Lập thiết kế cơ sở phục vụ xây dựng tuyến đường qua 2 điểm c e

Đại học dân lập phơng đông Khoa Kiến trúc công trình Đồ án tốt nghiệp Phần :Lập thiết kế sở phục vụ xây dựng tuyến đờng qua điểm C-E Chơng I: Giới thiệu trạng I.1 Mở đầu : Tuyến đờng đợc thiết kế qua hai điểm C E thuộc Huyện Việt Yên , Tỉnh Bắc Giang Đây khu vực đồi núi cao, phong cảnh hài hoà thiết kế tuyến cần phải bám sát địa hình , tôn trọng cảnh tự nhiên sẵn có Việc xây dựng tuyến đờng qua hai điểm B - H đầu mối giao thông quan trọng cho nhu cầu lại, vận chuyển phát triển kinh tế nhân dân vùng nh toàn tỉnh I.2 Tổng quan tuyến đờnB - H: I.2.1 Các pháp lý I.2.1.1 Căn lập dự án - Nghị định số 16/2005/NĐ-CP ngày 07/02/2005 Chính phủ quản lý dự án đầu t xây dựng công trình - Nghị định số 209/2004/NĐ-CP ngày 16/12/2004 Chính phủ việc quản lý chất lợng công trình xây dựng - Theo định số 83 QĐ/UBND ngày 12/10/2005 chủ tịch UBND tỉnh phê duyệt dự án đầu t XD tuyến đờng qua điểm D-C - Hồ sơ báo cáo đầu t xây dựng tuyến đờng D-C Công ty TVTK Cầu §êng (RECO) – Tỉng C«ng ty TVTK GTVT (TEDI) lËp ngày 29/01/ 2006 - Theo quy hoạch tổng thể phát triển mạng lới giao thông vùng đà đợc nhà nớc phê duyệt (trong giai đoạn 20002020), cần phải xây dựng tuyến đờng qua D-C để phục vụ nhu cầu phát triển kinh tế, văn hoá xà hội vùng - Theo văn (hợp đồng kinh tế) ký kết chủ đầu t Ban Quản lý dự án Giao thông Bắc Giang Công ty TVTK Cầu Đờng (RECO) Tổng Công ty TVTK GTVT (TEDI) I.2.1.2 Chủ đầu t Ban Quản lý dự án Giao thông Bắc Giang Địa chỉ: Số đờng Trần Hng Đạo Thị xà Bắc Giang Điện Thoại : 0240.886029 ; Fax : 0240.886029 I.2.1.3 Các quy phạm tài liệu sử dụng: Tiêu chuẩn thiết kế đờng «t« TCVN 4054 - 2005 [1] Quy ph¹m thiÕt kÕ ¸o ®êng mỊm (22TCN - 211 - 93) [2] Quy trình khảo sát thuỷ văn (22TCN - 220 - 95) [3] Sỉ tay thiÕt kÕ ®êng [4] ThiÕt kÕ đờng I (GS, TSKH Đỗ Bá Chơng) [5] Thiết kế đờng II (GS.TS Dơng Học Hải) [6] Thiết kế đờng III (GS, TSKH Nguyễn Xuân Trục) [7] Thiết kế đờng IV (GS.TS Dơng Học Hải) [8] Định mức đơn giá xây dựng [9] Xây dựng đờng [10] Xây dựng mặt đờng [11] Định mức dự toán XDCB 1999 [12] Thiết kế điển hình cống tròn BTCT 533-01-01và 533-01-02.[13] I.2.2 Hình thức đầu t nguồn vốn Nguyễn Trung Dũng - 817018 Đại học dân lập phơng đông Khoa Kiến trúc công trình Đồ án tốt nghiệp Vốn đầu t : Là nguồn vốn vay Ngân Hàng Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn Việt Nam Hình thức đầu t : Đối với đờng công trình cầu cống: Chọn phơng án đầu t tập trung lần Đối với áo đờng: đề xuất phơng án (đầu t tập chung lần đầu t phân kì) sau lập luận chứng kinh tế, so sánh chọn phơng án tối u I.3 Đặc điểm kinh tế xà hội trạng giao thông I.3.1 Đặc điểm kinh tế xà hội I.3.1.1 Dân c lao động Tỉnh Bắc Giang tỉnh đợc tách từ tỉnh Hà Bắc cũ , có tiềm phát triển kinh tế lớn Dân c sống tập trung với mật độ tơng đối cao phân bố Lực lợng lao động chiếm khoảng 30-45% dân số Thu nhập bình quân tơng đối thấp, trình độ dân trí trung bình I.3.1.2 Kinh tế Hiện nỊn kinh tÕ khu vùc chđ u vÉn lµ tù cấp, tự túc với sản phẩm nông, lâm nghiệp thủ công Các mạnh công nghiệp, sản xuất vật liệu xây dựng, du lịch, dịch vụ cha đợc phát huy D, C nằm khu công nghiệp khai thác quan trọng đợc xây dựng để khai thác khoáng sản, vật liệu xây dựng phát triển khu công nghiệp chế biến nông - lâm sản, cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp đáp ứng nhu cầu lơng thực cho nhân dân vùng Cơ cấu kinh tế vùng :nông nghiệp 45%,lâm nghiệp 35%,Công nghiệp 5% Dịch vụ thủ công nghiệp chiếm gần 15% I.3.1.4 An ninh quốc phòng Huyện Việt Yên nơi tập trung nhiều đơn vị quân đội tỉnh Bắc Giang Việc xây dựng tuyến đờng góp phần vào việc tăng cờng an ninh quốc phòng cho khu vực nói riêng tỉnh lân cận nói chung I.3.2 Hiện trạng giao thông Trong khu vực tuyến, hệ thống giao thông vận tải đờng bộ, đờng sắt, đờng thuỷ sở hạ tầng nói chung cha đáp ứng đợc nhu cầu lại phát triển vùng I.4 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng tuyến đờng B-H I.4.1 Địa hình, địa mạo : Qua phân tích đồ khu vực tuyến qua, khu vực xếp vào loại đồi núi Với độ dốc ngang trung bình từ 3% 25% Độ chênh cao điểm cao điểm thấp vùng khoảng khoảng 60 m Địa hình bị chia cắt mom núi nhọn hẹp Thảm thực vật sờn dốc phát triển bình thờng (không dày).Dân c sinh sống chủ yếu vùng đổi thoải tập trung hoạt động trồng mầu theo mùa I.4.2 Khí hậu Tuyến n»m khu vùc cã hai mïa râ rÖt Mïa ma mùa khô Mùa khô bắt đầu vào khoảng từ tháng 10- đầu tháng 4, lại mùa ma Nhiệt độ ngày chênh lệch không nhiều I.4.3 Địa chất ,thuỷ văn : Qua khảo sát địa chất Công ty thực hiện, vùng tuyến qua có địa chất ổn định, bị phong hoá, tợng nứt nẻ, không bị sụt lở Đất chủ yếu đất sét Địa chất lòng sông suối ổn định Cao độ mực nớc ngầm thấp I.4.4 Đặc điểm vật liệu địa phơng Là huyện có nhiều đồi núi nên vật liệu địa phơng phong phú, có loại vật liệu sỏi cuội, đá vôi đất đồi tốt phục vụ cho công trình đờng sản xuất vật liệu cho lớp móng áo đờng Khảo Nguyễn Trung Dũng - 817018 Đại học dân lập phơng đông Khoa Kiến trúc công trình Đồ án tốt nghiệp sát sơ cho thấy cự ly vận chuyển nằm khoảng 5Km, khoảng cách tốt để tận dụng vật liệu địa phơng I.5 Điều kiện môi trờng ảnh hởng việc xây dựng tuyến đến môi trờng Khu vực dự định đặt tuyến khu vực yên tĩnh, khung cảnh thiên đẹp Việc xây dựng tuyến đờng làm ảnh hởng tới ®iỊu kiƯn tù nhiªn cđa khu vùc tun sÏ ®i qua thời gian thi công Nhằm hạn chế ảnh hởng tới điều kiện tự nhiên nh môi trờng xung quanh thiết kế tuyến phải đảm bảo bố trí hài hoà cối hai bên đờng, công trình khác phải bố trí hài hoà với khung cảnh thiên nhiên, giảm thiểu tối đa lợng bụi tiếng ồn I.6 Sự cần thiết phải đầu t Tuyến ®êng D - C ®i qua hai trung t©m kinh tế , trị , văn hoá địa phơng Theo số liệu dự báo điều tra kinh tế, giao thông Lu lợng xe tuyến D - C vào năm thứ 20 1450 xe/ngđ, với thành phần dòng xe nh sau: Xe 24% Xe t¶i nhĐ 11%  Xe t¶i võa 44%  Xe tải nặng 9% Xe khách ,xe buýt 12% Tỷ lệ tăng xe năm 6.5% Chức tuyến : Đờng nối trung tâm kinh tế , trị , văn hoá địa phơng.Qua phân tích tuyến đờng C - E, nhận thấy việc đầu t xây dựng tuyến đờng C - E cần thiết Nguyễn Trung Dũng - 817018 Đại học dân lập phơng đông Khoa Kiến trúc công trình Đồ án tốt nghiệp Chơng ii: Lựa chọn cấp hạng đờng tính toán tiêu kỹ thuật đờng A Căn thiết kế: - Nhiệm vơ thiÕt kÕ - TÇm quan träng cđa tun đờng - Lu lợng xe năm thứ 20 N=1450 xe/ngđ - Thành phần dòng xe: Xe (Volga)= 24%, Xe t¶i nhĐ (AZ51)= 11% Xe t¶i trung (Zil 150)= 44% Xe tải nặng (MAZ200)= 9% Xe buýt (Loại 50 chỗ)= 12% Chức tuyến: Đây tuyến đờng nối hai trung tâm kinh tế trị văn hoá tỉnh Điều kiện địa hình đặt tuyến:Là địa hình miền đồi núi, độ chênh cao đầu cuối tuyến không lớn Tài liệu sử dụng: tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4054-98 B tính toán: I Xác định quy mô cấp hạng tuyến đờng: Quy đổi xe/ngđ xe quy đổi/ngđ Bảng 2.1 Loại xe Xe Xe tải nhẹ Xe tải trung Xe tải nặng Xe bt HƯ sè quy ®ỉi 2.5 3  Nxcq®/ng® = (27%x1+10%x2+43%x2.5+8%x3+12%x3) x 1450 = 2864 xcq®/ng® Căn vào chức đờng, điều kiện địa hình đặt tuyến lu lợng xe thiết kế, dựa vào bảng 4, 5(TCVN 4054 - 98) Kiến nghị cấp kỹ thuật đờng cấp 60 Vận tốc thiết kế Vtt=60Km/h II.xác định tiêu kỉ thuật chủ yếu : II.1 Xác định kích thớc mặt cắt ngang II.1.1 Tính số xe cần thiết : Theo điều 4.2.2 TCVN 4054-05 số xe mặt cắt ngang đợc xác định theo công thức Nguyễn Trung Dũng - 817018 Đại học dân lập phơng đông Khoa Kiến trúc công trình nlx= Đồ án tốt nghiệp N cdgio Z Nlth Ncđgiìơ: lu lợng thiết kÕ ë giê cao ®iĨm Nc®g=0.12  Nq®/ng®=0.12  2864=343.68(xcq®/h) Nlth lực thông hành tối đa :khi phân cách trái chiều ô tô xe thô sơ chạy chung Nlth=1000(xcqđ/h) bên cạnh (m) y khoảng cách từ mép phần xe chạy đến điểm vệt bánh xe(m) Với x,y đợc tính Z: hệ số sử dụng lực thông hành đờng theo ,đối với đờng có vận tốc tính toán 60km/h vùng đồi núi Z=0.77 400.32 n 0.52(làn) 1000 0,77 lấy theo số nguyên n=1làn Theo bảng TCVN 4054-05 só xe tối thiểu đờng cấp 60 kiến nghị lựa chọn số xe chạy II.1.2 Tính toán bề rộng phần xe chạy Theo sơ đồ cị cđa LX cị ( Zamakhaev) VN vµ TQ ChiỊu rộng xe đợc tính theo công thức: B= bc +x+y Trong b: bề rộng thùng xe(m) c khoảng cách tim hai vệt bánh xe (m) x khoảng cách từ sờn thùng xe đến theo công thức Zamakhaev đề nghị x=0.5+0.005V(m) (2 xe chạy ngợc chiều)y=0.5+0.005V(m) Chiều rộng phần xe chạy đợc tính theo sơ đồ với hai loại xe Xe :chạy với tốc độ cao 80km/h nhng kích thớc bé b=1.54m,c=1.22m Xe tải :chạy víi tèc ®é thÊp 60km/h nhng kÝch thíc lín b=2.65m,c=1.95m Sơ đồ 1: hai xe tải chạy ngợc chiều hai đờng sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy ( sơ đồ I ) b1 y1 c1 b2 x1 x2 c2 y2 b1=b2=2.65m , c1=c2=1.95m, y1=y2=0.5+0.00560=0.8(m), x1=x2=0.5+0.00560=0.8(m) Bfxc=2( 2.65 1.95 +0.8+0.8)=23.9m Sơ đồ : hai xe chạy ngợc chiều hai đờng sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy ( sơ đồ II ) b1 b2 y1 c1 x1 x2 Nguyễn Trung Dũng - 817018 c2 y2 Đại học dân lập phơng đông Khoa Kiến trúc công trình Đồ ¸n tèt nghiÖp b1=b2=1.54m,c1=c2=1.22m,y1=y2=0.5+0.00580=0.9(m), x1=x2=0.5+0.00580=0.9(m) Bfxc=2( 1.54  1.22 +0.9+0.9)=23.18m Sơ đồ 3: xe tải xe chạy ngợc chiều hai đờng sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy ( sơ đồ IIi) b2 b1 y1 c1 x1 x2 c2 y2 b1=1.54m,c1=1.22m,y1=0.5+0.00580=0.9(m), x1= 0.5+0.00560=0.9(m)B1=3.18(m) b2=2.65m,c2=1.95m,y2=0.5+0.00560=0.8(m), x2=0.5+0.00560=0.8(m) B2=3.9(m) Bfxc=3.9+3.18 m Theo b¶ng TCVN 4054-05 đờng cấp kĩ thuật 60 chiều rộng phần xe chạy Bfxc=23.5m=7m kiến nghị lựa chọn bề rộng đờng 3.5m ,bề rộng phần xe chạy 23.5m=7m II.1.3 Xác định bề rộng lề đòng : Theo bảng TCVN 4054-05 đờng cấp kĩ thuật 60 chiều rộng lề đờng 1.0m phần có gia cố 0.5m phần lề đất 0.5m II.1.4 Độ dốc ngang mặt đờng lề đờng Mặt đờng đợc bố trí độ dốc ngang để đảm bảo thoát nớc.Tuy nhiên, độ dốc ngang phải nhỏ để đảm bảo xe chạy đợc êm thuận không bị trợt điều kiện đờng ẩm bẩn Độ dốc ngang mặt đờng lề đờng lấy theo bảng TCVN 4054-05: Độ dốc ngang mặt đờng lề gia cố với mặt đờng bê tông nhựa : % Độ dốc ngang lề dất : 6% II.2 Xác định độ dốc dọc lớn imax : Độ dốc dọc lớn đợc tính theo hai điều kiện : a) Điều kiện sức kéo b) Điều kiện sức bám Độ dốc dọc lớn đợc lấy trị số bé hai trờng hợp Nguyễn Trung Dũng - 817018 Đại học dân lập phơng đông Khoa Kiến trúc công trình Đồ án tốt nghiệp 2.1 Theo điều kiện sức kéo Sức kéo phải lớn tổng sức cản đờng Khi xe chuyển động yêu cầu sức kéo xe phải thắng đợc lực cản gồm: Lực cản lăn (Pf), lực cản không khí (Pw), lực cản quán tính (Pj), lực cản leo dốc (Pi) Pa Pf + Pw + Pj + Pi Đặt : D= Pa Pw G D nhân tố động lực xe (Là sức kéo đơn vị trọng lợng xe D = f(V, loại xe) D tra biểu đồ ) Khi xe chạy với vận tốc không ®ỉi th×: D = f  i  id = D - f f: hệ số sức cản lăn.Với V > 50 km/h f=f0[1+0.01(V-50)] f0 : HƯ sè søc c¶n lăn xe chạy với vận tốc nhỏ 50 km/h Dự kiến mặt đờng sau thiết kế dùng Bê tông nhựa, điều kiện khô, sạch: f = 0,02 V: Tốc độ tính toán Vậy idmax =D - f Xác định idmax Bảng 2.2 Lo¹i xe Volga AZ 51 ZiL 130 MAZ 200 V(km/h) 100 70 60 60 D 0.06 0.03 0.027 0.027 F 0.03 0.024 0.023 0.023 i=D-f 0.03 0.006 0.004 0.004 2.2.Xác định idmax theo điều kiện bám Để đảm bảo bánh xe không quay chỗ leo dốc điều kiện bất lợi sức kéo phải nhỏ sức bám bánh xe với mặt đờng idmax=D'-f Nguyễn Trung Dũng - 817018 Đại học dân lập phơng đông Khoa Kiến trúc công trình Trong đó: D' Đồ án tốt nghiệp * Gk P G : hệ số bám lốp xe với mặt đờng, phụ thuộc vào trạng thái mặt đờng.Trong tính toán lấy điều kiện bất lợi mặt đờng ẩm ớt: =0,2 G: trọng tải xe kể hàng, Gk : tải trọng trục chủ động Gk=0.7*G f: hệ số sức cản lăn Dự kiến mặt đờng sau thiết kế dùng Bê tông nhựa , điều kiện khô, sạch: f = 0,02 Pw k F (V V g ) 13 F: diÖn tích cản không khí: F=0,8*B*H k: hệ số sức cản không khí k = 0,03 (xe con), k=0,07 (xe tải) B, H: bề rộng ôtô chiều cao ôtô Các đặc trng kỹ thuật loại xe cho bảng dới đây: Bảng 2.3 Volga AZ 51 ZuL 150 MAZ 200 100 70 60 60 Søc chë chỗ 2.5t 4t 7t Trọng lợng xe có hàng 1875 5350 8250 13625 Trọng lợng không hàng (kg) 1500 2710 4100 6400 ChiỊu dµi (m) 4830 5715 6700 7620 ChiỊu réng(m) 1800 2280 2470 2650 Lo¹i xe Vtb(km/h) Khỉ xe Nguyễn Trung Dũng - 817018 Đại học dân lập phơng đông Khoa Kiến trúc công trình Chiều cao (m) §å ¸n tèt nghiƯp 1620 2130 2180 2430 LÊy tèc độ gió Vg =0 : Sức cản không khí loại xe Pw k F V 13 Bảng kết tính toán P: Lo¹i xe Vtt F K Pw TÝnh idmax Volga AZ 51 ZuL 150 100 2.33 0.03 53.77 70 3.88 0.06 87.74 60 4.31 0.06 54.04 Bảng kết tính toán Loại xe Pw G Gk D' F idmax Bảng 2.4 MAZ 200 60 5.15 0.07 117.16 Volga AZ 51 ZiL 150 B¶ng 2.5 MAZ 200 53.77 0.2 1500 1050 0.133 0.03 0.103 87.74 0.2 2710 1897 0.134 0.024 0.11 54.04 0.2 4100 2870 0.137 0.023 0.114 117.16 0.2 6400 4480 0.136 0.023 0.113 Trên sở idmax xác định theo điều kiện chọn trị số nhỏ Bảng 2.6 Lo¹i xe idmax Volga AZ 51 ZiL 130 MAZ 200 0.03 0.006 0.004 0.003 Theo TCVN víi Vtt= 60km/h idmax=7% Để thoả mÃn tất điều kiện i dmax=3% Tuy nhiên điều kiện (Đk sử dụng idmax) phổ biến, thành phần xe nặng không nhiều, nên chọn theo đa số loại xe, theo hiệu qủa kinh tế Kiến nghị chọn i dmaxtheo TCVN 4054-98 idmax=7% VËy idmax=7% tÝnh ngỵc lại vận tốc loại xe trờng hợp mở hÕt bím ga VËn tèc xe idmax=7% B¶ng 2.7 Nguyễn Trung Dũng - 817018 Đại học dân lập phơng đông Khoa Kiến trúc công trình Loại xe D V (km/h) Đồ án tốt nghiệp AZ 51 0,09 25 Volga 0,09 70 ZiL 150 0,09 21 MAZ 200 0,09 15 Trong thiết kế nên cố gắng chọn độ dốc khoảng 3-4% để xe thô sơ đợc II.3 Tính toán tầm nhìn xe chạy: II.3.1 Các sơ đồ tính toán tầm nhìn : II.3.2.1 Tính toán tầm nhìn chiều SI lf Ư Sh l0 1 S1 S1 = lf + Sh + l0 S1 = V 3,6 + kV 254( i ) + Lo Trong : lp : Chiều dài đoạn phản ứng tâm lý (trong khoảng thời gian 1s) Lp = V 3,6 (m) Sh : ChiỊu dµi h·m xe Sh = kV 254( i ) l0 : Cù ly an toµn l0 = 510 m lÊy l0 =10 m V : Vận tốc xe chạy tính toán V = 60 Km/h k : HƯ sè sư dơng phanh.k = 1,3  : HƯ sè b¸m däc đờng ,lấy điều kiện thông thờng: = 0,5 i : §é dèc däc  S1 = 60 1,3.60   10 3,6 254 0,5 65( m ) Theo TCVN 4054-05, víi Vtt = 60 km/h tầm nhìn chiều SI =75m chọn tầm nhìn mét chiỊu S1 =75 m ®Ĩ thiÕt kÕ II.3.2.2 Tính toán tầm nhìn chiều S2 lf Ư Sh Sh l0 lf ¦ S II 10 Ngun Trung Dịng - 817018