Bài giảng môn học thiết kế đường ô tô: Chương 17 - Công tác khảo sát thiết kế đường ô tô trong giai đoạn khảo sát thiết kế kỹ thuật hoặc thiết kế kỹ thuật thi công

Riêng đối với chương trình Softdesk 8.0, nó hoạt động trên nền AutoCAD R14 và có khả năng trợ giúp rất đa dạng trong các lĩnh vực thiết kế về đường giao thông, về các công trình liên q[r]

chơng 17

công tác khảo sát thiết kế đờng ôtô giai đoạn khảo sát thiết kÕ kü tht hc tkkt-tc

Đ1 cơng tác khảo sát để lập thiết kế kỹ thuật tkkt1 công tác khảo sát để lập thiết kế kỹ thuật tkkt1 công tác khảo sát để lập thiết kế kỹ thuật tkkt1 công tác khảo sát để lập thiết kế kỹ thuật tkkt tctctctc I Công tác khảo sát tuyến

- Nhiệm vụ khảo sát kỹ thuật: Tiến hành tất công việc đo đạc điều tra dụng cụ máy móc, thu thập số liệu cần thiết để lập thiết kế kỹ thuật dự tốn

Khi tiÕn hµnh khảo sát kỹ thuật phải vào hồ sơ DAĐT đ6 đợc phê chuẩn

- Những công việc tiến hành bớc gồm: + Công tác chuẩn bị

+ Công tác khảo sát tuyến

+ Khảo sát tuyến qua khu vực đặc biệt + Khảo sát cơng trình liên quan đến tuyến + Khảo sát cơng trình n−ớc nhỏ

+ Thu thập số liệu để lập thiết kế TCTC dự toán + Lập văn thoả thuận cn thit

+ Lập hồ sơ, tài liệu khảo sát 1 Công tác chuẩn bị:

Công tác chuÈn bÞ bao gåm:

- Nghiên cứu kỹ DAĐT đ6 đ−ợc duyệt định phê duyệt nhiệm vụ đầu t− dự án

- Tìm hiểu nắm lại tài liệu hệ toạ độ, hệ cao độ, khí t−ợng, thủy văn, địa chất, cấp sơng tình hình cơng trình cũ (nếu có)

- Lập kế hoạch khảo sát, đề c−ơng khảo sát, tiến độ dự toán khảo sát - Tổ chức đội khảo sát định biên cán k thut

2 Công tác khảo sát tuyến Khi khảo sát kỹ thuật cần:

- Nghiên cứu kỹ tuyến đ6 đợc duyệt bớc DAĐT, chỉnh lý đoạn xét thấy cần thiết

- o c bổ sung l−ới tọa độ hạng IV đ−ờng chuyền cấp theo ph−ơng án tuyến đ−ợc duyệt (đối với đ−ờng có tốc độ tính tốn từ 60 Km/h trở lên)

a) Các ph−ơng pháp định tuyến thực địa:

- Quan sát điểm khống chế, đoạn tuyến khó khăn, đánh giá ph−ơng h−ớng giải

- Tìm hiểu điều kiện địa chất thổ nh−ỡng, đánh giá điều kiện thiết kế đ−ờng cơng trình

- Dự kiến đoạn đ−ờng cũ tận dụng - Kiểm tra lại mốc cao độ xem hay

- Thông báo cho quan địa ph−ơng công việc tiến hành h−ớng tuyến, nơi tiếp giáp với thị trấn, thành phố tiếp nhận nguyện vọng quan địa ph−ơng vị trí tuyến đ−ờng

- Dự kiến vị trí đóng qn đội khảo sát

Khi định tuyến thực địa cần phải tuân theo nguyên tắc sau:

- Thiết kế đ−ờng phải đảm bảo cho giao thông thuận lợi, đồng thời phải tuân theo quy định tiêu chuẩn kỹ thuật tuyến Tr−ờng hợp tuyến không theo quy trỡnh phi cú lý xỏc ỏng

- Định tuyến phải bám sát đờng chim bay điểm khèng chÕ

- Vị trí tuyến cố gắng qua vùng địa chất ổn định để đảm bảo cho đ−ờng đ−ợc vững

- Không nên định tuyến qua khu đất đai đặc biệt quí, đất đai vùng kinh tế đặc biệt, cố gắng làm ảnh h−ởng đến quyền lợi ng−ời sử dụng t

- Khi tuyến giao với đờng sắt song song với đờng sắt cần phải tuân theo quy trình Bộ GTVT quan hệ đờng ôtô đờng sắt (vị trí giao phải phạm vi ga, đờng dồn tàu, cửa hầm đờng sắt, ghi cổ họng, cột tín hiệu vào ga, gãc giao ≥ 450)

Định tuyến vùng địa hình khó khăn bị che khuất tiến hành theo ph−ơng pháp sau:

1 Vạch đ−ờng s−ờn thử, đo đạc lên trắc dọc, thấy ch−a thỏa m6n vạch đ−ờng s−ờn thứ hai theo h−ớng khác nh− đến đạt đ−ợc yêu cầu Đây cách làm mị mẫm, may đ−ợc tuyến tốt

2 Lập bình đồ có đ−ờng đồng mức khu vực định tuyến vào vạch tuyến, sau đem cắm thực địa

3 Vạch đ−ờng s−ờn tuyến thực địa, đo chiều dài, cao đạc đo trắc ngang đ−ờng s−ờn Căn vào số liệu đo, vẽ bình đồ đ−ờng s−ờn Căn vào bình đồ vạch tuyến cụ thể, sau đem cắm ngồi thực địa

Tìm vị trí tuyến tốt vùng núi địi hỏi nhiều công việc tỷ mỷ lâu dài Đối với đoạn qua đèo dùng máy kinh vĩ máy đo độ dốc để đ−ờng s−ờn thử với độ dốc đ6 cho Khi thả dốc cần phải bắt đầu thả từ đỉnh đèo xuống chân đèo Độ dốc bình quân đ−ờng s−ờn thử nên lấy nhỏ độ dốc giới hạn cấp đ−ờng khoảng 2% để dự phịng đoạn có dốc cục lớn

b) Phóng tuyến đo góc:

Cơng tác phóng tuyến ngồi thực địa đội tr−ởng chủ nhiệm đồ án tiến hành, vị trí tuyến đ−ợc đặt thực địa cách cắm sào tiêu Phải cắm cho đ−ờng ngắm sào tiêu để ngắm từ hai đầu lại

Trên đ−ờng thẳng dài, 2Km phải thử lại góc hai ph−ơng (góc hai ph−ơng góc hợp h−ớng Bắc hay Nam kinh tuyến đ−ờng song song với kinh tuyến với h−ớng đ−ờng thẳng hình chiếu, góc hai ph−ơng có giá trị từ 00

đến 900 và ký hiệu r)

Khi phãng tuyÕn qua công trình xây dựng hay vật thể khác dẫn tuyến theo hình tam giác hình chữ nhËt

Để tạm thời cố định đ−ờng thẳng, ng−ời ta sử dụng cọc cao 1,5m - 2,0m cắm thay chỗ sào tiêu phóng thẳng

Góc đo theo phía phải h−ớng qua tính góc chuyển h−ớng Góc đ−ợc đo loại máy đo góc Các đỉnh tuyến đ−ợc đóng cọc gỗ tốt có đ−ờng kính - 5cm dài 20 - 25cm cọc bê tơng kích th−ớc 12ì12ì12cm dài 35 - 40 cm, máy đo góc phải đặt tâm cọc ú Ti im

đầu điểm cuối tuyến phải đo góc phơng vị từ, phải đo góc hai phơng tuyến giao với tuyến khác

Sau đo góc, trị số bán kính dùng đóng cong dựa theo số liệu thiết kế tài liệu bình đồ b−ớc DAĐT, tr−ờng hợp cần thiết thay đổi cho phù hợp với địa hình, nh−ng phải theo tiêu chuẩn quy định cấp đ−ờng

Để kiểm tra đo góc, cuối ngày cơng tác phải đo góc ph−ơng vị từ Khi đo góc, góc phải ghi rõ số thứ tự, h−ớng ngoặt trái hay phải, trị số góc, trị số đ6 kiểm tra đo góc, bán kính đ6 chọn, tiếp tuyến, phân cự, chiều dài đ−ờng cong

c) Đóng cong, đo dài, rải cọc chi tiết, đo cao đo trắc ngang 1 - Công tác đóng cong:

Bao gồm việc đóng điểm chủ yếu nh− điểm nối đầu NĐ , điểm nối cuối NC đ−ờng cong chuyển tiếp, tiếp đầu TĐ, tiếp cuối TC, điểm P đ−ờng cong tròn điểm đ−ờng cong

Tên đỉnh, tên cọc TĐ, TC, P phải thống số liệu Các số liệu đánh số theo thứ tự từ đến 100 sau lại tiếp tục từ đến 100 khác

2 - Công tác đo dài:

Cụng tỏc o di phải tiến hành đo tổng quát riêng, đo dài tổng quát để đóng cọc 100m (cọc H) Đo tổng quát phải tiến hành đo lần, sai số lần đo không đ−ợc v−ợt sai số cho phép sau đây:

∆ L ≤ 1000

1

L - Đối với vùng đồng

∆ L ≤ 500

1

L - Chiều dài đoạn đo, (m);

Cụng tỏc o di chi tiết để xác định khoảng cách cọc chi tiết, đo dài chi tiết đo lần khép vào cọc 100m (cọc H) Khi đo dài chi tiết lấy tròn số đến 5cm sai số lần đo dài chi tiết tổng quát không đ−ọc v−ợt sai số cho phép d−ới đây:

∆ L ≤ 200

1

L ;

Trong : ∆ L - Sai số lần đo chi tiết tổng quát cọc H, (m);

Khi đo dài vùng có dốc phải tiến hành đo mặt phẳng nằm ngang, để thuận tiện đơn giản thực tế khảo sát chi tiết cho phép đo nh− sau:

Khi độ dốc mặt đất nhỏ 20 cho phép đo dài theo sát mặt đất

Khi độ dốc từ 20 đến 200 dùng mắt −ớc l−ợng kéo th−ớc theo ph−ơng ngang

Khi độ dốc 200 phải đo th−ớc chữ A

Khi tun giao víi dßng nớc lớn chớng ngại khác tiến hành đo theo phơng pháp cần thiết

Khi o dùng th−ớc thép để đo dài 3 - Công tác đóng cọc rải cọc chi tiết:

Các cọc chi tiết, cọc H, cọc KM, cọc đ−ờng cong dùng cọc gỗ vng trịn có cắt khấc để viết chữ

Các cọc đỉnh, cọc dẫn đ−ờng thẳng, cọc đầu tuyến, cọc cuối tuyến phải dống cọc bê tông hay gỗ tứ thiết, cọc bê tơng đúc theo hình tam giác cạnh 12cm dài 40cm, cọc gỗ làm vuông 12x12cm dài 40 cm

Các cọc mốc cao đạc đóng theo quy cách cọc đỉnh Các đầu cọc đỉnh cọc mốc phải có đinh để đo góc đặt mia

Việc rải cọc chi tiết rải theo thay đổi địa hình, khơng rải theo địa hình mà 20m rải cọc Các vị trí buộc phải đóng nh− cọc đ−ờng cong, nơi giao với dòng n−ớc, vị trí cơng trình hai bên tuyến nh− ống dẫn n−ớc, đập, cầu, cống có, cột điện, vị trí giao với đ−ờng sắt đ−ờng ơtơ khác đ−ợc coi cọc phụ cần phải khép vào cọc chi tiết cọc 20 m Cọc phải đóng tuyến, đ−ờng thẳng phải ngắm theo cọc đ−ờng thẳng, đ−ờng cong phải lợi dụng cọc đ−ờng cong, cọc chi tiết phải đóng cho không lệch khỏi tuyến 10cm

4 - Công tác đo cao:

Trong o cao sử dụng máy thủy bình, cao đạc tiến hành cao đạc tổng quát riêng cao đạc chi tiết riêng

*) Cao đạc tổng quát đo cao độ mốc, phải đo lần sai số lần đo không đ−ợc v−ợt sai số cho phép sau đây:

Trong : ∆h - sai số hai lần đo cao tng quỏt, mm;

L - chiều dài đoạn ®o¹n ®o cao, Km;

Trong đo cao tổng quát cần phải đặt mốc cao đạc, vùng đồng khoảng 2Km đặt mốc, vùng núi khoảng 1Km đặt mốc, đặt mốc vị trí cơng trình nh− cầu trung, cầu lớn, kè lớn, Mốc cao đạc phải đ−ợc đặt nơi chắn, tránh bị rung động đặt phạm vi tuyến để sau thi cơng cịn mốc, cần phải sơ họa vị trí đặt mốc để dễ tìm

*) Cao đạc chi tiết: đo cao độ tất cọc tuyến vị trí cần thiết Đo cao chi tiết cần đo lần khớp vào mốc cao đạc tổng quát, sai số đo cao chi tiết so với mốc cao đạc không đ−ợc v−ợt sai số cho phép sau:

∆h ≤ ± 50 L, mm ; (c¸c ký hiƯu nh− trªn).

Các vị trí cần đo cao độ khác là: điểm đầu điểm cuối mặt cầu có, đáy sơng, mức n−ớc, cao độ đ−ờng sắt đ−ờng ôtô khác giao nối tiếp với tuyến

Chú ý: Cao độ tuyến lấy theo mốc cao đạc quốc gia, lấy theo cao độ tự giả định tuyến đ−ợc giả định cao độ

5 - Công tác đo trắc ngang:

Cơng tác đo trắc ngang thực th−ớc chữ A máy thủy bình Phạm vi đo đạc tối thiểu phải đảm bảo giới hạn thiết kế khuôn đ−ờng (đào đắp) công trình liên quan đến đ−ờng nh− giới hạn giải phúng mt bng

Trắc ngang phải đo vuông góc víi trơc ®−êng, ®−êng cong ®o theo ®−êng h−íng tâm Khi đo phải quay lng điểm xuất phát bên phải hớng bên phải hình cắt ngang, bên trái nh

d) Cố định tuyến thực địa:

Tuyến phải đ−ợc cố định thực địa bình đồ cao độ

Về bình đồ cố định đỉnh, đoạn thẳng dài, điểm đầu điểm cuối

Về mặt cao độ, tuyến đ−ợc cố định mốc cao đạc tạm thời vĩnh cửu Mốc tạm thời đ6 mơ tả trên, cịn mốc vĩnh cửu đặt ngồi thực địa khơng có mốc vĩnh cửu quan khác, mốc cao đạc vĩnh cửu đặt cách không q 15 Km, vùng hẻo lánh dân không 30Km Để đặt mốc vĩnh cửu cần chọn nơi chắn, không bị ngập n−ớc, không bị xê dịch vị trí đất di chuyển (có thể t−ờng nhà, bệ đá nhà, mố cầu, tảng đá lớn)

Tr−ờng hợp có thiết lập đ−ờng chuyền cấp cọc cố định tuyến phải đ−ợc móc nối với đ−ờng chuyền đ6 có dọc tuyến

e) Đo đạc lập bình đồ cao độ:

- Cho phép dùng ph−ơng pháp tính tốn xác, có sở lý thuyết vững trình thiết kế để thay ph−ơng pháp đơn giản, kinh nghiệm; nhờ đạt đ−ợc hiệu kinh tế cao

- Cho phép giải vấn đề thiết kế tuyến, mặt cơng trình cách tổng hợp, tổng thể, nghĩa thiết kế xét tới đồng thời mối quan hệ ảnh h−ởng lẫn yếu tố, phận đ−ờng ô tô chúng làm việc d−ới tác dụng xe chạy nhân tố thiên nhiên

Phối hợp máy móc đo đạc đại (máy toàn đạc điện tử), ph−ơng tiện l−u giữ, xử lý, thiết bị in vẽ, quét, MTĐT ta tự động hóa hồn tồn

c«ng viƯc KSTK đờng ô tô

I Các chơng trình thiết kế, vẽ tính toán khối lợng tuyến đờng đợc sử dụng Việt Nam

1 Các chơng trình nớc

Các chơng trình nớc thờng đợc sử dụng nớc ta bao gåm:

a) Chương trình Softdesk : Bản phổ biến 8.0 (hiện có 2004) phát triển cơng ty Autodesk (Mỹ) Đây công ty làm sản phẩm CAD tiếng giới Sản phẩm công ty phổ biến Việt Nam bao gồm: AutoCAD; Softdesk, STAAD, 3D studio MAX, chi tiết sản phẩm cơng ty tham khảo địa chỉ: www.autodesk.com

Riêng chương trình Softdesk 8.0, hoạt động AutoCAD R14 có khả trợ giúp đa dạng lĩnh vực thiết kế đường giao thơng, cơng trình liên quan đến đào đắp (như kênh mương, hồ chứa, đê đập, )

Đối với ngành giao thơng chương trình trợ giúp thiết kế hệ thống mạng đường giao thơng cơng trình tuyến (như cầu cống, nút giao )

Kết thiết kế hệ thống vẽ bảng biểu trình bày dạng vẽ AutoCAD Các vẽ bao gồm chuẩn (trắc dọc, cắt ngang, bình đồ) vẽ minh hoạ ba chiều trực quan nhằm giúp cho kết thiết kế tốt cho q trình khai thác cơng trình

Thơng thường ta dùng Softdesk để thiết kế làm DA§T chủ yếu, cịn thiết kế kỹ thuật thường dựng cỏc phn mm khỏc

b) Chơng trình NovaCAD (NAUY):

Đây ch−ơng trình đ−ợc quảng cáo rầm rộ vào cuối năm 1996 đ−ợc số công ty t− vấn sử dụng Hiện nay, đại diện h6ng cơng ty Hài Hịa đ6 phát triển phn mm riờng ca mỡnh

c) Chơng trình MOSS (Anh):

H6ng khơng cịn đại diện Việt Nam ch−ơng trình đ6 hết thời hạn sử dụng từ năm 1999 Giá thành cao khoảng 6.000 USD bản, khả thích ứng với đặc thù KSTK Việt Nam hạn chế

Cã nhiều quan, cá nhân phát triển phần mềm thiết kế đờng nhng chủ yếu sử dụng chơng trình sau:

a) Chơng trình Nova TDN: Do công ty tin học Hài Hòa phát triển, đ6 đợc phổ cập với giá thành hợp lý 400 - 500 USD/1 với hỗ trợ kỹ thuật lâu dài cho khách hàng Chơng trình đ6 đợc hầu hết công ty TVTK tỉnh sử dụng Nhợc điểm chơng trình thiết kế đờng cấp cao yếu

b) Chơng trình TEDI

c) Chơng trình TKĐ Đại học GTVT Hà Nội d) Chơng trình Cục Đờng

e) Chơng trình Alpha Group Đại häc B¸ch khoa Tp Hå ChÝ Minh,

Nói chung ch−ơng trình nhỏ lẻ, phạm vi áp dụng khơng rộng phần thiết kế bình đồ có đ−ờng đồng mức cịn dựa vào ch−ơng trình n−ớc ngồi khác Cần chuẩn hóa liệu đầu vào khối l−ợng tính tốn để sử dụng phi hp gia cỏc chng trỡnh

II Các chơng trình thiết kế kết cấu, tiện ích khác

1 Chơng trình SAP2000: tính kết cấu cầu, dân dụng khảo sát tính kết cấu mặt đờng theo phơng pháp PTHH

2 Chng trỡnh SLOPE/W: tính ổn định mái dốc đ−ờng, tính ổn định đ−ờng đắp đất yếu,