Yêu cầu chung đối với áo đường: Áo đường là công trình xây dựng trên nền đường , kết cấu áo đường gồm 1 hoặc nhiều tầng lớp vật liệu khác nhau có độ cứng và cường độ lớn hơn so với nền đ
Trang 1BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG
*************
1 Nội dung: Thiết kế kết cấu áo đường mềm.
2 Các số liệu ban đầu:
Cấp đường: II
Địa hình : Đồng Bằng
Tốc độ thiết kế : 100 km/h
Loại đất nền đường: Cát mịn
Năm đưa công trình vào khai thác: 2017
%
Số trụcsau
Thông số đáy áo đường:
Góc nội ma sát : ϕ = 35
Lực dính: C = 0,005 Mpa
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 1
Trang 2
CHƯƠNG 1
THIẾT KẾ CẤU TẠO KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
1.1 Yêu cầu chung đối với áo đường:
Áo đường là công trình xây dựng trên nền đường , kết cấu áo đường gồm 1 hoặc nhiều tầng lớp vật liệu khác nhau có độ cứng và cường độ lớn hơn so với nền đường để phục vụ cho xe chạy , trực tiếp phá hoại thường xuyên của các phương tiện giao thông và của các nhân tố thiên nhiên Vì vậy để đảm bảo xe chạy an toàn êm thuận , kinh tế , đảm bảo các chỉ tiêu khai thác có hiệu quả thì kết cấu áo đường cần đạt các yêu cầu sau :
Áo đường phải đủ cường độ và cường độ phải ổn định
Mặt đường phải đảm bảo bằng phẵng nhất định , giảm sức cản lăn , giảm sốc đểnâng cao tốc độ xe chạy , giảm lượng tiêu hao nhiên liệu , tăng tuổi thọ của xe
Từ đó hạ giá thành vận tải trong quá trình khai thác đường
Bề mặt áo đường phải có đủ độ nhám thích hợp để nâng cao hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường , tạo điều kiện cho xe chạy oan toàn với tốc độ cao
Áo đường càng sản sinh ít bụi càng tốt
1.2 Nguyên tắc thiết kế cấu tạo áo đường :
Phải tuân theo nguyên tắc thiết kế tổng thể nền mặt đường tạo điều kiện thuậnlợi cho nền đất cùng tham gia chịu lực với áo đường đạt mức tối đa
Chọn vật liệu hợp lý , sử dụng tối đa các vật liệu tại chỗ Nên dùng kết cấunhiều lớp , cường độ của lớp giảm dần theo chiều sâu để tận dụng khả năngchịu lực của vật liệu
Phải phù hợp với khả năng thi công thực tế , tăng tốc độ dây chuyền thi công ,công tác bảo dưỡng tiến hành thuận lợi
Áp dụng nguyên tắc phân kỳ đầu tư , dự tính biện pháp tăng cường bề dày thayđổi kết cấu cho phù hợp với yêu cầu xe chạy tăng dần theo thời gian
Chú ý việc thiết kế thoát nước
Biến đổi bề dày tối thiểu của các lớp vật liệu để đảm bảo điều kiện làm việc tốt
và thi công thuận lợi
1.3 Quy trình tính toán và tải trọng tính toán :
1.3.1 Quy trình tính toán:
Để thiết kế kết cấu áo đường ta phải sử dụng quy trình thiết kế áo đường theo
22TCN 211-06: “Áo đường mềm –Yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế”
- Tính toán độ lún đàn hồi thông qua khả năng biến dạng ( biểu thị bằng trị số môđun đàn hồi ) của cả kết cấu áo đường và trị số môđun đó phải lớn hơn môđun đàn hồi yêu cầu
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 2
Trang 3
- Tính toán ứng suất trong nền đất và các vật liệu kém dính xem có vượt quá trị
số giới hạn cho phép không , tức là không cho phép xuất hiện biến dạng dẻo trong nền đất dưới áo đường hoặc trong bất cứ các lớp vật liệu dính nào
- Tính toán ứng suất chịu kéo khi uốn phát sinh ở đáy các lớp vật liệu toàn
khối , không vượt quá trị số ứng suất kéo uốn giới hạn cho phép của vật liệu tại đó, tức
là không phát sinh các vết nứt dưới đáy các lớp đó
1.3 Tải trọng tiêu chuẩn
Loại xe Thànhphần
%
Số trụcsau
- Tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn: 10T = 100 kN
- Áp lực tính toán lên mặt đường : 6 daN/cm2 = 0,6 MPa
- Đường kính vệt bánh xe: D = 33 cm
1.4 Lưu lượng xe chạy tính toán :
Cường độ xe tính toán là số ôtô được quy đổi về loại ôtô có tải trọng tính toán thông qua mặt cắt ngang của đường trong 1 ngày đêm trên làn xe nặng nhất chịu đựng lớn nhất ở cuối thời kỳ khai thác tính toán của áo đường
Lưu lượng xe tính toán ở năm thứ tương lai:
k
i i tt
Trang 4Ntt là lưu lượng của loại xe i theo cả hai chiều ở cuối thời kỳ khai thác(xe/ng.đêm);
Ni là lưu lượng của loại xe i theo cả hai chiều ở cuối thời kỳ khai thác(xe/ng.đêm) Xem bảng sau:
bánh chỉ có 1 bánh thì lấy C2=6,4; với các cụm bánh đôi (1 cụm bánh gồm 2 bánh) thìlấy C2=1,0; với cụm bánh có 4 bánh thì lấy C2=0,38
f: là hệ số xét đến số làn xe
Bảng tính trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn:
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 4
Trang 5
Bảng tính số trục xe quy đổi về trục xe tiêu chuẩn ở năm thứ 15
Số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100kN; Ntk=3663 trục/ngày đêm
Ghi chú: (*) Vì tải trọng trục dưới 25 kN (2,5 T) nên không xét đến khi quy đổi
- Số trục xe tính toán trên 1 làn xe
Ntt = Ntk fl (trục/làn.ngày đêm) Trong đó:
Ntk = 3663 trục/ngày đêm
fl: là hệ số phân phối số trục xe tính toán trên mỗi làn xe Với đường 2-3 làn xekhông có dải phân cách giữa thì chọn fl = 0,55
Vậy, số trục xe tính toán trên 1 làn xe:
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 5
Trang 6
N = Ntk.0,5= 2014x0,50 =1007 (trục/làn.ngày đêm).
* Tính số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế N e :
Trường hợp biết số trục dự báo ở năm cuối của thời hạn thiết kế Ntt
(trục/làn.ngày đêm) thì tính Ne theo biểu thức:
(I.7.5)Trong đó:
+N tt : số trục xe tính toán tiêu chuẩn / 1 làn xe/ ng.đêm ở năm cuối
1.5 Xác định môđuyn đàn hồi yêu cầu:
Tương ứng với tải trọng tiêu chuẩn thiết kế Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu được xác định theo bảng 3-4 tài liệu [1] tùy thuộc vào số trục xe tính toán Ntt đã xác định và tùy thuộc vào loại tầng mặt của kết cấu áo đường thiết kế
Trị số tối thiểu của mô đun đàn hồi được xác định tùy thuộc vào loại tầng mặt của kết cấu áo đường thiết kế
Trị số Eyc thiết kế là trị số lớn hơn giữa Eyc xác định theo bảng 3-4 và E ycmin xác định theo bảng 3-5 của tài liệu [1] Ta có:
Eycllxc =207 (MPa)
Eycmin =160 (MPa)
Eycchọn =207 (MPa)
Nhận xét: Môdun đàn hồi phần lề gia cố và phần mặt đường chênh lệch nhau
không nhiều Mặc khác, để dễ dàng trong quá trình thi công một cách đồng bộ hơn nữa, đôi khi xe có thể chạy vào phần lề gia cố trong trường hợp bất lợi Chính vì thế
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 6
1
[(1 ) 1]
365(1 )
[(1 0,12) 1]
365 20140,12(1 0,12)
e
+
Trang 7mà ta thiết kế đồng bộ phần chiều dày kết cấu áo đường của cả phần xe chạy và phần
lề gia cố
1.6 Xác định các điều kiện thi công:
Các đơn vị thi công trong khu vực có đội ngũ kỹ thuật giàu kinh nghiệm, đãtừng tham gia chỉ đạo thi công nhiều công trình quan trọng và có quy mô lớn Đội ngũcông nhân lành nghề đã từng tham gia nhiều công trình tương tự đạt chất lượng cao.Ngoài ra, các đơn vị thi công có đầy đủ máy móc, các trang thiết bị phục vụ thi cônggóp phần nâng cao năng suất, rút ngắn thời gian thi công, đảm bảo hoàn thành côngtrình đúng tiến độ và đạt chất lượng
CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
Trong chương này ta đề ra các cách cấu tạo kết cấu áo đường theo hai phương án
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 7
Trang 8
Thiết kế kết cấu áo đường mềm:
Lớp mặt: đường chúng ta là đường cấp II, Vtk=100 (km/h), Ne = 72.2 x105 trục căn cứ vào bảng 2-1(TCVN 211-06), ta chọn loại tầng mặt là cấp cao A1
- Với tầng mặt A1 trên cùng ta chọn lớp BTN nhám cao dày 2cm ( theo muc
2.2.3 TC 211-06)
-Lớp mặt trên: ta chọn lớp BTNC loại 1 Dmax 12.5 hàm lượng đá dăm >50%
(tham khảo bảng 1 mục 4.1.2 TCVN 8819:2011 BTNC loại 1 Dmax 12.5 thích hợp dùng cho lớp mặt trên)
Chọn bề dày lớp kết cấu: theo bảng 1 mục 4.1.2 TCVN 8819:2011 bề dày thích hợp từ 5-7 cm, do số trục xe tích lũy cua ta lớn nên ta chọn 7cm
-Lớp mặt trên: ta chọn lớp BTNC loại 1 Dmax 19 hàm lượng đá dăm >50%
(tham khảo bảng 1 mục 4.1.2 TCVN 8819:2011 BTNC loại 1 Dmax 19 thích hợp dùngcho lớp mặt dưới)
Chọn bề dày lớp kết cấu: theo bảng 1 mục 4.1.2 TCVN 8819:2011 bề dày thích hợp từ 5-7 cm, do số trục xe tích lũy cua ta lớn nên ta chọn 8cm
Lớp móng: theo bảng 2-3(TCVN 211-06) ta chọn lớp móng trên và lớp móng
dưới như sau:
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 8
1 BTN tạo độ nhám, Dmax 12,5 dày 2 cm
2 BTN chặt loại I Dmax 12.5 dày 7cm (HL đá dăm ≥ 50%)
3 BTN chặt loại I Dmax19 dày 8cm (HL đá dăm ≥ 50%)
4 Cấp phối đá dăm loại I Dmax 25 dày 15cm
5 Cấp phối đá dăm loại I Dmax 37.5 dày 30cm
6 Đất nền Á Cát đầm chặt K98 dày 30cm
7 Đất nền Á Cát đầm chặt K95 dày 58cm
Trang 9-Lớp móng trên: cấp phối đá dăm loại I Dmax=25mm (tham khảo điều 6.2.2.a
tầng mặt A1)
Chọn bề dày lớp kết cấu: theo bảng 2-4(TCVN 211-06) ) bề dày tối thiều của lớp cấp phối đá dăm Dmax ≤ 25 mm là 8 cm, tham khảo điều 7.2.3.c chiều dày mỗi lớp cấp phối đá dăm sau khi lu lèn không được vượt quá 15cm, chọn bề dày lớp cấp phối đá
dăm loại II Dmax=25mm là 15cm
-Lớp móng dưới: : cấp phối đá dăm loại I Dmax=37.5mm (tham khảo điều 6.2.2.a
tầng mặt A1)
Chọn bề dày lớp kết cấu: theo bảng 2-4(TCVN 211-06) ) bề dày tối thiều của lớp cấp phối đá dăm Dmax ≤ 37.5 mm là 12 cm, tham khảo điều 7.2.3.c chiều dày mỗi lớp cấp phối đá dăm sau khi lu lèn không được vượt quá 15cm, chọn bề dày lớp cấp phối
đá dăm loại II Dmax=37.5mm là 30cm
Kiểm tra chênh lệch E của các lớp đáy móng:
2
1
300
1 1,5300
E
2.2 Phương án 2: Phương án đầu tư một lần:
Thiết kế kết cấu áo đường mềm:
+ Lớp mặt: đường chúng ta là đường cấp II, Vtk=100 (km/h), Ne = 72.2 x105 trục
căn cứ vào bảng 2-1(TCVN 211-06), ta chọn loại tầng mặt là cấp cao A1
- Với tầng mặt A1 trên cùng ta chọn lớp BTN nhám cao dày 2cm ( theo mục 2.2.3
TC 211-06)
- Lớp mặt trên: ta chọn lớp BTNC loại 1 Dmax 12.5 hàm lượng đá dăm >50%
(tham khảo bảng 1 mục 4.1.2 TCVN 8819:2011 BTNC loại 1 Dmax 12.5 thích hợp
dùng cho lớp mặt trên)
Chọn bề dày lớp kết cấu: theo bảng 1 mục 4.1.2 TCVN 8819:2011 bề dày thích
hợp từ 5-7 cm, do số trục xe tích lũy cua ta lớn nên ta chọn 7cm
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 9
1 Lớp bê tông nhựa nhám cao dày 2cm
2 Lớp BTN chặt loại 1 Dmax 12,5 (HL đá dăm >50%) dày 7 cm
3 Lớp BTN chặt loại 1 Dmax19 (HL đá dăm >35%) dày 8cm
4 Lớp BTN rỗng Dmax 25 (HL đá dăm >50%) dày 16 cm
5 Lớp CPĐD loại 1 Dmax 37,5 dày 32 cm
6 Đất Á Cát được đầm nén đến độ chặt K98 dày 30 cm
7 Đất Á Cát được đầm nén đến độ chặt K95 dày 55 cm
Trang 10- Lớp mặt dưới: ta chọn lớp BTNC loại 1 Dmax 19 hàm lượng đá dăm >35%
cho lớp mặt dưới)
Chọn bề dày lớp kết cấu: theo bảng 1 mục 4.1.2 TCVN 8819:2011 bề dày thích hợp từ 6-8 cm, do số trục xe tích lũy cua ta lớn nên ta chọn 8cm
+ Lớp móng: theo bảng 2-3(TCVN 211-06) ta chọn lớp móng trên và lớp móng
dưới như sau:
- Lớp móng trên: ta chọn lớp BTNR Dmax 37.5 hàm lượng đá dăm >50% (tham khảo
móng)
Chọn bề dày lớp kết cấu: theo bảng 2 mục 4.1.3 TCVN 8819:2011 bề dày thích hợp từ 12-16 cm, do số trục xe tích lũy cua ta lớn nên ta chọn 16cm
- Lớp móng dưới: cấp phối đá dăm loại I Dmax= 37.5mm (tham khảo điều 6.2.2.a
tầng mặt A1)
Chọn bề dày lớp kết cấu: theo bảng 2-4(TCVN 211-06) ) bề dày tối thiều của lớp cấp phối đá dăm Dmax ≤ 25 mm là 12 cm, tham khảo điều 7.2.3.c chiều dày mỗi lớp cấpphối đá dăm sau khi lu lèn không được vượt quá 18cm, chọn bề dày lớp cấp phối đá dăm loại II Dmax=25mm là 32cm
Kiểm tra chênh lệch E của các lớp đáy móng:
E2/E1=320/300 = 1.07 < 1.5 => Đạt
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 10
Trang 11
CHƯƠNG 3 :
TÍNH TOÁN CƯỜNG ĐỘ VÀ CHIỀU DÀY KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
3.1 Xác định các đặc trưng tính toán của nền đường và các lớp vật liệu mặt
đường:
Đối với trường hợp nền đắp hoặc nền đào có áp dụng các giải pháp chủ động cải thiện điều kiện nền đất trong phạm vi khu vực tác dụng (như thay đất, đầm nén lại ) thì có thể xác định trị số độ ẩm tương đối tính toán theo loại hình gây ẩm (hay loại hình chịu tác động của các nguồn ẩm) đối với kết cấu nền áo đường Đất nền
đường trong trường hợp thi công có các đặc điểm sau:
- Khoảng cách từ mực nước ngầm hoặc mực nước đọng thường xuyên ở phía dưới đến đáy khu vực tác dụng không ảnh hưởng đến nền đường, ở những đoạn đắp thấp cũng không chịu ảnh hưởng Tuy nhiên, vào mùa mưa thì nước đọng hai bên đường trong thời gian rất lâu (trên ba tháng), cho nên nền đường chịu tác dụng của nguồn ẩm này
- Kết cấu áo đường làm bằng bê tông nhựa chặt thuộc loại vật liệu kín nước, tầng móng làm bằng cấp phối đá dăm không làm bằng các vật liệu gia cố chất liên kết
- Nền đất trong khu vực tác dụng được đầm nén đạt yêu cầu K98
- Đất nền đường là loại đất bazan Tây Ngyên
Theo yêu cầu của đề bài thì các đặc trưng tính toán của đất nền ta lấy như sau:
Tính võng
Tínhtrượt
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 11
Trang 12
Bảng 3.2 Các thông số tính toán của vật liệu mặt đường phương án 2
Tính võng
Tínhtrượt
3.2 Tính toán theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi:
Điều kiện tính to á n: Theo tiêu chuẩn này kết cấu được xem là đủ cường độ khi trị số mô đun đàn hồi chung của cả kết cấu nền áo đường (hoặc của kết cấu áo lề có gia cố) 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 Kcddv được xác định tuỳ theo độ tin cậy mong muốn
+ Xác định Etb quy đổi từ 2 lớp về 1 lớp theo công thức:
Hình I.7.10: Sơ đồ tính toán đổi hai lớp thành một lớp
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 12
Trang 13
Etb12 = E1
3 3 / 1 1
1
+
k
t k
+ h1, h2 : Chiều dày lớp dưới và lớp trên của áo đường
+ E1, E2: Mô đun đàn hồi của vật liệu lớp dưới và lớp trên
Sau khi quy đổi nhiều lớp áo đường về một lớp thì cần nhân thêm với Etb
một hệ số điều chỉnh β xác định theo bảng 3-6 của tài liệu [1] tùy thuộc vào tỷ số H/D
để được trị số Et bdc:
Nếu H/D > 2 thì tính β theo công thức:
Trị số Etbdc sau khi tính được sẽ dùng để tính toán tiếp trị số Ech của cả kết cấu
theo toán đồ hình 3-1 của tài liệu [1]:
Từ
0
dc tb
H D E E
Tra bảng 3-6 [tài liệu 1] ta được β=1,2.Vậy kết cấu nhiều lớp được đưa về kết cấu hai
lớp với lớp trên dày 50 (cm) có môđun đàn hồi trung bình:
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 13
Trang 14
Đường cấp II, 2 làn xe nên theo bảng 3-3 của tài liệu [1], chọn độ tin cậy thiết
kế là 0,85.Từ đó, theo bảng 3-2 của tài liệu [1] ta xác định được Kcddv = 1,06
VậyK cd dv.Eyc = 1.06x197 = 209 (MPa) < Ech.m = 212 (Mpa)
Cho thấy với cấu tạo kết cấu dự kiến đảm bảo đạt yêu cầu cường độ theo tiêu
chuẩn độ võng đàn hồi cho phép
E
= 0.13Tra toán đồ (Hình 3-1), [Tài liệu 1] ta được:
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 14
Trang 15
Đường cấp III, 2 làn xe nên theo bảng 3-3 của tài liệu [1], chọn độ tin cậy thiết
kế là 0,85 Từ đó, theo bảng 3-2 của tài liệu [1] ta xác định được Kcddv = 1,06
VậyK cd dv.Eyc = 1.06x197 = 209 (MPa) < Ech.m = 214 (Mpa)
Cho thấy với cấu tạo kết cấu dự kiến đảm bảo đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép
3.3 Tính toán cường độ kết cấu nền áo đường theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất và các lớp vật liệu kém dính kết :
Kết cấu nền áo đường có tầng mặt là loại A1, A2 và B1 được xem là đủ cường
độ khi thoả mãn biểu thức:
T ax + T av≤ tr
cd
tt K
Ctt : Lực dính tính toán của đất nền hoặc vật liệu kém dính (MPa) ở trạng thái độ ẩm,
độ chặt tính toán.Trị số Ctt được xác định theo biểu thức:
Ctt = C K1 K2 K3 Trong đó:
C: lực dính của đất nền hoặc vật liệu kém dính xác định từ kết quả thí nghiệm cắtnhanh với các mẫu tưng ứng với độ chặt, độ ẩm tính toán (MPa); với đất nền phi tiêubiểu cho sức chống cắt trượt của c phạm vi khu vực tác dụng của nền đường
K1 : hệ số xét đến sự suy giảm sức chống cắt trượt khi đất hoặc vật liệu kém dính chịu
ti trọng động và gây dao động Với kết cấu nền áo đường phần xe chạy thì lấy K1=0,6;với kết cấu áo lề gia cố thì lấy K1 = 0,9 để tính toán
K2 : hệ số xét đến các yếu tố tạo ra sự làm việc không đồng nhất của kết cấu; các yếu
tố này gây ảnh hưởng nhiều khi lưu lượng xe chạy càng lớn, do vậy K2 được xác địnhtuỳ thuộc số trục xe quy đổi mà kết cấu phi chịu đựng trong 1 ngày đêm như ở Bảng 3-8[1]
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 15
Trang 16
K3 : hệ số xét đến sự gia tăng sức chống cắt trượt của đất hoặc vật liệu kém dính trongđiều kiện chúng làm việc trong kết cấu khác với trong mẫu thử (đất hoặc vật liệu đượcchặn giữ từ các phía); ngoài ra hệ số này còn để xét đến sự khác biệt về điều kiện tiếpxúc thực tế giữa các lớp kết cấu áo đường với nền đất so với điều kiện xem như chúngdính kết chặt (tạo ra sự làm việc đồng thời) khi áp dụng toán đồ Hình 3-2 và 3-3 chocác trường hợp nền đất bằng đất kém dính Cụ thể trị số K3 được xác định tuỳ thuộcloại đất trong khu vực tác dụng của nền đường như dưới đây:
Đối với các loại đất cát nhỏ K3 = 3,0;
Đối với các loại đất cát trung K3 = 6,0;
Đối với các loại đất cát thô K3 = 7,0
3.3.1 Phương án 1:
Kiểm tra tính trượt của đất nền bazan:
Đất nền là loại bazan có độ ẩm tương đối
a= 0,55; modul đàn hồi Eo=40 Mpa; c=0,005 Mpa; ϕ =350
Trong tính toán trượt, đối với lớp có BTN ta xét môduyn đàn hồi ở nhiệt độ là 600C
1 k.t
Bảng 3.5: Tính đổi E tb của các lớp vật liệu phương án 1
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 16
1 BTN tạo độ nhám, Dmax 12,5 dày 2 cm
2 BTN chặt loại I Dmax 12.5 dày 7cm (HL đá dăm ≥ 50%)
3 BTN chặt loại I Dmax19 dày 8cm (HL đá dăm ≥ 50%)
4 Cấp phối đá dăm loại I Dmax 25 dày 15cm
5 Cấp phối đá dăm loại I Dmax 37.5 dày 30cm
6 Đất nền bazan đầm chặt K98 dày 30cm
7 Đất nền bazan đầm chặt K95 dày 58cm
Trang 17* Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp áo đường gây ra Tav
Tra toán đồ H3-4 [1] xác định được: τav= -0.0006 (Mpa)
Ứng suất cắt hoạt động trong đất là:
Kiểm tra tính trượt của đất nền bazan:
Đất nền là loại bazan có độ ẩm tương đối
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 17
Trang 18
a= 0,55; modul đàn hồi Eo=40 Mpa; c=0,005 Mpa; ϕ =350
Trong tính toán trượt, đối với lớp có BTN ta xét môduyn đàn hồi ở nhiệt độ là 600C
Bảng 3.6: Tính đổi E tb của các lớp vật liệu phương án 2
* Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp áo đường gây ra Tav
Tra toán đồ H3-4 [1] xác định được: τav= -0.0006 (Mpa)
Ứng suất cắt hoạt động trong đất là:
Vậy, nền đất đảm bảo điều kiện chống trượt
3.4 Tính cường độ kết cấu áo đường theo tiêu chuẩn chịu kéo khi uốn:
3.4.1 Phương án 1:
3.4.1.1 Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy lớp BTN trên cùng:
-Kiểm tra lớp bê tông nhựa lớp trên cùng:
h1=7 cm , E1= 1800Mpa ( lấy E1 của BTN ở 100C, tra bảng C-1)
Mô đun đàn hồi của các lớp kết cấu dưới lớp BTN đang xét Etb = 425 ( bảng 3.5)
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 18
Trang 19
Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp BTN : ku
tt
R = k1 k2 Rku
-Đối với vật liệu bê tông nhựa: k1 = 0,22
eN
Kiểm toán điều kiện 3.9 với hệ số cđ kéo uốn là Kcdku=0.90
σku =0.99 < 1.46 /0.9=1.62→đạt
3.4.1.2 Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy lớp BTN thứ 2
- Do tính chất lớp 1.2 cùng loại vật liệu nên ta đưa 2 lớp đó về lớp tương đương và
kiểm tra như lớp mặt và kiểm tra kéo uốn tại đáy lớp 2
- Đổi các lớp phía trên lớp cần tính toán về 1 lớp ta có : h1=15cm
SVTH: Nguyễn Văn Hiếu – K612GT Trang: 19