Thiết kế tuyến đường nối cầu Hòa Xuân và khu đô thị sinh thái Hòa Quý thành phố Đà Nẵng

Đây là một đồ án với đề tài thực tế thiết kế một tuyến đường đô thị nối cầu Hòa Xuân và khu đô thị sinh thái Hòa Quý, thành phố Đà Nẵng. Đây là đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng cầu đường, trường đại Học Bách Khoa Đà Nẵng. Hi vọng nó sẽ giúp các bạn sinh viên tham khảo trong quá trình thực hiện một đề tài thực tế về đường đô thị và nó cũng có thể giúp một phần cho các bạn trong ngành khi thiết kế một tuyến đường đô thị.

MỤC LỤC

   MỤC LỤC THUYẾT MINH PHẦN 1: THIẾT KẾ KĨ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG NỐI KHU ĐÔ THỊ SINH

THÁI HÒA QUÝ VÀ CẦU HÒA XUÂN 15

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 16

1.1 Giới thiệu nhiệm vụ được giao 16

1.2 Vai trò vị trí tuyến đường trong việc phát triển kinh tế, quốc phòng, dân sinh và xã hội 16

1.2.1 Vị trí của tuyến đường 16

1.2.2 Sự cần thiết đầu tư 17

1.3 Phạm vi dự án 18

1.4 Đặc điểm kinh tế - xã hội 19

1.4.1 Tình hình phát triển dân số 19

1.4.2 Tình hình lao động, ngành nghề trong vùng 19

1.5 Đặc điểm về điều kiện tự nhiên 19

1.5.1 Điều kiện khí hậu, thủy văn 19

1.5.2 Điều kiện địa hình 21

1.5.3 Điều kiện về địa chất 21

1.5.4 Điều kiện về vật liệu xây dựng 24

1.6 Hiện trạng tuyến và các công trình trên tuyến 25

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CẤP THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 26

2.1 Xác định cấp hạng tuyến đường 26

2.1.1 Các căn cứ 26

2.1.2 Xác định cấp hạng tuyến đường 26

2.2 Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của tuyến 28

2.2.1 Tốc độ thiết kế 28

2.2.2 Xác định độ dốc dọc lớn nhất 28

2.2.3 Độ dốc dọc nhỏ nhất 31

2.2.4 Tầm nhìn trên bình đồ : (S1, S2, S4) 32

2.2.5 Bán kính đường cong nằm 37

2.2.6 Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng 40

2.2.7 Xác định số làn xe 43

2.2.8 Chiều rộng 1 làn xe 43

2.2.9 Xác định độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong nằm, phương pháp bố trí độ mở rộng 45

2.2.10 Xác định độ dốc siêu cao,đoạn vuốt nối siêu cao , phương pháp nâng siêu cao , đường cong chuyển tiếp 46

2.2.11 Xác định chiều rộng mặt đường, lề đường và nền đường 49

2.2.12 Môđuyn đàn hồi yêu cầu và loại mặt đường 51

2.3 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến 52

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ 53

3.1 Bình đồ đường đô thị 53

3.1.1 Các yếu tố của bình đồ tuyến 53

3.1.2 Nội dung thiết kế bình đồ đường đô thị 53

3.2 Yêu cầu, nguyên tắc thiết kế 53

3.3 Thiết kế định hướng tuyến 55

3.3.1 Thiết kế hướng tuyến 55

3.3.2 Siêu cao 56

3.3.3 Thiết kế đường cong nằm 56

3.3.4 Thiết kế đường cong chuyển tiếp (ĐCCT) 59

3.3.5 Lập bảng cắm cong chi tiết 62

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TRẮC DỌC 64

4.1 Yêu cầu đối với thiết kế trắc dọc đường đô thị 64

4.2 Thiết kế trắc dọc: 65

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ TRẮC NGANG 67

5.1 Yêu cầu, nguyên tắc thiết kế 67

5.1.1 Yêu cầu 67

5.1.2 Nguyên tắc thiết kế 67

5.2 Các kích thước cơ bản của mặt cắt ngang 68

5.3 Thiết kế trắc ngang 69

5.3.1 Đề xuất phương án cấu tạo các bộ phận có trong mặt cắt ngang 69

5.3.2 Xác định kích thước, vị trí các bộ phận có trong mặt cắt ngang 74

5.4 Tính toán khối lượng đào đắp 77

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ KẾT CẤU NỀN ÁO ĐƯỜNG – KẾT CẤU VỈA HÈ 78

6.1.Cơ sở thiết kế kết cấu áo đường 78

6.1.1 Quy trình tính toán – tải trọng tính toán 78

6.1.2 Xác định lưu lượng xe tính toán 78

6.1.3 Xác định môđun đàn hồi yêu cầu cho phần xe chạy và cho phần lề gia cố 82 6.1.4 Xác định hướng đầu tư 84

6.1.5.Xác định các điều kiện cung cấp vật liệu, bán thành phẩm, cấu kiện 84

6.1.6.Xác định các điều kiện thi công 85

6.2 Thiết kế kết cấu áo đường 85

6.2.1 Quan điểm thiết kế cấu tạo KCAĐ 85

Hình I.6.1 Sơ đồ các tầng, lớp của kết cấu áo đường mềm và kết cấu nền - áo đường 86

6.2.2 Căn cứ đề xuất các phương án cấu tạo kết cấu áo đường 86

6.2.3 Đề xuất các phương án KCAD 86

6.2.4 Tính toán cường độ kết cấu áo đường 87

6.3 Thiết kế kết cấu vỉa hè 98

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC DỌC VÀ THOÁT NƯỚC NGANG 102

7.1 Thiết kế chiều đứng đường phố và nút giao thông 102

7.1.1.Yêu cầu, mục đích thiết kế 102

7.1.2 Thiết kế chiều đứng đường phố 102

7.1.3 Thiết kế chiều đứng nút giao thông 103

7.2 Thiết kế hệ thống thoát nước đường đô thị 108

7.2.1 Nguyên tắc thiết kế 108

7.2.2 Thiết kế hệ thống thoát nước mưa đường phố 109

7.3 Tính toán lưu lượng thiết kế cống thoát nước mưa 113

7.3.1 Lưu lượng thiết kế cống thoát nước mưa 113

7.3.2 Lưu lượng nước thải sinh hoạt 115

7.3.3.Tính toán thủy lực mương thoát nước 116

7.4 Tính toán thiết kế cống tròn bê tông ly tâm ngang đường 117

7.4.1 Giải pháp thiết kế 117

7.4.2 Số liệu thiết kế 118

7.5 Tính toán kết cấu hố ga 118

7.5.1 Tính toán kết cấu tấm đan 119

7.5.2 Tính toán kết cấu mương ngang 123

7.5.3 Tính toán kết cấu thân hố ga 126

7.6 Tính toán cống tròn chịu lực bê tông cốt thép 132

7.6.1 Chọn kích thước sơ bộ 133

7.6.2.Tính ngoại lực 133

7.6.2 Tính nội lực 138

7.6.3 Kiểm tra điều kiện đảm bảo cường độ và kiểm tra nứt 143

CHƯƠNG 8 147

THIẾT KẾ TỔ CHỨC GIAO THÔNG – CÂY XANH – CHIẾU SÁNG 147

8.1 Thiết kế tổ chức giao thông 147

8.1.1 Thiết kế nút giao thông 147

8.1.2 Vạch tín hiệu giao thông 152

8.1.3 Biển báo hiệu 154

8.2 Thiết kế cây xanh 157

8.2.1 Căn cứ để thiết kế 157

8.2.2 Mục đích 158

8.2.3 Nguyên tắc chung 158

8.2.4 Chọn loại cây trồng trên hè phố 159

8.2.5 Chọn loại cây trồng trên dải phân cách 159

8.2.6 Bố trí cây trồng 159

8.3 Thiết kế hệ thống chiếu sáng 159

8.3.1 Mục đích 160

8.3.2 Yêu cầu 160

8.3.3 Giải pháp thiết kế 160

8.3.4 Các sơ đồ bố trí đèn chiếu sáng 162

8.3.5 Tính toán đèn chiếu sáng 162

8.3.6 Cấu tạo cột điện 164

8.3.7 Kiểm tra đèn 164

8.3.8.Bố trí đèn trang trí 164

CHƯƠNG 9: LẬP DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH 166

9.1 Các căn cứ lập dự toán 166

9.2 Trình tự lập dự toán 167

PHẦN II: ĐỀ TÀI NCKH SINH VIÊN 168

Đặt vấn đề 169

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU 170

1.1 Khái niệm về nền đất yếu 170

1.1.1 Khái niệm 170

1.1.2 Một số đặc điểm của nền đất yếu 170

1.2 Các biện pháp xử lý nền đất yếu 171

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG TRỤ XI MĂNG – ĐẤT 175

2.1 Tổng quan về phương pháp xử lý nền đất yếu bằng trụ xi măng đất 175

2.1.1 Sơ lược về lịch sử phát triển trụ xi măng đất 175

2.1.2 Khái niệm về phương pháp trụ xi măng đất 178

2.1.3 Ứng dụng của phương pháp 178

2.1.4 Ưu điểm của trụ xi măng đất 179

2.2 Tính toán thiết kế trụ xi măng đất 180

2.2.1 Các phương pháp tính toán thiết kế trụ xi măng đất 180

2.2.2 Các sơ đồ bố trí trụ 181

2.3 Công nghệ thi công trụ xi măng đất 182

2.3.1 Nguyên tắc gia cố đất nền 182

2.3.3 Công nghệ trộn khô (Dry Jet Mixing) 190

2.3.4 Kết luận 193

2.3.5 Một số đơn vị nhà thầu thi công cọc xi măng đất tại Việt Nam 193

2.4 Quy trình thí nghiệm đánh giá chất lượng trụ xi măng đất và kiểm soát chất lượng 194

2.4.1 Các thí nghiệm trong phòng 194

2.4.2 Các thí nghiệm ngoài hiện trường: 195

2.4.3 Kiểm soát chất lượng 196

CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP VÀO XỬ LÝ ĐẤT YẾU DƯỚI NỀN ĐƯỜNG TUYẾN ĐƯỜNG NỐI KHU ĐÔ THỊ SINH THÁI HÒA QUÝ VÀ CẦU

HÒA XUÂN 197

3.1 Giới thiệu chung về tuyến đường 197

3.2 Tính toán thiết kế trụ xi măng đất theo phương pháp phần tử hữu hạn bằng phần mềm Plaxis 8.5 197

3.2.1 Quan điểm xử lý 197

3.2.2 Điều kiện bài toán 198

3.2.3 Tính toán thiết kế kết cấu 200

3.2.4 Kiểm tra ổn định trượt sâu: 210

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 213

4.1 Kết luận 213

4.2 Kiến nghị 213

DANH MỤC BẢNG BIỂU

  

Bảng I.2.1 Thành phần dòng xe cơ giới 27

Bảng I.2.2 Qui đổi xe hỗn hợp về xe con 28

Bảng I.2.3 Xác định độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo 29

Bảng I.2.4 Trọng lương trục xe và toàn bộ xe 30

Bảng I.2.5 Xác định sức cản không khí 30

Bảng I.2.6 Xác định độ dốc lớn nhất theo điều kiện sức bám 31

Bảng I.2.7 Tốc độ xe chạy của từng loại xe 31

Bảng I.2.8 Độ dốc dọc tối thiểu 32

Bảng I.2.9 Bảng tính toán tầm nhìn trong nút tương ứng với tốc độ xe chạy 37

Bảng I.2.10 Quan hệ Rnằm -  - isc 38

Bảng I.2.11 Bảng tính toán bán kính bó vỉa tại nút 40

Bảng I.2.12 Độ mở rộng phần xe chạy 4 làn xe trong đường cong nằm 45

Bảng I.2.13 Kết quả tính toán và lựa chọn độ dốc siêu cao isc của 47

Bảng I.2.14 Chiều dài đoạn nối siêu cao tính toán theo quy phạm 48

Bảng I.2.15 Giá trị chiều dài đường cong chuyển tiếp 49

Bảng I.2.16 Các yếu tố trên mặt cắt ngang 50

Bảng I.2.17 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến 52

Bảng I.3.1 Tọa độ các điểm khống chế 55

Bảng I.3.2 Các yếu tố đường cong nằm 56

Bảng I.3.3 Các yếu tố đường cong nằm 57

Bảng I.3.4 Bảng cắm cong đường cong nằm R=1000m bằng phương pháp pháp tọa độ vuông góc bằng máy toàn đạc điện tử 58

Bảng I.3.5 Xác định tọa độ x0 ;y0 tại cuối đường cong chuyển tiếp 61

Bảng I.3.6 Xác định chiều dài đường cong còn lại 61

Bảng I.3.7 Xác định TDT ,TCT tại các đường cong 61

Bảng I.3.8 Kết quả cắm cong đường cong chuyển tiếp R = 1000m 62

Bảng I.3.9 Tính toán bán kính bó vỉa tại nút 63

Bảng I.3.10 Bán kính bó vỉa và các yếu tố đường vòng xe tại nút 63

Bảng I.4.1 Yêu cầu về độ cao bố trí công trình ngầm 64

Bảng I.4.2 Cao độ các điểm khống chế 65

Bảng I.4.3 Kết quả thiết kế trắc dọc 65

Bảng I.5.1 Các yếu tố cơ bản của mặt cắt ngang 74

Bảng I.6.1 Lưu lượng của từng loại xe ở năm đầu khai thác 79

Bảng I.6.2 Tính số trục xe qui đổi về trục xe tiêu chuẩn 100kN ở năm đầu tiên 79

Bảng I.6.3 Số trục xe tiêu chuẩn tại các năm trong thời đoạn khai thác 80

Bảng I.6.4 Số trục xe tiêu chuẩn trên lề gia cố 81

Bảng I.6.5 Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính toán 82

Bảng I.6.6 Môđun đàn hồi yêu cầu ở các năm tính toán cho phần xe chạy 83

Bảng I.6.7 Môđun đàn hồi yêu cầu đối với lề gia cố 83

Bảng I.6.8 Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu Eyc đối với phần xe chạy 84

Bảng I.6.9 Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu Eyc đối với phần lề gia cố 84

Bảng I.6.10 Các phương án kết cấu áo đường 86

Bảng I.6.11 Xác định các đặc trưng tính toán của các lớp vật liệu 87

Bảng I.6.12 Kết quả tính đổi tầng2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb phương án 1 88

Bảng I.6.13 Kết quả tính đổi tầng2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb phương án 2 89

Bảng I.6.14 Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb 90

Bảng I.6.15 Kết quả giá thành của 3 phương án 91

Bảng I.6.16 So sánh các phương án 91

Bảng I.6.17 Tính Etb của các lớp theo điều kiện trượt 93

Bảng I.6.18 Kết quả quy đổi 2 lớp kết cấu phía dưới để tính Etb 96

Bảng I.6.19 Bảng quy đổi 3 lớp kết cấu phía dưới để tính Etb 97

Bảng I.6.20 So sánh các phương án kết cấu vỉa hè 100

Bảng I.7.1 Khoảng cách giữa các giếng thu 111

Bảng I.7.2 Khoảng cách giữa ống thoát nước tới các công trình khác 112

Bảng I.7.3 Hệ số dòng chảy của lớp phủ 113

Bảng I.7.4 Các thông số tính toán áp lực đất nằm ngang lên hố ga 127

Bảng I.7.5 Kết quả tính toán áp lực đất nằm ngang lên hố ga 128

Bảng I.7.6 Kết quả tính toán áp lực thẳng đứng tác dụng lên hố ga 129

Bảng I.7.7 Bảng tính kiểm tra cường độ thân mố 130

Bảng I.7.8 Bảng tính toán mômen uốn do tải trọng tác dụng 131

Bảng I.7.9 Bảng tính kiểm tra cường độ đất dưới đáy hố ga 132

Bảng I.8.1 Lý trình các nút giao thông trên tuyến 147

Bảng I.8.2 Các thời đoạn bật đèn 151

Bảng I.8.3 Phân loại chiếu sáng theo TCVN 529-2001 160

Bảng I.8.4 Bảng các cấp chiếu sáng 160

Bảng I.8.5 Bảng tương quan giữa e và loại đường 161

Bảng I.8.6 Bảng hệ số giảm độ chiếu sáng của đèn theo thời gian 162

Bảng I.8.7 Hệ số sử dụng f 163

Bảng I.8.8 Hệ số phụ thuộc đặc tính phản quang của vật liệu làm đường 163

Bảng II.1.1 Phân loại các kĩ thuật xử lý nền 172

Bảng II.1.2 Một số phương pháp xử lý nền phổ biến ở nước ta hiện nay 173

Bảng II.2.1 Một số công trình sử dụng cọc xi măng đất ở Việt Nam 176

Bảng II.3.1 Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất 198

Bảng II.3.2 Bảng tính toán quy đổi hoạt tải về lớp đất tương đương 199

Bảng II.3.3 Tóm tắt kết quả tính toán khi thay đổi chiều dài trụ 202

Bảng II.3.4 Tóm tắt kết quả tính toán khi thay đổi mật độ của 204

Bảng II.3.5 Tóm tắt kết quả tính toán khi thay đổi mật độ của 204

Bảng II.3.6 Tóm tắt kết quả tính toán khi thay đổi mật độ của 205

Bảng II.3.7 Tóm tắt kết quả tính toán khi thay đổi chiều dài trụ 207

Bảng II.3.8 Tóm tắt kết quả tính toán khi thay đổi mật độ của 208

Bảng II.3.9 Tóm tắt kết quả tính toán khi thay đổi mật độ của 209

DANH MỤC HÌNH ẢNH

  

Hình I.1.1 Bản đồ hành chính quận Cẩm Lệ 16

Hình I.1.2 Vị trí tuyến thiết kế 16

Hình I.2.1 Sơ đồ tầm nhìn 1 chiều 32

Hình I.2.2 Sơ đồ tầm nhìn tránh xe 2 chiều 33

Hình I.2.3 Sơ đồ tầm nhìn vượt xe 34

Hình I.2.4 Sơ đồ tầm nhìn ngang 35

Hình I.2.5 Sơ đồ tính toán tầm nhìn trong nút giao thông cùng mức dạng + 36

Hình I.2.6 Sơ đồ tính toán tầm nhìn trong nút giao thông cùng mức dạng 36

Hình I.2.7 Sơ đồ bố trí đoạn nối siêu cao 37

Hình I.2.8 Sơ đồ xác định bán kính bó vỉa 40

Hình I.2.9 Các ký hiệu về dấu độ dốc dọc 41

Hình I.2.10 Sơ đồ đảm bảo tầm nhìn ban đêm trên đường cong đứng lõm 42

Hình I.2.11 Sơ đồ xếp xe của Zamakhaep 44

Hình I.2.12 Sơ đồ bố trí đường cong chuyển tiếp 46

Hình I.2.13 Đoạn vuốt nối siêu cao 48

Hình I.2.14 Sơ đồ nâng siêu cao 49

Hình I.3.1 Cấu tạo đường cong clothoide 59

Hình I.5.1 Một số loại gạch Block Zigzac 69

Hình I.5.2 Một số loại gạch Block hoa thị 69

Hình I.5.3 Một số loại gạch Terrazzo 70

Hình I.5.4 Mặt cắt ngang bó vỉa phương án 1 70

Hình I.5.5 Đá bó vỉa phương án 1 70

Hình I.5.6 Mặt cắt ngang bó vỉa phương án 2 71

Hình I.5.7 Đá bó vỉa phương án 2 71

Hình I.5.8 Đèn đường DH027/MK và DH018/MK 72

Hình I.5.9 Đèn đường DH013/MK và DH011/MK 73

Hình I.5.10 Đèn trang trí 73

Hình I.5.11 Thiết kế trắc ngang phương án 1 74

Hình I.5.12 Thiết kế trắc ngang phương án 2 76

Hình I.5.13 Thiết kế trắc ngang trong đường cong nằm có siêu cao 77

Hình I.6.1 Sơ đồ các tầng, lớp của kết cấu áo đường mềm và kết cấu nền - áo

đường 86

Hình I.6.2 Sơ đồ tính toán cường độ theo điều kiện cân bằng giới hạn trượt 93

Hình I.6.3 Kết cấu vỉa hè phương án 1 98

Hình I.6.4 Gạch block Zigzac 99

Hình I.6.5 Kết cấu vỉa hè phương án 2 99

Hình I.6.6 Gạch block hoa thị 99

Hình I.6.7 Kết cấu vỉa hè phương án 3 100

Hình I.6.8 Gạch Terazzo 100

Hình I.7.1 Hình dạng chiều đứng nút giao số 3 104

Hình I.7.2 Hình vẽ tính toán chiều đứng nút giao số 3 105

Hình I.7.3 Chiều Đứng Nút Giao Số 3 106

Hình I.7.4 Chiều đứng nút giao số 1 107

Hình I.7.5 Chiều đứng nút giao số 2 107

Hình I.7.6 Chiều đứng nút giao số 4 107

Hình I.7.7 Tính toán rãnh biên răng cưa với độ dốc dọc 0% 109

Hình I.7.8 Tính toán rãnh biên răng cưa với độ dốc dọc 0,08% 110

Hình I.7.9 Sơ đồ xác định diện tích 110

Hình I.7.10 Cấu tạo hố ga loại 1 119

Hình I.7.11 Cấu tạo hố ga loại 2 119

Hình I.7.12 Sơ đồ tính tấm đan loại 1 120

Hình I.7.13 Sơ đồ tính tấm đan loại 2 122

Hình I.7.14 Cấu tạo mương ngang 124

Hình I.7.15 Sơ đồ tính nội lực mương ngang 124

Hình I.7.16 Ngoại lực tác dụng trên thân cống (mố nhẹ) 127

Hình I.7.17 Sơ đồ tính toán áp lực thẳng đứng tác dụng lên hố ga 129

Hình I.7.18 Sơ đồ tính kiểm tra cường độ đất nền dưới hố ga 131

Hình I.7.18 Sơ đồ xếp 1 xe H30 theo phương ngang và dọc đường 134

Hình I.7.19 Sơ đồ xếp 2 xe H30 theo phương ngang và dọc đường 135

Hình I.7.20 Sơ đồ xếp xe HK80 theo phương dọc và phương ngang 135

Hình I.7.21 Sơ đồ xếp 1 xe H30 theo phương ngang và dọc đường 136

Hình I.7.22 Sơ đồ xếp 2 xe H30 theo phương ngang và dọc đường 137

Hỡnh I.7.23 Sơ đồ xếp 2 xe H30 theo phương ngang và dọc đường 138

Hỡnh I.7.24 Sự phõn bố ỏp lực đất và ỏp lực do hoạt tải trờn cống trũn 139

Hỡnh I.7.25 Sự phõn bố ỏp lực do trọng lượng bản thõn gõy ra 139

Hỡnh I.7.26 Sơ đồ tổ hợp mụmen 141

Hỡnh I.8.1 Nỳt giao thụng số 3 149

Hỡnh I.8.2 Thiết kế đốn tớn hiệu cho nỳt giao thụng số 2 151

Hỡnh I.8.3 Thiết kế đốn tớn hiệu cho nỳt giao thụng số 1 151

Hỡnh I.8.4 Vạch số 1 - Đờng tim trên mặt đờng hai làn xe ngợc chiều, đơn vị cm152 Hỡnh I.8.5 Vạch số 2 - Vạch phân tuyến các làn xe, đơn vị cm 153

Hỡnh I.8.6 Vạch số 4 vạch mép ngoài làn xe, đơn vị cm 153

Hỡnh I.8.7 Vạch số 9 - Vạch ngời đi bộ qua đờng vuông góc, đơn vị cm 154

Hỡnh I.8.8 Vạch số 10 - Vạch ngời đi bộ qua đờng cắt chéo, đơn vị cm 154

Hỡnh I.8.9 Biển bỏo đường đi bộ sang ngang 155

Hỡnh I.8.10 Biển 224 156

Hỡnh I.8.11 Biển 102 156

Hỡnh I.8.12 Hỡnh 303 157

Hỡnh I.8.13 Cỏc thụng số kớch thước bố trớ cột đốn chiếu sỏng 162

Hỡnh I.8.14 Sơ đồ tớnh độ rọi từng điểm 164

Hỡnh II.2.1 Khoan cọc xi măng đất gia cố nền đường đầu cầu Trần Thị Lý 176

Hỡnh II.2.2 Thi cụng hạng mục cọc vữa xi măng đất - Khu vui chơi giải trớ Tuyờn Sơn – Đà Nẵng 177

Hỡnh II.2.3 Thi cụng xử lớ nền bằng cọc vữa xi măng đất dự ỏn Đường Liờn cảng Cỏi Mộp-Thị Vải 177

Hỡnh II.2.4 Thi cụng hạng mục cọc vữa xi măng đất – Dự ỏn cảng Sao Mai – Bến Định, thành phố Vũng Tàu 177

Hỡnh II.2.5 Một số ứng dụng của trụ xi măng đất 179

Hỡnh II.2.6 Vớ dụ bố trớ trụ trộn khụ 181

Hỡnh II.2.7 Bố trớ trụ trựng nhau theo khối 181

Hỡnh II.2.8 Bố trớ trụ trộn ướt trờn mặt đất: 181

Hỡnh II.2.9 Bố trớ trụ trộn ướt trờn biển 182

Hỡnh II.2.10 Bố trớ trụ trựng nhau trộn ướt, thứ tự thi cụng 182

Hỡnh II.2.11 Cụng nghệ thi cụng cọc xi măng - đất 183

Hình II.2.12 Các loại cánh trộn đất xi măng sử dụng phương pháp ướt ở Nhật Bản

184

Hình II.2.13 Các loại máy trộn đất xi măng sử dụng phương pháp ướt ở Mỹ 185

Hình II.2.14 Các loại cánh thi công đất trộn xi măng ướt ở Châu Âu 186

Hình II.2.15 Công nghệ đơn pha 187

Hình II.2.16 Công nghệ hai pha 187

Hình II.2.17 Công nghệ 3 pha 188

Hình II.2.18 Mô tả quá trình thi công tạo trụ xi măng – đất 188

Hình II.2.19 Sơ đồ công nghệ trộn ướt 189

Hình II.2.20 Một số cánh trộn xi măng đất theo công nghệ trộn khô trên 192

Hình II.2.21 Sơ đồ công nghệ trộn khô 192

Hình II.3.1 Sơ đồ tính của bài toán 200

Hình II.3.2 Mô hình bài toán khi chưa xử lý 200

Hình II.3.3 Biến dạng nền đất trước khi xử lý 201

Hình II.3.4 Độ lún tại tim đường khi chưa xử lý đất yếu 201

Hình II.3.5 Mô hình hóa bài toán trong Plaxis 202

Hình II.3.6 Biểu đồ độ lún của nền đất khi chiều dài trụ thay đổi 202

Đồ thị II.1 Mối quan hệ giữa độ lún và chiều dài trụ đường kính 0,6m 203

Hình II.3.7 Biểu đồ độ lún của nền đất khi mật độ thay đổi chiều dài 11,5m.203 Hình II.3.8 Biểu đồ độ lún của nền đất khi mật độ thay đổi chiều dài 12m 204

Hình II.3.9 Biểu đồ độ lún của nền đất khi mật độ thay đổi chiều dài 12,5m.205 Đồ thị II.2 Mối quan hệ giữa chiều dài, mật độ trụ và độ lún của nền đường của phương án đường kính trụ 0.6m 205

Hình II.3.10 Biểu đồ độ lún của nền đất khi chiều dài trụ thay đổi 206

Đồ thị II.3 Mối quan hệ giữa độ lún và chiều dài trụ đường kính 0,8m 207

Hình II.3.11 Biểu đồ độ lún của nền đất khi mật độ thay đổi chiều dài 12m .208 Hình II.3.12 Biểu đồ độ lún của nền đất khi mật độ thay đổi chiều dài 12,5m 208

Đồ thị II.4 Mối quan hệ giữa chiều dài, mật độ trụ và độ lún của nền đường của phương án đường kính trụ 0,8m 209

Hình II.3.13 Biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng sau khi xử lý 210

Hình II.3.14 Kết quả tính toán xác định cung trượt bằng phần mềm Plaxis 211

Hình II.3.15 Biểu đồ thể hiện hệ số ổn định nền đường 211

PHẦN 1 THIẾT KẾ KĨ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG NỐI

KHU ĐÔ THỊ SINH THÁI HÒA QUÝ VÀ CẦU HÒA XUÂN

(50%)

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu nhiệm vụ được giao

Phần 1: Thiết kế tuyến đường nối khu sinh thái Hòa Quý với cầu Hòa Xuân –

1.2.1 Vị trí của tuyến đường

Tuyến đường thiết kế mới đường nối khu sinh thái Hòa Quý với cầu Hòa Xuânthuộc phường Hòa Xuân, quận Cẩm Lệ, thành phố Đà Nẵng

Hình I.1.1 Bản đồ hành chính quận Cẩm Lệ

Hình I.1.2 Vị trí tuyến thiết kế

Vị trí của Quận Cẩm Lệ: phía Đông giáp quận Ngũ Hành Sơn; phía Tây và Nam giáp huyện Hòa Vang; phía Bắc giáp các quận Liên Chiểu, Thanh Khê, Hải Châu.

Quận Cẩm Lệ có diện tích: 33,76 km2, chiếm 2,63% diện tích toàn thành phố; dân số: 92.824 người, chiếm 10% số dân toàn thành phố, mật độ dân số: 2.749,53

người/km2 (Theo niên giám thống kê thành phố Đà Nẵng năm 2010)

Quận Cẩm Lệ gồm 06 đơn vị hành chính cấp phường: Khuê Trung, Hòa Thọ Đông, Hòa Thọ Tây, Hòa An, Hòa Phát, Hòa Xuân Quận Cẩm Lệ là Quận đầu tiên của thành phố thí điểm mô hình Bí thư Quận ủy đồng thời Chủ tịch UBND Quận

Theo quy hoạch chung của thành phố Đà Nẵng trong những năm tới sẽ đầu tưxây dựng cơ sở hạ tầng mở rộng thành phố về phía Nam Kết nối các khu du lịchsinh thái Hòa Xuân với khu văn hóa Non Nước và khu làng đại học Hòa Quý Đểthực hiện mục tiêu này thì thành phố Đà Nẵng đã đầu tư xây dựng cầu Hòa Xuân vàcầu Nguyễn Tri Phương vượt sông Cẩm Lệ nối vào vùng đất Hòa Xuân giàu tiềmnăng nhưng hạ tầng giao thông kém phát triển Vì vậy việc đầu tư xây dựng đườngnối với cầu Hòa Xuân (phía Hòa Xuân) và cầu vượt sông Cái là cần thiết

1.2.2 Sự cần thiết đầu tư

Đà Nẵng chính thức trở thành Thành phố trực thuộc Trung ương từ năm 1997

và đã được công nhận là đô thị loại I cấp Quốc Gia năm 2003 Từ năm 1995 đếnnay thành phố đã tập trung việc phát triển đô thị, mở rộng lại đường sá Ngoàinguồn vốn do Trung ương hỗ trợ xây dựng cải tạo hệ thống hạ tầng đô thị như Hầmđường bộ qua đèo Hải Vân, sân bay quốc tế Đà Nẵng, Dự án mở rộng cảng Tiên Sa,Hành lang Đông Tây, Nút giao Hoà Cầm QL14B Thành phố cũng đã đầu tư xâydựng hoàn chỉnh mạng lưới giao thông đô thị, đặc biệt là các trục đường chính nhưđường Cách Mạng Tháng Tám, đường 2-9, đường Nguyễn Tri Phương nối dài,đường ven biển, đường Lê Văn Hiến - Trần Đại Nghĩa Kết quả đã làm bộ mặt củathành phố thay đổi rõ rệt, thúc đẩy kinh tế phát triển

Theo kế hoạch phát triển kinh tế xã hội 5 năm của thành phố Đà Nẵng (tháng5/2005), thành phố sẽ đầu tư mở rộng các khu đô thị dân cư, giáo dục và côngnghiệp về phía khu vực Tây Bắc và phía Nam thành phố Đặc biệt là phát triển đôthị khu vực từ đường Cách mạng tháng 8 về phía nam thành phố theo hướng chuyển

dịch kinh tế từ nông nghiệp sang dịch vụ và du lịch Vì vậy việc đầu tư xây dựngtuyến đường nối cầu Hòa Xuân với khu đô thị sinh thái Hòa Quý là phù hợp với quyhoạch phát triển kinh tế xã hội của thành phố Đà Nẵng.

Khu vực xã Hòa Xuân trước đây như một ốc đảo được bao bọc bởi hệ thốngcác con sông Cẩm Lệ, sông Cái, sông Cổ Cò Giao thông trong vùng chủ yếu là cácđường giao thông nông thôn bị ngập lũ thường xuyên vào mùa mưa Vì vậy giaothông đi lại của nhân dân trong vùng gặp rất nhiễu khó khăn, trắc trở Hiện tại dân

cư các khối Khuê Đông và Đông Trà vẫn đi lại làm ăn bằng phương tiện chủ yếu làthuyền đò rất bất tiện và khó khăn trong mùa mưa, lũ Để khai thông một vùng đấtrộng lớn giàu tiềm năng thành phố Đà nẵng đã đầu tư xây dựng cầu Hoà Xuân bắcqua sông Cẩm Lệ Như vậy giao thông qua lại giữa trung tâm thành phố nối liền vớikhối Trung Lương phường Hoà Xuân đã được giải quyết Vì vậy việc đầu tư đườngnối cầu Hoà Xuân và cầu nối vào khu đô thị sinh thái Hòa Quý là việc làm rất cầnthiết để tạo nên tuyến đường ngắn nhất phục vụ chu cầu của nhân dân các khốiKhuê Đông, Đông Trà đi lại giao lưu buôn bán với trung tâm phía Nam thành phốnơi tập trung Chợ đầu mối, siêu thị Metro, Khu triển lãm

Khu vực Hòa Xuân, Hòa Quý có đặc điểm địa hình nhiều sông nước thuận lợicho việc phát triển du lịch sinh thái làng quê và các làng nghề truyền thống Do đóthành phố Đà Nẵng đã có chủ trương xây dựng đô thị cho khu vực này theo hướngphát triển du lịch Tuy nhiên hiện nay khu vực này đang bị cô lập, giao thông đi lạigiao lưu với khu vực trung tâm thành phố rất khó khăn Vì vậy việc đầu tư xây dựngđường nối cầu Hoà Xuân và cầu nối vào khu đô thị sinh thái Hòa Quý sẽ là tiền đề,tạo động lực phát triển cho cả khu vực và tạo điều kiện thuận lợi để thu hút nhà đầutư

Qua các phân tích trên, nhận thấy việc đầu tư xây dựng tuyến đường nối cầuHoà Xuân và cầu nối vào khu đô thị sinh thái Hòa Quý là rất cần thiết và cấp bách.Đáp ứng được nhu cầu đi lại của nhân dân trong khu vực, tạo động lực phát triển

mở rộng đô thị về phía Nam thành phố Góp phần phát triển cơ sở hạ tầng của quậnCẩm Lệ nói riêng và của cả thành phố Đà Nẵng nói chung

1.3 Phạm vi dự án

Dự án đường đầu cầu Hòa Xuân và cầu nối qua khu đô thị sinh thái Hòa Quý có:

- Điểm đầu dự án: Km0+0,00 tiếp giáp với điểm cuối cầu Hòa Xuân, tọa độX=523975.368, Y= 1772273.420.

- Điểm cuối dự án: Km1+593.39 nối vào khu du lịch sinh thái Hòa Quý, tọa độX=525242.043, Y= 1771309.129

- Tổng chiều dài tuyến đường là 1593.39m, trong đó:

 Phạm vi hạng mục nền mặt đường, giao thông, thoát nước bắt đầu từKm0+00  Km1+298.08 dài 1298.08m

 Phạm vi hạng mục cầu sông Cái bắt đầu từ Km1+298.08 Km1+593.39 dài 295.31m

- Đoạn tuyến nghiên cứu thuộc địa phận phường Hòa Xuân, quận Cẩm Lệ,thành phố Đà Nẵng

Trong đồ án này chỉ đề cấp đến hạng mục nền mặt đường, giao thông và thoát nướcđoạn Km0+00  Km1+298.08

1.4 Đặc điểm kinh tế - xã hội

1.4.1 Tình hình phát triển dân số

Tuyến đi qua khu vực có dân cư thưa thớt, chủ yếu tập trung ở các đoạnKm0+220  Km0+300, Km0+960  Km1+250 Công trình nhà cửa chủ yếu là nhàtôn và nhà ngói

1.5 Đặc điểm về điều kiện tự nhiên

1.5.1 Điều kiện khí hậu, thủy văn

Theo số liệu của đài khí tượng thủy văn Đà Nẵng, thành phố Đà Nẵng ở tọa độ

108o72’ kinh Đông và 16o03’ vĩ Bắc với các đặc trưng khí tượng như sau:

1.5.1.1 Nhiệt độ

- Nhiệt độ trung bình năm 25.6oC

- Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất 13.0oC.

- Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất 40.9oC

1.5.1.2 Mưa

Đây là vùng có lượng mưa rất lớn:

- Lượng mưa trung bình hàng năm 2066 mm

- Lượng mưa lớn nhất 3077mm

- Lượng mưa nhỏ nhất 1400mm

- Số ngày mưa trung bình năm 140-148 ngày

- Số ngày mưa nhiều nhất trong tháng trung bình năm 22 ngày (tháng 10hàng năm)

- Độ ẩm không khí trung bình năm 82%

- Độ ẩm không khí cao nhất trung bình năm 89%

- Độ ẩm không khí thấp nhất trung bình năm 75%

- Độ ẩm không khí thấp nhất tuyệt đối 18%

1.5.1.5 Thủy văn

Do đặc điểm địa hình khu vực: Phía tây là dãy núi Trường Sơn và Tây Bắc dảinúi Hải Vân, phía đông là vùng biển Đà Nẵng và biển Đông có tác dụng đón hơi ẩm

từ biển vào, địa hình hẹp ngang nên phần thượng lưu, trung lưu của sông, suối ngắn

và dốc, dòng chảy tập trung nhanh gây lũ đột ngột và ác liệt, còn khi xuống hạ lưulại bằng phẳng chảy tràn lan và bị ảnh hưởng thủy triều của biển nên thoát nướcchậm gây lụt nặng và kéo dài nhiều ngày

- Mực nước ngập hàng năm nước thường ngập 0.5-1m (cốt từ +1m đến +1.5m), mứcnước ngập cao nhất 3-4m và các năm 1999, 2004

- Mực nước lũ sông Cẩm Lệ tại cầu Hòa Xuân

1.5.2 Điều kiện địa hình

Tuyến đường đi qua khu vực đồng bằng châu thổ ven biển, thuộc hạ lưu hai consông lớn : sông Cẩm Lệ và Sông Cái Địa hình bằng phẳng, cao độ tự nhiên thay đổi

từ cốt (-0.1) đến (+2.2)m, dốc dọc và dốc ngang nhỏ thuận lợi cho việc xây dựng vàkhai thác

1.5.3 Điều kiện về địa chất

Căn cứ số liệu khảo sát địa chất sơ bộ cho thấy cấu trúc địa chất trong khu vựctuyến đi qua chủ yếu gặp tầng địa chất như sau:

Lớp A1 : Bùn sét lẫn hữu cơ màu xám xanh- đốm vàng

Lớp A1 là bùn hữu cơ, nằm trên mặt địa hình, với bề dày thay đổi từ 0.2mđến 1.0m Lớp A1 chỉ xuất hiện cục bộ tại đoạn km0+350 – km0+450, km0+536 –km0+650 và km1+220 – km1+270 Trong lớp A1 không lấy mẫu thí nghiệm

Lớp A2 : Sét pha màu xám xanh- xám đen Trạng thái dẻo cứng

Lớp A2 là lớp sét pha nằm trên mặt địa hình, với diện phân bố từ km1+000, bề dày lớp A2 thay đổi từ 0.5m(LKT3) đến 2.2m(LKT2), cao độ đáy lớpthay đổi từ -0.15m đến -1.75m Ứng suất qui ước R' = 1.90 kG/cm2

km0+650-Lớp B : Cát bụi, màu xám xanh, kết cấu rời rạc

Lớp B là lớp cát bụi, màu xám xanh, lớp B gặp tại các lỗ khoan LKT2(1.4m), LKT3 (1.1m), M1 (4.7m), M2 (1.3m) Cao độ đáy thay đổi theo mặt địahình từ -1.25 (LKT3) đến -4.86m (M1) và được thể hiện rõ trong mặt cắt địa chấtcông trình dọc tuyến Ứng suất qui ước R' = 1.00 kG/cm2

Lớp C1 : Bùn sét pha, màu xám xanh,

Lớp C1 là lớp bùn sét pha, màu xám xanh Lớp C1 có bề dày thay đổi khálớn từ 0.3m (LKM2) đến 12.60m (LKT1), lớp C1 kéo dài từ đầu đồ án đến khỏangkm1+030 Ứng suất qui ước R' < 0.50 kG/cm2.

Lớp D1: Cát hạt nhỏ, màu xám xanh, xám trắng Trạng thái bảo hòa

Lớp D1 là lớp cát hạt nhỏ, màu xám xanh, xám trắng Lớp D1 có bề dày daođộng trong khoảng 5,6m, lớp D1 được gặp ở tất cả các lỗ khoan Cao độ đáy lớpthay đổi từ -12,6m đến -18,2m và được thể hiện rõ trong mặt cắt dọc địa chất côngtrình Ứng suất qui ước R' = 1.50kG/cm2

Lớp D2: Cát bụi, màu xám xanh, xám trắng Trạng thái bảo hòa

Lớp D2 là lớp cát bụi, màu xám xanh, xám trắng Lớp D2 có bề dày thay đổikhông đều và gặp tại các lỗ khoan LKT2 (3.90m), P3 (1.8m) và M2 (3.5m) Cao độđáy lớp thay đổi từ -9.16m đến -13.08m và được thể hiện rõ trong mặt cắt dọc địachất công trình Ứng suất qui ước R' = 1.00kG/cm2

Lớp E1: Sét pha, màu xám xanh Trạng thái dẻo chảy

Lớp E1 là lớp sét pha, màu xám xanh, trạng thái dẻo chảy Lớp E1 phân bốcục bộ dạng thấu kính và gặp tại lỗ khoan LKT1 (1.2m), P3 (2.8m) Cao độ đáy lớpthay đổi từ -10.47m đến -11.96m và được thể hiện rõ trong mặt cắt dọc địa chấtcông trình Ứng suất qui ước R' < 0.50 kG/cm2

Lớp E2: Sét pha, màu xám xanh Trạng thái dẻo mềm

Lớp E2 là lớp sét pha, màu xám xanh, trạng thái dẻo mềm Lớp E2 phân bốcục bộ dạng thấu kính và gặp tại lỗ khoan LKM2-DA (2.2m), LKT3 (2.8m), M1(2.7m) Cao độ đáy lớp thay đổi từ -11.19m đến -12.86m và được thể hiện rõ trongmặt cắt dọc địa chất công trình Ứng suất qui ước R' < 1.00kg/cm2

Lớp E3: Sét pha, màu xám xanh Trạng thái dẻo cứng

Lớp E3 là lớp sét pha, màu xám xanh, trạng thái dẻo cứng Lớp E3 có diệnphân bố rộng và gặp ở hầu hết các lỗ khoan LKT1, LKT2, LKT3, M1, P3, M2 với

bề dày trong khoảng từ 1,8m đến 6,2m Cao độ đáy lớp thay đổi từ 20,0m đến 24,4m và được thể hiện rõ trong mặt cắt dọc địa chất công trình Ứng suất qui ướcR' = 1.41kg/cm2

-Lớp E4: Sét pha, màu xám xanh Trạng thái nửa cứng

Lớp E4 là lớp sét pha, màu xám xanh, trạng thái nửa cứng Lớp E4 gặp tạicác lỗ khoan với các chiều dày thay đổi khá lớn M1 (6.0m), P3 (4.5m), M2(12.1m) Cao độ đáy lớp thay đổi từ -24.76m đến -26.98m và được thể hiện rõ trongmặt cắt dọc địa chất công trình Ứng suất qui ước R' = 2.16kg/cm2

Lớp TK1 : Cát hạt vừa, màu xám trắng, kết cấu chặt vừa - chặt, bảo hòa (cập nhật từ hồ sơ ĐCCT cầu Hòa Xuân )

Lớp TK1 là cát hạt vừa, màu xám vàng, xám trắng Lớp TK1 gặp tại các lỗkhoan LKM2 với bề dày lóp 1.9m, cao độ đáy lớp -18.19 Kết quả thí nghiệm đượccập nhật từ hồ sơ Cầu Hòa Xuân Ứng suất qui ước R' = 2.50 kg/cm2

Lớp E5: Sét pha, màu xám xanh Trạng thái cứng

Lớp E5 là lớp sét pha, màu xám xanh, trạng thái cứng Lớp E5 gặp tại các lỗkhoan với các chiều dày thay đổi không đều LKM2 (2.3m), M2 (3.9m) Cao độ đáylớp thay đổi từ -20.49m đến -30.88m và được thể hiện rõ trong mặt cắt dọc địa chấtcông trình Ứng suất qui ước R' = 3.50kg/cm2

Lớp E6: Cát pha, màu xám xanh lẫn dăm sạn Trạng thái cứng

Lớp E6 là lớp cát pha, màu xám xanh, trạng thái cứng Lớp E6 gặp tại các lỗkhoan cầu nối qua khu đô thị sinh thái Hòa Quý, với các chiều dày thay đổi từ 1.1mđến 2.5m Cao độ đáy lớp thay đổi từ -25.86m đến -33.38m và được thể hiện rõtrong mặt cắt dọc địa chất công trình Ứng suất qui ước R' = 3.00 kg/cm2

Lớp F1: Đá phiến thạch anh sericit, màu xám vàng đốm trắng Độ cứng cấp 5-6 ( được cập nhật từ dự án cầu Hòa Xuân)

Lớp F1 là đá phiến thạch anh sericit màu xám vàng đốm trắng phong hóa nứt

nẻ vỡ dăm vỡ tảng Độ cứng cấp 5 - 6 Lớp F1 gặp tại lỗ khoan trụ LKM2, với bềdày khoan vào lớp 10.9m, cao độ đáy lớp -31.39 Kết quả thí nghiệm được cập nhật

từ hồ sơ ĐCCT cầu Hòa Xuân

- Cường độ kháng nén khô : Rnkh = 61.9 kG/cm2

- Cường độ kháng nén bảo hòa : Rnbh = 33.0 kG/cm2

Lớp F2 : Đá phiến thạch anh sericit, màu xám xanh đốm trắng Độ cứng cấp 7.

Lớp F2 là đá phiến thạch anh sericit màu xám xanh đốm trắng phong hóa nứt

nẻ khối tảng Độ cứng cấp 7 Lớp F2 gặp tại lỗ khoan mố cầu mố M2, với bề dàykhoan vào lớp 2.3m Kết quả thí nghiệm được cập nhật từ hồ sơ ĐCCT cầu HòaXuân

- Cường độ kháng nén khô : Rnkh = 138.3 kG/cm2

- Cường độ kháng nén bảo hòa : Rnbh = 102.4 kG/cm2

Lớp F3: Đá granít phong hóa nứt nẻ, màu xám xanh đốm trắng Độ cứng cấp 5-6.

Lớp F3 là đá granít màu xám xanh đốm trắng phong hóa nứt nẻ vỡ dăm vỡtảng Độ cứng cấp 5 - 6 Lớp F3 gặp tại các lỗ khoan trụ và mố cầu vượt sông Cái,với bề dày lớp thay đổi từ 0.60m đến 2.70m, cao độ đáy lớp thay đổi từ -26.56mđến -33.98m Trong lớp F3 đã tiến hành thí nghiệm 02 mẫu (kết quả thí nghiệm xemphần phụ lục)

- Cường độ kháng nén khô : Rnkh = 77.4 kG/cm2

- Cường độ kháng nén bảo hòa : Rnbh = 51.7 kG/cm2

Lớp F4: Đá granít, màu xám xanh đốm trắng Độ cứng cấp 7 - 8.

Lớp F4 là đá granít phong hóa màu xám xanh đốm trắng phong hóa nứt nẻkhối tảng Độ cứng cấp 7-8 Lớp F4 gặp tại tất cả lỗ khoan trụ và mố cầu, bề dàykhoan vào lớp từ 2.10 đến 3.60m Trong lớp F4 lấy và thí nghiệm 06 mẫu thínghiệm (kết quả thí nghiệm xem phần phụ lục)

- Cường độ kháng nén khô : Rnkh = 569.6 kG/cm2

- Cường độ kháng nén bảo hòa : Rnbh = 456.8 kG/cm2

1.5.4 Điều kiện về vật liệu xây dựng

- Đất đắp lấy tại mỏ đất Hòa Nhơn

- Cát lấy tại mỏ cát Túy Loan và Cầu Đỏ, giá cát lấy theo thông báo giá vật liệu đếnchân công trình trên địa bàn thành phố Đà Nẵng

- Đá các loại lấy tại mỏ đá Phước Tường

- Xi măng, sắt thép, nhựa đường lấy tại trung tâm thành phố Đà Nẵng

1.6 Hiện trạng tuyến và các công trình trên tuyến

- Đoạn tuyến đi mới hoàn toàn, hiện tại chưa có công trình nền mặt đường và cầucống Bên trái tuyến hầu hết là đồng ruộng, bên phải tuyến dân cư tập trung sinh sốngrất đông đúc.

- Hiện tại trong khu vực xây dựng tuyến có một tuyến đường giao thông nông thônchạy gần song song và cách tuyến nghiên cứu khoảng 100-300m Tuyến có điểm đầucách điểm cuối cầu Hòa Xuân khoảng 200m, điểm cuối tại bến đò sông Cái Hiện trạngnền đường rộng khoảng 5m, mặt đường bằng BTXM rộng khoảng 3m, hai bên dân cưsinh sống đông đúc Đây là tuyến đường chính phục vụ cho nhu cầu đi lại của nhândân trong vùng Tuy nhiên vào mùa mưa lũ thì tuyến đường này bị ngập sâu khoảng0.5-1m gây tắc nghẽn giao thông hoàn toàn

- Hiện tại đoạn từ đầu tuyến đến Km1+00, có đường dây điện cao thế 110KV chạysong song bên trái tuyến, trụ điện cách tim tuyến khoảng 18m Đến Km1+00 đườngdây điện bẻ góc băng ngang qua tuyến Chiều cao tĩnh không của đường dây điện hiệntrạng so với mặt đất khoảng 6.5-7.3m

CHƯƠNG 2

XÁC ĐỊNH CẤP THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT

CỦA TUYẾN 2.1 Xác định cấp hạng tuyến đường

2.1.1 Các căn cứ

- Chức năng tuyến đường

- Điều kiện xây dựng

- Điều kiện địa hình đặt tuyến

- Lưu lượng xe chạy ở năm tương lai

- Căn cứ vào địa hình khu vực tuyến đi qua là vùng đồng bằng.

- Căn cứ vào điều kiện xây dựng: điều kiện xây dựng loại 1, ít bị chi phối về vấn đềgiải phóng mặt bằng, nhà cửa và các vấn đề nhạy cảm khác

- Căn cứ vào lưu lượng xechạy trên tuyến ở năm tương lai Ta có:

+ Lưu lượng xe chạy trung bình năm bắt đầu khai thác: N2015 =1000( xhh/ngđêm)

+ Hệ số tăng xe hằng năm: 10%

Bảng I.2.1 Thành phần dòng xe cơ giới

Loại xe phần %Thành

Trọng lượng trục Pi

sauTrục trước Trục sau Trục trước Trục sau

Lưu lượng xe thiết kế ở năm tương lai thứ 15 sau khi đưa đường vào khai thác( năm 2030) :

+ Xe đạp: Nđ 1/2015 = 50 xe/ngđ – Hệ số tăng xe hằng năm: q = 5%

Lưu lượng xe thiết kế ở năm tương lai thứ 15 sau khi đưa đường vào khai thác( năm 2030) :

+ Xe máy: Nm 1/2015 = 1000 xe/ngđ – Hệ số tăng xe hằng năm: q = 11%

Lưu lượng xe thiết kế ở năm tương lai thứ 15 sau khi đưa đường vào khai thác( năm 2030) :

Qui đổi xe hỗn hợp về xe con

Lưu lượng xe con qui đổi ở năm 2029 (xcqđ/ngđ) 8470,59

2.2 Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của tuyến

- Sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường

- Sức kéo phải nhỏ hơn sức bám giữa lốp xe và mặt đường

- Theo điều kiện về kinh tế: (thỏa mãn điều kiện về chi phí xây dựng và chi phí khai thác) ∑(CXD + CKT) => min

+ Nếu id nhỏ thì chiều dài tăng (tăng thời gian chạy xe),khối lượng đào đắp tăng nên chi phí xây dựng sẽ tăng lên

+ Nếu id lớn thì chiều dài giảm (giảm thời gian chạy xe), khối lượng đào đắp nhỏ chi phí khai thác sẽ lớn

- Đối với đường đô thị nếu độ dốc lớn thì thuận lợi cho việc thoát nước mặt nhưngnếu độ dốc dọc quá lớn thì việc xây dựng các công trình nhà cửa hai bên đường củangười dân sẽ phải xây dựng theo kiểu giật cấp dẫn đến làm mất mỹ quan của đô thị.

2.2.2.1 Phương trình cân bằng sức kéo

idmax = D - fTrong đó:

+ D: nhân tố động lực của mỗi loại xe

+ f: hệ số sức cản lăn

f = f 0 [1+0,01.(V-50)] = 1,1.f 0 (công thức áp dụng cho V>50km/h)

Với mặt đường bê tông Asphalt tra bảng 2-1 của [3] ta chọn f0 = 0,01 → f =0.011

Độ dốc thiết kế lớn nhất tính theo điều kiện này được ghi ở bảng 2.3:

Bảng I.2.3 Xác định độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo

Theo tải liệu [1] Bảng 24 - Độ dốc dọc tối đa ứng xem xét trên tốc độ thiết kế,

loại đường, thành phần dòng xe và lưu lượng ta được Idmax= 6(%) nhưng ta cần phảichọn độ dốc dọc hợp lý để đảm bảo xe chạy đúng vận tốc thiết kế Theo bảng kếtquả trên, để cho tất cả các loại xe chạy đúng vận tốc thiết kế thì idmax= 2,5%, ứng vớiloại xe ZIL-130 Với độ dốc này thì tất cả các loại xe đều đạt vận tốc V = 60 km/h Vậy, ta chọn Idmax= 2,5(%)

2.2.2.2 Phương trình cân bằng sức bám

I'dmax = D' – f (2.1)

G

P G

D  k  

' (2.2)Trong đó:

+ D': Nhân tố động lực xác định tùy theo điều kiện bám của ô tô.

+ 1: Hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đường, lấy 1 trong điều kiệnbất lợi tức là mặt đường ẩm ướt, 1= 0,3 (Bảng 2-2 của [2] )

+ Gk: Trong lượng trục của bánh xe chủ động (kN)

+ G: Trọng lượng toàn bộ của ô tô (kN)

Bảng I.2.4 Trọng lương trục xe và toàn bộ xe

Theo [1] Bảng 24 - Độ dốc dọc tối đa ta có idmax = 6 %

Vậy sau khi xem xét hai điều kiện cơ học ở trên ta chọn độ dốc dọc lớn nhất là:idmax = 2,5% Đây là độ dốc hạn chế mà xe có thành phần lớn nhất trong dòng xechạy đúng với tốc độ thiết kế, trong quá trình thiết kế trắc dọc thì ta nên cố gắnggiảm độ dốc thiết kế để tăng khả năng vận doanh khai thác

- Từ độ dốc đã chọn idmax = 2,44 % ta tính lại các trị số tốc xe chạy của từng loại xenhư ở bảng I.2.7: với D = idmax+f = 0,025 + 0,011 = 0,036

Bảng I.2.7 Tốc độ xe chạy của từng loại xe

Loại xe Xe tải nặng Xe tải trung Xe tải nhẹ Xe con Xe Bus

Độ dốc tối thiểu mong muốn Độ dốc tối thiểu

2.2.4 Tầm nhìn trên bình đồ : (S 1 , S 2 , S 4 ).

2.2.4.1 Tầm nhìn một chiều (S 1 )

- Chướng ngại vật trong sơ đồ này là một vật cố định nằm trên làn xe chạy có

thể là: đá đổ, đất trượt, hố sụt, cây đổ, hàng hoá của xe trước rơi, Xe đang chạyvới tốc độ V có thể dừng lại an toàn trước chướng ngại vật với chiều dài tầm nhìn SIbao gồm một đoạn phản ứng tâm lí lpư, một đoạn hãm xe Sh và một đoạn dự trữ antoàn l0 Vì vậy, tầm nhìn này có tên gọi là tầm nhìn một chiều

6

,

V K V

+lpư : Chiều dài xe chạy trong thời gian phản ứng tâm lý (ta lấy tpư =1’’)

+Sh : Chiều dài hãm xe

+K : Hệ số sử dụng phanh, chọn K=1,4(chọn thiên về an toàn)

SI

Hình I.2.1 Sơ đồ tầm nhìn một chiều

Hình I.2.2 Sơ đồ tầm nhìn tránh xe hai chiều

+: Hệ số bám dọc trên đường lấy trong điều kiện bình thường mặt đường ẩm,sạch:  = 0,5

+ l0: Đoạn dự trữ an toàn, lấy l0=10 m

Thay các giá trị vào công thức 2.6 ta có:

) ( 35 , 66 10 ) 0 5 , 0 ( 254

60 4 , 1 6 , 3

Theo tài liệu [1] (bảng 19/trang 33 – Tầm nhìn tối thiểu xe khi chạy trên đường)

với V= 60 km/h thì SI = 75 m Tức theo quy định giá trị tối thiểu đảm bảo tầm nhìn

1 chiều là 75m > 66,35m nên ta chọn SI = 75 m

2.2.4.2 Tầm nhìn hai chiều (S 2 )

- Có hai xe chạy ngược chiều trên cùng một làn xe với vận tốc lần lượt là V1 và V2.Yêu cầu đặt ra là xe 1 phải nhìn thấy xe 2 và ngược lại khi hai xe cách nhau mộtkhoảng an toàn nào đó để có thể hãm phanh và dừng lại an toàn Chiều dài tầm nhìntrong trường hợp này gọi là tầm nhìn 2 chiều, bao gồm hai đoạn phản ứng tâm lí của

2 lái xe, tiếp theo là hai đoạn hãm xe và đoạn an toàn giữa hai xe Cụ thể SII đượctính như sau:

S

II

= l

pưI + S

hI + l

o + S

hII + lpưII

0 2 2 1

2

) (

127 8 ,

KV V

+ Ta lấy lpư1= lpư2 = V/3,6 ( VI = VII =V, KI = KII = K)

+ Các thông số khác lấy giống (2.4)

Thay các giá trị vào công thức (2.5) ta có:

l2

lpæ1

5 , 0 60 4 , 1 8 , 1

Theo tài liệu [1] (bảng 19/trang 33 – Tầm nhìn tối thiểu xe khi chạy trên đường) với

V = 60km/h thì SII = 150m > 122,7m (giá trị tính toán)

khi quan sát thấy làn xe trái

chiều không có xe, xe sau lợi dụng

làn trái chiều để vượt

Thời gian vượt xe gồm 2 giai đoạn:

- Giai đọan I : Xe 1 chạy trên làn trái chiều bắt kịp xe 2

- Giai đoạn II: Xe 1 vượt xong trở về làn xe của mình trước khi đụng phải xe 3trên làn trái chiều chạy tới

Thời gian vượt xe được tính:

2 1

2 2

1

2 1 2

l V

V

S S t t

) (

) )(

( 2

) (

2 1

2 2

2 1

i g

v v v v i g

v v

Và thời gian phản ứng có thể quan niệm bằng không vì xe 1 luôn quan sát đợi thời

cơ vượt xe

o

i

V V V

5 , 63

)

1

Công thức trên còn có thể viết đơn giản hơn, nếu như người ta dùng thời gian vượt

xe thống kê được trên đường Trị số này trong trường hợp bình thường, khoảng 10s

l’ 2

và trong trường hợp cưỡng bức, khi đông xe khoảng 7s Lúc đó tầm nhìn vượt xe

có thể có 2 trường hợp:

- Bình thường: SIV = 6V

- Cưỡng bức: SIV = 4V

Chọn: SIV = 6V = 6.60 = 360 m Theo TCXD104:2007 (bảng 19/trang 33 – Tầm

nhìn tối thiểu xe khi chạy trên đường) SIV =350m, nên ta chọn giá trị SIV =360 m

2.2.4.4 Tầm nhìn ngang

Hình I.2.4 Sơ đồ tầm nhìn ngang

Gọi V, là vận tốc của xe và vận tốc của người đi bộ(3-5km/h)

Tầm nhìn ngang được tính theo công thức sau:

2.2.4.5 Tầm nhìn tại nút giao thông cùng mức

Nút giao thông bao giờ cũng tiềm ẩn nhiều khả năng xung đột dễ gây tai nạn, áctắc

Muốn giảm thiểu tiềm năng này, phải có phương pháp điều khiển thích hợp và phải đảm bảo tầm nhìn để người lái xe kịp thời xử lí

- Để xe chạy an toàn trong nút, người lái xe phải luôn nhìn thấy một đoạn đường nhất định trước mặt mình và xe chạy trên đường ngang để kịp thời xử lý khi cần thiết hoặc cho xe chạy qua nút hoặc dừng lại để tránh xe đâm vào xe khác hoặc người qua đường Đoạn đường mà người lái xe có thể nhìn thấy phải lớn hơn hoặc bằng tầm nhìn một chiều

- Từ tầm nhìn một chiều có thể xác định được phạm vi tầm nhìn trong nút Trongphạm vi đó không có chướng ngại vật cản trở tầm nhìn của người lái xe, tầm nhìn

đó có dạng tam giác và được gọi là tầm nhìn tam giác

Hình I.2.5 Sơ đồ tính toán tầm nhìn trong nút giao thông cùng mức dạng +

Hình I.2.6 Sơ đồ tính toán tầm nhìn trong nút giao thông cùng mức dạng

tam giác

S1nút = 1,03V,6nut

+

) (

K V



Trong đó:

- Vn: Tốc độ xe chạy trong nút (km/h)

- Các thông số khác được tính toán như tầm nhìn một chiều

Bảng I.2.9 Bảng tính toán tầm nhìn trong nút tương ứng với tốc độ xe chạy

Cấp đường Vận tốc nút(km/h)

S1(m)Tính

toán phạmQuy Chọn

- Đối với nút dạng hình chữ nhật, điểm xung đột nguy hiểm nhất là điểm giao củatrục làn xe ôtô chạy thẳng ngoài cùng bên phải( phía vỉa hè) với trục xe ôtô chạythẳng trong cùng( giáp tim đường).

- Đối với nút hình chữ T(Y) điểm xung đột nguy hiểm là điểm giao của trục làn xe ôtô chạy thẳng ngoài cùng bên phải (phía vỉa hè) với trục làn xe rẽ trái trong cùng (giáp tim đường)

2.2.5 Bán kính đường cong nằm

2.2.5.1 Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi làm siêu cao R scmin

2 min

+ iscmax: Độ dốc siêu cao lớn nhất,

Theo tài liệu [1] ( bảng 22/ trang 37) ứng với tốc độ thiết kế VTK= 60 Km/h thì iscmax =7 %

Hình I.2.7 Sơ đồ bố trí đoạn nối siêu cao

Thay các giá trị vào công thức 2.10 ta có:

Theo tài liệu [1] trang 34-bảng 20 – Bán kính đường cong nằm tối thiểu, với V =

60 km/h, thì bán kính ĐCN tối thiểu thông thường là Rscmin =200 m Vậy Rscmin= 200

m là giá trị thông thường nhỏ nhất cần bố trí siêu cao mà đảm bảo các yếu tố kĩthuật đối với cấp đường thiết kế và tốc độ thiết kế

2.2.5.2 Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi không làm siêu cao

R min

osc

2 min

127

ksc

n

V R

+ µ: Hệ số lực ngang khi không làm siêu cao, µ=0,08

+ in : Độ dốc ngang của mặt đường,chọn in= 2% ứng với bê tông nhựa

(Tài liệu [1] Trang 22 - Bảng 12: Độ dốc ngang phần xe chạy)

Thay vào công thức (2.13) ta có:

2.2.5.3 Bán kính đường cong nằm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban đêm

Theo điều kiện này:

Thay vào (2.12) ta có:

1125 2

75 30

+ Cắm biển báo nguy hiểm

+ Có thể bố trí hệ thống chiếu sáng trên đường nếu đoạn đường thiết kế gần nhàmáy phát điện

+ Sơn phản quang hoặc cọc dẫn hướng

+ Đặt các barie bê tông mềm dọc đường

2.2.5.4 Bán kính bó vỉa ở nút giao thông

Để xe rẽ phải thuận lợi và chạy được với một tốc độ nhất định, cần bố trí đườngcong ở góc rẽ Đường cong có thể là đường cong parabol kép nhiều tâm Tuynhiên , để dễ dàng trong thi công chọn đường cong tròn để thiết kế

Bán kính bó vỉa R1 như sau:

Trong đó:

- R: bán kính đường vòng của quỹ độ ôtô (m).

)(127

2

i

V R





V - Tốc độ xe chạy trong nút( km/h)

Vphải : Vận tốc rẽ phải của xe, với Vphải = 0.7*VTK

- B - chiều rộng làn xe ôtô ngoài cùng (m);

B = blàn + eblàn = 3.5m

- : hệ số lực ngang  = 0,15: dựa vào điều kiện ổn định lật và trượt ngang.

Bán kính bó vỉa theo tài liệu [1] thường lấy là R = 7,9,12,15m

Nhưng theo thực tế quy hoạch thì không thể thoả mãn được quy phạm vì khoảng cách giữa các nút là rất ngắn và để đảm bảo mỹ quan đô thị đồng thời khai thác triệt

để mặt bằng sử dụng đất nhà ở Buộc phải giảm trị số bán kính bó vỉa xuống một cách hợp lý Vậy,

chọn R = 15m ⇒V phai  R.127( i)  15.127(0,15 0,02) 18( )  m

Hình I.2.8 Sơ đồ xác định bán kính bó vỉa 2.2.6 Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng

2.2.6.1 Phạm vi thiết kế đường cong đứng

Để đảm bảo tầm nhìn tính toán, trắc dọc lượn đều đặn, không gãy khúc, xe chạy an toàn, tiện lợi, không gây sốc mạnh làm cho người ngồi trên xe cảm giác khó chịu, tại các vị trí đổi dốc trên trắc dọc phải thiết kế đường cong đứng Theo tài liệu [1] (11.3), đối với đường có Vtk ≥ 60 km/h yêu cầu phải bố trí đường cong đứng khi hiệuđại số của hai độ dốc  1% Nghĩa là: i i1 i2  1 %

Trong đó:

+ i1,i2 : độ dốc dọc của hai đoạn đường đỏ tại chỗ đổi dốc

Khi lên dốc lấy dấu (+)