Xỏc định lưu lượng tớnh toỏn - chọn kết cấu le gia cố Kết cấu le gia cố được thiết kế theo tiờu chuẩn thiết kế đường và ỏo đường mem hiện hành.. Theo tiờu chuẩn 3.3.3; 22TCN 211-06; số
Trang 1CHƯƠNG 7
THIẾT KE KẾT CAU LỀ GIA CO
7.1 Xỏc định lưu lượng tớnh toỏn - chọn kết cấu le gia cố
Kết cấu le gia cố được thiết kế theo tiờu chuẩn thiết kế đường và ỏo đường mem hiện hành
Theo tiờu chuẩn 3.3.3; 22TCN 211-06; số trục xe tớnh toỏn Ntk để thiết kế kết cấu
ỏo lề gia cố trong trường giừa phần xe chạy chớnh và phần lề khụng cú dải phõn cỏch bờn, đường cú hai làn xe lấy bằng 50% số trục xe tớnh toỏn của làn xe cơ giới liền kề tuỳ thuộc việc bố trớ phần xe chạy chớnh
Ntk = 50%x251 = 126 (trục xe tiờu chuẩn/ngày đờm 1 làn xe)
Số trục xe tớnh toỏn tiờu chuẩn tớch lũy trong 15 năm trờn một làn xe với mức tăng
xe hằng năm là 5% :
126 365 05
, 0
1 ) 05 , 0 1 ( 365
1 ) 1
ì
ì
− +
=
ì
ì
− +
q
q N
Ne = 0,992398 x106 (trục xe tiờu chuẩn/ngày đờm 1 làn xe) Vậy ta chọn loại bề dày tối thiểu tầng mặt A1 như sau:
0,5x105 < Ne = 0,99x105 < 1x106 nội suy từ bảng 2.2; ta được hmin = 8,98cm
Vậy ta chọn h = 9cm
7.2 Xỏc định module đàn hồi chung yờu cau
Mụ đun đàn hoi chung yờu cau:
yc dh
E = a + b.lgNtt (MPa)
Tải trọng trục xe tiờu chuẩn 100KN, mặt đường xe chạy cấp A1, lớp mặt đường là
bờ tụng nhựa chặt rải núng
Vỡ Ntt = 251 trơc xe tiêu chun/ngày đêm 1 làn xe nờn khi tra bảng 3.4 22TCN
211-06, ta phải nội suy như sau :
Với Ntt = 100 thỡ a + b.lg100 = 147 MPa
Với Ntt = 200 thỡ a + b.lg200 = 160 MPa
Giải ra ta được a = 60,34 ; b = 43,33
Ntt= 126 ⇒ Eyc = 60,34 + 43,33*lg126 = 151,33 MPa
Theo bảng 3.5 22TCN 211-06, ta cú trị số tối thiểu của mụđun đàn hồi yờu cau: Mặt đường cấp cao A1, đường cấp III, kết cấu lề gia cố cú Eminyc = 120 MPa
Ta thấy: Eyc = 151,33 MPa > Eminyc = 120 MPa vậy ta chọn E yc = 151,33 MPa.
Điều kiện tớnh toỏn cường độ kết cấu nền ỏo lề gia cố theo tiờu chuẩn độ vừng đàn hồi cho phộp (điều 3.4.1; 22 TCN 221- 06):
Ech≥ yc
dv
cd.E K Theo tiờu chuẩn 22 TCN 221-06 : đường cấp III, 2 làn xe, theo Bảng 3-3 chọn độ tin cậy thiết kế là 0,90, do vậy, theo Bảng 3-2 xỏc định được dv
cd
K =1,1 Vậy Ech≥ dv
cd
K Eyc=1,1 x 151,33 = 166,46 ≈ 166,50 MPa
Vậy ta chọn E ch = 166,50 MPa để thiết kế ỏo lề gia cố.
7.3 Chọn sơ bộ kết cấu ỏo đường lề gia cố
Trang 2Lớp mặt trên cùng của le gia cố phải cùng loại với lớp mặt trên cùng của làn xe cơ giới lien ke
Kết cấu lề gia cố can được xem xét khi cải tạo mở rộng mặt đường vẫn tận dụng được đến mức tối đa kết cấu đã xây dựng
Đảm bảo các giá trị cho phép ứng với điều kiện lưu lượng xe chạy như trên
Để tiện cho việc thi cơng ta chọn vật liệu làm mĩng cùng loại với vật liệu đã dùng làm mĩng với kết cấu áo đường ở trên
Bê tơng nhựa chặt rải nĩng 2 lớp h4 = 4cm, h3 = 5cm Vật liệu bê-tơng nhựa được
chọn theo yêu cau của quy trình cơng nghệ thi cơng và nghiệm thu mặt đường bê tơng nhựa 22TCN 249-98
Lớp trên: BTNC15 AI
Chọn vật liệu là bê-tơng nhựa chặt hạt nhỏ 15 (BTNC15) Cĩ độ rỗng cịn dư là 3%÷6% theo thể tích Cỡ hạt lớn nhất danh định 15mm Cĩ hàm lượng đá dăm từ 65÷75% tính theo khối lượng Cĩ các chỉ tiêu cơ lý theo bảng II-2a; 22TCN 249-98
Lớp dính bám giữa lớp 3 và lớp 4: dùng nhựa đặc 60/70 pha dầu hỏa theo tỷ lệ dau hỏa trên nhựa đặc là 25/100 (theo trọng lượng), tưới ở nhiệt độ 110oC±10oC Phải chờ nhựa lỏng đơng đặc lại roi mới được thi cơng nhựa lớp trên Hàm lượng 0,8 lít/m2
Lớp dưới: BTNC 25AII
Chọn vật liệu là bê-tơng nhựa chặt hạt trung 25 (BTNC25) Cĩ độ rỗng cịn dư là 3%÷6% theo thể tích Cỡ hạt lớn nhất danh định 25mm Cĩ hàm lượng đá dăm từ 76÷84% tính theo khối lượng Cĩ các chỉ tiêu cơ lý theo bảng II-2a; 22TCN 249-98
Lớp thấm bám giữa lớp 2 và lớp 3: dùng nhựa đặc 60/70 pha dầu hỏa theo tỷ lệ dau hỏa trên nhựa đặc là 80/100 (theo trọng lượng), tưới ở nhiệt độ 45oC±10oC Phải chờ nhựa lỏng đơng đặc lại roi mới được thi cơng nhựa lớp trên Hàm lượng 1,3 lít/m2
Lớp mĩng trên: Chọn vật liệu là CPĐD loại I Vật liệu đá dăm tang mĩng trên
được chọn theo yêu cau của quy trình kỹ thuật thi cơng và nghiệm thu lớp mĩng cấp phối
đá dăm trong kết cấu áo đường ơtơ 22TCN 334-06
Cấp phối đá dăm nghien loại I cĩ cỡ hạt lớn nhất danh định là 25mm (cỡ hạt lớn nhất 37,5mm≈4cm, đá cấp phối 0x4) Cĩ thành phan hạt cấp phối như sau.
Kích cỡ sàng
Tỉ lệ lọt sàng %
theo khối lượng 100 79-90 67-83 49-64 34-54 25-40 12-24 2-12
Lớp mĩng dưới: Chọn vật liệu cấp phối thiên nhiên loại A Vật liệu cấp phối thiên
nhiên tầng mĩng dưới được chọn theo yêu cầu của quy trình kỹ thuật thi cơng và nghiệm thu các lớp kết cấu áo đường bằng cấp phối thiên nhiên 22TCN 304-03
CAC ĐẶC TRƯNG CƯỜNG ĐO CUA CAC VAT LIEU Bảng 7-1
Vật liệu Chiều
dày
Module đàn hồi (MPa) Ru
MPa
C
Độ (60oC) (30oC) (15oC)
SVTH : ĐOÀN MINH QUANG MSSV : 21098102 Trang 49
Trang 3BTNC 25 loại AII h3 300 420 1.800 2,4
Cấp phối đá dăm
Cấp phối thiên
Cho trước h2 = hmin (vì giá trị h2 dao động trong một khoảng lớn nên ta lấy giá trị thường sử dụng từ 15-24cm; như Bảng 2.4) Đổi các lớp đã chọn ve một lớp có môđun đàn hoi trung bình (Etbk) bằng cách đổi các lớp kết cấu áo đường lpan lượt hai lớp một từ dưới lên trên theo công thức 7-1 và 7-2 ở dưới, thử dan từng giá trị của h2 để tìm giá trị của h1 cho kết cấu có Ech≥Eyc, ta được kết quả tính toán như bảng 6-2 sau:
Bảng 7-2
Ap dụng công thức :
3
1
3 / 1 1 1
1
1
+
+
=
+
+ +
k k k
k
k k
k tbk
h h E
E h
h E
×
× +
×
×
×
−
×
×
−
×
=
td
dc tbk td
dc tbk
dc tbk dc
tbk ch
h
D arctg E
E D
h acrtg
E E
E
E D
H E
E
π
2 35
, 1 71
, 0
1 10
, 0 05 , 1
0
(7-2)
Hệ số đieu chỉnh :
187 , 1 33
56 114 , 1 114
, 1
12 , 0 12
, 0
=
=
=
β
D H
tbk
dc
E =β× = 1,187 x 253,21 = 300,56 MPa Sao cho: Ech ≥ Eyc = 166,50 MPa.
∑
=
+ + +
= n
h h
h H
= 56cm;
3 0
6
2
E
E H h
dc tbk
td = × × = 118,776.
Trang 4Thay đổi giá trị h2, tiến hành tương tự ta được bảng giá trị của h2 và h1 như bảng
6-3 sau:
Bảng 7-3
h2 (cm) h1 (cm) Etbk
hc tbk
(MPa) htđ (cm) Echung
(MPa)
6.5.1 Tính tốn giá thành
Giá trị xây dựng các lớp vật liệu áo đường kham khảo theo đơn giá xây dựng cơ bản khu vực thành phố Ho Chí Minh
Đơn vị tính : đ/100m2
Mã hiệu Cơng tác xây lắp Đơn vị Vật liệu Nhân cơng Xe máy
Chieu dày đã lèn ép
Đối với các lớp vật liệu cĩ chieu dày lớn hơn 20cm (theo 22TCN 304-03) thì ta chia thành nhiều lớp để thi cơng Kết quả giá thành từng lớp như bảng 6-4 sau
Bảng 7-4
h1 (cm) Phân lớp Vật liệu Nhân cơng Xe máy G1 (đong)
SVTH : ĐOÀN MINH QUANG MSSV : 21098102 Trang 51
Trang 518 1.028.000 111.350 575.521
Đơn vị tính : đ/100m2
Mã hiệu Công tác xây lắp Đơnvị Vật liệu Nhân công Xe máy AD.22311 Mặt đường đã lèn ép dày 10cm 100m2 1.570.850 242.935 230.187 Đối với các lớp vật liệu có chieu dày lớn hơn 15cm (theo 22TCN 334-06) thì ta chia thành nhieu lớp để thi công Kết quả giá thành từng lớp như bảng 6-7 sau
Bảng 7-5
Từ đây lập bảng tính giá thành cho 100m2, tương ứng với cặp h1 và h2 đã tính toán ở trên Kết quả trong bảng 6-8 sau
Bảng 7-6
h2 (cm) h1 (cm) G2 (đong) G1 (đong) G (đồng)
Trang 618 28 2.628.580 2.683.924 5.312.504
Dựa vào bảng trên, ta chọn được Gmin= 5.116.668 đong/100m2 mĩng áo đường,
tương cặp h 1 = 29cm và h 2 = 17cm.Vậy be dày áo đường H = 55cm.
Vậy kết cấu thỏa điều kiện Ech ≥ Eyc, với chi phí xây dựng nhỏ nhất là :
- Bêtơng nhựa chặt 15 loại IA, dày 4cm
- Bêtơng nhựa chặt 25 loại IIA, dày 5cm
- Cấp phối đá dăm loại I, dày 17cm
- Cấp phối thiên nhiên loại B, dày 29cm
7.4
SVTH : ĐOÀN MINH QUANG MSSV : 21098102 Trang 53