A. Căn cứ theo cấp hạng đã xác định ta xác định đ-ợc chỉ tiêu kỹ thuật theo tiêu chuẩn hiện hành (TCVN 4050-2005) nh- sau
3. Ph-ơng án đầu t- tập trung (15 năm)
3.2. Sơ bộ lựa chọn kết cấu áo đ-ờng
Tuân theo nguyên tắc thiết kế tổng thể nền mặt đ-ờng, tận dụng nguyên vật liệu địa ph-ơng để lựa chọn kết cấu áo đ-ờng; do vùng tuyến đi qua là vùng
đồi núi, là nơi có nhiều mỏ vật liệu đang đ-ợc khai thác sử dụng nh- đá, cấp phối đá dăm, cấp phối sỏi cuội cát, xi măng... nên lựa chọn kết cấu áo đ-ờng cho toàn tuyến M6 -N6 :
( Phô lôc 1.1.15.1 )
Kết cấu đ-ờng hợp lý là kết cấu thoả mãn các yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật. Việc lựa chọn kết cấu trên cơ sở các lớp vật liệu đắt tiền có chiều dày nhỏ tối thiểu, các lớp vật liệu rẻ tiền hơn sẽ đ-ợc điều chỉnh sao cho thoả mãn điều kiện về Eyc . Công việc này đ-ợc tiến hành nh- sau :
Lần l-ợt đổi hệ nhiều lớp về hệ hai lớp để xác định môđun đàn hồi cho lớp mặt đ-ờng.
Vì là đ-ờng miền núi cấp III nên ta chọn độ tin cậy là 0.9 vậy theo bảng 3.2 trang 38 22TCN211-06 chọn Kdvdc=1,1
VËy Ech=Kdvdc x Eyc=175 x1.1=192.5 (Mpa)
Cách xác định trị số mô đun đàn hồi trung bình Etb và trị số mô đun đàn hồi chung Ech của kết cấu áo đ-ờng có nhiều lớp .
( Phô lôc 1.1.15.2 )
Để chọn đ-ợc kết cấu hợp lý ta sử dụng cách tính lặp các chỉ số H3 và H4 . Kết quả tính toán đ-ợc bảng sau :
( Phô lôc 1.1.15.3 )
Sinh Viên: Trần Duy Khánh – Lớp : XD1201C
Msv: 100373 Trang: 46 Sử dụng đơn giá xây dựng cơ bản để so sánh giá thành xây dựng ban đầu cho các giải pháp của từng ph-ơng án kết cấu áo đ-ờng sau đó tìm giải pháp có chi phí nhỏ nhất. Ta có bảng giá thành vật liệu nh- sau:
( Phô lôc 1.1.15.4 ) Ta đ-ợc kết quả nh- sau :
( Phô lôc 1.1.15.5 )
Kết luận: Qua so sánh giá thành xây dựng mỗi ph-ơng án ta thấy giải pháp 3 của ph-ơng án II là ph-ơng án có giá thành xây dựng nhỏ nhất nên giải pháp 3 của ph-ơng án II đ-ợc lựa chọn. Vậy đây cũng chính là kết cấu đ-ợc lựa chọn để tính toán kiểm tra.
Bảng 6.2.10: Kết cấu áo đ-ờng ph-ơng án đầu t- tập trung
Lớp kết cấu E yc= 175 (Mpa) hi Ei
BTN chặt hạt mịn 4 420
BTN chặt hạt trung 7 350
CPĐD loại I 17 300
Đá dăm tiêu chuẩn 27 280
Nền đất: Đất đồi: Enền đất = 44 Mpa 3.3. Kết cấu áo đ-ờng ph-ơng án đầu t- tập trung
Sinh Viên: Trần Duy Khánh – Lớp : XD1201C
Msv: 100373 Trang: 47
Đất nền
1. Kiểm tra kết cấu theo tiờu chuẩn độ vừng đàn hồi ( Các lớp KCAD)
2. Kiểm tra c-ờng độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu cắt tr-ợt trong nền đất(giữa các lớp KCAD với nền đất)
3. Kiểm tra c-ờng độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn (trong các lớp BTN)
3.3.1. Kiểm tra kết cấu theo tiờu chuẩn độ vừng đàn hồi:
- Theo tiờu chuẩn độ vừng đàn hồi, kết cấu ỏo đ-ờng mềm đ-ợc xem là đủ c-ờng độ khi trị số môdun đàn hồi chung của cả kết cấu lớn hơn trị số môđun
đàn hồi yêu cầu: Ech > Eyc x Kcđdv (chọn độ tin cậy thiết kế là 0.9 =>Kcddv=1.1).
( Phô lôc 1.1.15.6 )
Ech = 203 (Mpa) > Eyc x Kdvcd = 192.5 (Mpa)
Kết luận: Kết cấu đó chọn đảm bảo điều kiện về độ vừng đàn hồi.
3.3.2. Kiểm tra c-ờng độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu cắt tr-ợt trong nền đất
Để đảm bảo không phát sinh biến dạng dẻo trong nền đất, cấu tạo kết cấu
áo đ-ờng phải đảm bảo điều kiện sau:
ax + av ≤
trcd
K Ctt
Trong đó:
+ ax: là ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng xe gây ra trong nền đất tại thời điểm đang xét (Mpa)
+ av: là ứng suất cắt chủ động do trọng l-ợng bản thân kết cấu mặt đ-ờng gây ra trong nền đất (Mpa)
Sinh Viên: Trần Duy Khánh – Lớp : XD1201C
Msv: 100373 Trang: 48 + Ctt: lực dính tính toán của đất nền hoặc vật liệu kém dính (Mpa) ở trạng thái độ ẩm , độ chặt tính toán.
+Kcdtr:là hệ số c-ờng độ về chịu cắt tr-ợt đ-ợc chọn tuỳ thuộc độ tin cậy thiết kế (0,9), tra bảng 3-7( trang 45 -22TCN211-06) ta đ-ợc Kcdtr = 0,94
( Phô lôc 1.1.15.7 )
Kết quả kiểm tra cho thấy 0.0089 < 0.0237 => Nên đất nền đ-ợc đảm bảo 3.3.3. Tính kiểm tra c-ờng độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các líp BTN
a. Tính ứng suất kéo lớn nhất ở lớp đáy các lớp BTN :
* §èi víi BTN líp d-íi:
бku= ku x P xkb Trong đó:
p: áp lực bánh của tải trọng trục tính toán
kb: hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng xuất trong kết cấu áo đ-ờng d-ới tác dụng của tải trọng tính, lấy kb= 0.85
ku: ứng suất kéo uốn đơn vị
( Phô lôc 1.1.15.8.1 )
*Đối với BTN lớp trên:
( Phô lôc 1.1.15.8.2 )
b. Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn ở đáy các lớp BTN
* Xác định c-ờng độ chịu kéo uốn tính toán của lớp BTN theo:
бku ≤
cdku tt ku
R
R (1.1) Trong đó:
Sinh Viên: Trần Duy Khánh – Lớp : XD1201C
Msv: 100373 Trang: 49 Rttku:c-ờng độ chịu kéo uốn tính toán
Rcdku: c-ờng độ chịu kéo uốn đ-ợc lựa chọn Rkutt=k1 x k2 x Rku
Trong đó:
K1: hệ số xét đến độ suy giảm c-ờng độ do vât liệu bị mỏi (đối với VL BTN thì) K1= 0.22 6 0.22
) 10
* 18 . 1 (
11 . 11 11
. 11
N E =0.513
K2: hệ số xét đến độ suy giảm nhiêt độ theo thời gian k2=1 Vậy c-ờng độ kéo uốn tính toán của lớp BTN lớp d-ới là
Rkutt = 0.513 x 1.0 x 2.0=1.026 (Mpa) Và lớp trên là :
Rkutt = 0.513x1.0x 2.8=1.436 (Mpa)
*Kiểm toán điều kiện theo biểu thức (1.1) với hệ số Kkudc = 0.94 lấy theo bảng 3-7 cho tr-ờng hợp đ-ờng cấp III ứng với độ tin cậy 0.9
* Víi líp BTN líp d-íi:
бku = 0.947(Mpa) <
94 . 0
026 .
1 = 1.092(Mpa)
* Với lớp BTN lớp trên:
бku = 0.946(daN/cm2) <
94 . 0
436 .
1 = 1.53(Mpa)
Vậy kết cấu dự kiến đạt đ-ợc điều kiện về c-ờng độ đối với cả 2 lớp BTN.
3.3.5. Kết luận
Các kết quả kiểm toán tính toán ở trên cho thấy kết cấu dự kiến đảm bảo
đ-ợc tất cả các điều kiện về c-ờng độ.
Sinh Viên: Trần Duy Khánh – Lớp : XD1201C
Msv: 100373 Trang: 50 Ch-ơng 7 :
Luận chứng kinh tế - kỹ thuật