Thiết kế tuyến đường đi qua 2 điểm ab tỉnh quảng trị

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG -   - ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐỀ TÀI : PHẦN I :THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG ĐI QUA 2 ĐIỂM AB TỈNH QUẢNG TRỊ PHẦN II : NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD : TS HỒ VĂN QUÂN SVTH : NGUYỄN ĐỨC CƯỜNG MSV :171250633117 5 Đà Nẵng, năm 2020 MỤC LỤC CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG 11 1.1 VỊ TRÍ TUYẾN ĐƯỜNG – MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA VÀ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 11 1.1.1 Vị trí tuyến : 11 1.1.2 Mục đích, ý nghĩa của tuyến : 11 1.1.3 Nhiệm vụ thiết kế: 11 1.2 CÁC ĐIỆU KIỆN KHU VỰC TUYẾN ĐI QUA : 11 1.2.1 Địa hình: 11 1.2.2 Địa mạo: 11 1.2.3 Địa chất: 12 1.2.4 Địa chất thủy văn: 12 1.2.5 Khí hậu: 12 1.2.6 Thủy văn: 12 1.3 CÁC ĐIỀU KIỆN XÃ HỘI: 12 1.3.1 Đặc điểm dân cư và sự phân bố dân cư: 12 1.3.2 Tình hình kinh tế, văn hóa xã hội trong khu vực: 13 1.3.3 Các định hướng phát triển trong tương lai: 13 1.4 CÁC ĐIỀU KIỆN LIÊN QUAN KHÁC: 13 1.4.1 Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu và đường vận chuyển 13 1.4.2 Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện và đường vận chuyển: 13 1.4.3 Khả năng cung cấp nhân lực phục vụ thi công: 13 1.4.4 Khả năng cung cấp các loại máy móc, thiết bị phục vụ thi công: 14 1.4.5 Khả năng cung cấp các loại năng lượng, nhiên liệu phục vụ thi công: 14 1.4.6 Khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt: 14 1.4.7 Điều kiện về thông tin liên lạc và y tế: 14 1.5.SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DƯNG TUYẾN: 14 CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH CẤP THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 15 2.1 XÁC ĐỊNH CẤP THIẾT KẾ VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT 15 2.1.1 Các căn cứ: 15 2.1.2 Xác định cấp thiết kế : 15 2.2 TÍNH TOÁN - CHỌN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT: 16 6 2.2.1 Tốc độ thiết kế: 16 2.2.2 Độ dốc dọc lớn nhất cho phép (idmax): 16 2.2.3 Độ dốc dọc nhỏ nhất: 16 2.2.4 Tầm nhìn trên bình đồ : (S1, S2, S4) : 16 2.2.5 Bán kính đường cong nằm Rscmin , Roscmin: 19 2.2.6 Độ dốc siêu cao: 20 2.2.7 Vuốt nối siêu cao: 20 2.2.8 Độ mở rộng trong đường cong nằm: 22 2.2.9 Đường cong chuyển tiếp: 22 CHƯƠNG III THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN 26 3.1 VẠCH TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ 27 3.1.1 Căn cứ vạch tuyến trên bình đồ: 27 3.1.2 Nguyên tắc vạch tuyến trên bình đồ: 27 3.1.3 Quan điểm thiết kế và xác định bước compa 27 3.1.4 Giới thiệu sơ bộ về các phương án tuyến đã vạch 28 3.1.5 So sánh sơ bộ chọn hai phương án tuyến: 29 3.2 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ: 29 3.2.1 Các yếu tố đường cong nằm: 30 3.2.2 bảng yếu tố công hai phương án 31 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC 32 4.1 RÃNH THOÁT NƯỚC: 32 4.1.1 Rãnh biên: 32 4.1.2 Rãnh đỉnh: 33 33 4.2 CÔNG TRÌNH VƯỢT DÒNG NƯỚC: CHƯƠNG V THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 37 5.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG (KCAĐ) 37 5.1.1 Quy trình tính toán - tải trọng tính toán 37 5.1.2 Xác định lưu lượng xe chạy tính toán 37 5.1.3 Xác định môđun đàn hồi yêu cầu: 40 5.1.4 Xác định phân kỳ đầu tư: 41 5.1.5 Xác định các điều kiện cung cấp vật liệu, bán thành phẩm, cấu kiện: 41 5.1.6 Xác định các điều kiện thi công: 42 5.2 THIẾT KẾ CẤU TẠO 42 5.2.1 yêu cầu chung đối cới kết cấu áo nền đường mềm 42 5.2.2 Quan điểm thiết kế 42 5.3 TÍNH TOÁN CƯỜNG ĐỘ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 43 5.3.1 Số liệu chung 43 7 5.3.2 Nền đường 44 5.3.3 Tải trọng 44 5.3.4 Xác định các đặc trưng tính toán của nền đường và của các lớp vật liệu mặt đuờng phương án 1: 44 5.3.5 Xác định các đặc trưng tính toán của nền đường và của các lớp vật liệu mặt đuờng phương án 2: 55 5.4 TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH 1KM KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 66 5.4.1 Các căn cứ để lập dự toán 66 5.4.2 Các bảng biểu tính toán 66 5.4.3 Tổng chi phí xây dựng và tổng dự toán của 1 km đường 66 CHƯƠNG VI THIẾT KẾ TRẮC DỌC TUYẾN 68 6.1 NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ : 68 6.2 XÁC ĐỊNH CAO ĐỘ KHỐNG CHẾ: 69 6.3 XÁC ĐỊNH CAO ĐỘ MONG MUỐN : 69 6.4 MỘT SỐ ĐIỂM CHÚ Ý: 70 6.5 THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐỎ - LẬP BẢNG CẮM CỌC 2 PHƯƠNG ÁN: 70 6.5.1.Lập bảng cắm cong 2 phương án 73 CHƯƠNG VII :THIẾT KẾ TRẮC NGANG - TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG 7.1 NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ: ĐÀO ĐẮP 74 74 7.2 THIẾT KẾ TRẮC NGANG ĐIỂN HÌNH: 75 7.3 TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP: 77 7.4 KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP CÁC PHƯƠNG ÁN: 83 Bảng tính khối lượng đào đắp của các phương tuyến xem phụ lục 5 83 7.4.1 Khối lượng đào đắp phương án I: 83 7.4.2.Khối lượng đào đắp phương án II: 83 CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ CẤU TẠO CỐNG THOÁT NƯỚC 84 8.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CỐNG LẮP GHÉP 84 8.2.CẤU TẠO CƠ BẢN CỦA CỐNG : 84 8.2.1 Cửa cống: 84 8.2.2.Thân cống 85 8.2.3.Móng cống 86 8.2.4 Mối nối cống 86 8.2.5 Tường đầu 87 8.2.6 Tường cánh 87 8.2.7 Sân cống 87 8.2.8 chân khay 87 8.2.9 hố chống xói 88 8 89 MỞ ĐẦU 90 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 92 1.1 Khái niệm bê tông cường độ cao 92 1.2 Tổng quan các nghiên cứu bê tông cường độ cao sử dụng xỉ lò cao trên thế giới 92 1.3 Tổng quan các nghiên cứu bê tông cường độ cao sử dụng xỉ lò cao trong nước 95 1.4 Kết luận chương 1 98 CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU, TÍNH CHẤT CỦA CÁC VẬT LIỆU CHẾ TẠO VÀ THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG XI MĂNG 100 2.1 Vật liệu sử dụng chế tạo bê tông xi măng 100 2.2 Thiết kế thành phần bê tông xi măng 101 2.2.1 Tính toán thành phần bê tông xi măng 101 2.2.2 Khi dùng xỉ lò cao thay thế xi măng: 102 2.3 Kết luận Chương 2 103 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU CỦA BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 104 3.1 Công tác chuẩn bị, đúc và bảo dưỡng các mẫu bê tông 104 3.1.1 Công tác chuẩn bị 104 3.1.2 Công tác đúc và bão dưỡng mẫu 107 3.2 Thí nghiệm xác định cường độ nén, cường độ ép chẻ của các loại bê tông 109 3.2.1 Thí nghiệm cường độ nén 109 3.2.2 Thí nghiệm cường độ ép chẻ 110 3.3 Thí nghiệm xác định xung vận tốc siêu âm 114 3.4 Thí nghiệm xác định độ chống thấm 118 3.5 Kết luận Chương 3 119 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO 120 9 PHẦN I THIẾT KẾ SƠ BỘ (60%) 10 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 VỊ TRÍ TUYẾN ĐƯỜNG – MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA VÀ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 1.1.1 Vị trí tuyến : Tuyến đường cần được khảo sát thiết kế, là đường nối từ huyện Nông Sơn đến huyện Quế Sơn thuộc địa bàn tỉnh Quảng Nam 1.1.2 Mục đích, ý nghĩa của tuyến : Tuyến được xây dựng nhằm hoàn thiện mạng lưới giao thông trong quy hoạch chung của tỉnh cũng như của đất nước đáp ứng nhu cầu giao thông các khu vực lân cận và trung tâm tỉnh thúc đẩy sự phát triển kinh tế, giao lưu văn hóa các vùng ven 1.1.3 Nhiệm vụ thiết kế: Tuyến đường nối qua hai điểm cho trước A và B thuộc địa bàn tỉnh Quảng Trị theo các số liệu sau: - Lưu lượng xe hổn hợp năm khảo sát: N2019 = 380 (xe hh/ngày.đêm) - Năm đưa công trình vào khai thác 01/2021 - Thành phần dòng xe : Bảng 1: Số liệu thành phần dòng xe ban đầu ở năm khảo sát Thành Trọng Số Số bánh của Khoảng cách lượng trục giữa các trục Loại xe phần Pi (kN) trục mỗi cụm sau (m) p (%) Trục Trục sau bánh ở trục trước sau sau Xe máy - - - - - - Xe con 15 10 10 1 - - Xe buýt loại nhỏ 15 21 50 - Cụm bánh đôi - - Xe buýt loại lớn 10 50 92 1 Cụm bánh đôi - - Xe tải nhẹ 15 22 50 1 Cụm bánh đôi L3,0 Xe tải vừa 15 35 75 1 Cụm bánh đôi L3,0 Xe tải nặng 11 42 100 1 Cụm bánh đôi Xe tải nặng 14 38 95 2 Cụm bánh đôi Xe tải nặng 05 34 100 3 Cụm bánh đôi - Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm : q = 10% 1.2 CÁC ĐIỆU KIỆN KHU VỰC TUYẾN ĐI QUA : 1.2.1 Địa hình: Địa hình mà khu vực tuyến đi qua là địa hình nối qua hai điểm cho trước A và B Độ dốc ngang sườn bình quân khoảng từ từ 3,6% ÷14% 1.2.2 Địa mạo: Trong khu vực tuyến đi qua, rừng chủ yếu là rừng thưa, gồm các loại đồi sim, cỏ tranh, chủ yếu là cây lá nhỏ, cây lớn là các loại cây do người dân trồng để lấy củi gỗ 11 1.2.3 Địa chất: Theo kết quả điều tra khảo sát điều kiện địa chất cho thấy điều kiện địa chất trong khu vực rất ổn định, không có hiện tượng sụt lở, hay nước ngầm lộ thiên Nhìn chung mắt cắt địa chất khu vực tuyến như sau: - Lớp đất sét pha cát, dày từ 5÷9m - Bên dưới là lớp đá phong hoá dày  1.2.4 Địa chất thủy văn: Qua khảo sát cho thấy tình hình địa chất thủy văn trong khu vực hoạt động ít biến đổi, mực nước ngầm hoạt động thấp rất thuận lợi cho việc xây dựng tuyến đường Lượng nước mặt khá lớn tập trung ở các con sông và ao hồ Lượng muối hòa tan trong nước rất ít, đảm bảo dùng tốt cho sinh hoạt của công nhân và đầy đủ cho thi công 1.2.5 Khí hậu: Khu vực tuyến đi qua thuộc vùng khí hậu Trung bộ có hai mùa mưa nắng rõ rệt: Đó là mùa mưa bắt đầu từ tháng 9 - 11 và mùa nắng bắt đầu từ tháng 1- 9 và tháng 12 hàng năm Tuyến khảo sát nằm trong một nền chung của khối khí hậu Trung Trung Bộ, phạm vi của vùng khí hậu này là phần phía Nam của miền Đông Trường Sơn Nhiệt độ biến thiên rõ rệt theo độ cao địa hình: Nhiệt độ trung bình năm là 25.6 0C Nhiệt độ trung bình ở vùng thung lũng và các vùng trũng dưới 300m vào khoảng 24-25 0C, ở độ cao 300-600m là 23-24 0C, từ 600-1000m là 20-23 0C và ở độ cao từ 1000m trở lên là 18-19 0C Những tháng giữa mùa đông tương đối mát Có 3 tháng (XII-I-II) nhiệt độ giảm xuống dưới 22 0C ở đồng bằng, dưới 20 0C từ độ cao 400-500m trở lên Tháng lạnh nhất là tháng I có nhiệt độ trung bình dưới 20 0C ở đồng bằng, dưới 18 0C ở độ cao 100-200m trở lên Nhiệt độ tối thấp trung bình trong tháng này vào khoảng 17 0C ở vùng đồng bằng, giảm xuống 16-170C trên các rẻo cao từ 500m trở lên Giới hạn tối thấp của nhiệt độ xuống đến 14-15 0C ở đồng bằng, 14 0C và dưới nữa ở vùng các vùng cao Về mùa hạ: Mùa hạ có tới 3- 4 tháng (từ tháng V-VIII) nhiệt độ trung bình vượt quá 280C, Nhiệt độ tối cao trung bình vượt quá 33 0C và nhiệt độ tối thấp trung bình vượt quá 24 0C Tháng nóng nhất là tháng V hoặc tháng VI, có nhiệt độ trung bình lên tới 33-34.5 0C và nhiệt độ tối cao trung bình lên tới trên dưới 35 0C Nhiệt độ tối cao tuyệt đối đạt tới trị số 39.5 0C, Biên độ giao động ngày đêm của nhiệt độ không lớn Trung bình năm vào khoảng 4-5 0C Thời kỳ biên độ ngày đạt giá trị cao là những tháng khô nóng đầu và giữa mùa hạ 1.2.6 Thủy văn: Theo số liệu điều tra hằng năm, thì trong khu vực có tuyến đường đi qua có lượng mưa khá lớn, mùa mưa thường có hiện tượng lũ quét 1.3 CÁC ĐIỀU KIỆN XÃ HỘI: 1.3.1 Đặc điểm dân cư và sự phân bố dân cư: Đây là tuyến đường nằm ở vùng đồng bằng, cho nên dân cư sống 2 bên tuyến đông đúc Do đó tình hình phân bố dân cư trên tuyến có những đặc điểm sau: - Khoảng 1 cây số đầu (bắt đầu từ Km0+00): Chủ yếu là tập trung để trao đổi buôn bán 12 - Đoạn giữa, tuyến đi qua hoàn toàn là ruộng lúa Trên cả chiều dài đoạn tuyến này có dân cư sinh sống với mật độ trung bình - Đoạn cuối tuyến (khoảng 1 cây số): Đây là khu vực có dân cư tập trung đông để trao đổi buôn bán 1.3.2 Tình hình kinh tế, văn hóa xã hội trong khu vực: Nhân dân chủ yếu sống bằng nghề buôn bán, thương mại và là cán bộ công nhân viên nhà nước nên điều kiện sống khá ổn định Hiện tại huyện đang là một trong những vùng có kinh tế phát triển nhất Tỉnh Do đó việc tập trung cải tạo, và xây dựng cơ sở hạ tầng mà đặc biệt là mạng lưới giao thông đang được đầu tư xây dựng, và tạo mọi đièu kiện có thể để hoàn thành sớm, kịp thời đưa vào khai thác và sử dụng Dân cư quanh vùng tuyến thi công với mật độ không lớn, sẳn sàng giúp đỡ đơn vị thi công khi cần 1.3.3 Các định hướng phát triển trong tương lai: Để phát triển kinh tế khu vực đang rất cần sự ủng hộ đầu tư của nhà nước trên nhiều lĩnh vực, đặc biệt là xây dựng mạng lưới giao thông thông suốt giữa các khu vực và giữa hai trung tâm huyện với tỉnh lỵ đồng thời phù hợp với quy hoạch mạng lưới giao thông vận tải mà tỉnh đề ra 1.4 CÁC ĐIỀU KIỆN LIÊN QUAN KHÁC: 1.4.1 Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu và đường vận chuyển - Nhựa đường, thép lấy tại Quảng Trị - Đá các loại lấy tại mỏ Gio Linh, thành phố Quảng Trị - Cát mua tại bãi cát Bến Hải - Đất đắp khai thác tại mỏ Vĩnh Tú - Một số loại vật liệu còn lại lấy tại huyện Gio Linh - Đá các loại có thể lấy tại mỏ Gio Linh, tỉnh Quảng Trị, mỏ đá này có trữ lượng lớn có thể cung cấp đầy đủ vật liệu cho thi công (cự ly vận chuyển trung bình là 10 đến 30Km) - Đất đắp nền đường, qua kiểm tra chất lượng cho thấy có thể lấy đất từ nền đường đào sang đắp ở nền đắp, ngoài ra có thể lấy đất khai thác tại mỏ Khe với cự ly trung bình khoảng 8 km - Xi măng có thể lấy tại các đại lý tại thị trấn 1.4.2 Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện và đường vận chuyển: Các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được sản xuất tại xí nghiệp phục vụ công trình, xí nghiệp đóng tại Thành Phố Đông Hà Năng lực sản xuất của xưởng đáp ứng đầy đủ về số lượng, chất lượng theo yêu cầu đặt ra Tuyến đường được hình thành trên cơ sở tuyến đường sẵn có do đó các loại bán thành phẩm, cấu kiện và vật liệu vận chuyển đến chân công trình là tương đối thuận lợi 1.4.3 Khả năng cung cấp nhân lực phục vụ thi công: Lực lượng lao động dồi dào, nguồn lao động rẻ do đó rất thuận lợi cho việc tận dụng nguồn nhân lực địa phương Tại địa phương có các đơn vị thi công giàu kinh 13 nghiệm như: Công ty cổ phần quản lý và xây dựng công trình giao thông Quảng Trị, Công ty đầu tư phát triển hạ tầng Quảng Trị, Công ty Thắng Lợi… 1.4.4 Khả năng cung cấp các loại máy móc, thiết bị phục vụ thi công: Máy thi công nền đường: Đơn vị thi công có đầy đủ các loại máy móc thi công như máy đào, máy ủi, máy xúc, các loại lu Máy thi công mặt đường đơn vị thi công có đầy đủ các loại máy móc thi công như máy san, máy ủi, các loại lu (lu bánh cứng, lu bánh lốp, lu rung), các loại ô tô tự đổ, máy rải, xe tưới nước… các xe máy luôn được bảo dưỡng và sẵn sàng phục vụ thi công, có đội ngủ thợ máy giỏi có thể đảm bảo cho máy móc thi công được an toàn, khi gặp sự cố có thể xử lý kịp thời Thiết bị thi công cầu, cống: Búa đóng cọc, máy hạ cọc ván, máy khoan cọc nhồi… 1.4.5 Khả năng cung cấp các loại năng lượng, nhiên liệu phục vụ thi công: Điện dùng cho kho xưởng, lán trại công nhân hoặc dùng cho thi công được lấy từ đường dây hạ thế đã được xây dựng, đang phục vụ sinh hoạt cho nhân dân nên khá thuận lợi -Nước khai thác tại công trình Khí đốt được được lấy từ TP Đông Hà Khí nén được được lấy từ TP Đông Hà Xăng dầu, nhớt vì ở gần Trung Tâm Thị trấn Cam Lộ nên việc cung cấp xăng, dầu nhớt được tiện lợi và nhanh chóng 1.4.6 Khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt: Thực phẩm Khu vực tuyến đi qua nối liền trung tâm hành chính TP Đông Hà và thị trấn Cam Lộ do đó khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt cho cán bộ, công nhân thi công rất thuận lợi Hàng tiêu dùng đây là đoạn tuyến gần trung tâm Thị Trấn nên hàng tiêu dùng phong phú và đa dạng 1.4.7 Điều kiện về thông tin liên lạc và y tế: Hiện nay hệ thống thông tin liên lạc, y tế đã xuống đến cấp huyện, xã Các bưu điện văn hóa của xã đã được hình thành góp phần đưa thông tin liên lạc về thôn xã đáp ứng nhu cầu của nhân dân Đây là điều kiện thuận lợi cho công tác thi công, giám sát thi công, tạo điều kiện rút ngắn khoảng cách giữa ban chỉ huy công trường và các ban ngành có liên quan 1.5.SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DƯNG TUYẾN: - Nền kinh tế hàng hoá đó đưa đất nước ta chuyển sang một thời kỳ mới: thời kỳ công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước Trong đó ngành giao thông vận tải đóng một vai trũ rất quan trọng thúc đẩy sự phát triển kinh tế Nâng cao mức sống cho người dân.Nhằm đáp ứng được các yêu cầu về văn hóa, kinh tế, xã hội và môi trường, tạo điều kiện để tỉnh Quảng Trị thực hiện chiến lược xói đói giảm nghèo và thúc đẩy phát triển kinh tế thông qua việc cải thiện cơ sở hạ tầng và khả năng tiếp cận với thị trường, các cơ hội về việc làm và các dịch vụ xã hội cho người nghèo và tạo điều kiện thuận lợi cho huyện có cơ sở hạ tầng để phát triển kinh tế, chính trị xã hội giao lưu và lưu thông hàng hoá cùng các huyện lân cận 14