Đồ Án Xây Dựng Cầu Đường

thiết kế thoát nớc, tính toán thủy văn và xác định khẩu độ các công trình thoát nớc Tuyến đờng A - B sau khi thiết kế cắt qua các mơng xói, khe suốidẫn nớc từ trên sờn núi đổ về.. Để kh

Chơng mở đầu

giới thiệu chung

Tuyến đờng thiết kế đi qua hai điểm A- B thuộc thành phố Đà Nẵngtỉnh Đà Nẵng Đây là khu vực đồi núi thoải, sông núi kết hợp hài hòa tạothành một khung cảnh đẹp Một bên khu vực tuyến đi qua có các d y núiãy núi

nhấp nhô, kẹp giữa các d y núi đó là một dải đất tãy núi ơng đối bằng phẳng tựa

nh lòng chảo Gần tuyến đi qua có khu dân c ở phía Bắc Địa hình dốc theohớng xuống phía Bắc.Nối với con sông đó là các suối nhánh len lỏi từ cáckhe hẽm, mơng xói đổ về

Vì vậy, khi thiết kế tuyến đờng cần chú ý thể hiện đều đặn, hài hòavới khung cảnh thiên nhiên, làm cho phong cảnh ở đây phong phú hơn,

mỹ quan hơn

I Các căn cứ pháp lý.

-Theo quy hoạch tổng thể phát triển mạng lới giao thông của vùng

điểm A - B để phục vụ các nhu cầu của x hội và chủ trãy núi ơng của Nhà nớcnhằm phát triển kinh tế và văn hoá x hội của một trung tâm lớn ở khuãy núi

vực miền Trung và đảm bảo an ninh cho một quốc gia

- Theo tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô TCVN 4054 - 98

- Theo Quy Trình Thiết Kế áo Đờng Mềm 22 TCN 211 - 93

- Theo Quy Trình Khảo Sát 22 TCN 27 - 84 và 22 TCN 82 - 85

- Theo Quy Trình Khảo Sát Thuỷ Văn 22 TCN 220 - 95

- Xuất phát từ các yêu cầu đi lại, trao đổi hàng hóa, giao lu vănhóa phục vụ cho sự phát triển kinh tế, x hội của vùng.ãy núi

II đặc điểm kinh tế xã hội khu vực tuyến đi qua

iii Giới thiệu mạng lới giao thông khu vực.

Trong khu vực tuyến, hệ thống giao thông vận tải và cơ sở hạ tầngnói chung là còn cha đáp ứng đợc nhu cầu đi lại và phát triển của vùng

iV Giới thiệu điều kiện tự nhiên.

1 Địa hình.

Qua phân tích bản đồ khu vực tuyến đi qua, khu vực này có thể xếpvào loại đồi núi cao Độ chênh cao giữa đỉnh và chân khoảng 160 m Địahình bị chia cắt bởi các khe hẽm, mơng xói Địa hình không bị gò bó, cónhững đoạn khó khăn về cao độ, độ dốc ngang lớn nên việc xây dựng chophép nền đào là chủ yếu

nhất vào tháng 1 Mùa hè nhiệt độ trung bình 280C, nóng nhất vào tháng 7.Tổng lợng ma hàng năm 1000 mm Vào các tháng mùa hè thờng ma lớnhơn Các hớng gió chủ yếu trong năm là Tây, Tây nam, Nam và Đông bắc.

3 Địa chất thủy văn.

Vùng tuyến đi qua thuộc kỷ trầm tích đệ tam Địa hình cho phépxây dựng nền đờng ổn định, trong vùng không có castơ, sụt lở Tầng phủthuộc loại á cát Mực nớc ngầm sâu đáng kể so với mặt đất Mực nớcdâng của sông không lớn lắm, không gây ngập úng cho các vùng xungquanh Gần tuyến đi qua có các mỏ vật liệu tự nhiên, có thể khai thác đ avào thi công, tận dụng vật liệu tại chỗ Khảo sát địa chất 03m ta thấy

E0=350  370 daN/cm2

4 Đặc điểm về vật liệu địa phơng.

Là một tỉnh miền núi vật liệu địa phơng ở đây rất phong phú Có cácloại vật liệu về đá răm, đá hộc, và đất đồi tốt Khảo sát sơ bộ cho thấy cự

ly vận chuyển là nhỏ hơn 10km đó là một khoảng cách chấp nhận đợc

v Điều kiện môi trờng.

Đây là khu vực yên tĩnh, sông núi kết hợp hài hòa, tạo thành khungcảnh thiên nhiên đẹp Khi đặt tuyến đi qua, tránh phá nát các cảnhquang thiên nhiên Bố trí các cây xanh dọc tuyến, giảm tối đa lợng bụi vàtiếng ồn đối với môi trờng xung quanh

VI ảnh hởng của việc xây dựng tuyến đến môi

tr-ờng và an ninh quốc phòng

Việc xây dựng tuyến đờng sẽ làm ảnh hởng tới điều kiện tự nhiêncủa khu vực tuyến sẽ đi qua Nhằm hạn chế sự ảnh hởng tới điều kiện tựnhiên cũng nh môi trờng xung quanh thiết kế tuyến phải đảm bảo bố tríhài hoà cây cối hai bên đờng, và các công trình khác phải bố trí hài hoàvới khung cảnh thiên nhiên

Việc xây dựng tuyến sẽ làm cho việc thông thơng giữa các vùng pháttriển ngoài ra con đờng cũng góp phần vào việc đảm bảo an ninh quốcphòng cho tỉnh giáp biên giới

vII Đánh giá ý nghĩa kinh tế của tuyến đờng đi

qua hai điểm A - B

Tuyến đờng A - B đi qua hai trung tâm A và B của vùng

A là trung tâm kinh tế, chính trị của vùng, cung cấp lơng thực, thựcphẩm cho cả vùng

B là khu công nghiệp khai khoáng quan trọng đang đợc xây dựng.Cung cấp các sản phẩm công nghiệp cho các ngành có nhu cầu về sảnphẩm công nghiệp trong cả nớc

Theo số liệu về dự báo và điều tra kinh tế, giao thông Lu lợng xe trêntuyến A - B vào năm thứ 20 là 1100 xe/ngđ, với thành phần dòng xe nhsau:

+Xe tải 80% trong đó

VIII Sự cần thiết phải đầu t

Ngoài những ý nghĩa nêu trên, tuyến đờng A - B khi xây dựng còngiúp cho việc đi lại của nhân dân trong vùng, dễ dàng góp phần giao luvăn hóa giữa các miền, thúc đẩy sự phát triển kinh tế, phù hợp vớinguyện vọng của nhân dân cũng nh các cấp chính quyền địa phơng, phùhợp với chính sách đầu t phát triển của Nhà nớc trong đó u tiên hàng

đầu là phát triển giao thông

Qua những u việt trên của tuyến đờng A - B, nhận thấy việc đầu txây dựng tuyến đờng A - B là rất cần thiết

Chơng I

xác định cấp hạng, quy mô đầu t

và các chỉ tiêu kỹ thuật.

I Xác định cấp hạng của đờng.

Theo các căn cứ pháp lý và ý nghĩa đ nêu ở chãy núi ơng Mở đầu thì tuyến

đờng A - B là đờng nối các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa với khucông nghiệp quan trọng của vùng

Theo số liệu và dự báo điều tra về lu lợng xe năm tính toán (nămthứ 20) là 1030 xe/ngđ

Căn cứ vào TCVN - 4054 - 98 thì tuyến A - B có cấp hạng III, tơngứng với tốc độ thiết kế là 60 km/h cho địa hình miền núi khó

II Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật.

, , 254 0 5 0 00

60 3 1 6

5 , 0 60 3 , 1 8 1

60 )

( 127

8

.

2 0

2 2

) 2 1 ( 6

, 3 ).

(

{

1

3 2

1

1 0

2 2 1

2 1

2

V

V V

V

V l

KV V

V KV V

Trờng hợp này đợc áp dụng khi trờng hợp nguy hiểm nhất sảy ra V3 = V2

và công thức trên có thế tính dơn giản hơn nếu nh ngời ta dùng thời gian vợt xe thống kê trên đờng theo hai trờng hợp :

2 Tính bán kính tối thiểu đờng cong nằm.

a Khi có siêu cao.

) ,





15 0 127

2

iscmax= 0,06 ; V = 60 (Km/h)



) , ,

(

min

06 0 15 0 127

Theo TCVN 4054 - 98 Rnammin = 125 ( m)

Vậy chọn Rnammin = 125 (m)

b Khi không có siêu cao

i osc

sơ đồ tính tầm nhìn v ợt xe

l1 S1-S2

 : Hệ số áp lực ngang khi không làm siêu cao lấy  = 0,08 (hànhkhách không có cảm giác khi đi vào đờng cong)

in : Độ dốc ngang mặt đờng in = 0,03

) , ,

(

min

03 0 08 0 127

V R

min 

bdem nam

3 Tính chiều dài đờng cong chuyển tiếp,đoạn vuốt nối siêu cao.

- Chiều dài tối thiểu của đờng cong chuyển tiếp xác định theo côngthức:

Lct = V

RI 3

B là chiều rộng mặt đờng B = 7 ( m )

iph : Độ dốc phụ thêm mép ngoài lấy iph = 2% áp dụng cho vùng núi

isc : Độ dốc siêu cao thay đổi trong khoảng 0,02 0,06

4 Độ mở rộng phần xe chạy trên đờng cong nằm.

Khi xe chạy trên đờng cong nằm trục bánh xe chuyển động trên quĩ

đạo riêng chiếm phần đờng lớn hơn do đó phải mở rộng đờng cong

Ta tính cho khổ xe dài nhất trong thành phần dòng xe có

2  0 1

 ,

với LA là khoảng cách từ badsoc của xe đếntrục sau cùng của xe

R là bán kính đờng cong nằm, V là vận tốc tính toán

Theo giá trị của Rtt ta có các E tơng ứng nh sau:

Bảng 1.4

Vậy chọn độ mở rộng trên đờng cong là E = 0,8 (m)

5 Độ dốc dọc lớn nhất cho phép imax

imax đợc tính theo 2 điều kiện:

+ Điều kiện sức kéo lớn hơn tổng sức cản D f  I

 imax = D - f + Điều kiện sức kéo nhỏ hơn tổng sức bám

k 

   ibmax= D' - f Sau khi tính toán 2 điều kiện trên ta so sánh và lấy trị số nhỏ hơn

a Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo lớn

hơn tổng sức cản.

Trong điều kiện này ta tính cho xe tải có thành phần lớn nhất trongdòng xe đó là xe tải trung chiếm 30% tổng số xe chạy trên đờng.

Với tốc độ thiết kế là 40Km/h Dự tính phần kết cấu mặt đờng sẽlàm bằng đá răm rải nhựa.Ta có

f : Hệ số cản lăn, với V > 50 Km/h ta có f = f0{ 1 + 0,01(V-50)}

f0: Hệ số sức cản lăn khi xe chạy với tốc độ < 50 Km/h Với mặt đ ờng

bê tông nhựa, bê tông xi măng, thấm nhập nhựa f0 = 0,02

V: Tốc độ tính toán Km/h Kết qủa tính toán đợc thể hiện trên bảngsau:

Bảng 1.5 Loại xe Xe con Xe tải

trung Xe tải nặng Xe moóc

Vg : Vận tốc gió khi thiết kế lấy Vg = 0 (m/s)

F : Diện tích cản gió của xe (m2)

m

. 24

Xemoóc

Diện tích cản gió của các loại xe F = 0,8 B.m Dựa vào biểu đồ nhân

tố động lực ( hình (3-2) và (3-3) - Sổ tay thiết kế đờng ô tô ) ta tiến hànhtính toán Kết quả tính toán đợc cho trong bảng sau

Trên cơ sở xác định imax theo hai điều kiện trên ta có nhận xét sau :

* Theo TCVN 4054 - 98 với đờng cấp III, tốc độ thiết kế V = 60km/h thì imax = 0,06

Tuy nhiên với những đoạn có i = 0,03 thì chỉ có xe con có thể đạt đợc tốc

độ thiết kế là 60 km/h Các xe tải không đạt đợc tốc độ này và còn bịgiảm tốc ở những doạn có độ dốc i = 0,06

6 Xác định bán kính tối thiểu đờng cong đứng.

a Bán kính đờng cong đứng lồi tối thiểu.

Bán kính tối thiểu đợc tính với điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều

d

loi min  1

22

( ở đây theo qui chuẩn Việt Nam lấy d2 =0,00m )

d : chiều cao mắt ngời lái xe so với mặt đờng d = 1,2m

S1 =75m



2 , 1 2

75 2 minloi 

Theo TCVN 4054 - 98 loi

Rmin = 2500 (m)Vậy ta chọn Rminloi = 2500 (m)

b Bán kính đờng cong đứng lõm tối thiểu

Đợc tính theo 2 điều kiện

- Theo điều kiện giá trị vợt tải cho phép của lò xo nhíp xe và khônggây cảm giác khó chịu cho hành khách

lom

Rmin =

5 6

60 5 6

2 2

12

2(  )

hd : chiều cao đèn pha hd = 0,75

lom

Rmin =

) ,

2

1 75 75 0 2

+) nlx là số làn xe yêu cầu, đợc lấy tròn theo qui phạm

+) Ncđgiờ là lu lợng xe thiết kế giời cao điểm đợc tính đơn giản theocông thức sau :

Ncđgiờ = ( 0,10  0,12 ) Ntbnăm (xcqđ/h)

+) Z là hệ số sử dụng năng lực thông hành đợc lấy bằng 0,77 với ờng cấp III, cấp 60

đ-Theo số liệu đầu bài thì Ntbnăm = 1100 (xe/ngđ) trong đó có

+ 20% xe con có hệ số qui đổi ra xe con là  = 1

30 267

Khi tính bề rộng phần xe chạy ta tính theo sơ đồ xếp xe nh hình vẽtrong cả ba trờng hợp theo công thức sau :

V : Tốc độ xe chạy với điều kiện bình thờng (Km/h)

Tính toán đợc tiến hành theo 3 sơ đồ xếp xe và cho 2 loại xe

- Xe con có kích thớc bé nhng tốc độ cao

- Xe tải có kích thớc lớn nhng tốc độ thấp

a.

Sơ đồ 1:

Hai xe tải đi ngợc chiều nhau trên 2 làn và gặp nhau.

Trờng hợp này tính cho xe moóc có bề rộng thùng là 2,95 (m)

Xe tải và xe con đi ngợc chiều nhau trên 2 làn và gặp nhau

Trờng hợp này tính cho xe con và xe moóc

Theo trờng hợp (a) ta có B1 = 4,095 m

Hai xe con đi ngợc chiều trên 2 làn gặp nhau

Dễ thấy rằng trờng hợp này bề rộng làn xe là:

B1 + B2 = 3,41 + 3,41 = 6,82 (m)

sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy ( sơ đồ I )

x2 c2 y2 b2

c2

b2

c1 x1 y1

b1

sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy ( sơ đồ II)

* Theo TCVN 4054 - 98 với đờng cấp III,

địa hình đồi núi khó bề

I Vạch các phơng án tuyến trên bình đồ và lựa

chọn sơ bộ

1 Lựa chọn cách đi tuyến.

Trên bản đồ địa hình, cao độ điểm A là 295.00 (m)

Chiều dài đờng chim bay ảo giữa A và B là L =4.983 (Km)

Nh vậy tuyến đi thấp dần từ A đến B

Với độ chênh cao giữa các điểm A - B không lớn, địa hình đồi thoải

ta có thể sử dụng lối đi tự do, cố gắng bám sát đờng chim bay, tránh tổnthất cao độ không đáng có

Với những đoạn khó khăn về độ cao ta có thể dùng đờng dẫn hớngtuyến dốc đầu trên bản đồ, bằng cách đi bớc compa cố định có chiều dài:

sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy ( sơ đồ II )

 H

id .M

1

(cm)Trong đó: H là bớc đờng đồng mức H = 20 (m)

M : mẫu số tỉ lệ bản đồ M = 20000

id : độ dốc đềuThực tế: id = imax - i'

i' : độ dốc dự phòng rút ngắn chiều dài tuyến sai khi thiết kế i' 0,02

20000

1 ) 01 , 0 07 , 0 (

2 Vạch các phơng án tuyến.

Với cách đi tuyến nh trên, kết hợp với các chỉ tiêu kỹ thuật trên bình

đồ chọn tuyến ta có thể vạch đợc các phơng án tuyến sau:

Kiến nghị chọn phơng án I và II để vào tính toán so sánh

II Tính toán các trị số trên mỗi phơng án.

Bảng các yếu tố đờng cong nằm phơng án I

III) B¶ng thiÕt kÕ chi tiÕt c¸c cäc ph¬ng ¸n I,II xem

phô lôc II B¶ng II.4 vµ B¶ng II.5.

Ch¬ng III

thiết kế thoát nớc, tính toán thủy văn

và xác định khẩu độ các công trình thoát nớc

Tuyến đờng A - B sau khi thiết kế cắt qua các mơng xói, khe suốidẫn nớc từ trên sờn núi đổ về Vì vậy, nó sẽ chắn ngang các dòng chảylàm cho nớc không thoát qua đờng đợc, làm cho nớc tích tụ lại bên đờng,dẫn đến phá hoại nền mặt đờng và phá hoại hoa màu ngay bên đờng,

ảnh hởng đến cuộc sống dân sinh hai bên đờng và giao thông trên đờng

Để khắc phục các nhợc điểm trên, cần phải thiết kế các hệ thốngthoát nớc (cầu, cống, r nh đỉnh, r nh biên, các công trình bậc nãy núi ãy núi ớc, dốc n-

ớc nếu cần) để thoát nớc qua đờng đảm bảo cho đờng đợc sử dụng bìnhthờng trong thời gian dài, tránh ách tắc giao thông, trách những thiệthại về ngời và tiền của nhân dân và của toàn x hội.ãy núi

Những công trình thoát nớc có ý nghĩa quan trọng và tác dụng rấtlớn vì thế, các hệ thống thoát nớc cần phải đủ khẩu độ, và đúng vị trí đểthoát đợc hết lợng nớc cần thoát Mặt khác, cũng không nên thiết kế cáccông trình này quá lớn so với yêu cầu, sẽ tốn kém về vốn đầu t cho xâydựng và chất lợng khai thác trong khi không cần thiết

Để làm những điều đó, trớc hết ta tiến hành tính toán thuỷ văn

I tính toán thủy văn

của Bộ Giao Thông Vận Tải Việt Nam “Tính các đặc trng của dòng chảylũ”:

Qp%= AP.F ..HP(m3/s)Trong đó:

F : Diện tích lu vực (Km2)

P% : Tần suất lũ tính toán Với đờng cấp VI lấy P = 4%

 : Hệ số dòng chảy lũ Xác định theo bảng 9-7 Thiết kế đờng tập III.Phụ thuộc vào đặc trng lớp phủ bề mặt lu vực, diện tích lu vực, chiều dầylợng ma

 : Hệ số triết giảm do ao hồ, đầm lầy Lấy theo bảng 95 TKĐ tậpIII

trong đó : l là tổng chiều dài suối nhánh (km) (chỉ tính với các suối

có chiều dài lớn hơn 0,75 chiều rộng trung bình của lu vực B )

L là tổng chiều dài suối chính (km)

Đối với lu vực có 2 mái dốc :

msd là hệ số nhám sờn dốc xác định theo bảng 9-9 TKĐ tập III.

+ Xác định thời gian tập trung nớc  theo phụ lục 14 TKĐ tập IIIvới  =f(vùng ma, sd)

+ Xác định hệ số đặc trng địa mạo của lòng sông, suối theo công thức:

II.các phơng án lựa chọn cống thoát nớc

Lựa chọn cống ta dựa trên các u tiên sau :

+ Số lỗ cống là ít nhất (thờng không nên quá 3 lỗ )

+Hnềnmin đợc xác định theo công thức sau :

Hnềnmin = max(Hn1min, Hn2min)

Sau khi tính toán đợc lu lợng của từng cống ta dựa vào phụ lục 16 tkđ tập III và chọn cống theo bảng dới đây:

Bảng chọn khẩu độ cống phơng án I (Bảng III.1-phụ lục)

Cống cấu tạo phơng án I đợc bố trí tại Km 0 + 370; Km 2 + 82 ; Km 2 +

560 ; Km 3 + 200 ; Km 3 + 435 ; Km 3 + 925 ; Km 4 + 410 ; Km 5 + 550;

Bảng chọn khẩu độ cống phơng án II(Bảng III.2-phụ lục)

Cống cấu tạo phơng án II đợc bố trí tại Km 0 + 365 ; Km 2 + 155 ;

Km 3 + 345.86 ; Km 5 + 50 ;

Dựa vào kết quả tính toán ở 2 bảng trên, dựa vào phơng pháp xác

định sơ bộ cao độ đặt cống ( xem trắc ngang đóng kèm phần phụ lục ) ta

có bảng tổng hợp sau:

Bảng tổng hợp khối lợng cống phơng án I

Bảng III.3 Stt Lý trình Khẩuđộ

(m)

Chiều dài (m)

Cao độ đáy cống

(m)

Hnềnmin (m)

(m)

Chiều dài (m)

Cao độ đáy cống

(m)

Hnềnmin (m)

III) Xác định khẩu độ cầu nhỏ

ở các phơng án I và II ta đều phải bố trí cầu nhỏ :

Phơng án I :

Để thuận lợi cho việc thiết kế đờng đỏ đảm bảo các yêu cầu về kinh

tế ta phải tiến hành xác định cao độ các điểm mong muốn Muốn vậy, tatiến hành xác định các chiều cao đào đắp kinh tế ứng với mỗi độ dốcngang sờn tơng ứng

1) Các số liệu thiết kế

+) Bình đò phơng án tuyến tỷ lệ 1/20000 với H = 20 (m)

+) Các số liệu địa chất thuỷ văn

+) Các số liệu về thiết kế bình đồ, thiết kế thoát nớc

2) Trình tự thiết kế

Dựa vào bình đồ tuyến, xác định cao độ các cọc H100, Km, cọc địahình, cọc đờng cong, sau đó phân trắc dọc tự nhiên thành các đoạn đặctrng về địa hình qua độ dốc sờn dốc tự nhiên xác định cao độ, vị trí khốngchế : cao độ điểm đầu, điểm cuối, cao độ khống chế qua cầu, cống … Xác định các điểm mong muốn : điểm đào đắp kinh tế, cao độ đào

đắp đảm bảo điều kiện thi công cơ giới, trắc ngang chữ L

II Phần độ dốc ngang các phơng án tuyến

Dựa vào bình đồ tuyến sơ bộ phân độ dốc ngang của các phơng ántuyến nh sau :

III thiết kế đờng đỏ.

Sau khi có các điểm khống chế (cao độ điểm đầu tuyến, cuối tuyến,

điểm khống chế qua cầu cống) và điểm mong muốn, trên đờng cao độ tựnhiên ta tiến hành thiết kế đờng đỏ

* Các yêu cầu khi thiết kế đờng đỏ

+) Đờng đỏ thiết kế phải lợn đều với độ dốc hợp lý

+) Trong phạm vi có thể, tránh dùng những đoạn dốc ngợc chiều khituyến đang liên tục lên hoặc liên tục xuống Các đoạn đổi dốc không nhỏhơn 150m

+) Nền đờng đào và nửa đào nửa đắp nên thiết kế với độ dốc dọc nhỏ

+) Hạn chế đoạn tuyến đi với độ dốc max, trong các trờng hợp đờng

có nhiều xe thô sơ và xe đạp nên dùng độ dốc i < 4%

+) Tránh đổi dốc lõm trong các nên đơng đào

+) Tránh thoát nớc từ nên đắp thấp sang nền đào

+) Đờng cong đứng bố trí ở những chỗ đổi dốc mà i1 - i2  1% với ờng cấp III

đ-+) Phải đảm bảo cao độ của những điểm khống chế

+) Khi vạch đờng đỏ cố gắng bám sát những cao độ mong muốn để

đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và điều kiện thi công

+) Kẻ đờng đỏ tiến hành theo phơng pháp đờng bao ( có đờng đàoxen kẽ với đờng đắp ) bám theo địa hình thiên nhiên

Sau khi thiết kế xong đờng đỏ ta tiến hành tính toán các cao độ đào

đắp, cao độ thiết kế tại tất cả các cọc

Kết quả thiết kế đờng đỏ đợc thể hiện trên bản vẽ trắc dọc số 1 và số2

IV thiết kế đờng cong đứng.

Theoquy phạm, đối với đờng cấp IV, tại những chỗ đổi dốc trên đờng

đỏ mà hiệu đại số giữa 2 độ dốc  1% cần phải tiến hành bố trí đờng cong

đứng để đảm bảo êm thuận, an toàn xe chạy và sự hài hòa của tuyến ờng

đ-Bán kính đờng cong đứng lõm min Rlommin~ = 1000m

Bán kính đờng cong đứng lồi min R lồimin = 1040 m

Các yếu tố đờng cong đứng đợc xác định theo các công thức sau:

i : Độ dốc dọc (lên dốc lấy dấu (+), xuống dốc lấy dấu (-)) (%)

K : Chiều dài đờng cong (m)

T : Tiếp tuyến đờng cong (m)

P : Phân cự (m)

Bảng cắm đờng cong đứng tuyến I và II đợc thể hiện ở phụ lục IV.2 và IV.3

Chơng V

thiết kế trắc ngang và tính khối lợng đào đắp

Sau khi thiết kế mặt cắt dọc, ta tiến hành thiết kế mặt cắt ngang và tính toán khối lợng đào đắp

* Các nguyên tắt thiết kế mặt cắt ngang.

Trong quá trình thiết kế bình đồ và trắc dọc phải đảm bảo những nguyên tắc của việc thiết kế cảnh quan đờng, tức là phải phối hợp hài hòa giữa bình

đ-* Chiều rộng mặt đờng B = 7 (m).

* Chiều rộng lề đờng 2x2,5 = 5 (m).

* Mặt đờng bê tông áp phan có độ dốc ngang 2%, độ dốc lề là 4%

* Mái dốc ta luy nền đắp 1:1,5

* Mái dốc ta luy nền đào 1 : 1

* ở những đoạn có đờng cong, tùy thuộc vào bán kính đờng cong nằm

mà có độ mở rộng khác nhau.

* Rãnh biên thiết kế theo cấu tạo, sâu 0,3m, bề rộng đáy: 0,4m

* Thiết kế trắc ngang phải đảm bảo ổn định mái dốc, xác định các

đoạn tuyến cần có các giải pháp đặc biệt.

* Trắc ngang đợc vẽ trên giấy A4 (Đóng kèm theo phần phụ lục)

Tính toán khối lợng đào đắp theo công thức :

Thực tế địa hình không bằng phẳng nên việc tính toán khối lợng đào đắp rất phức tạp Để đơn giản mà vẫn đảm bảo độ chính xác cần thiết ta áp dụng phơng pháp sau :

+ ) Chia tuyến thành các đoạn nhỏ với các điểm chia là các cọc địa hình, cọc đờng cong, điểm xuyên, cọc H100, Km;

+) Trong các đoạn đó giả thiết mặt đất là bằng phẳng, khối lợng đào hoặc đắp nh hình lăng trụ Và ta tính đợc diện tích đào đắp theo công thức sau: Fđào tb = (Fi

tiêu hao nhiên liệu

I lập đồ thị tốc độ xe chạy và thời gian xe chạy.

1 Mục đích.

Trong khi so sánh các phơng án tuyến, cần xác định chỉ tiêu vậndoanh, tính toán các chi phí khai thác trong thời gian sử dụng đờng tốc

độ xe chạy và thời gian xe chaỵ là chỉ tiêu khai thác quan trọng của con

đờng, nó còn là 1 tham số cần phải biết để xác định các chi phí tổn thấttrong thời gian khai thác và sử dụng đờng

- Đờng cong bán kính

Vhc = 127 R (   isc)

- Tại các đờng cong lồi, tầm nhìn bị hạn chế

- Tại các đờng cong lõm, bán kính nhỏ:

V =

m o

~ l R

S 6

c Dựa vào các trị số về tốc độ cân bằng và tốc độ hạn chế vẽ

đồ thị tốc độ xe chạy gồm những đoạn tốc độ đều.

d Xác định đoạn chuyển tiếp giữa 2 đoạn có tốc độ khác

nhau

Phân ra 2 trờng hợp:

- Chiều dài đoạn tăng tốc hay giảm tốc (km/h)

DTB : Trị số trung bình nhân tố động lực ứng với V1 và V2 tra trênbiểu đồ nhân tố động lực

f : Hệ số sức cản lăn

Xuống dốc dùng dấu (-)Riêng Sg có khi xảy ra trờng hợp âm, khi đó phải tính theo công thứckhác (sử dụng quán tính của xe để đi vào đoạn dốc mới có độ dốc i = i2)

V1, V2 là vận tốc trớc và sau khi giảm tốc độ

2 Trờng hợp cần phải sử dụng hãm xe.

- Trờng hợp này gặp phải khi xe đang chạy với tốc độ cao nhng do

điều kiện về đờng xá, xe phải giảm tốc độ đột ngột để đảm bảo rằng khitới đoạn đờng đang xét, tốc độ không đợc vợt quá độ hạn chế đối với đoạn

đờng đó (nơi có bán kính đờng cong bé hơn không đảm bảo tầm nhìnv.v )

Chiều dài đoạn h m xe cần thiết xác định nhãy núi sau:

Sh = K

) i (

3 Tiến hành tính toán lập đồ thị vận tốc cho từng phơng án tuyến

theo cả hai chiều đi về

Biểu đồ vận tốc đợc lập cho xe Zin150 là xe có thành phần lớn nhấttrong dòng xe

Nh vậy tại các đờng cong nằm có bán kính nhỏ tốc độ hạn chế là VR

> 60 (km/h) là vận tốc thiết kế có nghĩa là xe hoàn toàn không bị hạn chếkhi đi vào đờng cong nằm Tơng tự nh vậy ta kiểm tra thấy xe không bị hạn chế khi đi vào đờng cong đứng

-Tiến hành xác định vận tốc cân bằng cho 2 phơng án cả chiều đi –

về (Xem lập chi tiết tại phụ lục Bảng VI.2 và VI.3 )

Bảng xác định vận tốc hạn chế trên đờng cong nằm phơng án II.

> 60 (km/h) là vận tốc thiết kế có nghĩa là xe hoàn toàn không bị hạn chếkhi đi vào đờng cong nằm Tơng tự nh vậy ta kiểm tra thấy xe không bị hạn chế khi đi vào đờng cong đứng

-Tiến hành xác định vận tốc cân bằng cho 2 phơng án cả chiều đi –

về (Xem lập chi tiết tại phụ lục Bảng VI.5và VI.6 )

Bảng xác định chiều dài tăng giảm tốc chiều đi, chiều về của phơng

án I xin xem phụ lụcVI.7 và VI.8

Bảng xác định chiều dài tăng giảm tốc chiều đi, chiều về của phơng

án II xin xem phụ lụcVI.9 và VI.10

Sau khi xác định đợc các đại lợng Stt, Sgt ta vẽ đợc biểu đồ vận tốc

xe chạy trên nguyên tắc xe phải h m khi vào đãy núi ờng cong có bán kính nhỏ,qua khu dân c hoặc độ dốc lớn ở cả hai phơng án độ dốc dọc có đoạn lớn

do đó phải giảm tốc, mặt khác giả thiết xe không hạn chế tốc độ khi quakhu dân c nên yếu tố này không ảnh hởng tới tốc độ xe chạy

II Tính toán tiêu hao nhiên liệu

Lợng tiêu hao nhiên liệu của xe chạy trên toàn tuyến thiết kế cũng

là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá phơng án tuyến về mặt kinh tế.Lợng tiêu hao nhiên liệu trên 100 km đợc xác định theo công thức sau

đây:

Q100 =

 V 10

N

qe c

Trong đó:

qc : Là tỷ suất tiêu hao nhiên liệu (g/m lực giờ)ãy núi

Nc : Công suất của động cơ (m lực)ãy núi

V : Tốc độ xe chạy (km/h)

 : Tỷ trọng nhiên liệu ( = 0,9)

Tỷ suất tiêu hao nhiên liệu qc thay đổi theo số vòng quay của động

đổi từ 250  300 q/m lực giờ.ãy núi

Công suất của động cơ tính theo công thức:

V

(m lực)ãy núi (2)Trong đó:

 : là hệ số hiệu dụng của động cơ

 = 0,8 - 0,9 với ôtô tải (STTK trang 55)

V

Lợng tiêu hao nhiên liệu trên đờng xác định bằng cách tính Q100 chotừng đoạn ngắn, trên mỗi đoạn hệ số sức cản của đờng không và tốc độchạy cũng xem nh không đổi

Q100i i

Trong đó:

Li : Chiều dài từng đoạn ngắn (Km)

Q100i : Lợng tiêu hao nhiên liệu tính cho 100 km ứng với đoạn Li

thiết kế áo đờng

áo đờng là một công trình xây dựng trên nền đờng bằng nhiều tầnglớp vật liệu có cờng độ khác nhau áo đờng chịu trực tiếp các tác động th-ờng xuyên của xe cộ, khí hậu, thủy văn và các yếu tố thiên nhiên khác.Mặt khác áo đờng là bộ phận đắt tiền ảnh hởng đến giá thành xây dựngtuyến đờng Vì vậy, thiết kế áo đờng phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật,

đảm bảo an toàn êm thuận xe chạy, đảm bảo các yêu cầu về kinh tế giảmgiá thành công trình

* Các yêu cầu khi thiết kế áo đờng

+) áo đờng phải đảm bảo cờng độ yêu cầu và ổn định về cờng độtrong suốt thời gian sử dụng.

+) Mặt đờng phải đảm bảo độ bằng phẳng tạo êm thuận cho xe chạy.+) Bề mặt áo đờng phải đủ độ nhám để nâng cao hệ số bám giữabánh xe và mặt đờng

+) Giảm tối đa lợng bụi do áo đờng gây ra, tránh ô nhiễm áo đờngphải có sức chịu bào mòn tốt

+) Đề ra các giải pháp, luận chứng kinh tế kỹ thuật, chọn áo đờng

đảm bảo các yêu cầu trên

I Số liệu thiết kế: đờng cấp III, 2 làn xe

+) Lu lợng xe chạy của các loại xe tải trục khác nhau quy đổi về loại

xe có tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn thông qua mặt cắt ngang đờng

ở cuối thời kỳ khai thác theo công thức

Ntt = 0,55(N1A1 + N2 A2 + N3 A3)Trong đó:

tính

toán

Lu lợng xequy đổi(xe/ngđ)

Loạimặt đ-ờng

E yêu cầu(daN/cm2)

E tốithiểu(daN/cm2)

E tínhtoán(daN/cm2)

3 Đặc trng vật liệu của nền đất.

Qua các số liệu thí nghiệm khảo sát đất nền Kết luận đất nền là đất ásét, thuộc loại 3, nớc ngầm thấp, nền chịu ảnh hởng của một số nguồn ẩm

cm2)

Góc masát  (độ)

Tínhkéo uốn

II Các giải pháp cấu tạo

1 Nguyên tắc cấu tạo

Thiết kế kết cấu áo đờng theo nguyên tắc thiết kế tổng thể nền mặt

đờng, kết cấu áo đờng phải kín và ổn định nhiệt

Phải tận dụng tối đa vật liệu tại chỗ, vận dụng kinh nghiệm về xâydựng khai thác áo đờng trong điềukiện địa phơng

Phù hợp với cơ giới hóa thi công và công tác duy tu bảo dớng

áo đờng phải ổn định, đủ cờngđộ, chịu bào mòn tốt, dới tác dụng của

2 Cấu tạo tầng mặt phơng án đầu t 1 lần (15 năm)

* ) Cơ sơ lựa chọn : phơng án đầu t tập chung một lần là phơng án màcần một lợng tiền vốn đầu t ban đầu lớn để có thể làm con đờng đạt tiêuchuẩn với tuổi thọ 15 năm ( đảm bảo vận hành giao thông êm thuận trong

15 năm) Do đầu t một lần nên chúng ta sẽ làm áo đờng với khả năng đảmbảo tuổi thọ, mặt khác sau khi tính toán đầu t cho một lần không có khảnăng thực hiện ta sẽ chuyển sang đầu t phần kỳ

Bảng xác định thời hạn trung, đại tu áo đờng

15 năm, thời hạn trung tu là 5 năm

Kết cấu tầng mặt của áo đờng đợc chọn nh sau:

Lớp 1 BTN hạt mịn E1 = 2700 daN/cm2, h1 = 5cm

Lớp 2 BTN hạt vừa E2 = 3000 daN/cm2, h2 = 6cm

152 , 0 33

Mópg đờng phải đảm bảo các yêu cầu về cờng độ, công nghệ thi công

đơn giản, tập trung đợc vật liệu tại chỗ, hạ giá thành, phù hợp với cấp áo

đờng và tầng mặt

a Đề suất 2 phơng án móng.

Phơng án móng 1.

Lớp 4: Cấp phối đá dăm E4 = 2400 daN/cm2

Lớp 5: Cấp phối sỏi cuội E5 = 2200 daN/cm2

Phơng án móng 2.

Lớp 4: Cấp phối đá dăm E4 = 2400 daN/cm2

Lớp 5: Đất gia cố XM 6% E5 = 2000 daN/cm2

b Tính toán chiều dày các phơng án móng.

h4 :Cấp phối đá dăm, E4 = 2400 daN/cm2

h5 : Cấp phối sỏi cuội, E5 = 2200 daN/cm2

Xác định kích thớc vật liệu: Thay đổi h4, ta tính đợc h5

Kết quả đợc ghi trong bảng sau: