tuyến đường nối liền hai huyện tỉnh quảng trị

Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: PHẦN I: THIẾT KẾ CƠ SỞ 60% Chương 1: Giới thiệu chung Chương 2: Xác định cấp hạng và tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến Chương 3: Th

GIỚI THIỆU CHUNG

Nhiệm vụ thiết kế

Tuyến đường thiết kế thuộc huyện Đakrong ,tỉnh Quảng Trị - Các số liệu điạ hình, địa chất, thuỷ văn thuộc tỉnh: Quảng Bình - Lưu lượng xe năm khảo sát : N2023 = 330 xe/ngđ

- Năm đưa đường vào khai thác : Năm 2025 - Hệ số tăng xe trung bình hằng năm : q = 11 % - Thành phần dòng xe:

Số trục sau Trục trước Trục sau Trục trước Trục sau

Xe con 38 5 8 Bánh đơn Bánh đơn -

Xe tải nhẹ 32 24 50 Bánh đơn Bánh đôi 1

Xe tải trung 19 27 63 Bánh đơn Bánh đôi 1

Xe tải nặng 3 trục 11 50 95 Bánh đơn Bánh đôi 2

Các điều kiện tự nhiên khu vực tuyến

Dãy núi Trường Sơn khu vực thuộc tỉnh Quảng Trị có độ cao trung bình thấp nhất Là tỉnh có diện tích đất bazan lớn nhất khu vực Bắc Trung Bộ với hơn 15.000ha rải rác nhiều nơi nhưng tập trung chủ yếu ở hai huyện Vĩnh Linh và Gio Linh Loại đất này rất thích hợp với trồng các loại cây công nghiệp

Quảng Trị nằm trong vùng đứt gãy của dãy Trường Sơn Địa hình đa dạng bao gồm núi, đồi, đồng bằng, cồn cát và bãi biển chạy theo hướng tây bắc - đông nam.

Điều kiện địa chất thuỷ văn

Trên cơ sở điều kiện tự nhiên, kết quả nghiên cứu của các phương án điều tra địa chất thuỷ văn và các công trình khai thác nước tại khu vực tỉnh Quảng Trị thành 14 tầng chứa nước và một số thành tạo cách nước Song song đó quy luật phân bố, bề dày, mức độ thấm nước, chứa nước, tính chất thuỷ lực, nguồn cung cấp, thoát nước, thành phần hoá học và khả năng khai thác của các tầng chứa nước tồn tại trong khu vực, làm cơ sở cho việc quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Quảng Trị

Quảng Trị thuộc vùng nhiệt đới ẩm gió mùa, nằm giữa vùng cận nhiệt đới gió mùa và nhiệt đới gió mùa Điều kiện khí hậu ở đây khắc nghiệt với gió tây nam khô nóng, bão và mưa lớn, gây biến động mạnh và thất thường cho thời tiết Do đó, đời sống và sản xuất của người dân địa phương gặp nhiều khó khăn.

Quảng Trị có nhiều sông ngòi với 7 hệ thống sông chính là sông Thạch Hãn, sông Bến Hải, sông Hiếu, sông Ô Lâu, sông Bến Đá, sông Xê Pôn và sông Sê Păng Hiêng

Sông ở các huyện miền núi có khả năng xây dựng thủy điện vừa và nhỏ Nhìn đại thể, địa hình núi, đồi và đồng bằng Quảng Trị chạy dài theo hướng tây bắc - đông nam và trùng với phương của đường bờ biển.

Các điều kiện xã hội

1.5.1 Đặc điểm dân cư và sự phân bố dân cư

Mật độ dân số của tỉnh tương đối thấp so với cả nước, chỉ đạt 126,7 người/km2 Sự phân bố dân cư không đồng đều, tập trung chủ yếu tại các đô thị và các huyện đồng bằng Sự chênh lệch này ảnh hưởng đáng kể đến quá trình xây dựng cơ sở hạ tầng như giao thông, điện, nước, hệ thống trường học và y tế, gây khó khăn cho phát triển kinh tế xã hội ở những vùng địa hình hiểm trở và dân cư thưa thớt.

Cộng đồng các dân tộc tỉnh Quảng Trị gồm 3 dân tộc chính: Kinh, Vân Kiều và Pa Cô Tỉ lệ các dân tộc thiểu số chiếm khoảng 9% tổng dân số Mỗi dân tộc đều có lịch sử lâu đời và có truyền thống văn hóa phong phú, đặc sắc, đặc biệt là văn hóa dân gian Đồng bào các dân tộc thiểu số Vân Kiều và Pa Cô sinh sống chủ yếu ở các huyện miền núi phía Tây của tỉnh như: Hướng Hóa, Đakrông

1.5.2 Tình hình văn hóa – kinh tế - xã hội trong khu vực

Năm 2018, Quảng Trị đứng thứ 57 về dân số, thứ 55 về Tổng sản phẩm trên địa bàn (GRDP), thứ 37 về GRDP bình quân đầu người và thứ 51 về tốc độ tăng trưởng GRDP toàn quốc Với dân số 630.600 người, GRDP của tỉnh đạt 27.494 tỷ đồng (tương đương 1,1940 tỷ USD), GRDP bình quân đầu người đạt 43,6 triệu đồng (tương đương 1.894 USD) và tốc độ tăng trưởng GRDP đạt 7,12%.

Tỉnh Quảng Trị từng có Khu phi quân sự vĩ tuyến 17, là giới tuyến chia cắt miền Bắc Việt Nam Việt Nam Dân chủ Cộng hòa và Việt Nam Cộng hòa, do đó cũng là một chiến trường ác liệt nhất trong suốt 21 năm của cuộc Chiến tranh Việt Nam (1954 - 1975)

1.5.3 Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu và đường vận chuyển

- Xi măng, sắt thép lấy tại các đại lý vật tư ở khu vực dọc tuyến (cự ly 10 Km)

- Đá các loại lấy tại mỏ đá (cự ly vận chuyển 10 km) - Cát lấy tại các bãi cát (cự ly 10 km)

- Đất đắp nền đường, qua kiểm tra chất lượng cho thấy có thể lấy đất từ nền đường đào

- Đào từ nền đào sang đắp ở nền đắp, ngoài ra có thể lấy đất tại các vị trí mỏ dọc tuyến với cự ly trung bình là: 10km

1.5.4 Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện và đường vận chuyển

Các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được sản xuất tại xí nghiệp phục vụ công trình, xí nghiệp đóng tại Quảng trị cách chân công trình 40 km và tại địa phương, năng lực sản xuất của xưởng đáp ứng đầy đủ về số lượng, chất lượng theo yêu cầu đặt ra Do đó, các loại bán thành phẩm, cấu kiện và vật liệu vận chuyển đến chân công trình là tương đối thuận lợi

1.5.5 Khả năng cung cấp nhân lực phục vụ thi công Đội ngũ cán bộ kỹ thuật giàu kinh nghiệm, có trình độ và khả năng quản lý tốt

Nguồn nhân lực địa phương dồi dào giúp giảm được giá thành công trình rất lợi về mặt kinh tế

1.5.6 Khả năng cung cấp các thiết bị phục vụ thi công

Khả năng cung cấp máy móc, thiết bị thi công của đơn vị thi công là không hạn chế

1.5.7 Khả năng cung cấp các loại nhiên liệu, năng lượng phục vụ thi công

Huyện có nhiều kho xăng dầu, cộng với tuyến đường thi công nằm gần lưới điện quốc gia nên nguồn cung cấp nhiên liệu cho quá trình thi công được đảm bảo đầy đủ và thuận tiện.

1.5.8 Khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt

Khu vực tuyến đi qua có chợ của huyện và có các chợ phiên buôn bán dọc tuyến do đó khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt cho đội ngũ cán bộ, công nhân thi công rất thuận lợi

1.6 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường

Nền kinh tế hàng hoá đã đưa đất nước ta chuyển sang một thời kỳ mới: thời kỳ công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước Trong đó ngành giao thông vận tải đóng một vai trò rất quan trọng thúc đẩy sự phát triển kinh tế

Từ đó, ta thấy việc xây dựng tuyến thật sự cần thiết Tuyến đường xây dựng sẽ đáp ứng nhu cầu hiện tại cũng như tương lai, vì vậy giao thông đi lại sẽ dễ dàng hơn, thúc đẩy nền kinh tế Tạo điều kiện thuận lợi cho việc đi lại của người dân nơi đây, hàng hoá được vận chuyển lưu thông qua lại một cách dễ dàng

Như vậy việc đầu tư xây dựng tuyến đường trên lại càng trở nên cần thiết và cấp bách, thiết thực phục vụ kịp thời cho sự nghiệp phát triển kinh tế của khu vực và đất nước

1.7 Điều kiện về thông tin liên lạc, y tế

Hiện nay, hệ thống thông tin liên lạc, y tế đã xuống đến cấp huyện, xã Các bưu điện văn hóa của xã đã được hình thành góp phần đưa thông tin liên lạc về thôn xã , đáp ứng nhu cầu của nhân dân

Điều kiện về thông tin liên lạc, y tế

Hiện nay, hệ thống thông tin liên lạc, y tế đã xuống đến cấp huyện, xã Các bưu điện văn hóa của xã đã được hình thành góp phần đưa thông tin liên lạc về thôn xã , đáp ứng nhu cầu của nhân dân

XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT TUYẾN

Tính toán -chọn các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến

2.2.1 Tốc độ thiết kế Để xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến cần căn cứ vào các số liệu sau:

- Lưu lượng xe chạy ở năm thiết kế: N15= 3258.5 (xcqđ/ng.đ)

+ Xe tải nặng (1 trục sau) :11%

- Cấp thiết kế: cấp III - Địa hình khu vực tuyến: Núi và đồi (Is≥ 30%)

Từ việc xác định cấp thiết kế là cấp III, và địa hình khu vực tuyến qua là vùng núi nên ta chọn tốc độ thiết kế là 60 Km/h

2.2.2 Độ dốc dọc lớn nhất, nhỏ nhất Độ dốc dọc lớn nhất cho phép idmax phụ thuộc vào loại xe thiết kế, tốc độ tính toán và loại kết cấu mặt đường Trị số idmax của đường được xác định dựa trên 2 điều kiện sau:

- Điều kiện về sức kéo: Sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường

- Điều kiện về sức bám: Sức kéo phải nhỏ hơn sức bám giữa lốp xe và mặt đường, nếu điều kiện này không thỏa mãn thì bánh xe sẽ quay tại chỗ hay bị trượt a Điều kiện cơ học: Điều kiện sức kéo: idmax = D – f Trong đó:

+ D: nhân tố động lực (là sức kéo của ô tô trên một đơn vị trọng lượng sau khi trừ đi sức cản của không khí) của mỗi loại xe, tra biểu đồ nhân tố động lực

+ f: Hệ số sức cản lăn phụ thuộc loại mặt đường và độ cứng của bánh xe Giả thiết chọn mặt đường là bê tông nhựa có f0 = 0,02 Với VTK`Km/h > 50Km/h thì biến dạng của lốp xe chưa kịp phục hồi đã chịu thêm một lần biến dạng nữa, nên hệ số sức cản lăn tăng lên theo tốc độ f= f0 ×  1 + 0,01 × (V-50) = 0,02 × [1+0,01 ×(60-50)] = 0,0165 Quan hệ giữa nhân tố động lực (D) và vận tốc (V) được thể hiện bằng biểu đồ nhân tố động lực (khi đã có giá trị của V`km/h ta tra được giá trị của D)

Bảng Lỗi! Không có văn bản nào có kiểu đã chỉ định trong tài liệu 2Bảng tính độ dốc dọc cho phép theo điều kiện sức kéo

Theo tiêu chuẩn TCVN 4054-2005, với địa hình đồng bằng và đồi, cấp thiết kế đường là cấp III cho phép độ dốc dọc tối đa (Idmax) là 5% Tuy nhiên, để đảm bảo xe chạy đúng vận tốc thiết kế, cần lựa chọn độ dốc dọc hợp lý Dựa trên bảng kết quả, độ dốc dọc tối đa hợp lý để tất cả các loại xe đều chạy đúng vận tốc thiết kế là 3,95%.

Phương trình cân bằng sức bám

+ D’: Nhân tố động lực xác định tùy theo điều kiện bám của ô tô

+ 𝜑1: Hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đường tùy theo trạng thái của mặt đường, tính toán lấy 𝜑 trong điều kiện thuận lơi, mặt đường khô – sạch 𝜑 = 0,5 (Bảng 2.13/trang 50/ Sách hướng dẫn thiết kế hình học đường ô tô của TS.Vũ Ngọc Trụ)

+ Gk: Trọng lượng của xe trên các trục chủ động (kg)

- Xe con (Toyota Innova): Gk = 1750 kg - Xe tải nhẹ (Thaco FLD 345A): Gk = 4800 kg - Xe tải trung (Thaco HC550): Gk = 4670 kg - Xe tải nặng (3 trục sau): Gk = 10540 kg + G: Trọng lượng toàn bộ của ô tô (kN)

Xe tải nặng (3 trục sau): G = 24000 kg; xe tải trung (Thaco HC550): G = 10400 kg; xe tải nhẹ (Thaco FLD 345A): G = 8500 kg; xe con (Toyota Innova): G = 2300 kg Pw: Sức cản không khí (kg).

- k (kgs 2 /m 4 ): Hệ số sức cản không khí, bằng 0,060÷0,070 với xe tải 0,025÷0,035 với xe con, 0,04÷0,06 với xe buýt

- F (m2).: Diện tích cản không khí, có thể tính F = 0,8.B.H (𝑚)

- V: Tốc độ xe chạy tương đối so với không khí (km/h), khi chạy ngược gió nó bằng tốc độ thiết kế cộng với tốc độ gió, trong tính toán giả thiết tốc độ gió bị triệt tiêu,V

Bảng 2.3: Xác định sức cản không khí

Loại xe k( kgs 2 /m 4 ) F (m 2 ) V(km/h) Pw (kg)

Xe tải nhẹ (Thaco FLD) 0,06 4,5 60 37,38

Xe tải trung(Thaco HC550) 0,063 4,8 60 39,87

Kết quả tính toán các giá trị của các công thức (2.4), (2.5), (2.6) được ghi ở bảng 2.4:

Bảng 2.4:Xác định độ dốc lớn nhất theo điều kiện sức bám

Loại xe 𝜑 G(kg) G k (kg) Pw (kg) D’max i’dmax

Xe con (Toyota Innova) 0,3 2300 1750 21,6 0,218 20,15 Xe tải nhẹ (Thaco FLD) 0,3 8500 4800 37,38 0,165 14,85 Xe tải trung(Thaco HC550) 0,3 10400 4670 39,87 0,130 11.35 Xe tải nặng 3 trục 0,3 24000 10540 42,36 0,129 11,25 Xe tải nặng 4 trục 0,3 30000 10540 66,46 0,103 8,65

Theo điều kiện này để thỏa mãn tốc độ thiết kế tất cả các loại xe ta chọn idmax 8,65 % (2)

Từ (1) và (2) kết hợp với D'’≥ D ≥f ± i ta chọn độ dốc dọc lớn nhất là: i dmax = min(i dmax ; i’ dmax ) = 3,25 % Khi thiết kế ta sử dụng độ dốc dọc không quá 3,25 % nhằm nâng cao chất lượng của tuyến đường

2.2.3 Độ dốc dọc nhỏ nhất

+ Đối với nền đường đắp không có rãnh biên idmin = 0%

+ Đối với nền đường đào chọn idmin ≥ 0,5%

+ Đối với nền đường đào trường hợp cá biệt chọn idmin = 0,3% nhưng đoạn dốc không dài hơn 50m

2.2.4 Tầm nhìn trên bản đồ Để đảm bảo an toàn xe chạy trên đường người lái xe phải luôn đảm bảo nhìn thấy đường trên một chiều dài nhất định về phía trước để người lái xe kịp thời xử lý hoặc hãm dừng xe trước chướng ngại vật (nếu có) hay là tránh được nó Chiều dài này được gọi là tầm nhìn

Chướng ngại vật trong sơ đồ này là một vật cố định nằm trên làn xe chạy: Đá đổ, đất trượt, hố sụt, cây đổ, hang hoá của xe trước rơi…Xe đang chạy với tốc độ V có thể dừng lại an toàn trước chướng ngại vật với chiều dài tầm nhìn SI bao gồm một đoạn phản ứng tâm lý lpư, một đoạn hãm xe Sh và một đoạn dự trữ an toàn l0 Vì vậy, tầm nhìn này có tên gọi là tầm nhìn một chiều

Hình 2.1 Sơ đồ tầm nhìn một chiều

+𝑙 pu : Chiều dài xe chạy được trong thời gian phản ứng tâm lý, t=1-1,5s

𝑙 pu = V xt = V.1000 3600 = 3,6 𝑉 = 3,6 60 = 16,66(𝑚) + 𝑆 ℎ : Chiều dài hãm xe

254(φ±i) (2.8) + k: Hệ số sử dụng phanh, đối với xe tải : k =1,4; đối với xe con k =1,2

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

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

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

+ l0: Đoạn dự trữ an toàn, lấy l0m

Bảng 2.5: Xác định tầm nhìn một chiều

Loại xe V k 𝜑 lpư Sh lo SI

Theo bảng 10 TCVN 4054 – 2005 với V= 60 km/h thì SI = 75 m Vậy nên chọn SI = 75 (m) để đảm bảo an toàn

Chiều dài tầm nhìn khi hai xe chạy ngược chiều nhau bao gồm hai đoạn phản ứng tâm lý của lái xe, hai đoạn hãm xe và khoảng cách an toàn giữa hai xe Chiều dài tầm nhìn này đảm bảo rằng hai xe luôn giữ được khoảng cách an toàn để tránh va chạm.

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

Chiều dài SII đựoc tính là : 𝑆 II = l pu1 + l pu2 + S h1 + S h2 + l 𝑜 = 1,8 𝑉 + K.V 2 𝜑 1

+lpư : Chiều dài xe chạy được trong thời gian phản ứng tâm lý Xem vận tốc 2 xe là như nhau nên ta có lpư1 = lpư2 = lpư

+l0 : Đoạn dự trữ an toàn, lấy l0 = 10 m + K: Hệ số sử dụng phanh: đối với xe tải: k = 1,4; đối xe con:1,2

+ V: Tốc độ tính toán V = 60km/h

+𝜑1: Hệ số bám dọc trên đường hãm lấy trong điều kiện thuận lợi, mặt khô, sạch 𝜑1 = 0,5

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

Bảng 2.6: Xác định tầm nhìn hai chiều

Loại xe V k 𝜑 lpư Sh lo SII

Theo bảng 10 TCVN 4054:2005 với V = 60km/h thì SII = 150m.Vậy ta chọn SII

= 150 (m) để đảm bảo an toàn xe chạy

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

𝑆 IV = l 1 + l 2 + l 3 (2.10) Tuy nhiên, 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

- Trường hợp bình thường : SIV = 6V = 360(m)

- Trường hợp cưỡng bức : SIV = 4V = 240(m)

2.2.8 Tầm nhìn ngang dọc 2 bên đường

Hình 2.4: Sơ đồ tầm nhìn ngang dọc 2 bên

Gọi V, Vn là vận tốc của xe và của người đi bộ Tầm nhìn ngang được tính theo công thức : ln = 𝑆 𝐼

2.2.9 Bán kính đường cong nằm 2.2.10 Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi làm siêu cao R sc min

+ V: Tốc độ thiết kế ,V = 60km/h

Hệ số lực ngang lớn nhất (𝜇) là thông số quan trọng trong thiết kế đường cong nằm Tùy thuộc vào độ khó khăn của địa hình, 𝜇 được lựa chọn phù hợp Trong những trường hợp địa hình hiểm trở với bán kính đường cong nhỏ, giá trị 𝜇 được khuyến nghị là 0,15 Lựa chọn này tương ứng với việc bố trí đường dốc siêu cao tối đa, đảm bảo ổn định và an toàn cho phương tiện khi lưu thông trong điều kiện địa hình phức tạp.

+ isc max: Độ dốc siêu cao lớn nhất Theo TCVN 4054-2005 ứng với tốc độ thiết kế VTK` (km/h) thì isc max = 6%

Thay các giá trị vào công thức 2.11 ta có:

Theo TCVN 4054-2005 với V = 60km/h thì Rsc min = 150 m, ta chọn Rsc min = 150 m để đảm bảo an toàn xe chạy

2.2.11 Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi không làm siêu cao R osc min

+ V: Tốc độ thiết kế V = 60km/h

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

+ in : Độ dốc ngang của mặt đường, chọn in = 2% Thay vào công thức 2.11 ta có:

Theo TCVN 4054-2005 với V = 60 km/h thì 𝑅 osc min = 2500m, ta chọn 𝑅 osc min = 2500m để đảm bảo an toàn xe chạy

Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến đường

STT CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ĐƠN

01 Cấp thiết kế của đường - III III

02 Vận tốc thiết kế Km/h - 60 60

03 Độ dốc dọc lớn nhất % 2.95 6 2.95

04 Tầm nhìn một chiều SI m 63.36 75 75

05 Tầm nhìn hai chiều SII m 119.7 150 150

06 Tầm nhìn vượt xe SIV m 360 350 360

08 Bán kính đường cong nằm tối thiểu không làm siêu cao

09 Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi làm siêu cao

10 Bán kính đường cong nằm đảm bảo tầm nhìn ban đêm m 1125 1125

11 Bán kính đường cong đứng lồi Rminlồi m 2343.75 4000 4000

12 Bán kính đường cong đứng lõm

13 Độ dốc siêu cao tối đa % - 7 7

14 Chiều rộng một làn xe m 3,8 3,0 3,0

19 Bề rộng phần gia cố lề m - 2×0.5 2×0.5

20 Tải trọng tính toán KN - 100 100

22 Môđun đàn hồi tối thiểu KCAĐ phần xe chạy MPa - 130 130

23 Môđun đàn hồi tối thiểu KCAĐ phần lề MPa - 100 100

24 Độ dốc siêu cao Phụ thuộc vào bán kính đường cong nằm Chọn công thức tính tương ứng và qui phạm 25 Chiều dài vuốt nối siêu cao

26 Độ mở rộng trong ĐCN

THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN

Nguyên tắc thiết kế

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

Thiết kế bình đồ phải tuân thủ các nguyên tắc:

- Vạch tuyến phải đi qua các điểm khống chế

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

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

- Phối hợp giữa tuyến và công trình

- Phối hợp giữa tuyến và cảnh quan.

Xác định các điểm khống chế

Trên bình đồ cần nghiên cứu kỹ địa hình và cảnh quan thiên nhiên để xác định được những khu vực khó khăn hay thuận lợi mà tại đó tuyến cần phải tránh hoặc đi qua

+ Những khu vực tuyến cần tránh:

- Địa hình có độ dốc ngang sườn lớn

- Địa chất kém ổn định, dễ bị sạt lở

- Khu vực có nước ngầm hoạt động

+ Những vị trí tuyến phải đi qua:

- Vị trí vượt sông, suối thuận lợi: Bề rộng sông ngắn, địa chất ở hai bên bờ sông ổn định, không bị xói lở

Sau khi được xác định những điểm khống chế, cần đánh dấu để làm cơ sở cho công tác vạch tuyến đi qua

3.3 Quan điểm thiết kế - xác định bước compa

Khi thiết kế tuyến phải dựa trên các quan điểm sau:

- Trường hợp tuyến phải đi qua thung lũng và đặt trên các thềm sông, suối phải đảm bảo đặt tuyến trên mực nước ngập về mùa lũ, tránh vùng đầm lầy, đất yếu và sự đe dọa xói lở của bờ sông Tránh tuyến đi uốn lượn quanh co quá nhiều theo sông suối mà không đảm bảo sự đều đặn của tuyến

- Trường hợp tuyến đi theo đường phân thủy ít phải làm công trình thoát nước vì điều kiện thoát nước tốt, thường được dùng ở những vùng đồi thoải, nơi đỉnh đồi, núi phẳng ít lồi lõm và địa chất ổn định

- Trường hợp tuyến đi lưng chừng sườn núi nên chọn những sườn đồi thoải, ít quanh co, địa chất ổn định, đường dẫn hướng tuyến sẽ được xác định theo độ dốc đều với một độ dốc chủ đạo với chú ý là phải nhỏ hơn độ dốc cho phép Để xác định vị trí đường dẫn hướng tuyến dốc đều trên bình đồ dung cách đi bước compa cố định có chiều dài: l = Δh

+ Δh: Chênh lệch giữa hai đường đồng mức gần nhau, Δh = 2m

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

Có thể lấy id = idmax - 0,02 phòng trường hợp tuyến vào đường cong bị rút ngắn chiều dài mà tăng thêm độ dốc dọc thực tế khi xe chạy

10.000 Thay các số liệu vào công thức 3.1 ta được: l = 2

Lập các đường dẫn tuyến

Trong trường hợp bị giới hạn về mặt độ dốc dọc, đường dẫn hướng tuyến được vạch theo đường triển tuyến có độ dốc đều, không vượt quá độ dốc giới hạn cho phép.

- 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

3.5 Triển khai các phương án tuyến (4 phương án tuyến)

+ Tuyến dài 2226.43 m và có tới 15 lần chuyển hướng + Bám sát đường đồng mức

+ Tuyến có đường cong nằm bán kính lớn

+ Tuyến dài 2187.95 m và có 12 lần chuyển hướng

+Chiều dài tuyến nhỏ hơn các phương án còn lại +Bán kính cong nằm lớn

+Tuyến thiết kế điều hoà

+ Tuyến dài 2195.46 m và có 11 lần chuyển hướng

+Khối lượng đào đắp tương đương

+ tuyến dài 2297.86 m và có 10 lần chuyển hướng +bán kính đường cong nằm lớn

+Độ dốc tự nhiên lớn

Bảng 3.6 So sánh sơ bộ - chọn 2 phương án tuyến

STT Chỉ tiêu so sánh Đơn vị PA.1 PA.2 PA.3 PA.4

3 Số công trình thoát nước dự kiến

4 Bán kính đường cong nằm trung bình m 450 300 300 800

5 Số lần chuyển hướng Lần 15 12 11 10

3.6 Tính toán các yếu tố đường cong chophương án tuyến đã chọn

Sau khi xác định vị trí bố trí đường cong nằm và giá trị bán kính của các đường cong, ta tiến hành các bước sau:

- Đánh dấu điểm đầu, điểm cuối và đỉnh của đường cong

- Xác định hướng các đường tang của đường cong, giao điểm của đường tang với đường cong

- Đo góc chuyển hướng của tuyến, ghi lại trị số bán kính trên bình đồ

- Sơ bộ phân tích hướng tuyến và trắc dọc của tuyến, chỉnh sửa lại cho phù hợp sau khi xem xét quyết định chọn phương án tuyến lần cuối cùng, ta đi tính các yếu tố cơ bản của đường cong nằm và xác định lý trình tại các điểm đó

+ Chiều dài đường tang của đường cong: : T = R.tg(

+ Phân cự của đường cong:

+ Chiều dài của đường cong: 0

Hình 1.3 1.Các yếu tố đường cong nằm

Trong đó: R(m): Bán kính của đường cong

(độ): Góc chuyển hướng của tuyến

CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN CỦA ĐƯỜNG CONG NẰM

TT kí hiệu R Góc chuyển hướng T1 P D K L1 I1 W1

THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC

Rãnh thoát nước

- Tần suất thiết kế của công trình thoát nước ứng với cấp thiết kế cấp III của tuyến là 4% (Bảng 30, trang 47, TCVN 4054-2005)

- Rãnh biên được thiết kế và xây dựng để thoát nước mưa từ mặt đường, lề đường, taluy nền đường đào và diện tích khu vực hai bên dành cho đường ở các đoạn nền đường đào, nửa đào nửa đắp, nền đường đắp thấp hơn 0,6m

- Kích thước của rãnh biên trong điều kiện bình thường được thiết kế theo cấu tạo định hình mà không yêu cầu tính toán thủy lực Chỉ trong trường hợp nếu rãnh biên không những chỉ thoát nước bề mặt đường, lề đường và diện tích dải đất giành cho đường mà còn để thoát nước lưu vực hai bên đường thì kích thước rãnh biên phải được tính toán theo công thức thủy lực, nhưng chiều sâu rãnh không được quá 0,8m

Hình 4.1 Cấu tạo rãnh biên

- Tiết diện của rãnh có thể là hình thang, tam giác, chữ nhật hoặc nửa hình tròn

Phổ biến dung rãnh tiết diện hình thang, có chiều rộng đáy là 0,40m, chiều sâu tối thiểu tính từ mặt đất tự nhiên là 0,30m, taluy rãnh nền đường đào lấy bằng độ dốc taluy đường đào theo cấu tạo địa chất, taluy rãnh nền đường đắp là 1:1,5 – 3 Có thể dung rãnh có tiết diện tam giác, chiều sâu 0,30 m, mái dốc phía phần xe chạy 1:3 và phía đối xứng 1:1,5 đối với nền đường đắp, và 1:m theo mái dốc 1:m của nền đường đào, ở những nơi địa chất là đá có thể dung tiết diện hình chữ nhật hay tam giác

- Để tránh rãnh không bị ứ đọng bùn cát, độ dốc lòng rãnh không được nhỏ hơn 5‰, trường hợp đặc biệt cho phép lấy bằng 3‰

- Khi quy hoạch thoát nước mặt, chú ý không để thoát nước từ rãnh nền đường đắp chảy về nền đường đào, trừ trường hợp nền đường đào ngắn hơn 100m, không cho nước từ các rãnh đỉnh, rãnh dẫn nước, vv…, chảy về rãnh dọc và phải luôn luôn tìm cách tháo nước rãnh dọc về chỗ trũng, ra sông suối gần đường hoặc cho thoát qua đường nhớ các công trình thoát nước ngang đường Đối với rãnh tiết diện hình thang cứ cách tối đa 500m và tiết diện tam giác cách 250m phải bố trí cống cấu tạo có đường kính cống

1m để thoát nước từ rãnh biên về sườn núi bên đường Đối với cống cấu tạo không yêu cầu tính toán thủy lực

- Nơi thoát nước từ rãnh biên nền đường đắp phải cách xa nền đường đắp Nếu bên cạnh nền đường đắp có thùng đấu thì rãnh dọc nền đường đào được thiết kế hướng dần tới thùng đấu Nếu không có thùng đấu thì rãnh dọc nền đường đào bố trí song song với tim đường cho tới vị trí nền đường đắp lớn hơn 0,50m thì bắt đầu thiết kế rãnh tách xa dần khỏi nền đường cho tới chiều sâu rãnh bằng không

Để cải thiện hệ thống tưới tiêu trong khu vực canh tác nông nghiệp, nên sử dụng các rãnh làm kênh dẫn nước Tuy nhiên, cần tăng kích thước của các rãnh dọc và đồng thời áp dụng các biện pháp để ngăn ngừa tình trạng sụt lún và xói mòn nền đường, đảm bảo hiệu quả lâu dài trong việc tưới tiêu và duy trì năng suất của đất canh tác.

- Qua các khu dân cư, rãnh biên nên thiết kế loại rãnh xây đá hoặc bê tông và có lát các tấm đan che kín, có bố trí hệ thống giếng thu nước mưa

- Rãnh biên trong hầm nên thiết kế có kích thước lơn hơn thông thường để tăng khả năng thoát nước và sử dụng loại rãnh xây đá hoặc bằng bê tông

- Ở những đoạn độ dốc rãnh lớn hơn trị số độ dốc gây xói đất lòng rãnh phải căn cứ vào tốc độ nước chảy để thiết kế gia cố rãnh thích hợp (lát đá, xây đá, xây bê tông)

Trong điều kiện cho phép, nên gia công lòng rãnh bằng lát đá khan hoặc xây đá, không phụ thuộc vào độ dốc của rãnh để đảm bảo khả năng thoát nước của rãnh và giảm nhẹ công tác duy tu, bảo dưỡng rãnh

- Khi diện tích lưu vực sườn núi đổ về đường lớn hoặc khi chiều cao taluy đào

Khi thiết kế phần đường rộng 12 mét trở lên, cần bố trí rãnh đỉnh để thu nước mưa và dẫn về đường thoát nước, sông suối hoặc chỗ trũng cạnh đường, nhằm tránh tình trạng nước mưa chảy thẳng xuống rãnh biên.

- Rãnh đỉnh phải có quy hoạch hợp lý về hướng tuyến, độ dốc dọc và mặt cắt thoát nước Thiết kế rãnh đỉnh với tiết diện hình thang, chiều rộng đáy rãnh tối thiểu là 0,50m, bờ rãnh có taluy 1:1,5, chiều sâu rãnh xác định theo tính toán thủy lực và đảm bảo mực nước tính toán trong rãnh cách mép ít nhất 20cm, nhưng không sâu quá 1,50m

Trong trường hợp chiều dài rãnh đỉnh lớn, rãnh cần được chia thành các đoạn ngắn hơn để tính toán Lưu lượng nước qua mỗi đoạn bằng tổng lưu lượng nước chảy qua mặt cắt cuối cùng của đoạn đó, bao gồm lưu lượng từ lưu vực chảy trực tiếp vào đoạn rãnh và lưu lượng từ các lưu vực của các đoạn rãnh phía trên chảy về.

- Độ dốc của rãnh đỉnh thường chọn theo điều kiện địa hình để tốc độ nước chảy không gây xói lòng rãnh Trường hợp do điều kiện địa hình bắt buộc phải thiết kế rãnh đỉnh có độ dốc lớn, thì phải có biện pháp gia cố lòng rãnh thích hợp, tốt nhất là gia cố bằng đá hộc xây hay bằng tấm bê tông hoặc thiết kế rãnh có dạng dốc nước hay bậc nước Để tránh ứ đọng bùn cát trong rãnh không được nhỏ hơn 3% - 5%

- Ở những nơi địa hình sườn núi dốc, diện tích lưu vực lớn, địa chất dễ sụt lở, có thể làm hai hoặc nhiều rãnh đỉnh Ngược lại, nếu độ dốc ngang sườn dồi nhỏ và diện tích lưu vực nước chảy về rãnh dọc không lớn, có thể không làm rãnh đỉnh, nhưng phải kiểm tra khả năng thoát nước rãnh biên

Công trình vượt dòng nước

Cống cấu tạo không phải tính toán Nếu lưu lượng tính toán ở lưu vực nhỏ và dòng chảy bé thì vẫn có thể áp dụng được phương án đặt cống cấu tạo thay vì cống tính toán Các trường hợp cần phải đặt cống cấu tạo:

+ Rãnh biên thoát nước một chiều dài quá 500m + Chiều dài đoạn thoát nước hai bên đường ( khi không làm rảnh biên ) lớn ( trường hợp này ta cân nhắc có nên làm hay không )

Cống cấu tạo ở nền đường đào về phía thượng lưu phải có hố tụ để tập trung nước từ rảnh biên và từ suối tập trung về Đường kính cống tối thiểu là 0,75m, chiều dài tối đa 15m

4.2.1.1 Xác định vị trí cống

Cống phải được đặt ở những chổ thoát nước nhanh và tôt nhất do vậy: Cống thoát nước được bố trí ở những nơi có dòng suối nhỏ, đường tụ thủy cắt ngang qua tuyến

Lý trình của các công trình thoát nước của phương án I được ghi ở bảng 4.1:

Bảng 4.2.1 Vị trí công trình cống thoát nước theo Phương án 2 stt Lý trình stt Lý trình stt Lý trình

Lý trình của các công trình thoát nước của phương án III được ghi ở bảng 4.2:

Bảng 4.2.2 Vị trí công trình cống thoát nước theo Phương án 3 stt Lý trình stt Lý trình stt Lý trình stt Lý trình 1 Km0+89.44 6 Km0+743.67 11 Km1+542.41 16 Km02+45.61 2 Km0+233.83 7 Km0+800 12 Km1+680.45 17 Km2+80.06 3 Km0+307.46 8 Km10+955 13 Km1+739.74

4 Km0+390.69 9 Km1+88.46 14 Km01+889.46 5 Km0+669.78 10 Km1+314.71 15 Km01+970.24

4.2.2 Xác định lưu vực cống

Lưu vực cống được xác định như sau: Trên bản đồ địa hình khoanh lưu vực nước chảy về công trình theo ranh giới của các đường phân thủy

Diện tích của lưu vực cống là phần diện tích được bao bởi 2 đường phân thuỷ và tuyến đường

Diện tích lưu vực cống của phương án I được xác định ở bảng 4.3:

Bảng 4.2.2.1: Diện tích lưu cống theo phương án 2

Lưu vực F(km2) Lưu vực F(km2) Lưu vực F(km2)

Diện tích lưu vực cống của phương án II được xác định ở bảng 4.4:

Bảng 4.2.2.2 Diện tích lưu cống theo phương án 3

Lưu vực F(km2) Lưu vực F(km2) Lưu vực F(km2) Lưu vực F(km2)

4.2.3 Tính toán lưu lượng nược cực đại chảy về công trình

Xác định lưu lượng cực đại chảy về công trình theo công thức tính Qmax theo tài liệu [4] được áp dụng cho sông suối không bị ảnh hưởng của thủy triều

Công thức tính có dạng:

Qp = Ap..Hp. F (m 3 /s) Trong đó:

=+ F: Diện tích lưu vực (km 2 )

+ Qp: Lưu lượng đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế P% (m 3 /s)

Lưu lượng mưa ngày theo tần suất thiết kế P% (mm) phụ thuộc vào tần suất P và vùng thiết kế Trong trường hợp không có trạm đo mưa gần, có thể xác định theo danh sách các trạm đại diện do TCVN 9845:2013 chỉ định Nếu có trạm đo mưa thì nên hiệu chỉnh dựa trên dữ liệu đo mưa thực tế để đảm bảo độ chính xác.

Hệ số dòng chảy lũ φ là thông số quan trọng trong tính toán thủy văn, được xác định dựa vào loại đất cấu tạo bề mặt lưu vực, lượng mưa ngày thiết kế Hp và diện tích lưu vực F Hệ số này có giá trị cụ thể ứng với từng loại đất và điều kiện mưa khác nhau, được quy định trong Bảng A.1, Phụ lục A của Sách thiết kế và thi công cống trên đường ô tô của TS Hồ Văn Quân.

+ Ap: Modun dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế trong điều kiện chưa xét đến ảnh hưởng của hồ ao, (xác định trong bảng A.3 phụ lục A sách thiết kế và thi công cống trên đường oto của TS Hồ Văn Quân) phụ thuộc vào hệ số đặc trưng địa mạo lòng sông Φls (công thức ), thời gian tập trung nước trên sườn dốc tsd và vùng mưa

+ 𝛿: Hệ số ảnh hưởng của hồ ao và đầm lầy (xác định theo bảng 1.4/trang 18, sách thiết kế và thi công cống trên đường oto của TS Hồ Văn Quân)

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

Tuyến đường nằm ở địa phận Quảng Trị ứng với vùng mưa XI Có lượng mưa ngày ứng với tần suất thiết kế lấy theo qui phạm TCVN4054 – 2005 Theo TCVN4054

– 2005 với cấp thiết kế là cấp III ta lấy p = 4%, H4%= 305 mm Ở khu vực tuyến đi qua có đất là loại đất cấp III

2 Chiều dài sườn dốc lưu vực được xác định theo công thức:

+ ∑ 𝑙: Tổng chiều dài các suối nhánh (km) Chỉ tính các suối có chiều dài lớn hơn 0,75 chiều rộng trung bình của sườn dốc lưu vực B

+ L: Chiều dài suối chính (km) đo từ nơi suối bắt đầu hình thành rõ ràng tới vị trí công trình

✓ Đối với lưu vực có hai mái dốc:

✓ Đối với lưu vực có một mái dốc:

3 Hệ số đặc trưng địa mạo của sườn dốc lưu vực:

Độ dốc sườn dốc lưu vực (𝜙 sd) là độ dốc trung bình của sườn dốc lưu vực được ước lượng bằng trị số trung bình của 4-6 hướng nước chảy chính Đây là chỉ số quan trọng thể hiện đặc điểm địa hình của lưu vực, ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ dòng chảy, xói mòn và tích tụ vật chất trong lưu vực.

+ msd: Hệ số đặc trưng nhám của sườn dốc, xác định theo bảng 1.6/trang 19 (sách thiết kế và thi công cống trên đường oto của TS Hồ Văn Quân)

4 Xác định thời gian tập trung nước t sd :

Xác định thời gian tập trung nước tsd theo phụ lục 4, Sổ tay Thiết kế đường ôtô tập II, ứng với 𝜙 sd và vùng mưa rào

Ta có: tsd = 𝜙 (vùng mưa, 𝜙 sd )

5 Hệ số đặc trưng địa mạo lòng sông suối 𝜙 ls tính theo công thức:

+ L : Chiều dài suối chính (km)

+ Isl : Độ dốc lòng suối chính ( / 0 00 ) Độ dốc lòng suối chính Ils được xác định theo độ dốc của đường thẳng kẻ theo trắc dọc sông từ nơi suối hình thành rõ ràng tới vị trí công trình sao cho phần diện tích nằm trên và dưới đường thẳng này gần bằng nhau

+ msl: Hệ số đặc trưng nhám của lòng suối (xác định theo bảng 7.2.4, Sổ tay Thiết kế đường tập II)

6 Xác định Ap theo 𝜙 ls và t sd , vùng mưa (xác định trong bảng A.3 phụ lục A sách thiết kế và thi công cống trên đường oto của TS Hồ Văn Quân)

7 Xác định trị số Q max sau khi thay các trị số trên vào công thức 4.1 4.2.4 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 4.2.4.1 Vị trí công trình cống thoát nước theo Phương án 1

STT Lý trình Cống Tên cống

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

Bảng 4.2.4.2 Vị trí công trình cống thoát nước theo Phương án 2

STT Lý trình Cống Tên cống

4.2.5 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) Trong đó:

+ 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 III

+ 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 XI Theo tài liệu [TCVN 9845-2013] với

Vtt = 60 (km/h) ta lấy p = 4%, ta có: H4%= 305mm (Nông Sơn) Ở khu vực tuyến đi qua có đất là loại đất cấp III

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;

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

THIẾT KẾ TRẮC DỌC TUYẾN

Sau khi chọn được hai phương án tuyến trên bản đồ đường đồng mức ta tiến hành lên trắc dọc các phương án đó tại các cọc 100m, cọc địa hình,cọc khống chế.Từ đó nghiên cứu kỹ địa hình để vạch đường đỏ sao cho phù hợp với các yêu cầu:

+ Khi địa hình cho phép nên dùng các chỉ tiêu kỹ thuật cao nhằm phát huy hết tốc độ xe chạy, đảm bảo an toàn, tiện lợi và kinh tế nhằm nâng cao chất lượng khai thác và dễ dàng nâng cấp sau này

+ Trong phạm vi có thể được nên tránh dùng những đoạn dốc ngược chiều khi tuyến đang liên tục lên hoặc liên tục xuống

+ Ðể đảm bảo thoát nước mặt tốt không phải làm rãnh sâu thì nền đường đào và nửa đào nửa đắp không nên thiết kế có độ dốc nhỏ hơn 5 0 /00 (cá biệt 3 0 /00) Nếu thiết kế thì chiều dài của đoạn không được quá 50m

+ Khi địa hình thật khó khăn mới sử dụng tới tiêu chuẩn giới hạn

+ Đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật ban đầu (chương 2), độ dốc, R lồi min, R lõm min

+ Đường cong đứng phải được bố trí ở những chỗ đường đỏ đổi dốc mà hiệu đại số giữa hai độ dốc:ω = |𝑖 1 - i 2 | > 2%

+ Phải đảm bảo cao độ của những điểm khống chế

+ Khi vạch đường đỏ bám sát cao độ mong muốn để đảm bảo các yêu cầu

Xác định cao độ các điểm khống chế

5.2.1 Cao độ khống chế đường đỏ phải đi qua

Xác định cao độ các điểm khống chế buộc đường đỏ phải đi qua hoặc đường đỏ phải cao hơn cao độ tối thiểu theo quy định như cao độ điểm đầu, điểm cuối của tuyến.

Cao độ giao nhau với các đường ôtô khác cấp, cao độ mặt cầu, cao độ đất đắp tối thiểu trên cống

+ Cao độ điểm đầu tuyến (A): 991.80m + Cao độ điểm cuối tuyến (B): 1001.50m + Cao độ đất đắp trên cống tối thiểu là 0.5m - Phương án 3:

+ Cao độ điểm đầu tuyến (A): 991.80m + Cao độ điểm cuối tuyến (B): 1001.50 m + Cao độ đất đắp trên cống tối thiểu là 0.5m

Cao độ đường đỏ đi qua những điểm này phải cao hơn cao độ tối thiểu quy định a) Tại các vị trí đặt cống Đối với cống tròn: Hkc= hđc + Ф + δ + hdđ + hađ

+ hđc : chiều cao đặt cống + Ф : đường kính cống tròn + δ : chiều dày cống

+ hdđ : chiều cao đất đắp ≥ 50cm + hađ : chiều dày lớp kết cấu áo đường (giả định là 70cm) b) Bề dày thành cống

Chiều dày ống cống có thể xác định sơ bộ theo công thức sau δ = Ф 12,5 trong đó:

+ Ф : đường kính cống tròn + Đối với cống Φ200: δ = Φcống ÷ 12,5 = 200 ÷ 12,5 = 16(cm) = 0,16(m)

+ Đối với cống Φ100: δ = Φcống ÷ 12,5 = 100 ÷ 12,5 = 8(cm) = 0,08(m) + Đối với cống Φ75: δ = Φcống ÷ 12,5 = 75 ÷ 12,5 = 6(cm) = 0,06(m) + Đối với cống vuông ta chọn bề dày thành cống là 0,2m.

Xác định cao độ các điểm mong muốn

Cao độ mong muốn là những điểm làm cho Fđào = Fđắp nên cần phân trắc dọc thành những đoạn đặc trưng về địa hình qua độ dốc sườn núi tự nhiên và địa chất khu vực Nhưng thiết kế đường đỏ còn 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, nên ở đây ta không xác định cụ thể điểm mong muốn mà tuỳ theo thực tế trắc dọc ta vạch đường đỏ cố gắng làm sao cho Fđào  F đắp trong điều kiện có thể được.

Quan điểm thiết kế

Bám sát các điểm khống chế, làm thỏa 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

5.5 Thiết kế đường đỏ - lập bảng cắm cọc 2 phương án

Bám sát các điểm khống chế, các điểm mong muốn, để thỏa mãn các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến, độ dốc dọc lớn nhất, độ dốc dọc tối thiểu ở nền đào, phối hợp giữa đỉnh đường cong đứng và đường cong nằm, đảm bảo sự đều đặn của tuyến

Khi vạch đường đỏ và tính toán chiều cao đào đắp ở tất cả các cọc cần xác định vị trí các điểm xuyên để phục vụ cho việc tính toán khối lượng công tác sau này Đường đỏ là đường dốc thẳng thì tính điểm xuyên theo công thức sau:

Hình 5.5 Sơ đồ xác định điểm xuyên từ nền đào ra nền đắp

Sau khi vạch đường đỏ ta tiến hành bố trí đường cong đứng như sau:

- Chiều dài đường tang của đường cong đứng:

2 - Chiều dài đường cong đứng tạo bởi hai góc dốc i1 và i2:

K = R(i1 – i2) - Phân cự đường cong đứng:

8R i1, i2 là độ dốc của hai đoạn dốc nối nhau bằng đường cong đứng, dấu của i1 và dấu của i2: i1 lên dốc mang dấu (+);xuống dốc mang dấu (-)

Hình 5.2 Các yếu tố đừng cong đứng

Bảng 5.1: Các yếu tố cơ bản của đường cong đứng phương án

T Lý trình Độ dốc dọc(%)

Các yếu tố cơ bản của đường cong đứng

1 Km0+159.76 m 2.9 0.6 3000 104.98 104.97 0.04 2 Km0+310.46 m 0.6 1.8 3500 83.99 83.99 0.02 3 Km0+472.61 m 1.8 0.6 3500 83.99 83.99 0.02 4 Km0+1743.67 m 1.4 0.7 5000 100 99.99 0.02 5 Km0+955 m 0.7 1.3 15000 104.99 104.98 0.1

THIẾT KẾ TRẮC NGANG

Nền đường là bộ phận chủ yếu của công trình đường Nhiệm vụ của nó là đảm bảo cường độ và độ ổn định của kết cấu áo đường.Nền đường khắc phục địa hình tự nhiên, tạo nên một dải đất đủ rộng dọc theo tuyến có các tiêu chuẩn thỏa mãn cho điều kiện khai thác sau này như chế độ thủy nhiệt, độ chặt của đất nền Vì áo đường đặt trực tiếp lên trên nền đường, chịu tác động của điều kiện tự nhiên xe cộ và chế độ thủy nhiệt

Do vậy khi thiết kế trắc ngang nền đường cần phải tuân theo các nguyên tắc sau đây:

+ Nền đường phải luôn luôn ổn định, kích thước và hình dáng không thay đổi khi chịu những tác động bất lợi trong quá trình khai thác

+ Cường độ nền đường phải luôn ổn định, tức là cường độ không thay đổi theo thời gian dưới tác động bất lợi của thời tiết khí hậu, xe cộ

+ Phải đảm bảo khoảng không gian trong đường hầm và các công trình khác trên nền đường Khoảng không gian khống chế tối thiểu là 4,5m

+ Các đặc trưng mặt cắt ngang của nền đường phụ thuộc vào cấp đường và vận tốc thiết kế, ứng với sự thay đổi của địa hình, địa chất thì trắc ngang có sự thay đổi hình dạng và kích thước khác nhau như nơi đào sâu, đắp cao, đường cong bán kính nhỏ

Chỉ giới xây dựng của đường bao gồm phần xe chạy, phần lề đường, dải cây xanh Với cấp đường là cấp III, theo bảng 21 của tài liệu [1], chỉ giới xây dựng là 19m

Mặt cắt ngang đối với đường cấp III, tốc độ thiết kế 80 km/h gồm các yếu tố sau:

+ Phần xe chạy: 2 x 3,0 m + Phần lề đường : 2 x 1 m

Hình 6.1 Khoảng cách không gian khống chế

1.0m 1.0m Độ dốc ngang của mặt đường: Dự kiến mặt đường cấp cao AI (bê tông nhựa loại 1) Theo bảng 8 của tài liệu [1], chọn độ dốc ngang của mặt đường và lề gia cố là: 2%, độ dốc phần lề đất 6%

Mái dốc ta luy, theo bảng 25 của tài liệu [1], Tuyến đi qua vùng có địa chất ổn định, mực nước ngầm sâu không ảnh hưởng đến nền đường, do đó ở những đoạn đường đắp lấy đất thùng đấu hay tại các mỏ gần đấy

Từ các yêu cầu trên, các dạng trắc ngang của 2 phương án tuyến như sau:

+ Dạng nền đường đào: Độ dốc mái ta luy là 1:1, rãnh dọc hình thang có kích thước đáy rãnh là 0,4 m, chiều sâu rãnh là 0,4 m, ta luy rãnh là 1:1

+ Dạng nền đắp: Độ dốc mái ta luy là 1:1,5 : ở những đoạn đường đắp thấp

4,80m và nên là 4,50m c) Các chỉ tiêu cơ lý yêu cầu đối với BTXM

Cường độ kéo uốn thiết kế yêu cầu đối với bê tông xi măng làm tầng mặt và đối với móng trên làm bằng bê tông nghèo hoặc bê tông đầm lăn được quy định tại điều 8.2.3.

- Độ mài mòn xác định theo TCVN 3114:1993 không được lớn hơn 0,3 g/cm2 đối với mặt đường BTXM đường cao tốc, đường ô tô cấp 1, cấp II, cấp III hoặc các đường có quy mô giao thông cực nặng, rất nặng và nặng và không được lớn hơn 0,6 g/cm2 đối với mặt đường BTXM đường ô tô cấp IV trở xuống hoặc các đường có quy mô giao thông trung bình và nhẹ d) Bố trí cốt thép tại các vị trí đăc biệt

- Mặt đường BTXM thông thường ở các mép tấm tự do trên đoạn qua nền đất yếu, tại các vị trí từ đường chính ra các nhánh rẽ hoặc tiếp giáp với các loại kết cấu mặt đường khác nên bố trí thêm cốt thép gia cường Cốt thép gia cường được bố trí cách mặt dưới của tấm 1/4 chiều dày tấm và không được nhỏ hơn 50mm với 2 thanh thép gờ đường kính 12 ÷ 16mm, khoảng cách 100mm hai đầu được uốn vai bò

- Đối với mặt đường BTXM có quy mô giao thông là nặng, rất nặng và cực nặng thì nên bố trí gia cường cốt thép ở góc của các tấm tại các vị trí khe dãn, khe thi công và tại các góc có cạnh mép tự do Riêng đối với cấp cực nặng, còn nên bố trí thêm cốt thép gia cường ở tất cả các góc tấm của khe co cụ thể là sử dụng 2 thanh thép có gờ đường kính 12 ÷ 14mm bố trí tại vị trí cách mép trên mặt đường tối thiểu 50mm, cách mép tự do của tấm tối thiểu 100mm

- Tại các vị trí cống hộp, cống chui dân sinh hoặc các công trình kỹ thuật khác có chiều dày 500m

Trên đoạn tuyến có 1 đường cong nằm, đường cong bán kính R= 600m, ta cắm thêm các cọc cách nhau 20m và những đoạn còn lại ta cắm cọc cách nhau 20m

Bảng cắm cọc chi tiết thể hiện ở phụ lục 2.1.1

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 lập dự án khả thi, đoạn tuyến từ Km 0+000.00 đến Km 2+000.00 có 12 đường cong nằm bán kính R= 600m, R00,R=%0,R0,R@0,RP0, R 0 có các yếu tố sau

Bảng 2.1 Các yếu tố cơ bản của đường cong nằm thiết kế

STT Lý trình Góc chuyển hướng Các yếu tố cơ bản của đường cong

R(m) T(m) P(m) K(m) 1 Km0+169.99 m 11 0 54’0’’ 600 87.57 3.43 174.66 2 Km0+366.97m 24 0 45’36’’ 300 90.91 7.49 179.62 3 Km0+671.91 m 34 0 24’36’’ 150 76.72 8.07 150.09 4 Km0+830.70 m 16 0 4’12’’ 250 60.33 2.90 120.10 5 Km1+060.28 m 34 0 33’0’’ 200 87.35 9.99 170.61 6 Km1+243.27 m 20 0 55’12’’ 250 71.21 4.65 141.26 7 Km1+447.92 m 10 0 20’24’’ 400 61.20 1.89 122.17

Do tuyến đường cong nằm có bán kính 600m và địa hình là vùng núi nên áp dụng phương pháp cắm cong nhiều tiếp tuyến để cắm cong Khoảng cách giữa các cọc chi tiết là 20m.

R= 600m: đoạn cắm cọc chi tiết là 20m, do đó:

2 ) = 10(𝑚) R= 600m: đoạn cắm cọc chi tiết là 20m, do đó:

Hình 2.1 Sơ đồ cắm cọc chi tiết trên đường cong tròn cơ bản

Từ sơ đồ và các giá trị đã tính toán ta cắm cong: Xuất phát từ điểm đầu đường cong TĐ(A1) hướng máy đo về đỉnh P1 theo tiếp tuyến bố trí một đoạn thẳng chiều dài L1 (m) ta xác định được điểm B1 Từ điểm B1 đặt máy kinh vĩ đo góc φ1 về phía đường cong, trên hướng vừa đo bố trí một đoạn thẳng có chiều dài L1 (m), ta xác định được điểm A2 là điểm tiếp xúc với đường cong, theo hướng này ta bố trí 1 đoạn có chiều dài

L2 (cách A2) ta sẽ xác định được B2 Đặt máy tại B2 đo góc φ2 theo hướng này ta bố trí 1 đoạn L2 (m) ta xác định được A3,cũng trên hướng này ta bố trí 1 đoạn L3 (m) ta xác định được B3 Tương tự, từ điểm B3 xác định được điểm A4, B4 Cứ như vậy ta sẽ bố trí được hết các điểm chi tiết trên đường cong

Bảng cắm cọc chi tiết trong đường tròn còn lại được thể hiện phụ lục 2.1.2 và phụ lục 2.1.3

2.2.2 Bố trí vuốt nối siêu cao, mở rộng, đường cong chuyển tiếp 2.2.2.1 Bố trí vuốt nối siêu cao, mở rộng

Lnsc tối thiểu : Đã tính toán ở phần thiết kế sơ bộ: Lnsc = 50 m Đường cong thiết kế có bán kính, R`0 m lớn hơn 250m nên không mở rộng đường cong Các đoạn vuốt nối siêu cao và đường cong chuyển tiếp được bố trí trùng nhau

Phương pháp nâng siêu cao: Chọn phương pháp quay quanh tim đường, đây là phương pháp thường hay sử dụng nhất

- Quay phần xe chạy ở lưng đường cong (kể cả phần lề gia cố, phần lề đất vẫn dốc đổ ra ngoài) quanh tim đường cho cả phần xe chạy có cùng một độ dốc đổ vào bụng đường cong

- Tiếp tục quay cả phần xe chạy (kể cả phần lề gia cố ) quanh tim đường cho tới khi đạt độ dốc siêu cao

- Chiều dài đoạn nối siêu cao Lnsc và các chiều dài các đoạn đặc trưng :

2i 𝑝 Trong đó: + B: chiều rộng mặt đường

+ L1 : Chiều dài đoạn nâng lưng đường cong từ -in đến 0 + L2 : Chiều dài đoạn nâng lưng đường cong từ 0 đến in

+ L2 : Chiều dài đoạn nâng lưng đường cong từ in đến isc

2.2.2.2 Bố trí đường cong chuyển tiếp

❖ Tác dụng của đường cong chuyển tiếp:

Đường cong chuyển tiếp là yếu tố thiết kế quan trọng đảm bảo sự thay đổi dần dần của lực ly tâm, giúp tuyến đường trở nên hài hòa, tầm nhìn được cải thiện, tăng cường sự tiện nghi cho người sử dụng và điều chỉnh góc hợp tạo giữa trục bánh trước và trục bánh sau một cách trơn tru.

- Dạng của đường cong chuyển tiếp: Để thực hiện mục đích thiết kế của đường cong chuyển tiếp như đã phân tích ở trên, dạng của nó tốt nhất được thiết thiết kế theo phương trình clothoide

Phương trình đường cong clothoide chuyển sang dạng tọa độ Đề-các là: ρ = 𝐶

Trong đó: + C: thông số không đổi;

+ ρ: bán kính đường cong tại điểm có chiều dài đường cong S

Bảng cắm cọc chi tiết trong đường cong chuyển tiếp được thể hiện phụ lục 2.1.4

THIẾT KẾ TRẮC DỌC

3.1 Đoạn thiết kế kỹ thuật từ Km0+0.00 đến Km2+000,00 có 15 vị trí đặt cống

Nhiệm vụ thiết kế cống tại KM0+82.66

3.2 Xác định lưu lượng tính toán

3.2.1 Xác định lưu lượng cực đại chảy về công trình

Theo phần dự án khả thi ta xác định: Qmax = 0.6 (m3/s)

3.2.2 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 KM0+80.35 m tại đây chiều cao đắp đất là 2,80m 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 = 0.6 (m3/s), cao độ tự nhiên là 54,67m, chiều cao đất đắp là 1.63 m, 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 < 0,23hcv

Với H : chiều cao nước dâng trước cống hcv: chiều cao cống ở cửa vào

Ta chọn được cống 1Φ0.75 có V = 1.12 m/s, H = 1,23 m

3.3 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 1,3 m, taluy nền đắp là 1:1,5 với bề rộng nền đường là 12,5m ta tính được chiều dài thân cống là:

Hình 3.1: Các kích thước tính toán chiều dài cống

Dựa vào hình 3.1 ta có chiều dài cống được tính theo công thức : t d d d c

1 + 1.5.0.03 1 - 1.5.0.03 Chọn chiều dài cống là 16m

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

- Bê tông: Dùng bê tông M200, Dmax20 Ta có biểu đồ momen của cống tròn như hình vẽ:

Hình 3.2 Dạng biểu đồ mômem của cống tròn

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

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

3.4 Thiết kế kết cấu cống

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

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

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

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

3.4.2 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 + Dung trọng đất đắp 𝛾 0 = 1,8 (T/m3)

+ Dung trọng BTCT : 𝛾 𝑏𝑡 = 2,5(T/m3) + 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

3.4.4 Xét trường hợp khai thác (sau khi thi công xong kết cấu áo đường) 3.4.4.1 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: D 75 δ = = = 6

Trong đó : + D: Đường kính trong của cống: D = 75(cm)

Theo sách thiết kế và thi công – cống tròn BTCT lắp ghép ta có với đường kính cống D = 150cm thì 𝛿= 14 ÷ 22 (cm)

1) Tĩnh tải - Do áp lực thẳng của đất đắp gây ra:

- 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)

- Trọng lượng bản thân cống:

- Đối với xe tải thiết kế ba trục: chỉ xét một xe qua cống, hai trục sau cách nhau 4,3m (trường hợp bất lợi nhất), mỗi trục có tải trọng là 14,5 T sơ đồ xếp xe

- hệ số xung kích tính

Hình 3.3 sơ đồ xếp một tải thiết kế ba trục

+ xác định a - chiều sâu tương tác của tải trọng bánh xe Httdc tính theo w t ttdc ht

= = (mm) ta thấy H < H = 1230 (mm) ttdc nên a tính theo t ht w a = W + γ H+S +0,06Φ = 510+1,15.1230+1800+0,06.750 = 3814,5(mm) = 3,769(m)

- chiều sâu tương tác của tải trọng trục bánh xe Httdc tính theo a t ttdc ht

H = = = 3521,74 (mm) γ 1,15 ta thấy H > H = 1230 (mm) ttdc nên b tính theo t ht b = l + γ H = 250+1,15.1230 = 1664,5(mm) = 1,665(m) thay các thông số trên vào ta được td

3,815.1,665 - đối với xe hai trục thiết kế chỉ xét một xe qua cống, hai trục sau cách nhau 1,2 m mỗi trục có tải trọng là 11,0 T Sơ đồ xếp xe như hình

+ xác định a - chiều sau tương tác của tải trọng trục bánh xe Httdc tính theo w t ttdc ht

H = = = 1082.6 (mm) γ 1,15 ta thấy H < H = 1230 (mm) ttdc nên a tính theo t ht w a = W + γ H+S +0,06Φ = 510+1,15.1230+1800+0,06.750 = 3814,5(mm) = 3769.5(m)

Hình 3.4 Sơ đồ xếp một xe hai trục thiết kế xác định b - chiều sâu tương tác của tải trọng trục bánh xe Httdc tính theo a t ttdc ht

H = = = 3521,739 (mm) γ 1,15 ta thấy H > H = 580 (mm) ttdc nên b tính theo t ht b = l + γ H+S = 250+1,15.1230+1200 = 2864,5(mm) = 2,865(m) a thay các thông số trên td

3,815.2,865 từ kết quả trên thấy rằng áp lực thẳng đứng do hoạt tải xe tải thiết kế ba trục truyền xuống cống lớn hơn hoạt tải xe tải hai trục thiết kế vậy ta chọn hoạt tải xe tải thiết kế ba trục P3tr để tính toán

- đối với tải trọng làn áp lực trên cống do tải trọng làn gây ra lan 3 l

3 3 Tính nội lực ta có:

 =  −  mô men lớn nhất do trọng lượng bản thân cống theo - xét trạng thái giới hạn cường độ

M = 0,369.g R = 0,369.1,25.0,5.0,83 = 0,158 (T.m) - xét trạng thái giới hạn sử dụng

Mô men lớn nhất do đất đắp trên cống, kết cấu mặt đường và hoạt tải xe thiết kế

3 trục và tải trọng làn tính theo công thức

- xét trạng thái giới hạn cường độ

2 max qd d mqd md p tdmax p l

- xét trạng thái sử dụng sử dụng

M = 0,137 1,0.1,116 1,0.1,32 1,0.(4,76 0,316) 0,83 (1-0,271) = 0,516 (Tm) cd + + + Tổ hợp mô men vậy mô men uốn lớn nhất ở trạng thái cường độ và trạng thái sử dụng

THIẾT KẾ TRẮC NGANG VÀ THIẾT KẾ ÁO ĐƯỜNG

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: Km0+0,00 cao độ tự nhiên là: 991.80(m), cao độ thiết kế là:

- Điểm cuối đoạn: Km2+00 cao độ tự nhiên là: 1004.87 (m), cao độ thiết kế là:

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

4.2 THIẾT KẾ TRẮC DỌC Đường cong đứng được thiết kế theo đường cong parabol bậc 2 dạng: y = 𝑥 2

Trong đoạn tuyến thiết kế có 2 đường cong đứng

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

T Lý trình Độ dốc dọc(%)

Các yếu tố cơ bản của đường cong đứng

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

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

K = R,(𝑖 1 - i 2 ) i1 > 0 khi lên dốc, i2 < 0 khi xuống dốc, xác định tiếp tuyến: T = 𝐾

Hình 4.1:Sơ đồ xác định toạ độ đường đỏ trên đường cong đứng Đường cong đứng lồi được thiết kế theo phương trình parabol bậc 2 :y = 𝑥 2R 2 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:

𝑋 TÐ = X 𝐷 - T (𝑚) 𝑌 TÐ = Y 𝐷 - i 1 T (𝑚) Điểm tiếp cuối có tọa độ:

𝑋 TC = X 𝐷 + T (𝑚) 𝑌 TC = Y 𝐷 - i 2 T (𝑚) Xác định điểm gốc của đường cong đứng E tại đó có độ dốc bằng 0:

TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC

5.1 THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG THI CÔNG

- Đoạn tuyến thiết kế dài 1+380 Km Tuyến đường có đường cong bán kính R 600 m, có bố trí siêu cao 2%, không mở rộng, có chiều dài đoạn chuyển tiếp L = 50m

5.2 THIẾT KẾ TRẮC NGANG CHI TIẾT

Các chỉ tiêu kỹ thuật của mặt cắt ngang:

- Bề rộng nền đường Bn = 9 m - Bề rộng mặt đường Bm = 6 m - Bề rộng lề Blề = 2x1 m

- Bề rộng lề gia cố : Blgc =2x0,5 m - Độ dốc ngang phần mặt đường và phần lề gia cố 2%, - Độ dốc ngang phần lề không gia cố 6%

- Rãnh biên hình thang tiết diện đáy 0,4m , taluy 1:1 - Taluy nền đào 1:1

Các mặt cắt ngang chi tiết xem phụ lục hình vẽ

5.3 THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

Chiều dài đoạn đường thi công là 1380.00 m

- Khối lượng cấp phối đá dăm loại 2 Dmax37.5 dày 34 cm: 5281.32 m 3 - Khối lượng cấp phối đá dăm loại 1 Dmax25dày 16 cm: 2485.32 m 3 - Khối lượng BTNC Dmax19 dày 7 cm: 1054.87 m 3

- khối lượng BTNC Dmax12.5 dày 5cm: 753.48 m 3

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐOẠN TUYẾN (35%) CHƯƠNG 1 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THI CÔNG NỀN

Giới thiệu chung về đoạn tuyến

- Thiết kế tổ chức thi công cho đoạn tuyến từ Km0 đến Km1+380 của phương án 2 - Đoạn tuyến có 11 vị trí đặt công trình thoát nướclà cống tròn 1Φ75

- Trên đoạn tuyến có bố trí 6 đường cong nằm: R`0 lý trình đỉnh Km 0+169.99,

R00 lý trình đỉnh Km0+366.97, R0 lý trình đỉnh Km0+671.91, R%0 lý trình đỉnh Km0+830.70, R 0 lý trình Km1+060.28 và R%0 lý trình Km1+243.27

- Nền đường có các dạng sau : nền đắp hoàn toàn, nửa đào nửa đắp và đào hoàn toàn với độ dốc mái taluy đào 1:1 và mái taluy đắp 1:1,5

- Mặt cắt ngang trên tuyến đường tổ chức thi công có các yếu tố kỹ thuật sau:

+ Bề rộng 1 làn xe: 3 m + Bề rộng mặt đường: 6 m + Bề rộng nền đường: 9 m + Bề rộng lề đường : 2×1 m + Dốc ngang phần xe chạy : 2%

+ Dốc lề không có gia cố: 6%

Thiết kế tổ chức thi công công tác chuẩn bị

1.1 Giới thiệu chung về đoạn tuyến

1.2 Xác định các điều kiện thi công

Các điều kiện về mặt thi công như:

+ Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu và đường vận chuyển

+ Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện và đường vận chuyển

+ Khả năng cung cấp nhân lực – máy móc phục vụ thi công

+ Khả năng cung cấp nhiên liệu, năng lượng - nhu yếu phẩm phục vụ thi công

+ Điều kiện về thông tin liên lạc và y tế Đã được xác định ở Chương 1, phần thiết kế cơ sở

1.3 Thiết kế tổ chức thi công công tác chuẩn bị

1.3.1 Phân đoạn công tác thi công công tác chuẩn bị

Các căn cứ để phân đoạn: kết quả thể hiện tại + Tính chất công trình ở các đoạn nền đường

+ Các điều kiện thi công của các đoạn

1.3.2 Xác định trình tự thi công

- Khôi phục hệ thống cọc mốc - Định phạm vi thi công, dời cọc ra ngoài phạm vi thi công - Đền bù tài sản hoa màu cho nhân dân nằm trong chỉ giới xây dựng đường ô tô theo đúng thiết kế

- Dọn dẹp mặt bằng thi công - Làm đường tạm cho máy móc di chuyển - Lên khuôn đường

Trình tự thi công công tác chuẩn bị các đoạn thể hiện tại phụ lục

1.3.3 Xác định kỹ thuật thi công 1.3.3.1 Khôi phục cọc: Để cố định trục đường trên đoạn thẳng, thì dùng các cọc nhỏ ở các vị trí 100m và ở vị trí phụ Ngoài ra ở mỗi khoảng cách từ 0,5 đến 1km lại đóng các cọc to để dễ tìm Các cọc này còn được đóng ở các tiếp đầu, tiếp cuối của đường cong tròn và đường cong nối

Trên đường cong phải bổ sung các cọc nhỏ, tuỳ theo bán kính đường cong mà lấy như sau: R10cm, giả thiết tổng số cây tiêu chuẩn trung bình /100m 2 là 2 cây

Tra định mức AA.1212,1 , chặt cây bằng mấy cưa là 0.08 công/cây b) Đánh gốc cây:

- Dùng thiết bị nhổ rễ là máy ủi D41P-6C với năng suất 124 (cây/giờ)

- Năng suất máy đổi theo đơn vị (cây/ca) là: 124×7 = 868 (cây/ca) c) Bóc đất hữu cơ, dãy cỏ:

Dùng thiết bị dãy cỏ và bụi cây là máy ủi D41P-6C với năng suất N = 591,5

(m 3 /ca) d) Khối lượng công tác lên khuôn đường

Với những công việc đã nêu ở trên tra định mức cho công tác lên khuôn đường là 200 m/công Bố trí một tổ lên khuôn đường gồm có một kỹ sư, ba công nhân, một máy kinh vĩ, mia, thước dây, vài chục cọc thép Φ5, l = 20~25(cm), búa, dây dù…

Bảng tổng hợp khối lượng và năng suất nhân lực công tác chuẩn bị thể hiện tại phụ lục

1.4 Biên chế và tính toán thời gian hoàn thành các công tác chuẩn bị

Kết quả thể hiện tại phụ lục

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH CỐNG

2.1 Liệt kê các công trình cống:

Trên đoạn tuyến thi công có 1 công trình thoát nước (cống tròn BTCT) được liệt kê qua bảng sau:

Bảng 3.2 1.Công trình thoát nước

TT Lý trình cống Khẩu độ Chiều dài

L (m) Số đốt Is (%) Ic (%) Loại nền đường

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

Cống nằm trên nền đắp hoàn toàn nên được thi công trước nền đường Ở vị trí đặt cống vào mùa khô không có nước chảy nên xem như thi công ở trên khô, mực nước ngầm sâu không ảnh hưởng đến hố móng công trình

2.3 Xác định trình tự thi công cống:

1 Định vị trí cống trên thực địa và san dọn mặt bằng thi công

2 Vận chuyển vật liệu xây dựng : đá, cát, xi măng 3 Đào hố móng cống

4 Làm lớp đệm móng tường đầu, tường cánh và móng thân cống

5 Lắp dựng ván khuôn để đổ bê tông móng tường đầu ,tường cánh, chân khay 6 Đổ bê tông móng tường đầu, tường cánh

7 Vận chuyển và bốc dỡ ống cống đến đến địa điểm thi công 8 Tháo dỡ ván khuôn móng tường đầu, tường cánh chân khay

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH CỐNG

7.1 Các căn cứ lập dự toán

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

Thông tư 122021T-BXD hướng dẫn về lập và quản lý chi phí khảo sát xây dựng dựa trên Định mức 1776/BXD-VP phần xây dựng công trình Theo đó, Định mức 1779/BXD-VP ban hành ngày 18/06/2021 được sử dụng để lập dự toán xây dựng công trình phần khảo sát xây dựng, nhằm thống nhất cơ sở tính toán, lập dự toán và quản lý chi phí khảo sát xây dựng công trình.

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

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

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

- Đơn giá vật liệu xây dựng trên địa bàn tỉnh quảng nam quỹ i/2021 - Thông tư 05/2021/tt-bxd hướng dẫn điều chỉnh dự toán công trình xây dựng - Thông tư 33/2021/tt-btc hướng dẫno uyết toán dự án hoàn thành thuộc nguồn vốn nhà nước ngày 09/04/2021

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

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

PHẦN III THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐOẠN TUYẾN

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐẤT NỀN ĐƯỜNG

1.1 Giới thiệu chung về đoạn tuyến

1.2 Xác định các điều kiện thi công

Các điều kiện về mặt thi công như:

+ Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu và đường vận chuyển

+ Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện và đường vận chuyển

+ Khả năng cung cấp nhân lực – máy móc phục vụ thi công

+ Khả năng cung cấp nhiên liệu, năng lượng - nhu yếu phẩm phục vụ thi công

+ Điều kiện về thông tin liên lạc và y tế Đã được xác định ở Chương 1, phần thiết kế cơ sở

1.3 Thiết kế tổ chức thi công công tác chuẩn bị

1.3.1 Phân đoạn công tác thi công công tác chuẩn bị

Các căn cứ để phân đoạn: kết quả thể hiện tại + Tính chất công trình ở các đoạn nền đường

+ Các điều kiện thi công của các đoạn

1.3.2 Xác định trình tự thi công

- Khôi phục hệ thống cọc mốc - Định phạm vi thi công, dời cọc ra ngoài phạm vi thi công - Đền bù tài sản hoa màu cho nhân dân nằm trong chỉ giới xây dựng đường ô tô theo đúng thiết kế

- Dọn dẹp mặt bằng thi công - Làm đường tạm cho máy móc di chuyển - Lên khuôn đường

Trình tự thi công công tác chuẩn bị các đoạn thể hiện tại phụ lục

1.3.3 Xác định kỹ thuật thi công 1.3.3.1 Khôi phục cọc: Để cố định trục đường trên đoạn thẳng, thì dùng các cọc nhỏ ở các vị trí 100m và ở vị trí phụ Ngoài ra ở mỗi khoảng cách từ 0,5 đến 1km lại đóng các cọc to để dễ tìm Các cọc này còn được đóng ở các tiếp đầu, tiếp cuối của đường cong tròn và đường cong nối

Trên đường cong cần bổ sung cọc nhỏ, tùy vào bán kính đường cong mà khoảng cách giữa các cọc nhỏ như sau: R < 500m: dm Để cố định đường cong, sử dụng cọc đỉnh được chôn trên đường phân giác và cách đỉnh đường cong 0,5m Trên cọc đỉnh có ghi thông tin đỉnh đường cong, bán kính, tiếp tuyến và phân cự Mặt ghi thông tin hướng về phía đỉnh gốc.

1.3.3.2 Định phạm vi thi công và dời cọc ra khỏi phạm vi thi công:

Đường thi công được thiết kế với cấp III và vận tốc thiết kế 60 km/h, do đó phạm vi thi công là 27,5 mét Quá trình định vị thi công dựa trên bình đồ để xác định chính xác phạm vi cần dọn dẹp Đơn vị thi công được chỉ định phạm vi để bố trí nhân công, thiết bị, vật liệu, và đào đất đá Phương pháp định vị thi công sử dụng dây căng giữa các cọc đóng ở mép ngoài phạm vi thi công Để đảm bảo độ ổn định của các cọc trong quá trình thi công, cọc phải được dời ra khỏi phạm vi thi công và được ghi nhận lại với sự chứng kiến của đơn vị tư vấn thiết kế, tư vấn giám sát, và chủ đầu tư.

Hệ thống cọc dấu, ngoài việc dùng để khôi phục hệ thống định vị trục đường còn cho phép xác định sơ bộ cao độ

1.3.3.3 Dọn dẹp mặt bằng thi công: Để đảm bảo thuận lợi trong khi thi công, sự hoạt động của máy móc và con người được an toàn ta phải tiến hành dọn dẹp cây cối, di chuyển mồ mã, chặt cây dãy cỏ, bóc lớp đất hữu cơ trong phạm vi thi công nền mặt đường a) Chặt cây, đánh gốc cây, dộn đá mồ côi

Trong phạm vi thi công nếu có cây ảnh hướng đến an toàn cho công trình và gây khó khăn cho khâu thi công đều phải chặt trước khi tiến hành công tác làm đất Chặt cây có thể dùng các dụng cụ thủ công (dao, rựa, rìu, …), máy cưa cầm tay, máy ủi hoặc máy đào gắn thiết bị làm đổ cây, máy ủi có tời kéo Để đảm bảo nền dường ổn định thì ta phải dọn gốc cây, ta có thể dùng máy móc hay thủ công để đánh gốc Sau khi chặt cây, đánh gốc xong ta phải cưa ngắn dồn đống để vận chuyển ra ngoài phạm vi thi công b) Bóc đất hữu cơ

Lớp đất hữu cơ dày khoảng 30cm do vậy ta dùng máy ủi để ủi ra 2 bên tuyến đồng thời làm công tác dãy cỏ, đánh bật gốc cây Sau đó dồn đống dùng ô tô vận chuyển đến bải thải, bãi thải được bố trí cách 3km ở đầu tuyến

1.3.3.4 Làm đường tạm và láng trại: Để có đường cho máy móc di chuyển đến vị trí thi công, cần làm đường tạm dựa trên đường mòn nhỏ đã có sẵn Xây dựng láng trại, lắp đặt ống nước sinh hoạt cho công nhân

1.3.3.5 Lên khuôn đường a) Các vị trí chủ yếu trên mặt cắt ngang nền đắp:

+ Tim đường + Mép nền đường (vai đường) + Chân ta luy đắp

+ Vị trí thùng đấu (nếu có)

Hình 3.1 1.Sơ đồ lên gabarit nền đường đắp b) Các vị trí chủ yếu trên mặt cắt ngang nền đào:

+ Mép nền đường (vai đường) + Mép taluy đào

+ Vị trí rãnh biên, đống chất thải ( nếu có)

Hình 3.1 2 Sơ đồ lên gabarit nền đường đào

+ Xác định vị trí cọc tim đường + Đặt máy kinh vĩ tại cọc tim đường + Trên đường thẳng mở các góc 90 0 phải và trái, + Đóng sào tiêu tại các cọc chủ yếu

+ Xác định các cao độ trên các sào tiêu bằng máy thuỷ bình, thước chữ T hoặc ống nước

+ Dùng thước đo taluy đóng các giá đo taluy + Căng dây dời các cọc lên khuôn có khả năng mất mát trong quá trình thi công ra ngoài phạm vi thi công

1.3.4 Xác định khối lượng công tác 1.3.4.1 Công tác khôi phục cọc, định phạm vi thi công

Khôi phục lại các cọc trên toàn đoạn tuyến dài 1380m Trong đó có các cọc bị mất đồng thời cắm thêm một số cọc phụ tại đường cong Diện tích thi công: 1380 m 2

Các cọc trên đoạn tuyến bao gồm:

- Hai cọc Km ở đầu và giữa đoạn tuyến - Các cọc lớn bao gồm cọc Km, X, ND1, TD1, P1 - Tại 11 vị trí cống: 11 cọc

- Số lượng cọc nhỏ là: 101 cọc

1.3.5 Tính toán năng suất, xác định các định mức sử dụng nhân lực, máy móc 1.3.5.1 Công tác khôi phục cọc, định phạm vi thi công, dấu cọc

- Công tác khôi phục cọc : Với các công tác này và mức độ khối lượng đã nên ở trên ta định mức công tác khôi phục cọc : Cọc to: 10 cọc/công ; Cọc nhỏ: 40 cọc/công

- Định phạm vi , dấu cọc : 350 m/công

1.3.5.2 Công tác dọn dẹp mặt bằng a) Chặt cây, cưa ngắn cây, dồn đống:

Tương ứng với rừng cấp III thì số lượng cây trung bình trên 100m 2 từ 5-25 cây đường kính 5-10cm xen lẫn cây có đường kính >10cm, giả thiết tổng số cây tiêu chuẩn trung bình /100m 2 là 2 cây

Tra định mức AA.1212,1 , chặt cây bằng mấy cưa là 0.08 công/cây b) Đánh gốc cây:

- Dùng thiết bị nhổ rễ là máy ủi D41P-6C với năng suất 124 (cây/giờ)

- Năng suất máy đổi theo đơn vị (cây/ca) là: 124×7 = 868 (cây/ca) c) Bóc đất hữu cơ, dãy cỏ:

Dùng thiết bị dãy cỏ và bụi cây là máy ủi D41P-6C với năng suất N = 591,5

(m 3 /ca) d) Khối lượng công tác lên khuôn đường

Với những công việc đã nêu ở trên tra định mức cho công tác lên khuôn đường là 200 m/công Bố trí một tổ lên khuôn đường gồm có một kỹ sư, ba công nhân, một máy kinh vĩ, mia, thước dây, vài chục cọc thép Φ5, l = 20~25(cm), búa, dây dù…

Bảng tổng hợp khối lượng và năng suất nhân lực công tác chuẩn bị thể hiện tại phụ lục

1.4 Biên chế và tính toán thời gian hoàn thành các công tác chuẩn bị

Kết quả thể hiện tại phụ lục

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG KHUÔN ÁO ĐƯỜNG

2.1 Liệt kê các công trình cống:

Trên đoạn tuyến thi công có 1 công trình thoát nước (cống tròn BTCT) được liệt kê qua bảng sau:

Bảng 3.2 1.Công trình thoát nước

TT Lý trình cống Khẩu độ Chiều dài

L (m) Số đốt Is (%) Ic (%) Loại nền đường

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

Cống nằm trên nền đắp hoàn toàn nên được thi công trước nền đường Ở vị trí đặt cống vào mùa khô không có nước chảy nên xem như thi công ở trên khô, mực nước ngầm sâu không ảnh hưởng đến hố móng công trình

2.3 Xác định trình tự thi công cống:

1 Định vị trí cống trên thực địa và san dọn mặt bằng thi công

2 Vận chuyển vật liệu xây dựng : đá, cát, xi măng 3 Đào hố móng cống

4 Làm lớp đệm móng tường đầu, tường cánh và móng thân cống

5 Lắp dựng ván khuôn để đổ bê tông móng tường đầu ,tường cánh, chân khay 6 Đổ bê tông móng tường đầu, tường cánh

7 Vận chuyển và bốc dỡ ống cống đến đến địa điểm thi công 8 Tháo dỡ ván khuôn móng tường đầu, tường cánh chân khay

9 Lắp đặt ống cống 10 Đổ bê tông xi măng cố định ống cống 11 Lắp dựng ván khuôn để đổ bê tông tường đầu tường cánh 12 Đổ bê tông tường đầu, tường cánh

13 Tháo dỡ ván khuôn tường đầu, tường cánh 14 Làm mối nối cống, lớp phòng nước

15 Đắp đất hố móng 16 Đắp đất sét trên cống 17 Đắp đất trên cống 18 Gia cố thượng - hạ lưu, làm hố chống xói

2.4 XÁC ĐỊNH KỸ THUẬT THI CÔNG

2.4.1 Định vị tim cống, san dọn mặt bằng thi công cống Để khôi phục vị trí cống trên thực địa ta dùng các máy trắc đạc để xác định vị tí của tim cống và phạm vi của công trình cống Để thuận tiện cho việc cẩu lắp cấu kiện, tập kết vật liệu và các cấu kiện đúc sẵn ta dùng máy ủi kết hợp với nhân công dọn dẹp ở hai bên cống, lấy 10m về hai phía cống và dọc theo hai chiều dài cống là 17m

Vậy mặt bằng thi công cống là: (5+5)x19= 190 (m 2 )

Công tác đào móng cống được tiến hành bằng máy kết hợp với nhân công

2.4.3 Vận chuyển vật liệu xây cống, ống cống

Công tác này được tiến hành vận chuyển vật liệu bằng ô tô 15T HD-270

HYUNDAI, với cự ly khoảng 5 km đến vị trí đặt cống

Vật liệu xây cống gồm có: cát vàng, ximăng, đá dăm Dmax40, đá dăm Dmax20, đá hộc và các vật liệu dùng cho mối nối cống; có thể tận dụng nước sông để trộn bêtông

Các ống cống được sản xuất ở xí nghiệp cách công trình 5km Sử dụng ụtụ Hyundai 15T để vận chuyển ống cống với cống ỉ0.75 ta đặt nằm trên thùng xe và mỗi chuyến chở được 4 đốt cống Để bốc dỡ ống cống lên xuống xe dùng ôtô cần trục Sơ đồ xếp đặt các đốt cống trong thùng xe như hình.3.1

Ghi chú: Thùng xe HD270 có kích thước như sau: Rộng 2,3m; dài 4,84m; cao 0,905m

Hình 3.1 Sơ đồ đặt cống trên thùng xe 2.4.4 Làm lớp đệm móng tường đầu, tường cánh và móng thân cống

Công việc này được thực hiện bằng thủ công; dùng nhân công kết hợp với xe rùa để vận chuyển đá dăm từ bãi tập kết vật liệu đổ vào móng tường đầu, tường cánh rồi tiến hành đầm chặt đến độ chặt yêu cầu cho đến khi đạt được lớp dày 10cm

2.4.5 Lắp dựng ván khuôn để đổ bêtông móng tường đầu ,tường cánh

Sử dụng ván khuôn thép để lắp đặt, ván khuôn phải đảm bảo chất lượng, đúng kích thước thiết kế Dùng nhân công để lắp dựng ván khuôn cho đúng hình dạng và kích thước thiết kế

2.4.6 Đổ bêtông móng tường đầu, tường cánh

Móng tường đầu, tường cánh được đổ bê tông xi măng đá dăm Dmax40, M15, độ sụt 6á8cm, được thi cụng theo trỡnh tự như sau:

- Tận dụng thành móng làm ván khuôn

- Dùng máy trộn để trộn bêtông

- Bêtông sau khi trộn xong dùng nhân công kết hợp với xe rùa để vận chuyển và đổ vào móng tường đầu, móng tường cánh

- Sau đó tiến hành đầm lèn và bảo dưỡng

Dùng cấp phối đá dăm đổ vào phần móng thân cống rồi tiến hành đầm chặt đến độ chặt yêu cầu và bề dày thiết kế Dùng nhân công kết hợp với xe rùa để vận chuyển và đổ cp đá dăm vào hố móng dày 30cm

Dùng cần trục ôtô tự hành để cẩu lắp ống cống Lắp đặt ống cống theo trình tự: - Trước khi lắp đặt ống cống ta cắm lại các cọc tim cống, kiểm tra lại cao độ dốc cống,cao độ đặt cống, chất lượng và kích thước của móng cống, móng tường đầu - tường cánh

- Dùng ôtô cần trục để lắp đặt, tiến hành lắp đặt từ hạ lưu đến thượng lưu

- Các đốt cống đặt cách nhau khoảng 1cm để làm mối nối các đốt

- Dùng bê tông xi măng M200, đá dăm Dmax 20 để cố định vị trí ống cống

Các ống cống được lắp dần từ phía hạ lưu lên thượng lưu Sau khi lắp các đốt cống, ta mới dựng ván khuôn và đổ bê tông tường đầu, tường cánh

2.4.9 Đổ bê tông cố định ống cống

Sau khi xê dịch lắp đặt các ống cống xong ta tiến hành đổ bêtông cố định ống cống để không bị xê dịch qua lại Bêtông được trộn bằng máy có dung tích thùng 250(lít) và được công nhân sử dụng xe rùa vận chuyển đến để đổ

2.4.10 Lăp dựng ván khuôn sân cống, sân gia cố, chân khay

Sử dụng ván khuôn thép, ván khuôn phải đảm bảo chất lượng và đúng kích thước thiết kế Dùng nhân công để lắp dựng ván khuôn

2.4.11 Đổ bê tông sân cống, sân gia cố, chân khay

Sau khi lắp ván khuôn đúng với hình dạng và kích thước thiết kế ta tiến hành đổ bêtông sân cống, san gia cố, chân khay

2.4.12 Lắp dựng ván khuôn tường đầu, tường cánh

Sử dụng ván khuôn thép, ván khuôn phải đảm bảo chất lượng và đúng kích thước thiết kế Dùng nhân công để lắp dựng ván khuôn

2.4.13 Đổ Bê tông tường đầu, tường cánh:

Sau khi lắp ván khuôn đúng với hình dạng và kích thước thiết kế ta tiến hành đổ bê tông tường đầu tường cánh

2.4.14 Quét nhựa đường ta tiến hành quét nhựa đường 3 lớp xung quanh cống bằng thủ công

2.4.15 Làm mối nối, lớp phòng nước:

Công tác này được tiến hành bằng thủ công

Vật liệu gồm : nhựa đường, hai lớp giấy dầu, đay tẩm nhựa, gỗ nhóm V tẩm dầu

Sau khi làm mối nối giữa các ống cống xong ta tiến hành đắp đất sét xung quanh cống bằng thủ công Lớp đất sét đắp xung quanh cống dày 15cm được đắp từ dưới lên

2.4.16 Đắp đất trên cống bằng thủ công:

- Công tác này được thực hiện bằng thủ công Ta tiến hành đắp đất đồng thời hai bên đối xứng nhau qua mặt cắt dọc tim cống Đắp mỗi lớp đất dày 20cm Chiều cao lớp đắp đất trên cống là 0,5 m

- Độ dốc mái taluy đắp là 1:2

2.5 Xác định khối lượng công tác

2.5.1 Khôi phục vị trí cống và san don mặt bằng:

Công tác này ta kết hợp làm luôn trong công tác chuẩn bị

2.6 Tính toán năng suất – Xác lập các định mức sử dụng nhân lực:

2.6.1 Các định mức sử dung nhân lực

- Công tác định vị tim cống: 0,5 công/cống - Công tác đào móng bằng thủ công: 0,63 công/m 3 , nhân công bậc 3/7 (số hiệu AB.11352)

- Công tác làm mối nối: tra định mức số hiệu AK.95141 (cống 150), ta có định mức sử dung nhân công cho một mối nối là: 0,66 nhân công bậc 3,5/7

- Công tác làm lớp đệm móng: Tra định mức số hiệu AK.98110 ta có định mức sử dung nhân công cho 1 (m 3 ) là 1,48 công bậc 4/7

- Công tác bê tông tường đầu, tường cánh: tra định mức số hiệu AE.11610 ta có định mức sử dụng nhân công cho 1 (m 3 ) bê tông là 2,28 công bậc 3,5/7

- Công tác bê tông móng tường đầu, tường cánh, sân cống, phần gia cố, móng cống: tra định mức số hiệu AF.11220 ta có định mức sử dụng nhân công cho 1 (m 3 ) bê tông là 1,48 công bậc 3/7

- Công tác lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn tường đầu, móng tường cánh, chân khay Tra định mức xây dựng nhân công bậc 4/7 là 43,37 công/100m 2

- Công tác xếp đá hộc ở hố chống xói tra định mức là 1,2 công/m 3 nhân công bậc 3/7

2.6.2 Tính toán năng suất máy móc:

* Công tác vận chuyển ống cống bằng ôtô HD270 15T:

Năng suất của ô tô vận chuyển ống cống được tính như sau: t qd bd

Trong đó: + T: Thời gian làm việc trong một ca, T=7 (giờ)

+ Kt: Hệ số sử dụng thời gian, Kt= 0,85

+ n : Số đốt cống vận chuyển được trong một chuyến xe n = 2 + L: cự ly vận chuyển, L=5(km)

+ V1:Vận tốc xe chạy khi có tải trọng: V1 = 25 (km/h)

+ V2:Vận tốc xe chạy khi không có tải trọng: V2 = 45 (km/h)

+ Tbd : Thời gian bốc dỡ một ống cống lên xuống xe, Tbd = 0,33 (giờ)

+ Tqđ : Thời gian quay đầu xe, Tqđ = 0,05 (giờ)

Năng suất vận chuyển ống cống : t qd bd

* Công tác bốc dỡ ống cống bằng cần trục tự hành:

Sử dụng ô tô cần trục KX-3571 để nâng ống cống từ bãi đúc lên xe, sau đó cẩu từ thùng xe xuống bãi thi công và lắp đặt tại vị trí mong muốn.

Năng suất của cần trục khi cẩu các đốt ống: t ck

+ T : Số giờ làm việc trong một ca máy, T=7 (giờ)

+ Kt : Hệ số sử dụng thời gian, Kt=0,85

+ Tck: Thời gian của một chu kỳ bốc dỡ lấy bằng 20 (phút)

+ q : Số ống cống trong một lần cẩu

Vậy năng suất của cần trục bốc dỡ ống cống : t ck

* Công tác vận chuyển vật liệu bằng ôtô:

Năng suất của ô tô tính theo công thức: t tt qd bd

Trong đó :+ T: Thời gian làm việc trong một ca : T=7(giờ)

+ Q: Sức chở của xe: Q = 4 (tấn)

+ Kt : Hệ số sử dụng thời gian: Kt= 0,9

+ Ktt : Hệ số lợi dụng tải trọng: Ktt = 1

+ L : Cự ly vận chuyển vật liệu, L=5 (km)

+ V1:Vận tốc xe chạy khi có tải trọng: V1 = 35 (km/h)

+ V2:Vận tốc xe chạy khi không có tải trọng: V2 = 45 (km/h)

+ Tbd : Thời gian bốc dỡ tải trong một chu kỳ : Tbd = 20 (phút)

+ Tqđ : Thời gian quay đầu của ôtô : Tqđ = 3 (phút)

Năng suất của ôtô HD270 15T được xác định bảng 47 :

Bảng 47 : Năng suất của ôtô HD270 15T

TT Loại vật liệu Đơn vị T L V1 V2 Năng suất

3 Xi măng PC30 Tấn/ca 7 5 35 45 78,92

2.7 Biên chế tô dội thi công

Dựa vào thời gian hoàn thành các hạng mục công trình ta biên chế các tổ đội thi công như sau:

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG

3.1 XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG

3.1.1 Nêu đặc điểm , chọn phương pháp tổ chức thi công 3.1.1.1 Giới thiệu chung đặc điểm đoạn tuyến tổ chức thi công

- Đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật từ Km0+000 đến Km2

- Trong đoạn có các vị trí đặt cống:

* Tại Km0+80.35 bố trí cống tròn 1Φ0.75 Tại Km0+431.88 bố trí cống tròn 1Φ0.75 Tại Km0+530.28bố trí cống tròn 1Φ0.75 Tại Km0+672.35 bố trí cống tròn 1Φ0.75 Tại Km1+0.94 bố trí cống tròn 1Φ0.75 Tại Km1+134.22 bố trí cống tròn 1Φ100 Tại Km1+198.82 bố trí cống tròn 1Φ0.75 Tại Km1+300 bố trí cống tròn 1Φ0.75 Tại Km1+350.06 bố trí cống tròn 1Φ0.75

3.1.1.2 Lựa chọn phương pháp tổ chức thi công

Căn cứ chọn phương pháp tổ chức thi công và hướng thi công:

+ Tính chất, khối lượng của công tác thi công

+ Thời gian thi công yêu cầu + Máy móc, thiết bị, năng lực của đơn vị thi công Ta chọn phương pháp tổ chức thi công hỗn hợp Với phương pháp thi công này ta có thể phát huy được ưu điểm của các phương pháp riêng lẻ và nâng cao năng suất lao động

3.1.2 Xác định các tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu

Quy trình thi công và nghiệm thu theo các quy trình sau : - Định mức dự toán xây dựng 12/2021

- TCVN 4447-2012: Công tác đất – Thi công và nghiệm thu - TCVN 9436-2012 : Thi công nền đường ô tô

3.1.3 Thiết kế thi công đất nền đường ( tính toán khối lượng , vẽ biểu đồ phân phối và đường cong tích lũy đất )

3.1.3.1 Tính toán khối lượng đất nền đường:

Từ diện tích mặt cắt ngang và khoảng cách giữa các mặt cắt ngang ta tính được khối lượng đào đắp như sau: ( xem phụ lục)

3.1.3.2 Vẽ biểu đồ phân phối đất và đường cong tích lũy đất:

Từ khối lượng đào đắp đã xác định được, tiến hành vẽ biểu đồ phân phối đất cho cọc 20m và đường cong tích lũy đất

3.1.3.3 Thiết kế điều phối đất: a) Điều phối ngang:

Khi điều phối ngang cần chú ý các nguyên tắc chung:

+ Khi lấy đất thùng đấu để đắp nền đường tương đối cao hoặc khi đào bỏ đất ở nền đường tương đối sâu thì ta lấy đất hoặc đổ đất về 2 phía để rút ngắn cự ly vận chuyển ngang

+ Khi đào nền đào và đổ đất thừa về 2 bên ta luy thì trước hết đào các lớp phía trên và đổ về cả 2 bên, sau đó đào các lớp dưới đổ về phía có địa hình thấp

+ Khi đắp nền đường bằng thùng đấu thì trước hết lấy đất thùng đấu phía thấp đắp vào lớp dưới của nền đắp, rồi mới lấy đất ở thùng đấu phía cao đắp vào lớp trên

+ Tận dụng lấy đất ở phần nền đào đắp sang phần nền đắp ở nền đường có mặt cắt ngang dạng nữa đào nữa đắp

+ Cự ly vận chuyển ngang trung bình bằng khoảng cách giữa trọng tâm tiết diện ngang phần đào với trọng tâm tiết diện ngang phần đắp

Hình 2.3.1.Sơ đồ tính l tb khi trường hợp vận chuyển ngang

+ V1 V2 Vn: khối lượng của từng phần đào (hoặc đắp) riêng biệt

+ l1 l2 ln: khoảng cách từ trọng tâm phần đào (đắp) riêng biệt đến trục x-x

+ lx: khoảng cách từ một trục x-x tự chọn đến trọng tâm chung của phần đào (hoặc đắp)

V l +V l + +V l l = V Để cho đơn giản ta có thể lấy gần đúng ltb = 12,5m để đơn giản tính toán

Khi mượn đất ở thùng đấu cạnh đường để đắp nên đường thì cự ly vận chuyển ngang trung bình bằng khoảng cách giữa trọng tâm của tiết diện ngang của thùng đấu và trọng tâm của một nửa nền đắp b) Điều phối dọc:

Khi điều phối dọc phải chú ý những nguyên tắc chung sau:

+ Bảo đảm khối lượng vận chuyển ít nhất, đảm bảo chất lượng công trình, phù hợp điều kiện thi công

+ Với các nền đào chiều dài 500m trở lại, nên xét đến việc điều phối đất từ nền đào đến nền đắp

Khối lượng đất đắp nền đường thường lớn, trong khi đất đào từ nền đào không đủ để đắp nền Để giải quyết tình trạng thiếu đất, có thể mở rộng phạm vi đào đất ở gần nền đắp.

+ Khi điều phối tổng hợp: Lấy đất ở thùng đấu đắp trước, đào các lớp trên của nền đào, sau đó điều phối dọc đất ở các lớp của nền đào để đắp vào nền đắp

Dựa trên yêu cầu kinh tế là tổng giá thành đào và vận chuyển đất là nhỏ nhất, cần tận dụng đất đào được ở nền đào để đắp vào nền đắp Tuy nhiên, khi cự ly vận chuyển vượt quá giới hạn nhất định, giải pháp này trở nên không hợp lý vì tổng giá thành vận chuyển đất đào đến nền đắp sẽ cao hơn tổng giá thành vận chuyển đất đào đi đổ cộng với giá thành đào và vận chuyển đất từ bên ngoài vào nền đắp Giới hạn cự ly này được gọi là cự ly kinh tế.

3.1.3.4 Phân đoạn đất nền đường theo tính chất công trình và điều kiện thi công: a) Căn cứ phân đoạn đất nền đường:

Dựa vào đường cong tích lũy đất và nguyên tắc chọn máy chủ đạo mà ta phân ra một số đoạn để thi công đất nền đường Khi phân đoạn đất nền đường cần phải dựa vào một số quan điểm sau:

+ Khối lượng công tác trong đoạn

+ Kỹ thuật thi công trong từng đoạn phải giống nhau

+ Máy chủ đạo trong từng đoạn phải giống nhau

 Để chọn máy thi công chính ta phải dựa vào các căn cứ sau:

+ Theo tính chất công trình: trắc ngang nền đường (cấu tạo mặt cắt ngang, loại mặt cắt ngang); chiều cao đào đắp; khối lượng đất; cự ly vận chuyển

+ Theo điều kiện thi công: điều kiện địa chất; điều kiện địa hình; điều kiện về đường vận chuyển; tiến độ thi công yêu cầu b) Phân đoạn đất nền đường :

Trong công tác thi công nền đường từ Km 0 đến Km 1+1380 m được phân ra thành 10 đoạn thi công với các máy chủ đạo khác nhau :

+ Đoạn I : Máy đào đổ lên ô tô vận chuyển đổ đi + Đoạn II,IV,VI,VIII,X: Máy ủi 110cv vận chuyển ngang và dọc + Đoạn III : Máy đào đổ lên ô tô vận chuyển đến đắp

+ Đoạn V,VII,IX : áy ủi và ô tô chở đất đắp từ đoạn III đến đắp Trong quá trình làm việc các đoạn thi công có thể sử dụng chung 1 tổ thi công, tận dụng máy móc để làm việc Các đoạn có cùng chung công việc có thể thi công tuần tự để tận dụng máy móc hoặc thi công song song để đẩy nhanh tiến độ

Ta chọn phương pháp tổ chức thi công : thi công tuần tự

3.2.Xác định kyc thuật thi công và thiết kế các sơ đồ thi công

3.2.1 Kỹ thuật thi công của máy chủ đạo

3.2.1.1 Máy ủi a Xén đất (đào đất):

Hình 3.1 Máy ủi xén đất theo hình răng cưa

Ta sử dụng phương án xén đất theo kiểu răng cưa bởi vì đất đào ở đây thuộc cấp II, có thể lợi dụng độ dốc khi xén để rút ngắn thời gian xén Ngoài ra, cách xén răng cưa giúp tận dụng tối đa công suất máy móc, nâng cao hệ số đầy thùng.

Thể tích đất ở trạng thái đất chặt trước lưỡi ủi là:

+ L: chiều rộng lưỡi ủi, chọn máy ủi D41P-6C của hãng KOMATSU có công suất 110CV, L = 3.045m ; H: chiều cao lưỡi ủi: H = 1.06m

+ : góc ma sát trong của đất, đất á sét = 28 0 + Kr: hệ số rời rạc của đất á sét lẫn hạt nhỏ Kr =1.3 + Ktt: hệ số tổn thất khi vận chuyển

Ktt = 1- (0.005 + 0.004Lvc) Lvc: chiều dài vận chuyển đất + Khi máy ủi vận chuyển ngang để đắp: Lc = 7,5m

+ Khi máy ủi vận chuyển dọc để đắp: Lc = LTB b Vận chuyển đất:

Khi đất đã tích đầy trước lưỡi ủi, máy ủi tiếp tục thực hiện thao tác vận chuyển đến nơi đổ, hoặc đắp

Khi vận chuyển, đất sẽ bị tổn thất do tràn sang hai phía hoặc lọt dưới lưỡi ủi Vì vậy, cự ly vận chuyển kinh tế của máy ủi thường từ 60m÷100m

Hình 3.2 Sơ đồ máy ủi đào vận chuyển dọc

Hình 3.3 Sơ đồ máy ủi đào vận chuyển ngang c Đổ đất (rải đất)

CHUYÊN ĐỀ TẤT YẾU (15%) CHƯƠNG 1 THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU

Thiết kế cấu tạo

1.1 Giới thiệu chung Đoạn tuyến cần thiết kế kỹ thuật thi công từ KM0+0.00 đến KM1+380.00 Ở vùng đồng bằng, đường cấp III, đường đi qua khu vực đất yếu tại km0+808.74 đến km1+031.61

1.1.1 Điều kiện tự nhiên tại vùng đất yếu tuyến đi qua

1.1.1.1 Địa mạo Địa mạo của vùng là khu vực đất yếu

Gồm có 3 lớp đất yếu - Lớp 1(bùn): h = 3 m; γ = 17 kN/m3; e0 = 1,7; Cu = 38 kPa; φ = 14 - Lớp 2(sét pha): h = 4.5 m, γ = 18 kN/m3, e0 = 1,6; Cu = 41 kPa; φ = 15 - Lớp 3(cát pha): h = 3 m, γ = 19 kN/m3, e0 = 1,2; Cu = 42 kPa; φ = 13

- Lớp đáy : Cát lẫn sỏi sạn (thoát nước 2 chiều) Chiều cao đất đắp: 4 m

1.2.1 Thông số kỹ thuật của bấc thấm

* Các yêu cầu khi chọn bấc thấm

- Kớch cỡ lổ vỏ lọc bấc thấm (ASTM D4751): O95 ≤ 75 àm - Hệ số thấm của vỏ bọc (ASTM D4491): ≥ 1.10 -4 m/s - Khả năng thoát nước của bấc thấm với áp lực 350 kN/m 2 (ASTM D4595): qw ≥ 60.10 -6 m 3 /s

- Cường độ chịu kéo ứng với độ dãn dài dưới 10% (ASTM 4595) nhằm chống đứt khi thi công: ≥ 1 kN/bấc;

- Bề rộng của bấc thấm: phù hợp với thiết bị cắm bấc thấm đã tiêu chuẩn hóa (thường 100 mm ±0,05 mm)

* Sử dụng bấc thấm loại RID 4.0 - Chiều rộng 10cm, dày 4mm

- Bố trí bấc thấm theo lưới ô vuông cách nhau L=1,0 m, cắm vào hết chiều sâu đất yếu

1.2.2 Thông số kỹ thuật của tầng đệm cát thoát nước 1.2.2.1 Yêu cầu sử dụng cát sử dụng tầng đệm phải đảm bảo các yêu cầu sau:

Để đạt chất lượng, cát sử dụng phải có tỷ lệ bùn sét dưới 5%, cỡ hạt lớn hơn 0,5 mm chiếm hơn 50% và cỡ hạt nhỏ hơn 0,4 mm chiếm chưa đến 10% Quan trọng hơn, cát không được lẫn các tàn dư thực vật.

- Cát có thể lẫn sỏi cuội, đá dăm có kích cỡ lớn nhất đến 50 mm và nên có hệ số thấm không nhỏ hơn 1x10 -4 cm/s

1.2.2.2 Kích thước tầng đệm cát:

- Chiều dày tầng đệm cát là: 0.5 m - Bề rộng tầng đệm cát là : rộng hơn nền đắp mỗi bên tối thiểu là 0,5 m

1.2.3 Thông số kỹ thuật của tầng lọc ngược

- Mái dốc và phần mở rộng hai bên của tầng đệm phải được cấu tạo tầng lọc ngược để nước cố kết thoát ra không lôi theo cát, nhất là khi bị lún chìm vào đất yếu nước cố kết sẽ thoát ra sẽ không gây phá hoại tầng đệm cát

- Tầng lọc ngược được sử dụng bằng vải địa kỹ thuật ART25 - Thông số vãi kỹ thuật ART25:

Quy cách của vải địa không dệt art25 là 4mx100m Tức là một cuộn vải địa sẽ có khổ rộng là 4m, chiều dài là 100m Tổng diện tích cuộn là 400m2

Xác định các tải trọng tính toán

các tải trọng tính toán khi kiểm tra ổn định và dự báo lún của nền đắp trên đất yếu gồm:

+ Tải trọng đắp nền và đắp gia tải trước + Tải trọng xe cộ

Vì việc tính toán đều đưa về bài toán phẳng, do vậy các tải trọng tính toán đều được xác định tương ứng với phạm vi phân bố trên 1m dài nền đường

- Tải trọng xe cộ Tải trọng xe cộ được xem là tải trọng của số xe nặng tối đa cùng một lúc có thể đỗ kín khắp bề rộng nền đường phân bố trên 1m chiều dài đường; tải trọng này được quy đổi tương dương thành một lớp đất đắp có chiều cao là hx xác định theo công thức x n.G 2.13 h = 0,563( ) γ.B 2,0.5,5.4,2 m l = suy ra : chọn hx = 0,563 (m)

TỔ CHỨC THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG CHI TIẾT ĐOẠN NỀN ĐẤT YẾU

4.1 XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT CÔNG TRÌNH

4.1.1 Điều kiện tự nhiên khu vực tuyến đi qua:

- Chương 1 – Phần 1: Lập Dự Án Thiết Kế Cơ Sở 4.1.2 Các điều kiện xã hội:

- Chương 1 – Phần 1: Lập Dự Án Thiết Kế Cơ Sở 4.1.3 Các điều kiện liên quan khác:

- Chương 1 – Phần 1: Lập Dự Án Thiết Kế Cơ Sở

4.2 XÁC ĐỊNH QUY TRÌNH THI CÔNG, CÁC TIÊU CHUẨN THI CÔNG

4.2.1 Quy trình thi công khuôn đường(công tác chuẩn bị)

+ Đoạn I :Km0 – Km0+54.71 đào lòng hoàn toàn

+ Đoạn II:Km 0+54.71 đến Km0+106.60 đắp lề hoàn toàn

+ Đoạn III: Km0+106.60 đến km0+390.62 đào lòng hoàn toàn

+ Đoạn IV: Km0+390.62 đến km0+466.41 đắp lề hoàn toàn + Đoạn V: Km0+466.41 đến km0+503.20 đắp lề hoàn toàn + Đoạn VI: Km0+503.20 đến km0+552.46 đắp lề hoàn toàn + Đoạn VII: Km0+552.46 đến km0+594.58 đắp lề hoàn toàn + Đoạn VIII: Km0+594.58 đến km1+31.61 đắp lề hoàn toàn + Đoạn IX: Km1+31.61 đến km1+093.37đắp lề hoàn toàn + Đoạn X: Km1+93.37 đến km1+220.83đắp lề hoàn toàn + Đoạn XI: Km1+220.83 đến km1+279.25 đắp lề hoàn toàn + Đoạn XII: Km1+279.25 đến km1+360.00 đắp lề hoàn toàn

4.2.2.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 62cm) yc dn dn Δh = K H K

Kyc: Độ chặt yêu cầu, Kyc = 0,98 Kđn: Độ chặt nền tự nhiên, Kđn = 0,87

Hđn: Chiều dày sau khi đầm nén yêu cầu, H = 25cm Δh = 𝐾 yc

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 = 62 - 29 = 19 cm

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

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

Phần đắp lề dày 62 m 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 20 cm : thi công tương tự lớp 1(thi công cuối )

4.3 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC VÀ THỜI GIAN HOÀN THÀNH

4.3.1 Khối lượng thành chắn, cọc sắt

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

Thể tích: sltc.76.5.0,67.0,05 = m 3 ĐOẠN THÀNH CHẮN CỌC SẮT

II số lượng 20.76 71.19 thể tích 3.48 0.02

IV số lượng 30.32 103.05 thể tích 5.08 0.02

VI số lượng 19.70 67.68 thể tích 3.30 0.01

VIII số lượng 173.90 581.67 thể tích 29.13 0.13

XII số lượng 40.00 135.33 thể tích 6.70 0.03

4.3.2 Khối lượng đào rãnh ngang

-Thể tích rãnh ngang: ĐOẠN ĐAP LỀ L RẢNH V RẢNH NGANG II ĐL1

4.3.3 Khối lượng đào khuôn đường

- V: thể tích đất cần vận chuyển, m 3 - L: chiều dài đào khuôn đường - B: bề rộng cần đào

Thể tích đào: V = L.B.H K = 54.71.9.0,26,1,15 = 148.2239 (m ) dn r 3 + Đoạn 3:

Thể tích đào: V = L.B.H K = 61.76.9.0,26,1,15 = 167.32.42 (m ) dn r 3 + Đoạn 11:

4.3.4 Khối lượng đất đắp lề

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

Q = K K B.H.L (m ) Trong đó: - K1: hệ số lèn ép

- K1= 1,2 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 L H B K2 K1 V

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

4.3.6 Xác định số công, số ca và thời gian hoàn thành (phụ lục VII.1)

4.4 XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ THI CÔNG

4.4.1 Trình tự thi công Bảng 4.1: Liệt kê trình tự công việc thi công công tác chuẩn bị

STT NỘI DUNG CÔNG VIỆC

Thi công nền đường đào lòng hoàn toàn đoạn I 1 Đào đất phần đường xe chạy và lề gia cố 2 Vận chuyển đất đến bãi tập kết

3 San sửa bề mặt, tạo mui luyện, n= 3l/đ, V = 5km/h 4 Lu chặt lòng đường dày 21cm đạt K95, n = 10l/đ, V = 3,5km/h

5 Đầm mép Thi công nền đường đào lòng hoàn toàn đoạn II 6 Vận chuyển thành chắn, cọc sắt

7 Dựng thành chắn ,cọc sắt lần 1 8 Tưới ẩm dính bám lần 1, hàm lượng 2l/m2 9 Vận chuyển đất đắp lề lần 1 từ bãi chứa 10 San rải đất đắp lề lần 1, Kr = 1,2

11 Đầm lề + bù phụ lần 1 12 Tưới ẩm dính bám lần 2 13 Vận chuyển đất đắp lề lần 2, bãi chứa 14 San rải đất đắp lề lần 2, Kr = 1,2 15 Đầm lề + bù phụ lần 2

16 Tưới ẩm dính bám lần 3 17 Vận chuyển đất đắp lề lần 3, bãi chứa 18 San rải đất đắp lề lần 3, Kr = 1,2 19 Đầm lề + bù phụ lần 3

20 Tháo thành chắn 21 Đào rãnh ngang thoát nước tạm thời 22 San sửa bề mặt lòng đường, tạo độ dốc mui luyện, n = 3l/đ, V = 5km/h

23 Lu hoàn thiện phần lòng đường, n = 4l/đ, V = 2km/h Thi công nền đường đào lòng hoàn toàn đoạn III 24 Đào đất phần đường xe chạy và lề gia cố

25 Vận chuyển đất đến bãi tập kết

28 Đầm mép Thi công nền đường đào lòng hoàn toàn đoạn IV 29 Vận chuyển thành chắn, cọc sắt

Đầm lề + bù phụ lần 1 giúp ổn định nền đất Tưới ẩm dính bám lần 2 tăng cường độ liên kết hạt đất Vận chuyển đất đắp lề lần 2, bãi chứa chuẩn bị vật liệu đắp lề San rải đất đắp lề lần 2 với hệ số đầm lèn Kr = 1,2 đảm bảo độ chặt của lề đường Cuối cùng, đầm lề + bù phụ lần 2 hoàn thiện kết cấu lề đường vững chắc.

46 Lu hoàn thiện phần lòng đường, n = 4l/đ, V = 2km/h 47 Thi công nền đường đào lòng hoàn toàn đoạn V 48 Đào đất phần đường xe chạy và lề gia cố

52 Đầm mép Thi công nền đường đào lòng hoàn toàn đoạn VI 53 Vận chuyển thành chắn, cọc sắt

70 Lu hoàn thiện phần lòng đường, n = 4l/đ, V = 2km/h Thi công nền đường đào lòng hoàn toàn đoạn VII 71 Đào đất phần đường xe chạy và lề gia cố

75 Đầm mép Thi công nền đường đào lòng hoàn toàn đoạn VIII 76 Vận chuyển thành chắn, cọc sắt

77 Dựng thành chắn ,cọc sắt lần 1 78 Tưới ẩm dính bám lần 1, hàm lượng 2l/m2

79 Vận chuyển đất đắp lề lần 1 từ bãi chứa 80 San rải đất đắp lề lần 1, Kr = 1,2

Thi công nền đường đào lòng hoàn toàn đoạn IX 93 Đào đất phần đường xe chạy và lề gia cố

97 Đầm mép Thi công nền đường đào lòng hoàn toàn đoạn X 98 Vận chuyển thành chắn, cọc sắt

108 Tưới ẩm dính bám lần 3

109 Vận chuyển đất đắp lề lần 3, bãi chứa 110 San rải đất đắp lề lần 3, Kr = 1,2 111 Đầm lề + bù phụ lần 3

Thi công nền đường đào lòng hoàn toàn đoạn XI 115 Đào đất phần đường xe chạy và lề gia cố

Thi công nền đường đào lòng hoàn toàn đoạn XII 120 Vận chuyển thành chắn, cọc sắt

4.4.2 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

4.5 Xác định kỹ thuật thi công từng công việc

4.5.1 Xác định kỹ thuật thi công

Thi công nền đường đắp lề hoàn toàn

(1) Vận chuyển thành chắn, cọc sắt

Dùng ôtô 15T để chuyên chở và dùng nhân lực để bốc dỡ Thành chắn bằng gỗ dài

5m dày 5cm Cỏc thành chắn cú chiều cao 25cm được giữ bằng cỏc cọc thộp AIỉ20 cú chiều dài 0,7m Các cọc thép đặt cách nhau 1,5m

Sau khi vận chuyển thành chắn đến hiện trường ta tiến hành lắp dựng thành chắn, việc lắp dựng thành chắn do công nhân thực hiện Cứ 2 công nhân đưa thành chắn để đúng vị trí đã xác định ở trước và được cố định chặt bằng các cọc sắt

(3) Tưới nước tạo dính bám lần 1

Công nhân sẽ tưới tạo dính bám cho lòng đường bằng vòi tưới cầm tay, với định mức 2 lít nước cho mỗi mét vuông Lượng nước tưới này được lấy từ các thùng lớn và không quá nhiều.

(4).Vận chuyển đất từ bãi chứa đến đắp lề lần 1 Dùng ôtô vận chuyển đất từ bãi tập kết đến để thi công, sử dụng loại ôtô đã chọn ở trình tự số 4 Sức chở lớn nhất của xe là 15T Khi vận chuyển đất (có dung trọng g = 1,8 T/m 3 ) thì thể tích thùng xe vận chuyển tối đa là 15/1,8 = 8,33m 3 < 9m 3 , như vậy khi sử dụng ô tô nói trên để vận chuyển đất thì chỉ chở được với thể tích thùng tối đa là 8,33m 3

Tính toán các khoảng cách giữa các đống đất đổ: r tb

- V: thể tích đất trên thùng xe: V = 8,33m 3 - B: Chiều rộng của lòng đường và lề gia cố : B = 6.5m

- H: Chiều cao lớp đất sau khi lu lèn: H = 24cm - Kr: Hệ số rải của đất : Kr= (1,1-1,3), chọn Kr=1,3

- n: Số đống rải dự kiến đổ khi vận chuyển bằng 1 xe Chọn n = 1 Khi đổ 1 đống để thuận tiện cho việc san rải nên kéo dài vệt đổ bằng cách cho xe vừa tiến tới vừa đổ

Chiều dày san rải: h = h tk k 𝑟 = 21.1,3 = 27.3 cm Khối lượng đất ôtô vận chuyển trong một chuyến: Q =8,33m 3 Bề rộng đất đắp Btb = 1,03 m

(5) San rải đất đắp lề lần 1

Dùng máy san rải đất, lớp đất san rải có chiều dày h = h tk k 𝑟 = 21.1,3 = 27.3 cm (6) Đầm lề + bù phụ lần 1 Đất đắp lề do có diện tích thi công nhỏ nên chỉ có thể thực hiện bằng lu tay được điều khiển bằng công nhân Ở công trường sử dụng lu tay BPR45/55D của hãng Bomag

(7) Tưới ẩm tạo dính bám lần 2, hàm lượng 2l/m 2

Kỹ thuật thi công tương tự trình tự (3)

(8) Vận chuyển đất đắp lề lần 2

Kỹ thuật thi công tương tự trình tự (4) r tb

Chiều dày san rải: h = h tk k 𝑟 = 21.1,3 = 27.3 cm Khối lượng đất ôtô vận chuyển trong một chuyến: Q =8,33m 3

Bề rộng đất đắp Btb = 0,65 m

5.0,273.0,65 = 9.38 m (9) San rải đất đắp lề lần 2, Kr = 1,2

Kỹ thuật thi công tương tự trình tự (5), h = h tk k 𝑟 = 21.1,3 = 27.3cm

(10) Đầm nén kết hợp bù phụ đất đắp lề lần 2

(11) Tháo thành chắn cọc sắt

Công việc tháo thành chắn được thực hiện bằng các nhân công, đầu tiên là tháo các cọc định vị, sau đó mới tháo thành chắn

12) Tưới ẩm tạo dính bám lần 3, hàm lượng 2l/m 2

(13) Vận chuyển đất đắp lề lần 3

Kỹ thuật thi công tương tự trình tự (4) r tb

Chiều dày san rải: h = h tk k 𝑟 = 20.1,3 = 26 cm Khối lượng đất ôtô vận chuyển trong một chuyến: Q =8,33m 3

Bề rộng đất đắp Btb = 0,65 m

5.0,26.0,65= 9.85 m (14) San rải đất đắp lề lần 3, Kr = 1,2

Kỹ thuật thi công tương tự trình tự (5), h = h tk k 𝑟 = 20.1,3 = 26cm

(15) Đầm nén kết hợp bù phụ đất đắp lề lần 3 Kỹ thuật thi công tương tự trình tự (6)

(16) Tháo thành chắn cọc sắt

Công việc tháo thành chắn được thực hiện bằng các nhân công, đầu tiên là tháo các cọc định vị, sau đó mới tháo thành chắn

(17) Thi công hệ thống thoát nước tạm Đào hệ thống thoát nước tạm trong thời gian thi công Hệ thống thoát nước tạm thời là các rãnh ngang, có bề rộng bằng 0,30m được bố trí so le nhau trên mặt bằng với khoảng cách là 10m Đối với nền đường đắp thì nước theo rãnh ngang ra khỏi lề theo mái taluy thoát ra khỏi nền đường Công tác này dùng nhân công để thi công

➢ Thi công nền đường đào lòng hoàn toàn

(18) 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 :

+ Dung tích gầu: q = 0,6 m 3 + Chiều rộng máy: 2,49 m

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

(19) 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

+ Trọng lượng:15T + Dài x rộng x cao: 7,815 x 2,48 x 3,18 + Dung tích hình học: 9m 3

+ Mã hiệu: SPZ 480D + Hãng sản xuất: ISUZU MOTORS

Dùng loại ôtô như trên vận chuyển đất đến các đoạn vị trí thi công đắp lề đất được đổ thành đống

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

Tiêu đề	Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm A-B
Tác giả	Nguyễn Hoàng Trường
Người hướng dẫn	ThS. Cao Thị Xuân Mỹ, TS. Hồ Văn Quân, TS. Trần Thị Phương Huyền
Trường học	Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật
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	203
Dung lượng	2,16 MB

tuyến đường nối liền hai huyện tỉnh quảng trị

GIỚI THIỆU CHUNG

Nhiệm vụ thiết kế

Các điều kiện tự nhiên khu vực tuyến

Điều kiện địa chất thuỷ văn

Các điều kiện xã hội

Điều kiện về thông tin liên lạc, y tế

XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT TUYẾN

Tính toán -chọn các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến

Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến đường

THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN

Nguyên tắc thiết kế

Xác định các điểm khống chế

Lập các đường dẫn tuyến

THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC

Rãnh thoát nước

Công trình vượt dòng nước

THIẾT KẾ TRẮC DỌC TUYẾN

Nguyên tắc thiết kế

Xác định cao độ các điểm khống chế

Xác định cao độ các điểm mong muốn

Quan điểm thiết kế

THIẾT KẾ TRẮC NGANG

Nguyên tắc thiết kế

THIẾT KẾ TRẮC DỌC

THIẾT KẾ TRẮC NGANG VÀ THIẾT KẾ ÁO ĐƯỜNG

TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐOẠN TUYẾN (35%) CHƯƠNG 1 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THI CÔNG NỀN

Giới thiệu chung về đoạn tuyến

Thiết kế tổ chức thi công công tác chuẩn bị

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH CỐNG

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐẤT NỀN ĐƯỜNG

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG KHUÔN ÁO ĐƯỜNG

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG

CHUYÊN ĐỀ TẤT YẾU (15%) CHƯƠNG 1 THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU

Thiết kế cấu tạo

Xác định các tải trọng tính toán

TỔ CHỨC THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG CHI TIẾT ĐOẠN NỀN ĐẤT YẾU

THIẾT KẾ TRẮC DỌC TUYẾN

Xác định môđuyn đàn hồi yêu cầu Eyc