THUYẾT-MINH-NHÓM1_BÀI-TẬP-THIẾT-KẾ-ĐƯỜNG-MIỀN-NÚI

-Chương 1: Tính toán các thông số kĩ thuật:1.1 Qui mô đầu tư và cấp hạng của đường... 2.8 Xác định chiều dài đoạn nối siêu cao2.9 Xác định chiều dài đường cong chuyển tiếp clotoide THEO

BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ ĐƯỜNG MIỀN NÚI

NHÓM: 1 DANH SÁCH NHÓM

Nguyễn Công Bảy 16127030

Hoàn thành tốt bài tập lớn A

Trịnh Minh Long 16127047 Hoàn thành công việc chưa tốt BTrần Huỳnh Anh 16127028 Hoàn thành công việc chưa tốt B-

-Chương 1: Tính toán các thông số kĩ thuật:

1.1 Qui mô đầu tư và cấp hạng của đường.

n xe

Thành phần dòng xe hiện tại(%) Xe

con các loại

Xe buýt các loại Xe tải các loại Loại

Xe buýt lớn (FA3-51)

Tải nhẹ (Gaz 53)

Tải trung (Zil 150)

Tải nặng

2 trục (Maz 500A)

Tải nặng

3 trục (MAZ- 504)

1.1.3 Điều kiện sức kéo nhỏ hơn sức b ám P k <T:

Tải nhẹ Tải trung Tải nặng 2

(Maz 500A

(Maz 504)

Xe Xe con (Volga) Xe buýt

nhỏ

Xe buýt lớn Tải nhẹ Tải trung Tải nặng 2

trục

Tải nặng 3 trục

Theo điều kiện: Tổng chi phí xây dựng và Tổng chi phí khai thác

Ta chọn I d max = 0.04

Chỉ

tiêu

Xe con

Xe buýt nhỏ

Xe buýt lớn

29.44 52.37

-2.2 Tính toàn các chỉ tiêu kĩ thuật

- Lat = 10m (khoảng cách an toàn)

Tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định

chướng ngại vật cố định :S t

 = = 129(m)

• Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất nhất không siêu cao:

= Theo bảng 9 TCVN 4054-2005 :

= 472 (m)

2.3 Xác định bán kính đường cong nằm nhỏ nhất đảm bảo tầm nhìn ban đêm

2.4 Xác định đường cong đứng lồi tối thiểu

2.5 Xác định đường cong lõm lồi tối thiểu

Điều kiện 1: không gãy nhíp xe

Với [a] tra TCVN 4054-2005

Điều kiện 2: đảm bảo tầm nhìn về đêm

2.8 Xác định chiều dài đoạn nối siêu cao

2.9 Xác định chiều dài đường cong chuyển tiếp clotoide (

THEO TCVN

CHỌN ĐỂ THIẾT KẾ

3 - Bán kính đường cong nằm tối thiểu

Không siêu cao

150200

472 300-1500 300860

5 - Bán kính tối thiểu của đường cong lồi theo

6 - Bán kính tối thiểu của đường cong lồi theo

TÍNH TOÁN VẬN TỐC

Vì tuyến 2 có nhiều đường cong đứng làm tăng giảm tốc khó khăn Mặc khác, trong bình

đồ đã đánh giá 2 tuyến và chon tuyến 1nên ta chỉ tính toán cho tuyến 1.

2 0.0282 72.25 km3+200 - km 3+400 200 -0.0204 -

2.04

0.02

2 0.0016 88 km3+400 - km3+851 451 0.0214 2.14 0.02 2 0.0434 59.14

-0.02 2

0.0121 90

-BẢNG TRA VẬN TỐC LƯỢT VỀ

TUYẾN 1

Vcb Xe tai

km5+600 -KM6+300 700 0.0341 3.41 0.02 2 0.056 1 54.6 2 km5+100 - km5+600 500 -0.0426 -

4.26

0.02 2

0.020 6

-90

km3+851 - km5+100 249 0.0038 0.38 0.02 2 0.025 8 75.5 9 km3+400 - km3+851 451 -0.0214 2.14 - 0.02 2 0.000 6 89.9 9 km3+200 - km 3+400 200 0.0204 2.04 0.02 2 0.042 4 60 km2+700 - Km3+200 500 -0.0062 0.62 - 0.02 2 0.015 8 84.3 5 km2+300 - km2+700 400 0.017 1.7 0.02 2 0.039 51.4 km2+100 - km2+300 200 -0.0252 2.52 - 0.02 2

0.003 2

-90

Km1+200 - km2+100 900 0.0024 0.24 0.02 2 0.024 4 76.0 3 Km0+400 - km1+200 800 -0.0063 0.63 - 0.02 2 0.015 7 84.2 8 km0+200 - km0+400 200 0.0206 2.06 0.02 2 0.042 6 59.9 km0+00 - km0+200 200 -0.003 -0.3 0.02 2 0.019 82.6 5 XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ HẠN CHẾ TUYẾN 1

km0+125.25 - km0+662.38 300 2 0.15 80.47981113 km1+479.25 - km1+605.22 250 3 0.15 75.59761901 Km2+135.92 - km2+480.92 400 2 0.15 92.93008124 Km3+275.37 - km3+601.26 200 4 0.15 69.46941773 km4+243.83 - km4+387.50 300 2 0.15 80.47981113 km5+139.91 - km5+335.35 200 4 0.15 69.46941773 km5+645.89 - Km5+828.02 200 4 0.15 69.46941773

VẬN TỐC HẠN CHẾ TRÊN ĐƯỜNG CONG ĐỨNG TUYẾN 1

CHIỀU DÀI ĐOẠN TĂNG GIẢM TỐC TUYẾN 1 ĐI

km0+00 - km0+200

76.7 0

0.022 0.003 0 76.7 0.025

km0+200 - km0+400

76.7 0.025

0.022 -0.0206 23.09905912 77.15 0.0014

Km0+400 - km1+200

77.15 0.0014

0.022 0.0063 209.2045781 72.37 0.0283

Km1+200 - km2+100

72.37 0.0283

0.022 -0.0024 432.5668386 75.6 0.0196

km2+100 - km2+300

75.6 0.0196

0.022 0.0252 651.5301837 58.58 0.0472

km2+300 - km2+700

58.58 0.0472

0.022 -0.017 470.2963205 77.15 0.005

km2+700 - Km3+200

77.15 0.005

0.022 0.0062 248.4591366 72.25 0.0282

km3+200 - km 3+400

75.25 0.0282

0.022 -0.0204

247.6116275 69.47 0.0016

-km3+400 - km3+851

69.47 0.0016

0.022 0.0214 250.2620842 59.14 0.0434

km3+851 - km5+100

59.14 0.0434

0.022 -0.0038 1008.142857

82 0.0182 km5+100 - km5+600

82 0.0182

0.022 0.0426 769.5316149 46.79 0.0646

km5+600 - KM6+300

46.79 0.0646

0.022 -0.0341 271.1192908 69.5 -0.0121

CHIỀU DÀI ĐOẠN TĂNG GIẢM TỐC TUYẾN 1 VỀ

km5+600 - KM6+300

54.62 0.0561

0.022 0.0341 #DIV/0! 54.62 0.0561

km5+100 - km5+600

54.62 0.0561

0.022 -0.0426 189.6031784 69.5 -0.0206

km3+851 - km5+100

69.5 -0.0206

0.022 0.0038 -149.945374 75.59 0.0258

km3+400 - km3+851

75.59 0.0258

0.022 -0.0214 -276.089895 69.5 0.0006

km3+200 - km 3+400

69.5 0.0006

0.022 0.0204 231.7465999

60 0.0424 km2+700 - Km3+200

60 0.0424

0.022 -0.0062 1040.471997 84.35 0.0158

km2+300 - km2+700

84.35 0.0158

0.022 0.017 1518.111085 51.4 0.039

km2+100 - km2+300

51.4 0.039

0.022 -0.0252 617.636769 77.15 -0.0032

Km1+200 - km2+100

77.15 -0.0032

0.022 0.0024 48.94488189 76.03 0.0244

Km0+400 - km1+200

76.03 0.0244

0.022 -0.0063 155.2734184 77.15 0.0157

km0+200 - km0+400

77.15 0.0157

0.022 0.0206 692.0096303 59.9 0.0426

km0+00 - km0+200

59.9 0.0426

0.022 -0.003 788.7736888 77.15 0.019

TÍNH TOÁN THUỶ LỰC VÀ THUỶ VĂN CẦU VÀ

CỐNG TRÊN ĐƯỜNG ÔTÔ

1 Tính toán thủy lực thủy văn cho phương án 1:

1.1 Tính toán thuỷ lực tại cọc C9 (KM1+944,93):

25 Giả sử loại đất á cát (cát chiếm 31-62%) thuộc cấp III

26 Diện tích lưu vực (đo trên bình đồ ) F = 7,94 (Km2)

27 Với p=1% ,ứng với H1% =170(mm)

=>Từ 3 số liệu trên,tra bảng 2.1TC 22TCN 220-95ta có hệ số dòng chảy lũ:ϕ =0.68

b) Môđun đỉnh lũ tương đối A p% :

5888 Vùng mưa XVI tra từ bảng đồ vùng mưa rào Việt Nam

=>Từ 3 số liệu trên,tra bảng2.1TC22TCN 220-95 ta có hệ số dòng chảy lũ:ϕ =0.68 c)

Môđun đỉnh lũ tương đối Ap% :

5888 Vùng mưa XVI tra từ bảng đồ vùng mưa rào Việt Nam

5889 Chiều dài lòng chủ : L = 0,44(Km)

23 Thông số tập trung dòng chảy trên sườn dốc :

- Với : 1 = 17,02(m) : Cao độ tuyệt đối tại đy sơng tự nhin

- Xc định chiều di cầu thi cơng :

=>Từ 3 số liệu tra bảng2.1TC22TCN 220-95 ta cĩ hệ số dịng chảy lũ:ϕ =0.68 c)

Mơđun đỉnh lũ tương đối Ap% :

5892 Vng mưa XVI tra từ bảng đồ vng mưa ro Việt Nam

5893 Chiều di lịng chủ : L = 0,44(Km)

5894 Tổng chiều di cc lịng nhnh : ∑l = 0km

5895 Giả sử lưu vực cĩ 2 sườn,chiều rộng bình qun B của lưu vực :

d) Chiều di bình qun của sườn dốc lưu vực bs :

24 Độ dốc bình qun sườn dốc J s để an tồn ta xt sườn dốc cao nhất :(lấy 4 điểm trn đường đồng mức, vị trí sườn dốc gần dịng chính)

24 Thông số tập trung dịng chảy trn sườn dốc :

- Từ bảng 2.2 TC 22TCN 220-95( bảng thời gian nước chảy trên sườn dốcơ s tra

theo hệ số địa mạo thuỷ văn của sườn dốc và vùng mưa XVI); =>

Ta được : ơ s = 123,8 (phút)

e) Đặc trưng địa mạo thủy văn của lòng lòng sông :

5888mls : thông số tập trung nước,tra bảng 2.6 trong 22TCN 220-95,.ta được mls =7 ứng với sông vùng núi (theo bình đồ )

- Jls : độ dốc trung bình dòng sông chính (theo bình đồ ) :

23 Do đó hệ số địa mạo Thuỷ văn lòng sông :

5888 Tra bảng 2.3 tiêu chuẩn 22TCN220-95 ứng với Ư ls vàơ s ở trên ta được :

5888 Ap = 0,081

f) Vậy lưu lượng đỉnh lũ thiết kế :

23 p = A p ϕ H p F = 0,081.0,68.153.0,55.1 = 4,5(m 3 / s)

24 Ta thấy lưu lượng : Qp = 4,5 (m3/s ) < 16 (m3/s)=> Tính tính toán và bố trí cống

25 Chọn 1 cống tròn có d =1,5(m),có chiều sâu mực nước dâng là Hd=1,69(m) và vận tốc dòng chảy là v=3,22 (m/s), miệng cống loại thường (loại 1)

26 Cao độ khống chế của cống thoát nước ngang đường được xác định theo công thức sau :

THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

1 Xác định cấp mặt đường và chọn loại kết cấu áo đường :

Tuyến đường cấp III có vận tốc thiết kế Vtk = 60 (km/h), căn cứ vào bảng 2-1

TCTKAĐM 211-06 cấp áo đường là cấp cao A1 có :

Modul đàn hồi yêu cầu : Eyc = 140 Mpa ( Bảng 3-5TCVN211-06)

2 Xác định lưu lượng xe chạy tính toán trên một làn

Xác định cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường dựa theo độ dốc ngang phổ biến của địa hình về lưu lượng xe con quy đổi ở năm cuối thời kỳ tính toán

Địa hình vùng núi

Lưu lượng xe con quy đổi ở cuối thời kỳ tính toán :

Ntbnđ = N0xcqđ/ng.đ (1+p)t-1

Trong đó :

1 lượng tăng xe hằng năm = 7%

2: thời gian khai thác sử dụng đường t =15 (năm)

Tổng số xe con quy đổi : Nxcqđ/nđ = 4505 (xcqđ/ngđ)

Ta chọn tuyến đường cấp III vùng núi ứng với vận tốc tốc thiết kế là 60 Km/h ( Theo bảng 3 và 4 TCVN 4054-05 )

Đổi số trục khai thác về trục xe tính toán tiêu chuẩn loại 100 (KN)

Ta có bảng thành phần giao thông ở năm cuối sau khi đưa đường vào khai thác sử dụng:

Loại xe

1

Số trụcsau

Số bánh

xe ở mỗicụmbánh xe

ở trụcsau

Khoản

g cáchgiũacáctrụcsau

Lưulượng(

%)

LưulượngnămtươnglaiTrục trước Trục sau

C2 =6,4cho các trục trước và trục sau loại mỗi cụm bánh chỉ có một bánh và C2 =1 cho cáctrục sau loại mỗi cụm bánh có hai bánh.(theo điều3.2.3TCTKAĐM211-06)

Việc tính toán được thực hiện như ở bảng dưới đây :

Bảng tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100 KN

* Vì tải trọng trục dưới 25Kn nên không xet đến trong quy đổi

- Đường cấp III có 2 làn xe không có dải phân cách nên theo (3.3.2 TCTKAĐM 211-06 ) ta

- Với p = 0,07 là lượng xe tăng trưởng trung bình năm , t =15 năm

= 11,68

3 Xác định Modul đàn hồi yêu cầu :

Vì số trục xe tính tốn trong một ngày đêm trên một làn là ( trục/làn.ngđ) nên tra bảng 3-4 TCVN211-06 Nội suy giữa Ntt = 100 và Ntt = 200 ta co :

207 = a + b.log2000

224 = a + b.log 5000

Giải hệ phương trình trên ta được :

a = 65,98 ; b = 42,72

- Vậy ta cĩ modul đàn hồi yêu cầu tính tốn:

Eyctt = a+b.log(Ntt) = 65,98 + 42,72 log(3284,59) = 216,2 (Mpa)

Tuyến đường cấp III , miền núi ,cĩ vận tốc thiết kế Vtk = 60 (km/h), căn cứ vào bảng 2-1(TCTKAĐM 211-06) cấp áo đường là cấp cao A1 cĩ :

Modul đàn hồi yêu cầu : Eycmin = 140 (Mpa)

Vậy : Eyc = max (Eyctt , Eycmin ) = 216,2 (Mpa)

- Chọn modul đàn hồi yêu cầu trên mặt đường xe chạy là 216,2 (Mpa)

4 Tính toán kết cấu áo đường theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi

Chọn nền đất bazan Tây Nguyên ở độ ẩm tương đối : a=0,6 cĩ E = 44 (Mpa), c =

0,031, ϕ = 12 (độ)

(Bảng B-3 TCTKAĐM 211-06)

Chọn kết cấu áo đường :

Ta cĩ : Ne = 11,7 106 > 9 106 nên tổng bề dày tối thiểu của tầng mặt cấp cao A1 là

20 (cm) (Theo bảng 2-2 TCTKAĐM 211-06)

- Đường cấp III , 2 làn xe khơng cĩ dải phân cách nên theo bảng 3-3 ( TCTKAĐM 211-06) ta chọn độ tin cậy thiết kế 0,9 do vậy theo bảng 3-2 ta xác định được

Kcddv = 1,1

⇒ Ech ≥ Kcddv Eyc = 1,1 216,2 = 237.8 (Mpa)

- Chọn Ech của lớp trên cùng là : Ech = 237.8 (Mpa)

Chọn kết cấu:

Bề dàycm

Modun đàn hồi E (daN/ cm2)

Vật liệu Võng Trượt Kéo uốn

6.5 Kiểm tra kết cấu áo đường theo tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi :

- Việc đổi tầng về hệ 2 lớp được thực hiện theo bảng sau với biểu thức :

6 Kiểm tra cường độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất.

- Kiểm toán theo điều kiện tính toán cường độ tiêu chuẩn cắt trượt trong nền đất theo biểu thức 3-7 (22TCN211-06) ta có :

- Tính E ’ của cả 4 lớp kết cấu :

- Theo đđiều 3.1.5 (22TCN211-06)lớp nhựa nằm trên cùng lấy bằng 600C, các lớp kháclấy bằng 300C

2 BTN chặt C15 22 80 250

0.37931

Áp lực trên mặt đường của bánh xe tiêu chuẩn tính toán P

=6(daN/cm2)=0,6(Mpa) => Tax = 0,008772.P = 0,0008772.0,6 = 0,00538632(Mpa)

Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản

thân các lớp kết cấu áo đường gấy ra trong nền đất

=> Ctt = 0,031.1.0,65.1,5 = 0,030225(Mpa)

- Đường cấp III miền núi,2 làn xe nên theo bảng 3-3(22TCN211-06),chọn độ tin

cậy thiết kế là : k =0,9,do vậy theo bảng 3-7(22TCN211-06) ta xác định được :

7 Kiểm tra cường độ kết cấu áo đường theo tiêu

chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp bêtông nhựa và cấp phối đá dăm.

- Điều kiện tính toán :

Kcdku :Hệ số cường độ về chịu kéo uốn được chọn tùy thuộc độ

tin cậy thiết kế

5.85266

497.129

3 CP đá dăm loại 1 28 58 300 0.93333 1.2 273.38

4 CP đá dăm loại 2 30 30 250

Đối với bê tonong nhựa lớp trên H = 20 , E1=1800

Etb’ của 3 lớp dưới = 497.1294

Bề dày 3 lớp dưới H’=80 cm

Thỏa điều kiện

Vậy kết cấu áo đường là:

Bề dày(cm)