Thiết kế tuyến đường nối từ tp quảng ngãi đến tp tam kỳ

LẬP DỰ ÁN THIẾT KẾ CƠ SỞ (40%)

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 VỊ TRÍ TUYẾN ĐƯỜNG - MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA VÀ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ:

Tuyến đường cần được khảo sát thiết kế, là đường nối từ Quảng Ngãi đến thành phố Tam Kỳ 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

Tuyến đường nối qua hai điểm cho trước nối từ Quảng Ngãi và Tam Kỳ thuộc địa bàn tỉnh Quảng Nam theo các số liệu sau:

- Lưu lượng xe hổn hợp năm khảo sát: N2022 = 450(xe hh/ngày.đêm).

- Năm đưa công trình vào khai thác 01/2024

Bảng 1.1: Số liệu thành phần dòng xe ban đầu ở năm khảo sát

Số bánh của mỗi cụm bánh ở trục sau

Khoảng cách giữa các trục sau (m)

Cụm bánh đôi Cụm bánh đôi

Cụm bánh đôi Cụm bánh đôi Cụm bánh đôi Cụm bánh đôi Cụm bánh đôi

- Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm : q = 12%.

- Chức năng của đường: Nối Quảng Ngãi – Tam Kỳ (Quảng Nam)

1.2 CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC TUYẾN ĐI QUA :

1.2.1.1 Địa hình Quảng ngãi có địa hình tương đối phức tạp, có xu hướng thấp dần từ tây sang đông với các dạng địa hình đồi núi, đồng bằng ven biển, phía tây của tỉnh là sườn Đông của dãy Trường Sơn, tiếp đến là địa hình núi thấp và đồi xen kẽ đồng bằng, có nơi núi chạy sát biển Đồi núi chiếm tới gần 2/3 lãnh thổ của Quảng Ngãi Địa hình phân hóa theo chiều đông – tây và tạo thành vùng: vùng đồng bằng ven biển ở phía đông và vùng đồi núi rộng lớn chạy dọc phía tây với những đỉnh nhô cao trên 1.000m.

1.2.1.2 Địa hình TP Tam kỳ thành phố Tam Kỳ nằm trên vùng đồng bằng có độ dốc nhỏ, nằm cách khu vực bờ biển khoảng 5km Thành phố có địa hình nhìn chung nghiêng theo hướng Tây Nam và Đông Bắc Khu vực đô thị của Thành phố có địa hình tương đối bằng phẳng ở phía Bắc, phía Đông, phía Nam và có nhiều đồi núi ở phía Tây Độ dốc trung bình của nội thị từ 2% - 4% Cao độ trung bình của các khu vực ven sông và khu trung tâm thay đổi từ +2,0m +4,0m Địa hình khu vực phía Tây của Thành phố có cao độ >+6,0m và có những quả đồi nằm tách biệt có đỉnh ở độ cao đến tới 40m Thành phố Tam Kỳ có dạng địa hình vùng đồng bằng duyên hải Nam Trung bộ Là vùng chuyển tiếp từ dạng đồi núi cao phía Tây, thấp dần xuống vùng đồng bằng, thềm bồi của các con sông trước khi đổ ra biển Đông Đất đai có dạng đồi thấp, và đồng bằng được thành tạo do bồi tích sông, biển và quá trình rửa trôi Hướng dốc chung của địa hình từ Tây sang Đông Nhìn chung địa hình toàn khu vực bị chia cắt nhiều bởi các sông, suối thuộc lưu vực của sông Trường Giang

1.2.2 Địa mạo: ( Tam kỳ & Tỉnh Quảng Ngãi)

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.

Khu vực có cấu trúc kiến tạo Caledmi, đã trải qua thời kỳ phát triển địa chất từ Paleczoi - Kainozoi - Cường độ chịu tải của vùng đất đồi núi phía Tây trung bình đạt khoảng R=1,52,5kg/cm2 - Vùng ven các sông Bàn Thạch và Tam Kỳ địa chất yếu hơn, khi xây dựng công trình tại vùng này cần khoan khảo sát kỹ * Địa chấn Theo tài liệu của Viện Vật lý Địa cầu, khu vực nghiên cứu nằm trong vùng dự báo có thể xẩy ra động đất cấp 6.

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 .

Cát hạt trung lẫn ít sạn màu xám trắng

Cát mịn lẫn ít sét, màu xám đen đốm trắng

Cát thô lẫn ít sạn sỏi, màu xám vàng, xám trắng

Qua thực tế xây dựng nhận thấy nước ngầm mạch nông của khu vực Thành phố xuất hiện ở độ sâu 210m Khi xây dựng cần khảo sát kỹ để có giải pháp hợp lý về móng công trình.

1.2.5.1 khí hậu tam kỳ( Quảng Nam) nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, chỉ có 2 mùa là mùa mưa và mùa khô, chịu ảnh hưởng của mùa đông lạnh miền Bắc Nhiệt độ trung bình năm 25,6 °C, Mùa đông nhiệt mưa thường kéo dài từ tháng 10 đến tháng 12, mùa khô kéo dài từ tháng 2 đến tháng 8, tháng 1 và tháng 9 là các tháng chuyển tiếp với đặc trưng là thời tiết hay nhiễu loạn và khá nhiều mưa Mưa phân bố không đều theo không gian, mưa ở miền núi nhiều hơn đồng bằng vùng khí hậu giao thoa giữa Bắc Hải Vân, Nam Hải Vân, giữa Đông Trường Sơn với Tây Trường Sơn nên tạo nhiệt đới ẩm gió mùa; mùa mưa trùng với mùa Đông; mưa tập trung vào các tháng 9 - 12, chiếm 80% lượng mưa cả năm và mùa khô trùng với mùa hạ Nhiệt độ trung bình trên 200C.

1.2.5.2 khí hậu Quảng Ngãi nằm trong đới nội chí tuyến với khí hậu nhiệt đới gió mùa Một năm có hai mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa.Nhiệt độ trung bình năm đạt 25,6 – 26,90C, nhiệt độ cao nhất lên tới 410C.Số giờ nắng trung bình năm là 2.131 giờ.Độ ẩm tương đối trung bình năm đạt 84,3 %.Lượng mưa trung bình năm đạt 2.504mm.

1.2.6.1 thuỷ văn tam kỳ( Quảng nam)

Thủy văn Khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ thủy văn sông Tam Kỳ và sông Bàn Thạch Các con sông này chịu tác động của chế độ thuỷ triều biển, nước biển thường xâm nhập vào thời kỳ mùa khô

Sông Tam Kỳ Là hợp lưu của 10 con sông suối nhỏ, bắt nguồn từ các dãy núi phía Tây, chảy theo hướng Tây - Đông xuống dòng chính tại Xuân Bình - Phú Thọ, xã Tam Trà, huyện Núi Thành, rồi theo hướng Tây Bắc - Đông Nam chảy ra cửa An Hòa (Núi Thành) Diện tích lưu vực khoảng 800km2 Do nằm trong vùng nhiều mưa, rừng đầu nguồn ít bị tàn phá nên dòng chảy tương đối điều hòa theo mùa Lưu lượng lớn nhất của sông Tam kỳ là 20,7m3/s

Mạng lưới sông suối cuả Quảng Ngãi tương đối phong phú và phân bố đều trên khắp lãnh thổ Phần lớn sông ngòi đều bắt nguồn từ dãy Trường Sơn đổ ra biển Đông với đặc điểm chung là ngắn, dốc, lòng sông cạn, hẹp với lưu lượng nước có sự phân hóa rõ rệt giữa các mùa trong năm. Ở Quảng Ngãi có 4 con sông chính là: sông Trà Bồng, Trà Khúc, Vệ, Trà Câu. Quảng Ngãi có nhiều suối khoáng, suối nước nóng như: Thạch Bích (Trà Bồng),

Hà Thanh, Vin Cao (Sơn Hà), Lộc Thịnh, Bình Hòa (Bình Sơn); Hòa Thuận (Nghĩa Hành), Đàm Lương, Thạch Trụ (Mộ Đức)…

1.3 CÁC ĐIỀU KIỆN XÃ HỘI:

1.3.1 Đặc điểm dân cư và sự phân bố dân cư:

1.3.1.1 Đặc điểm dân cư và sự phân bố dân cư tỉnh Quảng ngãi

Tính đến ngày 1 tháng 4 năm 2019, dân số tỉnh Quảng Ngãi là 1.231.697 người, mật độ dân số đạt 237 người/km² trong đó dân sống tại thành thị là 201.019 người, chiếm 16,3% dân số toàn tỉnh, dân số sống tại nông thôn là 1.030.678 người, chiếm 83,7% Dân số nam là 611.914 người, trong khi đó nữ là 619.783 người Tỷ lệ tăng tự nhiên dân số phân theo địa phương tăng 0,12 ‰ Tỷ lệ đô thị hóa ở Quảng Ngãi tính đến năm 2021 là 29%.

1.3.1.2 Đặc điểm dân cư và sự phân bố dân cư TP Tam Kỳ

Theo niên giám thống kê của thành phố Tam Kỳ năm 2011, dân số của thành phố là 109.322 người, bố trí tại 9 phường và 4 xã.

- Dân số thành thị là 82.587 người chiếm 75,5% tổng dân số thành phố.

- Dân số nông thôn là 26.735 người chiếm 24,5% tổng dân số thành phố.

- Phân bố dân cư theo đơn vị hành chính không đều Dân cư chủ yếu tập trung hai bên đường phố chính, đặc biệt là đường Phan Châu Trinh, Phan Bội Châu và một số khu dân cư được xây dựng từ khi tái lập Tỉnh ( từ năm 1997) đến nay còn các khu vực khác dân cư rất thưa thớt.

1.3.2 Tình hình kinh tế, văn hóa xã hội trong khu vực:

1.3.2.1 Tình hình kinh tế, văn hóa xã hội trong Tỉnh Quảng Ngãi:

Kinh tế : Tỉnh Quảng Ngãi nằm trong vùng kinh tế trọng điểm miền Trung được Chính phủ chọn khu vực Dung Quất để xây dựng nhà máy lọc dầu đầu tiên của cả nước, góp phần đẩy mạnh tăng trưởng kinh tế và chuyển dịch nhanh cơ cấu kinh tế tỉnh theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá.

XÁC ĐỊNH CẤP THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN

2.1 XÁC ĐỊNH CẤP THIẾT KẾ VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT

Căn cứ vào chức năng của đường phục vụ của tuyến: nối các trung tâm kinh tế- chính trị-văn hóa lớn của đất nước, địa phương, bắt đầu từ quảng ngãi đến tam kỳ quảng nam Căn cứ vào định hướng quy hoạch mạng lưới giao thông của tỉnh Quảng Nam giai đoạn 2010 - 2025.

Căn cứ vào lưu lượng xe chạy khảo sát ở năm 2022: N2022 = 450 xehh/ng.đêm.

Bảng 2.1 : Hệ số quy đổi các loại xe

Loại xe Tỷ lệ Hệ số quy đổi

Lưu lượng xe ở thời điểm đưa công trình vào khảo sát (1/2022):

Lưu lượng xe ở năm khai thác (2024): N2024= 1428.75×(1+0,12) 2 92.2 (xe/ngđ) Lưu lượng xe ở năm tương lai (2039): N2039= 1792.2×(1+0,12) 15-1 = 8758.7 (xe/ngđ) Căn cứ vào quyết định của UBND tỉnh Quảng Nam về việc phê duyệt dự án đầu tư đường nối từ Quảng Ngãi – tam kỳ ( Quảng Nam)

Căn cứ vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054:2005

2.1.2 Xác định cấp thiết kế và vận tốc thiết kế :

Từ các căn cứ trên ta chọn cấp thiết kế là cấp III.

Từ việc xác định cấp thiết kế là cấp III, và địa hình khu vực tuyến qua là đồng bằng nên ta chọn tốc độ thiết kế là V Km/h.

2.2 TÍNH TOÁN - CHỌN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT:

2.2.1 Tốc độ thiết kế: ( tra tiêu chuẩn bảng 4 trang 10)

Từ việc xác định cấp thiết kế là cấp III, và địa hình khu vực tuyến qua là đồng bằng nên ta chọn tốc độ thiết kế là 80 Km/h.

2.2.2 Độ dốc dọc lớn nhất cho phép (i d max ):

- Căn cứ vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô ( TCVN 4054-2005 mục 5.7.4 ở bảng

15: độ dốc dọc lớn nhất của các cấp thiết kế của đường ) ta chọn i d max =5%

2.2.3 Độ dốc dọc nhỏ nhất:

+ Đối với những đoạn đường có rãnh biên (nền đường đào, nền đường đắp thấp,nền đường nửa đào nửa đắp) i = 2 (cá biệt 3 )

+ Đối với những đoạn đường không có rãnh biên (nền đường đắp cao) i = 0

2.2.4 Tầm nhìn trên bình đồ : (S1, S2, S4) :

2.2.4.1 Tầm nhìn một chiều (S1 ) : l pu

Hình 2.1: Sơ đồ tầm nhìn một chiều

Chướng ngại vật trong sơ đồ này là một vật cố định nằm trên làn xe chạy: đá đổ, đất trượt, hố sụt, cây đổ, hàng hoá của xe trước rơi Xe đang chạy với tốc độ V có thể dừng lại an toàn trước chướng ngại vật với chiều dài tầm nhìn SI bao gồm một đoạn phản ứng tâm lý lpư, một đoạn hãm xe Sh và một đoạn dự trữ an toàn lo.Vì vậy tầm nhìn này có tên gọi là tầm nhìn một chiều.

+lpư: Chiều dài xe chạy trước thời gian phản ứng tâm lý.

+Sh: Chiều dài hãm xe.

+ k: Hệ số sử dụng phanh; đối với xe tải k = 1,4.

+ V: Tốc độ xe chạy tính toán, V = km/h.

+ i : Độ dốc dọc trên đường, trong tính toán lấy i = 0.

+ φ1: Hệ số bám dọc trên đường lấy trong điều kiện bình thường mặt đường trơn, sạch: φ1 = 0,5.

Thay các giá trị vào công thức 2.2.4.1.b ta có:

+ l0: Đoạn dự trữ an toàn, l0 = 5 - 10m, ta chọn l0=7 m.

Theo (bảng 10: Tầm nhìn tối thiểu khi xe chạy trên đường, mục 5.1.1) TCVN

Hình 2.2 : Sơ đồ tầm nhìn khi hai xe chạy ngược chiều cùng trên một làn

Có hai xe chạy ngược chiều trên cùng một làn xe, chiều dài tầm nhìn trong trường hợp này gồm hai đoạn phản ứng tâm lí của 2 lái xe, tiếp theo là hai đoạn hãm xe và đoạn an toàn giữa hai xe Như vậy chiều dài tầm nhìn hai chiều bằng 2 lần chiều dài tầm nhìn một chiều nên chiều dài SII được tính là:

+ K: Hệ số sử dụng phanh: đối với xe tải k=1,4.

+ V: Tốc độ tính toán Vkm/h.

+ 1: Hệ số bám dọc trên đường hãm lấy trong điều kiện bình thường mặt đường sạch: φ1=0,5.

+ i: Độ dốc dọc trên đường, trong tính toán lấy i= 0.

Thay các giá trị vào công thức 2.1 ta có:

Theo (bảng 10: Tầm nhìn tối thiểu khi xe chạy trên đường, mục 5.1.1) TCVN

2.2.4.3 Tầm nhìn vượt xe (S4) : l pu

Hình 2.3: Sơ đồ tầm nhìn khi hai xe cùng chiều vượt nhau

Một xe chạy nhanh bám theo một xe chạy chậm với khoảng cách an toàn Sh1-Sh2, khi quan sát thấy làn xe trái chiều không có xe, xe sau lợi dụng làn trái chiều để vượt.

Thời gian vượt xe gồm 2 giai đoạn:

- Giai đoạn I : Xe 1 chạy trên làn trái chiều bắt kịp xe 2.

- Giai đoạn II : Xe 1 vượt xong trở về làn xe của mình trước khi đụng phải xe 3 trên làn trái chiều chạy tới.

Thời gian vượt xe được tính:

Khoảng cách l2 dài không đáng kể, do đó để đơn giản hoá việc tính toán và có nghiêng về an toàn, ta lấy l2 bằng chiều dài hãm xe của xe 2

Công thức trên được viết lại là:

(2.8) Tầm nhìn vượt xe là chiều dài xe 1 quan sát được xe trái làn(xe 3), do đó:

Ta xét trường hợp nguy hiểm nhất là xe trái chiều(xe 3) cũng chạy cùng vận tốc với xe vượt.

(2.10) Công thức trên còn có thể viết đơn giản hơn, nếu như người ta dùng thời gian vượt xe thống kê được trên đường Trị số này trong trường hợp bình thường, khoảng 10s và trong trường hợp cưỡng bức, khi đông xe khoảng 7s Lúc đó tầm nhìn vượt xe có thể có 2 trường hợp:

Theo (bảng 10: Tầm nhìn tối thiểu khi xe chạy trên đường, TCVN 4054-2005 với V = 80km/h thì SIV = 550m.

2.2.4.4 Tầm nhìn ngang dọc 2 bên đường :

Hình 2.4: Sơ đồ tầm nhìn như hình vẽ :

Gọi V, Vn là vận tốc của xe và của người đi bộ

Tầm nhìn ngang được tính theo công thức : ln 2.2.5 Bán kính đường cong nằm Rscmin , Roscmin:

Thực chất của việc xác định trị số bán kính của đường cong nằm là xác định trị số lực ngang và độ dốc ngang một mái isc một cách hợp lý nhằm để đảm bảo xe chạy an toàn, êm thuận khi vào đường cong nằm có bán kính nhỏ.

+ V: Tốc độ thiết kế V = 80km/h.

+ 0,15: Hệ số lực ngang lớn nhất khi có làm siêu cao.

+ iscmax: Độ dốc siêu cao lớn nhất: iscmax = 8%.

Theo (bảng 13:Độ dốc siêu cao ứng với theo bán kính đường cong nằm và tốc độ thiết kế, mục 5.5.4)TCVN 4054-2005 với V= 80 km/h thì Rscmin = 275m, ta chọn

2.2.5.2 Khi không làm siêu cao:

+ V: Tốc độ thiết kế V = 80km/h.

+ 0,08: Hệ số lực ngang khi không làm siêu cao.

+ in : Độ dốc ngang của mặt đường, chọn in = 2%.

Thay vào công thức 2.8 ta có:

Theo bảng 13 trong TCVN 4054-2005 với V = 80km/h thì R min 0sc= 2500m, ta chọn

2.2.5.3 Bán kính đường cong nằm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban đêm: Ở những đoạn đường cong có bán kính đường cong bán kính nhỏ thường không bảo đảm an toàn giao thông nếu xe chạy với tốc độ tính toán vào ban đêm vì tầm nhìn bị hạn chế Theo điều kiện này: (m) (2.13)

+ SI: Tầm nhìn một chiều (m), SI = 100 m.

+ : Góc chiếu sáng của pha đèn ô tô, α = 20

2.2.6 Độ dốc siêu cao: Độ dốc siêu cao được áp dụng khi xe chạy vào đường cong bán kính nhỏ hơn bán kính đường cong tối thiểu không làm siêu cao Siêu cao là dốc một mái của phần xe chạy hướng vào phía bụng đường cong Nó có tác dụng làm giảm lực ngang khi xe chạy vào đường cong, nhằm để xe chạy vào đường cong có bán kính nhỏ được an toàn và êm thuận.

Theo bảng 13 của TCVN 4054-2005 quy định độ dốc siêu cao tối đa là 8% ứng với tốc độ 80km/h, độ dốc siêu cao nhỏ nhất lấy theo độ dốc mặt đường và không nhỏ hơn 2%. Độ dốc siêu cao có thể tính theo công thức:

(2.14)Thay các giá trị vào 2.2 ta tính được isc ở bảng 3 :

Bảng 2.2: Độ dốc siêu cao

Quay quanh tim phần xe chạy Quay quanh tim phần xe chạy Đoạn vuốt nối siêu cao

Ba ột ủ aàu ủ ửụ ứng c on g tro ứn i n i l i n i l

Hình 2.5: Siêu cao và đoạn vuốt nối siêu cao Đoạn vuốt nối siêu cao là đoạn chuyển tiếp cắt ngang mặt đường từ dốc hai mái sang dốc một mái và nâng lên bằng độ dốc siêu cao qui định:

+ Bước thực hiện, được tiến hành bằng phương pháp:Quay phần xe chạy ở phía lưng đường cong quanh tim đường để phần xe chạy có độ dốc in=0 , sau đó vẫn tiếp tục quay phần xe chạy ở phía lưng đường cong quanh tim đường để phần xe chạy có độ dốc in sau đó vẫn tiếp tục quay quanh tim đường tới lúc đạt độ dốc siêu cao.

+ Khi có đường cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp Khi không có đường cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao bố trí một nửa ngoài đường thẳng và một nửa nằm trong đường cong tròn

Chiều dài đoạn nối siêu cao được xác định:

+ B:Bề rộng phần xe chạy(m); B= 7m.

+ isc:Độ dốc siêu cao (%).

+ in:Độ dốc nâng siêu cao (%) với đường có Vtt= 80km/h thì in= 1%

Bảng 2.3: Cách bố trí đoạn vuốt nối siêu cao

Cách bố trí đoạn vuốt nối siêu cao ở

2.2.8 Độ mở rộng trong đường cong nằm (trước):

Khi xe chạy trên đường cong, trục sau cố định luôn hướng tâm còn bánh trước luôn hợp với trục xe một góc nên xe yêu cầu có một chiều rộng lớn hơn khi xe chạy trên đường thẳng.

THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN

- Thiết kế sơ bộ tuyến trên bản đồ có đường đồng mức bao gồm việc thiết kế bình đồ hướng tuyến, thiết kế quy hoạch thoát nước và thiết kế trắc dọc, trắc ngang đường ôtô.

Thiết kế bình đồ phải tuân thủ các nguyên tắc:

+ Vạch tuyến phải đi qua các điểm khống chế

+ Thiết kế bình đồ đảm bảo phối hợp giữa các yếu tố trên bình đồ: giữa các đoạn thẳng - đoạn cong và giữa các đoạn cong với nhau.

+ Phải thiết kế phối hợp giữa bình đồ - trắc dọc - trắc ngang

+ Phối hợp giữa tuyến và công trình.

+ Phối hợp giữa tuyến và cảnh quan

3.2 XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM KHỐNG CHẾ:

Hai khu vực ngã ba Tư Nghĩa và thị Trấn Chợ Chùa huyện Nghĩa Hành là 2 khu dân cư nằm trong khu vực quy hoạch nên đây là 2 điểm khống chế của tuyến Khu vực tuyến có điều kiện địa chất thủy văn thuận lợi không có đầm lầy, đất yếu, trượt lở và không có mực nước ngầm hoạt động cao, nên không có những điểm cần tránh

3.3 QUAN ĐIỂM THIẾT KẾ VÀ XÁC ĐỊNH BƯỚC COMPA:

- Vạch tuyến trên bình đồ bắt đầu từ việc xây dựng các đường dẫn hướng tuyến chung cho toàn tuyến và cho từng đoạn tuyến cục bộ.

- Cố gắn bám sát đường chim bay để giảm chiều dài tuyến.

- Triển tuyến theo địa hình để các đường dẫn hướng tuyến được vạch sao cho đảm bảo độ dốc theo hướng tuyến nhỏ hơn độ dốc dọc lớn nhất Để thỏa mãn điều này ta đi xác định bước compa l , là khoảng cách lớn nhất giữa hai đường đồng mức mà vẫn thỏa mãn độ dốc dọc tự nhiên nhỏ hơn độ dốc dọc lớn nhất.

3.3.2 Xác định bước compa: Để xác định vị trí đường dẫn hướng tuyến dốc đều trên bình đồ dùng bước compa cố định có chiều dài:

+ h: Chênh lệch cao độ giữa hai đường đồng mức gần nhau,h = 10000mm. + Id= (0,90,95)idmax ( 0 /00).

+ idmax: Độ dốc dọc lớn nhất cho phép đối với cấp đường ( 0 /00).Có thể lấy id idmax- 0,02 phòng trường hợp tuyến vào đường cong bị rút ngắn chiều dài mà tăng thêm độ dốc dọc thực tế khi xe chạy

Thay các số liệu vào công thức 3.1 ta được:

3.4 LẬP CÁC ĐƯỜNG DẪN HƯỚNG TUYẾN: Đường dẫn hướng tuyến là đường nối các đoạn thẳng tạo thành một đường sườn do người thiết kế vạch ra một quan điểm thiết kế kỹ thuật nào đó.

Lập các đường dẫn hướng tuyến dựa trên nguyên tắc sau:

- Đường dẫn hướng tuyến cố gắng bám sát đường chim bay để giảm chiều dài tuyến.

- Tránh tuyến gãy khúc cua đột ngột.

- Cho phép sử dụng độ dốc dọc Max và các bán kính đường cong nằm tối thiểu nhưng phải đảm bảo tầm nhìn đối với địa hình.

- Ở những đoạn cần triển tuyến cố gắng bám theo một độ dốc dọc nào đó trong trường hợp khó khăn về bình đồ, thì cố gắng bám theo đường đồng mức và có lên xuống chút ít để đảm bảo yêu cầu thoát nước.

- Dựa vào các chỉ tiêu tính toán, bình đồ và xem xét kỹ vào yếu tố địa hình, ta kết hợp các phương pháp vạch đường dẫn tuyến.

- Vạch theo lối đi tự do khi tuyến đi qua vùng đồi thoải.

- Vạch theo lối đi sườn, khi tuyến đi qua vùng sườn đồi thoải và quanh co, địa chất ổn định đường dẫn hướng được xác định theo độ dốc đều.

- Một số đoạn có địa hình khó khăn ta vạch đường dẫn hướng tuyến theo lối đi gò bó bằng cách dùng thước compa.

Sau khi loại bỏ các phương án không hợp lý, từ các đường dẫn hướng tuyến được xác lập trên bình đồ ta xác định được 5 phương án tuyến sau:

3.5.1 Phương án I: Từ Tư Nghĩa đi về hướng đông nam cắt qua các đường đồng mức 160; 170; 180 và 190, rồi sau đó quay về hướng đông, lần lượt cắt qua các đường đồng mức 190 và 180, rồi cuối cùng là Nghĩa Hành Tuyến này có một đường cong nằm bán kính 1000m, một lần chuyển hướng Tổng chiều dài tuyến 4954,73 m.

3.5.2 Phương án II: Từ Tư Nghĩa đi về hướng đông cắt qua các đường đồng mức

170; 180 và 190, rồi sau đó quay về hướng nam, lần lượt cắt qua các đường đồng mức

180, rồi cuối cùng là Nghĩa Hành Tuyến này có một đường cong nằm bán kính 900m, một lần chuyển hướng Tổng chiều dài tuyến 5059,10 m.

3.6 SO SÁNH SƠ BỘ - CHỌN 2 PHƯƠNG ÁN TUYẾN:

Bảng 3.1 so sánh các chỉ tiêu của các phương án tuyến như sau:

Dựa vào bảng so sánh các phương án tuyến, ta nhận thấy phương án 1 và 2 có chiều dài tuyến ngắn hơn nên chi phí xây dựng sẽ giảm, Phương án 1 và 2 có độ dốc dọc tự nhiên

Phương án 1,2 có số lần chuyển

Chỉ tiêu so sánh P.Án I P.Án II

Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất (m) 450 400

Bán kính đường cong nằm Lớn nhất (m) 1200 1200

Số công trình thoát nước (Cái): cống 5 5

Từ các đặc điểm nêu trên ta thấy 2 phương án 1 và 2 có ưu điểm hơn nhiều so với các phương án khác nên ta chọn hai phương án 1 và 2 để lập dự án khả thi cho tuyến đường.

3.7 TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG CONG CHO 2 PHƯƠNG ÁN TUYẾN

Sau khi đã so sánh các phương án tuyến ta chọn được hai phương án tối ưu nhất, qua các đường dẫn hướng tuyến, tiến hành chọn các bán kính đường cong cho thích hợp với địa hình, với các yếu tố đường ở đoạn lân cận, với độ dốc cho phép của cấp đường, đảm bảo đoạn thẳng chêm tối thiểu giữa hai đường cong ngược chiều có bố trí siêu cao.

Và tiến hành tính toán các yếu tố của đường cong như sau:

Hình 3.1:Các yếu tố của đường cong nằm

- Chiều dài đường tang của đường cong:

- Phân cự của đường cong:

- Chiều dài của đường cong:

+ R(m): Bán kính của đường cong.

+ (độ): Góc chuyển hướng của tuyến.

- Chiều dài tối thiểu của đường cong chuyển tiếp:

V: Vận tốc thiết kế, V(km/h).

Với các đường cong có chiều dài đoạn chuyển tiếp L 500m.

Vì đoạn tuyến với nhiệm vụ được giao có một đường cong nằm có bán kính là R 500m nên các cọc trên đường cong sẽ được bố trí cách nhau 20m

Ngoài các cọc trên , khi thiết kế rãnh biên cho nền đường đắp thấp, ta thiết kế với góc mở

300 để nước trong rãnh dần tách khỏi nền đường, chảy về các tụ thủy tự nhiên.

Mép taluy đắp và taluy đào nhất thiết phải phối hợp với từng MCN chi tiết mới có thể xác định được chính xác vị trí các điểm mép ta luy đào đắp trên bình đồ, để từ đó, nối chúng với nhau tạo thành đường mép taluy đào/đắp.

BẢN CẮM CONG BẢN CẮM CONG

TỪ LT KM 2+228.62 ĐẾN 2892.87 TỪ LT KM: 3+140 ĐẾN 3+711.63

TT TÊN CỌC X Y TT TÊN CỌC X Y

2.2 THIẾT KẾ CHI TIẾT ĐƯỜNG CONG NẰM:

2.2.1 Thiết kế đường cong chuyển tiếp:

Căn cứ vào bình đồ tuyến ở phần thiết kế sơ bộ, đoạn tuyến từ Km2+000 

Km4+000 có đường cong nằm có các yếu tố cơ bản như sau:

Bảng 2.2 : Các yếu tố cơ bản của đường cong nằm thiết kế

Lý trình đỉnh Góc chuyến hướng α Các yếu tố cơ bản của đường cong

Tuyến đường được thiết kế với vận tốc V = 80 Km/h

Việc cắm đường cong chuyển tiếp được tiến hành theo trình tự sau:

Hình 2.1: Cấu tạo đường cong chuyển tiếp dạng clothoide Đường cong lý trình km2+560.75

+ Chọn chiều dài đường cong tiếp tuyến:

Như trong phần I (thiết kế sơ bộ) Theo tài liệu [1]với V = 80 km/h thì chọn Lct = 70m Vậy chọn Lct = 70 m xác định thông số đường cong:

+ Kiểm tra điều kiện bố trí đường cong chuyển tiếp.

Tính góc kẹp giữa đường thẳng và tiếp tuyến ở điểm cuối đường cong chuyển tiếp:

Góc chuyển hướng  4020’13’’ rất lớn so với 2  do đó thoả mãn điều kiện   2 + Xác định các thông số Clôtôit.

+ Xác định các toạ độ của điểm cuối đường cong chuyển tiếp X0 và Y0 với S = Lct = 70 m.

= với S = L cht = 70 m Tra bảng 3-8 “ Thiết kế đường ô tô tập

I ” của GS.TS Đỗ Bá Chương và nội suy ta có X0/A = 0,249976; Y0/A = 0,002604.

+ Xác định các dịch chuyển đường cong tròn p và tiếp đầu đường cong t:

Nhận thấy P' = 0,254 < R/100 = 4.5 (m) nên không cần cấu tạo lại đường cong.

- Xác định các dịch chuyển đường cong tròn p và tiếp đầu đường cong t nên cần điều chỉnh bán kính đường cong tròn.

+ Xác định phần còn lại của đường cong tròn K0, Ứng với = 104020’13’’- 2 x 304’48’’ = 98010’37”

K0 =Tổng chiều dài đường cong tròn và đường cong chuyển tiếp là

+ Xác định khoảng cách từ đỉnh đường cong tới đường cong tròn K0,

+ Xác định điểm đầu của đường cong chuyển tiếp (ND), tiếp cuối đường cong chuyển tiếp (TD) và trị số độ rút ngắn 

Trong đó: Đ là lý trình đỉnh của đường cong

: Là độ chêch lệch chiều dài tính theo lý trình các đỉnh đường cong và theo đường cong. Dựa vào  ta kiểm tra việc tính lý trình các điểm đặc trưng của tuyến.

* Cắm đường cong chuyển tiếp:

Dựa vào kết quả tính toán tọa độ ở trên ta tiến hành cắm từ nối đầu của đường cong chuyển tiếp bên trái từ NĐ4 cho đến TĐ4 và cắm đường cong chuyển tiếp bên phải từ NC4 đến TC4.

Kết quả cắm cong đường cong chuyển tiếp được ghi ở bảng 2.2

Bảng 2.3:Cắm cong chi tiết đường cong chuyển tiếp của cong nằm

2.2.2 Thiết kế đường cong tròn còn lại: Để cắm cọc chi tiết của đường cong tròn ta có các phương pháp sau:

- Phương pháp tọa độ vuông góc.

- Phương pháp tọa độ cực.

- Phương pháp dây cung kéo dài.

- Phương pháp cắm cong nhiều tiếp tuyến. Địa hình đoạn tuyến tuy khá bằng phẳng nhưng có một số điểm tầm nhìn bị hạn chế do cây che, bán kính đường cong nằm lớn nên ta áp dụng phương pháp cắm cong nhiều tiếp tuyến để bố trí các cọc chi tiết trên đường cong nằm Vì bán kính cong của đường tròn R> 500m nên khoảng cách các cọc chi tiết là 20m.

Bố trí các điểm trên đường cong nằm bằng phương pháp cắm cong nhiều tiếp tuyến:

Xuất phát từ điểm đầu đường cong TC4 hướng máy đo về đỉnh D3 theo tiếp tuyến bố trí một đoạn thẳng L = 10m ta xác định được điểm B1 Từ điểm B1 đặt máy kinh vĩ quay góc  = 1025’57’’ về phía đường cong, trên hướng vừa đo bố trí một đoạn thẳng có L = 10m ta xác định được điểm 23, là điểm tiếp xúc với đường cong, cũng trên hướng này ta bố trí một đoạn 10m ta sẽ xác định được B2 Đặt máy tại B2 ngắm B1, ta quay một góc bằng 1800 - theo chiều kim đồng hồ theo hướng này ta bố trí một đoạn L = 10m ta xác định được điểm 22, một đoạn L = 10m ta xác định được B3 Tương tự, từ điểm B3 ta xác định được các điểm tiếp theo Cứ như vậy ta sẽ bố trí được hết các điểm chi tiết trên đường cong.

Hình 2.2: Sơ đồ bố trí cọc chi tiết trên đường cong tròn cơ bản

Bảng 2.5: Bảng cắm cọc chi tiết trên đường cong.

STT TÊN CỌC R(m) KHOẢNH CÁCH a L(m) 180-a phần đường cong R= 450

21 P3 450 19.25 2'27'8.02 9.625 177'32'51.98 Đường cong lý trình km Km3+420.00

+ Chọn chiều dài đường cong tiếp tuyến:

Như trong phần I (thiết kế sơ bộ) Theo tài liệu [1]với V = 80 km/h thì chọn Lct = 70m Vậy chọn Lct = 70 m xác định thông số đường cong:

+ Kiểm tra điều kiện bố trí đường cong chuyển tiếp.

Tính góc kẹp giữa đường thẳng và tiếp tuyến ở điểm cuối đường cong chuyển tiếp:

Góc chuyển hướng  1011’33.7’’ rất lớn so với 2  do đó thoả mãn điều kiện   2  + Xác định các thông số Clôtôit.

+ Xác định các toạ độ của điểm cuối đường cong chuyển tiếp X0 và Y0 với S = Lct = 70 m.

= với S = L cht = 70 m Tra bảng 3-8 “ Thiết kế đường ô tô tập

I ” của GS.TS Đỗ Bá Chương và nội suy ta có X0/A = 0,249976; Y0/A = 0,002604.

+ Xác định các dịch chuyển đường cong tròn p và tiếp đầu đường cong t:

Nhận thấy P' = 0,387 < R/100 = 5 (m) nên không cần cấu tạo lại đường cong.

- Xác định các dịch chuyển đường cong tròn p và tiếp đầu đường cong t nên cần điều chỉnh bán kính đường cong tròn.

+ Xác định phần còn lại của đường cong tròn K0, Ứng với = 121011’33.7’’ - 2 x 401’52’’ = 11307’49”

K0 =Tổng chiều dài đường cong tròn và đường cong chuyển tiếp là

+ Xác định khoảng cách từ đỉnh đường cong tới đường cong tròn K0,

+ Xác định điểm đầu của đường cong chuyển tiếp (ND), tiếp cuối đường cong chuyển tiếp (TD) và trị số độ rút ngắn 

Trong đó: Đ là lý trình đỉnh của đường cong

: Là độ chêch lệch chiều dài tính theo lý trình các đỉnh đường cong và theo đường cong. Dựa vào  ta kiểm tra việc tính lý trình các điểm đặc trưng của tuyến.

* Cắm đường cong chuyển tiếp:

Dựa vào kết quả tính toán tọa độ ở trên ta tiến hành cắm từ nối đầu của đường cong chuyển tiếp bên trái từ NĐ4 cho đến TĐ4 và cắm đường cong chuyển tiếp bên phải từ NC4 đến TC4.

Kết quả cắm cong đường cong chuyển tiếp được ghi ở bảng 2.3

Bảng 2.6 :Cắm cong chi tiết đường cong chuyển tiếp của cong nằm tên cọc S A S/A X/A Y/A X Y đường bên phải

2.2.3 Thiết kế đường cong tròn còn lại: Để cắm cọc chi tiết của đường cong tròn ta có các phương pháp sau:

- Phương pháp tọa độ vuông góc.

- Phương pháp tọa độ cực.

- Phương pháp dây cung kéo dài.

- Phương pháp cắm cong nhiều tiếp tuyến. Địa hình đoạn tuyến tuy khá bằng phẳng nhưng có một số điểm tầm nhìn bị hạn chế do cây che, bán kính đường cong nằm lớn nên ta áp dụng phương pháp cắm cong nhiều tiếp tuyến để bố trí các cọc chi tiết trên đường cong nằm Vì bán kính cong của đường tròn R> 500m nên khoảng cách các cọc chi tiết là 20m.

Bố trí các điểm trên đường cong nằm bằng phương pháp cắm cong nhiều tiếp tuyến:

Xuất phát từ điểm đầu đường cong TC4 hướng máy đo về đỉnh D3 theo tiếp tuyến bố trí một đoạn thẳng L = 10m ta xác định được điểm B1 Từ điểm B1 đặt máy kinh vĩ quay góc  = 1025’57’’ về phía đường cong, trên hướng vừa đo bố trí một đoạn thẳng có L = 10m ta xác định được điểm 23, là điểm tiếp xúc với đường cong, cũng trên hướng này ta bố trí một đoạn 10m ta sẽ xác định được B2 Đặt máy tại B2 ngắm B1, ta quay một góc bằng 1800 - theo chiều kim đồng hồ theo hướng này ta bố trí một đoạn L = 10m ta xác định được điểm 22, một đoạn L = 10m ta xác định được B3 Tương tự, từ điểm B3 ta xác định được các điểm tiếp theo Cứ như vậy ta sẽ bố trí được hết các điểm chi tiết trên đường cong.

Hình 2.3: Sơ đồ bố trí cọc chi tiết trên đường cong tròn cơ bản

Bảng 2.7 : Bảng cắm cọc chi tiết trên đường cong.

STT TÊN CỌC R(m) KHOẢNH CÁCH a L(m) 180-a phần đường cong R= 500

THIẾT KẾ CHI TIẾT CỐNG THOÁT NƯỚC

Đoạn thiết kế kỹ thuật từ Km2+0.00 đến Km4+0,00 có 1 vị trí đặt cống tại KM2+589.02

Nhiệm vụ thiết kế cống tại KM2+589.02m

A CỐNG TẠI LÝ TRÌNH KM2+589.02m

3.1 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN:

3.1.1 Xác định lưu lượng cực đại chảy về công trình.

Theo phần dự án khả thi ta xác định: Qmax = 19.439 (m3/s)

3.1.2 Luận chứng chọn loại cống, khẩu độ cống:

+ Ưu điểm:Khả năng thoát nước tốt chỉ cần bố trí tường đầu, không cần mố trụ nên khối lượng xây ít, dễ thi công và giá thành thấp.

+ Nhược điểm:Khống chế chiều cao từ mặt đường đến đỉnh cống là phải lớn hơn 0,5m để đảm bảo điều kiện áp lực phân bố đều trên cống, nên không sử dụng được ở chỗ nền đường đắp thấp.

+ Ưu điểm: Khả năng chịu lực tốt, có thể đảm bảo cho xe cộ qua lại trực tiếp trong thi công và trong khai thác có thể chỉ cần đặt trực tiếp lớp áo đường lên trên cống là được,vì thế dùng nhiều tại vị trí chiều cao đất đắp trên cống thấp.

+ Nhược điểm: Thi công phức tạp tốn kém vật liệu,giá thành cao.

- Chế độ chảy không áp

+ Dự trữ được lưu lượng, nền đường không bị ẩp ước,có khoảng hở cho cây trôi. + Phải tăng khẩu độ cống

- Chế độ chảy có áp

+ Cần phải đắp cao nền (> 0,5m), gia cố tốt thượng hạ lưu, nền đường dễ bị ẩm ướt + Giảm được khẩu độ cống.

Với nhiệm vụ thiết kế cống tại vị trí KM2+589.02m tại đây chiều cao đắp đất là 4.01m nên có thể khắc phụ được nhược điểm của cống tròn.

+ Dựa vào phụ lục 16,17 tài liệu [7], với lượng nước cực đại chảy về công trình tương ứng là Qp 439 (m3/s), cao độ tự nhiên là 168.27m, chiều cao đất đắp là 4.01m, những ưu nhược điểm của từng loại cống như trên, kiến nghị chọn loại cống tròn, làm việc theo chế độ không áp có miệng cống loại thường, tức là H < 1,2hcv

+ Với H : chiều cao nước dâng trước cống.

+ hcv: chiều cao cống ở cửa vào.

+ Ta chọn được cống 3Φ200 có V = 3.2 m/s, H = 1.96 m.

3.2 THIẾT KẾ CẤU TẠO CỐNG:

- Cửa cống có tác dụng nối tiếp nền đường và miệng cống, điều tiết trạng thái dòng chảy, đảm bảo dòng chảy thông suốt, tránh xói mòn lòng sông suối thượng hạ lưu, tránh xói mòn cống, móng của cống, đảm bảo cho cống làm việc an toàn.

- Hình thức cửa cống ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng thoát nước của cống và

- Do điều kiện thuỷ lực tốt, để đơn giản thi công ta chọn cửa cống loại thường, tường cách kiểu chữ bát, góc chéo của tường cánh 300 cho cả cửa vào và cửa ra vì kiểu này thi công đơn giản, thoát nước tốt, giá thành thấp, mỹ quan và điều quan trọng hơn nữa là điều chỉnh được dòng chảy.

- Để rút ngắn chiều dài tường cánh và dể thi công, đầu cuối tường cánh ta xây thẳng đứng cao 36 cm.

Sử dụng phương pháp đổ tại chỗ bằng bê tông mác M200 đá dăm 20  40mm.

- Thân cống là ống cống tròn BTCT lắp ghép

- Để thoát nước tốt yêu câu phải đặt sao cho phía thượng lưu không phải đắp đất làm giảm khả năng thu nước về cống và ở hạ lưu không phải đào khá sâu làm giảm khả năng thoát nước ra khỏi cống

- Không đặt cống quá sâu làm tăng chiều dài cống, tăng giá thành công trình.

- Đảm bảo cao độ thiết kế lớn hơn mức nước cao nhất là 0,5m từ các quan điểm trên ta chọn độ dốc đặt cống trùng với độ dốc tự nhiên là 3%.

- Chiều cao đất đắp trên cống là 1,4 m, taluy nền đắp là 1:1,5 với bề rộng nền đường là 12,5m ta tính được chiều dài thân cống là:

Hình 3.1 : Các kích thước tính toán chiều dài cống

Dựa vào hình II.2.4 ta có chiều dài cống được tính theo công thức :

Chọn chiều dài cống là 17m.

- Cốt thép trong ống cống: là 2 lớp bố trí sát thành trong và thành ngoài của cống và đặt thêm cốt thép dọc để chống lại lực cắt và giữ vị trí các đai chịu lực cố định

- Bê tông: Dùng bê tông M200, Dmax20

Ta có biểu đồ momen của cống tròn như hình vẽ:

Hình 3.2: Dạng biểu đồ mômem của cống tròn

Dựa vào biểu đồ mômem ta thấy, cống tròn là kết cấu vừa chịu kéo vừa chịu uốn Phía trên và phía dưới chịu mômem dương nên ta bố trí cốt thép chịu lực sát vào phía trong thành ống.Phía bên phải và trái chịu mômem âm nên ta bố trí cốt thép sát phía ngoài thành ống.Do đó ta dung hai lớp cốt thép ở phía trong và phía ngoài Để nối hai đốt cống với nhau ta dùng cách nối ghép thẳng khe nối giữa các ống cống có chiều dài 1cm Khe nối được nhét chặt bằng đay tẩm nhựa đường, bên trong ống cống quét hai lớp nhựa đường và phủ hai lớp giấy dầu tại mối nối.

Hình 3.3: Cấu tạo móng cống2 Φ200

Tại vị trí đặt cống có địa chất ổn định, tình hỉnh thủy văn đơn giản ta cho cống đặt trực tiếp lên lớp móng cấp phối đá dăm.

3.3 THIẾT KẾ KẾT CẤU CỐNG

Cống không chỉ chịu tác dụng của tải trọng xe chạy mà còn chịu tác dụng của đất đắp trên nó.Cống được tính theo 3 trạng thái sau:

- Trạng thái giới hạn thứ nhất: Bảo đảm công trình không bị phá họai vì mất cường độ và độ ổn định trong điều kiện khai thác tiêu chuẩn

- Trạng thái giới hạn thứ hai: Bảo đảm công trình không xuất hiện biến dạng dư quá mức trong điều kiện khai thác tiêu chuẩn

- Trạng thái giới hạn thứ ba: Bảo đảm công trình không xuất hiện biến dạng cục bộ không cho phép trong điều kiện khai thác tiêu chuẩn.

3.3.2 Các giả thiết khi tính toán:

- Cống tròn bê tông cốt thép thuộc loại cống tròn cứng, khi tính toán không xét đến biến dạng của bản thân cống

- Chiều sâu chôn cống có ảnh hưởng nhất định với việc tính toán ngoại lực.Khi tính toán giả thiết rằng đáy sông suối ngang với đáy mặt trong của cống

- Trong các đốt cống cứng, ảnh hưởng của lực dọc trục ứng với ứng suất tính toán rất

- Tính toán kiểm tra cho trường hợp chưa có các lớp áo đường với tải trọng thiết kế xe H30 và XB80.

- Vật liệu cấu tạo cống:

+ Bê tông tường cánh đá 2x4 M200 có Rn = 90daN/cm2.

+ Cốt thép AI có Ra = Ra' = 1900daN/cm2; Ea=2,1.106kg/cm;  1 = 0,9

+ Độ dốc dọc cống lấy bằng độ dốc ngang sườn tại mặt cắt ngang cống

+ Móng cấp phối đá dăm loại II Dmax37,5 đầm chặt K98 dày 32cm.

3.3.4 Tính toán cống tròn bê tông cốt thép:

3.3.4.1 Chọn kích thước sơ bộ

Do chiều cao đất đắp H < 6m nên ta có thể sơ bộ tính chiều dày ống cống theo công thức sau: (3.2)

Trong đó : + D: Đường kính trong của cống: D = 200(cm). Ф = 200/16.59 = 12cm

Theo tiêu chuẩn kỹ thuật – cống tròn BTCT lắp ghép 22TCN159-86 ta có với đường kính cống D = 200cm thì   24 (cm).

+Xe tải thiết kế ( xe ba trục)

Hình 3.4: cấu tạo xe 3 trục, xe 2 trục và tải trọng làn

Hình 3.5: sự phân bố tải trọng bánh xe lên mặt đường và truyền xuống cống

3.3.4.2 Tính ngoại lực: a chiều cao đắp đất trên cống H= 2.01(m)

- Do áp lực thẳng của đất đắp gây ra: qđ = 0  (H-hmd )=1,8  1.17 = 2.106 (T/m2)

- Áp lực thẳng đứng của kết cấu áo đường: Lấy khối lượng riêng trung bình của tất cả các lớp kết cấu áo đường là 2,2 (T/m2) qaoduong = γađ.H = 2,2  0.84 = 1.848(T/m2).

- Trọng lượng bản thân cống: = 2,5  0,2 = 0.5 (T/m2).

3.3.4.3 Đối Với Xe Tải Thiết Kế Ba Trục

- Chỉ xét một xe qua cống, hai trục sau cách nhau 4.3m ( trường hợp bất lợi nhất), mỗi trục có tải trọng là 14.5T sơ đồ xếp xe như hình 3.5

- Hệ số xung kích tính theo 3.11

Hình 3.6: sơ đồ xếp một xe tải thiết kế ba trục

- Chiều sâu tương tác cảu tải trọng trục bánh xe Httdc tính theo (3.8)

Ta thấy Httdc < H = 2010 (mm) nên ta tính theo (3.9)

- Chiều sâu tương tác của tải trọng trục bánh xe H ttdc tính theo (3.10)

Ta thấy Httdc > H = 2010 (mm) nên ta tính theo(3.11)

Thây các thông số trên 5.12 ta được:

3.3.4.4 Đối với xe tải thiết kế 2 trục

Chỉ xét một xe qua cống, hai trục sau cách nhau 1.2m mỗi trục có tải trọng là 11.0T sơ đồ xếp xe như hình 3.5

- Chiều sâu tương tác cảu tải trọng trục bánh xe Httdc tính theo ( 3.14 )

Ta thấy Httdc < H = 2010 (mm) nên ta tính theo (3.15)

Hình 3.7: sơ đồ xếp tải xe hai trục thiết kế

- Chiều sâu tương tác của tải trọng trục bánh xe H ttdc tính theo (3.17)

Ta thấy Httdc > H = 2010 (mm) nên ta tính theo(3.18)

Thây các thông số trên (3.19) ta được:

Từ kết quả trên, thấy rằng áp lực thẳng đứng do hoạt tải xe tải thiết kế ba trục truyền xuống cống lớn hơn hoạt tải xe hai trục thiết kế Vậy ta chọn hoạt tải xe tải thiết kế ba trục P3tr để tính toán

3.3.4.5 Đối với tải trọng làn Áp lực trên cống do tải trọng làn gây ra:

Mô men lớn nhất do trọng lượng bản thân cống theo (3.20):

- Xét trạng thái giới hạn cường độ:

Mô men trạng thái sử dụng:

Vậy mô men uốn lớn nhất ở trạng thái cường độ và trạng thái sử dụng (3.21)

3.3.4.7 Tính toán tiết diện cốt thép và kiểm tra điều kiện cường độ và điều kiện nứt theo các trạng thái giới hạn

- Tính toán chọn tiết diện cốt thép

- Diện tích cốt thép trên 1 mm chiều dài cống (mm 2 /mm) Tính theo công thức (3.22):

Theo (5.23) ta có: f ' c’% – 7,0 = 18,0 MPa ( Khi fc’< 21 MPa )

- Chọn cốt thép gờ CB300-V loại φ12, lớp bê tông bảo vệ a’ = 30 (mm), ta có: as= φ/2 + a’ = 36 (mm); ds=δ - as = 200 – 36 = 164 (mm) φ=0.90; Nd = 0;

Mcdmax=3.152( T.m) = 3,152.9,81.103 (Nmm/mm); fy= 300 (MPa)

- Ta được diện tích cốt thép tối thiểu :

- Cốt thộp ỉ12 cú tiết diện là 113,1 (mm 2 ), số thanh thộp tối thiểu cần thiết là :

- Chọn 8 thanh ỉ12, bố trớ hai hàng đối xứng , chiều dày lớp bảo vệ a’=3,0(cm) cú diện tích cốt thép As4,8(mm 2 )> Asmins4 (mm2).

Sơ đồ bố trú cốt thộp trong đốt cống ỉ200 như hỡnh 3.25.

Hỡnh 3.8: Sơ đồ bố trớ cốt thộp lũ xo trong đốt cống trũn ỉ200 3.3.4.8 Kiểm tra điều kiện cường độ

- Ta có As = 904,8 (mm 2 ); fy = 300 (MPa); ds = 164 (mm)

- β1= 0,85 ( bê tông có fc’ = 18,0 < 28 (MPa)

- Khoảng cách từ trục trung hòa đến mặt chịu nén tính theo (3.27):

- Chiều dày của khối ứng suất tương đương : a = c β1= 21,08.0,85,92 (mm)

- Sức kháng danh định theo ( 3.28);

- Sức kháng uốn tính toán của mặt cắt chịu uốn theo (3.29);

Mr = φ Mn= 0,9.3,54=3,186 (T.m) > Mcdmax= 3,152 (T.m) → Thỏa mãn yêu cầu.

3.3.4.9 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa và tối thiểu

3.3.4.10 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa:

Theo (3.28) Ta có thỏa mãn yêu cầu.

3.3.4.11 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu:

Theo (3.30): pmin Kiểm tra điều kiện (5.31):

Ta thấy Pmin = 0,0046 > 0,03 Thỏa mãn yêu cầu

3.3.4.12 Kiểm tra điều kiện nứt

Vị trí trục trung hòa xác định theo điều kiện (3.40):

Nghiệm của phương trình xác định theo (3.38),(3.39),(3.40), ta có:

- Mô men quán tính của tiết diện đã nứt theo (5.41);

- Ứng Suất trong cốt thép theo (3.42):

Ta có: A = 990.36.2/810(mm 2 ) dc= as6 (mm); Z = 17500(N/mm)

Và 0,6.fy=0,6x3000(MPa) Vậy chọn fsa0(MPa)

Ta thấy fs3,39 (MPa) < fsa0(MPa)→Thỏa mãn yêu cầu

THIẾT KẾ TRẮC DỌC CHI TIẾT

4.1 CÁC NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ CHUNG:

Thiết kế trắc dọc chi tiết căn cứ vào:

- Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-2005.

- Bình đồ tuyến tỷ lệ: 1/1000.

- Nguyên tắc và quan điểm thiết kế như phần thiết kế sơ bộ.

Giải pháp thiết kế đường đỏ xem xét lại trắc dọc của phần thiết kế sơ bộ và địa hình cụ thể chi tiết của tuyến để điều chỉnh đường đỏ phù hợp với cao độ khống chế.

- Điểm đầu đoạn: Km2+0.00 cao độ tự nhiên là: 180.93 m, cao độ thiết kế là: 178.55 (m).

- Điểm cuối đoạn: Km4+0.00 cao độ tự nhiên là: 163.47m, cao độ thiết kế là: 166.42m.

- Chiều dài đoạn dốc đã thiết kế ở phần thiết kế sơ bộ.

4.2 THIẾT KẾ ĐƯỜNG CONG ĐỨNG: Đường cong đứng được thiết kế theo đường cong parabol bậc 2 dạng: R y x

Trong đoạn tuyến thiết kế có 2 đường cong đứng.

Bảng 4.1 : Bảng các yếu tố cơ bản đường cong đứng trong đoạn tuyến

Tiến hành cắm tiếp đầu tiếp cuối và xác định điểm đổi dốc như sau:

Chiều dài đường cong đứng được tính theo công thức sau:

K = R,(i1- i2) i > 0 khi lên dốc, i < 0 khi xuống dốc,

Hình 4.1: Sơ đồ xác định toạ độ đường đỏ trên đường cong đứng i 2 i 1

- Đường cong đứng lồi được thiết kế theo phương trình parabol bậc 2 : R y x

- Xác định điểm đổi dốc D có tọa độ: XD, YD

- Xác định điểm bắt đầu (TĐ) và điểm kết thúc (TC) của đường cong đứng:

- Điểm tiếp đầu có tọa độ: XTĐ = XD - T (m)

- Điểm tiếp cuối có tọa độ: XTC = XD + T (m)

- Xác định điểm gốc của đường cong đứng E tại đó có độ dốc bằng 0:

THIẾT KẾ TRẮC NGANG CHI TIẾT - TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC 5.1 THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG THI CÔNG

5.1 THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG THI CÔNG:

- Đoạn tuyến thiết kế dài 2Km Tuyến đường có đường cong bán kính R = 500 m, có bố trí siêu cao 2%, không mở rộng, có chiều dài đoạn chuyển tiếp L = 50m

5.2 THIẾT KẾ CÁC MẶT CẮT NGANG CHI TIẾT:

* Mặt cắt ngang đoạn tuyến:

- Bề rộng nền đường Bn = 11.5 m.

- Bề rộng phần xe chạy Bm = 7.5m.

+ Phần lề gia cố: Blgc =2x2m.

- Độ dốc ngang phần mặt đường và phần lề gia cố 2%.

- Độ dốc ngang phần lề đất 4%.

- Rãnh biên tiết diện hình thang có bề rộng đáy 0,4m; ta luy 1:1.

- Taluy nền đào 1:1, taluy nền đắp 1:1,5

* Thiết kế mặt cắt ngang chi tiết là áp áo đường, rãnh biên, mái taluy đường đào, đắp vào mặt cắt ngang, tính các cao độ cần thiết lên mặt cắt ngang từ cao độ tim đường thiết kế trắc ngang cho tất cả các cọc có trên trắc dọc Bản vẽ các mặt cắt ngang chi tiết như ở phụ lục 2.3.1.

5.3 TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP TRONG ĐOẠN TUYẾN:

- Mục đích thiết kế trắc ngang là để tính toán diện tích của từng mặt cắt ngang chi tiết và từ đó tính chính xác khối lượng đào đắp cho đoạn tuyến thiết kế.

+ Kết quả tính toán khối lượng cụ thể được thể hiện phụ lục IV.

+ Khối lượng đất đào: Vđào= 546.91 m3

+ Khối lượng đất đắp: Vđắp= 351.69 m3

+ Khối lượng đào rãnh biên: Vrãnh biên = 50.527m3

TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC

6.1 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC

6.1.1 Xác định khối lượng nền đường.

6.1.1.1 Khối lượng san dọn mặt bằng

Dải đất dành cho đường là 15 m tính từ vai đường nên chiều rộng dành cho đường để thi công là 30 + 9 = 39m.

6.1.1.2 Khối lượng bốc đất hữu cơ

Trong chương 4 đã xác định được khối lượng bốc đất hữu cơ là 1960,12m 3

Khối lượng đất đào nền đường là: 20425,54 m 3

Khối lượng đất cần đắp là 13999,57 m 3 nhưng để đắp đủ khối lượng thì cần nhân thêm hệ số tơi xốp của đất là 1,2 nên khối lượng đất cần chở đến để đắp là 16799,48m 3

Bảng 6.1: Xác định khối lượng công tác BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC

TT Thành phần công việc Đơn vị Khối lượng

1 Định vị tim cống cống 1.00

3 Đào đất móng cống bằng máy 100m 3 2.05

4 Đào đất móng cống bàng thủ công m 3 37.27

Vận chuyển vật liệu Đá hộc m 3 27.78 Đá dăm các loại m 3 222.64

Vận chuyển và bốc dỡ ống cống đốt 48.00

6 Lớp đệm tường đầu, tường cánh, sân cống, gia cố m 3 16.80

7 Ván khuôn móng tường đầu, tường cánh 100m 2 0.55

8 BT móng tường đầu, tường cánh m 3 18.55

10 Cẩu lắp ống cống đốt 48.00

11 BT cố định ống cống m 31.65

12 Ván khuôn gia cố, sân khay, sân cống 100m 2 1.29

13 BT gia cố, chân khay, sân cống m 3 44.80

14 Ván khuôn tường đầu, tường cánh 100m 2 1.06

15 BT tường đầu, tường cánh m 3 25.60

16 Làm mối nối cống, lớp phòng nước mối 45.00

18 Thả đá hộc gia cố hạ lưu m 3 24.16

6.1.3 Xác định khối lượng hệ thống thoát nước.

Khối lượng đào đất rảnh biên: 505,27m3

6.1.3.2 Khối lượng công trình cống

Dựa vào bản vẽ cấu tạo cống ta tính được khối lượng cho từng bộ phận Khối lượng công trình công tính toán chi tiết trong phụ lục VI bảng 6.1 Riêng khối lượng tường đầu, tường cánh tính chi tiết như sau:

+Tường đầu phía thượng lưu:

+ Tường đầu phía hạ lưu:

+ Tường cánh phía thượng lưu:

+ Tường cánh phía hạ lưu:

Bảng 6.2: Tớnh khối lượng cống KM2+589.02(3ỉ200)

STT Hảng mủc Âồn vị cách tính khối lượng

4 Mối nối cống mối nối =(48 - 3) * 1 45

1 Bê tông đá thân tường đầu m3 =(0.3*8.28+0.9*9.68)/2*2.74-(2*3.14*2.4^2/4*0.6) 9.91

2 Ván khuôn thân tường đầu m2 =(2*((0.3+0.9)*2.67/2)+2*((8.28+9.68)*2.74/2))-

3 Bê tông đá móng tường đầu m3 =1*1,4*10.48 146.86

4 Ván khuôn móng tường đầu m2 =2*(1.4+10.48)*1 47.92

5 Bê tông đá thân tường cánh m3 ((((0.3+1)/2.47)*2)+(((0.3+0.4)/2)*0.3))/2*2.53*2 2.93

6 Ván khuôn thân tường cánh m2 =4*(0.3+2.47)/3.19*2+2*(0.3+0.4)*0.3/2 6.87

7 Bê tông đá móng tường cánh m3 =2*(1+1.4)*2.43/2*0.3 1.75

9 Bê tông đá sân cống m3 =(7.31+10.23)/2*2.53*0,3 66.98

10 Bó tọng õạ chỏn khay sỏn cống m3 =(12.38+12.53)/2*0.8*0,4 4.00

11 Vạn khuọn chỏn khay sỏn cống, sân cống m2 =(12.38+12.53)*1*2+0,8*0,4*2 50.56

12 Bê Tông sân gia cố m3 =(12.58+3)*0,3 4.66

13 Bê tông chân khay sân gia cố m3 53*0,4*0.8 4.01

14 Ván khuôn sân gia cố m2 =(12.53*0,3)+1.5*0,3*2 5.27

15 vạn khuọn chỏn khay sỏn gia cố m2 =(12.53*0.8)+(0,4*0.8)*2 10.66

1 Bê tông đá thân tường đầu m3 =(0.3*8.28+0.9*9.68)/2*2.63-(2*3.14*2.4^2/4*0.6) 9.46

2 Ván khuôn thân tường đầu m2 =(2*((0.3+0.9)*2.63/2)+2*((8.28+9.68)*2.66/2))-

3 Bê tông đá móng tường đầu m3 =1*1,4*10.48 14.67

4 Ván khuôn móng tường đầu m2 =2*(1.4+10.48)*1 47.52

5 Bê tông đá thân tường cánh m3 =((((0.3+1)/2.43)*2)+(((0.3+0.4)/2)*0.3))/2*2.95*2 3.47

6 Ván khuôn thân tường cánh m2 =4*(0.3+2.43)/3.73*2+2*(0.3+0.4)*0.3/2 6.13

7 Bê tông đá móng tường cánh m3 =2*(1+1.4)*2.95/2*0.3 2.10

8 Ván khuôn móng tường cánh m2 =4*3.35*0.3 3.97

9 Bê tông đá sân cống m3 =(7.31+10.85)/2*2.95*0,3 79.05

10 Bó tọng õạ chỏn khay sỏn cống m3 =(12.96+13.13)/2*0.8*0,4 4.17

11 Vạn khuọn chỏn khay sỏn cống,sân cống m2 =(12.96+13.13)*1*2+0,8*0,4*2 39.86

12 Bê tông tường chống xóa m3 13*2.15*0.3 8.47

13 Đá hộc gia cố hạ lưu m3 =1.81*3.68/2*13.13 47.27

14 Bê tông sân gia cố m3 =(13.13+2.85)*0.3 4.79

15 ván khuôn sân gia cố m2 =(13.13*0.3)+(2.85*0.3*2) 5.65

LẬP DỰ TOÁN

- Thông tư 04 2021- bxd hướng dẫn lắp và quản lý chi phí đầu tư xây dựng công trình

- định mức 1776/bxd-vp phần xây dựng công trình

- Thông tư 122021t-bxd hướng dẫn về lập và quản lý chi phí khảo sát xây dựng

- Định mức 1779/bxd-vp, dự toán xây dựng công trình phấn khảo sát xây dựng ngày 18/06 2021

- Thông tư 129 2021t-btc hướng dẫn luật thuế giá trị gia tăng

- Nghị định 1082021/nđ-cp quy định mức long tôi thêuvùng đối với người lao động

- Thông tư 1092020/tt-btc hướng dẫn cò đô thu, nộp và sử dụng lệ phí thẩm định đầu tư

- Đơn giá vật liệu xây dựng trên địa bàn tỉnh quảng nam quỹ i/2021

- Thông tư 05/2021/tt-bxd hướng dẫn điều chỉnh dự toán công trình xây dựng

- Thông tư 33/2021/tt-btc hướng dẫno uyết toán dự án hoàn thành thuộc nguồn vốn nhà nước ngày 09/04/2021

- Định mức chi phí quản lý dự án và tư vấn đầu tư xây dựng công trình công bố kèm theo văn bản số 957 - bxd ngày 29/9/2021 của bộ xây dựng)

- Quyết định 33202 100- bic quy tắc bảo hiểm xây dựng

7.2 TRÌNH TỰ LẬP DỰ TOÁN

Bảng 7.1 Tổng hợp chi phí xây dựng:

TỔ NG HỢ P CHI PHÍ XÂY DỰ NG

CÁC CHI PHÍ CÁCH TÍNH KÝ HIỆ U GIÁ TRỊ ĐƠN VỊ

CHI PHÍ VẬ T LIỆU (04/2021-BXD)

CHI PHÊ NHÁN CÄNG (04/2021-BXD)

CHI PHÊ MẠY THI CÄNG (04/2021-BXD)

GIẠ THAÌNH DỈÛ TOẠN XÁY DỈÛ NG

THU NHẬP CHỊU THUẾ TÍNH TRƯỚC

CHI PHấ XÁY DặÛ NG (04/2021-BXD)

CHI PHÍ XÂY NHÀ TẠM TẠI HIỆN TRƯỜNG ĐỂ Ở VÀ ĐIỀ U HÀNH THI CÔNG (04/2021-BXD)

CHI PHÍ XÂY DỰ NG SAU THUẾ (04/2021-BXD)

CHI PHÍ XÂY DỰ NG TRƯỚC THUẾ

THUẾ GIÁ TRỊ GIA TĂNG (129/2021 TT-BXD)

(BẰ NG CHỮ: TÁM TỶÍ NĂM TRĂM TÁM MƯƠI LĂM TRIỆ U SÁU TRĂM HAI MƯƠI SÁU BA NGHÌN ĐỒ NG CHẴ N) ĐỒ NG VL

G XDNT ĐỒ NG ĐỒ NG ĐỒ NG

CHI PHÍ TRỰ C TIẾ P KHÁC (04/2021-BXD) (VL+NC+M) X 2% TT ĐỒ NG

CỘ NG CHI PHÍ TRỰ C TIẾ P

7.3 TỔNG DỰ TOÁN: NỀN ĐƯỜNG, MẶT ĐƯỜNG , CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC

Bảng 7.2: Tổng hợp kinh phí xây dựng

G KH.01 ĐỒ NG ĐỒ NG ĐỒ NG ĐỒ NG ĐỒ NG ĐỒ NG ĐỒ NG ĐỒ NG

G XD ĐỒ NG ĐỒ NG G

CHI PHÊ GIẠM SẠT THI CÄNG XÁY DỈÛ NG (957/QÂ-BXD)

CHI PHÍ XÂY DỰ NG TRƯỚC THUẾ

CHI PHÍ QUẢN LÝ DỰ ÁN ĐẦ U TƯ XÂY DỰ NG CÔNG TRÌNH

CHI PHấ XÁY DặÛ NG

CHI PHÍ LẬ P HỒ SƠ MỜI THẦ U, ĐÁNH GIÁ HỒ SƠ DỰ THẦ U (957/QĐ-BXD)

CHI PHÍ THẨ M TRA DỰ TOÁN CÔNG TRÍNH (957/QĐ-BXD)

CHI PHÍ THẨ M TRA THIẾ T KẾ KỸ THUẬ T (957/QĐ-BXD)

CHI PHÍ XÂY DỰ NG SAU THUẾ

CHI PHấ XÁY DặÛ NG

STT CÁC CHI PHÍ CÁCH TÍNH KÝ HIỆ U GIÁ TRỊ ĐƠN VỊ

0.382% X (G XD +G QLDA +G TV ) (*) 0.239 X (G XD +G QLDA +G TV ) (*)

CHI PHÍ THẨ M TRA, PHÊ DUYỆ T QUYẾ T TOÁN VỐ N ĐẦ U TƯ (33/2021/TT-BTC)

CHI PHấ DặÛ PHOèNG (04/2021-BXD)

TỔ NG CỘ NG ĐỒ NG

G DP 10% X (G XD +G QLDA +G TV +G KH ) ĐỒ NG

G XD +G QLDA +G TV +G KH +G DP W

(BẰ NG CHỮ: CHÍN TỶ SÁU TRĂM BẢY MƯƠI BA TÁM TRIỆ U BẢY TRĂM TÁM MƯƠI BẢY TRĂM NĂM BA NGHÌN ĐỒ NG CHẴ N)

C CHI PHÍ ĐẦ U TƯ VẤ N ĐẦ U TƯ XÂY DỰ NG G TV ĐỒ NG

CHI PHÍ THIẾ T KẾ THEO CHI PHÍ XÂY DỰ NG (957/QĐ-BXD) 1.01% X G X 1.1

CHI PHÊ KHAÍO SẠT (12/2021/TT-BXD)

LỆ PHÍ THẨ M ĐỊNH THIẾ T KẾ KĨ THUẬ T (109/2020/TT-BTC)

LỆ PHÍ THẨ M ĐỊNH TỔ NG DỰ TOÁN (109/2020/TT-BTC)

CHI PHÍ KIỂ M TOÁN (33/2021/TT-BTC)

CHI PHÍ BẢO HIỂ M (33/2021/QĐ-BTC)

PHẦN 3 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐOẠN TUYẾN (40%)

Chương 1 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THI

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐOẠN TUYẾN: Đoạn tuyến cần thiết kế kỹ thuật thi công từ KM2+0.00 đến KM4+0.00 Cả đoạn tuyến có độ dốc ngang sườn tương đối nhỏ Tuyến có 2 vị trí cần đặt công trình thoát nước tại KM2+0.00 và KM4+0.00, cống tròn BTCT 3200 tại Km2+589.02.Trên bình đồ có bố trí 1 nửa đường cong nằm R = 20000 m.

1.2 XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỀU KIỆN THI CÔNG:

1.2.1 Điều kiện tự nhiên khu vực tuyến đi qua:

- Giống mục 1.2 của chương 1 – Phần 1: Lập Dự Án Thiết Kế Cơ Sở

1.2.2 Các điều kiện xã hội:

1.2.3 Các điều kiện liên quan khác:

1.3 LIỆT KÊ CÁC CÔNG TRÌNH CẦN THỰC HIỆN:

1.3.1 Khôi phục lại hệ thống cọc mốc:

Khi xây dựng một công trình từ giai đoạn thiết kế đến giai đoạn thi công nhiều lúc phải trải qua một thời gian dài Trong thời gian đó hệ thống cọc mốc thường bị mất mát nên mục đích của công việc này là mang những mốc thiết kế điển hình lên thực địa, khôi phục những cọc bị mất, sửa chữa một số cọc nếu cần thiết để tạo điều kiện cho việc thi công được thuận lợi.

- Tìm kiếm phục hồi các cọc bổ sung các cọc cần thiết như tiếp đầu, tiếp cuối, cọc trên đường cong cọc đỉnh và một số cọc phụ khác.

- Kiểm tra lại chiều dài tuyến, bổ sung mặt cắt ngang đặt biệt để tính lại khối lượng đào, đắp chính xác hơn.

- Kiểm tra cao độ tự nhiên ở cọc đo cao cũ trên các đoạn cá biệt và đóng thêm các cọc đo tạm thời.

- Đề xuất một số ý kiến sữa đổi thiết kế để điều chỉnh tuyến được tốt hơn. Để cố định trục đường trên đoạn thẳng, thì dùng các cọc nhỏ ở các vị trí 100m và ở vị trí phụ Ngoài ra ở mỗi khoảng cách từ 0,5 đến 1km lại đóng các cọc to để dễ tìm. Các cọc này còn được đóng ở các tiếp đầu, tiếp cuối của đường cong tròn và đường cong chuyển tiếp.

Hình 1.1 Hình dạng của cọc đỉnh Hình 1.2 Phương pháp cố định đỉnh đường cong

Trên đường cong phải bổ sung các cọc nhỏ, tùy theo bán kính đường cong mà lấy như sau: Để cố định đường cong dùng cọc đỉnh có dạng như sau:

Cọc đỉnh được chôn ở trên đường phân giác và cách đỉnh đường cong 0,5m, trên cọc có ghi số đỉnh đường cong, bán kính, tiếp tuyến và phân cự, mặt ghi hướng về phía đỉnh góc.

1.3.2 Định phạm vi thi công:

Tuyến đường thi công có mép đỉnh taluy cách tim đường lớn nhất là 12.5m Theo nghị định 186/2004/NĐ-CP đối với đường cấp IV lấy ra 2 bên 15m nên bề rộng diện thi công của tuyến đường là 42.5m.

1.3.3 Dọn dẹp bằng thi công: Để đảm bảo trong thi công, sự hoạt động của máy móc và con người được an toàn ta phải tiến hành dọn dẹp cây cối mồ mã ra ngoài dải đất dành cho đường.

Công tác chặt cây dẫy cỏ ta dùng máy móc kết hợp với nhân lực Những cây có đường kính 15 đến 25 cm có thể dùng máy ủi trực tiếp Những cây có đường kính 

>25cm thì dùng cưa để cưa cây sau đó dùng máy ủi để đánh gốc.

Trong quá trình san dọn dẹp, đội thi công cần phải dọn đá mồ côi, tùy theo kích cỡ to nhỏ khác nhau, trọng lượng, thế nằm của đá mà dùng máy ủi hay nhân lực

Công tác lên khuôn đường nhằm cố định những vị trí chủ yếu của mặt cắt ngang nền đường trên thực địa để đảm bảo thi công nền đường đúng thiết kế Tài liệu dùng để lên khuôn đường là bản vẽ trắc dọc, mặt bằng và mặt cắt ngang nền đường.

Ngoài ra còn phải dùng máy thủy bình, các dụng cụ để đo và kiểm tra hình dạng và cao độ nền đường trong quá trình thi công.

* Đối với nền đắp : cao độ hoàn công nền đường là cao độ đáy áo đường

* Đối với nền đào : cao độ hoàn công nền đường là cao độ mặt đường

Công tác lên gabarit bao gồm các công việc sau :

+ Xác định cao độ đất đắp tại tim đường và mép đường

+ Xác định chân taluy nền đắp, định mép taluy nền đào.

+ Đối với nền đào sau khi lên gabarit phải dời cọc lên ga ra khỏi phạm vi thi công. Trên các cọc này phải ghi tên cọc và chiều sâu đào đắp.

Khi lên khuôn đường, dựa vào các mặt cắt ngang chủ yếu sau

Hình 1.3: Dạng trắc ngang đào hoàn toàn

Hình 1.4: Dạng trắc ngang đắp hoàn toàn

Hình 1.5: Dạng trắc ngang nữa đào, nữa đắp

2.1 TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC CHUẨN BỊ :

2.1.1 Khối lượng công tác khôi phục tuyến:

Các cọc trên tuyến bao gồm :

- Hai cọc lớn ở đầu tuyến và cuối tuyến.

- Đoạn tuyến thiết kế từ KM2+0.00 đến KM4+0.00 có 1 đường cong; số cọc lớn là 3 cọc, 4 cọc điểm xuyên

- Số lượng cọc nhỏ là cọc

Năng suất đóng cọc lớn là 85 cọc/công

Năng suất đóng cọc nhỏ là 30 cọc/công.

Vậy số công cần thiết là : = 3,58 công

2.1.2 Định phạm vi thi công dời cọc ra ngoài phạm vi thi công :

Với những công việc của công tác này và khối lượng đã được nêu ở trên ta định mức năng suất là 500m/ca.

Vậy số công cần thiết để khôi phục tuyến là: công.

2.1.3 Dọn dẹp mặt bằng thi công :

2.1.3.1Công tác nhổ rể cây:

Khối lượng rể cây cần nhổ cho 1500 m đường là 225 cây Dùng máy ủi năng suất

124 cây /giờ để nhổ rể

Vậy số ca cần thiết để nhổ rễ cây là: (ca).

2.1.3.2 Công tác dẫy cỏ và cây bụi:

Dùng thiết bị dẫy cỏ là máy ủi năng suất 0,25 ha/h.Vậy số ca làm công tác dẫy cỏ là:

2.1.4 Công tác cưa ngắn cây dồn đống:

Các cây gỗ được cưa ngắn và dồn đống cách nhau 30m, gom sạch và thu dọn theo từng tùy theo từng loại kích thước gỗ Tra định mức XDCB 2005, mật độ cây 500m : 20m đóng một cọc o R0-500m : 10m đóng một cọc. o R 50%) dày 6 cm, được thi công theo qui trình TCVN8819:2011.

- Lớp 3: Lớp BTN chặt 19 (đá dăm > 35%) ,dày 8 cm, được thi công theo qui trình TCVN8819:2011.

- Lớp 4: Láng Nhựa 2 Lớp 2,5 cm

- Lớp 5: Cấp phối đá dăm gia cố xi măng,dày 15cm, được thi công theo qui trình

- Lớp 6: Cấp phối đá dăm loại 1 Dmax 25,dày 18cm, được thi công theo qui trình

- Lớp 7: Cấp phối đá dăm loại 2 Dmax 37.5,dày 32m, được thi công theo qui trình

4.10 XÁC ĐỊNH QUY TRÌNH THI CÔNG, CÁC TIÊU CHUẨN THI CÔNG VÀ NGHIỆM THU.4.10.1 Quy trình thi công khuôn đường(công tác chuẩn bị).

-Tuyến đường được thi công theo hai phương pháp đắp lề hoàn toàn và đào lòng hoàn toàn.

Trên cơ sở đó, phân đoạn thi công khuôn đường như sau:

+ Đoạn 1: KM2 +000,00 đến KM2+403,68: đào lòng hoàn toàn

+ Đoạn 2: KM2+403,68 đến KM2+771,13: đắp lề hoàn toàn

+ Đoạn 3: KM2+771,13 đến KM3+221,81: đào lòng hoàn toàn

+ Đoạn 4: KM3+221,81đến KM4+000,00: đắp lề hoàn toàn

Trước khi thi công các lớp móng mặt đường phải kiểm tra độ chặt và yêu cầu vật liệu của lớp Subgrade bằng á sét dày 80cm Yêu cầu của lớp Subgrade như sau: Đối với nền đường đào:

+ 30cm trên cùng phải đạt độ chặt K98, CBR  6.

+ 50cm tiếp theo phải đạt độ chặt K95, CBR  4.

4.10.2 Thi công khuôn đường dạng đào lòng hoàn toàn:

Khi tiến hành công tác đào lòng đường thì phải đào cả chiều sâu ứng với tổng chiều sâu KCAĐ (dày 84cm) và chiều sâu lớp Subgrade (dày 80cm) Đối với lớp đáy áo đường (30cm trên cùng) trong đồ án cho phép thi công làm một lớp, 50cm tiếp theo cũng được chia làm 2 lớp (mỗi lớp dày 25cm) để thi công Các chiều dày nói trên là chiều dày sau khi đầm nén, để đảm bảo cao độ sau khi lu lèn thì phải tính đến sự nén lún của đất nền (giả thiết độ chặt của đất nền là K87) Giả sử rằng quan hệ giữa độ chặt và chiều dày đầm nén là tuyến tính thì chiều cao phòng lún tính theo công thức gần đúng như sau:

Kyc: Độ chặt yêu cầu

Kyc = 0,95 ( đối với 50cm của 2 lớp dưới)

Kyc = 0,98 ( đối với lớp 30cm trên)

Kđn: Độ chặt nền tự nhiên, Kđn = 0,87.

Hđn: Chiều dày sau khi đầm nén yêu cầu,

H = 25cm ( đối với 25cm của lớp dưới)

Khi kể đến chiều cao phòng lún thì phạm vi của công tác đào khuôn đường sẽ như sau: + Đối với phần xe chạy và phần lề gia cố :Chiều rộng cần đào B = 11,5m.

Chọn máy đào HD512E kết hợp với ô tô vận chuyển để thi công.

NỀN ĐƯỜ NG YÊU CẦU ĐỘ CHẶT K98 DÀ Y 30cm NỀN ĐƯỜ NG YÊU CẦU ĐỘ CHẶT K95 DÀ Y 50cm

KẾT CẤU Á O ĐƯỜ NG DÀ Y 84cm

Hình 4.6: Mặt cắt ngang khuôn đường dạng đào hoàn toàn

4.10.3 Thi công khuôn đường dạng đắp lề trước hoàn toàn:

- Phần đắp lề dày 84cm Chia thành 3 lớp để thi công:

- Lớp 1 dày 21cm: Tiến hành dựng thành chắn rồi dùng nhân công để thi công. Tiến hành đầm chặt theo đúng độ chặt yêu cầu.

- Lớp 2 dày 21cm: Thi công tương tự lớp 1

- Lớp 4 dày 21cm: Thi công tương tự lớp 1 ĐẮP LỀ LẦN 4 DÀY 21cm

2.0 5.75 5.75 2.0 ĐẮP LỀ LẦN 3 DÀY 21cm ĐẮP LỀ LẦN 2 DÀY 21cm ĐẮP LỀ LẦN 1 DÀY 21cm

Hình 4.7: Mặt cắt ngang khuôn đường dạng đắp hoàn toàn

4.10.4 Thi công các lớp kết cấu áo đường:

3 Thi công lớp CPĐD loại 1, Dmax 25 dày 18cm, rộng 7.5m.

4 Thi công lớp CPDD - GCXM 4% dày 15 cm , rộng 7.5m

5 Thi công lớp Láng Nhựa 2 lớp dày 2.5 cm , rộng 7.5m

4 Thi công lớp BTNC hạt vừa Dmax 19 dày 6cm, rộng 7.5m.

5 Thi công lớp BTNC hạt trung Dmax 12.5 dày 8cm, rộng 7.5m

6 Thi công lớp BTN nhám cao dày 3 cm , rộng 7.5m

4.10.5 Các quy trình thi công - nghiệm thu:

- Căn cứ vào các văn bản pháp luật hiện hành, các lớp kết cấu áo –nền đường như trên được thi công và nghiệm thu theo các quy trình sau:

- 22TCVN 8819:2011 “Quy trình công nghệ thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa nóng”, được áp dụng thi công lớp bê tông nhựa chặt 19,và lớp bê tông nhựa chặt 12,5

- 22TCVN 8859:2011 “Quy trình kỹ thuật thi công và nghiệm thu lớp móng cấp phối đá dăm trong kết cấu áo đường ô tô”, được áp dụng thi công lớp cấp phối đá dăm loại 1 Dmax25, cấp phối đá dăm loại 2 Dmax37,5.

- 22TCVN 8858:2011 “Quy trình kỹ thuật thi công và nghiệm thu lớp móng cấp phối đá dăm và cấp phối thiên nhên gia cố xi măng trong kết áo đường ô tô”, được áp dụng thi công lớp cấp phối đá dăm Dmax25, cấp phối đá dăm Dmax37,5.

- 22TCN 4447-2012 “Quy trình thi công và nghiệm thu công tác đất trong kết cấu đường ô tô”.

Ngoài ra khi thí nghiệm kiểm tra hoặc nghiệm thu thì theo các tiêu chuẩn tương ứng.

4.11 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TÁC CHUẨN BỊ

Trước khi tổ chức thi công các lớp kết cấu áo đường, cần tổ chức thi công công tác chuẩn bị Công tác chuẩn bị để thi công các lớp KCAĐ bao gồm các công tác chính đắp lề cho các đoạn có nền đường là đắp và đào khuôn đường cho các đoạn có nền đường là đào Để thực hiện các công tác chính này phải thực hiện rất nhiều các công tác có liên quan.

4.11.1 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG TỔNG THỂ CÔNG TÁC CHUẨN BỊ

(Tổng số công và ca máy theo định mức 1776/2007/BXD-VP)

Nội dung công tác chuẩn bị gồm các công việc được thi công theo các trình tự sau:

- Cắm lại hệ thống cọc tim đường, cọc mép phần xe chạy, mép lề gia cố.

- Thi công khuôn đường và đắp lề

4.11.3 Công tác khôi phục lại hệ thống cọc.

- Kiểm tra lại cao độ nền đường bằng máy thủy bình.

- Định phạm vi thi công và tiến hành dời cọc ra khỏi phạm vi thi công lòng đường và lề gia cố.

- Dời cọc tim và mép đường ra ngoài phạm vi thi công phải được ghi vào sơ đồ cùng với khoảng cách.

- Để thực hiện các công tác này bố trí 1 kỹ sư, 1 trung cấp và 2 công nhân cùng với các trang thiết bị cần thiết Tổ này thực hiện công tác kiểm tra cao độ trong suốt quá trình thi công.

- Tuyến đường được thi công theo hai phương pháp đắp lề hoàn toàn và đào lòng hoàn toàn. Trên cơ sở đó, phân đoạn thi công khuôn đường như sau:

+ Đoạn 1: KM2 +000,00 đến KM2+403,68: đào lòng hoàn toàn

+ Đoạn 2: KM2+403,68 đến KM2+771,13: đắp lề hoàn toàn

+ Đoạn 3: KM2+771,13 đến KM3+221,81: đào lòng hoàn toàn

+ Đoạn 4: KM3+221,81đến KM4+000,00: đắp lề hoàn toàn

- Trước khi thi công các lớp móng mặt đường phải kiểm tra độ chặt và yêu cầu vật liệu của lớp Subgrade bằng á sét dày 80cm Yêu cầu của lớp Subgrade như sau: Đối với nền đường đào:

+ 30cm trên cùng phải đạt độ chặt K98, CBR  6.

+ 50cm tiếp theo phải đạt độ chặt K95, CBR  4.

Khi tiến hành công tác đào lòng đường thì phải đào cả chiều sâu ứng với tổng chiều sâu KCAĐ (dày 63cm) và chiều sâu lớp Subgrade (dày 80cm) Đối với lớp đáy áo đường (30cm trên cùng) trong đồ án cho phép thi công làm một lớp, 50cm tiếp theo cũng được chia làm 2 lớp (mỗi lớp dày 25cm) để thi công Các chiều dày nói trên là chiều dày sau khi đầm nén, để đảm bảo cao độ sau khi lu lèn thì phải tính đến sự nén lún của đất nền (giả thiết độ chặt của đất nền là K87) Giả sử rằng quan hệ giữa độ chặt và chiều dày đầm nén là tuyến tính thì chiều cao phòng lún tính theo công thức gần đúng như sau:

Kyc: Độ chặt yêu cầu

Kyc = 0,95 ( đối với 50cm của 2 lớp dưới)

Kyc = 0,98 ( đối với lớp 30cm trên)

Kđn: Độ chặt nền tự nhiên, Kđn = 0,87.

Hđn: Chiều dày sau khi đầm nén yêu cầu,

H = 25cm ( đối với 25cm của lớp dưới)

Khi kể đến chiều cao phòng lún thì phạm vi của công tác đào khuôn đường sẽ như sau: + Đối với phần xe chạy và phần lề gia cố :Chiều rộng cần đào B = 7.5m

Chọn máy đào HD512E kết hợp với ô tô vận chuyển để thi công.

NỀ N ĐƯỜ NG YÊ U CẦ U ĐỘ CHẶ T K98 DÀ Y 30cm NỀ N ĐƯỜ NG YÊ U CẦ U ĐỘ CHẶ T K95 DÀ Y 50cm

KẾ T CẤ U Á O ĐƯỜ NG DÀ Y 84cm

Hình 4.8: Mặt cắt ngang khuôn đường dạng đào hoàn toàn

Phần đắp lề dày 84cm Chia thành 4 lớp để thi công:

- Lớp 1 dày 21cm: Tiến hành dựng thành chắn rồi dùng nhân công để thi công. Tiến hành đầm chặt theo đúng độ chặt yêu cầu.

- Lớp 3 dày 21cm: Thi công tương tự lớp 1 ĐẮP LỀ LẦN 4 DÀY 21cm

2.0 5.75 5.75 2.0 ĐẮP LỀ LẦN 3 DÀY 21cm ĐẮP LỀ LẦN 2 DÀY 21cm ĐẮP LỀ LẦN 1 DÀY 21cm

Hình 4.9: Mặt cắt ngang khuôn đường dạng đắp hoàn toàn

4.11.1.3 Khối lượng đào rãnh ngang

- Số lượng rãnh ngang: 2  (281.49/10) Vcái

- Số lượng rãnh ngang: 2  (85,95 /10) cái

- Số lượng rãnh ngang: 2  (778,19 /10) 6 cái

4.11.1.4 Khối lượng đào khuôn đường

+ Đào khuôn đoạn 1 (km2+000,00 - km2+403,68)

+ Đào khuôn đoạn 3 (km2+685,54 – km3+221,81)

4.11.1.5 Khối lượng đất đắp lề

Khối lượng vật liệu sử dụng được tính toán theo công thức sau:

Trong đó: - K1: hệ số lèn ép

- K1= 1,4 đối với đất đắp lề.

- K2: hệ số rơi vãi, K2 = 1.05 (vật liệu rơi vãi 5%).

- B: chiều rộng lớp vật liệu

- H: chiều dày lớp vật liệu đã lu lèn chặt

- L = chiều dài thi công đoạn tuyến + Đoạn 2:

Thể tích đất đắp lề lần 1: (1,4x1,05x1,81x0,21 281,49)x2 = 314,563 m 3

Thể tích đất đắp lề lần 2: (1,4x1,05x0,97x1,48 281,49)x2 %7,212 m 3

Tổng khối lượng đắp lề : 915,883 m 3

Thể tích đất đắp lề lần 2: (1,4x1,05x0,97x1,48 85,95)x2 = 78,53m 3

Tổng khối lượng đắp lề : 279,655 m 3

Thể tích đất đắp lề lần 1: (1,4x1,05x1,81x0,21 778,19)x2 = 869.62m 3

Tổng khối lượng đắp lề : 2532 m 3

4.11.1.6 Xác định định mức hao phí nhân công và máy móc cho 100 (m 2 ,m 3 )phụ lục

4.12 XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ THI CÔNG.

THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

7.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG (KCAĐ).

7.1.1 Quan điểm thiết kế cấu tạo KCAĐ

- Tuân thủ các nguyên tắc thiết kế kết cấu áo đường, trong đó chú trọng nguyên tắc thiết kế tổng thể nền - mặt đường, làm sao cho nền đường và mặt đường cùng chịu lực, đảm bảo chịu được tải trọng và ổn định cường độ

- Cố gắng tận dụng vật liệu địa phương, phát huy khả năng thi công của các nhà thầu địa phương: chọn các loại vật liệu sẵn có, chiều dày hợp lý trong việc phân lớp thi công để nâng cao năng suất, và nằm trong khả năng thi công của nhà thầu

- Phát huy khả năng làm việc của vật liệu, giảm chiều dày các lớp vật liệu đắt tiền, cũng như số lớp vật liệu, cải thiện chế độ làm việc của nền - mặt đường

- Lựa chọn biện pháp cấu tạo kết cấu áo đường đơn giản, hợp lý với điều kiện địa hình, địa chất, địa chất thủy văn

+ Đảm bảo đủ cường độ chung và ổn định cường độ, chịu được lực thẳng đứng và nằm ngang, chống bong bật tốt

+ Mặt đường phải đảm bảo đạt được độ bằng phẳng

+ Bề mặt áo đường phải có đủ độ nhám nhất định

+ Áo đường càng sản sinh ít bụi càng tốt

- Đối với tầng móng: Có thể chọn các loại vật liệu có cường độ thấp hơn, vật liệu hạt thô và không nhất thiết phải có chất liên kết

Hình 7.1: Sơ đồ các tầng, lớp của kết cấu áo đường mềm và kết cấu nền - áo đường

7.1.2 Tiêu chuẩn tính toán - tải trọng tính toán. a) Tiêu chuẩn tính toán:

Tính toán thiết kế theo tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211-06. b) Tải trọng tính toán:

- Tải trọng trục (trục đơn) tính toán tiêu chuẩn, P = 100 (kN)

7.1.3.1 Xác định lưu lượng xe chạy tính toán

*Lưu lượng xe con qui đổi ở năm thứ 10, N xcqđ 10 :

Trong đó: + Nxcqd 1: Lưu lượng xe con qui đổi ở năm đầu tiên

+ q: hệ số tăng trưởng xe hàng năm :q = 12%

* Lưu lượng xe tính toán hỗn hợp ở năm đầu tiên N hh 1 :

Theo 7.1 ta đã tính được số xe con quy đổi/ngày đêm là:

* Lưu lượng xe hỗn hợp ở năm tính toán thứ t N t hh được xác định theo công thức:

Trong đó: + N t hh : Lưu lượng xe hỗn hợp ở năm tính toán thứ t (xe/ngđ).

+ N 1 hh : Lưu lượng xe tính toán hỗn hợp ở năm đầu tiên (xe/ngđ) + t : Số năm khai thác (tính từ năm đầu trở đi).

+ q: hệ số tăng trưởng xe hàng năm :q = 12%

* Lưu lượng xe con quy đổi trung bình ngày đêm ở năm tương lai là:

Trong đó: n : số loại xe có trong dòng xe.

Ni : lưu lượng của loại xe thứ i ở năm tính toán ki : hệ số quy đổi của loại xe thứ i về xe con

Bảng 7.1 : Lượng xe con qui đổi.

- Căn cứ vào lưu lượng xe ở năm tương lai : N 15 = 8758.7 (xcqđ/ng.đ)

- Căn cứ vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005.

7.1.3.2 Số trục xe tính toán trên một làn xe và trên kết cấu áo lề có gia cố a Số trục xe tính toán trên một làn xe

Xác định Ntt theo công thức sau:

(trục xe/làn.ngày đêm) (5.5)

 Ntt : là tổng số trục xe đã được quy đổi về trục xe tính toán tiêu chuẩn.

 fi : Hệ số phân phối số trục xe tính toán trên mỗi làn xe Tương ứng với các làn xe trên phần xe chạy có 2 làn thì lấy fi = 0.55.

 Ntk : Là tổng số trục xe quy đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính toán trong một ngày đêm trên cả 2 chiều xe chạy ở năm cuối của thời hạn thiết kế Trị số Ntk được tính theo :

 ni : số lần tác dụng của loại tải trọng trục i có trọng lượng trục pi cần được quy đổi về tải trọng trục tính toán Ptt Trong tính toán quy đổi thường lấy ni bằng số lần của mỗi loại xe i sẽ thông qua mặt cắt ngang điển hình của đoạn đường thiết kế trong một ngày đêm cho cả 2 chiều xe chạy.

 C1 : là hệ số trục được xác định theo biểu thức : C1=1+1.2(m-1) - (với m là số trục của cụm trục i) (5.7)

 C2 : là hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong 1 cụm bánh: với các cụm bánh chỉ có 1 bánh thì lấy C2 = 6,4 ; với các cụm bánh đôi (1 cụm bánh gồm 2 bánh) thì lấy C2=1.

Từ các công thức (5.4) , (5.5) , (5.6) ta lần lượt tính só trục xe tính toán trên một làn xe ở năm tính thứ 1:

Bảng 7.2: Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục xe tiêu chuẩn 100KN ở năm bắt đầu đưa công trình vào khai thác

Xe buýt loại nhỏ Trục trước 21 1 6.4 1313.8 8.76

Xe buýt loại lớn Trục trước 50 1 6.4 875.8 265.5

Xe tải nhẹ Trục trước 22 1 6.4 1313.8 10.7

Xe tải vừa Trục trước 35 1 6.4 1313.8 82.9

Xe tải nặng Trục trước 42 1 6.4 963.5 135.6

Xe tải nặng Trục trước 38 1 6.4 1226.2 111.2

- Số trục xe tính toán trên một làn xe ở năm bắt đầu đưa công trình vào khai thác:

Ntt = Ntkxfl P29.4×0.55 = 2766 (trục xe/làn.ngày đêm) b Số trục xe tính toán trên lề gia cố

 Số trục xe tính toán trên kết cấu áo lề có gia cố ở năm tương lai thứ t:

Ntt l = 0.5xNtt t (trục xe/lề.ngày đêm)

Ntt l = 0.5x276683(trục xe/lề.ngày đêm)

5.1.3.3 Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế

Nt :là số trục xe dự báo ở năm cuối của thời hạn thiết kế. q : hệ số tăng trưởng xe hàng năm (%), q = 12%.

7.1.4 Xác định mô đun đàn hồi yêu câu E yc

Eyc = max(Eyc min, Eyc tt)

7.1.4.1 Xác định môđun đàn hồi tối thiểu E yc min :

Căn cứ vào : - Cấp thiết kế của đường: Cấp III tốc độ thiết kế Vtk = 80 km/h.

- Loại mặt đường : A1 140(120) Tra bảng 3-5 của tài liệu [22TCN 211-06] ta có giá trị Eyc tương ứng

Kết quả thể hiện ở bảng 5.9

7.1.4.2 Xác định môđuyn đàn hồi theo số trục xe tính toán E tt yc

Căn cứ vào: - Tải trọng trục tính toán : 10T

- Số trục xe tính toán trong một ngày đêm trên một làn xe. Tra bảng 3-4 của tài liệu [22TCN 211-06] ta có giá trị Eyc tương ứng

Kết quả thể hiện ở bảng 5.3.

Bảng 7.3 : Mô đun đàn hồi yêu cầu tương ứng với số trục xe tính toán ở năm tương lai

Năm N tt –Mặt N tt –Lề Loại đườngmặt

(Mpa) E yc tt (Mpa) E yc chọn

(Mpa) (trục xe/ngđ.làn) (trục xe/ngđ.làn) Mặt Lề

Nhận xét : Ta thấy Eyc mặt đường và Eyc lề gia cố tương đương nhau chỉ hơn kém nhau 15(MPa) do đó để thuận lợi cho quá trình thi công và đầu tư mở rộng thêm bề rộng làn xe trong tương lai ta chọn kết cấu áo đường mềm của lề đường giống với kết cấu mặt đường

7.1.5 Xác định đầu tư Để đáp ứng nhu cầu khai thác không bị gián đoạn bởi các lần duy tu bảo dưỡng và được sự đồng ý của UBND thành phố nên quyết định đầu tư xây dựng 1 lần 10 năm (mặt đường cấp cao chủ yếu A1), có Eyc mđ = 211 MPa.

7.1.6 Xác định các điều kiện cung cấp vật liệu, bán thành phẩm, cấu kiện

Qua điều tra khảo sát trên địa bàn tuyến đi qua tỉnh Quảng Nam có nhiều mỏ vật liệu có thể đáp ứng được yêu cầu xây dựng mặt đường cũng như các bộ phận công trình, cụ thể đá lấy tại xí nghiệp mỏ đá cách chân công trình 10km; nhựa đường hay bê tông nhựa lấy tại công ty ở thành phố cách chân công trình 10Km; các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được lấy tại nhà máy bê tông cách chân công trình 7 km; dùng đất từ nền đào sang đắp nền đắp, nếu thiếu sẽ lấy đất từ thùng đấu hay mỏ để đắp hoặc có thể khai thác tại các chân đồi dọc tuyến Tất cả các vật liệu đều có thể khai thác vận chuyển đến chân công trình bằng đường bộ một cách thuận lợi.

7.1.7 Xác định các điều kiện thi công:

Trên địa bàn có nhiều công ty có thể đảm nhận công tác thi công tuyến đường Đội ngũ cán bộ kỹ thuật có kinh nghiệm, trách nhiệm, công nhân được đào tạo bài bản, có kỹ thuật, kỷ luật cao Các đơn vị thi công có đầy đủ các loại máy móc thi công như máy san, máy đào, máy ủi, máy xúc, các loại lu (lu bánh cứng, lu bánh lốp, lu rung), các loại ô tô tự đổ, máy rải, xe tưới nước,…

Các điều kiện liên quan khác như việc cung cấp nhiên liệu, năng lượng, nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt, các điều kiện y tế, thông tin liên lạc được đảm bảo.

7.1.8 Thiết kế cấu tạo KCAĐ

7.1.8.1 Đề xuất các phương án cấu tạo kết cấu áo đường

- Tuyến đường thiết kế là đường cấp III, tốc độ thiết kế 80Km/h

- Căn cứ theo 22TCN 345-06 và 22TCN 211-06

- Căn cứ theo bảng 2-1, tài liệu [2] chọn loại vật liệu tầng mặt

- Căn cứ theo bảng 2-3, tài liệu [2] chọn loại vật liệu tầng móng

- Căn cứ vào cấp thiết kế của đường và cấp mặt đường

- Căn cứ vào điều kiện vật liệu địa phương

- Căn cứ các số liệu mà phòng thí nghiệm cung cấp thì ta chọn các đặc trưng của các lớp vật liệu như sau:

Bảng 7.4: Bảng các thông số tính toán các lớp vật liệu

Tính về (độ) độ võng Tính về trượt Tính về kéo uốn

CPDD gia cố xi măng4% 800 800 800 0.8

- Đất nền đường là đất á sét có lẫn sỏi sạn, độ chặt K98, điều kiện địa chất thủy văn thuận lợi, không bị ảnh hưởng của nguồn ẩm, nhưng tầng móng sử dụng vật liệu không có chất liên kết nên đây là đất loại II (ẩm vừa) Tra bảng B-1 tài liệu [22TCN 211-

06 ] thì độ ẩm tính toán của đất nền là 0,60.

Như vậy, theo bảng B-3, tài liệu [22TCN 211-06] thì đất nền của tuyến có các đặc trưng sau:

- Ta đề xuất các phương án cấu tạo cho kết cấu áo đường như sau: 5.1.8.2 Các phương án đầu tư một lần:

Bảng 7.5: Các phương án đầu tư một lần

7.2 TÍNH TOÁN CÁC TIÊU CHUẨN CƯỜNG ĐỘ CHO MỖI PHƯƠNG ÁN

7.2.1 Tính toán cường độ của kết cấu áo đường mềm theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi

Vì kết cấu áo đường mềm thường có nhiều lớp nên cần quy đổi về hệ 2 lớp để áp dụng dạng toán đồ Hình 3.2 tài liệu [22TCN 211-06 ] Việc quy đổi được thực hiện đối với 5 lớp một từ dưới lên theo sơ đồ ở Hình 11 và biểu thức (5.2.1.a).

Phương án Thứ tự lớp Tên lớp Dày (cm)

3 CPDD gia cố xi măng 4 % 15

3 CÁT gia cố xi măng 4% 18

Hình 7.2: Sơ đồ đổi hệ 5 lớp về hệ 2 lớp

; với ht và hd là chiều dày lớp trên và lớp dưới của áo đường; Et và Ed là mô đun đàn hồi của vật liệu lớp trên và lớp dưới.

Việc đổi hệ nhiều lớp và hệ 2 lớp được tiến hành từ dưới lên, có hai lớp vật liệu quy đổi về một lớp bề dày H’=ht+hd và có trị số mô đun đàn hồi E ’ tb tính theo (5.2.1.a).

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐOẠN TUYẾN (40%)

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG