Thiết kế tuyến đường quốc lộ từ quảng trị đến thừa thiên huế

HUỲNH VÕ DUYÍN ANHSinh viín thực hiện: TRƯƠNG QUANG TRỌNGLÍ THANH TÙNGLớp: 18XC1 Trang 3 LỜI NÓI ĐẦU  Trong mục tiíu phât triển của đất nước ta đến năm 2040 lă trở thănh một nướccông

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

Tuyến đường nối liền hai Tỉnh là Tỉnh Quảng Trị và Tỉnh Thừa Thiên Huế , nằm ở khu vực đồng bằng và đồi Đáp ứng nhu cầu đi lại của người dân trong hai huyện này và các vùng lân cận trong tỉnh, phát triển mạng luới giao thông trong tỉnh, tạo điều kiện thuận lợi hơn trong quá trình thông thương giữa các địa phương Tuyến đường nhằm thúc đẩy quá trình phát triển kinh tế, văn hóa, xã hội của 2 tỉnh Việc xây dựng tuyến đường này sẽ góp phần cải tạo đáng kể cơ sở hạ tầng, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất, lưu thông hàng hoá, hạn chế tai nạn giao thông, hỗ trợ cho các hoạt động giao lưu văn hóa Đây là tuyến đường hoàn toàn mới.

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 A và B thuộc địa bàn tỉnh theo các số liệu sau:

- Lưu lượng xe hổn hợp năm khảo sát: N = 502 (xe hh/ngày.đêm).

- Năm đưa công trình vào khai thác 01/2022

Bảng 1: Số liệu thành phần dòng xe ban đầu ở năm khảo sát

Trọng lượng trụcPi (KN) Loại cụm bánh Số trục Trục trước Trục sau Trục trước Trục sau sau

Xe con 18 25 25 Bánh đơn Bánh đơn -

Xe tải nhẹ 12 18,0 56,0 Bánh đơn Bánh đôi 1

Xe tải trung 25 25,8 69,6 Bánh đơn Bánh đôi 1

Xe tải nặng 3 trục 30 48,2 100,0 Bánh đơn Bánh đôi 2

Xe tải nặng 4 trục 15 45,4 90,0 Bánh đơn Bánh đôi 3

- Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm : q = 9%.

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

Tuyến đi qua đồng bằng đồi, độ cao trung bình so với mực nước biển là từ 80 đến 100m Khu vực tuyến đi qua có độ dốc trung bình, nhìn chung địa hình có các đường phân thuỷ, tụ thuỷ rõ ràng

Dựa vào đặc điểm địa hình, khi thiết kế cần đưa ra các phương án sao cho tường đối phù hợp với điều kiện địa hình và chọn phương án hợp lí nhất.

1.2.2 Địa mạo: Địa mạo tuyến men theo triền đồi, xung quanh chủ yếu rừng cây nhỏ và đồi cỏ, cây xanh dân cư sống thưa thớt Có những chổ tuyến đi qua rừng, không qua vườn cây ăn trái nhưng có thể qua vùng nương rẩy (ít)

Qua công tác thăm dò địa chất cho thấy địa chất nơi tuyến đi qua khá ổn định, ít bị phong hóa, không có hiện tượng sụt lở, caxtơ Mặt cắt địa chất bao gồm nhiều lớp, cả tuyến hầu như là đất đồi tự nhiên đất đỏ đặc trung của vùng, ít lẫn chất hòa tan Qua thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đất cho thấy đất ở đây có thể tận dụng đắp nền đường.

1.2.4 Địa chất thủy văn: Ở khu vực này chỉ có nước mặt, hầu như không thấy nước ngầm Dọc theo khu vực tuyến đi qua có song, suối nhỏ tương đối nhiều thuận tiện cho việc cung cấp nước cho thi công công trình và sinh hoạt Tại các khu vực suối nhỏ ta có thể đặt cống hoặc làm cầu nhỏ.

Thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, dồi dào về độ ẩm, có lượng mưa lớn, không có bão và sương muối Khí hậu ở đây được chia làm 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô Trong đó, mùa mưa thường bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 10 Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Nhiệt độ trung bình năm là 22 – 25 0 C Vùng vùng Đông Trường Sơn từ 1.200 – 1.750 mm, Tây Trường Sơn có lượng mưa trung bình năm từ 2.200 – 2.500 mm Khí hậu và thổ nhưỡng Gia Lai rất thích hợp cho việc phát triển nhiều loại cây công nghiệp ngắn và dài ngày, chăn nuôi và kinh doanh tổng hợp nông lâm nghiệp đem lại hiệu quả kinh tế cao.

Theo số liệu điều tra hằng năm, thì trong khu vực có tuyến đường đi qua có có sự thay đổi lớn giữa hai mùa, thời tiết thay đổi thất thường Lượng mưa tương đối lớn nên thường xuyên có nước Lượng mưa tập trung tương đối lớn, cần thiết kế để đảm bảo thoát nước thường xuyên, đồng thời chống chịu được sự thay đổi của thời tiết.

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 và đồi, 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.

- Đoạn giữa, 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 xã đang là một trong những vùng có kinh tế phát triển nhất Phường 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. Đất : Có thể tận dụng đất đào ra để đắp những chỗ cần đắp, những nơi thiếu đất đắp thì có thể lấy đất ở mỏ đất hay thùng đấu để đắp Các mỏ đất tương đối gần dọc tuyến, đảm bảo chất lượng và tiêu chuẩn, cự ly vận chuyển trung bình từ 1- 2 km. Đá : Lấy từ mỏ đá cách địa điểm thi công khoảng 4 km hoặc lấy ở dọc sông Đá nơi đây có đủ cường độ theo yêu cầu của thiết kế.

Cát,sạn : Lượng cát, sạn sử dụng không nhiều, có thể khai thác ở bãi sông Cát ở đây rất sạch.

Nhựa : Lượng nhựa đường, bê tông nhựa lấy từ trạm trộn của công ty hoặc ở kho dự trữ cách địa điểm thi công khoảng 1 km.

Ximăng,sắt thép: lấy tại các đại lý vật tư khu vực dọc tuyến, cự ly vận chuyển trung bình 20km.

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 như các loại ống cống, dầm cầu định hình được sản xuất tại xí nghiệp phục vụ đóng tại thị xã Đông Hà cách chân công trình 30km Xưởng có thể đáp ứng đủ chất lượng và số lượng yêu cầu Đường vận chuyển tương đối thuận lợi, có thể tận dung các tuyến đường xây dựng trước và vận chuyển bằng ôtô.

1.4.3 Khả năng cung cấp nhân lực phục vụ thi công

Tuyến đường nối liền hai trung tâm kính tế của huyện, tại hai trung tâm dân cư tập trung đông đúc, lực lượng lao động dồi dào, nguồn lao động rẻ do đó rất thuận lợi cho việc tận dụng nguồn nhân lực địa phương nhằm góp phần hạ giá thành công trình, hoàn thành công trình đúng tiến độ vừa giải quyết được một phần lớn công ăn việc làm cho ngưòi dân.

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

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

2.1 Xác định cấp thiết kế.

- Căn cứ vào chức năng của tuyến đường: Tuyến đường thuộc đường quốc lộ nằm trên quốc lộ 14.

- Căn cứ vào địa hình khu vực tuyến đi qua là vùng núi với độ dốc ngang sườn rất lớn.

- Căn cứ vào lưu lượng xe chạy trên tuyến ở năm 2010 là: N= 502 xehh/ng.đêm

Hệ số tăng xe hàng năm là: 9%

+ Xe tải nặng 4 trục: 15% Tải trọng trục trước 45,4 KN,trục sau 90 KN.

+ Xe tải nặng 3 trục: 30% Tải trọng trục trước 48,2 KN, trục sau 100 KN.

+ Xe tải trung: 25% Tải trọng trục trước 25,8 KN, trục sau 69,6 KN.

+ Xe nhẹ : 12% Tải trọng trục trước 18 KN, trục sau 56 KN.

+Xe con: 18% Tải trọng trục trước 25 KN, trục sau 25 KN.

Lưu lượng xe hỗn hợp tính đến năm đưa vào khai thác 2015 là:

Lưu lượng xe hỗn hợp tính đến năm thứ 15 là:

N15 hh = (1+q) t-1 xN1 hh= (1+0,09) 14 772 = 2580 (xehh/ng.đ)

Lưu lượng xe con quy đổi tính đến năm đưa vào khai thác 2015 là:

Lưu lượng xe con quy đổi tính đến năm thứ 15 là:

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

2.1.2 Xác định cấp thiết kế.

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

2.2 Tính toán – chọn các chỉ tiêu kỹ thuật.

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

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

Theo mục II.1 tài liệu [11] và dựa vào biểu đồ nhân tố động lực của từng loại xe, Với mặt đường thấm nhập nhựa có láng nhựa nên độ bằng phẳng củng như độ nhám được cải thiện nên ta chọn hệ số sức cản lăn f0 = 0,01, từ đó ta được kết quả tính độ dốc lớn nhất cho phép theo điều kiện sức kéo như sau:

Bảng 1.2.1 Bảng tính độ dốc dọc cho phép theo diều kiện sức kéo

Theo bảng 15 tài liệu [1] thì ứng với cấp thiết kế cấp III và điaj hình ĐB, tra ra được I d max

= 5% Nhưng ta cần chọn độ dốc dọc hợp lý, đãm bảo các xe chạy đúng tốc độ thiết kế Vậy dựa vào bảng kết quả ta chọn i d max = 4,1 % (a)

2.2.2.2 Điều kiện về sức bám:

Theo mục II.1 tài liệu [11] và dựa vào biểu đồ nhân tố động lực của từng loại xe, ta có được kết quả tính độ dốc lớn nhất cho phép theo điều kiện sức bám như sau:

Bảng 1.2.2: Bảng tính độ dốc dọc cho phép theo điều kiện sức bám

Từ điều kiện này chọn i'dmax = 14,21 % (b)

Từ (a), (b): kết hợp cả hai điều kiện sức kéo và sức bám, chọn i d max = 4,1 %.

Theo bảng 15 tài liệu [1] thì ứng với cấp thiết kế cấp III và địa hình vùng núi, tra ra được I d max = 5 % > 4,1 % Như vậy, chọn độ dốc dọc thiết kế là: idmax = 4,1%.

Như vậy khi đua tuyến đường vào khai thác thì điều kiện xe chạy được an toàn và thuận lợi hơn, khả năng khai thác tuyến đạt hiệu quả cao hơn.

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 d min = 5 0 00 (cá biệt 3 0 00 ).

2.2.4 Tầm nhìn trên bình đồ: (S 1 , S 2 , S 4 ).

2.2.4.1 Tầm nhìn một chiều (S 1 ). l pu

Hình 1.2.1 Sơ đồ tầm nhìn một chiều

Theo mục II.2 tài liệu [11] kết hợp với:

+V: Tốc độ xe chạy tính toán V = 80 km/h

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

Ta tính được tầm nhìn 1 chiều như sau:

Theo tài liệu [1] với:Vtk = 80 km/h thì S1 = 100 m

Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu cầu nên ta chọn: S1 = 100 m.

Hình 1.2.2: Sơ đồ tầm nhìn khi hai xe chạy ngược chiều cùng trên một làn.

-Với: + lpư: Đoạn đường xe chạy được trong thời gian lái xe phản ứng tâm lý.

+ Sh: Chiều dài đoạn đường hãm xe

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

-Với: + V:Tốc độ xe chạy 40km/h

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

+ φ:hệ số bám dọc trên đường hãm trong diều kiện bất lợi mặt đường ẩm và bẩn lấy φ 0,3.

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

Theo tài liệu [1] với:Vtk = 80 km/h thì S2 = 200m

Vậy ta chọn: S2 = 200m Vì tuyến đường thiết kế có 2 làn xe nên nếu xe chạy đúng phần đường quy định thì tầm nhìn 2 chiều không cần thiết Tuy nhiên xét đến yếu tố bất lợi nhất thì ta xét thêm để tuyến đường được bảo đảm an toàn.

2.2.4.3 Tầm nhìn vượt xe (S 4 ). l pu

Hình 1.2.3: Sơ đồ tầm nhìn vượt xe.

S4 có thể tính đơn giản, nếu người ta dùng thời gian vượt xe thống kê được trên đường, trị số này trong trường hợp bình thường là khoảng 10s, và trong trường hợp cưỡng bức khi đông xe khoảng 7s Lúc đó, tầm nhìn theo sơ đồ 4 có thể có 2 trường hợp. + Bình thường : S4 = 6V

Theo tài liệu [1] với:Vtk = 80 km/h thì S4 = 550 m

Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu cầu cao hơn nên ta chọn: S4 = 550 m.

2.2.5 Bán bính tối thiểu của đường cong nằm.

2.2.5.1 Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất có bố trí siêu cao.

- Công thức: 127 ( 0 , 15 max ) min 2 sc sc i

(m) Trong đó: + V: Tốc độ thiết kế (km/h), V = 80 km/h

+ 0,15: Hệ số lực ngang khi làm siêu cao

+ i sc max : Độ dốc siêu cao lớn nhất, i sc max = 5 %

Theo tài liệu [1] với:Vtk = 80 km/h thì R sc min = 150 m

Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu cầu cao hơn nên ta chọn: R sc min = 150 m.

2.2.5.2 Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất không bố trí siêu cao.

(m) Trong đó: + V : Tốc độ thiết kế (km/h), V = 40km/h

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

+ in:Độ dốc ngang mặt đường, với mặt đường TNN chọn in=3,0%

Theo tài liệu [1] với:Vtk km/h thì R ksc min = 2500m

Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu cầu cao hơn nên ta chọn: R ksc min = 2500 m.

2.2.5.3 Bán kính đường cong nằm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban đêm.

Trong đó: + SI: Tầm nhìn 1 chiều trên mặt đường (m), SI 0m

+ α: Góc chiếu sáng của pha đèn ô tô, α = 2 0

Nếu bán kính đường cong nằm không thỏa mãn yêu cầu nêu trên thì phải sử dụng các biện pháp để nâng cao độ an toàn khi xe chạy như:

- Sơn phản quang ở hộ lan cứng hoặc cọc dẫn hướng.

- Đặt các parie bê tông mềm dọc đường.

Theo tài liệu [1] với tốc độ tính toán V = 40km/h, ứng với các bán kính đường cong nằm ta có độ dốc siêu cao tương ứng sau:

Bảng 1.2.3 Bảng chọn độ dốc siêu cao theo tiêu chuẩn.

100  600 0,02 Độ dốc siêu cao xác định theo công thức sau:  R   i sc V

2.2.6 Chiều dài vuốt nối siêu cao.

0 R đo ạn n ối s iê u ca o òn tr ng cu g ờn đư i= i 0 âoa ûn n ối s iêu ca o i = i i= i 0 i = i ná ng m ax Đư ờng co ng c huy ển t iếp

Hình 1.2.4: Sơ đồ cấu tạo siêu cao

= 42 m Với: + Lnsc: Chiều dài đoạn vuốt nối siêu cao (m)

+ B: Bề rộng phần xe chạy (m)

+ E: Độ mở rộng của phần xe chạy (m).

+ ip: là độ dốc nâng siêu cao (%) với đường cấp IV có VTK = 80km/h thì ip = 0.5%

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

2.2.7 Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong.

-Xe chạy trong đường cong yêu cầu phải mở rộng phần xe chạy Khi bán kính đường cong nằm  250 m, phần xe chạy mở rộng theo quy định trong Bảng 1.2.5.

-Khi phần xe chạy có trên 2 làn xe, thì mỗi làn xe thêm phải mở rộng 1/2 trị số trong Bảng 12 và có bội số là 0,1 m.

-Các dòng xe có xe đặc biệt, phải kiểm tra lại các giá trị trong Bảng 1.2.5.

-Độ mở rộng bố trí ở cả hai bên, phía lưng và bụng đường cong Khi gặp khó khăn, có thể bố trí một bên, phía bụng hay phía lưng đường cong

Bảng 1.2.4: Độ mở rộng phần xe chạy hai làn xe trong đường cong nằm

Kích thước tính bằng milimét

Bán kính đường cong nằm

- Độ mở rộng được đặt trên diện tích phần lề gia cố Dải dẫn hướng (và các cấu tạo khác như làn phụ cho xe thô sơ ), phải bố trí phía tay phải của độ mở rộng Nền đường khi cần mở rộng, đảm bảo phần lề đất còn ít nhất là 0,5 m.

- Đoạn nối mở rộng làm trùng với đoạn nối siêu cao hoặc đường cong chuyển tiếp Khi không có hai yếu tố này, đoạn nối mở rộng được cấu tạo.

- Một nửa nằm trên đường thẳng và một nửa nằm trên đường cong;

- Trên đoạn nối, mở rộng đều (tuyến tính) Mở rộng 1 m trên chiều dài tối thiểu

Chiều dài đường cong chuyển tiếp được tính theo công thức (3-17)[2]

Trong đó: V: Tốc độ thiết kế (km/h)

R: Bán kính đường cong trên bình đồ (m).

I: Độ tăng gia tốc ly tâm Tính toán lấy I = 0,5 m/s 3 (mục 3.7)[2])

- Tuyến đường thiết kế có tốc độ 80Km/h nên không yêu cầu thiết kế đường cong chuyển tiếp.

2.2.9 Bán kính đường cong đứng R loi min ; R lom min Đường cong đứng được thiết kế ở những đường đỏ đổi dốc tại đó có hiệu đại số giữa hai độ dốc  lớn hơn 2% (đối với cấp thiết kế là cấp IV tốc độ 80km/h) i1, i2: là độ dốc của hai đoạn đường đỏ tại chỗ gãy

 = i1 - i2 Khi lên dốc lấy dấu (+)

Khi xuống dốc lấy dấu (-)

2.2.9.1 Bán kính đường cong đứng lồi.

Trị số tối thiểu của bán kính đường cong đứng lồi xác định theo các điều kiện bảo đảm tầm nhìn xe chạy ban ngày trên đường SI:

Theo [1] điều 5.8.2 qui định với Vkm/h thì R loi min = 5000 (m).

Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu cầu cao hơn nên ta chọn: R loi min = 5000 (m)

• 2.2.9.2 Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm. min

R lom được xác định theo giá trị vượt tải cho phép của lò xo nhíp xe, tương ứng với trị số gia tốc ly tâm không lớn hơn 0,5 - 0,7 m/s 2

Trong thực tế thường dùng a = 0,5m/s 2

- Công thức tính toán: 6 , 5 min V 2

(m) V: Tốc độ xe chạy tính toán V km/h.

Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm cần phải được xác định theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm trên mặt đường. h d

Hình 1.2.5: Sơ đồ đam bảo tầm nhìn ban đêm trên đường cong đứng lõm

Theo tài liệu [1] với tốc độ tính toán V = 80km/h, R lom min = 2000 (m)

Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu cầu cao hơn nên ta chọn: R lom min 00 (m).

Chiều rộng của làn xe phía ngoài cùng được xác định theo sơ đồ xếp xe của

Hình 1.2.6: Sơ đồ xếp xe của Zamakhaép

Trong đó: + b: Chiều rộng thùng xe; btải = 2,5m

+ c: Cự ly giữa 2 bánh xe; ctải = 1,6m

+ x: Cự ly từ sườn thùng xe đến làn xe bên cạnh (m).

+ y: Khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy (m). x,y được xác định theo công thức của Zamakhaép.

Do đường 2 làn xe nên ta chỉ xét trường hợp 2 xe chạy ngược chiều trên 2 làn.

- Xét trường hợp hai xe chạy ngược chiều: x = 0,5+ 0,005V y = 0,5+0,005V

Vậy bề rộng làn xe: B = 2

Theo tài liệu [1] với tốc độ thiết kế 80 km/h thì B =3,5 m

Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu cầu cao hơn, mặt khác khu vực tuyến đi qua có rất nhiều người dân đi bộ để lên nương rẩy làm việc nên để tuận lợi cho việc đi lại của người dân khi có xe tải đi qua ta chọn chiều rộng một làn xe là 3,5m.

• 2.2.11 Số làn xe, bề rộng nền, mặt đường.

Số làn xe yêu: lth cdgio lx N n N

Trong đó:+ nlx: Số làn xe yêu cầu.

+ Nlth: Năng lực thông hành tối đa khi không có phân cách trái chiều và ôtô chạy chung với xe thô sơ thì theo tài liệu [1] ta có: Nth00 (xcqđ/h).

+ Z: Hệ số sử dụng năng lực thông hành, với Vtt = 80km/h thì Z = 0,5.

+Ncdgio: Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm:

Thay các giá trị vào công thức ta có:

Theo tài liệu [1] với tốc độ thiết kế 80 km/h thì n =2 làn.

Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu cầu cao, và trong thành phần dòng xe, xe tải thiết kế chiếm đa số nên ta chọn nlx= 2 làn.

• 2.2.11.2 Bề rộng nền, mặt đường.

- Chiều rộng phần xe chạy: Bm = n.B + Bd

Trong đó: + n - số làn xe

+ B - Chiều rộng một làn xe

+ Bd là tổng bề rộng dải phân cách Đối với tuyến đường thiết kế, ta không bố trí dải phân cách nên Bd=0.

- Chiều rộng nền đường: Bn = Bm + 2.Blề

THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN

3.1 XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM KHỐNG CHẾ:

- Điểm đầu tuyến: (A) có cao độ 128.25 m

- Điểm cuối tuyến: (B) có cao độ 157.68 m

3.2 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 gắng 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.

3.2.2 Xác định bước compa: Để xác định vị trí đường dẫn hướng tuyến dốc đều trên bình đồ dung cách đi bước compa cố định có chiều dài:

+ h: Chênh lệch giữa hai đường đồng mức gần nhau, hP00mm.

+ idmax: Độ dốc dọc lớn nhất cho phép đối với cấp đường ( 0 /00).

: Tỷ lệ bản đồ, Thay các số liệu vào công thức (3.1) ta được:

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 id ".5 0 /00 x 0,95 !.38 0 /00

Thay các số liệu vào công thức 3.1 ta được: l=∆ h i d × 1

3.3 LẬP CÁC ĐƯỜNG DẪN HƯỚNG TUYẾN:.

- Đường dẫn hướng tuyến trong trường hợp gò bó về trắc dọc thì được vạch theo đường triển tuyến có độ dốc đều với độ dốc giới hạn (dung bước compa).

- Đường dẫn hưỡng tuyến trong trường hợp gò bó về bình đồ thì nên bám theo đường cùng cao độ (đường đồng mức) với độ dốc lên xuống ít để đảm bảo yêu cầu thoát nước trên đường.

- Đường dẫn hướng tuyến xác định bằng bước compa là một đường gãy khúc tại các đường đong mức, đường này có độ dốc không đổi id Dựa theo đường dẫn hướng tuyến lựa chọn tuyến đường chạy trong phạm vi giữa các đường gãy khúc gồm các đoạn thẳng và đoạn cong.

Phương án I: Tuyến có 5 đường cong nằm bán kính lần lượt là 400; 400; 400;

- Chiều dài tuyến ngắn nhất: 4,351 Km

- Tuyến điều hòa bám sát đường đồng mức.

- Tuyến có đường cong nằm tương đối lớn R = 600

- Số lượng công trình cống thoát nước tính toán là 6

Phương án II: Tuyến có 5 đường cong nằm bán kính lần lượt là 300; 300; 800; 800;700

- Chiều dài tuyến ngắn nhất: 4,716 Km

- Tuyến điều hòa bám sát đường đồng mức.

- Tuyến có đường cong nằm tương đối lớn R = 800; R= 700.

- Số lượng công trình cống thoát nước tính toán là 6

Bảng 7: Bảng so sánh các chỉ tiêu của các phương án tuyến như sau:

Chỉ tiêu so sánh Đơn vị PA1 PA2

Số lần chuyển hướng Lần 5 5

Bán kính ĐCN lớn nhất m 600 800

Bán kính ĐCN nhỏ nhất m 400 500

Số công trình cống thoát nước cái 6 6

Trong hai phương án tuyến ta nhận thấy phương án PA1 có chiều dài tuyến ngắn hơn, có 5 công trình thoát nước tính toán ít hơn Phương án PA1 đi bám theo đường đồng mức , do đó độ dốc dọc đường đen sẽ giảm Phương án PA1 có hệ số triển tuyến là 1,35 nhỏ hơn hệ số triển tuyến của phương án PA2 là 1,55.

Qua việc phân tích các yếu tố như trên ta chọn phương án PA1 để lập dự án khả thi.

Từ các đặc điểm nêu trên ta chọn hai phương án tuyến PA1 để lập dự án khả thi

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

- Chiều dài đường tang của đường cong:

- Phân cự của đường cong:

Hình 8:Các yếu tố của đường cong nằm

- Chiều dài của đường cong: K=α.π.R

180 0 (m) (3.6.c) Trong đó: + R (m): Bán kính của đường cong.

+  (độ): Góc chuyển hướng của tuyến.

- Chiều dài tối thiểu của đường cong chuyển tiếp: L= V 3

+V: Tốc độ thiết kế, V = 40(km/h).

Với các đường cong có chiều dài đoạn chuyển tiếp L < 50m thì chọn LPm.

Bảng 8: Kết quả tính toán cắm cong phương án 1

P.A STT Lý trình Góc chuyển hướng Các yếu tố cơ bản của đường cong đỉnh Trái Phải R(m) P(m) T(m) K(m) L(m)

Bảng 8: Kết quả tính toán cắm cong phương án 2

Lý trình Góc chuyển hướng Các yếu tố cơ bản của đường cong đỉnh Trái Phải R(m

THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC

Hệ thống thoát nước đường ôtô bao gồm hàng loạt các công trình và các biện pháp kỹ thuật được xây dựng để nền đường đảm bảo không bị ẩm ướt Các công trình này có tác dụng tập trung và thoát nước nền đường, hoặc ngăn chặn không cho nước ngấm vào phần trên của nền đất Mục đích của việc xây dựng hệ thống thoát nước trên đường nhằm đảm bảo chế độ ẩm của nền đất luôn luôn ổn định, không gây nguy hiểm cho mặt đường. Đối với tuyến đường đang thiết kế thì những công trình của hệ thống thoát nước là những công trình thoát nước mặt nó bao gồm:

- Hệ thống rãnh: rãnh dọc, rãnh đỉnh, rãnh thoát nước và rãnh tập trung nước nhằm mục đích thoát nước mặt nền đường và trong khu vực.

- Hệ thống các công trình vượt dòng nước như cầu và cống.

Rãnh dọc được thiết kế ở tất cả các nền đường đào và diện tích khu vực hai bên dành cho các đoạn nền đường đào, nền đường nửa đào nửa đắp, nền đường đắp thấp hơn 0,6m, có thể bố trí ở một bên đường hoặc ở cả hai bên của nền đường.

Kích thước của rãnh lấy theo cấu tạo mà không tính toán thủy lực Chỉ yêu cầu tính toán khi rãnh dọc không chỉ dùng để thoát nước mặt mà còn dùng để thoát nước cho một phần đáng kể của sườn lưu vực với bề rộng đáy rãnh nhỏ nhất là 0,4m.

Tiết diện và độ dốc của rãnh được xác định phụ thuộc vào điều kiện địa chất, địa hình khu vực tuyến qua : hình thang, hình tam giác hay hình máng tròn.

- Tiết diện hình thang có chiều rộng đáy lòng rãnh 0,4m, chiều sâu tối đa của rãnh là 0,8m tính từ mặt đất

- Tiết diện hình tam giác thường dùng ở những nơi có điều kiện thoát nước tốt, đất đá, cứng thi công bằng máy

Với tuyến thiết kế ta chọn dùng rãnh tiết diện hình thang, kích thước rãnh như hình 9

Hình 9 :Rảnh thoát nước tiết diện hình thang

- Độ dốc của rãnh được quy định theo điều kiện đảm bảo không lắng đọng phù sa ở đáy rãnh, thường lấy theo độ dốc dọc của đường đỏ, nhưng tối thiểu phải lớn hơn hoặc bằng 5 0 /00, cá biệt có thể lấy lớn hơn hoặc bằng 3 0 /00 Đối với rãnh có tiết diện hình thang đã chọn, khoảng 500m phải bố trí một cống cấu tạo ngang đường có đường kính nhỏ để thoát nước từ rãnh dọc chảy sang phía bên kia của nền đường.

Rãnh đỉnh dùng để thoát nước và thu nước từ sườn lưu vực không cho nước chảy về rãnh dọc. Được bố trí ở những nơi sườn núi có độ dốc ngang khá lớn và diện tích lưu vực tụ nước lớn mà rãnh dọc không thoát kip.

Tiết diện rãnh thường được dùng dạng hình thang, bề rộng đáy tối thiểu là 0,5m, bờ rãnh có ta luy 1:1,5 còn chiều sâu rãnh phải xác định từ tính toán thuỷ lực nhưng không nên quá 1,5m Phân chia rãnh từng đoạn ngắn và dựa vào sự phân đoạn ở trên, khoanh lưu vực tụ nước trên bình đồ, xác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn. Độ dốc của rãnh xác định giống như rãnh dọc imin =3÷ 5%. Đối với 2 tuyến thiết kế thì diện tích lưu vực nhỏ, độ dốc ngang sườn không quá (2,0 ÷ 10%) nên ta không cần thiết kế rãnh đỉnh.

4.2 CÔNG TRÌNH VƯỢT DÒNG NƯỚC:

Tại tất cả các nơi trũng trên bình đồ, trắc dọc và có sông suối đều phải bố trí công trình thoát nước bao gồm cầu, cống v.v Đối với cống tính toán ta chọn loại cống không áp, khẩu độ phải được chọn theo tính toán thuỷ văn. Đối với cầu cũng được chọn theo tính toán thuỷ văn và từ đó dựa vào lượng nước tính toán mà chọn ra khẩu độ cầu định hình.

4.2.1.1 Xác định vị trí cống:

Các vị trí cần đặt cống hoặc cầu nhỏ là những suối nhỏ, các đường tụ thuỷ.

Lý trình của các công trình thoát nước của phương án I được ghi ở bảng 9:

Bảng 9: Vị trí công trình cống thoát nước theo Phương án 1

Lý trình Km0+783.77 Km1+599.09 Km2+76.2

Lý trình của các công trình thoát nước của phương án II được ghi ở bảng 10:

Bảng 10: Vị trí công trình cống thoát nước theo Phương án 2

2 cống cấu tạo Km1+037.24 và km4+119,48

4.2.1.2 Xác định lưu vực cống:

Diện tích lưu vực được xác định dựa vào bình đồ địa hình, ta khoanh từng lưu vực nước chảy về công trình theo ranh giới của các đường phân thủy, sau đó tính diện tích của từng lưu vực Kết quả được thống kê ở bảng sau:

Diện tích lưu vực cống của phương án I được xác định ở bảng 11:

Bảng 11: Diện tích lưu cống theo phương án 1

Diện tích lưu vực cống của phương án II được xác định ở bảng 12:

PHô LôC D 4.2.1.3 Tính toán lưu lượng nước cực đại chảy về công trình:

Xác định lưu lượng cực đại chảy về công trình theo công thức tính Qmax theo

Công thức tính có dạng: Qp = Ap..Hp. F (m 3 /s) (4.2.1.3)

+ F: Diện tích của lưu vực (Km 2 ).

+ Hp: Lượng mưa ngày (mm) ứng với tầng suất thiết kế p%

+ : Hệ số dòng chảy lũ lấy theo bảng A.1 tài liệu [TCVN 9845-2013.] tùy thuộc loại đất cấu tạo lưu vực, lượng mưa ngày thiết kế (HP%) và diện tích lưu vực (F)

+ Cấp đất xác định theo bảng 2 tài liệu [TCVN 4054-2005.] ta có đất cấp IV. + Ap: Môduyn dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế p%.

+ : Hệ số chiết giảm lưu lượng do đầm, ao hồ, phụ thuộc vào diện tích ao hồ, đầm lầy ở thượng lưu và hạ lưu xác định theo bảng 6 Tài liệu[TCVN 9845-2013].

1) Dựa vào phụ lục A của [TCVN 9845-2013] xác định vùng thiết kế và lượng mưa ngày ứng với tần suất thiết kế: vùng mưa XII Theo tài liệu [TCVN 9845-

2013] với Vtt = 40 (km/h) ta lấy p = 4%, ta có: H4%= 431mm (Gia Lai) Ở khu vực tuyến đi qua có đất là loại đất cấp IV.

2) Tính chiều dài sườn dốc lưu vực theo công thức:

Vì các lưu vực đều có 2 mái dốc nên ta xác định bsd theo công thức; b sd 00F

Trong đó: + l: Tổng chiều dài các suối nhánh (km).

+ L: Chiều dài suối chính (km).

3) Xác định đặc trưng địa mạo của sườn dốc lưu vực:

+ Isd: Độ dốc của sườn dốc lưu vực ( 0 /00) Xác định trên địa hình.

+ msd: Hệ số nhám sườn dốc xác định theo bảng 4 của tài liệu [TCVN 9845-2013].Điều kiện cỏ trung bình lấy msd = 0,25 Đối với lưu vực nhỏ, khi dòng chảy lũ không rõ ràng môduyn dòng chảy đỉnh lũ

A p lấy theo phụ lục A.3 của tài liệu [TCVN 9845-2013] ứng với ls = 0.

4) Xác định thời gian tập trung nước τ sd :

Xác định thời gian tập trung nước τ sd theo bảng A.2 phụ lục A của tài liệu [TCVN

5) Xác định hệ số đặc trưng địa mạo của lòng sông suối:

Trong đó: + L: Chiều dài dòng suối chính (Km).

+ ILS: Độ dốc dòng suối chính tính theo 0 /00.

+mLS: Hệ số nhám của lòng suối xác định theo bảng 5 của tài liệu [TCVN 9845-2013] Xác định hệ số nhám lòng suối m LS :

Theo bảng 5 tài liệu [TCVN 9845-2013] đối với sông đồng bằng ổn định lòng sông khá sạch, suối không có nước thường xuyên, mùa lũ dòng nước cuốn theo nhiều sỏi cuội, bùn cát; lấy mLS = 9.

6) Xác định Ap lấy theo bảng A.3 phụ lục A[TCVN 9845-2013].

7) Xác định trị số Qmax sau khi thay các trị số trên vào công thức 4.2.1.3.

Kết quả tính toán ghi ở bảng ở phụ lục I, bảng I.1

Chọn loại cống, khẩu độ cống:

Từ lưu lượng Qmax ta tra phụ lục 16 và 17 tài liệu [TCVN 9845-2013], ta được Φ,

H, V ứng với loại cống thường loại 1, chảy không áp.

- Số loại cống trên tuyến ít và loại khẩu độ cống ít để đảm bảo cho công tác chế tạo và lắp ráp đồng bộ và nhanh chóng trong thi công

- Cống không áp (có khoảng hở) để cho vật cản cây trôi đi qua cống đảm bảo không bị tắt

4.2.1.4 Chọn loại cống, khẩu độ cống:

Chọn loại cống, khẩu độ cống theo lưu lượng Qmax dựa trên quan điểm ưu tiên chọn loại cống tròn bê tông cốt thép định hình, thi công theo kiểu lắp ghép, chế độ nước chảy không áp nhằm mục đích thoát được vật trôi dễ dàng và dự trữ được lưu lượng của công trình Khi lưu lượng nước lớn không thể đặt cống tròn dùng phương án cống vuông để thay thế.

Khẩu độ cống tính toán của phương án I được xác định ở bảng 13:

Bảng 13: Khẩu độ cống tính toán phương án 1

Stt Lý trình Q max (m 3 /s) Khẩu độ cống

Khẩu độ cống của phương án II được xác định ở bảng 14:

Stt Lý trình Q max (m 3 /s) Khẩu độ cống

THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

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

5.1.1 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 10: Sơ đồ các tầng, lớp của kết cấu áo đường mềm và kết cấu nền - áo đường

5.1.2 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).

- Áp lực tính toán lên mặt đường, p = 0,6 (Mpa).

- Đường kính vệt bánh xe D = 33 (cm).

5.1.3 Xác định mô dun đàn hồi yêu cầu cho phần xe chạy và phần gia cố lề 5.1.3.1 Xác định lưu lượng xe chạy tính toán.

*Lưu lượng xe con qui đổi ở năm thứ 15, Nxcqđ15:

Trong đó: + Nxcqd1 : Lưu lượng xe con qui đổi ở năm đầu tiên.

+ q : hệ số tăng trưởng xe hàng năm :q = 7%.

* Lưu lượng xe tính toán hỗn hợp ở năm đầu tiên Nhh1:

Theo 5.1.3.1.a 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: Nhht = Nhh1 (1+q)t -1 (xe/ngđ) (5.1.3.1.b)

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 = 7%.

* 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 15: Lượng xe con qui đổi.

Ni (xe/nđ) Ki N=Ni.Ki

- Căn cứ vào lưu lượng xe ở năm tương lai : N10 = 1257.025 (xcqđ/ng.đ)

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

5.1.3.2 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:

N tt =N tk f i (trục xe/làn.ngày đêm) (5.1.3.2.a). Trong đó:

 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) (5.1.3.2.c) (với m là số trục của cụm trục i).

 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 (5.1.3.2.a), (5.1.3.2.b), (5.1.3.2.c) ta lần lượt tính só trục xe tính toán trên một làn xe ở năm tính thứ 1:

Bảng 16: Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục xe tiêu chuẩn 100KN ở năm bắt đầu đưa công trình vào khai thác

Loại xe Pi (kN) C1 C2 ni C1.C2.ni.(Pi/100)4,4

Xe tải nhẹ Trục trước 18.0 1 6.4 326 0

Xe tải trung Trục trước 25.8 1 6.4 391 6

Xe tải nặng 3 Trục trước 48.2 2.2 6.4 244 138

Xe tải nặng 4 Trục trước 25.0 1 6.4 163 32

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

Ntt = Ntkxfl = 1022×0,55 V2 (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:

Nttl = 0,5xNttt (trục xe/lề.ngày đêm)

Nttl = 0,5x1022Q1 (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 = 9%.

5.1.4 Xác định mô đun đàn hồi yêu câu Eyc

5.1.4.1 Xác định môđun đàn hồi tối thiểu Eycmin:

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

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

Kết quả thể hiện ở bảng 17

5.1.4.2 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 17.

Bảng 17: Mô đun đàn hồi yêu cầu tương ứng với số trục xe tính toán ở năm tương lai

Ntt –Mặt Ntt –Lề Loại mặt đường

(trục xe/ngđ.làn) Mặt Lề

GC Mặt Lề GC 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

5.1.5 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 15 năm (mặt đường cấp cao chủ yếu A1), có Eycmđ = 209.6 MPa.

5.1.6 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.

5.1.7 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.

5.1.8 Thiết kế cấu tạo KCAĐ

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

- Tuyến đường thiết kế là đường cấp V, tốc độ thiết kế 40Km/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 18: Bảng các thông số tính toán các lớp vật liệu

C (MPa) φ Tính về (độ) độ võng

Cấp phối đá dăm loại II

Cấp phối đá dăm loại I

5.1.8.2 Các phương án đầu tư một lần:

Bảng 19: Các phương án đầu tư một lần.

5 CPDD gia cố xi măng 4% 15

Thứ tự lớp Tên lớp Dày

5 Cát gia cố xi măng 18

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

5.2.1 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 ]

E d 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).

Sau đó lại xem lớp H’ (với E’tb) là lớp dưới và tiếp tục quy đổi nó cùng với lớp trên nó thành một lớp có bề dày H = H’+ h3 và E’tb tính theo (5.2.1.a) nhưng với E’tb lớp này đóng vai trò E1 và k h 3

E tb ' Tiếp tục quy đổi lớp thứ 4, khi xem E’’tb của 3 lớp đã quy đổi đóng vai trò là E1 và k h 4

E ' tb ' Sau khi quy đổi nhiều lớp áo đường về một lớp thì cần nhân thêm với Etb một hệ số điều chỉnh β xác định theo Bảng I.7.8 để được trị số E tb dc :

Bảng 20: Hệ số điều chỉnh β

Chú thích Bảng 20 và biểu thức 5.2.1.b:

- H là bề dày toàn bộ của kết cấu áo đường; D là đường kính vệt bánh xe tính toán Khi H/D >2 thì có thể tính β theo biểu thức (5.2.1.b).

THIẾT KẾ TRẮC DỌC TUYẾN

6.1 XÁC ĐỊNH CÁC CAO ĐỘ KHỐNG CHẾ:

* Cao độ khống chế buộc đường đỏ phải đi qua:

* Cao độ buộc đường đỏ phải lớn hơn hoặc bằng các cao độ:

- Cao độ để đường đỏ không bị ngập nước.

- Bề dày phần kết cấu áo đường là h = 68 cm.

- Cao độ đường đỏ (cao độ mặt đường) tối thiểu tại những vị trí đặt cống của 2 phương án tuyến được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 26: Bảng cao độ khống chế trên cống của 2 Phương Án tuyến

Phương án Lý trình Khẩu độ

Chiều dày cống Cao độ đặt cống Mực nước dâng Cao độ tối thiểu

6.2 XÁC ĐỊNH CAO ĐỘ CÁC ĐIỂM MONG MUỐN:

Nhưng việc thiết kế đường đỏ phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: Bình đồ, cảnh quan xung quanh, cao độ các điểm khống chế, độ dốc dọc tối thiểu, độ dốc dọc tối đa đó là các yếu tố chính để tuyến đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật Việc thiết kế cho tuyến đi qua các điểm mong muốn là rất khó thực hiện nên trong đồ án không xác định cao độ các điểm mong muốn.

Bám sát các điểm khống chế, làm thõa mãn tất cả các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến, độ dốc dọc nhỏ hơn độ dốc dọc lớn nhất, độ dốc dọc tối thiểu ở nền đào, bán kính đường cong đứng, phối hợp giữa đường cong đứng và đường cong nằm nhằm đảm bảo sự đều đặn của tuyến.

6.4 THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐỎ - LẬP BẢNG CẮM CỌC HAI PHƯƠNG ÁN:

Trong thiết kế thường gặp 2 trường hợp sau:

- Đường đỏ là đường dốc thẳng thì tính điểm xuyên theo công thức sau:

- Đường đỏ là đường cong đứng

Trong đó: x 1 : là khoảng cách tính từ cọc có chiều cao đào đắp h 1 , h 2 l 1 : khoảng cách giữa hai cọc (chọn 2 cọc gần điểm xuyên). x 2 : khoảng cách từ điểm xuyên đến điểm O có độ dốc i = 0 trên đường cong đứng. l 2 : khoảng cách giữa điểm O với một cọc chi tiết gần nhất h 1 , h 2 : chiều cao đào, đắp tại 2 cọc gần điểm xuyên

J: độ dốc tự nhiên mặt đất

6.4.2 Lập bảng cắm cong 2 phương án:

Sau khi vạch đường đỏ ta tiến hành bố trí đường cong đứng: chọn bán kính đường cong đứng và tính toán các yếu tố của đường cong đứng như sau: p

Hình 14: Các yếu tố của đường cong đứng

K = 2.T[Chiều dài đường cong đứng] (6.4.2.a)

Bảng 27: Các yếu tố cơ bản của đường cong đứng của 2 phương án

CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN CỦA ĐƯỜNG CONG ĐỨNG

Phương án STT Lý trình đỉnh Độ dốc dọc(%) Các yếu tố cơ bản của đường cong đứng i t i p R (m) T (m) K (m) P (m)

7.1 THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG TĨNH KHÔNG

Tĩnh không tối thiểu của các cấp đường được quy định như theo điều 4.10, tài liệu [TCVN4054-2005] Trên đường cải tạo, gặp trường hợp khó khăn có thể cho phép giữ lại tĩnh không cũ nhưng không được thấp hơn 4.30 m Trong trường hợp này phải thiết kế khung giá hạn chế tĩnh không đặt trước chỗ tĩnh không bị hạn chế ít nhất là 20 m Đối với đường có tốc độ thiết kế 60 km/h, không có dải phân cách giữa, xe thô sơ đi trên phần lề gia cố thì mặt cắt ngang tĩnh không như sau

Hình 15: Khoảng không gian khống chế

7.2 THIẾT KẾ TRẮC NGANG ĐIỂN HÌNH:

Nhìn chung tuyến đường có các dạng trắc ngang cơ bản sau: i s (%)

Hình 16: Nền đường đắp có siêu cao

Hình 17:Nền đường đắp thấp

Hình 17:Nền đường đắp thông thường

Hình 18: Nền đường đắp trên cống

Hình 19: Nền đường đào có siêu cao

Hình 20: Nền đường đào thông thường is(%)

Hình 21: Nền đường nữa đào nữa đắp có siêu cao

Hình 22:Nền đường thiên về đào

Hình 23:Nền đường thiên về đắp

7.3 TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP: Để tính được khối lượng đào hoặc đắp một cách chính xác thì rất phức tạp do phải tính tích phân:

+ V: Khối lượng đào hoặc đắp (m 3 ).

+ F: Diện tích mặt cắt ngang nền đường biến đổi dọc theo tuyến tùy theo địa hình, cao độ đào đắp thiết kế và cấu tạo kích thước nền đường (m 2 ).

+ L: Chiều dài đoạn tuyến định tính toán (m).

Vì F phụ thuộc nhiều yếu tố trên và thay đổi không theo quy luật nào Do vậy việc áp dụng công thức trên rất khó khăn Nên tính theo phương pháp gần đúng như sau:

- Chia đoạn tuyến thành từng đoạn nhỏ, điểm chia là các cọc địa hình và tại các vị trí điểm xuyên.

- Trong mỗi đoạn giả thiêt mặt đất là phẳng và tính khối lượng đất đào hay đắp như thể tích một lăng trụ:

+ Vđào,Vđắp: Khối lượng đất phải đào, đắp trong đoạn.

+ F(1) đào, F(2) đào: Diện tích mặt cắt ngang phần đào tại đầu đoạn và cuối đoạn.+ F(1) đắp, F(2) đắp: Diện tích mặt cắt ngang phần đắp tại đầu đoạn và cuối đoạn.

Hình 24: Sơ đồ tính khối lượng đào đắp giữa hai cọc (1) và (2)

Trên mỗi trắc ngang tính diện tích phần đào, phần đắp, những trắc ngang nửa đào, nửa đắp cũng tính riêng diện tích phần đào, phần đắp.

Khối lượng rãnh biên tính luôn vào diện tích phần đào.

Cao độ đào hay đắp nền đường ở đây là cao độ tại tim đường, nên có thể đắp ở phần đường bên này nhưng đào ở phần đường bên kia, vậy tại các vị trí điểm xuyên vẫn có thể có khối lượng đào và khối lượng đắp.

Trên đoạn các đường cong cách tính khối lượng đất cũng như trên, cự ly giữa hai cọc trên đường cong tính theo cự ly cong ở tim đường.

Khối lượng đất đào đắp của toàn tuyến (hay đoạn tuyến) là tổng khối lượng của từng đoạn nhỏ đã tính.

Tính khối lượng đào đắp được thực hiện bằng cách vẽ các MCN tại tấc cả các cọc, sử dụng phầm mềm NOVA TDN 3.5 ta được kết quả như phụ lục III

7.4 KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP CHO CÁC PHƯƠNG ÁN:

Bảng tính khối lượng đào đắp của các phương tuyến xem phụ lục III

7.4.1 Khối lượng đào đắp phương án 1:

- Khối lượng đất đào nền: Vđào = 78664.88 (m 3 ).

- Khối lượng đất đào rảnh: Vđào rảnh = 1287,29(m 3 ).

- Khối lượng đất đắp: Vđắp = 25946.85 (m 3 ).

7.4.2 Khối lượng đào đắp phương án 2:

- Khối lượng đất đào nền: Vđào = 28935,89(m 3 ).

- Khối lượng đất đào rảnh: Vđào rảnh = 1068,46(m 3 ).

- Khối lượng đất đắp: Vđắp = 54320,70(m 3 ).

LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN TUYẾN

KỸ THUẬT SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN TUYẾN

8.1 XÁC ĐỊNH TỔNG CHI PHÍ XÂY DỰNG CHO 2 PHƯƠNG ÁN TUYẾN:

8.1.2.1 Xác định các chi phí tập trung: a).Đối với mặt đường:

Chi phí xây dựng mặt đường: mđ

K td = K0 mđ×L= 5.417.112.288 X 4,502= 24.387.839.520 (đồng). b) Đối với công trình thoát nước:

Giá thành các công trình được xác định Đối với công trình thoát nước thì không có các chi phí cải tạo, đại tu và trung tu.

Do đó ta có chi phí tập trung cho xây dựng công trình thoát nước là: ct 

K td 114.869.964 (đồng). c) Đối với nền đường:

- Chi phí xây dựng nền đường

Bảng 29: Chi phí xây dựng nền đường phương án 1

Mã ĐM Công tác KL Đơn vị Đơn giá Thành tiền

AB.32242 Đào nền đường đất cấp II bằng máy ủi 336,649 100m 3 1.631.083 549.102.135

AB.64124 Đắp đất nền đường máy đầm

16T, độ chặt K98 579,469 100m 3 822.011 476.329.481 AB.41442 Vận chuyển đất đắp nền đường, 1Km đầu bằng ô tô 12T

AB.42342 Vận chuyển đất đắp nền đường tiếp 7Km đầu bằng ô tô 12T

AB.11832 Đào rảnh thoát nước 1287,29 m 3 48.544 62.490.206

Tổng chi phí xây dựng nền đường 2.538.482.139

- Đối với công trình nền đường thì không có các chi phí cải tạo, đại tu và trung tu

Do đó ta có chi phí tập trung cho xây dựng nền đường là : K nd td 2.538.482.139 (đồng).

Vậy chi phí xây dựng tập trung ban đầu K0:

K0 = Ktd mđ + Ktd ct + Ktd nd

8.1.3.1 Xác định các chi phí tập trung: a).Đối với mặt đường:

Chi phí xây dựng mặt đường:

Ktd mđ = K0 mđ×L=5.417.112.288 x 4,209=22.800.625.620 (đồng). b) Đối với công trình thoát nước:

Giá thành các công trình được xác định ở bảng 30.

Bảng 30: Bảng tính giá thành các công trình Đối với công trình thoát nước thì không có các chi phí cải tạo, đại tu và trung tu.

Do đó ta có chi phí tập trung cho xây dựng công trình thoát nước là:

Ktd ct = 114.869.964 (đồng). c) Đối với nền đường:

- Chi phí xây dựng nền đường

- Đối với công trình nền đường thì không có các chi phí cải tạo, đại tu và trung tu

Do đó ta có chi phí tập trung cho xây dựng nền đường là : nd 

Vậy chi phí xây dựng tập trung ban đầu K0:

K0 = Ktd mđ + Ktd ct + Ktd nd

8.2 Luận chứng – so sánh chọn phương án tuyến.

8.2.1 So sánh hai phương án tuyến.

Bảng 32: So sánh hai phương án tuyến

TIÊU STT CÁC CHỈ TIÊU SO SÁNH ĐƠN

2 Số đường cong nằm Cái 6 4

3 Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất m 400 400

4 Bán kính đường cong nằm trung bình m 400 400

5 Góc chuyển hướng lớn nhất Độ 167 0 50’21” 155 0 52’49’’

6 Góc chuyển hướng trung bình Độ 128 0 14’49” 96 0 16’39’’

7 Số đường cong đứng Cái 8 9

8 Độ dốc dọc lớn nhất/khoảng cách %/m 2,03/300.00 2,90/509.65

9 Số lượng công trình cống Cái 6 6

1 Chi phí xây dựng mặt đường Đồng 24.387.839.520 22.800.625.620

2 Chi phí xây dựng công trình thoát nước Đồng 114.869.964 22.800.625.620

3 Chi phí xây dựng nền đường Đồng 12.538.482.139 16.330.146.189

Từ bảng so sánh trên: Nhận thấy các chỉ tiêu kỹ thuật của phương án 1thuận lợi hơn so với phương án 2, mặt khác tổng chi phí xây dựng xây dựng của phương án 2 lớn hơn so với phương án 1 Chọn phương án 1 để thiết kế kĩ thuật.

PHẦN II THIẾT KẾ KỸ THUẬT

1.1 Giới thiệu đoạn tuyến thiết kế:

Sau khi thiết kế sơ bộ, luận chứng kinh tế kỹ thuật của các phương án tuyến ta chọn phương án I để đưa vào thiết kế kỹ thuật. Đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật từ Km0+0.00 đến Km2

Trong đoạn có các vị trí đặt cống:

* Tại Km0+799.68 bố trí cống tròn1 200 và Km1+580.00 bố trí cống tròn 1 200. Đoạn tuyến có 3 đường cong nằm: R = 400m

Chiều cao đắp lớn nhất trong đoạn là: 3.10m.

Chiều cao đào lớn nhất trong đoạn là: 3.11m.

1.2 Xác định các đặc điểm, điều kiện cụ thể của đoạn tuyến: Đất nền là đất á sát có lẫn sỏi sạn, qua kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đất cho thấy đất ở đây rất thích hợp để đắp nền đường.

Nhiệt độ trung bình hàng năm là 22-27 0 C, nhiệt độ cao nhất trong năm là 390C, nhiệt độ thấp nhất trong năm là 12-15 0 C.

Mùa mưa kéo dài từ đầu tháng 9 đến cuối tháng 1, mùa khô từ đầu tháng 3 đến cuối tháng 8 năm sau Với điều kiện khí hậu khu vực tuyến đi qua, thời gian thi công thuận lợi nhất là từ tháng 3 đến tháng 8 trong năm.

Nhà cửa hai bên tuyến cần giải tỏa không nhiều, việc giải tỏa đền bù không gặp nhiều khó khăn.

An ninh xã hội khu vực tuyến được đảm bảo.

Nguồn cung cấp nguyên vật liệu phong phú, đường vận chuyển dễ dàng do tận dụng tuyến

Nguồn nhân lực lao động địa phương dồi dào, có thể cùng một lúc sử dụng với số lượng nhân công lớn mà không bị trở ngại nào.

2.1 Lập bảng cắm cọc chi tiết:

- Nguyên tắc và phương pháp thiết kế bình đồ đã được trình bày ở phần thiết kế sơ sở Do trong phần thiết kế kỹ thuật đòi hỏi sự chính xác cao hơn và để tính toán chính xác khối lượng Từ bình đồ nhiệm vụ được giao ở phần thiết kế cơ sở ∆h = 10m, tỉ lệ bình đồ 1:20

000, ta vẽ các đường vuông góc với đồng mức , chia các đường đó thành 10 đoạn rồi nối các các điểm được chia đó theo ∆h = 1m, tỉ lệ 1:1000.

- Do đó ngoài các cọc KM, cọc H, cọc TD, P, D, Ta phải cắm thêm các cọc chi tiết, và được quy định như sau:

- Trên đường thẳng khoảng cách các cọc là 20m.

- Trên đường cong tròn thì khoảng cách các cọc là:

+ k = 5,0m khi đường cong có bán kính R < 100(m).

+ k = 10,0m khi đường cong có bán kính R = 100  500(m).

+ k = 20,0m trên đường cong có bán kính R > 500m.

Vì đoạn tuyến với nhiệm vụ được giao có một đường cong nằm có bán kính là R 400m 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.

Tõ LT Km 1+887.53 Tíi LT Km 2+528.38

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 Km0+00  KM2 có đường cong nằm có các yếu tố cơ bản như sau:

Bảng 33: 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 II.2.1: Cấu tạo đường cong chuyển tiếp dạng clothoide

+ 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 = 50m Vậy chọn Lct = 50 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:

2 = 50/2*400 = 0,0625(rad) = 0 0 37’30’’ Góc chuyển hướng  = 135 0 42’10.7’’’ 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 = 50 m.

= 0,25 với S = L cht = 50 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' = 0,497 < R/100 = 20 (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  0   2 0 = 135 0 42’10.7’’- 2x0 0 37’30’’’’ = 134 0 27’10.7”

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 P1cho đến TD1 và cắm đường cong chuyển tiếp bên phải từ P1 đến TD1.

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

Bảng 34: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:

L == 100m Xuất phát từ điểm đầu đường cong TC4 hướng máy đo về đỉnh D3 theo tiếp tuyến bố trí một đoạn thẳng L = 100m ta xác định được điểm B1 Từ điểm B1 đặt máy kinh vĩ quay góc

 = 28 0 15’36’ 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 = 100m ta xác định được điểm

22, một đoạn L = 100m 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.

CHƯƠNG III THIẾT KẾ TRẮC DỌC CHI TIẾT

3.1 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: 119,70 m, cao độ thiết kế là: 120,49 (m).

- Điểm cuối đoạn: Km3+500.00 cao độ tự nhiên là: 113,52m, cao độ thiết kế là: 115,30m.

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

3.2 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 36: Bảng các yếu tố cơ bản đường cong đứng trong đoạn tuyến

STT Tên đỉnh Lý trình i1 ( ‰) i2 ( ‰) R (m) T (m) P (m) K (m)

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 II.3.1:Sơ đồ xác định toạ độ đường đỏ trên đường cong đứng i 2 i 1

0 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:

Chiều dài tiếp tuyến : T = R(i1-i2)/2 (m) Điểm tiếp đầu có tọa độ: XTĐ = XD - T (m)

YTĐ = YD - i1.T (m) Điểm tiếp cuối có tọa độ: XTC = XD + T (m)

YTC = YD + i2.T(m) Xác định điểm gốc của đường cong đứng E tại đó có độ dốc bằng 0:

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ TRẮC NGANG CHI TIẾT - TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG

4.1 Thiết kế mặt cắt ngang thi công:

- Đoạn tuyến thiết kế dài 2Km Tuyến đường có đường cong bán kính R = 4000 m, có bố trí siêu cao 2%, không mở rộng, có chiều dài đoạn chuyển tiếp L = 50m

4.2 Thiết kế các mặt cắt ngang chi tiết:

* Mặt cắt ngang đoạn tuyến:

- Bề rộng nền đường Bn = 12 m.

- Bề rộng phần xe chạy Bm = 7m.

+ Phần lề gia cố: Blgc =2x0,5m.

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

- Độ dốc ngang phần lề đất 6%.

- 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.

4.3 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= 78664,88 m3

Khối lượng đất đắp: Vđắp= 25946.85 m3

Khối lượng đào rãnh biên: Vrãnh biên = 1287.29m3

Khối lượng đào khuôn: Vđào khuôn= 4236,46m3

Khối lượng đắp lề: Vđắp lề = 1348,1 m3

GIỚI THIỆU CHUNG

Giới thiệu đoạn tuyến thiết kế

Sau khi thiết kế sơ bộ, luận chứng kinh tế kỹ thuật của các phương án tuyến ta chọn phương án I để đưa vào thiết kế kỹ thuật. Đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật từ Km0+0.00 đến Km2

Trong đoạn có các vị trí đặt cống:

* Tại Km0+799.68 bố trí cống tròn1 200 và Km1+580.00 bố trí cống tròn 1 200. Đoạn tuyến có 3 đường cong nằm: R = 400m

Chiều cao đắp lớn nhất trong đoạn là: 3.10m.

Chiều cao đào lớn nhất trong đoạn là: 3.11m.

Xác định các đặc điểm, điều kiện cụ thể của đoạn tuyến

Đất nền là đất á sát có lẫn sỏi sạn, qua kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đất cho thấy đất ở đây rất thích hợp để đắp nền đường.

Nhiệt độ trung bình hàng năm là 22-27 0 C, nhiệt độ cao nhất trong năm là 390C, nhiệt độ thấp nhất trong năm là 12-15 0 C.

Mùa mưa kéo dài từ đầu tháng 9 đến cuối tháng 1, mùa khô từ đầu tháng 3 đến cuối tháng 8 năm sau Với điều kiện khí hậu khu vực tuyến đi qua, thời gian thi công thuận lợi nhất là từ tháng 3 đến tháng 8 trong năm.

Nhà cửa hai bên tuyến cần giải tỏa không nhiều, việc giải tỏa đền bù không gặp nhiều khó khăn.

An ninh xã hội khu vực tuyến được đảm bảo.

Nguồn cung cấp nguyên vật liệu phong phú, đường vận chuyển dễ dàng do tận dụng tuyến

Nguồn nhân lực lao động địa phương dồi dào, có thể cùng một lúc sử dụng với số lượng nhân công lớn mà không bị trở ngại nào.

THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ

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 Km0+00  KM2 có đường cong nằm có các yếu tố cơ bản như sau:

Bảng 33: 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 II.2.1: Cấu tạo đường cong chuyển tiếp dạng clothoide

+ 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 = 50m Vậy chọn Lct = 50 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:

2 = 50/2*400 = 0,0625(rad) = 0 0 37’30’’ Góc chuyển hướng  = 135 0 42’10.7’’’ 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 = 50 m.

= 0,25 với S = L cht = 50 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' = 0,497 < R/100 = 20 (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  0   2 0 = 135 0 42’10.7’’- 2x0 0 37’30’’’’ = 134 0 27’10.7”

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 P1cho đến TD1 và cắm đường cong chuyển tiếp bên phải từ P1 đến TD1.

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

Bảng 34: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:

L == 100m Xuất phát từ điểm đầu đường cong TC4 hướng máy đo về đỉnh D3 theo tiếp tuyến bố trí một đoạn thẳng L = 100m ta xác định được điểm B1 Từ điểm B1 đặt máy kinh vĩ quay góc

 = 28 0 15’36’ 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 = 100m ta xác định được điểm

22, một đoạn L = 100m 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.

THIẾT KẾ TRẮC DỌC CHI TIẾT

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: 119,70 m, cao độ thiết kế là: 120,49 (m).

- Điểm cuối đoạn: Km3+500.00 cao độ tự nhiên là: 113,52m, cao độ thiết kế là: 115,30m.

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

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

STT Tên đỉnh Lý trình i1 ( ‰) i2 ( ‰) R (m) T (m) P (m) K (m)

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 II.3.1:Sơ đồ xác định toạ độ đường đỏ trên đường cong đứng i 2 i 1

0 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:

Chiều dài tiếp tuyến : T = R(i1-i2)/2 (m) Điểm tiếp đầu có tọa độ: XTĐ = XD - T (m)

YTĐ = YD - i1.T (m) Điểm tiếp cuối có tọa độ: XTC = XD + T (m)

YTC = YD + i2.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

Thiết kế mặt cắt ngang thi công

- Đoạn tuyến thiết kế dài 2Km Tuyến đường có đường cong bán kính R = 4000 m, có bố trí siêu cao 2%, không mở rộng, có chiều dài đoạn chuyển tiếp L = 50m.

Thiết kế các mặt cắt ngang chi tiết

* Mặt cắt ngang đoạn tuyến:

- Bề rộng nền đường Bn = 12 m.

- Bề rộng phần xe chạy Bm = 7m.

+ Phần lề gia cố: Blgc =2x0,5m.

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

- Độ dốc ngang phần lề đất 6%.

- 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.

4.3 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= 78664,88 m3

Khối lượng đất đắp: Vđắp= 25946.85 m3

Khối lượng đào rãnh biên: Vrãnh biên = 1287.29m3

Khối lượng đào khuôn: Vđào khuôn= 4236,46m3

Khối lượng đắp lề: Vđắp lề = 1348,1 m3

THIẾT KẾ CHI TIẾT CỐNG THOÁT NƯỚC Đoạn thiết kế kỹ thuật từ Km0+0.00 đến Km2+00,00 có vị trí đặt cống tại KM0+799.60 Nhiệm vụ thiết kế cống tại KM2+561,59m và KM3+409,69m

A CỐNG TẠI LÝ TRÌNH KM2+561,59m

5.1.XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN:

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

Theo phần dự án khả thi ta xác định: Qmax = 5,62 (m3/s)

5.1.2 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+561,59m tại đây chiều cao đắp đất là 2,92m 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 = 5,62 (m3/s), cao độ tự nhiên là 112,72m, chiều cao đất đắp là 2,92m, 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 2Φ150 có V = 2,64 m/s, H = 1,36 m.

5.2.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 việc lựa chọn hình thức gia cố lòng khe suối

- 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 5.1 : Các kích thước tính toán chiều dài cống

Dựa vào hình II.2.4 ta có chiều dài cống được tính theo công thức : o d d o t t c 1 m i a ) t h H ( m

,40m Chọn chiều dài cống là 15m.

- 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 5.2 : 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 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.

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.

5.3 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.

5.3.2 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 nhỏ (< 9,5%), cho nên trong tính toán có thể bỏ qua ứng suất dọc trục

- 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 30cm.

5.3.4 Tính toán cống tròn bê tông cốt thép:

5.3.4.1 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:  = 12 , 5

(2.5.2) Trong đó : + D: Đường kính trong của cống: D = 150(cm). Ф = 150/12,5 = 12cm

Theo tiêu chuẩn kỹ thuật – cống tròn BTCT lắp ghép 22TCN159-86 ta có với đường kính cống D = 150cm thì   24 (cm).

- Do áp lực thẳng của đất đắp gây ra: qđ = 0  (H-had )=1,8  0,63 = 1,134 (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 = 2,2ađ.H = 2,2  0,63 = 1,386 (T/m2).

- Trọng lượng bản thân cống: gz =  1   = 2,5  0,16 = 0,4 (T/m2).

Theo quy định chiều cao đất đắp trên cống lớn hơn 0,5m vì vậy không xét đến lực xung kích: a b

+ P: Áp lực thẳng đứng do tải trọng xe chạy gây ra (T/m2).

+ G: Trọng lượng một bánh xe sau của ôtô hoặc trọng lượng bánh xe XB80(T). + a: Chiều rộng của mặt tác dụng áp lực (m).

+ b: Chiều dài của mặt tác dụng áp lực(m).

Theo ph ơng cắt dọc cống

Xét trường hợp hai xe qua cống cách nhau 1,1m hai trục sau cách nhau 1,6m mỗi trục có tải trọng là 12T. a = 1,9 + 0,6 + 2.H.tg300 = 1,1 + 0,6 + 2  1,26 tg300 = 3,95m). b = 0,2 + 1,6 + 2.H.tg300 = 0,2 + 1,6 + 2  1,26tg300 = 3.25(m).

Trường hợp hai xe qua cống cách nhau 1,1m hai trục sau cách nhau 1,6m mỗi trục có tải trọng 12T như hình

Hình 5.3: Sơ đồ xếp 2 xe H30 a = 2x1,9+1,1+0,6+2xH x tg300 = 2x1,9+1,1+0,6+2x1,26 x tg300 = 6,95(m). b = 0,2 + 1,6 + 2  H  tg300 = 0,2 + 1,6 + 2  1,26  tg300 = 3,25 (m).

= 2,12 (T/m2). Đối với trục xe XH80(trục 20T): sơ đồ xếp xe như hình

Theo ph ơng cắt ngang cống

Sơ đồ xếp xe XB80 a= 0,8+2xH x tg300=0,8+2x1,26x tg300=2,25(m) b= 1,2+ 0,2+2 xH x tg300=1,2+ 0,2+2 xH x tg300=2,85(m)

***Xét trường hợp thi công (chưa có kết cấu áo đường)

Vì cao độ đắp đất trên cống trước khi thi công nền và mặt đường là 63cm để cống không chịu lực xung kích nên ta tính cho trường hợp bất lợi nhất với chiều dày đắp đất trên cống là 63cm a Tĩnh tải

– Do áp lực thẳng của đất gây ra: qđ= γađ.H = 2,20 xH=1,8*0,63=1,134 b Hoạt tải: Đối với xe H30:

Xét một xe qua cống 2 trục sau cách nhau 1,6m, tải trọng trục là 12T như hình a= 0,6+2xH.tg300=0,6+2x0,63x tg300=1,33(m) b= 0,2+2xH.tg300=0,2+2x0,63x tg300=0,93(m)

Sơ đồ xếp 1 xe H30 trong trường hợp khi thi công Đối với xe XB80 (trục 20T) a= 0,8+2xH.tg300=0,6+2x0,63x tg300=1,53(m) b= 0,2+2xH.tg300=0,2+2x0,63x tg300=0,93(m)

THIẾT KẾ CHI TIẾT CỐNG THOÁT NƯỚC

THIẾT KẾ CHI TIẾT CỐNG THOÁT NƯỚC Đoạn thiết kế kỹ thuật từ Km0+0.00 đến Km2+00,00 có vị trí đặt cống tại KM0+799.60 Nhiệm vụ thiết kế cống tại KM2+561,59m và KM3+409,69m

A CỐNG TẠI LÝ TRÌNH KM2+561,59m

5.1.XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN:

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

Theo phần dự án khả thi ta xác định: Qmax = 5,62 (m3/s)

5.1.2 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+561,59m tại đây chiều cao đắp đất là 2,92m 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 = 5,62 (m3/s), cao độ tự nhiên là 112,72m, chiều cao đất đắp là 2,92m, 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 2Φ150 có V = 2,64 m/s, H = 1,36 m.

5.2.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 việc lựa chọn hình thức gia cố lòng khe suối

- 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 5.1 : Các kích thước tính toán chiều dài cống

Dựa vào hình II.2.4 ta có chiều dài cống được tính theo công thức : o d d o t t c 1 m i a ) t h H ( m

,40m Chọn chiều dài cống là 15m.

- 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 5.2 : 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 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.

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.

5.3 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.

5.3.2 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 nhỏ (< 9,5%), cho nên trong tính toán có thể bỏ qua ứng suất dọc trục

- 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 30cm.

5.3.4 Tính toán cống tròn bê tông cốt thép:

5.3.4.1 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:  = 12 , 5

(2.5.2) Trong đó : + D: Đường kính trong của cống: D = 150(cm). Ф = 150/12,5 = 12cm

Theo tiêu chuẩn kỹ thuật – cống tròn BTCT lắp ghép 22TCN159-86 ta có với đường kính cống D = 150cm thì   24 (cm).

- Do áp lực thẳng của đất đắp gây ra: qđ = 0  (H-had )=1,8  0,63 = 1,134 (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 = 2,2ađ.H = 2,2  0,63 = 1,386 (T/m2).

- Trọng lượng bản thân cống: gz =  1   = 2,5  0,16 = 0,4 (T/m2).

Theo quy định chiều cao đất đắp trên cống lớn hơn 0,5m vì vậy không xét đến lực xung kích: a b

+ P: Áp lực thẳng đứng do tải trọng xe chạy gây ra (T/m2).

+ G: Trọng lượng một bánh xe sau của ôtô hoặc trọng lượng bánh xe XB80(T). + a: Chiều rộng của mặt tác dụng áp lực (m).

+ b: Chiều dài của mặt tác dụng áp lực(m).

Xét trường hợp hai xe qua cống cách nhau 1,1m hai trục sau cách nhau 1,6m mỗi trục có tải trọng là 12T. a = 1,9 + 0,6 + 2.H.tg300 = 1,1 + 0,6 + 2  1,26 tg300 = 3,95m). b = 0,2 + 1,6 + 2.H.tg300 = 0,2 + 1,6 + 2  1,26tg300 = 3.25(m).

Trường hợp hai xe qua cống cách nhau 1,1m hai trục sau cách nhau 1,6m mỗi trục có tải trọng 12T như hình

Hình 5.3: Sơ đồ xếp 2 xe H30 a = 2x1,9+1,1+0,6+2xH x tg300 = 2x1,9+1,1+0,6+2x1,26 x tg300 = 6,95(m). b = 0,2 + 1,6 + 2  H  tg300 = 0,2 + 1,6 + 2  1,26  tg300 = 3,25 (m).

= 2,12 (T/m2). Đối với trục xe XH80(trục 20T): sơ đồ xếp xe như hình

Sơ đồ xếp xe XB80 a= 0,8+2xH x tg300=0,8+2x1,26x tg300=2,25(m) b= 1,2+ 0,2+2 xH x tg300=1,2+ 0,2+2 xH x tg300=2,85(m)

***Xét trường hợp thi công (chưa có kết cấu áo đường)

Vì cao độ đắp đất trên cống trước khi thi công nền và mặt đường là 63cm để cống không chịu lực xung kích nên ta tính cho trường hợp bất lợi nhất với chiều dày đắp đất trên cống là 63cm a Tĩnh tải

– Do áp lực thẳng của đất gây ra: qđ= γađ.H = 2,20 xH=1,8*0,63=1,134 b Hoạt tải: Đối với xe H30:

Xét một xe qua cống 2 trục sau cách nhau 1,6m, tải trọng trục là 12T như hình a= 0,6+2xH.tg300=0,6+2x0,63x tg300=1,33(m) b= 0,2+2xH.tg300=0,2+2x0,63x tg300=0,93(m)

Sơ đồ xếp 1 xe H30 trong trường hợp khi thi công Đối với xe XB80 (trục 20T) a= 0,8+2xH.tg300=0,6+2x0,63x tg300=1,53(m) b= 0,2+2xH.tg300=0,2+2x0,63x tg300=0,93(m)

Ta thấy trường hợp thi công ứng suất trong cống lớn hơn rất nhiều so với trường hợp khai thác nên ta tính toán nội lực trong cống ứng với trường hợp thi công

Sơ đồ phân bố áp lực lên cống tròn cứng như hình 5.8 a,b, do ảnh hưởng của ứng suất dọc trục rất nhỏ nên ta chỉ tính toán mômem. r q' = q+p

Hình 5.8 a : Sự phân bố áp lực đất và Hình 5.8 b:Sự phân bố áp lực do áp lực do hoạt tải trên cống tròn trọng lượng bản thân gây ra.

Mômem trong ống cống tròn do tác dụng của áp lực đất q và của tải trọng xe chạy

+ q: áp lực thẳng đứng của đất (T/m2).

+ R: bán kính của đốt cống kể từ trục trung hòa: Với R= 2

=0,91 (m) + : Hệ số kháng đàn hồi của đất, với ống cống cứng lấy bằng hệ số áp lực hông của đất:  ( 45  2 ) 

* Xét trường hợp khai thác:

* Xét trường hợp thi công:

Mômen do ảnh hưởng của trọng lượng bản thân cống:

Tiến hành tổ hợp mômen do áp lực thẳng đứng, áp lực hoạt tải thẳng đứng và do trọng lượng bản thân cống gây ra theo sơ đồ như hình 5.9 thì tìm được mômen uốn lớn nhất.

Mômen uốn lớn nhất sau khi tổng hợp theo công thức:

+ M, M’: Tổ hợp mômem do áp lực đất, hoạt tải bánh xe và trọng lượng bản thân cống.

Ta thấy nội lực trong cống ứng với trường hợp thi công lớn hơn rất nhiều trường hợp khai

Hình 5.7 Sơ đồ tổ hợp mômen

Theo qui định khi kiểm toán đối với xe XB80, cho phép tăng cốt thép lên 25%.

Vậy mômen lớn nhất (mômen uốn): M = 0,475 (T.m) = 47500 (KG.cm).

Chiều dài một đốt cống là 99cm, khe hở giữa hai đốt cống là 1cm Khi tính nội lực lấy b

Dùng cốt thép 10, bố trí hai hàng đối xứng, chiều dày lớp bảo vệ a' = 2cm. cm a a 2 2 , 5

Xác định giá trị của A theo công thức:

 γađ.H = 2,2 = 0,5.1+ 1  2 0 , 0175 = 0,9851 Tiết diện cốt thép cần thiết Fa (cm):

Ta chọn 610 với Fa = 6x0,785 = 4,71 cm2 và bố trí đối xứng theo dạng lò xo liên tục

Sơ đồ bố trí cốt thép trong ống cống như hình sau:

Kiểm tra điều kiện đảm bảo cường độ và kiểm tra nứt.

* Kiểm tra về cường độ.

TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC 131 6.1 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC

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

6.1.2 Xác định khối lượng mặt đường

Chiều dài đoạn đường thi công là 2000 m.

- Khối lượng cấp phối đá dăm Dmax37,5 dày 18 cm: 2702.7 m 3

- Khối lượng cấp phối đá dăm Dmax25 dày 18 cm: 2702.7 m 3

- Khối lượng cấp phối đá dăm gia cố XM dày 15 cm: 2252.25m 3

- Khối lượng BTNC Dmax19 làm lớp dày 7cm: 1051.05 m 3

- Khối lượng BTNC Dmax12,5 làm lớp mặt trên dày 5cm: 750.75 m 3

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 39 tính khụ́i lượng cụ́ng KM0+799.60(1ỉ200)

BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG

1 ĐỐT CỐNG D = 200CM ĐỐT 17 ĐỐT (L=1.0 M) 17

3 CỐT THÉP TR̉N AI KG (BẢN VẼ CHI TIẾT) 309.91

4 CỐT THÉP TR̉N AII KG (BẢN VẼ CHI TIẾT) 2623.78

6 ĐÁ DĂM LÓT MÓNG CỐNG M3 2.47 * 8.77 * 0.10 3.67

8 SƠN PHỦ MẶT NGOÀI 2 LỚP M2 2.40 * 3.1416 * 17.00 128.18

1 BÊ TÔNG M200 THÂN TƯỜNG ĐẦU M3

7 ĐÁ HỘC XÂY VỮA M100 SÂN

8 ĐÁ HỘC XÂY VỮA M100 GIA

CỐ TA LUY ĐẦU CỐNG M3 20.58 * 0.25 5.14

10 VÁN KHUÔN THÂN TƯỜNG ĐẦU, TƯỜNG CÁNH M2 11.27 + 14.98 26.25

VÁN KHUÔN MÓNG TƯỜNG ĐẦU, TƯỜNG CÁNH, CHÂN

1 BÊ TÔNG M200 THÂN TƯỜNG ĐẦU M3

7 ĐÁ HỘC XÂY VỮA M100 SÂN

CHÂN KHAY SÂN GIA CỐ M3 8.47 * 2.16 *0.30 5.5

9 ĐÁ HỘC XẾP KHAN CHỐNG M3 (2.10 * 2.10 * 0.70) / 3 + 4.61

10 ĐÁ HỘC XÂY VỮA M100 GIA

CỐ TA LUY ĐẦU CỐNG M3 21.50 * 0.25 5.38

12 VÁN KHUÔN THÂN TƯỜNG ĐẦU, TƯỜNG CÁNH M3 13.25+17.46 30.71

VÁN KHUÔN MÓNG TƯỜNG ĐẦU, TƯỜNG CÁNH, CHÂN

3 THỂ TÍCH CHIẾM CHỔ NỀN ĐƯỜNG M3 265.21

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CỐNG(15%)

1.1 Xác định tính chất công trình mặt đường:

Sau khi thiết kế sơ bộ và tiến hành so sánh các luận chứng kinh tế kỹ thuật của các phương án tuyến ta chọn phương án B để đưa vào thiết kế kỹ thuật.

- Đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật từ KM0+00,00 đến KM2+0,00 Trong đoạn có 2 vị trí đặt cống, 1 đường cong nằm có R1 = 400m

Nhiệm vụ tiếp theo là phải tổ chức thi công mặt đường với các lớp kết cấu sau:

- Lớp 1: Lớp BTN NC dày 3 cm, được thi công theo qui trình TCVN8819:2011.

- Lớp 2: Lớp BTN chặt 12.5 ,dày 5 cm, được thi công theo qui trình TCVN8819:2011.

- Lớp 3: Lớp BTN chặt 19,dày 7 cm, được thi công theo qui trình TCVN8819:2011.

- Lớp 4: Lớp Láng nhựa dày 2cm, được thi công theo qui trình TCVN8819:2011.

- Lớp 5: Cấp phối đá dăm gia cố xi măng, dày 15cm, được thi công theo qui trình 22 TCVN8858:2011.

- Lớp 6: Cấp phối đá dăm loại 1 Dmax 25,dày 18cm, được thi công theo qui trình 22 TCVN8859:2011.

- Lớp 7: Cấp phối đá dăm loại 2 Dmax 37.5,dày 18cm, được thi công theo qui trình 22 TCVN8859:2011.

1.1.1 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

1.1.2 Các điều kiện xã hội:

1.1.3 Các điều kiện liên quan khác:

1.2.Xác định quy trình thi công, các tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu.

1.2 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: KM0 +0,00 đến KM0+185: đào khuôn hoàn toàn

+ Đoạn 2: KM0+185 đến KM0+855 nữa đào khuôn nữa đắp lề

+ Đoạn 3: KM0+855 đến KM1+132: nữa đào khuôn nữa đắp lề.

+ Đoạn 4: KM1+132 đến KM1+700: nữa đào khuôn nữa đắp lề

+ Đoạn 5: KM1+700 đến KM2+20: đào khuôn 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 K93, CBR  4.

1.3 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 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: Δhh=(K yc −K đn )

Kyc: Độ chặt yêu cầu

Kyc = 0,93 ( 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 = 8m, chiều dày cần đào h = 63 + 80 -2= 141cm.

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

KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG DÀY 63cm

NỀN ĐƯỜNG YÊU CẦU ĐỘ CHẶT K98 DÀY 30cm NỀN ĐƯỜNG YÊU CẦU ĐỘ CHẶT K95 DÀY 50cm

Hình III.2.1: Mặt cắt ngang khuôn đường dạng đào hoàn toàn.

1.3 3.Thi công khuôn đường dạng đắp lề trước hoàn toàn:

Phần đắp lề dày 63cm 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 3 dày 21cm: Thi công tương tự lớp 1 ĐẮP LỀ LẦN 3 DÀY 21cm ĐẮP LỀ LẦN 2 DÀY 21cm ĐẮP LỀ LẦN 1 DÀY 21cm

Hình III.2.2: Mặt cắt ngang khuôn đường dạng đắp hoàn toàn.

1.3 4 Thi công các lớp kết cấu áo đường:

1 Thi công lớp CPĐD Dmax 37.5 dày 18cm

2 Thi công lớp CPĐD Dmax 25 dày 18cm

3 Thi công lớp Láng nhựa 2 lớp dày 2cm

4 Thi công lớp CPDD GCXM 4% dày 15 cm

5 Thi công lớp BTNC 19 dày 7cm

6 Thi công lớp BTNC 12.5 dày 5cm

7 Thi công lớp BTN NC dày 3cm

1.3 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.

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.

2.1 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

2.1.2 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:

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

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.

2.1 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

2.1.2 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:

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: Δhh=(K yc −K đn )

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 = 8m, chiều dày cần đào h = 63+80-2= 141cm.

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

KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG DÀY 63cm

NỀN ĐƯỜNG YÊU CẦU ĐỘ CHẶT K98 DÀY 30cm NỀN ĐƯỜNG YÊU CẦU ĐỘ CHẶT K95 DÀY 50cm

Hình III.2.1: Mặt cắt ngang khuôn đường dạng đào hoàn toàn.

Phần đắp lề dày 63cm 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 3 dày 21cm: Thi công tương tự lớp 1 ĐẮP LỀ LẦN 3 DÀY 21cm ĐẮP LỀ LẦN 2 DÀY 21cm ĐẮP LỀ LẦN 1 DÀY 21cm

Hình III.2.2: Mặt cắt ngang khuôn đường dạng đắp hoàn toàn.

2.1.4 Xác định khối lượng công tác và thời gian hoàn thành.

2.1.4.1 Khối lượng thành chắn, cọc sắt

Khối lượng thành chắn dài 5m cao 0,67m dày 0,05m:

Khối lượng cọc sắt d = 20mm dài 0,7m đặt cách nhau 1,5m.

2.1.4.2 Khối lượng đào rãnh ngang

- Số lượng rãnh ngang: 2  (380/10) vcái

- Số lượng rãnh ngang: 2  (250 /10) P cái

- Số lượng rãnh ngang: 2  (210 /10) B cái

2.1.4.3 Khối lượng đào khuôn đường

Thể tích đất cần để thi công lớp Subgrade:

- V: thể tích đất cần vận chuyển, m 3

- L: chiều dài đào khuôn đường, L = 185m.

- Hđn: chiều dày sau khi đầm nén, m.

+ Thể tích đất cần để thi công lớp Subgrade lần 1:

2.1.4.5 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: 1,4x1,05x1x0,21225)x2 = 138.92m 3

Thể tích đất đắp lề lần 2: (1,4x1,05x1x0,21225)x2 = 138.92m 3

Thể tích đất đắp lề lần 1: (1,4x1,05x1x0,21x107)x2 = 66.06m 3

Thể tích đất đắp lề lần 1: (1,4x1,05x1,28x0,21480)x2 = 296.35m 3

2.1.4.6 Xác định định mức hao phí nhân công và máy móc cho 100 (m 2 ,m 3 )phụ lục VII 2.1.4.6 Xác định số công, số ca và thời gian hoàn thành (phụ lục VII.1)

2.2 Xác định trình tự thi công.

Các công việc cần thực hiện khi thi công công tác chuẩn bị được chia thành 2 nhóm công tác là công tác chuẩn bị để thi công nền đường đào và chuẩn bị để thi công nền đường đắp Các công tác được liệt kê theo trình tự trong như bảng 2.1

Bảng 53: Liệt kê trình tự công việc thi công công tác chuẩn bị

+ Công tác chuẩn bị Định vị tim đường, mép phần xe chạy, mép lề gia cố

+ Thi công khuôn đường đắp lề đoạn 2, 3, 4 (63cm):

Vận chuyển thành chắn, cọc sắt lần 1

Dựng thành chắn ,cọc sắt lần 1

Tưới ẩm dính bám lần 1

Vận chuyển đất đắp lề đường lần 1

San rải đất đắp lề lần 1 Đầm lề + bù phụ lần 1

Dựng thành chắn cọc sắt lần 2

Vận chuyển đất đắp lề lần 2

Dựng thành chắn cọc sắt lần 3

Vận chuyển đất đắp lề lần 3

Tháo thành chắn Đào rãnh thoát nước tạm thời

+ Thi công khuôn đường đào đoạn 1, 2, 3, 4 ,5 (141cm): Đào khuôn đường 141cm

Vận chuyển đất đến bãi tập kết

Vận chuyển đất từ bãi tập kết đến

Tưới ẩm tạo dính bám

Lu chặt 8 l/đ Đào rãnh thoát nước tạm thời

+ Lớp CPĐD loại Dmax 37.5 (18cm)

1.Tưới ẩm tạo dính bám lần 1 2l/m 3

2.Vận chuyển cấp phối đến hiện trường

3.Rải CPĐD Dmax 37.5 dày 18cm, V=1km/h

4.Lu sơ bộ 4 lượt/ điểm, V=3 km/h

5.Lu chặt 18 lượt/điểm, V=4 km/h

6.Lu hoàn thiện 3 lượt/điểm, V=2vkm/h

7.Hoàn thiện, kiểm tra, nghiệm thu

+ Thi công CPĐD loại Dmax 25 (18cm)

Tưới ẩm tạo dính bám lần 2 2l/m 3

Vận chuyển cấp phối đến hiện trường

Rải CPĐD loại Dmax 25 18cm, V=1km/h

Lu sơ bộ 4 lượt/ điểm, V=3 km/h

Lu chặt 18 lượt/điểm, V=4 km/h

Lu hoàn thiện 3lượt/điểm, V=2km/h

Hoàn thiện, kiểm tra, nghiệm thu

+ Thi công CPĐD GCXM (15cm)

Tưới ẩm tạo dính bám 2l/m3

Vận chuyển cấp phối đên hiện trường, san rải cấp phối

Lu sơ bộ 4 lượt/điểm V=1,5 km/h

Lu chặt 16 lượt/điểm V=4km/h

Lu hoàn thiện 4 lượt/điểm V=3km/h

Hoàn thiện, bảo dưỡng 14 ngày kiểm tra, nghiệm thu

+ Thi công lớp Láng nhựa 2 lớp dày 2 cm

2 Phun tưới nhựa nóng lần 1, 1.5l/m2

3 Vận chuyển đá 12.5-19mm + rải đá

4 Lu chặt 6 lượt/ điểm, V=2.5 km/h

5 Phun tưới nhựa nóng lần 2, 1.2l/m2

6 Vận chuyển đá 12.5-19mm + rải đá

7 Lu hoàn thiện bánh thép 4 lượt/điểm V= 2.5km/h

Tưới nhựa thấm bám 1.1kg/m 2

Vận chuyển và rải hỗn hợp BTNC 19

Lu sơ bộ 4 lượt/điểm V=2 km/h

Lu bánh hơi 16 lượt/điểm V=4 km/h

Lu hoàn thiện bánh thép 4 lượt/điểm V=2km/h

Tưới nhựa thấm bám 0.5kg/m 2

Vận chuyển và rải hỗn hợp BTNC 12.5

Lu sơ bộ 4 lượt/điểm V=2 km/h

Lu bánh hơi 16 lượt/điểm V=4 km/h

Lu hoàn thiện bánh thép 4 lượt/điểm V=2km/h

Bảo dưỡng, kiểm tra, nghiệm thu

+ Thi công lớp BTN NC 12.5

2 Tưới nhựa thấm bám 1.1kg/m 2

3 Vận chuyển và rải hỗn hợp BTNC 18

6 Lu chặt 16 lượt/điểm V=3 km/h

7 Lu hoàn thiện bánh thép 4 lượt/điểm V= 2.5km/h

2.2.2 Các yêu cầu khi thi công khuôn đường.

Trong quá trình thi công lòng đường phải thường xuyên kiểm tra cao độ và độ dốc dọc của lòng đường bằng máy kinh vĩ, đồng thời phải kiểm tra hình dạng lòng đường cũng như kiểm tra kích thước và độ bằng phẳng của lòng đường

Sau khi thi công xong khuôn đường cần kiểm tra và nghiệm thu các hạng mục sau đây

+ Bề rộng nền đường sai số cho phép 10 (cm).

+ Tim đường cho phép lệch so với thiết kế 10 (cm).

+ Độ dốc ngang và độ dốc dọc lòng đường, sai số cho phép 0,5%.

- Độ chặt và độ bằng phẳng :

+ Kiểm tra 3 vị trí trong 1km, ở mỗi vị trí đặt thước dài 3m dọc tim đường và ở hai bên cách mép mặt đường 1m

+ Kiểm tra độ chặt của đất nền đường bằng phương pháp rót cát

Nền đường phải đạt độ chặt Kyc0.98

2.3 Xác định kỹ thuật thi công từng công việc:

2.3.1 Xác định kỹ thuật thi công:

(1) Định vị tim đường, mép phần xe chạy, mép lề đường :

- Tiếp theo tiến hành kiểm tra cao độ nền đường ở các cọc chi tiết để kịp thời có những điều chỉnh cần thiết trước khi thi công kết cấu mặt đường.

- Định phạm vi thi công và tiến hành dời cọc ra khỏi phạm vi thi công: lòng đường (Bm= 7m), lề đường (2 x 1,0m) Trong đó phần lề gia cố có chiều rộng mỗi bên là 0,5m

- Dụng cụ thi công bao gồm: Máy kinh vĩ, máy thuỷ bình, mia, thước thép

 Thi công nền đường đào lòng hoàn toàn.

(2) Đào lòng đường và lề gia cố:

- Máy đào gầu nghịch thi công đào khuôn đường, đào lớp dày 110 cm, rộng 8m Khi thi công máy đào tiến hành đào đổ trực tiếp lên ô tô vận chuyển đến đoạn đắp, bãi trung chuyển hoặc đến bãi thải

- Chọn máy thi công khuôn đường: chọn máy đào gầu nghịch HD512E có các thông số kỹ thuật được sau :

+ Thời gian quay trung bình trong 1 chu kỳ: tck = 17 (giây).

(3) Vận chuyển đất đến bãi tập kết hoặc bãi thải :

Sử dụng ôtô tự đổ 15T SPZ 480D của hãng ISUZU MOTORS để vận chuyển đất từ nền đào đến đoạn có công tác đắp lề, hoặc chở đất từ mỏ

Thông số kỹ thuật của ô tô SPZ 480D của hãng ISUZU MOTORS

+ Hãng sản xuất: ISUZU MOTORS

Dùng loại ôtô như trên vận chuyển đất đến bãi chứa cách vị trí thi công 1km đất được đổ thành đống tại bãi chứa ở đây ta có thể bố trí máy xúc lật hoặc máy đào để đổ đất lên ô tô khi vận chuyển đất đổ lại thi công lớp đáy áo đường, chú ý trong khi chờ đợi đất sẽ mất độ ẩm dưới tác dụng của nắng nóng vì vậy ta phải bố trí vòi tưới cầm tay tưới bổ sung ngay trực tiếp tại bãi chứa đảm bảo độ ẩm của đất trước khi thi công lớp subgare Nếu đất còn thừa thì vận chuyển đến bãi thải.

(4) San sửa bề mặt khuôn đường, tạo độ dốc mui luyện:

Lòng đường sau khi đào đến chiều sâu tính toán ta dùng máy san, san sửa bề mặt, tạo mui luyện trước khi lu lèn Chọn máy san KOMATSU GD555-3.

Thông số kỹ thuật của máy san KOMATSU GD555-3

+ Công suất 140 Cv, tổng trọng tải 13,85 t

+ Kích thước giới hạn: Dài = H = 9,39 m

+ Kích thước lưỡi san : Dài x Cao x Dày = 3,658 x 0,61 x 0,022 m

+ Chiều sâu cắt đất lớn nhất 0,835 m

+ Bán kính quay nhỏ nhất: 6,8m.

+ Vận tốc di chuyển: Tiến 2,1-42,9 km/h và lùi 2,7-39,0 km/h.

Tiến hành san với số lượt san trung bình 3l/đ, tốc độ 5km/h Sơ đồ san xem Bản vẽ số 18.

(5) Lu chặt lòng đường đạt độ chặt K95.

Dùng lu nặng bánh lốp BW27RH lu 10 lượt/điểm, vận tốc lu V = 3,5km/h Thông số kỹ thuật lu BW27RH.

+ Số lượt yêu cầu: nyc = 4 lượt/điểm

+ Số lượt đầm nén sau một chu kỳ lu: n = 2 lượt/điểm

+ Số hành trình lu: nht = 16

+ Số chu kỳ lu: nck = 2

- Phần mép không thể lu bằng máy ta dùng lu tay BPR45/55D được điều khiển bằng công nhân Độ chặt yêu cầu K≥0,95.

(6) Tưới ẩm tạo dính bám lần 1

- Dùng xe ôtô chở nước LG5090GSS.

Thông số kỹ thuật máy tưới nước LG5090GSS.

- Sơ đồ tưới xem bản vẽ 18.

- Tuỳ theo tình hình thời tiết mà định lượng nước tưới là 2÷3 lít/m 2 , chọn 2lít/m 2

- Để điều chỉnh lượng nước tưới trên 1m 2 bằng cách giữ nguyên lưu lượng giàn tưới, điều chỉnh tốc độ xe chạy hoặc ngược lại.

- Yêu cầu nước tưới phải sạch, không lẫn bùn, rác, bèo, cây cỏ, không có màu, không có váng dầu.

(7) Vận chuyển đất thi công lớp Subgrade lần 1:

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG

5.1 Thiết kế tổ chức thi công chỉ đạo đoạn tuyến.

5.1.1 Nêu đặc điểm, chọn phương pháp tổ chức thi công.

- Dùng khối lượng vật liệu lớn nên trong quá trình thi công phải kết hợp chặt chẽ các khâu chọn địa điểm khai thác vật liệu, bố trí cơ sở gia công vật liệu, kỹ thuật khai thác và tổ chức cung ứng vật liệu.

- Khối lượng công trình phân bố tương đối đều trên toàn tuyến do kết cấu mặt đường không thay đổi

- Diện thi công hẹp nên nhân lực khó bố trí tập trung, công tác tổ chức quản lý tương đối khó khăn, nhu cầu về xe vận chuyển thay đổi theo từng đoạn.

- Công tác thi công tiến hành ngoài trời nên phụ thuộc nhiều vào điều kiện thiên nhiên nhất là điều kiện khí hậu: mưa, nắng, gió, nhiệt độ.

- Sản phẩm làm ra cố định, công trường luôn thay đổi nên phải tổ chức di chuyển, đời sống cán bộ, công nhân gặp khó khăn.

5.1.2 Xác định tốc độ thi công.

Xác định cho thi công các lớp mặt đường.

- Khả năng cung cấp máy móc, thiết bị của đơn vị thi công.

- Khả năng cung ứng vật liệu cho thi công.

- Yêu cầu phát huy năng suất của máy móc thi công.

- Dự trữ để có thể điều chỉnh dây chuyền khi thời tiết bất lợi

- Theo kinh nghiệm thi công thực tế, V 0 ÷500 m/ca. Để phù hợp với thực tế trong thi công phải có nghiệm thu nên tốc độ dây chuyền phải được tăng lên để đáp ứng được tiến độ, hơn nữa đơn vị có khả năng cung cấp đủ nhân vật lực nên ta Chọn tốc độ dây chuyền thi công mặt đường là:

5.1.3 Xác định trình tự thi công.

5.1.3.1 Xác định trình tự thi công chính các lớp mặt đường.

1 Thi công lớp CPĐD Dmax 37,5 lần 1 dày 18 cm, rộng 8m.

- Vận chuyển CPĐD cự li vận chuyển trung bình 10km.

- Rải lớp CPĐD loại 2, Dmax 37,5 lần 1 dày

- Lu lèn theo quy trình đạt độ chặt yêu cầu.

2 Thi công lớp CPĐD Dmax 25 lần

- Rải lớp CPĐD loại 2, Dmax 37,5 lần 2 dày

3 Thi công lớp CPĐD GCXM 4%, - Tưới ẩm mặt đường. dày 15cm, rộng 8m.

- Rải lớp CPĐD loại 1, Dmax 25 dày 15cm.

- Tưới nhủ tương bảo dưỡng

4 Bảo dưỡng cấp phối đá dăm

GCXM 4% - Tưới nhủ tương bảo dưỡng

5 Thi công lớp láng nhựa 2 lớp

- Phun tưới nhựa nóng lần 1 1.5kg/m2

- Vận chuyển đá 12.5-19mm+ rải đá

- Phun tưới nhựa nóng lần 2 1.5kg/m2

- Vận chuyển đá 12.5-19mm+ rải đá

6 Thi công lớp BTNC19 dày 7cm, rộng 8m.

- Vận chuyển nhựa đặc đun nóng đến nhiệt độ thi công (160 0 C cự li vận chuyển trung bình 10km

- Tưới nhựa dính bám mặt đường bằng đặc đun nóng đến nhiệt độ thi công (160 0 C)

- Vận chuyển BTNC hạt vừa Dmax 19 cự li vận chuyển trung bình 3km

- Thảm BTNC hạt vừa Dmax 19 lớp mặt trên dày 7 cm.

7 Thi công lớp BTNC 12,5 dày

- Vận chuyển nhựa đặc đun nóng đến nhiệt độ thi công (160 0 C cự li vận chuyển trung bình 10km

- Tưới nhựa dính bám mặt đường bằng đặc đun nóng đến nhiệt độ thi công (160 0 C)

- Vận chuyển BTNC hạt trung Dmax 12,5 cự li vận chuyển trung bình 10km

- Thảm BTNC hạt trung Dmax 12,5 lớp mặt trên dày 5 cm.

- Lu lèn theo quy trình đạt độ chặt yêu cầu. a CPĐD Dmax37,5 (TCVN 8859-2011)

- Thành phần hạt và các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu CPĐD loại Dmax 37,5

Tuân Theo qui định TCVN 8859-2011 b CPĐD Dmax 25 (TCVN 8859-2011)

- Thành phần hạt và các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu CPĐD loại Dmax 25

Tuân Theo qui định TCVN 8859-2011 c CPĐD gia cố xi măng (TCVN 8858-2011)

- Thành phần hạt và các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu CPĐD gia cố xi măng

Tuân Theo qui định TCVN 8858-2011 d Bêtông nhựa chặt 19 và bêtông nhựa chặt 12,5 (TCVN 8819-2011)

- Thành phần cấp phối và các chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp BTNC

Tuân Theo qui định TCVN 8819-2011

- Thành phần cấp phối và các chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp BTNC

Tuân Theo qui định TCVN 8819-2011

- Các yêu cầu về chất lượng vật liệu chế tạo BTNC

- Đá dăm trong hỗn hợp bê tông nhựa được xay ra từ đá tảng, đá núi, từ cuội sỏi, từ xỉ lò cao không bị phân huỷ.

- Không được dùng đá dăm xay từ đá mác-nơ, sa thạch sét, diệp thạch sét.

- Các chỉ tiêu cơ lý của đá dăm dùng cho từng loại bê tông nhựa phải thoả mãn các quy định ở TCVN 8819-2011.

- Lượng đá dăm mềm yếu và phong hoá không được vượt quá 10% khối lượng đối với bê tông nhựa rải lớp trên và không quá 15% khối lượng đối với bê tông nhựa rải lớp dưới Xác định theo TCVN 7572-06.

- Lượng đá thoi dẹt của đá dăm không được vượt quá 15% khối lượng đá dăm trong hỗn hợp Xác định theo TCVN 7572-06.

- Trong cuội sỏi xay không được quá 20% khối lượng là loại đá gốc silic.

- Hàm lượng bụi, bùn, sét trong đá dăm không vượt quá 2% khối lượng, trong đó hàm lượng sét không quá 0,05% khối lượng đá Xác định theo TCVN 7572-06.

- Để chế tạo bê tông nhựa phải dùng cát thiên nhiên hoặc cát xay Đá dùng để xay cát phải có cường độ chịu nén không nhỏ hơn của đá dùng để sản xuất ra đá dăm.

- Cát thiên nhiên phải có môđun độ lớn MK >2 Trường hợp MK

Tiêu đề	Thiết Kế Tuyến Đường Quốc Lộ Từ Quảng Trị Đến Thừa Thiên Huế
Tác giả	Trương Quang Trọng, Lê Thanh Tùng
Người hướng dẫn	ThS. Huỳnh Võ Duyên Anh
Trường học	Đại học Đà Nẵng
Chuyên ngành	Công nghệ Kỹ thuật Giao thông
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	158
Dung lượng	3,74 MB