Giáo trình hình thành ứng dụng hệ số sức cản lăn trên đường biểu đồ tốc độ xe chạy p4 pot

Giải pháp thiết kế đường đỏ xem xét lại trắc dọc của dự án khả thi và địa hình cụ thể chi tiết của tuyến để điều chỉnh đường đỏ phù hợp với cao độ khống chế.. Thiết kế mặt cắt ngang chi

Trang 1

Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường

+ Ta có P0 = 0,17m nên ta cần điều chỉnh lại bán kính đường cong tròn

R=R1-Po= 600-0,17= 599,83m

+ Xác định chiều dài phần còn lại của đường cong tròn KM1+224,19

0=-20= 0

K0 =

0

0 3,14 599,83 40 46'57"

427, 09

 

+ Xác định khoảng cách từ đỉnh đường cong tới đường cong tròn K0

f = P0 + P = 0,17 + 50,74 = 50,91 m + Xác định lý trình của điểm đầu đường cong chuyển tiếp (TĐT), tiếp cuối đường cong chuyển tiếp (TCT) và trị số độ rút ngắn

Đ= (Km0+985,65) + 251,91= Km1+237,56(Lý trình đỉnh theo đường thẳng) TĐT1 = Đ -(T+t) = (Km1+237,56)-(251,91+25) = Km0+960,65

TCT1 = TĐT1+ L= (Km0+960,65) + 50 = Km1+010,65 TCT2 = TCT1 +K0 = (Km1+010,65) + 427,09 = Km1+437,74 (2.2.12)

TĐT2=TĐT1+K0+2.L=(Km0+960,65)+ 427,09+2.50= Km1+487,74

Lcht= 50m + Xác định các thông số Clôtôit A

+ Kiểm tra điều kiện bố trí đường cong chuyển tiếp Ta có:

- Góc kẹp giữa đường thẳng và tiếp tuyến ở điểm cuối đường cong chuyển tiếp

0

180 50 180

2 2 400 3,14

ct





- Góc chuyển hướng = 81044’49’’ > 20= 709'56"

+ Xác định tọa độ đường cong chuyển tiếp:

Ta có: s =L=50 m

Click to buy NOW!

P

w

.d oc u -tra c k.

Click to buy NOW! P

w w

w d oc u -tra c k.

Trang 2

Ta chọn khoảng cách điểm trung gian cách điểm đầu 25 m

Ta có: s1/A =25/141,421 = 0,176777 Tra bảng 3-7 tài liệu [3] ta được: x1/A = 0,174995 và y1/A = 0,000825

Do đó, tọa độ tại trung gian của đường cong chuyển tiếp:

x1= 0,174995 x 141,421 = 25 m y1= 0,000825 x 141,421 = 0,116672m + Xác định độ dịch chuyển đoạn cong tròn P0 và tiếp đầu đường cong t:

P0 = y0-R(1-cos0) = 1,037 - 400[1-cos( 0 ' ''

t = x0 - R.sin0 =L/2 = 25m + Ta có P0 = 0,25m nên ta cần điều chỉnh lại bán kính đường cong tròn

R=R1-Po= 400- 0,25= 399,75m

+ Xác định chiều dài phần còn lại của đường cong tròn

+ Xác định chiều dài phần còn lại của đường cong tròn KM1+224,19

K0 =

0

427, 09

 

+ Xác định khoảng cách từ đỉnh đường cong tới đường cong tròn K0

f = P0 + P = 0,17 +128,82 = 128,99m + Xác định lý trình của điểm đầu đường cong chuyển tiếp (TĐT), tiếp cuối đường cong chuyển tiếp (TCT) và trị số độ rút ngắn

Đ= (Km1+766,76)+345,90= Km2+112,66(Lý trình đỉnh theo đường thẳng) TĐT1 = Đ -(T+t) = (Km2+112,66)-(345,90+25) = Km1+741,76

TCT1 = TĐT1+ L= (Km1+741,76) + 50 = Km1+791,76

Bảng cắm cọc chi tiết trong đường cong chuyển tiếp được thể hiện ở bảng 4,5 của phụ lục 8

Trang 3

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ TRẮC DỌC CHI TIẾT 3.1 Các nguyên tắc thiết kế chung:

Thiết kế trắc dọc chi tiết căn cứ vào:

- Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-06

- Bình đồ tuyến tỷ lệ: 1/1000

- Cấp hạng kỹ thuật tuyến đường

- Nguyên tắc và quan điểm thiết kế của dự án khả thi

Giải pháp thiết kế đường đỏ xem xét lại trắc dọc của dự án khả thi 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+900 cao độ khống chế là: 128,97m

- Điểm cuối đoạn: Km1+900 có cao độ khống chế là: 129,96m

- Chiều dài đoạn dốc đã thiết kế ở phần dự án khả thi

3.2 Thiết kế đường cong đứng:

Trắc dọc thiết kế chi tiết đoạn tuyến có hai đường cong đứng một lõm và một lồi nên phải thiết kế đường cong đứng

Các thông số của đường cong đứng đã thiết kế ở phần trắc dọc sơ bộ với các số liệu sau:

- Lý trình đỉnh: Km0+960,65 Đường cong đứng lõm

R = 20000m; T =120,31; P = 0,36m; K= 240,62m

- Lý trình đỉnh: Km1+224,19 Đường cong đứng lồi (thiết kế phối hợp đỉnh với đường cong nằm)

R = 10000m; T =115,12; P = 0,66m; K= 230,24m

- Và một phần đường cong đứng lõm ở cuối đoạn tuyến

R = 10000m; T =134,76; P = 0,91m; K= 269,52m

P

w

w w

Trang 4

THIẾT KẾ TRẮC NGANG CHI TIẾT

Tuyến đường có một đường cong nằm bán kính R= 600m và một phần đường cong nằm có R= 400m đều có bố trí siêu cao, đoạn nối siêu cao, không có độ mở rộng

Với:

- Bề rộng nền đường Bn = 9m

- Bề rộng mặt đường Bm = 7m

- Bề rộng lề Bl = 2x1m

- Bề rộng lề gia cố: Blgc =2 x0,5m

- Độ dốc ngang phần mặt đường và phần lề gia cố 2%

- Độ dốc ngang phần lề không gia cố 4%

- Rãnh biên hình thang bề rộng đáy 0,4m, chiều cao 0,4m , taluy 1:1

- Taluy nền đào 1:1

- Taluy nền đắp 1:1,5

Thiết kế mặt cắt ngang chi tiết là áp áo đường, rãnh biên, mái taluy đường đào, đắp vào mặt cắt ngang, tính các cao độ cần thiết lên mặt cắt ngang như cao độ tự nhiên, cao độ hoàn công, cao độ đường đỏ và thiết kế trắc ngang cho tất cả các cọc

có trên trắc dọc

Mục đích thiết kế trắc ngang là để tính toán diện tích của từng mặt cặt ngang chi tiết và từ đó tính chính xác khối lượng đào đắp cho đoạn tuyến thiết kế

Các mặt cắt ngang chi tiết ở phụ lục 9

Trang 5

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ CHI TIẾT CỐNG THOÁT NƯỚC

Đoạn thiết kế kỹ thuật từ Km0+900 đến Km1+900 Nhiệm vụ thiết kế chi tiết cống thoát nước 1175 tại Km1+700 Ta có các số liệu tính toán sau:

cống

Cao độ tự nhiên (m)

Cao độ thiết

kế (m)

Độ dốc lòng suối (%)

Độ dốc sườn dốc (%)

5.1 Lưu lượng tính toán:

Theo các công thức tính toán ở chương 4 phần 1 ta xác định được lưu lượng cực đại chảy về công trình:

Qmax = 3,98 (m3/s)

5.2 Luận chứng chọn loại cống, khẩu độ cống:

Các công trình thoát nước nhỏ trên đường thường dùng loại cống vuông hay cống tròn để thoát nước, mỗi loại cống điều có ưu và nhược điểm riêng

- Cống tròn:

+ Ưu điểm: Khả năng thoát nước tốt hơn cống vuông, sử dụng cấu kiện đúc sẵn và có thể đồng bộ hoá, cơ giới hoá do đó 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 tại vị trí đắp thấp khó thoả mãn điều kiện này

- Cống vuông:

+ Ưu điểm: Khả năng chịu lực tốt, được dùng nhiều tại vị trí chiều cao đất đắp trên cống thấp

+ Nhược điểm: Khả năng thoát nước thấp hơn cống tròn tuy cùng một đơn vị diện tích, thi công phức tạp, tốn kém vật liệu, giá thành cao

Về chế độ chảy:

P

w

w w

Trang 6

dễ bị ẩm ướt

+ Giảm được khẩu độ cống Với nhiệm vụ thiết kế cống tại vị trí Km1+700, tại đây chiều cao đắp đất là 3,48m nên có thể khắc phục được nhược điểm của cống tròn

Vậy ta quyết định chọn loại cống tròn, làm việc theo chế độ không áp có miệng cống loại thường, tức là H < 1,2hcv

Trong đó:

+ H: chiều cao nước dâng trước cống

+ hcv: chiều cao cống ở cửa vào

Dựa vào bảng phụ lục 16 tài liệu [5], với lượng cực đại chảy về công trình là

Qp = 3,98(m3/s) ta có thể chọn cống có khẩu độ 2150, 2125, 1175 Tuy nhiên, xét tổng thể toàn tuyến chỉ thi công 2 loại cống tròn 175 và 150 nên để thuận lợi cho công tác thi công ta chọn cống thi công ở đây là 1175 Tra bảng ta có:

+ Vận tốc dòng chảy ở cửa ra của cống: V = 2,79(m/s)

+ Chiều cao mực nước dâng: H = 1,55 m

5.3 Thiết kế cấu tạo cống:

Cống tròn gồm ba thành phần chính:

5.3.1 Cửa ra và cửa vào:

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 suối thượng, hạ lưu, tránh xói mòn cống, móng của cống đảm bảo cho cống làm việc an toàn

Hình thức của cửa cống ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng thoát nước của cống

và việc lựa chọn hình thức gia cố lòng khe suối

Ta chọn loại tường cánh kiểu chữ bát 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 dễ thi công, đầu cuối tường cánh ta xây thẳng đứng cao 30cm

Góc chéo tường cánh lấy 300 cho cả cửa vào và cửa ra

Trang 7

5.3.2 Thân cống

Thân cống bao gồm các đốt cống nối với nhau, mỗi đốt cống dài 0,99m và tùy theo địa hình, chiều cao đất đắp mà ta có chiều dài cống và được làm tròn đến đơn

vị mét Chiều cao đất đắp trên cống là 3,48m < 6m nên taluy nền đắp là 1:1,5, với

bề rộng nền đường là 9m ta tính được chiều dài thân cống một cách gần đúng là:

 Lc = 9+2x1,5x1,57c= 13,71(m)

Vậy ta chọn chiều dài cống là 13m

350

1371

350

1 : 1,

i s = 4,7%

Hình 5.1: Trắc dọc sơ bộ cống

Bê tông đúc ống cống dùng bêtông M20 với vật liệu đá sỏi phải sạch sẽ và đồng đều, thép CT3

Cốt thép chịu lực của cống thường dùng hai lớp, bố trí sát thành ngoài và thành trong của ống cống và cuốn theo hình xoắn ruột gà Ngoài ra còn đặt thêm cốt thép dọc để chống lại lực cắt và để giữ vị trí các đai chịu lực cố định Ta có dạng

biểu đồ mômen của cống tròn như hình.5.2:

(+)

(-) (-)

P

w

w w

Trang 8

ngoài

Để nối 2 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

5.3.3 Các loại móng cống, phạm vi áp dụng, cách xử lý nền để đặt móng cống:

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

5.4 Thiết kế kết cấu cống : 5.4.1 Nguyên lý thiết kế:

Cống trên đường ô tô là một công trình nhân tạo có đắp đất ở trên, cống không chỉ chịu tác dụng của tải trọng xe chạy mà còn chịu tác dụng của đất đắp trên

nó Khi chiều cao của lớp đất đắp lớn hơn 0,5m, lớp đất sẽ làm giảm yếu ảnh hưởng của tải trọng xe chạy đối với cống, vì vậy không xét đến lực xung kích

Tất cả các công trình cống đều được tính theo 3 trạng thái sau :

- Trạng thái giới hạn thứ nhất: Bảo đảm công trình không bị phá hoại 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

120

Lớp đất sét 15cm

Lớp móng CPĐD dày 30cm

Đốt cống

BT cố định ống cống

M150

Hình 5.3 Cấu tạo móng cống 30cm

Trang 9

5.4.2 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

5.4.3 Số liệu thiết kế:

- Tải trọng tính toán ôtô H30, xe nặng HK80

- Bê tông M20 có Rn = 90(daN/cm2)

- Thép AI có Ra = 1900(daN/cm2)

- Chiều cao đắp tại vị trí đặt cống: 3,48m

- Dung trọng đất đắp trên cống: 0= 1,8(T/m3)

- Dung trọng của bêtông cốt thép: 1 = 2,5(T/m3)

- Móng cấp phối đá dăm đầm chặt dày 30cm

- Đắp đất trên cống có  =240

5.4.4 Tính toán:

5.4.4.1 Chọn sơ bộ chiều dày ống cống :

Do chiều cao đất đắp H< 6m nên ta có thể sơ bộ tính chiều dày ống cống theo công thức sau:

5 , 12

D

Trong đó:

+ D: đường kính trong của cống: D=175 (cm)

5 , 12

150 14(cm)

P

w

w w

Trang 10

q= 0.H=1,8.(3,48 - 0,16 - 1,75)= 2,82(T/m )

+ Trọng lượng bản thân cống

gz= 1.δ =2,5.0,16 = 0,4(T/m2)

- Áp lực thẳng đứng do hoạt tải:

Theo quy định chiều cao đất đắp trên cống không nhỏ hơn 0,5m vì vậy không xét đến lực xung kích:

P=

b a

G



Trong đó:

+ P: Áp lực thẳng đứng do tải trọng xe chạy gây ra (T/m2)

+ G: Trọng lượng một bánh xe sau của ôtô hoặc trọng lượng bánh xe HK80 (T)

+ a: Chiều rộng của mặt tác dụng áp lực (m)

+ b: Chiều dài của mặt tác dụng áp lực (m)

* Đối với xe H30: Xét trường hợp 2 xe ngược chiều nhau

a = 1,1 + 0,6 + 2.1,25.tg300=3,14(m)

b = 1,6 + 0,2 + 2.1,25.tg300=3,24(m)

Ta được: P= 2.12 2,36(T / m )2

3,14.3, 24 

1,6

P/2

0,2

30°

b=3,24m

1,1

0,5

0,6

30°

0,6

a=3,14m

P/2

30°

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	1,23 MB