›
›

Đồ án Thiết kế tuyến đường mở mới từ K3 đến J5 tỉnh Cao Bằng - Nguyễn Khắc Trọng

pdf 136 trang huongle 1970
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế tuyến đường mở mới từ K3 đến J5 tỉnh Cao Bằng - Nguyễn Khắc Trọng", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_thiet_ke_tuyen_duong_mo_moi_tu_k3_den_j5_tinh_cao_bang.pdf

Nội dung text: Đồ án Thiết kế tuyến đường mở mới từ K3 đến J5 tỉnh Cao Bằng - Nguyễn Khắc Trọng

  1. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Bé GI¸O DôC Vµ §µO T¹O TR¦êNG §¹I HäC D¢N LËP H¶I PHßNG ISO 9001 - 2008 §å ¸N TèT NGHIÖP NGµNH: CÇU §¦êNG Sinh viªn : NguyÔn Kh¾c Träng Người hướng dẫn: HD1: Gvc. Ths Nguyễn Hữu Khải HD2: Gv. Hoàng Xuân Trung H¶I PHßNG 2011 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 1
  2. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Bé GI¸O DôC Vµ §µO T¹O TR¦êNG §¹I HäC D¢N LËP H¶I PHßNG T£N §Ò TµI: THIÕT KÕ TUYÕN §¦êNG Më MíI Tõ K3 §ÕN J5 TØNH Cao Bằng §å ¸N TèT NGHIÖP HÖ §¹I HäC CHÝNH QUY NGµNH: x¢Y DùNG CÇU §¦êNG Sinh viªn : NguyÔn Kh¾c Träng Người hướng dẫn: HD1: Gvc. Ths Nguyễn Hữu Khải HD2: Gv. Hoàng Xuân Trung H¶I PHßNG 2011 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 2
  3. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Bé GI¸O DôC Vµ §µO T¹O TR¦êNG §¹I HäC D¢N LËP H¶I PhßNG NHIÖM Vô §å ¸N TèT NGHIÖP Tªn ®Ò tµi: ThiÕt kÕ tuyÕn ®•êng më míi tõ K5 ®Õn J3 tØnh Cao Bằng Sinh viªn: NguyÔn Kh¾c Träng M· sè: 111210 Líp: C§1101 Ngµnh: X©y dùng cÇu ®•êng Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 3
  4. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường NHIÖM Vô §å ¸N 1. Néi dung vµ c¸c yªu cÇu cÇn gi¶i quyÕt trong nhiÖm vô ®å ¸n tèt nghiÖp (vÒ lý luËn, thùc tiÔn, các sè liÖu cÇn tÝnh to¸n vµ c¸c b¶n vÏ). ThiÕt kÕ ®å ¸n tèt nghiÖp ngµnh ®•êng, yªu cÇu hoµn thµnh bèn phÇn chÝnh: - PhÇn 1: ThuyÕt minh dù ¸n ®Çu t• vµ thiÕt kÕ c¬ së (ThuyÕt minh + 5 - 6 b¶n vÏ) NhiÖm vô chÝnh: + Tra vµ tÝnh to¸n theo lý thuyÕt ®· häc c¸c chØ tiªu kü thuËt tuyÕn ®•êng (Theo TCVN 4054 – 2005; TCN 211-2006 ). + ThiÕt kÕ chi tiÕt: B×nh ®å - Tr¾c däc – Tr¾c ngang hai pa tuyÕn. + ThiÕt kÕ tÝnh to¸n, vµ so s¸nh lùa chän ph•¬ng ¸n kÕt cÊu ¸o ®•êng cho tr•êng hîp ®Çu t• tËp trung. (Kh«ng tÝnh cho ph•¬ng ¸n ®Çu t• ph©n kú, vµ nh• vËy kh«ng yªu cÇu luËn chøng kinh tÕ kü thuËt so s¸nh lùa chän kÕt cÊu ¸o ®•êng). + So s¸nh lùa chän pa tuyÕn, ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ ®Çu t• ph•¬ng ¸n chän. - PhÇn 2: ThiÕt kÕ kü thuËt cho mét ®o¹n tuyÕn cña pa ®•îc chän (ThuyÕt minh + 2 - 3 b¶n vÏ) NhiÖm vô chÝnh: + ThiÕt kÕ B×nh ®å - Tr¾c däc – Tr¾c ngang cho ®o¹n tuyÕn mµ Gv yªu cÇu + ThiÕt kÕ chi tiÕt cÊu t¹o mét ®•êng cong (®•êng cong chuyÓn tiÕp, cã më réng vµ siªu cao). - PhÇn 3: ThiÕt kÕ thi c«ng (ThuyÕt minh + 3 - 4 b¶n vÏ) NhiÖm vô chÝnh: + ThiÕt kÕ thi c«ng chi tiÕt mét cèng tho¸t n•íc ngang ®•êng Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 4
  5. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường + ThiÕt kÕ thi c«ng chi tiÕt nÒn ®•êng + ThiÕt kÕ thi c«ng chi tiÕt mÆt ®•êng. - PhÇn 4: ThiÕt kÕ chuyªn ®Ò Sinh viªn ph¶i thùc hiÖn thiÕt kÕ mét chuyªn ®Ò (b¸o hiÖu ®iÒu bé, c«ng tr×nh phßng hé, nót giao, .). 2. C¸c sè liÖu cÇn thiÕt ®Ó thiÕt kÕ, tÝnh to¸n : §Çu ®Ò thiÕt kÕ: ThiÕt kÕ tuyÕn ®•êng më míi tõ K5 ®Õn J3 TØnh Cao Bằng C¸c sè liÖu thiÕt kÕ ban ®Çu. L•u l•îng thiÕt kÕ n¨m thø 15: 1401 xe/ng.® HÖ sè t¨ng xe: q = 6% Thµnh phÇn dßng xe(%): Xe con Volga : 27% Xe t¶i nhÑ (6,5T) : 25% Xe t¶i trung ZIN-150 (8,5T) : 35% Xe t¶i nÆng MAZ-200 (10T) : 13% B×nh ®å tuyÕn thiÕt kÕ: TØ lÖ 1:10000 Chªnh cao ®ång møc H = 5(m) C¸c ®iÒu kiÖn kh¸c tù gi¶ thiÕt. 3. §Þa ®iÓm thùc tËp tèt nghiÖp: C«ng ty x©y dùng vµ ®Çu t• B¹ch §»ng 6 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 5
  6. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường C¸N Bé H¦íNG DÉN §å ¸N TèT NGHIÖP Cán bé h•íng dÉn thø nhÊt: Hä vµ tªn: NguyÔn H÷u Kh¶i Häc hµm, häc vÞ: Th¹c sÜ C¬ quan c«ng t¸c: §¹i häc X©y Dùng - Hµ Néi Néi dung h•íng dÉn - PhÇn 1: ThuyÕt minh dù ¸n ®Çu t• vµ thiÕt kÕ c¬ së (ThuyÕt minh + 5 - 6 b¶n vÏ) + Tra vµ tÝnh to¸n theo lý thuyÕt ®· häc c¸c chØ tiªu kü thuËt tuyÕn ®•êng (Theo TCVN 4054 – 2005; TCN 211-2006 ). + ThiÕt kÕ chi tiÕt: B×nh ®å - Tr¾c däc – Tr¾c ngang hai pa tuyÕn. + ThiÕt kÕ tÝnh to¸n, vµ so s¸nh lùa chän ph•¬ng ¸n kÕt cÊu ¸o ®•êng cho tr•êng hîp ®Çu t• tËp trung. (Kh«ng tÝnh cho ph•¬ng ¸n ®Çu t• ph©n kú, vµ nh• vËy kh«ng yªu cÇu luËn chøng kinh tÕ kü thuËt so s¸nh lùa chän kÕt cÊu ¸o ®•êng). + So s¸nh lùa chän pa tuyÕn, ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ ®Çu t• ph•¬ng ¸n chän. - PhÇn 2: ThiÕt kÕ kü thuËt cho mét ®o¹n tuyÕn cña pa ®•îc chän (ThuyÕt minh + 2 - 3 b¶n vÏ) + ThiÕt kÕ B×nh ®å - Tr¾c däc – Tr¾c ngang cho ®o¹n tuyÕn mµ Gv yªu cÇu + ThiÕt kÕ chi tiÕt cÊu t¹o mét ®•êng cong (®•êng cong chuyÓn tiÕp, cã më réng vµ siªu cao). - PhÇn 3: ThiÕt kÕ thi c«ng (ThuyÕt minh + 3 - 4 b¶n vÏ) + ThiÕt kÕ thi c«ng chi tiÕt mét cèng tho¸t n•íc ngang ®•êng + ThiÕt kÕ thi c«ng chi tiÕt nÒn ®•êng + ThiÕt kÕ thi c«ng chi tiÕt mÆt ®•êng. Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 6
  7. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường - PhÇn 4: ThiÕt kÕ chuyªn ®Ò Cán bé h•íng dÉn thø hai: Hä vµ tªn: Hoµng Xu©n Trung Häc hµm, häc vÞ :Kü s• C¬ quan c«ng t¸c: §¹i häc d©n lËp H¶i Phßng Néi dung h•íng dÉn: - PhÇn 1: ThuyÕt minh dù ¸n ®Çu t• vµ thiÕt kÕ c¬ së (ThuyÕt minh + 5 - 6 b¶n vÏ) + Tra vµ tÝnh to¸n theo lý thuyÕt ®· häc c¸c chØ tiªu kü thuËt tuyÕn ®•êng (Theo TCVN 4054 – 2005; TCN 211-2006 ). + ThiÕt kÕ chi tiÕt: B×nh ®å - Tr¾c däc – Tr¾c ngang hai pa tuyÕn. + ThiÕt kÕ tÝnh to¸n, vµ so s¸nh lùa chän ph•¬ng ¸n kÕt cÊu ¸o ®•êng cho tr•êng hîp ®Çu t• tËp trung. (Kh«ng tÝnh cho ph•¬ng ¸n ®Çu t• ph©n kú, vµ nh• vËy kh«ng yªu cÇu luËn chøng kinh tÕ kü thuËt so s¸nh lùa chän kÕt cÊu ¸o ®•êng). + So s¸nh lùa chän pa tuyÕn, ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ ®Çu t• ph•¬ng ¸n chän. - PhÇn 2: ThiÕt kÕ kü thuËt cho mét ®o¹n tuyÕn cña pa ®•îc chän (ThuyÕt minh + 2 - 3 b¶n vÏ) + ThiÕt kÕ B×nh ®å - Tr¾c däc – Tr¾c ngang cho ®o¹n tuyÕn mµ Gv yªu cÇu + ThiÕt kÕ chi tiÕt cÊu t¹o mét ®•êng cong (®•êng cong chuyÓn tiÕp, cã më réng vµ siªu cao). - PhÇn 3: ThiÕt kÕ thi c«ng (ThuyÕt minh + 3 - 4 b¶n vÏ) + ThiÕt kÕ thi c«ng chi tiÕt mét cèng tho¸t n•íc ngang ®•êng + ThiÕt kÕ thi c«ng chi tiÕt nÒn ®•êng + ThiÕt kÕ thi c«ng chi tiÕt mÆt ®•êng. - PhÇn 4: ThiÕt kÕ chuyªn ®Ò Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 7
  8. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường §Ò tµi tèt nghiÖp ®•îc giao ngµy 28 tháng 9 n¨m 2011 Yªu cÇu ph¶i hoµn thµnh xong tr•íc ngµy 04 tháng 01 n¨m 2012 §· nhËn nhiÖm vô §ATN §· giao nhiÖm vô §ATN Sinh viªn Ng•êi h•íng dÉn H¶i Phßng, ngµy th¸ng n¨m 20 HIÖU TR¦ëNG GS.TS.NG¦T TrÇn H÷u NghÞ Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 8
  9. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường PhÇn NhËn XÐt Tãm T¾t Cña C¸n Bé H•íng DÉn §å ¸n 1. Tinh thÇn th¸i ®é cña sinh viên trong quá trình lµm ®å ¸n tèt nghiÖp: 2. §¸nh gi¸ chÊt l•îng cña ®å ¸n (so víi néi dung yêu cÇu ®ã ®Ò ra trong nhiÖm vô §.A.T.N trên các mÆt lý luËn, thùc tiÔn, tính toán sè liÖu ): 3. Cho ®iÓm cña c¸n bé h•íng dÉn (ghi b»ng c¶ sè vµ ch÷): H¶i Phßng, ngµy th¸ng n¨m 20 C¸n bé h•íng dÉn (hä tªn vµ ch÷ ký) Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 9
  10. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường LỜI CẢM ƠN Hiện nay, đất nƣớc 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 trƣờng, việc giao lƣu buôn bán, trao đổi hàng hóa là một nhu cầu của ngƣời dân, các cơ quan xí nghiệp, các tổ chức kinh tế và toàn xã hội. Để đáp ứng nhu cầu lƣu thông, trao đổi hàng hóa ngày càng tăng nhƣ 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 đƣờng nói chung, nghành đƣờng bộ nói riêng. Việc xây dựng các tuyến đƣờng góp phần đáng kể làm thay đổi bộ mặt đất nƣớc, tạo điều kiện thuận lợi cho nghành kinh tế quốc dân, an ninh quốc phòng và sự đi lại giao lƣu của nhân dân. Là một sinh viên khoa Xây dựng cầu đƣờng của trƣờng ĐH Dân lập HP, sau 4 năm học tập và rèn luyện dƣới sự chỉ bảo tận tình của các thầy giáo trong bộ môn Xây dựng trƣờng ĐH Dân lập HP, 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 đƣờng qua 2 điểm K3 - J5 thuộc địa phận tỉnh Cao Bằng. 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 chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, đặc biệt là Ths. Nguyễn Hữu Khải và kỹ sƣ Hoàng Xuân Trung đã giúp đỡ em trong quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp này. Hải Phòng, tháng 01 năm 2011 Sinh viên Nguyễn Khắc Trọng Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 10
  11. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường LỜI CẢM ƠN 10 PHẦN I 13 PHẦN I 13 LẬP BÁO CÁO ĐẦU TƢ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƢỜNG 13 Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG 13 1. Giới thiệu. 13 2. Các quy phạm sử dụng: 14 3. Hình thức đầu tƣ: 14 4. Đặc điểm chung của tuyến. 14 Chương 2: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG ĐƢỜNG VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA ĐƢỜNG. 17 1. Xác định cấp hạng đƣờng. 17 2. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật. 18 2.1. Tính toán tầm nhìn xe chạy. 18 2.2. Độ dốc dọc lớn nhất cho phép imax 21 2.3. Tính bán kính tối thiểu đƣờng cong nằm khi có siêu cao. 25 2.4. Tính bán kính tối thiểu đƣờng cong nằm khi không có siêu cao. 25 2.5. Tính bán kính thông thường. 26 2.6 Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm. 26 2.7. Chiều dài tối thiểu của đƣờng cong chuyển tiếp & bố trí siêu cao 27 2.8. Độ mở rộng phần xe chạy trên đƣờng cong nằm E. 29 2.9. Xác định bán kính tối thiểu đƣờng cong đứng. 30 2.10.Tính bề rộng làn xe 31 2.11. Tính số làn xe cần thiết. 32 Chương 3: NỘI DUNG THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ 35 I. VẠCH TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ. 35 II. THIẾT KẾ TUYẾN. 36 PHẦN II: TỔ CHỨC THI CÔNG 82 Chƣơng 1: CÔNG TÁC CHUẨN BỊ 82 1. Công tác xây dựng lán trại : 82 2. Công tác làm đƣờng tạm 82 3. Công tác khôi phục cọc, rời cọc ra khỏi Phạm vi thi công 82 4. Công tác lên khuôn đƣờng 82 5. Công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công. 82 Chƣơng 2: THIẾT KẾ THI CÔNG CÔNG TRÌNH 84 Chƣơng 3: THIẾT KẾ THI CÔNG NỀN ĐƢỜNG 89 I. Giới thiệu chung 89 II. Lập bảng điều phối đất 89 III. Phân đoạn thi công nền đƣờng 89 IV. Tính toán khối lƣợng, ca máy cho từng đoạn thi công 90 Chƣơng 4: THI CÔNG CHI TIẾT MẶT ĐƢỜNG 96 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 11
  12. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường I. tình hình chung 96 1. Kết cấu mặt đƣờng đựoc chọn để thi công là: 96 2. Điều kiện thi công: 96 II. Tiến độ thi công chung 96 III. Quá trình công nghệ thi công mặt đƣờng 98 2. Thi công mặt đƣờng giai đoạn II . 109 3. Thi công lớp mặt đƣờng BTN hạt mịn 111 4. Thành lập đội thi công mặt đƣờng: 117 PHẦN III: THIẾT KẾ KĨ THUẬT 119 CHƢƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 120 I. Những căn cứ thiết kế 120 II. Những yêu cầu chung đối với thiết kế kỹ thuật 120 III. Tình hình chung của đoạn tuyến: 120 CHƢƠNG II : THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ 121 I. Nguyên tắc thiết kế: 121 1. Những căn cứ thiết kế. 121 2. Những nguyên tắc thiết kế. 121 II. Nguyên tắc thiết kế 121 1. Các yếu tố chủ yếu của đƣờng cong tròn theo . 121 2. Đặc điểm khi xe chạy trong đƣờng cong tròn. 122 III. Bố trí đƣờng cong chuyển tiếp 123 IV. Bố trí siêu cao 124 1. Độ dốc siêu cao 124 2. Cấu tạo đoạn nối siêu cao. 124 V. Trình tự tính toán và cắm đƣờng cong chuyển tiếp 126 CHƢƠNG 3 : THIẾT KẾ TRẮC DỌC 131 I. Những căn cứ, nguyên tắc khi thiết kế : 131 II. Bố trí đƣờng cong đứng trên trắc dọc : 131 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THOÁT NƢỚC 131 CHƢƠNG 5 : THIẾT KẾ NỀN, MẶT ĐƢỜNG 131 PHẦN IV: CHUYÊN ĐỀ ÁP LỰC ĐẤT, THIẾT KẾ TƢỜNG CHẮN ĐẤT 132 A. MỘT SỐ KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU 133 B. THIẾT KẾ TƢỜNG CHẮN ĐẤT TRỌNG LỰC 136 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 12
  13. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường PHẦN I LẬP BÁO CÁO ĐẦU TƢ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƢỜNG Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1. Giới thiệu. Tuyến đƣờng thiết kế từ K5 đến J3 thuộc tỉnh Cao Bằng là khu vực có địa hình là đồi núi cao. Để đánh giá sự cần thiết phải đầu tƣ xây dựng tuyến đƣờng 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 nhƣ 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 nhƣng phải đảm bảo vệ sinh môi trƣờng. * Phát huy triệt để tiềm năng, nguồn lực của khu vực, khai thác có hiệu quả các nguồn lực từ bên ngoài. * Trong những trƣờng hợp cần thiết để phục vụ cho công tác chính trị, an ninh, quốc phòng. + Theo số liệu điều tra lƣu lƣợng xe thiết kế năm thứ 15 sẽ là: 1401xe/ng.đ. Với thành phần dòng xe: Bảng 1.1 Xe tải nhẹ Xe tải Xe tải nặng Hstx LL(N15) Xe con trung (q) 1401 27% 25% 35% 13% 6 Nhƣ vậy lƣợng vận chuyển giữa 2 điểm K5 – J3 là khá lớn với hiện trạng mạng lƣới giao thông trong vùng đã không thể đáp ứng yêu cầu vận chuyển. Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 13
  14. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Chính vì vậy, việc xây dựng tuyến đƣờng K5 – J3 là hoàn toàn cần thiết. Góp phần vào việc hoàn thiện mạng lƣới giao thông trong khu vực, góp phần vào việc phát triển KT-XH hội ở địa phƣơng và phát triển các khu công nghiệp chế biến, dịch vụ Căn cứ các quy hoạch tổng thể mạng lƣới đƣờng giao thông của vùng đã đƣợc duyệt, căn cứ theo văn bản giữa Sở Giao thông công chính Cao Bằng và đơn vị khảo sát thiết kế để tiến hành lập dự án. 2. Các quy phạm sử dụng: - Tiêu chuẩn thiết kế đƣờng ôtô TCVN 4054 - 05. - Quy phạm thiết kế áo đƣờng mềm (22TCN - 211 -06). - Quy trình khảo sát (22TCN - 27 - 84). -Quy trình thiết kế (22TCN -263-00) - Quy trình khảo sát thuỷ văn (22TCN - 220 - 95) của bộ Giao thông Vận tải. -Và các quy trình khác. 3. Hình thức đầu tƣ: Nguồn vốn xây dựng công trình do nhà nƣớc cấp, chủ đầu tƣ là Tỉnh Cao Bằng. 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 lƣợng và tiến độ thi công. 4. Đặc điểm chung của tuyến. * Địa hình . Tuyến đi qua địa hình tƣơng phức tạp có độ dốc lớn và có địa hình chia cắt mạnh. Chênh cao giữa các cao điểm lớn nhất là 30m do giữa các đƣờng đồi có hình thành lòng chảo. * Địa chất ; thuỷ văn; và Địa chất thuỷ văn . Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 14
  15. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường - Hệ thống sông suối trên địa bàn tỉnh khá phong phú, phân bố không đều, sông suối có độ dốc lớn, nhiều thác ghềnh do địa hình núi cao, chia cắt sâu. Dũng chảy biến đổi theo mùa, biến đổi dao động giữa mùa mƣa và khô khá lớn. * Hiện trạng môi trường. - Đây là khu vực rất ít bị ô nhiễm và ít bị ảnh hƣởng xấu của con ngƣời, trong vùng tuyến có khả năng đi qua có 1 phần là đất trồng trọt. Do đó khi xây dựng tuyến đƣờng phải chú ý không phá vỡ cảnh quan thiên nhiên, chiếm nhiều diện tích đất canh tác của ngƣời dân và phá hoại công trình xung quanh. * Tình hình vật liệu và điều kiện thi công. Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu đáp ứng đủ việc xây dựng, đƣờng 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 lƣợng và tiến độ xây dựng công trình. Có khả năng tận dụng nguyên vật liệu địa phƣơng trong khu vƣc tuyến đi qua có mỏ cấp phối sỏi cuội với trữ lƣơng tƣơng đối lớn và theo số liệu khảo sát sơ bộ thì thấy các đồi đất gần đó có thể đắp nền đƣờng đƣợc. Phạm vi từ các mỏ đến phạm vi công trình từ 500m đến 1000m. * Điều kiện khí hậu. Tuyến nằm trong khu vực khí hậu gió nhiệt đới gió mùa chí tuyến của vùng núi phía bắc, nóng ẩm mƣa nhiều. Nhiệt độ trung bình khoảng 250c. mùa đông nhiệt độ trung bình khoảng 160c, mùa hạ nhiệt độ trung bình khoảng 250 C nhiệt độ dao động khoảng 90c. lƣợng mƣa trung bình khoảng 2000 mm, mùa mƣa từ tháng 8 đến tháng 10. *Đặc điểm địa hình, địa mạo Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 15
  16. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Cao Bằng nằm trải dọc bờ sông Hồng,có độ dốc lớn,từ đông sang tây, từ nam sang bắc,gồm 2 vùng: vùng thấp tả mạn sông Hồng và lƣu vực sông Chảy. *Đặc điểm sinh học: Do địa hình chia cắt sâu và mạnh, hình thành nhiều tiểu vùng khí hậu, 150 mỏ và điểm mỏ với trên 30 loại khoáng sản, trong đó có một số mỏ chất lƣợng thuộc loại quy mô lớn nhất nƣớc và khu vực nhƣ: mỏ apatit Cam Đƣờngvới trữ lƣợng 2,5 tỷ tấn, mỏ sắt Quý Xa trữ lƣợng 124 triệu tấn, mỏ đồng Sin Quyền trữ lƣợng 53 triệu tấn, mỏ Molipden Ô Quy Hồ trữ lƣợng 15,4 nghìn tấn. Rừng 278.907 ha, chiếm 43,87% tổng diện tích tự nhiên, trong đó có 229.296,6 ha rừng tự nhiên và 49.604 ha rừng trồng, rất phong phú cả về số lƣợng loài và tính điển hình của thực vật. Động vật rừng Cao Bằng có 442 loài chim, thú, bò sát, ếch nhái. cho phép phát triển một nền sản xuất nông-lâm nghiệp phong phú. Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 16
  17. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Chương 2: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG ĐƢỜNG VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA ĐƢỜNG. 1. Xác định cấp hạng đƣờng. * Cấp hạng đƣờng đƣợc xác định dựa vào : + ý nghĩa tầm quan trọng của con đƣờng . + dựa vào lƣu lƣợng xe ở năm tính toán. a. ý nghĩa tầm quan trọng của con đường: Tuyến đƣờng thiết kế từ điểm K5 đến J3 thuộc vùng quy hoach của tỉnh Cao Bằng, tuyến đƣờng này có ý nghĩa rất quan trọng đối với sự phát triển kinh tế xã hội của tỉnh. Con đƣờng này nối liền 2 vùng kinh tế trọng điểm của tỉnh Cao Bằng và giao cắt với con đƣờng quốc lộ 279 của tỉnh, góp phần phát triển lâu dài cho tỉnh Cao Bằng. b. lưu lượng xe con quy đổi ở năm tính toán: * Quy đổi lƣu lƣợng xe ra xe con đƣợc tính theo công thức NQĐ(15)= Trong đó : Ai – hệ số quy đổi Ni – xe quy đổi Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 17
  18. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Bảng tính lƣu lƣợng xe quy đổi Bảng 2.1 Xe tải nhẹ Xe tải trung Xe tải nặng Hstx LL(N15) Xe Maz 500 con az 53 Zil 150 (q) 10T(2trục) Volga 6,5T(2trục) 8,5T(2Trục) 1401 27% 25% 35% 13% 6 Hệ số qđ 1 2.5 2.5 2.5 (Ai) Xe qđ 379 351 491 183 NQĐ(15)= 2942 Ghi chú : hệ số quy đổi Ai xác định theo TCVN 4054-05 (mục 3.3.2) Theo tiêu chuẩn thiết kế đƣờng ô tô TCVN 4054-05 (mục 3.4.2.2), phân cấp kỹ thuật đƣờng ô tô theo lƣu lƣợng xe thiết kế (xcqđ/ngày đêm): > 500 thì chọn đƣờng cấp IV. Nhƣ ta đã biết, cấp hạng xe phụ thuộc nhiều yếu tố nhƣ: chức năng đƣờng, địa hình và lƣu lƣợng thiết kế . Căn cứ vào các yếu tố trên ta sẽ chọn cấp hạng của đƣờng là cấp IV (địa hình núi), tƣơng ứng tốc độ thiết kế 40Km/h. 2. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật. 2.1. Tính toán tầm nhìn xe chạy. 2.1.1. Tầm nhìn hãm xe. Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 18
  19. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Sơ đồ tính tầm nhìn S1 Lp• Sh lo S1 Tính cho ôtô cần hãm để kịp dừng xe trƣớc chƣớng ngại vật. S1 = l1 + Sh + lo ; 2.1.2. Tầm nhìn 2 chiều. Tính cho 2 xe ngƣợc chiều trên cùng 1 làn xe. Sơ đồ tính tầm nhìn S2 Lp• Sh Lo Sh Lp• S1 S1 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 19
  20. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường S2 = 2l1 + lo + ST1 + ST2 . Trong đó các giá trị giải thích nhƣ ở tính S1 2.1.3. Tính tầm nhìn vượt xe Sơ đồ tính tầm nhìn vượt xe Tầm nhìn vƣợt xe đƣợc xác định theo công thức (sổ tay tk đƣờng T1/168). V 2 KV (V V ) KV2 l V  V 1 1 1 2 2 o 1 3 S 4 . 1 (V1 V2 ).3,6 254 254 V1 V2  V1 Ghi chú: - l1: quãng đƣờng ứng với thời gian phản ứng tâm lý t= 1s; V l = v. t= , m ; 1 3,6 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 20
  21. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường - Sh: chiều dài hãm xe KV2 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 đƣờng sạch và ẩm ƣớt) ; - i : khi tính tầm nhìn lấy i = 0,0 ; - V2 = V3 = Vtt = 40km/h - V1 lấy lớn hơn 15km/h Bảng tính tầm nhìn Bảng 2.2.1 S1 S2 S4 TT TCVN TT TCVN TT TCVN 4054-05 4054-05 4054-05 38,74(m) 40(m) 49,86(m) 80(m) 20,25(m) 200(m) Vậy lấy S1 = 40m; S2 = 80m; S4 = 200m theo TCVN 4054-05. 2.2. Độ dốc dọc lớn nhất cho phép imax imax đƣợc tính theo 2 điều kiện: Điều kiện đảm bảo sức kéo (sức kéo phải lớn hơn sức cản - điều kiện cần để xe chuyển động): Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 21
  22. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường D f + i imax = D – f ; Điều kiện đảm bảo sức bám (sức kéo phải nhỏ hơn sức bám, nếu không xe sẽ trƣợt – điều kiện đủ để xe chuyển động) ; Trong đó: - D: nhân tố động lực của xe (giá trị lực kéo trên 1 đơn vị trọng lƣợng, thông số này do nhà sx cung cấp); - Gk: trọng lƣợng bánh xe có trục chủ động; - G: trọng lƣợng xe; - tính trong điều kiện bất lợi của đƣờng (mặt đƣờng trơn trƣợt: = 0,2) - PW: Lực cản không khí; (m/s). Sau khi tính toán 2 điều kiện trên ta so sánh và lấy trị số nhỏ hơn a. 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 đƣờng sẽ làm bằng bê tông nhựa. Ta có: f: hệ số cản lăn, với V f = 0,022 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 22
  23. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường - V: tốc độ tính toán km/h. Kết quả tính toán đƣợc thể hiện bảng sau: Dựa vào biểu đồ động lực hình 3.2.13 và 3.2.14 sổ tay thiết kế đƣờng ôtô (tập 1) ta tiến hành tính toán đƣợc theo bảng 3.2 Bảng tính độ dốc Bảng 2.2.2 Xe tải nhẹ Xe tải trung Xe tải nặng Loại xe Xe con (2trục) (2trục) (2trục) Vtt km/h 40 40 40 40 f 0,022 0,022 0,022 0,022 D 0,094 0,042 0,076 0,078 imax(%) 7,2 2 5,4 5,6 (Trang 151 – sổ tay tkế đường T1) b. Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo nhỏ hơn sức bám. Trong trƣờng hợp này ta tính toán cho các xe trong thành phần xe ; Trong đó: - Pw: sức cản không khí - 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; Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 23
  24. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường 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 - : hệ số bám dọc lấy trong điều kiện bất lợi là mặt đƣờng ẩm ƣớt,bẩn .Lấy = 0,2 - GK: trọng lƣợng trục chủ động (kg); - G: trọng lƣợng toàn bộ xe (kg). Bảng tính độ dốc Bảng 2.2.2’ Xe tải nhẹ Xe tải trung Xe tải nặng Xe con 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 đƣờng cấp 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 hƣởng giữa độ dốc dọc và khối lƣợng Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 24
  25. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường đào đắp để tăng thêm khả năng vận hành của xe, ta sử dụng id 5% với chiều dài tối thiểu đổi dốc đƣợc quy định trong quy trình là 70m, tối đa là 900m 2.3. Tính bán kính tối thiểu đường cong nằm khi có siêu cao. Trong đó: - V: vận tốc tính toán V= 40km/h; - : hệ số lực ngang = 0,15; - iSC: độ dốc siêu cao max= 0,08; 2.4. Tính bán kính tối thiểu đường cong nằm khi không có siêu cao. Trong đó: - : hệ số áp lực ngang khi không làm siêu cao lấy, = 0,08 (hành khách không có cảm giác khi đi vào đƣờng cong) - in: độ dốc ngang mặt đƣờng in = 0,02; Bảng bán kính tối thiểu đƣờng cong nằm Bảng 2.2.4 TT TCVN 4051-05 TT TCVN 4051-05 54,78(m) 60(m) 210(m) 600(m) Vậy chọn ; theo TCVN 4051-05 mục 5.3.1. Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 25
  26. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường 2.5. Tính bán kính thông thường. Thay đổi  và iSC đồng thời sử dụng công thức. . Bảng bán kính thông thƣờng. Bảng 2.2.5 R(m) isc% 0,14 0,13 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08 =0,15 8% 54,77 57,26 59,99 62,99 66,31 69,99 74,11 78,74 7% 57,26 59,99 62,99 66,30 69,99 74.10 78,74 83,98 6% 59,99 62,99 66,30 69,99 74,10 78,74 83,98 89,98 5% 62,99 66,30 69,99 74,10 78,74 83,98 89,98 96,91 4% 66,30 69,99 74,10 78,74 83,98 89,98 96,91 104,98 3% 69,99 74,10 78,74 83,98 89,98 96,91 104,98 114,53 2% 74,10 78,74 83,98 89,99 96,91 104,98 114,53 125,98 2.6 Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm. ; Trong đó : - S1: tầm nhìn 1 chiều; - : góc chiếu đèn pha = 2o; . Khi R < 600(m) thì khắc phục bằng cách chiếu sáng hoặc làm biển hạn chế tốc độ khi xe chạy đêm. Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 26
  27. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường 2.7. Chiều dài tối thiểu của đường cong chuyển tiếp & bố trí siêu cao Đƣờng cong chuyển tiếp có tác dụng dẫn hƣớng bánh xe chạy vào đƣờng cong và có tác dụng hạn chế sự xuất hiện đột ngột của lực ly tâm khi xe chạy vào đƣờng cong, cải thiện điều kiện xe chạy vào đƣờng cong. a.Đường cong chuyển tiếp. - Xác định theo công thức: Trong đó: - V: tốc độ xe chạy V = 40km/h; - I: độ tăng gia tốc ly ly tâm trong đƣờng cong chuyển tiếp, I = 0,5m/s2; - R: bán kính đƣờng cong tròn cơ bản; b. Chiều dài đoạn vuốt nối siêu cao. ; (độ mở rộng phần xe chạy = 0) Trong đó: - B: là chiều rộng mặt đƣờng B=5,5m ; - iph: độ dốc phụ thêm mép ngoài lấy iph = 1% áp dụng cho đƣờng vùng núi có Vtt =20 40km/h; - iSC: độ dốc siêu cao thay đổi trong khoảng 0,02-0,08; Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 27
  28. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Bảng chiều dài đƣờng cong chuyển tiếp và đoạn vuốt nối siêu cao Bảng 2.1.7 Rtt (m) 65 75 100 600 isc 0.06 0.04 0.03 0.02 Lctiếp(m) 41,89 36,31 27,23 4,53 Lsc (m) 33 22 17 11 Lquy phạm (m) 35 25 20 12 LChọn (m) 35 25 20 12 Theo TCVN4054-05, với isc =2%, l=12m. Để đơn giản, đƣờng 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. * Đoạn thẳng chêm Đoạn thẳng chêm giữa 2 đoạn đƣờng cong nằm ngƣợc chiều theo TCVN 4054-05 phải đảm bảo đủ để bố trí các đoạn đƣờng cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao. L1 L 2 Lchêm 2 . L1,L2 : chiều dài đoạn nối siêu cao, chuyển tiếp, mở rộng giữa đƣờng cong bán kính R1, R2. Bảng chiều dài đoạn chêm Bảng 2.2.7 Rtt (m) 65 75 100 600 isc 0.06 0.04 0.03 0.02 Lctiếp(m) 41,89 36,31 27,23 4,53 Lsc (m) 33 22 17 11 LChọn (m) 37,45 29,16 22,12 7,77 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 28
  29. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường 2.8. Độ mở rộng phần xe chạy trên đường cong nằm E. Khi xe chạy đƣờng cong nằm trục bánh xe chuyển động trên quỹ đạo riêng chiếu phần đƣờng lớn hơn do đó phải mở rộng đƣờng cong. Ta tính cho khổ xe dài nhất trong thành phần xe, dòng xe có Lxe : 7,62(m) Đƣờng có 2 làn xe độ mở rộng E tính nhƣ sau: Trong đó: - LA: là khoảng cách từ mũi xe đến trục sau cùng của xe; - R: bán kính đƣờng cong nằm; - V: là vận tốc tính toán ; Theo quy định trong TCVN 4054-05, khi bán kính đƣờng cong nằm 250m thì mới phải mở rộng phần xe chạy. ( mục 5.4.1) Độ mở rộng phần xe chạy 2 làn xe trong đƣờng cong nằm Bảng 2.2.8 Bán kính đƣờng cong nằm Dòng xe 250  < 200  < 150 < 100 < 70 < 50 < 30 < 25 200 150 100 70 50 30 25 20 Xe con 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,8 2,2 Xe tải 0,6 0,7 0,9 1,2 1,5 2,0 - - Xe moóc 0,8 1,0 1,5 2,0 2,5 - - - tỳ Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 29
  30. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường 2.9. Xác định bán kính tối thiểu đường cong đứng. a. Bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu. - Bán kính tối thiểu đƣợc tính với điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều. (ở đây theo tiêu chuẩn Việt Nam lấy d2 = 0,00m). d: chiều cao mắt ngƣời lái xe so với mặt đƣờng. d = 1,2m; S1 = 40m b. Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu. Đƣợc tính 2 điều kiện. - Theo điều kiện chống vƣợt tải lò xo hoặc nhíp xe (ĐK1). - Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm (ĐK2). Trong đó: - hđ: chiều cao đèn pha hđ = 0,6m; - : góc chắn của đèn pha = 2o ; Bảng bán kính tối thiểu đƣờng cong nằm Bảng 2.2.9 TT TCVN 4051- TT TCVN 4051-05 05 ĐK1 ĐK2 666,67(m) 700(m) 246,15 (m) 400,81 450(m) (m) Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 30
  31. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường 700m ; 450m 2.10.Tính bề rộng làn xe a. Tính bề rộng phần xe chạy Bl Khi tính bề rộng phần xe chạy ta tính theo sơ đồ xếp xe nhƣ hình vẽ trong cả ba trƣờng hợp theo công thức sau: b c B = x y ; i 2 trong đó: - b: chiều rộng phủ bì ; (m) ; - c: cự ly 2 bánh xe ; (m) ; - x: cự ly từ sƣờn thùng xe đến làn xe bên cạnh ngƣợc 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 thƣờng (km/h) ; Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 31
  32. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Tính toán đƣợc tiến hành theo sơ đồ xếp xe cho 2 Xe tảI chạy ngƣợc chiều Bảng bề rộng phần xe chạy Bảng 2.1.10 2,5(m) 2,5(m) 1,96(m) 1,96(m) 0,7(m) 0,7(m) 7,26(m) Theo TCVN 4054-05 với đƣờng cấp IV địa hình núi, bề rộng phần xe chạy tối thiểu là 2,75m/1 làn.(mục 4.1.1) b. Bề rộng lề đường tối thiểu (Blề). Theo TCVN 4054-05 với đƣờng cấp IV địa hình núi bề rộng lề đƣờng là 2x1(m).(mục 4.1.1) c. Bề rộng nền đường tối thiểu (Bn). Bề rộng nền đƣờng = bề rộng phần xe chạy + bề rộng lề đƣờng Bnền = (2x2,75) + (2x1) = 7.5(m) . 2.11. Tính số làn xe cần thiết. - Số làn xe cần thiết theo TCVN 4054-05 đƣợc tính theo công thức: Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 32
  33. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường ; Trong đó: - nlxe: là số làn xe yêu cầu, đƣợc lấy tròn theo qui trình ; - N gcđ: là lƣu lƣợng xe thiết kế giờ cao điểm đƣợc tính đơn giản theo công thức sau: N gcđ = (0,10  0,12) . Ntbnđ (xe qđ/h) . - Nlth :Năng lực thông hành thực tế. Trƣờng 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 đƣợc lấy bằng 0,77 với đƣờng cấp IV cấp 40. Bảng số làn xe Bảng 2.1.11 354 1000 0,85 0,41 Vì tính cho 2 làn xe nên khi n = 0,41 lấy tròn lại n = 1 có nghĩa là đƣờng có 2 làn xe ngƣợc chiều. Theo TCVN 4054-05 với đƣờng cấp IV số làn xe là 2. => Chọn số làn là 2. * Độ dốc ngang Ta dự định làm mặt đƣờng BTN, theo quy trình 4054-05 ta lấy độ dốc ngang là 2% Phần lề đƣờng gia cố lấy chiều rộng 0,5m, dốc ngang 2%. Phần lề đất (không gia cố) lấy chiều rộng 0,5m, dốc ngang 6%. c. 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 đƣợc chọn để thiết kế là chỉ tiêu đã so sánh giữa tính toán và quy phạm.(Bảng tổng hợp chỉ tiêu kĩ thuật trang bên) Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 33
  34. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Bảng 2.2.12 Số Các chỉ tiêu kỹ thuật Đơn Theo Theo Chọn TT vị tính tiêu Thiết kế toán chuẩn 1 Cấp hạng đƣờng 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 đƣờng m 7,26 5,5 5,5 5 Bề rộng nền đƣờng m 7,5 7,5 7,5 6 Số làn xe làn 1 2 2 7 Bán kính đƣờng cong nằm min m 54,78 60 60 8 Bán kính không siêu cao m 210 600 600 9 Tầm nhìn 1 chiều m 38,74 40 40 10 Tầm nhìn 2 chiều m 49,86 80 80 11 Tầm nhìn vƣợt xe m 200 200 12 Bán kính đƣờng cong đứng lõm m 400,81 450 450 min 13 Bán kính đƣờng con đứng lồi m 666,67 700 700 min 14 Độ dốc dọc lớn nhất ‰ 80 80 15 Độ dốc ngang mặt đƣờng ‰ 20 20 16 Độ dốc ngang lề đƣờng ‰ 60 60 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 34
  35. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Chương 3: NỘI DUNG THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ I. VẠCH TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ. + Để vạch tuyến trên bình đồ ta phải căn cứ vào các tài liệu thiết kế: Bản đồ địa hình có tỉ lệ 1:10000 có H = 5m , tuyến đƣờng thiết kế thuộc tỉnh Cao Bằng , số hoá bình đồ và thiết kế trên Nova 3.0 . + Dựa vào địa hình của tuyến đi qua ta xác định đƣợc những đoạn tuyến đi theo kiểu gò bó thì ta phải đi tuyến theo bƣớc com pa. Bảng tính bƣớc compa. Bảng 3.1.1 tt Imaxtt(%) H(m) 1/ (cm) 1 8 5 1/10000 0,63 + Dựa vào cách đi tuyến nhƣ trên, kết hợp các tiêu chuẩn kỹ thuật đã tính toán và chọn lựa ta có thể vạch đƣợc 2 phƣơng án tuyến sau: Phương án I: Phƣơng án này đi bám sát với khu vực dân cƣ, nằm bên trái sƣờn núi. Do đặc điểm đi tuyến của phƣơng án này không gò bó nên không đi giới hạn bƣớc com pa.sử dụng đƣờng cong nằm lớn đảm bảo cho xe chạy an toàn, thuận lợi. Phương án II: Phƣơng án này đi qua sƣờn núi bên phải ,sử dung các đƣờng cong nằm với bán kính lớn ,nhƣng chiều dài tuyến nhỏ hơn phƣơng án I. Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 35
  36. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường So sánh sơ bộ các phương án tuyến. Bảng so sánh sơ bộ các phƣơng án tuyến. Bảng 3.1.2 Phƣơng án Chỉ tiêu so sánh I II Chiều dài tuyến 5203,13 4632,06 Số đƣờng cong nằm 9 7 Số đƣờng cong có Rmin 0 0 Số công trình cống 11 6 Bảng trên thể hiện các yếu tố dùng để so sánh lựa chọn phƣơng án tuyến. II. THIẾT KẾ TUYẾN. Để xác định các yếu tố của tuyến đƣờng ta phải xác định : + các cọc km , các cọc lý trình ,cọc địa hình, cọc đƣờng cong, cọc công trình các cọc này đƣợc xác định cụ thể trên bình đồ tuyến. § T§ TC Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 36
  37. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường + Các yếu tố của đƣờng cong nằm: - T=R x (tg /2) ; - - ) - D = 2T-K ; Trong đó: - T : chiều dài tiếp tuyến ; - P : phân cự ; - : góc ngoặt ; - K: chiều dài đƣờng cong; - R: bán kính đƣờng cong. Các yếu tố đƣờng cong của 2 PA đƣợc thể hiện dƣới bảng sau: Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 37
  38. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Bảng yếu tố cong. Bảng 3.2 tt (độ) T(m) P (m) R (m) K (m) 1 41,55 113,82 20,86 300 217,57 2 55,98 79,73 19,87 150 146,56 PA I 3 45,55 125,96 25,37 300 238,50 4 48,24 134,32 28,70 300 252,59 5 9,92 26,06 1,13 300 51,98 6 17,88 47,20 3,69 300 93,63 7 24,99 66,50 7,28 300 130,89 8 51,84 121,52 27,97 250 226,23 9 21,75 57,66 5,49 300 113,92 1 15,57 41,02 2,79 300 81,53 PAII 2 34,13 92,10 13,82 300 178,72 3 36,34 98,49 15,75 300 190,32 4 34,36 61,84 9,34 200 119,96 5 24,42 64,94 6,95 300 127,90 6 45,22 124,97 24,99 300 236,82 7 45,30 125,21 25,08 300 237,23 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 38
  39. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Chương 4: TÍNH TOÁN THỦY VĂN & XÁC ĐỊNH KHẨU ĐỘ CỐNG I. TÍNH TOÁN THỦY VĂN. Thiết kế công trình thoát nƣớc nhằm tránh nƣớc tràn, nƣớc ngập trên đƣờng gây xói mòn mặt đƣờng, thiết kế thoát nƣớc còn nhằm bảo vệ sự ổn định của nền đƣờng tránh đƣờng trơn ƣớt, gây bất lợi cho xe chạy. Khi thiết kế phải xác định đƣợc vị trí đặt, lƣu lƣợng nƣớc chảy qua công trình, từ đó chọn khẩu độ, chiều dài cho thích hợp. Lƣu lƣợng 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 đƣờng đỏ. 1. Khoanh lƣu vực. - Xác định vị trí lý trình cần làm công tác thoát nƣớc . - Vạch đƣờng phân thuỷ và tụ thuỷ để phân chia lƣu vực đổ về công trình . - Nối các đƣờng phân thuỷ và tụ thuỷ dể phân chia lƣu vực công trình . - Xác định diện tích lƣu vực . - Với lƣu lƣợng nhỏ thì dồn cống về bên cạnh bằng kênh thoát nƣớc hoặc dùng cống cấu tạo 0,75m. 2. Tính toán thủy văn và lựa chọn khẩu độ cống. Khu vực mà tuyến đi qua thuộc tỉnh Cao Bằng ,thuộc vùng III Căn cứ vào tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến đƣờng với Vtt = 40km/h ta đã xác định đƣợc ) tần xuất lũ tính toán cho cầu cống là P = 4% (bảng 30 TCVN 4054 - 05 ), ) lƣợng mƣa ngày H4% = 172 mm (Tra bảng phụ lục 15 (TK đƣờng ô tô tập 3/248 hoặc Sổ tay TK đƣờng ô tô T2/288) có Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 39
  40. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Dựa vào bình đồ tuyến ta tiến hành khoanh lƣu vực cho từng vị trí cống sử dụng rãnh biên thoát nƣớc về vị trí cống (diện tích lƣu vực đƣợc thể hiện trên bình đồ). Tính toán theo Tiêu chuẩn 22 TCN 220-95. Công thức tính lƣu lƣợng thiết kế lớn nhất theo tần suất xuất hiện của lũ theo có dạng sau: QP% =. Ap. ( . Hp). F.  ; ; ; ; * Trong đó: - F: Diện tích lƣu vực ( km2) - Ap: Module dòng chảy đỉnh lũ (Xác định theo phụ lục 3/ Sổ tay TK đƣờng ô tô T2) ứng với tần suất thiết kế trong đk chƣa xét đến ảnh hƣởng của ao hồ, phụ thuộc vào ls, ts và vùng mƣa. - HP: Lƣu lƣợng mƣa ngày ứng vói tần suất lũ thiết kế p% - : Hệ số dòng chảy lũ (xác định theo bảng 9- 6/TK đƣờng ô tô tập 3/175 hoặc phụ lục 6/ Sổ tay TK đƣờng ô tô T2), phụ thuộc vào loại đất, diện tích lƣu vực, lƣợng mƣa. - : Hệ số triết giảm do hồ ao và đầm lầy (bảng 9-5 sách TK đƣờng ôtô tập 3 hoặc bảng 7.2.6/ Sổ tay TK đƣờng ô tô T2) - ts: Thời gian tập trung nƣớc sƣờn dốc lƣu vực phụ thuộc vào đặc trƣng địa mạo thuỷ văn sd - mls : Hệ số nhám lòng suối (m=11) - isd: Độ dốc lòng suối () - ls: Đặc trƣng địa mạo lòng suối - bsd: Chiều dài trung bình của sƣờn dốc lƣu vực Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 40
  41. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường - l chỉ tính các suối có chiều dài >0,75 chiều rộng trung bình của lƣu vực. Với lƣu vực có hai mái dốc B = F/2L Với lƣu 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 đƣờng ôtô - Công trình vƣợt sông, Tập 3- Nguyễn Xuân Trục NXB giáo dục 1998). - Isd : Độ dốc lòng suối (%). - li : Chiều dài suối nhánh Sau khi xác định đƣợc tất cả các hệ số trên thay vào công thức Q, xác định đƣợc lƣu lƣợng Qmax. Chọn hệ số nhám msd=0,15. * Lựa chọn cống ta dựa trên các nguyên tắc sau: - Phải dựa vào lƣu lƣợng Qtt và Q khả năng thoát nƣớc của cống. - Xem xét yếu tố môi trƣờng, đảm bảo không để xẩy ra hiện tƣợng tràn ngập phá hoại môi trƣờng - Đảm bảo thi công dễ dàng chọn khẩu độ cống tƣơng đối giống nhau trên một đoạn tuyến. Chọn tất cả các cống là cống tròn BTCT không áp có miệng loại thƣờng Sau khi tính toán đƣợc lƣu lƣợng của từng cống tra theo phụ lục 16 - Thiết kế đƣờng ôtô T3- GSTS KH Nguyễn Xuân Trục- NXB GD 1998. và chọn cống tròn loại 1, không áp theo bảng dƣới đây: Bảng tính thủy văn - lƣu lƣợng – khẩu độ cống Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 41
  42. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường P.A Tuyến 1: STT Cống F(Km2) sd ls Q4% 1 C1 0,58 9,63 6,91 3,74 2 C2 0,56 10,01 8,57 3,41 3 C3 0,68 9,40 12,43 4,03 4 Cầu bản 1,81 5,90 27,76 10,32 5 C4 0,09 4,56 8,4 0,95 6 Cầu 14,4 8,6 54,95 27,24 7 C5 0,045 5,57 3,08 0,49 8 C6 0,042 5,58 4,03 0,43 9 C7 0,11 6,75 3,51 0,77 10 C8 0,015 4,82 1,50 0,18 11 C9 0,065 5,36 4,02 0,67 12 C10 0,73 5,54 18,4 4,66 13 C11 0,14 5,96 5,05 1,26 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 42
  43. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường P.A Tuyến 2: STT Cống F(Km2) sd ls Q4% 1 C1 0,59 9,63 6,91 3,76 2 C2 0,57 10,01 8,57 3,43 3 C3 0,09 4,92 5,83 0,94 4 C4 0,72 9,56 10,47 4,34 5 Cầu bản 4,48 12,11 45,39 15,17 6 C5 0,056 4,9 5,42 0,58 7 C6 0,52 10,05 15,02 2,86 8 Cầu 4,11 15,82 86,46 20,45 9 C7 0,12 5,96 5,03 1,26 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 43
  44. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Bảng chọn khẩu độ các cống Phƣơng án tuyến 1: Stt Cống Lý Trình Loại Cống Chế Độ Số D H V Chảy Lƣợng (m) (m) cửa ra 1 C1 Km0+161,34 Tròn loại 1 Ko áp 1 1,75 1,46 2,70 2 C2 Km0+679,80 Tròn loại 1 Ko áp 1 1,75 1,40 2,62 3 C3 Km1+103,39 Tròn loại 1 Ko áp 1 1,75 1,53 2,81 4 C4 Km1+572,83 Tròn loại 1 Ko áp 1 1,50 0,75 1,84 5 C5 Km2+852,25 Tròn loại 1 Ko áp 1 1,50 0,57 1,60 6 C6 Km3+274,52 Tròn loại 1 Ko áp 1 1,50 0,55 1,61 7 C7 Km3+552,08 Tròn loại 1 Ko áp 1 1,50 0,68 1,76 8 C8 Km3+908,79 Tròn loại 1 Ko áp 1 1,50 0,49 1,46 9 C9 Km4+68,59 Tròn loại 1 Ko áp 1 1,50 0,63 1,69 10 C10 Km4+524,26 Tròn loại 2 Ko áp 1 1,75 1,71 3,02 11 C11 Km5+69,91 Tròn loại 1 Ko áp 1 1,50 0,86 1,99 12 CI Km1+754,37 Tròn loại 1 Ko áp 1 0,75 - - 13 CII Km2+500 Tròn loại 1 Ko áp 1 0,75 - - 14 CIII Km4+749,83 Tròn loại 1 Ko áp 1 0,75 - - Phƣơng án tuyến 2: Stt Cống Lý Trình Loại Cống Chế Độ Số D H V Chảy Lƣợng (m) (m) cửa ra 1 C1 Km0+183,26 Tròn loại 1 Ko áp 1 1,75 1,46 2,70 2 C2 Km0+683,30 Tròn loại 1 Ko áp 1 1,75 1,40 2,62 3 C3 Km0+996,69 Tròn loại 1 Ko áp 1 1,50 0,75 1,84 4 C4 Km1+404,30 Tròn loại 1 Ko áp 1 1.75 1,64 2,79 5 C5 Km2+484,25 Tròn loại 1 Ko áp 1 1,50 0,58 1,64 6 C6 Km3+80,81 Tròn loại 1 Ko áp 1 1,75 1,28 2,35 7 C7 Km4+463,13 Tròn loại 1 Ko áp 1 1,5 0,86 1,99 8 CI Km1+950 Tròn loại 1 Ko áp 1 0,75 - - 9 CII Km3+350 Tròn loại 1 Ko áp 1 0,75 - - Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 44
  45. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Chương 5: THIẾT KẾ TRẮC DỌC & TRẮC NGANG I. NGUYÊN TẮC, CƠ SỞ VÀ SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1. Nguyên tắc - Đƣờng đỏ đƣợc 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 đƣờng đồng mức tỉ lệ 1/10000, ÄH=5m trên đó thể hiện bình đồ tuyến. - Trắc dọc đƣờng 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 trƣng về địa hình thông qua độ dốc sƣờn 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 đƣờng đỏ. Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 45
  46. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường III. THIẾT KẾ ĐƢỜNG 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 đƣờng cao độ tự nhiên, tiến hành thiết kế đƣờng đỏ. - Sau khi thiết kế xong đƣờng đỏ, tiến hành tính toán các cao độ đào đắp, cao độ thiết kế tại tất cả các cọc. IV. BỐ TRÍ ĐƢỜNG CONG ĐỨNG - Theo quy phạm, đối với đƣờng cấp III, tại những chỗ đổi dốc trên đƣờng đỏ mà hiệu đại số giữa 2 độ dốc 1% cần phải tiến hành bố trí đƣờng cong đứng . Bản bố trí đƣờng cong đứng xem thêm bản vẽ min - Bán kính đƣờng cong đứng lõm min Rl~om = 450 m. min - Bán kính đƣờng cong đứng lồi min Rlåi = 700 m . - Các yếu tố đƣờng cong đứng đƣợc xác định theo các công thức sau: K = R (i1 - i2) (m); i i T = R 1 2 (m) ; 2 T 2 P = (m); 2R trong đó: - i (%): Độ dốc dọc (lên dốc lấy dấu (+), xuống dốc lấy dấu (- ); - K : Chiều dài đƣờng cong (m); - T : Tiếp tuyến đƣờng cong (m); - P : Phân cự (m); V. THIẾT KẾ TRẮC NGANG & TÍNH KHỐI LƢỢNG ĐÀO ĐẮP. Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 46
  47. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường - Sau khi thiết kế mặt cắt dọc, tiến hành thiết kế mặt cắt ngang và tính toán khối lƣợng 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 đƣờng, 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 thƣớc và cách bố trí lề đƣờng, rãnh thoát nƣớc, công trình phòng hộ khác nhau. * Chiều rộng mặt đƣờng B = 5,5 (m). * Chiều rộng lề đƣờng 2x1= 2 (m). * Mặt đƣờng 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 đƣờng cong, tùy thuộc vào bán kính đƣờng cong nằm mà có độ mở rộng khác nhau. * Rãnh biên thiết kế theo cấu tạo, sâu 0,4m, bề rộng đáy: 0,4m. * 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 được thể hiện trên bản vẽ. 2. Tính toán khối lƣợng đào đắp * Để đơn giản mà vẫn đảm bảo độ chính xác cần thiết áp dụng phương pháp sau: Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 47
  48. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường - Chia tuyến thành các đoạn nhỏ với các điểm chia là các cọc địa hình, cọc đƣờng cong, điểm xuyên, cọc H100, Km. - Trong các đoạn đó giả thiết mặt đất là bằng phẳng, khối lƣợng đào hoặc đắp nhƣ hình lăng trụ. Và ta tính đƣợc 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 ) Sau khi tính toán ta đƣợc: 3 3 + PAI: Vđào= 33182.16m ; Vđắp= 25212.12m . 3 3 + PAII: Vđào= 25048.77m ; Vđắp= 30201.85m . Tính toán chi tiết đƣợc thể hiện trong phụ lục Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 48
  49. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Chương 6: THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƢỜNG I. ÁO ĐƢỜNG VÀ CÁC YÊU CẦU THIẾT KẾ . - Áo đƣờng là công trình xây dựng trên nền đƣờng bằng nhiều tầng lớp vật liệu có cƣờng độ và độ cứng đủ lớn hơn so với nền đƣờng để phục vụ cho xe chạy, chịu tác động trực tiếp của xe chạy và các yếu tố thiên nhiên (mƣa, gió, biến đổi nhiệt độ). Nhƣ vậy để đảm bảo cho xe chạy an toàn, êm thuận, kinh tế và đạt đƣợc những chỉ tiêu khai thác-vận doanh thì việc thiết kế và xây dựng áo đƣờng phải đạt đƣợc những yêu cầu cơ bản sau: + Áo đƣờng phải có đủ cƣờng độ chung tức là trong quá trình khai thác, sử dụng áo đƣờng không xuát hiện biến dạng thẳng đứng, biến dạng trƣợt, biến dạng co, dãn do chịu kéo uốn hoặc do nhiệt độ. Hơn nữa cƣờng độ áo đƣờng phải ít thay đổi theo thời tiết khí hậu trong suốt thời kỳ khai thác tức là phải ổn định cƣờng độ. + Mặt đƣờng phải đảm bảo đƣợc độ bằng phẳng nhất định để giảm sức cản lăn, giảm sóc khi xe chạy, do đó nâng cao đƣợc tốc đọ xe chạy, giảm tiêu hao nhiên liệu và hạ giá thành vận tải. + Bề mặt áo đƣờng phải có đủ độ nhám cần thiết để nâng cao hệ số bám giữa bánh xe và mặt đƣờng 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 đƣờng. + Mặt đƣờng phải có sức chịu bào mòn tốt và ít sinh bụi do xe cộ phá hoại và dƣới tác dụng của khí hậu thời tiết - Đó là những yêu cầu cơ bản của kết cấu áo đƣờng, tùy theo điều kiện thực tế, ý nghĩa của đƣờng mà lựa chọn kết cấu áo đƣờng cho phù hợp để thỏa mãn ở mức độ khác nhau những yêu cầu nói trên. Các nguyên tắc khi thiết kế kết cấu áo đƣờng: Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 49
  50. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường + Đảm bảo về mặt cơ học và kinh tế. + Đảm bảo về mặt duy tu bảo dƣỡng. + Đảm bảo chất lƣợng xe chạy an toàn, êm thuận, kinh tế. II. TÍNH TOÁN KẾT CẤU ÁO ĐƢỜNG 1. Các thông số tính toán 1.1. Địa chất thủy văn: Đất nơi tuyến đƣờng đi qua thuộc loại đất á sét, các đặc trƣng tính toán nhƣ sau: Đất nền thuộc loại 1 (luôn khô giáo) có: E0 = 42 (Mpa), C = 0.032 w 0 (Mpa), = 24 , a= =0.60 (độ ẩm tƣơng đối) wnh ( Tra theo phụ lục B tiêu chuẩn 22TCN 221-06) 1.2. Tải trọng tính toán tiêu chuẩn - Tải trọng tính toán tiêu chuẩn theo quy định TCVN 4054 và 22TCN 211-06( mục 3.2) đối với kết cấu áo đƣờng mềm là trục xe có tải trọng P = 100Mpa, có áp lực là p = 0.6 Mpa và tác dụng trên diện tích vệt bánh xe có đƣờng kính D = 33 cm. 1.3. Lưu lượng xe tính toán Lƣu lƣợng xe tính toản trong kết cấu áo đƣờng mềm là số ô tô đƣợc quy đổi về loại ô tô có tải trọng tính toán tiêu chuẩn thông qua mặt cắt ngang của đƣờng trong 1 ngày đêm ở cuối thời kỳ khai thác (ở năm tƣơng lai tính toán): 15 năm kể từ khi đƣa đƣờng vào khai thác. Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 50
  51. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Bảng thành phần và lƣu lƣợng xe Bảng 6.2.1.3 Loại xe Thành phần α (%) Xe con 27 xe tải nhẹ 25 Xe tải trung 35 Xe tải nặng 13 - Tỷ lệ tăng trƣởng xe hàng năm :q =6% t - Quy luật tăng xe hàng năm: NT=N1(1+q) => * Trong đó: q: hệ số tăng trƣởng hàng năm Nt:lƣu lƣợng xe chạy năm thứ t N1:lƣu lƣợng xe năm thứ nhất 584,58 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 51
  52. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Bảng xác định lƣu lƣợng (xe/ ngđ) qua từng thời điểm : Bảng 6.2.1.3.1 Năm Loại xe Xe con Xe tải Xe tải Xe tải tính nhẹ trungt nặng toán trục rục 8,5 trục 6,5 T T 10T Thành phần 27% 25% 35% 13 % (1+q)t 1 1,06 167 155 217 81 2 1,12 177 164 229 85 3 1,19 188 174 244 90 4 1,26 199 184 258 96 5 1,34 211 196 274 102 6 1,42 224 208 291 108 7 1,50 237 219 307 114 8 1,59 250 232 325 121 9 1,69 267 247 346 128 10 1,79 282 262 366 136 11 1,90 300 278 389 144 12 2,01 318 294 411 153 13 2,13 336 311 436 162 14 2,26 357 330 462 172 15 2,40 379 351 491 183 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 52
  53. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Dự báo thành phần giao thông ở năm đầu sau khi đƣa đƣờng vào khai thác sử dụng Bảng 6.2.1.3.2 Trọng lƣợng Số bánh của Khoảng Lƣợng xe trục pi (KN) Loại xe mỗi cụm cách giữa Trục Trục Số ni xe/ngày bánh của các trục trƣớc sau trục đêm trục sau sau sau Tải nhẹ 6.5T <25 65 1 Cụm bánh đôi 351 Tải trung 8.5T <25 85 1 Cum bánh đôi 491 Tải nặng 10T 35 10 1 Cụm bánh đôi 183 Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục tiêu chuẩn 100 KN Bảng 6.2.1.3.3 4.4 Loại xe Pi (KN) C1 C2 ni C1*C2*ni*(pi/100) Tải nhẹ 65 Trục <25 KN 1 6.4 351 KN trƣớc Trục sau 65 KN 1 1 351 52,73 Tải trung Trục <25 KN 1 6.4 491 85KN trƣớc Trục sau 85 KN 1 1 491 240,17 Tải nặng Trục 35 KN 1 6.4 183 11,55 100 KN trƣớc Trục sau 100 KN 2,2 1 183 402,60 Tổng N=  C1*C2*ni*(pi/100)= 707,05 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 53
  54. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường C1=1+1.2x(m-1), m Là số trục xe C2=6.4 cho các trục trƣớc Và C2=1 cho các trục sau loại mỗi cụm bánh có 2 bánh (cụm bánh đôi) (theo 22TCN 211-06 mục 3.2.3) * Tính số trục xe tính toán tiêu chuẩn trên 1 làn xe Ntt Ntt =Ntk x fl . trong đó: - Vì đƣờng thiết kế có 2 làn xe không có dải phân cách nên lấy f=0.55 .( theo 22TCN 221-06 mục 3.3.2) Vậy: Ntt= 707,05 x 0.55 = 389 (trục/làn.ngày đêm) Tính số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế, tỷ lệ tăng trƣởng q= 6% Bảng tính lƣu lƣợng xe ở các năm tính toán Bảng 6.2.1.3.4 Năm 1 5 10 15 Lƣu lƣợng xe 169 213 285 389 Ntt(trục/lànngđ) Số trục xe tiêu chuẩn tích 0,061x106 0.44x106 1,37x106 3,3x106 luỹ (trục) Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 54
  55. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Bảng xác định mô đun đàn hồi yêu cầu của các năm Bảng 6.2.1.3.5 Cấp Năm tính Ntt Eyc (Mpa) Emin Echon mặt toán (Mpa) (Mpa) đƣờng 1 169 A2 131 100 131 5 213 A1 161 130 161 A2 136 100 136 10 285 A1 165 130 165 A2 140 100 140 15 389 A1 171 130 171 +) Eyc: Môđun đàn hồi yêu cầu phụ thuộc số trục xe tính toán Ntt và phụ thuộc loại tầng của kết cấu áo đƣờng thiết kế. +) Emin: Môđun đàn hồi tối thiểu phụ thuộc tải trọng tính toán, cấp áo đƣờng, lƣu lƣợng xe tính toán(bảng3-5 TCN 221-06) +) Echon: Môđun đàn hồi chọn tính toán Echọn= max(Eyc, Emin) Vì là đƣờng miền núi cấp IV nên ta chọn độ tin cậy là : 0.9( Bảng 3.3 Mục 3.4.2 TCN 221-06) dc => Kdv = 1,1 ( cƣờng độ võng tra bảng 3.2 mục 3.4.2 TCN 221-06) dc Vậy Ech=Kdv x Eyc=171x1.1=188,1 (Mpa) Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 55
  56. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Bảng các đặc trƣng của vật liệu kết cấu áo đƣờng Bảng 6.2.1.3.6 E (Mpa) Tính Tính Tính Rn C STT Tên vật liệu (độ) kéo uốn võng trƣợt (Mpa) (Mpa) (100) (300) (600) 1 BTN chặt hạt mịn 1800 420 300 2.8 2 BTN chặt hạt thô 1600 350 250 2.0 3 Cấp phối đá dăm loại I 300 300 300 4 Cấp phối đá dăm loại II 250 250 250 5 Cấp phối sỏi cuội 200 200 200 0.038 42 Nền đất á sét 45 0.022 26 Tra trong phụ lục C thiết kế áo đƣờng mềm 22TCN 211-06 2. Nguyên tắc cấu tạo - Thiết kế kết cấu áo đƣờng theo nguyên tắc thiết kế tổng thể nền mặt đƣờng, kết cấu mặt đƣờng phải kín và ổn định nhiệt. - Phải tận dụng tối đa vật liệu địa phƣơng, vận dụng kinh nghiệm về xây dựng khai thác đƣờng trong điều kiện địa phƣơng. - Kết cấu áo đƣờng phải phù hợp với thi công cơ giới và công tác bảo dƣỡng đƣờng. - Kết cấu áo đƣờng phải đủ cƣờng độ, ổn định, chịu bào mòn tốt dƣới tác dụng của tải trọng xe chạy và khí hậu. - Các vật liệu trong kết cấu phải có cƣờng độ giảm dần từ trên xuống dƣới 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. Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 56
  57. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường 3. Phƣơng án đầu tƣ tập trung (15 năm). 3.1. Cơ sở lựa chọn Phƣơng án đầu tƣ tập trung 1 lần là phƣơng án cần một lƣợng vốn ban đầu lớn để có thể làm con đƣờng đạt tiêu chuẩn với tuổi thọ 15 năm (bằng tuổi thọ lớp mặt sau một lần đại tu). Do yêu cầu thiết kế đƣờng là nối hai trung tâm kinh tế, chính trị văn hoá lớn, đƣờng cấp IV có Vtt= 40(km/h) cho nên ta dùng mặt đƣờng cấp cao A1 có lớp mặt Bê tông nhựa với thời gian sử dụng là 15 năm. 3.2. Sơ bộ lựa chọn kết cấu áo đường Tuân theo nguyên tắc thiết kế tổng thể nền mặt đƣờng, tận dụng nguyên vật liệu địa phƣơng để lựa chọn kết cấu áo đƣờng; do vùng tuyến đi qua là vùng đồi núi, là nơi có nhiều mỏ vật liệu đang đƣợc khai thác sử dụng nhƣ đá, cấp phối đá dăm, cấp phối sỏi cuội cát, xi măng nên lựa chọn kết cấu áo đƣờng cho toàn tuyến K5 – J3 nhƣ sau Phương án I Lớp h (cm) E (Mpa) BTN chặt hạt mịn 5 420 BTN chặt hạt thô 7 350 CPDD loại I 300 CPDD loại II 250 Nền á sét 42 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 57
  58. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Phương án II Lớp h (cm) E (Mpa) BTN chặt hạt mịn 5 420 BTN chặt hạt thô 7 350 CPDD loại I 300 CP sỏi cuội 220 Nền á sét 42 Kết cấu đƣờng 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 đƣợc điều chỉnh sao cho thoả mãn điều kiện về Eyc. Công việc này đƣợc tiến hành nhƣ sau: Lần lƣợt đổi hệ nhiều lớp về hệ hai lớp để xác định môđun đàn hồi cho lớp mặt đƣờng. Ta có Ech=188,1 BTN chặt hạt mịn h1 = 5cm E1=420(Mpa) BTN chặt hạt thô h2 = 7cm E2=350(Mpa) Lớp 3 E3=300(Mpa) Lớp 4 E4=? Nền á sét E0=42(Mpa) Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 58
  59. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Đổi 2 lớp BTN về 1 lớp +) 0,151 0,44 Tra toán đồ hình 3-1 tiêu chuẩn ngành 22TCN211-06 0,41 172,20(Mpa) +) 0,21 0,49 Tra toán đồ hình 3-1 tiêu chuẩn ngành 22TCN211-06 0,44 154(Mpa) Để chọn đƣợc kết cấu hợp lý ta sử dụng cách tính lặp các chỉ số H3 và H4 . Kết quả tính toán đƣợc bảng sau : Bảng tính Chiều dày các lớp phƣơng án I Bảng 6.3.2.1 Giải h4 h3 h4 pháp chọn 1 13 0,51 0,39 0,40 120 0,48 0,17 1.37 45,21 46 2 14 0,51 0,42 0,38 114 0,46 0,17 0,98 32,34 33 3 15 0,51 0,45 0,36 108 0,43 0,17 0,87 28,71 29 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 59
  60. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Bảng tinh Chiều dày các lớp phƣơng án II Bảng 6.3.2.2 Giải h4 h3 h4 pháp chọn 1 13 0,51 0,39 0,40 120 0,54 0,19 1.29 42,57 43 2 14 0,51 0,42 0,38 114 0,51 0,19 1,16 38,28 39 3 15 0,51 0,45 0,36 108 0,49 0,19 1,12 36,96 37 Sử dụng đơn giá xây dựng cơ bản để so sánh giá thành xây dựng ban đầu cho các giải pháp của từng phƣơng án kết cấu áo đƣờng sau đó tìm giải pháp có chi phí nhỏ nhất. Ta có bảng giá vật liệu: Tên vật liệu Đơn giá (ngàn đồng/ m3) Cấp phối đá dăm loại I 143.000 Cấp phối đá dăm loại II 123.000 Cấp phối sỏi cuội 110.000 Ta đƣợc kết quả nhƣ sau : Bảng tính Giá thành kết cấu (ngàn đồng/m2) Bảng 6.3.2.3 Phƣơng Giải h3 Giá thành h4 Giá thành G  án Pháp (nđ/m2) (nđ/m2) (nđ/m2) I 1 13 21.000 46 18.200 39.000 2 14 22.500 33 13.000 35.500 3 15 24.000 29 11.450 35.450 II 1 13 21.000 43 16.300 37.300 2 14 22.500 39 14.700 37.200 3 15 24.000 37 14.000 38.000 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 60
  61. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Kết luận: Qua so sánh giá thành xây dựng mỗi phƣơng án ta thấy giải pháp 3 của phƣơng án I là phƣơng án có giá thành xây dựng nhỏ nhất nên giải pháp 3 của phƣơng án I đƣợc lựa chọn.Vậy đây cũng chính là kết cấu đƣợc lựa chọn để tính toán kiểm tra. - Kết cấu áo đƣờng phƣơng án đầu tƣ tập trung Bảng tính Kết cấu áo đƣờng phƣơng án đầu tƣ tập trung Bảng 6.3.2.4 Lớp kết cấu E yc=188,10 (Mpa) hi Ei BTN chặt hạt mịn 5 420 BTN chặt hạt thô 7 280 CPĐD loại I 15 300 CPĐD loại II 29 250 Nền đất á cát : Enền đất =40 Mpa 3.3. Tính toán kiểm tra kết cấu áo đường phương án chọn 3.3.1. Kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi: - Theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi, kết cấu áo đƣờng mềm đƣợc xem là đủ cƣờng độ khi trị số môdun đàn hồi chung của cả kết cấu lớn hơn trị số môđun đàn hồi yêu cầu: dv Ech > Eyc x Kcđ Chọn độ tin cậy thiết kế là 0,90 tra bảng 3-2 mục 3.4.2 tiêu chuẩn dv 22TCN211-06 đƣợc Kcd =1,1. - Trị số Ech của cả kết cấu đƣợc 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 dƣới lên trên theo công thức: 3 ; Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 61
  62. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Trong đó: ; ; Bảng Xác định Etbi Bảng 6.3.3.1 Lớp vật liệu Ei hi ti Ki htbi Etbi BTN chặt hạt mịn 420 5 1.51 0.09 56 289.33 BTN chặt hạt thô 350 7 1.31 0.159 51 278.20 Cấp phối đá dăm loại I 300 15 1.20 0.52 44 267.50 Cấp phối đá dăm loại II 250 29 + Tỷ số 1,69 nên trị số Etb của kết cấu đƣợc nhân thêm hệ số điều chỉnh  = 1,19 (tra bảng 3-6 mục 3.4.2 tiêu chuẩn 22TCN 211-06) tt Etb =  Etb =1,19x289,33= 344,31 (Mpa) + Từ các tỷ số 1,69; 0,121 tra toán đồ hình 3-1 ta đƣợc: 0,61 Ech = 0.61x344,31=210,02 (Mpa). dv Vậy Ech = 210,01 > Eyc x K cd = 188,10 x 1.1=205,91 (Mpa). Kết luận: Kết cấu đã chọn đảm bảo điều kiện về độ võng đàn hồi. 3.3.2. kiểm tra cường độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất. Để đảm bảo không phát sinh biến dạng dẻo trong nền đất, cấu tạo kết cấu áo đƣờng phải đảm bảo điều kiện sau: Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 62
  63. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường ; * 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 lƣợng bản thân kết cấu mặt đƣờng 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 cƣờng độ về chịu cắt trƣợt đƣợc chọn tuỳ tr thuộc độ tin cậy thiết kế ( Kcd =1); a. Tính Etb của cả 5 lớp kết cấu - việc đổi tầng về hệ 2 lớp 1 Kt1/ 3 E = E [ ]3; tb 2 1 K h Trong đó: t = E1 ; K = 1 E2 h2 Bảng Xác định Etbi Bảng 6.3.3.2 Lớp vật liệu Ei hi ti Ki htbi Etbi BTN chặt hạt mịn 420 5 1.51 0.09 56 289.33 BTN chặt hạt thô 350 7 1.31 0.159 51 278.20 Cấp phối đá dăm loại I 300 15 1.20 0.52 44 267.50 Cấp phối đá dăm loại II 250 29 + Tỷ số 1,69 nên trị số Etb của kết cấu đƣợc nhân thêm hệ số điều chỉnh  = 1,19 (tra bảng 3-6 mục 3.4.2 tiêu chuẩn 22TCN 211-06) Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 63
  64. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường tt Do vậy : Etb =  Etb =1,19x289,33= 344,31 (Mpa) b. xác định ứng suất cắt hoạt động do tảI trọng bánh xe tiêu chuẩn gây ra trong nền đất Tax 1,69 ; 8,19. Tra biểu đồ hình 3-3 mục 3.5.3 22TCN211-06, với góc nội ma sát của đất nền =24o ta tra đƣợc =0,0127. Vì áp lực trên mặt đƣờng của bánh xe tiêu chuẩn tính toán p=6daN/cm2=0.6 Mpa ax =0,0127 x 0,6=0,0076 (Mpa). c. Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu áo đường gây ra trong nền đất Tav : Tra toán đồ hình 3-4 mục 3.5.3 22TCN211-06 ta đƣợc av =- 0.00127 Mpa. d. Xác định trị số Ctt theo (3-8). Ctt=C x K1 x K2x K3 ; trong đó: + C: là lực dính của nền đất á sét C = 0,032 (Mpa); + K1: là hệ số xét đến khả năng chống cắt trƣợt dƣới tác dụng của tải trọng trùng phục, K1=0,6; + 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 trƣợt của đất hoặc vật liệu kém dính trong điều kiện chúng làm việc trong kết cấu khác với mẫu thử .K3=1,5; Ctt =0,032 x 0,6 x 0,8 x 1,5=0,023 Mpa. Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 64
  65. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường e. Kiểm tra điều kiện tính toán theo tiêu chuẩn chịu cắt nền đất. ax + av =0,0076-0,00127=0,0063. = =0,025Mpa. Kết quả kiểm tra cho thấy 0,0063<0,025 nên đất nền đƣợc đảm bảo 3.3.3. tính kiểm tra cường 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 dưới: ; 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 đƣờng dƣới tác dụng của tải trọng tính . lấy kb=0.85; + :ứng suất kéo uốn đơn vị ; h1=12 cm ; 1683,3(Mpa) Trị số Etb của 2 lớp CPĐD I và CPĐD II có Etb =267,5 (Mpa) với bề dày lớ này là H=44 cm. Trị số này còn phải xét đến trị số điều chỉnh õ Với 1,33 tra bảng 3-6 đƣợc õ =1,162. Edctb=267,2x1,162=310,48 (Mpa). Với 0,135, tra toán đồ 3-1 mục 3.3.4 22TCN211-06 0,475 → =147,47 (Mpa) . Tìm ở đáy lớp BTN lớp dƣới bằng cách tra toán đồ 3-5 mục 3.6.2 tiêu chuẩn 22TCN211-06 0,36 ; 11,41. Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 65
  66. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Kết quả tra toán đồ đƣợc =1,680 và với p=6(daN/cm2) ta có : 1,68x0,6x0,85=0,86 (Mpa). * Đối với BTN lớp trên: h1=5 cm ; E1= 1800(Mpa) Trị số Etb của 4 lớp dƣới nó đƣợc xác định ở phần trên 1/ 3 1 Kt 3 Etb = E2 [ ] ; 1 K E h Trong đó: t = 1 ; K = 1 E2 h2 Bảng xác định Etb Bảng 6.3.3.3 Lớp vật liệu Ei hi t Ki htbi Etbi BTN chặt hạt thô 1600 7 5,98 0,149 51 361,13 Cấp phối đá dăm loại I 300 15 1,20 0,52 44 267,50 Cấp phối đá dăm loại II 250 29 + Tỷ số 1,54 nên trị số Etb của kết cấu đƣợc nhân thêm hệ số điều chỉnh  = 1,18 (tra bảng 3-6 mục 3.4.2 tiêu chuẩn 22TCN 211-06) dc Etb =1,18x361,13=426,13 (Mpa) Áp dụng toán đồ ở hình 3-1 mục 3.4.3 tiêu chuẩn 22TCN211-06 để tìm Echm ở đáy của lớp BTN hạt nhỏ: Với 1,54 Và 0,098 Tra toán đồ 3-1 ta đƣợc =0,445 Vậy: Echm = 0,445x426,13=189,62 (Mpa). Tìm ở đáy lớp BTN lớp trên bằng cách tra toán đồ hình 3-5 mục 3.6.2 tiêu chuẩn 22TCN211-06 với Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 66
  67. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường 0,151; 9,49. Tra toán đồ ta đƣợc: =1,95 với p=0.6 (Mpa). =1,95 x0.6 x0.85=0,994 (Mpa). b. kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn ở đáy các lớp BTN * Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp BTN theo: ; (1.1) Trong đó: tt + R ku:cƣờng độ chịu kéo uốn tính toán ; cd + R ku: cƣờng độ chịu kéo uốn đƣợc lựa chọn ; tt Rku =k1 x k2 x Rku; Trong đó: + k1:hệ số xét đến độ suy giảm cƣờng độ do vât liệu bị mỏi (đối với VL BTN thì); 0,507. + k2: hệ số xét đến độ suy giảm nhiêt độ theo thời gian k2=1; Vậy cƣờng độ kéo uốn tính toán của lớp BTN lớp dƣới là tt Rku =0,507 x 1,0 x 2,0=1,014 (Mpa). Và lớp trên là : tt Rku = 0,507x1,0x2,8=1,419(Mpa). dc * Kiểm toán điều kiện theo biểu thức (1.1) với hệ số Kku =0,9 lấy theo bảng 3-7 mục 3.5.1 tiêu chuẩn 22TCN211-06 cho trƣờng hợp đƣờng cấp IV ứng với độ tin cậy 0.85 * Với lớp BTN lớp dưới =0,86(Mpa) < =1,126(Mpa). * Với lớp BTN lớp trên =0,994(Mpa)< =1,576(Mpa). Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 67
  68. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Vậy kết cấu dự kiến đạt đƣợc điều kiện về cƣờng độ đối với cả 2 lớp BTN. 3.3.4. kết luận. Các kết quả kiểm toán tính toán ở trên cho thấy kết cấu dự kiến đảm bảo đƣợc tất cả các điều kiện về cƣờng độ. Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 68
  69. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Chương 7: PHÂN TÍCH KINH TẾ – KỸ THUẬT SO SÁNH LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN TUYẾN I. ĐÁNH GIÁ CÁC PHƢƠNG ÁN VỀ CHẤT LƢỢNG SỬ DỤNG - Tính toán các phương án tuyến dựa trên hai chỉ tiêu : +) Mức độ an toàn xe chạy +) Khả năng thông xe của tuyến. - Xác định hệ số tai nạn tổng hợp Hệ số tai nạn tổng hợp đƣợc xác định theo công thức sau : 14 Ktn =  Ki 1 Với Ki là các hệ số tai nạn riêng biệt, là tỷ số tai nạn xảy ra trên một đoạn tuyến nào đó ( có các yếu tố tuyến xác định ) với số tai nạn xảy ra trên một đoạn tuyến nào chọn làm chuẩn. +) K1 : hệ số xét đến ảnh hƣởng của lƣu lƣợng xe chạy ở đây K1 = 0,467. +) K2 : hệ số xét đến bề rộng phần xe chạy và cấu tạo lề đƣờng K2 = 1,35. +) K3 : hệ số có xét đến ảnh hƣởng của bề rộng lề đƣờng K3 = 1,4 +) K4 : hệ số xét đến sự thay đổi dốc dọc của từng đoạn đƣờng. +) K5 : hệ số xét đến ảnh hƣởng của đƣờng cong nằm. +) K6 : hệ số xét đến ảnh hƣởng của tầm nhìn thực tế có thể trên đƣờng K6=1 +) K7 : hệ số xét đến ảnh hƣởng của bề rộng phần xe chạy của cầu thông qua hiệu số chênh lệch giữa khổ cầu và bề rộng xe chạy trên đƣờng K7 = 1. +) K8 : hệ số xét đến ảnh hƣởng của chiều dài đoạn thẳng K8 = 1. +) K9 : hệ số xét đến ảnh hƣởng của lƣu lƣơng chỗ giao nhau K9=1,5 Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 69
  70. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường +) K10 : hệ số xét đến ảnh hƣởng của hình thức giao nhau K10 = 1,5. +) K11 : hệ số xét đến ảnh hƣởng của tầm nhìn thực tế đảm bảo tại chỗ giao nhau cùng mức có đƣờng nhánh K11 = 1. +) K12: hệ số xét đến ảnh hƣởng của số làn xe trên đƣờng xe chạy K12 = 1. +) K13 : hệ số xét đến ảnh hƣởng của khoảng cách từ nhà cửa tới phần xe chạy K13 = 2,5. +) K14 : hệ số xét đến ảnh hƣởng của độ bám của mặt đƣờng và tình trạng mặt đƣờng K14 = 1 Tiến hành phân đoạn cùng độ dốc dọc, cùng đƣờng cong nằm của các phƣơng án tuyến. Sau đó xác định hệ số tai nạn của hai phƣơng án : KtnPaII = 7,35 Ktn PaI = 6,5 II. ĐÁNH GIÁ CÁC PHƢƠNG ÁN TUYẾN THEO NHÓM CHỈ TIÊU VỀ KINH TẾ VÀ XÂY DỰNG. 1. LẬP TỔNG MỨC ĐẦU TƢ. ( Xem phụ lục khái toán) Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 70
  71. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường 2. CHỈ TIÊU TỔNG HỢP. 2.1. Chỉ tiêu so sánh sơ bộ. BẢNG CHỈ TIÊU SO SÁNH SƠ BỘ Bảng 7.2.2.1 So sánh Đánh giá Chỉ tiêu PA1 PA2 PA1 PA2 Chiều dài tuyến (km) 5203,13 4632,06  Số cống 14 9  Số cong đứng 25 22  Số cong nằm 9 7  Bán kính cong nằm min (m) 150 200  Bán kính cong đứng lồi min (m) 3662 2000  Bán kính cong đứng lõm min (m) 1000 1500  Bán kính cong nằm trung bình (m) 244,44 285,71  Bán kính cong đứng trung bình (m) 4578,04 4248,54  Độ dốc dọc trung bình (%) 1,24 1,19  Độ dốc dọc min (%) 0.00 0.00   Độ dốc dọc max (%) 3,3 4,5  Phƣơng án chọn  Ghi chú:  chỉ tiêu đƣợc đánh giá tốt 2.2. Chỉ tiêu kinh tế. 2.2.1. Tổng chi phí xây dựng và khai thác quy đổi: Tổng chi phí xây dựng và khai thác quy đổi đƣợc xác định theo công thức E tss C tc .K txt cl Pqđ = qd  t - t Eqd t 1 (1 Eqd ) (1 Eqd ) Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 71
  72. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Trong đó: - Etc: Hệ số hiệu quả kinh tế tƣơng đối tiêu chuẩn đối với ngành giao thông vận tải hiện nay lấy Etc = 0,12. - Eqd: Hệ số 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 thƣờng xuyên hàng năm - tss : Thời hạn so sánh phƣơng án tuyến (Tss =15 năm) - cl : Giá trị công trình còn lai sau năm thứ t. 2.2.2. Tính toán các chi phí tập trung trong quá trình khai thác Ktrt. itrt Ktrt  n Kqd = K0 + (1 E ) trt 1 qd K 0,051xK K PA = trt 0 trt  t  ttrt 1 0.08 trt 1 0.08 Trong đó: - K0 : Chi phí xây dựng ban đầu của các công trình trên tuyến. - Ktr.t: Chi phí trung tu ở năm t. Từ năm thứ nhất đến năm thứ 15 có 2 lần trung tu(năm thứ 5 và năm thứ 10) Ta có chi phí xây dựng áo đƣờng cho mỗi phƣơng án là: Chi phÝ PAI PAII K0 18545460000 16471425000 Chi phí trung tu của mỗi phƣơng án tuyến nhƣ sau: Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 72
  73. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường BẢNG CHI PHÍ TRÙNG TU Bảng 7.2.2.2.2 PA K0 Ktrt Kqd Tuyến I 18.545.460.000 1.081.805.103 19.627.265.103 Tuyến II 16.471.425.000 960.821.226,2 17.432.246.226 2.2.3. Tính toán giá trị công trình còn lại sau năm thứ t: CL 100 15 50 15 = (K x + K x )x0.7 cl nền 100 cống 50 BẢNG GIÁ TRỊ CÔNG TRÌNH SAU NĂM t Bảng 7.2.2.2.3 Knền x Kcống x Knền Kcống cl   Tuyến I 1.085.049 .817 202.419 .777 922.292 .344,5 141.693 .843,9  744.790.331,8 Tuyến II 878.220.195 154.022.337 746.487.165,8 107.815.635,9 598.011.961,2 2.2.4. Xác định chi phí thường xuyên hàng năm Ctxt DT VC HK TN Ctxt = Ct + Ct + Ct + Ct (đ/năm) Trong đó: DT +) Ct : Chi phí duy tu bảo dƣỡng hàng năm cho các công trình trên đƣờng(mặt đƣờng, cầu cống, rãnh, ta luy ) Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 73
  74. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường VC +) Ct : Chi phí vận tải hàng năm HK +) Ct : Chi phí tƣơng đƣơng về tổn thất cho nền KTQD do hành khách bị mất thời gian trên đƣờng. TN +) Ct : Chi phí tƣơng đƣơng về tổn thất cho nền KTQD do tai nạn giao thông xảy ra hàng năm trên đƣờng. DT a. Tính Ct . DT XDAĐ XDC C = 0,0055x(K0 + K0 ) Ta có: BẢNG CHI PHÍ DUY TU BẢO DƢỠNG HÀNG NĂM Bảng 7.2.2.2.4.a Phƣơng án I Phƣơng án II XDAĐ K0 8.836.128.171 7.866.307.389 XDC K0 202.419.777 154.022.337 CDT 49.712.013,7 44.111.813,5 VC b. Tính Ct : Trong đó : +) L: chiều dài tuyến +) (T) - G: Lƣợng vận chuyển hàng hoá trên đƣờng ở năm thứ t: 3,96 - =0,9 hệ số phụ thuộc vào tải trọng -  =0,65 hệ số sử dụng hành trình +) S: chi phí vận tải 1T.km hàng hoá (đ/T.km) (đ/T.km) - Pcđ : chi phí cố định trung bình trong 1 giờ cho ôtô (đ/xe km) Pbd xNi Pcđ= N i Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 74
  75. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường - Pbđ: chi phí biến đổi cho 1 km hành trình của ôtô (đ/xe.km) Trong đó K: hệ số xét đến ảnh hƣởng của điều kiện đƣờng với địa hình miền núi K =1 : Là tỷ số giữa chi phí biến đổi so với chi phí nhiên liệu =2.7 a=0.3 (lít /xe .km) lƣợng tiêu hao nhiên liệu trung bình của cả 2 tuyến ) r : giá nhiên liệu r=20100 (đ/l) - V=0.7Vkt (Vkt là vận tốc kỹ thuật ,Vkt=25 km/h- Tra theo bảng 5.2 Tr125-Thiết kế đƣờng ô tô tập 4) - Pcd+d:Chi phí cố định trung bình trong một giờ cho ôtô Đƣợc xác định theo các định mức ở xí nghiệp vận tải ôtô hoặc tính theo công thức: Pcd+d = 12% Pbd(đ/xe.h) BẢNG CHI PHÍ VẬN TẢI HÀNG NĂM Bảng 7.2.2.2.4.b P/a tuyến VC L (km) S (đ/1T.km) Qt Ct Tuyến I 5,20313 7076,16 845,56xNt 31.131.981xNt Tuyến II 4,63206 7076,16 845.56xNt 27.715.087xNt HK c. Tính Ct : L HK xe con cho Ct = 365 Nt tc .Hc xC Vc Trong đó: c - Nt : là lƣu lƣợng xe con trong năm t (xe/ng.đ) - L : chiều dài hành trình chuyên trở hành khách (km) - Vc: tốc độ khai thác (dòng xe) của xe con. Vc=40(km/h) Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 75
  76. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường ch ch - tc : thời gian chờ đợi trung bình của hành khách đi xe con. tc = 0(giờ) - Hc: số hành khách trung bình trên một xe con Hc= 4 C: tổn thất trung bình cho nền kinh tế quốc dân do hành khách tiêu phí thời gian trên xe, không tham gia sản xuất lấy =7.000(đ/giờ) BẢNG CHI PHÍ TỔN THẤT KTQD DO HÀNH KHÁCH BỊ MẤT THỜI GIAN TRÊN ĐƢỜNG Bảng 7.2.2.2.4.c PAI PAII L(km) 5,20313 4,63206 HK xe con xe con Ct 1329399,72x Nt 1181191,83x Nt d. Tính Ctắc xe: Ctx = 0 e. Tính Ctainạn: -6 Ctn = 365x10 (LixaĩxCixmixNt) Trong đó: - Ci: tổn thất trung bình cho một vụ tai nạn = 8(tr/1vụ.tn) - aĩ: số tai nạn xảy ra trong 100tr.xe/1km 2 aĩ = 0.009xk tainan - 0.27ktainan + 34.5 2 a1 = 0.009x7.35 - 0.27x7.35 + 34.5 = 33.00 2 a2=0.009x6.5 - 0.27x6.5+ 34.5 = 33.13 - mi: hệ số tổng hợp xét đến mức độ trầm trọng của vụ tai nạn = 3.98 (Các hệ số đƣợc lấy trong bảng 5.5 Tr131-Thiết kế đƣờng ô tô tâp 4) Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 76
  77. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường BẢNG CHI PHÍ TỔN THẤT KTQD DO TAI NẠN GIAO THÔNG Bảng 7.2.2.2.4.c PAI PAII L(km) 5,20313 4,63206 Ctn 1.995.466,96x Nt 1.783.452,45x Nt Ta có bảng tính tổng chi phí thường xuyên hàng năm (xem phu lục 5) Phƣơng án I Phƣơng án II Ctxt 483.719.087.621,96 430.718.270.879,97 Chỉ tiêu kinh tế: 15 Etc Ctx cl Ptđ = xKqđ +  t - t Eqd t 1 (1 Eqd ) (1 Eqd ) Phƣơng 15 C xK tx cl qđ  t t Pqđ t 1 (1 Eqd ) (1 Eqd ) án Tuyến I 29.440.897.650 152.488.429.900 234.788.974 181.694.538.600 TuyếnII 26.148.369.330 135.780.362.000 188.518.310 161.740.213.000 Kết luận: Từ các chỉ tiêu trên ta chọn phương án II để thiết kế kỹ thuật - thi công. III. ĐÁNH GIÁ PHƢƠNG ÁN TUYẾN QUA CÁC CHỈ TIÊU: NPV; IRR; BCR;THV: (Gọi phương án nguyên trạng là G, phương án mới là M) 1. Các thông số về đƣờng cũ( theo kết quả điều tra)  Chiều dài tuyến: Lcũ = (1.2 1.3) LI =(1.2 1.3) 4632,06= 5558,47 (m)  Mặt đƣờng đá dăm Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 77
  78. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường  Chi phí tập trung: Vì ta giả thiết đƣờng cũ là đƣờng đá dăm nên thời gian trung tu là 3 năm, đại tu là 5 năm ĐT ĐT - Ct = 20% C t của đƣờng mới ĐT Ct = 0,2x0,42x16.471.425.000 = 1.383.599.700 (đ) Tt Tt - Ct = 28% Ct của đƣờng mới Tt Ct = 0,28x960.821.226,2=269.029.943,3 (đ)  Chi phí thƣờng xuyên hàng năm qui đổi về thời điểm hiện tại: DT VC HK TN Ctxt = Ct + Ct + Ct + Ct (đ/năm) VC 1.1.Chi phí vận chuyển : Ct VC VC Ct = 1,3(Ct )M =1,3 x 27.715.087xNt (đ) HK 1.2. Chi phí hành khách : Ct Lg C HK = x [C HK] = 1,2 x 1181191,83x N xe con t Lm t t TX 1.3. Chi phí tắc xe: Ct Trong đó : ’ - Qt = 0,1xQt = 0,1x845,56x Nt (T) - Ttx =0,5 ( tháng) - D là giá trị trung bình của một tấn hàng : 2 triệu/1 tấn - r là suất lợi nhuận kinh tế ; r =0,12 Ta có : TX Ct =352316,7x Nt TN 1.4. Chi phí do tai nạn : Ct TN TN TN Ct =1,3x[ Ct ]M Ct =1,3 x 1.783.452,45x Nt DT 1.5. Chi phí duy tu sửa chữa hàng năm: Ct DT DT Ct = 45%( Ct )M=0.45x 44.111.813,5= 19.850.316,08 (đ) Vậy chi phí thƣờng xuyên qui đổi về hiện tại là: 15 Ctx 5639930938 42,11  t = 15 = 177.794.144.500 (đ) t 1 (1 Eqd ) (1 0,08) 2. Tổng lợi ích cho dự án đƣờng, và tổng chi phí xây dựng đƣờng trong thời gian so sánh (n) quy về năm gốc: 2.1. Tổng lợi ích: Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 78
  79. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường VC HK TX TN Bt tss (C C C C [ t t t t B=  = t +K0]G- (1 r)t 1 (1 r) TN HK VC Tx tss tss (Ct Ct Ct Ct ) [ cl  t ]M+  t 1 (1 r) 1 (1 r) Bảng tính toán các thông số của đường cũ và đương mới: Xem phụ lục 7 Ta có: B =66.192.041.615 2.2.Tổng chi phí xây dựng đường: DT Tr DT DT Tr DT Ct Ct Ct Ct Ct Ct Ct C= =[K0 + ]G –[ ]M  (1 r)t (1 r)t (1 r)t Bảng tổng chi phí của tuyến đường cũ và mới (xem trong phụ lục 8) Ta có: C= 16.369.725.159 3. Đánh giá phƣơng án tuyến qua chỉ số hiệu số thu chi có qui về thời điểm hiện tại ( NPV): NPV = B- C =  - = = 66.192.041.615- 16.369.725.159 =49.198.615.449,18(đ) Ta thấy NPV > 0 Phƣơng án lựa chọn là phƣơng án đáng giá. 4. Đánh giá phƣơng án tuyến qua chỉ tiêu suất thu lợi nội tại ( IRR): tss tss Bt Ct   = 0 1 (1 IRR)t 1 (1 IRR)t Việc xác định trị số IRR khá phức tạp. Để nhanh chóng xác định đƣợc IRR ta có thể sử dụng phƣơng pháp gần đúng bằng cách nội suy hay ngoại suy tuyến tính theo công thức toán học: Đầu tiên giả thiết suất thu lợi nội tại IRR = IRR1, để sao cho NPV1>0 Sau đó giả thiết IRR=IRR2 sao cho NPV2 < 0. Trị số IRR đƣợc nọi suy gần đúng theo công thức sau: Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 79
  80. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường IRR2 IRR1 IRR=IRR1 + * NPV1 NPV1 / NPV 2 / -Giả định IRR1 = r= 12% NPV1= 49.198.615.449,18> 0 tss tss -Giả định IRR2= 15% NPV2= Bt -  Ct 1 (1 IRR2)t 1 (1 IRR2)t Ta có bảng tính tổng lợi ích (xem phụ lục 9) và tổng chi phí (xem phụ lục 10) Để tính NPV2 , dựa vào bảng phụ lục 9 và 10 ta tính đƣợc: Tổng lợi ích: B= 15.828.886.252,41(đ) Tổng chi phí: C=57.580.706.985,86(đ) NPV2= B- C=-41751820733.44(đ) Ta có : 0,15 0,12 IRR=0.12+ 49.198.615.449,18 49.198.615 .449,18 41.751.820 .733,44 IRR= 0,198=19,8% Ta thấy IRR > r. Vậy dự án đầu tƣ xây dựng đƣờng là đáng giá. 5. Đánh giá phƣơng án tuyến qua chỉ tiêu tỷ số thu chi (BCR): B n n BCR= =  Bt :  Ct C 1 (1 r)t 1 (1 r)t Trong đó: r = 0.12. Dựa vào kết quả tính toán của bảng trên ta có: BCR=66.192.041.615: 16.369.725.159= 4,04 Ta thấy BCR >1. Vậy dự án xây dựng đƣờng là đáng giá nên đầu tƣ. 6. Xác định thời gian hoàn vốn của dự án: TC) Nƣớc ta qui định với dự án lấy r= 12%, thì thời gian hoàn vốn tiêu chuẩn (Thv là 8.4 năm: Thời gian hoàn vốn đƣợc xác định theo công thức: Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 80
  81. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường 1 1 Thv = =5,05 ( năm) IRR 19,8% Vậy dự án xây dựng đƣờng có thời gian hoàn vốn nhanh hơn thời gian hoàn vốn tiêu chuẩn. KÊT LUẬN: Sau khi đánh giá phƣơng án tuyến qua các chỉ tiêu NPV, IRR, BCR, và xác định Thv kết quả đều cho thấy dự án xây dựng đƣờng là đáng đầu tƣ. Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 81
  82. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường PHẦN II: TỔ CHỨC THI CÔNG Chƣơng 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 đƣờng 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 50 ngƣời (trong đó có 16 ngƣời là nhân công lao động tại chỗ) số cán bộ khoảng 8 ngƣời(=15% số công nhân). - Theo định mức XDCB thì mỗi nhân công đƣợc 4m2 nhà, cán bộ 6m2 nhà. Do đó tổng số m2 lán trại nhà ở là : 8x6 + 34x4 = 184(m2). - Năng suất xây dựng là: 184/5 = 37(ca)(5m2/ca). Với thời gian dự kiến là 4 ngày thì số ngƣời cần thiết cho công việc là: 37/4x2 = 5 (ngƣời). 2. Công tác làm đƣờng tạm - Do điều kiện địa hình nên công tác làm đƣờng tạm chỉ cần phát quang, chặt cây và sử dụng máy ủi để san phẳng. - Lợi dụng các con đƣờng mòn có sẵn để vận chuyển vật liệu. - Dự kiến dùng 4 ngƣời cùng 1 máy ủi D271A 3. Công tác khôi phục cọc, rời cọc ra khỏi Phạm vi thi công Dự kiến chọn 4 công nhân và một máy kinh vĩ THEO20 làm việc này. 4. Công tác lên khuôn đƣờng Xác định lại các cọc trên đoạn thi công dài 4632,06 (m), gồm các cọc H100, cọc Km và cọc địa hình, các cọc trong đƣờng cong, các cọc chi tiết. Dự kiến 4 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 đƣờng cấp IV chiều rộng diện thi công là 18(m) Khối lƣợng cần phải dọn dẹp là: 18 4632,06 = 83377,08 (m2). Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 82
  83. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường 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) - Số ca máy ủi cần thiết là: 12,92 (ca) - Số công lao động cần thiết là: 102,55(công) - Chọn đội làm công tác này là: 1 ủi D271 ; 8 công nhân. Dự kiến dùng 8 ngƣời số ngày thi công là: 6,40(ngày) Số ngày làm việc của máy ủi là : 6,46 Chọn đội công tác chuẩn bị gồm: 1 máy ủi D271A + 1máy kinh vĩ + 1máy thuỷ bình + 15 nhân công Công tác chuẩn bị đƣợc hoàn thành trong 10 ngày. Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 83
  84. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Chƣơng 2: THIẾT KẾ THI CÔNG CÔNG TRÌNH - Khi thiết kế phƣơng án tuyến chỉ sử dụng cống không phải sử dụng kè, tƣờng chắn hay các công trình đặc biệt khác nên khi thi công công trình chỉ có việc thi công cống. - Số cống trên đoạn thi công là 9 cống, số liệu nhƣ sau: Bảng thống kê cống Bảng 2’ STT Lý Trình  (m) L (m) Ghi chú 1 Km0+183,26 11,75 13 Nền đắp 2 Km0+683,30 11,75 11 Nền đắp 3 Km0+996,69 11,50 12 Nền đắp 4 Km1+404,30 11.75 12 Nền đắp 5 Km2+484,25 11,50 11 Nền đắp 6 Km3+80,81 11,75 13 Nền đắp 7 Km4+463,13 11,5 11 Nền đắp 8 Km1+950 10,75 11 Nền đắp 9 Km3+350 10,75 12 Nền đắp Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 84
  85. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường 1. Trình tự thi công 1 cống + Khôi phục vị trí đặt cống trên thực địa + Đào hố móng và làm hố móng cống. + Vận chuyển cống và lắp đặt cống + Xây dựng đầu cống + Gia cố thƣợng hạ lƣu cống + Làm lớp phòng nƣớc và mối nối cống + Đắp đất trên cống, đầm chặt cố định vị trí cống - Với cống nền đắp phải đắp lớp đất xung quanh cống để giữ cống và bảo quản cống trong khi chƣa làm nền. - Bố trí thi công cống vào mùa khô, các vị trí cạn có thể thi công đƣợc ngay, các vị trí còn dòng chảy có thể nắn dòng tạm thời hay làm đập chắn tuỳ thuộc vào tình hình cụ thể. 2. Tính toán năng suất vật chuyển lắp đặt ống cống - Để vận chuyển và lắp đặt ống cống ta thành lập tổ bốc xếp gồm: Xe tải MAZ-503 (7T) + Cần trục bánh lốp KC-1562A Nhân lực lấy từ số công nhân làm công tác hạ chỉnh cống. Các số liệu phục vụ tính năng suất xe tải chở các đốt cống - Tốc độ xe chạy trên đƣờng tạm + Có tải: 20 Km/h + Không tải: 30 km/h - Thời gian quay đầu xe 5 phút - Thời gian bốc dỡ 1 đốt cống là 15 phút. - Cự ly vận chuyển cống cách đầu tuyến thiết kế thi công là 10 km L Li Thời gian của một chuyến xe là: t = 60 ( i ) + 5 + 15 n 20 30 n : Số đốt cống vận chuyển trong 1 chuyến xe Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 85
  86. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường 3. Tính toán khối lƣợng đào đất hố móng và số ca công tác - Khối lƣợng đất đào tại các vị trí cống đƣợc tính theo công thức: V = Trong đó: a : Chiều rộng đáy hố móng (m) h : Chiều sâu đáy hố móng (m) L : Chiều dài cống (m) K : Hệ số (K = 2.2) - Để đào hố móng ta sử dụng máy ủi D271A. a = 2 +  + 2  (mở rộng 1m mỗi bên đáy cống để dễ thi công)  : Bề dày thành cống . 4. Công tác móng và gia cố: - Căn cứ vào loại định hình móng, đất nền á sét, móng cống loại II nên dùng lớp đệm đá dăm dày 30 cm. - Gia cố thƣợng lƣu, hạ lƣu chia làm 2 giai đoạn. + Đoạn 1: Xây đá 25 (cm), vữa xi măng mác 100 trên lớp đá dăm dày 10 cm. + Đoạn 2: Lát khan đá 20 cm trên đá dăm dày 10 cm Ghi chú: - Làm móng theo định mức: 119.400 ;119.500; 119.600. NC 2.7/7 - Lát đá khan tra định mức 200.600. NC3.5/7 ( định mức XDCB 1994 ) 5. Xác định khối lƣợng đất đắp trên cống Với công nền đắp phải đắp đất xung quanh để giữ cống và bảo quản cống trong khi chƣa làm nền.Khối lƣợng đất đắp trên cống thi công bằng máy ủi D271 lấy đất cách vị trí đặt cống 20 (m) và đầm sơ bộ. 6. Tính toán số ca máy vận chuyển vật liệu. - Đá hộc, đá dăm, xi măng, cát vàng đƣợc chuyển từ cự ly 5(km) tới vị trí xây dựng bằng xe MAZ-503 năng suất vận chuyển tính theo công thức sau: Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 86
  87. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Trong đó: - T : Thời gian làm việc 1 ca 8 tiếng. - P : là trọng tải của xe 7 tấn. - Kt : Hệ số sử dụng thời gian Kt = 0,8 - V1 : Vận tốc khi có hàng V1 = 20 Km/h - V2 : Vận tốc khi không có hàng V2 = 25 Km/h - Ktt : Hệ số lợi dụng trọng tải Ktt = 1 - t : Thời gian xếp dỡ hàng t = 8 phút. Thay vào công thức ta có: 73,3(tấn/ca) - Đá hộc có :  = 1,50 (T/m3) - Đá dăm có:  = 1,55 (T/m3) - Cát vàng có:  = 1,40 (T/m3) Khối lƣợng cần vận chuyển của vật liệu trên đƣợc tính bằng tổng của tất cả từng vật liệu cần thiết cho từng công tác. Từ khối lƣợng công việc cần làm cho các cống ta chọn đội thi công là 15 ngƣời. Ngày làm 2 ca ta có số ngày công tác của từng cống nhƣ sau: Nhƣ vậy ta bố trí hai đội thi công cống gồm. + Đội 1: 1 Máy ủi D271A 1 Cần cẩu KC-1562A 1 Xe MAZ503 15 Công nhân Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 87
  88. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Đội thi công cống trong thời gian 13 ngày. + Đội 2: 1 Máy ủi D271A 1 Cần cẩu KC-1562A 1 Xe MAZ503 15 Công nhân Đội thi công cống trong thời gian 15 ngày Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 88
  89. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Chƣơng 3: THIẾT KẾ THI CÔNG NỀN ĐƢỜNG I. Giới thiệu chung - Tuyến đƣờng đi qua khu vực đồi núi, đất á sét, bề rộng nền đƣờng là 7.5 (m), taluy đắp 1:1.5, taluy đào 1:1. Nhìn chung toàn bộ tuyến có khả năng thi công cơ giới cao, do vậy giảm giá thành xây dựng, tăng tốc độ thi công, trong quá trình thi công kết hợp điều phối ngang, dọc để đảm bảo tính kinh tế. - Dự kiến chọn máy chủ đạo thi công nền đƣờng là : +) Ô tô tự đổ + máy đào dùng cho đào đất vận chuyển dọc đào bù đắp và vận chuyển đất từ mỏ vật liệu về đắp nền với cự ly vận chuyển trung bình 1 Km +) Máy ủi cho các công việc nhƣ: Đào đất vận chuyển ngang (L < 20m), đào đất vận chuyển dọc từ nền đào bù đắp (L < 100m), san và sửa đất nền đƣờng. +) Máy san cho các công việc: san sửa nền đƣờng và các công việc phụ khác II. Lập bảng điều phối đất - Thi công nền đƣờng thì công việc chủ yếu là đào, đắp đất, cải tạo địa hình tự nhiên tạo nên hình dạng tuyến cho đúng cao độ và bề rộng nhƣ trong phần thiết kế. - Việc điều phối đất ta tiến hành lập bảng tính khối lƣợng đất dọc theo tuyến theo cọc 100 m và khối lƣợng đất tích luỹ cho từng cọc. - Kết quả tính chi tiết đƣợc thể hiện trên bản vẽ thi công nền (Bảng khối lượng đào đắp tích lũy : xem phụ lục) III. Phân đoạn thi công nền đƣờng - Phân đoạn thi công nền đƣờng dựa trên cơ sở bảo đảm cho sự điều động máy móc thi công, nhân lực đƣợc thuận tiện. - Trên mỗi đoạn thi công cần đảm bảo một số yếu tố giống nhau nhƣ trắc ngang, độ dốc ngang, khối lƣợng công việc. Việc phân đoạn thi công còn phải Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 89
  90. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường căn cứ vào việc điều phối đất sao cho bảo đảm kinh tế và tổ chức công việc trong mỗi đoạn phù hợp với loại máy chủ đạo mà ta sẽ dùng để thi công đoạn đó. Dựa vào cự ly vận chuyển dọc trung bình,chiều cao đất đắp nền đƣờng kiến nghị chia làm sáu đoạn thi công. Đoạn I: Từ Km0 + 00 đến Km0+178.48 (L = 178.48 m) Đoạn II: Từ Km0+178.48 đến Km 1+950.00 (L = 1771.52 m) Đoạn III: Từ Km 1+950.00 đến Km 2+173.77 (L = 223.77 m) Đoạn IV: Từ Km 2+173.77 đến Km 3+84.85 (L = 911.08 m) Đoạn V: Từ Km 3+84.85 đến Km 3+800 (L = 715.15 m) Đoạn VI: Từ Km 3+800 đến Km 4+632.06 (L = 832.06 m) IV. Tính toán khối lƣợng, ca máy cho từng đoạn thi công 1. Thi công vận chuyển ngang đào bù đắp bằng máy ủi A. Công nghệ thi công Khi thi công vận chuyển ngang đào bù đắp đạt hiệu quả cao nhất so với các loại máy khác do tính cơ động của nó. Quá trình công nghệ thi công Bảng 3’.4.1 STT Công nghệ thi công Yêu cầu máy móc 1 Đào đất ở nền đào và vận chuyển tới vị trí đắp Máy ủi D271A 2 Rải và san đất theo chiều dầy chƣa lèn ép Máy ủi D271A 3 Tƣới nƣớc đạt độ ẩm tốt nhất ( nếu cần) Xe DM10 4 Lu nền đắp 6lần/điểm V=3km/h Lu D400A 5 Hoàn thiện các chỗ nối tiếp giữa các đoạn Máy ủi D271A 6 Đầm lèn mặt nền đƣờng Lu D400A Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 90
  91. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường B.Năng suất máy móc: Dùng lu nặng bánh thép D400A lu thành từng lớp có chiều dầy lèn ép h=20cm, sơ đồ bố trí lu xem bản vẽ chi tiết. Năng suất lu tính theo công thức: (m3/ca) Trong đó: T: Số giờ trong một ca. T = 8 (h) Kt: Hệ số sử dụng thời gian. Kt = 0,85 L: Chiều dài đoạn thi công: L = 20 (m) B: Chiều rộng rải đất đƣợc lu. B = 1 (m) H: Chiều dầy lớp đầm nén. H = 0,25 (m) P: Chiều rộng vệt lu trùng lên nhau. P = 0,1 (m) n: Số lƣợt lu qua 1 điểm. n = 6 V: Tốc độ lu . V= 3km/h t: Thời gian sang số, chuyển hƣớng. t = 5 (s) 8x0,85x20 x(1 0,1)x0,25 3 Vậy: Plu = = 755,55 (m /ca) 6x(20 / 3000 3/ 36000 ) Năng suất máy ủi vận chuyển ngang đào bù đắp: Sơ đồ bố trí máy thi công xem bản vẽ thi công chi tiết nền. Ở đây ta lấy gần đúng cự ly vận chuyển trung bình trên các mặt cắt ngang là nhƣ nhau. Ta tính cự ly vận chuyển cho một mặt cắt ngang đặc trƣng. Cự ly vận chuyển trung bình bằng khoảng cách giữa hai trọng tâm phần đất đào và phần đất đắp (coi gần đúng là hai tam giác) Ta có : L = 20 (m) Năng suất máy ủi: (m3/ca) Trong đó: - T: Thời gian làm việc 1 ca . T = 8h Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 91
  92. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường - Kt: Hệ số sử dụng thời gian. Kt = 0,75 - Kd: Hệ số ảnh hƣởng độ dốc Kd=1 - Kr: Hệ số rời rạc của đất. Kr = 1,2 - q: Khối lƣợng đất trƣớc lƣỡi ủi khi xén và chuyển đất ở trạng thái chặt (m3) Trong đó: L: Chiều dài lƣỡi ủi. L = 3,03 (m) H: Chiều cao lƣỡi ủi. H = 1,1 (m) Kt: Hệ số tổn thất. Kt = 0,9 Kr: Hệ số rời rạc của đất. Kr = 1,2 Vậy: q = 1,368 (m3) - t: Thời gian làm việc một chu kỳ: L x L c L l t = 2t q 2t h 2t d V Vc Vl Trong đó: - Lx: Chiều dài xén đất. (m) L = 3,03(m): Chiều dài lƣỡi ủi h = 0,1(m): Chiều sâu xén đất Lx = 4,51(m) - Vx: Tốc độ xén đất. Vx = 20m/ph - Lc: Cự ly vận chuyển đất. Lc = 20(m) - Vc: Tốc độ vận chuyển đất. Vc = 50m/ph - Ll: Chiều dài lùi lại: Ll = Lx + Lc =4,51+20=24,51(m) - Vl: Tốc độ lùi lại. Vl = 60m/ph - tq: Thời gian chuyển hƣớng. tq = 3(s) - th: Thời gian nâng hạ lƣỡi ủi. th = 1(s) - tq: Thời gian đổi số. tq = 2(s). Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 92
  93. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường 4,51 20 24,51 (3 2 1) =>t 1,134( phut) 20 50 60 60 Thay vào công thức tính năng suất ở trên ta có năng suất máy ủi vận chuyển ngang đào bù đắp là: =361,90 (m3/ca) 2. Thi công vận chuyển dọc đào bù đắp bằng máy ủi D271A Khi thi công vận chuyển dọc đào bù đắp với cự ly L < 100m thì thi công vận chuyển bằng máy ủi đạt hiệu quả cao nhất do khả năng vận chuyển của nó. Có thể cự ly vận chuyển lên đến 120 (140) ta dùng ủi vận chuyển vẫn đạt hiệu quả cao. Quá trình công nghệ thi công Bảng 3’.4.2 STT Công nghệ thi công Yêu cầu máy móc 1 Đào đất ở nền đào và vận chuyển tới vị trí đắp Máy ủi D271A 2 Rải và san đất theo chiều dầy chƣa lèn ép Máy ủi D271A 3 Tƣới nƣớc đạt độ ẩm tốt nhất( nếu cần) Xe DM10 4 Lu nền đắp 6lần/điểm V = 3km/h Lu D400A 5 Hoàn thiện các chỗ nối tiếp giữa các đoạn Máy ủi D271A 6 Đầm lèn mặt nền đƣờng Lu D400A 3. Thi công nền đƣờng bằng máy đào+ôtô . Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 93
  94. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Quá trình công nghệ thi công Bảng 3’.4.3 STT Công nghệ thi công Yêu cầu máy móc 1 Đào đất ở nền đào Máy đào ED-4321 2 Rải và san đất theo chiều dầy chƣa lèn ép Máy ủi D271A 3 Tới nƣớc đạt độ ẩm tốt nhất( nếu cần) Xe DM10 4 Lu nền đắp 6lần/điểm V=3km/h Lu D400A 5 Hoàn thiện các chỗ nối tiếp giữa các đoạn Máy ủi D271A 6 Đầm lèn mặt nền đƣờng Lu D400A Chọn máy đào ED-4321 dung tích gầu 0,4m3 có ns tính theo công thức sau: (m3/ca) Trong đó: - q : Dung tích gầu q = 0,4 m3 - Kc: Hệ số chứa đầy gầu Kc = 1,2 - Kr: Hệ số rời rạc của đất Kr = 1,15 - T : Thời gian làm việc trong một chu kỳ đào của máy (s) : T = 17(s) - Kt : Hệ số sử dụng thời gian của máy Kt=0,7 Kết quả tính đƣợc năng suất của máy đào là : N = 494,98 (m3/ca) Chọn ôtô Huynđai để vận chuyển đất: Số lƣợng xe vận chuyển cần thiết phải bảo đảm năng suất làm việc của máy đào , có thể tính theo công thức sau: (xe) Trong đó: - Kd : Hệ số sử dụng thời gian của máy đào, lấy Kd= 0,7 - Kx : Hệ số sử dụng thời gian của xe ôtô Kx= 0,9 - t : Thời gian của một chu kỳ đào đất t = 15 (s) -  : Số gầu đổ đầy đƣợc một thùng xe Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 94
  95. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Q : Tải trọng xe : Q = 10 (Tấn) Kr: Hệ số rời rạc của đất : Kr = 1,15 V :Dung tích gầu : V=0,4 (m3)  :Dung trọng của đất :  =1,8T/m3 Kc: Hệ số chứa đầy gầu : Kc=1,2 - t' - Thời gian của 1 chu kỳ vận chuyển đất của ôtô: t' = 30 phút = 1800 giây Thay số ta đƣợc : n=7(xe) 4. Thi công vận chuyển đất từ mỏ đắp vào nền đắp bằng ô tô Maz503 Quá trình công nghệ thi công Bảng 3’.4.4 STT Công nghệ thi công Yêu cầu máy móc 1 VC đất từ nơi khác đến nền đắp ô tô Maz503 2 Tới nƣớc đạt độ ẩm tốt nhất( nếu cần) Xe DM10 3 Hoàn thiện chỗ nối tiếp giữa các đoạn Máy ủi D271A 4 Đầm lèn mặt nền đƣờng Lu D400A  Bảng tính toán khối lƣợng công tác thi công nền cho từng đoạn (Xem bản vẽ thi công nền) Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 95
  96. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường Chƣơng 4: THI CÔNG CHI TIẾT MẶT ĐƢỜNG I. tình hình chung Mặt đƣờng là 1 bộ phận quan trọng của công trình,nó chiếm 70-80% chi phí xây dựng đƣờng và ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng khai thác tuyến.Do vậy vấn đề thiết kế thi công mặt đƣờng phải đƣợc quan tâm một cách thích đáng,phải thi công mặt đƣờng đúng chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu đƣa ra thi công. 1. Kết cấu mặt đƣờng đựoc chọn để thi công là: BTN hạt mịn 5cm BTN hạt thô 7cm CPDD loại I 15cm CPDDloại II 29cm 2. Điều kiện thi công: Nhìn chung điều kiện thi công thuận lợi, CP đá dăm loại I và loại II đƣợc khai thác từ mỏ đá trong vùng cự ly vận chuyển trung bình 5 Km Máy móc nhân lực: Có đầy đủ máy móc cần thiết,công nhân có đủ trình độ để tiến hành thi công II. Tiến độ thi công chung Căn cứ vào đoạn tuyến thi công ta thấy đoạn tuyến thi công lợi dụng đƣợc đoạn tuyến trƣớc đã hoàn thành do đó không phải làm thêm đƣờng phụ,mặt khác mỏ vật liệu cũng nhƣ phân xƣởng xí nghiệp phụ trợ đều đƣợc nằm ở phía đầu tuyến nên chọn hƣớng thi công từ đầu tuyến là hợp lý. Phƣơng pháp tổ chức thi công. Khả năng cung cấp máy móc và thiết bị đầy đủ, phục vụ trong quá trình thi công, diện thi công vừa phải cho nên kiến nghị sử dụng phƣơng pháp thi công tuần tự để thi công mặt đƣờng.  Chia mặt đƣờng làm 2 giai đoạn thi công. + Giai đoạn I : Thi công nền và 2 lớp móng CPĐD. Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 96
  97. Trường đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đường + Giai đoạn II: thi công 2 lớp mặt Bêtông nhựa. Chú ý: Sau khi thi công xong giai đoạn I phải có biện pháp bảo vệ lớp mặt CPĐD,cấm không cho xe cộ đi lại, đảm bảo thoát nƣớc mặt đƣờng tốt.  Tính toán tốc độ dây chuyền giai đoạn I: Do yêu cầu về thời gian sử dụng nên công trình mặt đƣờng phải hoàn thành trong thời gian ngắn nhất.Do đó tốc độ dây chuyền đựợc tính theo công thức Trong đó : - L: chiều dài tuyến thi công L= 4632,06 (m) - T = min(T1,T2) T1= TL- ti T2 = TL- TL: Thời gian thi công dự kiến theo lịch TL = 31(ngày) t  i : Số ngày nghỉ do ảnh hƣởng của thời tiết xấu. Dự kiến 3ngày T1 = 31-3 = 28(ngày) : Tổng số ngày nghỉ lễ.(7 ngày) => T1 = 31-7 = 24(ngày) => Tmin = 24 ngày - tkt: Thời gian khai triển dây chuyền , Tkt = 2 ngày VminI = 210.54 (m/ngày). Chọn VminI = 250 (m/ngày)  Tính tốc độ dây chuyền giai đoạn II: Trong đó: Svth: Nguyễn Khắc Trọng – Mssv: 111210 Lớp: CĐ 1101 Trang: 97