Bài giảng kỹ thuật hạ tầng giao thông

CHƯƠNG CẦU (bridge) 1/56 7.1 Khái niệm Cầu loại cơng trình vượt qua phía chướng ngại vật sông suối, khe núi Thung lũng sâu, tuyến đường khác khu vực phải trì bình thường hoạt động xã hội sản xuất, giao thơng, thương mại… 7.2 Các phận kích thước cơng trình cầu 7.2.1 Kết cấu nhịp (span) 2/56 Bộ phận trực tiếp mang đỡ hoạt tải vượt qua khoảng cách chướng ngại vật Sơ đồ cầu Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần - Chương 7.2.2 Mố cầu Trụ cầu (Abutment & Piers) 3/56 Bộ phận kê đỡ kết cấu nhịp, tiếp nhận toàn tải trọng truyền xuống đất qua kết cấu móng Nếu xây dựng phía gọi trụ, xây dựng hai đầu cầu gọi Mố Mố cịn có nhiệm vụ nối tiếp đường với cầu Cũng có TH cầu khơng có mố mà KCN kéo dài đoạn mút thừa để nối vào đường đắp đầu cầu Như kết cấu nhịp khơng có trụ mà có mố 7.2.3 Các mức nước (water level) 4/56 MNLS: Mức nước lịch sử, mức nước lớn người ta điều tra MNCN: Mức nước cao nhất, kết tính toán ứng với tần suất quy định (1% hay 2%) Nếu nói: MNCN ứng với tần suất thiết kế 1% có nghĩa MN lũ mà 100 năm xuất lần MNTN: Mức nước thấp nhất, đo mùa cạn ứng với tần suất quy định (1% hay 2%), vào MNTN để bố trí nhịp thơng thuyền MNTT: Mức nước thông thuyền, mức nước cao cho phép tàu bè qua lại, thường lấy với tần suất 5%, từ mức nước xác định chiều cao khổ gầm cầu nhịp thông thuyền Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần - Chương 7.2.4 Các kích thước cầu (1/3) 5/56 1: Kết cấu nhịp; 2: Trụ; 3: Mố; 4: Móng - L: chiều dài tồn cầu, khoảng cách từ mố đến đuôi mố - l: chiều dài nhịp, khoảng cách tim hai trụ - ltt: chiều dài nhịp tính tốn, khoảng cách tim gối kê nhịp - l0: chiều dài nhịp tĩnh, khoảng cách từ mép trụ tới mép trụ (hoặc mố) xác định mức nước cao 7.2.4 Các kích thước cầu (2/3) 6/56 ∑l độ thoát nước cầu, tổng nhịp tĩnh Trường hợp cầu có mố vùi mức nước cao khơng tiếp xúc với tường thân mố, thay nhịp tĩnh sát mố độ nước lấy với trung bình cộng hai trị số tương ứng MNCN MNTN - Hc: chiều cao cầu, khoảng cách từ MNTN tới mặt cầu Nếu cầu vượt cầu cạn tính từ mặt đường mặt đất bên Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần - Chương 7.2.4 Các kích thước cầu (3/3) ∑l 7/56 - hkt: chiều cao kiến trúc, khoảng cách từ đáy KCN đến mặt cầu - H: chiều cao khổ gầm cầu, khoảng cách từ MNCN đến đáy KCN, để đảm bảo trôi không va đập mắc nghẽn Nếu cầu vượt tính từ mặt đường bên đến đáy KCN 7.3 Phân loại cầu (bridge type) 8/56 Phân loại theo chướng ngại vật phải vượt qua Phân loại theo độ Phân loại theo mục đích sử dụng Phân loại theo vị trí đường xe chạy Phân loại theo vật liệu làm kết cấu nhịp Phân loại theo sơ đồ tĩnh học Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần - Chương Phân loại theo chướng ngại vật phải vượt qua 9/56 1.1 Cầu qua sông: Cầu Tháp (London, Anh) 10/56 1.2 Cầu qua đường (cầu vượt): cầu bắc qua tuyến đường khác giao cắt ngang Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần - Chương 11/56 1.3 Cầu cạn hay cầu dẫn: cầu xây dựng mặt đất nhằm dẫn lên cầu nâng cao độ tuyến đường lên để giải phóng khơng gian bên Cầu cạn Milau (Pháp) bắc qua thung lũng sơng Tarn gần Milau, phía nam nước Pháp 1.4 Cầu vượt biển: 12/56 Cầu vịnh Giao Châu cầu vượt biển dài giới vịnh Giao Châu, thành phố Thanh Đảo, tỉnh Sơn Đơng, Trung Quốc Cây cầu có tổng chi phí xây dựng lên tới 2,3 tỷ USD dài 41,58 km nối liền trung tâm thành phố Thanh Đảo với huyện Hồng Đảo Kỹ thuật Hạ tầng Giao thơng - Phần - Chương 13/56 1.5 Cầu cao: loại cầu có chiều cao trụ lớn bắc qua thung lũng sâu Cầu Milau (Pháp) Là cầu cao giới với đỉnh cao cột 343m Phân loại theo độ 14/56 Cầu lớn: L > 100m có nhịp l ≥ 30m Cầu trung: L = 25 - 100m Cầu nhỏ : L < 25 m Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần - Chương 7 Phân loại theo mục đích sử dụng 15/56 - Cầu đường - Cầu đường sắt - Cầu hành - Cầu hỗn hợp - Cầu thành phố - Cầu tàu (dùng bến cảng) - Cầu phao (quân sự) - Cầu đặc biệt (dùng để dẫn dầu khí, dẫn nước, dẫn cáp điện…) Cầu phao (mục đích quân sự, tính động cao) Phân loại theo vị trí đường xe chạy 16/56 - Cầu có đường xe chạy - Cầu có đường xe chạy Cầu Lupu, Thượng Hải, Trung Quốc, khánh thành năm 2003 cầu vòm lớn giới với tổng chiều dài cầu 3900m, nhịp lớn 550m Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần - Chương Phân loại theo vật liệu (Bridge types by material) 17/56 Cầu đá xây Cầu gỗ Cầu thép cầu kim loại Cầu bê tông cốt thép Cầu BTCT dự ứng lực Cầu liên hợp thép+BTCT Cầu vòm đá (cầu Carvalha, Bồ Đào Nha) Cầu gỗ (cầu Thê Húc, Việt Nam, xây dựng năm 1865) Phân loại cầu theo sơ đồ tĩnh học 18/56 (structure type) Theo sơ đồ tĩnh học kết cấu chịu lực phân chia cơng trình cầu thành hệ thống sau: - Cầu dầm - Cầu dàn - Cầu vòm - Cầu liên hợp - Cầu treo Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần - Chương 6.1 Cầu dầm (beam bridge) 19/56 Dưới tác dụng tải trọng thẳng đứng KCN làm việc chịu uốn truyền áp lực thẳng đứng xuống mố trụ Hệ thống cầu dầm bao gồm: a) Cầu dầm đơn giản (beam bridge); b) Cầu dầm liên tục (continuous beam bridge); c) Cầu dầm mút thừa (cantilever bridge) 6.1 Cầu dầm (beam bridge) 20/56 Cầu dầm liên tục (cầu Vĩnh Tuy, Hà Nội, Việt Nam, khánh thành năm 2009, tổng chiều dài cầu 3690m, mặt cầu rộng 38m) Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần - Chương 10 8.4 Lý để xây dựng nút giao thông khác mức (1/2) 19/28 Các lý để chứng minh cần phải làm nút giao thơng khác mức có nhiều, trình bày lý mang tính gợi ý: Loại đường giao nút Nhằm thiết kế nút giao bảo đảm cho chức “cơ động” đường có tốc độ cao Lưu lượng giao thơng nút lớn lý định hướng quan trọng Nhất lưu lượng vượt khả thơng hành nút Nâng cao an tồn giao thơng Tận dụng đặc điểm địa hình chỗ bố trí nút Lợi ích kinh tế hàng năm: hiệu số chi phí người sử dụng đường điều kiện không làm nút giao khác mức có làm nút giao khác mức Hiệu số lớn lợi ích kinh tế nhiều 8.4 Lý để xây dựng nút giao thông khác mức (2/2) 20/28 Ngồi lí nêu trên, gặp trường hợp sau cần phải xét đến phương án làm nút khác mức: a Đường, phố thứ yếu cắt qua đường cao tốc đường cấp cao khơng thể nhập vào hành lang đường cao tốc khơng có đường song song với đường cao tốc; b Đường phố cấp I, đường cao tốc cắt qua đường sắt; c Các loại đường cịn lại cắt qua chỗ đường sắt có đường tàu đơi tàu giờ; d Những chỗ tập trung người phương tiện giao thơng thơ sơ giao cắt với đường lớn (ví dụ đường cao tốc, đường phố xuyên qua khu công viên, khu thể thao liên hợp…) Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần - Chương 10 8.5 Hình ảnh số nút giao phức tạp giới 21/28 22/28 Auckland, NewDiLan Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần - Chương 11 23/28 Tokyo, Nhật Bản 24/28 Trung Quốc Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần - Chương 12 25/28 Atlanta, Mỹ CÂU HỎI ÔN TẬP 26/28 Câu Trình bày lực tác dụng lên tơ q trình chuyển động, đặc tính động lực ý nghĩa nó? Câu Trình bày q trình hãm xe cự li hãm xe? Câu Thế tầm nhìn chiều, chiều, tầm nhìn tránh xe tầm nhìn vượt xe? Nêu ý nghĩa? Câu Đặc điểm xe chạy đường cong bằng, xác định hệ số lực ngang? Câu Thế siêu cao, cách bố trí siêu cao, trình bày phương pháp nâng siêu cao? Câu Tại phải mở rộng mặt đường đường cong bằng? Nêu cách tính, quy định mở rộng mặt đường đường cong bằng? Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần - Chương 13 CÂU HỎI ÔN TẬP 27/28 Câu Tại phải bố trí đường cong chuyển tiếp? Nêu dạng đường cong chuyển tiếp, cách tính chiều dài đường cong chuyển tiếp? Câu Tại cần đảm bảo tầm nhìn đường cong có bán kính nhỏ? Cách xác định khoảng cách cần đảm bảo tầm nhìn? Câu Trình bày cách xác định độ dốc dọc tuyến đường chiều dài đoạn dốc? Câu 10 Tại phải bố trí đường cong đứng, cách xác định bán kính đường cong đứng lồi, lõm xác định yếu tố đường cong đứng? Câu 11 Cách xác định số xe? Câu 12 Trình bày xe, bề rộng xe, bề rộng phần xe chạy, lề đường dải phân cách? CÂU HỎI ƠN TẬP 28/28 Câu 13 Nêu cơng dụng yêu cầu đường? Nêu số loại trắc ngang đường thường gặp, địa hình đồi núi nên sử dụng mặt cắt ngang đường loại nào? Câu 14 Trình bày thiết kế mái đường đào thiết kế mái đường đắp? Câu 15 Các dạng phá hoại đường đắp đất yếu, biện pháp xử lý đường đắp đất yếu? Câu 16 Các yêu cầu chung mặt đường, phân loại mặt đường, phạm vi sử dụng? Câu 17 Khái niệm hệ thống thoát nước? Phân loại rãnh thoát nước, cống, cầu đường ô tô Xác định độ cống dùng thiết kế đường ô tô? Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần - Chương 14 MÔN HỌ HỌC: KỸ THUẬT HẠ TẦNG GIAO THÔNG GIỚI THIỆU PHẦN MỀM THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ NOVA-TDN 16 (chạy AutoCad 2005) PHẠM ĐỨC THANH Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng PTNT 6/2013 Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Giới thiệu phần mềm Nova TDN GIỚI THIỆU PHẦN MỀM THIẾT KẾ ĐƯỜNG ƠTƠ NOVA-TDN (Hướng dẫn Cty Hài Hịa cung cấp) Cấu trúc bước thiết kế đường phần mềm Nova-TDN -Phần Thiết lập thông số thiết kế -Phần Nhập liệu -Phần Thiết kế BÌNH ĐỒ tuyến -Phần Thiết kế TRẮC DỌC tuyến -Phần Thiết kế TRẮC NGANG tuyến -Phần Tính tốn khối lượng đào đắp Người thiết kế THÀNH THẠO người sử dụng thành thạo LỆNH TẮT, hạn chế sử dụng Menu! Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Giới thiệu phần mềm Nova TDN TRÌNH TỰ CÁC LỆNH CƠ BẢN TRONG NOVA - TDN ĐỂ THIẾT KẾ ĐƯỜNG ƠTƠ PHẦN Thiết lập thơng số thiết kế: - CS: Khai báo thay đổi tuyến đường hành (Vận tốc, tuyến 2…) PHẦN Nhập liệu: 2.1 Nhập liệu từ đồ số: -Tơ lại đường đồng mức từ bình đồ khu vực (bằng lệnh PL AutoCad) - Định nghĩa cao độ cho đường đồng mức Dùng lệnh Ctrl+1 (trong AutoCad) => Elevation => Nhập cao độ đường đồng mức - DNDM: định nghĩa đường đồng mức đường mép Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Giới thiệu phần mềm Nova TDN 2.2 Nhập liệu từ số liệu file tồn đạc dạng txt: Trình tự lệnh: - CDTEP: bắn điểm khảo sát hình - LTG: Xây dựng mơ hình lưới bề mặt để phục vụ nội suy vẽ đường đồng mức - DM: Vẽ đường đồng mức Cụ thể minh họa lệnh: CDTEP: bắn điểm khảo sát hình Kết sau thực lệnh CDTEP: Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Giới thiệu phần mềm Nova TDN - LTG: Xây dựng mơ hình lưới bề mặt để phục vụ nội suy vẽ đường đồng mức b1 Vẽ đường bao địa hình (dùng lệnh PL AutoCad) b2 Gõ lệnh LTG Nova b3 Hiện lên menu Xây dựng tập điểm b4 Chọn tồn khu vực có điểm cao trình b5 Chọn đường bao địa hình (chính đường bao vẽ bước 1) b6 Chọn lỗ thủng (ao, hồ ) Minh họa thực lệnh xây dựng lưới tam giác (LTG) Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Giới thiệu phần mềm Nova TDN - DM: Vẽ đường đồng mức Kết sau thực lệnh vẽ Đường Đồng Mức (DM) Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Giới thiệu phần mềm Nova TDN 2.3 Cách nhập liệu từ số liệu khảo sát dạng khảo sát trắc dọc trắc ngang Từ số liệu đo đạc khảo sát, đơn vị khảo sát xuất liệu sang file dạng NTD Từ người thiết kế dùng file để thiết kế - T: Vẽ tuyến PHẦN Thiết kế BÌNH ĐỒ tuyến Lần lượt thực lệnh theo trình tự từ xuống để thiết kế bình đồ - CDTN: Kiểm tra cao độ tự nhiên điểm - PL: Vạch tuyến đường cần thiết kế từ A-B - GT: Khai báo điểm gốc tuyến đường - DMB: Định nghĩa đường tuyến - CN: Bố trí đường cong nằm siêu cao không siêu cao góc ngoặt tuyến - PSC: Phát sinh cọc bình đồ (khoảng cách tùy theo yêu cầu 10 ,20,30….m) - YTC: điền yếu tố cong tuyến - CC: Chèn cọc điểm khống chế vị trí đường cong (TD1, P1, TC1….) - DTC: Điền tên cọc bình đồ - TDC: xuất bảng tọa độ cọc - BYTC: xuất bảng yếu tố cong (Bảng góc) (Chú ý: Nếu muốn sửa số liệu dùng lệnh: SSLT - sửa số liệu tuyến tên cao độ) Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Giới thiệu phần mềm Nova TDN PHẦN 4: Thiết kế TRẮC DỌC tuyến đường Lần lượt thực lệnh theo trình tự từ xuống để thiết kế trắc dọc - BB: Khai báo mẫu bảng biểu - TD: Xuất trắc dọc tự nhiên tuyến đường - PADD: Lựa chọn phương án đường đỏ (phương án 2…) - DD: Thiết kế đường đỏ tuyến đường hành - CD: Thiết kế đường cong đứng vị trí đổi dốc - NCD: Nhận cao độ - DTK: Điền thiết kế phương án đường đỏ hành - CONG: Thiết kế cống thoát nước dốc dọc - CAU: Thiết kế cầu trắc dọc (Chú ý:nếu muốn thay đổi bảng mẫu dung lệnh - EDTD: thay mẫu bảng trắc dọc điền lại thiết kế) PHẦN 5: Thiết kế TRẮC NGANG tuyến đường Lần lượt thực lệnh theo trình tự từ xuống để thiết kế trắc ngang - BB: Khai báo mẫu bảng biểu trắc ngang - TN: Xuất trắc ngang tự nhiên tuyến - TKTN: Thiết kế trắc ngang tuyến đường (Khai báo thông số) - KBK: Khai báo khuôn đường - APK: Áp khuôn đường theo số liệu khai báo - DTKTN: Điền thiết kế rắc ngang (Nếu muốn thay đổi số liệu trắc ngang dung lệnh EDTN: thay bảng biểu trắc ngang điền so sánh trắc ngang) Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Giới thiệu phần mềm Nova TDN PHẦN 5: Thiết kế TRẮC NGANG tuyến đường Khai báo số menu tham khảo PHẦN 5: Thiết kế TRẮC NGANG tuyến đường Khai báo số menu tham khảo Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Giới thiệu phần mềm Nova TDN PHẦN 6: Tính KHỐI LƯỢNG đào đắp Lần lượt thực lệnh theo trình tự từ xuống để tính khối lượng - TDT: Tính diện tích khối lượng đào đắp theo phương án đường đỏ hành - DDT: Khai báo cơng thức tính khối lượng điền khối lượng đào đắp - LBGT: Lập bảng diện tích khối lượng tính tốn - THB: Xuất bảng giá trị diện tích sang file.txt - HCB: Hiệu chỉnh bảng biểu - HHCB: Thêm bớt hàng cột Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Giới thiệu phần mềm Nova TDN 10 ... MÔN HỌ HỌC: KỸ THUẬT HẠ TẦNG GIAO THÔNG GIỚI THIỆU PHẦN MỀM THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ NOVA-TDN 16 (chạy AutoCad 2005) PHẠM ĐỨC THANH Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng PTNT 6/2013 Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Giới... cố định Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần - Chương 25 51/56 6.7 Khe co giãn Thi công khe co giãn lược Khe co giãn lược 52/56 6.7 Khe co giãn Khe co giãn cao su Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông -... interchange) Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần - Chương 12/28 Nút giao kiểu hoa thị (cloverleaf interchange) Nút giao có ba đường dẫn (three legged interchange) Kỹ thuật Hạ tầng Giao thông - Phần -