Thiết kế cầu qua sông kiên giang quảng bình

Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng thuyết minh bộ môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Gvhd 1: tH.S bùi ngọc dung - 1 - gVHD 2: TH.S PHM VN TON SVTH: UÔNG NGọc ANH Lớp CĐ1001 LI NểI U Trong xu th phỏt trin chung ca th gii, s phỏt trin ca nn kinh t luụn i kốm vi s phỏt trin c s h tng GTVT. Hay núi cỏch khỏc, GTVT luụn luụn l nghnh phi i trc mt bc. i vi mt nc cú nn kinh t ang trờn phỏt trin nh nc ta, vic phỏt trin c s h tng GTVT hn lỳc no ht cú mt ý ngha vụ cựng to ln. Nhng cõy cu mi xõy, nhng tuyn ng mi m khụng nhng hon thin thờm mng li giao thụng quc gia to nn tng vng chc cho giao lu, thụng thng gia cỏc vựng min m cũn thu hỳt vn u t nc ngoi gúp phn y nhanh tin trỡnh cụng nghip húa hin i húa t nc. Nhn thc c iu ú, sau 4 nm hc tp v nghiờn cu v chuyờn ngnh Thit k cu ti b mụn Xõy dng cu ng ca trng i hc dõn lp Hi Phũng, em ó cú c nhng kin thc c bn v nhng kinh nghim thc t quý bỏu v chuyờn ngnh thit k cu ng. Kt qu hc tp qua quỏ trỡnh 4 nm hc ó phn no c phn ỏnh trong ỏn tt nghip m em xin trỡnh by di õy. cú c kt qu ngy hụm nay, em xin chõn thnh cm n cỏc thy cụ giỏo thuc b mụn Xõy Dng trng HDL Hi Phũng, ó giỳp em trong sut 4 nm hc qua. ng thi em xin chõn thnh cm n cỏc thy, cụ giỏo trong b mụn Xõy Dng ca trng H Xõy Dng H Ni v trng DHDL HP c bit l cỏc thy: Th.S Phm Vn Thỏi. Th.S Trn Anh Tun Th. S Bựi Ngc Dung Th.S Phm Vn Ton ó trc tip hng dn em hon thnh ỏn tt nghip ny. Do thi gian v kinh nghim cũn hn ch, ỏn ca em khụng trỏnh khi cú nhng sai sút. Rt mong c s thụng cm v giỳp ca cỏc thy cụ. Hi Phũng, ngy thỏng nm 2010 Sinh viờn Uụng Ngc Anh Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng thuyết minh bộ môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Gvhd 1: tH.S bùi ngọc dung - 2 - gVHD 2: TH.S PHM VN TON SVTH: UÔNG NGọc ANH Lớp CĐ1001 PHN I GII THIU CHUNG **************** Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng thuyết minh bộ môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Gvhd 1: tH.S bùi ngọc dung - 3 - gVHD 2: TH.S PHM VN TON SVTH: UÔNG NGọc ANH Lớp CĐ1001 I- GII THIU V SễNG KIấN GIANG V GTVT KHU VC NGHIấN CU XY DNG CU. 1 - GII THIU V SễNG KIấN GIANG: Sụng Kin Giang l mt nhỏnh ca sụng Nht L. Sụng Kin Giang chy qua huyn L Thy, tnh Qung Bỡnh. Sụng di 58 km. õy l dũng sụng ca iu Hũ khoan L Thy, hng nm vo ngy 2 thỏng 9 cú hi ua thuyn ni ting. õy l con sụng ó chng kin s sinh ra v ln lờn ca nhng nhõn vt ni ting nh L Thnh hu Nguyn Hu Cnh, i tng Vừ Nguyờn Giỏp v Tng thng Vit Nam Cng ho Ngụ ỡnh Dim. Hu ht cỏc con sụng Vit Nam u chy theo hng ụng nam, riờng con sụng ny chy theo hng ụng bc nờn cũn c gi l nghch h. Trc õy, hng nm con sụng ny gõy l lt cho vựng ng bng xung quanh do sụng dc, ngn. Sau khi cú p An Mó ngn thng ngun, nn l lt ó c khng ch. Tuyn ng st Bc Nam ct qua con sụng ny ti Cu M Trch. Trong thi k ụng Dng thuc Phỏp, cu M Trch l ni chng kin Thm sỏt M Trch m mỏu, ni dõn lng M Trch b quõn Phỏp a ra cu x bn, ni õy ngy nay vn cũn "Bia cm hn" ghi li ti ỏc ny. Sụng Kin Giang on i qua th trn kin Giang L hp lu ca nhiu ngun sụng sui phỏt nguyờn t vựng nỳi phớa Tõy-Nam huyn L Thy v phng Lut Sn ( xó Trng Thy, L Thy) chy theo hng Nam Bc. T õy, sụng chy theo hng Tõy Nam-ụng Bc, v n ngó ba Thng Phong, sụng chy theo hng ụng Nam-Tõy Bc, n on ngó ba PHỳ Th (An Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng thuyết minh bộ môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Gvhd 1: tH.S bùi ngọc dung - 4 - gVHD 2: TH.S PHM VN TON SVTH: UÔNG NGọc ANH Lớp CĐ1001 Thy L Thy), sụng ún nhn thờm nc ca sụng Cm Ly ( chy t hng Tõy v), tip tc chy theo hng trờn, bng qua cỏnh ng truingx huyn L Thy ( on ny sụng rt hp). Sp ht on ng trng huyn L Thy vo a phn huyn Qung Ninh, sụng c m rng v chy bng qua phỏ Hc Hi ( cú chiu di gn 2km2) v n xó Duy Ninh (Qung Ninh), sụng tip tc chy ngc v hng Tõy n ngó ba Trn Xỏ thỡ hp lu vi sụng Long i nc vo sụng Nht L. 2 - Hin trng giao thụng ng b trong khu vc: Mng li giao thụng ng b v ng thy tng i ln, phõn b hp lý cú trc quc l chớnh l quc l 1A v nhiu tuyn tnh l, huyn l ni trc ny. Tuy nhiờn cht lng cũn kộm. Quc l 1A: L trc quan trng nht qua a phn tnh úng vai trũ hng u trong giao lu liờn tnh, ni tnh. Trờn tuyn cú mt s on b ngp trong mựa ma vad mt s on b ựn tc cc b. H thng tnh l v huyn l cựng vi cỏc trc quc l to thnh mnh li giao thụng, phõn b hp lý, cỏc tuyn vựng nỳi thng chy song song vi a hỡnh t nhiờn xuyờn qua cỏc khu vc dõn c v khu cụng nghip. II- CC NH HNG KINH T X HI. D BO NHU CU VN TI - S CN THIT PHI U T 1-Nhng nh hng phỏt trin kinh t xó hi: Do l mt tnh ch yu lad sn xut nụng nghip nờn tuy cú khng hong kinh t trong thi gian qua nhng i sng ngi dõn nht l vung nụng thụn khụng b nh hng nhiu. Tuy nhiờn do tỡnh hỡnh giỏ c tiờu dựng dng mc cao, trong iu kin trờn 70% dõn c ca tnh sng ngh nụng nghip cú thu nhp tuy tng nhng vn mc trungg bỡnh, vỡ vy i sng vn b nh hng ng k. i vi nhng h nghốo v cn nghốo cng chu nh hng ln hn vỡ chi tiờu dựng ca nhng h ny thng chim 80% - 90% l mua lng thc, thc phm. õy l vn ũi hi chớnh quyn v on th cỏc cp cn c bit quan tõm trong vic thc hin chớnh sỏch xó hi, trin khai cỏc d ỏn cho vay hay to vic lm v chng trỡnh xúa úi gim nghốo. Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng thuyết minh bộ môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Gvhd 1: tH.S bùi ngọc dung - 5 - gVHD 2: TH.S PHM VN TON SVTH: UÔNG NGọc ANH Lớp CĐ1001 vi cụng tỏc xúa úi gim nghốo, hin ti s Lao ng v Thng Binh xó hi ó tng hp xong phiu iu tra, kt qu cho they t l h nghốo cũn 5.72%, t l h cn nghốo l 13.28%. Do ú hng phỏt trin cho tnh thnh mt trung tõm kinh t, thng mi, du lch ca ton khu vc, u mi giao thụng quan trng v ng b ng thy c th: - V cụng nghip: Coi trng u t chiu sõu, u tiờn phỏt trin quy mụ va v nh vi cụng nghip tiờn tin hin i. ng thi xõy dng nhiu khu cụng nghip mi, tp trung, liờn kt liờn doanh vi nc ngoi phỏt trin cụng nghip xut khu, hng vo cỏc nghnh cụng nghip ch bin nụng lõm hi sn ch bin gia cụng xut khu. Sn xut hng tiờu dựng, vt liu xõy dung. Quy hoch cỏc khu cụng nghip k thut cao vi cỏc ngnh cụng nghip sch khụng nh hng ti cnh quan du lch ca khu vc - V du lch: Nghnh dch v du lch gi vai trũ quan trng cú tim nng ln l nghnh mi nhn trong nn kinh t ca tnh. Phn u GDP nm 2010 t 1600 t ng v mc tng trng bỡnh quõn hng nm t 12%. u t xõy dng cỏc khu du lch mi - V nụng lõm, ng nghip v phỏt trin nụng thụn: Phn u gớa tr GDP ca nghnh nụng lõm ng nghip nm 2010 t 300 t ng, phỏt trin nn nụng nghip sch theo hng a dng hoỏ, xõy dng vựng cõy cụng nghip, tỏi to v bo v khoanh nuụi rng khai thỏc hp lý ngun ti nguyờn thiờn nhiờn, ly khai thỏc xut khu lm mi nhn. 2 - nh hng phỏt trin giao thụng - d bỏo nhu cu vn ti: Trờn c s nhng nh hng quy hoch phỏt trin vựng trng im vựng ũng Thỏp Mi ng thi vi vic hỡnh thnh cỏc xa l Bc-Nam, cn thit phi xõy dng h thng c s h tng k thut vựng m c bit l mng li giao thụng vn ti. Vi s phỏt trin ca mt chui cỏc khu cụng nghip kộo di d bỏo trong nhng nm ti nhu cu vn ti s tng mnh, ngoi ra cũn phi xột ti d ỏn ng xuyờn s c xõy dng vo nhng nm tip theo, lng hng hoỏ thụng qua s rt ln. Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng thuyết minh bộ môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Gvhd 1: tH.S bùi ngọc dung - 6 - gVHD 2: TH.S PHM VN TON SVTH: UÔNG NGọc ANH Lớp CĐ1001 3 - S cn thit phi u t xõy dng: Nh cỏc ni dung ó phõn tớch trờn, vic xõy dng cu qua sụng Kiờn Giang cú ý ngha to ln v mt kinh t, xó hi chớnh tr, vn hoỏ du lch, an ninh quc phũng vi tnh Qung Bỡnh núi riờng v c nc núi chung. Vic u t xõy dng cu l cn thit vỡ cỏc lý do sau õy: ng b vi vic xõy dng xa l Bc-Nam theo ch trng ca nh nc phự hp vi nguyn vng chớnh ỏng ca nhõn dõn c nc v a phng cú ng xa l i qua. m bo giao thụng thụng sut trờn ton tuyn xa l Bc-Nam. Thu hỳt bt phng tin vn ti, gim bt lu lng xe v ỏch tc trờn quc l 1A nht l v mựa l. ỏp ng nhu cu phỏt trin giao thụng vn ti gúp phn phỏt huy tt tim nng sn cú, phc v chin lc quy hoch phỏt trin kinh t xó hi tnh trong tng lai. Vic u t xõy dng tuyn ng trong ú cú cu qua sụng Kiờn Giang cựng vi h thng cỏc ng quc l tnh l khỏc to nờn mng li giao thụng vn ti liờn hon gia cỏc min, ni cỏc khu trung tõm kinh t, chớnh tr, cụng nghip, vn hoỏ gúp phn chuyn dch c cu lao ng, dõn c, s dng ht t ai, a cụng nghip lờn min nỳi, phỏt trin vn rng tng bc xõy dng nn kinh t HH, CNH, cng c an ninh quc phũng v tng cng hp tỏc quc t. III - C IM IU KIN T NHIấN TI V TR XY DNG CU 1- c im a cht: a. a cht thu vn: a cht thu vn gm hai ngun nc chớnh: Nc mt: Gm nc ao h, nc sụng. Lng nc mt thay i theo mựa, mựa ma nc ln, mựa khụ lng nc gim. nc mt rt phong phỳ v tr lng. Nc ngm: Ch yu trong tng cỏt, ng thỏi, thnh phn hoỏ hc ph thuc vo iu kin khớ tng thu vn. Kt qu tớnh toỏn thu vn cu nh sau: - Mc nc l thit k: MNCN = +13.7 m - Mc nc thụng thuyn: MNTT = 4.0 m - Mc nc thp nht: MNTN = +1.0 m Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng thuyết minh bộ môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Gvhd 1: tH.S bùi ngọc dung - 7 - gVHD 2: TH.S PHM VN TON SVTH: UÔNG NGọc ANH Lớp CĐ1001 - Kh thụng thuyn: B = 50 m, H = 6.0 m b. iu kin a cht cụng trỡnh: Kt qu khoan thm dũ a cht v trớ xõy dng cu cho thy cu to a tng õy nh sau: - Lp 1: Cỏt cui si - Lp 2: Sột do cng - Lp 3: ỏ vụi ớt nt n .c im a cht H khoan 1 (Km 0) H khoan 2 (Km 0+80) H khoan 3 (Km 0+160) H khoan 4 (Km 0+250) Lp 1: Cỏt cui si 9.5 8.5 8.0 1.0 Lp 2: Sột do cng 8.4 7.5 7.8 8.6 Lp 3: ỏ vụi ớt nt n - - - - 2 - c im khớ tng: Khớ hu mang tớnh cht chung ca khớ hu nc ta l nhit i giú mựa v mang tớnh cht riờng ca khớ hu vựng Nam b v Tõy Nguyờn, mựa ma bt u t thỏng gia thỏng 8 n thỏng 2 nm sau cũn li l mựa khụ. Nhit tng dn t Bc vo Nam, thỏng núng nht l thỏng 5-7 nhit cú th ti 40 0 C , thỏng thp nht l thỏng 2 vo khong 10.2 0 C , nhỡn chung nhit trung bỡnh l 25 0 C. IV- CC PHNG N VT SễNG V GII PHP K THUT 1- Quy trỡnh thit k Quy phm thit k cu: Quy phm thit k cu cng theo trng thỏi gii hn 22TCN 272-05 ca B GTVT. 2 - Cỏc thụng s k thut c bn Quy mụ xõy dng: Cu thit k cu qua sụng. Ti trng thit k: + Hot ti : on xe HL93. + Ti trng ngi i: 300 kg/m 2 (3kN/m 2 ). Kh cu: 9 + 2*1.0 m. Trong ú: + Phn xe chay: 9m Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng thuyết minh bộ môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Gvhd 1: tH.S bùi ngọc dung - 8 - gVHD 2: TH.S PHM VN TON SVTH: UÔNG NGọc ANH Lớp CĐ1001 + Phn b hnh: 2*1,0 = 2m. Kh thụng thuyn: Sụng thụng thuyn l sụng cp IV cú kh thụng thuyn H = 6m v L tt = 50m. 3- Phng ỏn kt cu Vic la chn phng ỏn kt cu phi da trờn cỏc nguyờn tc sau: Cụng trỡnh thit k vnh cu, cú kt cu thanh thoỏt, phự hp vi quy mụ ca tuyn vn ti v iu kin a hỡnh, a cht khu vc. m bo s an ton cho khai thỏc ng thu trờn sụng vi quy mụ sụng thụng thuyn cp IV. Dng kt cu phi cú tớnh kh thi, phự hp vi trỡnh thi cụng trong nc. Giỏ thnh xõy dng hp lý. Cn c vo cỏc nguyờn tc trờn cú 2 phng ỏn kt cu sau c la chn nghiờn cu so sỏnh. 3.1 Phng ỏn 1: Cu BTCT DL liờn tc 3 nhp cng dm dn, thi cụng theo phng phỏp ỳc hng cõn bng. S nhp: 33*3 + 48 + 80 + 48 (m). Chiu di ton cu tớnh n uụI m:Ltc= 33*3+48+48+80+5*1.6+2*1=285 m. Kt cu phn di: + M: M nng ch U múng cc khoan nhi 1.2 m. + Tr c, BTCT trờn nn múng cc khoan nhi 1.2 m. 3.2 Phng ỏn 2: Cu dn thep S nhp: 68*4(m) Chiu di ton cu tớnh n uụi m: Ltc = 68*4=272(m). + M: M nng ch U múng cc khoan nhi 1.2 m. + Tr: BTCT trờn nn múng cc khoan nhi 1.2 m. Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng thuyết minh bộ môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Gvhd 1: tH.S bùi ngọc dung - 9 - gVHD 2: TH.S PHM VN TON SVTH: UÔNG NGọc ANH Lớp CĐ1001 Phần Ii Thiết kế sơ bộ **************** Tr-ờng đại học dân lập hảI phòng thuyết minh bộ môn xây dựng- ngành xd cầu đ-ờng đồ án tốt nghiệp Gvhd 1: tH.S bùi ngọc dung - 10 - gVHD 2: TH.S PHM VN TON SVTH: UÔNG NGọc ANH Lớp CĐ1001 Ch-ơng I: Thiết kế sơ bộ pai cầu dầm 3 nhịp liên tục đúc hẫng + dầm dẫn A.Các số liệu địa chất thuỷ văn I. Thuỷ văn: Mực n-ớc cao nhất MNCN = +13.7 m Mực n-ớc thông thuyền MNTT = + 4 m Mực n-ớc thấp nhất MNTN = + 1 m Khẩu độ thoát n-ớc L 0 = 230 m L-u l-ợng Q II. Điều kiện địa chất : Theo số liệu thiết kế có 4 hố khoan với đặc điểm địa chất nh- sau: Đặc điểm địa chất Hố khoan 1 Km 0 Hố khoan 2 Km 0+80 Hố khoan 3 Km 0+160 Hố khoan 4 Km 0+250 Lớp 1: Cát cuội sỏi 9.5 8.5 8 10 Lớp 2: Sét dẻo cứng 8.4 7.5 7.8 8.6 Lớp 3: Đá vôi ít nứt nẻ - - - - B. các Thông số ph-ơng án cầu I. Các thông số kỹ thuật cơ bản Quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật: Cầu vĩnh cửu bằng BTCT ƯST và BTCT th-ờng Khổ thông thuyền ứng với sông cấp II là: B = 50m, H = 6m Khổ cầu: B= 9.0 +2x1 m Quy phạm thiết kế: Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN-272-05 của Bộ GTVT Tải trọng: xe HL93 và ng-ời 300 kg/cm 2 II. Ph-ơng án dự kiến: 1. Lựa chọn ph-ơng án móng . Căn cứ vào đặc điểm của các lớp địa chất đ-ợc nghiên cứu, ta đề ra ph-ơng án móng nh- sau: Ph-ơng án móng cọc khoan nhồi (do kết cấu tầng địa chất dùng cọc ma sát ).