Thiết kế nâng cấp cải tạo đường giao thông liên xã tuyến từ ngã ba trường dạy nghề đi trường cấp 2 xã hoằng đạo huyện hoằng hóa tỉnh thanh hoá đoạn từ km 0 00 đến km 1 50m

LỜI CẢM ƠN Sau năm, học tập rèn luyện đến khoá học 2004 – 2008 trường Đại Học Lâm Nghiệp bước vào giai đoạn kết thúc Nhằm đánh giá kết học tập, đồng thời giúp sinh viên củng cố thêm kiến thức để có đủ tự tin trở thành người cán kĩ thuật thực thụ, Khoa CNPTNT mơn Cơng trình đồng ý cho phép tơi tiến hành làm khố luận tốt nghiệp với nội dung: “Thiết kế cải tạo đƣờng giao thông liên xã tuyến từ ngã trƣờng dạy nghề trƣờng cấp Xã Hoằng Đạo - Huyện Hoằng Hoá - Tỉnh Thanh Hoá” Địa điểm Công ty Minh Thành với gần tháng làm việc khẩn trương nghiêm túc, đến tơi hồn thành khố luận Nhân dịp cho phép tơi bày tỏ lịng cảm ơn tới tồn thể công ty Minh Thành, thầy cô giáo khoa CNPTNT bạn bè, đồng nghiệp, đặc biệt thầy giáo Trần Việt Hồng giúp đỡ suốt q trình thực luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn ! Xuân Mai, ngày 20 tháng 04 năm 2008 Sinh viên thực Đặng Thanh Tuấn ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, với phát triển kinh tế tồn cầu việc thiết kế, nâng cấp cải thiện chất lượng đường xá trở thành mục tiêu quan trọng chiến lược phát triển nông thôn Đảng nhà nước ta Và điều phù hợp với hướng phát triển chung nước lên từ nông nghiệp giới Là nước lên từ nông nghiệp lạc hậu Trong năm tới với mục tiêu sớm đưa nước ta trở thành nước công nghiệp đại tiên tiến, ngồi việc phát triển kinh tế Việt Nam phải trọng nhiều vào việc phát triển giao thông Bởi nhiều vùng nơng thơn ven thị cịn nghèo Đời sống trình độ dân trí cịn thấp Và ngun nhân dẫn tới tình trạng giao thơng phát triển, người dân khơng có đủ điều kiện để lại, giao lưu trao đổi KT – VH – XH với Hoằng Hoá huyện ven biển phía Đơng Bắc Tỉnh Thanh Hố Mạng lưới đường giao thông đầu tư nâng cấp đường giao thông cấp thấp, chưa phù hợp để đáp ứng nhu cầu người dân Với chủ trương xố đói giảm nghèo Đảng nhà nước ta, Tỉnh Thanh Hoá tập trung đầu tư nâng cấp cải thiện tuyến đường Xã Hoằng Phúc - Huyện Hoằng Hoá với mong muốn giúp đỡ người dân phát triển kinh tế, nâng cao trình độ văn hố để sớm đưa Tỉnh Thanh Hố lên hội nhập với phát triển tiên tiến nước Là kĩ sư cầu đường tương lai, sau bốn năm học tập rèn luyện trường Đại Học Lâm Nghiệp, đến trí mơn Cơng trình – Khoa CNPTNT tiến hành thực luận văn tốt nghiệp với đề tài “ Thiết kế nâng cấp cải tạo tuyến đƣờng giao thông liên xã: Tuyến ngã trƣờng dạy nghề trƣờng cấp Xã Hoằng Đạo - Huyện Hoằng Hoá - tỉnh Thanh Hoá” Luận văn bao gồm nội dung sau: Chương Tình hình đặc điểm chung khu vực tuyến thiết kế Chương Thiết kế bình đồ tuyến đường Chương Thiết kế trắc dọc Chương Thiết kế đường Chương Thiết kế áo đường Chương Thiết kế cơng trình vượt dịng Chương Sơ thiết kế tổ chức giao thơng Chương Sơ dự tốn giá thành Kết luận - Tồn - kiến nghị Tài liệu tham khảo Phần phụ biểu Phần vẽ Chƣơng TÌNH HÌNH ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN ĐƢỜNG 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý Tuyến đường giao thơng Xã Hoằng Phúc thuộc Huyện Hoằng Hoá cách thành phố 17 km Phía bắc giáp Huyện Hậu Lộc Phía nam giáp thành phố Thanh Hố Phía tây giáp Huyện Vĩnh Lộc Phía đơng giáp biển Đơng Đây tuyến đường có tác dụng nối liền trung tâm văn hoá, kinh tế, trị, cụm dân cư xã Vị trí tuyến tư ngã ba trường dạy nghề trường cấp Xã Hoằng Đạo Tổng chiều dài tuyến L = 1050,0 (m) Điểm đầu: km 0+00, nối tiếp ngã ba Điểm cuối: km 1+50,0 m Kết thúc cọc 26 ngang nhà văn hố 1.1.2 Điều kiện địa hình, địa chất Địa hình: Tuyến qua khu vực có địa hình tương đối phẳng, cao độ thấp, thay đổi khơng đáng kể Địa hình nằm theo kiểu địa hình tích tụ Hai bên tuyến chủ yếu khu dân cư, ao ruộng canh tác Địa chất: Không phải xử lý đặc biệt xây dựng cơng trình Đối với đường cần bóc bỏ lớp bùn + hữu trước đắp đất, toàn tuyến phần cũ phải xáo xới 20 cm sau đầm chặt k 98 1.1.3 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn Khí hậu: Tuyến xây dựng có chung đặc điểm khí hậu Tỉnh Thanh Hố nóng ẩm mưa nhiều, có hai mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau Mưa lớn vào tháng – hàng năm Nhiệt độ cao 38O – 39O Thấp 8O – 10O Lượng mưa ngày lớn 341 m m Số ngày mưa năm 102 ngày Hướng gió thịnh hành hướng Đông Đông Nam Thuỷ văn: Địa chất thuỷ văn không gặp tượng nước ngầm Phần lớn nước mặt gặp sông, mương, ao, ruộng cấy lúa Nguồn cung cấp nước mặt chủ yếu nước mưa 1.2 Tình hình vật liệu xây dựng Đất đá thải lấy theo thông báo giá Quý / 2008 Nhựa đường, xi măng, sắt thép, loại đá áp theo đơn giá Quý / 2008 Đất đắp lấy đồi nghĩa trang, cự ly vận chuyển 21 km Các vật liệu phụ khác mua địa phương 1.2.1 Điều kiện dân sinh kinh tế Dân số khu vực tuyến phân bố thành cụm dân cư Đời sống nhân dân cịn gặp nhiều khó khăn Nguồn thu chủ yếu từ nông nghiệp Các ngành nghề tiểu thủ cơng nghiệp cịn phát triển chậm 1.2.2 Văn hoá – xã hội Dân vùng tuyến nghèo nên chưa trọng vào việc học trình độ văn hố cịn thấp Mặt khác việc lại gặp nhiều khó khăn đặc biệt vào mùa mưa nên phần ảnh hưởng đến việc trao đổi thơng tin văn hố, xã hội Vì Tỉnh Thanh Hoá chu trương cải tạo nâng cấp tuyến đường Xã Hoằng Phúc để nâng cao lợi ích mặt kinh tế Đồng thời góp phần nâng cao dân trí vùng 1.3 Tình hình kĩ thuật tuyến 1.3.1 Bình đồ Bình đồ tuyến cũ tương đối thẳng với đường cong có bán kính lớn Hai bên tuyến chủ yếu khu dân cư, ao ruộng canh tác 1.3.2 Trắc dọc Trắc dọc tương đối phẳng với độ dốc thay đổi không đáng kể (0,16 % - 0,98 %) 1.3.3 Trắc ngang tuyến Cắt ngang tuyến nhìn chung Độ chênh cao điểm hai bên tuyến không lớn 1.3.4 Mặt đƣờng Mặt đường mặt đường đất, hẹp khó khăn việc lại đặc biệt trời mưa mặt đường có đoạn lầy lội 1.4 Đặc điểm mạng lƣới đƣờng vùng Về mạng lưới giao thông huyện đầu tư nâng cấp đường giao thông cấp thấp (cấp 6, giao thông nông thôn loại A ) chưa phù hợp vơi xu hội nhập phát triển kinh tế huyện Cụ thể: Đường quốc lộ: Tuyến đường quốc lộ A chạy qua huyện 11,0 km; đường quốc lộ 10 quy mô đường cấp dài 12 km Đường tỉnh lộ 43 km bao gồm: Đường nghĩa trang chợ phủ km; đường trường học Đơng Phụ dài 15 km; đưịng Bút Sơn – Hoằng lộc - Hoằng Đại – Hoằng Long 14 km; đường ngã tư Goòng vực dài km Đường giao thơng liên xã: 130km cứng hố 90 %; tổng số đường giao thông liên thôn, đường xã dài 500 km bê tơng hố 60 – 70 % 1.5 Hƣớng phát triển vùng Hoạt động nghành kinh tế chủ yếu: Nông lâm ngư nghiệp: 56,6 % Công nghiệp xây dựng: 30,2 % Dịch vụ thương mại: 13,2 % Trước mắt hướng phát triển vùng nên tập trung vào nông lâm, ngư nghiệp đồng thời phát triển công nghiệp, xây dựng dịch vụ thương mại 1.6 Mục đích – u cầu – vai trị - vị trí tuyến đƣờng việc phát triển kinh tế - xã hội vùng 1.6.1 Mục đích Tuyến đường có tác dụng nối liền trung tâm văn hoá, kinh tế, trị xã, cụm dân cư xã 1.6.2 Yêu cầu Tuyến xây dựng phải phù hợp với điều kiện khí hậu, thuỷ văn vùng, phù hợp với kiến trúc cảnh quan xung quanh giá thành hợp lý 1.6.3 Vai trị Tuyến có vai trị quan trọng xu phát triển khu vực 1.7 Những lập hồ sơ thiết kế kĩ thuật Căn nghị định số: 16/2005/NĐ-CP ngày 07/12/2005 phủ quản lý dự án đầu tư xây dựng cơng trình Căn nghị định số: 209/2004/NĐ-CP ngày 16/12/2004 phủ việc quản lý chất lượng cơng trình xây dựng Căn hợp đồng kinh tế số: 189 ngày 25/6/2006 HĐ/TVXD Công tư vấn đầu tư Đơng Anh với Chủ tịch huyện Hoằng Hố V/v khảo sát thiết kế - lập dự tốn cơng trình: Đường Hoằng Phúc Hoằng Đạo huyện Hoằng Hố - tỉnh Thanh Hố Chƣơng THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ 2.1 Xác định cấp hạng tiêu kĩ thuật tuyến Việc xác định cấp hạng kĩ thuật tuyến đường có ý nghĩa quan trọng Nếu xác định làm tổng chi phí vận chuyển nhỏ nhất, chi phí xây dựng tuyến la nhỏ tuyến đường phục vụ tối đa Để xác định cấp hạng kĩ thuật đường dựa vào nguyên tắc sau: Xét khả tài có cho dự án Xét tới lực thông hành tuyến khả đầu tư năm tương lai dự án Xét tới địa hình thực tế nơi triển khai dự án Xét tới kiến nghi chủ đầu tư Qua điều tra giao thông nhu cầu vận tải huyện Hoằng Hố ta có lưu lượng xe qua tuyến thể bảng 2.1 quy đổi xe theo công thức sau Nqđ =  Ni i (xe/ngày đêm) Trong đó: Nqđ: Lưu lượng xe quy đổi Ni: Số xe loại i i: Hệ số quy đổi xe xe loại i Bảng 2.1 Lƣu lƣợng xe tính tốn STT Loại xe Xe đạp Xe máy Xe Xe khách Xe tải (8 tấn) Ni (xe / ngày đêm) 100 120 25 17 i 0,2 0,3 2 Nqđ (xe / ngày đêm) 20 36 25 16 34 Xe tải (10 tấn) 10 20 Căn vào kết tính toán lưu lượng xe năm tương lai 317,4 (xe con/ngày đêm) yêu cầu tuyến đường nhằm phát triển kinh tế, văn hoá, xã hội địa phương Căn vào bình đồ kết hợp với đặc điểm địa hình khu vực đặt tuyến , tính chất phục vụ đường Theo quy trình “Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 – 2005” dự kiến chọn cấp đường thiết kế đường cấp miền núi Bảng 2.2 Tổng hợp tiêu kĩ thuật Đơn Trị vị số (Km/h) 20 Các tiêu kĩ thuật Tốc độ thiết kế Cấp đường cấp Độ dốc siêu cao lớn % Bán kính đường cong nằm tối thiểu giới hạn (ứng với siêu cao %) m 30 Bán kính đường cong nằm tối thiểu thông thường (ứng với siêu cao %) m 60 Bán kính đường cong nằm tối thiểu không siêu cao (ứng với siêu cao 0) m 350 Tầm nhìn hai chiều m 60 Tầm nhìn chiều m 30 Độ dốc dọc lớn % 10 Bán kính đường cong đứng lồi lớn m 600 Bán kính đường cong lõm nhỏ m 400 Bảng 2.3 Các yếu tố kĩ thuật mặt cắt ngang cấp kĩ thuật 20(km/h) Các yếu tố Phần xe chạy Phần lề đường Phần gia cố (m) (m) (m) Bề rộng tối thiểu (m) 21,75 21,5 21,00 6,5 2.2 Thiết kế bình đồ Bình đồ tuyến hình chiếu theo vị trí trục đường xuống mặt phẳng nằm ngang, thể hướng trục đường Trên bình đồ tuyến gồm đoạn thẳng nối tiếp đường cong tròn Để thu hiệu cao kinh tế kĩ thuật thiết kế bình đồ tuyến đường tơi dựa vào ngun tắc sau - Giảm khối lượng giải phóng mặt tới mức tối thiểu - Bình đồ tuyến triển khai bám sát đường cũ, cố gắng tận dụng đường cũ có, tránh tới mức thấp phải dịch tuyến - Đảm bảo tiêu kĩ thuật đường cấp miền núi Để công tác thiết kế bình đồ thuận tiện cần chuẩn bị trang thiết bị, dụng cụ, tài liệu có liên quan đến việc đo đạc thực địa , để thu thập số liệu Qua khảo sát thực địa toàn tuyến thấy dọc hai bên tuyến, chủ yếu khu dân cư, ao ruộng canh tác Trên sở tuyến cũ yêu cầu nâng cấp tuyến lựa chọn phương án xây dựng hướng tuyến chủ yếu bám theo tuyến đường cũ mở rộng sang hai bên cho đủ bề rộng đường đảm bảo yêu cầu kĩ thuật 2.2.1.Thiết kế đƣờng cong bình đồ T P  A TC TĐ R R K O n: Hệ số phụ thuộc diện tích lưu vực với F < Km2; n = 0,8 Thay giá trị vào cơng thức (6.1) ta có: Qmax = 0,15 (m3/s) 6.2 Kiểm tra khả thoát nƣớc cống Tuyến thiết kế đường giao thông cấp thấp nên ta chọn chế độ chảy cống chế độ chảy khơng áp Để kiểm tra khả nước cống ta sử dụng công thức sau: Qtk =  c c g ( H  hc ) (6.2) Trong :  c : Hệ số vận tốc cống làm việc không áp thường lấy  c = 0,85  c : Diện tích mặt cắt dòng chảy chỗ thu hẹp cống hc: Chiều sâu nước chảy cống chỗ thu hẹp, thường lấy hc = 0,9.hk Với: hk: độ sâu phân giới g: Gia tốc trọng trường, lấy g = 9,81 (m/s2) H: Chiều cao dâng nước trước cống H hc hk Hình 6.1 Hình dạng mặt cắt ngang cống - Xác định chiều sâu mặt cắt thu hẹp cửa vào cống hc: hc = 0,9.hk 40 h hk: Chiều sâu phân giới Để xác định hk ta xác định tỉ số: Q2 0,15   0,01 g.d 9,81.0,755 Tra bảng (7-20) Sổ tay thiết kế đường tơ ta có: hk  0,34 d  hk = 0,26 (m)  hc = 0,23 (m) - Xác định  c : Từ tỉ số hc  0,31 d Tra đồ thị hình 1- Sổ tay thiết kế đường ta được: c  0,21 d2  c  0,12 (m ) - Xác định H Theo phương trình Becnuli: H = hc + V 2c 2 g  c V Với hc = 0,9.hk = 0,73 c g  H  2hc H = 0,46 (m) Thay giá trị vào công thức (6.2) ta tính Qtk = 0,22 (m3/s)  Kết luận : Ta thấy Qtk = 0,22 (m3/s) > Qmax = 0,15 (m3/s) Điều chứng tỏ cống chọn thoả mãn nhu cầu thoát nước cho khu vực thiết kế 6.3 Xác định độ dốc phân giới Độ dốc phân giới đựơc tính theo cơng thức sau: 41 ik = Q2 kk (6.3) Trong đó: Q: Lưu lượng nước chảy cống, Q = 0,15 (m3/s) kk: Đặc trưng lưu lượng tra theo bảng 7- 20 Sổ tay thiết kế đường ô tô từ tỉ số: Tra bảng ta có: Q2  0,01 g.d kk  0,22 kd  K k  0,22.k d  0,22.24d  2,45  ik  Q 0,152   0,3% k k 2,452 Vì cống chảy với chế độ chảy không áp nên chọn độ dốc cống độ dốc phân giới, icống = 0,3% 6.4 Kiểm tra chế độ chảy cống Vì ta giả thiết chế độ chảy cống không áp nên ta kiểm tra theo điều kiện sau: H = hc + Vc g. 2  1,2.hcv c  H = 2hc  1,2hcv Trong đó: hcv: Chiều cao cống vị trí cửa vào; hcv = 0,75 (m)  H  0,46 (m) 1,2hcv = 0,9 (m)  Kết luận: Ta thấy H< 1,2hcv Vậy cống thoả mãn điều kiện chảy không áp 6.5 Tính tốn chiều dài cống Chiều dài cống xác định theo công thức sau: 42 (6.4) Lc  Bn  ( H n  d c ) 1,5 (m) (6.5) Trong đó: Lc: Chiều dài cống (m) Bn: Bề rộng đường, Bn  6,5 m Hn: Chiều cao đường vị trí đặt cống dc: Đường kính ống cống Tại 6: L  6,5  (1,25  0.75) 1,5  (m) Tại TC 10: L  6,5  (1.25  0,75) 1,5  (m) Vậy vị trí đặt cống ta bố trí ống cống bê tơng cốt thép đúc sẵn có chiều dài ống cống m, đường kính d75 cm vị trí TC10 43 Chƣơng SƠ BỘ THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CƠNG 7.1 Phƣơng án thi cơng Phương pháp thi cơng có ảnh hưởng lớn đến chất lượng kinh phí xây dựng đường Cùng với việc xây dựng sở hạ tầng khác xây dựng đường tiến hành song song để đảm bảo giao thơng lại Ngồi cịn phục vụ cho việc chuyên chở nguyên liệu cho việc xây dựng đường Qua điều tra khảo sát tình hình giao thông khu vực tuyến thấy đường gần từ ngã trường dạy nghề trường cấp Xã Hoàng Đạo để đảm bảo việc lại làm đường định chọn phương án thi công theo phương pháp 7.1.1 Phƣơng án thi công cống Đối với phương án thi công cống ta tiến hành sau: a, Công tác chuẩn bị Bao gồm: + Xác định vị trí đặt cống phạm vi thi cơng dựa vào bình đồ trắc dọc + Dọn dẹp mặt chủ yếu thủ công + Vận chuyển vật liệu ô tô b, Công tác thi công, xây lắp Bao gồm: + Đào móng cống + Xây dựng móng cống + Lắp ống cống + Xử lí mối nối + Xây đầu cống + Đắp đất quanh cống 44 7.1.2 Xác định phƣơng án thi công Tuyến đường tơi thiết kế nằm vùng đồng đó, tồn tuyến tơi sử dụng đắp Các phương pháp thi công đắp a, Xử lý đường Để đảm bảo đường ổn định xây dựng áo đường b, Chọn vật liệu đắp Cố gắng chọn vật liệu đắp đất, đá chỗ có chất lượng tốt để đắp đường c, Phương pháp đắp đất đường + Đắp lớp ngang + Khi đắp đất cống ta phải đắp hai bên cống theo lớp mỏng từ (15 – 20 cm) đầm chặt, chiều cao đất đắp tối thiểu là: hđ = 0,5 (m) 7.1.3 Xác định phƣơng án thi công mặt đƣờng Công tác thi công mặt đường đá dăm thấm nhựa thực sau: + Rải đá dăm theo tiêu chuẩn thiết kế tạo mui luyện + Lu lèn với lu tấn, lượt/điểm, tốc độ km/h + Lu lèn với lu tấn, lượt/điểm + Tưới nhựa lần thứ nhất, lượng tưới kg/m3 + Rải đá, sỏi cỡ 10 – 20 + Lu lèn với lu – tấn, 14 lượt/điểm + Tưới nhựa lần theo tiêu chuẩn 13 –13 + Rải đá, sỏi cỡ – 10 + Lu lèn với lu – tấn, lượt/ điểm 7.1.4 Xác định phƣơng án thi công rãnh Công việc thi công rãnh tiến hành sau: + Đào đất tạo khuôn rãnh + xây rãnh vữa xi măng 7.2 Xác định nhu cầu nhân lực, máy móc phục vụ cho thi cơng Để xác định số lượng nhân công ca máy thi công dựa vào định mức xây dựng 2005 45 Kết tính tốn được, đựoc ghi cụ thể bảng sau: Bảng 7.1 Xác định công ca máy thi công cống Đơn Định Khối Kết MH Hạng mục công việc vị mức lượng AB.11323 Đào móng đất cấp III m Nhân cơng 3/7 Cơng 1,31 86,33 113,09 AK.98110 Làm lớp đá dăm đệm móng m2 Nhân công 4/7 Công 1,48 13,35 27,718 AE.11115 Xây móng cống chiều dày < 60cm m3 Nhân cơng 3/7 Công 1,91 10,98 20,97 AG.42141 Lắp đạt cống thủ công Ống Nhân công4/7 Công 0,85 16,66 14,16 AB.13123 Đắp cống độ chặt K95 m3 Nhân công 3/7 Cơng 0,74 24,99 18,49 AK.95211 Xử lí mối nối ống cống Ống Nhân công 3/7 Công 0.38 15,00 5,7 AE.11610 Xây tường đầu cống, vữa xi măng mác 100 m Nhân công 3,5/7 Công 2,38 3,15 7,49 Bảng 7.2 Xác định công ca máy thi công đƣờng Mã hiệu AB11721 AB.31113 AB.41313 AB.13313 AB.64123 Hạng mục công việc Đơn Định vị mức Đào đường đất cấp III,bằng TC 5% m Nhân công 3/7 Công 1,07 Đào đường đất cấp III, máy 95% 100m3 Nhân công 3/7 Công 5,79 Máy đào