Phan 01 chuong 02 2 tinh toan san nen 1

CÁC BÀI TOÁN SAN NỀN Tính khối lượng san nền theo cao trình cho trước  Tính khối lượng san nền theo cân đối đào đắp  Tính khoảng cách vận chuyển và hướng vận chuyển... BÀI TOÁN 1: SAN

the picture and delete it Then click the Pictures icon in the placeholder

to insert your own image.

PHẦN 1

CÔNG TÁC ĐẤT

Chương 02: TÍNH TOÁN SAN NỀN

Dương Minh Tín – Lê Thanh Tuyến

BM Thi công & QLXD – Khoa KTXD - ĐHBK

CÁC BÀI TOÁN SAN NỀN

Bình đồ

Mặt cắt dọc Cốt 0

2

CÁC BÀI TOÁN SAN NỀN

 Tính khối lượng san nền theo cao trình cho trước

 Tính khối lượng san nền theo cân đối đào đắp

 Tính khoảng cách vận chuyển và hướng vận chuyển

CÁC KHÁI NIỆM

trình tự nhiên của một điểm

CÁC KHÁI NIỆM

 Cao trình thi công h : là

chiều cao khối đất cần đào

 Phân chia  từng khối đơn giản

 Biến đổi  hình khối đơn giản

 Khối lượng = tổng các khối đơn giản

8

BÀI TOÁN 1: SAN NỀN THEO CAO TRÌNH CHO TRƯỚC

Các bước tính

Phân chia khu đất bằng lưới ô vuông hoặc tam giác

Tính cao trình thi công tại từng mắt lưới

Tính khối lượng từng ô lưới

B1: PHÂN CHIA KHU ĐẤT

Phân chia khu đất thành những ô vuông hay tam giác

Kích thước cạnh của ô: 10÷100 m

10

B2: TÍNH CAO TRÌNH THI CÔNG

Tính toán và ghi giá trị các cao trình tại từng mắt lưới trên

h h h h

a

14

B3: TÍNH KHỐI LƯỢNG TỪNG Ô

TH2: Vừa nằm trong vùng đào vừa nằm trong vùng đắp

) (

2 2

4 1

2 1 2

1

h h

h h

h

h a

(

(

3 2 2

1

h h h h

h a

2

h h h h

mh

a h h m V

4

) ( 12 22



Ô loại 1 (Hình chóp)

6 ( )( ) 6 ( 0.14 0.16 )( 0.14 0.16 ) 0.51 ( )

11 0.51 11.51 ( )

h a

4 3 2 1 2

4

10 ) (

18

Một mẫu bảng tổng hợp khối lượng đào đắp

Đất giữ lại để đắp (nguyên thể): Vgiữ=∑Vđắp/(1+Ko)

Đất vận chuyển đi (tơi xốp): Vđi=(∑Vđào-Vgiữ )(1+K1)

B4: LẬP BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP

B1: TÍNH CAO TRÌNH SAN LẤP

Điều kiện Vđào=Vđắp

Cao trình đỏ = cao trình đen trung bình

 Cao trình đen trung bình

i

tb i o

F

F H H

24

Nếu chia theo lưới tam giác

H

6

8

B2,3: TÍNH KHỐI LƯỢNG VÀ KIỂM TRA SAI SỐ

Tính toán khối lượng đất đào và đắp ứng với cao trình san

nền tìm được

Kiểm tra sai số

100 )

1

dap

dap dao

V

V K

B2,3: TÍNH KHỐI LƯỢNG VÀ KIỂM TRA SAI SỐ

Ví dụ 1: Hãy tính cao trình thi công

cho các đỉnh lưới ô vuông của khu đất

có bình đồ như hình vẽ Biết san nền

theo cân đối đào đắp

4 8.3

1 6.8

2 8.0

3 8.0

5 8.2

6 8.2

7 8.5

8 8.6

9

27

B2,3: TÍNH KHỐI LƯỢNG VÀ KIỂM TRA SAI SỐ

Ví dụ: Hãy tính cao trình thi công cho

các đỉnh lưới ô vuông của khu đất có

bình đồ như hình vẽ Biết san nền theo

cân đối đào đắp

.11

8.19

1 6.8

-1.39

8.19

2 8.0

-.19

8.19

3 8.0

-.19

8.19

5 8.2

.01

8.19

6 8.2

.01

8.19

7 8.5

.31

8.19

8 8.6

.41

8.19

9 8.7

.51

8.19 10m

28

“0”

B2,3: TÍNH KHỐI LƯỢNG VÀ KIỂM TRA SAI SỐ

Giải (tt):

 Vẽ đường số 0 như hình vẽ

 Khối lượng đào đắp ở từng ô như hình

 Bảng tổng kết khối lượng đào đắp

BÀI TOÁN 3: TÍNH KHOẢNG CÁCH VÀ HƯỚNG VẬN CHUYỂN

Các trường hợp áp dụng: Khi san nền và khi làm đường

v

x v X

v

y v Y

1 1

v

x v X

v

y v Y

1 1

2 2

) (

) (X dao X dap Y dao Y dap

32

PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH

Ví dụ 2 (tiếp theo ví dụ 1):

Hãy xác định hướng và khoảng cách

vận chuyển trung bình theo phương

.11

8.19

1 6.8

-1.39

8.19

2 8.0

-.19

8.19

3 8.0

-.19

8.19

5 8.2

.01

8.19

6 8.2

.01

8.19

7 8.5

.31

8.19

8 8.6

.41

8.19

9 8.7

PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH

1 0.2 36.7

2 025 9.025

3

21 0

4 23,5

.

“0”

X Y

Bảng tính toán

36

4 8.3

.1125

8.1875

Htb=8.1875

1 6.8

-1.3875

8.1875

2 8.0

-.1875

8.1875

3 8.0

-.1875

8.1875

5 8.2

.0125

8.1875

6 8.2

.0125

8.1875

7 8.5

.3125

8.1875

8 8.6

.4125

8.1875

9 8.7

 Trong thực tế: Khu đất được chia thành nhiều phần.

Mỗi phần có cân đối đào và đắp PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH

41

PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV

Dựng biểu đồ Cutinov

 Dọc theo cạnh khu đất, dựng hệ trục

tọa độ OLV như hình

Dựng đường cong đất đào tích lũy

Khối lượng vận chuyển: Tung độ lớn

nhất (Vmax) của đường đào hoặc đắp

Khoảng vận chuyển trung bình:

Ltb=S/Vmax

Trong đó: S là diện tích hình vùng giới

hạn bởi 2 đường đào và đắp

PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV

44

Bảng tính khối lượng đào đắp tích lũy theo phương ngang

Bảng tính khối lượng đào đắp tích lũy theo phương đứng

=9.95 m L=10.46 m

3

4 23,5

100

100 100 100

100 100 100 100 100

100 100 100

50 100

100 100 100 100 100

20

50 100

30

600 1100

850 1350

PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV

Giải:

100 100

100

100 100 100

100 200

50

100 100 200 100

100 100 100 100 100

100 100 100

50 100

100 100 100 100 100

20

50 100

30

600 1100

150 450 850 1350

S6 S7

V2

49

PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV

max

7 1

897 75 1950 148000 max

7 1 '



; 750 329

2 2

m L

L

a L

L2 / 1 75 897 / 320 89 13

PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV – TRƯỜNG HỢP SAN ĐƯỜNG

Cách dựng biểu đồ Cutinov

Vẽ hệ trục OLV dọc theo

chiều dài đoạn đường

Quy ước: phần đất đắp

mang dấu (+), đào mang

dấu (-); điểm 0 là giao

điểm của đồ thị với trục

B' A'

L1

L2

L3 V1

 Phần đất thừa/thiếu được vận chuyển ngang tuyến

 Khoảng cách vận chuyển trung bình: L=F/Vmax

Trong đó:

• F là diện tích vùng giới hạn bởi đường cong với trục Ox nằm giữa hai điểm 0

• V max là tung độ cực đại trong vùng tương ứng

PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV – TRƯỜNG HỢP SAN ĐƯỜNG

Sử dụng biểu đồ Cutinov

52

PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV

Một đoạn đường cần san nền có mặt cắt dọc như hình vẽ Hãy tính toán khối lượng và khoảng cách vận chuyển trong từng đoạn.

Đoạn OB vận chuyển dọc tuyến

Đoạn DE vận chuyển ngang

tuyến hoặc đổ đất khối lượng

250m3

F3=25625, V3=250m3

54

PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV

BÀI TẬP 2: Hãy xác định các đoạn thi công và tính các khoảng cách vận chuyển

tương ứng Đoạn đường có mặt cắt dọc như hình vẽ bên dưới, xét bề rộng tuyến

đường là 10m

55

PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV

Hướng dẫn: tính thể tích của từng đoạn đường theo các mốc 20m, sau đó vẽ các

đường thể tích tích lũy theo chiều dài dọc tuyến đường, các bước còn lại tương tự

như ví dụ trên

V1=[(2.5+5)*20/2]*10=750 m 3

56

PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV

57

PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV

58 Tính toán lại với nền đường cao h=1.25m.

PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV

59 Tính toán lại với nền đường cao h=1.25m.

PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV

60 Tính toán lại với nền đường cao h=0.75m.

PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV

61 Tính toán lại với nền đường cao h=0.75m.

PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV

BÀI TẬP 3: Hãy xác định các đoạn thi công và tính các khoảng cách

vận chuyển tương ứng Đoạn đường có mặt cắt dọc như hình vẽ bên

dưới Cao trình san nền là 0.0m, xét bề rộng tuyến đường là 10m.

62

PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV

63

PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV

64

BÀI TẬP ÔN TẬP

Bài 1: Tự chọn 1 chiều cao h trong 4 chiều cao (h=2.5m, h=3m, h=3.5m, h=4m)

và tiến hành tính toán san nền đoạn đường có bề rộng B=5m và có mặt cắt dọc nhưhình 1 bên dưới bằng phương pháp biểu đồ Cutinov

1.Tính khối lượng đất đào, đất đắp trên từng phân đoạn

2.Tính khoảng cách và hướng vận chuyển đất

Hình 1: Mặt cắt dọc tuyến đường 65

BÀI TẬP ÔN TẬP

H=3, L1=44.25M

66

phương phỏp san nền cõn

bằng khối lượng đào đắp.

1 Tớnh khối lượng đất đào,

đất đắp trờn từng ụ đó chọn

ở trờn.

2 Từ kết quả cõu trờn, tớnh

khoảng cỏch và hướng vận

chuyển đất theo phương

phỏp biểu đồ Cutinov. Hỡnh 2: Mặt bằng khu đất

C1 2500.00

B1 2500.00

A1 2500.00

D2 2500.00

C2 2500.00

B2 2500.00

A2 2500.00

D3 2500.00

C3 2500.00

B3 2500.00

A3 2500.00

D4 2500.00

C4 2500.00

B4 2500.00

A4 2500.00

Diện tích (m2) 2500

Ký hiệu ô đất H3

Cao độ thi công (m) Cao độ thiết kế (m)

Cao độ tự nhiên (m) 35

CĐTC CĐTK CĐTN

.04625

Htb=0.77375

7 1.64

-.24375 6

0.30

-.47375

1 0.25

-.52375

0.77375 0.77375 0.77375

0.77375 0.77375

0.77375 0.77375

0.77375

0.77375

B2 B1

2 0.25

-.52375 3

0.36

-.41375 50m

68

BÀI TẬP ÔN TẬP

Nút lưới Cao độ tự nhiên (H) Cao độ thiết kế (Ho=Htb)

Cao độ thi công (h=H-Ho)

Tính lại câu 2 với phương pháp giải tích

Nội suy đường số "0"

7.974138 0

74

KẾT THÚC

77