›
›

Đồ án Thiết kế xây dựng tuyến đường từ P đến B thuộc địa bàn tỉnh Tây Ninh

doc 185 trang hoanguyen 3800
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế xây dựng tuyến đường từ P đến B thuộc địa bàn tỉnh Tây Ninh", 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_tu_p_den_b_thuoc_dia_ban.doc

Nội dung text: Đồ án Thiết kế xây dựng tuyến đường từ P đến B thuộc địa bàn tỉnh Tây Ninh

  1. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng PHAÀN 1 THIEÁT KEÁ CÔ SÔÛ SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 1
  2. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng CHÖÔNG I. GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ TUYEÁN ÑÖÔØNG 1. Giôùi thieäu chung veà döï aùn: Tuyeán ñöôøng thieát keá töø P ñeán B thuoäc ñòa baøn tænh Taây Ninh. Ñaây laø tuyeán ñöôøng laøm môùi coù yù nghóa trong vieäc phaùt trieån kinh teá ñòa phöông cuõng nhö trong khu vöïc. Tuyeán ñöôøng noái caùc trung taâm vaên hoùa, kinh teá, chính trò cuûa tænh nhaèm töøng böôùc phaùt trieån kinh teá, vaên hoùa, chính trò cuûa toaøn tænh. Tuyeán ñöôøng ngoaøi coâng vieäc chuû yeáu laø vaän chuyeån haøng hoùa, phuïc vuï ñi laïi cuûa ngöôøi daân, naâng cao daân trí cuûa ngöôøi daân coøn coù yù nghóa trong quoác phoøng. 2. Tình hình kinh teá daân sinh cuûa khu vöïc: 2.1. Phaùt trieån kinh teá xaõ hoäi cuûa tænh Taây Ninh: a. Ñònh höôùng phaùt trieån Trong 7 naêm 2001-2007, neàn kinh teá cuûa Taây Ninh lieân tuïc phaùt trieån.Toång saûn phaåm trong tænh (GDP giaù coá ñònh 1994) naêm 2002 taêng 11,2 % so vôùi naêm 2001; naêm 2003 taêng 18,4 % so vôùi naêm 2002; naêm 2004 taêng 13,8 % so vôùi naêm 2003; naêm 2005 taêng 16,3% so vôùi naêm 2004; naêm 2006 taêng 17,87% so vôùi naêm 2005; naêm 2007 taêng 17% so vôùi naêm 2006, cô caáu kinh teá chuyeån dòch nhanh vaø ñuùng höôùng: theo höôùng taêng daàn tæ troïng cuûa coâng nghieäp, xaây döïng vaø thöông maïi, dòch vuï trong GDP. Tyû troïng trong GDP cuûa caùc ngaønh noâng, laâm, ngö nghieäp - coâng nghieäp, xaây döïng – dòch vuï trong caùc naêm nhö sau : Naêm 2001 : 47,2% - 20,5% - 32,3% Naêm 2002 : 47,2% - 21,0% - 31,8% Naêm 2003 : 42,4% - 25,4% - 32,2% Naêm 2004 : 40,45% - 25,11% - 34,44% . Naêm 2005 : 38,25% - 25,14% - 36,61% Naêm 2006: 35,12% - 25,62% - 39,25% Naêm 2007: 32,19% - 26,33% - 41,48% Taây Ninh laø moät trong 15 tænh, thaønh phoá thuoäc Trung öông ñaõ töï caân ñoái ñöôïc ngaân saùch vaø thöïc hieän nghóa vuï vôùi Trung öông. Phöông höôùng phaùt trieån cuûa Taây Ninh trong thôøi gian tôùi gaén lieàn vôùi phöông höôùng phaùt trieån kinh teá – xaõ hoäi cuûa Vuøng kinh teá troïng ñieåm phía Nam, moät trong nhöõng vuøng kinh teá naêng ñoäng, coù toác ñoä taêng tröôûng kinh teá cao vaø giöõ vai troø quyeát ñònh ñoùng goùp vaøo taêng tröôûng kinh teá cuûa caû nöôùc . SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 2
  3. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng b. Caùc nhieäm vuï troïng taâm trong thôøi gian tôùi: Ñaåy maïnh dòch chuyeån cô caáu kinh teá, cô caáu vuøng, cô caáu ngaønh, lónh vöïc, taäp trung khai thaùc lôïi theá so saùnh, thuùc ñaåy quaù trình taêng tröôûng kinh teá vôùi toác ñoä nhanh, beàn vöõng . Tieáp tuïc ñaåy maïnh thu huùt dñaàu tö (taêng cöôøng huy ñoäng nguoàn voán trong nöôùc vaø thu huùt voán ñaàu tö nöôùc ngoaøi), khai thaùc caùc lôïi theá, ñaåy nhanh chuyeån ñoåi cô caáu kinh teá vuøng trong tænh : Caùc huyeän phía Nam tænh (Traûng Baøng, Goø Daàu, Beán Caàu) theo höôùng phaùt trieån maïnh coâng nghieäp, dòch vuï treân cô sôû ñaàu tö vaøo caùc khu, cuïm coâng nghieäp, khu kinh teá cöûa khaåu Moäc Baøi vaø caùc dòch vuï doïc theo ñöôøng Xuyeân AÙ. Caùc huyeän phía Baéc (Taân Bieân, Taân Chaâu, Chaâu Thaønh, Döông Minh Chaâu) taäp trung chuyeån ñoåi caây troàng vaät nuoâi, oånn ñònh vuøng nguyeân lieäu caây coâng nghieäp cho caùc nhaø maùy cheá bieán vaø thuùc ñaåy nhanh quaù trình ñoâ thò hoaù noâng thoân treân cô sôû khai thaùc toát lôïi theá cöûa khaåu, Khu kinh teá cöûa khaåu Xa Maùt vaø Nhaø maùy xi maêng Ñoái vôùi Thò Xaõ , Hoøa Thaønh phaùt trieån nhanh vaø naâng cao chaát löôïng caùc hoaït ñoäng thöông maïi du lòch ,dòch vuï phuïc vuï saûn xuaát vaø ñôøi soáng , taäp trung chænh trang ,xaây döïng ñoâ thò vaên minh, hieän ñaïi. Phaán ñaáu ñeán 2010, tyû troïng trong GDP cuûa caùc ngaønh noâng, laâm, ngö nghieäp - coâng nghieäp, xaây döïng - dòch vuï laø 28 -32 - 40; GDP bình quaân ñaàu ngöôøi 1.000 USD, phaán ñaáu ñeán naêm 2020 Taây Ninh trôû thaønh moät tænh coâng nghieäp phaùt trieån beàn vöõng . 2.2. Daân cö: Taây Ninh coù dieän tích töï nhieân 4.035,45km2, daân soá trung bình: 1.053.278 ngöôøi (naêm 2007), maät ñoä daân soá: 261 ngöôøi/km2, maät ñoä daân soá taäp trung ôû Thò xaõ Taây Ninh vaø caùc huyeän phía Nam cuûa tænh nhö: caùc huyeän Hoaø Thaønh, Goø Daàu, Traûng Baøng. Taây Ninh naèm ôû vò trí caàu noái giöõa TP. Hoà Chí Minh vaø thuû ñoâ Phnom Peânh vöông quoác Campuchia vaø laø moät trong nhöõng tænh naèm trong vuøng troïng ñieåm kinh teá phía Nam. Taây Ninh coù moät thò xaõ (Thò xaõ Taây Ninh) vaø 8 huyeän, goàm: Taân Bieân, Taân Chaâu, Döông Minh Chaâu, Chaâu Thaønh, Hoaø Thaønh, Beán Caàu, Goø Daàu, Traûng Baøng. Thò xaõ Taây Ninh laø trung taâm kinh teá - chính trò - vaên hoaù cuûa tænh, caùch TP. Hoà Chí Minh 99km veà phía Taây Baéc theo quoác loä 22 vaø caùch thuû ñoâ Haø Noäi: 1809km theo quoác loä soá 1. SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 3
  4. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 3. Ñieàu kieän töï nhieân: 3.1. Vò trí ñòa lyù Tænh Taây Ninh naèm trong vuøng mieàn Ñoâng Nam Boä, phía Ñoâng giaùp tænh Bình Döông vaø Bình Phöôùc, phía Nam vaø Ñoâng Nam giaùp thaønh phoá Hoà Chí Minh vaø tænh Long An, phía Baéc vaø Taây Baéc giaùp 2 tænh Svay Rieâng vaø Kampong Cham cuûa Campuchia vôùi 1 cöûa khaåu quoác teá Moäc Baøi, hai cöûa khaåu quoác gia (Sa Maùt vaø Phöôùc Taân) vaø nhieàu cöûa khaåu tieåu ngaïch. Vôùi vò trí ñòa lyù naèm giöõa caùc trung taâm kinh teá – thöông maïi laø thaønh phoá Hoà Chí Minh vaø Phnoâm Peânh (Campuchia), giao ñieåm quan troïng giöõa heä thoáng giao thoâng quoác teá vaø quoác gia, thoâng thöông vôùi caùc vuøng kinh teá coù nhieàu tieàm naêng phaùt trieån, laø ñieàu kieän thuaän lôïi ñeå tænh phaùt trieån kinh teá – xaõ hoäi. Tænh coù 8 huyeän, 1 thò xaõ (8 thò traán, 5 phöôøng vaø 82 xaõ). Thò xaõ Taây Ninh laø trung taâm chính trò, kinh teá, vaên hoaù cuûa tænh. 3.2. Ñaëc ñieåm ñòa hình Taây Ninh noái cao nguyeân Nam Trung Boä vôùi ñoàng baèng soâng Cöûu Long, vöøa mang ñaëc ñieåm cuûa moät cao nguyeân, vöøa coù daùng daáp, saéc thaùi cuûa vuøng ñoàng baèng. Treân ñòa baøn vuøng cao phía Baéc noåi leân nuùi Baø Ñen cao nhaát Nam Boä (986 m). Nhìn chung, ñòa hình Taây Ninh töông ñoái baèng phaúng, raát thuaän lôïi cho phaùt trieån toaøn dieän noâng nghieäp, coâng nghieäp vaø xaây döïng. 3.3. Khí haäu Khí haäu Taây Ninh töông ñoái oân hoaø, chia laøm 2 muøa roõ reät, muøa möa vaø muøa khoâ. Muøa naéng töø thaùng 12 naêm tröôùc ñeán thaùng 4 naêm sau vaø töông phaûn raát roõ vôùi muøa möa ( töø thaùng 5 – thaùng 11). Cheá ñoä böùc xaï doài daøo, nhieät ñoä cao vaø oån ñònh. Maët khaùc Taây Ninh naèm saâu trong luïc ñòa, ít chòu aûnh höôûng cuûa baõo vaø nhöõng yeáu toá baát lôïi khaùc. Nhieät ñoä trung bình naêm cuûa Taây Ninh laø 27,40C, löôïng aùnh saùng quanh naêm doài daøo, moãi ngaøy trung bình coù ñeán 6 giôø naéng. Löôïng möa trung bình haøng naêm töø 1800 – 2200 mm, ñoä aåm trung bình trong naêm vaøo khoaûng 70 - 80%, toác ñoä gioù 1,7m/s vaø thoåi ñieàu hoaø trong naêm. Taây Ninh chòu aûnh höôûng cuûa 2 loaïi gioù chuû yeáu laø gioù Taây – Taây Nam vaøo muøa möa vaø gioù Baéc – Ñoâng Baéc vaøo muøa khoâ. SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 4
  5. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 4. Hieän traïng maïng löôùi giao thoâng nghieân cöùu: 4.1. Ñöôøng boä: Ñöôøng Xuyeân AÙ chaïy qua ñòa baøn tænh Taây Ninh daøi 28km, noái TP Hoà Chí Minh vôùi Campuchia thoâng qua cuûa khaåu Quoác teá Moäc Baøi ñöôïc hoaøn thaønh vaøo cuoái naêm 2003, ñaït tieâu chuaån ñöôøng caáp II ñoàng baèng. Quoác loä 22B laø tuyeán ñöôøng xöông soáng chaïy doïc tænh töø Baéc xuoáng Nam, ñang ñöôïc naâng caáp môû roäng cho 4 laøn xe löu thoâng, ñaït tieâu chuaån caáp III ñoàng baèng. Ñaây laø 2 tuyeán ñöôøng chieán löôïc phaùt trieån kinh teá - xaõ hoäi - an ninh - quoác phoøng cuûa ñòa phöông vaø khu vöïc. Beân caïnh ñoù, Taây Ninh hieän ñaõ coù 100% xaõ coù ñöôøng nhöïa ñeán taän xaõ. Toång chieàu daøi ñöôøng boä cuûa tænh laø 3.112 km, trong ñoù ñöôøng quoác loä, ñöôøng tænh loä laø 762 km, coøn laïi laø ñöôøng giao thoâng noâng thoân. Ñöôøng nhöïa vaø beton nhöïa khoaûng 925 km (29,27%); ñöôøng soûi ñoû vaø ñöôøng ñaát 2.174 km (70%); ñöôøng ñaù daêm khoaûng 12 km (0,3%). Tænh coù khoaûng 99 caàu vôùi toång chieàu daøi 3.331 m. 4.2. Ñöôøng thuyû: Maïng löôùi giao thoâng thuûy goàm 2 tuyeán chính: tuyeán soâng Saøi Goøn vaø tuyeán soâng Vaøm Coû Ñoâng. Caû 2 tuyeán naøy seõ ñöôïc ñaàu tö ñeå ñaït tieâu chuaån caáp III toaøn tuyeán vaøo naêm 2010. Hieän ñang töøng böôùc hieän ñaïi hoùa heä thoáng baùo hieäu, phao tieâu vaø thoâng tin lieân laïc. Taây Ninh coù caûng soâng Beán Keùo naèm treân soâng Vaøm Coû Ñoâng caùch Thò xaõ Taây Ninh 7 km, coù khaû naêng tieáp nhaän taøu ñeán 2.000 taán. 4.3. Ñònh höôùng phaùt trieån keát caáu haï taàng giao thoâng: Trong giai ñoaïn töø nay ñeán 2010, caùc truïc ñöôøng chính quan troïng trong 2 heä thoáng Baéc – Nam vaø Ñoâng -Taây cuøng vôùi heä thoáng ñöôøng lieân huyeän, ñöôøng truïc trong ñoâ thò seõ ñöôïc caûi taïo, naâng caáp vôùi toång voán öôùc tính khoaûng 5.000 tyû ñoàng. Ngoaøi ra, Taây Ninh coøn coù khaû naêng phaùt trieån ñöôøng haøng khoâng töø cô sôû vaät chaát coøn laïi cuûa saân bay quaân söï (saân bay Traûng Lôùn) taïi xaõ Thaùi Bình, huyeän Chaâu Thaønh, coù theå xaây döïng thaønh saân bay caáp 4-5, ñöôøng baêng roäng 25-30m, daøi 1000m, coù theå tieáp nhaän caùc loaïi maùy bay 50-70 choã ngoài. Maët khaùc, cuõng coù theå xaây döïng baõi ñaùp cho maùy bay tröïc thaêng treân ñænh nuùi Baø Ñen ñeå phuïc vuï du lòch. SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 5
  6. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 5. YÙ nghóa cuûa vieäc xaây döïng tuyeán ñöôøng: Trong ñieàu kieän giao thoâng ñi laïi ngaøy caøng nhieàu thì vieäc xaây döïng moät tuyeán ñöôøng laø raát caàn thieát. Noù coù yù nghóa veà maët chính trò laãn xaõ hoäi phuø hôï vôùi ñònh höôùng phaùt trieån cuûa tænh. Goùp phaàn phaùt trieån giao thoâng ñi laïi giöõa caùc vuøng, trao ñoåi haøng hoùa giöõa caùc vuøng vaø hình thaønh caùc khu ñoâ thò nhaèm phaùt trieån veà kinh teá giöõa caùc vuøng, trong khu vöïc. Hieän ñaïi hoùa noâng thoân vaø naâng cao daân trí cuûa ngöôøi daân vuøng saâu vuøng xa. Ngoaøi ra noù coøn goùp phaàn baûo veä an ninh quoác phoøng cuûa tænh vaø khu vöïc. SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 6
  7. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng CHÖÔNG II. XAÙC ÑÒNH CAÁP HAÏNG VAØ CAÙC YEÁU TOÁ KYÕ THUAÄT CUÛA TUYEÁN 1. Quy moâ ñaàu tö vaø caáp haïng thieát keá cuûa tuyeán ñöôøng: 1.1. Döï baùo löu löôïng vaø söï taêng tröôûng xe: Löu löôïng xe: 1890 xe/ngaøy ñeâm (naêm töông lai). Trong ñoù thaønh phaàn xe bao goàm: a. Xe maùy : 7,00 % b. Xe con : 9,00 % c. Xe taûi 2 truïc: Xe taûi nheï : 11,50 % Xe taûi vöøa : 9,30 % Xe taûi naëng : 7,00 % d. Xe taûi 3 truïc: Xe taûi nheï : 15,00 % Xe taûi vöøa : 11,70 % Xe taûi naëng : 8,00 % e. Xe keùo mooùc : 7,00 % f. Xe buyùt Xe buyùt nhoû (döôùi 25 choã) : 5,00 % Xe buyùt lôùn : 9,50 % 1.2. Tyû leä taêng tröôûng xe haøng naêm theo döï baùo: a. Xe maùy : 10,00 % b. Xe con : 10,00 % c. Xe taûi 2 truïc: Xe taûi nheï : 10,00 % SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 7
  8. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Xe taûi vöøa : 10,00 % Xe taûi naëng : 10,00 % d. Xe taûi 3 truïc: Xe taûi nheï : 10,00 % Xe taûi vöøa : 10,00 % Xe taûi naëng : 10,00 % e. Xe keùo mooùc : 10,00 % f. Xe buyùt Xe buyùt nhoû (döôùi 25 choã) : 10,00 % Xe buyùt lôùn : 10,00 % 1.3. Caáp haïng kyõ thuaät vaø toác ñoä thieát keá: Löu löôïng xe ôû naêm töông lai: 1890 xe/ngñ Löu löôïng xe qui ñoåi veà xe con ñöôïc xaùc ñònh theo baûng sau (theo ñieàu 3.2.2 TCVN 4054-2005) aùp duïng vôùi ñòa hình ñoàng baèng, ñoài : Baûng keát quaû qui ñoåi caùc loaïi xe ra xe con Thaønh Soá xe Heä soá Löu löôïng xe con STT Loaïi xe phaàn (%) (chieác) quy ñoåi qui ñoåi (xcqñ/ngñ) 1 Xe maùy 7,00 132 0,3 39,69 2 Xe con 9,00 170 1,0 170,10 Nheï 11,50 217 2,0 434,70 3 Xe 2 truïc Vöøa 9,30 176 2,0 351,54 Naëng 7,00 132 2,0 264,60 Nheï 15,00 284 2,5 708,75 4 Xe 3 truïc Vöøa 11,70 221 2,5 552,83 Naëng 8,00 151 2,5 378,00 5 Xe keùo mooùc 7,00 132 4,0 529,20 Nhoû 5,00 95 2,0 189,00 6 Xe buyùt Lôùn 9,50 180 2,5 448,88 Toång coäng 100,00 1.890 4.067 Theo ñieàu 3.4.2 TCVN 4054-2005 öùng vôùi löu löôïng xe thieát keá Ntbnñ = 4.067 (xcqñ/nñ), ñöôøng tænh ta löïa choïn nhö sau : + Caáp thieát keá cuûa ñöôøng (baûng 3) : III + Toác ñoä thieát keá (baûng 4) : 80 km/h + Soá laøn xe yeâu caàu (baûng 5) : 2 (khoâng coù daûi phaân caùch giöõa) SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 8
  9. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 2. Xaùc ñònh caùc yeáu toá kyõ thuaät cuûa tuyeán : 2.1. Xaùc ñònh quy moâ maët caét ngang ñöôøng: a. Soá laøn xe caàn thieát: Ncdg 488 nlx = = = 0,887 Z Nlth 0,55 1000 Trong ñoù : Ncñg : löu löôïng xe thieát keá giôø cao ñieåm theo ñieàu 3.3.3 TCVN 4054-2005. Ncñg= 0,12 Ntbnñ = 0,12 4.067 = 488 (xcqñ/h) Z = 0.55: heä soá naêng löïc thoâng haønh öùng vôùi Vtk = 80 km/h vuøng ñoàng baèng, ñoài. Nlth = 1000 xcqñ/h/laøn: Naêng löïc thoâng haønh khi khoâng coù daûi phaân caùch traùi chieàu vaø oâ toâ chaïy chung vôùi xe thoâ sô. Theo ñieàu 4.2.1: choïn soá laøn xe toái thieåu laø 2 cho ñöôøng caáp III. b. Caùc kích thöôùc ngang cuûa ñöôøng: Beà roäng phaàn xe chaïy: Tính toaùn beà roäng moät laøn xe theo tröôøng hôïp xe keùo mooùc. Coâng thöùc xaùc ñònh beà roäng moät laøn xe: a c B x y 1laøn 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 baùnh xe ñeán meùp ngoaøi phaàn xe chaïy. x = y = 0,5 + 0,005xV = 0,5 + 0,005x80 = 0,9 m V : laáy theo vaän toác thieát keá baèng 80Km/h. SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 9
  10. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng a + c 2,5+1,95 B = + x + y = + 0,9 × 2 = 4,025 1laøn 2 2 Theo TCVN 4054-2005 baûng 6: ñöôøng caáp thieát keá III coù B1laøn= 3,5m. Ñeå ñaûm baûo tính kinh teá ta choïn B1laøn= 3,5m theo ñieàu kieän toái thieåu. Caùc xe khi traùnh nhau coù theå laán ra phaàn leà gia coá. Leàñöôøng: Chieàu roäng leà vaø leà gia coá toái thieåu theo quy ñònh laø 2,5m öùng vôùi ñöôøng caáp III coù vaän toác thieát keá 80 Km/h. Trong ñoù phaàn gia coá toái thieåu laø 2m. Kieán nghò gia coá theo chieàu roäng toái thieåu laø 2m. Ñoä môû roäng phaàn xe chaïy treân ñöôøng cong: Tính toaùn vôùi xe mooùc tyø: Ñoä môû roäng maët ñöôøng cho 1 laøn xe: l2 0,05 V eW 2 R R Trong ñoù : l = 14,5 m: caùch töø truïc sau cuûa xe tôùi ñaàu muõi xe (baûng 1) max Baùn kính ñöôøng cong naèm öùng vôùi isc 8% : Rmin = 250 m (Baùn kính ñöôøng cong naèm toái thieåu giôùi haïn ñoái vôùi ñöông caáp III coù Vtk = 80Km/h). Toác ñoä xe chaïy V = 80Km/h (laáy baèng toác ñoä thieát keá). 14,52 0,05× 80 e = = = 0,673m w 2 × 250 250 Ñoä môû roäng cuûa maët ñöôøng 2 laøn xe: = 2 × ew = 2 × 0,673 = 1,35m Theo TCVN 4054-2005 baûng 12: öùng vôùi R = 250m thì = 0.8 m  Vaäy choïn = 0.8 m. Treân ñaây chæ laø tính toaùn cho tröôøng hôïp toái thieåu giôùi haïn, tuøy thuoäc vaøo giaù trò baùn kính ñöôøng cong naèm khi thieát keá bình ñoà maø tính toaùn giaù trò ñoä môû roäng cho chính xaùc. Chieàu roäng neàn ñöôøng: Treân ñoaïn thaúng: B = Bnñ + Bleà = 7 + 2.5x2 = 12 m SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 10
  11. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Treân ñoaïn cong (khi Rnaèm = 250m): B = Bnñ + Bleà = 7 + 0.8 + 2.5 x 2 = 12.8m 2.2. Xaùc ñònh ñoä doác doïc lôùn nhaát: a. Theo ñieàu kieän söùc keùo: Ñeå ñaûm baûo ñieàu kieän xe chaïy thì : D f i ikeùo D f max max Trong ñoù: f: laø heä soá caûn laên, vôùi Vtk >50 km/h thì f ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: f = f [1+ 0,01 (V - 50)] 0 f 0 : heä soá söùc caûn laên khi toác ñoä xe chaïy V 50 Km/h, f0 = 0,02 öùng vôùi maët ñöôøng BTN. D max: Laø nhaân toá ñoäng löïc öùng vôùi töøng loaïi xe (tra bieåu ñoà) phuï thuoäc vaøo chuyeån soá vaø toác ñoä xe chaïy. Baûng tính toaùn doác doïc theo ñieàu kieän söùc keùo SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 11
  12. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Loaïi xe Teân xe Chuyeån soá V (Km/h) Dmax f keùo imax III 80 0,0699 0,0260 0,0439 Xe con M-21 IV 80 0,0656 0,0260 0,0396 II 25 0,1290 0,0150 0,1140 Taûi 2 truïc nheï Gaz-53A III 50 0,0585 0,0200 0,0385 IV 80 0,0310 0,0260 0,0050 II 20 0,1532 0,0140 0,1392 III 40 0,0886 0,0180 0,0706 Taûi 2 truïc vöøa Zil-130 IV 60 0,0430 0,0220 0,0210 V 70 0,0297 0,0240 0,0057 II 15 0,2043 0,0130 0,1913 III 30 0,1130 0,0160 0,0970 Taûi 2 truïc naëng Maz-500 IV 50 0,0663 0,0200 0,0463 V 60 0,0452 0,0220 0,0232 III 18 0,108 0,0136 0,0944 Taûi 3 truïc vöøa Kamaz-5320 VI 30 0,075 0,0160 0,0590 IX 65 0,025 0,0230 0,0020 II 15 0,125 0,0130 0,1120 III 28 0,064 0,0156 0,0484 Taûi 3 truïc naëng Kraz-257 IV 40 0,045 0,0180 0,0270 V 60 0,025 0,0220 0,0030 II 15 0,077 0,0130 0,0640 Keùo mooùc Kraz-257 keùo mooùc III 28 0,04 0,0156 0,0244 IV 40 0,028 0,0180 0,0100 III 30 0,09 0,0160 0,0740 Buyùt lôùn Laz-695E IV 50 0,05 0,0200 0,0300 V 60 0,036 0,0220 0,0140 b. Theo ñieàu kieän söùc baùm: baùm imax = Dbaùm – f P D m w baùm G Trong ñoù: m : heä soá phaân boá taûi troïng leân baùnh xe chuû ñoäng (ñoái vôùi xe taûi thì m = 0,6  0,7 coøn ñoái vôùi xe con m = 0,05  0,55). SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 12
  13. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng = 0,3 : heä soá baùm doïc cuûa loáp xe trong ñieàu kieän aùo ñöôøng luùc aåm öôùt, baån xe chaïy khoâng thuaän lôïi. k.F.V2 p (löïc caûn khoâng khí) w 13 k: heä soá söùc caûn khoâng khí ta laáy k = 0,06 cho xe taûi, 0,02 cho xe con vaø 0,05 KG.sec2 cho xe buyùt. 4 m F : dieän tích caûn khí (m2 ): = 0.8 B H (H: chieàu cao xe; B: beà roäng xe) V: vaän toác töông ñoái cuûa xe (keå caû toác ñoä gioù) trong ñieàu kieän bình thöôøng coi toác ñoä gioù baèng 0 vaø vaän toác töông ñoái cuûa xe laáy khoaûng 60Km/h. Teân xe B H F G Pw M-21 1,8 1,62 2,33 1.875 12,92 Gaz-53A 2,28 2,13 3,89 5.350 64,55 Zil-130 2,5 2,15 4,30 9.525 71,45 Maz-500 2,65 2,43 5,15 14.225 85,60 Kamaz-5320 2,65 2,43 5,15 12.920 85,60 Kraz-257 2,65 2,43 5,15 19.800 85,60 Kraz-257 keùo mooùc 2,65 2,43 5,15 32.000 85,60 Laz-695E 2,52 2,92 5,89 10.775 81,51 Baûng keát quaû baùm Teân xe m k Dbaùm f imax M-21 0.5 0.02 0.143 0.022 0.121 Gaz-53A 0.65 0.06 0.183 0.022 0.161 Zil-130 0.65 0.06 0.187 0.022 0.165 Maz-500 0.65 0.06 0.189 0.022 0.167 Kamaz-5320 0.65 0.06 0.188 0.022 0.166 Kraz-257 0.65 0.06 0.191 0.022 0.169 Kraz-257 keùo mooùc 0.65 0.06 0.192 0.022 0.170 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 13
  14. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Laz-695E 0.65 0.05 0.187 0.022 0.165 Theo TCVN 4054-2005 ta choïn ñoä doác doïc lôùn nhaát imax = 5% cho ñöôøng caáp III vuøng ñoàng baèng ñoài. Ña soá caùc xe ñeàu coù theå khaéc phuïc toát ñoä doác naøy. 2.3. Xaùc ñònh taàm nhìn xe chaïy: a. Taàm nhìn moät chieàu: v k V2 S1 l0 3,6 254 ( d i) Trong ñoù: K : Heä soá xeùt ñeán hieäu quaû cuûa boä haõm phanh ñöôïc laáy nhö sau: K 1,2 ñoái vôùi xe con.   choïn K 1,3 K 1,3 1,4 ñoái vôùi xe taûi. i : Ñoä doác doïc (choïn i = 0,05) l 0 : Khoaûng caùch an toaøn, laáy l0 = 5m d : Heä soá baùm, d = 0,5 laáy vôùi tröôøng hôïp baát lôïi maët ñöôøng aåm vaø baån xe chaïy khoâng thuaän lôïi. 80 1,3 802 S 5 100m 1 3,6 254 (0,5 0,05) Theo TCVN 4054-2005 S1 toái thieåu laø 100 m. Vaäy ta choïn S1= 100m ñeå thieát keá. b. Taàm nhìn tröôùc xe ngöôïc chieàu: V k.V2 80 1.3 802 0.5 S l 5 182m 2 1.8 127[ 2 i2 ] 0 1.8 127 (0.52 0.052 ) Theo TCVN 4054 – 2005 (baûng 10): S2 = 200m. Vaäy ta choïn S2 = 200m ñeå thieát keá. 2.4. Xaùc ñònh caùc baùn kính ñöôøng cong baèng: a. Ñoä doác sieâu cao: Theo TCVN 4054 - 2005 : (öùng vôùi vaän toác thieát keá laø 80Km/h). max isc 8% min isc 2% SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 14
  15. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng b. Baùn kính ñöôøng cong baèng nhoû nhaát öùng vôùi sieâu cao 8%: V2 Töø coâng thöùc : Rmin 127( in ) max Trong tröôøng hôïp khoù khaên laáy heä soá löïc ngang  = 0,15 vaø in isc 8% 802 R 219m min 127(0.15 0.08) max Theo TCVN 4054 – 2005 (baûng 13): Ñoái vôùi isc 8% thì Rmin = 250m. Vaäy ta choïn Rmin = 250m laøm baùn kính thieát keá. c. Baùn kính ñöôøng cong baèng nhoû nhaát öùng vôùi sieâu cao 2%: V2 Töø coâng thöùc : Rmin 127( in ) max Trong tröôøng hôïp khoù khaên laáy heä soá löïc ngang  = 0,15 vaø in isc 2% 802 R 296,4m min 127(0,15 0.02) max Theo TCVN 4054 – 2005 (baûng 13): Ñoái vôùi isc 2% thì Rmin = 650m. Vaäy ta choïn Rmin = 650m laøm baùn kính thieát keá. d. Baùn kính ñöôøng cong baèng trong tröôøng hôïp khoâng boá trí sieâu cao: Khi ñaët ñöôøng cong baèng khoâng boá trí sieâu cao heä soá löïc ngang do muoán caûi thieän ñieàu kieän xe chaïy laáy  0.08 vaø in=0.02 (ñieàu kieän ñaûm baûo thoaùt nöôùc nhanh) 802 Suy ra: R 839m 0sc 3,62 9,81 (0,08 0,02) min Theo TCVN 4054 - 2005:Baùn kính R0sc 2.500m vôùi Vtk = 80km/h. Suy ra min R0sc 2500m e. Baùn kính nhoû nhaát theo ñieàu kieän ñaûm baûo taàm nhìn ban ñeâm: Taàm nhìn ban ñeâm phuï thuoäc vaøo goùc phaùt saùng cuûa ñeøn pha oâtoâ, = 2 0. 2 Ta coù :S xR (S = 100 m laø taàm nhìn haõm xe) 180 min 90 100 Suy ra : R 1.433m min 2 3.14 2.5. Xaùc ñònh chieàu daøi toái thieåu cuûa ñöôøng cong chuyeån tieáp: a. Ñuû ñeå boá trí sieâu cao: SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 15
  16. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng (B Blg c ) isc Lnsc ip Trong ñoù: B: Beà roäng phaàn xe chaïy Blgc: Beà roäng leà gia coá. Vôùi ñöôøng caáp III coù V = 80Km/h theo tieâu chuaån thì: B = 7m, Blgc= 4m. isc= 8 % : Ñoä doác sieâu cao (ta xeùt tröôøng hôïp giôùi haïn vôùi sieâu cao lôùn nhaát). ip= 0,5 % Ñoä doác phuï theâm ñeå naâng sieâu cao öùng vôùi vaän toác ≥ 60 km/h (7,0 2 2) 8,0 Lnsc 176,00m 0,5 Ghi chuù : ta ñang xeùt vôùi tröôøng hôïp laø gia coá 2m beà roäng cuûa leà vaø tính vôùi sieâu cao lôùn nhaát, khi thieát keá caàn caên cöù vaøo baùn kính ñöôøng cong maø löïa choïn sieâu cao cho phuø hôïp, töø ñoù môùi tính toaùn Lnsc cho chính xaùc. b. Theo ñieàu kieän taêng gia toác ly taâm moät caùch töø töø vaø thoûa maõn caùc thoâng soá clotoit: A2 R 250 L 28m CT R 9 9 Trong ñoù : A : thoâng soá clotoit R : baùn kính ñöôøng cong naèm toái thieåu. Vaø ñieàu kieän veà taêng cöôøng ñoä gia toác li taâm moät caùch töø töø: V3 V3 803 LCT 87m 47 [I0 ] R 23,5 R 23,5 250 Trong ñoù: V = Vtk = 80 km/h R = Rmin = 250m I I 3 0 : ñoä taêng gia toác ly taâm 0 =0.5m/s Ñeå caáu taïo ñôn giaûn thì ñöôøng cong chuyeån tieáp vaø ñoaïn noái sieâu cao phaûi boá min trí truøng nhau do ñoù ta phaûi laáy giaù trò lôùn hôn laø LCT Lnsc 176m Theo TCVN 4054-2005 baûng 14: Vôùi R = 250 m; isc = 8% thì Lct min = 110m. SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 16
  17. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 2.6. Xaùc ñònh baùn kính toái thieåu cuûa ñöôøng cong ñöùng: a. Baùn kính nhoû nhaát cuûa ñöôøng cong ñöùng loài: Ñöôøng coù xe chaïy ngöôïc chieàu vaø khoâng coù daûi phaân caùch giöõa Theo ñieàu kieän ñaûm baûo taàm nhìn ban ngaøy treân ñöôøng cong ñöùng loài: 2 2 loài Sñ 200 Rmin = 5.000m 8 h1 8 1 Trong ñoù: h1 = 1m : Cao ñoä maét ngöôøi laùi xe so vôùi maët ñöôøng. Sñ = 200m : Taàm nhìn tröôùc xe ngöôïc chieàu. loài Theo TCVN 4054-2005 (baûng 19): Rmin 4.000m b. Xaùc ñònh baùn kính toái thieåu cuûa ñöôøng cong ñöùng loõm: Theo ñieàu kieän ñaûm baûo khoâng bò gaõy nhíp xe do löïc ly taâm: V2 802 Rloõm 985m min 13 [a] 13 0.5 Trong ñoù: [a] = 0,5 m/s2 : gia toác ly taâm cho pheùp. Theo ñieàu kieän ñaûm baûo taàm nhìn veà ñeâm: 2 2 loõm S1 100 Rmin 0 1.964m 2 (hd S1 tg ) 2 (0.8 100 tg2 ) Trong ñoù: h d = 0.8m : Ñoä cao cuûa ñeøn oâ toâ so vôùi maët ñöôøng (xeùt vôùi oâtoâ con). = 10 : Goùc phaùt saùng cuûa ñeøn oâ toâ theo phöông ñöùng. S1 = 100 m : Taàm nhìn haõm xe. loõm Theo TCVN 4054-2005 (baûng1 9): Rmin 2.000m 2.7. Moät soá quy ñònh khaùc: Theo TCVN 4054-2005 thì chieàu daøi lôùn nhaát cuûa doác doïc öùng vôùi toác ñoä 80Km/h vôùi ñoä doác 4% laø 900m vaø 5% laø 700m. Chieàu daøi toái thieåu ñoåi doác phaûi ñuû ñeå boá trí ñöôøng cong ñöùng vaø khoâng nhoû hôn 200m. 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. Baûng toång hôïp caùc thoâng soá kyõ thuaät SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 17
  18. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng STT Teân chæ tieâu kyõ 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 80 80 3 Baùn kính cong naèm toái thieåu : m - Khoâng sieâu cao 839 2.500 2.500 - Coù sieâu cao 219 250 250 - Ñaûm baûo taàm nhìn veà ñeâm 1.433 4 Taàm nhìn : m - Haõm xe 100 100 100 - Thaáy xe ngöôïc chieàu 182 200 200 5 Baùn kính toái thieåu ñöôøng cong m 5.000 4.000 5.000 ñöùng loài theo ñieàu kieän ñaûm baûo taàm nhìn 6 Baùn kính toái thieåu ñöôøng cong m 2.000 2.000 ñöùng loõm theo ñieàu kieän : - Khoâng gaõy nhíp xe 985 - Ñaûm baûo taàm nhìn veà ñeâm 1.964 7 Soá laøn xe laøn 0,887 2 2 8 Beà roäng moät laøn xe m 4,025 3,5 3,5 9 Beà roäng maët ñöôøng xe chaïy m 8,05 7,00 7,00 10 Beà roäng neàn ñöôøng m - Treân ñoaïn thaúng m 13,05 12,00 12,00 - Treân ñoaïn cong m 15,75 12,80 12,80 11 Beà roäng leà m 2,50 2,50 12 Beà roäng leà gia coá m 2,00 2,00 13 Chieàu daøi ñoaïn cong chuyeån tieáp m 176 110 176 14 Ñoä môû roäng maët ñöôøng trong m 1,35 0,8 0,8 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 18
  19. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng ñöôøng cong 15 Doác maët vaø leà coù gia coá % 2,00 2,00 16 Doác leà khoâng gia coá % 4,00 4,00 CHÖÔNG III. THIEÁT KEÁ TUYEÁN TREÂN BÌNH ÑOÀ SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 19
  20. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 1. Nguyeân taéc thieát keá tuyeán treân bình ñoà: Ñaûm baûo caùc yeáu toá cuûa tuyeán nhö baùn kính toái thieåu ñöôøng cong naèm, chieàu daøi ñöôøng cong chuyeån tieáp, ñoä doác doïc toái ña cuûa ñöôøng khoâng bò vi phaïm caùc quy ñònh veà trò soá giôùi haïn ñoái vôùi caáp ñöôøng thieát keá. Ñaûm baûo tuyeán ñi oâm theo ñòa hình ñeå khoái löôïng ñaøo ñaép nhoû nhaát, baûo veä ñöôïc caûnh quan thieân nhieân, ñaûm baûo söï haøi hoøa phoái hôïp toát giöõa ñöôøng vaø caûnh quan. Xeùt tôùi yeáu toá taâm lyù cuûa ngöôøi laùi xe, khoâng neân thieát keá ñöôøng coù nhöõng ñoaïn thaúng quaù daøi (hôn 3Km) gaây maát caûm giaùc vaø buoàn nguû cho ngöôøi laùi xe vaø ban ñeâm ñeøn pha oâtoâ laøm choùi maét xe ñi ngöôïc chieàu. Ñaûm baûo tuyeán laø moät ñöôøng khoâng gian ñeàu ñaën, eâm dòu, treân hình phoái caûnh khoâng bò boùp meùo hay gaõy khuùc. Muoán vaäy phaûi phoái hôïp haøi hoøa giöõa caùc yeáu toá tuyeán treân bình ñoà, maët caét ngang, maët caét doïc vaø giöõa caùc yeáu toá ñoù vôùi ñòa hình xung quanh, coá gaéng söû duïng caùc tieâu chuaån hình hoïc cao khi thieát keá neáu ñieàu kieän ñòa hình cho pheùp. Traùnh caùc vuøng ñaát yeáu, suït lôû, haïn cheá ñi qua khu daân cö. 2. Vaïch caùc tuyeán treân bình ñoà: Bình ñoà tæ leä : 1/10000 Cheânh cao ñöôøng ñoàng möùc : 5,0 m Thieát keá ñöôøng ñi qua 2 ñieåm P vaø B Cao ñoä ñieåm P : 55,00 m Cao ñoä ñieåm B : 75,00 m Döïa vaøo caùc chæ tieâu hình hoïc cuûa tuyeán ñöôøng ñöôïc thieát keá vaø caùc ñieåm khoáng cheá phaûi ñi qua ñeå vaïch taát caû caùc phöông aùn tuyeán ñöôøng coù theå thieát keá. Trong quaù trình vaïch tuyeán caàn phaûi quan saùt kyõ ñòa hình, caên cöù vaøo caùc doøng soâng, suoái chaûy trong khu vöïc ñeå tìm ra heä thoáng soâng suoái, tìm ra caùc thung luõng soâng vaø caùc ñöôøng phaân thuûy, tuï thuûy. Trong quaù trình quan saùt cuõng caàn phaûi naém ñöôïc caùc söôùn nuùi vaø ñoä doác cuûa söôøn, caùc bình nguyeân, ñeøo cao vaø caùc khu vöïc coù ñòa chaát phöùc taïp. Löu yù ñeán vò trí tuyeán vöôït qua doøng chaûy, neân choïn choã soâng, suoái thaúng, baõi soâng heïp, ñòa chaát oån ñònh neân ñeå höôùng tuyeán vuoâng goùc vôùi doøng chaûy ñaëc bieät laø khi vöôït caùc con soâng lôùn. Nhöõng vuøng ñòa chaát xaáu phaûi löïa choïn loái traùnh hoaëc phaûi tìm loái ngaén nhaát ñeå vöôït qua vaø phaûi döï kieán phöông phaùp gia coá, choáng ñôõ. Tuøy vaøo ñòa hình maø trieån khai tuyeán cho thích hôïp, ñòa hình phöùc taïp thì trieån khai tuyeán treân ñöôøng phaân thuûy, söôøn nuùi hay theàm soâng. Ñeå traùnh ñaøo saâu vaø ñaép cao ôû SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 20
  21. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng nhöõng ñoaïn ñöôøng qua vuøng khoù khaên neân söû duïng böôùc compa khi vaïch tuyeán treân bình doà : h 1 5 1 LCP 100 100 1,25cm 0,8 imax m 0,8 0,05 10.000 Trong ñoù: h : Cheânh cao giöõa 2 ñöôøng ñoàng möùc keà nhau. 1/m : Tæ leä baûn ñoà ñòa hình. 0,8 : Heä soá chieát giaûm imax : Ñoä doác lôùn nhaát (laáy ñoä doác doïc thieát keá toái ña cho pheùp 5%) Döïa treân bình ñoà ta choïn ñöôïc hai phöông aùn tuyeán hôïp lyù nhaát vaø tieán haønh phaân tích kinh teá kyõ thuaät ñeå löïa choïn ñöôïc phöông aùn tuyeán toái öu. 3. Thieát keá caùc yeáu toá traéc ñòa: 3.1. Caùc yeáu toá ñöôøng cong baèng: Tieáp tuyeán: T R.tg D T 2 T p P 1 Phaân cöï: P R 1 K cos TD TC 2 R Chieàu daøi ñöôøng cong: K R. . 180 Ñoaïn ño troïn: D = 2T - K Trong ñoù : R : Baùn kính ñöôøng cong : Goùc ngoaët treân bình ñoà Choïn baùn kính ñöôøng cong naèm theo TCVN 4054-2005, khi khoâng bò khoáng cheá veà ñòa hình, ñòa vaät neân choïn baùn kính R ñöôøng cong naèm töø baùn kính toái thieåu thoâng thöôøng trôû leân, khi ñieàu kieän bò khoáng cheá môùi duøng baùn kính toái thieåu Rmin. Keát quaû cuûa 2 phöông theå hieän ôû caùc baûng sau (caùc yeáu toá cuûa ñöôøng cong toång hôïp): SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 21
  22. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng YEÁU TOÁ CAÙC ÑÖÔØNG CONG PHÖÔNG AÙN 1 Lsc o T.T A R (m) K (m) T (m) P (m) isc (%) W (m) (m) 1 9o59'25'' 2500 435.92 218.51 9.53 - - - 2 17o19'52'' 2500 756.22 381.02 28.87 - - - 3 4o19'32'' 2500 188.75 94.42 1.78 - - - 4 6o8'9'' 2500 267.73 134.00 3.59 - - - 5 7o46'56'' 2500 339.57 170.05 5.78 - - - YEÁU TOÁ CAÙC ÑÖÔØNG CONG PHÖÔNG AÙN 2 Lsc o T.T A R (m) K (m) T (m) P (m) isc (%) W (m) (m) 1 12d40'57'' 1000 221.35 111.13 6.16 2 28 - 2 56d58'1'' 650 646.27 352.68 89.52 2 28 - 3 26d54'17'' 650 305.22 155.48 18.34 2 28 - 4 19d17'0'' 1000 336.56 169.89 14.33 2 28 - 5 16d31'40'' 1000 288.46 145.24 10.49 2 28 - 3.2. Coïc treân tuyeán: Trong thieát keá sô boä caàn caém caùc coïc sau: Coïc H (coïc 100m), coïc Km. Coïc NÑ, TÑ, P, TC vaø NC cuûa ñöôøng cong. Caùc coïc khaùc nhö coïc phaân thuyû, coïc tuï thuyû, coïc khoáng cheá Sau khi caém caùc coïc treân baûn ñoà ta duøng thöôùc ño cöï ly giöõa caùc coïc treân baûn ñoà vaø nhaân vôùi tyû leä baûn ñoà ñeå ñöôïc cöï ly thöïc teá giöõa caùc coïc: M l l m i ibñ 1000 Trong ñoù: l ibñ (mm) : Cöï ly giöõa caùc coïc ño ñöôïc töø baûn ñoà. 1000 : Heä soá ñoåi ñôn vò töø mm m. SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 22
  23. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng M : Tyû leä baûn doà, M=10000. Sau khi xaùc ñònh ñöôïc goùc ngoaët i (ño treân baûn ñoà) vaø choïn baùn kính ñöôøng cong naèm Ri, ta xaùc ñinh ñöôïc chieàu daøi tieáp tuyeán: i Ti Ri tg 2 Töø ñoù ta caém ñöôïc coïc: i TÑi = Ñi -Ti = Ñi - Ritg 2 i TCi = Ñi +Ti = Ñi + Ritg 2 i Lyù trình cuûa coïc TÑi = lyù trình coïc Ñi - Ritg 2 K Lyù trình cuûa coïc Pi = lyù trình coïc TÑi + i 2 Lyù trình cuûa coïc TCi = lyù trình coïc TÑi + Ki Trong ñoù: K R o (m) i i 180 i Ñ :vò trí ñænh ñöôøng cong Caùch xaùc ñònh lyù trình caùc coïc treân ñöôøng cong toång hôïp coù ñoaïn chuyeån tieáp seõ coù khaùc caùch trình baøy ôû treân vaø seõ trình baøy ôû phaàn thieát keá kyõ thuaät. Keát quaû caém coïc cuûa 2 phöông aùn ñöôïc laäp thaønh baûng nhö sau : Phöông aùn I Teân coïc Lyù trình (m) Cao ñoä töï nhieân (m) Ghi chuù ÑÑ 0.00 55.00 1 100.00 53.07 2 200.00 51.31 3 239.84 50.00 4 300.00 47.95 5 400.00 47.63 6 500.00 47.28 7 600.00 47.57 8 648.88 47.33 9 700.00 47.07 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 23
  24. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 10 800.00 45.76 11 858.22 45.37 12 866.84 45.33 13 900.00 45.18 14 937.85 45.00 15 1,000.00 45.43 16 1,084.80 45.54 17 1,100.00 45.56 18 1,191.33 45.00 19 1,200.00 44.83 20 1,210.83 44.12 21 1,218.33 42.50 22 1,225.83 43.98 23 1,300.00 44.25 24 1,400.00 44.36 25 1,500.00 44.65 26 1,562.39 45.00 27 1,600.00 46.11 28 1,649.66 47.81 29 1,700.00 49.07 30 1,737.43 50.00 31 1,800.00 51.53 32 1,900.00 54.06 33 1,943.14 55.00 34 2,000.00 55.35 35 2,027.77 55.67 36 2,100.00 56.49 37 2,200.00 57.38 38 2,300.00 58.28 39 2,400.00 59.23 40 2,405.88 59.29 41 2,476.98 60.00 42 2,500.00 60.00 43 2,600.00 60.58 44 2,700.00 61.48 45 2,800.00 61.87 46 2,876.10 61.84 47 2,900.00 61.74 48 2,970.47 61.41 49 3,000.00 61.26 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 24
  25. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 50 3,064.84 60.38 41 3,084.61 60.00 52 3,100.00 59.76 53 3,163.40 60.00 54 3,200.00 60.42 55 3,247.32 60.00 56 3,300.00 57.55 57 3,345.66 55.00 58 3,360.02 50.00 59 3,400.00 49.12 60 3,426.94 48.37 61 3,434.44 47.50 62 3,441.94 48.76 63 3,500.00 49.76 64 3,519.30 50.00 65 3,564.58 50.00 66 3,600.00 50.24 67 3,625.03 50.00 68 3,685.04 50.00 69 3,700.00 49.82 70 3,740.41 50.00 71 3,800.00 51.02 72 3,900.00 50.86 73 3,930.50 50.00 74 3,943.86 47.50 75 3,967.79 50.00 76 4,000.00 51.13 77 4,079.93 52.70 78 4,100.00 53.10 79 4,200.00 54.84 80 4,209.11 55.00 81 4,213.80 55.15 82 4,300.00 57.84 83 4,347.67 59.07 84 4,383.94 60.00 85 4,400.00 60.50 86 4,500.00 63.60 87 4,582.51 65.00 88 4,600.00 65.21 89 4,700.00 66.59 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 25
  26. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 90 4,793.11 66.89 91 4,800.00 66.91 92 4,900.00 66.20 93 4,962.90 65.04 94 4,964.02 65.00 95 5,000.00 64.72 96 5,100.00 64.13 97 5,132.69 63.94 98 5,200.00 63.38 99 5,292.52 62.19 100 5,300.00 60.10 101 5,307.52 62.30 102 5,400.00 61.28 103 5,500.00 60.10 104 5,600.00 64.69 105 5,638.90 64.94 106 5,648.18 65.00 107 5,700.00 67.28 108 5,758.23 69.90 109 5,759.75 70.00 110 5,800.00 70.40 111 5,877.55 70.76 112 5,900.00 70.86 113 6,000.00 70.43 114 6,042.25 70.00 115 6,100.00 69.76 116 6,200.00 72.14 117 6,300.00 74.46 ÑC 6,331.60 75.00 Phöông aùn II Teân coïc Lyù trình (m) Cao ñoä töï nhieân (m) Ghi chuù ÑÑ 0.00 55.00 1 100.00 52.38 2 200.00 49.94 3 300.00 47.91 4 400.00 45.47 5 443.49 45.00 6 500.00 44.75 7 600.00 44.58 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 26
  27. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 8 700.00 43.61 9 800.00 42.32 10 900.00 40.98 11 987.81 40.00 12 1,000.00 38.67 13 1,007.71 36.12 14 1,015.21 35.62 15 1,022.71 37.46 16 1,038.30 40.00 17 1,100.00 43.88 18 1,117.73 45.00 19 1,146.61 50.00 20 1,200.00 50.12 21 1,300.00 50.84 22 1,400.00 51.06 23 1,500.00 50.73 24 1,600.00 50.42 25 1,700.00 50.13 26 1,800.00 50.03 27 1,900.00 50.87 28 2,000.00 51.64 29 2,100.00 52.32 30 2,200.00 52.95 31 2,300.00 53.56 32 2,400.00 54.35 33 2,500.00 55.23 34 2,600.00 55.89 35 2,700.00 55.62 36 2,800.00 55.08 37 2,900.00 54.32 38 3,000.00 54.32 39 3,100.00 54.25 40 3,200.00 53.40 41 3,300.00 51.45 42 3,400.00 50.44 43 3,500.00 51.35 44 3,600.00 50.49 45 3,620.58 50.00 46 3,700.00 47.89 47 3,800.00 45.40 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 27
  28. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 48 3,900.00 44.62 49 3,980.74 43.87 50 3,988.24 42.13 51 3,995.74 43.95 52 4,000.00 44.35 53 4,050.68 44.83 54 4,100.00 45.08 55 4,200.00 45.21 56 4,300.00 45.43 57 4,350.58 45.52 58 4,400.00 45.68 59 4,477.91 45.72 60 4,500.00 46.51 61 4,600.00 49.48 62 4,616.18 50.00 63 4,700.00 51.59 64 4,800.00 53.43 65 4,866.16 55.00 66 4,900.00 56.45 67 4,984.48 60.00 68 5,000.00 60.12 69 5,100.00 60.21 70 5,200.00 60.56 71 5,300.00 60.73 72 5,400.00 61.39 73 5,500.00 61.16 74 5,600.00 60.27 75 5,662.26 60.00 76 5,700.00 59.71 77 5,800.00 59.27 78 5,900.00 58.64 79 5,942.74 57.12 80 5,950.24 56.14 81 5,957.74 57.18 82 6,000.00 58.81 83 6,063.52 60.00 84 6,100.00 62.28 85 6,143.89 65.00 86 6,200.00 67.50 87 6,257.63 70.00 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 28
  29. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 88 6,300.00 70.34 89 6,400.00 70.42 90 6,441.20 70.62 91 6,500.00 71.15 92 6,575.06 71.74 93 6,600.00 71.85 94 6,700.00 72.08 95 6,800.00 73.35 ÑC 6,874.36 75.00 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 29
  30. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng CHÖÔNG IV. THIEÁT KEÁ KEÁT CAÁU MAËT ÑÖÔØNG 1. 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 soùc 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. 2. Số liệu ban đầu: Thiết kế sơ bộ kết cấu áo đường mềm của phần xe chạy cho một tuyến đường có 2 làn xe. Theo kết quả dự báo lưu lượng xe vào cuối thời kỳ khai thác cuối thời kỳ khai thác 15 năm như bảng sau: Trọng lượng Số bánh của Lưu Số Kc giữa trục (KN) mỗi lượng 2 Loại xe(T) trục các cụm bánh ở chiều Trục Trục sau trục sau trước sau trục sau (xe/ngđ) Tải nhẹ (2trục) 16 37,5 1 Cụm bánh đôi 1,4 217 Tải vừa (2trục) 25,75 69,5 1 Cụm bánh đôi 1,4 176 Tải nặng (2trục) 42,25 100 1 Cụm bánh đôi 1,4 132 Tải nhẹ (3trục) 16 37,5 2 Cụm bánh đôi 1,4 284 Tải vừa (3trục) 39,8 86,5 2 Cụm bánh đôi 1,4 221 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 30
  31. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Tải nặng (3trục) 34,45 100 2 Cụm bánh đôi 1,4 151 Kéo moóc 30,5 73,2 2 Cụm bánh đôi 1,4 132 Kéo moóc. 73,2 2 Cụm bánh đôi 1,4 132 Buýt nhỏ 24,4 46,9 1 Cụm bánh đôi 1,4 95 Buýt lớn 36,6 70,35 1 Cụm bánh đôi 1,4 180 3. Quy đổi số tải trọng trục xe khác về số tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn (hoặc quy đổi về tải trọng tính toán của xe nặng nhất) Mục tiêu quy đổi ở đây là quy đổi số lần thông qua của các loại tải trọng trục i về số lần thông qua của tải trọng trục tính toán trên cơ sở tương đương về tác dụng phá hoại đối với kết cấu áo đường: Việc quy đổi phải được thực hiện đối với từng cụm trục trước và cụm trục sau của mỗi loại xe khi nó chở đầy hàng với các quy định sau: Cụm trục có thể gồm m trục có trọng lượng mỗi trục như nhau với các cụm bánh đơn hoặc cụm bánh đôi (m =1, 2, 3 ); Chỉ cần xét đến (tức là chỉ cần quy đổi) các trục có trọng lượng trục từ 25 kN trở lên; Bất kể loại xe gì khi khoảng cách giữa các trục 3,0m thì việc quy đổi được thực hiện riêng rẽ đối với từng trục; Khi khoảng cách giữa các trục 3,0m (giữa các trục của cụm trục) thì quy đổi gộp m trục có trọng lượng bằng nhau như một trục với việc xét đến hệ số trục C1 như ở biểu thức (2.1) và (2.2). Theo các quy định trên, việc quy đổi được thực hiện theo biểu thức sau: k PI 4,4 N = C1 .C2 .n i .( ) ; (2.1) i 1 Ptt Trong đó: N là tổng số trục xe quy đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính toán sẽ thông qua đoạn đường thiết kế trong một ngày đêm trên cả 2 chiều (trục/ngày đêm); ni là số lần tác dụng của loại tải trọng trục i có trọng lượng trục pi cần được quy đổi về tải trọng trục tính toán Ptt (trục tiêu chuẩn hoặc trục nặng nhất). Trong tính toán quy đổi thường lấy ni bằng số lần của mỗi loại xe i sẽ thông qua mặt cắt ngang điển hình của đoạn đường thiết kế trong một ngày đêm cho cả 2 chiều xe chạy; C1 là hệ số số trục được xác định theo biểu thức (2-2): C1=1+1,2 (m-1); (2-2) Với m là số trục của cụm trục i SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 31
  32. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng C2 là hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong 1 cụm bánh: với các cụm bánh chỉ có 1 bánh thì lấy C2=6,4; với các cụm bánh đôi (1 cụm bánh gồm 2 bánh) thì lấy C2=1,0; với cụm bánh có 4 bánh thì lấy C2=0,38. Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục tiêu chuẩn 100 KN C1.C2.ni. P Loại xe Pi(KN) C1 C2 ni ( I )4,4 Ptt Trục trước 16 1 6,4 217 0 Tải nhẹ (2trục) Trục sau 37,5 1 1 217 3 Trục trước 25,75 1 6,4 176 3 Tải vừa (2trục) Trục sau 69,5 1 1 176 36 Trục trước 42,25 1 6,4 132 19 Tải nặng (2trục) Trục sau 100 1 1 132 132 Trục trước 16 1 6,4 284 0 Tải nhẹ (3trục) Trục sau 37,5 2,2 1 284 8 Trục trước 39,8 1 6,4 221 25 Tải vừa (3trục) Trục sau 86,5 2,2 1 221 257 Trục trước 34,45 1 6,4 151 9 Tải nặng (2trục) Trục sau 100 2,2 1 151 332 Trục trước 30,5 1 6,4 132 5 Kéo moóc Trục sau 73,2 2,2 1 132 74 Trục trước 0 1 6,4 132 0 Kéo moóc. Trục sau 73,2 2,2 1 132 74 Trục trước 24,4 1 6,4 95 0 Buýt nhỏ Trục sau 46,9 1 1 95 3 Trục trước 36,6 1 6,4 180 14 Buýt lớn Trục sau 70,35 1 1 180 38 Vậy tổng lượng trục xe tiêu chuẩn thông qua một mặt cắt ngang đường cho cả 2 chiều xe chạy là 1030 xe/ngđ. SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 32
  33. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 4. Số trục xe tính toán trên một làn xe và trên kết cấu áo lề có gia cố Số trục xe tính toán Ntt là tổng số trục xe đã được quy đổi về trục xe tính toán tiêu chuẩn (hoặc trục xe nặng nhất tính toán) sẽ thông qua mặt cắt ngang đoạn đường thiết kế trong một ngày đêm trên làn xe chịu đựng lớn nhất vào thời kỳ bất lợi nhất ở cuối thời hạn thiết kế quy định tuỳ thuộc loại tầng mặt dự kiến lựa chọn cho kết cấu áo đường. Xác định Ntt theo biểu thức (2-3): Ntt = Ntk . fl (trục/làn.ngày đêm); (2-3) Trong đó: Ntk: là tổng số trục xe quy đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính toán trong một ngày đêm trên cả 2 chiều xe chạy ở năm cuối của thời hạn thiết kế. Trị số Ntk được xác định theo biểu thức (2-1) nhưng ni của mỗi loại tải trọng trục i đều được lấy số liệu ở năm cuối của thời hạn thiết kế và được lấy bằng số trục i trung bình ngày đêm trong khoảng thời gian mùa mưa hoặc trung bình ngày đêm trong cả năm (nếu ni trung bình cả năm lớn hơn ni trung bình trong mùa mưa) ; fl: là hệ số phân phối số trục xe tính toán trên mỗi làn xe được xác định như sau Trên phần xe chạy chỉ có 1 làn xe thì lấy fl = 1,0; Trên phần xe chạy có 2 làn xe hoặc 3 làn nhưng không có dải phân cách thì lấy fl =0,55; Trên phần xe chạy có 4 làn xe và có dải phân cách giữa thì lấy fl =0,35; Trên phần xe chạy có 6 làn xe trở lên và có dải phân cách giữa thì lấy fl=0,3; ở các chỗ nút giao nhau và chỗ vào nút, kết cấu áo đường trong phạm vi chuyển làn phải được tính với hệ số fl = 0,5 của tổng số trục xe quy đổi sẽ qua nút. Vì đường thiết kế có 2 làn xe nên fl = 0,55  Ntt = 567 (trục/làn.ngđ) 5. Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời gian thiết kế: Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế Ne được tính theo biểu thức sau (nếu số liệu là hiện tại thì mẫu số chỉ là q) [(1 q)t 1] N e 365.N t q(1 q)t 1 Nt: là số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn = 567 trục/làn,ngđ q: là tỉ lệ tăng trưởng lượng giao thông trung bình năm ,q = 10% t: là thời hạn thiết kế ,t= 15 năm  Ne = 1.730.757 trục SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 33
  34. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 6. Xác định modun đàn hồi yêu cầu: 6.1. Phần mặt đường xe chạy: Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu được xác định theo bảng sau tuỳ thuộc số trục xe tính toán Ntt xác định theo biểu thức trờn và tuỳ thuộc loại tầng mặt của kết cấu áo đường thiết kế. Số trục xe tính toán đối với áo lề có gia cố phải tuân theo quy định . Bảng Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu Loại tải Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu Eyc (MPa), tương ứng với số trục xe trọng trục Loại tầng mặt tính toán (xe/ngày đêm/làn) tiêu chuẩn 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 7000 Cấp cao A1 133 147 160 178 192 207 224 235 10 Cấp cao A2 91 110 122 135 153 Cấp thấp B1 64 82 94 Cấp cao A1 127 146 161 173 190 204 218 235 253 12 Cấp cao A2 90 103 120 133 146 163 Cấp thấp B1 79 98 111 Với Ntt = 567 trục/làn.ngđ ta tra được Eyc = 179,87 MPa. Với độ tin cậy thiết kế là 0,95 ta được Kdv = 1,17 Yêu cầu về độ võng của kết cấu áo đường là E > Kdv.Eyc = 210,45 MPa. 6.2. Phần lề gia cố: Soá truïc xe tính toaùn Ntt ñeå thieát keá keát caáu aùo leà gia coá trong tröôøng hôïp giöõa phaàn xe chaïy chính vaø leà khoâng coù daûi phaân caùch beân ñöôïc laáy baèng 35  50% soá truïc xe tính toaùn cuûa laøn xe cô giôùi lieàn keà tuyø thuoäc vieäc boá trí phaàn xe chaïy chính. Ntt = 567*35% = 198 Vôùi Ntt = 198 truïc/laøn.ngñ ta tra ñöôïc Eyc = 159,79 MPa. Vôùi ñoä tin caäy thieát keá laø 0,95 ta ñöôïc Kdv = 1,17 Yeâu caàu veà ñoä voõng cuûa keát caáu aùo ñöôøng laø E > Kdv.Eyc = 186,95 MPa. SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 34
  35. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 7. Lựa chọn và kiểm toán kết cấu áo đường: 7.1. Lựa chọn kết cấu áo đường phần mặt đường xe chạy (Phương án 1): A. Löïa choïn keát caáu aùo ñöôøng goàm 4 lôùp vôùi caùc thoâng soá vaät lieäu nhö sau: Baûng caùc chæ tieâu cô lyù cuûa vaät lieäu cho phöông aùn I : Vaät lieäu E(MPa) Rku c Tính keùo Tính voõng Tính tröôït (MPa) (MPa) uoán BTN hạt mịn 420 300 2000 2,8 BTN hạt thô 350 250 1800 2 CPĐD Loại I 300 300 300 CPĐD Loại II 250 250 250 Đất nền á cát 49 0,02 30 b. Chieàu daøy caùc lôùp vaät lieäu ñöôïc choïn nhö sau: Lớp VL hi(cm) BTN hạt mịn 5 BTN hạt thô 7 CPĐD Loại I 28 CPĐD Loại II 36 Tổng H 76 c. Kieåm toaùn keát caáu aùo ñöôøng ñaõ choïn: 1. Kieåm toaùn theo ñieàu kieän ñoä voõng ñaøn hoài: Chuyeån heä nhieàu lôùp veà heä 2 lôùp baèng caùch ñoåi caùc lôùp keát caáu aùo ñöôøng laàn löôït 2 lôùp moät töø döôùi leân theo coâng thöùc: Trong ñoù: SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 35
  36. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 3 1 k.t1 / 3 Etb1 E1 1 k Vôùi : H1 =h1+h2 K =h2/h1; 3 1 k.t1/ 3 Etb2 Etb1 1 k t = E2/E1 3 1 k.t1 / 3 Etb2 Etb1 1 k Vôùi: H2=H1+h3 K = h3/H1 t = E3/Etb1 3 1 k.t1 / 3 Vaø :Etb Etb2 1 k Vôùi : H =H2+h4 K =h4/H2 t = E4/Etb2 Keát quaû tính toaùn ñöôïc laäp thaønh baûng sau: Lớp VL Ei hi t K H Etbi BTN hạt mịn 420 5 1,509 0,07 76 286,405 BTN hạt thô 350 7 1,291 0,109 71 278,299 CPĐD Loại I 300 28 1,2 0,778 64 271,132 CPĐD Loại II 250 36 Đất nền á cát 49 H H Xeùt ñeán heä soá ñieàu chænh  Vôùi f = 2,303 D D  b = 1,231  Etbdc= 352,648 MPa. Xaùc ñònh modun ñaøn hoài chung cuûa caû keát caáu: neáu H/D>2 thì söû duïng coâng thöùc gaàn ñuùng (phuï luïc F 22TCN211-06) nhö sau: 1,05.E E 0 ch E 1 0 E E 1 o 0,67 2 E1 H E o 1 4. . D E1 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 36
  37. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Duøng coâng thöùc treân keát quaû tính ñöôïc seõ coù sai soá 5-10%, ñieàu chình coâng thöùc baèng caùch taêng theâm 10% keát quaû tính ta ñöôïc Ech cuûa keát caáu. Neáu H/D # 2 thì duøng toaùn ñoà hình 3-1 22TCN211-06. Vôùi caùc tæ soá: H E 0 2,303; dc 0,139 D Etb  Ech = 211,311 MPa Kieåm tra ñieàu kieän Ech Kdv.Eyc ta coù keát luaän Vaäy KC ñaûm baûo cöôøng ñoä veà ñoä voõng 2. Kieåm toaùn keát caáu theo ñieàu kieän caét tröôït: * Ñoái vôùi neàn ñaát: Tính Etb cuûa caû 4 lôùp keát caáu: Vieäc ñoåi keát caáu veà heä 2 lôùp ñöôïc thöïc hieän töông töï nhö treân, ta ñöôïc baûng tính toaùn: Lôùp VL Ei hi t K H Etbi BTN haït mòn 300 5 1,115 0,07 76 270,958 BTN haït thoâ 250 7 0,922 0,109 71 269,002 CPÑD Loaïi I 300 28 1,2 0,778 64 271,132 CPÑD Loaïi II 250 36 Ñaát neàn aù caùt 49 Xeùt ñeán heä soá b= 1,231  Etbdc = 333,628 MPa Xaùc ñònh öùng suaát caét hoaït ñoäng do taûi troïng baùnh xe tieâu chuaån tính toaùn gaây ra trong neàn ñaát tax: H Edc Töø caùc tyû soá 2,30303 ; tb 6,80874; ñaát neàn coù j = 30 ñoä D E0 Tra toaùn ñoà hình 3-2 22TCN211-06 ta ñöôïc  ax 0,0119  tax= 0,0071 (MPa) P Xaùc ñònh öùng suaát caét hoaït ñoäng do troïng löôïng baûn thaân caùc lôùp keát caáu aùo ñöôøng gaây ra trong neàn ñaát Tav: Tra toaùn ñoà hình 3-4 ta ñöôïc tav = -0,0032 MPa tax + tav = 0,0039 MPa SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 37
  38. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Xaùc ñònh trò soá Ctt theo coâng thöùc: Ctt= C. k1.k2.k3 Trong ñoù: C: löïc dính cuûa ñaát neàn 0.018(MPa); K1 : 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 : 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 . Vậy K2 = 0.8 Xaùc ñònh heä soá K2 tuyø thuoäc soá truïc xe tính toaùn Soá truïc xe tính toaùn Döôùi Döôùi Döôùi Treân (truïc/ngaøy ñeâm/laøn) 100 1000 5000 5000 Heä soá K2 1,0 0,8 0,65 0,6 K3 : 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. Cuï theå trò soá K3 ñöôïc xaùc ñònh tuyø thuoäc loaïi ñaát trong khu vöïc taùc duïng cuûa neàn ñöôøng nhö döôùi ñaây: - Ñoái vôùi caùc loaïi ñaát dính (seùt, aù seùt, aù caùt ) K3 = 1,5; - Ñoái vôùi caùc loaïi ñaát caùt nhoû K3 = 3,0; - Ñoái vôùi caùc loaïi ñaát caùt trung K3 = 6,0; - Ñoái vôùi caùc loaïi ñaát caùt thoâ K3 = 7,0 Theo khaûo saùt ñaát neàn thuoäc loaïi Ñaát dính  Ctt = 0,014 MPa Vôùi ñoä tin caäy thieát keá nhö treân, ta coù Ktr = 1,000. So saùnh Ctt/Ktr vôùi tax+tav ta ñi tôùi keát luaän Vaäy KC ñaûm baûo ñk chòu caét tröôït trong neàn ñaát SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 38
  39. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 3. Kieåm toaùn keát caáu theo ñieàu kieän chòu keùo uoán: A/ ÑOÁI VÔÙI BEÂ TOÂNG NHÖÏA LÔÙP TREÂN: Tính öùng suaát keùo uoán lôùn nhaát ôû ñaùy caùc lôùp beâ toâng nhöïa theo bieåu thöùc: ku =  ku .p.k b trong ñoù: p : aùp löïc baùnh cuûa taûi troïng truïc tính toaùn kb : heä soá xeùt ñeán ñaëc ñieåm phaân boá öùng suaát trong keát caáu aùo ñöôøng döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng tính toaùn laø baùnh ñoâi hoaëc baùnh ñôn; khi kieåm tra vôùi cuïm baùnh ñoâi (laø tröôøng hôïp tính vôùi taûi troïng truïc tieâu chuaån) thì laáy kb = 0,85, coøn khi kieåm tra vôùi cuïm baùnh ñôn cuûa taûi troïng truïc ñaëc bieät naëng nhaát (neáu coù) thì laáy kb = 1,0.  ku : öùng suaát keùo uoán ñôn vò Ta coù htreân = 5,00 cm; Etreân = 2000,00 MPa Tìm Echm treân maët lôùp BTN lôùp döôùi: Tính ñoåi caùc lôùp veà moät lôùp töông ñöông, ta ñöôïc baûng tính nhö sau: Lôùp VL Ei hi t K H Etbi BTN haït thoâ 1800 7 6,639 0,109 71 347,694 CPÑD Loaïi I 300 28 1,2 0,778 64 271,132 CPÑD Loaïi II 250 36 Xeùt heä soá b: vôùi H/D = 2,152  b = 1,221  Etbdc= 424,631 MPa. Tra toaùn ñoà hình 3-1 22TCN211-06 vôùi caùc tyû soá: E 0 H/D = 2,152; dc 0,115 Etb  Ech = 233,697 MPa Tra toaùn ñoà hình 3-5 22TCN211-06 vôùi caùc tyû soá: E BTN 8,558; h/D = 0,152 Ech   ku = 1,5  sku = 0,765 MPa Kieåm toaùn theo tieâu chuaån chòu keùo uoán ôû ñaùy caùc lôùp beâ toâng nhöïa theo bieåu thöùc: SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 39
  40. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Rku  tt ku ku ; Kcd trong ñoù: ku : öùng suaát chòu keùo uoán lôùn nhaát phaùt sinh ôû ñaùy lôùp vaät lieäu lieàn khoái döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng baùnh xe Rkutt : cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn cuûa vaät lieäu lieàn khoái Kku : heä soá cöôøng ñoä veà chòu keùo uoán ñöôïc choïn tuyø thuoäc ñoä tin caäy thieát keá gioáng nhö vôùi trò soá Ktr Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn cuûa caùc lôùp beâ toâng nhöïa Rkutt= k1 . k2 . Rku Trong ñoù: Rku : cöôøng ñoä chòu keùo uoán giôùi haïn ôû nhieät ñoä tính toaùn k2 : heä soá xeùt ñeán söï suy giaûm cöôøng ñoä theo thôøi gian so vôùi caùc taùc nhaân veà khí haäu thôøi tieát. Vôùi caùc vaät lieäu gia coá chaát lieân keát voâ cô laáy k2 = 1,0; coøn vôùi beâ toâng nhöïa loaïi II, beâ toâng nhöïa roãng vaø caùc loaïi hoãn hôïp vaät lieäu haït troän nhöïa laáy k2 = 0,8; vôùi beâ toâng nhöïa chaët loaïi I vaø beâ toâng nhöïa chaët duøng nhöïa polime laáy k2 = 1,0. Laáy k2 = 1 k1 : heä soá xeùt ñeán söï suy giaûm cöôøng ñoä do vaät lieäu bò moûi döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng truøng phuïc; k1 ñöôïc laáy theo caùc bieåu thöùc döôùi ñaây: 11.11 K1 = 0,22 = 0,471 N e  Rkutt = 1,320 Vôùi ñoä tin caäy thieát keá nhö treân, ta coù Kku= 1,000 Rku  tt Kieåm tra ñieàu kieän ku ku ta ruùt ra keát luaän: Kcd Vaäy lôùp BTN lôùp treân ñaûm baûo ñk keùo uoán B./ ÑOÁI VÔÙI BTN LÔÙP DÖÔÙI Ta coù htreân = 5,00 cm ; Etreân = 2000MPa hdöôùi = 7,00 cm ; Edöôùi = 1800 MPa Etreân .h treân Edöôùi .h döôùi  EchBTN = =1883,33(MPa) h treân h döôùi SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 40
  41. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Tìm Echm treân maët lôùp CPÑD Loaïi I: Theo tính toaùn ôû treân: Etb= 271,132 MPa Vôùi H’/D = 1,939  b = 1,207  Etbdc = 327,281 MPa E 0 Tra toaùn ñoà hình 3-1 22TCN211-06 vôùi H/D =1,939; dc 0,150 Etb E  ch dc 0,41443 Etb  Ech = 135,635 MPa E Tra toaùn ñoà hình 3-5 vôùi chBTN 13,885; h’/D = 0,364 Ech   ku = 1,333  sku=0,680MPa Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn cuûa vaät lieäu: Rkutt= k1 . k2 . Rku Caùc giaù trò K1, K2 xaùc ñònh nhö treân  Rkutt= 0,943 MPa Vôùi ñoä tin caäy thieát keá nhö treân, ta coù Kku= 1,000 Rku  tt Kieåm tra ñieàu kieän ku ku ta ruùt ra keát luaän Kcd Vaäy lôùp BTN lôùp döôùi ñaûm baûo ñk keùo uoán 7.2. Löïa choïn vaø kieåm toaùn keát caáu aùo ñöôøng phần lề gia cố (phương án 1) A. Löïa choïn keát caáu aùo ñöôøng goàm 4 lôùp vôùi caùc thoâng soá vaät lieäu nhö sau: Vaät lieäu E(MPa) R c Tính keùo ku j Tính voõng Tính tröôït (MPa) (MPa) uoán BTN hạt mịn 420 300 2200 2,8 BTN hạt thô 350 250 1600 2 CPĐD Loại I 300 300 300 CPĐD Loại II 250 250 250 Đất nền á cát 49 0,02 30 Chieàu daøy caùc lôùp vaät lieäu ñöôïc choïn nhö sau: Lớp VL hi(cm) BTN hạt mịn 5 BTN hạt thô 7 CPĐD Loại I 28 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 41
  42. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng CPĐD Loại II 18 Tổng H 58 B. Kieåm toaùn keát caáu aùo ñöôøng ñaõ choïn 1./ Kieåm toaùn theo ñieàu kieän ñoä voõng ñaøn hoài: Chuyeån heä nhieàu lôùp veà heä 2 lôùp baèng caùch ñoåi caùc lôùp keát caáu aùo ñöôøng laàn löôït 2 lôùp moät töø döôùi leân theo coâng thöùc Ñaëng Höõu : Trong ñoù: 3 1 k.t1 / 3 Etb1 E1 1 k Vôùi : H1 =h1+h2 K =h2/h1; 3 1 k.t1/ 3 Etb2 Etb1 1 k t = E2/E1 3 1 k.t1 / 3 Etb2 Etb1 1 k Vôùi: H2=H1+h3 K = h3/H1 t = E3/Etb1 3 1 k.t1 / 3 Vaø :Etb Etb2 1 k Vôùi : H =H2+h4 K =h4/H2 t = E4/Etb2 Keát quaû tính toaùn ñöôïc laäp thaønh baûng sau: Lôùp VL Ei hi t K H Etbi BTN haït mòn 420 5 1,456 0,094 58 298,413 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 42
  43. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng BTN haït thoâ 350 7 1,251 0,152 53 288,382 CPÑD Loaïi I 300 28 1,2 1,556 46 279,713 CPÑD Loaïi II 250 18 Ñaát neàn aù caùt 49 H H Xeùt ñeán heä soá ñieàu chænh b = ¦ :Vôùi = 1,758 D D  b = 1,198  Etbdc= 357,607 MPa. Xaùc ñònh modun ñaøn hoài chung cuûa caû keát caáu: neáu H/D>2 thì söû duïng coâng thöùc gaàn ñuùng (phuï luïc F 22TCN211-06) nhö sau: 1,05.E E 0 ch E 1 0 E E 1 o 2 0,67 E1 H Eo 1 4. . D E1 Duøng coâng thöùc treân keát quaû tính ñöôïc seõ coù sai soá 5-10%, ñieàu chình coâng thöùc baèng caùch taêng theâm 10% keát quaû tính ta ñöôïc Ech cuûa keát caáu. Neáu H/D 2 thì duøng toaùn ñoà hình 3-1 22TCN211-06. Vôùi caùc tæ soá: H E 0 1,758; dc 0,137 D Etb E ch Tra toaùn ñoà ta ñöôïc: dc 0,523 Etb  Ech = 187,029 MPa Kieåm tra ñieàu kieän Ech Kdv.Eyc ta coù keát luaän Vaäy KC ñaûm baûo cöôøng ñoä veà ñoä voõng 2. Kieåm toaùn keát caáu theo ñieàu kieän caét tröôït *ÑOÁI VÔÙI NEÀN ÑAÁT Tính Etb cuûa caû 4 lôùp keát caáu: Vieäc ñoåi keát caáu veà heä 2 lôùp ñöôïc thöïc hieän töông töï nhö treân, ta ñöôïc baûng tính toaùn: Lớp VL Ei hi t K H Etbi BTN hạt mịn 300 5 1,088 0,094 58 277,70 5 BTN hạt thô 250 7 0,894 0,152 53 275,67 4 CPĐD Loại I 300 28 1,2 1,556 46 279,71 3 CPĐD Loại II 250 18 Đất nền á cát 49 Xeùt ñeán heä soá b = 1,198  Etbdc = 332,792 MPa Xaùc ñònh öùng suaát caét hoaït ñoäng do taûi troïng baùnh xe tieâu chuaån tính toaùn gaây ra trong neàn ñaát tax: SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 43
  44. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng H Edc Töø caùc tyû soá 1,75758 ; tb 6,79166; ñaát neàn coù j = 30 ñoä D E0 Tra toaùn ñoà hình 3-2 22TCN211-06 ta ñöôïc  ax 0,0119  tax= 0,0071 (MPa) P Xaùc ñònh öùng suaát caét hoaït ñoäng do troïng löôïng baûn thaân caùc lôùp keát caáu aùo ñöôøng gaây ra trong neàn ñaát Tav: Tra toaùn ñoà hình 3-4 ta ñöôïc tav = -0,0026 MPa  tax + tav = 0,0045 MPa Xaùc ñònh trò soá Ctt theo coâng thöùc: Ctt= C. k1.k2.k3 trong ñoù: C: löïc dính cuûa ñaát neàn 0.018(MPa); K1 : 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 : 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 . Vaoïy K2 = 0.8 Xaùc ñònh heä soá K2 tuyø thuoäc soá truïc xe tính toaùn Soá truïc xe tính toaùn Döôùi Döôùi Döôùi Treân (truïc/ngaøy ñeâm/laøn) 100 1000 5000 5000 Heä soá K2 1,0 0,8 0,65 0,6 K3 : 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. Cuï theå trò soá K3 ñöôïc xaùc ñònh tuyø thuoäc loaïi ñaát trong khu vöïc taùc duïng cuûa neàn ñöôøng nhö döôùi ñaây: - Ñoái vôùi caùc loaïi ñaát dính (seùt, aù seùt, aù caùt ) K3 = 1,5; - Ñoái vôùi caùc loaïi ñaát caùt nhoû K3 = 3,0; - Ñoái vôùi caùc loaïi ñaát caùt trung K3 = 6,0; - Ñoái vôùi caùc loaïi ñaát caùt thoâ K3 = 7,0 Theo khaûo saùt ñaát neàn thuoäc loaïi Ñaát dính  Ctt = 0,014 MPa Vôùi ñoä tin caäy thieát keá nhö treân, ta coù Ktr = 1,000. So saùnh Ctt/Ktr vôùi tax+tav ta ñi tôùi keát luaän Vaäy KC ñaûm baûo ñk chòu caét tröôït trong neàn ñaát 3. Kieåm toaùn keát caáu theo ñieàu kieän chòu keùo uoán: SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 44
  45. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng A./ ÑOÁI VÔÙI BEÂ TOÂNG NHÖÏA LÔÙP TREÂN: Tính öùng suaát keùo uoán lôùn nhaát ôû ñaùy caùc lôùp beâ toâng nhöïa theo bieåu thöùc: ku =  ku .p.k b trong ñoù: p : aùp löïc baùnh cuûa taûi troïng truïc tính toaùn kb : heä soá xeùt ñeán ñaëc ñieåm phaân boá öùng suaát trong keát caáu aùo ñöôøng döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng tính toaùn laø baùnh ñoâi hoaëc baùnh ñôn; khi kieåm tra vôùi cuïm baùnh ñoâi (laø tröôøng hôïp tính vôùi taûi troïng truïc tieâu chuaån) thì laáy kb = 0,85, coøn khi kieåm tra vôùi cuïm baùnh ñôn cuûa taûi troïng truïc ñaëc bieät naëng nhaát (neáu coù) thì laáy kb = 1,0.  ku : öùng suaát keùo uoán ñôn vò Ta coù htreân = 5,00 cm; Etreân = 2200,00 MPa Tìm Echm treân maët lôùp BTN lôùp döôùi: Tính ñoåi caùc lôùp veà moät lôùp töông ñöông, ta ñöôïc baûng tính nhö sau: Lớp VL Ei hi t K H Etbi BTN hạt thô 1600 7 5,72 0,152 53 376,4 CPĐD Loại I 300 28 1,2 1,556 46 279,713 CPĐD Loại II 250 18 Xeùt heä soá b: vôùi H/D = 1,606  b = 1,186  Etbdc= 446,593 MPa. Tra toaùn ñoà hình 3-1 22TCN211-06 vôùi caùc tyû soá: E 0 H/D = 1,606; dc 0,110 Etb E ch Tra toaùn ñoà ñöôïc dc 0,37786 Etb  Ech = 168,750 MPa Tra toaùn ñoà hình 3-5 22TCN211-06 vôùi caùc tyû soá: E BTN 13,037; h/D = 0,152 Ech   ku = 2,3333  sku = 1,190 MPa Kieåm toaùn theo tieâu chuaån chòu keùo uoán ôû ñaùy caùc lôùp beâ toâng nhöïa theo bieåu thöùc: Rku  tt ku ku ; Kcd trong ñoù: ku : öùng suaát chòu keùo uoán lôùn nhaát phaùt sinh ôû ñaùy lôùp vaät lieäu lieàn khoái döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng baùnh xe Rkutt : cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn cuûa vaät lieäu lieàn khoái Kku : heä soá cöôøng ñoä veà chòu keùo uoán ñöôïc choïn tuyø thuoäc ñoä tin caäy thieát keá gioáng nhö vôùi trò soá Ktr Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn cuûa caùc lôùp beâ toâng nhöïa Rkutt= k1 . k2 . Rku SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 45
  46. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng trong ñoù: Rku : cöôøng ñoä chòu keùo uoán giôùi haïn ôû nhieät ñoä tính toaùn k2 : heä soá xeùt ñeán söï suy giaûm cöôøng ñoä theo thôøi gian so vôùi caùc taùc nhaân veà khí haäu thôøi tieát. Vôùi caùc vaät lieäu gia coá chaát lieân keát voâ cô laáy k2 = 1,0; coøn vôùi beâ toâng nhöïa loaïi II, beâ toâng nhöïa roãng vaø caùc loaïi hoãn hôïp vaät lieäu haït troän nhöïa laáy k2 = 0,8; vôùi beâ toâng nhöïa chaët loaïi I vaø beâ toâng nhöïa chaët duøng nhöïa polime laáy k2 = 1,0. Laáy k2 = 1 k1 : heä soá xeùt ñeán söï suy giaûm cöôøng ñoä do vaät lieäu bò moûi döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng truøng phuïc; k1 ñöôïc laáy theo caùc bieåu thöùc döôùi ñaây: 11.11 K1 = 0,22 = 0,594 N e  Rkutt = 1,663 Vôùi ñoä tin caäy thieát keá nhö treân, ta coù Kku= 1,000 Rku  tt Kieåm tra ñieàu kieän ku ku ta ruùt ra keát luaän: Kcd Vaäy lôùp BTN lôùp treân ñaûm baûo ñk keùo uoán B./ ÑOÁI VÔÙI BTN LÔÙP DÖÔÙI Ta coù htreân = 5,00 cm ; Etreân = 2200MPa hdöôùi = 7,00 cm ; Edöôùi = 1600 MPa Etreân .h treân Edöôùi .h döôùi  EchBTN = =1850(MPa) h treân h döôùi Tìm Echm treân maët lôùp CPÑD Loaïi I: Theo tính toaùn ôû treân: Etb= 279,713 MPa Vôùi H’/D = 1,394  b = 1,160  Etbdc = 324,518 MPa E 0 Tra toaùn ñoà hình 3-1 22TCN211-06 vôùi H/D =1,394; dc 0,151 Etb E  ch dc 0,41443 Etb  Ech = 134,490 MPa E Tra toaùn ñoà hình 3-5 vôùi chBTN 13,756; h’/D = 0,364 Ech   ku = 1,3333  sku=0,680 MPa Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn cuûa vaät lieäu: Rkutt= k1 . k2 . Rku Caùc giaù trò K1, K2 xaùc ñònh nhö treân  Rkutt= 1,188 MPa Vôùi ñoä tin caäy thieát keá nhö treân, ta coù Kku= 1,000 Rku  tt Kieåm tra ñieàu kieän ku ku ta ruùt ra keát luaän Kcd Vaäy lôùp BTN lôùp döôùi ñaûm baûo ñk keùo uoán SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 46
  47. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 7.3. Lựa chọn kết cấu áo đường phần mặt đường xe chạy (Phương án 2): A. Löïa choïn keát caáu aùo ñöôøng goàm 4 lôùp vôùi caùc thoâng soá vaät lieäu nhö sau: Vaät lieäu E(MPa) R c Tính keùo ku j Tính voõng Tính tröôït (MPa) (MPa) uoán BTN hạt mịn 420 300 2000 2,8 BTN hạt thô 350 250 1800 2 Đá dăm gia cố xi 600 600 600 0,8 măng CPĐD loại II 250 250 250 Đất nền á cát 49 0,02 30 Chieàu daøy caùc lôùp vaät lieäu ñöôïc choïn nhö sau: Lớp VL hi(cm) BTN hạt mịn 5 BTN hạt thô 7 Đá dăm gia cố xi măng 15 CPĐD loại II 48 Tổng H 75 B. Kieåm toaùn keát caáu aùo ñöôøng ñaõ choïn 1./ Kieåm toaùn theo ñieàu kieän ñoä voõng ñaøn hoài: Chuyeån heä nhieàu lôùp veà heä 2 lôùp baèng caùch ñoåi caùc lôùp keát caáu aùo ñöôøng laàn löôït 2 lôùp moät töø döôùi leân theo coâng thöùc Ñaëng Höõu : Trong ñoù: SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 47
  48. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 3 1 k.t1 / 3 Etb1 E1 1 k Vôùi : H1 =h1+h2 K =h2/h1; 3 1 k.t1/ 3 Etb2 Etb1 1 k t = E2/E1 3 1 k.t1 / 3 Etb2 Etb1 1 k Vôùi: H2=H1+h3 K = h3/H1 t = E3/Etb1 3 1 k.t1 / 3 Vaø :Etb Etb2 1 k Vôùi : H =H2+h4 K =h4/H2 t = E4/Etb2 Keát quaû tính toaùn ñöôïc laäp thaønh baûng sau: Lớp VL Ei hi t K H Etbi BTN hạt mịn 420 5 1,317 0,071 75 325,079 BTN hạt thô 350 7 1,109 0,111 70 318,942 Đá dăm gia cố xi 600 15 2,4 0,313 63 315,611 măng CPĐD loại II 250 48 Đất nền á cát 49 H H Xeùt ñeán heä soá ñieàu chænh b = ¦ :Vôùi = 2,273 D D  b = 1,229  Etbdc= 399,632 MPa. Xaùc ñònh modun ñaøn hoài chung cuûa caû keát caáu: neáu H/D>2 thì söû duïng coâng thöùc gaàn ñuùng (phuï luïc F 22TCN211-06) nhö sau: 1,05.E E 0 ch E 1 0 E E 1 o 0,67 2 E1 H E o 1 4. . D E1 Duøng coâng thöùc treân keát quaû tính ñöôïc seõ coù sai soá 5-10%, ñieàu chình coâng thöùc baèng caùch taêng theâm 10% keát quaû tính ta ñöôïc Ech cuûa keát caáu. Neáu H/D 2 thì duøng toaùn ñoà hình 3-1 22TCN211-06. Vôùi caùc tæ soá: H E 0 0,123 2,273; dc D Etb SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 48
  49. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng  Ech = 230,044 MPa Kieåm tra ñieàu kieän Ech Kdv.Eyc ta coù keát luaän Vậy KC đảm bảo cường độ về độ võng 2. Kieåm toaùn keát caáu theo ñieàu kieän caét tröôït *ÑOÁI VÔÙI NEÀN ÑAÁT Tính Etb cuûa caû 4 lôùp keát caáu: Vieäc ñoåi keát caáu veà heä 2 lôùp ñöôïc thöïc hieän töông töï nhö treân, ta ñöôïc baûng tính toaùn: Lớp VL Ei hi t K H Etbi BTN hạt mịn 300 5 0,972 0,071 75 308,01 1 BTN hạt thô 250 7 0,792 0,111 70 308,58 9 Đá dăm gia cố xi 600 15 2,4 0,313 63 315,61 măng 1 CPĐD loại II 250 48 Đất nền á cát 49 Xeùt ñeán heä soá b = 1,229  Etbdc = 378,649 MPa Xaùc ñònh öùng suaát caét hoaït ñoäng do taûi troïng baùnh xe tieâu chuaån tính toaùn gaây ra trong neàn ñaát tax: H Edc Töø caùc tyû soá 2,27273 ; tb 7,72754; ñaát neàn coù j = 30 ñoä D E0 Tra toaùn ñoà hình 3-2 22TCN211-06 ta ñöôïc  ax 0,0104  tax= 0,0062 (MPa) P Xaùc ñònh öùng suaát caét hoaït ñoäng do troïng löôïng baûn thaân caùc lôùp keát caáu aùo ñöôøng gaây ra trong neàn ñaát Tav: Tra toaùn ñoà hình 3-4 ta ñöôïc tav = -0,0030 MPa  tax + tav = 0,0032 MPa Xaùc ñònh trò soá Ctt theo coâng thöùc: Ctt= C. k1.k2.k3 trong ñoù: C: löïc dính cuûa ñaát neàn 0.018(MPa); K1 : 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 : 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 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 49
  50. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng xaùc ñònh tuyø thuoäc soá truïc xe quy ñoåi maø keát caáu phaûi chòu ñöïng trong 1 ngaøy ñeâm nhö ôû Baûng . Vaoïy K2 = 0.8 Xaùc ñònh heä soá K2 tuyø thuoäc soá truïc xe tính toaùn Soá truïc xe tính toaùn Döôùi Döôùi Döôùi Treân (truïc/ngaøy ñeâm/laøn) 100 1000 5000 5000 Heä soá K2 1,0 0,8 0,65 0,6 K3 : 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. Cuï theå trò soá K3 ñöôïc xaùc ñònh tuyø thuoäc loaïi ñaát trong khu vöïc taùc duïng cuûa neàn ñöôøng nhö döôùi ñaây: - Ñoái vôùi caùc loaïi ñaát dính (seùt, aù seùt, aù caùt ) K3 = 1,5; - Ñoái vôùi caùc loaïi ñaát caùt nhoû K3 = 3,0; - Ñoái vôùi caùc loaïi ñaát caùt trung K3 = 6,0; - Ñoái vôùi caùc loaïi ñaát caùt thoâ K3 = 7,0 Theo khaûo saùt ñaát neàn thuoäc loaïi Đất dính  Ctt = 0,014 MPa Vôùi ñoä tin caäy thieát keá nhö treân, ta coù Ktr = 1,000. So saùnh Ctt/Ktr vôùi tax+tav ta ñi tôùi keát luaän Vậy KC đảm bảo đk chịu cắt trượt trong nền đất 3. Kieåm toaùn keát caáu theo ñieàu kieän chòu keùo uoán: A./ ÑOÁI VÔÙI BEÂ TOÂNG NHÖÏA LÔÙP TREÂN: Tính öùng suaát keùo uoán lôùn nhaát ôû ñaùy caùc lôùp beâ toâng nhöïa theo bieåu thöùc: ku =  ku .p.k b trong ñoù: p : aùp löïc baùnh cuûa taûi troïng truïc tính toaùn kb : heä soá xeùt ñeán ñaëc ñieåm phaân boá öùng suaát trong keát caáu aùo ñöôøng döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng tính toaùn laø baùnh ñoâi hoaëc baùnh ñôn; khi kieåm tra vôùi cuïm baùnh ñoâi (laø tröôøng hôïp tính vôùi taûi troïng truïc tieâu chuaån) thì laáy kb = 0,85, coøn khi kieåm tra vôùi cuïm baùnh ñôn cuûa taûi troïng truïc ñaëc bieät naëng nhaát (neáu coù) thì laáy kb = 1,0.  ku : öùng suaát keùo uoán ñôn vò Ta coù htreân = 5,00 cm; Etreân = 2000,00 MPa Tìm Echm treân maët lôùp BTN lôùp döôùi: Tính ñoåi caùc lôùp veà moät lôùp töông ñöông, ta ñöôïc baûng tính nhö sau: Lớp VL Ei hi t K H Etbi BTN hạt thô 1800 7 5,703 0,111 70 396,02 6 Đá dăm gia cố xi măng 600 15 2,4 0,313 63 315,61 1 CPĐD loại II 250 48 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 50
  51. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Xeùt heä soá b: vôùi H/D = 2,121  b = 1,219  Etbdc= 482,835 MPa. Tra toaùn ñoà hình 3-1 22TCN211-06 vôùi caùc tyû soá: E 0 H/D = 2,121; dc 0,101 Etb E ch Tra toaùn ñoà ñöôïc dc 0,33237 Etb  Ech = 253,683 MPa Tra toaùn ñoà hình 3-5 22TCN211-06 vôùi caùc tyû soá: E BTN 7,884; h/D = 0,152 Ech   ku = 2  sku = 1,020 MPa Kieåm toaùn theo tieâu chuaån chòu keùo uoán ôû ñaùy caùc lôùp beâ toâng nhöïa theo bieåu thöùc: Rku  tt ku ku ; Kcd trong ñoù: ku : öùng suaát chòu keùo uoán lôùn nhaát phaùt sinh ôû ñaùy lôùp vaät lieäu lieàn khoái döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng baùnh xe Rkutt : cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn cuûa vaät lieäu lieàn khoái Kku : heä soá cöôøng ñoä veà chòu keùo uoán ñöôïc choïn tuyø thuoäc ñoä tin caäy thieát keá gioáng nhö vôùi trò soá Ktr Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn cuûa caùc lôùp beâ toâng nhöïa Rkutt= k1 . k2 . Rku trong ñoù: Rku : cöôøng ñoä chòu keùo uoán giôùi haïn ôû nhieät ñoä tính toaùn k2 : heä soá xeùt ñeán söï suy giaûm cöôøng ñoä theo thôøi gian so vôùi caùc taùc nhaân veà khí haäu thôøi tieát. Vôùi caùc vaät lieäu gia coá chaát lieân keát voâ cô laáy k2 = 1,0; coøn vôùi beâ toâng nhöïa loaïi II, beâ toâng nhöïa roãng vaø caùc loaïi hoãn hôïp vaät lieäu haït troän nhöïa laáy k2 = 0,8; vôùi beâ toâng nhöïa chaët loaïi I vaø beâ toâng nhöïa chaët duøng nhöïa polime laáy k2 = 1,0. Laáy k2 = 1 k1 : heä soá xeùt ñeán söï suy giaûm cöôøng ñoä do vaät lieäu bò moûi döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng truøng phuïc; k1 ñöôïc laáy theo caùc bieåu thöùc döôùi ñaây: 11.11 0,471 K1 = 0,22 = N e  Rkutt = 1,320 Vôùi ñoä tin caäy thieát keá nhö treân, ta coù Kku= 1,000 Rku  tt Kieåm tra ñieàu kieän ku ku ta ruùt ra keát luaän: Kcd Vậy lớp BTN lớp trên đảm bảo đk kéo uốn B./ ÑOÁI VÔÙI BTN LÔÙP DÖÔÙI SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 51
  52. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Ta coù htreân = 5,00 cm ; Etreân = 2000MPa hdöôùi = 7,00 cm ; Edöôùi = 1800 MPa Etreân .h treân Edöôùi .h döôùi  EchBTN = =1883,33(MPa) h treân h döôùi Tìm Echm treân maët lôùp Đá dăm gia cố xi măng: Theo tính toaùn ôû treân: Etb= 315,611 MPa Vôùi H’/D = 1,909  b = 1,206  Etbdc = 380,512 MPa E 0 Tra toaùn ñoà hình 3-1 22TCN211-06 vôùi H/D =1,909; dc 0,129 Etb E  ch dc 0,3815 Etb  Ech = 145,165 MPa E Tra toaùn ñoà hình 3-5 vôùi chBTN 12,974; h’/D = 0,364 Ech   ku = 1,3333  sku=0,680 MPa Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn cuûa vaät lieäu: Rkutt= k1 . k2 . Rku Caùc giaù trò K1, K2 xaùc ñònh nhö treân  Rkutt= 0,943 MPa Vôùi ñoä tin caäy thieát keá nhö treân, ta coù Kku= 1,000 Rku  tt Kieåm tra ñieàu kieän ku ku ta ruùt ra keát luaän Kcd Vậy lớp BTN lớp dưới đảm bảo đk kéo uốn C./ ÑOÁI VÔÙI LÔÙP Đá dăm gia cố xi măng Duøng toaùn ñoà hình 3-6 22TCN211-06 ñeå xaùc ñònh öùng suaát keùo uoán hoaït ñoäng trong lôùp vaät lieäu naøy. Vôùi Etreân = EchBTN = MPa Edöôùi = Echm (CPĐD loại II) = 129,255 MPa Evl = 600 MPa E E  treân 3,139 ; vl 4,642; h/D = 0,818 Evl Edöôùi Tra toaùn ñoà ñöôïc:  ku =0,326  sku=0,166 MPa Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn cuûa vaät lieäu: Rkutt= k1 . k2 . Rku 2.86 0,589 Trong ñoù K2=1 ; K1 = 0,11 = ; Rku = 0,8 MPa N e  Rkutt = 0,377 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 52
  53. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Rku  tt Kieåm tra ñieàu kieän ku ku ta ruùt ra keát luaän: Kcd Vậy lớp cần kiểm toán đảm bảo đk kéo uốn 7.4. Löïa choïn vaø kieåm toaùn keát caáu aùo ñöôøng phần lề gia cố (phương án 2) A. Löïa choïn keát caáu aùo ñöôøng goàm 4 lôùp vôùi caùc thoâng soá vaät lieäu nhö sau: Vaät lieäu E(MPa) R c Tính keùo ku j Tính voõng Tính tröôït (MPa) (MPa) uoán BTN hạt mịn 420 300 2000 2,8 BTN hạt thô 350 250 1800 2 Đá dăm gia cố xi 600 600 600 0,8 măng CPĐD loại II 250 250 250 Đất nền á cát 49 0,02 30 Chieàu daøy caùc lôùp vaät lieäu ñöôïc choïn nhö sau: Lớp VL hi(cm) BTN hạt mịn 5 BTN hạt thô 7 Đá dăm gia cố xi 15 măng CPĐD loại II 24 Tổng H 51 B. Kieåm toaùn keát caáu aùo ñöôøng ñaõ choïn 1./ Kieåm toaùn theo ñieàu kieän ñoä voõng ñaøn hoài: Chuyeån heä nhieàu lôùp veà heä 2 lôùp baèng caùch ñoåi caùc lôùp keát caáu aùo ñöôøng laàn löôït 2 lôùp moät töø döôùi leân theo coâng thöùc Ñaëng Höõu : SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 53
  54. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Trong ñoù: 3 1 k.t1 / 3 Etb1 E1 1 k Vôùi : H1 =h1+h2 K =h2/h1; 3 1 k.t1/ 3 Etb2 Etb1 1 k t = E2/E1 3 1 k.t1 / 3 Etb2 Etb1 1 k Vôùi: H2=H1+h3 K = h3/H1 t = E3/Etb1 3 1 k.t1/ 3 Vaø :Etb Etb2 1 k Vôùi : H =H2+h4 K =h4/H2 t = E4/Etb2 Keát quaû tính toaùn ñöôïc laäp thaønh baûng sau: Lớp VL Ei hi t K H Etbi BTN hạt mịn 420 5 1,169 0,109 51 365,02 BTN hạt thô 350 7 0,969 0,179 46 359,32 9 Đá dăm gia cố xi 600 15 2,4 0,625 39 361,04 măng 3 CPĐD loại II 250 24 Đất nền á cát 49 H H Xeùt ñeán heä soá ñieàu chænh b = ¦ :Vôùi = 1,545 D D  b = 1,182  Etbdc= 431,321 MPa. SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 54
  55. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Xaùc ñònh modun ñaøn hoài chung cuûa caû keát caáu: neáu H/D>2 thì söû duïng coâng thöùc gaàn ñuùng (phuï luïc F 22TCN211-06) nhö sau: 1,05.E E 0 ch E 1 0 E E 1 o 2 0,67 E1 H Eo 1 4. . D E1 Duøng coâng thöùc treân keát quaû tính ñöôïc seõ coù sai soá 5-10%, ñieàu chình coâng thöùc baèng caùch taêng theâm 10% keát quaû tính ta ñöôïc Ech cuûa keát caáu. Neáu H/D 2 thì duøng toaùn ñoà hình 3-1 22TCN211-06. Vôùi caùc tæ soá: H E 0 0,114 1,545; dc D Etb E ch Tra toaùn ñoà ta ñöôïc: dc 0,47861 Etb  Ech = 206,434 MPa Kieåm tra ñieàu kieän Ech Kdv.Eyc ta coù keát luaän Vậy KC đảm bảo cường độ về độ võng 2. Kieåm toaùn keát caáu theo ñieàu kieän caét tröôït *ÑOÁI VÔÙI NEÀN ÑAÁT Tính Etb cuûa caû 4 lôùp keát caáu: Vieäc ñoåi keát caáu veà heä 2 lôùp ñöôïc thöïc hieän töông töï nhö treân, ta ñöôïc baûng tính toaùn: Lớp VL Ei hi t K H Etbi BTN hạt mịn 300 5 0,876 0,109 51 338,04 2 BTN hạt thô 250 7 0,692 0,179 46 342,38 2 Đá dăm gia cố xi măng 600 15 2,4 0,625 39 361,04 3 CPĐD loại II 250 24 Đất nền á cát 49 Xeùt ñeán heä soá b = 1,182  Etbdc = 399,443 MPa Xaùc ñònh öùng suaát caét hoaït ñoäng do taûi troïng baùnh xe tieâu chuaån tính toaùn gaây ra trong neàn ñaát tax: H Edc Töø caùc tyû soá 1,54545 ; tb 8,15189; ñaát neàn coù j = 30 ñoä D E0 Tra toaùn ñoà hình 3-2 22TCN211-06 ta ñöôïc  ax 0,0104  tax= 0,0062 (MPa) P Xaùc ñònh öùng suaát caét hoaït ñoäng do troïng löôïng baûn thaân caùc lôùp keát caáu aùo ñöôøng gaây ra trong neàn ñaát Tav: Tra toaùn ñoà hình 3-4 ta ñöôïc tav = -0,0028 MPa SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 55
  56. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng  tax + tav = 0,0034 MPa Xaùc ñònh trò soá Ctt theo coâng thöùc: Ctt= C. k1.k2.k3 trong ñoù: C: löïc dính cuûa ñaát neàn 0.018(MPa); K1 : 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 : 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 . Vaoïy K2 = 0.8 Xaùc ñònh heä soá K2 tuyø thuoäc soá truïc xe tính toaùn Soá truïc xe tính toaùn Döôùi Döôùi Döôùi Treân (truïc/ngaøy ñeâm/laøn) 100 1000 5000 5000 Heä soá K2 1,0 0,8 0,65 0,6 K3 : 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. Cuï theå trò soá K3 ñöôïc xaùc ñònh tuyø thuoäc loaïi ñaát trong khu vöïc taùc duïng cuûa neàn ñöôøng nhö döôùi ñaây: - Ñoái vôùi caùc loaïi ñaát dính (seùt, aù seùt, aù caùt ) K3 = 1,5; - Ñoái vôùi caùc loaïi ñaát caùt nhoû K3 = 3,0; - Ñoái vôùi caùc loaïi ñaát caùt trung K3 = 6,0; - Ñoái vôùi caùc loaïi ñaát caùt thoâ K3 = 7,0 Theo khaûo saùt ñaát neàn thuoäc loaïi Đất dính  Ctt = 0,014 MPa Vôùi ñoä tin caäy thieát keá nhö treân, ta coù Ktr = 1,000. So saùnh Ctt/Ktr vôùi tax+tav ta ñi tôùi keát luaän Vậy KC đảm bảo đk chịu cắt trượt trong nền đất 3. Kieåm toaùn keát caáu theo ñieàu kieän chòu keùo uoán: A./ ÑOÁI VÔÙI BEÂ TOÂNG NHÖÏA LÔÙP TREÂN: Tính öùng suaát keùo uoán lôùn nhaát ôû ñaùy caùc lôùp beâ toâng nhöïa theo bieåu thöùc: ku =  ku .p.k b trong ñoù: p : aùp löïc baùnh cuûa taûi troïng truïc tính toaùn kb : heä soá xeùt ñeán ñaëc ñieåm phaân boá öùng suaát trong keát caáu aùo ñöôøng döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng tính toaùn laø baùnh ñoâi hoaëc baùnh ñôn; khi kieåm tra vôùi cuïm baùnh ñoâi SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 56
  57. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng (laø tröôøng hôïp tính vôùi taûi troïng truïc tieâu chuaån) thì laáy kb = 0,85, coøn khi kieåm tra vôùi cuïm baùnh ñôn cuûa taûi troïng truïc ñaëc bieät naëng nhaát (neáu coù) thì laáy kb = 1,0.  ku : öùng suaát keùo uoán ñôn vò Ta coù htreân = 5,00 cm; Etreân = 2000,00 MPa Tìm Echm treân maët lôùp BTN lôùp döôùi: Tính ñoåi caùc lôùp veà moät lôùp töông ñöông, ta ñöôïc baûng tính nhö sau: Lớp VL Ei hi t K H Etbi BTN hạt thô 1800 7 4,986 0,179 46 490,50 9 Đá dăm gia cố xi măng 600 15 2,4 0,625 39 361,04 3 CPĐD loại II 250 24 Xeùt heä soá b: vôùi H/D = 1,394  b = 1,160  Etbdc= 569,080 MPa. Tra toaùn ñoà hình 3-1 22TCN211-06 vôùi caùc tyû soá: E 0 H/D = 1,394; dc 0,086 Etb E ch Tra toaùn ñoà ñöôïc dc 0,33237 Etb  Ech = 189,145 MPa Tra toaùn ñoà hình 3-5 22TCN211-06 vôùi caùc tyû soá: E BTN 10,574; h/D = 0,152 Ech   ku = 2  sku = 1,020 MPa Kieåm toaùn theo tieâu chuaån chòu keùo uoán ôû ñaùy caùc lôùp beâ toâng nhöïa theo bieåu thöùc: Rku  tt ku ku ; Kcd trong ñoù: ku : öùng suaát chòu keùo uoán lôùn nhaát phaùt sinh ôû ñaùy lôùp vaät lieäu lieàn khoái döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng baùnh xe Rkutt : cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn cuûa vaät lieäu lieàn khoái Kku : heä soá cöôøng ñoä veà chòu keùo uoán ñöôïc choïn tuyø thuoäc ñoä tin caäy thieát keá gioáng nhö vôùi trò soá Ktr Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn cuûa caùc lôùp beâ toâng nhöïa Rkutt= k1 . k2 . Rku trong ñoù: Rku : cöôøng ñoä chòu keùo uoán giôùi haïn ôû nhieät ñoä tính toaùn k2 : heä soá xeùt ñeán söï suy giaûm cöôøng ñoä theo thôøi gian so vôùi caùc taùc nhaân veà khí haäu thôøi tieát. Vôùi caùc vaät lieäu gia coá chaát lieân keát voâ cô laáy k2 = 1,0; coøn vôùi beâ toâng nhöïa loaïi II, beâ toâng nhöïa roãng vaø caùc loaïi hoãn hôïp vaät lieäu haït troän nhöïa laáy k2 = 0,8; vôùi beâ toâng nhöïa chaët loaïi I vaø beâ toâng nhöïa chaët duøng nhöïa polime laáy k2 = 1,0. Laáy k2 = 1 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 57
  58. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng k1 : heä soá xeùt ñeán söï suy giaûm cöôøng ñoä do vaät lieäu bò moûi döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng truøng phuïc; k1 ñöôïc laáy theo caùc bieåu thöùc döôùi ñaây: 11.11 0,594 K1 = 0,22 = N e  Rkutt = 1,663 Vôùi ñoä tin caäy thieát keá nhö treân, ta coù Kku= 1,000 Rku  tt Kieåm tra ñieàu kieän ku ku ta ruùt ra keát luaän: Kcd Vậy lớp BTN lớp trên đảm bảo đk kéo uốn B./ ÑOÁI VÔÙI BTN LÔÙP DÖÔÙI Ta coù htreân = 5,00 cm ; Etreân = 2000MPa hdöôùi = 7,00 cm ; Edöôùi = 1800 MPa Etreân .h treân Edöôùi .h döôùi  EchBTN = =1883,33(MPa) h treân h döôùi Tìm Echm treân maët lôùp Đá dăm gia cố xi măng: Theo tính toaùn ôû treân: Etb= 361,043 MPa Vôùi H’/D = 1,182  b = 1,128  Etbdc = 407,289 MPa E 0 Tra toaùn ñoà hình 3-1 22TCN211-06 vôùi H/D =1,182; dc 0,120 Etb E  ch dc 0,39766 Etb  Ech = 161,963 MPa E Tra toaùn ñoà hình 3-5 vôùi chBTN 11,628; h’/D = 0,364 Ech   ku = 2  sku=1,020 MPa Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn cuûa vaät lieäu: Rkutt= k1 . k2 . Rku Caùc giaù trò K1, K2 xaùc ñònh nhö treân  Rkutt= 1,188 MPa Vôùi ñoä tin caäy thieát keá nhö treân, ta coù Kku= 1,000 Rku  tt Kieåm tra ñieàu kieän ku ku ta ruùt ra keát luaän Kcd Vậy lớp BTN lớp dưới đảm bảo đk kéo uốn C./ ÑOÁI VÔÙI LÔÙP Đá dăm gia cố xi măng Duøng toaùn ñoà hình 3-6 22TCN211-06 ñeå xaùc ñònh öùng suaát keùo uoán hoaït ñoäng trong lôùp vaät lieäu naøy. Vôùi Etreân = EchBTN = MPa Edöôùi = Echm (CPĐD loại II) = 117,699 MPa Evl = 600 MPa SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 58
  59. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng E E  treân 3,139 ; vl 5,098; h/D = 0,818 Evl Edöôùi Tra toaùn ñoà ñöôïc:  ku =0,326  sku=0,166 MPa Xaùc ñònh cöôøng ñoä chòu keùo uoán tính toaùn cuûa vaät lieäu: Rkutt= k1 . k2 . Rku 2.86 0,661 Trong ñoù K2=1 ; K1 = 0,11 = ; Rku = 0,8 MPa N e  Rkutt = 0,423 Rku  tt Kieåm tra ñieàu kieän ku ku ta ruùt ra keát luaän: Kcd Vậy lớp cần kiểm toán đảm bảo đk kéo uốn 8. Löïa choïn vaø kieåm toaùn keát caáu aùo ñöôøng: 8.1. Baûng toång hôïp keát quaû tính toaùn veà maët keát caáu cuûa hai phöông aùn ñöôïc trình baøy beân döôùi: Phaàn xe chaïy Tieâu chí Phöông aùn I Phöông aùn II Kdv .E Kdv .E Ñoä voõng ñaøn Ech cd yc Ech cd yc hoài 211,311 210,447 247,421 210,447 Ctt Ctt Tröôït trong neàn Tax+Tav tr Tax+Tav tr kcd kcd ñaát 0,0039 0,014 0,0032 0,014 Rtt Rtt  ku  ku Keùo uoán BTN ku ku ku ku kcd kcd lôùp döôùi 0,68 0,943 0,51 0,943 tt tt Keùo uoán BTN Rku Rku ku ku ku ku lôùp treân kcd kcd SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 59
  60. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 0,765 1,32 0,51 1,32 Rtt  ku Keùo uoán lôùp ku kku Khoâng coù cd ÑDGCXM 6% 0,102 0,377 Leà gia coá: Tieâu chí Phöông aùn I Phöông aùn II Kdv .E Kdv .E Ñoä voõng ñaøn Ech cd yc Ech cd yc hoài 187,029 186,951 206,434 186,951 Ctt Ctt Tröôït trong neàn Tax+Tav tr Tax+Tav tr kcd kcd ñaát 0,0045 0,014 0,0034 0,014 Rtt Rtt  ku  ku Keùo uoán BTN ku ku ku ku kcd kcd lôùp döôùi 0,680 1,188 0,51 1,188 Rtt Rtt  ku  ku Keùo uoán BTN ku ku ku ku kcd kcd lôùp treân 1,190 1,663 1,02 1,663 Rtt  ku Keùo uoán lôùp ku kku Khoâng coù cd ÑDGCXM 6% 0,106 0,423 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 4.106 (truïc xe/laøn) trong 15 naêm. Caùc keát quaû kieåm tra chòu löïc theo ba traïng thaùi giôùi haïn ñeàu ñaït yeâu caàu veà maët kyõ thuaät. 8.2. 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 SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 60
  61. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng 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. 8.3. Tính toång chi phí xaây döïng vaø khai thaùc tính ñoåi Ptñ: n Ct 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. n n C ñ C Tr C CT ñ Tr Xaùc ñònh Ktñ : 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 C theo döï toaùn ; CT : 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 tæ 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 tæ 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 Ct  t CñMn SQnMq 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 tæ 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. SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 61
  62. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Baûng tính toaùn chi phí xaây döïng cho 1m daøi ñöôøng theo ñôn giaù xaây döïng cô baûn cuûa tænh Taây Ninh cho hai phöông aùn nhö sau: Phöông aùn I : Ñôn giaù Thaønh Lôùp xaây döïng KL ÑV VL NC M tieàn BTN chaët haït mịn daøy 5cm 11 m² 53,328.000 786.470 206.080 597,526 Töôùi nhöïa dính baùm maët ñöôøng 11 m² 2,548.780 123.930 1,470.020 45,570 0,5kg/m² Beâ toâng nhöïa chaët haït trung 11 m² 71,881.500 1,084.060 2,470.930 829,801 Töôùi nhöïa dính baùm maët ñöôøng 11 m² 5,727.830 123.930 1,470.020 80,540 1kg/m² Caáp phoái ñaù daêm loaïi I daøy 3.08 m³ 127,800.000 1,657.970 11,685.73 434,723 28cm CPÑD II daøy 36cm 3.24 m³ 127,800.000 1,870.530 11,334.08 456,855 Toång coäng 2,445,015 Phöông aùn II : Ñôn giaù Thaønh Lôùp xaây döïng KL ÑV VL NC M tieàn BTN chaët haït mịn daøy 5cm 11.00 m² 53,328.000 786.470 206.080 597,526 Töôùi nhöïa dính baùm maët ñöôøng 11.00 m² 2,548.780 123.930 1,470.020 45,570 0,5kg/m² Beâ toâng nhöïa chaët haït trung 11.00 m² 71,881.500 1,084.060 2,470.930 829,801 Töôùi nhöïa dính baùm maët ñöôøng 11.00 m² 5,727.830 123.930 1,470.020 80,540 1kg/m² Ñaù daêm gia coá xi maêng 6% 1.65 m³ 306,825.000 14,163.000 54,254.000 619,149 Caáp phoái ñaù daêm loaïi II daøy 3.24 m³ 127,800.000 1,870.530 11,334.080 456,855 36cm Toång coäng 2,629,441 8.4. 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. 8.5. Keát luaän : SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 62
  63. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Döïa treân so saùnh veà maët kinh teá vaø ñieàu kieän thi coâng ta thaáy hai phöông aùn laø töông ñöông veà maët giaù thaønh, nhöng 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 do ñoù ta löïa choïn phöông aùn 1 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.) 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. 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 hoûng 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 oâtoâ goàm haøng loaït caùc coâng trình vaø caùc bieän phaùp kỹ 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 vaø 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 4054-2005, caùc coâng trình SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 63
  64. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng thoaùt nöôùc thieát keá goàm coù : Raõnh bieân, coâng trình thoaùt nöôùc qua ñöôøng (caàu hoaëc coáng ). 2. Xaùc ñònh löu löôïng tính toaùn Qp% : Theo qui trình tính toaùn doøng chaïy luõ do möa raøo 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 qui ñònh tuøy thuoäc vaøo caáp haïng kyõ thuaät cuûa ñöôøng oâtoâ ñöôïc thieát keá. Ñöôøng caáp III, ñoàng baèng ñoài Vtt = 80 Km/h, theo baûng 30 TCVN4054–2005: p% = 4%. H4% = 168 mm: Löu löôïng möa ngaøy lôùn nhaát öùng vôùi taàn suaát thieát keá p% = 4% taïi traïm Taây Ninh. 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: Fbñ : dieän tích löu vöïc treân bình ñoà (cm²) M : heä soá tæ 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 trieát 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 Thôøi gian taäp trung nöôùc treân söôøn doác  s ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch tra baûng, phuï thuoäc vaøo heä soá ñòa maïo thuûy vaên vaø vuøng möa. Vuøng möa :XIV SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 64
  65. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Heä soá s xaùc ñònh theo coâng thöùc : b0,6  s s 0,3 0,4 ms .Js .( .Hp ) Trong ñoù : bs : Chieàu daøi bình quaân cuûa söôøn doác löu vöïc bs (m) tính theo coâng thöùc: 1000F b s 1,8(L l) L = chieàu daøi loøng chính l = toång chieàu daøi caùc loøng nhaùnh coù chieàu daøi lôùn hôn 0.75 chieàu roäng bình quaân B cuûa löu vöïc: F Ñoái vôùi löu vöïc coù 2 maùi doác: B 2 L F Ñoái vôùi löu vöïc coù 1 maùi doác: B vaø thay heä soá 1,8 baèng 0,9 trong coâng thöùc L xaùc ñònh bsd. m s = 0.2 : thoâng soá taäp trung doøng treân söôøn doác vôùi maët ñaát thu doïn saïch, khoâng coù goác caây ,khoâng bò caøy xôùi ,vuøng daân cö nhaø cöûa khoâng quaù 20% maët ñaù xeáp vaø coû daøy. Js(‰) : ñoä doác trung bình cuûa söôøn doác löu vöïc. Tính heä soá ñòa maïo thuûy vaên cuûa loøng soâng 1 theo coâng thöùc: 1000L  1 1/3 1/4 1/4 m1.J1 .F ( .Hp ) m 1 =7 : thoâng soá taäp trung nöôùc trong soâng, vôùi loøng soâng nhieàu ñaù, maët nöôùc khoâng phaúng, suoái chaûy khoâng thöôøng xuyeân, quanh co, loøng suoái taéc ngheõn, tra baûng 2.6 theo tieâu chuaån 22 TCN220 – 95. J 1 : ñoä doác loøng soâng chính tính theo ‰. h l (h h )l (h h )l J 1 1 1 2 2 n 1 n n 1 L2 Trong ñoù : h 1,h2, ,hn : cao ñoä nhöõng ñieåm gaõy khuùc treân traéc doïc so vôùi giao ñieåm cuûa 2 ñöôøng. SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 65
  66. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng l 1, l2, ,ln : cöï ly giöõa caùc ñieåm gaõy khuùc . Xaùc ñònh trò soá Ap%: A p% ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch tra baûng 2.3 tieâu chuaån 22 TCN220 – 95 phuï thuoäc vaøo vuøng möa, thôøi gian taäp trung nöôùc treân söôøn doác  s vaø heä soá ñòa maïo thuûy vaên. Keát quaû tính toaùn ñöôïc theå hieän ôû caùc baûng sau: BAÛNG TÍNH TOAÙN CAÙC ÑAËC TRÖNG THUYÛ VAÊ N Phöông aùn Lyù trình F (km²) L (km) l (km) bs (m) Jl (‰) Js (‰) Km0+500 0,08 0,28  158,73 20,00 63,29 Km1+218,33 7,48 3,46 0,00 1.201,03 20,00 4,34 Km3+434,44 5,41 6,06 3,67 309,02 20,00 3,30 I Km3+943,86 2,64 2,08 0,00 705,47 20,00 12,03 Km5+300 4,78 4,21 0,00 631,37 20,00 7,61 Km5+500 1,07 2,79 0,00 213,06 20,00 15,77 Km6+100 0,46 1,49 0,00 171,51 20,00 29,53 Km1+15,21 9,45 4,65 0,00 1.129,03 20,00 4,30 II Km3+988,24 9,70 7,73 3,67 472,92 20,00 3,24 Km5+950,24 6,56 4,50 0,00 809,88 20,00 7,78 BAÛNG XAÙC ÑÒNH THÔØI GIAN TAÄP TRUNG NÖÔÙC τs SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 66
  67. ÑAÏI HOÏC GTVT TP.HCM Ñoà aùn toát nghieäp KHOA COÂNG TRÌNH Ngaønh xaây döïng caàu ñöôøng Phöông aùn Lyù trình F (km²) bs (m) Js (‰) Hp (mm)  s s Km0+500 0,08 158,73 63,29 0,797 168,00 4,249 43,020 Km1+218,33 7,48 1.201,03 4,34 0,694 168,00 33,801 325,730 Km3+434,44 5,41 309,02 3,30 0,700 168,00 16,187 117,807 I Km3+943,86 2,64 705,47 12,03 0,713 168,00 17,892 140,412 Km5+300 4,78 631,37 7,61 0,703 168,00 19,313 156,986 Km5+500 1,07 213,06 15,77 0,720 168,00 8,011 60,106 Km6+100 0,46 171,51 29,53 0,808 168,00 5,564 26,947 Km1+15,21 9,45 1.129,03 4,30 0,682 168,00 32,876 340,269 II Km3+988,24 9,70 472,92 3,24 0,681 168,00 21,255 181,316 Km5+950,24 6,56 809,88 7,78 0,695 168,00 22,379 195,931 BAÛNG XAÙC ÑÒNH ÑAËC TRÖNG ÑÒA MAÏO LOØNG SOÂNG 1 Phöông aùn Lyù trình F (km²) L (km) ml Jl (‰) Hp (mm)  l Km0+500 0,08 0,28 3,00 20,00 0,797 168,00 19,006 Km1+218,33 7,48 3,46 5,00 20,00 0,694 168,00 46,912 Km3+434,44 5,41 6,06 5,00 20,00 0,700 168,00 88,861 I Km3+943,86 2,64 2,08 5,00 20,00 0,713 168,00 36,325 Km5+300 4,78 4,21 5,00 20,00 0,703 168,00 63,577 Km5+500 1,07 2,79 3,00 20,00 0,720 168,00 101,578 Km6+100 0,46 1,49 3,00 20,00 0,808 168,00 65,091 Km1+15,21 9,45 4,65 5,00 20,00 0,682 168,00 59,728 II Km3+988,24 9,70 7,73 5,00 20,00 0,681 168,00 98,628 Km5+950,24 6,56 4,50 5,00 20,00 0,695 168,00 63,026 BAÛNG XAÙC ÑÒNH MOÂ ÑUN DOØNG CHAÛY AP SVTH: Phaïm Phöông Bình – CÑ04T127 Trang 67