Trang 2 85Phần III: THIẾT KẾ KỸ THUẬTMhiệm vụ được giao: Đoạn tuyến từ km 0 + 00 - km1+727.70 _____________o0o_____________Chương I: thiết kế bỡnh đồ, trỏc dọc, TRẮC NGANG VÀTÍNH KHỐI LƯ
Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Khoa Cầu Đờng Bộ môn Đờng ôtô - Đờng đô thị Đồ án tèt nghiƯp - PhÇn thut minh Phần i: Lập báo cáo nghiên cứu khả thi đầu tư xây dựng tuyến đường A - B _o0o _ Chương 1: Giới thiệu trạng I.1 Mở đầu Tuyến đường thiết kế từ A đến B thuộc tỉnh Hồ Bình khu vực có địa hình đồi thấp, độ dốc ngang phổ biến 10 - 25% Việc xây dựng tuyến đường A - B cho phục vụ cho phát triển kinh tế xã hội nhằm mục đích sau: * Để đẩy mạnh phát triển cơng nông nghiệp, dịch vụ tiềm khác vùng Đặc biệt để du lịch phát triển * Khai thác sử dụng có hiệu nguồn tài nguyên thiên nhiên phải đảm bảo vệ sinh môi trường * Tăng cường lưu thơng hàng hố khu vực tỉnh * Để phục vụ cho trị, an ninh, quốc phịng * Để phục vụ cho phát triển du lịch… I.2.Tổng quan tuyến đường A – B I.2.1.Giới thiệu tuyến đường Tuyến đường A - B thuộc tỉnh Bắc Ninh qua khu vực có địa hình đồi độ dốc ngang phổ biến 10 - 25% địa hình đồi núi, hình thành tương đối nhiều dòng chảy tạo nên nhiều suối nhỏ, địa chất tương đối ổn định Theo số liệu điều tra lưu lượng xe năm thứ 10 là: 1000 xe/ngđ Với thành phần dòng xe: - Xe tảI nhẹ : 30% - Xe tải trung : 60 % - Xe tải nặng truc : 5% - Xe tải nặng trục : 5% Tỷ lệ tăng trng dũng xe l: 6% Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Khoa Cầu Đờng Bộ môn Đờng ôtô - Đờng đô thị Đồ án tốt nghiệp - PhÇn thuyÕt minh Phần III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT Mhiệm vụ giao: Đoạn tuyến từ km + 00 - km1+727.70 _o0o _ Chương I: thiết kế bình đồ, trác dọc, TRẮC NGANG VÀ TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮPT I.1.Thiết kế bình đồ tuyến Trên sở phương án tuyến chọn ta tiến hành thiết kế kỹ thuật cho đoạn tuyến trên, bình đồ vẽ theo tỷ lệ 1: 1000 đường đồng mức cách m Nếu phần thiết kế sơ sơ bình đồ chủ yếu đưa hướng tuyến chung cho tuyến đoạn phần thiết kế kỹ thuật ta phải triển tuyến bám sát địa hình, tiến hành thiết kế nước cụ thể xem có cần phải bố trí dãnh đỉnh , bậc nước hay khơng, phối hợp bình đồ trắc dọc trắc ngang cảnh quan phải cao Bình đồ tuyến phải tránh tổn thất cao độ cách vô lý, bình đồ phải có cọc km, H, cọc chi tiết 20 m cọc, cọc địa hình bảng kiểm tra độ dài độ góc Bảng đường cong nằm đoạn tuyến Bảng I.1 Từ cọc - Đến cọc Chiều dài cánh tuyến (m) Góc ngoặt (độ) Bán kính đường cong (m) Km 0+ 00 - Đ1 251.06 46o15’59” 300 Đ1 - Đ2 487.47 16o43’24” 300 Đ2 - Km1+ 400 676.18 Trong đoạn từ Km0 +00 đến Km1 +727.70 tuyến sử dụng phần thiết kế khả thi tuyến tối ưu nhất, phần thiết kế kỹ thuật ta phải cắm đường cong chuyển tiếp đường cong nằm có sử dụng siêu cao isc = 6% tạo điều kiện thuận lợi cho chạy xe I.1.1 Tính tốn cắm đường cong chuyển tiếp dạng Clothoide: I.1.1a.Đường cong Đ1 ( R = 150 ; isc = 6% = 37o01’38” ) Chiều dài đoạn nối siêu cao: L1 = isc*B/ip = 0.06*7/0.005 = 84m; Chiều dài đường cong chuyển tiếp: L2 = V3/23.5R = 603/23.5*150 = 61.28m; Ta bố trí đoạn nối siêu cao trùng với đường cong chuyển tiếp Theo bảng 14 – [1] với R = 150 isc = 6% có L = 60 m Vậy chọn chiều dài đường cong chuyển tiếp L = 60m; Tính tốn yếu tố đường cong trịn; R = 150m ; = 37o01’38” = 46.266o = 0.8075 rad ; T=80.52 m ; D = R*= 242.25 m Xác định thông số đường cong: A= √ L∗R = √ 60∗150 = 95 ϕ 0= L/2R = 60/2*150 = 0.2 rad = 11o27’54” ; Tính góc kẹp Kiểm tra thấy: α > 20 Thoả mãn; 4.Xác định X0, Y0 (toạ độ điểm cuối đường cong chuyển tiếp t) Theo bảng - [3] s/A = 60/95 = 0.63 { X0 =0 627523⇒ X =59 615 A Y0 =0 041577 ⇒ Y =3 948 A Xác định chuyển dịch p t; p = Y0 -R(1- Cos0) = 3.948 - 150*(1 - Cos0.2) = 0.955m = 95.5cm Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Khoa Cầu Đờng Bộ môn Đờng ôtô - Đờng đô thị Đồ án tốt nghiệp - Phần thuyết minh Kim tra: p = 0.955m < R/100 =150/100 = 1.5 m Thoả mãn Lct 60 = =30 m t= Toạ độ ( X , Y0) điểm cuôi đường cong chuyển tiếp xác định theo phương pháp tra bảng Toạ độ điểm trung gian xác định theo phương pháp tra bảng xác định Si toạ độ ( X0 , Y0) cách đặt S = Si (m) Si/A 10 20 30 40 50 60 0.11 0.21 0.32 0.42 0.53 0.63 A với bước ta chọn Si = 10m X/A Y/A X 0.110000 0.209990 0.319916 0.419673 0.528955 0.627523 0.000222 0.001554 0.005460 0.012341 0.024778 0.041557 Y 10.45 19.949 30.392 39.869 50.251 59.615 0.021 0.148 0.519 1.172 2.354 3.948 Xác định chiều dài phaanf lại đường cong trịn Ko ứng với góc α = α -2 0 πRαRα KError! Objects cannot be created from editing field codes = 180 = 30 (m) Xác định lý trình điểm đầu đường cong chuyển tiếp, tiếp cuối đường cong chuyển tiếp trị số rút nhắn ∇ : ND1 = Đ - (T + t) = 96.47 NC1 = TĐ = NĐ1 + Lct = 156.47 NC2 = TC = NĐ1 + K0 + Lct = 186.47 NĐ2 = NĐ1 + K0 + 2Lct = 246.47 ∇ = (T + t) – (K0 + 2Lct) = 70.06 Trong đó: Đ _ lý trình đỉnh đường cong ∇ _ độ chênh lệch chiều dài tính theo lý trình đỉnh đường cong theo đường cong Cắm đường cong chuyển tiếp đươc dựa vào kết tính tốn toạ độ bước va tiến hành cắm từ tiếp đầu đường cong chuyển tiếp NĐ tiếp cuối đường cong chuyển tiếp NC1 Sau lại từ NĐ2 NC2 Tiếp theo cắm đường cong tròn, phần nằm đoạn đường cong chuyển tiếp đươc tiến hành theo cách thông thường tới điểm đường cong 10 Thực chuyển dần mặt cắt ngang mái sang mặt cắt ngang mái: ¿ Bước 1: (Chuẩn bịC) Các phận bên phần xe chạy phía lưng đường cong lên tới độ dốc độ dốc phần xe chạy cách quay quanh mép phần xe chạy ¿ Bước 2: (Thực theo phương pháp quay quanh timT) 11 Cao độ thiết kế mặt cắt ngang đặc trưng Các cao độ thiết kế mép lề đường, mép phẫne chạy tim đường mặt cắt ngang đặc trưng xác định dựa vào mặt cắt dọc thiết kế độ dốc ngang phận mặt cắt ngang đặc trưng; mặt cắ ngang trung gian (được rải dều với cự ly 10m®) , cao độ đươc xác định cỏch ni suy) Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Khoa Cầu Đờng Bộ môn Đờng ôtô - Đờng đô thị Đồ án tốt nghiệp - Phần thuyết minh I.1.3.Khảo sát tình hình địa chất Thực lỗ khoan thăm dị địa chất tai địa điểm có cao độ thay đổi rõ dệt Nhìn chung có kết sau: + Lớp hữu dầy 0.20 30 cm + Lớp sét dày từ 2.2 2.5m + Lớp sỏi cuội Bảng kết khoan thăm dò địa chất: STT Tên hố khoan Lý trình HK1 HK2 HK3 Km0+140.00 Km0+640.00 Km1+287.90 STT Tên hố đào Lý trình HĐ1 HĐ2 HĐ3 Km0+350.31 Km0+880.00 Km0+160.00 Bảng I.4 Cao độ đáy lớp địa chất Hữu sét Sỏi cuội 219.22 217.22 Không 218.83 216.53 xác định 218.63 216.03 Cao độ đáy lớp địa chất Hữu sét Sỏi cuội 218.79 216.49 Không 222.32 220.12 xác định 219.41 217.11 I.2.Thiết kế trắc dọc I.2.1 Yêu cầu vẽ trắc dọc kỹ thuật Trắc dọc vẽ với tỷ lệ ngang 1/1000 , tỷ lể đứng 1/100 , trắc dọc thể mặt cắt địa chất Số liệu thiết kế cao độ đỏ (cao độ mép đường bên thấp hơnc) phải có đọ dốc dãnh dọc cao độ, số liệu khác để phục vụ thi công; phần thiết kế sơ ta tính tốn phân cự đường cong đứng mà cao độ đường đỏ chỗ có đường cong đướng ghi theo tang đường dốc thẳng thiết kế kỹ thuật phải ghi theo cao độ đường cong đứng, I.2.2.Trình tự thiết kế I.2.2a Hướng đạo; Thiết kế thiên điều kiện xe chạy; I.2.2b Xác định điểm khống chế Các đểm khống chế tuyến nơi đặt cống nước mà đường phải đắp cống lớp tối thiểu 0.5 m, phụ thuộc vào kết cấu áo đường Do chuyển dịch đường cong chuyển tiếp nhỏ nên lưu vực không đổi ta chọn cống phần thiết kế khả thi; I.2.2c Thiết kế đường cong ng Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Khoa Cầu Đờng Bộ môn Đờng ôtô - Đờng đô thị Đồ án tốt nghiệp - Phần thuyết minh Để đảm bảo tầm nhìn tính tốn, xe chạy êm thuận, an toàn ta phải tiết kế đường cong đứng nơi thay đổi độ dốc mà hiệu đại số hai độ dốc >= 10% bán kính lớn làm tăng khối lượng đào đắp phải thiết kế cho phù hợp; C Việc cắm đường cong đứng tiến hành i sau: B iA TC * Xác định điểm đổi dốc C XC=XA+l ; YC =YA +l*iA Y B −Y A −( X B − X A ) i B T§ B yE A i A −i B L= E yB yA xA xB l x * Xác định điểm bắt đầu (TĐ) kết thúc (TC) đường cong đứng: chiều dài tiếp tuyến: T= R( iA-iB)/2 Điểm đầu TD có toạ độ: XTĐ = XC-T ; YTĐ = YC-iA*T Điểm đầu TC có toạ độ: XTC = XC+T ; YTC = YC+iB.T * Xác định điểm gốc đường cong đứng E, độ dốc dọc id = XTD-E = XE -XTD = iA*R ; YE=YTD+R*i2A/2 B - xA Bảng yếu tố đường cong đứng TT i1(%) 0.005 -0.009 0.006 -0.005 0.009 -0.005 0.005 -0.012 i2(%) -0.009 0.006 -0.005 0.009 -0.005 0.005 -0.012 0.035 (%)(%) 0.014 0.015 0.011 0.014 0.014 0.010 0.017 0.047 R(m) 5000 4000 5000 4000 4000 5000 5000 2000 K(m) 70.00 60.00 55.00 56.00 56.00 50.00 85.00 94.00 T(m) 35.00 30.00 27.50 28.00 28.00 25.00 42.50 47.00 P(m) 0.12 -0.11 0.08 -0.10 0.10 -0.06 0.18 -0.55 Bảng I.5 Låi (lâm) Lồi lõm Lồi lõm Lồi lõm Lồi lõm Kết tính tốn ghi bảng sau: Đỉnh Điểm đổi dốc XC YC 160.00 221.30 320.00 219.86 481.46 220.83 640.00 220.03 792.58 221.41 942.58 220.66 1120.0 221.55 Điểm tiếp đầu XTĐ YTĐ 125.00 221.13 290.00 220.13 453.96 220.67 612.00 220.17 764.58 221.16 917.58 220.79 1077.5 221.34 8 Điểm tiếp cuối XTC YTC 195.00 220.99 350.00 220.04 508.96 220.69 668.00 220.28 820.58 221.27 967.58 220.79 1162.5 221.04 Bảng I.6 Điểm gốc XE YE 150.00 221.06 326.00 219.97 483.96 220.58 632.00 220.12 800.58 221.00 942.58 220.72 1102.50 221.28 Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Khoa Cầu Đờng 1287.9 219.53 Bộ môn Đờng ôtô - Đờng đô thị Đồ ¸n tèt nghiƯp - PhÇn thut minh 1240.9 220.09 1334.9 221.18 1264.90 219.95 Bảng cắm chi tiết đường cong đứng cho cọc xem phụ lục III.1.3 I.3 thiết kế trắc ngang tính khối lượng đào đắp Căn vào điều kiện địa hình địa chất thuỷ văn nơi tuyến qua sở kết hợp với bình đồ trắc dọc tuyến dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô (TCVN4054-2005); ta chọn mái ta luy đào đắp nửa đào nửa đắp dạng chữ L sau: - Nền đường đắp độ dốc ta luy 1:m = :1.5 - Nền đường đào độ dốc mái ta luy 1:m =1: - Nền nửa đào nửa đắp; Phần đào 1:m =1:1 ; Phần đắp 1:m =1:1.5 - Nền đường đắp địa hình có sườn dốc lớn trước đắp phải đánh bậc cấp (Is >=20%) Các trắc ngang thể sơ sau NÒn đắp hoàn toàn B 1: in(%) 1: Nền đào hoàn toàn 1: 1: in(%) B Nền nửa đào nửa đắp in(% ) 1: 1: B nỊn Bảng tính tốn khối lượng đào đắp thể phụ lục III.2 I.4 tính tốn thiết kế rãnh biên Sau lên đường đỏ ta tiến hành xác định khu vực cần làm rãnh biên, rãnh biên cần làm chỗ đào đắp 0.6m, Sau xác định khu vực cần làm rãnh biên ta tiến Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Khoa Cầu Đờng Bộ môn Đờng ôtô - Đờng đô thị Đồ ¸n tèt nghiƯp - PhÇn thut minh hành tính tốn lưu vực lư lượng nước rãnh biên dựa vào tính tốn thiết kế tiết diện ngang rãnh chọn biện pháp gia cố; I.4.1 Nguyên tắc thiết kế rãnh biên - Khi thiết kế rãnh biên phải đảm bảo mép rãnh cao mực nước thiết kế rãnh 0.2m, đến 0.25m, chiều sâu rãnh không vượt tri số quy định sau: + Đất sét 1.25m, + Đất sét 0.8m- 1.0m; + Đất cát 0.8m, - Kích thước rãnh hình thang, hình tam giác, hình chữ nhật, Ta luy rãnh bên lấy theo ta luy đường bên 1:1, chiều sâu rãnh tối thiểu 0.4m, Rãnh biên thiết kế dọc theo tuyến đường có độ dốc theo độ dốc đường độ dốc rãnh không nhỏ 5%0, trường hợp cá biệt không 3%0, để không bị ứ đọng nước rác, độ dốc dốc ta phải gia cố rãnh vật liệu phù hợp với vận tốc lưu lượng nước rãnh, - Khi thiết kế không để nước từ rãnh đường đắp chảy rãnh đường đào trừ trường họp đường đào nhỏ 100m, không cho nước từ rãnh khác (rãnh đỉnh r, rãnh thoát nước v.v ) rãnh dọc ln ln tìm cách nước rãnh dọc, rãnh hình thang tối đa 500m, cịn rãnh hình tam giác tối đa 250m, phải tim cách thoát nước chỗ trũng làm cống cấu thoát nước I.4.2 Thiết kế tiết diện rãnh biên I.4.2a.Thiết kế mặt cắt ngang Theo quy định nguyên tắc thiết kế ta thấy rãnh biên thoát lượng nước nhỏ, lưu vực rãnh biên chủ yếu thoát nước từ mặt đường phần nhỏ từ mái dốc xuống Do lưu lượng nhỏ nên khơng cần tính toán thuỷ văn với rãnh biên, mà theo cấu tạo: + Đáy rộng 0.4m, + Chiều sâu rãnh 0.4m, + Mái dốc rãnh có độ dốc 1:1 Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Khoa Cầu Đờng Bộ môn Đờng ôtô - Đờng đô thị Đồ ¸n tèt nghiƯp - PhÇn thut minh Chương II : Tính toán thuỷ văn thiết kế thoát nớc ( Tính toán thiết kế chi tiết cống 100 Km1+287.92 )100 t¹i Km1+287.92 ) II.1.Cơ sở lý thuyết Lưu lượng thiết kế tính theo phương pháp hình thái, sau so sánh với kết tính giai đoạn khả thi II.2 Số liệu tính tốn - T¹i Km1+287.92 có bố trí để thoát nớc - Lu lợng tính toán giai đoạn thiết kế khả thi Q = 1.15 (m3/s) - Loại cống : Cống tròn bê t«ng cèt thÐp - DiƯn tÝch lu vùc: F= 0.094Km2 - ChiỊu dµi si chÝnh L= 0.44Km h(%)(%)(%)m - Chiều dài suối nhánh L = 0.34 Km - Độ dèc däc suèi chÝnh i = 5.2 % - HÖ số nhám lòng suối mls = - Hệ số nhám lu vực msd = 0.15 - Cờng độ thấm i = 0.18 (mm/phót) (®Êt cÊp III) - Mặt căt ngang lịng suối có dạng tam giác: + Độ dốc bờ trái 1: 22 + Độ dốc bờ phải 1:20 * Tính tốn chiều sâu vận tốc nước chảy tự nhiên: Giả thiết chiều sâu nước chảy từ 0.10.5 m ta tính lưu lượng Q ứng với chiều sâu nước chảy theo công thức Sêdimaninh Q= Trong đó: Với: ω.C √ R.i (m/s) m1 + m2 - tiết diện dòng chảy, = m.h2 = h2 = 21.h2 1/6 R C - hệ số Sêdimaninh C = n + n: hệ số nhám n = 0,07 ω + R: bán kinh thuỷ lực R = χ = 0,499.h2 1+ m21 + √1+ m22 = 42.05 + : chu vi ướt: = m’.h , m’ = √ Ta có Q = 37,29.h8/3 Bảng quan hệ h - Q h (m) 0.05 Q (m3) 0.015 0.1 0.093 0.15 0.274 0.2 0.589 0.25 1.069 Từ số liệu ta vẽ biểu đồ quan hệ Q - h 0.3 1.738 0.35 2.622 0.4 3.743 0.45 0.5 96.786 Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Khoa Cầu Đờng Bộ môn Đờng ôtô - Đờng đô thị Đồ án tốt nghiệp - Phần thuyết minh Đư ờngưcongưquanưhệưQư-ưh 7.00 6.00 L u l ợ n g Q (m /s ) 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 ChiỊu cao n íc d©ng H(m) Từ đồ thị: Với Q = 1.15 (m3/s) ta có chiều sâu nước chảy tự nhiên h = 0,25m v = 0.876(m/s) II.3 Tính tốn thuỷ lực cống II.3.1 Xác định mực nước phân giới hk: Q2c hk d phụ thuộc vào tỷ số g d Q2c =0 135 g.d Tra bảng 10.3 - [5] ta có: Ta có tỷ số ,152 = , 81 1,05 0.135 hk d = 0.63 hk = 0.63m = XÐt thÊy h=0,25 m < 1,3.hk= 1,3.0,63 =1,819 m nớc chảy cống chảy theo chế độ ch¶y tù hc = 0.6Ệ*0.9 = 0.57 m H = 2hc = 1.04 m ỤỤ.Ệ.2 Xác định độ dốc phân giới ik : Q §èi víi cèng tròn độ dốc ik xác định theo công thức : ik = K c2 k2 R k -đặc trng lu lợng, xác định theo bảng 10.3 [ 5] , biÕt Qc2/ Trong ®ã : Kk = Ck g.d5 ; với d đờng kính cống Q2c 152 = Ta có g d , 81 0, 135 Tra bảng 10 3-[5] ta 8/3 8/3 Mà Kd =24.d = 24.1 = 24 Kk = 0,689 x 24 = 16.536 = Q ik = K c2 k2 152 = 16 536 ¿ Kk Kd = 0,689 0,005 Vậy độ dốc phân giới ik = 0,5% Ta chọn độ dốc đặt cống ic = 0,4% < ik Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Khoa Cầu Đờng Bộ môn Đờng ôtô - Đờng đô thị Đồ ¸n tèt nghiƯp - PhÇn thut minh II.3.3 Xác khả thoát nước cống Với lưu lượng Q = 1.15 (m3/s) chọn cống khơng áp Khả nước cống không áp xác định theo công thức: √ g H −h ( c) Qc = c.c Trong đó: + c : hệ số vận tốc công làm việc không áp, c = 0,85 + c : tiết diện nước chảy chỗ bị thu hẹp cống + hc : chiều sâu nước chảy cống chỗ thu hẹp, thường lấy hc = 0,9.hk + hk : độ sâu phân giới + g : gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/ss) *Xác định c : Ta có hc /d = 0.57/1.00=0.57 từ đồ thị hình 10.2-[5] ta có: c/d2 = 0.42 c = 0.42*12 = 0.42 Qc = 0.85x0.42 √ 9.81 x1.07 = 1.09 m3/s > 1.15 m3/s Vậy điều kiện làm việc khơng áp cống thoả mãn II.3.4.Tính vận tốc cửa vào Q Công thức xác định: Vcv= ωr Xét đến hệ số thu hẹp cửa vào ta có: Q 1,15 = 2 Vcv= ε πRα d ,65 ,14 1,0 = 2.254(m/s) Ta có Vcv= 2.254 (m/s) < V0 xói = (m/s) (bê tơng ống cống có V0 xói = m/s) II.3.5.Xác định mực nước cuối cống h0 h0 K0 Ta có tỷ số d phụ thuộc vào tỷ số d Trong đó: K0, Kd: đặc trưng lưu lượng Qc = , 15 =18 18 √ , 004 K0= √ i c (ta chọn it = 0.4%) Kd= 24.d8/3=24.1,08/3 = 24 Tra bảng 10.3- [5] ta có: K0 h0 =0 479 Kd d = 0.485 h0= 0.485 m So sánh ta có: h0 = 0.485m < hc= 0.57 m Vậy vận tốc cửa ra: Vcr= Vo II.3.6.Xác định vận tốc cửa - Vcr : Công thức xác định: V0 = W0 √ i c ( Vcr= Vo ) Trong đó: W0 c trng ca tc Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Khoa Cầu Đờng Bộ môn Đờng ôtô - Đờng đô thị Đồ án tốt nghiệp - PhÇn thuyÕt minh K0 =0 479 Kd W0 W d = 0.985 W0= 30.04 Tra bảng 10.3 - [5] ta có : Với Wd = 30,5.d2/3 = 30,5.1,02/3= 30.5 Vậy Vcr = V0 = 30.04* √ 0.004 = 1.90 (m/s) < V0 xói = (m/s) II.4 Gia cố hạ lưu cống Trong trường hợp chảy tự do, dòng nước khỏi cống với tốc độ cao vùng sau cơng trình Tốc độ tăng khoảng 1, lần, ta có vận tốc cống Vcr = 1.90 (m/s) Vgia cố =1,5.V=1,5.1.90 = 2.85 m/s Theo [5] với V = 2.85 (m/s) h = 0.485 (m) chọn vật liệu gia cố lớp áo bê tông mác 100 với Vo xói = (m/s) Chiều dài đoạn gia cố hạ lưu L (34)d, chọn L = 4.d = 4.1,0 = (m) Ta tính tốn chiều sâu xói theo hai trường hợp: - Trường hợp hố xói không bị hạn chế điều kiện địa chất - Trường hợp hố xói bị hạn chế điều kiện địa chất II.4.1.Trường hợp hố xói khơng bị hạn chế điều kiện địa chấtI √ b b+2,5 L Chiều sâu xói hạ lưu đoạn gia cố: hx= 2H Trong đó: + Chiều sâu dịng chảy trước cơng trình, H =1,04(m) + Khẩu độ cơng trình, b =1,0 (m) + L - Chiều dài đoạn gia cố, L = 4(m) √ 1,0 1,0+2,5∗4 Vậy ta có: hx= 2*1,04 = 0.46 m II.4.2.Trường hợp hố xói bị hạn chế điều kiện địa chất h x = hr Vr Vr b − b+2l gc V x V δ ( ) Trong đó: +hr, Vr – chiều sâu tốc độ nước chảy mặt cắt khỏi cống hr =1,04 m , Vr = 1.90 m/s (đã tính ®) +V0x– tốc độ khơng xói đáy suối vị trí tính xói , Theo phụ lục – [5] với lịng suối lúc tự nhiên tra vận tốc cho phép khơng xói V0x = 0,9 m/s +V - tốc độ nớc chảy suối lúc tự nhiên, đà xác định V = 0.876 m/s Với chiều dài đoạn gia cố lgc=6 m, độ cơng trình b =2 m, ta có: 485 hx = 1.90 90 − 1+2 x 0,9 876 ( ) = - 3.1 m < Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Khoa Cầu Đờng Bộ môn Đờng ôtô - Đờng đô thị Đồ án tốt nghiệp - PhÇn thut minh Vậy trường hợp hố xói bị hạn chế điều kiện địa chất theo cơng thức tính chiều sâu xói tính theo cơng thức hx = -3.1 m < Tóm lại qua hai trường hợp tính chiều sâu hố xói Để đảm bảo khơng xuất xói nguy hiểm tới đoạn suối gia cố phía hạ lưu, cần tạo tường xiên cắm đất gia cố chống xói có độ nghiêng 1: 1.5 độ sâu ht theo công thức 10.32-[5] : ht ¿ hxói + 0,5 (m) = 0,46+0,5 = 0,96 (m) Vậy ta chọn chiều sâu chân tường chống xói ht = m Thể cấu tạo chi tiết vẽ số 10 Chương Iii: thiết kế chi tiết Đường cong số III.1 Tính tốn khả đảm bảo tầm nhìn vào đường cong nằm * Cở sở tính tốn: Khi vào đường cong có bán kính nhỏ nhiều trường hợp có chướng ngại vật nằm phía bụng đường cong gây cản trở cho tầm nhìn mái ta luy, cối đường, nhà cửa cột đèn điện Khi kiểm tra giả thiết mắt người lái đặt cách mép phần xe chạy 1.5m, độ cao 1.2m so với mặt đường Tạo thành quỹ đạo chạy xe vào đường cong nằm (giả thiết ứng với thực tế vô lăng xe thường đặt bên trái chiều cao mắt người lái trung bình cho loại xe 1.2m so với mặt đường).Theo quỹ đạo nói trên, dùng thước dài đo bình đồ chiều dài tầm nhìn S1 vẽ đường bao tia nhìn ta trường nhìn yêu cầu với điều kiện: Theo tính tốn tiêu kỹ thuật (Chương II – Phần I) chiều dài tầm nhìn chiều: S1=150m Như với trường hợp chiều dài tầm nhìn S1 nhỏ chiều dài đường cong K Có: Z = Z + Z = 0.575m Nhìn chung vị trí đường cong đắp hồn tồn, mặt cắt ngang tự nhiên có độ dốc nhỏ Ta kiểm tra mặt cắt có Z max đồng thời có mái ta luy lớn Với mặt cắt ngang thể vẽ số phụ lục IV (các trắc ngang kỹ thuật c) thấy mặt cắt ta luy đắp thiết kế với mái dốc 1: 1.5 thoả mãn điều kiện tầm nhìn vào đường cong nằm Do khơng cần bạt thêm mái ta luy Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Khoa Cầu Đờng Bộ môn Đờng ôtô - Đờng đô thị Đồ án tốt nghiệp - Phần thuyết minh III.2 Cu tạo nâng siêu cao vào đường cong nằm Ta thiết kế đường cong số có lý trình Km 0+802.78 đến Km 0+959.71 với số liệu hình học sau: - Bán kính đường cong: R = 150m - Độ dốc siêu cao đường cong isc= 6% - Chiều dài đường cong chuyển tiếp Lct = 60m - Các số liệu khác lấy phần tính toán II.2.1 Phương pháp cấu tạo siêu cao * Cấu tạo siêu cao theo bước: - Trước vào đường cong chuyển thiếp đoạn 10m ta tiến hành nâng phần lề đất phía bụng đường cong lên độ dốc ngang phần lề gia cố (từ 6t% lên 2% ) - Quay mái mặt đường bên lưng đường cong quanh tim đường cho mặt đường trở thành mái tối thiểu in = 2%, - Sau tiếp quay quanh tim đường đạt độ dốc siêu cao isc= 3% đạt mặt cắt hết đường cong chuyển tiếp bắt đầu vào đường cong bản, Với phương pháp cắm để đảm bảo yêu cầu độ dốc đường cong chuyển hố điều hồ ta tiến hành chia độ dốc đường cong chuyển tiếp 50m (Cụ thể thể vẽ số 9) * Tính tốn: - Từ độ dốc ngang -2% nâng lên độ dốc siêu cao 3% đoạn L ct = 50m, ta có tổng số siêu cao cần nâng 3% - (-2%) = 5% Từ ta tính độ dốc siêu cao cần đạt sau 1m là: 5/50 = 0.1% Hay để đạt độ dốc siêu cao 1% cần đoạn là: 1/0.1 = 10 m - Từ việc tính tốn ta tiến hành tính tốn chiều dài cần thiết để đạt độ dốc siêu cao -2% , -1% , 0% , 1% , 2%, 3% dựa vào quan hệ hình học ta vẽ đường cao độ tương đối vị trí trắc dọc tim đường, mép trong, mép ngoài, đường giới hạn nền, đường giới hạn mặt lề Tất thể vẽ số Tài liệu tham khảo [1] Tiêu chuẩn VN - Đường ôtô - Yêu cầu thiết kế TCVN 4054 – 2005 [2] Quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN-211-96 [3] Thiết kế dường ôtô tập - Đỗ Bá Chương NXB Giáo dục Hà Ni 2004 Trờng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Khoa Cầu Đờng Bộ môn Đờng ôtô - Đờng đô thị Đồ án tốt nghiệp - Phần thuyết minh [4] Thiết kế dường ôtô tập – Dương Học Hải, Nguyễn Xuân Trục NXB Giáo dục Hà Nội 2004 [5] Thiết kế dường ôtô tập – Nguyễn Xuân Trục NXB Giáo dục Hà Nội 2004 [6] Thiết kế đường cao tốc – Dương học Hải NXB Khoa học kĩ thuật Hà Nội 2000 [7] Quy hoạch mạng lưới đương LCHQKT – Nguyễn Xuân Trục NXB Giáo dục Hà Nội 1998 [8] Sổ tay thiết kế đường ôtô tập – Nguyễn Xuân Trục, Dương Học Hải, Vũ Đình Phụng NXB Giáo dục Hà Nội 2003 [9] Quy trình khảo sát đường ơtơ 22TCN – 263 - 2000 NXB Giao thông vận tải Hà Nội 2001 [10] Khảo sát thiết kế dường ôtô - Dương Học Hải, Đỗ Dũng NXB Khoa học kĩ thuật Hà Nội 1994 [11] Quy chế quản lý đầu tư xây dựng – Nghị định 52/199/NĐ-CP ngày 8/7/1999 [12] Quy trình đánh giá tác động mơi trường 22TCn – 242 – 98 [13] Luật bảo vệ môi trường VN – 1993 NĐ CP hướng dẫn thi hành luật bảo vệ môi trường số 175/CO ngày 18/10/1994 [14] Thông tư số 09 BKH /VPTĐ ngày 12/9/96 Bộ kế hoạch - đàu tư hướng dẫn lập thẩm định dự án đầu tư định đầu tư [15] Đường cao tốc – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5729 -1997 [16] Xây dựng đường ôtô - Nguễn Quang Chiêu, Hà Huy Cương, Dương Học Hải NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp Hà Nội 1974 [17] Xây dựng mặt đương ôtô - Trần Đình Bửu, Nguyễn Quang Chiêu, Dương Học Hải NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp Hà Nội 1978 [18] Tổ chức kế hoạch hoá thi công đường ôtô - Nguyễn Quang Chiêu, Dương Học Hải NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp Hà Nội 1980 [19] Sách tra cứu xây dựng khai thác đường ơtơ tập – Trần Đình Bửu, Dương Học Hải Nguyễn Khải NXB Khoa học kĩ thuật Hà Nội 1983 [20] Sách tra cứu xây dựng khai thác đường ơtơ tập – Trần Đình Bửu, Dương Học Hải Nguyễn Khải NXB Khoa học kĩ thuật Hà Nội 1983 [21] Phương pháp đơn giản hoá cắm đường cong đứng Parapol từ trái qua phải trắc dọc – Nguyễn Hào Hoa (tuyển tập công trình khoa học ĐHXD t -1977 ) [22] Giá thiết kế cơng trình – Bộ Xây dựng số 01/BXD VKV Hà Nội 2000 [23] Bảng giá máy – Bộ xây dựng năm 1998 – 1260/QĐ.BXD [24] Đơn giá xây dựng Thành phố Hà Nội năm 1999 [25] Tiêu chuẩn kĩ thuật cơng trình giao thơng tập VI Bộ giao thông vận tải –Hà Nội 2000 [26] Vật liệu Xây dựng đương ơtơ - Trần Đình Bửu Trường ĐHXD Hà Nội 1996 Trêng Đại Học Xây Dựng Hà Nội Khoa Cầu Đờng Bộ môn Đờng ôtô - Đờng đô thị Đồ án tốt nghiƯp - PhÇn thut minh [27] Sổ tay thiết kế đương ôtô - Đặng Hữu, Đỗ Ba Chương, Nguyễn Xuân Trục NXB Khoa học kĩ thuật Hà Nội 1976 [28] Định hình cơng trịn BTCT số 78 – 02X; 71 – 05X ; 533 – 01 – 01 [29].Tiêu Chuẩn tính tốn lưu lưọng dịng chảy lũ 22TCN 220 – 95 [30] Sổ tay máy xây dựng [31] Giá vật liệu xây dựng – thiết bị khối lượng xây lắp (thực từ ngày 01t/08/2002 ) UBND Thành phố Hà Nội [32].Tiêu chuẩn kĩ thuật cơng trình giao thông tập III – thi công nghiệm thu NXB Giao thông vận tải Hà Nội 1999 [33] Hướng dẫn lập dự tốn quản lý chi phí xây dựng cơng trình NXB Xây dựng Hà Nội 2001 [34].Địng mức dự toán khảo sát xây dựng – hướng dẫn lập đơn giá khảo sát quản lý chi phí khảo sát xây dựng NXB Xây dựng Hà Nội 2000 [35] Đơn giá khảo sat xây dựng Thành phố Hà Nội 2001 [36] Định mức chi phí thiết kế cơng trình xây dựng vốn đầu tư xây dựng Hà Nội 2001 [37] Tài liệu hướng dẫn đồ án tốt nghiệp thầy Nguyễn Hào Hoa