Thiết kế và xây mới đoạn tuyến Quốc lộ qua huyện Krông Búk

Nhằm củng cố những kiến thức đã được học và giúp cho sinh viên nắm bắt thực tiễn, hàng năm bộ môn Công trình Giao thông công chính khoa Công Trình trường Đại học Giao Thông Vận Tải tổ ch

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC

-***** -

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

BỘ MÔN: CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG CÔNG CHÍNH & MÔI TRƯỜNG

Số liệu cần thiết chủ yếu để thiết kế :

Lưu lượng xe tính toán: 4618 xe/nđ

Các số liệu cần thiết khác : Sinh viên tự điều tra, thu thập

- Người hướng dẫn: THS.NGUYỄN LAN ANH

- Người đọc duyệt: THS.VŨ NGỌC PHƯƠNG

- Ngày giao nhiệm vụ TKTN: ngày… tháng… năm 2013

- Ngày bắt đầu TKTN : ngày… tháng… năm 2013

- Ngày nộp TKTN : ngày… tháng… năm 2013

- Ngày bảo vệ TKTN : ngày… tháng… năm 2013

Hà nội, ngày tháng năm 2013

T/L HIỆU TRƯỞNG TRƯỞNG BỘ MÔN

TRƯỞNG KHOA CÔNG TRÌNH CÔNG TRÌNH GTCC & MT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN

1 NỘI DUNG VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA ĐỒ ÁN:

- Phần thuyết minh, tính toán:

- Phần bản vẽ:

2 KẾT LUẬN:

- Ưu điểm:

- Khuyết điểm:

- Đánh giá chung:

Điểm: /10

Xếp loại: Trung bình  TB khá  Khá  Giỏi  Xuất Sắc

Hà Nội, Ngày Tháng … Năm

2013

Giáo viên hướng dẫn

1 NỘI DUNG VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA ĐỒ ÁN:

- Phần thuyết minh, tính toán:

- Phần bản vẽ:

2 KẾT LUẬN:

- Ưu điểm:

- Khuyết điểm:

- Đánh giá chung:

Điểm: /10

Xếp loại: Trung bình  TB khá  Khá  Giỏi  Xuất Sắc

Hà Nội, Ngày Tháng … Năm

2013

Giáo viên hướng dẫn

MỞ ĐẦU

I MỤC ĐÍCH

Trên thế giới cũng như hiện nay, đối với các nước có nền công nghiệp và kinh

tế phát triển thì giao thông đường bộ đóng một vai trò chiến lược Nó là huyết mạch của đất nước

Đối với nước ta, một nước có nền kinh tế đang ở giai đoạn phát triển - cần phải

có cơ sở hạ tầng tốt - giao thông đường bộ ngày càng có ý nghĩa quan trọng

Nhằm củng cố những kiến thức đã được học và giúp cho sinh viên nắm bắt thực tiễn, hàng năm bộ môn Công trình Giao thông công chính khoa Công Trình trường Đại học Giao Thông Vận Tải tổ chức đợt bảo vệ tốt nghiệp với mục tiêu đào tạo đội ngũ kĩ

sư ngành xây dựng cầu đường giỏi chuyên môn, nhanh nhạy trong lao động sản xuất, phục vụ tốt sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, đó là tất cả những điều tâm huyết nhất của nhà trường nói chung và các thầy, các cô trong bộ môn nói riêng

II NỘI DUNG

Là một sinh viên lớp Công trình Giao thông công chính - Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Hà Nội, được sự đồng ý của bộ môn Công trình Giao thông công chính, khoa Công Trình và Ban giám hiệu Trường Đại học Giao Thông Vận Tải em được làm đồ án tốt nghiệp với nhiệm vụ thiết kế một đoạn tuyến với số liệu thực tế

Đồ án gồm ba phần:

- Phần thứ nhất: Thiết kế cơ sở làm mới tuyến A-B dài 5289.94m

- Phần thứ hai: Thiết kế kỹ thuật làm mới tuyến A-B từ Km 1+200 đến Km 2+420

- Phần thứ ba: Tổ chức thi công tổng thể tuyến A-B dài 5289.94m

Do còn hạn chế về trình độ chuyên môn và kinh nghiệm thực tế nên đồ án này của em không thể tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy

cô và các bạn đồng nghiệp để đồ án của em được hoàn chỉnh hơn

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Trường Đại học Giao thông Vận tải – Hà Nội đã tận tình dậy dỗ em trong gần 5 năm học, các thầy cô khoa công trình đã

hướng dẫn chuyên môn Đặc biệt cảm ơn THS.NGUYỄN LAN ANH đã trực tiếp

hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Hà Nội, ngày … thánng … năm 2013

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN ĐỨC TÀI

Lớp Công trình GTCC K50

PHẦN I: THIẾT KẾ CƠ SỞ

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG

I GIỚI THIỆU VỀ TUYẾN

1.Tên dự án: Thiết kế và xây mới đoạn tuyến Quốc lộ qua huyện Krông Búk

2 Địa điểm: Huyện Krông Búk – Tỉnh Đắc Lăk

3 Chủ đầu tư: Sở Giao thông vận tải tỉnh Đắc Lăk

4 Tổ chức tư vấn: Nguyễn Đức Tài – Lớp Công trình giao thông Công Chính - Khóa

50 – Khoa công trình – Trường Đại học Giao thông vận tải

II CÁC CĂN CỨ THIẾT KẾ

- Căn cứ vào chủ trương đầu tư xây dựng tuyến đường A – B qua địa phận huyện Krông Búk – Tỉnh Đắk Lắk của Sở Giao thông vận tải tỉnh Đắk Lắk - Căn cứ vào Việc xây dựng tuyến sẽ đáp ứng được sự giao lưu của dân cư trong vùng về kinh tế, văn hoá, xã hội, góp phần nâng cao đời sống vật chất, tinh thần của nhân dân trong vùng, đảm bảo an ninh quốc phòng khu vực

- Căn cứ vào số liệu điều tra, khảo sát tại hiện trường

- Căn cứ vào các quy trình, quy phạm thiết kế giao thông hiện hành

- Căn cứ vào các yêu cầu do giáo viên hướng dẫn giao cho

III CÁC QUY TRÌNH QUY PHẠM ÁP DỤNG

1 Quy trình khảo sát.

o Quy trình khảo sát thiết kế đường ô tô 22TCN263-2000

o Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình 22TCN 82-85

o Quy trình khảo sát địa chất 22TCN 27-82

2 Các quy trình quy phạm thiết kế.

o Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-05

o Quy trình thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211-06

o Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 1979-Bộ GTVT

o Quy trình lập thiết kế tổ chức xây dựng và thiết kế thi công TCVN 4252-88

o Quy trình tính toán dòng chảy lũ do mưa rào ở lưu vực nhỏ Viện thiết kế GT1979

o Tính toán đặc trưng dòng chảy lũ 22 TCN 220 – 95

o Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237-01

3 Các thiết kế định hình.

o Định hình cống tròn BTCT 78-02X

IV SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ

Cơ sở hạ tầng nói chung và hệ thống giao thông nói riêng trong đó có mạng lưới đường bộ luôn là một nhân tố quan trọng cho việc phát triển kinh tế của bất kì quốc gia nào trên thế giới.Từ những phân tích cụ thể ở trên cho thấy rằng sự đầu tư xây dựng tuyến đường A-B là đúng đắn và cần thiết

Kết luận: Sự cần thiết phải đầu tư.

V ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC TUYẾN ĐI QUA.

1 Đặc điểm địa hình.

Khu vực tuyến đi qua chủ yếu là đồi tương đối thoải, không có công trình vĩnh cửu, sông suối nhỏ

2 Điều kiện địa chất và địa chất công trình

Điều kiện địa chất tuyến đường nói chung khá ổn định trên tuyến không có vị trí nào đi qua khu vực có hang động kastơ và khu vực nền đất yếu nên không phải xử lý đặc biệt

Khu vực tuyến đi qua có điều kiện địa chất công trình tương đối ổn định về các hiện tượng địa chất động lực, các hiện tượng địa chất bất lợi như sụt, trượt xảy ra ở diện nhỏ không ảnh hưởng đến tuyến đường

5 Đặc điểm khí tượng thuỷ văn

5.1 Khí hậu khu vực

a Khí hậu.

Mùa mưa bắt đầu từ tháng 6 đến tháng 10, lượng mưa tương đối lớn,

Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4

c Độ ẩm

Độ ẩm trung bình hàng năm khoảng 83%, độ ẩm cao nhất vào tháng 10 lên tới

91% ( dao động từ 80 % - 95% )

Độ ẩm ở đây thay đổi chênh lệch khá rõ rệt giữa các mùa ảnh hưởng của gió Lào

làm cho độ ẩm ở đây giảm rất nhiều vào các tháng 4,5,6 hàng năm hạn hán thường xảy ra vào mùa này

Khí hậu vùng Tây Nguyên trong mùa mưa ít xuất hiện gió bão

Mùa hè thường có gió Tây Nam khô và nóng, các thung lũng có gió xoáy, tốc độ gió lớn nhất đã quan trắc được tới 50m/s

Qua tài liệu thu thập được của trạm khí tượng thuỷ văn, tôi tập hợp và thống kê được các số liệu về các yếu tố khí hậu theo bảng sau:

Bảng thống kê số liệu về mưa, gió, nhiệt độ lượng bốc hơi vùng tuyến đi qua

Bảng 1: Bảng nhiệt độ, độ ẩm các tháng trong năm

Nhiệt độ Max oc 19 22 28 32 34 39 40 37 35 32 28 22Nhiệt độ Min

Nhiệt độ TB oc 17 21 26 29 31 33 34 32 30 28 25 20

Bảng 2: Lượng mưa, ngày mưa các tháng trong năm

Bảng 4: Bảng tần suất gió trung bình trong năm

Hướng gió Số ngày gió trong năm Tỷ lệ % số ngày gió

hơn tránh nước ngập úng, có thể làm ảnh hưởng tới nền và kết cấu mặt đường, gây tác động xấu tới cường độ mặt đường và chất lượng xe chạy (chất lượng khai thác).

- Vật liệu xây dựng:

Do tuyến nằm trong khu vực đồi núi nên vật liệu xây dựng tuyến tương đối sẵn có thể khai thác với trữ lượng lớn có thể đảm bảo chất lượng cho việc xây dựng nền đường Thuỷ văn dọc tuyến :

Vật liệu cấp phối đá dăm có thể mua ở nhà máy khai thác đá gần đó

Nói tóm lại, vật liệu xây dựng đường ở đây tương đối thuận lợi cho công tác thi công

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT CÁC CHỈ TIÊU KỸ

THUẬT CỦA TUYẾN

I CÁC TIÊU CHUẨN, QUI TRÌNH THIẾT KẾ ĐƯỢC ÁP DỤNG.

Để xác định cấp hạng kĩ thuật, các chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến em đã sử dụng các tiêu

chuẩn sau:

+ Đường ô tô - Tiêu chuẩn thiết kế: TCVN 4054 – 2005

+ Đường ô tô - Tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm: 22 TCN 211 – 06

+Thiết kế điển hình cống tròn 553-01-01, 553-01-02

+ Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237-01

Ngoài ra còn tham khảo các tài liệu:

+ Sổ tay thiết kế đường ô tô tập I

+ Sổ tay thiết kế đường ô tô tập II

II XÁC ĐỊNH CẤP ĐƯỜNG.

1 Lưu lượng xe trong năm tương lai

Với đường làm mới, năm tương lai được quy định là năm thứ 15 kể từ năm đưa đường vào sử dụng Theo đề bài ra ta có lưu lượng thiết kế của từng loại xe trong năm tương lai như sau:

Dựa vào lưu lượng xe đã tính đổi, dựa vào các đặc điểm địa hình, địa mạo, địa chất thuỷ văn nơi tuyến đi qua và tầm quan trọng của tuyến đường đối với sự phát triển kinh tế xã hội, đảm bảo an ninh quốc phòng Tuyến đường thiết kế có lưu lượng

xe tính toán: Ntt = 4618 (xcqđ/ng.đêm )

Theo TCVN 4054 – 05 ta thấy :

Ntt > 3000 (xcqđ/ng.đêm ),căn cứ vào tầm quan trọng của tuyến đường là đường nối các vùng kinh tế , chính trị , văn hoá thuộc khu vực ta chọn cấp hạng đường là đường cấp III miền núi

Vận tốc tính toán thiết kế là 60 km/h

Vậy cấp hạng kỹ thuật đường thiết kế là: Đường cấp III miền núi.Mặt đường cấp cao A1

2 Tải trọng tính toán

+ Đối với công trình đường: Trục xe 10T

+ Đối với công trình cống: HL93

III Xác định các chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến :

Bảng chỉ tiêu các yếu tố kỹ thuật của tuyến:

STT

Tính toán

Quy trình

14 Đường cong lồi Bán kính tối thiểu trên đường cong đứngm 2343.7 2500 2500

Tầm nhìn xe chạy(id = 0%)

CHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN TUYẾN VÀ CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ

I THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN.

1 Hướng tuyến và các điểm khống chế:

- Hướng tuyến: Đoạn tuyến từ KM0 đến KM5+284.94

2 Nguyên tắc và giải pháp thiết kế:

Các cọc ghi trên bình đồ cọc Km, cọc H, các cọc trong đường cong: P,TĐ,TC,

NĐ, NC và các cọc Cầu, Cống, cọc địa hình

Độ dốc dọc ảnh hưởng rất lớn tới tốc độ của xe chạy, thời gian xe chạy, năng lực thông xe, an toàn xe chạy, giá thành vật tải Vì thế độ dốc dọc lớn thì giảm giá thành xây dựng nhưng trong mọi trường hợp ta cố gắng dùng các độ dốc bé và ít thay đổi độ dốc

Phối hợp các yếu tố trên trắc dọc, bình đồ và nằm trong địa hình cụ thể Mục tiêu

là trong không gian có một tuyến đường hài hòa nội bộ không che lấp tầm nhìn, không gây ảo giác có hại cho tâm lý người lái xe

+ Điểm khống chế giới hạn:

• Cao độ mép nền đường ở các đoạn đường dẫn vào cầu nhỏ và cống phải cao hơn cao độ nước tính toán có xét tới nước dâng ít nhất là 0,5 m (tính theo chiều con nước lũ có tần suất 4%)

•Cao độ của nền đường trên cống phải đảm bảo chiều dày, đất đắp ở trên tối thiểu là 0,5m để tải trọng phân bố rộng trên cống Khi chiều dày áo đường lớn hơn 0,5

m, chênh cao giữa mặt đường có đỉnh cống phải đủ dày để bố trí áo đường

2 Nguyên tắc thiết kế trắc dọc

- Do đặc điểm tuyến đi trên vùng có địa hình cao không bị ngập, cao độ mực nước ngầm thấp nên đường đỏ không phụ thuộc vào cao độ thuỷ văn

- Thiết kế đường đỏ theo nguyên tắc phải lượn đều với độ dốc hợp lý, độ dốc lớn nhất không vượt qúa 7%.

- Đường cong đứng bố trí trên những chỗ đổi dốc mà i1-i2> = 1%

- Phải đảm bảo cao độ những điểm khống chế

- Thoát nước tốt cho nền đường khu vực hai bên đường Đảm bảo các yêu cầu tối thiểu cho nền đường luôn khô ráo, không nên đào đắp quá cao và quá sâu để tránh phải xây dựng các công trình chống dỡ

- Để đảm bảo thoát nước tốt và không làm rãnh sâu thì nền đường đào và nền đường nửa đào, nửa đắp, không nên thiết kế có độ dốc dọc nhỏ hơn 0,5% ( trường hợp khó khăn không nên nhỏ hơn 0,3%)

- Ở những đoạn địa hình dốc phải sử dụng độ dốc dọc lớn 7% thì yêu cầu cứ 600

m phải bố trí một đoạn nghỉ có độ dốc dọc thoải không vượt quá 2,5% và chiều dài đoạn nghỉ không nên ngắn hơn 50 m

- Độ dốc dọc lớn nhất trên những đoạn dốc có bán kính nhỏ hơn 50m phải triết giảm so với độ dốc dọc lớn nhất

- Khi vạch đường đỏ cố gắng bám sát những cao độ mong muốn để đảm bảo yêu cầu về kinh tế- kỹ thuật và điều kiện thi công

3 Phương pháp thiết kế:

Căn cứ vào đường đen trên trắc dọc phối hợp với địa hình trên bình đồ ta tiến hành thiết kế đường đỏ theo ba phương pháp sau:

- Phương pháp thiết kế đường bao địa hình:

- Phương pháp thiết kế cắt địa hình:

- Phương pháp tổng hợp: Phối hợp hai phương pháp một cách hợp lý cho từng

- Làm cơ sở cho áo đường: lớp phía trên của nền đường cùng với áo đường chịu tác dụng của xe chạy do đó nền đường có ảnh hưởng rất lớn đến cường độ và chất lượng khai thác của cả con đường

2 Yêu cầu cầu chung đối với nền đường

Nền đường phải đảm bảo tính ổn định toàn khối: Nghĩa là kích thước hình học và hình dạng của nền đường trong mỗi hoàn cảnh không bị phá hoại hoặc biến dạng gây bất lợi cho việc thông xe

Nền đường phải đảm bảo có đủ cường độ nhất định: tức là đủ độ bền khi chịu cắt trượt và không bị biến dạng quá nhiều

Nền đường phải đảm bảo ổn định về cường độ: nghĩa là cường độ nền đường không được thay đổi theo thời gian, theo khí hậu, thời tiết một cách bất lợi

Như vậy nội dung thiết kế nền đường nhằm giải quyết 3 vấn đề : thiết kế bảo đảm bảo ổn định toàn khối, thiết kế tăng cường độ và đảm bảo ổn định cường độ của nền đường

3 Nguyên tắc và giải pháp thiết kế :

Đất đắp được lấy từ các mỏ đất và tận dụng từ nền đào chuyển xuống nền đắp.Khi độ dốc ngang của nền thiên nhiên dưới 20% được phép đào bỏ lớp đất hữu

cơ dày 30 cm rồi đắp trực tiếp

Khi nền tự nhiên có dốc ngang từ 20-50% phải đào thành bậc cấp trước khi đắp

Bề rộng bậc cấp 1m, độ sâu từ 0.5-1.5m, dốc ngang về sườn núi 2%

Khi nền thiên nhiên dốc ngang trên 50% thì phải thiết kế công trình chống đỡ.Nền đường phải đạt độ chặt như sau :

+ Đối với nền đắp : Lớp đất trên cùng tính từ đáy áo đường xuống 30 cm đầm chặt đạt K>=0.98 bên dưới chiều sâu kể trên K>=0.95

+ Đối với nền đào là đất : Độ sâu tính từ đáy áo đường xuống 30cm phải được cày xới lên đầm chặt đạt K>=0.98

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

I TÍNH TOÁN KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

Việc lựa chọn kết cấu áo đường được dựa trên các yếu tố sau:

+ Đối với mặt đường

- ý nghĩa cấp hạng kỹ thuật của đường

- Lưu lượng xe chạy thiết kế

- Tốc độ xe chạy tính toán Khả năng cung cấp vật liệu, phương tiện thi công, điều kiện khí hậu và điều kiện để duy tu bão dưỡng

+ Đối với móng đường

- Điều kiện địa chất thuỷ văn, thổ nhưỡng

- Tình hình nguyên vật liệu có sẵn

* Chọn vật liệu cho tầng mặt áo đường

Vật liệu làm lớp mặt chủ yếu cần dùng loại ít hoặc không thấm nước, có cường

độ và tính ổn định về cường độ đối với nước và nhiệt cao, đặc biệt có khả năng chống tác dụng phá hoại bề mặt cũng như chịu bào mòn tốt Vì vậy, nên dùng các vật liệu có cấu trúc liên kết tốt (dùng thêm chất kiên kết) có độ chặt lớn, có cốt liệu được chọn lọc

về hình dạng và tình trạng bề mặt để bảo đảm cường độ Để đảm bảo các điều kiện trên ta chọn bê tông asphan làm cốt liệu cho lớp mặt

* Chọn vật liệu cho tầng móng áo đường :

Vật liệu tầng móng có thể dùng cả các loại cấu trúc rời rạc, kích cỡ lớn, ít chịu được bào mòn như các lớp đá dăm, cấp phối, đất và đá gia cố chất liên kết vô cơ, sỏi cuội, đá ba, phế liệu công nghiệp, gạch vỡ Cường độ của lớp móng càng phía dưới thì có cường độ thấp hơn để phù hợp với quy luật truyền ứng suất do hoạt tải

Đối với khí hậu ở Việt Nam (nhiệt đới) thì không nên chọn cát làm lớp móng dưới cùng vì cát rỗng tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích tụ ẩm, đồng thời cát có cường độ thấp không góp phần vào việc chịu tải đáng kể, lại gây khó khăn cho việc thi công các lớp bên trên Nếu dùng cát làm lớp đệm thì phải xây dựng hệ thống rãnh xương cá thật tốt để thoát nước lòng đường

Chọn lớp móng : Lớp móng trên : Cấp phối đá dăm loại I

Lớp mặt dưới : Cấp phối đá dăm loại II

Chọn lớp mặt : Lớp mặt trên BTN chặt (đá dăm≥ 50%).

Lớp mặt dưới BTN chặt (đá dăm ≥35%)

Sau khi lựa chọn kết cấu áo đường ta tiến hành kiểm tra xem xét kết cấu đã chọn theo 3 trạng thái giới hạn đã đạt yêu cầu của quy định chưa Đồng thời tính toán xác định lại bề dày cần thiết của mỗi lớp cấu tạo

Việc tính toán kết cấu áo đường gồm nội dung kiểm toán theo 3 tiêu chuẩn trạng thái giới hạn dưới đây:

+ Tính toán độ võng đàn hồi thông qua khả năng chống biến dạng (biểu thị bằng trị số mô đun đàn hồi) của cả kết cấu áo đường và trị số mô đun đàn hồi của kết cấu phải lớn hơn trị số mô đun đàn hồi yêu cầu (Ech > dv

II THÔNG SỐ TÍNH TOÁN

1 Lưu lượng xe tính toán

Khi tính toán cường độ ta phải quy tải trọng trục tính toán Với đường thuộc mạng lưới chung (hệ thống đường giao thông công cộng) thì tải trọng trục tính toán được quy định là 10T

Tải trọng trục xe tính toán được tiêu chuẩn hoá như sau:

+ Tải trọng trục 100kN

+ áp lực tính toán lên mặt đường 6.0 daN/ cm2

+ Đường kính vệt bánh xe: D= 33 cm

Thành phần xe trong năm đầu:

fl- Hệ số làn xe

Ntk- Số trục xe thiết kế quy đổi ra trục xe tiêu chuẩn

Ntk được tính theo công thức sau :

Ntk= 2 4,41

100 (

.

i k

i

P n c c

∑=

Trong đó: c1,c2 là các hệ số phụ thuộc vào số bánh xe và trục xe

Pi:trọng lượng từng trục xe

ni: lưu lượng xe i

Kết quả quy đổi và lượng xe tính toán được lập trong bảng sau:

N q

q N

t e

−+

có 2 làn xe, không có giải phân cách nên fL = 0,55

2 Mô đun đàn hồi chung yêu cầu của mặt đường

Với mặt đường được chọn là cấp cao A1 và tải trọng tính toán 10T tra bảng 3-3 quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-06 ta được :

III SƠ BỘ CHỌN KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

Theo nguyên tắc thiêt kế tổng thể nền mặt đường tận dụng nguyên vật liệu địa phương ta sơ bộ chọn kết cấu áo đường cho cả phần đường xe chạy và phần lề gia cố của toàn tuyến như sau:

Đặc trưng cường độ các vật liệu làm áo đường và nền đường:

Lớp kết cấu ( từ dưới lên)

Bề dày lớp (cm)

Tính trượt

Tính kéo uốn

Cấp phối đá dăm loại II 32 250 250 250

Cấp phối đá dăm loại I 18 300 300 300

IV KIỂM TOÁN KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN:

1 Kiểm toán theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi:

- Chuyển hệ nhiều lớp về hệ hai lớp bằng cách đổi các lớp kết cấu áo đường lần lượt theo hai lớp một từ dưới lên trên theo công thức:

Etb=E1

3 3 / 1

1

.1







+

+

k

t k

E : Mođun đàn hồi tính toán (Mpa)

Etb : Mođun đàn hồi trung bình do xét hệ số điều chỉnh (Mpa)

β : Hệ số điều chỉnh được xác định theo bảng 3-6 (22TCN 11-06)

D

H

= 33

62 = 1,879 => β = 1,204 ⇒ dc

=34542,3 = 0,122

⇒ Tra toán đồ hình: 3-1(22TCN 211-06) ta có:

Ech/E1 = 0,53 ⇒ Ech = 0,55 ×345,3 = 189,915 (MPa)

Ta chọn độ tin cậy khi thiết kế là 0,9, vậy hệ số cường độ dv

cd

K =1,1Vậy ta có: Ech = 189,915 (MPa) > yc

dv

cd E

K = 1,1.166,12 = 182,73 (MPa)

=> Nên kết cấu đã chọn đảm bảo về cường độ.

2 Kiểm toán nền đất theo tiêu chuẩn đảm bảo không trượt

- Chuyển hệ nhiều lớp về hệ hai lớp bằng cách đổi các lớp kết cấu áo đường lần lượt theo hai lớp một từ dưới lên trên theo công thức:

Etb=E1

3 3 / 1

1

.1







+

+

k

t k

Tax: ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng bánh xe tính toán gây ra trong nền hoặc trong lớp vật liệu kém dính (MPa)

Tax: ứng suất cắt chủ động do trọng lượng bản thân các lớp vật liệu nằm trên nó gây ra tại điểm đang xét (MPa)

Ctt: lực dính tính toán của nền đất hoặc vật liệu kém dính (MPa) ở trạng thái độ

49,322

= 7,678Theo biểu đồ Hình 3.3 (22TCN211-06) với góc nội ma sát của đất nền ϕ = 280 ta tra

được T p ax = 0,0113

Vì áp lực trên mặt đường của bánh xe tiêu chuẩn tính toán p = 0,6MPa

Tax=0,0113.0,6 = 0,0068 (Mpa)+Xác định Tav:

Từ H = 62 cm, tra toán đồ Hình 3.4 (22TCN211-06) ta được Tav= -0,0021 (MPa)

⇒ Ứng suất cắt hoạt động trong đất

T= 0,0068 - 0.0021= 0,0047 (MPa)

Xác định trị số Ctt theo công thức sau :

Ctt=C.k1.k2.k3.Trong đó :

C : Lực dính của đất nền hoặc vật liệu kém dính xác định từ kết quả thí nghiệm cắt nhanh với các mẫu tương ứng với độ chặt độ ẩm tính toán(Mpa) C = 0,014 Mpa

K1 : Hệ số xét đến sự suy giảm sức trống cắt trượt khi đất nền hoặc vật liệu kém dính chịu tác dụng của tải trọng động K1= 0,6

K2 : Hệ số xét đến sự không làm việc đồng nhất của kết cấu phụ thuộc vào lưu lượng xe tính toán K2 = 0,8

K3 : Hệ số điều chỉnh xét đến điều kiện làm việc của kết cấu K3 = 1.5

Vậy Ctt =0,014.0,6.0,8.1,5 = 0,01008 (MPa)

Ta chọn độ tin cậy k = 0,9 =>hệ số cường độ về cắt trượt tr

Ta thấy kết quả kiểm toán đảm bảo điều kiện chống trượt

3 Kiểm tra các lớp vật liệu toàn khối theo điều kiện chịu kéo khi uốn trong các lớp BTN

Ta có bảng kết quả tính toán như sau

BTN chặt (đá dăm

BTN chặt (đá dăm

Kiểm tra kéo khi uốn của các lớp BTN:

Điều kiện kiểm tra : ku ≤ Ru -Đối với bê tông nhựa dưới :

h1= 12 cm ; E1 =

12

5.18007

E

E .

0,494 Vậy : Ech.m=315,16 0,494 =156,69 (MPa)

Tìm σku ở đáy lớp bê tông nhựa lớp dưới bằng cách tra toán đồ Hình 3.5 với :

E

E1

69,156

33,1683

= 10,743

Kết quả tra toán đồ ta được σku = 1,95 và với p = 0,6 MPa ta có

ku

σ = 1,95.0,6.0,85 = 0,995 (MPa) ;-Đối với bê tông nhựa lớp trên :

42 = 0,098

Tra toán đồ Hình 3.1 ta được dc =

tb

m ch

E

E .

0,48 Vậy ta có Ech.m = 0,48×428,58 = 205,72 (MPa)

Tìm σku ở đáy bê tông nhựa lớp trên bằng cách tra đồ toán Hình 3.5 với

1800

= 8,75Kết quả tra toán đồ được σku = 2,204 và với p = 0,6 MPa

Ta có : σku= 2,204.0,6.0,85 = 1,124 (MPa)-Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp bê tông nhựa

K1= 0 , 22

11 , 11

e

N =( 6)0 , 22

10.06,1

11,11

= 0,525Trong trường này ta lấy K2=1,0

Vậy cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa dưới là :

Rttku = K1.K2.Rku= 0,525.1.2 = 1,05 (MPa)

Và của lớp BTN lớp trên

ku tt

R = K1.K2.Rku= 0,525.1.2,8 = 1,47 (MPa)-Kiểm toán theo điều kiện với ku

ku

σ = 1,124 MPa < 10,,4794 = 1,56 MPa

Vậy kết cấu thiết kế dự kiến đạt được điều kiện tiêu chuẩn chịu kéo khi uốn đối với hai lớp bê tông nhựa

Kết luận : Như vậy kết cấu đã chọn đảm bảo tất cả các điều kiện cường độ.

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC

I THIÊT KẾ RÃNH THOÁT NƯỚC

+ Do diện tích lưu vực nhỏ, chỉ cần bố trí rãnh dọc không bố trí rãnh đỉnh

• Rãnh dọc được thiết kế theo những nguyên tắc và yêu cầu sau:

- Rãnh dọc chỉ bố trí ở những đoạn đường đào, nửa đào nửa đắp và nền đường đắp thấp

- Rãnh dọc thiết kế để thoát nước từ mặt đường, lề đường, mái dốc

ta luy và một phần lưu vực

- Mép rãnh phải cao hơn mực nước thiết kế từ 0.2÷0.25 m

- Đảm bảo dòng chảy hoà hoãn không tràn ngập, không ứ đọng, không bồi lắng, không xói lở

- Độ dốc đáy rãnh thông thường lấy theo độ dốc mặt đường

+ Chọn tiết diện của rãnh

Để thoát nước tốt và thuận lợi cho thi công, tôi chọn rãnh có tiết diện hình thang với kích thướcđịnh hình như hình vẽ

+ Cống cấu tạo được bố trí chủ yếu để thoát nước trên mặt đường và trên mái ta luy

có lưu vực nhỏ, cống cấu tạo bố trí theo quy trình mà không cần phải tính toán + Đoạn đường đi qua vùng đồng bằng tương đối bằng phẳng lưu lượng nước chảy tương đối nhỏ và phân bố đều nên chủ yếu đặt cống cấu tạo

• Lưu lượng dòng chảy đổ về vị trí công trình phụ thuộc vào: diện tích lưu vực, độ dốc lòng suối, điều kiện địa hình, địa mạo, các yếu tố khí hậu, địa chất thuỷ văn

• Lựa chọn chế độ làm việc của cống: Do nền đường đắp trên cống là thấp và lòng lạch không sâu lắm do vậy ta chọn chế độ chảy trong cống là chế độ chảy không áp

• Đối với thiết kế sơ bộ, ta áp dụng công thức tính đơn giản của Viện thiết kế giao thông vận tải Việt Nam

Sau khi tính toán lưu lượng, theo quy phạm:

- Nếu Q ≤ 15 (m3/s): Thì dùng cống tròn

- Nếu 15 < Q < 25 (m3/s): Dùng cống bản

- Nếu Q ≥ 25 (m3/s): Dùng cầu nhỏ, khẩu độ không nên nhỏ hơn 3m.Sau khi tính toán được lưu lượng tính toán tra với thiết kế sơ bộ tra bảng ta xác định được khẩu độ cống, chiều cao nước dâng trước cống và vận tốc nước chảy

Dòng nước khi ra khỏi cống chảy với vận tốc cao, tốc độ ấy tăng 1,5 lần so với vận tốc nước trong cống làm xói lở phía sau cống ảnh hưởng đến nền mặt đường Do đó phải thiết kế hạ lưu cống theo tốc độ nước chảy V = 1,5Vra và phần cuối phần gia cố phải có tường nghiêng chống xói sâu

b

.5,2+ (m)

Hình 22: Sơ đồ xác định chiều dài cống

Hd

(m)

V (m/s)

3.082.98

1.421.38

2.732.64

3.192.16

1412

4.54.5

1.471.42

1.501.50

Không ÁpKhông áp

5 Bố trí cống cấu tạo

- Mục đích của việc bố trí cống cấu tạo là nhằm dẫn nước từ rãnh biên ra ngoài phạm vi của đường Nó phụ thuộc vào khả năng thoát nước của rãnh biên và thường đặt ở những vị trí có thể dễ dàng dẫn nước ra ngoài phạm vi của đường

- Theo qui định thiết kế của Bộ Giao Thông Vận Tải quy định: Đối với rãnh hình thang khoảng 300m ~ 500 m dài rãnh phải bố trí cống cấu tạo để thoát nước rãnh dọc.

- Đối với tuyến A-B thì căn cứ vào địa hình và chiều dài rãnh biên, ta bố trí cống cấu tạo như bảng sau:

Bảng thống kê cống cấu tạo

III THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH KHÁC

Các công trình an toàn trên đường (như cọc tiêu, biển báo, tường bảo vệ, hàng rào chắn ) giữ vai trò hết sức quan trọng trong việc đảm bảo an toàn giao thông, nó

là một bộ phận không thể thiếu được trong công trình đường

1 Biển báo hiệu.

Đặt các biển báo hiệu trên đường là 1 biện pháp quan trọng hướng dẫn người lái các phương tiện giao thông có thể biết được điều kiện, đặc điểm của đường mà bảo đảm đi cho đúng và an toàn

Biển báo trên đường phải thực hiện các nguyên tắc:

-Các biển báo hiệu trên tuyến đường và trên mạng lưới đường toàn quốc gia phải thực hiện thống nhất về hình dáng, kích thước biểu tượng

-Biển phải được đặt ở vị trí dễ nhìn, không bị che khuất và nên dựng biển phản quang đối với đường không có chiếu sáng

-Vị trí đặt biển phải báo trước kịp cho người lái xe hành động trước điểm cần xử lý Nội dung biển báo phải gọn gàng dễ hiểu , người lái nhìn thấy

CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

I-KẾT LUẬN

Những nghiên cứu trình bày trong dự án chứng tỏ:

- Việc đầu tư xây dựng tuyến đường A - B tạo điều kiện phát triển kinh tế cho các huyện và các xã trong Tỉnh Nghệ An nói riêng và các tỉnh xung quanh, thực hiện công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước và đáp ứng công cuộc bảo vệ an ninh Quốc phòng

- Điều kiện tự nhiên và địa hình trong khu vực nghiên cứu cho phép xây dựng mới tuyến đường theo tiêu chuẩn đường với vận tốc thiết kế 60 Km/h

- Toàn bộ dự án được đo đạc tính toán trên bản đồ tỷ lệ 1/10000 theo đúng quy trình quy phạm quy định Các khối lượng tin cậy làm cơ sở để lập dự toán kinh phí trong giai đoạn nghiên cứu khả thi

- Thực hiện đúng các quyết định, văn bản chỉ đạo của nhà nước về chủ trương xây dựng, hướng tuyến và các quy định trong việc lập tổng mức đầu tư

II KIẾN NGHỊ

Căn cứ vào các kết quả tính toán đã có sự lựa chọn ta quyết định đầu tư xây dựng tuyến A-B theo thiết kế trên

Quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật

Các tiêu chuẩn kỹ thuật chủ yếu của tuyến theo tiêu chuẩn: TCVN 4054-05

- Tốc độ thiết kế: 60 Km/h

- Bán kính cong nằm tối thiểu: Rmin = 250m

- Bán kính cong đứng lồi tối thiểu: 2500 m

- Bán kính cong đứng lõm tối thiểu:1500 m

- Dốc dọc tối đa: imax = 7%

PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT ĐOẠN TUYẾN A-B TỪ KM 1+400 ĐẾN KM 2+420

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG

Tên dự án: Dự án nâng cấp mạng lưới đường bộ

Làm mới tuyến A-B

Đoạn: KM1+400 đến KM2+400

Chủ đầu tư: Bộ Giao thông vận tải

Ban quản lý dự án 2

Số 1 – Đường 19/8 – Mai dịch – Cầu Giấy – Hà Nội

I ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA DỰ ÁN:

Dự án làm mới tuyến A-B thuộc địa bàn tỉnh Đắc Lắc Việc nâng cấp cải tạo tuyến được thiết kế để đáp ứng yêu cầu về lưu lượng giao thông trong vòng 15-20 năm tới

II CÁC ĐƠN VỊ THAM GIA DỰ ÁN:

Chủ đầu tư: Ban quản lý dự án 2 (PMU2)

Đơn vị tư vấn thiết kế: Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông vận tải

Đơn vị khỏa sát: Công ty Cổ phần Tư vấn và Xây dựng giao thông Đắc Lắc

III.CÁC CĂN CỨ TIẾN HÀNH THIẾT KẾ KĨ THUẬT:

Quyết định của BGTVT số 3056/QĐ-BGTVR ngày 17/10/2003 về việc phê duyệt đầu tư dự án Nâng cấp cải tạo mạng lưới đường bộ Việt Nam

Hợp đồng ngày 20/1/2004 giữa Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông vận tải và Công ty Cổ phần Tư vấn và Xây dựng giao thông Đắc Lắc về khảo sát địa hình, vật liệu cho tuyến của dự án

IV CÁC QUY CHUẨN,TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG:

- Tiêu chuản thiết kế đường ôtô TCVN 4054-05

- Quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-06

- Quy phạm thiết kế đường phố, đường, quảng trường đô thị (TCXDVN 104:2007) – Nhà xuất bản xây dựng – 2007

- Đơn giá xây dựng cơ bản của tỉnh Đắc Lắk

V NGUỒN TÀI LIỆU ĐỂ TRIỂN KHAI THIẾT KẾ KĨ THUẬT:

Báo cáo nghiên cứu khả thi Dự án làm mới mạng lưới đường bộ, chương trình làm mới mạng lưới đường bộ các tỉnh miền Trung, tháng 9/2003

Bản vẽ nghiên cứu khả thi và thiết kế sơ bộ Dự án làm mới đường bộ, chương trình làm mới mạng lưới đường, làm mới đoạn tuyến A-B

Hồ sơ khảo sát di Công ty Tư vấn Cổ phần và Xây dựng giao thông Đắc Lắc lập

CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM VỀ QUY HOẠCH XÂY DỰNG CÓ LIÊN

QUAN TỚI THIẾT KẾ KỸ THUẬT

I QUY HOẠCH KHU CÔNG NGHIỆP, KHU CHẾ XUẤT

Cụm công nghiệp Phú Thắng : Chế biến khoáng sản như thiếc, vonfram, vật liệu xây dựng như gạch ngói, xi măng, chế biến nông sản

Nhà máy cao su Ea H’leo

II CÁC QUY HOẠCH CHUNG VỀ DỰ ÁN GIAO THÔNG:

1 Đường bộ:

Dự án làm mới đoạn tuyến A-B, Đoạn A-B là đường trục chính nối với Thị xã X với Thành Phố, là đầu mối giao thông lớn

Đoạn A-B tương lai nằm trong phạm vi Thành phố và được làm mới thành đường

đô thị vào năm 2025

2 Đường thủy:

Hiện nay giao thông đường thủy ở Đăk Lắk chưa phát triển do điều kiên địa hình khó khăn

III QUY HOẠCH VỀ THỊ XÃ, THỊ TRẤN:

Các thị xã thị trấn, thị tứ mà tuyến A=B đi qua đều có quy hoạch cải tạo nâng cấp nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế của khu vực Các thị xã thị tứ đề lấy tuyến A-

B làm trục chính, cơ sở cho việc quy hoạch sau này