1. Nội dung: Thiết kê nền mặt đường và tính các chỉ tiêu khai thác của tuyến 2. Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN 2112006 3. Các số liệu ban đầu: Bình đồ tỉ lệ: 120.000. Khu vực thiết kế thuộc tỉnh thành phố: Bình Thuận. Đường đồng mức chênh nhau: 10m. Đường cấp: IV. Lưu lượng xe hỗn hợp năm khảo sát: NThang12015=208 xhhng.đ. Thành phần dòng xe: + Xe con: 19% ( Trục trước 0.5T, 1 trục sau 0.8T) + Xe tải nhẹ: 23% ( Trục trước 1,9T, 1 trục sau 5,8 T) + Xe tải trung: 36% ( Trục trước 2,9T, 1 trục sau 6,9T) + Xe tải nặng: 48% ( Trục trước 4,8T, 2 trục sau mỗi trục 10,6T) +Xe khách (0,1.106 (trục ) 1.1.4.1.2 Đối với phần lề gia cố: Theo 3.3.3 (22TCN 211-2006): Số trục xe tính toán N tt để thiết kế KCAĐ trường hợp phần xe chạy lề đường dải phân cách bên ,được lấy 30-50% số trục xe tính toán xe giới liền kề tùy thuộc vào việc bố trí phần xe chạy Ntt(t= 10năm) =441 0,5= 220,5 (trục/làn.ng.đ) 1.1.4.2.Xác định Eyc: Tương ứng với tải trọng tiêu chuẩn thiết kế.Trị số mođun đàn hồi yêu cầu xác định theo bảng 3.4(22TCN 211-2006) tùy thuộc vào số trục xe tính toán N tt loại tầng mặt KCAĐ thiết kế Trị số tối thiểu mođun đàn hồi xác định tùy thuộc vào loại tầng mặt kết cấu áo đường thiết kế Trị số Eyc thiết kế :Eyc = max { Eycmin , Eyc llxc } + Xác ðịnh Eycmin : Dựa vào bảng 3.5 [1] (với Đường cấp IV) ta có : (22tcn211-06 trang 38) Eycmin ( cấp cao A1) = 130 (Mpa) cho phần xe chạy = 110 (Mpa) cho phần lề gia cố Eycmin ( cấp cao A2) = 100 (Mpa) cho phần xe chạy = 80 (Mpa) cho phần lề gia cố + Xác ðịnh Eyc llxc : Sau biết tải trọng xe tính toán, cấp áo ðýờng, lýu lýợng trục xe tính toán xe ngày ðêm ta tra bảng 3.4 (22TCN 211-06) xác ðịnh ðýợc Eycllxc Bảng : Mô đun đàn hồi yêu cầu Năm tính toán Trị số mô đun yêu cầu Eyc (Mpa) N (trục/ngđ.làn) Eyc Cấp cao Emin Cấp cao Cấp cao Echọn Cấp cao Cấp cao Cấp cao Trang A1 15 10 710 441 15 10 355 220,5 A2 A1 Phần xe chạy 183,88 130 149,46 Lề gia cố 169,3 110 136,23 A2 A1 A2 183,88 100 149,46 169,3 80 136,23 Ta có Vtk=60(km/h) Nhận xét: Môdun đàn hồi phần lề gia cố phần mặt đường chênh lệch không nhiều Mặc khác, để dễ dàng trình thi công cách đồng Hơn nữa, xe chạy vào phần lề gia cố số trường hợp bất lợi Chính mà ta thiết kế đồng phần chiều dày kết cấu áo đường phần xe chạy phần lề gia cố 1.1.5 Thiết kế cấu tạo kết cấu áo đường 1.1.5.1 Quan điểm thiết kế cấu tạo ,và xác định phân kỳ đầu tư 1.1.5.1.1 Quan điểm thiết kế cấu tạo - Xác định tên tuổi xếp thứ tự trên, lớp vật liệu phương án kết cấu áo đường sở chức nhiệm vụ lớp để đảm bảo kết cấu áo đường thoả mãn yêu cầu chung - Phải tuân theo nguyên tắc thiết kế tổng thể mặt đường, tạo điều kiện để đất tham gia chịu lực với kết cấu áo đường đến mức tối đa - Cấu tạo lớp mặt số trường hợp có lớp bảo vệ lớp mặt nhằm hạn chế tác hại ngoại lực đến lớp chịu lực chủ yếu tầng mặt - Phải ý sử dụng tối đa vật liệu chỗ, phế thải công nghiệp - Phải phù hợp với khả thi công thực tế, tăng nhanh tốc độ dây chuyền thi công, giới hóa, công nghiêp hóa trình xây dựng áo đường, góp phần giảm giá thành xây dựng - Kết cấu nên phân chia thành nhiều tầng lớp để phù hợp với điều kiện chịu lực tận dụng vật liệu rẻ tiền để làm lớp - Chiều dày lớp vật liệu không nhỏ chiều dày tối thiểu để thi công dể dàng vật liệu không bị gãy vỡ cục trình lu lèn chịu tải trọng sau 1.1.5.1.2 xác định phân kỳ đầu tư Trang Áo đường phận đắt tiền đường ô tô, thường chiếm 40% - 60% kinh phí xây dựng vùng ðồng vùng đồi Kinh phí để tu bảo dưỡng chiếm hầu hết kinh phí sửa chữa Hiện nguồn vốn đầu tý cho ngành xây dựng cõ hạn hẹp, mặt khác công trình xây dựng giao thông cần đầu tý xây dựng nhiều nên việc tập trung vốn vào lúc khó khăn Ðể tận dụng hết khả làm việc vật liệu để khắc phục khó khăn vốn, ta xét phân kỳ đầu tư công trình theo giai đọan Việc đầu tý xây dựng phân kỳ theo giai đoạn đáp ứng cường độ xe chạy tuyến tăng dần theo thời gian khả thông xe Eyc kết cấu áo đường thời kỳ sử dụng Cãn vào lưu lượng xe chạy vào năm tương lai thời gian trung tu, đại tu loại tầng mặt áo đường ta đề xuất tính toán phương án kết cấu áo đường sau: Dựa vào lưu lượng xe chạy vào năm tương lai thời gian trung tu loại tầng mặt áo đường ta đề xuất phương án kết cấu áo đường sau: * Đầu tư xây dựng lần 15 năm (mặt đường cấp cao A1) 1.1.5.2 Đề xuất phương án cấu tạo áo đường: ( phương án ): 1.1.5.2.1Đầu tư xây dựng lần thời gian đại tu 15 năm : Eyc = 183,88 (Mpa) + Phương án I-a: Lớp Kết cấu phần xe chạy BTNC C12,5 (đá dăm > 50%), dày 5cm BTNC C19 (đá dăm >35%), dày 6cm CPĐD loại Dmax25, dày 15cm CPĐD loại II Dmax37,5, dày 30cm Trang Kcddv.Eyc=202 MPa Ech=203 MPa 15 Lớp Kết cấu phần xe chạy BTNC C12,5 (đá dăm > 50%), dày 5cm BTNC C19 (đá dăm >35%), dày 6cm CPĐD loại Dmax25, dày 15cm Cát gia cố ximăng 8% - dày 30cm Kcddv.Eyc=202MPa Ech=209 MPa 15 a= 0,60 K= 0,98; E0= 57MPA; 30 30 + Phương án I-b: K= 0,98; E0= 57MPA; a= 0,60 + Phương án I-c Lớp Kết cấu phần xe chạy BTNC C12,5 (đá dăm > 50%), dày 5cm BTNC C19 (đá dăm >35%), dày 6cm CPĐD loại Dmax25, dày 15cm CPĐD loại II, Dmax37,5 dày 34cm Trang 10 Trên đường cong có bán kính nhỏ, nhiều trường hợp có chướng ngại vật nằm phía bụng đường cong gây trở ngại cho tầm nhìn mái taluy, cối đường thành phố, nhà cửa, cột đèn, ki ốt, biển quảng cáo thành phố Khi kiểm tra giả thiết mắt người lái đặt cách mép phần xe chạy 1,5m; độ cao 1,2m (theo quy trình Việt Nam- Pháp) - Xác định miền dở bỏ chướng ngại vật phương pháp tính toán hình học Có trường hợp xảy ra: Khi chiều dài tầm nhìn S1 nhỏ chiều dài đường cong K, khoảng dỡ bỏ Z tính: β Z = R.(1 − cos ( )) Trong đó: β = SI ( radian) góc nhìn chiều dài tầm nhìn R Khi chiều dài tầm nhìn S lớn chiều dài đường cong K Khi khoảng dỡ bỏ gồm có phần: Z=Z1+Z2, đó: α Z1= R.(1-cos ), Z2 = α (S1-K).sin( ) 2 α α Do đó: Z= R.(1-cos )+ (S1-K).sin( ) (2) 2 Với R: bán kính đường cong nằm (m) α : góc chuyển hướng (0) K: độ dài đường cong (m) Z: Khoảng cách đến chướng ngại vật tính từ 1,5m phần xe chạy - Đường cong nằm đường đào: z 1.0 1.2 1.2 1: 1.5 1: H2.2.6.1 Đường cong nằm đường đào Vậy Z đường đào: Z= 1,5+1+1,2+1,2=4,9 (m) - Đường cong đường đắp: Trang 12 Z 1,5 1: 1, 5 1, 1: H2.2.6.2 Đường cong nằm đường đào - Đối với đường đào Z phụ thuộc vào khoảng cách đến nhà cửa hai bên Theo hành lang đường (Nghị định 11-2010) Phạm vi an toàn đường 9m với đường cấp 4, đất dành cho người 1,0m Để bất lợi chọn không đào không đắp Vậy Z đường đắp: Z= 1,5+1+1,0+9=12,5 (m) Hệ số k6 đường cong nằm thể bảng sau: Bảng tính tầm nhìn phương án Bán kính đường cong Z (m) (m) Đắp 12.5 K(m) α (0) 562.61 21d29'23'' Z= R.(1-cos Công thức SI(m) k6 α α )+ (S1-K).sin( ) 2 563.79 1.00 243 2.04 193.75 2.34 555.15 1.00 243 2.04 (KSI) R β Z = R.(1 − cos ( )) S β = I ,( K>SI) R α α Z= R.(1-cos )+ (S1-K).sin( ) 2 (K[...] .. . cấu áo đường cần phải đánh giá hiệu quả kinh tế của việc đầu tý vốn Cơ sở của phương pháp luận chứng hiệu quả kinh tế trong thiết kế áo đường là so sánh hệ số hiệu quả kinh tế tiêu chuẩn E tc có xét đến đặc điểm xây dựng và khai thác đường Ðể đánh giá hiệu quả của việc đầu tý vốn cần so sánh giữa các phương án khác nhau về kết cấu, cấp hạng tầng mặt, các chỉ tiêu khai thác vận tải sao cho phýõng án Trang .. . Ô tô tưới nước 5m3 Máy san 110CV Máy ủi 110CV Ca Ca Ca Ca Ca 1.3 1 5.3 60 91 9.6 51 95 3.4 23 1.8 7 5.3 26 1.6 8 8.8 88 Trang 30 Phươ ng án Mã hiệu AD.23 2 2.3 AD.23 2 2.5 Hạng mục Đơn Khối vị lượng Lớp BTNC C1 2.5 (>50%) dày 5cm 100 m2 Lớp BTNC C19(>35%) dày 6cm 100 m2 Đơn giá (.1 000đồng) Vật Nhân Máy liệu công Thành tiền (.1 000đồng) Vật Nhân Máy Tổng liệu công 8000 m2 1 8.9 55 393 325,3 8 1.5 16 400 3 1.4 4 0 2 6.0 3 0 1.5 7 3.8 7 0.. . 3 1.4 4 0 2 6.0 3 0 1.5 7 3.8 70 8000 m2 2 5.0 96 542 370 2.0 07 680 4 3.3 6 0 2 9.6 0 0 2.0 8 0.6 40 1200 m3 2 6.9 80 934 1.8 74 32 4.0 41 1 1.2 0 8 2 2.4 8 8 35 7.7 37 2400 m3 2 6.9 80 828,4 2.0 49 67 4.5 20 1 9.8 8 1 4 9.1 7 5 71 6.5 76 1a AD.11 212 AD.11 212 Cấp phối đá dăm loại I Dmax=25 dày 15cm Cấp phối đá dăm loại II Dmax=37,5 dày 30cm 100 m3 100 m3 4.7 2 8.8 23 Tổng AD.23 2 2.3 1b AD.23 2 2.5 AD.11 212 Lớp BTNC C1 2.5 (>50%) dày 5cm 10 0.. . phối đá dăm loại I Dmax=25 dày 15cm 100 m3 8000 m2 1 8.9 55 393 325,3 8 1.5 16 400 3 1.4 4 0 2 6.0 3 0 1.5 7 3.8 70 8000 m2 2 5.0 96 542 370 2.0 07 680 4 3.3 6 0 2 9.6 0 0 2.0 8 0.6 40 1200 m3 2 6.9 80 934 1.8 74 32 4.0 41 1 1.2 0 8 2 2.4 8 8 35 7.7 37 Trang 31 AD.11 112 Á sét gia cố vôi 10%, dày 33cm 100 m3 2640 m3 Tổng 2 9.3 57 3.0 24 6.4 03 77 5.0 25 7 9.8 3 4 15 9.6 68 99 4.5 27 5.0 0 6.7 74 Trang 32 Ghi chú : Trong đơn giá chỉ tính giá gốc .. . đến chân công trình, giá thành tính cho chi phí xây dựng 100m2 đường Chọn phương án1 A và 2A để tính toán giá *Phương Án 1A: Tra bảng 5-1, Sách Thiết kế đường Ô tô tập 4 + Mặt đường láng nhựa : K đ = 42% K 0 , K tr = 5,1% K 0 , Ctd= 0,55% Bảng 1.3 .1 a: Bảng tổng hợp các chi phí tập trung Ko (đ/Km) Phương án Đầu tư một lần *Phương Án 2A Kđ (đ/Km) 4.8 4 7.9 1 6.0 00 2.0 3 6.1 2 5.0 00 Ktr (đ/Km) 24 7.2 4 3.7 16 Tra bảng .. . Ktr (đ/Km) 24 7.2 4 3.7 16 Tra bảng 5-1, Sách Thiết kế đường Ô tô tập 4 + Mặt đường láng nhựa : K đ = 42% K 0 , K tr = 5,1% K 0 , Ctd= 0,55% Bảng 1.3 .1 b: Bảng tổng hợp các chi phí tập trung Ko (đ/Km) Phương án Đầu tư một lần Kđ (đ/Km) 5.0 0 6.7 7 4.0 00 2.1 0 2.8 4 5.0 00 Ktr (đ/Km) 25 5.3 4 5.0 00 1.3 .2 Xác định tổng chi phí xây dựng và khai thác tính đổi về năm gốc Tổng chi phí và khai thác tính đổi về năm gốc: ts Ptd .. . Tấn 1.5 6 4.0 00 (đồng) 2 Bê tông nhựa chặt BTNC12,5 Tấn 1.5 1 0.0 00 (đồng) 3 Cấp phối đá dăm loại I m3 19 0.0 00 (đồng) 4 Cấp phối đá dăm loại II m3 13 5.0 00 (đồng) • Nhân công dựa vào thang lương 7 bậc ngành xây dựng cơ bản bậc 4/7 lương ngày công : 21 2.4 09 (đồng/ công) • Máy thi công : STT Loại máy thi công Đơn vị Giá thành (Đồng/ca) 1 Máy rải 50-60m3/h Ca 2.7 6 5.5 75 2 Máy lu rung 25T Ca 1.6 1 1.4 36 Trang 2 9.. . 3.5 Tính toán cường độ theo điều kiện chịu kéo khi uốn trong các lớp vật liệu toàn khối: Điều kiện tính toán: σ ku R ku ≤ uku K cd [ 7.1 3.1 ] Trong đồ án này, Rku, σku, được xác định theo mục 3.6 [4] trang 49 đến 52 3.5 .1 Phương án đầu tư một lần: 3.5 . 1.1 Phương án 1A: Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bêtông nhựa: Đối với kết cấu áo đường có hai lớp bêtông nhựa chỉ kiểm toán đối với lớp bêtông .. . 4.8 4 7.9 1 6.0 00+ 24 7.2 4 3.7 16 24 7.2 4 3.7 16 2.0 3 6.1 2 5.0 00 + + (1 + 0,1)5 (1 + 0,1)10 (1 + 0,1)15 Ktd = 5.5 8 4.1 9 0.1 87 (đồng/km) 1.3 . 3.1 .2 .Xác định tổng chi phí khai thác thường xuyên tính đổi về năm gốc 1 )n − 1 1 1 Ct d d 1 + Etd x ∑ t = Ct x t = Ct x ∑ 1 (1 + 0,1) t =1 (1 + Etd ) t =1 (1 + Etd ) −1 1 + Etd n=TS ( n =TS d 1 15 ( ) −1 1 1 + 0,1 =0,55% x 4.8 4 7.9 1 6.0 00x x 1 (1 + 0,1) −1 1 + 0,1 =20 2.8 0 4.9 90(đồng/km ).. . = 4.8 4 7.9 1 6.0 00(đồng/Km) Kc=0 (không cải tạo) Kd =0,42 K0= 2.0 3 6.1 2 5.0 00 (đồng/Km) Ktr =0,087.K0 =24 7.2 4 3.7 16(đồng/Km) Đối với mặt đường láng nhựa : ntr =5 năm =>Trung tu vào năm thứ 5 và thứ 10 =>Đại tu vào thứ năm thứ 15 : Ứng với thời gian khai thác tính toán Trang 3 tr ktd=k0+ ∑ t =1 td ktr ktd ktr ktr kd + ∑ 3 + 6 + Ttr td =k0+ (1 + Etd ) (1 + Etd ) (1 + Etd ) 7 (1 + Etd ) t =1 (1 + Etd ) = 4.8 4 7.9 1 6.0 00+