Luận văn tốt nghiệp thiết kế tuyến đường mở mới qua hai điểm j2 k2 thuộc tỉnh phú thọ

Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Lời cảm ơn Hiện nay, đất n-ớc ta giai đoạn phát triển, thực công công nghiệp hóa, đại hóa, với phát triển kinh tế thị tr-ờng, việc giao l-u buôn bán, trao đổi hàng hóa nhu cầu ng-ời dân, quan xí nghiệp, tổ chức kinh tế toàn xà hội Để đáp ứng nhu cầu l-u thông, trao đổi hàng hóa ngày tăng nh- nay, xây dựng sở hạ tầng, đặc biệt hệ thống giao thông sở vấn đề quan trọng đặt cho nghành cầu đ-ờng nói chung, nghành đ-ờng nói riêng Việc xây dựng tuyến đ-ờng góp phần đáng kể làm thay đổi mặt đất n-ớc, tạo điều kiện thuận lợi cho nghành kinh tế quốc dân, an ninh quốc phòng lại giao l-u nhân dân Là sinh viên khoa Xây dựng cầu đ-ờng tr-ờng ĐH Dân lập HP, sau năm học tập rèn luyện d-ới bảo tận tình thầy giáo môn Xây dựng tr-ờng ĐH Dân lập HP, em ®· häc hái rÊt nhiỊu ®iỊu bỉ Ých Theo nhiƯm vơ thiÕt kÕ tèt nghiƯp cđa bé m«n, ®Ị tµi tèt nghiƯp cđa em lµ: ThiÕt kÕ tun ®-êng qua ®iĨm J4- K3 thc ®Þa phËn tØnh Hà Giang Trong trình làm đồ án hạn chế thời gian điều kiện thực tế nên em khó tránh khỏi sai sót, kính mong thầy giúp đỡ em hoàn thành tốt nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp Em xin ch ân thành cảm ơn thầy môn, đặc biệt Ths Nguyễn Hữu Khải Kỹ s- Hoàng Xuân Trung đà giúp đỡ em trình học tập làm đồ án tốt nghiệp Hải Phòng, ngy 05 tháng 01 năm 2012 Sinh viªn Ngun TiÕn Trung Svth: Ngun TiÕn Trung Mssv111341 Lớp: cđ1101 Trang: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Phần I: lập báo cáo đầu t- xây dựng tuyến đ-ờng Ch-ơng 1: Giới thiệu chung I Tên công trình Dự án đầu tư xây dung tuyến đường J2- K2 thuộc huyện Tân Sơn tỉnh Phú Thọ II Địa điểm xây dựng: huyện Tân Sơn tỉnhPhú Thọ III Chủ đầu t- nguồn vốn đầu t-: Chủ đầu t- UBND tỉnh Phú Thọ uỷ quyền cho Ban quản lý dự án huyện Nậm Khóa thực hịên Trên sở đấu thầu hạn chế để tuyển chọn nhà thầu có đủ khả lực, máy móc, thiết bị, nhân lực đáp ứng kỹ thuật yêu cầu chất l-ợng tiến độ thi công Nguồn vốn xây dựng công trình nhà n-ớc cấp IV Kế hoạch đầu t-: Dự kiến nhà n-ớc đầu t- tập trung vòng tháng, bắt đầu đầu t- từ tháng 10/2011 đến tháng3/2012 Và thời gian 15 năm kể từ xây dựng xong, năm nhà n-ớc cấp cho 5% kinh phí xây dựng để tu, bảo d-ỡng tuyến V Tính khả thi XDCT: Để đánh giá cần thiết phải đầu t- xây dựng tuyến đ-ờng J2- K2 cần xem xét nhiều khía cạnh đặc biệt cho sù phơc vơ cho sù ph¸t triĨn kinh tÕ x· hội nhằm mục đích nh- sau: * Phát huy triệt để tiềm năng, nguồn lực khu vực, khai thác có hiệu nguồn lực từ bên * Trong tr-ờng hợp cần thiết để phục vụ cho trị, an ninh, quốc phòng Nó tuyến mở đầu cho đoạn đ-ờng vào trạm Biên Phòng số 22 Theo số liệu điều tra l-u l-ợng xe thiết kế năm thứ 15 là: 1403 xe/ng.đ Với thành phần dòng xe: Svth: Nguyễn Tiến Trung Mssv111341 Lớp: cđ1101 Trang: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng - Xe : 37% - Xe t¶i trơc 6,0 T (2 trơc) : 21% - Xe t¶i trơc 8,5 T ( trơc ) : 31% - Xe t¶i trơc 10 T (2 trơc) : 11% - Hệ số tăng xe : % Nh- l-ợng vận chuyển điểm J2- K2 lớn với trạng mạng l-ới giao thông vùng đà đáp ứng yêu cầu vận chuyển Chính vậy, việc xây dựng tuyến đ-ờng J2- K2 hoàn toàn cần thiết Góp phần vào việc hoàn thiện mạng l-ới giao thông khu vực, góp phần vào việc phát triển kinh tế xà hội địa ph-ơng phát triển khu công nghiệp chế biến, dịch vụ VI Tính pháp lý để đầu t- xây dựng: Căn vào: - Quy hoạch tổng thể mạng l-ới giao thông tỉnh Phú Thọ - Quyết định đầu t- UBND tỉnh Phú Thọ số 3769/QĐ-UBND - Kế hoạch đầu t- phát triển theo định h-ớng quy hoạch UBND huyện Tân Sơn - Một số văn pháp lý có liên quan khác - Hồ sơ kết khảo sát vùng (hồ sơ khảo sát địa chất thuỷ văn, hồ sơ quản lý đ-ờng cũ, vv ) - Căn mặt kỹ thuật: Tiêu chuẩn thiết kế đ-ờng ôtô TCVN 4054 - 05 Quy phạm thiết kế áo đ-ờng mềm (22TCN - 211 -06) Quy trình khảo sát xây dựng (22TCN - 27 - 84) Quy trình khảo sát thuỷ văn (22TCN - 220 - 95) GTVT Luật báo hiệu đ-ờng 22TCN 237- 01 Ngoài có tham khảo quy trình quy phạm có liên quan khác VII Đặc điểm khu vực tuyến đ-ờng qua: * Địa hình : Svth: Nguyễn Tiến Trung Mssv111341 Lớp: cđ1101 Trang: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Tuyến qua khu vực địa hình t-ơng đối phức tạp có độ dốc lớn có địa hình chia cắt mạnh Chênh cao hai đ-ờng đồng mức 5m Điểm đầu điểm cuối tuyến nằm bên s-ờn dÃy núi với đỉnh núi cao 100m Độ dốc trung bình s-ờn dốc 18.9% * Địa chất thuỷ văn: - Địa chất khu vực ổn định bị phong hoá, t-ợng nứt nẻ, không bị sụt nở Đất chủ yếu đất sét, địa chất lòng sông suối nói chung ổn định - Cao độ mực n-ớc ngầm t-ơng đối thấp, cao độ -3.7m, cấp thoát n-ớc nhanh chóng, vùng có dòng suối hình thành dòng chảy rõ ràng có l-u l-ợng t-ơng đối lớn suối nhánh tập trung n-ớc dòng suối Ngoài có hồ chứa với cốt cao độ gốc +65m * Hiện trạng môi tr-ờng: Đây khu vực bị ô nhiễm bị ảnh h-ởng xấu ng-ời, vùng tuyến có khả qua có phần đất trồng trọt Do xây dựng tuyến đ-ờng phải ý không phá vỡ cảnh quan thiên nhiên, chiếm nhiều diện tích đất canh tác ng-ời dân phá hoại công trình xung quanh * Tình hình vật liệu điều kiện thi công: Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu đáp ứng đủ việc xây dựng đ-òng cự ly vận chuyển < 5km Đơn vị thi công có đầy đủ lực máy móc, thiết bị để đáp ứng nhu cầu chất l-ợng tiến độ xây dựng công trình Có khả tận dụng nguyên vật liệu địa ph-ơng khu v-c tuyến qua có mỏ cấp phối đá dăm với trữ l-ơng t-ơng đối lớn theo số liệu khảo sát sơ thấy đồi đất gần đắp đ-ờng đ-ợc Phạm vi từ mỏ đến phạm vi công trình từ 500m đến 1000m * Điều kiện khí hậu: Tuyến n»m khu vùc khÝ hËu giã mïa, nãng Èm m-a nhiỊu NhiƯt ®é trung Svth: Ngun TiÕn Trung – Mssv111341 Lớp: cđ1101 Trang: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng bình khoảng 270C Mùa đông nhiệt độ trung bình khoảng 180c, mùa hạ nhiệt độ trung bình khoảng 340 C nhiệt độ dao động khoảng 90C L-ợng m-a trung bình khoảng 2000 mm, mùa m-a từ tháng đến tháng 10 VIII Đánh giá việc xây dựng tuyến đ-ờng: Tuyến đ-ợc xây dựng địa chất ổn định nh-ng khu vực đồi núi cao dày đặc nên thi công phải ý để đảm bảo độ dốc thiết kế Đơn vị lập dự án thiết kế: Ban QLDA huyện Tân Sơn- tỉnh Phú Thọ Đơn vị giám sát thi công: Công ty t- vấn giám sát Bình Minh Địa chỉ: Số 02/9A, Tân Sơn ,Phú Thọ Đơn vị thi công: Công ty Cổ phần xây dựng cầu đ-ờng 569 Địa chỉ: Số 19/8C, đ-ờng Lê Lai, Tân Sơn ,Phú Thọ Svth: Ngun TiÕn Trung – Mssv111341 Líp: c®1101 Trang: Tr-êng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Ch-ơng 2: Xác định cấp hạng đ-ờng tiêu kỹ thuật đ-ờng I Xác định cấp hạng đ-ờng: Dựa vào ý nghĩa tầm quan trọng tun ®-êng Tun ®-êng thiÕt kÕ tõ ®iĨm J2 ®Õn K2 thc vïng quy ho¹ch cđa tØnh Phó Thä, tun ®-êng nµy cã ý nghÜa rÊt quan träng ®èi víi phát triển kinh tế xà hội tỉnh.Con đ-ờng nối liền vùng kinh tế trọng điểm tØnh Phó Thä.V× vËy ta sÏ chän cÊp kü tht đ-ờng cấp IV, thiết kế cho miền núi Xác định cấp hạng đ-ờng dựa theo l-u l-ợng xe Bảng 2.1.1: Quy đổi l-u l-ợng xe xe Xe T¶i trơc Xe t¶i trơc Xe t¶i trơc 6.5T(2trôc) 8,5T(2Trôc) 10T(2Trôc) LL(N15) Xe 1408 37% 21% 31% 11% HƯ sè q® (ai) 2.5 2.5 Xe q® 519 295 435 154 Nq®(15)=ΣNi*ai Hstx(q) 2878 (HƯ số quy đổi tra mục 3.3.2/ TCVN 4054-05) L-u l-ợng xe quy đổi xe năm thứ 15 là: N15qđ = (591x1+295x2.5+435x2.5+154x3) = 2878 (xecqđ/ngđ) Theo tiêu chuẩn thiết kế đ-ờng ô tô TCVN 4054-05 (mục 3.4.2.2), phân cấp kỹ thuật đ-ờng ô tô theo l-u l-ợng xe thiết kế (xcqđ/ngày đêm): >500 chọn đ-ờng cấp IV Căn vào yếu tố ta chọn cấp kỹ thuật đ-ờng cấp IV, tốc độ thiết kế 40Km/h (địa hình núi) Svth: Nguyễn Tiến Trung Mssv111341 Lớp: cđ1101 Trang: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng II Xác định tiêu kỹ thuật: A Căn theo cấp hạng đà xác định ta xác định đ-ợc tiêu kỹ thuật theo tiêu chuẩn hành (TCVN 4050-2005) nh- sau: (Bảng 2.2.1) Các tiêu kỹ thuật Các tiêu kỹ thuật Trị số Trị số Chiều rộng tối thiểu phận MCN cho địa hình vùng núi (bảng 7) Tốc độ thiết kế (km/h) 40 Số xe giành cho xe giới (làn) Chiều rộng xe (m) 2.75 Chiều rộng phần xe dành cho xe c¬ giíi (m) 5.5 ChiỊu réng tèi thiĨu cđa lỊ ®-êng (m) (gia cè 0.5m) ChiỊu réng cđa đ-ờng (m) 7.5 Tầm nhìn tối thiểu xe chạy đ-ờng (Bảng 10) Tầm nhìn hÃm xe (S1), m 40 Tầm nhìn tr-ớc xe ng-ợc chiều (S2), m 80 Tầm nhìn v-ợt xe, m 200 Bán kính đ-ờng cong nằm tối thiểu (Bảng 11) Bán kính đ-ờng cong nằm tối thiểu giới hạn (m) 60 Bán kính đ-ờng cong nằm tối thiểu thông th-ờng (m) 125 Bán kính đ-ờng cong nằm tối thiểu không siêu cao(m) 600 Độ dốc siêu cao (isc) chiều dài đoạn nối siêu cao (B¶ng 14) R (m) isc L(m) 65 75 0.06 35 75 100 0.04 25 100 600 0.02 12 §é dèc däc lín nhÊt (B¶ng 15) Svth: Ngun TiÕn Trung Mssv111341 Lớp: cđ1101 Trang: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Độ dốc dọc lớn (%) Chiều dài tối thiểu đổi dốc (Bảng 17) Chiều dài tối thiểu đổi dốc (m) 120 (70) Bán kính tối thiểu đ-ờng cong đứng lồi lõm (Bảng 19) Bán kính đ-ờng cong đứng lồi (m) Tối thiểu giới hạn 700 Tối thiểu thông th-ờng 1000 Bán kính đ-ờng cong đứng lõm (m) Tối thiểu giới hạn 450 Tối thiểu thông th-ờng 700 Chiều dài đ-ờng cong đứng tối thiểu (m) 35 Dốc ngang mặt đ-ờng (%) Dốc ngang lề đ-ờng (phần lề gia cố) (%) Dốc ngang lề đ-ờng (phần lề đất) (%) B Tính toán tiêu kỹ thuật: Tính toán tầm nhìn xe chạy: 1.1 Tầm nhìn hÃm xe: Lp- Sh lo S1 Tính cho ôtô cần hÃm để kịp dừng xe tr-ớc ch-ớng ngại vật S1 = l1 + Sh + lo l1: qu·ng ®-êng øng víi thêi gian phản ứng tâm lý t = 1s l1 = V(km/h) t(h) = V(m/s) t (s) 3,6 Svth: NguyÔn TiÕn Trung Mssv111341 Lớp: cđ1101 Trang: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Sh : chiều dµi h·m xe KV Sh = 254( i) lo : cự ly an toàn lo = 5m 10m V: vËn tèc xe ch¹y (km/h) K: hƯ sè sư dơng phanh K = 1,2 víi xe con; K = 1,4 víi xe t¶i chän K = 1,4 : hƯ số bám = 0,5 (Mặt đ-ờng ẩm -ớt) i: tính tầm nhìn lấy i = 0,0 TCVN S1 40 3,6 1,4.40 10 254 (0,5) 38 75 m Theo môc 5.11/ 4054-05 S1 = 40m VËy chän S1 = 40m để tăng mức độ an toàn 1.2 Tầm nhìn chiều: Tính cho xe ng-ợc chiều xe S2 = 2l1 + lo + ST1 + ST2 Trong giá trị giải thÝch nh- ë tÝnh S1 S2 V KV 1,8 127( i ) lo Sơ đồ tính tầm nhìn S2 Lp- Sh Lo S1 Svth: Nguyễn Tiến Trung – Mssv111341 Líp: c®1101 Lp- Sh S1 Trang: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dùng S2 = 40 1,4.40 2.0,5 10 1,8 127 0,5 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng 67 49 m Theo TCVN 4054-05 chiều tầm nhìn S2 80(m) Vậy chọn tầm nhìn S2 theo TCVN S2 = 80(m) 1.3 Tầm nhìn v-ợt xe: Tính tầm nhìn v-ợt xe: Tầm nhìn v-ợt xe đ-ợc xác định theo công thức (sổ tay tk đ-ờng T1/168) V1 (V1 V2 ).3,6 S4 S4 KV1 (V1 V2 ) 254 KV22 l o 254 602 1,4.60(60 40) 1,4.402 10 (60 40).3,6 254.0,5 254.0,5 V1 V1 60 60 40 V2 1 V3 V1 40 =140(m) 60 Theo tiªu chuÈn :V1 > V2 =40km/h (đối với đ-ờng cấp IV) Tr-ờng hợp đ-ợc áp dụng tr-ờng hợp nguy hiểm xảy V3 = V2 =VTK= 40Km/h Theo quy phạm quy định tầm nhìn v-ợt xe tối thiểu là: S4 = 200(m) VËy chän S4 theo qui ph¹m: S4 = 200(m) §é dèc däc lín nhÊt cho phÐp imax: imax đ-ợc tính theo điều kiện: - Điều kiện đảm bảo sức kéo (sức kéo phải lớn sức cản - đk cần để xe chuyển động): Svth: Nguyễn Tiến Trung Mssv111341 Lớp: cđ1101 Trang: 10 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Tính toán lựa chon số máy thời gian thi công giai ®o¹n II 14 15 16 17 18 19 20 21 22 T-íi nhùa dÝnh b¸m(0.5 lÝt/m2) D164A 0.033 VËn chun rải BTN hạt Xe Maz 503 4.458 thô Lu lu nhẹ lần/điểm; V =2 km/h Lu lu lốp 10 lần/điểm; V = km/h Lu phẳng lần/điểm; V = km/h Vận chuyển rảI BTN hạt mịn Lu lu nhẹ lần/điểm; V =2 km/h Lu lu lốp 10 lần/điểm; V = km/h Lu phẳng lần/điểm; V = km/h +D150B D469A TS280 DU8A D164A D469A TS280 DU8A 0.682 0.852 1.136 3.323 0.681 0.852 1.136 0.033 0.264 11 0,405 3.242 0.341 2.728 0.426 3.408 0.379 3.029 11 0.302 2.416 0.341 2.728 0.426 3.408 0.379 3.029 Thành lập đội thi công mặt đ-ờng: + máy rải D150B + lu nặng bánh thép D400 + 12 ô tô MAZ 503 + lu nặng bánh thép DU8A + lu nhĐ b¸nh thÐp D469A + xe t-íi nhùa D164A + lu nặng bánh lốp TS 280 + 15 công nhân Svth: Nguyễn Tiến Trung Mssv111341 Lớp: cđ1101 Trang: 97 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Phần III: Thiết kế kỹ thuật Đoạn tuyến từ km5+100 km6+00 (Trong phần thiết kế sơ ) Svth: Ngun TiÕn Trung – Mssv111341 Líp: c®1101 Trang: 98 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng CHƯƠNG 1: Những vấn đề chung Tên dự ¸n : Dù ¸n x©y dùng tuyÕn J4 – K3 Địa điểm : Huyện Bảo Yên tỉnh H GIANG Chủ đầu t- : UBND tỉnh Lào Cai uỷ quyền cho BQLDA huyện Bảo Yên Tổ chức t- vấn : BQLDA tỉnh Lào Cai Giai đoạn thực : Thiết kế kỹ thuật Nhiệm vụ đ-ợc giao : Thiết kế kỹ thuật Km5+100 Km6+00 I Những thiết kế - Căn vào báo cáo nghiên cứu khả thi (thiết kế sơ bộ) đà đ-ợc duyệt đoạn tuyến từ Km5+100 Km4+345.72 - Căn vào định, điều lệ v.v - Căn vào kết điều tra khảo sát tr-ờng II Những yêu cầu chung thiết kế kỹ thuật - Tất công trình phải đ-ợc thiết kế hợp lý t-ơng ứng với yêu cầu giao thông điều kiện tự nhiên khu vực qua Toàn thiết kế phần phải có luận chøng kinh tÕ kü tht phï hỵp víi thiÕt kÕ sơ đà đ-ợc duyệt Đảm bảo chất l-ợng công trình, phù hợp với điều kiện thi công, khai thác - Phải phù hợp với thiết kế sơ đà đ-ợc duyệt - Các tài liệu phải đầy đủ, rõ ràng theo quy định hành III Tình hình chung đoạn tuyến: Đoạn tuyến từ KM0+00 KM1+00 nằm phần thiết kế sơ đà đ-ợc duyệt Tình hình chung đoạn tuyến không sai khác so với thiết kế sơ đà đ-ợc trình bầy Nhìn chung điều kiện khu vực thuận lợi cho viƯc thiÕt kÕ thi c«ng Svth: Ngun TiÕn Trung Mssv111341 Lớp: cđ1101 Trang: 99 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng ch-ơng II : Thiết kế tuyến bình đồ I Nguyên tắc thiết kế: Những thiết kế Căn vào bình ®å tû lƯ 1/1000 ®-êng ®ång møc chªnh 1m, địa hình & địa vật đ-ợc thể cách chi tiết so với thực tế Căn vào tiêu chuẩn kỹ thuật đà tính toán dựa vào quy trình, quy phạm thiết kế đà thực thiết kế sơ Vào nguyên tắc thiết kế bình đồ đà nêu phần thiết kế sơ Những nguyên tắc thiết kế Chú ý phối hợp yếu tố tuyến trắc dọc, trắc ngang yếu tố quang học tuyến để đảm bảo đặn, uốn l-ợn tuyến không gian Tuyến đ-ợc bố trí, chỉnh tuyến cho phù hợp so với thiết kế sơ để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất l-ợng giá thành Tại vị trí chuyển h-ớng tuyến phải bố trí đ-ờng cong tròn, đường cong phải bố trí cọc TĐ, TC, P Và có bố trÝ siªu cao, chun tiÕp theo tiªu chn kü tht tính toán Tiến hành dải cọc : Cọc Km, cọc H, cọc chi tiết, cọc chi tiết 20 m rải cọc, rải cọc vị trí địa hình thay đổi, công trình v-ợt sông nh- cầu, cống, lợi dụng cọc đ-ờng cong để bố trí cọc chi tiết đ-ờng cong Bảng cắm cọc chi tiết xem phụ lục II Nguyên tắc thiết kế Các yếu tố chủ yếu đ-ờng cong tròn theo - Gãc chun h-íng - ChiỊu dµi tiÕp tun T = Rtg /2 - Chiều dài đ-ờng cong tròn K = - Ph©n cù P = R( R 180 - 1) cos - Víi nh÷ng gãc chun h-íng nhá th× R lÊy theo quy tr×nh Svth: Ngun TiÕn Trung Mssv111341 Lớp: cđ1101 Trang: 100 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Trên đoạn tuyến từ kỹ thuật có đ-ờng cong nằm, đ-ợc bố trí với bán kính hợp lý phù hợp với điều kiện địa hình, số liệu tính toán cụ thể bảng Bảng yếu tố đ-ờng cong P=Rx STT Đỉnh Lý trình Góc ngoặt R(m) T=Rtg P1 Km0+550.0 13040 400 Đặc điểm xe chạy ®-êng cong trßn 50.81 K= R 180 ( 101.22 cos 1) 2.63 Khi xe chạy từ đ-ờng thẳng vào đ-ờng cong xe chạy đ-ờng cong xe chịu điều kiện bất lợi so với xe chạy đ-ờng thẳng, điều kiện bất lợi là: - Bán kình đ-ờng cong tõ + chun b»ng R - Khi xe ch¹y đ-ờng cong xe phải chịu thêm lực ly tâm, lực nằm ngang, mặt phẳng thẳng góc với trục chuyển động, h-ớng đ-ờng cong có giá trị từ bắt đầu vào đ-ờng cong đạt tới C = GV gR vào đ-ờng cong Giá trị trung gian: C = GV gp Trong C : Là lực ly tâm G : Là trọng l-ợng xe V : Vận tốc xe chạy p : Bán kính đ-ờng cong nơi tính toán R : Bán kính đ-ờng cong nằm Lực ly tâm có tác dụng xấu, gây lật đổ xe, gây tr-ợt ngang, làm cho việc điều khiển xe khó khăn, gây khó chịu cho hành khách, gây h- hỏng hàng hoá Lực ly tâm lớn tốc độ xe chạy nhanh bán kính cong nhỏ Trong đ-ờng cong có bán kính nhỏ lực ngang gây biến dạng ngang lốp xe làm tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn, xăm lốp chóng hao mòn - Xe chạy đ-ờng cong yêu cầu có bề rộng lớn phần xe chạy đ-ờng thẳng xe chạy đ-ợc bình th-ờng Svth: Nguyễn Tiến Trung Mssv111341 Lớp: cđ1101 Trang: 101 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng - Xe chạy đ-ờng cong dễ bị cản trở tầm nhìn, xe chạy đ-ờng cong nhỏ đoạn đ-ờng đào Tầm nhìn ban đêm xe bị hạn chế đèn pha xe chiếu thẳng đoạn ngắn - Chính ch-ơng trình bầy phần thiết kế biện pháp cấu tạo để cải thiện điều kiện bất lợi sau đà bố trí đ-ờng cong tròn bình đồ, xe chạy an toàn, với tốc độ mong muốn, cải thiện điều kiện điều kiện làm việc ng-ời lái điều kiện lữ hành hành khách III Bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp Nh- đà trình bầy xe chạy từ đ-ờng thẳng vào đ-ờng cong xe chịu điều kiện bất lợi : - Bán kính từ + chuyển R GV - Lực ly tâm từ chỗ đạt tới gR - Góc hợp thành trục bánh tr-ớc trục xe từ chỗ không (trên đ-ờng thẳng) tới chỗ (trên đ-ờng cong) Những thay đổi đột ngột gây cảm giác khó chịu cho lái xe hành khách, thực đ-ợc, để đảm bảo có chuyển biến điều hoà cần phải có đ-ờng cong chuyển tiếp đ-ờng thẳng đ-ờng cong tròn Đ-ờng cong chuyển tiếp đ-ợc dùng đ-ờng cong Clothoide Chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp đ-ợc xác định theo công thức : V3 Lct = 47 IR Trong R - Bán kính đ-ờng cong tròn V -Tốc độ tính toán xe chạy (km/h), ứng với cấp đ-ờng tính toán V = 40km/h I - Độ tăng gia tốc ly tâm I = 0.5 + Với đ-ờng cong tròn đỉnh Đ1 V = 40 km/h; I = 0,5 ; R = 400 m => Lct = 40 = 6,8 (m) 47 0,5.400 Lnsc = isc*B/insc =0.02*5.5/0.01 =11m; Theo quy định quy trình chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng đ-ờng cong đ-ợc bố trí trùng Với đ-ờng cong việc chọn chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp phụ thuộc vào chiều dài đoạn nèi siªu cao Svth: Ngun TiÕn Trung – Mssv111341 Líp: cđ1101 Trang: 102 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng IV Bố trí siêu cao Để giảm giá trị lực ngang xe chạy đ-ờng cong cã thĨ cã c¸c biƯn ph¸p sau: Chän b¸n kÝnh R lớn Giảm tốc độ xe chạy Cấu tạo siêu cao: Làm mặt đ-ờng mái, đổ phía bụng đ-ờng cong nâng độ dốc ngang lên đ-ờng cong Nhìn chung nhiều tr-ờng hợp hai điều kiện đầu bị khống chế đỉều kiện địa hình điều kiện tiện nghi xe chạy Vậy điều kiện thứ biện pháp hợp lý Hệ sè lùc ngang : = V2 + in gR Độ dốc siêu cao Độ dốc siêu cao có tác dụng làm giảm lực ngang nh-ng giới hạn Giới hạn lớn độ dốc siêu cao xe không bị tr-ợt mặt đ-ờng bị trơn, giá trị nhỏ siêu cao không nhỏ độ dốc ngang mặt đ-ờng (độ dốc lấy phụ thuộc vào vật liệu làm mặt đ-ờng, lấy 2% ứng với mặt đ-ờng BTN cấp cao) Với bán kính đ-ờng cong nằm đà chọn dựa vào quy định quy trình để lựa chọn ứng víi Vtt = 40 Km/h - §Ønh P1 cã : R = 400 → isc = 2% CÊu t¹o đoạn nối siêu cao Đoạn nối siêu cao đ-ợc bố trí với mục đích chuyển hoá cách điều hoà từ trắc ngang thông th-ờng (hai mái với độ dốc tối thiểu thoát n-ớc ) sang trắc ngang đặc biệt có siêu cao (trắc ngang mái ) - Chiều dài đoạn nối siêu cao:( Với ph-ơng pháp quay quanh tim) Lsc = isc i n x( B 2i p ) Trong Lsc: Chiều dài đoạn nối siêu cao isc : Độ dốc siêu cao in : Độ dèc ngang mỈt, in= 2% B : BỊ réng mỈt đ-ờng phần xe chạy (gồm lề gia cố) B = 6.5 m Svth: Ngun TiÕn Trung – Mssv111341 Líp: cđ1101 Trang: 103 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng : Độ mở rộng phần xe chạy đ-ờng cong Với đ-ờng cong có bán kính R =400 m, theo tiêu chuẩn 4054-05 không cần phải më réng iP : §é dèc däc phơ tÝnh b»ng phần trăm (%), lấy theo quy định i P = 0,5% Bảng tính toán Lnsc Số TT Đỉnh đờng cong isc(%) Lsc (m) P1 26 Theo quy định quy trình chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp đoạn nối siêu cao đ-ợc bố trí trùng chiều dài đoạn chuyển tiếp hay nối siêu cao phải vào chiều dài lớn hai chiều dài theo quy định cuả tiêu chuẩn Bảng giá trị chiều dài đoạn chuyển tiếp hay nối siêu cao STT Đỉnh đ-ờng cong Ltt (m) Ltc (m) Lựa chän P1 26 26 6.8 - KiĨm tra ®é dốc dọc đoạn nối siêu cao: Để đảm bảo độ dốc dọc theo mép phần xe chạy không v-ợt độ dốc dọc cho phép tối đa ®èi víi ®-êng thiÕt kÕ Ta kiĨm tra ®é dèc dọc đoạn nối siêu cao Xác định độ dốc dọc theo mép phần xe chạy im: im = i + iP Trong : i Độ dốc dọc theo tim đ-ờng đoạn cong iP Độ dốc dọc phụ thêm đoạn nối siêu cao đ-ợc xác định theo sơ đồ Svth: Nguyễn Tiến Trung Mssv111341 Lớp: cđ1101 Trang: 104 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng + ứng với đ-ờng cong đỉnh P1: nằm đoạn đổi dốc có imax = 0,03 ip B.isc L 6.5 0,02 26 0,50% im= 0.9% + 0,59% = 3.59% Đảm bảo nhỏ độ dốc dọc cho phÐp imax = 7% + øng víi ®-êng cong ®Ønh §3: imax = 4.8% ip B.isc L 8.6 * 0,03 50 0,52% im= 4.8% + 0,52% = 5.32% Đảm bảo nhỏ độ dốc dọc cho phép imax= 7% - Chuyển tiếp từ trắc ngang hai mái sang trắc ngang mái đoạn nối siêu cao Việc chuyển từ trắc ngang mái sang trắc ngang hai mái có bố trí siêu cao đ-ợc thực theo trình tù sau: Svth: Ngun TiÕn Trung – Mssv111341 Líp: c®1101 Trang: 105 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Phần mở rộng 6% 6% 4% 2% 2% 2% 2% 4% 6% 6% 4% 6% 6% 6% 6% H1 = 0,07m H2 = 0,07m H3 = 0,14m 2% 0% 2% 4% 2% 0% -2% 22 m PhÇn më réng 21 22 m m Quay quanh tim Quay quanh tim H3 H2 H1 ghi Tim đ-ờng Mép đ-ờng phần xe chạy phía l-ng đ-ờng cong Mép đ-ờng phần xe chạy phía bụng đ-ờng cong Mép phần mở rộng phía l-ng đ-ờng cong Mép phần mở rộng phÝa bơng ®-êng cong MÐp lỊ ®-êng phÝa l-ng ®-êng cong MÐp lỊ ®-êng phÝa bơng ®-êng cong Svth: Ngun TiÕn Trung – Mssv111341 Líp: c®1101 Trang: 106 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng PhÇn më réng 6% 6% 4% 2% 2% 2% 2% 4% 6% 6% 4% 6% 6% 6% 6% H1 = 0,07m H2 = 0,07m H3 = 0,14m 2% 0% 2% 4% 2% 0% -2% 22 m PhÇn më réng 21 22 m m Quay quanh tim Quay quanh tim H3 H2 H1 ghi Tim đ-ờng Mép đ-ờng phần xe chạy phía l-ng đ-ờng cong Mép đ-ờng phần xe chạy phía bụng đ-ờng cong Mép phần mở rộng phía l-ng đ-ờng cong Mép phần mở rộng phía bụng ®-êng cong MÐp lÒ ®-êng phÝa l-ng ®-êng cong MÐp lỊ ®-êng phÝa bơng ®-êng cong Svth: Ngun Tiến Trung Mssv111341 Lớp: cđ1101 Trang: 107 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng V Trình tự tính toán cắm đ-ờng cong chuyển tiếp - Ph-ơng trình đ-ờng cong chuyển tiếp Clothoide ph-ơng trình đ-ợc chuyển sang hệ toạ độ Descarte có dạng x = sy = S5 … 40 A S3 … 6A Để tiện cho việc tính toán kiểm tra ta dựa vào bảng tính sẵn để tính toán Trình tự tính toán cắm đ-ờng cong chuyển tiếp - Xác định yếu tố đ-ờng cong t-ơng ứng với yếu tố đ-ờng cong tròn bảng đà tính - Từ chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp xác định đ-ợc thông số đ-ờng cong A A= R.L Đ-ờng cong đỉnh P1: Đỉnh P1 : R = 400 m - Xác định gãc (®iỊu kiƯn A = 400 x26 = 104.98 (m) R/3 = 133.33 m A>R/3 (thoả mÃn) khả bè trÝ ®-êng cong chun tiÕp ) Trong ®ã: = L (rad) 2R + Đ-ờng cong đỉnh P1 : = 40 L = = 0,05 (rad) 2R 2.400 §-êng cong P1 thoả mÃn điều kiện Vậy gãc chun h-íng cđa ®-êng cong ®đ lín ®Ĩ bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp - Xác định toạ độ điểm cuối đ-ờng cong chuyển tiếp Xo Yo theo bảng tra + Đ-ờng cong đỉnh P1 : S = L = 26 m S A 26 104 ,98 0,25 m Tra b¶ng : x0 A 0,548743 Svth: Ngun TiÕn Trung – Mssv111341 Líp: c®1101 Trang: 108 Tr-êng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng y0 A Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu ®-êng 0,027684 VËy: x0 = 0,548743 x 109.55 = 60.1148 (m) y0 = 0,027684 x111.8 = 3.095 (m) - X¸c định đoạn chuyển dịch p t p = y0 - R(1 - cos ) t = x0 - Rsin L/2 + Đ-ờng cong đỉnh P1: p = 3,095 - 200(1 - cos ) = 0,85 m ( = 0.15rad) t = 60 = 30 m KiÓm tra: - NÕu p 0.01R - NÕu p > 0.01R Tho¶ m·n Tăng bán kính R R1 R1 = R + p ®Ĩ bè trÝ ®-êng cong chun tiÕp Trong tr-êng hỵp đ-ờng cong P1 p2 có p (0.85 m vµ 0,56) < 0.01R (2 m vµ 2.5 m) Thoả mÃn Khoảng cách từ đỉnh đ-ờng cong đến đ-ờng cong tròn Ko: + Đỉnh P1: f = P + p = 30.61 + 0,85 = 31.46 m - Điểm bắt đầu,điểm kết thúc đ-ờng cong chuyển tiếp qua tiÕp tuyÕn míi T1 = t0 + Rtg t0 = t + p tg 2 + §-êng cong tròn đỉnh P1 : 59 43 ' '' t0 = 30 + 0,85 x tg = 30.49 m T1 = 30.49 + 200* tg 59 43 ' '' = 145.26 m - Xác định phần lại đ-ờng cong tròn k0 ứng với ®-êng cong chun tiÕp Svth: Ngun TiÕn Trung – Mssv111341 Líp: c®1101 sau ®· bè trÝ Trang: 109 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng = - , k0 = Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng R 180 0 + Đ-ờng cong tròn đỉnh P1 : = 59043'9" - x 8040'4''= 43023'1'' k0 = R 180 = 151.15 m - Trị số rút ngắn cđa ®-êng cong = 2T1 - ( k0 + 2L ) + Đ-ờng cong đỉnh P1: = x 145.26 - (151.15 + x 26) = 87.37 m - Xác định toạ độ điểm trung gian d-ờng cong chuyển tiếp Các điểm để xác định toạ ®é cđa ®-êng cong chun tiÕp c¸ch 10 (m) để cắm đ-ờng cong chuyển tiếp, đ-ợc tính toán lập thành bảng: Bảng yếu tố đ-ờng cong chuyển tiếp Tên đ-ờng cong Đơn vị P1 R m 400 L m 26 ®é 8040'4'' x0 m 60.1148 y0 m 3.095 p m 0,85 t m 30 T1 m 145.26 ®é 43023'1'' m 151.15 m 87.37 Ỹu tè k0 Svth: Ngun TiÕn Trung – Mssv111341 Líp: c®1101 Trang: 110 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Bộ môn Xây dựng Đồ án tốt nghiệp Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng CHƯƠNG : Thiết kế trắc dọc I, Những cứ, nguyên tắc thiết kế : II Bố trí đ-ờng cong đứng trắc dọc : T-ơng tự nh- thiết kế khả thi đà trình bày nhiên yêu cầu độ xác cao chi tiết tối đa Ch-ơng : thiết kế công trình thoát n-ớc Nguyên tắc bố trí công trình thoát n-ớc ph-ơng pháp tính t-ơng tự nh- thiết kế khả thi đà trình bày Sau tính toán kiểm tra ta có bảng đặt cống thiết kế kỹ thuËt STT Lý Tr×nh Q(m3) Km0+280 1.28 Km0+660 4.27 (m) Hn-íc d©ng Vcưa HnỊnmin Lcèng 1.25 0.9 2.1 72.16 11 1.75 1.15 2.42 71.85 13 ch-¬ng : Thiết kế nền, mặt đ-ờng T-ơng tự nh- thiết kế khả thi đà trình bày với kết cấu đ-ợc chọn Lớp Tên VL BTN hạt mịn Eyc15= 196.35(Mpa) hi (cm) Ei (Mpa) 420 BTN hạt thô 350 CP đá dăm loại I 15 300 CP đá dăm loại II 29 250 Nền đất sét E=42 (Mpa) Svth: Nguyễn Tiến Trung – Mssv111341 Líp: c®1101 Trang: 111 ... án tuyến bình đồ: Tài liệu thiết kế: - Bản đồ địa hình tỉ lệ 1:10000 có H=5m - Đoạn tuyến thiết kế nằm điểm J2- K2, thuộc huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ - Số hóa bình đồ đ-a tỉ lệ 1:10000 thiết kế. .. kế từ điểm J2 đến K2 thuộc vùng quy hoạch tỉnh Phú Thọ, tuyến đ-ờng có ý nghĩa quan trọng phát triển kinh tế xà hội tỉnh. Con đ-ờng nối liền vùng kinh tế trọng điểm tỉnh Phú Thọ. Vì ta chọn cấp... tuyến đường J2- K2 thuộc huyện Tân Sơn tỉnh Phú Thọ II Địa điểm xây dựng: huyện Tân Sơn tỉnhPhú Thọ III Chủ đầu t- nguồn vốn đầu t-: Chủ đầu t- UBND tỉnh Phú Thọ uỷ quyền cho Ban quản lý dự án huyện