›
›

Đồ án Thiết kế đường ô tô (Bản đẹp)

pdf 108 trang huongle 1650
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế đường ô tô (Bản đẹp)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_thiet_ke_duong_o_to_ban_dep.pdf

Nội dung text: Đồ án Thiết kế đường ô tô (Bản đẹp)

  1. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Mục lục Lời cảm ơn 4 Phần I:lập Dự áN KHả THI xây dựng tuyến đ•ờng K5 - J3 5 Ch•ơng 1: Giới thiệu chung 5 1. Tên công trình 5 2. Địa điểm xây dựng 5 Ch•ơng 2: Xác định cấp hạng đ•ờng và các chỉ tiêu kỹ thuật của đ•ờng 10 I. Xác định cấp hạng đ•ờng. 10 II. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật. 11 III. Tính bán kính tối thiểu đ•ờng cong nằm khi có siêu cao. 15 IV. Tính bán kính tối thiểu đ•ờng cong nằm khi không có siêu cao. 16 V. Tính bán kính thông th•ờng. 16 VI. Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm. 16 VII. Chiều dài tối thiểu của đ•ờng cong chuyển tiếp & bố trí siêu cao 17 VIII. Độ mở rộng phần xe chạy trên đ•ờng cong nằm E. 18 IX. Xác định bán kính tối thiểu đ•ờng cong đứng. 18 X.Tính bề rộng làn xe 19 XI. Tính số làn xe cần thiết. 20 Ch•ơng 3: Thiết kế tuyến trên bình đồ 23 I.Vạch ph•ơng án tuyến trên bình đồ. 23 II.Thiết kế tuyến 24 Ch•ơng 4: Tính toán thủy văn & Xác định khẩu Độ cống 25 I. Tính toán thủy văn. 25 Ch•ơng 5: Thiết kế trắc dọc & trắc ngang 28 I. Nguyên tắc, cơ sở và số liệu thiết kế 29 II.Trình tự thiết kế 29 III. Thiết kế đ•ờng đỏ 29 V. Thiết kế trắc ngang & tính khối l•ợng đào đắp 30 CHƯƠNG 6: Thiết kế kết cấu áo đ•ờng 32 I. áo đ•ờng và các yêu cầu thiết kế 32 II.Tính toán kết cấu áo đ•ờng 33 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 1 -Mã Sinh viên: 091374
  2. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Ch•ơng 7: Luận chứng kinh tế - kỹ thuật so sánh lựa chọn ph•ơng án tuyến 54 I. Lập tổng mức đầu t• : 54 II. Chỉ tiêu tổng hợp ( chỉ tiêu đa chỉ tiêu ) 55 Phần 2: Thiết kế kỹ thuật 61 Ch•ơng 1: Thiết kế bình đồ 62 I. Tính toán cắm đ•ờng cong chuyển tiếp dạng Clothoide: 62 II. Khảo sát tình hình địa chất: 63 III. Bình đồ và thiết kế trắc dọc 64 IV. Thiết kế trắc ngang và tính khối l•ợng đào đắp 66 V. Tính toán thiết kế rãnh biên 67 Ch•ơng 2: Tính toán thuỷ văn và thiết kế thoát n•ớc 69 I.Cơ sở lý thuyết. 69 II. Số liệu tính toán. 69 III. Trình tự tính toán 69 Ch•ơng3: Tính toán thiết kế chi tiết 71 I. Tính toán khả năng đảm bảo tầm nhìn khi đi vào đ•ờng cong nằm 71 II. Cấu tạo nâng siêu cao khi đi vào đ•ờng cong nằm 72 Phần III: tổ chức thi công 74 Ch•ơng 1: công tác chuẩn bị 75 1. Công tác xây dựng lán trại : 75 2. Công tác làm đ•ờng tạm 75 3. Công tác khôi phục cọc, dời cọc ra khỏi Phạm vi thi công 75 4. Công tác lên khuôn đ•ờng 75 5. Công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công. 75 Ch•ơng 2: thiết kế thi công công trình 77 1. Trình tự thi công 1 cống 77 2. Tính toán năng suất vật chuyển lắp đặt ống cống 77 3. Tính toán khối l•ợng đào đất hố móng và số ca công tác 78 4. Công tác móng và gia cố: 78 5. Xác định khối l•ợng đất đắp trên cống 78 6. Tính toán số ca máy vận chuyển vật liệu. 79 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 2 -Mã Sinh viên: 091374
  3. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Ch•ơng 3: Thiết kế thi công nền đ•ờng 81 I. Giới thiệu chung 81 II. Lập bảng điều phối đất 81 III. Phân đoạn thi công nền đ•ờng 81 IV. Khối l•ợng công việc thi công bằng chủ đạo 82 V. Tính toán khối l•ợng và số ca máy làm công tác phụ trợ 87 VI. Xác định thời gian thi công nền đ•ờng 87 Thời gian thi công: 20 ngàyCh•ơng 4: Thi công chi tiết mặt đ•ờng 87 Ch•ơng 4: Thi công chi tiết mặt đ•ờng 88 I. Tình hình chung 88 II. Tiến độ thi công chung 88 III. Quá trình công nghệ thi công mặt đ•ờng 90 Ch•ơng 5: Tiến độ thi công chung toàn tuyến 105 1. Đội 1: Công tác chuẩn bị 105 2. Đội 2:Đội xây dựng cống 105 3. Thi công nền đ•ờng gồm 2 đội, thi công hỗ trợ nhau,mỗi đội gồm 106 4.Thi công móng gồm 1 đội 106 5. Thi công mặt gồm 1 đội 106 6. Đội hoàn thiện: Làm nhiệm vụ thu dọn vật liệu,trồng cỏ, cắm các biển báo 106 7. Kế hoạch cung ứng vật liêu,nhiên liệu 107 Tài liệu tham khảo 108 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 3 -Mã Sinh viên: 091374
  4. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Lời cảm ơn Hiện nay, đất n•ớc ta đang trong giai đoạn phát triển, thực hiện công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa, cùng với sự phát triển của nền kinh tế thị tr•ờng, việc giao l•u buôn bán, trao đổi hàng hóa là một yêu cầu, nhu cầu của ng•ời dân, các cơ quan xí nghiệp, các tổ chức kinh tế và toàn xã hội. Để đáp ứng nhu cầu l•u thông, trao đổi hàng hóa ngày càng tăng nh• hiện nay, xây dựng cơ sở hạ tầng, đặc biệt là hệ thống giao thông cơ sở là vấn đề rất quan trọng đặt ra cho nghành cầu đ•ờng nói chung, nghành đ•ờng bộ nói riêng. Việc xây dựng các tuyến đ•ờng góp phần đáng kể làm thay đổi bộ mặt đất n•ớc, tạo điều kiện thuận lợi cho nghành kinh tế quốc dân, an ninh quốc phòng và sự đi lại giao l•u của nhân dân. Là một sinh viên khoa Xây dựng cầu đ•ờng của tr•ờng Đại Học Dân lập Hải Phòng, sau 4 năm học tập và rèn luyện d•ới sự chỉ bảo tận tình của các thầy giáo trong bộ môn Xây dựng tr•ờng ĐH Dân lập HP và các thây giáo trong bộ môn Đ•ờng ô tô và đ•ờng đô thị em đã học hỏi rất nhiều điều bổ ích. Theo nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp của bộ môn, đề tài tốt nghiệp của em là: Thiết kế tuyến đ•ờng qua 2 điểm K5-J3 thuộc địa phận tỉnh Cao Bằng Nội dung đồ án gồm 3 phần: Phần 1: Lập dự án khả thi xây dựng tuyến đ•ờngK5-J3. Phần 2: Thiết kế kỹ thuật. Phần 3: Tổ chúc thi công. Trong quá trình làm đồ án do hạn chế về thời gian và điều kiện thực tế nên em khó tránh khỏi sai sót, kính mong các thầy giúp đỡ em hoàn thành tốt nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp. Em xin trân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn đã giúp đỡ em trong quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp. Hải Phòng, tháng10 năm 2009 Sinh viên Vũ ph•ớc SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 4 -Mã Sinh viên: 091374
  5. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Phần I: lập Dự áN KHả THI xây dựng tuyến đ•ờng K5 _ J3 Ch•ơng 1: Giới thiệu chung 1. Tên công trình Dự án đầu t• xây dựng tuyến đ•ờng từ K5 _ J3 2. Địa điểm xây dựng Tuyến đ•ờng từ K5 _ J3 đ•ợc xây dựng thuộc tỉnh Cao Bằng. Chủ đầu t• Uỷ ban nhân dân tỉnh Cao Bằng Nguồn vốn đầu t• Lấy từ ngân sách nhà n•ớc, bên cạnh đó đ•ợc sự hỗ trợ của nguồn vốn ODA. Giới thiệu kế hoặch đầu t• Kế hoặch đầu t• đ•ợc triển khai nh• sau , nguồn vốn từ ngân sách nhà n•ớc đ•ợc rút ra và đầu t• một nửa số tiền cho dự án của tuyến K5- J3.Thời hạn rót vốn một lần ,quy định thời hạn đ•ợc nhà n•ớc cấp vốn khi bắt đầu đ•a dự án vào thực hiện. Trên cơ sở đấu thầu hạn chế để tuyển chọn nhà thầu có đủ khả năng về năng lực, máy móc, thiết bị, nhân lực và đáp ứng kỹ thuật yêu cầu về chất l•ợng và tiến độ thi công. Tính khả thi xây dựng công trình Nhu cầu vận tải trong những năm tới của vùng là khá lớn .Hơn nữa vị trí và vai trò của vùng về quốc phòng , an ninh trong thế trận an ninh quốc gia là rất quan trọng . Trong đó hệ thống đ•ờng bộ ch•a t•ơng xứng với mục tiêu của Tỉnh đề ra.Hạn chế về năng lực thông hành , sẽ làm giảm đi sự phát triển kinh tế của Tỉnh. Yêu cầu đặt ra là phải tiến hành xây dựng một con đ•ờng mới có khả năng đáp ứng đ•ợc nhu cầu l•u thông hàng hoá và l•u l•ợng xe cho những năm tới, mặt khác tuyến đ•ờng mới xây dựng sẽ thúc đẩy nhu cầu phát triển kinh tế trong vùng. Dân c• của các vùng xung quanh có điều kiện giao l•u kinh tế văn hoá , xã hội với nhau. Đây là một trong những nhu cầu cấp thiết , mà nhân dân trong Tỉnh nhận thấy phản ánh nguyện vọng chính đáng để đ•ợc giao l•u kinh tế văn hoá trao đổi thông tin góp phần nâng cao dân trí tạo nguồn lực mới cho công cuộc xây dựng đất n•ớc. SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 5 -Mã Sinh viên: 091374
  6. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Qua nghiên cứu phân tích thấy phải có một kế hoạch hợp lý để thực hiện đ•ợc dự án trong những năm tới . Một trong những yêu cầu cơ bản đối với dự án đầu t• xây dựng hạ tầng cơ sở là hiệu quả đầu t•.Những dự án đầu t• có hiệu quả sẽ mang lại lợi ích kinh tế xã hội , quốc phòng góp phần đ•a đất n•ớc tiến lên chủ nghĩa xã hội. Tính pháp lý để đầu t• xây dựng Căn cứ theo quyết định của cấp tỉnh về việc đấu thầu để chọn nhà thầu thực hiên thi công xây dựng tuyến K5_ J3. Căn cứ theo những kế hoạch về đầu t• phát triển theo các định h•ớng về qui hoạch của tỉnh. Tính pháp lý về mặt quyết định giao đất, để tiếp tục đầu t• xây dựng. Những giấy tờ , văn bản có liên quan khác để phục vụ tốt cho việc thực hiện dự án. Các căn cứ đầu t• xây dựng Căn cứ yêu cầu nhiệm vụ lập thiết kế cơ sở , lập dự án của chủ đầu t•. Căn cứ đề c•ơng khảo sát thiết kế do công ty t• vấn thiết kế giao thông công chính tỉnh Bắc Giang và đ•ợc chủ đầu t• uỷ ban nhân dân tỉnh Cao Bằng phê duyệt. Căn cứ tài liệu khảo sát do công ty t• vấn thiết kế giao thông công chính tỉnh Bắc Giang thực hiện vào tháng 8 năm 2009. Giới thiệu về đặc điểm của khu vực tuyến đ•ờng của dự án Cao Bằng là tỉnh miền núi, thuộc vùng Đông Bắc Việt Nam, có diện tích tự nhiên là 3.823 km2 (theo số liệu thống kê năm 2001), chiếm 1.2% diện tích tự nhiên cuả Việt Nam. Cao Bằng nằm ở vị trí giao l•u thuận lợi giữa các tỉnh trong n•ớc thông qua hệ thống giao thông đ•ờng bộ, đ•ờng sắt, đ•ờng sông và đ•ờng hàng không và các cảng sông và cảng biển.Ngoài ra, Cao Bằng cách không xa các trung tâm công nghiệp , đô thị lớn của vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc và tam giác kinh tế phát triển “ Hà Nội - Hải Phòng – Quảng Ninh” nơi tập trung đông dân cư với tốc độ đô thi hoá nhanh , là thị tr•ờng tiêu thụ lớn về nông sản hàng hoá và các hàng tiêu dùng khác. Phát huy những kết quả đã đạt đ•ợc , khắc phục khó khăn trong xu thế của nền kinh tế hội nhập và Cao Bằng tiếp tục chủ động , tích cực thu hút có hiệu SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 6 -Mã Sinh viên: 091374
  7. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô quả nguồn vốn đầu t• ở n•ớc ngoài cho sự phát triển kinh tế địa ph•ơng góp phần đẩy nhanh hơn tốc độ tăng tr•ởng kinh tế và dịch chuyển cơ cấu kinh tế theo h•ớng công nghiệp hoá , hiện đại hoá. Để đánh giá sự cần thiết phải đầu t• xây dựng tuyến đ•ờng K5 – J3 cần xem xét trên nhiều khía cạnh đặc biệt là cho sự phục vụ cho sự phát triển kinh tế xã hội nhằm các mục đích chính nh• sau: * Xây dựng cơ sở hạ tầng vững chắc và đồng bộ, để đẩy mạnh phát triển công - nông nghiệp, dịch vụ và các tiềm năng khác của vùng. * Sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên nh•ng phải đảm bảo vệ sinh môi tr•ờng. * Phát huy triệt để tiềm năng, nguồn lực của khu vực, khai thác có hiệu quả các nguồn lực từ bên ngoài. * Trong những tr•ờng hợp cần thiết để phục vụ cho công tác chính trị, an ninh, quốc phòng. + Theo số liệu điều tra l•u l•ợng xe thiết kế năm thứ 15 sẽ là: 1387 xe/ng.đ. Với thành phần dòng xe: - Xe con : 30%. - Xe tải nhẹ : 21%. - Xe tải trung : 37 %. - Xe tải nặng : 12 %. - Hệ số tăng xe : 5%. Nh• vậy l•ợng vận chuyển giữa 2 điểm K5 – J3 là khá lớn với hiện trạng mạng l•ới giao thông trong vùng đã không thể đáp ứng yêu cầu vận chuyển. Chính vì vậy, việc xây dựng tuyến đ•ờng K5-J3 là hoàn toàn cần thiết. Góp phần vào việc hoàn thiện mạng l•ới giao thông trong khu vực, góp phần vào việc phát triển KT-XH hội ở địa ph•ơng và phát triển các khu công nghiệp chế biến, dịch vụ Căn cứ các quy hoạch tổng thể mạng l•ới đ•ờng giao thông của vùng đã đ•ợc duyệt, căn cứ theo văn bản giữa Sở Giao thông công chính Hải Phòng và đơn vị khảo sát thiết kế để tiến hành lập dự án. +/ Các quy phạm sử dụng: - Tiêu chuẩn thiết kế đ•ờng ôtô TCVN 4054 - 05. - Quy phạm thiết kế áo đ•ờng mềm (22TCN - 211 -06). - Quy trình khảo sát (22TCN - 27 - 84). SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 7 -Mã Sinh viên: 091374
  8. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô - Quy trình khảo sát thuỷ văn (22TCN - 220 - 95) của bộ Giao thông Vận tải. */ Đặc điểm tự nhiên của khu vực tuyến - Địa hình, địa mạo . Tuyến đi qua địa hình tỉnh Cao Bằng là địa hình thay đổi rất đa dạng phản ánh một quá trình lịch sử địa chất lâu dài và phức tạp. Đồi núi ở Cao Bằng chiếm 71% diện tích toàn tỉnh nh•ng lại rải ra hơn nửa phần Bắc tỉnh thành tổng dải liên tục theo h•ớng Tây Bắc - Đông Nam. -phía bắc giáp :Trung Quốc -phía đông giáp Trung Quốc -phía nam giáp với: tỉnh Lạng Sơn và tỉnh Bắc Cạn -phía tây giáp với tỉnh Hà Giang -. Địa chất thuỷ văn. Địa chất khu vực khá ổn định ít bị phong hoá, không có hiện t•ợng nứt – nẻ –không bị sụt nở. Đất nền chủ yếu là đất á cát, địa chất lòng sông và các suối chính nói chung ổn định . - Trên địa bàn tỉnh Cao Bằng có540 km sông suối , trong đó ba sông lớn là sông Bắc Vàn, sông Vạn và sông Bằng. Ngoài sông suối, tỉnh Cao Bằng còn có nhiều hồ , đầm. - Điều kiện khí hậu. Nằm trong vành đai nhiệt đới gió mùa châu á, và chịu ảnh h•ởng của gió mùa. M•a bão tập trung vào các tháng7,8,9 với l•u l•ợng m•a trung bình hàng 0 năm là 1.6527 mm. Nhiệt độ trung bình hàng năm là 24,6 c , nhiệt độ cao nhất là 0 35 c. Tháng lạnh nhất là tháng 3 . Ngoài ra Tỉnh Cao Bằng còn chịu ảnh h•ởng của gió Tây Nam khô nóng , đôi khi xảy ra hiện t•ợng lốc cục bộ và m•a đá , lũ quét vào mùa hè. - Tình hình vật liệu và điều kiện thi công. Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu đáp ứng đủ việc xây dựng, đ•ờng cự ly vận chuyển < 5km. Đơn vị thi công có đầy đủ năng lực máy móc, thiết bị để đáp ứng nhu cầu về chất l•ợng và tiến độ xây dựng công trình. Có khả năng tận dụng nguyên vật liệu địa ph•ơng trong khu v•c tuyến đi qua có mỏ cấp phối sỏi cuội với trữ l•ơng t•ơng đối lớn và theo số liệu khảo sát sơ bộ thì thấy các đồi đất gần đó có thể đắp nền đ•ờng đ•ợc. Phạm vi từ các mỏ đến phạm vi công trình từ 500m đến 1000m. SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 8 -Mã Sinh viên: 091374
  9. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô */ Giới thiệu về đặc điểm môi tr•ờng và xử lý môi tr•ờng Đây là khu vực rất ít bị ô nhiễm và ít bị ảnh h•ởng xấu của con ng•ời, trong vùng tuyến có khả năng đi qua có 1 phần là đất trồng trọt. Do đó khi xây dựng tuyến đ•ờng phải chú ý không phá vỡ cảnh quan thiên nhiên, chiếm nhiều diện tích đất canh tác của ng•ời dân và phá hoại công trình xung quanh. Bên cạnh đó , tỉnh cũng đề cập đến tr•ờng hợp , sau khi đã xây dựng xong tuyến đ•ờng, sẽ có các khu công nghiệp trên địa bàn tỉnh Cao Bằng sẽ đ•ợc thành lập và đi vào hoạt động , đó góp phần làm tăng giá trị công nghiệp mang lại hiệu quả kinh tế cao , song sẽ gây không ít cho ng•ời dân về vấn đề môi tr•ờng .Nh• các chất thải độc hại hàng ngày thải ra môi tr•ờng của các doanh nghiệp , sẽ ảnh h•ởng đến môi tr•ờng , ảnh h•ởng đến sức khoẻ của con ng•ời. Hầu hết các doanh nghiệp sản xuất lớn nhỏ trên địa bàn tỉnh Cao Bằng nói chung và khu địa bàn tuyến sắp đi qua trong t•ơng lai nói riêng, đều ch•a xây dựng hệ thống n•ớc thải cục bộ , n•ớc thải vẫn xả trực tiếp ra môi tr•ờng.Vấn đề môi tr•ờng ngày càng bị ô nhiễm cũng không phải chỉ có các doanh nghiêp , bên cạnh đó cũng còn có các làng nghề và ý thức bảo vệ môi tr•ờng của ng•ời dân. Do vậy việc cấp thiết đặt ra lúc này , Tỉnh phải triến khai tập trung các doanh nghiệp sản xuất , các làng nghề lại ,để tạo thuận lợi cho việc quản lý thu gom , xử lý chất thải , và xây dựng hệ thống xử lý n•ớc thải cục bộ, đảm bảo đ•ợc yêu cầu phát triển bền vững . Công tác tuyên truyền h•ớng dẫn cho ng•ời dân nâng cao ý thức và trách nhiệm quyền lợi bảo vệ môi tr•ờng. */ Hiện trạng giao thông trong khu vực -/ Loại hình giao thông Tỉnh Bắc Giang là một tỉnh có vị trí t•ơng đối thuận lợi , có một số trục đ•ờng giao thông gồm cả đ•ờng bộ , đ•ờng sắt , đ•ờng thuỷ quan trọng cuả quốc gia chạy qua. -/ Mạng l•ới giao thông Toàn tỉnh hiện có 6.261 km đ•ờng giao thông , trong đó , đ•ờng do trung •ơng quản lí dài 315 km chiếm 5.03%,đ•ờng do tỉnh quản lí dài 3.754 km chiếm 59%,đ•ờng do huyện quản lí dài 2.192 km chiếm 35.01%. Chất l•ợng đ•ờng bộ , đ•ờng cấp phối đá dăm chiếm 92%, đ•ờng nhựa chỉ chiếm 8%.Hiện tỉnh còn 8 xã ch•a có đ•ờng ô tô đến trung tâm. SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 9 -Mã Sinh viên: 091374
  10. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Ch•ơng 2: Xác định cấp hạng đ•ờng và các chỉ tiêu kỹ thuật của đ•ờng i. Xác định cấp hạng đ•ờng. Quy đổi l•u l•ợng xe ra xe con: Ta có: Xe Tải trục Xe tải trục Xe tải trục LL(N ) Xe con Hstx(δ) 15 6.5T(2trục) 8,5T(2Trục) 10T(2Trục) 1387 30% 21% 37% 12% 5 Xe tải trục Xe tải trục Xe tải trục LL(N ) Xe con Hstx(δ) 15 6,5T(2trục) 8,5T(2Trục) 10T(2trục) 1387 30% 21% 37% 12% 5 Xe qđ 416 291 513 166 - Xe con: 30% => 30%.1387=416 (xe/ngày đêm) hệ số quy đổi =1 - Xe tải trục 6.5T (2Trục): 21% => 21%.1387=291 (xe/ngày đêm) hệ số quy đổi=2.5 -xe tải trục 8.5T (2trục) : 33% => 37%.1387=513 (xe/ngày đêm) hệ số quy đổi =2.5 - Xe tải trục 10T (2Trục): 12% => 12%.1387=166 (xe/ngày đêm) hệ số quy đổi =3 (Hệ số quy đổi tra mục 3.3.2/ TCVN 4054-05) L•u l•ợng xe quy đổi ra xe con năm thứ 15 là: N15qđ = (416.1+291.2,5+513.2,5+166.3=2924 đêm Theo tiêu chuẩn thiết kế đ•ờng ô tô TCVN 4054-05 (mục 3.4.2 trang 9), phân cấp kỹ thuật đ•ờng ô tô theo l•u l•ợng xe thiết kế (xcqđ/ngày đêm): < 3.000 thì chọn đ•ờng cấp 4. Nh• ta đã biết, cấp hạng xe phụ thuộc nhiều yếu tố nh•: chức năng đ•ờng, địa hình và l•u l•ợng thiết kế . Căn cứ vào các yếu tố trên ta sẽ chọn cấp kỹ thuật của đ•ờng là cấp 4,đ•ờng núi, tốc độ thiết kế 40Km/h (địa hình núi tra bảng 3.5.2 trang 10) SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 10 -Mã Sinh viên: 091374
  11. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô II. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật. 1. Tính toán tầm nhìn xe chạy. 1.1. Tầm nhìn hãm xe. Tầm nhìn hãm xe hay còn giọ là tầm nhìn một chiều:là tầm nhin mà khi xe đang chạy trên đ•ờng phát hiện có ch•ớng ngại vật trên làn xe đang chạy cần dừng lại một cự ly an toàn. Lp• Sh lo S1 Tính cho ôtô cần hãm để kịp dừng xe tr•ớc ch•ớng ngại vật. S1 = l1 + Sh + lo l1: quãng đ•ờng ứng với thời gian phản ứng tâm lý t = 1s V(m/s) l = V(km/h). t(h) = .t(s) 1 3,6 Sh : chiều dài hãm xe KV 2 S = h 254( i) lo : cự ly an toàn lo = 5m hoặc 10m V: vận tốc xe chạy (km/h) K: hệ số sử dụng phanh K = 1,2 với xe con; K = 1,4 với xe tải chọn K = 1,4 : hệ số bám = 0,5 (Mặt đ•ờng sạch và ẩm •ớt) i: khi tính tầm nhìn lấy i = 0,0 40 1,4.402 S 10 38,74m 1 3,6 254(0,5) SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 11 -Mã Sinh viên: 091374
  12. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô 1.2. Tầm nhìn 2 chiều. Là quãng đ•ờng cần thiếtcho hai xe ng•ợc chiềuvì lý do nào đó đI vào một lan kịp hãm Tính cho 2 xe ng•ợc chiều trên cùng 1 làn xe. S2 = 2l1 + lo + ST1 + ST2 Trong đó các giá trị giải thích nh• ở tính S1 V KV 2. S l 2 1,8 127( 2 i2 ) o Sơ đồ tính tầm nhìn S2 Lp• Sh Lo Sh Lp• S1 S1 40 1,4.402.0,5 S = 10 67.49m 2 1,8 127.0,52 Theo TCVN 4054-05 thì chiều tầm nhìn S2 là 80(m) Sơ đồ tính tầm nhìn v•ợt xe. SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 12 -Mã Sinh viên: 091374
  13. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Tính tầm nhìn v•ợt xe. Là quãng đ•ờng cần thiết dể xe sau xin đ•ờng tăng tốc v•ợt qua xe tr•ớc đã giảm tốc Tầm nhìn v•ợt xe đ•ợc xác định theo công thức (sổ tay tk đ•ờng T1/168). 2 2 V1 KV1 (V1 V2 ) KV2 lo V1 V3 S 4 . 1 (V1 V2 ).3,6 254 254 V1 V2 V1 V1 > V2 Tr•ờng hợp này đ•ợc áp dụng khi tr•ờng hợp nguy hiểm nhất xảy ra V3 = V2 = V và công thức trên có thể tính đơn giản hơn nếu ng•ời ta dùng thời gian v•ợt xe thống kê trên đ•ờng theo hai tr•ờng hợp. - bình th•ờng: S4 = 6V = 6.40 = 240(m) - c•ỡng bức : S4 = 4V = 4.40 = 160(m) Theo mục 5.1.1/ TCVN 4054-05 trang 19 và kết quả tính toán ở trên ta lựa chọn đ•ợc kết quả nh• sau: Tính Quy Chọn theo đơn vị Tầm nhìn xe chạy toán phạm quy phạm (m) Tầm nhìn một chiều 38.74 40 40 m Tầm nhìn hai chiều 67.49 80 80 m Tầm nhin v•ợt xe 160 200 200 m 2. Độ dốc dọc lớn nhất cho phép imax imax đ•ợc tính theo 2 điều kiện: - Điều kiện đảm bảo sức kéo (sức kéo phải lớn hơn sức cản - đk cần để xe cđ): D f + i imax = D – f D: nhân tố động lực của xe (giá trị lực kéo trên 1 đơn vị trọng l•ợng, thông số này do nhà sx cung cấp) - Điều kiện đảm bảo sức bám (sức kéo phải nhỏ hơn sức bám, nếu không xe sẽ tr•ợt - đk đủ để xe cđ) G Pw D D' K . i' D' f G G max Gk: trọng l•ợng bánh xe có trục chủ động G: trọng l•ợng xe. Giá trị tính trong đkiện bất lợi của đ•ờng (mặt đ•ờng trơn tr•ợt: = 0,2) SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 13 -Mã Sinh viên: 091374
  14. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô PW: Lực cản không khí. K.F.V 2 P (m/s) w 13 Sau khi tính toán 2 điều kiện trên ta so sánh và lấy trị số nhỏ hơn 2.1. Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo lớn hơn tổng sức bám. Với vận tốc thiết kế là 40km/h. Dự tính phần kết cấu mặt đ•ờng sẽ làm bằng bê tông nhựa. Ta có: f: hệ số cản lăn, với V > 50km/h ta có: f = fo [1 + 0,01 (V - 30)] fo: hệ số cản lăn khi xe chạy với tốc độ f = 0,022 V: tốc độ tính toán km/h. Kết quả tính toán đ•ợc thể hiện bảng sau: Dựa vào biểu đồ động lực hình 3.2.13 và 3.2.14 sổ tay thiết kế đ•ờng ôtô ta tiến hành tính toán đ•ợc cho bảng Xe tải trục Xe tải trục Xe tải trục Loại xe Xe con 6.5T (nhẹ) 8.5T (trung) 10T (nặng) Vtt km/h 40 40 40 40 f 0,022 0,022 0,022 0,022 D 0,08 0,055 0,07 0,05 imax(%) 5,8 0,033 0.048 0,028 (trang 149 – sổ tay tkế đ•ờng T1) 2.2 Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo nhỏ hơn sức bám. Trong tr•ờng hợp này ta tính toán cho các xe trong thành phần xe G P ib D' f và D' K . w max G G KF(V2 Vg2 ) Trong đó: P : sức cản không khí P w W 13 V: tốc độ thiết kế km/h, V = 40km/h Vg: vận tốc gió khi thiết kế lấy Vg = 0(m/s) F: Diện tích cản gió của xe (m2) K: Hệ số cản không khí; Loại xe K F, m2 Xe con 0.015-0.03 1.5-2.6 Xe tải 0.05-0.07 3.0-6.0 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 14 -Mã Sinh viên: 091374
  15. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô : hệ số bám dọc lấy trong điều kiện bất lợi là mặt đ•ờng ẩm •ớt,bẩn lấy = 0,2 GK: trọng l•ợng trục chủ động (kg). G: trọng l•ợng toàn bộ xe (kg). Xe tải trục Xe tải trục Xe tải trục Xe con 6,5T(2trục) 8,5T(2trục) 10T(2trục) K 0.03 0.05 0.06 0.07 F 2.6 3 5 6 V 40 40 40 40 Pw 9,6 18,46 36,92 51,69 Gk 960 6150 7400 G 1875 8250 13550 D' 0,097 0,144 0,105 i'max 7,5% 12,2% 8,3% Theo TCVN 4054-05 với đ•ờng IV, tốc độ thiết kế V = 40km/h thì imax = 0,08 cùng với kết quả vừa có (chọn giá trị nhỏ hơn) hơn nữa khi thiết kế cần phải cân nhắc ảnh h•ởng giữa độ dốc dọc và khối l•ợng đào đắp để tăng thêm khả năng vận hành của xe, ta sử dụng id 6% với chiều dài tối thiểu đổi dốc đ•ợc quy định trong quy trình là 100m, tối đa là 600m III. Tính bán kính tối thiểu đ•ờng cong nằm khi có siêu cao. Siêu cao là cấu tạo đặc biệt trong đ•ờng cong bán kính nhỏ mà phần đ•ờng phía l•ng đ•ờng cong đ•ợc nâng lên để mặt đ•ờng có độ dốc ngang nghiêng về phía bụng đ•ờng cong 2 min V R SC 127(μ iSC ) Trong đó: V: vận tốc tính toán V= 40km/h : hệ số lực ngang = 0,15 iSC: độ dốc siêu cao max 0,06 402 R min 60(m) SC 127(0,15 0,06) min Theo quy phạm: RSC 65(m) min Vậy chọn RSC 65(m) SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 15 -Mã Sinh viên: 091374
  16. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô IV. Tính bán kính tối thiểu đ•ờng cong nằm khi không có siêu cao. 2 min V R0SC 127(μ in ) : hệ số áp lực ngang khi không làm siêu cao lấy = 0,08 (hành khách không có cảm giác khi đi vào đ•ờng cong) in: độ dốc ngang mặt đ•ờng in = 0,02 402 Rmin 126(m) 0SC 127(0,08 0,02) min Theo qui phạm R0SC 600(m) chọn theo qui phạm. V. Tính bán kính thông th•ờng. Thay đổi và iSC đồng thời sử dụng công thức. V 2 R 127(μ iSC ) Bảng bán kính thông th•ờng. R(m) isc% =0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.09 0.08 8% 123.25 128.85 134.98 141.73 149.19 157.48 166.74 177.17 7% 128.85 134.98 141.73 149.19 157.48 166.74 177.17 188.98 6% 134.98 141.73 149.19 157.48 166.74 177.17 188.98 202.47 5% 141.73 149.19 157.48 166.74 177.17 188.98 202.47 218.05 4% 149.19 157.48 166.74 177.17 188.98 202.47 218.05 236.22 3% 157.48 166.74 177.17 188.98 202.47 218.05 236.22 257.70 2% 166.74 177.17 188.98 202.47 218.05 236.22 257.70 283.46 VI. Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm. b.đ 30.S1 Rmin Trong đó : S1: tầm nhìn 1 chiều : góc chiếu đèn pha = 2o 30.40 Rb.đ 600(m) min 2 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 16 -Mã Sinh viên: 091374
  17. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Khi R < 600(m) thì khắc phục bằng cách chiếu sáng hoặc làm biển báo cho lái xe biết. VII. Chiều dài tối thiểu của đ•ờng cong chuyển tiếp & bố trí siêu cao Đ•ờng cong chuyển tiếp có tác dụng dẫn h•ớng bánh xe chạy vào đ•ờng cong và có tác dụng hạn chế sự xuất hiện đột ngột của lực ly tâm khi xe chạy vào đ•ờng cong, cải thiện điều kiện xe chạy vào đ•ờng cong. a. Đ•ờng cong chuyển tiếp. V3 Xác định theo công thức: L (m) CT 47RI Trong đó: V: tốc độ xe chạy V = 40km/h I: độ tăng gia tốc ly ly tâm trong đ•ờng cong chuyển tiếp, I = 0,5m/s2 theo quy phạm của Liên Xô R: bán kính đ•ờng cong tròn cơ bản b. Chiều dài đoạn vuốt nối siêu cao B.iSC LSC iph (độ mở rộng phần xe chạy = 0) Trong đó: B: là chiều rộng mặt đ•ờng B=5.5m iph: độ dốc phụ thêm mép ngoài lấy iph = 0,5% áp dụng cho đ•ờng vùng núi có Vtt 40km/h iSC: độ dốc siêu cao thay đổi trong khoảng 0,02-0,08 Bảng Chiều dài đ•ờng cong chuyển tiếp và đoạn vuốt nối siêu cao Rtt (m) 65 75 75 100 600 isc 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 Lctiếp(m) 41.89 36.31 36.31 27.23 4.54 Lsc (m) 72 60 48 36 24 Lmax (m) 35 30 25 20 12 (Theo TCVN4054-05 trang 22), với isc =2%, l=12m ) Để đơn giản, đ•ờng cong chuyển tiếp và đoạn vuốt nối siêu cao bố trí trùng nhau, do đó phải lấy giá trị lớn nhất trong 2 đoạn đó. SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 17 -Mã Sinh viên: 091374
  18. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Đoạn thẳng chêm Đoạn thẳng chêm giữa 2 đoạn đ•ờng cong nằm ng•ợc chiều theo TCVN 4054-05 phải đảm bảo đủ để bố trí các đoạn đ•ờng cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao. L L L 1 2 chêm 2 VIII. Độ mở rộng phần xe chạy trên đ•ờng cong nằm E. Khi xe chạy đ•ờng cong nằm trục bánh xe chuyển động trên quĩ đạo riêng chiếu phần đ•ờng lớn hơn do đó phải mở rộng đ•ờng cong. Ta tính cho khổ xe dài nhất trong thành phần xe, dòng xe có Lxe : 7,62(m) L2 0,1V Đ•ờng có 2 làn xe độ mở rộng E tính nh• sau: E A R R Trong đó: LA: là khoảng cách từ mũi xe đến trục sau cùng của xe R: bán kính đ•ờng cong nằm V: là vận tốc tính toán Theo quy định trong TCVN 4054-05, khi bán kính đ•ờng cong nằm 125m thì mới phải mở rộng phần xe chạy. Ta không thiết kế đ•ờng cong với bán kính này nên không cần quan tâm nội dung này. IX. Xác định bán kính tối thiểu đ•ờng cong đứng. 1. Bán kính đ•ờng cong đứng lồi tối thiểu. Bán kính tối thiểu đ•ợc tính với điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều S2 R 1 2d1 (ở đây theo tiêu chuẩn Việt Nam lấy d2 = 0,00m) d: chiều cao mắt ng•ời lái xe so với mặt đ•ờng d = 1,2m; S1 = 40m 402 R lồi 666.667(m) min 2.1,2 lồi (Theo TCVN 4054-05, Rmin 700(m) lồi Vậy ta chọn Rmin 700(m) SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 18 -Mã Sinh viên: 091374
  19. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô 2. Bán kính đ•ờng cong đứng lõm tối thiểu. Đ•ợc tính 2 điều kiện. - Theo điều kiện giá trị v•ợt tải cho phép của lò xo nhíp xe và không gây cảm giác khó chịu cho hành khác. V 2 402 Rlõm 246.153(m) min 6,5 6,5 - Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm 2 2 lõm SI 40 Rmin o 400.8(m) 2(hđ S1.sin đ ) 2(0,6 40.sin2 ) Trong đó: hđ: chiều cao đèn pha hđ = 0,6m : góc chắn của đèn pha = 2o lõm Theo TCVN 4054-05: Rmin 450(m) lõm Vậy ta chọn Rmin 450(m) X.Tính bề rộng làn xe 1. Tính bề rộng phần xe chạy Bl Khi tính bề rộng phần xe chạy ta tính theo sơ đồ xếp xe nh• hình vẽ trong cả ba tr•ờng hợp theo công thức sau: b c B = x y 2 Trong đó: b: chiều rộng phủ bì (m) c: cự ly 2 bánh xe (m) x: cự ly từ s•ờn thùng xe đến làn xe bên cạnh ng•ợc chiều X = 0,5 + 0,005V y: khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy y = 0,5 + 0,005V V: tốc độ xe chạy với điều kiện bình th•ờng (km/h) Tính toán đ•ợc tiến hành theo sơ đồ xếp xe cho 2 xe tải chạy ng•ợc chiều SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 19 -Mã Sinh viên: 091374
  20. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Xe tải có bề rộng phủ bì là 2,5m b1 = b2 = 2,5m c1 = c2 = 1,96m Xe tải đạt tốc độ 40km/h x = 0,5 + 0,005 . 40 = 0.7(m) y = 0,5 + 0,005 . 40 = 0.7 (m) Vậy trong điều kiện bình th•ờng ta có 2,5 1,96 b = b = 0.7 0.7 3,63m 1 2 2 Vậy tr•ờng hợp này bề rộng phần xe chạy là b1 + b2 = 3,63 x 2 = 7,26 (m) Theo TCVN 4054-05 với đ•ờng cấp IV địa hình núi, bề rộng phần xe chạy tối thiểu là 2.75m/1 làn 2.Bề rộng lề đ•ờng tối thiểu (Blề). Theo TCVN 4054-05 với đ•ờng cấp IV địa hình núi bề rộng lề đ•ờng là 2x1(m). 3. Bề rộng nền đ•ờng tối thiểu (Bn). Bề rộng nền đ•ờng = bề rộng phần xe chạy + bề rộng lề đ•ờng Bnền = (2x2.75) + (2x1) = 7.5(m) XI. Tính số làn xe cần thiết. Số làn xe cần thiết theo TCVN 4054-05 đ•ợc tính theo công thức: Ncdgiờ nlxe z.Nlth Trong đó: nlxe: là số làn xe yêu cầu, đ•ợc lấy tròn theo qui trình SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 20 -Mã Sinh viên: 091374
  21. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô N gcđ: là l•u l•ợng xe thiết kế giờ cao điểm đ•ợc tính đơn giản theo công thức sau: N gcđ = (0,10 0,12) . Ntbnđ (xe qđ/h) Theo tính toán ở trên thì ở năm thứ 15: Ntbnđ =2924 (xe con qđ/ngđ) => N gcđ =292.4 350.88 xe qđ/ngày đêm Nlth :Năng lực thông hành thực tế. Tr•ờng hợp không có dải phân cách và ô tô chạy chung với xe thô sơ Nith = 1000(xe qđ/h) Z là hệ số sử dụng năng lực thông hành đ•ợc lấy bằng 0,77 với đ•ờng cấp IV cấp 40. 350.88 Vậy n = 0,46 lxe 0,77.1000 Vì tính cho 2 làn xe nên khi n = 0,46 lấy tròn lại n = 1 có nghĩa là đ•ờng có 2 làn xe ng•ợc chiều. Theo TCVN 4054-05 với đ•ờng cấp IV số làn xe là 2 Chọn số làn là 2. * Độ dốc ngang Ta dự định làm mặt đ•ờng BTN, theo quy trình 4054-05 ta lấy độ dốc ngang là 2% Phần lề đ•ờng gia cố lấy chiều rộng 1m, dốc ngang 2%. Phần lề đất (không gia cố) lấy chiều rộng 0,5m, dốc ngang 6%. * Bảng so sánh các chỉ tiêu Sau khi xác định các chỉ tiêu ta lập bảng so sánh giữa chỉ tiêu tính toán, chỉ tiêu theo qui phạm, chỉ tiêu đ•ợc chọn để thiết kế là chỉ tiêu đã so sánh giữa tính toán và quy phạm. SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 21 -Mã Sinh viên: 091374
  22. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô . Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật. Số Theo Theo Chọn Các chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị TT tính toán tchuẩn thiết kế 1 Cấp hạng đ•ờng IV IV 2 Vận tốc thiết Kế km/h 40 40 3 Bề rộng 1 làn xe m 3.63 2.75 2.75 4 Bề rộng mặt đ•ờng m 7.26 5.5 5.5 5 Bề rộng nền đ•ờng m 10.26 7.5 7.5 6 Số làn xe làn 0.46 2 2 7 Bán kính đ•ờng cong nằm min m 60 60 150 8 Bán kính không siêu cao m 126 600 600 9 Tầm nhìn 1 chiều m 38.74 40 40 10 Tầm nhìn 2 chiều m 67.49 80 80 11 Tầm nhìn v•ợt xe m 160 200 200 12 Bán kính đ•ờng cong đứng lõm 400.8 450 450 m min 13 Bán kính đ•ờng con đứng lồi min m 666.667 700 700 14 Độ dốc dọc lớn nhất ‰ 80 70 15 Độ dốc ngang mặt đ•ờng ‰ 20 20 16 Độ dốc ngang lề đ•ờng ‰ 60 60 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 22 -Mã Sinh viên: 091374
  23. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Ch•ơng 3: Thiết kế tuyến trên bình đồ I.Vạch ph•ơng án tuyến trên bình đồ. 1, Tài liệu thiết kế: -Bản đồ địa hình tỉ lệ 1:5000 có ΔH=5m -Đoạn tuyến thiết kế nằm giữa 2 điểm N1-E3 Số hóa bình đồ và đ•a về tỉ lệ 1:5000 thiết kế trên Nova3.0 Vẽ phân thủy, tụ thủy. 2, Đi tuyến: Dựa vào dạng địa hình của tuyến N1-E3 ta nhận thấy sẽ phải sử dụng 2 kiểu dịnh tuyến cơ bản là kiểu gò bó và kiểu chân chim để tiến hành vạch tuyến. Đối với đoạn dốc, ta đi tuyến theo b•ớc Compa. H 1 . (cm) i tt Trong đó: 1 1 là tỉ lệ bản đồ: 10000 imaxtt = imax - inâng Đ•ờng cấp IV:=7%-1%=6% 500 1 5 => . 0,84(cm) 0,06 10000 6 + Vạch các ph•ơng án tuyến. Dựa vào cách đi tuyến nh• trên, kết hợp các tiêu chuẩn kỹ thuật đã tính toán và chọn lựa ta có thể vạch đ•ợc 2 ph•ơng án tuyến sau: Ph•ơng án I: Ph•ơng án này đi qua s•ờn núi phía bên phải hồ,nên tuyên ngăn,địa hình thoải,các đ•ờng cong nằm có bán kính lớn đảm bảo cho xe chạy an toàn, thuận lợi. Ph•ơng án II: Ph•ơng án này đi qua s•ờn núi bên trái hồ ,sử dung các đ•ờng cong nằm với bán kính vừa phải ,nh•ng chiều dài tuyến lớn hơn ph•ơng án I. So sánh sơ bộ các ph•ơng án tuyến. Bảng so sánh sơ bộ các ph•ơng án tuyến. SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 23 -Mã Sinh viên: 091374
  24. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Ph•ơng án Chỉ tiêu so sánh I II Chiều dài tuyến 4891.21 5410.26 Số đ•ờng cong nằm 3 9 Số đ•ờng cong có Rmin 0 0 Số công trình cống 6 9 II.Thiết kế tuyến 1. Cắm cọc tim đ•ờng - Cọc điểm đầu, cuối: K5,J3 - Cọc lý trình : H1,2 , K1,2 - Cọc công trình: C1,2 - Cọc địa hình:1,2,3 - Cọc đ•ờng cong: TĐ,TC,P 2. Cắm cọc đ•ờng cong nằm Các yếu tố của đ•ờng cong nằm: T=R.(tgα/2) 0. .R K rad.R 180 R 1 Cos / 2 P R R Cos / 2 Cos / 2 D = 2T-K Trong đó: T: chiều dài tiếp tuyến P: phân cự αo: góc ngoặt K: chiều dài đ•ờng cong R: bán kính đ•ờng cong Thiết kế các ph•ơng án tuyển chọn & cắm cọc các ph•ơng án xem ở phụ lục SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 24 -Mã Sinh viên: 091374
  25. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Ch•ơng 4: Tính toán thủy văn & Xác định khẩu Độ cống I. Tính toán thủy văn. Thiết kế công trình thoát n•ớc nhằm tránh n•ớc tràn, n•ớc ngập trên đ•ờng gây xói mòn mặt đ•ờng, thiết kế thoát n•ớc còn nhằm bảo vệ sự ổn định của nền đ•ờng tránh đ•ờng trơn •ớt, gây bất lợi cho xe chạy. Khi thiết kế phải xác định đ•ợc vị trí đặt, l•u l•ợng n•ớc chảy qua công trình, từ đó chọn khẩu độ, chiều dài cho thích hợp. L•u l•ợng này phụ thuộc vào địa hình nơi tuyến đi qua. Từ điều kiên tính toán thủy văn ta xác định khẩu độ cống là một trong những điều kiện thiết kế đ•ờng đỏ. 1. Khoanh l•u vực. - Xác định vị trí lý trình cần làm công tác thoát n•ớc . - Vạch đ•ờng phân thuỷ và tụ thuỷ để phân chia l•u vực đổ về công trình . - Nối các đ•ờng phân thuỷ và tụ thuỷ dể phân chia l•u vực công trình . - Xác định diện tích l•u vực . - Với l•u l•ợng nhỏ thì dồn cống về bên cạnh bằng kênh thoát n•ớc hoặc dùng cống cấu tạo 0,75m. 2. Tính toán thủy văn và lựa chọn khẩu độ cống. Khu vực mà tuyến đi huyện Trùng Khánh - tỉnh Cao Bằng thuộc vùng IV(Phụ lục 12a – TK Đ•ờng ô tô tập 3). Căn cứ vào tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến đ•ờng với Vtt = 40km/h ta đã xác định đ•ợc tần xuất lũ tính toán cho cầu cống là P = 4% ( TCVN 4054 - 05 ) tra bảng phụ lục 15 ( TK đ•ờng ô tô tập 3/261 hoặc Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2/288 ) có H4% = 280 mm. Dựa vào bình đồ tuyến ta tiến hành khoanh l•u vực cho từng vị trí cống sử dụng rãnh biên thoát n•ớc về vị trí cống (diện tích l•u vực đ•ợc thể hiện trên bình đồ). Tính toán theo Tiêu chuẩn 22 TCN 220-95. Công thức tính l•u l•ợng thiết kế lớn nhất theo tần suất xuất hiện của lũ theo có dạng sau: QP% =. Ap. . Hp. . F * Trong đó: - F: Diện tích l•u vực ( km2) SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 25 -Mã Sinh viên: 091374
  26. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô - Ap: Module dòng chảy đỉnh lũ (Xác định theo phụ lục 3/ Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2) ứng với tần suất thiết kế trong đk ch•a xét đến ảnh h•ởng của ao hồ, phụ thuộc vào ls, ts và vùng m•a. - HP: L•u l•ợng m•a ngày ứng vói tần suất lũ thiết kế p% - : Hệ số dòng chảy lũ (xác định theo bảng 9- 6/TK đ•ờng ô tô tập 3/175 hoặc phụ lục 6/ Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2), phụ thuộc vào loại đất, diện tích l•u vực, l•ợng m•a. - : Hệ số triết giảm do hồ ao và đầm lầy (bảng 9-5 sách TK đ•ờng ôtô tập 3 hoặc bảng 7.2.6/ Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2) - ts: Thời gian tập trung n•ớc s•ờn dốc l•u vực phụ thuộc vào đặc tr•ng địa mạo thuỷ văn sd - bsd : Chiều dài trung bình s•ờn dốc l•u vực (m) - mls : Hệ số nhám lòng suối (m=11) - isd: Độ dốc lòng suối () - ls: Đặc tr•ng địa mạo lòng suối 1000.L ls = 1/ 3 1/ 4 1/ 4 mls .Ils .( .H 0 ) F P 0 0,6 1000.bsd sd 0,3 0,4 I .m .( H 0 ) sd sd p 0 - bsd: Chiều dài trung bình của s•ờn dốc l•u vực F bsd 1,8( li L) Trong đó: l chỉ tính các suối có chiều dài >0,75 chiều rộng trung bình của l•u vực. Với l•u vực có hai mái dốc B = F/2L Với l•u vực có một mái dốc B = F/L L: là tổng chiều dài suối chính (km) (các trị số tra bảng đều lấy trong "Thiết kế đ•ờng ôtô - Công trình v•ợt sông, Tập 3- Nguyễn Xuân Trục NXB giáo dục 1998". Isd : Độ dốc lòng suối (%). li : Chiều dài suối nhánh Sau khi xác định đ•ợc tất cả các hệ số trên thay vào công thức Q, xác định đ•ợc l•u l•ợng Qmax. SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 26 -Mã Sinh viên: 091374
  27. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Chọn hệ số nhám msd=0,15. * Lựa chọn cống ta dựa trên các nguyên tắc sau: - Phải dựa vào l•u l•ợng Qtt và Q khả năng thoát n•ớc của cống. - Xem xét yếu tố môi tr•ờng, đảm bảo không để xẩy ra hiện t•ợng tràn ngập phá hoại môi tr•ờng - Đảm bảo thi công dễ dàng chọn khẩu độ cống t•ơng đối giống nhau trên một đoạn tuyến. Chọn tất cả các cống là cống tròn BTCT không áp có miệng loại th•ờng + Thiết kế cống Sau khi chọn khẩu độ cống, ta tiến hành bố trí cống trên trắc dọc và trắc ngang sao cho số đốt cống là số nguyên, các biện pháp gia cố chống đỡ là ít nhất, xác định cao độ khống chế trên cống . Toàn bộ cống trên tuyến là cống tròn nên kiến nghị sử dụng cống đúc sẵn hoặc đổ tại chỗ, móng cống đ•ợc gia cố bằng cọc tre đ•ờng kính gốc 6 8 cm, dài 2 3m, mật độ 25 cọc/m2. Nền đ•ờng d•ới móng cống đ•ợc xử lý nh• nền đ•ờng đắp hai bên, trong thời gian chờ lún đặt cống thoát n•ớc tạm. Kết thúc thời gian xử lý, đào bỏ cống tạm và thi công cống. Qui trình tính toán cụ thể xem ở (xem phụ lục) + Bố trí cống cấu tạo Việc bố trí cống cấu tạo nhằm mục đích dẫn n•ớc từ rãnh biên ra ngoài phạm vi đ•ờng. Nó phụ thuộc vào khả năng thoát n•ớc của rãnh biên, chiều dài rãnh và th•ờng đặt ở vị trí dễ dẫn n•ớc ra ngoài. Theo tiêu chuẩn TCVN 4054- 2005 qui định đối với rãnh hình thang thì tối đa là 500 m dài phải bố trí cống cấu tạo để thoát n•ớc rãnh dọc. + Lựa chọn khảu độ cống thoát n•ớc Lựa chọn cống dựa trên các nguyên tắc sau : Nguyên tắc Số lỗ cống th•ờng ít nhất, không nên quá 3 lỗ ; Chế độ chảy không áp Hnền không lớn quá : min Hn1 = Hd + 0.5 ( m) min Hn2 = + + 0.5 (m ) Trong đó : H : là chiều cao n•ớc dâng tr•ớc cống ( m ) . SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 27 -Mã Sinh viên: 091374
  28. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô : đ•ờng kính ống cống . m : bề dày ống cống ( m) min Hnền đ•ợc xác định theo công thức sau : min min min Hnền = max (Hn1 ; Hn2 ) Sau khi tính toán đ•ợc l•u l•ợng của từng cống tra theo phụ lục 16 (trang265)- Thiết kế đ•ờng ôtô T3- GSTS KH Nguyễn Xuân Trục- NXB GD 1998. và chọn cống tròn loại 1, không áp theo bảng d•ới đây: Bảng tính thủy văn - l•u l•ợng – khẩu độ cống Pa Tuyến 1 : mi F Số D Hd Hn2 STT Cống sd ls Q4% Vcv min n (Km2) lg (m) (m) Hn1 Hchọn 1 C1 0.087 2.54 3.45 1.53 1 1.0 1.29 3.12 1.79 2.0 2.0 2 C2 0.092 3.50 3.73 2.52 1 1.25 1.45 3.14 2.35 2.25 2.35 3 C3 0.112 2.14 4.85 2.75 1 1.5 1.45 2.80 1.95 2.5 2.5 4 C4 0.082 3.21 3.43 1.51 1 1.0 1.29 3.12 1.79 2 2.0 5 C5 0.215 1.94 8.05 3.53 1 1.75 2.91 5.34 3.55 2.75 2.75 6 C6 0.156 2.32 4.96 2.82 1 1.25 1.76 3.78 2.26 2.25 2.26 7 C7 0.136 2.05 4.92 3.08 1 1.25 1.95 4.12 2.45 2.25 2.45 8 C8 0.256 3.24 8.86 3.64 1 1.75 2.94 5.18 3.44 2.75 2.75 Ngoài ra bố trí thêm 2cống cấu tao đ•ờng kính 0.75m tại vị trí vùng trũng. P.A tuyến 2: Số Hd min min STT Cống F(Km2) sd ls Q4% D(m) Hn1 Hn2 Vcv lg (m) Hchọn 1 C1 0.062 2.13 3.32 1.24 1 1.0 1 1.5 2 2.32 2.0 2 C2 0.073 3.01 3.35 2.13 1 1.25 1.22 1.72 2.22 2.55 2.22 3 C3 0.265 4.15 8.78 3.11 1 1.25 1.76 2.26 2.76 3.78 2.76 4 C4 0.214 5.26 8.02 2.91 1 1.25 1.56 2.06 2.56 3.52 2.56 5 C5 0.198 3.18 4.21 1.88 1 1.25 1.22 1.72 2.22 2.55 2.22 6 C6 0.215 4.23 7.86 3.25 1 1.5 3.96 4.46 4.96 6.56 4.96 7 C7 0.125 3.76 3.23 2.01 1 1.25 1.22 1.72 2.22 2.55 2.22 8 C8 0.223 5.11 8.15 2.88 1 1.5 3.3 3.8 4.3 5.50 4.3 Ch•ơng 5: Thiết kế trắc dọc & trắc ngang SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 28 -Mã Sinh viên: 091374
  29. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô I. Nguyên tắc, cơ sở và số liệu thiết kế 1.Nguyên tắc Đ•ờng đỏ đ•ợc thiết kế trên các nguyên tắc: +Bám sát địa hình. +Nâng cao điều kiện chạy xe. +Thoả mãn các điểm khống chế và nhiều điểm mong muốn, kết hợp hài hoà giữa Bình đồ-Trắc dọc-Trắc ngang. 2. Cơ sở thiết kế TCVN4054-05. Bản đồ đ•ờng đồng mức tỉ lệ 1/10000, ΔH=5m trên đó thể hiện bình đồ tuyến. Trắc dọc đ•ờng đen và các số liệu khác. 3. Số liệu thiết kế Các số liệu về địa chất thuỷ văn, địa hình. Các điểm khống chế, điểm mong muốn. Số liệu về độ dốc dọc tối thiểu và tối đa. II.Trình tự thiết kế Phân trắc dọc tự nhiên thành các đặc tr•ng về địa hình thông qua độ dốc s•ờn dốc tự nhiên để xác định cao độ đào đắp kinh tế. Xác định các điểm khống chế trên trắc dọc: điểm đầu tuyến, cuối tuyến, vị trí cống, Xác định các điểm mong muốn trên trắc dọc: điểm đào đắp kinh tế, cao độ đào đắp đảm bảo điều kiện thi công cơ giới, trắc ngang chữ L, Thiết kế đ•ờng đỏ. III. Thiết kế đ•ờng đỏ Sau khi có các điểm khống chế (cao độ điểm đầu tuyến, cuối tuyến, điểm khống chế qua cầu cống) và điểm mong muốn, trên đ•ờng cao độ tự nhiên, tiến hành thiết kế đ•ờng đỏ. Sau khi thiết kế xong đ•ờng đỏ, tiến hành tính toán các cao độ đào đắp, cao độ thiết kế tại tất cả các cọc. IV. Bố trí đ•ờng cong đứng Theo quy phạm, đối với đ•ờng cấp IV, tại những chỗ đổi dốc trên đ•ờng đỏ mà hiệu đại số giữa 2 độ dốc 1% cần phải tiến hành bố trí đ•ờng cong đứng . SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 29 -Mã Sinh viên: 091374
  30. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Bản bố trí đ•ờng cong đứng xem thêm bản vẽ min Bán kính đ•ờng cong đứng lõm min Rl~om = 1500m min Bán kính đ•ờng cong đứng lồi min Rlồi = 2500 m Các yếu tố đ•ờng cong đứng đ•ợc xác định theo các công thức sau: K = R (i1 - i2) (m) i i T = R 1 2 (m) 2 2 P = T (m) 2R Trong đó: i (%): Độ dốc dọc (lên dốc lấy dấu (+), xuống dốc lấy dấu (-) K : Chiều dài đ•ờng cong (m) T : Tiếp tuyến đ•ờng cong (m) P : Phân cự (m) V. Thiết kế trắc ngang & tính khối l•ợng đào đắp Sau khi thiết kế mặt cắt dọc, tiến hành thiết kế mặt cắt ngang và tính toán khối l•ợng đào đắp 1. Các nguyên tắc thiết kế mặt cắt ngang Trong quá trình thiết kế bình đồ và trắc dọc phải đảm bảo những nguyên tắc của việc thiết kế cảnh quan đ•ờng, tức là phải phối hợp hài hòa giữa bình đồ, trắc dọc và trắc ngang. Phải tính toán thiết kế cụ thể mặt cắt ngang cho từng đoạn tuyến có địa hình khác nhau. ứng với mỗi sự thay đổi của địa hình có các kích th•ớc và cách bố trí lề đ•ờng, rãnh thoát n•ớc, công trình phòng hộ khác nhau. * Chiều rộng mặt đ•ờng B =5.5(m). * Chiều rộng lề đ•ờng 2x1,5 = 3 (m). * Mặt đ•ờng bê tông áp phan có độ dốc ngang 2%, độ dốc lề đất là 6%. * Mái dốc ta luy nền đắp 1:1,5. * Mái dốc ta luy nền đào 1 : 1. * ở những đoạn có đ•ờng cong, tùy thuộc vào bán kính đ•ờng cong nằm mà có độ mở rộng khác nhau. * Rãnh biên thiết kế theo cấu tạo, sâu 0,4m, bề rộng đáy: 0,4m. SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 30 -Mã Sinh viên: 091374
  31. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô * Thiết kế trắc ngang phải đảm bảo ổn định mái dốc, xác định các đoạn tuyến cần có các giải pháp đặc biệt. Trắc ngang điển hình đ•ợc thể hiện trên bản vẽ. 2.Tính toán khối l•ợng đào đắp Để đơn giản mà vẫn đảm bảo độ chính xác cần thiết áp dụng ph•ơng pháp sau: - Chia tuyến thành các đoạn nhỏ với các điểm chia là các cọc địa hình, cọc đ•ờng cong, điểm xuyên, cọc H100, Km. - Trong các đoạn đó giả thiết mặt đất là bằng phẳng, khối l•ợng đào hoặc đắp nh• hình lăng trụ. Và ta tính đ•ợc diện tích đào đắp theo công thức sau: i i+1 2 Fđào tb = (F đào + F đào )/2 (m ) i i+1 2 Fđắp tb = (F đắp + F đắp)/2 (m ) 3 Vđào = Fđào tb .Li-i+1 (m ) 3 Vđắp = Fđắp tb. Li-i+1 (m ) Tính toán chi tiết đ•ợc thể hiện trong phụ lục. SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 31 -Mã Sinh viên: 091374
  32. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô CHƯƠNG 6: Thiết kế kết cấu áo đ•ờng I. áo đ•ờng và các yêu cầu thiết kế áo đ•ờng là công trình xây dựng trên nền đ•ờng bằng nhiều tầng lớp vật liệu có c•ờng độ và độ cứng đủ lớn hơn so với nền đ•ờng để phục vụ cho xe chạy, chịu tác động trực tiếp của xe chạy và các yếu tố thiên nhiên(m•a, gió, biến đổi nhiệt độ). Nh• vậy để đảm bảo cho xe chạy an toàn, êm thuận, kinh tế và đạt đ•ợc những chỉ tiêu khai thác-vận doanh thì việc thiết kế và xây dựng áo đ•ờng phải đạt đ•ợc những yêu cầu cơ bản sau: + áo đ•ờng phải có đủ c•ờng độ chung tức là trong quá trình khai thác, sử dụng áo đ•ờng không xuát hiện biến dạng thẳng đứng, biến dạng tr•ợt, biến dạng co, dãn do chịu kéo uốn hoặc do nhiệt độ. Hơn nữa c•ờng độ áo đ•ờng phải ít thay đổi theo thời tiết khí hậu trong su ốt thời kỳ khai thác tức là phải ổn định c•ờng độ. + Mặt đ•ờng phải đảm bảo đ•ợc độ bằng phẳng nhất định để giảm sức cản lăn, giảm sóc khi xe chạy, do đó nâng cao đ•ợc tốc đọ xe chạy, giảm tiêu hao nhiên liệu và hạ giá thành vận tải. + Bề mặt áo đ•ờng phải có đủ độ nhám cần thiết để nâng cao hệ số bám giữa bánh xe và mặt đ•ờng để tạo điều kiện tốt cho xe chạy an toàn, êm thuận với tốc độ cao. Yêu cầu này phụ thuộc chủ yếu vào việc chọn lớp trên mặt của kết cấu áo đ•ờng. +Mặt đ•ờng phải có sức chịu bào mòn tốt và ít sinh bụi do xe cộ phá hoại và d•ới tác dụng của khí hậu thời tiết Đó là những yêu cầu cơ bản của kết cấu áo đ•ờng, tùy theo điều kiện thực tế, ý nghĩa của đ•ờng mà lựa chọn kết cấu áo đ•ờng cho phù hợp để thỏa mãn ở mức độ khác nhau những yêu cầu nói trên. Các nguyên tác khi thiết kế kết cấu áo đ•ờng: + Đảm bảo về mặt cơ học và kinh tế. + Đảm bảo về mặt duy tu bảo d•ỡng. + Đảm bảo chất l•ợng xe chạy an toàn, êm thuận, kinh tế. SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 32 -Mã Sinh viên: 091374
  33. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô II.Tính toán kết cấu áo đ•ờng II.1. Các thông số tính toán. II.1.1. Địa chất thủy văn. - Tuyến đ•ờng thuộc vùng đồi núi. - Địa chất: Đất nơi tuyến đ•ờng đi qua thuộc loại đất á sét, thuộc loại II, độ chặt K= 0.95 ( với lớp trên cùng tăng đầm nén 10% thì lấy K= 0.98) các đặc tr•ng tính toán đ•ợc tra trong Bảng B3(63) 22TCN 211 – 06 ta có: + Độ ẩm t•ơng đối: a= w =0.60 wnh + Môđun đàn hồi: E0 = 42 Mpa + Lực dính: C = 0.032 (Mpa) + Góc ma sát trong: = 240 II.1.2. Tải trọng tính toán tiêu chuẩn. Tải trọng tính toán tiêu chuẩn theo quy định TCVN 4054 đối với kết cấu áo đ•ờng mềm là tải trọng tính toán cho phép xe H13 có tải trọng trục 100Mpa, có áp lực là p= 0.6 Mpa và tác dụng trên diện tích vệt bánh xe có đ•ờng kính D= 33 (cm). II.1.3. L•u l•ợng xe tính toán. L•u l•ợng xe tính toản trong kết cấu áo đ•ờng mềm là số ô tô đ•ợc quy đổi về loại ô tô có tải trọng tính toán tiêu chuẩn thông qua mặt cắt ngang của đ•ờng trong 1 ngày đêm ở cuối thời kỳ khai thác (ở năm t•ơng lai tính toán): 15 năm kể từ khi đ•a đ•ờng vào khai thác. Thành phần và l•u l•ợng xe năm thứ m•ời năm = 1387(xe/ngđ) Loại xe Xe con Tải nặng Tải trung Tải nhẹ Thành phần % 30% 12% 37% 21% Tỷ lệ tăng tr•ởng xe hàng năm :q = 5% t Quy luật tăng xe hàng năm: Nt = N0 (1+q) Trong đó: q: hệ số tăng tr•ởng hàng năm Nt:l•u l•ọng xe chạy năm thứ t N0:l•u l•ọng xe năm thứ 15 N N 15 1387 No t t 502.53(xe/ ngd) (1 q)t (1 q)15 1,0715 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 33 -Mã Sinh viên: 091374
  34. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Bảng: L•u l•ợng xe của một số năm Tải nặng Tải nhẹ Tải trung Xe con Năm trục 10T trục 6 T trục 8.5T 12% 21% 37% 30% L•u l•ợng 1 84 147 259 210 701 2 88 154 272 221 736 3 93 162 286 232 772 4 97 170 300 243 811 5 102 179 315 255 851 6 107 188 331 268 894 7 113 197 347 282 939 8 118 207 365 296 986 9 124 217 383 311 1035 10 130 228 402 326 1087 11 137 240 422 342 1141 12 144 252 443 359 1198 13 151 264 465 377 1258 14 159 277 489 396 1321 15 166 291 513 416 1387 Bảng: Quy đổi số trục xe khác về số trục xe tính toán Trọng l•ợng Số Số bánh của Khoảng L•ợng Loại xe trục pi (KN) trục mỗi cụm bánh cách giữa xe ni Trục Trục sau của trục sau các trục xe/ngày tr•ớc Sau sau đêm Tải nhẹ trục 6 T 18 56 1 Cụm bánh đôi 291 Tải trung trục 8.5T 25.8 69.6 1 Cum bánh đôi 513 Tải nặng trục 10T 48.2 100 1 Cụm bánh đôi 166 Số trục xe tính toán: i N tt N tk.* f Trong đó: i Ntt : Số trục xe tính toán năm thứ i. SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 34 -Mã Sinh viên: 091374
  35. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô i Ntk : Số trục xe thiết kế năm thứ i. 4,4 k i Pi N tk C1.C2 .n1. i 1 Ptt ni:Số lần tác dụng của loại tải trọng trục i có trọng l•ợng trục Pi. C1: Hệ số số trục đ•ợc xác định theo biểu thức C1=1+1,2(m-1). m: Là số trục của cụm trục thứ i. C2: Hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong 1 cụm bánh C2=6.4 với các cụm bánh chỉ có 1 bánh cho các trục tr•ớc Và C2=1 cho các trục sau loại mỗi cụm bánh có 2 bánh (cụm bánh đôi) Vì đ•ờng thiết kế có 2 làn xe không có dải phân cách nên lấy f=0.55 Bảng: Tính số trục xe quy đổi về số trục tiêu chuẩn 100 KN 4.4 Loại xe Pi (KN) C1 C2 ni C1*C2*ni*(pi/100) Tải nhẹ Trục tr•ớc 18 KN 1 6.4 291 Trục sau 56 KN 1 1 291 22.72 Tải trung Trục tr•ớc 25.8 KN 1 6.4 513 8.56 Trục sau 69.6 KN 1 1 513 104.17 Tải nặng Trục tr•ớc 48.2 KN 1 6.4 166 42.94 Trục sau 100 KN 1 1 166 166.44 4.4 Tổng N= C1*C2*ni*(pi/100) = 345 Vậy: Ntt =345 x 0.55=189 (trục/làn.ngày đêm ) Bảng: Tính l•u l•ợng xe ở các năm tính toán Năm 1 3 5 8 10 15 L•u l•ợng xe Ntt(trục/lànngđ) 95 105 116 134 148 189 Tính số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong thời hạn thiết kế : tỷ lệ tăng tr•ởng q=5% [(1 q)t 1] Ne *365* N q tt SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 35 -Mã Sinh viên: 091374
  36. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Bảng: Số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ Năm 1 3 5 8 10 15 Số trục xe tiêu chuẩn tính 0.034.106 011.106 019.106 0.33.106 0.43.106 0.75106 toán(truc xe tiêu chuẩn/làn) Theo TCN áo đ•ờng mềm về các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế 22TCN 211- 2006(Bảng 3.4 – trang 39). Trị số mô đun đàn hồi đuợc xác định trong bảng sau Bảng: Trị số mô đun đàn yêu cầu: Loại tải Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu Eyc (Mpa), t•ơng trọng Loại tầng ứng với số trục xe tính toán (xe/ngày đêm/làn) trục tiêu mặt 10 20 50 100 200 500 chuẩn 10t Cấp cao A1 133 147 160 178 Cấp cao A2 91 110 122 135 153 Dựa vào bảng trên ta xác định đ•ợc mô đun đàn hồi yêu cầu của các năm đuợc trình bày bảng sau: Bảng: Xác định mô đun đàn hồi yêu cầu của các năm Năm tính Cấp mặt E E E N yc min chon toán tt đ•ờng (Mpa) (Mpa) (Mpa) 1 95.00 A2 121.35 120 121.35 3 105.00 A2 122.65 100 122.65 5 116.00 A2 124.08 120 124.08 8 A2 134.00 126.42 100 126.42 10 148.00 A1 156.88 140 156.88 15 189.00 A1 159.34 140 159.34 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 36 -Mã Sinh viên: 091374
  37. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Eyc: môđun đàn hồi yêu cầu phụ thuộc số trục xe tính toán Ntt và phụ thuộc loại tầng của kết cấu áo đ•ờng thiết kế. Emin: môđun đàn hồi tối thiểu phụ thuộc tải trọng tính toán, cấp áo đ•ờng, l•u l•ợng xe tính toán(bảng3-5 TCN 221-06) Echon: môđun đàn hồi chọn tính toán Echọn= max(Eyc, Emin) Bảng: Xác định hệ số c•ờng độ về độ võng phụ thuộc độ tin cậy (Bảng 3.2 – Trang 38.TCN211 – 06). Độ tin cậy 0.98 0.95 0.90 0.85 0.80 dv Hệ số c•ờng độ Kcd 1.29 1.17 1.10 1.06 1.02 đv Vì là đ•ờng miền núi cấp IV nên ta chọn độ tin cậy là : 0.85 => Kcđ = 1.06 dv Vậy Ech=Kcd x Eyc=159.34 x 1.06 =169 (Mpa) Bảng: Các đặc tr•ng của vật liệu kết cấu áo đ•ờng E (Mpa) Tính Tính Tính R C STT Tên vật liệu n kéo uốn võng tr•ợt (Mpa) (Mpa) (độ) (150) (300) (600) 1 BTN chặt hạt mịn 1800 420 300 2.8 2 BTN chặt hạt thô 1600 350 250 2.0 Cấp phối đá dăm 3 300 300 300 loại I Cấp phối đá dăm 4 250 250 250 loại II 5 Cấp phối sỏi cuội 220 220 0.038 42 Nền á sét (độ ẩm 42 42 42 0.032 24 đất t•ơng đối 0.6) (Tra trong bảng C-2 TCN thiết kế áo đ•ờng mềm 22TCN 211-06) II.2. Nguyên tắc cấu tạo. - Thiết kế kết cấu áo đ•ờng theo nguyên tắc thiết kế tổng thể nền mặt đ•ờng, kết cấu mặt đ•ờng phải kín và ổn định nhiệt. - Phải tận dụng tối đa vật liệu địa ph•ơng, vận dụng kinh nghiệm về xây dựng khai thác đ•ờng trong điều kiện địa ph•ơng. - Kết cấu áo đ•ờng phải phù hợp với thi công cơ giới và công tác bảo d•ỡng SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 37 -Mã Sinh viên: 091374
  38. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô đ•ờng. - Kết cấu áo đ•ờng phải đủ c•ờng độ, ổn định, chịu bào mòn tốt d•ới tác dụng của tải trọng xe chạy và khí hậu. - Các vật liệu trong kết cấu phải có c•ờng độ giảm dần từ trên xuống d•ới phù hợp với trạng thái phân bố ứng suất để giảm giá thành. - Kết cấu không có quá nhiều lớp gây phức tạp cho dây chuyền công nghệ thi công. II.3. Ph•ơng án đầu t• tập trung (15 năm). II.3.1. Cơ sở lựa chọn. Ph•ơng án đầu t• tập trung 1 lần là ph•ơng án cần một l•ợng vốn ban đầu lớn để có thể làm con đ•ờng đạt tiêu chuẩn với tuổi thọ 15 năm (bằng tuổi thọ lớp mặt sau một lần đại tu). Do yêu cầu thiết kế đ•ờng là nối hai trung tâm kinh tế, chính trị văn hoá lớn, đ•ờng cấp IV có Vtt= 40(km/h) cho nên ta dùng mặt đ•ờng cấp cao A1 có lớp mặt Bê tông nhựa với thời gian sử dụng là 15 năm. II.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 K5-J3 nh• sau: Ph•ơng án I Kết cấu E(Mpa) 1. Bê tông nhựa mịn 5cm (đá dăm>50%) 420 2. Bê tông nhựa thô 7cm (đá dăm>35%) 350 3. CP đá dăm loại I 300 4. CP sỏi cuội 220 5. Nền đất 42 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 38 -Mã Sinh viên: 091374
  39. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Ph•ơng án II Kết cấu E(Mpa) 1.Bê tông nhựa mịn 5cm(đá dăm>50%) 420 2. Bê tông nhựa thô 7cm(đá dăm>35%) 350 3.CP da dăm loai I 300 4.CP đá dăm loại II 250 5. Nền đất 42 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 mô đun đàn hồi cho lớp mặt đ•ờng. Ta có Echm=169 (Mpa) BTN chặt hạt mịn >50% h1=5cm ; E1=420 (Mpa) BTN chặt hạt thô >35% h2=7 cm E2=350 (Mpa) Lớp 3 h3= ? E3=300 (Mpa) Lớp 4 h4 E4=220 (Mpa) Nền E =42 (Mpa) đổi 2 lớp BTN về 1 lớp h1 5 0.152 D 33 Echm 169 Ech1 0.4 0.375 Ech1= 157.5(Mpa) E1 420 E1 (Tra toán đồ hình 3-1(41). Tiêu chuẩn 22TCN211-06) h2 7 0.212 D 33 Ech1 157.5 Ech2 0.45 0.42 Ech2 147(Mpa) E2 350 E2 (Tra toán đồ hình 3-1(41). Tiêu chuẩn 22TCN211-06) SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 39 -Mã Sinh viên: 091374
  40. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Với giá trị Ech2=147 (MPa). Ta tiến hành chọn móng kinh tế có kết cấu rẻ tiền nhất. Tính toán chọn lớp móng hợp lý. Sau đó, 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 . Từ đó ta đ•ợc kết quả nh• sau : Bảng: Chiều dày các lớp ph•ơng án I Giải Ech2 H3 Ech3 Ech3 Eo H4 H4 h3 Ech3 H4 pháp E3 D E3 E4 E4 D chọn 1 16 0.49 0.48 0.36 107.10 0.43 0.19 0.89 29.37 30 2 17 0.49 0.52 0.35 103.80 0.42 0.19 0.87 28.71 29 3 18 0.49 0.55 0.33 100.20 0.4 0.19 0.81 26.73 27 Bảng: Giá thành kết cấu (đồng/m3) Giá Giá Giải pháp h3(cm) h4(cm) Tổng thành(đ) thành(đ) 1 16 20.833 30 32.907 53.740 2 17 22.135 29 30.713 52.848 3 18 23.438 27 28.520 51.958 Trong ph•ơng án I ta chọn giải pháp 3 có giá thành nhỏ nhất T•ơng tự nh• trên ta tính cho ph•ơng án 2: Bảng: Chiều dày các lớp ph•ơng án II Giải H4 phá h3 Ech3 H4 chọn p 0.32 24.7 1 16 0.49 0.48 97.5 0.39 0168 1.01 25 5 5 0.51 0.30 0.16 21.3 2 17 0.49 91.5 0.366 0.98 22 5 5 8 4 0.54 0.16 20.3 3 18 0.49 0.3 90 0.36 0.92 21 5 8 6 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 40 -Mã Sinh viên: 091374
  41. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 41 -Mã Sinh viên: 091374
  42. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô 3 Bảng: Giá thành kết cấu (đồng/m ) Giá Giải pháp h3(cm) h4(cm) Giá thành(đ) Tổng thành(đ) 1 16 20.833 25 27.423 48.256 2 17 22.135 24 24.132 46.267 3 18 23.438 21 23.035 46.473 Kết luận: Qua so sánh giá thành xây dựng mỗi ph•ơng án ta thấy giải pháp 2 của ph•ơng án II là ph•ơng án có giá thành xây dựng nhỏ nhất nên giải pháp 2 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. Ph•ơng án kết cấu áo đ•ờng: BTN hạt mịn E=420(MPa) H=5(cm) BTN hạt thô E=350(MPa H=7(cm) CPDD loại I E=300(MPa) H=17(cm) CPDD loại II E=250(MPa) H=22(cm) Nền đất E=42(MPa)  Kết cấu áo đ•ờng ph•ơng án đầu t• tập trung Bảng: Kết cấu áo đ•ờng ph•ơng án đầu t• tập trung Lớp kết cấu E yc=159.34 (Mpa) hi Ei BTN chặt hạt mịn 5 420 BTN chặt hạt thô 7 350 CPĐD loại I 17 300 CP sỏi cuội 22 250 Nền đất á sét : Enền đất =42 Mpa II.3.3. Tính toán kiểm tra kết cấu áo đ•ờng ph•ơng án chọn. Việc tính toán kiểm tra kết cấu áo đ•ờng là tiến hành kiểm tra kết cấu áo đ•ờng theo 3 tiêu chuẩn về c•ờng độ. Kết cấu áo đ•ờng đ•ợc xem là đủ c•ờng SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 42 -Mã Sinh viên: 091374
  43. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô độ nếu nh• trong suốt thời gian khai thác, d•ới tác dụng của tải trọng xe, trong bất kỳ tr•ờng hợp nào kể cả nền đất cũng không phát sinh biến dạng dẻo, tính liên tục của các khối liền không bị phá hoại, độ lún của kết cấu áo đ•ờng không v•ợt quá trị số cho phép. Tiêu chuẩn độ võng đàn hồi giới hạn: Biểu thị bằng trị số môđun đàn hồi của cả kết cấu, giá trị này theo tính toán không đ•ợc nhỏ hơn giá trị môđun đàn hồi yêu cầu. Tiêu chuẩn cân bằng giới hạn về tr•ợt trong nền đất và các lớp kém dính kết. Theo tiêu chuẩn này, trong nền đất hoặc trong bất kỳ các lớp kém dính kết nào không cho phép xuất hiện biến dạng dẻo. Tiêu chuẩn khi uốn: Tiêu chuẩn này kiểm tra đối với các vật liệu liền khối. Theo tiêu chuẩn này, ứng suất kéo do tải trọng gây ra không đ•ợc v•ợt quá khả năng chịu kéo của vật liệu làm cho lớp mặt bị nứt. II.3.3.1. Kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi. Theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi, kết cấu áo đ•ờng mềm đ•ợc xem là đủ c•ờng độ khi trị số môđun đàn hồi chung của cả kết cấu lớn hơn trị số môđun đàn hồi yêu cầu: dv Ech > Eyc . Kcđ dv Chọn độ tin cậy thiết kế là 0.85 tra bảng3-3 đ•ợc Kcd =1.06 Trị số Ech của cả kết cấu đ•ợc tính theo toán đồ hình 3-1 Để xác định trị số môdun đàn hồi chung của hệ nhiều lớp ta phải chuyển về hệ hai lớp bằng cách đổi hai lớp một từ d•ới lên trên theo công thức Đặng Hữu ta 1 Kt1/ 3 có: E = E [ ]3 tb 4 1 K E3 h3 Trong đó: t = ; K = E4 h4 Bảng: Xác định Etbi Vật liệu Ei hi Ki ti Etbi htbi 1.BTN chặt hạt mịn 420 5 0.108 1.489 294 51 2.BTN chặt hạt thô 350 7 0.179 1.29 282.1 46 3.CP đá dăm loại I 300 17 0.773 1.2 271.03 39 4. CP đá dăm loại II 250 22 22 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 43 -Mã Sinh viên: 091374
  44. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô H 51 + Tỷ số 1.545 nên trị số E của kết cấu đ•ợc nhân thêm hệ số điều D 33 tb chỉnh = 1.1816 Tra bảng 3-6(T42). Tiêu chuẩn 22TCN 211- 06. tt Etb = Etb =1.1816 x 294=347.39 (Mpa) Eo 42 Ech + Từ các tỷ số ; 0.121 0.49 ( tra toán đồ Etb 347.39 Etb hình 3-1) Ech = 0.49x347.39 =170.22 (Mpa) dv Vậy Ech = 170.22 > Eyc x K cd = 158 x 1.06=167.48 (Mpa) Kết luận: Kết cấu đã chọn đảm bảo điều kiện về độ võng đàn hồi. II.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: Ctt ax + av tr K cd 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) +Ctt lực dính tính toán của đất nền hoạc vật liệu kém dính (Mpa) ở trạng thái độ ẩm , độ chặt tính toán. tr +Kcd là hệ số c•ờng độ về chịu cắt tr•ợt đ•ợc chọn tuỳ thuộc độ tin cậy tr thiết kế ( Kcd =0.9) a. Tính Etb của cả 5 lớp kết cấu: - Việc đổi tầng về hệ 2 lớp 1/ 3 1 Kt E1 h E = E [ ]3 ;Trong đó: t = ; K = 1 tb 2 1 K E2 h2 Lớp vật liệu Ei Hi K T Etbi Htbi BTN chặt hạt mịn 300 5 0.108 1.12 270.77 51 BTN chặt hạt thô 250 7 0.179 0.922 267.75 46 Cấp phối đá dăm loại I 300 17 0.773 1.2 271.03 39 Cấp phối đá dăm loại II 250 22 22 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 44 -Mã Sinh viên: 091374
  45. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô - xét tỷ số điều chỉnh = f(H/D=51/33=1.545,nên =1.1816 - Do vậy : Etb =1.1816 x 270.77=319.94 (Mpa) b. Xác định ứng suất cắt hoạt động do tảI trọng bánh xe tiêu chuẩn gây ra trong nền đất Tax H 51 E1 E 319.94 1.545 ; tb 7.62 D 33 E2 Eo 42 Tra biểu đồ hình 3-3, với góc nội ma sát của đất nền = 24o ta tra đ•ợc T ax =0.0179. Vì áp lực trên mặt đ•ờng của bánh xe tiêu chuẩn tính toán P p=6daN/cm2=0.6 Mpa Tax=0.0179 x 0.6=0.01074(Mpa) c. Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng l•ợng bản thân các lớp kết cấu áo đ•ờng gây ra trong nền đất Tav : Tra toán đồ hình 3-4(T47) ta đ•ợc: Tav=0.0011Mpa d. Xác định trị số Ctt theo (3-8) Ctt=C x K1 x K2x K3 C: là lực dính của nền đất á cát C = 0,032 (Mpa) K1: là hệ số xét đến sự suy giảm khả năng chống cắt tr•ợt khi đất hoặc vật liệu kém dính d•ới tác dụng của tải trọngđộng và gây dao động trùng phục, K1=0,6 ( Với kết cấu nền áo đ•ờng phần xe chạy). K2: là hệ số an toàn xét đến sự làm việc không đồng nhất của kết cấu, Với Ntt <1000(xcqd/nđ) ta có K2 = 0.8 K3:hệ số gia tăng sức chống cắt tr•ợt của đất hoặc vật liệu kém dính trong điều kiện chúng làm việc trong kết cấu khác với mẫu thử. Đối với loại đất dính ( á cát) ta có: K3=1.5 Ctt =0.032 x 0.6 x 0.8 x 1.5= 0.023 (Mpa) tr Đ•ờng cấp IV ,độ tin cậy =0.85. Tra bảng 3-7(T45): K cd 0.9 e. Kiểm tra điều kiện tính toán theo theo tiêu chuẩn chịu căt tr•ổttng nền đất Tax + Tav=0.01074 + 0.0011=0.01184(Mpa) Ctt 0.023 tr = = 0.0256 (Mpa) K cd 0.9 Kết quả kiểm tra cho thấy 0.01184 < 0.0256 Đất nền đ•ợc đảm bảo. SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 45 -Mã Sinh viên: 091374
  46. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô II.3.3.3. Tính kiểm tra c•ờng độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp BTN và cấp phối đá dăm a. Tính ứng suất kéo lớn nhất ở lớp đáy các lớp BTN theo công thức: * Đối với BTN lớp d•ới: ku= 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 1600x7 1800x5 h =12 cm ; E = 1683.3 (Mpa) 1 1 5 7 Trị số Etb của 2 lớp CPĐD I và CPĐD II có Etb =271.03 (Mpa) với bề dày lớp này là H= 39 (cm). Trị số này còn phải xét đến trị số điều chỉnh 39 Với H = =1.182 tra bảng 3-6(T42) đ•ợc =1.128 D 33 Edctb=271.03 x 1.128=305.72 (Mpa) End 42 Echm Với 0.1374, Tra toán đồ 3-1(T41): 0.435 Etbdc 305.72 Etb dc => Echm=133 (Mpa) Tìm ku ở đáy lớp BTN lớp d•ới bằng cách tra toán đồ 3-5(T50): H1 12 E1 1683.3 0.36 ; 12.65 D 33 Echm 133 Kết quả tra toán đồ đ•ợc =1.8 ,với p=6(daN/cm2) Ta có : ku =1.8 x 0.6 x 0.85=0.918 (Mpa) * Đối với BTN lớp trên: H1=5 cm ; E1= 1800(Mpa) Trị số Etb của 4 lớp d•ới nó đ•ợc xác định ở phần trên 1/ 3 1 Kt E1 h E = E [ ]3 ;Trong đó: t = ; K = 1 tb 2 1 K E2 h2 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 46 -Mã Sinh viên: 091374
  47. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Lớp vật liệu Ei Hi K T Etbi Htbi BTN chặt hạt thô 1600 7 0.179 5.9 383.18 46 Cấp phối đá dăm loại I 300 17 0.773 1.2 271.03 39 Cấp phối đá dăm loại II 250 22 22 H 46 xét đến hệ số điều chỉnh =f( 1.4)=1.598 D 33 dc Etb =1.598 x 383.18 = 536.452 (Mpa) áp dụng toán đồ ở hình 3-1 để tìm Echm ở đáy của lớp BTN hạt nhỏ: Enendat 42 Với Và 0.0783 Etbdc 536.452 Echm Tra toán đồ 3-1(T41) ta đ•ợc: =0.37 Etb dc Vậy: Echm= 0.37 x 536.452 =198.48 (Mpa) Tìm ku ở đáy lớp BTN lớp trên bằng cách tra toán đồ hình 3-5(T50) với H1 5 E1 1800 0.151; 9.06 D 33 Echm 198.48 Tra toán đồ ta đ•ợc: ku=2.2 với p=0.6 (Mpa) ku =2.2 x0.6 x0.85=1.122 (Mpa) 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: tt Rku ku cd (1.1) R ku Trong đó: tt R ku:c•ờng độ chịu kéo uốn tính toán cd R ku: c•ờng độ chịu kéo uốn đ•ợc lựa chọn tt Rku =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=11.11 11.11 =0.42 0.22 6 0.22 N e (2.93*10 ) 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 tt Lớp d•ới: Rku =0.42 x 1.0 x 2.0=0.84 (Mpa) tt Lớp trên: Rku = 0.42x1.0x2.8=1.175 (Mpa) SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 47 -Mã Sinh viên: 091374
  48. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô dc *Kiểm toán điều kiện theo biểu thức (1.1) với hệ số Kku =0.9 lấy theo bảng 3-7 cho tr•ờng hợp đ•ờng cấp IV ứng với độ tin cậy 0.85 * Với lớp BTN lớp d•ới: = 0.918 (Mpa) < 0.84 =0.933(Mpa) ku 0.9 * Với lớp BTN lớp trên: = 1.122 (daN/cm2) < 1.175= 1.31(Mpa) ku 0.9 Vậy kết cấu dự kiến đạt đ•ợc điều kiện về c•ờng độ đối với cả 2 lớp BTN. II.3.3.4. 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. KL: Kết cấu đã chọn đảm bảo tất cả các điều kiện về c•ờng độ. Tập hợp ph•ơng án kết cấu áo đ•ờng nh• sau: Kết cấu áo đ•ờng theo ph•ơng án đầu t• tập trung BTN chặt hạt mịn E1= 420(Mpa) H= 5(cm) BTN chặt hạt thô E = 350((Mpa) H= 7(cm) 15 năm 1 CPDD loại I E1= 300(Mpa) H=17(cm) CPDD loại II E1= 250(Mpa) H= 22(cm) II.5. Luận chứng kinh tế kỹ thuật lựa chọn ph•ơng án kết cấu áo đ•ờng. Để chọn đ•ợc ph•ơng án áo đ•ờng rẻ hơn và đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, ta tiến hành so sánh kinh tế, kỹ thuật các ph•ơng án áo đ•ờng. Về mặt kinh tế, phải chọn ph•ơng án áo đ•ờng có tổng chi phí XD quy đổi nhỏ hơn. Để tiến hành so sánh các ph•ơng án đầu t• ta tính chi phí cho 1km kết cấu với thời gian tính toán bằng thời gian đại tu của lớp BTN của ph•ơng án đầu t• 1 lần là 15 năm. Trong quá trình khai thác và vận doanh 1 đồng vốn bỏ ra trong t•ơng lai đ•ợc quy đổi về năm gốc nh• sau: 1 rt = t 1 E qd t: thời gian tính bằng năm Eqđ: hệ số tiêu chuẩn để quy đổi các chi phí không cùng thời gian Eqđ = 0. 08 Tổng chi phí xây dựng và khai thác quy đổi về năm gốc là năm đầu tiên SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 48 -Mã Sinh viên: 091374
  49. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô đ•a đ•ờng vào sử dụng là Pqđ. tss C txt Pqđ = Kqđ + . t t 1 (1 E qd ) Kqđ: tổng chi phí tập trung. Ctx. t: tổng chi phí th•ờng xuyên ở năm thứ t. II.5.1. Tính Kqđ cho từng ph•ơng án đầu t• K idt K itrt K K = K + ct . dt . trt qd 0 nct t ndt ntrt (1 Eqd ) 1 (1 Eqd ) 1 (1 E trt ) K0: chi phí xây dựng ban đầu 1 km áo đ•ờng (đồng). Kct: chi phí cải tạo áo đ•ờng nếu có (đồng). Kđt: chi phí 1 lần đại tu áo đ•ờng (đồng). Ktrt: chi phí 1 lần trung tu áo đ•ờng (đồng). nct, nđt, ntrt: thời gian từ năm gốc đến năm cải tại, đại tu, trung tu. iđt, itrt: Số lần tiến hành đại tu, trung tu. II.5.1.1. Tính toán các chi phí đầu t• xây dựng ban đầu Ko của các ph•ơng án áo đ•ờng - Tiêu chuẩn chủ yếu để so sánh về kinh tế. Ph•ơng án đ•ợc chọn phải có tổng chi phí xây dựng và khai thác quy đổi 1 km áo đ•ờng về năm gốc có giá trị bé nhất Pqđ min. Pqđ = chi phí tập trung + chi phí th•ờng xuyên. - Lập bảng tính toán cho từng ph•ơng án đầu t•. Đầu t• tập trung 1 lần: Kết cấu chọn dùng BTN chặt hạt mịn H1= 5 cm BTN chặt hạt thô H2= 7 cm CPDD loại I H3= 17 cm CPDD loại II H4= 22 cm SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 49 -Mã Sinh viên: 091374
  50. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Bảng giá thành từng lớp vật liệu ph•ơng án đầu t• tập trung Chiều đơn giá (đ/km) Lớp Tên vật liệu dày (cm) V/Liệu Máy Nhân công 1 BTN chặt hạt mịn 5 566.158.938 43.262.831 3.028.106 2 BTN chặt hạt thô 7 691.552.055 60.567.963 3.936.539 3 Cấp phối đá dăm loại I 17 17.163.540 2.360.946 397.665 Cấp phối đá dăm loại 4 22 18.275.400 2.987.402 456.146 II Đơn giá tổng cộng 1.293.149.933 109.179.142 7.818.456 Từ bảng trên ta tiến hành lập bảng xác định Ko (Chi phí xây dựng ban đầu) cho từng hình thức đầu t• (đơn vị tính : đ/Km). STT Hạng mục chi phí Cách tính Tập trung 2 máy thi công (B) 109.179.142 3 nhân công (C) 7.818.456 Chi phí xây dựng ban đầu K0=A+B+C 1.410.147.531 Giá trị K0 đ•ợc lấy từ kết quả tính nh• sau : +) K0 ph•ơng án đầu t• tập trung K0qđ = K0 = 1.410.147.531 (đ/km) II.5.2. Chi phí đại tu Kđt, chi phí trung tu Ktt Theo qui trình thiết kế áo đ•ờng mềm Việt Nam 22TCN 211 – 93 +Mặt đ•ờng BTN thời gian đại tu là 15 năm, thời gian trung tu là 5 năm,bao gồm mặt đ•ờng của PAĐTTT - Chi phí đạt tu Kđt = 42%K0 - Chi phí trung tu Ktrt = 5.1%K0 - Chi phí th•ờng xuyên Ctxt = 0.55%.K0 +Mặt đ•ờng CPDD không có thời gian đại tu, thời gian trung tu là 3 năm - Chi phí trung tu Ktrt=10%K0 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 50 -Mã Sinh viên: 091374
  51. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô - Chi phí th•òng xuyên Ctx=1.8%K Bảng các chi phí duy tu áo đ•ờng của 2 ph•ơng án Các chi phí Chu kỳ Tỷ lệ(%) Ph•ơng án ĐTTT Đối với mặt đ•ờng BTN Trung tu 5 5.1 71.917.524 Th•ờng xuyên 1 0.55 7.755.811 Đối với mặt đ•ơng CPĐD Trung tu 3 10 141.014.753 Th•ờng xuyên 1 1.8 25.382.655 Ph•ơng án đầu t• tập trung: Nh• vậy trong thời gian so sánh có 2 lần trung tu vào năm thứ 5 và vào năm thứ 10, không có đại tu. 1 Năm t PAĐTTT (1 Eqd ) 1 0.926 2 0.875 3 0.794 4 0.735 5 0.681 48.975.834 6 0.630 7 0.584 8 0.540 9 0.500 10 0.463 33.297.814 Tổng 82.273.648 i trt K trt n trt Vậy Kqđ = Ko + i 1 (1 Eqd ) -Ph•ơng án đầu t• tập trung quy đổi về năm gốc : Kqđ= 1.410.147.531 + 82.273.648 = 1.492.421.179 (đ/km) SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 51 -Mã Sinh viên: 091374
  52. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô I.5.3. Chi phí th•ờng xuyên tss C tx.t t C dt Mtss SQtss .Mq : t 1 (1 E qd ) Trong đó: S: chi phí vận tải 1T.km hàng hoá (đ/T.km) P P S = cd + qd (đ/T.km) . .G . .G.V Mq: hệ số tính đổi phụ thuộc vào thời gian khai thác Qtss= 365. . .G.Ntss (T) Với Ntss :l•u l•ợng xe chạy ngày đêm ở cuối thời gian tính toán (xe/ ngđ) + Ph•ơng án đầu t• tập trung ( 15 năm): Ntss= 1487 (xe/ng.đêm) Theo TCN 211 -93: : hệ số lợi dụng tải trọng lấy β : hệ số sử dụng hành trình β = 0.65 G: tải trọng trung bình cuả ô tô tham gia vận chuyển G xN G= i. i N i Pcđ:chi phí cố định trung bình trong 1 giờ cho ôtô (đ/xe km) Pcd xNi Pcđ= N i Pbđ: chi phí biến đổi cho 1 km hành trình của ôtô (đ/xe.km) Pbđ=K x λ x a x r , (đ/xe.km) Trong đó K: hệ số xét đến ảnh h•ởng của điều kiện đ•ờng với địa hình miền núi Với áo đ•ờng A1 , K=1 Vậy Pbd1 = K x λ x a x r =1 x 2.7 x 0.35 x19000=17955 (đ/xe.km) Với áo đ•ờng A2 ,K = 1,1 Vậy Pbđ2 = K x λ x a x r =1,1 x 2.7 x 0.35 x19000 =19750.5 (đ/xe.km) λ : Là tỷ số giữa chi phí biến đổi so với chi phí nhiên liệu λ =(2.6-2.8), Chọn λ =2.7 a: l•ợng tiêu hao nhiên liệu trung bình của cả 2 tuyến, Lấy với xe tải trung có a= 35 lít/100km = 0.35 (lít /xe.km) SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 52 -Mã Sinh viên: 091374
  53. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô r : giá nhiên liệu r=19000 (đ/l) V=0.7Vkt (Vkt là vận tốc kỹ thuật ,Vkt=40 km/h) (tra bảng 5-4 TCN 211-93 trang 109) Thành Tải trọng G Loại xe phần tb (%) (T) (T) Tải nhẹ(2.5T) 21 2.5 Tải trung(4T) 37 4 4.068 Tải nặng(7T) 12 7 Kết Luận : Chọn ph•ơng án đầu t• tập trung với kết cấu nh• sau: Ey/c =158 (Mpa) BTN chặt hạt mịn 5cm BTN chặt hạt thô 7cm CPDD loại I 17 cm CPDDloại II 22cm Nền đất E=42 (Mpa) SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 53 -Mã Sinh viên: 091374
  54. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Ch•ơng 7: Luận chứng kinh tế - kỹ thuật so sánh lựa chọn ph•ơng án tuyến I. lập tổng mức đầu t• : 1.khái toán chi phí xây dựng các công trình trên tuyến : Khối Thành tiền Đơn Đơn TT Hạng mục l•ợng (đ ) vị giá Tuyến I Tuyến II Tuyến I Tuyến II XDN a- chi phí xây dựng nền đ•ờng K0 : 1 Dọn mặt bằng m2 500 127656 129864 63828000 64932000 2 Đắp m3 50000 81734.99 135835.5 4086749500 6791775000 Đào m3 25000 33085.32 44024.53 827133000 1100613250 Chuyển đất đến đắp m3 60000 0 0 0 0 3 Trồng cỏ mái taluy m2 5000 7978.5 8116.5 39892500 40582500 4 Lu lèn m2 5000 127656 129864 63828000 64932000 Tổng 4828750000 7546609500 XDM B- CHI PHí XÂY DựNG MặT Đ•ờng K0 : 1 Các lớp km 5.319 5.41026 45003448304 45775588686 C- THOáT n•ớc (k) 1 Cống D = 1 m 1000000 22.5 0 22500000 0 2 Cống D = 1.25 m 1300000 7.5 0 9750000 0 3 Cống D = 1.5 m 1560000 45 37.5 70200000 58500000 4 Cống D = 1.75 m 1820000 7.5 30 13650000 54600000 Tổng 106350000 113100000 Giá trị khái toán 49938548304 53435298186 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 54 -Mã Sinh viên: 091374
  55. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô 2.lập bảng tổng mức đầu t• : Thành tiền Hạng mục Diễn giải tuyến 1 tuyến 2 Giá trị khái toán xây lắp tr•ớc thuế A 49938548304 53435298186 Giá trị khái toán xây lắp sau thuế A' = 1,1A 54932403134 58778828005 Chi phí khác: B Khảo sát địa hình, địa chất 1%A 499385483 534352981.9 Chi phí thiết kế cở sở 0,5%A 249692741.5 267176490.9 Thẩm định thiết kế cở sở 0,02A 9987709.661 10687059.64 Khảo sát thiết kế kỹ thuật 1%A 499385483 534352981.9 Chi phí thiết kế kỹ thuật 1%A 499385483 534352981.9 Quản lý dự án 4%A 1997541932 2137411927 Chi phí giải phóng mặt bằng 25000 3191400000 3246600000 B 6946778832 7264934424 Dự phòng phí C = 10%(A' + B) 6187918197 6604376243 Tổng mức đầu t• D = (A' + B + C) 68067100164 72648138671 ii.chỉ tiêu tổng hợp ( chỉ tiêu đa chỉ tiêu ) Chỉ tiêu sơ bộ so sánh pa tuyến Chỉ tiêu Pa1 Pa2 Chiều dài tuyến (km) 4.78711 4.91416 Số cống 8 8 Số cong đứng 12 11 Số cong nằm 4 5 Bán kính cong nằm min (m) 300 400 Bán kính cong đứng min (m) 3000 300 Bán kính cong nằm max (m) 700 600 Bán kính cong đứng max (m) 11000 11000 Độ dốc dọc min 0.3 0.5 Độ dốc dọc max 2.5 2 Ph•ơng án chọn Tốt SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 55 -Mã Sinh viên: 091374
  56. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô 1. Chỉ tiêu về kinh tế A.Tổng chi phí xây dựng và khai thác quy đổi đ•ợc xác định theo công thức tss Etc Ctxt cl Pqđ = .K qd t - tss Eqd t 1 (1 Eqd ) (1 Eqd ) Trong đó: Etc : Hệ số hiệu quả kinh tế t•ơng đối tiêu chuẩn đối với ngành giao thông vận tải hiện nay lấy Etc = 0,12. Eqd: Tiêu chuẩn để qui đổi các chi phí bỏ ra ở các thời gian khác nhau,Eqđ =0,08 Kqd : Chi phí tập trung từng đợt quy đổi về năm gốc Ctx : Chi phí th•ờng xuyên hàng năm tss : Thời hạn so sánh ph•ơng án tuyến (Tss =15 năm) cl :Giá trị công trình còn lai sau năm thứ t 100 15 - = K cl nền 100 Ph•ơng án Knền cl Tuyến I 4828750000 4104437500 Tuyến II 7546609500 6414618075 50 15 - = K Cống 50 Ph•ơng án Kcống Tuyến I 49938548304 34956983812.8 Tuyến II 53435298186 37404708730.2 - = (KCống K Nền ) 0.7s Ph•ơng án (K K )*0.7 = nền cống (1 0.08)15 Tuyến I 12085455546.36 Tuyến II 13456828386.54 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 56 -Mã Sinh viên: 091374
  57. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô 1. Xác định chi phí tập trung Kqđ: Trt K K =K + trt qd 0 Tttt 1 (1 Eqd ) Trong đó: K0 : Chi phí xây dựng ban đầu của các công trình trên tuyến =Tổng mức đầu t• D XDM Ktrt : Chi phí trùng tu năm t = K0 5.1%* K0 PA1 KTrt =5.1%* 45003448304 =2295175863.50(đ/tuyến) PA2 KTrt =5.1%*45775588686=2334555022.98(đ/tuyến) Chi phí trung tu của mỗi ph•ơng án nh• sau : 2295175863.50 2295175863.50 = 2625168640(đ/tuyến) (1 0.08)5 (1 0.08)10 2334555022.98 2334555022.98 = 2670209604(đ/tuyến) (1 0.08)5 (1 0.08)10 Kqd =K0 + Bảng xác định Kqd Ph•ơng án K0 Kqd Tuyến I 68067100164 2625168640 70692268804 Tuyến II 72648138671 2670209604 75318348275 t tss tss Cttx (Cduytu Ctainan Chanhkhach Cvanchuyen Ct.xe ) *xác định t t 1 (1 E) 1 (1 E) XDM XDC - Cdt 0.55%*(Ko Ko ) + tuyến I Cdt =0.55%*( 45003448304 + 106350000) = 248103890.67 (đ/tuyến) + tuyến II =0.55%*(45775588686 + 113100000) =252387787.77(đ/tuyến) - Cvc Qt * S * L + S : chi phí vận tảI 1T,Km hàng hoá S= 3685.62 với K =1 =(0.9-0.95 ) hệ số lợi dụng tải trọng lấy β =0.65 hệ số sử dụng hành trình G: tải trọng trung bình cuả ô tô tham gia vận chuyển SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 57 -Mã Sinh viên: 091374
  58. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô G xN (2.5*0.21 4*0.33 7*0.12) G= i. i = 4.068(T) N i (0.21 0.33 0.12) + Qt : khối l•ợng vận chuyển hàng hoá trong năm tính toán Qt = 365.β. γ.G.Nt = 365 x 0.65 x 0.9 x Nt x 4.068 =868.62 Nt P P D S= bd cd thay số ta có hai giá trị của hai PA của S đó là: . .G . .G.V . S1=7203.613 . S2=7201.823 Vậy : - tuyến I : Cvc = 33282059 N t (đ/tuyến) -tuyến II = 33844679 N t (đ/tuyến) : l•u l•ợng xe chạy ngày đêm ở cuối thời gian tính toán t L cho Tính : Chanhkhach 365* N xecon *( tcon )* H c *C Vxecon c Trong đó t xecon =0 ,C tổn thất trung bình cho nền KTQD hành khách tiêu phí thời gian trên xe , không tham gia sản xuất C =5000 (đ/giờ) Hc = 4 ( hành khách ) L : chiều dài ph•ơng án tuyến (km) Vlýthuýet : tốc độ xe con chạy lý thuyết ( xác định theo biểu đồ vận tốc xe chạy lý thuyết ) Vxecon =40 (km/h) L 5.319 + Tuyến I : 0.133 V 40 L 5.41026 + Tuyến II : 0.1352 V 40 t L cho Vậy : Tuyến I : Chanhkhach 365* (N xecon *( tcon )* H c ) *C =970.900 N xecon Vxecon t L cho Tuyến II : Chanhkhach 365* (N xecon *( tcon )* H c ) *C =986.960 N xecon Vxecon n 6 * Xác định : Ctainan 365*10 (Li *ai *Ci *mi * Ni ) t 1 \ Ci : tổn thất trung bình cho 1vụ tai nạn = 5 ( tr/ 1 vụ tn ) \ ai : số tai nạn xẩy ra trong 100 l•ợng xe / 1km 2 + ai 0.009* Ktn 0.27* Ktn 34.5 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 58 -Mã Sinh viên: 091374
  59. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô + K tn =10 , ai =0.009 x 100+0.27 x 10+34.5=38.1 mi : hệ số tổng hợp xét đến mức độ tổn thất của tai nạn =3.98 n Vậy : Tuyến I : Ctainan 1.471976 Nt t 1 n Tuyến II : Ctainan 1.497018 Nt t 1 Từ các yếu tố trên ta có : Ph•ơng án tuyến 1 vc Nt = dt Ct = Chkxc= Ctn= Nam Ct Ntc Ntc N1*(1+q)t-1 33282059 *Nt 970.900*Ntc 1471.976*Nt 1 577 248103890.7 19190435219 190 184740.9102 69 848741.3616 17999604252 2 617 248103890.7 20533765685 204 197672.7739 74 908153.2569 17818051613 3 660 248103890.7 21971129283 218 211509.8681 79 971723.9849 17639282953 4 706 248103890.7 23509108332 233 226315.5589 85 1039744.664 17463190795 5 756 248103890.7 25154745916 249 242157.648 91 1112526.79 17289674710 6 809 248103890.7 26915578130 267 259108.6833 97 1190403.666 17118640802 7 865 248103890.7 28799668599 286 277246.2912 104 1273731.922 16950001232 8 926 248103890.7 30815645401 306 296653.5315 111 1362893.157 16783673780 9 991 248103890.7 32972740579 327 317419.2788 119 1458295.678 16619581433 10 1060 248103890.7 35280832419 350 339638.6283 127 1560376.375 16457652012 11 1134 248103890.7 37750490689 374 363413.3322 136 1669602.721 16297817820 12 1214 248103890.7 40393025037 401 388852.2655 146 1786474.912 16140015316 13 1299 248103890.7 43220536790 429 416071.9241 156 1911528.156 15984184820 14 1390 248103890.7 46245974365 459 445196.9588 167 2045335.127 15830270229 15 1487 248103890.7 49483192570 491 476360.7459 178 2188508.586 15678218765 tong 252069860533 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 59 -Mã Sinh viên: 091374
  60. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Ph•ơng án tuyến 2 vc Nt = dt Ct = Ntc Chk= Ntc Ctn= Nam Ct N1*(1+q)(t-1) 33844679 *Nt 986.960*Ntc 1497.018*Nt 1 577 252387787.8 19514841911 190 187796.7749 69 863180.5788 18303963589 2 617 252387787.8 20880880845 204 200942.5491 74 923603.2193 18119335716 3 660 252387787.8 22342542504 218 215008.5276 79 988255.4447 17937539339 4 706 252387787.8 23906520480 233 230059.1245 85 1057433.326 17758465133 5 756 252387787.8 25579976913 249 246163.2632 91 1131453.659 17582010938 6 809 252387787.8 27370575297 267 263394.6916 97 1210655.415 17408081242 7 865 252387787.8 29286515568 286 281832.32 104 1295401.294 17236586695 8 926 252387787.8 31336571658 306 301560.5824 111 1386079.384 17067443662 9 991 252387787.8 33530131674 327 322669.8232 119 1483104.941 16900573805 10 1060 252387787.8 35877240891 350 345256.7108 127 1586922.287 16735903704 11 1134 252387787.8 38388647753 374 369424.6806 136 1698006.847 16573364497 12 1214 252387787.8 41075853096 401 395284.4082 146 1816867.326 16412891551 13 1299 252387787.8 43951162813 429 422954.3168 156 1944048.039 16254424161 14 1390 252387787.8 47027744210 459 452561.119 167 2080131.402 16097905259 15 1487 252387787.8 50319686304 491 484240.3973 178 2225740.6 15943281159 tong 256331770450 * Xác định chi phí xây dựng và khai thác quy đổi : E tss C tc .K txt cl \ Xác định Pqđ = qd t - tss Eqd t 1 (1 Eqd ) (1 Eqd ) Bảng xác định Pqđ Giá trị Ph•ơng án tuyến I Ph•ơng án tuyến II Etc 106038403206 112977522412.5 .K qd Eqd cl 3809839611.96 4242153524.27 tss (1 Eqd ) tss Ctxt 252069860533 256331770450 t t 1 (1 Eqd ) Pqđ (đ/tuyến) 354.298.424.127 365.067.139.338 Vậy chọn ph•ơng án tuyến I để thực hiện thi công SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 60 -Mã Sinh viên: 091374
  61. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Phần 2: Thiết kế kỹ thuật Đoạn tuyến từ km1+600 – km2+600 (Trong phần thiết kế sơ bộ) SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 61 -Mã Sinh viên: 091374
  62. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Ch•ơng 1: Thiết kế bình đồ Trên cơ sở ph•ơng án tuyến đã chọn ta tiến hành thiết kế kỹ thuật cho đoạn tuyến trên. Bình đồ đ•ợc vẽ với tỷ lệ 1:1000 các đ•ờng đồng mức cách nhau 1 m. Nếu nh• sơ bộ trên bình đồ chủ yếu là đ•a ra h•ớng tuyến chung cho cả tuyến trong từng đoạn thì phần thiết kế kỹ thuật ta phải triển tuyến bám sát địa hình, tiến hành thiết kế thoát n•ớc cụ thể xem có cần phải bố trí dãnh đỉnh, bậc n•ớc hay không, sự phối hợp bình đồ trắc dọc trắc ngang và cảnh quan phải cao hơn. Bình đồ tuyến phải tránh tổn thất cao độ một cách vô lý, trên bình đồ phải có các cọc km, H, cọc chi tiết 20 m một cọc, cọc địa hình và bảng kiểm tra độ dài, góc. Bảng đ•ờng cong nằm của đoạn tuyến Chdài cánh tuyến Góc ngoặt Bkính đ•ờng cong STT Lý Trình (m) (độ) (m) P Km:2+54.68 152.4 29044’27” 400 Trong đoạn từ Km1+600- Km2+600 ở phần thiết kế kỹ thuật ta phải cắm cả đ•ờng cong chuyển tiếp ở đ•ờng cong nằm có sử dụng siêu cao 2%,3% thuận lợi cho điều kiện chạy xe. I. Tính toán cắm đ•ờng cong chuyển tiếp dạng Clothoide: Đ•ờng cong Đ1 R =400 isc =2% L1 = isc*B/insc =0.02*6/0.01 =12m; 3 3 L2 =V /47*I*R = 40 /47*0.5*400 =4.54m I=0.5 m/s3: độ tăng gia tốc li tâm Theo TCVN 4054-05Với V=40km/h- R=100: 600m thì isc =2% và L =20m Vậy chọn chiều dài đ•ờng cong chuyển tiếp L =20m 1. Tính toán các yếu tố cơ bản của đ•ờng cong tròn: Đỉnh R Isc Lct (m) α(độ) α(rad) T=R.tg(α/2) D=R.α 1 400 2% 20 14.4072 0.2514 75.83 150.871 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 62 -Mã Sinh viên: 091374
  63. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô 2. Xác định thông số đ•ờng cong : A= L*R Đỉnh A 1 84.8528 3. Tính góc kẹp : 0=L/2R Đỉnh sinφ=L/2R φ (độ) Ktra Cosφ 1 0.000174 0.01 Thỏa mãn 0.999 Kiểm tra thấy >2 0 Thoả mãn; 4. Xác định X0, Y0 (toạ độ điểm cuối đ•ờng cong chuyển tiếp) theo bảng 3 - 7 (TKĐ ÔTÔ t1/48); s/A X0/A Y0/A X0 (m) Y0 (m) 0.38 0.379802 0.009142 50.244 1.209 5. Xác định các chuyển dịch p và t ; Đỉnh p=Y-R.(1-cosφ) t=Lct/2 Ktra P<R/100 1 0.159 6 Thỏa mãn Kiểm tra: p = 0.159m < R/100 =350/100 =3.5 m Thoả mãn 6. Xác định điểm bắt đầu và kết thúc của đ•ờng cong chuyển tiếp qua tiếp tuyến mới: T1=t+T Đỉnh T1=t+T D0 TĐT TCT 1 133.6 160.56 343.95 771.71 Sau khi rải cọc và lên dáng địa hình ta tiến hành khảo sát địa chất bằng các hố khoan và các hố đào. II. Khảo sát tình hình địa chất: Thực hiện 3 lỗ khoan và 3 hố đào thăm dò địa chất tai địa điểm có cao độ thay đổi rõ dệt ví dụ vị trí suối hoặc đỉnh đồi. Nhìn chung có kết quả nh• sau: Lớp trên cùng là hữu cơ dày 0.20 m. Lớp tiếp theo là á sét dày từ 2.0 3. 2 m. Lớp tiếp theo là đất sét SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 63 -Mã Sinh viên: 091374
  64. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô III. Bình đồ và thiết kế trắc dọc 1. Yêu cầu khi vẽ trắc dọc kỹ thuật Trắc dọc đ•ợc vẽ với tỷ lệ ngang 1/1000 , tỷ lể đứng 1/100 , trên trắc dọc thể hiện mặt cắt địa chất; - Số liệu thiết kế ngoài cao độ đỏ (cao độ mép nền đ•ờng bên thấp hơn) phải có đọ dốc của dãnh dọc và cao độ , các số liệu khác để phục vụ thi công; - ở phần thiết kế sơ bộ ta chỉ tính toán phân cự đ•ờng cong đứng mà cao độ đ•ờng đỏ tại những chỗ có đ•ờng cong đ•ớng ghi theo tang của đ•ờng dốc thẳng nh•ng trong thiết kế kỹ thuật thì phải ghi theo cao độ của đ•ờng cong đứng, 2.Trình tự thiết kế a. H•ớng chỉ đạo: Thiết kế thiên về điều kiện xe chạy; b. Xác định các điểm khống chế Các đểm khống chế trên tuyến là những nơi đặt cống thoát n•ớc mà tại đó nền đ•ờng phải đắp trên cống một lớp tối thiểu 0.5 m,và phụ thuộc vào kết cấu áo đ•ờng Do chuyển dịch của đ•ờng cong chuyển tiếp là rất nhỏ nên l•u vực không đổi vậy ta chọn cống nh• trong phần thiết kế khả thi ; c. Thiết kế đ•ờng cong đứng Để đảm bảo tầm nhìn tính toán, xe chạy êm thuận, an toàn ta phải thiết kế đ•ờng cong đứng tại nơi thay đổi độ dốc mà hiệu đại số giữa hai độ dốc >= 10% bán kính quá lớn làm tăng khối l•ợng đào đắp cho nên phải thiết kế cho phù hợp; Việc cắm đ•ờng cong đứng đ•ợc tiến hành nh• sau; d. Xác định điểm đổi dốc C XC=XA+l =40m; YC =YA +l*iA YB YA X B X A i B i i L= A B SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 64 -Mã Sinh viên: 091374
  65. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô C iB iA E TC TĐ yE B A yB yA xA l xB x B - xA 3. Xác định các điểm bắt đầu (TĐ) và kết thúc (TC) của đ•ờng cong đứng: chiều dài tiếp tuyến : T= R( iA-iB)/2 Điểm đầu TD có toạ độ ; XTĐ = XC-T YTĐ = YC-iA*T Điểm đầu TC có toạ độ XTC = XC+T YTC = YC+iB.T 3. Xác định điểm gốc của đ•ờng cong đứng E ,tại đó độ dốc dọc =0; 2 XTD-E =XE -XTD =iA*R ; YE=YTD+R*i A/2 Bảng các yếu tố đ•ờng cong đứng Bán kính STT Lý trình i (%) i (%)  (%) K (m) T (m) P (m) Lồi Lõm 1 2 1 Km1+620 7000 2.5 -2.3 -0.2 144 61.65 0.27 2 Km1+964.6 7000 -2.3 3.0 0.7 132.5 80.99 0.47 3 Km2+251 6000 3.0 1.3 1.7 144.4 104.70 0.91 4 Km2+400 2500 1.3 -3.0 -1.7 150.48 42.97 0.37 5 Km2+500 3000 48.53 0.39 Kết quả tính toán đ•ợc ghi trong bảng sau: SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 65 -Mã Sinh viên: 091374
  66. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Điểm đổi Đỉnh Điểm tiếp đầu Điểm tiếp cuối Điểm gốc dốc L Xc Yc XTĐ YTĐ XTC YTC XE YE Đ1 80 220 76.54 148 74.74 292 74.88 223.00 75.68 Đ2 70 410 73.91 343.8 75.43 476.3 75.90 286.25 76.10 Đ3 80 700 81.42 627.8 79.25 772.3 82.36 882.75 83.08 Đ4 80.00 900 83.52 824.8 82.54 975.3 81.26 870.25 82.84 IV. Thiết kế trắc ngang và tính khối l•ợng đào đắp Căn cứ vào điều kiện địa hình địa chất thuỷ văn nơi tuyến đi qua trên cơ sở kết hợp với bình đồ và trắc dọc tuyến và dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đ•ờng ô tô (TCVN4054-98); ta chọn mái ta luy nền đào nền đắp nền nửa đào nửa đắp nền dạng chữ L nh• sau; - Nền đ•ờng đắp độ dốc ta luy 1:m =1 :1,5. - Nền đ•ờng đào độ dốc mái ta luy 1:m =1: 1. - Nền nửa đào nửa đắp: Phần đào 1:m =1:1. Phần đắp 1:m =1:1,5. - Nền đ•ờng đắp ở địa hình có s•ờn dốc lớn tr•ớc khi đắp phải đánh bậc cấp (Is >=20%); Các trắc ngang đ•ợc thể hiện sơ bộ nh• sau: Nền đắp hoàn toàn Bnền 1:1.5 in(%) 1:1.5 Nền đào hoàn toàn in(%) 1:1 1:1 Bnền in(%) Nền nửa đào nửa đắp SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 66 -Mã Sinh viên: 091374 1:1 1:1.5 Bnền
  67. Nền đắp hoàn toàn Bnền 1:1.5 in(%) 1:1.5 Nền đào hoàn toàn in(%) 1:1 1:1 Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng B nền Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô in(%) Nền nửa đào nửa đắp 1:1 1:1.5 Bnền Bảng tính toán khối l•ợng đào đắp đ•ợc thể hiện trong phụ lục. V. Tính toán thiết kế rãnh biên Sau khi lên đ•ờng đỏ ta tiến hành xác định khu vực cần làm rãnh biên ,rãnh biên cần làm ở chỗ nền đào nền đắp d•ới 0.6m, Sau khi xác định đ•ợc khu vực cần làm rãnh biên ta tiến hành tính toán l•u vực và l• l•ợng n•ớc trong rãnh biên dựa vào đó tính toán và thiết kế tiết diện ngang của rãnh và chọn biện pháp gia cố. 1. Nguyên tắc thiết kế rãnh biên - Khi thiết kế rãnh biên phải đảm bảo mép rãnh cao hơn mực n•ớc thiết kế trong rãnh 0.2m, đến 0.25m, chiều sâu của rãnh không v•ợt quá tri số quy định sau; + Đất sét là 1.25m, + Đất á sét 0.8m- 1.0m + Đất á cát là 0.8m - Kích th•ớc rãnh có thể là hình thang, hình tam giác, hình chữ nhật, Ta luy của rãnh một bên lấy theo ta luy của nền đ•ờng một bên là 1:1, chiều sâu rãnh tối thiểu là 0.4m, Rãnh biên đ•ợc thiết kế dọc theo tuyến đ•ờng có độ dốc theo độ dốc của đ•ờng độ dốc của rãnh không nhỏ hơn 0.5%, tr•ờng hợp cá biệt không d•ới 0.3%, để không bị ứ đọng n•ớc và rác , nếu độ dốc dốc quá ta phải gia cố rãnh bằng vật liệu phù hợp với vận tốc và l•u l•ợng n•ớc trong rãnh , Khi thiết kế không đ•ợc để n•ớc từ rãnh đ•ờng đắp chảy về rãnh đ•ờng đào trừ tr•ờng họp đ•ờng nền đào nhỏ hơn 100m, không cho n•ớc từ rãnh khác (rãnh đỉnh , rãnh thoát n•ớc vv ) về rãnh dọc và luôn luôn tìm cách thoát n•ớc rãnh dọc , đối với rãnh hình thang cứ tối đa là 500m, còn rãnh hình tam giác cứ tối đa là 250m, phải tim cách thoát n•ớc ra chỗ trũng hoặc làm cống cấu thoát n•ớc; SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 67 -Mã Sinh viên: 091374
  68. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô 2. Thiết kế tiết diện rãnh biên a. Thiết kế mặt cắt ngang; Theo quy định và nguyên tắc thiết kế trên ta thấy rãnh biên thoát một l•ợng n•ớc rất nhỏ, l•u vực của rãnh biên chủ yếu là thoát n•ớc từ mặt đ•ờng và một phần nhỏ từ mái dốc xuống ,.Do đó l•u l•ợng sẽ rất nhỏ nên không cần tính toán thuỷ văn với rãnh biên , mà chỉ theo cấu tạo. Đáy rộng 0.4m. Chiều sâu rãnh là 0.4m. Mái dốc của rãnh có độ dốc 1: 1 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 68 -Mã Sinh viên: 091374
  69. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Ch•ơng 2: Tính toán thuỷ văn và thiết kế thoát n•ớc Tính toán thiết kế chi tiết cống 1 100 tại Km 0+180 và cống 1 150 tại Km 0+773.44 I.Cơ sở lý thuyết. L•u l•ợng thiết kế đ•ợc tính theo ph•ơng pháp hình thái, sau đó so sánh với kết quả tính ở giai đoạn khả thi. II. Số liệu tính toán. STT Cống F(km2) L(km) ∑l(km) b sd B m ls m sd i ls C1 1.25 0.073 0.16 0.17 0.25 9.00 0.25 23 81 C2 1.25 0.265 0.52 0.55 0.21 1.5 0.36 27 C3 1.25 0.214 0.48 0.50 0.16 1.1 0.21 24 Trong đó: Loại cống: Cống tròn bê tông cốt thép Diện tích l•u vực: F(Km2) Chiều dài suối chính L(Km) Chiều dài suối nhánh l= L(Km) Độ dốc dọc suối chính i Hệ số nhám lòng suối mls=9 Hệ số nhám l•u vực msd=0.25 Tỉnh Yên Bái thuộc vùng III, đất đ•ợc xác định là đất cấp II III. Trình tự tính toán Xác định mực n•ớc dâng tr•ớc cống H Với l•u l•ợng nh• trên, ta chọn cống không áp Khả năng thoát n•ớc của cống không áp đ•ợc xác định theo công thức: Qc = c. c. 2.g. H h c Trong đó: + c: hệ số vận tốc khi công làm việc không áp, c =0,85. + c: tiết diện n•ớc chảy tại chỗ bị thu hẹp trong cống. SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 69 -Mã Sinh viên: 091374
  70. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô + hc: chiều sâu n•ớc chảy trong cống tại chỗ thu hẹp, th•ờng lấy hc=0,65.hcv. + hk: độ sâu phân giới + g: gia tốc trọng tr•ờng, g=9,81 (m/ss) Ta có: Q2 H 2 2 h c 2.g. c . c Kết quả tính toán đ•ợc thể hiện trong bảng sau: Cống H4% α Φls Φsd tsd Ap% δ Q4% Loại cốngChế độ C1 210 0.93 8.55 2.54 67.75 0.110 0.75 3.53 Cống tròn Ko áp C2 250 0.97 9.63 2.630 80.01 0.12 0.80 3.60 Cống tròn Ko áp C1 230 0.95 9.13 2.1 68.2 0.23 0.78 3.58 Cống tròn Ko áp Cống Số lg D(m) H(m) V cra δ(m) Hn1 Hn2 Hn C1 1 1.25 1.50 2.74 0.18 2.00 2.43 2.43 C1 1.25 1.5 2.86 0.2 2.5 2.56 2.56 C1 1.25 1.5 2.80 0.19 2.1 2.50 2.50 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 70 -Mã Sinh viên: 091374
  71. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Ch•ơng3: Tính toán thiết kế chi tiết I. Tính toán khả năng đảm bảo tầm nhìn khi đi vào đ•ờng cong nằm Cơ sở tính toán: Khi đi vào đ•ờng cong có bán kính nhỏ nhiều tr•ờng hợp có ch•ớng ngại vật nằm phía bụng đ•ờng cong gây cản trở cho tầm nhìn nh• mái ta luy, cây cối trên đ•ờng, nhà cửa cột đèn điện. Khi kiểm tra giả thiết mắt ng•ời lái đặt cách mép phần xe chạy 1.5m, trên một độ cao 1.2m so với mặt đ•ờng .Tạo thành một quỹ đạo chạy xe khi đi vào đ•ờng cong nằm (giả thiết trên ứng với thực tế vô lăng xe th•ờng đặt ở bên trái và chiều cao mắt ng•ời lái trung bình cho các loại xe 1.2m so với mặt đ•ờng).Theo quỹ đạo nói trên, dùng th•ớc dài đo trên bình đồ các chiều dài tầm nhìn S1 vẽ đ•ờng bao các tia nhìn trên ta đ•ợc tr•ờng nhìn yêu cầu. Trong tr•ờng hợp trên chiều dài tầm nhìn S1 nhỏ hơn chiều dài đ•ờng cong K Khoảng dỡ bỏ đ•ợc tính theo công thức: Z=R(1-cos /2) Với mặt cắt ngang của các cọc tại đ•ờng cong nằm thứ nhất thể hiện trên bản vẽ tại phụ lục ta thấy tại mặt cắt này ta luy nền đào thiết kế với mái dốc 1:1 thoả mãn điều kiện tầm nhìn khi đi vào đ•ờng cong nằm do đó không cần đào bổ xung nữa. Do tại cọc là mặt cắt khó khăn đảm bảo tầm nhìn nhất nên mọi SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 71 -Mã Sinh viên: 091374
  72. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô mặt cắt khác đều đảm bảo điều kiện tầm nhìn mà không cần kiểm tra nữa. Tại mặt cắt ngang của đ•ờng cong nằm thứ 2, bán kính đ•ờng cong lớn (1000m) nên không cần quan tâm nhiều về tầm nhìn vì ở bán kính lớn tầm nhìn bị hạn chế không đáng kể. II. Cấu tạo nâng siêu cao khi đi vào đ•ờng cong nằm Trong đoạn tuyến kỹ thuật ta sử dụng 1 đ•ờng cong có bán kính là 600m .Theo tiêu chuẩn TCVN 4054-05 thì ở 1 đ•ờng cong này đều phải bố trí siêu cao là 2% và 3%. Ta chọn thiết kế đ•ờng cong có lý trình Km 0+693.44 đến Km 0+845.84 Số liệu hình học nh• sau: Bán kính đ•ờng cong: R=600m Độ dốc siêu cao trong đ•ờng cong isc= 2%. Chiều dài đ•ờng cong chuyển tiếp Lct =12m. Các số liệu khác lấy trong phần tính toán ở trên. a. Cơ sở tính toán: Đoạn nối siêu cao đ•ợc thực hiện với mục đích chuyển hoá một cách điều hoà từ trắc ngang thông th•ờng hai mái sang trắc ngang đặc biệt có siêu cao .Sự chuyển hoá này sẽ tạo ra một độ dốc phụ ip hay còn gọi là độ dốc nâng siêu cao insc Chiều dài để thực hiện sự chuyển hoá này đ•ợc tính đảm bảo chuyển hoá từ in thông th•ờng sang isc đ•ợc tính theo công thức: isc .B Lnsc= ip Với B = 6.0m, chọn ip=1%, Lnsc=12 nh• đã tính toán trong phần tính toán cắm đ•ờng cong chuyển tiếp dạng Clothoide. Nh•ng thực tế chiều dài đ•ờng cong chuyển tiếp ta chọn là Lct= 12m >Lnsc. Nên ta thực hiện đoạn chuyển hoá này trên đ•ờng cong chuyển tiếp. b. Ph•ơng pháp cấu tạo siêu cao Cấu tạo siêu cao theo ph•ơng pháp thứ 2, bao gồm các b•ớc: - Giữ nguyên độc dốc lề đ•ờng ilè=6% - Quay mái mặt đ•ờng bên l•ng đ•ờng cong quanh tim đ•ờng cho mặt đ•ờng trở thành một mái tối thiểu in= 3% Với ph•ơng pháp cắm nh• trên để đảm bảo đ•ợc yêu cầu độ dốc trong đ•ờng cong đ•ợc chuyển hoá điều hoà ta tiến hành nh• sau: SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 72 -Mã Sinh viên: 091374
  73. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Chia đều độ dốc trên cả đ•ờng cong chuyển tiếp 50m .Cụ thể đ•ợc thể hiện trên bản vẽ là:  Mặt cắt khi bắt đầu vào đ•ờng cong chuyển tiếp (mặt cắt SC1)  Mặt cắt khi bắt đầu vào đ•ờng cong chuyển tiếp (mặt cắt ND1)  Mặt cắt có độ dốc phía l•ng đ•ờng cong = 0% (mặt cắt SC2)  Mặt cắt một mái có độ dốc bằng độ dốc tối thiểu in=isc=2.(mặt cắt TD1) Trong đó: Từ mặt cắt TDC1 đến mặt cắt c quay quang tim đ•ờng còn từ mặt cắt TD1 quay quanh siêu cao theo tim đ•ờng. Tính toán: Từ độ dốc ngang là -2% nâng lên độ dốc siêu cao 2%trên một đoạn Lct = 20m, ta có tổng số siêu cao cần nâng là 3%- (-2%) = 5% Từ đó ta tính đ•ợc độ dốc siêu cao cần đạt đ•ợc sau 1m là:5/50 = 0.1%. Hay để đạt đ•ợc độ dốc siêu cao là 1% thì cần một đoạn là: 1/0.1 = 10 m Từ sự tính toán trên ta tiến hành tính toán đ•ợc chiều dài cần thiết để đạt đ•ợc các độ dốc siêu cao lần l•ợt là -2%, 0%,3% và dựa vào quan hệ hình học ta vẽ đ•ợc đ•ờng cao độ t•ơng đối của các vị trí trên trắc dọc nh• tim đ•ờng, mép trong, mép ngoài, đ•ờng giới hạn nền, đ•ờng giới hạn mặt và lề. Tất cả các tính toán và trị số cũng nh• hình vẽ đ•ợc thể hiện trong bản vẽ cấu tạo và bố trí siêu cao. SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 73 -Mã Sinh viên: 091374
  74. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô Phần III: tổ chức thi công SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 74 -Mã Sinh viên: 091374
  75. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô 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 60 ng•ời, số cán bộ khoảng 15 ng•ời. - Theo định mức XDCB thì mỗi nhân công đ•ợc 4 m2 nhà, cán bộ 6 m2 nhà. Do đó tổng số m2 lán trại nhà ở là : 15x6 + 60x4 = 330(m2). - Năng suất xây dựng là 330/5 = 66(ca). Với thời gian dự kiến là 5 ngày thì số ng•ời cần thiết cho công việc là 66/5.2 = 7 (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. Dự kiến dùng 5 ng•ời cùng 1 máy ủi D271A 3. Công tác khôi phục cọc, dời cọc ra khỏi Phạm vi thi công Dự kiến chọn 5 công nhân và một máy kinh vĩ THEO20 làm việc này. 4. Công tác lên khuôn đ•ờng Xác định lại các cọc trên đoạn thi công dài 5319 (m), gồm các cọc H100, cọc Km và cọc địa hình,các cọc trong đ•ờng cong, các cọc chi tiết. Dự kiến 5 nhân công và một máy thuỷ bình NIO30, một máy kinh vĩ THEO20 làm công tác này. 5. Công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công. - Theo qui định đ•ờng cấp IV chiều rộng diện thi công là 24 (m) Khối l•ợng cần phải dọn dẹp là: 24 5319 =127656 (m2). Theo định mức dự toán XDCB để dọn dẹp 100 (m2) cần: Nhân công 3.2/7: 0.123(công/100m2) Máy ủi D271A : 0.0155(ca/100m2) 127656*0.0155 - Số ca máy ủi cần thiết là: 19.78 (ca) 100 SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 75 -Mã Sinh viên: 091374
  76. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa xây dựng Thiết kế đ•ờng ô tô 127656*0.123 - Số công lao động cần thiết là: 157.0167 (công) 100 - Chọn đội làm công tác này là: 1 ủi D271 ; 8 công nhân. Dự kiến dùng 10 ng•ời số ngày thi công là: 157.0167/2.10 =7.85(ngày) Số ngày làm việc của máy ủi là : 19,78/2.1 = 9.89 (ngày) Chọn đội công tác chuẩn bị gồm: 2 máy ủi D271A + 1máy kinh vĩ + 1máy thuỷ bình + 25 nhân công Công tác chuẩn bị đ•ợc hoàn thành trong 10 ngày. SVTH: Vũ Ph•ớc - Lớp : XD 903 76 -Mã Sinh viên: 091374