(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế nâng cấp mở rộng tuyến đường cao bá quát, huyện diên khánh, tỉnh khánh hòa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THÔNG DỰ ÁN NÂNG CẤP MỞ RỘNG TUYẾN ĐƯỜNG CAO BÁ QUÁT HUYỆN DIÊN KHÁNH, TỈNH KHÁNH HÒA GVHD:LÊ ANH THẮNG SVTH:NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH MSSV: 15127030 SKL007087 Tp Hồ Chí Minh, tháng 02/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: DỰ ÁN NÂNG CẤP MỞ RỘNG TUYẾN ĐƯỜNG CAO BÁ QUÁT HUYỆN DIÊN KHÁNH, TỈNH KHÁNH HỊA NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNGCƠNG TRÌNH GIAO THƠNG GVHD: T.S LÊ ANH THẮNG SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH MSSV: 15127030 LỚP: 151272B TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 02 NĂM 2020 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TP.HCM SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH LỜI CẢM ƠN Năm năm đại học kết thúc là thời gian chúng em bước vào đời Trong suốt năm năm ngồi ghế nhà trường, với dẫn Thầy, Cô trang bị cho em lượng kiến thức, dạy cho chúng em cách hoàn thành ước mơ vào trường, truyền thụ nghề để chúng em mưu sinh sau Thời gian làm đồ án tốt nghiệp, giúp em tổng hộp kiến thức chuyên ngành kĩ lưỡng hơn, tốt Qua đồ án này, em mong trưởng thành hơn, biết chiu phân bổ thời gian hợp lý sống Em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy Lê Anh Thắng dẫn em suốt thời gian làm đồ án, cám ơn thầy giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Sự nhiệt tình truyền đạt thầy em chân thành cảm ơn, lúc khó khăn em xem động lực để em vượt qua Em xin ghi nhớ cơng ơn Thầy Cơ thuộc khoa Cơng Trình Giao Thông truyền đạt kinh nghiệp quý báu suốt thời gian qua Đề tài em làm cố gắng thực chưa có nhiều kinh nghiệm, nên chắn nhiều khiếm khuyết Em kính mong dẫn thêm từ Thầy Cơ Em xin chân thành cảm ơn! TP.Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 02 năm 2020 SV Nguyễn Đố Quốc Anh SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH PHẦN 1: THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG I Khái quát dự án Tuyến đường thuộc địa phận huyện Diên Khánh, tỉnh Khánh Hòa Căn vào nhiệm vụ thiết kế tuyến đường dài 2068m qua vùng dân cư ổn định II Tên dự án Tuyến đường xây dựng mở rộng A-B qua địa phận xã Diên Thạnh huyện Diên Khánh tỉnh Khánh Hòa III Địa điểm Diên Thạnh xã nằm cách trung tâm huyện Diên Khánh km, cách thành phố Nha Trang 13km phía đơng, Phía nam giáp xã Diên Tồn Suối Hiệp, phía tây giáp xã Trường, phía bắc giáp xã Diên Sơn Vị trí: Phía Tây Tỉnh Khánh Hịa, tổng diện tích 3.34 km² IV Điểm đầu, điểm cuối tuyến Điểm đầu tuyến: Km0+00 nằm phía tây trung tâm xã Điểm cuối tuyến: Km2+068 thuộc phía đơng trung tâm V Hướng tuyến Tuyến đường chạy dọc theo hướng từ đầu tuyến đến cuối tuyến theo hướng tây - đông thuộc địa phận xã Diên Thạnh, huyện Diên Khánh, tỉnh Khánh Hòa VI Mục tiêu đầu tư Đây tuyến giao thông quan trọng nối liền xã phường huyện tuyến đường nối với thành phố Đà Lạt Sau xây dựng, tuyến làm cho việc lưu thông xã huyện lân cận khu vực thuận lợi, dễ dàng hơn; lượng vận tải tuyến tăng, tạo điều kiện cho việc giao lưu hàng hoá, sản phẩm cơng-nơng nghiệp, phát triển hình thức kinh tế thương nghiệp, dịch vụ vận tải Thúc đẩy phát triển kinh tế, trị, văn hố, dân trí xã phường huyện Diên Khánh nói riêng tỉnh Khánh Hịa nói chung, góp phần thực cơng nghiệp hố đại hố đất nước SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT CỦA TUYẾN I Cơ sở xác định quy mơ cơng trình - Căn vào lưu lượng tổng cộng loại xe năm thứ 20 tính tốn tương lai - Căn vào chức giao thông khu vực: phục vụ giao thông liên khu vực, nối liền khu dân cư tập trung với trung tâm hành chính, vùng kinh tế khu vực II Quy mơ, kỹ thuật cơng trình Dự báo lưu lượng xe Bảng 1: Lưu lượng phương tiện tham gia tuyến Loại xe Xe đạp Xe máy Xe Xe tải nhẹ Xe tải vừa Xe tải nặng Xe buýt nhỏ Tổng Hệ số tham khảo bảng TCXDVN 104-2007 có giá trị nhự sau: SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH Bảng Hệ số quy đổi loại xe xe Loại xe Xe đạp Xe máy Xe ôtô Xe tải trục xe buýt 25 chỗ Xe tải có từ trục trở lên xe buýt lớn Xe kéo moóc xe buýt có khớp nối Tốc dộ thiết kế lựa chọn theo TCXDVN 104-2007, điều 6.2, bảng với địa hình đồng bằng, loại thị đường phố thứ yếu, chọn V=60 (km/h) Bảng – TCXDVN 104-2007: Lựa chọn cấp kỹ thuật theo loại đường, loại đô thị, điều kiện địa hình điều kiện xây dựng Loại thị Địa hình (*) Đường cao tốc thị Đường Chủ yếu phố thị Thứ yếu Đường phố gom Đường nội Tổng số xe quy đổi: = ∑ ×= 2418 (xcqđ/ng.đêm) SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH Dự báo tăng trưởng xe - Năm tính tốn: xem xét năm thứ 20 kể từ thời điểm khảo sát thiết kế, cơng trình thuộc đường làm (điều 5.2.2 TCXDVN 1042007) - Suất tăng trưởng lựa chọn sở phát triển kinh tế TP Khánh Hòa kiến nghị chọn suất tăng trưởng 10% Lưu lượng xe tính tốn số xe a Lưu lượng xe tính tốn -Lưu lượng xe thiết kế: (xcqđ/ng.đêm) = - 0× (1 + ) −1 = 2418 × (1 + 0.1)20−1 = 14788 Lưu lượng xe cao điểm: ℎ = (0.12 − 0.14) × (điều 5.2.3b TCXDVN 104-2007) Chọn ℎ = 0.13 × = 0.13 × 14788 = 1922 (xcqđ/h) b Số xe - Công thức xác định số xe: = Trong đó: - Nyc lưu lượng xe thiết kế cao điểm tính tốn - Z hệ số sử dụng khả thơng hành Khi chất lượng dịng xe cao tức yêu cầu tốc độ xe chạy lớn, hệ số Z nhỏ Ngược lại, Z tăng dần tốc độ xe trung bình dịng xe giảm dần đến giá trị định gây tắc xe (Z~1) Căn vào bảng (điều 6.1.1) TCXDVN 1042007: Theo chức giao thông phục vụ giao thơng liên khu vực có tốc độ lớn; nối liền khu dân cư tập trung, khu cơng nghiệp, trung tâm cơng nghiệp có quy mơ liên khu vực nên loại đường phố thị (đường phố thứ yếu) Với tính chất dịng giao thơng khơng gián đoạn (trừ nút giao thơng có bố trí tín hiệu giao thơng điều khiển) tốc độ xe chạy cao trung bình nên mức phục vụ C, có nghĩa dịng ổn định người lái chịu ảnh hưởng muốn tự chọn tốc độ mong muốn, hệ số sử dụng khả thông hành Z=(0.50~0.75) Kết hợp bảng (điều 6.2.3) TCXDVN 104-2007: chọn Z = 0.80 - Ptt la khả thơng hành tính tốn xe, định nghĩa khả thông hành xác định điều kiện phổ biến đường thiết kế Khả thơng hành tính tốn xác định cách chiết giảm khả thông hành lớn theo hệ số hiệu chỉnh phổ biến kể tới thông số thiết kế không đạt điều kiện lý tưởng Các hệ số hiệu chỉnh chủ yếu xét đến bề rộng xe; mức đô trở ngại hai bên đường, thành phần dịng xe Khi tính tốn sơ bộ, lấy P tt = (0.70~0.90) x Pln Giá trị Pln tham khảo bảng (điểu 5.4.1) TCXDVN 104-2007 bảng sau: SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH Bảng 3: Trị số KNTH lớn (đơn vị tính: xe con/h) Loại đường thị Đường làn, chiều Đường làn, chiều Đường nhiều khơng có phân cách Đường nhiều có phân cách - Căn vào bảng trên, ta xác định Ptt = 0.8 × 1800 = 1440 (xcqđ/h.làn) - Vậy số xe tính tốn: = Chọn số xe: - Căn vào kết tính tốn số xe tối thiểu nêu - Căn vào TCXDVN 104-2007: Đường đô thị - yêu cầu thiết kế: số xe tối thiểu (điều 8.2.3) TCXDVN 104-2007 - Vậy kiến nghị chọn số xe Số xe phù hợp với tình hình giao thơng điều kiện quy hoạch phát triển địa phương Cấp hạng kỹ thuật cơng trình Theo TCXDVN 104-2007, cấp kỹ thuật đường lựa chọn sau: SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH Tổng hợp kết tính sau: - Độ lún thân khối gia cố xi măng 6.55cm - Độ lún đất khối gia cố 6.33cm Sau thời gian thi cơng tháng độ lún lại sau xử lý 7.39cm (< 20cm) (Kết tính tốn chi tiết thể phụ lục 3) Hệ ổn định đường tính phương pháp mặt trượt trụ trịn thông qua phần mềm Plaxis 8.5 1.547 (Kết tính tốn chi tiết thể phụ lục 3) Để so sánh kết tính thơng qua cơng thức lý thuyết, tác giả sử dụng phần mềm plaxis 8.5 để tính biến dạng đường phương pháp phần tử hữu hạn * Sử dụng phần mềm Plaxis version 8.5 để tính biến dạng đường có xử lý cọc đất gia cố xi măng so với lý thuyết Hình 1: Mơ hình tốn theo lưới Plaxis SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH Hình 2: Trường chuyển vị theo chiều sâu đất đường theo Plaxis Hình 3: Chuyển vị mặt thân khối gia cố theo Plaxis Hình 4: Chuyển vị đáy thân khối gia cố theo Plaxis SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH GVHD: T.S: LÊ ANH THẮNG 71 Hình 5: Hệ số ổn định tổng thê Fs = 1,547 theo Plaxis IV Tổng hợp so sánh lựa chọn giải pháp xử lý đất yếu đường Kết tính tốn cá giải pháp xử lý đất yếu tổng hợp thông qua bảng 1-3: Bảng 1: Tổng hợp kết giải pháp xử lý đất yếu Thông số Bề rộng xử lý (m) Khoảng cách bố trí cọc (m) Đường kính (m) Chiều sâu xử lý (m) Chiều cao đất cần đắp (m) Thời gian thi công (tháng) Tổng khối lượng mét dài thi công (m) Tổng giá trị xây lắp (tỷ đồng) Độ lún lại sau xử lý (cm) Hệ số ổn định Nhận xét: SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH  Khi đắp đường trực tiếp đất yếu biến dạng, thời gian cố kết tác dụng tải trọng đất đắp kéo dài Vì đường cần phải xử lý  Khi sử dụng phương pháp xử lý đất yếu truyền thống bấc thấm có làm tăng tốc độ cố kết đường thời gian thi công kéo dài phải đắp gia tải Mặc khác sử dụng phương pháp bấc thấm để đạt hiệu việc xử lý cần phải đắp lượng đất đắp với chiều cao lớn thời gian gia tải  Phương pháp xử lý cọc đất gia cố xi măng khả làm giảm độ lún đường cải thiện rõ rệt, tốc độ thi cơng ngắn sau q trình thi cơng xử lý xong triển khai thi cơng lớp kết cấu móng, mặt đường bên trên, đưa cơng trình vào sử dụng khai thác nhanh chóng  Do yêu cầu tiến độ thi cơng tính chất quan trọng cơng trình, đồng thời phân tích nên chọn giải pháp gia cố đất yếu cọc đất xi măng  Trong công nghệ cọc đất xi măng phổ biến giới nước có hai công nghệ thi công trộn ướt trộn khơ Theo tiêu chuẩn nước ngồi kinh nghiệm ứng dụng loại hình cơng trình nước cho thấy: + Công nghệ trộn khô: Sức kháng cắt khơng nước đất sau gia cố xi măng đạt thấp, thường 0,75 kg/cm2 Kết cấu trụ đất xi măng thi công theo công nghệ khô thường thích hợp với yêu cầu giảm độ lún dư chính, khơng có hay có khả tham gia tăng ổn định trượt khối đắp thường thích hợp cho gia cố đất yếu bãi nhà máy hay cảng hàng không cảng biển, cơng trình dầu khí + Cơng nghệ trộn ướt: Sức kháng cắt khơng nước đất sau gia cố xi măng đạt tương đối cao, thường từ 1,25 đến 3,0 kg/cm2 Kết cấu trụ đất xi măng thi cơng theo cơng nghệ ướt thích hợp với hai yêu cầu giảm độ lún dư tăng khả tham gia ổn định khối đắp chống thấm thích hợp cho gia cố đất yếu đường, bãi, tường chắn, nhiều loại hình cơng trình dân dụng, cơng nghiệp giao thơng Ngồi cơng nghệ ướt cịn có ưu điểm dễ kiểm soát đánh giá chất lượng trường SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH PHẦN PHỤ LỤC SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH PHỤ LỤC 1: TÍNH TỐN PHƯƠNG ÁN KHI CHƯA XỬ LÍ SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH Hình 1.1: Mơ hình tính tốn phương án chưa xử lí Hình 1.2: Độ lún sau 20 năm Hình 1.3: Hình ảnh cung trượt SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH PHỤ LỤC 2: TÍNH TỐN PHƯƠNG ÁN XỬ LÍ BẰNG BẤC THẤM SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH Hình 2.1: Mơ hình tính tốn phương án xử lí bấc thấm Hình 2.2: Độ lún cịn lại sau xử lí Hình 2.3: Hình ảnh cung trượt SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH PHỤ LỤC 3: TÍNH TỐN PHƯƠNG ÁN XỬ LÍ BẰNG CỌC ĐẤT GIA CỐ XI MĂNG SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH Hình 3.1: Mơ hình tính tốn phương án chưa xử lí Hình 3.2: Chuyển vị mặt thân khối gia cố Hình 3.3: Chuyển vị đáy thân khối gia cố SVTH: NGUYỄN ĐỖ QUỐC ANH ... huyện Diên Khánh, tỉnh Khánh Hòa Căn vào nhiệm vụ thiết kế tuyến đường dài 2068m qua vùng dân cư ổn định II Tên dự án Tuyến đường xây dựng mở rộng A-B qua địa phận xã Diên Thạnh huyện Diên Khánh tỉnh. .. PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: DỰ ÁN NÂNG CẤP MỞ RỘNG TUYẾN ĐƯỜNG CAO BÁ QUÁT HUYỆN DIÊN KHÁNH, TỈNH KHÁNH HÒA NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNGCƠNG TRÌNH GIAO THƠNG... V Hướng tuyến Tuyến đường chạy dọc theo hướng từ đầu tuyến đến cuối tuyến theo hướng tây - đông thuộc địa phận xã Diên Thạnh, huyện Diên Khánh, tỉnh Khánh Hòa VI Mục tiêu đầu tư Đây tuyến giao