thuyết minh Đồ an mon học thi công mặt đường

đồ án thi công đường của thầy Nguyễn Biên cương đồ án thi công đường của thầy Nguyễn Biên cương đồ án thi công đường của thầy Nguyễn Biên cương đồ án thi công đường của thầy Nguyễn Biên cương đồ án thi công đường của thầy Nguyễn Biên cương đồ án thi công đường của thầy Nguyễn Biên cương đồ án thi công đường của thầy Nguyễn Biên cương đồ án thi công đường của thầy Nguyễn Biên cương đồ án thi công đường của thầy Nguyễn Biên cương đồ án thi công đường của thầy Nguyễn Biên cương đồ án thi công đường của thầy Nguyễn Biên cương đồ án thi công đường của thầy Nguyễn Biên cương đồ án thi công đường của thầy Nguyễn Biên cương đồ án thi công đường của thầy Nguyễn Biên cương

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ

1.Nội dung:

Thiết kế tổ chức thi công mặt đường ô tô

2.Các số liệu ban đầu:

Các lớp vật liệu mặt đường:

STT Mã lớp Tên lớp vật liệu Chiều dày(cm) Cự ly vận

chuyểnLớp 1 9 Đá dăm TNN 6cm-dùng nhựa

Cách đầutuyến 3,6 km

- Chiều dài đoạn thi công : 2,7 km

- Loại mặt đường : Đắp lề trước từng phần

- Thời hạn thi công : 120 ngày

- Nền thượng : Đã làm xong

- Độ chặt đất nền đường : 0,95

- Các số liệu khác : Tự giả định

3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

Phần 1: Thiết kế tổ chức thi công tổng thể 2,7 km mặt đường

Phần 2: Thiết kế tổ chức thi công chi tiết

PHẦN 1: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG TỔNG THỂ

1.2 Đặc điểm của kết cấu áo đường

Kết cấu mặt đường của đơn vị thi công đảm nhiệm là một kết cấu mặt đường mềm cấpcao A2 Lớp mặt dùng đá dăm TNN-dùng nhựa nóng là kết cấu áo đường hở vì vậy cầnthi công thêm rãnh thoát nước cho kết cấu áo đường Tổng bề dày của kết cấu áo đườngmềm là 51cm, lớp Subgrade là 90 cm, gồm 3 lớp cụ thể như trên hình 1.2

 Lớp 1: Đá dăm TNN dày 6cm – Dùng nhựa nóng

 Lớp 2: Đá dăm MC Adam dày dày 15cm

 Lớp 3: Cấp phối thiên nhiên loại D dày 30cm

 Lớp Subgrade: Sét, dày 90 cm

Đặc điểm của kết cấu áo đường:

 Là loại áo đường đáp ứng yêu cầu xe chạy không xuất hiện biến dạng dư, mức độ

dự trữ cường độ nhỏ hơn mặt đường cấp cao A1, tuổi thọ áo đường 8 năm đối vớimặt đường đá dăm thấm nhậm nhựa

 Áp dụng đối với đường có Vtk ≤ 60 (km/h)

3 0.5 0.5

LỚP ĐÁ DĂM TNN-ĐÙNG NHỰA NÓNG DÀY 6cm

LỚP ĐÁ DĂM MC ADAM DÀY 15cm

LỚP CẤP PHỐI THIÊN NHIÊN LOẠI D DÀY 15cm

LỚP ĐÁ DĂM TNN-ĐÙNG NHỰA NÓNG DÀY 6cm

LỚP ĐÁ DĂM MC ADAM DÀY 15cm

LỚP CẤP PHỐI THIÊN NHIÊN LOẠI D DÀY 30cm

LỚP ĐÁ DĂM MC ADAM DÀY 15cm

LỚP CẤP PHỐI THIÊN NHIÊN LOẠI D DÀY 20cm

LỚP ĐÁ DĂM TNN-ĐÙNG NHỰA NÓNG DÀY 6cm

LỚP ĐÁ DĂM MC ADAM DÀY 15cm

LỚP CẤP PHỐI THIÊN NHIÊN LOẠI D DÀY 30cm

Hình 1.2a: Mặt cắt ngang đường PA2

LỚP ĐÁ DĂM MC ADAM DÀY 15cm

LỚP CẤP PHỐI THIÊN NHIÊN LOẠI D DÀY 30cm

Hình 1.3 Kết cấu áo đường

1.2.1 Lớp đá dăm TNN-dùng nhựa nóng.

1.2.1.1.Khái niệm.

Lớp mặt đường đá dăm thấm nhập nhựa nóng : Lớp mặt đường được hình thành bằng đá dăm có kích cỡ chuẩn được rải và lu lèn đến một mức độ nhất định, được phun tưới nhựa đặc đã đun nóng đến nhiệt độ nhất định thấm nhập hết cả chiều dày của lớp đá, sau đó rải

đá chèn và lu lèn chặt (TCVN 8809-2011)

1.2.1.2.Nguyên lý sử dụng vật liệu.

Lớp mặt đường đá dăm thấm nhập nhựa nóng được sử dụng theo nguyên lý

“Đá chèn đá” được John London McAdam "sáng chế" ra vào khoảng thế kỷ thứ 18, dựa theo nguyên lý này thì các hạt cốt liệu thường là đá dăm hoặc sỏi sạn(có mặt vỡ), có kích thước tương đối đồng đều, được rải với một chiều dày nhất định và lu lèn chặt để các viên đá chèn móc vào nhau tạo thành một cấu trúc tiếp xúc có cường độ cao, có khả năng chịu lực thẳng đứng và nằm ngang

1.2.1.3.Nguyên lý hình thành cường độ

Dựa theo nguyên lý”Đá chèn đá” thì lớp mặt đường đá dăm hình thành cường độ nhờ

- Sự chèn móc giữa các hạt cốt liệu với nhau

- Lực ma sát giữa các hạt cốt liệu

- Lực dính kết giữa các hạt cốt liệu nhờ chất liên kết là nhựa

Việc tưới nhựa thấm nhập làm tăng khả năng liên kết giữa các hạt cốt liệu, chống bong bật, chính vì vậy lớp mặt đường đá dăm thấm nhập nhựa có khả năng chịu được lực thẳngđứng và lực nằm ngang dưới tác đụng của tải trọng xe cộ

1.2.1.4.Ưu nhược điểm

Ưu điểm:

- Sử dụng đá dăm tiêu chuẩn nên có thể lấy từ nguồn vật liệu địa phương, có thể

gia công bằng thủ công

- Công nghệ thi công đơn giản, không đòi hỏi thiết bị phức tạp nên áp dụng được

mọi điều kiện ở nước ta

- Yêu cầu về công lu ít hơn so với mặt đường đá dăm nước

- Có cường độ cao

- Do có nhựa là chất kết dinh nên có khả năng chịu được tác dụng củ lực đẩy

ngang lớn

1.2.1.6.Yêu cầu về vật liệu

Yêu cầu về đá:

- Đá dùng trong lớp láng nhựa phải được xay từ đá tảng, đá núi.Không được

dùng đá xay từ đá mắc nơ, sa thạch sét, diệp thạch sét

- Các chỉ tiêu về cơ lý, kích cỡ hạt được lấy theo bảng 1 và 2

(TCVN 8809-2011)

Yêu cầu về nhựa:

- Các yêu cầu về nhựa đường được trình bày trong mục 5.2

(TCVN 8809-2011)

1.2.1.7.Đặc điểm và lưu ý khi thi công mặt đường đá dăm TNN

Đặc điểm:

- Kết cấu đá dăm TNN là kết cấu không toàn khối và không kín

- Sử dụng nhiều loại đá có kích cỡ khác nhau như 20-40mm, 10-20mm,

5-10mm

- Sử dụng nhựa nóng có nhiệt độ tới 160oC

- Các viên đá có tính sắc cạnh, tối thiểu 3 mặt vỡ

Lưu ý khi thi công

Chính từ những đặc điểm cơ bản của mặt đường đá dăm TNN mà ta cần lưu ý một

số vấn đề khi thi công như:

- Lớp đá dăm thấm nhập nhựa nóng chỉ được thi công khi thời tiết nắng ráo,

nhiệt ộ không khí lớn hơn hoặc bằng 15oC

- Chỉ được thi công lớp mặt đường đá dăm thâm nhập nhựa nóng trên lớp móng

đã được nghiệm thu theo quy định hiện hành

- Thi công giữa công đoạn rải, lu lèn đá, tưới nhựa , rải đá, phải được thực hiện

đúng tiến độ, tránh hiện tượng bị phân tầng

- Nghiệm thu chất lượng đá, nhựa trước khi thi công.

- Vì là kết cấu hở nên phải có phương án thi công hệ thống thoát nước như rãnh

Lớp mặt đường đá dăm MC Adam được sử dụng theo nguyên lý

“Đá chèn đá” được John London McAdam "sáng chế" ra vào khoảng thế kỷ thứ 18, dựa theo nguyên lý này thì các hạt cốt liệu thường là đá dăm hoặc sỏi sạn(có mặt vỡ), có kích thước tương đối đồng đều, được rải với một chiều dày nhất định và lu lèn chặt để các viên đá chèn móc vào nhau tạo thành một cấu trúc tiếp xúc có cường độ cao, có khả năng chịu lực thẳng đứng và nằm ngang

1.2.2.3.Nguyên lý hình thành cường độ.

- Cốt liệu đá dăm kích cỡ đồng đều rải thành từng lớp và lu lèn chặt, trong quá trình lu lèn có chèn các hòn đá nhỏ

- Nhờ chèn móc và ma sát hình thành cường độ

- Bột đá trong quá trình lu lèn đóng vai trò chất kết dính bề mặt

- Sử dụng nước tưới khi lu lèn để tạo kết dính

1.2.2.4.Ưu nhược điểm

Ưu điểm:

- Cường độ cao

- Tận dụng vật liệu địa phương

- Thi công dễ dàng, thiết bị thi công không phức tạp.

- ít bị ảnh hưởng của ẩm ướt

Nhược điểm:

- Yêu cầu đá có cường độ cao

- Yêu cầu về kích thước chặt chẽ , hình dáng đá phải đồng đều

- Đá phải đồng đều , sắc cạnh , không lẫn các hạt mềm yếu, phong hóa Đá phải sạch không lẫn cỏ rác

- Các chỉ tiêu cơ lý của cốt liệu thô xay từ các loại đá gốc nói trên phải thõa mãn các quy định ở bảng 1 ( TCVN 9054-2012)

Vật liệu chèn

- Vật liệu chèn thường được xay từ cùng loại đá với cốt liệu thô Vật liệu chèn cũng có thể được xay từ cuội , sỏi sông suối Vật liệu chèn phải có giới hạn chảy nhỏ hơn 20 , chỉ số dẻo nhỏ hơn 6 và các hạt lọt qua sàng 0,075mm không lớn hơn10%

- Thành phần hạt của vật liệu chèn phải phù hợp với quy định tại bảng 3 (TCVN 9054-2012)

1.2.2.7.Đặc điểm và lưu ý khi thi công lớp đá dăm MC Adam

Đặc điểm

- Cường độ cao.

- Kết cấu hở, độ rỗng còn dư lớn

- Chịu lực ngang kém

Lưu ý khi thi công

- Cốt liệu thô phải được rải đều , bằng phẳng trên bề mặt đã chuẩn bị sẵn

- Sau khi rải, cốt liệu thô được lu lèn trên toàn chiều ngang

- Việc tưới nước trong quá trình lu lèn phải luôn đảm bảo mặt đá ẩm ,không được tưới nhiều làm sũng nước lòng đường

- Không được dùng vật liệu chèn để phụ những chỗ lồi lõm

- Cốt liệu thô bị vỡ nhiều trong quá trình lu lèn phải được thay thế bằng cốt liệu mới cùng loại

1.2.3 Lớp cấp phối thiên nhiên loại D.

1.2.3.3.Nguyên lý hình thành cường độ

Cường độ của lớp vật liệu cấp phối thiên nhiên hình thành nhờ các thành phần

- Lực dính : bao gồm lực dính giữa các phân tử và lực dính tương hỗ

- Lực ma sát giữa các hạt cốt liệu

1.2.3.4.Ưu nhược điểm

Ưu điểm:

- Tận dụng được vật liệu tại chỗ từ đó giảm được giá thành xây dựng

- Kỹ thuật thi công đơn giản, không đòi hỏi thiết bị phức tạp

- Công lu lèn ít hơn so với một số lớp áo đường khác

- Rẻ hơn rất nhiều so với một số lớp áo đường khác

Nhược điểm:

- Cường độ thường không cao

- Kém ổn định với nước hơn so với mặt đường đá dăm nước, đặc biệt là cấp phối

sỏi ong,sỏi đồi vì có nhiều thành phần lực dính

- Bị mài mòn rất mạnh dưới tác dụng trực tiếp của tải trọng bánh xe , đặc biệt

khi thời tiết khô và những chỗ chịu lực đẩy ngang lớn: chỗ dốc lớn, đường cong

1.2.3.5.Phạm vi sử dụng

Do những nhược điểm trên nền mặt đường cấp phối thiên nhiên thường chỉ làm lớp móngdưới của kết cấu mặt đường,nếu làm lớp mặt thì chỉ dùng cho đường cấp thấp, mật độ xe không lớn

1.2.3.6.Yêu cầu về vật liệu

Yêu cầu về thành phần hạt:

9,5mm(3/8”)

4,75mm(N04)

2,0mm(N010)

0,425mm(N040)

0,075mm(N0200)

Yêu cầu về chỉ tiêu kỹ thuật:

- Cường độ thường khơng cao

- Kết cấu kín nhưng khơng ổn định với nước

- Chịu lực ngang tốt, nhất là những nơi cĩ độ dốc lớn

Lưu ý khi thi cơng:

- Trước khi thi cơng cần kiểm tra độ ẩm của cấp phối để đạt được độ chặt yêu

cầu

- Vật liệu phải được tập kết ở bãi chứa sau đĩ kiểm tra các chỉ tiêu yêu cầu , đạt

yêu cầu mới được thi cơng

- Cần thi cơng, bố trí rãnh thốt nước

- Đảm bảo độ dày đầm nén tốt nhất để đạt năng suất đầm cao, nhanh đạt độ chặt

LỚP ĐÁ DĂM MC ADAM DÀY 15cm

LỚP CẤP PHỐI THIÊN NHIÊN LOẠI D DÀY 15cm

Hình 1.4 a Kết cấu lề gia cố PA1

LỚP ĐÁ DĂM MC ADAM DÀY 15cm

LỚP CẤP PHỐI THIÊN NHIÊN LOẠI D DÀY 20cm

Hình 1.4 b Kết cấu lề gia cố PA2

1.3.2 Kết cấu lề đường.

Lề đất được đắp cùng loại đất với nền thượng là á cát, được đầm chặt đến độ chặt K95 và trồng cỏ phủ lên bề mặt

2 Điều kiện xây dựng.

2.1 Điều kiện tự nhiên.

Đồng đất cĩ các loại tràm, keo, … trên địa hình khơ ráo

2.1.3 Địa chất :

- Theo kết quả điều tra khảo sát điều kiện địa chất cho thấy điều kiện địa chấttrong khu vực rất ổn định, khơng cĩ hiện tượng sụt lở, đá lăn, castơ hay nướcngầm lộ thiên Cấp đất là cấp III

- Nhìn chung mắt cắt địa chất khu vực tuyến như sau:

+ Lớp đất hữu cơ dày từ 1020cm

+ Lớp đất á cát dày 3m

+ Bên dưới là lớp đá mẹ dày 

Qua kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đất cho thấy đất ở đây thích hợp cho việc xây dựng nền đường

-Với điều kiện khí hậu khu vực tuyến đi qua thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa, độ ẩm cao.Thời gian thi công thuận lợi nhất là từ tháng 4 đến tháng 8

2.1.5 Thủy văn :

Nước mặt thoát tương đối dễ dàng, nước chủ yếu tập trung theo các con suối nhỏ rồi đổ vào các sông xuống đồng bằng.

2.2 Điều kiện dân cư, văn hóa , xã hội.

2.1.1 Dân cư :

- Đoạn tuyến đi qua vùng núi nên dân cư tập trung thưa thớt

- Dân tộc: Kinh Người dân chủ yếu làm nông nghiệp

2.1.2 Kinh tế-xã hội :

- Tình hình chính trị ổn định, đời sống văn hoá của người dân ngày một nângcao Tỉnh đang có nhiều chính sách ưu đãi cho việc phát triển kinh tế củavùng

- Đoạn tuyến là tuyến đường phục vụ cho việc phát triển kinh tế của khu vực

2.3 Điều kiện cung cấp nguyên vậy liệu, nhân công , máy móc.

- Cự ly vận chuyển vật liệu cách đầu tuyến 3,6 km

- Hiện tại đơn vị thi công có thể cung cấp nguồn nhân lực giàu kinh nghiệm, có

tay nghề cao, có khả năng đảm nhiệm nhưng công tác cơ bản và phức tạp, đội ngũ kỹ sư lành nghề

- Hiện tại đơn vị thi công có khả năng đáp ứng những máy móc đảm bảo yêu cầu

cụ thể cho việc thi công các lớp áo đường, cụ thể hiện tại đơn vị có những loại máy như sau:

Máy phục vụ công tác đo đạc , định vị các thông số của đường

Loại máy : Toàn đạc điện tử Nikon DTM- 332

Máy toàn đạc điện tử Nikon DTM- 332

Loại máy toàn đạc điện tử có khả năng đo góc với độ chính xác tới 5’’,đo khoảng cách,đo cao độ,rọc tim trục phục vụ công tác lê Gabarit và kiểm tra đường thẳng tim,đo diện tích khối lượng,chuyền mốc toạ độ về công trình

Máy có nhiệm vụ san rải vật liệu

Máy san có nhiệm vụ san rải vật liệu lớp áo đường đường gồm cấp phối thiên nhiên, san đắp lề, san rải đá dăm

Máy san GD31RC-3A

+ Hãng sản xuất: KOMATSU (Nhật Bản)

+ Model: GD31RC-3A

+ Công suất thiết kế: 110 m2/h

+ Chiều rộng lưỡi san: 3.1 m

+ Chiều cao lưỡi san: 0.52m

+ Tốc độ lùi: 11.6 km/h

+ Tốc độ tiến: 38.3 km/h

Góc  là góc hợp bởi lưỡi san và hướng tiến của máy =300÷900 Khi góc

 thay đổi sẽ thay đổi cự ly vận chuyển theo phương ngang máy Thông thường khi san đặt lưỡi san có =400÷500 Chọn =500

Góc xén γ là góc hợp bởi mặt phẳng ngang với mặt phẳng nghiêng của dao,thường γ=350÷700, khi thi công chọn γ=400, khi san phẳng dùng γ=600.

Góc nghiêng β Góc hợp bởi lưỡi san và mặt đất nằm ngang Với độ dốc ngang là 2%, ta chọn β=1.150

Bề rộng mỗi vệt san là: 3,1×sin = 3,1×sin500 = 2,37 (m)

Máy rải SUPER 1300-3

Loại máy rải này có nhiệm vụ rải các vật liệu như cấp phối đá dăm

Máy rãi SUPER 1300-3

Chọn máy rải SUPER 1300-3, các thông số của máy rải như sau:

- Tên máy: SUPER 1300-3

Lu Bánh thép R2H-2

Xe tưới nhựa đường.

Xe tưới nhựa HINO VXC

Tốc độ xe khi tưới 5km/h

Lưu lượng tưới 250 lít/ phút

Tưới nhũ tương SS-1h: dùng xe bồn tưới nhũ tương vận chuyển từ trạm chế biếnnhũ tương cách đầu tuyến 1,5km đến tưới với định mức là 1.0 lít/m2

Nếu yêu cầu giao thông ngay khi tưới nhủ tương, sau khi tưới lớp nhũ tươngthấm bám thì ta cho công nhân rãi phủ một lớp đá mạt 0.5×0.1cm với định lượng 10 lít/

m2 và sau đó dùng lu nặng để lu 4 lượt/điểm

XI TÉC CHỨA NHŨ TƯƠNG NHỰA ĐƯỜNG & MC

2 Khả năng chịu nhiệt max 200oC

GIÀN PHUN TƯỚI

- 1 dãy béc phun ở phía trước có thể thay đổi góc tưới

- Lưu lượng vòi tưới là 3 lít/m2

- Chiều dài bàn đầm là 0,69m

- Chiều sâu đầm nén hiệu quả là 30cm

Đất đắp lề đường sau khi san rải trên toàn bộ chiều dài dây chuyền ta tiến hành lu lèn lề đất.

Ô tô vận chuyển vật liệu

Xe ôtô 12(T)-HYUNDAI Trago 12 T

- Vận tốc di chuyển khi có tải : 45km/h

-Vận tốc di chuyển khi không tải : 55m/h

3 Các tiêu chuẩn thi công nghiệm thu cần áp dụng.

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

TCVN 8809:2011 “Mặt đường đá dăm thấm nhập nhựa nóng-thi công và nghiệm thu”

- Chỉ tiêu cơ lý

Kích cỡ đá (theo lỗ sàng vuông) dùng trong lớp mặt đường đá dăm thấm nhập nhựa nóng có chiều dày từ 4,5 cm đến 6 cm được ghi ở Bảng 2 Mỗi loại kích cỡ đá được ký hiệu d/D, trong đó d là cỡ đá nhỏ nhất danh định và D là cỡ đá lớn nhất danh định

- Định mức đá dăm cơ bản

- Nghiệm thu lớp mặt đường đá dăm thấm nhập nhựa nóng

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

TCVN 9504:2012 “Lớp kết cấu áo đường đá dăm nước-thi công và nghiệm thu”

- Chỉ tiêu cơ lý

- Thành phần hạt và vật liệu chèn

- Kiểm tra nghiệm thu.

TCVN 8857:2011 “Lớp kết cấu áo đường ô tô bằng cấp phối thiên nhiên-vật liệu ,thi công và nghiệm thu”

- Yêu cầu về thành phần hạt của vật liệu

- Yêu cầu về chỉ tiêu kỹ thuật

- Kiểm tra nghiệm thu

+ Kích thước hình học

Sai số chiều rộng: 10 cm, riêng đối với lớp móng không được sai số âm về chiều rộng

Sai số chiều dầy : – Đối với lớp bề mặt và lớp móng trên 0,5 cm.

Đối với lớp móng dưới –2 cm đến +1,0 cm

Sai số về độ dốc ngang mặt đường về lề đường : 5‰ (năm phần nghìn)

+Độ bằng phẳng thước 3m: theo quy định tại TCVN 8864:2011

+Hệ số đầm lèn: kiểm tra theo 22TCN 346–06 với độ chặt yêu cầu quy định tại 4.4.4.+Thành phần cấp phối: lấy mẫu sàng kiểm tra tỷ lệ phần trăm của các hạt phải nằm trong phạm vi

đường bao cấp phối quy định tại Bảng 1

+Các chỉ tiêu kỹ thuật khác: Các số liệu thí nghiệm khác phải đạt trị số thí nghiệm yêu cầu nêu tại

Nghiệm thu sau thi công:

+Kiểm tra kích thước hình học (chiều rộng, chiều dầy, độ dốc ngang mặt và lề đường): 3 mặt cắt/1km ; Mỗi mặt cắt đo bề dầy 2 vị trí, tại tim đường và cách lề đường 50 cm;+Thí nghiệm tất cả các chỉ tiêu quy định nêu tại mục 5, đối với mặt đường rộng 7m thì thí