›
›

Đồ án Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm A4-B4 thuộc địa phận tỉnh Tuyên Quang - Nguyễn Tiến Nam

pdf 127 trang huongle 2310
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm A4-B4 thuộc địa phận tỉnh Tuyên Quang - Nguyễn Tiến Nam", 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_a4_b4_thuoc_dia_phan_t.pdf

Nội dung text: Đồ án Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm A4-B4 thuộc địa phận tỉnh Tuyên Quang - Nguyễn Tiến Nam

  1. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Mục lục Lời cảm ơn 6 Phần I: Thiết kế cơ sở – lập dự án đầu t• 7 Ch•ơng 1: Giới thiệu chung 8 1. Tên công trình: 8 2. Địa điểm xây dựng: 8 3. Chủ đầu t• và nguồn vốn đầu t•: 8 4. Kế hoạch đầu t•: 8 5. Tính khả thi XDCT: 8 6. Tính pháp lý để đầu t• xây dựng: 9 7. Đặc điểm khu vực tuyến đ•ờng đi qua: 9 8. Đánh giá việc xây dựng tuyến đ•ờng: 10 Ch•ơng 2: Xác định cấp hạng đ•ờng và các chỉ tiêu kỹ thuật của đ•ờng 12 I. Xác định cấp hạng đ•ờng: 12 1.Dựa vào ý nghĩa và tầm quan trọng của tuyến đ•ờng 12 2. Xác định cấp hạng đ•ờng dựa theo l•u l•ợng xe 12 II. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật: 13 A. Căn cứ theo cấp hạng đã xác định ta xác định đ•ợc chỉ tiêu kỹ thuật theo tiêu chuẩn hiện hành (TCVN 4050-2005) nh• sau: (Bảng 2.2.1) 13 B. Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật: 14 1. Tính toán tầm nhìn xe chạy: 14 2. Độ dốc dọc lớn nhất cho phép imax: 16 3. Tính bán kính tối thiểu đ•ờng cong nằm khi có siêu cao: 19 4. Tính bán kính tối thiểu đ•ờng cong nằm khi không có siêu cao: 19 5. Tính bán kính thông th•ờng: 19 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 1
  2. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 6. Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm: 20 7. Chiều dài tối thiểu của đ•ờng cong chuyển tiếp & bố trí siêu cao: 20 8. Độ mở rộng phần xe chạy trên đ•ờng cong nằm E: 22 9. Xác định bán kính tối thiểu đ•ờng cong đứng: 22 10.Tính bề rộng làn xe: 23 11. Tính số làn xe cần thiết: 24 Ch•ơng 3: nội dung Thiết kế tuyến trên bình đồ 27 I.Vạch ph•ơng án tuyến trên bình đồ: 27 1. Tài liệu thiết kế: 27 2. Đi tuyến: 27 II. Thiết kế tuyến: 28 1. Cắm cọc tim đ•ờng 28 2. Cắm cọc đ•ờng cong nằm: 28 Ch•ơng 4: Tính toán thủy văn Và Xác định khẩu Độ cống30 I. Tính toán thủy văn: 30 1.Khoanh l•u vực 30 2.Tính toán thủy văn 30 II. Lựa chọn khẩu độ cống 33 Ch•ơng 5: Thiết kế trắc dọc & trắc ngang 35 I. Nguyên tắc, cơ sở và số liệu thiết kế 35 1.Nguyên tắc 35 2. Cơ sở thiết kế 35 3. Số liệu thiết kế 35 II.Trình tự thiết kế 35 III. Thiết kế đ•ờng đỏ 36 IV. Bố trí đ•ờng cong đứng 36 V. Thiết kế trắc ngang & tính khối l•ợng đào đắp 36 1. Các nguyên tắc thiết kế mặt cắt ngang: 36 2.Tính toán khối l•ợng đào đắp 37 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 2
  3. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ch•ơng 6: Thiết kế kết cấu áo đ•ờng 39 I. áo đ•ờng và các yêu cầu thiết kế 39 II.Tính toán kết cấu áo đ•ờng 40 1. Các thông số tính toán 40 2. Nguyên tắc cấu tạo 44 3. Ph•ơng án đầu t• tập trung (15 năm). 44 Ch•ơng 7: luận chứng kinh tế - kỹ thuật 55 I. Đánh giá các ph•ơng án về chất l•ợng sử dụng 55 II. Đánh giá các ph•ơng án tuyến theo nhóm chỉ tiêu về kinh tế và xây dựng. 56 1.Lập tổng mức đầu t•. 56 2. Chỉ tiêu tổng hợp. 58 Phần II: tổ chức thi công 66 Ch•ơng 1: công tác chuẩn bị 67 1. Công tác xây dựng lán trại : 67 2. Công tác làm đ•ờng tạm 67 3. Công tác khôi phục cọc, rời cọc ra khỏi Phạm vi thi công 67 4. Công tác lên khuôn đ•ờng 67 5. Công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công. 67 Ch•ơng 2: thiết kế thi công công trình 69 1. Trình tự thi công 1 cống 69 2. Tính toán năng suất vật chuyển lắp đặt ống cống 69 3. Tính toán khối l•ợng đào đất hố móng và số ca công tác 70 4. Công tác móng và gia cố: 70 5. Xác định khối l•ợng đất đắp trên cống 71 6. Tính toán số ca máy vận chuyển vật liệu. 71 Ch•ơng 3: Thiết kế thi công nền đ•ờng 73 I. Giới thiệu chung 73 II. Lập bảng điều phối đất 73 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 3
  4. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng III. Phân đoạn thi công nền đ•ờng 73 IV. Tính toán khối l•ợng, ca máy cho từng đoạn thi công 74 1. Thi công vận chuyển ngang đào bù đắp bằng máy ủi 74 2. Thi công vận chuyển dọc đào bù đắp bằng máy ủi D271A 76 3. Thi công nền đ•ờng bằng máy đào + ôtô . 77 4. Thi công vận chuyển đất từ mỏ đắp vào nền đắp bằng ô tô Maz503 78 Ch•ơng 4: Thi công chi tiết mặt đ•ờng 81 I. tình hình chung 81 1. Kết cấu mặt đ•ờng đựoc chọn để thi công là: 81 2. Điều kiện thi công: 81 II. Tiến độ thi công chung 81 III. Quá trình công nghệ thi công mặt đ•ờng 83 1.Thi công mặt đ•ờng giai đoạn I . 83 2.Thi công mặt đ•ờng giai đoạn ii . 92 3. Đội thi công móng đ•ờng: 100 Ch•ơng V : tiến độ thi công chung toàn tuyến 102 1. đội công tác chuẩn bị gồm : 102 2. đội xây dựng cống 102 3. đội thi công nền đ•ờng gồm 2 đội , mỗi đội gồm : 102 4. Thi công móng gồm 1 đội : 103 5. Thi công mặt gồm 1 đội : 103 6. đội hoàn thiện : làm nhiệm vụ thu dọn vật liệu, trồng cỏ, cắm các biển báo gồm : 103 7. Kế hoạch cung ứng vật liệu , nhiên liệu : vật liệu làm mặt đ•ờng gồm 103 Phần III: Thiết kế kỹ thuật 104 Ch•ơng 1 : NHữNG VấN Đề CHUNG 105 I. Những căn cứ thiết kế 105 II. Những yêu cầu chung đối với thiết kế kỹ thuật 105 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 4
  5. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng III. Tình hình chung của đoạn tuyến: 105 Ch•ơng 2 : THIếT Kế TUYếN TRÊN BìNH Đồ 106 I. Nguyên tắc thiết kế: 106 II. Nguyên tắc thiết kế 106 1. Các yếu tố chủ yếu của đ•ờng cong tròn theo . 106 2. Đặc điểm khi xe chạy trong đ•ờng cong tròn. 107 III. Bố trí siêu cao 108 1. Độ dốc siêu cao 108 2. Cấu tạo đoạn nối siêu cao. 108 Ch•ơng 3 : THIếT Kế TRắc DọC 113 I. Những căn cứ, nguyên tắc khi thiết kế : 113 II. Bố trí đ•ờng cong đứng trên trắc dọc : 113 Ch•ơng 4 : thiết kế công trình thoát n•ớc 113 Ch•ơng 5 : Thiết kế nền, mặt đ•ờng 113 Tài liệu tham khảo 114 Phụ lục 115 Phần I : thiết kế cơ sở 116 Phụ lục 1.1 116 Phụ lục 1.2 : khối lượng đào đắp 119 Phần 2 : thiết kế kỹ thuật 125 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 5
  6. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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 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, 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 A4- B4 thuộc địa phận tỉnh Tuyên Quang. 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 ch ân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, đặc biệt là ths. Hoàng Xuân Trung đã giúp đỡ em trong quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp này. Hải Phòng, tháng 10 năm 2012 Sinh viên Nguyễn Tiến Nam SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 6
  7. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Phần I: Thiết kế cơ sở – lập dự án đầu t• xây dựng tuyến đ•ờng SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 7
  8. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ch•ơng 1: Giới thiệu chung 1. Tên công trình: “ Dự án đầu tư xây dung tuyến đường A4- B4 thuộc tỉnh Tuyên Quang”. 2. Địa điểm xây dựng: Huyện Chiêm Hóa- tỉnh Tuyên Quang 3. Chủ đầu t• và nguồn vốn đầu t•: Chủ đầu t• là UBND tỉnh Tuyên Quang uỷ quyền cho Ban quản lý dự án huyện Chiêm Hóa thực hịên. 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. Nguồn vốn xây dựng công trình do nhà n•ớc cấp. 4. Kế hoạch đầu t•: Dự kiến nhà n•ớc đầu t• tập trung trong vòng 6 tháng, bắt đầu đầu t• từ tháng 10/2012 đến tháng 3/2013. Và trong thời gian 15 năm kể từ khi xây dựng xong, mỗi năm nhà n•ớc cấp cho 5% kinh phí xây dựng để duy tu, bảo d•ỡng tuyến. 5. Tính khả thi XDCT: Để đánh giá sự cần thiết phải đầu t• xây dựng tuyến đ•ờng A4- B4 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: * Tuyến đ•ờng đ•ợc xây dựng có đi qua xã Trung Hà. Đặc biệt, hàng ngày l•ợng khách thăm quan khu du lịch sinh thái thác Bản Ba là rất đông, đặc biệt trong mùa hè, vì vậy nếu tiến hành xây dựng tuyến đ•ờng này sẽ giúp tăng tr•ởng kinh tế và phát triển ngành du lịch cho địa ph•ờng. Theo số liệu điều tra l•u l•ợng xe thiết kế năm thứ 15 sẽ là: 1434 xe/ng.đ. Với thành phần dòng xe: - Xe con : 34% - Xe tải trục 6,0 T (2 trục) : 21% SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 8
  9. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng - Xe tải trục 8,5 T ( 2 trục ) : 35% - Xe tải trục 10 T (2 trục) : 10% - Hệ số tăng xe : 8 %. Nh• vậy l•ợng vận chuyển giữa 2 điểm A4- B4 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 A4- B4 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 6. Tính pháp lý để đầu t• xây dựng: Căn cứ vào: - Quy hoạch tổng thể mạng l•ới giao thông của tỉnh Tuyên Quang. - Quyết định đầu t• của UBND tỉnh Tuyên Quang số 3769/QĐ-UBND . - Kế hoạch về đầu t• và phát triển theo các định h•ớng về quy hoạch của UBND huyện Chiêm Hóa. - Một số văn bản pháp lý có liên quan khác. - Hồ sơ kết quả khảo sát của vùng (hồ sơ về khảo sát địa chất thuỷ văn, hồ sơ quản lý đ•ờng cũ, vv ) - Căn cứ về mặt kỹ thuật: 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 xây dựng (22TCN - 27 - 84). Quy trình khảo sát thuỷ văn (22TCN - 220 - 95) của bộ GTVT Luật báo hiệu đ•ờng bộ 22TCN 237- 01 Ngoài ra còn có tham khảo các quy trình quy phạm có liên quan khác. 7. Đặc điểm khu vực tuyến đ•ờng đi qua: * Địa hình : Tuyến đi qua khu vực địa hình t•ơng đối phức tạp có độ dốc lớn và có địa SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 9
  10. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng hình chia cắt mạnh. Chênh cao của hai đ•ờng đồng mức là 5m. Điểm đầu và điểm cuối tuyến nằm ở 2 bên s•ờn của một dãy núi với đỉnh núi cao nhất là 68,4m. Độ dốc trung bình của s•ờn dốc là 18.9% * Địa chất thuỷ văn: - Địa chất khu vực khá ổn định ít bị phong hoá, không có hiện t•ợng nứt nẻ, không bị sụt nở. Đất nền chủ yếu là đất á sét, địa chất lòng sông và các suối chính nói chung ổn định . * 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 trồng trọt. Do đó khi xây dựng tuyến đ•ờng phải chú ý không phá vỡ cảnh quan thiên nhiên, chiếm nhiều diện tích đất canh tác của ng•ời dân và phá hoại công trình xung quanh. * 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 340 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. 8. Đánh giá việc xây dựng tuyến đ•ờng: Tuyến đ•ợc xây dựng trên nền địa chất ổn định nh•ng là khu vực đồi núi cao SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 10
  11. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng và dày đặc nên khi thi công phải chú ý để đảm bảo độ dốc thiết kế. Đơn vị lập dự án thiết kế: Ban QLDA huyện Chiêm Hóa- tỉnh Tuyên Quang SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 11
  12. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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: 1.Dựa vào ý nghĩa và tầm quan trọng của tuyến đ•ờng Tuyến đ•ờng thiết kế từ điểm A4 đến B4 thuộc vùng quy hoạch của tỉnh Tuyên Quang , tuyến đ•ờng này có ý nghĩa rất quan trọng đối với sự phát triển kinh tế xã hội của tỉnh.Con đ•ờng này nối liền 2 vùng kinh tế trọng điểm của tỉnh Tuyên Quang. 2. Xác định cấp hạng đ•ờng dựa theo l•u l•ợng xe Bảng 2.1.1: Quy đổi l•u l•ợng xe ra xe con Xe Tải trục Xe tải trục Xe tải trục LL(N15) Xe Hstx(q) con 6.5T(2trục) 8,5T(2Trục) 10T(2Trục) 1434 34% 21% 35% 10% 8 Hệ số qđ (ai) 1 2.5 2.5 3 Xe qđ 488 301 502 143 Nqđ(15)=ΣNi*ai 2854 (Hệ số quy đổi tra mục 3.3.2/ TCVN 4054-05) L•u l•ợng xe quy đổi ra xe con năm thứ 15 là: N15qđ = (487x1+301x2.5+502x2.5+143x3) = 2854 (xecqđ/ngđ) Theo tiêu chuẩn thiết kế đ•ờng ô tô TCVN 4054-05 (mục 3.4.2.2), phân cấp kỹ thuật đ•ờng ô tô theo l•u l•ợng xe thiết kế (xcqđ/ngày đêm): >500 thì chọn đ•ờng cấp IV. Căn cứ vào các yếu tố trên ta sẽ chọn cấp kỹ thuật của đ•ờng là cấp IV, tốc độ thiết kế 40Km/h (địa hình núi). SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 12
  13. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng II. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật: A. Căn cứ theo cấp hạng đã xác định ta xác định đ•ợc chỉ tiêu kỹ thuật theo tiêu chuẩn hiện hành (TCVN 4050-2005) nh• sau: (Bảng 2.2.1) Các chỉ tiêu kỹ thuật Trị số Chiều rộng tối thiểu các bộ phận trên MCN cho địa hình vùng núi (bảng 7-T11) Tốc độ thiết kế (km/h) 40 Số làn xe giành cho xe cơ giới (làn) 2 Chiều rộng 1 làn xe (m) 2.75 Chiều rộng phần xe dành cho xe cơ giới (m) 5.5 Chiều rộng tối thiểu của lề đ•ờng (m) 1.0 (gia cố 0.5m) Chiều rộng của nền đ•ờng (m) 7.5 Tầm nhìn tối thiểu khi xe chạy trên đ•ờng (Bảng 10- T19) Tầm nhìn hãm xe (S1), m 40 Tầm nhìn tr•ớc xe ng•ợc chiều (S2), m 80 Tầm nhìn v•ợt xe, m 200 Bán kính đ•ờng cong nằm tối thiểu (Bảng 11- T19) Bán kính đ•ờng cong nằm tối thiểu giới hạn (m) 60 Bán kính đ•ờng cong nằm tối thiểu thông th•ờng (m) 125 Bán kính đ•ờng cong nằm tối thiểu không siêu cao(m) 600 Độ dốc siêu cao (isc) và chiều dài đoạn nối siêu cao (Bảng 14- T22) R (m) isc L(m) 65 75 0.06 0.05 35 30 75 100 0.04 0.03 25 20 100 600 0.02 12 Độ dốc dọc lớn nhất (Bảng 15- T23) Độ dốc dọc lớn nhất (%) 8 Chiều dài tối thiểu đổi dốc (Bảng 17- T23) Chiều dài tối thiểu đổi dốc (m) 120 (70) SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 13
  14. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Bán kính tối thiểu của đ•ờng cong đứng lồi và lõm (Bảng 19- T24) Bán kính đ•ờng cong đứng lồi (m) Tối thiểu giới hạn 700 Tối thiểu thông th•ờng 1000 Bán kính đ•ờng cong đứng lõm (m) Tối thiểu giới hạn 450 Tối thiểu thông th•ờng 700 Chiều dài đ•ờng cong đứng tối thiểu (m) 35 Dốc ngang mặt đ•ờng (%) 2 Dốc ngang lề đ•ờng (phần lề gia cố) (%) 2 Dốc ngang lề đ•ờng (phần lề đất) (%) 6 B. Tính toán 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 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 14
  15. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Sh : chiều dài hãm xe KV 2 S = h 254( i) lo : cự ly an toàn lo = 5m hoặc 10m V: vận tốc xe chạy (km/h) K: hệ số sử dụng phanh K = 1,2 với xe con; K = 1,4 với xe tải chọn K = 1,4 : hệ số bám = 0,5 (Mặt đ•ờng sạch và ẩm •ớt) i: khi tính tầm nhìn lấy i = 0,0 40 1,4.402 S 10 38.75m 1 3,6 254(0,5) 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 40 1,4.402.0,5 S = 10 67.49m 2 1,8 127.0,52 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 15
  16. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 1.3. 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 = 6.40 = 240(m) - C•ỡng bức : S4 = 4V = 4.40 = 160(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 chuyển động): D f + i imax = D – f D: nhân tố động lực của xe (giá trị lực kéo trên 1 đơn vị trọng l•ợng, thông số này do nhà sx cung cấp) - Điều kiện đảm bảo sức bám (sức kéo phải nhỏ hơn sức bám, nếu không xe sẽ tr•ợt - đk đủ để xe chuyển động) SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 16
  17. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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 sức cản: Với vận tốc thiết kế là 40km/h. Dự tính phần kết cấu mặt đ•ờng sẽ làm bằng bê tông nhựa. Ta có: f: hệ số cản lăn khi xe chạy với tốc độ f = 0,02 V: tốc độ tính toán km/h. Kết quả tính toán đ•ợc thể hiện bảng sau: Dựa vào biểu đồ động lực hình 3.2.13 và 3.2.14 sổ tay thiết kế đ•ờng ôtô ta tiến hành tính toán đ•ợc cho bảng: Xe tải trục Xe tải trục Xe tải trục Loại xe Xe con 6.5T (2trục) 8.5T (2trục) 10T (2trục) Vtt km/h 40 30 25 25 f 0,022 0,022 0,022 0,022 D 0,13 0,08 0,078 0,075 imax=D-f 0.108 0.058 0.056 0.053 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 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 17
  18. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng V: tốc độ thiết kế km/h, V = 40km/h Vg: vận tốc gió khi thiết kế lấy Vg = 0(m/s) F: Diện tích cản gió của xe (m2) K: Hệ số cản không khí; Loại xe K F, m2 Xe con 0.025-0.035 1.5-2.6 Xe tải 0.06-0.07 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). Bảng 2.2.2: Tải Loại xe Xe con Tải nhẹ Tải trung nặng V (km/h) 40 40 40 40 F 1,922 4,371 4,846 5,796 K 0,015 0,055 0,064 0,066 Pw 7,983 66,570 85,889 105,925 0,3 0,3 0,3 0,3 G 1280 5350 8250 13625 Gk 640 3750 6150 10060 D' 0,144 0,198 0,213 0,214 F 0,022 0,022 0,022 0,022 b i max (theo điều kiện sức bám) 0,122 0,176 0,191 0,192 imax (theo điều kiện sức kéo) 0,108 0,058 0,056 0,053 Theo TCVN 4054-05 với đ•ờng IV, tốc độ thiết kế V = 40km/h thì imax = 0,08 cùng với kết quả vừa có (chọn giá trị nhỏ hơn) hơn nữa khi thiết kế cần phải cân nhắc ảnh h•ởng giữa độ dốc dọc và khối l•ợng đào đắp để tăng thêm khả năng vận hành của xe, ta sử dụng id 5% với chiều dài tối thiểu đổi dốc đ•ợc quy định trong quy trình là 120m, tối đa là 500m. SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 18
  19. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 3. Tính bán kính tối thiểu đ•ờng cong nằm khi có siêu cao: 2 min V RSC 127(μ iSC) Trong đó: V: vận tốc tính toán V= 40km/h : hệ số lực ngang = 0,15 iSC: độ dốc siêu cao max 0,06 402 R min 59.99(m) SC 127(0,15 0,06) 4. Tính bán kính tối thiểu đ•ờng cong nằm khi không có siêu cao: 2 min V R0SC 127(μ in ) : hệ số áp lực ngang khi không làm siêu cao lấy = 0,08 (hành khách không có cảm giác khi đi vào đ•ờng cong) in: độ dốc ngang mặt đ•ờng in = 0,02 402 R min 210(m) 0SC 127(0,08 0,02) 5. Tính bán kính thông th•ờng: Thay đổi và iSC đồng thời sử dụng công thức. V 2 R 127(μ iSC ) Bảng 2.2.3: Bán kính thông th•ờng R(m) isc% =0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.09 0.08 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 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 19
  20. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 6. 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 b.đ 30.40 Rmin 600(m) 2 Khi R < 600(m) thì khắc phục bằng cách chiếu sáng hoặc làm biển báo cho lái xe biết. 7. Chiều dài tối thiểu của đ•ờng cong chuyển tiếp & bố trí siêu cao: Đ•ờng cong chuyển tiếp có tác dụng dẫn h•ớng bánh xe chạy vào đ•ờng cong và có tác dụng hạn chế sự xuất hiện đột ngột của lực ly tâm khi xe chạy vào đ•ờng cong, cải thiện điều kiện xe chạy vào đ•ờng cong. 7.1. Đ•ờng cong chuyển tiếp. V3 Xác định theo công thức: L (m) CT 47RI Trong đó: V: tốc độ xe chạy V = 40km/h I: độ tăng gia tốc ly tâm trong đ•ờng cong chuyển tiếp, I = 0,5m/s2 R: bán kính đ•ờng cong tròn cơ bản Theo quy định trong TCVN 4054-05 thì V<60 Km/h thì không cần bố trí đ•ờng cong chuyển tiếp 7.2. Chiều dài đoạn vuốt nối siêu cao B.iSC LSC iph (độ mở rộng phần xe chạy = 0) Trong đó: B: là chiều rộng mặt đ•ờng B = 5.5 m iph: độ dốc phụ thêm mép ngoài lấy iph = 1% áp dụng cho đ•ờng vùng núi có Vtt =20 40km/h SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 20
  21. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng iSC: độ dốc siêu cao thay đổi trong khoảng 0,02 - 0,06 Bảng 2.2.4: Chiều dài đ•ờng cong chuyển tiếp và đoạn vuốt nối siêu cao Rtt (m) 60 75 100 200 isc 0.05 0.06 0.03 0.04 0.02 0.02 Lc.tiếp(m) 45.39 36.31 27.23 13.62 Lsc (m) 27.5 33 16.50 22 11 11 Ltc (m) 30 35 25 20 12 12 Lmax (m) 45 36 27 14 (Theo TCVN4054-05, chiều dài đ•ờng cong chuyển tiếp và chiều dài đoạn nối vuốt siêu cao không đ•ợc nhỏ hơn Ltc và với đ•ờng có tốc độ thiết kế >60km/h thì cần bố trí đ•ờng cong chuyển tiếp) 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 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. L1 L2 L ≥ max 2 Bảng 2.2.5: Tính đoạn thẳng chêm Rtt(m) 60 75 100 200 60 45 41 36 30 75 41 36 32 25 100 36 32 27 21 200 30 25 21 14 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 21
  22. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 8. 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 : 12.0 (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 phải mở rộng phần xe chạy, phần xe chạy phải mở rộng theo quy định trong bảng 3-8 (TKĐô tô T1-T53). Dòng xe Bán kính đ•ờng cong nằm, R (m) 250 200 200 150 150 100 Xe con 0,4 0,6 0,8 Xe tải 0,6 0,7 0,9 9. Xác định bán kính tối thiểu đ•ờng cong đứng: 9.1. 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 d1: chiều cao mắt ng•ời lái xe so với mặt đ•ờng, d1 = 1,2m S1: Tầm nhìn 1 chiều; S1 = 40m 2 lồi 40 R min 666.67(m) 2.1,2 9.2. Bán kính đ•ờng cong đứng lõm tối thiểu: Đ•ợc tính 2 điều kiện. SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 22
  23. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng - Theo điều kiện giá trị v•ợt tải cho phép của lò xo nhíp xe và không gây cảm giác khó chịu cho hành khác. V 2 402 Rlõm 246.15(m) min 6,5 6,5 - Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm 2 2 lõm S I 40 Rmin o 400.81(m) 2(hđ S1.sin đ ) 2(0,6 40.sin2 ) Trong đó: hđ: chiều cao đèn pha hđ = 0,6m : góc chắn của đèn pha = 2o 10.Tính bề rộng làn xe: 10.1 Tính bề rộng phần xe chạy Bl : Khi tính bề rộng phần xe chạy ta tính theo sơ đồ xếp xe nh• hình vẽ trong cả ba tr•ờng hợp theo công thức sau: b c B = x y 2 Trong đó: b: chiều rộng phủ bì (m) c: cự ly 2 bánh xe (m) x: cự ly từ s•ờn thùng xe đến làn xe bên cạnh ng•ợc chiều X = 0,5 + 0,005V y: khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy y = 0,5 + 0,005V V: tốc độ xe chạy với điều kiện bình th•ờng (km/h) Tính toán đ•ợc tiến hành theo sơ đồ xếp xe cho 2 xe tải chạy ng•ợc chiều SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 23
  24. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Xe tải có bề rộng phủ bì là 2,5m b1 = b2 = 2,5m c1 = c2 = 1,96m Xe tải đạt tốc độ 40km/h x = 0,5 + 0,005 . 40 = 0,7(m) y = 0,5 + 0,005 . 40 = 0,7(m) Vậy trong điều kiện bình th•ờng ta có 2,5 1,96 b = b = 0,7 0,7 3,63m 1 2 2 Vậy tr•ờng hợp này bề rộng phần xe chạy là: b1 + b2 = 3,63 x 2 = 7,25 (m) 10.2. Bề rộng lề đ•ờng tối thiểu (Blề): Theo TCVN 4054-05 với đ•ờng cấp IV địa hình núi bề rộng lề đ•ờng là 2x1,0(m). 10.3. Bề rộng nền đ•ờng tối thiểu (Bn). Bề rộng nền đ•ờng = bề rộng phần xe chạy + bề rộng lề đ•ờng Bnền = (2x2,75) + (2x1,0) = 7,5(m) 11. Tính số làn xe cần thiết: Số làn xe cần thiết theo TCVN 4054-05 đ•ợc tính theo công thức: N gcd n lxe z.Nlth Trong đó: SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 24
  25. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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 =6794 (xe con qđ/ngđ) => N gcđ =679.4 815.28 xe qđ/ngày đêm Nlth :Năng lực thông hành thực tế. Tr•ờng hợp không có dải phân cách và ô tô chạy chung với xe thô sơ Nlth = 1000(xe qđ/h) Z là hệ số sử dụng năng lực thông hành đ•ợc lấy bằng 0,77với đ•ờng cấp IV 815.28 Vậy n = 1.05 lxe 0,77.1000 Vì tính cho 2 làn xe nên khi n = 1.05 lấy tròn lại n = 2 có nghĩa là đ•ờng có 2 làn xe ng•ợc chiều. * 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 0.5m, dốc ngang 2%. Phần lề đất (không gia cố) lấy chiều rộng 0,5m, dốc ngang 6%.  Ta có bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật nh• sau: (Trang bên) SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 25
  26. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật Bảng 2.2.6 Theo The tiêu Chọn Số TT Các chỉ tiêu kỹ thật Đơn vị tính toán chuẩn Thiết kế 1 Cấp hạng đ•ờng IV IV 2 Vận tốc thiết Kế km/h 40 40 3 Bề rộng 1 làn xe m 3,63 2,75 2,75 4 Bề rộng mặt đ•ờng m 7,25 5,5 5,5 5 Bề rộng nền đ•ờng m 9,25 7,5 7,5 6 Số làn xe làn 1.05 2 2 7 Bán kính đ•ờng cong nằm min m 59,99 60 60 8 Bán kính không siêu cao m 125,98 600 600 9 Tầm nhìn 1 chiều m 38,75 40 40 10 Tầm nhìn 2 chiều m 67,49 80 80 11 Tầm nhìn v•ợt xe m 160 200 200 12 Bán kính đ•ờng cong đứng lõm m 246,15 450 450 min 13 Bán kính đ•ờng con đứng lồi m 666,67 700 700 min 14 Độ dốc dọc lớn nhất ‰ 80 80 15 Độ dốc ngang mặt đ•ờng ‰ 20 20 16 Độ dốc ngang lề đ•ờng ‰ 60 60 III.Kết luận: Sau khi tính toán và đánh giá ta sẽ lấy kết quả của bảng tra theo tiêu chuẩn (TCVN4054-2005) làm cơ sở để tính toán cho những phần tiếp theo. SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 26
  27. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ch•ơng 3: nội dung 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 A4- B4 , thuộc huyện Chiêm Hóa , tỉnh Tuyên Quang. - Số hóa bình đồ và đ•a về tỉ lệ 1:10000 2. Đi tuyến: Dựa vào dạng địa hình của tuyến A- B ta nhận thấy sẽ phải sử dụng 2 kiểu định tuyến cơ bản là kiểu gò bó và kiểu đ•ờng dẫn h•ớng tuyến để tiến hành vạch tuyến. Đối với đoạn dốc, ta đi tuyến theo b•ớc Compa. H 1 . (cm) i tt Bảng tính b•ớc compa. Bảng 3.1.1 tt Imaxtt(%) ΔH(m) 1/μ λ(cm) 1 8 5 1/10000 0.714 + 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 v•ợt đèo tại cao độ +58.4m, sau đó đi tuyến hoàn toàn phía bên trái của s•ờn núi, sử dụng các đ•ờng cong nằm với bán kính lớn, nh•ng chiều dài tuyến là 3.516.98m. Ph•ơng án II: Ph•ơng án này đi vòng qua s•ờn phải của đồi tại cao độ 58.4m phần đầu tuyến năm sát đồi tại cao độ 58,4 và đi xuống s•ờn núi do đặc điểm đi tuyến của SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 27
  28. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng p.a này chủ yếu trên đ•ờng phân thủy nên không quan tâm nhiều đến hệ thống thoát n•ớc ,sử dụng đ•ờng cong nằm lớn đảm bảo cho xe chạy an toàn , thuận lợi. Tuyến có chiều dài 2.874.98 m. So sánh sơ bộ các ph•ơng án tuyến. Bảng so sánh sơ bộ các ph•ơng án tuyến. Bảng 3.1.2 Ph•ơng án Chỉ tiêu so sánh I II Chiều dài tuyến 3516.14 2874.98 Số đ•ờng cong nằm 4 4 Số đ•ờng cong có Rmin 0 0 Số công trình cống 4 5 Bảng trên thể hiện các yếu tố dùng để so sánh lựa chọn ph•ơng án tuyến. II. Thiết kế tuyến: 1. Cắm cọc tim đ•ờng Các cọc điểm đầu, cuối (A4, B4), cọc lý trình (H1,2 , K1,2), cọc cống (C1,2 ), cọc địa hình, cọc đ•ờng cong (TĐ,TC,P), 2. Cắm cọc đ•ờng cong nằm: Đ TĐ TC SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 28
  29. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Các yếu tố của đ•ờng cong nằm: T=R.(tgα/2) 0. .R K rad.R 180 R 1 Cos / 2 P R R Cos / 2 Cos / 2 D = 2T-K Trong đó: T: chiều dài tiếp tuyến P: phân cự αo: góc ngoặt K: chiều dài đ•ờng cong R: bán kính đ•ờng cong Thiết kế các ph•ơng án tuyển chọn & cắm cọc các ph•ơng án xem ở bình đồ thiết kế cơ sở 2 tuyến. Bảng yếu tố cong p.a 1 stt A0 R T P K ISC L W , ,, 1 45o18 55 200 83.49 16.73 158.18 6 0 0 , ,, 2 97o52 51 100 114.80 52.24 170.83 6 0 0 , ,, 3 65o53 40 400 259.24 76.66 460.03 6 0 0 , ,, 4 42o56 12 300 117.98 22.37 224.82 6 0 0 Bảng yếu tố cong p.a 2 stt A0 R T P K ISC L W , ,, 1 63o37 29 150 93.05 26.52 166.57 6 0 0 , ,, 2 43o58 27 200 80.75 15.69 153.50 6 0 0 , ,, 3 83o49 35 100 89.77 34.38 146.31 6 0 0 , ,, 4 51o14 30 200 95.91 21.81 178.87 6 0 0 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 29
  30. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ch•ơng 4: Tính toán thủy văn Và 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 Chiêm Hóa , tỉnh Tuyên Quang, thuộc vùng IV ( Phụ lục 12a – TK Đ•ờng ô tô tập 3). Căn cứ vào tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến đ•ờng với Vtt = 40 km/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/ 257) có H4% = 234 mm. Dựa vào bình đồ tuyến ta tiến hành khoanh l•u vực cho từng vị trí cống sử dụng rãnh biên thoát n•ớc về vị trí cống (diện tích l•u vực đ•ợc thể hiện trên bình đồ). Tính toán theo Tiêu chuẩn 22 TCN 220-95. Công thức tính l•u l•ợng thiết kế lớn nhất theo tần suất xuất hiện của lũ theo có dạng sau: SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 30
  31. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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 điều kiện ch•a xét đến ảnh h•ởng của ao hồ, phụ thuộc vào ls, ts và vùng m•a. - HP: L•u l•ợng m•a ngày ứng vói tần suất lũ thiết kế p% - : Hệ số dòng chảy lũ (xác định theo bảng 9- 6/TK đ•ờng ô tô tập 3/175 hoặc phụ lục 6/ Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2), phụ thuộc vào loại đất, diện tích l•u vực, l•ợng m•a. - : Hệ số triết giảm do hồ ao và đầm lầy (bảng 9-5 sách TK đ•ờng ôtô tập 3 hoặc bảng 7.2.6/ Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2) - ts: Thời gian tập trung n•ớc s•ờn dốc l•u vực phụ thuộc vào đặc tr•ng địa mạo thuỷ văn sd - bsd : Chiều dài trung bình s•ờn dốc l•u vực (m) - mls : Hệ số nhám lòng suối (m=11) - isd: Độ dốc lòng suối ( ) - ls: Đặc tr•ng địa mạo lòng suối 1000.L ls = 1/ 4 1/ 4 1/ 4 c 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) SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 31
  32. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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 (xem thêm phụ lục 4), thay vào công thức Q, xác định đ•ợc l•u l•ợng Qmax. Chọn hệ số nhám msd=0,15 Bảng 4.1.1: Tính toán thủy văn - l•u l•ợng các cống Ph•ơng án tuyến 1: sst Cống F(km2) L(km) Ils Isd Q4% 1 C1 0.076 0.400 31.2 39 1.46 2 C2 0.075 0.930 62 78 1.35 3 C3 0.104 1.310 60 72 1.23 4 C4 0.100 1.631 73 91 1.10 Ph•ơng án tuyến 2: sst Cống F(km2) L(km) Ils Isd Q4% 1 C1 0.03 0.166 53 66 2.04 2 C2 0.328 0.18 56 70 1.20 3 C3 0.023 0.106 73 91 0.92 4 C4 0.088 0.085 42 53 1.41 5 C5 0.03 0.117 61 76 0.95 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 32
  33. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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: Bảng 4.2.1: Chọn khẩu độ các cống Ph•ơng án tuyến 1: Chế Độ Số D H V Stt Cống Lý Trình Loại Cống Chảy L•ợng (m) (m) cửa ra 1 C1 Km0+400 Tròn loại 1 Ko áp 1 1.0 0.67 1.17 2 C2 Km1+122.38 Tròn loại 1 Ko áp 1 1.0 0.91 2.12 3 C3 Km1+769.65 Tròn loại 1 Ko áp 1 1.0 0.97 2.28 4 C4 Km2+900 Tròn loại 1 Ko áp 1 1.0 0.94 2.20 Cao độ khống chế Cao độ Cao độ Stt Cống H H H H TN đáy cống 1 2 3 n 1 C1 51.57 51.17 52.34 52.87 52.67 52.87 2 C2 51.77 51.37 52.78 53.07 52.87 53.07 3 C3 58.32 57.92 59.39 59.62 59.42 59.62 4 C4 58.76 58.36 59.53 60.06 59.66 60.06 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 33
  34. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ph•ơng án tuyến 2: Chế V Số D H STT Cống Lý Trình Loại Cống Độ cửa L•ợng (m) (m) Chảy ra 1 C1 Km0+325.68 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.0 0.6 1.67 2 C2 Km0+910.45 Tròn Loại1 Ko áp 2 1.5 1.2 2.41 3 C3 Km1+391.64 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.0 0.91 2.12 4 C4 Km1+881.88 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.0 064 1.71 5 C5 Km1+287.15 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.0 0.81 2.06 Cao độ khống chế Cao độ Stt Cống Cao độ TN H H H H đáy cống 1 2 3 n 1 C1 52.00 51.60 52.70 53.30 53.10 53.30 2 C2 37.18 37.14 38.84 39.44 39.24 39.44 3 C3 50.53 50.13 51.54 51.83 51.63 51.83 4 C4 60.42 60,02 61.16 61.72 61.52 61.72 5 C5 55.09 54.69 56.00 56.39 56.19 56.39 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 34
  35. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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. +Dựa vào điều kiện địa chất và thuỷ văn của khu vực phạm vi ảnh h•ởng của đến tuyến đ•ờng đi qua. 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. SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 35
  36. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng III. Thiết kế đ•ờng đỏ Sau khi có các điểm khống chế (cao độ điểm đầu tuyến, cuối tuyến, điểm khống chế qua cầu cống) và điểm mong muốn, trên đ•ờng cao độ tự nhiên, tiến hành thiết kế đ•ờng đỏ. Sau khi thiết kế xong đ•ờng đỏ, tiến hành tính toán các cao độ đào đắp, cao độ thiết kế tại tất cả các cọc. IV. Bố trí đ•ờng cong đứng Theo quy phạm, đối với đ•ờng cấp IV, tại những chỗ đổi dốc trên đ•ờng đỏ mà hiệu đại số giữa 2 độ dốc 2% 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 = 450m min Bán kính đ•ờng cong đứng lồi min Rlồi = 700 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 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. SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 36
  37. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Phải tính toán thiết kế cụ thể mặt cắt ngang cho từng đoạn tuyến có địa hình khác nhau. ứng với mỗi sự thay đổi của địa hình có các kích th•ớc và cách bố trí lề đ•ờng, rãnh thoát n•ớc, công trình phòng hộ khác nhau. * Chiều rộng mặt đ•ờng B = 5.5 (m). * Chiều rộng lề đ•ờng 2x1,0 = 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 Khối l•ợng đào đắp đ•ợc tính cho từng mặt cắt ngang, sau đó tổng hợp trên toàn tuyến. F F Công thức: V 1 2 L (m3) 2 12 F1 & F2 là diện tích đào đắp t•ơng ứng trên 2 trắc ngang kề nhau; L12 là khoảng cách giữa 2 trắc ngang đó. Với sự trợ giúp của phần mềm Nova_TDN, việc tính đ•ợc khối l•ợng đào đắp khá chính xác. Khối l•ợng đào đắp đ•ợc lập thành bảng (xem phụ lục2) SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 37
  38. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 3 3 Ph•ơng án 1: Vđào=27909.84m ; Vđắp=33559.51m 3 3 Ph•ơng án 2: Vđào= 275.8992m ; Vđắp= 395.14488m Tính toán chi tiết đ•ợc thể hiện trong phụ lục 2. SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 38
  39. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ch•ơng 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. SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 39
  40. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng + Đảm bảo chất l•ợng xe chạy an toàn, êm thuận, kinh tế. 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 á sét, các đặc tr•ng tính toán nh• sau: 0 đất nền thuộc loại 1 (luôn khô giáo) có: E0 = 40Mpa, C = 0.028 (Mpa), = 21 , a= w =0.65 (độ ẩm t•ơng đối) wnh 1.2. Tải trọng tính toán tiêu chuẩn: Tải trọng tính toán tiêu chuẩn theo quy định 22 TCN211- 06 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 34 xe tải trục 6T 21 Xe tải trục 8.5 T 35 Xe tải trục 10T 10 Tỷ lệ tăng tr•ởng xe hàng năm : q = 8% t Quy luật tăng xe hàng năm: Nt = N0 (1+q) Trong đó: q: hệ số tăng tr•ởng hàng năm Nt: l•u l•ọng xe chạy năm thứ t SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 40
  41. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng N0: l•u l•ọng xe năm thứ 15 N N15 1434 No t t 452.05(xe/ ngd) (1 q)t (1 q)15 (1 0.08)15 Bảng 6.2.1: L•u l•ợng xe của các năm tính toán Tải nhẹ trục Tải trung Tải nặng Loại xe Xe con 6.5 T trục 8.5T trục 10T Tphần % Năm 34% 21% 35% 10% (1+q)t 1 1.08 154 95 158 45 2 1.17 179 111 185 53 3 1.26 194 120 199 57 4 1.36 209 129 215 61 5 1.47 226 139 133 66 6 1.59 244 151 251 72 7 1.71 264 163 271 77 8 1.85 285 176 293 83 9 2.00 308 190 316 90 10 2.16 332 205 342 97 11 2.33 359 221 369 105 12 2.52 387 239 399 114 13 2.72 418 258 430 123 14 2.94 452 279 465 132 15 3.17 488 301 502 143 Bảng 6.2.2: Dự báo thành phần giao thông ở năm đầu sau khi đ•a đ•ờng vào khai thác sử dụng Trọng l•ợng Khoảng Số bánh của L•ợng xe n trục p (KN) Số cách giữa i Loại xe i mỗi cụm bánh xe/ngày trục các trục Trục Trục của trục sau đêm tr•ớc sau sau sau Tải nhẹ 6.5T <25 65 1 Cụm bánh đôi < 3m 302 Tải trung 8.5T 25.8 85 1 Cum bánh đôi < 3m 503 Tải nặng 10T 45.4 90 2 Cụm bánh đôi < 3m 144 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 41
  42. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Bảng 6.2.3: 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 <25 KN 1 6.4 302 5 KN Trục sau 65KN 1 1 302 46 Tải trung Trục tr•ớc 25.8 KN 1 6.4 503 9 85KN Trục sau 85 KN 1 1 503 247 Tải nặng Trục tr•ớc 48.2 KN 1 6.4 144 38 100 KN Trục sau 100 KN 1 0.38 144 55 4.4 Tổng Ntk= C1*C2*ni*(pi/100) = 400 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 Vì đ•ờng thiết kế có 2 làn xe không có dải phân cách nên lấy f=0.55 . Vậy: Ntt =400 x 0.55=220 (trục/làn.ngày đêm) Tính số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong thời hạn thiết kế, tỷ lệ tăng tr•ởng q=8% [(1 q)t 1] Ne *365* Ntt q Bảng 6.2.4: Bảng tính l•u l•ợng xe ở các năm tính toán Năm 1 5 10 15 L•u l•ợng xe Ntt(trục/lànngđ) 74.90 101.90 149.72 220 Số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ 0.027x106 0.16x106 0.37x106 0.75x106 (trục) Theo tiêu chuẩn ngành áo đ•ờng mềm - các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế 22TCN 211-2006 (T39). Trị số mô đun đàn hồi đuợc xác định theo bảng phụ lục III. SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 42
  43. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Bảng 6.2.5: Bảng xác định mô đun đàn hồi yêu cầu của các năm Năm tính Cấp mặt E E E N yc yc min chon toán tt đ•ờng (Mpa) (Mpa) (Mpa) 1 74.90 A2 116 100 116 5 101.90 A2 122.3 100 122.3 10 149.72 A1 128.5 100 128.5 15 220 A1 138.6 110 138.6 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 TCVN 4054-2005) Echon: Môđun đàn hồi chọn tính toán Echọn= max(Eyc, Emin) Vì là đ•ờng miền núi cấp IV nên ta chọn độ tin cậy là 0.9 dc Vậy Ech=Kdv x Eyc=138.6x1.1=152.46 (Mpa) Bảng 6.2.6: Bảng các đặc tr•ng của vật liệu kết cấu áo đ•ờng Bảng 1.6.7 E (Mpa) Tính Tính Tính STT Tên vật liệu Rn (Mpa) C (Mpa) (độ) kéo uốn võng tr•ợt (100) (300) (600) 1 BTN chặt hạt mịn 1800 420 300 2.8 2 BTN chặt hạt thô 1600 350 250 2.0 3 Cấp phối đá dăm loại I 300 300 300 4 Cấp phối đá dăm loại II 250 250 250 5 Cấp phối sỏi cuội 200 200 200 0.038 42 Nền đất á sét 44 0.032 26 Tra trong TCN thiết kế áo đ•ờng mềm 22TCN 211-06 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 43
  44. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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. - 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 IV có Vtt= 40(km/h) cho nên ta dùng mặt đ•ờng cấp cao A1 có lớp mặt Bê tông nhựa với thời gian sử dụng là 15 năm. 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 A4- B4 nh• sau SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 44
  45. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ph•ơng án I: BTN chặt hạt mịn 4 cm E1 = 420 (Mpa) BTN chặt hạt thô 6 cm E2 = 350 (Mpa) CPDD loại I E3 = 300 (Mpa) CP sỏi cuội E4 = 220 (Mpa) Đất nền E0 = 44 (Mpa) Ph•ơng án II: BTN chặt hạt mịn 4 cm E1 = 420 (Mpa) BTN chặt hạt thô 6 cm E2 = 350 (Mpa) CPDD loại I E3 = 300 (Mpa) CPDD loại II E4 = 250 (Mpa) 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 = 152.46(Mpa) BTN chặt hạt mịn 4cm E1 = 420 (Mpa) BTN chặt hạt thô 6 cm E2 = 350 (Mpa) Lớp 3 E3 = 300 (Mpa) Lớp 4 E4 = 220 (Mpa) Nền á sét E0 = 44 (Mpa) Đổi 2 lớp BTN về 1 lớp SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 45
  46. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng h1 4 = 0.12 D 33 Ech 152.46 0.36. E1 420 Tra toán đồ hình 3-1.tiêu chuẩn nghành 22TCN211-06 Ech1 0.35 Ech1 = 147(Mpa) E1 h2 6 0.18 D 33 Ech1 152.46 0.42 E2 350 Tra toán đồ hình 3-1.tiêu chuẩn nghành 22TCN211 – 06 Ech2 0.52 Ech2 182(Mpa) E2 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 6.2.7: Chiều dày các lớp ph•ơng án I Giải Ech H Ech Ech Eo H H 2 3 3 3 4 4 h3 Ech3 H4 pháp E3 D E3 E4 E4 D chọn 1.00 13.00 0.6 0.39 0.50 150 0.68 0.19 1.25 41.32 42.00 2.00 14.00 0.6 0.42 0.48 144 0.65 0.19 1.26 41.58 42.00 3.00 15.00 0.6 0.45 0.46 138 0.63 0.19 1.28 42.24 43.00 T•ơng tự nh• trên ta tính cho ph•ơng án 2: Bảng 6.2.8: Chiều dày các lớp ph•ơng án II Giải Ech2 H3 Ech3 Ech3 Eo H4 H h Ech H 4 pháp 3 E3 D E3 3 E4 E4 D 4 chọn 1 13 0.6 0.24 0.351 105.3 0.421 0.168 1.02 33.66 34 2 14 0.6 0.42 0.331 99.3 0.397 0.168 0.835 27.55 28 3 15 0.6 0.45 0.311 93.3 0.373 0.168 0.76 25.08 26 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 46
  47. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Sử dụng đơn giá xây dựng cơ bản để so sánh giá thành xây dựng ban đầu cho các giải pháp của từng ph•ơng án kết cấu áo đ•ờng sau đó tìm giải pháp có chi phí nhỏ nhất. Ta có bảng giá thành vật liệu nh• sau: Tên vật liệu Đơn giá (ngàn đồng/m3) Cấp phối đá dăm loại I 180.000 Cấp phối đá dăm loại II 170.000 Cấp phối sỏi đồi 150.000 Ta đ•ợc kết quả nh• sau : Ph•ơng án I: Bảng 6.2.9: Giá thành kết cấu (ngàn đồng/m3) Giải pháp h3 (cm) Giá thành (đ) h4 (cm) Giá thành (đ) Tổng 1 13 19500 42 63000 82500 2 14 22100 42 63000 85100 3 15 23400 43 64500 87900 Ph•ơng án II: Giải pháp h3 (cm) Giá thành (đ) h4 (cm) Giá thành (đ) Tổng 1 13 23400 34 57800 81200 2 14 25200 28 47600 72800 3 15 27000 25 44200 71200 Kết luận: Qua so sánh giá thành xây dựng mỗi ph•ơng án ta thấy giải pháp 3 của ph•ơng án II là ph•ơng án có giá thành xây dựng nhỏ nhất nên giải pháp 3 của ph•ơng án II đ•ợc lựa chọn. Vậy đây cũng chính là kết cấu đ•ợc lựa chọn để tính toán kiểm tra. Ta có kết cấu áo đ•ờng ph•ơng án chọn: Bảng 6.2.10: Kết cấu áo đ•ờng ph•ơng án đầu t• tập trung Lớp kết cấu E yc= 138.6(Mpa) hi Ei BTN chặt hạt mịn 4 420 BTN chặt hạt thô 6 350 CPĐD loại I 15 300 CPĐD loại II 25 250 Nền đất á sét: Enền đất = 44Mpa SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 47
  48. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 3.3. Kết cấu áo đ•ờng ph•ơng án đầu t• tập trung 3.3.1. Kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi: - Theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi, kết cấu áo đ•ờng mềm đ•ợc xem là đủ c•ờng độ khi trị số môdun đàn hồi chung của cả kết cấu lớn hơn trị số môđun dv dv đàn hồi yêu cầu: Ech > Eyc x Kcđ (chọn độ tin cậy thiết kế là 0.85 =>Kcd =1.06). Bảnng: Chọn hệ số c•ờng độ về độ võng phụ thuộc độ tin cậy Độ tin cậy 0,98 0,95 0,90 0,85 0,80 dv Hệ số Kcđ 1,29 1,17 1,10 1,06 1,02 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 6.2.11: Xác định Etbi Vật liệu Ei ti hi Ki htbi Etbi 1.BTN chặt hạt mịn 420 1.27 4 0.08 50 254.59 2.BTN chặt hạt thô 350 1.17 6 0.15 46 255.24 3.CP đá dăm loại I 300 1.2 15 0.6 40 255.81 4.CP đá dăm loại II 250 25 25 H 50 + Tỷ số 1.51 nên trị số E của kết cấu đ•ợc nhân thêm hệ số điều D 33 tb chỉnh = 1.188 (tra bảng 3-6/42. 22TCN 211-06) tt Etb = Etb = 1.188x255.81= 304 (Mpa) H Eo 44 + Từ các tỷ số 1.51; 0.14 D Etb 304 Tra toán đồ hình 3-1 ta đ•ợc: SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 48
  49. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ech 0.552 E = 0.552x 304= 167.8 (Mpa) Etb ch dv Vậy Ech = 167.8 (Mpa) > Eyc x K cd = 152.46 (Mpa) Kết luận: Kết cấu đã chọn đảm bảo điều kiện về độ võng đàn hồi. 3.3.2. Kiểm tra c•ờng độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu cắt tr•ợt trong nền đất Để đảm bảo không phát sinh biến dạng dẻo trong nền đất, cấu tạo kết cấu áo đ•ờng phải đảm bảo điều kiện sau: 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 hoặc 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 (0,85), tra bảng 3-7 ta đ•ợc Kcd = 0,9 a. Tính Etb của cả 5 lớp kết cấu - Việc đổi tầng về hệ 2 lớp 1 Kt1/ 3 E = E [ ]3 ; Trong đó: t = E1 ; K = h1 tb 2 1 K E2 h2 Bảng 6.2.12: Bảng xác định Etb của 2 lớp móng Lớp vật liệu Ei Hi K t Etbi Htbi Cấp phối đá dăm loại I 300 15 0.6 1.20 267.85 40 Cấp phối đá dăm loại II 250 25 - Xét tỷ số điều chỉnh β = f(H/D=50/33=1.51) nên β = 1.188 Do vậy: Etb = 1.188x255.81= 304 (Mpa) SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 49
  50. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng b. Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn gây ra trong nền đất Tax H E1 E 304 1.51 ; tb 7.23 D E2 Eo 44 Tra biểu đồ hình 3-3.22TCN211- 06 (Trang46), với góc nội ma sát của đất T nền φ = 24o ta tra đ•ợc ax = 0.0173. Vì áp lực trên mặt đ•ờng của bánh xe tiêu P chuẩn tính toán p = 6daN/cm2 = 0.6 Mpa Tax=0.0173 x 0.6 = 0.01 (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 = - 0.00125(Mpa) d. Xác định trị số Ctt theo (3 - 8) Ctt = C x K1 x K2x K3 C: là lực dính của nền đất á sét C = 0,032 (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 Nên đất nền đ•ợc đảm bảo SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 50
  51. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 3.3.3. Tính kiểm tra c•ờng độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp BTN và cấp phối đá dăm a. Tính ứng suất kéo lớn nhất ở lớp đáy các lớp BTN theo công thức: * Đối với BTN lớp d•ới: бku= ku x P xkbed 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 1600 6 1800 4 h =12 cm; E = 1680 (Mpa) 1 1 46 Trị số Etb của 2 lớp CPĐD I và CPĐD II có Etb = 267.85 (Mpa) với bề dày lớp này là H = 4o cm. Trị số này còn phải xét đến trị số điều chỉnh β 40 Với H = = 1.21 Tra bảng 3-6 đ•ợc β = 1.131 D 33 Edctb = 267.85x1.131 = 302,93 (Mpa) End 44 Với 0.138, tra toán đồ 3-1, ta xác định đ•ợc Echm 0.450 Etbdc 302.93 Etb dc => Echm = 136.3(Mpa) Tìm ku ở đáy lớp BTN lớp d•ới bằng cách tra toán đồ 3-5 H1 10 E 1680 0.303 ; 1 12.32 D 33 Echm 136.3 Kết quả tra toán đồ đ•ợc =1.94 và với p=6(daN/cm2) ta có : бku =1.94 x0.6x0.85=0.99 (Mpa) *Đối với BTN lớp trên: H1= 4 cm ; E1= 1800(Mpa) Trị số Etb của 4 lớp d•ới nó đ•ợc xác định ở phần trên SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 51
  52. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 1/ 3 1 Kt E1 h E = E [ ]3 ;Trong đó: t = ; K = 1 tb 2 1 K E2 h2 Lớp vật liệu Ei Hi K t Etbi Htbi BTN chặt hạt thô 1600 7 0.175 5.81 348.65 47 Cấp phối đá dăm loại I 300 15 0.6 1.20 267.85 40 Cấp phối đá dăm loại II 250 25 25 H 47 Xét đến hệ số điều chỉnh β = f( 1.42 ) = 1.164 D 33 dc Etb =1.164x348.65= 405.83 (Mpa) áp dụng toán đồ ở hình 3-1 để tìm Echm ở đáy của lớp BTN hạt nhỏ: H 47 End 44 Với 1.42 Và 0.103 D 33 Etbdc 426.13 Tra toán đồ 3-1 ta đ•ợc Echm = 0.48 Etb dc Vậy Echm = 0.48x405.83= 194.8 (Mpa) Tìm ku ở đáy lớp BTN lớp trên bằng cách tra toán đồ hình 3-5 với H 4 E 1800 1 0.12; 1 9.24 D 33 Echm 194.8 Tra toán đồ ta đ•ợc: ku = 2.05 với p = 0.6 (Mpa) бku = 2.05 x0.6 x0.85 = 1.0455 (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) SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 52
  53. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 11.11 11.11 K1= 0.22 6 0.22 =0.432 N E (2.56*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 = 0.432 x 1.0 x 2.0=0.864 (Mpa) Và lớp trên là : tt Rku = 0.432x1.0x 2.8=1.2 (Mpa) dc *Kiểm toán điều kiện theo biểu thức (1.1) với hệ số Kku = 0.9 4lấy theo bảng 3-7 cho tr•ờng hợp đ•ờng cấp IV ứng với độ tin cậy 0.9 * Với lớp BTN lớp d•ới: бku = 0.917(Mpa) < 0.864 = 0.92 (Mpa) 0.94 * Với lớp BTN lớp trên: бku = 1.0455(daN/cm2) < 1.20 = 1.276 (Mpa) 0.94 Vậy kết cấu dự kiến đạt đ•ợc điều kiện về c•ờng độ đối với cả 2 lớp BTN. 3.3.4. Kiểm tra tr•ợt của lớp bê tông nhựa. ax + av ≤ [ ] = K’xC 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), kiểm tra tr•ợt của lớp bê tông nhựa thì không tính av vì lớp này nằm ở trên cùng của áo đ•ờng (xem nh• av = 0) + C: lực dính tính toán của bê tông nhựa C = 0.3 Mpa +K’: là hệ số tổng hợp K’ = 1.6 - Đổi hai lớp bê tông nhựa về một lớp: Lớp vật liệu Ei Hi K t Etbi Htbi BTN chặt hạt mịn 420 4 0.66 1.2 376.53 10 BTN chặt hạt thô 350 6 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 53
  54. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng - Đổi hai lớp CPĐD về một lớp: Lớp vật liệu Ei Hi K t Etbi Htbi CPĐD loại I 300 15 0.6 1.2 267.85 40 CPĐD loại II 250 25 H 40 Ta có: E = 267.59 (Mpa); 1.21 tbi D 33 H 40 Xét đến hệ số điều chỉnh β = f( 1.21) = .1311 D 33 Etbm = 267.85x1.131 = 302.94 (Mpa) H 40 E 42 Từ: 1.21và o 0.138 D 33 Etbm 302.94 Ech. m Tra toán đồ 3-1 ta đ•ợc: 0.460 => E = 166.72 (Mpa) Etbm ch.m Từ Etb = 267.85 (Mpa); Ech.m = 166.72 (Mpa) Etb 267.85 H 11 Ta có: 1.606 và 0.33 Ech. m 166.72 D 33 T Tra toán đồ 3-13/101TCTK đ•ờng ô tô ta xác định đ•ợc: ax = 0.32 P => Tax= 0.32 x 0.606 = 0.194 (Mpa) Tax= 0.194 (Mpa) < [ ] = K’xC = 0.3*1.606=0.4818 (Mpa) Vậy lớp bê tông nhựa đảm bảo điều kiện chống tr•ợt 3.3.5. Kết luận Các kết quả kiểm toán tính toán ở trên cho thấy kết cấu dự kiến đảm bảo đ•ợc tất cả các điều kiện về c•ờng độ. SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 54
  55. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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 = 0.467. +) 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. SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 55
  56. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng +) 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 : KtnPaII = 7.35 Ktn PaI = 6.5 II. Đánh giá các ph•ơng án tuyến theo nhóm chỉ tiêu về kinh tế và xây dựng. 1.Lập tổng mức đầu t•. Bảng tổng hợp khối l•ợng và khái toán chi phí xây lắp Đơn Khối l•ợng Thành tiền TT Hạng mục Đơn giá vị Tuyến I Tuyến II Tuyến I Tuyến II I, Chi phí xây dựng nền đ•ờng (KXDnền) Dọn mặt 1 m2 500đ 534.67 467.82 42193680 34499760 bằng Đào bù 2 đ/m3 40000đ 24226.09 24411.2 969043600 976446400 đắp 3 Đào đổ đi đ/m3 50000đ 0 0 0 0 Chuyển 4 đất đến đ/m3 45000đ 9876.18 8996.8 447128100 494857350 đắp 5 Lu lèn m2 5000đ 32.80935 32.5929 164046.75 162964.5 Tổng 586389426.8 1505966475 II, Chi phí xây dựng mặt đ•ờng (KXDmặt) 1 Các lớp km 3516.14 2874.98 555014825 438834247 III, Thoát n•ớc (Kcống) Cống Cái 1 1 1 85000đ 595000 595000 D = 0.75 m 7 7 Cống Cái 3 4 2 110000đ 2310000 3080000 D=1.0 m 21 28 Cống Cái 0 2 3 137000đ 0 1918000 D=1.5 m 0 14 Tổng 2905000 6188000 Giá trị khái toán 2060663134 1950988722 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 56
  57. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Bảng tổng mức đầu t• Thành tiền TT Hạng mục Diễn giải Tuyến I Tuyến II Giá trị khái toán 1 A 2060663134 1950988722 xây lắp tr•ớc thuế Giá trị khái toán 2 A' = 1,1A 1621700467 1618653670 xây lắp sau thuế 3 Chi phí khác: B Khảo sát địa hình, 20606631.34 19509887.22 1%A địa chất Chi phí thiết kế cở 0,5%A 10303315.67 9754943.61 sở Thẩm định thiết kế 41213262.68 39019774.44 0,02A cở sở Khảo sát thiết kế 20606631.34 19509887.22 1%A kỹ thuật 20606631.34 19509887.22 Chi phí thiết kế 1%A 20606631.34 19509887.22 kỹ thuật 1%A 20606631.34 Quản lý dự án 1%A 19509887.22 Chi phí giải phóng 50,000đ 4219368000 3449976000 mặt bằng B 5354843250 4337208527 C = 10%(A' + 762157269.7 448329612.1 4 Dự phòng phí B) D = (A' + B + 1283729967 8931625733 5 Tổng mức đầu t• C) SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 57
  58. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 2. Chỉ tiêu tổng hợp. 2.1. Chỉ tiêu so sánh sơ bộ. So sánh Đánh giá Chỉ tiêu Pa1 Pa2 Pa1 Pa2 Chiều dài tuyến (km) 3.516.14 2.874,98 + Số vị trí cống 4 5 + Số cong đứng 7 6 + Số cong nằm 4 4 Bán kính cong nằm min (m) 100 100 Bán kính cong đứng lồi min (m) 1000 1500 + Bán kính cong đứng lõm min (m) 3000 2500 + Bán kính cong nằm trung bình (m) 162 250 + Bán kính cong đứng trung bình (m) 1833 2853 + Độ dốc dọc trung bình (%) 1.86 1.24 + Độ dốc dọc min (%) 0.5 0.4 + Độ dốc dọc max (%) 2.1 2.8 + Ph•ơng án chọn 2.2. Chỉ tiêu kinh tế. 2.2.1. Tổng chi phí xây dựng và khai thác quy đổi: Tổng chi phí xây dựng và khai thác quy đổi đ•ợc xác định theo công thức tss Etc Ctxt cl Pqđ = .K 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: Hệ số tiêu chuẩn để qui đổi các chi phí bỏ ra ở các thời gian khác nhau Eqđ = 0,08 Kqd : Chi phí tập trung từng đợt quy đổi về năm gốc Ctx : Chi phí th•ờng xuyên hàng năm tss : Thời hạn so sánh ph•ơng án tuyến (Tss =15 năm) cl : Giá trị công trình còn lai sau năm thứ t. SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 58
  59. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 2.2.2. Tính toán các chi phí tập trung trong quá trình khai thác Ktrt. itrt K K = K + trt qd 0 ntrt 1 (1 Eqd ) Trong đó: K0 : Chi phí xây dựng ban đầu của các công trình trên tuyến. Ktr.t: Chi phí trung tu ở năm t. Từ năm thứ nhất đến năm thứ 15 có 2 lần trung tu(năm thứ 5 và năm thứ 10) Ta có chi phí xây dựng áo đ•ờng cho mỗi ph•ơng án là: * Ph•ơng án tuyến 1: I K0 = 5571109078 (đồng/tuyến) * Ph•ơng án tuyến 2: II K0 = 5362279688 (đồng/tuyến) Chi phí trung tu của mỗi ph•ơng án tuyến nh• sau: PAI K trt Ktrt = 1 0.08 ttrt 0,051x8383729967 0,051x8383729967 324977338,4 (đồng/tuyến) (1 0.08)5 1 0,08 10 PAII K trt Ktrt = 1 0.07 ttrt 0,051*6431625733 0,051*6431625733 312795774,8 (đồng/tuyến) (1 0.08)5 1 0,08 10 PA K0 Ktrt Kqd Tuyến I 5571109078 324977338,4 5,896,086,416 Tuyến II 5362279688 312795774,8 5,675,075,463 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 59
  60. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 2.2.3. Tính toán giá trị công trình còn lai sau năm thứ t: CL = (K x 100 15 + K x 50 15 )x0.7 cl nền 100 cống 50 100 15 K x K x nền 100 cống cl Tuyến I 4533960407 31492500 3195817079 Tuyến II 1140259560 32115000 820662192 2.2.4. Xác định chi phí th•ờng xuyên hàng năm Ctx. DT VC HK 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 HK 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 a. Tính Ct . DT XDAĐ XDC C = 0.0055x(K0 + K0 ) Ta có: Ph•ơng án I Ph•ơng án II 31,333,934.93 30,199,068.29 VC b. Tính Ct : VC Ct = Qt.S.L L: chiều dài tuyến Qt = 365. . .G.Nt (T) G: L•ợng vận chuyển hàng hoá trên đ•ờng ở năm thứ t: 4,02 =0.9 hệ số phụ thuộc vào tải trọng β =0.65 hệ số sử dụng hành trình SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 60
  61. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Qt = 365x0.65x0.9x4,02xNt = 858,37xNt (T) S: chi phí vận tải 1T.km hàng hoá (đ/T.km) P P d S= bd + cd (đ/T.km) . .G . .G.V Pcđ:chi phí cố định trung bình trong 1 giờ cho ôtô (đ/xe km) Pbd xNi Pcđ= N i Pbđ: chi phí biến đổi cho 1 km hành trình của ôtô (đ/xe.km) Pbđ=Kxλ x axr =1 x 2.7 x 0.27 x14700=16038 (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 λ : Là tỷ số giữa chi phí biến đổi so với chi phí nhiên liệu λ =2.7 a=0.3 (lít /xe .km) l•ợng tiêu hao nhiên liệu trung bình của cả 2 tuyến ) r : giá nhiên liệu r=147000 (đ/l) V=0.7Vkt (Vkt là vận tốc kỹ thuật ,Vkt=25 km/h- Tra theo bảng 5.2 Tr125- Thiết kế đ•ờng ô tô tập 4) Pcd+d:Chi phí cố định trung bình trong một giờ cho ôtô (đ/xe.h) Đ•ợc xác định theo các định mức ở xí nghiệp vận tải ôtô hoặc tính theo công thức: Pcd+d = 12% Pbd= 0.12x16038 = 1924,56 Chi phí vận tải S: S= 16038 + 1924,56 =6848.97 0.65x0.9x4,02 0.65x0.9x4.02x28 S = 6848.97(đ/1T.km) P/a tuyến VC L (km) S (đ/1T.km) Qt Ct Tuyến I 3.516.14 6848,97 858,37xNt 23146074xNt Tuyến II 2.874.98 6848,97 858,37xNt 22278459xNt SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 61
  62. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Chi phí duy tu và chi phí vận tải hàng năm : DT VC Ct (trđồng/năm) i Ct (trđồng/năm) Năm Nxtải PA.I PA.II PA.I PA.II 1 31.33 30.2 158 5931 5561 2 31.33 30.2 185 6256 5866 3 31.33 30.2 199 6647 6232 4 31.33 30.2 215 7037 6598 5 31.33 30.2 233 7492 7024 6 31.33 30.2 251 7935 7439 7 31.33 30.2 271 8377 7853 8 31.33 30.2 293 8884 8329 9 31.33 30.2 316 9443 8854 10 31.33 30.2 342 10003 9378 11 31.33 30.2 369 10627 9963 12 31.33 30.2 399 11225 10524 13 31.33 30.2 430 11901 11158 14 31.33 30.2 465 12630 11841 15 31.33 30.2 502 13384 12548 HK c. Tính Ct : HK xe con L cho Ct = 365 Nt tc .Hc xC Vc Trong đó: c Nt : là l•u l•ợng xe con trong năm t (xe/ng.đ) L : chiều dài hành trình chuyên trở hành khách (km) Vc: tốc độ khai thác (dòng xe) của xe con (km/h) ch tc : thời gian chờ đợi trung bình của hành khách đi xe con (giờ). Hc: số hành khách trung bình trên một xe con C: tổn thất trung bình cho nền kinh tế quốc dân do hành khách tiêu phí thời gian trên xe, không tham gia sản xuất lấy =7.000(đ/giờ) Ph•ơng án tuyến I: SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 62
  63. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 3.51614 C HK = 365 N xe con 0 .4 x7000 t t 40 xe con = 9837377x Nt Ph•ơng án tuyến II: 2.87498 C HK = 365 N xe con 0 .4 x7000 t t 40 xe con = 755739x Nt d. Tính Ctắc xe: Ctx = 0 e. Tính Ctainạm : -6 Ctn = 365x10 (LixaĩxCixmixNt) Trong đó: Ci: tổn thất trung bình cho một vụ tai nạn = 8(tr/1vụ.tn) aĩ: số tai nạn xảy ra trong 100tr.xe/1km 2 aĩ = 0.009xk tainan - 0.27ktainan + 34.5 2 a1 = 0.009x7.35 - 0.27x7.35 + 34.5 = 32,7 2 a2=0.009x6.5 - 0.27x6.5+ 34.5 = 32,747 mi: hệ số tổng hợp xét đến mức độ trầm trọng của vụ tai nạn = 3.98 (Các hệ số đ•ợc lấy trong bảng 5.5 Tr131-Thiết kế đ•ờng ô tô tâp 4) Ph•ơng án tuyến I: -6 Ctn = 365x10 (3.51614 x33.0x8.000.000x3.98xNt) = 1496205xNt (đ/tuyến) Ph•ơng án tuyến II: -6 Ctn = 365x10 (2.87498x33.13x8.000.000x3.98xNt) =1442191xNt (đ/tuyến) Ta có bảng tính tổng chi phí th•ờng xuyên hàng năm Chi phí th•ờng xuyên hàng năm của ph•ơng án I (triệu đồng/năm) DT VC TG TN t t Năm Ct Ct Ct Ct 1/(1+Eqđ) Ctxt/(1+Eqđ) 1 31.33 5931 183.2 462.72 0.926 11639.16 2 31.33 6256 193.5 488.31 0.857 11360.07 3 31.33 6647 206 519.01 0.794 11178.92 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 63
  64. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 4 31.33 7037 218.4 549.71 0.735 10953.53 5 31.33 7492 231.8 584.8 0.681 10801.89 6 31.33 7935 245.3 619.16 0.63 10580.36 7 31.33 8377 259.8 654.25 0.583 10335.6 8 31.33 8884 275.3 693.72 0.54 10150.81 9 31.33 9443 291.9 736.85 0.5 9988.094 10 31.33 10003 309.5 780.71 0.463 9795.341 11 31.33 10627 328.1 828.95 0.429 9640.453 12 31.33 11225 347.8 876.47 0.397 9423.073 13 31.33 11901 368.5 929.1 0.368 9259.554 14 31.33 12630 391.2 986.12 0.34 9077.496 15 31.33 13384 415 1045.3 0.315 8911.456 Cộng 153095.8 Chi phí thờng xuyên hàng năm của phơng án II (triệu đồng/năm) DT VC TG TN t t Năm Ct Ct Ct Ct 1/(1+Eqđ) Ctxt/(1+Eqđ) 1 30.2 5561 171.69 433.61 0.926 10910.01625 2 30.2 5866 181.39 457.58 0.857 10648.52495 3 30.2 6232 193.03 486.35 0.794 10478.78324 4 30.2 6598 204.67 515.12 0.735 10267.63395 5 30.2 7024 217.28 548 0.681 10125.55746 6 30.2 7439 229.89 580.2 0.63 9917.94195 7 30.2 7853 243.47 613.08 0.583 9688.600075 8 30.2 8329 258.02 650.07 0.54 9515.4831 9 30.2 8854 273.54 690.48 0.5 9362.95 10 30.2 9378 290.03 731.58 0.463 9182.35027 11 30.2 9963 307.49 776.79 0.429 9037.16814 12 30.2 10524 325.92 821.32 0.397 8833.494155 13 30.2 11158 345.32 870.64 0.368 8680.24968 14 30.2 11841 366.66 924.07 0.34 8509.5897 15 30.2 12548 388.97 979.55 0.315 8353.989 Cộng 143512.3319 - Chỉ tiêu kinh tế: 15 Etc Ctx cl Ptđ = xKqđ + t - t Eqd t 1 (1 Eqd ) (1 Eqd ) Với Etc=0.08 Eqd=0,12 SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 64
  65. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng E 15 C tc xK tx cl Ph•ơng án qđ t t Pqđ Eqd t 1 (1 Eqd ) (1 Eqd ) Tuyến I 3930724278 9685615491 583860179,59 100182479588 Tuyến II 3783383642 93831926311 1036808584 9657851369 Kết luận: Từ các chỉ tiêu trên ta chọn ph•ơng án II để thiết kế kỹ thuật - thi công. SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 65
  66. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Phần II: tổ chức thi công SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 66
  67. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ch•ơng 1: công tác chuẩn bị Công tác chuẩn bị là công tác đầu tiên của quá trình thi công, bao gồm: phát cây, rẫy cỏ, bỏ lớp đất hữu cơ, đào gốc rễ cây, làm đ•ờng tạm, xây dựng lán trại, khôi phục lại các cọc 1. Công tác xây dựng lán trại : - Trong đơn vị thi công dự kiến số nhân công là 50 ng•ời (trong đó có 38 ng•ời là nhân công lao động tại chỗ) số cán bộ khoảng 12 ng•ời. - Theo định mức XDCB thì mỗi nhân công đ•ợc 4m2 nhà, cán bộ 6m2 nhà. Do đó tổng số m2 lán trại nhà ở là : 12x6 + 38x4 = 224(m2). - Năng suất xây dựng là: 224/5 = 45(ca). Với thời gian dự kiến là 4 ngày thì số ng•ời cần thiết cho công việc là: 45/4.2 = 6 (ng•ời). 2. Công tác làm đ•ờng tạm - Do điều kiện địa hình nên công tác làm đ•ờng tạm chỉ cần phát quang, chặt cây và sử dụng máy ủi để san phẳng. - Lợi dụng các con đ•ờng mòn có sẵn để vận chuyển vật liệu. - Dự kiến dùng 5 ng•ời cùng 1 máy ủi D271A 3. Công tác khôi phục cọc, rời cọc ra khỏi Phạm vi thi công Dự kiến chọn 5 công nhân và một máy kinh vĩ THEO20 làm việc này. 4. Công tác lên khuôn đ•ờng Xác định lại các cọc trên đoạn thi công dài 2874,98(m), gồm các cọc H100, cọc Km và cọc địa hình, các cọc trong đ•ờng cong, các cọc chi tiết. Dự kiến 5 nhân công và một máy thuỷ bình NIO30, một máy kinh vĩ THEO20 làm công tác này. 5. Công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công. - Theo qui định đ•ờng cấp IV chiều rộng diện thi công là (m) Khối l•ợng cần phải dọn dẹp là: 18 2874.98 = 37374.74 (m2). Theo định mức dự toán XDCB để dọn dẹp 100 (m2) cần: Nhân công 3.2/7 : 0.123 (công/100m2) Máy ủi D271A : 0.0155 (ca/100m2) SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 67
  68. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 37374.74*0.0155 - Số ca máy ủi cần thiết là: 5.8 (ca) 100 37374.74*0.123 - Số công lao động cần thiết là: 45.97 (công) 100 - Chọn đội làm công tác này là: 1 ủi D271 ; 8 công nhân. Dự kiến dùng 8 ng•ời số ngày thi công là: 45.97/2.8 = 2.8(ngày) Số ngày làm việc của máy ủi là : 5.8/2.1 = 2.76 (ngày) Chọn đội công tác chuẩn bị gồm: 1 máy ủi D271A + 1máy kinh vĩ + 1máy thuỷ bình + 12 nhân công Công tác chuẩn bị đ•ợc hoàn thành trong 10 ngày. SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 68
  69. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ch•ơng 2: thiết kế thi công công trình - Khi thiết kế ph•ơng án tuyến chỉ sử dụng cống không phải sử dụng kè, t•ờng chắn hay các công trình đặc biệt khác nên khi thi công công trình chỉ có việc thi công cống. - Số cống trên đoạn thi công là 6 cống, số liệu nh• sau: STT Lý trình (m) L (m) Ghi chú 1 Km 0+325.68 1 1.0 13 Nền đắp 2 Km 0+910.45 2 1.5 12 Nền đắp 3 Km 1+122.40 1 0.75 11 Nền đắp 4 Km 1+391.64 1 1.0 12 Nền đắp 5 Km 1+881.88 1 1.0 11 Nền đắp 6 Km 2+287.15 1 1.0 10 Nền đắp 1. Trình tự thi công 1 cống + Khôi phục vị trí đặt cống trên thực địa + Đào hố móng và làm hố móng cống. + Vận chuyển cống và lắp đặt cống + Xây dựng đầu cống + Gia cố th•ợng hạ l•u cống + Làm lớp phòng n•ớc và mối nối cống + Đắp đất trên cống, đầm chặt cố định vị trí cống - Với cống nền đắp phải đắp lớp đất xung quanh cống để giữ cống và bảo quản cống trong khi ch•a làm nền. - Bố trí thi công cống vào mùa khô, các vị trí cạn có thể thi công đ•ợc ngay, các vị trí còn dòng chảy có thể nắn dòng tạm thời hay làm đập chắn tuỳ thuộc vào tình hình cụ thể. 2. Tính toán năng suất vật chuyển lắp đặt ống cống - Để vận chuyển và lắp đặt ống cống ta thành lập tổ bốc xếp gồm: Xe tải MAZ-503 (7T) + Cần trục bánh lốp KC-1562A SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 69
  70. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Nhân lực lấy từ số công nhân làm công tác hạ chỉnh cống. Các số liệu phục vụ tính năng suất xe tải chở các đốt cống - Tốc độ xe chạy trên đ•ờng tạm + Có tải: 20 Km/h + Không tải: 30 km/h - Thời gian quay đầu xe 5 phút - Thời gian bốc dỡ 1 đốt cống là 15 phút. - Cự ly vận chuyển cống cách đầu tuyến thiết kế thi công là 10 km L Li Thời gian của một chuyến xe là: t = 60.( i ) + 5 + 15 n 20 30 n : Số đốt cống vận chuyển trong 1 chuyến xe 3. Tính toán khối l•ợng đào đất hố móng và số ca công tác - Khối l•ợng đất đào tại các vị trí cống đ•ợc tính theo công thức: V = (a + h).L.h.K Trong đó: a : Chiều rộng đáy hố móng (m) h : Chiều sâu đáy hố móng (m) L : Chiều dài cống (m) K : Hệ số (K = 2.2) - Để đào hố móng ta sử dụng máy ủi D271A. a = 2 + + 2 (mở rộng 1m mỗi bên đáy cống để dễ thi công) : Bề dày thành cống . 4. Công tác móng và gia cố: - Căn cứ vào loại định hình móng, đất nền bazan, móng cống loại II nên dùng lớp đệm đá dăm dày 30 cm. - Gia cố th•ợng l•u, hạ l•u chia làm 2 giai đoạn. + Đoạn 1: Xây đá 25 (cm), vữa xi măng mác 100 trên lớp đá dăm dày 10 cm. + Đoạn 2: Lát khan đá 20 cm trên đá dăm dày 10 cm Ghi chú: SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 70
  71. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng - Làm móng theo định mức: 119.400 ;119.500; 119.600. NC 2.7/7 - Lát đá khan tra định mức 200.600. NC3.5/7 ( định mức XDCB 1994 ) 5. Xác định khối l•ợng đất đắp trên cống Với công nền đắp phải đắp đất xung quanh để giữ cống và bảo quản cống trong khi ch•a làm nền.Khối l•ợng đất đắp trên cống thi công bằng máy ủi D271 lấy đất cách vị trí đặt cống 20 (m) và đầm sơ bộ. 6. Tính toán số ca máy vận chuyển vật liệu. - Đá hộc, đá dăm, xi măng, cát vàng đ•ợc chuyển từ cự ly 5(km) tới vị trí xây dựng bằng xe MAZ-503 năng suất vận chuyển tính theo công thức sau: T.P.K .K P = t tt vc 1 1 t V1 V2 Trong đó: T : Thời gian làm việc 1 ca 8 tiếng. P : là trọng tải của xe 7 tấn. Kt : Hệ số sử dụng thời gian Kt = 0,8 V1 : Vận tốc khi có hàng V1 = 20 Km/h V2 : Vận tốc khi không có hàng V2 = 25 Km/h Ktt : Hệ số lợi dụng trọng tải Ktt = 1 t : Thời gian xếp dỡ hàng t = 8 phút. Thay vào công thức ta có: 8 7 0,8 1 5 5 8 Pvc = 18 25 60 = 73,3 (tấn/ca) - Đá hộc có : = 1,50 (T/m3) - Đá dăm có: = 1,55 (T/m3) - Cát vàng có: = 1,40 (T/m3) Khối l•ợng cần vận chuyển của vật liệu trên đ•ợc tính bằng tổng của tất cả từng vật liệu cần thiết cho từng công tác. Từ khối l•ợng công việc cần làm cho các cống ta chọn đội thi công là 25 ng•ời. SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 71
  72. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Nh• vậy ta bố trí một đội thi công cống gồm. 1 Máy ủi D271A 1 Cần cẩu K31 1 Xe MAZ503 25 Công nhân Đội thi công cống trong thời gian 16 ngày SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 72
  73. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ch•ơng 3: Thiết kế thi công nền đ•ờng I. Giới thiệu chung - Tuyến đ•ờng đi qua khu vực đồi núi, đất á sét, bề rộng nền đ•ờng là 7.5 (m), taluy đắp 1:1.5, taluy đào 1:1. Nhìn chung toàn bộ tuyến có khả năng thi công cơ giới cao, do vậy giảm giá thành xây dựng, tăng tốc độ thi công, trong quá trình thi công kết hợp điều phối ngang, dọc để đảm bảo tính kinh tế. - Dự kiến chọn máy chủ đạo thi công nền đ•ờng là : +) Ô tô tự đổ + máy đào dùng cho đào đất vận chuyển dọc đào bù đắp và vận chuyển đất từ mỏ vật liệu về đắp nền với cự ly vận chuyển trung bình 1 Km +) Máy ủi cho các công việc nh•: Đào đất vận chuyển ngang (L < 20m), đào đất vận chuyển dọc từ nền đào bù đắp (L < 100m), san và sửa đất nền đ•ờng. +) Máy san cho các công việc: san sửa nền đ•ờng và các công việc phụ khác II. Lập bảng điều phối đất - Thi công nền đ•ờng thì công việc chủ yếu là đào, đắp đất, cải tạo địa hình tự nhiên tạo nên hình dạng tuyến cho đúng cao độ và bề rộng nh• trong phần thiết kế. - Việc điều phối đất ta tiến hành lập bảng tính khối l•ợng đất dọc theo tuyến theo cọc 100 m và khối l•ợng đất tích luỹ cho từng cọc. - Kết quả tính chi tiết đ•ợc thể hiện trên bản vẽ thi công nền Bảng khối l•ợng đào đắp tích lũy : xem phụ lục III. Phân đoạn thi công nền đ•ờng - Phân đoạn thi công nền đ•ờng dựa trên cơ sở bảo đảm cho sự điều động máy móc thi công, nhân lực đ•ợc thuận tiện. - Trên mỗi đoạn thi công cần đảm bảo một số yếu tố giống nhau nh• trắc ngang, độ dốc ngang, khối l•ợng công việc. Việc phân đoạn thi công còn phải căn cứ vào việc điều phối đất sao cho bảo đảm kinh tế và tổ chức công việc trong mỗi đoạn phù hợp với loại máy chủ đạo mà ta sẽ dùng để thi công đoạn đó. Dựa SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 73
  74. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng vào cự ly vận chuyển dọc trung bình,chiều cao đất đắp nền đ•ờng kiến nghị chia làm hai đoạn thi công. Đoạn I: Từ Km0 + 00 đến Km1+400 (L = 1400 m) Đoạn I: Từ Km1+400 đến Km 2+287.74 (L = 1474.98 m) IV) Tính toán khối l•ợng, ca máy cho từng đoạn thi công 1. Thi công vận chuyển ngang đào bù đắp bằng máy ủi A: Công nghệ thi công Khi thi công vận chuyển ngang đào bù đắp đạt hiệu quả cao nhất so với các loại máy khác do tính cơ động của nó. Quá trình công nghệ thi công STT Công nghệ thi công Yêu cầu máy móc 1 Đào đất ở nền đào và vận chuyển tới vị trí đắp Máy ủi D 271 2 Rải và san đất theo chiều dầy ch•a lèn ép Máy ủi D271A 3 T•ới n•ớc đạt độ ẩm tốt nhất ( nếu cần) Xe DM10 4 Lu nền đắp 6lần/điểm V=3km/h Lu D400A 5 Hoàn thiện các chỗ nối tiếp giữa các đoạn Máy ủi D271A 6 Đầm lèn mặt nền đ•ờng Lu D400A B:Năng suất máy móc: Dùng lu nặng bánh thép D400A lu thành từng lớp có chiều dầy lèn ép h=20cm, sơ đồ bố trí lu xem bản vẽ chi tiết. Năng suất lu tính theo công thức: T.K .L.(B p).H P = t (m3/ca) Trong đó: lu L n( t) V T: Số giờ trong một ca. T = 7 (h) Kt: Hệ số sử dụng thời gian. Kt = 0.85 L: Chiều dài đoạn thi công: L = 20 (m) B: Chiều rộng rải đất đ•ợc lu. B = 1 (m) H: Chiều dầy lớp đầm nén. H = 0.25 (m) SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 74
  75. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng P: Chiều rộng vệt lu trùng lên nhau. P = 0.1 (m) n: Số l•ợt lu qua 1 điểm. n = 6 V: Tốc độ lu . V= 3km/h t: Thời gian sang số, chuyển h•ớng. t = 5 (s) Vậy: P = 7x0.85x20x(1 0.1)x0.25 = 661.11 (m3/ca) lu 6x(20/3000 3/36000) Năng suất máy ủi vận chuyển ngang đào bù đắp: Sơ đồ bố trí máy thi công xem bản vẽ thi công chi tiết nền. ở đây ta lấy gần đúng cự ly vận chuyển trung bình trên các mặt cắt ngang là nh• nhau. Ta tính cự ly vận chuyển cho một mặt cắt ngang đặc tr•ng. Cự ly vận chuyển trung bình bằng khoảng cách giữa hai trọng tâm phần đất đào và phần đất đắp (coi gần đúng là hai tam giác) Ta có : L = 20 (m) 60.T.K .q.k Năng suất máy ủi: N = t d (m3/ca) Trong đó: t.k r T: Thời gian làm việc 1 ca . T = 7h Kt: Hệ số sử dụng thời gian. Kt = 0.75 Kd: Hệ số ảnh h•ởng độ dốc Kd=1 Kr: Hệ số rời rạc của đất. Kr = 1.2 q: Khối l•ợng đất tr•ớc l•ỡi ủi khi xén và chuyển đất ở trạng thái chặt L.H 2 .k q = t (m3) Trong đó: 2k r .tg L: Chiều dài l•ỡi ủi. L = 3.03 (m) H: Chiều cao l•ỡi ủi. H = 1.1 (m) Kt: Hệ số tổn thất. Kt = 0.9 Kr: Hệ số rời rạc của đất. Kr = 1.2 3.03x1.12 x0.9 Vậy: q = = 1.368 (m3) 2x1.2x.tg40 t: Thời gian làm việc một chu kỳ: SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 75
  76. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng L x L c L l t = 2t q 2t h 2t d V Vc Vl Trong đó: Lx: Chiều dài xén đất. Lx = q/L.h (m) L = 3.03(m): Chiều dài l•ỡi ủi h = 0.1(m): Chiều sâu xén đất Lx = 1.368/3.03x0.1 = 4.51(m) Vx: Tốc độ xén đất. Vx = 20m/ph Lc: Cự ly vận chuyển đất. Lc = 20(m) Vc: Tốc độ vận chuyển đất. Vc = 50m/ph Ll: Chiều dài lùi lại: Ll = Lx + Lc =4.51+20=24.51(m) Vl: Tốc độ lùi lại. Vl = 60m/ph tq: Thời gian chuyển h•ớng. tq = 3(s) tq: Thời gian nâng hạ l•ỡi ủi. th = 1(s) tq: Thời gian đổi số. tq = 2(s). 4.51 20 24.51 (3 2 1) =>t 1.134( phut) 20 50 60 60 Thay vào công thức tính năng suất ở trên ta có năng suất máy ủi vận chuyển ngang đào bù đắp là: 60.T.K .q.k 60x7x0.75x1.368x1 N = t d 316.67 (m3/ca) t.kr 1.134x1.2 2. Thi công vận chuyển dọc đào bù đắp bằng máy ủi D271A Khi thi công vận chuyển dọc đào bù đắp với cự ly L < 100m thì thi công vận chuyển bằng máy ủi đạt hiệu quả cao nhất do khả năng vận chuyển của nó. Có thể cự ly vận chuyển lên đến 120 (140) ta dùng ủi vận chuyển vẫn đạt hiệu quả cao. SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 76
  77. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Quá trình công nghệ thi công STT Công nghệ thi công Yêu cầu máy móc 1 Đào đất ở nền đào và vận chuyển tới vị trí đắp Máy ủi D271A 2 Rải và san đất theo chiều dầy ch•a lèn ép Máy ủi D271A 3 Tới n•ớc đạt độ ẩm tốt nhất( nếu cần) Xe DM10 4 Lu nền đắp 6lần/điểm V = 3km/h Lu D400A 5 Hoàn thiện các chỗ nối tiếp giữa các đoạn Máy ủi D271A 6 Đầm lèn mặt nền đ•ờng Lu D400A 3. Thi công nền đ•ờng bằng máy đào + ôtô . Quá trình công nghệ thi công STT Công nghệ thi công Yêu cầu máy móc 1 Đào đất ở nền đào Máy đào ED-4321 2 Rải và san đất theo chiều dầy ch•a lèn ép Máy ủi D271A 3 Tới n•ớc đạt độ ẩm tốt nhất( nếu cần) Xe DM10 4 Lu nền đắp 6lần/điểm V=3km/h Lu D400A 5 Hoàn thiện các chỗ nối tiếp giữa các đoạn Máy ủi D271A 6 Đầm lèn mặt nền đ•ờng Lu D400A Chọn máy đào ED-4321 dung tích gầu 0.4m3 có ns tính theo công thức sau : K c 3 Nh 8x3600.q.Kt . (m /ca) K r T Trong đó: q = 0.4 m3 _ Dung tích gầu Kc _ Hệ số chứa đầy gầu Kc = 1.2 Kr _ Hệ số rời rạc của đất Kr = 1.15 T _ Thời gian làm việc trong một chu kỳ đào của máy (s) : T = 17 (s) Kt _ Hệ số sử dụng thời gian của máy Kt=0.7 Kết quả tính đ•ợc năng suất của máy đào là : N = 494.98 (m3/ca) Chọn ôtô Huynđai để vận chuyển đất: SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 77
  78. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Số l•ợng xe vận chuyển cần thiết phải bảo đảm năng suất làm việc của máy đào , có thể tính theo công thức sau: K .t' n d (xe) t. .K x Trong đó: Kd - Hệ số sử dụng thời gian của máy đào, lấy Kd= 0.7 Kx - Hệ số sử dụng thời gian của xe ôtô Kx= 0.9 t - Thời gian của một chu kỳ đào đất t = 15 (s) QK - Số gầu đổ đầy đ•ợc một thùng xe r qKc Q - Tải trọng xe : Q = 10 (Tấn) Kr - Hệ số rời rạc của đất : Kr = 1.15 V - Dung tích gầu : V=0.4 (m3) - Dung trọng của đất : =1.8T/m3 Kc - Hệ số chứa đầy gầu : Kc=1.2 t' - Thời gian của 1 chu kỳ vận chuyển đất của ôtô: t' = 30 phút = 1800 giây Thay số ta đ•ợc : 0,7.1800 n 7 (xe) 15.10.1,15.0,9 1,8.0,4.1,2 4. Thi công vận chuyển đất từ mỏ đắp vào nền đắp bằng ô tô Maz503 Quá trình công nghệ thi công STT Công nghệ thi công Yêu cầu máy móc 1 VC đất từ nơi khác đến nền đắp ô tô Maz503 2 Tới n•ớc đạt độ ẩm tốt nhất( nếu cần) Xe DM10 3 Hoàn thiện chỗ nối tiếp giữa các đoạn Máy ủi D271A 4 Đầm lèn mặt nền đ•ờng Lu D400A SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 78
  79. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng  Bảng tính toán khối l•ợng công tác thi công nền cho từng đoạn Biện pháp thi công Đoạn I Đoạn II Máy thi công Máy ủi Máy ủi Khối l•ợng 1128.36 1070.13 VC dọc nội bộ Cự ly vận chuyển 100 100 Năng suất 316.67 316.67 Số ca 3.56 3.38 Máy thi công Máy ủi Máy ủi Khối l•ợng 733.18 1417.89 VC ngang Cự ly vận chuyển 12 12 Năng suất 316.67 316.67 Số ca 2.3 4.5 Máy thi công ôtô + máy xúc ôtô + máy xúc Khối l•ợng 2515,74 6978,19 VC dọc đào bù Cự ly vận chuyển 180.64 147.78 đắp >100m Năng suất 494.98 494.98 Số ca 5,08 14,09 Máy thi công ôtô + máy xúc ôtô + máy xúc Khối l•ợng 23427.76 0 VC từ mỏ về Cự ly vận chuyển 1000 0 Năng suất 494.98 0 Số ca 47.33 0 Biên chế tổ thi công nền và thời gian công tác : Qua các số liệu đã tính toán trên. Căn cứ vào số ca máy ta dự kiến lập 2 tổ thi công nền nh• sau : Tổ I : - 2 Máy ủi D271 - 2 Máy san D144 - 2 Máy đào + 15 ô tô - 2 Lu nặng D400 - 25 công nhân theo máy để hoàn thiện thi công trong 27 ngày Tổ II : SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 79
  80. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng - 1 Máy ủi D217 - 1 Máy san D144 - 1 Lu nặng D400 - 1 Máy đào + 7 ô tô - 13 công nhân theo máy để hoàn thiện thi công trong 18 ngày SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 80
  81. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ch•ơng 4: Thi công chi tiết mặt đ•ờng I. tình hình chung Mặt đ•ờng là 1 bộ phận quan trọng của công trình,nó chiếm 70-80% chi phí xây dựng đ•ờng và ảnh h•ởng lớn đến chất l•ợng khai thác tuyến.Do vậy vấn đề thiết kế thi công mặt đ•ờng phải đ•ợc quan tâm một cách thích đáng,phải thi công mặt đ•ờng đúng chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu đ•a ra thi công. 1. Kết cấu mặt đ•ờng đựoc chọn để thi công là: BTN hạt mịn 4cm BTN hạt thô 6cm CPDD loại I 15cm CPDDloại II 25cm 2. Điều kiện thi công: Nhìn chung điều kiện thi công thuận lợi, CP đá dăm loại I và loại II đ•ợc khai thác từ mỏ đá trong vùng cự ly vận chuyển trung bình 5 Km Máy móc nhân lực: Có đầy đủ máy móc cần thiết,công nhân có đủ trình độ để tiến hành thi công II. Tiến độ thi công chung Căn cứ vào đoạn tuyến thi công ta thấy đoạn tuyến thi công lợi dụng đ•ợc đoạn tuyến tr•ớc đã hoàn thành do đó không phải làm thêm đ•ờng phụ,mặt khác mỏ vật liệu cũng nh• phân x•ởng xí nghiệp phụ trợ đều đ•ợc nằm ở phía đầu tuyến nên chọn h•ớng thi công từ đầu tuyến là hợp lý. Ph•ơng pháp tổ chức thi công. Khả năng cung cấp máy móc và thiết bị đầy đủ, phục vụ trong quá trình thi công, diện thi công vừa phải cho nên kiến nghị sử dụng ph•ơng pháp thi công tuần tự để thi công mặt đ•ờng.  Chia mặt đ•ờng làm 2 giai đoạn thi công. + Giai đoạn I : Thi công nền và 2 lớp móng CPĐD. + Giai đoạn II: thi công 2 lớp mặt Bê Tông Nh•a. SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 81
  82. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Chú ý: Sau khi thi công xong giai đoạn I phải có biện pháp bảo vệ lớp mặt CPĐD cấm không cho xe cộ đi lại, đảm bảo thoát n•ớc mặt đ•ờng tốt.  Tính toán tốc độ dây chuyền giai đoạn I: Do yêu cầu về thời gian sử dụng nên công trình mặt đ•ờng phải hoàn thành trong thời gian ngắn nhất.Do đó tốc độ dây chuyền đựợc tính theo công thức L Vmin T t kt Trong đó : L: chiều dài tuyến thi công L= 2874.98(m) T = min(T1,T2) t T1 = TL- i t T2 = TL- i TL: Thời gian thi công dự kiến theo lịch TL = 31(ngày) : Số ngày nghỉ do ảnh h•ởng của thời tiết xấu. Dự kiến 3ngày T1 = 31-3 = 28(ngày) : Tổng số ngày nghỉ lễ.(3 ngày) => T1 = 31-3 = 28(ngày) => Tmin = 28 ngày Tkt: Thời gian khai triển dây chuyền , Tkt = 2 ngày 4345.72 V = 167.14 (m/ngày). Chọn V = 200 (m/ngày) min I (28 2) I L  Tính tốc độ dây chuyền giai đoạn II: VminII = T t kt Trong đó: L: chiều dài tuyến thi công L = 2874.98(m) T = min(T1,T2) T1= TL- T2 = TL- TL: Thời gian thi công dự kiến theo lịch TL = 20(ngày) SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 82
  83. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng t i : Số ngày nghỉ do ảnh h•ởng của thời tiết xấu. Dự kiến 3 ngày T1 = 20 - 3 = 17(ngày) : Tổng số ngày nghỉ lễ.(2 ngày) => T1 = 20-2 = 18(ngày) => Tmin= 17 ngày Tkt: Thời gian khai triển dây chuyền Tkt = 1 (ngày) 2874,98 =>Vmin = 110.6 (m/ngày). Chọn V = 200 (m/ngày) II 17 1 II III. Quá trình công nghệ thi công mặt đ•ờng 1.Thi công mặt đ•ờng giai đoạn I . 1.1.Thi công đào khuôn áo đ•ờng Quá trình thi công khuôn áo đ•ờng Bảng 4.3.1 Yêu cầu STT Trình tự thi công máymóc 1 Đào khuôn áo đ•ờng bằng máy san tự hành D144 2 Lu lòng đ•ờng bằng lu nặng bánh thép 4 lần/điểm; V = 2km/h DU8A Khối l•ợng đất đào ở khuôn áo đ•ờng là: 3 V = B.h.L.K1.K2.K3 (m ) Trong đó: + V: Khối l•ợng đào khuôn áo đ•ờng (m3) + B: Bề rộng mặt đ•ờng B = 5.5 (m) + h: Chiều dày toàn bộ kết cấu áo đ•ờng h = 0.50 m + L: Chiều dài đoạn thi công L = 200 m + K1: Hệ số mở rộng đ•ờng cong K1= 1.05 + K2: Hệ số lèn ép K2= 1 + K3: Hệ số rơi vãi K3= 1 Vậy: V = 5.5x0,50x200x1,05x1x1 = 577.5 (m3) SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 83
  84. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Tính toán năng suất đào khuôn áo đ•ờng: 60.T.F.L.K N = t (m3/ca) t Trong đó: + T: Thời gian làm việc một ca T = 8h + F: Diện tích đào: F = B.h =5.5 0,50 = 2.75 (m2) + t: Thời gian làm việc một chu kỳ. n x n c n s t =2.L 2.t' n x n c n s Vx Vc Vs t’: Thời gian quay đầu t’ =1 phút (bao gồm cả nâng, hạ l•ỡi san, quay đầu và sang số) nx= 5; nc = 2; ns = 1; Vx = Vc= Vs = 80 m/phút (4,8Km/h) Vậy năng suất máy san là: 60.8.2,75.200.0.85 N= 3744(m3/ca) 5 2 1 2.200.( ) 2.1.(5 2 1) 80 80 80 Bảng 4.3.2 :Bảng khối l•ợng công tác và số ca máy đào khuôn áo đ•ờng Loại Đợn Khối Năng Số ca TT Trình tự công việc máy vị l•ợng suất máy Đào khuôn áo đ•ờng bằng máy san 1 D144 M3 577,5 3744 0.144 tự hành Lu lòng đ•ờng bằng lu nặng bánh 2 D400 Km 0.20 0.441 0.454 thép 4 lần/điểm; V = 2km/h 1.2. Thi công lớp cấp phối đá dăm loại II Do lớp cấp phối đá dăm lọai II dày 25 cm nên ta tổ chức thi công thành 2 lớp (thi công hai lần). Giả thiết lớp cấp phối đá dăm lọai II là lớp cấp phối tốt nhất đ•ợc vận chuyển đến vị trí thi công cách đó 5km. SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 84
  85. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Bảng 4.3.3 : Quá trình công nghệ thi công lớp cấp phối đá dăm loại II STT Quá trình công nghệ Yêu cầu máy móc Vận chuyển và dải CPĐD loại II-lớp d•ới theo 1 MAZ – 503+EB22 chiều dầy ch•a lèn ép Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm 2 Lu nhẹ D469A Sau đó bật lu rung 6 lần/điểm;V=2km/h Lu lèn chặt bằng lu nặng 10 lần/điểm; V =3 3 Lu nặng TS280 Km/h Vận chuyển và dải CPĐD loại II-lớp trên theo 4 MAZ – 503+EB22 chiều dầy tr•a lèn ép Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm; 5 Lu nhẹ D469A Sau đó bật lu rung 6 lần/điểm, V = 2 Km/h Lu lèn chặt bằng lu nặng 10 lần/điểm; V = 3 6 Lu nặng TS280 Km/h Để xác định đ•ợc biên chế đội thi công lớp cấp phối đá dăm loại II ,ta xác định khối l•ợng công tác và năng suất của các loại máy Tính toán khối l•ợng vật liệu cho cấp phối đá dăm loại II lấy theo ĐMCB 1999 – 3 2 BXD có: H1 =13(cm) là 11,74 m /100m 3 2 H2 =12(cm) là 11,56 m /100m Khối l•ợng cấp phối đá dăm cho đoạn 200 m, mặt đ•ờng 5.5 m là: 3 VH1 = 5.5x11,74 x2,0=129,14(m ) 3 VH2 = 5.5x11,56x2,0 = 127,16(m ) Để tiện cho việc tính toán sau này, tr•ớc tiên ta tính năng suất lu, vận chuyển và năng suất san. a. Năng suất lu: Để lu lèn ta dùng lu nặng bánh thép D400 và lu nhẹ bánh thép D469A (Sơ đồ lu bố trí nh• hình vẽ trong bản vẽ thi công mặt đ•ờng). SVTH: Nguyễn Tiến Nam – MSV: 101371 Lớp: CĐ1101 Trang: 85