thuyết minh đồ án thiết kế đường ô tô DHKT

thiết kế 2 phương án tuyến sơ bộ, phân tích kỹ thuật chọn ra 1 phương án tối ưu để thiết kế kỹ thuật cho đoạn tuyến chọn, thiết kế nền mặt đường, tính chi phí và so sánh các phương án kết cấu áo đường tốt nhất.từ đó chọn phương án tối ưu.

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

PHẦN I 14

THIẾT KẾ CƠ SỞ 14

(50%) 14

Chương I 15

GIỚI THIỆU CHUNG 15

1.1 Vị trí tuyến đường – mục đích ý nghĩa và nhiệm vụ thiết kế của tuyến 15

1.1.1 Vị trí của tuyến đường 15

Tuyến đường nằm ở khu vực phía Đông huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ An Điểm đầu nằm trên Quốc lộ 46 tại thị trấn Nam Đàn Điểm cuối nằm trong địa phận xã Kim Liên, đi qua địa phận hai xã Hồng Long và Xuân Hòa Phía Đông giáp với huyện Hưng Nguyên, phía Tây giáp với huyện Thanh Chương, phía Bắc giáp với huyện Diễn Châu, Phía Nam giáp với huyện Đức Thọ tỉnh Hà Tĩnh .15

1.1.2 Mục đích ý nghĩa của tuyến đường 15

Dự án xây dựng tuyến đường này được lập ra nhằm : 15

- Từng bước hoàn chỉnh mạng lưới giao thong trong khu vực nói riêng và của tỉnh Nghệ An nói chung 15

- Tuyến đường được mở sẽ nối thong tuyến từ các xã phía Đông huyện Nam Đàn với Quốc lộ 46, phục vụ phát triển kinh tế xã hội phía đông huyện Nam Đàn, tạo điều kiện lưu thong đi lại trong huyện 15

1.1.3 Nhiệm vụ thiết kế của tuyến 15

Nhiệm vụ gồm ba phần: 15

Thiết kế cơ sở: 50% 15

Thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến: 25% 15

Thiết kế tổ chức thi công nền đường: 25% 15

Căn cứ vào số liệu thiết kế sau: 15

Bình đồ ( khu vực tỉnh Nghệ An ) tỉ lệ: 1/20000 15

Chênh cao giữa hai đường đồng mức: ∆h= 10m 15

Lưu lượng xe trung bình ngày đêm năm 2014: N2014= 379 (xehh/ ngày đêm); q= 12% .15

Thành phần dòng xe: 15

Xe con: 17% 15

Xe tải nhẹ: 40% 16

Xe tải trung: 30% 16

Xe tải nặng: 13% 16

1.2 Các điều kiện tự nhiên khu vực tuyến 16

1.2.1 Địa hình 16

Địa hình có độ dốc không lớn lắm với độ dốc ngang sườn trung bình từ 5%-25% 16

Địa hình khu vực tuyến đi qua là vùng đồng bằng và đồi, với độ cao trung bình so với mực nước biển là từ 195m đến 295m Địa hình tạo thành nhiều đường phân thủy khá rõ ràng 16

1.2.2 Địa mạo 16

Loại rừng của khu vực đoạn tuyến là loại rừng cấp II Đồi tranh lau lách, Sim mua, địa hình khô ráo Cây con với mật độ thấp, chủ yếu là cây dại xem lẫn với cây Thông, Tràm có đường kính 5-10cm, mật độ <2 cây/100m2 Thỉnh thoảng có cây con hoặc cây có đường kính 10-20cm Cây bụi thấp dưới 1m 16

Tuyến đi qua khu vực không có đầm lầy, Bùn trũng, đây là mặt thuận lợi cho quá trình thi công 16

1.2.3 Địa chất 16

Địa chất khu vực ổn định, không có hiện tượng sụt lỡ, đá lăn hay nước ngầm lộ thiên, lớp đất phía trên là đất á sét dày 8-10m có tính chất cơ lý tốt, có thể dùng để đắp nền đường Lớp dưới là lớp đất cứng 16

Mặt cắt địa chất: 16

Lớp đất á sét lẫn sỏi sạn dày 8-10m 16

Lớp dưới là lớp đất cứng dày vô cùng 16

1.2.4 Địa chất thuỷ văn 16

1.2.5 Khí hậu 16

Tuyến nằm trong khu vực chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới trung bộ, một năm chia ra làm hai mùa rõ rệt : Mùa mưa và mùa khô 17

- Mùa khô từ tháng 1-8, Ngày nắng nóng đêm mát Gió tịnh hành là gió Đông, bốc hơi nhiều, quang mây 17

- Mùa mưa từ tháng 9-12, Khí hậu mát mẻ, gió thịnh hành là gió Bắc và Tây Bắc, mưa nhiều tháng 10 và 11 17

- Biên độ giao đông nhiệt giữa các tháng lien tiếp trong năm và các ngày không lớn, khoảng 3-50C .17

1.2.6 Thuỷ văn 17

Dòng chảy của các sông suối ổn định Lượng muối hoà tan trong nước rất ít, đảm bảo dùng tốt cho sinh hoạt của công nhân và cung cấp đầy đủ cho qúa trình thi công .17

Khí có mưa lớn hoặc nước lũ thì không cuốn theo nhiều bùn rác 17

1.3 CÁC ĐIỀU KIỆN - XÃ HỘI 17

1.3.1 Dân cư và sự phân bố dân cư : 17

Dân cư chủ yếu là đồng bào người Kinh, sống chủ yếu bằng nghề nông nghiệp và tiểu thủ công nghiệp Dân cư phân bố không đều, thường tập trung đông đúc ở các trung tâm kinh tế của huyện, nhất là 2 vùng đầu và cuối tuyến Theo dọc tuyến dân cư phân bố rải rác, nhà cửa ruộng vườn của dân nằm xa chỉ giới xây dựng .17

Huyện Nam Đàn có diện tích: 297.85Km2, Dân số : 129 160 người, Mật độ dân số : 434 người/Km2 17

Do nhận thức được tầm quan trọng của việc xây dựng tuyến đường nên nhân dân trong vùng rất đồng tình ủng hộ cho việc xây dựng tuyến đường này 171.3.2.Tình hình văn hoá - kinh tế - xã hội trong khu vực: 17 Nhìn chung tình hình kinh tế địa phương phát triển khá tốt và ổn định, đời sống của nhân dân ở mức trung bình Kinh tế ở khu vực này còn chậm phát triển với nhiều ngành nghề thủ công truyền thống như làm chiếu, làm nón lá, hang mây, tre đan, dâu tằm … Tại các trung tâm kinh tế chính việc mua bán diễn ra sầm uất 17 Ngoài ra khu vực này là một đầu mối giao thong quan trọng trong việc phát triển du lịch của huyện Nam Đàn nói riêng cũng như tỉnh Nghệ An nói chung Khu di tích Kim Liên, hằng năm thu hút nhiều khách du lịch từ nhiều nước trên thế giới Do đó việc mở tuyến đường này là việc rất cần thiết phải làm, đời sống của nhân dân tại đây được cải thiện đáng kể 17 Tình hình an ninh chính trị trong vùng luôn luôn được giữ vững, trật tự và an toàn xã hội luôn được đảm bảo tốt Chính quyền địa phương rất quan tâm tạo điều kiện thuận lợi cho đơn vị thi công về các mặt: Đảm bảo an ninh trật tự trên công trường, đảm bảo

an toàn cho công nhân tại lán trại và kho vật liệu… 18 Khu vực có một nền văn hóa tốt đẹp từ lâu đời nên đời sống tinh thần của dân cư ở đây rất cao .181.3.3.Các định hướng phát triển trong tương lai: 18 Việc tuyến đường nối liền với Quốc lộ 46 đảm bảo giao thông thuận lợi trong khu vực

đã thể hiện định hướng đẩy mạnh kinh tế, văn hóa, xã hội của chính quyền địa phương trong nhưng năm tương lai 18

Cơ cấu lại thành phần kinh tế thiên quá nhiều về nông nghiệp và du lịch là ưu tiên số

1 trong thời gian tới Đẩy mạnh tiềm năng công nghiệp nhẹ, nâng cao hiệu quả kinh tế nông nghiệp đặc biệt là chăn nuôi thủy sản ở các xã khu Đông, đặc biệt khai thác triệt

để tiềm năng về du lịch là định hướng phát triển chung của chính quyền huyện Nam Đàn 18 Sauk hi mở tuyến đường huyện, tiếp đến sẽ xây dựng và mở rộng trường học, bệnh viện và các dịch vụ bưu chính viên thong để nâng cao đời sống tinh thần và vật chất cho nhân dân 181.4 CÁC ĐIỀU KIỆN LIÊN QUAN KHÁC 181.4.1 Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu và đường vận chuyển: 18

- Địa hình đồi với độ dốc ngang sườn tương đối nhỏ cho phép ô tô vận chuyển nguyên vật liệu cũng như các cấu kiện sự dụng cho công trình một cách dễ dàng đến công trường thi công 18

- Nguồn vật liệu địa phương cát, sỏi sạn lấy từ bãi song Lam cách điểm đầu tuyến 5km 18

- Đất dung để phục vụ thi công có thể lấy ở mỏ đất ở núi Chùa Khê cách điểm đầu tuyến 5km 18

- Ximăng ,sắt thép lấy tại các đại lý vật liệu xây dựng ở thị trấn huyện Nam Đàn 181.4.2 Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện và đường vận chuyển 18

Thị trấn Nam Đàn cách công trường 3km là địa chỉ cung cấp tất cả các loại cấu kiện, bán thành phẩm như ống cống… Do tuyến xây dựng gần tuyến cũ nên có thể tận dụng

tuyến cũ làm đường vận chuyển 19

1.4.3 Khả năng cung cấp nhân lực phục vụ thi công: 19

- Đơn vị thi công với lực lượng cán bộ kỹ thuật công nhân lành nghề với trình độ kỹ thuật cao, sức khỏe tốt, ý thức kỷ luật cao đáp ứng được yêu cầu công việc lien tục và kéo dài của công trường 19

- Tuyến đường mặc dù đi qua khu vực nông thôn dân cư thưa thớt nhưng thành phần dân cư ở lứa tuổi lao động rất đông Đây là lực lượng lao đông địa phương cần được tận dụng tốt cho nhưng công việc không đòi hỏi kỹ thuật đặc biệt nhằm góp phần hạ giá thành thi công và đảm bảo tiến độ thi công của công trình 19

1.4.4 Khả năng cung cấp các thiết bị phục vụ thi công: 19

Đơn vị thi công có đầy đủ các loại máy ủi,san, máy xúc chuyển, máy rải nhựa, 19

các loại lu đáp ứng đủ yêu cầu và nhanh chóng Thiết bị , phụ tùng thay thế luôn sẵn có nếu gặp sự cố Các xe máy luôn được bão dưỡng sẵn sàng phục vụ thi công 19

1.4.5 Khả năng cung cấp các loại nhiên liệu, năng lượng phục vụ thi công 19

Ngoài một kho xăng đã có sẵn ở huyện, một số nguồn cung cấp lân cận cũng có khả năng cung cấp đủ số lượng và đạt yêu cầu về chất lượng; đảm bảo máy móc hoạt động liên tục, kịp thời 19

Hệ thống điện nối với đường dây điện sinh hoạt của nhân dân sẽ được hoàn thành trước khi thi công cùng với mạng lưới điện quốc gia sẵn có sẽ phục vụ tốt cho thi công và sinh hoạt Đường dây điện có thể kéo vào tận công trường Đơn vị còn có máy bơm nước thoả mãn được nhu cầu về nước 19

1.4.6 Khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt : 19

Tuyến nối liền hai trung tâm của huyện nên việc cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt tương đối thuận lợi từ các chợ huyện 19

1.4.7 Điều kiện về thông tin liên lạc, y tế : 19

- Nằm gần trung tâm hành chình huyện cho nên điều kiện y tế và thong tin lien lạc khá đầy đủ 19

- Trung tâm y tế xã Kim Liên nằm cách công trường thi công vài trăm mét và bệnh viện đa khoa huyện Nam Đàn cách 3km với đầy đủ các trang thiết bị luôn kịp thời cứu chữa trị cho công nhân khi có sự cố 20

- Bưu điện văn hóa xã Kim Liên và bưu điện Nam Đàn vừa phục vụ nhu cầu thông tin liên lạc cho cán bộ công nhân xa nhà vừa giải quyết nhu cầu liên lạc mua bán giữa ban chỉ huy công trường với cơ sở sản xuất bán thành phẩm cũng như các mỏ vật liệu xây dựng Mạng lưới di động phủ song, internet cũng phục vụ tốt hơn cho công tác chỉ đạo thi công, giám sát thi công 20

1.5 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường 20

Chương 2: 21

XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ 21

CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 21

2.1 Xác định cấp hạng 21

2.1.1 Các căn cứ 21

2.1.2 Xác định tốc độ thiết kế của đường 21

Bảng 2.1.Hệ số quy đổi từ xe các loại ra xe con 21

2.2.1 Tốc độ thiết kế 22

2.2.2 Độ dốc dọc lớn nhất 22

2.2.3 Tầm nhìn xe chạy 25

2.2.3.1 Tầm nhìn một chiều ( sơ đồ 1 ) 25

2.2.3.2 Tầm nhìn hai chiều ( sơ đồ 2 ) 25

2.2.3.3 Tầm nhìn vượt xe ( sơ đồ 4 ) .26

2.2.4 Bán kính đường cong nằm và siêu cao 27

2.2.4.1 Bán kính tối thiểu giới hạn ( khi có siêu cao ) 27

2.2.4.2 Bán kính không siêu cao 27

2.2.4.3 Đảm bảo tầm nhìn trên đường cong nằm vào ban đêm 27

2.2.5 Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong 27

2.2.6 Đoạn nối siêu cao 28

2.2.7 Đường cong chuyển tiếp 28

2.2.8 Bán kính đường cong đứng tối thiểu 28

2.2.8.1 Bán kính đường tối thiểu đường cong lồi 29

2.2.8.2 Bán kính tối thiểu đường cong lõm 29

2.2.9 Phần xe chạy .30

2.2.9.1 Số làn xe yêu cầu 30

2.2.9.2 Chiều rộng một làn xe 30

2.2.10 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến 31

Bảng 2.2.6 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật 31

Chương III: 33

THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ 33

3.1 Nguyên tắc thiết kế 33

3.2 Xác định các điểm khống chế 33

3.3 Quan điểm thiết kế - Xác định bước compa 33

3.3.1 Quan điểm thiết kế 33

3.3.2 Xác định bước compa 33

3.4 Lập các đường dẫn hướng tuyến 34

3.8 Tính toán độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong 35

Chương IV: 35

THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC 35

4.1 Hệ thống rãnh 36

4.1.1 Rãnh dọc 36

4.1.2 Rãnh đỉnh 36

4.2 Công trình vượt dòng nước 36

4.2.1 Cống 37

4.2.1.1 Xác định vị trí đặt cống 37

Bảng 4.2.1 Cao độ tự nhiên tại vị trí cống 37

Bảng 4.2.2 Chiều dài và diện tích lưu vực hai phương án tuyến 37

4.2.1.2 Xác định lưu vực cống 37

4.2.1.3 Xác định lưu lượng cực đại chảy về công trình 38

Bảng 4.2.3 Lưu lượng cực đại chảy về công trình phương án 1 40

Bảng 4.2.4 Lưu lượng cực đại chảy về công trình phương án 2 40

4.3 Đề xuất các phương án công trình thoát nước 42

4.3.1 Phương án 1 42

Bảng 4.3.1 Bảng tổng hợp công trình thoát nước phương án cống 1a 42

Bảng 4.3.2 Bảng tổng hợp công trình thoát nước phương án cống 1b 42

Bảng 4.3.3 Bảng tổng hợp công trình thoát nước phương án cống 2a 42

Bảng 4.3.4 Bảng tổng hợp công trình thoát nước phương án cống 2b 42

4.4 Lựa chọn phương án công trình thoát nước 43

Bảng tổng hợp công trình thoát nước phương án cống 1a 43

Bảng tổng hợp công trình thoát nước phương án cống 2a 43

Chương V: THIẾT KẾ TRẮC DỌC 43

5.1 Nguyên tác thiết kế 44

5.2 Xác định các cao độ khống chế 44

Bảng 5.2.1 Bảng tổng hợp cao độ khống chế hai phương án 44

5.3 Xác định các cao độ mong muốn 45

5.4 Quan điểm thiết kế 45

5.5 Trình tự lập đường đỏ - lập bảng cắm cong hai phương án 45

5.5.1 Trình tự lập đường đỏ 45

Bảng 5.5.1 Bảng so sánh chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến và giá trị tính toán 46

5.5.2 Lập bảng cắm cong hai phương án 47

5.5.2.1 Lập bảng cắm cong đường cong đứng 47

Chương VI: 47

THIẾT KẾ TRẮC NGANG 48

TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP 48

6.1 Nguyên lý thiết kế 48

6.2 Các thông số thiết kế 48

Bảng 6.2.1 Thông số mặt cắt ngang tuyến đường thiết kế 48

6.3 Thiết kế trắc ngang điển hình 49

6.3.1 Trắc ngang dạng nền đường đắp thấp 49

6.3.2 Trắc ngang nền đường đắp thông thường 49

6.3.3 Trắc ngang nền đường đắp có siêu cao 49

6.3.4 Trắc ngang nền đường đào thông thường 49

6.3.5 Trắc ngang nền đường đào có siêu cao 50

6.3.6 Trắc ngang nền đường nửa đào – nửa đắp có siêu cao 50

6.3.7 Trắc ngang nền đường nửa đào – nửa đắp thông thường 50

6.3.8 Trắc ngang nền đường thiên về đắp 50

6.3.9 Trắc ngang nền đường thiên về đào 50

6.4 Tính toán khối lượng đào đắp 51

6.4.1 Phương pháp tính toán 51

6.5 Kết quả tính toán 52

6.5.1 Khối lượng đào đắp phương án 1 52

6.5.2 Khối lượng đào đắp phương án 3 52

Chương VII: 52

THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 53

7.1.3 Quy trình tính toán – tải trọng tính toán 53

7.1.4.2 Tính số trục xe tính toán trên 1 làn xe sau khi quy đổi về trục chuẩn: 54

a Xác định lưu lượng xe tính toán 54

Bảng 7.3: Thông số kỹ thuật các loại xe trong thành phần dòng xe 55

b Tính toán qui đổi số trục xe khác về trục tiêu chuẩn theo 22TCN 211 – 06 55

c Tính số trục xe tiêu chuẩn trên một làn xe và trên kết cấu lề gia cố 55

d Tính toán số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế 56

7.1.4.3 Xác định môđun đàn hồi yêu cầu 56

7.2 Xác định phân kỳ đầu tư 58

7.3 Xác định các điều kiện cung cấp vật liệu, bán thành phẩm, cấu kiện 58

- Địa hình đồi với độ dốc ngang sườn tương đối nhỏ cho phép ô tô vận chuyển nguyên vật liệu cũng như các cấu kiện sự dụng cho công trình một cách dễ dàng đến công trường thi công 58

- Đất dung để phục vụ thi công có thể lấy ở mỏ đất ở núi Chùa Khê cách điểm đầu tuyến 5km 58

- Bê tông nhựa đường lấy ở trạm trộn bê tông nhựa tại thị trấn huyện Nam Đàn cách công trường 3km (công suất 50-70T/h) 58

- Xi măng được lấy tại chi nhánh nhà máy Xi măng Hoàng Mai ở thị trấn huyện Nam Đàn cách công trường 3km 58

- Nguồn vật liệu địa phương cát, sỏi sạn lấy từ bãi sông Lam cách điểm đầu tuyến 5km, tất cả đều đạt chất lượng và đáp ứng đầy đủ về số lượng, chất lượng và chủng loại

Ðường vận chuyển tương đối thuận lợi 58

- Ximăng ,sắt thép lấy tại các đại lý vật liệu xây dựng ở thị trấn huyện Nam Đàn cách công trường 3km 59

- Đơn vị thi công với lực lượng cán bộ kỹ thuật công nhân lành nghề với trình độ kỹ thuật cao, sức khỏe tốt, ý thức kỷ luật cao đáp ứng được yêu cầu công việc lien tục và kéo dài của công trường 59

- Tuyến đường mặc dù đi qua khu vực nông thôn dân cư thưa thớt nhưng thành phần dân cư ở lứa tuổi lao động rất đông Đây là lực lượng lao đông địa phương cần được tận dụng tốt cho nhưng công việc không đòi hỏi kỹ thuật đặc biệt nhằm góp phần hạ giá thành thi công và đảm bảo tiến độ thi công của công trình 59

- Đơn vị thi công có đầy đủ các loại máy ủi,san, máy xúc chuyển, máy rải nhựa, 59

các loại lu đáp ứng đủ yêu cầu và nhanh chóng Thiết bị , phụ tùng thay thế luôn sẵn có nếu gặp sự cố Các xe máy luôn được bão dưỡng sẵn sàng phục vụ thi công 59

- Ngoài một kho xăng đã có sẵn ở huyện, một số nguồn cung cấp lân cận cũng có khả năng cung cấp đủ số lượng và đạt yêu cầu về chất lượng; đảm bảo máy móc hoạt động liên tục, kịp thời 59

Hệ thống điện nối với đường dây điện sinh hoạt của nhân dân sẽ được hoàn thành trước khi thi công cùng với mạng lưới điện quốc gia sẵn có sẽ phục vụ tốt cho thi công và sinh hoạt Đường dây điện có thể kéo vào tận công trường Đơn vị còn có máy bơm nước thoả mãn được nhu cầu về nước 59

7.5 Quan điểm thiết kế cấu tạo 59

Với yêu cầu là mặt đường A2 và thời hạn để tính toán so sánh là 10 năm 60

7.6.TÍNH TOÁN CƯỜNG ĐỘ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 65

7.6.1.Tính toán cường độ kết cấu áo đường (Phương án đầu tư tập trung) 65

7.6.1.1 Xác định các đặc trưng tính toán của nền đường và các lớp vật liệu mặt đường: 65

7.6.2 Xác định các đặc trưng tính toán của các lớp vật liệu mặt đường: 65

7.7 Tính toán Ech của các phương án kết cấu áo đường – so sánh Eyc: 65

7.7.1 Các phương án đầu tư một lần: 67

7.7.1.1.Phương án 1A: 67

Bảng 7.7.1: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb 67

7.7.1.2 Phương án 1b: 68

Bảng 7.10.2: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb 68

7.8.2.Các phương án đầu tư phân kỳ ( 1 phương án ): 69

7.8.2.2 Phương án 2B: 69

Bảng 7.10.6: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb 69

7.9 Phân tích – so sánh chọn phương án kết cấu áo đường đề xuất: 70

7.9.1 Phương án đầu tư một lần: .70

7.9.1.1 Phân tích ưu, nhược điểm các phương án đầu tư xây dựng một lần: 70

Bảng 7.11.1: Bảng so sánh các phương án đầu tư một lần 71

7.11.2 Phương án đầu tư phân kỳ: 71

7.11.2.1 Phân tích ưu, nhược điểm phương án đầu tư xây dựng phân kỳ: 71

7.12 Tính toán cường độ theo điều kiện cân bằng giới hạn trượt giữa các lớp vật liệu rời rạc, nền đất: 71

7.12.1 Phương án đầu tư một lần: 72

7.12.1.1 Phương án 1b: 72

Bảng 7.12.1: Kết quả tính đổi tầng 4 lớp một từ dưới lên để tìm Etb 72

3 Tính Ctt: Xác định trị số lực dính tính toán Ctt 73

7.12.2 Phương án đầu tư phân kỳ: 75

7.12.2.1 Phương án 2b: 75

Bảng 7.12.3: Kết quả tính đổi tầng 3 lớp một từ dưới lên để tìm Etb 75

Xác định σku .77

Xác định 78

7.13.1 Phương án đầu tư một lần: 79

7.13.1.1 Phương án 1b: 79

Bảng 7.13.1 Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb (các lớp dưới BTNC 12,5) 79

7.13.2 Phương án đầu tư phân kỳ: 81

7.13.2.1 Phương án 2b: 81

Bảng 7.13.1 Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb (các lớp dưới BTNC 12,5) 81

7.14 Phân tích – so sánh các phương án kết cấu áo đường: 84

7.14.1 Xác định tổng chi phí xây dựng và khai thác tính đổi về năm gốc: 84

Bảng 7.15.1 Bảng tổng hợp các chi phí hai phương án kết cấu 92

7.15.1 Phân tích ưu nhược điểm của hai phương án: 93

7.15.2 Đề xuất phương án: 93

Chương 1 130

GIỚI THIỆU CHUNG 130

1.1 Giới thiệu đoạn tuyến thiết kế 130

1.2 Xác định các đặc điểm, điều kiện cụ thể của đoạn tuyến 130

Trong đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật có đường cong nằm R= 600m(chưa bố trí đường cong chuyển tiếp) với lý trình đỉnh tương ứng là Km1+877.61 Các yếu tố cong của đường cong này như sau: α = 24036’10’’; T = 130.84m; K = 257.64m; P = 14.10m 130 Chương 2 131

THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ 131

2.1.Thiết kế tuyến trên bình đồ 131

2.2 Bố trí vuốt nối siêu cao, mở rộng, đường cong chuyển tiếp 131

2.2.1 Bố trí đoạn vuốt nối siêu cao: trong đoạn tuyến được giao thiết kế kỹ thuật, đường cong nằm R = 600m < Rosc min = 1500m (Bảng 13 TCVN 4054-2005) nên bố trí độ dốc siêu cao 131

2.2.2 Đoạn mở rộng: bán kính 2 đường cong nằm R = 600m> 250m (bảng 12 – Độ mở rộng phần xe chạy hai làn xe trong đường cong nằm - TCVN4054 – 05 ) nên không cần bố trí đoạn mở rộng 132

Đường cong nằm bán kính R = 600m theo TCVN4054 – 05 thì chiều dài đoạn chuyển tiếp lấy tối thiểu là Lct= 50m, với một nữa được bố trí trong đường cong nằm và một nữa bố trí ngoài đường cong .132

Bảng 2.2.1 Tính toán các yếu tố cơ bản của đường cong khi chưa bố trí đường cong chuyển tiếp 133

-Tính chiều dài đoạn nối siêu cao theo công thức: 133

133

-Tính chiều dài đường cong chuyển tiếp theo công thức: 133

.133

Nên ta chọn Lct = Max( Lnsc ; Lct; Lquy phạm=50 m)=50m 134

134

2.3 Thiết kế chi tiết đường cong nằm 138

140

Bảng tọa độ cắm cong chi tiết đường cong tròn cơ bản trong phụ lục II.2 140

2.3.1 Bảo đảm tầm nhìn trên đường cong nằm: 140

Chương 3 147

THIẾT KẾ TRẮC DỌC CHI TIẾT 147

3.1 Nguyên tắc thiết kế 147

3.2 Xác định cao độ khống chế 148

3.3 Thiết kế đường cong đứng 148

Bảng 3.3.1 Yếu tố cong của đường cong đứng lồi R= 8000m; 8000m; 5000m 148

Chương 4 153

THIẾT KẾ TRẮC NGANG CHI TIẾT 153

4.1 Thiết kế trắc ngang chi tiết 153

Bảng 4.2.1 Thông số mặt cắt ngang đoạn tuyến thiết kế 153

4.3 Tính toán khối lượng đào đắp của đoạn tuyến kỹ thuật 154

Sử dụng phần mềm NOVA 4.0 chạy trên nền AUTOCAD R14 để tính toán khối lượng đào đắp Khối lượng đào đắp được tính toán chi tiết trong phụ lục II.4.2 154

Khối lượng bóc đất hữu cơ: Vhữucơ = 1537.26m3 154

5.3.4.1.Chọn kích thước sơ bộ: 158

5.3.4.2.Tính nội lực: 161

5.7 Mối nối cống 172

CHƯƠNG 6 177

2.1 Thiết kế tổ chức thi công khuôn đường: 182

2.1.1 Phân đoạn thi công khuôn đường: 182

Bảng 2.1 Bảng phân đoạn thi công khuôn đường 183

2.1.2 Biện pháp thi công khuôn đường: 183

2.1.3 Xác định trình tự thi công chính: 183

2.1.3.1 Đoạn nền đắp: 183

2.1.3.2 Đoạn nền đào: 183

184

2.1.4 Xác định kỹ thuật thi công – sơ đồ hoạt động của các loại máy thi công: 184

2.1.4.1 Kỹ thuật thi công khuôn đường đắp lề toàn phần: 184

2.1.4.2 Kỹ thuật thi công khuôn đường đào lòng hoàn toàn: 189

2.2 Xác định khối lượng công tác: 193

2.2.1 Khối lượng đất đào lòng đường: 193

2.2.2 Khối lượng đất đắp lề: 193

Khối lượng đất đắp lề đường được xác định theo công thức: 193

Bảng 3.2 Khối lượng đất đắp lề 194

2.2.3 Khối lượng thành chắn, cọc sắt: 194

Khối lượng một thành chắn là 28 kg 194

Khối lượng một cọc sắt: 0,9×2,5= 2,25kg 194

Số lượng thành chắn: chỉ sử dụng một bộ thành chắn cho đoạn có chiều dài là 380,19m Vậy số lượng thành chắn là: 194

(cái) 194

Số lượng cọc sắt: cứ 2m dài thành chắn bố trí 2 cọc sắt, số cọc sắt: 194

(cái) 194

Bảng 3.3 Bảng tổng hợp khối lượng Nước tưới 194

Bảng 3.3 Bảng tổng hợp khối lượng công tác 195

195

2.2.4 Khối lượng đất đào rãnh và hố thu: 195

(cái) → chọn 19 cái 195

2.3 Tính toán năng suất máy móc, xác định định mức sử dụng nhân lực: 196

2.3.1 Tính toán năng suất máy san: 196

2.3.2 Tính toán năng suất máy lu: 197

2.3.3 Tính toán năng suất ôtô vận chuyển: 198

2.3.5 Tính toán năng suất máy tưới nước: 200

2.3.6 Tính toán năng suất của lu tay BW75S-2: 201

Năng suất của lu tay BW75S2 khi chiều dày đầm là 20cm : 347,42 m3/ca 201

2.3.7 Các định mức nhân lực: 201

2.4 Tính toán số công, số ca máy cần thiết hoàn thành các thao tác trong công nghệ thi công khuôn đường: 201

2.4.1 Tính toán số công ca máy hoàn thành công nghệ thi công khuôn đường: 201

Kết quả tính toán trong đến phụ lục 4.3.5 201

2.4.2 Biên chế tổ đội thi công: 201

Căn cứ vào số công ca cần thiết, biên chế các tổ đội như sau: 201

Bảng 2.4 Biên chế tổ đội thi công 201

Tên tổ 201

Biên chế 201

Tên tổ 201

Biên chế 201

T1 201

1KS + 1TC + 2CN 201

TM3 201

2 lu tay BW75S-2 201

T2A 201

20 Công nhân 201

TM4 201

1 san GD31RC-3A 201

T2B 201

40 Công nhân 201

TM5 201

2 lu lốp BW24RH 201

TM1A 201

2 ôtô hyundai HD270 201

TM6 201

2 lu bánh sắt C330B 201

TM1B 201

5 ôtô hyundai HD270 201

TM7 201

1 lu bánh sắt C350D 201

TM1C 201

2 ôtô hyundai HD270 201

2 máy đào HD_1023III 201

TM2 201

1 xe LG5090GSS 201

- 201

- 201

2.4.3 Tính toán thời gian hoàn thành các thao tác trong công nghệ thi công: 201

Thời gian hoàn thành được xác định trong phụ lục 4.3.6 201

2.5 Lập tiến độ thi công chi tiết công tác khuôn đường: 202

Tiến độ công tác chuẩn bị được thể hiện trong bản vẽ A3 202

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG 203

3.1 THI CÔNG TỔNG THỂ : 203

* Thiết kế tổ chức thi công tổng thể được thực hiện bởi tư vấn thiết kế, nó khác với tổ chức thi công chi tiết do chủ đầu tư thực hiện Tiến độ thi công tổng thể được hoàn thành trước khi tham gia đấu thầu ,nhằm phục vụ cho việc dự toán Tiến độ thi công tổng thể được hoàn thành hoàn toàn dựa trên định mức 203

3.2.6.1 Khối lượng vật liệu: 208

3.2.6.2.Khối lượng công tác: 210

3.2.7.1 Tính năng suất máy móc: 213

3.2.7.2 Các định mức sử dụng nhân lực: 217

3.2.2Trình tự thi công chi tiết: 225

3.2.3.1.Yêu cầu vật liệu: 227

- Được nêu trong phụ lục 4.4.12 227

3.2.3.2.Kỹ thuật thi công: 227

Tiến độ thi công chi tiết mặt đường theo giờ được thể hiện trong bản vẽ 248

249

[11] TCVN 4447-2012 Qui phạm thi công đất và nghiệm thu 249

PHẦN I

THIẾT KẾ CƠ SỞ

(50%)

Chương I

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Vị trí tuyến đường – mục đích ý nghĩa và nhiệm vụ thiết kế của tuyến

1.1.1 Vị trí của tuyến đường

Tuyến đường nằm ở khu vực phía Đông huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ An Điểm đầu nằm trên Quốc lộ 46 tại thị trấn Nam Đàn Điểm cuối nằm trong địa phận xã Kim Liên, đi qua địa phận hai xã Hồng Long và Xuân Hòa Phía Đông giáp với huyện Hưng Nguyên, phía Tây giáp với huyện Thanh Chương, phía Bắc giáp với huyện Diễn Châu, Phía Nam giáp với huyện Đức Thọ tỉnh Hà Tĩnh

1.1.2 Mục đích ý nghĩa của tuyến đường

Dự án xây dựng tuyến đường này được lập ra nhằm :

- Từng bước hoàn chỉnh mạng lưới giao thong trong khu vực nói riêng và của tỉnh Nghệ

An nói chung

- Tuyến đường được mở sẽ nối thong tuyến từ các xã phía Đông huyện Nam Đàn với Quốc lộ 46, phục vụ phát triển kinh tế xã hội phía đông huyện Nam Đàn, tạo điều kiện lưu thong đi lại trong huyện

1.1.3 Nhiệm vụ thiết kế của tuyến

Nhiệm vụ gồm ba phần:

 Thiết kế cơ sở: 50%

 Thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến: 25%

 Thiết kế tổ chức thi công nền đường: 25%

Căn cứ vào số liệu thiết kế sau:

 Bình đồ ( khu vực tỉnh Nghệ An ) tỉ lệ: 1/20000

 Chênh cao giữa hai đường đồng mức: ∆h= 10m

 Lưu lượng xe trung bình ngày đêm năm 2014: N2014= 379 (xehh/ ngày đêm); q= 12%

 Thành phần dòng xe:

•

1.2.2 Địa mạo.

Loại rừng của khu vực đoạn tuyến là loại rừng cấp II Đồi tranh lau lách, Sim mua, địa hình khô ráo Cây con với mật độ thấp, chủ yếu là cây dại xem lẫn với cây Thông, Tràm có đường kính 5-10cm, mật độ <2 cây/100m2 Thỉnh thoảng có cây con hoặc cây có đường kính 10-20cm Cây bụi thấp dưới 1m

Tuyến đi qua khu vực không có đầm lầy, Bùn trũng, đây là mặt thuận lợi cho quá trình thi công

1.2.3 Địa chất.

Địa chất khu vực ổn định, không có hiện tượng sụt lỡ, đá lăn hay nước ngầm lộ thiên, lớp đất phía trên là đất á sét dày 8-10m có tính chất cơ lý tốt, có thể dùng để đắp nền đường Lớp dưới là lớp đất cứng

Mặt cắt địa chất:

- Lớp đất á sét lẫn sỏi sạn dày 8-10m

- Lớp dưới là lớp đất cứng dày vô cùng

1.2.4 Địa chất thuỷ văn

Qua thăm dò khảo sát địa chất khu vực tuyến đi qua khá ổn định Mặt cắt địa chất gồm nhiều lớp Địa chất khu vực tuyến hầu như là đất á sét lẫn sỏi sạn, kích thước hạt nhỏ, cỡ hạt có kích thước từ 2mm ÷ 5mm chiếm trên 50% thành phần các hạt trong đất Qua thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý, thì loại đất này thích hợp để đắp nền đường

• Lớp 1: Lớp đất hữu cơ dày 5cm ÷ 10cm

• Lớp 2: Á sét lẫn sỏi sạn, đường kính hạt lớn nhất từ 2mm ÷ 5mm, dày từ 5m ÷ 7m

• Lớp 3: Lớp đá phong hóa dày

1.2.5 Khí hậu

Tuyến nằm trong khu vực chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới trung bộ, một năm chia ra làm hai mùa rõ rệt : Mùa mưa và mùa khô.

- Mùa khô từ tháng 1-8, Ngày nắng nóng đêm mát Gió tịnh hành là gió Đông, bốc hơi nhiều, quang mây

- Mùa mưa từ tháng 9-12, Khí hậu mát mẻ, gió thịnh hành là gió Bắc và Tây Bắc, mưa nhiều tháng 10 và 11

- Biên độ giao đông nhiệt giữa các tháng lien tiếp trong năm và các ngày không lớn, khoảng 3-50C

1.2.6 Thuỷ văn.

Dòng chảy của các sông suối ổn định Lượng muối hoà tan trong nước rất ít, đảm bảo dùng tốt cho sinh hoạt của công nhân và cung cấp đầy đủ cho qúa trình thi công Khí có mưa lớn hoặc nước lũ thì không cuốn theo nhiều bùn rác

1.3 CÁC ĐIỀU KIỆN - XÃ HỘI.

1.3.1 Dân cư và sự phân bố dân cư :

Dân cư chủ yếu là đồng bào người Kinh, sống chủ yếu bằng nghề nông nghiệp và tiểu thủ công nghiệp Dân cư phân bố không đều, thường tập trung đông đúc

ở các trung tâm kinh tế của huyện, nhất là 2 vùng đầu và cuối tuyến Theo dọc tuyến dân cư phân bố rải rác, nhà cửa ruộng vườn của dân nằm xa chỉ giới xây dựng

Huyện Nam Đàn có diện tích: 297.85Km2, Dân số : 129 160 người, Mật độ dân

số : 434 người/Km2

Do nhận thức được tầm quan trọng của việc xây dựng tuyến đường nên nhân dân trong vùng rất đồng tình ủng hộ cho việc xây dựng tuyến đường này

1.3.2.Tình hình văn hoá - kinh tế - xã hội trong khu vực:

Nhìn chung tình hình kinh tế địa phương phát triển khá tốt và ổn định, đời sống của nhân dân ở mức trung bình Kinh tế ở khu vực này còn chậm phát triển với nhiều ngành nghề thủ công truyền thống như làm chiếu, làm nón lá, hang mây, tre đan, dâu tằm … Tại các trung tâm kinh tế chính việc mua bán diễn ra sầm uất

Ngoài ra khu vực này là một đầu mối giao thong quan trọng trong việc phát triển du lịch của huyện Nam Đàn nói riêng cũng như tỉnh Nghệ An nói chung Khu di tích Kim Liên, hằng năm thu hút nhiều khách du lịch từ nhiều nước trên thế giới Do đó việc mở

tuyến đường này là việc rất cần thiết phải làm, đời sống của nhân dân tại đây được cải thiện đáng kể.

Tình hình an ninh chính trị trong vùng luôn luôn được giữ vững, trật tự và an toàn xã hội luôn được đảm bảo tốt Chính quyền địa phương rất quan tâm tạo điều kiện thuận lợi cho đơn vị thi công về các mặt: Đảm bảo an ninh trật tự trên công trường, đảm bảo

an toàn cho công nhân tại lán trại và kho vật liệu…

Khu vực có một nền văn hóa tốt đẹp từ lâu đời nên đời sống tinh thần của dân cư ở đây rất cao

1.3.3.Các định hướng phát triển trong tương lai:

Việc tuyến đường nối liền với Quốc lộ 46 đảm bảo giao thông thuận lợi trong khu vực đã thể hiện định hướng đẩy mạnh kinh tế, văn hóa, xã hội của chính quyền địa phương trong nhưng năm tương lai

Cơ cấu lại thành phần kinh tế thiên quá nhiều về nông nghiệp và du lịch là ưu tiên số

1 trong thời gian tới Đẩy mạnh tiềm năng công nghiệp nhẹ, nâng cao hiệu quả kinh tế nông nghiệp đặc biệt là chăn nuôi thủy sản ở các xã khu Đông, đặc biệt khai thác triệt

để tiềm năng về du lịch là định hướng phát triển chung của chính quyền huyện Nam Đàn

Sauk hi mở tuyến đường huyện, tiếp đến sẽ xây dựng và mở rộng trường học, bệnh viện và các dịch vụ bưu chính viên thong để nâng cao đời sống tinh thần và vật chất cho nhân dân

1.4 CÁC ĐIỀU KIỆN LIÊN QUAN KHÁC.

1.4.1 Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu và đường vận chuyển:

- Địa hình đồi với độ dốc ngang sườn tương đối nhỏ cho phép ô tô vận chuyển nguyên vật liệu cũng như các cấu kiện sự dụng cho công trình một cách dễ dàng đến công trường thi công

- Nguồn vật liệu địa phương cát, sỏi sạn lấy từ bãi song Lam cách điểm đầu tuyến 5km

- Đất dung để phục vụ thi công có thể lấy ở mỏ đất ở núi Chùa Khê cách điểm đầu tuyến 5km

- Ximăng ,sắt thép lấy tại các đại lý vật liệu xây dựng ở thị trấn huyện Nam Đàn

1.4.2 Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện và đường vận chuyển.

Thị trấn Nam Đàn cách công trường 3km là địa chỉ cung cấp tất cả các loại cấu kiện, bán thành phẩm như ống cống… Do tuyến xây dựng gần tuyến cũ nên có thể tận dụng tuyến cũ làm đường vận chuyển.

1.4.3 Khả năng cung cấp nhân lực phục vụ thi công:

- Đơn vị thi công với lực lượng cán bộ kỹ thuật công nhân lành nghề với trình độ kỹ thuật cao, sức khỏe tốt, ý thức kỷ luật cao đáp ứng được yêu cầu công việc lien tục và kéo dài của công trường

- Tuyến đường mặc dù đi qua khu vực nông thôn dân cư thưa thớt nhưng thành phần dân cư ở lứa tuổi lao động rất đông Đây là lực lượng lao đông địa phương cần được tận dụng tốt cho nhưng công việc không đòi hỏi kỹ thuật đặc biệt nhằm góp phần hạ giá thành thi công và đảm bảo tiến độ thi công của công trình

1.4.4 Khả năng cung cấp các thiết bị phục vụ thi công:

Đơn vị thi công có đầy đủ các loại máy ủi,san, máy xúc chuyển, máy rải nhựa,các loại lu đáp ứng đủ yêu cầu và nhanh chóng Thiết bị , phụ tùng thay thế luôn sẵn

có nếu gặp sự cố Các xe máy luôn được bão dưỡng sẵn sàng phục vụ thi công

1.4.5 Khả năng cung cấp các loại nhiên liệu, năng lượng phục vụ thi công.

Ngoài một kho xăng đã có sẵn ở huyện, một số nguồn cung cấp lân cận cũng có khả năng cung cấp đủ số lượng và đạt yêu cầu về chất lượng; đảm bảo máy móc hoạt động liên tục, kịp thời

Hệ thống điện nối với đường dây điện sinh hoạt của nhân dân sẽ được hoàn thành trước khi thi công cùng với mạng lưới điện quốc gia sẵn có sẽ phục vụ tốt cho thi công và sinh hoạt Đường dây điện có thể kéo vào tận công trường Đơn vị còn có máy bơm nước thoả mãn được nhu cầu về nước

1.4.6 Khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt :

Tuyến nối liền hai trung tâm của huyện nên việc cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt tương đối thuận lợi từ các chợ huyện

1.4.7 Điều kiện về thông tin liên lạc, y tế :

- Nằm gần trung tâm hành chình huyện cho nên điều kiện y tế và thong tin lien lạc khá

đầy đủ

- Trung tâm y tế xã Kim Liên nằm cách công trường thi công vài trăm mét và bệnh viện

đa khoa huyện Nam Đàn cách 3km với đầy đủ các trang thiết bị luôn kịp thời cứu chữa trị cho công nhân khi có sự cố

- Bưu điện văn hóa xã Kim Liên và bưu điện Nam Đàn vừa phục vụ nhu cầu thông tin liên lạc cho cán bộ công nhân xa nhà vừa giải quyết nhu cầu liên lạc mua bán giữa ban chỉ huy công trường với cơ sở sản xuất bán thành phẩm cũng như các mỏ vật liệu xây dựng Mạng lưới di động phủ song, internet cũng phục vụ tốt hơn cho công tác chỉ đạo thi công, giám sát thi công

1.5 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường

Những năm đầu của thế kỷ XXI, đất nước ta đang chuyển sang một thời kỳ mới: Thời kỳ công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước Nhằm đạt được mục đích và lý tưởng đó, trước hết cơ sở hạ tầng phải phát triển trong đó ngành giao thông vận tải là xương sống của cơ sở hạ tầng, việc đầu tư xây dựng tuyến đường là rất cần thiết:

• Phục vụ giao thông đi lại, lưu thông hàng hoá cho khu vực

• Phát triển kinh tế xã hội, an ninh quốc phòng

• Tạo môi trường phát triển kinh tế ở khu vực nông thôn

Chương 2:

XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN

2.1 Xác định cấp hạng

2.1.1 Các căn cứ

Căn cứ vào TCVN4054 – 05:

- Căn cứ vào chức năng tức là tầm quan trọng của đường

- Căn cứ vào điều kiện địa hình tuyến đi qua

- Ngoài ra, tham khảo them lưu lượng thiết kế của tuyến đường

2.1.2 Xác định tốc độ thiết kế của đường

- Căn cứ vào mục đích và ý nghĩa phục vụ của tuyến : Là tuyến nối hai trung tâm kinh

tế, chính trị của huyện Nam Đàn tỉnh Nghệ An

- Căn cứ vào địa hình khu vực tuyến đi qua là vùng đồng bằng và đồi ( độ dốc ngang từ 5-25%)

- Căn cứ vào chức năng chủ yếu của tuyến và địa hình tuyến đi qua theo TCVN

4054-2005

Chọn cấp thiết kế của đường là cấp IV.

Mặt khác năm tương lai là năm thứ 15 sau khi đưa đường vào sử dụng đối với các cấp III và IV ( Theo TCVN 4054-2005 mục 3.3.1) Theo định nghĩa lưu lượng xe thiết

kế là số xe con được quy đổi từ các loại xe khác, thông qua một mặt cắt đường trong một đơn vị thời gian, tính cho năm tương lai Vì vậy phải quy đổi xe

Hệ số quy đổi từ xe các loại về xe con lấy theo Bảng 2 trong TCVN4054-2005 Theo địa hình đồng bằng và đồi là:

Bảng 2.1.Hệ số quy đổi từ xe các loại ra xe con.

Xe đạp

Xe máy

Xe con

Xe tải 2 trục và xe buýt dưới

25 chỗ

Xe tải có 3 trục trở lên

và xe buýt lớn

Xe kéo moóc, xe buýt kéo moóc

+ Số liệu ban đầu là lưu lượng xe hỗn hợp năm 2014 :

N = 379 (xhh/ng.đêm)

Loại xe Địa hình

Nên năm đầu tiền đưa vào khai thác 2016 (Năm đầu tiên) với hệ số tăng trưởng lưu lượng xe trung bình hằng năm là 12% Ta có lưu lương xe hỗn hợp ở năm đầu tiên

i i

1K N

(1)Trong đó :

Ni : Cưởng độ xe chạy thiết kế của từng loại xe thành phần (xe/ng.đêm)

Ki : Hệ số quy đổi từng loại xe ra xe con theo bảng 2.1

+ Thay các số liệu vào công thức (1), ta có :

Nqd = 424,48x(0.17x1,0 + 0.4x2,0 + 0.3x2.0 + 0.13x2,5 ) = 804,39 (xcqd/ng.đêm)

Vậy lưu lương xe ở năm tương lai thứ 15 :

N15 = Nqd.(1+q)14 = 804,39.(1+0.12)14 = 3931,14 (xcqd/ng.đêm)

- Căn cứ vào lưu lượng xe thiết kế cần thông qua ở năm tương lai thứ 15 là:

N15= 3931,14 ( xcqd/ngđ ) ( > 3000 có thể chọn đường cấp III, nhưng theo bảng 3 [2] trị

số này mang tính chất tham khảo, bởi chức năng của tuyến đường nối hai trung tâm

kinh tế, chính trị văn hóa của các xã lên thị trấn Huyện Nam Đàn Nên từ các căn cứ

trên ta chọn cấp thiết kế của tuyến là cấp IV

2.2 Tính toán chọn các chỉ tiêu kỹ thuật tuyến

2.2.1 Tốc độ thiết kế

Tốc độ thiết kế được lựa chọn căn cứ cấp thiết kế là cấp IV và điều kiện địa hình

tuyến đi qua là đồng bằng và đồi nên ta chọn vận tốc thiết kế là 60Km/h

2.2.2 Độ dốc dọc lớn nhất

Cơ sở chọn độ dốc dọc lớn nhất idmax căn cứ vào hai diều kiện:

+ Điều kiện về sức kéo: Sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường

+ Điều kiện về sức bám: Sức kéo phải nhỏ hơn sức bám giữa lốp xe và mặt đường

2.2.2.1 Phương trình cân bằng sức kéo:

idmax = D - fTrong đó:

+ D: nhân tố động lực của mỗi loại xe

+ f: hệ số sức cản lăn

f = f 0 [1+0,01.(V-50)] = 1,1.f 0 (công thức áp dụng cho V>50km/h)

Với mặt đường bê tông Asphalt tra bảng 2-1 của [3]ta chọn f0 = 0,01 → f =0.011

Độ dốc thiết kế lớn nhất tính theo điều kiện này được ghi ở bảng 1.2.1:

Bảng 1.2.2:Xác định độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo

Từ điều kiện này ta chọn độ dốc dọc lớn nhất idmax = 3.1 % ,ứng với loại xe tải nhẹ

là xe chiếm đa số trong thành phần dòng xe (40%).Với độ dốc này thì tất cả các loại xe đều đạt vận tốc V = 60 km/h

D=ϕ1 k − ω' (1.2.3)Trong đó:

+ D': Nhân tố động lực xác định tùy theo điều kiện bám của ô tô

+ ϕ1: Hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đường, lấy ϕ1 trong điều kiện bất lợi tức là mặt đường ẩm ướt, ϕ1= 0,3 (Bảng 2-2 của [1] )

+ Gk: Trong lượng trục của bánh xe chủ động (kN)

+ G: Trọng lượng toàn bộ của ô tô (kN)

Bảng 1.2.3 : Trọng lương trục xe và toàn bộ xe

Tải trung ZIL-130 69.6 95.4

Kết quả tính toán các giá trị của các công thức( 2.2),( 2.3),( 2.4) được ghi ở bảng 2.5:

Bảng 1.2.5:Xác định độ dốc lớn nhất theo điều kiện sức bám

(%)

Tải nặng MAZ-200 0.3 200 248.2 1.163 0.237 22.6Tải trung ZIL-130 0.3 69.6 95.4 0.914 0.209 19.9

Từ điều kiện này ta chọn idmax = 17,6 %

,3

V

±ϕ+

=

Tính toán: Với: VTK= 60 (km/h), k= 1,4 lấy đối với xe tải, ϕ1= 0,5 ứng với tình trạng mặt đường khô sạch và điều kiện xe chạy bình thường, i= 0%, l0= 10m

)m(35,6610)05,0(254

604,16,3

60S

2

±

×+

=

Theo [2] tầm nhìn hãm xe tối thiểu trên đường ứng với VTK= 60km/h là: S1= 75m Vậy S1= 75m

2.2.3.2 Tầm nhìn hai chiều ( sơ đồ 2 )

Sơ đồ xác định chiều dài tầm nhìn S 2 :

S 2

1 1

l0

Sh

2 2

Hình 2.2.2 Sơ đồ tầm nhìn hai chiều S 2

Chiều dài tầm nhìn trong trường hợp này gồm hai đoạn phản ứng tâm lý của hai lái

xe, tiếp theo là hai đoạn hãm xe và đoạn an toàn giữa hai xe

o 2 2

2

)i(127

kV8

,1

V

−ϕ

ϕ+

5,0604,18,1

Theo [2] tầm nhìn vượt xe tối thiểu trên đường ứng với VTK= 60km/h là: S4= 350m Vậy S4= 360m.

2.2.4 Bán kính đường cong nằm và siêu cao

công thức xác định bán kính đường cong nằm:

)i(127

VR

n

2

±µ

Như vậy, khi tốc độ thiết kế đã biết, tùy theo cấp đường thì bán kính đường cong nằm phụ thuộc vào việc chọn hệ số lực ngang µ và độ dốc in

2.2.4.1 Bán kính tối thiểu giới hạn ( khi có siêu cao )

Bán kính đường cong tối thiểu chỉ được dùng trong điều kiện khó khăn về địa hình

và những nơi hạn chế Hệ số µ = 0,15; in = isc, max= 6%

)m(98,134)06,015,0(127

60R

2.2.4.2 Bán kính không siêu cao

Trong điều kiện không siêu cao, ở công thức [2.2.4] độ dốc chính là độ dốc ngang

đường in và mang dấu “ - ” Hệ số µ = 0,08; isc = in = 0,02%

)m(44,472)02,008,0(127

60R

2

−

=

Theo [2] với đường cấp IV, Vtk = 60 (km/h) Rmin= 1500m Ta chọn Rmin, osc = 1500m

2.2.4.3 Đảm bảo tầm nhìn trên đường cong nằm vào ban đêm

Ban đêm tầm nhìn bị hạn chế vì góc α của chùm tia sáng đèn pha ôtô nhỏ, khoảng 20

Do đó, muốn đảm bảo tầm nhìn có đủ ánh sáng cho lái xe nhìn rõ mặt đường và xe đi ngược chiều thì bán kính đường cong không được bé hơn trị số tính theo công thức:

Theo [2] mục 5.4 (Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong) thì bán kính đường

cong nằm R ≤ 250 mthì mới phải mở rộng đường cong

Với đường hai làn xe:

R

V 1 , 0 R

L e

2

=

Trong đó: R – bán kính đường cong nằm (m)

LA – khoảng cách từ badsoc của xe đến trục sau cùng của xe

Trị số tính toán độ mở rộng e được so sánh với qui phạm để chọn giá trị cần thiết cho

đồ án thiết kế

Các trị số tính toán nếu có sẽ được tính toán ở chương 3 “ Thiết kế bình đồ ”

2.2.6 Đoạn nối siêu cao

Đoạn nối siêu cao được thực hiện với mục đích chuyển hóa một cách điều hòa từ mặt cắt ngang thông thường ( hai mái, với độ dốc tối thiểu thoát nước ) sang mặt cắt ngang đặc biệt có siêu cao

Vì Vtk = 60km/h nên khi trên tuyến có đường cong nằm thì sẽ bố trí đường cong chuyển tiếp Do vậy đoạn vuốt siêu cao sẽ bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp

Chiều dài đoạn nối siêu cao được lấy theo bảng 14 [2] ( Độ dốc siêu cao (isc) và chiều dài đoạn nối siêu cao (L) )là Lnsc= 50m

2.2.7 Đường cong chuyển tiếp

Vì vận tốc thiết kế Vtk ≥ 60 km/h nên khi có đường cong cần bố trí đường cong chuyển tiếp Chiều dài đường cong chuyển tiếp được tính theo công thức:

)

m(RI47

VL

3 ct

×

×

=

Trong đó: V - vận tốc xe chạy thiết kế trong đường cong, V = 60km/h

I - gia tốc li tâm khi xe chạy trong đường cong, I = 0,5m/s2

R - bán kính đường cong (m)

Kết quả chiều dài đường cong chuyển tiếp được tính trong chương 3 “ thiết kế bình đồ ”

2.2.8 Bán kính đường cong đứng tối thiểu

Để đảm bảo mặt cắt dọc lượn đều không gãy khúc, xe chạy an toàn, tiện lợi phải thiết

kế đường cong đứng ở những nơi mặt cắt dọc thay đổi độ dốc Với Vtk ≥ 60km/h, hiệu

số độ dốc i1−i2 ≥1% sẽ phải bố trí đường cong đứng

Trong đó: i1 lên dốc mang dấu “ + ”; i2 xuống dốc mang dấu “ - ”

2.2.8.1 Bán kính đường tối thiểu đường cong lồi

Bán kính tối thiểu đường cong lồi được xác định từ điều kiện đảm bảo tầm nhìn cho người lái xe chạy trên đường cong lồi

)m(75,23432

,12

75d

SR

2 1

2 1 min

×

=

=

Theo [2] bảng 19 (Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi và lõm ) với đường

cấp IV, VTK= 60km/h yêu cầu:

- Bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu giới hạn: min m

Tùy theo điều kiện địa hình của tuyến mà chọn : Rminloi cho phù hợp

2.2.8.2 Bán kính tối thiểu đường cong lõm

Bán kính tối thiểu đường cong lõm: được xác định từ điều kiện đảm bảo cho lực ly

tâm không làm cho nhíp xe bị quá tải và đảm bảo điều kiện tiện lợi cho hành khách

)m(5445,013

60a

13

VR

2 2

Trong đó: a = 0,5m/s2, gia tốc ly tâm a=0,5÷0,7m/s2

Bán kính tối thiểu đường cong lõm đảm bảo tầm nhìn ban đêm:

)m(1334)

1sin758,0(2

75)

sinSh(2

S

2 0

1 đ

2 1 min

×+

=α+

=

Trong đó: hđ – chiều cao đèn pha tình từ mặt đường, hđ= 0,8m

α0 = 10, góc tỏa tia sáng của đèn pha ôtô theo chiều đứng

Theo [2] bảng 19 (Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi và lõm ) với đường

cấp IV, VTK= 60km/h yêu cầu:

- Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu giới hạn: min m

Tùy theo điều kiện địa hình của tuyến mà chọn : Rminlom cho phù hợp.

×Ζ

+ Z: Hệ số sử dụng năng lực thông hành, với Vtt=60km/h thì Z=0,55

+Ncdgio:Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm:

cb

B= + + +

Trong đó: b – bề rộng thùng xe; c – cự ly giữa hai bánh xe; x – khoảng cách từ sườn thùng xe đến làn xe bên cạnh; y – khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy.

9,15,2

Theo tài liệu (Bảng 6 − Chiều rộng tối thiểu các yếu tố trên mặt cắt ngang

cho địa hình đồng bằng và đồi) [2], với đường cấp IV đồng bằng, đồi thì Blan= 3,5m.Thực tế khi hai xe chạy ngược chiều nhau thường giảm tốc độ xuống nên ta chọn bề rộng một làn xe theo tiêu chuẩn TCVN4054 – 05 là Blan= 3,5m

2.2.10 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến

Trị số tính toán

Trị số qui

7 Bán kính cong nằm có siêu cao

8 Bán kính cong nằm không siêu cao m 472.44 1500 1500

9 Bán kính cong nằm đảm bảo tầm nhìn ban đêm m 1125 11251

0 Bán kính đường cong đứng lồi

1

1 Bán kính đường cong lõm

3.2 Xác định các điểm khống chế

Bình đồ cần thiết kế có các điểm khống chế:

- Điểm A8 đầu tuyến có cao độ khống chế là 225.00m

- Điểm B8 cuối tuyến có cao độ khống chế là 205.00m

Khu vực tuyến đi qua có điều kiện địa chất, thủy văn thuận lợi, không có các đoạn địa chất đặc biệt như ( đất yếu, đầm lầy, trượt lở …) Tuyến đường là tuyến mới hoàn toàn nên không giao cắt với các công trình giao thông khác, không có khu dân cư nên không có các điểm cần tránh

3.3 Quan điểm thiết kế - Xác định bước compa

3.3.1 Quan điểm thiết kế

Vạch tuyến trên bình đồ bắt đầu từ việc xây dựng các đường hướng dẫn tuyến chung cho toàn tuyến và cho từng đoạn tuyến cục bộ

Để vạch các đường hướng dẫn tuyến một cách dễ dàng mà phù hợp với thực tế cần xem xét kỹ các yếu tố địa hình

Tuyến đường trong đồ án thiết kế đi qua vùng địa hình vùng đồi thoải nên ta áp dụng

“ lối đi tuyến tự do” kết hợp “ lối đi tuyến gò bó ”

hl

d

∆

Trong đó: ∆h – là chênh lệch gần nhau, ∆h= 10m

id= (0,9 ÷ 0,95)idmax ooo, idmax – là độ dốc dọc cho phép đối với cấp đường

=

M

10000 1

16,980,95 0, 031 20000

×

Mục đích của việc xác định bước compa là để xây dựng một đường hướng dẫn tuyến

có độ dốc không đổi id, nhờ đó mà việc chạy tuyến trên bình đồ được dễ dàng hơn Nhưng trong quá trình vạch tuyến phải kết hợp hầu hết các phương án vạch tuyến ( tùy theo các địa hình đã cho ) cho một hoặc nhiều phương án tuyến để thỏa mãn đến mức tốt nhất các chỉ tiêu kỹ thuật như: độ dốc dọc thiết kế, bán kính đường cong…

3.4 Lập các đường dẫn hướng tuyến

Khu vực tuyến đi qua thuộc vùng đồi nên ta sử dụng lối đi tuyến sườn núi Đường hướng dẫn tuyến nên khéo léo lựa chọn để tranh thủ qua được các đoạn sườn thoải Chiều dài đường chim bay là 3,12km

Trong đó: α – góc chuyển hướng tính bằng độ

3.5 CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN.

+ Từ các quan điểm và nguyên tắc đã nêu ở trên ta vạch ra được 3 tuyến như sau :- Phương án 1: Tuyến đi theo hướng lệch về phía bên hướng phải tuyến,tuyến bám sát đường chim bay từ A đến B, toàn tuyến đi men theo các đường đồng mức có cao độ dao động lên xuống từ 165 và 185, tuyến có bố trí 6 đường cong nằm, tuyến đi qua 2 điểm A(177.88m) và điểm B(165m) có chiều dài L= 3303m

- Phương án 2: Tuyến đi theo hướng lệch về phía bên trái hướng tuyến theo hướng đường chim bay từ A đến B, dọc tuyến có bố trí 4 đường cong nằm, trong đó 4 đường cong đều bố trí siêu cao Tuyến đi qua 2 điểm khống chế A(177.87m) và điểm B(165m) có chiều dài L= 3270m

3.6 SO SÁNH SƠ BỘ - CHỌN 2 PHƯƠNG ÁN TUYẾN.

Ta có bảng so sánh các phương án tuyến như bảng I.3.6.1:

6 Địa chất khu vực tuyến đi qua - ổn định ổn định

1

α

R P

Hình I.3.1:Các yếu tố củađường cong nằm

Bảng I.3.7.1: Bán kính đường cong nằm trên tuyến

P

A

II

KM0 + 922.54 27028’12” 700 385.61 196.13 20.76 2 50KM1 + 450.46 42026’59’’ 300 272.27 161.64 22.20 2 50KM1+931.87 3405’15’’ 600 406.97 208.99 27.74 2 50

3.8 Tính toán độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong

Như đã nói ở mục 2.2.5 (Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong) trong chương

2, thì khi R ≤ 250m mới phải bố trí độ mở rộng e Trên toàn tuyến thiết kế cả phương án

1 và 2 đều có các đường cong lớn hơn 250m nên không cần tính toán độ mở rộng e.

Chương IV:

THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC

Hệ thống thoát nước mặt trên tuyến bao gồm:

- Hệ thống rãnh dọc, rãnh đỉnh, rãnh thoát nước, rãnh tập trung nước nhằm mục đích thoát nước mặt trên mặt đường và trong khu vực.

- Hệ thống các công trình vượt dòng nước nhỏ như cầu nhỏ, cống

4.1 Hệ thống rãnh

4.1.1 Rãnh dọc

Rãnh dọc được thiết kế ở các đoạn nền đường đắp thấp, ở tất cả các đoạn nền đường đào, nền nửa đào nửa đắp, có thể bố trí ở một bên đường hoặc ở cả hai bên của nền đường

Trong cả hai tuyến thiết kế chủ yếu là sử dụng rãnh dọc cấu tạo Tiết diện rãnh hình thang, độ dốc dọc của rãnh theo độ dốc dọc của đường đỏ Đối với những đoạn nền đường cần làm rãnh biên mà độ dốc dọc của đường đỏ nhỏ < 0,5% thì độ dốc dọc của đường đỏ phải thiết kế tối thiểu là 0,5%

Hình dạng và kích thước của rãnh dọc cấu tạo tiết diện hình thang:

4.2 Công trình vượt dòng nước

Tất cả những nơi trũng trên bình đồ, trắc dọc và sông suối đều phải bố trí công trình thoát nước bao gồm: cầu, cống…Khẩu độ cầu và cống phải được tính toán theo thủy văn để đảm bảo khả năng thoát nước

- lý trình cầu :

2m đến 4m Cao độ tự nhiên tại vị trí cống trong bảng sau:

Bảng 4.2.1 Cao độ tự nhiên tại vị trí cống

Ba tuyến thiết kế cống được bố trí tại các vị trí có lý trình như sau:

Bảng 4.2.2 Chiều dài và diện tích lưu vực hai phương án tuyến

Diện tích lưu vực được xác định như sau: trên bản đồ địa hình khoanh lưu vực nước chảy về công trình, theo ranh giới của đường phân thủy Tính diện tích của lưu vực tính

toán Bản vẽ: Bình đồ khoanh lưu vực thoát nước

4.2.1.3 Xác định lưu lượng cực đại chảy về công trình

Dùng công thức tính Qp theo công thức (9-22) của Nguyễn Xuân Trục:

α ϕ

δ 67 ,

16 a F

Q p = p (m3/s) [9-22]

Trong đó:

F – Diện tích lưu vực (Km2)

α - Hệ số dòng chảy lũ, xác định theo Bảng 9.6 (hệ số dòng chảy) [1]

ϕ - Là hệ số xác định theo bảng 9-11

δ - hệ số ảnh hưởng của ao hồ đầm lầy Bảng 9.5

p

a - Là cường độ mưa tính toán (mm/phút) xác định ứng với thời gian hoàn thành

dòng chảy tc theo công thức:

4 , 0 4

, 0

4 , 0

) 100 ).(

.(

6 , 18

sd sd

sd c

m I

f I xác định theo bảng dưới:

a - Là cường độ mưa tính toán (mm/phút) xác định ứng với thời gian hoàn thành

dòng chảy tc.theo công thức (9-24) để xác định trị số ap:

. p

p

c

H a

t

ψ

Hp – Lượng mưa ngày (mm) ứng với tần suất thiết kế p =4%, PL5 tài liệu [1] Lấy theo

vùng mưa Nam Đàn thuộc vùng X Hp4% =412 mm

ψ - Tọa độ đường cong mưa ,lấy theo phụ lục 12b tài liệu [1].

Thể tích dòng chảy xác định theo công thức:

1000 .p c

W = a α ϕt F

(9-25)

W-Tính bằng m3 ,F tính bằng (km2),ap tính bằng(mm/phút), tc tính bằng (phút);

Thuyết minh tính toán lưu lượng cực đại chảy về công trình:

a Dựa vào phụ lục 2 [1], xác định được vùng mưa Huyện Nam Đàn là vùng mưa

X, có lượng mưa ngày ứng vơi tần suất lũ thiết kế lấy theo quy trình quy phạm, với đường cấp IV lấy P = 4%, Ta có : H4%= 412mm

b. Theo tài liệu khảo sát thì cường độ thấm của đất là 0,2m/ph và dựa vào bảng

13 (phân cấp đất theo cường độ thấm)[1] xác định cấp đất thuộc cấp III, dựa bảng Bảng 9.6 [1] ta xác định được hệ số α

c Tính chiều dài sườn dốc lưu vực:

=

lL8,1

F

Trong đó: ∑l - tổng chiều dài các suối nhánh (km)

L – Chiều dài suối chính (km) đo từ nơi suối bắt đầu hình thành rõ ràng tới công trình

Nếu sườn lưu vực có một sườn dốc thì thay 1,8 trong [4.2.2] bằng 0,9

 Xác định đặc trưng địa mạo của sườn dốc lưu vực:

Φsd = ( )0 , 4

p 3 , 0 sd sd

6 , 0 sd

HIm

b

Trong đó: I

sd – Độ dốc của sườn dốc lưu vực, phần nghìn Xác định theo địa hình

m

sd

– Hệ số đặc trưng nhám sườn dốc, xác định theo bảng 9.4 [1], trên toàn

khu vực tuyến đi qua có mặt đất thu dọn, vùng dân cư có diện tích nhà < 20% nên m

Lưu lượng cực đại chảy về công trình được tóm tắt trong bảng 4.2.3 và bảng 4.2.4:

Bảng 4.2.3 Lưu lượng cực đại chảy về công trình phương án 1