Là một huyện của Tỉnh Nghệ An, Nghĩa Đàn là 1 địa bàn có nhiều tiềm năng về phát triển kinh tế, giao lưu hàng hoá tuy nhiên để phát triển những nội lực này của Tỉnh cần phải xây dựng hệ thống đường giao thông để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội của Tỉnh. Vì vậy xây dựng mới và nâng cấp tuyến đường là 1 trong những ưu tiên hàng đầu trong chiến lược phát triển kinh tế xã hội của Tỉnh. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm chi tiết nội dung bài viết!
HỒ SƠ BÁO CÁO GIAI ĐOẠN LẬP DỰ ÁN ĐOẠN QUA THỊ TRẤN CÁT SƠN, HUYỆN NGHĨA ĐÀN TỈNH NGHỆ AN KM 0 KM 3 + 00
HỒ SƠ BÁO CÁO GIAI ĐOẠN LẬP DỰ ÁN ĐOẠN QUA THỊ TRẤN CÁT SƠN, HUYỆN NGHĨA ĐÀN TỈNH NGHỆ AN
GIỚI THIỆU CHUNG
Giới thiệu vị trí tuyến
Tuyến A-B nằm trong dự án đường quốc lộ thuộc địa phận huyện Nghĩa Đàn , tỉnh Nghệ An Tuyến qua thị trấn Cát Sơn địa hình đồi
Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và bình đồ địa hình khu vực tỉ lệ 1: 10000, đường đồng mức cách nhau 5m Tuyến dài 3000 m đi qua các khu vực dân cư rải rác.
Căn cứ thiết kế
- Cơ sở hạ tầng nói chung và hệ thống giao thông nói riêng trong đó có mạng lưới đường bộ luôn là một nhân tố quan trọng cho việc phát triển kinh tế của bất kì quốc gia nào trên thế giới Trong những năm gần đây ở Việt Nam đã có nhiều đổi thay to lớn do sự tác động của cơ chế thị trường, kinh tế phát triển, xã hội ngày càng ổn định văn minh làm phát sinh nhu cầu vận tải Sự tăng nhanh về số lượng phương tiện và chất lượng phục vụ đã đặt ra yêu cầu bức bách về mật độ và chất lượng của mạng lưới giao thông đường bộ Tuyến A-B là một bộ phận sẽ được xây dựng để đáp ứng nhu cầu đó
- Việc xây dựng tuyến sẽ đáp ứng được sự giao lưu của dân cư trong vùng về kinh tế, văn hoá, xã hội, góp phần nâng cao đời sống vật chất, tinh thần của nhân dân trong vùng, đảm bảo an ninh quốc phòng khu vực phía tây tổ quốc
- Tuyến đường được xây dựng làm rút ngắt thời gian, tăng khả năng vận chuyển hàng hoá cũng như sự đi lại của nhân dân Đặc biệt nó còn phục vụ đắc lực cho công tác quốc phòng bảo vệ tổ quốc Việt Nam xã hội chủ nghĩa
- Tuyến A-B đi qua địa phận thị trấn Cát Sơn đây chính là điều kiện để Cát Sơn phát triển mạnh kinh tế, văn hóa , xã hội Và đặc biệt tuyến qua khu vực hồ Thống Nhất Hồ lớn có rất nhiều tiềm năng du lịch Là điều kiện tốt để địa phương khai thác du lịch tài nguyên này
- Như vậy đựa trên những nhu cầu và cơ sở thiết kế trên việc xây dựng tuyến A-
B là hết sức hợp lý
Quy trình, quy phạm sử dụng trong thiết kế
Bản đồ địa hình tỉ lệ 1/10.000
+ Quy trình khảo sát thiết kế đường Ô tô 22TCN 263 - 2000
+ Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình 22TCN 82 - 85
+ Quy trình khảo sát địa chất 22TCN 27 - 82
+ Tiêu chuẩn thiết kế đường Ô tô TCVN 4054 - 05
+ Quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211 - 06
+ Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 1979 Bộ GTVT
+ Quy trình thiết kế áo đường mềm và áo đường cứng theo hướng dẫn của AASHTO – 86
+ Quy trình thiết kế điển hình cống tròn 533-01-01
+ Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237-01
Đặc điểm kinh tế - xã hội
1.4.1.Đặc điểm dân số trong vùng Đoạn tuyến qua địa phận huyện Nghĩa Đàn tỉnh Nghệ An Dân cư trong huyện tương đối đông, thành phần dân cư chủ yếu là dân Kinh Trên suốt dọc tuyến đường, những đoạn nào có điều kiện canh tác đều có dân ở Hiện tại dân cư hai bên tuyến còn thưa thớt
1.4.2 Tình hình kinh tế, xã hội và văn hóa trong vùng
Nghệ An cũng như các tỉnh miền Trung, trong thời kì đổi mới nền công nghiệp đang có chiều hướng phát triển, có nhiều nguồn tài nguyên khoáng sản như quặng granite, đồng, vàng, chì, kẽm, nhưng còn tiềm ẩn trong lòng đất, đang trong thời kì khảo sát xác định để lập kế hoạch khai thác nên công nghiệp khai thác và công nghiệp cơ khí còn trong thời kỳ chuẩn bị hình thành Sản xuất công nghiệp chủ yếu là vật liệu xây dựng, chế biến nông lâm và một số mặt hàng tiêu dùng thủ công mỹ nghệ
Với thế mạnh của vùng núi đá vôi có chất lượng cao ngành công nghệ sản xuất VLXD phát triển mạnh Thời gian qua Nghệ An đã xây dựng được một số nhà máy sản xuất đá xây dựng hoạt động tốt như Hoàng Mai, Đô Lương, Tân Kỳ …
Tập trung ưu tiên đầu tư để đẩy nhanh CNH, HĐH nông nghiệp nông thôn, từng bước xây dựng NN và kinh tế nông thôn lên sản xuất lớn Sản xuất lương thực tiếp tục phát huy thành quả thời kỳ 2001-2005, chủ động an toàn lương thực trong mọi tình huống Chuyển đổi cơ cấu cây trồng theo hướng đáp ứng nguyên liệu cho công nghiệp chế biến, cho xuất khẩu và tăng giá trị sử dụng đất Đẩy mạnh chăn nuôi, đưa chăn nuôi từng bước trở thành ngành sản xuất chính, đáp ứng nhu cầu thực phẩm trong tỉnh và tăng xuất khâủ Đưa nhanh tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất nông nghiệp Từng bước cơ khí hoá các khâu làm đất, thu hoạch, chế biến, nhằm giảm nhẹ sức lao động đồng thời tăng hiệu quả kinh tế Phát triển ngành nghề TTCN và dịch vụ trong nông nghiệp Phát triển kết cấu hạ tầng nông thôn đáp ứng sản xuất và sinh hoạt của nhân dân Giải quyết việc làm, nâng cao thu nhập của dân cư, thực hiện xoá đói giảm nghèo, từng bước nâng cao mức sống nông dân
Tiếp tục phát triển các các cây trọng điểm: mía, chè, lạc, cam, dứa, cà phê, sắn, sở, cao su, vừng, nguyên liệu giấy… trong đó tập trung ưu tiên phát triển: cây mía, chè, lạc, Sắn, cam, dứavà cao sư; phát triển 4 con: Tôm, cá, bò, lợn
Phát triển đủ nguyên liệu cho các nhà máy chế biến: Mía đường, chè, lạc, Dứa, Sắn theo công suất mở rộng
Phát triển cây công nghiệp dài ngày theo quy hoạch Cafe, cao su, Quế, Sở và nguyên liệu giấy theo quy hoạch đựơc duyệt
Lâm nghiệp chủ yếu của tỉnh hiện nay la bảo vệ và phục hồi rừng Sản lượng khai thác hàng năm đạt tương đối cao, khoảng 100-120 nghìn m 3 gỗ
1.4.2.4 Về thuỷ sản Đây cũng là một trong những thế mạnh của tỉnh Hàng năm sản lượng thuỷ hải sản tương đối cao
Tỉnh có lợi thế rất lớn do thiên nhiên mang lại, có thể ra một số khu du lịch nổi tiếng như Cửu Lò, Vinh , Nam Đàn… rất nhiều khu di tích lịch sử danh lam thắng cảnh Đây là thế mạnh của tỉnh hiện nay và trong tương lai
1.4.2.6 Tình hình hiện tại và khả năng kinh tế của khu vực
Khu vực Nghệ An ở vào trung độ của cả nước thuận lợi về mặt giao thông đường sông, đường bộ và đường sắt với cả nước Nói về tiềm năng kinh tế thì Thanh Hoá là một trong những tỉnh có nhiều tài nguyên thiên nhiên Ngoài những tiềm năng đang được khai thác Nghệ An còn một số tiềm năng chưa được khai thác có nhiều danh lam thắng cảnh và du lịch
Nhưng hạn chế của khu vực là địa hình chia cắt nhiều khí hậu khắc nghiệt, cơ sở hạ tầng không đồng bộ, thiếu thốn nhiều và yếu kém Dân số tăng nhanh với số dân tương đối lớn đã ảnh hưởng chung tới nền kinh tế của khu vực
Nhìn chung nền kinh tế của khu vực phát triển chậm so với mức phát triển chung của miền bắc trung bộ và cả nước Chính vì vậy việc xây dựng tuyến đường trong khu vực này nó góp một phần không nhỏ vào việc thúc đẩy sự phát triển kinh tế và đáp ứng một phần nào đó nhu cầu đi lại, vận chuyển hàng hoá của nhân dân trong vùng.
Mạng lưới GTVT trong vùng và quy hoạch phát triển
Mạng lưới giao thông trong tỉnh Nghệ An tương đối đa dạng gồm có đường bộ, đường sông, đường biển, đường sắt Trong đó giao thông đường bộ là cầu nối giao lưu kinh tế văn hoá giữa Nghệ An và thủ đô Hà Nội, giữa Nghệ An và Thanh Hóa rộng lớn nên nó có vị trí hết sức quan trọng
Hệ thống đường bộ trong tỉnh có 1 trục dọc xuyên suốt là QL1A, và các quốc lộ
48, QL15, QL46, QL7, các tỉnh lộ I và các đường vào các khu công nghiệp, khu bảo tồn, bảo tàng
Tuyến đường sắt Bắc Nam, đoạn qua Nghệ An dài 6.57911 km Dự án nâng cấp và cải tạo đường sắt thông nhất theo tiêu chuẩn đường sắt khu vực ASIAN tiến hành mở rộng thành đường sắt đôi trên tuyến Bắc – Nam
Tổng chiều dài sông suối trên địa bàn tỉnh là 9.828 km, mật độ trung bình là 0,7 km/km 2 Sông lớn nhất là sông Cả (sông Lam) bắt nguồn từ huyện Mường Pẹc tỉnh Xieng Khoảng (Lào), có chiều dài là 532 km (riêng trên đất Nghệ An có chiều dài là
361 km), diện tích lưu vực 27.200 km 2 (riêng ở Nghệ An là 17.730 km 2 ) Tổng lượng nước hàng năm khoảng 28.109 m 3 trong đó 14,4.109 là nước mặt
Nhìn chung nguồn nước khá dồi dào, đủ để đáp ứng cho sản xuất và phục vụ cho đời sống sinh hoạt của nhân dân
Nói chung mạng lưới giao thông trong tỉnh tương đối phát triển xong chưa có sự kết nối giữa thành phố với các huyện vùng xa, vùng sâu, giao thông nông thôn chưa được cải thiện, nhiều đường liên thôn, liên xã vẫn còn đang là đường mòn hoặc cấp phối đồi
Các đường quốc lộ đều trực thuộc Bộ, các đường còn lại do Ban quản lý dự án các huyện hoặc Sở giao thông quản lý
Hải phận rộng 4.230 hải lý vuông, từ độ sâu 40m trở vào nói chung đáy biển tương đối bằng phẳng, từ độ sâu 40m trở ra có nhiều đá ngầm, cồn cát Vùng biển Nghệ An là nơi tập trung nhiều loài hải sản có giá trị kinh tế cao
Bải biển Cửa Lò là một trong những bãi tắm đẹp và hấp dẫn, đó là lợi thế cho việc phát triển nhành du lịch ở Nghệ An
Bờ biển Nghệ An có chiều dài 82 km, có 6 cửa lạch thuận lợi cho việc vận tải biển, phát triển cảng biển và nghề làm muối (1000 ha).
Quy hoach và dự án có liên quan, dự báo nhu cầu trong vùng
1.6.1 Những cơ sở để dự báo nhu cầu vận tải trên tuyến
Quốc lộ 1A là tuyến đường xuyên quốc gia chạy từ Bắc vào Nam đang được nâng cấp để đạt tiêu chuẩn cấp III toàn tuyến, nền rộng 12m cho hai làn xe Theo kế hoạch 2001 sẽ hoàn thành, tuy vậy cũng vào thời điểm này nhiều đoạn tuyến quốc lộ 1A vẫn không thể đáp ứng được nhu cầu do sự gia tăng về vận tải Mặt khác quốc lộ 1A đi qua nhiều thành phố, thị trấn và đồng bằng nên việc mở rộng sẽ tốn kém do phải đền bù giải phóng mặt bằng chiếm nhiều diện tích đất canh tác Trên quốc lộ 1A còn nhiều đoạn ngập lụt nếu khắc phục sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến hệ sinh thái và môi trường Việc xây dựng tyến đường này sẽ khắc phục được những nhược điểm trên đồng
7 thời cũng mở mang phát triển kinh tế các vùng đất phía Tây có nhiều tiềm năng nhưng chưa được khai thác
Những cơ sở tiếp cận để dự báo
+ Hướng tuyến là một phần quyết định khu vực hấp dẫn hàng, khách và có ảnh hưởng chủ yếu đến kết quả dự báo
+ Chiến lược phát triển kinh tế xã hội quốc gia, vùng và các địa phương có tuyến đi qua
+ Khả năng vận chuyển hàng hóa, hành khách của các phương thức khác như đường sắt, đường biển, đường hàng không trên hướng Bắc Nam
+ Số liệu thống kê vận tải của các cục thống kê các tỉnh có tuyến đi qua
1.6.2 Phương pháp dự báo nhu cầu vận tải Để dự báo nhu cầu vận tải hàng hoá chủ yếu của đường bộ Việt Nam hiện tại đang sử dụng phối hợp 3 phương pháp:
+ Phương pháp ngoại suy mô hình đàn hồi
+ Phương pháp ngoại suy kết hợp với nguồn hàng bổ sung
1.6.3 Phương pháp dự báo hành khách
Dự báo hành khách dựa vào phương pháp dự báo nhu cầu vận tải và dựa trên các yếu tố tác động đến sự đi lại của nhân dân trong vùng
Việc xây dựng tuyến qua huyện Nghĩa Đàn Tỉnh Nghệ An của dự án xa lộ Bắc- Nam là rất cần thiết, đáp ứng được yêu cầu về dân sinh, kinh tế, chính trị và sự phát triển ngày càng cao của khu vực Việc xây dựng tuyến có nhiều thuận lợi như tận dụng được nhân công, Tuy nhiên khí hậu ở đây tương đối khắc nghiệt, mưa nhiều nắng gắt, hay có bão sẽ gây không ít khó khăn cho công tác xây dựng sau này
Hình thức đầu tư : Xây dựng một tuyến đường mới
Các điều kiện tự nhiên vùng tuyến đi qua
1.7.2 Các điều kiện địa hình, địa chất vùng tuyến đi qua
1.7.1.1 Điều kiện địa hình Đoạn tuyến thuộc tỉnh Nghệ An là một tỉnh thuộc đồng bằng vì thế đường nói chung là bằng phẳng Yếu tố địa hình khu vực tuyến đảm bảo cho đường có chất lượng
8 khai thác cao Toàn tuyến không phải cắt qua vị trí sông lớn chỉ cắt qua vị trí suối nhỏ và các vị trí khe cạn, khe tụ thuỷ do vậy trên tuyến không phải bố trí cầu lớn mà chỉ phải bố trí cống
1.7.1.2 Điều kiện địa chất Điều kiện địa chất tuyến đường nói chung khá ổn định trên tuyến không có vị trí nào đi qua khu vực có hang động kastơ và khu vực nền đất yếu nên không phải xử lý đặc biệt
Thành phần chính đất nền đường là đất á cát, đều là điều kiện địa chất tốt cho việc xây dựng đường ở những vị trí tuyến cắt qua đồi ( những đoạn đào ) đất đào ở đây chủ yếu là đá phong hoá có thành phần lẫn sỏi sạn Tầng đá gốc ở rất sâu bên dưới chính vì thế việc thi công nền đào không gặp khó khăn
1.7.2 Khí hậu Đoạn tuyến có tổng chiều dài 6476.62 m và nằm trọn trong tỉnh Nghệ An nên tình hình khí tượng thuỷ văn trên toàn tuyến là như nhau
Khí hậu mang tính chất chung của khí hậu miền Bắc Trung bộ thuộc vùng khí hậu khá khắc nghiệt và được thể hiện qua các đặc trưng khí tượng sau:
Nhiệt độ trung bình trong năm khoảng 23 0 C -31 0 C, biên nhiệt độ của ngày và đêm chênh lệch nhau gần 10 0 Mùa nóng từ tháng 4 đến tháng 10, mùa lạnh từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau và cũng là thời kỳ khô hanh Mùa lạnh thường có sương muối, cuối mùa hanh có mưa phùn Hạn hán thường xảy ra vào những tháng đầu của mùa khô Nhiệt độ nóng nhất từ 38 0 C đến 40 0 C
Mùa mưa bắt đầu từ tháng 8 và kết thúc vào tháng 12 Mùa khô hanh từ tháng
Lượng mưa trung bình năm là 3000 - 4000 mm với số ngày mưa khoảng 130 ngày Lượng mưa trong mùa mưa chiếm 80% lượng mưa cả năm
Mùa mưa thường có dông, mưa và lũ quét Lũ thường xuất hiện vào tháng 8 và tháng 9
Bảng 1.1 Bảng lƣợng mƣa, ngày mƣa các tháng trong năm
Khí hậu miền Trung trong mùa mưa thường xuất hiện gió bão
Mùa hè thường có gió Tây Nam khô và nóng, các thung lũng có gió xoáy, tốc độ gió lớn nhất đã quan trắc được tới 50m/s
Qua tài liệu thu thập được của trạm khí tượng thuỷ văn, tôi tập hợp và thống kê được các số liệu về các yếu tố khí hậu theo phụ biểu 1.1
Tuyến cắt qua các vị trí tụ thuỷ nên tình hình thuỷ văn của tuyến tương đối đối phức tạp Có chỗ tuyến đi gần khu vực tụ thuỷ nên được dùng các biện pháp kỹ thuật để tránh cho đường không bị ngập úng Cá biệt ở một vài chỗ cần chú ý tới cao độ mặt đường tránh hiện tượng mùa mưa nước có thể làm ảnh hưởng tới nền và kết cấu mặt đường, gây tác động xấu tới cường độ mặt đường và chất lượng xe chạy (chất lượng khai thác)
Do tuyến nằm trong khu vực đồi núi nên vật liệu xây dựng tuyến tương đối sẵn ở gần cuối tuyến cách khoảng 3 km đã có sẵn mỏ đất có thể khai thác với trữ lượng lớn có thể đảm bảo chất lượng cho việc xây dựng nền đường
Vật liệu cấp phối đá dăm có thể mua ở nhà máy khai thác đá gần đó
Công tác xây dựng đường ở Nghệ An đang được chú trọng nên khu vực này đã xây dựng trạm trộn BTN và chúng ta có thể đặt mua với trữ lượng lớn
Xung quanh vị trí tuyến có một vài con suối nhưng trữ lượng cấp phối suối rất ít không đủ cho việc xây dựng tuyến đường hơn nữa chất lượng lại kém, phải gia công trộn thêm thành phần hạt Chỉ nên tận dụng vật liệu này cho đường cấp thấp
Nói tóm lại, vật liệu xây dựng đường ở đây tương đối thuận lợi cho công tác thi công
1.8 Sự cần thiết phải đầu tƣ
Với địa hình trải dài của đất nước, nhu cầu giao thông suốt quanh năm, trong mọi tình huống là yêu cầu cấp thiết, đồng thời nó là nhân tố quan trọng trong việc phát triển kinh tế xã hội và các yêu cầu khác về hành chính, an ninh quốc phòng trong mỗi khu vực cũng như trên toàn quốc
Hiện nay hướng Bắc - Nam đã hình thành mọi loại phương tiện vận tải, song vận tải đường bộ với lợi thế về phục vụ vẫn chiếm tỷ trọng khối lượng vận tải cao, khoảng 70% tổng số hàng và 80% tổng số hành khách hướng Bắc – Nam
Với nhu cầu vận tải lớn song hạ tầng cơ sở của đường bộ cho tới nay vẫn còn nhiều hạn chế Tuyến đường xuyên quốc gia nằm lệch hoàn toàn về phía Đông, không những không đảm bảo năng lực thông xe mà nhất là vào mùa lũ tình trạng ách tắc giao thông thường xuyên xảy ra
Xét trọng mạng lưới giao thông quốc gia từ thủ đô Hà Nội đến thành phố Hồ Chí Minh, từ lâu đã hình thành hai trục dọc là Quốc lộ 1A ở phía Đông và các Quốc lộ: QL15, QL48 ở phía Tây Trục dọc phía Đông đã nối liền hoàn chỉnh từ Bắc vào Nam còn trục dọc phía Tây do nhiều nguyên nhân cộng lại ( nhu cầu sử dụng, chi phí đầu tư…) nên chất lượng sử dụng kém, nhiều đoạn không thể thông xe, nhất là vào mùa lũ
LỰA CHỌN QUI MÔ XÂY DỰNG VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
Quy mô ,quy phạm áp dụng
- Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 - 05
- Quy trình tính toán thuỷ văn công trình thoát nước vừa và nhỏ 22 TCN 220-95
- Tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211 – 06
- Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18-79
- Thiết kế điển hình cống tròn 553-01-01, 553-01-02
- Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237-01.
Lựa chọn quy mô , cấp hạng đường theo tiêu chuẩn thiết kế
2.2.1 Lưu lượng xe thiết kế
Lưu lượng xe thiết kế là số xe con quy đổi từ các loại xe khác thông qua 1 mặt cắt trong một đơn vị thời gian tính cho năm tương lai
Căn cứ vào lưu lượng tính toán, ý nghĩa phục vụ của tuyến để xác định cấp hạng đường Để chọn cấp hạng kỹ thuật đường ta phải quy đổi tất cả các loại xe lưu thông trên đường về một loại xe chung Thông thường ta quy đổi tất cả các loại xe về xe con bằng cách nhân với các hệ số quy đổi Để thuận tiện cho việc tính toán ta lập bảng sau :
Bảng 2.1 Bảng quy đổi về thành phần xe con
Loại xe Số xe Hệ số qui đổi ra xe con Số xe qui đổi ra xe con
Lưu lượng xe thiết kế được qui đổi ra xe con là :
N tt = 1612,75 (1+0,05) 15-1 = 3193,135 (xcqđ/ng.đêm ) Dựa vào lưu lượng xe đã tính đổi, dựa vào các đặc điểm địa hình, địa mạo, địa chất thuỷ văn nơi tuyến đi qua và tầm quan trọng của tuyến đường đối với sự phát triển kinh tế xã hội, đảm bảo an ninh quốc phòng Tuyến đường GH có lưu lượng xe tính toán: N tt = 3193.135 (xcqđ/ng.đêm )
- N tt > 3000 (xcqđ/ng.đêm ),căn cứ vào tầm quan trọng của tuyến đường là đường nối các vùng kinh tế , chính trị , văn hoá thuộc khu vực ta chọn cấp hạng đường là đường cấp III đồng bằng và đồi
- Vận tốc tính toán thiết kế là 80 km/h
Vậy cấp hạng kỹ thuật đường thiết kế là: Đường cấp III đồng bằng và đồi
+ Đối với công trình đường: Trục xe 10T
+ Đối với công trình cống: HL93
Xác định các chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến
2.3.1.1 Xác định độ dốc dọc tối đa theo sức kéo của xe Độ dốc dọc lớn nhất của đường khi thiết kế được tính toán căn cứ vào khả năng vượt dốc của các loại xe, tức là phụ thuộc vào nhân tố động học của ô tô và được tính theo công thức: i dmax = D - f (Giả thiết xe chuyển động đều) (2.1)
+ D: là nhân tố động lực của xe được xác định từ biểu đồ nhân tố động lực của xe
+ f: là hệ số cản lăn trung bình của đường phụ thuộc vào độ cứng của lốp xe và biến dạng mặt đường Ta chọn mặt đường thi công là mặt đường bê tông asphalt trong điều kiện lốp xe cứng tốt mặt đường khô ráo Theo qui trình : f = 0.01 ÷ 0.02 Ta chọn f = 0.015
Tra bảng nhân tố động lực học của từng loại xe tương ứng với vận tốc V 80km/h và thay vào công thức tính idmax ta lập được bảng sau:
Bảng 2.2 Bảng nhân tố động lực học của từng loại xe tương ứng với vận tốc
Loại xe Xe máy Xe con Xe tải 5T Xe tải
2.3.1.2 Xác định độ dốc dọc theo điều kiện lực bám
Theo điều kiện về lực bám giữa lốp xe với mặt đường, để cho xe chuyển động được an toàn thì sức kéo có ích của ô tô phải nhỏ hơn hoặc bằng sức bám của lốp xe với mặt đường Như vậy theo điều kiện này độ dốc dọc lớn nhất phải nhỏ hơn độ dốc dọc tính theo lực bám (ib) ib được tính trong trường hợp lực kéo của ô tô tối đa bằng lực bám giữa lốp xe với mặt đường idmax = D’ - f (2.2)
+ f: là hệ số sức cản lăn trung bình f = 0.015
+ D’: là đặc tính động lực của xe tính theo lực bám
+ G k : Trọng lượng tác dụng lên bánh xe chủ động được lấy như sau:
+ j : hệ số bám dọc (hệ số ma sát) giữa bánh xe với mặt đường Phụ thuộc trạng thái bánh xe với mặt đường, trường hợp bất lợi nhất (mặt đường ẩm và bẩn) lấy j =0.3
+ P w : lực cản không khí của xe (kG)
+ K: hệ số sức cản không khí phụ thuộc mật độ không khí và hình dáng xe
+ F: diện tích chắn gió của xe F =0,8.B.H
+ V: vận tốc thiết kế V= 80km/h
Bảng 2.3 Bảng thiết kế độ dốc dọc lớn nhất ứng với từng loại xe
Kết hợp tính toán và đối chiếu qui trình TCVN 4054-05 qui định với đường có tốc độ tính toán 80 km/h Ta chọn độ dốc dọc lớn nhất cho phép trên toàn tuyến idmax = 5 %
2.3.2 Xác định số làn xe, chiều rộng mặt đường, nền đường
2.3.2.1 Khả năng thông xe của đường
- Khả năng thông xe lý thuyết
Năng lực thông hành lý thuyết là khả năng thông xe trong điều kiện lý tưởng về dòng xe (dòng xe thuần nhất toàn xe con) và về đường (làn xe đủ rộng, mặt đường tốt, tuyến đường thẳng, không dốc, không có chướng ngại vật ), các xe nối đuôi nhau chạy cùng một vận tốc và cách nhau một khoảng cách tối thiểu không đổi đảm bảo an toàn
Khả năng thông xe của đường phụ thuộc vào số làn xe và năng lực thông xe của mỗi làn
Năng lực thông hành lý thuyết được tính theo công thức sau:
+ N lt : năng lực thông xe lý thuyết
+ V: vận tốc thiết kế (km/h) + d: Khoảng cách tối thiểu giữa hai xe liền nhau để đảm bảo an toàn.(m) d = l1 + Sh + lk + l0 (2.6)
+ l 1 : chiều dài phản ứng tâm lý của lái xe, tính từ lúc lái xe nhận ra chướng ngại vật cần phải sử dụng phanh, thời gian phản ứng tâm lý thường lấy bằng 1 giây, do đó: l1 = V,3
3.6 (m) + l0: Chiều dài trung bình của xe, l0 = 6 m
+ l k : Khoảng cách an toàn giữa hai xe, l k = 10 m
+ Sh: Chiều dài hãm xe, được tính như sau:
Khi hãm xe hoàn toàn, V 2 = 0 nên ta có: k.V2
+ k: hệ số sử dụng phanh k = 1,2
+ j : là hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường khi tính tới khả năng thông hành, j = 0,5
+ i : độ dốc dọc, tính với đoạn dốc i = 4%
d = 22,22 + 65,73 + 6 + 10 = 103,95m Thay vào công thức xác định Nlt ta có:
- Khả năng thông xe thực tế của một làn xe :
Khả năng thông xe thực tế của một làn là khả năng thông xe có xét tới điều kiện thực tế của đường và giao thông trên đường Khả năng thông xe thực tế phụ thuộc vào mối làn xe, số làn xe, vận tốc xe, chướng ngại vật, thành phần xe
Với đường không có dải phân cách trái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ lấy Ntt = 1000 (xe/h/làn)
2.3.2 Xác định số làn xe
Theo điều 4.2.2 quy trình TCVN 4054-05 số làn xe trên mặt cắt ngang được xác định: n lx = cdgio tt
+ Z là hệ số sử dụng năng lực thông hành.Với đường V = 80 km/h Lấy Z = 0,55
+ Ncđgiờ: lưu lượng xe chạy trong giờ cao điểm đã qui đổi về xe con
+ a: hệ số tính đổi lưu lượng xe chạy trong một ngày đêm về lưu lượng a = 0,10 – 0,12 chọn a= 0,10
Theo TCVN 4054-05 số làn xe n = 2
Vậy số làn xe ta chọn là n = 2 làn
2.3.3 Bề rộng làn xe chạy
Hình 2.1 Sơ đồ xếp xe theo Zamakhaep
Với đường hai làn xe bề rộng mỗi làn được xác định theo công thức sau:
+ b: bề rộng thùng xe, theo qui trình lấy b = 2,5m + c: khoảng cách giữa hai bánh xe, lấy c = 1,5m
+ x: khoảng cách từ mép sườn thùng xe tới làn bên cạnh khi hai xe đi cùng chiều
+ y: khoảng cách từ bánh xe đến mép phần xe chạy
Các trị số x, y được xác định theo công thức thực nghiệm sau: x = y = 0,5 + 0,005V(m) với Vkm/h Suy ra: x = y = 0,5+0,005.80 = 0,9m
Theo qui trình TCVN - 4054 - 05 với đường cấp III đồng bằng và đồi có các tiêu chuẩn mặt cắt ngang đường như sau:
+ Chiều rộng làn xe ô tô: 3,5 m
+ Chiều rộng phần xe chạy: 7 m
Trong đó phần có gia cố lề: 2 x 2 m
+ Bề rộng tối thiểu của nền đường: 12 m
- Kết hợp giữa tính toán và qui trình,kiến nghị chọn :
+ Bề rộng của làn đường B l = 3,5m
+ Bề rộng của nền đường Bn = 12 m
Tĩnh không là giới hạn không gian nhằm đảm bảo lưu thông cho các loại xe không cho phép tồn tại bất kỳ chướng ngại vật nào, kể cả công trình phục vụ về đường như biển báo, cột chiếu sáng nằm trong phạm vi của tĩnh không
Tĩnh không tối thiểu của đường được qui định như hình vẽ trên:
Hình 2.2 Sơ đồ tĩnh không
Trong đó L gc - bề rộng phần lề gia cố, L gc = 2.5m
B - bề rộng phần xe chạy, B = 7,0m
2.3.5 Dốc ngang mặt đường Để đảm bảo cho việc thoát nước trên mặt đường được nhanh chóng người ta thường bố trí mặt đường có độ dốc ngang để thoát nước sang hai bên Độ dốc ngang này phải đủ lớn để thoát nước, tuy nhiên nó cũng phải đủ nhỏ để xe có thể chạy êm thuận Độ dốc ngang này còn được xác định bởi vật liệu làm kết cấu mặt
+ Độ dốc ngang mặt đường i n = 2%
+ Độ dốc ngang lề gia cố i lgc =2 %
+ Độ dốc ngang lề đất il = 4%
Xác định bán kính tối thiểu trên đường cong nằm
Tại những vị trí tuyến đổi hướng, để đảm bảo cho xe chạy an toàn, tiện lợi và kinh tế với vận tốc tính toán cần phải bố trí đường cong bằng có bán kính hợp lý h
Hình 2.3 Các lực ngang tác dụng lên xe khi vào đường cong
Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất được xác định theo các trường hợp sau: + Trường hợp 1: không thiết kế siêu cao
Trên đường cong không bố trí siêu cao, tính cho trường hợp bất lợi xe chạy phía lưng đường cong
+ in: độ dốc ngang của mặt đường, lấy in = 0,02
+ m: hệ số lực đẩy ngang, khi không bố trí siêu cao lấy = 0.05
+ V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 80km/h
Thay vào công thức tính ta có:
- Theo qui trình TCVN 4054 - 05 qui định cho đường cấp III ,V = 80km/h thì bán kính đường cong nhỏ nhất không bố trí siêu cao là 2500m Do vậy ta chọn Rminksc 2500m
+ Trường hợp 2: Thiết kế siêu cao thông thường
Trên đường cong có bố trí siêu cao thông thường, isc= 6%
+ i sc : độ dốc siêu cao của mặt đường, lấy i sc = 0.06 + : hệ số lực đẩy ngang, lấy m = 0.08
+ V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 80km/h
Thay vào công thức tính ta có:
- Theo qui trình TCVN 4054 - 05 với đường cấp kỹ thuật V = 80km/h thì bán kính đường cong nhỏ nhất bố trí siêu cao thông thường là 400 m Do vậy ta chọn Rsctt 400m
+ Trường hợp 3: Thiết kế siêu cao lớn nhất
Tính toán bán kính nhỏ nhất trong điều kiện hạn chế và có bố trí siêu cao lớn nhất
+ i scmax : độ dốc siêu cao lớn nhất, lấy theo quy trình iscmaxx = 0.08
+ m: hệ số lực đẩy ngang lấy m = 0.15
+ V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 80km/h
Thay vào công thức tính ta có:
- Theo qui trình TCVN 4054-1998 qui định cho đường có cấp kỹ thuật V 80km/h, bán kính đường cong nằm nhỏ nhất là 250 (m) Do đó ta chọn R minsc %0m
Kết hợp giữa tính toán và qui phạm ta chọn ta chọn tiêu chuẩn để thiết kế như qui phạm min min
Tính toán tầm nhìn xe chạy
Để đảm bảo xe chạy an toàn, lái xe luôn luôn phải nhìn rõ một đoạn đường phía trước để xử lý mọi tình huống về đường và về giao thông trên đường như tránh các chỗ hỏng hóc, các chướng ngại vật, tránh hoặc vượt cự ly Đoạn đường tối thiểu cần nhìn thấy rõ ở phía trước đó gọi là tầm nhìn Khi thiết kế tuyến các yếu tố của tuyến trên bình đồ và trên trắc dọc đều phải đảm bảo có đủ tầm nhìn để xe chạy an toàn và tiện lợi
Cự ly tầm nhìn nói chung phụ thuộc vào tốc độ xe chạy và biện pháp điều khiển xe cần áp dụng khi xử lý các tình huống và được tính theo hai trường hợp sau:
2.5.1 Xác định tầm nhìn một chiều
Xe cần hãm để kịp dừng trước chướng ngại vật, chiều dài tầm nhìn được xác định theo sơ đồ sau:
Chướng ngại vật theo sơ đổ tầm nhìn một chiều này là một vật cố định nằm trên làn xe đang chạy: chướng ngại vật, đống đất trượt, hố sụt Xe đang chạy với vận tốc
V phải kịp thời dừng lại an toàn trước chướng ngại vật với tầm nhìn S1 bao gồm một đoạn phản ứng tâm lý l1, một đoạn hãm xe Sh và một đoạn dự trữ an toàn lk
Công thức xác định tầm nhìn:
+ l1: đoạn phản ứng tâm lý l1 = 80 22, 22
+ K: hệ số sử dụng phanh k = 1.2
+ lo: cự li an toàn Lấy lo m
+ i: độ dốc dọc trên đường
+ j : hệ số bám dọc, trường hợp mặt đường bằng phẳng j = 0,5 l
Hình 2.4 Sơ đồ tầm nhìn một chiều I
Tính cho trường hợp đường bằng ( i = 0% )
Theo qui phạm TCVN 4054 - 05 quy định chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định (tầm nhìn một chiều) với vận tốc thiết kế V = 80km/h là 100m Kết hợp tính toán với qui trình ta chọn S 1 = 100m để thiết kế
2.5.2 Xác định tầm nhìn hai chiều
Tầm nhìn hai chiều được xác định trong trường hợp có hai xe chạy ngược chiều trên cùng một làn xe Hai xe cần hãm kịp thời để không đâm vào nhau Chiều dài tầm nhìn hai chiều được xác định theo sơ đồ sau:
- Công thức xác định tầm nhìn hai chiều:
- Các thông số tính toán như sơ đồ tầm nhìn một chiều, ta có công thức tính toán:
- Tính cho trường hợp đường bằng ( i = 0%) :
Theo TCVN 4054-05 qui định: chiều dài tầm nhìn thấy xe ngược chiều (tầm nhìn 2 chiều) của đường có cấp kỹ thuật 100km/h là 200m Kết hợp giữa qui phạm và tính toán ta chọn S 2 = 200m để thiết kế.
Xác định bán kính đường cong nằm tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm
Hình.2.5 Sơ đồ tầm nhìn tránh xe hai chiều
+ S1: tầm nhìn một chiều trên mặt đường, S1 = 92,69m
+ a : góc chiếu sáng của pha đèn ôtô, a = 2 0
Xác định bán kính đường cong đứng tối thiểu
Trên trắc dọc tại những vị trí thay đổi độ dốc người ta phải bố trí đường cong lồi hoặc lõm để xe chạy êm thuận và an toàn
Bán kính đường cong đứng lồi nhỏ nhất :
- Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều:
+ d: chiều cao tầm mắt của người lái xe, d =1.2m
- Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn hai chiều:
+ S 2 là tầm nhìn hai chiều, S 2 = 175,4m d 1 =1m, d 2 = 1,2m
Kết hợp với TCVN 4054 - 05 qui định bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lồi với vận tốc tính toán 80km/h là 4000m, ta chọn bán kính tối thiểu R = 4000m để thiết kế đường cong đứng lồi
Bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lõm
- Theo điều kiện đảm bảo tính êm thuận:
- Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm:
+ h d : chiều cao của tầm pha đèn trên mặt đường, h d =1m
+ a góc chiếu sáng của đèn pha, a=2 0
Theo TCVN 4054 - 05 qui định bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lõm ứng với tốc độ tính toán 80 km/h là 2000m Kết hợp giữa tính toán với qui phạm ta chọn bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm là 2000m để thiết kế.
Siêu cao
2.8.1 Độ dốc siêu cao Để đảm bảo an toàn và tiện lợi cho xe chạy thì ở các đường cong bán kính nhỏ người ta thường xây dựng làn đường có độ dốc ngang nghiêng về phía bụng đường cong gọi là siêu cao Độ dốc siêu cao có tác dụng giảm bớt lực ngang và tác động tâm lý có lợi cho người lái xe, làm cho người lái tự tin có thể cho xe chạy với tốc độ như ở ngoài đường thẳng khi chưa vào đường cong
- Tuy nhiên độ dốc siêu cao phải nằm trong giới hạn cho phép Độ dốc siêu cao phải đảm bảo là không bị trượt khi mặt đường bị trơn Theo TCVN 4054 – 05 Độ dốc siêu cao cần thiết để xe chạy với tốc độ trên đường cong có bán kính Rvà được xác định theo công thức:
+ R: bán kính đường cong tối thiểu (có bố trí siêu cao)
+ V: vận tốc thiết kế = 80 km/h
Thay vào công thức (2.19) tính ta có: i sc 802
Theo TCVN 4054 - 05 qui định độ dốc siêu cao lớn nhất = 8 % Kết hợp giữa độ dốc tính toán và độ dốc theo qui phạm ta chọn độ dốc siêu cao lớn nhất để thiết kế là 8 %
Khi xe chạy từ mặt cắt ngang hai mái sang mặt cắt ngang một mái (trên đoạn cong tròn có bố trí siêu cao) để đảm bảo cho xe chạy êm thuận không bị lắc ngang, cần thiết phải có một đoạn nối siêu cao đủ dài để chuyển từ mặt cắt ngang đường hai mái sang đường một mái Chiều dài đoạn nối siêu cao tối thiểu được tính theo công thức:
+ isc: độ dốc siêu cao
+ ip: độ dốc nâng siêu cao, theo quy trình với đường Vtk = 80Km/h ,ip=0.5% + B: chiều rộng phần đường xe chạy B = 7 m
Tuỳ thuộc bán kính đường cong và isc của từng đường cong mà có đoạn nối siêu cao tương ứng
Ta có đoạn nối siêu cao ứng với độ dốc siêu cao tính được ở trên
2*0.5 + = m Trước khi vào đoạn nối siêu cao cần một đoạn 10 m để vuốt cho lề đường có cùng độ dốc với mặt đường i p Sau đó tiến hành bố trí siêu cao theo một trong ba phương pháp sau:
+ Phương pháp 1: Quay quanh tim đường để nâng phần đường phía lưng đường cong để cho có cùng độ dốc phần xe chạy, sau đó tiếp tục quay trả phần xe chạy và lề gia cố quanh tim đường cho tới khi đạt độ dốc siêu cao
+ Phương pháp 2: Quay phần đường phía lưng đường cong quanh tim đường cho tới khi cả mặt cắt ngang có độ dốc ngang của phần xe chạy, sau đó quay quanh mép phần xe chạy phía bụng cả mặt cắt ngang cho tới khi đạt độ dốc siêu cao
+ Phương pháp 3: Thực hiện quay quanh một trục ảo, cách mép phần xe chạy bên ngoài một cự ly là 7 m (áp dụng khi phần xe chạy > 7m)
Thực hiện nối siêu cao trên tuyến được sử dụng phương pháp 1 Khi có đường cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp Khi không có đường cong chuyển tiếp thì đoạn nối siêu cao bố trí một nửa nằm ngoài đường thẳng và một nửa nằm trong đường cong tròn.
Tính đường cong chuyển tiếp
- Ta có đường cấp III đồng bằng ,đồi như vậy ta phải làm đường cong chuyển tiếp Chiều dài đường cong chuyển tiếp tính như sau :
Tùy theo bán kính đường cong nằm mà ta có các chiều dài đường cong chuyển tiếp khác nhau
Bảng 2.4 Bảng xác định đường cong chuyển tiếp
Mở rộng phần xe chạy trên đường cong
Khi xe chạy trên đường cong mỗi bánh xe chuyển động theo một quĩ đạo riêng: trục sau cố định luôn luôn hướng tâm còn bánh trước hợp với trục sau một góc, nên xe yêu cầu một chiều rộng lớn hơn trên đương thẳng Vì vậy để đảm bảo trên đường cong tương đương như trên đường thẳng ở các đường cong có bán kính nhỏ ( 250 m theo TCVN 4054 - 05) sẽ phải mở rộng thêm phần xe chạy Trị số mở rộng này phải đảm bảo sao cho khoảng cách giữa ô tô và mép đường, giữa hai ô tô với nhau phải như trên đường thẳng
Hình 2.6 Sơ đồ tính toán độ mở rộng trên đường hai làn xe
Công thức tính độ mở rộng trong đường cong của phần xe chạy có hai làn xe:
+ L : Chiều dài từ trục bánh xe sau đến giảm xóc trước Theo qui trình TCVN 4054-05 lấy L = 8 m
+ R : Bán kính đường cong nằm
+ V : Vận tốc thiết kế, V = 80 km/h
Như vậy tuỳ thuộc vào bán kính đường cong, vận tốc thiết kế và khoảng cách từ trục sau của xe tới giảm xóc đằng trước mà ta tính được độ mở rộng của đường cong khác nhau Đường V Km/h Bán kính cong nằm tối tiểu là 250 m Do đó không phải bố trí mở rộng phần xe chạy trên đường cong
Bảng 2.5 Bảng thống kê các yếu tố kỹ thuật của tuyến
STT Yếu tố kỹ thuật Đơn vị
1 Cấp kỹ thuật III ĐB-Đ IIIĐB-Đ
2 Vận tốc thiết kế km/h 80 80
4 Chiều rộng phần xe chạy m 2x3,8 2x3,5 2x3,5
6 Chiều rộng lề gia cố m 2x2 2x2 2x2
7 Chiều rộng tối thiểu của nền đưòng m 12,6 12 12
8 Độ dốc dọc lớn nhất % 5 5 5
9 Độ dốc siêu cao lớn nhất % 5 8 8
10 Độ dốc ngang mặt đường % 2 2
11 Độ dốc ngang phần lề gia cố % 2 2
12 Độ dốc ngang phần lề đất % 4 4
13 Bán kính đường cong nằm không siêu cao m 1679,8 2500 2500
14 Bán kính đường cong nằm thông thường m 359,96 400 400
15 Bán kính đường cong nằm tối thiểu m 219,1 250 250
16 Bán kính đường cong lồi m 3579,76 4000 4000
17 Đường kính đường cong lõm m 1641,05 2000 2000
THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN
Nguyên tắc thiết kế bình đồ tuyến phải thiết kế phối hợp giữa bình đồ, trắc dọc, trắc ngang Tuy nhiên, để tiện lợi trong quá trình thiết kế cho phép đầu tiên là vạch tuyến trên bình đồ thông qua các đường dẫn hướng tuyến, sau đó dựa vào các đường dẫn hướng tuyến đã vạch tiến hành thiết kế bình đồ, trắc dọc, trắc ngang
3.2 Xác định các điểm khống chế
Trên bình đồ trắc dọc theo đường chim bay, nghiên cứu kỹ địa hình, cảnh quan thiên nhiên, xác định các điểm khống chế mà tại đó tuyến phải đi qua
- Vị trí vượt sông, suối thuận lợi
- Cao độ khu dân cư, trấn thành phố, nơi giao nhau với các đường giao thông khác Đánh dấu những khu vực bất lợi về địa chất, thuỷ văn mà tuyến nên tránh, các điểm tựa mà tuyến nên chạy qua.3.3 Quan điểm thiết kế - xác định bước compa:
- Khi thiết kế tuyến phải dựa trên các quan điểm sau:
Trường hợp tuyến phải đi qua thung lũng và đặt trên các thềm sông, suối phải đảm bảo đặt tuyến trên mực nước ngập về mùa lũ, tránh vùng đầm lầy, đất yếu và sự đe dọa xói lở của bờ sông Tránh tuyến đi uốn lượn quanh co quá nhiều theo sông suối mà không đảm bảo sự đều đặn của tuyến
Trường hợp tuyến đi theo đường phân thủy, ít phải làm công trình thoát nước vì điều kiện thoát nước tốt, thường được dùng ở những vùng đồi thoải, nơi đỉnh đồi, núi phẳng ít lồi lõm và địa chất ổn định
Trường hợp tuyến đi lưng chừng sườn núi nên chọn những sườn đồi thoải, ít quanh co, địa chất ổn định, đường dẫn hướng tuyến sẽ được xác định theo độ dốc đều với một độ dốc chủ đạo với chú ý là phải nhỏ hơn độ dốc cho phép
Chiều dài bước Compa được tính theo công thức
+ h: Chênh lệch giữa hai đường đồng mức gần nhau; h= 8m
+ i dmax : Dộ đốc dọc lớn nhất cho phép đối với cấp đường ( 0 / 00 )
Có thể lấy id = idmax- 0,02 phòng trường hợp tuyến vào đường cong bị rút ngắn chiều dài mà tăng thêm độ dốc dọc thực tế khi xe chạy
3.3 Lập các đường dẫn hướng tuyến Đường dẫn hướng tuyến là một đường gãy khúc cắt các đường đồng mức, đường này có độ dốc không đổi id Để vạch các đường dẫn hướng tuyến một cách dễ dàng, mà phù hợp với thực tế cần phải xem xét kỹ các yếu tố của địa hình, vì vậy ta cần vạch các hướng tuyến theo các nguyên tắc sau:
- Đường dẫn hướng tuyến cố gắng bám sát đường chim bay để giảm chiều dài tuyến
- Tránh tuyến gãy khúc, cua đột ngột
- Cho phép sử dụng độ dốc dọc lớn nhất và các bán kính đường cong nằm tối thiểu nhưng phải đảm bảo tầm nhìn đối với địa hình
- Ở những đoạn cần triển tuyến cố gắng bám theo một độ dốc dọc nào đó trong trường hợp khó khăn về bình đồ, thì cố gắng bám theo đường đồng mức và có lên xuống chút ít để đảm bảo yêu cầu thoát nước
Dựa vào các chỉ tiêu tính toán, bình đồ và xem xét kỹ vào yếu tố địa hình, ta kết hợp các phương pháp vạch đường dẫn tuyến
- Vạch theo lối đi tự do khi tuyến đi qua vùng đồi thoải
- Vạch theo lối đi sườn, khi tuyến đi qua vùng sườn đồi thoải và quanh co, địa chất ổn định đường dẫn hướng được xác định theo độ dốc đều
- Một số đoạn có địa hình khó khăn ta vạch đường dẫn hướng tuyến theo lối đi gò bó bằng cách dùng bước compa
3.4 Tính toán các yếu tố đường cong nằm cho hai phương án tuyến
Sau khi đã xác định sơ bộ hình dạng của các phương án tuyến qua các đường dẫn hướng tuyến, tiến hành chọn các bán kính đường cong sao cho thích hợp với địa
31 hình, với các yếu tố đường ở đoạn lân cận, với độ dốc cho phép của cấp đường đảm bảo đoạn thẳng chêm tối thiểu giữa hai đường cong ngược chiều có bố trí siêu cao
- Xác định điểm đầu, điểm cuối của đường cong tròn
- Xác định hướng các đường tang của đường cong, giao điểm của các đường tang là đỉnh của đường cong
- Đo góc chuyển hướng của tuyến
- Sơ bộ phân tích hướng tuyến và trắc dọc của tuyến, nếu thấy cần thiết sẽ thay đổi vị trí của đường cong nằm hoặc chọn lại trị số bán kính R
- Sau khi sửa chữa vị trí tuyến lần cuối cùng, tiến hành tính toán các yếu tố cơ bản của đường cong nằm và xác định lý trình các điểm đó
+ Chiều dài đường tang của đường cong:
T = Rtg(/2) (3.3) + Phân cực của đường cong:
+ Chiều dài của đường cong:
+ R(m): Bán kính của đường cong
+ (độ): Góc chuyển hướng của tuyến
Kết quả tính toán được ghi ở bảng sau:
Bảng 3.1.Bảng tổng hợp các yếu tố đường cong trên tuyến
THIẾT KẾ TRẮC DỌC
Các điểm khống chế
+ Điểm khống chế bắt buộc: Đó là các điểm trên trắc dọc buộc phải đi qua như các điểm có liên quan đến độ cao theo quy hoạch điểm giao cắt cùng mức với đường sắt hay đường giao thông khác
+ Điểm khống chế giới hạn
+ Cao độ nền đường đắp qua bãi sông phải cao hơn mực nước tính toán và có xét tới mực nước dềnh và chiều cao sóng vỗ lên mái dốc ít nhất là 0,5m
+ Cao độ mép nền đường ở các đoạn đường dẫn vào cầu nhỏ và cống phải cao hơn cao độ nước tính toán có xét tới nước dềnh ít nhất là 0,5 m (tính theo chiều con nước lũ có tần suất 4%)
+ Cao độ của nền đường trên cống phải đảm bảo chiều dày, đất đắp ở trên tối thiểu là 0,5m để tải trọng phân bố rộng trên cống Khi chiều dày áo đường lớn hơn 0,5 m, chênh cao giữa mặt đường có đỉnh cống phải đủ dày để bố trí áo đường
+ Cao độ tối thiểu của mép nền đường phải cao hơn mực nước ngầm tính toán, mực nước đọng thường xuyên để đảm bảo khu vực hoạt động của tải trọng luôn luôn trong tình trạng khô ráo.
Nguyên tắc thiết kế trắc dọc
- Do đặc điểm tuyến đi trên vùng có địa hình cao không bị ngập, cao độ mực nước ngầm thấp nên đường đỏ không phụ thuộc vào cao độ thuỷ văn
- Thiết kế đường đỏ theo nguyên tắc phải lượn đều với độ dốc hợp lý độ dốc lớn nhất không vượt qúa 5%
- Trong phạm vi có thể tránh dùng các độ dốc ngược chiều khi tuyến đang liên tục lên hoặc liên tục xuống Các đoạn đổi dốc không nhỏ hơn 200m
- Hạn chế tuyến đi với độ dốc max
- Đường cong đứng bố trí trên những chỗ đổi dốc mà i 1 -i 2 > = 1%
- Phải đảm bảo cao độ những điểm khống chế
- Thoát nước tốt cho nền đường khu vực hai bên đường Đảm bảo các yêu cầu tối thiểu cho nền đường luôn khô ráo, không nên đào đắp quá cao và quá sâu để tránh phải xây dựng các công trình chống dỡ
- Để đảm bảo thoát nước tốt và không làm rãnh sâu thì nền đường đào và nền đường nửa đào, nửa đắp, không nên thiết kế có độ dốc dọc nhỏ hơn 0,5% ( trường hợp khó khăn không nên nhỏ hơn 0,3%)
- Ở những đoạn địa hình dốc phải sử dụng độ dốc dọc lớn 8% thì yêu cầu cứ 2000 m phải bố trí một đoạn nghỉ có độ dốc dọc thoải không vượt quá 2,5% và chiều dài đoạn nghỉ không nên ngắn hơn 50 m
- Độ dốc dọc lớn nhất trên những đoạn dốc có bán kính nhỏ hơn 50m phải triết giảm so với độ dốc dọc lớn nhất
- Khi vạch đường đỏ cố gắng bám sát những cao độ mong muốn để đảm bảo yêu cầu về kinh tế- kỹ thuật và điều kiện thi công.
Phương pháp thiết kế
Căn cứ vào đường đen trên trắc dọc phối hợp với địa hình trên bình đồ ta tiến hành thiết kế đường đỏ theo ba phương pháp sau:
+ Phương pháp thiết kế đường bao địa hình: Tức là cho đường thiết kế lượn theo điạ hình tự nhiên, là đi song song với mặt đất tự nhiên Theo phương pháp này khối lượng đào đắp hợp lý nhưng lại có nhiều đoạn dốc lắt nhắt Phương pháp này được áp dụng với những nơi có địa hình bằng phẳng hoặc có cao độ thay đổi đều, độ dốc tự nhiên nhỏ
+ Phương pháp thiết kế cắt địa hình: thiết kế đường đỏ cắt theo địa hình tự nhiên tạo thành những đoạn đường đào, đắp xen kẽ Phương pháp này được áp dụng ở những nơi có địa hình mấp mô, đường cấp cao Phương pháp này khắc phục nhược điểm của phương pháp đường bao nhưng lại có nhược điểm là khối lượng đào đắp lớn
+ Phương pháp tổng hợp: Phối hợp hai phương pháp một cách hợp lý cho từng đoạn đường cụ thể.
Kết quả thiết kế
Toàn đoạn tuyến có chiều dài 6476,62 m có 3 lần đổi dốc độ dốc lớn nhất là 3,62%, độ dốc trung bình trên toàn tuyến là 1,7%
Trên tuyến bố trí 11 đường cong đứng Giá trị các yếu tố đường cong được tính toán trong bảng sau:
Bảng 4.1 Bảng đường cong đứng
THIẾT KẾ NỀN ĐƯỜNG
Tác dụng của nền đường
- Khắc phục nền đường thiên nhiên tạo nên một dải đủ rộng dọc theo tuyến đường có các tiêu chuẩn về bình đồ, trắc dọc, trắc ngang đáp ứng được điều kiện xe chạy an toàn, êm thuận và kinh tế
- Làm cơ sở cho áo đường: lớp phía trên của nền đường cùng với áo đường chịu tác dụng của xe chạy do đó nền đường có ảnh hưởng rất lớn đến cường độ và chất lượng khai thác của cả con đường.
Yêu cầu cầu chung đối với nền đường
Nền đường phải đảm bảo tính ổn định toàn khối: Nghĩa là kích thước hình học và hình dạng của nền đường trong mỗi hoàn cảnh không bị phá hoại hoặc biến dạng gây bất lợi cho việc thông xe
Nền đường phải đảm bảo có đủ cường độ nhất định: tức là đủ độ bền khi chịu cắt trượt và không bị biến dạng quá nhiều
Nền đường phải đảm bảo ổn định về cường độ: nghĩa là cường độ nền đường không được thay đổi theo thời gian, theo khí hậu, thời tiết một cách bất lợi
Như vậy nội dung thiết kế nền đường nhằm giải quyết 3 vấn đề : thiết kế bảo đảm bảo ổn định toàn khối, thiết kế tăng cường độ và đảm bảo ổn định cường độ của nền đường.
Nguyên tắc và giải pháp thiết kế
5.3.1 Đất đắp nền Đất dắp được lấy từ các mỏ đất và tận dụng từ nền đào chuyển xuống nền đắp Khi độ dốc ngang của nền thiên nhiên dưới 20% được phép đào bỏ lớp đất hữu cơ dày 30 cm rồi đắp trực tiếp
Khi nền tự nhiên có dốc ngang từ 20-50% phải đào thành bậc cấp trước khi đắp
Bề rộng bậc cấp 1m, độ sâu từ 0.5-1.5m, dốc ngang về sườn núi 2%
Khi nền thiên nhiên dốc ngang trên 50%thì phải thiết kế công trình chống đỡ Nền đường phải đạt độ chặt như sau :
+ Đối với nền đắp : Lớp đât trên cùng tính từ đáy áo đường xuống 50 cm đầm chặt đạt K >=0,98 bên dưới chiều sâu kể trên K >=0,95
+ Đối với nền đào là đất : Độ sâu tính từ đáy áo đường xuống 30cm phải được cày xới lên đầm chặt đạt K >=0,98
5.3.2 Cấu tạo các bộ phận của nền đường
Trường hợp đất đắp thấp hơn 1m thì mái dốc ta luy thường lấy 1/1.5 1/3 để tiện cho máy thi công lấy đất từ thùng đấu đắp nền hoặc tiện cho máy đào rãnh Nếu nền đất đắp thấp quá thì phải cấu tạo rãnh dọc hai bên để đảm bảo thoát nước tốt
Trường hợp đất đắp cao H = 1 6m thì độ dốc mái ta luy lấy 1:1,5 và thùng đấu lấy ở phía cao hơn và phải có một đoạn 0,5m để bảo vệ chân mái ta luy
Nếu độ dốc ngang sườn núi < 20% thì ta phải rẫy cỏ ở phạm vi đáy nền tiếp xúc với sườn dốc
Nếu độ dốc ngang sườn núi từ 20- 50% thì bắt buộc phải dùng biện pháp đánh cấp
Bề rộng bậc cấp tối thiểu là 1,0 m, nếu thi công bằng cơ giới thì phải rộng từ 3 - 4 m Nếu sườn dốc núi lớn hơn 50% thì lúc này không thể đắp đất với mái dốc ta luy được nữa vì mái ta luy sẽ kéo rất dài mới gặp sườn tự nhiên do đó khó bảo đảm ổn định
37 toàn khối Khi đó phải áp dụng biện pháp xếp đá ở phía chân ta luy để cho phép mái dốc ta luy lớn hơn
Trường hợp nền đường đắp đất cao H = 6 - 12 m thì phần dưới h 2 có độ dốc thoải hơn (1:1,75), phần trên h1 = 6 - 8 m vẫn làm theo độ dốc 1:1,5
Nếu nền đường đầu cầu và dọc sông có thể bị ngập nước thì phải cấu tạo mái dốc ta luy thoải 1:2 cho đến mức thiết kế 0,5m Đồng thời phải căn cứ vào tốc độ nước chảy và loại đất đắp để thiết kế phòng hộ hoặc gia cố ta luy cho thích đáng
- Cấu tạo nền đào Đối với nền đường đào khi xây dựng sẽ phá hoại thế cân của các tầng đất thiên nhiên, nhất là trường hợp đào trên sườn dốc sẽ tạo nên hiện tượng sườn dốc bị mất chân, vì thế mái ta luy đào phải có độ dốc nhất định để bảo đảm ổn định cho ta luy và cho cả sườn núi
Nền nửa đào, nửa đắp
Tính khối lượng đào đắp nền đường
+ Trong thiết kế lập dự án khả thi phải tính được khối lượng nền đường để tiến hành so sánh các phương án tuyến thiết kế để thiết kế tổ chức thi công nền đường, bố trí thi công cụ thể, để tính được giá thành, lập dự toán công trình Cơ sở để tính toán khối lượng đào đắp là các bản vẽ trắc dọc, trắc ngang và bình đồ địa hình
+ Để tính toán khối lượng đào đắp chính xác rất phức tạp và phải tính tích phân Trong dự án khả thi cho phép tính theo phương pháp gần đúng Nội dung của phương pháp như sau:
- Chia tuyến thành nhiều đoạn nhỏ với điểm chia là các cọc địa hình và tại các vị trí điểm xuyên
- Trong mỗi đoạn, giả thiết mặt đất là phẳng và tính khối lượng đào đắp như thể tích một lăng trụ:
+ V đào , V đắp : Thể tích đất phải đào, hoặc đắp trong đoạn
+ F 1 đào , F 1 đắp , F 2 đào , F 2 đắp : Các diện tích đsào, đắp tại đầu và cuối đoạn + L tb : cự ly trung bình giữa hai mặt cắt tính toán
Kết quả tính toán
THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
Tính toán thiết kế áo đường
Việc lựa chọn kết cấu áo đường được dựa trên các yếu tố sau:
- Ý nghĩa cấp hạng kỹ thuật của đường
- Lưu lượng xe chạy thiết kế
- Tốc độ xe chạy tính toán Khả năng cung cấp vật liệu, phương tiện thi công, điều kiện khí hậu và điều kiện để duy tu bão dưỡng
- Điều kiện địa chất thuỷ văn, thổ nhưỡng
- Tình hình nguyên vật liệu có sẵn
6.1.1 Chọn vật liệu cho tầng mặt áo đường
Vật liệu làm lớp mặt chủ yếu cần dùng loại ít hoặc không thấm nước, có cường độ và tính ổn định về cường độ đối với nước và nhiệt cao, đặc biệt có khả năng chống tác dụng phá hoại bề mặt cũng như chịu bào mòn tốt Vì vậy, nên dùng các vật liệu có cấu trúc liên kết tốt (dùng thêm chất kiên kết) có độ chặt lớn, có cốt liệu được chọn lọc về hình dạng và tình trạng bề mặt để bảo đảm cường độ Để đảm bảo các điều kiện trên ta chọn bê tông afphan làm cốt liệu cho lớp mặt
6.1.2 Chọn vật liệu cho tầng móng áo đường
Vật liệu tầng móng có thể dùng cả các loại cấu trúc rời rạc, kích cỡ lớn, ít chịu được bào mòn như các lớp đá dăm, cấp phối, đất và đá gia cố chất liên kết vô cơ, sỏi cuội, đá ba, phế liệu công nghiệp, gạch vỡ Cường độ của lớp móng càng phía dưới thì có cường độ thấp hơn để phù hợp với quy luật truyền ứng suất do hoạt tải Đối với khí hậu ở Việt Nam (nhiệt đới) thì không nên chọn cát làm lớp móng dưới cùng vì cát rỗng tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích tụ ẩm, đồng thời cát có cường độ thấp không góp phần vào việc chịu tải đáng kể, lại gây khó khăn cho việc thi công các lớp bên trên Nếu dùng cát làm lớp đệm thì phải xây dựng hệ thống rãnh xương cá thật tốt để thoát nước lòng đường
Chọn lớp móng : Lớp móng trên : Cấp phối đá dăm loại I
Lớp mặt dưới : Cấp phối đá dăm gia cố xi măng 6%
Chọn lớp mặt : Lớp mặt trên BTN chặt (đá dăm 35%)
Lớp mặt dưới BTN chặt (đá dăm 20%)
Sau khi lựa chọn kết cấu áo đường ta tiến hành kiểm tra xem xét kết cấu đã chọn theo 3 trạng thái giới hạn đã đạt yêu cầu của quy định chưa Đồng thời tính toán xác định lại bề dày cần thiết của mỗi lớp cấu tạo
Việc tính toán kết cấu áo đường gồm nội dung kiểm toán theo 3 tiêu chuẩn trạng thái giới hạn dưới đây:
+ Tính toán độ võng đàn hồi thông qua khả năng chống biến dạng (biểu thị bằng trị số mô đun đàn hồi) của cả kết cấu áo đường và trị số mô đun đàn hồi của kết cấu phải lớn hơn trị số mô đun đàn hồi yêu cầu (E ch >K cd dv E yc )
+ Tính toán ứng suất trượt trong nền đất và các lớp vật liệu yếu xem có vượt quá trị số giới hạn cho phép không
+ Tính toán ứng suất kéo uốn phát sinh ở đáy các lớp vật liệu toàn khối nhằm khống chế không cho phép nứt ở các lớp đó.
Thông số tính toán
6.2.1 Lưu lượng xe tính toán
Khi tính toán cường độ ta phải quy tải trọng trục tính toán Với đường thuộc mạng lưới chung (hệ thống đường giao thông công cộng) thì tải trọng trục tính toán được quy định là 10T
Tải trọng trục xe tính toán được tiêu chuẩn hoá như sau:
+ Áp lực tính toán lên mặt đường 6.0 daN/ cm 2
+ Đường kính vệt bánh xe: D= 33 cm
Thành phần xe trong năm đầu:
Tính số trục xe qui đổi về trục xe tiêu chuẩn
Với C1 = 1+1.2(m-1) và C2 = 6,4 cho các trục trước và trục sau loại mỗi cụm bánh chỉ có một bánh và C2 = 1,0 cho các trục sau loại mỗi trục sau có hai cụm bánh(cụm bánh đôi)
Bảng 6.1 Bảng quy đổi trục xe về trục xe tiêu chuẩn
Xe bus nhỏ Trục trước 26,4 1 6,4 80,5
Xe bus lớn Trục trước 56 1 6,4 100
Tổng 326,303 Áp dụng công thức
Do số làn là 2 không có rải phân cách do đó f = 0,55, như vậy ta có :
- Số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trên 1 làn xe:
- Số trục xe tiêu chuẩn tính toán cho cuối thời kì thiết kế năm thú 15
6.2.2 Mô đun đàn hồi chung yêu cầu của mặt đường
Với mặt đường được chọn là cấp cao A1 và tải trọng tính toán 10T tra bảng 3-3 quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-93 ta được :
Bảng 6.2 Bảng modun đàn hồi chung yêu cầu của mặt đường
Vậy môđun đàn hồi yêu cầu chung của mặt đường là:
6.2.3 Các đặc trƣng của đất nền Đất nền là đất á cát nhẹ có độ ẩm tương đối so với giới hạn chảy của đất là 0.65 độ chặt K=0.98
Mô đun đàn hồi : E 0 = 420daN/cm 2
Sơ bộ chọn kết cấu áo đường
Theo nguyên tắc thiêt kế tổng thể nền mặt đường tận dụng nguyên vật liệu địa phương ta sơ bộ chọn kết cấu áo đường cho cả phần đường xe chạy và phần lề gia cố của toàn tuyến như sau:
Hình 6.1 Sơ bộ kết cấu áo đường
Bảng 6.3 Bảng đặc trưng cường độ các vật liệu làm áo đường và nền đường
Tính về kéo uốn Đất nền á cát nhẹ ở độ ẩm tương đối tính toán 0,65 42
CP đá dăm loại II 30 250 250 250
CP đá dăm gia cố xi măng 6% 18 600 600 600 0,8
Kiểm toán kết cấu áo đường theo trạng thái giới hạn
6.4.1 Kiểm toán theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi
- Chuyển hệ nhiều lớp về hệ hai lớp bằng cách đổi các lớp kết cấu áo đường lần lượt theo hai lớp một từ dưới lên trên theo công thức:
Kết quả tính toán ghi vào bảng sau:
Bảng 6.4 Bảng kiểm toán theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi
+ E tb * : M ô đun đàn hồi trung bình tính toán (MPa)
+ E tb dc : M ô đun đàn hồi trung bình do xét đến hệ số điều chỉnh β(MPa)
- Hệ số điều chỉnh được xác định như sau :
- Tính Ech của mặt đường :
E = 0,1006 Tra toán đồ hình: 3-3 trang 125 TCVN 4054-05 ta có: ch 0, 48628 tb
- Nghiệm lại điều kiện kiểm toán : E ch K cd dv E yc
- Với đường cấp III chọn độ tin cậy 0,95 K cd dv 1,17
Vậy ta có: Ech = 203,0203(MPa) >K cd dv Eyc = 1,17*169,32= 198,1044 ( Mpa)
Nên kết cấu đã chọn đảm bảo đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép
6.4.2 Kiểm toán nền đất theo tiêu chuẩn đảm bảo không trƣợt
- Công thức kiểm tra tr cd tt av ax K
+ t ax : Ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng xe chạy gây ra ở trong nền đất
+ t av : Ứng suất cắt chủ động do trọng lượng bản thân các lớp vật liệu nằm trên gây ra tại điểm đang xét
+ K tr cd : Hệ số tổng hợp xét đến đặc điểm của kết cấu và điều kiện làm việc của áo đường
Việc quy đổi hệ hai lớp về một lớp được thực hiện theo công thức sau :
Bảng 6.5 Bảng quy đổi hệ hai lớp thành một lớp
326,7039 Xét đến hệ số điều chỉnh β = f(H/D)
Vậy kết cấu nhiều lớp được đưa về hệ hai lớp với lớp trên có bề dầy là 60cm, có mô đun đàn hồi trung bình là :
+ Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất T ax
Góc nội ma sát của đất nền 28 0
Tra toán đồ H3-7 (TCVN 4054 – 05) ta được :
T ax 0, 0112125 p Với p là áp lực bánh xe tính toán: p = 0,6 (Mpa)
+ Xác định ứng suất cắt do trọng lượng bản thân của các lớp kết cấu áo đường gây ra trên nền đất T av
Từ H = 60cm, tra toán đồ H3-4 ta xác định được: t av = - 0,0018 (Mpa)
+ Ứng suất cắt hoạt động trong đất t = 0,006728 – 0,0018 = 0,004928 (Mpa)
+ Ứng suất cắt cho phép trong nền đất
+ C : Lực dính của đất nền hoặc vật liệu kém dính xác định từ kết quả thí nghiệm cắt nhanh với các mẫu tương ứng với độ chặt độ ẩm tính toán(Mpa) C 0,014 Mpa
+ K 1 : Hệ số xét đến sự suy giảm sức trống cắt trượt khi đất nền hoặc vật liệu kém dính chịu tác dụng của tải trọng động K1= 0,6
+ K2 : Hệ số xét đến sự không làm việc đồng nhất của kết cấu phụ thuộc vào lưu lượng xe tính toán K2 = 0,8
+ K3 : Hệ số điều chỉnh xét đến điều kiện làm việc của kết cấu K3 = 1,5
C tt = 0,014.0,6.0,8.1,5 = 0,01008 Mpa Tra hệ số K cd tr = 1, hệ số cường độ về chịu cắt phụ thuộc vào độ tin cậy khi thiết kế là 0.95 Nghiệm lại điều kiện kiểm toán :
1 tt ax av tr cd
K do đó kết quả đạt
6.4.3 Kiểm tra các lớp vật liệu toàn khối theo điều kiện chịu kéo khi uốn trong các lớp BTN và cấp phối đá dăm GCXM
6.4.3.1 Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp BTN
- Đối với BTN lớp dưới
+ Xác định trị số E tb * của hai lớp phía dưới CPDD loại II và CPDDGCXM 6%
Bảng 6.6 Bảng xác định trị số E
- Xét đến hệ số điều chỉnh β =f(H/D)
Vậy mô đun đàn hồi trung bình là :
Xác định ku bằng cách tra toán đồ với hai tỷ số :
Xác định R ku tt ku tt ku k k R
Ta có : R ku tt k 1 k 2 R ku = 0,493*1*1,6 = 0,789 Mpa
Nghiệm lại điều kiện kiểm toán : ku cd ku tt ku R
Với K ku cd 1, ku ku 0, 789 ku 0, 768193 cd
Vậy lớp BTN đá dăm 20% đảm bảo kéo uốn
- Đối với BTN lớp trên
+ Xác định trị số E tb * của ba lớp phía dưới CPDD loại II
Ta có bảng xác định trị số E như sau :
Bảng 6.7 Bảng xác định trị số E
Xét đến hệ số điều chỉnh β =f(H/D)
Vậy mô đun đàn hồi trung bình là :
E Do vậy E ch = 217,4044( Mpa) Xác định ku bằng cách tra toán đồ với hai tỷ số :
Xác định R ku tt ku tt ku k k R
Ta có : R ku tt k 1 k 2 R ku = 0,493 1 2 = 0,986Mpa
Nghiệm lại điều kiện kiểm toán : ku cd ku tt ku R
Với K ku cd 1, ku ku 0,986 ku 0,9588 cd
Vậy lớp BTN đá dăm 35% đảm bảo kéo uốn
6.4.2 Kiểm toán điều kiện chịu kéo uốn ở đáy lớp móng bằng CPDDGCXM 6%
+ Xác định trị số E ch m mặt lớp phía dưới
Xác định R ku tt ku tt ku k k R
Ta có : R ku tt k 1 k 2 R ku = 0,60233*1*0,8 = 0,482Mpa
Nghiệm lại điều kiện kiểm toán : ku cd ku tt ku R
Với K ku cd 1, ku ku 0, 482 ku 0,1887 cd
Vậy lớp cpddGCXM 6% đảm bảo điều kiện kéo uốn
Kết luận : Như vậy kết cấu đã chọn đảm bảo tất cả các điều kiện cường độ