Thuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủ

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủ Thuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủThuyết minh đồ án tốt nghiệp chuyên ngành đường đầy đủ

Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH PHẦN THIẾT KẾ KỸ THUẬT (ĐOẠN TỪ KM1+100 ÷ KM2+137.05) TÌNH HÌNH CHUNG Hiện với phát triển kinh tế quốc dân, ngành GTVT dần phát triển việc cần thiết phải xây dựng phát triển đường xá cần thiết để giải vấn đề lại dễ dàng, thuận lợi, êm thuận, chất lượng yêu cầu đòi hỏi kỹ thuật phải xác Dựa vào hồ sơ thiết kế sơ bộ, ta tiến hành lập hồ sơ thiết kế kỹ thuật cho phương án tuyến Nhiệm vụ giao phần thiết kế kỹ thuật thiết kế đoạn tuyến từ Km1+100 đến Km2+137.05 tuyến A-B (thuộc phương án II) Đây đoạn qua vùng đòa chất tương đối ổn đònh, vấn đề cần xử lý đặt biệt Các chế độ thuỷ văn chế độ nhiệt độ, mưa, gió, lượng bốc hơi, độ ẩm trung bình tháng năm, nói chung thay đổi so với phần thiết kế sơ Tình hình kinh tế, trò văn hoá đòa phương phát triển bình thường SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 126 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH CHƯƠNG THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ NGUYÊN TẮC VẠCH TUYẾN: Để vạch tuyến bình đồ cần phải đảm bảo nguyên tắc chung trình bày phần thiết kế sơ Ở phần ta đề cập đến số vấn đề cần lưu ý thêm sau : Nếu điểm khống chế có cao độ chênh lệch không lớn có gắng cho tuyến bám theo đường đồng mức để giảm độ dốc dọc phải khống chế số đường cong, tránh nhỏ vụn vặt đảm bảo tốt chất lượng khai thác đường Theo đòa hình tuyến đòa hình đồi nên men theo sườn dốc theo thềm sông không nên gần sông quá, thung lũng sườn dốc Vạch tuyến qua nơi có đòa chất tương đối ổn đònh, vấn đề xử lý đặc biệt tận dụng nguyên vật liệu có sẳn đòa phương Khi tuyến phải vượt qua dãy núi nên cho tuyến vượt qua chổ yên ngựa, men theo sườn dốc dể lên xuống cho đảm bảo độ dốc dọc theo thiết kế Căn vào điều nêu thiết kế sơ kết hợp với vấn đề ta tiến hành tuyến từ Km1+100 đến Km2+137.05 đoạn tuyến có đường cong nằm THIẾT KẾ CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG CONG : Sau vạch tuyến bình đồ, vào cấp thiết kế đường cấp IV, tốc độ thiết kế 60 Km/h SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 127 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH từ dựa vào qui trình TCVN 4054-05 ta chọn bán kính R để tiến hành cắm cong xác đònh yếu tố hình học đường cong theo công thức sau : Độ dài tiếp tuyến : α  T = R.tg   2 (m) Độ dài đường cong :  π R.α  K =   180  (m) Độ dài đường phân giác :      P =R −1  cos α      (m) T P α K TC TĐ R o Hình I.1 :Yếu tố đường cong α : góc chuyển hướng R : bán kính đường cong T : chiều dài tiếp tuyến K : độ dài cung tròn SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 128 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH P : độ dài đường phân giới SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 129 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH Bảng tổng hợp yếu tố đường cong nằm Bảng I.1: α (độ) R (m) 50031’36 500 T(m) 286.3 P(m) 53.80 K(m) 540.9 isc(%) L(m) 100 W(m) 1.0 3 ĐƯỜNG CONG CHUYỂN TIẾP, ĐOẠN NỐI SIÊU CAO, ’’ ĐOẠN NỐI MỞ RỘNG : 3.1 Tính toán : 3.1.1 Chiều dài đường cong chuyển tiếp : Khi Vtk ≥ 60 Km/h phải bố trí đường cong chuyển tiếp để nối từ đường thẳng vào đường cong tròn ngược lại Đường cong chuyển tiếp đường cong clôtôit, đường cong parabol bậc 3, đường cong nhiều cung tròn Chiều dài đường cong chuyển tiếp phải thoả điều kiện sau : Điều kiện : đủ để bố trí đường cong chuyển tiếp (làm cho hành khách không cảm thấy đột ngột xe chạy vào đường cong) V3 Lct = 47 * I * R Trong : V = 60 km/h (vận tốc xe chạy thiết kế) R =500m (bán kính đường cong nằm có bố trí siêu cao 2%) I : độ tăng gia tốc ly tâm cho phép Theo TCVN lấy I = 0,5 m/s3 SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 130 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH = > Lct = 603 V3 = =18,39 m 47 * I * R 47 *0,5*500 Chọn Lct = 20 (m) Điều kiện : đủ để bố trí đoạn nối siêu cao Đoạn nối siêu cao đoạn chuyển tiếp từ độ dốc ngang mặt đường có hai mái nghiêng đến độ dốc siêu cao Lnsc = ( B + ∆ ) * isc ip Trong : B = m (bề rộng mặt đường).Theo Bảng TCVN 4054-05 đường cấp IV, đòa hình vùng đồi chiều rộng 3.5m ∆ = 1m ( độ mở rộng phần xe chạy) isc = 2% độ dốc siêu cao Theo Bảng 13 TCVN 4054-05 ứng với bán kính có siêu cao R = 500 m ip = 0,005 (0,5%) độ dốc phụ lớn V tt ≥ 60 (km/h) = > Lnsc = ( B + ∆ ) * isc = ( + 1) 0, 02 ip 0, 005 = 32 m Theo Bảng 14 TCVN 4054-05 ứng với tốc độ thiết kế Vtk = 60 Km/h bán kính R = 500 m, siêu cao i sc = 2% Lmin nsc = 50 m Vậy ta chọn Lnsc = 50 m Điều kiện : SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 131 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH Lct > R 500 = = 55 m 9 Chọn Lct = 55.55 m Trong : R = 500 m (bán kính đường cong nằm bình đồ ứng với isc) Chiều dài đường cong nhỏ chọn giá trò lớn điều kiện : Lctmin = max(đk1,đk2,đk3)= max(20,50,55) = 55 m Vậy ta chọn Lct = 100m để thiết kế 3.1.2 Tính toán đoạn nối mở rộng đường cong : Khi xe chạy đường cong yêu cầu phải mở rộng phần xe chạy Khi bán kính đường cong nằm ≤ 250 m, phần xe chạy mở rộng theo quy đònh Bảng 12 TCVN 4054-05 Khi xe chạy đường cong, trục sau cố đònh luôn hướng tâm, bánh trước hợp với trục xe góc nên xe yêu cầu chiều rộng lớn đường thẳng Độ mở rộng bố trí hai bên, phía lưng bụng đường cong Khi gặp khó khăn, bố trí bên, phía bụng hay phía lưng đường cong Độ mở rộng đặt diện tích phần lề gia cố Dải dẫn hướng (và cấu tạo khác phụ cho xe thô sơ ), phải bố trí phía tay phải độ mở rộng Nền đường cần mở rộng, đảm bảo phần lề đất 0,5m SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 132 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH Đối với đoạn cong ta phải mở rộng mặt đường với độ mở rộng :  = 2ew Trong : ∆ : độ mở rộng phần xe chạy  l2 0,05 * V eW =  + R  2* R    l = 6,5 m (chiều dài tính từ trục sau xe tới giảm xóc đằng trước xe tải) R = 500 m (bán kính nhỏ đoạn nối siêu cao) V = 60 Km/h (vận tốc xe chạy)  l2 0, 05*V e = + => W  R  2* R   6,52 0, 05*60  + ÷=  ÷ = 0, 274m 500    2*500 Vậy  = 2ew = 2* 0,274 = 0,548 m Chọn  = m để thiết kế 3.2 Bố trí siêu cao cắm cọc chi tiết đường cong : Bố trí siêu cao thực theo bước sau : Bước 1: Tính lại ip Từ công thức : L nsc = SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 ( B + ∆) × isc ip Trang 133 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH = > ip = ( B + ∆ ) × isc = ( 3.5 + 1) × 0, 02 = 0,1636% Lnsc 55 Bước 2: Lấy tim đường làm tâm quay phần xe chạy phía mặt cắt ngang mái, có độ dốc ngang với độ dốc ngang mặt phía bụng đường cong (2%) Nâng mép phần xe chạy : h1 = x B x in = x 3.5 x 0,02 = 0,14 (m) (B bề rộng xe) Chiều dài cần thiết để nâng : L1 = h1 / ip = 0,14 / (1.636*10-3) = 85.5 (m) Bước : Lấy tim mặt đường làm tâm quay, quay toàn mặt đường lên đến độ dốc siêu cao thiết kế (i sc = 2%) Nâng mép phần xe chạy (phía lưng đường cong) : h2 = B*(isc – 2%) = 0,0 m Chiều dài cần thiết để nâng : L2 = h2/ip = m 3.3 Trình tự tính toán cắm cọc chi tiết đường cong chuyển tiếp : a Cách cắm đường cong chuyển tiếp : SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 134 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH y y' (NC) R (TC) x' K0 y (TĐ) O' O (NĐ) B C A t ϕ0 α x Đ AB X0 T0 Hình I.2 :Đ ường cong chuyển tiếp - Bước : kiểm tra điều kiện ϕ ≤ α - Bước : tính giá trò T0, x0, y0 - Bước : đo từ Đ theo hướng tuyến đoạn T ta xác đònh điểm O (NĐ) - Bước : từ điểm O đo ngược lại Đ đoạn x ta xác đònh điểm A - Bước : A đo theo hướng vuông góc với đoạn y0 ta xác đònh O’ (TĐ) - Bước : xác đònh tọa độ x,y điểm trung gian đường cong chuyển hàm xn = f1(n∆S), yn = f2(n∆S) (n = 1,2,3 ) Cự ly điểm trung gian ∆S = (5-10)m Một cách đắn cự ly điểm trung gian nên xác đònh theo ∆ϕ độ cong đường cong thay đổi Xác đònh góc ϕ0 kiểm tra điều kiện : ϕ0 ≤ SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 α Trang 135 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH Lớp vật liệu Ek,u (daN/c ki h tb 1,38 10 0.28 45 m) dăm CP sỏi cuội Nền sét Ta có 2500 1800 Etb i (daN/cm2) 1846.3365 35 500 h 45 = = 1,3636 D 33 h  = > β = 1,114 tb  D Từ hi CP đá => ti 0,12 = 1,1562 Etbtt = β xEtb1 = 1,1562*1846.3365 = 2134.8132 (daN/cm2)  H 45  D = 33 = 1,3636  500  Eo = = 0, 2342  Etbtt 2134.8132   Tra biểu đồ hình 3-3 E  = >  ch ÷=0.6001  E1  ta tính Ech = 1281.1014 (daN/cm2) SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 181 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH Đổi hai lớp BTNC lớp tương đương có chiều dày htđ = + = cm Bảng IV.14: Ek,u Lớp vật liệu (daN/c ti hi ki m) BTNC loại AI (10) BTNC loại AII (25) Từ 13000 1,3 10000 0,66 h Etb i tb (daN/cm2) 10406.19 06 h  D = 33 = 0, 2727 E  tb = 10406.1906 = 8.1228  Echm 1281.1014 Tra toán đồ 3-11 (22TCN 211-93) ta xác đònh σ ku = 1,9 = > σ ku = 1,15 × p × σ ku = 1,15 × ×1,9 = 13.11(daN / cm ) < Rku = 15 (daN/cm2) Vậy lớp BTNC đảm bảo điều kiện chòu kéo uốn CHƯƠNG TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC NGUYÊN TẮC VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ: Trên tuyến công trình khác công trình thoát nước đóng vai trò quan trọng Nếu giải tốt công việc thoát nước đảm bảo cho cường độ đường mặt đường, tránh gây sụt lở xói mòn nước gây Một yêu cầu đường phải giữ cho đường khô SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 182 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH để nâng cao độ ổn đònh, việc giải vấn đề thoát nước xây dựng đường có tầm quan trọng lớn Nền đường nói chung chòu tác dụng nhiều nguồn nước khác nước gầm , nước mưa, nước chảy sông suối… Mỗi loại nguồn nước lại tương ứng với loại công trình khác Trong thoát nước gầm phải bố trí hệ thống cống gầm đường để đưa nước ngoài, thoát nước mưa phải làm rảnh dọc, rảnh đỉnh, đường vượt qua dòng chảy phải bố trí cầu cống phụ thuộc vào lưu lượng dòng chảy Cống công trình thoát nước đường Cống cống cấu tạo cống đòa hình Cống cấu tạo dùng để thoát nước qua đường, tránh ứ đọng nước làm phá hoại đường.Vò trí đặt cống cấu tạo phụ thuộc vào lưu lượng cuả rãnh, dòng nước thoát rãnh đến mực nước thiết kế chổ ta phải bố trí cống cấu tạo để thoát nước qua đường Cống đòa hình cống bố trí vò trí có đòa hình bò lỏm trắc dọc cống đòa hình đặt nơi có đường tụ thuỷ bình đồ Cống đòa hình phải tính toán yếu tố kỹ thuật phụ thuộc vào lưu lượng đổ Các công trình thoát nước tuyến gồm : - Rãnh dọc - Cống : cống đòa hình Chiều cao đắp nhỏ cống chọn từ giá trò lớn hai giá trò tính theo hai điều kiện sau: Điều kiện : SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 183 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH P% H tkmin + 0,5m = Hd H dP % : mực nước dâng trước công trình ( kể chiều cao nước dềnh sóng vỗ vào mặt mái dốc đường) ứng với tầng suất lũ p% Điều kiện : cao độ đường đỏ vò trí công trình phải đảm bảo điều kiện xe vận chuyển vật liệu thiết bò thi công cống không làm vỡ cống, muốn phải đảm bảo 0,5m đất đắp đỉnh cống (tức khoảng cách từ đỉnh cống đến đáy kết cấu áo đường ≥ 0,5m Trong trường hợp điều kiện không thỏa mãn phải giảm độ cống (đường kính cống) tăng số cửa cống, biện pháp không thỏa mãn phải dùng cống (loại cống cho phép xây dựng mặt đường xe chạy cống mà không cần có lớp đất đỉnh cống) H tkmin2 = φ + 2xδ + ∑ h φ : đường kính cống (m) δ : chiều dày thành cống (m), lấy δ = 1/10xφ 0,5 : chiều dày lớp đất tối thiểu đỉnh cống ∑h : tổng chiều dày kết cấu áo đường (m) TÍNH TOÁN THUỶ LỰC : 2.1 Tính toán rãnh thoát nước: Rãnh dọc dùng để thoát nước mưa từ mặt đường diện tích lưu vực đổ rảnh Khi tính toán ta dựa bình đồ trắc ngang ta xác đònh phần diện tích lưu vực nước chảy rãnh F = 0,17Km2 Yêu cầu thiết kế rãnh : SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 184 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH Tiết diện độ dốc rãnh phải đảm bảo thoát nước với lưu lượng tính toán kích thước hợp lý, lòng rãnh gia cố vật liệu đắt tiền mà sử dụng vật liệu đòa phương Độ dốc rãnh trường hợp phải chọn để tốc độ nước chảy rãnh không nhỏ tốc độ ban đầu làm hạt phù sa lắng đọng Khi rãnh cần đổi hướng phải thiết kế rãnh đổi hướng từ từ cho góc ngoặc không 45 o nhằm hạn chế nước dâng cao phía đầu dốc gần nơi đổi hướng Tính toán lưu lượng thiết kế : Qtt : lưu lượng tính toán (m3/s) Vì diện tích lưu vực rãnh F = 0,17 Km2 < 0,3 Km2 nên ta dùng công thức : Qtt = 0,56(h – z)*F Trong : F = 0,17 Km2 (diện tích lưu vực) h = 30mm (chiều dày dòng chảy mưa rào 30 phút ứng với tần suất 4%) z = 5-40mm (khả thoát nước tùy thuộc vào loại cỏ bề mặt = > Qtt = 0,56(h – z)*F = 0,56(30– 26)0,17 = 0,381 (m3/s) Xác đònh khả thoát nước rãnh : Với rãnh hình thang ta có : SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 185 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH 1: 1: B h b Bán kính thủy lực : R = ω χ (m1 + m2 ) xh Tiết diện ướt : ω = b x h + Chu vi ướt : χ = b + h( + m1 + + m22 ) Bảng V.1: ω χ (m) R2/3 ω R3/2 Q (m3/s) (m2) 0,4 0,4 1 0,32 1,531 0,352 0,113 0,398 Ta thấy Qr = 0,398 (m3/s) > Qtt = 0,381 (m3/s) rãnh b (m) h (m) m1 m2 đảm bảo khả thoát nước Vậy kích thước hình học cụ thể rãnh : B = 1,2 m; h = 0,4 m; b = 0,4 m 2.2 Tính toán độ cống : 2.2.1 Tính toán lưu lượng cống đòa hình : Trong thiết kế cầu cống, lưu lượng chủ yếu để xác đònh độ loại cầu cống Để xác đònh lưu lượng ta dùng công thức theo quy trình tính toán dòng chảy lũ 22TCN 220-95 Bộ Giao Thông Vận Tải Việt Nam Lưu lượng dòng chảy lũ : Qp = Ap.ϕ Hp.F.δ1 (m3/s) Trong : F : diện tích lưu vực (Km2) SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 186 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH Để tính diện tích lưu vực F ta dựa vào hình dạng đường đồng mức bình đồ tìm đường phân thuỷ giới hạn lưu vực nước chảy vào công trình Chia lưu vực thành hình đơn giản để tính diện tích lưu vực bình đồ đòa hình (được Fbđ ) F = Fbđ M2 10 10 ( Km2 ) Trong : Fbđ : diện tích lưu vực bình đồ ( cm ) M = 10000 : hệ số tỷ lệ đồ 1010 : hệ số đổi từ cm2 Km2 Hp : lượng mưa ngày lớn (mm) ứng với tần suất thiết kế P% P% : tần suất lũ tính toán, quy đònh tùy thuộc vào cấp hạng kỹ thuật đường ôtô thiết kế : p = 2% Vtt ≥ 80 Km/h p = 4% Vtt ≤ 60 Km/h Ứng với vùng tuyến huyện Bình Lộc thuộc đòa phận tỉnh Đồng Nai = > Hp=4% = 189 δ1 : hệ số xét tới làm giảm nhỏ lưu lượng đỉnh lũ ao hồ, rừng lưu vực, xác đònh dựa vào: F' x100 (%) F Trong : F’ : diện tích hồ đầm lầy nơi đường tụ thuỷ qua (Km2 ), bình đồ ta chưa thể xác đònh mà phải khảo sát thực tế F : diện tích lưu vực ảnh hưởng đến công trình (Km2 ) Giả sử diện tích hồ đầm lầy thượng lưu 10% SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 187 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH = > δ1 = 0.75 ϕ : hệ số dòng chảy lũ tuỳ thuộc vào loại đất cấu tạo lưu vực, lượng mưa ngày thiết kế H 1% diện tích lưu vực F Giả sử loại đất cấu tạo khu vực đất loại V, lượng mưa ngày thiết kế H1% = 252 Ap : môđun dòng chảy đỉnh lủ ứng với tần suất thiết kế điều kiện δ = 1, phụ thuộc vào φ LS τ sd φ LS : hệ số đòa mạo thuỷ văn lòng sông φ LS = ml J 1/ l 1000.L F / (ϕ H p )1 / Trong : L : chiều dài lòng (Km) đo từ chổ bắt đầu hình thành lòng chủ đến vò trí công trình, xác đònh theo công thức sau: L = Lbđ 10-5 M (Km) Lbđ : chiều dài lòng sông bình đồ (cm) M =10000 : hệ số tỷ lệ bình đồ 10-5 : hệ số quy đổi từ cm Km ml : hệ số nhám lòng sông Do không khảo sát thực tế nên ta giả sử xem sông vùng đồi, lòng sông có dòng chảy chu kỳ, có nhiều cỏ rát, quanh co uốn khúc = > ml =7 Jl : độ dốc trung bình lòng sông chính, tính theo phần nghìn ( 0/00) Jl = h1 l1 + ( h1 + h2 ).l + ( hn −1 + hn ).l n L2 h1, h2…hn : độ cao điểm gãy trắc dọc so với giao điểm hai đường thẳng l1, l2…ln : cự ly điểm gãy SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 188 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH F : diện tích lưu vực ảnh hưởng đến công trình (Km2) ϕ : hệ số dòng chảy lũ phụ thuộc vào đặt trưng lớp phủ mặt lưu vực, lượng mưa ngày H 1% diện tích lưu vực F Hp : lượng mưa ngày lớn ứng với tần suất thiết kế p =1% Vùng tuyến huyện Bình Lộc thuộc đòa phận tỉnh Đồng Nai, tần suất thiết kế P = 1% = > Hp = 252 τsd : thời gian tập trung dòng chảy sườn dốc xác đònh phụ thuộc vào vùng mưa đặc trưng đòa mạo thủy văn sườn dốc lưu vực φ sd tính theo công thức sau : φ sd = (1000bsd ) 0.6 m sd J sd0.3 (ϕ H p ) 0.4 Trong : φ sd : hệ số đòa mạo thuỷ văn sườn dốc bs : chiều dài trung bình sườn dốc lưu vực xác đònh theo công thức : bs = F (Km) 1.8( L + ∑ l ) F : diện tích lưu vực ảnh hưởng đến công trình (km) L : chiều dài sông (km) ∑l : tổng chiều dài dòng nhánh (km), tính dòng nhánh có chiều dài > 0.75xB Đối với lưu vực có mái dốc : B = F/2L (Km) Đối với lưu vực có mái dốc : B = F/L (Km), lúc xác đònh bs hệ số 1,8 thay 0,9 SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 189 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH msd : hệ số nhám sườn dốc Do khảo sát thực tế nên ta giả sử tình hình sườn dốc lưu vực bò cày xới, nhiều gốc búi, vùng dân cư có nhà cửa 20%, cỏ thưa nên msd = 0,2 Jsd : độ dốc sườn dốc lưu vực (o/oo) n J sd = ∑J i =1 s (o/oo) n Js = h l h : chênh cao hai cao độ thượng lưu so với hạ lưu công trình l : chiều dài từ thượng lưu đến hạ lưu công trình n : số điểm đo ϕ : hệ số dòng chảy lũ tùy thuộc vào loại đất cấu tạo lưu vực, lượng mưa ngày thiết kế H 1% diện tích lưu vực F Hp : lượng mưa ngày lớn ứng với tần suất thiết kế P% Vùng mưa vùng tuyến Bình Lộc nên vùng mưa XVII Đối với vùng tuyến Bình Lộc, tần suất thiết kế P = 4% = > Hp =189 Từ φ LS vùng mưa xác đònh thời gian nước chảy sườn dốc τs Theo τs vùng mưa XVII hệ số đòa mạo thuỷ văn lòng sông φ lS ta xác đònh Ap Tại lưu vực công trình khác có giá trò Ap khác SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 190 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH BẢNG XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶT TRƯNG THUỶ VĂN Bảng V.2: Phương án Pa TKKT Lý trình Km1+40 F L (Km2) (Km) 1.02 0.69 B ∑l bs Jl Js (Km) 0.73 (Km) (Km) 0.82 (0/00) 42.5 (0/00) 18.0 0.00 BẢNG XÁC ĐỊNH τ S Bảng V.3: Phương Lý trình án Pa TKKT Km1+400 bs (Km) 0.82 msd 0,2 Js Hp ϕ ( /00) 18.0 (mm) 189 0.42 Vùng φs τs mưa 20.4 XVII 195 BẢNG XÁC ĐỊNH φ L Bảng V.4: Phương án Pa TKKT Lý trình Km1+40 F Hp L (Km2) (Km) 1.02 0.69 (mm Jl ml ) 252 (0/00) 42.5 ϕ φ LS 8.76 0.42 BẢNG XÁC ĐỊNH AP Bảng V.5: Phương án Pa TKKT Vùn Lý trình g mưa Km1+40 XVII φ LS τs 195 8.76 AP 0.073 BẢNG XÁC ĐỊNH QP Bảng V:6: Phương Lý trình án SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 AP ϕ Hp F(Km (mm ) Trang 191 δ1 QP( m3/s MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH Pa TKKT Km1+40 0.07 0.42 ) 189 1.02 0,75 ) 4.43 Dùng cống tròn φ 1.5m, miệng cống làm theo dạng bình thường cống có chế độ chảy bán áp, ic = 1% Bảng V:7: Cống Lý trình Loại công trình Km1+40 Cống tròn BTCT Số Lượng Đường kính (m) Chiều Dài (m) 1.5 14 Q (m3/s ) V (m/s ) 4.43 3.9 Hd (m) q (m3/s) 1.96 4.43 2.2.2 Tính toán khả thoát nước cống chọn : Ta thấy cống chảy bán áp H =1.96m > 1,2hcv=1.8m Trong : H : chiều cao nước dâng trước cống hcv : chiều cao cống cửa vào hc : chiều cao nước chảy cống vò trí co hẹp hc = 0,6hcv d : đường kính cống hk : chiều sâu phân giới Khi i c < ik khả thoát nước cống không áp sau : Qc = 0,51.ω cv g * ( H − 0,6hcv ) Trong đó: hcv : chiều cao cống cửa vào SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 192 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH ωcv : tiết diện cống cửa vào ωcv = πd = 3,14 m2 H : chiều cao nước dâng trước cống g : gia tốc trọng trường 2.2.2.1 Xác đònh chiều sâu phân giới : Ta có tỉ số: Q2 4.432 = = 0, 261 gd 9,81*1.55 => hk = 0, 74 d = > hk = 0,74 x d = 0,74 x 1.5 = 1.11 (m) = > hc = 0,6hcv = 0,6*1.5 = 0.9 (m) Kiểm tra điều kiện : 1,2hcv = 1,2*1.5 = 1.8 m < H = 1.96 m Vậy cống đảm bảo chế độ chảy bán áp 2.2.2.2 Xác đònh vận tốc nước chảy cống : Vc = Q ωc ωc : diện tích mặt cắt ngang dòng chảy vò trí thu hẹp cống xác đònh ứng với chiều cao h c =0.6 m = > hc /d = 0,6 = > ωc /d2 = 0,46 Vậy ωc = 0,46 x 1.52 = 1.035(m2) = > Vc = 2.2.2.3 Q 4.43 = = 4.28 (m/s) ωc 1.035 Tính toán khả thoát nước cống : SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 193 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH Để tính toán khả thoát nước cống Qc , ta cần phải xác đònh chế độ làm việc cống thông qua mối tương quan ic ik Ta có: ik = Q2 K k2 Với Kk : hệ số đặc trưng lưu lượng Kk Q2 4.432 = 0,917 = = 0, 261 = > Ta có : 5 Kd gd 9,81*1.5 Kd = 24 x d8/3 = 24 x 1.58/3 = 70.76 = > Kk = 0,917 x 70.76 = 68.71 = > ik = 4.43 = 0, 0727 = 7.27 % 68.71 Vậy ic < ik = > Khả thoát nước cống Qc = 0,51.ω cv g * ( H − 0,6hcv ) = 0,51*(0.752*3.14) 2*9,81*(1.96 − 0, 6*1.5) = 4.5079 (m3/s) Vậy ta có Qc = 4.5079 (m3/s) > Qtk = 4.43 (m 3/s) nên cống đảm bảo điều kiện thoát nước 2.2.2.4 Vận tốc nước chảy cống vò trí cửa : Vo = w o i c Ứng với Q /gd5 = 0.261 tra bảng ta w o/wd = 1.149 Mà wd = 30,5 x d2/3 = 30,5*1.52/3 = 39.96 = > wo = 149x39.96= 45.92 Vậy Vo = 45.92* 0, 01 = 4.592 (m/s) 2.2.2.5 SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Tính toán gia cố sau cống : Trang 194 MSSV : Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH Khi tính toán gia cố sau cống cần ý đến vận tốc nước chảy sau cống tăng lên xây dựng công trình thoát nước dòng chảy tự nhiên bò thu hẹp lại Do gây xói lở hạ lưu Vì muốn đảm bảo an toàn cho công trình thoát nước ta phải gia cố Chiều dài đoạn gia cố sau cống : Lgc = x d =3*1.5=4.5 (m) Chiều sâu xói lở : hx = H b (m) b + 2,5l gc Trong : b : độ công trình H : chiều sâu nước dâng = > hx = H b 1.5 = 2*1.96 = 1.3445 b + 2,5lgc 1.5 + 2,5* 4.5 m = > chiều sâu tường chống xói h ≥ hx + 0,5 = 1.3445+ 0,5 = 1.85 m Chiều dài cống xác đònh theo công thức : LC = Bn +2x = Bn + 2m(Hnđ – d - 2δ) Trong đó: Bn = m (chiều rộng đường) Hnđ : chiều cao đắp đường d = m (đường kính cống) δ = 0,12 m (chiều dày cống) m = 1,5 (độ dốc mái taluy) => LC =10+2x1.5(2.76-1.5-2x0.15)=13.88(m) SVTH :Đỗ Trung Ngôn CĐ02059 Trang 195 MSSV : ... CHƯƠNG THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ NGUYÊN TẮC VẠCH TUYẾN: Để vạch tuyến bình đồ cần phải đảm bảo nguyên tắc chung trình bày phần thiết kế sơ Ở phần ta đề cập đến số vấn đề cần lưu ý thêm sau : Nếu điểm khống... đến điểm quan trọng cường độ đường tốt, giảm vật liệu để xây dựng mặt đường mà đảm bảo cường độ chung theo yêu cầu Điều có ý nghóa với đường cấp cao, giá thành mặt đường chiếm tỷ lệ cao tổng giá... Tốt Nghiệp Kỹ Sư Cầu Đường GVHD : Kỹ sư LÊ VĂN DỊCH CHƯƠNG THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 1.GIỚI THIỆU CHUNG : Áo đường công trình xây dựng đường nhiều tầng lớp vật liệu có độ cứng cường độ lớn so với