Đồng thời để cơ quanquản lý nhà nước xem xét sự phù hợp của dự án đối với quy hoạch phát triển kinh tế xã hội, quy hoạch ngành, quy hoạch xây dựng, đánh giá tác động sự ảnh hưởng của dự
GIỚI THIỆU CHUNG
Tổng quan
Cao tốc Dầu Giây - Liên Khương hoàn thiện sẽ trở thành tuyến đường có ý nghĩa vô cùng quan trọng, vừa giảm tải cho quốc lộ 20, đồng thời kết nối hoàn chỉnh, đồng bộ với hệ thống mạng lưới đường cao tốc TP.HCM - Long Thành - Dầu Giây (hệ thống cao tốc xuyên Việt) Dự kiến, thời gian di chuyển từ TP.HCM lên Bảo Lộc chỉ còn khoảng 2 giờ và từ Đà Lạt xuống Bảo Lộc cũng chỉ mất 1 giờ đồng hồ, giảm một nữa thời gian so với di chuyển trên quốc lộ 20 như hiện nay Tuyến cao tốc là động lực phát triển kinh tế cho 2 vùng kinh tế: Đông Nam bộ và Tây nguyên Khi dự án đi vào khai thác sẽ có vai trò lớn giúp kết nối giao thông vùng, tạo lợi thế phát triển cho ngành du lịch địa phương, thúc đẩy tam giác du lịch, trao đổi kinh tế với các thành phố lớn như Nha Trang - Đà Lạt - TP.HCM, kết nối giao thông thuận tiện với các tỉnh Đông Nam bộ và các tỉnh Tây nguyên.
Đối tượng phạm vi nghiên cứu của dự án và tổ chức thực hiện dự án
1.2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu của dự án Đoạn tuyến qua 2 điểm A2 – A3 thuộc giai đoạn 3 của dự án xây dựng đường cao tốc Dầu Giây - Liên Khương Được bắt đầu từ thành phố Bảo Lộc – Liên Khương có tổng chiều dài 73 km Đoạn tuyến có chiều dài khoảng 8.2 Km (tính theo đường chim bay) Điểm A2 thuộc xã Lộc Nga ở độ cao 820.00m so với mực nước biển. Điểm A3 thuộc xã Lộc Châu ở độ cao 804.20m so với mực nước biển.
Cơ sở lập dự án
- Căn cứ Luật Xây dựng số 50/2014/QH13 ngày 18/6/2014;
- Căn cứ Luật Đấu thầu số 43/2013/QH13 ngày 26/11/2013;
- Căn cứ Nghị định số 63/2014/NĐ-CP ngày 26/6/2014 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Đấu thầu về lựa chọn nhà thầu;
- Căn cứ Nghị định số 32/2015/NĐ-CP ngày 25/3/2015 của Chính phủ về quản lý chi phí đầu tư xây dựng;
- Căn cứ Nghị định số 37/2015/NĐ-CP ngày 22/4/2015 của Chính phủ về quy định chi tiết về hợp đồng xây dựng;
- Căn cứ Nghị định số 46/2015/NĐ-CP ngày 12/5/2015 của Chính phủ về quản lý chất lượng và bảo trì công trình xây dựng;
- Căn cứ Nghị định số 59/2015/NĐ-CP ngày 18/6/2015 của Chính phủ về quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình;
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
- Căn cứ Thông tư 06/2016/TT-BXD ngày 10/3/2016 của Bộ Xây dựng về Hướng dẫn xác định và quản lý chi phí đầu tư xây dựng;
- Căn cứ Quyết định số 957/QĐ-BXD ngày 29/9/2009 của Bộ Xây dựng về việc công bố định mức chi phí quản lý dự án và ĐTXD công trình;
- Căn cứ Thông tư số 02/2015/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động, thương binh và xã hội về Quy định mức lương đối với chuyên gia tư vấn trong nước làm cơ sở dự toán gói thầu cung cấp dịch vụ tư vấn áp dụng hình thức hợp đồng theo thời gian sử dụng vốn nhà nước;
- Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam và các quy chuẩn, quy phạm khác có liên quan, v.v
- Hợp đồng kinh tế số 05-ĐHXD-127 giữa Ban quản lý dự án với Công ty TNHH
Tư vấn thiết kế Đại học Xây dựng;
Trong quá trình triển khai, UBND tỉnh Hà Tĩnh đã ban hành nhiều thông báo quan trọng nhằm thúc đẩy tiến độ và giải quyết các khó khăn phát sinh Đặc biệt, Đề cương khảo sát thiết kế dự án đường nối Đức Tùng - Liên Minh số 3567/ĐHXD do Công ty TNHH Tư vấn thiết kế Đại học Xây dựng thực hiện, đóng vai trò nền tảng trong việc lập thiết kế cơ sở cho dự án này.
1.3.2 Các nguồn tài liệu liên quan
- Quy hoạch tổng thể phát triển mạng lưới giao thông của vùng đã được nhà nước phê duyệt ( trong giai đoạn 2000 - 2020).
- Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Hà Tĩnh giai đoạn 2010 - 2020;
- Quy hoạch chuyên ngành: Quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch hệ thống công trình hạ tầng xã hội (trường học, y tế, v.v…) và hệ thống hạ tầng kỹ thuật (giao thông, thuỷ lợi, điện, v.v…);
- Các kết quả điều tra, khảo sát và các số liệu, tài liệu về khí tượng thuỷ văn, hải văn, địa chất, hiện trạng kinh tế, xã hội và các số liệu tài liệu khác có liên quan
1.3.3 Hệ thống tiêu chuẩn áp dụng
- Quy trình khảo sát đường ô tô 22TCN27-263-2000
- Quy trình khảo sát tính toán đặc trưng dòng chảy TCN9845-2013
- Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình TCN9437-2012
- Đường ô tô cao tốc – Yêu cầu thiết kế TCVN 5729-2012
- Đường ôtô - Yêu cầu thiết kế TCVN 4054-2005
- Áo đường mềm - Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế 22TCN - 211 – 06
- Tiêu chuẩn thiết kế áo đường cứng đường ô tô 22TCN-223-95
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
- Điều lệ báo hiệu giao thông đường bộ QCVN41:2012/BGTVT
- Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN18-79
1.3.3.3 Quy trình kĩ thuật thi công, nghiệm thu.
- Công tác đất – Quy phạm thi công và nghiệm thu: TCVN 4447-2012
- TCVN thi công và nghiệm thu nền đường: TCVN 9436-2012
- Quy trình kỹ thuật thi công và nghiệm thu (QTKTTC&NT) các lớp kết cấu áo đường bằng cấp phối thiên nhiên: TCVN 8857:2011
- QTKTTC&NT mặt đường cấp phối đá dăm: TCVN 8859:2011
- QTKTTC&NT mặt đường đá dăm nước : 22TCN 06-77
- QTKTTC&NT mặt đường đá dăm thấm nhập nhựa dùng nhựa nóng:
- QTKTTC&NT mặt đường đá dăm láng nhựa dùng nhựa nóng: TCVN
- QTKTTC&NT mặt đường đá dăm láng nhựa dùng nhũ tương axit:
- QTKTTC&NT mặt đường đất gia cố vôi: 22TCN 229-1995
- QTKTTC&NT mặt đường cát gia cố xi măng: 22TCN 246-1998
- QTKTTC&NT cấp phối đá dăm và cấp phối thiên nhiên gia cố xi măng :
- QTKTTC&NT mặt đường bê tông nhựa nóng : TCVN 8819:2011
- QTKTTC&NT mặt đường bêtông nhựa nhám cao 22TCN 345:2006
Tình hình kinh tế xã hội trong khu vực có dự án
1.4.1 Vị trí địa lý, kinh tế và dân số
Bảo Lộc nằm trên tuyến quốc lộ 20, cách Thành phố Đà Lạt khoảng 110 km, cách Thành phố Hồ Chí Minh khoảng 190 km, cách thành phố Phan Thiết (Bình Thuận) khoảng 100 km Diện tích của Bảo Lộc là 23.256 ha, chiếm 2,38% diện tích toàn tỉnh Lâm Đồng Phía Đông, phía Nam và phía Bắc giáp với huyện Bảo Lâm Phía Tây giáp với huyện Đạ Huoai
Khác với Đà Lạt, Bảo Lộc được khai thác mạnh về nông nghiệp, công nghiệp Nhiều nông trang, đồn điền đã được các tập đoàn người Pháp lập nên từ những năm
1930 -1940 để trồng chè, cà phê, Về sau, nhân dân phát triển trồng cây dâu tằm, cây ăn quả.
- Cây chè có một lịch sử khá lâu đời tại Bảo Lộc (trên 50 năm) đã khẳng định ưu thế tuyệt đối mặc dù có những bước thăng trầm nhất định do nhiều yếu tố khác nhau Cho
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM đến nay, cây chè Bảo Lộc vẫn tiếp tục phát triển về diện tích và sản lượng Năm 1999, Bảo Lộc có 8.743ha chè với sản lượng 45.311 tấn chè búp tươi, trong đó khu vực quốc doanh đã chiếm gần 20% diện tích và 70% công suất chế biến Cây chè gần như chiếm vị trí độc quyền ở các tỉnh phía Nam Thị trường xuất khẩu chè được tiếp tục mở sang các nước Cộng hoà Liên bang Nga, Pháp, châu Á - Thái Bình Dương, Ấn Độ, Xin-ga- po, Hồng Công, Đài Loan, Ả Rập,
- Cà phê: Bảo Lộc có 6.144ha cà phê với sản lượng 8.478 tấn cà phê nhân, giữ vị trí thứ 4 sau Di Linh, Lâm Hà và Bảo Lâm Đây là cây có giá trị xuất khẩu cao, rất thích hợp với điều kiện khí hậu, đất đai của Bảo Lộc.
- Cây dâu: Bảo Lộc là địa phương có điều kiện để đưa ngành dâu tằm tơ trở thành ngành kinh tế - kỹ thuật tiên tiến, có quy mô lớn, khép kín từ khâu nuôi tằm đến ươm tơ, dệt lụa Những năm gần đây, do thị trường thế giới biến động mạnh, diện tích trồng dâu nuôi tằm ở Bảo Lộc đã giảm sút đáng kể, từ 5.820 tấn lá dâu năm 1995 sụt xuống còn 3.483 tấn năm 1999.
- Cây ăn quả cũng rất thích hợp và đem lại hiệu quả cao nhờ có đặc điểm là cho sản phẩm trái mùa với các tỉnh phía Nam Đó là sầu riêng, chôm chôm, mít tố nữ, bơ,
- Công nghiệp của thị xã Bảo Lộc chiếm trên 40% tỉ lệ công nghiệp của cả tỉnh Lâm Đồng, bao gồm các ngành chế biến trà, cà phê, se tơ, dệt, may mặc Các nhà máy, xí nghiệp tập trung ở Khu Công nghiệp Lộc Sơn, Phường II và khu vực xã Đại Lào. Bảo Lộc là thủ phủ của ngành Dâu tằm tơ, có các nhà máy chế biến tơ tằm, ươm tơ dệt lụa nổi tiếng như nhà máy se tơ dệt lụa tơ tằm Á châu
Bảo Lộc có tiềm năng lớn về phát triển ngành khai thác và chế biến khoáng sản Tại đây có trữ lượng lớn bô xít và cao lanh, trong đó bô xít có khoảng 378 triệu tấn với trữ lượng loại C1 (có hàm lượng Al2O3D,69%; SiO2=6,7%) là 209 triệu tấn.
Dân số của Bảo Lộc chủ yếu là người kinh với 153.000 người/33.045 hộ; có 745 hộ đồng bào dân tộc thiểu số, chiếm 2,33% dân số.
1.4.2 Điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên
1.4.2.1 Địa hình Địa hình thành phố Bảo Lộc có ba dạng địa hình chính: núi cao, đồi dốc và thung lũng. + Núi cao: Phân bố tập trung ở khu vực phía Tây Nam thành phố Bảo Lộc, bao gồm các ngọn núi cao (từ 900 đến 1.100 m so với mặt nước biển) độ dốc lớn (cấp IV đến cấp VI) Diện tích khoảng 2.500 ha, chiếm 11% tổng diện tích toàn thị xã.
+ Đồi dốc: Bao gồm các khối bazan bị chia cắt mạnh tạo nên các ngọn đồi và các dải đồi dốc có đỉnh tương đối bằng với độ cao phổ biến từ 800 đến 850 m Độ dốc sườn đồi lớn (từ cấp II đến cấp IV), rất dễ bị xói mòn, dạng địa hình này chiếm 79,8% tổng
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM diện tích toàn thành phố, là địa bàn sản xuất cây lâu năm như chè, cà phê, dâu. + Thung lũng: Phân bố tập trung ở xã Lộc Châu và xã Đại Lào, chiếm 9,2% tổng diện tích toàn thành phố Đất tương đối bằng phẳng, nhiều khu vực bị ngập nước sau các trận mưa lớn, nhưng sau đó nước rút nhanh Vì vậy thích hợp với phát triển cà phê và chè, nhưng có thể trồng dâu và cây ngắn ngày.
Nằm trong khí hậu nhiệt đới gió mùa nhưng do ở nhiệt độ cao trên 800m và tác động của địa hình nên khí hậu Bảo Lộc có nhiều nét độc đáo với những đặc trưng chính như sau:
+ Nhiệt độ trung bình cả năm 21-22°C, nhiệt độ cao nhất trong năm 27,4°C, nhiệt độ thấp nhất trong năm 16,6°C.
Khí hậu Bảo Lộc nổi bật với lượng nắng trung bình ấn tượng 1.680 giờ/năm, tương đương 4,6 giờ nắng mỗi ngày Tuy nhiên, sự phân bố lượng nắng có sự khác biệt theo mùa: trong mùa mưa, thời gian nắng giảm xuống chỉ còn 2-3 giờ/ngày, trong khi vào mùa khô, lượng nắng dồi dào với 6-7 giờ/ngày Đặc điểm này tạo nên một nét độc đáo: mùa khô nắng nhiều nhưng nhiệt độ lại tương đối thấp, góp phần tạo nên sự dễ chịu trong không khí Bảo Lộc.
Mùa mưa ở khu vực này kéo dài từ tháng 4 đến tháng 11 Lượng mưa trung bình hàng năm đạt 2.513 mm, tương ứng với 190 ngày mưa Đặc biệt, lượng mưa tập trung chủ yếu vào khoảng thời gian từ tháng 7 đến tháng 9.
+ Độ ẩm trung bình hàng năm khá cao từ 80-90%.
+ Gió: gió chủ đạo theo hai hướng chính: o Gió Đông Bắc thịnh hành từ tháng 1 đến tháng 4 o Gió Tây Nam thịnh hành từ tháng 6 đến tháng 9
+ Nắng ít, độ ẩm không khí cao, nhiều ngày có sương mù, cường độ mưa lớn tạo nên những nét đặc trưng riêng cho vùng đất Bảo Lộc.
Hệ thống thủy văn bao gồm có ba hệ thống:
Quan điểm mục tiêu phát triển kinh tết xã hội thành phố Bảo Lộc giai đoạn 2011-2020
- Quy hoạch phát triển kinh tế xã hội của huyện phù hợp với quy hoạch phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Lâm Đồng, các quy hoạch chuyên ngành thời kỳ 2011 –
2020, tầm nhìn đến năm 2050 phải phù hợp với Chiến lược phát triển kinh tế - xã hội cả nước; Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội vùng Tây Nguyên và Duyên hải Trung bộ; bảo đảm tính đồng bộ, thống nhất với quy hoạch ngành, lĩnh vực
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
- Phát huy tối đa tiềm năng lợi thế; tăng cường hội nhập quốc tế; huy động, sử dụng có hiệu quả mọi nguồn lực để phát triển kinh tế - xã hội nhanh, hiệu quả, bền vững và bảo vệ môi trường sinh thái; thu hẹp dần khoảng cách về trình độ phát triển so với các huyện trong tỉnh và cả nước, hòa nhập với sự phát triển của tỉnh.
- Tập trung nguồn lực để phát triển các ngành kinh tế trọng điểm, vùng kinh tế động lực, tạo chuyển biến căn bản, đột phá về chất lượng tăng trưởng gắn với thực hiện đổi mới mô hình tăng trưởng và chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng công nghiệp, dịch vụ và nông nghiệp; từng bước xây dựng Bảo Lộc nói riêng và Lâm Đồng nói chung trở thành một trong những trung tâm công nghiệp lớn của đất nước.
- Phát triển kinh tế gắn với phát triển văn hóa, y tế, giáo dục, đào tạo, thực hiện tiến bộ, công bằng xã hội và nâng cao chất lượng cuộc sống cho nhân dân, giảm dần tỷ lệ hộ nghèo; đẩy mạnh ứng dụng khoa học công nghệ; tập trung đào tạo nguồn nhân lực, nhất là nguồn nhân lực chất lượng cao để đáp ứng nhu cầu thị trường
Kết hợp chặt chẽ phát triển kinh tế - xã hội với xây dựng hệ thống chính trị vững mạnh, củng cố quốc phòng, an ninh, bảo vệ vững chắc chủ quyền biên giới quốc gia, duy trì quan hệ hữu nghị với các tỉnh láng giềng khu vực biên giới Việt Nam.
- Campuchia Chủ động phòng, chống giảm nhẹ thiên tai và phòng ngừa ảnh hưởng, tác động của biến đổi khí hậu.
Cùng các huyện thị xã khác xây dựng Lâm Đồng trở thành tỉnh có nền kinh tế phát triển, hệ thống kết cấu hạ tầng đồng bộ, từng bước hiện đại; bảo vệ môi trường và thích ứng với biến đổi khí hậu; đời sống vật chất, tinh thần của nhân dân không ngừng được nâng cao, phấn đấu đến năm 2020, thu nhập bình quân đầu người nằm trong nhóm các tỉnh đứng đầu cả nước; giữ vững ổn định an ninh chính trị và trật tự an toàn xã hội
- Tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân thời kỳ 2011- 2020 đạt 18,4%/năm, trong đó giai đoạn 2011 - 2015 đạt 15,8%/năm và giai đoạn 2016 - 2020 đạt
21,1%/năm GDP bình quân đầu người (giá hiện hành) đạt 35 triệu đồng vào năm
2015 và đạt 97,7 triệu đồng vào năm 2020;
Chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng gia tăng tỷ trọng các ngành công nghiệp và dịch vụ là một chiến lược quan trọng của Việt Nam Đến năm 2020, tỷ trọng của nông nghiệp đã giảm xuống còn 13,1%, trong khi tỷ trọng của công nghiệp tăng lên đáng kể đạt 54,7% và dịch vụ chiếm 32,2% Sự chuyển dịch này đã giúp thúc đẩy tăng trưởng kinh tế và tạo ra nhiều công ăn việc làm hơn.
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
- Phấn đấu kim ngạch xuất khẩu đến năm 2015 đạt 383 triệu USD và đến năm
1.1.2.2Về phát triển xã hội,
- Tốc độ tăng dân số tự nhiên ổn định ở mức khoảng 1,1 - 1,2%/năm và mức tăng cơ học khoảng 2,5% thời kỳ 2011 - 2020; đến năm 2015 quy mô dân số khoảng 1,39 triệu người và đến năm 2020 khoảng 1,57 - 1,6 triệu người;
- Giảm tỷ lệ hộ nghèo bình quân từ 3 - 4%/năm Phấn đấu đến năm 2015 tỷ lệ lao động qua đào tạo đạt 50% và đến năm 2020 đạt 70%; bình quân mỗi năm tạo việc làm cho trên 3,2 vạn lượt lao động;
- Đến năm 2015 huy động 80% số trẻ từ 5 tuổi trở xuống đi học mẫu giáo, 100% số trẻ em trong độ tuổi đi học tiểu học và trung học cơ sở, 90% thanh niên trong độ tuổi có trình độ học vấn trung học phổ thông và tương đương, 75% trường mầm non, 100% trường tiểu học, 80% trường trung học cơ sở và trung học phổ thông đạt chuẩn quốc gia Đến năm 2020, huy động 100% số trẻ em trong độ tuổi mẫu giáo đến trường; 100% trường mầm non, tiểu học, trung học cơ sở và trung học phổ thông đạt chuẩn quốc gia;
- Phấn đấu đến năm 2015 có 7,4 bác sỹ /10.000 dân; đến năm 2020 đạt 8,5 bác sỹ/10.000 dân và 100% xã, phường có bác sỹ Tỷ lệ trẻ dưới 5 tuổi suy dinh dưỡng ở mức dưới 15% năm 2015 và dưới 13% năm 2020
1.1.2.3Về bảo vệ môi trường,
- Đến năm 2015 nâng độ che phủ rừng đạt 54% và đến năm 2020 đạt 56% Từng bước cải thiện chất lượng môi trường, bảo đảm nguồn nước hợp vệ sinh cho dân cư trên địa bàn; phấn đấu đến năm 2015 có 100% hộ gia đình đô thị và 95% hộ gia đình nông thôn được sử dụng nước sạch; đến năm 2020 có 100% hộ gia đình nông thôn được sử dụng nước sạch và nhà vệ sinh;
Đến năm 2015, Việt Nam đã đạt được tỷ lệ thu gom rác thải rắn sinh hoạt đáng kể, với 100% ở khu đô thị và 60% ở nông thôn Để đảm bảo vệ sinh môi trường, 100% nước thải và chất thải rắn y tế được thu gom và xử lý Ngoài ra, 60% chất thải rắn công nghiệp cũng được kiểm soát chặt chẽ, góp phần nâng cao chất lượng sống của người dân và xây dựng một Việt Nam xanh, sạch, đẹp.
Đến năm 2020, Việt Nam phấn đấu thu gom xử lý 100% chất thải công nghiệp; các khu công nghiệp, cụm công nghiệp có hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra môi trường.
1.1.3 Chiến lược phát triển về mặt xã hội
- Đến năm 2015 có 20% tổng số xã và đến 2020 có 50% tổng số xã đạt tiêu chí nông thôn mới.
- Giải quyết việc làm 750 - 1.000 người mỗi năm trong giai đoạn 2011- 2015 và trên 1.000 người mỗi năm giai đoạn 2016 - 2020.
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
- Tỷ lệ lao động được đào tạo đạt trên 50% đến năm 2015, dạt 55 - 60% đến năm 2020.
- Giảm tỷ lệ hộ nghèo hàng năm 3,5% trở lên.
Sự cần thiết phải lập dự án đầu tư xây dựng tuyến đường
XÁC ĐỊNH QUY MÔ VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT
2.1.1 Các quy trình, quy phạm áp dụng
- Đường ô tô cao tốc - Yêu cầu thiết kế: TCVN 5729 – 2012.
- Đường ô tô – Yêu cầu thiết kế : TCVN 4054-2005.
- Chức năng của tuyến đường qua 2 điểm A2 – A3: Đây là tuyến đường có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc giảm tải cho quốc lộ 20, đồng thời mang tính kết nối với toàn hệ thống mạng lưới đường cao tốc TP.HCM – Long Thành – Dầu Giây.
- Địa hình vùng đặt tuyến đan xen giữa địa hình đồng bằng đồi và địa hình núi, kiểu bát úp với nhiều thung lũng.
- Số liệu về điều tra và dự báo giao thông.
Lưu lượng xe trên tuyến qua hai điểm A2 – A3 vào năm thứ 20 dự báo đạt 22.000 xe/ngày đêm Thành phần dòng xe gồm có:
Bảng 1: Số liệu dòng xe
Lưu lượng năm 20 Xe con Tải nhẹ Tải trung Xe khách đường dài
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
XÁC ĐỊNH QUY MÔ VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT
Căn cứ thiết kế
2.1.1 Các quy trình, quy phạm áp dụng
- Đường ô tô cao tốc - Yêu cầu thiết kế: TCVN 5729 – 2012.
- Đường ô tô – Yêu cầu thiết kế : TCVN 4054-2005.
- Chức năng của tuyến đường qua 2 điểm A2 – A3: Đây là tuyến đường có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc giảm tải cho quốc lộ 20, đồng thời mang tính kết nối với toàn hệ thống mạng lưới đường cao tốc TP.HCM – Long Thành – Dầu Giây.
- Địa hình vùng đặt tuyến đan xen giữa địa hình đồng bằng đồi và địa hình núi, kiểu bát úp với nhiều thung lũng.
- Số liệu về điều tra và dự báo giao thông.
Theo số liệu về dự báo và điều tra giao thông của công ty cổ phần Tư vấn thiết kế Giao thông vận tải phía Nam ( Tedi South) lưu lượng xe trên tuyến qua hai điểm A2 – A3 vào năm thứ 20 là 22000 xe/ng.đ, có thành phần dòng xe như sau:
Bảng 1: Số liệu dòng xe
Lưu lượng năm 20 Xe con Tải nhẹ Tải trung Xe khách đường dài
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Xác định cấp hạng, quy mô và các tiêu chuẩn kỹ thuật
2.2.1 Xác định cấp của đường cao tốc
Tuyến đường là cầu nối quan trọng trong việc phát triển kinh tế xã hội cho hai vùng kinh tế và có tầm quan trọng trong hệ thống mạng lưới đường cao tốc của cả nước Tuy nhiên điều kiện địa hình với nhiều đồi núi kiểu bát úp xen lẫn thung lũng và cao nguyên nên cũng ảnh hưởng không nhỏ đến quy trình thiết kế kỹ thuật của tuyến đường Từ đó đề xuất hai phương án cấp đường cao tốc là Cấp 80 và Cấp 100 với mức phục vụ tối thiểu cho những đoạn tuyến bằng phẳng là mức phục vụ C và cho những đoạn tuyến lên dốc xuống dốc có ảnh hưởng đến khả năng duy trì tốc độ cao của xe nặng là mức phục vụ D Việc lựa chọn cấp tuyến đường sẽ được quyết định dựa vào điều kiện địa hình từ đó lựa chọn quy mô mặt cắt ngang phù hợp và đáp ứng đc nhu cầu giao thông dự báo trong tương lai Việc quyết định cấp đường được quyết định sau khi tính toán quy mô mặt cắt ngang.
2.2.2 Lựa chọn quy mô mặt cắt ngang
Số làn xe của tuyến đường được xác định dựa vào yêu cầu mức phục vụ tối thiểu của tuyến đường cho từng loại địa hình
Các giả thiết được xét đến trong tính toán số làn xe bao gồm:
- Cấp đường cao tốc: Cấp 100 hoặc 80 ( tính toán cho cả hai cấp đường)
- Mức phục vụ tối thiểu: LOS C cho đoạn đường bằng phẳng và LOS D cho đoạn đường có độ dốc lớn.
- Bề rộng một làn xe: 3.75m cho cấp 100 và 3.5m cho cấp 80
- Bề rộng làn dừng xe khẩn cấp: 3.00m cho cấp 100 và 2.5m cho cấp 80
- Lưu lượng xe ngày đêm năm thứ 20: 22000 xe/ng.đ
- Mật độ nút giao khác mức liên thông: 0.1 nút giao/km
- Tỷ lệ xe tải và xe buýt: 50%
- Tỷ lệ xe du lịch: 0%
- Hệ số giờ cao điểm PHF: 0.85
- Lưu lượng phân bổ theo hướng: 40/60
Thực hiện tính toán số làn xe cho cấp 100 cho các đoạn đường kéo dài xác định theo địa hình tổng quát với giả thiết ban đầu là 2 làn xe mỗi hướng a Tính lưu lượng xe giờ thiết kế theo hướng
- Hệ số đổi xe ra xe con
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Đối với đường ô tô nâng cấp, cải tạo, quy định về tần suất lũ thiết kế trên đường mới vẫn cần được tuân thủ Tuy nhiên, khi gặp khó khăn về kỹ thuật hoặc phát sinh khối lượng cải tạo lớn, tần suất tính toán có thể được hạ xuống theo Bảng 30 nhưng phải được cấp có thẩm quyền phê duyệt Trong trường hợp mực nước lũ lịch sử cao hơn mực nước lũ tính toán theo tần suất quy định đối với cầu lớn, mực nước lũ lịch sử sẽ được sử dụng làm trị số tính toán.
Tại khu đô thị và dân cư, thiết kế độ cao nền đường tuân thủ quy hoạch khu vực và tần suất lũ tính toán Tiêu chuẩn thiết kế đường đô thị được áp dụng cụ thể cho các công trình thoát nước và nền đường nhằm đảm bảo tiêu thoát nước hiệu quả và độ cao đường hợp lý, đáp ứng yêu cầu thoát nước và sử dụng của dân cư.
Cầu lớn có Lc 100m, cầu trung 25 m L < 100 m, cầu nhỏ L < 25m L là khẩu c c c độ tĩnh không thoát nước.
5.1.3.2 Luận chứng cao độ nền đường
- Nền đường cần phải đi cao hơn mực nước lũ cao nhất tính toán ứng với tần sất P để 1% sao cho nền đường không bị ngập úng.
Để xác định cao độ khống chế nền đường tương ứng với tần suất P, theo yêu cầu 1% cầu trong 22TCN 263-2000, cần tiến hành khảo sát tuyến Sau đó, chia tuyến khảo sát thành các đoạn có đặc điểm thủy văn, địa chất tương đồng liên quan đến quy định xác định cao độ khống chế để tiến hành khảo sát.
- Với tuyến có chiều dài nhỏ hơn 1km thì bố trí 2 cụm điều tra mực nước
- Với tuyến có chiều dài lớn hơn 1km thì cứ cách khoảng 1km có một cụm điều tra mực nước.
5.1.4 Đề xuất đường đỏ các phương án tuyến
5.1.4.1 Các phương pháp thiết kế trắc dọc a)Phương pháp đi bao
Trắc dọc đường đỏ đi song song với mặt đất Phương pháp này đào đắp ít, dễ ổn định, ít làm thay đổi cảnh quan môi trường, thường áp dụng cho địa hình đồng bằng, vùng đồi và đường nâng cấp. b)Phương pháp đi cắt
Trắc dọc đường đỏ cắt địa hình thành những khu vực đào đắp xen kẽ Phương pháp này có khối lượng đào đắp lớn hơn; địa hình, cảnh quan môi trường bị thay đổi nhiều Thường chỉ áp dụng cho đường miền núi và đường cấp cao. c)Phương pháp kết hợp :
Kết hợp hai phương pháp để thiết kế trắc dọc để đạt được hiệu quả về kinh tế và khai thác.
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
5.1.4.2 Đề xuất phương án đường đỏ của tuyến a) Xác định vị trí các điểm khống chế
Các điểm không chế bao gồm: điểm đầu tuyến, các vị trí đắp trên cống, các vị trí cao độ mặt cầu (đã được xác định trong bước tính thủy văn và bố trí công trình thoát nước).
Xác định vị trí các điểm mong muốn Độ dốc ngang sườn nơi tuyến đi qua có độ dốc < 30% đảm bảo thuận lợi cho thi công và giá thành xây dựng nhỏ nhất Vì thế, nên chọn đi đường đỏ để tạo nền đường có dạng chữ L hoặc nửa đào nửa đắp.
Tuyến gồm có những đoạn đi sườn dốc có dộ dốc của mặt cắt dọc khá lớn và những đoạn đi ven sông mặt cắt dọc khá thoải Vì thế trên những đoạn sườn dốc có dốc mặt cắt dọc tự nhiên khá lớn cố gắng thiết kế sao cho nền đường có dạng chữ L, còn những đoạn thoải ven sông cố gắng thiết kế sao cho nền đường đào vừa đủ đắp. Với quan điểm thiết kế trên, ta có bảng tính toán độ chênh lệch của tim đường mong muốn với nền tự nhiên phương án
Từ các cao độ mong muốn này, chấm lên trên trắc dọc Khi đi đường đỏ sẽ cố gắng đi qua càng nhiều các điểm khống chế mong muốn càng tốt, nhưng cũng phải đảm bảo tới cao độ khống chế trên trắc dọc.
5.1.5 Xác định các yếu tố khống chế đường đỏ
Ngoài nguyên tắc thiết kế đường đỏ bám sát với địa hình thì đường đỏ cần thỏa mãn các yếu tố khống chế theo đặc trưng của từng đoạn tuyến.
Bảng 16: Các yếu tố khống chế đường đỏ
1 Km 0+00 Nối tiếp tuyến cao tốc cũ
Giả thiết cao độ tại nền đường cũ 820m
Các cao độ khống chế của cống
Thiết kế đường đỏ vượt trên các cao độ khống chế. 3
Các cao độ khống chế của cầu
Thiết kế đường đỏ vượt trên các cao độ khống chế.
5.1.6 Thiết kế đường cong đứng Đường cong đứng được bố trí theo yêu cầu hạn chế lực ly tâm, đảm bảo tầm nhìn ban ngày và ban đêm Ngoài ra việc bố trí đường cong đứng còn làm cho trắc dọc được liên tục hài hoà hơn Đường cong đứng thường thiết kế theo đường cong tròn.
Các yếu tố đặc trưng của đường cong đứng xác định theo các công thức sau:
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Chiều dài đường cong đứng tạo bởi 2 dốc :
Kết quả thiết kế đường cong đứng : Trên tuyến có 18 đường cong đứng.
5.2.1 Các căn cứ thiết kế
- Dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005, TCVN 5729-2012
- Dựa vào yêu cầu của tuyến về quy mô mặt cắt ngang
- Dựa vào điều kiện địa chất, thuỷ văn, tình hình thoát nước…
5.2.2 Các thông số mặt cắt ngang
- Mặt cắt ngang được thiết kế cho toàn tuyến như sau:
- Độ dốc ngang mặt đường phần xe chạy và lề gia cố: i = 2%
- Độ dốc ngang phần lề đất: i = 6%
- Bề rộng phần xe chạy: 4 3.75 = 15 m
- Bề rộng làn dừng xe khẩn cấp: 2 3.0 = 6 m
- Bề rộng phần lề đất : 2 0.75 = 1.5 m
- Dải an toàn và dải phân cách: 2 0.75 + 0.75 = 2.25m
- Độ dốc mái taluy nền đào: Thiết kế dựa trên chiều sâu đào ( bảng 9 )
- Độ dốc mái taluy nền đắp: Thiết kế dựa trên chiều cao đắp ( bảng 9 )
- Rãnh dọc hình thang rộng 2m , sâu 0.4m
- Chiều dày bóc hữu cơ là 0.2 m
5.2.3 Phạm vi quỹ đất dành cho đường
Phạm vi đất dành cho đường bộ gồm đất của đường bộ và đất hành lang an toàn đường bộ.
Nghị định 11/2010/NĐ-CP về quản lý và bảo vệ kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ chi tiết hóa các quy định trong Luật GTĐB 2008:
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Hành lang an toàn đường bộ là phần đất dọc hai bên đất của đường bộ nhằm bảo đảm an toàn giao thông và bảo vệ công trình đường bộ Giới hạn hành lang an toàn đường bộ được quy định chi tiết trong Nghị định 11. Đất của đường bộ bao gồm phần đất trên đó công trình đường bộ được xây dựng và phần đất dọc hai bên đường bộ để quản lý, bảo trì, bảo vệ công trình đường bộ (phần đất bảo vệ, bảo trì đường bộ).
Phần đất bảo vệ, bảo trì đường bộ dùng để giữ vật tư cho bảo trì, để di chuyển hoặc đặt các thiết bị thực hiện việc bảo trì, để chất bẩn từ mặt đường ra hai bên đường, chống xâm hại công trình đường bộ Phần đất bảo vệ, bảo trì đường bộ có bề rộng theo cấp đường, được xác định từ mép ngoài cùng của nền đường bộ (chân mái đường đắp hoặc mép ngoài của rãnh dọc tại các vị trí không đào không đắp hoặc mép đỉnh mái đường đào) ra mỗi bên. Đối với đường cao tốc cấp 100 các bộ phận nằm trong phạm vi đất dành cho đường bộ theo quy định hiện hành được thể hiện trên mặt cắt ngang như ở hình vẽ.
5.3 Thiết kế siêu cao và phương án thoát nước trong đường cong có quay siêu cao
Thiết kế tuyến trên bình đồ
Môi trường rất cần thiết cho sự sống của con người, sinh vật và sự phát triển kinh tế xã hội Nhiệm vụ bảo vệ môi trường bao gồm việc sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, ngăn chặn các tác động gây huỷ hoại và chống ô nhiễm môi trường, phục hồi các tổn thất, không ngừng cải thiện tiềm năng tài nguyên thiên nhiên và chất lượng môi trường nhằm nâng cao đời sống vật chất và tinh thần của nhân dân, đảm bảo sự phát triển kinh tế – xã hội lâu bền của khu vực và đất nước.
Tuyến đường A2 – A3 là công trình giao thông trọng điểm, góp phần thúc đẩy kinh tế - xã hội của tỉnh Lâm Đồng và khu vực Dự án tạo đòn bẩy cho Lâm Đồng phát triển, hội nhập nhanh chóng vào nền kinh tế đang tăng trưởng mạnh của đất nước và khu vực.
Trong giai đoạn lập Thiết kế cơ sở, phần nghiên cứu về tác động môi trường của dự án được trình bày những luận cứ bảo vệ môi trường với những mục đích sau: + Giúp cho chủ dự án thấy được lịch sử tai biến môi trường, những khắc nghiệt tự nhiên trong khu vực dự án để chủ dự án kịp thời điều chỉnh quy hoạch đảm bảo tính bền vững của dự án, tránh được những khó khăn về kỹ thuật và thiệt hại về kinh tế; + Phát hiện những vấn đề được và mất về mặt môi trường để ngăn chặn các tác động gây huỷ hoại và chống ô nhiễm môi trường, phục hồi các tổn thất nhằm nâng cao đời sống vật chất và tinh thần của nhân dân.
Các căn cứ pháp lý về môi trường:
+ Điều 29 và điều 84 – Hiến pháp nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam; + Luật hoặc pháp lệnh về sử dụng từng thành phần môi trường;
+ Luật bảo vệ môi trường do Bộ KHCN và MT biên soạn tháng 3 năm 1993 và đã được Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam thông qua năm 1993.
2.2 Những tác động môi trường do việc XD và KT dự án
- Những tác động chủ yếu trong giai đoạn thi công bao gồm :
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Thiết kế trắc ngang
5.2.1 Các căn cứ thiết kế
- Dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005, TCVN 5729-2012
- Dựa vào yêu cầu của tuyến về quy mô mặt cắt ngang
- Dựa vào điều kiện địa chất, thuỷ văn, tình hình thoát nước…
5.2.2 Các thông số mặt cắt ngang
- Mặt cắt ngang được thiết kế cho toàn tuyến như sau:
- Độ dốc ngang mặt đường phần xe chạy và lề gia cố: i = 2%
- Độ dốc ngang phần lề đất: i = 6%
- Bề rộng phần xe chạy: 4 3.75 = 15 m
- Bề rộng làn dừng xe khẩn cấp: 2 3.0 = 6 m
- Bề rộng phần lề đất : 2 0.75 = 1.5 m
- Dải an toàn và dải phân cách: 2 0.75 + 0.75 = 2.25m
- Độ dốc mái taluy nền đào: Thiết kế dựa trên chiều sâu đào ( bảng 9 )
- Độ dốc mái taluy nền đắp: Thiết kế dựa trên chiều cao đắp ( bảng 9 )
- Rãnh dọc hình thang rộng 2m , sâu 0.4m
- Chiều dày bóc hữu cơ là 0.2 m
5.2.3 Phạm vi quỹ đất dành cho đường
Phạm vi đất dành cho đường bộ gồm đất của đường bộ và đất hành lang an toàn đường bộ.
Nghị định 11/2010/NĐ-CP về quản lý và bảo vệ kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ chi tiết hóa các quy định trong Luật GTĐB 2008:
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Hành lang an toàn đường bộ là phần đất dọc hai bên đất của đường bộ nhằm bảo đảm an toàn giao thông và bảo vệ công trình đường bộ Giới hạn hành lang an toàn đường bộ được quy định chi tiết trong Nghị định 11. Đất của đường bộ bao gồm phần đất trên đó công trình đường bộ được xây dựng và phần đất dọc hai bên đường bộ để quản lý, bảo trì, bảo vệ công trình đường bộ (phần đất bảo vệ, bảo trì đường bộ).
Phần đất bảo vệ, bảo trì đường bộ dùng để giữ vật tư cho bảo trì, để di chuyển hoặc đặt các thiết bị thực hiện việc bảo trì, để chất bẩn từ mặt đường ra hai bên đường, chống xâm hại công trình đường bộ Phần đất bảo vệ, bảo trì đường bộ có bề rộng theo cấp đường, được xác định từ mép ngoài cùng của nền đường bộ (chân mái đường đắp hoặc mép ngoài của rãnh dọc tại các vị trí không đào không đắp hoặc mép đỉnh mái đường đào) ra mỗi bên. Đối với đường cao tốc cấp 100 các bộ phận nằm trong phạm vi đất dành cho đường bộ theo quy định hiện hành được thể hiện trên mặt cắt ngang như ở hình vẽ.
Thiết kế siêu cao và phương án thoát nước trong đường cong có quay siêu cao
- Siêu cao là cấu tạo đặc biệt trong các đường cong có bán kính nhỏ, phần đường phía lưng đường cong được nâng cao để mặt đường có độ dốc ngang một mái nghiêng về phía bụng đường cong đảm bảo xe chạy an toàn và êm thuận.
- Phương án quay siêu cao được đề xuất là thực hiện quay siêu cao tại mép phần phân cách giữa Trên các đoạn đường cong có bố trí siêu cao thì ở các hướng mái dốc đổ về bố trí các rãnh bê tông thoát nước mặt đường với nắp rãnh là các lưới thép hình chữ nhật được bố trí nằm trong phạm vi dải an toàn.
Tính toán khối lượng đào, đắp
Khối lượng đào đắp được tính cho từng mặt cắt ngang, sau đó tổng hợp trên toàn tuyến.Công thức tính:
F1 và F - là diện tích đào đắp tương ứng trên 2 trắc ngang kề nhau (đơn vị m )2 2
L - là khoảng cách giữa 2 trắc ngang đó (m)12
Với sự trợ giúp của phần mềm Autocad Civil3D, việc tính được khối lượng đào đắp khá chính xác
Bảng 17: Kết quả tính toán khối lượng đào, đắp
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
Mặt đường là bộ phận trực tiếp chịu sự phá hoại thường xuyên của các phương tiện giao thông và các yếu tố của môi trường tự nhiên, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng vận hành và khai thác của đường cũng như giá thành xây dựng công trình.
Yêu cầu đối với áo đường Đối với đường cao tốc cấp 100 , tốc độ thiết kế V= 100 Km/h :
- Độ nhám: Lớp trên cùng phải có một lớp tạo nhám để đảm bảo chiều sâu rắc cắt trung bình H (mm) đạt tiêu chuẩn quy định theo Bảng 1-2 22TCN 211-06tb
Bảng 18: Yêu cầu về độ nhám của mặt đường
Tốc độ thiết kế V (Km/h)tk Chiều sâu rắc cát trung bình
Htb (mm) Đặc trưng độ nhám bề mặt
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Xác định các số liệu phục vụ tính toán
Tải trọng trục tiêu chuẩn 120KN Áp lực tính toán lên mặt đường p= 0.6 MPa Đường kính vệt bánh xe 36cm
Các số liệu tính toán:
- Lưu lượng xe năm thứ 20 cho cả chiều đi và về là 22000 xe/ng.đ
Xe tải nhẹ : 10% (trục trước 18KN, trục sau 56KN, bánh đôi)
Xe tải trung : 10% (trục trước 25.8KN, trục sau 69.6KN, bánh đôi)
Xe khách đường dài : 20% (trục trước 56KN, trục sau 95.8KN, bánh đôi)
Xe tải nặng (2 trục sau) : 10% (trục trước 45.2KN, trục sau 94.2KN, bánh đôi)
- Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm : q = 9%
- Chỉ xét đến các trục có trọng lượng trục từ 25 KN trở lên, nên ta chỉ xét tới các loại xe tải trong thành phần dòng xe
Bảng 20: Sự phân bổ tải trọng lên các trục của các loại xe tải
Số bánh của mỗi cụm bánh ở trục sau
Tải nhẹ (10%) 18.0 56.0 1 Cụm bánh đôi -
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Tải trung (10%) 25.8 69.6 1 Cụm bánh đôi -
Xe khách đường dài (20%) 56 95.8 1 Cụm bánh đôi -
Xe tải nặng (10%) 45.2 94.2 2 Cụm bánh đôi 2 10 6 nên bề dày tối thiểu của 2 lớp bê tông nhựa là 10cm.
Theo kết quả khảo sát, đất nền là loại đất á sét, có loại hình chế độ thủy nhiệt và điều kiện gây ẩm Loại II Các tính chất cơ lý và chế độ thủy nhiệt của loại đất này sau khi được đầm lèn với độ ẩm tốt nhất và đạt được độ chặt yêu cầu đối với nền đường được trình bày trong phụ lục.
6.1.3 Vật liệu Để phù hợp với cấp đường đã chọn và nguồn nguyên liệu của địa phương cũng như trình độ thi công của nhà thầu ta có thể dùng một số vật liệu làm áo đường có các đặc trưng cho trong phụ lục
Tính toán sử dụng đơn giá xây dựng cơ bản Tỉnh Lâm Đồng năm 2016, được cho trong phần phụ lục.
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Thiết kế kết cấu áo đường phần xe chạy chính
Nhận thấy ngay trong những năm đầu khi đưa đường vào khai thác, lưu lượng xe chạy đã tăng đáng kể Mặt khác, tuyến thiết kế có nhiều xe nặng Vì thế mặt đường cấp A2 trở xuống khó có thể đáp ứng Ngoài ra, chủ đầu tư có đủ năng lực về tài chính để đầu tư tập trung Do đó, không xét đến phương án phân kỳ đầu tư.
Kiến nghị : chọn giải pháp đầu tư tập trung Tầng mặt chọn là cấp cao A1. 6.2.1 Đề xuất phương án kết cấu tầng mặt áo đường
Kết cấu tầng mặt áo đường thường được làm bằng vật liệu đắt tiền nên thường chọn giá trị nhỏ để đảm bảo kinh tế, trên cở sở tổng bề dày 2 lớp mặt đường không được nhỏ hơn 9 cm Để thuận tiện cho thi công lớp mặt, đơn vị tư vấn kiến nghị chọn :
Lớp 1: BTN chặt 12.5 E = 420 MPa; h = 6 cm1 1
Lớp 2: BTN chặt 19 E = 420 MPa; h = 6 cm2 2
Lớp 3: BTN rỗng E = 320 MPa: h = 10 cm3 3
Trị số mô đun đàn hồi phụ thuộc vào N (số lớp áo đường thiết kế) và loại tầng mặt Cụ thể, đối với tầng mặt bê tông nhựa nóng, tham khảo bảng 3-4 TCVN 211-06 để xác định trị số mô đun đàn hồi tương ứng Đối với tầng mặt khác, ví dụ như tầng mặt bê tông xi măng hoặc đá dăm, tra bảng 3-5 TCVN 211-06 để xác định trị số mô đun đàn hồi phù hợp.
Ntt= 1066 (trục/ làn.ngđ) Tra bảng 3-4 E = 204.92 MPayc
Trị số mô đun đàn hồi xác định theo bảng 3-4 không được nhỏ hơn trị số tối thiểu quy định ở Bảng 3-5 22TCN 211-06 Với đường cao tốc cấp 100 và loại tầng mặt của kết cấu áo đường thiết kế là cấp cao A1 ta có trị số Eycmin= 180 (MPa).
6.2.2.1 Mô đun chung của kết cấu áo đường Điều kiện tính toán :
Theo tiêu chuẩn 22 TCN211-06 kết cấu áo đường được xem là đủ cường độ khi trị số mô đun đàn hồi chung của cả kết cầu nền áo đường E lớn hơn hoặc bằng trị số ch mô đun đàn hồi yêu cầu E nhân thêm với một hệ số dự trữ cường độ về độ võng yc được xác định tuỳ theo độ tin cậy mong muốn.
Xác định hệ số cường độ và chọn độ tin cậy mong muốn :
Dựa theo Bảng 3-3 với đường cấp 100, V = 100Km/h ta lựa chọn độ tin cậy tk thiết kế là 0,90
Chọn E = E = 225.41 (MPa) và tính theo bài toán truyền tải trọng để tính ra ch yc chiều dày các lớp móng.
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Xác định môđun yêu cầu của lớp móng
Từ các số liệu trên, tính được mô đun đàn hồi chung của tầng móng và đất nền
Ech2 theo sơ đồ tính dưới đây:
Lớp Loại vật liệu E = 225.41MPach h (cm)i
E 420 = 0.500 (Tra toán đồ Kogan) E = 210.00 (MPa)ch1
E 420 = 0.461 (Tra toán đồ Kogan) E = 193.62 (MPa)ch2
E 320 = 0.541 (Tra toán đồ Kogan) E = 173.12 (MPa)ch3
Kết luận: Tầng móng có E = 173.12 (MPa)ch3
6.2.2.2 Cấu tạo tầng móng và chọn phương án móng
Móng đường phải đảm bảo các yêu cầu về cường độ, công nghệ thi công đơn giản, tận dụng được vật liệu tại chỗ, hạ giá thành, phù hợp với cấp áo đường và tầng mặt.
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Hai phương án móng đã được đề xuất:
Lớp Loại vật liệu E = 173.12 (MPa) h (cm)ch3 i Đơn giá
3 CP đá dăm gia cố xi măng E = 600 MPa4 h4 26,281,458
4 CP đá dăm loại I E = 275 MPa5 h5 21,420,192
Theo quy định ở Bảng 2.4 trong 22TCN 211-06 thì bề dày tối thiểu lớp cấp phối đá dăm là 15cm, bề dày đầm nén có hiệu quả lớn nhất của cấp phối đá dăm là 18cm Để tính toán bề dày tối ưu 2 lớp móng, ta giả thiết bề dày lớp móng trên h trong 4 khoảng 15÷18 (cm), kết hợp sử dụng toán đồ Kogan để tra và tính toán ra bề dày lớp móng dưới h 5
Bảng 24: Bảng tính toán chiều dày lớp móng dưới phương án I
Bảng 25: Bảng giá thành các giải pháp của phương án móng I
CP đá dăm gia cố XM CP đá dăm Loại I Tổng giá h3 (cm) Giá thành
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Vì chi phí của các phương án móng không chênh lệch nhiều, nên lựa chọn phương án thi công thuận lợi hơn.
Kiến nghị: Chọn giải pháp móng h = 15cm, h = 30cm.4 5
Kết cấu áo đường phương án đầu tư tập trung
Kết cấu áo đường phương án đầu tư tập trung được trình bày dưới đây:
Lớp tạo nhám Lớp phủ siêu mỏng tạo nhám loại A dày 16mm
Lớp mặt trên H1= 6cm; BTN hạt trung, E1 = 420 (MPa)
Lớp mặt giữa H2 = 6cm; BTN hạt thô, E2 = 420 (MPa)
Lớp mặt dưới H3 = 10 cm; BTN rỗng, E = 320 (Mpa)3
Lớp móng trên H cm; CP đá dăm gia cố XM, E `0 (MPa)4 4
Lớp móng dưới H5 0cm; Cấp phối đá dăm Loại I, E = 275 (MPa)5
Nền đất Nền đất á sét; E = 48 (MPa)0
6.2.3 Tính toán kiểm tra kết cấu áo đường
6.2.3.1 Kiểm tra tiêu chuẩn độ võng đàn hồi giới hạn Để kiểm tra tính ổn định của kết cấu áo đường theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi giới hạn, điều kiện kiểm tra là:
- Chuyển hệ nhiều lớp thành hệ 2 lớp bằng cách đổi nhiều lớp kết cấu áo đường lần lượt hai lớp một từ dưới lên theo công thức:
Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau:
Với H/D = 67/36 =1.861 nên trị số E của kết cấu được nhân thêm hệ số điều chỉnh tb tt
Dùng toán đồ Kogan xác định môđun đàn hồi chung của mặt đường với :
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Ta thấy điều kiện: E ch Eyc chưa được đảm bảo Vậy tăng chiều dày lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng lên 1cm ta có kết cấu áo đường mới
Lớp tạo nhám Lớp phủ siêu mỏng tạo nhám loại A dày 16mm
Lớp mặt trên H1= 6cm; BTN hạt trung, E1 = 420 (MPa)
Lớp mặt giữa H2 = 6cm; BTN hạt thô, E2 = 420 (MPa)
Lớp mặt dưới H3 = 10 cm; BTN rỗng, E = 320 (Mpa)3
Lớp móng trên H cm; CP đá dăm gia cố XM, E `0 (MPa)4 4
Lớp móng dưới H5 0cm; Cấp phối đá dăm Loại I, E = 275 (MPa)5
Nền đất Nền đất á sét; E = 48 (MPa)0
Thực hiện kiểm toán tương tự như trên ta được:
Với H/D = 68/36 =1.889 nên trị số E của kết cấu được nhân thêm hệ số điều chỉnh tb tt
Dùng toán đồ Kogan xác định môđun đàn hồi chung của mặt đường với :
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Ta thấy điều kiện: E ch Eyc được đảm bảo
Kết luận : Kết cấu áo đường thoả mãn điều kiện độ võng đàn hồi.
6.2.3.2 Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất Để kiểm tra tính ổn định của kết cấu áo đường theo điều kiện cân bằng giới hạn về trượt trong nền đất, điều kiện là:
Tax - ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng bánh xe tính toán gây ra trong nền đất hoặc trong lớp vật liệu kém dính (MPa)
Tav - ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bản thân các lớp vật liệu nằm trên gây ra tại điểm đang xét (MPa) là hệ số cường độ về chịu cắt trượt được chọn tùy thuộc vào độ tin cây thiết kế. Với đường cấp 100, hai làn xe chọn độ tin cậy bằng 0.9, có = 0,94 (bảng 3-7 22TCN 211-06)
Ctt - Lực dính tính toán của nền đường hoặc vật liệu kém dính (MPa) ở trạng thái độ ẩm ,độ chặt tính toán. Đổi các lớp kết cấu áo đường về 1 lớp có bảng tính toán sau :
Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất T ax
Tra toán đồ Hình 3-3 (toán đồ tìm ứng suất cắt chủ động ax ở lớp dưới của hệ hai lớp khi các lớp cùng làm việc) có: ax ax τ 0.0113τ 0.6 0.0113 p = 0.0068(MPa)
Xác định ứng suất cắt hoạt động T do trọng lượng bản thân mặt đường av GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Từ H = 68cm , = 25 Tra toán đồ Hình 3-4 (toán đồ tìm ứng suất cắt chủ động do 0 trọng lượng bản thân mặt đường) có : av = - 0.0013 (MPa)
- Ứng suất cắt hoạt động trong đất : ax + av = 0.0068 – 0.0013 = 0.0055 (MPa)
- Xác định trị số C theo công thức 3-8 trong 22TCN 211-06 ta có :tt
Trong đó : k : Hệ số xết đến sự giảm khả năng chống cắt dưới tác dụng của tải trọng động 1 và gây dao động Với kết cấu nền áo đường phần xe chạy lấy k = 0,61 k : Hệ số an toàn xét đến sự làm việc không đồng nhất của kết cấu K được xác2 2 định tuỳ thuộc số trục xe quy đổi theo bảng 3-8 k = 0,65 (N = 1066 trục > 1000 trục/ngđ/làn)2 tt k : là hệ số xét đến sự gia tăng sức chống cắt trượt của đất hoặc vật liệu kém 3 dính trong điều kiện chúng làm việc khác với mẫu thử, trị số k tùy thuộc loại đất trong3 khu vực tác dụng của nền đường, lấy k = 1,5 do đất nền là á sét.3
C lực dính của đất nền, C = 0.032MPa (đất á sét)
Kiểm toán lại điều kiện tính toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất
Với đường cấp 100, độ tin cậy yêu cầu ở bảng 3-3 bằng 0,9 do vậy K = 0,94 cd tr Điều kiện: ax + av = 0.0055 0.0202 = được đảm bảo
Kết luận : Nền đất đảm bảo điều kiện chống trượt
6.2.3.3 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn các lớp bê tông nhựa Điều kiện: ku
- hệ số cường độ về chịu kéo uốn được chọn tùy thuộc độ tin cậy thiết kế giống như với trị số ;
- cường độ kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối; ku - ứng suất chịu kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối dưới tác dụng của tải trọng bánh xe. a Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bê tông nhựa theo (3-10)
Lớp vật liệu Ei (MPa) hi (cm)
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Bê tông nhựa rỗng 1200 10 Đối với bê tông nhựa lớp dưới: h1 = 22cm; 1
Trị số E ’ của 2 lớp móng cấp phối đá dăm loại I và CPĐD gia cố xi măng là tb
Etb’= 369.33 MPa với bề dày của 2 lớp này là H’= 46cm Trị số này còn phải xét tới hệ số hiệu chỉnh :
E ; tra toán đồ Kogan được
Tìm ở đáy lớp bê tông nhựa lớp dưới bằng cách tra toán đồ 3.5
E E Kết quả tra toán đồ ta được = 1.05 và với p = 0,6 MPa theo 3.10 ta có: ku ku .p kb= 1.05 0.6 0.85 = 0.5355 (MPa) Đối với lớp bê tông nhựa lớp giữa
H = 12 (cm); E = 1800 (MPa) trị số E ’ của 3 lớp phía dưới được xác định theo bảng1 1 tb sau:
Xét hệ số điều chỉnh = () = 1,182 Vậy ta có
= 360.18 1.182 = 425.73 (MPa) Áp dụng toán đồ Kogan Hình 3-1 để tìm ở đáy lớp BTNC19:
E E Vậy ta có Ech.m = 0.466 425.73 = 198.39 (MPa)
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Tìm ở đáy lớp bê tông nhựa lớp trên bằng cách tra toán đồ 3.5:
E E Kết quả toán đồ ta được = 1.61 và với p= 0.6 (MPa) theo 3.10 ta có:
= 1.61 0.6 0.85 = 0.8211 MPa Đối với lớp bê tông nhựa lớp phía trên
H = 6 (cm); E = 1800 (MPa) trị số E ’ của 4 lớp phía dưới được xác định theo bảng 1 1 tb sau:
Xét hệ số điều chỉnh = () = 1,196 Vậy ta có
= 1.196 365.70 = 437.38 (MPa) Áp dụng toán đồ Kogan Hình 3-1 để tìm ở đáy lớp BTNC 12.5:
E E Vậy ta có Ech.m = 0.49 437.38 = 214.32 (MPa)
Tìm ở đáy lớp bê tông nhựa lớp trên bằng cách tra toán đồ 3.5:
E E Kết quả toán đồ ta được = 1.82 và với p= 0.6 (MPa) theo 3.10 ta có:
= 1.82 0.6 0.85 = 0.9282 MPa a Kiểm toán theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn ở đáy các lớp bê tông nhựa theo biểu thức 3.9
Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp bê tông nhựa theo 3-12 k1 = = 0.406 (với N = 3.42e 10 ) 6
Vậy cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa lớp dưới là :
Và của lớp BTN lớp trên là :
Kiểm toán điều kiện theo biểu thức (3.9) với hệ số = 0,94 lấy theo bảng 3-7 cho trường hợp đường cao tốc ứng với độ tin cậy 0,9.
Với lớp bê tông nhựa lớp dưới:
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM ku = 0.5355 MPa <
Với lớp bê tông nhựa lớp trên ku = 0.9282 MPa <
Vậy kết cấu đạt điều kiện ku với cả 3 lớp bê tông nhựa.
Thiết kế kết cấu áo đường làn dừng xe khần cấp
6.3.1 Tính số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong thời hạn tính toán 15 năm
Số trục xe tính toán Ntt để thiết kế kết cấu áo đường lề gia cố trong trường hợp giữa phần xe chạy chính và lề không có dải phân cách bên được lấy bằng 35-50% số trục xe tính toán của làn xe chạy chính liền kề
Vậy số trục xe tính toán để thiết kế kết cấu áo đường lề gia cố:
Ntt = Nttpxc 0.35 = 1066 0.35 373 (trục/ làn.ngđ)
6.3.1.1 Tính số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong thời hạn tính toán 15 năm
Tỷ lệ tăng xe tải hàng năm là q= 0,09 ta tính Ne theo biểu thức (A-3)
+ Cấp thiết kế của đường là cấp 100 , V = 100Km/htk
+ Thời hạn thiết kế là 15 năm
+ Số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trên một làn xe trong thời hạn thiết kế là 1.05 10 6 (trục xe tiêu chuẩn / làn)
Dựa vào bảng 2-1 22TCN 211-06 ta kiến nghị chọn loại tầng mặt đường là cấp cao A1 + Bê tông nhựa chặt 12.5 làm lớp mặt trên
+ Bê tông nhựa chặt 19 làm lớp mặt dưới
6.3.1.2 Bề dày tối thiểu của tầng mặt cấp cao A1
Dự kiến tầng mặt cấp cao A1 đặt trên lớp móng là cấp phối đá dăm gia cố xi măng 4% thì tổng bề dày tầng mặt lấy theo bảng 2-2 22TCN 211-06
Do tổng số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong 15 năm trên 1 làn xe
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Ne= 1.2 10 6 > 1 10 6 nên bề dày tối thiểu của 2 lớp bê tông nhựa là 7cm.
6.3.2 Đề xuất phương án kết cấu tầng mặt áo đường
Kết cấu tầng mặt áo đường thường được làm bằng vật liệu đắt tiền nên thường chọn giá trị nhỏ để đảm bảo kinh tế, trên cở sở tổng bề dày 2 lớp mặt đường không được nhỏ hơn 9 cm Để thuận tiện cho thi công lớp mặt, đơn vị tư vấn kiến nghị chọn :
Lớp 1: BTN chặt 12.5 E = 420 MPa; h = 4 cm1 1
Lớp 2: BTN chặt 19 E = 420 MPa; h = 5 cm2 2
Lớp 3: BTN rỗng E = 320 MPa: h = 10 cm3 3
Trị số mô đun đàn hồi E phải được xác định theo bảng 3-4 và bảng 3-5 của TCVN 211-06, tùy thuộc vào lớp áo đường thiết kế và số lớp móng theo phương thẳng.
Ntt= 373 (trục/ làn.ngđ) Tra bảng 3-4 E = 182.8 MPayc
Trị số mô đun đàn hồi xác định theo bảng 3-4 không được nhỏ hơn trị số tối thiểu quy định ở Bảng 3-5 22TCN 211-06 Với đường cao tốc cấp 100 và loại tầng mặt của kết cấu áo đường thiết kế là cấp cao A1 ta có trị số Eycmin= 160 (MPa).
6.3.3.1 Mô đun chung của kết cấu áo đường phần lề gia cố Điều kiện tính toán :
Theo tiêu chuẩn 22 TCN211-06 kết cấu áo đường được xem là đủ cường độ khi trị số mô đun đàn hồi chung của cả kết cầu nền áo đường E lớn hơn hoặc bằng trị số ch mô đun đàn hồi yêu cầu E nhân thêm với một hệ số dự trữ cường độ về độ võng yc được xác định tuỳ theo độ tin cậy mong muốn.
Xác định hệ số cường độ và chọn độ tin cậy mong muốn :
Dựa theo Bảng 3-3 với đường cấp 100, V = 100Km/h ta lựa chọn độ tin cậy tk thiết kế là 0,90
Chọn E = E = 201.08 (MPa) và tính theo bài toán truyền tải trọng để tính ra ch yc chiều dày các lớp móng.
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Xác định môđun yêu cầu của lớp móng
Từ các số liệu trên, tính được mô đun đàn hồi chung của tầng móng và đất nền
Ech2 theo sơ đồ tính dưới đây:
Lớp Loại vật liệu E = 201.08MPach h (cm)i
E 420 = 0.455(Tra toán đồ Kogan) E = 191.1 (MPa)ch1
E 420 = 0.423 (Tra toán đồ Kogan) E = 177.66 (MPa)ch2
E 320 = 0.486(Tra toán đồ Kogan) E = 155.52 (MPa)ch3
Kết luận: Tầng móng có E = 155.52(MPa)ch3
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
6.3.3.2 Cấu tạo tầng móng và chọn phương án móng
Móng đường đảm bảo cường độ chịu lực tốt, có quy trình thi công đơn giản, tận dụng được vật liệu sẵn có tại địa phương, tiết kiệm chi phí và phù hợp với cấp hạng cũng như bề mặt đường.
Hai phương án móng đã được đề xuất:
Lớp Loại vật liệu E = 155.52 (MPa) h (cm)ch3 i Đơn giá
3 CP đá dăm gia cố xi măng E = 600 MPa4 h4 26,281,458
4 CP đá dăm loại I E = 275 MPa5 h5 21,420,192
Theo quy định ở Bảng 2.4 trong 22TCN 211-06 thì bề dày tối thiểu lớp cấp phối đá dăm là 15cm, bề dày đầm nén có hiệu quả lớn nhất của cấp phối đá dăm là 18cm Để tính toán bề dày tối ưu 2 lớp móng, ta giả thiết bề dày lớp móng trên h trong 4 khoảng 13÷16 (cm), kết hợp sử dụng toán đồ Kogan để tra và tính toán ra bề dày lớp móng dưới h 5
Bảng 26: Bảng tính toán chiều dày lớp móng dưới phương án I
Bảng 27: Bảng giá thành các giải pháp của phương án móng
Giải pháp CP đá dăm gia cố XM CP đá dăm Loại I Tổng giá
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM h3 (cm) Giá thành
Nhận xét: Nhận thấy phương án 3 và phương án 4 sẽ thuận lợi cho việc tổ chức thi công về sau Đồng thời so sánh giá thành của hai phương án thì nhận thấy phương án 4 sẽ tối ưu hơn
Kiến nghị: Chọn giải pháp móng h = 18cm, h = 16cm.4 5
Kết cấu áo đường phương án đầu tư tập trung
Kết cấu áo đường phương án đầu tư tập trung được trình bày dưới đây:
Lớp tạo nhám Lớp phủ siêu mỏng tạo nhám loại A dày 16mm
Lớp mặt trên H1= 4cm; BTN hạt trung, E1 = 420 (MPa)
Lớp mặt giữa H2 = 5cm; BTN hạt thô, E2 = 420 (MPa)
Lớp mặt dưới H3 cm; BTN rỗng, E = 320 (Mpa)3
Lớp móng trên H cm; CP đá dăm gia cố XM, E `0 (MPa)4 4
Lớp móng dưới H5 cm; Cấp phối đá dăm Loại II, E = 275 (MPa)5
Nền đất Nền đất á sét; E = 48 (MPa)0
6.3.4 Tính toán kiểm tra kết cấu áo đường
6.3.4.1 Kiểm tra tiêu chuẩn độ võng đàn hồi giới hạn Để kiểm tra tính ổn định của kết cấu áo đường theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi giới hạn, điều kiện kiểm tra là:
- Chuyển hệ nhiều lớp thành hệ 2 lớp bằng cách đổi nhiều lớp kết cấu áo đường lần lượt hai lớp một từ dưới lên theo công thức:
Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau:
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Với H/D = 53/36 =1.472 nên trị số E của kết cấu được nhân thêm hệ số điều chỉnh tb tt
Dùng toán đồ Kogan xác định môđun đàn hồi chung của mặt đường với :
Ta thấy điều kiện: E ch Eyc được đảm bảo.
Kết luận : Kết cấu áo đường thoả mãn điều kiện độ võng đàn hồi.
6.3.4.2 Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất Để kiểm tra tính ổn định của kết cấu áo đường theo điều kiện cân bằng giới hạn về trượt trong nền đất, điều kiện là:
Tax - ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng bánh xe tính toán gây ra trong nền đất hoặc trong lớp vật liệu kém dính (MPa)
Tav - ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bản thân các lớp vật liệu nằm trên gây ra tại điểm đang xét (MPa) là hệ số cường độ về chịu cắt trượt được chọn tùy thuộc vào độ tin cây thiết kế. Với đường cấp 100, hai làn xe chọn độ tin cậy bằng 0.9, có = 0,94 (bảng 3-7 22TCN 211-06)
Ctt - Lực dính tính toán của nền đường hoặc vật liệu kém dính (MPa) ở trạng thái độ ẩm ,độ chặt tính toán. Đổi các lớp kết cấu áo đường về 1 lớp có bảng tính toán sau :
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất T ax
Tra toán đồ Hình 3-3 (toán đồ tìm ứng suất cắt chủ động ax ở lớp dưới của hệ hai lớp khi các lớp cùng làm việc) có: ax ax τ 0.021τ 0.6 0.021 p = 0.0126(MPa)
Xác định ứng suất cắt hoạt động T do trọng lượng bản thân mặt đường av
Từ H = 53cm , = 25 Tra toán đồ Hình 3-4(toán đồ tìm ứng suất cắt chủ động do 0 trọng lượng bản thân mặt đường) có : av = - 0.0011 (MPa)
- Ứng suất cắt hoạt động trong đất : ax + av = 0.0126 – 0.0011 = 0.0115 (MPa)
- Xác định trị số C theo công thức 3-8 trong 22TCN 211-06 ta có :tt
Trong thiết kế nền áo đường phần xe chạy, hệ số k = 0,61 được áp dụng để tính đến tác động của tải trọng động gây giảm khả năng chống cắt Hệ số an toàn k2 = 0,8 phản ánh sự làm việc không đồng nhất của kết cấu nền đường và được xác định dựa trên số trục xe quy đổi Hệ số k3 = 1,5 được sử dụng để xét đến sự gia tăng sức chống cắt trượt của đất nền, cụ thể là đất á sét trong trường hợp này.
C lực dính của đất nền, C = 0.032MPa (đất á sét)
Kiểm toán lại điều kiện tính toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất
Với đường cấp III, độ tin cậy yêu cầu ở bảng 3-3 bằng 0,9 do vậy K = 0,94 cd tr Điều kiện: ax + av = 0.0115 0.0245 = được đảm bảo
Kết luận : Nền đất đảm bảo điều kiện chống trượt
6.3.4.3 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn các lớp bê tông nhựa Điều kiện:
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM ku
- hệ số cường độ về chịu kéo uốn được chọn tùy thuộc độ tin cậy thiết kế giống như với trị số ;
- cường độ kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối; ku - ứng suất chịu kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối dưới tác dụng của tải trọng bánh xe. b Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bê tông nhựa theo (3-10)
Lớp vật liệu Ei (MPa) hi (cm)
Bê tông nhựa rắn 1200 10 Đối với bê tông nhựa lớp dưới: h1 = 19cm; 1
Trị số E ’ của 2 lớp móng cấp phối đá dăm loại I và CPĐD gia cố xi măng là tb
Etb’= 426.18 MPa với bề dày của 2 lớp này là H’= 34m Trị số này còn phải xét tới hệ số hiệu chỉnh :
E ; tra toán đồ Kogan được 0.328 chm dc tb
Tìm ở đáy lớp bê tông nhựa lớp dưới bằng cách tra toán đồ 3.5
E E Kết quả tra toán đồ ta được = 0.58 và với p= 0,6 MPa theo 3.10 ta có: ku ku .p kb= 0.58 0.6 0.85 = 0.296 (MPa) Đối với lớp bê tông nhựa lớp giữa
H = 9 (cm); E = 1800 (MPa) trị số E ’ của 3 lớp phía dưới được xác định theo bảng 1 1 tb sau:
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Xét hệ số điều chỉnh = () = 1,133 Vậy ta có
= 400.26 1.133 = 453.49 (MPa) Áp dụng toán đồ Kogan Hình 3-1 để tìm ở đáy lớp BTNC19:
E E Vậy ta có Ech.m = 0.392 453.49 = 177.77 (MPa)
Tìm ở đáy lớp bê tông nhựa lớp trên bằng cách tra toán đồ 3.5:
E E Kết quả toán đồ ta được = 1.9 và với p= 0.6 (MPa) theo 3.10 ta có:
= 1.9 0.6 0.85 = 0.969 MPa Đối với lớp bê tông nhựa lớp phía trên
H = 4 (cm); E = 1800 (MPa) trị số E ’ của 4 lớp phía dưới được xác định theo bảng 1 1 tb sau:
Xét hệ số điều chỉnh = () = 1,155 Vậy ta có
= 1.155 402.24 = 464.59 (MPa) Áp dụng toán đồ Kogan Hình 3-1 để tìm ở đáy lớp BTNC 12.5:
E E Vậy ta có Ech.m = 0.414 464.59 = 192.34 (MPa)
Tìm ở đáy lớp bê tông nhựa lớp trên bằng cách tra toán đồ 3.5:
E E Kết quả toán đồ ta được = 2.08 và với p= 0.6 (MPa) theo 3.10 ta có:
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM b Kiểm toán theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn ở đáy các lớp bê tông nhựa theo biểu thức 3.9
Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp bê tông nhựa theo 3-12 k1 = = 0.511 (với N = e 1.2 10 6 )
Vậy cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa lớp dưới là :
Và của lớp BTN lớp trên là :
Kiểm toán điều kiện theo biểu thức (3.9) với hệ số = 0,94 lấy theo bảng 3-7 cho trường hợp đường cao tốc ứng với độ tin cậy 0,9.
Với lớp bê tông nhựa lớp dưới: ku = 0.969 MPa <
1.022 1.087 0.94 (MPa) → Đạt Với lớp bê tông nhựa lớp trên ku = 1.0608 MPa <
Vậy kết cấu đạt điều kiện ku với cả 3 lớp bê tông nhựa.
Kết cấu lớp mặt đường đã chọn thoả mãn các điều kiện: tiêu chuẩn độ võng đàn hồi giới hạn, điều kiện cân bằng giới hạn về trượt trong nền đất và điều kiện chịu kéo khi uốn.
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
CHƯƠNG 2 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA TUYẾN ĐƯỜNG ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG
ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA TUYẾN ĐƯỜNG
Các giải pháp nhằm khắc phục các ảnh hưởng tiêu cực của dự án đến môi trường
LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ VÀ THIẾT KẾ CƠ SỞ
TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM A2 – A3.
Tên dự án và chủ đầu tư : Tên dự án: Dự án đầu tư xây dựng tuyến đường cao tốc qua 2 điểm A2-A3
Chủ đầu tư: Bộ Giao thông vận tải Địa chỉ : Tp Bảo Lộc – Tỉnh Lâm Đồng
Mục đích : Lập dự án đầu tư xây dựng công trình nhằm chứng minh cho người quyết định đầu tư thấy được sự cần thiết, mục tiêu, hiệu quả đầu tư dự án, làm cơ sở cho người bỏ vốn xem xét hiệu quả dự án và khả năng hoàn vốn Đồng thời để cơ quan quản lý nhà nước xem xét sự phù hợp của dự án đối với quy hoạch phát triển kinh tế xã hội, quy hoạch ngành, quy hoạch xây dựng, đánh giá tác động sự ảnh hưởng của dự án đến môi trường, mức độ an toàn với công trình lân cận…
- Sự cần thiết và mục tiêu đầu tư; đánh giá nhu cầu thị trường, tiêu thụ sản phẩm đối với dự án sản xuất, kinh doanh; tính cạnh tranh của sản phẩm; tác động xã hội đối với địa phương, khu vực (nếu có); hình thức đầu tư xây dựng công trình; địa điểm xây dựng, nhu cầu sử dụng đất; điều kiện cung cấp nguyên liệu, nhiên liệu và các yếu tố đầu vào khác.
- Mô tả về quy mô và diện tích xây dựng công trình, các hạng mục công trình thuộc dự án; phân tích lựa chọn phương án kỹ thuật, công nghệ và công suất.
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
THIẾT KẾ KỸ THUẬT
Giới thiệu về dự án
- Tên dự án : Thiết kế tuyến đường cao tốc đoạn qua 2 điểm A2-A3
- Chủ đầu tư : Bộ Giao thông vận tải
- Tư vấn thiết kế : Công ty tư vấn thiết kế trường Đại Học Xây Dựng
- Nhiệm vụ thiết kế: Đoạn tuyến từ Km 4+0.00 đến Km 5+0.00 (trong phần thiết kế cơ sở) Đoạn tuyến nằm trong địa phận thành phố Bảo Lộc
Căn cứ pháp lý, hệ thống quy trình quy phạm áp dụng
- Căn cứ Luật Xây dựng số 16/2003/QH11 ngày 26/11/2003 của Quốc hội;
- Căn cứ Nghị định số 08/2005/NĐ-CP ngày 24/01/2005 của Chính Phủ về Quy hoạch xây dựng;
- Căn cứ vào thông tư số 15/2005/TT-BXD ngày 19/8/2005 của Bộ Xây dựng hướng dẫn lập, thẩm định phê duyệt quy hoạch xây dựng;
- Căn cứ vào Quyết định 06/2005/QĐ-BXD ngày 03/02/2005 của Bộ trưởng Bộ Xây dựng về ban hành định mức chi phí quy hoạch xây dựng;
- Căn cứ vào thông tư số 16/2005/TT-BXD của Bộ Xây dựng hướng dẫn điều chỉnh dự toán xây dựng công trình;
- Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam và các quy chuẩn, quy phạm khác có liên quan, v.v
- Hợp đồng kinh tế số 05-ĐHXD-127 giữa Ban quản lý dự án với Công ty tư vấn thiết kế trường Đại Học Xây Dựng;
- Báo cáo nghiên cứu khả thi
- Phê duyệt báo cáo nghiên cứu khả thi
- Phê duyệt thực hiện thiết kế kỹ thuật
- Đề cương khảo sát kỹ thuật
1.2.2 Hệ thống quy trình quy phạm áp dụng a) Quy trình khảo sát
- Quy trình khảo sát đường ô tô 22TCN27-263-2000
- Quy trình khảo sát thuỷ văn 22TCN - 220 - 95
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
- Quy trình khoan thăm dò địa chất 22 TCN82-85 b) Quy trình thiết kế
- Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô cao tốc 5729-2012
- Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-2005
- Quy phạm thiết kế áo đường mềm 22TCN - 211 - 06
- Quy trình thiết kế áo đường cứng 22TCN-223-95
- Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN-237-01
- Quy phạm thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn : 22TCN18-79
Một số nét về đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật
1.3.1 Địa hình Địa hình đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật khá phức tạp, đoạn đường có độ dốc lớn.
Các số liệu về thủy văn nhìn chung vẫn giữ nguyên các đặc điểm chung toàn tuyến như đã chỉ ra ở phần thiết kế khả khi.
1.3.3 Kinh tế chính trị, xã hội Đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật nằm trong địa phận thành phố Bảo Lộc Đây là địa phương có nhiều tiềm năng phát triển kinh tế, xã hội.
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ
Nghiên cứu kỹ hồ sơ báo cáo nghiên cứu dự án khả thi đã được duyệt và quyết định phê duyệt nhiệm vụ đầu tư của dự án Nghiên cứu các tài liệu đã khảo sát trước và câp nhật đầy đủ những số liệu mới phát sinh từ các quy hoạch của trung ương và địa phương có liên quan đến tuyến đường.
Tìm hiểu các tài liệu về mốc cao độ và tọa độ tự nhiên, về khí tượng thủy văn của vùng.
- Nghiên cứu chi tiết tuyến đã được duyệt trong luận chứng kinh tế - kỹ thuật, có chỉnh lý những chỗ cá biệt
- Xác định và củng cố tuyến tại thực địa: các công việc như phóng tuyến, đo góc, rải cọc chi tiết
Lập bình đồ cao độ các khu vực đặc biệt xác định tuyến đi tránh hoàn toàn các khu vực có nền đất yếu, sụt lở đất, hiện tượng Castơ bằng cách thực hiện các nghiên cứu địa chất kỹ thuật, quan trắc địa chất, đánh giá mức độ nguy hiểm của các hiện tượng địa chất.
- Thu thập các số liệu để thiết kế thoát nước như lượng mưa trung bình hàng năm và theo mùa
- Để tiện cho công tác tổ chức thi công đã tiến hành điều tra nhiệt độ và độ ẩm của vùng này
- Điều tra địa chất trong phạm vi xây dựng tuyến và những mỏ đất dùng để đắp nền đường bằng các lỗ khoan hoặc hố đào địa chất
2.3 Khảo sát tình hình địa chất
Thực hiện 3 lỗ khoan địa chất: Lỗ khoan 1 tại Km 4+ 60.00 đặt tại vị trí 1 cống tròn D1.5m, chiều sâu khoan 5m Lỗ khoan 2 tại Km 4 + 159.66 đặt tại vị trí đào sâu
Lỗ khoan 3 tại Km4 + 559.68 tại vị trí cống.
Lớp trên cùng là hữu cơ dày 20cm
Lớp tiếp theo là á sét (hàm lượng cát chiếm 45%) dày từ 1.60 đến 1.70m Lớp tiếp theo là á cát lẫn sỏi sạn.
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Bảng 28: Bảng kết quả thăm dò địa chất tại các lỗ khoan hố đào
STT Tên lỗ khoan Lý trình
Chiều dày các lớp địa chất (m)
Hữu cơ Á sét Á cát lẫn
Tầng lớp phủ là đất hữu cơ không sử dụng để đắp nền đường nên khi thi công phải đào đổ đi rồi đắp lại cho đến cao độ thiết kế.
Tầng á sét đáp ứng được tất cả các chỉ tiêu kỹ thuật theo thiết kế nên được sử dụng để đắp nền đường.
Tuyến đường không đi qua khu vực có đặc điểm như đầm lầy, sụt lở, trượt, đá rơi hoặc đá vôi dễ bị hòa tan (castơ), đảm bảo nền đường ổn định và tránh các hiện tượng địa chất không mong muốn có thể làm ảnh hưởng đến quá trình xây dựng và vận hành tuyến đường.
2.4 Thiết kế tuyến trên bình đồ
Trên cơ sở phương án tuyến đã chọn ta tiến hành thiết kế kỹ thuật cho đoạn tuyến từ Km4+ 0.00 đến Km5 + 0.00
Bình đồ được vẽ trên giấy khổ giấy rộng 297mm kéo dài, tỷ lệ bình đồ 1:1000, các đường đồng mức cách nhau 1.0m.
Thiết kế kỹ thuật cần triển tuyến bám sát địa hình và thiết kế thoát nước cụ thể Cần xác định xem có cần phải bố trí rãnh đỉnh hay bậc nước hay không, đồng thời chú trọng sự phối hợp giữa bình đồ, trắc dọc, trắc ngang và cảnh quan.
Bình đồ tuyến phải tránh tổn thất cao độ một cách vô lý, trên bình đồ phải có các cọc
Km, Hm, cọc chi tiết 20m một cọc (ở những nơi bố trí đoạn thẳng và những nơi bán kính cong lớn hơn 500m) Trong đường cong phải bổ sung cọc chi tiết: R100m÷500m thì 10m cắm một cọc.
Bảng cắm cọc kỹ thuật thể hiện ở phụ lục Đoạn tuyến từ Km 4+ 0.00 đến Km 5 + 0.00 giống như trong thiết kế cơ sở, ta giữ lại điểm đầu điểm cuối tức là điểm Km4 (Km 4+0.00 trong phần thiết kế cơ sở) và điểm cuối Km5, và hướng cánh tuyến của đường cong nằm đầu, cuối Tuy nhiên trong đoạn
Kỹ sư thiết kế chỉ tạo ra một đường cong nên toàn bộ tuyến đường không có sự thay đổi nào so với bản thiết kế ban đầu.
2.5 Tính toán cắm đường cong chuyển tiếp Đường cong P4 : R = 700 ; i = 5%, Lct = 150 m sc
2.5.1 Tính toán các yếu tố cơ bản của đường cong tròn
2.5.2 Xác định thông số đường cong
2.5.4 Xác định tọa độ của điểm cuối đường cong chuyển tiếp X0, Y0
Tọa độ các điểm trong đường cong chuyển tiếp được xác định từ công thức :
(CT 2.1) Điểm cuối đường cong có s= 150m, A= 324.04 m suy ra
2.5.5 Xác định các chuyển dịch p và trị số đường tang phụ t
(t là khoảng cách từ đầu đường cong tròn cơ bản tới đầu đường cong chuyển tiếp) p = Y - R(1- cos ) = 5.35 - 700.(1 - cos(6º06’56’’)) = 1.37 m.0 0
Kiểm tra: p = 1.37 m < R/100 = 700/100 =7 m Thoả mãn t = X – Rsin0 0 = 75.4m.
2.5.6 Xác định phần còn lại của đường cong tròn K 0
Kết quả tính toán các đường cong thể hiện ở phụ lục.
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
2.5.7 Xác định tọa độ các cọc trong đường cong nằm
Tọa độ các cọc chính trong đường cong được xác định dựa vào hệ tọa độ giả định XOY với trục X có hướng trùng với phương Bắc, trục Y hướng vuông góc với phương Bắc Bảng tọa độ các cọc chính được thể hiện ở phụ lục.
Tọa độ các cọc chi tiết được xác định dựa vào tọa độ các cọc chính như sau:
+ Các cọc trong đoạn từ NĐ đến TĐ sử dụng hệ tọa độ giả định X1O Y1 1
Tọa độ các cọc được xác định từ công thức ( CT2.1)
+ Các cọc trong đoạn từ TĐ đến TC sử dụng hệ tọa độ giả định X2O Y2 2
Tọa độ các cọc được xác định từ công thức
Trong đó : R - bán kính đường cong
+ Các cọc trong đoạn từ NC đến TC sử dụng hệ tọa độ giả định X3O Y3 3
Tọa độ các cọc được xác định từ công thức (CT2.1)
Hình 2: Xác định tọa độ các cọc trong đường cong nằm
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
THIẾT KẾ TRẮC DỌC, TRẮC NGANG
3.1.1 Yêu cầu khi vẽ trắc dọc kỹ thuật
Trắc dọc được vẽ với tỷ lệ ngang 1/1000, tỷ lệ đứng 1/100, trên trắc dọc thể hiện mặt cắt địa chất.
Số liệu thiết kế ngoài cao độ đỏ (cao độ tim đường) bao gồm độ dốc và cao độ của rãnh dọc để phục vụ thi công Những thông số này đóng vai trò quan trọng trong quá trình xây dựng đường bộ, đảm bảo chất lượng và độ an toàn của công trình.
Thiết kế thiên về điều kiện xe chạy
3.1.2.2Xác định các điểm khống chế
Các điểm khống chế trên tuyến là những nơi đặt cống thoát nước mà tại đó nền đường phải đắp trên cống một lớp tối thiểu 0.5m và phụ thuộc vào kết cấu áo đường. Tuyến thiết kế kỹ thuật có 2 cống (trong thiết kế cơ sở có 2 cống)
Tuyến thiết kế kỹ thuật có một số thay đổi so với thiết kế cơ sở, do đó vị trí cống và khẩu độ cống trong thiết kế kỹ thuật phải được tính toán lại Tính toán thủy văn và xác định khẩu độ cống trong thiết kế kỹ thuật cho trong phụ lục.
Tổng hợp kết quả trong bảng sau:
Bảng 29: Xác định cao độ khống chế tại vị trí cống
STT Lý Trình Q (m p 3 /s) (m) H nd CDND CĐKC
0 0.83 775.56 778.08 Xác định các điểm mong muốn.
3.1.2.3Thiết kế đường cong đứng Để đảm bảo tầm nhìn tính toán, xe chạy êm thuận, an toàn ta phải tiết kế đường cong đứng tại nơi thay đổi độ dốc mà hiệu đại số giữa hai độ dốc ≥ 1% Bán kính cong đứng được chọn phù hợp với địa hình, cấp hạng đường và có chú ý đến giảm khối lượng thi công.
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Cắm đường cong đứng theo dạng parabol bậc 2 có phương trình: yTrong đó : R là bán kính đường cong đứng lồi hoặc lõm (m)
Trình tự cắm đường cong đứng như sau : a Xác định cao độ tại điểm đổi dốc C
Trong đó : H là cao độ điểm A bất kỳ trên đoạn dốc i A A
L là hiệu lý trình của điểm C và điểm A, L= L – L C A b Xác định các điểm bắt đầu (TĐ) và kết thúc (TC) của đường cong đứng
Chiều dài tiếp tuyến : T= R(iA - i B)/2 Điểm đầu TĐ có : Lý trình : L = L - T TĐ C
Cao độ : H = H - iTĐ C A T Điểm cuối TC có : Lý trình : L = L + T TC C
Cao độ : H = H + iTC C B T c Xác định điểm gốc của đường cong đứng E, tại đó độ dốc dọc i = 0% d
Xác định khoảng cách từ điểm TĐ tới điểm gốc E : LTĐ-E = L - L = iE TĐ A R
Lý trình điểm gốc E : L = L + iE TĐ A R
Cao độ điểm gốc E : H = H + RE TĐ i 2 A/2 d Xác định cao độ thiết kế các cọc trong đường cong đứng
Khoảng cách từ điểm cần tính (giả sử M) đến điểm gốc E : L = L - L M-E E M
Cao độ thiết kế tại điểm M : H = M 2R
L 2 M E e Phương pháp đơn giản hóa cắm đường cong đứng parabol
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Để xác định lý trình và cao độ tại điểm TĐ (hoặc TC) của đường cong, thực hiện các bước a và b Sau đó, lấy gốc tọa độ trùng với điểm TĐ (hoặc TC) để xác định cao độ tại các điểm trong đường cong cách TĐ (hoặc TC) một đoạn l.
+ Nếu tính từ bên trái sang phải : Cao độ của 1 điểm cách TĐ một cự ly l :j
Quy ước : R lồi mang dấu (+) ; R lõm mang dấu (-) iA lên dốc mang dấu (+); iB xuống dốc mang dấu (-)
+ Nếu tính từ bên phải sang trái : Cao độ của 1 điểm cách TC một cự ly l :j
Quy ước : R lồi mang dấu (+) ; R lõm mang dấu (-) iA lên dốc mang dấu (-); iB xuống dốc mang dấu (+)
Tính toán chi tiết cao độ các cọc trong đường cong đứng được cho trong phần phụ lục.
3.2.1 Thông số của trắc ngang
- Độ dốc taluy được cho trong bảng 9 chương 2
Trước khi đắp đất nền đường, cần xử lý các đoạn dốc ngang sườn: - Đối với đoạn dốc ngang sườn dưới 20%, gạt bỏ 20cm lớp hữu cơ trên cùng - Đối với đoạn dốc ngang sườn từ 20-50%, đánh cấp trước khi đắp nền Công việc đánh cấp thủ công với bề rộng 2m do khối lượng không lớn.
Các thông số của mặt cắt ngang :
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
0.75 dải dừn g xe khÈn c Êp
Hình 3: Mặt cắt ngang đường
3.2.2 Tính toán thiết kế rãnh biên
Sau khi lên đường đỏ ta tiến hành xác định khu vực cần làm rãnh biên, rãnh biên cần làm ở chỗ nền đào, nền đắp thấp dưới 0.6m Sau khi xác định được khu vực cần làm rãnh biên ta tiến hành tính toán lưu vực và lưu lượng nước trong rãnh biên dựa vào đó tính toán và thiết kế tiết diện ngang của rãnh và chọn biện pháp gia cố. 3.2.2.1Nguyên tắc thiết kế rãnh biên
Khi thiết kế rãnh biên phải đảm bảo mép rãnh cao hơn mực nước thiết kế trong rãnh 0.2 ÷ 0.25m, chiều sâu của rãnh không vượt quá trị số quy định sau :
Hình dạng rãnh có thể là hình thang, hình tam giác, hình chữ nhật
Ta luy của rãnh một bên lấy theo ta luy của nền đường một bên là 1:1.5, chiều sâu rãnh tối thiểu là 0.4m.
Rãnh biên được thiết kế dọc theo tuyến đường có độ dốc theo độ dốc của đường, độ dốc của rãnh không nhỏ hơn 5‰, trường hợp cá biệt không dưới 3‰, để không bị ứ đọng nước và rác, nếu độ dốc dốc quá lớn ta phải gia cố rãnh bằng vật liệu phù hợp với vận tốc và lưu lượng nước trong rãnh.
Khi thiết kế không được để nước từ rãnh đường đắp chảy về rãnh đường đào trừ trường hợp đoạn nền đào nhỏ hơn 100m, không cho nước từ rãnh khác về rãnh dọc và luôn luôn tìm cách thoát nước rãnh dọc, đối với rãnh hình thang cứ tối đa là 500m, còn rãnh hình tam giác cứ tối đa là 250m, phải tìm cách thoát nước ra chỗ trũng hoặc làm cống cấu tạo thoát nước.
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
3.2.2.2Thiết kế tiết diện rãnh biên
Theo quy định và nguyên tắc thiết kế trên ta thấy rãnh biên thoát một lượng nước rất nhỏ, lưu vực của rãnh biên chủ yếu là thoát nước từ mặt đường và một phần nhỏ từ mái dốc xuống Do đó lưu lượng sẽ rất nhỏ nên không cần tính toán thuỷ văn với rãnh biên, mà chỉ theo cấu tạo :
+ Mái dốc của rãnh có độ dốc 1:1.5
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
THIẾT KẾ CHI TIẾT CỐNG
Cống tròn BTCT lắp ghép đường kính 1.50m Các đặc trưng thủy văn tính toán ở phần thiết kế cơ sở Cống làm việc ở chế độ không áp.
Lý trình đặt cống: Km 4+559.68
Diện tích lưu vực đổ vào công trình: F = 0.034 Km 2
Chiều dài suối chính : L = 0.113 Kms
Tổng chiều dài suối nhánh : 0 Km Độ dốc trung bình suối chính: 72.89‰
Hệ số nhám lòng suối: m = 11s
Hệ số nhám sườn dốc: m = 0.15sd
Mặt cắt ngang lòng suối có dạng tam giác, có độ dốc trung bình hai bờ là :
Lượng mưa ngày ứng với tần suất là 1% : H = 260 mm1%
4.2 Tính chiều sâu nước chảy tự nhiên
Giả thiết lần lượt chiều sâu nước chảy từ 0.1 0.5 m ta tính được lưu lượng Q ứng với chiều sâu nước chảy theo công thức Sêdimaninh.
C - hệ số Sêdymaninh: CTrong đó: n = hệ số nhám, n = 0.09
Bảng 30: Bảng quan hệ giữa Q = f(h ) h (m) 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
Q = f(h) 0.0119 0.0753 0.4782 1.4098 3.0363 5.5051 Lập đồ thì quan hệ Q = f(h )
Hình 4: Biểu đồ quan hệ Q và h Nội suy Q= 0.83 m /s ra h = 0.238 m 3
4.3 Xác định mực nước dâng trước cống, độ dốc phân giới, tốc độ nước chảy trong cống và ở hạ lưu cống
4.3.1 Xác định mực nước dâng trước cống H Ở bước thiết kế cơ sở tính được H = 0.90 m 1.2nd h =1.2cv 1 = 1.2 m
Vậy cống làm việc ở điều kiện không áp.
4.3.2 Tính vận tốc cửa vào
Công thức xác định: V =cv
Xét đến hệ số thu hẹp ở cửa vào ta có: cv 2 2
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
4.3.3 Xác định mực nước phân giới h k
Tỷ số phụ thuộc vào tỷ số Tra bảng 10-3 trong sách thiết kế đường 3 ta có: h = 0.3k 1.5= 0.45 m
Ta có = 0.238m < 1.3 = 1.3 0.45= 0.585 m Nên nước chảy trong cống chảy theo chế độ chảy tự do.
4.3.4 Xác định độ dốc phân giới i k Đối với cống tròn độ dốc i có thể xác định theo công thức:k
Kk= k.Ck.: đặc trưng lưu lượng, xác định theo bảng 10.3 sách thiết kế đường 3 khi biết ; với d là đường kính cống.
Có : Tra bảng ta được d k
Vậy độ dốc phân giới : i = 0.4%.k
4.3.5 Xác định mực nước cuối cống h 0 Đặt cống với độ dốc i = 8%
Ta có tỷ số phụ thuộc vào tỷ số
Trong đó: K , K : là đặc trưng của lưu lượng0 d
4.3.6 Xác định vận tốc nước chảy trong cống V 0
Trong đó: w đặc trưng của vận tốc0
Tra bảng 10-3 sách thiết kế đường 3 ta có:
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
4.4 Gia cố thượng lưu cống
Với độ dốc lòng suối nhỏ, vận tốc nước chảy ở cửa vào(V =0.723 m/s) nhỏ hơn cv vận tốc chống xói của lớp đá xây dày 20cm (V = 2.81m/s) nên không phải làm oxói những công trình đặc biệt như dốc nước, bậc nước Đối chiếu với định hình cống 533.01.01 lựa chọn gia cố sân cống trước cửa vào được xây đá cẩn thận bằng đá dày 20cm trên lớp đá dăm dày 10cm.
4.5 Gia cố hạ lưu cống
Trong trường hợp dòng nước tự do chảy qua cống, tốc độ dòng nước tăng gấp 1,5 lần khi ra khỏi cống ở khu vực sau công trình Công thức tính tốc độ dòng nước tại cửa ra của cống là V = 1,5V (m/s).
Chọn vật liệu gia cố đá hộc xây vữa xi măng M150 dày 25 cm trên lớp đệm đá dăm dày 10cm Vận tốc cho phép không xói là Vo xói= 8.2 (m/s)
Chiều dài đoạn gia cố ở hạ lưu : L = 3.35 m.gc
Tường chống xói và chiều sâu tường chống xói
Vì ở đoạn hạ lưu nước không ngập nên không xuất hiện hiện tượng xói sâu Từ đó chỉ cần bố trí một đoạn đá hộc xây sâu 60cm trên lớp đệm đá dăm dày 10cm rộng 40cm
PHẦN I: LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ VÀ THIẾT KẾ CƠ SỞ TUYẾN ĐƯỜNG QUA
1.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu của dự án và tổ chức thực hiện dự án 2
1.3 Cơ sở lập dự án 2
1.4 Tình hình kinh tế xã hội trong khu vực có dự án 5
1.5 Quan điểm mục tiêu phát triển kinh tết xã hội thành phố Bảo Lộc giai đoạn 2011-2020 9
1.6 Các quy hoạch và các dự án trong vùng 12
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM
1.7 Hiện trạng mạng lưới giao thông trong vùng 14
1.8 Đánh giá về vận tải và dự báo nhu cầu vận tải 16
1.9 Sự cần thiết phải lập dự án đầu tư xây dựng tuyến đường 17
CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH QUY MÔ VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT 19
2.2 Xác định cấp hạng, quy mô và các tiêu chuẩn kỹ thuật 19
THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG CAO TỐC TRÊN BÌNH ĐỒ 29
3.1 Phương án đi tuyến trên bình đồ 29
3.2 Các tiêu chuẩn trong thiết kế tuyến trên bình đồ, trắc dọc và mặt cắt ngang .29
3.3 Thiết kế tuyến trên bình đồ 30
CHƯƠNG 4 36 ĐẶC ĐIỂM THỦY VĂN VÀ THIẾT KẾ THOÁT NƯỚC TRÊN TUYẾN 36
THIẾT KẾ TRẮC DỌC VÀ TRẮC NGANG 49
5.3 Thiết kế siêu cao và phương án thoát nước trong đường cong có quay siêu cao 53
5.4 Tính toán khối lượng đào, đắp 53
THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 55
6.1 Xác định các số liệu phục vụ tính toán 55
6.2 Thiết kế kết cấu áo đường phần xe chạy chính 59
6.3 Thiết kế kết cấu áo đường làn dừng xe khần cấp 69
CHƯƠNG 7 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA TUYẾN ĐƯỜNG 80 ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG 80
7.2 Những tác động môi trường do việc XD và KT dự án 80
7.3 Các giải pháp nhằm khắc phục các ảnh hưởng tiêu cực của dự án đến môi trường 82
PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 85
1.1 Giới thiệu về dự án 86
1.2 Căn cứ pháp lý, hệ thống quy trình quy phạm áp dụng 86
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : PGS TS VŨ HOÀI NAM