+ Diện tích mặt đường, lề gia cố, lề đất không thay đổi.. Tính toán khối lượng đào đắp - Để phục vụ cho luận chứng các phương án tuyến, ta cần biết khối lượng đào đắp của từng phương án.
Trang 1CHƯƠNG VIII
TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP
8.1 Xác định các thông số ban đầu để tính toán
- Cấp đường : đường cấp III miền núi
- Vận tốc thiết kế : 60(km/h)
- Chiều dày lớp hữu cơ : 40 cm
- Chiều dày kết cấu áo đường : 65cm
+ Lớp 4 : BTNC 15 dày 4cm
+ Lớp 3 : BTNC 25 dày 6cm
+ Lớp 2 : Cấp phối đá dăm loại I dày 19cm
+ Lớp 1 : Cấp phối sỏi cuội dày 36cm
- Chiều dày kết cấu lề gia cố : 55cm
+ Lớp 4 : BTNC 15 dày 4cm
+ Lớp 3 : BTNC 25 dày 5cm
+ Lớp 2 : Cấp phối đá dăm loại I dày 17cm
+ Lớp 1 : Cấp phối sỏi cuội dày 29cm
- Hệ số mái dốc của nền đường đào đắp, mái đào và rãnh biên m=1,50
- Độ dốc ngang của mặt đường và lề gia cố : 2%
- Độ dốc ngang của lề đất không gia cố : 6%
- Ta giả thiết trên toàn tuyến :
+ Không bố trí siêu cao
+ Diện tích mặt đường, lề gia cố, lề đất không thay đổi
8.2 Tính toán khối lượng đào đắp
- Để phục vụ cho luận chứng các phương án tuyến, ta cần biết khối lượng đào đắp của từng phương án Đồng thời khi biết khối lượng đào đắp sẽ giúp ta lập được các khái toán và dự trù xe máy thi công
- Trên trắc dọc đường đỏ thực tế là gồm nhiều đoạn thẳng, song đường đen lại không phẳng do cấu tạo địa hình, vì thế việc xác định chiều dày của các lớp đất trên mặt đất tự nhiên là khó chính xác và mất thời gian (các khoảng cách và độ dốc ngang thay đổi
từ mặt cắt này sang mặt cắt kia) nên ta chỉ tính tương đối là lấy gần đúng
- Giả thiết độ dốc ngang của sườn is =0 Thì ta tính như trường hợp không có độ dốc ngang Ta tính theo diện tích của mặt cắt ở hai đầu (Fi và Fi+1).Sau đó hiệu chỉnh lại khối lượng do kết cấu áo đường va do đào bỏ lớp dất hữu cơ
- Để thuận tiện trong việc tính toán khối lượng đào đắp và hiệu chỉnh khối lượng đào đắp, ta lựa chọn cao độ thi công tại mép nền đường trong việc tính toán
8.2.1 Mặt cắt ngang của nền đắp
Trang 21 : 1
.5
1 : 1.5
- Diện tích đắp : F i =(B+m×H i)×H i và F i+1 =(B+m×H i+1)×H i+1
- Công thức xác định khối lượng đắp: F F m (H H ) L
−
+
6 2
2 1 1
dap
8.2.2 Mặt cắt ngang của nền đào
b K B
mH
1 : 1 .5
b K mH
- Diện tích đào: Fđào = ((B+2×bk)+ m×Hi)×Hi + 2×ωk
- Công thức xác định khối lượng đào : F F m (H H ) L
−
+
6 2
2 1 1
dao
Trong đó :
Hi;Hi+1 : cao độ thi công tại mép nền đường của mặt cắt thứ i và thứ i+1
L : khoảng cách giữa 2 cọc thứ i và thứ i+1
B : bề rộng nền đường
bk : là bề rộng mặt rãnh
m : hệ số mái dốc
ωk : diện tích rãnh biên
8.2.3 Mặt cắt ngang rãnh biên
1 : 1
.5
0.4m
r
k
k b ×h
=
2
4 , 0
ω
bk = 1,5 × hr + 0,4 +1,5 × hr = 1,5 × 0,35 +0,4+1,5× 0,35 =1,45m
324 , 0 35 , 0 2
4 , 0 45 ,
m
=
ω
Trang 3Ở đây do tính khối lượng đào đắp sơ bộ nên khơng tính khối lượng đào đắp ngay vị trí cĩ cống Khối lượng này sẽ được tính tốn cụ thể trong phần thi cơng cống
8.3 Hiệu chỉnh khối lượng đào đắp
8.3.1 Do xây dựng kết cấu áo đường
- Sau khi tính khối lượng đào đắp dọc theo chiều dài tuyến là ta chưa xét đến khối lượng kết cấu áo đường và độ dốc ngang của mặt đường và lề đường Gọi khối lượng hiệu chỉnh này là ∆V trong đọan chiều dài L :
Trong đĩ :
Dấu (+): đối với nền đường đào
Dấu (-) : đối với nền đường đắp
ωmđ : diện tích kết cấu mặt đường và lề gia cố
ω∆ :diện tích phần ngũ giác trên cao độ thi cơng tại mép nền đường
- Mặt cắt ngang của nền đường
0,15m 0,2m
Htc mép nền
Bnền=9m Bmặt=6m
Blề=0,5m
Blgc=1m
Blgc=1m
HTK
1 : 1
- Diện tích phần hiệu chỉnh do kết cấu áo đường và dốc ngang của mặt đường Mặt đường :
ωa = ba4× ha4 + ba3× ha3 + ba2× ha2 + ba1× ha1
ba4× ha4 = 6 × 0,04 = 0,24m2
ba3× ha3 = 6 × 0,06 = 0,36m2
ba2× ha2 = 6,3 × 0,19 = 1,197m2
ba1× ha1 = 6,7 × 0,36 = 2,412m2
⇒ωa = 0,24 +0,36 + 1,197 + 2,412 = 4,209m2
Lề đường :
2 ×ωlề = 2 × ( blề3× hlề3 + blề2× hlề2 + blề1× hlề1 )
blề4× hlề4 = 1 × 0,04 = 0,04m2
blề3× hlề3 = 1 × 0,05 = 0,05m2
blề2× hlề2 = 0,85 × 0,17 + 0,15 × 0,01 = 0,146m2
blề1× hlề1 = 0,80 × 0,29 + 0,05 × 0,03 = 0,2335m2
⇒ 2 ×ωlề = 2 × ( 0,04 +0,05 + 0,146 + 0,2335 ) = 2 × 0,4695 = 0,939m2
⇒ωmđ = ωa + 2 ×ωlề = 4,209 + 0,939 = 5,148m 2
- Diện tích phần ngũ giác nằm trên cao độ thi cơng tại mép nền đường :
ω∆ = (Blgc×ilề)×Blgc + {Blgc×ilề + [Blgc×ilề +( Bmặt+Blề )× in]} × (Bmặt+Bnền)
Trang 4= (0,5+6%)× 0,5 + {0,5×6% + [0,5×6% +(3+1) × 2%]} × (3+1)
= 0,015 + 0,56 = 0,575m 2
⇒ωmđ - ω∆ = 5,148 – 0,575 = 4,573m 2
⇒ ∆V2 = (ωmđ - ω∆) × L = 4,573 × L (m3)
8.3.2 Do đào bỏ lớp đất hữu cơ
Để việc tính toán được đơn giản, xem mặt cắt đào đất hữu cơ là hình chữ nhật Diện tích phần hiệu chỉnh do đào bỏ lớp đất hữu cơ dày 40cm :
- Đối với nền đắp cao:
ω = (B + 2× m × Hi) × 0,4
- Đối với nền đào và đắp thấp dưới 0,60m:
ω = (B + 2 × bk + 2× m × Hi) × 0,4 Khối lượng đào đất hữu cơ ∆V3 sẽ được tính tùy theo từng vị trí và được thể hiện trong bảng tính khối lượng đào đắp
Tính khối lượng hiệu chỉnh:
Đào : Vđào
hc = Vđào + ∆V2 - ∆V3 Đắp : Vđắp
hc = Vđắp - ∆V2 + ∆V3