Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - ISO 9001 - 2008 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH : XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG Sinh viên : NGUYỄN ĐÌNH PHONG Ngƣời hƣớng dẫn: THS NGUYỄN VĂN THANH THS ĐỖ VƢƠNG VINH HI PHềNG - 2011 Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng B GIO DC V O TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG - TÊN ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG Sinh viên : NGUYỄN ĐÌNH PHONG Ngƣời hƣớng dẫn: THS NGUYỄN VĂN THANH THS ĐỖ VNG VINH HI PHềNG - 2011 Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng B GIO DC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên: NGUYỄN ĐÌNH PHONG Lớp: CĐ1001 Mã số: 100137 Ngành: Xây dựng Cầu đƣờng Tên đề tài: Thiết kế tuyến đƣờng qua hai im T5- T6 thuc tnh k Lk Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng NHIM V ĐỒ ÁN Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ) Thiết kế đồ án tốt nghiệp ngành đƣờng, u cầu hồn thành ba phần chính: - Phần 1: Thiết kế sở (Thuyết minh + 05÷ 06 vẽ) + Tra tính tiêu kỹ thuật tuyến đƣờng (Theo TCVN 4054 – 2005) + Thiết kế chi tiết: Bình đồ - Trắc dọc -Trắc ngang điển hình, cho hai phƣơng án tuyến + Thiết kế tính tốn so sánh lựa chọn phƣơng án kết cấu áo đƣờng (chỉ yêu cầu cho trƣờng hợp đầu tƣ tập trung, khơng tính cho phƣơng án đầu tƣ phân kỳ, nhƣ không yêu cầu luận chứng kinh tế kỹ thuật so sánh lựa chọn kết cấu áo đƣờng) + Luận chứng kinh tế kỹ thuật, so sánh lựa chọn phƣơng án tuyến (Có đánh giá hiệu đầu tƣ phƣơng án tuyến chọn) - Phần 2: Thiết kế thi cơng (Thuyết minh + 03÷ 04 vẽ) + Thiết kế thi công chi tiết đƣờng + Thiết kế thi công chi tiết mặt đƣờng + Thiết kế tổ chức thi cơng tồn tuyến - Phần 3: Thiết kế kỹ thuật (Thuyết minh + 03÷ 04 vẽ) + Bình đồ kỹ thuật cho đoạn tuyến khoảng 1Km bình đồ tuyến phƣơng án chọn + Trắc dọc kỹ thuật + Thiết kế chi tiết đƣờng cong chuyển tiếp + Thiết kế chi tiết cống Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn : Bình đồ khu vực tuyến Lƣu lƣợng xe năm đƣa vào sử dng: N=900 xe/ng. Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng H s tng xe: % Xe Xe tải trung :58% :4% Xe tải nhẹ :10% Xe tải nặng :3% Xe bus nhỏ :20% Xe tải nặng :3% Xe tải nặng 3: 2% Địa điểm thực tập tốt nghiệp: Công ty CP xây dựng cơng trình giao thơng giới Địa ch : 102-Ngụ Gia T- Hi Phũng Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng CN B HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên: Nguyễn Văn Thanh Đỗ Vƣơng Vinh Học hàm, học vị: Thạc sỹ Cơ quan công tác:Đại học dân lập Hải Phịng, Đại học giao thơng vận tải Nội dung hƣớng dẫn: Hƣớng dẫn đồ án tốt nghiệp Đề tài tốt nghiệp đƣợc giao ngày .tháng 11 năm 2010 Yêu cầu phải hoàn thành xong trƣớc ngày 30 tháng năm 2011 Đã nhận nhiệm vụ ĐATN Đã giao nhiệm vụ ĐATN Người hướng dẫn Sinh viên Hải Phòng, ngày tháng năm 2011 HIỆU TRƯỞNG GS.TS.NGƯT Trn Hu Ngh Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng PHN NHN XẫT TểM TT CA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đồ án tốt nghiệp: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Đánh giá chất lượng đồ án (so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.A.T.N mặt lý luận, thực tiễn, tính tốn số liệu…): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cho điểm cán hướng dẫn (ghi số chữ): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2011 Cán hướng dẫn (h tờn v ch ký) Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Mục lục Lời cảm ¬n Phần I: lập báo cáo đầu t- xây dựng tuyến đ-ờng Ch-¬ng 1: Giíi thiƯu chung I Tên công trình: II Địa ®iĨm x©y dùng: III Chủ đầu t- nguồn vốn đầu t-: IV Kế hoạch đầu t-: V TÝnh kh¶ thi XDCT: VI TÝnh pháp lý để đầu t- xây dựng: VII Đặc điểm khu vùc tuyÕn ®-êng ®i qua: VIII Đánh giá việc xây dựng tuyÕn ®-êng: 10 Ch-ơng 2: Xác định cấp hạng đ-ờng tiêu kỹ thuật đ-ờng 11 $1 Xác định cấp hạng đ-ờng: 11 Xe 11 $ Xác định tiêu kỹ thuật: 12 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) 12 $ Tính toán chØ tiªu kü thuËt: 13 Tính toán tầm nhìn xe ch¹y: 13 §é dèc däc lín nhÊt cho phÐp imax: 15 TÝnh b¸n kÝnh tối thiểu đ-ờng cong nằm có siêu cao: 18 Tính bán kính tối thiểu đ-ờng cong nằm siêu cao: 18 Tính bán kính thông th-ờng: 18 Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm: 19 Chiều dài tối thiểu đ-ờng cong chuyển tiếp & bố trí siêu cao: 19 Độ mở rộng phần xe chạy đ-ờng cong nằm E: 21 Xác định bán kính tối thiểu đ-ờng cong ®øng: 22 10 TÝnh bÒ réng lµn xe: 23 11 Tính số xe cần thiết: 24 III KÕt luËn: 26 Ch-¬ng 3: Néi dung thiÕt kế tuyến bình đồ 27 I Vạch ph-ơng án tuyến bình đồ: 27 Tµi liƯu thiÕt kÕ: 27 §i tuyÕn: 27 II ThiÕt kÕ tuyÕn: 28 C¾m cäc tim ®-êng 28 Cắm cọc đ-ờng cong nằm: 28 Ch-ơng 4: Tính toán thủy văn xác định độ cống 30 I Tính toán thủy văn: 30 Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu ®-êng Khoanh l-u vùc 30 TÝnh to¸n thđy văn 30 II Lùa chän khÈu ®é cèng 33 Ch-¬ng 5:ThiÕt kÕ tr¾c däc & tr¾c ngang 36 I Nguyên tắc, sở sè liÖu thiÕt kÕ 36 Nguyên tắc 36 C¬ së thiÕt kÕ 36 Sè liÖu thiÕt kÕ 36 II Tr×nh tù thiÕt kÕ 36 III ThiÕt kÕ ®-êng ®á 37 IV Bè trÝ ®-êng cong ®øng 37 V ThiÕt kÕ tr¾c ngang & tÝnh khối l-ợng đào đắp 38 Các nguyên tắc thiết kế mặt cắt ngang: 38 TÝnh to¸n khối l-ợng đào đắp 38 Ch-¬ng 6: ThiÕt kÕ kÕt cÊu ¸o ®-êng 39 I áo đ-ờng yêu cầu thiết kế 39 II TÝnh toán kết cấu áo đ-ờng 40 PhÇn II: Tỉ chøc thi c«ng 70 Ch-ơng 1: Công tác chuẩn bị 71 C«ng tác xây dựng lán trại : 71 Công tác làm ®-êng t¹m 71 Công tác khôi phục cọc, rời cọc khỏi Phạm vi thi công 71 Công tác lên khuôn đ-ờng 71 C«ng tác phát quang, chặt cây, dọn mặt thi công 71 Ch-¬ng 2: ThiÕt kÕ thi công công trình 73 Trình tự thi công cống 73 Tính toán suất vật chuyển lắp đặt ống cèng 74 TÝnh toán khối l-ợng đào đất hố móng số ca công tác 74 Công tác mãng vµ gia cè: 75 Xác định khối l-ợng đất đắp cống 75 TÝnh to¸n sè ca m¸y vËn chun vËt liÖu 75 Ch-ơng 3: Thiết kế thi công đ-ờng 77 I Giíi thiƯu chung 77 II Lập bảng điều phối đất 77 III Phân đoạn thi công đ-ờng 77 IV TÝnh to¸n khối l-ợng, ca máy cho đoạn thi công 78 Thi c«ng vËn chun ngang đào bù đắp máy ủi 78 Thi công vận chuyển dọc đào bù đắp máy ủi D271A 80 Thi công đ-ờng máy đào + ôtô 81 Thi công vận chuyển đất từ mỏ đắp vào đắp ô tô Maz503 82 Ch-ơng 4: Thi công chi tiết mặt đ-ờng 84 I T×nh h×nh chung 84 Kết cấu mặt đ-ờng đựoc chọn để thi công là: 84 §iỊu kiƯn thi c«ng: 84 Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng II Tiến độ thi công chung 84 III Quá trình công nghệ thi công mặt ®-êng 86 Thi công mặt đ-ờng giai đoạn I 86 Thi công mặt ®-êng giai ®o¹n II 95 Thi công lớp mặt đ-ờng BTN hạt mịn 97 Thành lập đội thi công mặt đ-ờng: 104 PhÇn III: ThiÕt kÕ kü thuËt 105 Ch-ơng 1: Những vấn đề chung 106 I Những thiết kế 106 II Những yêu cầu chung thiết kế kỹ thuật 106 III T×nh h×nh chung cđa ®o¹n tuyÕn: 106 Ch-ơng 2: Thiết kế tuyến bình đồ I Nguyên tắc thiết kÕ: 107 Những thiết kế 107 Những nguyên tắc thiết kế 107 II Nguyên tắc thiÕt kÕ 107 C¸c u tè chđ u cđa ®-êng cong trßn theo 107 Đặc điểm xe chạy đ-ờng cong trßn 108 III Bè trÝ ®-êng cong chun tiÕp 109 IV Bè trÝ siªu cao 110 Độ dốc siêu cao 110 Cấu tạo đoạn nối siêu cao 110 V Tr×nh tự tính toán cắm đ-ờng cong chuyển tiếp 115 Ch-ơng 3: Thiết kế trắc dọc I, Những cứ, nguyên tắc thiết kế : 118 II Bè trí đ-ờng cong đứng trắc dọc : 118 Ch-¬ng 4: ThiÕt kÕ công trình thoát n-ớc 118 Chương 5: Thiết kế nền, mặt đường.118 Tài liệu tham khảo.119 Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: 10 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Thành lập đội thi công mặt đ-ờng: + máy rải D150B + lu nặng bánh thép D400 + 15 ô tô MAZ 503 + lu nặng bánh thép DU8A + lu nhĐ b¸nh thÐp D469A + xe t-íi nhùa D164A + lu nặng bánh lốp TS 280 + 15 công nhân Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: 112 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Phần III: Thiết kế kỹ thuật Đoạn tuyến từ km0+00 - km1+00 (Trong phần thiết kế sơ ) Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: 113 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng CHƯƠNG : NHữNG VấN Đề CHUNG Tên dự án : Dự án xây dựng tuyến T5 T6 Địa điểm : Xà Tam Phong Huyện Krong tỉnh Đăk Lăk Chủ đầu t- : UBND tỉnh Đăk Lăk uỷ quyền cho Sở giao thông công tỉnh Đăk Lăk thực Tổ chức t- vấn : BQLDA tỉnh Đăk Lăk Giai ®o¹n thùc hiƯn : ThiÕt kÕ kü tht NhiƯm vơ ®-ỵc giao : ThiÕt kÕ kü tht Km0+00 Km1+00 I) Những thiết kế - Căn vào báo cáo nghiên cứu khả thi (thiết kế sơ bộ) đà đ-ợc duyệt đoạn tuyến từ Km0+00 Km5 + 472 - Căn vào định, điều lệ v.v - Căn vào kết điều tra khảo sát tr-ờng II) Những yêu cầu chung thiết kế kỹ thuật - Tất công trình phải đ-ợc thiết kế hợp lý t-ơng ứng với yêu cầu giao thông điều kiện tự nhiên khu vực qua Toàn thiết kế phần phải có luận chứng kinh tế kỹ thuật phù hợp với thiết kế sơ đà đ-ợc duyệt Đảm bảo chất l-ợng công trình, phù hợp với điều kiện thi công, khai thác - Phải phù hợp với thiết kế sơ đà đ-ợc duyệt - Các tài liệu phải đầy đủ, rõ ràng theo quy định hành III Tình hình chung đoạn tuyến: Đoạn tuyến từ KM0+00 KM1+00 nằm phần thiết kế sơ đà đ-ợc duyệt Tình hình chung đoạn tuyến không sai khác so với thiết kế sơ đà đ-ợc trình bầy Nhìn chung điều kiện khu vực thuận lợi cho việc thiết kế thi công Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: 114 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng CHƯƠNG : THIếT Kế TUYếN TRÊN BìNH Đồ I) Nguyên tắc thiết kế: 1) 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 2) 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 để bố trí cọc chi tiết đ-ờng cong Bảng cắm cọc chi tiết xem phụ lục II) Nguyên tắc thiết kế 1) Các yếu tố chủ yếu đ-ờng cong trßn theo - Gãc chun h-íng - ChiỊu dµi tiÕp tun T = Rtg /2 - ChiỊu dµi đ-ờng cong tròn K = - Phân cự P = R( R 180 - 1) cos - Víi góc chuyển h-ớng nhỏ R lấy theo quy trình 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 Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: 115 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Bảng yếu tố đ-ờng cong ST T Đỉnh P1 Lý trình Km0+60 Góc ngoặt R(m) T=Rtg 340635 500 178.45 K= R 1800 347.67 P=Rx ( cos 1) 23.22 2) 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 từ + chuyển R - Khi xe chạy 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 gR vào 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 - 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 Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: 116 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng - 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 : - B¸n kÝnh tõ + chun b»ng R - Lùc ly tâm từ 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 thøc : Lct = V3 47IR Trong ®ã 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 = 250 m 603 => Lct = = 18.38(m) 47.0,5.500 Lnsc = isc*B/insc =0.03*6/0.01 =18m; Theo quy định quy trình chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng đ-ờng cong đ-ợc bố trí trùng Với đ-ờng cong việc chọn chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp phụ thuộc vào chiều dài đoạn nối siêu cao Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: 117 Tr-ờng đại học dân lập 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 biện pháp sau: Chọn bán kính 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 nhÊt HÖ sè lùc ngang : = V2 + in gR 1) Độ 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 ®-êng (®é dèc nµy lÊy phơ thc vµo vËt liƯu 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 lùa chän øng víi Vtt = 60 Km/h - §Ønh P1 cã : R = 500 → isc = 2% 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 ph¸p quay quanh tim) Lsc = isc in (B ) 2i p Trong Lsc: Chiều dài đoạn nối siêu cao isc : Độ dốc siêu cao in : §é dèc ngang mỈt, in= 2% B : BỊ réng mặt đ-ờng phần xe chạy (gồm lề gia cố) B = m : Độ mở rộng phần xe chạy đ-ờng cong Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: 118 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Với đ-ờng cong có bán kính R =500 m, theo tiêu chuẩn 4054-05 để xe chạy thuận lợi đảm bảo tâm lý hành khách chay đ-ờng cong nên lấy độ më réng b»ng iP : §é dèc däc phơ tính phần trăm (%), lấy theo quy định i P = 0.5% Bảng tính toán Lnsc Số TT Đỉnh ®êng cong isc(%) Lsc (m) P1 32 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 P1 32 50 50 - KiÓm 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 phép tèi ®a ®èi víi ®-êng thiÕt kÕ Ta kiĨm 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 đ-ờng đoạn cong iP Độ dốc dọc phụ thêm đoạn nối siêu cao đ-ợc xác định theo sơ đồ Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: 119 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng + ứng với ®-êng cong ®Ønh P1: n»m ®o¹n ®ỉi dèc cã imax = 0,02 ip B.isc L 8,6 0,02 50 0.344% im= 1,2% + 0,516% = 1,72% Đảm bảo nhỏ ®é dèc däc cho phÐp imax = 7% + øng với đ-ờng cong đỉnh Đ3: imax = 4.8% ip B.isc L 8,6*0,02 50 0,516% im= 1,3% + 0,516% = 1.816% Đảm bảo nhỏ độ dốc dọc cho phép imax= 7% - 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 đ-ợc thực theo trình tự sau: Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: 120 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng R= Đ- ờn g co ng 50 % 2% 2% i=2 i= % i=2 % % 84 i= % i =2 i= 76 i=0 u cao: L=50m Đoạn nối siê 0m trò n i=2% R=500m 50m : L= i=2% m 85 17 i=0.57% Đo ạn nè is m 20 o ca iªu ip= i=1.03% i=2% m 15 12 i=2% i=2% 8m SO ÐO N¢NG SI£U CAO QUANH TIM 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 đ-ờng cong Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: 121 Tr-ờng đại học dân lập 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 ®é Descarte cã d¹ng x = sy = S5 … 40A4 S3 … 6A §Ĩ tiƯn cho viƯc tÝnh toán kiểm tra ta dựa vào bảng tính sẵn để tính toán 1) 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 Đ-ờng cong đỉnh P1: Đỉnh P1 : R = 250 m - Xác ®Þnh gãc R.L A = 500 x50 = 158.11(m) chän A= 158.11 (m) R/3 = 83.33 m khả bè trÝ ®-êng cong chun tiÕp (®iỊu kiƯn Trong ®ã: = A>R/3 (tho¶ m·n) ) L (rad) 2R + §-êng cong ®Ønh P1 : = 50 L = = 0,05 (rad) 2R 2.500 Đ-ờng cong P1 thoả mÃn ®iỊu kiƯn VËy gãc chun h-íng cđa ®-êng cong ®đ lín ®Ĩ bè trÝ ®-êng cong chun tiếp - Xác định toạ độ điểm cuối đ-ờng cong chuyển tiếp Xo Yo theo bảng tra + §-êng cong ®Ønh P1 : S = L = 50 m S A 50 0.316 m 158.11 Tra b¶ng : x0 A 0, 449 Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: 122 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng y0 A 0, 0162 Vậy: x0 = 0.339x 158.11 = 53.6(m) y0 = 0,0162 x158.11= 6.9(m) - Xác định đoạn chuyển dịch p t p = y0 - R(1 - cos ) t = x0 - Rsin L/2 + Đ-ờng cong đỉnh P1: p = 2.56 - 500(1 - cos ) = 1.63m ( = 0.05rad) t = 50 = 25 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 đ-ờng cong P1 p2 cã p (1.799 m vµ 0,56) < 0.01R (2.5m vµ m) Thoả mÃn Khoảng cách từ đỉnh đ-ờng cong đến đ-ờng cong tròn K o: + Đỉnh P1: f = P + p = 50.2+ 1.799= 51.999 m - Điểm bắt đầu,điểm kết thúc đ-ờng cong chuyển tiếp qua tiÕp tuyÕn míi T1 = t0 + Rtg t0 = t + p tg 2 + §-êng cong tròn đỉnh P1 : t0 = 25 + 1.799 x tg ' '' 530 2611 = 26.19 m T1 = 26.19 + 250* tg ' '' 530 2611 = 191.19m - Xác định phần lại đ-ờng cong tròn k0 ứng với đ-ờng cong chuyển tiếp Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 sau đà bố trí Trang: 123 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng = Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng - , k0 = R 1800 + Đ-ờng cong tròn ®Ønh P1 : = 3406'35" - x 90'= 1606'35" k0 = R 1800 = 139.56 m - Trị số rút ngắn đ-ờng cong = 2T1 - ( k0 + 2L ) + Đ-ờng cong đỉnh P1: = x 178.45- (139.56 + x 50) = 117.34 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 500 L m 50 ®é 90 x0 m 53.6 y0 m 6.9 p m 1.63 t m 25 T1 m 178.45 ®é 1606'35'' k0 m 139.56 m 117.34 Yếu tố Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: 124 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng CHƯƠNG : THIếT Kế TRắc DọC I, Những cứ, nguyên tắc thiết kế : II) 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 : thiết kế công trình thoát n-ớc Nguyên tắc bố trí công trình thoát n-ớc ph-ơng pháp tính t-ơng tự nh- thiết kế khả thi đà trình bày Sau tính toán kiểm tra ta có bảng đặt cống thiÕt kÕ kü thuËt ST Lý Tr×nh Q(m3) D(m) T Hn-íc Vcưa HnỊnmin Lcèng 1.67 307.03 12 dâng Km4+250 0.37 1.25 0.6 ch-ơng : Thiết kế nền, 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= 181.94(Mpa) hi (cm) Ei (Mpa) 420 BTN hạt thô 350 CP đá dăm loại I 16 300 CP đá dăm loại II 32 250 Nền đất sét E=44 (Mpa) Svth: Nguyễn Đình Phong Mssv: 100137 Lớp: CĐ1001 Trang: 125 Tr-ờng đại học dân lập 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 Phụng Sổ tay thiết kế đ-ờng T1 NXB GD 2004 Nguyễn Xuân Trục, D-ơng Học Hải, Vũ Đình Phụng Sổ tay thiết kÕ ®-êng T2 NXB XD 2003 Bé GTVT Tiêu chuẩn thiết kế Đ-ờng ô tô (TCVN & 22TCN211-06) NXB GTVT 2006 Bé GTVT Tiªu chuÈn thiÕt kÕ Đ-ờng ô tô (TCVN 4054-05) NXB GTVT 2006 10 D-ơng Học Hải Thiết kế đ-ờng ôtô tập IV Nhà Xuất Bản Giáo Dục 11 GS TS D-ơng Học Hải Giáo trình Xây Dựng Mặt Đ-ờng ôtô tập I 12.GS TS D-ơng Học Hải GS.TS Trần Đình Bửu Giáo trình Xây Dựng Mặt Đ-ờng ôtô tập I Svth: Nguyễn Đình Phong – Mssv: 100137 Líp: C§1001 Trang: 126