x ~
GIAI PHAP THIET KE
an Van A Lu z = z 4
TRAC DOC , TRAC
NGANG VA TINH KHOI DAP
Trang 2PHAN 1
LAP BAO CAO NGHIEN CUU KHA THI DAU TU XAY DUNG TUYEN DUONG QUA 2 DIEM A-B
CHUONG I: GIOI THIEU HIEN TRANG
1.1 Mỡ đầu
Tuyến đường thiết kế đi qua hai điểm A- B thuộc tỉnh Bắc Giang Đõy là khu vực
đồi nỳi tương đối cao Do địa hỡnh đồi nỳi nờn cú một số lượng lớn suối nhỏnh len lỏi từ cỏc khe hẽm, mương xúi đỗ về suối chớnh, từ suối chớnh đồ ra cỏc hồ lớn lõn cận
Vỡ vậy, khi thiết kế tuyến đường cần chỳ ý thể hiện đều đặn, hài hũa với khung
cảnh thiờn nhiờn, làm cho phối cảnh ở đõy phong phỳ hơn, mỹ quan hơn 1.2 Tổng quan về tuyến đường A-B
L2.1 Giới thiệu về tuyến đường
12.2 Cỏc căn cứ phap ly
1.2.2.a Căn cứ lập dự ỏn
- Theo quyết định số 75 QĐ/UBND ngày 10/2/2007 của chủ tịch UBND tỉnh về phờ duyệt bỏo cỏo nghiờn cứu tiền khả thi XD tuyến đường qua 2 điểm A-B
- Hồ sơ bỏo cỏo nghiờn cứu tiền khả thi đầu tư xõy dựng tuyến đường A-B do
cụng ty tư vấn và KSTK cụng trỡnh GTVT Bắc Giang lập ngày 1/ 3/ 2007
- Theo quy hoạch tổng thể phỏt triển mạng lưới giao thụng của vựng đó được
Nhà nước phờ duyệt(trong giai đoạn 2000-2020), cần phải xõy dựng tuyến đường qua
2 điểm A-B để phục vụ cỏc nhu cầu phỏt triển kinh tế, văn hoỏ xó hội, và chủ trương của Nhà nước nhằm phỏt triển kinh tế của một tỉnh vựng nỳi phớa Bắc
- Theo văn bản(hợp đồng kinh tế) ký kết giữa chủ đầu tư là UBND tỉnh và cụng
ty tư vấn KSTK CTGT thuộc Tổng cụng ty cụng trỡnh giao thụng 1
- Xuất phỏt từ cỏc yờu cầu đi lại, trao đổi hàng húa, giao lưu văn húa phục vụ
cho sự phỏt triển kinh tế, xó hội của vựng
12.2.b Cỏc tiờu chuẩn(quy trỡnh, quy phạm) sử dụng
- Theo tiờu chuẩn thiết kế đường ụ tụ TCVN 4054 - 05[1] - Theo Quy Trinh Thiết Kế ỏo Đường Mềm 22 TCN 211 - 06[2]
- Theo Quy Trỡnh Khảo Sỏt Đường ễtụ 22 TCN 27 - 263-2000[9]
- Theo Tiờu chuẩn Tớnh Toỏn Lưu Lượng Dũng Chảy Lũ 22 TCN 220 - 9528]
- Định hỡnh cống trũn 533-01-01
1.3 Hỡnh thức đầu tư và nguồn vốn
- Vốn đầu tư gồm 2 phõn: 40% vốn của địa phương và 60% vốn vay của World
Bank
- Hỡnh thức đầu tư
+ Đối với nền đường và cụng trỡnh cầu cống: Chọn phương ỏn đầu tư tập trung
một lần
+ Đối với ỏo đường: đề xuất 2 phương ỏn(đầu tư tập chung 1 lần và đầu tư phõn kỳ) sau đú lập luận chứng kinh tế, so sỏnh chọn phương ỏn tối ưu
+ Chủ đầu tư là UBND tỉnh Bắc Giang địa chỉ liờn hệ : - Số 10 - Đường Hoàng Văn Thụ - Thành phố Bắc Giang - Điện thoại : 0240-854383
Trang 31.4 Dic diộm kinh tộ x4 hội và hiện trạng giao thụng
1.4.1 Đặc diộm kinh tộ xó hội
1.4.1.a Dõn cư và lao động:
Dõn cư sinh sống trong khu vực này rải đều ở khu A và khu B, tốc độ tăng dõn số
bỡnh quõn hàng năm 2.7% Dõn cư sống tập trung thành cỏc bản làng, mật độ dõn số ở
mức trung bỡnh
Tỉnh Bắc Giang là tỉnh trung du, miền nỳi, nơi đõy cú nhiều dõn tộc anh em chung sống Năm 2004 dõn số của Bắc Giang ước tớnh khoảng 1.56 triệu người với mật độ dõn số là 398,2 người/km2.Trờn địa bàn Bắc Giang cú 26 dõn tộc cựng sinh sống, trong đú đụng nhất là người Kinh, chiếm 88,1% dõn số toàn tỉnh, tiếp đến là người Nựng
chiếm 4,5%; người Tày 2,6%; người Sỏn Chay và người Sỏn Dỡu, mỗi dõn tộc 1,6%; người Hoa 1,2%; người Dao 0,5% Bởi vậy Bắc Giang vừa cú nền văn hoỏ riờng của cỏc dõn tộc anh em, vừa cú những điểm chung của văn hoỏ Việt Nam Đời sống của dõn cư ở đõy nhỡn chung cũn thấp do nguồn thu nhập chủ yếu là từ cỏc sản phẩm nụng lõm nghiệp và chăn nuụi
1.4.1.b Kinh tế
1.4.2 Hiện trạng giao thụng
Trong khu vực tuyờn, hệ thống giao thụng vận tải đường bộ ,đường sắt ,đường
thuỷ và cơ sở hạ tầng núi chung là cũn chưa đỏp ứng được nhu cầu đi lại và phỏt triển
của vựng
1.4.2.a Duong bộ:
-Quốc lộ: Cú duy nhất một quốc lộ 1A với chiều đài khoảng 160Km Bề rong mặt đường 7m, mặt đường bờ tụng nhựa Hiện trạng quốc lộ LA đó được nõng cấp mới chất lượng khỏ tốt
-Tinh lộ: Hệ thống đường giao thụng phõn bố đều nhưng chủ yếu là đường cấp phối và đường đất đó xuống cấp hoặc rất xõu.Do đú đi lại giữa cỏc vựng rất khú khăn
1.4.2.b Đường sắt:
-Trong vựng cú tuyến đường sắt đi qua chất lượng khỏ tốt Lượng hàng vận chuyển lớn và cần cú sự phối hợp với vận tải đường bộ Tuyến đường ụtụ mới của địa phương xõy dựng trong tương lai sẽ phối hợp tốt với tuyến đường sắt nhằm thỳc đõy nhanh sự phỏt triển giao thụng vận tải trong vựng
I.4.2.c Đường sụng và hệ thống cảng
-Giao thụng đường sụng kộm phỏt triển do : Lũng sụng cú độ dốc lớn và chảy xiết vào mựa lũ đồng thời hệ thống bến bói trờn sụng chủ yếu phục vụ cỏc phương tiện giao thụng đường thuỷ thụ sơ
Túm lại: Mạng lưới giao thụng của khu vực chủ yếu dựa vào giao thụng đường bộ tuy nhiờn đường bộ lại cú chất lượng kộm, đó quỏ cũ, hầu như khụng đỏp ứng được nhu cõu giao thụng hiện nay Do đú cõn phải cú sự đầu tư, nõng cõp ngay mạng lưới
giao thụng của vựng này
1.5 Điều kiện tự nhiờn - Vật liệu xõy dựng - Khớ hậu khu vực xõy dựng tuyến đường A-B
1.5.1 Địa hỡnh, địa mạo, cõy cỏ(thảm thực vật)
Qua phõn tớch bản đồ khu vực tuyến đi qua, khu vực này cú thờ xếp vào loại đồi
nỳi thấp Đặc điểm chủ yếu là địa hỡnh miền trung du, là đất gũ, đồi xen lẫn đồng bằng
Trang 4hỡnh bị chia cắt bởi cỏc khe hộm, mương xúi Địa hỡnh khụng bị gũ bú, cú những đoạn khú khăn về cao độ, độ dốc ngang lớn nờn việc xõy dựng cho phộp nền đào là chủ yếu 15.2 Khớ hậu
Tuyến nằm trong khu vực nhiệt đới giú mựa vựng Đụng Bắc núng ẩm mưa nhiều,
trờn bản đồ phõn khu khớ hậu đường xỏ Việt Nam ,khu vực này thuộc khu vực khớ hậu
VIII Nhiệt độ trung bỡnh hàng năm là 22°C - 23°C Mựa đụng nhiệt độ trung bỡnh
13°C từ thỏng 10 đến thỏng 2, lạnh nhất vào thỏng 1 Mựa hố nhiệt độ trung bỡnh 28°C, núng nhất vào thỏng 7.Mựa xuõn và mựa thu thỡ khớ hậu tương đối ụn hũa Độ ẩm
trung bỡnh năm dao động lớn từ 73 - 7% Lượng mưa ớt, lượng mưa trung bỡnh hàng năm là 300 mm Vào cỏc thỏng mựa hố lượng mưa lớn hơn Hướng giú chủ yếu trong năm là Đụng Bắc 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | 11 12 Nhiệt độ 17 |18 |20 |23 |25 |27 | 30 28 126 |24 |20 |16 Luong mua | 240 | 230 | 210 | 250 | 255 | 260 | 290 | 270 | 230 | 240 | 245 | 250 Độ õm 63 |66 |70 |80 |86 |89 |90 84 | 82 |74 |72 Luong gid |B TB | DB |D DN|N N DN | TN | TN |T T 7 9 30 15 8 6 4 5 4 4 5 3
1.5.3 Địa chất, thuỷ văn và địa chất thuỷ văn:
Vựng tuyến đi qua thuộc kỷ trầm tớch đệ tam Địa hỡnh cho phộp xõy dựng nền
đường ổn định, trong vựng khụng cú castơ, sụt lở Tầng phủ thuộc loại ỏ cỏt Mực
nước ngầm sõu đỏng kể so với mặt đất.Vựng tuyến đi qua thuộc đồi nỳi cao nờn mực nước dõng của sụng khụng gõy ngập ỳng cho cỏc vựng xung quanh Gần tuyến đi qua
cú cỏc mỏ vật liệu tự nhiờn, cú thờ khai thỏc đưa vào thi cụng, tận dụng vật liệu tại
chỗ Khảo sỏt địa chất ta thấy: lớp đất trờn cựng là đất hữu cơ dày khoảng 20cm, khi
thi cụng nền sẽ đào bỏ tiếp theo là lớp đất ỏ cỏt cú Eg”= 400 daN/cm?
1.5.4 Đặc điễm về vật liệu địa phương
Là một tỉnh trung du nờn vật liệu địa phương ở đõy khỏ phong phỳ Cú cỏc loại vật liệu về sỏi cuội, đỏ hộc, và đất đồi tot Khao sat sơ bộ cho thấy cự ly vận chuyờn là
nhỏ hơn Skm đú là một khoảng cỏch tốt đề tận dụng vật liệu địa phương
1.6 Điều kiện mụi trường
Khu vực nghiờn cứu là một khu vực yờn tĩnh, sụng nỳi kết hợp hài hũa, tạo thành
khung cảnh thiờn hấp dẫn Do vậy khi đặt tuyến đi qua cần trỏnh phỏ nỏt cỏc cảnh
quang thiờn nhiờn Bố trớ cỏc cõy xanh đọc tuyến, giảm tối đa lượng bụi và tiếng ồn đối với mụi trường xung quanh
I.7 Ảnh hướng của việc xõy dựng tuyến đến mụi trường và an ninh quốc phũng Việc xõy dựng tuyến đường sẽ làm ảnh hưởng tới điều kiện tự nhiờn của khu vực
tuyến sẽ đi qua trong thời gian thi cụng Nhằm hạn chế sự ảnh hưởng tới điều kiện tự nhiờn cũng như mụi trường xung quanh thiết kế tuyến phải đảm bảo bố trớ hài hoà cõy
cối hai bờn đường, và cỏc cụng trỡnh khỏc phải bố trớ hài hoà với khung cảnh thiờn
nhiờn
Việc xõy dựng tuyến sẽ làm cho việc thụng thương giữa cỏc vựng phỏt triển,
ngoài ra con đường cũng gúp phần vào việc đảm bảo an ninh quốc phũng cho cỏc tỉnh
giỏp biờn giới
Trang 5L8 Su cin thiết phải đầu tư
Tuyến đường A - B đi qua hai trung tõm A và B của vựng
A, B là khu cụng nghiệp khai thỏc quan trọng đang được xõy dựng để khai thỏc khoỏng sản và phỏt triển dần khu cụng nghiệp chế biến nụng lõm sản Cung cấp cỏc sản phẩm cụng nghiệp cho cỏc ngành cú nhu cầu về sản phẩm cụng nghiệp trong cả
nước
Theo số liệu về dự bỏo và điều tra kinh tế, giao thụng Lưu lượng xe trờn tuyến A -
B vào năm xuõt phỏt là 1250 xe/ngđ, với thành phõn dũng xe như sau:
e Xectảinặng 3 trục 5 % e - Xctải nặng 2 trục 10 %
e - Xetải vừa 15 %
e Xe tai nhe 35 %
e Xecon 35%
Tỷ lệ tăng xe mỗi năm là q = 5 %
Lưu lượng xe vận chuyển như vậy là khỏ lớn Với hiện trạng như hiện nay khụng thể
đỏp ứng được nhu cầu vận chuyờn này Vỡ vậy, đũi hỏi phải xõy dựng tuyến đường A -
B phục vụ cho nhu cõu phỏt triờn giao thụng
Ngoài những ý nghĩa nờu trờn, _tuyến đường A - B khi xõy dựng cũn giỳp cho việc đi lại của nhõn dõn trong vựng dễ dàng, gúp phần giao lưu văn húa giữa cỏc miền, thỳc đầy sự phỏt triển kinh tế, phự hợp với nguyện vọng của nhõn dõn cũng như cỏc
cấp chớnh quyền địa phương, phự hợp với chớnh sỏch đầu tư phỏt triển của Nhà nước
trong đú ưu tiờn hàng đầu là phỏt triờn giao thụng
Trang 6CHUONG IT
XAC DINH CAP HANG, QUY MO DAU TU VA CAC CHi TIEU KY THUAT I XAC DINH CAP HANG CUA DUONG
Theo số liệu và dự bỏo điều tra về lưu lượng xe ch thấy;
- Lưu lượng xe năm xuất phỏt là: N= 1250 xe/ng.đ
Thành phần dũng xe gồm: e - Xetảinặng 3 rục5% e - Xe tải nặng 2 trục 10% e - Xetảitrung 15% e - Xetảinhẹ 35% e Xecon 35%
- Hệ số tăng trưởng xe hàng năm là q = 5% Quy đổi xe/ngđ ra xe con quy đổi/ngđ
Loai xe a (Volga) Xecon | Xetảinhẹ | Xe tải trung Xe tụ năng 2| Xe yuunine (TAZ 51) (ZIL 150) (MAZ 200) (KRAZ)
Hệ số quy đổi 1 2 5 5 Os
Quy đổi về xe con ta được:
ẹo = 1250x(0,05x2,5+0,1x2+0,15x2+2x0,35+0,35x1) = 2093,75 (xcqđ/ng.đ)
=> Lưu lượng xe thiết kế năm thứ 15 dựa theo cụng thức tớnh toỏn quy luật tăng xe theo hàm sụ mũ:
Nẹ:= Nọ( 1+g )` trong đú N, là lưu lượng xe thiết kế năm thứ t Nọ là lưu lượng xe thiết kế năm xuất phỏt
t là thời gian ( năm )
=> Nis=No( 140,05 )'° = 2073,75 ( 1+0,05 )'Ÿ= 4311 (xcqđ/ng.đ)
Dựa vào chức năng nối hai trung tõm kinh tế, chớnh trị, văn hoỏ lớn của tỉnh Bắc Giang của tuyến đường, điều kiện địa hỡnh đụi (độ dốc ngang phụ biến từ 15 - 20% < 30%) và dựa vào lưu lượng xe thiết kế trờn tuyến năm thứ 15 là NĂ; = 4311 (xceqd/ng.d) ( 3000 < Nis < 6000 xcqd/ng.d), đồng thời xột đến ảnh hưởng của tuyến với tỡnh hỡnh An ninh Quốc phũng của vựng tuyến đi qua, theo TCVN 4054 - 05 kiến nghị chọn cấp thiết kế của đường là cấp III, Tốc độ thiết kế là 80 Km/h
II XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIấU KỸ THUẬT CHỦ YấU
II.1 Xỏc định kớch thước mặt cắt ngang
II.1.1 Tớnh số làn xe cần thiết
Số làn xe cần thiết theo TC[1] được tớnh theo cụng thức sau:
N, cảgio
TRE N Ith
Trong đú:
+) n„ là số làn xe yờu cầu, được lấy trũn theo qui phạm
Trang 7Neagis = 0,12 Nimnam (xcqd/h) Vội 0,12 là hệ số giờ cao điểm (theo số liệu điều
tra)
+) Z là hệ số sử dụng năng lực thụng hành được lấy bằng 0,55 với V„>Đ0Km/h Theo số liệu điều tra giao thụng thỡ Nạ„¿„ = 1000 (xe/ngổ) trong đú cú:
+ 35% xe con cú hệ số qui đổi ra xe con là B = 1 + 35% xe tải nhẹ = 2 + 15% xe tải vừa cú j = 2 + 10% xe tải nặng 2 trục cú B = 2 + 5% xe tải nặng 3 trục cú j = 2,5 Vậy cú Nuuaọm = 2094 (xcqđ/ngđ) Neagis = 0,12 ô2094 =251 (xeqd/h)
+) Nin được lõy theo tiờu chuõn khi khụng cú dải phõn cỏch và xe 6 tụ chạy
chung với xe thụ sơ Nụ, = 1000 (xcgqđ/h) 251
Vậ ay BE 055x100 = 21 ~0,456 ; quy trũnn= llàn
Theo TC[1] với đường cấp III,V=80km/h kiến nghị chọn số làn xe là 2
1I.1.2 Tớnh bề rộng phần xe chạy
II.1.2.1.Theo sơ đồ cũ của LX cii( Zama khaev) VN va TQ
Khi tớnh bề rộng phần xe chạy tiến hành tớnh theo sơ đồ xếp xe như hỡnh vẽ trong cả ba trường hợp theo cụng thức sau :
b+c
B= — 2 +x+ y
b: chiều rộng thựng xe (m)
c: cự ly giữa 2 bỏnh xe (m)
x: Cự ly từ sườn thựng xe đến làn xe bờn cạnh ngược chiều
x=0,5+0,005 V
y : khoảng cỏch từ giữa vệt bỏnh xe đến mộp phần xe chạy
y=0,5+0,005V
V: Tốc độ xe chạy với điều kiện bỡnh thường (Km/h)
Tớnh toỏn được tiến hành theo 3 sơ đồ xếp xe và cho 2 loại xe
- Xe con cú kớch thước bộ nhưng tốc độ cao
- Xe tải cú kớch thước lớn nhưng tốc độ thấp
a Sơ đồ 1:
2 xe tải đi ngược chiều nhau trờn 2 làn và gặp nhau
Trường hợp này tớnh cho xe Maz 200 cú bề rộng thựng là 2,7 (m)
bj =b,=2,7 m
cị=c;= 2,62m
Xe Maz đạt tốc độ 80 (Km/h)
x=0,5 +0,005 x 80 =0,9 (m) y=0,5 +0,005 x80 =0,9 (m)
Vậy trong điều kiện bỡnh thường ta cú:
Bị =B¿= ene +0,9 +0,9= 4,46 (m) [ $7 @4 t ih bOr ộng phỌn xe ch! y (sơ đọ I)
Trang 8B, + Bo =4,46 x 2 = 8,92(m)
b So dộ 2:
Theo sơ đồ 2, xe tai và xe con đi ngược chiều nhau trờn 2 làn và gặp nhau Trường hợp này tớnh cho xe Volga và xe Maz 200
Theo trường hợp (a) ta cú BĂ = 4,46 m
Với xe Volga b = I,Đm ; c= 1,42m; V= 75 Km/h
Tacú: x=0,5 +0,005V =0,5 + 0,005 x75 = 0,875 m
s7 @4 t ih bOr ộng phGn xe chy (s- @ Il)
y =0,5 + 0,005V = 0,5 + 0,005 x75 = 0,875 m = = LỂ + 0.875+ 0,875=3,36 (m) =B; Bề rộng phần xe chạy là Bị +B; =4,46 + 3,36 = 7,82 (m) c So dộ 3:
2 xe con đi ngược chiều trờn 2 làn gặp nhau Dễ thấy rằng trường hợp này bề rộng làn xe là:
B, + Bz = 3,36 + 3,36 = 6,72 (m) sơ 8ó tíh bềr ộng phGn xe ch! y (sơ G Il)
* Theo quy phạm với đường cấp III,
địa hỡnh đồi nỳi, bề rộng phần xe chạy:
B=2x3,5=7,0 (m)
Kiến nghị chọn bề rong phan xe chạy là 7,0m độ
dốc ngang là 2%
I.1.2.2.Theo sơ đồ tớnh của Phỏp và nhiều nước chõu Âu
af X2 Xó [8] al
Dựa vào sơ đồ ta cú cụng thức tớnh bề rộng làn xe
xX xX
B=b+=+=+ 2 2 , Trong đú:
b - chiều rộng thựng xe, bảng 1.6.1 tài liệu [S] được ký hiệu là W, b=2,6
Trang 9p- Cự ly an toàn, bảng 3.3.1 tài liệu [8] p=0,8
=> B=2,6+ 519 ¿0g = 4,2
IL1.2.3.Kết luận :
Kiến nghị chọn bề rộng phần xe chạy là 7,0m độ dốc ngang là 2%(dự kiến mặt
đường BTN) II.1.3 Lề đường:
Theo TCVN - 4054 - 05 với đường cấp III địa hỡnh đồng bằng và đồi thỡ bề rộng
lề đường là 2 x 2,5 (m) :Trong đú bề rộng lề gia cố 2x2,0m cú độ dốc ngang 2%, kết cấu phần mặt giống phần xe chạy và bề rộng phần lề đất 2x0,5m,độ dốc ngang là 6%
I.1.4 Bề rộng nền đường:
Bề rộng nền đường = bề rộng phần xe chạy + bề rộng lề đường
Bnan= (2 x 3,5) + (2 x 2,5) = 12,0 m
Trắc ngang dự kiến thiết kế
|
2⁄2
2.00 3.50
I5 Độ dốc dọc lớn nhất cho phộp i„ax
imax duoc tinh theo 2 điều kiện:
+ Điều kiện sức kộo lớn hơn tụng sức cản D >f+Ă
> imx =D-f
+ Điều kiện sức kộo nhỏ hơn tổng sức bỏm
ph i?=D'-f
Sau khi tớnh toỏn 2 điều kiện trờn ta so sỏnh và lấy trị số nhỏ hơn
11.2.1 Tinh độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kộo lớn hơn tổng sức cắn
Trong điều kiện này tinh cho xe tải cú thành phan lớn nhất trong dũng xe đú là xe
Zil 150 chiếm 40% tổng số xe chạy trờn đường
Với tốc độ thiết kế là 60Km/h Dự tớnh kết cấu mặt đường sẽ làm bờtụng nhựa
f: Hệ số cản lăn, với V > 50 Km/h ta cú f= f[ 1 +0,01(V-50)], fy = 0,02
V: Tốc độ tớnh toỏn Km/h Kết qủa tớnh toỏn được thể hiện trờn bảng sau:
Bảng 2.1
Loại xe Volga Taz51 Zil 150 Maz200
V(Km/h) 60 60 60 60
f 0,022 0,022 0,022 0,022 D 0,112 0,040 0,042 0,035 imax 0,09 0,018 0,020 0,013
II.2.2 Tớnh độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kộo nhỏ hơn sức bỏm
Trang 10" 9G, — Pw
D >f+i
G
if, =D'-f
KF(V* 4V,
Trong đú: Pw: sức cản khụng khi Pw = KEY V0) (KG)
V: Tộc d6 thiột kộ Km/h
V, : Van tộc gid khi thiột kộ lay V, = 0 (m/s)
F: Diện tớch cản giú của xe (m’)
K: Hệ số sức cản khụng khớ phụ thuộc vào mật độ khụng khớ và hỡnh dạng xe
Với xe Volga K=0.015 + 0.034(kG S” /m*) Với xe tải K = 0.055 + 0.060(kG S?/m)
@Ă : Hệ số bỏm đọc lay trong điều kiện bắt lợi là mặt đường õm ướt, bắn: = 0,2
GĂ : Trọng lượng trục chủ động G, = 0,7G G: Trọng lượng toàn bộ xe
Diện tớch cản giú của cỏc loại xe F = 0,8 B.H đối với xe con,F=0,9B.H đối với xe
tải Dựa vào biểu đồ nhõn tố động lực (hỡnh (3-2) và (3-3))[2] tiến hành tớnh toỏn và kết quả được thể hiện trong bảng sau:
Bảng thụng số chỉ tiờu kỹ thuật của cỏc loại xe
Bảng 2.2
TT Cỏc chỉ tiờu Xe con Xe tai nhe Xe tải vừa |Xe tải nặng
(Volga) (Faz51) (Zil 150) |(Maz 200)
1 |Sức chở 4 chỗ 2,5 tấn 4 tấn 7 tấn 2_|TLcú hàng (kg) 1875 5350 8520 13625 3 |TLkhong hang(kg) 1500 2710 4100 6400 4 |Tải trọng (kg) Trục trước 640 1600 2100 3565 Truc sau 640 3750 6150 10060 5 |Khộ xe (mm) Dai 4055 5715 6720 7620 Rong 1540 2280 2470 2650 Cao 1560 2130 2180 2430 6 |Khoảng cỏch từ chống va trước(bađosoc) dờn 3337 - - 5487 trục sau CỦa xe
Bảng kết quả tớnh toỏn Bảng 1.3
Loại xe Xe con Xe tải nhẹ Xe tải vừa Xe tải nặng
(Volga) (Taz51) (Zil 150) (Maz200) V(Km/h) 60 60 60 60
F(m’) 1,92 4,37 4,85 5,79
K 0,025 0,06 0,065 0,07 Pw (Kg) 13.29 72.61 87.3 112.23
Trang 119 0,3 0,3 0,3 0,3 G 1875 5350 8520 13625 Gk 640 3750 6150 10060 D’ 0,132 0,19 0,20 0,21 f 0,022 0,022 0,022 0,022 Ty 0,113 0,168 0,18 0,188
Nhận xột: Từ kết quả tớnh toỏn i„„„ theo hai điều kiện trờn, điều kiện lực bỏm luụn
được đảm bảo nờn ta chọn 1„;„ theo điờu kiện lực kộo
Căn cứ theo TC [ 1 ] kiến nghị sử dụng độ đốc dọc lớn nhất cho phộp theo tiờu chuẩn:
đụi với đường cõp III, đụng băng và đụi thỡ lạmax=5 %
1I.2.3.Kiểm tra vận tốc xe cú thờ khắc phục độ đốc lớn nhat igmax= 5%
Taco: D= f + idmax=0,05+0,02=0,07
Dựa vào biểu đồ nhõn tố động lực ta cú:
- Voi xe Volga: V=80km/h - Với xe Gaz51:V=42km/h
- Với xe Zil150:V=28km/h - Với xe Maz200:V=23km/h
Đõy là độ dốc dọc cộ thộ str dụng trong trường hợp khú khăn nhất,nờn chất lượng vận doanh của cỏc loại xe là rất thấp, ứng với độ đốc dọc nay(id max =5%) chỉ
cú xe con là khắc phục được với tốc độ > Vtt, cũn cỏc loại xe tải đều chỉ đi được
với vận toc nhộ hon 50%Vtk Khi thiết kế kiến nghị dựng độ đốc dọc khụng nờn
vượt quỏ 4%
IL1 Tớnh toỏn tầm nhỡn xe chạy
11.1.1 Tam nhin 1 chiộu
Tớnh cho ụ tụ cần hóm để kịp dừng xe trước chướng ngại vat
S,;=1+S,+1,
ơ Ăquảng đường ứng với thời gian phản ứng tõm lý t= 1
l= V.t= Ym) $7 @4 thih tGmnhm St
Sy: Chiộu dai ham xe oT Ol ==
KV? mt lo le
Sằ= sap ti 254(p+i) toa | sh | lo
lọ : cự ly an toàn lạ = 5 + 10m
V: Vận tốc xe chay (Km/h)
K: Hệ $6 sit dung phanh K = 1,2 voi xe con, K=1,4 voi xe tai, 6 day ta chon
Trang 1211.1.2 Tam nhin 2 chiộu
Tớnh cho 2 xe ngược chiều trờn cựng 1 làn hóm xe dộ khụng đõm vào nhau
( Sơ đồ tớnh xem hỡnh vẽ )
Sp = 21, + lo + S71 + Sto
Trong đú cỏc giỏ trị giải thớch như ở tớnh SĂ
In —— to moo ! oo “=—=hr———-=> =———+—E-— @M + 1 @ + I@ S _—— 1B) ` 9Q DỌ 14H LVN MHJ es _v KV’ _ 80 1,3.807.0,5 Sa= 18° 254(9? 47? yh “18” 254(0,5? Ê0,007)ằ +10=110m
Theo TC[1] thỡ chiều dai tầm nhỡn S; là 150 (m) Vậy chọn tầm nhỡn S; theo TCVN Sa
= 200 (m)
11.1.3 Tớnh tầm nhỡn vượtxe
Tầm nhỡn vượt xe được tớnh theo cỏc giả thiết:
+Xe con chạy với tốc độ Vạ=75Km/h,xe tải Vy=60Km/h +Xột đoạn đường nằm ngang(Ă=0)
+Cỏc trị số K,@,lọ Jun như trờn
KV; Vv,
S4= (2.1042 Dosen * 3p *127+0)V,- Vv,
Cụng thức trờn cú thế tớnh đơn giản hơn nếu như người ta dựng thời gian vượt xe thụng kờ trờn đường theo hai trường hợp :
+)Bỡnh thường: S„ = 6V = 6.80 = 480 (m)
=525m
+) Cưỡng bức:Su = 4V = 4.80 = 320 (m) SƠ ĐỒ TÍNH TẦM NHèN VƯỢT XE So sỏnh với qui phạm ta cú ———D , , ,
S¿ = 550 (m) ee BE TH TT
Vay chon S, theo qui pham 1a 2 lạ f | S4 = 550 (m) 2 2 8
Cũn một sơ đồ S; nữa nhưng đú là sơ đồ ss
khụng cơ bản nờn khụng dựng trong thiết kế Trong thiết kế ta thường dựng sơ đồ 1va
2
I2 Tớnh bỏn kớnh tối thiếu đường cong nằm
1.2.1 Khi cú siờu cao
Trang 1311.2.2 Khi khụng cú siờu cao
Ă V?
‘ose 127(u -i,)
ut: Hộ sộ ap lye ngang khi khộng 1am siộu cao lay 1 = 0,08 (hành khỏch khụng
cú cảm giỏc khi đi vào đường cong)
i, : DO dộc ngang mặt duong i, = 0,02(mat duong du kiộn 1a BTN)
2
min 80" p49 (mm)
127(0,08 — 0,02)
theo qui pham R™",, = 2500 (m)
11.2.3 Tinh cỏc bỏn kớnh trung gian giữa R „„ và Rose
Thay đổi i„ từ -2% đến 8% đồng thời nội suy giỏ trị Ă sử dụng cụng thức
R=—Y — 127w +i„)
Ta cú bảng bỏn kớnh thụng thường sau: Bảng 1.4 Isc(%) -2 2 3 4 5 7 8 H 0.08 0.08 0.094 0.108 0.122 0.136 0.15 R 840 504 406 340 293 245 219 Rtd(m) | >840 | 500-840 | 400-500 | 340-400 | 290-340 | 250-290 | 250
11.2.4 Tinh ban kinh tội thiểu để đỏm bỏo tầm nhỡn ban đờm poten _ 308,
SĂ: Tầm nhỡn 1 chiều œ: Gúc chiếu đốn pha œ = 2°
wl, = 30400 1500 (mn
‘nam min
Khi R<1500 (m) thỡ ta phải khắc phục bằng cỏch chiếu sỏng hoặc làm biển bỏo
cho lỏi xe biệt
I.3 Độ mớ rộng phần xe chạy trờn đường cong nằm
Khi xe chạy trờn đường cong nằm cỏc bỏnh xe chuyển động trờn cỏc qui dao riờng và chiờm phõn đường lớn hơn do đú phải mở rộng mặt đường trong đường cong
Ta tớnh cho khổ xe đài nhất trong thành phần dũng xe là Maz 200 cú Lạ= 5,487( m) và thành phần xe Volga cú Lạ= 3,337(m)
Đường cú 2 làn xe => độ mở rộng E tớnh như sau:
A 01V
E=- —+ —
RAR
xe
R là bỏn kớnh đường cong nằm, V là vận tốc tớnh toỏn
với Lạ là khoảng cỏch từ badsoc của xe đến trục sau cựng của
Trang 14Bang 1.5 Rtdm) | >50 | 5004 | 2854 | 2504 | 2204 | 2004 | 1854 | 1704 | 1554 | 1454 0 285 | 250 | 220 | 200 | 185 170 | 155 145 125 Etai | 0.33 | 0.46 | 05 | 054 | 057 | 0.6 | 0.64 | 0.68 | 0.71 | 0.78 Econ | 0.29 | 0.39 | 0.42 | 046 | 0.48 | 0.5 | 0.53 | 0.55 | 0.58 | 0.63 ETCVN|L - - - 0.6 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8 Echon 0 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8
II.4 Tớnh chiều dài đường cong chuyển tiếp đoạn vuốt nối siờu cao - Chiều đài tối thiểu của đường cong chuyển tiếp xỏc định theo cụng thức:
La = Trong đú: v3 47RI (m) V: Tốc độ xe chạy V = 60 Km/h
1: Độ tăng gia tốc ly tõm trong đường cong chuyền tiếp
1=0,5 m/s?
R: Ban kinh đường cong trũn cơ bản
- Chiều dài đoạn vuốt nối siờu cao
Lase = (B+E)i,,
B là chiều rộng mặt đường B = 7 (m)
E:là độ mở rộng phần xe chạy lấy như bảng1.3
iạ: Độ dốc nõng siờu cao (%) iạ = 0,5%
i„ : Độ đốc siờu cao thay đổi trong khoảng 0,02 +0,06
Giỏ trị Lchọn thoả món Lchọn=max{Lct,Lnsc} và >15m Kết quả tớnh toỏn ở
bảng 1.6 Bảng1.6 Rtd(m) | >500 | 500ỏ |285ỏ | 2504 | 2204 | 2004 | 1854 | 1704 | 1554 | 1454 285 |250 | 220 | 200 {185 |170 |155 | 145 | 125 Isc(%) | -2 2 2.5 3 35 14 4.5 5 5.5 6 m 0.08 | 0.08 | 0.089 | 0.098 | 0.106 | 0.115 | 0.124 | 0.133 | 0.141 | 0.150 Let(m) | 20 35 40 45 50 50 55 60 65 75 Lnsc(m) | - 30 40 50 55 65 70 80 90 95 Echọn |0.35 |05 10.5 0.6 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8 Lchọn |20 35 40 50 55 65 70 80 90 95
II.2.7.Chiều đài tối thiểu của đoạn thắng chờm giữa hai đường cong nằm:
mộ Đổ bà 2 ,m
L1-Chiộu dal chọn bú trớ đoạn nối siờu cao hoặc đường cong chuyền tiếp ứng với bỏn kớnh RI
L2-Chiều dal chon bộ tri đoạn nối siờu cao hoặc đường cong chuyển tiếp ứng
với bỏn kớnh R2
Giỏ trị L1,L2 lấy trong bảng1.6
Trang 15
Vỡ chưa cắm tuyến cụ thể trờn bỡnh đồ,nờn chưa biết cụ thể bỏn kớnh R1,R2 ,do
vậy để tiện cho thiết kế về sau ta lập bảng ghộp nhúm bỏn kớnh dộ tim ra trị số m tương
ứng
° -Với 2 đường cong cựng chiều ta cú giỏ trị tương ứng trong bảng 1.7
Bảng 1.7 R1 | 1454 | 1554 | 1704 | 1854 | 2004 | 2204 | 2504 | 2854 | 5004 | >500 R2 125 | 145 |155 |170 | 185 | 200 | 220 | 250 | 285 1454125 | 95 95 90 85 80 T5 T5 70 70 60 1554145 | 95 90 85 80 80 T5 70 65 65 55 1704155 | 90 85 80 T5 75 70 65 60 55 50 1854170 | 85 80 75 70 65 60 60 55 55 45 2004185 | 80 80 75 70 65 60 60 55 50 45 2204200 | 75 T5 70 65 60 55 55 50 45 35 2504220 | 75 70 65 60 60 55 50 45 45 35 2854250 | 70 65 60 55 55 50 45 40 35 30 5004285 | 65 65 60 55 50 45 45 40 35 30 >500 60 55 50 45 45 35 35 30 30 20
-Với 2 đường cong nằm bỏn kớnh ngược chiều nhau thỡ đoạn chờm phải thoả
món cỏc yờu cõu sau đõy:
+Theo TC[I]:
- Đoạn chờm đủ dài để bố trớ cỏc đường cong chuyển tiếp
- Khụng nhỏ hơn 2V(m) giữa 2 đường cong ngược chiều(V tốc độ tớnh toỏn) - Chiều đài đoạn chờm nờn lớn hơn 200m để đảm bảo về cảnh quan và thị giỏc IL6 Xỏc định bỏn kớnh tối thiếu đường cong đứng
1.6.1 Đường cong đứng lồi tối thiểu
Bỏn kớnh tối thiểu được tớnh với điều kiện đảm bảo tầm nhỡn 1 chiều
li —_ Số
mn 2đ ( Ở đõy theo TCVN lấy d; =0,00m )
d: chiều cao mắt người lỏi xe so với mặt đường d = 1,2m ŠĂ = 75m 2 lÀO — T5 _ > Ri, = = 2345 (m) 2.1,2 min oh
Theo quy pham Ra = 2500 (m)
Chọn RỊỮ, =2500 (m)
I.6.2 Bỏn kớnh đường cong đứng lừm tụi thiểu
Được tớnh theo 2 điều kiện:
- Theo điều kiện giỏ trị vượt tải cho phộp của lũ xo nhớp xe và khụng gõy cảm giỏc khú chịu cho hành khỏch
_ Vv? _ 60°
Trang 16- Theo điều kiện đảm bảo tầm nhỡn ban đờm
R=— cỗ —
Ah +S, Sim.)
hạ : chiều cao đốn pha hạ = 0.75
œ : gúc toả của pha đốn chiều đứng œ=1° 75
R=„>~ Sooo 2(0,75+75.Sin1 )
Theo quy pham RIờ" ~ 1400 (m) Chọn Riờ" _ 1500 (m) min min = 1370,0 (m)
Bảng tổng hợp cỏc chỉ tiờu kỹ thuật sẽ sử dụng trong thiết kế
k z Kiờn nghị
So Cỏc chỉ tiờu kỹ thuật Đơn vị | Theo tớnh| Theo quy chọn ha
TT toỏn phạm kế
1 | Cấp quản lý II II II
2_ | Cấp kỹ thuật Kmh 60 60 60
Lưu lượng xe năm thứ 20 xcqd/ngd| 1700 | 1000300 1700 0
4 | Vận tốc thiết kế Km/h 60 60
5 |Bộ rong 1 lan xe m 4,26 3,5 3,5 6 |Bộ rong phan xe chay m 8,52 7,0 7,0
7 |Bộ rong nộn dudng m 13,52 12 12
8 | Bề rộng lề gia cố m 2x2 2x2
9 |Bề rộng lề đất m 0.5x0.5 0.5x0.5
10 | Bề rộng dải dẫn hướng
11 | Số làn xe Lần 1 2 2
12 | Bỏn kớnh đường cong nằm min m 135 125 125 13 | Bỏn kớnh khụng siờu cao m 475 500 500 14 |Bỏn kớnh đường cong nằm ban m 1125 1125 1125
đờm
15 |Tầm nhỡn I chiều m 65 75 75 16 |Tầm nhỡn 2 chiều m 120 150 150
17 | Tầm nhỡn vượt xe m 360 350 350
18 |Bỏn kớnh đường cong đứng lồi m 2345 2500 2500
min
19 | Ban kớnh đường cong lừm min m 1370 1500 1500
20 | Độ dốc dọc lớn nhất “00 70 70
21 |Dộc ngang lề đất Đn 60 60
22 | Dốc ngang mặt đường& lề gia cố “0y 20 20
23 | Độ mở rộng trờn đường cong nằm m Chỉ tiờu | xem bảng 1-5
Trang 17
24 |Chiều dài đường cong chuyển Chỉ tiờu | xem bảng 1-6 tiếp
25 |Chiộu dài đoạn thắng chờm
-Giữa 2 đường cong cựng chiều Chỉ tiờu | xem bảng 1-7 - Giữa 2 đường cong ngược m 120 120
chiờu
26 |Tần suất lũ thiết kế cống, rónh % 4 4
Cỏc chỉ tiờu kỹ thuật ở đõy đều được chọn theo kiến nghị trong TCVN 4054-98
nhằm cải thiện nõng cao chất lượng đường (trường hợp giỏ trị tớnh toỏn nhỏ hơn kiến nghị trong TCVN 4054-98) hoặc cú xột đến điều kiện kinh tế và kinh nghiệm khai thỏc đường nhiều năm cũng như dũng xe phổ biến ở Việt Nam (trường hợp giỏ trị tớnh toỏn lớn hơn tiờu chuẩn)
Chương II
GIẢI PHÁP THIẾT Kẫ TUYẾN TRấN BèNH Đề
Thiết kế tuyến, cần chỳ ý thể hiện sự đều đặn, hài hũa với khung cảnh thiờn nhiờn, giỏm tối thiểu vốn đầu tư ban đầu, giữa gỡn mụi sinh mụi trường, tạo điều kiện thuận lợi cho thi cụng Mặt khỏc, giữa cỏc cụng việc thiết kế tuyến trờn bỡnh đồ, trắc
Trang 18doc và trắc ngang cú liờn quan chặt chẽ với nhau Vỡ vậy phải thiết kế phối hợp giữa cỏc yếu tố trờn Song đề tiện lợi trong quỏ trỡnh thiết kế, thỡ đầu tiờn ta vạch cỏc hướng
tuyến trờn bỡnh đồ thụng qua cỏc đường dẫn hướng tuyến
I Vạch cỏc phương ỏn tuyến trờn bỡnh đồ và lựa chọn sơ bộ 1.1 Lựa chọn cỏch đi tuyến
Trờn bản đồ địa hỡnh, cao độ điểm A là 195(m)
Cao độ điểm B là 200 (m)
Khoảng cỏch giữa A và B tớnh theo chiều dài đường chim bay là 3000m
Với địa hỡnh đồi thoải cú thể sử dụng lối đi tự do, cố gắng bỏm sỏt đường chim bay, trỏnh tổn thất cao độ khụng đỏng cú
Với những đoạn khú khăn về độ cao ta cú thờ dựng đường dẫn hướng tuyến dốc đều trờn bản đồ, bằng cỏch đi bước compa cố định cú chiều dài:
AH 1
A= i, “M (cm)
Trong đú: AH là chờnh cao giữa hai đường đồng mức liờn tiếp AH = 5 (m)
: tỷ lệ bản đồ( —=—— ÿ lệ bản đột 2ý M “ionạg”
a : độ đốc đều
Thực tế: ig = imax - i
i: d6 dốc dự phũng rỳt ngắn chiều dài tuyến sau khi thiết kế ù' ~ 0,02
=————. =100 em (trờn bản đồ) (0,07 — 0,02) 10000
Tại những vựng địa hỡnh thoải tranh thủ sử dụng đường cong cú bỏn kớnh lớn sao cho tuyến uốn lượn mềm mại phự hợp với cảnh quan thiờn nhiờn
1.2 Vạch cỏc phương ỏn tuyến
Với cỏch đi tuyến như trờn, kết hợp với cỏc chỉ tiờu kỹ thuật trờn bỡnh đồ chọn tuyến ta cú thể vạch được cỏc phương ỏn tuyến sau:
* Phương ỏn I
Bắt đầu từ A, men theo sườn nỳi đến B Tuyến uốn lượn mềm mại, bỏm sỏt đường đồng mức, khụng tụn thất cao độ
* Phương ỏn II
Xuất phỏt từ A, men theo sườn nỳi tiếp đú vượt đốo ở phớa bờn kia nỳi, men theo
cỏc sườn nỳi kế tiếp tới B
* Phương ỏn III
Xuất phỏt từ A, men theo sườn nỳi tiếp đú đi xuống thung lũng vượt đốo ở phớa
bờn kia nỳi, men theo cỏc sườn nỳi kế tiếp tới B
* Phương ỏn IV
Xuất phỏt từ A, men theo sườn nỳi tiếp đú vượt thung lũng sang phớa bờn kia
sườn nỳi, men theo cỏc sườn nỳi kế tiếp tới B
* Phương ỏn V
Xuất phỏt từ A, men theo sườn nỳi tiếp đú đi xuống thung lũng vượt đốo ở phớa
bờn kia nỳi, men theo cỏc sườn nỳi kế tiếp tới B
Phương ỏn III, IV, V đưa ra chỉ mang tớnh chất tham khảo Ta chọn 2 phương ỏn!, II để so sỏnh
1.3 So sỏnh sơ bộ cỏc phương ỏn tuyến
"
Bang 2.1
Trang 19I I
Chiộu dai tuyộn 3227 3183
Hệ sụ triờn tuyờn 1,14 1,13
Sụ đường cong năm 13 12 Sụ cụng trỡnh cõu nhỏ 0 0
Số cụng trỡnh cụng 23 21
Bảng thiết kế chỉ tiết cỏc cọc phương an I, I thộ hiện tại phụ luc I chương 2 II Tớnh toỏn cỏc trị số trờn mỗi phương ỏn
Xỏc định cỏc yờu tụ của đường cong
Chiều đài đường cong K=T
Phõn cự P=R., l1 p
cos(a / 2)
Chiộu dai doan tiộp tuyộn T=R.tg(a/2)
BANG CAC THONG SO DUONG CONG NAM
Phuong an I
The} 7 Gúc ơ (độ R T P K D
ty | bY tinh dink Ba m | (m) | (my | (m) | (m)
Trang 2011 [KM2 + 733.04 [51.35 180 | 86.48 | 19.70 | 161.24] 11.72 12 |KM3 +1141 16.04 | 250 | 35.21 | 247 | 69.95 | 0.46 Chương III hỡnh
GIẢI PHÁP QUY HOẠCH THỐT NƯỚC, TÍNH TOÁN THỦY VĂN
VÀ XÁC ĐỊNH KHẨU ĐỘ CÁC CễNG TRèNH THOÁT NƯỚC
I Tớnh toỏn thủy văn
Lưu lượng mưa tớnh toỏn lớn nhất Q„a„ được xỏc dinh theo 22TCN 220-95 cua Bộ Giao Thụng Vận Tải Việt Nam “Tớnh cỏc đặc trưng của dũng chảy lũ”[2Đ]:
Q;z= Ao.F ử.o.Hp(m”/s)
Trong đú:
F : Diện tớch lưu vực (Km?)
P% : Tần suất lũ tớnh toỏn Với đường cấp III lấy P = 2%
a : Hệ số dũng chảy lũ Xỏc định theo bảng 9-7[5] Phụ thuộc vào đặc trưng
lớp phủ bề mặt lưu vực, diện tớch lưu vực, chiều dầy lượng mưa œ=0.85 ử : Hệ số triết giảm do ao hồ, đầm lầy Lấy theo bang 9-5[4] 5 =0.55
Hpạ : Lượng mưa ngày ứng với tần suất P„=2% Tra phụ lục 15 [Š] ứng với vựng
Hà Nam ta cú H;= 322 mm
Apứ : Mụ đun đũng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế trong điều kiện ồ = I
Xỏc định theo phy luc 13[5], Apo, = f(ving mua, $i, T )
Để tớnh toỏn Q ta phải xỏc định :
F
_1L8Q)I+L)
trong đú : >1 là tụng chiều dài suối nhỏnh (km) (chỉ tớnh với cỏc suối cú chiều dai
lớn hơn 0,75 chiều rộng trung bỡnh của lưu vực B )
L là tổng chiều dài suối chớnh (km)
Đối với lưu vực cú 2 mỏi đốc :
+ Chiều dài sườn đốc lưu vực: bạ
F B=— (k
Ê Ê aL ™
Đụi với lưu vực cú 1 mai dộc :
F k
Ba (km) va tri so b,g xỏc định theo
cụng thức trờn nhưng thay hệ số 1,8 bằng hệ số 0,9
+ Xỏc định đặc trưng địa mạo của sườn độc lưu vực : bạ”
sa =
„ mụrlạạ" (0.Hp)"
1¿a là độ dục của sườn lưu vực tớnh theo phan nghỡn, xỏc định trờn thực tờ địa
m„u là hệ số nhỏm sườn đốc xỏc định theo bang 9-9[5].Lay mya =0.15
+ Xỏc định thời gian tập trung nước + theo phụ lục 14 [5] với r =f{vựng mưa, $4)
+ Xỏc định hệ số đặc trưng địa mạo của lũng sụng, suối theo cụng thức :
1000L
b=
Trang 211/3 1/4 1/4
mịụ.l `F“ (œ.Hp) trong dộ: „
L là tụng chiờu dài suụi chớnh (km),phụ thuộc vào lưu vực
1, là độ đốc lũng suối chớnh, tớnh theo phần nghỡn
mị; là hệ số nhỏm của lũng suối xỏc định theo bảng 9-10 [4].Lay m, =11
Sau khi xỏc định được tõt cả cỏc hệ sụ trờn thay vào cụng thức tinh Q ta xỏc định
được lưu lượng Q„x
Kết quả tớnh toỏn chỉ tiết được thể hiện tại phụ lục 1 chương 3.1
Sau khi chọn khẩu độ cống, ta xỏc định cao độ khống chế trờn cống bằng cỏch vẽ cỏc
trắc ngang tại vị trớ cụng Cụ thộ xem trong phụ luc I chương 3.2
Bảng tổng hợp tớnh toỏn lưu lượng Q chọn khẩu độ cống và tớnh cỏc yếu tố thuỷ lực
Trang 22C8 [Km1+314.35 | 0.2048 | 2.049 | 2x1.25| 0.86 | 2.02 193.04 œ9 Km1+444.54 | 0.0531 | 0.568 1 0.66 | 1.69 191.84 CI0_ (Km1+556.70 | 1.9688 | 11.334 | 3x1.75| 1.50 | 2.74 190.51 CII Km1+749.84 | 0.0225 | 0.281 | 0.75 | 0.66 | 1.86 189.23 C12 Km1+800.00 | 0.0128 | 0.179 | 0.75 | 0.63 | 1.77 189.25 Cl3 jKml+91994| 00167 | 0.222 | 0.75 064 | 1.81 189.97 C14 (Km2+20.29 | 0.0214 | 0.296 | 0.75 | 0.67 | 1.87 189.57 Cl5_ (Km2+113.26 | 1.0828 | 6.827 | 3x1.5 | 1.22 | 2.44 189.24 Cl6 (Km2+433.14 | 0.0807 | 0.907 1 0.86 | 2.08 189.50 C17 (Km2+624.03 | 0.0166 | 0.187 | 0.75 | 0.63 | 1.78 192.85 C18 [Km2+763.65 | 0.0066 | 0.060 | 0.75 | 0.59 | 1.68 195.64 C19 (Km2+855.94 | 0.0014 | 0.024 | 0.75 | 0.57 | 1.65 195.92 C20 j|Km2+43.87 | 0.0226 | 0.266 | 0.75 0.66 | 1.85 196.99 C21 (Km2+107.78 | 0.0182 | 0.230 | 0.75 | 0.64 | 1.82 197.40 Chwong IV
GIẢI PHÁP THIẾT KE TRAC DQC ,TRAC NGANG VA TINH KHOI LUQNG
DAO DAP
A-Thiột kế trắc dọc
I Cỏc yờu cầu
Sau khi chọn được ra 2 phương tuyến trờn bỡnh đụ, tiến hành lờn mặt cắt đọc cỏc phương ỏn đú, tại cỏc cọc 100m (cọc H), cọc khống chế (điểm đầu, điểm cuối, cầu, cụng ), cỏc cọc 50m sau đú nghiờn cứu kỹ địa hỡnh để vạch đường đỏ cho phự hợp với cỏc yờu cầu về kinh tế kỹ thuật
Khi thiết kế đường đỏ cần chỳ ý kết hợp thiết kế Bỡnh đồ - Mặt cắt dọc - Mặt cắt ngang cho phự hợp làm cho tuyờn hài hoà, trỏnh búp mộo vờ mặt thị giỏc Đảm
bảo cho tuyờn khi đưa vào sử dụng đạt được cỏc chỉ tiờu An Toàn - EmThuận -
Kinh Tờ
1.1 Cỏc số liệu thiết kế
+) Bỡnh đồ phương ỏn tuyến tỷ lệ 1/10000 với H =5 (m)
+) Cỏc số liệu địa chất thuỷ văn
Trang 23Dựa vào bỡnh đồ tuyến, xỏc định cao độ cỏc cọc H100, Km, cọc địa hỡnh, cọc
đường cong, sau đú phõn trắc dọc tự nhiờn thành cỏc đoạn đặc trưng về địa hỡnh
qua độ dốc sườn dốc tự nhiờn xỏc định cao độ, vị trớ khống chế : cao độ điểm
đầu, điểm cuối, cao độ khống chế qua cầu, cống
Xỏc định cỏc điểm mong muốn : điểm đào đắp kinh tế, cao độ đào đắp đảm bảo
điều kiện thi cụng cơ giới, trắc ngang chữ L
I Phõn độ dốc ngang cỏc phương ỏn tuyến và xỏc định cao độ đào đắp kinh Dựa vào bỡnh đồ tuyến sơ bộ phõn độ đốc ngang của cỏc phương ỏn tuyến
( Kết quả chỉ tiết thể hiện tại phụ lục 1 chương 2 )
BANG CHIEU CAO DAO DAP KINH TE
Ingang sườn nỳi(%) H kinh tế Đào Đắp 9.6 0.25 5.8 0.15 6.15 0.25 11.2 0.45 8.7 0.3 0.3 10.5 0.6 0.4 9.7 0.6 0.35 15.2 0.65 10.1 0.4 1.6 0.3 8.9 0.3 12.9 0.55
IL Thiết kế đường đỏ
1H
Sau khi cú cỏc điểm khống chế (cao độ điểm đầu tuyến, cuối tuyến, điểm khống chế qua cầu cống ,đường giao khỏc mức .) và điểm mong muốn(hkt), trờn
đường cao độ tự nhiờn ta tiến hành thiết kế đường đỏ
* Cỏc yờu cầu khi thiết kế đường đỏ
+) Đường đỏ thiết kế phải lượn đều với độ dốc hợp lý
+) Trong phạm vi cú thể, trỏnh dựng những đoạn dốc ngược chiều khi tuyến đang
liờn tục lờn hoặc liờn tục xuụng Cỏc đoạn đụi dục khụng nhỏ hơn 150m
+) Nền đường đào và nửa đào nửa đắp nờn thiết kế với độ dốc dọc nhỏ hơn 5”* (cỏ biệt
37M),
+) Hạn chế đoạn tuyến đi với độ dốc max, trong cỏc trường hợp đường cú nhiều
xe thụ sơ và xe đạp nờn dựng độ dục 1< 4%
+) Trỏnh đổi dốc lừm trong cỏc nền đường đào
+) Trỏnh thoỏt nước từ nền đắp thấp sang nền đào
Trang 24+) Khi vạch đường đỏ cú, gắng bỏm sỏt những cao độ mong muốn để đảm bảo cỏc yờu cõu kỹ thuật và điờu kiện thi cụng
+) Kẻ đường đỏ tiến hành theo phương phỏp đường bao ( cú đường đào xen kẽ với đường đắp ) bỏm theo địa hỡnh thiờn nhiờn
Sau khi thiết kế xong đường đỏ ta tiến hành tớnh toỏn cỏc cao độ đào đắp, cao độ
thiệt kờ tại tõt cả cỏc cọc
Kết quả thiết kế đường đồ được thể hiện trờn bản vẽ trắc dọc số 1 và số 2 và
phụ lục 1 chương 4.1
IV Thiết kế đường cong đứng
Theo quy phạm, đối với đường cấp III, tại những chỗ đổi đốc trờn đường đỏ mà
hiệu đại sụ giữa 2 độ dốc > 1% cần phải tiến hành bố trớ đường cong đứng để đảm bảo tầm nhỡn, ờm thuận, an toàn xe chạy và sự hài hũa của tuyến đường Theo tiờu chuẩn kỹ thuật đề ra ở chương I:
Bỏn kớnh đường cong đứng lừm min Rign = 1000m
Bỏn kớnh đường cong đứng lồi min Rÿ" = 2500m
Cỏc yếu tố đường cong đứng được xỏc định theo cỏc cụng thức sau:
K=R(Ă-i:) (m)
2
-i, TT
nr x( 2 eee m)sP= 5 (m)
Trong đú:
Ă: Độ dốc đọc (lờn dốc lấy dấu (+), xuống đốc lấy dấu (-)) (%) K: Chiều dài đường cong (m)
T: Tiếp tuyến đường cong (m) P: Phõn cự (m)
Kết quả tớnh toỏn đường cong đứng được thể hiện tại phụ lục 1 chương 4-3
Sau khi thiết kế mặt cắt dọc, tiến hành thiết kế mặt cắt ngang và tớnh toỏn khối lượng đào
dap
6%
B-Thiột kộ trac ngang
IV Cỏc nguyờn tắc thiết kế mặt cắt ngang
Trong quỏ trỡnh thiết kế bỡnh đồ và trắc dọc phải đảm bảo những nguyờn tắc của việc thiết kế cảnh quan đường, tức là phải phối hợp hài hũa giữa bỡnh đồ, trắc dọc
và trắc ngang
Ứng với mỗi sự thay đổi của địa hỡnh cú cỏc kớch thước và cỏch bố trớ lề đường,
rónh thoỏt nước, cụng trỡnh phũng hộ khỏc nhau Căn cứ vào cõp hạng đường và điờu kiện địa hỡnh cũng như tiờu chuõn kỹ thuật đờ ra, mặt cắt ngang được thiệt
kế với quy mụ như sau
* Chiều rộng mặt đường B = 7 (m)
* Chiều rộng lề đường 2x2,5 = 5 (m)
* Mặt đường &lề gia cố bằng bờ tụng ỏt phan cú độ đốc ngang 2%, độ dốc lề đất là
* Mỏi dốc ta luy nền đắp 1:1,5
* Mỏi dốc ta luy nộn dao 1 : 1,5
* Ở những đoạn cú đường cong, tựy thuộc vào bỏn kớnh đường cong nằm mà
Trang 25* Rónh biờn thiết kế theo cấu tạo, sõu 0,5m, bề rộng đỏy: 0,4m
Trắc ngang điến hỡnh được vẽ trờn bản vẽ số 5
C Tớnh khối lượng đào đắp :
Thực tế địa hỡnh khụng bằng phẳng nờn việc tớnh toỏn khối lượng đào đắp rất phức tạp Để đơn giản mà võn đảm bảo độ chớnh xỏc cần thiết ta ỏp dụng phương phỏp sau :
+ ) Chia tuyến thành cỏc đoạn nhỏ với cỏc điểm chia là cỏc cọc địa hỡnh, cọc
đường cong, điểm xuyờn, cọc H100, Km;
+) Trong cỏc đoạn đú giả thiết mặt đất là bằng phẳng, khối lượng đào hoặc đắp
như hỡnh lăng trụ Và ta tớnh được diện tớch đào đắp theo cụng thức sau:
Eaop =(Fao +F ”qo)/2 (m)) app =ŒFaỏp +EFaỏp/2 (m')
Voio= Faio tb List (m’)
Veip = 1,2Faap to Lise (m’)
( Kột qua tinh chỉ tiết khối lượng đào đắp được trỡnh bày ở phụ lục 1 chương 4-2
)
Phuong an I: + Vđào=7006.98 mỶ; Vđắp = 34058.56 m” Phuong an II: + Vddo=5801.29 m’; Vdap = 33056.79 m’
Chương V
XÁC ĐỊNH LƯỢNG TIấU HAO NHIấN LIỆU, THỜI GIAN XE CHẠY Lí THUYẫT CHO CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT Kẫ
I Lập đồ thị tốc độ xe chạy và thời gian xe chạy
1.1 Xỏc định tốc độ trờn từng đoạn dốc theo điều kiện cõn bằng sức kộo Được xỏc định cho xe tải nặng cú thành phần lớn nhất trong dũng xe, Vận tộc max cita xe 1a Vinx = 65 (Km/h) Dộng thời xỏc định cho cả xe con dộ tinh Kat với
Vinax = 80 (Km/h)
D=f+Ă tra biểu đồ nhõn tố động lực theo [3] ta xỏc định được Vcb Với:
f= Đ.{1+0,01.(V-50)} = 0,02.{1+0,01.(60-50)} = 0,022
1.1.2 Xỏc định tốc độ hạn chế
Tốc độ hạn chế là những nơi làn xe cần phải giảm tốc độ vỡ lý do an toàn cũng như
đảm bảo ờm thuận khi xe chạy Tục độ hạn chờ tại: - Đường cong bỏn kớnh nhỏ:
Trang 26- Tại cỏc đường cong lỗi, tầm nhỡn bi hạn chế
- Tại cỏc đường cong lừm, bỏn kớnh nhỏ: v= 1 Bà #j65: Rụ„
lừm
Do chọn đường cong đứng lồi và lừm cú bỏn kớnh lớn nờn xe khụng bị hạn chế tốc độ khi chuyển động trờn đường cong đứng
1.1.3 Xỏc định cỏc đoạn tăng giảm tốc
V; -V?
Se= > > (rm)
254[Dr_ — (f Ê1)]
Trong đú:
Sig: Chiộu dai đoạn tăng tốc hay giảm tốc (m)
Drs: Trung bỡnh nhõn tố động lực giữa Vị và Vạ
f: Hệ số sức cản lăn
Vj, V2 1a van tốc trước và sau khi giảm tốc độ
1.2 Trường hợp cần phải sử dụng hóm xe
Trường hợp này gặp phải khi xe đang chạy với tốc độ cao nhưng do điều kiện về
đường xỏ, xe phải giảm tốc độ để đảm bảo rằng khi tới đoạn đường đang xột, tốc
độ khụng nhỏ hơn tốc độ hạn chế đối với đoạn đường đú
Chiều đài đoạn hóm xe cần thiết xỏc định như sau:
Vv; -V;
`254.(0+i)
- K: Hệ số sử dụng phanh lấy K = 1,3
- @: Hệ số bỏm giữa bỏnh xe và mặt đường ọ = 0,5
1.3 Lập đồ thị vận tốc lý thuyết cho từng phương ỏn tuyến
Biểu đồ vận tốc được lập cho xe tải vừa ZiI150 là xe cú thành phần lớn nhất
trong dũng xe và xe con Volga là xe cú tốc độ lớn theo hai chiều đi, về
Biểu đụ vận tốc được thể hiện trờn bản vẽ số 1 va 2
II Tớnh toỏn thời gian xe chạy lý thuyết và lượng tiờu hao nhiờn liệu II.1.Tớnh thời gian xe chạy
Sn=
Thời gian xe chạy được tớnh theo cụng thức :T= ye vi
Vận tốc xe chạy trung bỡnh trờn tuyến : Vụ= Ls
Kết quả: thời gian xe chạy trung bỡnh và vận tốc xe chạy trung bỡnh:
Trp = 3.05( phỳt) Vịp = 63.5 (km/h) Trp" = 3.00 ( phỳt) Vrg`= 63.7 (km/h)
Tớnh toỏn chỉ tiết được thế hiện tại phụ lục 1 chương 5-2 1I.2.Tớnh toỏn lượng tiờu hao nhiờn liệu
Lượng tiờu hao nhiờn liệu của xe chạy trờn toàn tuyến thiết kế cũng là một chỉ tiờu quan trọng đề đỏnh giỏ phương ỏn tuyờn về mặt kinh tờ
Lượng tiờu hao nhiờn liệu trờn 100 km được xỏc định theo cụng thức sau đõy:
Trang 27Trong đú:
q : Là tỷ suất tiờu hao nhiờn liệu (g/mó lực giờ)
ẹ.: Cụng suất của động cơ (mó lực)
V: Tốc độ xe chạy (km/h)
y : Tỷ trọng nhiờn liệu (y = 0,9)
Tỷ suất tiờu hao nhiờn liệu q, thay đổi theo số vũng quay của động cơ và tuỳ theo mức độ mở bướm xăng Khi mở 100% bướm xăng thi q, thay đổi từ 250 + 300 q/mó lực giờ
Cụng suất của động cơ tớnh theo cụng thức:
2
N.= “+ +G(f =) y 13 270n
Trong đú:
rị : là hệ số hiệu dụng của động cơ
rị =0,8 - 0,9 với ụtụ tải [2]
G: Trọng lượng của ụtụ khi chở hàng
K: là hệ số cản khớ phụ thuộc vào độ nhỏm và hỡnh dạng của xe (kg S?/m?)[2] œ : là diện tớch cản khớ (m”)
f: là hệ số cản lăn (f= 0,02) Ă: Độ dốc mặt đường
Để đỏnh giỏ chất lượng tiờu hao nhiờn liệu cho cỏc loại xe (Xe tải nặng chiếm tỷ
lệ cao nhõ)) trong TP dũng xe, tớnh tiờu hao cho xe tải nặng với cỏc đặc trưng sau đõy:
G=8250 kg K =0,06 (kgS”/mđ)
0 = 4.85 m q; = 270 (g/mó lực giờ)
Từ (1) thay vào (2) và biến đổi ta được:
2
Qioo = 270 l“ +G( ô| 13
Lượng tiờu hao nhiờn liệu trờn đường xỏc định bằng cỏch tớnh QĂo cho từng đoạn
ngắn, trờn mỗi đoạn hệ số sức cản của đường khụng và tốc độ chạy cũng xem
như khụng đụi
Q:oạĂ =0,123.|0,022.V” + 8250Œ + j)]
Lượng tiờu hao nhiờn liệu trờn đường khi đú sẽ là:
Quoo = x QjœĂ L,
100
Trong đú:
L, : Chiều dài từng đoạn ngắn (Km)
QiứĂ : Lượng tiờu hao nhiờn liệu tớnh cho 100 km ứng với đoạn LĂ (L/100km).Khi
xuống dốc trị số Q100 lấy tối thiểu cho mỏy khụng bị chết Q100=3kg/100km Kết qủa: QĂ=0.277(i/km)
Qu =0.0.227(lit/km)
Tớnh toỏn chỉ tiết tiờu hao nhiờn liệu phụ lục I chương 5.2
(mó lực) q)
(2)
Chương VI
Trang 28LMột số nguyờn tắc khi thiết kế mặt đường 1 Nguyờn tắc
Phải luụn cú quan điểm thiết kế tổng thể nền mặt đường tức là phải sử dụng cỏc
biện phỏp thớch đỏng đờ nõng cao cường độ và cải thiện chờ độ thuỷ nhiệt của nờn
đất
Phải chỳ ý đến phõn kỳ xõy dựng đẻ lựa chọn chiến lược đầu tư
Khi thiết kế mặt đường phải phự hợp với điều kiện thi cụng, kết cấu mặt đường
phải đơn giản để thi cụng thuận lợi
2 Căn cứ thiết kế
Căn cứ theo TC[2];Tài liệu[4];[24]
II Tớnh toỏn kết cấu ỏo đường
Căn cứ vào cỏc yờu cầu trờn, căn cứ vào điều kiện thực tế của địa phương, đồng thời cú xột đến tỡnh hỡnh mạng lưới đường hiện cú trong vựng Đề xuất dựng phương ỏn ỏo đường mềm
Tuyến đường thiết kế là đường cấp III do vậy căn cứ vào quy trỡnh [2] đề xuất sử dụng ỏo đường cấp cao A1 ở năm cuối thời kỳ tớnh toỏn cho cả hai phương ỏn đầu tư ( tập trung và phõn kỳ )
Đề xuất cỏc giải phỏp phõn kỳ đầu tư và tiến hành luận chứng kinh tế lựa chọn giải
phỏp đầu tư
1 Cỏc thụng số tớnh toỏn
a, Đất nền và cỏc chỉ tiờu của đất nền
Loại đất nền: đất ỏ cỏt cú độ ẩm tương đối W/W„ = 0,6 Độ chặt của đất K= 0,98
Lực dớnh C=0,35 daN/cn
Gúc nội ma sỏt @g= 200;
Mụđuyn đàn hồi E,=400 daN/cm” ;
b, Đặc trưng của một số vật liệu làm ỏo đường:
Lớp Vật liệu E(daN/cm”) Ru C @ |K
Vừng| Trượt | Kộo uốn | daN/cm] daN/cm7 độ
1 |BTN hạt vừa 3000| 2500 | 9000 14 3 1.6
2 3200] 3200
3 |Thấm nhập nhẹ 3200| 3200 4 |Đỏ dăm nước 3500] 3500
5 |Cõp 6% XM phụi đỏ dăm gia cụ 5 6000 6000 8
6 |Cấp phối đỏ dăm loại I | 3500| 3500
7 |Cõp phụi đỏ dăm loại II| 2500| 2500
8 |Cỏt đen gia cụ XM 6% | 1800 1800 1.5
9 |Nền đất 400 | 400 0.35 | 20
c, Lưu lượng xe
Theo số liệu điều tra thỡ lưu lượng xe năm thứ 20 của tuyến đường là 1000
xe/ng.đờm
Thành phần dũng xe bao gồm:
Trang 29Xe tai nang 10% Xe tải vừa 40%
Xe tải nhẹ 20%
Xe con 30%
- Quy luật tăng trưởng xe theo dạng ham số mũ: NĂ = ẹọ (1+q)' Trong đú: +N; : lưu lượng xe năm thứ 1, xe/ng.đờm
+ Nọ: lưu lượng xe đầu thời kỳ tớnh toỏn, xe/ng.đờm + q: Hệ số tăng trưởng xe hàng năm, q = 0,08
Lưu lượng xe năm thứ nhất là: N= Nạg/ (1+0.08)”” = 215 xe/ng.đờm
Từ đú tớnh toỏn lưu lượng xe cho cỏc năm thứ 5, năm thứ 10, năm thứ 15, kết quả:
+ + + + Bảng 6-1
Noo q No Ns Ng Nio Nis
1000 0.08 215 316 398 464 682
d Tai trong truc tinh toỏn
Theo quy trinh [2]thi tai trong truc tinh toan 1a tai trong truc don: + Tai trong truc tiộu chuẩn 10T
+ Áp lực tớnh toỏn lờn mặt đường P = 6 daN/cm”
+ Đường kớnh vệt bỏnh xe tương đương D=33 cm e, Lưu lượng xe tớnh toỏn
Lưu lượng xe tớnh toỏn là số lượng xe đó qui đụi trong tương lai và sẽ chạy trờn một làn xe cú khả năng thụng hành lớn nhõt trong một ngày đờm
44 n
Hộ sộ quidội: a, = (#) =N,=y>,N,.‹4,
isl
ai: Hệ số qui đổi tra bảng 3-2 [1]
Bảng 6-2 Loại xe Volga Gaz51 Zil150 Maz200
Thanh phan dong 30 20 40 10
xe(%)
Trọng lượng trục(T) 0.64 3.75 6.15 10.06
Hệ sụ quy đụi 0 0.02 0.25 1
Nj: Luu lượng xe năm thứ i
y : Hệ số xột đến sự phõn bố làn xe: y = 0,55
Như vậy lưu lượng xe quy đổi về tải trọng xe tiờu chuẩn ở cỏc năm tớnh toỏn như sau: ( tra bảng 3-3 [1]) Bảng 6-3 Năm 5 10 15 20
Loaixe | % | a | Ni Naa Ni | Not | Ne Nga Ni Nga
Trang 30f Xỏc định mụđuyn đàn hồi yờu cầu
Tuỳ thuộc vào lưu lượng xe tại cỏc thời điểm tớnh toỏn khỏc nhau ta tớnh mụđuyn đàn
hụi đề phục vụ cho việc tớnh toỏn ỏo đường theo cỏc phương ỏn đõu tư
Bảng 6- 4
k 4 x _ | Luong xe E, Enin chọn
Cap duong) Nam tt | Loại mặt Xe/ng.d daN/cm” | daN/cm” | daN/cm”
II 10 A2 52 1105 1150 1150 II 15 AI T1 1406 1400 1406 II 20 Al 112 1486 1400 1486
2 Tớnh toỏn cường độ kết cấu ỏo đường theo cỏc phương ỏn đầu tư A Đầu tư tập trung.(15năm)
Để lựa chọn kết cầu ỏo đường cú chỉ phớ xõy dựng rẻ nhất đồng thời vẫn đảm bảo đỏp
ứng cỏc yờu cõu đặt ra, tiờn hành so sỏnh sơ bộ cỏc kờt cõu ỏo đường thụng qua chỉ phớ xõy dựng ban đõu của từng kờt cõu ỏo đường rụi chọn phương ỏn ỏo đường cú chỉ phớ
rẻ nhõt
Trờn cơ sở đú đưa ra cỏc giải phỏp kết cấu ỏo đường loại AI như sau:
Kết cấu è Kết cấu Il Kết cấu lll
5) [BTN hat va E=3000(daNicth) 5) |BTNhạt vừa E=3000(daN(cfn) 5| BTNhạt vừa E=3000(daNIcf)
6| Thấm nhập nhẹ Ez3200(daNlch) |5| Tham nhap nhe E=3200(daN/cfn) |5| |Thấm nhập nhẹ E=3200(daNich}
|Cấp phối đỏ dóm loại E=3500(daN/chn)h,) _ Đỏ dăm nước E=3500(daNfci) =
ty] Bd cam gia o& 6% XM E=6000(daNlor >
hị_ Cấp phối đỏ dăm loại II E=2500(0aNiclh | (Cap phdi dộ dm logi ll E=2500(daNlct},) Cỏt đen gia cố 6% XM E=1800(daNfc
Dat nộn E=400(daN/crh) Dat nộn E=400(daN/crh) Dat nộn E=400(daN/crh)
2.1 Xỏc định bề dày cỏc lớp vật liệu cấu tạo ỏo đường
Tầng mặt gồm hai lớp BTN hạt vừa và lớp thấm nhập nhẹ là đắt tiền, nờn khi thiết kế nếu qua day sẽ khụng kinh tế Vỡ vậy ta cố định chiều dầy của lớp BTN cựng VỚI lớp thấm nhập nhẹ theo bề dày tối thiểu (Trờn cơ sở mụđuyn đàn hồi yờu cầu) rồi thay đổi và tớnh toỏn chiều dày cỏc lớp dưới
- Tớnh toỏn lựa chọn giải phỏp tốt nhất:
Chuyờn hệ nhiều lớp về hệ hai lớp bằng cỏch đổi cỏc lớp kết cấu ỏo đường lần lượt hai lớp một theo thứ tự từ trờn xuống theo cụng thức:
1+K.2 , hy E,
E,=E Trong đú: K = — vat = —— 1+K | 6 h, E,
hh, : 1a chiộu dày lớp trờn và lớp dưới của ỏo
Trang 31Sau đú xem lớp tương đương cú chiều dày H =h, + h; và trị số mụđuyn đàn hồi Eạ, là lớp trờn rồi tiếp tục quy đổi với lớp đưới về một lớp Sau khi quy đổi xong cần nhõn thờm hệ số B với E„ ta được trị số điều chỉnh E# (trị số 8 phụ thuộc vào tỷ số H/D)
EX = 8 Ey-
- Tớnh toỏn lựa chọn giải phỏp tốt nhất:
Chọn h¿ = 5cm ; hạ = 5cm ;
đ — Ố “0141 và Ech _ 1406 = 0.469
D 33 E, 3000
Ech,
Tra toỏn đồ 3.3[1] ta cd = 0.435 Suy ra Egys=0,435.3000 = 1304(daN/cm’)
4
fs _ 5 94151 yq Eons _ 1304 _ 9 ggg D 33 E, ` 3200
Tra toỏn đồ 3.3[5] ta cú fe = 0.385 Suy ra Ech3=0,385.3200=1232(daN/cm’).V6i giỏ
3
trị Eqyg=1232 daN/cm’, Tiộn hanh chon mong kinh tế cú kết cấu rẻ tiền nhất nhưng vẫn
đỏp ứng khả năng chịu lực a
Bảng tớnh toỏn lựa chọn chiờu dõy của hai lớp dưới
Bang6-5 tỏi ⁄ hạ h, — _ Eons Ey Ear _— Eun = lạ — h, h
Giải phỏp D E, E, E, E, D 1 10 | 0,303| 0,205 | 0.14 840 0.34 | 0,160| 0.68 23 1 12|0/364| 0,205 | 0,13 780 031 |0,160| 0,56 19 14 |0,424| 0,205 | 0.11 660 0.26 | 0,160} 0.48 15 8 | 0,242) 0,352 | 043 1050 0,42 | 0,160| 0.95 32 I 10 | 0,303| 0,352 | 0.28 980 0,39 | 0,160| 0.82 28 12 | 0,364| 0,352 | 0.26 910 0.36 | 0,160] 0.72 24 10 | 0,303) 0,352 | 0.28 980 0.54 | 0,220| 1.12 37 II 12 | 0,364| 0,352 | 0.26 910 0.51 | 0,220 1 34 14|0,424| 0,352 | 0.24 840 047 |0,220| 0.91 31
Bảng so sỏnh giỏ thành cỏc giai phap(Don giỏ được lấy theo[24])
ship hạ | G)d/100m? hy GĂđ/100m2 | G/100m? | Chọn Bảng6-5
Đỏ dăm gia cố 6%XM|_ Cấp phối đỏ dăm loại II
I 10 2866054 23 3694441 6560495
12 3439265 19 3051930 6491195
14 4012476 15 2409418 6421894 v
Cap phoi “ dăm lo8ẽ (_ Cập phối đỏ dăm loại II
I 8 1272844 32 5140092 6412936
10 1591055 28 4497581 6088573
12 1909266 24 3855069 5764335 v
nit Da dăm nước Cỏt đen gia cố XM
10 | 1519150 37 | 4617699 6136849
Trang 32
12 1848030 34 4243290 6091320 14 2123939 31 3868883 5992822 v v: Giải phỏp chọn
Nhận thấy phương ỏn 3 của giải phỏp II cú kết cấu múng là rẻ nhất, G = 5764335
đ/100m” nhỏ hơn phương ỏn khỏc Chọn phương ỏn 3 của giải phỏp II làm kết cau cho
phương ỏn đầu tư tập trung một lần với thời gian so sỏnh là 15 năm
KQ cH chan
5| |BTN h'tvừaE=3000(daN/cnộ
5| |ThấẪn nhấb nhẹE=3200(daN/cnj
12l_ (C phối đ đ moi | E=3500(daN/cr?
24|_ |Cấ phối đ d mlori II E=2500(daN/crf
Đ ấ nồi E=400(daN/cnj
2.2 Kiếm tra kết cấu của giải phỏp chọn theo 3 tiờu chuẩn trạng thỏi giới hạn a Kiểm tra kết cấu theo tiờu chuẩn độ vừng đàn hồi
Cụng thức tớnh: 1+Kđ Ÿ hà E, E,= | l+K | Trong đú: Ko va as
Quy đổi hệ bốn lớp về một lớp tương đương cú Bảng 6-6
TT | Lớp Bị t H, K Hopi Ew
2 | BTN hat vira 3000] 1.05 5 0,122 | 46 2870 3 | Thõm nhập nhẹ 3200 | 1.139 5 0139 | 41 2856
4_ | Cấp phối đỏ dăm loạiI| 3500| 1.4 12 0,5 36 2809 5 | Cấp phối da dim loại| 2500 24
I
- Xac dinh E.,
Au = ` =139 Nờn E„ được nhõn với hệ số ÿ = 1,154
Ex= B-Ej = 1,154 2870 = 3312 daN/cm” Từ Ha — 46 — lao
D 33
Trang 33
Ey _ 400 _ 4491 „ Tra toỏn đồ 3.3[1] được Z+ =0,44
E, 3312
=> Eq, = 0,45.E, = 0,44.3312= 1457,3 daN/cm”
So sỏnh ta cú Ea =1457,3 daN/cm’> Ey, =1406daN/cm” do đú kết cấu ỏo đường đó
chọn đảm bảo về tiờu chuõn độ vừng đàn hụi cho phộp
tt
b Kiểm tra kết cấu theo tiờu chuẩn đảm bảo chống trượt của nền đất và cỏc lớp
vật liệu rời rạc:
b.1 Kiếm tra với nền đất Cụng thức tớnh:
1+K.đ Ÿ h
ty =E| ~—=— 1+K Trong đú: K =— va = hạ E,
Quy đổi hệ bốn lớp về một lớp tương đương như trờn ta cú: E„= 3312daN/cm?
- Xỏc dinh E,,
Từ cỏc số liệu: f2 ~#6 —130 Eu _ 3312 _ 8,28 D 33 E, 400
Tra toỏn đồ H 3-7[1] ta cỏc định được
Tam o = 0,021 r,,, = 0,021*6 =0,126 daN/em?
Tw H = 46 cm; Â = 202 Tra toỏn đồ 3.9[1] ta xỏc định được tạ, = - 0,0045 daN/cm” VẬY: + = tạm+ tạy= 0,126 - 0,0045 = 0,122 daN/cm”
- Ung suất cất cho phộp cuả nền đất: [t] =K’.c
K.K, 1 0608 1
ji: K'= 2 x — = — = 0,642
Với nm ~K,, 065115°1
Trong đú:
n: hệ số vượt tai do xe chay, n= 1,15
m: hệ số xột đến đk tiếp xỳc của kết cấu trờn thực tế khụng đỳng như giả thiết(làm
việc đụng thời hay chuyờn vị tự do giữa cỏc lớp) đụi với nờn đõt lõy m = 0,65 KĂ: hệ số xột đến khả năng chống cắt dưới tỏc dụng cuả tải trọng trựng phục K, =0,6
K;: hệ số an toàn xột đến sự làm việc khụng đồng nhất cuả kột cau K = 0,8 Kut! hộ số xột đến yờu cầu khai thac Ky = 1
Suy ra: [t] =0,642.0,35 = 0,225 daN/cm”
So sỏnh thay: t = 0,122daN/em? < [t] = 0,225daN/cm? Nộn nộn dat dam bao diộu kiộn
chống trượt
b Kiếm tra điều kiện trượt của cỏc lớp bờ tụng nhựa ở nhiệt độ cao
Quy đổi hai lớp 1,2 và 3 về một lớp tương đương cú:
TT Lớp E T Hj K Hoi Ey
1 Thõm nhập nhẹ 3200[ 1.139 5 0.139 41 2856
2 | Cõp phụi đỏ dăm loại I| 3500| 1.40 12 0.5 36 2809
Trang 34
Cấp phụi đỏ dim loai I 2500 24
hy, =41 cm va Ey, = 2856 đaN/cm”
Quy đổi lớp tương đương và nền về một bỏn khụng gian cú:
hụ _ 41 E, _ 400 fa 2221.24 ; =Â = D 33 E„ 2856 =014
tải
Tra toỏn đồ H 3-3 [1] sẽ được: at =0,43
tả => Egy = 1228daN/cm” E Ta cú 2 = 5 =0151 ; 2% = 30 D 3 E,, 1228 ‘cl = 2,44
Tra toỏn đồ 3-13[1] ta xỏc định được: h =0,23 => r,, =0,23.6=1.38 daN/cm?
[r]= K'C =16*3,0= 4.8 daN/cm”
So sỏnh cú z„ =1,38 daN/cm” <|r]= 4.8 daN/cm” nờn lớp bờ tụng nhựa đảm bảo điều
kiện chống trượt
d Kiểm tra lớp bờtụng nhựa theo điều kiện chịu kộo khi uốn Quy đổi lớp tương đương và nền về một bỏn khụng gian cú:
Ig _ 41 = =1.24 ;=4 E, _ 400 = = 014
D 33 E„ td 2856
Eng E,
Tra toỏn đồ H 3-3[1] cú: =0,43 Suyfra: Ed› = 1228 daN/cm”
tả
- _ Lớp bờ tụng nhựa cú: hạ= 5cm
Tra toỏn đồ 3-1 1[1]
h Ey om Om = 1,15.p Ru La a;
D E, daN/cm? ơ% daN/cm2 | Ket tan
0.151 7.32 1.92 13.25 14 Đạt yờu cầu
Vay kết cấu của phương ỏn đầu tư tập trung thoả món tắt cả cỏc tiờu chuẩn đề ra
B Phương ỏn đầu tư phõn kỳ
1.Giai dogn I:
Từ phương ỏn đầu tư 1 lần, dựa vào thời hạn đại tu ỏo đường, lưu lượng xe hàng năm, cấp ỏo đường từng thời kỳ tiến hành chọn phương ỏn đầu tư phõn kỳ
Ta búc lớp BTN ở trờn rồi kiểm tra Moduyn đàn hồi xem lớp đú chịu được lưu
lượng xe năm thứ bao nhiờu H=41cm vàE „=2856daN/cm”
Trang 35
124 | 1.114 | 3183 0.216 042_ | 1337
Nhận thấy kết cấu này cú E„ quỏ lớn so với By, „ đối vụi loại mặt A2 (ứng với lưu lượng năm thứ 10) Như vậy để hợp lý ta giữ nguyờn lớp thấm nhập nhẹ và giảm bớt chiều dày lớp cập phối đỏ dăm loại I và tớnh toỏn đầu tư xõy dựng với lưu lượng tớnh toỏn ở 10 năm đầu
Xỏcđịnh Evi trờn lớp cấp phối đỏ dam lại I:
h/D=24/33=0,73;E0/E3=400/2500=0,16
Tra toỏn d6 3-3[1]:E ,,,/E3=0,35 > E ,,, =875daN/em’
Xỏc định chiều dày của lớp cấp phối da dam loai I
Tra toỏn đồ 3-3[1] ta được
Ew A Ean E ch2 Eun Ean hy h 2
E, D E, daN/cm” E, E, D (cm)
0.359 0.152 0.32 1024 0.29 0.215 0.2 8
eer Mobo 5| _ | BTN h†† vừa E=3000(daN/crf)
Thấm nhẾp sụi E=3200(daN/crỷ de! | S0daN/ont
5) | Thm nhộp nhNE=3200(daN/cr)
œ
8| | C? phối đ đ mloùi I E=3500(daN/cn?)
GDI-10n m đại
24 | CE phội @ đ mlori II E=2500(daN/cn9
Đ 8 nh E=400(daN/cm)
1.1.Kiểm tra kết cấu theo tiờu chuẩn độ vừng đàn hồi
Lớp vật liệu E T hi K hai E ay
Thấm nhập nhẹ 3200 1.17 5 0.16 37 2789
Cấp phụi đỏ đăm loại I| 3500 14 Đ 0.33 32 2727 Cấp phối đỏ dăm loại H| 2500 24
Tra toỏn đồ 3-3[1], với h=37cm, E„=2789 daN/cm”
de = E E E
H b ED DE te — E„ 3 ?° | Kột luan
D daN/cm ty E, daN/cm“ | daN/cm
1.12 | 1.114 3107 0.129 | 0.38 1180 1150 Pat yen
Trang 36
1.2.Kiộm tra theo điều kiện ổn định trượt của đất nền: Tra toỏn đồ 3-5[1] và 3-9[1]:
Bảng tớnh toỏn theo điều kiện trượt
+ '
pepe, | et | 7, | 7“ ÍH Tw | Twat Ta | K'xC
b = | — | daN/em @ | daN/cm| daN/cm daN/em
2 2 2 H D daN/cm? | E› P cm 1.12} 1.136| 3527.77 | 7.77| 0.034} 0.204 | 37|20°| -0.03 0.174 | 0.225
t=tav+tax=0.204-0.03=0.174 daN/cm”<[t]=0.225 daN/cm)
Như vậy điều kiện trượt của đất nền đó thoả món
2 Giai đoạn II:
Mặt đường sau 10 năm sử dụng, cường độ giảm xuống cũn 95% so với cường độ ban đõu
E¿'=0,95.1180=1121 daN/cm” Bờ xung cỏc lớp kết cầu mặt đường như sau: Bờ tụng nhựa hạt vừa Ez=3000 daN/cm”
Thắm nhập sõu Eu=3200 daN/cm”
Chọn h;=5cm, sau đú tỡm chiều dày hy
Eun hs hs E; Ea daN/cm Ex Ex fy ha cm D E, E, 2 E, E, D cm 5 0.151 0.469 0.435 1305 0.41 0.35 0.24 8
Vậy giai đoạn sau 10 năm kết cấu sử dụng cho mặt đường cấp cao AI được gia cường thờm:
hs=5cm Bờ tụng nhựa hạt vừa E;=3000 daN/cm” hạ=8cm_ Thắm nhập sõu Eu=3200 daN/cm”
- Kiểm tra kết cấu theo tiờu chuẩn độ vừng đàn hồi
Lớp vật liệu E T hi K by Ey Thấm nhập nhẹ 3200 1.14 Đ 0.216 45 2834 Thấm nhập nhẹ 3200 1.17 5 0.16 37 2789
Cấp phụi đỏ dăm loại I| 3500 14 8 0.33 32 2727 Cấp phối da dim loai II] 2500 24
Tra toỏn đồ3-3[1]:
đc— E E
2p Pa EU D daN/em Ey So | fa | ha | C* | Kếthuận Ey daN/cm” | daN/cm”
136 | 1148| 3253.43 | 0.123 0.44 | 14165 | 1400 | Đạt yờu cầu
- Kiểm tra điều kiện trượt của lớp BTN hạt vừa:
Quy đổi lớp tương đương và nền về một bỏn khụng gian Tra toỏn đồ 3-3[1] và toỏn đồ3-13[1 ] ta được:
Trang 372 2 2 136 | 2834 | 0.141) 0.45 | 1275.3 8 0.242 | 2.35 | 0.35 2.1 > F,, =0,27.6 = 1,62 daN/em’<[r]=4,8 daN/em’ Vậy lớp BTN hạt vừa đảm bảo điều kiện chống trượt
-_ Kiểm tra điều kiện chịu kộo khi uốn của lớp BTN hạt vừa: Theo trờn ta tớnh được Ech2=1275.3 daN/cm”
Tra toỏn đồ3-1 1[1]: h E, Ok Ox = 1,15.p R, Leta = " ue Kết l
D Ey daN/cm? Ow daN/cm? guận
0.151 7.06 1.73 10.38 14 Đạt yờu cầu
Bỏn vẽ mặt đường được trỡnh bày trong bỏn vẽ số 4
Chương VII
SO SÁNH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ÁO ĐƯỜNG
Tiờu chuẩn chủ yếu để so sỏnh kinh tế là: Phương ỏn ỏo đường được chọn phải
cú tụng chi phớ xõy dựng và khai thỏc 1km ỏo đường tớnh đụi về năm gục P„ (năm bat
đầu đưa đường vào khai thỏc) cú giỏ trị nhỏ nhất Chi phi này bao gồm chỉ phớ thường
xuyờn và chỉ phớ tập trung
tes
Py=Ky ti =K„+í Cứ, ;với,= Say * 2ằ mm +}
E¿a - Tiờu chuẩn để quy đổi cỏc chỉ phớ khụng cựng thời hạn; E„a = 0,08
Cixt - Chi phớ thường xuyờn ở năm thứ t (đ/năm)
Kạ¿ - Tổng chi phớ tập trung từng đợt cho xõy dựng ban đầu, sửa chữa định kỳ(đại tu, trung tu) và cải tạo 1 km ỏo đường tớnh đổi về năm gốc
1 Xỏc định tụng chỉ phớ tập trung quy đỗi về năm gốc K„
K it K a K
K =K ct dt trt
—_ LE Le
Trong do:
Kẹ: Chỉ phớ đầu tư xõy dựng 1km kết cấu ỏo đường ban đầu (đ/km)
K, : Chi phớ cải tạo nõng cấp đường trong thời gian khai thỏc tớnh toỏn
kạ, : Chỉ phớ 1 lần đại tu ỏo đường đ/km tra bang 4.3.3[8]
kự, : Chỉ phớ 1 lần trung tu ỏo đường đ/km tra bảng 4.3.3[Đ]
Nat, Det 2 La số năm tớnh từ khi bắt đầu đưa cụng trỡnh vào sử dụng (năm gốc) tới năm bỏ vụn cải tạo hoặc đại tu hoặc trung tu mặt đường
i¿ lạ, l„¿ Là số lần đại tu và trung tu mặt đường trong thời gian khai thỏc (thời
Trang 381.X4c dinh Ky
Dựa vào tài liệu[24] ta cú
a Với phương ỏn đầu tư 1 lần
Bảng tớnh toỏn đơn giỏ xõy dựng ImẺ ỏo đường
Bảng 7- 1 H Don giỏ từng lộp (d/m’) Lộp Tờn vật liệu
(cm) Vậtliệu | Nhõn cụng Mỏy 4 | Bộ tụng nhựa hạt vừa 5 37438.7 250 8632.7
3 | Tham nh4p nhe 5 29094.1 1566.9 2856.9
2 | Cap phdi đỏ dăm loại I 12 18216 714 805.2 1 | Cấp phối đỏ dăm loại II 24 36432 126.6 1992.1
Tổng cộng 46 | 121180.8 2014.9 12294.8
b Với phương ỏn đầu tư phõn kỳ
Đơn giỏ xõy dựng 1mẺ ỏo đường
Bảng 7-2
Đơn giỏ từng lúp(ọ/m”)
Lop Tờn vật liệu „ Giai đoạn I Giai đoạn II
(om) VL NC M VL NC M
5 _ |BTNhạtvừa 5 37438.7 | 250 | 8632.7 4 | Thắm nhập sõu Đ 30911 | 1893.7 | 3609.2
Lỏng nhựa 2 | 12741 | 974 | 183.6 3 | Thấm nhập nhẹ 5 | 29094.1 | 1566.9 | 2850.7
2 Cap phdiDD loail | 8 | 12144 | 476 | 536.8 1 Cấp phối ĐD loại| 24 | 36432 | 126.6 | 1992.1
I
Tổng cộng Imˆ ỏo đường 90411.1 | 1838.5 | 5563.2 | 68349.7 | 2144 | 12242
1.Xỏc định tống chỉ phớ Kạ cho 1 km ỏo đường
Bảng 7-3 Phương ỏn đầu tư
STT Cỏc hạng mục chi phớ Tập trung Phõn kỳ
Giai đoạn I Giai đoạn II
Trang 39
VL 121180.8 | 90411.1 | 68349.7 1 |Don gia xay dung 1m* KC (d/m*) NC 2014.9 1838.5 | 2144.0
M 122948 | 55632 | 12242.0 Chỉ phớ xõy dựng trực tiến Ikm 4 VL (A) | 899161536 |702494247| 478447900
1 phớ xõy dựng trực tiờp ỏo
2 lường (đ/km) NC(B)_ | 21910184 | 19991996 | 23314028 M(C) | 92088052 | 41668368 | 91692580
Tổng chỉ phớ XD trực tiếp
3_ |Ikm(đ/km) D = A+B+C | 1013159772|764154611 593454508 4 _| Chi phi chung (đ/km) E=0,66B_ | 14460721 | 13194717 | 15387258 5 _| Thu nhộp chiu thuế tớnh trước
(đ/km) H=0,06(D+E)|_ 61657230 | 46640960 | 36530506 6 | Giỏ trị dự toỏn xõy lắp (đ/km) T=D+E+H _| 1089277723 |823990288 | 645372272
Khảo sỏt | K1=0,01T | 10892777 | 8239903 | 6453723 7 |Chiphi khộc(d/kmy [Thiếtkế |K2=0/01T] 10892777 8239903 6453723 Cộng K=KI+K2 | 21785554 | 16479806 | 12907445 Quan ly |Q=0,01(T+K)| 11110633 | 8404701 | 6582797
Tổng giỏ thành dự toỏn trước
8 khuế(đkm) T+K+Q |1122173910|848874795 |664862514 9 | Thuộ giỏ tri gia tăng dau ra(d/km) |0.05(T+K+Q)| 56108695 | 42443740 | 33243126 10 | Tổng giỏ trị dự toỏn(đ/km) K0 1178282605 |892618535 697205640
a.Đầu tư tập trung: Kạ= 1180( tr.đ/km)
b Đầu tư phõn kỳ: Kè¿= 892.6( tr.đ/km) K" = 697.2 (tr.d/km)
2 Xỏc định cỏc thằnh phần chỉ phớ khỏc (trung tu, đại tu)
Theo tài liệu [1 ]với mặt đường BTN thời gian đại tu là 15 năm, thời gian trung tu là
5
năm, với tỉ lệ chỉ phớ so với vốn ban đầu là:
Chi phi dai tu : Ka =42%Ko
Chi phi trung tu: Ky: = 5.1%Ko
Chỉ phớ thường xuyộn : C,, = 0.55%Ko
a Với phương ỏn đầu tư 1 lần: t= 15 năm
Với phương ỏn này mặt đường là lớp bờ tụng nhựa cú thời hạn trung tu là 5 năm thoi han dai tu 1a 15 nam Nhu vậy trong thời kỳ so sỏnh phương ỏn ỏo đường t;= 15
năm cú 2 lõn trung tu và khụng cú đại tu Dựa theo bảng 5.1 [I] ta cú:
K ip = 51% Ky