Giáo trình phân tích khả năng ứng dụng mặt cắt ngang nền đường biến đổi dọc theo tuyến địa hình p7 ppt

Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B. Trang 86 9 4 15 6 1 3 2 6 Nãön âæåìng 43 E0 = 42 MPa D Så âäö tênh 6 Nãön âæåìng p Echm =162,84 MPa T D E12 =300 MPa 58 10 E34 =303,72 MPa - Theo mục 7.12.1.2, cho giá trị E 12 = 300MPa. - Xác định môđyun đàn hồi E chm trên mặt lớp đá cấp phối đá dăm loại I: TT Tên vật liệu E i h i t K h t E tb 3 CPĐD loại I Dmax25 300 15 1,26 0,35 58 253,45 4 Mặt đường cũ 238,42 43 5 Móng nền đất (E0) 42 Tỷ số:  33 58 D H 1,76; trị số Etb của kết cấu áo đường được nhân thêm hệ số =1,20 Vậy : E 34 TB = E tb x  = 253,45x 1,20 = 303,72 MPa Từ các tỷ số:  33 58 D H 1,76  72,303 42 E E 34 TB 0 0,138 KOGAN  34 TB chm E E 0,5428 E chm = 0,5428  E 34 TB = 0,5428  303,72 = 162,84 MPa - Kiểm tra điều kiện trượt: Từ các số liệu:  33 10 D H 0,30  84,162 300 E E chm 12 1,84 Tra toán đồ  p T ax 0,2954 hình 3-13 [4] P = 0,6 MPa : áp lực bánh xe tác dụng lên mặt đường  T ax = 0,177 MPa. Xác địnhT av : Thường lớp BTN là lớp mặt,T av không đáng kể :T av = 0. Ứng suất cắt hoạt động trong đất là T = T ax + T av = 0,177 + 0 = 0,177 MPa. Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . . Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B. Trang 87 Lực dính tính toán : C tt = C x K 1 x K 2 x K 3 = 0,2x0,6x0,8x7,0 = 0,672 MPa. Vậy T ax + T av = 0,177 MPa < tr cd tt K C = 94,0 672,0 = 0,715 MPa Lớp BTN đảm bảo chống trượt. 7.13. Kiểm tra ứng suất kéo khi uốn trong các lớp vật liệu toàn khối (Phương án chọn). Kết cấu được xem là đủ cường độ khi thoả mãn điều kiện dưới đây: ku   ku cd ku u K R (7.12) Trong đó: + ku  :ứng suất chịu kéo lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối dưới tác dụng của bánh xe, xác định theo: ku  = ku  x p x k b (7.13) với : + ku  : ứng suất kéo uốn đơn vị, xác định theo toán đồ hình (3-5) của [4]. + p: áp lực của tải trọng trục tính toán, lấy p=0,6 MPa. + k b : hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng suất trong kết cấu áo đường dưới tác dụng của tải trọng tính toán là bánh đôi hoặc bánh đơn, khi kiểm tra với cụm bánh đôi lấy k b = 0,85. + ku cd K : Là hệ số cường độ chịu kéo uốn được chọn tuỳ thuộc vào độ tin cậy thiết kế, bảng 3-7 [4]. Đối với đường cấp IV, độ tin cậy đã được chọn trong phần tính võng là 0,90 tương ứng với ku cd K =0,94. + ku cd R : là cường độ chịu kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối, xác định: ku21 ku cd xRxkkR  (7.14) Với: + R ku : là cường độ chịu kéo uốn giới hạn ở nhiệt độ 15 o C (MPa). + k 2 : hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân về khí hậu thời tiết, với bê tông nhựa loại I lấy k 2 = 1,0; bê tông nhựa loại II lấy k 2 = 0,8. Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . . Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B. Trang 88 + k 1 : hệ số xét đến sự suy giảm cường độ do vật liệu bị mỏi dưới tác dụng của tải trọng trùng phục, đối với vật liệu bê tông nhựa k 1 lấy theo biểu thức sau: 22,0 e 1 N 11,11 k  (7.15) với Ne: là số trục xe tính toán tích luỹ trong suốt thời hạn thiết kế thông qua trên một làn xe, xác định theo mục 7.2.4: * Ở năm thứ 10: 1 0,22 11,11 0,720 (251639) k   * Ở năm thứ 15: 1 0,22 11,11 (497.776 ) k   0,620 7.13.1. Phương án đầu tư xây dựng một lần – Phương án 1b 7.13.1.1. Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn đối với BTN lớp dưới. Tính toán theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn tương ứng với nhiệt độ 10 o C. - Đổi 2 lớp BTN về một lớp theo công thức đơn giản: h 12 =10cm ; E 12 = 21 2211 hh h.Eh.E   = 6 4 6.18004.1800   =1800 MPa - Theo mục 7.12.1.2, E chm trên mặt lớp cấp phối đá dăm loại I như sau: E chm 23 = 163,02 MPa - Sơ đồ tính: H p E BTN E chm D Từ các tỷ số :  33 10 D H 0,30  02,163 1800 E E 23 chm BTN 11,04 Tra toán đồ hình 3-5 [4]  ku  =2,25   ku = 0,85  p  ku  = 0,85  0,6  2,25 = 1,15 MPa ku  =1 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . . Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B. Trang 89 Cường độ chịu kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối, xác định: ku21 ku cd xRxkkR  =0,620 x 1,0 x 2,4= 1,488 MPa Vậy: ku  =1,15 MPa  ku cd ku u K R = 1,488 0,94 =1,583 MPa Lớp BTN dưới đảm bảo điều kiện chịu kéo khi uốn. 7.13.1.1. Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn đối với BTN lớp trên. - Lớp BTN trên có h= 4cm, E = 1800 MPa, R u = 2,8 MPa - Xác định E chm trên mặt lớp BTN dưới : TT Tên vật liệu E i h i t K h t E tb 2 BTN loại II Dmax25 1800 6 6,00 0,27 58 366,44 3 CPĐD loại I Dmax25 300 22 1,67 0,73 52 225,83 4 Cấp phối tiêu chuẩn loại C 180 30 5 Móng nền đất (E0) 42 Tỷ số:  33 58 D H 1,76 ; trị số Etb của kết cấu áo đường được nhân thêm hệ số =1,20 Vậy : E TB = E tb   = 366,44  1,20 = 439,12 MPa Từ các tỷ số:  33 58 D H 1,76  12,439 42 E E 234 TB 0 0,096 KOGAN  234 TB chm E E 0,4642 E chm = 0,4642  E 234 TB = 0,4642  439,12 = 203,84 MPa - Kiểm tra: Từ các tỷ số :  33 4 D H 0,12  84,203 1800 E E chm BTN 8,83 Tra toán đồ hình 3-5 [4] Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . . Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B. Trang 90  ku  =1,22   ku = 0,85  p  ku  = 0,85  0,6  1,22 = 0,62 MPa Cường độ chịu kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối, xác định: ku21 ku cd xRxkkR  =0,620 x 1,0 x 2,8= 1,736 MPa Vậy: ku  =0,62 MPa  ku cd ku u K R = 1,736 0,94 =1,846 MPa Lớp BTN trên đảm bảo điều kiện chịu kéo khi uốn. 7.13.2. Phương án đầu tư xây dựng phân kỳ – Phương án 2a 7.13.2.1. Giai đoạn 1: 10 năm đầu * Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn đối với BTN lớp mặt. - Lớp BTN có h= 7cm, E = 1800 MPa, R u = 2,4 MPa - Theo mục 7.12.2.1.b, E chm trên mặt lớp cấp phối đá dăm loại 1 như sau: E chm 23 = 280,27 MPa - Kiểm tra: Từ các tỷ số :  33 7 D H 0,21  27,280 1800 E E chm BTN 6,42 Tra toán đồ hình 3-5 [4]  ku  =1,70   ku = 0,85  p  ku  = 0,85  0,6  1,70 = 0,87 MPa Cường độ chịu kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối, xác định: ku21 ku cd xRxkkR  =0,720 x 0,8 x 2,4= 1,382 MPa Vậy: ku  =0,87 MPa  ku cd ku u K R = 1,382 0,94 =1,470 MPa Lớp BTN đảm bảo điều kiện chịu kéo khi uốn. 7.13.2.1. Giai đoạn 2: 5 năm sau a. Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn đối với BTN lớp dưới. - Đổi 2 lớp BTN về một lớp theo công thức đơn giản: h 12 =10cm ; E 12 = 21 2211 hh h.Eh.E   = 6 4 6.18004.1800   =1800 MPa - Theo mục 7.12.2.2.b, E chm trên mặt lớp cấp phối đá dăm loại I như sau: Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . . .  p T ax 0,2954 hình 3-13 [4] P = 0,6 MPa : áp lực bánh xe tác dụng lên mặt đường  T ax = 0,177 MPa. Xác địnhT av : Thường lớp BTN là lớp mặt, T av không đáng kể :T av = 0. Ứng suất cắt hoạt động. xác định theo toán đồ hình (3-5) của [4]. + p: áp lực của tải trọng trục tính toán, lấy p=0,6 MPa. + k b : hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng suất trong kết cấu áo đường dưới tác dụng của. 7.13.1.1. Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn đối với BTN lớp dưới. Tính toán theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn tương ứng với nhiệt độ 10 o C. - Đổi 2 lớp BTN về một lớp theo công thức đơn giản: