›
›

Đồ án Dự án xây dựng tuyến đường từ I đến J thuộc địa bàn tình Tây Ninh

doc 140 trang hoanguyen 4770
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Dự án xây dựng tuyến đường từ I đến J thuộc địa bàn tình Tây Ninh", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docdo_an_du_an_xay_dung_tuyen_duong_tu_i_den_j_thuoc_dia_ban_ti.doc

Nội dung text: Đồ án Dự án xây dựng tuyến đường từ I đến J thuộc địa bàn tình Tây Ninh

  1. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường LỜI NÓI ĐẦU  Trong giai đoạn hội nhập và phát triển kinh tế hiện nay của đất nước ta, nhu cầu xây dựng cơ sở hạ tầng để phục vụ tăng trưởng kinh tế của đất nước trở nên rất cần thiết. Nổi bật là ngành xây dựng cầu đường. Sự phát triển khoa học kỹ thuật, nhiều nghành công nghiệp với trình độ công nghệ cao đã ra đời, lượng hàng hóa sản xuất ra ngày càng nhiều, thị trường trao đổi buôn bán ngày càng lớn. Để đáp ứng nhu cầu trao đổi giao lưu hàng hóa và đi lại giữa các nước, các khu vực và các tỉnh thành với nhau, đòi hỏi hệ thống giao thông trong nước không ngừng cải thiện và phát triển. Các dự án xây dựng giao thông cải tạo và nâng cấp các trục đường ô tô quan trọng như đại lộ, quốc lộ, tỉnh lộ, hương lộ Hàng loạt mọc ra nhằm nối liền các trung tâm kinh tế chính trị, các khu công nghiệp, khu chế xuất để thu hút nguồn vốn to lớn của các nhà đầu tư, của nhà nước. Không chỉ đảm bảo thuận lợi rút ngắn về khoảng cách giữa thành thị - nông thôn và tính thông suốt liên tục cho các phương tiện lưu thông, mà nó còn tạo tính mỹ quan tiêu biểu cho một vùng, một khu vực. Do đó đòi hỏi các kỹ sư xây dựng không ngừng nghiên cứu tìm tòi học hỏi để tạo ra các sản phẩm công trình giao thông nói chung và các công trình cầu đường nói riêng không những đạt về chất lượng mà còn mang tính mỹ quan cao. Để có thể tiếp cận được phương pháp làm việc đó, đòi hỏi các sinh viên không chỉ học tập và nghiên cứu mà còn phải đi đôi với thực hành, tiếp xúc với thực tiễn bên ngoài. Em xin trân trọng cảm ơn nhà trường cùng các thầy cô Khoa Công trình – Trường ĐH Giao Thông Vận Tải TP.HCM và cô Huỳnh Thị Aùnh Tuyết đã tạo điều kiện giúp đỡ em thực hiện hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này. Để có thể nghiên cứu học tập, tiếp cận được công nghệ hiện đại và nắm vững được các kiến thức, tầm quan trọng về nghành nghề của mình trong xã hội. Qua đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng cầu đường em rất mong nhận được ý kiến nhận xét phê bình và góp ý của các thầy cô cũng như của nhà trường, để bản thân sửa chữa và rút ra kinh nghiệm cho công tác thực tiễn sau này. Xin trân trọng cảm ơn ! Tp. Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 03 năm 2009 Sinh viên thực hiện Mai Thái Duy GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 1
  2. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN ĐỒ ÁN. TP. HCM, ngày tháng 03 năm 2009. Huỳnh Thị Ánh Tuyết GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 2
  3. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN. TP. HCM, ngày tháng năm 2009. GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 3
  4. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TUYẾN ĐƯỜNG 1. Giới thiệu chung về dự án: Tuyến đường thiết kế từ I đến J thuộc địa bàn tỉnh Tây Ninh. Đây là tuyến đường làm mới có ý nghĩa trong việc phát triển kinh tế địa phương cũng như trong khu vực. Tuyến đường nối các trung tâm văn hóa, kinh tế, chính trị của tỉnh nhằm từng bước phát triển kinh tế, văn hóa, chính trị của toàn tỉnh. Tuyến đường ngoài công việc chủ yếu là vận chuyển hàng hóa, phục vụ đi lại của người dân, nâng cao dân trí của người dân còn có ý nghĩa trong quốc phòng. 2. Tình hình kinh tế dân sinh của khu vực: 2.1. Phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Tây Ninh: a. Định hướng phát triển Trong 7 năm 2001-2007, nền kinh tế của Tây Ninh liên tục phát triển.Tổng sản phẩm trong tỉnh (GDP giá cố định 1994) năm 2002 tăng 11,2 % so với năm 2001; năm 2003 tăng 18,4 % so với năm 2002; năm 2004 tăng 13,8 % so với năm 2003; năm 2005 tăng 16,3% so với năm 2004; năm 2006 tăng 17,87% so với năm 2005; năm 2007 tăng 17% so với năm 2006, cơ cấu kinh tế chuyển dịch nhanh và đúng hướng: theo hướng tăng dần tỉ trọng của công nghiệp, xây dựng và thương mại, dịch vụ trong GDP. Tỷ trọng trong GDP của các ngành nông, lâm, ngư nghiệp - công nghiệp, xây dựng – dịch vụ trong các năm như sau : Năm 2001 : 47,2% - 20,5% - 32,3% Năm 2002 : 47,2% - 21,0% - 31,8% Năm 2003 : 42,4% - 25,4% - 32,2% Năm 2004 : 40,45% - 25,11% - 34,44% Năm 2005 : 38,25% - 25,14% - 36,61% Năm 2006: 35,12% - 25,62% - 39,25% Năm 2007: 32,19% - 26,33% - 41,48% Năm 2008: 30,5% - 27,25% - 42,25% Phương hướng phát triển của Tây Ninh trong thời gian tới gắn liền với phương hướng phát triển kinh tế – xã hội của Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, một trong những vùng kinh tế năng động, có tốc độ tăng trưởng kinh tế cao và giữ vai trò quyết định đóng góp vào tăng trưởng kinh tế của cả nước . b. Các nhiệm vụ trọng tâm trong thời gian tới: GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 4
  5. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Đẩy mạnh dịch chuyển cơ cấu kinh tế, cơ cấu vùng, cơ cấu ngành, lĩnh vực, tập trung khai thác lợi thế so sánh, thúc đẩy quá trình tăng trưởng kinh tế với tốc độ nhanh, bền vững. Tiếp tục đẩy mạnh thu hút dđầu tư (tăng cường huy động nguồn vốn trong nước và thu hút vốn đầu tư nước ngoài), khai thác các lợi thế, đẩy nhanh chuyển đổi cơ cấu kinh tế vùng trong tỉnh : Các huyện phía Nam tỉnh (Trảng Bàng, Gò Dầu, Bến Cầu) theo hướng phát triển mạnh công nghiệp, dịch vụ trên cơ sở đầu tư vào các khu, cụm công nghiệp, khu kinh tế cửa khẩu Mộc Bài và các dịch vụ dọc theo đường Xuyên Á. Các huyện phía Bắc (Tân Biên, Tân Châu, Châu Thành, Dương Minh Châu) tập trung chuyển đổi cây trồng vật nuôi, ổnn định vùng nguyên liệu cây công nghiệp cho các nhà máy chế biến và thúc đẩy nhanh quá trình đô thị hoá nông thôn trên cơ sở khai thác tốt lợi thế cửa khẩu, Khu kinh tế cửa khẩu Xa Mát và Nhà máy xi măng Đối với Thị Xã , Hòa Thành phát triển nhanh và nâng cao chất lượng các hoạt động thương mại du lịch ,dịch vụ phục vụ sản xuất và đời sống , tập trung chỉnh trang ,xây dựng đô thị văn minh, hiện đại. Phấn đấu đến 2010, tỷ trọng trong GDP của các ngành nông, lâm, ngư nghiệp - công nghiệp, xây dựng - dịch vụ là 28 -32 - 40; GDP bình quân đầu người 1.000 USD, phấn đấu đến năm 2020 Tây Ninh trở thành một tỉnh công nghiệp phát triển bền vững . 2.2. Dân cư: Tây Ninh có diện tích tự nhiên 4.035,45km2, dân số trung bình: 1.053.278 người (năm 2007), mật độ dân số: 261 người/km2, mật độ dân số tập trung ở Thị xã Tây Ninh và các huyện phía Nam của tỉnh như: các huyện Hoà Thành, Gò Dầu, Trảng Bàng. Tây Ninh nằm ở vị trí cầu nối giữa TP. Hồ Chí Minh và thủ đô Phnom Pênh vương quốc Campuchia và là một trong những tỉnh nằm trong vùng trọng điểm kinh tế phía Nam. Tây Ninh có một thị xã (Thị xã Tây Ninh) và 8 huyện, gồm: Tân Biên, Tân Châu, Dương Minh Châu, Châu Thành, Hoà Thành, Bến Cầu, Gò Dầu, Trảng Bàng. Thị xã Tây Ninh là trung tâm kinh tế - chính trị - văn hoá của tỉnh, cách TP. Hồ Chí Minh 99km về phía Tây Bắc theo quốc lộ 22 và cách thủ đô Hà Nội: 1809km theo quốc lộ số 1. 3. Điều kiện tự nhiên: 3.1. Vị trí địa lý Tỉnh Tây Ninh nằm trong vùng miền Đông Nam Bộ, phía Đông giáp tỉnh Bình Dương và Bình Phước, phía Nam và Đông Nam giáp thành phố Hồ Chí Minh và tỉnh Long An, phía Bắc và Tây Bắc giáp 2 tỉnh Svay Riêng và Kampong Cham của Campuchia với 1 cửa khẩu quốc tế Mộc Bài, hai cửa khẩu quốc gia (Sa Mát và Phước Tân) và nhiều cửa khẩu tiểu ngạch. GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 5
  6. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Với vị trí địa lý nằm giữa các trung tâm kinh tế – thương mại là thành phố Hồ Chí Minh và Phnôm Pênh (Campuchia), giao điểm quan trọng giữa hệ thống giao thông quốc tế và quốc gia, thông thương với các vùng kinh tế có nhiều tiềm năng phát triển, là điều kiện thuận lợi để tỉnh phát triển kinh tế – xã hội. Tỉnh có 8 huyện, 1 thị xã (8 thị trấn, 5 phường và 82 xã). Thị xã Tây Ninh là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hoá của tỉnh. 3.2. Đặc điểm địa hình Tây Ninh nối cao nguyên Nam Trung Bộ với đồng bằng sông Cửu Long, vừa mang đặc điểm của một cao nguyên, vừa có dáng dấp, sắc thái của vùng đồng bằng. Trên địa bàn vùng cao phía Bắc nổi lên núi Bà Đen cao nhất Nam Bộ (986 m). Nhìn chung, địa hình Tây Ninh tương đối bằng phẳng, rất thuận lợi cho phát triển toàn diện nông nghiệp, công nghiệp và xây dựng. 3.3. Khí hậu Khí hậu Tây Ninh tương đối ôn hoà, chia làm 2 mùa rõ rệt, mùa mưa và mùa khô. Mùa nắng từ tháng 12 năm trước đến tháng 4 năm sau và tương phản rất rõ với mùa mưa ( từ tháng 5 – tháng 11). Chế độ bức xạ dồi dào, nhiệt độ cao và ổn định. Mặt khác Tây Ninh nằm sâu trong lục địa, ít chịu ảnh hưởng của bão và những yếu tố bất lợi khác. Nhiệt độ trung bình năm của Tây Ninh là 27,40C, lượng ánh sáng quanh năm dồi dào, mỗi ngày trung bình có đến 6 giờ nắng. Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1800 – 2200 mm, độ ẩm trung bình trong năm vào khoảng 70 - 80%, tốc độ gió 1,7m/s và thổi điều hoà trong năm. Tây Ninh chịu ảnh hưởng của 2 loại gió chủ yếu là gió Tây – Tây Nam vào mùa mưa và gió Bắc – Đông Bắc vào mùa khô. 4. Hiện trạng mạng lưới giao thông nghiên cứu: 4.1. Đường bộ: Đường Xuyên Á chạy qua địa bàn tỉnh Tây Ninh dài 28km, nối TP Hồ Chí Minh với Campuchia thông qua của khẩu Quốc tế Mộc Bài được hoàn thành vào cuối năm 2003, đạt tiêu chuẩn đường cấp II đồng bằng. Quốc lộ 22B là tuyến đường xương sống chạy dọc tỉnh từ Bắc xuống Nam, đang được nâng cấp mở rộng cho 4 làn xe lưu thông, đạt tiêu chuẩn cấp III đồng bằng. Đây là 2 tuyến đường chiến lược phát triển kinh tế - xã hội - an ninh - quốc phòng của địa phương và khu vực. Bên cạnh đó, Tây Ninh hiện đã có 100% xã có đường nhựa đến tận xã. Tổng chiều dài đường bộ của tỉnh là 3.112 km, trong đó đường quốc lộ, đường tỉnh lộ là 762 km, còn lại là đường giao thông nông thôn. Đường nhựa và beton nhựa khoảng 925 km (29,27%); đường sỏi đỏ và đường đất 2.174 km (70%); đường đá dăm khoảng 12 km (0,3%). Tỉnh có khoảng 99 cầu với tổng chiều dài 3.331 m. 4.2. Đường thuỷ: GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 6
  7. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Mạng lưới giao thông thủy gồm 2 tuyến chính: tuyến sông Sài Gòn và tuyến sông Vàm Cỏ Đông. Cả 2 tuyến này sẽ được đầu tư để đạt tiêu chuẩn cấp III toàn tuyến vào năm 2010. Hiện đang từng bước hiện đại hóa hệ thống báo hiệu, phao tiêu và thông tin liên lạc. Tây Ninh có cảng sông Bến Kéo nằm trên sông Vàm Cỏ Đông cách Thị xã Tây Ninh 7 km, có khả năng tiếp nhận tàu đến 2.000 tấn. 4.3. Định hướng phát triển kết cấu hạ tầng giao thông: Trong giai đoạn từ nay đến 2010, các trục đường chính quan trọng trong 2 hệ thống Bắc – Nam và Đông -Tây cùng với hệ thống đường liên huyện, đường trục trong đô thị sẽ được cải tạo, nâng cấp với tổng vốn ước tính khoảng 5.000 tỷ đồng. Ngoài ra, Tây Ninh còn có khả năng phát triển đường hàng không từ cơ sở vật chất còn lại của sân bay quân sự (sân bay Trảng Lớn) tại xã Thái Bình, huyện Châu Thành, có thể xây dựng thành sân bay cấp 4-5, đường băng rộng 25-30m, dài 1000m, có thể tiếp nhận các loại máy bay 50-70 chỗ ngồi. Mặt khác, cũng có thể xây dựng bãi đáp cho máy bay trực thăng trên đỉnh núi Bà Đen để phục vụ du lịch. 5. Ý nghĩa của việc xây dựng tuyến đường: Trong điều kiện giao thông đi lại ngày càng nhiều thì việc xây dựng một tuyến đường là rất cần thiết. Nó có ý nghĩa về mặt chính trị lẫn xã hội phù hợ với định hướng phát triển của tỉnh. Góp phần phát triển giao thông đi lại giữa các vùng, trao đổi hàng hóa giữa các vùng và hình thành các khu đô thị nhằm phát triển về kinh tế giữa các vùng, trong khu vực. Hiện đại hóa nông thôn và nâng cao dân trí của người dân vùng sâu vùng xa. Ngoài ra nó còn góp phần bảo vệ an ninh quốc phòng của tỉnh và khu vực. GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 7
  8. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ CÁC YẾU TỐ KĨ THUẬT CỦA TUYẾN 1. Quy mô đầu tư và cấp hạng thiết kế của tuyến đường: 1.1. Dự báo lưu lượng và sự tăng trưởng xe: Lưu lượng xe: 1570 xe/ngày đêm (năm tương lai). Trong đó thành phần xe bao gồm: a. Xe máy : 8,00 % b. Xe con : 12,00 % c. Xe tải 2 trục: Xe tải trọng trục 4 tấn : 5,00 % Xe tải trọng trục 5 tấn : 10,00 % Xe tải trọng trục 6 tấn : 20,00 % Xe tải trọng trục 8 tấn : 10,00 % d. Xe tải 3 trục: Xe tải trọng trục 9,5 tấn : 10,00 % Xe tải trọng trục 10 tấn : 10,00 % Xe tải trọng trục 11 tấn : 10,00 % e. Xe buýt Xe buýt nhỏ (dưới 25 chỗ) : 5,00 % 1.2. Tỷ lệ tăng trưởng xe hàng năm theo dự báo: a. Xe máy : 10,00 % b. Xe con : 10,00 % c. Xe tải 2 trục: Xe tải trọng trục 4 tấn : 10,00 % Xe tải trọng trục 5 tấn : 10,00 % Xe tải trọng trục 6 tấn : 10,00 % Xe tải trọng trục 8 tấn : 10,00 % d. Xe tải 3 trục: Xe tải trọng trục 9,5 tấn : 10,00 % Xe tải trọng trục 10 tấn : 10,00 % GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 8
  9. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Xe tải trọng trục 11 tấn : 10,00 % e. Xe buýt Xe buýt nhỏ (dưới 25 chỗ) : 10,00 % 1.3. Cấp hạng kĩ thuật và tốc độ thiết kế: Lưu lượng xe ở năm tương lai: 1890 xe/ngđ Lưu lượng xe qui đổi về xe con được xác định theo bảng sau (theo điều 3.2.2 TCVN 4054- 2005) áp dụng với địa hình đồng bằng, đồi : Bảng kết quả qui đổi các loại xe ra xe con Thành Số xe Hệ số Lưu lượng xe con STT Loại xe phần (%) (chiếc) quy đổi qui đổi (xcqđ/ngđ) 1 Xe máy 8.00 140 0.3 42.00 2 Xe con 12.00 210 1.0 210.00 4 Tấn 5.00 88 2.0 175.00 5 Tấn 10.00 175 2.0 350.00 3 Xe 2 trục 6 Tấn 20.00 350 2.0 700.00 8 Tấn 10.00 175 2.0 350.00 9,5 Tấn 10.00 175 2.5 437.50 4 Xe 3 trục 10 Tấn 10.00 175 2.5 437.50 11 Tấn 10.00 175 2.5 437.50 5 Xe buýt Nhỏ 5.00 88 2.0 175.00 Tổng cộng 100.00 1,750 3,315 Theo điều 3.4.2 TCVN 4054-2005 ứng với lưu lượng xe thiết kế Ntbnđ = 3315 (xcqđ/nđ), đường tỉnh ta lựa chọn như sau : + Cấp thiết kế của đường (bảng 3) : III + Tốc độ thiết kế (bảng 4) : 80 km/h + Số làn xe yêu cầu (bảng 5) : 2 (không có dải phân cách giữa) 2. Xác định các yếu tố kỹ thuật của tuyến : 2.1. Xác định quy mô mặt cắt ngang đường: a. Số làn xe cần thiết: Ncdg 397,8 nlx = = = 0,723 Z Nlth 0,55 1000 Trong đó : Ncđg : lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm theo điều 3.3.3 TCVN 4054-2005. Ncđg= 0,12 Ntbnđ = 0,12 3315 = 397,8 (xcqđ/h) GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 9
  10. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Z = 0.55: hệ số năng lực thông hành ứng với Vtk = 80 km/h vùng đồng bằng, đồi. Nlth = 1000 xcqđ/h/làn: Năng lực thông hành khi không có dải phân cách trái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ. Theo điều 4.2.1( bảng 6): chọn số làn xe tối thiểu là 2 cho đường cấp III. b. Các kích thước ngang của đường: Bề rộng phần xe chạy: Tính toán bề rộng một làn xe theo trường hợp xe kéo moóc. Công thức xác định bề rộng một làn xe: a c B x y 1làn 2 b b y c x c y Trong đó: a,c: bề rộng thùng xe và khoảng cách giữa tim 2 dãy bánh xe. Đối với xe tải : a = 2,5 m; c = 1,7m. x : là khoảng cách từ mép thùng xe tới làn xe bên cạnh (ngược chiều). y: là khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép ngoài phần xe chạy. x = y = 0,5 + 0,005xV = 0,5 + 0,005×80 = 0,9 m V : lấy theo vận tốc thiết kế bằng 80Km/h. 2,5 1,7 B = 0,9 0,9 3,9(m) 2 Theo TCVN 4054-2005 bảng 6: đường cấp thiết kế III có B1làn= 3,5m. Để đảm bảo tính kinh tế ta chọn B1làn= 3,5m theo điều kiện tối thiểu. Các xe khi tránh nhau có thể lấn ra phần lề gia cố. Lềđường: GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 10
  11. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Chiều rộng lề và lề gia cố tối thiểu theo quy định là 2,5m ứng với đường cấp III có vận tốc thiết kế 80 Km/h. Trong đó phần gia cố tối thiểu là 2m. Kiến nghị gia cố theo chiều rộng tối thiểu là 2m. Độ mở rộng phần xe chạy trên đường cong: Khi xe chạy trong đường cong, mỗi bánh xe chuyển động theo một quy đạo riêng (trục sau xe cố định luôn luôn hướng tâm, còn trục bánh trước hợp với trục xe một góc). Chiều rộng của mặt đường mà ôtô chiếm trong đường cong sẽ lớn hơn so với chiều rộng mặt đường khi xe chạy trên đường thẳng, nhất là khi xe đi vào đường cong có bán kính nhỏ. Vì vậy đối với những đường cong có bán kính nhỏ thì cần thiết phải mở rộng mặt đường. Độ mở rộng của mặt đường của một làn xe được xác định theo công thức: l2 0,05 V eW 2 R R Trong đó : l = 3,8 m: cách từ trục sau của xe tới đầu mũi xe (bảng 1) max Bán kính đường cong nằm ứng với isc 8% : Rmin = 250 m (Bán kính đường cong nằm tối thiểu giới hạn đối với đương cấp III có Vtk = 80Km/h). Tốc độ xe chạy V = 80Km/h (lấy bằng tốc độ thiết kế). 3,82 0,05 200 / 9 ew 0,099 m 2 250 250 Độ mở rộng của mặt đường 2 làn xe: 2 ew 2 0,099 0,198 m Theo TCVN 4054-2005 bảng 12: ứng với R = 250m thì = 0,6 m  Vậy chọn = 0,6 m. Trên đây chỉ là tính toán cho trường hợp tối thiểu giới hạn, tùy thuộc vào giá trị bán kính đường cong nằm khi thiết kế bình đồ mà tính toán giá trị độ mở rộng cho chính xác. Chiều rộng nền đường: Trên đoạn thẳng: B = Bm + Blề = 7 + 2,5×2 = 12 m Trên đoạn cong (khi Rnằm = 250m): B = Bm + Blề = (7 + 0,6) + 2,5 × 2 = 12,6 m 2.2. Xác định độ dốc dọc lớn nhất: a. Theo điều kiện sức kéo: Để đảm bảo điều kiện xe chạy thì : D f i ikéo D f max max GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 11
  12. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Trong đó: f: là hệ số cản lăn, với Vtk >50 km/h thì f được xác định theo công thức: f = f [1+ 0,01 (V - 50)] 0 f 0 : hệ số sức cản lăn khi tốc độ xe chạy V 50 Km/h, f0 = 0,02 ứng với mặt đường BTN. D max: Là nhân tố động lực ứng với từng loại xe (tra biểu đồ) phụ thuộc vào chuyển số và tốc độ xe chạy. Bảng tính toán dốc dọc theo điều kiện sức kéo Chuyển kéo Loại xe Tên xe V(Km/h) Dmax f i số max III 80 0,085 0,026 0,059 Xe con M-21 III 90 0,075 0,032 0,043 II 28 0,12 0,02 0,1 Tải 2 trục nhẹ Gaz-53A III 50 0,07 0,02 0,05 IV 80 0,027 0,026 0,001 II 20 0,16 0,02 0,14 III 40 0,08 0,02 0,06 Tải 2 trục vừa Zil-130 IV 60 0,035 0,022 0,013 V 70 0,03 0,024 0,006 II 15 0,16 0,02 0,14 III 30 0,08 0,02 0,06 Tải 2 trục nặng Maz-500 IV 50 0,04 0,02 0,02 V 60 0,027 0,022 0,005 III 18 0,108 0,02 0,088 Tải 3 trục vừa Kamaz-5320 VI 30 0,075 0,02 0,055 IX 65 0,025 0,023 0,002 Tải 3 trục nặng Kraz-257 II 15 0,125 0,02 0,105 GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 12
  13. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường III 28 0,064 0,02 0,044 IV 40 0,045 0,02 0,025 V 60 0,025 0,022 0,003 III 30 0,09 0,02 0,07 Buýt lớn Laz-695E IV 50 0,05 0,02 0,03 V 60 0,036 0,022 0,014 b. Theo điều kiện sức bám: bám imax = Dbám – f P D m w bám G Trong đó: m : hệ số phân bố tải trọng lên bánh xe chủ động (đối với xe tải thì m = 0,6  0,7 còn đối với xe con m = 0,05  0,55). = 0,3 : hệ số bám dọc của lốp xe trong điều kiện áo đường lúc ẩm ướt, bẩn xe chạy không thuận lợi. k.F.V2 p (lực cản không khí) w 13 k: hệ số sức cản không khí ta lấy k = 0,06 cho xe tải, 0,02 cho xe con và 0,05 cho xe KG.sec2 buýt. 4 m F : diện tích cản khí (m2 ): = 0.8 B H (H: chiều cao xe; B: bề rộng xe) V: vận tốc tương đối của xe (kể cả tốc độ gió) trong điều kiện bình thường coi tốc độ gió bằng 0 và vận tốc tương đối của xe lấy khoảng 60Km/h. Tên xe B H F G Pw Xe con 1,8 1,62 2,33 1.875 12,92 Tải 2 trục nhẹ 2,28 2,13 3,89 5.350 64,55 Tải 2 trục vừa 2,5 2,15 4,30 9.525 71,45 Tải 2 trục nặng 2,65 2,43 5,15 14.225 85,60 Tải 3 trục vừa 2,65 2,43 5,15 12.920 85,60 GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 13
  14. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Tải 3 trục nặng 2,65 2,43 5,15 19.800 85,60 Buýt lớn 2,52 2,92 5,89 10.775 81,51 Bảng kết quả bám Tên xe m k Dbám f imax Xe con 0.5 0.02 0.143 0.022 0.121 Tải 2 trục nhẹ 0.65 0.06 0.183 0.022 0.161 Tải 2 trục vừa 0.65 0.06 0.187 0.022 0.165 Tải 2 trục nặng 0.65 0.06 0.189 0.022 0.167 Tải 3 trục vừa 0.65 0.06 0.188 0.022 0.166 Tải 3 trục nặng 0.65 0.06 0.191 0.022 0.169 Buýt lớn 0.65 0.05 0.187 0.022 0.165 Theo TCVN 4054-2005 ta chọn độ dốc dọc lớn nhất imax = 5% cho đường cấp III vùng đồng bằng đồi. Đa số các xe đều có thể khắc phục tốt độ dốc này. 2.3. Xác định tầm nhìn xe chạy: a. Tầm nhìn một chiều: Lpư Sh Lo 1 1 S1 v k V2 S1 l0 3,6 254 ( d i) Trong đó: K : Hệ số xét đến hiệu quả của bộ hãm phanh được lấy như sau: K 1,2 đối với xe con.   chọn K 1,3 K 1,3 1,4 đối với xe tải. i : Độ dốc dọc (chọn i = 0,05) l 0 : Khoảng cách an toàn, lấy l0 = 5m GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 14
  15. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường d : Hệ số bám, d = 0,5 lấy với trường hợp bất lợi mặt đường ẩm và bẩn xe chạy không thuận lợi. 80 1,3 802 S 5 100m 1 3,6 254 (0,5 0,05) Theo TCVN 4054-2005 S1 tối thiểu là 100 m. Vậy ta chọn S1= 100m để thiết kế. b. Tầm nhìn trước xe ngược chiều: Lpư Sh L0 Sh Lpư 1 1 S2 V k.V2 80 1.3 802 0.5 S l 5 182m 2 1.8 127[ 2 i2 ] 0 1.8 127 (0.52 0.052 ) Theo TCVN 4054 – 2005 (bảng 10): S2 = 200m. Vậy ta chọn S2 = 200m để thiết kế. 2.4. Xác định các bán kính đường cong bằng: a. Độ dốc siêu cao: Theo TCVN 4054 - 2005 : (ứng với vận tốc thiết kế là 80Km/h). max isc =8% min isc 2% b. Bán kính đường cong bằng nhỏ nhất ứng với siêu cao 8%: V2 Từ công thức : Rmin 127( in ) max Trong trường hợp khó khăn lấy hệ số lực ngang  = 0,15 và=in isc=6% 802 R 219,1m min 127(0,15 0,08) max Theo TCVN 4054 – 2005 (bảng 13): Đối với isc =6% thì Rmin = 300m. Vậy ta chọn Rmin = 300m làm bán kính thiết kế. c. Bán kính đường cong bằng nhỏ nhất ứng với siêu cao 2%: V2 Từ công thức : Rmin 127( in ) max Trong trường hợp khó khăn lấy hệ số lực ngang  = 0,15 và in isc 2% GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 15
  16. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường 802 R 296,4m min 127(0,15 0.02) max Theo TCVN 4054 – 2005 (bảng 13): Đối với isc 2% thì Rmin = 650m. Vậy ta chọn Rmin = 650m làm bán kính thiết kế. d. Bán kính đường cong bằng trong trường hợp không bố trí siêu cao: Khi đặt đường cong bằng không bố trí siêu cao hệ số lực ngang do muốn cải thiện điều kiện xe chạy lấy  0.08 và in=0.02 (điều kiện đảm bảo thoát nước nhanh) 802 Suy ra: R 839m 0sc 3,62 9,81 (0,08 0,02) min Theo TCVN 4054 - 2005:Bán kính R0sc 2.500m với Vtk = 80km/h. Suy ra min R0sc 2500m e. Bán kính nhỏ nhất theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm: Tầm nhìn ban đêm phụ thuộc vào góc phát sáng của đèn pha ôtô, lấy = 20. 2 Ta có :S xR (S = 100 m là tầm nhìn hãm xe) 180 min 90 100 Suy ra : m R 1433 min 2 3,14 2.5. Xác định chiều dài tối thiểu của đường cong chuyển tiếp: a. Đủ để bố trí siêu cao: (B Blg c ) isc Lnsc ip Trong đó: B: Bề rộng phần xe chạy B lgc: Bề rộng lề gia cố. Với đường cấp III có V = 80Km/h theo tiêu chuẩn thì: B = 7m, Blgc= 4m. isc= 6 % : Độ dốc siêu cao (ta xét trường hợp giới hạn với siêu cao lớn nhất). i p= 0,5 % : Độ dốc phụ thêm để nâng siêu cao ứng với vận tốc ≥ 60 km/h. (7 2 2) 6 L = =132 m nsc 0,5 Ghi chú : ta đang xét với trường hợp là gia cố 2m bề rộng của lề và tính với siêu cao lớn nhất, khi thiết kế cần căn cứ vào bán kính đường cong mà lựa chọn siêu cao cho phù hợp, từ đó mới tính toán Lnsc cho chính xác. GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 16
  17. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường b. Theo điều kiện tăng gia tốc ly tâm một cách từ từ và thỏa mãn các thông số clotoit: A2 R 250 L 28m CT R 9 9 Trong đó : A : thông số clotoit R : bán kính đường cong nằm tối thiểu. Và điều kiện về tăng cường độ gia tốc li tâm một cách từ từ: V 3 803 L =tt = 72,62 m ct 23,5 R 23,5 300 Trong đó: V = Vtk = 80 km/h R = Rmin = 300m I I 3 0 : độ tăng gia tốc ly tâm 0 =0.5m/s Để cấu tạo đơn giản thì đường cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao phải bố trí trùng nhau do đó ta phải lấy giá trị lớn hơn là 132m Theo TCVN 4054-2005 bảng 14: Với R = 300 m; isc = 6% thì Lct min = 70m. 2.6. Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng: a. Bán kính nhỏ nhất của đường cong đứng lồi: Đường có xe chạy ngược chiều và không có dải phân cách giữa Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban ngày trên đường cong đứng lồi: 2 2 lồi Sđ 200 Rmin = 5.000m 8 h1 8 1 Trong đó: h1 = 1m : Cao độ mắt người lái xe so với mặt đường. Sđ = 200m : Tầm nhìn trước xe ngược chiều. lồi Theo TCVN 4054-2005 (bảng 19): Rmin 4.000m b. Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm: Theo điều kiện đảm bảo không bị gãy nhíp xe do lực ly tâm: V2 802 Rlõm 985m min 13 [a] 13 0.5 Trong đó: [a] = 0,5 m/s2 : gia tốc ly tâm cho phép. Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn về đêm: GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 17
  18. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường 2 2 lõm S1 100 Rmin 0 1.964m 2 (hd S1 tg ) 2 (0.8 100 tg2 ) Trong đó: h d = 0.8m : Độ cao của đèn ô tô so với mặt đường (xét với ôtô con). = 10 : Góc phát sáng của đèn ô tô theo phương đứng. S1 = 100 m : Tầm nhìn hãm xe. lõm Theo TCVN 4054-2005 (bảng1 9): Rmin 2.000m 2.7. Một số quy định khác: Theo TCVN 4054-2005 thì chiều dài lớn nhất của dốc dọc ứng với tốc độ 80Km/h với độ dốc 4% là 900m và 5% là 700m. Chiều dài tối thiểu đổi dốc phải đủ để bố trí đường cong đứng và không nhỏ hơn 200m. Giữa hai đường cong bằng ngược chiều đoạn chêm phải đủ chiều dài để bố trí các đường cong chuyển tiếp hoặc các đoạn nối siêu cao. Bảng tổng hợp các thông số kỹ thuật STT Tên chỉ tiêu kĩ thuật Đơn Theo tính Theo tiêu Kiến vị toán chuẩn nghị 1 Cấp hạng đường III III 2 Vận tốc xe chạy thiết kế Km/h 80 80 3 Bán kính cong nằm tối thiểu : m - Không siêu cao 839 2.500 2.500 - Có siêu cao 219,10 300 300 - Đảm bảo tầm nhìn về đêm 1433 4 Tầm nhìn : m - Hãm xe 100 100 100 - Thấy xe ngược chiều 182 200 200 5 Bán kính tối thiểu đường cong m 5.000 4.000 5.000 đứng lồi theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 6 Bán kính tối thiểu đường cong m 2.000 2.000 đứng lõm theo điều kiện : - Không gãy nhíp xe 985 GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 18
  19. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường - Đảm bảo tầm nhìn về đêm 1.964 7 Số làn xe làn 0,723 2 2 8 Bề rộng một làn xe m 3,9 3,5 3,5 9 Bề rộng mặt đường xe chạy m 7,80 7,00 7,00 10 Bề rộng nền đường m - Trên đoạn thẳng m 12,00 12,00 12,00 - Trên đoạn cong m 12,60 12,80 12,80 11 Bề rộng lề m 2,50 2,50 12 Bề rộng lề gia cố m 2,00 2,00 13 Chiều dài đoạn cong chuyển tiếp m 132 85 132 14 Độ mở rộng mặt đường trong m 1,35 0,8 0,8 đường cong 15 Dốc mặt và lề có gia cố % 2,00 2,00 16 Dốc lề không gia cố % 4,00 4,00 GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 19
  20. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường CHƯƠNG III: THIẾT KẾ SƠ BỘ TUYẾN ĐƯỜNG TRÊN BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 1. NHỮNG CĂN CỨ ĐỂ VẠCH TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ: Để vạch được tuyến trên bình đồ cần dựa vào các căn cứ sau : - Tình hình địa hình, địa mạo, địa chất thủy văn của khu vực tuyến đi qua. - Bản đồ địa hình tỉ lệ 1/10000 vùng đồi núi, chênh cao giữa 2 đường đồng mức cách nhau h = 5 m. - Cấp thiết kế của đường là cấp III, tốc độ thiết kế là 60 Km/h. - Nhu cầu phát triển kinh tế trong tương lai của vùng tuyến đi qua. - Định đường dẫn hướng tuyến chung cho toàn tuyến và từng đoạn cục bộ Điểm đầu tuyến có cao độ : 48.85m. Điểm cuối tuyến có cao độ : 81,67m. 2. NGUYÊN TẮC VẠCH TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ : Dựa vào bình đồ và tiêu chuẩn cấp kỹ thuật là cấp III đã chọn của tuyến đường ta vạch tất cả các phương án tuyến có thể đi qua. Sau đó tuyến hành so sánh sơ bộ loại dần các phương án xấu hơn, cuối cùng chọn hai phương án tuyến để thiết kế sơ bộ, so sánh chọn phương án tối ưu. Khi vạch tuyến để đảm bảo độ dốc dọc cho phép thì chiều dài tuyến giữa hai đường đồng mức phải thoả mãn bước compa : Xác định sơ bộ chiều dài bước compa để vạch tuyến : h 1 lcp 100 (cm) K imax M Trong đó : Δh = 5m : độ chênh cao giữa 2 đường đồng mức liên tiếp. K = 0,8 : hệ số chiết giảm. imax = 6% (độ dốc dọc lớn nhất ứng với vận tốc thiết kế V =80 km/h) 1/M = 1/10000 (tỉ lệ của bản đồ địa hình). GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 20
  21. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường 100 : hệ số đổi đơn vị từ m ra cm 5 100 l 1,04 cm 1 cm cp 0,8 0,06 10000 3. THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ : Các yếu tố cơ bản của đường cong được tính theo công thức : - Độ dài tiếp tuyến : T R tg (m). 2 1 - Độ dài đường phân giác : P R 1 (m). cos 2 - Độ dài đường cong : K R (m). 180 T P Đ T TC R O BẢNG TÍNH CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG CONG PHƯƠNG ÁN I TT 0 R(m) T(m) P(m) K(m) 1 13d38'40'' 1500 204,46 10,77 407,21 2 63d54'57'' 500 337,05 89,56 607,77 3 34d36'27'' 500 180,83 23,92 352,01 4 46d37'25'' 800 369,79 71,26 700,99 5 10d27'28'' 1500 162,28 6,34 323,79 PHƯƠNG ÁN II GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 21
  22. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường TT 0 R(m) T(m) P(m) K(m) 1 16d26'23'' 500 97,26 5,40 193,46 2 17d16'06'' 500 100,95 5,94 200,70 3 31d56'08'' 500 168,13 20,28 328,69 4 42d41'32'' 400 181,42 29,74 348,05 5 42d14'00'' 450 198,88 32,64 381,70 6 41d54'16'' 350 159,13 25,10 305,98 7 28d15'37'' 350 113,18 11,23 222,63 BẢNG XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI ĐOẠN THẲNG, ĐOẠN CONG, CỌC TĐ,P,TC (Xác định cọc TĐ - P – TC của đường cong) PHƯƠNG ÁN I Chiều Chiều Lý trình dài đoạn dài đoạn thẳng cong TĐ P TC (m) (m) 379.97 746.07 Km:1+046,40 Km:0+250,01 Km:1+453,61 105.22 661.18 Km:2+150,76 Km:2+454,65 Km:2+758,53 176.72 490.53 Km:3+100,32 Km:1+276,33 Km:3+452,33 253.65 427.50 Km:3+684,60 Km:4+035,10 Km:4+385,59 738.25 685.88 Km:4+811,86 Km:4+973,76 Km:5+135,65 PHƯƠNG ÁN II Chiều dài Chiều Lý trình đoạn dài đoạn thẳng (m) cong (m) TĐ P TC 1752.31 362 Km:0+870,77 Km:0+967,50 Km:1+064,23 641.07 325.81 Km:1+345,92 Km:1+446,27 Km:1+546,62 787.68 600.55 Km:2+906,97 Km:3+071,32 Km:3+235,66 366.65 282.54 Km:3+588,28 Km:3+762,31 Km:3+936,33 517.43 488.96 Km:4+300,52 Km:4+491,37 Km:4+682,22 791.69 736.79 Km:4+963,35 Km:5+116,34 Km:5+269,33 Km:5+350,02 Km:5+461,34 Km:5+572,65 4.1. Xác định các cọc trên tuyến : GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 22
  23. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường - Cọc Km. - Cọc TĐ, TC và cọc P của đường cong. - Cọc 100 m : H (cách 100 m đặt một cọc). - Cọc thay đổi địa hình là các cọc thể hiện sự thay đổi độ dốc của đường cao độ mặt đường tại tim đường. Cụ thể là các vị trí tuyến cắt đường phân thủy, đường tụ thủy, đường đồng mức, các vị trí đường đồng mức. - Cọc thay đổi địa hình được kí hiệu Cn ( n được đánh số 1 2 3 ). 4.2. Xác định cự ly giữa các cọc: Sau khi có vị trí các cọc Km, TĐ, P, TC và cọc Cn, ta dùng thứơc để đo cự ly giữa các cọc trên bản đồ và nhân với M ( hệ số tỉ lệ bản đồ ) để có được cự ly thực tế M L l i i bd 1000 Trong đó : Libd : cự ly giữa các cọc trên bản đồ (mm). 1000 : hệ số đổi đơn vị (mm) ra (m). Khoảng cách giữa các cọc trên đường thẳng được xác định bằng thước. Xác định các cọc trên đường cong có bán kính R khi đã biết khoảng cách giữa các cọc (dùng cho cọc H và Km). - Tại tiếp đầu TĐ của đường cong đặt một hệ toạ độ vuông góc (như hình vẽ). Khoảng cách từ tiếp đầu TĐ đến H là S. - Sau khi xác định được X vàY theo công thức sau sẽ dùng thước xác định cọc H trên đường cong. X = R x Sin Y = R x (1 - Cos) Sx1800  = ( 0 ) xR S : chiều dài cung từ TĐ đến H ứng với góc mở . GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 23
  24. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường X P TC H R X  y TĐ O - Khi đã có vị trí cọc trên đường cong, cần xác định khoảng cách (dùng cho cọc địa hình, cọc cầu cống) dùng thước đo độ để đo góc. Như vậy khoảng cách từ cọc H đến điểm tiếp đầu TĐ là : ..R S = (m) 1800 - Dựa vào cách xác định cự ly giữa các cọc, đã tính được cự ly của các cọc theo hai phương án và lập được các bảng tổng hợp (xem bảng phụ lục): GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 24
  25. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN THỦY VĂN VÀ THỦY LỰC CẦU CỐNG 4.1. XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG THUỶ VĂN: 4.1.1.Diện tích lưu vực F (Km2) : Dựa vào hình dạng đường đồng mức trên bình đồ , ta tìm được đường phân thuỷ giới hạn của lưu vực nước chảy vào tuyến đường. Chia lưu vực thành những hình đơn giản để tính diện tích lưu vực trên bản đồ địa hình (Fbđ), từ đó tìm tìm được diện tích lưu vực thực M 2 tế theo công thức sau : F F (Km 2 ) bd 1010 2 Trong đó : + Fbđ : Diện tích của lưu vực trên bản đồ ( cm ) + M = 10000 : hệ số tỷ lệ bản đồ. 10 2 2 + 10 : hệ số đổi từ cm ra Km 4.1.2 Chiều dài lòng chính L (Km) : Chiều dài lòng sông chính được xác định như sau : M L l x (Km) bd 105 Trong đó : + Lbđ : chiều dài của lòng sông chính trên bình đồ + 105 : hệ số đổi từ cm ra Km 4.1.3.Chiều dài bình quân của sườn dốc lưu vực : Chiều dài bình quân của sườn dốc lưu vực được tính theo công thức : F b (km) s 1.8 L l Trong đó : + F : diện tích lưu vực + L : chiều dài lòng chính + l : tổng chiều dài của các lòng sông nhánh (chỉ tính những lòng sông nhánh có chiều dài lớn hơn 0.75 chiều rộng bình quân B của lưu vực). Đối với lưu vực có 2 sườn : B = F/2L (Km) Đối với lưu vực có 1 sườn : B = F/L (Km) 4.1.4.Độ dốc trung bình của dòng sông chính J1 (‰) : h l (h h l (h h )l J 1 1 1 2) 2 n 1 n n 1 L2 Trong đó : GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 25
  26. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường h1,h2, ,hn Độ cao của các điểm gãy trên trắc dọc so với giao điểm của 2 đường. l1,l2, ,ln Cự ly giữa các điểm gãy 4.1.5.Độ dốc trung bình của sườn dốc Js (‰) : Độ dốc trung bình của sườn dốc được tính theo trị số trung bình của 4 ÷ 6 điểm xác định theo hướng dốc lớn nhất . Bảng tính toán các đặc trưng thuỷ văn phương án I : 2 0 0 Lý trình F(Km ) L(Km) B(Km) l(Km) bs(Km) Jl( /00) Js( /00) Km1+400 1.98 1.10 0.436 0.00 0.648 101.23 182.40 Km1+800 4.69 3.85 0.915 0.93 1.152 157.36 240.77 Km3+100 4.67 3.98 0.899 0.76 1.148 155.40 239.52 Km3+800 2.86 1.59 0.645 0.00 0.842 120.15 201.24 KM 4+600 5.89 1.59 0.935 0.56 1.038 185.50 235.60 Bảng tính các đặc trưng thủy văn phương án II: 2 0 0 Lý trình F(Km ) L(Km) B(Km) l(Km) bs(Km) Jl( /00) Js( /00) KM 0+800 5.23 3.80 0.762 0.64 0.991 125.35 210.35 KM 1+200 1.36 0.84 0.205 0.00 0.285 80.26 68.40 KM 1+600 1.46 0.87 0.186 0.00 0.498 90.26 78.40 KM 3+400 2.94 4.25 0.534 0.95 0.627 105.70 105.70 KM 3+700 3.07 4.4 0.624 1.24 0.482 121.66 167.82 KM 4+800 5.89 1.59 0.935 0.56 1.038 185.50 235.60 4.1.6.Xác định lưu lượng tính toán : Theo quy trình tính toán dòng chảy lũ (tiêu chuẩn 22TCN 220-95) đối với lưu vực nhỏ có diện tích < 100 Km2. Thì lưu lượng tính toán được xác định theo công thức : Qp = Ap . .Hp . .F Trong đó : Ap : Mođun đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế chọn phụ thuộc vào địa mạo thuỷ văn Ф1, thời gian tập trung dòng chảy trên sườn dốc τs ,vùng mưa (Tra bảng 2.3) : hệ số dòng chảy lũ lấy trong bảng (9-7) tuỳ thuộc vào loại đất cấu tạo khu vực có lượng mưa (ngày) thiết kế (Hp) và diện tích lưu vực F. Hp : Lượng mưa ngày ứng với tần suất thiết kế . P = 4% đối với cống và cầu nhỏ. P = 1% đối với cầu lớn. δ : Hệ số xét đến làm nhỏ lưu lượng đỉnh lũ do ao hồ ,rừng cây trong lưu vực theo bảng (2.7). F : Diện tích lưu vực. GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 26
  27. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường 4.1.7.Xác định thời gian tập trung nước trên sườn dốc s : Thời gian tập trung nước trên sườn dốc s được xác định theo bảng 2.2 phụ thuộc vào hệ số địa mạo thuỷ văn s và vùng mưa. Hệ số địa mạo thuỷ văn của sườn dốc s được xác định như sau : (1000b )0.6 s s 0.3 0.4 ms J s ( .H p ) Trong đó : bs : Chiều dài sườn dốc của lưu vực (km) ms : Hệ số nhám của sườn dốc , phụ thuộc vào tình trạng bề mặt của sườn dốc. Js : Độ dốc trung bình của sườn dốc. : Hệ số dòng lũ (lấy theo bảng 2.1), phụ thuộc vào loại cấu tạo đất của lưu vực , lượng mưa cần thiết ngày Hp và diện tích lưu vực F. Hp : Lượng mưa ngày thiết kế (với cầu nhỏ và cống p = 4%). Vùng tuyến thiết kế thuộc tỉnh Tây Ninh nên Hp = H4% = 150mm. Bảng xác định thời gian tập trung nước s phương án I : Lý trình bs(Km) ms Js (%0) Hp s V.mưa s(phút) Km1+400 0.648 0.3 182.40 0.76 150 5.113925 XVI 64.85 Km1+800 1.152 0.3 240.77 0.95 150 6.07776 XVI 83.46 Km3+100 1.148 0.3 239.52 0.95 150 6.074568 XVI 81.27 Km3+800 0.842 0.3 201.24 0.85 150 5.555813 XVI 71.34 KM 4+600 1.038 0.3 235.60 0.79 150 6.186674 XVI 70.35 Bảng xác định thời gian tập trung nước s phương án II: Lý trình bs(Km) ms Js (%0) Hp s V.mưa s(phút) KM 0+800 0.991 0.3 210.35 0.90 150 5.9089 XVI 65.15 KM 1+200 0.285 0.3 68.40 0.61 150 4.578259 XVI 20.36 KM 1+600 0.498 0.3 78.40 0.72 150 5.748467 XVI 35.24 KM 3+400 0.627 0.3 105.70 0.95 150 5.401207 XVI 80.25 KM 3+700 0.482 0.3 167.82 0.78 150 4.344897 XVI 20.25 KM 4+800 0.997 0.3 235.60 0.75 150 5.540084 XVI 82.59 4.1.8.Xác định hệ số địa mạo thuỷ văn l : 1000L l 1/ 3 1/ 4 1/ 4 ml J l F ( .H p ) Trong đó: GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 27
  28. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường ml : Thông số tập trung nước trong sông , phụ thuộc vào tình hình sông suối của lưu vực ( Lấy theo bảng 2.6). Jl : Dộ dốc lòng sông chính (%). L : Chiều dài của lòng sông chính (Km). Bảng xác định hệ số địa mạo l phương án I : Lý trình F(Km2) L(Km) Ji (%0) Hp ml l Km1+400 1.98 1.10 101.23 0.76 150 9 6.77 Km1+800 4.69 3.85 157.36 0.95 150 9 15.58 Km3+100 4.67 3.98 155.40 0.95 150 9 16.19 Km3+800 2.86 1.59 120.15 0.85 150 9 8.19 KM 4+600 5.89 1.59 185.50 0.79 150 9 6.03 Bảng xác định hệ số địa mạo l phương án II: Lý trình F(Km2) L(Km) 125.35 Hp ml l KM 0+800 5.23 3.80 80.26 0.90 150 9 18.99 KM 1+200 1.36 0.84 90.26 0.61 150 9 6.23 KM 1+600 1.46 0.87 105.70 0.72 150 9 5.77 KM 3+400 2.94 4.25 121.66 0.95 150 9 21.06 KM 3+700 3.07 4.4 185.50 0.78 150 9 19.69 KM 4+800 5.89 1.59 125.35 0.75 150 9 6.96 4.1.9.Xác định trị số Ap% : A p% xác định bằng cách tra bảng 2.3, tuỳ thuộc vào vùng mưa, thời gian tập trung dòng chảy trên suòn dốc s và hệ số địa mạo thuỷ văn l. Bảng xác định hệ số Ap% phương án I : Vùng Lý trình   A mưa s l p% Km1+400 XVI 64.85 6.77 0.162 Km1+800 XVI 83.46 15.58 0.201 Km3+100 XVI 81.27 16.19 0.199 Km3+800 XVI 71.34 8.19 0.183 KM 4+600 XVI 70.35 6.03 0.178 Bảng xác định hệ số Ap% phương án II: GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 28
  29. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Vùng Lý trình   A mưa s l p% KM 0+800 XVI 65.15 0.205 18.99 KM 1+200 XVI 20.36 6.23 0.132 KM 1+600 XVI 35.24 5.77 0.183 KM 3+400 XVI 80.25 21.06 0.223 KM 3+700 XVI 20.25 19.69 0.217 KM 4+800 XVI 82.59 6.96 0.179 Bảng xác định lưu lượng Qp phương án I : 3 Lý trình Ap Hp F(Km2)  Qp(m /s) Km1+400 0.162 0.90 150 1.98 0.10 4.33 Km1+800 0.201 0.61 150 4.69 0.10 8.63 Km3+100 0.199 0.72 150 4.67 0.10 10.04 Km3+800 0.183 0.95 150 2.86 0.10 7.46 KM 4+600 0.178 0.78 150 5.89 0.1 12.27 Bảng xác định lưu lượng Qp phương án II: 3 Lý trình Ap Hp F(Km2)  Qp(m /s) KM 0+800 0.205 0.90 150 5.23 0.10 14.47 KM 1+200 0.132 0.61 150 1.36 0.10 1.64 KM 1+600 0.183 0.72 150 1.46 0.10 2.89 KM 3+400 0.223 0.95 150 2.94 0.10 9.34 KM 3+700 0.217 0.78 150 3.07 0.10 7.79 KM 4+800 0.179 0.75 150 5.89 0.10 11.86 4.2.XÁC ĐỊNH KHẨU ĐỘ CỐNG VÀ TÍNH TOÁN THỦY LỰC: Phương pháp chung là đưa ra các phương án chọn khẩu độ cống theo chế độ chảy từ đó xác định chiều sâu nước dâng H(m), vận tốc nước chảy V(m), hình thức gia cố, xác định khả năng thoát nước của cống (xác định khẩu độ cống). 4.2.1.Phạm vi sử dụng chế độ dòng chảy trong cống theo điều kiện của đường: Chế độ chảy không áp : được dùng ở các đoạn đường đắp thấp. Chế độ chảy bán áp : được dùng ở đoạn đường đắp cao. Chế độ chảy có áp : chỉ có ở cống có cửa vào làm theo dạng dòng chảy. Được dùng ở chổ suối sâu, nền đất cần thiết phải đắp cao. GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 29
  30. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường 4.2.2.Chế độ làm việc của cống: Tùy theo chiều sâu ngập nước trước cống và tùy theo loại miệng cống mà cống có thể làm việc theo các chế độ sau đây : Không áp : nếu H ≤ 1.2hcv đối với miệng cống loại thường và 1.4hcv đối với miệng cống theo dạng dòng chảy. Bán áp : nếu H > 1.2hcv và miệng cống thông thường, trường hợp này ở cửa cống nước ngập toàn bộ nhưng tiếp theo đó thì nước chảy ở mặt thoáng tự do. Có áp : nếu H > 1.4hcv và miệng cống làm theo dạng dòng chảy và độ dốc nhỏ hơn độ dốc ma sát, trường hợp này trên phần lớn chiều dài cống, nước ngập hoàn toàn, chỉ có cửa ra mới có thể có mặt thoáng tự do. Trong đó: H : chiều cao nước dâng trước cống. hcv : chiều cao cống ở cửa vào. Khi mực nước ngập trước cống khá lớn chế độ chảy có áp có thể xảy ra cả cho trường hợp miệng cống thông thường. Nhưng hiện tượng ấy không xảy ra liên tục và cống vẫn thường làm việc theo chế độ bán áp. Để bảo đảm an toàn loại này cần tính toán theo chế độ bán áp. Nói chung khẩu độ cống được xác định theo chế độ không áp. Trường hợp cá biệt trên đường ôtô và đôi khi trên đường thành phố cho phép thiết kế theo chế độ bán áp và có áp nhưng phải có biện pháp về cấu tạo đảm bảo sự ổn định của cống và nước không thấm qua nền đường. Để những vật trôi có thể chảy qua cống không áp, mực nước chảy trong cống ở cửa vào phải có một khoảng trống bằng d/4 nhưng phải lớn hơn 0,25m. 4.2.3.Các trường hợp tính toán thủy lực cống: Tùy theo điều kiện cụ thể tính toán cống có thể phân ra hai trường hợp : Biết mực nước dâng cho phép (cao độ nền đường cho phép), tốc độ nước chảy cho phép (biết được loại vật liệu gia cố ở thượng lưu và hạ lưu cống) cần xác định khả năng thoát nước của cống (xác định khẩu độ cống). Biết được lưu lượng nước chảy mà cống cần phải thoát, xác định một số phương án khẩu độ cống và các yếu tố thủy lực H và v. Dựa vào H và v định cao độ nền đường tối thiểu, biện pháp gia cố thượng lưu, hạ lưu cống và tiến hành so sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để quyết định phương án có lợi nhất. GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 30
  31. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Từ Qp và chọn cấu tạo cống tròn làm việc theo chế độ không áp, miệng cống loại thường (loại I) tra bảng ta xác định được d(m), H(m), V(m/s). Chiều cao đắp nhỏ nhất đối với cống được chọn từ giá trị lớn trong hai giá trị tính theo hai điều kiện sau: min P% Điều kiện 1 : H tk1 = H d + 0.5m. P% H d : mực nước dâng trước công trình ( kể cả chiều cao nước dềnh và sóng vỗ vào mặt mái dốc của nền đường) ứng với tầng suất lũ p%. Điều kiện 2 : Cao độ đường đỏ tại vị trí công trình phải đảm bảo điều kiện xe vận chuyển vật liệu và thiết bị thi công đi trên cống không làm vỡ cống, muốn vậy phải đảm bảo 0,5m đất đắp trên đỉnh cống (tức là khoảng cách từ đỉnh cống đến đáy kết cấu áo đường ≥ 0,5m. Trong trường hợp điều kiện này không thỏa mãn thì phải giảm khẩu độ cống (đường kính trong của cống) và tăng số cửa cống, nếu biện pháp này cũng không thỏa mãn thì phải dùng cống bản (loại cống cho phép xây dựng mặt đường xe chạy ngay trên cống mà không cần có lớp đất trên đỉnh cống). min H tk 2 =  + 2x +  hađ  : đường kính trong của cống (m).  : chiều dày thành cống (m) h ađ : tổng chiều dày kết cấu áo đường (m). Chiều cao đắp nền đường tối thiểu cho cống chảy không áp được xác định theo công thức sau: min H nd =  + 2x + 0.5 (m). Chiều dài của cống phụ thuộc chiều rộng nền đường, chiều cao đất đắp, độ dốc mái taluy tại vị trí đặt cống. Chiều dài cống được xác định bằng công thức: Lc = Bn+ 2m(Hnđ -  - 2) Bn : bề rộng nền đường, Bn = 9(m). m : hệ số mái taluy m = 1.5. Hnđ : chiều cao đắp nền đường (m).  : đường kính trong của cống.  : chiều dày thành cống. ( = 0.1 m) Dựa vào lưu lượng Qp ở 2 phương án trên, ta chọn như sau: Bảng xác định khẩu độ cống phương án I : Đường Chiều Chiều Chiều dài Chiều 3 Lý trình Qp(m /s) kính trong Bn(m) dày cao cống dài cống (m) cống  đắp Lc(m) cống GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 31
  32. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường (m) nền chọn(m) (m) Km1+400 4.33 11.00 9 0.1 3.08 14.64 15 Km1+800 8.63 21.00 9 0.1 2.10 10.20 12 Km3+100 10.04 21.50 9 0.1 2.23 10.59 12 Km3+800 7.46 11.00 9 0.1 2.48 10.59 12 KM 4+600 12.27 21.75 9 0.1 2.40 11.20 12 Bảng xác định khẩu độ cống phương án II: Chiều Chiều Chiều Chiều dài dài Q (m3 Khẩu độ B (m dày Lý trình p n cao đắp cống cống /s) cống (m) ) cống  nền (m) L (m) chọn(m (m) c ) KM 0+800 14.47 21.75 9 0.1 2.26 10.68 12 KM 1+200 1.64 10.75 9 0.1 1.93 11.94 12 KM 1+600 2.89 10.75 9 0.1 2.23 10.59 12 KM 3+400 9.34 21.50 9 0.1 2.40 10.35 12 KM 3+700 7.79 21.50 9 0.1 2.30 10.48 12 KM 4+800 11.86 21.75 9 0.1 2.37 10.26 12 4.3.BẢNG TỔNG HỢP KHẨU ĐỘ CỐNG CHO CẢ HAI PHƯƠNG ÁN TUYẾN: BẢNG CHỌN LOẠI CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC PHƯƠNG ÁN I Cống Loại công Q Lý trình Số Đường Chiều Chiều trình (m3/s) Lượng kính(m) Dài(m) DàiChọn(m) Cống tròn KM 0+800 1 1 14.64 15 4.33 BTCT Cống tròn KM 1+200 2 1 10.20 12 8.63 BTCT Cống tròn KM 1+600 2 1.5 10.59 12 10.04 BTCT Cống tròn KM 3+400 1 1 10.59 12 7.46 BTCT GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 32
  33. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Cống tròn KM 3+700 2 1.75 11.20 12 12.27 BTCT BẢNG CHỌN LOẠI CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC PHƯƠNG ÁN II Cống Loại công Lý trình Số Đường Chiều Chiều Q (m3/s) trình Lượng kính(m) Dài(m) DàiChọn(m) Cống tròn KM 0+800 2 1.75 10.68 12 14.47 BTCT Cống tròn KM 1+200 1 0.75 11.94 12 1.64 BTCT Cống tròn KM 1+600 1 0.75 10.59 12 2.89 BTCT Cống tròn KM 3+400 2 1.50 10.35 12 9.34 BTCT Cống tròn KM 3+700 2 1.50 10.48 12 7.79 BTCT Cống tròn KM 4+800 2 1.75 10.26 12 11.86 BTCT GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 33
  34. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường CHƯƠNG V: THIẾT KẾ TRẮC DỌC CÁC NGUYÊN TẮC KHI THIẾT KẾ TRẮC DỌC: Khi thiết kế trắc dọc cần xác định các điểm khống chế. Các điểm khống chế trên trắc dọc là những điểm nếu không đảm bảo được sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ công trình, ảnh hưởng chất lượng, phương pháp xây dựng như : cao độ nền đường đắp bãi sông, trên cống, nền đường chổ bị ngập nước, cao độ khống chế, việc phải làm tường chắn. Cao độ nền đường qua bãi sông phải tính toán cho mép nền đường cao hơn mức nước tính toán, có xét đến mực nước dềnh và chiều cao sóng vỗ lên mái dốc ít nhất trên 0,5m. Cao độ của nền đường trên cống phải đảm bảo chiều dày đất đắp ở trên tối thiểu là 0,5m để tải trọng phân bố rộng trên cống. Khi chiều dày áo đường lớn 0,5m ; chênh cao giữa mặt đường và đỉnh cống phải đủ để bố trí áo đường. Trong trường hợp không đảm bảo điều kiện này, phải hạ cống hoặc bố trí loại cống chịu lực trực tiếp như cống bản. Trắc dọc của đường thiết kế tính theo mép nền đường gọi là đường đỏ. Trắc dọc của mặt đất thiên nhiên tính theo tim đường gọi là đường đen. Cao độ các điểm của đường thiết kế gọi là cao độ thiết kế (cao độ đường đỏ), cao độ các điểm của đất thiên nhiên gọi là cao độ tự nhiên (cao độ đường đen). Khi thiết kế trắc dọc cần chú ý những điểm sau : Ở những nơi địa hình núi khó khăn có thể thiết kế đường đỏ với độ dốc tăng thêm lên 1% nhưng độ dốc dọc lớn nhất không vượt quá 11%. Đường đi qua khu dân cư không nên làm dốc dọc quá 4%. Trong đường đào, độ dốc dọc tối thiểu là 0,5% nhưng đối với trường hợp khó khăn có thể là 0,3% nhưng chiều dài đoạn dốc này không dài quá 50m. Chiều dài đoạn có dốc dọc không được quá dài, khi vượt quá quy định trong Bảng 16 TCVN 4054-05 phải có các đoạn chêm dốc 2,5% và có chiều dài đủ bố trí đường cong đứng. Chiều dài tối thiểu đoạn đổi dốc phải đủ để bố trí đường cong đứng và không nhỏ hơn các quy định ở Bảng 17 TCVN 4054-05. GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 34
  35. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 6.1.GIỚI THIỆU CHUNG: Áo đường là công trình được xây dựng trên nền đường bằng nhiều tầng lớp vật liệu có độ cứng và cường độ lớn hơn so với đất nền đường để phục vụ cho xe chạy, trực tiếp chịu tác dụng phá hoại thường xuyên của các phương tiện giao thông và của các nhân tố thiên nhiên (mưa gió, sự biến động nhiệt độ). Kết cấu áo đường ôtô có thể gồm tầng mặt (một hay hai ba lớp), tầng móng (lớp móng trên, lớp móng dưới). Kết cấu áo đường có thể đặt trên lớp đáy móng hoặc đặt trực tiếp trên phần nền đất trên cùng của nền đường. Tùy loại mặt đường (cứng hoặc mềm), tùy theo lưu lượng thiết kế và cấp hạng đường, kết cấu áo đường có thể được thiết kế đủ các tầng, lớp nói trên nhưng cũng có thể gồm một hay hai lớp đảm nhiệm nhiều chức năng. 6.1.1.Tầng mặt : Ở phần trên của kết cấu áo đường chịu tác dụng trực tiếp lực thẳng đứng và lực ngang của xe đều lớn, và chịu tác dụng của các nhân tố thiên nhiên (nước mưa, nắng, nhiệt độ thay đổi ). Trong kết cấu áo đường tầng mặt là đắt tiền nhất nên khi sử dụng phải thiết kế sao cho lớp của tầng mặt có bề dày tối thiểu nhưng phải bảo đảm các điều kiện chỉ tiêu kỹ thuật cần phải kiểm tra trong tính toán kết cấu áo đường. 6.1.2.Tầng móng : Ở phần dưới của kết cấu áo đường, chỉ chịu lực thẳng đứng. Nhiệm vụ của tầng móng là truyền và phân bố lực thẳng đứng để khi truyền đến nền đất thì ứng suất sẽ giảm đến một mức độ đất nền đường có thể chịu đựng được mà không tạo nên biến dạng thẳng đứng hoặc biến dạng trượt quá lớn. Vì lực thẳng đứng truyền xuống ngày càng bé đi nên để tiết kiệm, tầng móng có thể gồm nhiều lớp bằng các vật liệu khác nhau có cường độ giảm dần từ trên xuống. Do không chịu tác dụng phá hoại bề mặt như ở tầng phủ nên vật liệu làm các lớp này không yêu cầu cao như với tầng phủ mà có thể cấu tạo chúng bằng các vật liệu rời rạc. Vật liệu tầng móng có thể dùng loại rời rạc nhưng phải đảm bảo có độ cứng nhất định và có cường độ giảm dần theo chiều sâu, do vậy tầng móng có thể bố trí vài lớp vật liệu khác nhau với loại có cường độ thấp hơn ở dưới và có thể tận dụng vật liệu địa phương. 6.1.3.Phân loại áo đường : Áo đường được phân làm hai loại : áo đường cứng và áo đường mềm. Áo đường cứng : là kết cấu áo đường có lớp mặt hoặc lớp móng làm bằng bê tông xi măng, loại vật liệu có cường độ cao, đặc tính biến dạng và cường độ của nó thực tế không phụ thuộc vào sự biến đổi của nhiệt độ. GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 35
  36. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Áo đường mềm : là loại áo đường có khả năng chống biến dạng không lớn, có độ cứng nhỏ nên cường độ chịu uốn thấp. Trừ mặt đường bê tông xi măng thuộc loại áo đường cứng, tất cả các áo đường làm bằng vật liệu hỗn hợp đá nhựa (bê tông nhựa ) bằng sỏi đá, đất hoặc đá, đất gia cố chất liên kết vô cơ (xi măng, vôi ) hay chất liên kết hữu cơ (bitum, guđơrông ) đều được xem là thuộc loại áo đường mềm. Có nhiều phương pháp để tính kết cấu áo đường. Ở đây ta áp dụng tính toán kết cấu áo đường theo quy trình thiết kế áo đường mềm (22 TCN 211-06). 6.2.CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG: Để đảm bảo xe chạy an toàn, êm thuận, kinh tế, bảo đảm đạt các chỉ tiêu khai thác, vận doanh có hiệu quả nhất thì việc thiết kế và xây dựng áo đường cần phải đạt được các yêu cầu cơ bản dưới đây : Áo đường phải có đủ cường độ chung và tại mổi điểm riêng trong mỗi tầng, lớp vật liệu phải biểu thị qua khả năng chống lại biến dạng thẳng đứng, biến dạng trượt, biến dạng co, dãn do chịu kéo, uốn, hoặc do nhiệt độ, đồng thời phải có đủ sức chịu đựng các tác dụng phá hoại bề mặt của xe cộ (chống bong bật, chống tạo vết hằn bánh xe) và thiên nhiên. Hơn nữa cường độ và sức chịu đựng này phải ít thay đổi theo điều kiện thời tiết, khí hậu tức là phải ổn định về cường độ, do vậy cấu trúc vật liệu và hình dạng bề mặt mặt đường phải tạo điều kiện thoát nhanh nước mưa khỏi phần xe chạy. Mặt đường phải đảm bảo đạt được độ bằng phẳng nhất định để giảm sức cản lăn, giảm sóc khi xe chạy do đó nâng cao được tốc độ xe chạy, giảm tiêu hao nhiên liệu và kéo dài tuổi thọ của xe và các phụ tùng. Đây là một yêu cầu và một phương hướng quan trọng để hạ gía thành vận tải. Nó có liên quan chặt chẽ với cường độ áo đường vì nếu cường độ thấp thì mặt đường càng dễ bị biến dạng gây lồi lõm, bong bật, ổ gà Để bảo đảm độ bằng phẳng khi thiết kế phải nghiên cứu chọn kết cấu tầng lớp thích hợp (nhất là các lớp bề mặt) và chú ý trước đến các biện pháp kỹ thuật và công nghệ thi công. Bề mặt áo đường phải có đủ độ nhám nhất định (nhất là khi trời mưa) để nâng cao hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường tạo điều kiện tốt cho xe chạy an toàn với tốc độ cao và trong trường hợp cần thiết có thể dừng xe nhanh chóng. Áo đường càng sản sinh ít bụi càng tốt. Bụi là do xe cộ phá hoại, bào mòn mặt đường, bụi làm giảm tầm nhìn, gây tác dụng xấu đến hành khách, hàng hóa, các bộ phận máy móc của xe và làm bẩn môi trường. Không phải lúc nào áo đường cũng phải có đủ các phẩm chất đáp ứng các yêu cầu nói trên một cách tốt nhất, vì vậy sẽ rất tốn kém, nhất là khi cường độ vận tải còn thấp. Do đó người thiết kế phải xuất phát từ các yêu cầu thực tế, ý nghĩa xây dựng đường để đưa ra những kết cấu mặt đường thích hợp thỏa mãn ở mức độ khác nhau các yêu cầu trên. 6.2.1.Xác định tải trọng tính toán : GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 36
  37. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường 6.2.1.1.Tải trọng tính toán tiêu chuẩn : Tải trọng tính toán tiêu chuẩn theo quy định ở 22 TCN 211-06(trang 37) đối với kết cấu áo đường mềm . Đối với mạng lưới giao thông chung thì tải trọng tiêu chuẩn 100 kN TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN TIÊU CHUẨN Tải trọng trục tiêu chuẩn Aùp lực tính toán trên mặt Đường kính vệt bánh xe, P (kN) đường, p (Mpa) D (cm) 100 0.6 33 6.3. THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG THEO TIÊU CHUẨN 22TCN 211-06: 6.3.1 Số liệu ban đầu: Thiết kế kết cấu áo đường mềm của phần xe chạy cho tuyến đường phố chính 6 làn xe, có dải phân cách giữa và có dải phân cách bên tách riêng làn dành cho xe đạp và xe thô sơ. Công thức tính lưu lượng xe từng loại ở năm tương lai t 0 t-1 n i= n i (1+q) (xqđ/ngđ) Theo kết quả điều tra dự báo tại năm cuối của thời hạn thiết kế 15 năm như ở Bảng với quy luật tăng trưởng xe trung bình năm q = 10% năm. Dự báo thành phần xe ở năm cuối thời hạn thiết kế Trọng lượng Khoảng Lượng xe trục Pi (kN) Số Số bánh của mỗi cách giữa 2 chiều n Loại xe trục cụm bánh ở trục i các trục sau (xe/ngày Trục Trục sau sau (m) đêm) trước sau Xe 2 trục 4 Tấn 13 40 1 Cụm bánh đôi - 175 5 Tấn 18 50 1 Cụm bánh đôi - 350 6 Tấn 20 60 1 Cụm bánh đôi - 700 8 Tấn 28 80 1 Cụm bánh đôi - 350 Xe 3 trục 9.5 Tấn 45 95 2 Cụm bánh đôi 1.4 437 10 Tấn 48 100 2 Cụm bánh đôi 1.4 437 11 Tấn 50 110 2 Cụm bánh đôi 1.4 437 Xe buýt nhỏ 25 40 1 Cụm bánh đôi - 175 6.3.2. Trình tự tính toán thiết kế áo đường làm mới: 6.3.2.1. Tính số trục xe tính toán trên một làn xe của phần xe chạy sau khi quy đổi về trục trên chuẩn 100 kN Tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 120 kN: Việc tính toán quy đổi được thực hiện theo biểu thức: GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 37
  38. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường k 4.4 Pi N c1.c2 .ni I 1 100 Với C1 = 1+1,2(m-1) và C2 = 6,4 cho các trục trước và trục sau loại mỗi cụm bánh chỉ có 1 bánh và C2 = 1,0 cho các trục sau loại mỗi cụm bánh có hai bánh (cụm bánh đôi) Việc tính toán được thực hiện như ở bảng dưới. Kết quả tính được N = 2016 trục xe tiêu chuẩn / ngày đêm. Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục tiêu chuẩn 100 kN K/c Pi 4,4 giữa C1.C2.ni.( ) Số bánh xe 100 Pi Số trục các Loại xe của mỗi cụm C1 C2 ni (kN) (trục) trục bánh xe sau (m) Trục 13 1 1 0 1 6,40 175 0 Xe 2 trục trước 4T Trục sau 40 2 1 0 1 1,00 175 3 Trục 18 1 1 0 1 6,40 350 0 Xe 2 trục trước 5T Trục sau 50 2 1 0 1 1,00 350 17 Trục 20 1 1 0 1 6,40 700 0 Xe 2 trục trước 6T Trục sau 60 2 1 0 1 1,00 700 74 Trục 28 1 1 0 1 6,40 350 8 Xe 2 trục trước 8T Trục sau 80 2 1 0 1 1,00 350 131 Trục 45 1 1 0 1 6,40 437 83 Xe 3 trục trước 9.5T Trục sau 95 2 2 1.4 1 1,00 437 349 Trục 48 1 1 0 1 6,40 437 111 Xe 3 trục trước 10T Trục sau 100 2 2 1,4 1 1,00 437 437 Trục 50 1 1 0 1 6,40 437 132 Xe 3 trục trước 11T Trục sau 110 2 2 1.4 1 1,00 437 665 Trục 25 1 1 0 1 6,40 175 3 Xe buýt trước nhỏ Trục sau 40 2 1 0 1 1,00 175 3 GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 38
  39. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Ntk=2016(trục/ng.đ.2chiều) * Vì tải trọng trục dưới 25 kN (2,5 tấn) nên không xét đến khi quy đổi (xem mục 3.2.3- 22TCN211-06) Vì khoảng cách các trục sau lớn hơn 3,0 m nên việc quy đổi được thực hiện riêng từng trục, tức là C1=2,0 (xem mục 3.2.3- 22TCN211-06). 6.3.2.2. Tính số trục xe tính toán tiêu chuẩn trên 1 làn xe Ntt Ntt = Ntk.fL Vì đường thiết kế có 2 làn và khong có dải phân cách giữa nên theo 3.3.2 lấy fL= 0,55 Vậy Ntt = 2016× 0,5 = 1109 (trục/làn.ngày đêm) 6.3.2.3. Tính số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính toán 15 năm [(1 q)t 1] N 365.N 3,387.106 (trục) e q(1 q)t 1 t A. Kết cấu áo đường PA1 A.1. Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường Chọn móng trên bằng đá dăm gia cố xi măng có cường độ chịu nén theo 22 TCN 245 bằng 600Mpa và móng dưới bằng cấp phối đá dăm loại I theo 22 TCN 334-06; Tầng mặt bằng 2 lớp bê tông nhựa chặt loại I, tổng bề dày tối thiểu của tầng mặt này phải tuân thủ quy định ở mục 2.2.9: Nếu theo tổng số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong 15 năm trên 1 làn 6 xe Ne=3,387.10 (truc) thì tổng bề dày tối thiểu 2 lớp bê tông nhựa phải là 9 cm (Bảng 2.2 mục 2.2.9) và vì chúng được đặt trên lớp móng nửa cứng nên tối thiểu phải là 14-18 cm nhưng không nhỏ hơn bề dày lớp móng nửa cứng; Các đặc trưng tính toán của nền đất và các lớp vật liệu xác được tập hợp ở Bảng dưới cùng với cấu tạo kết cấu dự kiến bảo đảm được quy định ở mục 2.4.2 về bề dày tối thiểu mỗi lớp kết cấu. Dự kiến cấu tạo kết cấu thiết kế và các đặc trưng tính toán của mỗi lớp kết cấu Bề E (Mpa) dày Tính Rku C Lớp kết cấu (từ dưới lên) Tính về Tính về #(độ) lớp về (Mpa) (MPa) độ võng kéo uốn (cm) trượt Đất nền á sét ở độ ẩm tương 40 0,028 14 đối tính toán 0,6 Cấp phối đá dăm loại II 18 250 250 250 Cấp phối đá dăm loại I 17 300 300 300 Đá dăm gia cố xi măng 14 600 600 600 0,8 BTN C20 8 350 250 1600 2,0 BTN C10 6 420 300 1800 2,8 A.2. Tính toán kiểm tra cường độ chung của kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 39
  40. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường 3 1 k.t1/3 Etb ' E1 1 k a/ Việc đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo biểu thức (3.5): h2 E2 Với k= và t = ; Kết quả tính đổi tầng như ở Bảng dưới h1 E1 Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb Ei E2 h2 Etb’ Lớp kết cấu t = hi (cm) k = Htb (cm) (MPa) E1 h1 (Mpa) Cấp phối đá dăm loại II 250 18 18 250.0 Cấp phối đá dăm loại I 300 1.200 17 0.944 35 273.5 Đá gia cố xi măng 600 2.194 14 0.400 49 349.9 BTN C20 350 1.000 8 0.163 57 349.9 BTN C10 420 1.200 6 0.105 63 356.2 H H 63 b/ Xét đến hệ số điều chỉnh â=f( )Với = = 1,909 D D 33 Tra Bảng 3.6 được â=1,22. Vậy kết cấu nhiều lớp được đưa về kết cấu 2 lớp với lớp trên dc dày 69cm có mô đun đàn hồi trung bìnhEtb =â.Etb’=1,22 × 356,2= 434,57(Mpa) c/ Tính Ech của cả kết cấu: sử dụng toán đồ Hình 3.1 H Eo 40 = 1,909; = = 0,093 D 434,57 Ech Từ 2 tỷ số trên tra toán đồ Hình 3-1 được = 0,491 E1 Vậy Ech= 434,57 × 0,491 = 213,37 Mpa d/ Nghiệm lại điều kiện (3-4) theo mục 3.4.1; phải có: dv Ech Kcd .Eyc - Vì số trục xe tính toán trong 1 ngày đêm trên 1 làn xe là 1109trục/làn.ngàyđêm nên tra Bảng 3-4 tìm được Eyc =193.64 Mpa - Đường có 2 làn xe nên theo Bảng 3-3, chọn độ tin cậy thiết kế là 0,90. Theo Bảng 3-2 xác dv dv định được Kcd =1,1 và Kcd .Eyc=1,1×193,64=213MPa Kết quả nghiệm toán: dv Ech= 213,37 > K cd .E yc = 213 MPa Cho thấy với cấu tạo kết cấu dự kiến bảo đảm đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép. A.3. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất a/ Tính Etb của cả 5 lớp kết cấu: - Việc đổi tầng về hệ 2 lớp được thực hiện như ở Bảng dưới GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 40
  41. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb’ Ei E2 h2 Htb Etb’ Lớp kết cấu t = hi (cm) k = (MPa) E1 h1 (cm) (Mpa) Cấp phối đá dăm loại 250 18 18 250.0 II Cấp phối đá dăm loại 300 1.200 17 0.944 35 273.5 I Đá gia cố xi măng 600 2.194 14 0.400 49 349.9 BTN C20 250 0.715 8 0.163 57 334.5 BTN C10 300 0.897 6 0.105 63 331.1 Ghi chú bảng : trừ 2 số có thể hiện phép tính, các số khác đều giống như ở bảng trước đó. H 63 - Xét đến hệ số điều chỉnh â theo ( = ) tương tự như tính ở điểm 5 nêu trên. D 33 â=1,22 Do vậy : Edc= 1,22 × 331,1 = 403,94 MPa b/ Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất Tax: H 63 E1 Etb 403,94 = =1,909; = = = 10,10; D 33 E2 Eo 40 T Theo biểu đồ Hình 3-2, với góc nội ma sát của đất nền #=14o ta tra được ax =0,015 p Vì áp lực lên mặt đường của bánh xe tiêu chuẩn tính toán p=6daN/cm2=0,6MPa Tax= 0,015 × 0,6 = 0,009 MPa c/ Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu áo đường gây ra trong nền đất Tav: Tra toán đồ Hình 3-4 ta được Tav= 0,0006 MPa d/ Xác định trị số Ctt theo (3-8): Ctt= C. k1.k2.k3 - Theo Bảng C = 0,028 MPa - Theo mục 3.5.4 có k1 = 0,6; k2 = 0,65 vì số trục xe tính toán ở đây là 2016 trục/làn.ngày đêm Và k3 = 1,5 (đất nền là bazan tây Nguyên) Vậy Ctt = 0,028 × 0,6 × 0,65 × 1,5 = 0,0164 MPa e/ Kiểm toán lại điều kiện tính toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất Với đường phố chính khu vực, độ tin cậy yêu cầu ở Bảng 3-3 bằng 0,9 do vậy theo Bảng 3- tr 7 kcd =1,1 và với các trị số Tax và Tav tính được ở trên ta có: Tax + Tav =0,009 + 0,0006 = 0,0096 MPa Ctt 0,0164 = =0,0149 MPa 1,1 GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 41
  42. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Kết quả kiểm toán cho thấy 0,0096 < 0,0149 nên điều kiện chống trượt được bảo đảm. A.4. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp bê tông nhựa và đá gia cố xi măng a/ Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bê tông nhựa theo biểu thức: óku= ku .p.kb ku Rtt óku # ku Kcd ku Rtt = k1×k2×Rku Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb' 2 2 Ei E hi h Lớp kết cấu t = k= Htb (cm) Etb’ (Mpa) (MPa) E1 (cm) h1 cấp phối đá dăm loại 2 250 18 18 250.0 cấp phối đá dăm loại 1 300 1.200 17 0.944 35 273.5 đá dăm gia cố xi măng 600 2.194 14 0.400 49 349.9 BTN C20 1600 4.573 8 0.163 57 456.4 BTN C10 1800 3.944 6 0.105 63 536.2 Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bê tông nhựa: - Đối với bê tông nhựa lớp dưới: dc + Tính Etb của các lớp KC dưới lớp BTN lớp dưới Moduyn đàn hồi các lớp KC dưới lớp BTN Etb'= 349,88 (Mpa) Tổng bề dày lớp dưới lớp BTN lớp dưới H= 49 cm  H/D =49/33 = 1,48 (1)  Hệ số điều chỉnh â= 1,1746 dc E tb = E’tb×â=410,97 (Mpa) dc Với E0/Etb = 40/410,97=0,0973 (2) Từ 2 tỉ số (1) và (2) tra toán đồ Hình 3-1 - 22TCN211-06, ta được: Ech.m =0,4249 Vậy Ech.m= 410,97 × 0,4249=174,62 (Mpa) Tìm  ku ở đáy lớp BTN lớp dưới bằng cách tra toán đồ hình 3-5 với: h1=14cm 1600x8 + 1800x6 E1 = =1685,71(MPa) 8 + 6 h1/D = 14/33 =0,42 (3) E1/Ech.m = 1685,71/ 174,62= 9,65 (4) Từ (3) và (4) Tra toán đồ hình 3-5:  ku = 1,51 Chọn kb =0,85 Vậy  ku = 1,51 × 0,6 × 0,85 = 0,7701 (MPa) - Đối với lớp BT nhựa lớp trên: GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 42
  43. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Tìm Ech.m ở mặt lớp dưới lớp BTN lớp trên: dc => Tính Etb của các lớp KC dưới lớp BTN lớp trên Moduyn đàn hồi các lớp KC dưới lớp BTN Etb'=456,4 (MPa) Tổng bề dày các lớp dưới lớp BTN lớp dưới H=57 cm => H/D = 57/33 =1,73 (5) =>HS điều chỉnh â = 1,1964 dc => Etb =Etb' ×â=545,99(MPa) dc Với Eo/Etb = 40/545,99 =0,0733 (6) Từ 2 tỉ số (5) và (6) tra toán đồ Hình 3-1 - QT 211-06, ta được: dc Ech.m/Etb =0,41151 Vậy Ech.m =545,99 × 0,411151 = 224,68 (MPa) Tìm  ku ở đáy lớp BTN lớp trên bằng cách tra toán đồ hình 3-5 với: h1=6,0cm E1 =1800(MPa) h1/D = 6/33 =0,182 (7) E1/Ech.m = 1800 / 224,68 = 8,01 (8) Từ (7) và (8) Tra toán đồ hình 3-5:  ku =1,81 Chọn kb =0,85 Vậy  ku = 1,81 × 0,6 × 0,85 =0,923 (MPa) b/ Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy các lớp BTN theo 22TCN211-06 ku Rtt Công thức kiểm tra: óku # ku Kcd - Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp BTN theo (3-11) - 22TCN211-06 ku Rtt = k1 . k2 . Rku 11,11 11,11 k1 =0,22 =6 0,22 = 0,4066 Ne (3,39 10 ) (Với Ne là số trục xe tính toán tích lũy trong suốt thời hạn thiết kế) +k2 =1,00 ( vật liệu gia cố chất liên kết vô cơ) Vậy: + Đối với lớp BTN lớp dưới: ku Rtt = k1 . k2 . Rku =0,407 × 1 × 2,2 =0,895 (MPa) + Đối với lớp BTN lớp trên: ku Rtt = k1 . k2 . Rku =0,407 × 1 × 2,8 =1,138 (MPa) ku K.toán điều kiện trên với hệ số cường độ về kéo uốn Kcd = 1,10 + Đối với lớp BTN lớp dưới: óku =0,7701 Đạt Vậy kết cấu dự kiến đảm bảo điều kiện kéo uốn + Đối với lớp BTN lớp trên: óku =0,923 Đạt Vậy kết cấu dự kiến đảm bảo điều kiện kéo uốn c/ Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy lớp móng bằng đá gia cố xi măng. Đổi các lớp phía trên (kể từ mặt lớp đá gia cố xi măng trở lên) về 1 lớp ta có: h1 = 6+8 = 14 cm GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 43
  44. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường 1600 8 1800 6 E1= =1686 MPa 14 m Tính Ech của các lớp phía dưới lớp đá gia cố xi măng: Theo kết quả ở trên có Etb’ = 349,88 và Htb = 35 cm (của 2 lớp cấp phối đá dăm). Xét thêm H 35 hệ số điều chỉnh â=f( = =1,061) ta có D 33 dc Etb =349,88 × 1,061 = 371,223 MPa m Tra toán đồ 3-1 để tìm Ech với H E0 40 =1,061và dc = 0,108 D Etb 371,223 Ech.m Tra toán đồ Hình 3-1 ta được =0,378. Vậy có Ech.m=0,378 × 371,223= 140,322 Mpa Tìm  ku ở đáy lớp gia cố xi măng bằng cách tra toán đồ Hình 3.6 với 1 1685,71 14 600 14 H 17 E1 1142,86 E1= 1142,86 ; = =0,52 ; 8,1446 14 14 D 33 Ech.m 140,322 Kết quả tra toán đồ được  ku =1,2 Với p = 0,6 MPa, tính ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp đá gia cố xi măng theo biểu thức (3.11):  ku = 1,2×0,6×0,85 = 0,612 MPa ku ku Kiểm toán theo điều kiện (3-9) với Rtt xác định theo 3-11và hệ số cường độ Kcd =1,1 (điều 3.6.1) 2,86 Ở đây trong (3-11) theo mục 3.6.3 xác định được k 14,95 (công thức 1 (3,387.10 6 ) 0,11 3.13) và k2 = 1; từ đó: ku Rtt k1.k2.Rku = 14,95 × 1,0 × 0,8 = 11,96 MPa ku Rtt 11,96 Như vậy  ku =0,612 < ku = 10,873 , kết cấu dự kiến thiết kế bảo đảm đủ cường K cd 1,10 độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn đối với lớp đá gia cố xi măng. A.5. Kết luận Các kết quả kiểm toán theo trình tự tính toán như trên cho thấy kết cấu dự kiến bảo đảm được tất cả các điều kiện về cường độ, do đó có thể chấp nhận nó làm kết cấu thiết kế. B. Kết cấu áo đường PA2 Vì địa chất, cấp đường và tốc độ thiết kế của cả 2 phương án tuyến là như nhau nên ta chọn kết cấu áo đường của 2 phương án như nhau. GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 44
  45. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường CHƯƠNG VII: KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP Đối với nền đường đắp. Mặt cắt ngang của nền đắp 1 .5 : 1 1 : . H 5 1 12.72 14.50 16.41 18.43 20.58 mH B mH Diện tích nền đắp Fđắp = (B+mH)*H h(m) mH bK B bK mH Công thức xác định khối lượng đắp : H V (B mH )H L 5 m dap tb tb . 5 1 . : 0 1 Trong đó: H tb (H i H i 1/2) Hi : cao độ thi công của cọc thứ i. L : khoảng cách giữa 2 cọc. Đối vơi nền đường đào Mặt cắt ngang nền đào mH K B K mH H 1 : 1 B1 Diện tích đào Fđào (B1 mH)H 2k k : diện tích rãnh. Công thức xác định khối lượng đào: Vdao [(B1 mH tb )H tb 2ω k ]L Trong đó: GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 45
  46. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường H tb (H i H i 1/2) Hi : cao độ thi công của cọc thứ i. L : khoảng cách giữa 2 cọc. bk 0,4 k h 2 bk =1,5h + 0,4 +1,5h =1,5x0,4 + 0,4+1,5x0,4 = 1,6 (m). B = 9m (bề rộng nền đường). B1 = 9 + 2(0,4 + 2x0,4)=11,4m m =1 (hệ số mái dốc nền đường). Sau khi tính khối lượng đào đắp dọc theo chiều dài tuyến ta chưa xét đến khối lượng lượng hiệu chỉnh do chênh lệch thi công, do xây dựng kết cấu áo đường, do đào bỏ lớp đất hữu cơ. Kết quả tính toán được lập thành bảng sau (xem phần phụ lục) GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 46
  47. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường CHƯƠNG VIII: BIỂU ĐỒ VẬN TỐC XE CHẠY 8.1.MỤC ĐÍCH : Tốc độ xe chạy và thời gian xe chạy là hai yếu tố quan trọng nói lên chất lượng sử dụng của một tuyến đường. Ảnh hưởng đến chi phí vận doanh và khai thác, làm chỉ tiêu so sánh để chọn phương án trong bài toán về kinh tế kỹ thuật. 8.2.ĐẶC ĐIỂM CỦA BIỂU ĐỒ VẬN TỐC XE CHẠY: Đồ thị tốc độ xe chạy thường được vẽ trực tiếp trên trắc dọc, trong đó: - Trắc dọc là chiều dài tuyến có cùng tỷ lệ. - Trục tung là tốc độ xe chạy, thường vẽ với tỷ lệ 1cm = 5-10 Km/h. - Đồ thị vẽ cho xe đại diện chạy trên đường (loại xe phổ biến). - Vẽ cho cả hai hướng đi và về. 8.3.TRÌNH TỰ VẼ: 8.3.1.Xác định tốc độ xe chạy cân bằng từng đoạn (theo nguyên tắc tính toán sức kéo): Xe chạy chuyển động đều khi sức cản đơn vị của đường  = f i bằng với sức kéo đơn vị của xe là D, suy ra D = f i. Có D tra biểu đồ nhân tố động lực ta sẽ có Vcb. Trong đó : -5 2 Hệ số ma sát f = fo (1+4,5x10 xV ) fo : phụ thuộc loại mặt đường. Trong thiết kế tuyến đường ta chọn mặt đường là bê tông nhựa ở trạng thái bình thường nên fo = 0,02 = > f = 0,02 (1+4,5x10-5x602) = 0,023 Dấu + khi lên dốc. Dấu – khi xuống dốc. Như vậy ta thấy f lại phụ thuộc vào V. Cho nên đây là một quá trình tính lặp để xác định sơ bộ giá trị Vcb. Ban đầu ta giả định Vo f  Vcb. GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 47
  48. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Vo Vcb Nếu 100 5% thì Vo đúng. Còn không ta hiệu chỉnh lại Vo rồi kiểm tra Vcb lại. Đối với những đoạn dốc hoặc i = 0 thì không xác định được vận tốc cân bằng nên ta lấy vận tốc cân bằng là vận tốc hạn chế của xe tải là 80 Km/h. 8.3.2.Xác định tốc độ hạn chế: (Rosc=1500m;Rmin=125m): * Vhc do đường cong nằm: Với Rmin ≤ R ≤ Rosc thì Vhc = Vthiết kế = 80 Km/h. Với R ≥ Rosc thì Vhc tính theo công thức : Vhc 127R( in ) Trong đó :  = 0,08 (hệ số lực ngang). in = 2% (độ dốc ngang của mặt đường bêtông nhựa nóng). Dấu (+) : khi xe chạy ở phần mặt đường nghiêng về phía bụng đường cong. Dấu (-) : khi xe chạy ở phần mặt đường nghiêng về phía lưng đường cong. * Tại nơi có tầm nhìn hạn chế trên đường cong đứng lồi. * Tại nơi có đường cong đứng lõm. Vhc = 2,55 Rlom * Tại nơi có độ dốc dọc lớn, khi xuống dốc : Độ dốc âm (%) 11 9 7 6 5 4 Vhc ( km/h ) 20 -25 40 60 80 100 120 * Theo chất lượng mặt đường: Trong điều kiện thiết kế mới hoặc không có điều kiện khảo sát thì: Mặt đường cấp thấp và quá độ Vhc = 40 Km/h. Mặt đường tráng nhựa và quá độ tốt Vhc = 60 Km/h. Mặt đường cấp cao đơn giản và bê tông lắp ghép Vhc = 80 Km/h. Mặt đường cấp cao chủ yếu không hạn chế. GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 48
  49. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường * Qua cầu nhỏ và cống không hạn chế tốc độ. Qua cầu trung và cầu lớn tùy trường hợp mà quyết định. * Qua khu dân cư Vhc = 35 Km/h. * Vhc theo điều kiện kỹ thuật của xe: đối với xe tải trung vận tốc hạn chế do điều kiện kỹ thuật bằng 80 Km/h. Nhận xét :vận tốc hạn chế tại một vị trí được lấy là Vhc nhỏ nhất trong các giá trị trên. 8.3.3.Nối các tốc độ khác nhau bằng đường tăng, giảm, hãm tốc : 8.3.3.1.Xác định chiều dài tăng giảm tốc: Khi xe đang chạy ở đoạn dốc này sang đoạn dốc khác, cần có khoảng thời gian để điều chỉnh tốc độ cho phù hợp với điều kiện độ dốc, vận tốc hạn chế Trong khoảng thời gian này xe sẽ di chuyển được một đoạn đường. Đoạn đường này gọi là chiều dài tăng hoặc giảm tốc. 2 2 V2 V1 St,g ( m). 254Dtb ( f i) Trong đó : V1, V2 : vận tốc trước và sau khi tăng giảm tốc. │V1 – V2 │≤ 10 Km/h. Dtb : nhân tố động lực trung bình giữa V1 và V2 f : hệ số sức cản lăn. i : độ dốc dọc của đường. 8.3.3.2.Xác định chiều dài hãm xe : Khi xe đang chạy ở tốc độ cao nhưng do điều kiện phải giảm tốc (xuống tốc độ hạn chế) để đảm bảo an toàn tại đoạn đường đang xét. Dựa vào tốc độ cân bằng của đoạn đường đang chạy và tốc độ hạn chế của đoạn đường mà các xe sắp vào ta cần tính chiều dài cần phải hãm xuống trước khi xe vào đoạn đường khó khăn. GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 49
  50. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường V 2 V 2 S K 1 2 (m) h 254( i) V1, V2 : tốc độ chạy trước và sau khi hãm tốc. K =1,3 – 1,4 : hệ số sử dụng phanh đối với xe tải. = 0,5 (hệ số bám). i : độ dốc dọc của đường. Đoạn hãm được đặt trước Vhc 8.3.2.Xác định tốc độ hạn chế: 1>Vận tốc hạn chế khi xe xuống dốc: * Theo điều kiện cơ học: đối với xe tải nhẹ Vmax = 80km/h * Theo loại mặt đường cấp cao: không hạn chế tốc độ. * Vhc khi xe xuống dốc lấy theo qui định ở bảng sau: i% 11,0 9,0 7,0 6,0 5,0 4,0 Vhc 20  25 40 60 80 100 120 Vì i% = 6 => chọn Vhc = 80km/h. 2>Vận tốc hạn chế khi xe vào đường cong nằm có bán kính bé: Vận tốc hạn chế khi xe vào đường cong nằm có bán kính bé được xác định theo công thức: Vhc 127 R  isc Trong đó: Vhc: Vận tốc hạn chế trong đường cong, km/h. R: Bán kính đường cong nằm.  : Hệ số lực ngang:  0,08  0,1 , chọn  0,1 Ta thấy trên 2 PA tuyến thì bán kính đường cong nằm nhỏ nhất là R = 500m; isc = 2% =>Vhc 127 R ( isc ) 127 500 (0,1 0,02) = 87,3 Km/h 8.4.TÍNH THỜI GIAN XE CHẠY: Dựa vào biểu đồ xe chạy lý thuyết ta tính được thời gian xe chạy và vận tốc xe chạy trên toàn tuyến. Vận tốc trung bình được xác định như sau:  Vtb Ltuyen L T tuyen Vtb GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 50
  51. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Trong đó :  : diện tích hợp giữa biểu đồ và trục hoành. V di V ve = > V pa tb tb tb 2 Tốc độ khai thác tuyến : pa pa VK (0,6 0,7)Vtb BẢNG TÍNH TỐC ĐỘ XE CHẠY VÀ THỜI GIAN XE CHẠY L1 Vtb1đi Ttb1đi 1đi Phương án 1 (m) (Km/h) (Phút) 341494,27 5967,05 57.23 6,26 L2 Vtb2đi Ttb2đi 2đi Phương án 2 (m) (Km/h) (Phút) 326024,44 5800,00 56.21 6,19 L1 Vtb1về Ttb1về Vtb1đi Ttb1đi VKT1 1về Phương án 1 (m) (Km/h) (Phút) (Km/h) (Phút) (Km/h) 345235,28 5967,05 57.86 6.18 57.23 6,26 40.29 L2 Vtb2về Ttb2về Vtb2đi Ttb2đi VKT2 2về Phương án 2 (m) (Km/h) (Phút) (Km/h) (Phút) (Km/h) 326129.87 5800,00 56,23 6.19 56.21 6,19 39.35 GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 51
  52. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường CHƯƠNG IX: LẬP LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT ĐƯỜNG LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 9.1.CÁC CHỈ TIÊU LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN : 9.1.1.Chiều dài tuyến: Phương án 1 : 5967,05 m Phương án 2 : 5800,00 m 9.1.2.Hệ số triển tuyến: bằng chiều dài của tuyến chia cho chiều dài chim bay giữa điểm đầu và điểm cuối của tuyến. L  L0 Trong đó : L : chiều dài thực của tuyến. Lo: chiều dài tuyến theo đường chim bay. 1) BẢNG TÍNH TOÁN Phương án L (m) Lo (m)  Phương án 1 5967,05 4955,00 1.204 Phương án 2 5800,00 4955,00 1.171 9.1.3.Vận tốc trung bình của xe chạy trên tuyến: 1 VKT 40,29Km / h 2 VKT 39,35Km / h 9.2.CHI PHÍ XÂY DỰNG : 9.2.1Chi phí xây dựng nền đường: (Xem bảng tính chi phí xây dựng nền) 9.2.2.Chi phí xây dựng mặt đường: PHƯƠNG ÁN I GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 52
  53. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Chiều dày Khối Đơn giá Thành tiền Vật liệu (cm) lượng (m3) (đ/m3) (đ/m2) BTNC loại C10 6 2506 1273933 3192681201 BTNC loại C20 8 3341 1221998 4083364973 Đá dăm gia cố xi măng 14 5847 1523597 8909551889 CP Đá dăm loại I 17 7100 157866 1120973235 CP Đá dăm loại II 18 7518 150172 1129065629 Tổng cộng 18435636928 PHƯƠNG ÁN II Khối Chiều dày Thành tiền Vật liệu lượng Đơn giá (đ/m3) (cm) (đ/m2) (m3) BTNC loại C10 6 2436 1273933 3103300788 BTNC loại C20 8 3248 1221998 3969049504 Đá dăm gia cố xi măng 14 5684 1523597 8660125348 CP Đá dăm loại I 17 6902 157866 1089591132 CP Đá dăm loại II 18 7308 150172 1097456976 Tổng cộng 16896525239 9.2.3.Chi phí xây dựng cống: Chi Phí Xây Dựng Cống PHƯƠNG ÁN I Tổng chiều Giá cống Thành tiền Loại cống dài (m) (106đ/m) (106 đ) 1.00 51 0.85 43,35 1.50 24 1.30 31,2 1.75 24 1.60 38,4 Tổng : 112,95.106 PHƯƠNG ÁN II Tổng chiều Giá cống Thành tiền Loại cống dài (m) (106đ/m) (106 đ) 0.75 24 0.75 18 1.50 48 1.30 62,4 1.75 48 1.60 76,8 Tổng : 157,2. 106 Tổng chi phí xây dựng: Phương án I Phương án II GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 53
  54. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Chi phí xây dựng nền 1474236091 1336826857 đường Chi phí xây dựng mặt 18435636928 16896525239 đường Chi phí xây dựng cống 112950000 157200000 Tổng : 20022823019 18390552096 9.3.TÍNH CHI PHÍ VẬN DOANH KHAI THÁC: 9.3.1.Khối lượng vận chuyển hàng hóa: Khối lượng vận chuyển hàng hóa trong năm tính toán được xác định theo công thức sau: Q Qi 365* *  *G * N (T/năm). Trong đó: : hệ số lợi dụng trọng tải, lấy  = 0.9  0.95 Ni : cường độ xe chạy loại thứ i.  : hệ số sử dụng hành trình, lấy  = 0.65 G : tải trọng trung bình của các ôtô tham gia vận chuyển (T). 15 Loại xe N Gi Xe 2 trục 4T 175 2,65 Xe 2 trục 5T 350 3,40 Xe 2 trục 6T 700 4,00 Xe 2 trục 8T 350 5,40 Xe 3 trục 9.5T 437 7,00 Xe 3 trục 10T 437 7,40 Xe 3 trục 11T 437 8,00 Xe buýt nhỏ 175 3,25  N iGi Gtb 5,11 T.  N i N : lưu lượng xe chạy trong một ngày đêm ở năm thứ 15 (không kể xe con các loại). Loại xe N15   G (365* *  *G * N) Xe 2 trục 4T 175 0.95 0.65 2.65 104523 Xe 2 trục 5T 350 0.95 0.65 3.4 268211 Xe 2 trục 6T 700 0.95 0.65 4 631085 Xe 2 trục 8T 350 0.95 0.65 5.4 425982 Xe 3 trục 9.5T 437 0.95 0.65 7 689460 GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 54
  55. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Xe 3 trục 10T 437 0.95 0.65 7.4 728858 Xe 3 trục 11T 437 0.95 0.65 8 787955 Xe buýt nhỏ 175 0.95 0.65 3.25 128189 Q = 3764264 Lượng hàng hóa vận chuyển trong 1 năm: Q = 3764264 (T/năm). 9.3.2.Chi phí vận tải hàng hoá S: Chi phí vận tải 1T.Km hàng hóa bao gồm hai thành phần là chi phí biến đổi và chi phí cố định được xác định theo công thức sau: P P S bd cd G GV Trong đó : Pbđ : chi phí biến đổi trung bình cho 1Km hành trình của xe ôtô (đồng/xeKm). Pbđ = λ.e.r (đồng/xeKm) λ = (2.6  2.8) tỷ lệ giữa chi phí biến đổi so với chi phí nhiên liệu. e : lượng tiêu hao nhiên liệu trung bình cho 1Km (lít/xeKm). Xe 3 trục tải trọng 9,5T lấy : 15 lít/100Km => e = 0.15 r = 11000 (giá nhiên liệu, đ/l). = > Pbđ = λer = 2.8*0.15*11000 = 4620 (đồng/xeKm). Pcđ : chi phí cố định. Chi phí cố định là chi phí phải trả khi sử dụng ôtô 1 giờ, không phụ thuộc hành trình (dù thuê để đó không chạy hay thuê chở hàng). Chi phí này gồm các khoản khấu hao xe máy, lương lái xe, các khoản chi cho quản lý phương tiện (lương bộ máy hành chính, chi bảo hiểm, chi phí về gara, và bãi đổ xe ), nó được xác định theo định mức ở các xí nghiệp vận tải ôtô. Pcđ = 10 Pbđ = 10*4620 = 46200 (đồng/xegiờ).  : hệ số sử dụng hành trình, lấy  = 0.65  : hệ số lợi dụng trọng tải, lấy  = 0.9  0.95 G : tải trọng trung bình của các ôtô tham gia vận chuyển (T). Gtb = 5,11 T. GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 55
  56. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường V : tốc độ chạy xe trung bình trên đường, Km/h. 1 VKT 40,29Km / h 2 VKT 39,35Km / h Phương Pbđ Pcđ G V Si   án (đồng/xeKm) (đồng/xegiờ) (T) (Km/h) (đ/TKm) 1 4620 46200 0.65 0.95 5.11 40.02 1829.998 2 4620 46200 0.65 0.95 5.11 39.35 1836.228 9.3.3.Chi phí thường xuyên: Tổng chi phí thường xuyên gồm chi phí sửa chửa nhỏ và chi phí vận tải hàng năm tính đổi về năm gốc được xác định theo công thức: n C t C .M S.Q .M  t dt n n q 1 d Trong đó : Cdt : chi phí hàng năm cho việc duy tu sửa chửa nhỏ1Km kết cấu áo đường. Cdt = 0.55%*C C : tổng số vốn xây dựng ban đầu. Mn : hệ số tính đổi phụ thuộc vào thời gian khai thác tính toán với hệ số hiệu quả tính đổi tiêu chuẩn etđ = 0.08 Với n = 15 năm = > Mn = 8.559 S : chi phí vận tải 1T.Km hàng hóa. Mq : hệ số tính đổi phụ thuộc vào thời gian khai thác tính toán, hệ số tăng trưởng lưu lượng xe chạy hàng năm p = 0.06 với hệ số hiệu quả tính đổi tiêu chuẩn etđ = 0.08 Với n = 15 năm, p = 0.06 = > Mq = 5.3358 Qn : khối lượng vận chuyển hàng hóa trong năm tính toán. n Phương C Cdt S Qn Ct  t Mn Mq 1 d án (đồng) (đồng) (đ/TKm) (T/năm) (đồng/năm) I 20022823019 110125527 8.559 1829.998 3764264 5.3358 37698732739 II 18390552096 101148037 8.559 1836.228 3764264 5.3358 37747026198 GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 56
  57. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường 9.4.SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN : 9.4.1.Bảng kết quả so sánh các chỉ tiêu của tuyến : Phương án Đánh giá Các đặc trưng Đơn vị Phương án 1 Phương án 2 PAI PAII 1. Chiều dài thực tuyến m 5967,05 5800 - + 2. Hệ số khai triển tuyến 1.204 1.171 - + 3. Số lần chuyển hướng 4 7 + - 4. Độ dốc dọc lớn nhất % 3,82 4,13 + - 5. Chi phí xây dựng cống (Đồng) 112950000 157200000 + - 6. Chi phí xây dựng nền (Đồng) 1474236091 1336826857 - + đường 7. Chi phí xây dựng mặt (Đồng) 18435636928 16896525239 - + đường 8. Tổng chi phí xây dựng (Đồng) 20022823019 18390552096 - + chung 9. Vận tốc khai thác (Km/h) 40,02 39,35 + - trung bình 10. Thời gian đi - về (Phút) 8.41 8.89 + - 11. Chi phí thường xuyên (Đồng/năm) 37698732739 37747026198 + - 9.4.2.So sánh lựa chọn phương án tối ưu: Dựa vào các chỉ tiêu tính toán trên và hệ số hiệu quả kinh tế ta chọn phương án 1 để tiến hành thiết kế kỹ thuật. CÔNG TRÌNH PHÒNG HỘ ĐẢM BẢO AN TOÀN GIAO THÔNG TRÊN TUYẾN ĐƯỜNG Việc thiết kế báo hiệu giao thông trên tuyến đường nhằm: Cung cấp đầy đủ cho người sử dụng đường các thông tin về mạng lưới đường về hành trình(cây số khoảng cách ), các vị trí thường xảy ra tai nạn, đường giao nhau và khu vực dân cư. Góp phần thực hiện qui định tổ chức giao thông trên tuyến đường, đảm bảo an toàn cho người và phương tiện tham gia giao thông. 9.5> QUI ĐỊNH CHUNG VỀ THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH PHÒNG HỘ ĐẢM BẢO AN TOÀN GIAO THÔNG: GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 57
  58. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Theo Điều 4, Tiêu chuẩn Ngành:22TCN 237-01 “ĐIỀU LỆ BÁO HIỆU ĐƯỜNG BỘ” có những qui định chung như sau về thiết kế công trình phòng hộ đảm bảo an toàn giao thông: Các tuyến đường bộ mới xây dựng phải có hệ thống báo hiệu thống nhất, chắc chắn, rõ ràng và đầy đủ theo đúng Điều lệ này mới được phép cho xe ôtô công cộng chạy. Đối với những đường bộ xây dựng mới hoặc đường cải thiện nâng cấp, khi thiết kế đường phải đảm bảo thiết kế phù hợp với điều lệ này. Việc xây dựng hệ thống báo hiệu phải được ghi là một hạng mục công trình và đơn vị thi công phải hoàn thành trước khi bàn giao công trình cho đơn vị quản lý. Không được dùng những loại báo hiệu khác trái với Điều lệ này vào mục đích báo hiệu, điều khiển giao thông trên đường bộ. Cấm đặt trong phạm vi nền đường và dải đất hai ven đường những biển tuyên truyền, quảng cáo, chỉ dẫn . . . không nhằm mục đích bảo đảm an toàn giao thông, trừ một số biển cấm, biển hiệu lệnh phục vụ yêu cầu bảo vệ và an ninh của các ngành(Nội vụ, Lâm nghiệp, Văn hóa. . . )mà trước khi đặt đã có sự đồng ý của cơ quan quản lý đường bộ có thẩm quyền. Cấm đặt những loại biển, tín hiệu mà về hình dạng, màu sắc, vị trí có thể làm lẫn lộn hoặc che khuất các báo hiệu giao thông trên đường bộ. Trong bất cứ trường hợp nào cũng không để các loại công trình báo hiệu nói trên lấn ra các dải an toàn của mặt đường kể cả không gian theo chiều đứng. Riêng trường hợp biển báo treo hoặc trên khung tín hiệu ngang qua đường thì phải đảm bảo tĩnh không chiều đứng như qui định của Điều lệ báo hiệu đường bộ. Phải đảm bảo lái xe dễ nhận biết, nhìn thấy ở điều kiện xe chạy với tốc độ cao (trong điều kiện các biển báo đặt cách xa phần xe chạy càng tốt), do vậy phải áp dụng các kích thước biển báo mở rộng đặc biệt trong (Điều lệ báo hiệu đường bộ). Phải đảm bảo vật liệu và kết cấu của mỗi công trình biển báo bền vững (như không bị phá hoại do lực gió và các tác nhân phá hoại khác), dể sữa chữa. a> Bố trí tường bảo vệ hàng rào chắn: Tường bảo vệ. + Có thể làm tường bảo vệ để thay thế cọc tiêu. Tường bảo vệ thay thế cọc tiêu phải tuân theo các điều quy định từ điều 56 đến điều 57 như đối với cọc tiêu. + Kích thước và cự ly bố trí của tường bảo vệ lấy theo điều 59 “Điều lệ báo hiệu đường bộ”. Hàng rào chắn. Theo điều 60 - 22TCN 237-01 có những qui định như sau: + Hàng rào chắn cố định đặt ở những chỗ nền đường bị thắt hẹp, ở đầu cầu, đầu cống, hoặc ở những đoạn đường cấm, đường cụt, không cho xe và người qua lại. + Trên các bộ phận của hàng rào chắn(cột, thanh ngang) phải sơn vạch kẻ đường cho đúng ý nghĩa sử dụng và chỉ tiêu kỹ thuật quy định ở điều 52 của điều lệ này và dùng sơn có phản quang. b> Cọc tiêu: GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 58
  59. ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Đồ án tốt nghiệp KHOA CÔNG TRÌNH Ngành xây dựng cầu đường Tác dụng của cọc tiêu hoặc tường bảo vệ theo điều 54 “Điều lệ báo hiệu đường bộ” cọc tiêu hoặc tường bảo vệ đặt ở mép nền đường nguy hiểm có tác dụng hướng dẫn cho người sử dụng đường biết phạm vi nền đường an toàn và hướng đi của tuyến đường. Hình dạng và kích thước của cọc tiêu lấy theo điều 55 “Điều lệ báo hiệu đường bộ”. Các trường hợp cắm cọc tiêu: + Phía lưng các đường cong từ tiếp đầu đến tiếp cuối. + Đường vào hai đầu cầu. Nếu bề rộng toàn cầu hẹp hơn bề rộng nền đường thì những cọc tiêu ở sát đầu cầu phải liên kết thành hàng rào chắc hoặc xây tường bảo vệ. Khoảng cách giữa hai cọc tiêu trong trường hợp này từ 2-3m. + Các đoạn nền đường bị thắt hẹp. + Các đoạn nền đường đắp cao trên 2m. + Các đoạn đường men theo sông, suối, đầm, hồ, ao. + Các đoạn đường bộ giao nhau với đường sắt. + Các ngã ba, ngã tư đường, ở trong khu đông dân cư, nếu đường có hè đường cao hơn phần xe chạy thì không phải đặt cọc tiêu. Nếu đường có ít xe chạy và xe chạy với vận tốc thấp thì cũng không phải đặt cọc tiêu. + Dọc hai bên những đoạn đường bị ngập nước thường xuyên hoặc chỉ ngập theo mùa và hai bên thân đường ngầm. + Dọc hai bên đường qua bải cát, đồng lầy, đồi cỏ mà khó phân biệt mặt đường phần xe chạy với dải đất hai bên đường Kỹ thuật cắm cọc tiêu lấy theo điều 57 - 22TCN 237-01 Cự ly cắm cọc tiêu. + Khoảng cách giữa hai cọc tiêu trên đường thẳng là 10m. + Khoảng cách giữa hai cọc tiêu trên đường vòng: Nếu đường vòng có bán kính R = 10-30m thì khoảng cách giữa hai cọc tiêu S = 2-3m. Nếu đường vòng có bán kính 30m 100m thì S = 8-10m. Khoảng cách giữa hai cọc tiêu ở tiếp đầu và tiếp cuối có thể bố trí rộng hơn 2m so với khoảng cách của hai cọc tiêu trong phạm vi đường vòng. Chiều dài đoạn đường vòng để cắm cọc tiêu bình quân lấy bằng 2 R. + Đối với đoạn đường dốc (cong dọc): Nếu đường dốc 3% khoảng cách giữa hai cọc tiêu là 5m. Nếu đường dốc Biển báo hiệu: Phân loại biển báo hiệu theo điều 18 - 22TCN 237-01 biển báo hiệu chia làm 6 loại sau: +Loại biển báo cấm gồm có 35 kiểu từ biển số 101 đến 135. Cấm hoặc hạn chế sự đi lại của các phương tiện cơ giới, thô sơ và người đi bộ. GVHD: Huỳnh Thị Aùnh Tuyết SVTH: Mai Thái Duy – CĐ04TB Trang 59