Phan 01 chuong 02 2 tinh toan san nen 1

1/13/2016 NOTE: To chan image o slide, se the pict delete i click the Pictures the plac to inser own ima PHẦN CƠNG TÁC ĐẤT Chương 02: TÍNH TỐN SAN NỀN Dương Minh Tín – Lê Thanh Tuyến BM Thi công & QLXD – Khoa KTXD - ĐHBK CÁC BÀI TỐN SAN NỀN Cốt Mặt cắt dọc Bình đồ 1/13/2016 CÁC BÀI TOÁN SAN NỀN  Tính khối lượng san theo cao trình cho trước  Tính khối lượng san theo cân đối đào đắp  Tính khoảng cách vận chuyển hướng vận chuyển CÁC KHÁI NIỆM  Đường đồng mức tập hợp điểm cao độ thể bình đồ Đường đồng mức Bình đồ 1/13/2016 CÁC KHÁI NIỆM  Cao trình đen H: cao HA = 6.40 m trình tự nhiên điểm A bình đồ B HB = 6.7 m Bình đồ tự nhiên CÁC KHÁI NIỆM  Cao trình đỏ Ho: cao trình thiết kế A điểm bình đồ B HoA = 6.17 m HoB = 6.09 m Bình đồ thiết kế 1/13/2016 CÁC KHÁI NIỆM  Cao trình thi cơng h: chiều cao khối đất cần đào hay đắp, h=H-Ho A hA = 0.13 m h > => đào B hB = 0.65 m Bình đồ thiết kế PHƯƠNG PHÁP TÍNH  Phân chia  khối đơn giản  Biến đổi  hình khối đơn giản  Khối lượng = tổng khối đơn giản 1/13/2016 BÀI TỐN 1: SAN NỀN THEO CAO TRÌNH CHO TRƯỚC Các bước tính Phân chia khu đất lưới vng tam giác Tính cao trình thi cơng mắt lưới Tính khối lượng lưới Lập bảng tổng kết khối lượng đào đắp B1: PHÂN CHIA KHU ĐẤT Phân chia khu đất thành vng hay tam giác Kích thước cạnh ơ: 10÷100 m Sai Đúng 10 1/13/2016 B2: TÍNH CAO TRÌNH THI CƠNG Tính tốn ghi giá trị cao trình mắt lưới bình đồ CT TC STT CT Đen CT Đỏ 11 MB San B2: TÍNH CAO TRÌNH THI CƠNG Vẽ đường số – Đường tập hợp điểm có cao trình thi công (h)  Đường số ranh giới đào-đắp Đường số MB San 12 1/13/2016 B3: TÍNH KHỐI LƯỢNG TỪNG Ơ  Có trường hợp xảy “0” TH TH MB San 13 B3: TÍNH KHỐI LƯỢNG TỪNG Ơ TH1: Nằm trọn vùng đào hay đắp a2 V  (h1  h2  h3  h4 ) 14 1/13/2016 B3: TÍNH KHỐI LƯỢNG TỪNG Ơ TH2: Vừa nằm vùng đào vừa nằm vùng đắp a2 V  (h1  h2  h3  h4 ) h23 2 a2 a h1 h2 V1  ( ) V1  (  ) ( h2  h3 )( h2  h1 ) h1  h4 h2  h3 V  V2  V1  V2  V  V1 V  V2  V1  V2  V  V1 15 B3: TÍNH KHỐI LƯỢNG TỪNG Ơ TH3: Các mái dốc Ơ loại (Hình chóp) V  Ơ loại (Hình lăng trụ) V  mh12l1 m(h12  h22 ) a 16 1/13/2016 10m B3: TÍNH KHỐI LƯỢNG TỪNG Ơ Ví dụ: Tính khối lượng đất đào vào đắp cho lưới có cao trình thi cơng (h) đỉnh hình 10m Giải: Ơ 1: đắp hoàn toàn -0.46 V = a2x(h +h +h +h )/4=102x(-0.36-0.46-0.16-0.26)/4 -0.36 1 = -31(đắp) (Ô 1) Ô 2: Vừa đào vừa đắp, đường số cắt cạnh bên ô lưới 2 -0.16 (Ô 2) ”0” a 10 -0.26 V2  (h1  h2  h3  h4 )  (0.16  0.26  0.16  0.14)  11m 3 V2(1)  h2 0.14 a2 102 ( ) ( ) ( h2  h3 )( h2  h1 ) ( 0.14  0.16 )( 0.14  0.16 )  0.51m3 (dao) +0.14 -0.16 V  V  V  11  0.51  11.51m3 (đap) 2(2) 2(1) 17 B3: TÍNH KHỐI LƯỢNG TỪNG Ơ Tính tốn ghi giá trị thể tích đất đào, đắp bình đồ Chênh lệch đào – đắp STT Vđào Vđắp MB San 18 1/13/2016 B4: LẬP BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP Một mẫu bảng tổng hợp khối lượng đào đắp Đất giữ lại để đắp (nguyên thể): Vgiữ=∑Vđắp/(1+Ko) Đất vận chuyển (tơi xốp): Vđi=(∑Vđào-Vgiữ )(1+K1) 19 BÀI TẬP Tính khối lượng đất theo ô lưới Lập bảng tổng kết khối lượng đào đắp 20 10 1/13/2016 200 20 100 100 100 100 100 100 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 50 100 50 L2 100 S1' 250 100 920 100 S3' 100 S2' 200 100 950 100 100 500 100 30 50 500 100 100 50 S5' S4' 1350 100 1700 100 1350 200m3 100 V (m3) 100m Giải: 1950 100m L(m) PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV 50m 1950 1950 S7 V2 1100 V1 S5 S4 600 S3 S1L1 S2 L2 S6 1350 850 L3 150 450 L1=320.897m a 1820 1600 L2=75.897m V (m3) 49 L(m) L1 PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV Giải (tt): Ký Diện tích (m4) Ký Diện tích (m4) S1 =0.5x600x100=30000 S1’ 12500 S2 =0.5x(600+1100)x100= 85000 S2’ 35000 S3 =0.5x(1100+1600)x100-0.5x150x50=131250 S3’ 44000 S4 141000 S4’ 39000 S5 123500 S5’ 17500 S6 85000 S7 30000 Tổng 625750 Tổng 148000 7 L1  S i 1 Vmax i 625750   320.897 m; 1950  L  L12  L22  329.750m; L2  S i 1 Vmax ' i  148000  75.897 m 1950 tan a  L / L1  75.897 / 320.89  a  13o 50 25 1/13/2016 PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV – TRƯỜNG HỢP SAN ĐƯỜNG Cách dựng biểu đồ Cutinov Vẽ hệ trục OLV dọc theo chiều dài đoạn đường V4 V3 Đoạn (Cân đào đắp) V1 V L1 L2 V5 Đoạn (cần thêm đất để đắp) V6 A' V2 L3 Đắp L4 V7 B' V7 V10 C' V8 V11 V9 D' y L3 V3=V1+V2+V3 L1 V2=V1+V2 Vẽ đường cong tích lũy khối lượng đất (đào+đắp) Đoạn (Cân đào đắp) Đào V1=V1 Quy ước: phần đất đắp mang dấu (+), đào mang dấu (-); điểm giao điểm đồ thị với trục hoành Đoạn (Cân đào đắp) O Điểm A C D x B Điểm 51 L L2 PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV – TRƯỜNG HỢP SAN ĐƯỜNG Sử dụng biểu đồ Cutinov  Đoạn đường giới hạn điểm biểu đồ khối lượng đất tích lũy có cân đối đào đắp  Trong đoạn có cân đối đào đắp, đất vận chuyển đất dọc tuyến, hướng vận chuyển từ vùng đào sang vùng đắp, khối lương đất vận chuyển (Vmax) tung độ lớn  Phần đất thừa/thiếu vận chuyển ngang tuyến  Khoảng cách vận chuyển trung bình: L=F/Vmax Trong đó: • F diện tích vùng giới hạn đường cong với trục Ox nằm hai điểm 52 • Vmax tung độ cực đại vùng tương ứng 26 1/13/2016 PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV Ví dụ Một đoạn đường cần san có mặt cắt dọc hình vẽ Hãy tính tốn khối lượng khoảng cách vận chuyển đoạn 50m 50m 200m3 150 A O' 100 B 200 200 100 C 150 100 250 200 300 25 100 D E 200 53 L2 C' V(m3) 50 300 500 200 350 200 Giải: E' D' 250 A' PHƯƠNG PHÁP BIỂUB' ĐỒ CUTINOV O' 150 600 300 500 F2 F1 50m 50m 200m3 150 A O' 100 B 150 100 200 F3=25625, V3=250m3 200 300 25 100 D E 200 Đoạn BD vận chuyển dọc tuyến 600m3 đoạn V(m3) L2=F2/600=168125/600=280.2m L2 C' 300 150 E' D' 200 B' 250 600 50 A' O' 350 500 300 F2 200 Đoạn DE vận chuyển ngang tuyến đổ đất khối lượng 250m3 250 200 100 C 500 Đoạn chuyển dọc tuyến 350m3 đoạn L1=F1/350=47500/350=135.7m OB L1 vận F1 L1 54 27 1/13/2016 PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV BÀI TẬP 2: Hãy xác định đoạn thi cơng tính khoảng cách vận chuyển tương ứng Đoạn đường có mặt cắt dọc hình vẽ bên dưới, xét bề rộng tuyến đường 10m 55 PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV Hướng dẫn: tính thể tích đoạn đường theo mốc 20m, sau vẽ đường thể tích tích lũy theo chiều dài dọc tuyến đường, bước lại tương tự ví dụ V1=[(2.5+5)*20/2]*10=750 m3 56 28 1/13/2016 PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV 57 PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV Tính tốn lại với đường cao h=1.25m 58 29 1/13/2016 PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV Tính tốn lại với đường cao h=1.25m 59 PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV Tính tốn lại với đường cao h=0.75m 60 30 1/13/2016 PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV Tính tốn lại với đường cao h=0.75m 61 PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV BÀI TẬP 3: Hãy xác định đoạn thi cơng tính khoảng cách vận chuyển tương ứng Đoạn đường có mặt cắt dọc hình vẽ bên Cao trình san 0.0m, xét bề rộng tuyến đường 10m 62 31 1/13/2016 PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV 63 PHƯƠNG PHÁP BIỂU ĐỒ CUTINOV 64 32 1/13/2016 BÀI TẬP ÔN TẬP Bài 1: Tự chọn chiều cao h chiều cao (h=2.5m, h=3m, h=3.5m, h=4m) tiến hành tính tốn san đoạn đường có bề rộng B=5m có mặt cắt dọc hình bên phương pháp biểu đồ Cutinov 1.Tính khối lượng đất đào, đất đắp phân đoạn 2.Tính khoảng cách hướng vận chuyển đất Hình 1: Mặt cắt dọc tuyến đường 65 BÀI TẬP ÔN TẬP H=3, L1=44.25M 66 33 1/13/2016 50(m) 50(m) 50(m) 50(m) A1 2500.00 A2 2500.00 A3 2500.00 A4 2500.00 C§TC C§TK C§TN 50(m) B1 2500.00 B2 2500.00 B3 2500.00 H3 2500 35 B4 2500.00 Ghi Ký hiệu ô đất Diện tích (m2) Khối l-ợng đào, đắp (m3) Cao độ thi công (m) Cao độ thiết kế (m) Cao độ tự nhiªn (m) 50(m) C1 2500.00 C2 2500.00 C3 2500.00 C4 2500.00 chọn để tính: ………… D1 2500.00 50(m) Bài 2: Tự chọn hình vng (2 ô theo phương đứng, ô theo phương ngang) tiến hành tính tốn san phương pháp san cân khối lượng đào đắp Tính khối lượng đất đào, đất đắp chọn Từ kết câu trên, tính khoảng cách hướng vận chuyển đất theo phương pháp biểu đồ Cutinov 50(m) BÀI TẬP ÔN TẬP D2 2500.00 D3 2500.00 D4 2500.00 Hình 2: Mặt khu đất 67 BÀI TẬP ƠN TẬP chọn để tính: A1-A2-B1-B2 50m Htb=0.77375 -.52375 -.52375 -.41375 0.25 0.77375 0.25 0.77375 0.36 0.77375 -.47375 A2 A1 04625 0.82 0.77375 0.53 -.24375 0.77375 0.30 0.77375 1.01625 B2 B1 86625 96625 1.64 0.77375 1.74 0.77375 1.79 0.77375 68 34 1/13/2016 BÀI TẬP ÔN TẬP A1 A2 B1 B2 Nút lưới Cao độ tự nhiên (H) 0.25 0.25 0.36 0.82 0.53 0.3 1.64 1.74 1.79 Cao độ thiết kế (Ho=Htb) 0.77375 Cao độ thi công (h=H-Ho) -0.52375 -0.52375 -0.41375 0.04625 -0.24375 -0.47375 0.86625 0.96625 1.01625 69 BÀI TẬP ÔN TẬP Ô Đào Đắp Tổng A1 0.25 -778.37 -778.13 A2 0.00 -1034.38 -1034.38 B1 1039.07 -17.20 1021.88 B2 915.46 -124.83 790.63 Tổng 1954.78 -1954.78 0.00 70 35 1/13/2016 BÀI TẬP ÔN TẬP PHƯƠNG PHÁP VẼ BIỂU ĐỒ CUTINOV PHƯƠNG X Vdao Vdap 0 50 1039.32 795.57 100 1954.78 1954.78 PHƯƠNG Y Vdao Vdap 0 50 1954.53 142.03 100 1954.78 1954.78 71 BÀI TẬP ÔN TẬP 72 36 1/13/2016 BÀI TẬP ÔN TẬP S=S1+S2=2S1= Vmax= Lx= S=S1+S2=2S1= Vmax= Ly= Phương X Phương Y Cự ly vận chuyển L= Góc anpha anpha= 12187.50 1954.78 6.23 90625.00 1954.78 46.36 LY L a LX 46.78 7.66 73 BÀI TẬP ƠN TẬP Tính lại câu với phương pháp giải tích Nội suy đường số "0" Nút lưới Y Nút lưới X 100 50 54.05702 50 39.92769 50 34.10235 50 7.974138 -0.52375 0.04625 -0.24375 0.96625 -0.47375 1.01625 0.04625 -0.24375 74 37 1/13/2016 BÀI TẬP ÔN TẬP Đào Ô v x y A1 0.25 2.66 51.35 A2 0.00 75.00 75.00 B1 1039.07 21.59 27.99 B2 75.00 18.51 Tổng 915.46 Đắp vx vy 0.66 12.81 0.00 0.00 22438.57 29078.97 68659.35 16942.85 91098.58 46034.63 1954.78 v x 778.37 y vx vy 16808.86 55117.78 77578.13 77578.13 35.99 46.64 618.92 802.09 75.00 43.51 9362.47 5431.17 21.59 70.81 1034.38 75.00 75.00 17.20 124.83 104368.38 138929.17 1954.78 75 BÀI TẬP ÔN TẬP Xdao Ydao Xdap Ydap L= anpha= 46.60 23.55 53.39 71.07 48.00 8.13 LY a L LX 76 38 1/13/2016 KẾT THÚC 77 39 ...1/13/2016 CÁC BÀI TỐN SAN NỀN  Tính khối lượng san theo cao trình cho trước  Tính khối lượng san theo cân đối đào đắp  Tính khoảng cách vận chuyển hướng... BÀI TOÁN 2: SAN NỀN THEO CẦN BẰNG KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP Các bước tính Tính cao trình san Tính tốn khối lượng theo cao trình tính Kiểm tra độ xác 22 11 1/13/2016 B1: TÍNH CAO TRÌNH SAN LẤP Điều... TRÌNH SAN LẤP Nếu chia theo lưới ô vuông Ho  H  2 H  4 H 4n - n: số ô vuông - ∑Hi tổng cao độ tự nhiên đỉnh có i quy tụ VD: ∑H1=H01+H05+H21+H25 MB San 24 12 1/13/2016 B1 TÍNH CAO TRÌNH SAN