›
›

Đồ án Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm F11-T1 thuộc tỉnh Thanh Hóa

pdf 120 trang huongle 1890
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm F11-T1 thuộc tỉnh Thanh Hóa", 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_f11_t1_thuoc_tinh_than.pdf

Nội dung text: Đồ án Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm F11-T1 thuộc tỉnh Thanh Hóa

  1. Tr•ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHềNG ISO 9001 - 2000 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG Sinh viờn thực hiện : Lấ MẠNH HÙNG Lớp : XD 903 MSSV : 091353 Người hướng dẫn : Ths. Nguyễn Hữu Khải : Ks. Hoàng Xuân Trung HẢI PHềNG - 2010 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHềNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG Tờn đề tài: Thiết kế tuyến đ•ờng qua hai điểm f11 – t1 thuộc tỉnh thanh hOáÁ HẢI PHềNG - 2010 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Mục lục Lời cảm ơn 5 Phần I: lập báo cáo đầu t xây dựng tuyến đ•ờng 6 Ch•ơng 1: Giới thiệu chung 7 I. Tên công trình: 7 II. Địa điểm xây dựng: 7 III. Chủ đầu t và nguồn vốn đầu t•: 7 IV. Kế hoạch đầu t: 7 V. Tính khả thi XDCT: 7 VI. Tính pháp lý để đầu tư xây dựng: 8 VII. Đặc điểm khu vực tuyến đ•ờng đi qua: 9 VIII. Đánh giá việc xây dựng tuyến đ•ờng: 10 Ch•ơng 2: Xác định cấp hạng đờng và các chỉ tiêu kỹ thuật của đ•ờng 10 I. Xác định cấp hạng đ•ờng: 10 Xe con 10 II. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật: 11 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) 11 B. Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật: 16 1. Tính toán tầm nhìn xe chạy: 16 2. Độ dốc dọc lớn nhất cho phép imax: Error! Bookmark not defined. 3. Tính bán kính tối thiểu đ•ờng cong nằm khi có siêu cao: Error! Bookmark not defined. 4. Tính bán kính tối thiểu đ•ờng cong nằm khi không có siêu cao: Error! Bookmark not defined. 5. Tính bán kính thông th•ờng: Error! Bookmark not defined. 6. Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm: 19 7. Chiều dài tối thiểu của đ•ờng cong chuyển tiếp & bố trí siêu cao: . 19 8. Độ mở rộng phần xe chạy trên đ•ờng cong nằm E:Error! Bookmark not defined. 9. Xác định bán kính tối thiểu đ•ờng cong đứng:Error! Bookmark not defined. 10. Tính bề rộng làn xe: Error! Bookmark not defined. 11. Tính số làn xe cần thiết: Error! Bookmark not defined. III. Kết luận: 28 Ch•ơng 3: Nội dung thiết kế tuyến trên bình đồ Error! Bookmark not defined. I. Vạch ph•ơng án tuyến trên bình đồ: Error! Bookmark not defined. 1. Tài liệu thiết kế: Error! Bookmark not defined. Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 2. Đi tuyến: Error! Bookmark not defined. II. Thiết kế tuyến: Error! Bookmark not defined. 1. Cắm cọc tim đ•ờng Error! Bookmark not defined. 2. Cắm cọc đờng cong nằm: Error! Bookmark not defined. Ch•ơng 4: Tính toán thủy văn và xác định khẩu độ cống 29 I. Tính toán thủy văn: 29 1. Khoanh l•u vực 29 2. Tính toán thủy văn 29 II. Lựa chọn khẩu độ cống Error! Bookmark not defined. Ch•ơng 5: Thiết kế trắc dọc & trắc ngang 37 I. Nguyên tắc, cơ sở và số liệu thiết kế 37 1. Nguyên tắc 37 2. Cơ sở thiết kế 37 3. Số liệu thiết kế 37 II. Trình tự thiết kế 37 III. Thiết kế đ•ờng đỏ 38 IV. Bố trí đờng cong đứng 38 V. Thiết kế trắc ngang & tính khối lợng đào đắp 38 1. Các nguyên tắc thiết kế mặt cắt ngang: 38 2. Tính toán khối lợng đào đắp 39 Ch•ơng 6: Thiết kế kết cấu áo đờng 40 I. áo đ•ờng và các yêu cầu thiết kế 40 II. Tính toán kết cấu áo đ•ờng 41 Loại xe 38 Ch•ơng 7: Luận chứng kinh tế 54 Phần II: Tổ chức thi công 71 Ch•ơng 1: Công tác chuẩn bị 72 1. Công tác xây dựng lán trại : 72 2. Công tác làm đờng tạm 72 3. Công tác khôi phục cọc, rời cọc ra khỏi phạm vi thi công 72 4. Công tác lên khuôn đ•ờng 72 5. Công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công. 72 Ch•ơng 2: Thiết kế thi công công trình 77 1. Trình tự thi công 1 cống 77 2. Tính toán năng suất vật chuyển lắp đặt ống cống 78 3. Tính toán khối l•ợng đào đất hố móng và số ca công tác 78 4. Công tác móng và gia cố: 79 5. Xác định khối l•ợng đất đắp trên cống 79 6. Tính toán số ca máy vận chuyển vật liệu. 79 Ch•ơng 3: Thiết kế thi công nền đ•ờng 81 I. Giới thiệu chung 81 II. Lập bảng điều phối đất 81 III. Phân đoạn thi công nền đ•ờng 81 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 IV. Tính toán khối l•ợng, ca máy cho từng đoạn thi công 82 1. Thi công vận chuyển ngang đào bù đắp bằng máy ủi 82 2. Thi công vận chuyển dọc đào bù đắp bằng máy ủi D271A 81 3. Thi công nền đờng bằng máy đào + ôtô . 82 4. Thi công vận chuyển đất từ mỏ đắp vào nền đắp bằng ô tô Maz503 83 Ch•ơng 4: Thi công chi tiết mặt đờng 87 I. Tình hình chung 87 1. Kết cấu mặt đ•ờng đựoc chọn để thi công là: 87 2. Điều kiện thi công: 87 II. Tiến độ thi công chung 87 III. Quá trình công nghệ thi công mặt đ•ờng 89 1. Thi công mặt đ•ờng giai đoạn I . 89 2. Thi công mặt đ•ờng giai đoạn II . 98 3. Thi công lớp mặt đ•ờng BTN hạt lớn 100 4. Thành lập đội thi công mặt đ•ờng: 106 Phần III: Thiết kế kỹ thuật 107 Ch•ơng 1 : Những vấn đề chung 108 I. Những căn cứ thiết kế 108 II. Những yêu cầu chung đối với thiết kế kỹ thuật 108 III. Tình hình chung của đoạn tuyến: 108 Ch•ơng 2 : Thiết kế tuyến trên bỉnh đồ Error! Bookmark not defined. I. Nguyên tắc thiết kế: 109 1. Những căn cứ thiết kế. 109 2. Những nguyên tắc thiết kế. 109 II. Nguyên tắc thiết kế 109 1. Các yếu tố chủ yếu của đ•ờng cong tròn theo . 109 2. Đặc điểm khi xe chạy trong đ•ờng cong tròn 110 III. Bố trí đờng cong chuyển tiếp 111 V -Tốc độ tính toán xe chạy (km/h), ứng với cấp đ•ờng tính toán 111 V = 40km/h. 111 IV. Bố trí siêu cao 112 1. Độ dốc siêu cao 112 2. Cấu tạo đoạn nối siêu cao. 112 V. Trình tự tính toán và cắm đ•ờng cong chuyển tiếp 117 . Trình tự tính toán và cắm đ•ờng cong chuyển tiếp. 117 Ch•ơng 3 :Thiết kế trắc dọc 120 I, Những căn cứ, nguyên tắc khi thiết kế : 120 II. Bố trí đ•ờng cong đứng trên trắc dọc : 120 Ch•ơng4 :Thiết kế công trình thoát n•ớc 120 Ch•ơng 5: Thiết kế nền, mặt đ•ờng 120 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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: F 11 – T 1 thuộc huyện M•ờng Lát tỉnh Thanh Hóa theo TCVN 4054-2005. Trong quá trình làm đồ án do hạn chế về thời gian và điều kiện thực tế nên em khó tránh khỏi sai sót, kính mong các thầy giúp đỡ em hoàn thành tốt nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, đặc biệt là Ths. Nguyễn Hữu Khải và kỹ s• Hoàng Xuân Trung đã giúp đỡ em trong quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp này. Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Hải Phòng, tháng 10năm 2010 Sinh viên Lê Mạnh Hùng Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Phần I: lập báo cáo đầu t• xây dựng tuyến đ•ờng Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Ch•ơng 1: Giới thiệu chung I. Tên công trình: “ Dự án đầu tư xây dung tuyến đường F 11 – T 1 thuộc huyện M•ờng Lát tỉnh Thanh Hóa ”. II. Địa điểm xây dựng: Thuộc huyện M•ờng Lát tỉnh Thanh Hóa ”. II. Chủ đầu t• và nguồn vốn đầu t•: Chủ đầu t• là UBND tỉnh Thanh Hóa uỷ quyền cho Ban quản lý dự án huyện M•ờng Lát 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. IV. Kế hoạch đầu t•: Dự kiến nhà n•ớc đầu t• tập trung trong vòng 6 tháng, bắt đầu đầu t• từ tháng 07/2010 đến tháng 03/2011 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. V. Tính khả thi XDCT: Để đánh giá sự cần thiết phải đầu t• xây dựngtuyến đ•ờngF11-T1cần 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: * Phát huy triệt để tiềm năng, nguồn lực của khu vực, khai thác có hiệu quả các nguồn lực từ bên ngoài. * Trong những tr•ờng hợp cần thiết để phục vụ cho chính trị, an ninh, quốc phòng. Nó là tuyến mở đầu cho đoạn đ•ờng đi vào trạm Biên Phòng Theo số liệu điều tra l•u l•ợng xe thiết kế năm thứ 15 sẽ là: 1620( xe/ng.đ.) Với thành phần dòng xe: Xe tải nặng (Maz 500) : 10 % Xe tải trung (Zil 130) : 35 % Xe tải nhẹ ( az 53) : 28 % Xe con (Bo a M21) : 27 % Hệ số tăng xe : 09 % Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Nh• vậy l•ợng vận chuyển giữa 2 điểm F11-T1 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 dung tuyến đ•ờng F11-T1 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 VI. Tính pháp lý để đầu t• xây dựng: Căn cứ vào: - Quy hoạch tổng thể mạng l•ới giao thông của tỉnh Thanh hoá - Quyết định đầu t• của UBND tỉnh Thanh hoá số 3769/QĐ-UBND . - Kế hoạch về đầu t• và phát triển theo các định h•ớng về quy hoạch của UBND huyện M•ờng Lát - 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. VII. 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 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 100m. Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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 . - Cao độ mực n•ớc ngầm ở đây t•ơng đối thấp, cao độ là -3.7m, cấp thoát n•ớc nhanh chóng, trong vùng có 1 dòng suối hình thành dòng chảy rõ ràng có l•u l•ợng t•ơng đối lớn và các suối nhánh tập trung n•ớc về dòng suối này * 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. VIII. 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 và dày đặc nên khi thi công phải chú ý để đảm bảo độ dốc thiết kế. Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Đơn vị lập dự án thiết kế: Ban QLDA huyện Đơn vị giám sát thi công: Công ty t• vấn giám sát Bình Minh Địa chỉ: Số 02/9A, đ•ờng Cộng,M•ờng Lát Đơn vị thi công: Tổng công ty xây dựng Bạch Đằng Địa chỉ: 268 Quận Lê Chân .Thành Phố Hải Phòng 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 F11-T1thuộc vùng quy hoạch của tỉnh Thanh hoa, 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 Thanh hoá.Vì vậy ta sẽ chọn cấp kỹ thuật của đ•ờng là cấp III, 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 nhẹ Xe tải trung Xe tải nặng LL(N15) Xe Hstx(q) con ( az 53) (Zil 130) (Maz 500) 1620 27% 28% 35% 10% 9 Hệ số qđ (ai) 1 2.5 2.5 2.5 Xe qđ 437.4 453.6 567 162 Nqđ(15)=ΣNi*ai 3393.9 (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 = (437.4x1+453.6x2.5+567x2.5+162x2.5) = 3393.9 (xecqđ/ngđ) Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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): >3000 thì chọn đ•ờng cấp III. Căn cứ vào các yếu tố trên ta sẽ chọn cấp kỹ thuật của đ•ờng là cấp III, tốc độ thiết kế 60Km/h II. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật. 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) 60 Số làn xe giành cho xe cơ giới (làn) 2 Chiều rộng 1 làn xe (m) 3 Chiều rộng phần xe dành cho xe cơ giới (m) 6 Chiều rộng tối thiểu của lề đ•ờng (m) 1.5 (gia cố 1m) Chiều rộng của nền đ•ờng (m) 9 Tầm nhìn tối thiểu khi xe chạy trên đ•ờng (Bảng 10- T19) Tầm nhìn hãm xe (S1), m 75 Tầm nhìn tr•ớc xe ng•ợc chiều (S2), m 150 Tầm nhìn v•ợt xe, m 350 Bán kính đ•ờng cong nằm tối thiểu (Bảng 11- T19) Bán kính đ•ờng cong nằm tối thiểu giới hạn (m) 125 Bán kính đ•ờng cong nằm tối thiểu thông th•ờng (m) 250 Bán kính đ•ờng cong nằm tối thiểu không siêu cao(m) 1500 Độ dốc siêu cao (isc) và chiều dài đoạn nối siêu cao (Bảng 14- T22) R (m) isc L(m) 125 150 0.07 70 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 150 175 0.06 60 175 200 0.05 55 200 250 0.04 50 250 300 0.03 50 300 1500 0.02 50 Chiều dài tối thiểu đổi dốc (m) 120 (70) 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 2500 Tối thiểu thông th•ờng 4000 Bán kính đ•ờng cong đứng lõm (m) Tối thiểu giới hạn 1000 Tối thiểu thông th•ờng 1500 Chiều dài đ•ờng cong đứng tối thiểu (m) 50 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 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 B. Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật: 1. Tính toán tầm nhìn xe chạy: 1. Tính toán tầm nhìn xe chạy. 1.1. Tầm nhìn hãm xe. Lp• Sh lo S1 Tính cho ôtô cần hãm để kịp dừng xe tr•ớc ch•ớng ngại vật. S1 = l1 + Sh + lo l1: quãng đ•ờng ứng với thời gian phản ứng tâm lý t = 1s V(m/s) l = V(km/h). t(h) = .t(s) 1 3,6 Sh : chiều dài hãm xe KV 2 S = h 254( i) lo : cự ly an toàn lo = 5m hoặc 10m V: vận tốc xe chạy (km/h) K: hệ số sử dụng phanh K = 1,2 với xe con; K = 1,4 với xe tải chọn K = 1,4 : hệ số bám = 0,5 (Mặt đ•ờng sạch và ẩm •ớt) i: khi tính tầm nhìn lấy i = 0,0 60 1,4.602 S 10 66,35m 1 3,6 254(0,5) Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Theo mục 5.11/ TCVN 4054-05 S1 = 75m Vậy chọn S1 = 75m để tăng mức độ an toàn. 1.2. Tầm nhìn 2 chiều. Tính cho 2 xe ng•ợc chiều trên cùng 1 làn xe. S2 = 2l1 + lo + ST1 + ST2 Trong đó các giá trị giải thích nh• ở tính S1 V KV 2 . S l 2 1,8 127( 2 i2 ) o Sơ đồ tính tầm nhìn S2 Lp• Sh Lo Sh Lp• S1 S1 60 1,4.602.0,5 S = 10 122,7m 2 1,8 127.0,52 Theo TCVN 4054-05 thì chiều tầm nhìn S2 là 150(m) Vậy chọn tầm nhìn S2 theo TCVN S2 = 150(m) Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Sơ đồ tính tầm nhìn v•ợt xe. Tính tầm nhìn v•ợt xe. Tầm nhìn v•ợt xe đ•ợc xác định theo công thức (sổ tay tk đ•ờng T1/168). 2 2 V1 KV1 (V1 V2 ) KV2 lo V1 V3 S 4 . 1 (V1 V2 ).3,6 254 254 V1 V2 V1 V1 > V2 Tr•ờng hợp này đ•ợc áp dụng khi tr•ờng hợp nguy hiểm nhất xảy ra V3 = V2 = V và công thức trên có thể tính đơn giản hơn nếu ng•ời ta dùng thời gian v•ợt xe thống kê trên đ•ờng theo hai tr•ờng hợp. - bình th•ờng: S4 = 6V = 6.60 = 360(m) - c•ỡng bức : S4 = 4V = 4.60 = 240(m) Theo quy phạm quy định tầm nhìn v•ợt xe tối thiểu là: S4 = 350(m) Vậy chọn S4 theo qui phạm: S4 = 350(m) 2. Độ dốc dọc lớn nhất cho phép imax imax đ•ợc tính theo 2 điều kiện: - Điều kiện đảm bảo sức kéo (sức kéo phải lớn hơn sức cản - đk cần để xe cđ): D f + i imax = D – f D: nhân tố động lực của xe (giá trị lực kéo trên 1 đơn vị trọng l•ợng, thông số này do nhà sx cung cấp) Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 - Điều kiện đảm bảo sức bám (sức kéo phải nhỏ hơn sức bám, nếu không xe sẽ tr•ợt - đk đủ để xe cđ) G Pw D D' K . i' D' f G G max Gk: trọng l•ợng bánh xe có trục chủ động G: trọng l•ợng xe. Giá trị tính trong đkiện bất lợi của đ•ờng (mặt đ•ờng trơn tr•ợt: = 0,2) PW: Lực cản không khí. K.F.V2 P (m/s) w 13 Sau khi tính toán 2 điều kiện trên ta so sánh và lấy trị số nhỏ hơn 2.1. Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo lớn hơn tổng sức bám. Với vận tốc thiết kế là 60km/h. Dự tính phần kết cấu mặt đ•ờng sẽ làm bằng bê tông nhựa. Ta có: f: hệ số cản lăn, với V > 50km/h ta có: f = fo [1 + 0,01 (V - 50)] fo: hệ số cản lăn khi xe chạy với tốc độ f = 0,022 V: tốc độ tính toán km/h. Kết quả tính toán đ•ợc thể hiện bảng sau: Dựa vào biểu đồ động lực hình 3.2.13 và 3.2.14 sổ tay thiết kế đ•ờng ôtô ta tiến hành tính toán đ•ợc cho bảng Xe con Xe tải nhẹ Xe tải trung Xe tải nặng Xe Loại xe (Bo a ( az 53) (Zil 130) (Maz 500) buýt M21) Vtt km/h 60 60 60 60 60 f 0,022 0,022 0,022 0,022 0,022 D 0,13 0,035 0,033 0,048 imax(%) 10,8 1,3 1,1 2,6 (trang 149 – sổ tay tkế đ•ờng T1) Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 2.2 Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo nhỏ hơn sức bám. Trong tr•ờng hợp này ta tính toán cho các xe trong thành phần xe G P ib D' f và D' K . w max G G KF(V2 Vg2 ) Trong đó: P : sức cản không khí P w W 13 V: tốc độ thiết kế km/h, V = 60km/h Vg: vận tốc gió khi thiết kế lấy Vg = 0(m/s) F: Diện tích cản gió của xe (m2) K: Hệ số cản không khí; Loại xe K F, m2 Xe con 0.015-0.03 1.5-2.6 Xe tải 0.05-0.07 3.0-6.0 Xe buýt 0.025-0.05 4.0-6.5 : hệ số bám dọc lấy trong điều kiện bất lợi là mặt đ•ờng ẩm •ớt,bẩn lấy = 0,2 GK: trọng l•ợng trục chủ động (kg). G: trọng l•ợng toàn bộ xe (kg). Xe con (Bo a Xe tải nhẹ Xe tải trung Xe tải nặng Xe buýt M21) ( az 53) (Zil 130) (Maz 500) K 0.03 0.05 0.06 0.07 0.05 F 2.6 3 5 6 6 V 60 60 60 60 60 Pw 1.667 3.206 6.413 8.978 6.413 Gk 960 6150 7400 G 1875 8250 13550 D' 0.102 0.148 0.109 i'max 8% 12.6% 8.7% Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Theo TCVN 4054-05 với đ•ờng III, tốc độ thiết kế V = 60km/h thì imax = 0,07 cùng với kết quả vừa có (chọn giá trị nhỏ hơn) hơn nữa khi thiết kế cần phải cân nhắc ảnh h•ởng giữa độ dốc dọc và khối l•ợng đào đắp để tăng thêm khả năng vận hành của xe, ta sử dụng id 5% với chiều dài tối thiểu đổi dốc đ•ợc quy định trong quy trình là 150m, tối đa là 800m III. Tính bán kính tối thiểu đ•ờng cong nằm khi có siêu cao. 2 min V R SC 127(μ iSC ) Trong đó: V: vận tốc tính toán V= 60km/h : hệ số lực ngang = 0,15 iSC: độ dốc siêu cao max 0,08 602 R min 128,85(m) SC 127(0,15 0,08) min Theo quy phạm: R SC 125(m) min Vậy chọn RSC 125(m) IV. Tính bán kính tối thiểu đ•ờng cong nằm khi không có siêu cao. 2 min V R0SC 127(μ in ) : hệ số áp lực ngang khi không làm siêu cao lấy = 0,08 (hành khách không có cảm giác khi đi vào đ•ờng cong) in: độ dốc ngang mặt đ•ờng in = 0,02 602 R min 473(m) 0SC 127(0,08 0,02) min Theo qui phạm R0SC 1500(m) chọn theo qui phạm. Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 V. Tính bán kính thông th•ờng. Thay đổi và iSC đồng thời sử dụng công thức. V 2 R 127(μ iSC ) Bảng bán kính thông th•ờng. R(m) isc% =0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.09 0.08 8% 123.25 128.85 134.98 141.73 149.19 157.48 166.74 177.17 7% 128.85 134.98 141.73 149.19 157.48 166.74 177.17 188.98 6% 134.98 141.73 149.19 157.48 166.74 177.17 188.98 202.47 5% 141.73 149.19 157.48 166.74 177.17 188.98 202.47 218.05 4% 149.19 157.48 166.74 177.17 188.98 202.47 218.05 236.22 3% 157.48 166.74 177.17 188.98 202.47 218.05 236.22 257.70 2% 166.74 177.17 188.98 202.47 218.05 236.22 257.70 283.46 VI. Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm. b.đ 30.S1 Rmin Trong đó : S1: tầm nhìn 1 chiều : góc chiếu đèn pha = 2o 30.75 R b.đ 1125(m) min 2 Khi R < 1125(m) thì khắc phục bằng cách chiếu sáng hoặc làm biển báo cho lái xe biết. VII. Chiều dài tối thiểu của đ•ờng cong chuyển tiếp & bố trí siêu cao 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. Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 a. Đ•ờng cong chuyển tiếp. V3 Xác định theo công thức: L (m) CT 47RI Trong đó: V: tốc độ xe chạy V = 60km/h I: độ tăng gia tốc ly ly tâm trong đ•ờng cong chuyển tiếp, I = 0,5m/s2 R: bán kính đ•ờng cong tròn cơ bản b. Chiều dài đoạn vuốt nối siêu cao B.iSC LSC iph (độ mở rộng phần xe chạy = 0) Trong đó: B: là chiều rộng mặt đ•ờng B=6m iph: độ dốc phụ thêm mép ngoài lấy iph = 0,5% áp dụng cho đ•ờng vùng núi có Vtt 60km/h iSC: độ dốc siêu cao thay đổi trong khoảng 0,02-0,08 Bảng Chiều dài đ•ờng cong chuyển tiếp và đoạn vuốt nối siêu cao Rtt (m) 150 175 200 250 300 600 isc 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.02 Lctiếp(m) 62.28 52.52 45.96 36.77 30.64 22.98 Lsc (m) 72 60 48 36 24 24 Lmax (m) 60 55 50 50 50 50 (Theo TCVN4054-05, với isc =2%, l=50m) Để đơn giản, đ•ờng cong chuyển tiếp và đoạn vuốt nối siêu cao bố trí trùng nhau, do đó phải lấy giá trị lớn nhất trong 2 đoạn đó. Đoạn thẳng chêm Đoạn thẳng chêm giữa 2 đoạn đ•ờng cong nằm ng•ợc chiều theo TCVN 4054-05 phải đảm bảo đủ để bố trí các đoạn đ•ờng cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao. L L L 1 2 chêm 2 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 VIII. Độ mở rộng phần xe chạy trên đ•ờng cong nằm E. Khi xe chạy đ•ờng cong nằm trục bánh xe chuyển động trên quĩ đạo riêng chiếu phần đ•ờng lớn hơn do đó phải mở rộng đ•ờng cong. Ta tính cho khổ xe dài nhất trong thành phần xe, dòng xe có Lxe : 7,62(m) L2 0,1V Đ•ờng có 2 làn xe độ mở rộng E tính nh• sau: E A R R Trong đó: LA: là khoảng cách từ mũi xe đến trục sau cùng của xe R: bán kính đ•ờng cong nằm V: là vận tốc tính toán Theo quy định trong TCVN 4054-05, khi bán kính đ•ờng cong nằm 250m thì mới phải mở rộng phần xe chạy. Ta không thiết kế đ•ờng cong với bán kính này nên không cần quan tâm nội dung này. IX. Xác định bán kính tối thiểu đ•ờng cong đứng. 1. Bán kính đ•ờng cong đứng lồi tối thiểu. Bán kính tối thiểu đ•ợc tính với điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều S2 R 1 2d1 (ở đây theo tiêu chuẩn Việt Nam lấy d2 = 0,00m) d: chiều cao mắt ng•ời lái xe so với mặt đ•ờng d = 1,2m; S1 = 75m 752 R lồi 2343,75(m) min 2.1,2 lồi (Theo TCVN 4054-05, Rmin 2500(m) lồi Vậy ta chọn Rmin 2500(m) 2. Bán kính đ•ờng cong đứng lõm tối thiểu. Đ•ợc tính 2 điều kiện. - Theo điều kiện giá trị v•ợt tải cho phép của lò xo nhíp xe và không gây cảm Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 giác khó chịu cho hành khác. V 2 602 R lõm 553,8(m) min 6,5 6,5 - Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm 2 2 lõm SI 75 R min o 874,14(m) 2(h đ S1.sin đ ) 2(0,6 75.sin2 ) Trong đó: hđ: chiều cao đèn pha hđ = 0,6m : góc chắn của đèn pha = 2o lõm Theo TCVN 4054-05: Rmin 1000(m) lõm Vậy ta chọn Rmin 1000(m) X.Tính bề rộng làn xe 1. Tính bề rộng phần xe chạy Bl Khi tính bề rộng phần xe chạy ta tính theo sơ đồ xếp xe nh• hình vẽ trong cả ba tr•ờng hợp theo công thức sau: b c B = x y 2 Trong đó: b: chiều rộng phủ bì (m) c: cự ly 2 bánh xe (m) x: cự ly từ s•ờn thùng xe đến làn xe bên cạnh ng•ợc chiều X = 0,5 + 0,005V y: khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy y = 0,5 + 0,005V V: tốc độ xe chạy với điều kiện bình th•ờng (km/h) Tính toán đ•ợc tiến hành theo sơ đồ xếp xe cho 2 xe tải chạy ng•ợc chiều Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Xe tải có bề rộng phủ bì là 2,5m b1 = b2 = 2,5m c1 = c2 = 1,96m Xe tải đạt tốc độ 60km/h x = 0,5 + 0,005 . 60 = 0,83(m) y = 0,5 + 0,005 . 60 = 0,83(m) Vậy trong điều kiện bình th•ờng ta có 2,5 1,96 b = b = 0,83 0,83 3,89m 1 2 2 Vậy tr•ờng hợp này bề rộng phần xe chạy là b1 + b2 = 3,89 x 2 = 7,78 (m) Theo TCVN 4054-05 với đ•ờng cấp III địa hình núi, bề rộng phần xe chạy tối thiểu là 3m/1 làn 2.Bề rộng lề đ•ờng tối thiểu (Blề). Theo TCVN 4054-05 với đ•ờng cấp III địa hình núi bề rộng lề đ•ờng là 2x1,5(m). 3. Bề rộng nền đ•ờng tối thiểu (Bn). Bề rộng nền đ•ờng = bề rộng phần xe chạy + bề rộng lề đ•ờng Bnền = (2x3) + (2x1,5) = 9,0(m) Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 XI. Tính số làn xe cần thiết. Số làn xe cần thiết theo TCVN 4054-05 đ•ợc tính theo công thức: Ncdgiờ nlxe z.Nlth Trong đó: nlxe: là số làn xe yêu cầu, đ•ợc lấy tròn theo qui trình N gcđ: là l•u l•ợng xe thiết kế giờ cao điểm đ•ợc tính đơn giản theo công thức sau: N gcđ = (0,10 0,12) . Ntbnđ (xe qđ/h) Theo tính toán ở trên thì ở năm thứ 15: Ntbnđ =3396.9 (xe con qđ/ngđ) => N gcđ =339.69 407.62 xe qđ/ngày đêm Nlth :Năng lực thông hành thực tế. Tr•ờng hợp khoong có dải phân cách và ô tô chạy chung với xe thô sơ Nith = 1000(xe qđ/h) Z là hệ số sử dụng năng lực thông hành đ•ợc lấy bằng 0,77 với đ•ờng cấp III cấp 60. 407.62 0,53 Vậy nlxe = 0,77.1000 Vì tính cho 2 làn xe nên khi n = 0,53 lấy tròn lại n = 1 có nghĩa là đ•ờng có 2 làn xe ng•ợc chiều. Theo TCVN 4054-05 với đ•ờng cấp III số làn xe là 2 Chọn số làn là 2. * Độ dốc ngang Ta dự định làm mặt đ•ờng BTN, theo quy trình 4054-05 ta lấy độ dốc ngang là 2% Phần lề đ•ờng gia cố lấy chiều rộng 1m, dốc ngang 2%. Phần lề đất (không gia cố) lấy chiều rộng 0,5m, dốc ngang 6%. Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 * Bảng so sánh các chỉ tiêu Sau khi xác định các chỉ tiêu ta lập bảng so sánh giữa chỉ tiêu tính toán, chỉ tiêu theo qui phạm, chỉ tiêu đ•ợc chọn để thiết kế là chỉ tiêu đã so sánh giữa tính toán và quy phạm. . Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật. Theo Số Theo Chọn Các chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị tính TT tchuẩn thiết kế toán 1 Cấp hạng đ•ờng III III III 2 Vận tốc thiết kế km/h 60 60 3 Bề rộng 1 làn xe m 3,89 3,0 3,0 4 Bề rộng mặt đ•ờng m 7,78 6,0 6,0 5 Bề rộng nền đ•ờng m 10,78 9 9 6 Số làn xe làn 0.55 2 2 7 Bán kính đ•ờng cong nằm min m 128.85 125 125 8 Bán kính không siêu cao m 473 1500 1500 9 Tầm nhìn 1 chiều m 66,35 75 75 10 Tầm nhìn 2 chiều m 122,7 150 150 11 Tầm nhìn v•ợt xe m 240 350 350 12 Bán kính đ•ờng cong đứng lõm 874.14 1000 1000 min m 13 Bán kính đ•ờng con đứng lồi 2343.75 2500 2500 min m 14 Độ dốc dọc lớn nhất ‰ 70 70 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: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Ch•ơng 3: Thiết kế tuyến trên bình đồ I.Vạch ph•ơng án tuyến trên bình đồ. 1, Tài liệu thiết kế: -Bản đồ địa hình tỉ lệ 1:10000 có ΔH=5m -Đoạn tuyến thiết kế nằm giữa 2 điểm A4-B33 Số hóa bình đồ và đ•a về tỉ lệ 1:1000 thiết kế trên Nova3.0 Vẽ phân thủy, tụ thủy. 2, Đi tuyến: Dựa vào dạng địa hình của tuyến A4-B33 ta nhận thấy sẽ phải sử dụng 2 kiểu dịnh tuyến cơ bản là kiểu gò bó và kiểu chân chim để tiến hành vạch tuyến. Đối với đoạn dốc, ta đi tuyến theo b•ớc Compa. H 1 . (cm) i tt Trong đó: 1 1 là tỉ lệ bản đồ: 10000 imaxtt = imax - inâng Đ•ờng cấp III:=7%-1%=6% 500 1 5 => . 0,84(cm) 0,06 10000 6 + Vạch các ph•ơng án tuyến. Dựa vào cách đi tuyến nh• trên, kết hợp các tiêu chuẩn kỹ thuật đã tính toán và chọn lựa ta có thể vạch đ•ợc 2 ph•ơng án tuyến sau: Ph•ơng án I: Ph•ơng án này đi qua s•ờn núi phía bên phải nên tuyên ngắn địa hình thoải,các đ•ờng cong nằm có bán kính lớn đảm bảo cho xe chạy an toàn, thuận lợi. Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Ph•ơng án II: Ph•ơng án này đi qua s•ờn núi bên trái ,sử dung các đ•ờng cong nằm với bán kính vừa phải ,nh•ng chiều dài tuyến lớn hơn ph•ơng án I. So sánh sơ bộ các ph•ơng án tuyến. Bảng so sánh sơ bộ các ph•ơng án tuyến. Ph•ơng án Chỉ tiêu so sánh I II Chiều dài tuyến 6021.65 6148.81 Số đ•ờng cong nằm 5 6 Số đ•ờng cong có Rmin 0 0 Số công trình cống 9 8 II.Thiết kế tuyến 1. Cắm cọc tim đ•ờng - Cọc điểm đầu, cuối: F11 ,T1 - Cọc lý trình : H1,2 , K1,2 - Cọc công trình: C1,2 - Cọc địa hình:1,2,3 - Cọc đ•ờng cong: TĐ,TC,P 2. Cắm cọc đ•ờng cong nằm Các yếu tố của đ•ờng cong nằm: T=R.(tgα/2) 0. .R K rad.R 180 R 1 Cos / 2 P R R Cos / 2 Cos / 2 D = 2T-K Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Trong đó: T: chiều dài tiếp tuyến P: phân cự αo: góc ngoặt K: chiều dài đ•ờng cong R: bán kính đ•ờng cong Thiết kế các ph•ơng án tuyển chọn & cắm cọc các ph•ơng án xem ở phụ lục Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Ch•ơng 4: Tính toán thủy văn & Xác định khẩu Độ cống I.Tính toán thủy văn Thiết kế công trình thoát n•ớc nhằm tránh n•ớc tràn, n•ớc ngập trên đ•ờng gây xói mòn mặt đ•ờng, thiết kế thoát n•ớc còn nhằm bảo vệ sự ổn định của nền đ•ờng tránh đ•ờng trơn •ớt, gây bất lợi cho xe chạy. Khi thiết kế phải xác định đ•ợc vị trí đặt, l•u l•ợng n•ớc chảy qua công trình, từ đó chọn khẩu độ, chiều dài cho thích hợp. L•u l•ợng này phụ thuộc vào địa hình nơi tuyến đi qua. Từ điều kiên tính toán thủy văn ta xác định khẩu độ cống là một trong những điều kiện thiết kế đ•ờng đỏ. 1.Khoanh l•u vực - Xác định vị trí lý trình cần làm công tác thoát n•ớc . - Vạch đ•ờng phân thuỷ và tụ thuỷ để phân chia l•u vực đổ về công trình . - Nối các đ•ờng phân thuỷ và tụ thuỷ dể phân chia l•u vực công trình . - Xác định diện tích l•u vực . - Với l•u l•ợng nhỏ thì dồn cống về bên cạnh bằng kênh thoát n•ớc hoặc dùng cống cấu tạo 0,75m. 2.Tính toán thủy văn Khu vực mà tuyến đi qua huyện M•ờng Lát tỉnh Thanh Hóa, thuộc vùng IX (Thanh Hoá– Phụ lục 12a – TK Đ•ờng ô tô tập 3). Căn cứ vào tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến đ•ờng với Vtt = 60km/h ta đã xác định đ•ợc tần xuất lũ tính toán cho cầu cống là P = 4% (TCVN 4054 - 05 ) tra bảng phụ lục 15 (TK đ•ờng ô tô tập 3/248 hoặc Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2/288) có H4% = 210 mm. Dựa vào bình đồ tuyến ta tiến hành khoanh l•u vực cho từng vị trí cống sử dụng rãnh biên thoát n•ớc về vị trí cống (diện tích l•u vực đ•ợc thể hiện trên bình Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 đồ). Tính toán theo Tiêu chuẩn 22 TCN 220-95. Công thức tính l•u l•ợng thiết kế lớn nhất theo tần suất xuất hiện của lũ theo có dạng sau: QP% =. Ap. . Hp. . F Trong đó: F: Diện tích l•u vực ( km2) Ap: Module dòng chảy đỉnh lũ (Xác định theo phụ lục 3/ Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2) ứng với tần suất thiết kế trong đk ch•a xét đến ảnh h•ởng của ao hồ, phụ thuộc vào ls, ts và vùng m•a. HP: L•u l•ợng m•a ngày ứng vói tần suất lũ thiết kế p% : Hệ số dòng chảy lũ (xác định theo bảng 9- 6/TK đ•ờng ô tô tập 3/175 hoặc phụ lục 6/ Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2), phụ thuộc vào loại đất, diện tích l•u vực, l•ợng m•a. : Hệ số triết giảm do hồ ao và đầm lầy (bảng 9-5 sách TK đ•ờng ôtô tập 3 hoặc bảng 7.2.6/ Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2) ts: thời gian tập trung n•ớc s•ờn dốc l•u vực phụ thuộc vào đặc tr•ng địa mạo thuỷ văn sd bsd :chiều dài trung bình s•ờn dốc l•u vực (m) mls :hệ số nhám lòng suối (m=11) isd: độ dốc lòng suối ( ) ls:đặc tr•ng địa mạo lòng suối 1000.L ls = c 1/ 4 1/ 4 1/ 4 mls .I ls .( .H 0 ) F P 0 b0,6 sd 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: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Trong đó: l chỉ tính các suối có chiều dài >0,75 chiều rộng trung bình của l•u vực. Với l•u vực có hai mái dốc B = F/2L Với l•u vực có một mái dốc B = F/L L: là tổng chiều dài suối chính (km) (các trị số tra bảng đều lấy trong "Thiết kế đ•ờng ôtô - Công trình v•ợt sông, Tập 3- Nguyễn Xuân Trục NXB giáo dục 1998". Isd : Độ dốc lòng suối (%). li : Chiều dài suối nhánh Sau khi xác định đ•ợc tất cả các hệ số trên thay vào công thức Q, xác định đ•ợc l•u l•ợng Qmax. Chọn hệ số nhám msd=0,15 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 0.01 0.08 2.28 0.42 0.38 2 C2 0.05 0.15 3.53 2.93 1.70 3 C3 0.037 0.183 62 78 1.35 4 C4 0.11 0.15 2.43 4.52 3.84 5 C5 0.10 0.21 4.58 3.50 2.63 6 C6 0.02 0.07 1.66 2.10 0.58 7 C7 0.29 0.40 7.55 3.65 5.72 8 C8 0.03 0.17 4.32 1.94 1.10 9 C9 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Ph•ơng án tuyến 2: sst Cống F(km2) L(km) ils isd Q4% 1 C1 0.02 0.18 4.74 1.66 0.77 2 C2 0.046 0.213 44 55 1.46 3 C3 0.019 0.12 43 52 1.15 4 C4 0.023 0.11 54 65 1.49 5 C5 0.01 0.08 2.28 0.42 0.38 6 C6 0.046 0.166 50 62 2.01 7 C7 0.10 0.16 2.91 1.46 3.26 8 C8 * 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: Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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+750 Tròn Loại1 Ko áp 1 1 0.68 1.79 2 C2 Km1+050 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 1.10 2.36 3 C3 Km1+300 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.97 2.17 4 C4 Km2+250 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.75 1.35 2.74 5 C5 Km2+900 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.5 1.25 2.57 6 C6 Km3+350 Tròn Loại1 Ko áp 1 1 0.66 1.76 7 C7 Km3+950 Tròn Loại1 Ko áp 1 2 1.81 3.02 8 C8 Km5+050 Tròn Loại1 Ko áp 1 1 0.84 1.10 9 C9 Km5+500 Tròn Loại1 Ko áp 1 0.75 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+750 Tròn Loại1 Ko áp 1 1 0.77 1.93 2 C2 Km1+050 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 1.00 2.19 3 C3 Km1+300 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.90 2.01 4 C4 Km2+900 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.85 2.10 5 C5 Km3+350 Tròn Loại1 Ko áp 1 1 0.61 1.68 6 C6 Km3+750 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 1.15 2.10 7 C7 Km5+300 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.5 1.29 2.83 8 C8 Km5+850 Tròn Loại1 Ko áp 1 0.75 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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 III, tại những chỗ đổi dốc trên đ•ờng đỏ mà hiệu đại số giữa 2 độ dốc 1% cần phải tiến hành bố trí đ•ờng cong đứng . Bản bố trí đ•ờng cong đứng xem thêm bản vẽ min Bán kính đ•ờng cong đứng lõm min Rl~om = 1000m min Bán kính đ•ờng cong đứng lồi min Rlồi = 2500 m Các yếu tố đ•ờng cong đứng đ•ợc xác định theo các công thức sau: K = R (i1 - i2) (m) i i T = R 1 2 (m) 2 2 P = T (m) 2R Trong đó: i (%): Độ dốc dọc (lên dốc lấy dấu (+), xuống dốc lấy dấu (-) K : Chiều dài đ•ờng cong (m) T : Tiếp tuyến đ•ờng cong (m) P : Phân cự (m) V. Thiết kế trắc ngang & tính khối l•ợng đào đắp 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: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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 = 6 (m). * Chiều rộng lề đ•ờng 2x1,5 = 3 (m). * Mặt đ•ờng bê tông áp phan có độ dốc ngang 2%, độ dốc lề đất là 6%. * Mái dốc ta luy nền đắp 1:1,5. * Mái dốc ta luy nền đào 1 : 1. * ở những đoạn có đ•ờng cong, tùy thuộc vào bán kính đ•ờng cong nằm mà có độ mở rộng khác nhau. * Rãnh biên thiết kế theo cấu tạo, sâu 0,4m, bề rộng đáy: 0,4m. * Thiết kế trắc ngang phải đảm bảo ổn định mái dốc, xác định các đoạn tuyến cần có các giải pháp đặc biệt. Trắc ngang điển hình đ•ợc thể hiện trên bản vẽ. 2. Tính toán khối l•ợng đào đắp Để đơn giản mà vẫn đảm bảo độ chính xác cần thiết áp dụng ph•ơng pháp sau: - Chia tuyến thành các đoạn nhỏ với các điểm chia là các cọc địa hình, cọc đ•ờng cong, điểm xuyên, cọc H100, Km. - Trong các đoạn đó giả thiết mặt đất là bằng phẳng, khối l•ợng đào hoặc đắp nh• hình lăng trụ. Và ta tính đ•ợc diện tích đào đắp theo công thức sau: i i+1 2 Fđào tb = (F đào + F đào )/2 (m ) i i+1 2 Fđắp tb = (F đắp + F đắp)/2 (m ) 3 Vđào = Fđào tb .Li-i+1 (m ) 3 Vđắp = Fđắp tb. Li-i+1 (m ) Sau khi tính toán ta đ•ợc diện tích nh• sau: 3 3 Ph•ơng án 1: Sđào= m ; Sđắp= m 3 3 Ph•ơng án 2: Sđào= m ; Sđắp= m Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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. + Đảm bảo chất l•ợng xe chạy an toàn, êm thuận, kinh tế. Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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 = 40 Mpa, C = 0.028 (Mpa), = 21 , w a= =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 TCVN 4054 đối với kết cấu áo đ•ờng mềm là trục xe có tải trọng 100Mpa, có áp lực là 6.0 daN/cm2 và tác dụng trên diện tích vệt bánh xe có đ•ờng kính 33 cm. 1.3. L•u l•ợng xe tính toán L•u l•ợng xe tính toản trong kết cấu áo đ•ờng mềm là số ô tô đ•ợc quy đổi về loại ô tô có tải trọng tính toán tiêu chuẩn thông qua mặt cắt ngang của đ•ờng trong 1 ngày đêm ở cuối thời kỳ khai thác (ở năm t•ơng lai tính toán): 15 năm kể từ khi đ•a đ•ờng vào khai thác. Thành phần và l•u l•ợng xe Loại xe Thành phần α (%) Xe con 27 Xe tải nhẹ ( az53) 28 Xe tải trung(Zil130) 35 Xe tải nặng 10 (Maz500) Tỷ lệ tăng tr•ởng xe hàng năm : q = 9% Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 6.2.2: Dự báo thành phần giao thông ở năm đầu sau khi đ•a đ•ờng vào khai thác sử dụng Trọng l•ợng Số bánh của mỗi Khoảng trục p (KN) L•ợng xe ni i Số Loại xe cụm bánh của cách giữa xe/ngày đêm Trục Trục trục trục sau các trục tr•ớc sau sau sau Tải nhẹ 6.5T <25 56 1 Cụm bánh đôi 454 Tải trung 8.5T 25.8 69.6 1 Cum bánh đôi 567 Tải nặng 10T 48.2 10 1 Cụm bánh đôi 162 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 6.4 454 KN Trục sau 56 KN 1 1 454 35.4 Tải trung Trục tr•ớc 25.8 KN 1 6.4 567 9.35 85KN Trục sau 69.6 KN 1 1 567 115.1 Tải nặng Trục tr•ớc 48.2 KN 1 6.4 162 41.79 100 KN Trục sau 100 KN 1 1 162 162 4 Tổng N= C1*C2*ni*(pi/100) = 363.64 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 =363.64 x 0.55=200(trục/làn.ngày đêm) Tính số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong thời hạn thiết kế, tỷ lệ tăng tr•ởng q=9% Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 t 1 Ta có công thức: Ntt = N 1 .(1+q) [(1 q)t 1] Ne *365* Ntt q N e :số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ N 1 :số truc xe tính toán tiêu chuẩn ở năm thứ t 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) 59.85 84.48 129.99 200 Số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ (trục) 0.02x106 0.18x106 0.72x106 2.14x106 III.Thiết kế cấu tạo kết cấu áo đ•ờng 1.Chọn loại tầng mặt và trị số MĐĐH yêu cầu _Vì trị số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ chỉ để tham khảo (tức là không có ý nghĩa quyết định đến việc chọn loại tầng mặt) _Vì tuyến đ•ờng đ•ợc thiết kế để sử dụng trong một thời gian dài nên cần phảI đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật.Do đó ta sử dụng loại tầng mặt A1,A2 để thiết kế là tốt nhất. 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. Bảng: loại tầng mặt và trị số MĐĐH yêu cầu Năm Số trục xe Trục xe Cấp mặt Eyc Emin Echon tính TCTT Ntt TCTL đ•ờng (Mpa) (Mpa) (Mpa) toán (trục/làn/ng.đ) Ne(trục/làn) 6 1 59.85 A2 0,02.10 110.21 120 120 6 5 84.48 A2 0,18.10 110.70 120 120 6 A2 0,72.10 127.35 120 127 10 129.99 6 A1 0,72.10 152.18 140 155 6 15 200 A1 2.14.10 160 140 160 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Eyc: môđun đàn hồi yêu cầu phụ thuộc số trục xe tính toán Ntt và phụ thuộc loại tầng của kết cấu áo đ•ờng thiết kế. Emin: môđun đàn hồi tối thiểu phụ thuộc tải trọng tính toán, cấp áo đ•ờng, l•u l•ợng xe tính toán(bảng3-5 TCN 221-06) Echon: môđun đàn hồi chọn tính toán Echọn= max(Eyc, Emin) Vì là đ•ờng cấp III nên ta chọn độ tin cậy là: 0,85 Bảng3-2:xác định hệ số c•ờng độ về độ võng tuỳ thuộc độ tin cậy Độ tin cậy 0,98 0,95 0,9 0,85 0,8 đv Hệ số Kcđ 1,29 1,17 1,10 1,06 1,02 đv Vậy Ech = Kcđ x Eyc = 1,06 x160= 169.6 (Mpa) 3)Đề xuất cấu tạo kết cấu áo đ•ờng a.Xác định loại đất nền _Tuyến đ•ờng đi qua Thanh hoá nên ta có đất nền là loại đất sét và á sét(nh có độ ẩm t•ơng đối 0,65và nó thuộc đất nền loại II (ẩm vừa) vì chịu tác động của các nguồn ẩm.Có độ chặt k= 0,95 (dựa theo bảng B-1 Tr62) _KCAĐ loại này có chịu ảnh h•ởng của một vài nguồn ẩm nào đó và không đạt đ•ợc một trong các điều kiện nh• loại I (luôn khô ráo) VD:Khoảng cách h chỉ đạt đ•ợc t•ơng ứng trạng thái ẩm vừa hoặc có tầng mặt thấm n•ớc _Tuỳ theo sự phân tích mức độ có thể chịu ảnh h•ởng của các nguồn ẩm.trị số độ ẩm tính toán của đất nền loại này đ•ơc xác định theo phạm vi trong bảng B-1:độ ẩm tính toán của đất nền loại II (TCN 211-06) _Đất nơi tuyến đ•ờng đi qua thuộc loại á cát các đặc tr•ng tính toán nh• sau: w Đất nền thuộc loại II (ẩm vừa) có độ ẩm a 0,65 wnh Với a=0,65 ta tra bảng B-3 (TCN 211-06-Tr63) Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Ta đ•ợc : E0=40(Mpa) =21(độ) C=0.028(Mpa) b.Đề suốt các lớp thuộc tầng mặt Ta có :số truc xe tiêu chuẩn tích luỹ trong thời hạn tính toán 15 năm kể từ khi đ•a mặt đ•ờng vào khai thác trên một làn xe 6 Bang 21 N e =2.14.10 (trục/làn) Tr16 tầng mặt bằng 2lớp bê tông nhựa chặt loai I hạt nhỏ ,hạt trung làm lớp mặt trên ;hạt trung ,hạt thô(chặt hoặc hở loại I hoặc loại II)làm lớp mặt d•ới. Tổng bề dày tối thiểu của tầng mặt này phải tuân thủ qui định mục 2.2.9 (bề dày tối thiểu của tầng mặt cấp cao A1) _Khi đặt trên lớp móng trên bằng cấp phối đá dăm thi tổng bề dày của tầng mặt cấp cao A1 (mục 2.2.6). TR•ờng hợp đ•ờng cấp III qui mô giao thông vừa phải có thể bố trí tầng mặt gồm 2 lớp hoặc 1 lớp bê tông nhựa, cộng với bề dày lớp tạo nhám đề cập ở mục 2.2.3 (nếu có) qui định ở bảng 2.2_TCN211-06-Tr19. 6 6 Ne=2.14.10 >2.10 thì tổng bề dày tối thiểu 2 lớp bê tông nhựa phải làm là 10cm. + Bê tông nhựa chặt loại I (lớp trên) => h=4cm (hạt trung) + Bê tông nhựa chặt loại I (lớp d•ới) => h=6cm (hạt lớn) c. Các lớp thuộc tầng mặt Dựa vào bảng 2.3:chọn loại tầng móng_TCN-Tr22 + Lớp móng trên có thể là: cấp phối đá dăm loại I (22TCN 334-06). Nếu dùng làm lớp móng trên thì có hạt lớn nhất Dmax 25mm và bề dày tối thiểu 15cm. Cấp phối đá dăm loại II (22TCN 334-06). Nếu dùng làm lớp móng trên thì Dmax=25mm. + Lớp móng d•ới có thể là: cấp phối đá dăm loại I , II. Cấp phối thiên nhiên (22TCN 304-03) hoặc là đá dăm n•ớc (22TCN 06-77) 4) 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 KCAĐ do vùng tuyến đi qua tỉnh Thanh hoá Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 VD: Cấp phối đá dăm, cấp phối sỏi cuội, xi măng nên l•ạ chọn kết cấu áo đ•ờng cho toàn tuyến F11-T1nh• sau: Ph•ơng án I: BTN chặt hạt trung 4cm E1 = 420 (Mpa) BTN chặt hạt lớn 6 cm E2 = 350 (Mpa) CPĐD loại I E3 = 300 (Mpa) CPĐD loại II E4 = 250 (Mpa) Đất nền E0 = 40 (Mpa) Ph•ơng án II: BTN chặt hạt trung 4cm E1 = 420 (Mpa) BTN chặt hạt lớn 6 cm E2 = 350 (Mpa) CPĐD loại I E3 = 300 (Mpa) CP thiên nhiên E4 = 200 (Mpa) Đất nền E0 = 40 (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 = 169.6 (Mpa) BTN chặt hạt trung 4 cm E1 = 420 (Mpa) BTN chặt hạt lớn 6 cm E2 = 350 (Mpa) Lớp 3 E3 = 300 (Mpa) Lớp 4 E4 =250 (Mpa) Nền đất Á Sét E0 = 40 (Mpa) Đổi 2 lớp BTN về 1 lớp Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 h14 = 0.121 D 33 Ech 169.6 0.403 . E1 420 Tra toán đồ hình 3-1.tiêu chuẩn nghành 22TCN211-06: Ech1 0.37 E = 155.4(Mpa) E1 ch1 Ta lại có: h26 0,182 D 33 Ech 155.4 1 0.444 E2 350 Tra toán đồ hình 3-1.tiêu chuẩn nghành 22TCN211 - 06 : Ech2 0.39Ech2 136.5 (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: Chiều dày các lớp ph•ơng án I Giải H 3 E H E Ech3 E E H H 4 H chon ch2 3 ch3 ch3 0 4 pháp D D E3 E3 E4 E4 1 15 0,455 0,45 0,32 112.5 0,45 0,16 0,94 31.02 31 2 16 0,455 0,484 0,31 108.3 0,433 0,16 0,91 30.05 30 3 17 0,455 0,515 0,29 101.6 0,406 0,16 0,82 27.07 27 4 18 0,455 0,545 0,28 98.9 0.391 0,16 0,8 26.4 26 T•ơng tự nh• trên ta tính cho ph•ơng án 2: Bảng: Chiều dày các lớp ph•ơng án II Giải pháp 1 15 0,455 0,45 0,32 112.5 0.561 0,2 0,99 32.89 33 2 16 0,455 0,484 0,31 108.3 0.54 0,2 0,96 31.79 32 3 17 0,455 0,515 0,29 101.6 0.498 0,2 0,89 29.1 29 4 18 0,455 0,545 0,28 98.9 0.481 0,2 0,82 27.06 27 Sử dụng đơn giá xây dựng cơ bản để so sánh giá thành xây dựng ban đầu cho các giải pháp của từng ph•ơng án kết cấu áo đ•ờng sau đó tìm giải pháp có chi phí nhỏ nhất . Ta đ•ợc kết quả nh• sau Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Bảng : Giá thành kết cấu (ngàn đồng/m2) Ph•ơng án I: Giả pháp H3 Gía H4 Gía Tổng thành(đ) thành(đ) 1 15 79000 31 65000 32000 2 16 79000 30 65000 32140 3 17 79000 27 65000 30980 4 18 79000 26 65000 31120 Ph•ơng án II: Giả pháp H3 Gía H4 Gía Tổng thành(đ) thành(đ) 1 15 79000 33 65000 33300 2 16 79000 32 65000 33440 3 17 79000 29 65000 32280 4 18 79000 27 65000 31770 +Cấp phối thiên nhiên 1m3=65.000đ +Cấp phối đá dăm loại I 1m3=79.000đ +Cấp phối đá dăm loại II 1m3=65.000đ 5)Kết luận chọn ph•ơng án kết cấu áo đ•ờng Qua so sánh giá thành xây dựng mỗi ph•ơng án ta thấy giải pháp 1của ph•ơng án I là ph•ơng án có giá thành xây dựng nhỏ và hợp lí về mặt kinh tế và kĩ thuật nên giải pháp 1 của ph•ơng án I đ•ợc lựa chọn. Vậy đây cũng chính là kết cấu đ•ợc lựa chọn để tính toán kiểm tra. Lớp kết cấu h (m) E (Mpa) BTN chặt hạt trung 4 420 BTN chặt hạt lớn 6 350 Cpđd loại I 15 300 Cpđd loại II 31 250 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Bảng : dự kiến cấu tạo kết cấu thiết kế và các đặc tr•ng tính toán của mỗi lớp kết cấu Lớp kết cấu Bề dày E(Mpa) E(Mpa) (Mpa) Rku C (tính từ d•ới lớp(cm tính về tính về tính về (độ) lên) độ võng tr•ợt kéo uốn (Mpa) (Mpa) đất nền 40 0.028 21 CPĐD loại II 31 250 250 250 CPĐD loại I 15 300 300 300 BTN hạt lớn 6 350 250 1600 2.0 BTN hạt trung 4 420 300 1800 2.8 IV. Tính toán kiểm tra KCAĐ PAI theo các t.chuẩn c•ờng độ 1. Kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi: a)Việc đổi tầng 2 lớp 1 từ d•ới lên đ•ợc thực hiện theo biểu thức sau: 1 3 1.kt3 EE tb 1 1 k Với k=h2/h1 và t=E2/E1 Bảng :kết quả tính toán đổi tầng 2lớp một từ d•ới lên tìm Etb E2 h2 Lớp kết cấu E t= hi(cm k= Htb Etb E1 h1 CPĐD loại II 250 31 31 250 300 15 CPĐD loại I 300 1.2 15 0.32 46 267 250 46 350 6 BTN chặt hạt lớn 350 1.315 6 0.13 52 275 267 52 420 4 BTN chặt hạt trung 420 1.42 4 0.07 56 285 275 56 b)xét đến hệ số điều chỉnh ta có: H 56 =1.7 D 33 => tra bảng đ•ợc: =1,194 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Bảng 3-6 TCN211-06: Hệ số điều chỉnh Tỉsố H 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 1,75 2 D Hệsố 1,033 1,069 1,107 1,136 1,178 1,198 1,21 Vậy =1,194 kết cấu nhiều lớp trên đ•ợc đ•a về kết cấu 2lớp với lớp trên dầy dc 52cm có MĐĐH trung bình: EEtb. tb Trong đó : Etb : trị số trung bình qui đổi lần cuối cùng dc Etb. E tb 1.194 x 285 340.29( Mpa ) c.Tính Ech của cả kết cấu: H 56 1.7 D 33 E0 40 dc 0,117 Etb 340.29 Từ 2 tỉ số trên tra toán đồ H3-1 ta đ•ợc: Ech 0.51Ech 0,51 x 340.29 176.3( Mpa ) E1 d.Theo điều kiện (3-4) TCN211-06-Tr38 ta có: _Theo tiêu chuẩn này kết cấu có c•ờng độ và độ cứng đủ lớn so với nền đ•ờng. khi trị số MĐĐH chung của cả kết cấu nền áo đ•ờng (hoặc của kết cấu áo lề gia cố) Ech lớn hơn hoặc bằng trị số MĐĐH yêu cầu Eyc nhân thêm với một hệ số dự dv trữ c•ờng độ về độ võng Kcd đ•ợc xác định tuỳ theo độ tin cậy mong muốn dv EKEch cd. yc _Đ•ờng cấp III hai làn xe không giải phân cách theo bảng (3-3) chọn độ tin cậy đv thiết kế là 0.85 theo bảng (3-2) xác định đ•ợc kcđ =1.06 đv =>kcđ . Eyc=1,06x160=171.1 (Mpa) đv kết quả kiểm toán:vì 176.3>169.6=> Ech> kcđ . Eyc kết quả trên cho thấy với kết cấu áo đ•ờng dự kiến đảm bảo đạt yêu cầu c•ờng độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép ( thoả mãn trong phạm vi từ Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 00 (500 10 ). 2.Kiểm toán theo tiêu chuẩn cắt tr•ợt trên nền đất a)tính Etb của cả 4 lớp kết cấu 1 3 1.kt3 EE tb 1 1 k E2 h2 Lớp kết cấu E t= hi(cm k= Htb Etb E1 h1 CPĐD loại II 250 31 31 250 300 15 CPĐD loại I 300 1.2 15 0.32 46 267 250 46 250 6 BTN chặt hạt lớn 250 0.13 6 0.13 52 265 267 46 300 4 BTN chặt hạt trung 300 1.13 4 0.07 56 268 265 56 Với k=h2/h1 và t=E2/E1 Bảng :kết quả tính toán đổi tầng 2lớp một từ d•ới lên tìm Etb xét đến hệ số điều chỉnh ta có: H 56 =1,7 D 33 => tra bảng đ•ợc: =1,194 , Etb=Etb . =268x1,194=319.99 (Mpa) b)Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất Tax H 56 1,7 D 33 E E 319.99 1 tb 7,9 EE20 40 Ta có góc nội ma sát của đất nền : =210 Theo toán đồ hình 3-3( toán đồ xác định ứng suất tr•ợt từ tải trọng bánh xe ở lớp d•ới của hệ 2 lớp) Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Ta đ•ợc : Tax/p=0,012 vì áp lực trên mặt đất của bánh xe tiêu chuẩn P=10T(100KN)=>áp lực p=0,6Mpa(6daN/cm2) Tax/p=0.012=>Tax=0,012.0,6= 0,0072(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 (H3.4) TCN211-06-Tr47 ta đ•ợc Tav= -0.0008(Mpa) d)Xác định trị số Ctt Ctt = C . K1 . K2 . K3 C: là lực dính của nền đất á cát C = 0,009 (Mpa) K1: là hệ số xét đến khả năng chống cắt tr•ợt d•ới tác dụng của tải trọng trùng phục: phần xe chạy :K1=0.6 K2: là hệ số an toàn xét đến sự làm việc không đồng nhất của kết cấu, Với Ntt=200 < 1000(trục/làn/ngđ), ta có K2 = 0.8 K3: hệ số gia tăng sức chống cắt tr•ợt của đất hoặc vật liệu kém dính trong điều kiện chúng làm việc trong kết cấu khác với mẫu thử. K3 = 1.5(đối với loại đất dính á cát) Ctt = 0,028 . 0,6 . 0,8 . 1,5 = 0,02 (Mpa) e)Kiểm toán lại điều kiện tính toán c•ờng độ theo tiêu cắt tr•ợt trong nền đất: _Kết cấu áo đ•ờng có tầng mặt loại A1, A2 xem là đủ c•ờng độ khi thoả mãn điều kiện sau Ctt ax + av ≤ tr K cd Trong đó: + ax: là ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng bánh xe tính toán gây ra trong nền đất hoặc trong lớp vật liệu kém dính (Mpa) + av: là ứng suất cắt hoạt động do trọng l•ợng bản thân các lớp vật liệu nằm trên nó gây ra cũng tại thời điểm đang xét. (Mpa) + Ctt: lực dính tính toán của đất nền hoặc vật liệu kém dính (Mpa) ở trạng thái độ ẩm , độ chặt tính toán. Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 tr +Kcd : là hệ số c•ờng độ về chịu cắt tr•ợt đ•ợc chọn tuỳ thuộc độ tin cậy thiết tr kế (0,85), tra bảng (3-7) ta đ•ợc Kcd = 0,9 Tax + Tav= 0,0072-0,0008 = 0.0064(Mpa) C 0.02 tt = = 0,022 (Mpa) tr K cd 0.9 Ctt Kết quả kiểm tra cho thấy 0,0064 ax + av ≤ tr K cd Vậy nền đất đ•ợc đảm bảo 3. Tính kiểm tra c•ờng độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp BTN và cấp phối đá dăm loại I a. Tính ứng suất kéo lớn nhất ở lớp đáy các lớp BTN theo công thức : * Đối với BTN lớp d•ới(BTN hạt lớn) бku= ku . P .kb 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 =10 cm; E = 1680 (Mpa) 1 1 46 Trị số Etb của 2 lớp CPĐD I và CPĐD II có Etb = 267 (Mpa) với bề dày 2 lớp này là H = 31+15 =46 cm. Trị số này còn phải xét đến trị số điều chỉnh β Với H = 46 = 1,39 Tra bảng (3-6) đ•ợc β = 1.159 D 33 dc E tb = β.Etb= 1,15x267= 309.45(Mpa) End 40 Echm Với 0.129, tra toán đồ 3-1, ta xác định đ•ợc 0,52 Etbdc 309.45 Etbdc => Echm = 0.52x309.45=160.914(Mpa) Tìm ku ở đáy lớp BTN lớp d•ới bằng cách tra toán đồ (3-5): Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Ta có: H1=10 cm 1600.6 1800.4 E = 1680 (Mpa) 1 46 H 10 E1 1680 1 0.30 ; 10.44 D 33 Echm 160.914 2 Kết quả tra toán đồ đ•ợc ku =2.02 và với p=6(daN/cm ) ta có : ku = ku . P .kb =2.02.0,6.0,85=1.0302(Mpa) *Đối với BTN lớp trên(BTN hạt trung) H1= 4 cm ; E1= 1800(Mpa) Trị số Etb của 3 lớp d•ới nó đ•ợc xác định ở bảng d•ới đây : 1/ 3 1 Kt 3 E2 h2 Etb = E1 [ ] ;Trong đó: t = ; K = 1 K E1 h1 E2 h2 Lớp kết cấu Ei t= hi(cm k= Htb Etb E1 h1 CPĐD loại II 250 31 31 250 300 15 CPĐD loại I 300 1.2 15 0,32 46 267 250 46 1600 6 BTN chặt hạt lớn 1600 5.99 6 0,13 52 349.5 267 52 H 52 Xét đến hệ số điều chỉnh β : 1,575 => β =1,1486 D 33 dc Etb = β.Etb =1,1486x.349.5= 401.44 (Mpa) áp dụng toán đồ ở hình (3-1) để tìm Echm ở đáy của lớp BTN hạt trung: H 52 End 40 Với 1,575 Và dc 0,099 D 33 Etb 401.44 Tra toán đồ (3-1) ta đ•ợc Echm = 0,441 Etb dc Vậy Echm = 0,441x401.44 = 177.03 (Mpa) Tìm ku ở đáy lớp BTN lớp trên bằng cách tra toán đồ hình (3-5) với: Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 H 4 E 1800 1 0.12; 1 10.17 D 33 Echm 177.03 Tra toán đồ ta đ•ợc: ku = 2.38 với p = 0.6 (Mpa) ku = 2,38.0,6 .0,85 = 1.21 (Mpa) b. Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn ở đáy các lớp BTN : * xác định c•ờng độ chịu kéo uốn tính toán của lớp BTN theo: tt Rku ku ≤ cd (1.1) R ku Trong đó: ku:•ng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền Khối tác dụng lên tảI trọng bánh xe 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 . k2 . Rku Trong đó: K1: hệ số xét đến độ suy giảm c•ờng độ do vât liệu bị mỏi (đối với VL BTN) 6 11.11 11.11 Với Ne=2.14.10 =>K1= 0.22 6 0.22 =0,55 N e (0,83.10 ) K2: hệ số xét đến độ suy giảm nhiêt độ theo thời gian k2=1 +Vật liệu gia cố chất hữu cơ k2=1 +BTN loại II,BTN rỗng hoặc hỗn hợp vật liệu trộn nhựa k2=0.8 +BTN chặt loại I ,BTN chặt dùng nhựa polime k2=1 Vậy c•ờng độ kéo uốn tính toán của lớp BTN lớp d•ới là : Với Rku=2,0 tra bảng C-1 TCN211-06-Tr67: tt Rku = 0,55 . 1,0 . 2,0=1.1 (Mpa) Và lớp trên là : Với Rku=2.8 tra bảng C-1 TCN211-06-Tr67: tt Rku = 0,55.1,0. 2,8=1.54 (Mpa) dc *Kiểm toán điều kiện theo biểu thức (1.1) với hệ số Kku =0.9 lấy theo bảng (3-7) cho tr•ờng hợp đ•ờng cấp IV ứng với độ tin cậy 0.85 * Với lớp BTN lớp d•ới: Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 1,1 бku = 1.0302(Mpa) thoả mãn 0,9 * Với lớp BTN lớp trên: 1,54 бku = 1,21(Mpa) thoả mãn 0,9 Vậy kết cấu dự kiến đạt đ•ợc điều kiện về c•ờng độ đối với cả 2 lớp BTN. .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: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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. +) K13 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của khoảng cách từ nhà cửa tới phần xe chạy K13 = 2.5. Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 +) 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 Khối lợng Thành tiền TT Hạng mục Đơn vị Đơn giá Tuyến I Tuyến II Tuyến I Tuyến II I, Chi phí xây dựng nền đờng (KXDnền) 1 Dọn mặt bằng m2 500đ 162567 166017 81283500 83008500 2 Đào bù đắp đ/m3 40000đ 56298 47658 2251930800 1906308800 3 Đào đổ đi đ/m3 50000đ 0 20407 0 1020372000 Chuyển đất 4 đến đắp đ/m3 45000đ 5012.2 0 225548100 0 5 Lu lèn m2 5000đ 54189 55339 270945000 276696450 Tổng 2829707400 3286385750 II, Chi phí xây dựng mặt đờng (KXDmặt) 1 Các lớp km 6021 6148.8 5061935652 5169387238 III, Thoát nớc (Kcống) Cống Cái 1 1 1 D = 0.75 m 85000đ 9 9 765000 765000 Cống Cái 3 2 2 D=1.0 m 110000đ 27 18 5940000 4950000 Cống Cái 3 4 3 D=1.25 m 137000đ 27 36 0 2466000 Cống Cái 1 1 4 D=1.5 m 145000d 9 9 145000 145000 5 Cống Cái 170000 1 0 170000 0 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 D=1.75 m 9 0 Cống Cái 1 0 6 D=2 m 200000 9 0 200000 0 Tổng 7220000 8326000 Giá trị khái toán 7898863052 8464098988 Bảng tổng mức đầu t• Thành tiền TT Hạng mục Diễn giải Tuyến I Tuyến II 1 Giá trị khái toán xây lắp tr•ớc thuế A 7898863052 8464098988 2 Giá trị khái toán xây lắp sau thuế A' = 1,1A 8688749357 9310508887 3 Chi phí khác: B Khảo sát địa hình, địa chất 1%A 78988630.52 84640989.88 Chi phí thiết kế cở sở 0,5%A 3949431526 4232049494 Thẩm định thiết kế cở sở 0,02A 157977261 169281979.8 Khảo sát thiết kế kỹ thuật 1%A 78988630.52 84640989.88 Chi phí thiết kế kỹ thuật 1%A 78988630.52 84640989.88 Quản lý dự án 4%A 315954522.1 338563959.5 Chi phí giải phóng mặt bằng 50,000đ 81283500 83008500 B 4741612701 5076826903 4 Dự phòng phí C = 10%(A' + B) 1343036206 1438733579 5 Tổng mức đầu t D = (A' + B + C) 14773398264 15826069369 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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. 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) 6021.65 6148.81 + Số cống 9 8 + Số cong đứng 7 6 + Số cong nằm 7 7 Bán kính cong nằm min (m) 300 300 Bán kính cong đứng lồi min (m) 2500 2000 + Bán kính cong đứng lõm min (m) 2000 2000 Bán kính cong nằm trung bình (m) 162.5 175 + Bán kính cong đứng trung bình (m) 3000 3375 + Độ dốc dọc trung bình (%) 1.063 1.141 + Độ dốc dọc min (%) 0.51 0.51 Độ dốc dọc max (%) 5 4.56 + 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 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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. 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 = 14773398264 (đồng/tuyến) * Ph•ơng án tuyến 2: II K0 = 15826069369 (đồng/tuyến) Chi phí trung tu của mỗi ph•ơng án tuyến nh• sau: PAI K trt Ktrt = 1 0.08 ttrt 0,051xx 14773398264 0,051 14773398264 861998075.2 (đồng/tuyến) (1 0.08)5 1 0,08 10 PAII K trt Ktrt = 1 0.07 ttrt 0,051*15826069369 0,051*15826069369 923160223.1(đồng/tuyến) (1 0.08)5 1 0,08 10 PA K0 Ktrt Kqd Tuyến I 14773398264 861998075.2 15635396339 Tuyến II 15826069369 923160223.1 16749229592 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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 50 15 100 50 K x K x nền cống Tuyến I 2405251290 1,980,795,180 4,386,046,470 Tuyến II 2793427888 2,300,470,025 5,093,897,913 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 27,880,356.09 28,477,422.81 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: 3.96 =0.9 hệ số phụ thuộc vào tải trọng β =0.65 hệ số sử dụng hành trình Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Qt = 365x0.65x0.9x3.96xNt = 845.56xNt (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 0.3 x14700=11970 (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= 0.12x11970 = 1436.4 Chi phí vận tải S: S= 11970 + 1436.4 =5202.13 0.65x0.9x3.96 0.65x0.9x4.0x17.5 S = 5202.13 (đ/1T.km) VC P/a tuyến L (km) S (đ/1T.km) Qt Ct Tuyến I 6.021 5202.13 845.56xNt 26484651.23xNt Tuyến II 6.14881 5202.13 845.56xNt 27046850.74xNt Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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: 6.021 C HK = 365 N xe con 0 .4 x7000 t t 40 xe con = 1538365.5 Nt Ph•ơng án tuyến II: 6. 14881 C HK = 365 N xe con 0 .4 x7000 t t 40 xe con = 1571020.955 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 = 33.00 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 2 a2=0.009x6.5 - 0.27x6.5+ 34.5 = 33.13 mi: hệ số tổng hợp xét đến mức độ trầm trọng của vụ tai nạn = 3.98 (Các hệ số đ•ợc lấy trong bảng 5.5 Tr131-Thiết kế đ•ờng ô tô tâp 4) Ph•ơng án tuyến I: -6 Ctn = 365x10 (6.021x33.0x8.000.000x3.98xNt) = 2309130.569xNt (đ/tuyến) Ph•ơng án tuyến II: -6 Ctn = 365x10 (6.14881x33.13x8.000.000x3.98xNt) =2367437.011xNt (đ/tuyến) Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Ta có bảng tính tổng chi phí th•ờng xuyên hàng năm VC HK Nt = Ct Ct = 1538365.5 Ctn = t DT xecon xccon (t) N0x(1+q) Ct =26484651.23xNt Nt x Nt 2309130.569xNt Ctx 1 484.78 27880356.09 12839163012 130.89 201356544.9 1119414544.41 14159934100.98 2 528.41 27880356.09 13994687683 142.67 219478634 1220161853.41 15434328170.07 3 575.96 27880356.09 15254209574 155.51 239231711 1329976420.22 16823417705.38 4 627.80 27880356.09 16627088436 169.51 260762565 1449674298.04 18337525298.86 5 684.30 27880356.09 18123526395 184.76 284231195.9 1580144984.86 20015782931.85 6 745.89 27880356.09 19754643771 201.39 309812003.5 1722358033.50 21786813807.58 7 813.02 27880356.09 21532561710 219.52 337695083.8 1877370256.51 23747627050.26 8 886.19 27880356.09 23470492264 239.27 368087641.3 2046333579.60 25884913484.78 9 965.95 27880356.09 25582836568 260.81 401215529.1 2230503601.76 28214555698.41 10 1052.88 27880356.09 27885291859 284.28 437324926.7 2431248925.92 30781746067.36 11 1147.64 27880356.09 30394968126 309.86 476684170.1 2650061329.25 33521713625.28 12 1250.93 27880356.09 33130515257 337.75 519585745.4 2888566848.89 36538667851.56 13 1363.52 27880356.09 36112261630 368.15 566348462.5 3148537865.29 39827147958.20 14 1486.23 27880356.09 39362365177 401.28 617319824.1 3431906273.16 43411591274.44 15 1619.99 27880356.09 42904978043 437.40 672878608.3 3740777837.75 47346514845.23 Tổng chi phớ thường xuyờn hàng năm phương ỏn I 415832279870.24 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 VC HK t DT Ct xecon Ct =1571020.955 Ctn = (t) Nt = N0x(1+q) Ct Nt xccon Ctx =27046850.74xNt x Nt 2367437.011xNt 1 484.78 28,477,422.81 13111704685 130.89 205630815 1147680195.60 14465015695.18 2 528.41 28,477,422.81 14291758106 142.67 224137588.3 1250971413.20 15766867107.75 3 575.96 28,477,422.81 15578016336 155.51 244309971.3 1363558840.39 17185885147.45 4 627.80 28,477,422.81 16980037806 169.51 266297868.7 1486279136.03 18732614810.72 5 684.30 28,477,422.81 18508241209 184.76 290264676.9 1620044258.27 20447027566.49 6 745.89 28,477,422.81 20173982917 201.39 316388497.8 1765848241.51 22256219656.61 7 813.02 28,477,422.81 21989641380 219.52 344863462.6 1924774583.25 24259279425.71 8 886.19 28,477,422.81 23968709104 239.27 375901174.2 2098004295.74 26442614574.02 9 965.95 28,477,422.81 26125892923 260.81 409732279.9 2286824682.36 28822449885.69 10 1052.88 28,477,422.81 28477223287 284.28 446608185.1 2492638903.77 31444947798.21 11 1147.64 28,477,422.81 31040173382 309.86 486802921.7 2716976405.11 34243952709.18 12 1250.93 28,477,422.81 33833788987 337.75 530615184.7 2961504281.57 37325908453.01 13 1363.52 28,477,422.81 36878829996 368.15 578370551.3 3228039666.91 40685240213.78 14 1486.23 28,477,422.81 40197924695 401.28 630423900.9 3518563236.94 44346911833.02 15 1619.99 28,477,422.81 43815737918 437.40 687162052 3835233928.26 48366611320.80 Tổng chi phớ thường xuyờn hàng năm phương ỏn II 424791546197.63 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Ph•ơng án I Ph•ơng án II 415832279870.24 424791546197.63 - Chỉ tiêu kinh tế: 15 Etc Ctx cl Ptđ = xKqđ + t - t Eqd t 1 (1 Eqd ) (1 Eqd ) 15 C xK tx cl Ph•ơng án qđ t t Pqđ t 1 (1 Eqd ) (1 Eqd ) Tuyến I 23,453,094,509 209,979,232,272 1,382,664,767 232,049,662,014 Tuyến II 25,123,844,388 214,503,315,756 1,605,809,063 238,021,351,081 Kết luận: Từ các chỉ tiêu trên ta chọn ph•ơng án I để thiết kế kỹ thuật - thi công. III. Đánh giá ph•ơng án tuyến qua các chỉ tiêu: NPV; IRr; BCR;THV: (Gọi ph•ơng án nguyên trạng là G, ph•ơng án mới là M) 1. Các thông số về đ•ờng cũ( theo kết quả điều tra)  Chiều dài tuyến: Lcũ = (1.2-1.3) LI =(1.2-1.3)x6021= 7225.2 (m)  Mặt đ•ờng đá dăm  Chi phí tập trung: Vì ta giả thiết đ•ờng cũ là đ•ờng đá dăm nên thời gian trung tu là 3 năm, đại tu là 5 năm ĐT ĐT C t = 20% C t của đ•ờng mới = 0.2x 0.42x14773398264= 1240965454(đ) Tt Tt Ct = 28% Ct của đ•ờng mới = 0.28x861998075.2 =241359461.1 (đ)  Chi phí th•ờng xuyên hàng năm qui đổi về thời điểm hiện tại: DT VC HK TN Ctxt = Ct + Ct + Ct + Ct (đ/năm) VC 1.1.Chi phí vận chuyển : Ct VC VC Ct = 1.3(Ct )M =1.3x26484651.23xNt =34430046.6xNt (đ) HK 1.2. Chi phí hành khách : Ct C HK = Lg x [C HK] = 1.2x1538365.5x N xe con=1846038.5x N xe con t Lm t t t Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 TX 1.3. Chi phí tắc xe: Ct C TX = Qt'*D*Ttx *r (đ) t 288 Trong đó : ’ Qt = 0.1xQt = 0.1x845.56x Nt (T) Ttx =0.5 ( tháng) D là giá trị trung bình của một tấn hàng : 2 triệu/1 tấn r là suất lợi nhuận kinh tế ; r =0.12 Ta có : TX Ct =352316,7x Nt TN 1.4. Chi phí do tai nạn : Ct TN TN TN Ct =1.3x[ Ct ]M Ct =1.3x2309130.56xNt=3001869.72xNt DT 1.5. Chi phí duy tu sửa chữa hàng năm: Ct DT DT Ct = 45%( Ct )M=0.45x27880356.09 = 12546160.24 (đ) Vậy chi phí th•ờng xuyên qui đổi về hiện tại là: 15 Ctx t = 272728972871.42 (đ) t 1 (1 Eqd ) 2. Tổng lợi ích cho dự án đ•ờng, và tổng chi phí xây dựng đ•ờng trong thời gian so sánh (n) quy về năm gốc: 2.1. Tổng lợi ích: tss VC HK TX TN Bt (Ct Ct Ct Ct B= = [ t +K0]G- (1 r)t 1 (1 r) TN HK VC Tx tss tss (Ct Ct Ct Ct ) [ cl t ]M+ t 1 (1 r) 1 (1 r) Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Bảng tính toán các thông số của đ•ờng cũ và đ•ơng mới: Bảng tính tổng lợi ích (với r=12%) Đờng mới Đờng cũ Năm CVC/(1+r)t CHK/(1+r)t Ctx/(1+r)t CTN/(1+r)t CVC/(1+r)t CHK/(1+r)t CTN/(1+r)t thứ(t) cl 1 3704779403.04 69415894.38 91828459.82 299856026.96 2849830300.89 53396839.74 230658460.45 2 3506309077.87 65695963.90 86909078.05 283792311.23 2697160820.31 52760434.93 218301757.17 3 3318467003.77 62178119.12 82253133.26 268588820.85 2552666917.45 49934324.74 206606765.68 4 3140708409.86 58847440.67 77847122.50 254201463.35 2415929537.72 47259506.30 195539568.70 5 2972437435.75 55694986.17 73676276.49 240582011.21 2334300988.97 44727816.88 185063068.02 6 2813190259.75 52709462.58 69729098.72 227692923.82 2213144728.65 42330187.19 175148386.37 7 2662485587.09 48327314.60 65993659.58 215495246.31 2113552137.07 38810949.18 165765558.38 8 2519840833.04 47213310.75 62457997.50 203949919.44 1938339096.05 37916309.21 156884538.56 9 2384861268.09 44686126.52 59112328.51 193024994.72 1834508661.66 35895642.43 148480751.11 10 2257113786.77 42291733.40 55945917.46 182685417.64 1736241368.63 33971789.71 140527231.02 11 2136173862.92 40025223.60 52948241.83 172896828.06 1643210658.16 32143663.28 132997547.45 12 2021743347.89 37880857.83 50111911.56 163635094.53 1555187185.60 30421554.84 125873137.73 13 1913447843.01 35851561.29 47427646.63 154869914.13 1471882951.26 28791856.82 119130691.90 14 1664044599.48 33931239.87 41245816.83 134683809.21 1393028689.11 27249675.19 112748416.17 15 1713923065.78 32113760.89 42482128.69 138720853.56 1318432620.23 25790084.80 106708338.78 93082798.71 Tổng 38729525784.09 726862995.55 959968817.43 3134675635.02 30067416661.77 581400635.24 2420434217.52 93082798.71 Ta có: B =6379832726.85 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 2.2.Tổng chi phí xây dựng đ•ờng: C DT C Tr C DT C DT C Tr C DT C= Ct =[K + t t t ] –[ t t t ] (1 r)t 0 (1 r)t G (1 r)t M Bảng tổng chi phí của tuyến đ•ờng cũ và mới nh• sau Đường cũ Đường mới Năm DT t Tt t ĐT t DT t Tt t thứ Ct /(1+IRR2) Ct /(1+IRR2) Ct /(1+IRR2) Ct /(1+IRR2) Ct /(1+IRR2) 1 10909704.56 24762976.36 2 9486699.614 21533022.92 3 8249304.012 158697763.5 18724367.76 802748020.1 4 7173307.837 16282058.92 5 6237658.989 616979153 14158312.1 6 5424051.294 12311575.74 7 4716566.343 10705718.04 8 4101362.037 9309320.031 9 3566401.772 68609422.58 8095060.897 347050121.6 10 3101218.932 306747681.1 7039183.388 11 2696712.115 6121029.033 12 2344967.056 45111809.04 231945316.5 5322633.942 228191088.5 13 2039101.788 4628377.341 14 1773131.99 4024675.949 15 1541853.904 29661746.72 152507810.6 3499718.216 150039344.8 73362042.24 302080741.9 1308179961 166518030.6 1528028575 Ta có: C= -81725692445.25 3. Đánh giá ph•ơng án tuyến qua chỉ số hiệu số thu chi có qui về thời điểm hiện tại ( NPV): NPV = B- C = Bt - = (1 r)t =6379832726.85 +817256924.25 =7197089650 (đ) Ta thấy NPV > 0 Ph•ơng án lựa chọn là ph•ơng án đáng giá. 4. Đánh giá ph•ơng án tuyến qua chỉ tiêu suất thu lợi nội tại ( IRR): tss tss Bt Ct = 0 1 (1 IRR)t 1 (1 IRR)t Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Việc xác định trị số IRR khá phức tạp. Để nhanh chóng xác định đ•ợc IRR ta có thể sử dụng ph•ơng pháp gần đúng bằng cách nội suy hay ngoại suy tuyến tính theo công thức toán học: Đầu tiên giả thiết suất thu lợi nội tại IRR = IRR1, để sao cho NPV1>0 Sau đó giả thiết IRR=IRR2 sao cho NPV2 0 tss tss -Giả định IRR2= 15% NPV2= Bt - Ct 1 (1 IRR2)t 1 (1 IRR2)t Ta có bảng tính tổng lợi ích (xem phụ lục 9) và tổng chi phí (xem phụ lục 10) Để tính NPV2 , dựa vào bảng phụ lục 9 và 10 ta tính đ•ợc: Tổng lợi ích: B= 64707893787.25(đ) Tổng chi phí: C=-68074513103.37 (đ) NPV2= B- C=64707893787.25+68074513103.37 = 132782406890.62 (đ) Ta có : 0.15 0.12 IRR=0.12+ x7197089650= 0.125=12.5% 7197089650 132782406890.62 Ta thấy IRR > r. Vậy dự án đầu t• xây dựng đ•ờng là đáng giá. 5. Đánh giá ph•ơng án tuyến qua chỉ tiêu tỷ số thu chi (BCR): n n BCR= B = Bt : Ct C 1 (1 r)t 1 (1 r)t Trong đó: r = 0.12. Dựa vào kết quả tính toán của bảng trên ta có: Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 BCR=6379832726.85: 8172569244.25= 7.8 Ta thấy BCR >1. Vậy dự án xây dựng đ•ờng là đáng giá nên đầu t•. 6. Xác định thời gian hoàn vốn của dự án: TC) Nứơc ta qui định với dự án lấy r= 12%, thì thời gian hoàn vốn tiêu chuẩn (Thv là 8.4 năm: Thời gian hoàn vốn đ•ợc xác định theo công thức: T = 11=8 ( năm) hv IRR 12.5% Vậy dự án xây dựng đ•ờng có thời gian hoàn vốn nhanh hơn thời gian hoàn vốn tiêu chuẩn. Kêt luận: Sau khi đánh giá ph•ơng án tuyến qua các chỉ tiêu NPV, IRR, BCR, và xác định Thv kết quả đều cho thấy dự án xây dựng đ•ờng là đáng đầu t•. Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Phần II: tổ chức thi công Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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 16 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 + 34x4 = 208(m2). - Năng suất xây dựng là: 208/5 = 42(ca). Với thời gian dự kiến là 4 ngày thì số ng•ời cần thiết cho công việc là: 42/4.2 = 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 6021.65 (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 6021.65 = 108389.7 (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: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 108389.7*0.0155 - Số ca máy ủi cần thiết là: 16.8 (ca) 100 108389.7*0.123 - Số công lao động cần thiết là: 133.32 (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: 133.32/2.8 = 8.33(ngày). Số ngày làm việc của máy ủi là : 16.8/2.1 = 8.4 (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: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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 9 cống, số liệu nh• sau: Ph•ơng án tuyến 1: STT Lý trình (m) L (m) Ghi chú 1 Km0+750 1 13 Nền đắp 2 Km1+050 1.25 11 Nền đắp 3 Km1+300 1.25 12 Nền đắp 4 Km2+250 1.75 12 Nền đắp 5 Km2+900 1.5 11 Nền đắp 6 Km3+350 1 13 Nền đắp 7 Km3+950 2 11 Nền đắp 8 Km5+050 1 11 Nền đắp 9 Km5+500 0.75 12 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. Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 - 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 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 . Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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: - 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: Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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 15 ng•ời. Ngày làm 2 ca ta có số ngày công tác của từng cống nh• sau: Nh• vậy ta bố trí hai đội thi công cống gồm. + Đội 1: 1 Máy đào 1 Xe MAZ503 25 Công nhân Đội thi công cống trong thời gian 11 ngày. + Đội 2: 1 Máy đào 1 Cần cẩu KC-1562A 1 Xe MAZ503 25 Công nhân Đội thi công cống trong thời gian 19 ngày Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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 9.00(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: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 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 Km2+950 (L = 2950 m) Đoạn I: Từ Km2+950 đến Km 6+021.65 (L = 6021.65 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) Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 H: Chiều dầy lớp đầm nén. H = 0.25 (m) 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) 7x0.85x20x(1 0.1)x0.25 Vậy: P = = 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 Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 t: Thời gian làm việc một chu kỳ: L x L c L l t = 2t q 2t h 2t d V Vc Vl Trong đó: Lx: Chiều dài xén đất. 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: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 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 Quá trình công nghệ thi công Bảng 3.3 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) Svth: Lê Mạnh Hùng– MSV:091353 Lớp: XD 903 Trang: 85