Thiết kế cơ sở – lập dự án đầu t-
Tên công trình
“ Dự án đầu tư xây dung tuyến đường A4- B4 thuộc tỉnh Tuyên Quang”.
Địa điểm xây dựng
Huyện Chiêm Hóa- tỉnh Tuyên Quang
Chủ đầu t- và nguồn vốn đầu t-
UBND tỉnh Tuyên Quang đã ủy quyền cho Ban quản lý dự án huyện Chiêm Hóa thực hiện việc lựa chọn nhà thầu thông qua hình thức đấu thầu hạn chế Mục tiêu là tìm kiếm nhà thầu có đủ năng lực, máy móc, thiết bị và nhân lực, đồng thời đảm bảo đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật về chất lượng và tiến độ thi công.
Nguồn vốn xây dựng công trình do nhà n-ớc cấp.
Kế hoạch đầu t-
Nhà nước dự kiến sẽ đầu tư tập trung trong 6 tháng, từ tháng 10/2012 đến tháng 3/2013 Sau khi hoàn thành xây dựng, trong 15 năm tiếp theo, nhà nước sẽ cấp 5% kinh phí hàng năm để duy tu và bảo dưỡng tuyến.
Tính khả thi XDCT
Để đánh giá sự cần thiết xây dựng tuyến đường A4-B4, cần xem xét nhiều khía cạnh, đặc biệt là vai trò của nó trong việc phục vụ phát triển kinh tế xã hội Mục đích chính của dự án này là thúc đẩy sự phát triển bền vững và nâng cao chất lượng cuộc sống cho cộng đồng.
Tuyến đường xây dựng đi qua xã Trung Hà sẽ thúc đẩy tăng trưởng kinh tế và phát triển ngành du lịch địa phương, đặc biệt khi lượng khách tham quan khu du lịch sinh thái thác Bản Ba tăng cao trong mùa hè.
Theo số liệu điều tra l-u l-ợng xe thiết kế năm thứ 15 sẽ là: 1434 xe/ng.đ Với thành phần dòng xe:
Lượng vận chuyển giữa hai điểm A4 và B4 đang rất lớn, trong khi mạng lưới giao thông hiện tại không đáp ứng được nhu cầu Do đó, việc xây dựng tuyến đường A4-B4 là cần thiết để hoàn thiện hệ thống giao thông khu vực, góp phần vào phát triển kinh tế xã hội địa phương và thúc đẩy các khu công nghiệp chế biến, dịch vụ.
Tính pháp lý để đầu t- xây dựng
- Quy hoạch tổng thể mạng l-ới giao thông của tỉnh Tuyên Quang
- Quyết định đầu t- của UBND tỉnh Tuyên Quang số 3769/QĐ-UBND
- Kế hoạch về đầu t- và phát triển theo các định h-ớng về quy hoạch của UBND huyện Chiêm Hóa
- Một số văn bản pháp lý có liên quan khác
- Hồ sơ kết quả khảo sát của vùng (hồ sơ về khảo sát địa chất thuỷ văn, hồ sơ quản lý đ-ờng cũ, vv )
- Căn cứ về mặt kỹ thuật:
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 xây dựng (22TCN - 27 - 84)
Quy trình khảo sát thuỷ văn (22TCN - 220 - 95) của bộ GTVT
Luật báo hiệu đ-ờng bộ 22TCN 237- 01
Ngoài ra còn có tham khảo các quy trình quy phạm có liên quan khác.
Đặc điểm khu vực tuyến đ-ờng đi qua
Chênh cao giữa hai đường đồng mức là 5m, với điểm đầu và điểm cuối tuyến nằm ở hai bên sườn của dãy núi Đỉnh núi cao nhất trong khu vực đạt 68,4m, trong khi độ dốc trung bình của sườn dốc là 18,9%.
Khu vực có địa chất ổn định với ít hiện tượng phong hóa, không xuất hiện nứt nẻ hay sụt nở Đất nền chủ yếu là đất á sét, trong khi địa chất lòng sông và các suối chính cũng cho thấy sự ổn định.
Khu vực hiện tại có môi trường trong lành, ít ô nhiễm và không bị ảnh hưởng tiêu cực từ con người Tuyến đường dự kiến đi qua một phần đất canh tác, vì vậy cần chú ý bảo vệ cảnh quan thiên nhiên, tránh chiếm dụng quá nhiều diện tích đất của người dân và không làm hư hại các công trình xung quanh.
* Tình hình vật liệu và điều kiện thi công:
Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu cho xây dựng có khoảng cách vận chuyển dưới 5km Đơn vị thi công sở hữu đầy đủ máy móc và thiết bị, đảm bảo chất lượng và tiến độ công trình Họ có khả năng tận dụng nguyên vật liệu địa phương, với mỏ cấp phối đá dăm có trữ lượng lớn trong khu vực tuyến đi qua Theo khảo sát sơ bộ, các đồi đất lân cận cũng có thể được sử dụng để đắp nền đường Khoảng cách từ các mỏ đến công trình dao động từ 500m đến 1000m.
Khu vực này có khí hậu gió mùa nóng ẩm, với nhiệt độ trung bình khoảng 27°C Vào mùa đông, nhiệt độ trung bình là 18°C, trong khi mùa hè đạt khoảng 34°C, với biên độ dao động nhiệt độ khoảng 9°C Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 2000 mm, chủ yếu tập trung từ tháng 8 đến tháng 10.
Đánh giá việc xây dựng tuyến đ-ờng
Tuyến đường được xây dựng trên nền địa chất ổn định, nhưng khu vực đồi núi cao và dày đặc yêu cầu chú ý đặc biệt trong quá trình thi công để đảm bảo độ dốc thiết kế Dự án thiết kế được thực hiện bởi Ban QLDA huyện Chiêm Hóa, tỉnh Tuyên Quang.
Ch-ơng 2 : Xác định cấp hạng đ-ờng và các chỉ tiêu kỹ thuật của đ-ờng
Xác định cấp hạng đ-ờng
1.Dựa vào ý nghĩa và tầm quan trọng của tuyến đ-ờng
Tuyến đường thiết kế từ A4 đến B4 nằm trong vùng quy hoạch tỉnh Tuyên Quang, đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Con đường này kết nối hai vùng kinh tế trọng điểm, góp phần thúc đẩy sự phát triển bền vững cho Tuyên Quang.
2 Xác định cấp hạng đ-ờng dựa theo l-u l-ợng xe
Bảng 2.1.1: Quy đổi l-u l-ợng xe ra xe con
(Hệ số quy đổi tra mục 3.3.2/ TCVN 4054-05) L-u l-ợng xe quy đổi ra xe con năm thứ 15 là:
Theo tiêu chuẩn thiết kế đ-ờng ô tô TCVN 4054-05 (mục 3.4.2.2), phân cấp kỹ thuật đ-ờng ô tô theo l-u l-ợng xe thiết kế (xcqđ/ngày đêm): >500 thì chọn ®-êng cÊp IV
Căn cứ vào các yếu tố trên ta sẽ chọn cấp kỹ thuật của đ-ờng là cấp IV, tốc độ thiết kế 40Km/h (địa hình núi).
Căn cứ theo cấp hạng đã xác định ta xác định đ-ợc chỉ tiêu kỹ thuật
Các chỉ tiêu kỹ thuật Trị số
Chiều rộng tối thiểu các bộ phận trên MCN cho địa hình vùng núi (bảng 7-T11)
Tốc độ thiết kế (km/h) 40
Số làn xe giành cho xe cơ giới (làn) 2
Chiều rộng phần xe dành cho xe cơ giới (m) 5.5
Chiều rộng tối thiểu của lề đ-ờng (m) 1.0 (gia cố 0.5m)
Chiều rộng của nền đ-ờng (m) 7.5
Tầm nhìn tối thiểu khi xe chạy trên đ-ờng (Bảng 10- T19)
Tầm nhìn tr-ớc xe ng-ợc chiều (S 2 ), m 80
Bán kính đ-ờng cong nằm tối thiểu (Bảng 11- T19)
Bán kính đ-ờng cong nằm tối thiểu giới hạn (m) 60
Bán kính đ-ờng cong nằm tối thiểu thông th-ờng (m) 125
Bán kính đ-ờng cong nằm tối thiểu không siêu cao(m) 600 Độ dốc siêu cao (i sc ) và chiều dài đoạn nối siêu cao (Bảng 14- T22)
100 600 0.02 12 Độ dốc dọc lớn nhất (Bảng 15- T23) Độ dốc dọc lớn nhất (%) 8
Bán kính tối thiểu của đ-ờng cong đứng lồi và lõm (Bảng 19- T24)
Bán kính đ-ờng cong đứng lồi (m)
Tối thiểu thông th-ờng
1000 Bán kính đ-ờng cong đứng lõm (m)
Tối thiểu thông th-ờng
Chiều dài đ-ờng cong đứng tối thiểu (m) 35
Dèc ngang lÒ ®-êng (phÇn lÒ gia cè) (%) 2
Dốc ngang lề đ-ờng (phần lề đất) (%) 6
Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật
1 Tính toán tầm nhìn xe chạy:
Tính cho ôtô cần hãm để kịp dừng xe tr-ớc ch-ớng ngại vật
S 1 = l 1 + S h + l o l 1 : quãng đ-ờng ứng với thời gian phản ứng tâm lý t = 1s l 1 = V(km/h) t(h) = t(s)
KV 2 l o : cự ly an toàn l o = 5m hoặc 10m
V: vận tốc xe chạy (km/h)
K: hệ số sử dụng phanh K = 1,2 với xe con; K = 1,4 với xe tải chọn K = 1,4
: hệ số bám = 0,5 (Mặt đ-ờng sạch và ẩm -ớt) i: khi tÝnh tÇm nh×n lÊy i = 0,0 m
Tính cho 2 xe ng-ợc chiều trên cùng 1 làn xe
S 2 = 2l 1 + l o + S T1 + S T2 Trong đó các giá trị giải thích nh- ở tính S 1
Sơ đồ tính tầm nhìn S 2
Tính tầm nhìn v-ợt xe:
Tầm nhìn v-ợt xe đ-ợc xác định theo công thức (sổ tay tk đ-ờng T1/168)
Trong trường hợp nguy hiểm nhất, khi V3 = V2, công thức tính toán có thể đơn giản hóa bằng cách sử dụng thời gian vượt xe thống kê trên đường cho hai trường hợp khác nhau.
2 Độ dốc dọc lớn nhất cho phép i max : i max đ-ợc tính theo 2 điều kiện:
- Điều kiện đảm bảo sức kéo (sức kéo phải lớn hơn sức cản - đk cần để xe chuyển động):
D f + i i max = D – f D: nhân tố động lực của xe (giá trị lực kéo trên 1 đơn vị trọng l-ợng, thông số này do nhà sx cung cấp)
- Điều kiện đảm bảo sức bám (sức kéo phải nhỏ hơn sức bám, nếu không xe sẽ tr-ợt - đk đủ để xe chuyển động)
G k : trọng l-ợng bánh xe có trục chủ động
Giá trị tính trong đkiện bất lợi của đ-ờng (mặt đ-ờng trơn tr-ợt: = 0,2)
Sau khi tính toán 2 điều kiện trên ta so sánh và lấy trị số nhỏ hơn
2.1 Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo lớn hơn sức cản:
Với vận tốc thiết kế 40km/h, phần kết cấu mặt đường dự kiến sẽ được làm bằng bê tông nhựa Hệ số cản lăn khi xe chạy với tốc độ dưới 50km/h trên mặt đường bê tông nhựa, bê tông xi măng, và thấm nhập nhựa là f = 0,02.
V: tốc độ tính toán km/h Kết quả tính toán đ-ợc thể hiện bảng sau:
Dựa vào biểu đồ động lực hình 3.2.13 và 3.2.14 sổ tay thiết kế đ-ờng ôtô ta tiến hành tính toán đ-ợc cho bảng:
Loại xe Xe con Xe tải trục
2.2 Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo nhỏ hơn sức bám
Trong tr-ờng hợp này ta tính toán cho các xe trong thành phần xe
V: tốc độ thiết kế km/h, V = 40km/h
V g : vËn tèc giã khi thiÕt kÕ lÊy V g = 0(m/s) F: Diện tích cản gió của xe (m 2 )
K: Hệ số cản không khí;
: hệ số bám dọc lấy trong điều kiện bất lợi là mặt đ-ờng ẩm -ớt,bẩn lÊy = 0,2
G K : trọng l-ợng trục chủ động (kg)
G: trọng l-ợng toàn bộ xe (kg)
Loại xe Xe con Tải nhẹ Tải trung
F 0,022 0,022 0,022 0,022 i b max (theo điều kiện sức bám) 0,122 0,176 0,191 0,192 i max (theo điều kiện sức kéo) 0,108 0,058 0,056 0,053
Theo TCVN 4054-05, với đường IV và tốc độ thiết kế V = 40km/h, độ dốc tối đa i max là 0,08 Khi thiết kế, cần cân nhắc giữa độ dốc dọc và khối lượng đào đắp để nâng cao khả năng vận hành của xe Độ dốc d = 5% được áp dụng với chiều dài tối thiểu đổi dốc là 120m và tối đa là 500m, phù hợp với quy trình thiết kế.
3 Tính bán kính tối thiểu đ-ờng cong nằm khi có siêu cao:
Trong đó: V: vận tốc tính toán V= 40km/h
: hệ số lực ngang = 0,15 i SC : độ dốc siêu cao max 0,06
4 Tính bán kính tối thiểu đ-ờng cong nằm khi không có siêu cao:
: hệ số áp lực ngang khi không làm siêu cao lấy
= 0,08 (hành khách không có cảm giác khi đi vào đ-ờng cong) i n : độ dốc ngang mặt đ-ờng i n = 0,02
5 Tính bán kính thông th-ờng:
Thay đổi và i SC đồng thời sử dụng công thức
Bảng 2.2.3: Bán kính thông th-ờng i sc %
6 Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm:
Trong đó : S 1 : tầm nhìn 1 chiều
Khi R < 600(m) thì khắc phục bằng cách chiếu sáng hoặc làm biển báo cho lái xe biết
7 Chiều dài tối thiểu của đ-ờng cong chuyển tiếp & bố trí siêu cao: Đ-ờng cong chuyển tiếp có tác dụng dẫn h-ớng bánh xe chạy vào đ-ờng cong và có tác dụng hạn chế sự xuất hiện đột ngột của lực ly tâm khi xe chạy vào đ-ờng cong, cải thiện điều kiện xe chạy vào đ-ờng cong
Xác định theo công thức: ( )
V: tốc độ xe chạy V = 40km/h
I: độ tăng gia tốc ly tâm trong đ-ờng cong chuyển tiếp, I = 0,5m/s 2 R: bán kính đ-ờng cong tròn cơ bản
Theo quy định trong TCVN 4054-05 thì V60 km/h, cần đảm bảo chiều dài đoạn cong chuyển tiếp Để đơn giản, đường cong chuyển tiếp và đoạn vuốt nối siêu cao được bố trí trùng nhau, do đó phải lấy giá trị lớn nhất trong hai đoạn này Đoạn thẳng chêm giữa hai đoạn đường cong phải đủ dài để bố trí các đoạn đường cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao.
Bảng 2.2.5: Tính đoạn thẳng chêm
8 Độ mở rộng phần xe chạy trên đ-ờng cong nằm E:
Khi xe chạy đ-ờng cong nằm trục bánh xe chuyển động trên quĩ đạo riêng chiếu phần đ-ờng lớn hơn do đó phải mở rộng đ-ờng cong
Ta tính cho khổ xe dài nhất trong thành phần xe, dòng xe có L xe : 12.0 (m) Đ-ờng có 2 làn xe Độ mở rộng E tính nh- sau:
Trong đó: L A : là khoảng cách từ mũi xe đến trục sau cùng của xe
R: bán kính đ-ờng cong nằm V: là vận tốc tính toán
Theo TCVN 4054-05, khi bán kính đường cong đạt 250m, cần mở rộng phần xe chạy Việc mở rộng này phải tuân theo quy định trong bảng 3-8 (TKĐô tô T1-T53).
Dòng xe Bán kính đ-ờng cong nằm, R (m)
9 Xác định bán kính tối thiểu đ-ờng cong đứng:
9.1 Bán kính đ-ờng cong đứng lồi tối thiểu:
Bán kính tối thiểu đ-ợc tính với điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều
R S d 1 : chiều cao mắt ng-ời lái xe so với mặt đ-ờng, d 1 = 1,2m
9.2 Bán kính đ-ờng cong đứng lõm tối thiểu: Đ-ợc tính 2 điều kiện
- Theo điều kiện giá trị v-ợt tải cho phép của lò xo nhíp xe và không gây cảm giác khó chịu cho hành khác
- Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm
Trong đó: h đ : chiều cao đèn pha h đ = 0,6m
: góc chắn của đèn pha = 2 o
10.Tính bề rộng làn xe:
10.1 Tính bề rộng phần xe chạy B l :
Khi tính bề rộng phần xe chạy ta tính theo sơ đồ xếp xe nh- hình vẽ trong cả ba tr-ờng hợp theo công thức sau:
Trong đó: b: chiều rộng phủ bì (m) c: cự ly 2 bánh xe (m) x: cự ly từ s-ờn thùng xe đến làn xe bên cạnh ng-ợc chiều
X = 0,5 + 0,005V y: khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy y = 0,5 + 0,005V V: tốc độ xe chạy với điều kiện bình th-ờng (km/h)
Tính toán đ-ợc tiến hành theo sơ đồ xếp xe cho 2 xe tải chạy ng-ợc chiều
Xe tải có bề rộng phủ bì là 2,5m b 1 = b 2 = 2,5m c 1 = c 2 = 1,96m
Xe tải đạt tốc độ 40km/h x = 0,5 + 0,005 40 = 0,7(m) y = 0,5 + 0,005 40 = 0,7(m) Vậy trong điều kiện bình th-ờng ta có b 1 = b 2 = 0,7 0,7 3,63m
Vậy tr-ờng hợp này bề rộng phần xe chạy là: b 1 + b 2 = 3,63 x 2 = 7,25 (m)
10.2 BÒ réng lÒ ®-êng tèi thiÓu (B lÒ ):
Theo TCVN 4054-05 với đ-ờng cấp IV địa hình núi bề rộng lề đ-ờng là 2x1,0(m)
10.3 BÒ réng nÒn ®-êng tèi thiÓu (B n )
Bề rộng nền đ-ờng = bề rộng phần xe chạy + bề rộng lề đ-ờng
11 Tính số làn xe cần thiết:
Số làn xe cần thiết theo TCVN 4054-05 đ-ợc tính theo công thức:
gcd n lxe n lxe : là số làn xe yêu cầu, đ-ợc lấy tròn theo qui trình
N gcđ: là l-u l-ợng xe thiết kế giờ cao điểm đ-ợc tính đơn giản theo công thức sau:
Theo tính toán ở trên thì ở năm thứ 15:
N tbnđ g94 (xe con qđ/ngđ) => N gcđ g9.4 815.28 xe qđ/ngày đêm
Nlth:Năng lực thông hành thực tế Tr-ờng hợp không có dải phân cách và ô tô chạy chung với xe thô sơ N lth = 1000(xe qđ/h)
Z là hệ số sử dụng năng lực thông hành đ-ợc lấy bằng 0,77với đ-ờng cấp IV
Vì tính cho 2 làn xe nên khi n = 1.05 lấy tròn lại n = 2 có nghĩa là đ-ờng có 2 làn xe ng-ợc chiều
Ta dự định làm mặt đ-ờng BTN, theo quy trình 4054-05 ta lấy độ dốc ngang là 2%
PhÇn lÒ ®-êng gia cè lÊy chiÒu réng 0.5m, dèc ngang 2%
Phần lề đất (không gia cố) lấy chiều rộng 0,5m, dốc ngang 6%
Ta có bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật nh- sau: (Trang bên)
Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật
Số TT Các chỉ tiêu kỹ thật Đơn vị Theo tính toán
1 Cấp hạng đ-ờng IV IV
2 VËn tèc thiÕt KÕ km/h 40 40
7 Bán kính đ-ờng cong nằm min m 59,99 60 60
8 Bán kính không siêu cao m 125,98 600 600
12 Bán kính đ-ờng cong đứng lõm min m 246,15 450 450
13 Bán kính đ-ờng con đứng lồi min m 666,67 700 700
14 Độ dốc dọc lớn nhất ‰ 80 80
15 Độ dốc ngang mặt đ-ờng ‰ 20 20
Sau khi thực hiện tính toán và đánh giá, chúng ta sẽ sử dụng kết quả từ bảng tra theo tiêu chuẩn TCVN 4054-2005 làm cơ sở cho các bước tính toán tiếp theo.
Ch-ơng 3 : nội dung Thiết kế tuyến trên bình đồ
I.Vạch ph-ơng án tuyến trên bình đồ:
- Bản đồ địa hình tỉ lệ 1:10000 có ΔH=5m
- Đoạn tuyến thiết kế nằm giữa 2 điểm A4- B4 , thuộc huyện Chiêm Hóa , tỉnh
- Số hóa bình đồ và đ-a về tỉ lệ 1:10000
Dựa vào địa hình của tuyến A-B, cần áp dụng hai kiểu định tuyến cơ bản: kiểu gò bó và kiểu đường dẫn hướng tuyến Đặc biệt, trong đoạn dốc, phương pháp vạch tuyến sẽ được thực hiện theo bước Compa.
Dựa vào phương pháp đi tuyến nh- và kết hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật đã được tính toán, chúng ta có thể đề xuất hai phương án tuyến khả thi.
Phương án này vượt đèo ở độ cao +58.4m, di chuyển hoàn toàn bên trái sườn núi, sử dụng các đường cong lớn Tổng chiều dài tuyến là 3.516,98m.
Phương án II chủ yếu tập trung vào việc thiết kế đường phân thủy, không chú trọng nhiều đến hệ thống thoát nước Đường cong lớn được sử dụng nhằm đảm bảo an toàn và thuận lợi cho xe chạy Tổng chiều dài của tuyến đường là 2.874,98 m.
So sánh sơ bộ các ph-ơng án tuyến
Bảng so sánh sơ bộ các ph-ơng án tuyến
Chỉ tiêu so sánh Ph-ơng án
Sè ®-êng cong cã R min 0 0
Bảng trên thể hiện các yếu tố dùng để so sánh lựa chọn ph-ơng án tuyến
Các cọc điểm đầu, cuối (A4, B4), cọc lý trình (H 1,2… , K 1,2 ), cọc cống
(C 1,2… ), cọc địa hình, cọc đ-ờng cong (TĐ,TC,P),…
2 Cắm cọc đ-ờng cong nằm:
Các yếu tố của đ-ờng cong nằm:
Thiết kế các ph-ơng án tuyển chọn & cắm cọc các ph-ơng án xem ở bình đồ thiết kế cơ sở 2 tuyến
Bảng yếu tố cong p.a 1 stt A 0 R T P K ISC L W
4 42 o 56 , 12 ,, 300 117.98 22.37 224.82 6 0 0 Bảng yếu tố cong p.a 2 stt A 0 R T P K ISC L W
Ch-ơng 4 : Tính toán thủy văn
Và Xác định khẩu Độ cống
Thiết kế hệ thống thoát nước là rất quan trọng để ngăn chặn tình trạng nước tràn và ngập úng trên đường, điều này giúp giảm thiểu xói mòn bề mặt đường Hệ thống thoát nước cũng bảo vệ sự ổn định của nền đường, ngăn ngừa tình trạng trơn trượt, từ đó đảm bảo an toàn cho các phương tiện giao thông.
Khi thiết kế công trình, cần xác định vị trí lắp đặt và lưu lượng nước chảy qua, từ đó lựa chọn khẩu độ và chiều dài phù hợp Lưu lượng nước phụ thuộc vào địa hình khu vực tuyến đi qua.
Từ điều kiên tính toán thủy văn ta xác định khẩu độ cống là một trong những điều kiện thiết kế đ-ờng đỏ
- Xác định vị trí lý trình cần làm công tác thoát n-ớc
- Vạch đ-ờng phân thuỷ và tụ thuỷ để phân chia l-u vực đổ về công trình
- Nối các đ-ờng phân thuỷ và tụ thuỷ dể phân chia l-u vực công trình
- Xác định diện tích l-u vực
- Với l-u l-ợng nhỏ thì dồn cống về bên cạnh bằng kênh thoát n-ớc hoặc dùng cống cấu tạo 0,75m
Khu vực mà tuyến đi qua Huyện Chiêm Hóa , tỉnh Tuyên Quang, thuộc vùng IV ( Phụ lục 12a – TK Đ-ờng ô tô tập 3)
Dựa trên tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến đường với vận tốc thiết kế V tt = 40 km/h, tần suất lũ tính toán cho cầu cống được xác định là P = 4% theo TCVN 4054 - 05 Theo bảng phụ lục 15 trong tài liệu TK đường ô tô tập 3/257, chỉ số H 4% được xác định là 234 mm.
tổ chức thi công
Công tác xây dựng lán trại
Trong dự án thi công, dự kiến sẽ có 50 nhân công tham gia, bao gồm 38 lao động tại chỗ và khoảng 12 cán bộ kỹ thuật.
- Theo định mức XDCB thì mỗi nhân công đ-ợc 4m 2 nhà, cán bộ 6m 2 nhà Do đó tổng số m 2 lán trại nhà ở là : 12x6 + 38x4 = 224(m 2 )
- Năng suất xây dựng là: 224/5 = 45(ca) Với thời gian dự kiến là 4 ngày thì số ng-ời cần thiết cho công việc là: 45/4.2 = 6 (ng-ời).
Công tác làm đ-ờng tạm
- Do điều kiện địa hình nên công tác làm đ-ờng tạm chỉ cần phát quang, chặt cây và sử dụng máy ủi để san phẳng
- Lợi dụng các con đ-ờng mòn có sẵn để vận chuyển vật liệu
- Dự kiến dùng 5 ng-ời cùng 1 máy ủi D271A
Công tác khôi phục cọc, rời cọc ra khỏi Phạm vi thi công
Dự kiến chọn 5 công nhân và một máy kinh vĩ THEO20 làm việc này.
Công tác lên khuôn đ-ờng
Trong quá trình thi công đoạn dài 2874,98 mét, cần xác định lại các loại cọc bao gồm cọc H100, cọc Km, cọc địa hình, cọc trong đường cong và cọc chi tiết Dự kiến sẽ có 5 nhân công cùng với một máy thuỷ bình NIO30 và một máy kinh vĩ THEO20 thực hiện công tác này.
Công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công
- Theo qui định đ-ờng cấp IV chiều rộng diện thi công là (m)
Khối l-ợng cần phải dọn dẹp là: 18 2874.98 = 37374.74 (m 2 )
Theo định mức dự toán XDCB để dọn dẹp 100 (m 2 ) cần:
- Số ca máy ủi cần thiết là: 5 8
- Số công lao động cần thiết là: 45 97
- Chọn đội làm công tác này là: 1 ủi D271 ; 8 công nhân
Dự kiến dùng 8 ng-ời số ngày thi công là: 45.97/2.8 = 2.8(ngày)
Số ngày làm việc của máy ủi là : 5.8/2.1 = 2.76 (ngày)
Chọn đội công tác chuẩn bị gồm:
1 máy ủi D271A + 1máy kinh vĩ + 1máy thuỷ bình + 12 nhân công Công tác chuẩn bị đ-ợc hoàn thành trong 10 ngày
Ch-ơng 2: thiết kế thi công công trình
Khi thiết kế phương án tuyến, chỉ cần sử dụng cống mà không cần đến kè, tường chắn hay các công trình đặc biệt khác Do đó, trong quá trình thi công, công việc chủ yếu chỉ tập trung vào việc thi công cống.
- Số cống trên đoạn thi công là 6 cống, số liệu nh- sau:
STT Lý tr×nh (m) L (m) Ghi chó
Tính toán năng suất vật chuyển lắp đặt ống cống
Thiết kế cơ sở – lập dự án đầu t- x©y dùng tuyÕn ®-êng
Ch-ơng 1 : Giới thiệu chung
“ Dự án đầu tư xây dung tuyến đường A4- B4 thuộc tỉnh Tuyên Quang”
Huyện Chiêm Hóa- tỉnh Tuyên Quang
3 Chủ đầu t- và nguồn vốn đầu t-:
UBND tỉnh Tuyên Quang đã uỷ quyền cho Ban quản lý dự án huyện Chiêm Hóa thực hiện việc lựa chọn nhà thầu thông qua đấu thầu hạn chế Quy trình này nhằm đảm bảo nhà thầu có đầy đủ năng lực, máy móc, thiết bị và nhân lực, đồng thời đáp ứng các yêu cầu về chất lượng và tiến độ thi công.
Nguồn vốn xây dựng công trình do nhà n-ớc cấp
Nhà nước dự kiến đầu tư tập trung trong 6 tháng, từ tháng 10/2012 đến tháng 3/2013 Trong 15 năm sau khi hoàn thành xây dựng, nhà nước sẽ cấp 5% kinh phí xây dựng hàng năm để duy tu và bảo dưỡng tuyến.
5 Tính khả thi XDCT: Để đánh giá sự cần thiết phải đầu t- xây dựng tuyến đ-ờng A4- B4 cần xem xét trên nhiều khía cạnh đặc biệt là cho sự phục vụ cho sự phát triển kinh tế xã hội nhằm các mục đích chính nh- sau:
Tuyến đường mới đi qua xã Trung Hà sẽ thúc đẩy sự phát triển kinh tế và ngành du lịch địa phương, đặc biệt là khi lượng khách tham quan khu du lịch sinh thái thác Bản Ba tăng cao trong mùa hè.
Theo số liệu điều tra l-u l-ợng xe thiết kế năm thứ 15 sẽ là: 1434 xe/ng.đ Với thành phần dòng xe:
Lượng vận chuyển giữa hai điểm A4 và B4 đang gia tăng, trong khi mạng lưới giao thông hiện tại không đáp ứng được nhu cầu này Do đó, việc xây dựng tuyến đường A4-B4 là cần thiết để hoàn thiện hạ tầng giao thông trong khu vực Điều này không chỉ hỗ trợ phát triển kinh tế - xã hội địa phương mà còn thúc đẩy sự phát triển của các khu công nghiệp chế biến và dịch vụ.
6 Tính pháp lý để đầu t- xây dựng:
- Quy hoạch tổng thể mạng l-ới giao thông của tỉnh Tuyên Quang
- Quyết định đầu t- của UBND tỉnh Tuyên Quang số 3769/QĐ-UBND
- Kế hoạch về đầu t- và phát triển theo các định h-ớng về quy hoạch của UBND huyện Chiêm Hóa
- Một số văn bản pháp lý có liên quan khác
- Hồ sơ kết quả khảo sát của vùng (hồ sơ về khảo sát địa chất thuỷ văn, hồ sơ quản lý đ-ờng cũ, vv )
- Căn cứ về mặt kỹ thuật:
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 xây dựng (22TCN - 27 - 84)
Quy trình khảo sát thuỷ văn (22TCN - 220 - 95) của bộ GTVT
Luật báo hiệu đ-ờng bộ 22TCN 237- 01
Ngoài ra còn có tham khảo các quy trình quy phạm có liên quan khác
7 Đặc điểm khu vực tuyến đ-ờng đi qua: hình chia cắt mạnh
Chênh cao giữa hai đường đồng mức là 5m, với điểm đầu và điểm cuối tuyến nằm ở hai bên sườn của một dãy núi Đỉnh núi cao nhất trong khu vực đạt độ cao 68,4m, trong khi độ dốc trung bình của sườn dốc là 18,9%.
Khu vực có địa chất ổn định, ít bị phong hóa và không xuất hiện hiện tượng nứt nẻ hay sụt nở Đất nền chủ yếu là đất á sét, trong khi địa chất lòng sông và các suối chính cũng cho thấy sự ổn định.
Khu vực này hiện có môi trường trong lành, ít ô nhiễm và ít bị tác động tiêu cực từ con người Tuy nhiên, tuyến đường dự kiến đi qua một phần đất canh tác, vì vậy cần chú ý bảo vệ cảnh quan thiên nhiên, hạn chế chiếm dụng đất canh tác của người dân và tránh làm hư hại các công trình lân cận.
* Tình hình vật liệu và điều kiện thi công:
Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu cho xây dựng có khoảng cách vận chuyển dưới 5km Đơn vị thi công sở hữu đầy đủ máy móc và thiết bị cần thiết để đảm bảo chất lượng và tiến độ công trình Họ có khả năng tận dụng nguyên vật liệu địa phương, với mỏ cấp phối đá dăm có trữ lượng lớn trong khu vực Theo khảo sát sơ bộ, các đồi đất gần đó có thể sử dụng để đắp nền đường Khoảng cách từ các mỏ đến công trình dao động từ 500m đến 1000m.
Khu vực này có khí hậu gió mùa, nóng ẩm với nhiệt độ trung bình khoảng 27°C Vào mùa đông, nhiệt độ trung bình khoảng 18°C, trong khi mùa hạ có nhiệt độ trung bình khoảng 34°C, với sự dao động nhiệt độ khoảng 9°C Lượng mưa trung bình đạt khoảng 2000 mm, chủ yếu tập trung vào mùa mưa từ tháng 8 đến tháng 10.
8 Đánh giá việc xây dựng tuyến đ-ờng:
Tuyến đường được xây dựng trên nền địa chất ổn định, tuy nhiên, do khu vực đồi núi cao và dày đặc, nên cần chú ý đảm bảo độ dốc thiết kế trong quá trình thi công Dự án thiết kế được lập bởi Ban QLDA huyện Chiêm Hóa, tỉnh Tuyên Quang.
Ch-ơng 2 : Xác định cấp hạng đ-ờng và các chỉ tiêu kỹ thuật của đ-ờng
I Xác định cấp hạng đ-ờng:
1.Dựa vào ý nghĩa và tầm quan trọng của tuyến đ-ờng
Tuyến đường thiết kế từ điểm A4 đến B4 trong vùng quy hoạch tỉnh Tuyên Quang đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Con đường này kết nối hai vùng kinh tế trọng điểm, góp phần thúc đẩy giao thương và phát triển bền vững.
2 Xác định cấp hạng đ-ờng dựa theo l-u l-ợng xe
Bảng 2.1.1: Quy đổi l-u l-ợng xe ra xe con
(Hệ số quy đổi tra mục 3.3.2/ TCVN 4054-05) L-u l-ợng xe quy đổi ra xe con năm thứ 15 là:
Theo tiêu chuẩn thiết kế đ-ờng ô tô TCVN 4054-05 (mục 3.4.2.2), phân cấp kỹ thuật đ-ờng ô tô theo l-u l-ợng xe thiết kế (xcqđ/ngày đêm): >500 thì chọn ®-êng cÊp IV
Căn cứ vào các yếu tố trên ta sẽ chọn cấp kỹ thuật của đ-ờng là cấp IV, tốc độ thiết kế 40Km/h (địa hình núi)
II Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật:
A Căn cứ theo cấp hạng đã xác định ta xác định đ-ợc chỉ tiêu kỹ thuật theo tiêu chuẩn hiện hành (TCVN 4050-2005) nh- sau: (Bảng 2.2.1)
Các chỉ tiêu kỹ thuật Trị số
Chiều rộng tối thiểu các bộ phận trên MCN cho địa hình vùng núi (bảng 7-T11)
Tốc độ thiết kế (km/h) 40
Số làn xe giành cho xe cơ giới (làn) 2
Chiều rộng phần xe dành cho xe cơ giới (m) 5.5
Chiều rộng tối thiểu của lề đ-ờng (m) 1.0 (gia cố 0.5m)
Chiều rộng của nền đ-ờng (m) 7.5
Tầm nhìn tối thiểu khi xe chạy trên đ-ờng (Bảng 10- T19)
Tầm nhìn tr-ớc xe ng-ợc chiều (S 2 ), m 80
Bán kính đ-ờng cong nằm tối thiểu (Bảng 11- T19)
Bán kính đ-ờng cong nằm tối thiểu giới hạn (m) 60
Bán kính đ-ờng cong nằm tối thiểu thông th-ờng (m) 125
Bán kính đ-ờng cong nằm tối thiểu không siêu cao(m) 600 Độ dốc siêu cao (i sc ) và chiều dài đoạn nối siêu cao (Bảng 14- T22)
100 600 0.02 12 Độ dốc dọc lớn nhất (Bảng 15- T23) Độ dốc dọc lớn nhất (%) 8
Bán kính tối thiểu của đ-ờng cong đứng lồi và lõm (Bảng 19- T24)
Bán kính đ-ờng cong đứng lồi (m)
Tối thiểu thông th-ờng
1000 Bán kính đ-ờng cong đứng lõm (m)
Tối thiểu thông th-ờng
Chiều dài đ-ờng cong đứng tối thiểu (m) 35
Dèc ngang lÒ ®-êng (phÇn lÒ gia cè) (%) 2
Dốc ngang lề đ-ờng (phần lề đất) (%) 6
B Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật:
1 Tính toán tầm nhìn xe chạy:
Tính cho ôtô cần hãm để kịp dừng xe tr-ớc ch-ớng ngại vật
S 1 = l 1 + S h + l o l 1 : quãng đ-ờng ứng với thời gian phản ứng tâm lý t = 1s l 1 = V(km/h) t(h) = t(s)
KV 2 l o : cự ly an toàn l o = 5m hoặc 10m
V: vận tốc xe chạy (km/h)
K: hệ số sử dụng phanh K = 1,2 với xe con; K = 1,4 với xe tải chọn K = 1,4
: hệ số bám = 0,5 (Mặt đ-ờng sạch và ẩm -ớt) i: khi tÝnh tÇm nh×n lÊy i = 0,0 m
Tính cho 2 xe ng-ợc chiều trên cùng 1 làn xe
S 2 = 2l 1 + l o + S T1 + S T2 Trong đó các giá trị giải thích nh- ở tính S 1
Sơ đồ tính tầm nhìn S 2
Tính tầm nhìn v-ợt xe:
Tầm nhìn v-ợt xe đ-ợc xác định theo công thức (sổ tay tk đ-ờng T1/168)
Trường hợp này áp dụng khi xảy ra tình huống nguy hiểm nhất, tức là V3 = V2 Công thức trên có thể được tính toán đơn giản hơn nếu người ta sử dụng thời gian vượt xe thống kê trên đường theo hai trường hợp.
2 Độ dốc dọc lớn nhất cho phép i max : i max đ-ợc tính theo 2 điều kiện:
- Điều kiện đảm bảo sức kéo (sức kéo phải lớn hơn sức cản - đk cần để xe chuyển động):
D f + i i max = D – f D: nhân tố động lực của xe (giá trị lực kéo trên 1 đơn vị trọng l-ợng, thông số này do nhà sx cung cấp)
- Điều kiện đảm bảo sức bám (sức kéo phải nhỏ hơn sức bám, nếu không xe sẽ tr-ợt - đk đủ để xe chuyển động)
G k : trọng l-ợng bánh xe có trục chủ động
Giá trị tính trong đkiện bất lợi của đ-ờng (mặt đ-ờng trơn tr-ợt: = 0,2)
Sau khi tính toán 2 điều kiện trên ta so sánh và lấy trị số nhỏ hơn
2.1 Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo lớn hơn sức cản:
Với vận tốc thiết kế 40 km/h, phần kết cấu mặt đường dự kiến sẽ được làm bằng bê tông nhựa Hệ số cản lăn khi xe chạy với tốc độ dưới 50 km/h trên mặt đường bê tông nhựa, bê tông xi măng và thấm nhập nhựa được xác định là f = 0,02.
V: tốc độ tính toán km/h Kết quả tính toán đ-ợc thể hiện bảng sau:
Dựa vào biểu đồ động lực hình 3.2.13 và 3.2.14 sổ tay thiết kế đ-ờng ôtô ta tiến hành tính toán đ-ợc cho bảng:
Loại xe Xe con Xe tải trục
2.2 Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo nhỏ hơn sức bám
Trong tr-ờng hợp này ta tính toán cho các xe trong thành phần xe
V: tốc độ thiết kế km/h, V = 40km/h
V g : vËn tèc giã khi thiÕt kÕ lÊy V g = 0(m/s) F: Diện tích cản gió của xe (m 2 )
K: Hệ số cản không khí;
: hệ số bám dọc lấy trong điều kiện bất lợi là mặt đ-ờng ẩm -ớt,bẩn lÊy = 0,2
G K : trọng l-ợng trục chủ động (kg)
G: trọng l-ợng toàn bộ xe (kg)
Loại xe Xe con Tải nhẹ Tải trung
F 0,022 0,022 0,022 0,022 i b max (theo điều kiện sức bám) 0,122 0,176 0,191 0,192 i max (theo điều kiện sức kéo) 0,108 0,058 0,056 0,053
Theo TCVN 4054-05, với đường IV và tốc độ thiết kế 40 km/h, độ dốc tối đa cho phép là 0,08 Trong quá trình thiết kế, cần cân nhắc ảnh hưởng giữa độ dốc dọc và khối lượng đào đắp để nâng cao khả năng vận hành của xe Để đạt được điều này, nên sử dụng độ dốc d = 5%, với chiều dài tối thiểu của đoạn đổi dốc là 120m và tối đa là 500m theo quy định trong quy trình.
3 Tính bán kính tối thiểu đ-ờng cong nằm khi có siêu cao:
Trong đó: V: vận tốc tính toán V= 40km/h
: hệ số lực ngang = 0,15 i SC : độ dốc siêu cao max 0,06
4 Tính bán kính tối thiểu đ-ờng cong nằm khi không có siêu cao:
: hệ số áp lực ngang khi không làm siêu cao lấy
= 0,08 (hành khách không có cảm giác khi đi vào đ-ờng cong) i n : độ dốc ngang mặt đ-ờng i n = 0,02
5 Tính bán kính thông th-ờng:
Thay đổi và i SC đồng thời sử dụng công thức
Bảng 2.2.3: Bán kính thông th-ờng i sc %
6 Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm:
Trong đó : S 1 : tầm nhìn 1 chiều
Khi R < 600(m) thì khắc phục bằng cách chiếu sáng hoặc làm biển báo cho lái xe biết
Tính toán khối l-ợng đào đất hố móng và số ca công tác
- Khối l-ợng đất đào tại các vị trí cống đ-ợc tính theo công thức:
V = (a + h).L.h.K Trong đó: a : Chiều rộng đáy hố móng (m) h : Chiều sâu đáy hố móng (m)
- Để đào hố móng ta sử dụng máy ủi D271A a = 2 + + 2 (mở rộng 1m mỗi bên đáy cống để dễ thi công) : Bề dày thành cống
Công tác móng và gia cố
- Căn cứ vào loại định hình móng, đất nền bazan, móng cống loại II nên dùng lớp đệm đá dăm dày 30 cm
- Gia cố th-ợng l-u, hạ l-u chia làm 2 giai đoạn
+ Đoạn 1: Xây đá 25 (cm), vữa xi măng mác 100 trên lớp đá dăm dày 10 cm
+ Đoạn 2: Lát khan đá 20 cm trên đá dăm dày 10 cm Ghi chó:
- Làm móng theo định mức: 119.400 ;119.500; 119.600 NC 2.7/7
- Lát đá khan tra định mức 200.600 NC3.5/7 ( định mức XDCB 1994 )
Xác định khối l-ợng đất đắp trên cống
Để giữ cống và bảo quản trong quá trình thi công nền, cần đắp đất xung quanh cống Khối lượng đất đắp được thực hiện bằng máy ủi D271, lấy đất từ vị trí cách cống 20 mét và tiến hành đầm sơ bộ.
Tính toán số ca máy vận chuyển vật liệu
Đá hộc, đá dăm, xi măng và cát vàng được vận chuyển từ khoảng cách 5 km đến vị trí xây dựng bằng xe MAZ-503, với năng suất vận chuyển được tính toán theo công thức cụ thể.
Trong đó: T : Thời gian làm việc 1 ca 8 tiếng
P : là trọng tải của xe 7 tấn
Kt : Hệ số sử dụng thời gian Kt = 0,8
V1 : Vận tốc khi có hàng V1 = 20 Km/h
V2 : Vận tốc khi không có hàng V2 = 25 Km/h
Ktt : Hệ số lợi dụng trọng tải Ktt = 1 t : Thời gian xếp dỡ hàng t = 8 phút
Thay vào công thức ta có:
Khối l-ợng cần vận chuyển của vật liệu trên đ-ợc tính bằng tổng của tất
Nh- vậy ta bố trí một đội thi công cống gồm
25 Công nhân Đội thi công cống trong thời gian 16 ngày
Ch-ơng 3: Thiết kế thi công nền đ-ờng
Tuyến đường đi qua khu vực đồi núi với nền đường rộng 7.5 m và taluy đắp 1:1.5, taluy đào 1:1 Việc thi công cơ giới được thực hiện hiệu quả, giúp giảm giá thành xây dựng và tăng tốc độ thi công Trong quá trình thi công, cần kết hợp điều phối ngang và dọc để đảm bảo tính kinh tế.
- Dự kiến chọn máy chủ đạo thi công nền đ-ờng là :
Ô tô tự đổ và máy đào là những thiết bị quan trọng trong việc đào đất và vận chuyển, với khả năng di chuyển trung bình 1 km từ mỏ vật liệu đến vị trí đắp nền Máy ủi được sử dụng cho các công việc như đào đất và vận chuyển ngang với chiều dài dưới 20m, cũng như đào đất và vận chuyển dọc từ nền đào bù đắp trong khoảng cách dưới 100m, đồng thời san và sửa đất nền đường Máy san đóng vai trò quan trọng trong việc san sửa nền đường và thực hiện các công việc phụ khác.
II Lập bảng điều phối đất
Thi công nền đường chủ yếu bao gồm các công việc như đào, đắp đất và cải tạo địa hình tự nhiên, nhằm tạo hình dạng tuyến đường đúng theo cao độ và bề rộng đã được thiết kế.
- Việc điều phối đất ta tiến hành lập bảng tính khối l-ợng đất dọc theo tuyến theo cọc 100 m và khối l-ợng đất tích luỹ cho từng cọc
- Kết quả tính chi tiết đ-ợc thể hiện trên bản vẽ thi công nền
Bảng khối l-ợng đào đắp tích lũy : xem phụ lục
Phân đoạn thi công nền đ-ờng
- Phân đoạn thi công nền đ-ờng dựa trên cơ sở bảo đảm cho sự điều động máy móc thi công, nhân lực đ-ợc thuận tiện
Trong quá trình thi công, cần đảm bảo các yếu tố như trắc ngang, độ dốc ngang và khối lượng công việc đồng nhất cho mỗi đoạn Việc phân đoạn thi công cũng phải xem xét cự ly vận chuyển dọc trung bình và chiều cao đất đắp nền Đề xuất chia thi công thành hai đoạn: Đoạn I từ Km 0 + 00 đến Km 1 + 400 với chiều dài 1400 m, và Đoạn II từ Km 1 + 400 đến Km 2 + 287.74 với chiều dài 1474.98 m.
Tính toán khối l-ợng, ca máy cho từng đoạn thi công
1 Thi công vận chuyển ngang đào bù đắp bằng máy ủi
Khi thi công vận chuyển ngang đào bù đắp đạt hiệu quả cao nhất so với các loại máy khác do tính cơ động của nó
Quá trình công nghệ thi công
STT Công nghệ thi công Yêu cầu máy móc
1 Đào đất ở nền đào và vận chuyển tới vị trí đắp Máy ủi D 271
2 Rải và san đất theo chiều dầy ch-a lèn ép Máy ủi D271A
3 T-ới n-ớc đạt độ ẩm tốt nhất ( nếu cần) Xe DM10
4 Lu nền đắp 6lần/điểm V=3km/h Lu D400A
5 Hoàn thiện các chỗ nối tiếp giữa các đoạn Máy ủi D271A
6 Đầm lèn mặt nền đ-ờng Lu D400A
Dùng lu nặng bánh thép D400A lu thành từng lớp có chiều dầy lèn ép h cm, sơ đồ bố trí lu xem bản vẽ chi tiết
Năng suất lu tính theo công thức:
T: Sè giê trong mét ca T = 7 (h)
K t : Hệ số sử dụng thời gian K t = 0.85
L: Chiều dài đoạn thi công: L = 20 (m)
B: Chiều rộng rải đất đ-ợc lu B = 1 (m)
H: ChiÒu dÇy líp ®Çm nÐn H = 0.25 (m)
P: Chiều rộng vệt lu trùng lên nhau P = 0.1 (m) n: Số l-ợt lu qua 1 điểm n = 6
V: Tốc độ lu V= 3km/h t: Thêi gian sang sè, chuyÓn h-íng t = 5 (s)
Năng suất máy ủi vận chuyển ngang đào bù đắp:
Sơ đồ bố trí máy thi công cần tham khảo bản vẽ thi công chi tiết nền để xác định cự ly vận chuyển trung bình Cự ly này được tính cho một mặt cắt ngang đặc trưng, với khoảng cách giữa hai trọng tâm của phần đất đào và đất đắp được coi gần đúng là hai tam giác.
T: Thời gian làm việc 1 ca T = 7h
K t : Hệ số sử dụng thời gian K t = 0.75
K d : Hệ số ảnh h-ởng độ dốc K d =1
K r : Hệ số rời rạc của đất K r = 1.2 q: Khối l-ợng đất tr-ớc l-ỡi ủi khi xén và chuyển đất ở trạng thái chặt q = 2k tg k H L r t
K r : Hệ số rời rạc của đất K r = 1.2
L = 3.03(m): Chiều dài l-ỡi ủi h = 0.1(m): Chiều sâu xén đất L x = 1.368/3.03x0.1 = 4.51(m)
V x : Tốc độ xén đất V x = 20m/ph
L c : Cự ly vận chuyển đất L c = 20(m)
V c : Tốc độ vận chuyển đất V c = 50m/ph
V l : Tốc độ lùi lại V l = 60m/ph t q : Thêi gian chuyÓn h-íng t q = 3(s) t q : Thời gian nâng hạ l-ỡi ủi t h = 1(s) t q : Thời gian đổi số t q = 2(s)
Thay vào công thức tính năng suất ở trên ta có năng suất máy ủi vận chuyển ngang đào bù đắp là:
2 Thi công vận chuyển dọc đào bù đắp bằng máy ủi D271A
Khi thi công vận chuyển dọc đào bù đắp với cự ly dưới 100m, việc sử dụng máy ủi mang lại hiệu quả cao nhất nhờ vào khả năng vận chuyển vượt trội của nó.
Có thể cự ly vận chuyển lên đến 120 (140) ta dùng ủi vận chuyển vẫn đạt hiệu quả cao
Quá trình công nghệ thi công
STT Công nghệ thi công Yêu cầu máy móc
1 Đào đất ở nền đào và vận chuyển tới vị trí đắp Máy ủi D271A
2 Rải và san đất theo chiều dầy ch-a lèn ép Máy ủi D271A
3 Tới n-ớc đạt độ ẩm tốt nhất( nếu cần) Xe DM10
4 Lu nền đắp 6lần/điểm V = 3km/h Lu D400A
5 Hoàn thiện các chỗ nối tiếp giữa các đoạn Máy ủi D271A
6 Đầm lèn mặt nền đ-ờng Lu D400A
3 Thi công nền đ-ờng bằng máy đào + ôtô
Quá trình công nghệ thi công
STT Công nghệ thi công Yêu cầu máy móc
1 Đào đất ở nền đào Máy đào ED-4321
2 Rải và san đất theo chiều dầy ch-a lèn ép Máy ủi D271A
3 Tới n-ớc đạt độ ẩm tốt nhất( nếu cần) Xe DM10
4 Lu nền đắp 6lần/điểm V=3km/h Lu D400A
5 Hoàn thiện các chỗ nối tiếp giữa các đoạn Máy ủi D271A
6 Đầm lèn mặt nền đ-ờng Lu D400A
Chọn máy đào ED-4321 dung tích gầu 0.4m 3 có ns tính theo công thức sau :
Trong đó: q = 0.4 m 3 _ Dung tÝch gÇu
K c _ Hệ số chứa đầy gầu K c = 1.2
K r _ Hệ số rời rạc của đất K r = 1.15
T _ Thời gian làm việc trong một chu kỳ đào của máy (s) : T = 17 (s)
Số l-ợng xe vận chuyển cần thiết phải bảo đảm năng suất làm việc của máy đào , có thể tính theo công thức sau: x d
K d - Hệ số sử dụng thời gian của máy đào, lấy K d = 0.7
K x - Hệ số sử dụng thời gian của xe ôtô K x = 0.9 t - Thời gian của một chu kỳ đào đất t = 15 (s)
- Số gầu đổ đầy đ-ợc một thùng xe c r qK QK
K r - Hệ số rời rạc của đất : K r = 1.15
K c - Hệ số chứa đầy gầu : K c =1.2 t' - Thời gian của 1 chu kỳ vận chuyển đất của ôtô: t' = 30 phút = 1800 giây Thay số ta đ-ợc :
4 Thi công vận chuyển đất từ mỏ đắp vào nền đắp bằng ô tô Maz503
Quá trình công nghệ thi công
STT Công nghệ thi công Yêu cầu máy móc
1 VC đất từ nơi khác đến nền đắp ô tô Maz503
2 Tới n-ớc đạt độ ẩm tốt nhất( nếu cần) Xe DM10
3 Hoàn thiện chỗ nối tiếp giữa các đoạn Máy ủi D271A
4 Đầm lèn mặt nền đ-ờng Lu D400A
Bảng tính toán khối l-ợng công tác thi công nền cho từng đoạn
Biện pháp thi công Đoạn I Đoạn II
Máy thi công Máy ủi Máy ủi
Máy thi công Máy ủi Máy ủi
VC dọc đào bù đắp >100m
Máy thi công ôtô + máy xúc ôtô + máy xúc
Máy thi công ôtô + máy xúc ôtô + máy xúc
Dựa trên các số liệu đã tính toán, chúng tôi dự kiến thành lập 2 tổ thi công nền, căn cứ vào số ca máy đã được xác định Thời gian công tác sẽ được điều chỉnh phù hợp với kế hoạch thi công.
- 13 công nhân theo máy để hoàn thiện thi công trong 18 ngày
Ch-ơng 4 : Thi công chi tiết mặt đ-ờng
t×nh h×nh chung
Mặt đường là bộ phận thiết yếu của công trình giao thông, chiếm 70-80% chi phí xây dựng và ảnh hưởng lớn đến chất lượng khai thác tuyến Do đó, việc thiết kế và thi công mặt đường cần được chú trọng, đảm bảo thực hiện đúng các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu.
1 Kết cấu mặt đ-ờng đựoc chọn để thi công là:
Điều kiện thi công thuận lợi cho việc khai thác CP đá dăm loại I và loại II từ mỏ đá trong vùng với khoảng cách vận chuyển trung bình 5 Km.
Máy móc nhân lực: Có đầy đủ máy móc cần thiết,công nhân có đủ trình độ để tiến hành thi công
Tiến độ thi công chung
Dựa vào đoạn tuyến thi công, có thể thấy rằng việc tận dụng đoạn tuyến đã hoàn thành trước đó giúp giảm thiểu việc xây dựng đường phụ Hơn nữa, mỏ vật liệu và phân xưởng xí nghiệp phụ trợ đều nằm ở đầu tuyến, do đó, việc chọn hướng thi công từ đầu tuyến là hợp lý và hiệu quả.
Ph-ơng pháp tổ chức thi công
Khả năng cung cấp đầy đủ máy móc và thiết bị là yếu tố quan trọng trong quá trình thi công Với diện thi công vừa phải, việc áp dụng phương pháp thi công tuần tự sẽ là giải pháp hiệu quả để thực hiện công việc trên mặt đường.
Chia mặt đ-ờng làm 2 giai đoạn thi công
Sau khi hoàn thành thi công giai đoạn I, cần thực hiện biện pháp bảo vệ lớp mặt CPĐD bằng cách cấm xe cộ đi lại, đồng thời đảm bảo hệ thống thoát nước mặt đường hoạt động hiệu quả.
Tính toán tốc độ dây chuyền giai đoạn I:
Do yêu cầu về thời gian sử dụng, công trình mặt đường cần được hoàn thành trong thời gian ngắn nhất Vì vậy, tốc độ dây chuyền được tính theo công thức kt min T t.
L: chiều dài tuyến thi công L= 2874.98(m)
T2 = TL- t i TL: Thời gian thi công dự kiến theo lịch TL = 31(ngày) t i
: Số ngày nghỉ do ảnh h-ởng của thời tiết xấu Dự kiến 3ngày T1 = 31-3 = 28(ngày) t i
: Tổng số ngày nghỉ lễ.(3 ngày)
T kt : Thời gian khai triển dây chuyền , T kt = 2 ngày
Tính tốc độ dây chuyền giai đoạn II: Vmin II t kt
Trong đó: L: chiều dài tuyến thi công L = 2874.98(m)
TL: Thời gian thi công dự kiến theo lịch TL = 20(ngày) t i
: Số ngày nghỉ do ảnh h-ởng của thời tiết xấu Dự kiến 3 ngày
T1 = 20 - 3 = 17(ngày) t i : Tổng số ngày nghỉ lễ.(2 ngày)
Tkt: Thời gian khai triển dây chuyền Tkt = 1 (ngày)
ThiÕt kÕ kü thuËt
Những căn cứ thiết kế
- Căn cứ vào báo cáo nghiên cứu khả thi (thiết kế sơ bộ) đã đ-ợc duyệt của đoạn tuyến từ Km1+500 Km2+874,98
- Căn cứ vào các quyết định, điều lệ v.v
- Căn cứ vào các kết quả điều tra khảo sát ngoài hiện tr-ờng
II Những yêu cầu chung đối với thiết kế kỹ thuật
Tất cả các công trình cần được thiết kế hợp lý, tương ứng với yêu cầu giao thông và điều kiện tự nhiên khu vực Mỗi phần thiết kế phải có luận chứng kinh tế kỹ thuật phù hợp với thiết kế sơ bộ đã được phê duyệt, nhằm đảm bảo chất lượng công trình và thích ứng với điều kiện thi công, khai thác.
- Phải phù hợp với thiết kế sơ bộ đã đ-ợc duyệt
- Các tài liệu phải đầy đủ, rõ ràng theo đúng các quy định hiện hành.
Tình hình chung của đoạn tuyến
Đoạn tuyến từ KM1+500 KM2+874,98 nằm trong phần thiết kế sơ bộ đã
Ch-ơng 2 : THIếT Kế TUYếN TRÊN BìNH Đồ
Nguyên tắc thiết kế
1 Những căn cứ thiết kế
Căn cứ vào bình đồ tỷ lệ 1/1000 đ-ờng đồng mức chênh nhau 1m, địa hình
& địa vật đ-ợc thể hiện một cách khá chi tiết so với thực tế
Căn cứ vào các tiêu chuẩn kỹ thuật đã tính toán dựa vào quy trình, quy phạm thiết kế đã thực hiện trong thiết kế sơ bộ
Vào các nguyên tắc khi thiết kế bình đồ đã nêu trong phần thiết kế sơ bộ
2 Những nguyên tắc thiết kế
Để đảm bảo sự đều đặn và uốn lượn của tuyến trong không gian, cần chú ý phối hợp các yếu tố của tuyến trên trắc dọc, trắc ngang và các yếu tố quang học của tuyến.
Tuyến đ-ợc bố trí, chỉnh tuyến cho phù hợp hơn so với thiết kế sơ bộ để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất l-ợng giá thành
Tại các vị trí chuyển hướng của tuyến, cần thiết phải bố trí đường cong tròn Trên các đường cong này, phải lắp đặt các cọc TĐ, TC, P và thực hiện bố trí siêu cao, chuyển tiếp theo tiêu chuẩn kỹ thuật tính toán.
Tiến hành dải cọc bao gồm cọc Km, cọc H và các cọc chi tiết, trong đó cọc chi tiết được rải mỗi 20 m Ngoài ra, cần rải cọc tại các vị trí có địa hình thay đổi, công trình vượt sông như cầu, cống Đồng thời, cũng cần lợi dụng các cọc đường cong để bố trí các cọc chi tiết trong những đoạn cong của công trình.
Bảng cắm cọc chi tiết xem phụ lục
Nguyên tắc thiết kế
1 Các yếu tố chủ yếu của đ-ờng cong tròn theo
- Chiều dài tiếp tuyến T = Rtg /2
- Chiều dài đ-ờng cong tròn K 180
- Víi nh÷ng gãc chuyÓn h-íng nhá th× R lÊy theo quy tr×nh
Trên đoạn tuyến kỹ thuật, có một đường cong nằm được thiết kế với bán kính hợp lý, phù hợp với điều kiện địa hình Các số liệu tính toán cụ thể đã được thực hiện để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả của tuyến đường.
Bảng các yếu tố đ-ờng cong
STT Đỉnh Lý trình Góc ngoặt R(m) T=Rtg
2 Đặc điểm khi xe chạy trong đ-ờng cong tròn
Khi xe chuyển từ đường thẳng sang đường cong, nó phải đối mặt với những điều kiện khó khăn hơn so với khi di chuyển trên đường thẳng Những điều kiện bất lợi này bao gồm việc giảm độ bám đường, tăng lực ly tâm và yêu cầu kỹ năng điều khiển cao hơn để đảm bảo an toàn.
- Bán kình đ-ờng cong từ + chuyển bằng R
Khi xe di chuyển qua đường cong, nó phải chịu tác động của lực ly tâm, lực này nằm ngang và hướng ra ngoài đường cong Giá trị của lực ly tâm bắt đầu từ 0 khi xe vào đường cong và tăng dần cho đến khi đạt giá trị tối đa là C gR.
GV 2 khi vào trong đ-ờng cong
Giá trị trung gian: C gp
G : Là trọng l-ợng của xe
V : Vận tốc xe chạy p : Bán kính đ-ờng cong tại nơi tính toán
R : Bán kính đ-ờng cong nằm
Lực ly tâm có thể gây ra những tác động tiêu cực, như lật đổ xe, trượt ngang, làm khó khăn trong việc điều khiển phương tiện, gây khó chịu cho hành khách và hư hỏng hàng hóa.
Lực ly tâm tăng lên khi tốc độ xe cao và bán kính cong nhỏ Trong các đoạn đường cong hẹp, lực ngang tác động lên lốp xe gây ra biến dạng, dẫn đến tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn và làm cho xăm lốp nhanh chóng hao mòn.
- Xe chạy trong đ-ờng cong yêu cầu có bề rộng lớn hơn phần xe chạy trên đ-ờng thẳng thì xe mới chạy đ-ợc bình th-ờng
Trong chương này, chúng tôi sẽ trình bày thiết kế các biện pháp cấu tạo nhằm cải thiện các điều kiện bất lợi sau khi đã bố trí đường cong tròn cơ bản trên bình đồ Mục tiêu là đảm bảo xe có thể di chuyển an toàn với tốc độ mong muốn, đồng thời nâng cao điều kiện làm việc của người lái và trải nghiệm lữ hành của hành khách.
Bố trí siêu cao
Để giảm giá trị lực ngang khi xe chạy trong đ-ờng cong có thể có các biện pháp sau:
Giảm tốc độ xe chạy
Cấu tạo siêu cao: Làm mặt đ-ờng một mái, đổ về phía bụng đ-ờng cong và nâng độ dốc ngang lên trong đ-ờng cong
Trong nhiều trường hợp, hai điều kiện đầu tiên bị ảnh hưởng bởi địa hình và tiện nghi của xe Do đó, biện pháp hợp lý nhất chính là điều kiện thứ ba.
Hệ số lực ngang : gR
1 Độ dốc siêu cao Độ dốc siêu cao có tác dụng làm giảm lực ngang nh-ng không phải là không có giới hạn Giới hạn lớn nhất của độ dốc siêu cao là xe không bị tr-ợt khi mặt đ-ờng bị trơn, giá trị nhỏ nhất của siêu cao là không nhỏ hơn độ dốc ngang mặt đ-ờng (độ dốc này lấy phụ thuộc vào vật liệu làm mặt đ-ờng, lấy bằng 2% ứng với mặt đ-ờng BTN cấp cao)
Với bán kính đ-ờng cong nằm đã chọn và dựa vào quy định của quy trình để lựa chọn ứng với V tt = 40 Km/h
2 Cấu tạo đoạn nối siêu cao Đoạn nối siêu cao đ-ợc bố trí với mục đích chuyển hoá một 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 một mái )
- Chiều dài đoạn nối siêu cao:( Với ph-ơng pháp quay quanh tim)
L : Chiều dài đoạn nối siêu cao i sc : Độ dốc siêu cao i n : Độ dốc ngang mặt, i n = 2%
B : Bề rộng mặt đ-ờng phần xe chạy (gồm cả lề gia cố) B = 6.5 m
: Độ mở rộng phần xe chạy trong đ-ờng cong
Với đ-ờng cong có bán kính R 0 m, theo tiêu chuẩn 4054-05 thì không cần phải mở rộng i P : Độ dốc dọc phụ tính bằng phần trăm (%), lấy theo quy định i P = 0,5%
Số TT Đỉnh đ-ờng cong i sc (%) L sc (m)
Theo quy định, chiều dài đường cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao cần phải trùng nhau Do đó, chiều dài của đoạn chuyển tiếp hoặc nối siêu cao phải được xác định dựa trên chiều dài lớn hơn trong hai chiều dài và tuân theo tiêu chuẩn đã đề ra.
Bảng giá trị chiều dài đoạn chuyển tiếp hay nối siêu cao
STT Đỉnh đ-ờng cong L tt (m) L tc (m) Lựa chọn
Để đảm bảo an toàn cho người tham gia giao thông, việc kiểm tra độ dốc dọc của đoạn nối siêu cao là rất quan trọng Cần đảm bảo rằng độ dốc dọc theo mép ngoài của phần xe chạy không vượt quá giới hạn cho phép theo thiết kế của đường Việc này giúp duy trì sự ổn định và hiệu quả khi di chuyển trên đoạn đường này.
Để xác định độ dốc dọc theo mép ngoài của phần xe chạy i m, ta sử dụng công thức: i m = i + i P Trong đó, i là độ dốc dọc theo tim đường trên đoạn cong, còn i P là độ dốc dọc phụ thêm trên đoạn nối siêu cao, được xác định theo sơ đồ.
+ ứng với đ-ờng cong đỉnh P1: nằm trong đoạn đổi dốc có i max = 0,03
L i i p B sc i m = 0.9% + 0,43% = 1,33% Đảm bảo nhỏ hơn độ dốc dọc cho phép i max = 7%
+ ứng với đ-ờng cong đỉnh Đ3: i max = 4.8%
L i i p B sc i m = 4.8% + 0,52% = 5.32% Đảm bảo nhỏ hơn độ dốc dọc cho phép i max = 7%
- Chuyển tiếp từ trắc ngang hai mái sang trắc ngang một mái trên đoạn nối siêu cao
Việc chuyển từ trắc ngang một mái sang trắc ngang hai mái có bố trí siêu cao đ-ợc thực hiện theo trình tự sau:
Quay quanh tim Quay quanh tim
Phần mở rộng Phần mở rộng ghi chó
MÐp lÒ ®-êng phÝa l-ng ®-êng cong
MÐp lÒ ®-êng phÝa bông ®-êng cong
Mép 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 mở rộng phía bụng đ-ờng cong
Quay quanh tim Quay quanh tim 6%
Phần mở rộng Phần mở rộng ghi chó
MÐp lÒ ®-êng phÝa l-ng ®-êng cong Tim ®-êng
MÐp lÒ ®-êng phÝa bông ®-êng cong
Mép 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 mở rộng phía bụng đ-ờng cong
CHƯƠNG 3 : THIếT Kế TRắc DọC
Bố trí đ-ờng cong đứng trên trắc dọc
T-ơng tự nh- trong thiết kế khả thi đã trình bày tuy nhiên yêu cầu độ chính xác cao và chi tiết tối đa
Ch-ơng 4 : thiết kế công trình thoát n-ớc
Nguyên tắc bố trí các công trình thoát n-ớc và ph-ơng pháp tính t-ơng tự nh- trong thiết kế khả thi đã trình bày
Sau khi tính toán kiểm tra ta có bảng đặt cống trong thiết kế kỹ thuật
Lý Trình Q(m 3 ) Đ(m) H n-ớc dâng V cửa ra L cống
2 Km2+287.15 0,95 1.0 0,81 2.06 10 ch-ơng 5 : Thiết kế nền, mặt đ-ờng
T-ơng tự nh- trong thiết kế khả thi đã trình bày với kết cấu đ-ợc chọn là
Lớp Tên VL E yc 15 = 138,6(Mpa) h i (cm) Ei (Mpa)
4 CP đá dăm loại II 25 250