›
›

Đồ án Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm A-B thuộc địa phận Tỉnh Đắc Lắc - Bùi Thế Phong

pdf 136 trang huongle 1770
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm A-B thuộc địa phận Tỉnh Đắc Lắc - Bùi Thế Phong", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_thiet_ke_tuyen_duong_qua_2_diem_a_b_thuoc_dia_phan_tin.pdf

Nội dung text: Đồ án Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm A-B thuộc địa phận Tỉnh Đắc Lắc - Bùi Thế Phong

  1. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Lời cảm ơn Hiện nay, đất n•ớc ta đang trong giai đoạn phát triển, thực hiện công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa, cùng với sự phát triển của nền kinh tế thị tr•ờng, việc giao l•u buôn bán, trao đổi hàng hóa là một yêu cầu, nhu cầu của ng•ời dân, các cơ quan xí nghiệp, các tổ chức kinh tế và toàn xã hội. Để đáp ứng nhu cầu l•u thông, trao đổi hàng hóa ngày càng tăng nh• hiện nay, xây dựng cơ sở hạ tầng, đặc biệt là hệ thống giao thông cơ sở là vấn đề rất quan trọng đặt ra cho nghành cầu đ•ờng nói chung, nghành đ•ờng bộ nói riêng. Việc xây dựng các tuyến đ•ờng góp phần đáng kể làm thay đổi bộ mặt đất n•ớc, tạo điều kiện thuận lợi cho nghành kinh tế quốc dân, an ninh quốc phòng và sự đi lại giao l•u của nhân dân. Là một sinh viên khoa Xây dựng cầu đ•ờng của tr•ờng ĐH Dân lập HP, sau 4 năm học tập và rèn luyện d•ới sự chỉ bảo tận tình của các thầy giáo trong bộ môn Xây dựng tr•ờng ĐH Dân lập HP và các thây giáo trong bộ môn Đ•ờng ô tô và đ•ờng đô thị em đã học hỏi rất nhiều điều bổ ích. Theo nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp của bộ môn, đề tài tốt nghiệp của em là: Thiết kế tuyến đ•ờng qua 2 điểm A-B thuộc địa phận tỉnh Đắc Lắc Nội dung đồ án gồm 3 phần: Phần 1: Lập dự án khả thi xây dựng tuyến đ•ờng A-B. Phần 2: Thiết kế kỹ thuật. Phần 3: Tổ chúc thi công. Trong quá trình làm đồ án do hạn chế về thời gian và điều kiện thực tế nên em khó tránh khỏi sai sót, kính mong các thầy giúp đỡ em hoàn thành tốt nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp. Em xin trân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn đã giúp đỡ em trong quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp. Hải Phòng, tháng 7 năm 2009 Sinh viên Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 10 - Trang 10
  2. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Bùi thế phong Phần I: lập báo cáo đầu t• xây dựng tuyến đ•ờng Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 11 - Trang 11
  3. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ch•ơng 1: Giới thiệu chung I. Giới thiệu Tuyến đ•ờng thiết kế từ A đến B thuộc Tỉnh Đắc Lắc là khu vực có địa hình là đồi thấp và thoải. Để đánh giá sự cần thiết phải đầu t• xây dựng tuyến đ•ờng A - B cần xem xét trên nhiều khía cạnh đặc biệt là cho sự phục vụ cho sự phát triển kinh tế xã hội nhằm các mục đích chính nh• sau: * Xây dựng cơ sở hạ tầng vững chắc và đồng bộ, để đẩy mạnh phát triển công nông nghiiệp, dịch vụ và các tiềm năng khác của vùng. * Sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên nh•ng phải đảm bảo vệ sinh môi tr•ờng. * Phát huy triệt để tiềm năng, nguồn lực của khu vực, khai thác có hiệu quả các nguồn lực từ bên ngoài. * Trong những tr•ờng hợp cần thiết để phục vụ cho chính trị, an ninh, quốc phòng. Theo số liệu điều tra l•u l•ợng xe thiết kế năm thứ 15 sẽ là: 1380 xe/ng.đ. Với thành phần dòng xe: - Xe con : 42% - Xe tải trục 6,5 T (2 trục) : 18% - Xe tải trục 8,5 T ( 2trục ) : 27%. - Xe tải trục 10 T (2trục) : 13%. - Hệ số tăng xe :7 %. Nh• vậy l•ợng vận chuyển giữa 2 điểm A – B là khá lớn với hiện trạng mạng l•ới giao thông trong vùng đã không thể đáp ứng yêu cầu vận chuyển. Chính vì vậy, việc xây dựng tuyến đ•ờng A– B là hoàn toàn cần thiết. Góp phần vào việc hoàn thiện mạng l•ới giao thông trong khu vực, góp phần vào việc phát triển kinh tế xã hội ở địa ph•ơng và phát triển các khu công nghiệp chế biến, dịch vụ Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 12 - Trang 12
  4. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Căn cứ các quy hoạch tổng thể mạng l•ới đ•ờng giao thông của vùng đã đ•ợc duyệt, căn cứ theo văn bản giữa Sở Giao thông công chính hà giang và đơn vị khảo sát thiết kế để tiến hành lập dự án. II. Các quy phạm sử dụng: - Tiêu chuẩn thiết kế đ•ờng ôtô TCVN 4054 - 05. - Quy phạm thiết kế áo đ•ờng mềm (22TCN - 211 -06). - Quy trình khảo sát (22TCN - 27 - 84). - Quy trình khảo sát thuỷ văn (22TCN - 220 - 95) của bộ Giao thông Vận tải. III. Hình thức đầu t•: Nguồn vốn xây dựng công trình do nhà n•ớc cấp, chủ đầu t• là Tây Nguyên. Trên cơ sở đấu thầu hạn chế để tuyển chọn nhà thầu có đủ khả năng về năng lực, máy móc, thiết bị, nhân lực và đáp ứng kỹ thuật yêu cầu về chất l•ợng và tiến độ thi công. IV. Đặc điểm chung của tuyến. * Địa hình : Tuyến đi qua địa hình t•ơng phức tạp có độ dóc lớn và có địa hình chia cắt mạnh. Chênh cao giữa các cao điểm lớn nhất là 30 m do giữa các đ•ờng đồi có hình thành lòng chảo . * Địa chất thuỷ văn - Địa chất khu vực khá ổn định ít bị phong hoá , không có hiện t•ợng nứt – nẻ –không bị sụt nở. Đất nền chủ yếu là đất BaZan Tây nguyên ,địa chất lòng sông và các suối chính nói chung ổn định . - Cao độ mực n•ớc ngầm ở đây t•ơng đối thấp, cấp thoát n•ớc nhanh chóng, trong vùng có 1 dòng suối hình thành dòng chảy rõ ràng có l•u l•ợng t•ơng đối lớn và các suối nhánh tập trung n•ớc về dòng suối này. tuy nhiên địa hình ở lòng suối t•ơng đối thoải và thoát n•ớc tốt nên m•c n•ớc ở các dòng suối không lớn do đó không ảnh h•ởng tới các vung xung quanh. Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 13 - Trang 13
  5. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô * Hiện trạng môi tr•ờng Đây là khu vực rất ít bị ô nhiễm và ít bị ảnh h•ởng xấu của con ng•ời, trong vùng tuyến có khả năng đi qua có 1 phần là đất tròng trọt. Do đó khi xây dựng tuyến đ•ờng phải chú ý không phá vỡ cảnh quan thiên nhiên, chiếm nhiều diện tích đất canh tác của ng•ời dân và phá hoại công trình xung quanh. * Tình hình vật liệu và điều kiện thi công Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu đáp ứng đủ việc xây dựng, đ•òng cự ly vận chuyển < 5km. Đơn vị thi công có đầy đủ năng lực máy móc, thiết bị để đáp ứng nhu cầu về chất l•ợng và tiến độ xây dựng công trình. Có khả năng tận dụng nguyên vật liệu địa ph•ơng trong khu v•c tuyến đi qua có mỏ cấp phối đá dăm với trữ l•ơng t•ơng đối lớn và theo số liệu khảo sát sơ bộ thì thấy các đồi đất gần đó có thể đắp nền đ•ờng đ•ợc. Phạm vi từ các mỏ đến phạm vi công trình từ 500m đến 1000m. * Điều kiện khí hậu Tuyến nằm trong khu vực khí hậu gió mùa ,nóng ẩm m•a nhiều. Nhiệt độ trung bình khoảng 270c. mùa đông nhiệt độ trung bình khoảng 180c, mùa hạ nhiệt độ trung bình khoảng 270 C nhiệt độ dao động khoảng 90c. l•ợng m•a trung bình khoảng 2000 mm. mùa m•a từ tháng 8 đến tháng 10. Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 14 - Trang 14
  6. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ch•ơng 2: Xác định cấp hạng đ•ờng và các chỉ tiêu kỹ thuật của đ•ờng i. Xác định cấp hạng đ•ờng. Quy đổi l•u l•ợng xe ra xe con: Ta có: Xe Tải trục Xe tải trục Xe tải trục LL(N15) Xe con Hstx(δ) 6.5T(2trục) 8,5T(2Trục) 10T(2Trục) 1380 42% 18% 27% 13% 7 N= Ni x i Trong đó: Ni: l•u l•ợng xe thành phần i: hệ số quy đổi ra xe con Theo tiêu chuẩn thiết kế đ•ờng ôtô 22TCN 4054-2005 thi hệ số đ•ợc tra nh• sau: . Xe con = 1 . Xe tảI nhẹ = 2 . Xe tảI trung = 2.5 . Xe tảI nặng = 2.5 (Hệ số quy đổi tra mục 3.3.2/ TCVN 4054-05) Vậy xe con quy đổi là: N15 = 1380(0.42x1 + 0.18x2 + 0.27x2.5 + 0.13x2.5)= 2456(xeqđ/ngđ) L•u l•ợng xe quy đổi ra xe con năm thứ 15 là: N15qđ = (369.1+338.2,5+461.2,5+154.2,5+215.3)=3396 xe/ngày đêm Theo tiêu chuẩn thiết kế đ•ờng ôtô 22TCN 4054-2005 Căn cứ vào bảng phân cấp kỹ thuật của đ•ờng ôtô theo chức năng của đ•ờng và l•u l•ợng thiết N15=2456(xeqđ/ngđ) chọn đ•ờng cấp IV Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 15 - Trang 15
  7. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Căn cứ vào bảng tốc độ thiết kế các cấp hạng đ•ờng và địa hình khu vực tuyến đI qua tốc độ thiết kế là 60km/h II. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật. 1. Tính toán tầm nhìn xe chạy. 1.1. Tầm nhìn hãm xe. Lp• Sh lo S1 Tính cho ôtô cần hãm để kịp dừng xe tr•ớc ch•ớng ngại vật. S1 = l1 + Sh + lo l1: quãng đ•ờng ứng với thời gian phản ứng tâm lý t = 1s V(m/s) l = V(km/h). t(h) = .t(s) 1 3,6 Sh : chiều dài hãm xe KV 2 S = h 254( i) lo : cự ly an toàn lo = 5m hoặc 10m V: vận tốc xe chạy (km/h) K: hệ số sử dụng phanh K = 1,2 với xe con; K = 1,4 với xe tải chọn K = 1,4 : hệ số bám = 0,5 (Mặt đ•ờng sạch và ẩm •ớt) i: khi tính tầm nhìn lấy i = 0,0 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 16 - Trang 16
  8. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 60 1,4.602 S 10 66,35m 1 3,6 254(0,5) Theo mục 5.11/ TCVN 4054-05 S1 = 75m Vậy chọn S1 = 75m để tăng mức độ an toàn. 1.2. Tầm nhìn 2 chiều. Tính cho 2 xe ng•ợc chiều trên cùng 1 làn xe. S2 = 2l1 + lo + ST1 + ST2 Trong đó các giá trị giải thích nh• ở tính S1 V KV 2. S l 2 1,8 127( 2 i2 ) o Sơ đồ tính tầm nhìn S2 Lp• Sh Lo Sh Lp• S1 S1 60 1,4.602.0,5 S = 10 122,7m 2 1,8 127.0,52 Theo TCVN 4054-05 thì chiều tầm nhìn S2 là 150(m) Vậy chọn tầm nhìn S2 theo TCVN S2 = 150(m) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 17 - Trang 17
  9. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Sơ đồ tính tầm nhìn v•ợt xe. Tính tầm nhìn v•ợt xe. Tầm nhìn v•ợt xe đ•ợc xác định theo công thức (sổ tay tk đ•ờng T1/168). 2 2 V1 KV1 (V1 V2 ) KV2 lo V1 V3 S 4 . 1 (V1 V2 ).3,6 254 254 V1 V2 V1 V1 > V2 Tr•ờng hợp này đ•ợc áp dụng khi tr•ờng hợp nguy hiểm nhất xảy ra V3 = V2 = V và công thức trên có thể tính đơn giản hơn nếu ng•ời ta dùng thời gian v•ợt xe thống kê trên đ•ờng theo hai tr•ờng hợp. - bình th•ờng: S4 = 6V = 6.60 = 360(m) - c•ỡng bức : S4 = 4V = 4.60 = 240(m) Theo quy phạm quy định tầm nhìn v•ợt xe tối thiểu là: S4 = 350(m) Vậy chọn S4 theo qui phạm: S4 = 350(m) 2. Độ dốc dọc lớn nhất cho phép imax imax đ•ợc tính theo 2 điều kiện: - Điều kiện đảm bảo sức kéo (sức kéo phải lớn hơn sức cản - đk cần để xe cđ): D f + i imax = D – f D: nhân tố động lực của xe (giá trị lực kéo trên 1 đơn vị trọng l•ợng, thông số này do nhà sx cung cấp) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 18 - Trang 18
  10. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô - Điều kiện đảm bảo sức bám (sức kéo phải nhỏ hơn sức bám, nếu không xe sẽ tr•ợt - đk đủ để xe cđ) G Pw D D' K . i' D' f G G max Gk: trọng l•ợng bánh xe có trục chủ động G: trọng l•ợng xe. Giá trị tính trong đkiện bất lợi của đ•ờng (mặt đ•ờng trơn tr•ợt: = 0,2) PW: Lực cản không khí. K.F.V2 P (m/s) w 13 Sau khi tính toán 2 điều kiện trên ta so sánh và lấy trị số nhỏ hơn 2.1. Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo lớn hơn tổng sức bám. Với vận tốc thiết kế là 60km/h. Dự tính phần kết cấu mặt đ•ờng sẽ làm bằng bê tông nhựa. Ta có: f: hệ số cản lăn, với V > 50km/h ta có: f = fo [1 + 0,01 (V - 50)] fo: hệ số cản lăn khi xe chạy với tốc độ f = 0,022 V: tốc độ tính toán km/h. Kết quả tính toán đ•ợc thể hiện bảng sau: Dựa vào biểu đồ động lực hình 3.2.13 và 3.2.14 sổ tay thiết kế đ•ờng ôtô ta tiến hành tính toán đ•ợc cho bảng Xe tải trục Xe tải trục Xe tải trục 10T Loại xe Xe con 6.5T (2trục) 8.5T (2trục) (2trục) Vtt km/h 60 60 60 60 f 0,022 0,022 0,022 0,022 D 0,13 0,035 0,033 0,048 imax(%) 10,8 1,3 1,1 2,6 (trang 149 – sổ tay tkế đ•ờng T1) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 19 - Trang 19
  11. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 2.2 Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo nhỏ hơn sức bám. Trong tr•ờng hợp này ta tính toán cho các xe trong thành phần xe G P ib D' f và D' K . w max G G KF(V2 Vg2 ) Trong đó: P : sức cản không khí P w W 13 V: tốc độ thiết kế km/h, V = 60km/h Vg: vận tốc gió khi thiết kế lấy Vg = 0(m/s) F: Diện tích cản gió của xe (m2) K: Hệ số cản không khí; Loại xe K F, m2 Xe con 0.015-0.03 1.5-2.6 Xe tải 0.05-0.07 3.0-6.0 : hệ số bám dọc lấy trong điều kiện bất lợi là mặt đ•ờng ẩm •ớt,bẩn lấy = 0,2 GK: trọng l•ợng trục chủ động (kg). G: trọng l•ợng toàn bộ xe (kg). Xe tải trục Xe tải trục Xe tải trục Xe con 6,5T(2trục) 8,5T(2trục) 10T(2trục) K 0.03 0.05 0.06 0.07 F 2.6 3 5 6 V 60 60 60 60 Pw 1.667 3.206 6.413 8.978 Gk 960 6150 7400 G 1875 8250 13550 D' 0.102 0.148 0.109 i'max 8% 12.6% 8.7% Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 20 - Trang 20
  12. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Theo TCVN 4054-05 với đ•ờng IV, tốc độ thiết kế V = 60km/h thì imax = 0,06 cùng với kết quả vừa có (chọn giá trị nhỏ hơn) hơn nữa khi thiết kế cần phải cân nhắc ảnh h•ởng giữa độ dốc dọc và khối l•ợng đào đắp để tăng thêm khả năng vận hành của xe, ta sử dụng id 5% với chiều dài tối thiểu đổi dốc đ•ợc quy định trong quy trình là 150m III. Tính bán kính tối thiểu đ•ờng cong nằm khi có siêu cao. 2 min V R SC 127(μ iSC ) Trong đó: V: vận tốc tính toán V= 60km/h : hệ số lực ngang = 0,15 iSC: độ dốc siêu cao max 0,08 602 R min 128,85(m) SC 127(0,15 0,08) min Theo quy phạm: R SC 125(m) min Vậy chọn RSC 125(m) IV. Tính bán kính tối thiểu đ•ờng cong nằm khi không có siêu cao. 2 min V R0SC 127(μ in ) : hệ số áp lực ngang khi không làm siêu cao lấy = 0,08 (hành khách không có cảm giác khi đi vào đ•ờng cong) in: độ dốc ngang mặt đ•ờng in = 0,02 602 R min 473(m) 0SC 127(0,08 0,02) min Theo qui phạm R0SC 1500(m) chọn theo qui phạm. Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 21 - Trang 21
  13. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô V. Tính bán kính thông th•ờng. Thay đổi và iSC đồng thời sử dụng công thức. V 2 R 127(μ iSC ) Bảng bán kính thông th•ờng. R(m) isc% =0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.09 0.08 8% 123.25 128.85 134.98 141.73 149.19 157.48 166.74 177.17 7% 128.85 134.98 141.73 149.19 157.48 166.74 177.17 188.98 6% 134.98 141.73 149.19 157.48 166.74 177.17 188.98 202.47 5% 141.73 149.19 157.48 166.74 177.17 188.98 202.47 218.05 4% 149.19 157.48 166.74 177.17 188.98 202.47 218.05 236.22 3% 157.48 166.74 177.17 188.98 202.47 218.05 236.22 257.70 2% 166.74 177.17 188.98 202.47 218.05 236.22 257.70 283.46 VI. Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm. b.đ 30.S1 Rmin Trong đó : S1: tầm nhìn 1 chiều : góc chiếu đèn pha = 2o 30.75 R b.đ 1125(m) min 2 Khi R < 1125(m) thì khắc phục bằng cách chiếu sáng hoặc làm biển báo cho lái xe biết. VII. Chiều dài tối thiểu của đ•ờng cong chuyển tiếp & bố trí siêu cao Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 22 - Trang 22
  14. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Đ•ờng cong chuyển tiếp có tác dụng dẫn h•ớng bánh xe chạy vào đ•ờng cong và có tác dụng hạn chế sự xuất hiện đột ngột của lực ly tâm khi xe chạy vào đ•ờng cong, cải thiện điều kiện xe chạy vào đ•ờng cong. a. Đ•ờng cong chuyển tiếp. V3 Xác định theo công thức: L (m) CT 47RI Trong đó: V: tốc độ xe chạy V = 60km/h I: độ tăng gia tốc ly ly tâm trong đ•ờng cong chuyển tiếp, I = 0,5m/s2 R: bán kính đ•ờng cong tròn cơ bản b. Chiều dài đoạn vuốt nối siêu cao B.iSC LSC iph (độ mở rộng phần xe chạy = 0) Trong đó: B: là chiều rộng mặt đ•ờng B=7m iph: độ dốc phụ thêm mép ngoài lấy iph = 0,5% áp dụng cho đ•ờng vùng núi có Vtt 60km/h iSC: độ dốc siêu cao thay đổi trong khoảng 0,02-0,06 Bảng Chiều dài đ•ờng cong chuyển tiếp và đoạn vuốt nối siêu cao Rtt (m) 150 175 200 250 300 400 isc 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.02 Lctiếp(m) 62.28 52.52 45.96 36.77 30.64 22.98 Lsc (m) 72 60 48 36 24 24 Lmax (m) 60 55 50 50 50 50 (Theo TCVN4054-05, với isc =2%, l=50m) Để đơn giản, đ•ờng cong chuyển tiếp và đoạn vuốt nối siêu cao bố trí trùng nhau, do đó phải lấy giá trị lớn nhất trong 2 đoạn đó. Đoạn thẳng chêm Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 23 - Trang 23
  15. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Đoạn thẳng chêm giữa 2 đoạn đ•ờng cong nằm ng•ợc chiều theo TCVN 4054-05 phải đảm bảo đủ để bố trí các đoạn đ•ờng cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao. L L L 1 2 chêm 2 VIII. Độ mở rộng phần xe chạy trên đ•ờng cong nằm E. Khi xe chạy đ•ờng cong nằm trục bánh xe chuyển động trên quĩ đạo riêng chiếu phần đ•ờng lớn hơn do đó phải mở rộng đ•ờng cong. Ta tính cho khổ xe dài nhất trong thành phần xe, dòng xe có Lxe : 7,62(m) L2 0,1V Đ•ờng có 2 làn xe độ mở rộng E tính nh• sau: E A R R Trong đó: LA: là khoảng cách từ mũi xe đến trục sau cùng của xe R: bán kính đ•ờng cong nằm V: là vận tốc tính toán Theo quy định trong TCVN 4054-05, khi bán kính đ•ờng cong nằm 250m thì mới phải mở rộng phần xe chạy IX. Xác định bán kính tối thiểu đ•ờng cong đứng. 1. Bán kính đ•ờng cong đứng lồi tối thiểu. Bán kính tối thiểu đ•ợc tính với điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều S2 R 1 2d1 (ở đây theo tiêu chuẩn Việt Nam lấy d2 = 0,00m) d: chiều cao mắt ng•ời lái xe so với mặt đ•ờng d = 1,2m; S1 = 75m 752 R lồi 2343,75(m) min 2.1,2 lồi (Theo TCVN 4054-05, Rmin 2500(m) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 24 - Trang 24
  16. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô lồi Vậy ta chọn Rmin 2500(m) 2. Bán kính đ•ờng cong đứng lõm tối thiểu. Đ•ợc tính 2 điều kiện. - Theo điều kiện giá trị v•ợt tải cho phép của lò xo nhíp xe và không gây cảm giác khó chịu cho hành khác. V 2 602 R lõm 553,8(m) min 6,5 6,5 - Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm 2 2 lõm SI 75 R min o 874,14(m) 2(h đ S1.sin đ ) 2(0,6 75.sin2 ) Trong đó: hđ: chiều cao đèn pha hđ = 0,6m : góc chắn của đèn pha = 2o lõm Theo TCVN 4054-05: R min 1500(m) lõm Vậy ta chọn R min 1500(m) X.Tính bề rộng làn xe 1. Tính bề rộng phần xe chạy Bl Khi tính bề rộng phần xe chạy ta tính theo sơ đồ xếp xe nh• hình vẽ trong cả ba tr•ờng hợp theo công thức sau: b c B = x y 2 Trong đó: b: chiều rộng phủ bì (m) c: cự ly 2 bánh xe (m) x: cự ly từ s•ờn thùng xe đến làn xe bên cạnh ng•ợc chiều X = 0,5 + 0,005V y: khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 25 - Trang 25
  17. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô y = 0,5 + 0,005V V: tốc độ xe chạy với điều kiện bình th•ờng (km/h) Tính toán đ•ợc tiến hành theo sơ đồ xếp xe cho 2 xe tải chạy ng•ợc chiều Xe tải có bề rộng phủ bì là 2,5m b1 = b2 = 2,5m c1 = c2 = 1,96m Xe tải đạt tốc độ 60km/h x = 0,5 + 0,005 . 60 = 0,83(m) y = 0,5 + 0,005 . 60 = 0,83(m) Vậy trong điều kiện bình th•ờng ta có 2,5 1,96 b = b = 0,83 0,83 3,89m 1 2 2 Vậy tr•ờng hợp này bề rộng phần xe chạy là b1 + b2 = 3,89 x 2 = 7,78 (m) Theo TCVN 4054-05 với đ•ờng cấp IV địa hình đồng bằng, bề rộng phần xe chạy tối thiểu là 3.5m/1 làn 2.Bề rộng lề đ•ờng tối thiểu (Blề). Theo TCVN 4054-05 với đ•ờng cấp IV địa hình đồng bằng bề rộng lề đ•ờng là 2x1.0(m). 3. Bề rộng nền đ•ờng tối thiểu (Bn). Bề rộng nền đ•ờng = bề rộng phần xe chạy + bề rộng lề đ•ờng Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 26 - Trang 26
  18. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Bnền = (2x3) + (2x1.0) = 9,0(m) XI. Tính số làn xe cần thiết. Số làn xe cần thiết theo TCVN 4054-05 đ•ợc tính theo công thức: Ncdgiờ nlxe z.Nlth Trong đó: nlxe: là số làn xe yêu cầu, đ•ợc lấy tròn theo qui trình N gcđ: là l•u l•ợng xe thiết kế giờ cao điểm đ•ợc tính đơn giản theo công thức sau: N gcđ = (0,10 0,12) . Ntbnđ (xe qđ/h) Theo tính toán ở trên thì ở năm thứ 15: Ntbnđ =3497 (xe con qđ/ngđ) => N gcđ =350 420 xe qđ/ngày đêm Nlth :Năng lực thông hành thực tế. Tr•ờng hợp khoong có dải phân cách và ô tô chạy chung với xe thô sơ Nith = 1000(xe qđ/h) Z là hệ số sử dụng năng lực thông hành đ•ợc lấy bằng 0,77 với đ•ờng cấp III cấp 60. 420 Vậy n = 0,55 lxe 0,77.1000 Vì tính cho 2 làn xe nên khi n = 0,55 lấy tròn lại n = 1 có nghĩa là đ•ờng có 2 làn xe ng•ợc chiều. Theo TCVN 4054-05 với đ•ờng cấp III số làn xe là 2 Chọn số làn là 2. * Độ dốc ngang Ta dự định làm mặt đ•ờng BTN, theo quy trình 4054-05 ta lấy độ dốc ngang là 2% Phần lề đ•ờng gia cố lấy chiều rộng 1m, dốc ngang 2%. Phần lề đất (không gia cố) lấy chiều rộng 0,5m, dốc ngang 6%. Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 27 - Trang 27
  19. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô * Bảng so sánh các chỉ tiêu Sau khi xác định các chỉ tiêu ta lập bảng so sánh giữa chỉ tiêu tính toán, chỉ tiêu theo qui phạm, chỉ tiêu đ•ợc chọn để thiết kế là chỉ tiêu đã so sánh giữa tính toán và quy phạm. . Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật. Theo Số Đơn Theo Chọn Các chỉ tiêu kỹ thuật tính TT vị tchuẩn thiết kế toán 1 Cấp hạng đ•ờng IV IV 2 Vận tốc thiết Kế km/h 60 60 3 Bề rộng 1 làn xe m 3,89 3,5 3.5 4 Bề rộng mặt đ•ờng m 7,78 6,0 6,0 5 Bề rộng nền đ•ờng m 10,78 9 9 6 Số làn xe làn 0.55 2 2 7 Bán kính đ•ờng cong nằm min m 128.85 125 150 8 Bán kính không siêu cao m 473 1500 1500 9 Tầm nhìn 1 chiều m 66,35 75 75 10 Tầm nhìn 2 chiều m 122,7 150 150 11 Tầm nhìn v•ợt xe m 240 350 350 12 Bán kính đ•ờng cong đứng 874 1500 1500 m lõm min 13 Bán kính đ•ờng con đứng lồi 2344 2500 2500 m min 14 Độ dốc dọc lớn nhất ‰ 60 60 15 Độ dốc ngang mặt đ•ờng ‰ 20 20 16 Độ dốc ngang lề đ•ờng ‰ 60 60 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 28 - Trang 28
  20. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ch•ơng 3: Thiết kế tuyến trên bình đồ I.Vạch ph•ơng án tuyến trên bình đồ. 1, Tài liệu thiết kế: -Bản đồ địa hình tỉ lệ 1:10000 có ΔH=5m -Đoạn tuyến thiết kế nằm giữa 2 điểm A-B Số hóa bình đồ và đ•a về tỉ lệ 1:1000 thiết kế trên Nova3.0 Vẽ phân thủy, tụ thủy. 2, Đi tuyến: Dựa vào dạng địa hình của tuyến A-B ta nhận thấy sẽ phải sử dụng 2 kiểu dịnh tuyến cơ bản là kiểu gò bó và kiểu chân chim để tiến hành vạch tuyến. Đối với đoạn dốc, ta đi tuyến theo b•ớc Compa. H 1 . (cm) i tt Trong đó: 1 1 là tỉ lệ bản đồ: 10000 imaxtt = imax - inâng Đ•ờng cấp IV:=6%-1%=5% 500 1 5 => . 0,84(cm) 0,06 10000 6 + Vạch các ph•ơng án tuyến. Dựa vào cách đi tuyến nh• trên, kết hợp các tiêu chuẩn kỹ thuật đã tính toán và chọn lựa ta có thể vạch đ•ợc 2 ph•ơng án tuyến sau: Ph•ơng án I: Ph•ơng án này đi qua s•ờn núi phía bên phải hồ,nên tuyên ngăn,địa hình thoải,các đ•ờng cong nằm có bán kính lớn đảm bảo cho xe chạy an toàn, thuận lợi. Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 29 - Trang 29
  21. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ph•ơng án II: Ph•ơng án này đi qua s•ờn núi bên trái hồ ,sử dung các đ•ờng cong nằm với bán kính vừa phải ,nh•ng chiều dài tuyến lớn hơn ph•ơng án I. So sánh sơ bộ các ph•ơng án tuyến. Bảng so sánh sơ bộ các ph•ơng án tuyến. Ph•ơng án Chỉ tiêu so sánh I II Chiều dài tuyến 6300.00 6310.09 Số đ•ờng cong nằm 10 9 Số đ•ờng cong có Rmin 0 0 Số công trình cống 13 13 II.Thiết kế tuyến 1. Cắm cọc tim đ•ờng - Cọc điểm đầu, cuối: A,B - Cọc lý trình : H1,2 , K1,2 - Cọc công trình: C1,2 - Cọc địa hình:1,2,3 - Cọc đ•ờng cong: TĐ,TC,P 2. Cắm cọc đ•ờng cong nằm Các yếu tố của đ•ờng cong nằm: T=R.(tgα/2) 0. .R K rad.R 180 R 1 Cos / 2 P R R Cos / 2 Cos / 2 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 30 - Trang 30
  22. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô D = 2T-K Trong đó: T: chiều dài tiếp tuyến P: phân cự αo: góc ngoặt K: chiều dài đ•ờng cong R: bán kính đ•ờng cong Thiết kế các ph•ơng án tuyển chọn & cắm cọc các ph•ơng án xem ở phụ lục Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 31 - Trang 31
  23. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ch•ơng 4: Tính toán thủy văn & Xác định khẩu Độ cống I.Tính toán thủy văn Thiết kế công trình thoát n•ớc nhằm tránh n•ớc tràn, n•ớc ngập trên đ•ờng gây xói mòn mặt đ•ờng, thiết kế thoát n•ớc còn nhằm bảo vệ sự ổn định của nền đ•ờng tránh đ•ờng trơn •ớt, gây bất lợi cho xe chạy. Khi thiết kế phải xác định đ•ợc vị trí đặt, l•u l•ợng n•ớc chảy qua công trình, từ đó chọn khẩu độ, chiều dài cho thích hợp. L•u l•ợng này phụ thuộc vào địa hình nơi tuyến đi qua. Từ điều kiên tính toán thủy văn ta xác định khẩu độ cống là một trong những điều kiện thiết kế đ•ờng đỏ. 1.Khoanh l•u vực - Xác định vị trí lý trình cần làm công tác thoát n•ớc . - Vạch đ•ờng phân thuỷ và tụ thuỷ để phân chia l•u vực đổ về công trình . - Nối các đ•ờng phân thuỷ và tụ thuỷ dể phân chia l•u vực công trình . - Xác định diện tích l•u vực . - Với l•u l•ợng nhỏ thì dồn cống về bên cạnh bằng kênh thoát n•ớc hoặc dùng cống cấu tạo 0,75m. 2.Tính toán thủy văn Khu vực mà tuyến đi qua Huyện ĐăcNông thuộc tỉnh Đắc Lắc, thuộc vùng VX (Tây Nguyên– Phụ lục 12a – TK Đ•ờng ô tô tập 3). Căn cứ vào tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến đ•ờng với Vtt = 60km/h ta đã xác định đ•ợc tần xuất lũ tính toán cho cầu cống là P = 4% (TCVN 4054 - 05 ) tra bảng phụ lục 15 (TK đ•ờng ô tô tập 3/248 hoặc Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2/288) có H4% = 210 mm. Dựa vào bình đồ tuyến ta tiến hành khoanh l•u vực cho từng vị trí cống sử dụng rãnh biên thoát n•ớc về vị trí cống (diện tích l•u vực đ•ợc thể hiện trên Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 32 - Trang 32
  24. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô bình đồ). Tính toán theo Tiêu chuẩn 22 TCN 220-95. Công thức tính l•u l•ợng thiết kế lớn nhất theo tần suất xuất hiện của lũ theo có dạng sau: QP% =. Ap. . Hp. . F Trong đó: F: Diện tích l•u vực ( km2) Ap: Module dòng chảy đỉnh lũ (Xác định theo phụ lục 3/ Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2) ứng với tần suất thiết kế trong đk ch•a xét đến ảnh h•ởng của ao hồ, phụ thuộc vào ls, ts và vùng m•a. HP: L•u l•ợng m•a ngày ứng vói tần suất lũ thiết kế p% : Hệ số dòng chảy lũ (xác định theo bảng 9- 6/TK đ•ờng ô tô tập 3/175 hoặc phụ lục 6/ Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2), phụ thuộc vào loại đất, diện tích l•u vực, l•ợng m•a. : Hệ số triết giảm do hồ ao và đầm lầy (bảng 9-5 sách TK đ•ờng ôtô tập 3 hoặc bảng 7.2.6/ Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2) ts: thời gian tập trung n•ớc s•ờn dốc l•u vực phụ thuộc vào đặc tr•ng địa mạo thuỷ văn sd bsd :chiều dài trung bình s•ờn dốc l•u vực (m) mls :hệ số nhám lòng suối (m=11) isd: độ dốc lòng suối ( ) ls:đặc tr•ng địa mạo lòng suối 1000.L ls = c 1/ 4 1/ 4 1/ 4 mls .I ls .( .H 0 ) F P 0 0,6 bsd sd 0,3 0,4 I .m .( H 0 ) sd sd p 0 bsd: chiều dài trung bình của s•ờn dốc l•u vực F bsd 1,8( li L) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 33 - Trang 33
  25. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Trong đó: l chỉ tính các suối có chiều dài >0,75 chiều rộng trung bình của l•u vực. Với l•u vực có hai mái dốc B = F/2L Với l•u vực có một mái dốc B = F/L L: là tổng chiều dài suối chính (km) (các trị số tra bảng đều lấy trong "Thiết kế đ•ờng ôtô - Công trình v•ợt sông, Tập 3- Nguyễn Xuân Trục NXB giáo dục 1998". Isd : Độ dốc lòng suối (%). li : Chiều dài suối nhánh Sau khi xác định đ•ợc tất cả các hệ số trên thay vào công thức Q, xác định đ•ợc l•u l•ợng Qmax. Chọn hệ số nhám msd=0,15 II. Lựa chọn khẩu độ cống * Lựa chọn cống ta dựa trên các nguyên tắc sau: - Phải dựa vào l•u l•ợng Qtt và Q khả năng thoát n•ớc của cống. - Xem xét yếu tố môi tr•ờng, đảm bảo không để xẩy ra hiện t•ợng tràn ngập phá hoại môi tr•ờng - Đảm bảo thi công dễ dàng chọn khẩu độ cống t•ơng đối giống nhau trên một đoạn tuyến. Chọn tất cả các cống là cống tròn BTCT không áp có miệng loại th•ờng Sau khi tính toán đ•ợc l•u l•ợng của từng cống tra theo phụ lục 16 - Thiết kế đ•ờng ôtô T3- GSTS KH Nguyễn Xuân Trục- NXB GD 1998. và chọn cống theo bảng d•ới đây: Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 34 - Trang 34
  26. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Bảng chọn khẩu độ các cống: Ph•ơng án I: Số Q F (km2) tt ống (m) H (m) V (m/s) L (m) Lý trình (m3/s) d c cống KM 0+200 1 0.75 KM 0+580 0.53 1.18 1 1.5 0.85 1.97 10 KM 0+282.4 0.037 0.83 1 1 0.86 2.08 10 KM 1+80 0.041 0.92 1 1.0 0.9 2.14 12 KM 2+420 0.039 0.87 1 1.0 0.86 2.08 12 KM 3+300 0.03 0.91 1 1 0.86 2.09 10 Km 3+ 560 1 0.75 Km3+840 0.056 1.25 1 1.5 0.91 2.06 10 Km 4+200 0.02 0.43 1 1.0 0.63 1.7 10 Km5+80 0.03 0.94 1 1.5 0.75 1.8 10 Km5+520 0.01 0.38 1 1.0 0.61 1.68 10 Km6+12.5 0.12 3.24 1 1.5 1.49 2.83 10 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 35 - Trang 35
  27. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ph•ơng án II: Q Số V F (km2) tt (m) H (m) L (m) Lý trình (m3/s) ống d (m/s) c cống KM 0+200 1 0.75 KM 0+580 0.1 2.27 1 1.0 1.22 2.44 1 KM 1+00 0.17 2.22 1 1.5 1.21 2.42 1 KM 1+820 0.1 2.63 1 1.0 1.32 2.57 1 KM 2+420 0.22 3.53 1 1.75 1.5 2.74 1 KM 2+758.5 0.1 4.1 1 1.75 1.58 2.83 1 KM 3+275.26 0.12 3.8 1 1.75 1.75 2.75 1 KM 3+860 0.02 0.62 1 1 0.68 1.79 1 KM 4+660 0.03 1.1 1 1 0.94 1.1 1 KM 5+260 0.02 0.77 1 1 0.77 1.93 1 KM 6+51.05 0.1 3.26 1 1.5 1.49 2.83 1 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 36 - Trang 36
  28. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ch•ơng 5: Thiết kế trắc dọc & trắc ngang I. Nguyên tắc, cơ sở và số liệu thiết kế 1.Nguyên tắc Đ•ờng đỏ đ•ợc thiết kế trên các nguyên tắc: +Bám sát địa hình. +Nâng cao điều kiện chạy xe. +Thoả mãn các điểm khống chế và nhiều điểm mong muốn, kết hợp hài hoà giữa Bình đồ-Trắc dọc-Trắc ngang. 2. Cơ sở thiết kế TCVN4054-05. Bản đồ đ•ờng đồng mức tỉ lệ 1/10000, ΔH=5m trên đó thể hiện bình đồ tuyến. Trắc dọc đ•ờng đen và các số liệu khác. 3. Số liệu thiết kế Các số liệu về địa chất thuỷ văn, địa hình. Các điểm khống chế, điểm mong muốn. Số liệu về độ dốc dọc tối thiểu và tối đa. II.Trình tự thiết kế Phân trắc dọc tự nhiên thành các đặc tr•ng về địa hình thông qua độ dốc s•ờn dốc tự nhiên để xác định cao độ đào đắp kinh tế. Xác định các điểm khống chế trên trắc dọc: điểm đầu tuyến, cuối tuyến, vị trí cống, Xác định các điểm mong muốn trên trắc dọc: điểm đào đắp kinh tế, cao độ đào đắp đảm bảo điều kiện thi công cơ giới, trắc ngang chữ L, Thiết kế đ•ờng đỏ. III. Thiết kế đ•ờng đỏ Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 37 - Trang 37
  29. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Sau khi có các điểm khống chế (cao độ điểm đầu tuyến, cuối tuyến, điểm khống chế qua cầu cống) và điểm mong muốn, trên đ•ờng cao độ tự nhiên, tiến hành thiết kế đ•ờng đỏ. Sau khi thiết kế xong đ•ờng đỏ, tiến hành tính toán các cao độ đào đắp, cao độ thiết kế tại tất cả các cọc. IV. Bố trí đ•ờng cong đứng Theo quy phạm, đối với đ•ờng cấp III, tại những chỗ đổi dốc trên đ•ờng đỏ mà hiệu đại số giữa 2 độ dốc 1% cần phải tiến hành bố trí đ•ờng cong đứng . Bản bố trí đ•ờng cong đứng xem thêm bản vẽ min Bán kính đ•ờng cong đứng lõm min Rl~om = 1500m min Bán kính đ•ờng cong đứng lồi min Rlồi = 2500 m Các yếu tố đ•ờng cong đứng đ•ợc xác định theo các công thức sau: K = R (i1 - i2) (m) i i T = R 1 2 (m) 2 2 P = T (m) 2R Trong đó: i (%): Độ dốc dọc (lên dốc lấy dấu (+), xuống dốc lấy dấu (-) K : Chiều dài đ•ờng cong (m) T : Tiếp tuyến đ•ờng cong (m) P : Phân cự (m) V. Thiết kế trắc ngang & tính khối l•ợng đào đắp Sau khi thiết kế mặt cắt dọc, tiến hành thiết kế mặt cắt ngang và tính toán khối l•ợng đào đắp 1. Các nguyên tắc thiết kế mặt cắt ngang Trong quá trình thiết kế bình đồ và trắc dọc phải đảm bảo những nguyên tắc của việc thiết kế cảnh quan đ•ờng, tức là phải phối hợp hài hòa giữa bình đồ, trắc dọc và trắc ngang. Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 38 - Trang 38
  30. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Phải tính toán thiết kế cụ thể mặt cắt ngang cho từng đoạn tuyến có địa hình khác nhau. ứng với mỗi sự thay đổi của địa hình có các kích th•ớc và cách bố trí lề đ•ờng, rãnh thoát n•ớc, công trình phòng hộ khác nhau. * Chiều rộng mặt đ•ờng B = 7 (m). * Chiều rộng lề đ•ờng 2x1,0 = 2 (m). * Mặt đ•ờng bê tông áp phan có độ dốc ngang 2%, độ dốc lề đất là 6%. * Mái dốc ta luy nền đắp 1:1,5. * Mái dốc ta luy nền đào 1 : 1. * ở những đoạn có đ•ờng cong, tùy thuộc vào bán kính đ•ờng cong nằm mà có độ mở rộng khác nhau. * Rãnh biên thiết kế theo cấu tạo, sâu 0,4m, bề rộng đáy: 0,4m. * Thiết kế trắc ngang phải đảm bảo ổn định mái dốc, xác định các đoạn tuyến cần có các giải pháp đặc biệt. Trắc ngang điển hình đ•ợc thể hiện trên bản vẽ. 2.Tính toán khối l•ợng đào đắp Để đơn giản mà vẫn đảm bảo độ chính xác cần thiết áp dụng ph•ơng pháp sau: - Chia tuyến thành các đoạn nhỏ với các điểm chia là các cọc địa hình, cọc đ•ờng cong, điểm xuyên, cọc H100, Km. - Trong các đoạn đó giả thiết mặt đất là bằng phẳng, khối l•ợng đào hoặc đắp nh• hình lăng trụ. Và ta tính đ•ợc diện tích đào đắp theo công thức sau: i i+1 2 Fđào tb = (F đào + F đào )/2 (m ) i i+1 2 Fđắp tb = (F đắp + F đắp)/2 (m ) 3 Vđào = Fđào tb .Li-i+1 (m ) 3 Vđắp = Fđắp tb. Li-i+1 (m ) Tính toán chi tiết đ•ợc thể hiện trong phụ lục. Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 39 - Trang 39
  31. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô CHƯƠNG 6: Thiết kế kết cấu áo đ•ờng I. áo đ•ờng và các yêu cầu thiết kế áo đ•ờng là công trình xây dựng trên nền đ•ờng bằng nhiều tầng lớp vật liệu có c•ờng độ và độ cứng đủ lớn hơn so với nền đ•ờng để phục vụ cho xe chạy, chịu tác động trực tiếp của xe chạy và các yếu tố thiên nhiên(m•a, gió, biến đổi nhiệt độ). Nh• vậy để đảm bảo cho xe chạy an toàn, êm thuận, kinh tế và đạt đ•ợc những chỉ tiêu khai thác-vận doanh thì việc thiết kế và xây dựng áo đ•ờng phải đạt đ•ợc những yêu cầu cơ bản sau: + áo đ•ờng phải có đủ c•ờng độ chung tức là trong quá trình khai thác, sử dụng áo đ•ờng không xuát hiện biến dạng thẳng đứng, biến dạng tr•ợt, biến dạng co, dãn do chịu kéo uốn hoặc do nhiệt độ. Hơn nữa c•ờng độ áo đ•ờng phải ít thay đổi theo thời tiết khí hậu trong suốt thời kỳ khai thác tức là phải ổn định c•ờng độ. + Mặt đ•ờng phải đảm bảo đ•ợc độ bằng phẳng nhất định để giảm sức cản lăn, giảm sóc khi xe chạy, do đó nâng cao đ•ợc tốc đọ xe chạy, giảm tiêu hao nhiên liệu và hạ giá thành vận tải. + Bề mặt áo đ•ờng phải có đủ độ nhám cần thiết để nâng cao hệ số bám giữa bánh xe và mặt đ•ờng để tạo điều kiện tốt cho xe chạy an toàn, êm thuận với tốc độ cao. Yêu cầu này phụ thuộc chủ yếu vào việc chọn lớp trên mặt của kết cấu áo đ•ờng. +Mặt đ•ờng phải có sức chịu bào mòn tốt và ít sinh bụi do xe cộ phá hoại và d•ới tác dụng của khí hậu thời tiết Đó là những yêu cầu cơ bản của kết cấu áo đ•ờng, tùy theo điều kiện thực tế, ý nghĩa của đ•ờng mà lựa chọn kết cấu áo đ•ờng cho phù hợp để thỏa mãn ở mức độ khác nhau những yêu cầu nói trên. Các nguyên tác khi thiết kế kết cấu áo đ•ờng: + Đảm bảo về mặt cơ học và kinh tế. + Đảm bảo về mặt duy tu bảo d•ỡng. + Đảm bảo chất l•ợng xe chạy an toàn, êm thuận, kinh tế. Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 40 - Trang 40
  32. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô II.Tính toán kết cấu áo đ•ờng 1. Các thông số tính toán 1.1. Địa chất thủy văn: Đất nơi tuyến đ•ờng đi qua thuộc loại đất bazan tây nguyên, các đặc tr•ng tính toán nh• sau: 0 đất nền thuộc loại 2 (luôn khô giáo) có: E0 = 44 Mpa, C = 0.031 (Mpa), = 12 , a= w =0.60 (độ ẩm t•ơng đối) wnh 1.2. Tải trọng tính toán tiêu chuẩn Tải trọng tính toán tiêu chuẩn theo quy định TCVN 4054 đối với kết cấu áo đ•ờng mềm là trục xe có tải trọng 100Mpa, có áp lực là 6.0 daN/cm2 và tác dụng trên diện tích vệt bánh xe có đ•ờng kính 33 cm. 1.3. L•u l•ợng xe tính toán L•u l•ợng xe tính toản trong kết cấu áo đ•ờng mềm là số ô tô đ•ợc quy đổi về loại ô tô có tải trọng tính toán tiêu chuẩn thông qua mặt cắt ngang của đ•ờng trong 1 ngày đêm ở cuối thời kỳ khai thác (ở năm t•ơng lai tính toán): 15 năm kể từ khi đ•a đ•ờng vào khai thác. Thành phần và l•u l•ợng xe Loại xe Thành phần α (%) Xe con 24 xe tải trục 6.5 T 22 Xe tải trục 8.5 T 30 Xe tải trục 10T 10 Xe buýt > 25 chỗ 14 Tỷ lệ tăng tr•ởng xe hàng năm :q = 7% (t-1) Quy luật tăng xe hàng năm: Nt = N1 q Trong đó: q: hệ số tăng tr•ởng hàng năm Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 41 - Trang 41
  33. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Nt:l•u l•ọng xe chạy năm thứ t N1:l•u l•ọng xe năm thứ nhất N N = 15 1 (1 q) i 1 Quy luật tăng xe hàng năm t-1 NT=N1(1+q) Quy đổi số trục xe khác về số trục xe tính toán Trọng l•ợng Khoảng Số Số bánh của L•ợng xe trục pi (KN) cách Loại xe trục mỗi cụm bánh ni xe/ngày Trục Trục giữa các sau của trục sau đêm tr•ớc sau trục sau Tải nhẹ 6.5T 25chỗ 40 95 1 Cụm bánh đôi 215 Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục tiêu chuẩn 100 KN 4.4 Loại xe Pi (KN) C1 C2 ni C1*C2*ni*(pi/100) Tải nhẹ 65 Trục tr•ớc 25chỗ Trục sau 95 KN 1 1 215 172 4 Tổng N= C1*C2*ni*(pi/100) = 636 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 42 - Trang 42
  34. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô C1=1+1.2x(m-1), m Là số trục xe C2=6.4 cho các trục tr•ớc Và C2=1 cho các trục sau loại mỗi cụm bánh có 2 bánh (cụm bánh đôi) * tính số trục xe tính toán tiêu chuẩn trên 1 làn xe Ntt Ntt =Ntk x fl Trong đó: Vì đ•ờng thiết kế có 2 làn xe không có dải phân cách nên lấy f=0.55 Vậy Ntt =636 x 0.55=349.79 (trục/làn.ngày đêm) Bảng tính l•u l•ợng xe ở các năm tính toán Năm 1 5 10 15 L•u l•ợng xe 133.59 174.71 245.63 349.79 Ntt(trục/lànngđ) Số trục xe tiêu 0.48x106 0.62x106 0.87 106 1.24x106 chuẩntíchluỹ(trục) Bảng xác định mô đun đàn hồi yêu cầu của các năm Năm tính Cấp mặt Eyc Emin Echon N toán tt đ•ờng (Mpa) (Mpa) (Mpa) 1 133.59 A2 126.43 120 126.43 5 174.71 A2 133.48 120 133.48 10 245.63 A1 162.74 140 162.74 15 349.79 A1 169 140 169 Eyc: môđun đàn hồi yêu cầu phụ thuộc số trục xe tính toán Ntt và phụ thuộc loại tầng của kết cấu áo đ•ờng thiết kế. Emin: môđun đàn hồi tối thiểu phụ thuộc tải trọng tính toán, cấp áo đ•ờng, l•u l•ợng xe tính toán(bảng3-5 TCN 221-06) Echon: môđun đàn hồi chọn tính toán Echọn= max(Eyc, Emin) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 43 - Trang 43
  35. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Vì là đ•ờng miền núi cấp 3 nên ta chọn độ tin cậy là : 0.85 dc Vậy Ech=Kdv x Eyc=169x1.06=179.14 (Mpa) Bảng VIII.5: Các đặc tr•ng của vật liệu kết cấu áo đ•ờng E (Mpa) Tính Tính Tính Rn C STT Tên vật liệu kéo uốn võng tr•ợt (Mpa) (Mpa) (độ) (100) (300) (600) 1 BTN chặt hạt mịn 1800 420 300 2.8 2 BTN chặt hạt thô 1600 350 250 2.0 Cấp phối đá dăm 3 300 300 300 loại I Cấp phối đá dăm 4 250 250 250 loại II 5 Cấp phối sỏi cuội 200 200 200 0.038 42 Nền Bazan tây 44 0.031 12 đất nguyên (Tra trong TCN thiết kế áo đ•ờng mềm 22TCN 211-06) 2. Nguyên tắc cấu tạo - Thiết kế kết cấu áo đ•ờng theo nguyên tắc thiết kế tổng thể nền mặt đ•ờng, kết cấu mặt đ•ờng phải kín và ổn định nhiệt. - Phải tận dụng tối đa vật liệu địa ph•ơng, vận dụng kinh nghiệm về xây dựng khai thác đ•ờng trong điều kiện địa ph•ơng. - Kết cấu áo đ•ờng phải phù hợp với thi công cơ giới và công tác bảo d•ỡng đ•ờng. Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 44 - Trang 44
  36. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô - Kết cấu áo đ•ờng phải đủ c•ờng độ, ổn định, chịu bào mòn tốt d•ới tác dụng của tải trọng xe chạy và khí hậu. - Các vật liệu trong kết cấu phải có c•ờng độ giảm dần từ trên xuống d•ới phù hợp với trạng thái phân bố ứng suất để giảm giá thành. - Kết cấu không có quá nhiều lớp gây phức tạp cho dây chuyền công nghệ thi công. 3. Ph•ơng án đầu t• tập trung (15 năm). 3.1. Cơ sở lựa chọn Ph•ơng án đầu t• tập trung 1 lần là ph•ơng án cần một l•ợng vốn ban đầu lớn để có thể làm con đ•ờng đạt tiêu chuẩn với tuổi thọ 15 năm (bằng tuổi thọ lớp mặt sau một lần đại tu). Do yêu cầu thiết kế đ•ờng là nối hai trung tâm kinh tế, chính trị văn hoá lớn, đ•ờng cấp III có Vtt= 60(km/h) cho nên ta dùng mặt đ•ờng cấp cao A1 có lớp mặt Bê tông nhựa với thời gian sử dụng là 15 năm. 3.2. Sơ bộ lựa chọn kết cấu áo đ•ờng Tuân theo nguyên tắc thiết kế tổng thể nền mặt đ•ờng, tận dụng nguyên vật liệu địa ph•ơng để lựa chọn kết cấu áo đ•ờng; do vùng tuyến đi qua là vùng đồi núi, là nơi có nhiều mỏ vật liệu đang đ•ợc khai thác sử dụng nh• đá, cấp phối đá dăm, cấp phối sỏi cuội cát, xi măng nên lựa chọn kết cấu áo đ•ờng cho toàn tuyến A- B nh• sau Ph•ơng án I BTN chặt hạt mịn 5cm BTN chặt hạt thô 7 cm CPDD loại I CPDD loại II Đất nền E0 =44 Mpa Ph•ơng án II BTN chặt hạt mịn 5cm BTN chặt hạt thô 7 cm Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 45 - Trang 45
  37. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô CPDD loại I Cấp phối sỏi cuội Đất nền E0 =44 Mpa Kết cấu đ•ờng hợp lý là kết cấu thoả mãn các yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật. Việc lựa chọn kết cấu trên cơ sở các lớp vật liệu đắt tiền có chiều dày nhỏ tối thiểu, các lớp vật liệu rẻ tiền hơn sẽ đ•ợc điều chỉnh sao cho thoả mãn điều kiện về Eyc . Công việc này đ•ợc tiến hành nh• sau : Lần l•ợt đổi hệ nhiều lớp về hệ hai lớp để xác định môđun đàn hồi cho lớp mặt đ•ờng. Ta có Ech=166.84 (Mpa) BTN chặt hạt mịn ; h1=5cm ; E1=420(mpa) BTN chặt hạt thô ; h2=7 cm ;E2=350 (Mpa) Lớp 3 ; h3 ; E3=300 (Mpa) Lớp 4 ; h4 ;E4 Nền E =44 (Mpa) đổi 2 lớp BTN về 1 lớp h1 5 =0.152 D 33 Ech 179.14 0.426. Tra toán đồ hình 3-1.tiêu chuẩn nghành 22TCN211-06 E1 420 Ech1 0.397 Ech1=166.74(Mpa) E1 h2 7 0.212 D 33 Ech1 166.74 0.476 Tra toán đồ hình 3-1.tiêu chuẩn nghành 22TCN211-06 E2 350 Ech2 0.432 Ech2 151.2 (Mpa) E2 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 46 - Trang 46
  38. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Để chọn đ•ợc kết cấu hợp lý ta sử dụng cách tính lặp các chỉ số H3 và H4 . Kết quả tính toán đ•ợc bảng sau : Bảng VIII.6: Chiều dày các lớp ph•ơng án I Giải Ech2 H3 Ech3 Ech3 Eo H4 H4 h3 Ech3 H4 pháp E2 D E3 E4 E4 D chọn 1 16 0.504 0.48 0.36 108 0.43 0.176 0.91 29.87 28 2 17 0.504 0.52 0.35 105 0.42 0.176 0.88 28.88 27 3 18 0.504 0.55 0.34 102 0.41 0.176 0.84 27.56 26 T•ơng tự nh• trên ta tính cho ph•ơng án 2: Bảng VIII.7: Chiều dày các lớp ph•ơng án II Giải H4 h3 Ech3 H4 pháp chọn 1 16 0.504 0.42 0.38 114 0.57 0.22 1.29 42.57 34 2 17 0.504 0.45 0.37 111 0.56 0.22 1.20 39.60 33 3 18 0.504 0.48 0.36 108 0.54 0.22 1.14 37.62 32 Sử dụng đơn giá xây dựng cơ bản để so sánh giá thành xây dựng ban đầu cho các giải pháp của từng ph•ơng án kết cấu áo đ•ờng sau đó tìm giải pháp có chi phí nhỏ nhất . Ta đ•ợc kết quả nh• sau : Bảng IV.6: Giá thành kết cấu (ngàn đồng/m2) Ph•ơng án 1 Giải Giá Giá h3(cm) h4(cm) Tổng pháp thành(đ) thành(đ) 1 16 11040 28 17100.00 28140.00 2 17 11730 27 16530.00 28260.00 3 18 12420 26 15960.00 28380.00 Ph•ơng án 2 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 47 - Trang 47
  39. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Giá Giải pháp h3(cm) h4(cm) Giá thành(đ) Tổng thành(đ) 1 16 9660.00 34 22360.00 32020.00 2 17 10350.00 33 20800.00 31150.00 3 18 11040.00 32 19760.00 30800.00 Kết luận: Qua so sánh giá thành xây dựng mỗi ph•ơng án ta thấy giải pháp 1 của ph•ơng án I là ph•ơng án có giá thành xây dựng nhỏ nhất nên giải pháp1 của ph•ơng án I đ•ợc lựa chọn.Vậy đây cũng chính là kết cấu đ•ợc lựa chọn để tính toán kiểm tra. Kết cấu áo đ•ờng ph•ơng án đầu t• tập trung Bảng IV.9: Kết cấu áo đ•ờng ph•ơng án đầu t• tập trung Lớp kết cấu E yc=166.84(Mpa) hi Ei BTN chặt hạt mịn 5 420 BTN chặt hạt thô 7 350 CPĐD loại I 16 300 CPĐD loại II 28 250 Nền đất bazan tây nguyên : Enền đất =44 Mpa 3.2. Tính toán kiểm tra kết cấu áo đ•ờng ph•ơng án chọn 3.2.1. Kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi: - Theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi, kết cấu áo đ•ờng mềm đ•ợc xem là đủ c•ờng độ khi trị số môdun đàn hồi chung của cả kết cấu lớn hơn trị số môđun dv đàn hồi yêu cầu: Ech > Eyc x Kcđ ( chọn độ tin cậy thiết kế là 0.85 tra bảng3-3 dv d•ợc Kcd =1.06) Trị số Ech của cả kết cấu đ•ợc tính theo toán đồ hình 3-1 Để xác định trị số môdun đàn hồi chung của hệ nhiều lớp ta phải chuyển về hệ hai lớp bằng cách đổi hai lớp một từ d•ới lên trên theo công thức: Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 48 - Trang 48
  40. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 1 Kt1/ 3 E = E [ ]3 tb 4 1 K E3 h Trong đó: t = ; K = 3 E4 h4 Bảng IV.9: Xác định Etbi Vật liệu Ei hi Ki ti Etbi htbi 1.BTN chặt hạt mịn 420 5 0.094 1.517 287.66 58 2.BTN chặt hạt thô 350 7 0.152 1.312 276.85 53 3.CP đá dăm L1 300 16 0.533 1.200 266.70 46 4.CP đá dăm L2 250 28 30 H 56 + Tỷ số 1.697 nên trị số E của kết cấu đ•ợc nhân thêm hệ số điều D 33 tb chỉnh = 1.192(tra bảng 3-6 22TCN 211-06) tt Etb = Etb =1.192x288.98=344.45 (Mpa) H Eo 44 + Từ các tỷ số 1.697; 0.128 tra toán đồ hình 3-1 ta đ•ợc: D Etb 344.45 Ech 0.53 E = 0.53x344.45=182.65 (Mpa) Etb ch dv Vậy Ech = 182.65(Mpa) > Eyc x K cd = 157.4 x 1.06=166.84(Mpa) Kết luận: Kết cấu đã chọn đảm bảo điều kiện về độ võng đàn hồi. 3.2.2. kiểm tra c•ờng độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu cắt tr•ợt trong nền đất Để đảm bảo không phát sinh biến dạng dẻo trong nền đất, cấu tạo kết cấu áo đ•ờng phải đảm bảo điều kiện sau: Ctt ax + av ≤ tr K cd Trong đó: + ax : là ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng xe gây ra trong nền đất tại thời điểm đang xét (Mpa) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 49 - Trang 49
  41. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô + av là ứng suất cắt chủ động do trọng l•ợng bản thân kết cấu mặt đ•ờng gây ra trong nền đất (Mpa) +Ctt lực dính tính toán của đất nền hoạc vật liệu kém dính (Mpa) ở trạng thái độ ẩm , độ chặt tính toán. tr +Kcd là hệ số c•ờng độ về chịu cắt tr•ợt đ•ợc chọn tuỳ thuộc độ tin cậy tr thiết kế ( Kcd =0.94) dc Theo kết quả tính toán ở phần trên thì lớp kết cấu áo đ•ờng fdày 56 cm, có Etb 0 = ,trên nền đất bazan tây nguyên có E0 = 44(Mpa),c=0.031(Mpa), =12 . Việc tính toán sẽ đ•ợc tính nh• sau: a. Tính Etb của cả5 lớp kết cấu - việc đổi tầng về hệ 2 lớp 1/ 3 1 Kt E1 h E = E [ ]3 ;Trong đó: t = ; K = 1 tb 2 1 K E2 h2 Kểt quả ttính đổi tầng 2 lớp một từ d•ới lên Lớp kết cấu Ei Hi K T Htbi Etbi BTN chặt hạt mịn 300 5 0.08 1.13 56 267.47 BTN chặt hạt thô 250 7 0.16 0.93 51 265.02 Cấp phối đá dăm loại I 300 16 0.57 1.20 44 267.46 Cấp phối đá dăm loại II 250 28 - xét tỷ số điều chỉnh β= f(H/D=56/33=1.697) nên β=1.184 Do vậy : Etb =1.184x267.47=316.79 (Mpa) b. xác định ứng suất cắt hoạt động do tảI trọng bánh xe tiêu chuẩn gây ra trong nền đất Tax H E1 E 316.79 1.697 ; tb 7.2 D E2 Eo 44 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 50 - Trang 50
  42. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Tra biểu đồ hình 3-3, với góc nội ma sát của đất nền φ= 12o ta tra đ•ợc T ax =0.021Vì áp lực trên mặt đ•ờng của bánh xe tiêu chuẩn tính toán P p=6daN/cm2=0.6 Mpa Tax=0.021 x 0.6=0.0126 (Mpa) c. xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng l•ợng bản thân các lớp kết cấu áo đ•ờng gây ra trong nền đất Tav : tra toán đồ hình 3-4 ta đ•ợc Tav=0.0008Mpa d.xác định trị số Ctt theo (3-8) Ctt=C x K1 x K2x K3 C: là lực dính của nền đất bazan TN,C = 0,031 (Mpa) K1: là hệ số xét đến khả năng chống cắt tr•ợt d•ới 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 tr•ợt của đất hoặc vật liệu kém dính trong điều kiện chúng làm việc trong kết cấu khác với mẫu thử .K3=1.5 Ctt =0.031 x 0.6 x 0.8 x 1.5=0.022 Mpa tr Đ•ờng cấp IV ,độ tin cậy=0.85.tra bảng 3-7: Kcd = 0.9 e. kiểm tra điều kiện tính toán theo theo tiêu chuẩn chịu căt tr•ổttng nền đất Tax + Tav=0.0126+0.0008=0.0134(Mpa) Ctt 0.022 tr = 0.024 Mpa K cd 0.9 Kết quả kiểm tra cho thấy 0.0134<0.024 nên đất nền đ•ợc đảm bảo 3.2.3. tính kiểm tra c•ờng độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp BTN và cấp phối đá dăm a. tính ứng suất kéo lớn nhất ở lớp đáy các lớp BTN theo công thức: * Đối với BTN lớp d•ới: бku= ku x P xkb Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 51 - Trang 51
  43. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô trong đó: p: áp lực bánh của tảI trọng trục tính toán kb:hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng xuất trong kết cấu áo đ•ờng d•ới tác dụng của tải trọng tính . lấy kb=0.85 ku:ứng suất kéo uốn đơn vị 1600x7 1800x5 h =12 cm ; E = 1683.3 (Mpa) 1 1 5 7 trị số Etb của 2 lớp CPĐD I và CPĐD II có Etb =287.66 (Mpa) với bề dày lớ này là H=46 cm. Trị số này còn phải xét đến trị số điều chỉnh β 46 Với H = =1.394 tra bảng 3-6 đ•ợc β =1.16 D 33 Edctb=287.66x1.16=333.68 (Mpa) End 44 Echm Với 0.132, tra toán đồ 3-1 0.46→E chm=153.5 (Mpa) Etb dc 333.68 Etb dc Tìm ku ở đáy lớp BTN lớp d•ới bằng cách tra toán đồ 3-5 H1 12 E1 1683.3 0.36 ; 10.97 D 33 Echm 153.5 Kết quả tra toán đồ đ•ợc =1.82 và với p=6(daN/cm2) ta có : бku =1.82x0.6x0.85=0.93(Mpa) *Đối với BTN lớp trên: H1=5 cm ; E1= 1800(Mpa) trị số Etb của 4 lớp d•ới nó đ•ợc xác định ở phần trên 1/ 3 1 Kt E1 h E = E [ ]3 ;Trong đó: t = ; K = 1 tb 2 1 K E2 h2 Lớp vật liệu Ei Hi K T Htbi Etbi BTN chặt hạt thô 1600 7 0.15 6.00 362.70 53 Cấp phối đá dăm loại I 300 16 0.53 1.20 266.70 46 Cấp phối đá dăm loại II 250 30 30 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 52 - Trang 52
  44. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô H 53 xét đến hệ số điều chỉnh β=f( 1.61)=1.187 D 33 dc Etb =1.187x362.7=430.45 (Mpa) áp dụng toán đồ ở hình 3-1 để tìm Echm ở đáy của lớp BTN hạt nhỏ: H 53 Enendat 44 Với 1.61 Và 0.102 D 33 Etb dc 430.45 Tra toán đồ 3-1 ta đ•ợc Echm =0.45 Etb dc Vậy Echm=0.45x430.45=193.7(Mpa) Tìm ku ở đáy lớp BTN lớp trên bằng cách tra toán đồ hình 3-5 với H1 5 E1 1800 0.151; 9.29 D 33 Echm 193.7 Tra toán đồ ta đ•ợc: ku=1.95 với p=0.6 (Mpa) бku =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 c•ờng độ chịu kéo uốn tính toán của lớp BTN theo: tt Rku бku ≤ cd (1.1) R ku trong đó: tt R ku:c•ờng độ chịu kéo uốn tính toán cd R ku: c•ờng độ chịu kéo uốn đ•ợc lựa chọn tt Rku =k1 x k2 x Rku Trong đó: K1:hệ số xét đến độ suy giảm c•ờng độ do vât liệu bị mỏi (đối với VL BTN thì) K1= 11.11 11.11 =0.507 0.22 6 0.22 N E (1.24*10 ) K2:hệ số xét đến độ suy giảm nhiêt độ theo thời gian k2=1 Vậy c•ờng độ kéo uốn tính toán của lớp BTN lớp d•ới là tt Rku =0.507 x 1.0 x 2.0=1.014 (Mpa) Và lớp trên là : tt Rku = 0.507x1.0x2.8=1.42 (Mpa) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 53 - Trang 53
  45. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô dc *kiểm toán điều kiện theo biểu thức (1.1) với hệ số Kku =0.9 lấy theo bảng 3-7 cho tr•ờng hợp đ•ờng cấp III ứng với độ tin cậy 0.85 * với lớp BTN lớp d•ới бku =0.93(Mpa) <1.014=1.127(Mpa) 0.9 * với lớp BTN lớp trờn бku =0.994(daN/cm2)< 1.42 =1.58(Mpa) 0.9 Vậy kết cấu dự kiến đạt đ•ợc điều kiện về c•ờng độ đối với cả 2 lớp BTN. 3.2.4. kết luận Các kết quả kiểm toán tính toán ở trên cho thấy kết cấu dự kiến đảm bảo đ•ợc tất cả các điều kiện về c•ờng độ. 4. Ph•ơng án đầu t• phân kỳ Ngoài những ph•ơng án đầu t• tập chung ( làm 1 lần toàn bộ các lớp vật liệu phục vụ 15 năm ) còn có ph•ơng án đầu t• phân kỳ,chia làm nhiều giai đoạn nhỏ làm ít lớp vật liệu hơn để đáp ứng l•u l•ợng của giai đoạn đó. Phân làm 2 giai đoạn đầu t• vì nếu phân làm nhiều giai đoạn đầu t• sẽ rất phức tạp trong việc điều động máy móc thi công cũng nh• tổ chức điều chỉnh giao thông để có mặt bằng thi công. Ta chia GĐPK làm 2 giai đoạn :giai đoạn 1 và giai đoạn 2 *Giai đọan I Giai đoạn làm mặt đ•ờng cấp thấp A2 có kết cấu nh• sau: Lớp kết cấu E yc=133.48 (Mpa) hi Ei Lớp láng nhựa 3 CPĐD loại I 16 300 CPĐD loại II 28 250 Nền đất á cát : Enền đất =44 Mpa * Giai đoạn II Thời gian sử dụng giai đoạn I là 5 năm(năm thứ nhất đến năm thứ 5) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 54 - Trang 54
  46. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Thời gian sử dụng giai đoạn II là 10 năm(năm thứ 6 đến năm thứ 15) Kết cấu của giai đoạn II nh• sau: BTN chặt hạt mịn h1, E1=420(Mpa) BTN hạt thô h2, E2=350(Mpa) Mặt đ•ờng cũ htb=46 cm, Etb Do quá trình sử dụng sau5 năm nên kết cấu giai đoạn I giảm c•ờng độ, giả thiết độ giảm c•ờng độ là 5%(so với ban đầu) Sau khi đầu t• các lớp giai đoạn I và II thì toàn bộ kết cấu phải đáp ứng đựợc c•ờng độ yêu cầu của 15 năm. Vậy kết cấu áo đ•ờng của ph•ơng án đầu t• phân kỳ nh• sau: Kết cấu áo đ•ờng ph•ơng án đầu t• phân kỳ BTN chặt hạt mịn E2=420 (Mpa) H=7(cm) Giai đoạn II BTN chặt hạt thô E2=350 (Mpa) H=7(cm) CPDD loại I E5=300 (Mpa) H=16(cm) Giai đoạn I CPDD loại II E4=250 (Mpa) H=30(cm) 4.1. Kết cấu áo đ•ờng phân kỳ giai đoạn 1 5 Eyc = 133.48 Mpa Lớp kết cấu E yc=133.48(Mpa) hi Ei Lớp láng nhựa 3 CPĐD loại I 16 300 CPĐD loại II 28 250 Nền đất bazan tây nguyên : Enền đất =44 Mpa Kiểm tra ph•ơng án đầu t• phân kỳ giai đoạn 1 Trình tự kiểm tra t•ơng tự nh• kiểm tra ở ph•ơng án tập trung . Trong giai đoạn 1 ta phải kiểm tra áo đ•ờng theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi , kiểm tra cho nền đất và lớp CPDD đảm bảo không tr•ợt : Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 55 - Trang 55
  47. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 4.1.1. Kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi: - Theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi, kết cấu áo đ•ờng mềm đ•ợc xem là đủ c•ờng độ khi trị số môdun đàn hồi chung của cả kết cấu lớn hơn trị số môđun dv đàn hồi yêu cầu: Ech > Eyc x Kcđ =133.48*1.06=141.5(Mpa)( chọn độ tin cậy dv thiết kế là 0.85 tra bảng3-3 d•ợc Kcd =1.06) Trị số Ech của cả kết cấu đ•ợc tính theo toán đồ hình 3-1 Để xác định trị số môdun đàn hồi chung của hệ nhiều lớp ta phải chuyển về hệ hai lớp bằng cách đổi hai lớp một từ d•ới lên trên theo công thức: 1 Kt1/ 3 E = E [ ]3 tb 4 1 K E3 h3 Trong đó: t = ; K = E4 h4 Bảng IV.9: Xác định Etbi Lớp vật liệu Ei Hi K T Etbi Htbi Cấp phối đá dăm loại I 300 16 0.533 1.200 266.70 46 Cấp phối đá dăm loại II 250 28 30 H 46 + Tỷ số 1.39 nên trị số E của kết cấu đ•ợc nhân thêm hệ số điều chỉnh D 33 tb tra bảng 3-6 đ•ợc β =1.159 tt Etb = Etb =1.159x266.7 = 309.1 (Mpa) H Eo 44 + Từ các tỷ số 1.39; 0.142 tra toán đồ hình 3-1 ta đ•ợc: D Etb 309.1 Ech 0.48 E = 0.48x 309.1.6=148.37(Mpa) Etb ch dv Vậy Ech = 148.37 > Eyc x K cd = 133.48x1.06=141.5 (Mpa) Kết luận: Kết cấu đã chọn đảm bảo điều kiện về độ võng đàn hồi. 4.1.2. kiểm tra c•ờng độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu cắt tr•ợt trong nền đất Để đảm bảo không phát sinh biến dạng dẻo trong nền đất, cấu tạo kết cấu áo đ•ờng phải đảm bảo điều kiện sau: Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 56 - Trang 56
  48. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ctt ax + av ≤ tr K cd Trong đó: + ax : là ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng xe gây ra trong nền đất tại thời điểm đang xét (Mpa) + av là ứng suất cắt chủ động do trọng l•ợng bản thân kết cấu mặt đ•ờng gây ra trong nền đất (Mpa) +Ctt lực dính tính toán của đất nền hoạc vật liệu kém dính (Mpa) ở trạng thái độ ẩm , độ chặt tính toán. tr +Kcd là hệ số c•ờng độ về chịu cắt tr•ợt đ•ợc chọn tuỳ thuộc độ tin cậy tr thiết kế ( Kcd =1) a. Tính Etb của 2 lớp kết cấu - việc đổi tầng về hệ 2 lớp Lớp vật liệu Ei T Hi K Htbi Etbi Cấp phối đá dăm loại I 300 16 0.533 1.200 266.70 46 Cấp phối đá dăm loại II 250 28 30 - xét tỷ số điều chỉnh β= f(H/D=46/33=1.39) nên β=1.159 Do vậy : Etb =1.159 x 266.7=309.1(Mpa) b. xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn gây ra trong nền đất Tax H E1 E 309.1 1.159 ; tb 7.025 D E2 Eo 44 Tra biểu đồ hình 3-3, với góc nội ma sát của đất nền φ= 12o ta tra đ•ợc T ax =0.026. Vì áp lực trên mặt đ•ờng của bánh xe tiêu chuẩn tính toán P p=6daN/cm2=0.6 Mpa Tax=0.026x 0.6=0.0156(Mpa) c. xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng l•ợng bản thân các lớp kết cấu áo đ•ờng gây ra trong nền đất Tav : tra toán đồ hình 3-4 ta đ•ợc Tav=0.00075 Mpa Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 57 - Trang 57
  49. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô d.xác định trị số Ctt theo (3-8) Ctt=C x K1 x K2x K3 C: là lực dính của nền đất á cát C = 0,031 (Mpa) K1: là hệ số xét đến khả năng chống cắt tr•ợt d•ới 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 tr•ợt của đất hoặc vật liệu kém dính trong điều kiện chúng làm việc trong kết cấu khác với mẫu thử .K3=1.5 Ctt =0.031 x 0.6 x 0.8 x 1.5=0.022 Mpa e. kiểm tra điều kiện tính toán theo theo tiêu chuẩn chịu căt tr•ổttng nền đất Tax + Tav=0.0156+0.00075=0.01635 Ctt 0.022 tr = 0.0244(Mpa) K cd 0.9 Kết quả kiểm tra cho thấy 0.01635<0.0244nên đất nền đ•ợc đảm bảo 4.2. Đầu t• giai đoạn 2 Tới năm thứ 6, do l•u l•ợng xe tăng lên do đó Eyc của áo đ•ờng cũng tăng theo do đó ta phải bổ xung c•ờng độ cho áo đ•ờng bằng cách dải thêm lớp vật liệu mới ở trên. Sau 5 năm sử dụng, c•ờng độ của lớp áo đ•ờng còn lại là 95% c•ờng độ ban đầu. 5 E1 = 0,95.Ech = 0,95.148.37=140.95(Mpa) Việc xác định bề dày từng lớp đ•ợc tiến hành nh• trong phần tính toán ph•ơng án tập trung . Qua phân tích tính toán ta dự tính bổ xung thêm hai lớp bê tông nhựa chặt hạt thô với chiều dày h=7cm và BTN chặt hạt mịn h=7cm Giai đoạn II có kết cấu nh• sau: BTN chặt hạt mịn , h1=7 cm ,E1=420 (Mpa) BTN chặt hạt thô , h2=7cm , E2=350(Mpa) Mặt đ•ờng cũ h=46cm Emdc=140.95(Mpa) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 58 - Trang 58
  50. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 4.2.1. Kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi Đổi 2 lớp BTN về 1 lớp: Ech=179.14(Mpa) Ech BTN chặt hạt mịn,h1=7cm,E1=420Mpa Etb=183.81htb=14cm BTN chặt hạt thô,h2=7cm,E2=350Mpa Lớp mặt đ•ờng cũ ,h3=46cm,Echm=140.95Mpa Emdc=140.95 - Theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi, kết cấu áo đ•ờng mềm đ•ợc xem là đủ c•ờng độ khi trị số môdun đàn hồi chung của cả kết cấu lớn hơn trị số dv môđun đàn hồi yêu cầu: Ech > Eyc x Kcđ ( chọn độ tin cậy thiết kế là 0.85 dv tra bảng3-3 d•ợc Kcd =1.06) H 60 - ( 1.82 =1.2 E * =183.81*1.2=220.57(Mpa) D 33 tb Trị số Ech của cả kết cấu đ•ợc tính theo toán đồ hình 3-1 5 H E mdc Ech Ech D Etb Etb 1.82 0.68 0.9 198.51 dv Vậy Ech = 198.51 ( Mpa) > Eyc x K cd = 169 x 1.06=179.14 (Mpa) Kết luận: Kết cấu đã chọn đảm bảo điều kiện về độ võng đàn hồi 4.2.2. kiểm tra c•ờng độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu cắt tr•ợt trong nền đất Để đảm bảo không phát sinh biến dạng dẻo trong nền đất, cấu tạo kết cấu áo đ•ờng phải đảm bảo điều kiện sau: Ctt ax + av ≤ tr K cd Trong đó: + ax : là ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng xe gây ra trong nền đất tại thời điểm đang xét (Mpa) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 59 - Trang 59
  51. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô + av là ứng suất cắt chủ động do trọng l•ợng bản thân kết cấu mặt đ•ờng gây ra trong nền đất (Mpa) +Ctt lực dính tính toán của đất nền hoạc vật liệu kém dính (Mpa) ở trạng thái độ ẩm , độ chặt tính toán. tr +Kcd là hệ số c•ờng độ về chịu cắt tr•ợt đ•ợc chọn tuỳ thuộc độ tin cậy tr thiết kế ( Kcd =1) a. Tính Etb của cả 3 lớp kết cấu - việc đổi tầng về hệ 2 lớp Lớp vật liệu Ei T Hi K Htbi Etbi BTN chặt hạt mịn 300 1.336 7 0.1336 60 325.6 BTN chặt hạt thô 250 1.152 7 0.132 53 314.31 Lớp mặt đ•ờng cũ 309.1 46 46 - xét tỷ số điều chỉnh β= f(H/D=60/33=1.82) nên β=1.2 Do vậy : Etb =1.2 x325.6=390.72(Mpa) b. xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn gây ra trong nền đất Tax H E1 E 390.72 1.82 ; tb 8.88 D E2 Eo 44 Tra biểu đồ hình 3-3, với góc nội ma sát của đất nền φ= 12o ta tra đ•ợc T ax =0.0181. Vì áp lực trên mặt đ•ờng của bánh xe tiêu chuẩn tính toán P p=6daN/cm2=0.6 Mpa Tax=0.0181x 0.6=0.0109Mpa) c. xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng l•ợng bản thân các lớp kết cấu áo đ•ờng gây ra trong nền đất Tav : tra toán đồ hình 3-4 ta đ•ợc Tav=0.00095 Mpa d.xác định trị số Ctt theo (3-8) Ctt=C x K1 x K2x K3 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 60 - Trang 60
  52. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô C: là lực dính của nền đất á cát C = 0,031 (Mpa) K1: là hệ số xét đến khả năng chống cắt tr•ợt d•ới 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 tr•ợt của đất hoặc vật liệu kém dính trong điều kiện chúng làm việc trong kết cấu khác với mẫu thử .K3=1.5 Ctt =0.031 x 0.6 x 0.8 x 1.5=0.022 Mpa e. kiểm tra điều kiện tính toán theo theo tiêu chuẩn chịu căt tr•ổttng nền đất Tax + Tav=0.0109.00095=0.012(Mpa) Ctt tr =0.022 Mpa K cd Kết quả kiểm tra cho thấy 0.012<0.022 nên đất nền đ•ợc đảm bảo 4.2.3. tính kiểm tra c•ờng độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong lớp BTN và mặt đ•ờng cũ * Đối với BTN lớp d•ới: бku= ku x P xkb trong đó: p: áp lực bánh của tảI trọng trục tính toán kb:hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng xuất trong kết cấu áo đ•ờng d•ới tác dụng của tải trọng tính . lấy kb=0.85 ku:ứng suất kéo uốn đơn vị 1600x7 1800x7 h =14 cm ; E = 1700 (Mpa) 1 1 7 7 Từ phần tính ta có E chm=140.95 (Mpa) Tìm ku ở đáy lớp BTN lớp d•ới bằng cách tra toán đồ 3-5 H1 14 E1 1700 0.42 ; 12.06 D 33 Echm 140.95 Kết quả tra toán đồ đ•ợc =1.68 và với p=6(daN/cm2) ta có : бku=1.68x0.6x0.85=0.857(Mpa) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 61 - Trang 61
  53. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô *Đối với BTN lớp trên: H1=7 cm ; E1= 1800(Mpa);E2=1600(Mpa) +tính Echcủa lớp BTN hạt trung 5 H E mdc Ech Ech D E2 E2 1.61 0.4 0.765 267.75 Vậy Echm=267.75 (Mpa) Tìm ku ở đáy lớp BTN lớp trên bằng cách tra toán đồ hình 3-5 với H1 7 E1 1800 0.21; 6.72 D 33 Echm 267.75 Tra toán đồ ta đ•ợc: ku=1.75 với p=0.6 (Mpa) бku =1.75 x0.6 x0.85=0.89 (Mpa) b. kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn ở đáy các lớp BTN * xác định c•ờng độ chịu kéo uốn tính toán của lớp BTN theo: tt Rku бku ≤ cd (1.1) R ku trong đó: tt R ku:c•ờng độ chịu kéo uốn tính toán cd R ku: c•ờng độ chịu kéo uốn đ•ợc lựa chọn tt Rku =k1 x k2 x Rku Trong đó: K1:hệ số xét đến độ suy giảm c•ờng độ do vât liệu bị mỏi (đối với VL BTN thì) K1= 11.11 11.11 =0.507 0.22 6 0.22 N E (1.24*10 ) K2:hệ số xét đến độ suy giảm nhiêt độ theo thời gian k2=1 Vậy c•ờng độ kéo uốn tính toán của lớp BTN lớp d•ới là tt Rku =0.507 x 1.0 x 2.0=1.014 (Mpa) Và lớp trên là : tt Rku = 0.507x1.0x2.8=1.42(Mpa) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 62 - Trang 62
  54. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô dc *kiểm toán điều kiện theo biểu thức (1.1) với hệ số Kku =0.9 lấy theo bảng 3-7 cho tr•ờng hợp đ•ờng cấp III ứng với độ tin cậy 0.85 * với lớp BTN lớp d•ới 1.014 бku =0.857(Mpa) < 1.127 (Mpa) 0.9 * với lớp BTN hạt nhỏ бku =0.89(daN/cm2)<1.42 =1.578(Mpa) 0.9 Vậy kết cấu dự kiến đạt đ•ợc điều kiện về c•ờng độ đối KL:Kết cấu đã chọn đảm bảo tất cả các điều kiện về c•ờng độ. Tập hợp 2 ph•ơng án kết cấu áo đ•ờng nh• sau: Kết cấu áo đ•ờng theo ph•ơng án đầu t• tập trung BTN chặt hạt mịn E1=420(Mpa) H=5(cm) BTN chặt hạt thô E1=350((Mpa) H=7(cm) 15 năm CPDD loại I E1=300(Mpa) H=16(cm) CPDD loại II E1=250(Mpa) H=28(cm) Kết cấu áo đ•ờng theo ph•ơng án đầu t• phân kỳ BTN chặt hạt mịn E1=420(Mpa) H=7(cm) Giai đoạn II BTN chặt hạt thô E1=350((Mpa) H=7(cm) CPDD loại I E1=300(Mpa) H=16(cm) Giai đoạn I CPDD loại II E1=250(Mpa) H=30(cm) 5.Luận chứng kinh tế kỹ thuật lựa chọn ph•ơng án kết cấu áo đ•ờng Để chọn đ•ợc ph•ơng án áo đ•ờng rẻ hơn và đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, ta tiến hành so sánh kinh tế, kỹ thuật các ph•ơng án áo đ•ờng. Về mặt kinh tế phải chọn ph•ơng án áo đ•ờng có tổng chi phí XD quy đổi nhỏ hơn. Để tiến hành so sánh các ph•ơng án đầu t• ta tính chi phí cho 1km kết cấu với thời gian tính toán bằng thời gian đại tu của lớp BTN của ph•ơng án đầu t• 1 lần là Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 63 - Trang 63
  55. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 15 năm. Trong quá trình khai thác và vận doanh 1 đồng vốn bỏ ra trong t•ơng lai đ•ợc quy đổi về năm gốc nh• sau: 1 rt = t 1 E qd t: thời gian tính bằng năm Eqđ: hệ số tiêu chuẩn để quy đổi các chi phí không cùng thời gian Eqđ = 0. 08 Tổng chi phí xây dựng và khai thác quy đổi về năm gốc là năm đầu tiên đ•a đ•ờng vào sử dụng là Pqđ. tss C txt Pqđ = Kqđ + . t t 1 (1 E qd ) Kqđ: tổng chi phí tập trung. Ctx. t: tổng chi phí th•ờng xuyên ở năm thứ t. 5.1. Tính Kqđ cho từng ph•ơng án đầu t• K idt K itrt K K = K + ct . dt . trt qd 0 nct t ndt ntrt (1 Eqd ) 1 (1 Eqd ) 1 (1 E trt ) K0: chi phí xây dựng ban đầu 1 km áo đ•ờng (đồng). Kct: chi phí cải tạo áo đ•ờng nếu có (đồng). Kđt: chi phí 1 lần đại tu áo đ•ờng (đồng). Ktrt: chi phí 1 lần trung tu áo đ•ờng (đồng). nct, nđt, ntrt: thời gian từ năm gốc đến năm cải tại, đại tu, trung tu. iđt, itrt: Số lần tiến hành đại tu, trung tu. 5.2. Tính toán các chi phí đầu t• xây dựng ban đầu Ko của các ph•ơng án áo đ•ờng - Tiêu chuẩn chủ yếu để so sánh về kinh tế. Ph•ơng án đ•ợc chọn phải có tổng chi phí xây dựng và khai thác quy đổi 1 km áo đ•ờng về năm gốc có giá trị bé nhất Pqđ min. Pqđ = chi phí tập trung + chi phí th•ờng xuyên. - Lập bảng tính toán cho từng ph•ơng án đầu t•. Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 64 - Trang 64
  56. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Đầu t• tập trung 1 lần: Kết cấu chọn dùng BTN chặt hạt mịn H1=5 cm BTN chặt hạt thô H2=7 cm CPDD loại I H3=16 cm CPDD loại II H4=28 cm Bảng giá thành từng lớp vật liệu ph•ơng án đầu t• tập trung 2 Chiều đơn giá (100m ) Lớp Tên vật liệu dày Nhân cm V/Liệu Máy công 1 BTN chặt hạt mịn 5 4, 108, 680. 0 123,699.0 50,407.0 2 BTN chặt hat thô 7 5, 512, 140.0 143,409.0 68,118.0 3 cấp phối đá dăm loại 1 16 1, 104, 000.0 105, 483.7 78,737.5 4 cấp phối đá dăm loại 2 28 1,710,000.0 318, 569.2 128,540.1 Đơn giá tổng cộng 12,434,820.0 691,160.09 325,802.6 Đầu t• phân kỳ: Kết cấu đ•ợc chọn dùng: Giai đoạn II BTN chặt hạt mịn E1=420(Mpa) H=7 cm BTN chặt hạt thô E2=350(Mpa) H=7 cm Giai đoạn I Lớp láng nhựa H=3 cm CPĐD loại I E3=300(Mpa) H=16 cm CPĐD loại II E4=250(Mpa) H=30 cm Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 65 - Trang 65
  57. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Bảng xác định đơn giá xây dựng từng lớp vật liệu của PA ĐTPK chiều dày đơn giá(100m2) G/ đoạn lớp tên vật liệu cm V/Liệu Máy Nhân công 3 Lớp láng nhựa 3 759,611.25 149.987.25 98,770.12 Giai đoạn I 4 CPĐD loại I 16 1, 104, 000.0 105, 483.7 78,737.5 (5 năm) 128,540.1 5 CPĐD loại II 28 1,710,000.0 318, 569.2 Đơn giá tổng cộng 3,573,611.25 574,040.15 306,047.72 Giai đoạn 1 BTN chặt hạt mịn 7 5, 752, 152. 0 173,178.6 70,569.8 II (10 năm) 2 BTN chặt hạt thô 7 5, 512, 140.0 143,409.0 68,118.0 Đơn giá tổng cộng 11,264,292.0 316,587.6 138,687.8 Từ 2 bảng trên ta tiến hành lập bảng xác định Ko (Chi phí xây dựng ban đầu) cho từng hình thức đầu t• (đơn vị tính : đ/Km). (xem phụ lục) Giá trị K0 đ•ợc lấy từ kết quả tính nh• sau : +) K0 ph•ơng án đầu t• tập trung K0qđ = K0 = 1,544,637,351.61 (đ/km) +) K0 với ph•ơng án đầu t• phân kỳ 5 năm K0 = 526,190,995.25 (đ/km) 10 năm sau K0 =1,334,902,957.90 (đ/km) 3.Chi phí đại tu Kđt,chi phí trung tu Ktt Theo qui trình thiết kế áo đ•ờng mềm Việt Nam 22TCN 211 – 93 +Mặt đ•ờng BTN thời gian đại tu là 15 năm, thời gian trung tu là 5 năm,bao gồm mặt đ•ờng của PAĐTTT và giai đoạn II của PAĐTPK có - Chi phí đạt tu Kđt = 42%K0 - Chi phí trung tu Ktrt = 5.1%K0 - Chi phí th•ờng xuyên Ctxt = 0.55%.K0 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 66 - Trang 66
  58. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô +Mặt đ•ờng CPDD không có thời gian đại tu, thời gian trung tulà 3 năm ,bao gồm mặt đ•ờng của giai đoạn 1 của PAĐTPK có - Chi phí trung tu Ktrt=10%K0 - Chi phí th•òng xuyên Ctx=1.8%K Bảng các chi phí duy tu áo đ•ờng của 2 ph•ơng án chu tỷ ph•ơng án ph•ơng án ĐTPK Các chi phí kỳ lệ( ) ĐTTT Giai đoạn1 Giai đoạn2 Đối với mặt đ•ờng BTN Trung tu 5 5.1 78776504.93 68080051 Th•ờng xuyên 1 0.55 8495505.434 7341966.3 Đối với mặt đ•ơng CPĐD Trung tu 3 10 52619099.52 Th•ờng xuyên 1 1.8 9471437.914 Ph•ơng án đầu t• tập trung: Nh• vậy trong thời gian so sánh có 2 lần trung tu vào năm thứ 5 và vào năm thứ 10,không có đại tu. Ph•ơng án đầu t• phân kỳ: + GĐ I (5 năm): 1 lần trung tu vào các năm thứ 3 + GĐ II (10 năm): 1 lần trung tu vào năm thứ 5, không có đại tu. Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 67 - Trang 67
  59. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 1 PAĐTPK Năm t PAĐTTT (1 E ) qd Giai đoạn I Giai đoạn II 1 0.926 2 0.875 3 0.794 41,779,565.02 4 0.735 5 0.681 53,646,799.86 6 0.630 7 0.584 8 0.540 9 0.500 10 0.463 36,473,521.78 31521063.54 Tổng 90,120,321.64 73,300,628.57 itrt K trt ntrt i 1 (1 E qd ) Vậy Kqđ = Ko + -Ph•ơng án đầu t• tập trung quy đổi về năm gốc : Kqđ=1,544,637,351.61+90,120,321.64=1,634,757,673.25(đ/km) - Ph•ơng án đầu t• phân kỳ quy đổi về năm gốc : Kqđ=1861,093,953.14+73,300,628.57=1,934,394,581.71(đ/km) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 68 - Trang 68
  60. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 4.Chi phí th•ờng xuyên tss C tx.t t C dt Mtss SQtss .Mq : t 1 (1 E qd ) Trong đó: S: chi phí vận tải 1T.km hàng hoá (đ/T.km) P P S= cd + qd (đ/T.km) . .G . .G.V Mq: hệ số tính đổi phụ thuộc vào thời gian khai thác Qtss=365.β. γ.G.Ntss (T) Với Ntss :l•u l•ợng xe chạy ngày đêm ở cuối thời gian tính toán (xe/ ngđ) Ph•ơng án đầu t• tập chung:Ntss=1537(xe/ng.đêm) Ph•ơng án đầu t• phân kỳ: -Giai đoạn I:Ntss=781(xe/ng.đêm) - Giai đoạn II:Ntss=1096(xe/ng.đêm) =0.9 hệ số phụ thuộc vào tải trọng β =0.65 hệ số sử dụng hành trình G: tải trọng trung bình cuả ô tô tham gia vận chuyển G xN G= i. i N i Pcđ:chi phí cố định trung bình trong 1 giờ cho ôtô (đ/xe km) Pcd xNi Pcđ= N i Pbđ: chi phí biến đổi cho 1 km hành trình của ôtô (đ/xe.km) Pbđ=Kxλ x axr =1.01 x 2.7 x 0.3 x11000=8999.1 (đ/xe.km) Trong đó K: hệ số xét đến ảnh h•ởng của điều kiện đ•ờng với địa hình miền núi k=1.01 λ : Là tỷ số giữa chi phí biến đổi so với chi phí nhiên liệu λ =2.7 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 69 - Trang 69
  61. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô a=0.3 (lít /xe .km) l•ợng tiêu hao nhiên liệu trung bình của cả 2 tuyến ) r : giá nhiên liệu r=11000 (đ/l) V=0.7Vkt (Vkt là vận tốc kỹ thuật ,Vkt=30 km/h Thành phần Pcđi Tải trọng Pcđ Gtb Loại xe (%) đ/xe.km (T) (đ/xe.h) (T) Tải 6.5 T 22 16474 6.5 Tải 8.5 T 30 25300 8.5 29332 8.302 Tải 10 T 10 47237 10 +Tính Mtss khi Eqđ =0.08 .Theo 22TCN 211-93 trang108 Với ph•ơng án đầu t• một lần tss=15 năm Mtss=8.559 Với ph•ơng án phân kỳ I GĐI : Mtss=5 năm M tss=3.852 II GĐII: Mtss=10 năm M tss=6.676 Ph•ơng án đầu t• phân kỳ GĐI : 5 năm đầu Mq=3.225 GĐI : 10 năm sau Mq=4.7898 Ph•ơng án đầu t• tập trung: Mq=5.051 Từ các kết quả trên ta tính đ•ợc Ctxt quy đổi về năm gốc Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 70 - Trang 70
  62. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô PA ĐTPK Các yếu tố Đơn vị PA ĐTTT GĐ I GĐ II Chi phí th•ờng đ 8495505.434 2894050.474 7341966.268 xuyên Hệ số tính đổi Mtss 8.559 3.852 6.676 K 1.01 1.01 1.01 λ 2.7 2.7 2.7 A l/xe.km 0.3 0.3 0.3 R đ/l 11000 11000 11000 Pbđ đ/xe.km 8999.1 8999.1 8999.1 Pcđ đ/xe.km 29332 29332 29332 Gtb T 8.302 8.302 8.302 γ 0.9 0.9 0.9 β 0.65 0.65 0.65 Vkt 30 30 30 V=0.7Vkt Km/h 21 21 21 S đ/T.km 2,140.53 2,140.53 2,140.53 Qtss T 2,070,495.55 1,051,201.94 1,476,646.23 Mtss 8.559 3.852 6.676 Mq 5.051 3.225 4.798 Cdt.Mtss+S.Qtss.Mq đ 22,458,562,423 7,267,824,647 15,214,580,545 C qui đổi về năm tx đ 22,458,562,423 7,267,824,647 15,214,580,545 gốc Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 71 - Trang 71
  63. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 22,482,405,191 5.Lựa chọn ph•ơng án tốt nhất Từ các kết quả đã tính toán đ•ợc ta tiến hành lập bảng tổng hợp và so sánh chọn ra ph•ơng án đầu t• tốt nhất. Bảng so sánh ph•ơng án tốt nhất: Ph•ơng Ph•ơng án Đơn vị Chỉ tiêu so sánh Chi phí án áo tính chọn đường Chi phí tập trung quy đổi (đ/km) 1,634,757,673.25 Chi phí th•ờng xuyên ĐTTT qui đổi đ/km 22,458,562,423 chọn Tổng chi phí thờng xuyên và qui đổi đ/km 24,093,320,096.66 Chi phí tập trung quy đổi 1,934,394,581.71 Chi phí th•ờng xuyên ĐTPK qui đổi đ/km 22,482,405,191 Tổng chi phí th•ờng xuyên và qui đổi đ/km 24,416,799,773.05 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 72 - Trang 72
  64. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ta có chi phí của ph•ơng án đầu t• tập trung nhỏ hơn chi phí của ph•ơng án đầu t• phân kỳ Kết Luận : Chọn ph•ơng án đầu t• tập trung với kết cấu nh• sau: Ey/c =166.84 (Mpa) BTN chặt hạt mịn 5cm BTN chặt hạt thô 7cm CPDD loại I 16 cm CPDDloại II 28cm Nền đất E=44 (Mpa) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 73 - Trang 73
  65. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ch•ơng 7: luận chứng kinh tế - kỹ thuật so sánh lựa chọn ph•ơng án tuyến I. Đánh giá các ph•ơng án về chất l•ợng sử dụng Tính toán các ph•ơng 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 đ•ợc 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 h•ởng của l•u l•ợng xe chạy ở đây K1 = 0.469. +) K2 : hệ số xét đến bề rộng phần xe chạy và cấu tạo lề đ•ờng K2 = 1,35. +) K3 : hệ số có xét đến ảnh h•ởng của bề rộng lề đ•ờng K3 = 1.4 +) K4 : hệ số xét đến sự thay đổi dốc dọc của từng đoạn đ•ờng. +) K5 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của đ•ờng cong nằm. +) K6 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của tầm nhìn thực tế có thể trên đ•ờng K6=1 +) K7 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của bề rộng phần xe chạy của cầu thông qua hiệu số chênh lệch giữa khổ cầu và bề rộng xe chạy trên đ•ờng K7 = 1. +) K8 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của chiều dài đoạn thẳng K8 = 1. +) K9 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của l•u l•ơng chỗ giao nhau K9=1.5 +) K10 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của hình thức giao nhau K10 = 1.5. +) K11 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của tầm nhìn thực tế đảm bảo tại chỗ giao nhau cùng mức có đ•ờng nhánh K11 = 1. +) K12: hệ số xét đến ảnh h•ởng của số làn xe trên đ•ờng xe chạy K12 = 1. Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 74 - Trang 74
  66. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô +) K13 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của khoảng cách từ nhà cửa tới phần xe chạy K13 = 2.5. +) K14 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của độ bám của mặt đ•ờng và tình trạng mặt đ•ờng K14 = 1 Tiến hành phân đoạn cùng độ dốc dọc, cùng đ•ờng cong nằm của các ph•ơng án tuyến. Sau đó xác định hệ số tai nạn của hai ph•ơng án : KtnPaI = 5.84 Ktn PaII = 6.79 II. Đánh giá các ph•ơng án tuyến theo nhóm chỉ tiêu về kinh tế và xây dựng * Chỉ tiêu về kinh tế A.Tổng chi phí xây dựng và khai thác quy đổi đ•ợc xác định theo công thức E tss C Cn tc .K txt Pqđ = qd t - t Eqd t 1 (1 Eqd ) (1 Eqd ) Trong đó: Etc : Hệ số hiệu quả kinh tế t•ơng đối tiêu chuẩn đối với ngành giao thông vận tải hiện nay lấy Etc = 0,12. Eqd: Tiêu chuẩn để qui đổi các chi phí bỏ ra ở các thời gian khác nhau,Eqđ =0,08 Kqd : Chi phí tập trung từng đợt quy đổi về năm gốc Ctx : Chi phí th•ờng xuyên hàng năm tss : Thời hạn so sánh ph•ơng án tuyến (Tss =15 năm) Cn :Giá trị công trình còn lai sau năm thứ t 1. Xác định chi phí tập trung Kqđ: Kqd = (h) idk itrt tss K ct K dt K trt (N) (h) K t K0 + + K K tct ndt n trt 0 0 t (1 Eqd ) 1 (1 Eqd ) 1 (1 Eqd ) 1 (1 Eqd ) Trong đó: K0 : Chi phí xây dựng ban đầu của các công trình trên tuyến. Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 75 - Trang 75
  67. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Kct : Chi phí cải tạo ở năm t. Kđt : Chi phí đại tu ở năm t. Ktt : Chi phí trung tu ở năm t. (h) K0 : Tổng vốn l•u động do khối l•ợng hàng hoá th•ờng xuyên nằm trong quá trình vận chuyển trên đ•ờng. Kt(h) : L•ợng vốn l•u động hàng năm tăng lên do sức sản xuất và tiêu thụ tăng. K0(N) : Tổn thất do chiếm đất nông nghiệp. Chi phí này đ•ợc đ•ợc tính trong phí tổn trong đền bù ruộng đất khi tính chi phí xây dựng ban đầu K0 nên không cần tính thành một khoản riêng 1.1. Xác định K0: PAtuyến XDN XD M XDC K0 = K0 + K0 + K0 XDN a. Xác định K0 xây dựng nền đ•ờng +) Khối l•ợng ph•ơng án I : Đào nền : 35359.7 m3 Đắp nền : 105292.1 m3 +) Khối l•ợng ph•ơng án II : Đào nền : 80235.82 m3 Đắp nền : 48016.11 m3 Đất cấp II Đắp đất dùng máy đầm 16T. Độ chặt yêu cầu k= 0.95 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 76 - Trang 76
  68. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Đào đất dùng máy đào <12.5m3, ôtô < 10T, Cự ly vận chuyển < 300m Bảng tính chi phí xây dựng nền các yếu tố Đơn vị PAI PA II NC 1000đ/m3 2.100 2.100 giá 1m3 đào M 1000đ/m3 5.300 5.300 NC 1000đ/m3 0.650 0.650 giá 1m3 đắp M 1000đ/m3 1.900 1.900 Vđào m3 353,59.7 80,235.82 Vđắp m3 105,292.1 48016.11 NC 1000đ/m3 74,278.35 168,547.38 M 1000đ/m3 558,248.18 254,576.61 Hạng mục chi phí giá xây dựng nền đ- NC(A) 74,278.35 168,547.38 •ờng M (B) 558,248.18 254,576.61 Trực tiếp phí C=A+B 1000đ 632,526.54 423,123.99 Chi phí chung D=0.66*A 1000đ 49,023.71 111,241.27 Tổng E=C+D 1000đ 681,550.25 534,365.26 Thu nhập chịu thuế trớc 1000đ 40,893.02 32,061.92 K=0.06*E Thuế VAT V=0.05*(E+K) 1000đ 36,122.16 28,321.36 Tổng giá trị dự toán sau thuế 1000đ 758,565.43 594,748.53 S=E+K+V Chi phí khảo sát K1=0.01*S 1000đ 7,585.65 5,974.49 Chi phí thiết kế K2=0.01*S 1000đ 7,585.65 5,974.49 Chi phí quản lý 1000đ 7,737.37 6,066.44 K3=0.01*(K1+K2+S) Tổng giá thành 1000đ 781,474.11 612,709.94 K0=K1+K2+K3+S XDN +) Ph•ơng án I có K0 =781,474.11 (đ/tuyến) XDN +) Ph•ơng án II có K0 = 612,709.94 (đ/tuyến) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 77 - Trang 77
  69. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô XDC b. Xác định K0 cho xây dựng cầu cống: Xây dựng cống Bảng xác định chi phi xây dựng cống từng ph•ơng án: giá chiều Số Ph•ơng đ•ờngkính Thành Tổng thành dài l•ợng án cống (m) tiền(1000đ) (1000đ) (1000đ) (m) (chiếc) 0.75 1,000.00 10 3 2,100.0 I 1.25 1,300.00 11 2 28,600.0 261,500.0 1.5 1,560.00 12 5 93,600.0 1.75 1,820.00 13 5 118,300.0 0.75 700.00 11 4 2,800.0 1.5 1,560.00 12 6 112,.320.0 220,400.0 II 1.75 1,820.00 13 4 80,080.0 cống +) Ph•ơng án I có K0 = 261,500.0 (đồng/tuyến) cống +) Ph•ơng án II có K0 =220,400.0 ( đồng/tuyến) XDM c. Xác định K0 cho công tác xây dựng mặt đ•ờng. Ph•ơng án áo đ•ờng chọn là ph•ơng án đầu t• tập trung, do đó ta chỉ tính K0 cho đầu t• một lần 15 năm . Đơn giá xây dựng mặt đ•ờng năm thứ 1 đến năm thứ 15 Ph•ơng án CP XD 1 Km áo Chiều dài Tổng số tuyến đờng(đồng) tuyến(Km) tiền(đồng/tuyến) I 6.2 10,053,827,920.89 1,621,585,481.53 II 6.336 10,275,190,509.51 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 78 - Trang 78
  70. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô -Qua các kết quả trên tổng hợp lại ta có: PAtuyến XDN XDM XD C K0 = K0 + K0 + K0 Các chi phí Ph•ơng án I Ph•ơng án II 220,400.0 K XDcc(XD cầu, cống) 261,500.0 o XDN Ko (XD nền) 781,474.11 612,709.94 XDM Ko (XDmặt đ•ờng) 10,053,827,920.89 10,275,190,509.51 Ko 10,054,870,894.99 10,276,023,619.45 Ph•ơng án 1 K0 =10,054,870,894.99 (đ/tuyến) Ph•ơng án 2 K0 =10,276,023,619.45 (đ/tuyến) (h) 1.2. Xác định K0 : Tổng vốn l•u động do khối l•ợng hàng hoá th•ờng xuyên nằm trong quá trình vận chuyển trên đ•ờng cho từng ph•ơng án (t•ơng đ•ơng với giá trị của số hàng hoá l•u động trong quá trình vận chuyển trên đ•ờng). Q .G.T K (h) = 0 (đồng/tuyến) 0 365 - G: Giá trung bình 1 tấn hàng chuyên chở trên đ•ờng đ/tấn G = 2000000 (đ/1tấn) - Q0 : L•ợng hàng vận chuyển ứng với năm đầu đ•a công trình vào khai thác. Q Q = tss 0 (1 p) tss 1 Qtss : L•ợng hàng vận chuyển trong năm thứ tss =15 (năm) p: Mức tăng tr•ởng l•ợng hoá hàng năm lấy bằng mức tăng tr•ởng xe p=0.07 Qtss = 365.Ntss . . .G Ntss : L•u l•ợng xe ở năm tính toán. Ntss=1380-(0.42+0.07)x1380=703.8 (xe tải/ngđ) : Hệ số sử dụng tải trọng = 0.9 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 79 - Trang 79
  71. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô : Hệ số sử dụng hành trình = 0.65 G: Trọng tải trung bình của xe tải chạy trên đ•ờng; G N 6.5 0.18 8.5 0.27 10 0.13 G = i i 8.215 T Ni 0.18 0.27 0.13 Vậy: 365 0.9 0.65 8.215 703.8 Q0 = 478776.33 T 1 0.07 14 - T : Tổng thời gian hàng hoá nằm trong quá trình vận chuyển (ngày đêm) trong năm. 365xLtuyến T = - 24x0,7xVlý thuyết Trong đó: Ltuyến : Chiều dài ph•ơng án tuyến (km) Vlý thuyết : Tốc độ xe chạy lý thuyết (xác định theo biểu đồ vận tốc xe chạy lý thuyết ứng với mỗi ph•ơng án tuyến). Bảng xác định Ko(h) Ph•ơng án Các yếu tố Đơn vị I II GO 1000đ/t 2,000 2,000 0,9 0,9 0,65 0,65 G t/xe 8.215 8.215 Ntss 703.8 703.8 Qo T 478806.48 478806.48 Chiều dài tuyến L Km 6.260 6.336 Vận tốc lý thuyết: Vlt km/h 60 60 T h 2.28 2.28 Ko(h) 1000đ 5,974,080.45 5,955,565.50 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 80 - Trang 80
  72. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ph•ơng án 1: Ko(h)= 5,974,080,450(đ/tuyến) Ph•ơng án 2: Ko(h)= 5,955,565,500(đ/tuyến) 15 (h) K t 1.3. Tính t 1 (1 Eqd ) L•ợng l•u vốn l•u động hàng năm tăng lên do sức sản xuất và tiêu thụ vốn tăng (h) (h) N t N t 1 Kt = K0 . N0 Nt , Nt-1, N0 : L•u l•ợng xe tải năm thứ t, t-1 và năm bắt đầu đ•a đ•ờng vào khai thác (h) Kt đ•ợc xác định cho cả hai ph•ơng án tuyến N15 Ta có: N1 1 q 14 Tổng số chi phí qui đổi : Ph•ơng N N N K (h) ΔK (h) án t (t-1) 0 0 t I 1168 1091 453 9377796380 1,594,018,369.23 502,501,068.40 II 1168 1091 453 9392815730 1,596,571,327.17 503,305,867.20 1.4. Tính toán các chi phí tập trung trong quá trình khai thác Ktrt,Kđt, Kct Tính K trt 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 đ•ờng cho mỗi ph•ơng án la: *Ph•ơng án tuyến 1: I K0 =1,621,585,148.53*6.2=10,053,827,920.89 (đồng/tuyến) *Ph•ơng án tuyến 2: II K0 =1,621,585,148.53*6.33=10,275,190,509.51 (đồng/tuyến) Chi phí trung tu của mỗi ph•ơng án tuyến nh• sau: PAI K trt Ktrt = 1 0.08 ttrt Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 81 - Trang 81
  73. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 0,051*10053827920.89 0,051.1053827920.89 586,466,032.58(đồng/tuyến) (1 0.08)5 1 0,08 10 PAII K trt Ktrt = 1 0.07 ttrt 0,051*10275190509.51 0,051*10275190509.51 599,378,690.34 (đồng/tuyến) (1 0.08)5 1 0,08 10 2. Xác định chi phí th•ờng xuyên hàng năm Ctxt DT VC TG TN Ctxt = Ct + Ct + Ct + Ct (đ/năm) Trong đó: DT Ct : Chi phí duy tu bảo d•ỡng hàng năm cho các công trình trên đ•ờng(mặt đ•ờng, cầu cống, rãnh, ta luy ) VC Ct : Chi phí vận tải hàng năm TG Ct : Chi phí t•ơng đ•ơng về tổn thất cho nền KTQD do hành khách bị mất thời gian trên đ•ờng. TN Ct : Chi phí t•ơng đ•ơng về tổn thất cho nền KTQD do tai nạn giao thông xảy ra hàng năm trên đ•ờng. DT 2.1. Tính Ct DT XDAĐ XDC C = 0.0055(K0 + K0 ) Ta có: Ph•ơng án I Ph•ơng án II 56,734,303.56 57,725,747.80 VC 2.2. Tính Ct : VC Ct = Qt . S.L L:chiều dài tuyến Qt : L•ợng vận chuyển hàng hoá trên đ•ờng ở năm thứ t: Qt = 365. . .G.Nt(T) Qt=365x0.65x0.9x8.215xNt=1772.68xNt(T) q=0.07 S : Giá thành vận tải (đ/1T.km) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 82 - Trang 82
  74. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô P P S = bd cd (đ/T.km) . .G . .G.V Ta có : = 0.65; = 0.9; G = 8.56(T) V: vận tốc xe chạy trung bình trên đ•ờng VI = 0.7x60.00 = 42.00(Km/h) VII = 0.7x60.00= 42.00(Km/h) Pbd : Chi phí biến đổi trung bình cho 1Km hành trình của xe Pbd = k .a.r Với: k: Hệ số xét ảnh h•ởng của điều kiện đ•ờng(địa hình. mặt đ•ờng ) Giai doạn I: mặt đ•ờng AI, k=1.01 = 2.7 r = 11000(đ/l) a : l•ợng tiêu hao nhiên liệu a= 0. 3(l/Km) Kết quả tính Pbđ Ph•ơng án Pbđ (đ/Km) I 1,0395.0 II 1,0395.0 Pcđ : Chi phí cố định trong 1giờ cho ôtô. Theo kết quả tính ở ch•ơng VIII, ta có: Pcdi .Ni Pcd = 10.Pbd 89991(đ/xe.h) Ni Chi phí vận tải S: Ph•ơng án S (đ/T.Km) I 2,081.52 II 2,081.52 vc Ct (I)=6.2*2,081.52*Qt=12,899.2 xQt vc Ct (II)=6.336*2,081.52xQt=13,188.5xQt Vậy: Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 83 - Trang 83
  75. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô PAI C vc=19,069,390,629.30 (đồng) PAII C vc= 19.300.904,061.73 (đồng) 2.3. Xác định chi phí t•ơng đ•ơng về tổn thất cho nền kinh tế quốc dân do TG hành khách bị mất thời gian trên đ•ờng Ct . TG xe con L cho Ct = 365Nt t c .Hc.C Vc c Nt : Là l•u l•ợng xe con và ở năm thứ t c c t Nt = N1 (1+q) Hc : Số hành khách trên một xe con Hc = 4(ng•ời); Tc:thời gian chờ đợi của hành khách tc=0.25(h) L: Chiều dài hành trình chở khách L = Ltuyến C: Tổn thất trung bình cho nền KTQD của hành khách trong một giờ; C=3000 (đ/1 ng•ời .h) Vc: Vận tốc kỹ thuật của xe con, Vc = 60(Km/h); Kết quả TG PA I: Ct =899,527,610 (đồng) TG PA II: Ct = 902,743,230 (đồng) TN 2.4. Xác định chi phí tổn thất do tai nạn giao thông hàng năm trên đ•ờng Ct TN -6 i tb i i Ct = 365.10 Li .a t .Cti .mt .N t (đ/năm) tb Cti : Tổn thất trung bình cho 1 vụ tai nạn trong năm thứ t ở đoạn đ•ờng tb 6 chuẩn (Cti = 5.10 đồng/vụ) i i At :số tai nạn trong 100 triệu xe.1 Km trong năm t ở đoạn I lấy at =1,15 vụ/triệu xe/Km Li:chiều dài đoạn đ•ờng i của tuyến có cùng điều kiện kỹ thuật(Km) Li .=Ltuyến(Km) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 84 - Trang 84
  76. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô t Mi :hệ số tổng hợp xét đến mức độ trầm trọng của tai nạn giao thông do ảnh t h•ởng của điều kiện đ•ờng,m i=1 Ni:l•u l•ợng trong năm t trên đoạn đ•ờng i. Tổng chi phí th•ờng xuyên năm t quy đổi về năm gốc Chi Ph•ơng án phí(đồng) Ph•ơng án I Ph•ơng án II Cdt 56,734,303.56 57,725,747.80 Cvc 19,069,390,629.30 19.300.904,061.73 Ct 899,527,610 902,743,230 Ctn 71.26 65.8 Tổng 30,555,544,557.93 30,604,251,159.02 (Bảng tính tổng chi phí th•ờng xuyên quy đổi về năm góc in trong phụ luc) Xác định chi phí xây dựng và khai thác qui đổi: Xác định Kqđ: Giá trị Ph•ơng án I Ph•ơng án II K0 11,176,641,941.48 11,142,336,806.4 qd Ktrt 600,766,004.9 601,728,183.9 h K0 9,377,796,380 9,392,815,730 h K 0 502,501,068.40 503,305,867.20 1 E qd Tổng Kqđ 21,657,705,394.78 27,055,740,287.50 C tx 154,651,973,105.48 t 154,657,869,871.36 1 Eqd C n 15 125,664,000 178,948,000 (1 Eqd ) Pqđ 176,184,014,500.26 181,534,662,158.86 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 85 - Trang 85
  77. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Đánh giá các ph•ơng án tuyến Đơn Ph•ơng án Đánh giá Stt các chỉ tiêu so sánh vị I II I II I. Chỉ tiêu chất l•ợng sử dụng 1 Chiều dài tuyến Km 6260 6310.09 v 2 Góc ngoặt trung bình độ 28.42 22.14 v 3 Số đ•ờng cong nằm Cái 10 9 v 4 Số đ•ờng cong đứng Cái 18 17 v 5 Bkính đcong nằm min m 300 400 v 6 Độ dốc dọc lớn nhất % 3.8 3.9 v 7 Bkính đc đứng lồi min m 3000 5000 v 8 Bkính đc đứng lõm min m 5000 3000 v 9 Hệ số tai nạn TB 5.84 6.79 v II. Chỉ tiêu về kinh tế 1 Tổng chi phí quy đổi Pqđ đ 176,184,014,500.26 181,534,662,158.86 v III. Chỉ tiêu về XD 1 Khối l•ợng đất đào m3 56215.58 37893.38 v 55473.94 2 Khối l•ợng đất đắp m3 38593.20 v 3 Số l•ợng cống cái 15 14 Kết luận: Chọn ph•ơng án I để thiết kế kỹ thuật - thi công Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 86 - Trang 86
  78. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Phần 2: Thiết kế kỹ thuật Đoạn tuyến từ km3+800- km5+00 (Trong phần thiết kế sơ bộ ) Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 87 - Trang 87
  79. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ch•ơng 1: thiết kế bình đồ Trên cơ sở ph•ơng án tuyến đã chọn ta tiến hành thiết kế kỹ thuật cho đoạn tuyến trên. Bình đồ đ•ợc vẽ với tỷ lệ 1:1000 các đ•ờng đồng mức cách nhau 1 m. Nếu nh• sơ bộ trên bình đồ chủ yếu là đ•a ra h•ớng tuyến chung cho cả tuyến trong từng đoạn thì phần thiết kế kỹ thuật ta phải triển tuyến bám sát địa hình, tiến hành thiết kế thoát n•ớc cụ thể xem có cần phải bố trí dãnh đỉnh, bậc n•ớc hay không, sự phối hợp bình đồ trắc dọc trắc ngang và cảnh quan phải cao hơn. Bình đồ tuyến phải tránh tổn thất cao độ một cách vô lý, trên bình đồ phải có các cọc km, H, cọc chi tiết 20 m một cọc, cọc địa hình và bảng kiểm tra độ dài, góc. Bảng đ•ờng cong nằm của đoạn tuyến Chdài cánh tuyến Góc ngoặt Bkính đ•ờng cong STT Lý Trình (m) (độ) (m) P1 Km:2+256.48 273.18 80033’6” 250 P2 Km:2+778.79 123.08 36010’18” 300 Trong đoạn từ Km3+800- Km5+00 ở phần thiết kế kỹ thuật ta phải cắm cả đ•ờng cong chuyển tiếp ở đ•ờng cong nằm có sử dụng siêu cao 2%,3% thuận lợi cho điều kiện chạy xe. I. Tính toán cắm đ•ờng cong chuyển tiếp dạng Clothoide: Đ•ờng cong Đ1 R =250 ; isc =3% L1 = isc*B/insc =0.03*7/0.01 =14m; 3 3 L2 =V /47*I*R = 60 /47*0.5*250 =36.76m Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 88 - Trang 88
  80. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Đ•ờng cong Đ2 R =300 ; isc =2% L1 = isc*B/insc =0.02*7/0.01 =14m; 3 3 L2 =V /47*I*R = 60 /47*0.5*300 =30.64 m I=0.5 m/s3: độ tăng gia tốc li tâm Theo TCVN 4054-05Với V=60km/h- R=250: 300m thì isc =3% và L =50m -R=300:1500 thì isc =2% và L =50m Vậy chọn chiều dài đ•ờng cong chuyển tiếp L =50m 1. Tính toán các yếu tố cơ bản của đ•ờng cong tròn: Đỉnh R Isc Lct (m) α(độ) α(rad) T=R.tg(α/2) D=R.α 1 250 3% 50 80.336 1.4 210.6 294.84 2 300 2% 50 36.1018 0.629 97.7 188.7 2. Xác định thông số đ•ờng cong : A= L*R Đỉnh A 1 111.8 2 122.5 3. Tính góc kẹp : 0=L/2R Đỉnh 0=L/2R 0 (độ) α(độ) Cos 0 1 0.1 5.73 80.336 0.995 2 0.083 4.76 36.1018 0.996 Kiểm tra thấy >2 0 Thoả mãn; Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 89 - Trang 89
  81. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 4. Xác định X0, Y0 (toạ độ điểm cuối đ•ờng cong chuyển tiếp) theo bảng 3 - 7 (TKĐ ÔTÔ t1/48); s/A X0/A Y0/A X0 (m) Y0 (m) 0.42 0.419673 0.012341 49.86 1.51 0.408 0.40910 0.011481 50.11 1.406 5. Xác định các chuyển dịch p và t ; Đỉnh p=Y-R.(1-cosφ) t=Lct/2 Ktra P<R/100 1 0.26 25 Thỏa mãn 2 0.206 25 Thỏa mãn Kiểm tra: p = 0.206m < R/100 =300/100 =3 m Thoả mãn 6. Xác định điểm bắt đầu và kết thúc của đ•ờng cong chuyển tiếp qua tiếp tuyến mới: T1=t+T Đỉnh T1=t+T D0 TĐT TCT 1 235.6 300.02 530.44 1301.6 2 122.7 138.87 311.4 695.67 Sau khi rải cọc và lên dáng địa hình ta tiến hành khảo sát địa chất bằng các hố khoan và các hố đào. II. Khảo sát tình hình địa chất: Thực hiện 3 lỗ khoan và 3 hố đào thăm dò địa chất tai địa điểm có cao độ thay đổi rõ dệt ví dụ vị trí suối hoặc đỉnh đồi. Nhìn chung có kết quả nh• sau: Lớp trên cùng là hữu cơ dày 0.20 m. Lớp tiếp theo là bazan tây nguyên dày từ 2.0 3. 2 m. Lớp tiếp theo là sỏi sạn Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 90 - Trang 90
  82. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Bảng kết quả đào & khoan thăm dò địa chất: Chiều dày các lớp địa chất (m) STT Tên Lý trình Hữu cơ Bazan TN Sỏi sạn 1 HĐ-5 KM 0+120 0.20 2.20 2 HĐ-15 KM 0+260 0.20 2.00 Không 3 LK-C1 KM 0+410.27 0.20 2.40 xác định 4 LK-C2 KM 0+760 0.20 3.0 5 HĐ-56 KM 0+920 0.20 3.20 6 LK-C3 KM 1+084.81 0.20 2.80 III. Bình đồ và thiết kế trắc dọc 1. Yêu cầu khi vẽ trắc dọc kỹ thuật Trắc dọc đ•ợc vẽ với tỷ lệ ngang 1/1000 , tỷ lể đứng 1/100 , trên trắc dọc thể hiện mặt cắt địa chất; - Số liệu thiết kế ngoài cao độ đỏ (cao độ mép nền đ•ờng bên thấp hơn) phải có đọ dốc của dãnh dọc và cao độ , các số liệu khác để phục vụ thi công; - ở phần thiết kế sơ bộ ta chỉ tính toán phân cự đ•ờng cong đứng mà cao độ đ•ờng đỏ tại những chỗ có đ•ờng cong đ•ớng ghi theo tang của đ•ờng dốc thẳng nh•ng trong thiết kế kỹ thuật thì phải ghi theo cao độ của đ•ờng cong đứng, 2.Trình tự thiết kế a. H•ớng chỉ đạo: Thiết kế thiên về điều kiện xe chạy; b. Xác định các điểm khống chế Các đểm khống chế trên tuyến là những nơi đặt cống thoát n•ớc mà tại đó nền đ•ờng phải đắp trên cống một lớp tối thiểu 0.5 m,và phụ thuộc vào kết cấu áo đ•ờng Do chuyển dịch của đ•ờng cong chuyển tiếp là rất nhỏ nên l•u vực không đổi vậy ta chọn cống nh• trong phần thiết kế khả thi ; Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 91 - Trang 91
  83. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô c. Thiết kế đ•ờng cong đứng Để đảm bảo tầm nhìn tính toán, xe chạy êm thuận, an toàn ta phải thiết kế đ•ờng cong đứng tại nơi thay đổi độ dốc mà hiệu đại số giữa hai độ dốc >= 10% bán kính quá lớn làm tăng khối l•ợng đào đắp cho nên phải thiết kế cho phù hợp; Việc cắm đ•ờng cong đứng đ•ợc tiến hành nh• sau; d. Xác định điểm đổi dốc C XC=XA+l =40m; YC =YA +l*iA YB YA X B X A i B i i L= A B C iB iA E TC TĐ yE B A yB yA xA l xB x B - xA 3. Xác định các điểm bắt đầu (TĐ) và kết thúc (TC) của đ•ờng cong đứng: chiều dài tiếp tuyến : T= R( iA-iB)/2 Điểm đầu TD có toạ độ ; XTĐ = XC-T YTĐ = YC-iA*T Điểm đầu TC có toạ độ XTC = XC+T YTC = YC+iB.T Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 92 - Trang 92
  84. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 3. Xác định điểm gốc của đ•ờng cong đứng E ,tại đó độ dốc dọc =0; XTD-E =XE -XTD =iA*R ; 2 YE=YTD+R*i A/2 Bảng các yếu tố đ•ờng cong đứng Bán kính STT Lý trình i1(%) i2(%)  (%) K (m) T (m) P (m) Lồi Lõm 1 Km0+220 3000 2.5 -2.3 -0.2 144 72 0.86 2 Km0+410 2500 -2.3 3.0 0.7 132.5 66.25 0.88 3 Km0+700 8500 3.0 1.3 1.7 144.4 72.22 0.31 4 Km0+900 3500 1.3 -3.0 -1.7 150.48 75.24 0.81 5 Km1+084.8 3000 -3.0 2.3 -0.7 161.34 80.67 1.09 Kết quả tính toán đ•ợc ghi trong bảng sau: Điểm đổi Đỉnh Điểm tiếp đầu Điểm tiếp cuối Điểm gốc dốc L Xc Yc XTĐ YTĐ XTC YTC XE YE Đ1 80 220 76.54 148 74.74 292 74.88 223.00 75.68 Đ2 70 410 73.91 343.8 75.43 476.3 75.90 286.25 76.10 Đ3 80 700 81.42 627.8 79.25 772.3 82.36 882.75 83.08 Đ4 80.00 900 83.52 824.8 82.54 975.3 81.26 870.25 82.84 Đ5 85.06 1085 79.87 1004 82.29 1166 81.79 914.11 83.64 IV. Thiết kế trắc ngang và tính khối l•ợng đào đắp Căn cứ vào điều kiện địa hình địa chất thuỷ văn nơi tuyến đi qua trên cơ sở kết hợp với bình đồ và trắc dọc tuyến và dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đ•ờng ô tô (TCVN4054-98); ta chọn mái ta luy nền đào nền đắp nền nửa đào nửa đắp nền dạng chữ L nh• sau; - Nền đ•ờng đắp độ dốc ta luy 1:m =1 :1,5. - Nền đ•ờng đào độ dốc mái ta luy 1:m =1: 1. - Nền nửa đào nửa đắp: Phần đào 1:m =1:1. Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 93 - Trang 93
  85. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Phần đắp 1:m =1:1,5. - Nền đ•ờng đắp ở địa hình có s•ờn dốc lớn tr•ớc khi đắp phải đánh bậc cấp (Is >=20%); Các trắc ngang đ•ợc thể hiện sơ bộ nh• sau: Nền đắp hoàn toàn Nền đắp hoàn toàn Bnền Bnền 1:1.5 in(%) 1:1.5 1:1.5 in(%) 1:1.5 Nền đào hoàn toàn Nền đào hoàn toàn in(%) in(%) 1:1 1:1 1:1 1:1 Bnền Bnền in(%) Nền nửa đào nửa đắp in(%) Nền nửa đào nửa đắp 1:1 1:1 1:1.5 1:1.5 Bnền Bnền Bảng tính toán khối l•ợng đào đắp đ•ợc thể hiện trong phụ lục. Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 94 - Trang 94
  86. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô V. tính toán thiết kế rãnh biên Sau khi lên đ•ờng đỏ ta tiến hành xác định khu vực cần làm rãnh biên ,rãnh biên cần làm ở chỗ nền đào nền đắp d•ới 0.6m, Sau khi xác định đ•ợc khu vực cần làm rãnh biên ta tiến hành tính toán l•u vực và l• l•ợng n•ớc trong rãnh biên dựa vào đó tính toán và thiết kế tiết diện ngang của rãnh và chọn biện pháp gia cố. 1. Nguyên tắc thiết kế rãnh biên - Khi thiết kế rãnh biên phải đảm bảo mép rãnh cao hơn mực n•ớc thiết kế trong rãnh 0.2m, đến 0.25m, chiều sâu của rãnh không v•ợt quá tri số quy định sau; + Đất sét là 1.25m, + Đất á sét 0.8m- 1.0m + Đất á cát là 0.8m - Kích th•ớc rãnh có thể là hình thang, hình tam giác, hình chữ nhật, Ta luy của rãnh một bên lấy theo ta luy của nền đ•ờng một bên là 1:1, chiều sâu rãnh tối thiểu là 0.4m, Rãnh biên đ•ợc thiết kế dọc theo tuyến đ•ờng có độ dốc theo độ dốc của đ•ờng độ dốc của rãnh không nhỏ hơn 0.5%, tr•ờng hợp cá biệt không d•ới 0.3%, để không bị ứ đọng n•ớc và rác , nếu độ dốc dốc quá ta phải gia cố rãnh bằng vật liệu phù hợp với vận tốc và l•u l•ợng n•ớc trong rãnh , Khi thiết kế không đ•ợc để n•ớc từ rãnh đ•ờng đắp chảy về rãnh đ•ờng đào trừ tr•ờng họp đ•ờng nền đào nhỏ hơn 100m, không cho n•ớc từ rãnh khác (rãnh đỉnh , rãnh thoát n•ớc vv ) về rãnh dọc và luôn luôn tìm cách thoát n•ớc rãnh dọc , đối với rãnh hình thang cứ tối đa là 500m, còn rãnh hình tam giác cứ tối đa là 250m, phải tim cách thoát n•ớc ra chỗ trũng hoặc làm cống cấu thoát n•ớc; 2. Thiết kế tiết diện rãnh biên a. Thiết kế mặt cắt ngang; Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 95 - Trang 95
  87. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Theo quy định và nguyên tắc thiết kế trên ta thấy rãnh biên thoát một l•ợng n•ớc rất nhỏ, l•u vực của rãnh biên chủ yếu là thoát n•ớc từ mặt đ•ờng và một phần nhỏ từ mái dốc xuống ,.Do đó l•u l•ợng sẽ rất nhỏ nên không cần tính toán thuỷ văn với rãnh biên , mà chỉ theo cấu tạo. Đáy rộng 0.4m. Chiều sâu rãnh là 0.4m. Mái dốc của rãnh có độ dốc 1: 1 Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 96 - Trang 96
  88. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ch•ơng 2: Tính toán thuỷ văn và thiết kế thoát n•ớc Tính toán thiết kế chi tiết cống 1 175 tại Km 0 + 319.31 , cống 1 100 tại Km 0 + 760 và cống 1 150 tại Km 1+092.52 i.Cơ sở lý thuyết. L•u l•ợng thiết kế đ•ợc tính theo ph•ơng pháp hình thái, sau đó so sánh với kết quả tính ở giai đoạn khả thi. ii. Số liệu tính toán. STT Cống F(km2) L(km) ∑l(km) b sd B m ls m sd i ls C1 0.22 0.43 0.424 0.14 0.25 9.00 0.25 23 81 C2 0.02 0.07 0.000 0.14 0.13 9.00 0.25 125 138 Trong đó: Loại cống: Cống tròn bê tông cốt thép Diện tích l•u vực: F(Km2) Chiều dài suối chính L(Km) Chiều dài suối nhánh l= L(Km) Độ dốc dọc suối chính i Hệ số nhám lòng suối mls=9 Hệ số nhám l•u vực msd=0.25 Huyện ĐắcMil, Tỉnh Tây Nguyên thuộc vùng VX, đất đ•ợc xác định là đất cấp III 3. Trình tự tính toán Sinh Viên thực hiện: Bùi thế phong - lớp xd903 trang: - 97 - Trang 97