(Khoá luận tốt nghiệp) thiết kế tuyến đường mở mới từ k3 đến j5

Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO TRƯờNG ĐạI HọC DÂN LậP HảI PHòNG - ISO 9001 - 2008 Đồ áN TốT NGHIệP NGàNH: CầU ĐƯờNG Sinh viên : Nguyễn Khắc Trọng Ngi hng dn: HD1: Gvc Ths Nguyễn Hữu Khải HD2: Gv Hoàng Xuân Trung HảI PHòNG 2011 Svth: Nguyn Khc Trng Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngnh: Xõy dng cu ng Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO TRƯờNG ĐạI HọC DÂN LậP HảI PHòNG - TÊN Đề TàI: THIếT Kế TUYếN §¦êNG Më MíI Tõ K3 §ÕN J5 TØNH Cao Bằng Đồ áN TốT NGHIệP Hệ ĐạI HọC CHíNH QUY NGàNH: xÂY DựNG CầU ĐƯờNG Sinh viên : Nguyễn Khắc Trọng Người hướng dẫn: HD1: Gvc Ths Nguyễn Hữu Khải HD2: Gv Hong Xuõn Trung HảI PHòNG 2011 Svth: Nguyn Khc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường Bé GIáO DụC Và ĐàO TạO TRƯờNG ĐạI HọC DÂN LậP HảI PhòNG NHIệM Vụ Đồ áN TốT NGHIệP Tên đề tài: Thiết kế tuyến đ-ờng mở từ K5 đến J3 tỉnh Cao Bng Sinh viên: Nguyễn Khắc Trọng Mà số: 111210 Lớp: CĐ1101 Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu ng NHIệM Vụ Đồ áN Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đồ án tèt nghiƯp (vỊ lý ln, thùc tiƠn, sè liƯu cần tính toán vẽ) Thiết kế đồ án tốt nghiệp ngành đ-ờng, yêu cầu hoàn thành bốn phần chính: - Phần 1: Thuyết minh dự án đầu t- thiết kế sở (Thuyết minh + - vẽ) Nhiệm vụ chính: + Tra tính toán theo lý thuyết đà học tiêu kü thuËt tuyÕn ®-êng (Theo TCVN 4054 – 2005; TCN 211-2006 ) + Thiết kế chi tiết: Bình đồ - Tr¾c däc – Tr¾c ngang hai pa tuyÕn + ThiÕt kế tính toán, so sánh lựa chọn ph-ơng án kết cấu áo đ-ờng cho tr-ờng hợp đầu t- tập trung (Không tính cho ph-ơng án đầu t- phân kỳ, nh- không yêu cầu luận chứng kinh tế kỹ thuật so sánh lựa chọn kết cấu áo đ-ờng) + So sánh lựa chọn pa tuyến, đánh giá hiệu đầu t- ph-ơng án chọn - Phần 2: Thiết kế kỹ thuật cho đoạn tuyến pa đ-ợc chän (Thut minh + - b¶n vÏ) NhiƯm vụ chính: + Thiết kế Bình đồ - Trắc dọc Trắc ngang cho đoạn tuyến mà Gv yêu cầu + Thiết kế chi tiết cấu tạo đ-ờng cong (đ-ờng cong chuyển tiếp, có mở rộng siêu cao) - Phần 3: Thiết kế thi công (Thuyết minh + - b¶n vÏ) NhiƯm vơ chÝnh: + ThiÕt kế thi công chi tiết cống thoát n-ớc ngang ®-êng Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: Trường đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường + ThiÕt kÕ thi c«ng chi tiÕt đ-ờng + Thiết kế thi công chi tiết mặt đ-ờng - Phần 4: Thiết kế chuyên đề Sinh viên phải thực thiết kế chuyên đề (báo hiệu điều bộ, công trình phòng hộ, nút giao, .) Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán : Đầu đề thiết kế: Thiết kế tuyến đ-ờng mở từ K5 đến J3 Tỉnh Cao Bng Các số liệu thiết kế ban đầu L-u l-ợng thiết kế năm thứ 15: 1401 xe/ng.đ Hệ số tăng xe: q = 6% Thành phần dòng xe(%): Xe Volga : 27% Xe t¶i nhĐ (6,5T) : 25% Xe t¶i trung ZIN-150 (8,5T) : 35% Xe tải nặng MAZ-200 (10T) : 13% Bình đồ tuyến thiết kế: Tỉ lệ 1:10000 Chênh cao ®ång møc H = 5(m) C¸c ®iỊu kiƯn kh¸c tù giả thiết Địa điểm thực tập tốt nghiệp: Công ty xây dựng đầu t- Bạch Đằng Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu ng CáN Bộ HƯớNG DẫN Đồ áN TốT NGHIệP Cỏn h-ớng dẫn thứ nhất: Họ tên: Nguyễn Hữu Khải Học hàm, học vị: Thạc sĩ Cơ quan công tác: Đại học Xây Dựng - Hà Nội Nội dung h-ớng dẫn - Phần 1: Thuyết minh dự án đầu t- thiết kế sở (Thuyết minh + - vẽ) + Tra tính toán theo lý thuyết đà học tiêu kỹ thuật tuyến ®-êng (Theo TCVN 4054 – 2005; TCN 211-2006 …) + Thiết kế chi tiết: Bình đồ - Trắc dọc Trắc ngang hai pa tuyến + Thiết kế tính toán, so sánh lựa chọn ph-ơng án kết cấu áo đ-ờng cho tr-ờng hợp đầu t- tập trung (Không tính cho ph-ơng án đầu t- phân kỳ, nh- không yêu cầu luận chứng kinh tế kỹ thuật so sánh lựa chọn kết cấu áo đ-ờng) + So sánh lựa chọn pa tuyến, đánh giá hiệu đầu t- ph-ơng án chọn - Phần 2: Thiết kế kỹ thuật cho đoạn tuyến pa đ-ợc chọn (Thuyết minh + - vẽ) + Thiết kế Bình đồ - Trắc dọc Trắc ngang cho đoạn tuyến mà Gv yêu cầu + Thiết kế chi tiết cấu tạo đ-ờng cong (đ-ờng cong chuyển tiếp, có mở rộng siêu cao) - Phần 3: Thiết kế thi công (Thuyết minh + - vẽ) + Thiết kế thi công chi tiết cống thoát n-ớc ngang đ-ờng + Thiết kế thi công chi tiết đ-ờng + Thiết kế thi công chi tiết mặt đ-ờng Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: Trường đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cu ng - Phần 4: Thiết kế chuyên đề Cỏn h-ớng dẫn thứ hai: Họ tên: Hoàng Xuân Trung Học hàm, học vị :Kỹ sCơ quan công tác: Đại học dân lập Hải Phòng Nội dung h-ớng dẫn: - Phần 1: Thuyết minh dự án đầu t- thiÕt kÕ c¬ së (ThuyÕt minh + - vẽ) + Tra tính toán theo lý thuyết đà học tiêu kỹ thuật tuyến đ-ờng (Theo TCVN 4054 – 2005; TCN 211-2006 …) + ThiÕt kÕ chi tiết: Bình đồ - Trắc dọc Trắc ngang hai pa tuyến + Thiết kế tính toán, so sánh lựa chọn ph-ơng án kết cấu áo đ-ờng cho tr-ờng hợp đầu t- tập trung (Không tính cho ph-ơng án đầu t- phân kỳ, nh- không yêu cầu luận chứng kinh tế kỹ thuật so sánh lựa chọn kết cấu áo đ-ờng) + So sánh lựa chọn pa tuyến, đánh giá hiệu đầu t- ph-ơng án chän - PhÇn 2: ThiÕt kÕ kü thuËt cho mét đoạn tuyến pa đ-ợc chọn (Thuyết minh + - vẽ) + Thiết kế Bình đồ - Trắc dọc Trắc ngang cho đoạn tuyến mà Gv yêu cầu + Thiết kế chi tiết cấu tạo ®-êng cong (®-êng cong chun tiÕp, cã më réng vµ siêu cao) - Phần 3: Thiết kế thi công (Thuyết minh + - b¶n vÏ) + ThiÕt kÕ thi công chi tiết cống thoát n-ớc ngang đ-ờng + Thiết kế thi công chi tiết đ-ờng + Thiết kế thi công chi tiết mặt đ-ờng - Phần 4: Thiết kế chuyên đề Svth: Nguyn Khc Trng Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tt nghip Ngnh: Xõy dng cu ng Đề tài tốt nghiệp đ-ợc giao ngày 28 thỏng năm 2011 Yêu cầu phải hoàn thành xong tr-ớc ngày 04 thỏng 01 năm 2012 Đà nhận nhiệm vụ ĐATN Đà giao nhiệm vụ ĐATN Sinh viên Ng-ời h-ớng dẫn Hải Phòng, ngày tháng năm 20 HIệU TRƯởNG GS.TS.NGƯT Trần Hữu NghÞ Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: Trường đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dng cu ng Phần Nhận Xét Tóm Tắt Của Cán Bộ H-ớng Dẫn Đồ án Tinh thần thái độ sinh viờn quỏ trỡnh làm đồ án tốt nghiÖp: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Đánh giá chất l-ợng đồ án (so với nội dung yờu cầu đề nhiệm vụ Đ.A.T.N mỈt lý ln, thùc tiƠn, tính tốn sè liÖu…): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cho điểm cán h-ớng dẫn (ghi số chữ): Hải Phòng, ngày tháng năm 20 Cán h-ớng dẫn (họ tên chữ ký) Svth: Nguyn Khc Trng Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường LỜI CẢM ƠN Hiện nay, đất nƣớc ta giai đoạn phát triển, thực cơng cơng nghiệp hóa, đại hóa, với phát triển kinh tế thị trƣờng, việc giao lƣu bn bán, trao đổi hàng hóa nhu cầu ngƣời dân, quan xí nghiệp, tổ chức kinh tế tồn xã hội Để đáp ứng nhu cầu lƣu thông, trao đổi hàng hóa ngày tăng nhƣ nay, xây dựng sở hạ tầng, đặc biệt hệ thống giao thông sở vấn đề quan trọng đặt cho nghành cầu đƣờng nói chung, nghành đƣờng nói riêng Việc xây dựng tuyến đƣờng góp phần đáng kể làm thay đổi mặt đất nƣớc, tạo điều kiện thuận lợi cho nghành kinh tế quốc dân, an ninh quốc phòng lại giao lƣu nhân dân Là sinh viên khoa Xây dựng cầu đƣờng trƣờng ĐH Dân lập HP, sau năm học tập rèn luyện dƣới bảo tận tình thầy giáo mơn Xây dựng trƣờng ĐH Dân lập HP, em học hỏi nhiều điều bổ ích Theo nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp môn, đề tài tốt nghiệp em là: Thiết kế tuyến đƣờng qua điểm K3 - J5 thuộc địa phận tỉnh Cao Bằng Trong trình làm đồ án hạn chế thời gian điều kiện thực tế nên em khó tránh khỏi sai sót, kính mong thầy giúp đỡ em hồn thành tốt nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy môn, đặc biệt Ths Nguyễn Hữu Khải kỹ sƣ Hoàng Xuân Trung giúp đỡ em trình học tập làm đồ án tốt nghiệp Hải Phòng, tháng 01 năm 2011 Sinh viên Nguyễn Khắc Trọng Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 10 Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường Trên đoạn tuyến từ kỹ thuật có đƣờng cong nằm, đƣợc bố trí với bán kính hợp lý phù hợp với điều kiện địa hình, số liệu tính tốn cụ thể bảng Bảng yếu tố đƣờng cong STT Đỉnh Góc ngoặt Lý trình  R(m) T=Rtg P1 Km2+712,42 24038'29" 300 80,19 P2 Km3+252,99 45 26'00"’ 300 140,24 Đặc điểm xe chạy đƣờng cong tròn P=Rx R  K= 1) 180 ( cos  79,15 133,54 7,20 25,36 Khi xe chạy từ đƣờng thẳng vào đƣờng cong xe chạy đƣờng cong xe chịu điều kiện bất lợi so với xe chạy đƣờng thẳng, điều kiện bất lợi là: - Bán kình đƣờng cong từ + chuyển R - Khi xe chạy đƣờng cong xe phải chịu thêm lực ly tâm, lực nằm ngang, mặt phẳng thẳng góc với trục chuyển động, hƣớng ngồi đƣờng cong có giá trị từ bắt đầu vào đƣờng cong đạt tới C = GV gR vào đƣờng cong Giá trị trung gian: C = GV gp Trong C : Là lực ly tâm G : Là trọng lƣợng xe V : Vận tốc xe chạy p : Bán kính đƣờng cong nơi tính tốn R : Bán kính đƣờng cong nằm Lực ly tâm có tác dụng xấu, gây lật đổ xe, gây trƣợt ngang, làm cho việc điều khiển xe khó khăn, gây khó chịu cho hành khách, gây hƣ hỏng hàng hoá Lực ly tâm lớn tốc độ xe chạy nhanh bán kính cong nhỏ Trong đƣờng cong có bán kính nhỏ lực ngang gây biến dạng ngang lốp xe làm tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn, xăm lốp chóng hao mịn SVTH: Nguyễn Khắc Trọng – MSSV: 111210 Lớp: XDC 1101 Trang: 122 Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường - Xe chạy đƣờng cong yêu cầu có bề rộng lớn phần xe chạy đƣờng thẳng xe chạy đƣợc bình thƣờng - Xe chạy đƣờng cong dễ bị cản trở tầm nhìn, xe chạy đƣờng cong nhỏ đoạn đƣờng đào Tầm nhìn ban đêm xe bị hạn chế đèn pha xe chiếu thẳng đoạn ngắn - Chính chƣơng trình bầy phần thiết kế biện pháp cấu tạo để cải thiện điều kiện bất lợi sau bố trí đƣờng cong trịn bình đồ, xe chạy an tồn, với tốc độ mong muốn, cải thiện điều kiện điều kiện làm việc ngƣời lái điều kiện lữ hành hành khách III Bố trí đƣờng cong chuyển tiếp Nhƣ trình bầy xe chạy từ đƣờng thẳng vào đƣờng cong xe chịu điều kiện bất lợi : - Bán kính từ + chuyển R - Lực ly tâm từ chỗ đạt tới GV gR - Góc  hợp thành trục bánh trƣớc trục xe từ chỗ không (trên đƣờng thẳng) tới chỗ  (trên đƣờng cong) Những thay đổi đột ngột gây cảm giác khó chịu cho lái xe hành khách, đơi khơng thể thực đƣợc, để đảm bảo có chuyển biến điều hồ cần phải có đƣờng cong chuyển tiếp đƣờng thẳng đƣờng cong tròn Đƣờng cong chuyển tiếp đƣợc dùng đƣờng cong Clothoide Chiều dài đƣờng cong chuyển tiếp đƣợc xác định theo công thức : Lct = V3 47 IR Trong - R - Bán kính đƣờng cong trịn - V -Tốc độ tính tốn xe chạy (km/h), ứng với cấp đƣờng tính tốn V = 40km/h - I - Độ tăng gia tốc ly tâm I = 0.5 + Với đƣờng cong tròn đỉnh Đ1 V = 40 km/h; I = 0,5 ; R = 300 m => Lct = 40 = 9,07 (m) 47 x 0,5 x300 Lnsc = isc x B/insc =0.02 x 5,5 / 0,01 =11m; SVTH: Nguyễn Khắc Trọng – MSSV: 111210 Lớp: XDC 1101 Trang: 123 Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường Theo quy định quy trình chiều dài đƣờng cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng đƣờng cong đƣợc bố trí trùng Với đƣờng cong việc chọn chiều dài đƣờng cong chuyển tiếp phụ thuộc vào chiều dài đoạn nối siêu cao IV Bố trí siêu cao Để giảm giá trị lực ngang xe chạy đƣờng cong có biện pháp sau: Chọn bán kính R lớn Giảm tốc độ xe chạy Cấu tạo siêu cao: Làm mặt đƣờng mái, đổ phía bụng đƣờng cong nâng độ dốc ngang lên đƣờng cong Nhìn chung nhiều trƣờng 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 lực ngang :  = V2 + in gR Độ dốc siêu cao Độ dốc siêu cao có tác dụng làm giảm lực ngang nhƣng khơng phải khơng có giới hạn Giới hạn lớn độ dốc siêu cao xe không bị trƣợt mặt đƣờng bị trơn, giá trị nhỏ siêu cao không nhỏ độ dốc ngang mặt đƣờng (độ dốc lấy phụ thuộc vào vật liệu làm mặt đƣờng, lấy 2% ứng với mặt đƣờng BTN cấp cao) Với bán kính đƣờng cong nằm chọn dựa vào quy định quy trình để lựa chọn ứng với Vtt = 40 Km/h - Đỉnh P1,P2 có : R = 300 → isc = 2% Cấu tạo đoạn nối siêu cao Đoạn nối siêu cao đƣợc bố trí với mục đích chuyển hố cách điều hồ từ trắc ngang thơng thƣờng (hai mái với độ dốc tối thiểu thoát nƣớc ) sang trắc ngang đặc biệt có siêu cao (trắc ngang mái ) - Chiều dài đoạn nối siêu cao:( Với phƣơng pháp quay quanh tim) Lsc = isc  in x( B  ) 2i p Trong SVTH: Nguyễn Khắc Trọng – MSSV: 111210 Lớp: XDC 1101 Trang: 124 Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường - Lsc: Chiều dài đoạn nối siêu cao - isc : Độ dốc siêu cao - in : Độ dốc ngang mặt, in= 2% - B : Bề rộng mặt đƣờng phần xe chạy (gồm lề gia cố) B = 6.5 m : Độ mở rộng phần xe chạy đƣờng cong Với đƣờng cong có bán kính R =300 m, theo tiêu chuẩn 4054-05 khơng cần phải mở rộng - iP : Độ dốc dọc phụ tính phần trăm (%), lấy theo quy định i P = 0,5% Bảng tính tốn Lnsc Số TT Đỉnh đƣờng cong isc(%) Lsc (m) P1 29,2 P2 29,2 Theo quy định quy trình chiều dài đường cong chuyển tiếp đoạn nối siêu cao 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 đƣờng cong P1 P2 Ltt (m) 9,07 9,07 Ltc (m) 29,2 29,2 Lựa chọn 29,2 29,2 - Kiểm tra độ dốc dọc đoạn nối siêu cao: Để đảm bảo độ dốc dọc theo mép phần xe chạy không vƣợt độ dốc dọc cho phép tối đa đƣờng thiết kế Ta kiểm tra độ dốc dọc đoạn nối siêu cao Xác định độ dốc dọc theo mép phần xe chạy im: im = i + iP Trong : i Độ dốc dọc theo tim đƣờng đoạn cong iP Độ dốc dọc phụ thêm đoạn nối siêu cao đƣợc xác định theo sơ đồ SVTH: Nguyễn Khắc Trọng – MSSV: 111210 Lớp: XDC 1101 Trang: 125 Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường + ứng với đƣờng cong đỉnh P1: nằm đoạn đổi dốc có i max = 0,03 ip  B.i sc 6,5  0,02   0,44 % L 29,2  im= 0.9% + 0,44% = 3.59%  Đảm bảo nhỏ độ dốc dọc cho phép imax = 7% 13,63 (m) - Chuyển tiếp từ trắc ngang hai mái sang trắc ngang mái đoạn nối siêu cao Việc chuyển từ trắc ngang mái sang trắc ngang hai mái có bố trí siêu cao đƣợc thực theo trình tự sau: V Trình tự tính tốn cắm đƣờng cong chuyển tiếp - Phƣơng trình đƣờng cong chuyển tiếp Clothoide phƣơng trình đƣợc chuyển sang hệ toạ độ Descarte có dạng x = s- S5 40 A SVTH: Nguyễn Khắc Trọng – MSSV: 111210 Lớp: XDC 1101 Trang: 126 Trường đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường y = S3 6A Để tiện cho việc tính tốn kiểm tra ta dựa vào bảng tính sẵn để tính tốn Trình tự tính tốn cắm đƣờng cong chuyển tiếp - Xác định yếu tố đƣờng cong tƣơng ứng với yếu tố đƣờng cong tròn bảng tính - Từ chiều dài đƣờng cong chuyển tiếp xác định đƣợc thông số đƣờng cong A A= Đƣờng cong đỉnh P1,P2: R.L A = 300 x 29,2 = 93,59 (m) - Xác định góc  khả bố trí đƣờng cong chuyển tiếp (điều kiện   2 ) Trong đó:  = L (rad) 2R + Đƣờng cong đỉnh P1,P2 :  = 29 ,2 L = = 0,048 (rad) 2R x300 Đƣờng cong P1,P2 thoả mãn điều kiện   2 Vậy góc chuyển hƣớng đƣờng cong đủ lớn để bố trí đƣờng cong chuyển tiếp - Xác định toạ độ điểm cuối đƣờng cong chuyển tiếp Xo Yo theo bảng tra + Đƣờng cong đỉnh P1 : S = L = 29,2 m S 29,2   0,311 m A 93,59 Tra bảng : x0  0,309928 A y0  0,004964 A Vậy: x0 = 0,309928 x 93,59 = 29,006 (m) y0 = 0,004964 x 93,59 = 0,464 (m) SVTH: Nguyễn Khắc Trọng – MSSV: 111210 Lớp: XDC 1101 Trang: 127 Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường - Xác định đoạn chuyển dịch p t p = y0 - R(1 - cos) t = x0 - Rsin  L/2 + Đƣờng cong đỉnh P1: p = 0,464 - 300(1 - cos) = 0,164 m t = 29,2 = 14,6 m Kiểm tra: - Nếu p  0.01R  Thoả mãn - Nếu p > 0.01R  Tăng bán kính R  R1 R1 = R + p để bố trí đƣờng cong chuyển tiếp Trong trƣờng hợp đƣờng cong P1 P2 có p (0,164 m )< 0.01R (3 m)  Thoả mãn Khoảng cách từ đỉnh đƣờng cong đến đƣờng cong tròn Ko: + Đỉnh P1: f = P + p = 7,09 + 0,164 = 7,254 m + Đỉnh P2: f = P + p = 25,24 + 0,164 = 25,404 m - Điểm bắt đầu,điểm kết thúc đƣờng cong chuyển tiếp qua tiếp tuyến T = t0 + Rtg  t0 = t + p tg  + Đƣờng cong tròn đỉnh P1 : t0 = 70,1 + 0,164 x tg 24 38 ' 29 '' = 70,13 m T1 = 70,13 + 300* tg 24 38 ' 29 '' = 135,65 m + Đƣờng cong tròn đỉnh P2 : t0 = 130,14 + 0,164 x tg T2 = 130,21 + 300* tg 45 26 ' = 130,21 m 45 26 ' = 255,81 m SVTH: Nguyễn Khắc Trọng – MSSV: 111210 Lớp: XDC 1101 Trang: 128 Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường - Xác định phần lại đƣờng cong tròn k0 ứng với 0 sau bố trí đƣờng cong chuyển tiếp 0 =  - 2, k0 =  R 180 + Đƣờng cong tròn đỉnh P1 : 0 = 24038'29" - x 002'5''= 24032'43'' k0 =  R 180 = 128,45 m - Trị số rút ngắn đƣờng cong  = 2T1 - ( k0 + 2L ) Đƣờng cong đỉnh P1:  = x 135,65 - (128,45 + x 29,2) = 84,457 m + Đƣờng cong tròn đỉnh P2 : 0 = 45026'00" - x 002'5''= 45021'50'' k0 =  R 180 = 237,40 m - Trị số rút ngắn đƣờng cong  = 2T2 - ( k0 + 2L ) Đƣờng cong đỉnh P2:  = x 255,81 - (237,40 + x 29,2) = 215,82 m - Xác định toạ độ điểm trung gian dƣờng cong chuyển tiếp Các điểm để xác định toạ độ đƣờng cong chuyển tiếp cách 10 (m) để cắm đƣờng cong chuyển tiếp, đƣợc tính tốn lập thành bảng: SVTH: Nguyễn Khắc Trọng – MSSV: 111210 Lớp: XDC 1101 Trang: 129 Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường Bảng yếu tố đƣờng cong chuyển tiếp Tên đƣờng cong Đơn vị P1 P2 Yếu tố R m 300 300 L m 29,2 29,2  x0 độ 002'5'' 002'5'' m 29,006 29,006 y0 m 0,464 0,464 p m 0,164 0,164 t m 14,6 14,6 T m 135,65 255,81 0 k0 độ 24032'43'' 45021'50'' m 128,45 237,40  m 84,457 215,82 SVTH: Nguyễn Khắc Trọng – MSSV: 111210 Lớp: XDC 1101 Trang: 130 Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường CHƢƠNG : THIẾT KẾ TRẮC DỌC I, Những cứ, nguyên tắc thiết kế : II Bố trí đƣờng cong đứng trắc dọc : Tƣơng tự nhƣ thiết kế khả thi trình bày nhiên yêu cầu độ xác cao chi tiết tối đa CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH THỐT NƢỚC Ngun tắc bố trí cơng trình nƣớc phƣơng pháp tính tƣơng tự nhƣ thiết kế khả thi trình bày Sau tính tốn kiểm tra ta có bảng đặt cống thiết kế kỹ thuật Stt Lý Trình Q(m3)  (m) Hnƣớc Vcửa Hnềnmin Lcống 1,64 253,49 11 dâng Km3+77,33 0,58 1,5 0,58 CHƢƠNG : THIẾT KẾ NỀN, MẶT ĐƢỜNG Tương tự thiết kế khả thi trình bày với kết cấu chọn Lớp Tên VL BTN hạt mịn Eyc15= 196.35(Mpa) hi (cm) Ei (Mpa) 420 BTN hạt thô 350 CP đá dăm loại I 15 300 CP đá dăm loại II 29 250 Nền đất sét E=42 (Mpa) SVTH: Nguyễn Khắc Trọng – MSSV: 111210 Lớp: XDC 1101 Trang: 131 Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường PHẦN IV: CHUYÊN ĐỀ ÁP LỰC ĐẤT, THIẾT KẾ TƢỜNG CHẮN ĐẤT SVTH: Nguyễn Khắc Trọng – MSSV: 111210 Lớp: XDC 1101 Trang: 132 Trường đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường A MỘT SỐ KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU Tƣờng chắn đất cơng trình giữ cho mái đất đắp mái hố đào khỏi bị sạt trƣợt Tƣờng chắn đất đƣợc sử dụng rộng rãi ngành xây dựng, giao thông,thuỷ lợi… Khi làm việc tƣờng chắn đất tiếp xúc với khối đất sau tƣờng chịu tác dụng áp lực đất Khi thiết kế tƣờng chắn đất cần tính tốn xác cẩn thận đầy đủ tải trọng tác dụng lên tƣờng chắn đặc biệt áp lực chủ động đất lên tƣờng chắn khơng đảm bảo đƣợc an tồn cho cơng trình mà tiết kiệm đƣợc nhiều chi phí xây dựng - I Phân loại tƣờng chắn Phân loại theo độ cứng Chia làm loại: Tƣờng cứng tƣòng mềm Tƣờng cứng: Khơng có biến dạng uốn chịu áp lực đất mà có chuyển vị tính tiến chuyển vị xoay Một số tƣờng cứng thƣờng gặp: Tƣờng bê tông, đá hộc, tƣờng xây gạch… Tƣờng mềm: Có biến dạng uốn chịu áp lực đất Một số thƣờng gặp: Tƣờng làm gỗ, thép , tƣờng cừ… - Phân loại theo nguyên tắc làm việc: Tƣờng trọng lực : độ ổn định đƣợc đảm bảo chủ yếu trọng lƣợng thân tƣờng Các loại tƣờng cứng thuộc loại tƣờng trọng lực Tƣờng nửa trọng lực : Độ ổn định đƣợc đảm bảo không trọng lƣợng thân tƣờng mỏng mà trọng lƣợng khối đất đắp nằm mỏng Loại tƣờng làm BTCT nhƣng chiều dày tƣờng lớn (do cịn đƣợc gọi tƣờng dày) Tƣờng góc : đổ ổn định đƣợc đảm bảo chủ yếu trọng lƣợng khối đất đắp đè lên móng Tƣờng móng bản, bê tông cốt thép mỏng nên trọng lƣợng thân tƣờng móng khơng lớn Tƣờng mỏng có dạng chữ L nên cịn đƣợc gọi tƣờng chữ L Tƣờng mỏng : ổn định loại tƣờng đƣợc đảm bảo cách chôn tƣờng vào Do loại tƣờng cịn gọi tƣờng cọc tƣờng cừ Để giảm bớt độ chôn sâu đất tƣờng để tăng độ cứng tƣờng ngƣời ta thƣờng dùng dây néo SVTH: Nguyễn Khắc Trọng – MSSV: 111210 Lớp: XDC 1101 Trang: 133 Trường đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng - Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường Phân loại theo chiều cao Tƣờng thấp: có chiều cao nhỏhơn 10m Tƣờng trung bình: chiều cao H=10-20m Tƣờng cao: có chiều cao H>20m Phân loại theo góc nghiêng tƣờng Tƣờng dốc : lại đƣợc phân thành loại dốc thuận dốc nghịch Tƣờng thoải : góc nghiêng α lƣng tƣờng lớn Phân loại theo kết cấu Tƣờng liền khối: làm BT, xây đá, gạch xây, Tƣờng lắp ghép Tƣờng rọ đá Tƣờng đất có cốt II Thốt nƣớc cho khối đất đắp sau tƣờng chắn Dù đất đắp sau tƣờng chắn loại đất rời đất dính, nƣớc khối đất đắp thay đổi tính chất lý, hoạc đất làm cho tƣờng chắn đạt trạng thái nguy hiểm áp lực đất tăng lên có áp lực tuỷ tĩnh phụ thêm Việc nƣớc cho khối đất đắp sau tƣờng có hai mục đích chủ yếu nhƣ sau: + Tạo điều kiện cho nƣớc tích chứa lỗ rỗng đất nƣớc nhanh chóng ngăn ngừa nƣớc thấm vào khối đất đắp + Ngăn ngừa nƣớc tiếp xúc với lƣng tƣờng để trừ khử áp lực nƣớc tác dụng lêntƣờng Nƣớc thấm vào khối đất đắp sau tƣờng số nguồn sau: + Nƣớc mƣa rơi ngấm xuống + Nƣớc mặt vùng lân cận ngấm vào + Nƣớc ngấm vùng khác tới Để thoát nƣớc cho khối đất đắp sau tƣờng thƣờng phải dùng thiết bị thoát nƣớc gồm phận: + Thoát nƣớc mặt: dùng rãnh đỉnh thoát nƣớc + Giảm nhỏ lƣợng thấm vào khối đất đắp: xây ốp mái đất gạch, đá, láng vữa xi măng + Thoát nƣớc khối đất đắp: Làm rãnh thoát nƣớc đất sau kè + Thốt nƣớc ngồi phạm vi tƣờng đặt ống nhựa lỗ hở SVTH: Nguyễn Khắc Trọng – MSSV: 111210 Lớp: XDC 1101 Trang: 134 Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường III Điều kiện sử dụng loại tƣờng chắn Hiện tƣờng chắn có nhiều loại hình khác nhau; loại nên sử dụng số điều kiện cụ thể đem lại hiệu kinh tế cao So với loại tƣờng tƣờng mỏng BTCT cho hiệu kinh tế cao so với tƣờng trọng lực; xi măng dùng cho tƣờng mỏng lần cốt thép nhiều khối lƣợng không đáng kể ƣu điểm bật loại tƣờng làm BTCT sử dụng phƣơng pháp lắp ghép u cầu khơng cao nên phải xử lý Khi chiều cao tƣờng chắn H8m tƣờng sƣờn có khối lƣợng BTCT nhỏ tƣờng kiểu công xôn Tƣờng chắn đất BT nên dùng cốt thép đắt khan hiếm, BT tƣờng chắn trọng lực phát huy phần nhỏ khả chịu lực mà thơi Vì không nên dùng BT cƣờng độ cao để làm tƣờng Để giảm bót khối lƣợng làm thêm trụ chống, bệ giảm tải đặt khoảng 1/4 chiêu cao tƣờng Tƣờng có lƣng nghiêng phía đất đắp Tƣờng xây đá cần xi măng hơn, thời gian thi công nhanh, đơn giản Áp dựng nơi sẵn có đá IV Sơ lƣợc lý thuyết tính tốn áp lực đất lên tƣờng chắn Đến có nhiều thuyết áp lực đât theo quan điểm khác Tuỳ theo lí thuyết có xét đến độ cứng (biến dạng) tƣờng, phân thành loại: loại không xét đến độ cứng tƣờng loại có xét đến độ cứng tƣờng Loại khơng xét đến biến dạng tƣờng giả thuyết tƣờng tuyệt đối cứng xét đến trị số áp lực đất trạng thái giới hạn: áp lực đất bị động áp lực chủ động Thuộc loại chia làm nhóm sau: Nhóm lý thuyết cân giới hạn khối rắn Các thuyết theo nhòm giả thiết khối đất trƣợt sau tƣờng chắn, giới hạn mặt trƣợt có dạng định trƣớc, nhƣ khối rắn trạng thái cân bằnggiớihạn.Tuỳ theo hình dáng mặt trƣợt giả thiết, nhớm phát triển theo hai xu hƣớng: - Xu hƣớng giả thiết mặt trƣợt phẳng: đại diện có thuyết C.A Cu lơng SVTH: Nguyễn Khắc Trọng – MSSV: 111210 Lớp: XDC 1101 Trang: 135 Trường đại học dân lập Hải Phịng Bộ mơn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đường (1773), su đƣợc I.V Pơngxơlê, K Cunman, … - Xu hƣớng giả thiết mặt trƣợt cong: W, Fêlêniut, L, Rănđulic… Nhóm theo thuyêt cân giới hạn phân tố (điểm) Tính trị số áp lực đất với giả thiết điểm môi trƣờng đất đắp đạt trạng thái cân giới hạn lúc, đại diện cho thuyết có W,J,M Răng kin sau đƣợc số nhà nghiên cứu phát triển thêm đƣợc phát triển theo xu hƣớng: - Xu hƣớng giải tích: địa diện có lý thuyệt V.V Xơcơlơpxki - Xu hƣớng đồ giải: giải tốn lí thuyết cân giới hạn theo phƣơng pháp độ giải hệ vòng tròn đặc trƣng Đến lý thuyết tính áp lực đất lên tƣờng mềm chƣa đƣợc nghiên cứu đầy đủ lý thuyết áp lực đất lên tƣờng cứng B THIẾT KẾ TƢỜNG CHẮN ĐẤT TRỌNG LỰC SVTH: Nguyễn Khắc Trọng – MSSV: 111210 Lớp: XDC 1101 Trang: 136