ĐỒ án tốt NGHIỆP KHOA CÔNG TRÌNH xây DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG đi QUA HAI điểm a b

Các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được đáp ứng đầy đủ cả về sốlượng, chất lượng theo yêu cầu đặt ra của việc thi công tuyến đường.. Từ đó nghiên cứu kỹ địa hình để vạch đường đỏcho

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

PHẦN 1 LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 8

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ 9

1.1 Vị trí tuyến đường – Chức năng và nhiệm vụ thiết kế 9

1.1.1 Vị trí tuyến 9

1.1.2 Chức năng của tuyến đường 9

1.2 Cơ sở pháp lý cho việc lập dự án 9

1.2.1 Cơ sở pháp lý 9

1.2.2 Hệ thống quy trình quy phạm áp dụng 10

1.3 Các điều kiện kinh tế-xã hội 10

1.3.1 Vị trí địa lí, đặc điểm dân cư và sự phân bố dân cư 10

1.3.2 Các định hướng phát triển trong tương lai 10

2.1 Các điều kiện tự nhiên khu vực tuyến đi qua 11

2.1.1 Địa hình 11

2.1.2 Địa mạo: 11

2.1.3 Địa chất: 11

2.1.4 Địa chất thủy văn: 11

2.1.5 Khí hậu 11

2.2 Các điều kiện liên quan khác 13

2.2.1 Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện và đường vận chuyển 13

2.2.2.Khả năng cung cấp nhân lực phục vụ thi công 13

2.2.3 Khả năng cung cấp các loại máy móc, thiết bị phục vụ thi công 13

2.2.4 Khả năng cung cấp các loại năng lượng, nhiên liệu phục vụ thi công 14

2.2.5 Khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt 14

2.2.6 Điều kiện về thông tin liên lạc và y tế 14

2.3 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường 14

PHẦN 2 LẬP THIẾT KẾ CƠ SỞ 15

CHƯƠNG 1 XÁC ĐỊNH QUY MÔ CỦA TUYẾN 16

1.1 Cơ sở để xác định quy mô của tuyến đường, cấp hạng đường 16

1.1.1 Các căn cứ 16

1.1.2 Xác định cấp thiết kế 16

1.2 Tính toán – chọn các chỉ tiêu kỹ thuật 17

1.2.1 Tốc độ thiết kế 17

1.2.2 Phần xe chạy 17

1.2.3 Độ dốc dọc lớn nhất cho phép (id max) 20

1.2.4 Tầm nhìn trên bình đồ : (S1, S2, S4) 21

1.2.5 Bán bính tối thiểu của đường cong nằm 23

1.2.6 Độ dốc siêu cao 24

1.2.7 Chiều dài vuốt nối siêu cao 25

1.2.8 Đường cong chuyển tiếp 25

1.2.9 Chiều dài đoạn chêm giữa hai đường cong nằm 26

1.2.10 Bán kính đường cong đứng Rlồimin , Rlõm min 26

2.1 Thiết kế tuyến trên bình đồ 28

2.2 Thiết kế trắc dọc 28

2.2.1 Xác định các cao độ khống chế 29

2.2.2 Xác định các cao độ mong muốn 29

2.2.3 Quan điểm thiết kế 30

2.2.5 Biểu đồ vận tốc xe chạy 31

2.3 Thiết kế trắc ngang 34

2.3.1 Quan điểm thiết kế mặt cắt ngang 34

2.3.2 Các dạng mặt cắt ngang chi tiết và điểm hình của hai phương án tuyến 34

2.4 THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 35

2.4.1 Yêu cầu chung 35

2.4.2 Các nguyên lý tính toán 36

2.4.4 NỘI DUNG THIẾT KẾ 41

2.5 Thiết kế công trình thoát nước 55

2.5.1 Rãnh thoát nước 55

2.5.2 Tính toán công trình thoát nước 56

2.6 Thiết kế các công trình an toàn trên đường 59

2.6.1 Việc thiết kế báo hiệu giao thông trên tuyến đường nhằm: 59

2.6.2 Qui định về thiết kế công trình phòng hộ đảm bảo an toàn giao thông: .59 2.6.3 Thiết kế biển báo hiệu: 60

2.6.4 Thiết kế vạch tín hiệu giao thông: 60

2.6.5 Thiết kế cọc tiêu: 60

2.6.6 Thiết kế lan can: 61

2.6.7 Thiết kế cột Kilômét: 61

CHƯƠNG 3: LUẬN CHỨNG KINH TẾ - KỸ THUẬT SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TUYẾN 62

3.1 LẬP TIÊN LƯỢNG VÀ LẬP TỔNG DỰ TOÁN 62

3.2 TỔNG CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ KHAI THÁC QUY ĐỔI 63

CHƯƠNG 4 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA TUYẾN ĐƯỜNG ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG 65

4.1 Mục đích 65

4.2 Những tác động môi trường do việc xây dựng và khai thác dự án 65

4.3 Các giải pháp nhằm khắc phục các ảnh hưởng tiêu cực của dự án đến môi trường 66

4.3.1 Giải pháp khắc phục những ảnh hưởng tới môi trường nhân văn và kinh tế xã hội 66

4.3.2 Giải pháp khắc phục những ảnh hưởng tới chế độ thuỷ văn 66

4.3.3 Giải pháp khắc phục những ảnh hưởng do thi công 66

4.3.4 Giải pháp khắc phục những ảnh hưởng trong giai đoạn vận hành 67

PHẦN 3 THIẾT KẾ KỸ THUẬT 68

DỰ ÁN XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM A - B 68

(Phân đoạn từ Km1+900 đến Km2+900) 68

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 68

1.1 Giới thiệu về dự án 68

1.2 Căn cứ pháp lý, hệ thống quy trình quy phạm áp dụng 68

1.2.1 Căn cứ pháp lý 68

1.2.2 Hệ thống quy trình quy phạm áp dụng 68

1.3 Một số nét về đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật 69

1.3.1 Địa hình 69

1.3.2 Thủy văn 69

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ 70

2.1 Công tác chuẩn bị 70

2.2 Khảo sát tuyến 70

2.3 Thiết kế tuyến trên bình đồ 71

2.4 Tính toán cắm đường cong chuyển tiếp dạng clothoide 71

2.4.1 Tính toán các yếu tố cơ bản của đường cong tròn 71

2.4.2 Xác định thông số đường cong 71

2.4.3 Tính góc kẹp 71

2.4.4 Xác định tọa độ của điểm cuối đường cong chuyển tiếp X0, Y0 71

2.4.5 Xác định các chuyển dịch p và trị số đường tang phụ t 72

2.4.6 Xác định phần còn lại của đường cong tròn K0 72

2.5 Xác định tọa độ các cọc trong đường cong nằm 72

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ TRẮC DỌC, TRẮC NGANG 74

3.1 Thiết kế trắc dọc 74

3.1.1 Yêu cầu khi vẽ trắc dọc kỹ thuật 74

3.1.2 Trình tự thiết kế 74

3.2 Thiết kế trắc ngang 76

3.2.1 Thông số của trắc ngang 76

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CHI TIẾT CỐNG 78

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ CHI TIẾT CONG NẰM P1 79

(Từ Km0+239,87 đến Km0+422,27) 79

5.1 Số liệu thiết kế 79

5.2 Phương pháp cấu tạo siêu cao 79

5.3 Tính toán 79

PHẦN 3 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG 81

DỰ ÁN XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM A - B 81

CHƯƠNG 1 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THI CÔNG 82

1.1 Vật liệu xây dựng và dụng cụ thí nghiệm tại hiện trường 82

1.2 Công tác chuẩn bị mặt bằng thi công 82

1.2.1 Công tác khôi phục cọc và định vị phạm vi thi công 82

1.2.2 Công tác xây dựng lán trại 82

1.2.3 Công tác xây dựng kho, bến bãi 83

1.2.4 Công tác làm đường tạm 83

1.2.5 Công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công 83

1.2.8 Công tác định vị tuyến đường – lên ga phóng dạng 84

1.2.9 Kết luận 84

1.3 Công tác định vị tuyến đường – lên khuôn đường 84

CHƯƠNG 2 THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN TUYẾN 86

2.1 Trình tự thi công 1 cống 86

2.2 Khối lượng vật liệu cống BTCT và tính toán hao phí máy móc, nhân công .86 2.2.1 Tính toán năng suất vận chuyển và lắp đặt cống 86

2.2.2 Tính toán khối lượng đào đắp hố móng và số ca công tác 87

2.2.3 Công tác móng và gia cố 87

2.2.4 Tính toán khối lượng xây lắp 2 đầu cống 87

2.2.5.Tính toán công tác phòng nước mối nối cống 87

2.2.6 Tính toán khối lượng đất đắp trên cống 88

2.3 TỔNG HỢP CÔNG XÂY DỰNG CỐNG 88

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG 89

3.1 GIỚI THIỆU CHUNG 89

3.2 THIẾT KẾ ĐIỀU PHỐI ĐẤT 89

3.2.1 Nguyên tắc 89

3.2.2 Trình tự thực hiện 90

3.2.3 Điều phối đất 90

3.3 PHÂN ĐOẠN THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG 91

3.4 TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT VÀ CA MÁY 92

3.4.1 Năng suất máy đào và ôtô vận chuyển 92

3.4.2 Năng suất của máy ủi đào nền đường 92

3.5 KHỐI LƯỢNG VÀ SỐ CA MÁY CHÍNH TRONG CÁC ĐOẠN TC 93

3.6 CÔNG TÁC PHỤ TRỢ 93

3.6.1 San sửa nền đào 93

3.6.2 San nền đắp 93

3.6.3 Lu lèn nền đắp 93

3.7 THÀNH LẬP ĐỘI THI CÔNG NỀN 93

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ THI CÔNG CHI TIẾT MẶT ĐƯỜNG 95

4.1 KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG 95

4.2 TÍNH TOÁN TỐC ĐỘ DÂY CHUYỀN 95

4.3 TÍNH NĂNG SUẤT MÁY MÓC 96

4.3.1 Năng suất máy lu 96

4.3.2 Năng suất ôtô vận chuyển cấp phối đá dăm và bê tông nhựa 96

4.3.3 Năng suất xe tưới nhựa, nhũ tương 97

4.3.4 Năng suất máy rải 97

4.4 ĐẦM NÉN NỀN ĐƯỜNG 97

4.4.1 Thi công khuôn áo đường 97

4.5 THI CÔNG CÁC LỚP ÁO ĐƯỜNG 99

4.5.1 Thi công lớp CPĐD loại II 99

4.5.2 Thi công lớp cấp phối đá dăm loại I 101

4.5.3 Thi công các lớp bê tông nhựa 102

4.6 GIẢI PHÁP THI CÔNG 103

4.6.1 Thi công lớp móng cấp phối đá dăm loại II 103

4.6.2 Thi công lớp móng cấp phối đá dăm loại I 104

4.6.3 Thi công 2 lớp bê tông nhựa 104

4.7 THÀNH LẬP ĐỘI THI CÔNG MẶT 104

CHƯƠNG 5: TIẾN ĐỘ THI CÔNG CHUNG TOÀN TUYẾN 106

3.5.1 ĐỘI LÀM CÔNG TÁC CHUẨN BỊ 106

3.5.2 ĐỘI XÂY DỰNG CỐNG 106

3.5.3 ĐỘI THI CÔNG NỀN 107

3.5.4 ĐỘI THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG 107

3.5.5 ĐỘI HOÀN THIỆN 108

TÀI LIỆU THAM KHẢO 109

PHẦN 1

LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ 1.1 Vị trí tuyến đường – Chức năng và nhiệm vụ thiết kế.

1.1.1 Vị trí tuyến.

Tuyến đường cần được khảo sát thiết kế xây dựng mới A-B nằm trên địaphận thị trấn Bắc Hà, Huyện Bắc Hà, Tỉnh Lào Cai

1.1.2 Chức năng của tuyến đường.

Bắc Hà là thị trấn huyện lỵ của huyện Bắc Hà, là một huyện thuộc đông bắctỉnh Lào Cai Nằm cách thành phố Lào Cai 70Km,Thị trấn Bắc Hà có giải đua ngựahàng năm tại sân vận động trung tâm thị trấn thu hút đông đảo người dân và dukhách tham dự Ngoài ra trên địa bàn thị trấn còn có Dinh Hoàng A Tưởng, hayDinh Vua Mèo xây từ năm 1914 đến tận 1921, trên khu đất rộng hơn 10.000m² trênmột ngọn đồi thấp với diện tích sàn 2 tầng khoảng 400m², được kết hợp giữa kiếntrúc phương Tây với nghệ thuật phong thuỷ phương Đông, do hai nhà kiến trúc sưPháp và Trung Quốc thiết kế. Trong những năm qua các hoạt động kinh tế, văn hóa– xã hội,xây dựng quản lý đô thị đã và đang phát triển nhanh và mạnh tạo đà cho thịtrấn phát triển trên con đường đổi mới Chính vì vậy, tuyến đường có chức năng rấtquan trọng trong việc phát triển nền kinh tế đất nước cũng như đảm bảo an ninhquốc phòng Tuyến đường được xây dựng nhằm hoàn thiện mạng lưới giao thôngtrong quy hoạch chung của đất nước đáp ứng nhu cầu giao thông, giao lưu văn hóa,

du lịch thúc đẩy sự phát triển kinh tế các địa phương

1.2 Cơ sở pháp lý cho việc lập dự án.

1.2.1 Cơ sở pháp lý

- Căn cứ Luật Xây dựng số 16/2003/QH11 ngày 26/11/2003 của Quốc hội

- Căn cứ Nghị định số 08/2005/NĐ-CP ngày 24/01/2005 của Chính Phủ về Quy hoạch xây dựng

- Căn cứ vào thông tư số 15/2005/TT-BXD ngày 19/8/2005 của Bộ Xây dựng hướng dẫn lập, thẩm định phê duyệt quy hoạch xây dựng

- Căn cứ vào Quyết định 06/2005/QĐ-BXD ngày 03/02/2005 của Bộ trưởng Bộ Xây dựng về ban hành định mức chi phí quy hoạch xây dựng

- Căn cứ vào thông tư số 16/2005/TT-BXD của Bộ Xây dựng hướng dẫn điều chỉnh dự toán xây dựng công trình

- Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam và các quy chuẩn, quy phạm khác có liên quan,v.v

1.2.2 Hệ thống quy trình quy phạm áp dụng

- Quy trình khảo sát thuỷ văn 22TCN220-95

- Quy trình khoan thăm dò địa chất 22TCN82-85

b Quy trình thiết kế.

- Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-2005

- Quy phạm thiết kế áo đường mềm 22TCN - 211 - 06

- Quy trình thiết kế áo đường cứng 22TCN-223-95

- Định hình cống tròn 533-01-01

- Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN-237-01

- Quy phạm thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn : 22TCN18-79

1.3 Các điều kiện kinh tế-xã hội.

1.3.1 Vị trí địa lí, đặc điểm dân cư và sự phân bố dân cư.

Bắc Hà là thị trấn huyện lỵ huyện Bắc Hà, tỉnh Lào Cai Bắc Hà cách Hà Nộikhoảng 300km về phía Tây Bắc và cách thành phố Lào Cai 70km có tổng diện tíchkhoảng 1.85km2 dân số khảng 4838 người

Phía Bắc giáp : xã Tả Chải

Phía Nam giáp: xã Tả Chải, Na Hối

Phía Đông giáp: xã Tả Chải

Phía Tây giáp: xã Na Hối

Theo số liệu thống kê Thị trấn Bắc Hà có 11 dân tộc cư trú ở 19 tổ dân phố(tổ dân phố Bắc Hà 1,2,3,4,5,6; tổ dân phố Nậm Sắt 1,2,3,4,5; tổ dân phố Na Quang1,2,3,4, tổ dân phố Na Cồ 1,2; tổ dân phố Nậm Cáy 1,2) Dân tộc kinh chiếm 76%;dân tộc Tày chiếm 10,4%; Dân tộc Nùng chiếm 5,95%; dân tộc Mông chiếm 3,4%.Mật độ dân số là 2.946 người / km2

Với vị trí là trung tâm của huyện nên thị trấn Bắc Hà phát triển mạnh về du lịch vàkinh doanh dịch vụ như: nhà nghỉ, khách sạn, ăn uống, trạm khắc bạc truyền thống,rèn đúc

1.3.2 Các định hướng phát triển trong tương lai.

Thị trấn Bắc Hà là một thị trấn vùng cao của tỉnh Lào Cao, khí hậu ôn đới

Là nơi hội tụ nhiều bản sắc văn hóa dân tộc như: Chợ văn hóa Bắc Hà, Dinh thựHoàng A Tưởng, đền thờ Gia Quốc Công - Vũ Văn Mật, Công viên Hồ Na Cồ

Đó là cơ sở là điều kiện để có thể phát triển nền kinh tế

2.1 Các điều kiện tự nhiên khu vực tuyến đi qua.

2.1.1 Địa hình.

Địa hình Bắc Hà nhiều núi đá vôi, độ dốc trung bình từ 24 đến 28° Toàn bộthị trấn Bắc Hà là thung lũng thấp có độ cao bình quân 900m-1200m, bao quanh thịtrấn là các dãy núi đá vôi cao 1500m-1800m so với mực nước biển

2.1.2 Địa mạo:

Tình hình địa mạo của khu vực tuyến đi qua là vùng có cây cối mọc rải rác

và không tập trung dày đặc, cứ 100m2 đất có từ 10-20 cây có đường kính từ 2 -10cm.Trên mặt đất tự nhiên có lớp cỏ mọc và các cây bụi

2.1.3 Địa chất:

Qua các tài liệu, thành phần chủ yếu là Felrit (tại cùng núi đá) và phù sa tạivùng ven sông song thực tế qua các khảo sát xây dựng tại các công trình xây dựngkhông có hiện tượng sụt lở

Nhìn chung mắt cắt địa chất khu vực tuyến như sau :

- Theo kết quả khảo sát điều kiện địa chất cho thấy đặt trưng của địa chất chủyếu là đất và cát cho nên vùng này không có hang động castơ, cát chảy và xói

lỡ Không có hiện tượng đá lăn hay đá trượt

- Đoạn đường thiết kế được giả thiết là có địa chất giống nhau từ đầu đến cuốituyến

- Mặt cắt địa chất khu vực tuyến đi qua như sau :

+Trên cùng có lớp hữu cơ dày 15-25 cm

+Lớp kế tiếp là lớp Á sét dày 10 m

+Lớp tiếp theo là đá phong hóa dày: 10m

+Lớp dưới cùng là lớp đá gốc có bề dày vô cùng

Địa chất ở đây tốt : địa chất đồng chất, đất không có lẫn hòn cục, rễ cây, tảng lớnQua thí nghiệm các chỉ tiêu có lý của đất, cho thấy đất ở đây rất thích hợp để đắpnền đường

2.1.4 Địa chất thủy văn:

Nước ngầm: Thường có ở vùng núi đá nhưng độ sâu lớn,quá trình khai thác

và sử dụng gặp nhiều khó khăn và kinh phí lớn Chủ yếu tận dụng nước mưa,nướcmặt trong sinh hoạt và sản xuất

2.1.5 Khí hậu

Thời tiết và khí hậu của huyện Bắc Hà mang nhiều tính ôn đới, mát mẻ vềmùa hè, lạnh về mùa đông Khí hậu đa dạng khó điều hoà là yếu tố thuận lợi cho

phát triển nền nông nghiệp đa dạng các cây trồng vật nuôi như các cây ăn quả nhiệtđới và á nhiệt đới như nhãn vải, xoài, chuối, dứa, đào, mận, táo, lê ; các cây côngnghiệp như chè, mía, và chăn nuôi nhiều loại gia súc gia cầm và thuỷ sản Tuynhiên, Bắc Hà cũng bị ảnh hưởng thời tiết khắc nghiệt như: nhiệt độ có độ chênhlệch ngày đêm và các tháng trong năm khá cao; sương muối, mưa đá kèm với dòngchảy mạnh của sông Chảy vào mưa lũ, làm gia tăng các hoạt động xâm thực bàomòn, ảnh hưởng đến các hoạt động sản xuất nông nghiệp, du lịch và sinh hoạt củanhân dân Lượng mưa thay đổi qua các năm là 1000 - 2000mm lượng mưa chủ yếutập trung vào các tháng 6, 7, 8 các tháng còn lại trong năm mưa ít, có lúc kéo dàitrong một thời gian dài, đất đai khô cằn cộng với thiên tai thường xuyên nên gaykhó khăn cho dân cư trong vùng.

- Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, lượng mưa chỉ chiếm 15 - 20%lượng mưa cả năm, tháng khô hạn nhất là tháng 1, 2; lượng mưa chỉ đạt 7 - 60mm/tháng

- Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10, lượng mưa tập trung chiếm 80 - 85%lượng mưa cả năm, tháng mưa nhiều nhất là tháng 8, 9 có lượng mưa từ 220 -540mm/tháng, số ngày mưa 15 - 19 ngày/tháng, mùa này thường kèm theo gió bão

c.Sương.

Sương mù thường xuất hiện phổ biến trên toàn tỉnh, có nơi ở mức độ rất dày.Trong các đợt rét đậm, ở những vùng núi cao và các thung lũng kín gió còn xuất

hiện sương muối, mỗi đợt kéo dài 2 - 3 ngày

e Các hiện tượng thời tiết khác.

Là tỉnh có diện tích rộng, dạng địa hình: miền núi

Sương muối chỉ có khả năng xảy ra ở các vùng núi cao và một vài vùng trung du.Nhìn chung, Lạng Sơn nằm trong vùng khí hậu có nhiều đặc thù, phân biệt rõ rệttrên toàn lãnh thổ và theo các mùa, tạo điều kiện cho nhiều loại cây trồng phát triển

Theo tài liệu khí tượng địa chất thuỷ văn thu thập được:

* Nhận xét : Với đặc trưng khí hậu thuỷ văn khu vực như trên có thể nêu lên một số

nhận xét có liên quan đến việc xây dựng công trình như sau :

- Việc thi công có thể thực hiện quanh năm.Tuy nhiên cần lưu ý đến khoảngthời gian từ tháng 6 đến tháng 10 do những tháng này có lượng mưa lớn, mưa tokéo dài, dể sảy ra lũ và cầng lưu ý đến các công trình thoát nước

- Việc vận chuyển vật liệu, vật tư thiết bị phục vụ cho việc xây dựng tuyến

có thể vận chuyển theo đường nội bộ sẵn có của địa phương và đường tạm

- Mức chêng lệch nhiệt độ giữa các mùa và giữa các giờ trong ngày khônglớn nên ảnh hưởng của thay đổi nhiệt độ đến kết cấu công trình không lớn

2.2 Các điều kiện liên quan khác.

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

Các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được đáp ứng đầy đủ cả về sốlượng, chất lượng theo yêu cầu đặt ra của việc thi công tuyến đường Tuyến đườngđược hình thành trên cơ sở tuyến đường sẵn nên ta lấy tuyến đường này làm đườngcông vụ cho quá trình thi công do đó các loại bán thành phẩm, cấu kiện và vật liệuvận chuyển đến chân công trình rất thuận lợi

2.2.2.Khả năng cung cấp nhân lực phục vụ thi công.

Lực lượng lao động dồi dào, nguồn lao động rẻ do đó rất thuận lợi cho việctận dụng nguồn nhân lực địa phương Tại khu vực có các đơn vị thi công giàu kinh nghiệm

2.2.3 Khả năng cung cấp các loại máy móc, thiết bị phục vụ thi công.

Các đơn vị xây lắp trong và ngoài tỉnh có đầy đủ trình độ năng lực và trangthiết bị thi công có thể đảm bảo thi công đạt chất lượng và đúng tiến độ

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

Tại huyện có nhiều kho xăng dầu dọc các tuyến đường liên huyện Khu vựctuyến đi qua gần mạng lưới điện quốc gia nên việc cung cấp năng lượng và nhiênliệu phục vụ cho quá trình thi công rất thuận lợi

2.2.5 Khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt.

Khu vực tuyến đi qua có chợ của huyện và có các chợ phiên buôn bán dọctuyến do đó khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt cho độingũ cán bộ, công nhân thi công rất thuận lợi

2.2.6 Điều kiện về thông tin liên lạc và y tế.

Hiện nay hệ thống thông tin liên lạc, y tế đã xuống đến cấp huyện, xã Cácbưu điện văn hóa của xã đã được hình thành góp phần đưa thông tin liên lạc về thôn

xã đáp ứng nhu cầu của nhân dân Đây là điều kiện thuận lợi cho công tác thi công,giám sát thi công, tạo điều kiện rút ngắn khoảng cách giữa ban chỉ huy công trường

và các ban ngành có liên quan

2.3 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường.

Công trình được đầu tư xây dựng sẽ tạo ra một vùng dân cư phát triển dọctheo hai bên đường

Phát triển mạng lưới giao thông đất nước

Để thực hiện mục tiêu kinh tế đặt ra thì việc trao đổi hàng hóa,vật tư thiết bị giữa các vùng trong huyện, trong tỉnh có tuyến đi qua

Phù hợp với nhu cầu phát triển kinh tế xã hội theo hướng công nghiệp hóa,hiện đại hóa

Chính vì thế việc đầu tư xây dựng tuyến đường của nhà nước là cần thiết và cấp bách

PHẦN 2 LẬP THIẾT KẾ CƠ SỞ

CHƯƠNG 1 XÁC ĐỊNH QUY MÔ CỦA TUYẾN 1.1 Cơ sở để xác định quy mô của tuyến đường, cấp hạng đường.

1.1.1 Các căn cứ.

- Căn cứ vào địa hình khu vực tuyến đi qua là vùng núi với độ dốc không quá

10%

- Lưu lượng xe thiết kế:

Lưu lượng xe thiết kế bình quân ngày đêm trong năm tương lai được xác địnhtheo công thức:

N0: Lưu Lượng Xe Chạy Tại Thời Điểm Hiện Tại (Xcqđ/Ngđ)

t: Năm tương lai của công trình

q: Mức tăng xe hàng năm theo số liệu thống kê q = 0.08

15-1 t

N 850*(1 0.08) 2497 xcqđ ngđ/

Xem Phụ lục 1.2.2 Bảng quy đổi ra xe con như sau :

Vậy lưu lượng xe thiết kế với năm tương lai là năm thứ 15:

Hệ số quy đổi xe/ngđ ra xcqđ/ngđ ( phụ lục bảng 1.2.1)

Căn cứ vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005

1.1.2 Xác định cấp thiết kế.

Từ các căn cứ trên ta chọn cấp đường thiết kế là đường cấp III – Miền núi

1.2 Tính toán – chọn các chỉ tiêu kỹ thuật.

NN

lx n Z

Ngcd : là lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm của năm tính toán được quy đổi

ra xe con thông qua các hệ số quy đổi

 Khi không có nghiên cứu đặc biệt có thể lấy: Ncdg = (0,10 ¿ 0,12)Ntbnđ

Do đó: Ncdg = 0,115119 563 (xcqđ/h)

Trong đó:

Nlx: là số làn xe yêu cầu,

Nlth: là năng lực thông hành thực tế của một làn xe (xcqđ/h)

 Khi không có nghiên cứu, tính toán có thể lấy như sau: trường hợp không có dảiphân cách trái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ thì chọn Nth = 1000 xcqđ/h/làn

Thay số vào công thức:

Sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy: Tính toán được tiến hành theo 3 sơ đồ xếp

xe và cho 2 loại xe:

Sơ đồ xếp xe của Zamakhaep:

+ Xe con có kích thước bé nhưng chạy với tốc độ cao, V= 80Km/h

+ Xe tải có kích thước lớn nhưng chạy với tốc độ thấp (xe tải chọn để tínhtoán là xe tải Maz200), V= 60Km/h

Bề rộng 1 làn xe được xác định theo công thức:

Hai xe tải đi ngược chiều nhau trên hai làn và gặp nhau:

Tính cho xe Maz200 với các thông số như sau: b = 2,5m ; c = 1,8m ; V = 60 Km/h

Do đó: x = y = 0,5 + 0,00560 = 0,8 m

Vậy trong điều kiện bình thường ta có :

(2,5 1,8)

0,8 0,8 2

Hai xe con đi ngược chiều nhau và gặp nhau:

Tính toán cho xe con Volga với các thông số: b = 1,8m ; c = 1,2m ; V= 80Km/h

Do đó: x = y = 0,5+ 0,005V = 0,5+0,005x80 = 0,9m

1,8 1, 2

0,9 0,9 2

để đảm bảo an toàn Khi 2 xe gặp nhau người lái thường có xu hướng giảm tốc độ,ngoài ra người lái có thể lựa chọn giải pháp đi vào dải an toàn được bố trí trên lề gia

cố để tránh nhau

Hơn nữa việc tính toán như trên là đúng nhưng chưa đủ vì còn nhiều yếu tốquan trọng chưa được xét tới, đầu tiên là mặt an toàn giao thông, sau đó là về giáđầu tư xây dựng (rõ ràng bề rộng càng nhỏ giá đầu tư xây dựng càng nhỏ) Muốnchọn được bề rộng một cách chính xác nhất phải có luận chứng kỹ lưỡng về mặt antoàn giao thông và giá đầu tư xây dựng Do vậy sơ bộ có thể chọn bề rộng làn xetheo TCVN4054-05

-Độ dốc ngang, với giả thiết mặt bê tông nhựa :

 Phần xe chạy và lề gia cố có : i=2%

 Phần lề đất có : i=6%

1.2.3 Độ dốc dọc lớn nhất cho phép (i d

max ) 1.2.3.1 Điều kiện sức kéo:

i d max = D-f

Tính độ dốc dọc cho phép theo điều kiện sức kéo (phụ lục bảng 1.2.3)

Theo bảng 15 tài liệu TCVN 4054-05 thì ứng với cấp thiết kế cấp III và địa hìnhmiền núi, tra ra được idmax= 7 % Nhưng ta cần chọn độ dốc dọc hợp lý, đảm bảocác xe chạy đúng tốc độ thiết kế Vậy dựa vào bảng kết quả ta chọn id

Với : F=0,8 x B x H đối với xe con.

F = 0,9 x B x H đối với xe tải

K là hệ số sức cản không khí, phụ thuộc vào mật độ không khí và hình dạngxe

Xe con : K=0,025 ÷ 0,035 Kg.s2/m4

Xe tải : K= 0,06 ÷ 0,07 Kg.s2/m4

Các thông số B, H, G, Gk của các loại xe được cho trong bảng các thông số

kỹ thuật của các loại xe (xem Bảng 1.2.4 phụ lục).

Tính độ dốc dọc cho phép theo điều kiện sức bám ( phụ lục bảng 1.2.5).

Như vậy trong mọi trường hợp ta luôn có i b

max > i max nên chọn độ dốc dọc lớnnhất theo điều kiện về sức kéo Theo TCVN 4054 – 2005, với đường cấp III, địahình vùng núi thì id

max = 7 % Theo điều kiện sức kéo có xe con là khắc phục được

độ dốc id

max = 7% nếu chạy với Vtk = 60km/h

Việc lựa chọn độ dốc idmax phải dung hòa được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật,trong đó chỉ tiêu kinh tế liên quan đến thời gian xe chạy, lượng tiêu hao nhiên liệu

và khối lượng đào đắp khi thi công

Từ các nhận xét trên, căn cứ theo điều 5.7 TCVN4054-2005 chọn độ dốc dọc tối đa

1.2.4 Tầm nhìn trên bình đồ : (S1, S2, S4).

Quy định

+ Tầm nhìn từ mắt người lái xe: Cao 1,0 m tính từ mặt đường, cách mép phần

xe chạy bên phải là 1,5 m

+ Chướng ngại vật: Cao 0,1 m nếu vật là tĩnh, cao 1,2 m nếu là xe ngượcchiều

1.2.4.1 Tầm nhìn một chiều (S1 ).

Sơ đồ tính toán:

10 66, 223,6 254 (0,5 0,07)

+ Bình thường: S4 = 6xV = 6x60 = 360 m

+ Cưỡng bức: S4 = 4xV = 4x60 = 240 m

+ Theo TCVN 4054 – 05, với Vtk = 60 km/h là 350 m Kết hợp tính toán vớiquy trình ta chọn S4 = 400 m

1.2.5 Bán bính tối thiểu của đường cong nằm.

1.2.5.1 Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất có bố trí siêu cao.

Công thức :

2 min

+ 0,15: Hệ số lực ngang khi làm siêu cao

+ i scmax: Độ dốc siêu cao lớn nhất, i scmax  7 %

Vậy R scmin 

2

60

127 (0,15 0,07)   129 ( m)

Theo tài liệu TCVN 4054-05 với:Vtk = 60 km/h thì R scmin  125 m

Thực tế khi xe chạy vào đường cong bán kính nhỏ xe phải giảm tốc độ (không đạtđược V =60 Km/h)

ksc

n

V R

+ 0,08: Hệ số lực ngang khi không làm siêu cao

+ in: Độ dốc ngang mặt đường, với mặt đường BTN chọn in=2,0%

Vậy:

2 min 60

tttt

sctt

V R

L sc

p

B i i





Trong đó :

+ B: Bề rộng phần xe chạy(m), B = 6m

+ isc: Độ dốc siêu cao bố trí ở đường cong (%)

+ i p: Độ dốc dọc phụ thêm(độ dốc nâng siêu cao ), lấy ip = 0,5%

cht

V L

i = imaxĐường cong

tròn

BR0

Trong đó :

 V : Tốc độ thiết kế (km/h).V=60(km/h)=16,67m/s

 R : Bán kính đường cong trên bình đồ (m)

 I : Độ tăng gia tốc ly tâm Tính toán lấy I = 0,5 m/s3(mục 3.7)[thiết kếđường ôtô tập 1])

1.2.9 Chiều dài đoạn chêm giữa hai đường cong nằm

Đoạn thẳng tối thiểu cần chêm giữa hai đường cong có siêu cao là:

1.2.10 Bán kính đường cong đứng Rlồimin , Rlõm min.

1.2.10.1 Bán kính đường cong đứng lồi Rlồimin

- Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định:

2 1

2

S R

1

8

l i

S R

cht

V L

R





2 ô

- Theo TCVN 4054 – 05, Vtk = 60 km/h và đối chiếu với kết quả tính toán theo sơ

đồ 1 và 2 nên ta chọn bán kính đường cong lồi nhỏ nhất là R =2500 m

1.2.10.2 Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm Rlõmmin:

- Theo điều kiện hạn chế lực ly tâm:

S R

h S Sin



Trong đó:

hp: Chiều cao của pha đen, xe con hp = 0,75m

: Góc mở rộng của pha,thông thường lấy = 10

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG ÁN TUYẾN VÀ NHỮNG GIẢI PHÁP THIẾT KẾ

2.1 Thiết kế tuyến trên bình đồ.

- Dựa vào các chỉ tiêu kỹ thuật đã chọn ở chương 1- phần 2

- Tránh các khu vực dân cư, khu vực di tích lịch sử

- Bảo đảm các chỉ tiêu về kinh tế, giảm thiểu chiếm dụng đất canh tác và didời nhà cửa, tránh đền bù giải toả, giảm thiểu kinh phí xây dựng

- Hệ số triển tuyến hợp lý

Qua các điểm nơi khống chế: các điểm khống chế có thể là các điểm sau:

+ Điểm đầu và điểm cuối tuyến

+ Vị trí vượt sông thuận lợi

+ Cao độ khu dân cư, thị trấn, thành phố

+ Nơi giao nhau với các tuyến giao thông khác

Tránh qua các khu vực có địa chất phức tạp, đầm lầy, ao hồ, đại hình không ổnđịnh, mực nước ngầm cao

Tại những vùng có khó khăn về bình đồ phải tiến hành đi bước compa:

λ=ΔHH

i d ×

1

M Trong đó: DH : là chênh cao giữa hai đường đồng mức liên tiếp, DH = 5m

- Sau khi đã có trắc dọc tự nhiên của hai phương án tuyến, xác định các điểm

khống chế, điểm mong muốn Từ đó nghiên cứu kỹ địa hình để vạch đường đỏcho phù hợp với các yêu cầu kinh tế, kỹ thuật theo các nguyên tắc cơ bản sau :

- Ðối với mọi cấp đường đảm bảo đường đỏ thiết kế lượn đều với độ dốc hợp

lý

+ Khi địa hình cho phép nên dùng các tiêu chuẩn kỹ thuật cao nhằm phát huyhết tốc độ xe chạy, đảm bảo an toàn, tiện lợi và kinh tế nhằm nâng cao chấtlượng khai thác và dễ dàng nâng cấp sau này

+ Các tiêu chuẩn giới hạn cho phép như độ dốc dọc id

max, bán kính đườngcong đứng tối thiểu chỉ dùng ở những nơi khó khăn về địa hình

+ Việc chọn tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế đường cho từng đoạn phải trên cơ sởphân tích so sánh các phương án về kinh tế kỹ thuật.

- Trong phạm vi có thể được nên tránh dùng những đoạn dốc ngược chiều khituyến đang liên tục lên hoặc liên tục xuống

- Ðể đảm bảo thoát nước mặt tốt không phải làm rãnh sâu thì nền đường đào

và nửa đào nửa đắp không nên thiết kế có độ dốc nhỏ hơn 50/00 (cá biệt 30/00)

- Ðường cong đứng phải được bố trí ở những chổ đường đỏ đổi dốc mà hiệuđại số giữa hai độ dốc:   |i1 i2 | 1% 

- Ðường cong đứng thiết kế dạng đường cong parabol

- Phải đảm bảo cao độ của những điểm khống chế

- Khi vạch đường đỏ cố gắng bám sát những cao độ mong muốn để đảm bảocác yêu cầu về kinh tế kỹ thuật và điều kiện thi công

2.2.1 Xác định các cao độ khống chế.

Việc đầu tiên trong thiết kế trắc dọc là xác định các điểm khống chế Cao độđiểm khống chế là cao độ mà tại đó bắt buộc đường đỏ phải đi qua như cao độ điểmđầu, điểm cuối của tuyến, cao độ mặt cầu, hoặc cao độ đường đỏ phải cao hơn hoặcbằng cao độ tối thiểu như cao độ tối thiểu trên cống, điểm yên ngựa, cao độ nềnđường bị ngập nước hai bên, cao độ nền đường ở những nơi có mức nước ngầmcao Các điểm khống chế trên trắc dọc cũng là những điểm nếu không đảm bảođược sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ cũng như chất lượng của công trình

* Cao độ khống chế buộc đường đỏ 2 phương án phải đi qua:

- Điểm đầu tuyến

- Điểm cuối tuyến

* Cao độ buộc đường đỏ phải lớn hơn hoặc bằng:

- Cao độ tối thiểu của nền đường đắp trên đỉnh cống

- Cao độ để đường đỏ không bị ngập nước

2.2.2 Xác định các cao độ mong muốn.

Cao độ mong muốn là những điểm làm cho F đào = F đắp , để làm được điềunày phải phân trắc dọc thành những đoạn đặc trưng về địa hình qua độ dốc sườn đồi

tự nhiên và địa chất khu vực

Để xác định được cao độ mong muốn cho từng đoạn trên trắc dọc ta lập đồthị quan hệ giữa diện tích đào và đắp với chiều cao đào(đắp) tương ứng Do khithiết kế đường đỏ còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như : Bình đồ, cảnh quan xungquanh, cao độ các điểm khống chế, độ dốc dọc tối thiểu, độ dốc dọc tối đa đó làcác yếu tố chính để tuyến đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật, nên ở đây ta không xác

định cụ thể điểm mong muốn mà tuỳ theo thực tế trắc dọc ta vạch đường đỏ cố gắnglàm sao cho Fđào Fđắp trong điều kiện có thể được.

2.2.3 Quan điểm thiết kế.

Khi thiết kế đường đỏ cố gắng bám sát các điểm khống chế, thỏa mãncác chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến: Độ dốc dọc lớn nhất, độ dốc dọc tối thiểu ở nền đào,nền nửa đào nửa đắp, bán kính của đường cong đứng được thiết kế theo nguyên tắclớn nhất có thể, phối hợp vị trí đỉnh của đường cong đứng và đường cong nằm nhằmđảm bảo sự đều đặn của tuyến trong không gian

2.2.4 Thiết kế đường đỏ - lập bảng cắm cọc hai phương án.

2.2.4.1 Thiết kế đường đỏ.

Căn cứ vào các nguyên tắc thiết kế, đặc điểm địa hình tuyến, cao độ các điểmkhống chế ta thiết kế đường đỏ cho hai phương án như sau:

Sơ bộ vạch vị trí đường đỏ thoả mãn các yêu cầu sau :

+ Bám sát các điểm khống chế và các điểm mong muốn

+ Thoả mãn các chỉ tiêu kỹ thuật

Trong thực tế khó mà đảm bảo thoã mãn đồng thời tất cả các yêu cầu đặt ra

Do đó phải tuỳ tình hình cụ thể cho từng đoạn tuyến để chọn giải pháp thiết kế hợp

2.2.4.3 Lập bảng cắm cong hai phương án.

Theo 5.8.1tài liệu TCVN 4054-05 đường cong đứng phải được bố trí khi cóhiệu đại số của hai đoạn đổi dốc >10‰ Các yếu tố của đường cong đứng được tínhtoán bằng phần mềm

2.2.4.4 Lập bảng cắm cọc hai phương án.

Sau khi dùng phần mềm thiết kế 2 phương án tuyến ta lập được bảng cắmcọc 2 phương án

(Từ phụ lục bảng 2.2.1 tới phụ lục bảng 2.2.3)

Đồ thị vận tốc xe chạy được lập cho xe tải có thành phần lớn trong dòng xe là

xe tải trung (Zil 150) chiếm 30% dòng xe tính toán

2.2.5.2 Trình tự lập biểu đồ vận tốc xe chạy

2.2.5.2.1 Vận tốc cân bằng trên đoạn dốc theo điều kiện cân bằng sức kéo

Nhân tố động lực ứng với từng đoạn dốc id: D = f + id

Với : + f là hệ số lực cản lăn: f = f0 [1+0,01(V-50)]

+ f0 là mặt đường bê tông nhựa : f0 = 0,02

Tra bảng nhân tố động lực cho xe Zil 150  Vcb (Km/h)

Vận tốc cân bằng 2 phương án tuyến

2.2.5.2.2 Vận tốc hạn chế trên đường cong nằm.

Vhc  127R (μ i )   sc (Km/h)

Trong đó :

 R: bán kính đường cong (m)

 : hệ số lực ngang tương ứng với đường cong bán kính R và độ dốc siêu cao

 isc của đường cong

 isc: độ dốc siêu cao sử dụng trên đường cong

Giả thiết  được nội suy theo giá trị R ( = 0,15 ứng với bán kính tối thiểu cósiêu cao lớn nhất R= 130m và = 0,08 ứng với bán kính không bố trí siêu cao R =1500m)

Ứng với mỗi giá trị của R ta lại có một trị số vận tốc hạn chế do đó ta có bảngtính vận tốc hạn chế khi đi vào đường cong nằm

2.2.5.2.3 Đoạn tăng giảm tốc St,g.

Khi xe chạy từ đoạn dốc này sang đoạn dốc khác có Vcb khác nhau hay khi

xe qua khỏi đoạn vận tốc bị hạn chế cần có một chiều dài để xe tăng hay giảm vậntốc, đó là chiều dài tăng, giảm tốc

Công thức:

2 2

2 1 TB

 V2: vận tốc đoạn sau (Km/h)

 DTB: trị số trung bình nhân tố động lực ứng với V1 và V2 , tra biểu đồ nhân

tố động lực

 f : hệ số sức cản lăn;

 i: độ dốc dọc, lên dốc dùng dấu (+), xuống dốc dùng dấu (-)

Nếu chiều dài đoạn giảm tốc St,g < 0 thì tính theo công thức :

2 2

2 1 t,g

i : Độ dốc trên quãng đường hãm

Sau khi tính toán các đoạn tăng giảm tốc, đoạn hãm xe kết hợp với các đoạn cóVcb, Vhc tiến hành vẽ biểu đồ vận tốc xe chạy lý thuyết cho 2 phương án chiều đi

và chiều về

2.2.5.3 Tốc độ xe chạy trung bình và thời gian xe chạy trên tuyến.

Thời gian xe chạy trên tuyến:

n i

i 1 i

lV

T



(giờ)Vận tốc xe chạy trung bình trên tuyến:

n i

Tổng hợp kết quả tính toán:

Thông số tính toán Phương án tuyến 1 Phương án tuyến 2

Chiều đi Chiều về Chiều đi Chiều vềTổng thời gian xe chạy (h) 0,0744 0,0783 0,0715 0,0765

Vận tốc trung bình xe chạy

Vận tốc trung bình chiều đi và

2.2.5.4 Tiêu hao nhiên liệu.

Lượng tiêu hao nhiên liệu của một loại xe được tính theo công thức sau:

2 c

qc : tỷ suất tiêu hao nhiên liệu (g/mã lực.giờ), lấy qc= 300 (g/mã lực.giờ)

g : tỷ trọng nhiên liệu (g/ml), lấy g= 0,85 g/ml

h : là hệ số hiệu dụng của động cơ, đối với xe con có thể lấy h= 0,8÷0,9; lấyh= 0,8 để tính toán

V : Vận tốc xe chạy trên tuyến (Km/h)

k : hệ số sức cản không khí, k = 0,065

F : diện tích cản gió: Đối với xe tải nhẹ F = 0,9xBxH

Giả thiết Xe con có F=0,9x2,5x4=9 m2

G : trọng lượng xe chở đầy hàng, G =5300 Kg

Trong trường hợp xe xuống dốc tính ra Q100< 0 Nhưng để xe vẫn nổ máy, xe vẫntiêu thụ một lượng nhiên liệu nhất định Theo giáo trình thiết kế đường ô tô tập 1 cóthể coi khi xe xuống dốc xe tiêu thụ 1 lượng nhiên liệu khoảng 2000-4000g/100Km.Giả thiết để duy trì xe nổ cần Q100 = 3 (lít/100Km)

Lượng tiêu hao nhiên liệu trên đường :

n i

100 i

i 1

( / )100

+Phương án II:

qtb = (0,812+ 1,173)/2  0,99 (lít)

(Tính toán chi tiết thể hiện ở phụ lục bảng 2.2.4 tới phụ lục bảng 2.2.5).

2.3 Thiết kế trắc ngang.

2.3.1 Quan điểm thiết kế mặt cắt ngang.

Để tuyến đường sau khi đưa vào khai thác có chất lượng tốt, mức độ an toànkhi xe chạy cao thì ta cần phải thiết kế được mặt cắt ngang hợp lý Tùy vào từngđiều kiện cụ thể như độ dốc ngang sườn, chiều cao đào đắp… để thiết kế một mặtcắt ngang hợp lý nhất

Mặt cắt ngang đối với đường cấp III, tốc độ thiết kế 60km/h gồm các yếu tốsau:

- Mái dốc taluy theo bảng 24 và bảng 25 của TCVN 4054-05 :

+ Chiều cao đào đắp H<6m + Đất á sét lẫn sỏi sạn Nên chọn taluy nền đắp là 1 :1,5 ; taluy nền đào là 1:1

Từ các yêu cầu trên, các dạng trắc ngang của 2 phương án tuyến như sau:

 Dạng nền đường đào: Độ dốc mái ta luy là 1:1 ; rãnh dọc hình thang có kíchthước đáy rãnh là 0,4m, chiều sâu rãnh là 0,4m, ta luy rãnh là 1:1

 Dạng nền đắp: Độ dốc mái ta luy là 1:1,5

 Dạng nền nửa đào - nửa đắp: ta luy đào là 1:1 ; ta luy đắp là 1:1,5

Đối với dạng nền đường đắp thấp (< 0,6m) thì ta cần dựa vào địa hình để xác địnhrãnh biên được bố trí 1 bên hay 2 bên sườn của mặt cắt ngang

2.3.2 Các dạng mặt cắt ngang chi tiết và điểm hình của hai phương án tuyến.

Địa hình đồng bằng có độ dốc ngang sườn nhỏ nên ta có các loại mặt cắtngang điển hình sau :

- Các dạng nền đường đắp :

+ Nền đường đắp có siêu cao

+ Nền đường đắp thấp có siêu cao và không có siêu cao.

- Các dạng nền đào :

+ Nền đường đào có siêu cao

+ Nền đường đào thông thường

- Các dạng nền đường nửa đào, nửa đắp

+ Nền đường nửa đào, nửa đắp có siêu cao và không có siêu cao + Nền đường thiên về đào

+ Nền đường thiên về đắp

Dựa vào quan điểm thiết kế trên ta thiết kế được dạng mặt cắt ngang điển hình củahai phương án tuyến

2.4 THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

2.4.1 Yêu cầu chung.

Theo Bảng 1–1 [12], đối với đường xây dựng mới có tốc độ thiết kế 60km/h,

đáng giá độ bằng phẳng theo chỉ số IRI: IRI ≤ 2,5

Theo 22TCN 16 – 79, đối với đường được xây dựng mới có tốc độ thiết kế

60km/h, đánh giá theo thước dài 3m:

Đối với mặt đường cấp cao A1(BTN): 70% số khe hở phải dưới 3mm và30% số khe hở còn lại phải dưới 5mm;

Đối với mặt đường cấp cao A2: Tất cả các khe hở phải dưới 5mm;

Đối với mặt đường cấp thấp B1, B2: Tất cả các khe hở phải dưới 10mm;

Áo lề gia cố cho xe thô sơ và xe máy đi cũng phải đạt độ bằng phẳng yêu cầunhư đối với áo đường phần xe chạy cho ôtô liền kề

b/ Độ nhám

Độ nhám của bề mặt kết cấu áo đường BTN phải đạt được yêu cầu tối thiểuquy định thông qua chỉ tiêu “chiều sâu rắc cát trung bình”, tùy thuộc vào tốc độ xe

chạy yêu cầu và mức độ nguy hiểm của đoạn đường thiết kế như trong Bảng 1 – 2 [12] (lấy theo quy trình 22TCN – 278).

Bảng 2.4.1 Yêu cầu về độ nhám mặt đường.

tim đường được quy định ở Bảng 1 – 3 [12].

Bảng 2.4.2 Độ lún cố kết cho phép còn lại trong thời hạn 15 năm tại tim

đường sau khi thi công xong kết cấu áo đường.

Cấp hạng đường và loại

tầng mặt kết cấu áo đường

Vị trí đoạn nền đắp trên nền đất yếu Gần mố

cầu

Chỗ có cống hoặc cống chui

Các đoạn nền đắp thông thường

Đường cấp III hoặc IV có

có giá thành xây dựng và vận doanh rẻ nhất

Để tính toán kết cấu áo đường ta căn cứ vào ý nghĩa, lưu lượng xe của tuyếnđường để định cấp hạng và loại mặt đường

Đối với áo đường có nhiều phương án đầu tư:

Đầu tư một lần: Giá thành xây dựng đắt nhưng giá thành vận doanh rẻ

Đầu tư phân kỳ: Giá thành xây dựng rẻ nhưng giá thành vận doanh đắt

Kết cấu áo đường mềm được xem là đủ cường độ nếu như trong suốt thời giankhai thác 15 năm ,dưới tác dụng của toàn bộ dòng xe trong bất kì lớp nào cũngkhông phát sinh biến dạng dẻo các lớp liền khối không bị phá huỷ do nứt và độ lúncủa các lớp không vượt quá chỉ số cho phép

Việc tính toán kết cấu áo đường mềm chính là tính toán và kiểm tra 3 trạng

 Tính toán cường độ áo đường mềm theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi giớihạn: Ech> Eyc

 Tính toán cường độ áo đường mềm theo điều kiện cân bằng giới hạn vềtrượt trong nền đất và các lớp kém kết dính :

Trong đồ án này thiết kế theo tiêu chuẩn sau:

 Đường ô tô tiêu chuẩn TCVN 4054-2005

 Quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN211-06

2.4.3 Số liệu thiết kế

2.4.3.1 Tải trọng và thời gian tính toán (22TCN 211 – 06 [12]).

Khi tính toán cường độ của kết cấu nền áo đường theo tiêu chuẩn nêu ở mục3.1.2 [12], tải trọng trục tiêu chuẩn được quy định là trục đơn của ôtô có trọnglượng 100kN đối với tất cả các loại áo đường mềm trên đường cao tốc, trên đườngôtô các cấp thuộc mạng lưới chung và cả trên đường đô thị từ cấp khu vực trởxuống

Theo Bảng 3 – 1 [12], các đặc trưng của tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn:

Tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn: P = 100kN;

Áp lực tính toán trên mặt đường : p = 0,6Mpa;

Đường kính vệt bánh xe: D = 33cm

Thời gian tính toán kết cấu áo đường lấy bằng thời gian đại tu của lớp mặt bềnvững nhất, với áo đường cấp A1 lớp mặt phải là bêtông nhựa hạt mịn có Tđại tu = 15năm, do đó thời gian tính toán kết cấu áo đường là 15 năm

2.4.3.2 Lưu lượng và thành phần dòng xe.

Bảng 2.4.3.1 Lưu lượng và thành phần dòng xe.

Loại xe Xe con Xe tải nhẹ Xe tải trung Xe tải nặng

Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm : q=8%

Bảng 2.4.3.2 Sự phân bổ tải trọng lên các trục của các loại xe tải

Loại xe Ptrục trước

(KN)

Ptrục sau(KN)

Sốtrục

Số bánh củamỗi cụm bánh

K/cgiữa

sau ở trục sau các trục

sau (m)Tải nhẹ (30%) 18,0 56,0 1 Cụm bánh đôi < 3mTải trung (30%) 25,8 69,6 1 Cụm bánh đôi < 3mTải nặng (10%) 48,2 100,0 1 Cụm bánh đôi < 3m

Công thức tính lưu lượng theo thời gian: Nt = N0.(1+q)t (xe/ngày đêm)

Lưu lượng xe năm thứ nhất (N0) :

2.4.3.3 Quy đổi tải trọng trục xe về tải trọng trục xe tính toán tiêu chuẩn.

Quy đổi tải trọng trục xe khác về tải trọng trục xe tính toán tiêu chuẩn là quyđổi số lần thông qua của các loại tải trọng trục đơn về số lần thông qua của tải trọngtrục tính toán tiêu chuẩn trên cơ sở tương đương về tác dụng phá hoại đối với kếtcấu áo đường

Việc quy đổi phải được thực hiện đối với từng cụm trục trước và cụm trục saucủa mỗi loại xe khi chở đầy hàng với các quy định sau:

Cụm trục chỉ có thể gồm m trục có trọng lượng mỗi trục như nhau với cáccụm bánh đơn và bánh đôi (m = 1,2,3)

Chỉ cần xét đến các trục có trọng lượng từ 25kN (2,5T) trở lên;

Với mọi loại xe, khi khoảng cách giữa các trục lớn hơn hoặc bằng 3m, việcquy đổi được thực hiện riêng rẽ đối với từng trục Khi khoảng cách giữa các trụcnhỏ hơn 3m, quy đổi m trục có trọng lượng bằng nhau như 1 trục với việc xét đến

hệ số C1, được tính theo công thức 3 – 2 [12]: C1 = 1 + 1,2.(m – 1)

Việc quy đổi được thực hiện theo công thức 3 – 2 [12]:

k

4,4 1

ni – Là số lần tác dụng của tải trọng trục i có trọng lượng Pi, cần được quy đổi

về trọng lượng trục tính toán Ptt (trục tiêu chuẩn) Trong tính toán quy đổi thườnglấy giá trị ni bằng số lần của mỗi loại xe i thông qua mặt cắt ngang điển hình củađoạn đường thiết kế trong 1 ngày đêm theo cả 2 chiều;

C1 – Là hệ số trục được xác định như trên với m là số trục của cụm trục i (cụmtrục có thể gồm m trục có trọng lượng mỗi trục như nhau với các cụm bánh đơnhoặc cụm bánh đôi (m = 1, 2, 3);

C2 – Là hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong 1 cụm bánh, với cụm bánhchỉ có 1 bánh lấy C2 = 6,4; với các cụm bánh đôi (1 cụm bánh gồm 2 bánh) thì lấy

C2 = 1,0; với cụm bánh có 4 bánh lấy C2 = 0,38

2.4.3.4 Số trục xe tính toán trên một làn xe và kết cấu áo lề gia cố.

Số trục xe tính toán Ntt là tổng số trục xe đã được quy đổi về số trục xe tínhtoán tiêu chuẩn thông qua MCN đoạn đường thiết kế trong 1 ngày đêm trên làn xechịu đựng lớn nhất vào thời kỳ bất lợi nhất của cuối thời hạn thiết kế Ntt được xác

Số trục xe tính toán trên kết cấu áo lề gia cố:

Số trục xe tính toán Ntt để thiết kế kết cấu áo lề gia cố trong trường hợp giữalàn xe chạy chính và lề không có dải phân cách bên, được lấy bằng 35% ÷ 50% sốtrục xe tính toán của làn xe cơ bản liền kề

Tuyến đường đang thiết kế, phần xe chạy chỉ có 2 làn xe nên Ntt chọn bằng50% số trục xe tính toán của làn xe cơ bản liền kề

Bảng tính trục quy đổi tiêu chuẩn các năm xem trong Bảng 2.2.6 phụ lục.

.365.5370,08.(1 0,08)

- Thời hạn thiết kế là 15 năm ;

- Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trên 1 làn xe là N e = 1.8.10 6 (trục/làn).

→ Dựa vào bảng 2 – 1 [12], kiến nghị chọn loại tầng mặt đường là cấp cao

A1

2.4.3.5 Mô đun đàn hồi yêu cầu.

Eyc – Là mô đun đàn hồi yêu cầu phụ thuộc tải trọng trục tính toán, cấp áo

đường, lưu lượng xe tính toán tra theo Bảng 3 – 4 của [12] → E yc = 165,7 Mpa.

Emin – Là mô đun đàn hồi tối thiểu phụ thuộc vào cấp đường, cấp áo đường tra

theo Bảng 3 – 5 của [12] → E min = 140Mpa.

Echọn – Là mô đun đàn hồi chọn tính toán

→ Echọn = max(Eyc; Emin) = max(165.7; 140) = 165,7Mpa

2.4.3.6 Nền đất.

Theo tài liệu khảo sát phục vụ thiết kế cơ sở, đất đắp nền đường là loại đất ásét, trạng thái ẩm của đất nền đường trong khu vực tác dụng thuộc loại II Các đặc

trưng tính toán đất nền lấy theo Phụ lục B [12] như sau:

Độ chặt yêu cầu K = 0,95 (Riêng 27cm dưới đáy áo đường K = 0,98);

Độ ẩm tương đối a = W/Wt = 0,7;

Mô đun đàn hồi E0 = 45Mpa;

Góc ma sát trong φ = 180;

Lực dính C = 0,023Mpa