THIẾT KẾ CƠ SỞ
TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN VÀ SỰ CẦN THIẾT PHẢI XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG
TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN VÀ SỰ CẦN THIẾT
PHẢI XÂY DỰNG TUYẾN DƯƠNG
Vận tải là một ngành kinh tế đặc biệt và quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, với mục đích chính là vận chuyển hàng hóa từ nơi này đến nơi khác Trong những năm gần đây, đất nước ta đã phát triển mạnh mẽ, dẫn đến nhu cầu vận chuyển hàng hóa và hành khách ngày càng tăng Tuy nhiên, mạng lưới giao thông hiện tại vẫn còn hạn chế, chủ yếu dựa vào những tuyến đường cũ không đủ khả năng đáp ứng nhu cầu vận chuyển lớn như hiện nay.
Trong giai đoạn phát triển hiện nay, chính sách quản lý kinh tế đúng đắn của Đảng và Nhà nước đã thu hút đầu tư mạnh mẽ từ nước ngoài, tạo điều kiện cho việc cải tạo, nâng cấp và mở rộng các tuyến đường Điều này trở nên bức thiết để thúc đẩy phát triển kinh tế, văn hóa, giáo dục và quốc phòng, cũng như đẩy nhanh quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Đoạn tuyến A – B nằm trong huyện Vân Đồn, tỉnh Quảng Ninh, cách TP Hạ Long 50km và Cửa Ông 7km, với vị trí địa lý giáp biển Tiên Yên, Cẩm Phả, Cô Tô và Hạ Long, tạo thuận lợi cho giao thương và phát triển du lịch.
Tình hình dân cư đang phát triển mạnh mẽ với sự hình thành của nhiều vùng kinh tế mới và dân số ngày càng tăng Bên cạnh việc chú trọng vào tốc độ phát triển kinh tế và nâng cao đời sống nhân dân, vấn đề quốc phòng cũng cần được đặt lên hàng đầu.
Tuyến đường A-B sẽ mang lại ý nghĩa kinh tế to lớn cho vùng, nâng cao đời sống vật chất, văn hóa và du lịch của cư dân dọc tuyến Bên cạnh đó, tuyến đường cũng góp phần quan trọng vào mạng lưới đường bộ chung của tỉnh Quảng Ninh.
II TÌNH HÌNH KHU VỰC XÂY DỰNG:
1.Cơ sở pháp lý để lập báo cáo đầu tƣ:
- Căn cứ vào quy hoạch phát triển kinh tế – xã hội của vùng trong giai đoạn từ năm 2016 đến năm 2031
- Căn cứ vào số liệu điều tra, khảo sát tại hiện trường
- Căn cứ vào các quy trình, quy phạm thiết kế giao thông hiện hành
- Căn cứ vào các yêu cầu do giáo viên hướng dẫn giao cho
2 Quá trình nghiên cứu và tổ chức thực hiện : a Quá trình nghiên cứu:
Khảo sát thiết kế dựa vào tài liệu bao gồm bình đồ tuyến đã được cung cấp và lưu lượng xe thiết kế đã được xác định trước Việc tổ chức thực hiện khảo sát là rất quan trọng để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong quá trình thiết kế.
Thực hiện theo sự hướng dẫn của Giáo viên và trình tự lập dự án đã qui định
3 Tình hình dân sinh, kinh tế, văn hóa xã hội :
Vân Đồn hiện có hơn 30.000 người dân, trong đó 86% là người Kinh, 10% là người Sán Dìu, 1.5% là người Hoa và 1.3% là người Dao Dọc tuyến đường, các khu vực có điều kiện canh tác đều có dân cư sinh sống, tuy nhiên dân cư hai bên tuyến vẫn còn thưa thớt Người dân trong vùng có tinh thần cách mạng mạnh mẽ, luôn ủng hộ và chấp hành nghiêm túc các chính sách của Đảng và Nhà nước Việc xây dựng tuyến đường này đáp ứng nhu cầu thiết thực của họ, do đó họ nhiệt tình hỗ trợ, tạo điều kiện thuận lợi cho đơn vị thi công hoàn thành đúng tiến độ và đảm bảo chất lượng công trình.
Vân Đồn có tiềm năng kinh tế lớn nhờ vào vùng biển phong phú, nơi có nhiều loại hải sản quý giá như tôm he, cá mực, cua, ghẹ và ngọc trai Nghề đánh bắt cá biển ở đây có truyền thống lâu đời, chủ yếu tập trung vào đánh bắt ven bờ Ngoài ra, Vân Đồn còn sở hữu nhiều tài nguyên khoáng sản như đá vôi, than đá, cát và sắt Với phong cảnh tuyệt đẹp, Vịnh Bái Tử Long cùng những đảo đá hùng vĩ kết nối với vịnh Hạ Long, Vân Đồn có tiềm năng phát triển du lịch mạnh mẽ Các xã đảo ở tuyến ngoài có nhiều bãi tắm xinh đẹp, hải sản tươi ngon, khí hậu trong lành và những di tích lịch sử văn hóa, thu hút đông đảo khách du lịch.
Vân Đồn nổi bật với nhiều giá trị văn hóa-xã hội độc đáo, bao gồm các di tích khảo cổ như hang Soi Nhụ, mộ Hán Đá Bạc và thương cảng Vân Đồn, cùng với một ngôi chùa lớn thời Trần Cụm di tích lịch sử kiến trúc nghệ thuật đình, chùa đã được công nhận vào ngày 14/7/1990 Khu vực này còn nổi tiếng với những hang động đẹp như hang Quan Lạn và Minh Châu, cùng với cảnh quan thiên nhiên kỳ thú Người dân nơi đây không chỉ sống trên thuyền mà còn giữ gìn vốn văn hóa phi vật thể phong phú, đặc biệt là các nghi lễ hát thơ và hát cưới trên thuyền Hội Quan Lạn với lễ hội đua thuyền độc đáo diễn ra vào giữa tháng 6 âm lịch cũng là điểm nhấn văn hóa Hiện tại, Vân Đồn đang triển khai nhiều dự án phát triển kinh tế, đồng thời bảo tồn và phát huy các giá trị văn hóa truyền thống.
4 Về khả năng ngân sách của thành phố:
Tuyến đường được thiết kế và xây dựng hoàn toàn mới, đòi hỏi một nguồn vốn đầu tư lớn Huyện Vân Đồn, với nền kinh tế phát triển, đã quyết định khảo sát và lập dự án khả thi, sử dụng nguồn vốn từ ngân sách huyện.
5 Mạng lưới giao thông vận tải trong vùng:
Giao thông trong huyện chủ yếu diễn ra qua đường thủy, với đường bộ dài nhất là đường 31, kéo dài 40 km từ bến phà Tài Xá đến cảng Vạn Hoa, trong đó chỉ có 7 km được trải nhựa Trên các đảo Bản Sen, Ngọc Vừng, và Quan Lạn, có những đoạn đường ô tô phục vụ cho mục đích quân sự và lâm nghiệp Tại đây, có bến tàu khách kết nối với các xã ven biển và bến ô tô khách đi về thành phố Hạ Long qua Cửa Ông và Cẩm Phả Cái Rồng có bến cảng với khả năng tiếp nhận xà lan và tàu thuyền có trọng tải vài trăm tấn một cách dễ dàng.
6 Đánh giá và dự báo về nhu cầu vận tải: a Đánh giá:
Mạng lưới giao thông trong khu vực hiện chưa phát triển cao, do đó cần đầu tư nâng cấp và cải tạo các tuyến đường cũng như xây dựng cầu cống để hoàn thiện hệ thống giao thông trong vùng Việc này sẽ góp phần cải thiện khả năng kết nối và phát triển kinh tế địa phương trong tương lai.
Với nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú và nhu cầu vận tải hàng hóa ngày càng tăng, việc xây dựng tuyến đường này là hợp lý Bên cạnh đó, khai thác du lịch sinh thái của khu vực cũng sẽ góp phần thúc đẩy kinh tế Dự báo nhu cầu vận tải cho dự án này sẽ rất cao trong tương lai.
Dự báo cho thấy sự phát triển vận tải trong khu vực sẽ rất mạnh mẽ, do đó, việc xây dựng và cải tạo tuyến đường dự án cần được thực hiện sớm để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế của vùng.
7 Đặc điểm địa hình địa mạo:
Huyện Vân Đồn có tổng diện tích 59.676 ha, bao gồm 600 hòn đảo lớn nhỏ, trong đó hơn 20 đảo có dân cư sinh sống, với đảo Cái Bầu là lớn nhất, rộng 17.212 ha Địa hình của các đảo chủ yếu là đồi núi, với độ cao núi thường từ 200 đến 300m; riêng núi Vạn Hoa trên đảo Cái Bầu cao 397m Tuyến thiết kế nằm trên đảo Cái Bầu, với địa hình thuận lợi đảm bảo chất lượng khai thác cao Toàn tuyến không cắt qua các sông, suối lớn, chỉ cần bố trí cống tại các vị trí khe cạn, do đó không cần xây cầu lớn.
8 Đặc điểm về 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 Ở phương án tuyến đang xét chủ yếu đi bên cạnh các đồi bạch đàn, keo lá tràm chè Thành phần chính đất nền đường là đất á cát (Góc ma sát trong: " 0 , lực dính c=0.18 daN/cm 2 , E@0 daN/cm 2 ), đều là điều kiện địa chất tốt cho việc xây dựng đường
9 Đặc điểm về địa chất thủy văn:
CẤP HẠNG VÀ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
CẤP HẠNG VÀ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
I.XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT:
1.Tính lưu lượng xe thiết kế:
Lưu lượng xe 3700 xqd/ngày đêm vào thời điểm tương lai
Trong đó: o Xe đạp: 1.5 % o Xe máy: 3.5 % o Xe con (4-9 chỗ): 21.5 % o Xe khách (12-25 chỗ) 4,5T: 22.5 % o Xe > 25 chỗ 9,5T: 19 % o Tải 2 trục 4 bánh (5,6 T): 24 % o Tải 2 trục 6 bánh (6,9 T): 4 % o Tải 3 trục (2x9,4T): 3 % o Tải > 3 trục (3x10T): 1 %
2.Xác định cấp thiết kế và cấp quản lý của đường ôtô:
Xác định lưu lượng xe con quy đổi tại thời điểm thiết kế:
+ N i : Lưu lượng của loại xe i trong dòng xe (xe/ngđ)
Hệ số quy đổi của xe i được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 4054 – 05, áp dụng cho địa hình đồng bằng đồi với độ dốc ngang trung bình dưới 30%.
Bảng I-2.1: Bảng quy đổi các loại xe ra xe con năm tương lai
Số xe con quy đổi (N qd )
TỔNG SỐ XE CON QUY ĐỔI N= 5761,8
Vậy số lượng xe con quy đổi năm tương lai thứ 15 là 5761.8(xcqđ/ngđ)
- Với lưu lượng xe thiết kế năm tương lai thứ 15 là 5761.8> 3000 Theo bảng
3 của TCVN 4054 ta chọn đường cấp III
- Tổng hợp các yệu tố điều kiện địa hình, chức năng, lưu lượng xe, ta kiến nghị đường có cấp thiết kế là cấp III Đồng bằng và đồi
- Căn cứ vào cấp đường cấp III Đồng bằng và đồi, theo bảng 4 của TCVN 4054-05 thì tốc độ thiết kế của tuyến là V tk = 80 Km/h
II.TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CHỦ YẾU CỦA TUYẾN ĐƯỜNG: 1.Các yếu tố mặt cắt ngang:
Việc sắp xếp các bộ phận như xe chạy, lề, dải phân cách, đường bên và các làn xe phụ trên mặt cắt ngang đường cần phải tuân thủ yêu cầu tổ chức giao thông Điều này nhằm đảm bảo an toàn và thuận lợi cho mọi phương tiện giao thông, đồng thời nâng cao hiệu quả khai thác đường.
Tùy thuộc vào cấp thiết kế và tốc độ thiết kế của đường, việc bố trí các bộ phận cần tuân thủ các giải pháp tổ chức giao thông được quy định trong Bảng 5 của TCVN 4054-2005.
+ Không bố trí đường bên, xe đạp và xe thô sơ đi trên lề gia cố
+ Có dải phân cách bên bằng vạch kẻ
+ Không có dải phân cách giữa hai chiều xe chạy a.Khả năng thông xe và số làn xe cần thiết:
Khả năng thông xe của một đoạn đường được xác định bởi số lượng phương tiện giao thông tối đa có thể lưu thông qua mặt cắt của đường trong một khoảng thời gian nhất định khi các xe di chuyển liên tục.
Khả năng thông xe của một tuyến đường phụ thuộc vào khả năng thông xe của từng làn xe và số lượng làn xe Để xác định khả năng thông xe của toàn tuyến, cần phải xem xét khả năng thông xe của một làn, điều này lại liên quan đến vận tốc và chế độ xe chạy.
Xác định khả năng thông xe lý thuyết cho một làn xe cần dựa vào sơ đồ giả thuyết, trong đó các xe chạy nối đuôi nhau với tốc độ đồng nhất Quan trọng là phải đảm bảo khoảng cách an toàn giữa các xe, giúp xe sau có đủ thời gian dừng lại nếu xe trước dừng đột ngột hoặc đánh rơi vật gì.
- Khoảng cách tối thiểu giữa hai ôtô khi chạy trên đường bằng, khi hãm tất cả các bánh xe:
Hình I-2.1: Khoảng cách tối thiểu giữa hai xe ô tô
Khổ động học của xe: o 0 1 h k
L = l +l +S +l Trong đó: l 0 = 12m : Chiều dài xe lấy theo bảng 1 TCVN4054-2005(do xe này chiếm ưu thế trên đường) l k : Khoảng cách an toàn, lấy l k = 5m l 1 : Quãng đường phản ứng của lái xe, l 1 = v.t
V = 80 Km/h : Vận tốc thiết kế t = 1s : Thời gian phản ứng
k = 1.4 : Hệ số sử dụng phanh của xe tải
= 0.3 : Hệ số bám dọc xét trong điều kiện bất lợi g = 9.81: Gia tốc trọng trường i=2%: Độ dốc dọc ở đoạn đường xe hãm phanh
với V (Km/h) Khả năng thông xe lý thuyết của một làn:
Theo kinh nghiệm quan sát khả năng thông xe trong một giờ chỉ khoảng 0,3
0,5 trị số khả năng thông xe lý thuyết.Vậy khả năng thông xe thực tế:
Khả năng thông xe lý thuyết được tính toán là N tt = 0.5N = 0.5484.24 = 242.12 (xe/h) Tuy nhiên, trong thực tế, khả năng thông xe sẽ khác biệt do các xe không chạy theo lý thuyết và vận tốc di chuyển của chúng có sự biến đổi Do đó, khả năng thông xe thực tế thường sai lệch đáng kể so với giá trị lý thuyết theo tiêu chuẩn TCVN.
Khi không có nghiên cứu và tính toán cụ thể, năng lực thông hành thực tế của một làn xe trong điều kiện không có dải phân cách trái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ sẽ là 1000 xe cơ giới mỗi giờ trên mỗi làn đường.
Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm:
N cdg = (0.10.12)N tbn = 0.15761.8= 576.18 (xe/h) Theo TCVN 4054-2005 số làn xe trên mặt cắt ngang: cdg LX lth n = N Z.N Trong đó:
N LX : số làn xe yêu cầu, đƣợc lấy tròn đến số nguyên
N cđg = 576.18 : lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm
N lth : năng lực thông hành thực tế của 1 làn xe Nlth = 1000 (xcqđ/h/làn)
Z: hệ số sử dụng năng lực thông hành
V tt = 80 (Km/h) Z = 0.55 cdg LX lth
Theo Bảng 6 TCVN 4054-2005: số làn xe yêu cầu là 2 làn
Vậy ta lấy n LX = 2 làn để thiết kế b.Kích thước mặt cắt ngang đường:
Kích thước xe ảnh hưởng đến bề rộng của làn đường, với xe lớn cần bề rộng rộng hơn Xe có kích thước lớn thường di chuyển với vận tốc thấp, trong khi xe nhỏ có thể di chuyển nhanh hơn Do đó, khi xác định bề rộng làn xe, cần xem xét sự chiếm ưu thế của xe con và xe tải.
Hình I-2.2: Mặt cắt ngang nền đường
Bề rộng một làn xe :
2y, 2x: Khoảng cách 2 mép thùng xe chạy ngƣợc chiều c : khoảng cách 2 tim bánh xe trên 1 trục xe
Theo số liệu thiết kế ta có các kích thước:
Với đường cấp III, V= 80 Km/h và có 2 làn xe thì B 1làn xe = 3.5m
Khi thiết kế kích thước mặt cắt ngang mà không có yêu cầu cụ thể, các số liệu tính toán chỉ mang tính chất tham khảo Việc lựa chọn kích thước sẽ phụ thuộc vào quy trình được nêu trong bảng 6.
Nên ta chọn B 1làn xe = 3.5 m để thiết kế c.Bề rộng mặt đường:
Với đường có 2 làn xe như thiết kế thì B mặt đường = 2 B 1Làn xe = 23.5 = 7m d.Bề rộng lề đường:
Trong đó : Phần gia cố 22 m
Phần lề không gia cố 20.5 m e.Độ dốc ngang của đường:
Độ dốc ngang của mặt đường đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo thoát nước hiệu quả Việc xác định độ dốc ngang phụ thuộc vào loại vật liệu cấu tạo bề mặt, cụ thể: vật liệu tốt, bề mặt nhẵn và khả năng thoát nước tốt sẽ yêu cầu độ dốc ngang nhỏ, trong khi vật liệu kém hơn sẽ cần độ dốc lớn hơn Theo tiêu chuẩn TCVN 4054-2005, điều này được quy định rõ ràng.
Quy định độ dốc ngang của đường xem phụ lục Bảng I-2.2
+ Độ dốc ngang lớn nhất: max max n s c i i đối với từng cấp hạng kỹ thuật của đường Vậy căn cứ vào loại mặt đường ta chọn độ dốc ngang i n = 2 %
+ Độ dốc lề đường : Độ dốc lề gia cố ilề = 2% Độ dốc lề không gia cố i lkgc = 4% f Bề rộng nền đường:
2.Xác định các yếu tố kỹ thuật trên bình đồ: a.Xác định độ dốc siêu cao:
Khi xe di chuyển trên đường cong với bán kính nhỏ, để giảm thiểu tác động của lực li tâm, mặt đường được thiết kế với độ dốc siêu cao Độ dốc này hướng về phía giữa của đường cong, giúp tăng cường an toàn và cải thiện khả năng điều khiển cho phương tiện.
Theo TCVN 4054-2005, với vận tốc V tt Km/h, độ dốc tối đa của đường cong i max sc là 8% để tránh tình trạng xe bị trượt ngang, trong khi độ dốc tối thiểu i min sc là 2% nhằm đảm bảo thoát nước ngang cho đường Độ dốc siêu cao theo bán kính cong được quy định trong phụ lục Bảng I-2.3.
Tối thiểu không siêu cao : 2500m
R = V 127× (μ i ) Trong đó: i n : Độ dốc ngang của đường Lấy dấu (-) trong trường hợp mặt đường
Trong trường hợp bất lợi, cần sử dụng hai mái bình thường ở phía lưng đường cong và áp dụng dấu (+) khi có bố trí siêu cao Trị số lực đẩy ngang được xác định dựa vào các yếu tố, trong đó điều kiện chống trượt ngang được biểu thị bởi công thức: n.
n : Hệ số bám ngang giữa bánh xe với mặt đường, n 0.6 0.7
: Hệ số bám lực bám tổng hợp Xét trong điều kiện bất lợi của mặt đường (ẩm ướt có bùn đất ) thì = 0.3 (theo bảng 2-2 TKĐ ÔTÔ tập 1)
=> 0 = 0.6 0.3 = 0.18 Vậy 0.18 Điều kiện ổn định chống lật: b Δ μ ( )
Khoảng cách từ trọng tâm xe đến mặt đường được ký hiệu là h, trong khi b là khoảng cách giữa hai tâm bánh xe Độ di chuyển trọng tâm ôtô khi xe chạy vào đường cong được tính bằng công thức Δ = 0.2 × b Đối với xe tải thông thường, b thường bằng 2h, do đó ta có Δ = 0.2 × b μ ( ) = 1 - 0.2 × 2 = 0.6.
Điều kiện êm thuận đối với lái xe và hành khách :
0.1: Hành khách không cảm thấy xe vào đường cong
0.1 0.15 :Hành khách cảm thấy xe vào đường cong 0.15 0.2 :Hành khách cảm thấy rất khó chịu khi vào đường cong
0.2 0.3: Hành khách bị dạt về 1 phía khi vào đường cong Điều kiện kinh tế:
THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ
THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ
Bản đồ khu vực tỉ lệ 1:10.000
Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm A – B
Chênh cao giữa 2 đường đồng mức : 5 m
I.Vạch tuyến trên bình đồ:
1.Căn cứ vạch tuyến trên bình đồ:
- Tình hình địa hình, địa mạo, địa chất thủy văn … của khu vực tuyến
- Cấp kỹ thuật của đường là cấp III đồng bằng và đồi, tốc độ thiết kế là
- Nhu cầu phát triển kinh tế trong tương lai của vùng tuyến đi qua
- Xác định đường dẫn hướng tuyến chung cho toàn tuyến và từng đoạn
- Cần phải tránh các chướng ngại vật mặt dầu tuyến có thể dài ra
2.Nguyên tắc vạch tuyến trên bình đồ:
Hướng tuyến trong mỗi đoạn nên được chọn gần với đường chim bay để tối ưu hóa lưu lượng xe Khi lưu lượng xe cao, chiều dài tuyến cần phải ngắn hơn, nhưng cần tránh những đoạn thẳng dài hơn 3 km để giảm nguy cơ tai nạn do sự không chú ý của tài xế.
Tuyến đường cần được thiết kế hài hòa với địa hình xung quanh, tránh việc tạo ra những đoạn đường quanh co trên đồng bằng hoặc thẳng tắp trên vùng núi Đặc biệt, cần chú ý đến yêu cầu kiến trúc cho các tuyến đường phục vụ du lịch, đi qua công viên, đến các khu nghỉ mát và các công trình văn hóa, di tích lịch sử.
- Khi vạch tuyến, nếu có thể, cần tránh đi qua những vị trí bất lợi về thổ nhƣỡng, thủy văn, địa chất (đầm lầy, khe xói, đá lăn,…)
Khi thiết kế đường đi qua vùng địa hình đồi nhấp nhô, cần sử dụng bán kính lớn để uốn theo các vòng lượn tự nhiên của địa hình Đồng thời, cần tránh những vòng lượn nhỏ và hạn chế các đoạn gãy khúc trong bình đồ và mặt cắt dọc.
Khi thiết kế đường đi theo đường phân thủy, cần chú ý quan sát hướng chính của đường phân thủy và điều chỉnh để nắn thẳng tuyến qua các đoạn cắt đỉnh khe Lựa chọn những sườn ổn định và thuận lợi cho việc đặt tuyến, đồng thời tránh các điểm nhô cao và tìm những đèo để vượt qua.
Khi chọn vị trí tuyến cắt qua sông, suối, cần ưu tiên những đoạn thẳng có bờ và dòng chảy ổn định, cùng với điều kiện địa chất thuận lợi Đặc biệt, khi vượt sông lớn, nên thực hiện theo hướng thẳng góc hoặc gần thẳng góc với dòng chảy trong mùa lũ Tuy nhiên, các yêu cầu này cần được thực hiện mà không làm cho tuyến bị gãy khúc.
Tuyến thiết kế đi qua vùng đồng bằng với địa hình bằng phẳng, do đó không bị ảnh hưởng bởi độ dốc Dựa trên bản đồ tỉ lệ 1/10000 của khu vực tuyến, chúng ta sẽ tiến hành thiết kế theo nguyên tắc đã nêu.
Đầu tiên, hãy xác định tất cả các phương án tuyến có thể Tiếp theo, tiến hành so sánh và loại bỏ những phương án không thuận lợi, từ đó lựa chọn các phương án tối ưu nhất.
Phóng tuyến trên hiện trường và khảo sát tuyến là bước quan trọng trong quá trình thiết kế Việc tổng hợp số liệu đầu vào giúp tiếp tục tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật một cách chính xác Ngoài ra, so sánh các chỉ tiêu này sẽ đảm bảo tính khả thi và hiệu quả của dự án.
Trong đồ án này, chúng ta cần đề xuất hai phương án tuyến trên bình đồ mà chúng tôi cho là tối ưu nhất, nhằm thực hiện so sánh và lựa chọn phương án tốt nhất.
3.Giới thiệu sơ bộ về các phương án tuyến đã vạch
- Tuyến đi dài 5012.22m, có sườn có dốc thoải, địa chất ổn định, tuyến cần nhiều công trình cống
- Tuyến dài 5084.05m, tuyến ở trên mực nước ngập, tuyến cần ít công trình cống
II.Thiết kế bình đồ:
Tuyến đường A-B được thiết kế cho loại đường đồng bằng và đồi, với độ dốc dọc tối đa là 5% và độ dốc siêu cao trên đường cong là 8% Bán kính đường cong tối thiểu được giới hạn ở 250 m, trong khi bán kính tối thiểu thông thường là 400 m Trong các điều kiện khó khăn, có thể sử dụng bán kính tối thiểu giới hạn để thực hiện thiết kế.
Khi R lớn, tốc độ xe không bị ảnh hưởng, đồng thời nâng cao an toàn và sự êm thuận, nhưng chi phí xây dựng sẽ tăng cao Vì vậy, việc xác định giá trị R cần phải phù hợp với địa hình cụ thể để đảm bảo yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật.
1.Các yếu tố đường cong nằm:
Các yếu tố cơ bản của đường cong tròn được tính theo công thức :
Hình I-3.1: Sơ đồ xác định các yếu tố đường cong nằm
- Độ dài tiếp tuyến : T R tg
- Độ dài đường phân giác :P R 1 1 cos2
Các yếu tố đường cong tròn
Trong đó: : Góc chuyển hướng trên đường cong
R: Bán kính đường cong Các điểm chi tiết chủ yếu của đường cong chuyển tiếp bao gồm :
Các yếu tố của đường cong chuyển tiếp:
L: chiều dài đường cong chuyển tiếp W: Độ mở rộng trong đường cong
I sc : Độ dốc siêu cao trong đường cong Bảng tổng hợp các yếu tố đường cong nằm ở phụ lục I-3.1 và I-3.2
2.Xác định các cọc trên tuyến:
Trong thiết kế sơ bộ cần cắm các cọc sau:
- Cọc NĐ, TĐ, P, TC và NC của đường cong
- Các cọc khác nhƣ cọc phân thuỷ, cọc tụ thuỷ, cọc khống chế …
Sau khi cắm các cọc trên bản đồ, ta sử dụng thước đo để xác định khoảng cách giữa các cọc Sau đó, nhân khoảng cách này với tỷ lệ của bản đồ để tính toán cự ly thực tế giữa các cọc, theo công thức: l i = libđ M.
- l ibđ (mm): Cự ly giữa các cọc đo đƣợc từ bản đồ
- 1000: Hệ số đổi đơn vị từ mm m
Sau khi xác định được góc ngoặt i (đo trên bản đồ) và chọn bán kính đường cong nằm R i , ta xác đinh đƣợc chiều dài tiếp tuyến: i i i
Từ đó ta cắm đƣợc cọc:
- Lý trình của cọc TĐ i = lý trình cọc Đ i - R tg i i
- Lý trình của cọc P i = lý trình cọc TĐ i + K i
- Lý trình của cọc TC i = lý trình cọc TĐ i + K i
Đ i :vị trí đỉnh đường cong
Để xác định lý trình các cọc trên đường cong tổng hợp có đoạn chuyển tiếp, cần áp dụng phương pháp khác so với cách trình bày trước đó, và nội dung này sẽ được trình bày chi tiết trong phần thiết kế kỹ thuật.
Kết quả cắm cọc của 2 phương án được lập thành bảng ở phụ lục I-3.4.
TÍNH TOÁN THUỶ VĂN VÀ THUỶ LỰC CẦU CỐNG
TÍNH TOÁN THUỶ VĂN VÀ THUỶ LỰC CẦU CỐNG
Trong xây dựng đường ô tô, thoát nước là yếu tố quan trọng, bao gồm thoát nước mặt đường, nền đường và thoát nước ngầm Để đảm bảo hiệu quả thoát nước, cần thiết lập hệ thống thoát nước với các công trình và biện pháp kỹ thuật phù hợp, giúp duy trì độ khô ráo cho nền và mặt đường Những công trình này có nhiệm vụ tập trung và thoát nước nền đường, ngăn ngừa nước thấm vào khu vực nền, từ đó giữ cho nền đất ổn định và đảm bảo cường độ kết cấu mặt đường.
Tuyến đường đi qua khu vực đồi với địa chất thủy văn ổn định, mực nước ngầm sâu, không ảnh hưởng đến kết cấu nền đường Hệ thống thoát nước được thiết kế chủ yếu để xử lý nước mặt, bao gồm nước mưa và nước từ suối, mương, khe tập trung.
Lưu lượng nước được tính dựa trên các yếu tố :
- Đặc điểm của lưu vực và các yếu tố khí hậu - thuỷ văn
I Xác định các đặc trƣng thuỷ văn :
1 Diện tích lưu vực F (Km 2 ) :
Dựa vào hình dạng đường đồng mức trên bản đồ, có thể xác định đường phân thuỷ giới hạn của lưu vực nước chảy vào tuyến đường Để tính diện tích lưu vực trên bản đồ địa hình (Fbđ), lưu vực được chia thành các hình đơn giản, từ đó áp dụng công thức để tìm diện tích lưu vực thực tế.
+ F bđ : Diện tích của lưu vực trên bản đồ ( cm 2 ) + M = 10000 : Hệ số tỷ lệ bản đồ
+ 10 10 : Hệ số đổi từ cm 2 ra Km 2
2 Chiều dài lòng sông chính L (Km) :
Chiều dài lòng sông chính đƣợc xác định nhƣ sau : bd 5
10 Trong đó : + L bđ : chiều dài của lòng sông chính trên bình đồ
+ 10 5 : hệ số đổi từ cm ra Km
3 Chiều dài bình quân của sườn dốc lưu vực :
1.8 L+l Trong đó : + F : diện tích lưu vực
+ L : chiều dài lòng suối chính
Tổng chiều dài của các lòng suối nhánh được tính bằng cách chỉ xem xét những suối nhánh có chiều dài lớn hơn 0.75 lần chiều rộng bình quân B của lưu vực, theo bình đồ đã được xác định.
Chiều rộng B của lưu vực được tính theo công thức: đối với lưu vực có 2 sườn, B = F/2L (Km); đối với lưu vực có 1 sườn, B = F/L (Km) Ngoài ra, trong công thức xác định b sd, hệ số 1.8 cần được thay thế bằng 0.9.
4 Độ dốc trung bình của dòng suối chính I 1s (‰) :
Trong đó : h 1 ,h 2 ,…,h n Độ cao của các điểm gãy khúc trên trắc dọc lòng sông chính l 1 ,l 2 , ,l n Cự ly giữa các điểm gãy
5 Độ dốc trung bình của sườn dốc I sd (‰) : Được xác định bằng trị số trung bình của 4 – 6 hướng nước chảy đại diện cho sườn dốc lưu vực
II Xác định lưu lượng tính toán :
Theo tiêu chuẩn 22TCN 220-95, quy trình tính toán dòng chảy lũ cho lưu vực nhỏ có diện tích dưới 100 km² được thực hiện bằng cách áp dụng công thức để xác định lưu lượng tính toán.
Mức độ đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế được xác định dựa trên địa mạo thủy văn, thời gian tập trung dòng chảy trên sườn dốc, và khu vực mưa.
+ H p% : Lưu lượng mưa ngày ứng với tần suất thiết kế p % tại Hà Nội(Hà Tây cũ), đây là khu vực thuộc vùng mƣa VIII (phụ lục 15 TKĐÔTÔ3) ;
H 4% tương đương với 364mm Hệ số điều chỉnh lưu lượng đỉnh lũ, ký hiệu là , được tính đến khi có sự hiện diện của ao hồ và rừng cây trong lưu vực Với diện tích ao hồ và đầm lầy chiếm 6%, giá trị của hệ số là 0.65, theo bảng 9-5 trong tài liệu TKĐÔTÔ3.
+ :hệ số dòng chảy lũ lấy trong bảng (9.7) tuỳ thuộc vào loại đất cấu tạo khu vực có lượng mưa (ngày) thiết kế (Hp) và diện tích lưu vực F
1 Xác định thời gian tập trung nước trên sườn dốc τ sd :
Thời gian tập trung nước trên sườn dốc ơs được xác định theo phụ lục 14 phụ thuộc vào hệ số địa mạo thuỷ văn sd và vùng mƣa
sd xác định theo công thức :
Chiều dài trung bình của sườn dốc lưu vực được ký hiệu là b sd (km) với giá trị m sd = 0.1 Theo bảng 9 – 9, điều kiện mặt đất cần đảm bảo là phải thu dọn sạch, không có gốc cây, không bị cày xới, và vùng dân cư nhà cửa không quá 20% Mặt đá xếp và cỏ phải dày để đảm bảo tính ổn định của khu vực.
I sd : Độ dốc trung bình của sườn dốc lưu vực ( 0 / 00 )
Vùng tuyến thiết kế có đất cấp III
2 Xác định hệ số địa mạo thuỷ văn ơ ls của lòng suối :
Hệ số đặc trưng nhám của lòng suối, ký hiệu là m, phụ thuộc vào tình hình sông suối trong lưu vực Theo bảng 9-10, khi m = 7, điều này cho thấy lòng suối có nhiều đá, mặt nước không bằng phẳng, suối chảy không thường xuyên, có nhiều đoạn quanh co và lòng suối bị tắc nghẽn.
I ls : Dộ dốc lòng suối chính (% 0 )
L : Chiều dài của lòng suối chính (Km)
Mô đun dòng chảy lũ A p% được xác định thông qua phụ lục 13, tùy thuộc vào vùng mưa, thời gian tập trung dòng chảy trên sườn dốc và hệ số địa mạo thủy văn.
Kết quả tính toán thủy văn đƣợc thể hiện trong phần phụ lục Bảng I-4.1và I-4.2
Cống có thể được phân loại thành cống cấu tạo và cống địa hình Cống cấu tạo đóng vai trò quan trọng trong việc thoát nước cho các đoạn rãnh biên dài, giúp ngăn ngừa tình trạng ứ đọng nước gây hại cho nền đường Theo tiêu chuẩn TCVN 4054-2005, ở vùng đồng bằng và đồi, cần lắp đặt một cống cấu tạo cho mỗi 500 mét rãnh biên.
Cống địa hình là loại cống được lắp đặt tại những vị trí có suối, nhằm đảm bảo dòng chảy của nước Loại cống này cần thiết ở những nơi có nước chảy cắt ngang qua đường với lưu lượng thường nhỏ hơn hoặc bằng 25m³/s.
Dựa vào lưu lượng tính toán, cần chọn phương án khẩu độ và xác định chiều sâu nước dâng H cùng vận tốc nước chảy V Trong thiết kế cơ sở, khẩu độ cống, H và V được xác định theo bảng cống Từ H, tiến hành xác định độ cao nền đường, đảm bảo chiều dày lớp đất trên đỉnh cống tối thiểu 0.5m đối với cống không áp, và tối thiểu 1m đối với cống có D>2m hoặc cống làm việc theo chế độ bán áp, có áp Cần chú ý đến cao độ mép nền đường tại các vị trí đặt cống.
Bảng thống kê cống tra phụ lục Bảng I-4.3
Bảng I-4.4: Số lƣợng cống trên tuyến:
V Yêu cầu đối với nền đường: Độ cao nền đường : (tối thiểu) Điều kiện 1: Tại vị trí đặt cống cao độ phải lớn hơn mực nước dềnh trước công trình có xét đến chiều cao sóng vỗ một khoảng 0.5 m:
THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
I.Yêu cầu đối với kết cấu áo đường mềm:
Mặt đường là lớp vật liệu trên cùng, chịu tác động trực tiếp từ lực thẳng đứng và lực ngang của xe, cũng như các yếu tố thiên nhiên như độ ẩm, nước mưa, nắng và nhiệt độ thay đổi Để đảm bảo hiệu quả sử dụng, tầng mặt cần có độ bền cao, bề mặt phẳng, đủ độ nhám, khả năng chống thấm nước và khả năng biến dạng dẻo ở nhiệt độ cao.
Tùy thuộc vào cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường, công nghệ thi công và điều kiện vật tư, chúng ta cần đưa ra phương án lựa chọn tầng mặt phù hợp.
Kết cấu áo đường tầng mặt là phần tốn kém nhất, do đó cần thiết kế các lớp của tầng mặt với chiều dày tối thiểu theo điều kiện mođun đàn hồi chung (E ch) Đối với tầng móng, việc tận dụng vật liệu địa phương là rất quan trọng để tối ưu hóa chi phí và hiệu quả sử dụng.
Chất lượng bề mặt áo đường mềm cao sẽ giúp giảm chi phí vận hành và kéo dài thời gian định kỳ sửa chữa trong quá trình khai thác.
- Thiết kế kết cấu áo đường theo Quy trình thiết kế áo đường mềm theo tiêu chuẩn 22 TCN 211-06
II.Loại tầng mặt và mô đun đàn hồi yêu cầu của kết cấu áo đường:
1.Loại tầng mặt kết cấu áo đường:
Theo 22TCN 211-06 với đường cấp III thì loại tầng mặt là cấp cao A1
2.Xác định lƣợng xe của các xe ở cuối thời kỳ khai thác:
Ta có số lượng xe con quy đổi năm tương lai thứ 15: N xcqđ t = 5761.8 xcqđ/ngđ
Trong đó thành phần dòng xe nhƣ sau: o Xe đạp: 1.5 % o Xe máy: 3.5 % o Xe con (4-9 chỗ): 21.5 % o Xe khách (12-25 chỗ) 4,5T : 22.5 % o Xe > 25 chỗ 9,5T: 19 % o Tải 2 trục 4 bánh (5,6 T): 24%
Tải 2 trục 6 bánh (6,9 T): 4 % o Tải 3 trục (2x9,4T): 3 % o Tải > 3 trục (3x10T): 1%
- Hệ số tăng trưởng xe hàng năm: q = 10%
- Lưu lượng xe hỗn hợp ở năm thứ t:
+ a i : hệ sô quy đổi loại xe i về xe con (tra bảng 2 tài liệu TCVN 4054-2005) + k i : thành phần phần trăm của xe i trong dòng xe hỗn hợp
+ N xcqđ t : lưu lượng quy đổi loại xe i về xe con năm tương lai t
+ N hh t : lưu lượng xe hỗn hợp ở thời điểm năm tương lai t
Lưu lượng xe chạy hổn hợp tính toán ở năm thứ 15 được xác định:
+ Xe con: N 15 hh 0, 215 3158.88 679.16 (xe/ngđ)
+ Xe khách 4,5T: N 15 hh 0, 225 3158.88 710.75 (xe/ngđ)
+ Xe khách >25 chỗ: N 15 hh 0,119 3158.88 600.19 (xe/ngđ)
+ Xe tải 2 trục 5,6T: N 15 hh 0, 24 3158.88 578.13 (xe/ngđ)
+ Xe tải 2 trục 6,9T: N 15 hh 0, 04 3158.88 126.36 (xe/ngđ)
+ Xe tải 3 trục (2×9,4T): N 15 hh 0, 03 3158.88 94.77 (xe/ngđ)
+ Xe tải >3 trục : N 15 hh 0, 01 3158.88 31.59 (xe/ngđ)
3.Mô đun đàn hồi yêu cầu của mặt đường:
Theo tiêu chuẩn 22TCN 211-06, tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn được quy định cho trục đơn của ôtô là 100 kN, áp dụng cho tất cả các loại áo đường mềm trên các cấp đường ôtô thuộc mạng lưới chung.
+ Áp lực tính toán lên mặt đường: p = 0.6 MPa + Đường kính vệt bánh: D = 33 cm
Tính số trục xe qui đổi về trục tiêu chuẩn 100kN
C 1 1.2(m 1)1 : Hệ số trục m: Số trục của cụm trục i
C 2 : Hệ số xét đến tác dụng của bánh xe trong một cụm bánh
Cụm bánh đôi n i đại diện cho số lần tác dụng của loại trục i, với trọng lượng trục P i cần được quy đổi về trọng lượng trục tính toán Giá trị ni được xác định từ số lần của loại xe i thông qua mặt cắt ngang của đoạn đường thiết kế trong một ngày đêm, bao gồm cả hai chiều xe chạy.
- Bỏ qua các trục có trọng lƣợng trục < 25KN
- Khoảng cách giữa các trục trong 1 cụm trục > 3m thì các trục đƣợc thực hiện 1 cách riêng rẽ : C 1 = 2
- Khoảng cách giữa các trục < 3m thì qui đổi gộp m trục có trọng lƣợng bằng nhau nhƣ 1 trục theo công thức:C 1 1.2(m 1) 1
Bảng tính số trục xe qui đổi về số trục tiêu chuẩn 100 kN tra phụ lục Bảng I-5.1
Số trục xe qui đổi về số trục tiêu chuẩn 100 kN
Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế 15 năm:
Vì đường thiết kế cấp III có 2 làn xe nên theo 3.3.2 hệ số làn f l =0.55
Số trục xe tính toán tiêu chuẩn trên 1 làn xe trong 1 ngày đêm: tt i
Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính toán 15 năm trên 1 làn xe:
Theo bảng 2-2 trong tiêu chuẩn 22TCN 211-06, bề dày tối thiểu của tầng mặt cấp cao A1 cần đạt 10 cm khi số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong 15 năm trên một làn xe lớn hơn 2.10^6 (trục/làn) Với N = N f = 3652394 và 0.55, số trục trên mỗi làn xe được tính là 2008817 (trục/làn).
Bảng I-5.2: Trị số môđun đàn hồi yêu cầu(trích từ bảng 3.4, 22TCN 211-06)
Loại tải trọng trục tiêu chuẩn Loại tầng mặt
E yc (Mpa) tương ứng với số trục xe tính toán (xe/làn/ng đêm)
Môđun đàn hồi yêu cầu ứng với số trục xe tính toán trên 1 ngày đêm trên 1 làn là: yc
Do đường có 2 làn xe và không có dải phân cách, số trục xe tiêu chuẩn tính toán trên lề gia cố được lấy bằng 50% so với làn xe chính.
N tt =0.50658= 329 (trục/lề/ngày dêm) Môđun đàn hồi yêu cầu ứng với số trục xe tính toán trên 1 ngày đêm trên 1 lề là: yc
So sánh với bảng mô đun đàn hồi tối thiểu 3.5:
Loại đường và cấp đường Loại tầng mặt
Cấp cao A1 Cấp cao A2 Đường ô tô cấp III 140(120) 120(95)
Vậy: Chọn mô đun đàn hồi yêu cầu của mặt đường là 187.48 Mpa và của lề gia cố là 167.74 Mpa
III.Chọn sơ bộ cấu tạo kết cấu áo đường:
Bảng I-5.3: Sơ bộ cấu tạo kết cấu áo đường phương án 1
Bê tông nhựa chặt loại I hạt mịn 4
Bê tông nhựa chặt loại I hạt trung 6 Cấp phối đá dăm loại I 15 Cấp phối đá dăm loại II 28
Bảng I-5.4: Sơ bộ cấu tạo kết cấu áo đường phương án 2
Bê tông nhựa chặt loại I hạt mịn 5
Bê tông nhựa chặt loại I hạt trung 7 Cấp phối đá dăm loại I 16 Cấp phối đá dăm loại II 22
IV.Kiểm toán cấu tạo kết cấu áo đường 1:
A.KẾT CẤU PHẦN XE CHẠY:
+ Nền đường : Đất đắp nền đường :Á sét Độ ẩm tương đối a: 0.55
+ Tải trọng : Đường kính vệt bánh xe D (cm): 33 Áp lực tính toán p (Mpa): 0.6
Module đ.h yêu cầu Eyc (Mpa): 174.52 Đặc trừng tính toán của mỗi lớp vât liệu xem phụ lục Bảng I-5.5
1.Kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi a Tính E' tb :
Với: i 1 i k h h và i 1 i t E E Kết quả tính đổi cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi xem phụ lục Bảng I-5.6 b Tính E tb :
E dc tb E' tb 1.186 285.633 338.9 (Mpa) c Tính E ch cả kết cấu:a
Tra toán đồ 3-1 Tiêu chuẩn 22TCN 211 - 06 ch dc tb
Sai số tính theo công thức Bacberơ có sai số tương đối nhỏ so với việc tra toán đồ, tuy nhiên, chúng ta vẫn ưu tiên lấy giá trị theo cách tra toán đồ Kiểm toán điều kiện yêu cầu E ch phải lớn hơn hoặc bằng K nhân với E dv cd yc.
Theo bảng 3-3 Tiêu chuẩn 22TCN 211 - 06, độ tin cậy thiết kế của đường cấp này là 0.9
Theo bảng 3-2 Tiêu chuẩn 22TCN 211 - 06,với độ tin cậy trên thì hệ số cường độ là K dv cd 1.1
E ch = 198 Mpa >K ×E =1.1 ×174.52 = 191.97 Mpa : Thoả mãn dv cd yc
2.Kiểm tra cường độ kết cấu theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất:
Kiểm toán điều kiện: ax av tr t cd
T T [T] = C k a Tính ứng suất cắt cho phép của đất nền [T]:
Trị số lực dính tính toán của đất nền được xác định bằng công thức Ctt = c × k1 × k2 × k3, trong đó c = 0.038 là lực dính của đất nền Hệ số k1 phản ánh sự suy giảm sức chống cắt trượt do tác động của tải trọng động và dao động.
Kết cấu áo đường cho phần xe chạy: k 1 = 0.6 k 2 :Hệ số xét đến các yếu tố tạo ra sự làm việc không đồng nhất của kết cấu
Với 442 số trục xe tiêu chuẩn trên mỗi làn xe trong một ngày đêm, hệ số k2 được xác định là 0.8 Hệ số k3, tùy thuộc vào loại đất trong khu vực tác động của nền đường, được xác định là k3 = 1.5 đối với đất dính.
Hệ số cường độ chịu cắt trượt được tính bằng công thức C tt = 0.038 × 0.6 × 0.8 × 1.5, cho kết quả là 0.02736 Mpa Hệ số kcd được chọn dựa trên độ tin cậy thiết kế, theo bảng 3-7 trong Tiêu chuẩn 22TCN 211-06 Với độ tin cậy 0.9, giá trị kcd đạt 0.94.
0.94 k b Tính ứng suất cắt trong đất nền : ax av tr tt cd
Để xác định ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng bánh xe gây ra, ta sử dụng công thức T T [T]=C k Cường độ chịu cắt trong nền đất được tra cứu theo tiêu chuẩn trong phụ lục Bảng I-5.7.
Tra toán đồ 3-2 Tiêu chuẩn 22TCN 211 - 06, với góc ma sát trong 27 0 và 1 tb
Xác định ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do trọng lƣợng bản thân các lớp kết cấu áo đường gây ra trong nền đất T av :
Tra toán đồ 3-4 Tiêu chuẩn 22TCN 211 - 06, với góc ma sát trong 27 0 , ta đƣợc:
tt ax av tr cd
3.Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp bê tông nhựa:
ku tt ku ku cd
Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất tại đáy các lớp bê tông nhựa (BTN) được xác định bằng công thức: = ku ku.p.kb Đối với lớp bê tông nhựa phía dưới có chiều dày h = 1 cm, tổng bề dày các lớp kết cấu được tính từ đáy lớp kiểm tra trở lên.
E 1 : Mô đun đàn hồi trung bình của các lớp nằm trong phạm vi h1
Tính E tb ' của các lớp dưới nó:
Cường độ theo tiêu chuẩn chịu uốn lớp bê tông nhựa xem phụ lục Bảng I-
Tính E chm của đáy lớp BTN hạt trung:
Tra toán đồ 3-1 Tiêu chuẩn 22TCN 211 – 06 ch dc tb
Kiểm tra điều kiện chịu kéo uốn ở lớp mặt nên ta tra toán đồ 3-5 tiêu chuẩn 22TCN 211-06:
Ứng suất kéo uốn đơn vị được tính bằng công thức = ku 1.873 k b, trong đó hệ số ku phản ánh đặc điểm phân bố ứng suất trong kết cấu áo đường khi chịu tác động của tải trọng tính toán, bao gồm cả bánh đơn và bánh đôi.
Khi kiểm tra với cụm bánh đôi trong trường hợp tính với tải trọng trục tiêu chuẩn thì k b =0.85 Ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy lớp BTN hạt trung:
ku ku p kb=1.8730.60.85=0.955(Mpa) Đối với bê tông nhựa lớp trên: h 1 = 4 cm : Tổng bề dày các lớp kết cấu kể từ đáy lớp kiểm tra trở lên
E 1 : Mô đun đàn hồi trung bình của các lớp nằm trong phạm vi h 1
E E h 1800(Mpa) h Tính E tb ' của các lớp dưới nó:
Tính E chm của đáy lớp BTN hạt mịn:
Tra toán đồ 3-1 Tiêu chuẩn 22TCN 211 - 06 ch dc tb
Kiểm tra điều kiện chịu kéo uốn ở lớp mặt nên ta tra toán đồ 3-5 tiêu chuẩn 22TCN 211-06:
THIẾT KẾ TRẮC DỌC – TRẮC NGANG
THIẾT KẾ TRẮC DỌC – TRẮC NGANG
Những yêu cầu khi thiết kế trắc dọc:
Để đảm bảo đường đỏ thiết kế lượn đều và tốc độ hợp lý, cần quán triệt nguyên tắc sử dụng tiêu chuẩn kỹ thuật cao khi địa hình cho phép Điều này giúp phát huy tốc độ xe chạy, đảm bảo an toàn, thuận lợi, thoát nước tốt, nâng cao chất lượng khai thác vận doanh và dễ dàng nâng cấp mặt đường trong tương lai.
Các chỉ tiêu kỹ thuật cho phép, như độ dốc dọc tối đa (i max) và bán kính đường cong tối thiểu, chỉ nên áp dụng ở những khu vực khó khăn Trong những đoạn đường có địa hình rất phức tạp, có thể tăng độ dốc dọc, tuy nhiên, độ dốc dọc lớn nhất không được vượt quá 5%.
Các vị trí đổi dốc trên mặt cắt dọc cần đảm bảo rằng độ dốc lớn hơn 1% khi tốc độ thiết kế đạt 60 km/h hoặc lớn hơn 2% khi tốc độ thiết kế dưới 60 km/h, và phải được kết nối với các đường cong đứng.
- Trong nền đường đào, độ dốc dọc tối thiểu là 0.5% (khi khó khăn là 0.3% và đoạn dốc này không kéo dài quá 50m)
Chiều dài đoạn dốc dọc không nên vượt quá quy định, nếu dài hơn cần có các đoạn 56hem với độ dốc 2.5% Đồng thời, chiều dài cũng phải đủ để bố trí đường cong đứng hợp lý.
Để tránh hình thành các u lồi hoặc hố lõm, cần tránh bố trí đường cong đứng có bán kính nhỏ nằm trong đường cong nằm có bán kính lớn Đồng thời, cần đảm bảo rằng bán kính của đường cong đứng lõm luôn lớn hơn bán kính của đường cong nằm.
- Cao độ thiết kế của tuyến đường phải xét đến biện pháp ổn định nền đường, thoát nước mặt đường, giữ cho nền được ổn định và bền vững
Chiều cao của nền đắp cần phải đảm bảo rằng đáy kết cấu mặt đường cao hơn mực nước ngầm và mực nước đọng hai bên đường, cũng như từ mặt đất tự nhiên ẩm ướt một khoảng h, giá trị của khoảng này phụ thuộc vào loại đất dưới kết cấu mặt đường.
Chiều cao nền đường được xác định dựa trên yêu cầu thoát nước dọc và mục tiêu tối ưu hóa tổng chi phí xây dựng cùng chi phí vận hành.
Tại các điểm khống chế, đường đỏ cần đạt độ cao tính toán, đảm bảo khi đi qua cống, đường đỏ phải cao hơn mực nước dâng và đỉnh cống phải đạt độ cao tối thiểu là 0.5m.
II.Thiết kế mặt cắt ngang
1.Các cấu tạo mặt cắt ngang a.Độ dốc ngang mặt đường:
- Độ dốc ngang mặt đường bằng 2% (áp dụng cho mặt đường bê tông nhựa) b.Độ dốc ngang lề đường:
- Lề đường gia cố toàn bộ độ dốc ngang là 2% c.Độ dốc mái taluy:
- Trong toàn phạm vi tuyến, độ dốc mái taluy đắp 1:1.5, độ dốc mái taluy đào 1:1
Bảng cắm cọc 2 phương án nằm ở bảng phụ lục I-6.1 và I-6.2
(Xem chi tiết các bản vẽ mặt cắt ngang điển hình)
KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP
Khối lượng đào đắp là yếu tố quan trọng trong thi công tuyến đường, giúp xác định khối lượng cần thiết cho từng phương án Việc nắm rõ khối lượng này không chỉ hỗ trợ trong việc lập các khái toán mà còn giúp dự trù máy móc cần thiết cho quá trình thi công.
Trên trắc dọc đường đỏ, các đoạn thẳng được cấu thành, nhưng đường đen lại không phẳng do địa hình phức tạp Điều này dẫn đến việc xác định chiều dài các lớp đất trên mặt đất tự nhiên trở nên khó chính xác và tốn thời gian, vì khoảng cách và độ dốc ngang của các cọc thay đổi từ mặt cắt này sang mặt cắt khác.
Do độ dốc ngang của sườn I S