›
›

Đồ án Thiết kế xây dựng tuyến đường qua hai điểm T - P

doc 165 trang hoanguyen 3520
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế xây dựng tuyến đường qua hai điểm T - P", 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_t_p.doc

Nội dung text: Đồ án Thiết kế xây dựng tuyến đường qua hai điểm T - P

  1. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT TP. HCM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc KHOA: CÔNG TRÌNH (i) NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP I) CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG Sinh viên : Dư thanh Phương Lớp : XDCĐ – CĐ04CM095 A. Tên và tóm tắt yêu cầu, nội dung đề tài 1/ Thiết kế lập báo cáo nghiên cứu khả thi tuyến đường qua hai điểm: T - P 2/ Thiết kế kỹ thuật 1.079,51 km 3/ Thiết kế tổ chức thi công nền - mặt đường. B. Số liệu cần thiết để thiết kế 1/ Lưu lượng xe:4818 xe/ngày đêm (năm tương lai_năm cuối kỳ khai thác). Trong đó thành phần xe bao gồm: a) Xe máy : 8 % b) Xe con : 20 % c) Xe tải 2 trục: - Xe tải nhẹ : 11,5 % - Xe tải vừa : 4 % - Xe tải nặng : 7 % d) Xe tải 3 trục: - Xe tải nhẹ : 10,5 % - Xe tải vừa : 3 % - Xe tải nặng : 14,5 % e) Xe kéo moóc (WB19) : 7 % f) Xe buýt - Xe buýt nhỏ : 5 % - Xe buýt lớn : 9.5 % 2/ Bình đồ địa hình tỉ lệ 1:10.000 - khu vực: Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu 3/ Số liệu địa chất của tuyến đường đi qua: - Modun đàn hồi nền đất Enền = 55 MPa. - Các lớp địa chất: + Lớp trên: là lớp đất hữu cơ có lẩn một ít sỏi sạn do đất bị phong hóa chiều dầy khoản 0-0,3m. + Lớp đất đỏ Bazan có chiều dầy 1-6m. + Lớp dưới là lớp đá gốc Can xít nằm sâu ở dưới loại đá nầy có cường độ cao đảm bảo ổn định cho nền đường trong quá trình sử dụng, khai thác. 4/ Các số liệu khác TP HCM, NGÀY 13 THÁNG 3 NĂM 2009 SINH VIÊN THỰC HIỆN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Dư Thanh Phương ThS. Trần Thiện Lưu SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 1
  2. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu PHAÀN I THIEÁT KEÁ SÔ BOÄ SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 2
  3. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu CHÖÔNG I GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ TUYEÁN ÑÖÔØNG I. Môû Ñaàu Giao thoâng vaän taûi giöõ moät vò trí cöïc kyø quan troïng trong neàn kinh teá quoác daân. Trong hai cuoäc khaùng chieán vöøa qua cuõng nhö coâng cuoäc xaây döïng vaø baûo veä toå quoác xaõ hoäi chuû nghóa hieän nay heä thoáng giao vaän taûi luoân ñoùng moät vai troø quan troïng. Noù laø neàn taûng cho söï phaùt trieån kinh teá - vaên hoùa - xaõ hoäi, gaén vôùi an ninh quoác phoøng. Chính vì vaäy, Ñaûng vaø Nhaø nöôùc ta raát quan taâm ñeán vieäc phaùt trieån maïng löôùi giao thoâng treân moïi mieàn ñaát nöôùc. Trong thôøi kyø ñoåi môùi cuûa ñaát nöôùc vaø hoäi nhaäp kinh teá quoác teá, nöôùc ta ñaõ thu huùt ñöôïc söï ñaàu tö maïnh meõ töø nhieàu nöôùc treân theá giôùi. Do vaäy nhu caàu veà giao thoâng vaän taûi ôû nöôùc ta ngaøy caøng cao. Daãn ñeán tình traïng uøn taéc giao thoâng ôû nhöõng thaønh phoá lôùn taäp trung daân cö nhieàu cuõng nhö caùc khu kinh teá taäp trung. Coøn ôû caùc vuøng noâng thoân, mieàn nuùi, trung du cô sôû haï taàng veà giao thoâng vaän taûi coøn thaáp keùm, khoâng ñaûm baûo ñöôïc nhu caàu phaùt trieån kinh teá, ñi laïi cuûa nhaân daân trong vuøng coøn khoù khaên. Töø nhöõng lyù do ñoù, hieän nay vieäc xaây döïng, phaùt trieån maïng löôùi giao thoâng trong caû nöôùc laø nhieäm vuï troïng taâm haøng ñaàu trong chieán löôïc phaùt trieån kinh teá - xaõ hoäi cuûa nöôùc ta. II. Tình hình chung cuûa tuyeán ñöôøng thieát keá 1. Ñieàu kieän töï nhieân a. Vò trí ñòa lyù Baø Ròa - Vuõng Taøu thuoäc vuøng Ñoâng Nam Boä, naèm trong vuøng troïng ñieåm kinh teá phía Nam. Laõùnh thoå cuûa tænh goàm hai phaàn: ñaát lieàn vaø haûi ñaûo. Baø Ròa - Vuõng Taøu coù ñòa giôùi haønh chính chung daøi 16,33 km vôùi thaønh phoá Hoà Chí Minh ôû phía Taây, 116,5 km vôùi Ñoàng Nai ôû phía Baéc, 29,26 km vôùi Bìõnh Thuaän ôû phía Ñoâng, Nam vaø Taây Nam laø bieån Ñoâng. Chieàu daøi bôø bieån laø 305,4 km vôùi treân 100.000 km2 theàm luïc ñòa. Baø Ròa - Vuõng Taøu coù 5 huyeän, trong ñoù coù 1 huyeän ñaûo, 1 thaønh phoá, 1 thò xaõ. Baø Ròa - Vuõng Taøu naèm treân truïc ñöôøng xuyeân AÙ, coù heä thoáng caûng bieån, saân bay vaø maïng löôùi ñöôøng soâng, ñöôøng bieån thuaän lôïi. Caùc ñöôøng quoác 51, 55, 56 cuøng vôùi heä thoáng ñöôøng tænh loä, huyeän loä laø nhöõng maïch maùu chính gaén keát quan heä toaøn dieän cuûa Baø Ròa - Vuõng Taøu vôùi caùc tænh khaùc trong caû nöôùc vaø quoác teá. b. Ñaëc ñieåm ñòa hình Ñòa hình toaøn vuøng phaàn ñaát lieàn coù xu höôùng doác ra bieån. Tuy nhieân ôû saùt bieån vaãn coù moät soá nuùi cao. Nuùi coù ñoä cao lôùn nhaát chæ khoaûng 500 m. Phaàn ñaát lieàn SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 3
  4. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu (chieám 96% dieän tích cuûa tænh) thuoäc baäc theàm cao nguyeân Di Linh - vuøng Ñoâng Nam Boä, ñoä nghieâng töø Taây Baéc xuoáng Ñoâng Nam, giaùp bieån Ñoâng. Toaøn tænh coù hôn ¾ dieän tích ñoài nuùi, thung luõng thaáp, coù treân 50 ngoïn nuùi cao 100 m trôû leân, khi ra bieån taïo thaønh nhieàu vuõng, vònh, muõi, baùn ñaûo, ñaûo. Ñoä cao treân 400 - 500 m coù nuùi OÂng Trònh, nuùi Chuùa, nuùi Thaùnh Giaù. Ñòa hìõnh taäp trung vaøo 4 loaïi ñaëc tröng (ñoàng baèng heïp, caùc nuùi, guõ ñoài, theàm luïc ñòa). c. Khí haäu Baø Ròa - Vuõng Taøu naèm trong vuøng nhieät ñôùi gioù muøa, chòu aûnh höôûng cuûa ñaïi döông. Nhieät ñoä trung bôõnh khoaûng 270C; söï thay ñoåi nhieät ñoä cuûa caùc thaùng trong naêm khoâng lôùn. Soá giôø naéng trong naêm dao ñoäng trong khoaûng 2.370 - 2.850 giôø vaø phaân phoái ñeàu caùc thaùng trong naêm. Löôïng möa trung bình haøng naêm thaáp (khoaûng 1.600 mm) vaø phaân boá khoâng ñeàu theo thôøi gian, taïo thaønh hai muøa röø reät: möïa möa töø thaùng 5 ñeán thaùng 11, chieám 90% löôïng möa caû naêm; vaø 10% toång löôïng möa taäp trung vaøo muøa khoâ laø caùc thaùng cuõn laïi trong naêm. Khíù haäu Baø Ròa - Vuõng Taøu nhìõn chung maùt meû, raát phöï hôïp vôùi du lòch, thuaän lôïi cho phaùt trieån caùc loaïi caây coâng nghieäp daøi ngaøy (nhö tieâu, ñieàu, cao su, caø pheâ) vaø cho phaùt trieån moät neàn laâm nghieäp ña daïng. 2. Taøi nguyeân thieân nhieân a. Taøi nguyeân nöôùc Nguoàn nöôùc maët cuûa Baø Ròa - Vuõng Taøu chuû yeáu do ba con soâng lôùn cung caáp, ñoù laø soâng Thò Vaûi, ñoaïn chaûy qua tænh daøi 25 km, soâng Dinh ñoaïn chaûy qua tænh daøi 30 km, soâng Ray daøi 120 km. Treân caùc con soâng naøy coù 3 hoà chöùa lôùn laø hoà Ñaù Ñen, hoà soâng Ray, hoà Chaâu Pha b. Taøi nguyeân ñaát Vôùi dieän tích 197.514 ha, chia thaønh 4 loaïi: ñaát raát toát laø loaïi ñaát coù ñoä phì raát cao, chieám 19.60% dieän tích töï nhieân, chuû yeáu laø ñaát phuø sa vaø ñaát xaùm; ñaát toát chieám 26,40%; ñaát trung bình chieám 14,4%; coøn laïi 39,60% laø ñaát nhieãm pheøn, maën, ñaát xoùi moøn vaø ñaát caùt laãn soûi saïn (taäp trung vaøo khu vöïc ñoài nuùi) - Tuyeán ñöôøng thieát keá ñi qua khu vöïc naøy. c. Taøi nguyeân röøng Dieän tích röøng cuûa Baø Ròa - Vuõng Taøu khoâng lôùn. Ñaát coù khaû naêng troàng röøng laø 38.850 ha, chieám 19,7% dieän tích töï nhieân, trong ñoù ñaát hieän ñang coù röøng laø 30.186 ha (röøng töï nhieân laø 15.993 ha, röøng troàng laø 14.253 ha), coøn laïi khoaûng 8,664 ha ñaát laâm nghieäp chöa coùù röøng. Röøng cuûa Baø Ròa - Vuõng Taøu chæ coù taàm quan troïng trong taïo caûnh quan, moâi tröôøng, phuõng hoä vaø phaùt trieån du lòch, coøn vieäc khai thaùc röøng laáy goã, nguyeân lieäu khoâng lôùn. SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 4
  5. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu 4. Taøi nguyeân - khoaùng saûn Baø Ròa - Vuõng Taøu cuù nhieàu loaïi khoaùng saûn, nhöng ñaùng keå nhaát laø daàu moû, khí thieân nhieân vaø khoaùng saûn laøm vaät lieäu xaây döïng, Baø Ròa - Vuõng Taøu naèm trong vuøng coù tieàm naêng lôùn veà daàu moû vaø khí thieân nhieân cuûa Vieät Nam. Taøi nguyeân daàu khí vôùi toång tröõ löôïng tieàm naêng vaø toång tröõ löôïng ñoù xaùc minh, ñuû ñieàu kieän ñeå tænh phaùt trieån coâng nghieäp daàu khí thaønh ngaønh coâng nghieäp muõi nhoïn trong chieán löôïc phaùt trieån coâng nghieäp caû nöôùc vaø ñöa Baø Ròa - Vuõng Taøu thaønh moät trung taâm khai thaùc vaø cheá bieán daàu khôù lôùn nhaát Vieät Nam. Khoaùng saûn laøm vaät lieäu xaây döïng cuûa Baø Ròa - Vuõng Taøu raát ña daïng, bao goàm: ñaù xaây döïng, ñaù oáp laùt, phuï gia xi maêng, caùt thuyû tinh, bentonit, seùt gaïch ngoùi, cao lanh, caùt xaây döïng, than buøn, immenit Hieän nay, tænh Baø Ròa - Vuõng Taøu ñoù xaây döïng 19 moû vôùi toång tröõ löôïng 32 tyû taán, phaân boá ôû haàu khaép caùc huyeän trong tænh, nhöng chuû yeáu ôû caùc huyeän Taân Thaønh, Long Ñaát, thò xaõ Baø Ròa vaø thaønh phoá Vuõng Taøu. Chaát löôïng ñaù khaù toát, coù theå duøng laøm ñaù daêm, ñaù hoäc cho xaây döïng; giao thoâng, thuyû lôïi, ñaù khoái cho xuaát khaåu. Nhôõn chung coûc moû naèm gaàn ñöôøng giao thoâng neân khai thaùc thuaän lôïi. Ñaù oáp laùt coù 8 moû lôùn vôùi toång tröõ löôïng 1.324 trieäu m3, chuû yeáu naèm ôû huyeän Coân Ñaûo. Chaát löôïng ñaù toát, maøu saéc ñeïp, nguyeân khoái lôùn; phuï gia xi maêng coù 6 moû thuoäc 3 huyeän Long Ñaát, Xuyeân Moäc vaø thò xoù Baø Ròa, toång tröõ löôïng 44 trieäu taán. Caùc moû ñeàu coù ñieàu kieän khai thaùc thuaän lôïi, coù theå khai thaùc laøm chaát keát dính, phuï gia xi maêng. Ñaây laø nguoàn vaät lieäu quan troïng coù theå söû duïng xaây döïng tuyeán ñöôøng. Ngoaøi ra tænh coøn coù moät tröõ löôïng ñaùng keå caùc loaïi khoaùng saûn vaät lieäu xaây döïng khaùc nhö seùt gaïch ngoùi, cao lanh, caùt xaây döïng, bentonit naèm raûi raùc ôû nhieàu nôi, cho pheùp hình thaønh cuïm nghieäp saûn xuaát vaät lieäu xaây döïng khaép trong tænh. 5. Taøi nguyeân bieån Baø Ròa - Vuõng Taøu coù bôø bieån daøi 305,4 km, trong ñoù khoaûng 70 km coù baõi caùi thoai thoaûi, nöôùc xanh, coù theå duøng laøm baõi taém quanh naêm. Vònh Giaønh Raùi roäng khoaûng 50 km2 coù theå xaây döïng moät heä thoáng caûng haøng haûi. Vôùi dieän tích theàm luïc ñòa treân 100.000 km2 ñaõ taïo cho tænh khoâng nhöõng coù vò trí quan troïng veà an ninh quoác phoøng, maø coøn taïo ra moät tieàm naêng to lôùn ñeå phaùt trieån caùc ngaønh kinh teá bieån. Theàm luïc ñòa cuûa Baø Ròa - Vuõng Taøu coù 661 loaøi caù, 35 loaøi toâm, 23 loaøi möïc, haøng ngaøn loaøi taûo, trong ñoù coù nhieàu loaøi coù giaù trò kinh teá cao. Tröõ löôïng haûi saûn coù theå khai thaùc toái ña haøng naêm töø 150.000 – 170.000 taán. Taøi nguyeân bieån cuûa Baø Ròa - Vuõng Taøu raát thuaän lôïi cho phaùt trieån vaän taûi bieån, heä thoáng caûng, du lòch vaø coâng nghieäp khai thaùc, cheá bieán haûi saûn. 3. Tieàm naêng kinh teá a. Tieàm naêng du lòch SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 5
  6. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu Baø Ròa - Vuõng Taøu coù nhieàu di tích lòch söû, vaên hoaù ñöôïc phaân boá ñeàu khaép treân caùc huyeän (ñoù ñöôïc Nhaø nöôùc coâng nhaän xeáp haïng di 25 di tích). Haàu heát di tích hieän coù ñeàu coù khaû naêng khai thaùc phuïc vuï muïc ñích tham quan du lòch nhö khu Ñôõnh Thaéng Tam. Thôùch Ca Phaät Ñaøi, Nieát Baøn Tòch Xaù, Töôïng chuùa Gieâsu, Khu Baïch Dinh, Thaùp ñeøn Haûi Ñaêng vaø caùc di tích lòch söû caùch maïng nhö ñòa ñaïo Long Phöôùc, khu caên cöù khaùng chieán Baøu Sen, caên cöù nuùi Minh Ñaïm, ñaëc bieät laø khu nhaø tuø Coân Ñaûo vaø khu nghóa trang Haøng Döông. b. Nhöõng lónh vöïc kinh teá lôïi theá Tröõ löôïng, taøi nguyeân daàu khí ñuû ñieàu kieän cho tænh phaùt trieån coâng nghieäp daàu khí thaønh coâng nghieäp muõi nhoïn trong chieán löôïc phaùt trieån coâng nghieäp caû nöôùc vaø ñöa Baø Ròa - Vuõng Taøu trôû thaønh moät trung taâm khai thaùc vaø cheá bieán daàu khí lôùn nhaát Vieät Nam. Baø Ròa - Vuõng Taøu coù nhieàu tieàm naêng ñeå phaùt trieån ngaønh du lòch vôùi nhieàu baõi taém noåi tieáng, heä thoáng hang ñoäng, caùc di tích lòch söû, ñaëc bieät laø caùc di tích lòch söû Coân Ñaûo. 3. Muïc tieâu xaây döïng tuyeán ñöôøng Vieäc xaây döïng tuyeán ñöôøng T-P nhaèm noái lieàn 02 trung taâm tinh teá lôùn cuûa tænh, ñaùp öùng nhu caàu ñi laïi cuûa nhaân daân, goùp phaàn boá trí, saép xeáp laïi daân cö vaø seõ hình thaønh khu kinh teá môùi tænh naøy. SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 6
  7. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu CHÖÔNG II XAÙC ÑÒNH CAÁP HAÏNG VAØ CAÙC YEÁU TOÁ KYÕ THUAÄT CUÛA TUYEÁN I. Caáp haïng kyõ thuaät cuûa tuyeán ñöôøng Caáp haïng kyõ thuaät cuûa tuyeán ñöôøng ñöôïc choïn phaûi döïa vaøo caùc yeáu toá sau: - Khaû naêng vaän taûi cuûa xe thieát keá. - Löu löôïng xe chaïy treân tuyeán. - Ñòa hình khu vöïc tuyeán ñi qua. - Chöùc naêng cuûa tuyeán ñöôøng: Ñoái vôùi ñöôøng caáp III (chöùc naêng chuû yeáu laø noái caùc trung taâm kinh teá, chính trò, vaên hoùa cuûa ñaát nöôùc, cuûa ñòa phöông; noái vaøo ñöôøng cao toác, ñöôøng caáp I, II, II vaø quoác loä hay tænh loä). - Khaû naêng thieát keá theo nhöõng ñieàu kieän nhaát ñònh. Töø caùc yeáu toá neâu treân vaø caên cöù vaøo tieâu chuaån thieát keá ñöôøng oâtoâ TCVN4054-05 seõ xaùc ñònh ñöôïc caáp haïng cuï theå cuûa ñöôøng. Theo soá lieäu döï baùo: - Löu löôïng xe thieát keá:  Ni 2019 x/ng.ñeâm, trong ñoù: + Xe maùy : 8% + Xe con : 20 % + Xe taûi 2 truïc: . Xe taûi nheï : 11,5 % . Xe taûi vöøa : 4 % . Xe taûi naëng : 7 % + Xe taûi 3 truïc: . Xe taûi nheï : 10,5% . Xe taûi vöøa : 3 % . Xe taûi naëng : 14,5 % + Xe keùo mooùc : 7% + Xe buyùt : 5% . Xe buyùt lôùn : 9,5 % - Tính ñoåi ra xe con theo coâng thöùc sau: Nqñ = Ni ai Ni: löu löôïng xe thöù i. ai: heä soá qui ñoåi ra xe con cuûa caùc loaïi xe thöù i. Laáy ôû baûng 2 ñieàu 3.3.2 TCVN 4054-05. SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 7
  8. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu Baûng tính löu löôïng xe qui ñoåi Löu löôïng xe STT Thaønh phaàn xe Tyû leä Löu löôïng Heä soá quy ñoåi (N) (%) (Ni ) (Xe/ng.ñeâm) quy ñoåi (a ) i (xcqñ/ng.ñeâm) 1 Xe maùy 8,0 162 0,3 48,6 2 Xe con 20,0 403 1,0 403,0 3 Xe taûi 2 truïc 454 2,5 1.135 a Xe taûi nheï 11.5 232 2,5 580 b Xe taûi vöøa 4 81 2,5 202,5 Xe taûi naëng 7,0 141 2,5 352,5 4 Xe taûi 3 truïc 566 3,0 1.698 Xe taûi nheï 10,5 212 3,0 636 Xe taûi vöøa 3 61 3,0 183 Xe taûi naëng 14,5 293 3,0 879 5 Xe keùo mooùc 7,0 141 5,0 705 6 Xe buyùt nhoû 5,0 101 2,5 252,5 7 Xe buyùt lôùn 9,0 192 3,0 576 Toång coäng 100,0 2.019 4.818 Ñaây laø tuyeán ñöôøng noái lieàn caùc trung taâm kinh teá cuûa caùc ñòa phöông nhaèm phaùt trieån kinh teá trong vuøng, ñaûm baûo vieäc ñi laïi cuûa ngöôøi daân, goùp phaàn thuùc ñaåy kinh teá - xaõ hoäi phaùt trieån, ñoàng thôøi coù yù nghóa quan troïng trong vieäc giöõ vöõng an ninh chính trò. Toång löu löôïng xe quy ñoåi N= 4.818xcqñ/ng.ñeâm. * Toång hôïp caùc yeáu toá treân, choïn caáp haïng kyõ thuaät cuûa ñöôøng laø caáp III, mieàn nuùi; toác ñoä thieát keá Vtk=60km/h. II. Xaùc ñònh caùc yeáu toá kyõ thuaät cuûa tuyeán ñöôøng - Caùc caên cöù ñeå xaùc ñònh caùc yeáu toá kyõ thuaät cuûa tuyeán ñöôøng: + Löu löôïng thieát keá: Theo löu löôïng ñieàu tra ñöôïc vaø löu löôïng quy ñoåi ra xe con: Nqñ =4.818 xcqñ/ng.ñeâm. + Ñòa hình: Qua quaù trình khaûo saùt, caên cöù vaøo bình ñoà thaáy khu vöïc tuyeán ñi qua laø vuøng mieàn nuùi. + Thaønh phaàn xe chuû yeáu laø xe taûi nheï vaø xe taûi naëng. + Vaän toác thieát keá: Theo caáp haïng thieát keá ñaõ xaùc ñònh choïn vaän toác thieát keá: Vtk=60km/h. - Caùc yeáu toá kyõ thuaät cuûa tuyeán ñöôøng caàn xaùc ñònh laø: + Bình ñoà tuyeán ñöôøng. SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 8
  9. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu + Hình caét doïc ñöôøng. + Hình caét ngang cuûa ñöôøng. 1. Xaùc ñònh quy moâ maët caét ngang ñöôøng Maët caét ngang cuûa tuyeán coù daïng nhö sau Trong ñoù: Bn: chieàu roäng neàn ñöôøng; Bm: chieàu roäng maët ñöôøng. Bl: chieàu roäng leà ñöôøng; im: ñoä doác maët ñöôøng. ilgc: ñoä doác leà ñöôøng gia coá; ilkgc: ñoä doác leà ñöôøng khoâng gia coá. a) Soá laøn xe caàn thieát Ncdg nlx = Trong ñoù: Z Nlth Ncñg: löu löôïng xe thieát keá giôø cao ñieåm theo ñieàu 3.3.3 TCVN 4054-2005 N gcd (10 12)%Nxcqd / ng.dem (=Ntbnaêm) Laáy Ngcd 12%N xeqd / ng.dem 12%X 4818 578 xeqd / cdg Ñieàu 4.2.2 TCVN 4054-05 coù Z=0,77 (vuøng ñoài nuùi). 578 Vaäy: n 0,7 laøn xe. lx 0,77X1000 Theo baûng 7 ñieàu 4.1.2 TCVN 4054-05 ñöôøng caáp III mieàn nuùi, toác ñoä 60km/h, choïn soá laøn xe toái thieåu laø 2 laøn. b) Tính khaû naêng thoâng xe cuûa ñöôøng Khaû naêng thoâng xe cuûa ñöôøng laø soá ñôn vò phöông tieän giao thoâng lôùn nhaát coù theå chaïy qua moät maët caét cuûa ñöôøng trong moät ñôn vò thôøi gian maø giaû thieát raèng xe chaïy lieân tuïc. Ta coù: 3600 V m 1000 V km N = s = h Lo Lo Trong ñoù: N: khaû naêng thoâng xe theo lyù thuyeát km V: vaän toác xe chaïy tính toaùn, V = 60 /h SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 9
  10. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu L0: khoå ñoäng hoïc cuûa xe, ñöôïc tính toaùn döïa vaøo sô ñoà sau L0 = l0 + V.t + Sh + lk vôùi : l0: chieàu daøi cuûa xe con, laáy theo TCVN 4054-2005 ta ñöôïc l0 = 6 m t : thôøi gian phaûn öùng taâm lyù cuûa ngöôøi laùi xe, thöôøng laáy t = 1s lk: cöï ly an toaøn (baèng 5 -10m), kieán nghò laáy lk = 8 m Sh: cöï ly haõm xe, ñöôïc tính nhö sau : k V 2 Sh = 254 i Trong ñoù: k: laø heä soá söû duïng phanh, laáy k = 1,4 i: laø ñoä doác doïc, laáy i = 7% (leân doác - laáy theo ñoä doác doïc lôùn nhaát ñöôøng caáp III vuøng nuùi - baûng 15 TC4054-2005) : heä soá baùm cuûa baùnh xe vôùi maët ñöôøng, ñieàu kieän bình thöôøng = 0,55. Theá caùc giaù trò vaøo coâng thöùc, ta ñöôïc : 1,4 602 Sh= = 32 m 254 0,55 0,07 Do ñoù, khoå ñoäng hoïc cuûa xe : L0 = 6 + 60 × 1 + 32 + 8 = 106 m Khaû naêng thoâng xe theo lyù thuyeát: 1000X 60 N 566 lt 106 Xe/ h Neáu xe chaïy maø khoâng thaáy nguy hieåm thì thöïc teá khaû naêng thoâng xe cuûa moät laøn xe treân moãi giôø chæ baèng 0,3 0,5 trò soá N tính ôû treân, töùc laø: Khaû naêng thoâng xe thöïc teá cuûa moãi laøn trong 1 giôø : xe Ntt = (0,3 0,5) x Nlt = (0.3 0.5) x 566= (170 283) /h Suy ra: Khaû naêng thoâng xe thöïc teá cuûa moãi laøn trong moät ngaøy ñeâm: xe N1 = (170 283) x 24 = (4.080 6.792) /ng.ñeâm xcqñ So saùnh vôùi löu löôïng xe thieát keá Ntk = 4.818 /ng.ñeâm ta thaáy khaû naêng thoâng xe cuûa ñöôøng 2 laøn xe laø ñaûm baûo. SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 10
  11. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu c) Tính beà roäng cuûa laøn xe vaø maët ñöôøng xe chaïy - Beà roäng cuûa laøn: Tính toaùn beà roäng moät laøn xe theo tröôøng hôïp xe keùo mooùc (choïn ñoái vôùi loaïi xe coù kích thöôùc lôùn nhaát trong doøng xe). Coâng thöùc xaùc ñònh beà roäng moät laøn xe: a c B1laøn = x y 2 Trong ñoù: a, c: beà roäng thuøng xe vaø khoaûng caùch giöõa tim 2 daõy baùnh xe. Ñoái vôùi xe keùo mooùc: a = 2,5m; c = 1,95m. x: laø khoaûng caùch töø meùp thuøng xe tôùi laøn xe beân caïnh (ngöôïc chieàu). y: laø khoaûng caùch töø giöõa veät banh xe ñeán meùp ngoaøi phaàn xe chaïy. x = y = 0,5 + 0,005 V = 0,5 + 0,005 60 = 0,8 m V: laáy theo vaän toác thieát keá baèng 60km/h. a c 2,5 19,5 B1laøn = x y = 0,8 2 3,825m 2 2 Theo TCVN 4054-2005 baûng 7, ñöôøng caáp thieát keá III, vuøng nuùi coù B1laøn= 3,5m. Ñeå ñaûm baûo tính kinh teá ta choïn B1laøn= 3,5 m theo ñieàu kieän toái thieåu. Caùc xe khi traùnh nhau coù theå laán ra phaàn leà gia coá. - Beà roäng maët ñöôøng xe chaïy: B=2×B1laøn=7 meùt. d) Leà ñöôøng Chieàu roäng leà vaø leà gia coá toái thieåu theo quy ñònh laø 1,5m öùng vôùi ñöôøng caáp III vuøng nuùi coù vaän toác thieát keá 60 km/h, trong ñoù phaàn gia coá toái thieåu laø 1m. Kieán nghò gia coá theo chieàu roäng toái thieåu laø 1m (baûng soá 7). e) Xaùc ñònh ñoä doác ngang cuûa maët ñöôøng vaø leà ñöôøng Ñeå ñaûm baûo cho ñöôøng luoân khoâ raùo, ñuû cöôøng ñoä, khi caáu taïo aùo ñöôøng ngöôøi ta thöôøng caáu taïo theo moät ñoä doác 2 maùi hoaëc doác Parabol nhaèm thoaùt nöôùc nhanh theo chieàu ngang ñöôøng, goïi laø ñoä doác ngang maët ñöôøng. Töông töï, leà ñöôøng cuõng coù ñoä doác ra phía ngoaøi tieáp theo ñoä doác maët ñöôøng nhöng doác nhieàu hôn. Caùc ñoä doác ngang naøy phuï thuoäc nhieàu vaøo vaät lieäu caáu taïo maët ñöôøng vaø leà ñöôøng. Theo baûng 9 ñieàu 4.9 Tieâu chuaån 4054-05 quy ñònh: - Ñoä doác ngang cuûa maët ñöôøng beâ toâng nhöïa laø 1,5% - 2%, ta choïn 2%. - Phaàn leà gia coá choïn cuøng ñoä doác vôùi maët ñöôøng laø 2%. - Ñoä doác ngang cuûa leà khoâng gia coá laø 4%-6%, choïn 4%. 2. Caùc yeáu toá kyõ thuaät treân bình ñoà a) Baùn kính ñöôøng cong naèm SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 11
  12. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu Baùn kính ñöôøng cong naèm ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: V 2 R = , Vôùi: g ( in ) R: baùn kính ñöôøng cong naèm (m). V: vaän toác thieát keá(m/s) g: gia toác troïng tröôøng(m/s2): g=9.81m/s2. in: ñoä doác ngang cuûa maët ñöôøng. (+): duøng cho tröôøng hôïp coù sieâu cao. (-): duøng cho tröôøng hôïp khoâng coù sieâu cao. : heä soá löïc ñaåy ngang. Ñeå xaùc ñònh löïc ñaåy ngang  phaûi döïa vaøo caùc ñieàu kieän sau: . Ñieàu kieän oån ñònh choáng laät cuûa xe. Laáy theo trò soá an toaøn nhoû nhaát  =0,6 . Ñieàu kieän oån ñònh choáng tröôït ngang: Laáy trong ñieàu kieän baát lôïi nhaát. Maët döôøng coù buøn baån  =0,12. . Ñieàu kieän veà eâm thuaän vaø tieän nghi ñoái vôùi haønh khaùch: Khi  0,1: haønh khaùch khoù nhaän bieát xe vaøo ñöôøng cong.  0,15: Haønh khaùch baét ñaàu caûm nhaän xe ñaõ vaøo ñöôøng cong.  = 0,2: Haønh khaùch caûm thaáy khoù chòu.  = 0,3: Haønh khaùch caûm thaáy xoâ daït veà moät phía., nguy hieåm muoán laät ñoå. . Ñieàu kieän tieát kieäm nhieân lieäu vaø saêm loáp. Sau khi nghieân cöùu thöïc nghieäm cho thaáy ñeå saêm loáp vaø nhieân lieäu khoâng taêng leân quaùù ñaùng heä soá löïc ñaåy ngang haïn cheá laø 0,1. Toång hôïp taát caû caùc chæ tieâu treân kieán nghò laáy  = 0,15. Vaäy baùn kính ñöôøng cong naèm R ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: + Baùn kính ñöôøng cong naèm toái thieåu khi coù sieâu cao lôùn nhaát iscMax =7% V 2 602 RMin = = 129m 127( iscMax ) 127 (0,15 0,07) Theo baûng 11 ñieàu 5.3.1 vaø baûng 14 ñieàu 5.6.2 TCVN 4054-05: öùng vôùi sieâu cao 7% Vtk = 60km/h, RMin=125m, phaûi choïn RMin 129m. + Baùn kính toái thieåu khi ñöôøng cong naèm khoâng coù sieâu cao: V 2 RMin = ; vôùi in=2% 127 (0,15 in ) 602 RMin = 218m 127 (0,15 0,02) Theo baûng 11 ñieàu 5.3.1 TCVN 4054-05 khi khoâng coù sieâu cao RMin =1500m. Baûng tính toaùn baùn kính ñöôøng cong naèm. RMin Ñôn vò Tính toaùn Tieâu chuaån Kieán nghò Coù sieâu cao m 129 125 129 Khoâng coù sieâu cao m 218 1500 1500 SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 12
  13. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu b) Tính toaùn sieâu cao Sieâu cao coù taùc duïng laøm giaûm löïc ñaåy ngang, taïo ñieàu kieän cho xe chaïy an toaøn vaø tieän lôïi trong vieäc ñieàu khieån xe chaïy ôû ñöôøng cong coù baùn kính nhoû. Ñoä doác sieâu cao ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc. V 2 V 2 isc =  = 127 R 127 R 2 V: vaän toác thieát keá V=60km/h. R: baùn kính ñöôøng cong naèm. : heä soá löïc ñaåy ngang tính toaùn. 2: heä soá baùm ngang cuûa loáp xe vôùi ñöôøng. Töø coâng thöùc treân cho thaáy isc phuï thuoäc vaøo baùn kính ñöôøng cong naèm R, heä soá löïc ñaåy ngang 2, thöôøng laáy töø 2 = 0,08-0,1, toái ña laø 0,15. Theo baûng 13 ñieàu 5.5.1 TCVN 4054-05 coù ñoä doác sieâu cao nhö sau: R(m) 125÷150 150÷175 175÷200 200÷250 250÷300 300÷1500 >1500 isc(%) 7 6 5 4 3 2 ksc Caên cöù vaøo tính toaùn vaø tieâu chuaån thieát keá ñöôøng oâtoâ TCVN 4054-05 coù RMin=129m vaäy isc=7% vaø isc nhoû nhaát isc = in =2% ñeå ñaûm baûo thoaùt nöôùc trong ñöôøng cong. Ñoaïn noái sieâu cao x a im i= Ñöôøng cong troøn B i=imax i=im ax áp i=in tie eån uy ch ng co g ôøn Ñö c) Chieàu daøi ñoaïn noái sieâu cao: Lnsc Chieàu daøi ñoaïn noái sieâu cao ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: (B ) isc Lnsc = i p B: chieàu roäng phaàn xe chaïy: B=7m. : ñoä môû roäng cuûa phaàn xe chaïy (m). Theo baûng 12 ñieàu 5.4.1 TCVN 4054-05 coù =0,9m. SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 13
  14. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu isc: ñoä doác sieâu cao (%). ip: ñoä doác phuï theâm ôû meùp ngoaøi maët ñöôøng trong quaù trình naâng sieâu cao(%). Theo ñieàu 5.6.4 TCVN 4054-05 vôùi Vtt 60km/h lấy ip = 0,5%. (7 0,9) 7% Vaäy: Lnsc = 110,6m 0,5% Boá trí ñoaïn noái sieâu cao nhö hình veõ treân. d) Tính toaùn ñöôøng cong chuyeån tieáp Khi xe chaïy töø ñöôøng thaúng vaøo ñöôøng cong phaûi chòu caùc thay ñoåi: - Baùn kính töø + ñeán R. G V 2 - Löïc ly taâm töø choå baèng khoâng ñaït ñeán giaù trò: Flt = . g R - Goùc hôïp giöõa truïc baùnh xe tröôùc vaø truïc xe töø giaù trò baèng khoâng chuyeån ñeán giaù trò treân ñöôøng cong. Nhöõng bieán ñoåi ñoät ngoät ñoù gaây caûm giaùc khoù chòu cho laùi xe vaø haønh khaùch. Vì vaäy ñeå ñaûm baûo coù söï chuyeån bieán ñieàu hoøa veà löïc ly taâm, veà goùc ngoaëc vaø veà caûm giaùc cuûa ngöôøi ñi xe caàn phaûi laøm ñöôøng cong chuyeån tieáp giöõa ñöôøng thaúng vaø ñöôøng cong troøn. Ngoaøi nhöõng taùc ñoäng cô hoïc treân, khi laøm ñöôøng cong chuyeån tieáp coøn coù taùc duïng laøm cho tuyeán haøi hoøa hôn, taàm nhìn ñaûm baûo hôn, möùc ñoä tieän nghi vaø an toaøn taêng leân roõ reät. Chieàu daøi ñöôøng cong chuyeån tieáp ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: 3 Vtt Lct = 23,5 R Vôùi : Vtt: vaän toác tính toaùn thieát keá tuyeán Vtt =60km/h. R: baùn kính ñöôøng cong naèm(m). Chieàu daøi ñöôøng cong chuyeån tieáp tuyø thuoäc vaøo baùn kính R. ÔÛ ñaây laáy trong ñieàu kieän baùn kính nhoû nhaát ñeå tính toaùn RMin =129m. 603 Vaäy: L = 71,3m . ct 23,5 129 Theo ñieàu 5.6.2 chieàu daøi ñöôøng cong chuyeån tieáp vaø chieàu daøi ñoaïn noái sieâu cao khoâng ñöôïc nhoû hôn quy ñònh trong baûng 14 (ñoái vôùi vaän toác V=60km/h, iscmax=7% thì L=70 meùt). Vaäy choïn: Lct = Lnsc = 100m. Boá trí ñöôøng cong chuyeån tieáp nhö hình ôû treân. e) Tính ñoä môû roäng maët ñöôøng trong ñöôøng cong Khi xe chaïy trong ñöôøng cong, truïc sau xe coá ñònh luoân luoân höôùng taâm, coøn truïc baùnh tröôùc hôïp vôùi truïc xe moät goùc (nhö hình veõ) neân xe yeâu caàu moät chieàu roäng lôùn hôn treân ñöôøng thaúng, nhaát laø khi xe ñi vaøo ñöôøng cong coù baùn kính nhoû. Vì vaäy ñoái vôùi nhöõng ñöôøng cong coù baùn kính nhoû thì caàn thieát phaûi môû roäng maët ñöôøng. SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 14
  15. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu Coâng thöùc tính ñoä môû roäng cuûa phaàn xe chaïy ñöôøng hai laøn xe: L2 0,1V E = R R Vôùi: L: chieàu daøi töø truïc sau xe ñeán ñaàu muõi xe tröôùc. Vì thaønh phaàn xe chaïy treân tuyeán theo soá lieäu khaûo saùt ña soá laø xe taûi 3 truïc haïng nheï (10,5%) vaø haïng naëng (14,5%) cho neân laáy L=(12-4)=8m (baûng 1 ñieàu 3.2.2 TCVN 4054-05). V: vaän toác xe chaïy thieát keá V = 60km/h. R: baùn kính ñöôøng cong naèm. Ñoä môû roäng phaàn xe chaïy khi RMin =129m. 82 0,1 60 E = 1,00m 129 129 Theo baûng 12 ñieàu 5.4.1 TCVN 4054-05: Vôùi: Xe taûi, R = 129m thì E = 0,9m. Choïn E=1 meùt. f) Chieàu roäng neàn ñöôøng + Treân ñoaïn thaúng: B = Bnñ + Bleà = 2×3,5 +1,5 2 = 10 m + Treân ñoaïn cong ñoaïn môû roäng lôùn nhaát (khi Rnaèm = 129m): B = Bnñ + Bleà + = 2×3,5 +1,5 2+1 = 11 m. g) Tính noái tieáp caùc ñöôøng cong * Hai ñöôøng cong cuøng chieàu: - Khi hai ñöôøng cong khoâng coù sieâu cao chuùng coù theå noái tröïc tieáp vôùi nhau. - Khi hai ñöôøng cong coù sieâu cao thì ñoaïn cheâm phaûi ñuû daøi ñeå boá trí hai nöõa ñöôøng cong chuyeån tieáp. Hoaëc hai nöõa ñoaïn noái sieâu cao. L L m 1 2 2 L1, L2: Chieàu daøi ñöôøng cong chuyeån tieáp hoaëc ñoaïn noái sieâu cao cuûa ñöôøng cong 1 vaø ñöôøng cong 2. L L Neáu m < 1 2 thì toát nhaát laø thay ñoåi R ñeå hai ñöôøng cong tieáp giaùp nhau 2 coù cuøng ñoä doác sieâu cao môû roäng theo ñöôøng cong coù giaù trò lôùn hôn. Neáu ñòa hình khoâng cho pheùp coù ñöôøng cong gheùp maø caàn phaûi giöõ ñoaïn cheâm ngaén thì boá trí ñoä doác ngang moät maùi treân ñoaïn cheâm ñoù theo giaù trò lôùn hôn. L L Neáu m 1 2 thì ñoaïn thaúng coøn laïi neáu ñuû daøi lôùn hôn hoaëc baèng (20- 2 25)m thì boá trí ñoaïn ñoù hai maùi. Neáu khoâng ñuû daøi thì boá trí moät maùi. SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 15
  16. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu TC1TÑ2 Ñ2 Ñ1 1 2 1 Ñ C T O T 2 O Ñ1 TC1 L1/2 L2/2TÑ2 Ñ2 1 O1 O2 2 Ñ T C T * Hai ñöôøng cong ngöôïc chieàu: - Hai ñöôøng cong ngöôïc chieàu khoâng coù sieâu cao thì coù theå noái tröïc tieáp vôùi nhau. - Hai ñöôøng cong ngöôïc chieàu coù boá trí sieâu cao thì chieàu daøi ñoaïn cheâm phaûi ñuû ñeå boá trí hai ñöôøng cong chuyeån tieáp hoaëc hai ñoaïn noái sieâu cao. L L m 1 2 2 Tính cho tröôøng hôïp baát lôïi nhaát khi hai ñöôøng cong ngöôïc chieàu coù cuøng R vaø baèng RMin öùng vôùi sieâu cao 7% coù ñoaïn noái sieâu cao laø Lsc = 100m. m 2V, vôùi V: toác ñoä tính toaùn thieát keá V= 60km/h. Vaäy: m 2×60 =120m. O 2 T C 2 TCT1 Ñ2 Ñ2 Ñ1 1 1 Ñ 2 T O O2 C T Ñ1 TC1 m TÑ2 Ñ2 L1/2 L2/2 O1 g) Xaùc ñònh taàm nhìn Ñeå ñaûm baûo an toaøn cho xe chuyeån ñoäng treân ñöôøng thì ngöôøi laùi xe caàn phaûi nhìn thaáy ôû phía tröôùc moät khoaûng caùch nhaát ñònh naøo ñoù ñeå khi coù tình huoáng baát ngôø xaûy ra thì coù theå xöû lyù tình moät caùch kòp thôøi vaø an toaøn, traùnh gaây tai naïn. Khoaûng caùch ñoù ñöôïc goïi laø cöï ly taàm nhìn, kí hieäu laø S0. Khi tính toaùn S0, ñeå phuø hôïp vôùi ñieàu kieän xe chaïy thöïc teá treân ñöôøng ngöôøi ta chia ra caùc tröôøng hôïp sau ñaây : SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 16
  17. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu - Sô ñoà taàm nhìn moät chieàu (Sô ñoà 1): haõm xe döøng laïi tröôùc chöôùng ngaïi vaät coá ñònh treân cuøng moät laøn vôùi moät khoaûng caùch an toaøn naøo ñoù. Sô ñoà naøy laø cô baûn nhaát vaø ñöôïc kieåm tra ôû baát kyø tình huoáng naøo cuûa ñöôøng. - Sô ñoà taàm nhìn hai chieàu (Sô ñoà 2): Hai xe ngöôïc chieàu treân cuøng moät laøn phaûi döøng laïi kòp thôøi caùch nhau moät ñoaïn an toaøn. Aùp duïng kieåm tra ñoái vôùi ñöôøng khoâng coù daõy phaân caùch vaø duøng ñeå tính toaùn ñöôøng cong ñöùng. - Sô ñoà taàm nhìn traùnh xe (Sô ñoà 3): Hai xe ngöôïc chieàu treân cuøng moät laøn xe chaïy sai phaûi kòp thôøi trôû veà laøn xe cuûa mình moät caùch an toaøn. Khoâng phaûi laø sô ñoà cô baûn neân trong ñoà aùn naøy ta khoâng kieåm tra. - Sô ñoà taàm nhìn vöôït xe (Sô ñoà 4): tính toaùn khoaûng caùch sao cho xe 1 coù theå vöôït xe 2 vaø trôû veà laøn cuõ cuûa mình an toaøn tröôùc khi gaëp xe 3 ñang chaïy ngöôïc laïi. Treân ñöôøng coù 2 laøn xe coù giaûi phaân caùch trung taâm thì khoâng tính toaùn. Ñoái vôùi ñöôøng khoâng coù daõy phaân caùch phaûi kieåm tra, vôùi yù nghóa ñaûm baûo 1 chieàu daøi nhìn ñöôïc cho laùi xe chaïy vôùi vaän toác cao an taâm. Caùc tröôøng hôïp treân laø nhöõng tröôøng hôïp thöôøng hay xaûy ra töông öùng vôùi caùc caáp haïng ñöôøng. ÔÛ ñaây, vôùi caáp haïng kyõ thuaät laø caáp III, toác ñoä 60km/h ta choïn xeùt theo hai tröôøng hôïp ñaàu. Taàm nhìn ñöôïc tính toaùn trong ñieàu kieän bình thöôøng. Heä soá baùm =0,5 (Laáy id=0%. ôû baûng 2-2 trang 26 giaùo trình thieát keá ñöôøng oâ toâ taäp 1 Ñoã Baù Chöông NXBGD). Xeùt trong ñieàu kieän ñöôøng baèng phaúng * Xaùc ñònh cöï ly taàm nhìn moät chieàu: Tröôøng hôïp naøy chöôùng ngaïi vaät laø moät vaät coá ñònh naèm treân laøn xe chaïy nhö: ñaù ñoå, ñaát tröôït, hoá suït, caây ñoå vaø haøng cuûa xe tröôùc rôi . . . Xe ñang chaïy vôùi toác ñoä V coù theå döøng an toaøn tröôùc chöôùng ngaïi vaät vôùi chieàu daøi taàm nhìn S1 (taàm nhìn moät chieàu). Sô ñoà tính toaùn taàm nhìn moät chieàu: Chieàu daøi taàm nhìn moät chieàu ñöôïc xaùc ñònh: S1 =l1 + Sh + lk Vôùi: L1: chieàu daøi phaûn öùng taâm lyù cuûa ngöôøi laùi xe khi thaáy chöôùng ngaïi vaät l1 =V t (t =1s) l1 = V. lk: chieàu ñoaïn döï tröõ an toaøn lk = (3-5)m, choïn lk=5 meùt. Sh: quaõng ñöôøng oâ toâ ñi ñöôïc trong quaù trình haõm xe ñöôïc xaùc ñònh: k V 2 S = h 254 ( i) SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 17
  18. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu Vôùi : k: heä soá söû duïng phanh trung bình duøng k = 1,3. V: vaän toác thieát keá cuûa xe V = 60km/h. : heä soá baùm giöõa baùnh xe vaø maët ñöôøng = 0,5. I: ñoä doác doïc cuûa ñöôøng trong ñieàu kieän bình thöôøng laáy id=0%. V k V 2 S1 = l 3,6 254 ( i) k V k V 2 60 1,3 602 Vaäy: S = L = 5 58.52m 1 3,6 254( i) O 3,6 254 0,5 * Xaùc cöï ly taàm nhìn hai chieàu: Hai xe oâ toâ chaïy ngöôïc chieàu nhau treân cuøng moät laøn xe vaø phaûi nhìn thaáy nhau töø moät khoaûng caùch ñuû ñeå haõm phanh döøng laïi tröôùc nhau moät khoaûng caùch an toaøn. Sô ñoà tính toaùn taàm nhìn hai chieàu: S2 = l1 + Sh + lk + S’h + l1’ Tuy nhieân vì tính cho cuøng moät loaïi xe chaïy cuøng moät vaän toác (V1 = V2 ) cho neân S2 ñöôïc tính nhö sau: S2 = 2l1 + 2Sh + lk V k V 2 60 1.4 602 0,55 S2 = l 5 112m 1,8 127 ( 2 i2 ) k 1,8 127 (0,552 0,072 ) Caên cöù baûng 10 TCVN4054-2005: Taàm nhìn Ñôn vò Tính toaùn Tieâu chuaån Kieán nghò Taàm nhìn moät chieàu m 58,52 75 75 Taàm nhìn hai chieàu m 112 150 150 h) Xaùc ñònh taàm nhìn treân ñöôøng cong naèm Khi xe chaïy vaøo ñöôøng cong naèm, nhaát laø ñöôøng cong coù baùn kính nhoû, nhieàu tröôøng hôïp coù chöôùng ngaïi vaät naèm phía buïng ñöôøng cong gaây caûn trôû cho taàm nhìn nhö maùi ta luy, caây coái treân ñöôøng. Taàm nhìn trong ñöôøng cong ñöôïc kieåm tra ñoái vôùi xe chaïy trong laøn phía buïng ñöôøng cong vôùi giaû thieát maét ngöôøi laùi xe caùch meùp ñöôøng 1,5m vaø ôû ñoä cao caùch maët ñöôøng 1,2m. Goïi: Z0 laø khoaûng caùch töø maét ngöôøi laùi xe ñeán chöôùng ngaïi vaät. Z laø khoaûng caùch töø maét ngöôøi laùi xe ñeán ranh giôùi chöôùng ngaïi vaät caàn phaù boû. Sô ñoà tính toaùn taàm nhìn treân ñöôøng cong: SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 18
  19. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu Coù hai phöông phaùp xaùc ñònh phaïm vi phaù boû cuûa chöôùng ngaïi vaät: * Phöông phaùp ñoà giaûi: Treân quyõ ñaïo xe chaïy xaùc ñònh ñieåm ñaàu vaø ñieåm cuoái cuûa nhöõng ñöôøng cong coù chieàu daøi daây cung baèng cöï ly taàm nhìn (laáy taàm nhìn hai chieàu S2 =150m). Noái chuùng laïi baèng nhöõng ñöôøng thaúng goïi laø caùc tia nhìn veõ ñöôøng bao caùc tia nhìn xaùc ñònh ñöôïc phaïm vi phaù boû. Sô ñoà xaùc ñònh phaïm vi phaù boû theo phöông phaùp ñoà giaûi: * Phöông phaùp giaûi tích: Xaûy ra hai tröôøng hôïp: + Chieàu daøi taàm nhìn S nhoû hôn cung ñöôøng troøn K.  S 1800 Z = R (1 Cos ) vôùi  2 R Vôùi: R: baùn kính ñöôøng cong naèm. S: chieàu daøi taàm nhìn. + Chieàu daøi taàm nhìn S lôùn hôn chieàu daøi ñöôøng cong K. Khi ñoù phaàn phaù boû coù hai phaàn: Z = Z1 + Z2. 1 Z =R(1 Cos ) ; Z = (S K) Sin 1 2 2 2 2 SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 19
  20. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu K K S1 S1 K/2 S1- 1 Z Z - 2  Z Z   R   3. Tính caùc yeáu toá kyõ thuaät treân hình caét doïc a) Ñoä doác doïc Ñoä doác doïc cuûa ñöôøng aûnh höôûng raát lôùn ñeán giaù thaønh xaây döïng, giaù thaønh vaän doanh, möùc ñoä an toaøn xe chaïy. Muoán cho xe chaïy treân ñöôøng luoân ñaûm baûo vaän toác thieát keá, phuø hôïp vôùi ñòa hình khu vöïc tuyeán caàn xaùc ñònh ñoä doác doïc döïa vaøo caùc yeáu toá sau: + Söùc keùo phaûi lôùn hôn söùc caûn ( f i ) cuûa ñöôøng. + Söùc keùo phaûi nhoû hôn löïc baùm ñeå xe chaïy khoâng bò tröôït. + Xaùc ñònh ñoä doác doïc theo ñieàu kieän löïc keùo cuûa ñoäng cô (theo nhaân toá ñoäng löïc cuûa xe). + Theo thieát keá ñöôøng oâ toâ khi xe chaïy vôùi toác ñoä ñeàu nhaân toá ñoäng löïc cuûa xe ñöôïc tính: D = f i D: nhaân toá ñoäng löïc cuûa xe. f: heä soá löïc caûn laên trung bình. i: ñoä doác doïc cuûa ñöôøng. Ñieàu kieän caàn thieát cuûa ñöôøng ñeå ñaûm baûo xe chaïy vôùi moät toác ñoä caân baèng yeâu caàu. Treân loaïi maët ñöôøng ñaõ bieát, heä soá caûn laên f. Ñoä doác doïc toái ña xe coù theå khaéc phuïc ôû chuyeån soá thích hôïp ñöôïc tính: i = D – f Caên cöù vaøo thaønh phaàn xe thieát keá choïn loaïi xe chieám ña soá ñeå tính toaùn, ta coù xe taûi nặngï chieám ña soá (14.5%), neân choïn loaïi xe naøy ñeå tính toaùn: Theo baûng 2-1 trang 15 giaùo trình theát keá ñöôøng oâ toâ taäp 1 Ñoã Baù Chöông (NXBGD) choïn f = 0,02 cho maët ñöôøng beâ toâng nhöïa. Theo bieåu ñoà nhaân toá ñoäng löïc, vôùi toác ñoä 60km/h vaø ôû chuyeån soá lôùn nhaát cuûa xe 8T xaùc ñònh ñöôïc D = 0,065. Vaäy: i = D - f = 0,065 – 0,02 = 0,045. Baûng 15 ñieàu 5.7.3 TCVN 4054-05, vôùi ñöôøng caáp III mieàn nuùi thì idMax = 7%. Kieán nghò choïn idMax = 7%. Vì choïn idMax =7% lôùn hôn ñoä doác doïc tính toaùn cho neân caàn kieåm tra khaû naêng leo doác cuûa xe trong ñieàu kieän idMax = 7%. + Kieåm tra ñoä doác doïc theo ñieàu kieän baùm. Muoán xe chaïy ñöôïc treân ñöôøng caàn phaûi ñaûm baûo caùc ñieàu kieän sau: SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 20
  21. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu Pk Pcaûn Löïc keùo phaûi nhoû hôn hoaëc baèng löïc baùm cuûa baùnh xe chuû ñoäng treân ñöôøng. ib ik ib: Ñoä doác doïc tính theo ñieàu kieän baùm cuûa xe ñöôïc xaùc ñònh: Db = f + ib vaäy ib = Db – f Db : ñaëc tính ñoäng löïc cuûa töøng loaïi xe ñöôïc xaùc ñònh G P D = B W b G Vôùi: Gb: troïng löôïng baùm phuï thuoäc vaøo loaïi oâ toâ Xe taûi naëng coù hai caàu trôû leân: Gb = G Xe taûi trung coù moät caàu: Gb =(0,65-0,7)×G Xe con: Gb = 0,55G : heä soá baùm doïc phuï thuoäc vaøo töøng loaïi maët ñöôøng, ñoä cöùng cuûa loáp xe vaø toác ñoä xe chaïy. Ñeå xe chaïy ñöôïc trong moïi ñieàu kieän ñöôøng choïn trong tình traïng maët ñöôøng aåm öôùt baát lôïi cho xe: = 0,3 Pw : löïc caûn cuûa khoâng khí khi xe chaïy k F V 2 P = w 13 F: dieän tích hình chieáu cuûa xe leân maët phaúng vuoâng goùc vôùi höôùng xe chaïy: F = 0.8B×H. B: chieàu roäng xe B = 2,5m H: chieàu cao xe H = 4m K: heä soá caûn cuûa khoâng khí k = 0,07 V: vaän toác thieát keá V = 60km/h G: troïng löôïng cuûa toaøn boä xe. Xe taûi nheï 3 truïc (taûi troïng truïc 10 taán) chieám ña soá vaø taûi troïng truïc thöôøng chieám (60-70)% toång troïng löôïng xe, neân: 1 1 G (  ) 10.000 (16.667 14.286)kg , choïn G = 16.667 kg. 60% 70% Xeùt trong ñieàu kieän xe chôû ñaày haøng xe taûi troïng truïc 8T neân G = 12T = 12000kg. 0.07 0.8 2.5 4 602 Vaäy: P = 155.1kg w 13 Gb = 0.7×G = 0,7×16.667= 11.667kg 11667*0,3 155.1 Vaäy: D = 0.29 11667 ib = D – f = 0,29 – 0,02 =0.27 = 27% Vôùi: ik = 4,5% < ib = 27% xe ñaûm baûo leo doác khi choïn ñoä doác doïc. idMax =4,5%. b) Tính chieát giaûm ñoä doác doïc trong ñöôøng cong naèm Trong ñöôøng cong naèm nhaát laø nhöõng ñöôøng cong coù baùn kính nhoû phaûi laøm sieâu cao. Vì vaäy trong tröôøng hôïp naøy ñoä doác doïc trong ñöôøng cong naèm seõ bò naâng SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 21
  22. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu cao hôn bình thöôøng. Neáu trong ñöôøng cong naèm coù sieâu cao truøng vôùi ñoaïn tuyeán coù ñoä doác doïc lôùn, thì ñoä doác doïc ôû ñoaïn naøy seõ vöôït qua giôùi haïn cho pheùp. Cho neân caàn phaûi tính toaùn chieát giaûm ñoä doác doïc trong ñöôøng cong naèm. Goïi ix laø ñoä doác doïc trong ñöôøng cong coù sieâu cao, gaàn ñuùng coù 2 2 ix = isc i i: ñoä doác doïc theo höôùng tieáp tuyeán ñöôøng troøn. isc: ñoä doác sieâu cao cuûa ñöôøng cong. Vaäy trò soá chieát giaûm ñoä doác doïc trong ñöôùng cong laø: 2 2 I = ix - id =isc i -id id : ñoä doác doïc lôùn nhaát idMax =7%. idMaxcd = idMax - i. Baûng chieát giaûm ñoä doác doïc trong ñöôøng cong coù sieâu cao. Isc(%) 7 6 5 4 3 2  2,9 2,2 1,6 1,1 0,62 0,28 idMax(%) 4,1 4,8 5,4 5,9 6,38 6,72 c) Tính thieát keá ñöôøng cong noái doác ñöùng Khi hai ñoaïn tuyeán cuøng moät ñænh treân traéc doïc coù ñoä doác doïc khaùc nhau seõ taïo moät goùc gaõy. Ñeå cho xe chaïy eâm thuaän an toaøn vaø ñaûm baûo taàm nhìn cho ngöôøi laùi xe thì taïi caùc goùc gaõy caàn thieát keá ñöôøng cong noái doác ñöùng. * Boá trí ñöôøng cong noái doác ñöùng loài: Baùn kính toái thieåu cuûa ñöôøng ñöùng loài ñöôïc xaùc ñònh töø ñieàu kieän ñaûm baûo taàm nhìn cuûa ngöôøi laùi xe treân ñöôøng. L L 1 L 2 d 2 B d 1 C A i2 R i1 O L Coâng thöùc tính: R = 2 2( d1 d 2 ) SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 22
  23. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu L = S: cöï ly taàm nhìn cuûa ngöôøi ñieàu khieån oâ toâ. d1; d2: chieàu cao taàm nhìn cuûa ngöôøi laùi so vôùi maët ñöôøng cuûa oâ toâ moät vaø oâ toâ hai. + Theo taàm nhìn moät chieàu sô ñoà moät thì d1=d =1,2m, d2 = 0. S 2 752 R = 1 2343,75m ñ1 2 d 2 1,2 + Theo taàm nhìn hai chieàu cuûa sô ñoà hai thì d1 = d2 = d =1.2m S 1502 R = 2 2343.75m ñl 8 d 8 1.2 Baûng 19 ñieàu 5.8.2 TCVN 4054-05 vôùi caáp ñöôøng 60km/h thì baùn kính ñöôøng cong ñöùng loài nhoû nhaát RñlMin = 2500m * Boá trí ñöôøng cong ñöùng loõm. - Baùn kính ñöôøng cong ñöùng loõm toái thieåu ñöôïc xaùc ñònh töø ñieàu kieän khoâng gaây khoù chòu cho haønh khaùch vaø cho loø xo (nhíp) xe oâ toâ khoâng bò hoûng do löïc ly taâm. V2 Coâng thöùc tính: Rloõm min 13 [a] Trong ñoù: [a] = 0.5 m/s2 : gia toác ly taâm cho pheùp. Trang 62 giaùo trình thieát keá ñöôøng oâ toâ taäp 1 (Ñoã Baù Chöông NXBGD) coù [a] = 0,5 – 0,7m/s2 choïn [a] = 0,5m/s2. V2 602 Vaäy: Rloõm = 553,85 m min 13 [a] 13 0,5 V: vaän toác tính toaùn laáy baèng vaän toác thieát keá. * Theo ñieàu kieän ñaûm baûo taàm nhìn veà ñeâm: 2 2 loõm S1 75 Rmin = 0 822.6m 2 (hd S1 tg ) 2 (0,8 75 tg2 Trong ñoù: hd = 0,8m: Ñoä cao cuûa ñeøn oâ toâ so vôùi maët ñöôøng (xeùt vôùi oâtoâ con). = 2 0 : Goùc phaùt saùng cuûa ñeøn oâ toâ theo phöông ñöùng. S1 = 75 m: Taàm nhìn haõm xe. loõm Theo baûng1 9ñieàu 5.8.2 TCVN 4054-05: Rmin = 1000 m. loõm Choïn: Rmin = 1000 m 4. Moät soá quy ñònh khaùc Theo TCVN 4054-2005 thì chieàu daøi lôùn nhaát cuûa doác doïc öùng vôùi toác ñoä 60km/h vôùi ñoä doác 4% laø 1000 m vaø 7% laø 500m (baûng soá 16-TCVN4054-05). Chieàu daøi toái thieåu ñoåi doác phaûi ñuû ñeå boá trí ñöôøng cong ñöùng vaø khoâng nhoû hôn 150m. Giöõa hai ñöôøng cong baèng ngöôïc chieàu ñoaïn cheâm phaûi ñuû chieàu daøi ñeå boá trí caùc ñöôøng cong chuyeån tieáp hoaëc caùc ñoaïn noái sieâu cao. SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 23
  24. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu Baûng toång hôïp caùc thoâng soá kyõ thuaät STT Teân chæ tieâu kó thuaät Ñôn Theo Theo tieâu Kieán vò tính toaùn chuaån nghò 1 Caáp haïng ñöôøng III III 2 Vaän toác xe chaïy thieát keá km/h 60 60 3 Baùn kính cong baèng toái thieåu: 0 - Khoâng sieâu cao m 218 125 2500 - Coù sieâu cao 129 129 - Ñaûm baûo taàm nhìn veà ñeâm 1433 4 Taàm nhìn: - Haõm xe S1 m 58,52 75 7 - Thaáy xe ngöôïc chieàu S2 112 150 1505 150 5 Baùn kính toái thieåu ñöôøng cong ñöùng loài theo ñieàu kieän ñaûm 2.343,75 2500 2500 baûo taàm nhìn m 6 Baùn kính toái thieåu ñöôøng cong ñöùng loõm theo ñieàu kieän: 1000 1000 - Khoâng gaõy nhíp xe m 553,85 - Ñaûm baûo taàm nhìn veà ñeâm 822,6 7 Soá laøn xe 0,5 2 2 8 Beà roäng moät laøn xe m 4,025 3 3,5 9 Beà roäng maët ñöôøng xe chaïy m 8,05 6 7 10 Beà roäng neàn ñöôøng m 10 9 10 11 Beà roäng leà m 1,5 1,5 12 Beà roäng leà gia coá m 1 1 13 Chieàu daøi ñoaïn cong chuyeån m 71,3 70 100 tieáp 14 Ñoä môû roäng maët ñöôøng trong m ñöôøng cong: (choá lôùn nhaát) 1.0 0,9 1 15 Doác ngang maët vaø leà coù gia coá % 2 2 16 Doác ngang leà khoâng gia coá % 4 4 17 Ñoä doác doïc lôùn nhaát % 4,5 7 4,5 SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 24
  25. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu CHÖÔNG III THIEÁT KEÁ TUYEÁN TREÂN BÌNH ÑOÀ I. Nhöõng caên cöù ñeå xaùc ñònh bình ñoà Ñeå vaïch tuyeán treân bình ñoà ta caàn phaûi döïa vaøo caùc caên cöù sau: - Tình hình ñòa hình, ñòa maïo cuûa khu vöïc tuyeán ñi qua T-P. - Baûn ñoà ñòa hình tyû leä 1/10.000, möùc cheânh cao 5m. - Caáp haïng kyõ thuaät cuûa ñöôøng. - Nhu caàu phaùt trieån kinh teá, vaên hoùa cuûa khu vöïc tuyeán ñi qua trong töông lai. - Tham khaûo baûn ñoà quy hoaïch phaùt trieån maïng löôùi giao thoâng, quy hoaïch khu daân cö, quy hoaïch xaây döïng caùc coâng trình thuûy lôïi trong vuøng. II. Xaùc ñònh caùc ñieåm khoáng cheá cuûa tuyeán Ñieåm khoáng cheá laø nhöõng ñieåm tuyeán baét buoäc phaûi ñi qua hoaëc phaûi traùnh. Ñoù laø nhöõng ñieåm ñaàu, ñieåm cuoái vaø nhöõng ñieåm ôû giöõa nhö laø choã giao nhau vôùi ñöôøng oâtoâ caáp haïng cao hôn, nhöõng ñieåm giao nhau vôùi doøng nöôùc lôùn, nhöõng choã thaáp nhaát cuûa daõy nuùi. Ñieåm ñaàu tuyeán T , ñieåm cuoái tuyeán P. Hai ñieåm naøy laø hai ñieåm kinh teá, chính trò vaø vaên hoùa quan troïng trong vuøng. Döïa vaøo nhöõng ñieåm khoáng cheá ñaõ ñöôïc xaùc ñònh ta baét ñaàu tieán haønh vaïch tuyeán treân bình ñoà. III. Nguyeân taéc vaø caùch vaïch tuyeán treân bình ñoà a) Caùc nguyeân taéc khi vaïch tuyeán treân bình ñoà Khi vaïch tuyeán treân bình ñoà caàn phaûi ñaûm baûo caùc nguyeân taéc sau: - Ñaûm baûo xe chaïy an toaøn vaø eâm thuaän. - Ñaûm baûo toát caùc yeâu caàu veà kinh teá vaø quoác phoøng. - Ñaûm baûo giaù thaønh xaây döïng laø reû nhaát vaø khoâng caàn phaûi söû duïng caùc bieän phaùp thi coâng phöùc taïp. - Ñaûm baûo cho vieäc duy tu baûo döôõng sau naøy ñöôïc thuaän lôïi. b) Caùch vaïch tuyeán treân bình ñoà Döïa vaøo caùc caên cöù, caùc ñieåm khoáng cheá vaø caùc nguyeân taéc treân. Ta duøng compa ñi ñoä doác ñeàu 4% (ta duøng ñoä doác nhoû hôn ñoä doác toái ña ñeå sau naøy coøn ñieàu chænh vò trí caùc ñænh). Caùc ñöôøng ñoàng möùc caùch nhau 10m, do vaäy môû khaåu ñoä compa laø 4mm (töông öùng 100 meùt). Sau ñoù, ta xeâ dòch caùc ñænh sao cho giaûm bôùt ñöôïc ñieåm gaõy maø vaãn ñaûm baûo ñoä doác doïc khoâng quaù 4%. Baèng caùch naøy ta vaïch ñöôïc raát nhieàu caùc phöông aùn tuyeán nhöng sau khi caân nhaéc ta choïn phöông aùn sau: Tuyeán ñi töø ñieåm ñaàu A men theo con suoái chính theo höôùng TTB - ÑÑB ñeán B. SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 25
  26. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu IV. Thieát keá bình ñoà Choïn baùn kính ñöôøng cong treân bình ñoà Tuyeán ñöôøng thieát keá laø thuoäc loaïi ñöôøng vuøng nuùi cho neân tuyeán phaûi ñoåi höôùng nhieàu laàn ñeå giaûm toái thieåu khoái löôïng ñaøo ñaép nhöng söï ñoåi höôùng nhieàu laàn laïi laøm taêng möùc ñoä quanh co cuûa tuyeán. Chính vì vaäy treân tuyeán ta caàn phaûi boá trí caùc ñöôøng cong. Vieäc löïa choïn baùn kính ñöôøng cong caàn phaûi döïa vaøo caùc yeáu toá sau: - Ñaûm baûo söï an toaøn vaø eâm thuaän khi xe chaïy vaøo ñöôøng cong vì löïc ly taâm coù xu höôùng laøm cho xe bò tröôït hoaëc laät ñoå. - Giaûm thieåu khoái löôïng ñaøo ñaép. - Vieäc boá trí ñöôøng cong cuõng laøm taêng söï chuù yù cuûa laùi xe vì ñöôøng thaúng neáu daøi quùa seõ laøm cho ñieàu kieän laùi xe trôû neân ñôn ñieäu, ngöôøi laùi xe sinh ra chuû quan, phaûn xaï keùm deã gaây tai naïn. Ñöôøng cong treân bình ñoà boá trí theo cung troøn, ñaëc tröng cuûa ñöôøng cong troøn laø baùn kính R vaø goùc chuyeån höôùng . Ñöôøng cong troøn goàm caùc ñieåm chuû yeáu sau: + Ñieåm tieáp ñaàu: TÑ + Ñieåm tieáp cuoái: TC + Ñieåm giöõa: P Ñ T b TC TÑ R Caùc yeáu toá chuû yeáu cuûa ñöôøng cong ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: R 1 T R tg ; k ; b R 1 2 180 cos 2 SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 26
  27. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu BAÛNG TOÅNG HÔÏP CAÙC YEÁU TOÁ CUÛA ÑÖÔØNG CONG PHƯƠNG ÁN I Goùc ngoaët Baùn kính Ñænh T (m) b (m) k (m) Traùi Phaûi R (m) Ñ1 45028’3” 1000 444,05 84,35 843,56 Ñ2 35021’25” 800 280,02 39,79 543,68 Ñ3 3002’16” 1600 429,29 56,59 838,82 Đ4 1800’8” 1700 269,29 21,20 534,14 BAÛNG TOÅNG HÔÏP CAÙC YEÁU TOÁ CUÛA ÑÖÔØNG CONG PHƯƠNG ÁN II Goùc ngoaët Baùn kính Ñænh T (m) b (m) k (m) Traùi Phaûi R (m) Ñ1 20038’15” 1600 291,31 26,30 576,31 Ñ2 16030’23” 1700 246,59 17,79 489,76 Ñ3 41044’51” 1200 482,64 84,38 924,36 Ñ4 20011’32” 1800 320,50 28,3 634,36 Sau khi xaùc ñònh ñöôïc ñöôøng cong, tieán haønh raûi coïc treân tuyeán goàm: - Coïc Km - Coïc 100m, kyù hieäu laø coïc K - Coïc trong ñöôøng cong - Coïc coáng, kyù hieäu laø C. 1. Caùch xaùc ñònh ñöôøng cong treân bình ñoà - Xaùc ñònh goùc ngoaët treân baûn ñoà baèng thöôùc ño ñoä. - Choïn baùn kính ñöôøng cong R phuø hôïp. - Tính caùc yeáu toá cô baûn cuûa ñöôøng cong: T, P, K. - Töø ñænh ñöôøng cong ño theo hai caùnh tuyeán moät ñoaïn coù chieàu daøi baèng T (sau khi chuyeån qua tæ leä baûn ñoà) xaùc ñònh ñöôïc TÑ, TC. - Xaùc ñònh ñöôøng phaân giaùc goùc TÑ-Ñ- TC. - Töø TÑ hoaëc TC döïng ñöôøng vuoâng goùc vôùi caùnh tuyeán caét ñöôøng phaân giaùc taïi ñieåm O. Töø O môû khaåu ñoä compa vôùi baùn kính R xaùc ñònh ñöôïc ñöôøng cong troøn. Ñieåm P chính laø giao cuûa cung troøn vaø ñöôøng phaân giaùc. 2. Caùch xaùc ñònh ñöôøng cong treân thöïc ñòa * Tröôøng hôïp ñænh Ñ ñaët ñöôïc maùy kinh vó - Ñaët maùy kinh vó taïi Ñ, höôùng veà caïnh ñaàu tuyeán, ño moät ñoaïn daøi T tính töø ñænh Ñ, xaùc ñònh ñöôïc ñieåm tieáp ñaàu TÑ. - Quay maùy kinh vó moät goùc 1800+ , kieåm tra höôùng ngaém caïnh cuoái tuyeán. Ño moät ñoaïn T (tính töø ñænh Ñ), xaùc ñònh ñöôïc ñieåm TC. SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 27
  28. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu 180 0 1 - Quay 1 goùc (tính töø TC), xaùc ñònh 1 ñoaïn b R 1 , taïi ñoù 2 cos 2 chính laø ñænh P. - Khi ño chieàu daøi ñeå boá trí caùc ñieåm chuû yeáu phaûi ño 2 laàn. Trong quaù trình ño phaûi lieân tuïc kieåm tra sai soá. * Tröôøng hôïp ñænh Ñ khoâng ñaët ñöôïc maùy - Choïn 2 ñieâm M, N tuyø yù nhö hình veõ, töø goùc ÑMN vaø goùc ÑNM suy ra ñöôïc goùc = goùcÑMN + goùcÑNM - Xaùc ñònh MN, trong tam giaùc MNÑ: MD ND MN sin DNM sin DMN sin(180 0 (DNM DMN)) MN.sin DNM MD sin(180 0 (DNM DMN)) MN.sin DMN ND sin(180 0 (DNM DMN)) so saùnh MÑ T NTc=NÑ-T (tieáp cuoái naèm trong NÑ) - Boá trí Tñ vaø Tc : + Ñaët maùy kinh vó taïi M ñeå xaùc ñònh Tñ thoâng qua giaù trò ñoä daøi MTñ + Ñaët maùy kinh vó taïi N ñeå xaùc ñònh Tc thoâng qua ñoä daøi NTc + Ñaët maùy kinh vó taïi Tñ ngaèm veà höôùng ñaàu caùnh tuyeán. Quay baøn ñoäk ngang 1 goùc=1800, ño 1 ñoaïn T’ ta xaùc ñònh ñöôïc Ñ’: T’=TñÑ’=Rtg ( ) 4  ' (180 0 ) 2 - Ñaët maùy taïi Ñ’ ngaém veà Tñ, quay 1 goùc 3600-β’, treân höôùng ñoù xaùc ñònh 1 ñoaïn T’, tìm ñöôïc P 3. Tính soá hieäu coïc 100m taïi nhöõng ñieåm chuû yeáu cuûa ñöôøng cong Döïa vaøo caùc yeáu toá cuûa ñöoàng cong troøn vaø soá hieäu cuûa coïc ñænh goùc chuyeån höôùng ñeå tính soá hieäu coïc chuû yeáu theo coâng thöùc: SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 28
  29. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu H TD H D T H TC H TD K K H P H TD 2 Trong ñoù : H TD Soá hieäu coïc 100m cuûa ñieåm TÑ. H TC Soá hieäu coïc 100m cuûa ñieåm TC H P Soá hieäu coïc 100m cuûa ñieåm P. H D Soá hieäu coïc 100m cuûa ñænh Ñ. Caùch kieåm tra : H H T D TC D K H H P TC 2 4. Chuyeån caùc ñieåm coïc 100m töø tieáp tuyeán xuoáng ñöôøng troøn theo phöông phaùp toïa ñoä vuoâng goùc Caùc coïc ñöôïc tieán haønh treân töøng nöûa ñöôøng cong rieâng bieät. Truïc X laø ñöôøng tieáp tuyeán, truïc Y laø baùn kính ñöôøng cong ñi qua ñieåm TÑ hay TC. Toaï ñoä caùc ñieåm coïc tính theo coâng thöùc sau : X = R.Sin Y = 2R.Sin2 2 K .1800 Trong ñoù : i .R Ki : Chieàu daøi cung troøn töø ñieåm coïc 10m, caàn chuyeån ñeán ñieåm ñaàu hay ñieåm cuoái ñöôøng cong troøn 5. Caùch tính cao ñoä caùc ñieåm treân bình ñoà Neáu ñieåm D naèm treân ñöôøng ñoàng möùc thì D coù cao ñoä cuûa ñöôøng ñoàng möùc. Neáu C naèm giöõa hai ñöôøng ñoàng möùc, caùch tính nhö sau: qua D veõ ñöôøng EF vuoâng goùc vôùi hai ñöôøng ñoàng möùc. SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 29
  30. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu E ' E D ' C D F E D F Cao ñoä ñieåm D ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: hD = hF + DD’ Xeùt 2 tam giaùc ñoàng daïng FDD’ vaø FEE’ ta coù: DF DD' EE' EF E E’: cheânh cao giöõa hai ñöôøng ñoàng möùc. DE, E F: ño treân bình ñoà baèng thöôùc mm. (h h ) D' F Hoaëc h h E F D' F E' F Sau khi ñaõ coù vò trí caùc coïc, ta tieán haønh noäi suy cao ñoä cuûa caùc coïc döïa vaøo caùc ñöôøng ñoàng möùc treân bình ñoà vaø tieán haønh veõ ñöôøng ñen. SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 30
  31. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu CHÖÔNG IV THIEÁT KEÁ KEÁT CAÁU MAËT ÑÖÔØNG I. Caùc yeâu caàu thieát keá Ñeå ñaûm baûo xe chaïy an toaøn, eâm thuaän, kinh teá, ñaûm baûo caùc chæ tieâu khai thaùc vaän doanh coù hieäu quaû nhaát thì vieäc thieát keá vaø xaây döïng aùo ñöôøng caàn phaûi ñaït ñöôïc caùc yeâu caàu cô baûn sau ñaây: - AÙo ñöôøng phaûi coù ñuû cöôøng ñoä chung, bieåu thò qua khaû naêng choáng laïi bieán daïng thaúng ñöùng, bieán daïng tröôït, bieán daïng co daõn do chòu keùo uoán hoaëc lo nhieät ñoä vaø phaûi ít bò thay ñoåi theo ñieàu kieän thôøi tieát khí haäu, töùc laø phaûi oån ñònh veà cöôøng ñoä. - Maët ñöôøng phaûi ñaït ñöôïc ñoä baèng phaúng nhaát ñònh ñeå giaûm söùc caûn laên, giaûm sốc khi xe chaïy do ñoù naâng cao ñöôïc toác ñoä xe chaïy, giaûm tieâu hao nhieân lieäu vaø keùo daøi tuoåi thoï phöông tieän giao thoâng. - Beà maët aùo ñöôøng phaûi ñuû ñoä nhaùm nhaát ñònh ñeå naâng cao heä soá baùm, taïo ñieàu kieän cho xe chaïy an toaøn vôùi toác ñoä cao. - AÙo ñöôøng caøng saûn sinh ít buïi caøng toát vì buïi laøm giaûm taàm nhìn, gaây taùc ñoäng xaáu ñeán con ngöôøi vaø maùy moùc. Tuy nhieân khoâng phaûi luùc naøo cuõng ñoøi hoûi aùo ñöôøng coù ñuû phaåm chaát treân moät caùch hoaøn haûo. Vì nhö vaäy seõ raát toán keùm, do ñoù ngöôøi thieát keá phaûi xuaát phaùt töø yeâu caàu thöïc teá ñeå ñöa ra nhöõng keát caáu maët ñöôøng thích hôïp thoûa maõn ôû möùc ñoä khaùc nhau caùc yeâu caàu noùi treân. II. Thoâng soá phuïc vuï tính toaùn vaø caáp keát caáu maët ñöôøng Löu löôïng xe chaïy ôû naêm töông lai 4818 xe/ng.ñeâm. Taûi troïng truïc tính toaùn P = 100KN, aùp löïc tính toaùn leân maët ñöôøng p = 0,6 Mpa, ñöôøng kính veät baùnh xe D = 33 cm. 1. Tính soá truïc xe Căn cứ theo mục 3.2 của 22TCN211-06 quy ñoåi veà truïc tieâu chuaån 100KN, vì: taûi troïng truïc ñôn cuûa xe naëng nhaát laø 100kN (khoâng coù taûi troïng truïc vöôït quaù 20% trò soá taûi troïng truïc tính toaùn tieâu chuaån 100KN) vaø soá löôïng caùc truïc naøy chieám döôùi 5% toång soá truïc xe taûi vaø xe buyùt caùc loaïi chaïy treân ñöôøng (theo muïc 3.2.2). Ta chæ quy ñoåi veà taûi troïng truïc tieâu chuaån 120KN khi treân ñöôøng coù caùc truïc ñôn naëng treân 120 kN vaø döôùi 144 kN vôùi soá löôïng chieám döôùi 5% toång soá truïc xe taûi vaø xe buyùt chaïy treân ñöôøng (theo muïc 3.2.3). Vieäc tính toaùn quy ñoåi taûi troïng truïc ñöôïc thöïc hieän theo muïc 3.2.3: k 4.4 Pi N c1.c2 .ni I 1 100 SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 31
  32. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu Vôùi C1 = 1+1,2(m-1) vaø C2 = 6,4 cho caùc truïc tröôùc vaø truïc sau loaïi moãi cuïm baùnh chæ coù 1 baùnh vaø C2 = 1,0 cho caùc truïc sau loaïi moãi cuïm baùnh coù hai baùnh (cuïm baùnh ñoâi). Vieäc tính toaùn ñöôïc thöïc hieän nhö ôû döôùi ñaây: Ta coù baûng quy ñoåi caùc xe veà taûi troïng truïc tính toaùn vaø löôïng taûi troïng truïc tieâu chuaån tích luõy trong 15 naêm nhö sau: S Soá Khoaûng caùch Loaïi xe Pi T truïc m C1 C2 ni 4.4 giöõa caùc (KN) T sau Pi truïc sau (m) c1c2 n1 100 1 Xe con Truïc tröôùc 5,60 1 1 6,4 190 khoâng quy ñoåi M-21 Truïc sau 1 9,05 1 1 6,4 190 khoâng quy ñoåi 2 Truïc tröôùc 19,60 1 1 6,4 95 khoâng quy ñoåi Taûi nheï Truïc sau 1 48,40 1 1 1 95 3,90 3 Taûi vöøa Truïc tröôùc 25,75 1 1 6,4 150 2,45 Zil -130 Truïc sau 1 62,80 1 1 1 150 19,37 4 Taûi naëng Truïc tröôùc 48,25 1 1 6,4 174 45,09 Maz-500 Truïc sau 1 118,50 1 1 1 174 367,21 5 Truïc tröôùc 18,60 1 1 6,4 269 khoâng quy ñoåi Taûi nheï Truïc sau 2 38,60 1 2,2 1 269 8,98 6 Truïc tröôùc 32,80 1 1 6,4 172 8,16 Taûi vöøa Truïc sau 2 61,50 2 2,2 1 172 44,57 3 8 Keùo Truïc tröôùc 25,90 1 1 6,4 95 1,59 mooùc Truïc sau 2 74,10 2 2,2 1 95 55,89 1,5 Kraz-257 Truïc sau 2 73,10 2 2,2 1 95 52,65 1,5 9 Buyùt lôùn Truïc tröôùc 52,50 1 1 6,4 142 53,35 Laz-695E Truïc sau 1 90,90 1 1 1 142 93,32 10 Xe Buyt Truïc tröôùc 24,12 1 1 6,4 150 khoâng quy ñoåi nhoû Truïc sau 40,10 1 1 1 150 2,69 Toång coäng 1.281 Vì ñöôøng thieát keá coù hai laøn xe vaø khoâng coù daûi phaân caùch giöõa neân theo 3.3.2 22TCN 211-06 choïn fL = 0,55. Ntk laø soá truïc xe tieâu chuaån 100KN cho caû hai chieàu trong moät ngaøy ñeâm ôû naêm cuoái cuûa thôøi kyø khai thaùc. Vaäy Ntt=0,55×1.281= 705 (truïc/laøn.ngaøy ñeâm) 2. Tính toaùn taûi troïng tích luõy Trong tröôøng hôïp naøy, bieát soá truïc döï baùo ôû naêm cuoái cuûa thôøi haïn thieát keá Nt =1.281 (truïc/ngaøy ñeâm) (laáy ñoái vôùi caû 2 laøn) neân coù theå tính Ne theo bieåu thöùc: SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 32
  33. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu [(1 q)t 1] N 365 N , trong ñoù: e q (1 q)t 1 t q=10% - laø toác ñoä taêng tröôûng xe haøng naêm t=15 naêm; Ntt=1.281 1 0.1 15 1 Ne 365 1281 3.911.970 truïc. 0.1 1 0.1 15 1 ÔÛ bieåu thöùc treân cho soá truïc xe tieâu chuaån tích luõy treân caû 2 chieàu xe chaïy, vì ñöôøng coù 2 laøn xe do ñoù ta phaûi nhaân theâm heä soá phaân phoái soá truïc tính toaùn treân moãi laøn xe fL ñeå xaùc ñònh ra soá truïc xe tieâu chuaån tích luõy treân moät laøn xe (truïc/ngaøy ñeâm.laøn). Vaäy: Ne=0,55×3.911.970 = 2.151.584 truïc. 3. Tính Eyc Vôùi ñöôøng caáp III ñoàng vuøng nuùi coù Vtk = 60 Km/h, ta kieán nghò löïa choïn maët ñöôøng caáp cao A1 ñeå thieát keá, söû duïng beâ toâng nhöïa chaët loaïi moät cho lôùp maët. Moâ ñun ñaøn hoài yeâu caàu ñoái vôùi keát caáu aùo ñöôøng thieát keá öùng vôùi soá truïc xe tính toaùn Ntt = 705 truïc/laøn.ngaøy ñeâm. Tra baûng 3.4 (trang 35) -22TCN211-06 coù: Eyc = 183,74 MPa vaø moâ ñun ñaøn hoài yeâu caàu toái thieåu laø 140 MPa. Vaäy keát caáu khi thieát keá thì trò soá moâ ñun ñaøn hoài yeâu caàu söû duïng laø giaù trò 183,74 MPa. Ñoä tin caäy khi thieát keá öùng vôùi ñöôøng caáp III choïn 0,9 (baûng 3-3). Moâ ñun ñaøn hoài cuûa ñaát neàn öùng vôùi loaïi ñaát aù seùt laãn ít soûi saïn öùng vôùi ñoä aåm töông ñoái 0,55 theo keát quaû thí nghieäm laø 55MPa, goùc ma saùt trong 170, löïc dính c = 0.036 MPa. Theo muïc 3.3.3: Khi tính toaùn leà gia coá Ntt laáy baèng 35% - 50%Ntt cuûa laøn xe chaïy keá beân, kieán nghò laáy baèng 40% cho ñöôøng hai laøn xe khoâng phaân caùch giöõa. III. Löïa choïn sô boä hai phöông aùn keát caáu aùo ñöôøng 1. Phöông aùn I Beà daøy caùc lôùp Beà daøy caùc lôùp öùng vôùi Vaät lieäu söû duïng (töø treân xuoáng) öùng vôùi phaàn xe phaàn leà gia coá (cm) chaïy (cm) Beâ toâng nhöïa chaët haït nhoû loaïi A 6 6 (BTNC 15) Beâ toâng nhöïa chaët haït trung loaïi B 8 8 (BTNC 25) Caáp phoái ñaù daêm loaïi I 25 25 Caáp phoái ñaù daêm loaïi II 35 35 SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 33
  34. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu 2. Phöông aùn II Beà daøy caùc lôùp Beà daøy caùc lôùp öùng vôùi Vaät lieäu söû duïng (töø treân xuoáng) öùng vôùi phaàn xe phaàn leà gia coá (cm) chaïy (cm) Beâ toâng nhöïa chaët haït nhoû loaïi A 5 5 (BTNC 15) Beâ toâng nhöïa chaët haït trung loaïi B 7 7 (BTNC 25) Ñaù daêm gia coá xi maêng 6% 18 18 Caáp phoái ñaù daêm loaïi II 35 35 IV. Kieåm toaùn keát caáu aùo ñöôøng A. Kieåm toaùn keát caáu aùo ñöôøng phöông aùn I Giaû söû chieàu daøy cuûa caùc lôùp keát caáu aùo ñöôøng töø treân xuoáng nhö sau Beà daøy caùc lôùp öùng Beà daøy caùc lôùp öùng vôùi Vaät lieäu söû duïng (töø treân xuoáng) vôùi phaàn xe chaïy phaàn leà gia coá (cm) (cm) Beâ toâng nhöïa chaët haït nhoû loaïi A 6 6 (BTNC 15) Beâ toâng nhöïa chaët haït trung loaïi B 8 8 (BTNC 25) Caáp phoái ñaù daêm loaïi I 25 25 Caáp phoái ñaù daêm loaïi II 35 35 Baûng caùc chæ tieâu cô lyù cuûa vaät lieäu cho phöông aùn I: Beà E (Mpa) daøy Tính Tính R C Lôùp keát caáu (töø döôùi leân) Tính ku lôùp ñoä keùo (Mpa) (MPa) (ñoä) tröôït (cm) voõng uoán Ñaát neàn aù seùt laãn ít soûi 55 0,036 17 saïn (a = 0,55) Caáp phoái ñaù daêm loaïi II 35 230 230 230 Caáp phoái ñaù daêm loaïi I 25 290 290 290 Beâ toâng nhöïa chaët haït 8 360 300 1100 1,8 0,3 trung loaïi B (BTNC 25) SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 34
  35. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu Beâ toâng nhöïa chaët haït 6 324 240 1600 2,0 0,3 nhoû loaïi A (BTNC 15) * KIEÅM TOAÙN ÑOÁI VÔÙI PHAÀN MAËT ÑÖÔØNG 1. Kieåm tra keát caáu aùo ñöôøng theo tieâu chuaån ñoä voõng ñaøn hoài - Coù Eyc = 183,74 MPa - Sô ñoà tính: Lôùp vaät lieäu Ev MPa h (cm) BTN noùng haït mòn 324 6 BTN noùng haït trung 360 8 Caáp phoái ñaù daêm loaïi I 290 25 CPÑD loaïi II 230 35 Neàn: AÙ seùt laãn ít soûi saïn 55 - - Tính Ech: Chuyeån heä nhieàu lôùp veà heä 2 lôùp baèng caùch quy ñoåi keát caáu aùo ñöôøng laàn löôït töø 2 lôùp thaønh 1 lôùp töø döôùi leân treân seõ xaùc ñònh ñöôïc moâ ñun ñaøn hoài Ech cuûa caùc lôùp maët ñöôøng. Theo muïc 3.4.5 -22TCN211-06: 3 1 1 k t 3 E E tb1 1 1 k h2 k ; h2 , h1 – Chieàu daøy laàn löôït cuûa lôùp treân vaø lôùp döôøi keát caáu. h1 E2 t ; E2; E1: Moâñun ñaøn hoài cuûa vaät lieäu lôùp treân vaø lôùp döôùi. E1 * Quy ñoåi lôùp lôùp cấp phối ñaù dăm loại II vaø caáp phoái ñaù daêm loaïi I thaønh moät lôùp 3 1 25 290 3 1 35 230 E 230 253,9MPa tb1 25 1 35 * Quy ñoåi heä (caáp phoái ñaù dăm loại II vaø caáp phoái ñaù daêm loaïi I) vaø BTN haït trung thaønh moät lôùp 3 1 8 360 3 1 60 253,9 E 253,9 256,12MPa tb2 8 1 60 SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 35
  36. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu * Quy ñoåi heä (caáp phoái ñaù dăm loại II + caáp phoái ñaù daêm loaïi I + BTN haït trung) vaø BTN haït mòn thaønh moät lôùp 3 1 6 324 3 1 68 265,12 E 265,12 269,6MPa tb3 6 1 68 H 35 25 8 6 Ta thaáy: 2,24 2 , D 33 H Theo 3.4.5 2 vaø bieåu thöùc 3-6 E dc  E '  E , vôùi: D tb tb tb3 0,12 0,12 H 74  1,114 1,114 1,23 D 33 dc Etb  Etb3 1,23 269,6 331,6MPa dc Etb 2 dc Do Etb  Etb max(Etb2 ; E4 ) 324MPa E4 * Tính Ech cuûa keát caáu maët ñöôøng H 74 Do 2,24 2 , theo ñieàu 3.4.4 tính Ech theo coâng thöùc gaàn ñuùng ôû phuï D 33 luïc F- 22TCN211-06: 1,05.E 1,05 55 E 0 212,95MPa ch E 55 1 0 1 55 E1 Eo 324 2 0,67 2 0,67 E 324 H E 1 74 55 o 1 4. . 1 4. . 33 324 D E1 - Do ñöôøng caáp III, coù 2 laøn xe, ñoä tin caäy 0,9; theo bảng 3-2 chọn dv dv kcd 1,1 kcd Eyc 1,1 183,74 202,1MPa dv Nhaän xeùt: Ech 212,95MPa kcd Eyc 202.1MPa Đạt điều kiện tiêu chuẩn độ võng . * Keát luaän: Vaäy keát caáu maët ñöôøng ñaõ choïn ñaûm baûo ñieàu kieän tieâu chuaån ñoä voõng đàn hồi. 2. Kieåm tra ñieàu kieän choáng tröôït trong neàn ñaát * Tìm Tax : - Tính Etb cho caû 04 lôùp keát caáu aùo ñöôøng Theo muïc 3.4.5 -22TCN211-06: 3 1 1 k t 3 E E tb1 1 1 k SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 36
  37. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu * Quy ñoåi lôùp lôùp cấp phối ñaù dăm loại II vaø caáp phoái ñaù daêm loaïi I thaønh moät lôùp 3 1 25 290 3 1 35 230 E 230 253,9MPa tb1 25 1 35 * Quy ñoåi heä (caáp phoái ñaù dăm loại II vaø caáp phoái ñaù daêm loaïi I) vaø BTN haït trung thaønh moät lôùp 3 1 8 300 3 1 60 253,9 E 253,9 259,1MPa tb2 8 1 60 * Quy ñoåi heä (caáp phoái ñaù dăm loại II + caáp phoái ñaù daêm loaïi I + BTN haït trung) vaø BTN haït mòn thaønh moät lôùp 3 1 6 240 3 1 68 259,1 E 259,1 257,5MPa tb3 6 1 68 H 35 25 8 6 Ta thaáy: 2,24 2 , D 33 H Theo 3.4.5 2 vaø bieåu thöùc 3-6 E dc  E '  E , vôùi: D tb tb tb3 0,12 0,12 H 74  1,114 1,114 1,23 D 33 dc Etb  Etb3 1,23 257,5 316,7MPa dc Etb 2 dc Do Etb  Etb max(Etb2 ; E4 ) 259,1MPa E4 * Xeùt caùc tyû soá h 74 + 2,24 D 33 E 259,1 E 1 4,71 5 , choïn ñeå1 tra5 toaùn ñoà E0 55 E0 T h E ax f ( ; 1 ; ) 0,0155 (tra toaùn ñoà hình 3-3) p D E0 Tax p 0,0155 0,6 0,0155 0,0093MPa - TìmTav : Tav (h, ) , tra toaùn ñoà hình 3-4: SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 37
  38. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu Tav 0,0004 Tax Tav 0,0093 0,0007 0,0087MPa * Keát caáu neàn aùo ñöôøng ñöôïc xem laø ñuû cöôøng ñoä khi thoaû maõn bieåu thöùc (3.7): Ctt Tax Tav tr , trong ñoù: Kcd + Trò soá Ctt ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc (3.8): Ctt = C× K1× K2 × K3 C =0,036MPa: löïc dính cuûa ñaát neàn hoaëc vaät lieäu keùm dính xaùc ñònh töø keát quaû thí nghieäm caét nhanh vôùi caùc maãu töông öùng vôùi ñoä chaët, ñoä aåm tính toaùn. K1 =0,6: heä soá xeùt ñeán söï suy giaûm söùc choáng caét tröôït khi ñaát hoaëc vaät lieäu keùm dính chòu taûi troïng ñoäng vaø gaây dao ñoäng. Vôùi keát caáu neàn aùo ñöôøng phaàn xe chaïy thì laáy K1=0,6 K2 =0,8: heä soá xeùt ñeán caùc yeáu toá taïo ra söï laøm vieäc khoâng ñoàng nhaát cuûa keát caáu; caùc yeáu toá naøy gaây aûnh höôûng nhieàu khi löu löôïng xe chaïy caøng lôùn, do vaäy K2 ñöôïc xaùc ñònh tuyø thuoäc soá truïc xe quy ñoåi maø keát caáu phaûi chòu ñöïng trong 1 ngaøy ñeâm nhö ôû Baûng (3-8). K3 =1,5 : heä soá xeùt ñeán söï gia taêng söùc choáng caét tröôït cuûa ñaát hoaëc vaät lieäu keùm dính trong ñieàu kieän chuùng laøm vieäc trong keát caáu khaùc vôùi trong maãu thöû. K3 ñöôïc xaùc ñònh tuyø thuoäc loaïi ñaát trong khu vöïc taùc duïng cuûa neàn ñöôøng: Ctt 0,036 0,6 0,8 1,5 0,026 tr + Kcd =0,94 – Heä soá cöôøng ñoä tröôït, laáy theo baûng 3-7 ñoái vôùi ñoä tin caäy 0,9. Ctt 0,026 Ta coù: tr 0,027 Tax Tav 0,0087MPa Kcd 0,94 * Vaäy ñaûm baûo ñieàu kieän choáng tröôït giöõa keát caáu maët ñöôøng vaø neàn ñaát. 3. Kieåm tra theo ñieàu kieän choáng tröôït cuûa caùc lôùp beâ toâng nhöïa * Quy ñoåi 2 lôùp beâ toâng nhöïa 3 1 3 1 3 6 240 1 1 k t 3 8 300 E E 300 273,19MPa tb1 3 1 k 6 1 8 * Quy ñoåi lôùp lôùp cấp phối ñaù dăm loại II vaø caáp phoái ñaù daêm loaïi I thaønh moät lôùp SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 38
  39. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu 3 1 25 290 3 1 35 230 E 230 253,9MPa tb1 25 1 35 - Tính Ech: Tra toaùn ñoà 2 lôùp hình 3-1 xaùc ñònh Ech: E H E ch f ( ; 0 ) E1 D E1 H 60 + 1,82 D 33 E0 55 Ech + 0,22 0,64 Ech 0,64 253,9 162,5MPa E1 253,9 E1 * Tra toaùn ñoà hình 3-3 tìm Tax trong beâ toâng nhöïa H 14 + 0,42 D 33 E E 273,19 1 tb1 1,68 E2 Ech 162,5 00 T h E ax f ( , 1 , ) 0,042 p D E0 Tax p 0,042 0,6 0,036 0,025MPa * TìmTav :  av =0 do goùc 0 Vaäy Tax Tav 0,025MPa * Keát caáu neàn aùo ñöôøng ñöôïc xem laø ñuû cöôøng ñoä khi thoaû maõn bieåu thöùc (3.7) Ctt Tax Tav tr , trong ñoù: Kcd + Trò soá Ctt ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc (3.8): Ctt = C. K1. K2 . K3 C =0,3 MPa: löïc dính cuûa vaät lieäu keùm dính xaùc ñònh töø keát quaû thí nghieäm caét nhanh vôùi caùc maãu töông öùng vôùi ñoä chaët, ñoä aåm tính toaùn. K1 =0,6: heä soá xeùt ñeán söï suy giaûm söùc choáng caét tröôït khi ñaát hoaëc vaät lieäu keùm dính chòu taûi troïng ñoäng vaø gaây dao ñoäng. Vôùi keát caáu neàn aùo ñöôøng phaàn xe chaïy thì laáy K1=0,6. K2 =0,8: heä soá xeùt ñeán caùc yeáu toá taïo ra söï laøm vieäc khoâng ñoàng nhaát cuûa keát caáu; caùc yeáu toá naøy gaây aûnh höôûng nhieàu khi löu löôïng xe chaïy caøng lôùn, do vaäy SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 39
  40. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu K2 ñöôïc xaùc ñònh tuyø thuoäc soá truïc xe quy ñoåi maø keát caáu phaûi chòu ñöïng trong 1 ngaøy ñeâm nhö ôû Baûng (3-8). K3 =1,5: heä soá xeùt ñeán söï gia taêng söùc choáng caét tröôït cuûa ñaát hoaëc vaät lieäu keùm dính trong ñieàu kieän chuùng laøm vieäc trong keát caáu khaùc vôùi trong maãu thöû. K3 ñöôïc xaùc ñònh tuyø thuoäc loaïi ñaát trong khu vöïc taùc duïng cuûa neàn ñöôøng: Ctt 0,3 0,6 0,8 1,5 0,216 tr + Kcd =0,94 – Heä soá cöôøng ñoä tröôït, laáy theo baûng 3-7 ñoái vôùi ñoä tin caäy 0,9. Ctt 0,216 Vaäy: tr 0,23 Tax Tav 0,025MPa Kcd 0,94 Vaäy ñaûm baûo ñieàu kieän choáng tröôït cuûa caùc lôùp beâ toâng nhöïa. 4. Kieåm tra ñieàu kieän chòu keùo khi uoán trong caùc lôùp beâ toâng nhöïa a) Ñoái vôùi lôùp döôùi * Tính toaùn öùng suaát keùo uoán lôùn nhaát ôû ñaùy lôùp beâ toâng nhöïa haït trung theo bieåu thöùc 3-10 - Quy ñoåi lôùp beâ toâng nhöïa haït trung vaø beâ toâng nhöïa haït mòn thaønh 01 lôùp 3 1 6 1600 3 1 8 1100 E 1100 1299,1MPa tb1 6 1 8 h 14 0,42 0,5 , choïn  1,0 D 33 dc Etb1 1,0 1299,1 1299,1MPa - Tính Ech.m - laø Ech cuûa caùc lôùp caáp phoái ñaù daêm loaïi I + lôùp caáp phoái ñaù daêm loaïi II vaø ñaát neàn: - Quy ñoåi lôùp lôùp cấp phối ñaù dăm loại II vaø caáp phoái ñaù daêm loaïi I thaønh moät lôùp 3 1 25 290 3 1 35 230 E 230 253,9MPa tb1 25 1 35 h 60 1,82  1,201 D 33 dc Etb Etb1  253,9 1,201 304,9MPa dc E1 dc Do Etb  Etb max(E1; E2 ) 290MPa E2 SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 40
  41. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu - Tra toaùn ñoà hình 3-1 tìm Ech.m h 60 1,82 D 33 E0 E 0 55 dc 0,19 E 1 Etb 290 E ch.m E ch.m E0 h dc f ( , ) 0,62 E1 Etb E 1 D E ch.m 0,62 290 179,8MPa - Tra toaùn ñoà hình 3-5 xaùc ñònh  ku ñôn vò ôû lôùp maët: h E1 h Etb1 ku f ( ; ) f ( ; ) D Ech D Ech.m h 14 0,42 D 33 E dc 1299,1 tb 7,3 Ech.m 179,8 h E1  ku f ( ; ) 1,35 D Ech Theo 3.10 ta coù:  ku Kb p  ku 0,85 0,6 1,35 0,69MPa (Kb=0,85- Heä soá xeùt ñeán ñaëc ñieåm phaân boá öùng suaát trong keát caáu aùo ñöôøng döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng tính toaùn, laáy theo muïc 3.6.2) * Kieåm toaùn theo tieâu chuaån chòu uoán ôû ñaùy lôùp BTN haït trung theo bieåu thöùc 3-9 - Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn lôùp beâ toâng nhöïa theo bieåu thöùc (3- 12): 11,11 11,11 K1 0,22 0,22 0,42 Ne 3.050.176 - Theo muïc 3.6.3, laáy K2=1 (ñoái vôùi beâ toâng nhöïa chaët). Vaäy cöôøng ñoä keùo uoán tính toaùn cuûa caùc lôùp beâ toâng nhöïa laø: ku Rtt k1 k2 Rku 0,42 1 1,8 0,756MPa (Rku- laáy ôû baûng baûng chæ tieâu cô lyù vaät lieäu) ku tr kdc Kcd 0,94 - heä soá cöôøng ñoä veà chòu keùo uoán, laáy ôû baûng 3-7 phuï thuoäc vaøo ñoä tin caäy. - Kieåm toaùn theo tieâu chuaån keùo uoán theo bieåu thöùc (3-9): ku Rtt 0,765  ku 0,69MPa ku 0,804MPa (ñaït) Kcd 0,94 b) Lôùp beâ toâng nhöïa haït mòn (lôùp treân) SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 41
  42. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu * Tính toaùn öùng suaát keùo uoán lôùn nhaát ôû ñaùy lôùp beâ toâng nhöïa haït trung theo bieåu thöùc 3-10 - Moâ ñun ñaøn hoài cuûa lôùp beâ toâng nhöïa haït mòn: E1 1600MPa - Tính Ech.m - laø Ech cuûa caùc lôùp beâ toâng nhöïa haït, caáp phoái ñaù daêm loaïi I, lôùp caáp phoái ñaù daêm loaïi II vaø ñaát neàn + Quy ñoåi lôùp lôùp cấp phối ñaù dăm loại II vaø caáp phoái ñaù daêm loaïi I thaønh moät lôùp: 3 1 25 290 3 1 35 230 E 230 253,9MPa tb1 25 1 35 + Quy ñoåi heä (caáp phoái ñaù dăm loại II vaø caáp phoái ñaù daêm loaïi I) vaø BTN haït trung thaønh moät lôùp: 3 1 8 1100 3 1 60 253,9 E 253,9 601,55MPa tb2 8 1 60 + Xeùt ñeán heä soá ñieàu chænh: h 68 2,06 D 33 0,12 0,12 H 74  1,114 1,114 1,23 D 33 dc Etb  Etb3 1,23 601,55 739,9MPa + Tra toaùn ñoà hình 3-1 tìm Ech.m h 68 + Do 2,06 2 theo ñieàu 3.4.4 tính E ch theo coâng thöùc gaàn ñuùng ôû D 33 phuï luïc F- 22TCN211-06: 1,05.E 1,05 55 E 0 306,12MPa ch.m E 55 1 0 1 E E 739,9 55 1 o 2 0,67 E 2 0,67 739,9 H E 1 74 55 1 4. . o 1 4. 33 739,9 D E1 - Tra toaùn ñoà hình 3-5 xaùc ñònh  ku ñôn vò ôû lôùp maët (ñaùy lôùp beâ toâng nhöïa haït mòn) h E1 h Etb1 ku f ( ; ) f ( ; ) D Ech D Ech.m SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 42
  43. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu h 6 0,182 D 33 E 1600 1 5,22 Ech.m 306,12 h E1  ku f ( ; ) 1,35 D Ech Theo (3-10) ta coù:  ku Kb p  ku 0,85 0,6 1,35 0,689MPa (Kb=0,85- Heä soá xeùt ñeán ñaëc ñieåm phaân boá öùng suaát trong keát caáu aùo ñöôøng döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng tính toaùn, laáy theo muïc 3.6.2). * Kieåm toaùn theo tieâu chuaån chòu uoán ôû ñaùy lôùp BTN haït mòn theo bieåu thöùc 3-9 - Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn caùc lôùp beâ toâng nhöïa theo bieåu thöùc (3-12): 11,11 11,11 K1 0,22 0,22 0,42 Ne 3.050.176 - Theo muïc 3.6.3, laáy K2=1 (ñoái vôùi beâ toâng nhöïa chaët). Vaäy cöôøng ñoä keùo uoán tính toaùn cuûa lôùp beâ toâng nhöïa haït mòn (lôùp treân) laøø: ku Rtt k1 k2 Rku 0,42 1 2 0,84MPa - Kieåm toaùn theo tieâu chuaån chòu uoán ôû ñaùy caùc lôùp BTN theo bieåu thöùc (3-9) ku Rtt 0,84  ku 0,389MPa ku 0,894MPa (ñaït) Kcd 0,94 Vaäy caùc lôùp beâ toâng nhöïa ñaït ñieàu kieän tieâu chuaån chòu keùo uoán. * Keát luaän: Keát caáu maët ñöôøng nhö treân ñaït ñöôïc taát caû caùc tieâu chuaån veà ñoä voõng ñaøn hoài, tieâu chuaån choáng tröôït caét vaø tieâu chuaån chòu keùo uoán. * KIEÅM TOAÙN ÑOÁI VÔÙI PHAÀN LEÀ ÑÖÔØNG GIA COÁ Theo muïc 3.3.3: Khi tính toaùn leà gia coá Ntt laáy baèng 35% - 50%Ntt cuûa laøn xe chaïy keá beân, kieán nghò laáy baèng 40% cho ñöôøng hai laøn xe khoâng phaân caùch giöõa. Vì trong đồ án thiết kế tôi đề nghị chọn kết cấu áo đường giống hoàn toàn kết cấu áo đường phần mặt đường xe chạy nên kết cấu này hoàn toàn thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật. Việc chọn kết cấu như thế này rất có lợi cho việc khai thác sau này, tránh các hư hỏng xuất hiện từ kết cấu lề gia cố, phù hợp với việc khai thác hiện nay. Keát caáu aùo ñöôøng phaàn leà gia coá nhö sau: Lôùp vaät lieäu Ev MPa h (cm) BTN noùng haït mòn 324 6 BTN noùng haït trung 360 8 Caáp phoái ñaù daêm loaïi I 290 25 Neàn: AÙ seùt laãn ít soûi saïn 55 - SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 43
  44. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu B. Kieåm toaùn ñoái vôùi phöông aùn II Giaû söû chieàu daøy cuûa caùc lôùp nhö sau: Beà daøy caùc lôùp öùng Beà daøy caùc lôùp öùng Vaät lieäu söû duïng (töø treân xuoáng) vôùi phaàn xe chaïy vôùi phaàn leà gia coá (cm) (cm) Beâ toâng nhöïa chaët haït nhoû loaïi A 5 5 (BTNC 15) Beâ toâng nhöïa chaët haït trung loaïi B 7 7 (BTNC 25) Ñaù daêm gia coá xi maêng 6% 18 18 35 (coù theå loaïi boû neáu Caáp phoái ñaù daêm loaïi II 35 khoâng caàn thieát) Baûng caùc chæ tieâu cô lyù cuûa vaät lieäu cho phöông aùn II E (Mpa) Beà daøy Tính Lôùp keát caáu (töø döôùi Tính Tính R C lôùp veà ku leân) veà ñoä veà (Mpa) (MPa) (ñoä) (cm) keùo voõng tröôït uoán Ñaát neàn aù seùt laãn ít soûi 55 0,036 17 saïn (a = 0.55) Caáp phoái ñaù daêm loaïi II 35 230 Ñaù daêm gia coá xi maêng 18 600 600 600 0.8 6% Beâ toâng nhöïa chaët haït 7 360 300 1100 1,8 trung loaïi B (BTNC 25) Beâ toâng nhöïa chaët haït 5 324 240 1600 2,0 nhoû loaïi A (BTNC 15) * KIEÅM TOAÙN KEÁT CAÁU MAËT ÑÖÔØNG XE CHAÏY 1. Kieåm tra keát caáu aùo ñöôøng theo tieâu chuaån ñoä voõng ñaøn hoài Sô ñoà tính: Lôùp vaät lieäu Ev MPa h (cm) BTN noùng haït mòn 324 5 BTN noùng haït trung 360 7 Ñaù daêm gia coá xi maêng 6% 600 18 CPÑD loaïi II 230 35 Neàn: AÙ seùt laãn ít soûi saïn 55 - SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 44
  45. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu Chuyeån heä nhieàu lôùp veà heä 2 lôùp baèng caùch quy ñoåi keát caáu aùo ñöôøng laàn löôït töø 2 lôùp thaønh 1 lôùp töø döôùi leân treân seõ xaùc ñònh ñöôïc moâñun ñaøn hoài E cuûa caùc lôùp maët ñöôøng. Theo muïc 3.4.5 -22TCN211-06: 3 1 1 k t 3 E E tb1 1 1 k t = E2/E1 ( E2; E1: Moâñun ñaøn hoài cuûa vaät lieäu lôùp treân vaø lôùp döôùi). k = h2/h1 ( h2; h1: Chieàu daøy lôùp treân vaø lôùp döôùi). * Qui ñoåi lôùp caáp phoái ñaù daêm gia coá xi maêng 6% vaø lôùp cấp phối ñaù dăm loại II thaønh moät lôùp: h1 = 18 cm ; h2 = 35 cm 2 2 E2 = 600 daN/cm ; E1 =230 daN/cm k = 18/38; t = 600/230 H1 = h1 +h2 =18 + 35 = 53 cm 3 1 18 600 3 1 35 230 E 230 330,02MPa tb1 18 1 35 * Qui ñoåi heä (caáp phoái ñaù daêm gia coá xi maêng 6% vaø caáp phoái ñaù dăm loại II) vaø BTN haït trung thaønh moät lôùp : 3 1 7 360 3 1 53 330,02 E 330,02 333,43MPa tb2 7 1 53 * Quy ñoåi heä (caáp phoái ñaù daêm gia coá xi maêng 6% + caáp phoái ñaù dăm loại II + beâ toâng nhöïa haït thoâ) vaø BTN haït mòn thaønh moät lôùp: 3 1 5 324 3 1 60 333,43 E 333,43 332,7MPa tb3 5 1 60 h 65 Ta thaáy: 1,97 , suy ra heä soá ñieàu chænh  =1,2 D 33 dc Etb = 1,20 × 332,7 = 399,24MPa * Tính Ech cuûa keát caáu maët ñöôøng theo sô ñoà sau: Tra toaùn ñoà 2 lôùp vôùi: hc E1 = Etb , h1=65 cm SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 45
  46. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu Eo = 55MPa E 55 0 0,14 E1 399,24 Tra toaùn ñoà ta coù: Ech hc 0,58 Ech 0,58 399,24 231,6MPa Etb - Do ñöôøng thieát keá laø ñöôøng cấp III, coù 2 laøn xe, theo bảng 3-3 chọn độ tin cậy dv dv 0,9; theo bảng 3-2 chọn kcd 1,1 kcd Eyc 1,1 183,74 202,1MPa dv Nhaän xeùt: EĐạtch điều231, 6 kiệnMPa tiêu kcd chuẩn Eyc độ20 2 .1MPa võng. * Keát luaän: Vaäy keát caáu maët ñöôøng ñaõ choïn ñaûm baûo ñieàu kieän tieâu chuaån ñoä voõng ñaøn hoài. 2. Kieåm tra ñieàu kieän choáng tröôït trong neàn ñaát * Tìm Tax : - Tính Etb cho caû 04 lôùp keát caáu aùo ñöôøng: Theo muïc 3.4.5 -22TCN211-06: 3 1 1 k t 3 E E tb1 1 1 k t = E2/E1 ( E2; E1: Moâñun ñaøn hoài cuûa vaät lieäu lôùp treân vaø lôùp döôùi). k = h2/h1 ( h2; h1: Chieàu daøy lôùp treân vaø lôùp döôùi). + Qui ñoåi lôùp caáp phoái ñaù daêm gia coá xi maêng 6% vaø lôùp cấp phối ñaù dăm loại II thaønh moät lôùp: h1 = 18 cm ; h2 = 35 cm 2 2 E2 = 600 daN/cm ; E1 =230 daN/cm k = 18/38; t = 600/230 H1 = h1 +h2 =18 + 35 = 53 cm 3 1 18 600 3 1 35 230 E 230 330,02MPa tb1 18 1 35 + Qui ñoåi heä (caáp phoái ñaù daêm gia coá xi maêng 6% vaø caáp phoái ñaù dăm loại II) vaø BTN haït trung thaønh moät lôùp: 3 1 7 300 3 1 53 330,02 E 330,02 326,42MPa tb2 7 1 53 SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 46
  47. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu + Qui ñoåi heä (caáp phoái ñaù daêm gia coá xi maêng 6% + caáp phoái ñaù dăm loại II + beâ toâng nhöïa haït trung) vaø BTN haït mòn thaønh moät lôùp: 3 1 5 240 3 1 60 326,42 E 326,42 319,14MPa tb3 5 1 60 h 65 Vôùi: 1,97 → =1,2 D 33 dc Etb 1,2 319,14 382,99MPa * Xeùt caùc tyû soá h 65 + 1,97 D 33 E 382,99 1 6,96 E 55 0 (tra toaùn ñoà hình 3-3) T h E ax f ( ; 1 ; ) 0,016 p D E0  ax p 0,016 0,6 0,016 0,0096MPa - TìmTav : Tav (h, ) , tra toaùn ñoà hình 3-4: Tav 0,0004 Tax Tav 0,0096 0,0004 0,0092MPa * Keát caáu neàn aùo ñöôøng ñöôïc xem laø ñuû cöôøng ñoä khi thoaû maõn bieåu thöùc (3.7): Ctt Tax Tav tr , trong ñoù: Kcd + Trò soá Ctt ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc (3.8): Ctt = C. K1. K2 . K3 C =0,036MPa: löïc dính cuûa ñaát neàn hoaëc vaät lieäu keùm dính xaùc ñònh töø keát quaû thí nghieäm caét nhanh vôùi caùc maãu töông öùng vôùi ñoä chaët, ñoä aåm tính toaùn. K1 =0,6: heä soá xeùt ñeán söï suy giaûm söùc choáng caét tröôït khi ñaát hoaëc vaät lieäu keùm dính chòu taûi troïng ñoäng vaø gaây dao ñoäng. Vôùi keát caáu neàn aùo ñöôøng phaàn xe chaïy thì laáy K1=0,6. K2 =0,8: heä soá xeùt ñeán caùc yeáu toá taïo ra söï laøm vieäc khoâng ñoàng nhaát cuûa keát caáu; caùc yeáu toá naøy gaây aûnh höôûng nhieàu khi löu löôïng xe chaïy caøng lôùn, do vaäy K2 ñöôïc xaùc ñònh tuyø thuoäc soá truïc xe quy ñoåi maø keát caáu phaûi chòu ñöïng trong 1 ngaøy ñeâm nhö ôû Baûng (3-8). SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 47
  48. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu K3 =1,5 : heä soá xeùt ñeán söï gia taêng söùc choáng caét tröôït cuûa ñaát hoaëc vaät lieäu keùm dính trong ñieàu kieän chuùng laøm vieäc trong keát caáu khaùc vôùi trong maãu thöû. K3 ñöôïc xaùc ñònh tuyø thuoäc loaïi ñaát trong khu vöïc taùc duïng cuûa neàn ñöôøng: Ctt 0,036 0,6 0,8 1,5 0,026 tr + Kcd =0,94 – Heä soá cöôøng ñoä tröôït, laáy theo baûng 3-7 ñoái vôùi ñoä tin caäy 0,9. Ctt 0,026 Ta coù: tr 0,027 Tax Tav 0,0092MPa Kcd 0,94 * Vaäy ñaûm baûo ñieàu kieän choáng tröôït giöõa keát caáu maët ñöôøng vaø neàn ñaát. 3. Kieåm tra theo ñieàu kieän choáng tröôït cuûa caùc lôùp beâ toâng nhöïa * Quy ñoåi 2 lôùp beâ toâng nhöïa 3 1 3 1 3 5 240 1 1 k t 3 7 300 E E 300 273,9MPa tb1 3 1 k 5 1 7 h 5 7 h 0,36 0,5 , laáy 0,5 ñeå tính toaùn D 33 D Tra baûng 3-6 coù heï soá ñieàu chænh  1,033 dc Etb1  Etb 1,033 273,9 282,9MPa * Quy ñoåi lôùp caáp phoái ñaù daêm gia coá xi maêng 6% vaø caáp phoái ñaù daêm loaïi II thaønh 01 lôùp - Tính :Etb2 3 1 18 600 3 1 35 230 + E 600 330,02MPa tb2 18 1 35 h 53 + 1,6  1,186 D 33 dc Etb2  Etb2 1,186 330,02 391,4PMPa - Tính Ech: Tra toaùn ñoà 2 lôùp hình 3-1 xaùc ñònh Ech: E h E ch f ( ; 0 ) E1 D E1 E0 55 Ech + 0,14 0,53 Ech 0,53 391,4 154,44MPa E1 391,4 E1 SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 48
  49. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu * Tra toaùn ñoà tìm Tax trong beâ toâng nhöïa h 12 + 0,36 D 33 E E dc 282,9 1 tb1 1,83 E2 Ech 154,44 00 T h E ax f ( , 1 , ) 0,036 p D E0 Tax p 0,036 0,6 0,036 0,022MPa * TìmTav :  av =0 do goùc 0 Vaäy Tax Tav 0,022MPa * Keát caáu neàn aùo ñöôøng ñöôïc xem laø ñuû cöôøng ñoä khi thoaû maõn bieåu thöùc (3.7) Ctt Tax Tav tr , trong ñoù: Kcd + Trò soá Ctt ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc (3.8): Ctt = C. K1. K2 . K3 C =0,3 MPa: löïc dính cuûa vaät lieäu keùm dính xaùc ñònh töø keát quaû thí nghieäm caét nhanh vôùi caùc maãu töông öùng vôùi ñoä chaët, ñoä aåm tính toaùn. K1 =0,6: heä soá xeùt ñeán söï suy giaûm söùc choáng caét tröôït khi ñaát hoaëc vaät lieäu keùm dính chòu taûi troïng ñoäng vaø gaây dao ñoäng. Vôùi keát caáu neàn aùo ñöôøng phaàn xe chaïy thì laáy K1=0,6. K2 =0,8: heä soá xeùt ñeán caùc yeáu toá taïo ra söï laøm vieäc khoâng ñoàng nhaát cuûa keát caáu; caùc yeáu toá naøy gaây aûnh höôûng nhieàu khi löu löôïng xe chaïy caøng lôùn, do vaäy K2 ñöôïc xaùc ñònh tuyø thuoäc soá truïc xe quy ñoåi maø keát caáu phaûi chòu ñöïng trong 1 ngaøy ñeâm nhö ôû Baûng (3-8). K3 =1,5 : heä soá xeùt ñeán söï gia taêng söùc choáng caét tröôït cuûa ñaát hoaëc vaät lieäu keùm dính trong ñieàu kieän chuùng laøm vieäc trong keát caáu khaùc vôùi trong maãu thöû. K3 ñöôïc xaùc ñònh tuyø thuoäc loaïi ñaát trong khu vöïc taùc duïng cuûa neàn ñöôøng: Ctt 0,3 0,6 0,8 1,5 0,216 tr + Kcd =0,94 – Heä soá cöôøng ñoä tröôït, laáy theo baûng 3-7 ñoái vôùi ñoä tin caäy 0,9. Ctt 0,216 Vaäy: tr 0,23 Tax Tav 0,022MPa Kcd 0,94 Vaäy ñaûm baûo ñieàu kieän choáng tröôït cuûa caùc lôùp beâ toâng nhöïa. 4. Kieåm tra ñieàu kieän chòu keùo khi uoán trong caùc lôùp beâ toâng nhöïa SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 49
  50. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu a) Tính toaùn öùng suaát keùo uoán lôùn nhaát ôû ñaùy caùc lôùp beâ toâng nhöïa theo bieåu thöùc (3-10) * Lôùp beâ toâng nhöïa haït trung (lôùp döôùi). - Quy ñoåi lôùp beâ toâng nhöïa haït trung vaø beâ toâng nhöïa haït mòn thaønh 01 lôùp: 3 1 5 1600 3 1 7 1100 E 1100 1293,2MPa tb1 5 1 7 h 12 0,36 0,5 , choïn  1,0 D 33 dc Etb1 1,0 1293,2 1293,2MPa - Tính Ech.m - laø Ech cuûa caùc lôùp ñaù daêm gia coá xi maêng 6% vaø lôùp caáp phoái ñaù daêm loaïi II vaø ñaát neàn: 3 1 18 600 3 1 35 230 + E 230 330,02MPa tb1 18 1 35 h 53 1,6  1,186 D 33 dc Etb  Etb1 1,186 330,02 391,4MPa + Tra toaùn ñoà hình 3-1 tìm Ech.m h 53 1,6  1,186 D 33 E0 E 0 55 dc 0,141 E 1 Etb 391,4 E ch.m E ch.m E0 h dc f ( , ) 0,53 E1 Etb E 1 D E ch.m 0,53 330,02 174,91MPa - Tra toaùn ñoà hình 3-5 xaùc ñònh  ku ñôn vò ôû lôùp maët: h E1 h Etb1 ku f ( ; ) f ( ; ) D Ech D Ech.m h 12 0,36 D 33 E dc 1293,2 tb 7,39 Ech.m 174,91 h E1  ku f ( ; ) 1,55 D Ech SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 50
  51. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu Theo 3.10 ta coù:  ku Kb p  ku 0,85 0,6 1,55 0,79MPa (Kb=0,85- Heä soá xeùt ñeán ñaëc ñieåm phaân boá öùng suaát trong keát caáu aùo ñöôøng döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng tính toaùn, laáy theo muïc 3.6.2) * Lôùp beâ toâng nhöïa haït mòn (lôùp treân) E1 1600MPa h 12 0,36 0,5 , choïn  1,0 D 33 - Tính Ech.m - laø Ech cuûa caùc lôùp beâ toâng nhöïa haït thoâ, ñaù daêm gia coá xi maêng 6% vaø lôùp caáp phoái ñaù daêm loaïi II vaø ñaát neàn: + Quy ñoåi lôùp caáp phoái ñaù daêm loaïi II vaø ñaù daêm gia coá xi maêng 6% thaønh 01 lôùp: 3 1 18 600 3 1 35 230 E 230 330,02MPa tb1 18 1 35 + Quy ñoåi lôùp (caáp phoái ñaù daêm loaïi II vaø ñaù daêm gia coá xi maêng 6%) vaø lôùp beâ toâng nhöïa haït trung thaønh 01 lôùp: 3 1 7 1100 3 1 53 330,02 Etb2 330,02 390,4MPa 1 53 + Xeùt ñeán heä soá ñieàu chænh: h 60 1,81  1,2 D 33 dc Etb  Etb1 1,2 390,4 468,48MPa + Tra toaùn ñoà hình 3-1 tìm Ech.m h 60 1,81 D 33 E0 E 0 55 dc 0,11 E 1 Etb 468,48 E ch.m E ch.m E0 h dc f ( , ) 0,5 E1 Etb E 1 D E ch.m 0,5 468,48 234,24MPa - Tra toaùn ñoà hình 3-5 xaùc ñònh  ku ñôn vò ôû lôùp maët (ñaùy lôùp beâ toâng nhöïa haït mòn): h E1 h Etb1 ku f ( ; ) f ( ; ) D Ech D Ech.m SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 51
  52. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu h 5 0,151 D 33 E 1600 1 6,83 Ech.m 234,24 h E1  ku f ( ; ) 1,7 D Ech Theo 3.10 ta coù:  ku Kb p  ku 0,85 0,6 1,7 0,867MPa (Kb=0,85- Heä soá xeùt ñeán ñaëc ñieåm phaân boá öùng suaát trong keát caáu aùo ñöôøng döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng tính toaùn, laáy theo muïc 3.6.2). b. Kieåm toaùn theo tieâu chuaån chòu uoán ôû ñaùy caùc lôùp BTN theo bieåu thöùc (3-9) - Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn caùc lôùp beâ toâng nhöïa theo bieåu thöùc (3-12): 11,11 11,11 K1 0,22 0,22 0,42 Ne 3.050.176 - Theo muïc 3.6.3, laáy K2=1 (ñoái vôùi beâ toâng nhöïa chaët). Vaäy cöôøng ñoä keùo uoán tính toaùn cuûa caùc lôùp beâ toâng nhöïa laø: + Ñoái vôùi beâ toâng nhöïa haït trung (lôùp döôùi) ku Rtt k1 k2 Rku 0,42 1 1,8 0,756MPa + Ñoái vôùi beâ toâng nhöïa haït trung (lôùp döôùi) ku Rtt k1 k2 Rku 0,42 1 2 0,84MPa - Kieåm toaùn theo tieâu chuaån keùo uoán theo bieåu thöùc 3-9: ku tr kdc Kcd 0,94 - heä soá cöôøng ñoä veà chòu keùo uoán, laáy ôû baûng 3-7 phuï thuoäc vaøo ñoä tin caäy. + Ñoái vôùi beâ toâng nhöïa haït trung (lôùp döôùi) ku Rtt 0,765  ku 0,79MPa ku 0,804MPa (ñaït) Kcd 0,94 + Ñoái vôùi beâ toâng nhöïa haït mòn (lôùp treân) ku Rtt 0,84  ku 0,867MPa ku 0,894MPa (ñaït) Kcd 0,94 Vaäy caùc lôùp beâ toâng nhöïa ñaït ñieàu kieän tieâu chuaån chòu keùo uoán. 5. Kieåm tra lôùp ñaù daêm gia coá xi maêng 6% a) Tính toaùn öùng suaát keùo uoán lôùn nhaát ôû ñaùy lôùp ñaù daêm GC xi maêng 6% theo bieåu thöùc 3-10 * Quy ñoåi 2 lôùp beâ toâng nhöïa veà 1 lôùp SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 52
  53. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu 3 1 5 1600 3 1 7 1100 E 1100 1293,2MPa tb1 5 1 7 * Lôùp caáp phoái ñaù daêm giaù coá xi maêng 6% coù E2= 600Mpa. * Xaùc ñònh Ech.m döôùi lôùp caáp phoái ñaù daêm gia coá xi maêng 6% - Lôùp caáp phoái ñaù daêm gia coá xi maêng 6%: + E’1=230Mpa; h=35cm h 35 + 1,06  1,114 D 33 E dc E '  E ' 1,114 230 1,114 256,52MPa tb 1 1 E0 55 Ech.m + 0,214 0,49 Ech.m 0,49 256,52 125,7MPa E1 256,52 E1 - Tra toaùn ñoà hình 3-6 xaùc ñònh  ku ñôn vò ôû taàng moùng: h E1 E2 h Etb1 E2 ku f ( ; ; ) f ( ; ; ) D E2 E3 D E2 Ech.m h 5 7 18 0,91 D 33 E E 1293,2 1 tb1 2,16 E2 E2 600 E E 600 2 2 4,77 E3 Ech.m 125,7 ku 0,32 Theo 3.10 ta coù:  ku Kb p  ku 0,85 0,6 0,32 0,163MPa (Kb=0,85- Heä soá xeùt ñeán ñaëc ñieåm phaân boá öùng suaát trong keát caáu aùo ñöôøng döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng tính toaùn, laáy theo muïc 3.6.2). b. Kieåm toaùn theo tieâu chuaån chòu uoán ôû ñaùy lôùp ñaù daêm GCXM 6% theo bieåu thöùc 3-9 - Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn lôùp ñaù daêm GCXM 6% theo bieåu thöùc (3-13) 2,86 2,86 K1 0,11 0,22 0,553 Ne 3.050.176 - Cöôøng ñoä keùo uoán tính toaùn cuûa lôùp ñaù daêm GCXM 6% laø Theo muïc 3.6.3, laáy K2=1 (ñoái vôùi beâ toâng nhöïa chaët). ku Rtt k1 k2 Rku 0,553 1 0,6 0,332MPa - Kieåm toaùn theo tieâu chuaån keùo uoán theo bieåu thöùc 3-9 SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 53
  54. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu ku tr kdc Kcd 0,94 - heä soá cöôøng ñoä veà chòu keùo uoán, laáy ôû baûng 3-7 phuï thuoäc vaøo ñoä tin caäy. ku Rtt 0,332  ku 0,163MPa ku 0,35MPa (ñaït). Kcd 0,94 Lôùp caáp phoái ñaù daêm gia coá xi maêng 6% thoaû ñieåu kieän chòu keùo khi uoán. Keát luaän chung: Keát caáu maët ñöôøng Phương án II vöøa choïn ñaûm baûo caùc ñieàu kieän veà yeâu caàu thieát keá. Veà phöông dieän chòu löïc, phöông aùn naøy keát caáu aùo ñöôøng ñaûm baûo khaû naêng löïc theo caùc tieâu cuaån ñoä voõng ñaøn hoài, choáng caét tröôït vaø chòu keùo khi uoán. Tuy nhieân, vieäc thi coâng phaûi baûo döôõng, toán nhieàu thôøi gian vaø nhaân coâng, ñoàng thôøi phaûi taêng toång chieàu daøy cuûa 2 lôùp beâ toâng leân ñuû 18 cm (baèng vôùi chieàu daøy lôùp ñaù daêm gia coá xi maêng 6%- Lôùp moùng nöõa cöùng) nhaèm traùnh hieän töôïng nöùt phaûn aûnh theo tieâu chuaån 22TCN211-06, vì vaäy raát toán keùm. Baûng toång hôïp keát quaû tính toaùn veà maët keát caáu cuûa hai phöông aùn ñöôïc trình baøy beân döôùi: Tieâu chí Phöông aùn I Phöông aùn II dv dv Ñoä voõng ñaøn Ech Kcd .Eyc Ech Kcd .Eyc hoài 212,95 202.1 231,6 202.1 Ctt Ctt Tröôït trong T +T T +T ax av ktr ax av ktr neàn ñaát cd cd 0,0087 0,027 0,0092 0,027 Ctt Ctt ượt trong lớp Tax+Tav tr Tax+Tav tr Tr k k bê tông nhựa cd cd 0,025 0,23 0,022 0,23 Rtt Rtt Keùo uoán BTN  ku  ku ku kku ku kku lôùp döôùi cd cd 0,69 0,804 0,79 0,84 Rtt Rtt Keùo uoán BTN  ku  ku ku kku ku kku lôùp treân cd cd 0,389 0,894 0,867 0,894 Rtt Keùo uoán lôùp  ku Khoâng coù ku kku ÑDGCXM 6% cd 0,163 0,35 Nhaän xeùt: Caùc phöông aùn keát caáu neâu treân ñeàu ñaûm baûo caùc yeâu caàu toái thieåu veà maët caáu taïo vaø beà daøy caùc lôùp phuø hôïp cho quaù trình thi coâng theo khuyeán caùo cuûa 22TCN211-06 cho soá truïc xe tieâu chuaån tích luõy 2.106 (truïc xe/laøn) trong 15 naêm. SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 54
  55. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu Caùc keát kieåm tra chòu löïc theo ba traïng thaùi giôùi haïn ñeàu ñaït yeâu caàu veà maët kyõ thuaät. C. Löïa choïn phöông aùn keát caáu hôïp lyù cho thieát keá kyõ thuaät Muïc ñích cuûa vieäc so saùnh kinh teá caùc phöông aùn maët ñöôøng laø choïn keát caáu maët ñöôøng hôïp lyù nhaát cuûa moät tuyeán ñöôøng ñaõ xaùc ñònh, vì vaäy khi tính chi phí xaây döïng taäp chung vaø chi phí thöôøng xuyeân seõ ñôn giaûn vaø nhöõng thaønh phaàn chi phí naøo gioáng nhau ñoái vôùi caùc keát caáu maët ñöôøng ñem so saùnh thì coù theå boû qua khoâng xeùt tôùi. Vôùi 2 loaïi keát caáu löïa choïn thì chaát löôïng khai thaùc cuûa hai phöông aùn ôû cuoái thôøi haïn tính toaùn 15 laø gaàn nhö nhau. a. Tính toång chi phí xaây döïng vaø khai thaùc tính ñoåi Ptñ n C t Ptñ Ktñ  t 1 1 etñ Trong ñoù Ktñ : toång chi phí taäp trung cho xaây döïng ban ñaàu, caùc ñôït caûi taïo naâng caáp, ñaïi tu vaø truøng tu; n thôøi gian tính toaùn laáy n = 15 naêm ; Ct : chi phí thöôøng xuyeân trong thôøi gian khai thaùc maët ñöôøng goàm chi phí duy tu thöôøng xuyeân vaø chi phí vaän taûi naêm thöù t (ñoàng/naêm); etñ = 0,08 laø heä soá hieäu quaû kinh teá khi tính ñoåi. Xaùc ñònh Ktñ : n n C ñ C Tr C CT ñ Tr Ktñ C0 T  T  T C ñ r 1 1 1 etñ 1 etñ 1 etñ Trong ñoù C0 : chi phí xaây döïng ban ñaàu 1km keát caáu aùo ñöôøng ñöôïc xaùc ñònh theo döï toaùn ; CCT : chi phí caûi taïo naâng caáp maët ñöôøng, Cñ: chi phí moät laàn ñaïi tu aùo ñöôøng xaùc ñònh theo döï toaùn khi thieáu soá lieäu coù theå tham khaûo baûng tyû leä vôùi voán xaây döïng ban ñaàu, CTr : chi phí moät laàn trung tu aùo ñöôøng xaùc ñònh theo döï toaùn khi thieáu soá lieäu coù theå tham khaûo baûng tyû leä vôùi voán xaây döïng ban ñaàu. TC , Tñ , Tr : thôøi gian (naêm) keå töø naêm goác ñeán luùc caûi taïo ñaïi tu hoaëc truøng tu. nñ, nTr : soá laàn ñaïi tu vaø trung tu trong khoaûng thôøi gian khai thaùc tính toaùn n. n Ct Xaùc ñònh  t : 1 1 etñ n C t  t Cñ Mn SQn Mq 1 1 etñ Trong ñoù: Cñ : chi phí haøng naêm cho vieäc duy tu söûa chöõa nhoû 1km keát caáu aùo ñöôøng. S : chi phí vaän taûi 1T.km haøng hoùa. Mq : heä soá tính ñoåi phuï thuoäc vaøo thôøi gian khai thaùc tính toaùn, heä soá taêng tröôûng löu löôïng xe haøng naêm vôùi heä soá hieäu quaû kinh teá 0.08. Qn: khoái löôïng vaän chuyeån haøng hoùa trong naêm. Trong quaù trình söû duïng giaû söû khoâng coù caûi taïo naâng caáp vaø vì chaát löôïng kyõ thuaät cuûa hai phöông aùn keát caáu laø töông ñöông nhau neân khi tính toaùn so saùnh ta khoâng xeùt ñeán chi phí vaän taûi haøng hoùa vì chuùng baèng nhau, caùc chi phí ñaïi tu trung tu SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 55
  56. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu tyû leä vôùi voán ñaàu tö ban ñaàu (vaø giaû söû thôøi gian ñaïi tu, trung tu hai phöông aùn laø nhö nhau) do ñoù khi phaân tích so saùnh ta chæ caàn xeùt tôùi giaù thaønh xaây döïng ban ñaàu laø ñöôïc. Baûng tính toaùn chi phí xaây döïng cho 1 m daøi ñöôøng theo ñôn giaù xaây döïng cô baûn cuûa tænh Baø Ròa - Vuõng Taøu naêm 2005 cho hai phöông aùn nhö sau: Phöông aùn I Ñôn giaù Khoái Ñôn giaù nhaân Ñôn giaù Thaønh tieàn Lôùp xaây döïng löôïng ÑVT vaät lieäu coâng ca maùy (ñoàng) Beâ toâng nhöïa haït mòn 6 cm 9,00 m2 63.976 944 2.201 604.082 Beâ toâng nhöïa haït trung 8 cm 9,00 m2 81.994 1.233 5.056 794.544 Caáp phoái ñaù daêm loaïi I 2,25 m3 127.800 1870 11334 317.260 Caáp phoái ñaù daêm loaïi II 3,15 m3 127.800 1.658 11.686 444.603 Toång coäng 2.160.490 Phöông aùn II Ñôn giaù Khoái Ñôn giaù nhaân Ñôn giaù Thaønh tieàn Lôùp xaây döïng löôïng ÑVT vaät lieäu coâng ca maùy (ñoàng) Beâ toâng nhöïa haït mòn 5 cm 9,00 m2 54.967 799 1.575 516.073 Beâ toâng nhöïa haït trung 7 cm 9,00 m2 72.985 1.088 3.628 699.313 Ñaù daêm gia coá xi maêng 6% 1,62 m3 257858 19726 51938 533.826 Caáp phoái ñaù daêm loaïi II 3,15 m3 127.800 1.658 11.686 444.603 Toång coäng 2.193.815 b. Caùc tieâu chí khaùc Ta nhaän thaáy hai phöông aùn keát caáu aùo ñöôøng ñoøi hoûi veà yeâu caàu vaät lieäu khoâng khaùc bieät nhieàu, chaát löôïng khai thaùc vaø duy tu baûo döôõng laø töông ñöông nhau. Phöông aùn thöù nhaát thi coâng ñôn giaûn vaø tieän lôïi hôn so vôùi phöông aùn thöù hai coù lôùp ñaù daêm gia coá xi maêng vaø giaù thaønh xaây döïng cuõng thaáp hôn. Keát luaän Döïa treân so saùnh veà maët kinh teá vaø ñieàu kieän thi coâng ta thaáy phöông aùn thöù nhaát giaù thaønh thaáp hôn phöông aùn 2 vaø phöông aùn thöù nhaát thi coâng ñôn giaûn hôn, deã kieåm tra kieåm soaùt chaát löôïng vaø phuø hôïp vôùi coâng ngheä thi coâng ôû ñòa phöông, coøn phöông aùn thöù 2 vieäc thi coâng khaù phöùc taïp, toán nhieàu thôøi gian cho coâng taùc baûo döôõng, laøm keùo daøi thôøi gian thi coâng do ñoù ta löïa choïn phöông aùn thöù nhaát laøm phöông aùn thieát keá. (Chi tieát tính toaùn keát caáu theo 22TCN211-06 seõ ñöôïc tính cho keát caáu ñöôïc löïa choïn ôû phaàn thieát keá kyõ thuaät). Phương án kết cấu áo đường chọn: Phương án I SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 56
  57. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu CHÖÔNG V THIEÁT KEÁ THOAÙT NÖÔÙC TUYEÁN ÑÖÔØNG 1. Heä thoáng thoaùt nöôùc treân ñöôøng oâ toâ Nöôùc luoân laø keû thuø nguy hieåm cuûa ñöôøng nhaát laø keát caáu aùo ñöôøng meàm. Nöôùc gaây xoùi lôû caàu coáng, neàn ñöôøng, saït lôû ta luy. Nöôùc ngaám vaøo neàn vaø maët ñöôøng laøm cho cöôøng ñoä chòu löïc cuûa ñaát neàn vaø vaät lieäu maët ñöôøng giaûm ñi ñaùng keå vaø do ñoù keát caáu maët ñöôøng deã bò phaù hoaïi khi xe naëng chaïy qua. Vì vaäy vieäc thieát keá heä thoáng thoaùt nöôùc treân ñöôøng hôïp lyù coù yù nghóa raát lôùn veà maët kinh teá vaø naâng cao chaát löôïng khai thaùc cuûa ñöôøng oâ toâ. Heä thoáng thoaùt nöôùc ñöôøng oâ toâ goàm haøng loaït caùc coâng trình vaø caùc bieän phaùp kyõ thuaät ñöôïc xaây döïng ñeå ñaûm baûo neàn ñöôøng khoâng bò aåm öôùt. Caùc coâng trình naøy coù taùc duïng taäp trung vaø thoaùt nöôùc neàn ñöôøng, hoaëc ngaên chaën khoâng cho nöôùc ngaám vaøo phaàn treân cuûa neàn ñaát. Muïc ñích cuûa vieäc xaây döïng heä thoáng thoaùt nöôùc treân ñöôøng laø ñaûm baûo cheá ñoä aåm cuûa neàn ñaát luoân luoân oån ñònh vaø khoâng gaây nguy hieåm cho ñöôøng. Heä thoáng thoaùt nöôùc ñöôøng oâ toâ bao goàm heä thoáng thoaùt nöôùc maët vaø heä thoáng thoaùt nöôùc ngaàm. Vôùi ñaëc ñieåm ñòa hình cuûa 2 phöông aùn tuyeán treân ta chæ xem xeùt tính toaùn heä thoáng thoaùt nöôùc maët. Caùc giaûi phaùp kyõ thuaät thoaùt nöôùc maët nhö ñoä doác doïc vaø ñoä doác ngang tuaân thuû theo quy ñònh cuûa TCVN 4054-05, caùc coâng trình thoaùt nöôùc thieát keá goàm coù: Raõnh bieân, coâng trình thoaùt nöôùc qua ñöôøng (caàu hoaëc coáng ). * Caùc yeâu caàu khi thieát keá coâng trình thoaùt nöôùc Vieäc tính toaùn vaø löïa choïn coâng trình thoaùt nöôùc coù yù nghóa raát lôùn veà maët kinh teá vaø kyõ thuaät. Thoâng thöôøng ñeàu phaûi boá trí coâng trình thoaùt nöôùc ôû taát caû nhöõng nôi coù ñòa hình thaáp, truõng treân ñòa hình. Soá löôïng coâng trình phuï thuoäc vaøo ñieàu kieän khí haäu, ñòa hình sao cho tieát kieäm chi phí nhaát nhöng vaãn ñaûm baûo ñieàu kieän thoaùt nöôùc. Ñoái vôùi caùc coâng trình thoaùt nöôùc nhoû thoâng thöôøng quy ñònh nhö sau : + Ñoái vôùi nhöõng nôi coù löu löôïng Q > 25m3/s thì phaûi boá trí caàu nhoû + Ñoái vôùi nhöõng nôi coù löu löôïng Q =15 25 m3/s thì boá trí coáng baûn + Ñoái vôùi nhöõng nôi coù löu löôïng Q =12 15 m3/s thì boá trí coáng vuoâng + Ñoái vôùi nhöõng nôi coù löu löôïng Q < 12 m3/s thì boá trí coáng troøn Ngoaøi nhöõng coâng trình nhö caàu coáng boá trí theo ñòa hình phaûi ñaët theâm caùc coáng caáu taïo ñeå ñaûm baûo thoaùt nöôùc toát cho ñöôøng. Theo quy trình chieàu daøi neàn ñöôøng ñaøo toái ña laø 500 m phaûi ñaët moät coáng caáu taïo ñeå thoaùt nöôùc qua ñöôøng, coáng caáu taïo khoâng caàn tính toaùn, khaåu ñoä 0,75m, khi thieát keá coáng, caàu thoaùt nöôùc caàn tuaân thuû caùc quy ñònh nhö: - Beà daøy lôùp ñaát ñaép treân coáng 0,5m so vôùi möïc nöôùc daâng tröôùc coâng trình. - Neân ñaët coáng vuoâng goùc vôùi tim tuyeán ñeå ñaûm baûo yeâu caàu kyõ thuaät vaø kinh teá. SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 57
  58. Ñoà aùn toát nghieäp GVHD: ThS. Traàn Thieän Löu - Cao ñoä maët ñöôøng choã coù coáng troøn phaûi cao hôn ñænh coáng ít nhaát laø 0,5m. Khi chieàu daøy aùo ñöôøng lôùn hôn 0,5m ñoä cheânh cao naøy phaûi ñuû laøm chieàu daøy aùo ñöôøng. - Coáng phaûi coù ñaày ñuû caùc coâng trình thöôïng vaø haï löu, khoâng cho nöôùc xoùi vaøo thaân neàn ñöôøng. Thieát keá xaây döïng caàu phaûi choïn caùc vò trí coù: - Chieàu saâu ngaäp vaø phaïm vi ngaäp nöôùc treân baõi soâng öùng vôùi möùc tính toaùn laø nhoû nhaát. - Loøng soâng thaúng, oån ñònh, löu löôïng chaûy chuû yeáu theo doøng chuû. - Höôùng nöôùc chaûy muøa luõ vaø muøa caïn gaàn song song vôùi nhau. Vieäc laøm caàu khoâng gaây ra ngaäp nhieàu ñaát troàng troït hay laøm hö haïi tôùi coâng trình thuûy lôïi ñaõ coù. 2. Xaùc ñònh löu löôïng tính toaùn Qp% Theo quy trình tính toaùn doøng chaûy luõ do möa ôû löu vöïc nhoû, ta coù coâng thöùc: 3 Qp% Ap% Hp% 1 F (m/s) Trong ñoù: - Ap: Moâ ñun ñænh luõ öùng vôùi taàn suaát thieát keá trong ñieàu kieän chöa xeùt aûnh höôûng cuûa hoà ao, phuï thuoäc vaøo heä soá ñaëc tröng ñòa maïo loøng soâng  ls , thôøi gian taäp trung nöôùc treân söôøn doác sd vaø vuøng möa. - p% : taàn suaát luõ tính toaùn, ñöôïc quy ñònh tuøy thuoäc vaøo caáp haïng kyõ thuaät cuûa ñöôøng oâ toâ ñöôïc thieát keá. Ñöôøng caáp III, theo baûng 30 TCVN4054-05: p% = 4%. - H4% = 212 mm: Löu löôïng möa ngaøy lôùn nhaát öùng vôùi taàn suaát thieát keá p% = 4% taïi traïm ñaëc khu Vuõng Taøu - Coân ñaûo. Ñaây laø khu vöïc thuoäc vuøng möa XVIII. - F: dieän tích cuûa löu vöïc. Döïa vaøo bình ñoà ta tìm ñöôïc dieän tích löu vöïc thöïc teá theo coâng thöùc: M2 F F ( km2) bd 1010 Trong ñoù: 2 + Fbñ: dieän tích löu vöïc treân bình ñoà (cm ) + M: heä soá tyû leä bình ñoà + 1010 : heä soá qui ñoåi töø cm2 sang km2. -  : Heä soá doøng chaûy luõ laáy theo baûng 2.1(22 TCN220 - 95) tuøy thuoäc vaøo loaïi ñaát caáu taïo löu vöïc (ta laáy ñaát caáp III ñoái vôùi khu vöïc tính toaùn), löôïng möa ngaøy thieát keá (Hp) vaø dieän tích löu vöïc (F). - 1: Laø heä soá xeùt ñeán söï laøm nhoû löu löôïng do ao hoà, ñaàm laày (heä soá chieát giaûm doøng chaûy). Tuyeán ñi qua vuøng troàng caây coâng nghieäp, vôùi dieän tích ao hoà, ñaàm laày chieám 6% veà phía haï löu, ta coù 1 = 0,65. Xaùc ñònh thôøi gian taäp trung nöôùc treân söôøn doác  s SVTH: Dö Thanh Phöông Trang 58