Tính toán khối lượng đào đắp nền đường

Tổng hợp phương pháp tính toán khối lượng đào đắp nền đường trong phần thiết kế đường. Khi thiết kế chúng ta có thể kiểm tra lại khối lượng của phần mềm xuất ra đúng hay là sai bằng các cách tính trong bài hướng dẫn này.

CHƯƠNG 8 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP SƠ BỘ



Để phục vụ cho luận chứng các phương án tuyến, ta cần biết khối lượng đào đắp của phương án Đồng thời khi biết khối lượng đào đắp sẽ giúp ta lập được các khái toán và dự trù máy móc thi công

8.1 CÁC GIẢ THIẾT TÍNH TOÁN

- Trong thiết kế sơ bộ chỉ cần tính gần đúng khối lượng đào đắp nên cho phép coi độ dốc ngang sườn i=0 khi độ dốc sườn is<1:5

- Trên đường đỏ các mặt cắt ngang cần tính diện tích tại các vị trí:

+ Các cọc đã phát sinh trong quá trình triển tuyến (cọc H; cọc TĐ, TC, P của đường cong bằng; cọc địa hình…)

+ Điểm xuyên: là điểm giao cắt của đường đỏ và đường đen, tại đó có cao độ thi công tại tim đường bằng 0

+ Các điểm đặc trưng của đường cong đứng

+ Điểm thay đổi độ dốc của đường đỏ mà không có đường cong đứng

- Chiều dài đoạn thi công đào hoặc đắp là cự ly giữa hai mặt cắt kế cận nhau

- Cao độ tính đào đắp là cao độ tại mép nền đường, trong khi cao độ thi công thể hiện trên trắc dọc là cao độ tại tim đường Vì vậy ta cần chuyển cao độ thi công tại tim đường về mép nền đường theo biểu thức:

+ Nền đường đắp: Hmép = Htim – 0.11m

+ Nền đường đào: Hmép = Htim + 0.11m

Trong đó 0.11m là chênh cao giữa tim đường và mép nền đường (đối với đường cấp III miền núi):

0.5m

i= 6%

4m

4m

i=

6%

0.5m

Hmeù p

Htim

H

 =4�0.02+0.5�0.06=0.11m

8.2 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP

Khối lượng thực đào và thực đắp trong đoạn đường được tính theo công thức sau:

thuc dao dao aoduong huuco

thuc dap dap aoduong huuco

Trong đó :

 thuc

dao

V ,V dap thuc là khối lượng đào đắp thực tế của tuyến đường (khối lượng thi công)

 V , dao V là khối lượng đào đắp xác định theo mặt cắt tính toán của đoạn đường khi chưa kể dap

đến kết cấu áo đường và lề đất, được tiến hành theo phương pháp mặt cắt giữa đoạn

 V aoduong là khối lượng hiệu chỉnh do kết cấu áo đường và lề đất.

 V huuco là khối lượng đào đắp do bóc bỏ lớp hữu cơ ở mặt đất tự nhiên (do đơn vị riêng thực

hiện)

8.2.1 Khối lượng đào đắp dọc theo chiều dài tuyến (khối lượng đào đắp tính toán):

Khối lượng đào đắp dọc theo chiều dài tuyến được tính theo diện tích mặt cắt giữa đoạn

 Nền đắp :

1:m

Htb

Mái dốc đường đắp: m = 1.5

Thể tích đắp : Vđắp =��B mH tbH tb���L V (m 3)

 Nền đào :

B1

Htb

r

Mái dốc đường đào: m =1.0

Thể tích đào : V = �B mH H 2 ��L V (m 3)

 Htb : cao độ thi công trung bình tại mép nền đường giữa 2 cọc liền nhau.

tim 0.11

tb tk

 B n 9m : bề rộng nền đường

 V là phần diện thể tích đất hiệu chỉnh do chênh lệch về chiều cao thi công giữa hai mặt cắt đầu mút của đoạn, phát sinh khi tính theo phương pháp mặt cắt giữa đoạn:

2

12

  là diện tích rãnh biên k

br

hr

r  b  mh h



m : hệ số mái dốc rãnh

hr : chiều cao trung bình của rãnh biên giữa 2 cọc liền nhau

br : chiều rộng đáy rãnh biên

Kích thước rãnh biên được chọn theo tính toán thủy lực rãnh cụ thể trên đoạn đường Trong tính toán sơ bộ, theo điều 9.3.2 TCN 4054-2005, ta chọn :

br = 0,4 m ; hr = 0,55 m ; m=1.0

Ta có:

0, 4 1,0 0,55 0,55 0,5225

K 0, 4 2 1,0 0,55 1,5 � �  m

B1 B 2K  9 2 1,5 12,0�  m

Vđào = V dao ��12 1 �H tbH tb1.045���L V (m 3)

Vđắp =V dap ��9 1.5 �H tbH tb���L V (m 3)

8.2.2 Hiệu chỉnh khối lượng đào đắp do kết cấu áo đường và lề đất:

Mặt cắt tính toán

Mặt cắt thực tế

So với mặt cắt đã tính toán ở mục 2.1.2.1, chưa xét đến phần đất hữu cơ, thì ta cần hiệu chỉnh (cộng thêm hay trừ ra tùy nền đào hay nền đắp) các phần diện tích như hình vẽ sau:

S md

Sld

2 phần diện tích thể hiện trên hình vẽ trái dấu nhau về mặt đại số khi hiệu chỉnh vào phần khối lượng đào đắp Để thuận tiện trong tính toán, ta sẽ đặc trưng sự hiệu chỉnh khối lượng đào đắp

do kết cấu áo đường và lề đất chỉ qua một giá trị liên hệ với 2 đại lượng trên qua biểu thức:

aoduong md ld

 Tính S mđ :

i= 6%

1 2

i=2%

4 5

i=2%

i=6%

Hmeù p

6 3 7

Xét toàn bộ phần kết cấu áo đường:

i=2%

Khi xét đến điều kiện thi công, theo 22TCN 211-06 thì lớp móng dưới sẽ làm rộng hơn lớp móng trên mỗi bên 0.2m; lớp móng trên rộng hơn 2 lớp bêtông nhựa mặt đường mối bên 0.15m Do đó

ta có bề rộng của các lớp trong kết cấu áo đường như sau:

Tên lớp Bề rộng một nửa mặt

đường (m)

Bề rộng 1 bên lề gia

cố (m)

Bề rộng tổng cộng (mặt đường+lề gia cố)

(m)

Lớp mặt BTN

Lớp móng

dưới-phân lớp

trên

3+0.15+0.2=3.35 1-0.15-0.2=0.65 8

Lớp móng

dưới-phân lớp

dưới

 S kc 8 (0.06 0.07 0.06 0.18) 6.7 (0.17) 4.099�     �  m2

Xét độ dốc ngang của phần mặt đường :

1 2

i= 2% 3

4 5

i= 2%

i=6%

Hmeù p

Diện tích phần độ dốc ngang mặt đường:

2 2367

1

2 2 (0.03 0.11) 4 0.56

2

2 2367

2 4.099 0.56 4.043

md kc

�

 Tính S lđ :

Diện tích phần độ dốc ngang lề đất:

2 127

1

2 2 0.03 0.5 0.015

2

ld

 Tổng diện tích hiệu chỉnh do kết cấu áo đường và lề đất:

2

4.043 0.015 4.028

aoduong md ld

Khối lượng hiệu chỉnh do kết cấu áo đường và lề đất:

aoduong aoduong

8.2.3 Hiệu chỉnh khối lượng đào đắp do đào lớp đất hữu cơ:

Chiều dày lớp đất hữu cơ do đơn vị thi công đào thực hiện là Hhc=40cm

 Nền đắp :

H hc =40cm

1:

V  B mH � � (m L 3)

V hc  9 3H tb� �0, 4 L

 Nền đào :

B=9

1:1

H

0.4

2

V  ��B  mH  B m H  ���L (m 3)

V  ��  H   H  ���L (m 3)

8.3 KẾT QUẢ TÍNH ĐÀO ĐẮP 2 PHƯƠNG ÁN