›
›

Đồ án Thiết kế tuyến đường qua hai điểm Đ22Z-C2 thuộc tỉnh Quảng Ninh - Nguyễn Minh Hiệp

pdf 118 trang huongle 1450
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế tuyến đường qua hai điểm Đ22Z-C2 thuộc tỉnh Quảng Ninh - Nguyễn Minh Hiệp", 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_hai_diem_d22z_c2_thuoc_tinh_q.pdf

Nội dung text: Đồ án Thiết kế tuyến đường qua hai điểm Đ22Z-C2 thuộc tỉnh Quảng Ninh - Nguyễn Minh Hiệp

  1. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHềNG ISO 9001 - 2000 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG Sinh viờn thực hiện : Nguyễn Minh Hiệp Lớp : CĐ 1001 MSSV : 101107 Người hướng dẫn : Ths. Nguyễn Hữu Khải Ks. Đào Hữu Đồng HẢI PHềNG - 2010 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 1
  2. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHềNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG Tờn đề tài: Thiết kế tuyến đ•ờng qua hai điểm Đ22z – c2 thuộc tỉnh quảng ninh HẢI PHềNG - 2010 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 2
  3. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Lời cảm ơn Hiện nay, đất n•ớc ta đang trong giai đoạn phát triển, thực hiện công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa, cùng với sự phát triển của nền kinh tế thị tr•ờng, việc giao l•u buôn bán, trao đổi hàng hóa là một 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 ĐHDL Hải Phòng, 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 ĐHDL Hải Phòng 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 Đ1-C2 thuộc địa phận huyện Ngân Sơn tỉnh Bắc Cạn. Nội dung đồ án gồm 4 phần: Phần 1: Lập dự án khả thi xây dựng tuyến đ•ờng Đ1-C2 . Phần 2: Thiết kế kỹ thuật. Phần 3: Tổ chúc thi công. Phần 4: Thiết kế tổ chức giao thông, nút giao cho đ•ờng. 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, cô trong bộ môn xây dựng và đặc biệt là Ths: Nguyễn Hữu Khải và KS: Đào Hữu Đồng đã giúp đỡ em trong quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 3
  4. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Hải Phòng, tháng 7 năm 2010 Sinh viên Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 4
  5. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Phần I: lập báo cáo đầu t• xây dựng tuyến đ•ờng Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 5
  6. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ch•ơng 1: Giới thiệu chung I. tên công trình: “Lập dự án đầu tư xây dựng tuyến đường qua 2 điểm Đ1 – C2 thuộc huyện Ngân Sơn tỉnh Bắc Cạn. II. địa điểm xây dựng: Huyện Ngân Sơn tỉnh Bắc Cạn. IIi. Chủ đầu t• và nguồn vốn đầu t•: Chủ đầu t• là UBND tỉnh Bắc Cạn uỷ quyền cho Ban quản lý dự án huyện Ngân Sơn thực hịên. Trên cơ sở đấu thầu hạn chế để tuyển chọn nhà thầu có đủ khả năng về năng lực, máy móc, thiết bị, nhân lực và đáp ứng kỹ thuật yêu cầu về chất l•ợng và tiến độ thi công. Nguồn vốn xây dựng công trình do nhà n•ớc cấp. IV. kế hoạch đầu t•: Dự kiến nhà n•ớc đầu t• tập trung trong vòng 7 tháng, bắt đầu đầu t• từ tháng10/2010 đến tháng 5/2011. Và trong thời gian 15 năm kể từ khi xây dựng xong, mỗi năm nhà n•ớc cấp cho 5% kinh phí xây xựng để duy tu, bảo d•ỡng tuyến. V. tính khả thi xây dựng công trình: Để đánh giá sự cần thiết phải đầu t• xây dựng tuyến đ•ờng Đ1-C2 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. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 6
  7. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Theo số liệu điều tra l•u l•ợng xe thiết kế năm thứ 15 sẽ là: 1386 xe/ng.đ. Với thành phần dòng xe: - Xe con (Bo a M21) : 33% - Xe tải nhẹ ( az 53) : 23% - Xe tải trung (Zil 130) : 33%. - Xe tải nặng (Maz 500) : 11%. - Hệ số tăng xe : 7%. Nh• vậy l•ợng vận chuyển giữa 2 điểm Đ1-C2 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 Đ1-C2 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 Bắc Cạn và đơn vị khảo sát thiết kế để tiến hành lập dự án. vi. 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. Vii. Đặc điểm chung của tuyến. * Địa hình : Tuyến đi qua địa hình t•ơng đối phức tạp có độ dóc lớn và có địa hình chia cắt mạnh. Chênh cao giữa 2 đ•ờng đồng mức là 5m. Điểm đầu và điểm cuối tuyến nằm ở 2 bên s•ờn của một dãy núi có địa hìmh thoải. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 7
  8. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng * 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 lở. Đất nền chủ yếu là đất á sét, địa chất lòng sông và các suối chính nói chung ổn định . - Cao độ mực n•ớc ngầm ở đây t•ơng đối thấp, 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. * 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•ợng 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 240c. mùa đông nhiệt độ trung bình khoảng 180c, mùa hạ nhiệt độ trung bình khoảng 280 C nhiệt độ dao động khoảng 100c. L•ợng m•a trung bình khoảng 2000 mm. mùa m•a từ tháng 8 đến tháng 10. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 8
  9. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ch•ơng 2: Xác định cấp hạng đ•ờng và các chỉ tiêu kỹ thuật của đ•ờng i. Xác định cấp hạng đ•ờng. Quy đổi l•u l•ợng xe ra xe con: Ta có: Xe con Xe tải nhẹ Xe tải trung Xe tải nặng LL(N15) ( az 53) (Zil 130) (Maz 500) Hstx(δ) (Bo aM21) 6,5T(2trục) 8,5T(2Trục) 10T(2trục) 1386 33% 23% 33% 11% 7 Xe qđ 457 319 457 153 - Xe con: 33% => 33%x1386= 457 (xe/ngày đêm) hệ số quy đổi =1 - Xe tải trục 6.5T (2Trục): 23% => 23%x1386=319 (xe/ngày đêm) hệ số quy đổi=2.5 -Xe tải trục 8.5T (2trục) : 33% => 33%x1386=457 (xe/ngày đêm) hệ số quy đổi =2.5 - Xe tải trục 10T (2Trục): 11% => 11%x 1386=153(xe/ngày đêm) hệ số quy đổi =3 (Hệ số quy đổi tra mục 3.3.2/ TCVN 4054-05) L•u l•ợng xe quy đổi ra xe con năm thứ 15 là: N15qđ = (457x1+319x2,5+457x2,5+153x3)=2856 (xe/ngày đêm) Theo tiêu chuẩn thiết kế đ•ờng ô tô TCVN 4054-05 (mục 3.4.2), phân cấp kỹ thuật đ•ờng ô tô theo l•u l•ợng xe thiết kế (xcqđ/ngày đêm): < 3000 (xe/ngày đêm) thì chọn đ•ờng cấp IV.Nh•ng xét về tầm quan trọng của tuyến đ•ờng,đây là tuyến đ•ờng chính nối huyện Ngân Sơn với trung tâm kinh tế chính trị của Tỉnh Bắc Cạn.Cho nên chủ đầu t• chủ động chọn ph•ơng án xây dựng tuyến đ•ờng cấp III Nh• ta đã biết, cấp hạng xe phụ thuộc nhiều yếu tố nh•: chức năng đ•ờng, địa hình và l•u l•ợng thiết kế. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 9
  10. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Căn cứ vào các yếu tố trên ta sẽ chọn cấp kỹ thuật của đ•ờng là cấp III, tốc độ thiết kế 60Km/h (địa hình núi) II. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật. A. Căn cứ theo cấp hạng đã xác định ta xác định đ•ợc chỉ tiêu kỹ thuật theo tiêu chuẩn hiện hành (TCVN 4050-2005) nh• sau: (Bảng 2.2.1) Các chỉ tiêu kỹ thuật Trị số Chiều rộng tối thiểu các bộ phận trên MCN cho địa hình vùng núi (bảng 7) Tốc độ thiết kế (km/h) 60 Số làn xe giành cho xe cơ giới (làn) 2 Chiều rộng 1 làn xe (m) 3 Chiều rộng phần xe dành cho xe cơ giới (m) 6 Chiều rộng tối thiểu của lề đ•ờng (m) 1.5 (gia cố 1m) Chiều rộng của nền đ•ờng (m) 9 Tầm nhìn tối thiểu khi xe chạy trên đ•ờng (Bảng 10) Tầm nhìn hãm xe (S1), m 75 Tầm nhìn tr•ớc xe ng•ợc chiều (S2), m 150 Tầm nhìn v•ợt xe, m 350 Bán kính đ•ờng cong nằm tối thiểu (Bảng 11) Bán kính đ•ờng cong nằm tối thiểu giới hạn (m) 125 Bán kính đ•ờng cong nằm tối thiểu thông th•ờng (m) 250 Bán kính đ•ờng cong nằm tối thiểu không siêu cao(m) 1500 Độ dốc siêu cao (isc) và chiều dài đoạn nối siêu cao (Bảng 14) R (m) isc L(m) 125 150 0.07 70 150 175 0.06 60 175 200 0.05 55 200 250 0.04 50 250 300 0.03 50 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 10
  11. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 300 1500 0.02 50 Độ dốc dọc lớn nhất (Bảng 15) Độ dốc dọc lớn nhất (%) 7 Chiều dài tối thiểu đổi dốc (Bảng 17) Chiều dài tối thiểu đổi dốc (m) 150 (100) Bán kính tối thiểu của đ•ờng cong đứng lồi và lõm (Bảng 19) Bán kính đ•ờng cong đứng lồi (m) Tối thiểu giới hạn 2500 Tối thiểu thông th•ờng 4000 Bán kính đ•ờng cong đứng lõm (m) Tối thiểu giới hạn 1000 Tối thiểu thông th•ờng 1500 Chiều dài đ•ờng cong đứng tối thiểu (m) 50 Dốc ngang mặt đ•ờng (%) 2 Dốc ngang lề đ•ờng (phần lề gia cố) (%) 2 Dốc ngang lề đ•ờng (phần lề đất) (%) 6 B. Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật: 1. Tính toán tầm nhìn xe chạy. 1.1. Tầm nhìn dừng xe. Lp• Sh lo S1 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 11
  12. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Tính cho ôtô cần hãm để kịp dừng xe tr•ớc ch•ớng ngại vật. S = l1= h 2 S = V t V(m/s) KV l 1 TT Xe tt tk K i .t(s) 0 l +S +l (km/h) (s) (m) 1 h 0 3,6 254( i) (m) (m) (m) 1 Xe 60 1,2 0,0 0,5 1 16,667 34 10 60,67 con 2 Xe 60 1,4 0,0 0,5 1 16,667 39,68 10 66,35 tải 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. S +S = l1= T1 T2 S2= KV 2. Vtk t V(m/s) l0 2l1+ST1 TT Xe tt K i .()ts 22 (km/h) (s) 1,8 127(i ) (m) +ST2+l0 (m) (m) (m) 1 Xe 60 1,2 0,0 0,5 1 33,33 68,03 10 111 con 2 Xe 60 1,4 0,0 0,5 1 33,33 79,37 10 123 tải Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 12
  13. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Sơ đồ tính tầm nhìn S2 Lp• Sh Lo Sh Lp• S1 S1 60 1,4.602 .0,5 S = 10 123m 2 1,8 127.0,52 Theo TCVN 4054-05 thì chiều tầm nhìn S2 là 150(m) Vậy chọn tầm nhìn S2 theo TCVN S2 = 150(m) Sơ đồ tính tầm nhìn v•ợt xe. Tính tầm nhìn v•ợt xe. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 13
  14. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Tầm nhìn v•ợt xe đ•ợc xác định theo công thức (sổ tay tk đ•ờng T1/168). V S4 Ghi TT Xe tt K l0 (km/h) (m) chú 1 Xe 1,2 80 10 0,5 248,71 con 2 Xe tải 1,4 60 10 0,5 263,19 chọn 2 2 V1 KV1 (V1 V2 ) KV2 lo V1 V3 S 4 . 1 (V1 V2 ).3,6 254 254 V1 V2 V1 Theo tiêu chuẩn :V1 > V2 =20km/h (đối với đ•ờng cấp III) Tr•ờng hợp này đ•ợc áp dụng khi tr•ờng hợp nguy hiểm nhất xảy ra V3 = V2 =VTK= 60Km/h. Nội dung tính toán phần này thực hiện theo y/c đồ án TN trong nhà tr•ờng. 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) - 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) Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 14
  15. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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) 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 , D' K . w max GG KF(V2 Vg2 ) Trong đó: P : sức cản không khí P w W 13 V: tốc độ thiết kế km/h, V = 60km/h Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 15
  16. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Vg: vận tốc gió khi thiết kế lấy Vg = 0(m/s) F: Diện tích cản gió của xe (m2) K: Hệ số cản không khí; Loại xe K F, m2 Xe con 0.015-0.03 1.5-2.6 Xe tải 0.05-0.07 3.0-6.0 : hệ số bám dọc lấy trong điều kiện bất lợi là mặt đ•ờng ẩm •ớt,bẩn. Lấy = 0,2 GK: trọng l•ợng trục chủ động (kg). G: trọng l•ợng toàn bộ xe (kg). Xe tải trục Xe tải trục Xe tải trục Xe con 6,5T(2trục) 8,5T(2trục) 10T(2trục) K 0.03 0.05 0.06 0.07 F 2.6 3 5 6 V 60 60 60 60 Pw 1.667 3.206 6.413 8.978 Gk 960 6150 7400 G 1875 8250 13550 D' 0.102 0.148 0.109 i'max 8% 12.6% 8.7% 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. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 16
  17. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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 0,07 602 Rmin 128,85(m) SC 127(0,15 0,07) 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. V. Tính bán kính thông th•ờng. Thay đổi và iSC đồng thời sử dụng công thức. V 2 R 127(μ iSC ) Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 17
  18. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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 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. 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 tâm trong đ•ờng cong chuyển tiếp, I = 0,5m/s2 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 18
  19. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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 0,02-0,07 Bảng Chiều dài đ•ờng cong chuyển tiếp và đoạn vuốt nối siêu cao Rtt (m) 125 150 175 200 250 300 400 isc 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.02 Lctiếp(m) 73.53 62.28 52.52 45.96 36.77 30.64 22.98 Lsc (m) 84 72 60 48 36 24 24 Ltc (m) 70 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 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 19
  20. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Bảng tính đoạn thẳng chêm Rtt(m) 150 175 200 250 300 400 Rtt(m) 150 60 57.5 55 55 55 55 175 57.5 55 52.5 52.5 52.5 52.5 200 55 52.5 50 50 50 50 250 55 52.5 50 50 50 50 300 55 52.5 50 50 50 50 400 55 52.5 50 50 50 50 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. phần xe chạy phải mở rộng theo quy định trong bảng 3-8 (TKĐô tô T1-T53). Bán kính đ•ờng cong nằm, R (m) Dòng xe 250 200 200 150 150 100 Xe con 0,4 0,6 0,8 Xe tải 0,6 0,7 0,9 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 20
  21. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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 d1: chiều cao mắt ng•ời lái xe so với mặt đ•ờng. d1 = 1,2m; S1 = 75m 752 R lồi 2343,75(m) min 2.1,2 lồi (Theo TCVN 4054-05, Rmin 2500(m) lồi Vậy ta chọn Rmin 2500(m) 2. Bán kính đ•ờng cong đứng lõm tối thiểu. Đ•ợc tính 2 điều kiện. - Theo điều kiện giá trị v•ợt tải cho phép của lò xo nhíp xe và không gây cảm 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 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 21
  22. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Khi tính bề rộng phần xe chạy ta tính theo sơ đồ xếp xe nh• hình vẽ trong cả ba tr•ờng hợp theo công thức sau: b c B = x y 2 Trong đó: b: chiều rộng phủ bì (m) c: cự ly 2 bánh xe (m) x: cự ly từ s•ờn thùng xe đến làn xe bên cạnh ng•ợc chiều X = 0,5 + 0,005V y: khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy y = 0,5 + 0,005V V: tốc độ xe chạy với điều kiện bình th•ờng (km/h) Tính toán đ•ợc tiến hành theo sơ đồ xếp xe cho 2 xe tải chạy ng•ợc chiều 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 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 22
  23. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Vậy tr•ờng hợp này bề rộng phần xe chạy là b1 + b2 = 3,89 x 2 = 7,78 (m) Tính toán cho tr•ờng hợp xe tải với xe con Xe con có chiều rộng phủ bì 1,8m b1=1,8 m c1=1,3 m Xe tải có chiều rộng phủ bì 2,5m b2=2,5m c2=1,96m bc 2,5 1,3 Với xe con : B = x+y+ 21=0,8+0,8+ =3,5 (m) 1 2 2 Với xe tải : B2=x+y+b2=0,8+0,8+2,5= 4,1(m) Vậy tr•ờng hợp này bề rộng phần xe chạy là: B=B1+B2= 3,5+4,1=7,6 (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) Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 23
  24. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng XI. Tính số làn xe cần thiết. Số làn xe cần thiết theo TCVN 4054-05 đ•ợc tính theo công thức: Ncdgiờ nlxe z.Nlth Trong đó: nlxe: là số làn xe yêu cầu, đ•ợc lấy tròn theo qui trình N gcđ: là l•u l•ợng xe thiết kế giờ cao điểm đ•ợc tính đơn giản theo công thức sau: N gcđ = (0,10 0,12) . Ntbnđ (xe qđ/h) Theo tính toán ở trên thì ở năm thứ 15: Ntbnđ =3300 (xe con qđ/ngđ) => N gcđ =330 396 (xe qđ/ngày đêm) Nlth :Năng lực thông hành thực tế. Tr•ờng hợp không có dải phân cách và ô tô chạy chung với xe thô sơ 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. 396 Vậy n = 0,51 lxe 0,77.1000 Vì tính cho 2 làn xe nên khi n = 0,51 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%. * Bảng so sánh các chỉ tiêu Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 24
  25. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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 t/chuẩn 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 0.51 2 2 7 Bán kính đ•ờng cong nằm min m 128.85 125 150 8 Bán kính không siêu cao m 473 1500 1500 9 Tầm nhìn 1 chiều m 66,35 75 75 10 Tầm nhìn 2 chiều m 122,7 150 150 11 Tầm nhìn v•ợt xe m 240 350 350 12 Bán kính đ•ờng cong đứng m 874 1500 1500 lõm min 13 Bán kính đ•ờng con đứng lồi m 2344 2500 2500 min 14 Độ dốc dọc lớn nhất % 7 7 15 Độ dốc ngang mặt đ•ờng % 2 2 16 Độ dốc ngang lề đ•ờng % 6 6 XIi. Kết luận: Sau khi tính toán và đánh giá ta sẽ lấy kết quả của bảng tra theo tiêu chuẩn (TCVN4054-2005) làm cơ sở để tính toán cho những phần tiếp theo. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 25
  26. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ch•ơng 3: Thiết kế tuyến trên bình đồ I.Vạch ph•ơng án tuyến trên bình đồ. 1, Tài liệu thiết kế: -Bản đồ địa hình tỉ lệ 1:10000 có ΔH=5m -Đoạn tuyến thiết kế nằm giữa 2 điểm Đ1-C2 thuộc huyện Ngân Sơntỉnh Bắc Cạn. -Số hóa bình đồ và đ•a về tỉ lệ 1:10000 thiết kế trên Nova4.0 -Vẽ phân thủy, tụ thủy. 2. Đi tuyến: Dựa vào dạng địa hình của tuyến Đ1-C2 ta nhận thấy sẽ phải sử dụng 2 kiểu định tuyến cơ bản là kiểu gò bó và kiểu đ•ờng dẫn h•ớng tuyến để tiến hành vạch tuyến. Đối với đoạn dốc, ta đi tuyến theo b•ớc Compa. H 1 . (cm) i tt Trong đó: 1 1 là tỉ lệ bản đồ: 10000 imaxtt = imax - inâng Đ•ờng cấp III:=7%-1%=6% 500 1 5 => . 0,83(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: Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 26
  27. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ph•ơng án I: Ph•ơng án này đi men theo khe phân thủy đảm bảo cao độ mặt đ•ờng luuon cao hơn mực n•ớc max, sau đó đi tuyến hoàn toàn phía bên trái của s•ờn núi, tiếp tục phía cuối tuyến lai đI men theo suối, sử dụng các đ•ờng cong nằm với bán kính lớn và vừa phải, chiều dài tuyến là 4952m. Ph•ơng án II: Ph•ơng án này v•ợt đèo tại cao độ +260m, sau đó đi tuyến hoàn toàn phía bên phải của s•ờn núi, v•ợt suối nhỏ tại cao độ +280.14m, sử dụng các đ•ờng cong nằm với bán kính lớn và vừa phải, chiều dài tuyến là 5130m. Hai ph•ơng án này có chiều dài gần bằng nhau nh•ng ph•ơng án II có nhiều công trình thoát n•ớc hơn. 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 4952 5130 Số đ•ờng cong nằm 5 5 Số đ•ờng cong có Rmin 0 0 Số công trình cống 7 8 II.Thiết kế tuyến 1. Cắm cọc tim đ•ờng - Cọc điểm đầu, cuối: Đ1,C2 - 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 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 27
  28. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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 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. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 28
  29. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ch•ơng 4: QUY HOạCH THOáT NƯớc cho đ•ờng 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 Ngân Sơn tỉnh Bắc Cạn, thuộc vùng III (Tâm m•a Hoàng Liên Sơn hữu ngạn sông Thao, từ biên giới đến Ngòi Bút– Phụ lục 12a – TK Đ•ờng ô tô tập 3). Căn cứ vào tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến đ•ờng với Vtt = 60km/h ta đã xác định đ•ợc tần xuất lũ tính toán cho cầu cống là P = 2% (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 H2% = 185 mm. Dựa vào bình đồ tuyến ta tiến hành khoanh l•u vực cho từng vị trí cống sử dụng rãnh biên thoát n•ớc về vị trí cống (diện tích l•u vực đ•ợc thể hiện trên bình đồ). Tính toán theo Tiêu chuẩn 22 TCN 220-95. Công thức tính l•u l•ợng thiết kế lớn nhất theo tần suất xuất hiện của lũ theo có dạng sau: Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 29
  30. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng QP% =. Ap. . Hp. . F Trong đó: F: Diện tích l•u vực ( km2) Ap: Module dòng chảy đỉnh lũ (Xác định theo phụ lục 3/ Sổ tay TK đ•ờng ô tô T2) ứng với tần suất thiết kế trong 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) Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 30
  31. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Trong đó: l chỉ tính các suối có chiều dài >0,75 chiều rộng trung bình của l•u vực. Với l•u vực có hai mái dốc B = F/2L Với l•u vực có một mái dốc B = F/L L: là tổng chiều dài suối chính (km) (các trị số tra bảng đều lấy trong "Thiết kế đ•ờng ôtô - Công trình v•ợt sông, Tập 3- Nguyễn Xuân Trục NXB giáo dục 1998". Isd : Độ dốc lòng suối (%). li : Chiều dài suối nhánh Sau khi xác định đ•ợc tất cả các hệ số trên thay vào công thức Q, xác định đ•ợc l•u l•ợng Qmax. Chọn hệ số nhám msd=0,15 Bảng tính thủy văn - l•u l•ợng các cống: Ph•ơng án tuyến 1: sst Cống F(km2) L(km) ils isd ls ts Ap Q2% 1 C1 0.43 0.65 5.36 3.50 0.95 68.7 60 0.045 3.58 2 C2 0.23 0.16 3.23 2.85 0.95 42.2 60 0.054 1.68 3 C3 0.22 1.18 5.25 4.21 0.95 51.6 60 0.052 1.74 4 C4 0.25 0.18 3.22 2.84 0.95 41.8 60 0.053 1.67 5 C5 0.18 0.46 4.63 3.43 0.95 65.2 60 0.043 3.47 6 C6 0.16 4.23 2.65 0.95 42.2 60 60 0.045 2.65 7 C7 0.15 0.18 2.50 2.56 0.95 50.1 60 0.053 1.57 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 31
  32. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ph•ơng án tuyến 2: sst Cống F(km2) L(km) ils isd ls ts Ap Q2% 1 C1 0.43 0.65 5.36 3.50 0.95 68.7 60 0.045 3.58 2 C2 0.03 0.16 4.23 2.65 0.95 42.2 60 0.054 1.92 3 C3 0.04 0.32 3.25 2.56 0.95 51.6 60 0.052 2.54 4 C4 0.16 0.15 3.30 3.14 0.95 41.8 60 0.053 1.81 5 C5 0.14 0.34 2.44 2.07 0.95 65.2 60 0.043 1.46 6 C6 0.15 0.18 2.50 2.56 0.95 50.1 60 0.053 1.57 7 C7 0.13 0.14 2.94 2.75 0.95 48.2 60 0.050 1.62 8 C8 0.13 0.46 4.63 3.43 0.95 42.4 60 0.055 3.55 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. - Tính toán cao độ khống chế nền đ•ờng: Hn= max - Khống chế theo điều kiện n•ớc dâng H1 _ Khống chế theo điều kiện chịu lực H2 _ Khống chế thiết kế theo điều kiện thi công kết cấu áo đ•ờng H3 H1= Hd + 0,5 (Hd = Cao độ đáy cống +hd) H2= Cao độ đỉnh cống +0,5 H3=Hđ + (0,3-0,5) +hmđ (Hđ= Cao độ đáy + ) Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 32
  33. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Sau khi tính toán đ•ợc l•u l•ợng của từng cống tra theo phụ lục 16 - Thiết kế đ•ờng ôtô T3- GSTS KH Nguyễn Xuân Trục- NXB GD 1998. và chọn cống theo bảng d•ới đây: Bảng 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+400 Tròn Loại1 Ko áp 1 0.9 1.07 2.02 2 C2 Km1+300 Tròn Loại1 Ko áp 1 0.75 0.53 1.06 3 C3 Km2+50 Tròn Loại1 Ko áp 1 0.9 0.92 1.82 4 C4 Km2+300 Tròn Loại1 Ko áp 1 0.75 0.52 1.07 5 C5 Km2+921.73 Tròn Loại1 Ko áp 1 0.75 0.53 1.04 6 C6 Km3+500 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 1.05 1.84 7 C7 Km4+750 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.90 1.81 Cao độ khống chế Cao độ Cao độ Stt Cống H H H H TN đáy cống 1 2 3 nmin 1 C1 246.65 246.45 248.02 247.85 247.96 247.85 2 C2 258.06 257.86 258.89 259.11 259.02 259.11 3 C3 262.56 262.36 263.78 263.76 263.77 263.78 4 C4 263.13 262.93 263.95 264.18 264.00 264.18 5 C5 258.59 258.39 259.42 259.64 259.50 259.64 6 C6 240.00 239.80 241.35 241.55 241.54 241.55 7 C7 230.13 229.93 231.33 231.68 231.60 231.68 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 33
  34. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng PA tuyến 2: Chế Độ Số D H V cửa Stt Cống Lý Trình Loại Cống Chảy L•ợng (m) (m) ra 1 C1 Km0+500 Tròn Loại1 Ko áp 1 0.9 1.09 2.72 2 C2 Km0+938.34 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.55 1.12 3 C3 Km1+600 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.90 1.82 4 C4 Km2+300 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.5 0.54 1.05 5 C5 Km3+100 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.25 0.82 2.23 6 C6 Km4+150 Tròn Loại1 Ko áp 1 1.00 0.87 1.84 7 C7 Km4+512.9 Tròn Loại1 Ko áp 1 0.75 0.57 1.10 8 C8 Km4+950 Tròn Loại1 Ko áp 1 0.9 0.91 1.95 Cao độ khống chế Cao độ Cao độ Stt Cống H H H H TN đáy cống 1 2 3 nmin 1 C1 244.54 244.34 245.93 245.74 245.80 245.93 2 C2 240.00 239.80 240.85 241.55 241.00 240.85 3 C3 246.19 245.99 247.39 247.74 247.62 247.74 4 C4 235.00 234.80 235.84 236.80 236.02 235.84 5 C5 235.00 234.80 236.12 236.55 236.30 236.55 6 C6 234.63 234.43 235.80 235.93 235.93 235.93 7 C7 235.46 235.26 236.33 236.51 236.40 236.51 8 C8 233.04 232.84 234.25 233.65 234.20 233.65 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 34
  35. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ch•ơng 5: Thiết kế trắc dọc & trắc ngang I. Nguyên tắc, cơ sở và số liệu thiết kế 1.Nguyên tắc Đ•ờng đỏ đ•ợc thiết kế trên các nguyên tắc: +Bám sát địa hình. +Nâng cao điều kiện chạy xe. +Thoả mãn các điểm khống chế và nhiều điểm mong muốn, kết hợp hài hoà giữa Bình đồ-Trắc dọc-Trắc ngang. 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. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 35
  36. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 36
  37. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 37
  38. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng CHƯƠNG 6: Thiết kế kết cấu áo đ•ờng I. áo đ•ờng và các yêu cầu thiết kế áo đ•ờng là công trình xây dựng trên nền đ•ờng bằng nhiều tầng lớp vật liệu có c•ờng độ và độ cứng đủ lớn hơn so với nền đ•ờng để phục vụ cho xe chạy, chịu tác động trực tiếp của xe chạy và các yếu tố thiên nhiên(m•a, gió, biến đổi nhiệt độ). Nh• vậy để đảm bảo cho xe chạy an toàn, êm thuận, kinh tế và đạt đ•ợc những chỉ tiêu khai thác-vận doanh thì việc thiết kế và xây dựng áo đ•ờng phải đạt đ•ợc những yêu cầu cơ bản sau: + áo đ•ờng phải có đủ c•ờng độ chung tức là trong quá trình khai thác, sử dụng áo đ•ờng không xuát hiện biến dạng thẳng đứng, biến dạng tr•ợt, biến dạng co, dãn do chịu kéo uốn hoặc do nhiệt độ. Hơn nữa c•ờng độ áo đ•ờng phải ít thay đổi theo thời tiết khí hậu trong suốt thời kỳ khai thác tức là phải ổn định c•ờng độ. + Mặt đ•ờng phải đảm bảo đ•ợc độ bằng phẳng nhất định để giảm sức cản lăn, giảm sóc khi xe chạy, do đó nâng cao đ•ợc tốc đọ xe chạy, giảm tiêu hao nhiên liệu và hạ giá thành vận tải. + Bề mặt áo đ•ờng phải có đủ độ nhám cần thiết để nâng cao hệ số bám giữa bánh xe và mặt đ•ờng để tạo điều kiện tốt cho xe chạy an toàn, êm thuận với tốc độ cao. Yêu cầu này phụ thuộc chủ yếu vào việc chọn lớp trên mặt của kết cấu áo đ•ờng. +Mặt đ•ờng phải có sức chịu bào mòn tốt và ít sinh bụi do xe cộ phá hoại và d•ới tác dụng của khí hậu thời tiết Đó là những yêu cầu cơ bản của kết cấu áo đ•ờng, tùy theo điều kiện thực tế, ý nghĩa của đ•ờng mà lựa chọn kết cấu áo đ•ờng cho phù hợp để thỏa mãn ở mức độ khác nhau những yêu cầu nói trên. Các nguyên tác khi thiết kế kết cấu áo đ•ờng: + Đảm bảo về mặt cơ học và kinh tế. + Đảm bảo về mặt duy tu bảo d•ỡng. + Đảm bảo chất l•ợng xe chạy an toàn, êm thuận, kinh tế. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 38
  39. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng II.Tính toán kết cấu áo đ•ờng 1. Các thông số tính toán 1.1. Địa chất thủy văn: Đặc điểm của loại đất ở khu vực này thuộc loại đất á sét có các đặc tr•ng tính toán nh• sau: Đất nền thuộc loại 1 (luôn khô ráo) có: E0 = 42 Mpa, C = 0.032 (Mpa), = 240, a= w =0.60 (độ ẩm t•ơng đối). wnh 1.2. Tải trọng tính toán tiêu chuẩn Tải trọng tính toán tiêu chuẩn theo quy định TCVN 4054 đối với kết cấu áo đ•ờng mềm là trục xe có tải trọng 100Mpa, có áp lực là 6.0 daN/cm2 và tác dụng trên diện tích vệt bánh xe có đ•ờng kính 33 cm. 1.3. L•u l•ợng xe tính toán L•u l•ợng xe tính toản trong kết cấu áo đ•ờng mềm là số ô tô đ•ợc quy đổi về loại ô tô có tải trọng tính toán tiêu chuẩn thông qua mặt cắt ngang của đ•ờng trong 1 ngày đêm ở cuối thời kỳ khai thác (ở năm t•ơng lai tính toán): 15 năm kể từ khi đ•a đ•ờng vào khai thác. Thành phần và l•u l•ợng xe: Thành phần α Loại xe (%) Xe con 33 xe tải trục 6.5 T 23 Xe tải trục 8.5 T 33 Xe tải trục 10T 11 Tỷ lệ tăng tr•ởng xe hàng năm :q = 7% t Quy luật tăng xe hàng năm: Nt = N0 (1+q) Trong đó: Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 39
  40. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng q: hệ số tăng tr•ởng hàng năm. Nt:l•u l•ọng xe chạy năm thứ t. N0:l•u l•ọng xe năm thứ 15. N N 1386 N n 15 502.35(xe/ngđ) O (1 q) n (1 0.07)15 (1 0.07)15 L•u l•ợng xe của các năm tính toán Tải nhẹ trục Tải trung Tải nặng Loại xe Xe con 6.5 T trục 8.5T trục 10T Năm Tphần % 33% 23% 33% 11% (1+q)t 1 1,07 177,38 123,63 177,38 59,13 2 1,14 189,80 132,28 189,80 63,27 3 1,23 203,08 141,54 203,08 67,69 4 1,31 217,30 151,45 217,30 72,43 5 1,40 232,51 162,05 232,51 77,50 6 1,50 248,78 173,40 248,78 82,93 7 1,61 266,20 185,53 266,20 88,73 8 1,72 284,83 198,52 284,83 94,94 9 1,84 304,77 212,42 304,77 101,59 10 1,97 326,11 227,29 326,11 108,70 11 2,10 348,93 243,20 348,93 116,31 12 2,25 373,36 260,22 373,36 124,45 13 2,41 399,49 278,43 399,49 133,16 14 2,58 427,46 297,93 427,46 142,49 15 2,76 457,38 318,78 457,38 152,46 Bảng dự báo thành phần giao thông ở năm đầu Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 40
  41. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng sau khi đ•a đ•ờng vào khai thác sử dụng Trọng l•ợng Khoảng Số Số bánh của L•ợng xe trục pi (KN) cách Loại xe trục mỗi cụm bánh ni xe/ngày Trục Trục giữa các sau của trục sau đêm tr•ớc sau trục sau Tải nhẹ 6.5T <25 65 1 Cụm bánh đôi 319 Tải trung 8.5T 25.8 85 1 Cum bánh đôi 457 Tải nặng 10T 48.2 100 2 Cụm bánh đôi 153 Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục tiêu chuẩn 100 KN 4.4 Loại xe Pi (KN) C1 C2 ni C1*C2*ni*(pi/100) Tải nhẹ 65 Trục tr•ớc <25 KN 1 6.4 319 KN Trục sau 65 KN 1 1 319 48 Tải trung Trục tr•ớc 25.8 KN 1 6.4 457 85KN Trục sau 85 KN 1 1 457 224 Tải nặng Trục tr•ớc 48.2 KN 1 6.4 153 40 100 KN Trục sau 100 KN 2.2 1 153 337 4 Tổng N= C1*C2*ni*(pi/100) = 649 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 =649 x 0.55=356.95 (trục/làn.ngày đêm) Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 41
  42. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Tính số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong thời hạn thiết kế, tỷ lệ tăng tr•ởng q=7% [(1 q)t 1] Ne *365* Ntt q Bảng tính l•u l•ợng xe ở các năm tính toán: Năm 1 5 10 15 L•u l•ợng xe 131.42 265.38 306.54 356.95 Ntt(trục/lànngđ) Số trục xe tiêu 6 6 6 6 chuẩntíchluỹ(trục) 0.062x10 0.84x10 1.89x 10 3.27x10 Bảng xác định mô đun đàn hồi yêu cầu của các năm: Năm tính Cấp mặt Eyc Emin Echon Ntt toán đ•ờng (Mpa) (Mpa) (Mpa) 1 131.42 A2 127.26 100 127.26 5 265.38 A2 138.47 100 138.47 A1 164.72 130 164.72 10 306.54 A2 142.86 100 142.86 15 356.95 A1 169.48 130 169.48 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 III nên ta chọn độ tin cậy là : 0.90 dc Vậy Ech=Kdv x Eyc=169.48x1.1=186.43 (Mpa) Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 42
  43. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Các đặc tr•ng của vật liệu kết cấu áo đ•ờng: E (Mpa) Tính Tính Tính Rn C STT Tên vật liệu kéo uốn võng tr•ợt (Mpa) (Mpa) (độ) (100) (300) (600) 1 BTN chặt hạt mịn 1800 420 300 2.8 2 BTN chặt hạt thô 1600 350 250 2.0 Cấp phối đá dăm 3 300 300 300 loại I Cấp phối đá dăm 4 250 250 250 loại II 5 Cấp phối sỏi cuội 200 200 200 0.038 42 Nền á sét 42 0.032 24 đất (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. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 43
  44. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng - 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 S9- E1 nh• sau: Ph•ơng án I BTN chặt hạt mịn 4cm E1 = 420 (Mpa) BTN chặt hạt thô 7 cm E2 = 350 (Mpa) CPDD loại I E3 = 300 (Mpa) CP thiên nhiên E4 = 200 (Mpa) Đất nền E0 = 42 (Mpa) Ph•ơng án II BTN chặt hạt mịn 5cm 4cm E1 = 420 (Mpa) BTN chặt hạt thô 7 cm 7 cm E2 = 350 (Mpa) CPDD loại I E3 = 300 (Mpa) CPDD loại II E4 = 250 (Mpa) Đất nền E0 = 42 (Mpa) Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 44
  45. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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 = 186.43(Mpa) BTN chặt hạt mịn 4cm E1 = 420 (Mpa) BTN chặt hạt thô 7 cm E2 = 350 (Mpa) Lớp 3 E3 = 300 (Mpa) Lớp 4 E4 = ? (Mpa) Nền á sét E0 = 42 (Mpa) Đổi 2 lớp BTN về 1 lớp h1 4 0.121 D 33 Ech 186.43 0.444. Tra toán đồ hình 3-1.tiêu chuẩn nghành 22TCN211-06 E1 420 Ech1 0.484 Ech1=203.28(Mpa) E1 h2 7 0.212 D 33 Ech1 208.28 0.595 Tra toán đồ hình 3-1.tiêu chuẩn nghành 22TCN211-06 E2 350 Ech2 0.524 Ech2=183.4(Mpa) E2 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 45
  46. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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 : Chiều dày các lớp ph•ơng án I Giải Ech2 H3 Ech3 Ech3 Eo H4 H4 H3 Ech3 H4 pháp E3 D E3 E4 E4 D chọn 1 14 0.611 0.424 0.39 117 0.53 0.19 1.15 37.95 39 2 15 0.611 0.454 0.34 102 0.46 0.19 1.06 34.98 36.5 3 16 0.611 0.484 0.32 96 0.43 0.19 1.02 33.66 33 T•ơng tự nh• trên ta tính cho ph•ơng án 2: Chiều dày các lớp ph•ơng án II Giải Ech2 H4 H3 Ech3 H4 pháp E3 chọn 1 14 0.611 0.424 0.39 117 0.47 0.17 1.06 34.98 36 2 15 0.611 0.454 0.34 102 0.41 0.17 0.90 29.7 31 3 16 0.611 0.484 0.32 96 0.38 0.17 0.86 28.38 30 Sử dụng đơn giá xây dựng cơ bản để so sánh giá thành xây dựng ban đầu cho các giải pháp của từng ph•ơng án kết cấu áo đ•ờng sau đó tìm giải pháp có chi phí nhỏ nhất . Ta có bảng giá thành vật liệu nh• sau: Tên vật liệu Đơn giá (ngàn đồng/m3) Cấp phối đá dăm loại I 150.000 Cấp phối đá dăm loại II 135.000 Cấp phối sỏi đồi 120.000 Ta đ•ợc kết quả nh• sau : Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 46
  47. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ph•ơng án I: Giá thành kết cấu (ngàn đồng/m2) Giải Giá Giá H3(cm) H4(cm) Tổng pháp thành(đ) thành(đ) 1 14 21.000 39 45.600 66.600 2 15 22.500 36.5 42.000 64.500 3 16 24.000 33 40.800 64.800 Ph•ơng án II: Giải Giá Giá H3(cm) H4(cm) Tổng pháp thành(đ) thành(đ) 1 14 21.000 36 47.250 68.250 2 15 22.500 31 40.500 64.000 3 16 24.000 30 39.150 63.150 Kết luận: Qua so sánh giá thành xây dựng mỗi ph•ơng án ta thấy giải pháp 2 của ph•ơng án II là ph•ơng án vừa có giá thành xây dựng khá nhỏ lại có chiều dày đảm bảo điều kiện lu nèn tốt nhất nên giải pháp 2 của ph•ơng án II đ•ợc lựa chọn.Vậy cũng chính là kết cấu đ•ợc lựa chọn để tính toán kiểm tra. Kết cấu áo đ•ờng ph•ơng án đầu t• tập trung Kết cấu áo đ•ờng ph•ơng án đầu t• tập trung Lớp kết cấu E yc=169.48(Mpa) hi Ei BTN chặt hạt mịn 4 420 BTN chặt hạt thô 7 350 CPĐD loại I 15 300 CPĐD loại II 31 250 Nền đất á sét : Enền đất =42 Mpa Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 47
  48. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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 môđun 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 0.90 tra bảng3-3 dv d•ợc Kcd =1.10) Bảnng: Chọn hệ số c•ờng độ về độ võng phụ thuộc độ tin cậy Độ tin cậy 0,98 0,95 0,90 0,85 0,80 dv Hệ số Kcđ 1,29 1,17 1,10 1,06 1,02 Trị số Ech của cả kết cấu đ•ợc tính theo toán đồ hình 3-1 Để xác định trị số môdun đàn hồi chung của hệ nhiều lớp ta phải chuyển về hệ hai lớp bằng cách đổi hai lớp một từ d•ới lên trên theo công thức: 1 Kt1/ 3 E = E [ ]3 tb 4 1 K E3 h3 Trong đó: t = ; K = E4 h4 Bảng Xác định Etbi Vật liệu Ei hi Ki ti htbi Etbi CP đá dăm loại II 250 31 31 250 CP đá dăm loại I 300 15 0.484 1.2 46 265.48 BTN chặt hạt thô 350 7 0.152 1.32 53 275.69 BTN chặt hạt mịn 420 4 0.075 1.52 57 300 H 57 + Tỷ số 1.73 nên trị số E của kết cấu đ•ợc nhân thêm hệ số điều chỉnh D 33 tb = 1.192 (tra bảng 3-6 22TCN 211-06). tt Etb = Etb =1.192x300=357.6 (Mpa) Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 48
  49. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng H 57 Eo 42 + Từ các tỷ số 1.73; 0.117 tra toán đồ hình 3-1 ta đ•ợc: D 33 Etb 357.6 Eo 0.66 E = 0.366x357.6=199.4 (Mpa) Etb ch dv Vậy Ech = 199.4(Mpa) > Eyc x K cd = 169.48 x 1.10=186.43 (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 và các lớp vật liệu kém dính. 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 cậy tr thiết kế ( Kcd =1). 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 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 49
  50. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Vật liệu Ei hi Ki ti htbi Etbi CP đá dăm loại II 250 31 31 250 CP đá dăm loại I 300 15 0.484 1.2 46 265.48 BTN chặt hạt thô 350 7 0.152 1.32 53 275.69 BTN chặt hạt mịn 420 4 0.075 1.52 57 300 - xét tỷ số điều chỉnh β= f(H/D=55/33=1.667) nên β=1.192 Do vậy : Etb =1.192x300=357.6 (Mpa) b. xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn gây ra trong nền đất Tax H E1E 315.62 1.667 ; tb 7.51 D E2 Eo 42 Tra biểu đồ hình 3-3, với góc nội ma sát của đất nền φ= 24o ta tra đ•ợc T ax =0.0128. Vì áp lực trên mặt đ•ờng của bánh xe tiêu chuẩn tính toán P p=6daN/cm2=0.6 Mpa Tax=0.0128 x 0.6=0.00768 (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=0.00088Mpa d.xác định trị số Ctt theo (3-8) Ctt=C x K1 x K2x K3 C: là lực dính của nền đất á cát C = 0,032 (Mpa) K1: là hệ số xét đến khả năng chống cắt tr•ợt d•ới tác dụng của tải trọng trùng phục, K1=0,6 K2: là hệ số an toàn xét đến sự làm việc không đồng nhất của kết cấu, Với Ntt <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 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 50
  51. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ctt =0.032 x 0.6 x 0.8 x 1.5=0.023 (Mpa). tr Đ•ờng cấp III ,độ tin cậy=0.90 .tra bảng 3-7: Kcd 0.94 e. kiểm tra điều kiện tính toán theo theo tiêu chuẩn chịu căt tr•ợt trơng nền đất: Tax + Tav=0.00768+0.00088=0.0086 (Mpa) Ctt 0.023 tr =0.024 (Mpa) K cd 0.94 Kết quả kiểm tra cho thấy 0.0086<0.024 nên đất nền đ•ợc đảm bảo. 3.2.3. tính kiểm tra c•ờng độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp vật liệu liền khối. 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. h =10 cm ; E = 1600 7 1800 4 =1673 (Mpa) 1 1 7 4 trị số Etb của 2 lớp CPĐD I và CPĐD II có Etb =265.48 (Mpa) với bề dày lớp này là H=46 cm. Trị số này còn phải xét đến trị số điều chỉnh β. Với H = 46 1.394 tra bảng 3-6 đ•ợc β =1.21 D 33 dc Etb =265.48 x1.21=321.23 (Mpa) End 42 Echm Với dc =0.13, tra toán đồ 3-1 dc 0.383→ Echm =123.03 (Mpa) Etb 321.23 Etb Tìm ku ở đáy lớp BTN lớp d•ới bằng cách tra toán đồ 3-5. H1 11 E 1673 0.33 ; 1 13.60 D 33 Echm 123.03 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 51
  52. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Kết quả tra toán đồ đ•ợc =1.68 và với p=6(daN/cm2) ta có : бku =1.68x0.6x0.85=0.86(Mpa) *Đối với BTN lớp trên: H1=4 cm ; E1= 1800(Mpa) trị số Etb của 4 lớp d•ới nó đ•ợc xác định ở phần trên. 1/ 3 1 Kt E1 h E = E [ ]3 ;Trong đó: t = ; K = 1 tb 2 1 K E2 h2 Lớp vật liệu Ei Hi K t Etbi htbi BTN chặt hạt thô 1600 7 0.13 6.01 366.60 52 Cấp phối đá dăm loại I 300 15 0.50 1.20 266.00 46 Cấp phối đá dăm loại II 250 31 31 H 52 xét đến hệ số điều chỉnh β=f( 1.576)=1.186 D 33 dc Htb =1.186x366.60=434.79 (Mpa) áp dụng toán đồ ở hình 3-1 để tìm Echm ở đáy của lớp BTN hạt nhỏ: H 52 Eo 42 Với 1.576, dc 0.096 D 33 Etb 434.79 Echm Tra toán đồ 3-1 ta đ•ợc dc =0.33 Etb Vậy Echm=0.33x434.79=143.84(Mpa) Tìm ku ở đáy lớp BTN lớp trên bằng cách tra toán đồ hình 3-5 với : H14 E 1800 0.121; 1 12.52 D 33 Echm 143.84 Tra toán đồ ta đ•ợc: ku=1.95 với p=0.6 (Mpa) бku =1.95 x0.6 x0.85=0.995 (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) Rku trong đó: Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 52
  53. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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) 11.11 11.11 K1= 0.22 6 0.22 =0.482 N E (2.89*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 =0.482 x 1.0 x 2.0=0.964 (Mpa) Và lớp trên là : tt Rku = 0.482x1.0x2.8=1.35 (Mpa) dc *kiểm toán điều kiện theo biểu thức (1.1) với hệ số Kku =0.94 lấy theo bảng 3-7 cho tr•ờng hợp đ•ờng cấp III ứng với độ tin cậy 0.90 * với lớp BTN lớp d•ới : 0.964 бku =0.86(Mpa) < =1.026(Mpa) 0.94 * với lớp BTN lớp trên: 2 1.35 бku =0.995(daN/cm )< =1.436(Mpa) 0.94 Vậy kết cấu dự kiến đạt đ•ợc điều kiện về c•ờng độ đối với cả 2 lớp BTN. 3.2.4. kết luận Các kết quả kiểm toán tính toán ở trên cho thấy kết cấu dự kiến đảm bảo đ•ợc tất cả các điều kiện về c•ờng độ. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 53
  54. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ch•ơng 7: luận chứng kinh tế - kỹ thuật so sánh lựa chọn ph•ơng án tuyến I. Đánh giá các ph•ơng án về chất l•ợng sử dụng Tính toán các ph•ơng án tuyến dựa trên hai chỉ tiêu : + ) Mức độ an toàn xe chạy + ) Khả năng thông xe của tuyến. Xác định hệ số tai nạn tổng hợp Hệ số tai nạn tổng hợp đ•ợc xác định theo công thức sau : 14 Ktn = Ki 1 Với Ki là các hệ số tai nạn riêng biệt, là tỷ số tai nạn xảy ra trên một đoạn tuyến nào đó ( có các yếu tố tuyến xác định ) với số tai nạn xảy ra trên một đoạn tuyến nào chọn làm chuẩn. +) K1 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của l•u l•ợng xe chạy ở đây K1 = 0.469. +) 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. +) Đ1 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của đ•ờng cong nằm. +) K6 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của tầm nhìn thực tế có thể trên đ•ờng K6=1 +) K7 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của bề rộng phần xe chạy của cầu thông qua hiệu số chênh lệch giữa khổ cầu và bề rộng xe chạy trên đ•ờng K7 = 1. +) K8 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của chiều dài đoạn thẳng K8 = 1. +) K9 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của l•u l•ơng chỗ giao nhau K9=1.5 +) K10 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của hình thức giao nhau K10 = 1.5. +) K11 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của tầm nhìn thực tế đảm bảo tại chỗ giao nhau cùng mức có đ•ờng nhánh K11 = 1. +) K12: hệ số xét đến ảnh h•ởng của số làn xe trên đ•ờng xe chạy K12 = 1. +) K13 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của khoảng cách từ nhà cửa tới phần xe chạy K13 = 2.5. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 54
  55. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng +) K14 : hệ số xét đến ảnh h•ởng của độ bám của mặt đ•ờng và tình trạng mặt đ•ờng K14 = 1 Tiến hành phân đoạn cùng độ dốc dọc, cùng đ•ờng cong nằm của các ph•ơng án tuyến. Sau đó xác định hệ số tai nạn của hai ph•ơng án : 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 1. Lập tổng mức đầu t•. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 55
  56. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Bảng tổng hợp khối l•ợng và khái toán chi phí xây lắp Đơn Khối l•ợng Thành tiền TT Hạng mục Đơn giá vị Tuyến I Tuyến II Tuyến I Tuyến II I, Chi phí xây dựng nền đ•ờng (KXDnền) Dọn mặt 1 m2 500đ 4952,18 5130,18 2.476.090 2.565.090 bằng Đào bù 2 đ/m3 40.000đ 30952,94 33372,56 1.238.117.600 1.334.902.400 đắp 3 Đào đổ đi đ/m3 50.000đ 10868,46 13625,29 543.423.000 681.264.500 Trồng cỏ 4 m2 6.000 9500,00 10522,94 57.000.000 63.137.640 mái taluy Chuyển 5 đất đến đ/m3 45.000đ 0 0 0 0 đắp 6 Lu lèn m2 5.000đ 4952,18 5130,18 27.760.900 25.650.900 Tổng 1.868.777.590 2.107.520.530 II, Chi phí xây dựng mặt đ•ờng (KXDmặt) 1 Các lớp km 4952,18 5130,18 6.102.785.597 6.147.085.830 III, Thoát n•ớc (Kcống) Cống Cái 3 1 1 850.000đ 2.550.000 850.000 D = 0.75 m 27 9 Cống Cái 2 3 2 1.000.000đ 2.275.000 4.158.000 D=0.9 m 16 38 Cống Cái 2 3 3 1.370.000đ 4.582.000 6.874.000 D=1.25 m 15 26 Cống Cái 0 1 3 1.700.000đ 0.000 2.057.000 D=1.5 m 0 10 Tổng 9.407.000 13.909.000 Giá trị khái toán 7.980.970.187 8.268.515.360 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 56
  57. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Bảng tổng mức đầu t• Thành tiền TT Hạng mục Diễn giải Tuyến I Tuyến II Giá trị khái toán xây 1 A 7.980.970.187 8.268.515.360 lắp tr•ớc thuế Giá trị khái toán xây 2 A' = 1,1A 8.779.067.2 9.095.366.8 lắp sau thuế 06 96 3 Chi phí khác: B Khảo sát địa hình, địa 1%A 79.809.701,9 82.685.153,6 chất Chi phí thiết kế cở sở 0,5%A 39.904.851 41.342.577 Thẩm định thiết kế cở 0,02%A 1.596.194 1.653.703 sở Khảo sát thiết kế kỹ 1%A 79.809.701,9 82.685.153,6 thuật Chi phí thiết kế 1%A 79.809.701,9 82.685.153,6 kỹ thuật Quản lý dự án 4%A 319.238.807 330.740.614 Chi phí giải phóng mặt 50.000đ 247.609.000 256.509.000 bằng B 847.777.958 878.301.301 4 Dự phòng phí C = 10%(A' + B) 962.684.516 997.366.820 10.589.529. 10.971.035. 5 Tổng mức đầu t• D = (A' + B + C) 680 017 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 57
  58. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 2. Chỉ tiêu tổng hợp. 2.1. Chỉ tiêu so sánh sơ bộ. So sánh Đánh giá Chỉ tiêu Pa1 Pa2 Pa1 Pa2 Chiều dài tuyến (km) 4952,18 5130,18 + Số cống 7 8 + Số cong đứng 14 20 + Số cong nằm 5 5 Bán kính cong nằm min (m) 250 250 Bán kính cong đứng lồi min (m) 5000 3500 + Bán kính cong đứng lõm min (m) 3300 2000 + Bán kính cong nằm trung bình (m) 397.12 324.35 + Bán kính cong đứng trung bình (m) 6547 6756 + Độ dốc dọc trung bình (%) 2.55 2.69 + Độ dốc dọc min (%) 0.26 0.55 + Độ dốc dọc max (%) 4.11 4.87 + Ph•ơng án chọn 2.2. Chỉ tiêu kinh tế. 2.2.1.Tổng chi phí xây dựng và khai thác quy đổi: 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 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 58
  59. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ctx : Chi phí th•ờng xuyên hàng năm tss : Thời hạn so sánh ph•ơng án tuyến (Tss =15 năm) 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 = 18.420.584.620 (đồng/tuyến) * Ph•ơng án tuyến 2: II K0 = 18.461.125.304 (đồng/tuyến) Chi phí trung tu của mỗi ph•ơng án tuyến nh• sau: K K PAI = trt trt (1 0.07)t 0.051 18.420.584.620 0.051 18.420.584.620 1.147.383.384(đồng/tuyến) (1 0.07)5 (1 0.07)10 PAII K trt Ktrt = 1 0.07 ttrt 0.051 18.461.125.304 0.051 18.461.125.304 1.149.908.586(đồng/tuyến) (1 0.07)5 (1 0.07)10 PA K0 Ktrt Kqd Tuyến I 18.420.584.620 1.147.383.384 19.567.968.004 Tuyến II 18.461.125.304 1.149.908.586 19.611.033.890 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 59
  60. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 2.2.3. Tính toán giá trị công trình còn lai sau năm thứ t: CL = (K x 100 15 + K x 50 15 )x0.7 cl nền 100 cống 50 Knền x Kcống x cl Tuyến I 2,011,596,103 233,331,000 1,571,448,972 Tuyến II 1,920,349,324 305,179,000 1,557,869,827 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 38.972.542,8 39.656.568,54 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 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 60
  61. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng =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) 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 x16400=13284 (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=164000 (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= 0.12x13284 = 1594.08 Chi phí vận tải S: S= 13284 + 1594.08 =6123.54 0.65xx 0.9 3.96 0.65x 0.9 x 4.0 x 17.5 S = 6123.54(đ/1T.km) Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 61
  62. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng P/a tuyến VC L (km) S (đ/1T.km) Qt Ct Tuyến I 4,952 6123,54 845,56xNt 28.964.730xNt Tuyến II 5,130 6123,54 845,56xNt 29.073.464xNt HK c. Tính Ct : HK xe con L cho Ct = 365 Nt tc .Hc xC Vc Trong đó: c Nt : là l•u l•ợng xe con trong năm t (xe/ng.đ) L : chiều dài hành trình chuyên trở hành khách (km) Vc: tốc độ khai thác (dòng xe) của xe con (km/h) ch tc : thời gian chờ đợi trung bình của hành khách đi xe con (giờ). Hc: số hành khách trung bình trên một xe con C: tổn thất trung bình cho nền kinh tế quốc dân do hành khách tiêu phí thời gian trên xe, không tham gia sản xuất lấy =7.000(đ/giờ) Ph•ơng án tuyến I: 4.952 C HK = 365 N xe con ( 0) x4 x7000 t t 60 xe con = 843.490,67x Nt Ph•ơng án tuyến II: 5.130 C HK = 365 N xe con ( 0) x4 x7000 t t 60 xe con = 873.810x Nt d. Tính Ctắc xe: Ctx = 0 e. Tính Ctainạm : -6 Ctn = 365x10 (LixaĩxCixmixNt) Trong đó: Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 62
  63. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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 = 0.009x5.84 - 0.27x5.84+ 34.5 = 33.23 2 a2=0.009x6.79 - 0.27x6.79+ 34.5 = 33.08 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 (4.952 x33.23x8.000.000x3.98xNt) = 1.912.391,9xNt (đ/tuyến) Ph•ơng án tuyến II: -6 Ctn = 365x10 (5.130x33.08x8.000.000x3.98xNt) =1.972.190,17xNt (đ/tuyến) Ta có bảng tính tổng chi phí th•ờng xuyên hàng năm (xem phu lục5) Ph•ơng án I Ph•ơng án II 52.849.664.700 53.702.222.710 - Chỉ tiêu kinh tế: 15 Etc Ctx cl Ptđ = xKqđ + t - t Eqd t 1 (1 Eqd ) (1 Eqd ) Ph•ơng 15 C xK tx cl qđ t t Pqđ án t 1 (1 Eqd ) (1 Eqd ) Tuyến I 28.946.370 52.849.664.700 495.386.253 53.373.997.320 Tuyến II 29.037.464 53.702.222.710 491.105.540 54.222.365.710 Kết luận: Từ các chỉ tiêu trên ta chọn ph•ơng án I để thiết kế kỹ thuật - thi công. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 63
  64. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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)x4952,18= 6190,2 (m)  Mặt đ•ờng đá dăm.  Chi phí tập trung: Vì ta giả thiết đ•ờng cũ là đ•ờng đá dăm nên thời gian trung tu là 3 năm, đại tu là 5 năm. ĐT C t = 20% chi phí xây dựng đ•ờng mới. = 0,2x0,42x10.589.529.680 = 889.520.493,1 (đ) Tt Dt Ct = 28%Ct của đ•ờng mới . = 0.28x889.520.493,1=249.065.738,1 (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 =1,3x28.964.730xNt (đ) HK 1.2. Chi phí hành khách : Ct C HK = Lg x [C HK] = 1,2x843.490,67x 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 =352.316,7x Nt TN 1.4. Chi phí do tai nạn : Ct TN TN TN Ct =1,3x[ Ct ]M Ct =1,3x1.912.391,9xNt DT 1.5. Chi phí duy tu sửa chữa hàng năm: Ct DT DT Ct = 45%( Ct )M=0,45x38.972.542,8= 17.537.644,26 (đ) Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 64
  65. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Vậy chi phí th•ờng xuyên qui đổi về hiện tại là: 15 C C tx tx t = 15 = 2.221.399.685,85 (đ/năm) t 1 (1 Eqd ) (1 0.07) 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 = [ t +K0]G- (1r ) 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 Ta có: B =79.456.974.245 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 ] (1r )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 Ta có: C= 17.475.845.654 3. Đánh giá ph•ơng án tuyến qua chỉ số hiệu số thu chi có qui về thời điểm hiện tại ( NPV): Bt Ct NPV = B- C = - = (1r )t (1r )t = 79.456.974.245 - 17.475.845.654 =61.981.128.590 (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 11(1IRR ) t (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 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 65
  66. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Sau đó giả thiết IRR=IRR2 sao cho NPV2 0 tss Bt tss Ct -Giả định IRR2= 15% NPV2= t - t 1 (1IRR 2) 1 (1IRR 2) Ta có bảng tính tổng lợi ích (xem phụ lục ) và tổng chi phí (xem phụ lục ) Để tính NPV2 , dựa vào bảng phụ lục 9 và 10 ta tính đ•ợc: Tổng lợi ích: B= 70.446.856.543 (đ) Tổng chi phí: C=16.982.850.917 (đ) NPV2= B - C=53.464.005.630 (đ) Ta có : 0,15 0,12 IRR=0,12 64.420.521.943 = 0.129=12,9% 64.420.521.943 53.464.005.630 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=70.446.856.543: 16.982.850.917 = 4.148 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: Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 66
  67. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng T = 1 1 =7,75 ( năm) hv IRR 12,9% Vậy dự án xây dựng đ•ờng có thời gian hoàn vốn nhanh hơn thời gian hoàn vốn tiêu chuẩn. iv.kết 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•. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 67
  68. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Phần ii tổ chức thi công Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 68
  69. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng ch•ơng i: công tác chuẩn bị Công tác chuẩn bị là công tác đầu tiên của quá trình thi công, bao gồm: phát cây, rẫy cỏ, bỏ lớp đất hữu cơ, đào gốc rễ cây, làm đ•ờng tạm, xây dựng lán trại, khôi phục lại các cọc 1. Công tác xây dựng lán trại. - Trong đơn vị thi công dự kiến số nhân công là 50 ng•ời (trong đó có 16 ng•ời là nhân công lao động tại chỗ) số cán bộ khoảng 12 ng•ời. - Theo định mức XDCB thì mỗi nhân công đ•ợc 4m2 nhà, cán bộ 6m2 nhà. Do đó tổng số m2 lán trại nhà ở là : 12x6 + 34x4 = 208(m2). - Năng suất xây dựng là: 208/5 = 42(ca). Với thời gian dự kiến là 4 ngày thì số ng•ời cần thiết cho công việc là: 42/4x2 = 6 (ng•ời). 2. Công tác làm đ•ờng tạm. - Do điều kiện địa hình nên công tác làm đ•ờng tạm chỉ cần phát quang, chặt cây và sử dụng máy ủi để san phẳng. - Lợi dụng các con đ•ờng mòn có sẵn để vận chuyển vật liệu. - Dự kiến dùng 5 ng•ời cùng 1 máy ủi D271A. 3. Công tác khôi phục cọc, rời cọc ra khỏi phạm vi thi công. Dự kiến chọn 5 công nhân và một máy kinh vĩ THEO20 làm việc này. 4. Công tác lên khuôn đ•ờng. Xác định lại các cọc trên đoạn thi công dài 4952.18 (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 4952.18 = 108948 (m2). Theo định mức dự toán XDCB để dọn dẹp 100 (m2) cần: Nhân công 3.2/7 : 0.123 (công/100m2) Máy ủi D271A : 0.0155 (ca/100m2) Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 69
  70. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng - Số ca máy ủi cần thiết là: 108948 0.0155= 17(ca) 100 - Số công lao động cần thiết là: 108948 0.123 = 134(công) 100 - Chọn đội làm công tác này là: 1 ủi D271 ; 10 công nhân. Dự kiến dùng 10 ng•ời số ngày thi công là: 134/2x10 = 6.85(ngày) Số ngày làm việc của máy ủi là : 17/2x1 = 8.5(ngày) Chọn đội công tác chuẩn bị gồm: 1 máy ủi D271A + 1máy kinh vĩ + 1máy thuỷ bình + 12 nhân công Công tác chuẩn bị đ•ợc hoàn thành trong 10 ngày. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 70
  71. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng ch•ơng iI: 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 7 cống, số liệu nh• sau: STT Lý trình (m) L (m) Ghi chú 1 Km0+400.00 1 0.9 12 Nền đắp 2 Km1+300.00 1 0.75 12 Nền đắp 3 Km2+50.00 1 0.9 14 Nền đắp 4 Km2+300.00 1 0.75 11 Nền đào 5 Km3+921.73 1 0.75 13 Nền đắp 6 Km3+500.00 1 1.25 15 Nền đắp 7 Km4+750.00 1 1.25 14 Nền đắp 1. Trình tự thi công 1 cống. + Khôi phục vị trí đặt cống trên thực địa. + Đào hố móng và làm hố móng cống. + Vận chuyển cống và lắp đặt cống. + Xây dựng đầu cống. + Gia cố th•ợng hạ l•u cống. + Làm lớp phòng n•ớc và mối nối cống. + Đắp đất trên cống, đầm chặt cố định vị trí cống. - Với cống nền đắp phải đắp lớp đất xung quanh cống để giữ cống và bảo quản cống trong khi ch•a làm nền. - Bố trí thi công cống vào mùa khô, các vị trí cạn có thể thi công đ•ợc ngay, các vị trí còn dòng chảy có thể nắn dòng tạm thời hay làm đập chắn tuỳ thuộc vào tình hình cụ thể. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 71
  72. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 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 đào ED-4321 a = 2 + + 2 (mở rộng 1m mỗi bên đáy cống để dễ thi công) : Bề dày thành cống . 4. Công tác móng và gia cố. - Căn cứ vào loại định hình móng, đất nền á sét, móng cống loại II nên dùng lớp đệm đá dăm dày 30 cm. - Gia cố th•ợng l•u, hạ l•u chia làm 2 giai đoạn. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 72
  73. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng + Đoạn 1: Xây đá 25 (cm), vữa xi măng mác 100 trên lớp đá dăm dày 10 cm. + Đoạn 2: Lát khan đá 20 cm trên đá dăm dày 10 cm. Ghi chú: - Làm móng theo định mức: 119.400 ;119.500; 119.600. NC 2.7/7 - Lát đá khan tra định mức 200.600. NC3.5/7 ( định mức XDCB 1994 ) 5. Xác định khối l•ợng đất đắp trên cống. Với công nền đắp phải đắp đất xung quanh để giữ cống và bảo quản cống trong khi ch•a làm nền.Khối l•ợng đất đắp trên cống thi công bằng máy ủi D271 lấy đất cách vị trí đặt cống 20 (m) và đầm sơ bộ. 6. Tính toán số ca máy vận chuyển vật liệu. - Đá hộc, đá dăm, xi măng, cát vàng đ•ợc chuyển từ cự ly 5(km) tới vị trí xây dựng bằng xe MAZ-503 năng suất vận chuyển tính theo công thức sau: T.P.K .K P = t tt vc 1 1 t V1 V2 Trong đó: T : Thời gian làm việc 1 ca 8 tiếng. P : là trọng tải của xe 7 tấn. Kt : Hệ số sử dụng thời gian Kt = 0,8. V1 : Vận tốc khi có hàng V1 = 20 Km/h. V2 : Vận tốc khi không có hàng V2 = 25 Km/h. Ktt : Hệ số lợi dụng trọng tải Ktt = 1 t : Thời gian xếp dỡ hàng t = 8 phút. Thay vào công thức ta có: 8x 7 x 0,8 x 1 P 73,3 (tấn/ca) VC 5 5 8 18 25 60 - Đá hộc có : = 1,50 (T/m3) - Đá dăm có: = 1,55 (T/m3) - Cát vàng có: = 1,40 (T/m3) Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 73
  74. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Khối l•ợng cần vận chuyển của vật liệu trên đ•ợc tính bằng tổng của tất cả từng vật liệu cần thiết cho từng công tác. Từ khối l•ợng công việc cần làm cho các cống ta chọn đội thi công là 15 ng•ời. Ngày làm 2 ca ta có số ngày công tác của từng cống nh• sau: Nh• vậy ta bố trí hai đội thi công cống gồm. + Đội 1: 1 Máy đào ED-4321 1 Cần cẩu KC-1562A 1 Xe MAZ503 15 Công nhân Đội thi công cống trong thời gian 11 ngày. + Đội 2: 1 Máy đào ED-4321 1 Cần cẩu KC-1562A 1 Xe MAZ503 15 Công nhân Đội thi công cống trong thời gian 8 ngày. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 74
  75. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng ch•ơng iI: THIếT Kế THI CÔNG NềN Đ•ờng I. Giới thiệu chung - Tuyến đ•ờng đi qua khu vực đồi núi, đất á sét, bề rộng nền đ•ờng là 9.0 (m), taluy đắp 1:1.5, taluy đào 1:1. Nhìn chung toàn bộ tuyến có khả năng thi công cơ giới cao, do vậy giảm giá thành xây dựng, tăng tốc độ thi công, trong quá trình thi công kết hợp điều phối ngang, dọc để đảm bảo tính kinh tế. - Dự kiến chọn máy chủ đạo thi công nền đ•ờng là : +) Ô tô tự đổ + máy đào dùng cho đào đất vận chuyển dọc đào bù đắp và vận chuyển đất từ mỏ vật liệu về đắp nền với cự ly vận chuyển trung bình 1 Km +) Máy ủi cho các công việc nh•: Đào đất vận chuyển ngang (L < 20m), đào đất vận chuyển dọc từ nền đào bù đắp (L < 100m), san và sửa đất nền đ•ờng. +) Máy san cho các công việc: san sửa nền đ•ờng và các công việc phụ khác. II. Lập bảng điều phối đất - Thi công nền đ•ờng thì công việc chủ yếu là đào, đắp đất, cải tạo địa hình tự nhiên tạo nên hình dạng tuyến cho đúng cao độ và bề rộng nh• trong phần thiết kế. - Việc điều phối đất ta tiến hành lập bảng tính khối l•ợng đất dọc theo tuyến theo cọc 100 m và khối l•ợng đất tích luỹ cho từng cọc. - Kết quả tính chi tiết đ•ợc thể hiện trên bản vẽ thi công nền Bảng khối l•ợng đào đắp tích lũy : xem phụ lục III. Phân đoạn thi công nền đ•ờng - Phân đoạn thi công nền đ•ờng dựa trên cơ sở bảo đảm cho sự điều động máy móc thi công, nhân lực đ•ợc thuận tiện. - Trên mỗi đoạn thi công cần đảm bảo một số yếu tố giống nhau nh• trắc ngang, độ dốc ngang, khối l•ợng công việc. Việc phân đoạn thi công còn phải căn cứ vào việc điều phối đất sao cho bảo đảm kinh tế và tổ chức công việc trong mỗi đoạn phù hợp với loại máy chủ đạo mà ta sẽ dùng để thi công đoạn đó. Dựa Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 75
  76. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng vào cự ly vận chuyển dọc trung bình,chiều cao đất đắp nền đ•ờng kiến nghị chia làm hai đoạn thi công. Đoạn I: Từ Km0 + 00 đến Km2+500 (L = 2500 m) Đoạn I: Từ Km2+500 đến Km 4+952(L = 2452 m) IV. Khối l•ợng công việc thi công bằng chủ đạo 1. Thi công vận chuyển ngang đào bù đắp bằng máy ủi. A: Công nghệ thi công Khi thi công vận chuyển ngang đào bù đắp đạt hiệu quả cao nhất so với các loại máy khác do tính cơ động của nó. Quá trình công nghệ thi công STT Công nghệ thi công Yêu cầu máy móc 1 Đào đất ở nền đào và vận chuyển tới vị trí đắp Máy ủi D 271 2 Rải và san đất theo chiều dầy ch•a lèn ép Máy ủi D271A 3 T•ới n•ớc đạt độ ẩm tốt nhất ( nếu cần) Xe DM10 4 Lu nền đắp 6lần/điểm V=3km/h Lu D400A 5 Hoàn thiện các chỗ nối tiếp giữa các đoạn Máy ủi D271A 6 Đầm lèn mặt nền đ•ờng Lu D400A B:Năng suất máy móc: Dùng lu nặng bánh thép D400A lu thành từng lớp có chiều dầy lèn ép h=20cm, sơ đồ bố trí lu xem bản vẽ chi tiết. Năng suất lu tính theo công thức: T.K .L.(B p).H P = t (m3/ca) Trong đó: lu L n( t) V T: Số giờ trong một ca. T = 7 (h) Kt: Hệ số sử dụng thời gian. Kt = 0.85 L: Chiều dài đoạn thi công: L = 20 (m) B: Chiều rộng rải đất đ•ợc lu. B = 1 (m) H: Chiều dầy lớp đầm nén. H = 0.25 (m) Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 76
  77. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng P: Chiều rộng vệt lu trùng lên nhau. P = 0.1 (m) n: Số l•ợt lu qua 1 điểm. n = 6 V: Tốc độ lu . V= 3km/h t: Thời gian sang số, chuyển h•ớng. t = 5 (s) Vậy: P = 7x0.85x20x(1 0.1)x0.25 = 661.11 (m3/ca) lu 6x(20/3000 3/36000) Năng suất máy ủi vận chuyển ngang đào bù đắp: Sơ đồ bố trí máy thi công xem bản vẽ thi công chi tiết nền. ở đây ta lấy gần đúng cự ly vận chuyển trung bình trên các mặt cắt ngang là nh• nhau. Ta tính cự ly vận chuyển cho một mặt cắt ngang đặc tr•ng. Cự ly vận chuyển trung bình bằng khoảng cách giữa hai trọng tâm phần đất đào và phần đất đắp (coi gần đúng là hai tam giác) Ta có : L = 20 (m) 60.T.K .q.k Năng suất máy ủi: N = t d (m3/ca) Trong đó: t.k r T: Thời gian làm việc 1 ca . T = 7h Kt: Hệ số sử dụng thời gian. Kt = 0.75 Kd: Hệ số ảnh h•ởng độ dốc Kd=1 Kr: Hệ số rời rạc của đất. Kr = 1.2 q: Khối l•ợng đất tr•ớc l•ỡi ủi khi xén và chuyển đất ở trạng thái chặt. L.H 2 .k q = t (m3) Trong đó: 2k r .tg L: Chiều dài l•ỡi ủi. L = 3.03 (m) H: Chiều cao l•ỡi ủi. H = 1.1 (m) Kt: Hệ số tổn thất. Kt = 0.9 Kr: Hệ số rời rạc của đất. Kr = 1.2 3.03x1.12 x0.9 Vậy: q = = 1.368 (m3) 2x1.2x.tg40 t: Thời gian làm việc một chu kỳ: Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 77
  78. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng L x L c L l t = 2t q 2t h 2t d V Vc Vl Trong đó: Lx: Chiều dài xén đất. Lx = q/L.h (m) L = 3.03(m): Chiều dài l•ỡi ủi h = 0.1(m): Chiều sâu xén đất Lx = 1.368/3.03x0.1 = 4.51(m) Vx: Tốc độ xén đất. Vx = 20m/ph Lc: Cự ly vận chuyển đất. Lc = 20(m) Vc: Tốc độ vận chuyển đất. Vc = 50m/ph Ll: Chiều dài lùi lại: Ll = Lx + Lc =4.51+20=24.51(m) Vl: Tốc độ lùi lại. Vl = 60m/ph tq: Thời gian chuyển h•ớng. tq = 3(s) tq: Thời gian nâng hạ l•ỡi ủi. th = 1(s) tq: Thời gian đổi số. tq = 2(s). 4.51 20 24.51 (3 2 1) =>t 1.134( phut) 20 50 60 60 Thay vào công thức tính năng suất ở trên ta có năng suất máy ủi vận chuyển ngang đào bù đắp là: 60.T.K .q.k 60x7x0.75x1.368x1 N = t d 316.67(m3/ca) t.kr 1.134x1.2 2. Thi công vận chuyển dọc đào bù đắp bằng máy ủi D271A Khi thi công vận chuyển dọc đào bù đắp với cự ly L < 100m thì thi công vận chuyển bằng máy ủi đạt hiệu quả cao nhất do khả năng vận chuyển của nó. Có thể cự ly vận chuyển lên đến 120 (140) ta dùng ủi vận chuyển vẫn đạt hiệu quả cao. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 78
  79. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Quá trình công nghệ thi công Bảng 3.3 STT Công nghệ thi công Yêu cầu máy móc 1 Đào đất ở nền đào và vận chuyển tới vị trí đắp Máy ủi D271A 2 Rải và san đất theo chiều dầy ch•a lèn ép Máy ủi D271A 3 Tới n•ớc đạt độ ẩm tốt nhất( nếu cần) Xe DM10 4 Lu nền đắp 6lần/điểm V = 3km/h Lu D400A 5 Hoàn thiện các chỗ nối tiếp giữa các đoạn Máy ủi D271A 6 Đầm lèn mặt nền đ•ờng Lu D400A 3. Thi công nền đ•ờng bằng máy đào + ôtô . Quá trình công nghệ thi công STT Công nghệ thi công Yêu cầu máy móc 1 Đào đất ở nền đào Máy đào ED-4321 2 Rải và san đất theo chiều dầy ch•a lèn ép Máy ủi D271A 3 Tới n•ớc đạt độ ẩm tốt nhất( nếu cần) Xe DM10 4 Lu nền đắp 6lần/điểm V=3km/h Lu D400A 5 Hoàn thiện các chỗ nối tiếp giữa các đoạn Máy ủi D271A 6 Đầm lèn mặt nền đ•ờng Lu D400A Chọn máy đào ED-4321 dung tích gầu 0.4m3 có ns tính theo công thức sau : K c 3 Nh 8x3600.q.Kt . (m /ca) K r T Trong đó: q = 0.4 m3 _ Dung tích gầu Kc _ Hệ số chứa đầy gầu Kc = 1.2 Kr _ Hệ số rời rạc của đất Kr = 1.15 T _ Thời gian làm việc trong một chu kỳ đào của máy (s) : T = 17 (s) Kt _ Hệ số sử dụng thời gian của máy Kt=0.7 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 79
  80. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Kết quả tính đ•ợc năng suất của máy đào là : N = 494.98 (m3/ca) Chọn ôtô Huyndai để vận chuyển đất: Số l•ợng xe vận chuyển cần thiết phải bảo đảm năng suất làm việc của máy đào , có thể tính theo công thức sau: K .t' n d (xe) t. .K x Trong đó: Kd - Hệ số sử dụng thời gian của máy đào, lấy Kd= 0.7 Kx - Hệ số sử dụng thời gian của xe ôtô Kx= 0.9 t - Thời gian của một chu kỳ đào đất t = 15 (s) QK - Số gầu đổ đầy đ•ợc một thùng xe r qKc Q - Tải trọng xe : Q = 10 (Tấn) Kr - Hệ số rời rạc của đất : Kr = 1.15 V - Dung tích gầu : V=0.4 (m3) - Dung trọng của đất : =1.8T/m3 Kc - Hệ số chứa đầy gầu : Kc=1.2 t' - Thời gian của 1 chu kỳ vận chuyển đất của ôtô: t' = 30 phút = 1800 giây Thay số ta đ•ợc : 0,7.1800 n 7 (xe) 15.10.1,15.0,9 1,8.0,4.1,2 4. Thi công vận chuyển đất từ mỏ đắp vào nền đắp bằng ô tô Maz503 Quá trình công nghệ thi công Bảng 3.4 STT Công nghệ thi công Yêu cầu máy móc 1 VC đất từ nơi khác đến nền đắp ô tô Maz503 2 Tới n•ớc đạt độ ẩm tốt nhất( nếu cần) Xe DM10 3 Hoàn thiện chỗ nối tiếp giữa các đoạn Máy ủi D271A 4 Đầm lèn mặt nền đ•ờng Lu D400A Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 80
  81. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng  Bảng tính toán khối l•ợng công tác thi công nền cho từng đoạn Biện pháp thi công Đoạn I Đoạn II Máy thi công Máy ủi Máy ủi Khối l•ợng 1251.438 530.744 VC ngang Cự ly vận chuyển 15 15 Năng suất 316.67 316.67 Số ca 3.95 1.68 Máy thi công Máy ủi Máy ủi Khối l•ợng 2648.15 VC dọc đào bù đắp 100m Cự ly vận chuyển 141.05 170.00 Năng suất 494.98 277.30 Số ca 17.34 34.19 Máy thi công ôtô + máy xúc ôtô + máy xúc Khối l•ợng 1465.06 11884.926 VC từ mỏ về Cự ly vận chuyển 2000 2000 Năng suất 494.98 494.98 Số ca 2.96 24 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 81
  82. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Ch•ơng 4: Thi công chi tiết mặt đ•ờng I. tình hình chung Mặt đ•ờng là 1 bộ phận quan trọng của công trình,nó chiếm 70-80% chi phí xây dựng đ•ờng và ảnh h•ởng lớn đến chất l•ợng khai thác tuyến.Do vậy vấn đề thiết kế thi công mặt đ•ờng phải đ•ợc quan tâm một cách thích đáng,phải thi công mặt đ•ờng đúng chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu đ•a ra thi công. 1. Kết cấu mặt đ•ờng đựoc chọn để thi công là: BTN hạt mịn 4cm BTN hạt thô 7cm CPDD loại I 15cm CPDDloại II 31cm 2. Điều kiện thi công: Nhìn chung điều kiện thi công thuận lợi, CP đá dăm loại I và loại II đ•ợc khai thác từ mỏ đá trong vùng cự ly vận chuyển trung bình 5 Km Máy móc nhân lực: Có đầy đủ máy móc cần thiết,công nhân có đủ trình độ để tiến hành thi công II. Tiến độ thi công chung Căn cứ vào đoạn tuyến thi công ta thấy đoạn tuyến thi công lợi dụng đ•ợc đoạn tuyến tr•ớc đã hoàn thành do đó không phải làm thêm đ•ờng phụ,mặt khác mỏ vật liệu cũng nh• phân x•ởng xí nghiệp phụ trợ đều đ•ợc nằm ở phía đầu tuyến nên chọn h•ớng thi công từ đầu tuyến là hợp lý. Ph•ơng pháp tổ chức thi công. Khả năng cung cấp máy móc và thiết bị đầy đủ, phục vụ trong quá trình thi công, diện thi công vừa phải cho nên kiến nghị sử dụng ph•ơng pháp thi công tuần tự để thi công mặt đ•ờng.  Chia mặt đ•ờng làm 2 giai đoạn thi công. + Giai đoạn I : Thi công nền và 2 lớp móng CPĐD. + Giai đoạn II: thi công 2 lớp mặt Bê Tông Nhựa. Chú ý: Sau khi thi công xong giai đoạn I phải có biện pháp bảo vệ lớp mặt CPĐD Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 82
  83. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng không cho xe cộ đi lại, đảm bảo thoát n•ớc mặt đ•ờng tốt.  Tính toán tốc độ dây chuyền giai đoạn I: Do yêu cầu về thời gian sử dụng nên công trình mặt đ•ờng phải hoàn thành trong thời gian ngắn nhất.Do đó tốc độ dây chuyền đựợc tính theo công thức: L Vmin . trong đó : Ttkt L: chiều dài tuyến thi công L= 4952(m) T = min(T1,T2) T1 = TL- ti T2 = TL- TL: Thời gian thi công dự kiến theo lịch TL = 31(ngày) : Số ngày nghỉ do ảnh h•ởng của thời tiết xấu. Dự kiến 3ngày T1 = 31-3 = 28(ngày) : Tổng số ngày nghỉ lễ.(3 ngày) => T1 = 31-3 = 28(ngày) => Tmin = 28 ngày Tkt: Thời gian khai triển dây chuyền , Tkt = 2 ngày V = 4952 =191 (m/ngày). Chọn V = 200 (m/ngày) min I (28 2) I L  Tính tốc độ dây chuyền giai đoạn II: VminII = T t kt Trong đó: L: chiều dài tuyến thi công L = 4952(m) T = min(T1,T2) T1= TL- T2 = TL- TL: Thời gian thi công dự kiến theo lịch TL = 20(ngày) : Số ngày nghỉ do ảnh h•ởng của thời tiết xấu. Dự kiến 3 ngày. T1 = 20 - 3 = 17(ngày) : Tổng số ngày nghỉ lễ.(2 ngày) Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 83
  84. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng => T1 = 20-2 = 18(ngày) => Tmin= 17 (ngày) Tkt: Thời gian khai triển dây chuyền Tkt = 1 (ngày) =>Vmin = 4952 =310(m/ngày). Chọn V = 310 (m/ngày) II 17 1 II III. Quá trình công nghệ thi công mặt đ•ờng 1.thi công mặt đ•ờng giai đoạn i. 1.1. Thi công đào khuôn áo đ•ờng. Quá trình thi công khuôn áo đ•ờng. Bảng 4.3.1 Yêu cầu STT Trình tự thi công máymóc 1 Đào khuôn áo đ•ờng bằng máy san tự hành D144 2 Lu lòng đ•ờng bằng lu nặng bánh thép 4 lần/điểm; V = 2km/h D400 Khối l•ợng đất đào ở khuôn áo đ•ờng là: 3 V = B.h.L.K1.K2.K3 (m ) Trong đó: + V: Khối l•ợng đào khuôn áo đ•ờng (m3) + B: Bề rộng mặt đ•ờng B = 6 (m) + h: Chiều dày toàn bộ kết cấu áo đ•ờng h = 0.55 m + L: Chiều dài đoạn thi công L = 250 m + K1: Hệ số mở rộng đ•ờng cong K1= 1.05 + K2: Hệ số lèn ép K2= 1 + K3: Hệ số rơi vãi K3= 1 Vậy: V = 6x0,55x250x1,05x1x1 = 866.3 (m3) Tính toán năng suất đào khuôn áo đ•ờng: 60.T.F.L.K N = t (m3/ca) t Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 84
  85. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Trong đó: + T: Thời gian làm việc một ca T = 8h + F: Diện tích đào: F = B.h =6 0,55 = 3.30 (m2) + t: Thời gian làm việc một chu kỳ. n x n c n s t =2.L 2.t' n x n c n s Vx Vc Vs t’: Thời gian quay đầu t’ =1 phút (bao gồm cả nâng, hạ lưỡi san, quay đầu và sang số) nx= 5; nc = 2; ns = 1; Vx = Vc= Vs = 80 m/phút (4,8Km/h) Vậy năng suất máy san là: 60.8.3,30.250.0.85 N= 5068.3(m3/ca) 5 2 1 2.250.( ) 2.1.(5 2 1) 80 80 80 Bảng 4.3.2 :Bảng khối l•ợng công tác và số ca máy đào khuôn áo đ•ờng Loại Đợn Khối Năng Số ca TT Trình tự công việc máy vị l•ợng suất máy Đào khuôn áo đ•ờng bằng máy san 1 D144 M3 866.3 5068.3 0.171 tự hành. Lu lòng đ•ờng bằng lu nặng bánh 2 D400 Km 0.25 0.441 0.567 thép 4 lần/điểm; V = 2km/h. 1.2. Thi công lớp cấp phối đá dăm loại II Do lớp cấp phối đá dăm lọai II dày 31 cm nên ta tổ chức thi công thành 2 lớp (thi công hai lần). Giả thiết lớp cấp phối đá dăm lọai II là lớp cấp phối tốt nhất đ•ợc vận chuyển đến vị trí thi công cách đó 5km. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 85
  86. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Bảng 4.3.3 : Quá trình công nghệ thi công lớp cấp phối đá dăm loại II STT Quá trình công nghệ Yêu cầu máy móc Vận chuyển và dải CPĐD loại II-lớp d•ới theo 1 MAZ – 503+EB22 chiều dầy ch•a lèn ép Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm 2 Lu nhẹ D469A Sau đó bật lu rung 6 lần/điểm;V=2km/h Lu lèn chặt bằng lu nặng 10 lần/điểm; V =3 3 Lu nặng TS280 Km/h Vận chuyển và dải CPĐD loại II-lớp trên theo 4 MAZ – 503+EB22 chiều dầy tr•a lèn ép Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm; 5 Lu nhẹ D469A Sau đó bật lu rung 6 lần/điểm, V = 2 Km/h Lu lèn chặt bằng lu nặng 10 lần/điểm; V = 3 6 Lu nặng TS280 Km/h Để xác định đ•ợc biên chế đội thi công lớp cấp phối đá dăm loại II ,ta xác định khối l•ợng công tác và năng suất của các loại máy. Tính toán khối l•ợng vật liệu cho cấp phối đá dăm loại II lấy theo ĐMCB 1999 – 3 2 BXD có: H1 =15(cm) là 13.55 m /100m 3 2 H2 =15(cm) là 13.55 m /100m Khối l•ợng cấp phối đá dăm cho đoạn 250 m, mặt đ•ờng 6.0 m là: 3 VH1 = VH2=6.0x13,55x2,5=202.5(m ) Để tiện cho việc tính toán sau này, tr•ớc tiên ta tính năng suất lu, vận chuyển và năng suất san. a. Năng suất lu: Để lu lèn ta dùng lu nặng bánh thép D400 và lu nhẹ bánh thép D469A (Sơ đồ lu bố trí nh• hình vẽ trong bản vẽ thi công mặt đ•ờng). Khi lu lòng đ•ờng và lớp móng ta sử dung sơ đồ lu lòng đ•ờng, còn khi lu lèn lớp mặt ta sử dụng sơ đồ lu mặt đ•ờng. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 86
  87. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Năng suất lu tính theo công thức: T.K .L R = t lu L 0,01.L .N. V Trong đó: T: Thời gian làm việc 1 ca (T = 8 giờ) Kt: Hệ số sử dụng thời gian của lu khi đầm nén mặt đ•ờng.Kt=0.8 L: Chiều dài thao tác của lu khi tiến hành đầm nén L=0.25(Km). (L=250m =0,25 Km –chiều dài dây chuyền). V: Tốc độ lu khi làm việc (Km/h). N: Tổng số hành trình mà lu phải đi. N N = N .N = yc N ck ht n ht Nyc: Số lần tác dụng đầm nén để mặt đ•ờng đạt độ chặt cần thiết. N: Số lần tác dụng đầm nén sau mọt chu kỳ (xác định t• sơ đồ lu). Nht: Số hành trình lu phải thực hiện trong một chu kỳ (xác định t• sơ đồ lu). : Hệ số xét đến ảnh h•ởng do lu chạy không chính xác ( = 1,2). Bảng 4.3.4: Bảng tính năng suất lu Loại V Plu Công việc Nyc n Nht N lu (Km/h) (Km/ca) D469 Lu nhẹ móng đ•ờng 8 2 8 32 2 0.33 Lu nặng móng TS280 20 2 10 100 3 0.264 đ•ờng D400 Lu nặng bánh thép 4 2 10 20 3 0.66 b. Năng suất vận chuyển và dải cấp phối: Dùng xe MAZ-503 trọng tải là 7 tấn. Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 87
  88. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng P.T.K .K P = t tt (Tấn/ca) vc l l t V1 V2 Trong đó: P: Trọng tải xe 7 (Tấn) T: Thời gian làm việc 1 ca (T = 8 giờ) Kt: Hệ số sử dụng thời gian Kt = 0,8 Ktt: Hệ số sử dụng tải trọng Ktt = 1,0 L : Cự ly vận chuyển l = 5 Km T : Thời gian xúc vật liệu và quay xe, xếp vật liệu bằng xe xúc, thời gian xếp là 6 phút, thời gian đổ là 4 phút. V1: Vận tốc xe khi có hàng chạy trên đ•ờng tạm V1 = 20 Km/h V2: Vận tốc xe khi không có hàng chạy trên đ•ờng tạm V2 = 30 Km/h 7.8.0,8.1 Vậy: P = =76.8 (Tấn) vc 5 5 6 4 20 30 60 Dung trọng của cấp phối đá dăm sau khi đã lèn ép là:2,4(T/m3) Hệ số đầm nén cấp phối là:1,5 2.4 Vậy dung trọng cấp phối tr•ớc khi nèn ép là: 1.6 (T/m3) 1.5 76.8 Vậy năng suất của xe Maz 503 vận chuyển cấp phối là: 48(m3/ca) 1.6 Ta có bảng thể hiện khối l•ợng công tác cà ca máy thi công lớp cấp phối đá dăm loại II (xem bảng 4.3.5 trang bên) Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 88
  89. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng Bảng khối l•ợng công tác và ca máy thi công lớp cấp phối đá dăm loại II Khối Đơn Năng Số ca STT Quá trình công nghệ Loại máy l•ợng vị suất máy Vận chuyển và rải cấp phối đá dăm MAZ – 1 202.5 m3 48 4.218 loại II lớp d•ới. 503+EB22 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm; Sau 2 D469A 0.25 km 0.33 0.757 đó bật lu rung 6 lần/điểm;V = 2 Km/h Lu lèn chặt bằng lu nặng 10 lần/điểm; 3 TS280 0.25 km 0.264 0.947 V = 3 m/h Vận chuyển và rải cấp phối đá dăm MAZ – 4 202.5 m3 48 4.218 loại II lớp trên 503+EB22 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm; V = 2 Km/h, 5 D469A 0.25 km 0.33 0.757 Sau đó bật lu rung 6 lần/điểm Lu lèn chặt bằng lu nặng 10 lần/điểm; 6 TS280 0.25 km 0.264 0.947 V = 3 m/h Bảng 4.3.6: Bảng tổ hợp đội máy thi công lớp cấp phối đá dăm loại II Số máy STT Tên máy Hiệu máy cần thiết 1 Xe vận chuyển cấp phối MAZ - 503 15 2 Máy dải EB22 1 3 Lu nhẹ bánh thép D469A 2 4 Lu nặng bánh lốp TS280 2 5 Lu nặng bánh thép D400 3 Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 89
  90. Tr•ờng ĐHDL Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ•ờng 1.3. Thi công lớp cấp phối đá dăm loại I: Bảng 4.3.7:Bảng quá trình công nghệ thi công lớp cấp phối đá dăm loại I STT Quá trình công nghệ Yêu cầu máy MAZ – 503+ 1 Vận chuyển và rải cấp phối đá dăm máy rải EB22 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm, 2 D469A Sau đó bật lu rung 8 lần/điểm; V=2 Km/h 3 Lu lèn bằng lu nặng 10 lần/điểm; V= 4 Km/h TS280 4 Lu lèn chặt bặng lu nặng 4 lần/điểm; V=3 km/h D400 Để xác định đ•ợc biên chế đội thi công lớp cấp phối đá dăm loại I ,ta xác định khối l•ợng công tác và năng suất của các loại máy Tính toán khối l•ợng vật liệu cho cấp phối đá dăm loại I lấy theo ĐMCB 1999 –BXD có: H = 15 (cm) là: 14.65/100 (m2) Khối l•ợng cấp phối đá dăm cho đoạn 250 m, mặt đ•ờng 8.0 m là: V = 8x14.65x2,5 = 289 (m3) Để tiện cho việc tính toán sau này, tr•ớc tiên ta tính năng suất lu, vận chuyển và năng suất san. a, Năng suất lu: Để lu lèn ta dùng lu nặng bánh thép D400 và lu nhẹ bánh thép D469A, lu bánh lốp TS280 (Sơ đồ lu bố trí nh• hình vẽ trong bản vẽ thi công mặt đ•ờng). Năng suất lu tính theo công thức: T.K .L R = t lu L 0,01.L .N. V Trong đó: T: Thời gian làm việc 1 ca (T = 8 giờ) Kt: Hệ số sử dụng thời gian của lu khi đầm nén mặt đ•ờng. L: Chiều dài thao tác của lu khi tiến hành đầm nén L = 0.25 (Km). (L = 250m = 0,25 Km – chiều dài dây chuyền). Sinhviên :Nguyễn Minh Hiệp Trang: 90