Chương 8 :Thiết kế NỀN ĐƯỜNG

CHặNG :THIT K NệN ặèN G Đ8.1 YU CệU ÂÄÚI VÅÏI NÃƯN ÂỈÅÌN G 8.1.1.Tạc dủng ca nãưn âỉåìng: - Khừc phuỷc õởa hỗnh tổỷ nhión nhũm taỷo nón mäüt di âáút â räüng dc theo tuún âỉåìng cọ caùc tióu chuỏứn vóử bỗnh õọử, trừc doỹc, trừc ngang âạp ỉïng u cáưu chảy xe - Nãưn âỉåìng cng våïi kãút cáúu ạo âỉåìng chëu tạc dủng ca ti trng xe chảy, âọ nh hỉåíng ráút låïn õóỳn cổồỡng õọỹ vaỡ tỗnh traỷng khai thaùc cuớa caớ kãút cáúu ạo âỉåìng 8.1.2 u cáưu âäúi våïi nãưn âỉåìn g : - Nãưn âỉåìng phi âm bo äøn âënh ton khäúi Màût trỉåüt Âáút sủt láúp âỉåìng Màût trỉåüt Trỉåüt taluy âo Trỉåüt ta luy âàõp Träưi Trỉåüt träưi trãn nãưn âáút úu Sủt låí ta luy Trổồỹt trón sổồỡn dọỳc Suỷt trón õỏỳt yóỳu Hỗnh 8-1 Cạc hiãûn tỉåün g ND máút äøn âënh ton khäúi - Nãưn âỉåìng phi âm bo cọ â cỉåìng âäü v äøn âënh cỉåìng âäü 8.1.3.Cạc ngun nhán phạ hoải nãưn âỉåìn g - Tạc dủng ca nỉåïc - Âiãưu kiãûn âëa cháút - thu vàn - Ti trng xe chảy v ti trng bn thán nãưn âỉåìng - Thi cäng khäng âm bo cháút lỉåüng - Do tạc duỷng phaù hoaỷi cuớa ngổồỡi 8.1.4 NHặẻN G VN ÂÃƯ LÅÏN KHI NC TK NÃƯN ÂỈÅÌN G: TI TRN G XE CHẢY : Âàûc âiãøm tạc dủn g ca ti trn g, nãưn âỉåìn g chëu tạc dủn g ch úu ca TT thàón g âỉïn g HÃÛ S ỉN ậNH: (Phổồng trỗnh 8.1) Kụ = K1 K2 K3 K4 K5 Kpp Kôđ: Hệ số ổn định tổng hợp đường Kôđ = 1,0-1,5 CẤU TẠO NỀN ĐƯỜNG: HÌNH DÁNG VÀ KÍCH THƯỚC - Trường hợp thơng thường: Nền đường đắp, đào, ½ đào đắp - Trường hợp đặc biệt: Đắp cao, đào sâu, sườn dốc, đất yếu Lựa chọn loại đất đắp: Phân loại PVSD đất thi công đường theo TCXDVN (xem slide giảng KS TVGS Công trình GT đường bộ) Tính tốn kiểm tra đề xuất giải pháp xử lý đảm bảo tính ổn định bền vững đường trường hp c bit: n Đ8.2 CU TAO NệN ặèN G 8.2.1 Cáúu tảo ca nãưn âỉåìn g âàõp : * Khi õừp nóửn õổồỡng bũng caùt thỗ õọỹ dọỳc taluy 1:1,75 v låïp trãn cng âàõp mäüt låïp âáút sẹt våïi chè säú >7, dy täúi thiãøu 30cm (khäng âỉåüc phẹp âàût trỉûc tiãúp ạo âỉåìng lãn trãn nãưn cạt ) * Khi chiãưu cao âàõp 1/5 dng mạy thi cäng láúy âáút tỉì thng âáúu âãø âàõp - Duìng âäü däúc ta luy 1/1,5 thi cäng bàịng th cäng * Khi chiãưu cao âàõp tỉì (6 -> 12)m: -Pháưn dỉåïi âäü däúc taluy 1/1,75 -Pháön trãn (6-8m) âäü däúc ta luy 1/1,5 1/1.5 1/1.75 h1 h2 1/1.5 1/1.75 * Khi láúy âáút thng âáúu âãø âàõp nãưn âỉåìng cáưn cọ khong baío vãû chán ta luy (K) 2? 1/1.5 1/1.5 2??? 1/1.5 1/1.5 K * Nãưn âỉåìng âáưu cáưu v doỹc sọng coù thóứ bở ngỏỷp nổồùc thỗ phaới cỏỳu tảo âäü däúc taluy thoi 1:2,0 âãún trãn mỉïc nỉåïc thiãút kãú êt nháút 0,5m Thæåüng læu 1/1.5 0.5 m 1/2 1/1.5 1/2 Hả lỉu 0.5 m ≥ 4m 10 * Khi âàõp âáút trãn sỉåìn däúc : + Khi is 50)% : thỗ cỏửn phaới õaùnh báûc cáúp 1/1.5 1/1.5 20 ÷50% ≥1÷2 m 11 + Khi is > 50% phi dng biãûn phạp lm k chán hồûc tỉåìng chàõn Xáy vỉỵa 1/1.5 1.0 m Xãúp âạ khan 12 di hi Màût trỉåüt S trỉåüt Khäúi âáút ϕ α Lỉûc gáy trỉåüt Lỉûc giỉỵ i αι Ti Ni Qi Ti = Qi.sinαi di Ni.fi + C Cosα i Ni = Qi.cosαi di Qi sin α =Q i cos α i tgϕ + C Cosα 23 i C tgα i = tgϕ + γ.h i Cos α i - Våïi loải cạt cọ lỉûc dênh C= 0, âãø ta luy äøn âënh phi cọ gọc däúc bàịng gọc nghè tỉû nhiãn α=ϕ - Våïi âáút dênh äøn âënh cå hc ca mại däúc cn phủ thüc chiãưu cao mại ta luy hi Khi hi thỗ i 900 hi thỗ i Nhổ vỏỷy cỏỳu taỷo maùi ta luy nãn cọ dảng trãn däúc, dỉåïi thoi 24 8.4.2 Phỉång phạp phán mn h cäø âiãøn :Phelenuess 8.4.2.1 Bài toán - Khäúi âáút trãn ta luy máút ọứn õởnh seợ trổồỹt theo mỷt trổồỹt hỗnh truỷ troỡn O R Z B C X3 R tg ϕi cil P2 D P4 A P5 T3 L2 P3 N i h3 H W3 i P1 N3 Q3 Ti Ni Pi 25 - Xẹt bi toạn phàóng, phán khäúi âáút thaỡnh caùc maớnh nhổ hỗnh veợ vaỡ giaớ thióỳt trỉåüt c khäúi trỉåüt s cng trỉåüt mäüt lục âọ giỉỵa cạc mnh khäng cọ lỉûc ngang tạc dủng lãn nhau, trảng thại giåïi hản chè xy trãn mäüt màût trỉåüt - Mäùi mnh trỉåüt i s chëu tạc dủng ca trng lỉåüng bn thán Pi n + Täøng lỉûc giỉỵ : ∑ Pi Cosα i tgϕi + C i li + Täøng læûc gáy træåüt: i =1 n ∑ P Sinα i i + Wi 26 Hãû säú äøn âënh : n K= Pi ∑M n n g = ∑ P Cosα tgϕ i i i + C i l i n Zi ∑ M t ∑ Pi Sinαi + w i R 1 : trng lỉåüng mnh thỉï i Ci : lỉûc dênh ca mnh thỉï i ϕi : gọc ma sạt ca mnh thỉï i R : bạn kênh cung trỉåüt Wi : lỉûc âäüng âáút , Wi = (0,1÷0,2)Pi 27 Nãúu âáút âäöng nháút: n K= L C ϕ tgϕ.∑ Pi Cosα i + C.L n Zi ∑ Pi Sinα i + Wi R : chiãöu di cung trỉåüt : lỉûc dênh ca khäúi trỉåüt : gọc ma sạt ca khäúi trỉåüt 28 8.4.2.2 Phỉång phạp xạc âënh tám trỉåüt : + Khi màût trãn ca ta luy nàịm ngang h β α DI Âỉåìng q têch tám træåüt kinh nghiãûm I B 1:m h A 4.5h C D 29 + Khi màût trãn cuía ta luy coï âäü däúc 1/n B A β 1:n 1/1 α nghiãûm γ α AB Âỉåìng q têch tám trỉåüt kinh 30 Sau tỗm õổồỹc õổồỡng quyợ tờch tỏm trỉåüt kinh nghiãm, ta gi thiãút 3÷5 tám trỉåüt âỉåìng qu têch tám trỉåüt nguy hiãøm räưi biãøu diãùn chụng trón hỗnh õóứ xaùc õởnh Kmin Mỷt træåüt 4.5h 2h 54 Kmin h I D 31 8.4.3 Phương pháp Bishop : Wi Ei-1 Ei Pi Ti i α Ni 8.5 ỔN ĐỊNH NỀN ĐƯỜNG TRÊN ĐẤT YẾU Phương pháp dựa vào giả thiết đất môi trường biến dạng tuyến tính: 8.5.1 Đất yếu – KHAI NIEM: 8.5.2 Tính tốn ổn định cường độ đắp đất yếu: 32 b β=γ.Η kg/cm L/2 z R4 R3 R1 a R2 α1 α2 α3 σx x σz B b H y h1 P'=γ.h1(T/m) P=γâàõp.H(T/m) Nãưn âàõp Låïp âáút cỉïng trãn âạt úu z Âáút yãúu 33 σ z −σ x σ 1− = ± (σ z − σ x )2 + 4τ zx 2 2 σ α = σ cos α + σ sin α τ α = (σ − σ ) sin α cos α τα ≤ f σα +C f = tgϕ 34 Hệ số ổn định điểm M: f σ α + C K= = φ (σ , σ , α ) τα Hệ số ổn định nhỏ ( Kmin) : dK =0 dα ⇒ K = A ( A − f ) f σ1 +C A= σ1 −σ2 Nếu KMmin­ ≥ điểm M không phát sinh biến dạng dẻo Sau xác định Kmin điểm đất yếu< ta vẽ đường đẳng Kmin 35 52,5 α=55,5 30 ,7 /1 -5 -(a+20);-(a+10);-a a;(a+10),(a+20) y 1,1 2,5 1,5 1,0 R 3,0 3,5 z Hình 8.18: Các " Đường đẳng Kmin'' va phạm vi phát sinh biến dạng dẻo R 36 Câu hỏi thảo luận: 19-01-2010 Cơ sở đề xuất hệ số độ chặt yêu cầu XD đường? Ưu nhược điểm PP Phelennus, Bishop? Trường hợp đường bị ngập nước việc tính tốn K nào? XD thuật tốn tính tốn od đấp đất yếu, ổn định cua mái dốc, XD chương trình tính tiện ích 37 ... D 31 8. 4.3 Phương pháp Bishop : Wi Ei-1 Ei Pi Ti i α Ni 8. 5 ỔN ĐỊNH NỀN ĐƯỜNG TRÊN ĐẤT YẾU Phương pháp dựa vào giả thiết đất mơi trường biến dạng tuyến tính: 8. 5.1 Đất yếu – KHAI NIEM: 8. 5.2... = K1 K2 K3 K4 K5 Kpp Kôđ: Hệ số ổn định tổng hợp đường Kơđ = 1,0-1,5 CẤU TẠO NỀN ĐƯỜNG: HÌNH DÁNG VÀ KÍCH THƯỚC - Trường hợp thơng thường: Nền đường đắp, đào, ½ đào đắp - Trường hợp đặc biệt:... đất thi công đường theo TCXDVN (xem slide giảng KS TVGS Cơng trình GT đường bộ) Tính tốn kiểm tra đề xuất giải pháp xử lý đảm bảo tính ổn định bền vững đường trường hợp đặc biệt: Ổn ? ?8. 2 CÁÚU TẢO