Trong các thánh mùa khô từ tháng XI đến tháng V số giờ nắng vượt quá 200 giờ/tháng.. Các tháng ít nắng là tháng VI và tháng IX ứng với 2 cực đại của lượng mưa và lượng mây.. Thời kì mưa
Trang 1PHẦN THỨ NHẤT SỐ LIỆU ĐỒ ÁN THIẾT KẾ
CHƯƠNG MỞ ĐẦU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1 Qui mô công trình
Cầu được thiết kế dành cho đường ô tô là 1 công trình vĩnh cửu
1.2 Nội dung và tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế:
Bề rộng cầu: 11.5m
+ Bề rộng làn xe: 2 x 4 m = 8 m
+ Lề bộ hành: 2 x 1.5 m = 3 m
+ Lan can: 2 x 0.25 m = 0.5 m
Chiều dài toàn dầm SUPER-T: 37m
- Tải trọng thiết kế:
+ HL93, tải trọng người, theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05 + Tải trọng gió cơ bản: 59 m/s
- Tần suất lũ thiết kế: Cầu được thiết kế với tần suất lũ 5%
- Quy phạm thiết kế:
+ Tiêu chuẩn thiết kế cầu cầu 22TCN 272-05
+ Tiêu chuẩn thiết kế cọc khoan nhồi TCXD 205: 1998 1.3 Đặc điểm về địa chất:
Qua công tác khảo sát hiện trường và thí nghiệm trong phòng cấu trúc địa tầng của khu vực xây dựng cầu gồm các lớp sau:
Lớp đất đắp:
Nằm ngay trên tầng mặt ở vị trí 2 bên bờ
sông.Đây là lớp đất sét, cát có bề dày thay đổi từ
1 – 2.5m.Lớp này không lấy mẫu thí nghiệm
Lớp đất 1:Lớp đất sét hữu cơ, màu xám đen,
trạng thái rất mềm
Bề dày trung bình: htb = 3 – 3.5m
Độ sệt:B = 1.32
Lực dính đơn vị: C = 0.3KG/cm2
Góc ma sát trong: = 23
Dung trọng tự nhiên: = 1.475g/cm3
Giá trị SPT = 0
Lớp đất 2:
Trang 2Lớp 2a:Lớp đất sét lẫn ít cát mịn, màu xám đốm vàng nâu, trạng thái rất rắn
Bề dày trung bình :htb = 7 – 7.5m
Độ sệt: B < 0
Dung trọng tự nhiên: = 1.952g/cm3
Giá trị SPT = 18
Lớp 2b:Lớp đất sét màu nâu vàng đốm xám, trạng thái rắn
Bề dày trung bình: htb = 2 – 2.5m
Độ sệt: B < 0
Dung trọng tự nhiên: = 1.977g/cm3
Giá trị SPT = 22
Lớp 2c:Đất sét lẫn ít cát mịn, màu vàng nâu
trạng thái rắn
Bề dày trung bình:htb = 4 – 4.5m
Độ sệt: B < 0
Dung trọng tự nhiên: = 1.907g/cm3
Giá trị SPT = 12
Lớp 3:Đất sét pha cát, màu vàng nâu, trạng thái rắn
Bề dày trung bình: htb = 2 – 2.5m
Độ sệt: B = 0.42
Dung trọng tự nhiên: = 1.878g/cm3
Giá trị SPT = 9
Lớp đất 4:
Lớp 4a:Đất sét màu xám đen, trạng thái rắn
Bề dày trung bình: htb = 2 – 2.5m
Độ sệt: B < 0
Dung trọng tự nhiên: = 1.917g/cm3
Giá trị SPT = 13
Lớp 4b:Đất sét màu xám đen trạng thái rắn
Bề dày trung bình: htb = 4 – 4.5m
Độ sệt: B < 0
Dung trọng tự nhiên: = 1.924g/cm3
Giá trị SPT = 14
Lớp 4c:Đất sét màu xám đen, trạng thái rất rắn Bề dày trung bình: htb = 4 – 4.5m
Độ sệt: B < 0
Dung trọng tự nhiên: = 1.971g/cm3
Giá trị SPT = 16
Lớp 4d:Đất sét màu xám đen, trạng thái rắn
Bề dày trung bình: htb = 4 – 4.5m
Độ sệt: B < 0
Dung trọng tự nhiên: = 1.936g/cm3
Trang 3Giá trị SPT = 15
Lớp 4e:Đất sét lẫn ít cát mịn, màu xám đen, trạng thái rất rắn
Bề dày trung bình: htb = 8 – 8.5m
Độ sệt: B < 0
Dung trọng tự nhiên: = 1.969g/cm3
Giá trị SPT = 17
1.4 Khí Tượng – Thủy Văn
1.4.1 Các yếu tố khí tượng đặc trưng Kết quả các yếu tố khí tượng được thống kê như sau:
1.4.1.1 Nắng Khu vực có rất nhiều nắng Trong các thánh mùa khô từ tháng XI đến tháng V số giờ nắng vượt quá 200 giờ/tháng Các tháng ít nắng là tháng VI và tháng IX ứng với 2 cực đại
của lượng mưa và lượng mây
Số giờ nắng trung bình trên khu vực:
Thá
Số
giờ 244 246 272 239 195 171 180 172 162 182 200 223
1.4.1.2 Chế độ ẩm Biến trình độ ẩm trong năm tương ứng với biến trình mưa và ngược lại với biến trình nhiệt độ Thời kì mưa nhiều, độ ẩm lớn và ngược lại vào thời kì mùa khô độ ẩm nhỏ
Độ ẩm tương đối (%) tháng và năm trên khu vực:
Thá
T.bìn
1.4.1.3 Chế độ nhiệt Đặc điểm nổi bật trong chế độ nhiệt của khu vực là nền nhiệt độ khá cao, nhiệt độ trung bình năm khoảng 27oC, nhiệt độ trung bình cao nhất tuyệt đối là 38.3oC và nhỏ nhất tuyệt đối là 13.2oC, chênh lệch trung bình tháng nóng nhất là 3 – 4oC, tháng lạnh nhất là 7 -8oC
Trang 4Nhiệt độ không khí (oC) tháng vào năm trên khu vực:
Thá
ng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
T.bình 25.2 26.9 28.4 29.0 28.6 27.2 26.9 26.8 26.8 26.7 26.4 25.2 27.0
Max 35.0 36.8 37.4 38.3 37.5 36.4 34.7 33.9 33.8 33.7 34.0 33.5 38.3
Min 13.6 14.5 16.5 20.9 21.5 21.5 20.0 21.7 21.9 21.2 18.0 13.2 13.2
1.4.1.4 Chế độ mưa Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng mưa XVIII Phân
bố mưa trong năm tập trung vào thời kì từ tháng V đến
tháng XI – thời kì thịnh hành của gió mùa Tây Nam
Tổng lượng mưa của thời kì này chiếm khoảng 85% tổng
lượng mưa năm Ngược lại, trong thời kì từ tháng XII đến
tháng IV năm sau – thời kì thịnh hành của gió Đông,
lượng mưa tương đối ít, chỉ chiếm khoảng 15% tổng lượng
mưa năm
Biến trình mưa trong khu vực thuộc loại biến trình của
vùng nhiệt đới gió mùa: lượng mưa tập trung vào mùa
hè, chênh lệch lượng mưa giữa mùa mưa và mùa khô
rất lớn Trong biến trình có một cực đại chính và một
cực tiểu chính Cực đại chính thường xuất hiện vào tháng
IX, X với lượng mưa tháng trên 300mm Cực tiểu chính xảy
ra vào tháng I hoặc tháng II với lượng mưa tháng cực
tiểu chỉ dưới 10mm
Biến trình của số ngày mưa trong tháng tương đối
phù hợp với biến trình lượng mưa tháng, theo đó tháng
có nhiều ngày mưa nhất là tháng IX và tháng có ít
ngày mưa nhất là tháng II
Lượng mưa (mm) và số ngày có mưa trên khu vực:
Thán
T.bình 8 4 13 46 159 235 268 282 298 212 89 28 1642
S
Lượng mưa ngày trong khu vực không lớn, lượng mưa
một ngày lớn nhất theo các tần
suất thiết kế tại một số trạm chính trong khu vực
Lượng mưa ngày lớn nhất (mm) theo các tần suất thiết kế trên khu vực:
Tần suất thiết kế P%
Trang 5Năm 2807 2676 2477 2299 2081 1923 1788 1660
1.4.1.5 Chế độ gió Trên toàn khu vực gió tương đối đồng nhất về hướng và tốc độ Vào mùa đông hướng gió thịnh hành là Đông với tần suất từ 30% đến 70%, tốc độ trung bình thay đổi từ 1.8 đến 2.2 m/s Vào mùa hè, hướng gió thịnh hành là Tây Nam với tần suất từ 30 đến 55%, tốc độ gió trung bình thay đổi từ 1.4 đến 1.8m/s Hoa tốc độ gió trung bình trong khu vực lấy theo trạm Tân Sơn Nhất
Tốc độ gió trung bình và lớn nhất tại trạm Biên Hòa (m/s):
Đặc
Trưng I II III IV VCác ThángVI VII VIII IX X XI XII Năm T.bìn
h 1.8 2.2 2.4 2.4 1.8 1.6 1.8 1.7 1.7 1.4 1.5 1.6 1.8
1.4.2 Các yếu tố thủy văn Theo hồ sơ Báo cáo thủy văn, số liệu mực nước tại khu vực cầu như sau:
1.4.2.1 Số liệu điều tra:
- Mức nước lớn nhất năm 1978, H 1978 : +7.26
- Mức nước lớn nhất năm 2001, H 2001 : +5.29
- Mức nước lớn nhất năm 1952, H 1952 : +10.26
Trong dãy số liệu điều tra nêu trên, nhìn chung mực nước lớn nhất điều tra vào các năm 1978 và năm 2001 đều thấp hơn cao độ tự nhiên tại khu vực; còn với cao độ mực nước lớn nhất vào năm 1952 đã làm cho khu vực này bị ngập rất nghiêm trọng, với chiều cao ngập khoảng 2m đến 3m, thời gian ngập khoảng 24 giờ
1.4.2.2 Cao độ mực nước thiết kế:
- Mức nước tần suất p=1% : +11.38
- Mức nước tần suất p=2% : +10.28
- Mức nước tần suất p=5% : +9.20
- Mức nước trung bình năm : +2.00
- Mức nước tần suất p=99% : -1.34
Trang 6PHẦN THỨ HAI THIẾT KẾ SƠ BỘ VÀ SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN CẦU
1 CHƯƠNG I: PHƯƠNG ÁN I
2 CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BÊ TÔNG CỐT THÉP
3 DỰ ỨNG LỰC SUPER-T
3.1 Chọn sơ đồ kết cấu nhịp:
- Mặt cắt ngang kết cấu nhịp gồm 6 dầm Super T (căng trước)
- Khoảng cách các dầm là 1930mm
- Chiều dài mỗi dầm 37000 mm
- Số nhịp: 3 nhịp
- Sử dụng bản liên tục nhiệt nối 3 nhịp dầm giản đơn
- Chiều dài cầu 124.6 m (tính từ hai đuôi mố)
- Chiều cao mỗi dầm là 1800 mm
- Dầm ngang bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ
- Bản mặt cầu dày 200 mm
- Lớp phòng nước dầy 5 mm
- Lớp phủ mặt cầu bằng bê tông Asphalt dày 75 mm
- Thanh và trụ lan can làm bằng thép CT3 có mạ kẽm
- Gối cầu sử dụng gối cao su có bản thép
3.2 Mố cầu:
- Mố cầu là mố chữ U bằng bê tông cốt thép
Trang 7- Móng mố là móng cọc khoan nhồi đường kính cọc khoan là 1m, có 6 cọc, chiều dài mỗi cọc dự kiến 45 m
3.3 Trụ cầu:
- Trụ cầu là trụ đặc bằng bê tông cốt thép, thân hẹp
- Kết cấu xà mũ dạng chữ T ngược
- Móng trụ là móng cọc khoan nhồi có đường kính cọc là 1m, 6 cọc, chiều dài dự kiến mỗi cọc 35 m
3.4 Các đặc trưng vật liệu sử dụng:
- Bê tông:
Cường độ bê tông chịu nén mẫu hình trụ tại 28 ngày tuổi sử dụng cho các kết cấu bê tông cốt thép như sau:
Kết cấu Cường độ fc (MPa)
Bê tông nghèo và bê tông tạo
- Cốt thép:
+ Thép thường:
Thép có gờ CII, giới hạn chảy 300 MPa
Thép có gờ CIII, giới hạn chảy 400 MPa
+ Cáp dự ứng lực:
Dùng loại tao tự chùng thấp: Dps = 15.2 mm
Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: fpu = 1860 MPa
Diện tích 1 tao cáp: Aps1 = 143.3 mm2
Modul đàn hồi của cáp: Eps = 197000 Mpa
- Chiều dày lớp bê tông bảo vệ:
Kết cấu
Chiều dày tối thiểu lớp bê tông bảo vệ
(mm)
Trang 8Dầm ngang 50
Trụ cầu và mố cầu 50
Trang 9530 1020