ĐỒ ÁN NỀN MÓNG( móng nông và móng cọc đài cao gôm fie thuyết minh và fie bản vẻ)

Việc hoàn thành tuyến đường này sẽgiúp cho tình hình kinh tế vùng được cải thiện đáng kể.. XV.1.3 Xác định kích thước ngang của đường: Trên cơ sơ khả năng phục vụ của tuyến đường và điều

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TÌNH HÌNH CHUNG

CỦA TUYẾN ĐƯỜNGI.1 Vị trí tuyến đường đi qua

Tuyến đường thiết kế mới giữa hai điểm M - N là tuyến đường thuộc địa bàn xãSuối Kiết, huyện Tánh Linh, tỉnh BÌNH THUẬN Đây là tuyến đường có ý nghĩa rấtquan trọng trong việc phát triển kinh tế địa phương nói chung và cả nền kinh tế quốc dânnói chung Tuyến đường nối các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa của tỉnh nhằm từngbước phát triển kinh tế văn hóa toàn tỉnh Tuyến được xây dựng ngoài công việc chínhyếu là vận chuyển hàng hóa phục vụ đi lại của người dân mà còn nâng cao trình độ dântrí của người dân khu vực lân cận tuyến Sự phối hợp này sẽ mang lại hiệu quả kinh tếcao trong quá trình đầu tư xây dựng tuyến đường

I.2 Tình hình chung tuyến đường:

I.2.1 Tình hình văn hóa, chính trị:

Việc ăn học, đi lại giao lưu kinh tế văn hóa còn nhiều hạn chế, chủ yếu dùngphương tiện vận chuyển thô sơ Vì vậy, một khi tuyến đường được xây dựng sẽ tạo điềukiện phát triển hơn nữa mạng lưới điện đường, trường, trạm, trung tâm văn hóa giải trí …

để nâng cao trình độ dân trí, nâng cao mức sống người dân

I.2.2 Tình hình dân sinh:

Tuyến đi qua khu vực có dân số đang gia tăng là địa hình đồi và núi thấp, nghềnghiệp chính là trồng trọt và chăn nuôi hộ gia đình Việc hoàn thành tuyến đường này sẽgiúp cho tình hình kinh tế vùng được cải thiện đáng kể

I.2.3 Đặc điểm địa hình, địa mạo:

Tuyến đường M-N đi theo hướng Bắc Nam, điểm đầu tuyến có cao độ 15m, điểm cuối tuyến có cao độ là 35m Tuyến đường cắt qua sông La Ngà và các nhánh suối nhỏ Tuyến đường đi qua địa hình núi thấp và đồi Do vậy khả năng tập trung nước trong lưu vực lớn, trong lưu vực lại ít ao hồ nên việc thiết kế công trình thoát nước sẽ tính lưu lượng vào mùa mưa là chủ yếu

I.2.4 Đặc điểm địa chất:

Địa chất vùng tuyến đi qua khá tốt : núi thấp và đồi, có cấu tạo không phức tạp(cấp III) lớp trên là đất nâu, lớp dưới là á sét vàng Nói chung địa chất vùng này rất thuậnlợi cho việc làm đường Ở trên đoạn tuyến có một vài mỏ sỏi đỏ và mỏ đá có thể khaithác tại chỗ làm kết cấu áo đường và các công trình trên đường nhằm giảm giá thành xâydựng

Ở vùng này hầu như không có hiện tượng đá lăn, hiện tượng sụt lở, hang độngcastơ nên rất thuận lợi

I.2.5 Tình hình khí hậu thủy văn trong khu vực:

Khu vực tuyến M-N đi qua là vùng núi, có khí hậu xavan, nắng nhiều mưa ít, làvùng khô hạn nhất cả nước Khu vực tuyến chịu ảnh hưởng của gió mùa Tây Nam thổi từ

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

tháng 5 đến tháng11, mùa nắng gắn với gió mậu dịch thổi theo hướng Đông Bắc- TâyNam từ khoảng tháng 12 đến tháng 4 năm sau Có 2 mùa rõ rệt:

 Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11

 Mùa nắng từ tháng 12 đến tháng 4

Tuy nhiên yếu tố thời tiết cũng bất thường, có năm đến sớm, có năm đến muộn,dao động giữa tháng 4 và tháng 6, nên chú ý lựa chọn thời điểm thi công vào mùa nắng

Nhiệt độ trung bình hằng năm là 22OC – 26OC

Độ ẩm không khí trung bình năm 70-85% Từ tháng 6 đến tháng 12 độ ẩm khôngkhí 84,3-86,9% Các tháng 1, 2 và 3 độ ẩm trung bình 75,6-76,9% Độ ẩm thấp nhất tuyệtđối xuống dưới 15% vào mùa khô

Lượng mưa trung bình là 1500-1900 mm/năm ( thấp hơn trung bình cả nước

YẾU CỦA TUYẾN ĐƯỜNG

II.1 Số liệu thiết kế:

CHƯƠNG III: Bản đồ địa hình có tỉ lệ 1/10.000 thuộc MẪU BD6

CHƯƠNG IV: Địa hình thiết kế: Vùng núi

CHƯƠNG V: Chênh cao giữa các đường đồng mức là 5m

CHƯƠNG VI: Lưu lượng xe chạy bình quân năm tương lai : Nt = 1435 ( xe/ng.đêm )

CHƯƠNG VII: Mức tăng xe hằng năm : p = 9.5 %

CHƯƠNG VIII: Thành phần xe chạy :

 Xe con : 18 %

CHƯƠNG IX: Xe tải 2 trục gồm : IX.1.1.1 Xe tải nhẹ : 7 %

IX.1.1.2 Xe tải vừa : 8 %

IX.1.1.3 Xe tải nặng : 10 %

CHƯƠNG X: Xe tải 3 trục gồm : X.1.1.1 Xe tải nhẹ : 3 %

X.1.1.2 Xe tải vừa : 4 %

X.1.1.3 Xe tải nặng : 5 %

CHƯƠNG XI: Xe bus lớn : 45 %

XI.1 Cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường :

Bảng 3-1.Bảng tính lưu lượng xe con qui đổi

STT Loại xe % Số lượng

(xe/ngđ)

Hệ số quy đổi Lưu lượngxcqđ/ngđ

3

Xe 2 trục

6

Xe 3 trục

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

11 Xe bus lớn 45 645.75 3 1937.3

Lưu lượng xe chạy tính toán ở tương lai : N15 = 3069 ( xcqđ/ngđ )

Vậy theo TCVN 4054-2005, ta có:

CHƯƠNG XII: Cấp đường thiết kế : Cấp III

CHƯƠNG XIII: Vận tốc thiết kế : 60 km/h

XIII.1 Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến đường :

XIII.1.1 Độ dốc dọc lớn nhất :

Ta có: imax = Min(ikeo

max; ibam

max)

XIII.1.1.1 Theo điều kiện sức kéo :

Để ô tô chuyển động được thì động cơ phải sản sinh ra một lực kéo không nhỏ hơn tổng các lực cản trên đường Do vậy phương trình chuyển động của ô tô là:

2 keo f i w j keo

Dmax là nhân tố động lực ứng với từng loại xe ( tra theo biểu đồ )

f : là hệ số sức cản lăn của mặt đường:  -5 2

0

f = f × 1 + 4,5×10 × v

Khi V = 60(km/ h)tk thì f0 0.02 ( Loại mặt đường bê tông nhựa)

Bảng 3-2 Bảng xác định độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo

Giá trị ikeo

max được chọn theo loại xe có lưu lượng xe lưu thông nhiều nhất ( xe buslớn ) : ikeo

max = 0.0238 = 2.39%

XIII.1.1.2 Theo điều kiện sức bám:

Để ô tô chuyển động được thì động cơ phải sản sinh ra một lực kéo không lớn hơn sức bám giữa lốp xe với mặt đường Ta có phương trình:

k keo max K

Gm

K F VP

CHƯƠNG XIV: F 0.8 B H   : đối với xe con hiện đại

CHƯƠNG XV: F 0.9 B H   : đối với xe buýt và xe tải

tk

V = 60(km/ h): vận tốc thiết kế

0

f = f 0.02: ứng với loại mặt đường là bê tông nhựa

Bảng 3-3 Bảng xác định độ dốc dọc max theo điều kiện sức bám

S

T

T Loại xe m

K(daN.s2/

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

Giá trị imax

bam

được chọn theo loại xe có lưu lượng xe lưu thông nhiều nhất ( xe buslớn ) : i max bám 27.17 %

Giá trị được chọn thỏa: min i max bám,i max kéo 2.38%

Theo TCVN 4054-2005 : Đường cấp III, vùng núi nên có i max  7 %

Do địa hình vùng núi, xây dựng đường bằng phẳng thì cần đào đắp nhiều, tốn nhiều công sức và chi phí, vì vậy chọn i max  7 %

k là hệ số xét đến hiệu quả của bộ phận hãm phanh:

k = 1.2 đối với xe con

k = ( 1.3 1.4 ) đối với xe buýt, xe tải Chọn giá trị k theo xe bus lớn là xe có lưu lượng lưu thông nhiều nhất: k = 1.3

i 7 % : độ dốc dọc của đường xe thực hiện hãm phanh

Theo TCVN 4054-2005 : với đường cấp III, Vtk = 60 ( km/h ) thì S1 = 75 (m).Vậy chọn S1 = 75 (m) để thiết kế.

XV.1.1.2 Tầm nhìn trước xe ngược chiều S2 hay tầm nhìn động Sđ:

S 2

l S

2 2

d

k V f φGφV

XV.1.2 Bán kính đường cong nằm tối thiểu :

XV.1.2.1 Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi có dộ dốc siêu cao:

Ta có:

2 tk max sc

sc min

V1

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

Theo TCVN 4054-2005 : Ứng với đường cấp III, Vtk = 60 ( km/h ),

 

sc

min

Vậy chọn Rminsc 130 m để thiết kế

XV.1.2.2 Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi không có siêu cao:

Ta có :

2 tk n min

Với in: Độ dốc ngang của tuyến đường Chọn mặt đường là bê tông xi măng và

bê tông nhựa Suy ra: in 2%

tk n min

Theo TCVN, ứng với đường cấp III, Vtk = 60 ( km/h ) thì Rmin 1500 m

Vậy chọn Rmin 1500 m để thiết kế

XV.1.2.3 Bán kính đường cong nằm tối thiểu thông thường.

Ta có:

tk s

t

c

t min

Theo TCVN, Ứng với đường cấp III, Vtk = 60 ( km/h ) thì Rmintt 250 m

Vậy chọn Rmintt 250 m để thiết kế

XV.1.2.4 Thuận lợi xe chạy vào ban đêm:

Nhằm đảm bảo vào ban đêm xe vẫn chạy được an toàn

Tầm nhìn ban đêm phụ thuộc vào góc phát sáng của đèn pha ô tô,  = 2 0

Ta có : S = 2

180

  Rmin(S = 75m là tầm nhìn một chiều)Suy ra : Rmin= 90 75

2 3.14



 =1074.3 (m)

Thông thường ta có: 1  

b min d

Bảng tính toán bán kính đường cong nằm

TCVNTính toán

1125

Lựa chọn128.8

472.4141.71074.3

1251500250-

1301500250

Giá trị

sc minR

XV.1.2.5 Khả năng thông xe và số làn xe cần thiết

t = 1s : thời gian phản ứng của người lái xe

l2 : quãng đường xe đi được trong quá trình hãm phanh

 

2 2

254

K V l

 = 0.5 : hệ số bám dọc xét trong trường hợp bất lợi nhất

i = 5 % :độ dốc dọc lớn nhất của đường cấp III vùng đồng bằng

Khả năng thông xe lý thuyết của một làn xe

1000V 1000V N

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

Ngiờcđ = 0.12× Ntbnăm = 0.12 × 3609=433 (xe/h)< Nttế

Theo TCVN 4054 - 2005 số làn xe trên một mặt cắt ngang tính theo công thức :

lth

giôcd

N Z

N

Với :

nlx : số làn xe yêu cầu

Ngiờcđ : là lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm

Z = 0.77 : là hệ số sử dụng năng lực thông hành ứng với Vtk=60 (km/h)

Nlth= 1000 (xcqđ/h) : năng lực thông hành tối đa khi đường có dải phân cách ởgiữa và dải phân cách bên theo quy trình và Nlth= 480 (xcqđ/h) theo tính toán, lấy 480(xcqd/h)

XV.1.3 Xác định kích thước ngang của đường:

Trên cơ sơ khả năng phục vụ của tuyến đường và điều kiện địa hình ta sơ bộ chọn mặt cắt ngang có dạng :

Tron đó :

Im : độ dốc ngang mặt đường

Igc : độ dốc ngang của lề gia cố

Ikgc : độ dốc ngang của lề không gia cố

Bkgc Bgc

Bl

Chiều rộng của thùng xe : b (m)

Khoảng cách giữa 2 bánh xe : c (m)

Khoảng cách từ mép thùng xe đến mép làn bên cạnh : x (m)

Khoảng cách an toàn từ giữa vệt bánh xe đến mép đường : y (m)

Ta có sơ đồ tính toán như sau:

Bề rộng làn xe của đường có 2 làn xe được tính theo công thức :

1

2

b c

B    x y

Theo kinh nghiệm thì trị số x , y được đề nghị dùng như sau :

y = 0.5 + 0.005.V (m)

x = 0.5 + 0.005.V (m) : khi làn xe cạnh ngược chiều

x = 0.35 + 0.005.V (m) : khi làn xe cạnh cùng chiều

Trong đó : V – tốc độ xe chạy (Km/h)

Bảng 3-4 Bảng tính toán bề rộng mặt đường

Loại xe Bề rộngbánh xe b (m) c (m) V (km/h) B (m)

Xe con ( M-21 ) 0.2 1.8 1.40 60 3.2

Xe tải vừa ( Zil-130 ) 0.36 2.5 1.78 60 3.74

Ở đây ta xét trường hợp bất lợi nhất là lúc 2 xe chạy ngược chiều nhau nên :

y = x = 0.5 + 0.005 60 = 0.8 (m)

Tính cho xe phổ biến là xe bus , theo quy trình 4054 - 05 bảng 1 ta có : b= 2.5 m Chiều rộng của 1 làn xe:

1

Chiều rộng mặt đường phần xe chạy Bm :

Bm = 2xB1 = 2x3.74= 7.48 (m)

Theo bảng 6, TCVN 4054_2005: ứng với đường cấp IV, Vtk =60 ( km/h ) nên :

B1làn xe = 3 (m), B = 6 ( m ) và Blề đường= 1.5 (m) và Bgia cố = 1.0 ( m )

Vậy chọn: B1làn xe = 3.0 (m), B= 6.0 (m)

Blề đường = 1.5 (m) và Bgia cố = 1.0 ( m )

b

2B1

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

Với phương án này thì xe chạy ngược chiều nhau không đạt được tốc độ tối đa 60km/h vì bề rộng đường không đủ an toàn để khắc phục nhược điểm trên ta tận dụng phần lề gia cố để làm chỗ tránh xe khi 2 xe tải chạy ngược chiều nhau để tăng tính an toàn trong lưu thông

XV.1.3.2 Độ dốc ngang mặt đường và lề đường

Độ dốc ngang mặt đường phụ thuộc vào loại kết cấu mặt đường

Căn cứ vào yêu cầu thiết kế tuyến chọn lớp mặt là lớp bê tông nhựa nên theo quytrình 4054-2005 (Bảng 9/tr16 ) ta chọn :

Ta có: Emin 0.9 m ( Bảng 12, TCVN 4054-2005, ứng với xe tải )

Suy ra: E  Emin nên ta cần bố trí độ mở rộng mặt đường

Chọn E = 1.1 (m) để thiết kế

XV.1.5 Xác định độ dốc siêu cao và bố trí siêu cao :

XV.1.5.1 Độ dốc siêu cao :

Độ dốc siêu cao được tính theo công thức :

2

127

sc

V i

 : Hệ số lực đẩy ngang, lấy  = 0.15

Từ công thức trên ta thấy độ dốc siêu cao phụ thuộc bán kính R

XV.1.5.3 Chiều dài tối thiểu đường cong chuyển tiếp

Chiều dài đường cong chuyển tiếp nhỏ nhất Lmin:

Theo 3 điều kiện sau:

XV.1.5.3.1 Độ tăng gia tốc ly tâm cho phép :

Ta có:

 

3 1

0

VL

47 I R



Trong đó :

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

Vậy chọn Lmin = 100 (m) để thiết kế

XV.1.6 Đoạn nối tiếp các đường cong :

XV.1.6.1 Hai đường cong cùng chiều :

Hai đường cong cùng chiều có bán kính lớn không phải bố trí siêu cao hoặc có cùng độ dốc siêu cao thì có thể nối trực tiếp với nhau tạo thành đường cong ghép

TC1=TĐ2

Hai đường cong cùng chiều khi bố trí còn một đoạn chêm m ở giữa thì chiều dàiđoạn chêm này phải thỏa mãn đủ để bố trí 2 nữa chiều dài đường cong chuyển tiếp hoặc 2nửa chiều dài đoạn nối siêu cao của hai đường cong liền kề

Hai đường cong nối với nhau có đoạn thẳng chêm

XV.1.6.2 Hai đường cong ngược chiều :

Hai đường cong ngược chiều không có siêu cao thì có thể nối trực tiếp với nhau

để tạo thành đường cong ghép

Hai đường cong ngược chiều có siêu cao thì chiều dài đoạn chêm m ở giữa thì

m cũng phải thỏa mãn điều kiện nêu trên

TÐ1

TÐ2 Ð1

R1

TC2

Ð2

R2 TÐ1

Hai đường cong nối trực tiếp với nhau

Đ1Đ2

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

m

TÐ1

TC1

TÐ2Ð1

R1

TC2

Ð2R2

Hai đường cong nối với nhau có đoạn thẳng chêm XV.1.6.3 Đảm bảo tầm nhìn trong đương cong nằm, xác định phạm vi phá bỏ

chướng ngại vật:

Với giả thiết tầm mắt người lái xe là 1.2 m

Khoảng cách từ mắt đến mép đường là : 1.5 m

Gọi Z0 : Khoảng cách từ mắt người lái xe đến chướng ngại vật

Z : Khoảng cách từ mắt người lái xe đến giới hạn cần phá bỏ chướng ngại vật.Nếu Z < Zo : tầm nhìn được đảm bảo

Z > Zo : tầm nhìn không được đảm bảo đòi hỏi phải dọn bỏ chướng ngại vật

Muốn đảm bảo tầm nhìn trên đường cong cần phải xác định phạm vi phá bỏchướng ngại vật cản trở tầm nhìn

Với S1= 75 m : chiều dài tầm nhìn một chiều.

R = 130 m : bán kính đường cong bất lợi nhất trên tuyếnSuy ra: 180 S

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

XV.1.7 Xác định bán kính đường cong đứng:

XV.1.7.1 Bán kính nhỏ nhất đường cong đứng lồi:

Đối với đường không có dải phân cách:

Đảm bảo tầm nhìn 2 chiều: loi 22

min

S

8d

Với: S2 = 150 (m): chiều dài tầm nhìn thấy xe ngược chiều

d = 1.0 (m): độ cao mắt người lái xe so với mặt đường

2 loi

min

150

8×1 Chọn:Rloimin = 2850 m Đảm bảo tầm nhìn 1 chiều:

2 loi 1 min

1

S

2d

Với: S1 = 75 (m): chiều dài tầm nhìn hãm xe

d1 = 1.0 (m): độ cao mắt người lái xe so với mặt đường

loi 1 min

Bán kính đường cong đứng lõm được xác định theo 2 điều kiện sau:

Đảm bảo không bi gãy nhíp xe do lực li tâm :

2 lom tk min

VR



Trong đó :

hd = 0.5 (m): độ cao đèn xe so với mặt đường

S1 = 75 (m): chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định

 = 20 : góc chiếu sáng của đèn ôtô theo phương đứng



2 lom

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

BẢNG TỔNG HỢP CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT

STT Yếu Tố Kỹ Thuật ĐơnVị

Giá TrịTính

Toán

QuyPhạm

KiếnNghị

+ Tối thiểu giới hạn m 128.8 125 130

+ Tối thiểu thông thường m 141.7 250 250

+ Tối thiểu không siêu cao m 472.4 1500 1500 + Tối thiểu nhìn ban đêm m 1074.3 - 1125

Bán kính đường cong đứng lồi

+Tối thiểu thông thường m - 4000 4000 +Tối thiểu giới hạn m 2850 2500 2850Bán kính đường cong đứng lõm

+Tối thiểu thông thường m - 1500 1500 +Tối thiểu giới hạn m 905 1000 1000

14 Chiều dài đoạn nối siêu cao m 99.4 70 100

15 Chiều dài đường cong chuyển tiếp m 100 - 100

CHƯƠNG XVI: THIẾT KẾ SƠ BỘ TUYẾN TRÊN

BÌNH ĐỒXVI.1 THIẾT KẾ CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA TUYẾN:

XVI.1.1 PHƯƠNG ÁN 1:

XVI.1.1.1 Bán kính đường cong nằm:

Tuyến đường M – N thiết kế thuộc loại đường đồi núi cho phép độ dốc dọc tối đa

là 7%, độ dốc trên đường cong (độ dốc siêu cao) là 7%, bán kính đường cong tối thiểu cho phép là 130 m

Trên mặt bằng tuyến ta bố trí các đường cong tròn có bán kính như sau:

Đường cong 1 200Đường cong 2 200Đường cong 3 200Đường cong 4 275Đường cong 5 350Đường cong 6 350Đường cong 7 600Đường cong 8 500Đường cong 9 200

XVI.1.1.2 Xác định độ dốc siêu cao thiết kế:

Ứng với mỗi bán kính đường cong nằm, ta có độ dốc siêu cao tương ứng

2

127

sc

V i

XVI.1.1.3 Xác định độ mở rộng lòng đường trong đường cong ():

Ứng với từng bán kính đường cong nằm, độ mở rộng được xác định theo công thức sau:

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

2

0,052

Kết quả tính toán được thống kê trong bảng sau:

Thứ tự R(m) LA(m) Vtk(km/h) E(m) chuẩnTiêu rộng (m)Độ mởĐường cong 1 200 8 60 0.335 0.6 0.6

i

iB

Lnsc (m) 55 55 55 50 50 50 50 50 50

XVI.1.2 PHƯƠNG ÁN 2:

XVI.1.2.1 Bán kính đường cong nằm:

Trên mặt bằng tuyến ta bố trí các đường cong tròn có bán kính như sau:

Đường cong 1 200Đường cong 2 300Đường cong 3 300Đường cong 4 800Đường cong 5 400Đường cong 6 300Đường cong 7 300Đường cong 8 250

XVI.1.2.2 Xác định độ dốc siêu cao thiết kế:

Ứng với mỗi bán kính đường cong nằm, ta có độ dốc siêu cao tương ứng

2

127

sc

V i

XVI.1.2.3 Xác định độ mở rộng lòng đường trong đường cong ():

Ứng với từng bán kính đường cong nằm, độ mở rộng được xác định theo công thức sau:

2 0,052

Kết quả tính toán được thống kê trong bảng sau:

Thứ tự R(m) LA(m) Vtk(km/h) E(m) chuẩnTiêu rộng (m)Độ mởĐường cong 1 200 8 60 0.335 0.6 0.6

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

i

iB

Thứ tự B(m) (m)E isc(%) ip

Lnsc

Tiêuchuẩn(m)

Chọn

(m)Đường cong 1 6 0.6 4 0.5 52.8 50 55

1

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

R

180S

Tuyến M- N được thiết kế mới Dọc tuyến có cắt ngang qua nhiều khe tụ thủy vàsuối Tại những vị trí này ta bố trí các cống( cống địa hình) nhằm đảm bảo thoát nước từ lưu vực đổ về Ngoài ra tuyến còn cắt ngang qua sông, tại vị trí này dự định bố trí cầu bê tông cốt thép Để thoát nước mặt đường và lưu vực lân cận( từ taluy đổ xuống) ta làm cácrãnh dọc và cống cấu tạo( tối đa 500m đặt 1 cống).

XVII.2 TÍNH THỦY VĂN CHO CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN:

XVII.2.1 Xác định lưu lượng tính toán cho các vị trí tuyến qua đoạn sông suối

XVII.2.1.1 Điển hình tính toán lưu lượng cho đoạn sông tại Km3+300 ( trên phương

án tuyến 1):

Theo 22TCN 220-95 về tính toán đặc trưng dòng chảy lũ thì trong phương án 1

ta được diện tích lưu vực là F = 0.236 Km2 < 100 km2 thì lưu lượng tính toán dược xácđịnh theo công thức sau:

α :là hệ số dòng chảy lũ lấy theo bảng 2.1 22TCN 220-95 tùy thuộc vào loại đấtcấu tạo khu vực, lượng mưa ngày thiết kế Hp và diện tích lưu vực F

δ: là hệ số xét tới việc làm giảm nhỏ lưu lượng đỉnh lũ do ao hồ rừng cây trong lưu vực, xác định theo bảng 2.7 của 22TCN 220-95, không có điều kiện ao hồ, lấy δ= 1

XVII.2.1.2 Xác định A p :

Hệ số địa mạo của lòng sông được xác định theo công thức sau:

4

1p%

H4

1F3

1Im

L1000

LS LS

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

Xác định thời gian tập trung nước trên sườn dốc lưu vực ts:

Giá trị ts được xác định ở bảng 2.2 22TCN 220-95 tùy thuộc vào hệ số thủy maocủa sườn dốc sdvà vùng mưa

Xác địnhsd theo công thức sau:

 

0,6 sd

0.4 0.3

Tính toán tương tự như trên ta lập bảng sau :

BẢNG XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI TRUNG BÌNH SƯỜN DỐC

PA

2

C1 KM0 + 265.12 12.462 0.749 4.894 0.955 4.971 701.8C2 KM0 + 644.59 0.528 0.864 0.322 0.615 0.000 910.6C3 KM1 + 150.03 0.103 0.880 0.449 0.086 0.000 127.9C4 KM1 + 349.95 0.138 0.879 0.562 0.092 0.000 136.2C5 KM1 + 840.75 4.565 0.780 2.589 0.661 0.697 771.8C6 KM2 + 249.88 0.206 0.876 0.440 0.175 0.000 259.6C7 KM2 + 986.84 0.760 0.855 0.449 0.635 0.000 940.4C8 KM3 + 613.95 0.175 0.877 0.674 0.097 0.000 144.2

BẢNG XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG THỦY VĂN

PA

2

C1 KM0 + 265.12 12.462 0.749 4.894 4.971 0.5 79.6C2 KM0 + 644.59 0.528 0.864 0.322 0.000 31.06 91.6C3 KM1 + 150.03 0.103 0.880 0.449 0.000 128.1 104.4C4 KM1 + 349.95 0.138 0.879 0.562 0.000 93.4 97.13C5 KM1 + 840.75 4.565 0.780 2.589 0.697 2 55.8C6 KM2 + 249.88 0.206 0.876 0.440 0.000 67.56 65.16C7 KM2 + 986.84 0.760 0.855 0.449 0.000 33.4 64.1C8 KM3 + 613.95 0.175 0.877 0.674 0.000 63.1 63.9

BẢNG XÁC ĐỊNH THỜI GIAN TẬP TRUNG NƯỚC TRÊN SƯỜN DỐC

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

PA

2

C1 701.8 0.15 79.6 0.749 205 12.21 XVII 98.61C2 910.6 0.15 91.6 0.864 205 12.93 XVII 104.13C3 127.9 0.15 104.4 0.880 205 3.8 XVII 24C4 136.2 0.15 97.13 0.879 205 4.04 XVII 25.4C5 771.8 0.15 55.8 0.780 205 14.15 XVII 113.48C6 259.6 0.15 65.16 0.876 205 6.71 XVII 54.2C7 940.4 0.15 64.1 0.855 205 14.73 XVII 117.93C8 144.2 0.15 63.9 0.877 205 4.74 XVII 32.4

PA

2

C1 KM0 + 265.12 XVII 98.61 133.16 0.0179C2 KM0 + 644.59 XVII 104.13 4.71 0.1194C3 KM1 + 150.03 XVII 24 6.12 0.157C4 KM1 + 349.95 XVII 25.4 7.93 0.1487C5 KM1 + 840.75 XVII 113.48 56.48 0.0445C6 KM2 + 249.88 XVII 54.2 6.26 0.1344C7 KM2 + 986.84 XVII 117.93 5.86 0.1089C8 KM3 + 613.95 XVII 32.4 10.21 0.1352

BẢNG GIÁ TRỊ LƯU LƯỢNG Qp (m 3/s)

PA Cống Ap% α Hp

(mm) F(km2) δ

Qp

(m3/s) Ghi chú

1

C1 0.2494 0.929 205 0.023 1 1.09 CỐNGC2 0.1434 0.879 205 0.138 1 3.56 CỐNGC3 0.1457 0.877 205 0.177 1 4.64 CỐNGC4 0.1409 0.877 205 0.180 1 4.56 CỐNGC5 0.1339 0.873 205 0.286 1 6.85 CỐNGC6 0.0882 0.780 205 1.106 1 15.6 CỐNGC7 0.1414 0.875 205 0.236 1 5.99 CỐNGC8 0.0584 0.780 205 2.280 1 21.29 CỐNG

PA

2

C1 0.0179 0.749 205 12.462 1 34.27 CẦUC2 0.1194 0.864 205 0.528 1 11.16 CỐNGC3 0.157 0.880 205 0.103 1 2.93 CỐNGC4 0.1487 0.879 205 0.138 1 3.69 CỐNGC5 0.0445 0.780 205 4.565 1 32.48 CẦUC6 0.1344 0.876 205 0.206 1 4.96 CỐNGC7 0.1089 0.855 205 0.760 1 14.51 CỐNGC8 0.1352 0.877 205 0.175 1 4.25 CỐNG

XVII.2.2 TÍNH TOÁN CẦU, CỐNG

XVII.2.2.1 Tính Toán khẩu độ cầu tại lý trình KM1+840.75 trên phương án tuyến 2 XVII.2.2.1.1 Xác định vận tốc dòng chảy với chiều sâu nước chảy trong sông suối lúc tự nhiên:

Do lưu lượng chảy qua vị trí công trình Qtk = 32.48 m3/s >25 m3/s nên ta bố trícầu nhỏ tại đây

Giả thiết mặt cắt ngang sông có dạng hình thang với các kích thước như sau:

Bề rộng lòng sông B = 6 m

hδ là mực nước tự nhiên trong suối, là đại lượng cần tính toán

m1, m2 là các hệ số mái dốc bờ trái và bờ phải của sông.Chọn m1= 1.5, m2= 1.5

Giả thiết chiều sâu mực nước tự nhiên dưới cầu là h = 1.4 (m)

Diện tích ướt:

2 δ

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

Ta có n = 0.05 là hệ số nhám của lòng sông, giả thiết độ dốc dọc lòng sông là i =0.02, y là số mũ thủy lực phụ thuộc vào R và n

Q

Vậy chiều sâu giả định là chấp nhận được và ta có hδ = 1.4 (m)

XVII.2.2.1.2 Gia cố lòng suối dưới cầu:

Lòng suối dưới cầu dự kiến gia cố lát đá trên lớp đá dăm hay lớp sỏi (lớp đá dămkhông bé hơn 10 cm) có tốc độ xói cho phép là Vcp=3.7 m/s Dùng loại mố cầu với loại

Vk: vận tốc cho phép, tra bảng bảng phục lục 6 Lấy Vcp =3.7 (m/s)

g: gia tốc trọng trường

Với tiết diện hình thang thì theo công thức 4.5 giáo trình Thiết kế cống và cầunhỏ trên đường ô tô ta có:

2 42

k k k k

h

XVII.2.2.1.4 Xác định khẩu độ cầu:

Ta có 1,3hk = 1.3×2=2.6 m > hδ =1.4 nên nước chảy dưới cầu theo chế độ chảy ngập

Đối với tiết diện hình thang thì:

N: số trụ giữa, chọn cầu có 1 nhịp nên N=0

d: bề dày chắn nước của trụ d = 0

2 2

k H k

α:hệ số lưu tốc Với trường hợp mố vùi vô ¼ nón thì α= 0.9

VH : vận tốc dòng chảy trước cầu ứng với chiều sâu nước dâng H

Để tăng thêm tính an toàn cho công trình thiết kế, cho:

2 2

2

H

V g =0

C: chiều cao cấu tạo của hệ mặt cầu, chọn k = 0.8 m

t: Khổ thông thuyền; do đây là dòng chảy có cây trôi lấy t = 1m (theo phụ lục 5sách thiết kế đường ô tô tập 3)

Cầu có 1 nhịp và lấy chiều dài nhịp là L = 15m

XVII.2.2.1.7 Cao độ tối thiểu nền đường vào đầu cầu so với đáy sông:

Cao độ tối thiểu của nền đường đầu cầu được xác định theo công thức sau:

Hn = maxH + 0.5m ; H + hmd

Trong đó:

H: Chiều cao nước dâng trước cầu

hmd : chiều dày kết cấu mặt đường, hmd = 0.63 m (phương án I)

-II C1 KM0 + 265.12 34.27 15 3.453

C5 KM1 + 840.75 32.48 15 3.403

XVII.2.2.2 Tính toán khẩu độ cống

Chọn cống có lý trình KM0 + 200 trên phương án tuyến 1 để thiết kế

Do ta tính được lưu lượng nước tính toán là Q = 1.09 (m3/s) < 25 m3/s nên ta bốtrí cống tròn tại khu vực suối này

Q=1.09 m3/s “tra bảng phụ lục 16 ta chọn 2 cống đơn loại I, đường kính 0.75m(cống tròn có miệng loại thường) có chiều sâu nước dâng H=0.75 m và vận tốc dòng chảyv=2.07 m/s, độ dốc của cống chọn ic=2%

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

Điều kiện để đảm bảo cống chảy không áp là : H < 1.2hcv

H : Là chiều cao nước dâng trước cống

hcv : Chiều cao cống ở cửa vào

Chọn công trình vượt sông thứ nhất của phương án 1 để tính toán, các công trình còn lại tính tương tự rồi cho vào bảng

Chiều sâu phân giới hk phụ thuộc vào lưu lượng thiết kế Qtk Tính tỷ số:

XVII.2.2.2.1 Độ cao mặt đường :

Chiều cao đắp nhỏ nhất đối với cống được chọn từ giá trị lớn trong hai giá trị tính theo hai điều kiện sau:

tk

H   + 2× +  hađ = 0.75 + 2×0.8 +0.63 = 1.54 (m)Chiều cao đắp nền đường tối thiểu cho cống chảy không áp được xác định theo công thức sau:

min 2

tk

H   + 2× +0.5= 0.75 + 2×0.08 +0.5 = 1.41 (m)

Chọn chiều cao mặt đường so với đáy cống là lớn hơn 1.54 (m)

Từ Qp và chọn cấu tạo cống làm việc theo chế độ không áp, miệng cống loạithường (loại I) tra bảng ta xác định được d(m), H(m), V(m/s).

I

C1 KM0 + 200 1.09 I 2 0.93 0.75 0.75 2.07 KhôngápC2 KM0 + 400 3.56 I 3 2.5 1 0.99 2.3 KhôngápC3 KM0 + 804.66 4.64 I 2 1.9 1.5 1.23 2.45 KhôngápC4 KM1 + 200 4.56 I 2 1.7 1.5 1.22 2.44 Không

ápC5 KM1 + 962.98 6.85 I 3 1.27 1.5 1.22 2.44 KhôngápC6 KM2 + 721.76 15.6 I 2 1.15 2 1.98 3.36 KhôngápC7 KM3 + 300 5.99 I 2 2.15 1.75 1.31 2.51 KhôngápC8 KM3 + 666.88 21.29 I 1 3.15 3 2.91 4.1 Khôngáp

II

C2 KM0 + 644.59 11.16 I 3 0 1.75 1.49 2.72 Không

ápC3 KM1 + 150.03 2.93 I 3 0 1 0.89 2.13 KhôngápC4 KM1 + 349.95 3.69 I 2 0 1.25 1.26 2.45 KhôngápC6 KM2 + 249.88 4.96 I 3 3.2 1.25 1.08 2.33 KhôngápC7 KM2 + 986.84 14.51 I 3 3.5 2 1.65 2.84 KhôngápC8 KM3 + 613.95 4.25 I 3 0.95 1.25 1 2.21 Không

áp

ĐAMH THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ

CAO ĐỘ MẶT ĐƯỜNG TẠI VỊ TRÍ ĐẶT CỐNG

PA Vị trícống cốngLoại D

Chiềudàycống

CHIỀUSÂU Hndmin Htk1min

Htk2min H chon(m)

I

C1 I 0.75 0.075 0.75 1.4 1.25 1.53 1.53C2 I 1 0.1 0.99 1.7 1.49 1.83 1.83C3 I 1.5 0.15 1.23 2.3 1.73 2.43 2.43C4 I 1.5 0.15 1.22 2.3 1.72 2.43 2.43C5 I 1.5 0.15 1.22 2.3 1.72 2.43 2.43C6 I 2 0.2 1.98 2.9 2.48 3.03 3.03C7 I 1.75 0.175 1.31 2.6 1.81 2.73 2.73C8 I 3 0.3 2.91 4.1 3.41 4.23 4.23

II

C2 I 1.75 0.175 1.49 2.6 1.99 2.73 2.73C3 I 1 0.1 0.89 1.7 1.39 1.83 1.83C4 I 1.25 0.125 1.26 2 1.76 2.13 2.13C6 I 1.25 0.125 1.08 2 1.58 2.13 2.13C7 I 2 0.2 1.65 2.9 2.15 3.03 3.03

CHƯƠNG XVIII: THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO

ĐƯỜNG MỀM