Thiết kế kỹ thuật giao thông đường D6, xã vĩnh lộc 2, huyện bình chánh, TP hồ chí minh

Trang 2

DO AN THIET KE KY THUAT GIAO THONG SVTH: PHAN CÔNG THÚC - KD06.GTSN

PHẢN I

CAC YEU TO KY THUAT CHO TUYEN ĐƯỜNG THIẾT KÉ

I - TINH TOAN CAC THONG SO KY THUAT CUA TUNG TUYEN DUONG:

1 Luu lwong xe thiết kế:

Bang 1 — Bảng số liệu lưu lượng xe trung bình thống kê trong ngày Xe tải °9 Í Xetải có | Xe kéo Năm a oA tx 2 truc va * A x 1 |Hé so tang

A z „ 3 trục trở | moóc, xe | cuôi thời 2

-_ Tổng lưu lượng xe con quy đổi trung bình ngày đêm: Nyganga = 1031.4 (luot/ngd) -_ Lưu lượng xe giờ cao điểm: Nụ = Noanga * 0.1 = 1031.4 x 0.1 = 103.14 (luot/h) -_ Lưu lượng xe giờ cao điểm tính đến năm khai thác:

M4 = Nị x (1 + 89) `! = 103.14x 1.08!“ x 302.94 (lượt/h)

2 Cấp đường thiết kế:

Cấp đường thiết kế phụ được xác định dựa vào chức năng và lưu lượng xe thiết kế của tuyến đường Theo TCVN 4054 — 2005 (mục 3.4.2), ứng với lưu lương xe con trung bình ngày đêm là 1040 lượt, thì cắp

đường chọn để thiết kế là đường cấp IV Trị số năm khai thác cuối thời kỳ là 15 cũng phù hợp với đường cấp IV

3 Vân tóc thiết kế

Tốc độ thiết kế được dùng đề tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của đường trong trường hợp khó khăn Theo cấp đường thiết kế là IV, khu vực quy hoạch là vùng đồng bằng: thì tốc độ thiết kế phù hợp là 60 kmíh (theo TCVN 104 — 2007, mục 6.2.2) 4 Phan xe chay: Phần xe chạy gồm một số nguyên các làn xe Số làn xe thường là chăn và được xác định theo công — nea ny, thức sau: ZF, (lan) (1)

Trong đó: Nya: lưu lượng xe con quy đổi trong giờ cao điểm

N;ua= 268.24 (Iượt⁄h) — (mục 1.Lưu lượng xe thiết kế trang 2)

Z: _ hệ số năng lực thông hành

Z=0.8 (theo TCVN 104 — 2007, muc 6.2.3)

„năng lực thông hành thực tế

Trang 3

— CC ===—ễằĂ——-DDOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO sist

Ta chọn số làn xe là 06 làn Chiều rộng mỗi làn xe chọn bằng 3.50m, độ đốc ngang chọn là 2% Làn xe sát

với bó vỉa chọn 3m dành riêng cho xe máy (TCVN 104 — 2007, muc 8.2.3 va 8.2.5)

5 Lê đường và phân phân cách giữa:

- Lễ đường là phần tiếp giáp phần xe chạy, bảo vệ kết cấu đường và tăng khả năng giao thông Với cấp

đường và vận tốc thiết kế 60km/h, bề rộng lề đường chọn là 1.5m Bề rộng này đủ để bố trí dải mép

0.5m và đủ chỗ cho xe máy hoặc xe thô sơ dừng khẩn cấp, hay dé vat liệu để duy tu, sửa chữa (theo TCVN 104 - 2007, mục 8.3)

- Phan phan cach giữa gồm dải phân cách và hai phần an toàn gia có 2 bên Tuyến đường thiết kế có chức năng giao thông đối nội và đối ngoại, nên chọn dải phân cách khoáng 2.0m, với phần an toàn là 0.5m mỗi bên Kích thước dải phân cách này phù hợp để bố trí cây xanh tạo cảnh quang, và mở rộng tuyến đường cho tương lai

6 Hè đường:

Hè đường là phần tính từ mép ngoài bó vỉa đến chỉ giới đường đỏ, có chức năng bố trí đường đi bộ, cây xanh, biển báo giao thông,v.v Để phù hợp tiêu chuẩn cho tuyến đường cấp 60 và mở rộng sau này, bề rộng hè đường chọn là 4.0m (TCVN 104 - 2007, mục 8.5) Độ đốc ngang hè đường chọn là 2%

Vậy ta có bề rộng mặt cắt ngang tuyến đường: B = 2(4 + 3 + 2x3.5) + 2 = 30 (m) | | -O! lo Qa! I ‘a | 1 i2 7! Si ai LÄ 5 ia =Í = S, Đ G; 1 o =' = oO! 'o 4.0 h 3.013.8x2 1 2O 4 3.5x213.0 40 T T T T 30.0m

Hinh 1 — Mặt cắt ngang tuyến đường thiết ké 7 Bán kính đường cong năm tôi thiểu Rin:

a Theo tinh toan:

- Ban kính tối thiểu thông thường không siêu cao theo công thire 5-15 trang 126 sach Duong Va

Trang 4

- _ Bán kính tối thiểu thông thường có bố trí siêu cao theo công thức 5-14 trang 126 sách Đường Và

Giao Thông Đô Thị của NGUYỄN KHẢI: v 60°

Ẩn sc ml 127(/+¡„) 127(0.15+0.06) aan de ane)

(Với ;¿=0.15là hệ số lực ngang tác dụng lên xe dung tính toán trong điều kiện có bồ trí siêu cao, =134.9(m)

¡„ =6%=0.06 là độ đốc siêu cao dùng dé tinh toán R„ụ;)

b Theo quy trình 20 TCN 104-2007: báng 20 với đường cấp khu vực có vận tốc thiết kế

Vụ=60(km/h):

- Rmin= 300m Téi thiéu thông thường bố trí siêu cao

-_ Rmi= 125m Tối thiểu giới hạn có bố trí siêu cao

- Ram= 1500m Tối thiêu không bố trí siêu cao

> Tachon Rmin = 300m va co bé trí siêu cao cho đoạn đường cong có bán kính 300m

8 D6 doc doc ij:

a Theo quy trinh 20 TCN 104-83: báng 10 với phần mặt đường và phần lề gia cố bằng bê tông

xi măng và bê tông nhựa

ig max = 6% ig min = 0.3%

Trong những trường hợp khó khăn thì có thể chon ig min = 0.1% b Theo quy hoạch san nền:

®> Phươngán: Ta sẽ thiết kế lại độ dốc dọc tuyến đường nhưng vẫn đảm bảo các giá trị iama Và iạ

min theo quy chuẩn 104-2007

9._ Tính toán và bồ trí độ dốc siêu cao ise:

Cần thiết phải bố trí siêu cao dé dam bao an toàn và tiện lợi trong việc điều khiển xe ở các đường cong có

bán kính nhỏ tức là làm cho mặt đường có độ dốc ngang nghiêng về phía bụng đường cong a Theo tính tốn: Theo cơng thức 5-16 trang 126 sách Đường Và Giao Thông Đô Thị của NGUYÊN KHÁI: R = 300m: V? 60° i, = -L= 127xR 127x325 (Voi =0.15 1a luc ngang tac dung lén xe) —0.15 =0.09—0.15 = —0.06

b Theo quy trinh:

TCXDVN 104-2007 bang 22 trang 39 quy định độ dốc siêu cao phụ thuộc vào vận tốc thiết kế

'Vụ=60(Km/h) và bán kính cong nằm R = 300m: 1sc = 0.02

Kết luận: - Căn cứ vào kết quả tính toán và theo quy trình TCXDVN104-2007 ta kiến nghị chọn dốc siêu

cao trong đoạn cong của tuyến đường này là 2%

Trình tự thực hiện đọan nói siêu cao (chuyên từ dốc 2 mái sang dốc 1 mái ) được thực hiện như sau :

- _ Trên đọan thắng dài 10m trước khi vào đường cong, nâng độ dốc lề đường phía lưng đường cong bằng độ dốc mặt đường

-_ Lấy tim phần xe chạy làm tâm, quay mái đường phía lưng đường cong nghiêng về phía bụng đường cong cho đến khi mặt đường trở thành một mái có độ dốc hướng tâm bằng độ dốc ngang

của mặt đường

-_ Lấy mép trong phần xe chạy làm tâm, quay toàn bộ mái đường cho đến khi đạt độ dốc siêu cao

cân thiệt

Trang 5

DO AN THIET KE KY THUAT GIAO THONG SVTH: PHAN CÔNG THÚC - KD06.GTSN - _ Xem thêm hình 5 trang 8 isc Bat Lvn => Bm

Hình 5— Phương pháp tạo độ dốc siêu cao (quay quanh mép trong)

10.— Tỉnh toán độ mở rông làn xe:

Tĩnh độ mở rộng cho 4 làn xe gồm 2 làn xe hơi và 2 làn xe tải a Tính toán: -_ Theo công thức 5-28 trang 132 sách Đường Và Giao Thông Đô Thị cia NGUYEN KHAI: ko, LẠ 0.05V Doi voi lanxehoi: e, =—~+—=— 2R VR — TC 0.05V Đối với làn xe tải: cn a a *2R- VR

Với LẠ = 6m là chiều dài xe hơi, Lạ = 12m là chiều dài xe tải R là bán kính cong nằm của tuyến đường thiết ké

-_ Đường cong R = 300m: ca =0.2m ; ep =0.4m > e=2(e, + ep) = 1.2m

b Theo quy trinh TCXDVN 104-2007:

Theo bang 21 (TCVN 104 — 2007), độ mở rộng 2 làn xe phụ thuộc vào bán kính cong nằm R:

„ - Duong cong R = 300m: e,=0.2m; eg = 0.3m > e= 1.0m

Kétluan: Can ctr vao két qua tinh toan va theo quy trinh 20 TCN 104-2007 ta kién nghi chon d6 mo rộng của tuyến đường là e = 1.2m su dung phương pháp mở rộng ở cả 2 phía đường cong

11 Chiêu dài đoạn nói siêu cao Lye

a Theo tính toán:

-_ Khi thực hiện nối siêu cao, độ dốc phụ dọc mép lưng đường cong sẽ tăng thêm một giá trị là i„ Thông thường, gid tri i, = 0.01 (sách “Đường và Giao thông đô thị"~ tác giả Nguyên Khải, trang 133)

= B+ edie

1

Trong đó: _ B: bÊrộng tuyến đường (không tính vỉa hè và phân phân cách) (m)

Trang 6

B=30-2x4- 2= 20 (m)

e¡: độ mở rộng đường ở đường cong ban kinh R; (m): e = 1.2m; is-= 2%

> Lise = 42.4 (m)

b Theo quy trinh:

TCXDVN 104-2007 bang 22 trang 39 phụ thuộc vào vận tốc thiết ké voi Vj = 60 (km/h) va doc

đọc siêu cao i„„ bán kính cong năm R = 300m: Lysc-2 = 50 (m)

Két luan: Can cit vao két quả tính toán và theo quy trinh TCXDVN 104-2007 ta kiến nghị chọn chiều dai

đoạn nối siêu cao 1d Lise = 50m

12 Xác định chiêu dài đường cong chuyên tiêp Lcr:

-_ Đường cong chuyển tiếp là đoạn đường cong nối từ đường thắng vào đoạn đường

cong tròn và ngược lại

-_ Chiêu dài đường cong chuyên tiêp được tính toán như sau:

ve

La = sy =p (™ 23.5R

Voi V = 60km/h, ta duoc: R = 300m: Lez = 30.63 (m)

13 Chiêu dài đoạn nội mở ‘rong HN

- Chiéu dai doan nỗi mở rộng Liny là tri số lớn nhất trong hai giá trị: đoạn nổi siêu cao In

và đường cong chuyển tiếp L„,

- Can ctr vao két qua tính toán trên, chọn chiều dài đường cong chuyển tiếp, đường cong nối siêu cao, đoạn nối mở rộng thành một đường nối duy nhất có giá trị lớn nhất là: Ñ =

300m

Tựưy = maX(„¿ Le) = max(50; 30.63) = 50m

14._ Kiểm tra điều kiên bồ trí đường cong chuyển tiếp: Dé bé trí đường cong chuyền tiếp, cần thỏa mãn điều kiện:

ơ/2œ

Trong đó:

a@: góc chuyển hướng

a: géc tao bởi tiếp tuyến ở cuối đường cong chuyển tiếp với trục hoành, được xác định: an (rad) - Duong cong R= 300m, Lmr2 = 50m PD w= 4.78 PD 2@= 9.55”< œ = 67.457) Kêt luận: ` Giữ nguyên các giá trị của đoạn đường cong chuyên tiêp ở cả 2 đường cong 15 Xác định độ dời p:

-_ Khi bố trí ĐCCT nối với đường cong tròn, thì đường cong tròn phải dời vào phía bụng của nó một

đoạn là p, được xác định theo công thức:

L wv

= yp —R (1 —cose) , — Emr Emr

P=yo-R( ) 39 E CD — 336R

R=300m, Lr = 50m > yrul3 > p=03m

1ó Chiều dai doi déc:

a Chiều dài tối thiếu d6i déc Linin:

Trang 7

b Chiều đài lớn nhất d6i dốc Lua„:

TCXDVN 104-2007 bảng 26 trang 39 phụ thuộc vào vận tốc thiết kế với Vụ = 60 (km/h) và dốc dọc tối đa

imax = 6% © Linax= 600m

17._ Tâm nhìn xe chạy:

a Theo tính toán:

Trang 8

Vì trên tuyến đường thiết kế có cả xe tải và xe buýt nên K = 1.4 iạ: độ dôc dọc tuyên đường Tuyên đường thiết kê có nhiều độ doc khác

nhau Giá trị độ dốc dọc lớn nhát là 0.0076 Ta xét trường hop bat loi

là xe lên dốc, nén iy = +#0.0076

@: hệ số bám Khu vực thiết kế có khí hậu nhiệt đới gió mùa rõ rệt, và là

vùng ven biển Chọn điều kiện mặt đường là ẩm ướt (không thuận lợi) để tăng độ an toàn Do đó @ = 0.3

Tạ: khoảng cách dừng an toàn trước chướng ngại vật Chọn Lạ = 10m V: vận tốc cua xe Chon V = Vx, = 60km/h

Với vận tốc V = Vụ = 60km/h, từ (2) ta được: S¡ ~ 75.5m chọn S; = 76m S2 = 150m Sx, = 360m

b Theo quy trinh:

TCVN 104 — 2007 (mục 9.2) quy định gia tri tdi thiéu S; = 75m, S; = 150m va S,y = 350m Do đó các giá trị tính toán là phù hợp Các công thức tính toán được tham khảo theo sách “Đường và giao thông đô thị” trang 37 (Nguyễn Khải - NXB Giao Thông Vận Tải Hà Nội)

18.— Phạm vi dỡ bỏ tâm nhìn trong đường cong:

-_ Khi xe chạy trên đường vòng, tầm nhìn của lái xe thường bị hạn chế do các vật chướng ngại như nhà cửa, cây côi ở bên đường cán trở làm lái xe phải giảm tốc độ và đề xảy ra tai nạn Do vậy, cần kiêm tra tâm nhìn ở đường vòng `

~_ Phạm vi tâm nhìn xác định bằng phương pháp đô giải, quỹ đạo ô tô cách mép đường 1.5m, cao hơn mặt đường I.2m Tâm nhìn S› = 15m trên quỹ đạo này tạo ra các đường nhìn, đường cong tiêp tuyên với các đường nhìn là giới hạn tâm nhìn

-_ Phương pháp thứ 2 xác định phạm vi đỡ bỏ tâm nhìn là phương pháp giải tích Phương pháp này xác định phạm vi đỡ bỏ lớn nhất tại điêm phân giác của đường cong quỹ đạo xe chạy, tức là điêm chính giữa trên đường cong đó (hình 9)

Trang 9

DO AN THIET KE KY THUAT GIAO THONG 19 Quy dao xe chay Mép bo via

Hình 9— Phạm vi dỡ bỏ tâm nhìn theo phương pháp giải tích

- Công thức xác định phạm vi dỡ bỏ tâm nhìn h như sau: h=R' I-vos$ +5 s,— in (m ; nếuS;>K (5) 2) 2? 180 2 h=? 8R' (m) ; * néu S) <K 2 (6)

Trong đó: R’: bán kính quỹ đạo xe chạy Quỹ đạo xe chạy cách mép bó vỉa I.50m K: _ chiều dài đường cong quỹ đạo xe chạy R=300m: R'=286m;K=220m; a= 67.457° > theo (6) thi: h=0.11(m) SVTH: PHAN CONG THUC - KD06.GTSN

Tổng hợp chỉ tiêu kỹ thuật cho tuyến đường

Bảng tổng hợp chỉ tiêu kỹ thuật của đường D6

SÓ LIỆU | THEO GIÁ

6 | Dé déc dọc tối đa (ig.max) (%) : 6 6

7 | Độ dốc đọc tối thiểu (i¿min) (%) - 0.3 0.3

Trang 10

DO AN THIET KE KY THUAT GIAO THONG SVTH: PHAN CÔNG THÚC - KD06.GTSN Bán kính đường cong nằm tối thiểu § Có siêu cao mm SC (m) 300 125 300 Không siêu cao Rnin.Ksc (m) - 1500 1500 Ham xe (S)) (m) 16 75 76 9 | Tam nhin Ngược chiều (Sy) (m) 151 150 151 Vuot xe (Sw) (m) 360 350 360

10 | Độ dốc ngang mặt đường (in) (%) 2 2 2

11 | Độ dốc siêu cao trong đường cong (i„) (%) —6 2 2

12_ | Chiều dài đốc dọc lớn nhất ứng với ig = 6% (m) : 600 600 13 | Chiều dài dốc dọc tối thiểu ứng với iạ = 6% (m) - 100 100

14 | Chiều dài đoạn nối siêu cao (Lase) (m) 42.4 50 50

15 | Chiều dài đường cong chuyển tiếp (La) (m) 30.63 - 50 16 | Độ mở rộng làn xe trong đường cong (m) 1.2 1.0 1.2

II- PHUƠNG ÁN TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỎ:

1 Căn cứ để xác định bình đồ :

- Dựa vào quy hoạch giao thông của khu ta xác định được phương án của từng tuyến

-_ Tôn trọng theo quy hoạch đã được duyệt, tuy nhiên vẫn có những thay đổi về bán kính cong trên bình

đồ tại những đoạn cong hay những thay đổi về độ dốc dọc nhằm đảm bảo khối lượng đào dip tối ưu nhất

-_ Ngoài ra cũng cần phải tuân thủ theo những nguyên tắc vạch tuyến trên bình đồ :

o Dam bao được khi xe chạy phải an toàn và êm thuận

o Dam bao quá trình xây dựng tuyến là tốt nhất, rẻ nhất và thuận tiện cho việc duy tu bảo dưỡng trong,

quá trình khai thác

o Đảm bảo tốt các yêu cầu về kinh tế, kĩ thuật và quốc phòng

2 Thiết kế bình đô :

a Chọn bán kính cong trên bình đồ: NC

Các điềm chủ yếu của đường cong tròn bao gồm \

-_ Điêm nôi đâu : ND ¬

- Điểmtipđầu : TĐ

- Điểmtiếp cuối : TC ° = R

- Điểm nối cuối : NC feo]

Trang 11

"7

Các yếu tố cơ bản của đường cong được tính theo công thức : -_ Tiếp tuyến: 7=® xe|Š]

-_ Phân cự: P= Rx|sn 5 —I]

mxRxa

1 80 2 £ £

Các giá trị trên của từng đường cong được thê hiện trong bản vẽ thiệt kê kèm theo và mục b dưới đây b Báng tổng hợp các yếu tố đường cong:

a R T P K ike Let W H 67.457 300m 200.3m 133m 353m 2% 50m 1.0m |W

c Xác định đường cong trên bình đô: -_ Chiều dài đường vòng: K = - _ Xác định góc ngoặc ứ trên bình đô bằng thước đo độ - Chọn bán kính đường cong R

-_ Tính các yếu tô cơ bản của đường cong bằng các công thức trên

-_ Từ đỉnh đường cong đo theo hai cánh tuyến một đoạn chiều dai bằng T xác định được hai điểm TĐ

và 7C

- _ Xác định tia phân giác của góc bù với góc chuyển hướng

-_ Từ tiếp đâu Ti Ð hoặc từ tiếp cuối TC dựng đường vuông góc cắt đường phân giác tại điểm Ó (ảnh đường cong) Từ điêm Q mở khâu độ compa với bán kính R sẽ xác định được cung tròn Điêm P chính là giao điêm của cung tròn với đường phân giác

- Điểm nói đầu (NĐ) và nói cuối (NC) cách 2 điềm TÐ và TC khoảng cách là 50m (max Let va Lsc)

d Xác định đường cong ngoài thực địa:

- _ Trên thực địa ta đặt máy kinh vĩ tại đỉnh D kiểm tra Sóc ngoặt ở

-_ Quay máy ngắm theo đỉnh trước hoặc đỉnh sau dùng thước đo theo hướng ngắm một đoạn T thi sẽ xác định được TÐ hoặc TC

- Đặt máy tại đính Ð ngắm về TÐ hoặc TC, sau đó quay máy một góc(180-)/2 ta được hướng đường

phân giác Trên hướng đó từ đỉnh đo ra một đoạn P ta xác định được điêm P

- _ Các điểm chỉ tiết trên đường cong có thể xác định theo phương pháp tọa độ vuông góc, phương pháp tọa độ cực hay phương pháp dây cung kéo dai

HI - THIẾT KÉ TRAC DOC: 1 Nguyên tắc thiết kế trắc dọc:

-Trên trắc dọc, tìm đường thể hiện thành một đường gây khúc, ở những chỗ gãy khúc này ta bồ trí các đường cong đứng lôi, lõm là những yeu tô cơ bản của trac doc

-_ Trắc dọc của con đường thiết kế tính theo mép nền đường gọi là đường thiết kế (đường đỏ) Trắc doc của mặt đất thiên nhiên tính theo tim đường gọi là đường đen

-_ Cao độ các điểm của đường thiết kế goi là cao độ thiết kế (cao độ đỏ), cao độ các điểm của đất thiên nhiên gọi là cao độ đen Hiệu số giữa cao độ đỏ và cao độ đen gọi là cao độ thi công biểu thị chiều cao đào hay chiều cao dap

-_ Vì trắc đọc của đường có ảnh hưởng rất lớn tới an toàn vận chuyển và năng suất của ôtô Công việc của thiết kế trắc dọc không thể nào giới hạn hết được Tuy nhiên, để đảm bảo sự vận chuyển của ơtơ được an tồn, êm thuận, giá thành vận chuyển và xây dựng kinh tế nhất đòi hỏi phải biết sử dụng hợp lý các quy tắc và yêu cầu khi thiết kế đường đỏ và tuân theo các chỉ dẫn theo quy định hiện hành

Những nguyên tắc thiết kế dường đó :

- dé khối lượng công tác làm đất nhỏ và để đảm báo cho nền đường ồn định nên có gắng cho đường do di gan mat dat tu nhiên

-_ Ởnhững đoạn tuyến có địa hình bằng phẳng có thể thiết kế đường đó nhỏ và bằng

Trang 12

- Độ dốc rãnh dọc thường lấy bằng độ dóc của mép đường thiết kế và phải đảm bảo nước chảy thông suốt Độ dóc dọc của rãnh nhỏ nhất bằng 0,5% Trong trường hợp đặc biệt có thể láy bằng 0,3

- Onhitng nơi địa hình núi có thể thiết kế đường đỏ với độ dốc lớn hơn trong quy phạm nhưng không qua 10% „

2 Chiều dài tối thiểu của các đoạn dốc dọc phải tuân theo quy phạm ứng với từng cấp kỹ thuật (vận toc)

- Dinh ctia duéng cong ding nén thiết kế trùng với đỉnh của đường cong bằng Hai đỉnh này không lệch nhau quá ⁄4 trị sô bán kính đường cong nhỏ hơn

-_ Đối với công chiều cao dat đắp trên công phải lớn hơn hoặc bằng 0,5 m tính từ đỉnh công hoặc từ mực nước dâng lên trước cống

- Đề vẽ được đường đỏ cần xác định các cao độ không chế, cao độ không chế ở đây là cao độ khi qua cau cong, cao độ ở các điềm đâu và cuối tuyến

- Khi kẻ đường đỏ chú ý không được kẻ các đoạn quá bé để tạo điều kiện thuận lợi cho thi công cơ giới ,

2 Thiét ké dwong do:

- Vé dwong den (cao độ đường đen được láy từ bình đồ địa hình, đối với những điểm cao độ không rõ ràng thì phải thị sát ngoài hiện trường)

-_ Vẽ trắc ngang thiên nhiên cho các cọc

-_ Xác định cao độ các điển khong chế

- Dua vao binh đô, cao độ các điểm không chế trắc ngang thiên nhiên của từng cọc, các nguyên tắc khi thiết kế đường đó và quy phạm thiết kế hiện hành để thiết kế đường đỏ

- Khong nên bồ trí những đoạn có độ dốc lớn trùng với đường cong trên bình đô Những điểm đổi dốc không nên trùng với đường cong bằng Trường hợp nếu trùng nên bố trí trong khoảng giữa đường cong bằng

Trang 13

PHAN II

TINH TOAN THIET KE KET CAU AO DUONG I - PHUONG AN 1:

1 Số liêu bạn đâu: (Quy trình tính toán theo Tiêu chuẩn 22 TCN-211-06)

Thiết kế sơ bộ kết cầu áo đường mềm của phần xe chạy cho một tuyến đường cấp IV đồng bằng 4 làn xe, có dải phân cách Theo kết quả điều tra dự báo tại năm cuối của thời hạn thiết kế 15 năm như ở Bảng 3 với quy luật tăng trưởng xe trung bình năm q = 7% năm

Bang 1: Dự báo thành phân xe ở năm cuối thời hạn thiết kế

Trọng lượng trục P¡ Sô trục Kức giữa LL xe 2 Loai xe (KN) sau Số bx của mỗi các chiều Truc cụm bánh ở trục trục sau nj Trục trước sau (trục) sau (m) (xe/n.đêm) Xe con các loại: 400 Xe buýt các loại: + Loại nhỏ 26.40 45.20 1 2 64 + Loại lớn 56.00 95.80 1 2 75 Xe tải các loại: + Tải nhẹ 18.00 56.00 1 2 12 + Tai nang 1 48.20 100.00 2 2 64 + Tải nặng 2 45.20 94.20 3 2 1.4 64 2 Trình tự tính toán: a Tính số trục xe tính toán trên một làn xe của phần xe chạy sau khi quy đối về trục trên chuẩn 100 kN: Việc tính toán quy đổi được thực hiện như mục 3.2.3 theo biểu thức (3.1) và (3.2); cụ thể là: k P 44 v= Youn 2 } 1=l

-_ C¡ là hệ số số trục được xác định theo biéu thức (3-2): Cị = 1 + 1,2 (m- ]); Với m là số trục của cum truc i

- C; là hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong 1 cụm bánh: với các cụm bánh chỉ có 1 bánh thì lay

Trang 14

DO AN THIET KE KY THUAT GIAO THONG SVTH: PHAN CÔNG THÚC - KD06.GTSN Tải nhẹ Trục trước | 18.00 1 1 0 1 | 6.40 | 12 0 “| Trục sau 56.00 2 1 0 1 | 1.00 | 12 1 Tai Trục trước |_48.20 1 1 0 1_| 6.40 | 64 17 nang |_| Truc sau 100.00 2 2 0 2.2 | 1.00 | 64 141 Tai Trục trước | 45.20 1 1 0 1 | 6.40 | 64 12 nặng2 | Trục sau 94.20 2 3 1.4 3.4 | 1.00 | 64 167

* Với tải trọng trục dưới 25 kN (2,5 tắn) nên không xét đến khi quy đổi (xem mục 3.2.3)

=> Năm cuối của thời kỳ khai thác N„= 139 trục/ngày đêm 2 chiều

b Tính số trục xe tính toán tiêu chuẩn trên 1 làn xe Nụ:

¬ Nu = Nex-fi |

Vì đường thiệt kê có 4 làn xe nên theo mục 3.3.2 Tiêu chuân 211-06 co f= 0,35

Vay: Nu = 139 x 0,35 = 48 (trục/làn.ngày đêm)

c Tính số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính toán 15 năm:

Trường hợp biết số trục dự báo ở năm cuối của thời hạn thiết kế Nụ (trục/ngày đêm), tính N‹ theo biểu thức: n, = Uta) M365 Wy, “ q(t)" ‘ trong do: Nu: là số trục xe tiêu chuẩn trung bình ngày đêm của năm đầu đưa đường vào khai thác sử dụng (trục/ngày đêm): v= [(1+0,07)° -1] * 0,071 +0,07)""

d Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường:

- _ Chọn móng trên bằng đá dăm gia có xi măng có cường độ chịu nén theo 22 TCN 245 bằng từ 2-4Mpa

và móng dưới bằng cấp phối đá đăm loại I theo 22 TCN 334 - 06;

-_ Tầng mặt bằng 2 lớp bê tông nhựa chặt loại I, tổng bề dày tối thiểu của tầng mặt này phải tuân thủ quy

định ở mục 2.2.9: Nếu theo tổng số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong 15 nam trén 1 lan xe N.=1,71.10° thì tổng bề dày tối thiểu 2 lớp bê tông nhựa phải là 12 em (Bảng 2.2 mục 2.2.9) và vì chúng được đặt trên lớp móng nửa cứng nên tối thiêu phải là 10-12 em

- _ Các đặc trưng tính toán của nền đất và các lớp vật liệu xác định theo chỉ dẫn ở các mục 3.4.6, 3.5.5, 3.4.7 và 3.6.4 được tập hợp ở Bảng 3 cùng với cấu tạo kết cấu dự kiến bảo đảm được quy định ở mục 2.4.2 về bề dày tối thiểu mỗi lớp kết câu .365.48=1,71.10° (trục) Bảng 5: Bản, kết cầu dụ kiến và các đặc trưng tính toán của mỗi lớp kết cầu

mm fh Bê dày | Moduyn đàn hôi E Cường độ kéo Lực Góc masat Sey lop (MPa) uốn dính C trong

Co Tính | Tinh

Trang 15

-_ Đất nền á sét ở độ âm tương đối tính toán 0,6 tra theo phụ lục B bảng B3 - Bé tong nhựa chặt các loại tra theo phụ luc C bang Cl

- Cấp phối da dam các loại, đá dăm gia cố xỉ măng tra theo phụ lục C bảng C2

e Tính tốn kiểm tra cường đơ chung của kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi: - _ Việc đối tang 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo biếu thức (3.5): 1⁄3 b,'= | Ta | 1+k ne hạ ` Ea x 2 gr Ä: ,À 2 2

Với k va t= Bí Kết quả tính đôi tâng như ở Bảng 6

Bảng 6: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên dé tim En!

- Xét dén hé sé diéu chinh: B = f(H/D): V6i H/D =41/33= 1.242 Tra Bang 3.6 trong 22TCN 211-06, duge hệ số điều chinh B =1.135 Vậy kết cấu có mô đun đàn hồi trung binh E“,, = Ew’ = 333.69 (MPa) -_ Tính E«u của cá kết cấu: sử dụng toán đồ Hình 3.1

Taco: H/D = 1.242 E/E*„ = 0.168

Từ 2 tỷ số trên tra tốn đơ Hình 3-1 được = 046

1

Vay Ec, = 333.69x 0.57 = 190.20 (Mpa)

- Nghiém lai diéu kién (3-4) theo muc 3.4.1; phaicd: Ea > Kộ.E,

o Visé truc xe tinh todn trong 1 ngay dém trén I lan xe la 48 truc/ lan.ngay.dém nén tra Bang 3-4

tim duge Ey =147.71 MPa (lén hon E,, toi thiéu với đường cáp IV theo Bang 3-5 la 130 MPa)

do vay lay E„ = 155 MPa để kiểm toán

o Đường cap IV, 4 lan xe nén theo Bang 3-3, chọn độ tin cậy thiết kế là 0,95 Do vậy, theo Bảng 3-

2 xác định được Kỹ =1,17 va K? Eye = 1,17 x 155= 181.35 MPa

- Két qua nghiém toan: E., = 190.20 MPa > KÑ.E,,= 181.35 MPa

Cho thấy với cấu tạo kết cầu dự kiến bảo đảm đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép

f Tính kiểm tra cường đô kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chiu cắt trượt trong nền đất:

-_ Tính Ew của cả 5 lớp kết cấu:

Việc đổi tầng về hệ 2 lớp được thực hiện như ở Bảng 7

BTN chat, hat trung 250 0.924 8 0.229 43 266.8

BTN chat, hat min 200 0.750 6 0.140 49 257.9

(RS

Trang 16

-_ Xét đến hệ số điều chính = f(H/D): Với H/D =41/33= 1.242 Tra Bảng 3.6 trong 22TCN 211-06, được hệ số điều chỉnh =1.135

Vậy kết cầu có mô đun đàn hồi trung bình Ef#„ = Ew! = 1.135 x 331.6 = 376.38 (MP

-_ Xác định ứng suất cắt hoạt động do tái trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất Tax? Ta co: H/D = 1.242 E/E) = E“ »/E, = 376.38 / 60 = 6.273 yg =27° — 2A T, Theo biếu đô Hình 3-3, với góc nội ma sát của đất nên 9 = 27° ta tra duoc —* = 0,0257 Véi dp P lực trên mặt đường của bánh xe tiêu chuẩn tính toán p = 6 daN/cm’ = 0,6 MPa ye Tax= 0,0257 x 0,6 = 0,01542 MPa a -_ Xác định ứng suât cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kêt cầu áo đường gây ra trong nền đất Tay: o Tra toán đồ Hình 3-4 ta được T,„= -0,001271 MPa © Xác định trị sô Cụ theo (3-8): C„=C k„k¿.k; = Theo Bang 3: C = 0.038 MPa „

= Theo mục 3.5.4 có kị = 0.6; kạ = 1.0 (tra theo SỐ truc xe tính toán ở đây là 54 trục/làn.ngày

dém bang 3-8 TCN 211-06), va k; = 1,5 (dat nén la a sét) Vay Cy = 0.038 x 0.6 x 1.0 x 1.5 = 0.0342 MPa

-_ Kiêm toán lại điêu kiện tính toán cường độ theo tiêu chuân chịu cắt trượt trong nên đất:

o Với đường cáp IV, độ tin cậy yêu cau 6 Bảng 3-3 bằng 0,95 do vậy theo Bảng 3-7 kƑ, =1,0 và với các frị số T.„ và T,„ tính được ở trên ta có:

Tax + Tay = 0,01542 + -0,001271 = 0,014149 MPa Gi ra = 0,0342 MPa cả 2 Cc, x Kết quả kiêm toán cho thây Tạy + Tạy < —— nên điều kiện (3.7) được bảo đảm tr cả

ø Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp bêtông nhựa và đá gia cố xỉ mang:

Bang 8: Két qua tinh doi tang 2 lớp một từ dưới lên đề tìm E„' Lớp kết cầu Ei(MPa) | t=E¿E¡ | h,(cm) | k=hzh, | Hy (cm) | Etb' (MPa) CPDD loại 2 250 20 20 250.00 CPDD loại I 300 1.200 15 0.750 35 270.69 BTN chặt, hạt trung 1800 6.650 8 0.229 43 426.69 BTN chặt, hạt mịn 1400 3.281 6 0.140 49 507.48

- _ Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ớ đáy các lớp bê tông nhựa theo biểu thức (3-10):

o Đối với lớp BT nhựa lớp dưới:

" Tìm E,„ ở mặt lớp dưới lóp BTN lớp dưới:

v_ Tỉnh E„^ của các lớp KC đưới lớp BTN lớp dưới

Module đàn hôi các lớp KC dưới lớp BTN E„' = 311.5 (MPa)

Trang 17

Y Vay Echm = 339.06 x 0.415 = 140.71 (MPa)

" Tìm Øu ở đáy lớp BTN lớp dưới bằng cách tra tốn đơ hình 3-5 với: Vv h,=12cm 1400 x5 +1600%7 V Ep = TO = 1516.67 (MPa) 5+7 VY h/D = 12/33 = 0.36 3) VY E/Ecnm = 1516.67/ 140.71 = 10.78 (4) v⁄ Từ (3) và (4) Tra todn dé hinh 3-5: Gm = 1.91, chon ky = 0.85 Y Vay om = 1.91 x 0.6 x 0.85 = 0.9741 (MPa)

o Đối với bê tông nhựa lớp trên:

" Tìm Eu,„ ở mặt lớp đưới lớp BTN lớp trên:

v_ Module đàn hồi các lớp KC đưới lớp BTN: E„' = 462.7 (MPa)

v_ Tổng bề dày các lớp dưới lóp BTN lớp dưới ` H= 36cm

> H/D = 36/33 = 1.09 (5)

2 HSđièu chính ÿ = 1.1175

D En = Ew! x = 462.7 x 1.1175 = 517.14 (MPa) w Với E/E„^ = 60/517.14= 0.0941 (6)

v Từ 2 tỉ số (5) và (6) tra toán đô Hình 3-1 - QT 211-06, ta được: Eu„/E„"°= 0.37

* Vậy E„„„= 0.37x 517.14 = 191.34 (MPa)

"Tìm Øu ở đáy lớp BTN lóp trên bằng cách tra toán dé hình 3-5 với: w«hị=5cm YE, = 1400 (MPa) Vv h/D = 5/33 = 0.15 (7) VY E/E chm = 1400 / 191.34 = 7.31 (8) v Từ (7) và (8) Tra toán đồ hình 3-5: œu = 1.95, chon ky=0.85 v Vậy ø„ = 1.95x 0.6 x 0.85 = 0.9945 (MPa)

-_ Kiểm toán theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn ớ đáy các lớp bê tông nhựa theo biểu thức (3.9): ° Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp bê tông

nhựa theo (3-12):

11.11 —- 11.11

° Theo mục 3.6.3 trong trường hợp này lấy kp = 1,0

Vậy cường độ chịu kéo n tính tốn của lớp bê tông nhựa lớp dưới là: k, = = 0.7845 RM = k,.k,.Ry, = 0.7845 x 1.0.x 2.0 = 1.569 MPa Và của lớp BTN lớp trên là: RM" = k,.k,.Ry, = 0.7845 x 1.0.x 1.6 = 1.255 MPa

° Kiểm toán điều kiện theo biểu thức (3.9) với hệ số Kj" =1,0 lây theo Bảng 3-7 cho trường hợp đường cáp IV ứng với độ tin cậy 0,95

Với lớp bê tông nhựa lớp dubi: °™ = ().9741 MPa < =“ 5 1.569 MPa

Với lớp bê tông nhựa lớp trên: “t+ = 0.9945 MPa < mes = 1.255 MPa

Vậy kết câu thiết kế dự kiến đạt được điều kiện (3.9) đối với cả hai lớp bê tông nhựa

- _ Kiếm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy lớp móng bằng đá gia có ximăng:

o Đổi các lớp từ mặt lớp đá gia có xi măng trở lên về l lớp, ta có:

Trang 18

DO AN THIET KE KY THUAT GIAO THONG SVTH: PHAN CÔNG THÚC - KD06.GTSN — CC ===—ễằĂ——-DDOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO sist "h= 12cm "FE, = 1517 MPa " Tinh Eq, cua các lớp phía dưới lớp đá gia cô xi mang: v_ Ta có E„'= 250 MPa và Hạ' = l6 cm vH/D=0485© Hệ số điều chỉnh ÿ= 1.031 D> Beg = Ey)! x B = 257.75 (MPa)

* Tra toán đồ 3-1 để tìm Echm với : H/D = 0.485 và Enin aé/Eac” = 60 / 257.75 = 0.2328 Tra toán đồ 3-I ta được E„„/E„." = 0.36

VY Vay Echm = 257.75 x 0.36 = 92.79 Mpa

0 Tim ơu ở đáy lớp gia có ximăng bằng cách tra tốn đơ Hình 3.6 với:

" H,/D = 25/33 = 0.758 = E,/E> = 1517/400 = 3.79 " E,/E; = 600/92.79 = 4.31

" Két qua tra todn dé dugc: Ou = 0.37

" Với p = 0.6 Mpa, tính ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp đá gia cỗ xi măng theo

biểu thức 3 I0 Øự = 0.37 x 0.6 x 0.85 = 0.1887 MPa

o Kiểm toán điều kiện 3.9 với R“"„ xác định theo 3.11 và hệ số cường độ Khua= 1.0 (diều 3.6.1) Ở đây trong 3.11 theo mục 3.6.3 xác định được — 2.86 (1.71x10°)°"! VY k= 1.0 = Tirdé RM = ky.-ko.Riy = 0.76 x 1.0.x 0.8 = 0.61 MPa Rew Nhu vay Oi = 0.1887 < Km =0.61 tt ^> Kết cấu đảm bảo cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn đối với lớp đá gia cố xi măng Kết luận

Các kết quả kiểm toán theo trình tự tính toán như trên cho thấy kết cấu dự kiến bảo đảm được tất cả các điều kiện về cường độ, do đó có thé chấp nhận nó làm kết cấu thiết kế

II- PHUƠNG ÍN2:

1 Số liêu tính toán: tương tự như phương an 1 2 Trinh tu tính toán:

a Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường:

- _ Chọn móng trên bằng đá dăm gia có xi măng có cường độ chịu nén theo 22 TCN 245 bằng từ 2-4Mpa và móng dưới bằng cấp phối đá dim loại I theo 22 TCN 334 - 06;

- Tang mat bang 2 lớp bê tông nhựa chặt loại I, tổng bề dày tối thiểu của tầng mặt này phải tuân thủ quy

định ở mục 2.2.9: Nếu theo tổng số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong 15 năm trên I làn xe N=1,92.10° thì tổng bề dày tối thiểu 2 lớp bê tông nhựa phải là 12 em (Bảng 2.2 mục 2.2.9) và vì chúng được đặt

trên lớp móng nửa cứng nên tối thiêu phải là 10-12 em

- _ Các đặc trưng tính toán của nền đất và các lớp vật liệu xác định theo chỉ dẫn ở các mục 3.4.6, 3.5.5,

3.4.7 và 3.6.4 được tập hợp ở Bảng 3 cùng với cấu tạo kết cấu dự kiến bảo đảm được quy định ở mục

2.4.2 về bề dày tối thiểu mỗi lớp kết cấu

Bảng 9— Dự kiến cấu tạo kết cấu thiết kế và các đặc trưng tính toán của môi lớp kết cầu

¡ =0.76

Trọng lượng trục P; Sô trục Sô bánh xe của Kức giữa LL xe2

Trang 19

DO AN THIET KE KY THUAT GIAO THONG SVTH: PHAN CÔNG THÚC - KD06.GTSN Xe buýt các loại: + Loại nhỏ 26.40 45.20 1 2 64 + Loại lớn 56.00 95.80 1 2 75 Xe tai cac loai: + Tai nhe 18.00 56.00 1 2 12 + Tai nang | 48.20 100.00 2 2 64 + Tai nang 2 45.20 94.20 3 2 1.4 64

- Dat nén á sét ở độ âm tương đối tính toán 0,6 tra theo phụ lục B bảng B3 - Bé tong nhựa chặt các loại tra theo phụ lục C bảng Cl

- Cấp phối đá dăm các loại, đá dăm gia cố xỉ măng tra theo phụ lục C bảng C2

b Tính tốn kiểm tra cường đơ chung của kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi:

-_ Việc đối tầng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo biếu thức (3.5): freee E,'=6| l+k |

Với ¬ va t= k ; Kết quả tính đổi tầng như ở Bảng 6

Bảng 10 — Kết quả tính đồi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm E„'! k= Etb' Lớp kết cầu Ei (MPa) t=E/Ei h; (em) hz/hị Hy (cm) (MPa) CPDD loại 2 250 25 25 250.0 Đá dăm gia cô xi măng 6% 600 2.400 14 0.560 39 352.8 BTN chặt, hạt trung 350 0.992 8 0.205 47 352.3 BTN chit, hat min 280 0.795 6 0.128 53 343.6

Xét dén hé sé diéu chinh: B = f(H/D): Voi H/D =53/33= 1.606

Tra Bang 3.6 trong 22TCN 211-06, duoc hệ số điều chỉnh B =1.186

Vậy kết cdu cé m6 dun dan hdi trung binh E“, = Ew' = 407.63 (MPa)

- Tinh Eq, cúa cả kết cấu: sử dụng toán đồ Hình 3.1

Ta có: H/D = 1.606

EJE* 4 = 0.147

ch

fs Ẫ b

Từ 2 tỷ số trên tra toán đô Hình 3-1 được =, 0.464 Vay E., = 350.41 x 0.464 = 189.14 (Mpa)

- Nghiém lai điều kiện (3-4) theo mục 3.4.1; phảicó: Eq, > KS.E,

o Visé truc xe tính todn trong 1 ngay dém trên I làn xe là 48 trục/ làn.ngày.đêm nên tra Bảng 3-4 tìm dugc Ey =148.71 MPa (lớn hơn E, toi thiéu với đường cấp IV theo Bang 3-5 la 130 MPa)

do vậy lây Ey = 155 MPa deé kiém toan —

Két qua nghiém toan: Eq, = 189.14 MPa > K&.E,.= 181.35 MPa

Cho thay voi cau tao kết cấu dự kiến bảo đảm đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ vừng đàn hồi cho

phép

Trang 20

c Tính kiếm tra cường đô kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền dat: -_ Tính Ew của cả 5 lớp kết cấu:

Việc đổi tầng về hệ 2 lớp được thực hiện như ở Bảng 7

Bang 11 — Kết quả tỉnh đổi tầng 2 lóp một từ đưới lên dé tim Ey,’ Lớp kết cấu (MPa) | t=E,/E; | (cm) | o/h) | Hw (cm) | (MPa) Ei h kế Ew CPDD loai 2 250 25 25 250.0

Da dam gia co xi măng 6% 600 2.400 14 0.560 39 352.8

BTN chat, hat trung 250 0.709 8 0.205 47 333.6

BTN chat, hat min 200 0.600 6 0.128 53 316.2

- Xét dén hé sé diéu chinh B = f(H/D): Véi H/D =53/33= 1.606 Tra Bang 3.6 trong 22TCN 211-06, được hệ số điều chỉnh B =1.186

Vậy kết cấu có mô đun dan hdi trung binh E*, = Ew' = 1.186 x 270.6 = 321.05 (MPa)

-_ Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất Tax: Ta co: H/D = 1.606 E/E) = E°,E, = 321.05 / 60 = 5.35 p=27° Theo biểu đô Hình 3-3, với góc nội ma sát của đất nền ọ = 27° ta tra được đụ, _ 0,0245 Với P áp lực trên mặt đường của bánh xe tiêu chuẩn tính toán p = 6 daN/cm’ = 0,6 MPa T„= 0,0245 x 0,6 = 0,0147 MPa -_ Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bán thân các lớp kết cấu áo đường gây ra trong nền đất Tạ: o Tra toán đồ Hình 3-4 ta được T,„= -0,001643 MPa o Xác định trị số Củ theo (3-8): Cy = CC kị.kạ.k;

= Theo Bang 3: C = 0.038 MPa

"Theo mục 3.5.4 có kị = 0.6; k;ạ = 1.0 (ra theo số trục xe tính toán ở đây là 54 trục/làn.ngày đêm bảng 3-8 TCN 211-06), và k; = 1,5 (đất nên là á sét)

Vay Cy = 0.038 x 0.6 x 1.0 x 1.5 = 0.0342 MPa

- Kiém ton lai điều kiện tính toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất:

o Với đường cấp IV, dé tin cậy yêu cầu ở Bảng 3-3 bằng 0,95 do vậy theo Bang 3-7 ki, =1,0

và với các frị số Ta va T,, tính được ở trên ta có:

Trang 21

d Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp bêtông

nhựa và đá gia cố xỉ măng:

Bang 12: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lén dé tim En! Lớp kết cau Ei(MPa) | t=Ez/E¡ | h,(cm) | k=hz/h¡ | H„ (cm) | Etb' (MPa) CPDD loại 2 250 25 25 250.00 Đá dăm gia cô xi măng 6% 600 2.400 14 0.560 39 352.78 BTN chặt, hạt trung 1800 5.102 § 0.205 47 499.38 BTN chặt, hạt mịn 1400 2.803 6 0.128 33 572.21 - _ Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất 6 day các lớp bê tông nhựa theo biếu thức (3-10):

o Đối với lớp BT nhựa lớp dưới:

" Tìm E,,„ ở mặt lớp dưới lóp BTN lớp dưới:

Y Tinh Ex cia các lớp KC dưới lớp BTN lớp dưới

Module dan hôi các lớp KC dưới lóp BTN E„' = 287.22 (MP4)

v Tổng bề dày các lớp dưới lớp BTN lớp dưới H = 39 cm > H/D = 39/33 = I.18 () > Hé sé điều chính B = 1.1281 > Ep = Ey! x B = 287.22 x 1.1281 = 342.02 (MPa) Y Voi E/E” = 60/ 342.02 = 0.1852 (2 _ Từ 2 tỉ số (1) và (2) tra toán dé Hình 3-1 - 22TCN2I 1-06, ta được: Euu„/E,° = 0.39

* Vậy Ecnm = 342.02 x 0.39 = 126.37 (MPa)

"Tim Oi 6 day lép BTN Iép dưới bằng cách tra toán dé hinh 3-5 véi: w hị= l4cm v E,= 1400x6+1800x8 _ 1628.57 (MPa) 6+8 Vv h,/D = 12/36 = 0.42 (3) VY E)/Echm = 1628.57 / 126.37 = 12.89 (4) v Từ (3) và (4) Tra toán đồ hình 3-5: Gi = 1.67, chon ky = 0.85 Y Vay Om = 1.67 x 0.6 x 0.85 = 0.8517 (MPa) o Đối với bê tông nhựa lớp trên:

" Tìm Ecim 6 mặt lớp dưới lóp BTN lớp trên:

* Module đàn hôi các lớp KC dưới lớp BTN: E„'= 429.58 (MPa)

v_ Tổng bê dày các lớp dưới lớp BTN lớp đưới H= 47cm > HID = 47/33 = 1.42 (5) > HS diéu chinh p = 1.1653 D Ex = Ey! x B = 429.58 x 1.1653 = 500.58 (MPa) v Voi E/Eu = 60/ 500.58 = 0.1199 (6) Y Tir 2 ti s6 (5) va (6) tra toán đồ Hình 3-1 - OT 211-06, ta duoc: Ecnn/En” = 0.37

Y Vay Echm = 0.37 x 500.58 = 185.22 (MPa)

Trang 22

-_ Kiếm toán theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn ở đáy các lớp bê tông nhựa theo biếu thức (3.9):

° Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp Đê tông nhựa theo (3-12):

11.11 11.11

HC 02 022 — 0.7845

IRE [1.71x10° ]

° Theo mục 3.6.3 trong trường hợp này lấy kp = 1,0 Vậy cường độ chịu kéo n tính tốn của lớp bê tông

nhựa lớp dưới là:

Ri =k,.k,.R,, = 0.7845 x 1.0.x 2.0 = 1.569 MPa

Và của lớp BTN lóp trên là:

Re =k,.k,.R,, = 0.7845 x 1.0.x 1.6 = 1.255 MPa

° Kiểm toán điều kiện theo biểu thức (3.9) với hệ số

Ki" =1,0 Idy theo Bang 3-7 cho trường hợp đường cáp IV ứng với độ tin cậy 0,95

Với lớp bê tông nhựa lớp dưới:

69

Om, = 0.8517 MPa < = 1.569 MPa

Với lớp bê tông nhựa lóp trên:

1.255

Ø,, = 0.9027 MPa < = 1.255 MPa

Vậy kết cầu thiết kế dự kiến đạt được điều kiện (3.9) đối với cả hai lớp bê tông nhựa - _ Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ớ đáy lớp móng bằng đá gia cố ximăng:

o Đổi các lớp từ mặt lóp đá gia cô xi măng trở lên về 1 lớp, ta có: "h= 14cm " E, = 1629 MPa " Tinh Eq, cia cdc lớp phía dưới lóp đá gia cỗ xi mang: v_ Tạ có E„'= 200 MPa và H„' = 25 cm Y H/D=0.758> Hệ số điều chỉnh ÿ= 1.07 ^_E°,=E„'xf= 214 (MPa)

Tra toán đồ 3-1 để tìm E,u„ với : H/D = 0.758 và Enin ai/Eac” = 60/214 = 0.2804 Tra toán đồ 3-1 ta được E,u/E„” = 0.43

VY Vay Echm = 214 x 0.43 = 92.02 MPa

o Tìm ơu ở đáy lớp gia cô ximăng bằng cách tra toán đô Hình 3.6 với:

" H„/D = 28/33 = 0.848 = E/E, = 1629/500 = 3.26 = E/E; = 500/92.02 = 5.43

" Két qua tra todn dé dugc: Ou = 0.12

Trang 23

DO AN THIET KE KY THUAT GIAO THONG SVTH: PHAN CÔNG THÚC - KD06.GTSN ku R Như vậy ø„= 0.0612 < —— = 0.61 ku tt > Két cau dam bao cudng dé theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn đối với lớp đá gia cố xi măng Kết luận

Các kết quả kiểm toán theo trình tự tính toán như trên cho thấy kết cấu dự kiến bảo đảm được tất cả các điều kiện về cường độ, do đó có thé chấp nhận nó làm kết cấu thiết kế

HI - ĐỀ XUẤT CHỌN PHƯƠNG ÁN KCAĐ:

Căn cứ vào các chỉ tiêu sau:

- Về các chỉ tiêu kỹ thuật: Căn cử vào kết quả tính toán trong hai phương án trên ta thấy cả hai phương án đều thỏa các chỉ tiêu về độ võng đàn hồi, khả năng chống trượt và khả năng chịu kéo

khi uốn Tuy nhiên, phương án | kha năng chịu độ võng đàn hồi, lực cắt trượt và lực kéo uốn tốt

hơn phương án 2

-_ VỀ chỉ tiêu kinh tế: xét trong quá trình lập dự toán thấy phương án l ít tiền hơn do bề dày lớp kết cấu nhỏ hon (49cm < 53cm)

- Vé chi tiéu thi công: Việc thi công theo phương án I hay 2 đều như nhau Vay qua các chỉ tiêu trên ta chọn KCAĐ theo phương án 1 làm KCAĐ cho tuyến A KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG THEO PHƯƠNG ÁN CHỌN TL:1/10 Ech = 190.20 Mpa LỚP BTN HẠT MỊN LỚP BTN HẠT TRUNG LỚP CPĐD LOẠI 1 1 LOP CPBD LOA! 2 LỚP CPĐD LOẠI 2 LỚP ĐẤT NỀN Á CAT E= 45 MPA - K = 0.98 KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG THEO PHƯƠNG SO SÁNH TL:1/10 Ech = 189.14 Mpa LỚP BTN HẠT MỊN LỚP BTN HẠT TRUNG 6cm E=280 Mpa 8cm E=350 Mpa ĐÁ DĂM GIA CỐ XM 6% LỚP CPĐD LOẠI 2 LỚP ĐẤT NỀN Á CÁT E= 45 MPA - K = 0.98

TÍNH TỐN KHĨI LƯỢNG XÂY DỰNG TUYẾN DUONG D6

TÍNH TỐN TREN TUYEN DUONG:

Cac hang muc co ban sau:

- Khối lượng dat dap trên tuyến đường

- Khối lượng khuôn áo đường:bao gồm các lớp kết cấu áo đường

Trang 24

- Khối lượng đào vét hữu cơ trung bình dào sâu 0.3m Phần giao lộ được tính riêng (phần II)

Diễn giải tính toán:

Vd: giữa 2 cọc GLI và cọc A2:

Khoảng cách L=6.25m, diện tích lấy theo trắc ngang cọc GLI và A2 bao gồm: Phần đắp nền, phần khuôn (các lớp kết cấu áo đường)

Sđáp nên Gì =16.32 m, Saáp nàn A2 “34.53 mỸ

Suy ra, khối lượng dap đoạn GLI-A2 là: LX(Sááp nèn GL1 + Saap nén a2)/2=158.91 mỶ Tính toán tương tự cho các lớp còn lại

Trang 29

LẬP DỰ TỐN XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH ĐƯỜNG PHÂN TÍCH KHƠI LƯỢNG CƠNG VIỆC:

Các hạng mục cơng tác xác định theo bảng dưới đây:

BANG DỰ TOÁN CHI TIẾT - PHƯƠNG ÁN CHỌN TỎ CHỨC THỊ CÔNG TUYẾN ĐƯỜNG

1 Cày xới lu nên đường:

~ Máy san gai cày xới mặt đường

~ Sử dụng lu rưng 14-25 tấn đấm chất nền đường

14-25 tấn

2 Thi công cấp phối đá dam loại l:

- Cấp phố đá dăm được trải đều bằng máy san gạt

- Sử dụng lu 8 tấn cho lồn lu déu fén

~ Sử dụng lu rung 14- 25 tấn cho lấn lu té theo

lu rung 14-25 tan lu bénh thép 8 tan

sẽ

3 Thi công lớp đá gia có xi măng:

- Cấp phối đó đăm được trả đều bằng máy trải

- Si dung lu 8 tn cho Ién lu đầu sên

- SU dunglu rung 14 - 25 tấn cho lấn lu bếp heo

4 Thi công bê tông nhựa hạt trung:

Trang 30

PHƯƠNG PHÁP LU NÊN ĐƯỜNG Ở NGÀ 4

Định dạng
Số trang	30
Dung lượng	6,4 MB