Thiết kế dự án xây dựng tuyến đường xa lộ Bắc Nam thuộc địa phận xã Yên Phú, huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa

Đối với các nước có nền công nghiệp và kinh tế phát triển thì giao thông đường bộ đóng một vai trò chiến lược Đối với nước ta, một nước có nền kinh tế đang ở giai đoạn phát triển - cầnp

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 6

PHẦN I 8

THIẾT KẾ CƠ SỞ ĐOẠN TUYẾN A-B 8

ĐỊA ĐIỂM: YÊN PHÚ – YÊN ĐỊNH - THANH HOÁ 8

CHƯƠNG I 9

GIỚI THIỆU CHUNG 9

1.1.Khái quát về dự án 9

1.2.Các căn cứ và tài liệu liên quan 9

1.3.Đặc điểm kinh tế xã hội khu vực tuyến A-B 9

1.3.1.Địa hình địa mạo 9

1.3.2.Tình hình dân cư khu vực 9

1.3.3.Tình hình kinh tế xã hội khu vực tuyến đi qua 10

1.3.4.Dân số và sự phát triển dân số 11

1.4 Sự cần thiết phải đầu tư 11

CHƯƠNG II 12

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC TUYẾN 12

2.1 Đặc điểm địa hình 12

2.2.Đặc điểm khí tượng thuỷ văn 12

2.2.1 Nhiệt độ 12

2.2.2 Độ ẩm 12

2.2.3 Mưa 12

2.2.4 Gió 13

2.3 Khí hậu 15

2.4 Đặc điểm thuỷ văn 15

2.5 Đặc điểm địa chất 15

2.6.Vật liệu xây dựng 15

CHƯƠNG III 17

QUY MÔ CÔNG TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ 17

3.1 Quy mô công trình và tiêu chuẩn kỹ thuật 17

3.1.1 Quy mô công trình 17

3.1.2 Các tiêu chuẩn kỹ thuật 18

3.2.Giải pháp thiết kế phần đường 19

3.2.1.Thiết kế bình đồ tuyến 19

3.2.2.Thiết kế trắc dọc 24

3.2.3.Thiết kế nền đường 28

3.2.4 Tổng hợp các yếu tố kỹ thuật của tuyến 32

3.2.5 Thiết kế mặt đường 33

3.2.6 Thiết kế công trình thoát nước 35

3.3.Giải pháp thiết kế phần cầu 38

3.3.1.Tính toán thủy lực cầu 38

3.3.2.Bố trí cầu 40

3.4.Tiêu chuẩn vật liệu 40

CHƯƠNG IV 41

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41

4.1.Kết luận 41

4.2 Kiến nghị 41

PHẦN 2 42

THIẾT KẾ KỸ THUẬT 42

CHƯƠNG 1 43

GIỚI THIỆU CHUNG 43

1.1.Tên dự án 43

1.2.Những căn cứ pháp lý 43

1.3 Các quy trình, quy phạm áp dụng 43

1.3.1 Quy trình khảo sát 43

1.3.2 Các quy trình quy phạm thiết kế 43

1.3.3 Các thiết kế định hình 43

CHƯƠNG 2 44

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 44

2.1 Điều kiện khí hậu, thủy văn 44

2.2 Điều kiện địa hình 44

2.3 Điều kiện địa chất 44

CHƯƠNG 3 45

QUY MÔ VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT 45

3.1 Cấp đường cào tiêu chuẩn thiết kế hình học chủ yếu 45

3.1.1 Cấp đường 45

3.1.2 Các tiêu chuẩn kỹ thuật chủ yếu 45

3.2 THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ 45

3.3 THIẾT KẾ TRẮC DỌC 46

3.4 THIẾT KẾ TRẮC NGANG 46

3.4.1 Bề rộng nền đường 46

3.4.2 Tĩnh không của đường 46

3.4.3 Độ dốc ngang của đường 46

3.4.4 Các yếu tố trắc ngang của đường thiết kế như sau 46

3.5 THIẾT KẾ NỀN ĐƯỜNG 47

3.6 NÚT GIAO 47

CHƯƠNG 4 48

THIẾT KẾ MẶT ĐƯỜNG 48

4.1 THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG THEO 22 TCN 211-06 48

4.2 THÀNH PHẦN KẾT CẤU 48

CHƯƠNG 5 50

THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC 50

5.1 CÁC NGUYÊN TẮC CHUNG 50

5.2 LỰA CHỌN CHẾ ĐỘ THOÁT NƯỚC CHO KHU VỰC 50

5.3 CÁC LOẠI HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC MƯA VÀ CHỌN HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC MƯA CHO TUYẾN 50

5.3.1 Các loại hệ thống thoát nước mưa đường phố 50

5.3.2 Bố trí rãnh biên, giếng thu nước, ống thoát nước và các công trình trên mạng lưới 50

CHƯƠNG 6 55

THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH CHIẾU SÁNG 55

6.1 CẤP CHIẾU SÁNG VÀ CÁC CHỈ TIÊU CHIẾU SÁNG 55

6.2 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG 55

CHƯƠNG 7 57

THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH AN TOÀN TRÊN ĐƯỜNG 57

7.1 BIỂN BÁO HIỆU 57

7.1.1 Biển báo cấm 57

7.1.2 Biển báo nguy hiểm 57

7.1.3 Biển hiệu lệnh 57

7.1.4 Biển chỉ dẫn 57

7.2 VẠCH SƠN KẺ ĐƯỜNG, ĐINH PHẢN QUANG 57

7.3 CÂY XANH VÀ DẢI TRỒNG CỎ 59

7.4 VỈA HÈ, BÓ VỈA 59

7.5 HỆ THỐNG HÀO KỸ THUẬT 59

CHƯƠNG 8 60

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60

8.1 KẾT LUẬN 60

8.2 KIẾN NGHỊ 60

PHẦN III 61

TỔ CHỨC THI CÔNG TỔNG THỂ 61

(KM 0+00 - KM 3+038,53) 61

CHƯƠNG I 62

GIỚI THIỆU CHUNG 62

1.1.PHẠM VI CÔNG VIỆC: 62

1.2 ĐIỀU KIỆN THỜI TIẾT VÀ KHÍ HẬU 63

1.2.1 Nhiệt độ 63

1.2.2 Chế độ mưa 63

1.2.3 Chế độ gió bão 63

1.2.4 Độ ẩm 63

1.3 CÁC ĐIỀU KIỆN KHAI THÁC VÀ CUNG CẤP DỊCH VỤ 63

1.3.1 Các điều kiện khai thác 63

1.3.2 Khả năng cung cấp của các cơ quan khác 63

1.4 CÁC XÍ NGHIỆP PHỤ, NƠI BỐ TRÍ ĂN Ở CỦA CÔNG NHÂN, NƠI ĐẶT KHO VẬT LIỆU, THỜI GIẢN GIẢI PHÓNG MẶT BẰNG. 64

1.4.1 Địa điểm lắp đặt các xí nghiệp phụ 64

1.4.2 Bố trí ăn ở của công nhân, nơi đặt kho vật liệu 64

1.5 TRÌNH TỰ CÁC HẠNG MỤC CHÍNH VÀ CÁC CÔNG TRÌNH PHẢI HOÀN THÀNH 64

CHƯƠNG II 65

LẬP TIẾN ĐỘ TỔ CHỨC THI CÔNG TỪNG 65

HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH 65

2.1 CĂN CỨ THIẾT KẾ, TỔ CHỨC THI CÔNG 65

2.1.1 Thời hạn thi công 65

2.2 CÁC BIỆN PHÁP THI CÔNG 65

2.2.1 Chọn hướng thi công toàn tuyến 65

2.2.2 Chọn phương pháp thi công cho toàn tuyến, từng hạng mục công trình 66

2.2.3 Tính các thông số của dây chuyền 66

CHƯƠNG III 70

BIỆN PHÁP THI CÔNG CÁC HẠNG MỤC CHÍNH 70

3.1 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THI CÔNG 70

3.1.1 Công tác chuẩn bị 70

3.2 THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG 71

3.2.1 Xác định hướng và tốc độ thi công 71

3.2.2 Tính số máy cần thiết cho việc thi công nền đường : 71

3.3.1 Vận chuyển làm lớp đệm, móng cống 79

3.3.2 Vận chuyển và bốc dỡ các bộ phận của cống đến vị trí xây dựng 79

3.3.3.Công tác xây lắp cống ngang đường 82

3.4 THI CÔNG CÁC LỚP ÁO ĐƯỜNG 85

3.4.1 Tính toán khối lượng thi công móng đường 85

3.4.2.Thi công lớp CPĐD loại II 86

3.4.3.Thi công lớp CPĐD loại I 87

3.4.4 Thuyết minh thiết kế tổ chức thi công lớp móng đường 88

3.4.6.Thi công lớp BTN hạt mịn: 92

3.4.7 Thuyết minh thiết kế TCTC lớp BTN 93

3.5 CÔNG TÁC HOÀN THIỆN 97

3.5.1 Thi công các công trình đảm bảo an toàn giao thông: 97

3.5.2 Thi công vạch sơn: 98

3.5.3 Vệ sinh đường: 98

3.5.4 Trồng cỏ bảo vệ mái ta luy 98

MỞ ĐẦU

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

Đối với nước ta, một nước có nền kinh tế đang ở giai đoạn phát triển - cầnphải có cơ sở hạ tầng tốt - giao thông đường bộ ngày càng có ý nghĩa quan trọng.Theo chủ trương chính sách của Đảng và chính phủ, việc nâng cấp, cải tạo và làmmới toàn bộ các tuyến đường trong mạng lưới giao thông toàn quốc là vấn đề cấpthiết nhằm đáp ứng nhu cầu giao thông ngày càng tăng của xã hội

Nhằm củng cố những kiến thức đã được học và giúp cho sinh viên nắm bắtthực tiễn, hàng năm bộ môn Công trình Giao thông công chính & Môi trường -khoa Công Trình trường Đại học Giao Thông Vận Tải tổ chức đợt bảo vệ tốtnghiệp với mục tiêu đào tạo đội ngũ kĩ sư ngành xây dựng cầu đường giỏi chuyênmôn, nhanh nhậy 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 nóichung và các thầy, các cô trong bộ môn nói riêng

Là một sinh viên lớp Công trình GTCC K50 - Trường Đại Học Giao ThôngVận Tải Hà Nội, được sự đồng ý của Bộ môn Công trình GTCC & MT, khoa CôngTrình và Ban giám hiệu Trường Đại học Giao Thông Vận Tải em được làm tốtnghiệp với nhiệm vụ tham gia thiết kế một đoạn tuyến với số liệu khảo sát thực tếnằm trong dự án xây dựng tuyến đường xa lộ Bắc Nam thuộc địa phận xã Yên Phú,huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa

Đồ án của em gồm ba phần:

 Phần thứ nhất: Thiết kế cơ sở tuyến A-B thuộc xã Yên Phú, huyện YênĐịnh, tỉnh Thanh Hóa

 Phần thứ hai: Thiết kế kỹ thuật 1km của đoạn tuyến A-B

 Phần thứ ba: Tổ chức thi công tổng thể tuyến A-B

Do còn nhiều hạn chế về trình độ chuyên môn và thực tế sản xuất nên đồ ánnày của em không thể tránh khỏi thiếu sót Thành thật mong nhận được sự đóng góp

ý kiến của các thầy và các bạn để đồ án của em được hoàn chỉnh hơn

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn ThS Phạm Vũ Hà đã trực tiếp hướng dẫn em

hoàn thành đồ án này Đồng thời, em cũng xin cảm ơn các thầy cô trong bộ mônCông trình GTCC&MT - Khoa Công trình - Trường ĐHGTVT Hà Nội, các bạnsinh viên trong nhóm đã tham gia góp ý cho đồ án này

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Vũ Anh Tú

PHẦN I THIẾT KẾ CƠ SỞ ĐOẠN TUYẾN A-B

ĐỊA ĐIỂM: YÊN PHÚ – YÊN ĐỊNH - THANH HOÁ

CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1.Khái quát về dự án

Tuyến A-B là một phần nằm trong dự án Xa Lộ Bắc Nam, thuộc địa phận của

Xã Yên Phú, Huyện Yên Định, Tỉnh Thanh Hoá Tuyến thuộc miền đồng bằngtrung du

Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và bản đồ địa hình khu vực có tỉ lệ 1:10.000,đường đồng mức cách nhau 5m, tuyến AB dài khoảng 3 Km và đi qua một số vùngdân cư rải rác

1.2.Các căn cứ và tài liệu liên quan

Xa lộ Bắc Nam với tổng chiều dài gần 1700km chạy từ Hoà Lạc (Hà Tây cũ)tới Bình Phước ( TP Hồ Chí Minh) dọc theo sườn Tây của dãy Trường Sơn TuyếnA-B với tổng chiều dài khoảng 3 Km là phần dự án thuộc Tỉnh Thanh Hoá

Các tài liệu được sử dụng để lập dự án :

Dự án quy hoạch xa lộ Bắc Nam do Tổng Công ty tư vấn TKGTVT lập tháng4/1997

Kết quả khảo sát địa hình gồm lưới tọa độ hạng IV,đường chuyền cấp II lướicao độ cấp kỹ thuật, lưới khống chế cao độ và bản đồ địa hình tỉ lệ 1/10.000 vùngnghiên cứu thiết kế tuyến

Kết quả khảo sát địa chất thủy văn dọc tuyến do các đơn vị khảo sát thực hiệntheo đề cương khảo sát kỹ thuật được bộ giao thông vận tải phê duyệt

Báo cáo về hiện trạng và định hướng phát triển kinh tế xã hội khu vực đếnnăm 2020 do viện nghiên cứu chiến lược và phát triển giao thông vận tải lập tháng11/1998

Báo cáo đánh giá tác động của môi trường do trung tâm khoa học công nghệmôi trường thuộc viện khoa học công nghệ giao thông vận tải lập

1.3.Đặc điểm kinh tế xã hội khu vực tuyến A-B

1.3.1.Địa hình địa mạo

Khu vực tuyến đi qua chủ yếu là đồng bằng và đồi thấp, triền núi phức tạp cóđoạn thoải đoạn dốc thay đổi theo địa hình, không có công trình vĩnh cửu, có sông,suối, khe tụ thủy và đi qua một số khu vực dân cư

1.3.2.Tình hình dân cư khu vực

Đoạn tuyến A-B thuộc địa phận xã Yên Phú thuộc huyện Yên Định của tỉnhThanh Hoá Dân cư chủ yếu là người Kinh, và người dân tộc Mường sống trên sườnnúi, sống thành từng xóm đông đúc, chủ yếu tập trung ở cuối tuyến và rải rác dọctheo tuyến Mạng lưới giao thông trong khu vực kém phát triển chủ yếu là đườngmòn và đường cấp thấp không đáp ứng đủ nhu cầu vận chuyển hành khách và hànghoá Với chiến lược phát triển khu vực nên việc xây dựng tuyến đi qua huyện YênĐịnh tỉnh Thanh Hoá sẽ giúp phần không nhỏ cho việc nâng cao đời sống vật chấtcũng như tinh thần của đồng bào ở đây

Ngoài ra, tuyến A-B còn mang ý nghĩa hết sức quan trọng về kinh tế, văn hoá

và chính trị, nối liền hai miền Nam - Bắc của tổ quốc, làm tăng sự đi lại, vận chuyểnhàng hoá giữa hai miền và góp phần không nhỏ cho công tác bảo vệ tổ quốc ViệtNam xã hội chủ nghĩa

1.3.3.Tình hình kinh tế xã hội khu vực tuyến đi qua

Khu vực Thanh Hoá ở vào trung độ của cả nước thuận lợi về mặt giao thôngđường sông, đường bộ và đường sắt với cả nước Nhưng hạn chế của khu vực là địahình chia cắt nhiều khí hậu khắc nghiệt, cơ sở hạ tầng không đồng bộ, thiếu thốnnhiều và yếu kém Dân số tăng nhanh với số dân tương đối lớn đã ảnh hưởng chungtới nền kinh tế của khu vực

Nhìn chung nền kinh tế của khu vực phát triển chậm so với mức phát triểnchung của miền bắc trung bộ và cả nước Chính vì vậy việc xây dựng tuyến đường

A - B trong khu vực này nó góp một phần không nhỏ vào việc thúc đẩy sự phát triểnkinh tế và đáp ứng một phần nào đó nhu cầu đi lại, vận chuyển hàng hoá của nhândân trong vùng

Tốc độ tăng trưởng kinh tế 9.1% GDP bình quân đầu người là 430USD(năm2005) Tốc độ tăng trưởng các ngành tăng nhanh Còn khu vực huyện YênĐịnh thì tốc độ tăng trưởng GDP là 7.6%/năm, thu nhập bình quân đầu người là200USD còn khá thấp so với các khu vực khác trong tỉnh

1.3.3.1.Công nghiệp.

Sản xuất công nghiệp trong những năm qua có tốc độ tăng trưởng cao Hiệnnay Thanh Hoá là tỉnh dẫn đầu cả nước về sản lượng xi măng và đường kết tinh.Sản xuất công nghiệp chủ yếu la vật liệu xây dựng, chế biến nông lâm và một sốmặt hàng tiêu dùng thủ công mỹ nghệ

Với thế mạnh của vùng núi đá vôi có chất lượng cao ngành công nghệ sảnxuất VLXD phát triển mạnh Thời gian qua Thanh Hoá đã xây dựng được một sốnhà máy sản xuất xi măng, dây chuyền sản xuất đá…

Công ty xi măng Bỉm Sơn là nơi cung cấp xi măng cho hầu hết các tỉnh miềnTrung là điểm nổi bật nhất của Thanh

1.3.3.2.Nông nghiệp.

Ngành nông nghiệp của Thanh Hoá đã có bước chuyển biến mới Chuyển đổimột số diện tích trồng cây lương thực truyền thống không có hiệu quả sang trồngcây công nghiệp, thực phẩm có giá trị kinh tế cao, mở rộng diện tích trồng cây côngnghiệp, cây ăn quả và cây đặc sản, áp dụng KH-KT vào nông nghiệp, nên sản lượng

đã nâng lên, đời sống nhân dân được cải thiện

1.3.3.3 Văn hoá xã hội.

Toàn tỉnh 100% số huyện và 98% số xã phường hoàn thành phổ cập tiểu họcđúng độ tuổi 100% số huyện và 98% số xã phường được công nhận hoàn thành phổcập trung học cơ sở Hệ thống trường đào tạo nghề đã có bước phát triển cả về sốlượng và chất lượng tỉ lệ qua đào tạo đạt 27% Mạng lưới y tế được tăng cường cả vềcán bộ và cơ sở vật chất Các chính sách xã hội giải quyết việc làm xoá dói giảmnghèo từng bước thực hiện có hiệu quả tỷ lệ hộ đói nghèo giảm dần qua các năm,đời sống nhân dân ngày một tăng lên

1.3.4.Dân số và sự phát triển dân số.

Dân số tỉnh Thanh Hóa vào khoảng 3,407 triệu người (năm 2010) Tỷ lệ tăngtrưởng dân số hằng năm là 2,1% năm Những năm gần đây tỷ lệ tăng dân số có xuhướng giảm nhưng tỷ lệ trung bình vẫn ở mức cao Mật độ dân số thấp hơn so vớimật độ dân số trung bình cả nước

1.4 Sự cần thiết phải đầu tư

Cơ sở hạ tầng nói chung và hệ thống giao thông nói riêng trong đó có mạnglưới đường bộ luôn là một nhân tố quan trọng cho việc phát triển kinh tế của bất kìquốc gia nào trên thế giới

Trong những năm gần đây ở Việt Nam đã có nhiều đổi thay to lớn do sự tácđộng của cơ chế thị trường, kinh tế phát triển, xã hội ngày càng văn minh làm phátsinh nhu cầu vận tải Sự tăng nhanh về số lượng phương tiện và chất lượng phục vụ

đã đặt ra yêu cầu bức bách về mật độ và chất lượng của mạng lưới giao thôngđường bộ Xa lộ Bắc Nam nói chung trong đó tuyến A-B là một bộ phận sẽ đượcxây dựng để đáp ứng nhu cầu bức bách đó

Hiện nay trên hướng Bắc- Nam của cả nước đã hình thành mọi loại phươngthức vận tải, song vận tải đường bộ với lợi thế về phục vụ vẫn chiếm tỷ trọng khốilượng cao khoảng 70% tổng số hàng và 80% tổng số hành khách hướng Bắc- Nam.Với yêu cầu vận tải lớn song hạ tầng cơ sở của đường bộ cho tới nay vẫn cònnhiều bất cập Tuyến đường xuyên quốc gia 1A nằm lệch hoàn toàn về phía đôngkhông những không đảm bảo năng lực thông xe nhất là vào mùa lũ tình trạng áchtắc giao thông thường xuyên diễn ra

Xét trong mạng lưới giao thông quốc gia từ thủ đô Hà Nội đến thành phố HồChí Minh, từ lâu đã hình thành hai trục dọc là QL1A ở phía đông và các QL21A,Ql15A, QL14 ở phía tây Trục dọc phía đông đã nối liền hoàn chỉnh từ Bắc- Namcòn trục dọc phía tây do nhiều nguyên nhân cộng lại (nhu cầu sử dụng, chi phí đầutư ) nên chất lượng sử dụng kém nhiều đoạn không thể thông xe,nhất là vào cácmùa lũ

Ngoài ra việc xây dựng tuyến sẽ đáp ứng được sự giao lưu của dân cư trongvùng về kinh tế, văn hoá, xã hội cũng như về chính trị, góp phần nâng cao đời sốngvật chất, tinh thần của nhân dân trong vùng Tuyến đường được xây dựng làm giảm

đi những quãng đường và thời gian đi vòng không cần thiết, làm tăng sự vận chuyểnhàng hoá cũng như sự đi lại của nhân dân Đặc biệt nó còn phục vụ đắc lực chocông tác quốc phòng bảo vệ tổ quốc VNXHCN

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.

tụ thuỷ này và đi qua một số khu vực dân cư Nói chung, yếu tố địa hình đảm bảocho đường có chất lượng khai thác cao.

2.2.Đặc điểm khí tượng thuỷ văn

2.2.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ trung bình trong năm khoảng 27oC biên nhiệt độ giao động của ngày

và đêm chênh lệch nhau gần 100 mùa nóng từ tháng 4 đến tháng 10, mùa lạnh từtháng 12 đến tháng 4 năm sau & cũng là thời kỳ khô hanh, ở vùng cao cuối mùahanh có mưa phùn Hạn hán thường xẩy ra vào những tháng đầu của mùa khô điềunày có thẻ gây khó khăn thiếu nước trong quá trình thi công khi mà các con suối lớncạn nước Đặc biệt là vào mùa hè còn có gió lào khô và nóng ảnh hưởng không nhỏđến tình hình kinh tế xã hội của đồng bào ở đây

Nhiệt độ nóng nhất từ 39-400C Nhiệt độ thấp nhất thấp nhất từ tháng 12 đếntháng 1 từ 8-90

Cụ thể thể hiện trong bảng 2.1 thể hiện độ ẩm giữa các tháng trong năm

2.2.3 Mưa

Mùa mưa bắt đầu từ tháng 6 và kết thúc vào tháng 10 lượng mưa lớn ,mùa nàythường có bão từ bão thởi vào

Mùa hanh từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau

Lượng mưa trung bình năm là 120mm

Mùa mưa thường có dông, những cơn mưa lớn có thể tạo thành các trận lũ lớn

đổ về từ vùng cao lũ lớn gây lụt lội tại một số nơi lũ thường xuất hiện vào tháng 8

và tháng 9 đồng thời vào tháng 8 lượng mưa lên rất lớn Tại khu vực này đã đođược nhiều trận mưa lớn lịch sử tạo ra nhiều trận lũ lớn

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:

600 650 700

750 150

120 130 140

110

550

L­ îng­m­ a L­ îng­bèc­h¬i

L­ îng­m­ a­(mm)

Th¸ng

450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 L­ îng­bèc­h¬i­(mm)

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Hình 2.3: Biểu đồ lượng mưa, lượng bốc hơi

Bảng 2.2: Lượng mưa, lượng bốc hơi các tháng trong năm (mm)

Lượng mưa 60 75 107,5 125 144,5 132,4 125 130 107,5 85,5 75 65

Nhiệtưđộư(  C)

Tháng

Độưẩmư(%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

40 35 30 25 20 15 10 5 0

Độưẩm Nhiệtưđộ

Hỡnh 2.1: Biểu đồ nhiệt độ, độ ẩm Bảng 2.1 : Nhiệt độ - Độ ẩm trung bỡnh cỏc thỏng trong năm.

Nhiệt độ (0C) 17 18 25 30 32,5 34 35,5 30 28 24,1 23 21

Độ ẩm (%) 88 87 86,5 85 81,3 78,8 75 80 83,3 84,8 86 88

3,3 6,6

12,3

5,5 6,0 5,8

9,3

5,5 4,1

Mùa mưa bắt đầu từ tháng 6 đến tháng 10, lượng mưa tương đối lớn, mùa nàythường có bão từ Biển Đông vào.

Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 ảnh hưởng của gió bắc và mưa phùn

2.4 Đặc điểm thuỷ văn

Đặc điểm thuỷ văn dọc tuyến như sau:

Dọc tuyến hầu như không bị ngập lụt, úng thuỷ về mùa mưa do địa hình dốcxuôi về phía Đông

Hiện tượng nước dềnh, nước ứ không xảy ra vì tuyến nằm trên sườn dốc

Địa tầng từ trên xuống dưới như sau:

Lớp 1- Đất lẫn hữu cơ, đất ruộng : Có chiều dày từ 0,3m đến 0.6m Lớp này

Chất lượng tốt, có thành phần sét pha lẫn sỏi sạn, nằm sát QL15A rấtthuận lợi cho việc vận chuyển.

 Mỏ cát: Mỏ cát cách 30 Km

Trữ lượng: 5000 m3

Chất lượng: tốt, gần TLộ 71 nên thuận tiện cho việc vận chuyển

 Mỏ sỏi cuội: Km68+800 QL15A

Trữ lượng: 2000 m3, chất lượng tốt

CHƯƠNG III

QUY MÔ CÔNG TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ

3.1 Quy mô công trình và tiêu chuẩn kỹ thuật

3.1.1 Quy mô công trình

3.1.1.1.Tổng chiều dài tuyến

Theo bảng 3 TCVN 4054-2005: Bảng phân cấp kĩ thuật đường ô tô theo chức

năng của đường và lưu lượng thiết kế Ta lựa chọn cấp đường là cấp III

Theo bảng 4 TCVN 4054-2005: Tốc độ thiết kế của các cấp đường Ta chọn

V tk = 80 ( km/h )

3.1.1.3.Quy mô mặt cắt ngang các đoạn tuyến

Quy mô mặt cắt ngang 2 phương án tuyến: Đối với đường ngoài đô thị mặt cắtngang đường gồm mặt đường phần xe chạy, lề gia cố, lề đất

Hình 3.1 – Quy mô mặt cắt ngang đoạn tuyến

Chiều rộng nền đường

3.1.1.4 Kết cấu mặt đường.

Theo tiêu chuẩn ngành 22TCN211-06 (điều 2.2.2, bảng 2-1: Chọn loại tầngmặt) tương ứng với :

 Đường cấp III

 Thời hạn thiết kế ≥ 10 năm

 Số trục xe tiêu chuẩn tích luy trong thời hạn thiết kế ≥ 4.106 trục xe tiêuchuẩn/làn

Kiến nghị chọn loại tầng mặt cấp cao A1 (bê tông nhựa chặt loại I hạt nhỏ, hạttrung làm lớp mặt trên ; hạt trung, hạt thô (chặt hoặc hở loại I hoặc loại II) làm lớpmặt dưới)

3.1.1.5 Tải trọng thiết kế cầu.

Tải trọng thiết kế mặt cầu sử dụng tải trọng HL-93 gồm 1 tổ hợp của xe tảithiết kế hoặc xe hai trục thiết kế và tải trọng làn thiết kế, theo tiêu chuẩn 22 TCN272-05 (Phần 3 : Tải trọng và hệ số tải trọng)

3.1.1.6 Tải trọng thiết kế công trình thoát nước.

 Tải trọng thiết kế cống theo Quy trình thiết kế 2057-QĐ-KT

3.1.2 Các tiêu chuẩn kỹ thuật

3.1.2.1.Các tiêu chuẩn áp dụng trong công tác khảo sát

 Quy trình khảo sát thiết kế đường ô tô 22TCN 263-2000

 Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình 22TCN 259-2000

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

3.1.2.2.Các tiêu chuẩn áp dụng trong công tác thiết kế

 Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005

 Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô 22TCN 273-01

 Quy trình thiết kế cầu cống 22TCN 272-05

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

 Định mức dự toán xây dựng cơ bản

 Quy trình lập thiết kế tổ chức xây dựng và thiết kế thi công TCVN4252-88

3.1.2.3.Các thiết kế định hình

 Định hình cống tròn BTCT của viện thiết kế GTVT ban hành

kV 254(   i ) + lo =

2

3,6 254(0,5 0,05)  +10=105,01 mTrong đó :

 : hệ số bám dọc, chọn trường hợp mặt đường ẩm và bẩn, nguy hiểmnhất: =0,5

Theo bảng 10 TCVN4054-2005 S1=100m Kiến nghị chọn S1=110m

 Xác định tầm nhìn hai chiều

Chiều dài tầm nhìn hai chiều được xác định theo sơ đồ sau:

Hình 3.3: Sơ đồ xác định tầm nhìn hai chiều

Các thông số tính toán như sơ đồ tầm nhìn một chiều, ta có công thức tínhtoán:

3.2.1.1.2 Xác định bán kính tối thiểu của đường cong nằm

Bán kính đường cong bằng nhỏ nhất được xác định theo các trường hợp sau:Trường hợp không bố trí siêu cao

Trên đường cong không bố trí siêu cao, tính cho trường hợp bất lợi xe chạyphía lưng đường cong, lúc đó mặt cắt ngang làm 2 mái và isc=-in

280127.(0,08 0,02) = 839,90( m)Trong đó :

in: độ dốc ngang của mặt đường , lấy in=0,02 (mặt đường BTAF)

: hệ số lực đẩy ngang trong tính toán Rmin , không bố trí siêu cao lấy =0,08V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 80 km/h

Trên đường cong có bố trí siêu cao thông thường, isc= 4%

280127.(0,14 0.04) = 279,97 ( m)Trong đó :

isc: độ dốc siêu cao của mặt đường, lấy isc = 0,04

: hệ số lực đẩy ngang trong tính toán Rtth, lấy =0,14 (theo bảng 6-3-4: hệ số

ma sát ngang kiến nghị, tiêu chuẩn 22TCN273-01)

Tính toán bán kính nhỏ nhất trong điều kiện hạn chế và bố trí siêu cao lớnnhất

280127.(0,14 0,08) = 229,06 ( m)Trong đó :

iscmax: độ dốc siêu cao lớn nhất, lấy theo quy trình iscmaxx = 0,08 (Mục 5.6.2TCVN 4054-05)

: hệ số lực đẩy ngang trong tính toán Rsc, lấy =0,14

V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 80 km/h

Theo bảng 13 TCVN 4054-2005 Rminsc max=250m Kiến nghị chọn Rsc maxmin =250m

3.2.1.1.3 Mở rộng phần xe chạy trên đường cong

RB

Hình 3.5: Sơ đồ tính toán độ mở rộng trên đường hai làn xe.

Như vậy tuỳ thuộc vào bán kính đường cong, vận tốc thiết kế và khoảng cách

từ trục sau của xe tới giảm xóc đằng trước mà ta tính được độ mở rộng của đườngcong khác nhau Theo điều 5.4.1 TCVN4054-2005 quy định khi bán kính đườngcong ≤ 250m thì yêu cầu phải mở rộng phần xe chạy

3.2.1.1.4 Tính chiều dài đoạn nối siêu cao

Chiều dài đoạn nối siêu cao tối thiểu được tính theo công thức:

Lnsc = sc

n

(B ).ii

 

Trong đó :

 isc: độ dốc siêu cao

 in: độ dốc phụ đoạn nối siêu cao (độ dốc nâng siêu cao tính bằng %).Đối với đường có v  60 km/h thì in= 0,5%

 B : chiều rộng đường xe chạy (m)

  : độ mở rộng của phần xe chạy trên đường cong phụ thuộc bán kínhcong

Tuỳ thuộc bán kính đường cong và isc của từng đường cong mà có đoạn nốisiêu cao tương ứng

3.2.1.1.5 Tính chiều dài đoạn cong chuyển tiếp

Lcht =

3V23,5.RTrong đó:

 V : tốc độ thiết kế V=80 km/h

 R : bán kính đường cong cần làm chuyển tiếp

Tuỳ thuộc bán kính đường cong của từng đường cong mà có đoạn congchuyển tiếp tương ứng

3.2.1.1.6 Tính toán đảm bảo tầm nhìn trong đường cong

Sơ đồ tính toán :

Hình 3.6: Sơ đồ tình toán đảm bảo tầm nhìn trên bình đồ trong đường cong

Để đảm bảo cho người lái xe chạy với tốc độ thiết kế  phải tính toán để đảmbảo tầm nhìn với giả thiết mắt người lái xe ở vị trí cao 1,2 m so với mặt đường.Gọi: Z 0 là khoảng cách từ quỹ đạo ôtô đến chướng ngại vật

Z là khoảng cách từ quỹ đạo ôtô đến giới hạn tầm nhìn

Nếu: Z  Z0 thì tầm nhìn được đảm bảo

 K: Chiều dài cong tròn

 S: Cự ly tầm nhìn theo sơ đồ II, S = S2 = 200 m

 R: Bán kính đường cong tính cho trường hợp : R min = 250 m

S

Z Z

0

Vậy để đảm bảo tầm nhìn của người lái xe khi vào đường cong phải có:

Z = 3,98 m

Khi S > K: khi vạch tuyến thấy trường hợp này không xảy ra

3.2.1.2.Thiết kế bình đồ tuyến A-B

3.2.1.2.1 Phương án tuyến I

Đoạn đầu tuyến đi từ Km0+000 đến Km1+300 đi tuyến bám theo sườn dốc điqua đèo yên ngựa, cắt sông tại Km0+282 với khẩu độ L=20m Và bố trí đường congbán kính lớn chuyển hướng tuyến thẳng về điểm cuối tuyến

Đoạn từ Km1+300 đến Km2+300, ta đi tuyến qua thung lũng

Đoạn từ Km2+300 đến điểm cuối tuyến, đi tuyến cắt qua đồi với độ dốc tựnhiên 5,5%

Bảng 3.1 yếu tố cong phương án I

Bảng 3.2 yếu tố cong phương án II

1 64d28’14’ 400,00 287,55 73,49 520,09 5,00 70,00 0,00

2 60d56’40’ 400,00 270,65 64,70 495,47 5,00 70,00 0,00

3.2.2.Thiết kế trắc dọc

3.2.2.1.Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật thiết kế trắc dọc

3.2.2.1.1.Xác định độ dốc dọc tối đa của tuyến

Xác định độ dốc dọc tối đa theo đặc tính động lực học của xe (theo điều kiệnsức kéo)

imax= Dk – f

 Dk: Hệ số động lực học

 f :Hệ số sức cản lăn, lấy bằng 0.02, phụ thuộc vào loại mặt đường là

bê tông asphalt

Bảng 3.3: Bảng tra nhân tố động lực

Loại xe Xe con Xe tải trục 6-8 T Xe tải trục 10 T

 D: Đặc tính động lực của ô tô đã tính ở trên

F : diện tích chắn gió của xe F=0,8*B*H Với B: chiều rộng của xe H: chiều cao của xeV: vận tốc thiết kế V=80km/h

Ta tính toán trong trường hợp khi xe chuyển động đều và ở điều kiện bất lợi làkhi xe đang lên dốc

Db=f+ib  ib= Db -f

Với mặt đường nhựa hệ số f= 0,02 ta tính ib=Db-f

Tra các số liệu từng loại xe cụ thể và tính toán ta được kết quả sau:

3.2.2.1.2 Đường cong đứng

Để đảm bảo tầm nhìn tính toán, trắc dọc lượn đều không gãy khúc, xe chạy antoàn tiện lợi, tại những chỗ đường đổi dốc mà hiệu đại số giữa hai độ dốc  1% (vớiV60km/h) hay 2% (với V<60 km/h) phải thiết kế đường cong đứng (lồi và lõm)Trị số bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lồi

Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi từ điều kiện đảm bảo tầm nhìn củangười lái xe trên mặt đường

Thay vào ta có:

R =

2 1 1

S2.d =

2

2

1102( 1, 2 0,1) = 3035,9 mTrường hợp bảo đảm bảo tầm nhìn hai chiều: L= S2=200 m và d1= d2= 1,2m

R =

2 2 1

S8.d =

22008.1, 2=4166,7 mTrị số bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lõm

Tính theo điều kiện hạn chế lực li tâm

Độ tăng gia tốc li tâm được quy định là:

a =

2V13.R  bVới b là gia tốc li tâm cho phép, b = 0,5  0,7 m/s2, (với V tính bằng m/s)

Áp dụng quy trình Việt nam, lấy b = 0,5 m/s2 và viết vận tốc theo thứ nguyênkm/h, ta có :

Rmin =

984,66,56,5  mTính theo điều kiện bảo đảm tầm nhìn ban đêm

S1

hp



Hình 3.8: Sơ đồ tính toán đảm bảo tầm nhìn ban đêm

Trong sơ đồ trên:

 hp : chiều cao pha đèn, lấy hp=1 (m)

  : góc mở của pha đèn, lấy  = 20

 S1 : chiều dài tầm nhìn một chiều S1 = 110 m

Theo sơ đồ tính toán trên ta có hệ thức gần đúng:

 Ncđgiờ: lưu lượng thiết kế giờ cao điểm, theo TCVN 4054-05

 x: khoảng cách từ sườn thùng xe đến làn xe bên cạnh

 c: Khoảng cách giữa tim 2 bánh xe

 y: Khoảng cách từ tim bánh xe ngoài đến mép phần xe chạy

B

x x

b

Tính cho xe có kích thước lớn nhất và phổ biến trong dòng xe tương lai Tínhcho xe tải Theo bảng 1: tiêu chuẩn TCVN 4054-2005:

b = 2,5 m; c = 1,8 m

Chiều rộng mặt đường: 2B = 2 3,95 = 7,9 (m)

3.2.3.2.Thiết kế trắc ngang tuyến A-B

3.2.3.2.1 Chỉ giới xây dựng của đường

Chỉ giới xây dựng đường bao gồm: phần xe chạy, lề đường, vỉa hè, dải câyxanh

3.2.3.2.2 Bề rộng nền đường

Bao gồm phần xe chạy, phần lề đường và chân hai bên ta luy Giá trị tối thiểutheo quy trình TCVN4054-05 đối với đường cấp III vận tốc 80 km/h nền đườngrộng tối thiểu 12m, trong đó bề rộng phần xe chạy là 2x3,5m, bề rộng lề đường là2x2,5m (phần gia cố lề là 2x2m)

Kết hợp với tính toán ở mục 3.2.3.1.2 kiến nghị chọn:

Chiều rộng mặt đường: 2B = 2 3,75 = 7,5 (m)

Chiều rộng lề đất: 2x0,5=1 (m)

Chiều rộng lề gia cố: 2x2=4 (m)

Chiều rộng nền đường: 7,5 + 22,5 = 12,5 (m)

3.2.3.2.3 Tĩnh không của đường

Tĩnh không là giới hạn không gian đảm bảo lưu thông cho các loại xe Khôngcho phép tồn tại bất kỳ chướng ngại vật nào kể cả các công trình thuộc về đườngnhư biển báo, cột chiếu sáng, nằm trong phạm vi của tĩnh không Quy trình thiết kếđường ôtô (TCVN 4054- 05) có quy định giá trị thiểu của tĩnh không đối với từngcấp đường

Với tuyến đường thiết kế tĩnh không như sau:

Hình 3.10 Tĩnh không của đường

3.2.3.2.4 Độ dốc ngang của đường

Đối với mặt đường bê tông nhựa, theo TCVN 4054- 05, in=1,5- 2% Thiết kế

3.2.3.2.7 Các dạng trắc ngang điển hình

Trắc ngang đắp hoàn toàn

Hình 3.11 Trắc ngang đắp hoàn toàn

Trắc ngang đào hoàn toàn

Hình 3.12 Trắc ngang đào hoàn toàn Bảng 3.6: Các yếu tố mặt cắt ngang nền đường

SST Các bộ phận của MCN Đơn vị Số liệu

3.2.4 Tổng hợp các yếu tố kỹ thuật của tuyến

Bảng 3.7 Thống kê các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến

T

T Yếu tố kỹ thuật Đơnvị Tínhtoán TCVN4054-2005 Kiếnnghị

3.2.5 Thiết kế mặt đường

3.2.5.1.Xác định số trục xe quy đổi và mô đun đàn hồi yêu cầu

Bảng 3.8: Lưu lượng xe cho ở năm tương lai thứ 15 với N= 3600(xcqđ/ng.đ)

Thành phần xe Tỉ lệ % Hệ số quy

đổi

Số Lượngxe

4.4 k

Sốtrục(trục)

K/cgiữacáctrụcsau

C1.C2.ni.(Pi/100)^4,4

3.2.5.1.1.Kết cấu mặt đường phần xe chạy.

Tính toán được :

 Số trục xe tính toán tiêu chuẩn N= 545 (trục/ng đêm)

 Số trục xe tính toán tiêu chuẩn / làn xe:Ntt = 300 (trục /làn.ng đêm)

 Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính toán: Ne = 1,05x106(trục)

Kiến nghị chọn mặt đường cấp cao A1

Trị số modun đàn hồi yêu cầu được nội suy theo bảng 3.4 – 22TCN 211-06với lưu lượng xe tính toán Ntt=300(trục /làn.ng đêm) và áo đường cấp A1

Eyc= 166 Mpa Kiến nghị chọn Eyc= 166 Mpa

Bảng 3.10: Tính chất vật liệu của kết cấu

TT Vật liệu

Tínhvõng

Tínhtrượt

Kết cấu mặt đường phần xe chạy được cấu tạo như hình vẽ:

Hình 3.13: Kết cấu áo đường phần xe chạy

3.2.5.1.2.Kiểm toán kết cấu áo đường

(Xem phụ lục)

3.2.5.1.3 Xác định cấu tạo và kiểm toán kết cấu lề gia cố

Kết cấu lề gia cố được xác định có tầng mặt giống như kết cấu áo đường, tầng

móng vẫn có lớp CPĐD loại I giống kết cấu áo đường, còn lớp CPĐD loại II chỉ

3.2.6 Thiết kế công trình thoát nước

3.2.6.1.Tính toán thiết kế cống địa hinh.

3.2.6.1.1.Vị trí Tuyến và tần suất lũ tính toán.

Tuyến nằm trên địa phận huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa, thuộc vùng mưa X

(theo 22TCN220-95 )

Đất cấp III (theo bảng 2.1A TCN 220-95 )

Tần suất lũ thiết kế cống với đường cấp III: P = 4% – theo bảng 30 TCVN

4054-05

3.2.6.1.2.Tính toán thiết kế khẩu độ cống địa hình.

Do diện tích lưu vực mà tuyến đi qua xác định từ bình đồ có F <100km2

nên lấy công thức tính lưu lượng như sau:

Nhùa­thÊm­b¸m­tiªu­chuÈn­1kg/m2

: hệ số chiết giảm do ao hồ đầm lầy

Ap: Môđun dòng chảy ứng với tần suất thiết kế (Chưa xét ảnh hưởng của aohồ)

Hp: Lưu lượng mưa ngày ứng với tần suất thiết kế (mm)

Các tham số tính toán:

sd

Fb

 : Tổng chiều dài suối nhánh (km)

msd : Hệ số đặc trưng nhám sườn dốc lưu vực

Isd : Độ dốc trung bình của sườn dốc lưu vực 0/00

mls : Hệ số nhám lòng sông

Ils : Độ dốc dọc bình quân của lòng sông chính cho từng đoạn

Bảng tổng hợp tính toán và chọn khẩu độ cống địa hình của 2 PA tuyến

(xem phụ lục)

3.2.6.2.Thiết kế bố trí cống cấu tạo.

Bảng 3.12: Bố trí cống cấu tạo 2 phương án tuyến

Hình 21: Sơ đồ tính toán gia cố sau cống

Chiều dài phần gia cố sau cống: lgc = 3.b (m)

b: Khẩu độ cống (m)

Chiều sâu chân tường chống xói chọn theo công thức :

ht  h x +0.5 (m)

Hd : Chiều cao nước dâng trước cống (m)

b: Khẩu độ cống (m)

Phần thượng lưu nên lấy bằng 1/2 so với hạ lưu

3.2.6.4 Xác định chiều dài cống

Chiều dài cống được tính toán dựa vào khẩu độ cống và chiều cao nền đắp tại

vị trí đặt cống theo sơ đồ sau:

Hình 22: Sơ đồ xác định chiều dài cống

Thiết kế rãnh gia cố cho rãnh dọc cố độ dốc dọc i ≥ 2%

Hình 3.17 : Mắt cắt ngang rãnh gia cố (kích thước mét)

3.3.Giải pháp thiết kế phần cầu

3.3.1.Tính toán thủy lực cầu

Lưu lượng tính toán Qtk = 27 m3/s

1 y

R X

tk tk

Q

  

cp k

k

V V

g Q g

Vậy H cmin H   c 2,386 0,5 0,68 3,57( )   m

Lấy Hc min = 3,6 (m)+ Tính chiều dài cầu L

Thông qua phần tính toán thủy văn cầu, ta đưa ra phương án bố trí cầu :

- Mố: sử dụng mố bê tông cốt thép liền khối ; chiều cao mố 2,7m

1 Quy trình thí nghiệm kiểm tra thành phần hạt của vật liệu

2 Quy trình sản xuất nhũ tương nhựa đường 1971

3 Quy trình thử nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đá 22TCN57-84

6 Quy trình thí nghiệm đo cường độ các lớp nền mặt đường

bằng máy chấn động

22TCN64-84

7 Quy trình thí nghiệm bê tông nhựa đường 22TCN62-84

8 Tiêu chuẩn phân loại nhựa đường đặc dùng cho đường bộ 22TCN272-95

9 Quy trình thí nghiệm xác định độ nhám mặt đường bằng

phương pháp rắc cát

22TCN278-01