Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Lời cảm ơn Hiện nay, đất n-ớc ta giai đoạn phát triển, thực công công nghiệp hóa, đại hãa, cïng víi sù ph¸t triĨn cđa nỊn kinh tÕ thị tr-ờng, việc giao l-u buôn bán, trao đổi hàng hóa yêu cầu, nhu cầu ng-ời dân, quan xí nghiệp, tổ chức kinh tế toàn xà hội Để đáp ứng nhu cầu l-u thông, trao đổi hàng hóa ngày tăng nh- nay, xây dựng sở hạ tầng, đặc biệt hệ thống giao thông sở vấn đề quan trọng đặt cho nghành cầu đ-ờng nói chung, nghành đ-ờng nói riêng Việc xây dựng tuyến đ-ờng góp phần đáng kể làm thay đổi mặt đất n-ớc, tạo điều kiện thuận lợi cho nghành kinh tế quốc dân, an ninh quốc phòng lại giao l-u nhân dân Là sinh viên khoa Xây dựng cầu đ-ờng tr-ờng ĐHDL Hải Phòng, sau năm học tập rèn luyện d-ới bảo tận tình thầy giáo môn Xây dựng tr-ờng ĐHDL Hải Phòng thây giáo môn Đ-ờng ô tô đ-ờng đô thị em đà học hỏi nhiều điều bổ ích Theo nhiƯm vơ thiÕt kÕ tèt nghiƯp cđa bé m«n, ®Ị tµi tèt nghiƯp cđa em lµ: ThiÕt kÕ tun ®-êng qua ®iĨm A4 - B6 thc ®Þa phËn huyện Chiêm Hóa tỉnh Tuyên Quang Nội dung đồ án gồm phần: Phần 1: Lập dự án khả thi xây dựng tuyến đ-ờng A4 - B6 Phần 2: Thiết kế kỹ thuật Phần 3: Tổ chúc thi công Phần 4: ThiÕt kÕ tỉ chøc giao th«ng, nót giao cho đ-ờng Trong trình làm đồ án hạn chế thời gian điều kiện thực tế nên em khó tránh khỏi sai sót, kính mong thầy giúp ®ì em hoµn thµnh tèt nhiƯm vơ thiÕt kÕ tèt nghiệp Em xin trân thành cảm ơn thầy, cô môn xây dựng đặc biệt Ths: Nguyễn Hữu Khải Ths: Hoàng Xuân Trung đà giúp đỡ em trình học tập làm đồ ¸n tèt nghiƯp Sinhviªn :Vị Anh Tn_MSV: 111254 Trang: Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Hải Phòng, ngàytháng năm 2011 Sinh viên Sinhviên :Vũ Anh Tuấn_MSV: 111254 Trang: Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Phần I: lập báo cáo đầu t- xây dựng tuyến đ-ờng Sinhviên :Vũ Anh Tuấn_MSV: 111254 Trang: Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Ch-ơng 1: Giới thiệu chung I tên công trình: Lập dự án đầu tư xây dựng tuyến ®êng qua ®iĨm A4 - B6 thc hun Chiªm Hóa tỉnh Tuyên Quang II địa điểm xây dựng: Huyện Chiêm Hóa tỉnh Tuyên Quang IIi Chủ đầu t- nguồn vốn đầu t-: Chủ đầu t- UBND tỉnh Tuyên Quang uỷ quyền cho Ban quản lý dự án huyện Chiêm Hóa thực hịên Trên sở đấu thầu hạn chế để tuyển chọn nhà thầu có đủ khả lực, máy móc, thiết bị, nhân lực đáp ứng kỹ thuật yêu cầu chất l-ợng tiến độ thi công Nguồn vốn xây dựng công trình nhà n-ớc cấp IV kế hoạch đầu t-: Dự kiến nhà n-ớc đầu t- tập trung vòng tháng, bắt đầu đầu t- từ tháng10/2011 đến tháng 5/2012 Và thời gian 15 năm kể từ xây dựng xong, năm nhà n-ớc cấp cho 5% kinh phí xây xựng để tu, bảo d-ỡng tuyến V tính khả thi xây dựng công trình: Để đánh giá cần thiết phải đầu t- xây dựng tuyến đ-ờng A4 - B6 cần xem xét nhiều khía cạnh đặc biệt cho phục vụ cho phát triển kinh tế xà hội nhằm mục đích nh- sau: * Xây dựng sở hạ tầng vững đồng bộ, để đẩy mạnh phát triển công nông nghiiệp, dịch vụ tiềm khác vùng * Sử dụng có hiệu nguồn tài nguyên thiên nhiên nh-ng phải đảm bảo vệ sinh môi tr-ờng * Phát huy triệt để tiềm năng, nguồn lực khu vực, khai thác có hiệu nguồn lực từ bên * Trong tr-ờng hợp cần thiết để phục vụ cho trị, an ninh, quốc phòng Sinhviên :Vũ Anh Tuấn_MSV: 111254 Trang: Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Theo số liệu điều tra l-u l-ợng xe thiết kế năm thứ 15 là: 1405 xe/ng.đ Với thành phần dòng xe: - Xe (Bo a M21) : 28% - Xe t¶i nhĐ ( az 53) : 20% - Xe t¶i trung (Zil 130) : 38% - Xe tải nặng (Maz 500) : 14% - Hệ số tăng xe : 6% Nh- l-ợng vận chuyển điểm A4 - B6 lớn với trạng mạng l-ới giao thông vùng đà đáp ứng yêu cầu vận chuyển Chính vậy, việc xây dựng tuyến đ-ờng A4 - B6 hoàn toàn cần thiết Góp phần vào việc hoàn thiện mạng l-ới giao thông khu vực, góp phần vào việc phát triển kinh tế xà hội địa ph-ơng phát triển khu công nghiệp chế biến, dịch vụ Căn quy hoạch tổng thể mạng l-ới đ-ờng giao thông vùng đà đ-ợc duyệt, theo văn Sở Giao thông công Tuyên Quang đơn vị khảo sát thiết kế để tiến hành lập dự án vi Các quy phạm sử dụng: - Tiêu chuẩn thiết kế đ-ờng ôtô TCVN 4054 - 05 - Quy phạm thiết kế áo đ-ờng mềm (22TCN - 211 -06) - Quy trình khảo sát (22TCN - 27 - 84) - Quy trình khảo sát thuỷ văn (22TCN - 220 - 95) Giao thông Vận tải Vii Đặc điểm chung tuyến * Địa hình : Tuyến qua địa hình t-ơng đối phức tạp có độ dóc lớn có địa hình chia cắt mạnh Chênh cao đ-ờng đồng mức 5m Điểm đầu điểm cuối tuyến nằm bên s-ờn dÃy núi có địa hìmh thoải Sinhviên :Vũ Anh Tuấn_MSV: 111254 Trang: Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng * Địa chất thuỷ văn: - Địa chất khu vực ổn định bị phong hoá , t-ợng nứt nẻ không bị sụt lở Đất chủ yếu đất sét, địa chất lòng sông suối nói chung ổn định - Cao độ mực n-ớc ngầm t-ơng đối thấp, cấp thoát n-ớc nhanh chóng, vùng có dòng suối hình thành dòng chảy rõ ràng có l-u l-ợng t-ơng đối lớn suối nhánh tập trung n-ớc dòng suối nhiên địa hình lòng suối t-ơng đối thoải thoát n-ớc tốt nên m-c n-ớc dòng suối không lớn không ảnh h-ởng tới vung xung quanh * Hiện trạng môi tr-ờng Đây khu vực bị ô nhiễm bị ¶nh h-ëng xÊu cña ng-êi, vïng tuyÕn cã khả qua có phần đất tròng trọt Do xây dựng tuyến đ-ờng phải ý không phá vỡ cảnh quan thiên nhiên, chiếm nhiều diện tích đất canh tác ng-ời dân phá hoại công trình xung quanh * Tình hình vật liệu điều kiện thi công Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu đáp ứng đủ việc xây dựng, đ-òng cự ly vận chuyển < 5km Đơn vị thi công có đầy đủ lực máy móc, thiết bị để đáp ứng nhu cầu chất l-ợng tiến độ xây dựng công trình Có khả tận dụng nguyên vật liệu địa ph-ơng khu v-c tuyến qua có mỏ cấp phối đá dăm với trữ l-ợng t-ơng đối lớn theo số liệu khảo sát sơ thấy đồi đất gần đắp đ-ờng đ-ợc Phạm vi từ mỏ đến phạm vi công trình từ 500m đến 1000m * Điều kiện khí hËu TuyÕn n»m khu vùc khÝ hËu giã mïa ,nóng ẩm m-a nhiều Nhiệt độ trung bình khoảng 240c mùa đông nhiệt độ trung bình khoảng 180c, mùa hạ nhiệt độ trung bình khoảng 280 C nhiệt độ dao động khoảng 100c L-ợng m-a trung bình khoảng 2000 mm mùa m-a từ tháng đến tháng 10 Sinhviên :Vũ Anh Tuấn_MSV: 111254 Trang: Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Ch-ơng 2: Xác định cấp hạng đ-ờng tiêu kỹ thuật đ-ờng i Xác định cấp hạng đ-ờng Quy đổi l-u l-ợng xe xe con: Ta cã: Xe t¶i nhĐ Xe t¶i trung Xe tải nặng (Zil 130) (Maz 500) Hstx() ( az 53) aM21) 6,5T(2trôc) 8,5T(2Trôc) 10T(2trôc) Xe LL(N15) (Bo 1386 28% 20% 38% 14% Xe q® 393 281 534 197 - Xe con: 28% => 28%x1405= 393 (xe/ngày đêm) hệ số quy đổi =1 - Xe tải trục 6.5T (2Trục): 20% => 20%x1405=281 (xe/ngày đêm) hệ số quy đổi=2.5 -Xe tải trục 8.5T (2trục) : 38% => 38%x1405=534 (xe/ngày đêm) hệ số quy đổi =2.5 - Xe tải trục 10T (2Trục): 14% => 14%x 1405=197(xe/ngày đêm) hệ số quy đổi =3 (HƯ sè quy ®ỉi tra mơc 3.3.2/ TCVN 4054-05) L-u l-ợng xe quy đổi xe năm thứ 15 là: N15qđ = (393x1+281x2,5+534x2,5+197x3)=3021.5 (xe/ngày đêm) Theo tiêu chuẩn thiết kế đ-ờng ô tô TCVN 4054-05 (mục 3.4.2), phân cấp kỹ thuật đ-ờng ô tô theo l-u l-ợng xe thiết kế (xcqđ/ngày đêm): >3000 (xe/ngày đêm) chọn đ-ờng cấp III Xét tầm quan trọng tuyến đ-ờng, tuyến đ-ờng nối huyện Chiêm Hóa với trung tâm kinh tế trị Tỉnh Tuyên Quang Cho nên chủ đầu t- chủ động chọn ph-ơng án xây dựng tuyến đ-ờng cấp III Sinhviên :Vũ Anh Tuấn_MSV: 111254 Trang: Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu ®-êng Nh- ta ®· biÕt, cÊp h¹ng xe phơ thc nhiều yếu tố nh-: chức đ-ờng, địa hình l-u l-ợng thiết kế Căn vào yếu tố ta chọn cấp kỹ thuật đ-ờng cấp III, tốc độ thiết kế 60Km/h (địa hình núi) II Xác định tiêu kỹ thuật A Căn theo cấp hạng đà xác định ta xác định đ-ợc tiêu kỹ thuật theo tiêu chuẩn hành (TCVN 4050-2005) nh- sau: (Bảng 2.2.1) Các tiêu kỹ thuật Trị số Chiều rộng tối thiểu phận MCN cho địa hình vùng núi (bảng 7) Tốc ®é thiÕt kÕ (km/h) 60 Sè lµn xe giµnh cho xe giới (làn) Chiều rộng xe (m) Chiều rộng phần xe dành cho xe giíi (m) ChiỊu réng tèi thiĨu cđa lỊ ®-êng (m) 1.5 (gia cè 1m) ChiỊu réng cđa nỊn ®-êng (m) Tầm nhìn tối thiểu xe chạy đ-ờng (Bảng 10) Tầm nhìn hÃm xe (S1), m 75 Tầm nhìn tr-ớc xe ng-ợc chiều (S2), m 150 Tầm nhìn v-ợt xe, m 350 Bán kính đ-ờng cong nằm tối thiểu (Bảng 11) Bán kính đ-ờng cong nằm tối thiểu giới hạn (m) 125 Bán kính đ-ờng cong nằm tối thiểu thông th-ờng (m) 250 Bán kính đ-ờng cong nằm tối thiểu không siêu cao(m) 1500 Độ dốc siêu cao (isc) chiều dài đoạn nối siêu cao (Bảng 14) R (m) isc L(m) 125 150 0.07 70 150 175 0.06 60 175 200 0.05 55 Sinhviªn :Vị Anh Tuấn_MSV: 111254 Trang: Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu ®-êng 200 250 0.04 50 250 300 0.03 50 300 1500 0.02 50 Độ dốc dọc lớn (Bảng 15) §é dèc däc lín nhÊt (%) ChiỊu dµi tèi thiểu đổi dốc (Bảng 17) Chiều dài tối thiểu đổi dốc (m) 150 (100) Bán kính tối thiểu đ-ờng cong đứng lồi lõm (Bảng 19) Bán kính đ-ờng cong đứng lồi (m) Tối thiểu giới hạn 2500 Tối thiểu thông th-ờng 4000 Bán kính đ-ờng cong đứng lõm (m) Tối thiểu giới hạn 1000 Tối thiểu thông th-ờng 1500 Chiều dài đ-ờng cong đứng tối thiểu (m) 50 Dốc ngang mặt đ-ờng (%) Dốc ngang lề đ-ờng (phần lề gia cố) (%) Dốc ngang lề đ-ờng (phần lề đất) (%) B Tính toán tiêu kỹ thuật: Tính toán tầm nhìn xe chạy 1.1 Tầm nhìn dừng xe Sinhviên :Vũ Anh Tuấn_MSV: 111254 Trang: Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Lp- lo Sh S1 Tính cho ôtô cần hÃm để kịp dừng xe tr-íc ch-íng ng¹i vËt TT Xe tt Xe Xe t¶i i t (s) 60 1,2 0,0 0,5 l1= V(m/s) t (s) 3,6 (m) 16,667 60 1,4 0,0 0,5 16,667 Vtk (km/h) K Sh = S1= KV l0 l +Sh+l0 254( i) (m) (m) (m) 34 10 60,67 39,68 10 66,35 Theo môc 5.11/ TCVN 4054-05 S1 = 75m VËy chän S1 = 75m để tăng mức độ an toàn 1.2 Tầm nhìn chiều Tính cho xe ng-ợc chiều lµn xe l1= TT Xe tt Xe Xe t¶i Vtk (km/h) K i t (s) V(m/s) t ( s) 1,8 60 1,2 0,0 0,5 (m) 33,33 60 1,4 0,0 0,5 33,33 Sinhviªn :Vị Anh TuÊn_MSV: 111254 ST1+ST2 = S2= KV l0 2l1+ST1 2 127( i ) (m) +ST2+l0 (m) (m) 68,03 10 111 79,37 10 123 Trang: 10 Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng ch-ơng II : Thiết kế tuyến bình đồ i.nguyên tắc thiết kế Những thiết kế Căn vào bình đồ tỷ lệ 1/1000 đ-ờng đồng mức chênh 1m, địa hình & địa vật đ-ợc thể cách chi tiết so với thực tế Căn vào tiêu chuẩn kỹ thuật đà tính toán dựa vào quy trình, quy phạm thiết kế đà thực thiết kế sơ Vào nguyên tắc thiết kế bình đồ đà nêu phần thiết kế sơ Những nguyên tắc thiết kế Chú ý phối hợp yếu tố tuyến trắc dọc, trắc ngang yếu tố quang học tuyến để đảm bảo đặn, uốn l-ợn tuyến không gian Tuyến đ-ợc bố trí, chỉnh tuyến cho phù hợp so với thiết kế sơ để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất l-ợng giá thành Tại vị trí chuyển h-ớng tuyến phải bố trí đ-ờng cong tròn, đ-ờng cong phải bố trí cọc TĐ, TC, P Và có bố trí siêu cao, chuyển tiêu chuẩn kỹ thuật tính toán Tiến hành dải cọc : Cọc Km, cọc H, cọc chi tiết, cọc chi tiết 20 m rải cọc, rải cọc vị trí địa hình thay đổi, công trình v-ợt sông nh- cầu, cống, lợi dụng cọc đ-ờng cong ®Ĩ bè trÝ c¸c cäc chi tiÕt ®-êng cong Bảng cắm cọc chi tiết xem phụ lục ii.những cø thiÕt kÕ C¸c u tè chđ u cđa ®-êng cong trßn theo - Gãc chun h-íng - ChiỊu dµi tiÕp tun T = Rtg /2 - Chiều dài đ-ờng cong tròn K = - Phân cự P = R( R 180 - 1) cos - Với góc chuyển h-ớng nhỏ R lấy theo quy trình Sinhviên :Vũ Anh Tuấn_MSV: 111254 Trang: 100 Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Trên đoạn tuyến từ kỹ thuật có đ-ờng cong nằm, đ-ợc bố trí với bán kính hợp lý phù hợp với điều kiện địa hình, số liệu tính toán cụ thể bảng Bảng yếu tố đ-ờng cong ST T Đỉnh Lý trình Góc ngoặt P1 Km0+937.78 4503037 R(m) T=Rtg 150 87.67 R K= 180 168.15 P=Rx ( cos 1) 13.38 Đặc điểm xe chạy đ-ờng cong tròn Khi xe chạy từ đ-ờng thẳng vào đ-ờng cong xe chạy đ-ờng cong xe chịu điều kiện bất lợi so với xe chạy đ-ờng thẳng, điều kiện bất lợi là: - Bán kình đ-ờng cong tõ + chun b»ng R - Khi xe ch¹y đ-ờng cong xe phải chịu thêm lực ly tâm, lực nằm ngang, mặt phẳng thẳng góc với trục chuyển động, h-ớng đ-ờng cong có giá trị từ bắt đầu vào đ-ờng cong đạt tới C = GV vào gR đ-ờng cong Giá trị trung gian: C = GV gp Trong C : Là lực ly tâm G : Là trọng l-ợng xe V : Vận tốc xe chạy p : Bán kính đ-ờng cong nơi tính toán R : Bán kính đ-ờng cong nằm Lực ly tâm có tác dụng xấu, gây lật đổ xe, gây tr-ợt ngang, làm cho việc điều khiển xe khó khăn, gây khó chịu cho hành khách, gây h- hỏng hàng hoá Lực ly tâm lớn tốc độ xe chạy nhanh bán kính cong nhỏ Trong đ-ờng cong có bán kính nhỏ lực ngang gây biến dạng ngang lốp xe làm tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn, xăm lốp chóng hao mòn - Xe chạy đ-ờng cong yêu cầu có bề rộng lớn phần xe chạy đ-ờng thẳng xe chạy đ-ợc bình th-ờng Sinhviên :Vũ Anh Tuấn_MSV: 111254 Trang: 101 Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng - Xe chạy đ-ờng cong dễ bị cản trở tầm nhìn, xe chạy đ-ờng cong nhỏ đoạn đ-ờng đào Tầm nhìn ban đêm xe bị hạn chế đèn pha xe chiếu thẳng đoạn ngắn - Chính ch-ơng trình bầy phần thiết kế biện pháp cấu tạo để cải thiện điều kiện bất lợi sau đà bố trí đ-ờng cong tròn bình đồ, xe chạy an toàn, với tốc độ mong muốn, cải thiện điều kiện điều kiện làm việc ng-ời lái điều kiện lữ hành hành khách iii.bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp Nh- đà trình bầy xe chạy từ đ-ờng thẳng vào đ-ờng cong xe chịu điều kiện bất lợi : - Bán kính tõ + chun b»ng R - Lùc ly t©m tõ chỗ đạt tới GV gR - Góc hợp thành trục bánh tr-ớc trục xe từ chỗ không (trên đ-ờng thẳng) tới chỗ (trên đ-ờng cong) Những thay đổi đột ngột gây cảm giác khó chịu cho lái xe hành khách, thực đ-ợc, để đảm bảo có chuyển biến điều hoà cần phải có đ-ờng cong chuyển tiếp đ-ờng thẳng đ-ờng cong tròn Đ-ờng cong chuyển tiếp đ-ợc dùng đ-ờng cong Clothoide Chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp đ-ợc xác định theo công thức : Lct = V3 47 IR Trong đó: R - Bán kính đ-ờng cong tròn V -Tốc độ tính toán xe chạy (km/h), ứng với cấp đ-ờng tính toán V = 60km/h I - Độ tăng gia tốc ly tâm I = 0.5 + Với đ-ờng cong tròn đỉnh Đ1 V = 60 km/h; I = 0,5 ; R = 150 m => Lct = 60 = 61.28 (m) 47 0.5 150 Lnsc = isc*B/insc =0.06*6 /0.04 = 9m; Theo quy định quy trình chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng ®-êng cong ®-ỵc bè trÝ trïng Víi ®-êng cong việc chọn chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp phụ thuộc vào chiều dài đoạn nối siêu cao Sinhviên :Vũ Anh Tuấn_MSV: 111254 Trang: 102 Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng iv.bố trí siêu cao Để giảm giá trị lực ngang xe chạy đ-ờng cong có thĨ cã c¸c biƯn ph¸p sau: Chän b¸n kÝnh R lớn Giảm tốc độ xe chạy Cấu tạo siêu cao: Làm mặt đ-ờng mái, đổ phía bụng đ-ờng cong nâng độ dốc ngang lên đ-ờng cong Nhìn chung nhiều tr-ờng hợp hai điều kiện đầu bị khống chế đỉều kiện địa hình điều kiện tiện nghi xe chạy Vậy điều kiện thứ biện pháp hợp lý Hệ số lùc ngang : = V2 + in gR §é dốc siêu cao Độ dốc siêu cao có tác dụng làm giảm lực ngang nh-ng giới hạn Giới hạn lớn độ dốc siêu cao xe không bị tr-ợt mặt đ-ờng bị trơn, giá trị nhỏ siêu cao không nhỏ độ dốc ngang mặt đ-ờng (độ dốc lấy phụ thuộc vào vật liệu làm mặt đ-ờng, lấy 2% ứng với mặt đ-ờng BTN cấp cao) Với bán kính đ-ờng cong nằm đà chọn dựa vào quy định quy trình để lựa chọn ứng với Vtt = 60 Km/h - §Ønh P1 cã : R = 150 isc = 6% Cấu tạo đoạn nối siêu cao Đoạn nối siêu cao đ-ợc bố trí với mục đích chuyển hoá cách điều hoà từ trắc ngang thông th-ờng (hai mái với độ dốc tối thiểu thoát n-ớc ) sang trắc ngang đặc biệt có siêu cao (trắc ngang mái ) - Chiều dài đoạn nối siêu cao:( Với ph-ơng pháp quay quanh tim) Lsc = isc i n x( B 2i p ) Trong Lsc: Chiều dài đoạn nối siêu cao isc : Độ dốc siêu cao in : Độ dốc ngang mặt, in= 2% B : Bề rộng mặt đ-ờng phần xe chạy (gồm lề gia cố) B = 8m Sinhviên :Vũ Anh Tuấn_MSV: 111254 Trang: 103 Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng : Độ mở rộng phần xe chạy đ-ờng cong Với đ-ờng cong có bán kính R = 150 m, theo tiêu chuẩn 4054-05 mở rộng bên 0.8m iP : Độ dốc dọc phụ tính phần trăm (%), lấy theo quy định i P = 0,5% Bảng tính toán Lnsc Số TT Đỉnh đờng cong isc(%) Lsc (m) P 14.72 Theo quy định quy trình chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp đoạn nối siêu cao đ-ợc bố trí trùng chiều dài đoạn chuyển tiếp hay nối siêu cao phải vào chiều dài lớn hai chiều dài theo quy định cuả tiêu chuẩn Bảng giá trị chiều dài đoạn chuyển tiếp hay nối siêu cao STT Đỉnh đ-ờng cong Ltt (m) Ltc (m) Lùa chän P 14.72 60 60 - Kiểm tra độ dốc dọc đoạn nối siêu cao: Để đảm bảo độ dốc dọc theo mép phần xe chạy không v-ợt độ dốc dọc cho phÐp tèi ®a ®èi víi ®-êng thiÕt kÕ Ta kiểm tra độ dốc dọc đoạn nối siêu cao Xác định độ dốc dọc theo mép phần xe chạy im: im = i + i P Trong : i Độ dốc dọc theo tim đ-ờng đoạn cong iP Độ dốc dọc phụ thêm đoạn nối siêu cao đ-ợc xác định theo sơ đồ Sinhviên :Vũ Anh Tuấn_MSV: 111254 Trang: 104 Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng + ứng với đ-ờng cong đỉnh P1: nằm đoạn đổi dốc có imax = 0,06 ip B.isc L 0.06 60 0.8% im= 0.9% + 0,8% = 1.7% L1 L3 B.in 2.i p L2 Lnsc L1 L2 Sinhviªn :Vị Anh Tn_MSV: 111254 0.02 0.008 10(m) 60 10 10 40(m) Trang: 105 Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Phần mở rộng 6% 6% 4% 2% 2% 2% 2% 4% 6% 6% 4% 6% 6% 6% 6% H1 = 0,07m H2 = 0,07m H3 = 0,14m 2% 0% 2% 4% 2% 0% -2% 22 m PhÇn më réng 21 22 m m Quay quanh tim Quay quanh tim H3 H2 H1 ghi chó Tim ®-êng MÐp đ-ờng phần xe chạy phía l-ng đ-ờng cong Mép đ-ờng phần xe chạy phía bụng đ-ờng cong Mép phần mở rộng phía l-ng đ-ờng cong Mép phần më réng phÝa bơng ®-êng cong MÐp lỊ ®-êng phÝa l-ng ®-êng cong MÐp lỊ ®-êng phÝa bơng ®-êng cong Sinhviªn :Vị Anh Tn_MSV: 111254 Trang: 106 Tr-êng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng v.trình tự tính toán cắm đ-ờng cong chuyển tiếp - Ph-ơng trình đ-ờng cong chuyển tiếp Clothoide ph-ơng trình đ-ợc chuyển sang hệ toạ độ Descarte có dạng S5 40 A x = s- S3 y = 6A §Ĩ tiƯn cho việc tính toán kiểm tra ta dựa vào bảng tính sẵn để tính toán Trình tự tính toán cắm đ-ờng cong chuyển tiếp - Xác định yếu tố đ-ờng cong t-ơng ứng với yếu tố đ-ờng cong tròn bảng đà tính - Từ chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp xác định đ-ợc thông số đ-ờng cong A A= Đ-ờng cong đỉnh P1: - Xác định góc A= R.L 150 60 = 94.87 (m) khả bố trÝ ®-êng cong chun tiÕp (®iỊu kiƯn Trong ®ã: = ) L (rad) 2R + Đ-ờng cong đỉnh P1 : = 60 L = = 0,2 (rad) 2R 150 Đ-ờng cong P1 thoả mÃn điều kiện VËy gãc chun h-íng cđa ®-êng cong ®đ lớn để bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp - Xác định toạ độ điểm cuối đ-ờng cong chuyển tiếp Xo Yo theo bảng tra + Đ-ờng cong đỉnh P1 : S = L = 60 m S A 60 94 87 0.32 m Tra b¶ng : x0 A Sinhviªn :Vị Anh Tn_MSV: 111254 0,548743 Trang: 107 Tr-êng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng y0 A 0,027684 Vậy: x0 = 0,548743 x 94.87 = 61.35 (m) y0 = 0,027684 x 94.87 = 3.095 (m) - Xác định đoạn chuyển dịch p t p = y0 - R(1 - cos ) t = x0 - Rsin L/2 + §-êng cong ®Ønh P1: p = 3.095 - 150(1 - cos ) t = 60 = 30 m KiÓm tra: - NÕu p 0.01R - NÕu p > 0.01R Thoả mÃn Tăng bán kính R R1 R1 = R + p ®Ĩ bè trÝ ®-êng cong chun tiÕp Trong tr-ờng hợp có p= 1.31 < 0.01R =1.5m Thoả mÃn Khoảng cách từ đỉnh đ-ờng cong đến đ-ờng cong tròn Ko: + Đỉnh P1: f = P + p = 31.31 + 1.31 = 32.62m - Điểm bắt đầu,điểm kÕt thóc cđa ®-êng cong chun tiÕp qua tiÕp tun míi T1 = t0 + Rtg t0 = t + p tg 2 + Đ-ờng cong tròn đỉnh P1 : 45030’37’’ t0 = 30 + 1.31 x tg 45 30'37' ' = 30.55 m T1 = 30.55 + 150x tg 45 30'37' ' = 93.47 m - Xác định phần lại đ-ờng cong tròn k0 ứng với đ-ờng cong chuyển tiếp = - , k0 = Sinhviªn :Vị Anh Tn_MSV: 111254 sau ®· bè trÝ R 1800 Trang: 108 Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng + Đ-ờng cong tròn đỉnh P : = 4503037 - x 407'32''= 37015'33'' k0 = R 1800 = 198.24 m - Trị số rút ngắn đ-ờng cong = 2T1 - ( k0 + 2L ) + §-êng cong ®Ønh P1: = x 93.47 - (198.24 + x 60) = 8.22 m - Xác định toạ độ điểm trung gian d-ờng cong chuyển tiếp Các điểm để xác định toạ độ đ-ờng cong chuyển tiếp cách 10 (m) để cắm đ-ờng cong chuyển tiếp, đ-ợc tính toán lập thành bảng: Bảng yếu tố đ-ờng cong chuyển tiếp Tên đ-ờng cong Đơn vị P1 R m 150 L m 60 ®é 11027'54'' x0 m 61.35 y0 m 3.094 p m 3.17 t m 30 T1 m 93.47 ®é k0 m 45030’37’’ 198.24 m 8.22 Ỹu tè Sinhviªn :Vị Anh Tuấn_MSV: 111254 Trang: 109 Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng ch-ơng IIi : Thiết kế trắc dọc i.những cứ, nguyên tắc thiết kế iv.bố trí đ-ờng cong đứng trắc dọc T-ơng tự nh- thiết kế khả thi đà trình bày nhiên yêu cầu độ xác cao chi tiết tối đa ch-ơng Iv : Thiết kế công trình thoát n-ớc Nguyên tắc bố trí công trình thoát n-ớc ph-ơng pháp tính t-ơng tự nhtrong thiết kế khả thi đà trình bày Sau tính toán kiểm tra ta có bảng đặt cèng thiÕt kÕ kü thuËt STT Lý Tr×nh Q(m3) Km0+320.00 1.67 Km0+640.00 (m) Hn-íc d©ng Vcöa Lcèng 1.00 0.30 1.81 12 3.47 1.50 0.76 1.65 13 Km0+800.00 1.67 1.00 0.57 1.84 12 Km1+071.85 1.67 1.00 0.20 1.62 12 ch-¬ng : ThiÕt kÕ nỊn, mặt đ-ờng T-ơng tự nh- thiết kế khả thi đà trình bày với kết cấu đ-ợc chọn Lớp Tên VL BTN hạt mịn Eyc15= 174(Mpa) hi (cm) Ei (Mpa) 420 BTN hạt thô 350 CP đá dăm loại I 15 300 CP đá dăm loại II 30 250 Nền đất sét E=42 (Mpa) Sinhviªn :Vị Anh Tn_MSV: 111254 Trang: 110 Tr-êng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Tài liệu tham khảo Nguyễn Quang Chiêu, Đỗ Bá Ch-ơng, D-ơng Học Hải ,Nguyễn Xuân Trục Giáo trình thiết kế đ-ờng ô tô NXB Giao thông vận tải Hà Nội 1997 Nguyễn Xuân Trục, D-ơng Học Hải, Nguyễn Quang Chiêu Thiết kế đ-ờng ô tô tập hai NXB Giao thông vận tải Hà Nội 1998 Nguyễn Xuân Trục Thiết kế đ-ờng ô tô công trình v-ợt sông tập ba D-ơng Học Hải Công trình mặt đ-ờng ô tô NXB Xây dựng Hà Nội 1996 Nguyễn Quang Chiêu, Hà Huy C-ơng, D-ơng Học Hải, Nguyễn Khải Xây dựng đ-ờng ô tô NXB Giáo dục Nguyễn Xuân Trục, D-ơng Học Hải, Vũ Đình Phơng Sỉ tay thiÕt kÕ ®-êng T1 NXB GD 2004 Nguyễn Xuân Trục, D-ơng Học Hải, Vũ Đình Phơng Sỉ tay thiÕt kÕ ®-êng T2 NXB XD 2003 Bộ GTVT Tiêu chuẩn thiết kế Đ-ờng ô t« (TCVN & 22TCN) NXB GTVT 2003 Bé GTVT Tiêu chuẩn thiết kế Đ-ờng ô tô (TCVN 4054-05) NXB GTVT 2006 Sinhviªn :Vị Anh Tn_MSV: 111254 Trang: 111 Tr-êng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Mục lục Lời cảm ¬n PhÇn 1: Lập báo cáo đầu t- xây dựng tuyÕn ®-êng Ch-¬ng I: Giíi thiƯu chung I Giíi thiƯu II Các quy phạm sử dụng: III H×nh thức đầu t-: IV Đặc điểm chung tuyÕn Ch-ơng II: Xác định cấp hạng đ-ờng tiêu kỹ thuật đ-ờng I Xác định cấp hạng ®-êng II Xác định tiêu kỹ thuật Ch-ơng III: Thiết kế tuyến bình đồ 24 I.Vạch ph-ơng án tuyến bình đồ 24 II.ThiÕt kÕ tuyÕn 25 I.Tính toán thủy văn 27 II Lùa chän khÈu ®é cèng 30 Ch-¬ng IV: ThiÕt kÕ tr¾c däc & tr¾c ngang 33 I Nguyên tắc, sở sè liÖu thiÕt kÕ 33 II.Tr×nh tù thiÕt kÕ 33 III ThiÕt kÕ ®-êng ®á 33 IV Bè trÝ ®-êng cong ®øng 34 V Thiết kế trắc ngang & tính khối l-ợng đào đắp 34 Ch-ơng V: Thiết kế kết cấu áo đ-ờng 36 I áo đ-ờng yêu cầu thiết kế 36 II.Tính toán kết cấu áo đ-ờng 37 Sinhviªn :Vị Anh Tuấn_MSV: 111254 Trang: 112 Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Ch-ơng VI: luận chứng kinh tế - kỹ thuật so sánh lựa chọn ph-ơng án tuyến 52 I Đánh giá ph-ơng ¸n vỊ chÊt l-ỵng sư dơng 53 II Đánh giá ph-ơng án tuyến theo nhóm tiêu kinh tế xây dựng53 Phần 2: tỉ chøc thi c«ng 65 Ch-ơng I: công tác chuẩn bị 66 Công tác xây dựng lán trại : 66 Công tác làm đ-ờng tạm 66 Công tác khôi phục cọc, dời cọc khỏi Phạm vi thi công 66 Công tác lên khuôn đ-ờng 66 Công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt thi công 66 Ch-ơng II: thiết kế thi công công trình 68 Trình tự thi công cống 68 Tính toán suất vật chuyển lắp đặt ống cèng 69 TÝnh to¸n khối l-ợng đào đất hố móng số ca công tác 69 Công tác móng gia cè: 69 Xác định khối l-ợng đất đắp cèng 70 TÝnh to¸n sè ca m¸y vËn chun vËt liƯu 70 Ch-¬ng III:ThiÕt kÕ thi công đ-ờng 72 I Giíi thiƯu chung 72 II LËp b¶ng ®iÒu phèi ®Êt 72 III Phân đoạn thi công ®-êng 72 IV Khối l-ợng công việc thi công chủ đạo 73 Ch-ơng IV: Thi công chi tiết mặt đ-ờng 79 I t×nh h×nh chung 79 II TiÕn ®é thi c«ng chung 79 III Quá trình công nghệ thi công mặt đ-ờng 81 1.Thi công mặt đ-ờng giai đoạn I 81 Sinhviªn :Vị Anh Tuấn_MSV: 111254 Trang: 113 Tr-ờng ĐHDL Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng 2.Thi công mặt đ-ờng giai đoạn II 90 PhÇn 2: ThiÕt kÕ kü thuËt 100 Ch-ơng I: thiết kế bình đồ 101 I Tính toán cắm đ-ờng cong chuyển tiếp dạng Clothoide: 101 II Khảo sát tình hình địa chÊt: 101 III Bình đồ thiết kế trắc dọc 101 Ch-¬ng II: Thiết kế tuyến bình đồ 102 I.Những thiết kế 102 II Những nguyên tắc thiết kế 102 III Bè trÝ ®-êng cong chuyÓn tiÕp 104 IV Bè trÝ siªu cao 105 V trình tự cắm tính toán đ-ờng cong chuyển tiếp 110 Ch-ơngIII: Thiết kế trắc dọc 113 Ch-ơngIV: Thiết kế công trình thoát n-ớc 113 Ch-ơngV: Thiết kế nền, mặt đ-ờng 113 Sinhviªn :Vị Anh TuÊn_MSV: 111254 Trang: 114