›
›

Đồ án Thiết kế xây dựng tuyến đường qua hai điểm C - D thuộc địa phận huyện Phước Hòa tỉnh Bình Phước

doc 273 trang hoanguyen 2971
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế xây dựng tuyến đường qua hai điểm C - D thuộc địa phận huyện Phước Hòa tỉnh Bình Phước", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docdo_an_thiet_ke_xay_dung_tuyen_duong_qua_hai_diem_c_d_thuoc_d.doc

Nội dung text: Đồ án Thiết kế xây dựng tuyến đường qua hai điểm C - D thuộc địa phận huyện Phước Hòa tỉnh Bình Phước

  1. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ MỤC LỤC Lời Nĩi Đầu 10 PHẦNI: THIẾT KẾ CƠ SỞ QUA HAI ĐIỂM C-D 11 Chương I:Giới thiệu tình hình chung của tuyến 12 1.1. Những vấn đề chung 12 1.2. Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường . 12 1.3. Tình hình chung tuyến đường C-D . 13 1.3.1. Tình hình văn hố, chính trị 13 1.3.2. Tình hình kinh tế dân sinh. 13 1.3.3. Đặc điểm về địa hình, địa mạo 14 1.3.4. Đặc điểm về địa chất thuỷ văn. 14 1.3.5. Vật liệu xây dựng 15 1.3.6. Đăc điểm địa chất 15 1.3.7. Tình hình khí hậu trong khu vực 15 1.4. Một số vấn đề cần lưu ý 21 1.5. Sự liên quan của các tuyến đường với các ngành khác nhau 21 Chương II:Xác định cấp hạng kỹ thuật và tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến 22 2.1. Các tiêu chuẩn thiết kế 22 2.2. Cấp hạng kỹ thuật và cấp quản lý của đường. 22 2.2.1. Số liệu thiết kế ban đầu gồm . 22 2.2.2. Xác định cấp hạng kỹ thuật . 23 2.2.2.1. Lưu lượng xe con quy đổi tương lai. 23 2.3. Tính tốn các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của tuyến đường 24 2.3.1. Các yếu tố mặt cắt ngang . 24 2.3.2. Phần xe chạy 25 2.3.3. Xác định khả năng thơng hành xe 26 2.3.3.1. Khả năng thơng xe 26 2.3.3.2. Xác định các đặc điểm của làn xe, mặt đường, nền đường . 28 2.4. Xác định độ dốc dọc lớn nhất . 31 2.4.1. Theo điều kiện sức kéo 31 2.4.2. Theo điều kiện sức bám . 32 2.5. Xác định tầm nhìn xe chạy 34 2.5.1. Xác định tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định 34 2.5.2. Xác định tầm nhìn thấy xe ngược chiều 35 2.5.3. Xác định tầm nhìn vượt xe 36 2.5. Đường cong trên bình đồ. 37 2.5.1. Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi cĩ siêu cao 37 2.5.2. Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi khơng cĩ siêu cao 37 2.5.3. Tính bán kính đường cong nằm tối thiểu 37 2.6. Xác định chiều dài tối thiểu của đường cong chuyển tiếp 38 2.6.1. Điều kiện 1 38 2.6.2. Điều kiện 2 38 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 1 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  2. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ 2.6.3. Điều kiện 3 39 2.7. Tính nối tiếp các đường cong 40 2.7.1. Trường hợp hai đường cong cùng chiều 40 2.7.2. Trường hợp hai đường cong ngược chiều 41 2.8. Bán kính tối thiểu của đường cong đứng: 42 2.8.1 Bán kính đường cong đứng lồi 42 2.8.2 Bán kính đường cong đứng lõm 44 Chương III:Thiết kế phương án tuyến trên bình đồ 46 3.1. Những căn cứ để xác định bình đồ 46 3.2. Các điểm khống chế và các điểm trung gian 46 3.3. Nguyên tắc vạch tuyến trên bình đồ 47 3.4. Thiết kế bình đồ 48 3.4.1. Bán kính đường cong trên bình đồ 48 3.4.2. Cách xác định đường cong trên bình đồ 49 3.4.3. Cách xác định đường cong trên thực địa 49 3.4.4. Xác định cọc thay đổi địa hình 50 3.4.5. Xác định cự ly giữa các cọc 51 Chương IV:Tính tốn các cơng trình thốt nước 58 4.1. Nội dung tính tốn 59 4.1.2. Tính diện tích lưu vực 60 4.1.3. Tính lưu lượng 60 4.2. Hệ thống các cơng trình thốt nước trên tuyến 61 4.2.1. Rãnh đỉnh 61 4.2.2. Rãnh biên 62 4.2.3. Cống 62 4.3. Xác định các đặt trưng thuỷ văn cống 64 4.3.1. Xác định lưu lựơng thiết kế 64 4.3.2. Xác định khẩu độ cống và tính tốn thủy lực 72 4.3.3. Phạm vi sử dụng chế độ dịng chảy trong cống 72 4.3.5. Các trường hợp tính tốn thủy lực cống 73 4.3.6. Thiết kế rãnh 75 4.3.6.1. Rãnh đỉnh 75 4.3.6.2. Xác định lưu lượng nước mưa đổ về rãnh đỉnh 75 4.3.6.3. Cấu tạo rãnh đỉnh 75 4.3.7.1. Cấu tạo rãnh biên 76 4.3.7.2. Xác định kích thước rãnh 76 Chương V: Thiết kế trắc dọc 79 5.1. Các nguyên tắc khi thiết kế trắc dọc 79 5.2. Cách vẽ đường đỏ 80 Chương VI:Thiết kế mặt đường 82 6.1. Giới thiệu chung 82 6.1.1. Tầng mặt 82 6.1.2. Tầng mĩng 82 6.1.3. Phân loại áo đường 83 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 2 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  3. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ 6.2. Các yêu cầu cơ bản đối với kết cấu áo đường 83 6.3. Xác định tải trọng tính tốn 85 6.2.1 Các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến đường 85 6.2.2. Lưu lượng xe tính tốn 85 6.2.3. Quy đổi về tải trọng trục tính tốn tiêu chuẩn theo 22TCN 211-06 86 6.3. Tính số trục xe tính tốn tiêu chuẩn trên một làn xe Ntt 87 6.3.1. Tính số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính tốn 15 năm 87 6.3.2. Mơđun đàn hồi yêu cầu Eyc 88 6.3.3. Nền đất 88 6.4. Hai phương án kết cấu áo đường 89 6.4.1. Tính tốn kiểm tra mặt đường phương án 1 89 6.4.1.1. Kiểm tra cường độ chung của kết cấu theo TC về độ võng đàn hồi 90 6.4.1.2. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất 91 6.4.1.3. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn 92 6.4.2. Tính tốn kiểm tra mặt đường phương án 2 95 6.4.2.1. Kiểm tra cường độ chung của kết cấu theo TC về độ võng đàn hồi 96 6.4.2.2. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt 97 6.4.2.3. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn 98 6.5. Hai phương án kết cấu lề gia cố 103 6.5.1. Tính tốn kiểm tra lề gia cố phương án 1 103 6.5.1.1. Số trục xe tính tốn tiêu chuẩn/lànxe 103 6.5.1.2. Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính tốn 104 6.5.1.3. Kiểm tra cường độ chung của kết cấu theo TC về độ võng đàn hồi 104 6.5.1.4. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất 106 6.5.1.5. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn 107 6.5.2. Tính tốn kiểm tra lề gia cố phương án 2 110 6.5.2.1. Số trục xe tính tốn tiêu chuẩn/lànxe 110 6.5.2.2. Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính tốn 111 6.5.2.3. Kiểm tra cường độ chung của kết cấu theo TC về độ võng đàn hồi 111 6.5.2.4. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt 113 6.5.2.5. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn 114 6.6. Chiều dày kinh tế của 2 phương án 119 Chương VII:Thiết kế nền đường 121 7.1. Thiết kế nền đường 121 7.2. Tính khối lượng đào đắp 122 Chương VIII:Lập luận chứng kinh tế kỹ thuật đường - lựa chọn phương án 134 8.1. Nhiệm vụ 134 8.2. Các căn cứ lập dự tốn 134 8.3. Các chỉ tiêu lựa chọn phương án 135 8.3.1. Chỉ tiêu về chất lượng sử dụng đường 135 8.3.2. Chỉ tiêu về xây dựng 136 8.3.3. Chỉ tiêu về kinh tế 136 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 3 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ 8.3.4. Chi phí xây dựng gồm 136 8.3.5. Chi phí vận doanh và khai thác 136 8.3.6. Tổng mức đầu tư hai phương án tuyến 136 8.3.6.1. Chi phí xây dựng nền đường 137 8.3.6.2. Chi phí xây dựng mặt đường 137 8.3.6.3. Chi phí xây dựng cống 138 8.4. Tính chi phí vận doanh khai thác 140 8.4.1. Hệ số triển tuyến 140 8.4.2. Hệ số truyển tuyến theo chiều dài ảo 140 8.4.3. Gĩc chuyển hướng bình quân 142 8.4.4. Bán kính bình quân 143 8.5. Tính chi phí vận doanh khai thác 145 8.5.1. Lượng vận chuyển hàng hĩa trong 1 năm 145 8.5.2. Chi phí khai thác đường 146 8.5.3. Chi phí khai thác ơtơ 146 8.5.4. Chi phí vận doanh và khai thác của mỗi tuyến 148 Chương IX:Đánh giá sơ bộ tác động của dự án đến mơi trường 149 9.1. Lời nĩi đầu 149 9.2. Các điều kiện mơi trường hiện tại 149 9.3. Đánh giá sơ bộ tác động của mơi trường 149 9.3.1. Giai đoạn xây dựng 150 9.3.1.1. Các hoạt động 150 9.3.1.2. Các yếu tố mơi trường bị ảnh hưởng 150 9.3.2. Giai đoạn khai thác 150 9.3.2.1. Các hoạt động 150 9.3.2.2. Các yếu tố mơi trường bị ảnh hưởng 151 9.4. Kết luận 151 9.4.1. Các yếu tố bị ảnh hưởng 151 9.4.2. Ảnh hưởng tới các cơng trình văn hố lịch sử 151 PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 152 Chương I:Tình hình chung 153 1.1. Tình hình chung của đoạn tuyến 153 1.2. Những yêu cầu trong việc thiết kế kỹ thuật 153 Chương II:Thiết kế bình đồ 155 2.1. Nguyên tắc vạch tuyến 155 2.2. Thiết kế các yếu tố đường cong 155 2.3. Tính tốn độ mở rộng trong đường cong 157 2.4. Tính đường cong chuyển tiếp và siêu cao 157 2.5. Trình tự tính tốn và cắm cọc chi tiết trong đường cong chuyển tiếp 158 2.5.1. Cách cắm đường cong chuyển tiếp 158 2.5.2. Các bước cắm đường cong trịn 161 2.6. Tính tốn và bố trí siêu cao 162 2.6.1. Tính tốn độ dốc nâng siêu cao 163 2.6.2. Bố trí siêu cao 163 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 4 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  5. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ 2.7. Kiểm tra tầm nhìn trên đường cong nằm 164 Chương III:Thiết kế trắc dọc 166 3.1. Thiết kế đường đỏ 166 3.1.1. Yêu cầu về chỉ tiêu kỹ thuật 166 3.1.2. Yêu cầu về cao độ khống chế 166 Chương IV:Thiết kế nền đường 168 4.1. Yêu cầu khi thiết kế nền đường : 169 4.2. Tính khối lượng đào đắp : 170 Chương V:Tính tốn và kiểm tra các cơng trình thốt nước 177 5.1. Nội dung tính tốn 178 5.2. Kiểm tra khả năng thốt nước của cống 178 5.3. Tính tốn gia cố cống 181 5.4. Tính tốn rãnh dọc 183 5.4.1. Các yêu cầu chung 183 5.4.2. Các đặc trưng thủy lực của rãnh : 183 5.4.3. Tính tốn rãnh 184 Chương VI:Thiết kế mặt đường 187 6.1. Giới thiệu chung 187 6.1.1. Tầng mặt 187 6.1.2. Tầng mĩng 187 6.1.3. Phân loại áo đường 188 6.2. Các yêu cầu cơ bản đối với kết cấu áo đường 188 6.3. Xác định tải trọng tính tốn 189 6.3.1 Các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến đường 189 6.3.2. Lưu lượng xe tính tốn 190 6.3.3. Quy đổi về tải trọng trục tính tốn tiêu chuẩn theo 22TCN 211-06 190 6.4. Tính số trục xe tính tốn tiêu chuẩn trên một làn xe Ntt 192 6.4.1. Tính số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính tốn 15 năm 192 6.4.2. Mơđun đàn hồi yêu cầu Eyc 193 6.4.3. Nền đất 193 6.5. Phương án kết cấu áo đường 194 6.5.1. Tính tốn kiểm tra mặt đường 194 6.5.1.1. Kiểm tra cường độ chung của kết cấu theo TC về độ võng đàn hồi 194 6.5.1.2. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất 196 6.5.1.3. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn 197 6.6. Phương án kết cấu lề gia cố 200 6.6.1. Tính tốn kiểm tra lề gia cố 200 6.6.1.1. Số trục xe tính tốn tiêu chuẩn/lànxe 200 6.6.1.2. Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính tốn 201 6.6.1.3. Kiểm tra cường độ chung của kết cấu theo TC về độ võng đàn hồi 201 6.6.1.4. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất 203 6.5.1.5. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn 204 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 5 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  6. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Chương VII:Thiết kế tổ chức giao thơng 208 PHẦN III:THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CƠNG 210 Chương I:Những điều cần lưu ý về tình hình chung của tuyến C-D 210 1.1. Khí hậu thủy văn 210 1.2. Vật liệu xây dựng 210 1.3. Tình hình về đơn vị thi cơng và thời hạn thi cơng 211 1.4. Tình hình cung cấp nguyên vật liệu 212 1.5. Tình hình dân sinh: 212 1.6. Quy mơ cơng trình: 212 Chương II:Phương pháp tổ chức thi cơng đường ơtơ 213 2.1. Giới thiệu một số phương pháp thi cơng 213 2.1.1. Tổ chức thi cơng theo phương pháp dây chuyền 213 2.1.1.1. Ưu điểm 214 2.1.1.2. Nhược điểm 214 2.1.1.3. Điều kiện để áp dụng phương pháp thi cơng dây chuyền 215 2.1.2. Tổ chức thi cơng theo phương pháp tuần tự 215 2.1.2.1. Ưu điểm 215 2.1.2.2. Nhược điểm 216 2.1.2.3. Phạm vi sử dụng 216 2.1.3. Tổ chức thi cơng theo phương pháp song song 216 2.1.3.1. Ưu điểm 216 2.1.3.2. Nhược điểm 217 2.1.3.3. Phạm vi sử dụng 217 2.2. Lựa chọn phương án thi cơng 217 2.2.1. Các thơng số dây chuyền 218 2.2.1.1. Thời gian khai triển dây chuyền Tkt 218 2.2.1.2. Thời gian hồn tất của dây chuyền Tht 218 2.2.1.3. Thời gian họat động của dây chuyền Thđ 218 2.2.1.4. Tốc độ dây chuyền chuyên nghiệp 218 2.2.1.5. Hệ số hiệu quả của dây chuyền 219 2.2.2. Chọn hướng thi cơng 219 2.2.3. Trình tự thi cơng các hạng mục cơng trình 220 2.2.4. Bố trí thời gian thi cơng 220 Chương 3:Cơng tác chuẩn bị 222 3.1. Khái niệm chung 222 3.1.1. Giai đoạn 1 222 3.1.2. Giai đoạn 2 222 3.2. Nhà cửa tạm thời 223 3.3. Cơ sở sản xuất của cơng trường 224 3.4. Đường tạm 224 3.5. Thơng tin liên lạc 225 3.6. Chuẩn bị phần đất thi cơng 225 3.7. Cấp nước 226 3.8. Tính tốn nhân lực và ca máy cho cơng tác chuẩn bị 226 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 6 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  7. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Chương 4:Tổ chức thi cơng cống 227 4.1. Thống kê số lượng cống 227 4.2. Trình tự xây dựng cống 227 4.4. Đắp đất trên cống 230 4.5. Thời gian thi cơng 230 Chương 5:Tổ chức thi cơng nền đường 231 5.1. Đặc điểm của cơng tác xây dựng nền đường 231 5.2. Thiết kế điều phối đất, phân đoạn và chọn máy thi cơng 232 5.2.1. Điều phối ngang 232 5.2.1.1. Nguyên tắc khi điều phối ngang 232 5.2.1.2. Phương pháp điều phối ngang 232 5.2.1.3. Cự ly vận chuyển ngang 233 5.2.2. Điều phối dọc 234 5.2.2.1. Cự ly vận chuyển kinh tế 234 5.2.2.2. Nguyên tắc điều phối dọc 235 5.2.2.3. Phương pháp điều phối dọc 236 5.2.2.4. Cách vẽ đường cong phân phối đất như sau 236 5.2.3. Phân đoạn 237 5.2.4. Xác định khối lượng cơng tác, ca máy và nhân cơng 238 5.2.6. Khối lượng đào đắp 246 Chương 6:Thi cơng mĩng - mặt đường 250 6.1. Giới thiệu kết cấu áo đường 250 6.2. Điều kiện cung cấp vật liệu 250 6.3. Điều kiện thời tiết - khí hậu 251 6.4. Các yêu cầu về sử dụng vật liệu để thi cơng 251 6.4.1. Đối với lớp Cấp phối đá dăm: 22TCN 334 - 06 251 6.4.1.1. Thành phần hạt của vật liệu cấp phối đá dăm 251 6.4.2. Đối với các lớp bê tơng nhựa: 22TCN 249 - 98 253 6.4.2.1. Cốt liệu thơ 253 6.4.2.2. Cốt liệu nhỏ 254 6.4.2.3. Bột khống 254 6.4.2.4. Nhựa đường 255 6.5. Phương pháp thi cơng 256 6.5.1. Thời gian triển khai của dây chuyền: Ttk 256 6.5.2. Thời kỳ hồn tất của dây chuyền :Tht 256 6.5.3. Thời gian hoạt động của dây chuyền: Thđ 256 6.5.4. Tốc độ dây chuyền: V (m/ca) 257 6.5.5. Thời gian ổn định : Tơđ 258 6.5.6. Hệ số hiệu quả của dây chuyền Ehq 258 6.3. Quá trình cơng nghệ thi cơng 259 6.3.1. Định vị lịng đường 259 6.3.2. Cơng tác đào lịng đường và lề gia cố 259 6.3.2.1. Khối lượng cần thi cơng lịng đường và lề gia cố 259 6.3.2.2. Dùng máy san tự hành để đào lịng đường và lề gia cố 259 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 7 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  8. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ 6.3.2.3. Lu lịng đường và lề gia cố 260 6.3.3. Cơng tác đào lịng đường 261 6.3.3.1. Khối lượng cần thi cơng lịng đường 261 6.3.2.2. Dùng máy san tự hành để đào lịng đường 261 6.3.2.3. Lu lịng đường 262 6.3.3. Thi cơng lớp mĩng cấp phối đá dăm loại II dày 34cm 263 6.3.4. Thi cơng lớp mĩng cấp phối đá dăm loại I MĐ & LGC dày 15cm 268 6.3.4.1. Khối lượng cấp phối đá dăm cần thiết thi cơng trong 1 ca 268 6.3.4.2. Xác định số xe vận chuyển cấp phối đá dăm loại I 269 6.3.4.3. Rải lớp cấp phối đá dăm loại I dày 15cm 270 6.3.4.4. Lu sơ bộ 270 6.3.4.5. Lu chặt 271 6.3.4.6. Lu tao phẳng 272 6.3.5. Thi cơng lớp mặt BTNN hạt trung dày 7 cm 272 6.3.5.1. Xác định khối lượng thi cơng 272 6.3.5.2. Chuẩn bị mĩng đường 273 6.3.5.3. Tưới nhựa thấm bám tiêu chuẩn 1kg/m2 bằng xe xịt nhựa 273 6.3.5.4. Vận chuyển hỗn hợp bêtơng nhựa 274 6.3.5.5. Rải hỗn hợp bêtơng nhựa 275 6.3.5.6. Lu lèn bêtơng nhựa hạt trung dày 7 cm 275 6.3.6. Thi cơng mặt đường BTNN hạt mịn dày 5cm: 278 6.3.6.1. Xác định khối lượng thi cơng 278 6.3.6.2. Tưới nhựa dính bám tiêu chuẩn 0.5kg/m2 bằng xe xịt nhựa 278 6.3.6.3. Vận chuyển hỗn hợp bê tơng nhựa 278 6.3.6.4. Rải hỗn hợp bê tơng nhựa 279 6.3.6.5. Lu lèn lớp bê tơng nhựa hạt mịn dày 5cm 280 Chương 7: Cơng tác hồn thiện 285 Chương 8:Tổ chức thi cơng chỉ đạo 288 PHẦN PHỤ LỤC THUYẾT MINH 289 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 8 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  9. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Lời Nĩi Đầu Nước ta đang trong thời kỳ đổi mới phát triển rất mạnh mẽ và đang thực hiện chủ trương hội nhập quốc tế, kêu gọi đầu tư của nước ngồi trong mọi lĩnh vực nhằm khẳng định vị thế mới của đất nước trong mắt bạn bè các nước. Trong bối cảnh như thế thì việc đầu tư xây dựng đất nước là một địi hỏi hết sức cấp thiết, trong đĩ việc đầu tư xây dựng cơ bản là rất cần thiết và được đặt lên hàng đầu vì phải cĩ một hệ thống cơ sở hạ tầng hồn chỉnh thì mọi ngành kinh tế khác mới cĩ thể phát triển được và việc kêu gọi đầu tư mới cĩ hiệu quả. Nhận thấy được tầm quan trọng của ngành xây dựng, đặc biệt là xây dựng cầu đường nên tơi đã quyết định chọn ngành này để theo học với mong muốn đĩng gĩp một phần nhỏ bé của mình vào cơng cuộc xây dựng đất nước. Đến nay trải qua hơn 4 năm học tập ở trường, được truyền đạt những kiến thức từ cơ bản đến chuyên sâu của ngành Xây Dựng nĩi chung và ngành Cầu Đường nĩi riêng tơi đã hồn thành Đồ Án Tốt Nghiệp của mình bằng tất cả sự cố gắng và những kiến thức đã được tiếp thu hiểu biết. Nhưng do kiến thức và thời gian cĩ hạn nên đồ án tốt nghiệp của tơi sẽ khơng tránh khỏi những thiếu sĩt, vì thế rất mong được các Thầy, các Cơ chỉ dẫn thêm để sau này tơi sẽ hồn thiện hơn. Trường ĐH Giao Thơng Vận Tải Tp.HCM SV : NGUYỄN XUÂN VINH ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 9 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  10. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ PHẦN I THIẾT KẾ CƠ SỞ TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 10 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  11. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TÌNH HÌNH CHUNG CỦA TUYẾN 1.1. Những vấn đề chung : Bất kỳ một Quốc Gia nào muốn cĩ nền kinh tế quốc dân phát triển thì cần phải cĩ một hệ thống giao thơng vững chắc và hồn chỉnh, vì giao thơng cĩ vai trị quyết định khơng nhỏ đến sự phát triển của Đất nước. Đất nước ta trong những năm gần đây phát triển rất mạnh mẽ, nhu cầu vận chuyển hàng hĩa và hành khách ngày càng tăng cao, trong khi đĩ mạng lưới đường ơtơ ở nước ta lại rất hạn chế, phần lớn chúng ta sử dụng những tuyến đường cũ mà những tuyến đường này khơng đủ để đáp ứng được nhu cầu vận chuyển rất lớn như hiện nay. Mặt khác, trong những năm gần đây nhu cầu vận tải của cả nước ngày một lớn, điều này tỉ lệ với lưu lượng tham gia vận tải đường bộ ngày một cao . Trong những năm gần đây, với chính sách mở cửa, tạo điều kiện cho sự giao lưu kinh tế giữa nước ta cùng các nước trên thế giới, đã làm cho mạng lưới giao thơng hiện cĩ của nước ta lâm vào tình trạng quá tải, khơng đáp ứng kịp nhu cầu lưu thơng ngày càng cao của xã hội. Nên việc cải tạo, nâng cấp, mở rộng các tuyến đường sẳn cĩ và xây dựng mới các tuyến đường ơtơ ngày càng trở nên cần thiết. Đĩ là tình hình giao thơng ở các đơ thị lớn, cịn ở nơng thơn và các vùng kinh tế mới, mạng lưới giao thơng cịn mỏng, chưa phát triển điều khắp, chính điều này đã làm cho sự phát triển kinh tế văn hố giữa các vùng là khác nhau rõ rệt. Hiện nay khi đất nước ta đã chính thức trở thành thành viên của tổ chức thương mại thế giới thì việc thu hút các nhà đầu tư nước ngồi ngày càng nhiều. Chính điều này đã làm cho tình hình giao thơng vốn đã ách tắc ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn. 1.2. Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường : Dự án thiết kế mới tuyến đường C-D, đây là tuyến đường thuộc địa phận huyện Phước Hịa tỉnh Bình Phước cĩ ý nghĩa rất quan trọng trong việc phát triển kinh tế địa phương nĩi riêng và cả nước nĩi chung, dự án nhằm khai thác khả năng của khu vực. Tuyến được xây dựng trên cơ sở những địi hỏi và yêu cầu của sự phát triển kinh tế xã hội và giao lưu kinh tế văn hố giữa các vùng dân cư mà tuyến đi qua. Sau khi tuyến được xây dựng sẽ gĩp phần thúc đẩy nền kinh tế quốc dân, cũng cố và đảm bảo an ninh quốc phịng. Tuyến được xây dựng ngồi cơng việc chính yếu là vận chuyển hàng hố phục vụ đi lại của người dân mà cịn nâng cao trình độ dân trí của người dân khu vực lân ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 11 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  12. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ cận tuyến. Sự phối hợp này sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao trong quá trình đầu tư xây dựng tuyến đường. Khi tuyến đường C-D được đưa vào sử dụng thì việc giao thơng đi lại sẽ gặp nhiều thuận lợi. Tỉnh Bình Phước cùng với các tỉnh thành khác ở Miền Đơng Nam Bộ cĩ tìm năng phát triển cơng nghiệp mạnh ở Miền Nam. Do đĩ xây dựng tuyến đường từ C-D trong tỉnh là sự đầu tư rất cần thiết. Về khía cạnh kinh tế, kĩ thuật, việc xây dựng tuyến là hết sức quan trọng, là việc làm đáng quan tâm. Về tinh thần, tuyến C-D sẽ tạo điều kiện nâng cao đời sống, dân trí trong vùng từ đĩ nĩ tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển cơng nghiệp của tỉnh cũng như sự tăng trưởng tốt hơn cho cả nước. Tĩm lại, cơ sở hạ tầng của nước ta chưa thể đáp ứng kịp nhu cầu ngày càng cao của xã hội. Do vậy, ngay bây giờ, việc phát triển mạng lưới giao thơng vận tải trong cả nước là điều hết sức quan trọng và vơ cùng cấp bách. 1.3. Tình hình chung tuyến đường C-D : 1.3.1. Tình hình văn hố, chính trị : Về chính trị thì trật tự ổn định, ở đây cĩ nhiều dân sinh sống, mức sống và văn hố vùng này tương đối thấp, đời sống văn hĩa, sinh hoạt giải trí chưa cao. Việc học của người dân đi lại thật khĩ khăn vào những mùa mưa,việc vận chuyển nơng sản,hàng hĩa cịn nhiều hạn chế, chủ yếu là dùng gia súc để kéo.Vì vậy khi tuyến đường được xây dựng sẽ tạo điều kiện phát triển hơn nửa bệnh viện, trường học, khu vui chơi giải trí trình độ dân trí càng được gia tăng. 1.3.2. Tình hình kinh tế dân sinh : Tuyến đi qua cĩ dân số đang gia tăng là địa hình miền núi trung du cĩ nhiều đồi cao, sườn dốc và những dãy núi dài, nghề nghiệp chính của họ là làm rẫy và chăn nuơi, các cây trồng chính ở đây chủ yếu là cây cao su, tiêu, điều, đậu, cà phê việc hồn thành tuyến đường này sẽ giúp cho đời sống và kinh tế vùng này được cải thiện đáng kể . 1.3.3. Đặc điểm về địa hình, địa mạo : Độ chênh cao giữa hai đường đồng mức kề nhau là h = 5m. Địa hình vùng này tương đối ít hiểm trở , phần lớn sườn núi thoải. Vùng tuyến đi qua và khu vực lân cận tuyến là vùng đồi núi cĩ cao độ tương đối cao, rất hiểm trở, cho nên khi mưa nước nhanh chống tập trung về những chổ thấp và ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 12 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  13. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ tạo thành những con suối nhỏ, tạo nên những chỗ đất đai màu mở. Dịng chảy tập trung tương đối lớn, lưu vực xung quanh ít ao hồ nên việc thiết kế các cơng trình thốt nước đều tính lưu lượng vào mùa mưa là chủ yếu. Với địa hình tuyến như vậy thì tuyến phải đi vịng. Phần lớn tuyến đi men theo sườn dốc và ven sơng, cĩ những chỗ tuyến phải làm cầu vượt qua sơng. Nĩi chung khi thiết kế tuyến thì độ dĩc cĩ những chỗ lớn, trên tuyến cần phải đặt nhiều đường cong. Địa mạo tuyến men theo triền đồi, xung quanh chủ yếu rừng cây nhỏ và đồi cỏ, cây xanh dân cư sống thưa thớt. Cĩ những chổ tuyến đi qua rừng, khơng qua vườn cây ăn trái nhưng cĩ thể qua vùng nương rẩy (ít) . Như vậy khi xây dựng tuyến giảm được chi phí đền bù giải toả cho việc triển khai dự án sau này, qua khảo sát thực tế ta cĩ thể lấy đất từ nền đào gần đĩ hoặc đất từ thùng đấu ngay bên cạnh đường để xây dựng nền đất đấp rất tốt. 1.3.4. Đặc điểm về địa chất thuỷ văn : Ở khu vực này chỉ cĩ nước mặt, hầu như khơng thấy nước ngầm. Dọc theo khu vực mà tuyến đi qua cĩ một vài nhánh sơng, kênh, suối cĩ nước theo mùa. Vào mùa khơ thì tương đối ít nước, nhưng vào mùa mưa thì nước ở các suối tương đối lớn cĩ thể gây ra lũ nhỏ. Tại các khu vực suối nhỏ (suối cạn) ta cĩ thể đặt cống hoặc làm cầu nhỏ, với những suối lớn cần phải làm cầu. Địa chất ở hai bên các con suối ít bị xĩi lở, tương đối thuận lợi cho việc thi cơng cơng trình thốt nước và cho tồn bộ cơng trình. Ở khu vực này khơng cĩ khe xĩi. 1.3.5. Vật liệu xây dựng : Trong cơng tác xây dựng, các vật liệu xây dựng đường như đá, cát, đất chiếm một số lượng và khối lượng tương đối lớn. Để làm giảm giá thành khai thác và vận chuyển vật liệu cần phải cố gắng tận dụng vật liệu cĩ tại địa phương đến mức cao nhất. Khi xây dựng nền đường cĩ thể lấy đá tại các mỏ đá đã thăm dị cĩ mặt tại địa phương (với điều kiện các mỏ đá này đã được thí nghiệm để xác định phù hợp với khả năng xây dựng cơng trình). Nĩi chung, vật liệu xây dựng cũng cĩ ảnh hưởng rõ rệt đến thi cơng. Ngồi ra cịn cĩ những vật liệu phục vụ cho việc làm láng trại như tre, nứa, gỗ vv. Nĩi chung là sẵn cĩ nên thuận lợi cho việc xây dựng nhà cửa, lán trại cho cơng nhân. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 13 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  14. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Đất để xây dựng nền đường cĩ thể lấy ở nền đường đào hoặc lấy ở mỏ đất gần vị trí tuyến (với điều kiện đất phải được kiểm tra xem cĩ phù hợp với cơng trình), cát cĩ thể khai thác ở những bãi dọc theo suối. 1.3.6. Đăc điểm địa chất : Địa chất ở vùng tuyến đi qua rất ổn định. Dọc theo các con suối cĩ nhiều bãi cát, sỏi cĩ thể dùng làm mặt đường và các cơng trình trên đường, ở vùng này hầu như khơng cĩ hiện tượng đá lăn, khơng cĩ những hang động cát-tơ và khơng cĩ hiện tượng sụt lở. Địa chất vùng này rất tốt thuận lợi cho việc xây dựng tuyến. 1.3.7. Tình hình khí hậu trong khu vực : Khu vực tuyến C-D đi qua là vùng đồi núi, cĩ khí hậu nhiệt đới giĩ mùa, nắng nhiều mưa ít. Khu vực tuyến chịu ảnh hưởng của giĩ mùa Đơng Bắc phân biệt thành 2 mùa rõ rệt: - Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 9. - Mùa nắng từ tháng 10 đến tháng 3. Vùng này thuộc khu vực mưa rào, chịu ảnh hưởng của giĩ mùa khơ. Vì vậy phải chú ý chọn thời điểm xây dựng vào mùa nắng tốt. Theo số liệu khí tượng thủy văn nhiều năm quan trắc cĩ thể lập bảng, và đồ thị các yếu tố khí tượng thuỷ văn của khu vực mà tuyến đi qua như sau Bảng 1.1: Hướng giĩ - Ngày giĩ -Tần suất Hướng giĩ B BĐB ĐB ĐĐB Đ ĐĐN ĐN NĐN N Số ngày giĩ 18 13 41 24 15 16 24 34 24 Tần suất 4.9 3.6 11.2 6.6 4.1 4.4 6.6 9.3 6.6 Hướng giĩ NTN TN TTN T TTB TB BTB Lặng Tổng Số ngày giĩ 22 25 37 18 13 14 27 0 365 Tần suất 6.1 6.8 10.1 4.9 3.6 3.8 7.4 0 100 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 14 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ BIỂU ĐỒ HOA GIĨ B 4.9 3.8 3.6 4.9 T Đ N BIỂU ĐỒ HOA GIÓ Bảng 1.2 : Độ ẩm - Nhiệt độ - Lượng bốc hơi - Lượng mưa Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Nhiệt độ(oC) 19 21 22 24 26 26.5 25 24.5 23 22.5 20 18 Lượng bốc 50 58 63 97 110 115 130 170 165 90 87 83 hơi (mm) Lượng mưa 19 24 32 47 150 190 210 197 163 140 100 44 (mm) Số ngày 2 3 5 6 13 15 16 14 13 12 8 4 mưa Độ ẩm (%) 74 75 77 79 82 83 84 82 80 79 77 76 Các số liệu này được biểu diễn bằng các biểu đồ sau: ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 15 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ BIỂU ĐỒ NHIỆT ĐỘ (oc ) 30 20 10 0 THÁNG 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 BIỂU ĐỒ NHIỆT ĐỘ BIỂU ĐỒ ĐỘ ẨM (%) 90 80 70 60 50 THÁNG 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 BIỂU ĐỒ ĐỘ ẨM ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 16 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ BIỂU ĐỒ LƯỢNG BỐC HƠI (MM) 180 170 150 130 110 90 70 50 THÁNG 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 BIỂU ĐỒ LƯỢNG BỐC HƠI BIỂU ĐỒ SỐ NGÀY MƯA (NGÀY) 30 20 10 0 THÁNG 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 BIỂU ĐỒ SỐ NGÀY MƯA ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 17 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ BIỂU ĐỒ LƯỢNG MƯA (MM) 300 200 100 THÁNG 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 BIỂU ĐỒ LƯỢNG MƯA Nhận xét chung: Vùng tuyến đi qua cĩ vật liệu xây dựng dồi dào, phong phú. Đia chất thủy văn tương đối ổn định. Địa hình địa mạo khơng gây khĩ khăn cho việc thi cơng. Khí hậu ơn hịa, điều kiện dân sinh kinh tế - chính trị - xã hội thuận lợi. Cĩ thể tận dụng nguồn nhân - vật lực dồi dào để giảm giá thành xây dựng mà chất lượng cơng trình vẫn đuợc bảo đảm. Việc khai thác tuyến đường C-D cĩ ý nghĩa xã hội : là phân bố lại dân cư trong khu vực. Xây dựng tuyến đường là gĩp phần vào mạng lưới giao thơng đường bộ của tỉnh và nâng cao đời sống vật chất, tinh thần của người dân trong khu vực. Mục tiêu xây dựng tuyến là phục vụ cho nhu cầu đi lại của người dân, vận chuyển hành khách, vận chuyển hàng hĩa, phát triển kinh tế, văn hĩa và giáo dục của khu vực. Đồng thời tuyến cịn liên kết vào mạng lưới giao thơng quốc gia. Về khĩ khăn: - Đi qua những thung lũng, những suối cạn, đi qua vùng đất đồi do đĩ nhìn chung tuyến quanh co, một số nơi tuyến đi qua vùng trồng cây cơng nghiệp. - Tuyến đi qua vùng đồi cao, ngập ngềnh nên việc vận chuyển máy mĩc, nhân lực gặp nhiều khĩ khăn đặc biệt vào mùa mưa đường trơn trượt, một số nơi phải mở đường mịn để đưa nhân lực, vật lực vào phục vụ cơng trình. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 18 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ - Vì đây là tuyến đường cĩ qui mơ tương đối lớn nên trong việc thi cơng đường gặp rất nhiều khĩ khăn do giao thơng cịn rất hạn chế do những khĩ khăn khách quan - Chỉ cĩ thể thi cơng vào một mùa và chịu nhiều ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên. - Trình độ nhân lực trình độ cao cịn hạn chế cho nên cần phải huy động nguồn nhân lực từ nơi khác đến và phải xây dựng lán trại rất tốn kém. - Vật liệu sử dụng được vận chuyển trên một quãng đường tương đối xa khi nguồn vật liệu tại vùng khơng cĩ hoặc hạn chế. Về thuận lợi: - Cĩ thể sử dụng lực lượng lao động phổ thơng địa phương làm các cơng việc thơng thường. - Việc dựng lán trại cĩ thể tận dụng cây rừng và các vật liệu sẵn cĩ. - Về vật liệu xây dựng, tận dụng tối đa các vật liệu sẵn cĩ, đất đá trong vùng đảm bảo về chất lượng cũng như trữ lượng. Ximăng, thép, cát phục vụ cho cơng trình cĩ thể vận chuyển từ nơi khác đến cự ly khơng xa lắm khoảng 10 – 15 km. - Việc giải phĩng mặt bằng tương đối dễ dàng. 1.4. Một số vấn đề cần lưu ý : - Khi tiến hành thi cơng phải bố trí thời gian thi cơng cũng như máy mĩc vận chuyển một cách khoa học nhằm tránh những khĩ khăn do điều kiện thiên nhiên, cần huy đơng nhân lực phục vụ cơng tác thi cơng một cách phù hợp khơng nên điều động quá nhiều vì như thế sẽ tăng chi phí cho cơng tác làm lán trại phục vụ cho cơng nhân thi cơng và làm tăng chí phí cũng như giá thành tuyến đường. 1.5. Sự liên quan của các tuyến đường với các ngành khác nhau : - Đường bộ: các tuyến đường cịn tương đối ít vì đây là vùng đang trong quá trình phát triển gây trở ngai cho việc phát triển kinh tế trong vùng cũng như sự giao lưu hàng hố giữa các vùng vì giao thơng đường bộ giữ vai trị chủ đạo trong ngành vận tải của vùng. - Đường sắt: tuyến đường sắt lớn nhất đi qua khu vực này là tuyến đường sắt Bắc Nam khối lượng vận chuyển hàng năm cũng tương đối lớn và cũng giữ một vai trị rất quan trong trong ngành vận tải. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 19 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ - Đường sơng: các sơng ở đây tương đối khúc khuỷu, các con sơng chủ yếu dùng cho phụ vụ đời sống nhân dân và trồng cây nơng nghiệp, cơng nghiệp. CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 2.1. Các tiêu chuẩn thiết kế : + Tiêu chuẩn thiết kế đường ơ tơ : TCVN 4054-2005 + Tiêu chuẩn thiết kế cầu cống : 22TCN 220-95 + Tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm : 22TCN 211-2006. + Quy trình khảo sát đường ơ tơ : 22TCN 263-2000. 2.2. Cấp hạng kỹ thuật và cấp quản lý của đường : Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế tuyến đường qua hai điểm C-D, căn cứ vào mục đích và ý nghĩa của việc xây dựng tuyến C-D, cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường dựa vào các yếu tố sau: - Giao thơng đúng với chức năng của đường trong mạng lưới giao thơng. - Lưu lượng xe thiết kế. - Địa hình khu vực tuyến đi qua. - Hiệu quả tốt về kinh tế, chính trị, xã hội của tuyến. - Khả năng khai thác của tuyến khi đưa vào sử dụng trong điều kiện nhất định. 2.2.1. Số liệu thiết kế ban đầu gồm : - Bản đồ tỷ lệ 1:10000. - Độ chênh cao giữa hai đường đồng mức : h = 5m. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 20 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  21. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ - Lưu lượng xe năm tương lai N15 = 1560 xe/ngđ. - Thành phần xe chạy : Xe máy : Chiếm : 5% T T 5 5 < 3 m 4 4 . . 2 Xe con : 2 Chiếm : 19% T 4 1 < 3 m T 7 4 Xe 2 trục : . Chiếm : 18% 1 T 3 4 <3m T 1 5 Xe 2 trục : . Chiếm : 16% 2 T 1 7 < 3 m T 5 6 Xe 2 trục : . Chiếm : 18% 2 T 1 T T 7 < 3 m < 3 m 5 5 0 . . Xe 3 trục : . Chiếm : 8% 9 9 4 < 3 m < 3 m T T T 7 7 Xe 3 trục : 3 Chiếm : 6% < 3 m T T < 3 m T 4 6 4 . . Xe 3 trục : . Chiếm : 10% 8 3 8 Lưu lượng xe thiết kế : lưu lượng xe thiết kế là số xe con quy đổi từ các loại xe khác, thơng qua một mặt cắt trong một đơn vị thời gian, tính cho năm tính tốn tương lai. Năm tương lai là năm thứ 20 sau khi đưa đường vào sử dụng đối với đường cấp I và II; năm thứ 15 đối với đường cấp III và IV; năm thứ 10 đối với đường cấp V, cấp VI và các đường thiết kế nâng cấp, cải tạo. 2.2.2. Xác định cấp hạng kỹ thuật : 2.2.2.1. Lưu lượng xe con quy đổi tương lai : Bảng 2.1: Số xe thứ i Hệ số quy Số xe con Tỷ lệ ở cuối kỳ đổi ra quy đổi từ Loại xe (%) khai thác xe con xe thứ i Niai Ni(xe/ngđ) (ai) (xcqđ/ngđ) Xe máy : 5 78,00 0,3 23,0 T T 5 5 < 3 m 4 4 . . 296,00 1 296,0 2 Xe con : 2 19 T 4 1 < 3 m T 7 4 Xe 2 trục : . 18 281,00 2,5 703,0 1 T 3 4 <3m T 1 5 Xe 2 trục : . 16 250,00 2,5 625,0 2 T 1 7 < 3 m T 5 6 Xe 2 trục : . 18 281,00 2,5 703,0 2 T 1 T T 7 < 3 m < 3 m 5 5 0 . . Xe 3 trục : . 6 125,00 3 375,0 9 9 4 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 21 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  22. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ < 3 m < 3 m T T T 7 7 Xe 3 trục : 3 8 94,00 3 282,0 < 3 m T T < 3 m T 4 6 4 . . Xe 3 trục : . 10 156,00 3 468,0 8 3 8 Tổng cộng  Niai 3475 Hệ số quy đổi dựa vào Bảng 2 TCVN 4054-05. (Ta lập bảng để sau này dễ tính được số xe năm tương lai thứ 15 năm của Kết cấu áo đường) Cấp hạng kỹ thuật của đường được chọn căn cứ vào các yếu tố sau: - Vận tốc xe chạy thiết kế - Lưu lượng xe chạy - Địa hình khu vực tuyến đường đi qua - Ý nghĩa con đường về kinh tế, chính trị văn hĩa . - Khả năng kiến thiết trong điều kiện nhất định . + Theo bảng 4 qui trình thiết kế đường ơtơ TCVN 4054 - 2005 ta chọn : - Đường cĩ cấp kỹ thuật là : 60. - Đường cĩ cấp quản lý là : III . Thuộc địa hình miền núi. - Tốc độ tính tốn thiết kế là : 60 (km/h). 2.3. Tính tốn các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của tuyến đường : 2.3.1. Các yếu tố mặt cắt ngang : Việc bố trí các bộ phận gồm phần xe chạy, lề, dải phân cách, đường bên và các làn xe phụ (làn phụ leo dốc, làn chuyển tốc) trên mặt cắt ngang đường phải phù hợp với yêu cầu tổ chức giao thơng nhằm đảm bảo mọi phương tiện giao thơng ( ơtơ các loại, xe máy, xe thơ sơ) cùng đi lại được an tồn, thuận lợi và phát huy được hiệu quả khai thác của đường. Tùy theo cấp thiết kế của đường và tốc độ thiết kế, việc bố trí các bộ phận nĩi trên phải tuân thủ các giải pháp tổ chức giao thơng qui định ở Bảng 5 TCVN 4054- 05. Chiều rộng tối thiểu của các yếu tố trên mặt cắt ngang đường được qui định tùy thuộc cấp thiết kế của đường. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 22 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  23. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Khi thiết kế mặt cắt ngang đường cần nghiên cứu kỹ quy hoạch sử dụng đất của các vùng tuyến đi qua, cần xem xét phương án phân kỳ xây dựng trên mặt cắt ngang( đối với các đường cấp I và cấp II) và xem xét việc dành đất dự trữ để nâng cấp, mở rộng đường trong tương lai, đồng thời phải xác định rõ phạm vi hành lang bảo vệ đường bộ hai bên đường theo các qui định hiện hành của nhà nước. Mặt cắt ngang của tuyến cĩ hình dạng như sau : i mặt i lề i mặt i lề B1 B m B1 B n Trong đĩ : Bn : Chiều rộng nền đường Bm : Chiều rộng mặt đường Bl : Chiều rộng lề đường im : Độ dốc mặt đường ii : Độ dốc lề đường 2.3.2. Phần xe chạy : Phần xe chạy gồm một số nguyên các làn xe. Con số này nên là số chẳn, trừ trường hợp chiều xe cĩ lưu lượng chênh lệch đáng kể hoặc cĩ tổ chức giao thơng đặc biệt. Số làn xe chạy được xác định tùy thuộc cấp đường đồng thời phải được kiểm tra theo cơng thức : N cđgio N LX Z*N lth Trong đĩ : Nlx : số làn xe yêu cầu, được lấy trịn. Ncđgio : lưu lượng xe chạy thiết kế giờ cao điểm, khi khơng cĩ nghiên cứu đặc biệt Ncđgio được tính như sau: ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 23 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  24. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Ncđg =(0,1  0,12)*Ntbnăm Ncđg = 0,12*3475 = 417 (xcqđ/h). Nlth : năng lực thơng hành thực tế, khi khơng cĩ nghiên cứu, tính tốn, cĩ thể lấy như sau: - Khi cĩ dải phân cách giữa phần xe chạy trái chiều và cĩ dải phân cách bên để phân cách ơtơ với xe thơ sơ : 1800 xcqđ/h/làn. - Khi cĩ dải phân cách giữa phần xe chạy trái chiều và khơng cĩ dải phân cách bên để phân cách ơtơ với xe thơ sơ : 1500 xcqđ/h/làn. - Khi khơng cĩ dải phân cách trái chiều và ơtơ chạy chung với xe thơ sơ : 1000 (xcqđ/h/làn). Z : hệ số sử dụng năng lực thơng hành. - Vtk 80 Km/h là 0,55; - Vtk = 60 Km/h là 0,55 cho vùng đồng bằng; 0,77 cho vùng núi. - Vtk 40 Km/h là 0,85; N cđgio 425.76 N 0.5529lan LX Z*N 0, 77 *1000 lth Ta chọn số làn xe Nlx = 1 làn. Theo Bảng 6 TCVN 4054-05 : Cấp thiết kế của đường là cấp III. Tốc độ thiết kế : 60 (Km/h). = > Số làn xe dành cho xe cơ giới là 2 làn. 2.3.3. Xác định khả năng thơng hành xe và các kích thước ngang của đường : 2.3.3.1. Khả năng thơng xe : Khả năng thơng xe của đường là số đơn vị phương tiện giao thơng lớn nhất cĩ thể chạy qua một mặt cắt của đường trong một đơn vị thời gian khi xe chạy liên tục. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 24 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  25. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Khả năng thơng xe của đường phụ thuộc vào khả năng thơng xe của mỗi làn xe và số làn xe. Khả năng thơng xe của mỗi làn xe lại phụ thuộc vào vận tốc và chế độ chạy xe, cho nên muốn xác định khả năng thơng xe của một tuyến đường thì trước hết phải xác định khả năng thơng xe của mỗi làn xe. Để xác định khả năng thơng xe lý thuyết của một làn xe căn cứ vào sơ đồ giả thiết các xe phải xét đến vấn đề an tồn. Các xe chạy nối đuơi nhau cùng tốc độ và xe nọ cách xe kia một khoảng khơng đổi, đủ để xe trước đứng lại thì xe sau cĩ thể hãm lại an tồn khơng đụng vào xe trước. lo vt Sh lk Lo Khoảng cách tối thiểu giữa hai xe ơtơ chạy trên đoạn đường bằng khi hãm tất cả các bánh xe như sau : Lo = lo + Vt + Sh + lk Trong đĩ : t : Thời gian phản ứng của người lái xe (t = 1 s) lo : Chiều dài xe ( với xe 4T lấy l0 = 12 m) V : Vận tốc xe chạy V= 60(km/h)=16,67 m/s Lo : Khổ động học của xe. K : Hệ số sử dụng phanh : k = 1,2 : Hệ số bám dọc = 0,5 (xét trường hợp bất lợi) lk : Khoảng cách an tồn (lk = 5 m) g : gia tốc trọng trường, g=9,81 m/s2 Sh : Cự ly hãm K *V 2 1,2*602 S . 33.99 m h 2* g * 2*9,81*0.5 L0=12+16.67+33.99+5= 67.66 m ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 25 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  26. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Khả năng thơng xe lý thuyết của một làn xe là: 3600.V 3600.V N (xe/h) L K.V 2 0 V.t l l 0 2.g. k Khi vận tốc tính bằng km/h thì khả năng thơng xe tính theo cơng thức sau : 1000 *V N (xe/h) V K *V 2 L Lo 3.6 254 * k 1000*60 N 886.49 (xe/h) 60 1.2*602 12 5 3.6 254*0.5 Theo kinh nghiệm quan sát khả năng thơng xe trong một giờ chỉ bằng 0,3 - 0,5 khả năng thơng xe lý thuyết. Vậy khả năng thơng xe thực tế là : Ntt = 0,5 x 886.49 = 443 (xe/h) 2.3.3.2. Xác định các đặc điểm của làn xe, mặt đường, nền đường : 2.3.3.2.1. Bề Rộng làn xe : a a x x y y c c B B Chiều rộng làn xe phụ thuộc vào các yếu tố sau : - Chiều rộng thùng xe : a (m) - Khoảng cách giữa hai bánh xe sau : c (m) - Khoảng cách từ bánh xe nơi mép đường : y (m) - Khoảng cách từ mép thùng xe tới mép làn: x (m) ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 26 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  27. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Chiều rộng một làn xe tính theo cơng thức : a c B x y 2 Trong đĩ: - a, c lần lượt là bề rộng thùng xe và khoảng cách giữa tim 2 dãy bánh xe. - y là khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy. - x là khoảng cách giữa 2 thùng xe ngược chiều. x = y = 0.5+ 0.005*V = 0.8 m Đối với xe tải vừa (ZIL-130). V2=60 (km/h). x1 = y 1= 0.5+ 0.005V2 =0.5+0.00560 =0.8 m a1=1.8 m ; c1=1.42 m . a c 1.8 1.42 B x y 0.8 0.8 3.21 2 2 Đối với xe tải nặng (Maz-200). V=60 (km/h). x2 = y2 = 0.5+ 0.005V2 =0.5+0.00560 =0.8 m a2=2.65 m ; c2=1.92 m . a c 2.65 1.92 B x y 0.8 0.8 3.885 2 2 Theo TCVN 4054 – 2005 Blx 3,0 m Vậy ta chọn Blx = 3,0 m 2.3.3.2.2. Bề Rộng Mặt Đường : Bề rộng mặt đường phần xe chạy tính theo cơng thức: Bmđ = B1+B2 =3.21+3.885 =7.095 m. Theo TCVN 4054-2005 Đường cấp 60: Bmđ = 6 m, độ dốc ngang mặt đường i n = 2%. Nên ta chọn Bmđ =6 m, in = 2% để thiết kế . Vì đối với đường miền núi ta cĩ thể mở rộng nâng cấp vào giai đoạn khai thác sau này. Hơn nữa với B mđ =6m thì tiết kiệm hơn về kinh tế mà vẫn đảm bảo yêu cầu vận doanh khai thác. 2.3.3.2.3. Bề Rộng Lề Đường : ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 27 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  28. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Lề đường cĩ tác dụng giữ cho mép mặt đường khơng bị biến dạng, hư hỏng. Ngồi ra cịn cĩ tác dụng cho xe đỗ lại khi bị hư hỏng. Theo tiêu chuẩn thiết kế đường ơtơ TCVN 4054-2005 đối với cấp kỹ thuật 60 ta cĩ :Bề rộng lề đường : đối với đường cấp III, theo Bảng 6 TCVN 4054-05 thì bề rộng lề đường là 1.5m trong đĩ gồm : phần lề đường cĩ gia cố là 1.5m và phần lề đất là 0,0m. 2.3.3.2.4. Bề Rộng Nền Đường : Đối với đường cấp 60 TCVN 4054-2005 cho phép bề rộng lề đường là 1,5m trong đĩ gồm , phần lề đường cĩ gia cố là 1,5m, phần lề đất là 0,0m. vậy bề rộng mặt đường là. + Trên đoạn thẳng B= B0mđ +Blề = 7,095 + 21,5 =10,095 m. Theo TCVN 4054-2005 B= 9 m. Kiến nghị chọn B= 9 m. + Trên đoạn cong Bnền=9+ 2 =9 +2*0.4= 9.8 m. (vì bán kính đường cong > 200m) 2.3.3.2.5. Độ mở rộng mặt đường : Đối với những đoạn cong ta phải mở rộng mặt đường với độ mở rộng. =2(e w) l 2 0.05*V 82 0.05*60 eW 0.4m 2* R R 2* 200 200 Với : L=8 m chiều dài của xe tải Maz-200. R= 125 m :Bán kính đường cong nhỏ nhất. Vậy =20.4=0.8 m . 2.4. Xác định độ dốc dọc lớn nhất : Độ dốc càng lớn thì tốc độ xe chạy càng thấp, tiêu hao nhiên liệu càng lớn, hao mịn săm lốp càng nhiều, tức là giá thành vận tải càng cao. Khi độ dốc lớn thì mặt đường nhanh hao mịn do ma sát với lốp xe, do nước mưa bào mịn, rảnh dọc mau hư hỏng hơn, duy tu bảo dưỡng cũng khĩ khăn hơn. Tĩm lại nếu độ dốc dọc càng lớn thì chi phí khai thác vận doanh tốn kém hơn, lưu lượng xe càng nhiều thì chi phí mặt này càng tăng. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 28 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  29. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Tùy theo cấp thiết kế của đường, độ dốc dọc tối đa được quy định trong điều 5.7 TCVN 4054-05. Khi gặp khĩ khăn cĩ thể tăng lên 1% nhưng độ dốc dọc lớn nhất khơng vượt quá 11%. Đường nằm trên cao độ 2000m so với mực nước biển khơng được làm dốc quá 8%. - Đường đi qua khu dân cư khơng nên làm dốc dọc quá 4%. - Dốc dọc trong hầm khơng lớn hơn 4% và khơng nhỏ hơn 0.3%. - Trong đường đào độ dốc dọc tối thiểu là 0,5%( khi khĩ khăn là 0,3% và đoạn dốc này khơng kéo dài quá 50m). - Độ dốc dọc lớn nhất cĩ thể được xác định theo điều kiện sức bám và sức kéo của ơtơ : keo keo bam bam imax Dmax - fv và imax Dmax - fv keo bam imax = min imax ;imax 2.4.1. Theo điều kiện sức kéo : Ta xét xe đang lên dốc và chuyển động đều : D f + i keo keo = > imax Dmax f v Trong đĩ : Dmax : nhân tố động lực của các loại xe được tra từ biểu đồ ứng với vận tốc tính tốn. fv : hệ số cản lăn do tốc độ xe chạy V 60(km/h) thì f thay đổi ít, khi đĩ chỉ f v chỉ phụ thuộc loại mặt đường và tình trạng của mặt đường do đĩ ta lấy f v = f0 = 0.02 (mặt đường bê tơng nhựa). keo Tính imax cho từng loại xe như sau : Vậntốc Cấp keo Loại xe D i (%) (Km/h) số max max T T 5 5 < 3 m 4 4 . . 60 IV 0.08 6 2 Xe con : 2 T 3 4 <3m T 1 5 Xe 2 trục : . 60 V 0.04 2 2 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 29 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  30. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ < 3 m < 3 m T T T 7 7 Xe 3 trục : 3 60 IV 0.04 2 T 1 T T 7 < 3 m < 3 m 5 5 0 . . Xe 3 trục : . 60 IV 0.04 2 9 9 4 Khi chuyển xuống các cấp số thấp hơn thì khả năng vượt dốc của xe tăng lên nhưng vận tốc bị giảm xuống. Vận tốc Cấp i Loại xe D max (Km/h) số max (%) T T 5 5 < 3 m 4 4 . . 20 I 0.5 48 2 Xe con : 2 T 3 4 <3m T 1 5 Xe 2 trục : . 15 I 0.37 35 2 < 3 m < 3 m T T T 7 7 Xe 3 trục : 3 10 I 0.32 30 T 1 T T 7 < 3 m < 3 m 5 5 0 . . Xe 3 trục : . 10 I 0.26 24 9 9 4 Ta thấy đối với tuyến ở miền núi cĩ độ dốc dọc thường khá lớn nên một số xe khơng thể chạy đạt được vận tốc thiết kế ở cấp số IV vì vậy xe phải chuyển xuống số thấp hơn để leo được dốc. ở các cấp số thấp hơn thì xe chạy được bình thường. 2.4.2. Theo điều kiện sức bám : Xe chỉ cĩ thể chuyển động khi bánh xe và mặt đường khơng cĩ hiện tượng trượt. bam bam imax Dmax - fv Trong đĩ : PW Dbám = m G d = 0,3 (hệ số bám (hệ số ma sát) giữa bánh xe và mặt đường trong điều kiện ẩm và bẩn (điều kiện bất lợi nhất)). G m = b G Gb : áp lực của các bánh xe chủ động. G : trọng lượng tồn bộ của ơtơ. Pw : lực cản khơng khí. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 30 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  31. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ KFV2 P w 13 Trong đĩ : K : hệ số sức cản khơng khí. Đối với xe tải K = (0.06 - 0.07), ta chọn K = 0.07 (kgs2/m4). F : diện tích cản khơng khí. F = 0.8* B*H V : tốc độ xe chạy (V = 60 (km/h). Ta chỉ xét xe chiếm đa số đĩ là xe tải hai trục tải trọng trục 6T (chiếm 18%). Chiều rộng : B = 2.5 (m), Chiều cao : H = 4 (m). = > Diện tích cản khí F = 0.8B*H = 0.8 2.5 4 = 8 (m2). m = (0.65 - 0.7) đối với xe tải. Chọn m = 0.7 . KFV2 0.07 *8*602 = > P = = 155.08 (kg). w 13 13 P 155,08 = > D = m W 0.7 *0.3 0.191 bám G 8000 bam bam = > imax Dmax - fv = 0.191 – 0.02 = 0.171 = 17.1%. Qua tính tốn ở trên ta chọn độ dốc dọc lớn nhất như sau: doc keo bam imax = min imax ;imax = min (24% , 17.1%) = 17.1%. Theo Bảng 15 TCVN 4054-05 với V tt = 60 km/h, cấp thiết kế là cấp III, khu vực doc miền núi = > imax = 7%. tk doc Vậy ta chọn độ dốc imax = imax = 7% 2.5. Xác định tầm nhìn xe chạy : Nhất thiết phải bảo đảm chiều dài tầm nhìn trên đường để nâng cao độ an tồn chạy xe và độ tin cậy về tâm lý để chạy xe với tốc độ thiết kế. Các tầm nhìn được tính từ mắt lái xe cĩ chiều cao 1m bên trên phần xe chạy, xe ngược chiều cĩ chiều cao 1.2m, chướng ngại vật trên mặt đường cĩ chiều cao 0,1m. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 31 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  32. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Khi thiết kế phải kiểm tra tầm nhìn. Các chổ khơng đảm bảo tầm nhìn phải dở bỏ các chướng ngại vật (chặt cây, đào mái taluy ). Chướng ngại vật sau khi dở bỏ phải thấp hơn tia nhìn 0,3m. Trường hợp thật khĩ khăn, cĩ thể dùng gương cầu, biển báo, biển hạn chế tốc độ hoặc biển cấm vượt xe. 2.5.1. Xác định tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định : SƠ ĐỒ TÍNH TẦM NHÌN S1 1 1 lpu Sh lo Hình 2.1: TầmS1 nhìn trước chướng ngại vật cố định Là quãng đường cần cho ơ tơ kịp hãm trước chướng ngại vật cố định. Cơng thức: S1 = lpư + Sh + lo l pư: đoạn phản ứng tâm lý t = 1 s: V Lpư = v.t = (m) 3.6 S h: chiều dài hãm xe: kV 2 Sh = 254( i) - V : vận tốc tính tốn (km/h); - k : hệ số sử dụng phanh k = 1.2 với xe con, k=1.4 với xe tải; - : hệ số bám dọc = 0.5 (áo đường ẩm ướt); - i : độ dốc dọc, lấy dấu (+) khi lên dốc, lấy dấu (-) khi xuống dốc, khi tính tầm nhìn lấy i = 0.00%; l 0 : cự ly an tồn l0 = 510 m; 60 1.2 60 2 Với xe con : S1 = 10 = 60 (m) 3.6 254 (0.5 0.00) 60 1.4 60 2 Với xe tải : S1 = 10 = 65 (m) 3.6 254 (0.5 0.00) Theo TCVN 4054-2005(điều 5.1) chọn : S1 = 75m 2.5.2. Xác định tầm nhìn thấy xe ngược chiều : SƠ ĐỒ TÍNH TẦM NHÌN S2 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 32 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH 1 1 2 2 lpu Sh lo Sh lpu S1
  33. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Hình 2.2 : Tầm nhìn thấy xe ngược chiều : Tầm nhìn thấy xe ngược chiều là đoạn đường để hai xe chạy ngược chiều trên cùng một làn xe và hai tài xế cùng nhìn thấy nhau, cùng thực hiện hãm phanh và dừng lại cách nhau một khoản an tồn. Cơng thức: S2 = 2.l1 + l0 + ST1 + ST2 Các giá trị giải thích như ở tính S1. V k.V 2 . S2= l 1.8 127.( 2 i 2 ) 0 60 1.2 60 2 0.5 Với xe con: S2 = 10 = 110 (m) 1.8 127 0.52 60 1.4 60 2 0.5 Với xe tải: S2 = 10 = 120 (m) 1.8 127 0.52 Theo TCVN 4054-2005 (điều 5.1.1) chọn: S2 = 150 (m). 2.5.3. Xác định tầm nhìn vượt xe : SƠ ĐỒ TÍNH TẦM NHÌN VƯỢT XE l1 S1-S2 l2 l2' l3 S4 Hình 2.3: Tầm nhìn vượt xe: Là quãng đường cần thiết để xe sau xin đường, tăng tốc vượt qua xe trước đã giảm tốc. Thời gian vượt xe gồm 2 giai đoạn: xe1 chạy trên làn trái chiều bắt kịp xe 2 và xe 1 vượt xong trở về làn xe mình trước khi đụng xe 3 trên làn trái chiều chạy tới. 2 Cơng thức: V3 V1 V1 k1 V1 S 4 lat 2.l4 V1 V 2 3.6 254 d Trong đĩ : V1, V2, V3 – Vận tốc của các xe (km/h). V1= 120 km/h (xe con); V2= 50 km/h; V3= 60 km/h. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 33 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  34. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ k1 – hệ số hãm phanh của xe con, k1 = 1.2 d = 0.5 – hệ số bám lat – khoảng cách an tồn, lat = 5m l4 – chiều dài của xe con, l4 = 3m Xe con: S4= 6 0 1 2 0 1 2 0 1 . 2 1 2 0 2 (m). 5 2 3 464 120 50 3.6 254 0.5 Theo TCVN 4054-2005 ( điều 5.1.1) chọn: S4 = 350 (m). 2.5. Đường cong trên bình đồ : Trong trường hợp khĩ khăn mới vận dụng bán kính đường cong nằm tối thiểu.Khuyến khích dùng bán kính tối thiểu thơng thường trở lên, và luơn tận dụng địa hình để đảm bảo chất lượng chạy xe tốt nhất. 2.5.1. Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi cĩ siêu cao : V 2 Cơng thức: R min sc 127.(0.15 i max ) sc sc - i max : độ dốc siêu cao lớn nhất, theo TCVN 4054-2005 :i max = 0.07; - V = 60 (Km/h) (tốc độ tính tốn); 60 2 Thay số: R 128.8 (m) min 127.(0.15 0.07) Theo điều 5.3 của TCVN 4054-2005 : R min = 125 (m). Vậy ta chọn R min = 125 (m). 2.5.2. Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi khơng cĩ siêu cao : 2 ksc V Cơng thức: R min 127.( i n ) -  : Hệ số áp lực ngang khi khơng làm siêu cao lấy  = 0.08; - in : Độ dốc ngang mặt đường (BTN): in = 0,02. 60 2 Thay số: R ksc 472 (m) min 127.(0.08 0.02) - Theo điều 5.3 của TCVN 4054 – 2005, bán kính đường cong nằm tối thiểu khơng ksc siêu cao đối với đường cấp III, vận tốc Vtk = 60km/h làR min = 1500m. ksc Vậy ta chọn R min = 1500 (m). 2.5.3. Tính bán kính đường cong nằm tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm : ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 34 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  35. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ 90 S Cơng thức: R 2 min 3.14 S2 : tầm nhìn thấy xe ngược chiều S2=150 (m); : gĩc chiếu đèn pha = 20. 90 150 Thay số: R 2150 (m) min 3.14 2 Khi R < 2150 m phải khắc phục bằng cách chiếu sáng hoặc làm biển báo. 2.6. Xác định chiều dài tối thiểu của đường cong chuyển tiếp : Khi xe chạy từ đường thẳng vào đường cong, phải chịu thay đổi: - Bán kính từ chuyển sang bằng R. GV 2 - Lực li tâm từ chổ bằng khơng đạt tới giá trị . gR - Gĩc hợp thành giửa trục bánh trước và trục xe từ chổ bằng khơng (trên đường thẳng) tới chổ bằng (trên đường cong). Những biến đổi đột ngột đĩ gây cảm giác khĩ chịu cho lái xe và hành khách. Vì vậy để đảm bảo sự chuyển biến điều hịa về lực ly tâm, về gĩc , và về cảm giác của hành khách cần phải làm một đường cong chuyển tiếp giửa đường thẳng và đường cong trịn. Khi vận tốc thiết kế V tk 60 Km/h phải bố trí đường cong chuyển tiếp để nối từ đường thẳng vào đường cong trịn và ngược lại. Dựa theo 3 điều kiện sau : 2.6.1. Điều kiện 1 : Đủ để bố trí đường cong chuyển tiếp (làm cho hành khách khơng cảm thấy đột ngột khi xe chạy vào trong đường cong). V 3 L ct 47 * I * R Trong đĩ: V = 60 km/h (vận tốc xe chạy). R = 200m (bán kính đường cong nằm nhỏ khi cĩ bố trí siêu cao (4%)). ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 35 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  36. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ 3 I : độ tăng gia tốc ly tâm cho phép. Theo TCVN lấy I = 0,5 (m/s ). 603 => L 45.96m ct 47*0.5*200 Chọn Lct = 50 m. 2.6.2. Điều kiện 2 : đủ để bố trí đoạn nối siêu cao. Đoạn nối siêu cao là đoạn chuyển tiếp từ độ dốc ngang của mặt đường cĩ hai mái nghiêng đến độ dốc siêu cao. B *isc Lnsc i p Trong đĩ : B = 6 m (bề rộng của mặt đường).Theo Bảng 7 TCVN 4054-05 đối với đường cấp III, địa hình vùng đồi thì chiều rộng 1 làn là 3.0m. = 0.0m ( độ mở rộng phần xe chạy). isc = 4% độ dốc siêu cao Theo Bảng 13 TCVN 4054-05 ứng với bán kính cĩ siêu cao là R = 200m. ip = 0,005 (0,5%) độ dốc phụ lớn nhất khi Vtt 60 (km/h). = > Lnsc= 38m. Vậy ta chọn Lnsc = 48m. 2.6.3. Điều kiện 3 : Lct > R/9=200/9= 22.22 m. Trong đĩ : R =200m bán kính đường cong nằm nhỏ trên bình đồ ứng với isc. Chiều dài đường cong nhỏ nhất được chọn bằng giá trị lớn nhất trong 3 điều kiện trên. ct Lmin = max(đk1,đk2,đk3)= max(46,38,22) =46 m. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 36 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  37. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Vậy ta chọn Lct = 50m để thiết kế. 2.7. Tính nối tiếp các đường cong: 2.7.1. Trường hợp hai đường cong cùng chiều (hai đường cong cĩ tâm quay về 1 phía) Hai đường cong cùng chiều nằm kề nhau cĩ thể nối trực tiếp với nhau hoặc giữa chúng cĩ một đoạn chêm m, tùy theo từng trường hợp cụ thể: Khi hai đường cong cùng chiều nằm kề nhau cĩ bán kính lớn, cĩ cùng độ dốc siêu cao hoặc khơng cĩ bố trí siêu cao thì cĩ thể nối trực tiếp với nhau. Lúc này ta cĩ đường cong ghép và điều kiện để ghép là: R1\R2 1,3 (giả thiết R1 ≥ R2) Đ1 TC1  TĐ2 Đ2 P2 P1 TC2 TĐ1 O1 Hình 2.7.1: Nối trực tiếpO2 hai đường cong cùng chiều. Khi hai đường cong cĩ siêu cao thì đoạn chêm m phải đủ dài để bố trí hai nữa đường cong chuyển tiếp hoặc hai nữa đoạn nối siêu cao. L L m 1 2 2 Với L1, L2: Chiều dài đường cong chuyển tiếp hoặc đoạn nối siêu cao của đường cong 1 và đường cong 2. Đ2 TĐ2 TC m 1 L P2 Đ1 2 L1 2 TC2 2 P1 TĐ1 O Hình 2.7.2 : Nối tiếp1 hai đường congO2 cùng chiều. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 37 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  38. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ L L - Nếu m < 1 2 thì tốt nhất là thay đổi R để hai đường cong tiếp giáp nhau cĩ 2 cùng độ dốc siêu cao và độ mở rộng theo đường cong cĩ giá trị lớn hơn. - Nếu địa hình khơng cho phép cĩ đường cong ghép mà cần phải giữ đoạn chêm ngắn thì bố trí độ dốc ngang một mái trên đoạn chêm đĩ theo giá trị lớn hơn. L L - Nếu m 1 2 thì đoạn thẳng cịn lại nếu đủ dài lớn hơn hoặc bằng 20 ÷25m 2 thì bố trí đoạn đĩ hai mái. Nếu khơng đủ dài thì bố trí một mái. 2.7.2. Trường hợp hai đường cong ngược chiều (hai đường cong cĩ tâm quay về 2 phía khác nhau) Nếu hai đường cong ngược chiều nằm kề nhau cĩ bán kính lớn và khơng cần làm siêu cao thì cũng cĩ thể nối trực tiếp với nhau. O2 Đ1 P1 TĐ TĐ TC 2 P TC 1 1 Đ2 2 2 O1 Hình 2.7.3 : Nối trực tiếp hai đường cong ngược chiều. Nếu hai đường cong ngược chiều nằm kề nhau cĩ bố trí siêu cao thì chiều dài đoạn chêm m phải đủ để bố trí đường cong chuyển tiếp hoặc đoạn nối siêu cao. L L m 1 2 2 - Tính cho trường hợp bất lợi nhất khi hai đường cong ngược chiều cĩ cùng bán kính R = Rmin = 135m, với siêu cao 6% cĩ đoạn nối siêu cao là Lnsc = 95m. - Theo quy định ở điều 5.3.3 TCVN 4054 - 05 thì m 2V (Với V là vận tốc tính tốn thiết kế, V= 60km/h). Suy ra: m 2 60 = 120m Vậy kiến nghị chọn m ≥ 120m. O2 Đ1 TC1 P TĐ1 1 L m 1 L2 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM2 C-D TRANG2 : 38 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  39. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ P2 TC2 TĐ2 Đ2 O1 Hình 2.7.4 : Nối tiếp hai đường cong ngược chiều. 2.8. Bán kính tối thiểu của đường cong đứng: Khi hai đoạn tuyến cùng một đỉnh trên trắc dọc cĩ độ dốc dọc khác nhau sẽ tạo một gĩc gãy. Để cho xe chạy êm thuận an tồn và đảm bảo tầm nhìn cho người lái xe thì tại các gĩc gãy cần thiết kế đường cong đứng. Cĩ hai loại đường cong đứng:  Đường cong đứng lồi.  Đường cong đứng lõm 2.8.1 Bán kính đường cong đứng lồi (đường cong nối dốc đứng lồi): Bán kính tối thiểu của đường đứng lồi được xác định từ điều kiện đảm bảo tầm nhìn của người lái xe trên đường. Bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu được xác định theo cơng thức: 2 lồi L Rmin 2 2 d1 d2 Trong đĩ: L : Cự ly tầm nhìn của người lái. d1, d2 : Chiều cao tầm nhìn của người lái so với mặt đường của ơ tơ 1 và ơ tơ 2. Các yếu tố trên được biểu diễn qua sơ đồ sau: L L2 L1 d2 d1 A B C i2 R i1 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 39 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH O
  40. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Hình 2.8.1: Sơ đồ bố trí đường cong nối dốc đứng lồi. + Theo tầm nhìn một chiều (sơ đồ 1), ta cĩ: d1 = 1,2m d2 = 0 L = S01 = 75m 2 2 lồi L 75 Suy ra: Rmin 2 2 2344m 2 d1 d2 2 1,2 0 + Theo tầm nhìn hai chiều (sơ đồ 2), ta cĩ: d1 = d2 = 1,2m L = S02 = 150m 2 2 lồi L 150 Suy ra: Rmin 2 2 2344m 2 d1 d2 2 1,2 1,2 Theo quy định ở bảng 9 điều 5.1 TCVN 4054 - 05 với cấp đường 60km/h thì bán lồi kính đường cong đứng lồi nhỏ nhất Rmin 2500m lồi Vậy chọn bán kính đường cong đứng lồi nhỏ nhất là Rmin 2500m 2.8.2 Bán kính đường cong đứng lõm: Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu được xác định từ điều kiện khơng gây khĩ chịu cho hành khách, lị xo (nhíp) xe ơ tơ khơng bị hỏng do lực ly tâm. Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu xác định theo cơng thức: ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 40 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  41. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ V 2 Rlõm , (V m/s) min b Hoặc: V 2 R lõm , (V km/h) min 3,62 b Trong đĩ: V : Vận tốc tính tốn lấy bằng vận tốc thiết kế, V = 60km/h b : Gia tốc ly tâm cho phép. Theo số liệu ở trang 62 Giáo trình thiết kế đường ơ tơ tập 1 - Đỗ Bá Chương (NXB Giáo Dục - 1998) cĩ b = 0,5 ÷ 0,7m/s 2, ta chọn b = 0,5m/s2. 602 Vậy: Rlõm 556m min 3,62 0,5 Theo quy định ở bảng 9 điều 5.1 TCVN 4054 - 05 thì bán kính đường cong đứng lõm lõm tối thiểu đối với cấp đường 60km/h là Rmin 1000m Vậy chọn bán kính đường cong đứng lồi nhỏ nhất là lõm Rmin 1000m Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật tuyến STT YẾU TỐ KỸ THUẬT ĐVT Tính tốn Quy phạm Kiến nghị 1 Cấp thiết kế III III 2 Cấp kỹ thuật km/h 60 60 3 Lưu lượng xe năm thứ 15 xcqđ/nđ 3475 > 3000 3475 4 Số làn xe Làn 1 2 2 5 Chiều rộng một làn xe m 3.885 3,0 3,0 6 Chiều rộng mặt đường m 7.095 6 6 7 Chiều rộng lề đường (1 bên) m 1.5 1.5 8 Chiều rộng nền đường - Đoạn thẳng. m 10.095 9 9 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 41 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  42. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ - Đoạn cong. m 10.095 9.8 9.8 9 Độ dốc ngang mặt đường % 2 2 10 Độ dốc ngang lề đường gia cố % 2 2 11 Bán kính đường cong nằm + Cĩ bố trí siêu cao m 128 125 125 + Khơng bố trí siêu cao m 472 1500 1500 12 Độ dốc siêu cao % 6 6 13 Chiều dài đoạn nối siêu cao m 38 50 50 14 Chiều dài đường cong chuyển m 46 50 50 tiếp 15 Độ mở rộng mặt đường trên m 0.8 0.8 0.8 đường cong. 16 Cự ly tầm nhìn + Một chiều m 65 75 75 + Hai chiều m 120 150 150 + Tầm nhìn vượt xe. m 464 350 464 17 Độ dốc dọc % 17.1 7 7 18 Độ dốc dọc trong đường cong % 6.7 6.7 6.7 19 Bán kính đường cong đứng + Lồi m 2344 2500 2500 + Lõm m 556 1000 1000 CHƯƠNG III THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ 3.1. Những căn cứ để xác định bình đồ : Để vạch được tuyến trên bình đồ, cần căn cứ vào các điều sau : + Bình đồ tỉ lệ : 1/10000 Chênh cao đường đồng mức : 5 m Thiết kế đường đi qua 2 điểm C và D Cao độ điểm C: 49.29 m Cao độ điểm D: 65.00 m ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 42 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  43. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ + Tình hình địa hình địa mạo của tuyến. + Cấp hạng kỹ thuật của đường. + Nhu cầu phát triển kinh tế trong tương lai của vùng tuyến đi qua. Trong thực tế nếu chọn tuyến mà chỉ kẻ qua các điểm khống chế thì sẽ gặp ngiều trở ngại về địa hình, địa mạo, địa chất thủy văn. Khơng cĩ lợi về mặt kinh tế kỹ thuật. Cĩ trường hợp ta buộc phải đi tránh chướng ngại vật mặc dù tuyến cĩ thể dài hơn . Như vậy để vạch tuyến cần xác định các điểm khống chế và các điểm cơ sở . 3.2. Các điểm khống chế và các điểm trung gian : Khi chọn tuyến qua hai điểm đã cho cần phải xác định các điểm khống chế là những điểm cao độ mép đường ở đĩ đã được xác định. Đĩ là điểm đầu, điểm cuối và một số điểm ở giữa như chổ giao nhau với đường sắt hoặc đường ơtơ cấp hạng cao hơn tuyến đường bắt buộc tuyến phải đi qua, những điểm giao nhau với dịng nước lớn, những chổ thấp nhất của dãy núi và cũng như chổ tận dụng được đoạn đường đã cĩ. Nối các điểm khống chế ta được đường chim bay giữa các điểm khống chế. Từ các điểm khống chế yêu cầu xác định các điểm cơ sở để tuyến đi qua đảm bảo các điều kiện kinh tế kỹ thuật. Các điểm cơ sở đĩ thường là các điểm vượt đèo, vượt suối. Dọc tuyến chỉ cĩ suối nhỏ và thác cĩ nước chảy theo mùa nên chỉ cần đặt cống. Dựa vào các điểm khống chế đã xác định được, ta xác định các điểm cơ sở để vạch tuyến trên bình đồ. 3.3. Nguyên tắc vạch tuyến trên bình đồ : Khi thiết kế tuyến trên bình đồ cần đảm bảo các nguyên tắc sau : + Đảm bảo được khi xe chạy phải an tồn và êm thuận. + Đảm bảo quá trình xây dựng tuyến là tốt nhất, rẻ nhất và thuận tiện cho việc duy tu bảo dưỡng trong quá trình khai thác . + Đảm bảo tốt các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật và quốc phịng. Dựa vào các căn cứ thiết kế, các điểm khống chế, các điểm cơ sở. Thơng qua sự phân tích xem xét và hướng dẫn của giáo viên, em đã tìm được hai phương án tốt nhất để luận chứng kinh tế kỹ thuật. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 43 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  44. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ So sánh sơ bộ và loại bỏ các phương án xấu rồi chọn các phương án hợp lý nhất để tính tốn và so sánh các chỉ tiêu kỹ thuật. Khi vạch tuyến để đảm bảo độ dốc dọc cho phép thì chiều dài giữa hai đường đồng mức phải thõa bước compa. Xác định bước compa để vạch tuyến. h 1 lcp 100 K imax M Trong đĩ : ∆h : Độ chênh cao giữa hai đường đồng mức. K = 0.9 : Hệ số chiết giảm imax : Độ dốc lớn nhất 5 l 0.79 cm=7.9 mm cp 0.9 0.07 10000 Dựa trên bình đồ ta vạch được 2 phương án tuyến. 3.4. Thiết kế bình đồ : 3.4.1. Bán kính đường cong trên bình đồ : Tuyến đường C-D thuộc loại đường miền núi cho phép độ dốc dọc tối đa là 7%, bán kính đường cong nằm cho phép tối thiểu là 125 m. Để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, tuyến phải đổi hướng nhiều lần. Chính vì vậy để đảm bảo được độ dốc và giảm tối thiểu lượng đào đắp nên trên tuyến ta cần phải bố trí các đường cong. Tuy nhiên, việc phĩng tuyến và chọn bán kính đường cong thích hợp sẽ làm giảm giá thành xây dựng. Cho nên việc xác định phải dựa vào các địa hình cụ thể : - Các điểm chủ yếu của đường cong trịn bao gồm : - Điểm nối đầu : NĐ. - Điểm tiếp đầu : TĐ. - Điểm giữa : P. - Điểm tiếp cuối : TC. - Điểm nối cuối : NC. - Gĩc chuyển hướng : . ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 44 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  45. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ - Bán kính đường cong : R. - Các yếu tố cơ bản của đường cong được tính theo cơng 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 3.4.2. Cách xác định đường cong trên bình đồ : - Xác định gĩc ngoặc trên bình đồ bằng thước đo độ. - Chọn bán kính đường cong R. - Tính các yếu tố cơ bản của đường cong bằng các cơng thức trên. - Từ đỉnh đường cong đo theo hai cánh tuyến một đoạn chiều dài bằng T xác định được hai điểm TĐ và TC. - Xác định tia phân giác của gĩc bù với gĩc chuyển hướng. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 45 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  46. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ - Từ tiếp đầu TĐ hoặc từ tiếp cuối TC dựng đường vuơng gĩc cắt đường phân giác tại điểm O (đỉnh đường cong). Từ điểm O mở khẩu độ compa với bán kính R sẽ xác định được cung trịn. Điểm P chính là giao điểm của cung trịn với đường phân giác. 3.4.3. Cách xác định đường cong trên thực địa : + Trên thực địa ta đặt máy kinh vĩ tại đỉnh Đ kiểm tra gĩc ngoặt . + Quay máy ngắm theo đỉnh trước hoặc đỉnh sau dùng thước đo theo hướng ngắm một đoạn T thì sẽ xác định được TĐ hoặc TC + Đặt máy tại đỉnh Đ ngắm về TĐ hoặc TC,sau đĩ quay máy một gĩc(180- )/2 ta được hướng đường phân giác. Trên hướng đĩ từ đỉnh đo ra một đoạn P ta xác định được điểm P. + Các điểm chi tiết trên đường cong cĩ thể xác định theo phương pháp tọa độ vuơng gĩc, phương pháp tọa độ cực hay phương pháp dây cung kéo dài. BẢNG TÍNH CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG CONG PHƯƠNG ÁN 1 Bảng 3.4.1: TT A (độ) R (m) T (m) P (m) K (m) Isc (%) 1 41d45'44'' 500 241.04 36.04 464.44 2 2 43d49'47'' 600 291.65 47.48 558.98 2 3 69d30'03'' 400 328.19 88.10 585.21 2 4 52d21'20'' 300 198.11 35.83 374.13 2 5 134d5'51'' 200 527.10 318.22 568.09 4 6 6d42'13'' 200 177.90 39.21 325.86 4 7 107d32'18'' 200 325.69 141.90 475.38 4 PHƯƠNG ÁN 2 Bảng 3.4.2: TT A (độ) R (m) T (m) P (m) K (m) Isc (%) 1 26d06'16'' 300 210.56 41.51 393.76 2 2 72d49'35'' 300 272.26 74.51 481.32 2 3 91d01'00'' 250 306.10 109.11 497.14 3 4 61d20'29'' 300 228.70 50.40 421.18 2 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 46 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  47. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ 5 70d50'36'' 300 264.31 69.84 470.94 2 6 95d30'59'' 200 272.43 50.60 433.42 4 7 124d28'20'' 200 433.76 233.81 534.49 4 3.4.4. Xác định cọc thay đổi địa hình : Sau khi xác định được đường cong ta tiến hành lên đường đen của phương án tuyến . Để vẽ được đường đen ta phải xác định được các cọc trên tuyến về cự ly và cao độ ,tiến hành rải cọc trên tuyến bao gồm : - Cọc KM - Cọc 100 m. Ký hiệu cọc H - Cọc thay đổi địa hình, ký hiệu cọc C * Khoảng cách giữa các cọc trên đường thẳng được xác định bằng thước, muốn cắm cọc trên đường cong ta làm theo các bước sau : Tiếp đầu của đường cong ta đặt một hệ tọa độ như hình vẽ, khoảng cách từ tiếp đầu tới cọc là S. Ta tính gĩc  theo cơng thức sau : S.180  = .R Từ đĩ ta cĩ tọa độ cọc là : X = R . sin  Y = R . (1 – cos ) * Đối với những cọc địa hình để xác định được vị trí trên đường cong và cần biết lý trình của nĩ ta làm như sau : - Xác định gĩc  bằng cách đo trên bình đồ. - Xác định khoảng cách S bằng cơng thức sau : . .R S = 180 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 47 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  48. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ - Cọc thay đổi địa hình là các cọc thể hiện sự thay đổi độ dốc của đường , cao độ mặt đất tại tim đường .Cụ thể là các vị trí tuyến đường cắt đường phân thủy , đường tụ thủy, đường đồng mức ,các vị trí đường đen thay đổi độ dốc (các cị trí này được nhận biết từ vị trí của tuyến đường với 2 đường đồng mức kế cận) - Cọc thay đổi địa hình được ký hiệu Cn (n được đánh so từ 1 đến 1000) 3.4.5. Xác định cự ly giữa các cọc : Sau khi cĩ vị trí các cọc Km – TĐ – P –TC và cọc C n ,chúng ta dùng thước để đo cự ly giữa các cọc đĩ trên bình đồ và nhân với M ( hệ số tỉ lệ bình đồ )để cĩ được cự ly thực tế tính bằng m M li = libđ (m) 1000 Trong đĩ: libđ : cự ly giữa các cọc trên bình đồ 1000 : hệ số đổi đơn vị mm ra m Kết quả được thành lập bảng: PHƯƠNG ÁN 1: Tên cọc K cách lẻ KC-cdồn Lí trình Ghi chú C=H0 H1 100.00 100.00 Km0+ 100.00 H2 100.00 200.00 Km0+ 200.00 H3 100.00 300.00 Km0+ 300.00 H4 100.00 400.00 Km0+ 400.00 H5 100.00 500.00 Km0+ 500.00 ND1 86.06 586.06 Km0+ 586.06 H6 13.94 600.00 Km0+ 600.00 TD1 36.06 636.06 Km0+ 636.06 H7 63.94 700.00 Km0+ 700.00 P1 78.14 778.14 Km0+ 778.14 H8 21.86 800.00 Km0+ 800.00 H9 100.00 900.00 Km0+ 900.00 Cống địa hình TC1 20.21 920.21 Km0+ 920.21 NC1 50.00 970.21 Km0+ 970.21 KM1 29.79 1,000.00 Km1+ 0.00 H1 100.00 1,100.00 Km1+ 100.00 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 48 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  49. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ H2 100.00 1,200.00 Km1+ 200.00 H3 100.00 1,300.00 Km1+ 300.00 Cống địa hình ND2 70.08 1,370.08 Km1+ 370.08 H4 29.92 1,400.00 Km1+ 400.00 TD2 20.08 1,420.08 Km1+ 420.08 H5 79.92 1,500.00 Km1+ 500.00 H6 100.00 1,600.00 Km1+ 600.00 H7 100.00 1,700.00 Km1+ 700.00 P2 23.75 1,723.75 Km1+ 723.75 H8 76.25 1,800.00 Km1+ 800.00 H9 100.00 1,900.00 Km1+ 900.00 KM2 100.00 2,000.00 Km2+ 0.00 TC2 27.42 2,027.42 Km2+ 27.42 NC2 50.00 2,077.42 Km2+ 77.42 H1 22.58 2,100.00 Km2+ 100.00 H2 100.00 2,200.00 Km2+ 200.00 H3 100.00 2,300.00 Km2+ 300.00 ND3 56.25 2,356.25 Km2+ 356.25 Cống địa hình H4 43.75 2,400.00 Km2+ 400.00 TD3 6.25 2,406.25 Km2+ 406.25 H5 93.75 2,500.00 Km2+ 500.00 H6 100.00 2,600.00 Km2+ 600.00 P3 66.19 2,666.19 Km2+ 666.19 H7 33.81 2,700.00 Km2+ 700.00 H8 100.00 2,800.00 Km2+ 800.00 H9 100.00 2,900.00 Km2+ 900.00 TC3 26.13 2,926.13 Km2+ 926.13 NC3 50.00 2,976.13 Km2+ 976.13 KM3 23.87 3,000.00 Km3+ 0.00 H1 100.00 3,100.00 Km3+ 100.00 Cống địa hình H2 100.00 3,200.00 Km3+ 200.00 H3 100.00 3,300.00 Km3+ 300.00 H4 100.00 3,400.00 Km3+ 400.00 ND4 0.71 3,400.70 Km3+ 400.70 TD4 50.00 3,450.70 Km3+ 450.70 H5 49.29 3,500.00 Km3+ 500.00 P4 87.78 3,587.78 Km3+ 587.78 H6 12.22 3,600.00 Km3+ 600.00 H7 100.00 3,700.00 Km3+ 700.00 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 49 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  50. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ TC4 24.85 3,724.85 Km3+ 724.85 NC4 50.00 3,774.85 Km3+ 774.85 H8 25.15 3,800.00 Km3+ 800.00 H9 100.00 3,900.00 Km3+ 900.00 KM4 100.00 4,000.00 Km4+ 0.00 H1 100.00 4,100.00 Km4+ 100.00 H2 100.00 4,200.00 Km4+ 200.00 Cống địa hình H3 100.00 4,300.00 Km4+ 300.00 ND5 41.84 4,341.84 Km4+ 341.84 TD5 50.00 4,391.84 Km4+ 391.84 H4 8.17 4,400.00 Km4+ 400.00 H5 100.00 4,500.00 Km4+ 500.00 Cống địa hình H6 100.00 4,600.00 Km4+ 600.00 P5 25.88 4,625.89 Km4+ 625.89 H7 74.12 4,700.00 Km4+ 700.00 H8 100.00 4,800.00 Km4+ 800.00 TC5 59.93 4,859.94 Km4+ 859.94 H9 40.07 4,900.00 Km4+ 900.00 NC5 9.93 4,909.94 Km4+ 909.94 KM5 90.07 5,000.01 Km5+ 0.00 ND6 89.87 5,089.88 Km5+ 89.88 H1 10.13 5,100.00 Km5+ 100.00 TD6 39.87 5,139.88 Km5+ 139.88 H2 60.13 5,200.00 Km5+ 200.00 P6 52.80 5,252.81 Km5+ 252.81 H3 47.20 5,300.00 Km5+ 300.00 TC6 65.73 5,365.74 Km5+ 365.74 H4 34.27 5,400.00 Km5+ 400.00 NC6 15.72 5,415.73 Km5+ 415.73 H5 84.28 5,500.00 Km5+ 500.00 Cống địa hình H6 100.00 5,600.00 Km5+ 600.00 H7 100.00 5,700.00 Km5+ 700.00 H8 100.00 5,800.00 Km5+ 800.00 ND7 25.39 5,825.40 Km5+ 825.40 TD7 50.00 5,875.40 Km5+ 875.40 H9 24.60 5,900.00 Km5+ 900.00 KM6 100.00 6,000.00 Km6+ 0.00 P7 63.08 6,063.08 Km6+ 63.08 H1 36.92 6,100.00 Km6+ 100.00 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 50 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  51. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ H2 100.00 6,200.00 Km6+ 200.00 TC7 50.77 6,250.77 Km6+ 250.77 H3 49.23 6,300.00 Km6+ 300.00 Cống địa hình NC7 0.77 6,300.77 Km6+ 300.77 H4 99.23 6,400.00 Km6+ 400.00 H5 100.00 6,500.00 Km6+ 500.00 D=Km 18.98 6,547.54 Km6+ 547.54 6+547.54 PHƯƠNG ÁN 2: Tên cọc K.cách lẻ Kc-cộng dồn Lí trình Ghi chú H1 100.00 100.00 Km0+ 100.00 H2 100.00 200.00 Km0+ 200.00 H3 100.00 300.00 Km0+ 300.00 H4 100.00 400.00 Km0+ 400.00 H5 100.00 500.00 Km0+ 500.00 Cống địa hình H6 100.00 600.00 Km0+ 600.00 H7 100.00 700.00 Km0+ 700.00 ND1 11.45 711.45 Km0+ 711.45 TD1 50.00 761.45 Km0+ 761.45 H8 38.55 800.00 Km0+ 800.00 H9 100.00 900.00 Km0+ 900.00 P1 8.34 908.34 Km0+ 908.34 KM1 91.66 1,000.00 Km1+ 0.00 TC1 55.22 1,055.22 Km1+ 55.22 H1 44.78 1,100.00 Km1+ 100.00 NC1 5.22 1,105.22 Km1+ 105.22 H2 94.78 1,200.00 Km1+ 200.00 H3 100.00 1,300.00 Km1+ 300.00 Cống địa hình H4 100.00 1,400.00 Km1+ 400.00 H5 100.00 1,500.00 Km1+ 500.00 ND2 91.85 1,591.85 Km1+ 591.85 H6 8.15 1,600.00 Km1+ 600.00 TD2 41.85 1,641.85 Km1+ 641.85 H7 58.15 1,700.00 Km1+ 700.00 H8 100.00 1,800.00 Km1+ 800.00 P2 32.51 1,832.51 Km1+ 832.51 H9 67.49 1,900.00 Km1+ 900.00 KM2 100.00 2,000.00 Km2+ 0.00 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 51 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  52. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ TC2 23.17 2,023.17 Km2+ 23.17 NC2 50.00 2,073.17 Km2+ 73.17 H1 26.83 2,100.00 Km2+ 100.00 H2 100.00 2,200.00 Km2+ 200.00 H3 100.00 2,300.00 Km2+ 300.00 ND3 39.96 2,339.96 Km2+ 339.96 TD3 50.00 2,389.96 Km2+ 389.96 H4 10.04 2,400.00 Km2+ 400.00 H5 100.00 2,500.00 Km2+ 500.00 P3 88.53 2,588.53 Km2+ 588.53 H6 11.47 2,600.00 Km2+ 600.00 H7 100.00 2,700.00 Km2+ 700.00 TC3 87.10 2,787.10 Km2+ 787.10 Cống địa hình H8 12.90 2,800.00 Km2+ 800.00 NC3 37.10 2,837.10 Km2+ 837.10 H9 62.90 2,900.00 Km2+ 900.00 KM3 100.00 3,000.00 Km3+ 0.00 H1 100.00 3,100.00 Km3+ 100.00 ND4 2.94 3,102.94 Km3+ 102.94 TD4 50.00 3,152.94 Km3+ 152.94 H2 47.06 3,200.00 Km3+ 200.00 H3 100.00 3,300.00 Km3+ 300.00 P4 13.54 3,313.54 Km3+ 313.54 H4 86.46 3,400.00 Km3+ 400.00 TC4 74.13 3,474.13 Km3+ 474.13 H5 25.87 3,500.00 Km3+ 500.00 NC4 24.13 3,524.13 Km3+ 524.13 S1 30.04 3,554.17 Km3+ 554.17 Cống địa hình H6 45.84 3,600.00 Km3+ 600.00 H7 100.00 3,700.00 Km3+ 700.00 H8 100.00 3,800.00 Km3+ 800.00 ND5 76.25 3,876.26 Km3+ 876.26 H9 23.75 3,900.00 Km3+ 900.00 TD5 26.25 3,926.26 Km3+ 926.26 KM4 73.75 4,000.00 Km4+ 0.00 H1 100.00 4,100.00 Km4+ 100.00 P5 11.72 4,111.73 Km4+ 111.73 H2 88.28 4,200.00 Km4+ 200.00 TC5 97.19 4,297.20 Km4+ 297.20 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 52 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  53. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ H3 2.81 4,300.00 Km4+ 300.00 NC5 47.19 4,347.20 Km4+ 347.20 H4 52.81 4,400.00 Km4+ 400.00 H5 100.00 4,500.00 Km4+ 500.00 H6 100.00 4,600.00 Km4+ 600.00 Cống địa hình H7 100.00 4,700.00 Km4+ 700.00 H8 100.00 4,800.00 Km4+ 800.00 ND6 33.23 4,833.24 Km4+ 833.24 TD6 50.00 4,883.24 Km4+ 883.24 H9 16.77 4,900.00 Km4+ 900.00 Cống địa hình KM5 100.00 5,000.00 Km5+ 0.00 P6 49.94 5,049.95 Km5+ 49.95 H1 50.06 5,100.00 Km5+ 100.00 H2 100.00 5,200.00 Km5+ 200.00 TC6 16.65 5,216.66 Km5+ 216.66 NC6 50.00 5,266.66 Km5+ 266.66 H3 33.35 5,300.00 Km5+ 300.00 Cống địa hình ND7 16.14 5,316.15 Km5+ 316.15 TD7 50.00 5,366.15 Km5+ 366.15 H4 33.86 5,400.00 Km5+ 400.00 H5 100.00 5,500.00 Km5+ 500.00 P7 83.39 5,583.40 Km5+ 583.40 H6 16.61 5,600.00 Km5+ 600.00 H7 100.00 5,700.00 Km5+ 700.00 H8 100.00 5,800.00 Km5+ 800.00 Cống địa hình TC7 0.63 5,800.64 Km5+ 800.64 NC7 50.00 5,850.64 Km5+ 850.64 H9 49.37 5,900.01 Km5+ 900.00 KM6 100.00 6,000.00 Km6+ 0.00 H1 100.00 6,100.00 Km6+ 100.00 H2 100.00 6,200.00 Km6+ 200.00 D=Km 6+273.83 73.83 6,273.84 Km6+ 273.83 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 53 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  54. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ CHƯƠNG IV TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH THỐT NƯỚC Sau khi vẽ được đường đen và điều chỉnh một số bất hợp lí ta tiến hành tính tốn thủy văn cầu cống. Dựa vào bình đồ và cao độ đường đen ta thấy cần phải bố trí một số cống. Cơng trình thốt nước đĩng một vai trị rất quan trọng, cơng trình này chịu tác dụng của các nguồn nước như : nước mưa, nước ngầm và nước từ nơi khác đổ về các cơng trình thốt nước này ngăn chặn hoặc điều chỉnh các nguồn nước để đảm bảo cường độ cho mặt đường và nền đường, tránh gây sụt lở sĩi mịn do nước gây ra. Cống là những dạng cơng trình thốt nước trên đường. Cống cĩ nhiều loại như : cống trịn, cống vịm, cống hộp, cống bản . . . Khẩu độ cĩ thể từ 0.5- 6m tùy theo địa hình và lưu lượng. Theo kinh nghiệm nếu Khi lưu lượng nước Q 13 m 3/s thì nên bố trí cống trịn, khi Q = 13 -25 m3/s thì nên bố trí cống bản và nếu lưu lượng Q > 25 m3/s thì làm cầu nhỏ cĩ lợi hơn làm cống. Ngồi những cơng trình như cầu cống địa hình ta cần đặt thêm các cống cấu tạo để đảm bảo thốt nước tốt cho đường. Trên đường đào hoặc đắp thấp thì cứ 300- 500 m ta bố trí một cống cấu tạo qua đường. Khi thiết kế các cơng trình thốt nước cần phải tuân thủ các qui trình của Bộ Giao Thơng Vận Tải, trong đĩ : Bề dày lớp đất đắp trên cống khơng áp khơng được bé hơn 0.5m so với đỉnh cống (hoặc chiều cao mực nước dâng trước cống) ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 54 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  55. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Nên đặt cống vuơng gĩc với tim tuyến để đảm bảo kinh tế kĩ thuật và nên sử dụng các cấu kiện bê tơng đúc sẵn để thuận lợi cho thi cơng, nếu địa hình phức tạp cĩ thể đặt xiên (với độ xiên cho phép). Khẩu độ cống khơng nên nhỏ hơn 0.8m để thuận lợi cho cơng tác duy tu bảo dưỡng sau này. Thiết kế sao cho đơn giản dễ thi cơng và cố gắng áp dụng các phương pháp thi cơng tiên tiến. 4.1. Nội dung tính tốn : - Cống là cơng trình thốt nước chính trên đường. Ở đây cống cấu tạo khơng tính mà cứ 300-500 m bố trí 1 cống khẩu độ 0.75 m. Cống địa hình là cống được bố trí tại các nơi cĩ suối, suối cạn và bắt buộc phải đặt tại những nơi thường xuyên cĩ nước chảy cắt ngang qua đường với lưu lượng thường nhỏ hơn 25m3/s. - Để tính tốn khẩu độ cống địa hình ta cần tính tốn lưu lượng rồi tra bảng xác định khẩu độ. - Khẩu độ cống cĩ thể chọn từ 0,5 – 6 m, số ống cống trong một cơng trình khơng hạn chế ta cĩ thể chọn sao cho kinh tế và thốt nước nhanh cũng như phải đảm bảo các yêu cầu về sử dụng cũng như kỹ thuật. - Cống cĩ nhiều loại như: cống trịn, cống vuơng, cống vịm. - Cầu thường dùng khi lưu lượng lớn hơn 25-30 m3. => Nĩi chung khi thiết kế phải so sánh cụ thể về các mặt kinh tế kỹ thuật mới cĩ thể quyết định một cách hợp lí được chọn cầu hay cống. - Ngồi việc bố trí cống theo địa hình, cịn phải đặt thêm các cống cấu tạo để thốt bớt nước cho rãnh dọc, cống cấu tạo khơng cần tính tốn, khoảng cách giữa các cống cấu tạo (300500)m, khẩu độ >0,75(m),thơng thường chọn từ 1.00 m đến 1.50 m và tuỳ theo hình dạng của rãnh biên mà ta chọn khoảng cách đặt cống cấu tạo phù hợp (nếu rãnh biên cĩ tiết diện hình thang thì tối đa 500m và tiết diện hình tam giác cách 250m phải bố trí cống cấu tạo). Những yêu cầu khi thiết kế cầu cống phải tuân thủ chặt chẽ: Đối với cống: ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 55 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  56. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Bề dày lớp đất đắp trên cống khơng được nhỏ hơn 0,5(m) so với mực nước dâng trước cơng trình. Nên đặt cống vuơng gĩc với tim tuyến để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và kinh tế, cố gắng sử dụng các cấu kiện đúc sẵn nhằm đẩy nhanh tiến độ thi cơng cũng đảm bảo chất lượng cống. Cao độ mặt đường chỗ cĩ cống trịn phải cao hơn đỉnh cống ít nhất là 0,5(m). Khi chiều dày áo đường lớn hơn 0,5(m) độ chênh cao này phải đủ làm chiều dày áo đường (Theo điều 7.3.4 tiêu chuẩn 4054-2005), cĩ thể tính theo cơng thức : min H tk  2 0,5  hađ min p% H B H d 0,5 Trong đĩ: p% Hd : Mực nước ngập trước cơng trình  : Đường kính trong của cống (m)  : Chiều dày thành cống (m), cĩ thể lấy  1/10 *  0,5 : Chiều dày lớp đất tối thiểu trên đỉnh cống  h ađ : Tổng chiều dày kết cấu áo đường (m) Cống phải cĩ đầy đủ các cơng trình thượng và hạ lưu (phải gia cố tại các vị trí cĩ thể xĩi lở), khơng cho nước xĩi vào thân nền đường. Thiết kế cống sao cho đơn giản, dễ thi cơng, cố gắng sử dụng các phương pháp thi cơng cơ giới để đẩy nhanh tiến độ thi cơng cơng trình. 4.1.2. Tính diện tích lưu vực: - Diện tích lưu vực F (Km 2) được xác định trên bình đồ giới hạn bởi các đường phân thuỷ. Diện tích lưu vực khi tính cần bỏ đi phần diện tích khơng tham gia vào quá trình hình thành dịng chảy lũ qua các vị trí tính tốn . - Xác định địa hình, địa mạo và các đặc trưng thủy văn dựa vào quá trình khảo sát khu vực tính tốn. - Theo bản đồ địa hình trong nhiệm vụ thiết kế thì yêu cầu xác định đường phân thủy với trường hợp địa hình thống, ít cây trơi. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 56 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  57. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ 4.1.3. Tính lưu lượng : - Theo tiêu chuẩn 22TCN220-95 do diện tích lưu vực F < 100 Km 2 lưu lượng được xác định theo cơng thức: 3 Q = Ap. .Hp.F. (m /s) Trong đĩ : Qp: lưu lượng tính tốn với tần suất P%. Hp: lượng mưa lớn nhất ứng với tần suất thiết kế P%, lấy theo số liệu của trạm mưa khu vực. F : Diện tích lưu vực tính trực tiếp từ bình đồ.  : Hệ số chiết giảm lưu lượng đỉnh lũ xét đến ảnh hưởng của ao hồ đầm lầy. : Hệ số dịng chảy lũ,tuỳ thuộc vào :đặc trưng lớp phủ lưu vực ,lượng mưa ngày ,diện tích lưu vực (tra bảng 2.1). Ap: Module đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế chọn phụ thuộc vào địa mạo thuỷ văn, thời gian tập trung dịng chảy trên sườn dốc ,vùng mưa(tra bảng 2.3). Tần suất trong tính tốn thuỷ văn các cơng trình được lấy như sau:(điều 10.6 tiêu chuẩn 4054-2005 đối với cấp đường cấp III) + Đối với cầu : p = 1% + Đối với cống : p = 4% + Đối với rãnh biên, rãnh đỉnh: p = 4% 4.2. Hệ thống các cơng trình thốt nước trên tuyến : 4.2.1. Rãnh đỉnh : - Khi diện tích lưu vực đỗ về sườn núi lớn hoặc khi chiều cao taluy đào ≥ 1,2m thì phải bố trí rảnh đỉnh để nước chảy về phía đường và dẫn nước về cơng trình thốt nước, về sơng suối hay chổ trũng cạnh đường, khơng cho phép nước đổ trực tiếp xuống rãnh biên. - Rãnh đỉnh thiết kế với tiết diện hình thang, chiều rộng đáy rãnh tối thiểu là 0,5m; bờ rảnh cĩ taluy 1:1,5; chiều sâu rãnh xác định theo tính tốn thủy lực và đảm bảo ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 57 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  58. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ mực nước tính tốn trong rãnh cách mép rãnh ít nhất 20cm nhưng khơng nên sâu quá 1,5m. - Độ dốc của rãnh đỉnh thường chọn theo điều kiện địa hình để tốc độ chảy khơng gây xĩi lịng rãnh. - Ở những nơi địa hình sườn núi dốc, diện tích lưu vực lớn, địa chất dễ sụt lở thì cĩ thể làm hai hoặc nhiều rãnh đỉnh. 4.2.2. Rãnh biên : - Rãnh biên được xây dựng để thốt nước mưa từ mặt đường, lề đường, taluy nền đường đào và diện tích khu vực hai bên dành cho đường ở các đoạn nền đường đào, nữa đào nữa đắp, nền đường đắp thấp hơn 0,6m. - Kích thước của rãnh biên trong điều kiện bình thường được thiết kế theo cấu tạo địa hình mà khơng yêu cầu tính tốn thủy lực. - Tiết diện của rãnh cĩ thể là hình thang, hình tam giác, hình chữ nhật, nữa hình trịn. Phổ biến dùng rãnh tiết diện hình thang cĩ chiều rộng đáy rãnh 0,4m, chiều sâu tính từ mặt đất tự nhiên tối thiểu là 0,3m, taluy rãnh nền đường đào lấy bằng độ dốc taluy đường đào theo cấu tạo địa chất, taluy rãnh nền đường đắp là 1:1,5-3. Cĩ thể dùng rãnh tam giác cĩ chiều sâu 0,3m, mái dốc phía phần xe chạy 1:3 và phía đối xứng 1:1,5 đối với nền đường đắp và 1:m theo mái dốc m của nền đường đào, ở những nơi địa chất là đá cĩ thể dùng tiết diện hình chữ nhật hay tam giác. - Để tránh lịng rãnh khơng bị ứ đọng bùn cát, độ dốc lịng rãnh khơng được nhỏ hơn 0,5%. Trong trường hợp đặc biệt cho phép lấy bằng 0,3%. 4.2.3. Cống : Cống trịn, cống vuơng, cống vịm. Cống cĩ khẩu độ từ 0,5m - 6m tuỳ theo địa hình và lưu lượng. Cống được đặt ở đường tụ thuỷ được gọi là cống địa hình. Khẩu độ tối thiểu quy định là 0,75m với chiều dài khơng quá 15m. Để thuận tiện cho việc duy tu sữa chửa nên dùng cống khẩu độ 1m với chiều dài cống dưới 30m. Cống cĩ khẩu độ 1,25m và 1,5m thì chiều dài cống cho phép phải trên 30m. Cao độ mặt đường ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 58 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  59. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ chổ cĩ cống trịn phải cao hơn đỉnh cống trịn ít nhất là 0,5m. Khi chiều dày áo đường dày hơn 0,5m, độ chênh cao này phải đủ để thi cơng được chiều dày áo đường. Nĩi chung khẩu độ cống được chọn theo chế độ khơng áp. Chế độ cĩ áp và bán áp chỉ dùng ở những đoạn đường đắp cao, và đất đắp nền đường là loại khĩ thấm nước từ thượng lưu cống vào nền đường. Dốc dọc của cống khơng lớn hơn độ dốc dịng chảy ở hạ lưu cống. Nên lấy dốc cống từ 2% đến 3% để tránh lắng đọng bùn đất trong lịng cống. Dựa theo vật liệu làm cống cĩ thể chia cống thành các loại sau : - Cống gạch : chủ yếu là cống vịm gạch, cũng cĩ trường hợp xây cuốn các cống trịn bằng gạch. - Cống đá : cĩ thể làm thành cống bản hoặc cống vịm đá. Cống đá thường rẻ, chi phí bảo dưỡng thấp, tiết kiệm được xi măng, cốt thép nên dùng ở những vùng sẵn đá. - Cống bê tơng : thường là cống trịn 4 khớp, cống vịm. Ưu điểm là tiết kiệm cốt thép, dễ đúc. Nhược điểm là dễ bị hư hỏng nếu thi cơng khơng tốt, khĩ sửa chữa. - Cống bê tơng cốt thép : thường là cống trịn, cống bản, cống hình hộp hoặc cống vịm. Ưu điểm là bền chắc, dễ vận chuyển và lắp ghép. Nhược điểm là tốn cốt thép. Cống hộp thường đắt, thi cơng khĩ nên ít dùng. - Cống làm bằng các vật liệu khác, ví dụ cống gỗ (loại tạm thời) cống sành, cống gang, cống tơn lượn sĩng . Dựa theo tình hình đắp đất trên cống chia thành : - Cống nổi : đỉnh cống khơng đắp đất, thích hợp với những chổ nền đường đắp thấp, các mương rãnh nơng. - Cống chìm : chiều cao đắp đất trên cống lớn hơn 50 cm thích hợp với nền đường đắp cao, những chổ suối sâu. Dựa theo tính chất thủy lực chia thành : ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 59 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  60. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ - Cống chảy khơng áp : chiều sâu mực nước ở cửa vào nhỏ hơn chiều cao miệng cống, mực nước trên tồn chiều dài cống thường khơng tiếp xúc với đỉnh cống. - Cống chảy bán áp : chiều sâu mực nước ở cửa vào tuy lớn hơn chiều cao cửa cống nhưng nước chỉ ngập miệng mà khơng chảy trên tồn chiều cao của cống. - Cống chảy cĩ áp : chiều cao mực nước ở cửa vào lớn hơn chiều cao cửa cống, dịng chảy trong phạm vi tồn chiều dài cống đều chảy khơng cĩ mặt tự do. Thường sử dụng ở vị trí cĩ suối sâu, nền đường đắp cao, và khơng gây ngập lụt cho ruộng đồng. - Cống xi–phơng : thường dùng khi nền đường đắp thấp, mực nước hai bên đường đều cao hơn mực nước cửa cống, và nhất là khi tuyến đường cắt qua các mương tưới thủy lợi. Cửa vào cửa cống xi phơng phải bố trí theo kiểu giếng thẳng đứng bao gồm cả bộ phận chống lắng đọng. Cống xi phơng cần phải bảo đảm khơng bị thẩm lậu nước ra ngồi. Theo qui định thì với đường vùng núi cách 1 Km cần đặt từ 2-3 cống, ở đây khơng tính tốn thuỷ lực cống cấu tạo mà cứ 300 - 500 m để đảm bảo cho việc thốt nước cho rãnh biên, cống cấu tạo được đặt sau khi thiết kế đường đỏ. 4.3. Xác định các đặt trưng thuỷ văn cống: 4.3.1. Xác định lưu lựơng thiết kế: Trong thiết kế cầu cống, lưu lượng là căn cứ chủ yếu để xác định khẩu độ và loại cầu cống. Để xác định lưu lượng ta dùng cơng thức theo quy trình tính tốn dịng chảy lũ 22TCN 220-95 của Bộ Giao Thơng Vận Tải Việt Nam. Lưu lượng của dịng chảy lũ : 3 Qp = Ap. Hp.F.1 (m /s). Trong đĩ : F : diện tích lưu vực (Km2). ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 60 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  61. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Để tính diện tích lưu vực F ta dựa vào hình dạng của đường đồng mức trên bình đồ tìm đường phân thuỷ giới hạn của lưu vực nước chảy vào cơng trình. Chia lưu vực thành những hình đơn giản để tính diện tích lưu vực trên bình đồ địa hình (được Fbđ ). M 2 2 F = Fbđ . ( Km ). 1010 Trong đĩ : 2 Fbđ : diện tích lưu vực trên bình đồ ( cm ). M = 10000 : hệ số tỷ lệ bản đồ. 1010 : hệ số đổi từ cm2 ra Km2. Hp : lượng mưa ngày lớn nhất (mm) ứng với tần suất thiết kế P%. P% : tần suất lũ tính tốn, được quy định tùy thuộc vào cấp hạng kỹ thuật của đường ơtơ được thiết kế : p = 4% khi Vtt ≤ 60 Km/h. Ứng với vùng tuyến huyện Phước Hịa thuộc địa phận tỉnh Bình Phước = > Hp=4% = 184. 1 : hệ số xét tới làm giảm nhỏ lưu lượng đỉnh lũ do ao hồ, rừng cây trong lưu vực, xác định dựa vào: F ' x100 (%). F Trong đĩ : F’ : diện tích hồ hoặc đầm lầy nơi đường tụ thuỷ đi qua (Km2 ), do trên bình đồ ta chưa thể xác định được mà phải đi khảo sát ngồi thực tế. F : diện tích lưu vực ảnh hưởng đến cơng trình (Km2 ) Giả sử diện tích hồ hoặc đầm lầy ở thượng lưu là 10%. = > 1 = 0.75 : hệ số dịng chảy lũ tuỳ thuộc vào loại đất cấu tạo lưu vực, lượng mưa ngày thiết kế H1% và diện tích lưu vực F. Giả sử loại đất cấu tạo khu vực là đất loại XVIII, lượng mưa ngày thiết kế H1% = 208. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 61 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  62. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Ap : mơđun dịng chảy đỉnh lủ ứng với tần suất thiết kế trong điều kiện  = 1, và phụ thuộc vào  LS và  sd.  LS : hệ số địa mạo thuỷ văn của lịng sơng. 1000.L LS = 1/ 3 1/ 4 1/ 4 ml .J l .F .( .H p ) Trong đĩ : L : chiều dài lịng chính (Km) đo từ chổ bắt đầu hình thành lịng chủ đến vị trí cơng trình, xác định theo cơng thức sau: -5 L = Lbđ . 10 M (Km) Lbđ : chiều dài lịng sơng chính trên bình đồ (cm). M =10000 : hệ số tỷ lệ bình đồ. 10-5 : hệ số quy đổi từ cm ra Km. ml : hệ số nhám của lịng sơng. Do khơng khảo sát ngồi thực tế nên ta giả sử xem sơng ở vùng đồi, lịng sơng cĩ dịng chảy chu kỳ, cĩ nhiều cỏ rát, quanh co uốn khúc = > ml =7. 0 Jl : độ dốc trung bình của lịng sơng chính, tính theo phần nghìn ( /00). h .l h h .l h h .l J = 1 1 1 2 2 n 1 n n l L2 h1, h2 hn : độ cao của các điểm gãy trên trắc dọc so với giao điểm của hai đường thẳng . l1, l2 ln : cự ly giữa các điểm gãy. F : diện tích lưu vực ảnh hưởng đến cơng trình đĩ (Km2). : hệ số dịng chảy lũ phụ thuộc vào đặt trưng của lớp phủ mặt lưu vực, lượng mưa ngày H1% và diện tích lưu vực F. Hp : lượng mưa ngày lớn nhất ứng với tần suất thiết kế p =1%. Vùng tuyến huyện Phước Hịa thuộc địa phận tỉnh Bình Phước, tần suất thiết kế P = 1% = > Hp = 208. sd : thời gian tập trung dịng chảy trên sườn dốc được xác định phụ thuộc vào vùng mưa và đặc trưng địa mạo thủy văn của sườn dốc lưu vực  sd tính theo cơng thức sau : ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 62 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  63. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ 0.6 (1000bsd ) sd = 0.3 0.4 msd .J sd . .H p Trong đĩ : sd : hệ số địa mạo thuỷ văn của sườn dốc. bs : chiều dài trung bình sườn dốc lưu vực xác định theo cơng thức : F b (Km). s 1.8 L l F : diện tích lưu vực ảnh hưởng đến cơng trình đĩ (km). L : chiều dài sơng chính (km). l : tổng chiều dài các dịng nhánh (km), chỉ tính những dịng nhánh cĩ chiều dài > 0.75xB. Đối với lưu vực cĩ 2 mái dốc : B = F/2L (Km). Đối với lưu vực cĩ 1 mái dốc : B = F/L (Km), và lúc xác định b s hệ số 1,8 thay bằng 0,9. msd : hệ số nhám sườn dốc. Do khơng cĩ khảo sát ngồi thực tế nên ta giả sử tình hình sườn dốc lưu vực bị cày xới, nhiều gốc búi, vùng dân cư cĩ nhà cửa trên 20%, cỏ thưa nên msd = 0,2. o Jsd : độ dốc sườn dốc lưu vực ( /oo). n  J s i 1 o J sd = ( /oo). n h J s = l h : chênh cao giữa hai cao độ ở thượng lưu so với hạ lưu của cơng trình. l : chiều dài từ thượng lưu đến hạ lưu của cơng trình. n : số điểm đo. : hệ số dịng chảy lũ tùy thuộc vào loại đất cấu tạo lưu vực, lượng mưa ngày thiết kế H1% và diện tích lưu vực F. Hp : lượng mưa ngày lớn nhất ứng với tần suất thiết kế P%. Vùng mưa do vùng tuyến là Phước Hịa nên ở vùng mưa XVIII. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 63 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  64. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Đối với vùng tuyến Phước Hịa, tần suất thiết kế P = 4% = > Hp =197. Từ LS và vùng mưa xác định được thời gian nước chảy trên sườn dốc s. Theo s và vùng mưa là XVIII và hệ số địa mạo thuỷ văn của lịng sơng lS ta xác định được Ap. Tại mỗi lưu vực cơng trình khác nhau thì cĩ giá trị Ap khác nhau. BẢNG XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶT TRƯNG THUỶ VĂN Bảng 4.3.1: F L B  bs Jl Js Phương án Lý trình 2 0 0 (Km ) (Km) (Km) (Km) (Km) ( /00) ( /00) Km0+900.00 0.08 1.52 0.05 0.00 0.06 28.80 94.97 Km1+300.00 0.08 2.52 0.03 0.00 0.04 28.66 45.54 Km2+342.96 0.09 0.88 0.10 0.00 0.11 49.73 38.54 Km3+100.00 0.14 1.99 0.03 0.00 0.04 42.10 21.66 Phương án 1 Km4+200.00 0.09 1.86 0.05 0.00 0.06 36.25 10.90 Km4+500.00 0.67 1.58 0.43 0.00 0.47 28.23 51.89 Km5+500.00 0.10 1.03 0.10 0.00 0.11 48.58 39.61 Km6+300.00 0.08 1.19 0.07 0.00 0.07 20.99 35.21 Km0+500.00 0.07 1.87 0.03 0.00 0.04 38.66 45.54 Km1+300.00 0.11 2.29 0.05 0.00 0.05 19.16 38.54 Km2+787.10 0.08 3.86 0.02 0.00 0.02 17.45 27.09 Phương án 2 Km3+554.29 4.40 9.44 0.23 0.40 0.25 8.88 21.66 Km4+600.00 0.10 1.48 0.07 0.00 0.08 30.09 51.89 Km9+900.00 0.10 1.48 0.07 0.00 0.08 30.09 51.89 Km5+800.00 0.12 2.24 0.05 0.00 0.06 33.45 44.01 BẢNG XÁC ĐỊNH S Bảng 4.3.2: ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 64 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  65. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Phương bs Js Hp=4 Vùng Lý trình msd s ts án 0 mưa (Km) ( /00) (mm) Km0+900.00 0.06 0.20 94.97 0.95 184.00 1.83 XVIII 9.43 Km1+300.00 0.04 0.20 45.54 0.95 184.00 1.72 XVIII 9.39 Km2+342.96 0.11 0.20 38.54 0.95 184.00 3.57 XVIII 18.72 Phương Km3+100.00 0.04 0.20 21.66 0.80 184.00 2.41 XVIII 7.26 án 1 Km4+200.00 0.06 0.20 10.90 0.95 184.00 3.48 XVIII 18.45 Km4+500.00 0.47 0.20 51.89 0.95 184.00 7.81 XVIII 48.11 Km5+500.00 0.11 0.20 39.61 0.95 184.00 3.53 XVIII 14.46 Km6+300.00 0.07 0.20 35.21 0.95 184.00 2.87 XVIII 11.39 Km0+500.00 0.04 0.20 45.54 0.95 184.00 1.81 XVIII 9.42 Km1+300.00 0.05 0.20 38.54 0.95 184.00 2.27 XVIII 14.81 Km2+787.10 0.02 0.20 27.09 0.95 184.00 1.54 XVIII 12.63 Phương Km3+554.29 0.25 0.20 21.66 0.80 184.00 7.39 XVIII 47.09 án 2 Km4+600.00 0.08 0.20 51.89 0.95 184.00 2.61 XVIII 9.32 Km9+900.00 0.08 0.20 51.89 0.95 184.00 2.61 XVIII 10.12 Km5+800.00 0.06 0.20 44.01 0.95 184.00 2.34 XVIII 8.98 BẢNG XÁC ĐỊNH L Bảng 4.3.3: F L J Phương Hp=1 l Lý trình ml l án 2 (mm) 0 (Km ) (Km) ( /00) Km0+900.00 0.08 1.52 208.00 7.00 28.80 0.95 35.87 Km1+300.00 0.08 2.52 208.00 7.00 28.66 0.95 58.97 Km2+342.96 0.09 0.88 208.00 7.00 49.73 0.95 16.81 Phương Km3+100.00 0.14 1.99 208.00 7.00 42.10 0.80 37.42 án 1 Km4+200.00 0.09 1.86 208.00 7.00 36.25 0.95 38.60 Km4+500.00 0.67 1.58 208.00 7.00 28.23 0.95 21.83 Km5+500.00 0.10 1.03 208.00 7.00 48.58 0.95 19.03 Km6+300.00 0.08 1.19 208.00 7.00 20.99 0.95 31.09 Phương Km0+500.00 0.07 1.87 208.00 7.00 38.66 0.95 41.80 án 2 Km1+300.00 0.11 2.29 208.00 7.00 19.16 0.95 57.05 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 65 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  66. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Km2+787.10 0.08 3.86 208.00 7.00 17.45 0.95 106.71 Km3+554.29 4.40 9.44 208.00 7.00 8.88 0.80 125.24 Km4+600.00 0.10 1.48 208.00 7.00 30.09 0.95 32.17 Km9+900.00 0.10 1.48 208.00 7.00 30.09 0.95 32.17 Km5+800.00 0.12 2.24 208.00 7.00 33.45 0.95 45.25 BẢNG XÁC ĐỊNH AP Bảng 4.3.4: Phương án Lý trình Vùng mưa s LS A P% Km0+900.00 XVIII 9.43 35.87 0.10 Km1+300.00 XVIII 9.39 58.97 0.10 Km2+342.96 XVIII 18.72 16.81 0.09 Phương Km3+100.00 XVIII 7.26 37.42 0.09 An 1 Km4+200.00 XVIII 18.45 38.60 0.09 Km4+500.00 XVIII 48.11 21.83 0.08 Km5+500.00 XVIII 14.46 19.03 0.09 Km6+300.00 XVIII 11.39 31.09 0.10 Km0+500.00 XVIII 9.42 41.80 0.12 Km1+300.00 XVIII 14.81 57.05 0.07 Phương Km2+787.10 XVIII 12.63 106.71 0.10 Km3+554.29 XVIII 47.09 125.24 0.03 An 2 Km4+600.00 XVIII 9.32 32.17 0.09 Km9+900.00 XVIII 10.12 32.17 0.08 Km5+800.00 XVIII 8.98 45.25 0.08 BẢNG XÁC ĐỊNH QP Bảng 4.3.5: 2 3 Phương án Lý trình AP Hp=4 (mm) F(Km ) 1 QP(m /s) Km0+900.00 0.10 0.95 184 0.078 0.65 0.8660 Km1+300.00 0.10 0.95 184 0.081 0.65 0.8987 Phương Km2+342.96 0.09 0.95 184 0.088 0.65 0.9164 án 1 Km3+100.00 0.09 0.8 184 0.138 0.65 1.1668 Km4+200.00 0.09 0.95 184 0.094 0.65 0.9356 Km4+500.00 0.08 0.95 184 0.673 0.65 6.4633 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 66 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  67. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ Km5+500.00 0.09 0.95 184 0.102 0.65 1.0245 Km6+300.00 0.10 0.95 184 0.079 0.65 0.8945 Km0+500.00 0.12 0.95 184 0.065 0.65 0.8741 Km1+300.00 0.07 0.95 184 0.107 0.65 0.8492 Phương Km2+787.10 0.10 0.95 184 0.080 0.65 0.8671 Km3+554.29 0.03 0.8 184 4.405 0.65 11.3745 án 2 Km4+600.00 0.09 0.95 184 0.101 0.65 1.0171 Km9+900.00 0.08 0.95 184 0.101 0.65 0.8922 Km5+800.00 0.08 0.95 184 0.118 0.65 1.0783 Dùng bản đồ TL1:100.000 ta tính được lưu lượng nước đổ vào sơng chính (phần ngồi bình đồ TK) đẻ cộng vào lưu lượng nước tại vị trí sơng. 4.3.2. Xác định khẩu độ cống và tính tốn thủy lực : Phương pháp chung là đưa ra các phương án chọn khẩu độ cống theo chế độ chảy từ đĩ xác định chiều sâu nước dâng H(m), vận tốc nước chảy V(m), hình thức gia cố, xác định khả năng thốt nước của cống (xác định khẩu độ cống). 4.3.3. Phạm vi sử dụng chế độ dịng chảy trong cống theo điều kiện của đường: Chế độ chảy khơng áp : được dùng ở các đoạn đường đắp thấp. Chế độ chảy bán áp : được dùng ở đoạn đường đắp cao. Chế độ chảy cĩ áp : chỉ cĩ ở cống cĩ cửa vào làm theo dạng dịng chảy. được dùng ở chổ suối sâu, nền đất cần thiết phải đắp cao. 4.3.4. Chế độ làm việc của cống: Tùy theo chiều sâu ngập nước trước cống và tùy theo loại miệng cống mà cống cĩ thể làm việc theo các chế độ sau đây : - Khơng áp : nếu H ≤ 1,2h cv đối với miệng cống loại thường và 1,4h cv đối với miệng cống theo dạng dịng chảy. - Bán áp : nếu H > 1,2h cv và miệng cống thơng thường, trường hợp này ở cửa cống nước ngập tồn bộ nhưng tiếp theo đĩ thì nước chảy ở mặt thống tự do. - Cĩ áp : nếu H > 1,4hcv và miệng cống làm theo dạng dịng chảy và độ dốc nhỏ hơn độ dốc ma sát, trường hợp này trên phần lớn chiều dài cống, nước ngập hồn tồn, chỉ cĩ cửa ra mới cĩ thể cĩ mặt thống tự do. Trong đĩ: H : chiều cao nước dâng trước cống. ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 67 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  68. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ hcv : chiều cao cống ở cửa vào. Khi mực nước ngập trước cống khá lớn chế độ chảy cĩ áp cĩ thể xảy ra cả cho trường hợp miệng cống thơng thường. Nhưng hiện tượng ấy khơng xảy ra liên tục và cống vẫn thường làm việc theo chế độ bán áp. Để bảo đảm an tồn loại này cần tính tốn theo chế độ bán áp. Nĩi chung khẩu độ cống được xác định theo chế độ khơng áp. Trường hợp cá biệt trên đường ơtơ và đơi khi trên đường thành phố cho phép thiết kế theo chế độ bán áp và cĩ áp nhưng phải cĩ biện pháp về cấu tạo đảm bảo sự ổn định của cống và nước khơng thấm qua nền đường. Để những vật trơi cĩ thể chảy qua cống khơng áp, mực nước chảy trong cống ở cửa vào phải cĩ một khoảng trống bằng d/4 nhưng phải lớn hơn 0,25m. 4.3.5. Các trường hợp tính tốn thủy lực cống: Tùy theo điều kiện cụ thể tính tốn cống cĩ 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 thốt nước của cống (xác định khẩu độ cống). - Biết được lưu lượng nước chảy mà cống cần phải thốt, 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 cĩ lợi nhất. - Từ Qp và chọn cấu tạo cống trịn làm việc theo chế độ khơng 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: Điều kiện 1 : min P% H tk1 = H d + 0,5m. P% H d : mực nước dâng trước cơng trình ( kể cả chiều cao nước dềnh và sĩng vỗ vào mặt mái dốc của nền đường) ứng với tầng suất lũ p%. Điều kiện 2 : cao độ đường đỏ tại vị trí cơng trình phải đảm bảo điều kiện xe vận chuyển vật liệu và thiết bị thi cơng đi trên cống khơng làm vỡ cống, muốn vậy phải ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 68 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH
  69. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD : ThS NGUYỄN THỊ THU TRÀ 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 khơng thỏa mãn thì phải giảm khẩu độ cống (đường kính trong của cống) và tăng số cửa cống, nếu biện pháp này cũng khơng thỏa mãn thì phải dùng cống bản (loại cống cho phép xây dựng mặt đường xe chạy ngay trên cống mà khơng cần cĩ lớp đất trên đỉnh cống). min H tk 2 =  + 2x +  hađ  : đường kính trong của cống (m).  : chiều dày thành cống (m), cĩ thể lấy  =/10 hađ : tổng chiều dày kết cấu áo đường (m). Chiều cao đắp nền đường tối thiểu cho cống chảy khơng áp được xác định theo cơng 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 cơng thức: Lc = Bn+ 2m(Hnđ -  - 2) Bn : bề rộng nền đường, Bn = 12(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. Dựa vào lưu lượng Qp ở 2 phương án trên, ta chọn như sau: Bảng xác định khẩu độ cống 2 phương án : Bảng 4.3.6: PHƯƠNG ÁN 1 PHƯƠNG ÁN 2 Đường kính trong Đường kính trong Lý trình Q (m3/s) Lý trình Q (m3/s) p cống f(cm) p cống f(cm) Km0+900.00 0.8660 80 Km0+500.00 0.8741 80 Km1+300.00 0.8987 80 Km1+300.00 0.8492 80 Km2+342.96 0.9164 80 Km2+787.10 0.8671 80 ĐT : THIẾT KẾ ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM C-D TRANG : 69 SVTH : NGUYỄN XUÂN VINH