Lựa chọn cấp hạng , qui mô và tiêu chuẩn kỹ thuật Của đường và các công trình trên đường

Luận văn : Lựa chọn cấp hạng , qui mô và tiêu chuẩn kỹ thuật Của đường và các công trình trên đường

Lời nói đầu

Trong quá trình xây dựng và phát triển đất nớc theo đờng lối công nghiệp hoá - hiện đạihoá, đồng thời hội nhập với nền kinh tế quốc tế, nhất là khi chúng ta sắp sửa gia nhập vào tổchức thơng mại thế giới WTO thì việc đầu t xây dựng một nền tảng cơ sở vật chất kỹ thuật, cơ

sở hạ tầng đồng bộ và hoàn chỉnh ngày càng trở nên bức thiết hơn Nó sẽ là một động lực thúc

đẩy nền kinh tế quốc dân phát triển bền vững và năng động hơn, tạo điều kiện thuận lợi choquá trình hội nhập và phát triển kinh tế của nớc ta trong tơng lai Chính vì vậy, trong nhữngnăm qua, Đảng và nhà nớc ta đã đề ra nhiều nghị quyết nhấn mạnh đến vai trò quan trọng củaviệc phát triển cơ sở hạ tầng vật chất kỹ thuật Giao thông vận tải là một trong những mụctiêu quan trọng trong chiến lợc phát triển cơ sở hạ tầng ở nớc ta hiện nay

Có thể nói mạng lới giao thông trong thời gian gần đây đã đợc đầu t nâng cấp, sửa chữa và xây dựng rộng khắp ở các tỉnh thành, nối liền các trung tâm kinh tế, văn hoá, chính trị trongcả nớc Nhiều tuyến đờng lớn đã và đang đợc đầu t xây dựng trong thời gian qua nh : đờng quốc lộ 5, đờng Hồ Chí Minh, đờng hầm xuyên qua đèo Hải Vân, đờng Xuyên á …là những là những

đầu mối giao thông vô cùng quan trọng và đem lại những hiệu quả to lớn đối với sự phát triển kinh tế xã hội của nớc ta

Với vị trí là một sinh viên năm cuối của khoa Cầu Đờng trờng Đại học Xây Dựng là một

kỹ s tơng lai sẽ tham gia thiết kế những con đờng, các công trình giao thông phục vụ cho công cuộc phát triển của đất nớc thì việc cần phải rèn luyện, trau dồi các kiến thức chuyên môn đã đợc học tập và nghiên cứu ở trờng trở thành kỹ năng tổng hợp, có thể áp dụng tốt vào thực tế là rất quan trọng Điều đó đã đợc thể hiện cụ thể trong đồ án tốt nghiệp mà em xin đợctrình bày sau đây

Em xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy cô giáo của Trờng Đại Học Xây Dựng đãnhiệt tình giúp đỡ, giảng dạy em trong suốt quá trình học tập tại trờng

Và xin vô cùng cảm ơn các thầy giáo trong Bộ môn đờng ô tô và đờng đô thị nh :PGS.TS Nguyễn Quang Đạo, GS TSKH Nguyễn Xuân Trục, GS.TS Dơng Học Hải, GS.TS

Đỗ Bá Chơng, GS.TS Vũ Đình Phụng, Thầy giáo GVC Nguyễn Hào Hoa, PGS Nguyễn HữuKhải, TH.S Nguyễn Thanh Quang…là những

Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo: PGS.TS Nguyễn Quang

Đạo, ngời đã tận tình hớng dẫn và cho em những ý kiến chỉ đạo sâu sắc để em hoàn thành tốt

đồ án tốt nghiệp này

Hà Nội, ngày 12 tháng 1 năm

2008 Sinh viên : nguyen quang dien

PHần I lập dự án đầu t và thiết kế cơ sở tuyến đờng qua hai điểm A-B

Chơng I: Giới thiệu chung

I Tổng quan về tuyến đờng A7-B7

I.1 Giới thiệu về tuyến đờng :

Phú Thọ là một tỉnh trung du miền núi phía Bắc, với diện tích khá rộng lớn bao gồm cả

đồng bằng, đồi núi và sông suối, có lịch sử phát triển lâu đời và là cái nôi văn hoá của đất n ớcvới di tích lịch sử Đền Hùng Có thể nói đây là một tỉnh có vị trí địa lý thuận lợi và có tiềmnăng phát triển kinh tế lớn Tuyến đờng thiết kế đi qua hai điểm A- B nằm trong dự án xây dựngtuyến đờng mới nối thị xã Phú Thọ và thành phố Việt Trì, hai trung tâm kinh tế trọng điểm của

tỉnh Việc xây dựng tuyến đờng A - B nằm trong chiến lợc phát triển quốc gia và quy hoạch pháttriển của tỉnh Phú Thọ, nhằm tăng cờng khả năng lu thông hàng hoá giữa hai vùng và đáp ứngnhu cầu đi lại của nhân dân, đồng thời hoàn chỉnh dần hệ thống mạng lới giao thông đối nội và

đối ngoại của tỉnh

I.2 – Các căn cứ lập dự án : Các căn cứ lập dự án :

I.2.1.Căn cứ pháp lý :

- Căn cứ vào quy hoạch tổng thể mạng lới đờng giao thông của vùng đã đợc nhà nớcphê duyệt (Giai đoạn 2000  2020) Cần phải xây dựng tuyến đờng đi qua hai điểm A

- B để phục vụ các nhu cầu phát triển kinh tế, văn hoá xã hội và chủ trơng của Nhà

n-ớc nhằm phát triển kinh tế của một tỉnh miền núi trung du phía Bắc

- Theo quyết định số 284/QĐ-UBND ngày 25/11/2007 của Chủ tịch UBND tỉnh PhúThọ về việc phê duyệt báo cáo nghiên cứu khả thi xây dựng tuyến đờng đi qua hai

điểm A7 – Các căn cứ lập dự án : B7

- Theo Hồ sơ nghiên cứu khảo sát phục vụ việc lập dự án khả thi đầu t xây dựng tuyến

đờng A7 – Các căn cứ lập dự án : B7 do Công ty cổ phần T Vấn & Đầu t XD CCIC Hà Nội lập ngày 12tháng 9 năm 2006

- Theo các văn bản ký kết giữa chủ đầu t là UBND tỉnh Phú Thọ và công ty cổ phần Tvấn & Đầu t XD CCIC Hà Nội

I.2.2.Các quy trình, quy phạm sử dụng :

- Tiêu chuẩn thiết kế đờng Ôtô TCVN - 4054 – Các căn cứ lập dự án : 2005 [1]

- Quy Trình Thiết Kế áo Đờng mềm 22 TCN - 211 – Các căn cứ lập dự án : 93 [2]

- Quy Trình Khảo sát đờng Ô tô 22 TCN - 263 – Các căn cứ lập dự án : 2000 [3]

- Tiêu chuẩn tính toán các đặc trng dòng chảy lũ 22 TCN - 220 – Các căn cứ lập dự án : 95 [4]

- Định hình cống tròn 533 – Các căn cứ lập dự án : 01 - 01 [5]

Và một số tài liệu khác

I.3 - Hình thức đầu t và nguồn vốn :

Nguồn vốn đầu t xây dựng công trình do nhà nớc cấp, chủ đầu t là tỉnh Phú Thọ Trên cơ

sở đấu thầu hạn chế để tuyển chọn nhà thầu có đủ khả năng về năng lực, máy móc, thiết bị,nhân lực và đáp ứng kỹ thuật yêu cầu về chất lợng và tiến độ thi công

- Hình thức đầu t :

+ Đối với nền đờng và công trình cầu cống: Chọn phơng án đầu t tập trung một lần.+ Đối với áo đờng: đề xuất hai phơng án (Đầu t tập trung một lần và đầu t phân kỳ) sau

đó lập luận chứng Kinh tế kỹ thuật, so sánh chọn phơng án tối u

II.Đặc điểm kinh tế xã hội và hiện trạng giao thông khu vực tuyến đi qua

II.1.Dân c và lao động :

- Dân c khu vực này khá đông đúc, chủ yếu là ngời Kinh, không có ngời dân tộc thiểu

số Mật độ dân c trung bình và phân bố không đều, tập trung chủ yếu ở các vùng trungtâm kinh tế của tỉnh

- Lực lợng lao động khá dồi dào, trình độ dân trí trung bình, thu nhập bình quân đầu

ng-ời khoảng 4-5 triệu VND/ngng-ời.năm

II.2.Kinh tế :

Nông nghiệp vẫn là ngành kinh tế chính của tỉnh (chủ yếu là làm ruộng và chăn nuôi)nhng hiện nay cơ cấu ngành nghề đang có sự chuyển dịch theo hớng sản xuất hàng hoá, kếthợp phát triển công - nông nghiệp với nghề rừng Trong những năm gần đây, cùng với chínhsách mở rộng và thu hút vốn đầu t của tỉnh, nhiều khu công nghiệp lớn có vốn đầu t nớc ngoài

đã và đang đợc xây dựng nh : Khu công nghiệp Thuỵ Vân, khu công nghiệp Nam Việt Trì,cụm công nghiệp Tây Bắc…là những làm tiền đề cho sự phát triển công nghiệp của tỉnh hiện nay vàtrong tơng lai, đồng thời giải quyết việc làm cho ngời lao động

II.3 Hiện trạng giao thông khu vực :

Tỉnh Phú Thọ có 3 loại hình giao thông chính : đờng sắt, đờng bộ và đờng thuỷ

* Đờng sắt :

+ Tuyến đờng sắt :

Tuyến đờng sắt Hà Nội-Lào Cai chạy qua thành phố Việt Trì khổ 1m, dài 17km, cắtqua hệ thống đờng thành phố ở 12 điểm, trong đó 6 điểm có trạm gác đờng ngang và 6 điểmS.v : Nguyen Quang Dien M ssv : 644T1 Trang : 2

không có Tuyến đờng sắt này hình thành đã gần 100 năm, có tiêu chuẩn kỹ thuật và tốc độchạy tàu thấp Hiện tại giao thông đờng sắt có ảnh hởng lớn tới hoạt động giao thông thànhphố.

+ Ga đờng sắt

Trong phạm vi thành phố Việt Trì có 2 ga đờng sắt:

Ga Việt Trì: Nằm phía Đông thành phố là ga hỗn hợp hàng hóa và hành khách Có 5 đờngtránh tàu, chiều dài ga 750m

Ga Phủ Đức: Nằm phía Tây thành phố là ga phụ chỉ có 3 đờng tránh tàu, chiều dài ga650m

Hiện nay bình quân mỗi ngày có 8 đôi tàu hàng và khách hoạt động, và mỗi tuần đều có

đoàn tàu liên vận chở hàng hóa và hành khách trao đổi giữa Việt Nam với tỉnh Vân NamTrung Quốc

* Đờng thuỷ :

+Tuyến đờng thuỷ :

Thành phố Việt Trì nằm ở ngã ba sông Hồng và sông Lô rất thuận lợi khai thác vận tảithuỷ Về mùa nớc kiệt, có khả năng phục vụ các phơng tiện 100tấn-150tấn hoạt động

+ Cảng đờng thủy:

Cảng Việt Trì: Thuộc khu vực ngã 3 sông Hồng và sông Thao, công suất thiết kế 800.000tấn/năm, hiện trung bình khai thác khoảng 50% công suất Quy mô cảng 12,8ha, hàng hoáthông qua cảng chủ yếu là than đá và phân lân Hiện tại khu vực đang hình thành cụm cảng ở

bờ Bắc và bờ Nam sông Thao

Cảng Dữu Lâu: Là cảng địa phơng, phục vụ chủ yếu là vật liệu xây dựng, nằm trên sôngThao, khu vực Đông Bắc thành phố, quy mô phạm vi cảng 3,0 ha

* Đờng bộ :

+ Tuyến đờng:

Quốc lộ 2: Chạy xuyên qua thành phố Việt Trì từ Bạch Hạc đến ngã ba Hàng (khu vực

Đền Hùng) dài 15km Đoạn qua trung tâm thành phố là đờng Hùng Vơng dài 6 km, rộng 35

m vừa là đờng đối ngoại vừa là đờng chính thành phố

Tỉnh lộ 308: Nối thành phố Việt Trì với QL32C ở phía Tây Đoạn qua địa phận thành phốdài 6 km, có 2 km đi trên mặt đê sông Hồng Bề rộng nền đờng 7-9 m, mặt đờng nhựa, rộngtrung bình 6-7 m

III – Các căn cứ lập dự án : Đặc điểm điều kiện tự nhiên khu vực tuyến đi qua :

III.1.Địa hình, địa mạo :

Tuyến đờng đi qua địa hình tơng đối phức tạp, có độ dốc lớn và có địa hình chia cắtmạnh, bao gồm vùng núi ,vùng đồi bát úp và sông suối

Địa hình có hớng dốc dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam nhng không dốc đều với độ dốc

từ 0,4% đến 5%

Thảm thực vật chủ yếu là cây bản địa, lớp phủ mỏng

III.2.Khí hậu :

Tuyến nằm trong vùng khí hậu đồng bằng và trung du bắc bộ

- Mùa hè nóng ẩm ma nhiều, ma thờng kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10 Lợng manhiều nhất vào tháng 8 Từ tháng 9 đến tháng 4 sang năm thuộc về mùa ít ma hơn Đặc biệt ở

đây có nhiều trận ma rào cờng độ lớn kèm theo dông bão kéo dài từ 3 – Các căn cứ lập dự án : 5 ngày gây úng ngậpcho toàn khu vực

- Mùa Đông trùng với mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 sang năm l ợng ma ít,khô, hanh và lạnh

Nhận xét :

Khí hậu thành phố Việt Trì nói riêng & tỉnh Phú Thọ nói chung mang những nét điểnhình của khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa đông lạnh, cuối mùa đông bắt đầu ẩm ớt với hiệntợng ma phùn đặc sắc

Nói chung khí hậu dịu hoà không gây ra những nhiệt độ quá thấp trong mùa Đôngcũng ít gặp những ngày thời tiết nóng gay gắt nh ở vùng trung bộ

- Gió :

Mùa đông hớng gió chủ đạo là tây bắc Mùa hè gió đông nam và đông

III.3.Địa chất, thuỷ văn :

Địa chất khu vực khá ổn định, ít bị phong hoá, không có hiện tọng nứt, nẻ, không bị sụt lở

Đất nền chủ yếu là đất á cát Địa chất lòng sông và các suối chính nói chung ổn định, bờsông, bờ suối không bị sụt lở

Cao độ mực nớc ngầm ở đây thấp, cấp nớc nhanh chóng Trong vùng có 1 dòng sông nhỏ,hình thành dòng chảy rõ ràng, có lu lợng tơng đối lớn và các suối nhánh tập trung nớc vềdòng sông này Tuy nhiên địa hình ở lòng sông tơng đối thoải và thoát nớc tốt nên mực nớcdâng ở các dòng suối không lớn, do đó không gây ảnh hởng tới các vùng xung quanh

III.4.Đặc điểm vật liệu địa phơng và điều kiện thi công :

Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu đáp ứng đủ việc xây dựng đờng Cự ly vận chuyển

< 5 Km Đơn vị thi công có đầy đủ năng lực, máy móc, thiết bị để đáp ứng nhu cầu về chất l ợng và tiến độ xây dựng công trình Có khả năng tận dụng lao động và nguyên vật liệu của

-địa phơng Trong khu vực tuyến đi qua có mỏ cấp phối sỏi cuội với trữ lợng tơng đối lớn vàtheo số liệu khảo sát sơ bộ thì thấy các đồi đất gần đó có thể dùng để đắp nền đờng đợc.Khoảng cách từ các mỏ vật liệu đến phạm vi công trình từ 500 – Các căn cứ lập dự án : 1000 m Trong tỉnh có nhà

máy xi măng Thanh Ba và nhiều nhà máy sản xuất VLXD phục vụ cho công tác XD đờng

III.5 Điều kiện môi trờng và ảnh hởng của việc xây dựng tuyến đờng đến môi trờng:

- Đây là khu vực yên tĩnh, sông núi kết hợp hài hòa, tạo thành khung cảnh thiên nhiên đẹp.Khi đặt tuyến đi qua, tránh phá nát các cảnh quan thiên nhiên Bố trí các cây xanh dọc tuyến,giảm tối đa lợng bụi và tiếng ồn đối với môi trờng xung quanh

- Việc xây dựng tuyến đờng sẽ làm ảnh hởng tới điều kiện tự nhiên của khu vực tuyến sẽ điqua Nhằm hạn chế sự ảnh hởng tới điều kiện tự nhiên cũng nh môi trờng xung quanh thiết kếtuyến phải đảm bảo bố trí hài hoà cây cối hai bên đờng và các công trình khác phải bố trí hàihoà với khung cảnh thiên nhiên

IV- Sự cần thiết phải đầu t xây dựng tuyến đờng A7-B7 :

Để đánh giá sự cần thiết phải đầu t xây dựng tuyến đờng A7 – Các căn cứ lập dự án : B7 cần xem xét trênnhiều khía cạnh, đặc biệt là sự phục vụ cho việc phát triển kinh tế xã hội nhằm các mục đíchchính nh sau:

* Xây dựng cơ sở hạ tầng vững chắc và đồng bộ, để đẩy mạnh phát triển công nôngnghiệp, dịch vụ và các tiềm năng khác của vùng

* Sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên nhng phải đảm bảo vệ sinhmôi trờng

* Phát huy triệt để tiềm năng, nguồn lực của khu vực, khai thác có hiệu quả cácnguồn lực từ bên ngoài

* Trong những trờng hợp cần thiết để phục vụ cho chính trị, an ninh, quốc phòng.Theo số liệu điều tra lu lợng xe năm thứ 15 sẽ là: 1300 xe/ng.đ Với thành phần dòng xe nhsau :

- Xe tải nhẹ ( tải trọng trục 4T ) : 25 %

- Xe tải trung ( tải trọng trục 8T ) : 30%

- Xe tải nặng ( tải trọng trục 10T ) : 15%

Tỷ lệ tăng trởng dòng xe là : 7%

Kết luận :

Nh vậy lợng vận chuyển giữa 2 điểm A7 – Các căn cứ lập dự án : B7 là khá lớn, với hiện trạng mạng l ới giaothông trong vùng đã không thể đáp ứng đợc yêu cầu vận chuyển Chính vì vậy, việc xây dựngtuyến đờng A7 – Các căn cứ lập dự án : B7 là hoàn toàn cần thiết Góp phần vào việc hoàn thiện mạng l ới giaothông trong khu vực, góp phần vào việc phát triển kinh tế xã hội ở địa phơng và phát triển cáckhu công nghiệp chế biến, dịch vụ.v.v

S.v : Nguyen Quang Dien M ssv : 644T1 Trang : 4

Chơng II Lựa chọn cấp hạng , qui mô và tiêu chuẩn kỹ thuật Của đờng và các công trình trên đờng.

I – Các căn cứ lập dự án : Xác định cấp hạng của đ ờng :

- Căn cứ vào chức năng và ý nghĩa của tuyến đờng nêu ở Chơng I, tuyến đờng A7 – Các căn cứ lập dự án : B7 là đờng nối các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa của tỉnh

- Căn cứ vào số liệu dự báo về lu lợng xe và thành phần xe của năm tính toán tơng lai (năm thứ 15) : 1300 xe/ngđ, có thành phần dòng xe nh sau:

+ Xe con: 30%

+ Xe tải nhẹ ( 4T ) : 25%

+ Xe tải trung ( 8T ) : 30%

+ Xe tải nặng ( 10T ) : 15%

Hệ số tăng xe: q = 7% Trong đồ án này, lu lợng xe năm tơng lai dùng để tính toán là năm thứ 15 t với q =0,01 ; N15= 1300 xe/ngđ

Qui đổi thành phần dòng xe ra xe con :

Bảng II.1: Hệ số quy đổi từ các loại ra xe con ( Bảng 2 [1] )

Loại xe Xe con Xe tải nhẹ Xe tải

trung Xe tải nặng

Hệ số quy đổi ra xe con

Nqd =(30%*1+25%*2+30%*2+15%*2.5) *1400=2300

- Căn cứ vào điều kiện địa hình nơi tuyến đi qua : độ dốc ngang trung bình sờn đồi, núi khoảng 40% Địa hình đồi, núi khá cao (Khu vực có địa hình tơng đối phức tạp xen kẽ sông suối)

Dựa theo bảng 3, 4 [1] kiến nghị chọn:

- Cấp thiết kế: Cấp III

- Tốc độ thiết kế : Vtk= 60 km/h

II – Các căn cứ lập dự án : Lựa chọn quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật cho đoạn tuyến :

II.1.Xác định qui mô mặt cắt ngang :

II.1.1 Tính số làn xe cần thiết:

Lu lợng xe giờ cao điểm là :

Ncđg = 0,12.Nqđ = 0,12.1851 =223 (xcqđ/h)

Số làn xe trên mặt cắt ngang đợc xác định theo công thức

nlx =

lth

cdg

N Z

N

. Trong đó :

nlx - là số làn xe yêu cầu, đợc lấy tròn theo điều 4.2.1 – Các căn cứ lập dự án : [1]

Ncđgiờ - là lu lợng xe thiết kế giờ cao điểm, theo điều 3.3.3 - [1]

Nlth - là năng lực thông hành thực tế, lấy nh sau :

Khi có dải phân cách giữa phần xe chạy trái chiều và có dải phân cách bên để phân cách ô tô với xe thô sơ: 1800 xcqđ/h/làn

Khi có dải phân cách giữa phần xe chạy trái chiều và không có dải phân cách bên

Tính toán đợc tiến hành theo 3 sơ đồ xếp xe và cho 2 loại xe

- Xe con (Tơng đơng Volga) có tốc độ cao Vcon = 75 km/h, kích thớc nhỏ: b=1,54m; c=1,22m

- Xe tải (Xe tải nặng, tơng đơng MAZ – Các căn cứ lập dự án : 200) tốc độ thấp hơn xe con Vtải = 60km/h có kíchthớc lớn: b = 2,65m; c = 1,95m

II.1.2.a Sơ đồ 1: 2 xe tải đi ngợc chiều nhau trên 2 làn và gặp nhau.

Trờng hợp này tính cho xe MAZ – Các căn cứ lập dự án : 200 có bề rộng thùng là 2,65 (m)

Sơ đồ gồm 2 xe con đi ngợc chiều trên 2 làn gặp nhau

Tính cho xe Volga b = 1,54m ; c = 1,22m ; Vcon = 75 Km/h

Theo sơ đồ 3, xe tải và xe con đi ngợc chiều nhau trên 2 làn và gặp nhau.

Trờng hợp này tính cho xe Volga và xe MAZ – Các căn cứ lập dự án : 200

Theo trờng hợp (a) ta có B1 = 3,9 m

Bề rộng nền đờng đợc tính toán nh sau ( Điều 4.1.2 - [1] ) :

Bề rộng nền đờng = Bề rộng phần xe chạy + Bề rộng lề đờng

Bnd= 2 x 3,00 + 2 x (1,00 + 0,50) = 9,00 (m)

II.2.Xác định độ dốc dọc lớn nhất i max :

II.2.1 Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo lớn hơn tổng sức cản.

Bề mặt nền đ ờng

Phần xe chạy 1.5 m

imax đợc tính theo điều kiện sức kéo lớn hơn tổng sức cản D f  I

imax = D - f = D - f

-vTrong đó :

- D: Nhân tố động lực (Sức kéo trên 1 đơn vị trọng lợng xe) phụ thuộc loại xe D

= f(V, loại xe) tra theo biểu đồ hình 3.2.13 Sổ tay TKĐ1

Kết quả tính toán đợc thể hiện trên bảng sau:

Bảng II.2: Độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện về sức kéo

Loại xe Xe con Xe tải nhẹ Xe tải vừa Xe tải nặng

(Volga) (GAZ - 51) (ZIL - 150) (Maz-200)

imax = D - fv 0.090 0.013 0.018 0.0080

II.2.2 Tính độ dốc dọc lớn nhất I max theo điều kiện sức kéo nhỏ hơn sức bám

(Đảm bảo xe có thể chạy lên dốc mà bánh xe không bị trợt hay quay tại chỗ)

Trong trờng hợp này ta tính cho các xe trong thành phần dòng xe

1



 imaxb D Bam  f V Trong đó:

- 1: Hệ số bám dọc giữa lốp xe và mặt đờng (Xét trờng hợp bất lợi cho xe chạy tức là chọntrạng thái mặt đờng ẩm bẩn: 1=0,20)

Bảng II.3: Bảng thông số chỉ tiêu kỹ thuật của các loại xe

vị Xe con Xe tải nhẹ Xe tải vừa Xe tải nặng

2

Trọng lợng xe lúc có hàng, G Kg 1280 5350 8250 13625Trọng lợng trục trớc, khi có hàng Kg 640 1600 2100 3565Trọng lợng trục sau (trục chủ

Tính toán cho từng loại xe Kết quả tính toán đợc cho trong bảng sau :

Bảng II.4: Bảng kết quả tính toán i b

- Theo điều kiện sức kéo, chỉ có xe con là khắc phục đợc độ dốc imax =7% theo TCVN, còncác xe tải đều không khắc phục đợc độ dốc nếu chạy với VTK=60Km/h Muốn khắc phục đợc

độ dốc theo TCVN imax =7% các xe tải đều phải giảm tốc, cụ thể nh tính toán ở bảng II.5

Bảng II.5: Bảng kết quả tính toán giảm tốcChỉ tiêu Xe con Xe tải nhẹ Xe tải vừa Xe tải nặng

Volga GAZ – Các căn cứ lập dự án : 51 ZIL - 150 Maz200

II.3 Tính toán tầm nhìn xe chạy.

Hiện nay trong lý thuyết thiết kế đờng ôtô, thờng chấp nhận 3 sơ đồ tầm nhìn :

1 Dừng xe trớc chớng ngại vật (Sơ đồ I – Các căn cứ lập dự án : Tầm nhìn một chiều): SI

S.v : Nguyen Quang Dien M ssv : 644T1 Trang : 10

2 Hãm hai xe chạy ngợc chiều nhau (Sơ đồ II – Các căn cứ lập dự án : Tầm nhìn hai chiều): SII

3 Xe con vợt xe tải lại gặp xe ngợc chiều (Sơ đồ IV – Các căn cứ lập dự án : Tầm nhìn vợt xe): SIV

Còn sơ đồ tầm nhìn tránh xe SIII không phải là sơ đồ cơ bản, ít đợc sử dụng trong quytrình nhiều nớc Sơ đồ I là cơ bản nhất phải đợc kiểm tra trong mọi tình huống của đờng Sơ

đồ II và sơ đồ IV không dùng cho đờng có dải phân cách ( Tuy nhiên riêng sơ đồ IV trên ờng cấp cao vẫn phải kiểm tra nhng với ý nghĩa là bảo đảm 1 chiều dài nhìn đợc cho lái xe antâm chạy với tốc độ cao) Với các đờng thờng không có dải phân cách có thể không dùng sơ

đ-đồ IV nhng phải qui định cấm vợt ở đờng cong nằm và chỗ đờng cong đứng lồi

Qua phân tích ở trên, đối với tuyến đờng A - B ta đang thiết kế, có thể vận dụng cả 3 sơ

KV V

60 3 , 1 6

, 3







) (

127

8

V : Vận tốc xe chạy (Km/h) V = 60Km/h (Giả thiết tốc độ hai xe ngợc chiều là nh nhau)

K : Hệ số sử dụng phanh K=1,3 (Giả thiết hệ số hiệu quả sử dụng phanh của hai xe là nhnhau)

 : Hệ số bám  = 0,5 (Mặt đờng sạch)

i : Khi tính tầm nhìn lấy i = 0,00 (Tính cho đoạn đờng nằm ngang)

SII = lo

i

V K V







) (

127

8

5 , 0 60 3 , 1 8 , 1

II.2.3 Tính tầm nhìn vợt xe : S IV

Sơ đồ tầm nhìn:

Tính toán với giả thiết:

- Xe con chạy với vận tốc V1 = 75 Km/h chạy sang làn ngợc chiều để vợt xe tải chạy

chậm hơn với vận tốc V2 = 60 Km/h

- Xét đoạn đờng nằm ngang (i = 0)

- Tốc độ của xe chạy ngợc chiều : V3 = V2 = 60 Km/h

- K=1.3

- = 0.50

- l0=510m

+ Cần chú ý rằng SIV phụ thuộc đáng kể vào chênh lệch tốc độ giữa xe vợt và xe bị vợt Tốc độ

chênh lệch nhau càng ít thì khoảng cách SIV càng phải rất dài Với đờng không phải là cấp cao

5

,

63

) ( 1 2

1

i

V V

V

 + l0 =

5 , 0 5 , 63

) 60 + 75 ( 75

+ 10 = 328,9 (m), làm tròn là 330 (m)

Công thức trên còn có thể tính đơn giản hơn, nếu ngời ta dùng thời gian vợt xe thống kê đợc trên đờng Trị số này trong trờng hợp bình thờng khoảng 10 sec và trong trờng hợp cỡng bức khi xe đông khoảng 7 sec Lúc đó chiều dài tầm nhìn sơ đồ 4 có thể có hai trờng hợp [ Theo “ Thiết kế đờng ô tô”, tập I ]

- Bình thờng: SIV =6V= 6 60 = 360 m

- Cỡng bức : SIV = 4V= 4 60 = 240 m

Đối chiếu với quy định ở bảng 10 - [1] có SIV =350 m, vậy ta chọn trị số sử dụng là SIV= 350 m

II.4 Tính bán kính đờng cong nằm R nằm :

II.4.1.Khi có làm siêu cao :

) 15

, 0 (

2 min

sc

ối tuyệt nam

i

V R

60 2 min





ối tuyệt nam

nằm thông thờng= 250 m (ứng với isc = 4%) nên tranh thủ sử dụng

Vậy chọn R nammin= 130 m (dùng trong trờng hợp khó khăn) và R min

nằm thông thờng = 250 m (nêndùng khi có thể)

II.4.2.Khi không làm siêu cao :

) ( 127

=

2

n osc

i

V R

μS.v : Nguyen Quang Dien M ssv : 644T1 Trang : 12

- : Hệ số áp lực ngang khi không làm siêu cao lấy - = 0,08 (hành khách không có cảm giáckhi đi vào đờng cong)

i sc = -in= - 0,02 ( dấu trừ này đã nằm trong công thức trên)

) 02 , 0 08 , 0 ( 127

II.4.3 Tính bán kính đờng cong nằm thông thờng

Thay đổi isc từ 0,020; 0,025; 0,030; 0,035; ; 0,07 rồi nội suy ra các trị số  tơng ứng(từ 0,08 đến 0,15) đồng thời sử dụng công thức :

) + ( 127

=

2

sc gian

trung

i

V R

μKết quả đợc lập thành bảng các bán kính thờng dùng (để sau này trong quá trình thiết kế sẽvận dụng đến), và để tiện dụng, ta tiến hành ghép thành từng nhóm Rtrung gian (với các bán kínhnằm trong phạm vi mỗi nhóm ta sử dụng các trị số  và isc tơng ứng)

Ta có bảng bán kính trung gian sau

Bảng II.8: Bảng bán kính trung gian R trung gian

min





bdem nam

Khi R<R bđêm

min thì phải khắc phục bằng các biện pháp chiếu sáng hoặc đặt các biển báo để lái

xe biết, hoặc bố trí gơng cầu

II.5 Độ mở rộng phần xe chạy trên đờng cong nằm

Khi xe chạy trên đờng cong nằm trục bánh xe chuyển động trên quĩ đạo riêng chiếm phần ờng lớn hơn do đó phải mở rộng đờng cong

đ-Đờng có 2 làn xe  độ mở rộng E tính nh sau:

E = L R

V R

- Xe tải nặng (Maz-200): V=60 Km/h; LA=5,487 m

R là bán kính đờng cong nằm, V là vận tốc tính toán

ứng với các nhóm bán kính trung gian, ở bảng trên, ta tính độ mở rộng tơng ứng cho xe con

và xe tải, sau đó đối chiếu với Điều 5.4 và bảng 12 - [1] để thành lập bảng và lựa chọn nhsau :

Bảng II.9: Độ mở rộng phần xe chạy trong đờng cong

B là chiều rộng mặt đờng B = 6 ( m )

iphụ thêm : Độ dốc phụ thêm mép ngoài lấy iph = 0,5% đối với đờng Vtt = 60 km/h.

isc : Độ dốc siêu cao thay đổi trong khoảng 0,02  0,07

Theo kết quả tính toán và dựa vào bảng 14-[1], ta có giá trị chiều dài đoạn nối siêu cao chọn

L L

kỳ một nhóm bán kính khác (R2) từ đó tính ra trị số m tơng ứng Sau này, trong giai đoạn thiết kế bình đồ tuyến, tuỳ theo từng trờng hợp sử dụng bán kính cụ thể ta sẽ vận dụng bảng dới đây để kiểm tra chiều dài đoạn chêm(m )xem có đủ hay không

*- Khi hai đờng cong nằm là cùng chiều: ta có bảng dới đây để xác định trị số m của đoạn

*-Khi hai đờng cong nằm là ngợc chiều nhau:

Theo điều 5.2.2 – Các căn cứ lập dự án : [1], giữa các đờng cong tròn phải có đoạn chêm đủ dài để bố trí các đờngcong chuyển tiếp và không nhỏ hơn 2V (m) giữa hai đờng cong ngợc chiều nhau ( nhằm đảm bảo yêu cầu về động lực của xe chạy) và điều 6.1; 6.4.3 đảm bảo yêu cầu về phối hợp giữa các yếu tố trên bình đồ theo yêu cầu thiết kế cảnh quan để ngời lái có cảm thụ thị giác tốt.Chiều dài đoạn chêm :

m  max(50 m; 2V) = 120 m

Với V = 60 km/h

II.8 Xác định bán kính tối thiểu đờng cong đứng.

II.8.1.Đờng cong đứng lồi tối thiểu :

 Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn trớc chớng ngại vật cố định (SI):





1

2 min

75 2



 Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn thấy xe ngợc chiều (SII):

m d

S

2 , 1 8

150 8

2 1

2 min

S

2 , 1 8

350 8

2 1

2 min

kế là đờng thờng (không có dải phân cách), có thể không dùng sơ đồ IV (SIV) nhng phải qui

định cấm vợt xe ở chỗ có Rnằm và ở chỗ có Rlồi Đối chiếu giữa các kết quả tính toán Rmin

lồi (I) ,

Rmin

lồi (II) và theo khuyến nghị ở bảng 19 – Các căn cứ lập dự án : [1], ta có bán kính đờng cong đứng lồi nhỏ nhất là

2500 m.Từ đó ta có thể đi đến kết luận lấy giá trị Rmin

lồi = 2500 m.

II.8.2 Bán kính đờng cong đứng lõm tối thiểu

- Đợc tính theo 2 điều kiện:

 Theo điều kiện hạn chế về lực li tâm nhằm bảo đảm sức khoẻ hành khách và nhíp xekhông bị quá tải :

Rmin

lõm =

5 , 6

60 5 , 6

2 2

2

I I

I mion

lõm

S h

S R



) 1 sin 75 75 , 0 ( 2

75 2





Trong đó:

hI - là chiều cao đèn pha xe con kể từ mặt đờng lên (hI = 0,75m)

SI - tầm nhìn một chiều (SI = 75m)

 - góc toả của chùm ánh sáng đèn pha (theo chiều đứng)  = 2o

Theo Bảng 19 - [1], ta có Rminlõm = 1500 m

22 Độ mở rộng phần xe chạy trên đờngcong nằm m Chi tiết xem bảng II.9

23 Chiều dài đoạn đờng cong chuyển tiếpL

24 Chiều dài đoạn thẳng chêmtối thiểu giữa 2 đờng cong

Chơng III : Thiết kế trên bình đồ đờng

S.v : Nguyen Quang Dien M ssv : 644T1 Trang : 16

Thiết kế tuyến trên bình đồ là vạch các phơng án tuyến trên đó, sau đó sơ bộ so sánh lựachọn hai phơng án tối u để luận chứng so sánh lựa chọn phơng án tốt nhất Công việc thiết kếtuyến trên bình đồ vô cùng quan trọng vì nó ảnh hởng đến giá trị xây lắp, khối lợng công tác

và chất lợng sử dụng khai thác tuyến đờng

I Đặc điểm của tuyến :

Tuyến đi qua vùng đồi núi thuộc tỉnh Phú Thọ, phân bố dân c tơng đối tha thớt và không

đều, không có các tụ điểm dân c tập trung Tuyến đờng đi qua địa hình tơng đối phức tạp, có

độ dốc lớn và có địa hình chia cắt mạnh, bao gồm vùng núi vùng đồi bát úp và sông suối Trên bản đồ địa hình : - Cao độ điểm A7 là 17.6 m

- Cao độ điểm B7 là 41.2 mChênh cao giữa hai điểm đầu và cuối tuyến là 23.6 m, khoảng cách giữa 2 điểm A7 – Các căn cứ lập dự án : B7tính theo đờng chim bay là 1500 m

Địa chất khu vực khá ổn định, ít bị phong hoá, không có hiện tợng nứt nẻ, không bị sụt lở

Đất nền chủ yếu là đất á cát

Tại đây có một dòng sông nhỏ lu lợng không lớn lắm và các suối nhánh tập trung nớc vềdòng sông này Địa chất lòng sông và các suối chính nói chung ổn định, bờ sông, bờ suốikhông bị sụt lở

Từ bình đồ ban đầu tỉ lệ 1:10000 và chênh cao giữa các đờng đồng mức H =5 m

Xác định bớc com pa :

) ( 1 ) ( 01 0 10000 05 , 0

5

II Cơ sở thiết kế tuyến

 Dựa vào yêu cầu thiết kế tuyến giữa 2 điểm A7- B7

 Dựa vào các chỉ tiêu đã chọn (ở chơng II), dựa vào các vị trí đèo thấp có thể vợt qua,các vị trí vợt sông thuận lợi

III Các phơng án tuyến trên bình đồ

Từ đặc điểm địa hình khu vực là đồi núi liên tiếp, giữa A7-B7có rất nhiều các ngọn núicao xen kẽ là sông và các suối nhánh, địa hình khá dốc về phía điểm B do các đờng đồng mứcrất sát nhau nên phải tìm cách vợt đèo ở những chỗ đèo thấp để đến B hoặc vợt sông ở nhữngchỗ thuận lợi rồi men theo sờn núi để tới B

Dựa vào cấp hạng đờng ta triển tuyến theo 2 phơng án chính sau :

 Phơng án I :Từ B men theo sờn trái dãy núi 1 , lên đỉnh dãy 1 vòng qua sờn phải dãy 2,

v-ợt qua đèo yên ngựa,men theo sờn tráI của dãy 3 vv-ợt qua suối rồi về A

 Phơng án II : Từ B men sờn phải dãy 1 tiếp tục bám đờng đồng mức bên phải dãy 2 vợt qua suối , rồi qua đèo cuối cùng men theo sờn phảI của dãy 3 về A.

 *) Nhận xét : Các phơng án trên hầu hết là đi theo sờn núi và cố gắng đi vuông

góc với suối, tại những vùng có độ dốc ngang lớn phải đi theo bớc com pa, tại những vùng có địa hình khó khăn thì dùng bán kính nhỏ Tại những vùng có địa hình thoải tranh thủ sử dụng đờng cong có bán kính lớn sao cho tuyến uốn lợn mềm mại phù hợp với cảnh quan thiên nhiên không phá vỡ cảnh quan tự nhiên của khu vực

Ta thấy phơng án I gần đờng chim bay, do đó hệ số triển tuyến nhỏ nhng có nhiều chỗchuyển hớng gấp nên phải dùng nhiều đờng cong có bán kính nhỏ Phơng án II có hệ số triểntuyến lớn hơn và phải làm cầu để vợt sông, tuy nhiên tuyến của phơng án II áp dụng đợcnhiều đờng cong bán kính lớn, tuyến dễ đi và uốn lợn mềm mại, hài hoà không phải chuyểnhớng gấp

IV Thiết kế tuyến trên bình đồ :

IV.1Tính toán các yếu tố của đờng cong nằm :

- Đo góc ngoặt cánh tuyến  trên bình đồ

- Chọn Rnằm cố gắng bố trí Rnằm lớn để đảm bảo điều kiện xe chạy (chọn 2 đờng congliền kề có tỉ số Ri/Ri+1 < 1,4)

- Tính toán các yếu tố của đờng cong nằm

Ki=

180

i i

R



1 )

2 cos

T=Rtg

2



(m) D = 2T – Các căn cứ lập dự án : K > 0

Trong đó : T - chiều dài tính toán

P - phân cự của đờng cong

 - góc chuyển hớng

K - chiều dài đờng cong

R - bán kính đờng cong nằm

D - hiệu số chiều dài của đờng gãy khúc và đờng cong

B ảng 3.1: các yếu tố đờng cong phơng án tyến 1

IV.2.Rải các cọc chi tiết trên tuyến :

- Cọc chi tiết phản ánh sự thay đổi địa hình, các cọc chi tiết đợc đánh số từ 1 trở đi

- Cọc chi tiết gồm cọc tiếp đầu TĐ, tiếp cuối TC, đỉnh P của đờng cong nằm

1 Chiều dài tuyến (m) 1816.57 1724.8

Chơng IV : Quy hoạch và thiết kế thoát nớc trên đờng

Thiết kế công trình thoát nớc nhằm tránh nớc tràn, nớc ngập trên đờng gây xói mòn mặt

đờng Thiết kế thoát nớc còn nhằm bảo vệ sự ổn định của nền đờng tránh đờng trơn ớt gâybất lợi khi xe chạy

Khi thiết kế thoát nớc cần phải xác định vị trí công trình, biết đợc lu lợng nớc chảy qua côngtrình, từ đó chọn khẩu độ cầu cống cho thích hợp

Việc bố trí cống trên bình đồ và trắc dọc cần đảm bảo nguyên tắc sau :

- Nên bố trí thẳng góc với dòng chảy, tránh làm cống chéo xiên

- Lớp đất đắp tối thiểu trên cống phải ít nhất 50 cm hoặc bằng chiều dày áo đờng nếukết cấu áo đờng dày hơn 50 cm Trờng hợp không đảm bảo phải đào sâu lòng suối xuốngnếu điều kiện địa hình cho phép

I Một số nét về tình hình thủy văn dọc tuyến.

Tuyến đi qua khu vực đồi núi, diện tích lu vực tơng đối lớn, địa hình đồi núi khá cao,

địa chất đa dạng, có nhiều cây cỏ, ít có hồ ao, nớc sau khi ma chảy tập trung về một số suốinhánh sau đó đổ về suối chính và sông Sông suối có độ dốc khá nhỏ, bình thờng thì mực nớcthấp, mực nớc chỉ lên cao vào thời gian ma Vì địa hình đồi núi nên ít bị ảnh hởng của nớcngập, nớc ngầm Các vị trí đặt cống chủ yếu là suối cạn, chỉ khi trời ma thì mới có nớc chảy

về công trình

II Xác định lu vực:

- Xác định vị trí và lý trình của các công trình thoát nớc trên bình đồ và trắc dọc

- Xác định các đờng phân thuỷ và tụ thuỷ đổ về công trình

- Nối các đờng phân thuỷ và tụ thuỷ để xác định lu vực Chú ý là không bỏ sót một lu vựcnào dù là nhỏ vì tại đó ta có thể đặt cống cấu tạo

- Sau đó ta xác định diện tích lu vực và các yếu tố cần thiết khác

III Tính toán thuỷ văn:

III.1 Số liệu tính toán:

Khu vực tuyến đi qua thuộc thành phố Việt Trì tỉnh Phú Thọ

Với cấp thiết kế là đờng cấp III, theo [1], tần suất lũ thiết kế là p = 4%

Xác định đợc vùng ma rào là vùng VI, lợng ma ngày ứng với tần suất thiết kế 4% là H4%=242

mm, với tần suất thiết kế 1% là H1%= 311 mm

Đất cấu tạo lu vực là đất cấp IV Đặc trng địa mạo của sờn dốc:

Mặt đất bị cày xới có nhiều hốc, bụi và mật độ cây là trung bình, vùng dân c có nhà cửa khá

đông đúc

Địa mạo của lòng sông: Sông tơng đối ổn định, bằng phẳng, lòng sông khá sạch, suối không

có nớc thờng xuyên, chảy trong điều kiện tơng đối thuận lợi

Tỷ lệ hồ ao trong lu vực thiết kế là 4% và nằm ở phía nửa trên của lu vực

***************************************************

III.2 Xác định lu lợng tính toán Q max :

Lu lợng ma tính toán lớn nhất Qmax đợc xác định theo 22TCN-220-95 của Bộ GTVT :

Qp%=Ap% F   Hp% (m3/s)Trong đó: - P % là tần suất tính toán lấy 4% với đờng cấp III

- HP% : lợng ma ngày ứng với tần suất P%

-  : hệ số dòng chảy lũ, phụ thuộc vào loại đất cấu tạo lu vực, lợng ma ngàythiết kế HP% và diện tích lu vực F.

-  : hệ số xét đến ảnh hởng của ao hồ đầm lầy

- AP% : mô đun dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế

- F : diện tích lu vực (km2)Với AP% tra bảng phụ thuộc thời gian tập trung nớc trên sờn dốc lu vực, phụ thuộc vào

đặc trng địa mạo lòng sông ls và thời gian tập trung nớc trên lu vực sd

*Hệ số địa mạo lòng sông ls tính theo công thức sau:

Trong đó: L : chiều dài suối chính, km

Ils : dộ dốc suối chính (‰)

mls : hệ số nhám lòng suối Thời gian tập trung nớc trên lu vực sd xác định dựa vào vùng ma và đặc trng địa mạo thuỷ văncủa sờn dốc lu vực sd Hệ số đặc trng địa mạo sờn dốc đợc tính theo công thức sau:

Trong đó: Isd : là độ dốc của sờn dốc lu vực (‰)

msd : hệ số nhám sờn dốc lu vực

bsd : chiều dài trung bình sờn dốc lu vực, xác định nh sau:

L : chiều dài suối chính, km

l : tổng chiều dài suối nhánh, km ( chỉ tính với những suối có chiều dài lớn hơn 0,75chiều rộng trung bình của lu vực B )

Đối với lu vực có hai mái dốc:

Và trị số bsd xác định theo công thức trên nhng thay hệ số 1,8 bằng 0,9

Tra bảng ta có: Hệ số nhám sờn dốc msd = 0,15

Hệ số nhám lòng suối mls = 11

Hệ số triết giảm do hồ ao  = 0,90

Đất cấp IV có cờng độ thấm I = 0,22 0,30

Tính toán các số liệu và tra các phụ lục ta có kết quả tính toán lu lợng cho hai phơng án

nh bảng IV.1, IV.2 (phụ lục)

V Lựa chọn phơng án khẩu độ cống :

Dự kiến dùng cống tròn BTCT định hình loại miệng thờng, chế độ chảy không áp

Căn cứ vào Qp đã tính sử dụng bảng tra sẵn có trong [11] chọn các phơng án khẩu độ cống

đảm bảo tận dụng tối đa khẩu độ cống và vận tốc nớc chảy không quá lớn

Nhận xét vì chế độ chảy là không áp nên cao độ nền đờng với chiều cao đắp tối thiểu tínhtheo cao độ đỉnh cống là 0,5 m (tính từ đỉnh cống)

Bảng chọn khẩu độ cống phơng án I và II đợc thể hiện bảng IV.3, IV.4 phụ lục

S.v : Nguyen Quang Dien M ssv : 644T1 Trang : 20

4 / 1

% 4

/ 1 3 /

1 ( )

1000

P ls

ls LS

H F

I m

% 4

/ 1

2 / 1

) (

.1000

P sd

sd

sd sd

H I

8 ,

Chơng v: Thiết kế trắc dọc, trắc ngang

I Thiết kế trắc dọc :

Việc thiết kế trắc dọc rất quan trọng, nó ảnh hởng trực tiếp đến các điều kiện kinh tế, kỹthuật của đờng Nếu thiết kế đờng đỏ tốt thì sẽ phát huy đợc tốc độ xe chạy , rút ngắn thờigian chạy xe, tiêu hao nhiên liệu ít và khối lợng đào đắp nhỏ

Sau khi thiết kế tuyến trên bình đồ, chọn đợc 2 phơng án tốt hơn, ta tiến hành lên mặt cắt dọccác phơng án đó tại các cọc Km, cọc 100m (cọc H), cọc khống chế (điểm đầu, điểm cuối, nơigiao nhau, cầu, cống ), cọc địa hình sau đó nghiên cứu kỹ địa hình để vạch đờng đỏ cho phùhợp với các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật

Với địa hình tơng đối bằng phẳng ta dùng phơng pháp đi bao, ở những đoạn địa hình nhấpnhô ta có thể dùng phơng pháp đi cắt

Thiết kế trắc dọc phải tốt các yếu tố về trắc ngang, bình đồ làm cho tuyến hài hoà, tránhbóp méo về mặt thị giác Đảm bảo cho tuyến khi đa vào sử dụng đạt đợc các chỉ tiêu về Antoàn - Êm thuận - Kinh tế

* Các số liệu thiết kế :

- Bình đồ phơng án tuyến tỷ lệ 1/10000, H =5 m

- Các số liệu về địa chất thuỷ văn

- Các số liệu về thiết kế bình đồ, thiết kế thoát nớc

Dựa vào bình đồ tuyến sơ bộ phân độ dốc ngang của các phơng án tuyến nh sau :

Bảng độ dốc ngang phơng án 1 Bảng V.1(phụ lục)

Bảng độ dốc ngang phơng án 2 Bảng V.2(phụ lục)

I.2 Xác định cao độ khống chế

Cao độ khống chế của tuyến chỉ bao gồm cao độ khống chế tại các vị trí cống Cao độ này đã xác định trong phần tính toán thiết kế thoát nớc

I.3 Thiết kế đờng đỏ

Sau khi có các điểm khống chế (cao độ điểm đầu tuyến, cuối tuyến, điểm khống chế qua cầucống) và điểm mong muốn, trên đờng cao độ tự nhiên ta tiến hành thiết kế đờng đỏ

Các yêu cầu khi thiết kế đờng đỏ.

- Đờng đỏ thiết kế phải lợn đều với độ dốc hợp lý

- Trong phạm vi có thể, tránh dùng những đoạn dốc ngợc chiều khi tuyến đang liên tụclên hoặc liên tục xuống Các đoạn đổi dốc không nhỏ hơn 150m

- Nền đờng đào và nửa đào nửa đắp không nên thiết kế với độ dốc dọc nhỏ hơn 5%o (cábiệt 3%o)

- Hạn chế đoạn tuyến đi với độ dốc max, trong các trờng hợp đờng có nhiều xe thô sơ và

xe đạp nên dùng độ dốc i < 4%

- Tránh đổi dốc lõm trong các nền đờng đào

- Tránh thoát nớc từ nền đắp thấp sang nền đào

- Đờng cong đứng bố trí ở những chỗ đổi dốc mà i1- i2 1% với đờng cấp III

- Phải đảm bảo cao độ của những điểm khống chế

- Khi vạch đờng đỏ cố gắng bám sát những cao độ mong muốn để đảm bảo các yêu cầu

kỹ thuật và điều kiện thi công

- Vạch đờng đỏ theo phơng pháp đờng bao hoặc đờng cắt , bám theo địa hình thiênnhiên

Sau khi thiết kế xong đờng đỏ ta tiến hành tính toán các cao độ đào đắp, cao độ thiết kếtại tất cả các cọc

Kết quả thiết kế đờng đỏ đợc thể hiện trên bản vẽ trắc dọc số BV02 và BV03

I.4 Bố trí đờng cong đứng

Theo quy phạm, đối với đờng cấp III, tại những chỗ đổi dốc trên đờng đỏ mà hiệu đại sốgiữa 2 độ dốc  1% cần phải tiến hành bố trí đờng cong đứng để đảm bảo êm thuận, an toàncho xe chạy và sự hài hòa của tuyến đờng

Bán kính đờng cong đứng lõm min Rlommin~ = 1500 m

Bán kính đờng cong đứng lồi min min

i : độ dốc dọc (lên dốc lấy dấu (+), xuống dốc lấy dấu (-)) (%)

K : chiều dài của đờng cong đứng (m)

T : tiếp tuyến của đờng cong đứng (m)

P : phân cự của đờng cong đứng (m)

Kết quả đợc thể hiện ở bảng sau :

Bảng các yếu tố đờng cong đứng phơng án I: Bảng V.3(Phụ lục)

Bảng các yếu tố đờng cong đứng phơng án II: Bảng V.4(Phụ lục)

II Thiết kế trắc ngang :

Thực tế khi xây dựng đờng thờng gặp các trắc ngang cơ bản sau : Nền đào hoàn toàn,nền đắp hoàn toàn, nền nửa đào nửa đắp, nền có công trình

Phải tính toán thiết kế cụ thể mặt cắt ngang cho từng đoạn tuyến có địa hình khác nhau.ứng với mỗi sự thay đổi của địa hình có các kích thớc và cách bố trí lề đờng, rãnh thoát nớc,công trình phòng hộ khác nhau

- Chiều rộng mặt đờng : B = 2  3.00 = 6.00 (m)

- Chiều rộng lề đờng : 2  1.50 = 3.00 (m) gồm

+ Lề gia cố : 2  1.00 = 2.00 (m)+ Lề đất : 2  0.50 = 1.00 (m)

- Mặt đờng bê tông asfan có độ dốc ngang 2%, độ dốc lề đất là 6%

- Mái dốc ta luy nền đắp 1:1.5

- Mái dốc ta luy nền đào 1: 1.0

- ở những đoạn có đờng cong, tùy thuộc vào bán kính đờng cong nằm mà có độ mở rộngtheo chơng II

- Rãnh biên thiết kế theo cấu tạo: sâu 0.60 m, bề rộng đáy 0.40 m, thành rãnh dốc 1:1.0

- Nếu nền đờng đắp có dốc ngang lớn phải đánh bậc cấp trớc khi đắp Thiết kế trắcngang phải đảm bảo ổn định mái dốc, xác định các đoạn tuyến có giải pháp thiết kế đặc biệt

Trắc ngang điển hình của các phơng án đợc thể hiện trên bản vẽ BV06.

III Tính toán khối lợng đào đắp :

Thực tế địa hình không bằng phẳng nên việc tính toán khối lợng đào đắp rất phức tạp Để

đơn giản mà vẫn đảm bảo độ chính xác cần thiết ta áp dụng phơng pháp sau :

- Chia tuyến thành các đoạn nhỏ với các điểm chia là các cọc địa hình, cọc đờng cong,

điểm xuyên, cọc H, Km

Trong các đoạn đó giả thiết mặt đất là bằng phẳng, khối đào hoặc đắp nh hình lăng trụ Trình

tự tính toán nh sau:

- Tính toán diện tích đào đắp của từng cọc Fđào, Fđắp

- Tính toán diện tích đào đắp trung bình giữa 2 cọc kề nhau

- Thể tích đào đắp giữa các cọc xác định bằng tích giữa khoảng cách các cọc với diệntích đào đắp trung bình giữa chúng

Ta tính diện tích đào đắp theo công thức sau:

Fđào tb = (Fi

đào + Fi+1

đào )/2 (m2)S.v : Nguyen Quang Dien M ssv : 644T1 Trang : 22

I - Lập biểu đồ tốc độ xe chạy lý thuyết :

I.1.Mục đích :

Trong thiết kế một tuyến đờng, ngời ta thờng lập nhiều phơng án tuyến sau đó so sánhchúng với nhau để chọn phơng án tuyến tối u để xây dựng Các chỉ tiêu để so sánh nh các chỉtiêu xây dựng,các chỉ tiêu vận doanh, các chi phí khai thác trong thời gian sử dụng đờng.Trong đó chỉ tiêu tốc độ xe chạy và thời gian xe chạy là chỉ tiêu khai thác quan trọng của mộttuyến đờng Đây là tham số cần phải biết để xác định các chi phí trong thời gian sử dụng vàkhai thác con đờng Trong việc lập kế hoạch chạy xe và tổ chức giao thông, tốc độ xe chạy vàthời gian chạy xe cũng là những số liệu rất cần thiết

I.2 Xác định vận tốc cân bằng V cb và vận tốc hạn chế V hc trên từng đoạn đờng

Đối với vận tốc tính toán Vtt = 60 km/h ta vẽ biểu đồ vận tốc xe chạy lý thuyết cho loại xetải chiếm tỉ lệ lớn, đó là loại xe ZIL-150

- Dựa và biểu đồ nhân tố động lực, ta xác định các trị số cân bằng tơng ứng với các đoạn dốc

ở trên trắc dọc, ứng với mỗi đoạn dốc đó sẽ cho ta một giá trị của i Từ đó, ta biết đợc D (

R i

S2 = 9 , 6 R loi (m)

S2 = 10

127

8 , 1

(m)+ Tại các đờng cong đứng lõm, tốc độ hạn chế đợc xác định từ điều kiện đảm bảo nhíp xekhông bị quá tải

2 2

i f D

V V



Trong đó : St,g : chiều dài đoạn tăng hay giảm tốc

V1,V2 – Các căn cứ lập dự án : tốc độ xe chạy trớc khi tăng hay giảm tốc

Dtb – Các căn cứ lập dự án : trị số nhân tố động lực trung bình của xe đối với hai vận tốc V1và V2

i - độ dốc đoạn đờng đang tăng hay giảm tốc

Nếu mẫu số âm, chiều dài đoạn giảm tốc tính nh sau:

Sgt =

2

2 2

2 1

 : hệ số bám trên quãng đờng hãm xe, với đoạn đờng sạch lấy  = 0,5

Số liệu chiều dài đoạn tăng giảm vận tốc cả 2 chiều đi và về của phơng án I, II đợc thống

kê nh trong bảng VI.7, VI.8, VI.9, VI.10 phụ lục

I.3 Tốc độ xe chạy và thời gian xe chạy trung bình trên tuyến

+ Thời gian xe chạy trung bình trên tuyến:

V

l T

1

+ Tốc độ xe chạy trung bình trên tuyến :

)/(

1 km h T

l V

n i i TB

BA

BA A B

tb

AB

AB B

A

tb

T

L V

T

L V

Tính toán cho xe ZIL-150 ta có kết quả sau:

Bảng tính toán chi tiết vận tốc và thời gian xe chạy cho cả hai phơng án đợc thể hiện trong

Bảng VI.11 ->VI.14 Phụ lục

II Tính toán tiêu hao nhiên liệu :

Lợng tiêu hao nhiên liệu của xe chạy trên toàn tuyến thiết kế cũng là một chỉ tiêu quantrọng để đánh giá phơng án tuyến về mặt kinh tế

Lợng tiêu hao nhiên liệu của một loại xe đợc tính theo công thức sau:

) 100 / ( 10

.

V

N q



Trong đó: qc : tỉ suất tiêu hao nhiên liệu (g/mã lực.giờ)

Nc : công suất động cơ ( mã lực)

 : Tỷ trọng nhiên liệu (g/l) ;

V : Vận tốc xe chạy (km/h) ;

Tỷ suất tiêu hao nhiên liệu qc thay đổi theo số vòng quay của động cơ và tuỳ theo mức độ

mở bớm xăng Khi mở 100% bớm xăng thì qc thay đổi từ 250  300 q/mã lực giờ

Công suất của động cơ tính theo công thức:

V

(mã lực) (2)Trong đó:

 : là hệ số hiệu dụng của động cơ

V

Q100i i

Li : Chiều dài từng đoạn ngắn (km);

Q100i : Lợng tiêu hao nhiên liệu tính cho 100 km ứng với đoạn Li (L/100km)

Kết quả tính toán nh sau:

*) Phơng án 1 :

- Chiều đi từ AB : Lợng tiêu hao nhiên liệu Q =1,552 (lit/xe)

- Chiều về từ BA : Lợng tiêu hao nhiên liệu Q =0,943 (lit/xe)

- Tổng tiêu hao nhiên liệu cho cả 2 chiều đi và về là : 2,496 (lit/xe)

*) Phơng án 2 :

- Chiều đi từ AB : Lợng tiêu hao nhiên liệu Q =1,572 (lit/xe)

- Chiều về từ BA : Lợng tiêu hao nhiên liệu Q =1,121 (lit/xe)

- Tổng tiêu hao nhiên liệu cho cả 2 chiều đi và về là : 2,693 (lit/xe)

S.v : Nguyen Quang Dien M ssv : 644T1 Trang : 26

Chơng VII Thiết kế kết cấu áo đờng

I Đặt vấn đề :

Đối với tuyến đờng thiết kế nên tận dụng tối đa khả năng thi công, cung cấp vật liệu của

địa phơng Theo Hồ sơ nghiên cứu khảo sát đợc cung cấp, các nguồn cung cấp nguyên vậtliệu ở địa phơng đáp ứng đủ việc xây dựng đờng, cự ly vận chuyển < 5 Km Đơn vị thi công

có đầy đủ năng lực, máy móc, thiết bị để đáp ứng nhu cầu về chất lợng và tiến độ xây dựngcông trình

Trong khu vực tuyến đi qua có mỏ cấp phối sỏi cuội với trữ lợng tơng đối lớn và theo sốliệu khảo sát sơ bộ thì thấy các đồi đất gần đó có thể dùng để đắp nền đờng đợc Khoảng cách

từ các mỏ vật liệu đến phạm vi công trình từ 1000 – Các căn cứ lập dự án : 1500 m Do đó, nên tận dụng các nguồnvật liệu này để giảm giá thành vật liệu, giảm công vận chuyển, từ đó có thể giảm đợc giáthành công trình

I.1.Phơng pháp tính toán :

Kiểm tra kết cấu áo đờng theo 3 điều kiện:

+ Độ võng đàn hồi

+ Trạng thái giới hạn trợt cục bộ trong nền và trong các lớp vật liệu rời rạc

+ ứng suất kéo khi uốn của các lớp vật liệu sử dụng chất kết dính

I.2.Tải trọng tính toán :

+ Tải trọng trục tiêu chuẩn 10T

+ áp lực tính toán lên măt đờng P = 6 daN/cm2

+ Đờng kính vệt bánh xe 33cm

I.3.Trình tự tính toán :

+ Tính toán số liệu chung

+ Chọn lớp kết cấu áo đờng

+ Tính toán chiều dày các lớp kết cấu áo đờng

+ Kiểm tra các lớp kết cấu theo trạng thái giới hạn

+ So sánh các giải pháp kết cấu áo đờng

*) Các số liệu tính toán: Lu lợng xe năm thứ 20 là 1400 xe/ng.đêm.

Trong đó: Xe tải nặng (trục 10 T) : 15%

Xe tải trung (trục 8 T) : 30%

Xe tải nhẹ (trục 4 T) : 30%

Xe con : 25%

Hệ số tăng trởng xe hàng năm : q = 0,1 (10%)

II Tính toán lu lợng:

II.1 Xác định lu lợng xe tại các thời điểm tính toán:

Quy luật tăng xe hàng năm tuân theo hàm số mũ: Nt = N0(1+q)t

II.2 Qui đổi lu lợng xe tính toán (xe tiêu chuẩn):

Xe tính toán có tải trọng trục Qtt= 10 (T) Lu lợng xe tính toán là số lợng xe đã qui đổitrong tơng lai sẽ chạy trên một làn xe có khả năng thông hành lớn nhất trong một ngày đêm

Hệ số qui đổi theo công thức kinh nghiệm: a Q

i i tt

III Phơng án xây dựng kết cấu mặt đờng:

- Tính toán áo đờng mềm tuỳ thuộc vào các phơng án về móng, mặt đờng bằng các vật liệukhác nhau cũng nh các phơng án đầu t tập trung hay phân kỳ

*)Tính và lựa chọn kết cấu áo đờng:

Qua các số liệu thí nghiệm khảo sát đất nền Kết luận đất nền là đất á cát, thuộc loại đất cấpIII, nớc ngầm thấp, nền chịu ảnh hởng của một số nguồn ẩm

Bảng 7.4: Bảng xác định môđun đàn hồi ứng với các giai đoạn S.v : Nguyen Quang Dien M ssv : 644T1 Trang : 28

Cấp thiết

kế Năm tínhtoán Loại mặtđờng (Xe/ng.đ)Ntt

Eyc(daN/cm2)

Emin(daN/cm2)

Echọn(daN/cm2)

III.1.Nguyên tắc cấu tạo.

- Thiết kế kết cấu áo đờng theo nguyên tắc thiết kế tổng thể nền mặt đờng, kết cấu mặt ờng phải kín và ổn định nhiệt

đ Phải tận dụng tối đa vật liệu địa phơng Đá và sỏi cuội tận dụng nguồn lấy từ sông suối

- Kết cấu áo đờng phải phù hợp với thi công cơ giới và công tác bảo dỡng đờng

- Kết cấu áo đờng phải đủ cờng độ, ổn định, chịu bào mòn tốt dới tác dụng của tải trọng

Trên cơ sở đó ta đa ra các giải pháp kết cấu áo đờng nh sau:

BTN hạt mịn BTN hạt vừa

đất nền E = 400 daN/cm2 đất nền E = 400 daN/cm2

Bảng 7.5: Các đặc trng của vật liệu kết cấu áo đờng

STT Tên vật liệu

E (KG/cm2)

Ru(KG/cm2)

C(KG/cm2)

(độ)

Tính trợt

t=60

Tínhvõng

t=30

Tính kéouốn t =10



3 Cấp phối đá dăm loại I - 3500

III.3 Tính toán lựa chọn giải pháp tốt nhất :

Do lớp bê tông nhựa đắt tiền hơn các lớp khác nên khi thiết kế ta cố gắng chọn chiều dàytối thiểu nhng vẫn đảm bảo các yêu cầu về cờng độ và cấu tạo, nh vậy sẽ kinh tế hơn Vì vậy

ta cố định chiều dầy của hai lớp trên cùng rồi thay đổi và tính toán chiều dày các lớp dới

1516 E

E

0,152 33

5 D

1458 E

E

0,212 33

7 D

Lớp Loại vật liệu Ech2 =1350 daN/cm2 hi (cm) Ei (daN/cm2)

Nền đất E0 =400(daN/cm2)

S.v : Nguyen Quang Dien M ssv : 644T1 Trang : 30

B¶ng tÝnh to¸n chiÒu dµy c¸c líp vËt liÖu ph¬ng ¸n mãng 1

Líp Lo¹i vËt liÖu Ech2 =1350 (daN/cm2) hi (cm) Ei (daN/cm2)

29

Đất nền E = 400daN/cm 2

BTN hạt vừa E = 3000daN/cm 3

7 cấp phối đá dăm loại I

III.4.Tính toán kiểm tra kết cấu áo đờng :

*)Các đặc trng về khả năng chịu lực của vật liệu làm áo đờng :

III.4.1 Kiểm tra theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi :

- Theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi , kết cấu áo đờng mềm đợc xem là đủ cờng độ khi trị sốmôđun đàn hồi chung của cả kết cấu lớn hơn trị số môđun đàn hồi yêu cầu :

Ech  Eyc , trị số Ech của cả kết cấu đợc tính theo toán đồ Kôgan

- Để xác định trị số môđun đàn hồi chung của hệ nhiều lớp ta phải chuyển về hệ hai lớp bằng cách chuyển dần hệ hai lớp từ dới lên trên theo công thức của GS Đặng Hữu:

3 3 / 1

1 1

1

 Ech = 0.50 x 3098 = 1549 (daN/cm2)

0.129 3098

8 , 0 6 , 0 1

K K K

Trong đó:

n: hệ số vợt tải do xe chạy, n = 1.15

m: hệ số xét đến điều kiện tiếp xúc của lớp kết cấu trên thực tế không đúng nh giả thiết làmviệc (làm việc đồng thời hay chuyển vị tự do giữa các lớp); đối với nền đất lấy m = 0.65

K1: hệ số xét đến sự giảm khả năng chống cắt dới tác dụng của tải trọng trùng phục K1 = 0.6

K2: hệ số an toàn xét đến sự làm việc không đồng nhất của kết cấu K2 = 0.8 (Ntt=135 xe/ngđ <1000)

Kkt: hệ số xét đến yêu cầu khai thác; Kkt = 1

 [] =0,642.0,35 = 0,225 daN/cm2

So sánh thấy:  = 0,10 (daN/cm2) < [] = 0,225 (daN/cm2) nên nền đất đảm bảo điềukiện chống trợt

III.4.3 Kiểm tra điều kiện trợt của lớp bê tông nhựa ở 60 0 C:

Khi nhiệt độ bề mặt cao các lớp bê tông nhựa bị chảy dẻo và sinh ra sự trợt trên nhau khi chịu tác dụng của tải trọng xe cộ qua lại, gây ra các nếp lợn sóng làm giảm khả năng êm thuận của đờng cũng nh làm giảm khả năng chịu lực của kết cấu do bề dày lớp bê tông nhựa

bị dồn nén sinh ra chỗ dày chỗ mỏng Vì vậy ta cần kiểm tra trợt của các lớp trong tầng mặt bằng bê tông nhựa

Quy đổi 2 lớp bê tông nhựa (3), (4) về một lớp tơng đơng :

Kết hợp  = 220 , tra toán đồ Hình 3-7 [2] ta xác định đợc

108 0 6 018 0 018

dựa vào toán đồ 3-3 [2] ta xác định đợc tỷ số :

1297 2882

45 , 0 45

ứng suất cắt cho phép cuả nền đất:   K'.C  1 , 6  3 , 0  4 , 8 đkslàla

Trong đó:K'  1 , 6c 3 , 0((tra theo bảng 3-8 [2])daN/cm2

So sánh có ax  1 , 50    4 , 8 nên lớp bê tông nhựa đảm bảo điều kiện chống trợt

III.4.4 Kiểm tra điều kiện trợt của lớp cấp phối sỏi cuội :

(theo [2] trang 124)

Từ H = 24 cm;  = 420 :Tra toán đồ Hình 3-8 [2] ta xác định đTra toán đồ Hình 3-8 [2] ta xác định đợc:Tra toán đồ Hình 3-8 [2] ta xác định đ

084 , 0 6 014 , 0 014

 av = -0,022 daN/cm2

50 , 3 968

8 , 0 6 , 0 1

K K

  K'.C 0 , 642  0 , 5  0 , 321 daN/cm2

So sánh có   0 , 062    0 , 321 nên lớp sỏi cuội đảm bảo điều kiện chống trợt

III.4.5 Kiểm tra theo lớp bê tông nhựa theo điều kiện chịu kéo khi uốn :

Quy đổi 2 lớp bê tông nhựa (4), (3) về một lớp tơng đơng :

dựa vào toán đồ 3-3 [2] ta xác định đợc tỷ số :

[ 90

Vậy sơ đồ kết cấu lớp mặt đờng đã chọn thoả mãn các điều kiện về độ võng, về cờng

độ chịu kéo khi uốn của các lớp vật liệu toàn khối, về ổn định trợt của lớp vật liệu rời rạc

B Phơng án đầu t phân kỳ:

Tra toán đồ H 3-11 [2] ta các định đợc :Tra toán đồ Hình 3-8 [2] ta xác định đ

90 , 10 6 15 , 1 58 , 1 58

Phơng án đầu t phân kỳ lựa chọn trên cơ sở là một bộ phận của phơng án tổng thể, kếtcấu áo đờng và bề dầy các lớp vật liệu sao cho phải đạt môđun đàn hồi yêu cầu tại các thời

điểm phân kỳ Thời gian tính toán cho các lớp kết cấu áo đờng là 15 năm Đờng cấp III, mặt

đờng làm với loại mặt đờng cấp cao A1, A2 Trên cơ sở kết cấu của phơng án đầu t tập tung 1lần đã tính, ta nghiên cứu khả năng đầu t phân kỳ theo hai giai đoạn (giai đoạn I – Các căn cứ lập dự án : 10 năm

đầu, giai đoạn II – Các căn cứ lập dự án : 5 năm tiếp theo)

1 Giai đoạn 1 (10 năm đầu):

Tính toán kết cấu áo đờng giai đoạn 1(10 năm đầu):

Mô đun đàn hồi yêu cầu là Eyc= 1182 daN/cm2 (mặt đờng A2) Trên cơ sở kết cấu đã chọn ởphơng án tập trung một lần và môđun đàn hồi yêu cầu của năm thứ 10, ta đa ra giải pháp kếtcấu mặt đờng nh sau:

Chọn kết cấu áo đờng cấp A2

dựa vào toán đồ 3-3 [2] ta xác định đợc tỷ số :

Kết luận: Ta thấy Ech=1383> Eyc =1182 (daN/cm2), do đó kết cấu áo đờng đã chọn đảm bảo

về tiêu chuẩn độ võng đàn hồi

1.2 Kiểm tra điều kiện trợt của nền đất :

S.v : Nguyen Quang Dien M ssv : 644T1 Trang : 36

Từ =220 , tra toán đồ hình 3-7 [2] ta có:Tra toán đồ Hình 3-8 [2] ta xác định đ

162 , 0 6 027 , 0 027

8 , 0 6 , 0 1

K K K

Trong đó: giá trị của các hệ số n, m, K1, K2, Kkt lấy nh ở trên cùng ý nghĩa

c: lực dính của đất nền (c= 0,35)  [] =0,642.0,35 = 0,225 daN/cm2

So sánh thấy:  = 0,156 < [] = 0,225 nên nền đất đảm bảo điều kiện chống trợt

1.3 Kiểm tra điều kiện trợt của lớp cấp phối sỏi cuội:

8 , 0 6 , 0 1

K K

2.Giai đoạn 2 (5 năm tiếp theo):

Sau 10 năm sử dụng do thành phần dòng xe tăng, đồng thời để nâng cấp quản lý đờng taphải bổ xung lớp mặt trên lớp nền cũ đồng thời phải thoả mãn 2 điều kiện:

+ Lớp mặt đúng với cấp đờng quản lý

+Đảm bảo thoả mãn cờng độ

- Ta sử dụng kết cấu của giai đoạn I làm móng cho giai đoạn II

Ech10 = 1383 daN/cm2.Chọn kết cấu áo đờng cho giai đoạn II là:

Tra toán đồ H.3-8 [2] ta xác định đợc :Tra toán đồ Hình 3-8 [2] ta xác định đ

108 , 0 6 018 , 0 018

Giai đoạn 1

Sau năm thứ 10 kết cấu áo nền đờng bị giảm cờng độ so với ban đầu, còn 95%

(do các nguyên nhân phá hoại và bào mòn).

Vậy cờng độ kết cấu áo nền đờng còn lại sau 10 năm khai thác là:

Ech10 = 1383 0,95 = 1314 daN/cm2

Ta bổ sung vào các lớp kết cấu mặt đờng nh sau:

H3 = 9 cm Bê tông nhựa hạt vừa E3 = 3000 daN/cm2

H4 = 5 cm Bê tông nhựa hạt mịn E4 = 2700 daN/cm2

2.1 Kiểm tra điều kiện độ võng đàn hồi cho phép :

Quy đổi hai lớp trên thành một lớp :

556 , 0 9

ch

E E

Tra toán đồ KOGAN ( Hình 3.3[2] ) ta xác định đợc :

56 , 0

2.2 Kiểm tra điều kiện chống trợt của lớp bê tông nhựa ở 60 0 C

Do chiều dày của 2 lớp trên lớn hơn so với ở phơng án tập trung, mà ở phơng án tập trung đã

đảm bảo điều kiện không trợt giữa các lớp vật liệu rời nên ở phơng án phân kỳ cũng đảm bảo

Do vậy ta chỉ cần kiểm tra trợt của lớp bê tông nhựa ở 60oc

Quy đổi 2 lớp bê tông nhựa về 1 lớp tơng đơng :

So sánh có ax  2 , 1    4 , 8 nên lớp bê tông nhựa đảm bảo điều kiện chống trợt

2.3 Kiểm tra điều kiện chịu kéo khi uốn của lớp bê tông nhựa :

S.v : Nguyen Quang Dien M ssv : 644T1 Trang : 38

Quy đổi 2 lớp bê tông nhựa về một lớp tơng đơng :

Tra toán đồ H.3-11 [2] ta xác định đợc u  1 , 42

 u  1 , 15 P u  1 , 15  6  1 , 42  9 , 66 daN/cm2

ứng suất kéo uốn xuất hiện dới đáy lớp bê tông nhựa là:

u  9 , 66(daN/cm2) <[u]= 12 (daN/cm2) nên lớp bê tông nhựa đảm bảo điều kiện chịukéo khi uốn

Nh vậy kết cấu đã chọn đảm bảo yêu cầu về cờng độ

IV So sánh kinh tế kỹ thuật lựa chọn kết cấu áo đờng

1.Đặt vấn đề :

Để chọn đợc phơng án áo đờng rẻ hơn và đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, ta tiến hành so sánh kinh tế, kỹ thuật các phơng án áo đờng Về mặt kinh tế phải chọn phơng án áo đờng có tổng chi phí XD quy đổi nhỏ hơn Để tiến hành so sánh các phơng án đầu t, ta tính chi phí cho

1 km kết cấu, với thời gian tính toán bằng thời gian đại tu của lớp BTN của phơng án đầu t 1 lần là 15 năm

Phơng án áo đờng đợc chọn phải có tổng chi phí xây dựng và khai thác 1 km áo đờng tính

đổi về năm gốc Ptđ (năm bắt đầu đa đờng vào khai thác) có giá trị nhỏ nhất Ptđ bao gồm:

- Chi phí tập trung: - Xây dựng ban đầu K0

- Cho trung tu Ktrt

- Cho đại tu Kđt

- Cho cải tạo nâng cấp (nếu có) Kct

- Chi phí thờng xuyên: - Chi phí cho duy tu sửa chữa đờng hàng năm

- Chi phí vận tải hàng hóa và hành khách trong thời gian so sánh tínhtoán phơng án tss

t t

t: Thời gian tính từ khi đa đờng vào khai thác tới năm bỏ vốn đầu t

Ct : Chi phí thờng xuyên (chi phí duy tu bảo dỡng) ở năm thứ t

Ktđ: Tổng chi phí xây dựng tập trung quy đổi về năm gốc

ở đây, giả thiết là việc xây dựng áo đờng đợc thực hiện dứt điểm trong vòng một năm, lúc nàychi phí xây dựng ban đầu K0 là giá trị tự nhiên (bằng tiền mặt), còn các chi phí khác (đại tu,trung tu, chi phí thờng xuyên) đợc bỏ ra sau năm gốc sẽ đợc quy đổi về năm gốc

2 Tính tổng chi phí tập trung quy đổi về năm gốc K tđ :

td

i dt t

td

ct td

E

K E

K E

K K

K

0

11

1

Trong đó:

Ko: Chi phí đầu t xây dựng 1km kết cấu áo đờng ban đầu (đ/km)

Kct : Chi phí cải tạo nâng cấp đờng trong thời gian khai thác tính toán

kđt : Chi phí 1 lần đại tu áo đờng (đ/km) tra bảng 40

ktrt : Chi phí 1 lần trung tu áo đờng (đ/km) tra bảng 40

nđt;ntrt : Là số lần đại tu và trung tu mặt đờng trong thời gian khai thác (thời gian tínhtoán).

tct,td,ttrt: Là số năm tính từ khi bắt đầu đa công trình vào sử dụng (năm gốc) tới năm bỏvốn cải tạo hoặc đại tu hoặc trung tu mặt đờng

2.1.Xác định K 0

a Với phơng án đầu t 1 lần (Tập trung):

Bảng tính toán đơn giá xây dựng 1m2 áo đờng

(15 năm)

Phân kỳGiai đoạn I Giai đoạn II