THIẾT kế QUY HOẠCH THOÁT nước

1 Chương 2: Thiết kế cấu tạo kết cấu áo đường Phân tích ưu nhược điểm loại kết cấu mặt đường: • Mặt đường cứng: * Ưu điểm: -Cường độ cao nên thích hợp với loại xe kể xe bánh xích -Ổn định chịu tác dụng nhiệt độ độ ẩm -Mặt đường sáng nên dễ phân biệt mặt đường lề đường nên an tồn xe chạy cao -Tuổi thọ cao,ít tu bảo dưỡng, hao mòn, độ bền cao -Độ hao mòn -Có thể giới hóa thi cơng mùa thi cơng kéo dài * Nhược điểm: -Là loại KCAD Việt Nam chưa sử dụng phổ biến -Do có hệ thống khe nối nên mặt đường không phẳng khiến cho hệ số xung kích lớn, xe chạy với vận tốc không cao -Giá thành lớn sử dụng BTXM đặc biệt, mác cao, chiều dày lớp BTXM thường lớn (>30cm) -Không thể thông xe mà thường phải chờ thời gian bảo dưỡng (28 ngày với BTXM đổ chỗ) -Hệ khe nối phức tạp khiến cho nước tác nhân gây hại dễ thâm nhập vào đường gây phá hoại lớn -Rất khó sửa chữa , yêu cầu máy móc thiết bị nhiều , phức tạp lại khó kiểm sốt q trình thi cơng -Đặc biệt tiêu chuẩn thi công nghiệm thu Việt Nam lạc hậu, cơng nghệ thi công thấp, tiến độ thi công không cao, phương pháp thiết kế lạc hậu, kinh nghiệm thi công Việt Nam chưa có hạn chế nhiều • Mặt đường mềm: *Ưu điểm: -Có thể đưa vào sử dụng nhanh -Cảm giác lái xe an toàn , thoải mái nên chạy với tốc độ cao -Dễ sửa chữa thiết bị thi công thường đơn giản, có sẵn -Kinh nghiệm thi cơng nhiều lại áp dụng biện pháp tăng tiến độ thi công -Có thể giới hóa thi cơng, điều kiện thi công không phức tạp *Nhược điểm: -Độ bền thấp -Tầm nhìn -Dễ chịu ảnh hưởng tác nhân gây hại nước , độ ẩm, nhiệt độ -Tuổi thọ thường không cao so với mặt đường BTXM -Thường phải tu bảo dưỡng ( trung tu, đại tu …) Từ việc phân tích ưu nhược điểm hai loại KCAD trên, mặt đường BTXM có ưu điểm so với BTN kinh nghiệm thi cơng khơng có nhiều khó việc tu bảo dưỡng gặp cố bất ngờ Ngoài việc sử dụng loại vật liệu bê tong nhựa polymer (BTNP) khắc phục hầu hết tất nhược điểm mặt đường BTN thông thường Vậy, ta chọn loại mặt đường mềm để thiết kế thi công cho đoạn tuyến 2.1 Cơ sở thiết kế 2.1.1 Quy trình tính tốn-Tải trọng tính tốn Áo đường mềm tính toán thiết kế theo tiêu chuẩn ngành 22TCN 211- 06: Áo đường mềm yêu cầu dẫn thiết kế Vì thành phần dòng xe tính tốn khơng có tải trọng trục đơn lớn 100KN, theo mục 3.3.1 [3] ta có: - Tải trọng trục (trục đơn) tính tốn tiêu chuẩn: P = 100 (kN) - Áp lực tính tốn lên mặt đường: p = 0,6 (MPa) - Đường kính vệt bánh xe: D = 33 (cm) 2.1.2.Xác định lưu lượng xe tính tốn(Số trục xe tính tốn xe kết cấu áo lề có gia cố) Số liệu tính tốn: Lưu lượng xe chạy tuyến năm đưa cơng trình vào khai thác là: N1= 130 (xe/ng.đêm), hệ số tăng xe hàng năm là: q= 10% Bảng 2.1:Lưu lượng loại xe năm đầu thời hạn khai thác Loại xe Xe Xe tải nhẹ Xe tải trung Xe tải nặng Thành phần % Trọng lượng trục Pi(kN) Số trục sau Loại cụm bánh Trục trước Trục sau Trục trước 26 50 Bánh đơn 36 72 Bánh đơn 56 110 2(L>3m) Bánh đơn 15 28 42 15 Lượng xe ni xe/ngày đêm Trục sau Bánh đôi Bánh đôi Bánh đôi 169.6 254.3 90.8 */Quy đổi số tải trọng trục xe khác số tải trọng trục tính tốn tiêu chuẩn - Lưu lượng loại xe năm đầu thời hạn khai thác xem bảng 2.1 - Tính số trục xe quy đổi trục tiêu chuẩn 120 kN: Việc tính tốn quy đổi thực theo biểu thức sau: k N tk = ∑ C1 × C2 × ni × ( i =1 Pi 4.4 ) Ptt (2.1) Với C1 = 1+1,2(m-1) C2 = 6,4 cho trục trước trục sau loại cụm bánh có bánh C2 = 1,0 cho trục sau loại cụm bánh có hai bánh (cụm bánh đơi) - Theo [3] Với trục xe 25KN khơng tính bỏ qua Nên trọng lượng trục xe ta khơng tính vào Việc tính tốn số trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn bảng sau Bảng 1: Quy đổi trục xe trục xe tiêu chuẩn Loại xe Trục xe Pi (KN) C1 C2 ni C1.C2.ni.( p i 100 )4,4 Trục trước 26 6,4 169.6 2.89 Trục sau 50 1 169.6 8.03 Trục trước 36 6,4 254.3 18.17 Tải trung Trục sau 72 1 254.3 59.92 Trục trước 56 6,4 90.8 45.32 Tải nặng Trục sau 110 1 90.8 138.11 Trục sau 110 1 90.8 138.11 Tổng Ntk 410.55 */ Số trục xe tính tốn tiêu chuẩn xe kết cấu lề gia cố Tải nhẹ - Tính số trục xe tính tốn tiêu chuẩn xe: Ntt = Ntk.fL (trục/làn.ngày đêm) (2.2) Vì đường thiết kế có xe khơng có dải phân cách nên fL= 0,55 - Tính số trục xe tính toán tiêu chuẩn lề gia cố: Số trục xe tính tốn Ntt để thiết kế kết cấu áo lề gia cố trường hợp phần xe chạy lề khơng có dải phân cách bên lấy 35 - 50% số trục xe tính tốn xe giới liền kề tuỳ thuộc việc bố trí phần xe chạy Vậy: Nttlề= 0,5 × Ntt (trục/làn.ngày đêm) -Số trục xe tính tốn tích lũy suốt thời hạn thiết kế thông qua xe Trong đó: • Ntt :Số trục xe tính tốn tiêu chuẩn • t :Số năm khai thác(tính từ năm đầu trở lại) Nhận xét: - Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy đến cuối thời hạn thiết kế Ne=0.69x106 So sánh với bảng 2.2 tài liệu [3] bề dày tối thiểu lớp tầng mặt cấp cao A1 có 8cm 2.1.3 Xác định mơđun đàn hồi yêu cầu cho phần xe chạy cho phần lề gia cố -Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu thường lấy sau : Eyc = max (Eycmin, Eyctt) (2.3) */ Xác định môđun đàn hồi tối thiểu Eycmin - Căn vào cấp thiết kế đường : Cấp IV, vận tốc thiết kế 60km/h - Căn vào loại mặt đường : A1 A2 Tra bảng 3-5 [3] ta có giá trị E yc tương ứng thể kết quả: Loại đường Loại tầng mặt kết cấu áo đường Cấp cao A1 (Mpa) Cấp cao A2 (Mpa) cấp đường Đường cấp IV 130 (110) 100 (80) (ghi chú: giá trị ngoặc mô đun đàn hồi tối thiểu yêu cầu lề gia cố) tt */ Xác định môđun đàn hồi theo số trục xe tính tốn E yc - Xác định môđun đàn hồi yêu cầu cho xe chạy Với tải trọng trục tính tốn 120 kN, loại mặt đường A1 A2 số trục xe tính tt tốn, ta xác định trị số mơđun đàn hồi tính tốn E yc dựa vào bảng 3.4 tài liệu [3] Xác định Eyc= max (Eycmin, Eyctt) Kết thể bảng - Xác định môđun đàn hồi yêu cầu cho phần lề gia cố Số trục xe tính tốn Ntt để thiết kế kết cấu áo lề gia cố lấy 50% số trục xe tính tốn xe giới Bảng 2.3 Mơđun đàn hồi u cầu Năm N tính tốn (trục/ngđ.làn) Trị số mô đun yêu cầu Eyc (Mpa) Eyc Emin Echọn Cấp cao Cấp cao Cấp cao Cấp cao Cấp cao Cấp cao A1 A2 A1 A2 A1 A2 Phần xe chạy 15 161.55 225.80 136.55 130 110 162 137 Lề gia cố 15 148.68 112.90 111.55 110 80 150 112 Để đảm bảo an tồn ta chọn trị số modun đàn hồi cao chút so với giá trị tra bảng 3.4 tài liệu [3] Vậy phần xe chạy loại tầng mặt cấp cao A1 :E yc= max (Eycmin, Eyctt)= 162 Mpa, phần lề gia cố Eyclề= max (Eycmin, Eyctt)=150 Mpa 2.2.Thiết kế cấu tạo 2.2.1.Yêu cầu chung kết cấu áo đường.(theo 22TCN211-06,Thiết kế áo đường mềm) Các yêu cầu Kết cấu áo đường mềm xe chạy kết cấu phần lề gia cố phải thiết kế đạt yêu cầu đây: Trong suốt thời hạn thiết kế áo đường phải có đủ cường độ trì cường độ để hạn chế tối đa trường hợp phá hoại xe cộ yếu tố môi trường tự nhiên (sự thay đổi thời tiết, khí hậu; xâm nhập nguồn ẩm…) Cụ thể hạn chế tượng tích luỹ biến dạng dẫn đến tạo vệt hằn bánh xe mặt đường, hạn chế phát sinh tượng nứt nẻ, hạn chế bào mòn bong tróc bề mặt, hạn chế nguồn ẩm xâm nhập vào lớp kết cấu phần đường phạm vi khu vực tác dụng, phải đảm bảo lượng nước xâm nhập vào thoát cách nhanh Bề mặt kết cấu áo đường mềm phải đảm bảo phẳng, đủ nhám, dễ thoát nước mặt gây bụi để đáp ứng yêu cầu giao thơng an tồn, êm thuận, kinh tế, giảm thiểu tác dụng xấu đến môi trường hai bên đường Tuỳ theo quy mô giao thông tốc độ xe chạy cần thiết, tuỳ theo ý nghĩa cấp hạng kỹ thuật đường, kết cấu áo đường thiết kế cần thoả mãn hai yêu cầu nêu mức độ tương ứng khác Về cường độ, mức độ yêu cầu khác thể thiết kế thông qua mức độ dự trữ cường độ khác Mức độ dự trữ cường độ cao khả bảo đảm kết cấu áo đường mềm làm việc trạng thái đàn hồi khiến cho chất lượng sử dụng khai thác vận doanh cao, thời hạn sử dụng lâu bền chi phí cho tu, sửa chữa định kỳ giảm Về chất lượng bề mặt, mức độ yêu cầu khác thể qua việc lựa chọn vật liệu làm tầng mặt Bảng 2-1 Riêng độ phẳng độ nhám mức độ yêu cầu khác Chất lượng bề mặt áo đường mềm tốt chi phí vận doanh giảm thời hạn định kỳ sửa chữa vừa trình khai thác tăng lên.Đồng thời phải đảm bảo yêu cầu độ lún trường hợp đường nằm vùng có địa chất yếu 2.2.2.Quan điểm thiết kế cấu tạo - Tuân thủ nguyên tắc thiết kế kết cấu áo đường, trọng nguyên tắc thiết kế tổng thể - mặt đường, cho đường mặt đường chịu lực, đảm bảo chịu tải trọng ổn định cường độ - Cố gắng tận dụng vật liệu địa phương, phát huy khả thi công nhà thầu địa phương, chọn loại vật liệu sẵn có, chiều dày hợp lý việc phân lớp thi công cho nâng cao suất, nằm khả thi công nhà thầu - Phát huy khả làm việc vật liệu, giảm chiều dày lớp vật liệu đắt tiền, số lớp vật liệu, cải thiện chế độ làm việc - mặt đường - Lựa chọn biện pháp cấu tạo kết cấu áo đường đơn giản, hợp lý với điều kiện địa hình, địa chất, địa chất thủy văn - Đối với tầng mặt: + Đảm bảo đủ cường độ chung ổn định cường độ, chịu lực thẳng đứng nằm ngang, chống bong bật tốt + Mặt đường phải đảm bảo đạt độ phẳng Độ phẳng mặt đường đánh giá dựa vào số đo độ gồ ghề quốc tế IRI theo [6] quy định bảng 1-1của [6] : • Yêu cầu độ phẳng tùy vào tốc độ xe chạy yêu cầu Chỉ số IRI yêu cầu (m/km) đường Tốc độ xe chạy yêu cầu (Km/h) 60 + Bề mặt áo đường phải có đủ độ nhám định xây dựng =50%) vừa để tăng cường cường độ vừa cải thiện độ nhám mặt đường ,tăng mức độ an toàn đường gặp điều kiện bất lợi thời tiết - Cấp thiết kế tuyến đường cấp IV, Vtk = 60Km/h bố trí cấu tạo lớp BTNNC BTNP bề mặt nhằm cải thiện độ nhám sức kháng trượt mặt đường tăng an toàn cho xe chạy tốc độ cao Đề xuất phương án KCAD: Nền đất lớp Á cát nhẹ có C0=0.02 Mpa ϕ =300.E=49 Mpa Bảng 2.4:Cấu tạo kết cấu áo đường Lớp kết cấu (Từ lên) Phương án CP thiên nhiên loại A(30cm) CPĐD Dmax 25(16cm) BTN chặt loại II hạt trung(6cm) BTN chặt loại I hạt nhỏ(4cm) So sánh phương án kết cấu áo đường: Phương án CPĐD Dmax 37.5(25cm) CPĐD Dmax 25(15cm) BTN loại II hạt thô(7cm) BTN loại I hạt trung(5cm) PHUONG ÁN PHUONG ÁN 16 15 30 25 -Phương án 1: - KCAD có lớp tầng mặt lớp BTN chặt tạo độ nhám cao,tăng sức bám bánh xe mặt đường đảm bảo xe chạy với vận tốc cao.Đồng thời KCAD có độ phẳng cao,khả nước mặt tốt - Khả cung cấp nguyên vật liệu:Tại khu vực có nhiều cơng ty cung cấp vật lieu cho kết cấu áo đường trên.Vật liệu BTN chặt hạt mịn hạt trung công ty cổ phần quản lý xây dựng giao thơng Khánh Hòa cung cấp.Các loại đá dăm cấp phối đá dăm công ty TNHH LV XD Hố Sâu… -Phương án 2: KCAD có lớp tầng mặt lớp BTN hạt trung,đảm bảo tốt điều kiện sức bám,độ nhám độ phẳng,đảm bảo xe chạy êm thuận an toàn Khả cung cấp ngun liệu hạn chế,chi phí cao Khả giới hóa hạn chế.Tốn chi phí máy thi cơng Điều kiện bảo dưỡng đòi hỏi phương tện kỹ thuật đại So sánh phương án kết cấu áo đường Phương án Ưu điểm Nhược điểm I II -Cường độ cao, có khả chịu nén, kéo, cắt tốt Đặt biệt chịu lực ngang tốt, hạn chế bong bật bánh xe có chất atphan -Chịu tải trọng động tốt, hao mòn, sinh bụi Tầng -Có thể giới hóa tồn khâu mặt thi cơng -Cơng tác tu, sửa chữa -Thời gian sửa chữa tương đối dài -Thi công cấp phối thiên nhiên đơn giản, cơng đầm nén nhỏ, giới hóa q trình thi cơng, giá thành thấp -Mặt đường có kết cấu tương đối chặt, kín, cường độ cao Eđh=20003000daN/cm2 -Tận dụng vật liệu địa Tầng phương móng -Thi cơng đơn giản, cơng đầm nén nhỏ, giới hóa khâu thi cơng nên tốc độ thi cơng cao -Tương đối ổn định nước, giá thành hợp lý -Mặt đường có màu nâu sẫm khó định hướng xe chạy ban đêm -Cường độ giảm nhiệt độ cao -Cường độ giảm bị nước tác dụng lâu dài -Hệ số bám bánh xe mặt đường giảm mặt đường bị ẩm ướt -Mặt đường bị “già hóa” tác dụng thời gian, tải trọng khí hậu -u cầu thiết bị chun dụng, cơng tác tư vấn giám sát tương đối phức tạp -Chịu lực ngang kém, khơ hanh cường độ giảm nhiều -Hao mòn, sinh bụi nhiều khơ hanh - Hệ số bám bánh xe với mặt đường nhỏ -Cường độ giảm nhiều bị ẩm ướt -Mặt đường có màu nâu sẫm khó định hướng xe chạy ban đêm -Cường độ cao, có khả chịu -Cường độ giảm nhiệt độ cao nén, kéo, cắt tốt Đặt biệt chịu -Cường độ giảm bị nước tác lực ngang tốt, hạn chế bong bật dụng lâu dài bánh xe có chất atphan -Hệ số bám bánh xe mặt -Chịu tải trọng động tốt, hao Tầng đường giảm mặt đường bị ẩm mòn, sinh bụi mặt ướt -Có thể giới hóa tồn khâu -Mặt đường bị “già hóa” tác thi công dụng thời gian, tải trọng khí -Cơng tác tu, sửa chữa hậu -Thời gian sửa chữa tương đối dài -Yêu cầu thiết bị chuyên dụng, công tác tư vấn giám sát tương đối phức tạp -Cường độ không cao: Eđh=1600-Kết cấu chặt, kín chịu lực ngang 2200daN/cm2 tương đối tốt - Khơng ổn định cường độ -Tận dụng vật liệu địa mùa mưa Tầng phương -Yêu cầu phải có thiết bị chun móng -Giá thành thi cơng hạ, lượng XM dụng (thiết bị trộn, rải) dùng cho 1m3 vật liệu nhỏ: 70- -Khống chế thời gian thi công 120kg/m3 (không giờ) -Kết cấu chịu tải trọng động 10 Nhận xét: -Dựa vào ưu nhược điểm phương án trên,đề xuất chọn phương án KCAD có tầng mặt lớp BTN chặt để tính tốn thi cơng 2.3.Tính tốn cường độ kết cấu áo đường 2.3.1.Xác định thơng số tính tốn đường lớp vật liệu mặt đường E (Mpa) Chiều dày Lớp kết cấu Rku C Tính đề xuất Φ (oC) Tính Tính (Từ lên) (Mpa) (Mpa) độ (cm) trượt kéo uốn võng CP thiên nhiên 30 200 200 200 30 loại A CPĐD 16 300 250 300 Dmax 25 BTN chặt loại 350 250 1800 1.8 II hạt trung BTN chặt loại 420 300 2000 2.6 I hạt nhỏ 2.3.2.Tính toán cường độ kết cấu áo đường kết cấu áo lề gia cố theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép Tính tốn Ech phương án KCAD – so sánh với Eyc D 16 30 E4 E3 E2 D Ech p E4 E3 E4 12 E0 E0 D Ech p 1234 ETB E0 Ech p 123 ETB E1 D Ech p ETB E0 * Điều kiện tính tốn: dv Ech ≥ K cd Eyc (2.4) - Ech: môđun đàn hồi chung kết cấu áo đường - Eyc: môđun đàn hồi yêu cầu - Hệ số cường độ độ võng K cd chon tuỳ thuộc vào độ tin cậy thiết kế, dv dv Với đường cấp IV, tốc độ thiết kế 60km/h, ta chọn độ tin cậy thiết kế 0,85 K cd = 1,06 (theo bảng 3.2 3.3 tài liệu [3]) 11 *Vì kết cấu áo đường có nhiều lớp nên cần quy đồi hệ lớp Việc quy đổi thực lớp từ lên Từ xác định E tb lớp KCAĐ Sau qui đổi nhiều lớp vật liệu áo đường lớp cần nhân thêm E tb với hệ số điều chỉnh β xác định (Theo bảng 3-6 tài liệu [3]) E tb = β E tb dc (2.5) H  D Từ  E Tra toan KOGAN (Hinh - )  dc0  Etb Với Ech ⇒ Ech Etbdc +E : mođun đàn hồi đất + Chiều dày lớp tương đương: H = h t + h d + Đường kính vệt bánh xe tính tốn D = 33cm (Xe có tải trọng trục tính tốn 10 T) 1 + k td t td  E = Ed    + k td  td tb Trong : k td = (2.6) ht Et ; t td = hd Ed + h t , h d : Là chiều dày lớp lớp áo đường + E t , E d : Là môđun đàn hồi lớp vật liệu */Phương án 1: Lớp kết cấu Chiều dày E Nền đất Á cát nhẹ 80 49 CP thiên nhiên loại A 30 200 CPĐD Dmax 25 16 300 0.53 BTN chặt loại II hạt trung 350 0.13 1.51 1.576 52 244 BTN chặt loại I hạt nhỏ 420 0.08 1.72 1.697 56 255 Xét hệ số điều chỉnh B= f ( K t H/D Etb 30 1.5 1.394 46 232 H H 56 ), = = 1.697 >> β tra bảng => β = 1.194 D D 33 cd Vậy, Etb = β Etb = 1.194 × 255 = 304 MPa Ta có: H E0 49 H 56 = = 0.16 = = 1.697 ; cd 304 Etb D 33 12 Tra toán đồ Kogan: Ech = 0.57 >>Ech=304x0.57=173 Mpa Edc Theo bảng 3.3/[3], ứng với đường ô tô cấp IV ta chọn độ tin cậy thiết kế 0,85 Theo bảng 3.2/[3], ứng với hệ số độ tin cậy thiết kế 0,85 xác định hệ số cường độ độ võng 1,06 dv Kết luận: Ech = 173Mpa ≥ K cd × E yc = 1.06 × 162 = 172 Mpa ⇒ thỏa mãn Kết cấu áo đường dự kiến đảm bảo yêu cầu cường độ theo độ võng đàn hồi cho phép 2.3.3.Tính tốn cường độ kết cấu áo đường kết cấu áo lề gia cố theo tiêu chuẩn cắt trượt đất lớp vật liệu dính D E4 E3 E2 h p t E1 t E0 Điều kiện: Tav + Tax ≤ Ctt K cdtr (2.7) Trong : Tax : ứng suất cắt hoạt động lớn tải trọng bánh xe tính tốn gây đất lớp vật liệu dính (MPa) Tav : ứng suất cắt hoạt động trọng lượng thân lớp vật liệu nằm gây điểm xét (MPa) tr K cd hệ số cường độ chịu cắt trượt chọn tuỳ thuộc độ tin cậy thiết kế tr Bảng 3-7 tài liệu [3] Ta chọn độ tin cậy 85% =>K cd =0,90 + Ctt : lực dính tính tốn đất vật liệu dính (MPa) trạng thái độ ẩm, độ chặt tính tốn Trị số Ctt xác định theo biểu thức: Ctt=C.K1 K2 K3 Trong đó: C: lực dính đất vật liệu dính 13 (2.8) K : hệ số xét đến suy giảm sức chống cắt trượt đất vật liệu dính chịu tải trọng động gây dao động Với kết cấu áo đường phần xe chạy lấy K1=0,6 K : hệ số xét đến yếu tố tạo làm việc không đồng kết cấu; K2 tuỳ thuộc số trục xe quy đổi mà kết cấu phải chịu đựng ngày đêm Với số trục xe tính tốn phương án < 1000 trục/làn/ngđ→K2 =0,8 K : hệ số xét đến gia tăng sức chống cắt trượt đất vật liệu dính điều kiện chúng làm việc kết cấu khác với mẫu thử K 3= 1,5 đất đường cát */ Tính tốn cường độ kết cấu áo đường kết cấu áo lề gia cố theo tiêu chuẩn cắt trượt đất Lớp kết cấu Nền đất Á cát nhẹ CP thiên nhiên loại A CPĐD Dmax 25 BTN chặt loại II hạt trung BTN chặt loại I hạt nhỏ Ta có : Chiều dày 80 30 16 E 49 200 250 250 300 K t H/D H Etb 30 0.53 1.25 1.394 46 0.13 1.16 1.576 52 0.08 1.36 1697 56 216 220 225 H 56 = = 1,697 ; tra bảng 3-6 tài liệu [3] ⇒ β = 1,194 D 33 ⇒ Etb = β E’tb = 1,194x225 = 268 (MPa) * Xác định Tax: Etb H 56 268 = = 1,697 ; = = 5.469 E0 D 33 49 Tra biểu đồ hình 3-3/[3] với góc nội ma sát đất φ=300 ta tra Vì áp lực mặt đường bánh xe tiêu chuẩn tính tốn p=0,6 Mpa Tax =0,015 0,6 = 0,009 Mpa * Xác định Tav: H = 56cm, φ=300 Tra tốn đồ hình 3-4/ [3] ta Tav = -0,0022 Mpa * Xác định Ctt: Ctt = k1 k2.k3 C = 0,6× 0,8× 1,5× 0,02 = 0,0144 MPa * Kiểm tra điều kiện: Tax + Tav = 0,009 - 0,0022 = 0,0068 MPa Ctt 0,0144 = 0,016 MPa tr = K cd 0.9 Kết luận: Ctt 0,0068(Mpa) =Tax + Tav ≤ K tr = 0,016 MPa cd Kết cấu đường đảm bảo điều kiện chống trượt 14 Tax =0,015 p */ Tính tốn cường độ kết cấu áo đường kết cấu áo lề gia cố theo tiêu chuẩn cắt trượt lớp vật liệu dính (CP thiên nhiên loại A) D h E1 t E0 Lớp kết cấu Nền đất Á cát nhẹ CP thiên nhiên loại A CPĐD Dmax 25 BTN chặt loại II hạt trung BTN chặt loại I hạt nhỏ Ta có : p E4 E3 E2 Chiều dày 80 30 16 E 49 200 250 250 300 K t 0.38 1.00 0.18 1.20 H/D H Etb 0.67 0.79 30 16 22 26 250 257 H 26 = = 0.79 ; tra bảng 3-6 tài liệu [3] ⇒ β = 1,075 D 33 ⇒ Etb = β E’tb = 1,075x257 = 276 (MPa) * Xác định Tax: Etb H 26 276 = = 0.79 ; = = 5.633 E0 D 33 49 Tra biểu đồ hình 3-3/[3] với góc nội ma sát đất φ=300 ta tra Vì áp lực mặt đường bánh xe tiêu chuẩn tính tốn p=0,6 Mpa Tax =0,052 0,6 = 0,031 Mpa * Xác định Tav: H = 26cm, φ=300 Tra tốn đồ hình 3-4/ [3] ta Tav = -0,0008 Mpa * Xác định Ctt: Ctt = k1 k2.k3 C = 0,6× 0,8× 1,5× 0,04 = 0,0288 MPa * Kiểm tra điều kiện: Tax + Tav = 0,031 - 0,0008 = 0.0302 MPa Ctt 0,0288 = 0,032 MPa tr = K cd 0.9 Kết luận: Ctt 0,0302(Mpa) =Tax + Tav ≤ K tr = 0,032 MPa cd Kết cấu CP thiên nhiên loại A đảm bảo điều kiện chống trượt 15 Tax =0,052 p 2.3.4 Tính toán cường độ kết cấu áo đường kết cấu lề gia cố theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn vật liệu liền khối D p E4 E3 s ku E2 h Echm E1 E0 Theo tiêu chuẩn kết cấu xem đủ cường độ thoã mãn điều kiện: σku = kb p σ ku Rttku ≤ K cdku Trong đó: + kb : hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng suất KCAĐ tác dụng tải trọng tính tốn bánh đơi bánh đơn, với bánh đơi kb = 0,85 + p : áp lực bánh xe tính tốn mặt đường p = 0,6 (MPa) + σ ku : ứng suất kéo uốn đơn vị đáy lớp vật liệu toàn khối, tra tốn đồ hình 3.5, hình 3.6 tài liệu [3] ku + Rtt : cường độ chịu kéo uốn tính toán vật liệu liền khối (2.9) Rttku = k1 k2 Rku ; Trong đó: Rku : cường độ chịu kéo uốn giới hạn nhiệt độ tính tốn tuổi mẫu tính tốn tác dụng tải trọng tác dụng lần k2 : hệ số xét đến suy giảm cường độ theo thời gian so với tác nhân khí hậu thời tiết Với bê tông nhựa chặt loại I lấy k2 = 1,0(lấy theo tài liệu [3]) k1 : hệ số xét đến suy giảm cường độ vật liệu bị mỏi tác dụng tải trọng trùng phục; vật liệu bê tông nhựa 11,11 k1 = N 0,22 (2.10) e Trong biểu thức Ne số trục xe tính tốn tích luỹ suốt thời hạn thiết kế thông qua xe ku + K cd : hệ số cường độ chịu kéo uốn chọn tuỳ thuộc vào độ tin cậy ku thiết kế giống trị số K cd ,Chọn độ tin cậy 85% K=0.9 */Phương án 1: -KCAĐ có tầng mặt lớp BTN cần tính tốn kiểm tra với lớp 16 */Kiểm tra với lớp BTN hạt mịn: h=4 Từ tỷ số:  H 52  D = 33 = 1,576 E  = 49 = 0,15  Etb 320 Tra tốn đồ Hình 3-1/[3] Echm = 0,54 Etbđc ⇒ Echm = 0,54 320 = 173 (MPa) Tìm σ ku đáy lớp bê tơng nhựa cách tra tốn đồ hình 3.5/[3]: Từ tỷ số : H1 E1 2000 = = 0,12 = = 11 56 ta tra σ ku = 2,3 D 33 Echm 173 Vậy ta có : σ ku = σ ku p.k b = 2,3x0,6x0,85 = 1.173 MPa ku * Xác định Rtt = k1 k2 Rku k1 = 11,11 11,11 = 0,22 (0.69.106 )0, 22 Ne = 0,577 k2 = 1,0 (với lớp BTN chặt loại I) Rku = 2,6 Suy ra: Rttku = k1 k2 Rku = 0,577x1x.2.6 = 1.500 MPa * Kiểm tra điều kiện chịu kéo uốn: Rttku 1,500 = 1,667 MPa ku = K cd Rttku So sánh: σku = 1.173 Mpa ≤ ku = 1,667 MPa (thõa mãn) K cd */Đối với lớp BTN hạt trung: h=10 Ta có:Tầng mặt KCAĐ lớp BTN nên: Etb BTN = E4 × h4 + E3 × h3 2000 × + 1800 × = = 1880 Mpa h4 + h3 10 Từ tỷ số:  H 46  D = 33 = 1,394 E  = 49 = 0,21  Etb 232 Tra tốn đồ Hình 3-1/[3] Echm = 0,585 Etbđc ⇒ Echm = 0,59x232 = 137(MPa) Tìm σ ku đáy lớp bê tông nhựa cách tra tốn đồ hình 3.5/[3]: Từ tỷ số : H1 10 E1 1880 = = 0,303 = = 11 25 ta tra σ ku = 2,0 D 33 Echm 137 Vậy ta có : σ ku = σ ku p.k b = 2,0x0,6x0,85 = 1.02 MPa * Xác định Rttku = k1 k2 Rku 17 k1 = 11,11 11,11 = (0.69.106 )0, 22 0,22 Ne = 0,577 k2 = 0.8 (với lớp BTN chặt loại II) Rku = 2.0 Suy ra: Rttku = k1 k2 Rku = 0,577x0.8x2.0 = 0.923 MPa * Kiểm tra điều kiện chịu kéo uốn: Rttku 0.923 = 1.03 MPa ku = K cd So sánh: σku = 1.02 Mpa ≤ Rttku = 1,03 MPa (thõa mãn) K cdku Kết luận: kết cấu áo đường kết cấu lề gia cố đảm bảo theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn vật liệu liền khối 7.4.Tính tốn giá thành 1Km kết cấu áo đường chọn Bảng 7.5:Tổng hợp giá thành xây dựng cơng trình STT I II III Chi phí vật liệu - Đơn giá vật liệu Ký hiệu VL A1 Chi phí nhân cơng - Đơn giá nhân cơng NC B1 Chi phí máy thi cơng - Đơn giá máy M C1 Trực tiếp phí khác TT T C TL Khoản mục chi phí CHI PHÍ TRỰC TIẾP CHI PHÍ CHUNG THU NHẬP CHỊU THUẾ TÍNH TRƯỚC Chi phí xây dựng trước thuế IV THUẾ GIÁ TRỊ GIA TĂNG Chi phí xây dựng sau thuế V CHI PHÍ XÂY DỰNG LÁN TRẠI, NHÀ TẠM Tổng cộng Gtt GTGT Gst Gxdlt Gxd 18 Cách tính Thành tiền A1+ CLVL Lấy bảng tiên lượng B1 Lấy bảng tiên lượng C1 Lấy bảng tiên lượng (VL+NC+M) x 2% VL+NC+M+TT T x 5,5% 6.030.466.828 (T+C) x 6% T + C + TL Gtt x 10% Gtt + GTGT Gtt x (1 + 10%) x 1% Gst + Gxdnt 6.030.466.828 112.981.909 112.981.909 546.129.066 546.129.066 133.791.556 6.823.369.358 375.285.315 431.919.280 7.630.573.954 763.057.395 8.393.631.349 83.936.313 8.477.567.662 19 a ... Eyctt)=150 Mpa 2.2 .Thiết kế cấu tạo 2.2.1.Yêu cầu chung kết cấu áo đường.(theo 22TCN211-06 ,Thiết kế áo đường mềm) Các yêu cầu Kết cấu áo đường mềm xe chạy kết cấu phần lề gia cố phải thiết kế đạt yêu... để thiết kế thi công cho đoạn tuyến 2.1 Cơ sở thiết kế 2.1.1 Quy trình tính tốn-Tải trọng tính tốn Áo đường mềm tính tốn thiết kế theo tiêu chuẩn ngành 22TCN 211- 06: Áo đường mềm yêu cầu dẫn thiết. .. hợp đường nằm vùng có địa chất yếu 2.2.2.Quan điểm thiết kế cấu tạo - Tuân thủ nguyên tắc thiết kế kết cấu áo đường, trọng nguyên tắc thiết kế tổng thể - mặt đường, cho đường mặt đường chịu lực,