CẤP HẠNG KỸ THUẬT CỦA TUYẾN ĐƯỜNG
CÁC QUY PHẠM , SỐ LIỆU ĐÃ KHẢO SÁT CỦA TUYẾN
Các quy phạm áp dụng
- Tiêu chuẩn thiết kế đường đô thị TCVN 104:2007
- Điều lề báo hiệu đường ô tô 22TCN 327-01Z
- Tiêu chuẩn áo đường mềm 22TCN 211-06
- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 41:2019/BGTVT
Cấp hạng kỹ thuật và vận tốc thiết kế
Lưu lượng xe thiết kế là số xe quy đổi thông qua một mặt cắt trong một đơn vị thời gian, ở năm tương lai
Xe quy đổi trong trường hợp thông thường được hiểu là xe con (viết tắt là xcqđ), với hệ số quy đổi các loại xe sang xe con được tham khảo từ bảng 2 Đối với các trường hợp đặc biệt, nếu xe được thiết kế chuyên dụng cho một mục đích riêng, thì nó sẽ được coi là một loại xe chuyên dụng.
Năm tương lai đánh dấu thời điểm cuối cùng để tính toán thời gian sử dụng khai thác đường Trong thiết kế đường đô thị, thời hạn tính toán này được xác định dựa trên loại đường cụ thể.
- 20 năm đối với đường cao tốc, đường phố chính đô thị
- 15 năm đối với các loại đường khác được làm mới và mọi loại đường nâng cấp cải tạo trong đô thị
- Từ 3 đến 5 năm đối với các nội dung tổ chức giao thông và sửa chữa đường
Với địa hình là đồng bằng Chọn loại đường chọn là đường phố gom Căn cứ vào lưu lượng xe chạy trên tuyến ở năm tương lai
- Lưu lượng xe : N50(xhh/ng.đêm)
Trọng lượng trục Loại cụm bánh
Số trục sau Trục trước Trục sau Trục trước Trục sau
( 2trục ) 6 15.6 25.31 đôi 1 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Bảng hệ số quy đổi các loại xe ra xe con quy đổi Loại xe
Tốc độ thiết kế, km/h
Xe tải 2 trục và xe buýt dưới 25 chỗ
Xe tải có từ 3 trục trở lên và xe buýt lớn
Xe kéo moóc và xe buýt có khớp nối
1 Trường hợp sử dụng làn chuyên dụng, đường chuyên dụng (xe buýt, xe tải, xe đạp ) thì không cần quy đổi
2 Không khuyến khích tổ chức xe đạp chạy chung làn với xe ôtô trên các đường có tốc độ thiết kế 60 km/h ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Quy đổi từ xe các loại sang xe con địa hình đồng bằng và đồi năm hiện tại
STT Loại xe Thành phần (%) Số xe Hệ số quy đổi
Xe con quy đổi/ng.đ
Lưu lượng xe con quy đổi năm hiện tại :
Lưu lượng xe con quy đổi năm tương lai :
Hệ số tăng xe hằng năm : q=7%
T (năm) – Đề cập đến việc làm mới các loại đường và nâng cấp, cải tạo các tuyến đường trong đô thị, không bao gồm đường cao tốc và các đường phố chính.
Căn cứ vào chức năng của đường, điều kiện địa hình đặt tuyến và lưu lượng xe thiết kế, dựa vào bảng 4, bảng 6, bảng 7 TCVN 104:2007
+ Cấp kỹ thuật là cấp 60 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
+ Vận tốc thiết kế: Vtk`Km/h.
XÁT ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MẶT CẮT NGANG
Mặt cắt ngang đường đô thị bao gồm nhiều thành phần như phần xe chạy, hè đường, lề đường, phần phân cách, phần trồng cây và các làn xe phụ Trong số các bộ phận này, phần xe chạy và lề đường là hai yếu tố không thể thiếu, đóng vai trò quan trọng trong thiết kế và chức năng của đường đô thị.
Khi lựa chọn hình khối và quy mô mặt cắt ngang cho đường phố, cần xem xét loại đường, chức năng sử dụng, cũng như điều kiện xây dựng và tự nhiên Đồng thời, cần chú trọng đến kiến trúc cảnh quan đô thị và giải pháp thi công theo từng giai đoạn, đặc biệt là vấn đề an toàn giao thông và nguyên tắc kết nối mạng lưới đường.
Là phần mặt đường dành cho các phương tiện đi lại bao gồm các làn xe cơ bản và các làn xe phụ (nếu có)
Các làn xe có thể được tổ chức chung trên một dải hoặc tách riêng trên các dải khác nhau, tùy thuộc vào việc sử dụng giao thông chung hay riêng.
Số làn xe trên mặt cắt ngang là số nguyên và được xác định theo loại đường đã được quy hoạch Số làn xe cơ bản được tính toán dựa vào công thức: yc lx tt n N.
+n lx : số làn xe yêu cầu
+N yc : lưu lượng xe thiết kế theo giờ ở năm tính toán, N yc 666.23 (xcqd / )h
+Z : hệ số sử dụng khả năng thông hành (KNTH), chon Z= 0.8 theo TCXDVN 104:2007 ( bảng 7) với đường phố gom có vận tốc thiết kế V= 60km/h
+Ptt : khả năng thông hành tính toán của một làn xe
+P tt 0.7 ~ 0.9 P LN (theo điều 5.4.1 TCXDVN 104:2007)
+Chọn : P tt 0.8 P LN 0.8 2800 2240 xcqd h lan /
Với : PLN (00 (xcqđ/h.lan) theo TCXDVN 104 – 2007 ( bảng 3) ứng với đường hai làn, hai chiều
ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Theo TCXDVN 104 – 2007 ( bảng 10) ứng với đường phố gom, vận tốc thiết kế Vtk ` km/h ta chọn :
Bề rộng phần xe chạy:
Dựa trên thành phần dòng xe phức tạp, để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng kinh tế và việc mở rộng trong tương lai, đề nghị chọn bề rộng mỗi làn xe hỗn hợp là 5.5 m, không có dải phân cách giữa.
Vậy bề rộng phần xe chạy kiến nghị chọn : 11 m ( 5.5 m mỗi làn- làn hỗn hợp )
Hè đường được xác định từ mép ngoài bó vỉa đến chỉ giới đường đỏ, trong đó phần quan trọng nhất bao gồm hè đi bộ và bó vỉa.
Theo TCXDVN 104:2007 (Bảng 15) đối với đường phố khu vực, có điều kiện xây dựng loại
I, thì bề rộng hè đường là 5.0 (m)
=> Chọn bề rộng hè đường là 5.0(m)
B: bề rộng nền đường (m) bxc: Bề rộng phần xe chạy (m) b xc 5.5 2 11m bhè: Bề rộng hè (m) b he 5 m
Bề rộng kết cấu áo đường
Bề rộng kết cấu áo đường : 11 (m)
Bảng 2.2.6: Các yếu tố trên mặt cắt ngang
Cấp TK VTK, km/h Nlx, làn B1làn, m BPXC, m Blề, m Bnền, m Bhè
60 60 2 5.5 11 0.5 22 5 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Trắc ngang điển hình tuyến
CÁC TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
Xát định độ dốc dọc lớn nhất cho phép i max :
* idmax được xác định từ 2 điều kiện sau:
+ Sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường (điều kiện kéo)
Sức kéo của xe cần phải nhỏ hơn sức bám giữa lốp xe và mặt đường để đảm bảo xe có thể chuyển động an toàn Độ dốc dọc tối đa cho phép được quy định trong bảng 24 TCXDVN 104:2007 của ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM.
Tốc độ thiết kế, km/h 100 80 70 60 50 40 30 20 Độ dốc dọc tối đa, % 4 5 5 6 6 7 8 9
Theo điều kiện sức kéo lớn hơn tông sức cản của đường
Sức kéo (Pa) phải lớn hơn tổng sức cản của đường
- Khi xe chuyển động thì xe chịu các lực cản gồm:
Lực cản lăn (Pf), lực cản không khí (Pw), lực cản quán tính (Pj), và lực cản leo dốc (Pi),
Pa Pf + Pw + Pj + Pi Đặt : D D là nhân tố động lực của xe, tra biểu đồ (Là sức kéo trên một đơn vị trọng lượng của xe D
- Khi xe chạy với vận tốc không đổi thì:
D = f i id = D - f f : là hệ số sức cản lăn của mặt đường:
V: Tốc độ tính toán f0 : Hệ số sức cản lăn khi xe chạy với vận tốc 60 km/h
Dự kiến mặt đường sau này thiết kế có thể dùng là Bê tông nhựa, trong điều kiện khô, sạch:
Vậy idmax =D - fv Độ dốc dọc thiết kế lớn nhất theo điều kiện này được tính theo bảng sau
Bảng tính độ dốc dọc thiết kế lớn nhất từng loại xe
Loại xe V (km/h) D f id max
MOSCOVIT(xe con) 60 0.08 0.02 6 ГA3-53 (xe tải nhẹ) 60 0.036 0.02 1.6
Nhận xét: ta chọn i max keo =6 % a w
ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Để đảm bảo xe không quay tại chỗ khi leo dốc trong điều kiện khó khăn, sức kéo phải nhỏ hơn sức bám giữa lớp xe và mặt đường Điều kiện cần để xe chuyển động được thể hiện qua công thức: max max bam bam i ≤ D - f.
Hệ số sức cản lăn (f) phụ thuộc vào loại mặt đường và tốc độ thiết kế Khi tốc độ xe chạy Vtk ≤ 60 km/h, hệ số này ít thay đổi và chỉ phụ thuộc vào loại và tình trạng mặt đường, với giá trị f khoảng 0.02.
+ D max bam : Nhân tố động lực lớn nhất của xe thiết kế, phụ thuộc vào tốc độ tính toán và loại xe w max bam d
- Φd=0.5: hệ số bám của lốp xe và mặt đường theo phương dọc, phụ thuộc vào tình trạng áo đường và cấu tạo bề mặt lốp xe
( ví dụ với xe tải trung 2 trục)
BẢNG TRỌNG LƯỢNG XE G (kg)
Loại xe Trọng lượng trục Pi (kN) G trucsau (kG) G (kG)
Xe con 7,92 11,88 1188 1980 tải nhẹ (2tr) 15,60 25,31 2531 4091 tải trung (2tr) 38,28 63,66 6366 10194 tải nặng (2tr) 42,41 78,77 7877 12118
WB19 55,90 75,5/74,1 14960 20550 tải nhẹ (3tr) 47,5 55,6x2 5560x2 15870 tải trung (3tr) 74,8 86,1x2 8610x2 24700 tải nặng (3tr) 89,9 100,0x2 10000x2 28990
Buýt nhỏ 33,12 40,10 4010 7322 truc sau xe m G
G ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
+ P : Lực cản không khí của xe phụ thuộc vào kích thước xe và mật độ không khí và được xác định qua công thức gần đúng:
K : hệ số sức cản không khí Đối với xe tải nặng ta chọn K = (0.54 – 0.69),
F : diện tích cản không khí: F=0,8.B.H với xe con và F=0,9.B.H với xe tải
F B H m (B, H là chiều rộng và chiều cao của xe tải)
Loại xe K( Kg.S 2 /m4) F (m2) V (km/h P (KG)
Loại xe φ Gk(kG) G(kG) P
Xe con 0.3 1188 1980 13,85 0,15 17.3 (%) xe tải nhẹ 0.3 5560x
Xe buýt 0.3 4010 7322 108 0,17 14.95 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Để đảm bảo cho tất cả các xe có thẻ di chuyển được thì idmax=0.238#.8%
Ta chọn độ dốc tính toán tối đa :
kéo max bám max i d max =Min i ;i =Min 6%;23.8% 6%
Theo TCXDVN 104:2007 đối với đường cấp kĩ thuật 60, V = 60km/h thì i d max = 6% Được sự cho phép của GVHD chọn i d max = 6%, và i d max mong muốn hướng đến imax = 2%
Vậy xe đảm bảo khả năng leo dốc với độ dốc dọc imax = 2%
Độ dốc dọc là yếu tố quan trọng trong thi công, đặc biệt trong những trường hợp khó khăn Để nâng cao hiệu suất vận hành và khai thác tuyến, việc giảm độ dốc dọc trong thiết kế là cần thiết Cần lưu ý đến độ dốc dọc nhỏ nhất để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình thi công.
Chọn độ dốc dọc nhỏ nhất idmin = 0.3%, khi đó:
- Nếu độ dốc dọc từ idmin = 0.3% - 0.5%, đồng thời ta phải thiết kế dốc dọc cống dọc giật cấp để đảm bảo cho việc thoát nước
- Nếu độ dốc dọc idmin > 0.5%, thì ta thiết kế cống dọc có độ dốc bằng độ dốc thường Độ dốc dọc thiết kế :
Độ dốc dọc lớn giúp giảm chi phí xây dựng, nhưng lại làm tăng đáng kể chi phí nhiên liệu cho người tham gia giao thông Điều này gây khó khăn cho người đi xe đạp, có thể dẫn đến việc họ không thể di chuyển thuận lợi.
Địa hình đóng vai trò quan trọng trong việc xác định độ dốc dọc trong thiết kế Tùy thuộc vào đặc điểm địa hình, độ dốc dọc cần được thiết kế trong khoảng idmin ≤ itk ≤ idmax.
- Với địa hình tương đối bằng phẳng itk = 0% ~ 0.5%, ,đồng thời ta phải thiết kế dốc dọc
- Với địa hình có độ dốc dọc lớn thì ta thiết kế dốc dọc rãnh biên theo dốc dọc của đường và phải đảm bảo về mặt kinh tế
Tính toán chiều dài tầm nhìn
Tầm nhìn 1 chiều ( tầm nhìn hãm xe)
Đoạn đường này cho phép người lái xe quan sát chướng ngại vật và thực hiện việc hãm phanh, dừng lại an toàn cách vị trí vật cản một khoảng cách hợp lý.
Sơ đồ tầm nhìn xe chạy
L1:quãng đường ứng với thời gian phản ứng tâm lý t=1s
V (km/h) : Vận tốc xe chạy lpu : Chiều dài xe chạy được trong thời gian người lái xe phản ứng tâm lý
Sh : Cự ly hãm phanh l 0 =5m : Khoảng cách an toàn trước chướng ngại vật cố định
K: Hệ số sử dụng phanh K=1.2 với xe con, K=1.4 với xe tải, ở đây ta chọn K=1.3
= 0.5: Hệ số bám dọc i : Độ dốc dọc ở đoạn đường xe thực hiện hãm phanh Lấy dấu (+) khi xe leo dốc, dấu (-) khi xe xuống dốc i= 0.02%
( xe leo dốc) ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Vậy đối với xe tải nhẹ : S 1 65.05 (m)
Tầm nhìn một chiều của các xe
Loại xe Hệ số sử dụng phanh k
- Theo TCXDVN 104-2007 (bảng 19), ứng với V`km/h thì tầm nhìn tối thiểu
Vậy: kiền nghị chọn S1= 75 m để thiết kế
Đoạn đường cho phép hai xe chạy ngược chiều trên cùng một làn, với hai tài xế có thể nhìn thấy nhau, cùng thực hiện hãm phanh và dừng lại ở khoảng cách an toàn Do đó, chiều dài tầm nhìn trong sơ đồ 2 gấp đôi chiều dài tầm nhìn trong sơ đồ 1 Lưu ý rằng trên đoạn đường dốc, một xe đang xuống dốc trong khi xe ngược chiều lại đang lên dốc.
ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Bảng tầm nhìn 2 chiều các loại xe
Loại xe Hệ số sử dụng phanh K Tầm nhìn hãm xe S1
Theo TCXDVN 104-2007 (bảng 19),với vận tốc thiết kế V`km/h thì = 150(m.) -Kiến nghị chọn :S2= 150 (m)
Vậy chọn S2 = 150m để thiết kế
Đoạn đường này có chiều dài phù hợp, cho phép người lái xe phía sau vượt qua xe tải cùng chiều ở phía trước bằng cách di chuyển qua làn đường ngược chiều trong quá trình vượt.
Sơ đồ tầm nhìn vượt xe
Tính toán với giả thiết:
Xe con chạy với vận tốc 60km/h chạy sang làn ngược chiều để vượt xe tải chạy chậm hơn với tốc độ là 45km/h
Xét đoạn đường nằm ngang
Chiều dài tầm nhìn trong trường hợp này là:
V -V 3.6 254f ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Tuy nhiên để đơn giản, người ta dùng thời gian vượt xe thống kê được:
S4 = 6×V = 6×60= 360 m Theo bảng 19 (điều 9.2) TCXDVN 104 – 2007, Vtk = 60 ( km/h ) thì tầm nhìn vượt xe tối thiểu S4
Vậy ta chọn S4 = 360m để thiết kế
Xét đoạn đường nằm ngang
- Tốc độ của xe ngược chiều V3 = V1 = 60km/h (đây là tình huống nguy hiểm nhất)
Tầm nhìn vượt xe được xác định theo công thức :
Tuy nhiên để đơn giản,người ta dùng thời gian vượt xe thống kê được:
Vậy chọn S3 = 360m để thiết kế
Gọi V,Vn là vận tốc của xe và vận tốc của người đi bộ (3-5 km/h)
Tầm nhìn ngang được tính theo công thức sau:
𝑉 𝑉 𝑛 = 75*5/60 = 6.25 m ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Tầm nhìn tại nút giao thông cùng mức
Nút giao thông thường tiềm ẩn nguy cơ xung đột cao, dễ dẫn đến tai nạn và ùn tắc Để giảm thiểu những rủi ro này, cần áp dụng các phương pháp điều khiển giao thông hiệu quả và đảm bảo tầm nhìn rõ ràng cho người lái xe, giúp họ xử lý tình huống kịp thời.
Khi xe vào nút giao thông, cần đảm bảo tầm nhìn tối thiểu bằng hoặc lớn hơn tầm nhìn tính toán, điều này phụ thuộc vào tốc độ thiết kế của tuyến đường.
Nút giao thông cùng mức:
Nút đơn giản là loại nút giao thông cho phép các xung đột có thể chấp nhận được khi lưu lượng xe rẽ dưới 30 xe/giờ và tốc độ xe rẽ không vượt quá 30 km/h Loại hình nút này có thể được thiết kế để mở rộng hoặc không mở rộng tùy thuộc vào nhu cầu giao thông.
Nút kênh hóa là một giải pháp giao thông được áp dụng khi có một số luồng xe rẽ với yêu cầu cụ thể về lưu lượng và tốc độ Tại những nút này, các làn xe rẽ được tách riêng và được bảo hộ bằng đảo hoặc vạch kẻ, nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả cho các phương tiện tham gia giao thông.
Loại nút kênh hóa giúp xác định góc giao thông thuận lợi cho các phương tiện, tạo ra không gian cho xe chờ đợi cơ hội trước khi di chuyển qua các dòng xe khác.
- Nút giao thông hình xuyến: Chuyển các xung đột nguy hiểm giao cắt thành xung đột trộn dòng
Xát định bán kính đường cong nằm nhỏ nhất
Khi thiết kế đường cong nằm, việc sử dụng bán kính đường cong nhỏ có thể dẫn đến hệ số lực ngang lớn nhất, đồng thời làm tăng tối đa siêu cao.
Theo bảng 22 TCXDVN 104 – 2007: (ứng với vận tốc thiết kế là 60Km/h) Độ dốc siêu cao lớn nhất: i max sc = 7% Độ dốc siêu cao nhỏ nhất: i max sc = 2%
Trong đó: V - Vận tốc thiết kế của tuyến (Km/h) i0 - Độ dốc ngang mặt đường Đối với đường hai mái dốc thì:
Lấy dấu (+) đối với mái dốc bên trong
Lấy dấu (-) đối với mái dốc bên ngoài
- Hệ số lực ngang, càng lớn thì xe chạy càng kém ổn định
Khi > 0,6 thì: xe có nguy cơ bị lật khi vào đường cong
Hệ số lực ngang được lấy như sau: ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
< 0,10 – Hành khách khó nhận biết là xe vào đường cong
= 0,15 – Hành khách bắt đầu cảm nhận xe đang vào đường cong
= 0,20 – Hành khách cảm thấy hơi khó chịu Người lái lúc này muốn giảm tốc độ xe chạy
= 0,30 – Hành khách cảm thấy bị xô dạt về một phía
Khi hành khách bắt đầu cảm nhận xe đang vào đường cong : Với : isc max =0.07; V`km/h, với là hệ số lực ngang cho phép =0.15 Thì:
và trực tiếp suy ra từ TCXDVN chiều dài đoạn nối siêu cao tương ứng 70m ( bảng 22)
- Theo bảng 20 TCXDVN 104:2007 ta có R min nam 5m
THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
CÁC YÊU CẦU THIẾT KẾ
Để đảm bảo xe hoạt động an toàn, êm ái và tiết kiệm, việc thiết kế và xây dựng áo đường cần đáp ứng các yêu cầu cơ bản nhằm tối ưu hóa hiệu quả khai thác vận tải.
Áo đường cần đảm bảo cường độ chung đủ cao, thể hiện qua khả năng chống lại biến dạng thẳng đứng, trượt, và co dãn do lực kéo, uốn hoặc ảnh hưởng của nhiệt độ Đồng thời, áo đường cũng phải ổn định về cường độ trước sự thay đổi của điều kiện thời tiết và khí hậu.
Mặt đường cần đạt độ bằng phẳng tối ưu để giảm sức cản lăn và giảm sóc khi xe di chuyển Điều này không chỉ giúp nâng cao tốc độ xe chạy mà còn giảm tiêu hao nhiên liệu và kéo dài tuổi thọ của phương tiện giao thông.
+ Bề mặt áo đường phải đủ độ nhám nhất định để nâng cao hệ số bám, tạo điều kiện cho xe chạy an toàn với tốc độ cao
+ Áo đường càng sản sinh ít bụi càng tốt vì bụi làm giảm tầm nhìn, gây tác động xấu đến con người và máy móc
Không phải lúc nào áo đường cũng cần đạt tiêu chuẩn hoàn hảo, vì điều này có thể tốn kém Do đó, các nhà thiết kế cần căn cứ vào yêu cầu thực tế để lựa chọn các kết cấu mặt đường phù hợp, đáp ứng ở mức độ khác nhau các tiêu chí cần thiết.
THÔNG SỐ PHỤC VỤ TÍNH KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
Loại tầng mặt kết cấu áo đường
Theo 22TCN 211-06, đối với đường phố gom, cấp kỹ thuật 60 thì chọn loại cấp áo đường cấp cao A1
Thiết kế sơ bộ kết cấu áo đường mềm cho tuyến đường cấp 60, bao gồm phần xe chạy với chiều rộng 5.5 mét mỗi làn, không có dải phân cách giữa, phù hợp cho địa hình quy đổi (đồng bằng và đồi) Dựa trên kết quả điều tra và dự báo lưu lượng giao thông, vào năm đầu, lưu lượng xe sẽ đạt khoảng 1550 xe/ngày, với tỷ lệ tăng trưởng trung bình hàng năm là 7%.
Theo tiêu chuẩn 22TCN 211-06, tải trọng tính toán tiêu chuẩn cho trục đơn của ô tô được quy định là 100 KN Quy định này áp dụng cho tất cả các kết cấu áo mặt đường trên đường cao tốc, các đường ô tô thuộc mạng lưới chung, và các đường đô thị cấp khu vực trở xuống.
+ Áp lực tính toán lên mặt đường: p = 0.6 MPa + Đường kính vệt bánh: D = 33cm
Thời gian tính toán kết cấu áo đường dựa vào thời gian đại tu lớp mặt bền vững nhất, phụ thuộc vào loại tầng mặt được chọn theo bảng 2.1 (22 TCN 211-06) Đối với kết cấu ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM, áo đường cấp cao A1 yêu cầu lớp mặt bê tông nhựa chặt loại I hạt nhỏ với tuổi đại tu là 15 năm, do đó thời gian tính toán kết cấu áo đường sẽ là 15 năm.
Luu lượng xe năm tương lai:
Xác định tải trọng tính toán, lưu lượng tính toán
QUY ĐỔI SANG XE CON QUY ĐỔI NĂM THIẾT KẾ
STT Loại xe Thành phần (%)
Xe con quy đổi/ng.đ
THÔNG SỐ TẢI TRỌNG TRỤC - XE THIẾT KẾ NĂM TƯƠNG LAI
(kN) (Trước/sau) Số trục sau
Số bánh của mỗi cụm bánh ở truc sau
Khoảng cách giữa các trục/ cụm trục sau
Số lượng xe thành phần
Trục sau (/sau) ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Xe kéo móc WB19 55.9 75.5/74.1 2 Cụm bánh đôi 1.5m 128.93
Tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100kN:
Việc tính toán qui đổi được thực hiện như 3.2.2 qui trình 22TCN 211-06 theo biểu thức (3.1) và (3.2), cụ thể là :
Với C1 = 1+1.2(m-1) :hệ số số trục, với m=(1,2,3…) là số trục của cụm trục i
C1 = 2 nếu khoảng cách giũa hai trục 3m
C2 : hệ số xét đến ảnh hưởng của số bánh xe trong một cụm bánh
C2 được xác định là 6.4 cho các trục trước và trục sau với mỗi cụm bánh chỉ có một bánh, trong khi C2 bằng 1 cho các trục sau với mỗi cụm bánh có hai bánh Số lần tác dụng của tải trọng trục i, ký hiệu là ni, là số lần mà loại xe i có trọng lượng trục Pi đi qua mặt cắt ngang đường thiết kế trong một ngày đêm (xe/ng.đ), và cần được quy đổi về tải trọng trục tính toán.
Quy đổi khi trọng lượng trục 25 KN
Nhẹ Trục trước 15,60 1 6.4 193.4 - ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Xe bus lớn Trục trước 56,10 1 6.4
Xe bus nhỏ Trục trước 33,12 1 6.4
Số trục xe tính toán tiêu chuẩn trên một làn xe:
Vì đường thiết kế 2 làn xe và không có dải phân cách giữa nên theo mục 3.3.2 trang 129 (22TCN 211-06) fL=0.55
Vậy Ntt 06 x 0.5503.3 (trục/làn.ngày đêm)
Tính số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính toán 15 năm (p = q = 7%)
(trục/làn) ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Loại mặt đường và thông số modun đàn hồi
Theo 22TCN 211-06, đối với đường phố gom, cấp kỹ thuật 60 thì chọn loại cấp áo đường cấp cao A1
Ntt = 1103.3trục/làn.ngđ tra bảng 3.4 quy trình 22 TCN 211 – 06 => Eyc = 193.55 Mpa
Các hệ số khi kiểm toán Độ tin cậy thiết kế ứng với đường phố gom: 0.85
Hệ số cường độ khi kiểm toán:
+ Độ võng đàn hồi: K cd dv 1.06 + Kéo uốn: K cd ku 0.9 + Trượt: K cd tr 0.9
Mô đun đàn hồi của đất nền E0= 58 Mpa, lực dính c = 0.032Mpa, góc ma sát 29 0
HAI PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG MỀM
Vật liệu sử dụng (từ trên xuống)
Bề dày các lớp ứng với phần xe chạy và lề gia cố (cm)
Bê tông nhựa lớp trên 6
Bê tông nhựa lớp dưới 8
Cấp phối đá dăm loại I 18
Cấp phối đá dăm loại II 34 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Thông số từng lớp kết cấu:
Lớp kết cấu (từ dưới lên)
Tính về kéo uốn Đất nền sét
Cấp phối đá dăm loại II 34 250 250 250 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Cấp phối đá dăm loại I 18 300 300 300
Bê tông nhựa nòng lớp dưới (C19) 8 350 250 1600 2.0
Bê tông nhựa nóng lớp trên ( C12.5) 6 420 300 1800 2.8
Kiểm tra cường độ tiêu chuẩn độ võng đàn hồi đối với kết cấu áo đường:
E 'tb là mô đun đàn hồi trên mặt lớp thứ i(i 2)
Kết quả tính đổi tầng như ở bảng sau:
Mô đun đàn hồi trung bình : ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM dc
Tính Ech.m của kết cấu:
Từ 2 tỷ số trên tra toán đồ Hình 3-1 được ch dc tb
Kiểm tra điều kiện về độ võng đàn hồi:
Theo bảng 3.2 22TCN211-06 độ tin cậy 0.85 thì : K dv cd =1.06
Ech= 214.54 Mpa > K E dv cd yc = 205.2 Mpa
Kết cấu áo đường phải đảm bảo đạt yêu cầu về cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép Đồng thời, cần kiểm tra cường độ tiêu chuẩn cắt trượt trong nền đất và các lớp vật liệu có độ dính kết kém.
Tính đổi các lớp bên trên về 1 lớp, thể hiện ở bảng sau:
60 66 267.5 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Xét đến hệ số điều chỉnh f( )H
Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất Tax:
Theo biểu đồ Hình 3-3, với góc nội ma sát của đất nền 29 0 ta tra được:
T ax p Vì áp lực trên mặt đường của bánh xe tiêu chuẩn tính toán p = 0.6 MPa nên ta có:
Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu áo đường gây ra trong nền đất Tav
Từ giá trị chiều dày H = 66 (cm) và 29 0
Xác định trị số lực dính tính toán Ctt theo (3-8):
Theo mục 3.5.4 có k1 = 0.6 k2 = 0.65 vì số trục xe tính toán < 5000 trục k3 = 1.5 đất nền là đất sét
Kiểm toán lại điều kiện tính toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất (biểu thức 3.7): ax av tr tt cd
K Lấy độ tin cậy yêu cầu ở Bảng 3-3 bằng 0.85 do vậy theo Bảng 3-7
K tr cd 0.9 và với các trị số Tax và Tav tính được ở trên ta có:
Tax + Tav = 0.0078 – 0.0025=0.0053 MPa ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Tax + Tav= 0.0053< tr tt củ
Vậy kết cấu áo đường thỏa điều kiện cắt trượt
Kiểm tra cường độ tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong đáy các lớp vật liệu liền khối:
Kiểm tra ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy lớp bê tông nhựa trên :
ku ku b ku tt ku cd p k R
Xác định Ech.m ở trên mặt lớp Bê tông nhựa chặt loại I (lớp trên):
Tính đổi các lớp về một lớp thể hiện ở bảng sau:
Trị số E tb của 3 lớp là E tb = 363.6 MPa với bề dày 3 lớp H = 60 cm trị số này phải xét đến hệ số điều chỉnh :
D 33 tra Bảng 3- 6 được 1.201 Vậy E dc tb 1.201 363.6 436.7MPa
E , tra toỏn đồ Hỡnh 3-1 chm ủc tb
Tìm ku ứng suất kéo uốn đơn vị ở đáy lớp bê tông nhựa lớp trên bằng cách tra toán đồ Hình 3.5 với: ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Kết quả tra toán đồ được ku 1.88 và với p = 0.6 MPa theo (3.11) ta có:
Cường độ chịu kéo uốn tính toán :
Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời gian thiết kế được xác định là Ne = 3.92×10^6 trục/làn.ngđ Hệ số k1 được sử dụng để xem xét sự suy giảm cường độ do vật liệu bê tông nhựa bị mỏi dưới tác động của tải trọng trùng phục.
N (3.92 10 ) k2: hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân khác về khí hậu thời tiết Với bê tông nhựa chặt loại I: k 2 =1
Độ tin cậy thiết kế 0.85, tra bảng 3-7 => K cd ku 0.9 ku tt ku cd
ku tt ku ku cd
Lớp BTNC lớp trên đảm bảo tiêu chuẩn chịu kéo uốn
Kiểm tra ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy lớp bê tông nhựa dưới
Quy đổi 2 lớp bê tông nhựa về một lớp : h1=6+8cm
Trị số E tb của 2 lớp cấp phối đá dăm I và cấp phối đá dăm II là E tb = 266.6 MPa với bề dày
2 lớp này là H = 52 cm trị số này cần phải xét đến hệ số điều chỉnh :
D 33 tra Bảng 3- 6 được 1.184 Vậy E dc tb E i tb 1.184 266.6 315.7MPa ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
315.7 , tra toỏn đồ Hỡnh 3-1 chm ủc tb
Tìm ku ở đáy lớp bê tông nhựa lớp trên bằng cách tra toán đồ Hình 3.5 với:
Kết quả tra toán đồ được ku 1.58 và với p = 0.6 MPa theo (3.11) ta có:
Cường độ chịu kéo uốn tính toán :
R k k R 0.394 1 2 0.788MPa Độ tin cậy thiết kế 0.85, tra bảng 3-7 => K cd ku 0.9 ku tt ku cd
ku tt ku ku cd
Lớp BTNC lớp dưới đảm bảo tiêu chuẩn chịu kéo uốn
Vật liệu sử dụng (từ trên xuống)
Bề dày các lớp ứng với phần xe chạy và lề gia cố (cm)
Bê tông nhựa lớp trên 6
Bê tông nhựa lớp dưới 8 Đá giăm gia cố xi măng 14
Cấp phối đá dăm loại II 32 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Thông số từng lớp kết cấu:
Lớp kết cấu (từ dưới lên)
Tính về kéo uốn Đất nền á
Cấp phối đá dăm loại II 32 250 250 5 Đá dăm gia cố xi măng 14 600 600 600 0.8 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Bê tông nhựa lớp dưới 8 350 250 1600 2.0
Bê tông nhựa lớp trên 6 420 300 1800 2.8
Kiểm tra cường độ tiêu chuẩn đọ võng đàn hồi với kết cấu áo đường
E ' tb là mô đun đàn hồi trên mặt lớp thứ i(i 2)
E ; Kết quả tính đổi tầng như ở bảng sau:
CPĐD loại 2 250 32 32 250.0 ĐD gia cố ximang 600 300
Mô đun đàn hồi trung bình :
Tính Ech.m của kết cấu: ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Từ 2 tỷ số trên tra toán đồ Hình 3-1 được ch dc tb
Kiểm tra điều kiện về độ võng đàn hồi:
Ech= 231.96 Mpa > K E dv cd yc 1.06 193.55 = 217.5 MPa
Kết cấu áo đường bảo đảm đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép
Kiểm tra cường độ tiêu chuẩn cắt trượt trong nền đất và các lớp vật liệu kém dính kết:
Tính đổi các lớp bên trên về 1 lớp, thể hiện ở bảng sau:
CPĐD loại 2 250 32 32 250.0 ĐD gia cố ximang 600 600
Xét đến hệ số điều chỉnh f( )H
D 33 => 1.201 Etb= E tb =1.201 x 319.7 = 383.95 Mpa ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất Tax:
Theo biểu đồ Hình 3-3, với góc nội ma sát của đất nền 29 0 ta tra được:
T ax p Vì áp lực trên mặt đường của bánh xe tiêu chuẩn tính toán p = 0.6 MPa nên ta có:
Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu áo đường gây ra trong nền đất Tav:
Từ giá trị chiều dày H = 60 (cm) và 29 0
Xác định trị số lực dính tính toán Ctt theo (3-8):
Ta có : C = 0.032 MPa k1 = 0.6 : tính cho kết cấu áo đường phần xe chạy k2 = 0.65 vì số trục xe tính toán < 5000 trục k3 = 1.5 đất nền là đất sét
Kiểm toán lại điều kiện tính toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất (biểu thức 3.7): ax av tr tt cd
K Lấy độ tin cậy yêu cầu ở Bảng 3-3 bằng 0.85 do vậy theo Bảng 3-7
K tr cd 0.9 và với các trị số Tax và Tav tính được ở trên ta có:
Tax + Tav= 0.0071< tr tt củ
Vậy kết cấu áo đường thỏa điều kiện cắt trượt ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Kiểm tra cường độ tiêu chuẩn kéo uốn của vật liệu liền khối
Kiểm tra ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy lớp bê tông nhựa trên :
ku tt ku ku b ku cd p k R
Xác định Ech.m ở trên mặt lớp Bê tông nhựa chặt loại I (lớp trên):
Tính đổi các lớp về một lớp thể hiện ở bảng sau:
CPĐD loại 2 250 32 32 250.0 ĐD gia cố xi măng 600 600 2.4
Trị số của 3 lớp là = 448.24 MPa với bề dày 3 lớp H = 54 cm trị số này phải xét đến hệ số điều chỉnh :
D 33 tra Bảng 3- 6 được 1.189 Vậy : E dc tb 1.189 448.24 532.96MPa
E , tra toỏn đồ Hỡnh 3-1 chm ủc tb
Tìm ku ứng suất kéo uốn đơn vị ở đáy lớp bê tông nhựa lớp trên bằng cách tra toán đồ Hình 3.5 với:
Kết quả tra toán đồ được ku 1.867 và với p = 0.6 MPa theo (3.11) ta có:
ku ku p k b 1.867 0.6 0.85 0.952 Mpa ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Cường độ chịu kéo uốn tính toán :
Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời gian thiết kế được tính là Ne = 3.92 x 10^6 trục/làn.ngđ Hệ số k1 phản ánh sự suy giảm cường độ của vật liệu do tác động của tải trọng trùng phục, đặc biệt đối với vật liệu bê tông nhựa.
N (3.92 10 ) k2: hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân khác về khí hậu thời tiết Với bê tông nhựa chặt loại I : k 2 =1
Độ tin cậy thiết kế 0.85, tra bảng 3-7 =>K cd ku 0.9 ku tt ku cd
ku ku tt ku cd
Lớp BTNC lớp trên đảm bảo tiêu chuẩn chịu kéo uốn
Kiểm tra ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy lớp bê tông nhựa dưới
Quy đổi 2 lớp bê tông nhựa về một lớp : h1=6+8cm
Trị số của hai lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng và cấp phối đá dăm II đạt 335.6 MPa với bề dày tổng cộng là 46 cm, cần xem xét hệ số điều chỉnh để đảm bảo tính chính xác trong tính toán.
D 33 tra Bảng 3- 6 được 1.125 Vậy E dc tb E i tb 1.160 335.60 389.36MPa
389.36 , tra toỏn đồ Hỡnh 3-1 chm ủc tb
Ech.m = 0.445 x 389.36= 173.27Mpa ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Tìm ku ở đáy lớp bê tông nhựa lớp trên bằng cách tra toán đồ Hình 3.5 với:
Kết quả tra toán đồ được ku 1.45 và với p = 0.6 MPa theo (3.11) ta có:
Cường độ chịu kéo uốn tính toán :
R k k R 0.394 1 2 0.788MPa Độ tin cậy thiết kế 0.85, tra bảng 3-7 => K cd ku 0.9 ku tt ku cd
ku tt ku ku cd
Kiểm tra cường độ tiêu chuẩn kéo uốn ở đáy lớp đá gia cố xi măng
Quy đổi hai lớp bê tông nhựa bên trên về một lớp : h1=6+8cm
Xác định Ech.m ở các lớp phía dưới lớp đá gia cố xi măng :
Lớp phía dưới lớp đá dăm gia cố xi mâng là lớp cấp phối đá dăm loại II có :
E 250 Mpa ;H2 cm Tra theo toán đồ hình 3-1 để tìm E chm với :
Tra toỏn đồ Hỡnh 3-1 chm ủc tb
Tìm ku ứng suất kéo uốn đơn vị ở đáy lớp đá gia cố xi măng bằng cách tra toán đồvHình 3.6 với:
E 127.5 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
=> ku = 0.275Mpa Ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy vật liệu liền khối :
Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy lớp đá dăm gia cố xi măng :
ku ku tt ku cd
Kcd 0.9: hệ số cường độ về chịu kéo uốn tùy thuộc vào độ tin cậy thiết kế đã chọn : 0.85 ku
Rtt cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp đá dăm gia số xi măng :
K1 : hệ số xét đến sự suy giảm cường độ do vật liệu bị mỏi dưới tác dụng của tải trọng trùng phục.Đối với vật liệu bê tông nhựa k1 = 2.86 0,11
2.86 0.538 (3.92 10 ) k 2: hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân về khí hậu thời tiết k 2 =1
Kiểm toán điều kiện theo biểu thức (3.9) với hệ số K ku dc 0.9 lấy theo Bảng 3-7 với độ tin cậy 0.9 :
ku ku tt ku cd
Vậy toàn bộ kết cấu áo đường thỏa điều kiện chịu kéo uốn
Lựa chọn phương án kết cấu hợp lí cho thiết kỹ thuật
Mục đích của việc so sánh kinh tế các phương án mặt đường là xác định kết cấu tối ưu cho một tuyến đường đã được chọn Khi tính toán chi phí, cần tập trung vào chi phí xây dựng và chi phí thường xuyên, đồng thời có thể bỏ qua các thành phần chi phí giống nhau giữa các kết cấu Sau 15 năm, lượng khai thác của hai phương án kết cấu lựa chọn gần như tương đương.
Tính tổng chi phí xây dựng và khai thác tính đổi Ptd ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
+ Ktd: tổng chi phí tập trung cho xây dựng ban đay ,các đợt cải tạo nâng cáp, đại tu và trùng tu
+ n: thời gian tính toán lấy n năm
+ Ct : chi phí thường xuyên trong thời gian khai thác mặt đường gồm chi phí duy tu thường xuyên và chi phí vận tải năm thứ t (đồng/năm)
+ etd=0.08 là hệ số hiệu quả kinh tế khi tính đổi
(1 ) (1 ) (1 ) d Tr c d r n n ct d Tr td T T T td td td
+ Co :chi phí xây dựng ban đâu 1km kết cấu áo đường được xác định theo dự toán + Cct: chi phí cải tạo nâng cấp mặt đường
Chi phí cho một lần đại tu áo đường được xác định dựa trên dự toán, và trong trường hợp thiếu số liệu, có thể tham khảo bảng tỷ lệ với vốn xây dựng ban đầu để có được con số chính xác.
Chi phí trùng tu áo đường được xác định theo dự toán, và trong trường hợp thiếu số liệu, có thể tham khảo bảng tỉ lệ với vốn xây dựng ban đầu để đưa ra ước lượng chính xác.
+ Tc, Tđ, Tr : Thời gian (năm) kể từ năm gốc đến lúc cải tạo đại tu hoạc trùng tu
+ nđ, nTr :số lần đại tu và trùng tu trong khoảng thời gian khai thác tính toán n năm
+ Cđ: chi phí hằng năm cho việc duy tu sửa nhỏ 1km kết cấu áo đường
+ S: Chi phi vận tải 1T.Km hàng hóa
Hệ số Mq được xác định dựa trên thời gian khai thác tính toán và tỷ lệ tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm, với hiệu quả kinh tế đạt 0.08.
+ Qn:khối lượng vận chuyển hàng hóa trong năm ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Trong quá trình phân tích so sánh hai phương án kết cấu có chất lượng kỹ thuật tương đương, ta không cần xem xét chi phí vận tải hàng hóa vì chúng bằng nhau Các chi phí đại tu và trung tu tỷ lệ với vốn đầu tư ban đầu, và giả sử thời gian đại tu, trung tu của hai phương án là giống nhau Do đó, khi so sánh, chỉ cần tập trung vào giá thành xây dựng ban đầu.
- Chi phí xây dựng cho 100m2 đường theo đơn giá xây dựng cơ bản áp dụng các định mức:
Thi công: AD.23225 Đá dăm gia cố xi măng: AD.12320
Cấp phối đá dăm loại I:AD.21217
Cấp phối đá dăm loại II:AD.12320
PHƯƠNG ÁN 1 (Tính cho 100m2 mặt đường)
Danh mục công tác đo bóc Đơn vị Đơn giá Đơn giá Vật liệu Nhân công Máy thi công
Rải thảm mặt đường bêtông nhựa hạt mịn, chiều dày đã lèn ép 6cm
Tưới lớp dính bám mặt đường bằng nhựa pha dầu, lượng nhựa
100m2 730,995 80,970 364,038 1,176,003 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
PHƯƠNG ÁN 2 (Tính cho 100m2 mặt đường)
Danh mục công tác đo bóc Đơn vị Đơn giá
Thành tiền Vật liệu Nhân công Máy thi công
Rải thảm mặt đường bêtông nhựa
Rải thảm mặt đường bê tông nhựa hạt trung, chiều dày đã lèn ép 7cm
Tưới lớp dính bám mặt đường bằng nhựa pha dầu, lượng nhựa
Làm mặt đường cấp phối lớp trên, chiều dầy mặt đường đã lèn ép 18cm
Làm mặt đường cấp phối lớp dưới, chiều dầy mặt đường đã lèn ép 17cm
Làm mặt đường cấp phối lớp dưới, chiều dầy mặt đường đã lèn ép 17cm
TỔNG 51,927,865 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM hạt mịn, chiều dày đã lèn ép 6cm
Tưới lớp dính bám mặt đường bằng nhựa pha dầu, lượng nhựa 0,5kg/m2
Rải thảm mặt đường bêtông nhựa hạt trung, chiều dày đã lèn ép 7cm
Tưới lớp dính bám mặt đường bằng nhựa pha dầu, lượng nhựa 1kg/m2
Làm lớp móng đá cấp phối đá dăm gia có xi mâng, trạm trộn 30m3/h, cát mịn gia cố 5% xi măng
Làm mặt đường cấp phối lớp dưới, chiều dầy mặt đường đã lèn ép 15cm
Làm mặt đường cấp phối lớp dưới, chiều dầy mặt đường đã lèn ép 15cm
6 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
So sánh 2 phương án kết cấu áo đường, ta thấy phương án 1 giá thành thấp hơn phương án 2 Các chỉ tiêu khác:
Hai phương án kết cấu áo đường yêu cầu vật liệu tương tự, với chất lượng khai thác và bảo trì duy tu cũng ở mức tương đương.
+Phương án thứ nhất thi công đơn giản và tiện lợi hơn so với phương án thứ hai
Dựa trên so sánh về mặt kinh tế và điều kiện thi công, ta thấy hai phương án thì phương án
Phương án thi công đơn giản và dễ kiểm soát chất lượng hơn, đồng thời phù hợp với công nghệ địa phương và có chênh lệch kinh tế không lớn so với phương án 2, vì vậy chúng tôi đã chọn phương án 1 Chi tiết tính toán kết cấu sẽ được thực hiện theo tiêu chuẩn 22TCN211-06 cho kết cấu đã được lựa chọn trong thiết kế kỹ thuật.
THIẾT KẾ TUYÊN TRÊN BÌNH ĐỒ
NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU
Khi xác định vị trí tuyến đường, thường tiến hành theo 2 giai đoạn:
+ Giai đoạn quy hoạch chung mạng lưới tuyến đường + Giai đoạn xác định từng vị trí của tuyến đường
Trong giai đoạn quy hoạch chung, việc xác định vị trí, hướng tuyến và mối quan hệ giữa các tuyến đường được thực hiện một cách sơ bộ Ở giai đoạn tiếp theo, dựa trên quy hoạch đã thiết lập trước đó, sẽ tiến hành xác định chi tiết hơn về các yếu tố này.
Việc xác định chính xác vị trí và các yếu tố kỹ thuật của từng đoạn đường, bao gồm đoạn thẳng, đoạn cong và cách nối giữa chúng, là rất quan trọng Công tác thiết kế bình đồ tuyến tập trung vào việc xác định vị trí và kích thước trên mặt bằng, trong khi thiết kế chiều đứng liên quan đến việc quy hoạch chiều cao và xác định kích thước theo chiều đứng.
Thiết kế chiều đứng theo tim đường là thiết kế mặt cắt dọc
Thiết kế bình đồ và mặt cắt dọc có mối liên hệ chặt chẽ với thiết kế mặt cắt ngang của đường Khi thực hiện công tác thiết kế, cần chú ý đến sự tương quan này để đảm bảo tính đồng bộ và hiệu quả trong quy hoạch.
Bình đồ tuyến đường chủ yếu bao gồm đường thẳng và đường cong Để đảm bảo an toàn cho xe chạy với tốc độ cao, cần bố trí các đoạn đường cong chuyển tiếp khi thiết kế đường.
Đường thẳng với tầm nhìn tốt và khoảng cách ngắn tạo điều kiện thuận lợi cho việc lái xe, cũng như dễ dàng trong công tác thiết kế và khảo sát Tuy nhiên, nếu đoạn đường thẳng kéo dài quá 5-6 km, có thể gây mệt mỏi cho lái xe, tăng nguy cơ tai nạn, và làm cho cảnh quan trở nên đơn điệu, buồn tẻ.
Để đảm bảo xe chạy an toàn, êm thuận và thẩm mỹ, việc thiết kế tuyến đường cần tuân thủ nguyên tắc sử dụng đường thẳng, bán kính cong lớn hoặc đường cong liên tục, tránh các đoạn đường thẳng dài và các đoạn cong ngắn.
Công việc thiết kế tuyến trên bình đồ rất quan trọng vì nó tác động trực tiếp đến giá trị xây lắp, khối lượng công tác, cũng như chất lượng khai thác và sử dụng công trình.
ĐẶC ĐIỂM
Tuyến là khu vực đường phố gôm nội bộ, ở trong khu dân cư, tính tiếp cận rất lớn Yêu cầu tính nhanh chóng, thuận tiện cao.
NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ TUYẾN
Khi lựa chọn hướng tuyến phải tuân theo nguyên tắc sau:
Xác định các điểm khống chế:
+ Điểm đầu, điểm cuối tuyến… ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
+ Giảm tối thiểu vốn đầu tư ban đầu(đảm bảo tuyến ngắn, khối lượng đào đắp cũng như các công trình kĩ thuật ít nhất)
+ Phối hợp tốt các yếu tố bình đồ và trắc dọc, trắc ngang đẩm bảo an toàn xe chạy + Giữ gìn môi sinh, môi trường
+ Tạo điều kiện thuận lợi cho thi công
Do đó khi thiết kế tuyến cần cố gắng để:
+ Hệ số triển tuyến nhỏ nhất
+ Tránh những vùng có bình đồ khó, các khu vực có địa chất xấu
Tại những khu vực có địa hình thoải, cần sử dụng đường cong với bán kính lớn để tạo ra tuyến đường uốn lượn mềm mại, phù hợp với cảnh quan thiên nhiên và không làm phá vỡ vẻ đẹp tự nhiên của khu vực.
Cơ SỞ THIẾT KẾ TUYẾN
- Dựa vào yêu cầu thiết kế tuyến đã có sẵn từ điểm T-KM đến T-CT
- Dựa vào các chỉ tiêu đã chọn ở chương 2 và một số chỉ tiêu đã sẵn có trên tuyến.
THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ
Các yếu tố đường cong nằm
Khi chọn trị số bán kính đường cong nằm, cần bám sát địa hình và điều kiện xây dựng để hạn chế công tác đào đắp và giải phóng mặt bằng, đồng thời đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật Nên khuyến khích sử dụng đường cong có bán kính nhỏ thông thường trở lên, chỉ áp dụng bán kính đường cong nằm nhỏ nhất trong trường hợp gặp khó khăn.
Khi góc ngoặt nhỏ hơn 0030’, không cần thiết phải bố trí đường cong nằm Đối với bán kính đường cong nhỏ và góc ngoặt lớn, vị trí này nên được quy hoạch thành nút giao thông.
- Đo góc ngoặt cánh tuyến trên bình đồ
- Tính các yếu tố của đường cong nằm
Phân cự: ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
Chiều dài đoạn tiếp tuyến:
STT Tên đỉnh Lý trình A Kết luận
Tại các vị trí giao cắt với các tuyến đường hiện có, sẽ thực hiện việc vuốt nối với bán kính bó vỉa từ 8-10m để đảm bảo xe ra vào một cách êm thuận và duy trì tầm nhìn tốt.
Tuyến thiết kế thuộc đường phố đô thị thứ yếu cấp 60 nên kiểm soát một phần lối ra vào theo bảng 8 (điều 6.4.1) TCXDVN 104-2007
Hình thức kiểm soát lối ra vào các loại đường Cấp kỹ thuật
Loại đường phố Đường cao tốc đô thị Đường phố chính đô thị Đường phố gom Đường phố nội bộ
100 100 FC - - - ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
- FC = Kiểm soát nghiêm ngặt lối ra vào (Full control of Access)
- PC = Kiểm soát một phần lối ra vào ( Partical control of Access)
- NC = Không kiểm soát lối ra vào (No control of Access)
THIẾT KẾ, BỐ TRÍ CONG NẰM SIÊU CAO VÀ ĐOẠN NỐI SIÊU CAO, CHIỀU DAI ĐƯỜNG CONG CHUYỂN THIẾP TRÊN BÌNH ĐỒ
- Đo góc ngoặt cánh tuyến trên bình đồ
- Chọn Rnằm cố gắng bố trí Rnằm lớn để đảm bảo điều kiện xe chạy (chọn 2 đường cong liền kề có tỉ số Ri/Ri+1 < =2,0
- Tính các yếu tố của đường cong nằm
Chiều dài đoạn tiếp tuyến :
BẢNG TỔNG HỢP YẾU TỐ CONG TRÊN BÌNH ĐỒ ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
P3 300 KM0+442.33 31 0 34’58’’ 70 120.02 12.47 235.37 2 0.5 P5 250 KM0+819.48 18 0 50’36’’ 70 76.6 4.25 152.22 3 0.6 P6 1000 KM1+079.82 03 0 50’52’’ 50 58.59 0.67 117.16 2 0 P8 125 KM1+280.25 54 0 30’38’’ 70 100.14 17.44 188.92 7 0.9 P9 300 KM1+571.93 33 0 59’20’’ 70 126.88 14.41 247.97 2 0.5 ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
