›
›

Đồ án Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm J2-K2 thuộc địa phận tỉnh Phú Thọ - Đoàn Văn Lập

pdf 122 trang huongle 1860
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm J2-K2 thuộc địa phận tỉnh Phú Thọ - Đoàn Văn Lập", 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_j2_k2_thuoc_dia_phan_t.pdf

Nội dung text: Đồ án Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm J2-K2 thuộc địa phận tỉnh Phú Thọ - Đoàn Văn Lập

  1. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Lời cảm ơn Hiện nay, đất n•ớc ta đang trong giai đoạn phát triển, thực hiện công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa, cùng với sự phát triển của nền kinh tế thị tr•ờng, việc giao l•u buôn bán, trao đổi hàng hóa là một yêu cầu, nhu cầu của ng•ời dân, các cơ quan xí nghiệp, các tổ chức kinh tế và toàn xã hội. Để đáp ứng nhu cầu l•u thông, trao đổi hàng hóa ngày càng tăng nh• hiện nay, xây dựng cơ sở hạ tầng, đặc biệt là hệ thống giao thông cơ sở là vấn đề rất quan trọng đặt ra cho nghành cầu đ•ờng nói chung, nghành đ•ờng bộ nói riêng. Việc xây dựng các tuyến đ•ờng góp phần đáng kể làm thay đổi bộ mặt đất n•ớc, tạo điều kiện thuận lợi cho nghành kinh tế quốc dân, an ninh quốc phòng và sự đi lại giao l•u của nhân dân. Là một sinh viên khoa Xây dựng cầu đ•ờng của tr•ờng ĐH Dân lập HP, sau 4 năm học tập và rèn luyện d•ới sự chỉ bảo tận tình của các thầy giáo trong bộ môn Xây dựng tr•ờng ĐH Dân lập HP và các thây giáo trong bộ môn Đ•ờng ô tô và đ•ờng đô thị em đã học hỏi rất nhiều điều bổ ích. Theo nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp của bộ môn, đề tài tốt nghiệp của em là: Thiết kế tuyến đ•ờng qua 2 điểm J2-k2 thuộc địa phận tỉnh phú thọ Nội dung đồ án gồm 3 phần: Phần 1: Lập dự án khả thi xây dựng tuyến đ•ờng k2-J2. Phần 2: Thiết kế kỹ thuật. Phần 3: Tổ chúc thi công. Trong quá trình làm đồ án do hạn chế về thời gian và điều kiện thực tế nên em khó tránh khỏi sai sót, kính mong các thầy giúp đỡ em hoàn thành tốt nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp. Em xin trân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn đã giúp đỡ em trong quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp. Hải Phòng, tháng 8 năm 2009 Sinh viên đoàn văn lập Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 1
  2. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Phần I: lập báo cáo đầu t• xây dựng tuyến đ•ờng Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 2
  3. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ch•ơng 1: Giới thiệu chung 1.giới thiệu Dự án xây dựng Tuyến đ•ờng thiết kế từ J2 đếnk2 thuộc Tỉnh phú thọ 2.Địa điểm xây dựng *tuyến đ•ờng đ•ợc xây dựng thuộc huyện Đoan Hùng tỉnh phú thọ là khu vực đồi núi thấp và thoải. 3.chủ đầu t• xây dựng công trình: *công trình xây dựng tuyến đ•ờng từ J2-k2 do uỷ ban nhân dân tỉnh phú thọ làm chủ đầu t•. 4.nguồn vốn đầu t• xây dựng tuyến đ•ờng đ•ợc cấp từ nguồn vốn ODA của nhật bản tài trợ với mục đích nâng cấp mang l•ới giao thông các tỉnh vùng núi phía bắc nhằm dần hoàn thiện mạng l•ới giao thông. 5.kế hoạch đầu t•. *kế hoạch đầu t• xây dựng tuyến đ•ờng 6.Tính khả thi xây dựng công trình. *Để đánh giá sự cần thiết phải đầu t• xây dựng tuyến đ•ờng A - B cần xem xét trên nhiều khía cạnh đặc biệt là cho sự phục vụ cho sự phát triển kinh tế xã hội nhằm các mục đích chính nh• sau: * Xây dựng cơ sở hạ tầng vững chắc và đồng bộ, để đẩy mạnh phát triển công nông nghiiệp, dịch vụ và các tiềm năng khác của vùng. * Sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên nh•ng phải đảm bảo vệ sinh môi tr•ờng. * Phát huy triệt để tiềm năng, nguồn lực của khu vực, khai thác có hiệu quả các nguồn lực từ bên ngoài. * Trong những tr•ờng hợp cần thiết để phục vụ cho chính trị, an ninh, quốc phòng. Theo số liệu điều tra l•u l•ợng xe thiết kế năm thứ 15 sẽ là: 1358 xe/ng.đ. Với thành phần dòng xe: - Xe con : 35% Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 3
  4. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô - Xe tải trục 6,5 T (2 trục) : 23% - Xe tải trục 8,5 T ( 2trục ) : 31%. - Xe tải trục 10 T (2trục) : 11%. - Hệ số tăng xe :5 %. Nh• vậy l•ợng vận chuyển giữa 2 điểm J2 – k2 là khá lớn với hiện trạng mạng l•ới giao thông trong vùng đã không thể đáp ứng yêu cầu vận chuyển. Chính vì vậy, việc xây dựng tuyến đ•ờng J2– k2 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 Căn cứ các quy hoạch tổng thể mạng l•ới đ•ờng giao thông của vùng đã đ•ợc duyệt, căn cứ theo văn bản giữa Sở Giao thông công chính hà giang và đơn vị khảo sát thiết kế để tiến hành lập dự án. 7.Tính pháp lý để đầu t• xây d•ng: *căn c• vào quyết định đầu t• xây dựng công trình của uỷ ban nhân dân tỉnh phú thọ. * Căn cứ theo văn bản giữa Sở Giao thông công chính tỉnh phú thọ và đơn vị khảo sát thiết kế để tiến hành lập dự án. * Căn cứ các quyết định về giao đất để đầu t• xây dựng công trình của Sở tài nguyên và môi tr•ờng tỉnh phú thọ. 8.Các căn cứ để đầu t• xây d•ng: - Tính pháp lý : * Căn cứ Quyết định đầu t• xây dựng công trình của Sở giao thông vận tải tỉnh Thái Nguyên * Căn cứ các quyết định về giao đất để đầu t• xây dựng công trình của Sở tài nguyên và môi tr•ờng tỉnh phú thọ. vv - Các căn cứ về mặt kỹ thuật : *Các quy phạm sử dụng: - Tiêu chuẩn thiết kế đ•ờng ôtô TCVN 4054 - 05. - Quy phạm thiết kế áo đ•ờng mềm (22TCN - 211 -06). Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 4
  5. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô - Quy trình khảo sát (22TCN - 27 - 84). - Quy trình khảo sát thuỷ văn (22TCN - 220 - 95) của bộ Giao thông Vận tải. . Các quy phạm sử dụng: - Tiêu chuẩn thiết kế đ•ờng ôtô TCVN 4054 - 05. - Quy phạm thiết kế áo đ•ờng mềm (22TCN - 211 -06). - Quy trình khảo sát (22TCN - 27 - 84). - Quy trình khảo sát thuỷ văn (22TCN - 220 - 95) của bộ Giao thông Vận tải. 9.Giới thiệu về đặc điểm khu vực tuyến đ•ờng: * Đặc điểm về chính trị – kinh tế – an ninh quốc phòng . Huyện Đoan hùng có nền kinh tế đang phát triển mạnh , đặc biệt là nghành khai thác và chế biến lâm sản, nghành khai thác khoáng sản nh• than đá,khai thác quặng,sắt vv Từ đó dẫn tới việc phát triển mạng lưới giao thông trong vùng để phù hợp với sự phát triển của kinh tế .Nền an ninh quốc phòng đ•ợc đảm bảo thuận lợi cho việc đầu t• xây dựng công trình. *Địa hinh Tuyến đi qua địa hình t•ơng phức tạp có độ dóc lớn và có địa hình chia cắt mạnh. Chênh cao giữa các cao điểm lớn nhất là 30 m do giữa các đ•ờng đồi có hình thành lòng chảo . * Địa chất thuỷ văn - Địa chất khu vực khá ổn định ít bị phong hoá , không có hiện t•ợng nứt – nẻ –không bị sụt nở. Đất nền chủ yếu là đất BaZan Tây nguyên ,địa chất lòng sông và các suối chính nói chung ổn định . - Cao độ mực n•ớc ngầm ở đây t•ơng đối thấp, cấp thoát n•ớc nhanh chóng, trong vùng có 1 dòng suối hình thành dòng chảy rõ ràng có l•u l•ợng t•ơng đối lớn và các suối nhánh tập trung n•ớc về dòng suối này. tuy nhiên địa hình ở lòng suối t•ơng đối thoải và thoát n•ớc tốt nên m•c n•ớc ở các dòng suối không lớn do đó không ảnh h•ởng tới các vung xung quanh. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 5
  6. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô * Hiện trạng môi tr•ờng Đây là khu vực rất ít bị ô nhiễm và ít bị ảnh h•ởng xấu của con ng•ời, trong vùng tuyến có khả năng đi qua có 1 phần là đất tròng trọt. Do đó khi xây dựng tuyến đ•ờng phải chú ý không phá vỡ cảnh quan thiên nhiên, chiếm nhiều diện tích đất canh tác của ng•ời dân và phá hoại công trình xung quanh. * Tình hình vật liệu và điều kiện thi công Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu đáp ứng đủ việc xây dựng, đ•òng cự ly vận chuyển < 5km. Đơn vị thi công có đầy đủ năng lực máy móc, thiết bị để đáp ứng nhu cầu về chất l•ợng và tiến độ xây dựng công trình. Có khả năng tận dụng nguyên vật liệu địa ph•ơng trong khu v•c tuyến đi qua có mỏ cấp phối đá dăm với trữ l•ơng t•ơng đối lớn và theo số liệu khảo sát sơ bộ thì thấy các đồi đất gần đó có thể đắp nền đ•ờng đ•ợc. Phạm vi từ các mỏ đến phạm vi công trình từ 500m đến 1000m. * Điều kiện khí hậu Tuyến nằm trong khu vực khí hậu gió mùa ,nóng ẩm m•a nhiều. Nhiệt độ trung bình khoảng 270c. mùa đông nhiệt độ trung bình khoảng 180c, mùa hạ nhiệt độ trung bình khoảng 270 C nhiệt độ dao động khoảng 90c. l•ợng m•a trung bình khoảng 2000 mm. mùa m•a từ tháng 8 đến tháng 10. *hiện trạng giao thông trong khu vực: Loại hình giao thông:giao thông chủ yếu trong khu vực là 10.Những vấn đề cần chú ý khi thiết kế công trình xây dựng: *Khi thiết kế và xây dựng tuyến đ•ờng phải chú ý không làm phá vỡ cấu trúc của vùng, không làm ô nhiểm môi tr•ờng. Trong quá trình thi công phải đảm bảo an toàn không làm ảnh h•ởng giao thông,an ninh trật tự trong khu vực, phải chú ý đảm bảo đúng tiến độ công trình,tránh gây lãng phí. Đ•a công trình vào sử dụng đúng thời hạn để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội của vùng.vv Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 6
  7. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 11.Kết luận: Từ những phân tích trên ta thấy rằng việc xây dựng tuyến đ•ờng trên là hoàn toàn cần thiết để phát triển kinh tế xã hội ,chính trị, an ninh quốc phòng của vùng. Ch•ơng 2: Xác định cấp hạng đ•ờng và các chỉ tiêu kỹ thuật của đ•ờng i. Xác định cấp hạng đ•ờng. Quy đổi l•u l•ợng xe ra xe con: Ta có: Xe Tải trục Xe tải trục Xe tải trục LL(N15) Xe con Hstx(δ) 6.5T(2trục) 8,5T(2Trục) 10T(2Trục) 1358 35% 23% 31% 11% 5 Xe tải trục Xe tải trục Xe tải trục LL(N ) Xe con Hstx(δ) 15 6,5T(2trục) 8,5T(2Trục) 10T(2trục) 1358 35% 23% 31% 11% 5 Xe qđ 475 312 421 150 - Xe con: 35% => 35%.1358=475 (xe/ngày đêm) hệ số quy đổi =1 - Xe tải trục 6.5T (2Trục): 23% => 23%.1358=312 (xe/ngày đêm) hệ số quy đổi=2.5 -xe tải trục 8.5T (2trục) : 31% => 31%.1358=421(xe/ngày đêm) hệ số quy đổi =2.5 - Xe tải trục 10T (2Trục): 11% => 11%.1358=150 (xe/ngày đêm) hệ số quy đổi =2.5 (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: Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 7
  8. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô N15qđ = (475.1+312.2,5+421.2,5+150.2,5)=2682xe/ngày đêm 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): > 3.000 thì chọn đ•ờng cấp 3. Nh• ta đã biết, cấp hạng xe phụ thuộc nhiều yếu tố nh•: chức năng đ•ờng, địa hình và lưu lượng thiết kế . Căn cứ vào các yếu tố trên ta sẽ chọn cấp kỹ thuật của đ•ờng là cấp 3, tốc độ thiết kế 60Km/h (địa hình núi) II. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật. 1. Tính toán tầm nhìn xe chạy. 1.1. Tầm nhìn hãm xe. Lp• Sh lo S1 Tính cho ôtô cần hãm để kịp dừng xe tr•ớc ch•ớng ngại vật. S1 = l1 + Sh + lo l1: quãng đ•ờng ứng với thời gian phản ứng tâm lý t = 1s V(m/s) l = V(km/h). t(h) = .t(s) 1 3,6 Sh : chiều dài hãm xe KV 2 S = h 254( i) lo : cự ly an toàn lo = 5m hoặc 10m Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 8
  9. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 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) 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) Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 9
  10. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Vậy chọn tầm nhìn S2 theo TCVN S2 = 150(m) Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 10
  11. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Sơ đồ tính tầm nhìn v•ợt xe. Tính tầm nhìn v•ợt xe. Tầm nhìn v•ợt xe đ•ợc xác định theo công thức (sổ tay tk đ•ờng T1/168). 2 2 V1 KV1 (V1 V2 ) KV2 lo V1 V3 S 4 . 1 (V1 V2 ).3,6 254 254 V1 V2 V1 V1 > V2 Tr•ờng hợp này đ•ợc áp dụng khi tr•ờng hợp nguy hiểm nhất xảy ra V3 = V2 = V và công thức trên có thể tính đơn giản hơn nếu ng•ời ta dùng thời gian v•ợt xe thống kê trên đ•ờng theo hai tr•ờng hợp. - bình th•ờng: S4 = 6V = 6.60 = 360(m) - c•ỡng bức : S4 = 4V = 4.60 = 240(m) Theo quy phạm quy định tầm nhìn v•ợt xe tối thiểu là: S4 = 350(m) Vậy chọn S4 theo qui phạm: S4 = 350(m) 2. Độ dốc dọc lớn nhất cho phép imax imax đ•ợc tính theo 2 điều kiện: - Điều kiện đảm bảo sức kéo (sức kéo phải lớn hơn sức cản - đk cần để xe cđ): D f + i imax = D – f D: nhân tố động lực của xe (giá trị lực kéo trên 1 đơn vị trọng l•ợng, thông số này do nhà sx cung cấp) Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 11
  12. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô - Điều kiện đảm bảo sức bám (sức kéo phải nhỏ hơn sức bám, nếu không xe sẽ tr•ợt - đk đủ để xe cđ) G Pw D D' K . i' D' f G G max Gk: trọng l•ợng bánh xe có trục chủ động G: trọng l•ợng xe. Giá trị tính trong đkiện bất lợi của đ•ờng (mặt đ•ờng trơn tr•ợt: = 0,2) PW: Lực cản không khí. K.F.V2 P (m/s) w 13 Sau khi tính toán 2 điều kiện trên ta so sánh và lấy trị số nhỏ hơn 2.1. Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo lớn hơn tổng sức bám. Với vận tốc thiết kế là 60km/h. Dự tính phần kết cấu mặt đ•ờng sẽ làm bằng bê tông nhựa. Ta có: f: hệ số cản lăn, với V > 50km/h ta có: f = fo [1 + 0,01 (V - 50)] fo: hệ số cản lăn khi xe chạy với tốc độ f = 0,022 V: tốc độ tính toán km/h. Kết quả tính toán đ•ợc thể hiện bảng sau: Dựa vào biểu đồ động lực hình 3.2.13 và 3.2.14 sổ tay thiết kế đ•ờng ôtô ta tiến hành tính toán đ•ợc cho bảng Xe tải trục Xe tải trục Xe tải trục Loại xe Xe con 6.5T (2trục) 8.5T (2trục) 10T (2trục) Vtt km/h 60 60 60 60 f 0,022 0,022 0,022 0,022 D 0,13 0,035 0,033 0,048 imax(%) 10,8 1,3 1,1 2,6 (trang 149 – sổ tay tkế đ•ờng T1) Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 12
  13. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 2.2 Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo nhỏ hơn sức bám. Trong tr•ờng hợp này ta tính toán cho các xe trong thành phần xe G P ib D' f và D' K . w max G G KF(V2 Vg2 ) Trong đó: P : sức cản không khí P w W 13 V: tốc độ thiết kế km/h, V = 60km/h Vg: vận tốc gió khi thiết kế lấy Vg = 0(m/s) F: Diện tích cản gió của xe (m2) K: Hệ số cản không khí; Loại xe K F, m2 Xe con 0.015-0.03 1.5-2.6 Xe tải 0.05-0.07 3.0-6.0 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 tải trục Xe tải trục Xe tải trục Xe con 6,5T(2trục) 8,5T(2trục) 10T(2trục) K 0.03 0.05 0.06 0.07 F 2.6 3 5 6 V 60 60 60 60 Pw 1.667 3.206 6.413 8.978 Gk 960 6150 7400 G 1875 8250 13550 D' 0.102 0.148 0.109 i'max 8% 12.6% 8.7% Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 13
  14. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Theo TCVN 4054-05 với đ•ờng 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. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 14
  15. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô V. Tính bán kính thông th•ờng. Thay đổi và iSC đồng thời sử dụng công thức. V 2 R 127(μ iSC ) Bảng bán kính thông th•ờng. R(m) isc% =0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.09 0.08 8% 123.25 128.85 134.98 141.73 149.19 157.48 166.74 177.17 7% 128.85 134.98 141.73 149.19 157.48 166.74 177.17 188.98 6% 134.98 141.73 149.19 157.48 166.74 177.17 188.98 202.47 5% 141.73 149.19 157.48 166.74 177.17 188.98 202.47 218.05 4% 149.19 157.48 166.74 177.17 188.98 202.47 218.05 236.22 3% 157.48 166.74 177.17 188.98 202.47 218.05 236.22 257.70 2% 166.74 177.17 188.98 202.47 218.05 236.22 257.70 283.46 VI. Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm. b.đ 30.S1 Rmin Trong đó : S1: tầm nhìn 1 chiều : góc chiếu đèn pha = 2o 30.75 R b.đ 1125(m) min 2 Khi R < 1125(m) thì khắc phục bằng cách chiếu sáng hoặc làm biển báo cho lái xe biết. VII. Chiều dài tối thiểu của đ•ờng cong chuyển tiếp & bố trí siêu cao 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. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 15
  16. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 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) 150 175 200 250 300 400 isc 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.02 Lctiếp(m) 62.28 52.52 45.96 36.77 30.64 22.98 Lsc (m) 72 60 48 36 24 24 Lmax (m) 60 55 50 50 50 50 (Theo TCVN4054-05, với isc =2%, l=50m) Để đơn giản, đ•ờng cong chuyển tiếp và đoạn vuốt nối siêu cao bố trí trùng nhau, do đó phải lấy giá trị lớn nhất trong 2 đoạn đó. Đoạn thẳng chêm 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 Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 16
  17. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 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) Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 17
  18. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 2. Bán kính đ•ờng cong đứng lõm tối thiểu. Đ•ợc tính 2 điều kiện. - Theo điều kiện giá trị v•ợt tải cho phép của lò xo nhíp xe và không gây cảm giác khó chịu cho hành khác. V 2 602 R lõm 553,8(m) min 6,5 6,5 - Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm 2 2 lõm SI 75 R min o 874,14(m) 2(h đ S1.sin đ ) 2(0,6 75.sin2 ) Trong đó: hđ: chiều cao đèn pha hđ = 0,6m : góc chắn của đèn pha = 2o lõm Theo TCVN 4054-05: R min 1500(m) lõm Vậy ta chọn R min 1500(m) X.Tính bề rộng làn xe 1. Tính bề rộng phần xe chạy Bl Khi tính bề rộng phần xe chạy ta tính theo sơ đồ xếp xe nh• hình vẽ trong cả ba tr•ờng hợp theo công thức sau: b c B = x y 2 Trong đó: b: chiều rộng phủ bì (m) c: cự ly 2 bánh xe (m) x: cự ly từ s•ờn thùng xe đến làn xe bên cạnh ng•ợc chiều X = 0,5 + 0,005V y: khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy y = 0,5 + 0,005V V: tốc độ xe chạy với điều kiện bình th•ờng (km/h) Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 18
  19. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Tính toán đ•ợc tiến hành theo sơ đồ xếp xe cho 2 xe tải chạy ng•ợc chiều Xe tải có bề rộng phủ bì là 2,5m b1 = b2 = 2,5m c1 = c2 = 1,96m Xe tải đạt tốc độ 60km/h x = 0,5 + 0,005 . 60 = 0,83(m) y = 0,5 + 0,005 . 60 = 0,83(m) Vậy trong điều kiện bình th•ờng ta có 2,5 1,96 b = b = 0,83 0,83 3,89m 1 2 2 Vậy tr•ờng hợp này bề rộng phần xe chạy là b1 + b2 = 3,89 x 2 = 7,78 (m) Theo TCVN 4054-05 với đ•ờng cấp 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) Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 19
  20. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô XI. Tính số làn xe cần thiết. Số làn xe cần thiết theo TCVN 4054-05 đ•ợc tính theo công thức: Ncdgiờ nlxe z.Nlth Trong đó: nlxe: là số làn xe yêu cầu, đ•ợc lấy tròn theo qui trình N gcđ: là l•u l•ợng xe thiết kế giờ cao điểm đ•ợc tính đơn giản theo công thức sau: N gcđ = (0,10 0,12) . Ntbnđ (xe qđ/h) Theo tính toán ở trên thì ở năm thứ 15: Ntbnđ =3497 (xe con qđ/ngđ) => N gcđ =350 420 xe qđ/ngày đêm Nlth :Năng lực thông hành thực tế. Tr•ờng hợp khoong có dải phân cách và ô tô chạy chung với xe thô sơ Nith = 1000(xe qđ/h) Z là hệ số sử dụng năng lực thông hành đ•ợc lấy bằng 0,77 với đ•ờng cấp III cấp 60. 420 Vậy n = 0,55 lxe 0,77.1000 Vì tính cho 2 làn xe nên khi n = 0,55 lấy tròn lại n = 1 có nghĩa là đ•ờng có 2 làn xe ng•ợc chiều. Theo TCVN 4054-05 với đ•ờng cấp III số làn xe là 2 Chọn số làn là 2. * Độ dốc ngang Ta dự định làm mặt đ•ờng BTN, theo quy trình 4054-05 ta lấy độ dốc ngang là 2% Phần lề đ•ờng gia cố lấy chiều rộng 1m, dốc ngang 2%. Phần lề đất (không gia cố) lấy chiều rộng 0,5m, dốc ngang 6%. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 20
  21. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô * Bảng so sánh các chỉ tiêu Sau khi xác định các chỉ tiêu ta lập bảng so sánh giữa chỉ tiêu tính toán, chỉ tiêu theo qui phạm, chỉ tiêu đ•ợc chọn để thiết kế là chỉ tiêu đã so sánh giữa tính toán và quy phạm. . Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật. Theo Số Đơn Theo Chọn Các chỉ tiêu kỹ thuật tính TT vị tchuẩn thiết kế toán 1 Cấp hạng đ•ờng 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 128.85 125 150 8 Bán kính không siêu cao m 125.98 600 600 9 Tầm nhìn 1 chiều m 66,35 75 75 10 Tầm nhìn 2 chiều m 122,7 150 150 11 Tầm nhìn v•ợt xe m 240 350 350 12 Bán kính đ•ờng cong đứng 874 1500 1500 m lõm min 13 Bán kính đ•ờng con đứng lồi 2344 2500 2500 m min 14 Độ dốc dọc lớn nhất ‰ 70 70 15 Độ dốc ngang mặt đ•ờng ‰ 20 20 16 Độ dốc ngang lề đ•ờng ‰ 60 60 Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 21
  22. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ch•ơng 3: Thiết kế tuyến trên bình đồ I.Vạch ph•ơng án tuyến trên bình đồ. 1, Tài liệu thiết kế: -Bản đồ địa hình tỉ lệ 1:10000 có ΔH=5m -Đoạn tuyến thiết kế nằm giữa 2 điểm 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 K2-J2 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 hồ,nên tuyên ngăn,địa hình thoải,các đ•ờng cong nằm có bán kính lớn đảm bảo cho xe chạy an toàn, thuận lợi. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 22
  23. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ph•ơng án II: Ph•ơng án này đi qua s•ờn núi bên trái hồ ,sử dung các đ•ờng cong nằm với bán kính vừa phải ,nh•ng chiều dài tuyến lớn hơn ph•ơng án I. So sánh sơ bộ các ph•ơng án tuyến. Bảng so sánh sơ bộ các ph•ơng án tuyến. Ph•ơng án Chỉ tiêu so sánh I II Chiều dài tuyến 6300.00 6310.09 Số đ•ờng cong nằm 10 9 Số đ•ờng cong có Rmin 0 0 Số công trình cống 13 13 II.Thiết kế tuyến 1. Cắm cọc tim đ•ờng - Cọc điểm đầu, cuối: A,B - Cọc lý trình : H1,2 , K1,2 - Cọc công trình: C1,2 - Cọc địa hình:1,2,3 - Cọc đ•ờng cong: TĐ,TC,P 2. Cắm cọc đ•ờng cong nằm Các yếu tố của đ•ờng cong nằm: T=R.(tgα/2) 0. .R K rad.R 180 R 1 Cos / 2 P R R Cos / 2 Cos / 2 D = 2T-K Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 23
  24. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Trong đó: T: chiều dài tiếp tuyến P: phân cự αo: góc ngoặt K: chiều dài đ•ờng cong R: bán kính đ•ờng cong Thiết kế các ph•ơng án tuyển chọn & cắm cọc các ph•ơng án xem ở phụ lục Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 24
  25. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ch•ơng 4: Tính toán thủy văn & Xác định khẩu Độ cống I.Tính toán thủy văn Thiết kế công trình thoát n•ớc nhằm tránh n•ớc tràn, n•ớc ngập trên đ•ờng gây xói mòn mặt đ•ờng, thiết kế thoát n•ớc còn nhằm bảo vệ sự ổn định của nền đ•ờng tránh đ•ờng trơn •ớt, gây bất lợi cho xe chạy. Khi thiết kế phải xác định đ•ợc vị trí đặt, l•u l•ợng n•ớc chảy qua công trình, từ đó chọn khẩu độ, chiều dài cho thích hợp. L•u l•ợng này phụ thuộc vào địa hình nơi tuyến đi qua. Từ điều kiên tính toán thủy văn ta xác định khẩu độ cống là một trong những điều kiện thiết kế đ•ờng đỏ. 1.Khoanh l•u vực - Xác định vị trí lý trình cần làm công tác thoát n•ớc . - Vạch đ•ờng phân thuỷ và tụ thuỷ để phân chia l•u vực đổ về công trình . - Nối các đ•ờng phân thuỷ và tụ thuỷ dể phân chia l•u vực công trình . - Xác định diện tích l•u vực . - Với l•u l•ợng nhỏ thì dồn cống về bên cạnh bằng kênh thoát n•ớc hoặc dùng cống cấu tạo 0,75m. 2.Tính toán thủy văn Khu vực mà tuyến đi qua Huyện Đoan Hùng thuộc tỉnh Phú thọ, thuộc vùng VI 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% = 367 mm. Dựa vào bình đồ tuyến ta tiến hành khoanh l•u vực cho từng vị trí cống sử dụng rãnh biên thoát n•ớc về vị trí cống (diện tích l•u vực đ•ợc thể hiện trên Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 25
  26. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô bình đồ). Tính toán theo Tiêu chuẩn 22 TCN 220-95. Công thức tính l•u l•ợng thiết kế lớn nhất theo tần suất xuất hiện của lũ theo có dạng sau: QP% =. Ap. . Hp. . F Trong đó: F: Diện tích l•u vực ( km2) Ap: Module dòng chảy đỉnh lũ (Xác định theo phụ lục 3/ Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2) ứng với tần suất thiết kế trong đk ch•a xét đến ảnh h•ởng của ao hồ, phụ thuộc vào ls, ts và vùng m•a. HP: L•u l•ợng m•a ngày ứng vói tần suất lũ thiết kế p% : Hệ số dòng chảy lũ (xác định theo bảng 9- 6/TK đ•ờng ô tô tập 3/175 hoặc phụ lục 6/ Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2), phụ thuộc vào loại đất, diện tích l•u vực, l•ợng m•a. : Hệ số triết giảm do hồ ao và đầm lầy (bảng 9-5 sách TK đ•ờng ôtô tập 3 hoặc bảng 7.2.6/ Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2) ts: thời gian tập trung n•ớc s•ờn dốc l•u vực phụ thuộc vào đặc tr•ng địa mạo thuỷ văn sd bsd :chiều dài trung bình s•ờn dốc l•u vực (m) mls :hệ số nhám lòng suối (m=11) isd: độ dốc lòng suối ( ) ls:đặc tr•ng địa mạo lòng suối 1000.L ls = c 1/ 4 1/ 4 1/ 4 mls .I ls .( .H 0 ) F P 0 0,6 bsd sd 0,3 0,4 I .m .( H 0 ) sd sd p 0 bsd: chiều dài trung bình của s•ờn dốc l•u vực F bsd 1,8( li L) Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 26
  27. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Trong đó: l chỉ tính các suối có chiều dài >0,75 chiều rộng trung bình của l•u vực. Với l•u vực có hai mái dốc B = F/2L Với l•u vực có một mái dốc B = F/L L: là tổng chiều dài suối chính (km) (các trị số tra bảng đều lấy trong "Thiết kế đ•ờng ôtô - Công trình v•ợt sông, Tập 3- Nguyễn Xuân Trục NXB giáo dục 1998". Isd : Độ dốc lòng suối (%). li : Chiều dài suối nhánh Sau khi xác định đ•ợc tất cả các hệ số trên thay vào công thức Q, xác định đ•ợc l•u l•ợng Qmax. Chọn hệ số nhám msd=0,15 Bảng tính thủy văn - l•u l•ợng các cống: Ph•ơng án tuyến 1: sst Cống F(km2) L(km) ils isd Q4% 1 C1 0.028 0.89 47.6 63.2 1.25 2 C2 0.076 0.128 54.68 71.42 0.91 3 C3 0.03 0.11 45 76.8 0.87 4 C4 0.026 0.85 47.1 58 1.10 5 C5 0.085 0.145 48.27 52 1.35 6 C6 0.045 0.15 52.14 65 1.263 7 C7 0.018 78 64 61.7 1.451 8 C8 0.022 0.98 51.3 58 1.32 9 C9 0.043 0.125 42.6 56.2 0.98 10 C10 0.29 0.87 57.4 48.5 1.461 Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 27
  28. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ph•ơng án tuyến 2: sst Cống F(km2) L(km) ils isd Q4% 1 C1 0.015 0.121 42.3 57.61 1.34 2 C2 0.025 0.872 38.56 54.93 0.95 3 C3 0.014 0.95 48.25 63.58 1.25 4 C4 0.016 0.11 45.23 62.51 1.37 5 C5 0.032 0.34 36.22 56.3 0.812 6 C6 0.019 0.12 50.21 67.52 1.51 7 C7 0.013 0.98 57.34 72.31 1.17 8 C8 0.25 0.15 36.58 57.48 1.22 9 C9 0.042 0.29 41.57 64.25 0.92 10 C10 0.014 0.116 46.25 58.4 1.421 II. Lựa chọn khẩu độ cống * Lựa chọn cống ta dựa trên các nguyên tắc sau: - Phải dựa vào l•u l•ợng Qtt và Q khả năng thoát n•ớc của cống. - Xem xét yếu tố môi tr•ờng, đảm bảo không để xẩy ra hiện t•ợng tràn ngập phá hoại môi tr•ờng - Đảm bảo thi công dễ dàng chọn khẩu độ cống t•ơng đối giống nhau trên một đoạn tuyến. Chọn tất cả các cống là cống tròn BTCT không áp có miệng loại th•ờng Sau khi tính toán đ•ợc l•u l•ợng của từng cống tra theo phụ lục 16 - Thiết kế đ•ờng ôtô T3- GSTS KH Nguyễn Xuân Trục- NXB GD 1998. và chọn cống theo bảng d•ới đây: Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 28
  29. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Bảng chọn khẩu độ các cống: PA tuyến 1: Chế Độ Số D H V Stt Cống Lý Trình Loại Cống Chảy L•ợng (m) (m) cửa ra 1 C1 Km0+405.29 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.93 2.14 2 C2 Km1+246.02 Tròn Loại1 Ko áp 1 1 0.87 2.09 3 C3 Km1+581.97 Tròn Loại1 Ko áp 1 1 0.84 2.01 4 C4 Km1+994.85 Tròn Loại1 Ko áp 1 1 0.94 2.20 5 C5 Km2+718.77 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.97 2.18 6 C6 Km3+282.18 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.95 2.16 7 C7 Km3+503.56 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.5 0.93 2.09 8 C8 Km3+721.91 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.98 2.12 9 C9 Km4+183.53 Tròn Loại1 Ko áp 1 1 0.89 2.12 10 C10 Km4+808.52 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.5 0.94 2.10 PA tuyến 2: Chế V Số D H STT Cống Lý Trình Loại Cống Độ cửa L•ợng (m) (m) Chảy ra 1 C1 Km0+502.76 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.92 2.14 2 C2 Km0+811.49 Tròn Loại1 Ko áp 1 1 0.93 2.11 3 C3 Km1+223.54 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.92 2.13 4 C4 Km1+756.21 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.98 2.19 5 C5 Km2+167.74 Tròn Loại1 Ko áp 1 1 0.80 1.97 6 C6 Km2+420.23 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.5 0.95 2.10 7 C7 Km3+994.08 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.90 2.08 8 C8 Km3+496.95 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.92 2.11 9 C9 Km3+930.65 Tròn Loại1 Ko áp 1 1 0.87 2.06 10 C10 Km4+693.65 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.5 0.93 2.08 Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 29
  30. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ch•ơng 5: Thiết kế trắc dọc & trắc ngang I. Nguyên tắc, cơ sở và số liệu thiết kế 1.Nguyên tắc Đ•ờng đỏ đ•ợc thiết kế trên các nguyên tắc: +Bám sát địa hình. +Nâng cao điều kiện chạy xe. +Thoả mãn các điểm khống chế và nhiều điểm mong muốn, kết hợp hài hoà giữa Bình đồ-Trắc dọc-Trắc ngang. 2. Cơ sở thiết kế TCVN4054-05. Bản đồ đ•ờng đồng mức tỉ lệ 1/10000, ΔH=5m trên đó thể hiện bình đồ tuyến. Trắc dọc đ•ờng đen và các số liệu khác. 3. Số liệu thiết kế Các số liệu về địa chất thuỷ văn, địa hình. Các điểm khống chế, điểm mong muốn. Số liệu về độ dốc dọc tối thiểu và tối đa. II.Trình tự thiết kế Phân trắc dọc tự nhiên thành các đặc tr•ng về địa hình thông qua độ dốc s•ờn dốc tự nhiên để xác định cao độ đào đắp kinh tế. Xác định các điểm khống chế trên trắc dọc: điểm đầu tuyến, cuối tuyến, vị trí cống, Xác định các điểm mong muốn trên trắc dọc: điểm đào đắp kinh tế, cao độ đào đắp đảm bảo điều kiện thi công cơ giới, trắc ngang chữ L, Thiết kế đ•ờng đỏ. III. Thiết kế đ•ờng đỏ 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. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 30
  31. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Sau khi thiết kế xong đ•ờng đỏ, tiến hành tính toán các cao độ đào đắp, cao độ thiết kế tại tất cả các cọc. IV. Bố trí đ•ờng cong đứng Theo quy phạm, đối với đ•ờng cấp III, tại những chỗ đổi dốc trên đ•ờng đỏ mà hiệu đại số giữa 2 độ dốc 1% cần phải tiến hành bố trí đ•ờng cong đứng . Bản bố trí đ•ờng cong đứng xem thêm bản vẽ min Bán kính đ•ờng cong đứng lõm min Rl~om = 1500m min Bán kính đ•ờng cong đứng lồi min Rlồi = 2500 m Các yếu tố đ•ờng cong đứng đ•ợc xác định theo các công thức sau: K = R (i1 - i2) (m) i i T = R 1 2 (m) 2 2 P = T (m) 2R Trong đó: i (%): Độ dốc dọc (lên dốc lấy dấu (+), xuống dốc lấy dấu (-) K : Chiều dài đ•ờng cong (m) T : Tiếp tuyến đ•ờng cong (m) P : Phân cự (m) V. Thiết kế trắc ngang & tính khối l•ợng đào đắp Sau khi thiết kế mặt cắt dọc, tiến hành thiết kế mặt cắt ngang và tính toán khối l•ợng đào đắp 1. Các nguyên tắc thiết kế mặt cắt ngang Trong quá trình thiết kế bình đồ và trắc dọc phải đảm bảo những nguyên tắc của việc thiết kế cảnh quan đ•ờng, tức là phải phối hợp hài hòa giữa bình đồ, trắc dọc và trắc ngang. Phải tính toán thiết kế cụ thể mặt cắt ngang cho từng đoạn tuyến có địa hình khác nhau. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 31
  32. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 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 ) Tính toán chi tiết đ•ợc thể hiện trong phụ lục. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 32
  33. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 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 Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 33
  34. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 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. 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: 2 Đất nền thuộc loại 1 (luôn khô giáo) có: E0 = 45 Mpa, C = 0.22 (daN/cm ), = 260, a= w =0.60 (độ ẩm t•ơng đối) wnh 1.2. Tải trọng tính toán tiêu chuẩn - Tải trọng tính toán tiêu chuẩn theo quy định TCVN 4054 đối với kết cấu áo đ•ờng mềm là trục xe có tải trọng 10000daN, 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. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 34
  35. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Bảng thành phần và l•u l•ợng xe Bảng 1.6.1 Loại xe Thành phần dòng xe (%) Xe con 35 xe tải trục 6.5 T 23 Xe tải trục 8.5 T 31 Xe tải trục 10T 11 - Tỷ lệ tăng tr•ởng xe hàng năm :q =5% (t-1) - Quy luật tăng xe hàng năm: Nt = N1 q * Trong đó: q: hệ số tăng tr•ởng hàng năm Nt:l•u l•ợng xe chạy năm thứ t N1:l•u l•ợng xe năm thứ nhất N N = 15 1 (1 q) i 1 - Quy luật tăng xe hàng năm t-1 NT=N1(1+q) Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 35
  36. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Bảng xác định l•u l•ợng (xe/ ngđ) qua từng thời điểm : Bảng 1.6.2 Năm Xe con Xe tải trục Xe tải trục Xe tải trục tính toán 6.5 (T) 8.5 (T ) 10 (T) 1 240 158 213 75 2 252 166 223 79 3 265 174 234 83 4 278 183 246 87 5 292 192 258 92 6 306 201 271 96 7 322 211 285 101 8 338 222 299 106 9 355 223 314 111 10 372 245 330 117 11 391 257 346 123 12 411 270 364 129 13 431 283 382 135 14 453 297 401 156 15 475 312 421 150 Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 36
  37. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Dự báo thành phần giao thông ở năm đầu sau khi đ•a đ•ờng vào khai thác sử dụng Bảng 1.6.3 Trọng l•ợng Số bánh của mỗi Khoảng trục p (KN) L•ợng xe ni i Số trục 1) Loại xe cụm bánh của cách giữa xe/ngày đêm Trục Trục sau trục sau các trục sau tr•ớc sau Tải nhẹ 6.5T <25 56 1 Cụm bánh đôi 312 Tải trung 8.5T 25.8 69.6 1 Cum bánh đôi 421 Tải nặng 10T 48.2 100 1 Cụm bánh đôi 150 Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục tiêu chuẩn 100 KN Bảng 1.6.4 4.4 Loại xe Pi (KN) C1 C2 ni C1*C2*ni*(pi/100) Tải nhẹ 65 Trục tr•ớc <25 KN 1 6.4 312 KN Trục sau 56 KN 1 1 312 24.3 Tải trung Trục tr•ớc <25.8 KN 1 6.4 421 6.94 85KN Trục sau 69.6 KN 1 1 421 85.46 Tải nặng Trục tr•ớc 48.2 KN 1 6.4 150 38.69 100 KN Trục sau 100 KN 1 1 150 150 4 Tổng N= C1*C2*ni*(pi/100) = 305.39 C1=1+1.2x(m-1), m Là số trục xe C2=6.4 cho các trục tr•ớc Và C2=1 cho các trục sau loại mỗi cụm bánh có 2 bánh (cụm bánh đôi) * Tính số trục xe tính toán tiêu chuẩn trên 1 làn xe Ntt Ntt =Ntk x fl . trong đó: - Vì đ•ờng thiết kế có 2 làn xe không có dải phân cách nên lấy f=0.55 . Vậy: Ntt =305.39 x 0.55=167.57(trục/làn.ngày đêm) Ntt =187.58 (trục/làn.ngày đêm) Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 37
  38. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Bảng tính l•u l•ợng xe ở các năm tính toán Bảng 1.6.5 Năm 1 5 10 15 L•u l•ợng xe Ntt(trục/lànngđ) 84.63 102.87 131.30 167.57 Số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ 0.038x106 0.171x106 0.388x106 0.666x106 (trục) Bảng xác định mô đun đàn hồi yêu cầu của các năm Bảng 1.6.6 Cấp Năm tính toán N E (Mpa) E (Mpa) E (Mpa) tt mặt đ•ờng yc min chon 1 84.63 A2 120 120 120 5 102.87 A2 122.37 120 122 10 131.30 A1 155.88 140 156 15 167.57 A1 158.05 140 160 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 miền núi cấp 3 nên ta chọn độ tin cậy là : 0.9 dc Vậy Ech=Kdv x Eyc=160x1.06=169.6 (Mpa Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 38
  39. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Bảng các đặc tr•ng của vật liệu kết cấu áo đ•ờng Bảng 1.6.7 E (Mpa) Tính Tính Tính STT Tên vật liệu Rn (Mpa) C (Mpa) (độ) kéo uốn võng tr•ợt (100) (300) (600) 1 BTN chặt hạt mịn 1800 420 300 2.8 3.5 2 BTN chặt hạt thô 1600 350 250 2.0 3.0 3 Cấp phối đá dăm loại I 300 300 300 4 Cấp phối đá dăm loại II 250 250 250 5 Cấp phối đá dăm gia cố 600 600 600 XM 6 % 6 Cấp phối sỏi cuội 220 220 220 0.038 42 Nền đất Bazan Tây Nguyên 44 0.031 12 Tra trong TCN thiết kế áo đ•ờng mềm 22TCN 211-06 2. Nguyên tắc cấu tạo - Thiết kế kết cấu áo đ•ờng theo nguyên tắc thiết kế tổng thể nền mặt đ•ờng, kết cấu mặt đ•ờng phải kín và ổn định nhiệt. - Phải tận dụng tối đa vật liệu địa ph•ơng, vận dụng kinh nghiệm về xây dựng khai thác đ•ờng trong điều kiện địa ph•ơng. - Kết cấu áo đ•ờng phải phù hợp với thi công cơ giới và công tác bảo d•ỡng đ•ờng. - Kết cấu áo đ•ờng phải đủ c•ờng độ, ổn định, chịu bào mòn tốt d•ới tác dụng của tải trọng xe chạy và khí hậu. - Các vật liệu trong kết cấu phải có c•ờng độ giảm dần từ trên xuống d•ới phù hợp với trạng thái phân bố ứng suất để giảm giá thành. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 39
  40. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô - Kết cấu không có quá nhiều lớp gây phức tạp cho dây chuyền công nghệ thi công. 3. Ph•ơng án đầu t• tập trung (15 năm). 3.1. Cơ sở lựa chọn Ph•ơng án đầu t• tập trung 1 lần là ph•ơng án cần một l•ợng vốn ban đầu lớn để có thể làm con đ•ờng đạt tiêu chuẩn với tuổi thọ 15 năm (bằng tuổi thọ lớp mặt sau một lần đại tu). Do yêu cầu thiết kế đ•ờng là nối hai trung tâm kinh tế, chính trị văn hoá lớn, đ•ờng cấp III có Vtt= 60(km/h) cho nên ta dùng mặt đ•ờng cấp cao A1 có lớp mặt Bê tông nhựa với thời gian sử dụng là 15 năm. 3.2. Sơ bộ lựa chọn kết cấu áo đ•ờng Tuân theo nguyên tắc thiết kế tổng thể nền mặt đ•ờng, tận dụng nguyên vật liệu địa ph•ơng để lựa chọn kết cấu áo đ•ờng; do vùng tuyến đi qua là vùng đồi núi, là nơi có nhiều mỏ vật liệu đang đ•ợc khai thác sử dụng nh• đá, cấp phối đá dăm, cấp phối sỏi cuội cát, xi măng nên lựa chọn kết cấu áo đ•ờng cho toàn tuyến A- B nh• sau Ph•ơng án I BTN chặt hạt mịn ; h1 =5 cm ; E1 =420 (Mpa). BTN chặt hạt thô ; h2= 6 cm ; E2 =350 (Mpa) . CPDD loại I ; h3 ; E3 = 300 (Mpa) CPDD loại II ; h4 ; E4 = 250 (Mpa) Đất nền E0 =45 Mpa Ph•ơng án II BTN chặt hạt mịn 5cm ; h1= 5 cm ; E1 =420 (Mpa). BTN chặt hạt trung 6 cm ; h2 =6 cm ; E2 =350 (Mpa) . Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 40
  41. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô CPDD loại I ; h3 ; E3 =300 (Mpa) Cấp phối sỏi cuội ; h4 ; E4 = 220 (Mpa) Đất nền E0 =45 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 BTN chặt hạt mịn ; h1=5cm ; E1=420(mpa) BTN chặt hạt thô ; h2=6 cm ;E2=350 (Mpa) Lớp 3 ; h3 ; E3=300 (Mpa) Lớp 4 ; h4 ;E4 =250 (Mpa) Nền E =45 (Mpa) Đổi 2 lớp BTN về 1 lớp 1 Kt1/ 3 E = E [ ]3 tb 2 1 K E1 h Trong đó: t = ; K = 1 E2 h2 E1(Mpa) E2(Mpa) t k Etb(Mpa) 420 350 1.2 0.83 380.7 Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 41
  42. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ech=169.6 E tb 12 =380.7(Mpa);htb=11cm Echm Lớp 3; h3 ;E3= 300 (Mpa) Lớp 4; h4 ;E4 Bảng tính môđun đàn hồi của 2 lớp BTN Bảng 1.6.8 E H E E ch tb chm chm12 Etb D Etb 0.45 0.33 0.376 143.2 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 tính Chiều dày các lớp ph•ơng án I Bảng 1.6.9 Giải Ech2 H3 Ech3 Ech3 Eo H4 H 4 h3 Ech3 H 4 pháp E3 D E3 E4 E4 D chọn 1 16 0.47 0.48 0.35 105 0.42 0.18 0.91 29.7 30 2 17 0.47 0.52 0.34 102 0.41 0.18 0.86 28.38 28 3 18 0.47 0.55 0.31 99 0.396 0.18 0.78 25.8 26 T•ơng tự nh• trên ta tính cho ph•ơng án 2 và ph•ơng án 3 : Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 42
  43. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Bảng tinh Chiều dày các lớp ph•ơng án II Bảng 1.6.10 Giải Ech2 H3 Ech3 Ech3 Eo H4 H 4 h3 Ech3 H 4 pháp E3 D E3 E4 E4 D chọn 1 14 0.47 0.42 0.38 114 0.52 0.22 1.09 35.97 36 2 15 0.47 0.45 0.36 108 0.49 0.22 1.05 34.65 35 3 16 0.47 0.48 0.35 105 0.48 0.22 0.92 30.36 31 Sử dụng đơn giá xây dựng cơ bản để so sánh giá thành xây dựng ban đầu cho các giải pháp của từng ph•ơng án kết cấu áo đ•ờng sau đó tìm giải pháp có chi phí nhỏ nhất. Ta đ•ợc kết quả nh• sau : Bảng tính Giá thành kết cấu (ngàn đồng/100m2) Bảng 1.6.11 2 2 G Ph•ơng án H3 G2(1000đ/100m ) H4 G1(1000đ/100m ) (1000đ/100m2) 16 1,625.4 30 4,300 5,925.4 I 17 1,773.2 28 4,073.7 5,846.9 18 1,920.960 26 3,847.400 5,768.3 14 1,625.4 36 4,488 6,113.4 II 15 1,773.2 35 4,284 6,057.2 16 1,920.960 31 4,080 6,00.96 Kết luận: Qua so sánh giá thành xây dựng mỗi ph•ơng án ta thấy giải pháp 3 của ph•ơng án I là ph•ơng án có giá thành xây dựng nhỏ nhất nên giải pháp 3 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. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 43
  44. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô - Kết cấu áo đ•ờng ph•ơng án đầu t• tập trung Bảng tính Kết cấu áo đ•ờng ph•ơng án đầu t• tập trung Bảng 1.6.12 Lớp kết cấu E yc=167 (Mpa) hi Ei BTN chặt hạt mịn 5 420 BTN chặt hạt thô 6 350 CPĐD loại I 16 300 CPĐD loại II 30 250 Nền đất Bazan : Enền đất =44 Mpa 3.2. Tính toán kiểm tra kết cấu áo đ•ờng ph•ơng án chọn 3.2.1. Kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi: - Theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi, kết cấu áo đ•ờng mềm đ•ợc xem là đủ c•ờng độ khi trị số môduyn đàn hồi chung của cả kết cấu lớn hơn trị số môđun dv đàn hồi yêu cầu: Ech > Eyc x Kcđ ( chọn độ tin cậy thiết kế là 0.85 tra bảng3-3 dv d•ợc Kcd =1.06) Độ tin cậy 0.98 0.95 0.90 0.85 0.80 dv Hệ số K c 1.29 1.17 1.10 1.06 1.02 - Trị số Ech của cả kết cấu đ•ợc tính theo toán đồ hình 3-1 Để xác định trị số môdun đàn hồi chung của hệ nhiều lớp ta phải chuyển về hệ hai lớp bằng cách đổi hai lớp một từ d•ới lên trên theo công thức: 1 Kt1/ 3 E = E [ ]3 ; tb 4 1 K E3 h3 Trong đó: t = ; K = ; E4 h4 Bảng Xác định Etbi Bảng 1.6.13 Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 44
  45. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Vật liệu Ei hi Ki ti Etbi htbi 1.BTN chặt hạt mịn 420 5 0.10 1.53 286.12 57 2.BTN chặt hạt thô 350 6 0.14 1.32 274.58 52 3.CP đá dăm L1 300 16 0.533 1.20 265.24 46 4.CP đá dăm L2 250 30 H 57 + Tỷ số 1.73 nên trị số E của kết cấu đ•ợc nhân thêm hệ số điều D 33 tb chỉnh = 1.19(tra bảng 3-6 22TCN 211-06) tt Etb = Etb =1.19x286.12= 340.48 (Mpa) H Eo 46 + Từ các tỷ số 1.67; 0.13 tra toán đồ hình 3-1 ta đ•ợc: D Etb 340.48 Ech 0.517 E = 0.519x340.48=176.75 (Mpa). Etb ch dv Vậy Ech = 176.7 > Eyc x K cd = 160 x 1.1=176 (Mpa). Kết luận: Kết cấu đã chọn đảm bảo điều kiện về độ võng đàn hồi. 3.2.2. kiểm tra c•ờng độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu cắt tr•ợt trong nền đất. Để đảm bảo không phát sinh biến dạng dẻo trong nền đất, cấu tạo kết cấu áo đ•ờng phải đảm bảo điều kiện sau: Ctt ax + av ≤ tr ; K cd * trong đó: + ax : là ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng xe gây ra trong nền đất tại thời điểm đang xét (Mpa); + av là ứng suất cắt chủ động do trọng l•ợng bản thân kết cấu mặt đ•ờng gây ra trong nền đất (Mpa); + Ctt lực dính tính toán của đất nền hoạc vật liệu kém dính (Mpa) ở trạng thái độ ẩm , độ chặt tính toán; tr + Kcd là hệ số c•ờng độ về chịu cắt tr•ợt đ•ợc chọn tuỳ thuộc độ tin tr cậy thiết kế ( Kcd =1); Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 45
  46. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô a. Tính Etb của cả 5 lớp kết cấu - việc đổi tầng về hệ 2 lớp 1/ 3 1 Kt E1 h E = E [ ]3; Trong đó: t = ; K = 1 tb 2 1 K E2 h2 Bảng xác định Etb Bảng 1.6.14 Vật liệu Ei hi Ki ti Etbi htbi 1.BTN chặt hạt mịn 300 5 0.09 1.53 266.57 57 2.BTN chặt hạt thô 250 6 0.13 1.32 263.38 52 3.CP đá dăm L1 300 16 0.533 1.20 265.24 46 4.CP đá dăm L2 250 30 - Xét tỷ số điều chỉnh β= f(H/D=59/33=1.67) nên β=1.19 Do vậy : Etb =1.19x266.57=317.29(Mpa) b. xác định ứng suất cắt hoạt động do tảI trọng bánh xe tiêu chuẩn gây ra trong nền đất Tax H E1 E 317.29 1.67 ; tb 7.23. D E2 Eo 46 Tra biểu đồ hình 3-3, với góc nội ma sát của đất nền φ= 12o ta tra đ•ợc T ax =0.0292. Vì áp lực trên mặt đ•ờng của bánh xe tiêu chuẩn tính toán P p=6daN/cm2=0.6 Mpa Tax=0.0292 x 0.6=0.0175 (Mpa). c. Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng l•ợng bản thân các lớp kết cấu áo đ•ờng gây ra trong nền đất Tav : Tra toán đồ hình 3-4 ta đ•ợc Tav=0.0007 Mpa. d. Xác định trị số Ctt theo (3-8). Ctt=C x K1 x K2x K3 ; trong đó: + C: là lực dính của nền đất Bazan C = 0,031 (Mpa); Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 46
  47. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô + K1: là hệ số xét đến khả năng chống cắt tr•ợt d•ới tác dụng của tải trọng trùng phục, K1=0,6; + K2: là hệ số an toàn xét đến sự làm việc không đồng nhất của kết cấu, Với Ntt <1000(xcqd/nđ) ta có K2 = 0.8; + K3:hệ số gia tăng sức chống cắt tr•ợt của đất hoặc vật liệu kém dính trong điều kiện chúng làm việc trong kết cấu khác với mẫu thử .K3=1.5; Ctt =0.031 x 0.6 x 0.8 x 1.5=0.022 Mpa. e. Kiểm tra điều kiện tính toán theo tiêu chuẩn chịu cắt nền đất. Tax + Tav=0.0175+0.0007=0.0182 Mpa. Ctt tr =0.022 Mpa. K cd Kết quả kiểm tra cho thấy 0.0182<0.022 nên đất nền đ•ợc đảm bảo 3.2.3. tính kiểm tra c•ờng độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp BTN và cấp phối đá dăm. a. tính ứng suất kéo lớn nhất ở lớp đáy các lớp BTN theo công thức: * Đối với BTN lớp d•ới: бku= ku x P xkb ; 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 ; 1800x5 1600x6 h =11 cm ; E = 1690.9 (Mpa). 1 1 5 6 Trị số Etb của 2 lớp CPĐD I và CPĐD II có Etb =265.24 (Mpa) với bề dày lớp này là H=46 cm. Trị số này còn phải xét đến trị số điều chỉnh β 46 Với H = =1.39 tra bảng 3-6 đ•ợc β =1.153. D 33 Edctb=265.24x1.153=305.78 (Mpa). Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 47
  48. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô End 46 Echm Với 0.144, tra toán đồ 3-1 0.478→Echm=146.19 (Mpa) . Etbdc 305.85 Etb dc Tìm ku ở đáy lớp BTN lớp d•ới bằng cách tra toán đồ 3-5 H1 11 E1 1690.9 0.33 ; 11.56. D 33 Echm 146.19 Kết quả tra toán đồ đ•ợc =1.92và với p=6(daN/cm2) ta có : бku =1.92x0.6x0.85=0.9792(Mpa). * Đối với BTN lớp trên: H1=5 cm ; E1= 1800(Mpa) Trị số Etb của 4 lớp d•ới nó đ•ợc xác định ở phần trên 1/ 3 1 Kt E1 h E = E [ ]3 ;Trong đó: t = ; K = 1 tb 2 1 K E2 h2 Bảng xác định Etb Bảng 1.6.15 Lớp vật liệu Ei T Hi K Htbi Etbi BTN chặt hạt thô 1600 6.03 6 0.14 52 351.41 Cấp phối đá dăm loại I 300 1.2 16 0.533 46 265.24 Cấp phối đá dăm loại II 250 30 H 52 Xét đến hệ số điều chỉnh β=f( 1.58)=1.179 D 33 dc Etb =1.179x360.25=414.32 (Mpa) áp dụng toán đồ ở hình 3-1 để tìm Echm ở đáy của lớp BTN hạt nhỏ: H 52 Enendat 46 Với 1.58 Và =0.106 D 33 Etbdc 414.32 Echm Tra toán đồ 3-1 ta đ•ợc =0.43 Etb dc Vậy : Echm = 0.43x414.32=178.16 (Mpa). Tìm ku ở đáy lớp BTN lớp trên bằng cách tra toán đồ hình 3-5 với H1 5 E1 1800 0.151; 10.10. D 33 Echm 178.16 Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 48
  49. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Tra toán đồ ta đ•ợc: ku=2.37 với p=0.6 (Mpa). бku =2.37 x0.6 x0.85=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 бku ≤ cd ; (1.1) R ku Trong đó: tt + R ku:c•ờng độ chịu kéo uốn tính toán ; cd + R ku: c•ờng độ chịu kéo uốn đ•ợc lựa chọn ; tt Rku =k1 x k2 x Rku; Trong đó: + K1:hệ số xét đến độ suy giảm c•ờng độ do vât liệu bị mỏi (đối với VL BTN thì); K1= 11.11 11.11 =0.51. 0.22 6 0.22 N E (1.25*10 ) + K2: hệ số xét đến độ suy giảm nhiêt độ theo thời gian k2=1; Vậy c•ờng độ kéo uốn tính toán của lớp BTN lớp d•ới là tt Rku =0.51 x 1.0 x 2.0=1.02(Mpa). Và lớp trên là : tt Rku = 0.51x1.0x2.8=1.428(Mpa). dc * Kiểm toán điều kiện theo biểu thức (1.1) với hệ số Kku =1.0 lấy theo bảng 3-7 cho tr•ờng hợp đ•ờng cấp III ứng với độ tin cậy 0.95 * Với lớp BTN lớp d•ới бku =0.9792(Mpa) <1.02 =1.02(Mpa). 1.0 * Với lớp BTN hạt nhỏ бku =1.21(daN/cm2)<1.428=1.428(Mpa). 1.0 Vậy kết cấu dự kiến đạt đ•ợc điều kiện về c•ờng độ đối với cả 2 lớp BTN. 3.2.4. kết luận. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 49
  50. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 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. Ta có kết cấu áo đ•ờng nh• sau: 2) Kết cấu áo đ•ờng theo ph•ơng án đầu t• tập trung 15 năm BTN chặt hạt mịn E1=420(Mpa) H=5(cm) BTN chặt hạt thô E1=350((Mpa) H=6(cm) CPDD loại I E1=300(Mpa) H=16(cm) CPDD loại II E1=250(Mpa) H=30(cm) Ch•ơng 7: luận chứng kinh tế - kỹ thuật so sánh lựa chọn ph•ơng án tuyến I. Đánh giá các ph•ơng án về chất l•ợng sử dụng Tính toán các ph•ơng án tuyến dựa trên hai chỉ tiêu : + ) Mức độ an toàn xe chạy + ) Khả năng thông xe của tuyến. Xác định hệ số tai nạn tổng hợp Hệ số tai nạn tổng hợp đ•ợc xác định theo công thức sau : 14 Ktn = Ki 1 Với Ki là các hệ số tai nạn riêng biệt, là tỷ số tai nạn xảy ra trên một đoạn tuyến nào đó ( có các yếu tố tuyến xác định ) với số tai nạn xảy ra trên một đoạn tuyến nào chọn làm chuẩn. +) K1 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của l•u l•ợng xe chạy ở đây K1 = 0.469. +) K2 : hệ số xét đến bề rộng phần xe chạy và cấu tạo lề đ•ờng K2 = 1,35. +) K3 : hệ số có xét đến ảnh h•ởng của bề rộng lề đ•ờng K3 = 1.4 +) K4 : hệ số xét đến sự thay đổi dốc dọc của từng đoạn đ•ờng. +) K5 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của đ•ờng cong nằm. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 50
  51. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô +) 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. +) K14 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của độ bám của mặt đ•ờng và tình trạng mặt đ•ờng K14 = 1 Tiến hành phân đoạn cùng độ dốc dọc, cùng đ•ờng cong nằm của các ph•ơng án tuyến. Sau đó xác định hệ số tai nạn của hai ph•ơng án : KtnPaI = 5.84 Ktn PaII = 6.79 II. Đánh giá các ph•ơng án tuyến theo nhóm chỉ tiêu về kinh tế và xây dựng * Chỉ tiêu về kinh tế A.Tổng chi phí xây dựng và khai thác quy đổi đ•ợc xác định theo công thức E tss C Cn tc .K txt Pqđ = qd t - t Eqd t 1 (1 Eqd ) (1 Eqd ) Trong đó: Etc : Hệ số hiệu quả kinh tế t•ơng đối tiêu chuẩn đối với ngành giao thông vận tải hiện nay lấy Etc = 0,12. Eqd: Tiêu chuẩn để qui đổi các chi phí bỏ ra ở các thời gian khác nhau,Eqđ =0,08 Kqd : Chi phí tập trung từng đợt quy đổi về năm gốc Ctx : Chi phí th•ờng xuyên hàng năm Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 51
  52. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô tss : Thời hạn so sánh ph•ơng án tuyến (Tss =15 năm) Cn :Giá trị công trình còn lai sau năm thứ t 1. Xác định chi phí tập trung Kqđ: Kqd = (h) idk itrt tss K ct K dt K trt (N) (h) K t K0 + + K 0 K 0 tct ndt n trt t (1 Eqd ) 1 (1 Eqd ) 1 (1 Eqd ) 1 (1 Eqd ) Trong đó: K0 : Chi phí xây dựng ban đầu của các công trình trên tuyến. Kct : Chi phí cải tạo ở năm t. Kđt : Chi phí đại tu ở năm t. Ktt : Chi phí trung tu ở năm t. (h) K0 : Tổng vốn l•u động do khối l•ợng hàng hoá th•ờng xuyên nằm trong quá trình vận chuyển trên đ•ờng. Kt(h) : L•ợng vốn l•u động hàng năm tăng lên do sức sản xuất và tiêu thụ tăng. K0(N) : Tổn thất do chiếm đất nông nghiệp. Chi phí này đ•ợc đ•ợc tính trong phí tổn trong đền bù ruộng đất khi tính chi phí xây dựng ban đầu K0 nên không cần tính thành một khoản riêng 1.1. Xác định K0: PAtuyến XDN XD M XDC K0 = K0 + K0 + K0 XDN a. Xác định K0 xây dựng nền đ•ờng +) Khối l•ợng ph•ơng án I : Đào nền : 56215.58 m3 Đắp nền : 38593.20 m3 +) Khối l•ợng ph•ơng án II : Đào nền : 45868.75 m3 Đắp nền : 48938.24 m3 Đất cấp II Đắp đất dùng máy đầm 16T. Độ chặt yêu cầu k= 0.95 Đào đất dùng máy đào <12.5m3, ôtô < 10T, Cự ly vận chuyển < 300m Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 52
  53. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Bảng tính chi phí xây dựng nền các yếu tố Đơn vị PAI PA II NC 1000đ/m3 2.100 2.100 giá 1m3 đào M 1000đ/m3 5.300 5.300 NC 1000đ/m3 0.650 0.650 giá 1m3 đắp M 1000đ/m3 1.900 1.900 Vđào m3 56215.58 37893.38 Vđắp m3 38593.2 55473.94 NC 1000đ/m3 143,138.30 115,634.16 M 1000đ/m3 371,269.65 306,235.40 Hạng mục chi phí giá xây dựng nền đ- NC(A) 143,138.30 115,634.16 •ờng M (B) 371,269.65 306,235.40 Trực tiếp phí C=A+B 1000đ 514,407.95 421,869.56 Chi phí chung D=0.66*A 1000đ 94471.28 76318.54 Tổng E=C+D 1000đ 608879.23 498188.10 Thu nhập chịu thuế trớc 1000đ 36532.75 29891.29 K=0.06*E Thuế VAT V=0.05*(E+K) 1000đ 32270.60 26403.97 Tổng giá trị dự toán sau thuế 1000đ 677682.58 554483.36 S=E+K+V Chi phí khảo sát K1=0.01*S 1000đ 6776.83 5544.83 Chi phí thiết kế K2=0.01*S 1000đ 6776.83 5544.83 Chi phí quản lý 1000đ 6912.36 5655.73 K3=0.01*(K1+K2+S) Tổng giá thành 1000đ 698148.60 571228.76 K0=K1+K2+K3+S XDN +) Ph•ơng án I có K0 =698,148,600 (đ/tuyến) XDN +) Ph•ơng án II có K0 = 571,228,760 (đ/tuyến) XDC b. Xác định K0 cho xây dựng cầu cống: Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 53
  54. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Xây dựng cống Bảng xác định chi phi xây dựng cống từng ph•ơng án: giá chiều Số Ph•ơng đ•ờngkính Thành Tổng thành dài l•ợng án cống (m) tiền(1000đ) (1000đ) (1000đ) (m) (chiếc) 1 1,000.00 11 4 88000.00 179520.00 1.25 1,300.00 12 4 14300.00 I 1.5 1,560.00 11 2 34320.00 20020.00 2,080.00 11 22880.00 1 700.00 11 5 15400.00 1.25 1,560.00 12 3 51480.00 255640.00 II 1.5 1,820.00 11 2 120120.00 2,080.00 11 68640.00 cống +) Ph•ơng án I có K0 = 179,520,000 (đồng/tuyến) cống +) Ph•ơng án II có K0 =255,640,000 ( đồng/tuyến) Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 54
  55. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 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) 5.1 4.9 + Số cống 10 10 + Số cong đứng 18 15 + Số cong nằm 8 9 + Bán kính cong nằm min (m) 125 150 + Bán kính cong đứng lồi min (m) 2500 2000 + Bán kính cong đứng lõm min (m) 2500 3000 + 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 (%) 0.00 0.00 + + Độ dốc dọc max (%) 4.37 5.68 + Ph•ơng án chọn 2.2. Chỉ tiêu kinh tế. 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 E tss C Cn tc .K txt Pqđ = qd t - t Eqd t 1 (1 Eqd ) (1 Eqd ) Trong đó: Etc: Hệ số hiệu quả kinh tế t•ơng đối tiêu chuẩn đối với ngành giao thông vận tải hiện nay lấy Etc = 0,12. Eqd: 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 Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 55
  56. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ctx : Chi phí th•ờng xuyên hàng năm tss : Thời hạn so sánh ph•ơng án tuyến (Tss =15 năm) Cn : Giá trị công trình còn lai sau năm thứ t. 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 = 18827800360 (đồng/tuyến) * Ph•ơng án tuyến 2: II K0 = 18183195510 (đồng/tuyến) Chi phí trung tu của mỗi ph•ơng án tuyến nh• sau: PAI K trt Ktrt = 1 0.08 ttrt 0,051x18827800360 0,051x18827800360 98553489 1(đồng/tuyến) (1 0.08)5 1 0,08 10 PAII K trt Ktrt = 1 0.07 ttrt 0,051*18183195510 0,051*18813195510 982574295(đồng/tuyến) (1 0.08)5 1 0,08 10 PA K0 Ktrt Kqd Tuyến I 18827800360 985534891 19813335250 Tuyến II 18813195510 982574295 19795769810 2.3. Tính toán giá trị công trình còn lai sau năm thứ t: Cn = (K x 100 15 + K x 50 15 )x0.7 cl nền 100 cống 50 Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 56
  57. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 100 15 50 15 K x K x nền 100 cống 50 cl Tuyến I 1,564,806,103 98,217,000 1164116172 Tuyến II 1,485,573,298 87,125,000 1054268351 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 42,384,258.24 40,386,684.31 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 Qt = 365x0.65x0.9x3.96xNt = 845.56xNt (T) S: chi phí vận tải 1T.km hàng hoá (đ/T.km) Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 57
  58. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 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) P/a tuyến VC L (km) S (đ/1T.km) Qt Ct Tuyến I 5.1 5202.13 845.56xNt 26,530,863xNt Tuyến II 4.9 5202.13 845.56xNt 25,490,437xNt HK c. Tính Ct : HK xe con L cho Ct = 365 Nt tc .Hc xC Vc Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 58
  59. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 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: 4.37458 C HK = 365 N xe con 0 .4 x7000 t t 40 xe con = 1117705.2x Nt Ph•ơng án tuyến I: 4.34572 C HK = 365 N xe con 0 .4 x7000 t t 40 xe con = 1110331.5x Nt d. Tính Ctắc0xe: 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 2 a2=0.009x6.5 - 0.27x6.5+ 34.5 = 33.13 Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 59
  60. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 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 (5.1x33.0x8.000.000x3.98xNt) = 1863046.7xNt (đ/tuyến) Ph•ơng án tuyến II: -6 Ctn = 365x10 (4.9x8.000.000x3.98xNt) =1893587.9xNt (đ/tuyến) Ta có bảng tính tổng chi phí th•ờng xuyên hàng năm (xem phu lục 5) Ph•ơng án I Ph•ơng án II 680,587,364,527.31 667,354,175,306.58 - Chỉ tiêu kinh tế: 15 Etc Ctx cl Ptđ = xKqđ + - Eqd t 1 (1 Eqd ) (1 Eqd ) xK Ph•ơng án qđ Pqđ Tuyến I 28736877544 265,308,635,692 958764434 256,684,358,587 Tuyến II 28432144367 254,904,375,265 902425873 250,245,687,120 Kết luận: Từ các chỉ tiêu trên ta chọn ph•ơng án II để thiết kế kỹ thuật - thi công. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 60
  61. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Giá trị Ph•ơng án I Ph•ơng án II K0 11,176,641,941.48 11,142,336,806.4 qd Ktrt 600,766,004.9 601,728,183.9 h K0 9,377,796,380 9,392,815,730 h K 0 502,501,068.40 503,305,867.20 1 E qd Tổng Kqđ 21,657,705,394.78 27,055,740,287.50 C tx 154,651,973,105.48 t 154,657,869,871.36 1 Eqd C n 15 125,664,000 178,948,000 (1 Eqd ) Pqđ 176,184,014,500.26 181,534,662,158.86 Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 61
  62. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Đánh giá các ph•ơng án tuyến Đơn Ph•ơng án Đánh giá Stt các chỉ tiêu so sánh vị I II I II I. Chỉ tiêu chất l•ợng sử dụng 1 Chiều dài tuyến Km 5100 4900 v 2 Góc ngoặt trung bình độ 28.42 22.14 v 3 Số đ•ờng cong nằm Cái 8 9 v 4 Số đ•ờng cong đứng Cái 18 15 v 5 Bkính đcong nằm min m 300 400 v 6 Độ dốc dọc lớn nhất % 3.8 3.9 v 7 Bkính đc đứng lồi min m 3000 5000 v 8 Bkính đc đứng lõm min m 5000 3000 v 9 Hệ số tai nạn TB 5.84 6.79 v II. Chỉ tiêu về kinh tế 1 Tổng chi phí quy đổi Pqđ đ 176,184,014,500.26 181,534,662,158.86 v III. Chỉ tiêu về XD 1 Khối l•ợng đất đào m3 56215.58 37893.38 v 55473.94 2 Khối l•ợng đất đắp m3 38593.20 v 3 Số l•ợng cống cái 13 13 Kết luận: Chọn ph•ơng án II để thiết kế kỹ thuật - thi công Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 62
  63. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 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)x4900= 5880 (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 = 0.2x0.42x153431320113 = 1,288,823,089 (đ) Tt Tt Ct = 28% Ct của đ•ờng mới = 0.28x836,265,654=234,154,383.1 (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 =1.3x26,530,863.3xNt (đ) HK 1.2. Chi phí hành khách : Ct C HK = Lg x [C HK] = 1.2*792135.17x N xe con t Lm t t 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 =1.3x1707414.9xNt DT 1.5. Chi phí duy tu sửa chữa hàng năm: Ct DT DT Ct = 45%( Ct )M=0.45x36,253,340.18= 16,314,003.08 (đ) Vậy chi phí th•ờng xuyên qui đổi về hiện tại là: Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 63
  64. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 15 798,705,763,383 Ctx t = 15 = 259,785,327605(đ) t 1 (1 Eqd ) (1 0.08) 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) Bảng tính toán các thông số của đ•ờng cũ và đ•ơng mới: Xem phụ lục 7 Ta có: B =89,598,319,750.32 2.2.Tổng chi phí xây dựng đ•ờng: Ct C DT C Tr C DT C DT C Tr C DT C= =[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 xem trong phụ lục 8 Ta có: C= 19,568,263,372 – 2,125,278,752 = 17,415,984,570 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 = - = = 89,598,319,750.32- 17,415,984,570 =72,182,335,180 (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 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. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 64
  65. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Trị số IRR đ•ợc nọi suy gần đúng theo công thức sau: IRR2 IRR1 IRR=IRR1 + * NPV1 NPV1 / NPV 2/ -Giả định IRR1 = r= 12% NPV1= 75,621,441,774 > 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= 17,656,895,120 (đ) Tổng chi phí: C=146189194236.15 (đ) NPV2= B- C=17,656,895,120- 146189194236.15 = 128,532,299,100 (đ) Ta có : 0.15 0.12 IRR=0.12+ x75,621,441,774= 0.158=15.8% 75621441774 61882459840 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: BCR=92,098,319,820.65 : 16,476,878,047 = 5.59 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: Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 65
  66. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô T = 1 1 =6.32 ( năm) hv IRR 13.6% 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•. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 66
  67. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Phần 2: Thiết kế kỹ thuật Đoạn tuyến từ km3+500- km4+500 (Trong phần thiết kế sơ bộ ) Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 67
  68. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô CHƯƠNG 1 : NHữNG VấN Đề CHUNG 1. Tên dự án : Dự án xây dựng tuyến k2-J2 2. Địa điểm : Huyện Đoan Hùng tỉnh Phú Thọ 3. Chủ đầu t• : UBND tỉnh Phú thọ uỷ quyền cho BQLDA huyện Đoan Hùng 4. Tổ chức t• vấn : BQLDA tỉnh Phú Thọ 5. Giai đoạn thực hiện : Thiết kế kỹ thuật. Nhiệm vụ đ•ợc giao : Thiết kế kỹ thuật Km3+500 Km4+500 I) Những căn cứ thiết kế - Căn cứ vào báo cáo nghiên cứu khả thi (thiết kế sơ bộ) đã đ•ợc duyệt của đoạn tuyến từ Km3+500 - Căn cứ vào các quyết định, điều lệ v.v - Căn cứ vào các kết quả điều tra khảo sát ngoài hiện tr•ờng II) Những yêu cầu chung đối với thiết kế kỹ thuật - Tất cả các công trình phải đ•ợc thiết kế hợp lý t•ơng ứng với yêu cầu giao thông và điều kiện tự nhiên khu vực đi qua. Toàn bộ thiết kế và từng phần phải có luận chứng kinh tế kỹ thuật phù hợp với thiết kế sơ bộ đã đ•ợc duyệt. Đảm bảo chất l•ợng công trình, phù hợp với điều kiện thi công, khai thác. - Phải phù hợp với thiết kế sơ bộ đã đ•ợc duyệt. - Các tài liệu phải đầy đủ, rõ ràng theo đúng các quy định hiện hành. III. Tình hình chung của đoạn tuyến: Đoạn tuyến từ KM3+500 KM4+500nằm trong phần thiết kế sơ bộ đã đ•ợc duyệt. Tình hình chung của đoạn tuyến về cơ bản không sai khác so với thiết kế sơ bộ đã đ•ợc trình bầy. Nhìn chung điều kiện khu vực thuận lợi cho việc thiết kế thi công Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 68
  69. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô CHƯƠNG 2 : THIếT Kế TUYếN TRÊN BìNH Đồ I) Nguyên tắc thiết kế: 1) Những căn cứ thiết kế. Căn cứ vào bình đồ tỷ lệ 1/1000 đ•ờng đồng mức chênh nhau 1m, địa hình & địa vật đ•ợc thể hiện một cách khá chi tiết so với thực tế. Căn cứ vào các tiêu chuẩn kỹ thuật đã tính toán dựa vào quy trình, quy phạm thiết kế đã thực hiện trong thiết kế sơ bộ. Vào các nguyên tắc khi thiết kế bình đồ đã nêu trong phần thiết kế sơ bộ. 2) Những nguyên tắc thiết kế. Chú ý phối hợp các yếu tố của tuyến trên trắc dọc, trắc ngang và các yếu tố quang học của tuyến để đảm bảo sự đều đặn, uốn l•ợn của tuyến trong không gian. Tuyến đ•ợc bố trí, chỉnh tuyến cho phù hợp hơn so với thiết kế sơ bộ để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất l•ợng giá thành. Tại các vị trí chuyển h•ớng của tuyến phải bố trí đ•ờng cong tròn, trên các đường cong này phải bố trí các cọc TĐ, TC, P Và có bố trí siêu cao, chuyển tiếp theo tiêu chuẩn kỹ thuật tính toán. Tiến hành dải cọc : Cọc Km, cọc H, và các cọc chi tiết, các cọc chi tiết thì cứ 20 m rải một cọc, ngoài ra còn rải cọc tại các vị trí địa hình thay đổi, công trình v•ợt sông nh• cầu, cống, nền lợi dụng các cọc đ•ờng cong để bố trí các cọc chi tiết trong đ•ờng cong. Bảng cắm cọc chi tiết xem phụ lục II) Nguyên tắc thiết kế 1) Các yếu tố chủ yếu của đ•ờng cong tròn theo . - Góc chuyển h•ớng . - Chiều dài tiếp tuyến T = Rtg /2 - Chiều dài đ•ờng cong tròn K = R 180 1 - Phân cự P = R( - 1) cos 2 - Với những góc chuyển h•ớng nhỏ thì R lấy theo quy trình. Trên đoạn tuyến từ kỹ thuật có 1 đ•ờng cong nằm, đ•ợc bố trí với những bán kính hợp lý phù hợp với điều kiện địa hình, các số liệu tính toán cụ thể trong bảng Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 69
  70. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Bảng các yếu tố đ•ờng cong P=Rx ST R Đỉnh Lý trình Góc ngoặt R(m) T=Rtg K= 1 T 2 1800 ( 1) cos 1 P1 Km3+800 6509’42’’ 250 185.02 334.32 47.18 2) Đặc điểm khi xe chạy trong đ•ờng cong tròn. Khi xe chạy từ đ•ờng thẳng vào đ•ờng cong và khi xe chạy trong đ•ờng cong thì xe chịu những điều kiện bất lợi hơn so với khi xe chạy trên đ•ờng thẳng, những điều kiện bất lợi đó là: - Bán kình đ•ờng cong từ + chuyển bằng R . - Khi xe chạy trong đ•ờng cong xe phải chịu thêm lực ly tâm, lực này nằm ngang, trên mặt phẳng thẳng góc với trục chuyển động, h•ớng ra ngoài đ•ờng 2 cong và có giá trị từ 0 khi bắt đầu vào trong đ•ờng cong và đạt tới C = GV khi gR vào trong đ•ờng cong. GV 2 Giá trị trung gian: C = gp Trong đó C : Là lực ly tâm G : Là trọng l•ợng của xe V : Vận tốc xe chạy p : Bán kính đ•ờng cong tại nơi tính toán R : Bán kính đ•ờng cong nằm. Lực ly tâm có tác dụng xấu, có thể gây lật đổ xe, gây tr•ợt ngang, làm cho việc điều khiển xe khó khăn, gây khó chịu cho hành khách, gây h• hỏng hàng hoá . Lực ly tâm càng lớn khi tốc độ xe chạy càng nhanh và khi bán kính cong càng nhỏ. Trong các đ•ờng cong có bán kính nhỏ lực ngang gây ra biến dạng ngang của lốp xe làm tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn, xăm lốp cũng chóng hao mòn hơn. - Xe chạy trong đ•ờng cong yêu cầu có bề rộng lớn hơn phần xe chạy trên đ•ờng thẳng thì xe mới chạy đ•ợc bình th•ờng. - Xe chạy trong đ•ờng cong dễ bị cản trở tầm nhìn, nhất là khi xe chạy trong đ•ờng cong nhỏ ở đoạn đ•ờng đào. Tầm nhìn ban đêm của xe bị hạn chế vì đèn pha của xe chỉ chiếu thẳng trên một đoạn ngắn hơn. - Chính vì vậy trong ch•ơng này sẽ trình bầy phần thiết kế những biện pháp cấu tạo để cải thiện những điều kiện bất lợi trên sau khi đã bố trí đ•ờng cong Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 70
  71. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô tròn cơ bản trên bình đồ, để cho xe có thể chạy an toàn, với tốc độ mong muốn, cải thiện điều kiện điều kiện làm việc của ng•ời lái và điều kiện lữ hành của hành khách. III) Bố trí đ•ờng cong chuyển tiếp Nh• đã trình bầy ở trên khi xe chạy từ đ•ờng thẳng vào đ•ờng cong thì xe chịu những điều kiện bất lợi : - Bán kính từ + chuyển bằng R. 2 - Lực ly tâm từ chỗ bằng 0 đạt tới GV . gR - Góc hợp thành giữa trục bánh tr•ớc và trục xe từ chỗ bằng không (trên đ•ờng thẳng) tới chỗ bằng (trên đ•ờng cong). Những thay đổi đột ngột đó gây cảm giác khó chịu cho lái xe và hành khách, đôi khi không thể thực hiện ngay đ•ợc, vì vậy để đảm bảo có sự chuyển biến điều hoà cần phải có một đ•ờng cong chuyển tiếp giữa đ•ờng thẳng và đ•ờng cong tròn. Đ•ờng cong chuyển tiếp đ•ợc dùng ở đây là đ•ờng cong Clothoide. Chiều dài đ•ờng cong chuyển tiếp đ•ợc xác định theo công thức : 3 L = V ct 47IR Trong đó R - Bán kính đ•ờng cong tròn. 3) V -Tốc độ tính toán xe chạy (km/h), ứng với cấp đ•ờng tính toán 4) V = 60km/h. I - Độ tăng gia tốc ly tâm I = 0.5. + Với đ•ờng cong tròn đỉnh Đ1. V = 60 km/h; I = 0,5 ; R = 250 m. 603 => L = = 36.76 (m). ct 47.0,5.250 Lnsc = isc*B/insc =0.02*6/0.01 =12m; Theo quy định của quy trình thì chiều dài đ•ờng cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng trong đ•ờng cong đ•ợc bố trí trùng nhau. Với đ•ờng cong trên việc chọn chiều dài đ•ờng cong chuyển tiếp còn phụ thuộc vào chiều dài đoạn nối siêu cao. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 71
  72. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô IV) Bố trí siêu cao Để giảm giá trị lực ngang khi xe chạy trong đ•ờng cong có thể có các biện pháp sau: Chọn bán kính R lớn. Giảm tốc độ xe chạy. Cấu tạo siêu cao: Làm mặt đ•ờng một mái, đổ về phía bụng đ•ờng cong và nâng độ dốc ngang lên trong đ•ờng cong. Nhìn chung trong nhiều tr•ờng hợp hai điều kiện đầu bị khống chế bởi đỉều kiện địa hình và điều kiện tiện nghi xe chạy. Vậy chỉ còn điều kiện thứ 3 là biện pháp hợp lý nhất. Hệ số lực ngang : 2 = V + i gR n 1) Độ dốc siêu cao Độ dốc siêu cao có tác dụng làm giảm lực ngang nh•ng không phải là không có giới hạn. Giới hạn lớn nhất của độ dốc siêu cao là xe không bị tr•ợt khi mặt đ•ờng bị trơn, giá trị nhỏ nhất của siêu cao là không nhỏ hơn độ dốc ngang mặt đ•ờng (độ dốc này lấy phụ thuộc vào vật liệu làm mặt đ•ờng, lấy bằng 2% ứng với mặt đ•ờng BTN cấp cao) Với bán kính đ•ờng cong nằm đã chọn và dựa vào quy định của quy trình để lựa chọn ứng với Vtt = 60 Km/h. - Đỉnh P1 có : R = 250 → isc = 4%. 2. Cấu tạo đoạn nối siêu cao. Đoạn nối siêu cao đ•ợc bố trí với mục đích chuyển hoá một cách điều hoà từ trắc ngang thông th•ờng (hai mái với độ dốc tối thiểu thoát n•ớc ) sang trắc ngang đặc biệt có siêu cao (trắc ngang một mái ). - Chiều dài đoạn nối siêu cao:( Với ph•ơng pháp quay quanh tim). isc in x(B ) Lsc = 2i p Trong đó Lsc: Chiều dài đoạn nối siêu cao . isc : Độ dốc siêu cao. in : Độ dốc ngang mặt, in= 2% B : Bề rộng mặt đ•ờng phần xe chạy (gồm cả lề gia cố) B = 8 m. : Độ mở rộng phần xe chạy trong đ•ờng cong. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 72
  73. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Với đ•ờng cong có bán kính R =250 m, theo tiêu chuẩn 4054-05 thì không cần phải mở rộng iP : Độ dốc dọc phụ tính bằng phần trăm (%), lấy theo quy định iP = 0,5% Bảng tính toán Lnsc Số TT Đỉnh đờng cong isc(%) Lsc (m) 1 P1 4 50 Theo quy định của quy trình thì chiều dài đ•ờng cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao đ•ợc bố trí trùng nhau vì vậy chiều dài đoạn chuyển tiếp hay nối siêu cao phải căn cứ vào chiều dài lớn trong hai chiều dài và theo quy định cuả tiêu chuẩn Bảng giá trị chiều dài đoạn chuyển tiếp hay nối siêu cao STT Đỉnh đ•ờng cong Ltt (m) Ltc (m) Lựa chọn 1 P1 36.76 50 50 - Kiểm tra độ dốc dọc của đoạn nối siêu cao: Để đảm bảo độ dốc dọc theo mép ngoài của phần xe chạy không v•ợt quá độ dốc dọc cho phép tối đa đối với đ•ờng thiết kế. Ta kiểm tra độ dốc dọc của đoạn nối siêu cao. Xác định độ dốc dọc theo mép ngoài phần xe chạy im: im = i + iP Trong đó : i Độ dốc dọc theo tim đ•ờng trên đoạn cong . iP Độ dốc dọc phụ thêm trên đoạn nối siêu cao đ•ợc xác định theo sơ đồ. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 73
  74. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô + ứng với đ•ờng cong đỉnh P1: nằm trong đoạn đổi dốc có imax = 0,03 B.i 8 0,02 i sc 0,32% p L 50 im= 0.9% + 0,32% = 1.22% Đảm bảo nhỏ hơn độ dốc dọc cho phép imax = 7% + ứng với đ•ờng cong đỉnh Đ3: imax = 4.8% B.i 8.6*0,03 i sc 0,52% p L 50 im= 4.8% + 0,52% = 5.32% Đảm bảo nhỏ hơn độ dốc dọc cho phép imax= 7%. - Chuyển tiếp từ trắc ngang hai mái sang trắc ngang một mái trên đoạn nối siêu cao. Việc chuyển từ trắc ngang một mái sang trắc ngang hai mái có bố trí siêu cao đ•ợc thực hiện theo trình tự sau: Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 74
  75. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Phần mở rộng 6% 6 6 6 % % % 4% 4% 2 2 2 2 % 4 % % % % 6% 2 % 2% 0% -2% Phần mở rộng 0% 2% 4% 6% 6% 6% 21 m 22 m 22 m H2 = 0,07m = H2 H3 = 0,14m = H3 H1 = 0,07m = H1 Quay quanh tim Quay quanh tim 6 4 2 H3 H2 H1 1 3 7 5 ghi chú 1 Tim đ•ờng 2 Mép đ•ờng phần xe chạy phía l•ng đ•ờng cong 3 Mép đ•ờng phần xe chạy phía bụng đ•ờng cong 4 Mép phần mở rộng phía l•ng đ•ờng cong 5 Mép phần mở rộng phía bụng đ•ờng cong 6 Mép lề đ•ờng phía l•ng đ•ờng cong 7 Mép lề đ•ờng phía bụng đ•ờng cong Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 75
  76. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Phần mở rộng 6% 6 6 6 % % % 4% 4% 2 2 2 2 % 4 % % % % 6% 2 % 2% 0% -2% Phần mở rộng 0% 2% 4% 6% 6% 6% 21 m 22 m 22 m H2 = 0,07m = H2 H3 = 0,14m = H3 H1 = 0,07m = H1 Quay quanh tim Quay quanh tim 6 4 2 H3 H2 H1 1 3 7 5 ghi chú 1 Tim đ•ờng 2 Mép đ•ờng phần xe chạy phía l•ng đ•ờng cong 3 Mép đ•ờng phần xe chạy phía bụng đ•ờng cong 4 Mép phần mở rộng phía l•ng đ•ờng cong 5 Mép phần mở rộng phía bụng đ•ờng cong 6 Mép lề đ•ờng phía l•ng đ•ờng cong 7 Mép lề đ•ờng phía bụng đ•ờng cong Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 76
  77. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô V) Trình tự tính toán và cắm đ•ờng cong chuyển tiếp - Ph•ơng trình đ•ờng cong chuyển tiếp Clothoide là ph•ơng trình đ•ợc chuyển sang hệ toạ độ Descarte có dạng 5 x = s - S 40A4 3 y = S 6A2 Để tiện cho việc tính toán và kiểm tra ta có thể dựa vào bảng tính sẵn để tính toán. 1) Trình tự tính toán và cắm đ•ờng cong chuyển tiếp. - Xác định các yếu tố của đ•ờng cong t•ơng ứng với các yếu tố của đ•ờng cong tròn trong bảng đã tính ở trên. - Từ chiều dài đ•ờng cong chuyển tiếp xác định đ•ợc thông số đ•ờng cong A. A = 250*50 = Đ•ờng cong đỉnh P1: A = 250*50 = 111.80 (m). Đỉnh P1 : R = 250 m R/3 = 83.33 m A>R/3 (thoả mãn). - Xác định góc và khả năng bố trí đ•ờng cong chuyển tiếp. (điều kiện 2 ) Trong đó: = L (rad) 2R + Đ•ờng cong đỉnh P1 : = = 40 = 0,05 (rad). 2.250 Đ•ờng cong P1 này thoả mãn điều kiện 2 . Vậy góc chuyển h•ớng của 2 đ•ờng cong đủ lớn để bố trí đ•ờng cong chuyển tiếp. - Xác định các toạ độ điểm cuối đ•ờng cong chuyển tiếp Xo và Yo theo bảng tra. + Đ•ờng cong đỉnh P1 : S = L = 50 m. S 50 0,476 m. A 104,98 Tra bảng : x 0 0,548743 A Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 77
  78. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô y 0 0,027684 A Vậy: x0 = 0,548743 x 109.55 = 60.1148 (m). y0 = 0,027684 x111.8 = 3.095 (m). - Xác định đoạn chuyển dịch p và t. p = y0 - R(1 - cos ) t = x0 - Rsin L/2 + Đ•ờng cong đỉnh P1: p = 3,095 - 200(1 - cos ) = 0,85 m. ( = 0.15rad) t = 60 = 30 m. 2 kiểm tra: - Nếu p 0.01R Thoả mãn. - Nếu p > 0.01R Tăng bán kính R R1 R1 = R + p để bố trí đ•ờng cong chuyển tiếp. Trong tr•ờng hợp này cả 2 đ•ờng cong P1 và p2 có p (0.85 m và 0,56) < 0.01R (2 m và 2.5 m) Thoả mãn. Khoảng cách từ đỉnh đ•ờng cong đến đ•ờng cong tròn Ko: + Đỉnh P1: f = P + p = 30.61 + 0,85 = 31.46 m. - Điểm bắt đầu,điểm kết thúc của đ•ờng cong chuyển tiếp qua tiếp tuyến mới. T = t + Rtg 1 0 2 t0 = t + p tg + Đ•ờng cong tròn đỉnh P1 : 0 ' '' t = 30 + 0,85 x tg 59 439 = 30.49 m. 0 2 0 ' '' T = 30.49 + 200* tg 59 439 = 145.26 m. 1 2 - Xác định phần còn lại của đ•ờng cong tròn k0 ứng với 0 sau khi đã bố trí đ•ờng cong chuyển tiếp. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 78
  79. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô R = - 2 , k = 0 0 0 1800 + Đ•ờng cong tròn đỉnh P1 : 0 0 0 0 = 59 43'9" - 2 x 8 40'4''= 43 23'1'' k0 = = 151.15 m. - Trị số rút ngắn của đ•ờng cong. = 2T1 - ( k0 + 2L ) + Đ•ờng cong đỉnh P1: = 2 x 145.26 - (151.15 + 2 x 26) = 87.37 m. - Xác định toạ độ các điểm trung gian của d•ờng cong chuyển tiếp . Các điểm để xác định toạ độ của đ•ờng cong chuyển tiếp cách nhau 10 (m) để cắm đ•ờng cong chuyển tiếp, đ•ợc tính toán và lập thành bảng: Bảng các yếu tố của đ•ờng cong chuyển tiếp Tên đ•ờng cong Đơn vị P1 Yếu tố R m 250 L m 50 độ 6509'42'' x0 m 60.1148 y0 m 3.095 p m 0,85 t m 30 T1 m 145.26 0 0 độ 43 23'1'' k0 m 151.15 m 87.37 Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 79
  80. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô CHƯƠNG 3 : THIếT Kế TRắc DọC I, Những căn cứ, nguyên tắc khi thiết kế : II) Bố trí đ•ờng cong đứng trên trắc dọc : T•ơng tự nh• trong thiết kế khả thi đã trình bày tuy nhiên yêu cầu độ chính xác cao và chi tiết tối đa Ch•ơng 4 : thiết kế công trình thoát n•ớc Nguyên tắc bố trí các công trình thoát n•ớc và ph•ơng pháp tính t•ơng tự nh• trong thiết kế khả thi đã trình bày Sau khi tính toán kiểm tra ta có bảng đặt cống trong thiết kế kỹ thuật 3 min ST Lý Trình Q(m ) (m) Hn•ớc Vcửa ra Hnền Lcống T dâng 1 1.00 0.9 2.1 72.16 11 Km3+800 1.28 Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 80
  81. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Phần III: tổ chức thi công Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 81
  82. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Ch•ơng 1: công tác chuẩn bị Công tác chuẩn bị là công tác đầu tiên của quá trình thi công, bao gồm: phát cây, rẫy cỏ, bỏ lớp đất hữu cơ, đào gốc rễ cây, làm đ•ờng tạm, xây dựng lán trại, khôi phục lại các cọc 1. Công tác xây dựng lán trại : - Trong đơn vị thi công dự kiến số nhân công là 60 ng•ời, số cán bộ khoảng 15 ng•ời. - Theo định mức XDCB thì mỗi nhân công đ•ợc 4 m2 nhà, cán bộ 6 m2 nhà. Do đó tổng số m2 lán trại nhà ở là : 15x6 + 60x4 = 330(m2). - Năng suất xây dựng là 330/5 = 66(ca). Với thời gian dự kiến là 5 ngày thì số ng•ời cần thiết cho công việc là 66/5.2 = 7 (ng•ời) . 2. Công tác làm đ•ờng tạm Do điều kiện địa hình nên công tác làm đ•ờng tạm chỉ cần phát quang, chặt cây và sử dụng máy ủi để san phẳng. Lợi dụng các con đ•ờng mòn có sẵn để vận chuyển vật liệu. Dự kiến dùng 5 ng•ời cùng 1 máy ủi D271A 3. Công tác khôi phục cọc, dời cọc ra khỏi Phạm vi thi công Dự kiến chọn 5 công nhân và một máy kinh vĩ THEO20 làm việc này. 4. Công tác lên khuôn đ•ờng Xác định lại các cọc trên đoạn thi công dài 4900 (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 III chiều rộng diện thi công là 22 (m) Khối l•ợng cần phải dọn dẹp là: 22 4900 =107800(m2). Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 82
  83. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 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) 107800*0.0155 - Số ca máy ủi cần thiết là: 16.17 (ca) 100 107800*0.123 - Số công lao động cần thiết là: 132.594 (công) 100 - Chọn đội làm công tác này là: 1 ủi D271 ; 8 công nhân. Dự kiến dùng 10 ng•ời số ngày thi công là: 132.594/2.10 = 6.6297(ngày) Số ngày làm việc của máy ủi là : 16.17/2.1 = 7.7 (ngày) Chọn đội công tác chuẩn bị gồm: 2 máy ủi D271A + 1máy kinh vĩ + 1máy thuỷ bình + 25 nhân công Công tác chuẩn bị đ•ợc hoàn thành trong 11 ngày. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 83
  84. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô 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 10 cống, số liệu nh• sau: Chế V Số D H STT Cống Lý Trình Loại Cống Độ cửa L•ợng (m) (m) Chảy ra 1 C1 Km0+502.76 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.92 2.14 2 C2 Km0+811.49 Tròn Loại1 Ko áp 1 1 0.93 2.11 3 C3 Km1+223.54 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.92 2.13 4 C4 Km1+756.21 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.98 2.19 5 C5 Km2+167.74 Tròn Loại1 Ko áp 1 1 0.80 1.97 6 C6 Km2+420.23 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.5 0.95 2.10 7 C7 Km3+994.08 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.90 2.08 8 C8 Km3+496.95 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.92 2.11 9 C9 Km3+930.65 Tròn Loại1 Ko áp 1 1 0.87 2.06 10 C10 Km4+693.65 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.5 0.93 2.08 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 Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 84
  85. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô + Đắp đất trên cống, đầm chặt cố định vị trí cống - Với cống nền đắp phải đắp lớp đất xung quanh cống để giữ cống và bảo quản cống trong khi ch•a làm nền. - Bố trí thi công cống vào mùa khô, các vị trí cạn có thể thi công đ•ợc ngay, các vị trí còn dòng chảy có thể nắn dòng tạm thời hay làm đập chắn tuỳ thuộc vào tình hình cụ thể. 2. Tính toán năng suất vật chuyển lắp đặt ống cống - Để vận chuyển và lắp đặt ống cống ta thành lập tổ bốc xếp gồm: Xe tải MAZ-503 (7T) + Cần trục bánh lốp KC-1562A 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. Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 85
  86. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô a = 2 + + 2 (mở rộng 1m mỗi bên đáy cống để dễ thi công) : Bề dày thành cống . 4. Công tác móng và gia cố: - Căn cứ vào loại định hình móng, đất nền bazan, móng cống loại II nên dùng lớp đệm đá dăm dày 30 cm. - Gia cố th•ợng l•u, hạ l•u chia làm 2 giai đoạn. + Đoạn 1: Xây đá 25 (cm), vữa xi măng mác 100 trên lớp đá dăm dày 10 cm. + Đoạn 2: Lát khan đá 20 cm trên đá dăm dày 10 cm Ghi chú: - 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 PVC = t tt 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 Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 86
  87. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô t : Thời gian xếp dỡ hàng t = 8 phút. Thay vào công thức ta có: 8 7 0,8 1 5 5 8 Pvc = 18 25 60 = 73,3 (tấn/ca) - Đá hộc có : = 1,50 (T/m3) - Đá dăm có: = 1,55 (T/m3) - Cát vàng có: = 1,40 (T/m3) Khối l•ợng cần vận chuyển của vật liệu trên đ•ợc tính bằng tổng của tất cả từng vật liệu cần thiết cho từng công tác. Từ khối l•ợng công việc cần làm cho các cống ta chọn đội thi công là 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 ủi D271A 1 Cần cẩu KC-1562A 1 Xe MAZ503 25 Công nhân Đội thi công cống trong thời gian 40 ngày. + Đội 2: 1 Máy ủi D271A 1 Cần cẩu KC-1562A 1 Xe MAZ503 15 Công nhân Đội thi công cống trong thời gian20 ngày. Ch•ơng 3:Thiết kế thi công nền đ•ờng Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 87
  88. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô I. Giới thiệu chung - Tuyến đ•ờng đi qua khu vực đồi núi, đất á sét, bề rộng nền đ•ờng là 9 (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 : +)Máy cạp chuyển cho các công việc:Đào đất vận chuyển dọc từ nền đào bù đắp (100m<L<500m) +) 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 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 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 Km3+300(L = 3300 m) Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 88
  89. Tr•ờng Đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Khoa Xây dựng Thiết kế đ•ờng Ô tô Đoạn I: Từ Km3+300đến Km 6+300 (L = 3000 m) IV. Khối l•ợng công việc thi công bằng chủ đạo 1. Thi công vận chuyển dọc đào bù đắp bằng máy cạp chuyển A :Công nghệ thi công Khi thi công vận chuyển dọc đào bù đắp với cự ly L>=100m thì thi công vận chuyển bằng máy cạp chuyển đạt hiệu quả cao nhất do khả năng vận chuyển của nó. Quá trình công nghệ thi công ST Công nghệ thi công Yêu cầu máy móc T 1 Đào đất ở nền đào và vận chuyển tới vị trí Máy cạp chuyển BG 321 đắp 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 B:Tính toán năng suất máy móc. 60.T.K .q.k Năng suất máy cạp: N = t c (m3/ca) t.k r Trong đó: T: Thời gian làm việc 1 ca . T = 8h Kt: Hệ số sử dụng thời gian. Kt = 0.85 Kc: Hệ số chứa đầy thùng .Kc=0.9 Kr: Hệ số rời rạc của đất. Kr = 1.2 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: Sinh Viên thực hiện: đoàn văn lập - lớp xd903 Trang 89