1. Địa hình:
Qua công tác khảo sát chi tiêt, địa hình vùng đoạn tuyến đi qua có độ dốc ngang phổ biến từ 2-10%. Địa hình không quá phức tạp, tuyến có thể triển khai t-ơng đối thuận lợi, và không phải có những thiết kế đặc biệt.
2. Địa chất
Địa chất của nền đất ở phía d-ới tuyến đ-ờng đ-ợc khảo sát bằng cách khoan thăm dò bằng các hố khoan và hồ đào. Tiến hành khảo sát tại những nơi thay đổi
69 địa hình, tại các vị trí đặt công trình thoát nước… Khảo sát đoạn tuyến bằng 1 lỗ khoan tại KM 0+ 700 sâu 10m ta nhận thấy: trên cùng là lớp hữu cơ có chiều dày trung bình là 20cm, tiếp đó là lớp đất đồi dày từ 6 6.8m, c-ờng độ 440daN/cm2. Lớp tiếp theo là lớp đá gốc
3. Thuỷ văn
Các số liệu về thuỷ văn nhìn chung vẫn giữ nguyên các đặc điểm chung toàn tuyến nh- đã chỉ ra ở phần thiết kế khả thi. Riêng mực n-ớc ngầm sâu đáng kể so với mặt đất tự nhiên (3 4m), nói chung không ảnh h-ớng tới việc triển khai kỹ thuật đoạn tuyến.
4. Vật liệu
Tình hình vật liệu nh- đã trình bày ở thiết kế khả thi, và cụ thể hơn ở thiết kế thi công, nói chung là thuận lợi cho việc triển khai xây dựng nền đ-ờng và áo đ-ờng nh- đã thiết kế.
70
CHƯƠNG 2 : THIếT Kế TUYếN TRÊN BìNH Đồ
I) Nguyên tắc thiết kế: 1) Những căn cứ thiết kế.
Căn cứ vào bình đồ tỷ lệ 1/1000 đ-ờng đồng mức chênh nhau 1m, địa hình & địa vật đ-ợc thể hiện một cách khá chi tiết so với thực tế.
Căn cứ vào các tiêu chuẩn kỹ thuật đã tính toán dựa vào quy trình, quy phạm thiết kế đã thực hiện trong thiết kế sơ bộ.
Vào các nguyên tắc khi thiết kế bình đồ đã nêu trong phần thiết kế sơ bộ.
2) Những nguyên tắc thiết kế.
Chú ý phối hợp các yếu tố của tuyến trên trắc dọc, trắc ngang và các yếu tố quang học của tuyến để đảm bảo sự đều đặn, uốn l-ợn của tuyến trong không gian.
Tuyến đ-ợc bố trí, chỉnh tuyến cho phù hợp hơn so với thiết kế sơ bộ để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất l-ợng giá thành.
Tại các vị trí chuyển h-ớng của tuyến phải bố trí đ-ờng cong tròn, trên các đ-ờng cong này phải bố trí các cọc TĐ, TC, P Và có bố trí siêu cao, chuyển tiếp theo tiêu chuẩn kỹ thuật tính toán.
Tiến hành dải cọc : Cọc Km, cọc H, và các cọc chi tiết, các cọc chi tiết thì cứ 20 m rải một cọc, ngoài ra còn rải cọc tại các vị trí địa hình thay đổi, công trình v-ợt sông nh- cầu, cống, nền lợi dụng các cọc đ-ờng cong để bố trí các cọc chi tiết trong đ-ờng cong.
Bảng cắm cọc chi tiết xem phụ lục 2.1
II) Nguyên tắc thiết kế
1) Các yếu tố chủ yếu của đ-ờng cong tròn theo .
- Góc chuyển h-ớng .
- Chiều dài tiếp tuyến T = Rtg /2 - Chiều dài đ-ờng cong tròn K =
180 R - Phân cự P = R( 2 cos 1 - 1)
- Với những góc chuyển h-ớng nhỏ thì R lấy theo quy trình.
Trên đoạn tuyến từ kỹ thuật có 2 đ-ờng cong nằm, đ-ợc bố trí với những bán kính hợp lý phù hợp với điều kiện địa hình, các số liệu tính toán cụ thể trong bảng Bảng các yếu tố đ-ờng cong
71 ST T Đỉnh Lý trình Góc ngoặt R(m) T=Rtg 2 K= 0 180 R P=Rx ( 1 2 / cos 1 ) 1 P1 Km0+174.8 28030’25’’ 400 126.7 249.0 13.0 2 P2 Km0+812.3 82026’25’’ 250 244.4 409.7 82.9
2) Đặc điểm khi xe chạy trong đ-ờng cong tròn.
Khi xe chạy từ đ-ờng thẳng vào đ-ờng cong và khi xe chạy trong đ-ờng cong thì xe chịu những điều kiện bất lợi hơn so với khi xe chạy trên đ-ờng thẳng, những điều kiện bất lợi đó là:
- Bán kình đ-ờng cong từ + chuyển bằng R .
- Khi xe chạy trong đ-ờng cong xe phải chịu thêm lực ly tâm, lực này nằm ngang, trên mặt phẳng thẳng góc với trục chuyển động, h-ớng ra ngoài đ-ờng cong và có giá trị từ 0 khi bắt đầu vào trong đ-ờng cong và đạt tới C =
gR GV2
khi vào trong đ-ờng cong.
Giá trị trung gian: C =
gp GV 2 Trong đó C : Là lực ly tâm G : Là trọng l-ợng của xe V : Vận tốc xe chạy
p : Bán kính đ-ờng cong tại nơi tính toán R : Bán kính đ-ờng cong nằm.
Lực ly tâm có tác dụng xấu, có thể 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 càng lớn khi tốc độ xe chạy càng nhanh và khi bán kính cong càng nhỏ. Trong các đ-ờng cong có bán kính nhỏ lực ngang gây ra biến dạng ngang của lốp xe làm tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn, xăm lốp cũng chóng hao mòn hơn.
- Xe chạy trong đ-ờng cong yêu cầu có bề rộng lớn hơn phần xe chạy trên đ-ờng thẳng thì xe mới chạy đ-ợc bình th-ờng.
- Xe chạy trong đ-ờng cong dễ bị cản trở tầm nhìn, nhất là khi xe chạy trong đ-ờng cong nhỏ ở đoạn đ-ờng đào. Tầm nhìn ban đêm của xe bị hạn chế vì đèn pha của xe chỉ chiếu thẳng trên một đoạn ngắn hơn.
- Chính vì vậy trong ch-ơng này sẽ trình bầy phần thiết kế những biện pháp cấu tạo để cải thiện những điều kiện bất lợi trên sau khi đã bố trí đ-ờng cong tròn
72 cơ bản trên bình đồ, để cho xe có thể chạy an toàn, với tốc độ mong muốn, cải thiện điều kiện điều kiện làm việc của ng-ời lái và điều kiện lữ hành của hành khách.
III) Bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp
Nh- đã trình bầy ở trên khi xe chạy từ đ-ờng thẳng vào đ-ờng cong thì xe chịu những điều kiện bất lợi :
- Bán kính từ + chuyển bằng R. - Lực ly tâm từ chỗ bằng 0 đạt tới
gR GV2
.
- Góc hợp thành giữa trục bánh tr-ớc và trục xe từ chỗ bằng không (trên đ-ờng thẳng) tới chỗ bằng (trên đ-ờng cong).
Những thay đổi đột ngột đó gây cảm giác khó chịu cho lái xe và hành khách, đôi khi không thể thực hiện ngay đ-ợc, vì vậy để đảm bảo có sự chuyển biến điều hoà cần phải có một đ-ờng cong chuyển tiếp giữa đ-ờng thẳng và đ-ờng cong tròn.
Đ-ờng cong chuyển tiếp đ-ợc dùng ở đây là đ-ờng cong Clothoide. Chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp đ-ợc xác định theo công thức :
Lct = IR V 47 3 Trong đó R - Bán kính đ-ờng cong tròn.
V -Tốc độ tính toán xe chạy (km/h), ứng với cấp đ-ờng tính toán V = 60km/h.
Chiều dài của đ-ờng cong chuyển tiếp L đ-ợc chọn theo các tiêu chuẩn kỹ thuật đã tính toán ở ch-ơng 2 (phần Thiết kế sơ bộ).
- Kiểm tra độ dốc dọc của đoạn nối siêu cao:
Để đảm bảo độ dốc dọc theo mép ngoài của phần xe chạy không v-ợt quá độ dốc dọc cho phép tối đa đối với đ-ờng thiết kế. Ta kiểm tra độ dốc dọc của đoạn nối siêu cao.
Xác định độ dốc dọc theo mép ngoài phần xe chạy im: im = i + iP
Trong đó : i Độ dốc dọc theo tim đ-ờng trên đoạn cong .
73 + ứng với đ-ờng cong đỉnh P1: nằm trong đoạn đổi dốc có imax = 0,02
0053 , 0 50 04 , 0 6 . 6 ). ( L i E B i sc p im= 2% + 0,53% = 2.53%
Đảm bảo nhỏ hơn độ dốc dọc cho phép imax = 7% + ứng với đ-ờng cong đỉnh P1: imax = 4.8%
0053 , 0 50 04 , 0 6 . 6 ). ( L i E B i sc p im= 1.8% + 0,53% = 2.33%
Đảm bảo nhỏ hơn độ dốc dọc cho phép imax= 7%.
- Chuyển tiếp từ trắc ngang hai mái sang trắc ngang một mái trên đoạn nối siêu cao.
iV) Trình tự tính toán và cắm đ-ờng cong chuyển tiếp
- Ph-ơng trình đ-ờng cong chuyển tiếp Clothoide là ph-ơng trình đ-ợc chuyển sang hệ toạ độ Descarte có dạng
x = s - 4 5 40A S … y = 2 3 6A S …
74 Để tiện cho việc tính toán và kiểm tra ta có thể dựa vào bảng tính sẵn để tính toán.
1) Trình tự tính toán và cắm đ-ờng cong chuyển tiếp.
- Xác định các yếu tố của đ-ờng cong t-ơng ứng với các yếu tố của đ-ờng cong tròn trong bảng đã tính ở trên.
- 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: A = 400x50 = 141.42 (m).
Đỉnh P1 : R = 400 m R/3 = 133.3 m A>R/3 (thoả mãn). - Xác định góc và khả năng bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp. (điều kiện 2 ) Trong đó: = R L 2 (rad) + Đ-ờng cong đỉnh P1 : = R L 2 = 400 . 2 50 = 0,0625 (rad)=003'45"
Đ-ờng cong P1 này thoả mãn điều kiện 2 . Vậy góc chuyển h-ớng của 2 đ-ờng cong đủ lớn để bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp.
- Xác định các toạ độ điểm cuối đ-ờng cong chuyển tiếp Xo và Yo theo bảng tra. + Đ-ờng cong đỉnh P1 : S = L = 50 m. 354 , 0 2 . 141 50 A S m.
Tra bảng : 3.7 trang 48 sách TK đ-ờng ô tô tập 1 377772 , 0 0 A x 008999 , 0 0 A y Vậy: x0 = 0,377772 x 132 = 49.97(m). y0 = 0,008999 x132 = 1.19 (m).
Tọa độ cỏc điểm trong đƣờng cong chuyển tiếp P1.P2( PHỤ LỤC 2.1) - Xác định đoạn chuyển dịch p
75 + Đ-ờng cong đỉnh P1:
p = 2.081 - 200(1 - cos ) = 0.481 m. (cos = 0.992 rad).
kiểm tra:
- Nếu p 0.01R Thoả mãn.
- Nếu p > 0.01R Tăng bán kính R R1 R1 = R + p để bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp.
Trong tr-ờng hợp này cả 2 đ-ờng cong P1 và P2 có p (0.481 m) < 0.01R (2 m) Thoả mãn.
Trị số đ-ờng tang phụ t(khoảng cách từ đầu đ-ờng cong cơ bản tới đầu đ-ờng cong chuyển tiếp)
t = x0 – (R-p)sin L/2
t = 25.05 m
Khoảng cách từ đỉnh đ-ờng cong đến đ-ờng cong tròn Ko: f=P+p
+ Đỉnh P1: f=11.88+0.481=12.36 + Đỉnh P1: f=12.91+0.481=13.39
- Điểm bắt đầu,điểm kết thúc của đ-ờng cong chuyển tiếp qua tiếp tuyến mới. + Đ-ờng cong tròn đỉnh P1 :
Khoảng cách từ đỉnh góc ngoặt tới đầu đ-ờng cong chuyển tiếp T1. T1 = t + (R-p)tg 2 T1 = 25.05 + (200-0.481)* tg 2 35 33 380 ' '' = 94.84 m. + Đ-ờng cong tròn đỉnh P2 T1 = 25.05 + (200-0.481)* tg 2 2 7 400 ' '' = 97.9 m
- Xác định phần còn lại của đ-ờng cong tròn k0 ứng với 0 sau khi đã bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp.
0 = - 2 , k0 = 0 0
180
R
+ Đ-ờng cong tròn đỉnh P1 :
76 k0 = 0 0 180 ) (R p = 84.4 m. + Đ-ờng cong tròn đỉnh P2 : 0 = 4007'2" - 2 x 709'36''= 25047'50'' k0 = 0 0 180 ) (R p = 89.83 m - Trị số rút ngắn của đ-ờng cong. = 2T1 - ( k0 + 2L ) + Đ-ờng cong đỉnh P1: = 2 x 94.84 - (84.4 + 2 x 25) = 55.28 m. + Đ-ờng cong đỉnh P2 = 2 x 97.9 - (89.83 + 2 x 25) = 55.97 m
- Xác định toạ độ các điểm trung gian của d-ờng cong chuyển tiếp .
Các điểm để xác định toạ độ của đ-ờng cong chuyển tiếp cách nhau 10 (m) để cắm đ-ờng cong chuyển tiếp, đ-ợc tính toán và lập thành bảng:
77
PHẦN III: TỔ CHỨC THI CễNG
Ch-ơng 1:công tác chuẩn bị
Công tác chuẩn bị là công tác đầu tiên của quá trình thi công, bao gồm: phát cây, rẫy cỏ, bỏ lớp đất hữu cơ, đào gốc rễ cây, làm đ-ờng tạm, xây dựng lán trại, khôi phục lại các cọc...
1. Công tác xây dựng lán trại :
- Trong đơn vị thi công dự kiến số nhân công là 70 ng-ời (trong đó có 60 ng-ời là nhân công lao động tại chỗ) số cán bộ khoảng 10 ng-ời.
- Theo định mức XDCB thì mỗi nhân công đ-ợc 4m2 nhà, cán bộ 6m2 nhà. Do đó tổng số m2 lán trại nhà ở là : 10x6 + 60x4 = 300(m2).
- Năng suất xây dựng là 5m2/ca: 300/5 = 60(ca). Với thời gian dự kiến là 2 ngày thì số ng-ời cần thiết cho công việc là: 60/2 = 30 (ng-ời).
2. Công tác làm đ-ờng tạm
- Do điều kiện địa hình nên công tác làm đ-ờng tạm chỉ cần phát quang, chặt cây và sử dụng máy ủi để san phẳng.
- Lợi dụng các con đ-ờng mòn có sẵn để vận chuyển vật liệu. - Kết hợp với công tác phát quang dọn mặt bằng
3. Công tác khôi phục cọc, định vị phạm vi thi công
- Khôi phục tại thực địa những cọc chủ yếu xác định vị trí tuyến đ-ờng thiết kế - Đo đạc, kiểm tra và đóng thêm cọc phụ ở những đoạn cá biệt
- Kiểm tra cao độ thiên nhiên ở các cọc đo cao cũ và đóng thêm các cọc đo cao tạm thời
- Vẽ phạm vi thi công chi tiết để cơ quan có trách nhiệm duyệt và để tiến hành đền bù cho hợp lí.
Dự kiến chọn 2 công nhân ,một máy thủy bình và một máy kinh vĩ THEO20 làm việc này.
4. Công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công.
- Theo qui định đ-ờng cấp III chiều rộng diện thi công là 16 (m) Khối l-ợng cần phải dọn dẹp là: 16 3352.6= 53641.6(m2).
78 Theo định mức dự toán XDCB để dọn dẹp 100 (m2) cần:
Nhân công 3.2/7 : 0.123 (công/100m2) Máy ủi Py220H : 0.0155 (ca/100m2)
- Số ca máy ủi cần thiết là: 8.046 100 015 . 0 * 6 . 53641 (ca) - Số công lao động cần thiết là: 66
100 123 . 0 * 6 . 53641 (công) - Chọn đội làm công tác này là: 1 ủi Py220H ; 7 công nhân. Dự kiến dùng 7 ng-ời số ngày thi công là: 66/2*7= 4.7(ngày) Số ngày làm việc của máy ủi là : 8.046/4.7 = 1.71 (ngày)
5. Ph-ơng tiện thông tin liên lạc
Vì địa hình đồi núi khó khăn, mạng điện thoại di động không phủ sóng nên sử dụng điện đàm liên lạc nội bộ và lắp đặt một điện thoại cố định ở văn phòng chỉ huy công tr-ờng
6. Công tác cung cấp năng l-ợng và n-ớc cho công nhân
Điện năng:
Chủ yếu dùng phục vụ cho sinh hoạt, chiếu sáng, máy bơm… Nguồn điện lấy từ một trạm biến thế gần đó.
N-ớc:
N-ớc sạch dùng cho sinh hoạt hàng ngày của công nhân và kĩ s-: sử dụng giêng khoan tại nơi đặt lán trại;
N-ớc dùng cho các công tác thi công, trộn vật liệu, lấy trực tiếp từ các suối gần đó;
Dùng ô tô chở n-ớc có thiết bị bơm hút và có thiết bị t-ới
Chọn đội công tác chuẩn bị gồm:
1 máy ủi Py220H + 1máy kinh vĩ + 1máy thuỷ bình + 11 nhân công Công tác chuẩn bị đ-ợc hoàn thành trong 11 ngày.
79 - Khi thiết kế ph-ơng án tuyến chỉ sử dụng cống không phải sử dụng kè, t-ờng chắn hay các công trình đặc biệt khác nên khi thi công công trình chỉ có việc thi công cống.
- Vị trí cống trên tuyến:
STT Lý trình (m) L (m) Ghi chú
1 Km0+800 1 1.5m 11.7 Nền đắp