo vệ mái đê biển ở Việt Nam là cần thiết, 
trong đó có dạng kết cấu bảo vệ bằng vật liệu 
hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc đã được sử 
dụng hiệu quả nhiều nước trên thế giới. 
Việc thiết kế lớp gia cố mái đê biển bằng vật 
liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc tuân thủ 
theo TCVN 9901:2014 - Công trình thủy lợi 
yêu cầu thiết kế đê biển. Tuy nhiên với dạng kết 
cấu mái đê biển bằng vật liệu hỗn hợp asphalt 
chèn trong đá hộc thì chưa có hướng dẫn tính 
toán riêng cho loại kết cấu này. 
Theo [10] việc xác định chiều dầy lớp gia cố 
bảo vệ mái đê biển bằng vật liệu hỗn hợp 
asphalt chèn trong đá hộc được tính theo công 
thức giải tích sau: 
Ngày duyệt đăng: 05/12/2018 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019 2
5
4
2
).().(
)1(
1
.
16
27
.75,0
c
sp
h
b 
 (1-1) 
Trong công thức trên Mô đun độ cứng và hệ số 
Poisson là hai chỉ tiêu cơ lý của vật liệu hỗn hợp 
asphalt chèn trong đá hộc cần được xác định. 
Với hệ số Poisson có thể lấy tương tự như kết 
cấu áo đường  =0,3 [2]. Tác giả tập trung vào 
nghiên cứu xác định mô đun độ cứng của vật 
liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc 
Cũng theo [10] có hai loại độ cứng: Độ cứng 
đàn hồi thể hiện khi vật liệu làm việc trong điều 
kiện nhiệt độ thấp, thời gian tác dụng của tải 
trọng ngắn; độ cứng dẻo nhớt thể hiện khi vật 
liệu làm việc ở nhiệt độ cao, tải trọng tác dụng 
lâu. Loại thứ nhất được dùng để tính toán biến 
dạng giới hạn của kết cấu khi thiết kế bằng 
phương pháp giải tích. Loại thứ hai dùng để 
đánh giá khả năng chống biến dạng của vật liệu. 
Trong trường hợp nghiên cứu thì Mô đun độ 
cứng cần được xác định là loại thứ nhất vì vậy 
mô đun độ cứng (S) trong trường hợp này chính 
là mô đun đàn hồi (E). 
Để tiến hành thí nghiệm mô đun đàn hồi của 
vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc phải 
thi công thử nghiệm loại kết cấu vật liệu này, 
sau đó sử dụng máy móc thí nghiệm để xác 
định các chỉ tiêu cần thiết. Đây là một vấn đề 
cần phải xem xét nghiên cứu vì nó sẽ rất tốn 
kém và mất thời gian, trong khi đó kết quả này 
được xác định để làm cơ sở cho việc thiết kế 
chiều dầy lớp bảo vệ. Vì vậy vấn đề đặt ra ở 
đây là tìm ra được phương pháp xác định mô 
đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp asphalt chèn 
trong đá hộc thay vì phải tiến hành thí nghiệm 
ở hiện trường thì chỉ cần thí nghiệm trong 
phòng với các dụng cụ thí nghiệm và máy móc 
thiết bị tiêu chuẩn. Để làm được vấn đề này cần 
tiến hành nghiên cứu mô hình thí nghiệm hiện 
trường bằng thí nghiệm trong phòng với một 
giá trị quy đổi tương đương. 
2. NGHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN 
MÔ ĐUN ĐÀN HỒI 
2.1. Cốt liệu 
Cốt liệu bao  ... 
6 HT - 06 221,5 155,8 142,3 130,7 82,1 
7 HT - 07 203,7 170,3 126,5 123,5 93,3 
8 HT - 08 189,1 168,4 138,9 111,3 88,6 
9 HT - 09 193,5 171,8 159,2 133,9 100,5 
10 HT - 10 211,2 192,5 162,7 106,5 78,4 
11 HT - 11 220,8 155,9 140,8 139,1 103,2 
12 HT - 12 209,1 167,2 128,8 124,9 82,8 
GTTB Eth 202,6 168,9 143,1 121,6 91,2 
Với các giá trị mô đun đàn hồi tại hiện trường 
trung bình của 12 điểm thí nghiệm tương ứng 
với các điểm nhiệt độ thí nghiệm ta vẽ được 
biểu đồ tương quan giữa nhiệt độ (T) và mô đun 
đàn hồi tại hiện trường (Eht) dưới đây 
Hình 3.2. Biểu đồ tương quan giữ nhiệt độ 
và mô đun đàn hồi tại hiện trường 
4. MÔ ĐUN ĐÀN HỒI TRONG PHÒNG 
THÍ NGHIỆM 
4.1. Các phương pháp thí nghiệm trong phòng 
Có nhiều phương pháp thí nghiệm trong phòng 
để xác định mô đun đàn hồi của vật liệu hỗn 
hợp asphalt. Mỗi phương pháp theo một mô 
hình thí nghiệm với mức độ mô phỏng điều kiện 
chịu tải trọng của vật liệu khác nhau. 
Thí nghiệm sử dụng tải trọng tĩnh với mô hình 
thí nghiệm nén dọc trục mẫu hình trụ, thí 
nghiệm nén ba trục tải trọng động, thí nghiệm 
sử dụng tải trọng xung, lặp có thể theo các mô 
hình: nén dọc trục mẫu hình trụ, kéo trực tiếp 
mẫu hình trụ, kéo gián tiếp (ép chẻ) mẫu hình 
trụ, kéo uốn mẫu dầm, uốn mẫu ngàm. 
4.2. Lựa chọn phương pháp thí nghiệm 
Việc xác định môn đun đàn hồi của vật liệu hỗn 
hợp asphalt chèn trong đá hộc trong phòng thí 
nghiệm gần đúng với điều kiện làm việc thực tế 
nhất của loại vật liệu này sử dụng cho kết cấu 
mái đê biển. Tác giả sử dụng mô hình thí 
nghiệm nén dọc trục mẫu hình trụ tròn trong 
điều kiện cho nở hông bởi vì 
- Đây là mô hình thí nghiệm xác định môn đun 
đàn hồi trong phòng thí nghiệm đã được đưa 
vào tiêu chuẩn (Phụ lục C - 22TCN 211-06); 
- Mô hình thí nghiệm được dùng phổ biến hầu 
hết trong các phòng thí nghiệm; 
- Thiết bị thí nghiệm có thể tiến hành duy trì nhiệt 
độ thí nghiệm chính xác trong toàn bộ thời gian đo; 
- Mẫu thí nghiệm trong điều kiện cho nở hông 
gần với điều kiện làm việc thực tế; 
- Mẫu thí nghiệm được chế tạo từ loại vữa 
asphalt rót vào hỗn hợp đá không sử dụng đầm 
do vậy giá trị mô đun đàn hồi sẽ nhỏ. 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019 5
4.3. Chế tạo mẫu thí nghiệm 
Mục đích của việc chế tạo mẫu hình trụ trong 
phòng thí nghiệm để xác định mô đun đàn hồi 
của vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc, 
mô phỏng giống với thực tế thi công loại hỗn 
hợp vật liệu này ở hiện trường của kết cấu bảo 
vệ mái đê. 
Hỗn hợp vật liệu này gồm lớp đá hộc lát mái và 
rót vật liệu hỗn hợp asphalt lấp đầy lỗ rỗng của 
đá. Để mô phỏng được hỗn hợp này chúng tôi 
đã thay thế đá hộc bằng đá dăm 2x4 cm đổ tự 
nhiên vào khuôn đúc (tỷ lệ đá dăm thay thế lấy 
bằng tỷ lệ đá hộc thi công tại hiện trường) rồi 
tiến hành rót vật liệu hỗn hợp asphalt (gồm cát, 
bột đá, nhựa đường) với tỷ lệ lấy bằng tỷ lệ sử 
dụng tại hiện trường vào khuôn đúc đã có đá 
dăm, để vật liệu hỗn hợp asphalt xâm nhập lấp 
đầy vào khe rỗng của đá dăn trong khuôn một 
cách tự nhiên (không dùng đầm) sau đó dùng 
búa gỗ nhẹ vào thành khuôn đúc và dùng bay 
tạo phẳng bề mặt mẫu đúc. 
Tất cả các công đoạn chuẩn bị khuôn đúc, cốt 
liệu, sấy cốt liệu, trộn được tiến hành như chê 
tạo mẫu trụ theo phương pháp marshall 
Hình 4.1. Một số hình ảnh trong quá trình đúc mẫu thí nghiệm trong phòng 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019 6
4.4. Kết quả thí nghiệm mô đun đàn hồi trong phòng 
+ Một số hình ảnh quá trình thí nghiệm mô đun đàn hồi trong phòng 
Hình 4.2. Tủ xấy mẫu và thiết bị thí nghiệm mô đun đàn hồi 
Hình 4.3. Quá trình lắp mẫu và điều chỉnh thiết bị thí nghiệm 
+ Kết quả thí nghiệm mô đun đàn hồi trong phòng 
Bảng 4.2. Tổng hợp giá trị thí nghiệm mô đun đàn hồi trong phòng 
TT 
Mô đun đàn hồi trong phòng Etp (MPa) 
Tổ mẫu T=15ºC Tổ mẫu T=20ºC Tổ mẫu T=25ºC Tổ mẫu T=30ºC Tổ mẫu T=35ºC 
1 M15-01 178,3 M20-01 161,9 M25-01 152,3 M30-01 110,5 M35-01 85,3 
2 M15-02 197,4 M20-02 173,8 M25-02 143,4 M30-02 109,6 M35-02 72,6 
3 M15-03 182,4 M20-03 150,6 M25-03 128,8 M30-03 121,4 M35-03 87,2 
4 M15-04 192,8 M20-04 165,7 M25-04 150,5 M30-04 97,8 M35-04 90,7 
5 M15-05 209,6 M20-05 143,3 M25-05 121,6 M30-05 105,2 M35-05 95,6 
6 M15-06 175,7 M20-06 158,6 M25-06 146,4 M30-06 113,3 M35-06 82,6 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019 7
TT 
Mô đun đàn hồi trong phòng Etp (MPa) 
Tổ mẫu T=15ºC Tổ mẫu T=20ºC Tổ mẫu T=25ºC Tổ mẫu T=30ºC Tổ mẫu T=35ºC 
7 M15-07 202,2 M20-07 170,3 M25-07 120,7 M30-07 109,7 M35-07 78,2 
8 M15-08 185,6 M20-08 151,5 M25-08 156,3 M30-08 126,7 M35-08 86,8 
9 M15-09 205,5 M20-09 148,9 M25-09 132,6 M30-09 98,5 M35-09 83,2 
10 M15-10 176,8 M20-10 182,0 M25-10 147,8 M30-10 115,3 M35-10 75,2 
11 M15-11 165,7 M20-11 155,7 M25-11 136,3 M30-11 127,5 M35-11 88,7 
12 M15-12 199,2 M20-12 162,3 M25-12 137,6 M30-12 103,6 M35-12 78,1 
Ētp 189,3 Ētp 160,4 Ētp 139,5 Ētp 111,6 Ētp 83,7 
Ghi chú: Số liệu thí nghiệm tổng hợp ở bảng trên đã được loại trừ những mẫu có giá trị không 
phù hợp 
Với các giá trị mô đun đàn hồi thí nghiệm 
trong phòng, trung bình của 12 tổ mẫu thí 
nghiệm tương ứng với một điểm nhiệt độ thí 
nghiệm ta vẽ được biểu đồ tương quan giữa 
nhiệt độ (T) và mô đun đàn hồi trong phòng 
(Etp) 
Hình 4.5. Biểu đồ tương quan giữa nhiệt độ thí 
nghiệm và mô đun đàn hồi trong phòng 
5. XÂY DỰNG TƯƠNG QUAN GIỮA MÔ 
ĐUN ĐÀN HỒI HIỆN TRƯỜNG VÀ MÔ 
ĐUN ĐÀN HỒI TRONG PHÒNG 
5.1. Giới thiệu phần mềm R 
Phân tích số liệu và biểu đồ thường được tiến 
hành bằng các phần mềm thông 
dụng như SAS, SPSS, Stata, Statistica, và S-
Plus. Đây là những phần mềm được các 
công ty phần mềm phát triển và giới thiệu trên 
thị trường, và đã được các trường đại học, các 
trung tâm nghiên cứu và công ty trên toàn thế 
giới sử dụng cho giảng dạy và nghiên cứu. 
Nhưng vì chi phí để sử dụng các phần mềm này 
tương đối đắt tiền (có khi lên đến hàng trăm 
ngàn đô-la mỗi năm), một số trường đại học ở 
các nước đang phát triển (và ngay cả ở một số 
nước đã phát triển) không có khả năng tài chính 
để sử dụng chúng một cách lâu dài. Do đó, các 
nhà nghiên cứu thống kê trên thế giới đã hợp tác 
với nhau để phát triển một phần mềm mới, với 
chủ trương mã nguồn mở, sao cho tất cả các 
thành viên trong ngành thống kê học và toán 
học trên thế giới có thể sử dụng một cách thống 
nhất và hoàn toàn miễn phí. 
Năm 1996, trong một bài báo quan trọng về 
tính toán thống kê, hai nhà thống kê 
học Ross Ihaka và Robert Gentleman [lúc đó] 
thuộc Trường đại học Auckland, New 
Zealand phát hoạ một ngôn ngữ mới cho phân 
tích thống kê mà họ đặt tên là R. Sáng kiến 
này được rất nhiều nhà thống kê học trên thế 
giới tán thành và tham gia vào việc phát triển 
R. 
Cho đến nay, qua hơn 20 năm phát triển, càng 
ngày càng có nhiều nhà thống kê học, toán học, 
nghiên cứu trong mọi lĩnh vực đã chuyển sang 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019 8
sử dụng R để phân tích dữ liệu khoa học. Trên 
toàn cầu, đã có một mạng lưới hơn một triệu 
người sử dụng R, và con số này đang tăng rất 
nhanh. Có thể nói trong vòng 10 năm nữa, vai 
trò của các phần mềm thống kê thương mại sẽ 
không còn lớn như trong thời gian qua nữa. 
Vậy R là gì? Nói một cách ngắn gọn, R là một 
phần mềm sử dụng cho phân tích 
thống kê và vẽ biểu đồ. Thật ra, về bản chất, R 
là ngôn ngữ máy tính đa năng, có thể sử dụng 
cho nhiều mục tiêu khác nhau, từ tính toán đơn 
giản, toán học giải trí (recreational 
mathematics), tính toán ma trận (matrix), đến 
các phân tích thống kê phức tạp. Vì là một ngôn 
ngữ, cho nên người ta có thể sử dụng R để phát 
triển thành các phần mềm chuyên môn cho một 
vấn đề tính toán cá biệt. 
R là một phần mềm hoàn toàn miễn phí. Tuy 
miễn phí, nhung chức nãng của R không thua 
kém các phần mềm thuong mại. Tất cả những 
phuong pháp, mô hình mà các phần mềm 
thuong mại có thể làm ðuợc thì R cũng có thể 
làm ðuợc. R có lợi thế là khả nãng phân tích 
biểu ðồ tuyệt vời. Không một phần mềm nào 
có thể sánh với R về phần biểu ðồ! Một lợi 
thế khác là R gắn liền với giới học thuật, hầu 
hết những mô hình thống kê mới nhất ðều 
ðuợc hỗ trợ bởi R. Trong các bài báo của tạp 
chí hàng ðầu về các phần mềm thống kê -
Journal of Statistical Software - hầu hết là về 
R 
5.2. Cơ sở lý thuyết thiết lập tương quan giữa 
mô đun đàn hồi trong phòng và mô đun đàn 
hồi hiện trường bằng R 
Ðể phân tích hai chuỗi số liệu thí nghiệm mô 
ðun ðàn hồi trong phòng và mô ðun ðàn hồi hiện 
truờng có sự tuong quan hay không. Sử dụng lý 
thuyết phân tích hồi quy tuyến tính, kiểm ðịnh 
hệ số tuong quan và xây dựng mô hình hồi quy 
tuyến tính của hai chuỗi số liệu thí nghiệm. 
Bằng việc sử dụng phần mềm R: 
5.3. Kết quả chạy phần mềm R 
Từ giá trị của hai chuỗi số liêu thí nghiệm mô 
ðun ðàn hồi hiện truờng (Eht) và mô ðun ðàn hồi 
trong phòng (Etp). Sử dụng R vẽ biểu ðồ tán xạ 
liên hệ giữa Eht~Etp 
Hình 5.1. Biểu đồ liên hệ giữa Eht và Etp 
- Xác định hệ số tương quan Pearson: Kết 
quả chạy phần mềm R cho ra kết quả 
> cor(Eht,Etp) 
[1] 0.9942187 
Với giá trị hệ số tương quan r = 0.9942187 ( 
1) có nghĩa là hai biến số có mối liên hệ rất chặt 
chè, gần như tuyệt đối. 
Chúng ta có thể kiểm định giả thiết hệ số tương 
quan bằng 0 (tức hai biến x và y 
không có liên hệ). Phương pháp kiểm định này 
thường dựa vào phép biến đổi Fisher mà 
R đã có sẵn một hàm cor.test để tiến hành việc 
tính toán, kết quả tính toán ra như sau: 
> cor.test(Eht,Etp) 
Pearson's product-moment correlation 
data: Eht and Etp 
t = 70.517, df = 58, p-value < 2.2e-16 
alternative hypothesis: true correlation is not 
equal to 0 
95 percent confidence interval: 0.9903024 
0.9965561 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019 9
sample estimates: cor 0.9942187 
Từ kết quả trên ngoài hệ số tương quan r = 
0.9942187, còn cho ta biết khoảng tin cây 95% 
có hệ số biến đổi từ 0.9903024 đến 0.9965561, 
chỉ số p < 2.2e-16 rất nhỏ. 
- Mô hình của hồi qui tuyến tính đơn giản: 
> lm(Eht~Etp) 
Call: 
lm(formula = Eht ~ Etp) 
Coefficients: 
(Intercept) Etp 3.764 1.035 
Kết quả cho thấy = 3.764 và = 1.035. Nói 
cách khác chúng ta có thể ước tính giá trị mô 
đun hiện trường thông qua giá trị mô đun trong 
phòng bằng phương trình tuyến tính: 
i = xi (5-1) 
- Giả định của phân tích hồi qui tuyến tính. 
Để kiểm tra các giả định trên, chúng ta có thể 
vẽ một loạt 4 đồ thị như sau: 
> op plot(reg) 
Hình 5.2. Phân tích phần dư để kiểm tra các giả định trong phân tích hồi qui tuyến tính. 
(a) Đồ thị bên trái dòng 1 vẽ phần dư ei và giá 
trị tiên đoán i. Đồ thị này cho thấy các giá trị 
phần dư tập chung quanh đường y = 0, cho nên 
giả định (c), hay εi có giá trị trung bình 0, là có 
thể chấp nhận được. 
(b) Đồ thị bên phải dòng 1 vẽ giá trị phần 
dư và giá trị kì vọng dựa vào phân phối 
chuẩn. 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019 10
Chúng ta thấy các số phần dư tập trung rất 
gần các giá trị trên đường chuẩn, và do đó, 
giả định (b), tức εi phân phối theo luật phân 
phối chuẩn, cũng có thể đáp ứng. 
(c) Đồ thị bên trái dòng 2 vẽ căn số phần dư 
chuẩn (standardized residual) và giá trị của i. 
Đồ thị này cho thấy không có gì khác nhau giữa 
các số phần dư chuẩn cho các giá trị 
của i, và do đó, giả định (d), tức εi có phương 
sai σ2 cố định cho tất cả xi, cũng có thể 
đáp ứng. 
Nói chung qua phân tích phần dư, chúng ta có 
thể kết luận rằng mô hình hồi qui tuyến tính mô 
tả mối liên hệ giữa mô đun đàn hồi hiện trường 
và mô đun đàn hồi trong phòng một cách khá 
đầy đủ và hợp lí. 
- Mô hình tiên đoán 
Hình 5.3. Đường biểu diễn mối liên hệ giữa 
mô đun đàn hồi hiện trường và mô đun đàn 
hồi trong phòng 
Sau khi mô hình tiên đoán đã được kiểm tra và 
tính hợp lí đã được thiết lập, chúng ta có thể vẽ 
đường biểu diễn của mối liên hệ giữa mô đun 
đàn hồi hiện trường và mô đun đàn hồi trong 
phòng bằng lệnh abline như sau (xin nhắc lại 
object của phân tích là reg): 
> plot(Eht ~ Etp, pch=16) 
> abline(reg) 
6. KẾT LUẬN 
Kết quả nghiên cứu đã xây dựng phương pháp 
xác định mô đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp 
asphalt chèn trong đá hộc trong phòng thí 
nghiệm để phục vụ thiết kế chiều dầy lớp gia 
cố 
Tác giả đã phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến mô 
đun đàn hồi của vật liệu hỗn hợp asphalt chèn 
trong đá hộc để làm cơ sở khoa học cho việc mô 
phỏng thí nghiệm tương tự trong phòng thí 
nghiệm, sử dụng công cụ toán là phần mềm R để 
đánh giá tương quan và kết quả khẳng định giá trị 
mô đun đàn hồi hiện trường và mô đun đàn hồi 
trong phòng của vật liệu hỗn hợp asphalt chèn 
trong đá hộc có tương quan với nhau thông qua 
quan hệ Eht = 1,035 Etp + 3,764 
Trong đó Eth - Mô đun đàn hồi thí nghiệm hiện 
trường 
Etp - Mô đun đàn hồi thí nghiệm trong phòng 
Với kết quả nghiên cứu này đã xây đựng được 
phương pháp thí nghiệm xác định mô đun đàn 
hồi của hỗn hợp vật liệu asphalt chèn trong đá 
hộc gia cố mái đê biển trong phòng thí nghiệm, 
làm cơ sở cho việc kiểm định và thiết kế xác định 
chiều dầy lớp gia cố mái đê biển bằng vật liệu 
hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] TS. Nguyễn Thanh Bằng và nnk, Báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp nhà nước “Nghiên cứu 
ứng dụng vật liệu hỗn hợp để gia cố đê biển chịu được nước tràn qua do sóng, triều cường, 
bão và nước biển dâng”, năm 2016; 
CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019 11
[2] TCVN 8861: 2011 Áo đường mềm - Xác định mô đun đàn hồi bằng tấm ép cứng; 
[3] Nguyễn Văn Tuấn, Phân tích số liệu và biểu đồ bằng R, Garvan Institute of Medical Research 
Sydney, Australia; 
[4] Vũ Đức Chính và nnk, Sổ tay thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa theo phương pháp Marshall, Hà 
Nội, 2009; 
[5] Phạm Duy Hữu và nnk, Bê tông asphalt và hỗn hợp asphalt, Hà nội, 2009; 
[6] Cẩm nang bê tông bitum shell, Nhà xuất bản giao thông vận tải, Hà Nội, 1990; 
[7] Nguyễn Thanh Bằng, Nguyễn Mạnh Trường, Vũ Xuân Thủy: Một số kết quả tính toán kết 
cấu lớp gia cố mái đê biển sử dụng vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc tại đê biển 
Cồn Tròn-Hải Thịnh, Hải Hậu, Nam Định, Tạp chí Khoa học và công nghệ thủy lợi số 26, 
tháng 4-2015; 
[8] Nguyễn Thanh Bằng, Nguyễn Mạnh Trường: Ứng dụng vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong 
đá hộc thi công sửa chữa mái đê biển Cồn Tròn- Hải Thịnh- Hải Hậu- Nam Định, Tuyển tập 
khoa học công nghệ năm 2016; 
[9] Nguyễn Mạnh Trường, Đinh Anh Tuấn: Khả năng ứng dụng kết cấu mái đê biển Việt Nam 
bằng vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc, tạp chí Tài nguyên nước số 01, tháng 01-
2017 
[10] THE USE OF ASPHALT IN HYDRAULIC ENGINEERING; 
[11] The Rock Manual (The use of rock in hydraulic engineering) - London, 2007; 
[12] Dimensioning aspects of coastal protechtion structures dikes and revetments. 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_phuong_phap_xac_dinh_mo_dun_dan_hoi_cua_vat_lieu.pdf