Đồ án tốt nghiệp - Phần II: Thiết kế đường đô thị - Lê Đức Quân

Nội dung text: Đồ án tốt nghiệp - Phần II: Thiết kế đường đô thị - Lê Đức Quân

1. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐHXD MIỀN TRUNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BM ĐƯỜNG Ơ TƠ & ĐĐT Độc lập - Tự do - Hạnh phúc MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (PHẦN II: THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐƠ THỊ) Ngành đào tạo: Cơng nghệ Kỹ thuật Xây dựng (KTHTĐT) Bậc đào tạo: Cao đẳng chính quy PHẦN II. THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐƠ THỊ (Thời gian thực hiện 02 tuần) CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU CHUNG 4.1 Điều kiện tự nhiên ( vị trí địa lí, khí hậu, địa hình, địa chất, đã trình bày ở phần I ) 4.2 Hiện trạng cơng trình 4.2.1 Bình đồ: 4 68 3. 70 3. 3 47 3. 0 .4 03 3 .0 0 = 3m id 1 1 = L B id 2 = .0 L 0 4 = .0 9 2 0 .9 2 4 3 1 m 5 B 2 04 3. 00 3. 4 00 0. = m d 13 i 1 = L id = L 0 .0 1 7 = 0 80 .5 2 4 . 3 2 2 7 1 5 5 m .2 3. 2 6 A 40 3. 47 3. A 2 7 03 .0 0 2 1 = m id 13 1 1 = L id = L 0 .0 = 0 6 2 3 9 2 . 1 2 m 94 2. 12 14 3. 97 . 02 2 .0 8 0 = 3m id 1 1 = L 14 3. 13 3. 11 91 02 2. . 1 3 .9 06 9 2 3. 10 GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 1
2. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4.2.2 Trắc dọc: Tuyến thiết kế cĩ chiều dài 226m, cao độ tại điểm số 5 cao nhất là 4.02m, và thấp dần về hai phía là điểm số 6 cĩ cao độ là 3.57m với độ dốc dọc là 0.004, và điểm số 4 cĩ cao độ là 3.68m với độ dốc dọc là 0.003. 4 68 3. 70 3. 0 .8 3 0 3.7 0 .9 3 0 .7 3 3.80 0 .9 03 3 .0 0 m 0 = .9 3 3 id 1 1 = L 0 3.9 80 0 3. .0 4 0 .8 3 0 .0 0 4 4.0 0 .1 4 0 .9 0 3 4.0 0 .9 3 3. 90 3 . 9 2 0 0 4.10 . 4 .0 4 0 99 3. 5 0 .9 3 0 4.0 0 .0 4 0 .8 3 4 0 0 3.9 .0 0 m = 3 id 11 = 0 .9 L 3 0 .7 3 0 3.8 0 .8 3 0 .6 3 60 0 3. 3.7 7 0 7 5 . 3. 3 57 3. 6 GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 2
3. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4.2.3 Nền mặt đường: Sau khi quy hoạch san nền, tuyến thiết kế dựa theo nền quy hoạch với các thơng số bề rộng đường là 8.00m và bề rộng hè là 4.00m. Ech = 120(Mpa) (4) BTNC(9.5) I(A) E4 = 350MPa h4 = 4cm (3) BTNC(12.5)II(A) E3 = 420MPa h3 = 6cm (2) CPĐD loại (I) E2 = 300MPa h2 = 17cm (1) CPĐD loại (II) E1 = 250MPa h1 = 18cm Nền đất á cát E0 = 42MPa 4.2.4 Cơng trình thốt nước: Thốt nước thải: Khu vực thiết kế hiện tại chưa cĩ hệ thống thốt nước thải. Nước thải chủ yếu thốt vào hầm rút của các hộ dân trong khu vực thiết kế. 4.2.5 Các cơng trình kiến trúc khác: Khu đất mới quy hoạch nên chưa cĩ các cơng trình kiến trúc hay nhà ở. CHƯƠNG 5: QUY MƠ XÂY DỰNG VÀ CÁC CHỈ TIÊU KĨ THUẬT 5.1 Loại cơng trình: Cơng trình kĩ thuật hạ tầng đơ thị 5.2 Cấp đường: Đường đơ thị thuộc phân loại đường phố (khơng bố trí giải phân cách giữa) 5.3 Cấp mặt đường: Mặt đường cao cấp A1 loại mặt đường bê tơng nhựa, Mơđun yêu cầu mặt đường Eyc = 120MPa ( tra bảng trang 37 trong 22TCN 211 – 06) 5.4 Tốc độ tính tốn: VTK 40km / h 5.5 Mặt cắt ngang thiết kế: Mặt đường rộng 8.00m. vỉa hè mỗi bên rộng 4.00m. Cĩ đặt ống thốt nước, cấp nước, giếng thu GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 3
4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Mặt cắt ngang đường : ? ? Ð Ð G G N N ? ? U U Ð Ð I I ? ? I BTNC 12.5 I G G ? ? G BTNC 12.5 Ø N Ơ H Ư H Đ C M I C C? P PH? I ÐÁ DAM LO? I I T C? P PH? I ÐÁ DAM LO? I II Ð? T N? N Á CÁT 2% 2% 2% 2% NT NT 0.5 1.00 1.00 1.00 0.5 0.5 1.00 1.00 1.00 0.5 4.00 8.00 4.00 16.00 G Ø N Ơ Ư Đ M I T MẶT CẮT NGANG B-B (ĐOẠN CÓ GIẾNG THU) GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 4
5. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5.6. Các tiêu chuẩn kĩ thuật: 5.6.1 Các chỉ tiêu kĩ thuật cơ bản trên trắc dọc: a. Độ dốc dọc tối đa: Theo TCXDVN 104 : 2007, đối với tuyến đường cĩ tốc độ thiết kế 40km/h thì độ dốc dọc tối đa là 7%. b. Độ dốc dọc tối thiểu Theo TCXDVN 104 : 2007, đối với tuyến đường cĩ tốc độ thiết kế 40km/h thì độ dốc dọc tối thiểu là 0.003.(trường hợp rãnh dọc cĩ lát đáy, thốt nước tốt cĩ thể chiết giảm cịn 0.001. c. Giá trị nhỏ nhất của bán kính đường cong đứng lồi: Theo TCXDVN 104 : 2007, đối với tuyến đường cĩ tốc độ thiết kế 40km/h thì bán kính cong đứng tối thiểu tiêu chuẩn của loại đường cong lồi là 450m. Đường cĩ xe chạy ngược chiều khơng cĩ dải phân cách. S2 R lơi = min 8×h Trong đĩ : h =1 m (chiều cao từ mắt người lái xe đến mặt đường). lồi Để R đạt giá trị nhỏ nhất thì S chọn giá trị nhỏ nhất. Do đường cấp III nên: S = S2 = 80 m (chiều dài tầm nhìn hai chiều). S2 802 => R lơi = = 800m min 8×h 8 1 Theo TCXDVN 104-2007 quy định bán kính tối thiểu giới hạn thì : lơi R min = 450 m (tối thiểu tới hạn). lơi R min = 700 m (tối thiểu thơng thường). Khuyên nên chọn bán kính tối thiểu thơng thường ở những nơi địa hình cho phép. lơi Vậy ta chọn R min = 800 m để thiết kế. d. Giá trị nhỏ nhất của bán kính đường cong đứng lõm: Theo TCXDVN 104 : 2007, đối với tuyến đường cĩ tốc độ thiết kế 40km/h thì bán kính cong đứng tối thiểu tiêu chuẩn của loại đường cong lõm là 450m. Điều kiện 1 : bảo đảm hạn chế lực li tâm trên đường cong đứng lõm để khơng gãy nhíp xe. Trên đường cong đứng lõm, lực li tâm gia thêm vào tải trọng, gây khĩ chịu cho hành khách và gây nên siêu tải cho lị xo của xe vì thế ta cần phải hạn chế gia tốc li tâm, khơng cho phép vượt qua các giá trị cho phép : GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 5
6. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP V 2 Rlõm = (m) min1 13 [a] Trong đĩ: + V: vận tốc thiết kế, Vtk = 40km/h + [a] = 0.5÷0.7 m/s2: gia tốc li tâm cho phép. Chọn [a] = 0.5 m/s 402 → Rlõm = 246,15 (m) min1 13 0,5 Điều kiện 2 : đảm bảo tầm nhìn ban đêm trên đường cong đứng lõm . Về ban đêm, pha đèn của ơtơ chiếu trong đường cong đứng lõm một chiều nhỏ hơn so với trên đường bằng. 2 lõm St Rmin 2 = (m) 2(hd St tg ) Trong đĩ : + hd = 0.61m – độ cao đèn xe ơ tơ so với mặt đường. + = 10 – một nửa gĩc chiếu sáng của đèn ơ tơ theo phương ngang. +St: tầm nhìn xe một chiều St =40m (là chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại vật). 2 lõm 40 Rmin 2 =o 611,53 (m) 2 (0,61 40 tg1 ) lõm => Từ hai điều kiện trên ta chọn Rmin =611,53m Theo TCXDVN 104-2007 quy định bán kính tối thiểu thì : lõm Rmin =450 (m) (tối thiểu tới hạn). lõm Rmin =700 (m) (tối thiểu thơng thường). Khuyên nên chọn bán kính tối thiểu thơng thường. lõm Vậy ta chọn Rmin =700 (m) để thiết kế ở những nơi địa hình khĩ khăn. Trong thiết kế trắc dọc, việc lựa chọn đường cong đứng là nhằm tạo điều kiện tốt cho xe chạy về phương diện động lực cũng như về phương diện quang học, cơ học để cho xe chạy với tốc độ mong muốn, và an tồn.Yêu cầu khi thiết kế là đường cong đứng nên bám sát địa hình, càng bám sát thì khơng những khối lượng cơng trình bớt đi, nhưng cịn đảm bảo cho cơng trình ổn định lâu dài Khả năng thơng hành xe: Khả năng thơng xe tức là số lượng xe tối đa cĩ thể chạy qua một mặt cắt ngang đường trong một đơn vị thời gian, thường được biểu thị bằng xe/h. Khả năng thơng xe phụ thuộc vào khả năng thơng xe của một làn, và số làn xe. GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 6
7. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Xác định khả năng thơng xe của một làn khi khơng xét đến khoảng cách hãm xe 1000×V trước: N = K×V2 V l + l + + x at 254× φ ± i 3.6 Trong đĩ : V = 40 Km/h ( vận tốc xe chạy). lx = 6 m (chiều dài xe con). lat = 5 m khoảng cách an tồn. i = 6% ( xét trong trường hợp khĩ khăn khi xe lên dốc). φ= 0.5 ( hệ số bám phụ thuộc vào loại mặt đường, xét trong điều kiện khĩ khăn). 1000×V 1000 40 => N = = 1037,77(xe/ h) K×V2 V 1,2 402 40 l + l + + 6 5 x at 254× φ ± i 3.6 254 (0,4 0,06) 3,6 Chọn N=1038(xe/h) Vậy khả năng thơng hành của đường là N=2 N1làn 2 1038 2076(xe/ h) 5.6.2. Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản trên bình đồ tuyến Khi thiết kế tuyến trên bình đồ cần đảm bảo các nguyên tắc sau : Đảm bảo xe chạy êm thuận và an tồn với vận tốc thiết kế. Đảm bảo gía thành xây dựng tuyến là rẻ nhất và thuận tiện cho việc duy tu bảo dưỡng trong quá trình khai thác. Đảm bảo tốt các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật và quốc phịng. Phải vạch tuyến sao cho cơng vận chuyển, thời gian vận chuyển hàng hố và hành khách là nhỏ nhất Hướng tuyến chung trong mỗi đoạn tốt nhất nên chọn gần với đường chim bay. Nĩi chung, lưu lượng xe chạy càng cao thì chiều dài tuyến càng phải ngắn nhưng nên tránh những đoạn thẳng quá dài (>3Km) vì dễ xảy ra tai nạn do sự khơng chú ý của tài xế. GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 7
8. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tuyến đường phải kết hợp hài hịa với địa hình xung quanh. Khơng cho phép vạch tuyến đường quanh co trên địa hình đồng bằng hay tuyến đường thẳng trên địa hình miền núi nhấp nhơ. Cần quan tâm đến yêu cầu về kiến trúc đối với các đường phục vụ du lịch, đường qua cơng viên, đường đến các khu nghĩ mát, các cơng trình văn hĩa và di tích lịch sử. Khi vạch tuyến, nếu cĩ thể, cần tránh đi qua những vị trí bất lợi về thổ nhưỡng, thủy văn, địa chất (đầm lầy, khe xĩi, đá lăn, ). Khi đường qua vùng địa hình đồi nhấp nhơ nên dùng những bán kính lớn, uốn theo vịng lượn của địa hình tự nhiên, chú ý bỏ những vịng lượn nhỏ và tránh tuyến bị gãy khúc ở bình đồ và mặt cắt dọc. Khi đường qua vùng địa hình đồi nhấp nhơ nối tiếp nhau tốt nhất nên chọn tuyến là những đường cong nối tiếp hài hịa nhau, khơng cĩ đoạn thẳng chêm giữa những đường cong cùng chiều. Khi đường đi theo đường phân thủy điều cần chú ý trước tiên là quan sát hướng đường phân thủy chính và tìm cách nắn thẳng tuyến trên từng đoạn đĩ cắt qua đỉnh khe, chọn những sườn ổn định và thuận lợi cho việc đặt tuyến, tránh những điểm nhơ cao và tìm những đèo để vượt. Vị trí tuyến cắt qua sơng, suối nên chọn những đoạn thẳng, cĩ bờ và dịng chảy ổn định, điều kiện địa chất thuận lợi. Nên vượt sơng (đặc biệt là sơng lớn) thẳng gĩc hoặc gần thẳng gĩc với dịng chảy khi mùa lũ. Nhưng yêu cầu trên khơng được làm cho tuyến bị gãy khúc, hạ thấp chỉ tiêu bình đồ của tuyến. Trong trường hợp khĩ khăn mới vận dụng bán kính đường cong nằm tối thiểu. Khuyến khích dùng bán kính tối thiểu thơng thường trở lên, và luơn tận dụng địa hình để đảm bảo chất lượng chạy xe tốt nhất. a. Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất giới hạn Theo TCXDVN 104 : 2007, đối với tuyến đường cĩ tốc độ thiết kế 40km/h thì bán kính đường cong nằm tối thiểu giới hạn là 60m Theo TCXDVN 104-2007 : bán kính đường cong nằm tối thiểu tới hạn: gh Rmin =60m,Vtk =40Km/h,ta chọn bán kính đường cong nằm tối thiểu của giá trị chọn để gh thiết kế là Rmin =60m. b. Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất thơng thường Theo TCXDVN 104 : 2007, đối với tuyến đường cĩ tốc độ thiết kế 40km/h thì bán kính đường cong nằm tối thiểu thơng thường là 75m GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 8
9. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP c. Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất khi khơng cần bố trí siêu cao Theo TCXDVN 104 : 2007, đối với tuyến đường cĩ tốc độ thiết kế 40km/h thì bán kính đường cong nằm tối thiểu khi khơng cần bố trí siêu cao là 600m Bán kính đường cong nằm khơng bố trí siêu cao: 2 ksc V R min = 127× μ -in Trong đĩ : µ = 0,08 :hệ số do tác dụng của lực ngang của bánh xe chạy trên đường. isc = -in (độ dốc ngang tối thiểu thốt nước tùy theo loại vật liệu cấu tạo mặt đường). in = 2% đối với mặt đường bê tơng nhựa và do khơng bố trí siêu cao nên mặt cắt ngang làm hai mái. 2 2 ksc V 40 => R min = = 209,97m 127× μ -in 127 (0,08 0,0,2) Theo TCXDVN 104-2007 ứng với đường cấp III vùng núi, Vtk = 40 km/h thì bán ksc ksc kính đường cong nằm khơng bố trí siêu cao R min 600m Vậy ta chọn R min 600m để thiết kế. Đảm bảo tầm nhìn trong đường cong nằm, xác định phạm vi xĩa bỏ chướng ngại vật bằng hai phương pháp giải tích và đồ giải: Khi xe chạy vào đường cong nằm, nhất là đường cong cĩ bán kính nhỏ, nhiều trường hợp cĩ chướng ngại vật nằm phía bụng đường cong gây cản trở cho tầm nhìn như mái ta luy, cây cối trên đường. Tầm nhìn trong đường cong được kiểm tra đối với xe chạy trong làn phía bụng đường cong với giả thiết mắt người lái xe cách mép đường 1,5m và ở độ cao cách mặt đường 1.00m. Gọi Zo là khoảng cách từ mắt người lái xe đến chướng ngại vật. Z là khoảng cách từ mắt người lái xe đến ranh giới chướng ngại vật cần phá bỏ. Cĩ hai phương pháp xác định phạm vi phá bỏ của chướng ngại vật: Phương pháp đồ giải: Trên quỹ đạo xe chạy xác định điểm đầu và điểm cuối của những đường cong cĩ chiều dài dây cung bằng cự ly tầm nhìn, ta lấy tầm nhìn hai chiều S 2 = 80m (sở dĩ ta khơng lấy tầm nhìn vượt xe S 4 = 352m là vì khơng cho vượt xe ở những chỗ đường cong). Nối chúng lại bằng những đường thẳng gọi là các tia nhìn. Tiếp đĩ ta vẽ đường bao các tia nhìn thì sẽ xác định được phạm vi phá bỏ. GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 9
10. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sơ đồ xác định phạm vi phá bỏ theo phương pháp đồ giải Z Z 0 1 . 5 Z Z 0 Phương pháp giải tích (ta dùng phương pháp này): Cĩ hai hai trường hợp xảy ra: TH1: Chiều dài tầm nhìn nhỏ hơn cung đường trịn (S ≤ K): Xác định vùng dỡ bỏ khi S = K GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 10
11. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP β S×180o Z = R 1- cos với β = 2 π×R Trong đĩ: R : Bán kính đường cong nằm. S : Chiều dài tầm nhìn. S K TH2: Chiều dài tầm nhìn lớn hơn chiều dài đường cong (S > K) : 2 Xác định vùng dỡ bỏ khi S > K Khi đĩ phần phá bỏ là: Z = Z1 + Z2 α 1 α Với Z1 = R 1- cos và Z2 = × S- K ×sin . 2 2 2 Trong đĩ: : Gĩc ngoặt của đường cong trịn. R (m) : Bán kính đường cong. S (m) : Chiều dài tầm nhìn xe chạy, S = S2 = 80m K (m) : Chiều dài cung trịn, xác định theo cơng thức: α× π×R K = 180 Như vậy, phạm vi dỡ bỏ chướng ngại vật được tính theo cơng thức: α 1 α× π×R α Z = R 1- cos + × 150 - ×sin 2 2 180 2 Từ cơng thức trên cho thấy phạm vi dỡ bỏ Z phụ thuộc vào bán kính đường cong nằm R, gĩc chuyển hướng α. Như vậy, tương ứng với mỗi cặp giá trị R và α ta sẽ xác định được một giá trị Z tương ứng. GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 11
12. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đảm bảo tầm nhìn trên đường cong 2 đường cong nằm đều thuộc trường hợp 1 là chiều dài tầm nhìn nhỏ hơn cung đường trịn (S ≤ K): β S×180o Z = R 1- cos với β = 2 π×R S 180O 80 180o Z R 1 cos 1 600 1 cos 1,33m 1 2 2 600 Bố trí đường con đứng trên trắc doc: Tuyến đường M – N - P thiết kế cho phép độ dốc dọc tối đa là 7%, bán kính đường cong tối thiểu giới hạn là 60 m. Để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đồng thời giá thành xây dựng là thấp nhất thì tuyến cần phải đổi hướng nhiều lần. Tuy nhiên việc phĩng tuyến và chọn bán kính R cho đường cong sẽ làm giảm giá thành xây dựng và chi phí khai thác đường. Nếu R lớn thì tốc độ xe chạy sẽ khơng bị ảnh hưởng, vấn đề an tồn và êm thuận được nâng lên nhưng giá thành xây đựng lớn. Do đĩ, việc xác định R phải phù hợp, nghĩa là phải dựa vào địa hình cụ thể thì mới đảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật. Các điểm chi tiết chủ yếu của đường cong trịn bao gồm : Điểm nối đầu : NĐ. Điểm tiếp đầu : TĐ. Điểm giữa : P. Điểm tiếp cuối : TC. Gĩc chuyển hướng : α. Bán kính đường cong : R. GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 12
13. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Các yếu tố cơ bản của đường cong được tính theo cơng thức : α Bán kính của đường cong đứng T : T = R × tg 2 1 Phân cự của đường cong đứng P : P = R × -1 α cos 2 π Chiều dài của đường cong đứng K: K = R × ×α 180 Cắm đường cong đứng: BẢNG CÁC YẾU TỐ CỦA ĐƯỜNG CONG STT Đỉnh Gĩc ngoặc R(m) T(m) P(m) K(m) D(m) 1 BẢNG CẮM CONG CHI TIẾT Tên cọc Khoảng cách lẻ Khoảng cách cộng Lý trình dồn GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 13
14. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5.6.3. Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản trên trắc ngang: a. Số làn xe chạy: Số làn xe: 2 làn Bề rộng mỗi làn xe là 4.00m Bề rộng của mặt đường là 8.00m Lề đường 4.00m b. Độ mở rộng mặt đường ở đoạn đường cong ( lấy theo tiêu chuẩn) 5.7. Tải trọng thiết kế: + Tải trọng thiết kế mặt đường: Trục xe 10T + Tải trọng thiết kế cống: H30 – XB80 + Tải trọng thiết kế cầu: HL93 + Tải trọng thiết kế đang rãnh dọc trên vỉa hè: Đồn người đi bộ 0.4T/m 2 CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ CÁC HẠN MỤC CƠNG TRÌNH 6.1. Thiết kế kết cấu mặt đường, lề đường: 6.1.1. Kết cấu mặt đường: Kết cấu áo đường được thiết kế theo tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-06. Các đặt trưng của tải trọng trục tính tốn tiêu chuẩn như sau: Đặc trưng tải trọng trục tiêu chuẩn tác dụng lên mặt đường. + Tải trọng trục tính tốn tiêu chuẩn P = 100 + Áp lực tính tốn lên mặt đường p = 0.6 MPa. GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 14
15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Đường kính vệt bánh xe: D = 33 cm. Chọn cố định bề dày các lớp BTNC theo điều kiện bề dày tối thiểu. Lớp BTNC là loại vật liệu đắt tiền nên trong thiết kế ta thường chọn trước bề dày lớp này gần với bề dày tối thiểu cho phép. Bề dày của lớp BTNC phải phù hợp với điều kiện thi cơng, do đĩ chọn bề dày để thi cơng lớp bêtơng nhựa thành 2 lớp → h4 = 4cm, h3 = 6cm. Chọn bề dày h2, h1 : h2 = 17cm; h1 = 18cm. Các yêu cầu khi thiết kế: Phải cĩ đủ cường độ chung và ổn định về cường độ. Cường độ mặt đường được đặc trưng bằng khả năng chống nén lún. Mặt đường phải bằng phẳng trong suốt thời kỳ tính tốn vì độ bằng phẳng ảnh hưởng đến tốc độ của xe, tuổi thọ của xe, chi phí nhiên liệu, chi phí vận hành. Mặt đường khơng phát sinh các vết nứt gây tâm lý khĩ chịu cho người sử dụng hoặc mất mỹ quan. Mặt đường phải đủ độ nhám để đảm bảo tốc độ xe chạy an tồn giao thơng. Mặt đường phải ít bụi, ít tiếng ồn. Mặt đường phải chịu sự bào mịn tốt. Tính tốn theo điều kiện độ võng đàn hồi, cĩ xét thêm điều kiện kinh tế (Ech khơng dv được lớn quá 5% của Kcd xEyc) Các đặc trưng vật liệu : Chiều dày mỗi lớp Loại vật liêu Môđun đàn hồi E(MPa) (300C) (cm) BTNC 9,5 350 4 BTNC 12,5 420 6 Cấp phối đá dăm loại I 300 17 Cấp phối đá dăm loại II 250 18 Đất nền á cát 42 Khơng xác định Kết cấu áo đường phần xe chạy : Xác định Etb của cả 4 lớp kết cấu, kết quả tính tốn được lập thành bảng sau : Ei hi HTB ETB Lớp vật liệu t K (MPa) (cm) (cm) (Mpa) Đất nền á cát 42 - - - - 42 Cấp phối đá dăm loai II 250 - 18 - 18 250 GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 15
16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cấp phối đá dăm loai I 300 1.2 17 0.94 35 273.47 BTNC 12.5 420 1.54 6 0.17 41 292.34 BTNC 9.5 350 1.20 4 0.10 45 297.36 Tính tốn kiểm tra cường độ chung của kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi. Kiểm tra kết cấu áo đường theo độ võng đàn hồi cho phép: (độ tin cậy 0.95). Độ võng đàn hồi cho phép: DV Ta cĩ: K Cd 1.17 Ứng với mặt đường cấp cao A1 Xác định : Quy đổi E: Ta cĩ: h 17 k 2 0.94 h1 18 E 300 t 2 1.20 E1 250 2 H TB h2 h2 17 18 35(cm) 3 3 1 1 1 k t 3 1 0.94 1.20 3 E 2 E1 250 273.47(MPa) TB TB 1 k 1 0.94 Ta cĩ: h 6 k 3 0.17 h2 35 E3 420 t 2 1.54 ETB 273.47 3 H TB h3 h2 h1 6 17 18 41(cm) GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 16
17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3 3 1 1 1 k t 3 1 0.17 1.54 3 E 3 E 2 273.47 292.34(MPa) TB TB 1 k 1 0.17 Ta cĩ: h 4 k 4 0.10 h3 41 E4 350 t 3 1.20 ETB 292.34 4 H TB h4 h3 h2 h1 4 6 17 18 45(cm) 3 3 1 1 1 k t 3 1 0.10 1.20 3 E 4 E 3 292.34 297.36(MPa) TB TB 1 k 1 0.10 Với P= 100KN => D=33(cm) 45 H ch 1.36 TB 33 Hệ số điều chỉnh:  1.15(nội suy) đc ch ETB  ETB 1.15 297.36 342.86 (MPa)  Tính Ech bằng tốn đồ Kogan: H 45 Ta cĩ: 1.36 D 33 E0 42 đc 0.12 ETB 342.86 Ech dc 0.43 ETB Tra tốn đồ Kogan ta được: Ech E0 dc 0.43 E1 ETB Ech 0.43 342.86 147.43 (MPa)  Khi biết độ tin cậy:k= 0.95 E yc 120 (MPa)  Kiểm tra cường độ độ võng đàn hồi: GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 17
18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dv ĐK: Ech K cd . E yc Với độ tin cậy khi thiết kế: k= 0.95 dv K cd 1.17 (TCXD 104 – 2007) 147.43 1.17 120 140.40 Vậy kết cấu đã cho thỏa mãn theo điều kiện độ võng đàn hồi, cĩ xét thêm dv điều kiện kinh tế (Ech khơng được lớn quá 5% của Kcd xEyc). 6.1.2. Một số loại nền đường  Nền đắp : 1:1.5 < 1m Trường hợp đất đắp thấp hơn 1m thì mái dốc ta luy thường lấy 1/1.5  1/3 để tiện cho máy thi cơng 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 thốt nước tốt. 0,5m Thùng đấu 1:1.5 H =1  6m 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 cĩ 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 la 1.0 m, nếu thi cơng bằng cơ giới thì phải rộng từ 3  4 m. GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 18
19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I = 20 – 50 % 1:1.5 H Nếu sườn dốc núi lớn hơn 50% thì lúc này khơng thể đắp đất với mái dốc ta luy được nữa vì mái ta luy sẽ kéo rất dài mới gặp sườn tự nhiên do đĩ khĩ bảo đảm ổn định tồn khối. Khi đĩ phải áp dụng biện pháp xếp đá ở phía chân ta luy để cho phép mái dốc ta luy lớn hơn. 1:1.5 m h1= 68 H = 612m h 1:1.75 2 Trường hợp nền đường đắp đất cao H = 612 m thì phần dưới h 2 cĩ độ dốc thoải hơn (1:1,75), phần trên h1 = 68 m vẫn làm theo độ dốc 1:1,5 Hạ lưu Thượng lưu 1:1.5 > 0,5m H > 0,5m 1:2 Nếu nền đường đầu cầu và dọc sơng cĩ 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 phịng hộ hoặc gia cố ta luy cho thích đáng.  Nền đào : GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 19
20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 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 cĩ độ dốc nhất định để bảo đảm ổn định cho ta luy và cho cả sườn núi. H  Nền nửa đào nửa đắp: 1:1.5 1:1 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1. KẾT LUẬN: 6.2. KIẾN NGHỊ: PHỤ LỤC - Các biểu bảng tính tốn; - Các bản vẽ thu nhỏ; - Các văn bản cĩ liên quan. GVHD: Th.s LÊ ĐỨC QUÂN SVTH: TRẦN VĂN NHƠN 20