Luận văn Tuyến đường thiết kế từ I-J thuộc địa bàn tỉnh Tây Ninh

Luận văn Tuyến đường thiết kế từ I-J thuộc địa bàn tỉnh Tây Ninh Luận văn đã giới thiệu được những đặc điểm về kinh tế, vị trí địa lý, những đặc điểm về dân cư,...

LỜI NÓI ĐẦU



Trong giai đoạn hội nhập và phát triển kinh tế hiện nay của đất nước ta, nhu cầu xâydựng cơ sở hạ tầng để phục vụ tăng trưởng kinh tế của đất nước trở nên rất cần thiết Nổi bật làngành xây dựng cầu đường

Sự phát triển khoa học kỹ thuật, nhiều nghành công nghiệp với trình độ công nghệ cao

đã ra đời, lượng hàng hóa sản xuất ra ngày càng nhiều, thị trường trao đổi buôn bán ngày cànglớn Để đáp ứng nhu cầu trao đổi giao lưu hàng hóa và đi lại giữa các nước, các khu vực và cáctỉnh thành với nhau, đòi hỏi hệ thống giao thông trong nước không ngừng cải thiện và pháttriển

Các dự án xây dựng giao thông cải tạo và nâng cấp các trục đường ô tô quan trọng nhưđại lộ, quốc lộ, tỉnh lộ, hương lộ … Hàng loạt mọc ra nhằm nối liền các trung tâm kinh tếchính trị, các khu công nghiệp, khu chế xuất để thu hút nguồn vốn to lớn của các nhà đầu tư,của nhà nước Không chỉ đảm bảo thuận lợi rút ngắn về khoảng cách giữa thành thị - nôngthôn và tính thông suốt liên tục cho các phương tiện lưu thông, mà nó còn tạo tính mỹ quantiêu biểu cho một vùng, một khu vực Do đó đòi hỏi các kỹ sư xây dựng không ngừng nghiêncứu tìm tòi học hỏi để tạo ra các sản phẩm công trình giao thông nói chung và các công trìnhcầu đường nói riêng không những đạt về chất lượng mà còn mang tính mỹ quan cao

Để có thể tiếp cận được phương pháp làm việc đó, đòi hỏi các sinh viên không chỉ họctập và nghiên cứu mà còn phải đi đôi với thực hành, tiếp xúc với thực tiễn bên ngoài

Em xin trân trọng cảm ơn nhà trường cùng các thầy cô Khoa Công trình – Trường ĐHGiao Thông Vận Tải TP.HCM và cô Huỳnh Thị Anh Tuyết đã tạo điều kiện giúp đỡ em thựchiện hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này Để có thể nghiên cứu học tập, tiếp cận được côngnghệ hiện đại và nắm vững được các kiến thức, tầm quan trọng về nghành nghề của mình trong

xã hội

Qua đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng cầu đường em rất mong nhận được ý kiến nhậnxét phê bình và góp ý của các thầy cô cũng như của nhà trường, để bản thân sửa chữa và rút rakinh nghiệm cho công tác thực tiễn sau này

Xin trân trọng cảm ơn !

Tp Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 03 năm 2009

Sinh viên thực hiện

Mai Thái Duy

NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN ĐỒ ÁN - - -

-TP HCM, ngày tháng 03 năm 2009. Huỳnh Thị nh Tuyết NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

-

-TP HCM, ngày tháng năm 2009.

CH

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TUYẾN ĐƯỜNG

1 Giới thiệu chung về dự án:

 Tuyến đường thiết kế từ I đến J thuộc địa bàn tỉnh Tây Ninh Đây là tuyến đường làm mới

có ý nghĩa trong việc phát triển kinh tế địa phương cũng như trong khu vực Tuyến đường nối các trung tâm văn hóa, kinh tế, chính trị của tỉnh nhằm từng bước phát triển kinh tế, văn hóa, chính trị của toàn tỉnh Tuyến đường ngoài công việc chủ yếu là vận chuyển hàng hóa, phục vụ

đi lại của người dân, nâng cao dân trí của người dân còn có ý nghĩa trong quốc phòng

2 Tình hình kinh tế dân sinh của khu vực:

2.1 Phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Tây Ninh:

a Định hướng phát triển

 Trong 7 năm 2001-2007, nền kinh tế của Tây Ninh liên tục phát triển.Tổng sản phẩm trong tỉnh(GDP giá cố định 1994) năm 2002 tăng 11,2 % so với năm 2001; năm 2003 tăng 18,4 % so với năm2002; năm 2004 tăng 13,8 % so với năm 2003; năm 2005 tăng 16,3% so với năm 2004; năm 2006 tăng17,87% so với năm 2005; năm 2007 tăng 17% so với năm 2006, cơ cấu kinh tế chuyển dịch nhanh vàđúng hướng: theo hướng tăng dần tỉ trọng của công nghiệp, xây dựng và thương mại, dịch vụ trongGDP Tỷ trọng trong GDP của các ngành nông, lâm, ngư nghiệp - công nghiệp, xây dựng – dịch vụtrong các năm như sau :

b Các nhiệm vụ trọng tâm trong thời gian tới:

 Đẩy mạnh dịch chuyển cơ cấu kinh tế, cơ cấu vùng, cơ cấu ngành, lĩnh vực, tập trung khaithác lợi thế so sánh, thúc đẩy quá trình tăng trưởng kinh tế với tốc độ nhanh, bền vững

 Tiếp tục đẩy mạnh thu hút dđầu tư (tăng cường huy động nguồn vốn trong nước và thu hútvốn đầu tư nước ngoài), khai thác các lợi thế, đẩy nhanh chuyển đổi cơ cấu kinh tế vùng trong tỉnh :

 Các huyện phía Nam tỉnh (Trảng Bàng, Gò Dầu, Bến Cầu) theo hướng phát triển mạnh côngnghiệp, dịch vụ trên cơ sở đầu tư vào các khu, cụm công nghiệp, khu kinh tế cửa khẩu Mộc Bài và cácdịch vụ dọc theo đường Xuyên Á

 Các huyện phía Bắc (Tân Biên, Tân Châu, Châu Thành, Dương Minh Châu) tập trung chuyểnđổi cây trồng vật nuôi, ổnn định vùng nguyên liệu cây công nghiệp cho các nhà máy chế biến và thúcđẩy nhanh quá trình đô thị hoá nông thôn trên cơ sở khai thác tốt lợi thế cửa khẩu, Khu kinh tế cửakhẩu Xa Mát và Nhà máy xi măng

 Đối với Thị Xã , Hòa Thành phát triển nhanh và nâng cao chất lượng các hoạt động thương mại

du lịch ,dịch vụ phục vụ sản xuất và đời sống , tập trung chỉnh trang ,xây dựng đô thị văn minh, hiệnđại

 Phấn đấu đến 2010, tỷ trọng trong GDP của các ngành nông, lâm, ngư nghiệp - công nghiệp, xâydựng - dịch vụ là 28 -32 - 40; GDP bình quân đầu người 1.000 USD, phấn đấu đến năm 2020 TâyNinh trở thành một tỉnh công nghiệp phát triển bền vững

2.2 Dân cư:

 Tây Ninh cĩ diện tích tự nhiên 4.035,45km2, dân số trung bình: 1.053.278 người (năm 2007), mật

độ dân số: 261 người/km2, mật độ dân số tập trung ở Thị xã Tây Ninh và các huyện phía Nam của tỉnhnhư: các huyện Hồ Thành, Gị Dầu, Trảng Bàng Tây Ninh nằm ở vị trí cầu nối giữa TP Hồ ChíMinh và thủ đơ Phnom Pênh vương quốc Campuchia và là một trong những tỉnh nằm trong vùng trọngđiểm kinh tế phía Nam

 Tây Ninh cĩ một thị xã (Thị xã Tây Ninh) và 8 huyện, gồm: Tân Biên, Tân Châu, Dương MinhChâu, Châu Thành, Hồ Thành, Bến Cầu, Gị Dầu, Trảng Bàng Thị xã Tây Ninh là trung tâm kinh tế -chính trị - văn hố của tỉnh, cách TP Hồ Chí Minh 99km về phía Tây Bắc theo quốc lộ 22 và cách thủ

đơ Hà Nội: 1809km theo quốc lộ số 1

3 Điều kiện tự nhiên:

3.1 Vị trí địa lý

 Tỉnh Tây Ninh nằm trong vùng miền Đơng Nam Bộ, phía Đơng giáp tỉnh Bình Dương và BìnhPhước, phía Nam và Đơng Nam giáp thành phố Hồ Chí Minh và tỉnh Long An, phía Bắc và Tây Bắcgiáp 2 tỉnh Svay Riêng và Kampong Cham của Campuchia với 1 cửa khẩu quốc tế Mộc Bài, hai cửakhẩu quốc gia (Sa Mát và Phước Tân) và nhiều cửa khẩu tiểu ngạch

 Với vị trí địa lý nằm giữa các trung tâm kinh tế – thương mại là thành phố Hồ ChíMinh và Phnôm Pênh (Campuchia), giao điểm quan trọng giữa hệ thống giao thông quốctế và quốc gia, thông thương với các vùng kinh tế có nhiều tiềm năng phát triển, làđiều kiện thuận lợi để tỉnh phát triển kinh tế – xã hội Tỉnh có 8 huyện, 1 thị xã (8 thịtrấn, 5 phường và 82 xã) Thị xã Tây Ninh là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hoá củatỉnh

3.2 Đặc điểm địa hình

 Tây Ninh nối cao nguyên Nam Trung Bộ với đồng bằng sơng Cửu Long, vừa mang đặc điểm củamột cao nguyên, vừa cĩ dáng dấp, sắc thái của vùng đồng bằng Trên địa bàn vùng cao phía Bắc nổilên núi Bà Đen cao nhất Nam Bộ (986 m) Nhìn chung, địa hình Tây Ninh tương đối bằng phẳng, rấtthuận lợi cho phát triển tồn diện nơng nghiệp, cơng nghiệp và xây dựng

3.3 Khí hậu

 Khí hậu Tây Ninh tương đối ơn hồ, chia làm 2 mùa rõ rệt, mùa mưa và mùa khơ Mùa nắng từtháng 12 năm trước đến tháng 4 năm sau và tương phản rất rõ với mùa mưa ( từ tháng 5 – tháng 11).Chế độ bức xạ dồi dào, nhiệt độ cao và ổn định Mặt khác Tây Ninh nằm sâu trong lục địa, ít chịu ảnhhưởng của bão và những yếu tố bất lợi khác Nhiệt độ trung bình năm của Tây Ninh là 27,40C, lượngánh sáng quanh năm dồi dào, mỗi ngày trung bình cĩ đến 6 giờ nắng

 Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1800 – 2200 mm, độ ẩm trung bình trong năm vào khoảng 70

- 80%, tốc độ giĩ 1,7m/s và thổi điều hồ trong năm Tây Ninh chịu ảnh hưởng của 2 loại giĩ chủ yếu

là giĩ Tây – Tây Nam vào mùa mưa và giĩ Bắc – Đơng Bắc vào mùa khơ

4 Hiện trạng mạng lưới giao thơng nghiên cứu:

4.1 Đường bộ:

 Đường Xuyên Á chạy qua địa bàn tỉnh Tây Ninh dài 28km, nối TP Hồ Chí Minh vớiCampuchia thông qua của khẩu Quốc tế Mộc Bài được hoàn thành vào cuối năm 2003, đạt tiêuchuẩn đường cấp II đồng bằng.

 Quốc lộ 22B là tuyến đường xương sống chạy dọc tỉnh từ Bắc xuống Nam, đang đượcnâng cấp mở rộng cho 4 làn xe lưu thông, đạt tiêu chuẩn cấp III đồng bằng

 Đây là 2 tuyến đường chiến lược phát triển kinh tế - xã hội - an ninh - quốc phòng của địaphương và khu vực Bên cạnh đó, Tây Ninh hiện đã có 100% xã có đường nhựa đến tận xã.Tổng chiều dài đường bộ của tỉnh là 3.112 km, trong đó đường quốc lộ, đường tỉnh lộ là 762 km,còn lại là đường giao thông nông thôn Đường nhựa và beton nhựa khoảng 925 km (29,27%); đườngsỏi đỏ và đường đất 2.174 km (70%); đường đá dăm khoảng 12 km (0,3%) Tỉnh có khoảng 99 cầu vớitổng chiều dài 3.331 m

4.2 Đường thuỷ:

 Mạng lưới giao thông thủy gồm 2 tuyến chính: tuyến sông Sài Gòn và tuyến sông Vàm CỏĐông Cả 2 tuyến này sẽ được đầu tư để đạt tiêu chuẩn cấp III toàn tuyến vào năm 2010 Hiệnđang từng bước hiện đại hóa hệ thống báo hiệu, phao tiêu và thông tin liên lạc

 Tây Ninh có cảng sông Bến Kéo nằm trên sông Vàm Cỏ Đông cách Thị xã Tây Ninh 7 km, cókhả năng tiếp nhận tàu đến 2.000 tấn

4.3 Định hướng phát triển kết cấu hạ tầng giao thông:

 Trong giai đoạn từ nay đến 2010, các trục đường chính quan trọng trong 2 hệ thống Bắc –Nam và Đông -Tây cùng với hệ thống đường liên huyện, đường trục trong đô thị sẽ được cảitạo, nâng cấp với tổng vốn ước tính khoảng 5.000 tỷ đồng

 Ngoài ra, Tây Ninh còn có khả năng phát triển đường hàng không từ cơ sở vật chất cònlại của sân bay quân sự (sân bay Trảng Lớn) tại xã Thái Bình, huyện Châu Thành, có thể xây dựngthành sân bay cấp 4-5, đường băng rộng 25-30m, dài 1000m, có thể tiếp nhận các loại máy bay 50-70chỗ ngồi Mặt khác, cũng có thể xây dựng bãi đáp cho máy bay trực thăng trên đỉnh núi Bà Đen đểphục vụ du lịch

5 Ý nghĩa của việc xây dựng tuyến đường:

 Trong điều kiện giao thông đi lại ngày càng nhiều thì việc xây dựng một tuyến đường là rất cầnthiết Nó có ý nghĩa về mặt chính trị lẫn xã hội phù hợ với định hướng phát triển của tỉnh Góp phầnphát triển giao thông đi lại giữa các vùng, trao đổi hàng hóa giữa các vùng và hình thành các khu đô thịnhằm phát triển về kinh tế giữa các vùng, trong khu vực Hiện đại hóa nông thôn và nâng cao dân trícủa người dân vùng sâu vùng xa Ngoài ra nó còn góp phần bảo vệ an ninh quốc phòng của tỉnh và khuvực

CHÖÔNG II.

XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ CÁC YẾU TỐ KĨ THUẬT CỦA TUYẾN

1 Quy mô đầu tư và cấp hạng thiết kế của tuyến đường:

1.1 Dự báo lưu lượng và sự tăng trưởng xe:

 Lưu lượng xe: 1570 xe/ngày đêm (năm tương lai).

e. Xe buýt

 Xe buýt nhỏ (dưới 25 chỗ) : 10,00 %

1.3 Cấp hạng kĩ thuật và tốc độ thiết kế:

 Lưu lượng xe ở năm tương lai: 1890 xe/ngđ

 Lưu lượng xe qui đổi về xe con được xác định theo bảng sau (theo điều 3.2.2 TCVN 2005) áp dụng với địa hình đồng bằng, đồi :

4054-Bảng kết quả qui đổi các loại xe ra xe con

phần (%)

Số xe (chiếc)

Hệ số quy đổi

Lưu lượng xe con qui đổi (xcqđ/ngđ)

+ Số làn xe yêu cầu (bảng 5) : 2 (khơng cĩ dải phân cách giữa)

2 Xác định các yếu tố kỹ thuật của tuyến :

2.1 Xác định quy mơ mặt cắt ngang đường:

Ncđg : lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm theo điều 3.3.3 TCVN 4054-2005

Ncđg= 0,12Ntbnđ = 0,123315 = 397,8 (xcqđ/h)

Z = 0.55: hệ số năng lực thơng hành ứng với Vtk = 80 km/h vùng đồng bằng, đồi

Nlth = 1000 xcqđ/h/làn: Năng lực thơng hành khi khơng cĩ dải phân cách trái chiều và ơ tơchạy chung với xe thơ sơ

Theo điều 4.2.1( bảng 6): chọn số làn xe tối thiểu là 2 cho đường cấp III.

b Các kích thước ngang của đường:

 a,c: bề rộng thùng xe và khoảng cách giữa tim 2 dãy bánh xe

Đối với xe tải : a = 2,5 m; c = 1,7m

 x : là khoảng cách từ mép thùng xe tới làn xe bên cạnh (ngược chiều)

 y: là khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép ngoài phần xe chạy

 Theo TCVN 4054-2005 bảng 6: đường cấp thiết kế III có B1làn= 3,5m

 Để đảm bảo tính kinh tế ta chọn B1làn= 3,5m theo điều kiện tối thiểu Các xe khi tránh nhau

Độ mở rộng phần xe chạy trên đường cong:

Khi xe chạy trong đường cong, mỗi bánh xe chuyển động theo một quy đạo riêng (trục sau

xe cố định luôn luôn hướng tâm, còn trục bánh trước hợp với trục xe một góc) Chiều rộng của mặtđường mà ôtô chiếm trong đường cong sẽ lớn hơn so với chiều rộng mặt đường khi xe chạy trên đườngthẳng, nhất là khi xe đi vào đường cong có bán kính nhỏ Vì vậy đối với những đường cong có bánkính nhỏ thì cần thiết phải mở rộng mặt đường Độ mở rộng của mặt đường của một làn xe được xác

 l = 3,8 m: cách từ trục sau của xe tới đầu mũi xe (bảng 1)

 Bán kính đường cong nằm ứng với i sc max 8%: Rmin = 250 m (Bán kính đườngcong nằm tối thiểu giới hạn đối với đương cấp III có Vtk = 80Km/h) Tốc độ xe chạy V =80Km/h (lấy bằng tốc độ thiết kế)

099 , 0 250

9 / 200 05 , 0 250 2

8 ,

a Theo điều kiện sức kéo:

 Để đảm bảo điều kiện xe chạy thì :

B ng tính toán d c d c theo đi u ki n s c kéoảng tính toán dốc dọc theo điều kiện sức kéo ốc dọc theo điều kiện sức kéo ọc theo điều kiện sức kéo ều kiện sức kéo ện sức kéo ức kéo

 

2 w

k.F.Vp

 F : diện tích cản khí (m2 ): = 0.8 B H   (H: chiều cao xe; B: bề rộng xe)

 V: v n t c t ng đ i c a xe (k c t c đ gió) trong đi u ki n bình th ng coi t cốc dọc theo điều kiện sức kéo ư ốc dọc theo điều kiện sức kéo ủa xe (kể cả tốc độ gió) trong điều kiện bình thường coi tốc ể cả tốc độ gió) trong điều kiện bình thường coi tốc ảng tính toán dốc dọc theo điều kiện sức kéo ốc dọc theo điều kiện sức kéo ộ gió) trong điều kiện bình thường coi tốc ều kiện sức kéo ện sức kéo ường coi tốc ốc dọc theo điều kiện sức kéo

đ gió b ng 0 và v n t c t ng đ i c a xe l y kho ng 60Km/h.ộ gió) trong điều kiện bình thường coi tốc ằng 0 và vận tốc tương đối của xe lấy khoảng 60Km/h ốc dọc theo điều kiện sức kéo ư ốc dọc theo điều kiện sức kéo ủa xe (kể cả tốc độ gió) trong điều kiện bình thường coi tốc ấy khoảng 60Km/h ảng tính toán dốc dọc theo điều kiện sức kéo

B ng k t quảng tính toán dốc dọc theo điều kiện sức kéo ết quả ảng tính toán dốc dọc theo điều kiện sức kéo

 l0 : Khoảng cách an toàn, lấy l0 = 5m

 d : Hệ số bám, d = 0,5 lấy với trường hợp bất lợi mặt đường ẩm và bẩn xe chạy khôngthuận lợi

2 1

3,6 254 (0,5 0,05)

 Theo TCVN 4054-2005 S1 tối thiểu là 100 m Vậy ta chọn S1= 100m để thiết kế

b Tầm nhìn trước xe ngược chiều:

S2 Lpö Sh L0 Sh Lpö

b Bán kính đường cong bằng nhỏ nhất ứng với siêu cao 8%:

 Từ công thức : 

 

2 min

n

VR

08 , 0 15 , 0 ( 127

n

VR

d Bán kính đường cong bằng trong trường hợp không bố trí siêu cao:

 Khi đặt đường cong bằng không bố trí siêu cao hệ số lực ngang do muốn cải thiện điều kiện

xe chạy lấy  0.08 và in=0.02 (điều kiện đảm bảo thoát nước nhanh)

2 0sc 2

e Bán kính nhỏ nhất theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm:

 Tầm nhìn ban đêm phụ thuộc vào góc phát sáng của đèn pha ôtô, lấy  = 20

 Ta có : S2xRmin

180 (S = 100 m là tầm nhìn hãm xe)

14 , 3 2

100 90

i

 Trong đó:

 B: Bề rộng phần xe chạy

 Blgc: Bề rộng lề gia cố

 Với đường cấp III có V = 80Km/h theo tiêu chuẩn thì: B = 7m, Blgc= 4m

 isc= 6 % : Độ dốc siêu cao (ta xét trường hợp giới hạn với siêu cao lớn nhất)

 ip= 0,5 % : Độ dốc phụ thêm để nâng siêu cao ứng với vận tốc ≥ 60 km/h

Lnsc =(720,52)6=132 m

 Ghi chú : ta đang xét với trường hợp là gia cố 2m bề rộng của lề và tính với siêu cao lớnnhất, khi thiết kế cần căn cứ vào bán kính đường cong mà lựa chọn siêu cao cho phù hợp, từ đó mớitính toán Lnsc cho chính xác

b Theo điều kiện tăng gia tốc ly tâm một cách từ từ và thỏa mãn các thông số clotoit:

2 CT

 R : bán kính đường cong nằm tối thiểu

 Và điều kiện về tăng cường độ gia tốc li tâm một cách từ từ:

Lct = V tt R

 5 , 23

3

300 5 , 23

I0: độ tăng gia tốc ly tâm I0=0.5m/s3

 Để cấu tạo đơn giản thì đường cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao phải bố trí trùng nhau

do đó ta phải lấy giá trị lớn hơn là 132m

 Theo TCVN 4054-2005 bảng 14: Với R = 300 m; isc = 6% thì Lct min = 70m

2.6 Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng:

a Bán kính nhỏ nhất của đường cong đứng lồi:

 Đường có xe chạy ngược chiều và không có dải phân cách giữa

 Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban ngày trên đường cong đứng lồi:

ñ loài

 h1 = 1m : Cao độ mắt người lái xe so với mặt đường

 Sđ = 200m : Tầm nhìn trước xe ngược chiều

 Theo TCVN 4054-2005 (bảng 19): Rlồimin 4.000m

b Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm:

 Theo điều kiện đảm bảo khơng bị gãy nhíp xe do lực ly tâm:

 Trong đĩ: [a] = 0,5 m/s2 : gia tốc ly tâm cho phép

 Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn về đêm:

1 lõm

 hd = 0.8m : Độ cao của đèn ơ tơ so với mặt đường (xét với ơtơ con)

  = 10 : Gĩc phát sáng của đèn ơ tơ theo phương đứng

STT Tên chỉ tiêu kĩ thuật Đơn

vị

Theo tính tốn

Theo tiêu chuẩn

Kiến nghị

3 Bán kính cong nằm tối thiểu : m

5 Bán kính tối thiểu đường cong đứng

lồi theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn

6 Bán kính tối thiểu đường cong

đứng lõm theo điều kiện :

14 Độ mở rộng mặt đường trong đường

cong

CHƯƠNG III:

THIẾT KẾ SƠ BỘ TUYẾN ĐƯỜNG TRÊN BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

1 NHỮNG CĂN CỨ ĐỂ VẠCH TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ:

Để vạch được tuyến trên bình đồ cần dựa vào các căn cứ sau :

- Tình hình địa hình, địa mạo, địa chất thủy văn … của khu vực tuyến đi qua

- Bản đồ địa hình tỉ lệ 1/10000 vùng đồi núi, chênh cao giữa 2 đường đồng mức cách nhau h

= 5 m

- Cấp thiết kế của đường là cấp III, tốc độ thiết kế là 60 Km/h

- Nhu cầu phát triển kinh tế trong tương lai của vùng tuyến đi qua

- Định đường dẫn hướng tuyến chung cho toàn tuyến và từng đoạn cục bộ

Điểm đầu tuyến có cao độ : 48.85m

Điểm cuối tuyến có cao độ : 81,67m

2 NGUYÊN TẮC VẠCH TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ :

Dựa vào bình đồ và tiêu chuẩn cấp kỹ thuật là cấp III đã chọn của tuyến đường ta vạch tất cả các phương án tuyến có thể đi qua Sau đó tuyến hành so sánh sơ bộ loại dần các phương án xấu hơn, cuối cùng chọn hai phương án tuyến để thiết kế sơ bộ, so sánh chọn phương án tối ưu.Khi vạch tuyến để đảm bảo độ dốc dọc cho phép thì chiều dài tuyến giữa hai đường đồng mứcphải thoả mãn bước compa :

Xác định sơ bộ chiều dài bước compa để vạch tuyến :

100 1

, 0 8 , 0

100 5

- Độ dài tiếp tuyến :

2



tg R

BẢNG XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI ĐOẠN THẲNG, ĐOẠN CONG, CỌC TĐ,P,TC

(Xác đ nh c c T - P – TC c a đ ng cong) ịnh cọc TĐ - P – TC của đường cong) ọc theo điều kiện sức kéo Đ - P – TC của đường cong) ủa xe (kể cả tốc độ gió) trong điều kiện bình thường coi tốc ường coi tốc

PHƯƠNG ÁN I

Chiềudài đoạnthẳng(m)

Chiềudài đoạncong (m)

Lý trình

379.97 746.07 Km:1+046,40 Km:0+250,01 Km:1+453,61105.22 661.18 Km:2+150,76 Km:2+454,65 Km:2+758,53176.72 490.53 Km:3+100,32 Km:1+276,33 Km:3+452,33253.65 427.50 Km:3+684,60 Km:4+035,10 Km:4+385,59738.25 685.88 Km:4+811,86 Km:4+973,76 Km:5+135,65

PHƯƠNG ÁN II

Chiều dài

đoạnthẳng (m)

Chiều dàiđoạncong (m)

Lý trình

1752.31 362 Km:0+870,77 Km:0+967,50 Km:1+064,23641.07 325.81 Km:1+345,92 Km:1+446,27 Km:1+546,62787.68 600.55 Km:2+906,97 Km:3+071,32 Km:3+235,66366.65 282.54 Km:3+588,28 Km:3+762,31 Km:3+936,33517.43 488.96 Km:4+300,52 Km:4+491,37 Km:4+682,22791.69 736.79 Km:4+963,35 Km:5+116,34 Km:5+269,33

- Cọc thay đổi địa hình được kí hiệu Cn ( n được đánh số 1 2 3 … )

4.2 Xác định cự ly giữa các cọc:

Sau khi có vị trí các cọc Km, TĐ, P, TC và cọc Cn, ta dùng thứơc để đo cự ly giữa các cọc trênbản đồ và nhân với M ( hệ số tỉ lệ bản đồ ) để có được cự ly thực tế

1000

M l

L i i bd

Libd : cự ly giữa các cọc trên bản đồ (mm)

1000 : hệ số đổi đơn vị (mm) ra (m)

Khoảng cách giữa các cọc trên đường thẳng được xác định bằng thước

Xác định các cọc trên đường cong có bán kính R khi đã biết khoảng cách giữa các cọc (dùngcho cọc H và Km)

- Tại tiếp đầu TĐ của đường cong đặt một hệ toạ độ vuông góc (như hình vẽ) Khoảng cách từtiếp đầu TĐ đến H là S

- Sau khi xác định được X vàY theo công thức sau sẽ dùng thước xác định cọc H trên đườngcong

- Khi đã có vị trí cọc trên đường cong, cần xác định khoảng cách (dùng cho cọc địa hình, cọccầu cống) dùng thước đo độ để đo góc Như vậy khoảng cách từ cọc H đến điểm tiếp đầu TĐ là:

S = 0

180

. R



(m)

- Dựa vào cách xác định cự ly giữa các cọc, đã tính được cự ly của các cọc theo hai phương án

và lập được các bảng tổng hợp (xem bảng phụ lục):

CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN THỦY VĂN VÀ THỦY LỰC CẦU CỐNG

4.1 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG THUỶ VĂN:

4.1.1.Diện tích lưu vực F (Km 2 ) :

 Dựa vào hình dạng đường đồng mức trên bình đồ , ta tìm được đường phân thuỷ giới hạncủa lưu vực nước chảy vào tuyến đường Chia lưu vực thành những hình đơn giản để tính diệntích lưu vực trên bản đồ địa hình (Fbđ), từ đó tìm tìm được diện tích lưu vực thực tế theo công

thức sau : 10 ( )

2 10

2

Km

M F

4.1.3.Chiều dài bình quân của sườn dốc lưu vực :

Chiều dài bình quân của sườn dốc lưu vực được tính theo công thức :

Đối với lưu vực có 1 sườn : B = F/L (Km)

4.1.4.Độ dốc trung bình của dòng sông chính J 1 (‰) :

2

1 2

) 2 1

1

1

1

)(

(

L

l h h l

h h

l

h

Trong đó :

h1,h2,…,hn Độ cao của các điểm gãy trên trắc dọc so với giao điểm của 2 đường

l1,l2, ,ln Cự ly giữa các điểm gãy

4.1.5.Độ dốc trung bình của sườn dốc J s (‰) :

 Độ dốc trung bình của sườn dốc được tính theo trị số trung bình của 4 ÷ 6 điểm xác định

4.1.6.Xác định lưu lượng tính toán :

 Theo quy trình tính toán dòng chảy lũ (tiêu chuẩn 22TCN 220-95) đối với lưu vực nhỏ có

diện tích < 100 Km2 Thì lưu lượng tính toán được xác định theo công thức :

Qp = Ap .Hp  F Trong đó :

Ap : Mođun đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế chọn phụ thuộc vào địa mạo thuỷ văn Ơ1, thời gian tập trung dòng chảy trên sườn dốc ơs ,vùng mưa (Tra bảng 2.3)

: 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

Hp : Lượng mưa ngày ứng với tần suất thiết kế

P = 4% đối với cống và cầu nhỏ

P = 1% đối với cầu lớn

: Hệ số xét đến làm nhỏ lưu lượng đỉnh lũ do ao hồ ,rừng cây trong lưu vực theo bảng (2.7).

F : Diện tích lưu vực

4.1.7.Xác định thời gian tập trung nước trên sườn dốc  s :

 Thời gian tập trung nước trên sườn dốc s được xác định theo bảng 2.2 phụ thuộc vào hệ sốđịa mạo thuỷ văn s và vùng mưa.

Hệ số địa mạo thuỷ văn của sườn dốc s được xác định như sau :

0.3 0.4

6 0 ) (

) 1000 (

p s

s

s s

H J

bs : Chiều dài sườn dốc của lưu vực (km)

ms : Hệ số nhám của sườn dốc , phụ thuộc vào tình trạng bề mặt của sườn dốc

Js : Độ dốc trung bình của sườn dốc

 : Hệ số dòng lũ (lấy theo bảng 2.1), phụ thuộc vào loại cấu tạo đất của lưu vực , lượng mưa cần thiết ngày Hp và diện tích lưu vực F

Hp : Lượng mưa ngày thiết kế (với cầu nhỏ và cống p = 4%)

Vùng tuyến thiết kế thuộc tỉnh Tây Ninh nên Hp = H4% = 150mm

Bảng xác định thời gian tập trung nước  s ph ng án I :ư

/ 1 3

/

1 ( )

1000

p l

l

l

H F

4.2.XÁC ĐỊNH KHẨU ĐỘ CỐNG VÀ TÍNH TOÁN THỦY LỰC :

 Phương pháp chung là đưa ra các phương án chọn khẩu độ cống theo chế độ chảy từ đóxác định chiều sâu nước dâng H(m), vận tốc nước chảy V(m), hình thức gia cố, xác định khảnăng thoát nước của cống (xác định khẩu độ cống)

4.2.1.Phạm vi sử dụng chế độ dòng chảy trong cống theo điều kiện của đường:

 Chế độ chảy không áp : được dùng ở các đoạn đường đắp thấp

 Chế độ chảy bán áp : được dùng ở đoạn đường đắp cao

 Chế độ chảy có áp : chỉ có ở cống có cửa vào làm theo dạng dòng chảy

 Được dùng ở chổ suối sâu, nền đất cần thiết phải đắp cao

 Có áp : nếu H > 1.4hcv và miệng cống làm theo dạng dòng chảy và độ dốc nhỏ hơn độ dốc

ma sát, trường hợp này trên phần lớn chiều dài cống, nước ngập hoàn toàn, chỉ có cửa ra mới

có thể có mặt thoáng tự do

Trong đó:

H : chiều cao nước dâng trước cống.

hcv : chiều cao cống ở cửa vào

 Khi mực nước ngập trước cống khá lớn chế độ chảy có áp có thể xảy ra cả cho trường hợpmiệng cống thông thường Nhưng hiện tượng ấy không xảy ra liên tục và cống vẫn thường làmviệc theo chế độ bán áp Để bảo đảm an toàn loại này cần tính toán theo chế độ bán áp

 Nói chung khẩu độ cống được xác định theo chế độ không áp Trường hợp cá biệt trênđường ôtô và đôi khi trên đường thành phố cho phép thiết kế theo chế độ bán áp và có ápnhưng phải có biện pháp về cấu tạo đảm bảo sự ổn định của cống và nước không thấm qua nềnđường Để những vật trôi có thể chảy qua cống không áp, mực nước chảy trong cống ở cửa vàophải có một khoảng trống bằng d/4 nhưng phải lớn hơn 0,25m

4.2.3.Các trường hợp tính toán thủy lực cống:

Tùy theo điều kiện cụ thể tính toán cống có thể phân ra hai trường hợp :

 Biết mực nước dâng cho phép (cao độ nền đường cho phép), tốc độ nước chảy cho phép(biết được loại vật liệu gia cố ở thượng lưu và hạ lưu cống) cần xác định khả năng thoát nướccủa cống (xác định khẩu độ cống)

 Biết được lưu lượng nước chảy mà cống cần phải thoát, xác định một số phương án khẩu

độ cống và các yếu tố thủy lực H và v Dựa vào H và v định cao độ nền đường tối thiểu, biệnpháp gia cố thượng lưu, hạ lưu cống và tiến hành so sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để quyếtđịnh phương án có lợi nhất

 Từ Qp và chọn cấu tạo cống tròn làm việc theo chế độ không áp, miệng cống loại thường(loại I) tra bảng ta xác định được d(m), H(m), V(m/s)

 Chiều cao đắp nhỏ nhất đối với cống được chọn từ giá trị lớn trong hai giá trị tính theo haiđiều kiện sau:

Điều kiện 1 : min

 : chiều dày thành cống (m)

hađ : tổng chiều dày kết cấu áo đường (m)

Chiều cao đắp nền đường tối thiểu cho cống chảy không áp được xác định theo công thức sau:

min

nd

H =  + 2x + 0.5 (m)

Chiều dài của cống phụ thuộc chiều rộng nền đường, chiều cao đất đắp, độ dốc mái taluy tại vị

trí đặt cống Chiều dài cống được xác định bằng công thức:

Lc = Bn+ 2m(Hnđ -  - 2)

Bn : bề rộng nền đường, Bn = 9(m)

m : hệ số mái taluy m = 1.5

Hnđ : chiều cao đắp nền đường (m)

 : đường kính trong của cống

Chiềudày cống

d (m)

Chiềucaođắpnền(m)

Chiều dàicốngLc(m)

Chiềudài cốngchọn(m)

d (m)

Chiềucao đắpnền (m)

Chiều dàicốngLc(m)

Chiềudàicốngchọn(m)

4.3.BẢNG TỔNG HỢP KHẨU ĐỘ CỐNG CHO CẢ HAI PHƯƠNG ÁN TUYẾN:

BẢNG CHỌN LOẠI CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC PHƯƠNG ÁN I

Lý trình Loại côngtrình

Cống

Q (m3/s)

SốLượng

Đườngkính(m)

ChiềuDài(m)

ChiềuDàiChọn(m)

Lượng kính(m)Đường Dài(m)Chiều DàiChọn(m)Chiều

CHƯƠNG V:

THIẾT KẾ TRẮC DỌC

CÁC NGUYÊN TẮC KHI THIẾT KẾ TRẮC DỌC:

 Khi thiết kế trắc dọc cần xác định các điểm khống chế Các điểm khống chế trên trắc dọc

là những điểm nếu không đảm bảo được sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ công trình, ảnh hưởng chấtlượng, phương pháp xây dựng như : cao độ nền đường đắp bãi sông, trên cống, nền đường chổ

bị ngập nước, cao độ khống chế, việc phải làm tường chắn

 Cao độ nền đường qua bãi sông phải tính toán cho mép nền đường cao hơn mức nước tínhtoán, có xét đến mực nước dềnh và chiều cao sóng vỗ lên mái dốc ít nhất trên 0,5m Cao độcủa nền đường trên cống phải đảm bảo chiều dày đất đắp ở trên tối thiểu là 0,5m để tải trọngphân bố rộng trên cống Khi chiều dày áo đường lớn 0,5m ; chênh cao giữa mặt đường và đỉnhcống phải đủ để bố trí áo đường Trong trường hợp không đảm bảo điều kiện này, phải hạ cốnghoặc bố trí loại cống chịu lực trực tiếp như cống bản

 Trắc dọc của đường thiết kế tính theo mép nền đường gọi là đường đỏ Trắc dọc của mặtđất thiên nhiên tính theo tim đường gọi là đường đen

 Cao độ các điểm của đường thiết kế gọi là cao độ thiết kế (cao độ đường đỏ), cao độ cácđiểm của đất thiên nhiên gọi là cao độ tự nhiên (cao độ đường đen)

Khi thiết kế trắc dọc cần chú ý những điểm sau :

 Ở những nơi địa hình núi khó khăn có thể thiết kế đường đỏ với độ dốc tăng thêm lên 1%nhưng độ dốc dọc lớn nhất không vượt quá 11%

 Đường đi qua khu dân cư không nên làm dốc dọc quá 4%

 Trong đường đào, độ dốc dọc tối thiểu là 0,5% nhưng đối với trường hợp khó khăn có thể

là 0,3% nhưng chiều dài đoạn dốc này không dài quá 50m

 Chiều dài đoạn có dốc dọc không được quá dài, khi vượt quá quy định trong Bảng 16

TCVN 4054-05 phải có các đoạn chêm dốc 2,5% và có chiều dài đủ bố trí đường cong đứng.

 Chiều dài tối thiểu đoạn đổi dốc phải đủ để bố trí đường cong đứng và không nhỏ hơn các

quy định ở Bảng 17 TCVN 4054-05.

CHƯƠNG VI:

THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

6.1.GIỚI THIỆU CHUNG:

 Áo đường là công trình được xây dựng trên nền đường bằng nhiều tầng lớp vật liệu có độ cứng vàcường độ lớn hơn so với đất nền đường để phục vụ cho xe chạy, trực tiếp chịu tác dụng phá hoạithường xuyên của các phương tiện giao thông và của các nhân tố thiên nhiên (mưa gió, sự biến độngnhiệt độ)

 Kết cấu áo đường ôtô có thể gồm tầng mặt (một hay hai ba lớp), tầng móng (lớp móng trên, lớpmóng dưới) Kết cấu áo đường có thể đặt trên lớp đáy móng hoặc đặt trực tiếp trên phần nền đất trêncùng của nền đường Tùy loại mặt đường (cứng hoặc mềm), tùy theo lưu lượng thiết kế và cấp hạngđường, kết cấu áo đường có thể được thiết kế đủ các tầng, lớp nói trên nhưng cũng có thể gồm một hayhai lớp đảm nhiệm nhiều chức năng

ở tầng phủ nên vật liệu làm các lớp này không yêu cầu cao như với tầng phủ mà có thể cấu tạo chúngbằng các vật liệu rời rạc Vật liệu tầng móng có thể dùng loại rời rạc nhưng phải đảm bảo có độ cứngnhất định và có cường độ giảm dần theo chiều sâu, do vậy tầng móng có thể bố trí vài lớp vật liệu khácnhau với loại có cường độ thấp hơn ở dưới và có thể tận dụng vật liệu địa phương

6.1.3.Phân loại áo đường :

Áo đường được phân làm hai loại : áo đường cứng và áo đường mềm

 Áo đường cứng : là kết cấu áo đường có lớp mặt hoặc lớp móng làm bằng bê tông xi măng, loạivật liệu có cường độ cao, đặc tính biến dạng và cường độ của nó thực tế không phụ thuộc vào sự biếnđổi của nhiệt độ

 Áo đường mềm : là loại áo đường có khả năng chống biến dạng không lớn, có độ cứng nhỏ nêncường độ chịu uốn thấp Trừ mặt đường bê tông xi măng thuộc loại áo đường cứng, tất cả các áođường làm bằng vật liệu hỗn hợp đá nhựa (bê tông nhựa…) bằng sỏi đá, đất hoặc đá, đất gia cố chấtliên kết vô cơ (xi măng, vôi…) hay chất liên kết hữu cơ (bitum, guđơrông…) đều được xem là thuộcloại áo đường mềm

 Có nhiều phương pháp để tính kết cấu áo đường Ở đây ta áp dụng tính toán kết cấu áo đường theo

quy trình thiết kế áo đường mềm (22 TCN 211-06).

6.2.CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG:

Để đảm bảo xe chạy an toàn, êm thuận, kinh tế, bảo đảm đạt các chỉ tiêu khai thác, vận doanh cóhiệu quả nhất thì việc thiết kế và xây dựng áo đường cần phải đạt được các yêu cầu cơ bản dưới đây :

 Áo đường phải có đủ cường độ chung và tại mổi điểm riêng trong mỗi tầng, lớp vật liệu phải biểuthị qua khả năng chống lại biến dạng thẳng đứng, biến dạng trượt, biến dạng co, dãn do chịu kéo, uốn,hoặc do nhiệt độ, đồng thời phải có đủ sức chịu đựng các tác dụng phá hoại bề mặt của xe cộ (chốngbong bật, chống tạo vết hằn bánh xe) và thiên nhiên Hơn nữa cường độ và sức chịu đựng này phải ítthay đổi theo điều kiện thời tiết, khí hậu tức là phải ổn định về cường độ, do vậy cấu trúc vật liệu vàhình dạng bề mặt mặt đường phải tạo điều kiện thoát nhanh nước mưa khỏi phần xe chạy

 Mặt đường phải đảm bảo đạt được độ bằng phẳng nhất định để giảm sức cản lăn, giảm sóc khi xechạy do đó nâng cao được tốc độ xe chạy, giảm tiêu hao nhiên liệu và kéo dài tuổi thọ của xe và cácphụ tùng Đây là một yêu cầu và một phương hướng quan trọng để hạ gía thành vận tải Nó có liênquan chặt chẽ với cường độ áo đường vì nếu cường độ thấp thì mặt đường càng dễ bị biến dạng gây lồilõm, bong bật, ổ gà…Để bảo đảm độ bằng phẳng khi thiết kế phải nghiên cứu chọn kết cấu tầng lớpthích hợp (nhất là các lớp bề mặt) và chú ý trước đến các biện pháp kỹ thuật và công nghệ thi công

 Bề mặt áo đường phải có đủ độ nhám nhất định (nhất là khi trời mưa) để nâng cao hệ số bám giữabánh xe và mặt đường tạo điều kiện tốt cho xe chạy an toàn với tốc độ cao và trong trường hợp cầnthiết có thể dừng xe nhanh chóng

 Áo đường càng sản sinh ít bụi càng tốt Bụi là do xe cộ phá hoại, bào mòn mặt đường, bụi làmgiảm tầm nhìn, gây tác dụng xấu đến hành khách, hàng hóa, các bộ phận máy móc của xe và làm bẩnmôi trường

 Không phải lúc nào áo đường cũng phải có đủ các phẩm chất đáp ứng các yêu cầu nói trên mộtcách tốt nhất, vì vậy sẽ rất tốn kém, nhất là khi cường độ vận tải còn thấp Do đó người thiết kế phảixuất phát từ các yêu cầu thực tế, ý nghĩa xây dựng đường… để đưa ra những kết cấu mặt đường thíchhợp thỏa mãn ở mức độ khác nhau các yêu cầu trên

6.2.1.Xác định tải trọng tính toán :

6.2.1.1.Tải trọng tính toán tiêu chuẩn :

 Tải trọng tính toán tiêu chuẩn theo quy định ở 22 TCN 211-06(trang 37) đối với kết cấu áo đường

mềm

Đối với mạng lưới giao thông chung thì tải trọng tiêu chuẩn 100 kN

T I TR NG TÍNH TOÁN TIÊU CHU N ẢNG CHỌN LOẠI CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC PHƯƠNG ÁN II ỌN LOẠI CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC PHƯƠNG ÁN II ẨN

Tải trọng trục tiêu chuẩn

P (kN) Ap lực tính toán trên mặt đường, p (Mpa) Đường kính vệt bánh xe, D (cm)

6.3 THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG THEO TIÊU CHUẨN 22TCN 211-06:

6.3.1 Số liệu ban đầu:

 Thiết kế kết cấu áo đường mềm của phần xe chạy cho tuyến đường phố chính 6 làn xe, có dảiphân cách giữa và có dải phân cách bên tách riêng làn dành cho xe đạp và xe thô sơ

Công thức tính lưu lượng xe từng loại ở năm tương lai

nt= n0

i (1+q)t-1 (xqđ/ngđ)Theo kết quả điều tra dự báo tại năm cuối của thời hạn thiết kế 15 năm như ở Bảng với quy luậttăng trưởng xe trung bình năm q = 10% năm

Dự báo thành phần xe ở năm cuối thời hạn thiết kế

Loại xe

Trọng lượng trục Pi (kN)

Số trụcsau

Số bánh của mỗicụm bánh ở trụcsau

Khoảngcách giữacác trục sau(m)

Lượng xe 2chiều ni(xe/ngàyđêm)

Trụctrước

Trụcsau

10 Tấn

11 Tấn

1318202845485025

405060809510011040

11112221

Cụm bánh đôiCụm bánh đôiCụm bánh đôiCụm bánh đôiCụm bánh đôiCụm bánh đôiCụm bánh đôiCụm bánh đôi

-1.41.41.4-

-175350700350437437437175

6.3.2 Trình tự tính toán thiết kế áo đường làm mới:

6.3.2.1 Tính số trục xe tính toán trên một làn xe của phần xe chạy sau khi quy đổi về trục trên chuẩn

100 kN

Tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 120 kN:

Việc tính toán quy đổi được thực hiện theo biểu thức:

4 4

1 2 1

100

I

P n c c N

Với C1 = 1+1,2(m-1) và C2 = 6,4 cho các trục trước và trục sau loại mỗi cụm bánh chỉ có 1bánh và C2 = 1,0 cho các trục sau loại mỗi cụm bánh có hai bánh (cụm bánh đôi)

Việc tính toán được thực hiện như ở bảng dưới Kết quả tính được N = 2016 trục xe tiêu chuẩn / ngày đêm

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

(kN)

Số bánh xe củamỗi cụm bánhxe

Số trục(trục)

K/cgiữacác trụcsau (m)

Vì đường thiết kế có 2 làn và khong có dải phân cách giữa nên theo 3.3.2 lấy fL= 0,55

Vậy Ntt = 2016× 0,5 = 1109 (trục/làn.ngày đêm)

6.3.2.3 Tính số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính toán 15 năm

6

1 365 3,387.10)

1(

]1)1[(

q

A Kết cấu áo đường PA1

A.1 Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường

 Chọn móng trên bằng đá dăm gia cố xi măng có cường độ chịu nén theo 22 TCN 245 bằng600Mpa và móng dưới bằng cấp phối đá dăm loại I theo 22 TCN 334-06;

 Tầng mặt bằng 2 lớp bê tông nhựa chặt loại I, tổng bề dày tối thiểu của tầng mặt này phải tuân thủquy định ở mục 2.2.9: Nếu theo tổng số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong 15 năm trên 1 làn xe

Ne=3,387.106(truc) thì tổng bề dày tối thiểu 2 lớp bê tông nhựa phải là 9 cm (Bảng 2.2 mục 2.2.9) và vìchúng được đặt trên lớp móng nửa cứng nên tối thiểu phải là 14-18 cm nhưng không nhỏ hơn bề dàylớp móng nửa cứng;

 Các đặc trưng tính toán của nền đất và các lớp vật liệu xác được tập hợp ở Bảng dưới cùng với cấutạo kết cấu dự kiến bảo đảm được quy định ở mục 2.4.2 về bề dày tối thiểu mỗi lớp kết cấu

Dự kiến cấu tạo kết cấu thiết kế và các đặc trưng tính toán của mỗi lớp kết cấu

Bề dàylớp(cm)

Rku(Mpa)

C(MPa)

Tính về

độ võng

Tínhvềtrượt

Tính vềkéo uốnĐất nền á sét ở độ ẩm tương

Cấp phối đá dăm loại II 18 250 250 250

Cấp phối đá dăm loại I 17 300 300 300

A.2 Tính toán kiểm tra cường độ chung của kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi

a/ Việc đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo biểu thức (3.5):

Với k= và t = ; Kết quả tính đổi tầng như ở Bảng dưới

Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb

(MPa) t = hi (cm) k = Htb (cm) Etb’

(Mpa)

tb

E =â.Etb’=1,22 × 356,2= 434,57(Mpa)c/ Tính Ech của cả kết cấu: sử dụng toán đồ Hình 3.1

= 1,909; =

57 , 434

40

= 0,093

Từ 2 tỷ số trên tra toán đồ Hình 3-1 được = 0,491

Vậy Ech= 434,57 × 0,491 = 213,37 Mpad/ Nghiệm lại điều kiện (3-4) theo mục 3.4.1; phải có:

Ech yc

dv

cd.EK

- Vì số trục xe tính toán trong 1 ngày đêm trên 1 làn xe là 1109trục/làn.ngàyđêm nên tra Bảng

3-4 tìm được Eyc =193.64 Mpa

3 3 / 1

1 1

1

E tb

- Đường có 2 làn xe nên theo Bảng 3-3, chọn độ tin cậy thiết kế là 0,90 Theo Bảng 3-2 xác địnhđược dv

cd

K =1,1 và dv

cd

K Eyc=1,1×193,64=213MPaKết quả nghiệm toán:

Ech= 213,37 > yc

dv

cd.E

K = 213 MPaCho thấy với cấu tạo kết cấu dự kiến bảo đảm đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép

A.3 Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất

a/ Tính Etb của cả 5 lớp kết cấu:

- Việc đổi tầng về hệ 2 lớp được thực hiện như ở Bảng dưới

Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb’Lớp kết cấu (MPa)Ei t = hi (cm) k = (cm)Htb (Mpa)Etb’Cấp phối đá dăm loại

â=1,22

Do vậy : Edc= 1,22 × 331,1 = 403,94 MPa

b/ Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất Tax:

=33

63

=1,909; = =

40

94,403

Tra toán đồ Hình 3-4 ta được Tav= 0,0006 MPa

e/ Kiểm toán lại điều kiện tính toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất

Với đường phố chính khu vực, độ tin cậy yêu cầu ở Bảng 3-3 bằng 0,9 do vậy theo Bảng 3-7

0164,0

=0,0149 MPa

Kết quả kiểm toán cho thấy 0,0096 < 0,0149 nên điều kiện chống trượt được bảo đảm.

A.4 Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp bê tông nhựa

K R

Rttku= k1×k2×RkuKết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb'

(MPa) t =

hi(cm) k= Htb (cm) Etb’ (Mpa)

Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bê tông nhựa:

- Đối với bê tông nhựa lớp dưới:

+ Tính Etbdc của các lớp KC dưới lớp BTN lớp dưới

Moduyn đàn hồi các lớp KC dưới lớp BTN Etb'= 349,88 (Mpa)

Tổng bề dày lớp dưới lớp BTN lớp dưới H= 49 cm

Tìm Ech.m ở mặt lớp dưới lớp BTN lớp trên:

=> Tính Etbdc của các lớp KC dưới lớp BTN lớp trên

Moduyn đàn hồi các lớp KC dưới lớp BTN Etb'=456,4 (MPa)

Tổng bề dày các lớp dưới lớp BTN lớp dưới H=57 cm

=> H/D = 57/33 =1,73 (5)

=>HS điều chỉnh â = 1,1964

=> Etbdc =Etb' ×â=545,99(MPa)Với Eo/Etbdc = 40/545,99 =0,0733 (6)

Từ 2 tỉ số (5) và (6) tra toán đồ Hình 3-1 - QT 211-06, ta được:

Ech.m/Etbdc =0,41151Vậy Ech.m =545,99 × 0,411151 = 224,68 (MPa)Tìm ku ở đáy lớp BTN lớp trên bằng cách tra toán đồ hình 3-5 với:

b/ Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy các lớp BTN theo 22TCN211-06

Công thức kiểm tra: óku # ku

cd

ku tt

K R

- Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp BTN theo (3-11) - 22TCN211-06

(Với Ne là số trục xe tính toán tích lũy trong suốt thời hạn thiết kế)

+k2 =1,00 ( vật liệu gia cố chất liên kết vô cơ)Vậy: + Đối với lớp BTN lớp dưới:

Rttku = k1 k2 Rku =0,407 × 1 × 2,2 =0,895 (MPa) + Đối với lớp BTN lớp trên:

Rttku = k1 k2 Rku =0,407 × 1 × 2,8 =1,138 (MPa)K.toán điều kiện trên với hệ số cường độ về kéo uốn Kcdku = 1,10

+ Đối với lớp BTN lớp dưới:

óku =0,7701< 0,895 / 1,1 = 0,813 => Đạt Vậy kết cấu dự kiến đảm bảo điều kiện kéo uốn

+ Đối với lớp BTN lớp trên:

óku =0,923 < 1,138 / 1,1= 1,03536 =>Đạt Vậy kết cấu dự kiến đảm bảo điều kiện kéo uốn

c/ Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy lớp móng bằng đá gia cố xi măng.

Đổi các lớp phía trên (kể từ mặt lớp đá gia cố xi măng trở lên) về 1 lớp ta có:

h1 = 6+8 = 14 cm

E1=

14

618008

1600  

=1686 MPa Tính E của các lớp phía dưới lớp đá gia cố xi măng: ch m

Theo kết quả ở trên có Etb’ = 349,88 và Htb = 35 cm (của 2 lớp cấp phối đá dăm) Xét thêm hệ

E =349,88 × 1,061 = 371,223 MPa

Tra toán đồ 3-1 để tìm E với ch m

=1,061và

223,371

400



dc tb

E

E

= 0,108Tra toán đồ Hình 3-1 ta được =0,378 Vậy có

Ech.m=0,378 × 371,223= 140,322 MpaTìm kuở đáy lớp gia cố xi măng bằng cách tra toán đồ Hình 3.6 với

1414

146001471,1685

86,1142.

m ch

E E

Kết quả tra toán đồ được ku=1,2

Với p = 0,6 MPa, tính ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp đá gia cố xi măng theo biểu thức (3.11):

ku

 = 1,2×0,6×0,85 = 0,612 MPaKiểm toán theo điều kiện (3-9) với ku

86,2

11 , 0 6

10,1

96,11



ku cd

ku tt

B Kết cấu áo đường PA2

Vì địa chất, cấp đường và tốc độ thiết kế của cả 2 phương án tuyến là như nhau nên ta chọn kết

cấu áo đường của 2 phương án như nhau

CHƯƠNG VII:

KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP

Đối với nền đường đắp.

Diện tích đào Fđào  ( B 1  mH ) H  2  k

k : diện tích rãnh

Cơng thức xác định khối lượng đào:

]L 2 )H mH [(B