THIẾT kế bản vẽ THI CÔNG TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI điểm a5 b5

Dốc ngang phần xe chạy Độ dốc ngang phần xe chạy của các bộ phận trên mặt cắt ngang ở các đoạnđường thẳng được lấy như trong bảng 9 [1] phụ thuộc vào vật liệu làm lớp mặt và vùngmưa giả

LỜI NÓI ĐẦU

Tại mỗi quốc gia, giao thông vận tải là luôn một bộ phận quan trọng trong kếtcấu hạ tầng kinh tế xã hội, là động lực thúc đẩy toàn bộ nền kinh tế phát triển, là cơ sởtrong việc tăng cường quốc phòng an ninh Bởi vậy, cần ưu tiên đầu tư phát triển giaothông vận tải đi trước một bước, với tốc độ nhanh và bền vững Tuy nhiên ở nước tahiện nay thực trạng cơ sở hạ tầng giao thông vẫn còn rất yếu và thiếu, chưa đáp ứngđược yêu cầu của nền kinh tế đang phát triển rất nhanh Do vậy, trong giai đoạn pháttriển kinh tế hiện nay của đất nước, nhu cầu về xây dựng hạ tầng cơ sở để phục vụ sựtăng trưởng nhanh chóng và vững chắc trở nên rất thiết yếu, trong đó nổi bật lên là nhucầu xây dựng các công trình giao thông Bên cạnh các công trình đang được xây dựngmới còn có hàng loạt các dự án cải tạo và nâng cấp

Xuất phát từ vai trò hết sức quan trọng đó, việc xây dựng cơ sở hạ tầng giaothông vận tải có đủ năng lực phục vụ yêu cầu trong giai đoạn hiện tại và trong tương laiđang là vấn đề hàng đầu được các ngành, các cấp rất quan tâm

Nhận thức được điều đó, và muốn góp sức mình vào sự phát triển chung của đấtnước, bản thân em đã chọn và đi sâu nghiên cứu chuyên ngành xây dựng kỹ thuật cầuđường thuộc Khoa Công Trình trường Đại học Hàng Hải Việt Nam

Đồ án tốt nghiệp là kết quả của quá trình tích luỹ kiến thức trong thời gian họctập và nghiên cứu tại trường Sau thời gian nghiên cứu, tích luỹ tại trường em đã đượcthực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài:

“THIẾT KẾ BẢN VẼ THI CÔNG TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM A5-B5”

Đây là công trình quan trọng với khối lượng công việc rất lớn bao gồm tất cả cácbước từ Thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật, và kỹ thuật thi công Chính vì vậy mặc dù đã

cố gắng hết mình nhưng chắc chắn em không tránh khỏi sai sót Em rất mong được sựđóng góp ý kiến của các thầy giáo để em có được thêm nhiều điều bổ ích hơn

Em xin vô cùng cảm ơn các thầy giáo trong ngành kỹ thuật xây dựng cầu đường,các thầy cô giáo trong trường Đại Học Hàng Hải đã từng giảng dạy em trong suốt thời

gian học tập, nghiên cứu tại trường Đặc biệt là thầy giáo TS NGUYỄN PHAN ANH

người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ để em hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp này

Hải Phòng, ngày 1 tháng 03 năm 2016

PHẦN I LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ VÀ THIẾT KẾ CƠ SỞ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM A5 - B5

Tên dự án và chủ đầu tư :

Tên dự án: Thiết kế bản vẽ thi công tuyến đường qua 2 điểm A5 - B5

Chủ đầu tư: Sở GTVT Lâm Đồng

Địa chỉ : Xã Liên Trung - Huyện Lâm Hà – Tỉnh Lâm Đồng

Để làm cơ sở kêu gọi các nhà đầu tư và tạo điều kiện thuận lợi cho công tác đầu tư thìviệc tiến hành quy hoạch xây dựng và lập dự án khả thi xây dựng tuyến đường A5-B5 làhết sức quan trọng và cần thiết.

1.2 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của dự án và tổ chức thực hiện dự án

1.2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của dự án

Đoạn tuyến qua 2 điểm A5-B5 thuộc địa phận Huyện Lâm Hà-Tỉnh Lâm ĐồngĐoạn tuyến có chiều dài khoảng 3.0 Km ( tính theo đường chim bay)

1.2.2 Tổ chức thực hiện dự án

Tên công ty : Công ty tư vấn thiết kế trường Đại Học Hàng Hải

Địa chỉ : 484 Lạch tray,Phường Đằng Giang,Quận Ngô Quyền-Hải phòng

1.3 Cơ sở lập dự án

1.3.1 Cơ sở pháp lý

Căn cứ Luật Xây dựng số 16/2003/QH11 ngày 26/11/2003 của Quốc hội

Căn cứ Nghị định số 08/2005/NĐ-CP ngày 24/01/2005 của Chính Phủ về Quy hoạch xây dựng

Căn cứ vào thông tư số 15/2005/TT-BXD ngày 19/8/2005 của Bộ Xây dựnghướng dẫn lập, thẩm định phê duyệt quy hoạch xây dựng

Căn cứ vào Quyết định 06/2005/QĐ-BXD ngày 03/02/2005 của Bộ trưởng BộXây dựng về ban hành định mức chi phí quy hoạch xây dựng

Căn cứ vào thông tư số 16/2005/TT-BXD của Bộ Xây dựng hướng dẫn điềuchỉnh dự toán xây dựng công trình

Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam và các quy chuẩn, quy phạm khác có liên quan,v.v

Quyết định số 5645/QĐ - UB ngày 02/05/2015 của UBND Tỉnh Lâm Đồng vềviệc phê duyệt nhiệm vụ chuẩn bị đầu tư dự án xây dựng tuyến đường A5-B5

Các thông báo của UBND Tỉnh Lâm

Đồng trong quá trình thực hiện nhằm chỉ đạo việc đẩy nhanh tiến độ và giải quyết cácvướng mắc phát sinh

Đề cương khảo sát thiết kế về việc lập thiết kế cơ sở dự án xây dựng tuyến đườngA5 – B5 số 2196/ĐHHH của Công ty Tư vấn Đại học Hàng Hải

1.3.2 Các nguôn tài liêu liên quan

Quy hoạch phát triển tổng thể.mạng lưới giao thông của địa phương đã được nhànước thông qua (trong khoảng thời gian 2000-2020), cần phải tiến hành xây dựngtuyến đường qua hai điểm A5-B5 để phục vụ các nhu cầu phát triển văn hóa xãhội ,kinh tế của vùng

Quy hoạch chuyên ngành: Quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch hệ thống công trình

hạ tầng xã hội (trường học, y tế, v.v…) và hệ thống hạ tầng kỹ thuật (giao thông, thuỷlợi, điện, v.v…)

Các kết quả điều tra, khảo sát và các số liệu, tài liệu về khí tượng thuỷ văn, hảivăn, địa chất, hiện trạng kinh tế, xã hội và các số liệu tài liệu khác có liên quan

1.3.3 Hệ thống quy trình quy phạm áp dụng

a Quy trình khảo sát

- Quy trình khảo sát đường ô tô 22TCN27-263-2000 [12]

- Quy trình khảo sát thuỷ văn 22TCN220-95 [13]

- Quy trình khoan thăm dò địa chất 22TCN82-85 [14]

b Quy trình thiết kế

- Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-2005 [1]

- Quy phạm thiết kế áo đường mềm 22TCN - 211 - 06[7]

- Quy trình thiết kế áo đường cứng 22TCN-223-95[8]

- Định hình cống tròn 533-01-01 [9]

- Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN-237-01[10]

- Quy phạm thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn : 22TCN18-79 [11]

1.4 Tình hình kinh tế xã hội trong khu vực có dự án

1.4.1 Dân số trong vùng

Lâm Hà là huyện nằm trên cao nguyên Di Linh và một phần cao nguyên LangBiang có độ cao trung bình 900m so với mực nước biển, là huyện nằm ở phía Tây Bắccủa tỉnh Lâm Đồng Bắc giáp huyện Đam Rông Nam giáp huyện Di Linh Tây giáp tỉnhĐắk Nông Đông giáp TP Đà Lạt và huyện Đức Trọng Diện tích 939,76km2 (chiếmkhoảng 10% diện tích tỉnh Lâm Đồng) với dân số 137,638 người, mật độ dân số 146.4người/km2

1.4.3 Điều kiện tự nhiên

Địa hình huyện Lâm Hà có dạng cao nguyên mấp mô, gợn sóng, bị chia cắt bởinhiều sông suối, hồ đầm Độ cao trung bình 1.000m so với mặt biển, cao nhất là dãyHòn Nga có 4 ngọn cao trên 1.900m, trong đó đỉnh Hòn Nga cao 1.998m Từ dãy HònNga, địa hình thấp dần về 2 phía Đông Nam và Tây Bắc, thấp nhất là thôn Phi Có (xã

Rô Men) có độ cao 497m

Sông Đa Dâng và sông Đa Nhim là 2 nhánh đầu nguồn của sông Đồng Nai đềuchảy qua địa phận Lâm Hà Các dòng suối Cam Ly, Đa Mê, Đa Sê Đăng, Đạ K’Nàngđều theo hướng BắcNam đổ vào sông Đa Dâng ở phía Nam của huyện Lâm Hà có một

số hồ và đầm như: hồ Ka Ni, Đạ Sa, Đạ Tông, Ri Hin, Bãi Công; các đầm Voi, đầmĐĩa

1.4.4.Tiềm năng

Lâm Hà là vùng đất mới khai hoang, tầng dầy canh tác lớn, độ phì cao, điều kiệnkhí hậu thuận lợi, sản xuất nông nghiệp thực sự là thế mạnh, là động lực thúc đẩy pháttriển kinh tế của huyện Diện tích canh tác năm 1997 của huyện là 27.700ha Sản phẩmnông nghiệp nổi tiếng như: gạo thơm Tân Văn, nếp Tân Hà, chè Lán Tranh, chuối La

Ba, cà phê Phú Sơn, rượu Cát Quế v.v… Bên cạnh đó, diện tích trồng câycông nghiệp cũng không ngừng phát triển Năm 1999 diện tích trồng cây công nghiệp

là 24.778ha, chủ yếu là cà phê, dâu tằm và chè Toàn huyện có khoảng hơn 90.000harừng, chiếm 57,34% diện tích tự nhiên Độ che phủ của rừng còn lớn, trữ lượng gỗ đạt 7triệu mét khối và 85 triệu cây tre nứa Ngoài các loại gỗ thông dụng còn có nhiều loại

gỗ quý hiếm như cẩm lai, trắc, gõ, sao, xá xị Đặc biệt trong rừng còn có nhiều loạidược liệu tự nhiên và có khả năng trồng với diện tích lớn như: sâm Bố Chính, sâm cau,sâm chân rết, tam thất, sa nhân, đỗ trọng, canh ki na, quế v.v…

Nguồn nước dồi dào, địa hình dốc và có nhiều vùng bị chia cắt mạnh tạo chohuyện Lâm Hà có nhiều tiềm năng phát triển thủy điện, thuỷ lợi mà còn tạo ra nhiềucảnh quan du lịch độc đáo Nhiều thác nước đẹp và hùng vĩ là những cảnh quan du lịchrất hấp dẫn như: Thác Voi ở Nam Ban, thác Liên Chi Nha ở Tân Thanh, thác Nếp ởPhúc Thọ, thác Bảy Tầng ở Phi Liêng… là những thắng cảnh thu hút khách du lịch củahuyện

Đập thủy nông Đạ Đờng bảo đảm nước tưới cho 1.800ha lúa 2 vụ và hàng ngànhecta vườn cây công nghiệp khác Đập Cam Ly Thượng có thể đảm bảo nước tưới cho

vùng cây công nghiệp của thị trấn Nam Ban và 3 xã trong khu vực này Hệ thống mặtnước được phân bố đều khắp bảo đảm giữ ẩm, tăng mạch nước ngầm, điều hòa hệ sinhthái, giúp cho rừng và tập đoàn cây trồng khá phong phú của huyện Lâm Hà phát triểnthuận lợi Nhiều diện tích ao hồ nuôi cá đạt hiệu quả kinh tế cao.

1.5 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường

Trên địa bàn huyện có quốc lộ 27 đi qua, nối với quốc lộ 20 ở ngã ba LiênKhương, chạy đến thành phố Buôn Ma Thuật, đoạn qua địa phận Lâm Hà dài 77 km.Đây là tuyến đường quan trọng nối với các xã vùng sâu, vùng xa ở phía bắc, tạo điềukiện để phát triển kinh tế - xã hội ở những vùng này Tỉnh lộ 725 nối Lâm Hà với thànhphố Đà Lạt có 29km đi qua địa phận Lâm Hà, được chia làm 2 đoạn: nối với quốc lộ 27

ở N’Thôn Hạ đi Tà Nung và nối với quốc lộ 27 ở Đinh Văn đi Tân Hà Đây là tuyếnđường nối liền trung tâm huyện với 2 vùng kinh tế quan trọng của huyện là Nam Ban vàLán Tranh.Việc xây dựng tuyến đường tạo ra kinh tế vùng tăng nhanh kèm theo nhu cầu

đi lại thông thương hàng hóa (đa phần là bằng đường bộ ) cũng tăng theo Người dânyêu cầu tuyến đường đáp ứng được khả năng đi lại của họ Hơn thế nữa không nhữngđáp ứng khả lăng đi lại tuyến đường còn phải đáp ứng thời gian đi tham gia giao thông

là ngắn nhất, đảm bảo an toàn cho người, hành chách và hàng hóa… Ngoài ra tuyếnđường còn phải đáp ứng mỹ quan để phát triển du lịch

Kết luận việc xây dựng tuyến đường là hết sức cần thiết

CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH QUY MÔ VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT

- Địa hình vùng đặt tuyến là địa hình đồi núi

- Số liệu về điều tra và dự báo giao thông

Theo số liệu về dự báo và điều tra giao thông, lưu lượng xe trên tuyến qua hai điểm A5– B5 vào năm thứ 15 là 840 xe/ng.đ, có thành phần dòng xe:

Công thức tính lưu lượng theo thời gian: Nt = N1.(1+q)t-1

2.2 Xác định cấp hạng, quy mô và các tiêu chuẩn kỹ thuật

2.2.1 Xác định cấp hạng của tuyến đường

Để xác định lưu lượng xe thiết kế ta quy đổi các loại xe ra xe con Các loại xe tínhtoán được sắp xếp vào các loại xe tương ứng, số lượng xe và hệ số quy đổi theo bảngdưới đây (theo bảng 2 TCVN 4054 - 05)

STT Loại xe Số lượng xe Hệ số quy đổi Xe con quy đổi

- Lưu lượng xe bình quân năm tại thời

điểm tính toán là:

N n a = 1818.6 (Xcqđ/ngđ)

Trong đó:

N1: Lưu lượng xe con quy đổi tính cho năm thứ nhất (Xcqđ/ngđ)

a1: Hệ số quy đổi xe thứ I ; ni: Số lượng xe thứ i

- Chọn năm tương lai: t = 15 năm

- Hệ số tăng trưởng xe hàng năm: q = 6%

- Lưu lượng xe con quy đổi năm tương lai

- Chức năng của đường

- Điều kiện địa hình nơi đặt tuyến

- Lưu lượng xe thiết kế: Nxcqđ/ngđ

Dựa vào bảng 3 và bảng 4 tài liệu [1]

Đối với đường cấp III số làn xe tối thiểu là 2 (làn)

Tính toán hệ số sử dụng khả năng thông hành Z :

Z =

lth lx

cdgNn

N

Trong đó:

Z - là hệ số sử dụng năng lực thông hành của đường

Ncdg - là lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm của năm tính toán được quy đổi ra xecon thông qua các hệ số quy đổi

Khi không có nghiên cứu đặc biệt có thể lấy: Ncdg = (0,100,12)Ntbnđ , do đó:

Ncdg = 0,114112 452 (xcqđ/h)nlx - là số làn xe yêu cầu, nlx= 2 (làn)

Nlth - là năng lực thông hành thực tế của một làn xe (xcqđ/h) Khi không cónghiên cứu, tính toán có thể lấy như sau: trường hợp không có dải phân cách trái chiều

và ô tô chạy chung với xe thô sơ thì chọn







(m)Trong đó:

Vậy trong điều kiện bình thường ta có :

chạy trên đường bằng, ngược lại xe xuống

dốc thường có xu hướng hãm phanh để đảm bảo an toàn Khi 2 xe gặp nhau người láithường có xu hướng giảm tốc độ, ngoài ra người lái có thể lựa chọn giải pháp đi vào dải

an toàn được bố trí trên lề gia cố để tránh nhau

Hơn nữa việc tính toán như trên là đúng nhưng chưa đủ vì còn nhiều yếu tố quantrọng chưa được xét tới, đầu tiên là mặt an toàn giao thông, sau đó là về giá đầu tư xâydựng (rõ ràng bề rộng càng nhỏ giá đầu tư xây dựng càng nhỏ) Muốn chọn được bềrộng một cách chính xác nhất phải có luận chứng kỹ lưỡng về mặt an toàn giao thông vàgiá đầu tư xây dựng Do vậy sơ bộ có thể chọn bề rộng làn xe theo TCVN4054-05[1]

Kiến nghị chọn Blàn = 3.0 m.

2.2.2.2 Lề đường

Lấy theo bảng 7 [1] : đối với cấp hạng đường này thì:

Chiều rộng lề là 1.5 m trong đó lề gia cố là 1.0 m

2.2.2.3 Dốc ngang phần xe chạy

Độ dốc ngang phần xe chạy của các bộ phận trên mặt cắt ngang ở các đoạnđường thẳng được lấy như trong bảng 9 [1] phụ thuộc vào vật liệu làm lớp mặt và vùngmưa (giả thiết trước mặt đường sẽ sử dụng là mặt đường bêtông nhựa)

Vậy: với đường cấp thiết kế III, Vtk= 60 Km/h ta xác định được quy mô mặt cắt

ngang như sau:

Bảng 2.2 : Các yếu tố trên mặt cắt ngangCấp thiết kế Vtk

(Km/h)

nlx(làn)

B1làn(m)

Bpxc(m)

Blề(m)

Bnền(m)

2.2.3 Các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến

2.2.3.1 Xác định độ dốc dọc lớn nhất cho phép (idmax)

Độ dốc dọc idmax được xác định từ 2 điều kiện sau:

+ Điều kiện sức kéo của ô tô

+ Điều kiện sức bám của bánh ô tô với mặt đường

- Điều kiện sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường

- Khi xe chuyển động thì xe chịu các lực cản gồm:

+ Lực cản lăn Pf+ Lực cản không khí Pw+ Lực cản quán tính Pj+ Lực cản leo dốc Pi

Pa  Pf + Pw + Pj + Pi

Khi xe chạy với vận tốc không đổi thì:

D = f  i  id = D - fTrong đó: f - là hệ số sức cản lăn Với V > 50 Km/h thì hệ số sức cản lăn đượctính theo công thức:

fv = f0[1+0.01 (V-50)]

V (Km/h) - là vận tốc tính toánf0 - là hệ số sức cản lăn khi xe chạy với vận tốc nhỏ hơn 50 Km/h

Dự kiến mặt đường sau này thiết kế dùng là Bê tông nhựa, trong điều kiệnkhô, sạch: lấy f0 = 0.02

Tính toán 2 sơ đồ tầm nhìn:

1 - Dừng xe trước chướng ngại vật (Sơ đồ I - Tầm nhìn một chiều S1)

2 - Hai xe vượt nhau (Sơ đồ IV - Tầm nhìn vượt xe S4)

a Tầm nhìn 1 chiều (S1)

Người lái phát hiện chướng ngại vật, hãm phanh và dừng xe trước chướng ngạivật một khoảng cách an toàn

Sơ đồ tính tầm nhìn S1

l1(m) - là quãng đường ứng với thời gian phản ứng tâm lý t = 1s

lpư = Vt = 3,6V (m) - là chiều dài đoạn phản ứng tâm lý

Sh =

i)(254

60 2 , 1 3,6

Sơ đồ tính tầm nhìn vượt xe:

Tính toán với giả thiết sau: xe con chạy với vận tốc V1= 60Km/h chạy sang lànngược chiều để vượt xe tải chạy chậm hơn với tốc độ là V2 = 45Km/h

Xét đoạn đường nằm ngang, và tốc độ của xe ngược chiều V3 = V1 = 60Km/h(đây là tình huống nguy hiểm nhất)

 = 0.5 là hệ số bám ; l0 = 5 10m là cự ly an toàn Lấy l0 = 10 m

Tầm nhìn vượt xe được xác định theo công thức ::

S4 = 1 1 2 l0

i)(

63,5

)V(V

Tuy nhiên để đơn giản, người ta dùng thời gian vượt xe thống kê được:

a Khi có siêu cao

Khi thiết kế đường cong nằm có thể phải dùng bán kính đường cong nằm nhỏ,khi đó hệ số lực ngang là lớn nhất và siêu cao là tối đa

)iμ127(

V

sc

2 min

127

60R

2 min

VR

n

2 min

0R

2 min

= 2º- là góc mở đèn pha

Khi Rminbđ < 1125m thì phải khắc phục bằng các biện pháp chiếu sáng, cắm biển hạn chếtốc độ về ban đêm, hoặc bố trí gương cầu

2.2.3.4 Xác định chiều dài đường cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao

a Đường cong chuyển tiếp

Khi V ≥ 60 Km/h phải bố trí đường cong chuyển tiếp để nối từ đường thẳng vàođường cong tròn và ngược lại Tuy nhiên trong phần thiết kế cơ sở, các đường congđược bố trí là các đường cong tròn Nên không tính chiều dài đường cong chuyển tiếp

b Đoạn nối siêu cao

Đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng đều được bố trí trùng với đường congchuyển tiếp Trong phần thiết kế cơ sở các đường cong được bố trí là các đường congtròn, nên các đoạn nối này bố trí một nửa trên đường cong và một nửa trên đường thẳng

Độ dốc siêu cao (isc) và chiều dài đoạn nối siêu cao (L) phụ thuộc vào bán kínhđường cong nằm (R) và tốc độ thiết kế (Vtk)

Bảng 2.3 : Độ dốc siêu cao (isc) và chiều dài đoạn nối siêu cao (Lnsc)

R (m) 1500300 300250 250200 200175 175150 150125

2.2.3.5 Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong

Xe chạy trong đường cong yêu cầu phải mở rộng phần xe chạy Độ mở rộng bốtrí cả ở hai bên, phía lưng và phía bụng đường cong, khi gặp khó khăn có thể bố trí mộtbên, phía bụng hay phía lưng đường cong

Tính toán cho hai loại xe là:

+ Xe có khổ xe dài nhất là xe tải nặng có 2 trục sau: khoảng cách từ trống

va đến trục sau: LA= 7.50m

+ Xe con: khoảng cách từ trống va đến trục sau là LA = 3.337m

Đường có 2 làn xe, độ mở rộng E được tính theo công thức

E =

R

V0.1R

L2

Theo [1], độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong nằm đối với đường 2 làn

xe và xe tải chiếm ưu thế lấy theo bảng sau:

Bảng 2.5 : Độ mở rộng phần xe chạy hai làn xe trong đường cong nằm

Độ mở rộng chọn trong bảng 2.10 được bố trí trên bụng và lưng đường cong Trị

số độ mở rộng bố trí ở bụng và lưng đường cong lấy bằng 1/2 giá trị trong bảng 2.10

Bảng 2.10 được lấy sao cho đảm bảo giá trị độ mở rộng trên mỗi nửa là bội sốcủa 0.1m, nhằm tiện cho thi công

Độ mở rộng được đặt trên diện tích phần lề gia cố Dải dẫn hướng (và các cấu tạokhác như làn phụ cho xe thô sơ…), phải bố trí phía tay phải của độ mở rộng Nền đườngkhi cần mở rộng, đảm bảo phần lề đất còn ít nhất là 0.5m

Đoạn nối mở rộng làm trùng với đoạn nối siêu cao và bố trí một nửa nằm trênđường thẳng và một nửa nằm trên đường cong

Trên đoạn nối, mở rộng đều (tuyến tính) Mở rộng 1m trên chiều dài tối thiểu10m

2.2.3.6 Chiều dài đoạn chêm giữa hai đường cong nằm

Đoạn thẳng tối thiểu cần chêm giữa hai đường cong có siêu cao là :

m 

2

L 2

L1 2

 (m)Trong đó: L1 L2 (m) lần lượt là chiều dài chọn bố trí đoạn nối siêu cao ứng vớibán kính R1 , R2 (m)

Vì chưa cắm được tuyến cụ thể trên bình đồ nên chưa thể biết giá trị cụ thể củabán kính R1 và R2 là bao nhiêu, do vậy để tiện dụng về sau, ở đây cho một nhóm bán

kính này (R1) ghép với bất kỳ một nhóm bán

kính khác (R2) từ đó tính ra trị số m tương ứng Sau này trong giai đoạn thiết kế bình đồtuyến, tuỳ từng trường hợp cụ thể ta sẽ vận dụng bảng 2.11 để kiểm tra chiều dài cácđoạn chêm m xem có đủ không

Bảng 2.7 : Trị số chiều dài tối thiểu đoạn chêm

R (m) 1500300 300250 25020

0

200175

17515

0 150125L(m

2.2.3.7 Xác định bán kính tối thiểu đường cong đứng

Đường cong đứng được thiết kế tại những nơi đường đỏ đổi dốc có hiệu đại số 2

độ dốc dọc > 10‰ (do đường thiết kế là đường cấp III, tốc độ thiết kế 60Km/h)

a Xác định Rlồi min

Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều: Rlồimin =

2d

S 2 1

d là khoảng cách từ mắt người lái tới mặt đường, d = 1.2(m)

Thay số ta được Rlồimin = 2343,75 Làm tròn Rlồimin = 2345m

Theo bảng 19 [1] giá trị Rlồimin = 2500 (m)

Kiến nghị: Chọn: Rlồimin = 2500 m

b Xác định bán kính đường cong lõm Rlõm min

Theo điều kiện hạn chế về lực ly tâm nhằm đảm bảo sức khỏe cho hành khách vànhíp xe không bị quá tải (gia tốc ly tâm lấy a= 0.5m/s2)

6,5

60a13





Trên cơ sở bảo đảm tầm nhìn ban đêm :

) sin1 75 (0.75 2

75 )

sinα S h ( 2

S

0 2

1 p

2 1

S1 - là tầm nhìn một chiều, S1= 75m

α - là góc tỏa của chùm ánh sáng đèn pha (theo chiều đứng) α = 1º

Đối chiếu với bảng 19 [1] giá trị Rlõmmin = 1000 m

Kiến nghị chọn: Rlõmmin = 1500 (m)

Bảng 2.8: Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật

STT Các chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị

Theotínhtoán

TheoTCVN4054-05

Kiến nghịchọn TK

14 Độ mở rộng trên đường cong nằm m Chỉ tiêu bảng 2-4

19 Bán kính đường cong đứng lồi min m 2345 2500 2500

23 Tần suất lũ thiết kế cống, rãnh % 4 4

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ

3.1 Nguyên tắc thiết kế

- Dựa vào các chỉ tiêu kỹ thuật đã chọn ở chương 2

- Tránh các khu vực dân cư, khu vực di tích lịch sử

- Bảo đảm các chỉ tiêu về kinh tế, giảm thiểu chiếm dụng đất canh tác và di dờinhà cửa, tránh đền bù giải toả, giảm thiểu kinh phí xây dựng

- Hệ số triển tuyến hợp lý

- Qua các điểm nơi khống chế: các điểm khống chế có thể là các điểm sau:

+ Điểm đầu và điểm cuối tuyến+ Vị trí vượt sông thuận lợi + Cao độ khu dân cư, thị trấn, thành phố + Nơi giao nhau với các tuyến giao thông khác

- Tránh qua các khu vực có địa chất phức tạp, đầm lầy, ao hồ, đại hình không ổnđịnh, mực nước ngầm cao

- Tại những vùng có khó khăn về bình đồ phải tiến hành đi bước compa:

M

1i

ΔHHλd



Trong đó: H - là chênh cao giữa hai đường đồng mức liên tiếp, H = 5m

5

 = 1.0 cm (trên bình đồ)Các cọc ghi trên bình đồ cọc Km, cọc H, các cọc trong đường cong: P,TĐ,TC,

NĐ, NC và các cọc Cống, cọc địa hình

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

Phối hợp các yếu tố trên trắc dọc, bình

đồ và nằm trong địa hình cụ thể Mục tiêu là trong không gian có một tuyến đường hàihòa nội bộ không che lấp tầm nhìn, không gây ảo giác có hại cho tâm lý người lái xe

3.2 Các phương án tuyến đề xuất

Quan sát trên bình đồ, điểm đầu tuyến nằm gần thượng lưu con suối lớn, điểmcuối tuyến nằm phía hạ lưu suối Qua khảo sát sơ bộ, địa chất khu vực ven suối có địachất tương đối tốt để triển tuyến qua Địa hình ven suối khá thoải và ít quanh co vì vậykhi triển tuyến qua đây sẽ có thuận lợi là khối lượng xây dựng sẽ giảm đáng kể Tuynhiên với lối đi ven suối này sẽ cắt qua nhiều suối nhánh và vị trí giao cắt thường gần hạlưu suối nhánh nên số công trình thoát nước sẽ nhiều

Suối lớn có vị trí tương đối gần đường chim bay, hướng chảy cũng gần vớihướng tuyến Do đó, có thể xem xét các phương án khác nhau trên cả hai bờ trái và bờphải của suối

Các phương án triển tuyến trên bờ trái : do ngay từ đầu tuyến có thể triển tuyếnsang bờ trái luôn, mặc khác điểm cuối tuyến cũng nằm phía bờ trái Vì thế, các phương

án này sẽ không phải cắt qua suối lớn và các công trình thoát nước chủ yếu là nhỏ vàthoát trên suối nhánh

Các phương án triển tuyến trên bờ phải : các phương án này phải cắt qua suối lớn

ít nhất một lần để triển tuyến được về điểm cuối Vì thế, cần xem xét vị trí thuận lợinhất để vượt qua suối

Trên hướng tuyến nếu nhất quyết đi tuyến ven suối từ đầu về cuối thì một sốđoạn sẽ làm cho tuyến quanh co và tăng chiều dài tuyến lên đáng kể Vì thế, cần xemxét ở từng vị trí để kết hợp với lối đi men sườn núi và vượt đèo

Với quan điểm triển tuyến như trên có thể vạch ra được khá nhiều các phương ántuyến Tuy nhiên trong số đó cần loại đi các phương án mà yếu điểm đã thấy rõ cũngnhư các phương án kém hơn so các phương án được đề xuất Qua so sánh lựa chọn, ởđây xin đưa ra 2 phương án để đưa vào phân tích đánh giá:

* Phương án 1: lựa chọn lối đi tuyến ven suối (đi bờ bên phải suối lớn) kết hợp với

đi men sườn và vượt đèo ở một số vị trí: Kết quả thiết kế

Tổng chiều dài tuyến 2.81912Km, trên đó có 6 lần đổi hướng Góc chuyển hướnglớn nhất khoảng 7807’15’’ Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất là 200m Toàn tuyếngồm có 5 cống và không có đoạn nào phải làm cầu

* Phương án 2: cũng lựa chọn lối đi tuyến ven suối (nhưng men theo bờ bên tráisuối lớn) kết hợp với đi men sườn : Kết quả thiết kế

Tổng chiều dài tuyến 2.77720Km,

trên đó có 6 lần đổi hướng Góc chuyển hướng lớn nhất khoảng 65033’55’’ Bán kínhđường cong nằm nhỏ nhất là 200m Toàn tuyến gồm có 7 cống và không có đoạn nàophải làm cầu

3.3 Tính toán các yếu tố của đường cong nằm

Chọn Rnằm cố gắng bố trí Rnằm lớn để đảm bảo điều kiện xe chạy (nên chọn 2đường cong liền kề có tỷ số giữa hai bán kính Ri và Ri+1  2.0)

Chiều dài đường cong : K =

180

αR

+ Bảng yếu tố cong nằm phương án tuyến 1 thể hiện trong bảng 1.3.3 phụ lục+ Bảng yếu tố cong nằm phương án tuyến 2 thể hiện trong bảng 1.3.4 phụ lục

CHƯƠNG 4 QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC

4.1 Tổng quan

Tuyến A5-B5 được thiết kế mới, chạy qua vùng miền núi có điều kiện địa chấtthuỷ văn tương đối ổn định Mực nước ngầm nằm khá sâu nên không phải thiết kế hệthống thoát nước ngầm cũng như ngăn chặn sự phá hoại của nó Dọc theo tuyến có cắtqua một số khe tụ thuỷ và một vài con suối Tại những vị trí này thiết kế bố trí các cốngnhằm đảm bảo thoát nước từ lưu vực đổ về Để thoát nước mặt đường và lưu vực lâncận (từ hai taluy đổ xuống) thiết kế làm các rãnh dọc và cống cấu tạo (tối đa 500m phải

có một cống) Trong trường hợp dốc dọc lớn thì rãnh biên có thể thoát lưu lượng lớnnên có thể bố trí 2 cống xa hơn 500m Trường hợp lưu lượng từ lưu vực đổ về rãnh biênlớn có thể chọn giải pháp tăng kích thước rãnh biên hoặc giải pháp làm rãnh đỉnh thunước

4.2 Thiết kế thoát nước

- Xác định vị trí và lý trình của công trình thoát nước trên bình đồ và trắc dọc

- Xác định đường tụ thuỷ, phân thuỷ để phân chia lưu vực

- Nối các đường phân thuỷ, tụ thuỷ để xác định lưu vực của từng công trình

- Xác định diện tích lưu vực

Bình đồ khoanh vùng lưu vực được cho trong phần phụ lục

4.2.3 Tính toán thuỷ văn

có Vtk = 60 Km/h

p= 4%

Xác định lưu lượng nước

Qmax= Ap  Hp F  (m3/s)Trong đó :

Hp = p% =4

Với Hp = H4% = 174 mm

1000

4 / 1

% 4 4 / 1 3 /

I m

L

ls LS LS



L - là chiều dài suối chính, Km ILS - là độ dốc suối chính, tính theo phần nghìnmLS - là hệ số nhám của lòng suối mLS, lấy theo bảng 9-3 [4], chọn m= 9

1/2 sd

Có Tsd , LStra được Ap%

bsd - là chiều dài trung bình sườn dốc lưu vực, ( m)

bsd = 0.9 (F l L)

 

Vậy Qmax= Ap  Hp F  (m3/s)

Kết quả tính toán thủy văn 2 phương án: xem phụ lục bảng 1.4.1 và 1.4.2

4.2.4 Xác định khẩu độ cống và bố trí cống

4.2.4.1 Xác định khẩu độ

- Dự kiến dùng cống tròn BTCT theo loại miệng thường, chế độ chảy không áp

- Căn cứ vào Qd đã tính sử dụng bảng tra sẵn có trong tài liệu [4], chọn cácphương án khẩu độ cống đảm bảo:

+ Số lỗ cống không nên quá 3 lỗ+ Số đốt cống là chẵn và ít nhấtBảng xác định khẩu độ cống 2 phương án : xem phụ lục bảng 1.4.1 và 1.4.2

4.2.4.2 Bố trí cống

a Nguyên tắc bố trí

- Bố trí cửa ra của cống trùng với mặt đất tự nhiên

- Khi dốc dọc của khe suối tại vị trí làm cống nhỏ hơn 10% khe suối thẳngthường bố trí cống theo độ dốc của suối Như vậy thì giảm được khối lượng đất đào ởcửa vào của cống, và dòng chảy trong cống gần với dòng chảy tự nhiên của suối

CĐCcửa vào - là cao độ đáy cống tại

cửa vào

 - là khẩu độ cống (m)

 - là bề dày thành cống (m)

 - là góc nghiêng của cống so với phương ngang

Các tính toán được lập thành bảng (xem phụ lục bảng 1.4.1 và 1.4.2)

Việc xác định cao độ khống chế trên cống và bố trí cống trên mặt cắt ngang được chotrong phần phụ lục

Bảng 4.3 : Tổng số đốt cống và chiều dài cống 2 phương án

5.1 Thiết kế trắc dọc

5.1.1 Các căn cứ

- Dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005 [1]

- Dựa vào yêu cầu thiết kế của tuyến A5-B5

- Dựa vào bình đồ tỉ lệ 1/10000, trắc dọc tự nhiên, thiết kế thoát nước của tuyến

- Dựa vào số liệu địa chất, thuỷ văn

5.1.2 Nguyên tắc thiết kế đường đỏ

- Tuân thủ các tiêu chuẩn giới hạn cho phép như :

+ Độ dốc dọc lớn nhất imax = 7%

+ Bán kính đường cong đứng tối thiểu chỉ dùng cho những nơi khó khăn về địa hìnhViệc chọn các tiêu chuẩn kỹ thuật cho thiết kế đường cho từng đoạn phải dựa trên cơ sở sosánh chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật giữa các phương án

+ Trong đường đào i dốc min ≥ 0.5% ( cá biệt là 0.3% nhưng chỉ được bố trí trên chiềudài < 50 m )

+ Đảm bảo chiều dài tối thiểu đổi dốc L  150m

- Đảm bảo cao độ khống chế tại các vị trí như đầu tuyến, cuối tuyến, các nút giao, đườngngang, đường ra vào các khu dân cư, cao độ mặt cầu, cao độ nền đường tối thiểu trên cống, cao

độ nền đường tối thiểu tại các đoạn nền đường đi dọc kênh mương, các đoạn qua cánh đồngngập nước;

- Khi vạch đường đỏ phải cố gắng bám sát địa hình để đảm bảo các yêu cầu về kinh tếcũng như sự thuận lợi cho thi công

- Trắc dọc tuyến phải thoả mãn yêu cầu cho sự phát triển bền vững của khu vực, phù hợp với

sự phát triển quy hoạch của các khu đô thị và công nghiệp hai bên tuyến

- Kết hợp hài hoà với các yếu tố hình học của tuyến tạo điều kiện thuận tiện nhất cho phươngtiện và người điều khiển, giảm thiểu chi phí vận doanh trong quá trình khai thác

- Kết hợp hài hoà với các yếu tố cảnh quan, các

công trình kiến trúc trong khu vực tuyến đi qua

5.1.3 Đề xuất đường đỏ các phương án tuyến

5.1.3.1 Các phương pháp thiết kế trắc dọc

a Phương pháp đi bao

Trắc dọc đường đỏ đi song song với mặt đất Phương pháp này đào đắp ít, dễ ổn định, ítlàm thay đổi cảnh quan môi trường, thường áp dụng cho địa hình đồng bằng, vùng đồi

và đường nâng cấp

b Phương pháp đi cắt

Trắc dọc đường đỏ cắt địa hình thành những khu vực đào đắp xen kẽ Phươngpháp này có khối lượng đào đắp lớn hơn; địa hình, cảnh quan môi trường bị thay đổinhiều Thường chỉ áp dụng cho đường miền núi và đường cấp cao

b Xác định vị trí các điểm mong muốn

Độ dốc ngang sườn nơi tuyến đi qua có độ dốc < 30%, vì thế để thuận lợi cho thicông và giá thành xây dựng là nhỏ nhất cố gắng đi đường đỏ để tạo được nền đường códạng chữ L hoặc nửa đào nửa đắp

Tuyến gồm có những đoạn đi sườn dốc có dộ dốc của mặt cắt dọc khá lớn vànhững đoạn đi ven sông mặt cắt dọc khá thoải Vì thế trên những đoạn sườn dốc có dốcmặt cắt dọc tự nhiên khá lớn cố gắng thiết kế sao cho nền đường có dạng chữ L, cònnhững đoạn thoải ven sông cố gắng thiết kế sao cho nền đường đào vừa đủ đắp

Với quan điểm thiết kế trên, ta có bảng tính toán độ chênh lệch của tim đườngmong muốn với nền tự nhiên phương án 1 (bảng 1.5.1 phụ lục)

Từ các cao độ mong muốn này, chấm lên trên trắc dọc Khi đi đường đỏ sẽ cốgắng đi qua càng nhiều các điểm khống chế mong muốn càng tốt, nhưng cũng phải đảmbảo tới cao độ khống chế trên trắc dọc

+ Phương án 2:

Phương án tuyến 2 có điều kiện xây

dựng gần giống với phương án 1, hầu hết các trắc ngang có độ dốc trung bình < 20%,một vài trắc ngang có độ dốc <30% Vì thế, việc đi đường đỏ phương án 2 cũng dựatrên cơ sở phương án 1

Với quan điểm thiết kế giống phương án 1, ta có bảng tính toán độ chênh lệchcủa tim đường mong muốn với nền tự nhiên phương án 2 (bảng 1.5.2 phụ lục)

Từ các cao độ mong muốn này, chấm lên trên trắc dọc Khi đi đường đỏ sẽ cốgắng đi qua càng nhiều các điểm khống chế mong muốn càng tốt, nhưng cũng phải đảmbảo tới cao độ khống chế trên trắc dọc

5.1.4 Thiết kế đường cong đứng

Đường cong đứng được bố trí theo yêu cầu hạn chế lực ly tâm, đảm bảo tầm nhìnban ngày và ban đêm Ngoài ra việc bố trí đường cong đứng còn làm cho trắc dọc đượcliên tục hài hoà hơn

Đường cong đứng thường thiết kế theo đường cong tròn

Các yếu tố đặc trưng của đường cong đứng xác định theo các công thức sau: Chiều dài đường cong đứng tạo bởi 2 dốc : K = R (i1 - i2) (m)

Tiếp tuyến đường cong: T = 

ii

+ Phương án 1: Trên tuyến có tất cả 8 đường cong đứng (4 đường cong lồi và 4đường cong lõm) trong đó bán kính lớn nhất là R= 13000m và nhỏ nhất là 2500m

+ Phương án 2: Trên tuyến có tất cả 11 đường cong đứng (6 đường cong lồi và 5đường cong đứng lõm), trong đó bán kính lớn nhất là R=12000 và nhỏ nhất là 1500.Chi tiết xem phụ lục bảng 1.5.3 và 1.5.4

5.2 Thiết kế trắc ngang

5.2.1 Các căn cứ thiết kế

Dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005

Dựa vào yêu cầu của tuyến A5-B5 về quy mô mặt cắt ngang

Dựa vào điều kiện địa chất, thuỷ văn, tình hình thoát nước…

5.2.2 Các thông số mặt cắt ngang tuyến A5-B5

Mặt cắt ngang được thiết kế cho toàn tuyến A-B như sau:

Bề rộng chung nền đường: B = 9 m

5.3 Tính toán khối lượng đào, đắp

Khối lượng đào đắp được tính cho từng mặt cắt ngang, sau đó tổng hợp trên toàntuyến.Công thức tính:

12 2

2

F F

V    (m3)Trong đó :

F1 và F2 - là diện tích đào đắp tương ứng trên 2 trắc ngang kề nhau (đơn vị m2 )L12 - là khoảng cách giữa 2 trắc ngang đó (m)

Với sự trợ giúp của phần mềm Nova_TDN, việc tính được khối lượng đào đắp kháchính xác

Bảng 5.1 : Kết quả tính toán khối lượng đào, đắp của 2 phương án

(m)

Đào nền (m 3 )

Đắp nền (m 3 )

Chi tiết khối lượng đào đắp xem phụ lục

bảng 1.5.5 và 1.5.6

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

Mặt đường là bộ phận trực tiếp chịu sự phá hoại thường xuyên của các phươngtiện giao thông và các yếu tố của môi trường tự nhiên, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chấtlượng vận hành và khai thác của đường cũng như giá thành xây dựng công trình

Yêu cầu đối với áo đường

Đối với đường cấp III miền núi, tốc độ thiết kế V= 60 Km/h :

- Độ nhám: Lớp trên cùng phải có một lớp tạo nhám để đảm bảo chiều sâu rắc cắttrung bình Htb (mm) đạt tiêu chuẩn quy định theo Bảng 28[1]

Bảng 6.1 : Yêu cầu về độ nhám của mặt đường

Tốc độ thiết kế Vtk (Km/h) Chiều sâu rắc cát trung bình Htb

(mm) Đặc trưng độ nhám bề mặt

60  V < 80 0,35  Htb < 0,45 nhẵn

- Độ bằng phẳng: phải đảm bảo đủ thông qua chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI (mm/Km) được quy định ở Bảng 29 [6]

Bảng 6.2 : Yêu cầu về độ bằng phẳng của mặt đường theo chỉ số IRI

Tốc độ thiết kế Vtk (Km/h) Chỉ số IRI yêu cầu (đường xây dựng mới)

Độ bằng phẳng cũng được đánh giá bằng thước dài 3,0 m theo 22TCN16-79 Đốivới mặt đường cấp cao A1: 70% số khe hở phải dưới 5 mm và 30% số khe hở còn lạiphải dưới 7 mm

Tính toán kết cấu áo đường mềm theo TCVN 4054-2005 và 22 TCN 221-06

Sử dụng đơn giá xây dựng cơ bản Tỉnh Lâm Đồng năm 2016

6.1 Xác định các số liệu phục vụ tính toán

6.1.1 Tải trọng

6.1.1.1 Tải trọng tính toán

+ Tải trọng trục tiêu chuẩn 100KN

+ Áp lực tính toán lên mặt đường p= 0.6 MPa

+ Đường kính vệt bánh xe 33cm

Các số liệu tính toán:

Bảng6.2 thành phần xe năm đầu và năm cuối thiết kế

Loại xe

Thànhphần(%)

Số lượng xenăm đầu(xe/ngđ)

Số lượng xenăm cuối(xe/ngđ)

- Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm : q = 6%

- Đặc trưng của các loại xe thiết kế cho ở phụ lục bảng 1.7.1 Chỉ xét đến các trục

có trọng lượng trục từ 25 KN trở lên, nên ta chỉ xét tới các loại xe tải trong thành phần dòng xe.ni

- Công thức tính lưu lượng theo thời gian: Nt = N0.(1+q) t-1 (xe/ngày đêm)

Lưu lượng xe năm thứ nhất (N0):

N15 = N0 (1+q)15-1

6.1.1.3 Tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100 KN

Việc tính toán quy đổi được thực hiện theo biểu thức (3.1) [7]

4.4 tt

1 i 2 k 1 i

P

P.(

.n.CC

Bất kể xe gì khi khoảng cáchgiữa các trục ≥ 3,0m thì việc quy đổi thực hiện riêng rẽ đối với từng trục.;

Khi khoảng cách giữa các trục < 3,0m (giữa các trục của cụm trục) thì quyđổi gộp m trục có trọng lượng bằng nhau như một trục với việc xét đến hệ số trụcC1 như công thức trên

C2 - hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong 1 cụm bánh, với cụm bánh chỉ

có 1 bánh lấy C2 = 6,4; với các cụm bánh đôi (1 cụm bánh gồm 2 bánh) thì lấyC2 = 1,0; với cụm bánh có 4 bánh lấy C2 = 0,38

Các xe tính toán có trục trước có 1 bánh, trục sau có cụm bánh đôi

Bảng 7.5 : Bảng tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100KN năm thứ 15

4 , 4 2

P n C C

fL là hệ số phân phối số trục xe tính toán trên mỗi làn xe Với đường cấp III trênphần xe chạy có 2 làn xe, không có dải phân cách thì lấy fL= 0,55

Ntk là tổng số trục xe quy đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính toántrong một ngày đêm trên cả 2 chiều xe chạy ở cuối năm cuối của thời hạn thiết kế

6.1.1.5 Tính số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong thời hạn tính toán 15 năm

Tỷ lệ tăng xe tải hàng năm là q= 0,06 ta tính Ne theo biểu thức (A-3) [7]

t 1 t

t

q)(1q

1q)(1

(1 0.06) 1

365 4810.06 (1 0.06)

  = 1,80710 6 (trục tiêu chuẩn / làn)+ Cấp thiết kế của đường là cấp III miền núi, Vtk = 60Km/h

+ Thời hạn thiết kế là 15 năm

+ Số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trên một làn xe trong thời hạn thiết kế là

1,80510 6 (trục xe tiêu chuẩn / làn)

Dựa vào bảng 2-1 [7] ta kiến nghị chọn loại tầng mặt đường là cấp cao A1

+ Bê tông nhựa chặt hạt nhỏ làm lớp mặt trên

+ Bê tông nhựa chặt hạt trung làm lớp mặt dưới

6.1.1.6 Bề dày tối thiểu của tầng mặt cấp cao A1

Dự kiến tầng mặt cấp cao A1 đặt trên lớp móng là cấp phối đá dăm loại I thì tổng

bề dày tầng mặt lấy theo bảng 2-2 [7]

Do tổng số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong 15 năm trên 1 làn xe Ne= 1,807106

> 1,0106 nên bề dày tối thiểu của 2 lớp bê tông nhựa là 9 cm.

6.1.2 Đất nền

Theo kết quả khảo sát, đất nền là loại đất á cát, có loại hình chế độ thủy nhiệt vàđiều kiện gây ẩm loại II Các tính chất cơ lý và chế độ thủy nhiệt của loại đất này saukhi được đầm lèn với độ ẩm tốt nhất và đạt được độ chặt yêu cầu đối với nền đườngđược trình bày trong phụ lục bảng 1.7.2

6.1.3 Vật liệu

Để phù hợp với cấp đường đã chọn và nguồn nguyên liệu của địa phương cũngnhư trình độ thi công của nhà thầu ta có thể dùng một số vật liệu làm áo đường có cácđặc trưng cho trong phụ lục bảng 1.7.3

Tính toán sử dụng đơn giá xây dựng cơ bản Tỉnh Lâm Đồng năm 2016, được chotrong bảng 1.7.4 phần phụ lục

6.2 Thiết kế kết cấu áo đường

Nhận thấy ngay trong những năm đầu khi đưa đường vào khai thác, lưu lượng xechạy đã tăng đáng kể Mặt khác, tuyến thiết kế ở vùng núi có độ dốc dọc lớn, khi xegiảm tốc, hãm phanh lực ma sát giữa bánh xe với mặt đường rất lớn Vì thế mặt đườngcấp A2 trở xuống khó có thể đáp ứng Ngoài ra, chủ đầu tư có đủ năng lực về tài chính

để đầu tư tập trung Do đó, không xét đến phương án phân kỳ đầu tư

Kiến nghị : chọn giải pháp đầu tư tập trung Tầng mặt chọn là cấp cao A1.

6.2.1 Đề xuất phương án kết cấu tầng mặt áo đường

Kết cấu tầng mặt áo đường thường được làm bằng vật liệu đắt tiền nên thườngchọn giá trị nhỏ để đảm bảo kinh tế, trên cở sở tổng bề dày 2 lớp mặt đường không đượcnhỏ hơn 9 cm Để thuận tiện cho thi công lớp mặt, đơn vị tư vấn kiến nghị chọn :

Lớp 1: BTN hạt mịn, dày 5cmLớp 2: BTN hạt trung, dày 7cn

6.2.2 Chọn loại tầng móng

Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu đựơc xác định theo bảng 3-4 và bảng 3-5 [7], tuỳthuộc vào Ntt và tuỳ thuộc vào tầng mặt của kết cấu áo đường thiết kế

Ntt= 481 (trục/ làn.ngđ) Tra bảng 3-4 [7]  Eyc= 177 MPa

Trị số mô đun đàn hồi xác định theo bảng 3-4 [7] không được nhỏ hơn trị số tốithiểu quy định ở Bảng 3-5 [7] Với đường cấp III và loại tầng mặt của kết cầu áo đườngthiết kế là cấp cao A1 ta có trị số Eycmin= 140 (MPa)

Vậy Eyc= 177 MPa

a Mô đun chung của kết cấu áo đường

Điều kiện tính toán :

Theo tiêu chuẩn 22 TCN211-06 kết cấu áo đường được xem là đủ cường độ khitrị số mô đun đàn hồi chung của cả kết cầu nền áo đường Ech lớn hơn hoặc bằng trị số

mô đun đàn hồi yêu cầu Eyc nhân thêm với một hệ số dự trữ cường độ về độ võng dv

cdKđược xác định tuỳ theo độ tin cậy mong muốn

Ech Kdvcd.EycXác định hệ số cường độ và chọn độ tin cậy mong muốn :

Dựa theo Bảng 3-3 [7] với đường cấp III, Vtk = 60Km/h ta lựa chọn độ tin cậythiết kế là 0,85

b Sơ bộ chọn kết cấu áo đường.

Theo nguyên tắc thiêt kế tổng thể nền mặt đường tận dụng nguyên vật liệu địa

phương ta sơ bộ chọn kết cấu áo đường cho cả phần đường xe chạy và phần lề gia cố

của toàn tuyến như sau:

Hai phương án móng đã được đề xuất:

C(Mpa)

φ(độ)

tính về

độ võng

t = 30°

Tính vềtrượt

t = 60°

Tính vềkéo uốnt=15°(10)°

Tính toán kiểm tra kết cấu áo đường

a Kiểm tra tiêu chuẩn độ võng đàn hồi giới hạn

Để kiểm tra tính ổn định của kết cấu áo đường theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồigiới hạn, điều kiện kiểm tra là:

Ech Kdvcd.Eyc

- Chuyển hệ nhiều lớp thành hệ 2 lớp bằng cách đổi nhiều lớp kết cấu áo đườnglần lượt hai lớp một từ dưới lên theo công thức:

3 1/3 1

tb

k1

k.t1E

h ; t =

1

2E

E

; Htb = h1 + h2 Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau:

Lớp kế cấu

(từ dưới lên) (Mpa)Ei t = 1

2E

(cm) k = 1

2h

(cm) (Mpa)Etb'

Bê tông nhựa chặt hạt

Vậy Etbdc = Etb’ = 1.206  285.4 = 344.19 (Mpa)

Dùng toán đồ Kogan xác định môđun đàn hồi chung của mặt đường với :

Ta thấy điều kiện: Ech = 188.96 (Mpa)  KdvcdEyc = 187.62 (Mpa) được đảm bảo

Kết luận : Kết cấu áo đường thoả mãn điều kiện độ võng đàn hồi.

b Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất

Để kiểm tra tính ổn định của kết cấu áo đường theo điều kiện cân bằng giới hạn

về trượt trong nền đất, điều kiện là:

tr cd

tt av ax

K

CT

K là hệ số cường độ về chịu cắt trượt được chọn tùy thuộc vào độ tin cây thiết

kế Với đường cấp III, hai làn xe chọn độ tin cậy bằng 0.9, có tr

cd

K = 0,94Ctt - Lực dính tính toán của nền đường hoặc vật liệu kém dính (MPa) ở trạng thái

độ ẩm ,độ chặt tính toán

Đổi các lớp kết cấu áo đường về 1 lớp có bảng tính toán sau :

(cm) k = 1

2h

(cm)

Etb'(Mpa)

Do vậy Etbdc = Etb = 1.206266.8 = 321.76 MPa

 Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất Tax

Tax/p = 0.0114 từ đây ta tính được Tax = p0.0114 = 0.60.0114 = 0.00684 Mpa

 Xác định ứng suất cắt hoạt động Tav do trọng lượng bản thân mặt đường

Từ H = 63cm ,  = 280  Tra toán đồ Hình 3-4[7] (toán đồ tìm ứng suất cắt chủ động

do trọng lượng bản thân mặt đường) có :

av = - 0.0021 (MPa)

- Ứng suất cắt hoạt động trong đất :

ax + av = 0.00684 – 0.0021 = 0.00474 (MPa)

- Xác định trị số Ctt theo công thức 3-8[7] ta có :

Ctt = Ck1k2k3Trong đó :

k1: Hệ số xết đến sự giảm khả năng chống cắt dưới tác dụng của tải trọng động vàgây dao động Với kết cấu nền áo đường phần xe chạy lấy k1= 0,6

k2: Hệ số an toàn xét đến sự làm việc không đồng nhất của kết cấu K2 được xácđịnh tuỳ thuộc số trục xe quy đổi theo bảng 3-8[7]

 k2= 0,8 (Ntt = 481 trục < 1000 trục/ngđ/làn)

tr cd

tt av ax

K

CT

94.0

01008.0

C = 0.01072 Mpa được đảm bảoKết luận : Nền đất đảm bảo điều kiện chống trượt

c Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn các lớp bê tông nhựa

Điều kiện:

ku  ku

cd

ku ttKR

R - cường độ kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối;

ku - ứng suất chịu kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối dướitác dụng của tải trọng bánh xe

c1, Kiểm tra các lớp vật liệu toàn khối theo điều kiện chịu kéo khi uốn trong các lớp BTN

a Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp BTN

- Đối với BTN lớp dưới

Lớp kế cấu

(từ dưới lên)

Ei(Mpa) t = 1

2E

(cm) k = 1

2h

(cm)

Etb'(Mpa)

ch

E

E  Mpa Do vậy Ech= 314.31 0.4996 = 157.03 ( Mpa)

Xác định ku bằng cách tra toán đồ với hai tỷ số :

E1/Ech =1683.33/157.03 = 10.72H/D = 12/33 = 0.36

Xác định tt

ku R

ku

tt

k N

ku

R

Vậy lớp BTNC hạt trung đảm bảo kéo uốn.

- Đối với BTN lớp trên

(cm) k = 1

2h

Tra được Ech/E1 = 0.4729Do vậy Ech=

0.4729422.92= 200.00( Mpa)

Xác định ku bằng cách tra toán đồ với hai tỷ số :

E1/Ech = 1800/200 = 9.00H/D = 5/33 = 0.15Tra được : ku = 2.19 Mpa.

e

k N

Vậy lớp BTNC hạt mịn đảm bảo kéo uốn.

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