Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc ---------------------------------------------------------- Khoa : XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG Bộ môn : ĐƯỜNG Ô TÔ & ĐƯỜNG THÀNH PHỐ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên SV 1: LÊ XUÂN NGÔN Lớp: 06X3C Khoá học: 2006 – 2011 Họ và tên SV 2: VÕ ANH TUẤN Lớp: 06X3C Khoá học: 2006 – 2011 Ngành: Xây dựng Cầu Đường 1. Tên đề tài: THIẾT KẾ ĐƯỜNG NỐI PÀ DẦU - THẠNH MỸ, HUYỆN NAM GIANG - TỈNH QUẢNG NAM 2. Các số liệu ban đầu: - Bình đồ tuyến: Lấy theo thực tế, phần TKCS tỷ lệ 1/20.000. Phần TKKT tỷ lệ 1/1.000 - Khoảng cách giữa các đường đồng mức: Phần TKCS 10m, phần TKKT 1m - Địa danh thiết kế: Huyện Nam Giang - Tỉnh Quảng Nam - Lưu lượng xe chạy năm đầu tiên: N1 = 610 xhh/ ng.đêm - Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe trung bình hằng năm: 7% - Năm đưa đường vào khai thác: 2015 - Thành phần dòng xe (%) – Tổng tải trọng – Trục trước – Trục sau (KN): Xe con (Moscovit) : 12 – 12 – 4,2 – 7,8 Xe tải nhẹ (Gaz-51) : 14 – 74 – 18,0 – 56,0 Xe tải trung (Zil-130) : 46 – 95,4 – 25,8 – 69,6 Xe tải nặng (Maz-200) : 20 – 148,2 – 48,2 – 100 Xe buýt nhỏ (Gaz-51) : 8 – 74 – 18,0 – 56,0 - Chức năng của đường: Đường quốc lộ, đường tỉnh; nối các trung tâm của địa phương. - Các số liệu liên quan khác: Lấy theo điều kiện thực tế tại địa phương, khu vực tuyến đường đi qua. - Thời hạn thi công cho phép: (bao gồm tất cả các hạng mục trong đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật): 160 ngày. 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 1 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Phần 1 : Thiết kế cơ sở (50%) Chương 1: Giới thiệu chung Chương 2: Xác địng cấp hạng và tính toán các tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến Chương 3: Thiết kế bình đồ tuyến Chương 4: Thiết kế thoát nước Chương 5: Thiết kế trắc dọc tuyến. Chương 6: Thiết kế trắc ngang - tính toán khối lượng đào đắp Chương 7: Thiết kế kết cấu nền-áo đường Chương 8: Tính toán các chỉ tiêu khai thác của tuyến Chương 9: Luận chứng kinh tế-kỹ thuật, so sánh chọn phương án tuyến Phần 2: Thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến Km2 + 200 ÷ Km3 + 700 (25%) Chương 1: Giới thiệu chung Chương 2: Thiết kế bình đồ Chương 3: Thiết kế trắc dọc Chương 4: Thiết kế trắc ngang Chương 5: Thiết kế cống Km2+252(SV1) và Km3+237.28 (SV2) Chương 6: Tính toán khối lượng đào đắp – khối lượng công tác Chương 7: Lập dự toán Phần 3: Thiết kế tổ chức thi công (25%) (SV1) :Nền đường & công trình Chương 1: Giới thiệu chung Chương 2: Thiết kế tổ chức thi công công tác chuẩn bị Chương 3: Thiết kế tổ chức thi công cống Chương 4: Thiết kế tổ chức thi công đất nền đường (SV2) : Mặt đường Chương 1: Giới thiệu chung Chương 2: Thiết kế tổ chức thi công khuôn đường Chương 3: Thiết kế tổ chức thi công mặt đường 4. Các bản vẽ và thuyết minh: - Bản vẽ: 19 ÷ 25 bản vẽ - Thuyết minh: 180 ÷ 200 trang A4 và Phụ lục 5. Tài liệu tham khảo: (xem Tài liệu hướng dẫn) 6. Giáo viên hướng dẫn : GVC. ThS Nguyễn Biên Cương 7. Ngày giao nhiệm vụ : 09/03/2011 8. Ngày hoàn thành : 15/06/2010 Thông qua bộ môn Ngày..... tháng..... năm 2011 Trưởng bộ môn GVC.TS Phan Cao Thọ SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Giáo viên hướng dẫn GVC.ThS Nguyễn Biên Cương Trang: 2 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường LỜI NÓI ĐẦU Qua 5 năm học tập và nghiên cứu tại Khoa Xây Dựng Cầu – Đường, Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, chúng em đã được các thầy, cô truyền đạt cho những kiến thức cả về lý thuyết và thực hành, để chúng em áp dụng những kiến thức đó vào thực tế và làm quen công việc độc lập của một người kỷ sư tương lai, thông qua một công việc cụ thể. Chính vì lý do đó mà chúng em đã nhận được đề tài tốt nghiệp rất thực tế “ Thiết kế đường nối PÀ DẦU – THẠNH MỸ ” thuộc huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam. Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, chúng em đã tham khảo và áp dụng các tiêu chuẩn kỷ thuật, các hướng dẫn tính toán, các thông tư, định mức được ban hành gần đây nhất. Nội dung thuyết minh đồ án tốt nghiệp gồm 3 phần: Phần 1: Thiết kế cơ sở, chịu trách nhiệm thiết kế Lê Xuân Ngôn, Võ Anh Tuấn Phần 2: Thiết kế kỷ thuật, chịu trách nhiệm thiết kế Lê Xuân Ngôn, Võ Anh Tuấn Phần 3a: Thiết kế tổ chức thi công nền đường và công trình, chịu trách nhiệm thiết kế Lê Xuân Ngôn Phần 3b: Thiết kế tổ chức thi công mặt đường, chịu trách nhiệm thiết kế Võ Anh Tuấn. Trong quá trình thực hiện đồ án chúng em chân thành cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo GVC. Th.S Nguyễn Biên Cương, cùng với các thầy cô trong bộ môn Đường thuộc Khoa Xây Dựng Cầu – Đường. Do trình độ và thông tin còn hạn chế đồ án không tránh khỏi sai sót vì vậy chúng em mong nhận được sự góp ý, đánh giá của các thầy cô để đồ án được hoàn thiện hơn. Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo GVC. Th.S Nguyễn Biên Cương và các thầy cô trong bộ môn Đường thuộc Khoa Xây Dựng Cầu – Đường đã tạo mọi điều kiện tốt nhất giúp đỡ chúng em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp được giao. Chúng em xin chúc thầy giáo GVC. Th.S Nguyễn Biên Cương, củng như các thầy cô luôn mạnh khỏe, hạnh phúc và thành công trong mọi công việc. Đà nẵng, ngày 14 tháng 06 năm 2011. Sinh viên 1 Lê Xuân Ngôn SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Sinh viên 2 Võ Anh Tuấn Trang: 3  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường MỤC LỤC  MỤC LỤC THUYẾT MINH Trang NHIỆM VỤ................................................................................................................................1 THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP...........................................................................................1 Lớp: 06X3C Khoá học: 2006 – 2011............................................................................................................1 Lớp: 06X3C Khoá học: 2006 – 2011............................................................................................................1 Ngành: Xây dựng Cầu Đường ......................................................................................................................1 - Bình đồ tuyến: Lấy theo thực tế, phần TKCS tỷ lệ 1/20.000......................................................................1 Phần TKKT tỷ lệ 1/1.000 ..................................................................................................1 Phần 1 : Thiết kế cơ sở (50%).....................................................................................................................2 Chương 1: Giới thiệu chung..........................................................................................................................2 Chương 2: Xác địng cấp hạng và tính toán các tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến.............................................2 Chương 3: Thiết kế bình đồ tuyến.................................................................................................................2 Chương 4: Thiết kế thoát nước......................................................................................................................2 Ngày..... tháng..... năm 2011 ..................................................................................................2 Trưởng bộ môn Giáo viên hướng dẫn................................................2 1.1.3. Nhiệm vụ thiết kế..............................................................................................................................12 THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC............................................................................34 4.1. Rãnh thoát nước...............................................................................................................34 4.1.1. Rãnh biên..........................................................................................................................................34 THIẾT KẾ TRẮC DỌC...............................................................................................................36 5.4. Quan điểm thiết kế.................................................................................................................37 5.5. Thiết kế đường đỏ - lập bảng cắm cọc hai phương án.........................................................38 5.5.1. Thiết kế đường đỏ.............................................................................................................................38 5.5.3. Lập bảng cắm cong hai phương án...................................................................................................38 6.3. Các dạng mặt cắt ngang chi tiết và điểm hình của hai phương án tuyến..........................40 8.6.10. Hệ số Kxét đến ảnh hưởng của hình thức giao nhau khi có đường nhánh. ..................................65 2.3. Bố trí vuốt nối siêu cao ....................................................................................................85 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG.................................................................145 2.6.6. Năng suất của xe đào Daewoo Solar 130LC..................................................................................179 3.1. Đặc điểm và điều kiện tuyến thiết kế..................................................................................182 3.2. Xác định trình tự thi công chính........................................................................................182 3.2.2. Các căn cứ đề xuất trình tự thi công...............................................................................................182 3.4. Biện pháp thi công................................................................................................................184 3.4.1. Thi công lớp CPTN loại A lần 1 dày 15m : Thi công theo định mức dự toán 1776, áp dụng các mã hiệu (AB.41443,AB.42143,AD.21225)......................................................................................................184 3.4.4.Thi công lớp đá dăm thấm nhập nhựa dày 5cm...............................................................................185 3.5. Xác định khối lượng công tác..............................................................................................187 3.5.1 Khối lượng công tác trên toàn tuyến................................................................................................187 3.5.2. Khối lượng thi công :......................................................................................................................188 3.6. Tính toán năng suất, xác định số công, ca hoàn thành các công tác................................190 SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 4 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 3.7. Biên chế các tổ đội thi công: ...............................................................................................190 3.9. Chi phí thi công xây dựng các lớp kết cấu áo đường:.......................................................191 4.2.1. Tốc độ dây chuyền:.........................................................................................................................192 4.2.2. Hướng thi công. .............................................................................................................................192 (41). Lu mép lòng đường đá con 5x10. ( Tương tự bước 31 )..................................................201 SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 5 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường DANH MỤC BẢNG BIỂU  Trang NHIỆM VỤ................................................................................................................................1 THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP...........................................................................................1 THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC............................................................................34 4.1. Rãnh thoát nước...............................................................................................................34 2.3. Bố trí vuốt nối siêu cao ....................................................................................................85 SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 6 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường DANH MỤC HÌNH VẼ  Trang Hình 1.1.1.: Đường tụ thủy thực tế................................... Error: Reference source not found Hình 1.1.3: Địa hình sông Nam Giang............................. Error: Reference source not found Hình 1.1.4: Hướng nước chảy thủy điện A Vương..........Error: Reference source not found Hình 1.1.5: Bản đồ vị trí huyện Nam Giang.....................Error: Reference source not found Hình 1.1.6: Cửa hàng vật liệu xây dựng...........................Error: Reference source not found Hình 1.1.7: Mỏ khai thác cát Thạnh Mỹ...........................Error: Reference source not found Hình 1.1.8: Mỏ khai thác đá Đại Lộc................................Error: Reference source not found Hình 1.1.9: Mặt bằng mỏ khai thác đá Đại Lộc...............Error: Reference source not found Hình 1.1.10: Công ty cung cấp máy xây dựng mỏ cát Thạnh Mỹ....Error: Reference source not found Hình 1.1.11: Đại lý cung cấp nhiên liệu cho máy móc thi công Error: Reference source not found Hình 1.1.12: Đơn vị cung cấp điện cho quá trình thi công........Error: Reference source not found Hình 1.1.13: Chợ Thạnh Mỹ............................................. Error: Reference source not found Hình 1.1.14: Trung tâm y tế huyện Nam Giang...............Error: Reference source not found Hình 1.2.1 Sơ đồ tầm nhìn một chiều...............................Error: Reference source not found Hình 1.2.2 : Sơ đồ tầm nhìn khi hai xe chạy ngược chiều cùng trên một làn..............Error: Reference source not found Hình 1.2.3 : Sơ đồ tầm nhìn vượt xe................................. Error: Reference source not found Hình 1.2.4 : Sơ đồ cấu tạo siêu cao...................................Error: Reference source not found Hình 1.2.5 : Sơ đồ đam bảo tầm nhìn ban đêm trên đường cong đứng lõm Error: Reference source not found Hình 1.2.6: Sơ đồ xếp xe của Zamakhaép........................ Error: Reference source not found Hình 1.3.1: Đường cong tròn............................................ Error: Reference source not found Hình 1.4.1: Cấu tạo rãnh biên...........................................Error: Reference source not found Hình 1.6.1: Khoảng không gian khống chế......................Error: Reference source not found Hình 1.7.1 Sơ đồ các tầng, lớp của kết cấu áo đường mềm và kết cấu nền - áo đường Error: Reference source not found Hình 1.8.1: Sơ đồ đảm bảo tầm nhìn ban ngày trên đường cong đứng......Error: Reference source not found Hình 1.8.2: Sơ đồ đảm bảo tầm nhìn ban đêm trên đường cong đứng lõm. Error: Reference source not found SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 7 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Hình 1.8.3: Sơ đồ đảm bảo tầm nhìn trên đường cong nằm.....Error: Reference source not found Hình 2.2.2 Dốc dọc phụ sinh ra khi chuyển sang mặt cắt một mái. Error: Reference source not found Hình 2.5.1 : Các kích thước tính toán chiều dài cống......Error: Reference source not found Hình 2.5.2 : Dạng biểu đồ mômem của cống tròn............Error: Reference source not found Hình 2.5.3 : Mối nối giữa các ống cống............................Error: Reference source not found Hình 2.5.4 : Sơ đồ xếp xe H30...........................................Error: Reference source not found Hình 2.5.5 : Sơ đồ xếp xe XB80.........................................Error: Reference source not found Hình 2.5.6 : Sơ đồ xếp xe H30...........................................Error: Reference source not found Hình 2.5.7 : Sơ đồ xếp xe XB80.........................................Error: Reference source not found Hình 2.5.8a : Sự phân bố áp lực đất và áp lực do hoạt tải trên cống tròn. .Error: Reference source not found Hình 2.5.8b:Sự phân bố áp lực dotrọng lượng bản thân gây ra......Error: Reference source not found Hình 2.5.9: Sơ đồ tổng hợp momen...................................Error: Reference source not found Hình 2.5.10: Sơ đồ bố trí cốt thép cống 1........................Error: Reference source not found5 Hình 2.5.11: Sơ đồ bố trí cốt thép cống 2........................Error: Reference source not found5 Hình 2.5.12 : Sơ đồ tính toán tường cánh cống 1............Error: Reference source not found Hình 2.5.13 : Sơ đồ tính toán tường cánh cống 2............Error: Reference source not found Hình 2.5.15 : Sơ đồ móng thân cống số 1 và số 2.............Error: Reference source not found Hình 2.5.16 : Sơ đồ đổ bê tông cố định ống cống số 1 và số 2...Error: Reference source not found Hình 2.5.17 : Sơ đồ cát hạt lớn cố định ống cống số 1.....Error: Reference source not found Hình 2.5.17 : Sơ đồ cát hạt lớn cố định ống cống số 1.....Error: Reference source not found Hình 2.5.18 : Tường đầu, tường cánh và mặt cắt chính diện cống số1......Error: Reference source not found Hình 2.5.19 : Tường đầu, tường cánh và mặt cắt chính diện cống số2......Error: Reference source not found Hình 2.5.20 : Đất sét chống thấm nước cống 1 và cống 2Error: Reference source not found Hình 2.5.21 : Mặt cắt ngang đắp đá mạt trên cống cống 1 và cống 2........Error: Reference source not found Hình 3a.1.1 Bảng phân cấp đất......................................... Error: Reference source not found Hình 3a.2.1: Chặt cây........................................................ Error: Reference source not found Hình 3a.2.2: Sơ đồ lên Gabarit nền đường đắp................Error: Reference source not found Hình 3a.2.3: Sơ đồ lên Gabarit nền đường đào................Error: Reference source not found SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 8 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Hình 3a.2.4: Sơ đồ lên Gabarit nền đường nữa đào, nữa đắp.. Error: Reference source not found Hình 3a.2.5: Máy cưa STIHL 280I................................... Error: Reference source not found Hình 3a.3.1: Xe HINO ZM500D và bố trí cống trên xe...Error: Reference source not found Hình3a.3.2 : Sơ đồ minh hoạ mặt bằng lắp đặt các đốt ống cống. .Error: Reference source not found Hình 3a.3.3 : Định vị tim cống.......................................... Error: Reference source not found Hình 3a.3.4 : Mặt bằng bố trí vật liệu............................... Error: Reference source not found Hình 3a.4.1: Biểu đồ phân phối đất theo cọc 20m và đường cong tích lũy đất............Error: Reference source not found Hình 3a.4.2: Sơ đồ tính ltb khi trường hợp vận chuyển ngang. .Error: Reference source not found Hình 3a.4.3: Các góc định vị của lưỡi san khi hoạt động..........Error: Reference source not found Hình 3a.4.4: Máy ủi xén đất theo hình răng cưa.............Error: Reference source not found Hình 3a.4.5: Máy ủi đào và vận chuyển ngang................Error: Reference source not found Hình 3a.4.5: Máy đào thi công đất.................................... Error: Reference source not found Hình3a.4.6: Mặt cắt ngang rãnh biên...............................Error: Reference source not found Hình 3b.2.1: Mặt cắt ngang khuôn đường dạng đào hoàn toàn......Error: Reference source not found Hình 3b.2.2: Mặt cắt ngang khuôn đường dạng đắp hoàn toàn......Error: Reference source not found Hình 3b.3.1. Sơ đồ thi công tổng thể.................................Error: Reference source not found Hình 3b.4.1:Cắt dọc rãnh xương cá..................................Error: Reference source not found SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 9  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường MỤC LỤC BẢN VẼ  1. Giới thiệu về tuyến và nhiệm vụ thiết kế (bản vẽ số 01). 2. Thiết kế bình đồ và chọn tuyến (bản vẽ số 02). 3. Bình đồ lưu vực thoát nước (bản vẽ số 03). 4. Trắc dọc sơ bộ phương án 1 (bản vẽ số 04). 5. Trắc dọc sơ bộ phương án 2 (bản vẽ số 05). 6. Thiết kế trắc ngang điển hình (bản vẽ số 06). 7. Thiết kế kết cấu nền - áo đường (bản vẽ số 07). 8. Các chỉ tiêu khai thác tuyến phương án 1 (bản vẽ số 08). 9. Các chỉ tiêu khai thác tuyến phương án 2 (bản vẽ số 09). 10. Luận chuấn kinh tế - kỹ thuật và so sánh chọn phương án (bản vẽ số 10). 11. Bình đồ kỹ thuyật (bản vẽ số 11). 12. Trắc dọc kỹ thuật (bản vẽ số 12). 13. Bố trí đường cong -cắm cong chi tiết (bản vẽ số 13). 14. Thiết kế cống tròn BTCT 3Φ200 (bản vẽ số 14). 15. Thiết kế cống tròn BTCT 1Φ200 (bản vẽ số 15). 16. Dự toán công trình ( bản vẽ số 16). 17. Thiết kế thi công đất nền đường (bản vẽ số 17). 18. Sơ đồ hoạt động máy thi công (bản vẽ số 18). 19. Tiến độ tổng thể nền đường và công trình (bản vẽ số 19). 20. Sơ đồ hoạt động của máy móc thi công nền đường (bản vẽ số 20). 21. Tiến độ công tác chuẩn bị (bản vẽ số 21). 22. Tiến độ thi công tổng thể mặt đường (bản vẽ số 22). 23. Tiến độ thi công chi tiết mặt đường theo giờ (bản vẽ số 23) SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 10 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường PHẦN 1 THIẾT KẾ CƠ SỞ (50%) SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 11 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. Vị trí tuyến đường – Chức năng và nhiệm vụ thiết kế. 1.1.1. Vị trí tuyến. Tuyến đường cần được khảo sát thiết kế nằm trên quốc lộ 14, nhánh nối tỉnh Quảng Nam với tỉnh Kon Tum. Trong đồ án nhóm được giao nhiệm vụ thiết kế đoạn tuyến nối từ Pà Dầu đến Thạnh Mỹ thuộc huyện Nam Giang tỉnh Quảng Nam. 1.1.2. Chức năng của tuyến đường. Quốc lộ 14 là con đường giao thông huyết mạch của đất nước nối các tỉnh Bắc Trung Bộ với các tỉnh cao nguyên Nam Trung Bộ và các tỉnh Đông Nam Bộ. Nếu tính về chiều dài (khoảng 890 km) thì đây là quốc lộ dài thứ 2 của Việt Nam, chỉ sau quốc lộ 1A. Chính vì vậy, tuyến đường có chức năng rất quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế đất nước củng như đảm bảo an ninh quốc phòng. Tuyến đường được xây dựng nhằm hoàn thiện mạng lưới giao thông trong quy hoạch chung của đất nước đáp ứng nhu cầu giao thông, giao lưu văn hóa, thúc đẩy sự phát triển kinh tế các địa phương có các đồng bào dân tộc thiểu số sinh sống thuộc các tỉnh Bắc Trung Bộ, các tỉnh cao nguyên Nam Trung Bộ và các tỉnh Nam Trung Bộ có tuyến đường đi qua. 1.1.3. Nhiệm vụ thiết kế. Tuyến đường nối từ Pà Dấu đến Thạnh Mỹ thuộc huyện Nam Giang tỉnh Quảng Nam. - Lưu lượng xe hổn hợp năm 2010: 610 (xe hh/ngày.đêm). - Năm đưa vào khai thác là năm 2015 - Thành phần dòng xe : + Tải nặng : 20% + Tải trung : 46% + Tải nhẹ : 14% + Xe buýt : 8% + Xe con : 12% - Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm : q = 7%. - Chức năng của tuyến đường : Đường quốc lộ, đường tỉnh; nối các trung tâm của địa phương. 1.2. Các điều kiện tự nhiên khu vực tuyến đi qua. 1.2.1. Địa hình. Nam Giang là một huyện miền núi vùng cao của tỉnh Quảng Nam, có đường Biên giới chung với nước cộng hòa dân chủ nhân dân Lào dài 72 Km. Địa hình của huyện có nhiều núi non hiểm trở, nhiều sông suối chia cắt, giao thông đi lại còn khó khăn. Đến nay, huyện còn 04 xã mới có đường ôtô đến trung tâm xã và chỉ đi được trong mùa nắng. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 12 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Khu vực tuyến đi qua là vùng núi có cao độ so với mực nước biển từ 60 - 140m. Độ dốc ngang sườn bình quân khoảng từ 1 % - 50%. Khi nền có độ dốc tự nhiên từ nhỏ hơn 20% thì đào bỏ lớp đất hữu cơ rùi đắp trực tiếp, Khi nền có độ dốc tự nhiên từ 20% đến 50% thì phải đào thành bậc cấp trước khi đắp nề đường, khi nền tự nhiên có độ dốc lớn hơn 50% thì phải thiết kế công trình chống đỡ như tường chắn, đắp đá, cầu cạn, tường chân …. Các đường tụ thủy, khe suối có độ sâu khá lớn. 1.2.2. Địa mạo: Tình hình địa mạo của khu vực tuyến đi qua là vùng có cây cối mọc rải rác và không tập trung dày đặc, cứ 100m 2 đất có từ 15-40 cây có đường kính từ 2 -10 cm có xen lẫn các cây có đường kính lớn khoảng 20cm. Trên mặt đất tự nhiên có lớp cỏ mọc và các cây bụi. 1.2.3. Địa chất: Nhìn chung mắt cắt địa chất khu vực tuyến như sau : - Theo kết quả khảo sát điều kiện địa chất cho thấy điều kiện địa chất trong khu vực rất ổn định, không có hiện tượng sụt lỡ, đá lăn, cactơ hay nước ngầm lộ thiên. - Đoạn đường thiết kế được giả thiết là có địa chất giống nhau từ đầu đến cuối tuyến. - Mặt cắt địa chất khu vực tuyến đi qua như sau : +Trên cùng có lớp hữu cơ dày 15cm +Lớp kế tiếp là lớp Á sét dày 10 m, có các tính chất cơ lý sau: chỉ số dẻo IP = 12, độ W đối a = = 0,6 , sức kháng cắt c=0,032 MPa , góc ma sệt B=0,25, độ ẩm tương o Wnh sát trong φ =18 +Lớp tiếp theo là đá phong hóa dày: 10m +Lớp dưới cùng là lớp đá gốc có bề dày vô cùng. Địa chất ở đây tốt : địa chất đồng chất, đất không có lẫn hòn cục, rễ cây, tảng lớn Qua thí nghiệm các chỉ tiêu có lý của đất, cho thấy đất ở đây rất thích hợp để đắp nền đường. 1.2.4. Địa chất thủy văn: Qua khảo sát cho thấy tình hình địa chất thủy văn trong khu vực hoạt động ít biến đổi, mực nước ngầm hoạt động thấp rất thuận lợi cho việc xây dựng tuyến đường, cao độ mực nước ngầm: +18m Lượng nước mặt khá lớn tập trung ở sông Nam Giang và các ao hồ khu vực đường tụ thủy. Lượng muối hòa tan trong nước rất ít, đảm bảo dùng tốt cho sinh hoạt của công nhân và đầy đủ cho thi công. 1.2.5. Khí hậu Quảng Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, chỉ có 2 mùa là mùa mưa và mùa khô, chịu ảnh hưởng của mùa đông lạnh miền Bắc. Nhiệt độ trung bình hàng năm SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 13 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 25oC, mùa đông nhiệt độ vùng đồng bằng có thể xuống dưới 20 oC. Độ ẩm trung bình trong không khí đạt 84%. Lượng mưa trung bình 2000-2500mm, nhưng phấn bố không đều theo thời gian và không gian, mưa ở miền núi nhiều hơn đồng bằng, mưa tập trung vào các tháng 9 - 12, chiếm 80% lượng mưa cả năm; mùa mưa trùng với mùa bão, nên các cơn bão đổ vào miền Trung thường gây ra lở đất, lũ quét ở các huyện trung du miền núi và gây ngập lũ ở các vùng ven sông. 1.2.6. Thủy văn: Theo [7] số liệu thủy văn của tỉnh Quảng Nam – Đà Nẵng gồm có 5 trạm thủy văn : Đà Nẵng, Nông Sơn, Hội An, Tam Kỳ, Hoàng Sa. Khoảng cách từ tuyến vị trí tuyến đường đến trạm Nông Sơn là ngắn nhất (khoảng 30Km theo hướng đông- đông nam) nên ta chọn số liệu thủy văn trạm Nông Sơn để tính toán công trình thoát nước. Bảng 1.1.1: Khoảng cách các trạm thủy văn tới vị trí tuyến. K/C từ vị trí tuyến tới (km) Hướng Đà Nẵng 55 Đông - Đông bắc Nông Sơn 30 Đông - Đông nam Hội An 60 Đông Tam Kỳ 75 Đông - Nam Hoàng Sa 520 Đông Gần khu vực tuyến đi qua có nhà máy thủy điện A Vương có tổng công suất hai tổ máy phát điện là 210MW và mỗi năm có thể cung ứng 815 triệu kWh, nhưng nước xả lũ của nhà máy thủy điện A Vương lại không chảy qua khu vực mà tuyến đi qua nên không bị ảnh hưởng do nhà máy thủy điện này xả lũ. Qua khảo sát thì khu vực tuyến đi qua có một con sông. Vào mùa khô thì lưu lượng khá nhỏ nhưng vào mùa mưa thì lưu lượng khá lớn. Kết quả khảo sát như sau : - Cao độ mực nước thông thường : +23m - Cao độ mực nước cao nhất : +29m 1.3. Các điều kiện xã hội. 1.3.1. Vị trí địa lí, Đặc điểm dân cư và sự phân bố dân cư. Huyện Nam Giang nằm ở phía tây tỉnh Quảng Nam, phía bắc giáp huyện Hiên (một huyện cũ của tỉnh Quảng Nam, nay là hai huyện Đông Giang và Tây Giang), phía tây là nước bạn Lào, phía nam là huyện Phước Sơn, phía đông là huyện Đại Lộc và Quế Sơn. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 14 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Hình 1.1.5: Bản đồ vị trí huyện Nam Giang Toàn huyện Nam Giang bao gồm 08 xã và 01 thị trấn được chia làm 64 thôn với tổng diện tích tự nhiên 1.842,89 km2. Dân số trung bình 21.734 người, mật độ dân số 11,79 người/km2. Là nơi sinh sống của các dân tộc Ve, Cơ Tu, Tà Riềng... Theo khảo sát của nhóm, riêng đối với khu vực tuyến đi qua chỉ có đồng bào dân tộc Cơ Tu sinh sống là người dân bản địa, ngoài ra còn có dân tộc kinh từ tỉnh Nghệ An, tỉnh Thanh Hóa, tỉnh Hòa Bình vào lập nghiệp và sinh sống. ( Theo niên giám thống kê năm 2008 huyện Nam Giang ) Bảng 1.1.2: Bảng thống kê đạc điểm, mật độ dân số Diện tích Dân số trung Mật độ dân số Stt Đơn vị tự nhiên Số thôn bình ( ng/km2 ) 2 ( km ) ( người 01 TT. Thạnh Mỹ 209,87 6.693 31,89 02 Xã CàDy 200,57 2.692 13,42 03 Xã Tàbhing 228,42 2.734 11,96 04 Xã ChàVàl 128,87 2.293 17,79 05 Xã LaDêê 182,8 1.991 10,89 06 Xã Laêê 241,85 1.706 7,05 07 Xã Đắcpree 98,71 1.230 12,46 08 Xã Đắcpring 309,74 934 3,01 09 Xã Zuôih 242,06 1.461 6,03 1.3.2. Tình hình kinh tế, văn hóa xã hội trong khu vực. - Tổng diện tích tự nhiên của huyện là 184.288,67ha. Trong đó: 1. Diện tích đất nông nghiệp: 102.015,63ha, phân ra: + Đất sản xuất nông nghiệp: 4.906,18ha + Đất lâm nghiệp: 97.077,99ha SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C 10 08 09 06 10 06 04 05 06 Trang: 15 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường + Đất nuôi trồng thủy sản: 23,86ha + Đất nông nghiệp khác: 7,60ha 2. Đất phi nông nghiệp: 2.871,40ha 3. Đất chưa sử dụng: 79.401,63ha - Huyện có 8 xã và 01 thị trấn với tổng dân số 21.981 người, gồm các dân tộc anh em, trong đó: + Cơ tu: 2.682 hộ/12.781 khẩu + Gié- Triêng: 974 hộ/4.360 khẩu + Kinh: 1.024 hộ/4.430 khẩu + Dân tộc khác: 166 hộ/410 khẩu - Do điều kiện của một huyện miền núi vùng cao nên địa hình của huyện có nhiều núi non hiểm trở, nhiều sông suối chia cắt, giao thông đi lại còn khó khăn. Đến nay, huyện còn 04 xã mới có đường Ôtô đến Trung tâm xã và chỉ đi được trong mùa nắng. - Về điện, đến nay còn 4/9 xã, Thị trấn chưa có lưới điện Quốc gia. - Đời sống của nhân dân còn gặp nhiều khó khăn, chủ yếu là sản xuất nông nghiệp. Huyện được Chính phủ cho hưởng cơ chế như Tây Nguyên (Huyện Nam Giang cũng xin Trung ương xếp vào huyện nghèo theo Nghị Quyết 30a nhưng chưa được vì chưa đạt chuẩn hộ nghèo) - An ninh Quốc phòng của huyện trong những năm qua được giữ vững, tuyến biên giới Việt- Lào được củng cố tăng cường (Hiện có 04 Đồn Biên phòng đóng quân trên vùng Biên giới của huyện) - Sự nghiệp Y tế- giáo dục phát triển khá. Hầu hết các xã trong huyện đều đã có Trạm y tế xã. Huyện có 01 Bệnh viện và 01 Phòng khám khu vực ở vùng cao. Về giáo dục: Toàn huyện có 01 Trường THPT (và đang triển khai xây dựng 01 trường THPT ở vùng cao), có 01 Trường Trung học dân tộc nội trú và 9 Trường THPT cơ sở. Tổng số học sinh 6.737 em, trong đó: + Mầm non: 1.250 cháu/50 lớp + Tiểu học: 2.2228/153 lớp + Trung học cơ sở: 1.695/53 lớp + THPT: 1.250/29 lớp - Giá trị sản xuất Nông- Lâm nghiệp của huyện năm 2009 đạt 41,3 tỷ đồng - Giá trị sản xuất Công nghiệp- Tiểu thủ công nghiệp của huyện năm 2009 đạt 5,7 tỷ đồng - Thực hiện thu ngân sách trên địa bàn huyện năm 2009 là 209 tỷ đồng - Huyện đang triển khai dự án trồng cây cao su, đến nay đã trồng được gần 600 ha. - Tài nguyên khoáng sản: SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 16 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường + Có vàng sa khoáng và vàng gốc hiện đang được các cơ quan thẩm quyền cho một số đơn vị triển khai thăm dò + Trữ lượng đá vôi ở Thạnh Mỹ khá lớn, Trung ương và tỉnh Quảng Nam đang cho các Công ty Xi măng khảo sát, lập dự án xây dựng nhà máy xi măng tại Thạnh Mỹ + Do địa hình của huyện có nhiều sông suối, nên trong thời gian qua có nhiều đơn vị khảo sát, quy hoạch xây dựng thủy điện, hiện nay đã có 11 dự án về xây dựng thủy điện tại huyện Nam Giang. Trong đó, có dự án thủy điện Sông Bung 4 đang trong thời kỳ khởi công xây dựng với công suất 156MW + Có khu du lịch sinh thái thác Grăng, hiện đang trong quá trình đầu tư xây dựng để khai thác du lịch - Huyện được Chính phủ cho mở cửa khẩu biên giới với nước bạn Lào. Hiện nay việc xây dựng cơ sở hạ tầng ở vùng cửa khẩu đã được hai Quốc gia đầu tư xây dựng. Trong tương lai không xa, nếu cửa khẩu này chính thức hoạt động thì sẽ tạo điều kiện cho kinh tế của huyện phát triển.( Theo niên giám thống kê năm 2008 ) 1.3.3. Các định hướng phát triển trong tương lai. Với chuẩn mới về hộ nghèo thì Nam Giang hiện có đến hơn 70%. Con số này đã phản ánh những khó khăn của địa phương trong việc nỗ lực cải thiện đời sống kinh tế, đưa người dân từng bước thoát nghèo bền vững.trong tương lai chủ trương của huyện là sẽ đẩy mạnh chuyển đổi cơ cấu kinh tế trong nông nghiệp, phát triển nông nghiệp nông thôn và nông dân. Trong đó sẽ tập trung đầu tư xây dựng và sửa chữa hệ thống thủy lợi, kênh mương nội đồng, hướng dẫn nhân dân làm lúa nước và khai hoang phục hóa, phát triển diện tích trồng lúa nước. Kịp thời hỗ trợ giống, nhất là giống lúa năng suất cao cho nhân dân. Bên cạnh đó sẽ hỗ trợ và khuyến khích nhân dân đầu tư phát triển kinh tế vườn, kinh tế trang trại Cùng với đẩy mạnh phát triển nông nghiệp, Nam Giang đang đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng và khuyến khích các hoạt động kinh doanh ở 3 cụm công nghiệp trên địa bàn. Huyện cũng có nhiều chế độ ưu đãi, tạo điều kiện để thu hút các nhà đầu tư đến với địa phương phát triển công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp, khoa học công nghệ... “Bên cạnh những thay đổi phù hợp với tình hình kinh tế của địa phương, huyện đang cố gắng hướng người dân làm ăn theo hướng tổ hợp, với một hệ thống như hợp tác xã nhằm tạo thói quen làm việc trong môi trường mới. Từ đó mới hy vọng có thể cải thiện nhận thức, tư duy của người dân trong lao động, sản xuất. Hiện nay, bên cạnh phát triển các mô hình kinh tế, huyện cũng đang chú trọng phát triển, khôi phục các làng nghề trên địa bàn, đặc biệt là làng nghề dệt thổ cẩm Zơra của đồng bào Cơ Tu. Được sự hỗ trợ từ nhiều phía, làng nghề này đang có hướng phát triển rất khả quan, bà con có công ăn việc làm, cải thiện thu nhập” 1.4. Các điều kiện liên quan khác. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 17 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 1.4.1. Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu và đường vận chuyển. Qua khảo sát của nhóm thì điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu phục vụ cho quá trình thi công như sau: - Nhựa đường, bê tông nhựa lấy tại trạm trộn bê tông nhựa thành phố Đà Nẵng cách vị trí tuyến 65Km. - Đá, cấp phối đá dăm lấy tại mỏ đá 27-7 Đại lộc cách vị trí tuyến 25km. - Cát được lấy tại mỏ cát Thạnh Mỹ thuộc công ty xây dựng Lũng Rô cách tuyến 5Km. - Đất đắp nền đường được lấy từ những vị trí nền đường đào của tuyến. Ngoài ra nếu thiếu thì lấy tại mỏ đất Thạnh Mỹ cách vị trí cuối tuyến 1,5Km. - Cấp phối thiên nhiên loại A được lấy tại mỏ đất Thạnh Mỹ cách vị trí cuối tuyến 1,5Km. - Xi măng, sắt thép và các loại vật liệu khác có thể liên hệ với các đơn vị kinh doanh trên địa bàn thị trấn Thạnh Mỹ và vùng lân cận cung cấp như công ty Thương Mại Giằng, công ty TNHH Hữu Tú. - Các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được lấy tại nhà máy bê tông ở Đà Nẵng cách chân công trình 65 Km. 1.4.2. Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện và đường vận chuyển. Các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được đáp ứng đầy đủ cả về số lượng, chất lượng theo yêu cầu đặt ra của việc thi công tuyến đường. Tuyến đường được hình thành trên cơ sở tuyến đường sẵn nên ta lấy tuyến đường này làm đường công vụ cho quá trình thi công do đó các loại bán thành phẩm, cấu kiện và vật liệu vận chuyển đến chân công trình rất thuận lợi. 1.4.3.Khả năng cung cấp nhân lực phục vụ thi công. Lực lượng lao động dồi dào, nguồn lao động rẻ do đó rất thuận lợi cho việc tận dụng nguồn nhân lực địa phương. Tại khu vực có các đơn vị thi công giàu kinh nghiệm. 1.4.4. Khả năng cung cấp các loại máy móc, thiết bị phục vụ thi công. Các đơn vị xây lắp trong và ngoài tỉnh có đầy đủ trình độ năng lực và trang thiết bị thi công có thể đảm bảo thi công đạt chất lượng và đúng tiến độ. 1.4.5. Khả năng cung cấp các loại năng lượng, nhiên liệu phục vụ thi công. Tại huyện có nhiều kho xăng dầu dọc các tuyến đường liên huyện và tại quốc lộ 14 thuộc tỉnh Quảng Nam. Khu vực tuyến đi qua gần mạng lưới điện quốc gia nên việc cung cấp năng lượng và nhiên liệu phục vụ cho quá trình thi công rất thuận lợi. 1.4.6. Khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt. Khu vực tuyến đi qua thị trấn Thạch Mỹ nên có chợ của huyện và có các chợ phiên buôn bán dọc tuyến do đó khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt cho đội ngũ cán bộ, công nhân thi công rất thuận lợi. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 18 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 1.4.7. Điều kiện về thông tin liên lạc và y tế. Hiện nay hệ thống thông tin liên lạc, y tế đã xuống đến cấp huyện, xã. Các bưu điện văn hóa của xã đã được hình thành góp phần đưa thông tin liên lạc về thôn xã đáp ứng nhu cầu của nhân dân. Đây là điều kiện thuận lợi cho công tác thi công, giám sát thi công, tạo điều kiện rút ngắn khoảng cách giữa ban chỉ huy công trường và các ban ngành có liên quan. 1.5. Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường. - Quốc lộ 14 là con đường giao thông quan trọng cảu đất nước, nối các tỉnh Bắc Trung Bộ với các tỉnh cao nguyên Nam Trung Bộ và các tỉnh Đông Nam Bộ. - Khu vực tuyến đi qua chủ yếu là đồng bào dân tộc thiếu số sinh sống, cố điều kiện kinh tế còn khó khăn, trình độ học vấn còn hạn chế nên rất dể bị các thế lực phản động lợi dụng. Vì thế tuyến đường được xây dựng có ý nghĩa rất quan trọng, giúp cho đời sống của đồng bào dân tộc được quan tâm, cải thiện nhiều hơn. Phát triển ngành giáo dục, trình độ học vấn được cải thiện, qua đó truyền bá tư tưởng yêu nước nhằm đảm bảo an ninh quốc phòng và toàn vẹn lãnh thổ. - Ngoài ra, công trình được đầu tư xây dựng sẽ tạo ra một vùng dân cư phát triển dọc theo hai bên đường. - Phát triển mạng lưới giao thông đất nước - Để thực hiện mục tiêu kinh tế đặt ra thì việc trao đổi hàng hóa,vật tư thiết bị... giữa các vùng trong huyện, trong tỉnh có tuyến đi qua. - Phù hợp với nhu cầu phát triển kinh tế xã hội theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Chính vì thế việc đầu tư xây dựng tuyến đường của nhà nước là cần thiết và cấp bách. CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH CẤP THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 19 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 2.1. Xác định cấp thiết kế. 2.1.1. Các căn cứ. - Căn cứ vào chức năng của tuyến đường : Tuyến đường thuộc đường quốc lộ nằm trên quốc lộ 14. - Căn cứ vào địa hình khu vực tuyến đi qua là vùng núi với độ dốc ngang sườn rất lớn. - Căn cứ vào lưu lượng xe chạy trên tuyến ở năm 2010 là: N= 610 xehh/ng.đêm. Hệ số tăng xe hàng năm là: 7% Trong đó: + Xe tải nặng: 20%. Tải trọng trục trước 48,2 KN,trục sau 100 KN. + Xe tải trung: 46%. Tải trọng trục trước 25,8 KN, trục sau 69,6 KN. + Xe tải nhẹ: 14%. Tải trọng trục trước 18 KN, trục sau 56 KN. + Xe con: 12%. Tải trọng trục trước 4,2 KN, trục sau 7,8 KN. +Xe buýt: 8%. Tải trọng trục trước 18 KN, trục sau 56 KN. ⇒Lưu lượng xe hỗn hợp tính đến năm đưa vào khai thác 2015 là: N1hh =610.(1+0,07)5 = 856 (xehh/ng.đ) ⇒Lưu lượng xe hỗn hợp tính đến năm thứ 15 là: N15hh = (1+q)t-1xN1hh = (1+0,07)14.856 = 2206 (xehh/ng.đ) ⇒Lưu lượng xe con quy đổi tính đến năm đưa vào khai thác 2015 là: N1=(0,2.3+0,46.2,5+0,14.2,5+0,12.1+0,08.2,5).610.(1+0,07)5=2070 (xcqđ/ngđ). ⇒Lưu lượng xe con quy đổi tính đến năm thứ 15 là: N15 =(1+q)t-1xN1 = (1+0,07)14x2070 = 5339 (xcqđ/ngày,đêm). - Căn cứ vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054:2005. 2.1.2. Xác định cấp thiết kế. Từ các căn cứ trên ta chọn cấp đường thiết kế là đường cấp IV – Vùng núi. 2.2. Tính toán – chọn các chỉ tiêu kỹ thuật. 2.2.1. Tốc độ thiết kế. Từ việc xác định cấp thiết kế là cấp IV, và địa hình khu vực tuyến qua là vùng núi nên ta chọn tốc độ thiết kế là 40 Km/h. 2.2.2. Độ dốc dọc lớn nhất cho phép (idmax) 2.2.2.1. Điều kiện sức kéo: Theo mục II.1 tài liệu [11] và dựa vào biểu đồ nhân tố động lực của từng loại xe, Với mặt đường thấm nhập nhựa có láng nhựa nên độ bằng phẳng củng như độ nhám được cải thiện nên ta chọn hệ số sức cản lăn f0 = 0,01, từ đó ta được kết quả tính độ dốc lớn nhất cho phép theo điều kiện sức kéo như sau: Bảng 1.2.1. Bảng tính độ dốc dọc cho phép theo diều kiện sức kéo Thành V idmax Loại xe D f phần (%) (km/h) (%) SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 20 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Moskvich 2141 (xe con) 12 % 40 0,081 0,01 7,1 % GAZ-51 (xe tải nhẹ) 14 % 40 0,056 0,01 4,6 % ZIL-130 (xe tải trung) 46 % 40 0,041 0,01 3,1 % MAZ-500 (xe tải nặng) 20 % 40 0,045 0,01 3,5% Xe buýt (xe tải nhẹ) 8% 40 0,056 0,01 4,6% Theo bảng 15 tài liệu [1] thì ứng với cấp thiết kế cấp IV và địa hình núi , tra ra được Idmax = 8 %. Nhưng ta cần chọn độ dốc dọc hợp lý, đãm bảo các xe chạy đúng tốc độ thiết kế. Vậy dựa vào bảng kết quả ta chọn idmax = 3,1 % (a) 2.2.2.2 Điều kiện về sức bám : Theo mục II.1 tài liệu [11] và dựa vào biểu đồ nhân tố động lực của từng loại xe, ta có được kết quả tính độ dốc lớn nhất cho phép theo điều kiện sức bám như sau: Bảng 1.2.2: Bảng tính độ dốc dọc cho phép theo điều kiện sức bám V K F PW G GK i'dmax Loại xe Dmax f 2 4 2 (km/h) (kg.s /m ) (m ) (kg) (kg) (kg) (%) Xe con 40 0.03 2 7.38 780 420 0.15 0.01 14,21 Xe tải nhẹ 40 0.05 3 18.46 7400 5600 0.22 0.01 21,45 Xe tải trung 40 0.06 4.5 33.23 9540 6960 0.22 0.01 20,54 Xe tải nặng 40 0.07 6 51.69 24820 20000 0.24 0.01 22,97 Xe Buýt 40 0.04 5 24.62 7400 5600 0.22 0.01 21,37 Từ điều kiện này chọn i'dmax = 14,21 % (b) Từ (a) , (b) : kết hợp cả hai điều kiện sức kéo và sức bám, chọn idmax = 3,1 %. Theo bảng 15 tài liệu [1] thì ứng với cấp thiết kế cấp IV và địa hình vùng núi, tra ra được Idmax = 8 % > 3,1 %. Như vậy, chọn độ dốc dọc thiết kế là : idmax = 3,1%. Như vậy khi đua tuyến đường vào khai thác thì điều kiện xe chạy được an toàn và thuận lợi hơn, khả năng khai thác tuyến đạt hiệu quả cao hơn. 2.2.3. Độ dốc dọc nhỏ nhất. + Đối với những đoạn đường có rãnh biên (nền đường đào , nền đường đắp thấp, nền đường nửa đào nửa đắp) i d min = 5 0 00 (cá biệt 3 0 00 ). + Đối với những đoạn đường không có rãnh biên (nền đường đắp cao) i d min = 0 0 00 . Kiểm tra lại tốc độ hạn chế của từng loại xe từ độ dốc dọc đã chọn: D = idmax + f = 0,031 + 0,01 = 0,041 Tra lại biểu đồ nhân tố động lực, ta có tốc độ hạn chế của từng loại xe như sau: +Xe con: V = 80 km/h; + Xe tải trung: V = 40 km/h. +Xe tải nhẹ: V = 62,84 km/h; + Xe tải nặng: V = 67km/h. Vậy khi thiết kế tuyến có độ dốc dọc: i dmax = 3,1% thì tốc độ của tất cả các loại xe đều thỏa mãn tốc độ thiết kế. 2.2.4. Tầm nhìn trên bình đồ : (S1, S2, S4). 2.2.4.1 Tầm nhìn một chiều (S1 ). SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 21  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường Sh lpu lpu 1 1 SI Hình 1.2.1 Sơ đồ tầm nhìn một chiều Theo mục II.2 tài liệu [11] kết hợp với: +V: Tốc độ xe chạy tính toán V = 40 km/h + i: Độ dốc dọc trên đường, trong tính toán lấy i = 0% Ta tính được tầm nhìn 1 chiều như sau: Vậy V KV 2 + S1 = + l0 = 50(m) 3,6 254.(ϕ1 ± i ) Theo tài liệu [1] với:Vtk = 40 km/h thì S1 = 40 m Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu cầu cao hơn nên ta chọn: S1 = 50 m. 2.2.4.2. Tầm nhìn hai chiều (S2 ): l pu Sh 1 Sh lo 1 lpu 2 2 SII Hình 1.2.2 : Sơ đồ tầm nhìn khi hai xe chạy ngược chiều cùng trên một làn. Công thức: S2 = 2lpư + 2Sh + l0 -Với: + lpư : Đoạn đường xe chạy được trong thời gian lái xe phản ứng tâm lý. + Sh : Chiều dài đoạn đường hãm xe + l0 : Đoạn đường dự trữ an toàn l0= 5-10 m, chọn l0= 10 m. k.V 2 .ϕ1 V = + + l0 2 2 S 1,8 127.(ϕ1 − i ) 2 -Với: + V :Tốc độ xe chạy 40km/h + k :Hệ số sử dụng phanh, đối với xe tải lấy k = 1,4 + φ :hệ số bám dọc trên đường hãm trong diều kiện bất lợi mặt đường ẩm và bẩn lấy φ = 0,3. + i : Độ dốc dọc trên đường, trong tính toán lấy i = 0% 40 1,4.40 2.0,3 + + 10 = 91 m S2= 1,8 127.0,3 2 Theo tài liệu [1] với:Vtk = 40 km/h thì S2 = 80m SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 22  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường Vậy ta chọn: S2 = 91 m. Vì tuyến đường thiết kế có 2 làn xe nên nếu xe chạy đúng phần đường quy định thì tầm nhìn 2 chiều không cần thiết. Tuy nhiên xét đến yếu tố bất lợi nhất thì ta xét thêm để tuyến đường được bảo đảm an toàn. 2.2.4.3. Tầm nhìn vượt xe (S4). lpu SI-SII 1 2 1 3 2 3 1 l’2 l2 l3 SIV Hình 1.2.3 : Sơ đồ tầm nhìn vượt xe. S4 có thể tính đơn giản, nếu người ta dùng thời gian vượt xe thống kê được trên đường, trị số này trong trường hợp bình thường là khoảng 10s, và trong trường hợp cưỡng bức khi đông xe khoảng 7s. Lúc đó, tầm nhìn theo sơ đồ 4 có thể có 2 trường hợp. + Bình thường : S4 = 6V = 240 (m) + Cưỡng bức : S4 = 4V = 160 (m) Theo tài liệu [1] với:Vtk = 40 km/h thì S4 = 200 m Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu cầu cao hơn nên ta chọn: S4 = 240 m. 2.2.5. Bán bính tối thiểu của đường cong nằm. 2.2.5.1. Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất có bố trí siêu cao. - Công thức : Rscmin = V2 127(0,15 + i sc max ) (m) Trong đó: + V: Tốc độ thiết kế (km/h), V = 40 km/h + 0,15: Hệ số lực ngang khi làm siêu cao max max + isc : Độ dốc siêu cao lớn nhất, isc = 6 % Vậy R min sc 40 2 = = 60 ( m) 127.(0,15 + 0,06) Theo tài liệu [1] với:Vtk = 40 km/h thì Rscmin = 125 m Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu cầu cao hơn nên ta chọn: Rscmin = 125 m. 2.2.5.2. Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất không bố trí siêu cao. min - Công thức: Rksc = V2 (m) 127.(0,08 − in ) Trong đó: + V : Tốc độ thiết kế (km/h), V = 40km/h + 0,08 : Hệ số lực ngang khi không làm siêu cao + in :Độ dốc ngang mặt đường, với mặt đường TNN chọn in=3,0% SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 23 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Vậy: min Rksc =  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 40 2 = 252 (m) 127.(0,08 − 0,03) min Theo tài liệu [1] với:Vtk =40 km/h thì Rksc = 600 m Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu min cầu cao hơn nên ta chọn: Rksc = 600 m. 2.2.5.3. Bán kính đường cong nằm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban đêm. Công thức tính toán: R = 30.S I (m) α Trong đó: + SI : Tầm nhìn 1 chiều trên mặt đường (m), SI =54m + α : Góc chiếu sáng của pha đèn ô tô, α = 20. Vậy: R= 30.50 = 750 (m) 20 Nếu bán kính đường cong nằm không thỏa mãn yêu cầu nêu trên thì phải sử dụng các biện pháp để nâng cao độ an toàn khi xe chạy như: - Sơn phản quang ở hộ lan cứng hoặc cọc dẫn hướng. - Đặt các parie bê tông mềm dọc đường. 2.2.5.4. Độ dốc siêu cao. Theo tài liệu [1] với tốc độ tính toán V = 40km/h, ứng với các bán kính đường cong nằm ta có độ dốc siêu cao tương ứng sau: Bảng 1.2.3 Bảng chọn độ dốc siêu cao theo tiêu chuẩn. R, m isc 0,06 65 ÷ 75 0,05 0,04 75 ÷100 0,03 0,02 100 ÷ 600 Độ dốc siêu cao xác định theo công thức sau: i sc = V2 −µ 127.R Trong đó: + V = 40 km/h + μ : Hệ số lực ngang . SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 24  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường 2.2.6. Chiều dài vuốt nối siêu cao. inán i= i=i 0 i=i 0 g troìn g cun âæåìn R0 âoaûn näúi siãu cao g ≡ i= B imax úp tiã ãøn uy o ch ca ng iãu co g iú s åìn nä Âæ anû âo Hình 1.2.4 : Sơ đồ cấu tạo siêu cao -Công thức: Lnsc = ( B + E ).isc (9 + 0) × 3 = = 27 m ip 1 Với : + Lnsc: Chiều dài đoạn vuốt nối siêu cao (m) + B: Bề rộng phần xe chạy (m) + E: Độ mở rộng của phần xe chạy (m). + ip: là độ dốc nâng siêu cao (%) với đường cấp IV có VTK = 40km/h thì ip = 1% Khi có đường cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp. Khi không có, đoạn nối siêu cao bố trí một nửa ngoài đường thẳng và một nữa nằm trong đường cong tròn. 2.2.7. Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong. -Xe chạy trong đường cong yêu cầu phải mở rộng phần xe chạy. Khi bán kính đường cong nằm ≤ 250 m, phần xe chạy mở rộng theo quy định trong Bảng 1.2.5. -Khi phần xe chạy có trên 2 làn xe, thì mỗi làn xe thêm phải mở rộng 1/2 trị số trong Bảng 12 và có bội số là 0,1 m. -Các dòng xe có xe đặc biệt, phải kiểm tra lại các giá trị trong Bảng 1.2.5. -Độ mở rộng bố trí ở cả hai bên, phía lưng và bụng đường cong. Khi gặp khó khăn, có thể bố trí một bên, phía bụng hay phía lưng đường cong. Bảng 1.2.4: Độ mở rộng phần xe chạy hai làn xe trong đường cong nằm Kích thước tính bằng milimét Dòng Bán kính đường cong nằm < < < < xe 250÷200 0,6m) thì ta cần dựa vào địa hình để xác định rãnh biên được bố trí 1 bên hay 2 bên sườn của mặt cắt ngang. 6.3. Các dạng mặt cắt ngang chi tiết và điểm hình của hai phương án tuyến. Dựa vào quan điểm thiết kế trên ta thiết kế được dạng mặt cắt ngang điển hình của hai phương án tuyến như trong bản vẽ số 05 6.4. Tính toán khối lượng đào đắp cho 2 phương án. Sau khi thiết kế xong mặt cắt ngang của 2 phương án ta tính toán khối lượng đào đắp 2 phương án bằng phần mềm nova và cho kết quả như trong: Phụ lục 1.6.1 Khối lượng đào đắp phương án 1 Phụ lục 1.6.2 Khối lượng đào đắp phương án 2 6.4.1. Khối lượng đào đắp phương án 1: - Khối lượng đất đào nền : Vđào = 71867,69 (m3). - Khối lượng đất đào rảnh: Vđào rảnh = 1561,49 (m3). - Khối lượng đất đắp : Vđắp = 69247,89 (m3). 6.4.2.Khối lượng đào đắp phương án 2: - Khối lượng đất đào nền: Vđào = 18707.67 (m3). - Khối lượng đất đào rảnh: Vđào rảnh = 480.89 (m3). - Khối lượng đất đắp: Vđắp = 127033.2 (m3). SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 40 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 7.1. Cơ sở thiết kế kết cấu áo đường (kcađ). 7.1.1 Xác định các điều kiện cung cấp vật liệu, bán thành phẩm, cấu kiện. Các điều kiện về cung cấp vật liệu, bán thành phẩm ,cấu kiện có trên địa bàn và lấy tại các cơ sở khác để phục vụ cho quá trình thi công được thể hiện trong mục 1.4.1 chương 1. Qua việc điều tra vị trí các mỏ vật liệu có trên địa bàn củng như các loại vật liệu lấy tại các đơn vị cung cấp khác thì Công Ty Cổ Phần Tư Vấn Thiết Kế Xây Dựng Giao Thông Công Chính Đà Nẵng (TCD) đã thực hiện một số thí nghiệm xác định tính chất của vật liệu phục vụ cho quá trình thi công như sau: Bảng 1.7.1 Kết quả thí nghiệm tại các đơn vị cung cấp vật liệu. Phương pháp Loại vật liệu thí nghiệm Chỉ tiêu Cấp phối kỷ thuật Cấp phối thiên Cấp phối đá dăm Cấp phối thiên nhiên nhiên loại A Loại I, Dmax25 đá dăm loại A Giới hạn chảy W1(%) TCVN 4197-95 AASHTO T89-02 32 23 Chỉ số dẻo Ip,% TCVN 4197-95 AASHTO T90-02 5 5 Chỉ số CBR,% AASHTO T-193 22 TCN 332-06 26 115 LosAngelesLA,% ASTM C-131 22 TCN 318-04 45 31 Tỷ lệ lọt qua sàng TCVN 4198-95 0.64 N0200/N040 Hàm lượng hạt 22 TCN 57-84 TCVN 1772-87 14 thoi dẹt max,% Chỉ số PP 42 ( Thí nghiệm CBR theo phương pháp IID, thí nghiệm LA theo phương pháp A) Đá dăm tiêu chuẩn Cường độ nén LosangelesLA,% nghiền từ đá mác ma TCN 1772-87 AASHTO T96(daN/cm2) 87 Đá dăm cơ bản 19 Đá dăm tiêu chuẩn làm 20X40 lớp thấm nhập nhựa Đá chèn 10X20 21 1150 Đá chèn nhỏ 5X10 23 Đá con 10X16 22 Đá dăm tiêu chuẩn làm Đá con 5X10 23 lớp láng nhựa SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 41 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Kết luận: Với kết quả thí nghiệm như trên theo 22TCN304-03 thì cấp phối thiên nhiên loại A đạt yêu cầu khi làm lớp móng dưới mặt đường cấp cao thứ yếu A2. Theo 22TCN334-06 thì cấp phối đá dăm loại 1, D max25 đạt yêu cầu về các chỉ tiêu cơ lý làm lớp móng trên mặt đường cấp cao thứ yếu A2. Theo 22TCN 270-01 và 22TCN271-01 thì các loại đá dăm cơ bản trên đều đạt yêu cầu. ( Các loại đá dăm tiêu chuẩn trên đều có hàm lượng cuội sỏi được xay vỡ ( có ít nhất 2 mặt vỡ) trong khối lượng cuội sỏi nằm trên sàng 4,75 mm là 95%) Bảng 1.7.2 Kết quả thí nghiệm vật liệu thi công nền mặt đường Kết cấu E (MPa) Tính Tính Tính về độ về về kéo võng trượt uốn Cấp phối thiên nhiên loại 180 180 180 0,05 38 A CPĐD loại 1 Dmax25 290 290 290 CPĐD loại 2 Dmax37.5 235 235 235 Đất gia cố xi măng 8% 355 355 355 0,3 Lớp thấm nhập nhựa 310 250 550 Đất đắp nền đường 50 50 50 0,023 18 7.1.2 Xác định các điều kiện thi công. Trên địa bàn có nhiều công ty có thể đảm nhận công tác thi công tuyến đường. Đội ngũ cán bộ kỹ thuật có kinh nghiệm, trách nhiệm, công nhân được đào tạo bài bản, có kỹ thuật, kỷ luật cao. Các đơn vị thi công có đầy đủ các loại máy móc thi công như máy san, máy đào, máy ủi, máy xúc, các loại lu (lu bánh cứng, lu bánh lốp, lu rung), các loại ô tô tự đổ, máy rải, xe tưới nước,… Các điều kiện liên quan khác như việc cung cấp nhiên liệu, năng lượng, nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt, các điều kiện y tế, thông tin liên lạc được đảm bảo. 7.1.3. Quan điểm thiết kế cấu tạo KCAĐ - Tuân thủ các nguyên tắc thiết kế kết cấu áo đường, trong đó chú trọng nguyên tắc thiết kế tổng thể nền - mặt đường, làm sao cho nền đường và mặt đường cùng chịu lực, đảm bảo chịu được tải trọng và ổn định cường độ. - Cố gắng tận dụng vật liệu địa phương, phát huy khả năng thi công của các nhà thầu địa phương, chọn các loại vật liệu sẵn có, chiều dày hợp lý trong việc phân lớp thi công sao cho nâng cao năng suất, và nằm trong khả năng thi công của nhà thầu. - Phát huy khả năng làm việc của vật liệu, giảm chiều dày các lớp vật liệu đắt tiền, cũng như số lớp vật liệu, cải thiện chế độ làm việc của nền - mặt đường. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 42  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường LÅÏP MOÏNG TRÃN (BASE) LÅÏP MOÏNG DÆÅÏI (SUB-BASE) LÅÏP ÂAÏY MOÏNG (CAPPING PLAYER) KÃÚ T CÁÚ U AÏO ÂÆÅÌNG LÅÏP MÀÛ T DÆÅÏI (SURFACING) (PAVEMENT STRUCTURE) LÅÏP MÀÛ T TRÃN (SURFACING) KÃÚ T CÁÚ U NÃÖ N AÏO ÂÆÅÌNG LÅÏP BÃ TÄNG NHÆÛ A NHAÏM CAO (SUBGRADE) KHU VÆÛ C TAÏC DUÛ NG 80-100Cm TÁÖ NG MOÏNG TÁÖ NG MÀÛ T - Lựa chọn biện pháp cấu tạo kết cấu áo đường đơn giản, hợp lý với điều kiện địa hình, địa chất, địa chất thủy văn. - Đối với tầng mặt: + Đảm bảo đủ cường độ chung và ổn định cường độ, chịu được lực thẳng đứng và nằm ngang, chống bong bật tốt. + Mặt đường phải đảm bảo đạt được độ bằng phẳng. + Bề mặt áo đường phải có đủ độ nhám nhất định . + Áo đường càng sản sinh ít bụi càng tốt. + Khả năng thoát nước mặt tốt và ít thấm nước - Đối với tầng móng: Có thể chọn các loại vật liệu có cường độ thấp hơn, vật liệu hạt thô và không nhất thiết phải có chất liên kết. Hình 1.7.1 Sơ đồ các tầng, lớp của kết cấu áo đường mềm và kết cấu nền - áo đường 7.1.4. Tiêu chuẩn tính toán - tải trọng tính toán. a) Tiêu chuẩn tính toán. Tính toán thiết kế theo tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211-06. b) Tải trọng tính toán: - Tải trọng trục (trục đơn) tính toán tiêu chuẩn, P = 100 (kN). - Áp lực tính toán lên mặt đường, p = 0,6 (Mpa). - Đường kính vệt bánh xe D = 33 (cm). 7.1.5. Xác định mô dun đàn hồi yêu cầu cho phần xe chạy và phần gia cố lề. 7.1.5.1. Xác định lưu lượng xe chạy tính toán. Lưu lượng xe chạy trên tuyến ở năm 2010 là: N= 610 xehh/ng.đêm. Năm đưa vào khai thác năm 2015: N1hh = 856 (xehh/ng.đ) q Hệ số tăng xe hàng năm là: 7% 7.1.5.2.Tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100 kN: Việc tính toán quy đổi được thực hiện theo biểu thức sau:  P  N tk = ∑ c1 .c2 .ni  i   100  I =1 n 4.4 Trong đó: SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 43  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường + C1 = 1+1,2(m-1) và với m là số trục của một cụm trục. Với xe chỉ có 1 trục sau thì ta có C1 = 1.0. + C2: Là hệ số xét đến số bánh trong một cụm bánh. + ni: Là lưu lượng của loại xe thứ i ở năm tính toán cho cả hai chiều xe chạy + Pi: Là tải trọng trục xe thứ i. + n: Số trục xe cần phải quy đổi về trục xe tính toán. Kết quả tính toán được thể hiện trong phụ lục 1.7.1 7.1.5.3. Số trục xe tính toán trên một làn xe và trên kết cấu lề gia cố. Pi k ∑C .C .N ( P ) 1 2 4.4 i tt Ntt= f. i =1 = f. Ntk với f =0,55 (đường hai làn xe , không có dải phân cách giữa) Số trục xe tiêu chuẩn tính luỹ trên 1 làn xe trong thời hạn tính toán : Ne = [(1 + q) t − 1] ⋅ 365 ⋅ N tt ( trục/làn ) q (1 + q) t −1 Trong đó : +Ntt : số trục xe tính toán tiêu chuẩn / làn xe.ngđ + t : Số năm khai thác (tính từ năm đầu trở đi). Kết quả tính toán được thể hiện trong phụ lục 1.7.2 Dựa vào bảng 2-1 tài liệu [2] với đường là đường cấp IV, số trục xe tiêu chuẩn trục tích lũy như đã tính ở trên ta chọn kết cấu mặt đường là mặt đường cấp cao thứ yếu A2. Ta thấy Số trục xe tiêu chuẩn tính luỹ trên 1 làn xe trong thời hạn tính toán trong thời gian 7 năm là 0.55.10 6 trục/làn. Tương ứng với bảng 2.1 là mặt đường láng nhựa. Tuy nhiên do tuyến đường là đường quốc lộ có tính chất quan trọng, có tính chất lâu dài, xe chạy liên tục và lưu lượng ngày càng tăng nên để hạn chế vấn đề duy tu bảo dưỡng và nâng cao điều kiện cho xe chạy kiến nghị làm lớp mặt bê tông nhựa nhưng do vị trí tuyến cách trạm trộn gần nhất 65km nên việc cung cấp bê tông nhựa gặp khó khăn. Do đó ta chọn mặt đường thấm nhập nhựa, phía trên làm thêm láng nhựa 2 lớp để tăng cường độ nhám, độ bằng phẳng để nâng cao chất lương khai thác. 7.1.5.4. Xác định môđun đàn hồi yêu cầu: Eyc = max (Eycmin, Eyctt) 7.1.5.4.1. Xác định môđun đàn hồi tối thiểu Eycmin: Căn cứ vào : - Cấp thiết kế của đường : Cấp IV tốc độ thiết kế Vtk = 40 km/h. - Loại mặt đường : A2 Tra bảng 3-5 của tài liệu[2] ta có giá trị Eyc tương ứng Eycmin = 100MPa tt 7.1.5.4.2. Xác định môđuyn đàn hồi theo số trục xe tính toán E yc SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 44 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Căn cứ vào: - Tải trọng trục tính toán : 100KN - Loại mặt đường : Cấp cao thứ yếu A2 - Số trục xe tính toán trong một ngày đêm trên một làn xe. Tra bảng 3-4 của tài liệu [2] ta có giá trị Eyc tương ứng. Eycllxc = 139,89Mpa Bảng 1.7.3. Xác định mô đun đàn hồi Eycchọn Ntt –Mặt Ntt –Lề Loại Eycmin Eycchọn tt Năm Eyc (Mpa) (trục (trục mặt (Mpa) (Mpa) Lề Lề xe/ngđ.làn) xe/ngđ.làn) đường Mặt Lề Mặt Mặt GC GC GC 8 281,93 140,96 A2 100 80 139,89 127,3 140 140 Nhận xét: Ta thấy Eyc mặt đường và Eyc lề gia cố tương đương nhau chỉ hơn kém nhau 12,7(MPa) do đó để thuận lợi cho quá trình thi công và đầu tư mở rộng thêm bề rộng làn xe trong tương lai ta chọn kết cấu áo đường mềm của lề đường giống với kết cấu mặt đường. 7.1.5.5. Xác định đầu tư. Để đáp ứng nhu cầu khai thác không bị gián đoạn bởi các lần duy tu bảo dưỡng và được sự đồng ý của chủ đầu tư nên quyết định đầu tư xây dựng 1 lần (mặt đường cấp cao thứ yếu A2), có Eycmđ = 140 MPa. 7.1.6. Thiết kế cấu tạo KCAĐ. 7.1.6.1. Căn Cứ đề xuất các phương án cấu tạo kết cấu áo đường. - Tuyến đường thiết kế là đường cấp IV tốc độ thiết kế 40Km/h.căn cứ theo 22TCN 345-06 và 22TCN 211-06 - Căn cứ theo bảng 2-1, tài liệu [2] chọn loại vật liệu tầng mặt. - Căn cứ theo bảng 2-3, tài liệu [2] chọn loại vật liệu tầng móng. - Căn cứ vào cấp thiết kế của đường và cấp mặt đường. - Căn cứ vào điều kiện vật liệu địa phương. - Căn cứ các số liệu mà phòng thí nghiệm cung cấp thì ta chọn các đặc trưng của các lớp vật liệu như sau: SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 45 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Bảng 1.7.4. Bảng các thông số tính toán các lớp vật liệu Lớp kết cấu E (MPa) Tính về Tính về Tính về độ võng trượt kéo uốn Cấp phối thiên nhiên 180 180 180 0.05 38 loại A CPĐD loại 1 Dmax25 290 290 290 Đất gia cố xi măng 8% 355 355 355 0,3 Đá dăm thấm nhập nhựa 310 240 550 dùng nhựa nóng Láng nhựa 2 lớp dùng Không tính nhựa nóng Từ quan điểm thiết kế trên ta đề xuất các phương án cấu tạo cho kết cấu áo đường như sau: 7.1.6.2. Phương án 1: Bảng 1.7.5: phương án1. M.Đ đàn Chiều Phương Thời hạn Thứ tự lớp Tên lớp hồi(Mpa dày án tính toán ) (cm) Cấp phối thiên nhiên loại 1 A 180 28 1.a 2 CPĐD loại 1 Dmax25 290 15 Đá dăm thấm nhập nhựa 3 dùng nhựa nóng 310 6 Láng nhựa 2 lớp 8 năm 4 dùng nhựa nóng Cấp phối thiên nhiên loại 30 1 A 180 1.b 2 CPĐD loại 1 Dmax25 290 15 Đá dăm thấm nhập nhựa 3 dùng nhựa nóng 310 5 Láng nhựa 2 lớp 4 dùng nhựa nóng Cấp phối thiên nhiên loại 1 A 180 28 1.c 2 CPĐD loại 1 Dmax25 290 16 Đá dăm thấm nhập nhựa 3 dùng nhựa nóng 310 5 Láng nhựa 2 lớp 4 dùng nhựa nóng SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 46 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 7.1.6.3. Phương án 2: Bảng 1.7.6: phương án2. Phương án 2.a M.Đ đàn Chiều dày Thời hạn Thứ tự lớp Tên lớp hồi(Mpa (cm) tính toán ) Cấp phối thiên nhiên loại A 1 180 28 Đất gia cố xi măng 8% 2 355 22 Đá dăm thấm nhập nhựa 3 dùng nhựa nóng 310 6 4 2.b 1 2 3 4 1 2.c Láng nhựa 2 lớp Cấp phối thiên nhiên loại A Đất gia cố xi măng 8% Đá dăm thấm nhập nhựa dùng nhựa nóng Láng nhựa 2 lớp Cấp phối thiên nhiên loại A 3 Đất gia cố xi măng 8% Đá dăm thấm nhập nhựa dùng nhựa nóng 4 Láng nhựa 2 lớp 2 180 30 355 22 310 5 180 28 355 23 310 5 7.2. Tính toán cường độ của kết cấu áo đường mềm theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi. Bảng 1.7.7. Bảng tính toán cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi phương án 1.a: hi Etb(Mpa Lớp vật liệu Ei (cm t k Htb H/D 1,485 ) ) Cấp phối thiên 18 262,7 28 28 180 Edctb nhiên loại A 0 2 29 1,61 0,53 CPĐD loại 1 Dmax25 15 43 214,45 Eo/Etb 0,190 0 1 6 Đá dăm thấm nhập 31 1,44 0,14 nhựa 6 49 224,91 Ech/Edctb 0,577 0 6 0 dùng nhựa nóng 151,5 Láng nhựa 2 lớp Ech 9 Hệ số xét đến sai số giữa phương pháp tính toán chính xác và phương pháp gần đúng: SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 47  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp H  β = 1,114.  D 0 ,12  49  = 1,114.   33  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 0 ,12 = 1,168 Vậy mô duyn đàn hồi trung bình của kết cấu áo đường là: Edctb= 1,168 x 224,91 = 262,72Mpa Sử dụng toán đồ hình 3.1[ tài liệu 2] với ta được: E0 50 H 49 = 0,193 = = 1,485 và dc = 262,72 Etb D 33 Ech = 0,577 . Vậy Ech = 151,59 MPa. Etb Theo bảng 3.2 [tài liệu 2] chọn hệ số cường độ ứng với độ tin cậy 0,85 là 1,06. dv Vậy: Ech = 151,59 ≥ K cd .E yc = 1,06 × 140 = 148,40 MPa ⇒ thỏa mãn. Bảng 1.7.8 Bảng tính toán cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi phương án 1.b hi Ht Etb(Mpa Lớp vật liệu Ei (cm t k H/D 1,515 ) b ) Cấp phối thiên nhiên loại 18 259,3 30 30 180,00 Edctb A 0 3 29 1,61 0,50 CPĐD loại 1 Dmax25 15 45 212,83 Eo/Etb 0,193 0 1 0 Đá dăm thấm nhập nhựa 31 1,45 0,11 Ech/Edct 5 50 221,47 0,587 dùng nhựa nóng 0 7 1 b 152,2 2 lớp láng nhựa Ech 3 Tương tự như phương án 1.a ta có : Ech = 152,23MPa. Vậy: Ech = 152,23 ≥ K .E yc = 1,06 × 140 = 148,40MPa ⇒ thỏa mãn. dv cd Bảng 1.7.9. Bảng tính toán cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi phương án 1.c hi Ht Etb(Mpa Lớp vật liệu Ei (cm t k H/D 1,48 ) b ) Cấp phối thiên nhiên loại 18 262,3 28 28 180,00 Edctb A 0 3 29 1,61 0,57 CPĐD loại 1 Dmax25 16 44 216,00 Eo/Etb 0,191 0 1 1 Đá dăm thấm nhập nhựa 31 1,43 0,11 Ech/Edct 5 49 224,57 0,577 dùng nhựa nóng 0 5 4 b 151,3 2 lớp láng nhựa Ech 6 Tương tự như phương án 1.a ta có : Ech = 151,36 MPa. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 48 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường dv Vậy: Ech = 151,36 ≥ K cd .E yc = 1,06 × 140 = 148,40 MPa ⇒ thỏa mãn Bảng 1.7.10. Bảng tính toán cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi phương án 2.a hi Lớp vật liệu Ei t k Htb Etb(Mpa) H/D 1,7 (cm) Cấp phối thiên nhiên loại A 180 28 28 180 Edctb 301,05 Đất gia cố xi măng 8% 355 22 1,972 0,786 50 247,36 Eo/Etb 0,166 Đá dăm thấm nhập nhựa 310 6 1,253 0,12 56 253,63 Ech/Edctb 0,582 dùng nhựa nóng 2 lớp láng nhựa Ech 175,21 Tương tự như trên ta có : Ech = 175,21 MPa. dv Vậy: Ech = 175,21 ≥ K cd .E yc = 1,06 × 140 = 148,40 MPa ⇒ thỏa mãn Bảng 1.7.11 Bảng tính toán cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi phương án 2.b hi Etb Lớp vật liệu Ei t k Htb H/D 1,73 (cm) (Mpa) Cấp phối thiên nhiên loại A 180 30 30 180,00 Edctb 297,19 Đất gia cố xi măng 8% 355 22 1,972 0,733 52 244,51 Eo/Etb 0,168 Đá dăm thấm nhập nhựa 310 5 1,268 0,096 57 249,84 Ech/Edctb 0,589 dùng nhựa nóng 2 lớp láng nhựa Ech 175,04 Tương tự như trên ta có : Ech = 175,04 MPa. dv Vậy: Ech = 175,04 ≥ K cd .E yc = 1,06 × 140 = 148,40 MPa ⇒ thỏa mãn. Bảng 1.7.12 Bảng tính toán cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi phương án 2.c hi Etb Lớp vật liệu Ei t k Htb H/D 1,70 (cm) (Mpa) Cấp phối thiên nhiên loại A 180 28 28 180,00 Edctb 301,85 Đất gia cố xi măng 8% 355 23 1,972 0,821 51 249,23 Eo/Etb 0,166 Đá dăm thấm nhập nhựa 310 5 1,244 0,098 56 254,30 Ech/Edctb 0,582 dùng nhựa nóng 2 lớp láng nhựa Ech 175,68 Tương tự như trên ta có : Ech = 175,68 MPa dv Vậy: Ech = 175,68 ≥ K cd .E yc = 1,06 × 140 = 148,40 MPa ⇒ thỏa mãn 7.3. Bảng tổng hợp giá thành xây dựng các phương án: Chi phí xây dựng trực tiếp và chi phí vận chuyển được tính toán và thể hiện trong các phụ lục 1.7.3 đến phụ lục 1.7.11 Kết quả tính toán tổng chi phí xây dựng 2 phương án như sau: Bảng 1.7.13: Tổng các chi phí xây dựng mặt đường phương án 1 Đơn vị Phương án 1.a Phương án 1.b Phương án 1.c đồng/100m2 Tổng số tiền 33.303.461 32.862.091 32.886.748 SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 49 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Bảng 1.7.14: Tổng các chi phí xây dựng mặt đường phương án 2 Đơn vị Phương án 2.a Phương án 2.b Phương án 2.c đồng/100m2 Tổng số tiền 34.705.504 34.484.732 34.530.980 7.4. Phân tích – So sánh các phương án kết cấu áo đường đề xuất theo cấu tạo. Qua bảng phân tích giá các phương án trên thấy: Với phương án 1 thì phương án 1.b có tổng giá thành xây dựng là nhỏ nhất nên ta chọn phương án 1.b để tính toán thiết kế khả năng chịu lực chịu lực. Với phương án 2 thì phương án 2.b có tổng giá thành xây dựng là nhỏ nhất nên ta chọn phương án 2.b để tính toán thiết kế khả năng chịu lực 7.5. Tính toán theo tiêu chuẩn cân bằng giới hạn trượt. Chỉ kiểm tra điều kiện trượt đối với các lớp vật liệu kém dính (cấp phối tiêu chuẩn) và nền đất. Để đảm bảo không phát sinh biến dạng dẻo cục bộ trong nền đất và các lớp vật liệu kém dính, cấu tạo kết cấu áo đường phải thỏa mãn điều kiện sau: Tax + Tav ≤ Ctt K cdtr Trong đó: +Tax: ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng bánh xe tính toán gây ra trong nền đất hoặc trong lớp vật liệu kém dính (MPa). +Tav: ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp vật liệu nằm trên nó gây ra cũng tại điểm đang xét (MPa). tr +K cd là hệ số cường độ về chịu cắt trượt được chọn tuỳ thuộc độ tin cậy thiết kế . +Ctt: Lực dính tính toán của đất nền hoặc vật liệu kém dính (MPa) ở trạng thái độ ẩm, độ chặt tính toán. 7.5.1. Kiểm toán đối với phương án 1. 7.5.1.1. Kiểm toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất. Bảng 1.7.15. Bảng tính toán cường độ theo tiêu chuẩn cân bằng giới hạn trượt hi Lớp vật liệu Ei t k Htb Etb(Mpa) H/D 1,515 (cm) Cấp phối thiên nhiên loại 180 30 30 180,00 Edctb 252,28 A CPĐD loại 1 Dmax25 290 15 1,611 0,500 45 212,83 Đá dăm thấm nhập nhựa 240 5 1,128 0,111 50 215,45 dùng nhựa nóng 2 lớp láng nhựa Không tính Ta có: H  β = 1,114.  D SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C 0 ,12 = 1,171 Trang: 50 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Etb= 1,171 x 215,45 = 252,28 Mpa 7.5.1.1.1. Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trục bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất Tax. Ta có: E1 Etb 252,77 H 50 = = = 5,055 = = 1,515 ; E 2 E0 50 D 33 Theo biểu đồ hình 3-2 với góc nội ma sát ϕ = 18o ta tra được Tax = 0,03. Do áp lực p trên mặt đường của bánh xe tiêu chuẩn tính toán p = 0,6 Mpa nên : Tax = 0,6. 0,03= 0,018Mpa 7.5.1.1.2. Xác định ứng suất hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu áo đường gây ra trong nền đất Tav. Tra hình 3-4 [tài liệu 2] ứng với φ=18 0 và chiều dày của kết cấu áo đường là 50cm là Tav =- 0,0004 7.5.1.1.3. Xác định trị số Ctt theo (3-8) [tài liệu 2]. Ctt = C.K1.K2.K3 Với: C là lực dính của đất nền, C=0,018 MPa Theo mục 3.5.4 [tài liệu 2] ta có : Ctt = 0,023.0,6.0,8.1,5 = 0,01656 MPa 7.5.1.1.4. Kiểm toán lại điều kiện tính toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất. Theo bảng 3-7 [tài liệu 2] chọn độ tin cậy là 0,85 ta được Ktrcd=0,9 Ta có Tax+Tav= 0,018-0,0004=0,0176 ≤ Ctt 0,01656 = = 0,0184 ⇒ thỏa mãn. tr 0,9 K cd Vậy: Điều kiện kết cấu nền áo đường chịu cắt trượt được đảm bảo. 7.5.1.2. Kiểm toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong lớp cấp phối thiên nhiên. - Xác định mô đun đàn hồi chung Emch trên lớp cấp phối thiên nhiên Ta có: Etb= 180 Mpa với E0 50 h1 30 = 0,278 = = 0,909 và dc = Etb 180 D 33 Echm = 0,549 . Vậy Emch = 98,82 MPa. ta được: Etb Bảng 1.7.16. Bảng tính toán cường độ theo tiêu chuẩn cân bằng giới han trượt hi Lớp vật liệu Ei t k Htb Etb(Mpa) (cm) CPĐD loại 1 Dmax25 290 15 15 290 Đá dăm thấm nhập nhựa dùng nhựa 240 5 0,828 0,333 20 276,.91 nóng SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 51  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Láng nhựa 2 lớp Khoa Xây Dựng Cầu Đường Không tính 0 ,12 H  β = 1,114.  = 1,049 D Etb= 1,049.176,91= 290,48 Mpa > 290Mpa nên Etb=290 Mpa 7.5.1.2.1. Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trục bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong lớp móng cấp phối thiên nhiên Tax. E1 Etb 290 H 20 = = = 2,93 = 0,606 ; Ta có : = E 2 E m 98,82 D 33 Ta có: ch Theo biểu đồ hình 3-2 với góc nội ma sát ϕ = 38o ta tra được Tax = 0,066. Do áp lực p trên mặt đường của bánh xe tiêu chuẩn tính toán p = 0,6 Mpa nên : Tax = 0,6.0,066 = 0,0396Mpa 7.5.1.2.2. Xác định ứng suất hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu áo đường gây ra trong lớp cấp phối thiên nhiên Tav. Tra hình 3-4 [tài liệu 2] ứng với φ=38 0 và chiều dày của kết cấu áo đường là 20cm là Tav = -0,0008 7.5.1.2.3. Xác định trị số Ctt theo (3-8) [tài liệu 2]. Ctt = C.K1.K2.K3 Với: C: Lực dính của đất nền, C=0,05 MPa Theo mục 3.5.4 [tài liệu 2] ta có : Ctt = 0,05.0,6.0,8.1,5 = 0,036 MPa 7.5.1.2.4. Kiểm toán lại điều kiện tính toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất. Theo bảng 3-7 [tài liệu 2] chọn độ tin cậy là 0,85 ta được Ktrcd=0,9 Ta có Tax+Tav= 0,0396 - 0,0008=0,0389 ≤ Ctt 0,036 = = 0,04 ⇒ thỏa mãn. tr 0,9 K cd Vậy: Điều kiện kết cấu nền áo đường chịu cắt trượt được đảm bảo. Kết luận: Kết cấu áo đường đã chọn của phương án 1 như trên thỏa mãn các điều kiện kiểm toán về cường độ. 7.5.2. Kiểm toán đối với phương án 2. 7.5.2.1. Kiểm toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất. Bảng 1.7.17. Bảng tính toán cường độ theo tiêu chuẩn cân bằng giới han trượt hi Ht Etb(Mpa H/ Lớp vật liệu Ei (cm t k 1,73 b ) D ) Cấp phối thiên nhiên loại 18 290,3 30 30 180,00 Edctb A 0 7 SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 52  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Đất gia cố xi măng 8% Đá dăm thấm nhập nhựa dùng nhựa nóng 2 lớp láng nhựa H  β = 1,114.  D 35 5 24 0 22 5 1,97 2 0,98 2 Khoa Xây Dựng Cầu Đường 0,73 3 0,09 6 52 244,51 57 244,11 0 ,12 = 1,19 , Etb= 1,19 x 244,11 = 290,37 Mpa 7.5.2.1.1 Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trục bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất Tax. Ta có: E1 Etb 290,37 H 57 = = = 5,81 = = 1,73 ; E2 E0 50 D 33 Theo biểu đồ hình 3-2 với góc nội ma sát ϕ = 18o ta tra được Tax = 0,015. Do áp lực p trên mặt đường của bánh xe tiêu chuẩn tính toán p = 0,6 Mpa nên : Tax = 0,6.0,015= 0,009Mpa 7.5.2.1.2. Xác định ứng suất hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu áo đường gây ra trong nền đất Tav. Tra hình 3-4 [tài liệu 2] ứng với φ=18 0 và chiều dày của kết cấu áo đường là 57cm là Tav = -0,0005 7.5.2.1.3. Xác định trị số Ctt theo (3-8) [tài liệu 2]. Trị số Ctt xác định theo công thức sau: Ctt = C.K1.K2.K3 Với: C là Lực dính của đất nền, C=0,018 MPa Theo mục 3.5.4 [tài liệu 2] ta có : Ctt = 0,023.0,6.0,8.1,5 = 0,01656 MPa 7.5.2.1.4. Kiểm toán lại điều kiện tính toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất. Theo bảng 3-7 [tài liệu 2] chọn độ tin cậy là 0,85 ta được Ktrcd=0,9 Ta có Tax+Tav= 0,009-0,0005=0,0085 ≤ Ctt 0,01656 = = 0,0184 ⇒ thỏa mãn. tr 0,9 K cd Vậy: Điều kiện kết cấu nền áo đường chịu cắt trượt được đảm bảo. 7.5.2.2. Kiểm toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong lớp cấp phối thiên nhiên. - Xác định mô đun đàn hồi chung Emch trên lớp cấp phối thiên nhiên Ta có: Etb= 180 Mpa với E0 50 h1 30 = 0,278 = = 0,909 và dc = Etb 180 D 33 SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 53  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường Echm = 0,549 . Vậy Emch = 98,82MPa. ta được: Etb Bảng 1.7.18. Bảng tính toán cường độ theo tiêu chuẩn cân bằng giới han trượt hi Etb Lớp vật liệu Ei t k Htb H/D (cm) (Mpa) Đất gia cố xi măng 8% 355 22 22 355,00 Edctb Đá dăm thấm nhập nhựa 240 5 0,676 0,227 27 331,41 dùng nhựa nóng 2 lớp láng nhựa 0,82 355 0 ,12 H  Ta có: β = 1,114.  = 1,087 D Etb= 1,87 x 331,41 = 360,41 Mpa > 355 nên Etb=355 Mpa 7.5.2.2.1. Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trục bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong lớp móng cấp phối thiên nhiên Tax. E1 Etb 355 H 27 = = = 3,59 = = 0,82 ; Ta có: E 2 E 0 98,82 D 33 Tax = 0,051. Do áp lực Theo biểu đồ hình 3-2 với góc nội ma sát ϕ = 38o ta tra được p trên mặt đường của bánh xe tiêu chuẩn tính toán p = 0,6 Mpa nên : Tax = 0,6.0,051 = 0,0306Mpa 7.5.2.2.2. Xác định ứng suất hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu áo đường gây ra trong lớp cấp phối thiên nhiên Tav. Tra hình 3-4 [tài liệu 2] ứng với φ=38 0 và chiều dày của kết cấu áo đường là 27cm là Tav = 0,0014 7.5.2.2.3. Xác định trị số Ctt theo (3-8) [tài liệu 2]. Trị số Ctt xác định theo công thức sau: Ctt = C.K1.K2.K3 Với: - C: Lực dính của đất nền, C=0,05 MPa Theo mục 3.5.4 [tài liệu 2] ta có : Ctt = 0,05.0,6.0,8.1,5 = 0,036 MPa 7.5.2.2.4. Kiểm toán lại điều kiện tính toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong lớp cấp phối thiên nhiên. Theo bảng 3-7 [tài liệu 2] chọn độ tin cậy là 0,85 ta được Ktrcd=0,9 Ta có Tax+Tav= 0,0306 - 0,0014=0,0292 ≤ Ctt 0,036 = = 0,04 ⇒ thỏa mãn. tr 0,9 K cd Kết luận: Điều kiện kết cấu nền áo đường chịu cắt trượt được đảm bảo 7.6. Tính toán theo tiêu chuẩn kéo uốn. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 54  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường Theo [tài liệu 2] thì kết cấu được xem là đủ cường độ khi thỏa mãn điều kiện sau đây: - Điều kiện kiểm tra: Rttku σku ≤ ku K cd Xác định ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu toàn khối dưới tác dụng của tải trọng bánh xe (kiểm tra đối với phương án 2.c). - Xác định theo biểu thức 3.10 [tài liệu 2] σ ku = σ ku . p.kb 7.6.1. Đối với lớp đất gia cố xi măng. h1=27 cm. Ta tính E1 Bảng 1.7.19. Bảng tính toán cường độ theo tiêu chuẩn cân bằng giới hạn trượt hi (cm) 355 22 Lớp vật liệu Ei Đất gia cố xi măng 8% Đá dăm thấm nhập nhựa 550 dùng nhựa nóng Láng nhựa 2 lớp dùng nhựa nóng 5 t k 1,549 0,227 Htb Etb(Mpa) H/D 22 355 0,818 27 386,90 Edctb 420,75 Trị số Etb’ của lớp phía dưới nó chính là lớp cấp phối thiên nhiên là E = 180 Mpa và đất nền Edctb= 180 Mpa với E0 50 H 30 = 0,278 = = 0,909 và dc = Etb 180 D 33 ta được: Ech = 0,549 . Vậy Ech = 98,82MPa Etb Tìm σ ku ở lớp đất gia cố xi măng bằng cách tra toán đồ hình 3-6 với: E1 E2 420,75 355 H 1 27 == = = 3,59 = = 0,818 ; =1,18 , E2 355 E 3 98,82 D 33 Tra toán đồ ta được σ ku = 0,31 và với p=0,6 MPa ta có: σ ku = 0,33.0,6.0,85= 0,1683 MPa 7.6.2. Kiểm toán theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn ở đáy lớp Đất gia cố xi măng. Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp đất gia cố xi măng: K1: Hệ số xét đến sự suy giảm cường độ do vật liệu bị mỏi dưới tác dụng của tải trọng trùng phục, Với vật liêu đất gia cố xi măng thì: K1 = 2,22 2,22 = 0 ,11 Ne 0,615.10 6 SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C ( ) 0 ,11 = 0,512 Trang: 55 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường K2: Hệ số suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân về khí hậu, thời tiết, với đất gia cố xi măng loại 1 thì K2 =1 Vậy: Cường độ chịu kéo khi uốn của lớp cát đất gia cố xi măng là: Rttku = 0,512.1.0.3 = 0,1536MPa Kiểm toán cường độ của kết cấu nền áo đường theo biểu thức 3-9 [tài liệu 2] với hệ số cường độ chịu kéo uốn chọn hệ số tin cậy 0,85 là 0,9 σ ku ≤ Rttku 0,1536 ⇔ 0,1683 ≤ = 0,17 ku 0,9 K cd ⇒ thỏa mãn Kết luận : Kết cấu áo đường đã chọn như trên thỏa mãn các điều kiện kiểm toán về cường độ và quyết định đưa vào xây dựng. 7.7. So sánh chọn phương án kết cấu áo đường thi công. Kết cấu áo đường chọn để đầu tư xây dựng công trình phải thỏa mãn các điều kiện về cấu tạo và khả năng chịu lực. Ngoài ra, phương án được chọn phải có giá thành xây dựng rẻ nhất, ưu tiên phương án kết cấu tận dựng được tối đa vật liệu hiện có tại địa phương nhưng phải đảm bảo kết cấu đó: + Đơn vị thi công có đủ năng lực để thực hiện + Biện pháp thi công kết cấu thuận lợi + Đảm bảo tiến độ yêu cầu Với phương án 2 ta tận dụng được vật liệu địa phương (đất gia cố xi măng) nhưng để cho kết cấu này thỏa mãn điều kiện chịu kéo uốn thì phải chọn kết cấu dày do đó làm chi phí xây dựng tăng thêm, dẫn tới tổng giá thành sẽ lớn hơn phương án 1 (dùng cấp phối đá dăm). Mặt khác lớp đất gia cố xi măng có thời gian thi công lâu hơn, công nghệ thi công phức tạp hơn lớp cấp phối đá dăm dẫn tới tiến độ công trình chậm hơn. Vậy chọn phương án kết cấu áo đường phương án 1.b để đầu tư xây dựng cho tuyến đường. CHƯƠNG 8 TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KHAI THÁC CỦA TUYẾN 8.1. Lập biểu đồ xe chạy lý thuyết. Biểu đồ tốc độ xe chạy lý thuyết được lập dựa trên một số giả thuyết sau: - Xe chạy trên tuyến không gặp trở ngại gì. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 56 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường - Người lái xe luôn điều khiển xe chạy đúng theo lý thuyết với tốc độ cao nhất. - Với từng điều kiện cụ thể của đường, xe bao giờ cũng chạy với tốc độ cao nhất. Biểu đồ tốc độ xe chạy được lập ở đây ta vẽ cho loại xe có thành phần xe lớn nhất, đó là xe tải trung (ZIL-130) với thành phần dòng xe là 46% cả chiều đi lẫn chiều về theo hai phương án. 8.1.1. Xác định các tốc độ cân bằng. Để xác định vận tốc cân bằng của xe xét đến 2 điều kiện: Thứ nhất: Dựa vào điều kiện về mặt đường. Ta có đối với mặt đường thấm nhập nhựa có láng nhựa 2 lớp qua quá trình thi công và thí nghiệm có kết quả như sau: - Chỉ số đánh giá về độ bằng phẳng IRI = 3 - Chỉ số yêu cầu về độ nhám mặt đường thể hiện qua chiều sâu rắc cát trung bình Htb = 0,35 (mm). Với kết quả thí nghiệm về độ bằng phẳng và độ nhám như trên thì theo bảng 1.1 và bảng 1.2 tài liệu [2] tốc độ xe chạy tối đa V = 60 Km/h. Thứ hai: Dựa vào biểu đồ nhân tố động lực xác định các trị số tốc độ cân bằng tương ứng với từng đoạn dốc ở trên mỗi trắc dọc. Trên mỗi đoạn đường có độ dốc dọc lớn nhất xác định điều kiện đường tương ứng: D = f ± i. Trong đó: + D: Nhân tố động lực của xe đang xét. + f: Hệ số sức cản lăn, f = 0,01 (tính ở mục 2.2.2.1 chương2) + i: Độ dốc dọc của đường, khi lên dốc lấy dấu +, khi xuống dốc lấy dấu -. Kết quả tính toán tốc độ cân bằng được thể hiện trong: Phụ lục 1.8.1. Tốc độ cân bằng của phương án 1 Phụ lục 1.8.2. Tốc độ cân bằng của phương án 2 8.1.2. Xác định các tốc độ hạn chế. 8.1.2.1. Khi vào đường cong nằm. - Khi vào đường cong nằm có bố trí siêu cao Vhc = 127 × R × ( µ + isc ) - Khi vào đường cong nằm không bố trí siêu cao Vhc = 127 × R × ( µ − in ) Trong đó: + Vhc: Tốc độ hạn chế khi xe chạy vào đường cong (km/h). + µ : Hệ số lực ngang sử dụng tương ứng với R + R : Bán kính đường cong nằm (m). + isc : Độ dốc siêu cao sử dụng trên đường cong tính toán. + in : Độ dốc ngang mặt sử dụng trên đường cong tính toán. Kết quả tính toán được thể hiện trong: Phụ lục 1.8.3 Bảng tính tốc độ hạn chế khi vào đường cong nằm có bố trí siêu cao 2 phương án. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 57  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường Phụ lục 1.8.4 Bảng tính tốc độ hạn chế khi vào đường cong nằm không bố trí siêu cao 2 phương án. Theo kết quả tính toán thì khi xe chạy vào tất cả các đường cong nằm có bố trí siêu cao và không bố trí siêu cao của cả 2 phương án đều không phải hạn chế tốc độ. 8.1.2.2. Khi vào đường cong đứng. 8.1.2.2.1. Đường cong đứng lồi. - Tại các đường cong đứng lồi, tốc độ hạn chế xác định từ điều kiện đảm bảo tầm nhìn khi xe chạy ngược chiều nhau trên một làn xe (đối với đường không có dải phân cách). Tuyến thiết kế chỉ có 2 làn xe nên không có trường hợp 2 xe chạy ngược chiều nhau trên 1 làn vì vậy khi vào đường cong đứng lồi ta không cần hạn chế tốc độ. 8.1.2.2.2. Đường cong đứng lõm. - Điều kiện đảm bão lò xo nhíp xe không vượt tải Vhc = 6,5 Rlom (km/h). Trong 2 phương án tuyến chỉ có phương án tuyến 1 có 1 đường cong đứng lõm có bán kính R=8000m nên ta có Vhc= 228Km/h Vậy xe không bị hạn chế khi đi vào đường cong đướng lõm. - Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm. R= S I2 α ⇒ S I = 319(m) 2( hđ + S I sin ) 2 S I = l1 + l h +l 0 ⇒ l h = S I − l1 − l 0 = 319-11,11-10 = 297,89(m) kV 2 lh = 254(ϕ ± i ) ⇒ V= 254(ϕ ± i ).l h = k 254(0,5 + 0,02) × 297,89 = 167,64 (Km/h) 1,4 Vậy xe không bị hạn chế khi đi vào đường cong đướng lõm theo tầm nhìn ban đêm. 8.1.3. Tính toán các đoạn tăng tốc, giảm tốc và hãm xe. Công thức: St,g V22 − V12 = 254.[ Dtb − ( f ± i )] (m) Trong đó: + St,g : Chiều dài đoạn tăng hay giảm tốc (m). +V1,V2: Tốc độ trước và sau khi tăng tốc hay giảm tốc (km/h). + Dtb : Trung bình nhân tố động lực giữa V1 và V2. + f=0,01: Hệ số sức cản lăn. + i: Độ dốc dọc, khi lên dốc(+), khi xuống dốc (-). Trong 2 phương án chỉ có phương án 1 có đoạn tăng tăng và giảm tốc ở chiều đi. Còn chiều về không có. Kết quả tính toán như sau: Bảng 1.8.1: Kết quả tính toán đoạn tăng tốc giảm tốc phương án 1 SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 58  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Km0+858.08-Km1+184.57 20 55.76 Km0+780.21 → Km1+116.38 20 58.54 28 60 Km0+414-Km0+858.08 0.03 8 0.03 7 0.03 6 Khoa Xây Dựng Cầu Đường 60 60 55.76 0.03 6 0.03 6 0.03 8 0.037 60 0.036 3 60 0.037 60 41.1 1 16.1 1 193 2 8.1.4. Lập biểu đồ tốc độ xe chạy lý thuyết. Biểu đồ tốc độ xe chạy lý thuyết được lập dựa vào tốc độ cân bằng, tốc độ hạn chế, các đoạn tăng – giảm tốc và các đoạn hãm phanh. Biểu đồ này được vẽ cùng trên bản vẽ trắc dọc của 2 phương án. Trong phương án 1 tính toán đoạn giảm tốc trong đoạn 3 là 1288,2 m nhưng xe đi được 444,08 m thì hết đoạn 3 nên thực tế tốc độ cần giảm xuống là V = 58,54 (Km/h) chứ không phải V = 55,76 (Km/h) như trong tính toán. Kết quả thể hiện trên bản vẽ số 8 và bản vẽ số 9. 8.1.5. Nhận xét. - Trên toàn tuyến ở cả 2 phương án xe không bị hạn chế tốc độ, không có đoạn nào cần phải sử dụng phanh để hãm xe. Điều kiện xe chạy thuận lợi. - Trong phương án 1 chỉ có đoạn lên dốc 28% 0 là phải giảm tốc độ xuống, tuy nhiên tốc độ giảm xuống không đáng kể. - Trong phương án 2 thì tốc độ xe chạy không thay đổi trong cả 2 chiều đi và về. - Biểu đồ tốc độ xe chạy lý thuyết được vẽ cho xe tải trung, là loại xe có thành phần lớn nhất trong dòng xe có kết quả V >40 km/h. Và như vậy, hầu hết tất cả các xe đều chạy được với tốc độ lớn hơn yêu cầu (theo chương 2 thì với i d = 3,1% thì tất cả các xe đều đạt tốc độ thiết kê). Ta thấy biểu đồ tốc độ xe chạy lớn hơn tốc độ thiết kế rất nhiều vì vậy nhóm thiết kế đề nghị khai thác tuyến đường với tốc độ cho phép V kt= 55 (Km/h) 8.2. Tính toán thời gian xe chạy trung bình. Li (km/h) i =1 Vi n - Công thức T =∑ Trong đó: + Li (km): chiều dài đoạn thứ i. + Vi (km/h): tốc độ trên đoạn i (lấy trung bình nếu là đoạn tăng-giảm). - Với phương án 1 chỉ có 1 đoạn thay đổi vận tốc trong chiều đi. Còn chiều về không thay đổi nên ta có: 0,414 0,44408 0,01611 3,64325 + + + = 0,0754h 60 + 58,54 58,54 + 60 TAB= 60 = 4,523 (phút) 60 ( ) ( ) 2 2 4,51744 = 0,0753h =4,517(phút) TBA= 60 T +T 4,523 + 4,517 = 4,52 (phút) Vậy tốc độ xe chạy trung bình trên tuyến là: Ttb= AB BA = 2 2 SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 59  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường Với phương án 2: Do cả chiều đi và về tốc độ đều không thay đổi nên: Ttb=TAB=TBA= 4,31773 = 0,072h = 4,32 (phút) 60 8.3. Tính toán tốc độ xe chạy trung bình. n - Công thức : Vtb = ∑ i =1 Li (km/h) T Trong đó: + Li: Chiều dài của đoạn thứ i, (km). + T :Thời gian xe chạy trên tuyến (h). Ta có đối với phương án 1: Tốc độ xe chạy trung bình trên đoạn tuyến là: Vtb= 4,51744 = 59,97 Km / h 0,0753 Với phương án 2 thì do tốc độ không thay đổi trên 2 chiều nên Vtb=60Km/h Nhận xét: Trong cả 2 phương án tốc độ xe chạy trung bình đều lớn và gần bằng tốc độ cân bằng trên đoạn tuyến vì thế tuyến đường có chất lượng khai thác tốt. 8.4. Tính toán lượng tiêu hao nhiên liệu - nhận xét. - Lượng tiêu hao nhiên liệu khi xe chạy trên 100km đường xác định theo công thức: Q100 = qc × N c 10 × V × γ [l/100km] Trong đó: + qc: Tỷ suất tiêu hao nhiên liệu (g/mã lực.giờ), phụ thuộc vào số vòng quay của động cơ và mức độ mở bướm xăng, xem bướm xăng mở hoàn toàn nên lấy qc = 280 (g/mã lực.giờ). + V: Tốc độ xe chạy trên tuyến (km/h). + γ: Tỷ trọng nhiên liệu γ = 0,9(Kg/l). + Nc: Công suất của động cơ xác định theo công thức:  k .ω .V 2  V Nc =  + G.( f ± i )  (mã lực)  13  270.η Trong đó + η : Hệ số hiệu dụng của động cơ, đối với xe tải lấy η =0,85. + K: Hệ số sức cản không khí, đối với xe tải lấy k=0,06 KG.s 2 / m 4 . + ω : Diện tích cản khí (m2), lấy ω = 5 (m2). + G: Trọng lượng của ô tô, với xe tải trung G = 95,4(KN) =9540 (Kg). + f: Hệ số sức cản lăn f = 0,01. + i: Độ dốc dọc của đường. - Lượng tiêu hao nhiên liệu của một xe chạy trên đường : Q = SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C ∑Q 100 i × Li 100 Trang: 60  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường Với Li : chiều dài từng đoạn ngắn có cùng điều kiện kỹ thuật khi tính toán đối với các đoạn xuống dốc trị số Q100 tối thiểu để giữ cho máy không bị chết là 2 -4 (kg/100 km.xe). trường hợp này ta lấy Q100 = 2 kg/100 km - Lượng tiêu hao nhiên liệu trung bình của 1 xe đi trên cả chiều dài tuyến là: Qdi + Qve 1,156 + 0,935 = 1,045(lit ) (lít). ⇒ Q = 2 2 Q + Qve 0,797 + 0,797 = 0,797(lit ) Q = di (lít). ⇒ Q = 2 2 Q= + Phương án 1: + Phương án 2: Kết quả tính toán cụ thể cho cả 2 phương án tuyến được thể hiện trong: Phụ lục:1.8.5 Bảng tiêu hao nhiên liệu chiều đi phương án 1 Phụ lục:1.8.6 Bảng tiêu hao nhiên liệu chiều về phương án 1 Phụ lục:1.8.7 Bảng tiêu hao nhiên liệu chiều đi phương án 2 Phụ lục:1.8.8 Bảng tiêu hao nhiên liệu chiều về phương án 2 Nhận xét: Trong phương án 1 lượng tiêu hao nhiên liệu chiều đi nhiều hơn chiều về vì chiều đi có nhiều đoạn phải lên dốc hơn chiều về. Ở phương án 2 thì lượng tiêu hao nhiên liệu ở cả 2 chiều là như nhau. - Lượng tiêu hao nhiên liệu trung bình phương án 2 nhỏ hơn phương án 1. 8.5. Tính hệ số an toàn- nhận xét. K at = Công Thức : V xet Vtruoc - Vxét: Tốc độ trên đoạn đang xét, lấy theo Vcb hoặc Vhc. - Vtruoc : Tốc độ trên đoạn trước đó. Khi tính cho đoạn đầu tiên thì xem như trước khi vào tuyến, xe chạy với tốc độ cân bằng tối đa (60 Km/h). Tiêu chuẩn đánh giá mức độ an toàn xe chạy như sau: - Kat ≥ 0,8 : không nguy hiểm, đảm bảo an toàn. - Kat = 0,6 ÷ 0,8: ít nguy hiểm. - Kat =0,4 ÷ 0,6: nguy hiểm. - Kat ≤ 0,4: rất nguy hiểm. Với đường thiết kế mới nên đảm bảo K at ≥ 0,8 - Đối với phương án 1: Tốc độ xe chạy ít thay đổi và chỉ có đoạn giảm tốc xe chạy mới dể gây tai nạn còn đoạn tăng tốc thì người lái xe chủ động tăng nên an toàn. Trong phương án 1 chỉ xét đoạn từ Km0+414.00 – Km0+858.08 chiều đi Ta có: Kat= 58,54 = 0,976 60 Những đoạn còn lại của cả chiều đi và chiều về đều có K at ≥ 1 nên ta không cần xét tới. - Đối với phương án 2: Ta thấy trên suốt chiều dài tuyến vận tốc xe chạy không thay đổi vậy Kat = 1 cả chiều đi và chiều về SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 61 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Nhận xét: Kết quả tính toán cho thấy hệ số an toàn trên từng đoạn trong 2 phương án ở cả chiều đi và chiều về đều ≥ 0,8 nên tuyến đảm bảo an toàn. 8.6. Tính toán hệ số tai nạn tổng hợp. Công thức tính toán: Ktn= K1.K2.K3.....K14 Trong đó: + K1, K2, K3....K14: Là hệ số tai nạn riêng biệt, là tỷ số tai nạn xảy ra trên một đoạn tuyến nào đó (có các yếu tố tuyến xác định) với số tai nạn xảy ra trên một đoạn tuyến làm chuẩn (là đoạn tuyến thẳng, không có dốc, có bề rộng phần xe chạy 7,5m, lề rộng và có gia cố)các hệ số tai nạn Ki tra ở bảng tra sau: 8.6.1. Hệ số xét đến ảnh hưởng của lưu lượng xe chạy N (xe/ngđêm): Bảng 1.8.2: Hệ số xét đến ảnh hưởng của lưu lượng xe chạy N(xe/ng.đ) 500 2000 3000 5000 7000 >9000 K1 0,40 0,50 0,75 1,00 1,40 1,70 Ở đây ta tính cho năm có lưu lượng xe lớn nhất nếu an toàn có nghĩa các năm còn lại cũng an toàn. Với: N15hh = 2206 (xe/ngđ). ⇒ K1 =0,55. 8.6.2. Hệ số K2 xét đến bề rộng phần xe chạy và cấu tạo lề đường: Bảng 1.8.3: Hệ số xét đến bề rộng phần xe chạy và cấu tạo lề đường Bề rộng phần xe chạy 4,5 5,5 6,0 7,5 K 2 (khi có gia cố lề) 2,20 1,50 1,35 1,00 K 2 (khi không có gia cố) 4,00 2,75 2,50 1,50 Với đường có bề rộng xe chạy là 7 m có lề gia cố: => K 2 = 1,12 8.6.3. Hệ số K 3 xét đến ảnh hưởng của bề rộng lề đường: Bảng 1.8.4: Hệ số xét đến ảnh hưởng của bề rộng lề đường. Bề rộng lề đường 0,5 1,5 2,0 Hệ số K 3 2,2 1, 4 1,2 Với phần lề đường rộng 1,5m. => K 3 = 1,4 8.6.4 . Hệ số K 4 xét đến ảnh hưởng của độ dốc dọc: Bảng 1.8.5: Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ dốc dọc. Độ dốc i ( 0 00 ) 20 30 50 K 4 (không có dãi phân cách) 1 1,25 2,5 ≥ 8,5 0,80 1,00 3,0 1,0 70 2,8 80 3,0 - Đối với phương án 1: Chỉ có 1 đoạn có độ dốc dọc 28% 0 ⇒ K4 = 1,2. Các đoạn dốc còn lại đều có độ dốc dọc ≤ 20%0 nên K4 = 1. - Đối với phương án 2: Chỉ có 1 đoạn có độ dốc dọc 24% 0 ⇒ K4 = 1,1. Các đoạn dốc còn lại đều có độ dốc dọc ≤ 20%0 nên K4 = 1. 8.6.5. Hệ số K 5 xét đến ảnh hưởng của bán kính đường cong nằm: Bảng 1.8.6: Hệ số xét đến ảnh hưởng của bán kính đường cong nằm R (m) 50 100 150 SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C 200÷300 400÷600 1000÷2000 >2000 Trang: 62  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp K5 10 5,4 4 Khoa Xây Dựng Cầu Đường 2,25 1,6 1,12 1,00 Bảng 1.8.7: Hệ số xét đến ảnh hưởng của bán kính đường cong nằm của 2 phương án. Phương án 1 Phương án 2 Stt R(m) K5 Stt R(m) K5 1 500 1,6 1 400 1,6 2 800 1,36 2 400 1,6 3 600 1,6 3 1200 1,12 4 600 1,6 4 400 1,6 5 400 1,6 5 600 1,6 6 350 1,92 7 500 1,6 8 300 2,25 9 1000 1,12 10 500 1,6 8.6.6. Hệ số K 6 xét đến tầm nhìn trên mặt đường: Bảng 1.8.8: Hệ số K 6 xét đến tầm nhìn trên mặt đường Tầm nhìn trên mặt đường K6 Trên bình đồ 100 3 200 2,3 300 1,7 400 1,2 ≥ 500 1,0 Trên trắc dọc 4 2,9 2,0 1,4 1,0 Tầm nhìn thực tế trên đường bị hạn chế bởi đường cong nằm và đường cong đứng lồi bán kính nhỏ. Ta tính toán tầm nhìn mặt đường thực tế như sau:  R    R + d1    - Đường cong đứng: S = S1 + S 2 = 2( R + d1 ) x sin arccos  Trong đó: + d1 = 1,0 m: khoảng cách từ mắt lái xe – mặt đường. + d2 = 1,2 m: Chiều cao của ô tô chạy ngược chiều. + R (m): bán kính đường cong đứng lồi. S S2 d d1 2 S1 R O Hình 1.8.1: Sơ đồ đảm bảo tầm nhìn ban ngày trên đường cong đứng. Bảng 1.8.9: Hệ số xét đến tầm nhìn thực tế của 2 phương án trên trắc dọc. Phương án Bán kính Tầm nhìn mặt đường S Hệ số K6 1 15000 346,42 1,72 2 10000 282,85 2,15 SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 63  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường α hd S1 Hình 1.8.2: Sơ đồ đảm bảo tầm nhìn ban đêm trên đường cong đứng lõm. hp = 0,8 m : chiều cao của pha đèn ; α = 20 : góc của pha đèn ôtô α Ta có S12 = 2.R.(h p + S1 .sin ) 2 Từ đó ta xác định được K6 trên trắc dọc như sau: Bảng 1.8.10: xác định được K6 trên trắc dọc Phương án Bán kính (m) Phương án 1 - Đường cong nằm: Tầm nhìn mặt đường S(m) Hệ số K6 319,32 1,88 8000 Tim ñöôøng S1 Maét ngöôøi laùi xe i=3% i=6% 1m Ñöôøng bao caùc tia nhìn Meùp phaàn xe chaïy Tia nhìn 300 1: 1 100 50 4040 1 1: 40 Z 100 Z 150 Hình 1.8.3: Sơ đồ đảm bảo tầm nhìn trên đường cong nằm Với giả thiết mắt người lái xe đặt đặt cách mép trong phần xe chạy 1 m trên một cao độ 1,0 m. Dựa vào hình 8.3 ta xác định được Z. Z = 3 + 1,8 + 1,5 = 6,3 (m) S β Z Ta có Z = R.(1 − cos ) với β = => S = 2.R. arccos(1 − ) 2 R R - Từ đó ta xác định được K6 trên bình đồ, ứng với đào trên 1m có các đường cong nằm tương ứng như sau: Bảng 1.8.11: Xác định được K6 trên trắc dọc 2 phương án Stt 2 3 4 5 6 R(m) 800 600 600 400 350 Phương án 1 S(m) 192,78 166,99 166,99 136,4 127,6 K6 2,35 2,53 2,53 2,74 2,80 SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Stt 1 4 Phương án 2 R(m) S(m) 400 136,4 400 136,4 K6 2,74 2,74 Trang: 64  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường 7 8 9 10 500 152,46 2,63 300 118,2 2,87 1000 215,51 2,20 500 152,46 2,63 - Và đối với nền đào cạn dưới 1m, hay nền đắp. Cả hai phương án 1 và 2 đều có hành lang đã giải tỏa nên khi xe đi vào đường cong nằm trong trường hợp này hệ số tai nạn K6=1 8.6.7. Hệ số K 7 xét đến ảnh hưởng của bề rộng phần xe chạy mặt cầu. Bảng 1.8.12:Hệ số xét đến ảnh hưởng của bề rộng phần xe chạy mặt cầu Hiệu số r (m) 1,0 >2,0 Hệ số K7 6,0 3,0 1,5 1,0 Cả 2 phương án tuyến đều có công trình cầu đi qua và có hiệu r >2 nên K7 = 1. 8.6.8. Hệ số K 8 xét đến ảnh hưởng của chiều dài đoạn thẳng. Bảng 1.8.13: Hệ số xét đến ảnh hưởng của chiều dài đoạn thẳng Đoạn thẳng(Km) 3 5 10 15 20 ≥ 25 Hệ số K8 1,0 1,1 1,4 1,6 1,9 2,0 Cả hai phương án tuyến đều không có đoạn dài hơn 3 km vì vậy K 8 = 1,0. 8.6.9. Hệ số K 9 xét đến ảnh hưởng của các loại đường giao nhau. Tuyến đường không có chổ giao nhau với các đường khác vì vậy K 9 = 1,0. 8.6.10. Hệ số K 10 xét đến ảnh hưởng của hình thức giao nhau khi có đường nhánh. Tuyến đường không có hình thức giao nhau với đường nhánh vì vậy K 10 = 1,0. 8.6.11. Hệ số K 11 xét đến ảnh hưởng của tầm nhìn đảm bảo được chổ giao nhau cùng mức có đường nhánh. Tuyến đường không có chổ giao nhau nên K 11 = 1,0. 8.6.12. Hệ số K 12 xét đến ảnh hưởng của số làn xe trên phần xe chạy : Bảng 1.8.14: Hệ số xét đến ảnh hưởng của số làn xe trên phần xe chạy Số làn xe 2 3 4 4(có giải phân cách) Hệ số K12 1 1,5 0,8 0,65 Đường có 2 làn xe nên K 12 = 1,0 8.6.13. Hệ số K13 xét đến ảnh hưởng của khoảng cách từ nhà của hai bên đến phần xe chạy (mép phần xe chạy). Dọc tuyến nhà cửa cách mép phần xe chạy 1 khoảng an toàn 50 (m) >20 (m) nên lấy K 13 = 1. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 65 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 8.6.14. Hệ số K14 xét đến ảnh hưởng của hệ số bám của mặt đường và tình trạng mặt đường. Bảng 1.8.15: Hệ số xét đến ảnh hưởng hệ số bám của mặt đường và tình trạng mặt đường Hiệu số ϕ 0,2-0,3 0,4 0,6 0,7 0,75 Nhám Tình trạng mặt đường Trơn Khô Sạch Rất nhám Hệ số K14 2,50 2,00 1,30 1,00 0,75 Mặt đường có lớp trên cùng là lớp láng nhựa có hiệu số ϕ =0,6 nên : K 14 = 1,3 8.6.15. Hệ số xét đến khoảng cách từ tuyến đường đến điểm khu dân cư. Khoảng cách từ tuyến đường đến điểm khu dân cư xa hơn 1000(m) nên K15 =1 Như vậy ta có : Ktn = K1.K2.K3.....K14.K15. - Đánh giá kết quả: khi Ktn < 15 thì tuyến đường đảm bảo an toàn. Đối với đường thiết kế mới thì nên thiết kế sao cho Ktn < 15, đối với các đoạn có Ktn ≥ 15 cần xác định nguyên nhân và điều chỉnh thiết kế để đảm bảo Ktn < 15. Kết quả tính Ktn cho 2 phương án được thể hiện: Phụ lục 1.8.9: Bảng tính Ktn phương án 1 Phụ lục 1.8.10: Bảng tính Ktn phương án 2 Nhận xét: Phương án 1: Hệ số tai nạn trên tuyến đều thảo mãn điều kiện K tn < 15 đảm bảo tuyến thiết kế an toàn. Tuy nhiên vì tuyến thiết kế có địa hình đồi núi nên có nhiều đường cong nằm bán kính nhỏ vì thế hệ số tai nạn trên các đoạn này vẫn còn cao. Phương án 2. Hệ số tai nạn trên tuyến đều thảo mãn điều kiện K tn < 15 đảm bảo tuyến thiết kế an toàn. Tuyến thiết kế đi theo ven sông có bán kính cong nằm lớn, dạng nần đường chủ yếu là nền đường đắp nên đảm bảo tầm nhìn tốt hơn phương án 1 vì thế mức độ an toàn của phương án 1 đảm bảo hơn phương án 2 (đánh giá theo K tn). 8.7. Tính toán mức độ phục vụ- nhận xét. Hệ số mức độ phục vụ của đoạn thứ i được tính như sau: Z i = N Ni Trong đó:+ N = (0,1-0,12).Nxcqd15 =0,1x5339=534 (xcqđ/h): Cường độ xe chạy thực tế + Ni: khả năng thông xe thực tế của đoạn đường thứ i, được xác định thông qua khả năng thông xe thực tế Nil của mỗi làn xe và số làn xe n bằng công thức: Ta có: N il = N max × β (xecon/h.làn) ⇒ N i = n × N il = n × N max × k × β (xcqđ/h) Trong đó: + k: Hệ số xét đến sự ảnh hưởng của các dòng xe, đối với đường 2 làn xe lấy k = 0,92 + n: số làn xe chạy trên đường, n = 2. + N max (xe con/h.làn): Khả năng thông xe lý thuyết lớn nhất của 1 làn. Với tốc độ SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 66  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường thiết kế V=40Km/h theo quan điểm Nga thì Nmax=2000(xe con/h.làn). + β : Hệ số tổng hợp giảm khả năng thông xe : β = β1. β2. β3..... β13. Các β i là các hệ số xét đến ảnh hưởng của những điều kiện đường khác nhau làm giảm khả năng thông xe so với điều kiện xác định N max nói trên. Các hệ số β i xác định theo các bảng từ I-10 đến I-21 của [tài liệu 11] - β 1 : Hệ số xét đến bề rộng làn xe, với n = 2, Blàn = 3,5m nên β1 =0,97 - β 2 : Hệ số xét đến khoảng cách từ mép phần xe chạy tới chướng ngại vật bên lề a. Với chiều rộng làn xe Blàn=3,5m, a = 1,5m => β2 = 0,95. - β 3 : Hệ số kể đến lưu lượng xe con, xe tải trung và xe tải nặng trong dòng xe. Do lưu lượng xe con 12%, xe tải trung 46%, xe tải nặng 20% nên β3 = 0,79 - β 4 : Hệ số kể đến ảnh hưởng của dốc dọc và xe kéo moóc trong dòng xe. Không có xe kéo moóc : β4 = 1,0. - β5: Hệ số kể tới ảnh hưởng của tầm nhìn. Bảng 1.8.16. Hệ số kể tới ảnh hưởng của tầm nhìn. Khoảng cách tầm nhìn 300 0,9 0,98 1,00 Tầm nhìn mặt đường S(m) Phương án 1 8000 319,32 + Tầm nhìn trong đường cong đứng lồi : Bảng 1.8.18. Xác định β5 trong đường cong đứng lồi. Phương án Bán kính Tầm nhìn mặt đường S 1 15000 346,42 2 10000 282,85 - Tầm nhìn trong đường cong nằm đào sâu hơn 1m: Bảng 1.8.19. Xác định β5 trong đường cong nằm 2 phương án. Stt 2 3 4 5 6 7 R(m) 800 600 600 400 350 500 Phương án 1 S(m) 192,78 166,99 166,99 136,4 127,6 152,46 β5 0,9 0,9 0,9 0,84 0,84 0,9 SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Stt 1 4 Phương án 2 R(m) S(m) 400 136,4 400 136,4 Hệ số β5 1,00 Hệ số β5 1,00 0,98 β5 0,84 0,84 Trang: 67 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 8 9 10 300 118,2 0,84 1000 215,51 0,92 500 152,46 0,9 - Và đối với nền đào cạn dưới 1m, hay nền đắp. Cả hai phương án 1 và 2 đều có hành lang đã giải tỏa nên khi xe đi vào đườn cong nằm trong trường hợp này hệ số kể tới ảnh hưởng tầm nhìn. β5=1 - β6: Hệ số xét đến bán kính đường cong nằm : Bảng 1.8.20. Hệ số xét đến bán kính đường cong nằm Bán kính đường cong nằm 600 0,85 0,9 0,96 0,99 1,00 Hệ số β6 Bảng 1.8.21. Hệ số xét đến bán kính đường cong nằm 2 phương án Phương án 1 Phương án 2 Stt R(m) Stt R(m) β6 β6 1 500 0,99 1 400 0,99 2 800 1,0 2 400 0,99 3 600 0,99 3 1200 1,0 4 600 0,99 4 400 0,99 5 400 0,96 5 600 0,99 6 350 0,96 7 500 0,99 8 300 0,96 9 1000 1,0 10 500 0,99 - β7: Hệ số xét đến các biển báo hạn chế tốc độ. Không có biển báo: β7 = 1,0. - β8: Hệ số xét đến ảnh hưởng nút giao thông ứng với bề rộng phần xe chạy trên đường chính. Do tuyến không có nút giao thông nên: β8 = 1,0. - β9: Hệ số xét đến ảnh hưởng của trạng thái lề đường, do lề gia cố bằng chính vật liệu làm mặt đường nên : β9 = 1,0. - β10: Hệ số xét đến vật liệu làm mặt đường, do vật liệu làm lớp mặt là lớp thấm nhập nhựa có 2 lớp láng nhựa nên: β10 = 1,0. - β11: Hệ số xét đến loại công trình phục vụ có dọc tuyến : Trạm xăng, bãi đổ cách ly hoàn toàn với phần xe chạy đường chính (không bố trí) β11 = 1,0. - β12: Hệ số xét đến hình thức kẻ vạch trên đường, đường có tốc độ thiết kế là 40km/h nên theo [1] không có kẻ vạch tim đường nên β 12 = 1,0. - β13: Hệ số xét đến biển báo hạn chế tốc độ xe chạy và biển chỉ dẫn làn xe, không có biển hạn chế tốc độ và biển chỉ dẫn làn xe nên: β13 = 1,0 Kết quả tính Z được thể hiện trong phụ lục: SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 68 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Phụ lục: 1.8.11 Hệ số mức độ phục vụ phương án 1 Phụ lục: 1.8.12 Hệ số mức độ phục vụ phương án 2 Nhận xét: - Các hệ số giảm khả năng thông xe β và hệ số mức độ phục vụ Z trên từng đoạn ở 2 phương án là tương đối giống nhau. -Ta có Zi = (0,191-0,238) < 0,5, đường có mức phục vụ loại B. Ở mức này dòng xe ổn định, tốc độ có một vài hạn chế, người lái vẫn còn tự do để chọn tốc độ và làn xe chạy, chỉ có một số rất ít xe bị hạn chế tốc độ. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 69  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường CHƯƠNG 9 LUẬN CHỨNG KINH TẾ - KỸ THUẬT SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN TUYẾN 9.1. xác định tổng chi phí xây dựng và khai thác tính đổi về năm gốc cho 2 phương án tuyến: 9.1.1. Công thức tính toán. Việc luận chứng hiệu quả phương án tuyến được tính theo công thức sau : Ptđ = K 0 + nđ ntr Kc Kđ K tr + + + ∑ ∑ tct td ttr (1 + Etđ ) 1 (1 + Etđ ) 1 (1 + Etđ ) Ts ∆K tq ∆K tôtô ôtô +K +K +∑ + K0 + ∑ + t t t = 0 (1 + Etd ) t = 0 (1 + Etd ) d 0 Ts + K 0s + ∑ t =0 q 0 Ts Ts Ts ∆K ts ∆K tth Ct th + K + + ∑ ∑ 0 t t t (1 + Etd ) t = 0 (1 + Etd ) t = 0 (1 + Etd ) Trong đó: + Ko, Kc, Kđ, Ktr: Là các chi phí xây dựng tập trung từng đợt tính cho tất cả các công trình trên đường (nền đường, mặt đường, công trình thoát nước...) trên chiều dài toàn bộ tuyến L(km). + K0d: Tổn thất cho nền kinh tế quốc dân do chiếm đất nông nghiệp, quy định lấy bằng tổng giá trị sản phẩm có thể đem lại của đất bị chiếm do lấy đất làm đường trong thời gian hoàn vốn T = 10 năm, tương ứng với hệ số hiệu quả kinh tế tiêu chuẩn Etc=0,1. Lấy Kod = 0. + K0q: Tổng số vốn lưu động thường xuyên nằm trong quá trình khai thác ở năm đầu tiên: Q0 × D × T (đồng). 365 365 × L T= (ngày đêm). 24 × 0,7 × Vtt K 0q = • Q0: Tổng lượng hàng hóa vận chuyển tương ứng với năm đầu tiên (tấn). • D: Giá trị trung bình 1 tấn hàng vận chuyển trên đường (đồng/tấn). • T: Tổng thời gian hàng hóa trong quá trình vận chuyển trong 1 năm • L: Chiều dài tuyến (km). • Vtt: Tốc độ xe chạy lý thuyết trung bình trên tuyến xác định theo biểu đồ xe chạy lý thuyết ở chương 8. + ∆Ktq: Chi phí bỏ thêm hàng năm của vốn lưu động do lưu lượng xe chạy tăng thêm, xác định theo công thức q : ∆Ktq = K o SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Nt − N0 N0 Trang: 70  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường • Nt, N0: Lưu lượng xe chạy năm thứ t và năm bắt đầu đưa công trình vào sử dụng (việc xét chi phí vốn lưu động K 0q và ∆Ktq nhằm mục đích để đánh giá hiệu quả tương đối giữa các phương án về mặt chuyên chở nhanh và giảm ứ đọng vốn). + K0ôtô: Chi phí cần đầu tư xây dựng các cơ sở phục vụ cho vận tải ôtô, gara ôtô, trạm, xí nghiệp sửa chữa ban đầu tương ứng với yêu cầu vận chuyển ở năm đầu tiên đưa công trình vào sử dụng. + ∆Ktôtô: Chi phí cần đầu tư thêm hàng năm cho các cơ sở phục vụ đó do yêu cầu vận chuyển tăng lên. ∆Ktôtô = K o ätä Nt − N0 N0 + K0s, K0th, ∆Kts, ∆Ktth: Các chi phí đầu tư cho vận tải đường sắt, đường thủy (nếu có), cũng có ý nghĩa như K tôtô, chi phí này cần tính toán trong trường hợp khi so sánh các phương án đường ôtô khác nhau về phạm vi của khu vực hấp dẫn. Các chi phí này do các cơ quan đường sắt, đường thủy cung cấp (trong đồ án ta bỏ qua chi phí này). + Ts: Thời gian để so sánh các phương án tuyến, Ts = 15 năm. + Ct: Tổng chi phí thường xuyên hàng năm được tính cho tất cả các hạng mục công trình của đường ôtô trên toàn chiều dài tuyến L (km) được xác định theo công thức sau: Ct= Ctd + Ctvc + Ctcht + Cthk + Cttn + Cttx + Ctml (đồng/năm) Trong đó: • Ctd: Tổng chi phí hàng năm cho việc duy tu bảo duỡng, sửa chữa nhỏ các công trình trên đường (nền, mặt đường và công trình thoát nước...) trên toàn chiều dài tuyến, xác định theo bảng 5-1 của tài liệu [13] cho hạng mục mặt đường, còn các hạng mục khác tính từ định mức khái toán ở các đơn vị quản lý khai thác đường, (đồng/năm). • Ctvc: Chi phí vận chuyển hàng năm: Ctvc = Qt×S×L (đồng/năm). P bđ Qt, S: Xác định theo công thức sau: S = β × γ × G + tb Pcđ β × γ × Gtb × V Pbđ = λ × e × r Qt = 365 × γ × β × Gtb × N t Với: Gtb: Trọng tải trung bình trên các ôtô tham gia vận chuyển (T). Gtb = 65%∑ G.Pi 100 G: Trọng lượng toàn bộ xe. Gi: Trọng tải hàng hóa của xe i. Gi= 0,65.G Theo nhiệm vụ đồ án được giao , các loại xe tải có tải trọng là: Xe tải nặng :15,12 tấn. Xe tải trung : 9,73 tấn. Xe tải nhẹ : 7,55 tấn. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 71  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp => Gtb=65%x( Khoa Xây Dựng Cầu Đường 0 × 12 + 0 × 8 + 15,12 × 20 + 9,73 × 46 + 7,55 × 14 )= 5,56 (T) 100 pi: Thành phần xe i trong dòng xe (không kể xe con và xe bus) %. • Ctcht: Chi phí cho việc chuyển tải bốc dỡ từ loại phương tiện này sang loại phương tiện khác. Ctcht = Qt × Z (đồng/ năm) Với: Z là giá chi phí bốc dỡ 1 tấn hàng (đồng/ tấn) ( trong đồ án bỏ qua chi phí này). • Cthk: Tổn thất cho nền kinh tế quốc dân do hành khách bị mất thời gian trên đường hàng năm: (đồng/năm).    L   L  Cthk = 365 ×  N tc ×  c + t chc  × H c + N tb ×  b + t chb  × H b  × C (đồng/năm) V  V    Trong đó: - Ntc, Ntb: Cường độ xe chạy năm thứ t của xe con và xe buýt. - L: Chiều dài tuyến (hành trình chở khách), (km). - Vc, Vb: Tốc độ kỹ thuật của xe con, xe buýt; (km/h). - Hc, Hb: Số hành khách trên một xe con, xe buýt, Hc = 4, Hb = 24. - tchc, tchb: Thời gian chờ đợi xe trung bình của hành khách khi đi xe con, xe buýt (giờ), tchc = 0,15 (giờ); tchb = 0,25 (giờ) - C: Tổn thất trung bình cho nền kinh tế quốc dân của hành khách đi xe con, xe buýt trong 1 giờ (đồng/người.h): Cc = 9500 (đ/ng.h); Cb = 9500 (đ/ng.h) • Cttn: Tổn thất cho nền kinh tế quốc dân do tai nạn giao thông ở năm thứ t. n Cttn = 365.10 −8.∑ Li .ati .mti .N ti .Ctitb i =1 (đồng/năm) Trong đó: - ati: Số lượng tai nạn xe xảy ra trong 100 triệu xe ôtô-km trong năm thứ t của đoạn thứ i được xác định như sau: ati = 0,09×Ktn2 - 0,27×Ktn + 34,5 Với: Ktn là hệ số tai nạn tổng hợp năm thứ t đã xác định ở chương 8. tb - Cti : Tổn thất trung bình do 1 lần tai nạn xe trong năm thứ t (đồng). - Nti: Cường độ xe chạy trung bình trong năm thứ t trên đoạn thứ i (xe/ng.đêm). - Li: Chiều dài đoạn đường thứ i có cùng điều kiện kỹ thuật, (km). - mti: Hệ số xét mức độ thiệt hại của một lần tai nạn xác định theo công thức sau: mti = m1.m2.m3....m11. - Các hệ số mi được xác định theo bảng 47 tài liệu [11]. - n: Số đoạn có điều kiện kỹ thuật không như nhau. Qt' × D × t tx × ETC • Ct : Tổn thất do bị tắc xe hàng năm: C = (đồng/ năm) 288 tx tx t - D: Giá trung bình 1 tấn hàng dự trữ do tắt xe (đồng/tấn). - Q't: Số lượng hàng hóa trong năm thứ t yêu cầu phải không ngừng cung cấp để đảm bảo sản xuất. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 72 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường - ttx: Thời gian tắc xe (tính bằng tháng). - ETC = 0,10: Hệ số hiệu quả kinh tế tiêu chuẩn. ml: • Ct Chi phí xét đến sự không hoàn chỉnh của mạng lưới đường (trong đồ án không xét đến chi phí này). Như vậy, công thức tính tổng chi phí xây dựng và khai thác tính đổi về năm gốc : nđ Ptđ = K 0 + ∑ i =1 ntr Ts Ts Kđ K tr ∆K tq Ct q + + K + + ∑ ∑ ∑ 0 tđ ttr t t (1 + E tđ ) i =1 (1 + E tđ ) t = 0 (1 + E tđ ) t = 0 (1 + E tđ ) 9.1.2. Phương án 1: 9.1.2.1. Xác định các chi phí tập trung: 9.1.2.1.2. Đối với mặt đường. - Các chi phí tập trung của kết cấu mặt đường: K mđ td nđ ntr Kc K đi K tri = K0 + + +∑ tđ ttr (1 + Etđ ) tct ∑ i =1 (1 + Etđ ) i =1 (1 + Etđ ) Trong đó: + K0: Chi phí xây dựng mặt đường: K0 = K0mđ×L= (32.539.377×4517,44×9)/100= 13.229.521.491 (đồng). + Kc: Chi phí một lần cải tạo áo đường, trong quá trình khai thác không có cải tạo nâng cấp nên Kc = 0. + Kđ: chi phí cho một lần đại tu kết cấu áo đường, đối với mặt đường thấm nhập nhựa ta có: Kđ = 0,496×K0 = 0,496×13.229.521.491=6.561.842.660 (đồng). + Ktr: Chi phí cho một lần trung tu kết cấu áo đường, đối với mặt đường: Ktr = 0,087×K 0= 0,087×13.229.521.491=1.150.968.370 (đồng). + Đối với kết cấu áo đường đã chọn ở chương 7 ta có 1 lần đại tu và 2 lần Så âäöâáö u tæväú n táû p trung K0 Ktr1 Kâ Ktr2 0 4 8 12 15 trung tu: nđ = 1; ntr = 2 + Thời gian một lần đại tu và hai lần trung tu là: tđ = 8; ttr1 = 4, ttr2 = 12. - Thay các giá trị vào công thức 1.9.18 ta được: K tđmđ = 13.229.521.491 + 0 + 6.561.842.660 (1 + 0,10) 8 + 1,150.968.370 (1 + 0,10) 4 + 1,150.968.370 (1 + 0,10)12 K tdmđ =17.443.530.396 (đồng) SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 73 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 9.1.2.1.2. Đối với công trình thoát nước. Giá thành các công trình được xác định ở ct (Phụ lục 1.9.1. Tổng giá thành các công trình thoát nước của phương án 1). K td = 12.093.938.500(đồng) Đối với công trình thoát nước thì không có các chi phí cải tạo, đại tu và trung tu. Do đó ta có chi phí tập trung cho xây dựng công trình thoát nước là: K tdct = 12.093.938.500 (đồng). 9.1.2.1.3. Đối với nền đường. - Chi phí xây dựng nền đường được thể hiện ở (Phụ lục 1.9.2: Chi phí xây dựng nền đường phương án 1) .Ta có Tổng chi phí xây dựng nền đường (4.583.908.400 đồng ) - Đối với công trình nền đường thì không có các chi phí cải tạo, đại tu và trung tu. Do nd đó ta có chi phí tập trung cho xây dựng nền đường là : K td = 4.583.908.400 (đồng). mđ ct nd Vậy chi phí xây dựng tập trung ban đầu K0: K 0 = K td + K td + K td =17.443.530.396 +12.093.938.500+4.583.908.400 =34.106.227.296 (đồng). 9.1.2.2. Xác định tổng số vốn lưu động thường xuyên: Q0 × D × T (đồng) ; 365 365 × L T= (ngày đêm). 24 × 0,7 × Vlt K 0q = + Q0: Lượng vận chuyển hàng hóa ở năm đầu tiên. Q0 = 365× β × γ ×G×Nt=365×0,65×0,95×5,56×610×1,075 =1.072.145 (tấn). + D: giá vận chuyển 1 tấn hàng, D = 500.000 (đồng/tấn). + L = 4,517 (Km); Vlt = 59,97 (km/h) (theo biểu đồ xe chạy lý thuyết) ⇒T = ⇒ K0q = 365 × 4,517 = 1,64 (ngày đêm) 24 × 0,7 × 59,97 Q0 × D × T 1.072.145 × 500000 × 1,64 = =2.403.656.524 (đồng) 365 365 Chi phí bỏ thêm hàng năm của vốn lưu động do lưu lượng xe chạy tăng thêm ∆Ktq = K o q Nt − N0 N0 Kết quả tính toán ∆Ktq xem ở (Phụ lục 1.9.3 Vốn lưu động thường xuyên của Phương án 1.) Tổng số vốn lưu động thường xuyên trong quá trình khai thác. ∆K tq k +∑ t = 12.215.393.671(đồng). t = 0 (1 + E td ) q 0 Ts SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 74 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 9.1.2.3. Xác định các chi phí thường xuyên: 9.1.2.3.1. Xác định chi phí duy tu bảo dưỡng Ctd: Tổng chi phí hàng năm cho việc duy tu bảo dưỡng, sửa chữa nhỏ các công trình đường. Ở đây ta chỉ xác định đối với mặt đường còn đối với nền đường và các công trình khác không có chi phí duy tu bảo dưỡng. Theo bảng 5-1 của tài liệu [7] ta có: Ctd = 0,0192×K0= 0,0192× 13.229.521.491=254.006.813 (đồng). Khi tính toán tính đổi về năm gốc ta có kết quả ở (Phụ Lục 1.9.4 : Chi phí hàng năm cho việc duy tu sửa chữa-Phương án 1) Tổng chi phí cho việc duy tu bảo dưỡng, sửa chữa công trình đường: C td = 2.125.195.613 (đồng) ∑ t t =1 (1 + E td ) Ts 9.1.2.3.2. Xác định chi phí vận chuyển Ctvc. Ctvc = Qt×S×L (đồng). Trong đó Qt = 365× γ × β ×Gtb×Nt Pbđ = λ.e.r Với: + λ = 2,7. + e = 0,231 (lấy giá trị trung bình của 2 chiều đi và về) + r = 21.100 (đồng/lít). Suy ra: Pbđ = λ×e×r = 2,7×0,231×21.100= 13.162 (đồng/xe.km). S= 13.162 50.000 + = 4181 (đồng/T.km). 0,95 × 0,65 × 5,56 0,95 × 0,65 × 5,56 × 0,7 × 59,97 L = 4,51744 (Km). - Lượng hàng hóa cần vận chuyển ở năm thứ t: Qt = 365× γ × β ×Gtb×Nt Nt = N1hh × (1+q)t-1 => Qt= 365x0,95x0,65x5,56x610x(1,07)5x(1+0,07)t-1 Kết quả tính toán Ctvc xem ở (Phụ lục 1.9.5 : Tổng chi phí vận chuyển phươn án 1) Tổng chi phí vận chuyển của phương án tuyến 1. Ctvc = 252.067.127.454 (đồng). ∑ t t = 0 (1 + Etd ) Ts => 9.1.2.3.3. Xác định Ctcht. Chi phí cho việc chuyển tải bốc dỡ từ loại phương tiện này sang phương tiện khác trong đồ án ta lấy: Ctcht = 0. 9.1.2.3.4. Xác định Cthk Tổn thất cho nền kinh tế quốc dân do hành khách bị mất thời gian trên đường hàng năm : + Ntc = 0,12.Nt ; Ntb = 0,08.Nt. + L = 4,51744Km. + V = Vtt = 59,97 (km/h). SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 75  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường + Hc = 4 (người). + tcch = 0,15 (giờ). + Hb = 24 (người). + tbch = 0,25 (giờ). + Cc = 9500 (đồng/giờ), + Cb = 9500(đồng/giờ) Kết quả tính toán Cthk ở (Phụ lục 1.9.6 : Tổng chi phí do hành khách mất thời gian của phương án 1) Vậy tổn thất cho nền kinh tế quốc dân do hành khách bị mất thời gian trên đường: C thk = 27.062.459.558 (đồng) ∑ t n =1 (1 + E td ) Ts 9.1.2.3.5. Xác định Cttn: Tổn thất cho nền kinh tế quốc dân do tai nạn giao thông ở năm thứ t với: + Ctitb: Lấy bằng bảo hiểm tai nạn trung bình: C titb = 10.000.000 (đồng). + Nti: Lưu lượng xe chạy ở năm thứ t trên đoạn thứ i. n ∑L ×a -8 i =1 + Giá trị tính toán 365.10 . => C tn t n -8 ∑ L .a .m .C =365.10 .Nt. i =1 i ti ti i ti × mti × C titb × N ti tb ti Kết quả tính toán C ttn xem ở ( Phụ lục 1.9.7 : Tính toán hệ số tai nạn tính đổi về năm gốc của p.án 1)và (Phụ lục 1.9.8 : Tổng chi phí tai nạn quy đổi về năm gốc phương án 1) Cttn = 66.903.017 (đồng). Tổn thất cho nền kinh tế quốc dân do tai nạn : ∑ t t = 0 (1 + Etd ) Ts 9.1.2.3.6. Xác định Cttx: Tổn thất do bị tắc xe hàng năm Cttx = 0. 9.1.2.3.7. Xác định Ctml: Chi phí xét đến sự không hoàn chỉnh của mạng lưới đường Ctml = 0. Vậy tổng chi phí thường xuyên: Ts => ∑ t =0 Ct = 2.125.195.613+252.067.127.454+27.062.459.558+66.903.017 (1 + Etd ) t =281.321.685.641 (đồng) 9.1.2.4. Tổng chi phí xây dựng và khai thác tính đổi về năm gốc: Ptd=34.106.227.296+12.215.393.671+281.321.685.641=327.643.306.608 (đồng) 9.1.3. Phương án 2: 9.1.3.1. Xác định các chi phí tập trung: 9.1.3.1.1. Đối với mặt đường. - Các chi phí tập trung của kết cấu mặt đường: SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 76 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp K tdmđ = K 0 +  Khoa Xây Dựng Cầu Đường nđ ntr Kc K đi K tri + + ∑ tđ ttr (1 + Etđ ) tct ∑ i =1 (1 + Etđ ) i =1 (1 + Etđ ) Trong đó:+ K0: Chi phí xây dựng mặt đường: K0 = K0mđ.L= (32.539.377×4317,73×9)/100=12.644.691.268 (đồng). + Kc: Chi phí một lần cải tạo áo đường, trong quá trình khai thác không có cải tạo nâng cấp nên Kc = 0. + Kđ: chi phí cho một lần đại tu kết cấu áo đường, đối với mặt đường thấm nhập nhựa ta có: Kđ = 0,496×K0 = 0,496×12.644.691.268=6.271.766.869 (đồng). + Ktr: Chi phí cho một lần trung tu kết cấu áo đường, đối với mặt đường: Ktr = 0,087×K 0= 0,087×12.644.691.268=1.100.088.140 (đồng). + Đối với kết cấu áo đường đã chọn ở chương 7 ta có 1 lần đại tu và 2 lần trung tu: nđ = 1; ntr = 2. Så âäöâáö u tæväú n táû p trung K0 Ktr1 0 4 Kâ 8 Ktr2 12 15 + Thời gian một lần đại tu và hai lần trung tu là: tđ = 8; ttr1 = 4, ttr2 = 12. - Thay các giá trị vào công thức 1.9.18 ta được: K tđmđ = 12.644.691.268 + 0 + 6.271.766.869 (1 + 0,10) 8 + 1.100.088.140 (1 + 0,10) 4 + 1.100.088.140 (1 + 0,10)12 K tdmđ =16.672.413.785 (đồng) 9.1.3.1.2. Đối với công trình thoát nước: Giá thành các công trình được xác định ở bảng (Phụ lục 1.9.9. Tổng giá thành các công trình cầu cống của phương án 2) Đối với công trình thoát nước thì không có các chi phí cải tạo, đại tu và trung tu. Do đó ta có chi phí tập trung cho xây dựng công trình thoát nước là: K tdct = 9.219.046.698 (đồng). 9.1.3.1.3. Đối với nền đường: - Chi phí xây dựng nền đường được thể hiện trong (phụ lục 1.9.10: Chi phí xây dựng nền đường phương án 2) - Đối với công trình nền đường thì không có các chi phí cải tạo, đại tu và trung tu. Do đó ta có chi phí tập trung cho xây dựng công trình nền đường là: K tdnd = 7.599.002.929 (đồng). Vậy chi phí xây dựng tập trung ban đầu K0: SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 77 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường K 0 = K tdmđ + K tdct + K tdnd =16.672.413.785+9.219.046.698+7.599.002.929 =33.490.463.412 (đồng). 9.1.3.2. Xác định tổng số vốn lưu động thường xuyên: Q0 × D × T (đồng) ; 365 365 × L T= (ngày đêm). 24 × 0,7 × Vlt K 0q = + Q0: Lượng vận chuyển hàng hóa ở năm đầu tiên. Q0 = 365× β × γ ×G×Nt=365×0,65×0,95×5,56×610×1,075 = 1.072.145 (tấn). + D: giá vận chuyển 1 tấn hàng, D = 500.000 (đồng/tấn). + L = 4,31744(Km); Vlt = 60 (km/h) (theo biểu đồ xe chạy lý thuyết) ⇒T = ⇒ K1q = 365 × 4,31774 = 1,563 (ngày đêm) 24 × 0,7 × 60 Q0 × D × T 1.072.145 × 500.000 × 1,563 = =2.296.250.694 (đồng) 365 365 Chi phí bỏ thêm hàng năm của vốn lưu động do lưu lượng xe chạy tăng thêm ∆Ktq = K o q Nt − N0 Kết quả tính toán ∆Ktq xem (Phụ Lục 1.9.11 :Tổng vốn N0 ∆K tq lưu động thường xuyên của phương án 2) ∑ t = 9.373.306.051 (đồng) t = 0 (1 + E td ) Ts Tổng số vốn lưu động thường xuyên trong quá trình khai thác. ∆K tq k +∑ t =11.669.556.745 (đồng). t = 0 (1 + E td ) q 0 Ts 9.1.3.3. Xác định các chi phí thường xuyên: 9.1.3.3.1. Xác định Ctd. Tổng chi phí hàng năm cho việc duy tu bảo dưỡng, sửa chữa nhỏ các công trình đường. Ở đây ta chỉ xác định đối với mặt đường còn đối với nền đường và các công trình khác không có chi phí duy tu bảo dưỡng. Theo bảng 5-1 của tài liệu [13] ta có: Ctd = 0,0192×K0= 0,0192×12.644.691.268=242.778.072 (đồng). Khi tính toán tính đổi về năm gốc ta có kết quả ở (Phụ Lục 1.9.12 : Chi phí hàng năm cho việc duy tu sửa chữa phương án 2) Tổng chi phí cho việc duy tu bảo dưỡng, sửa chữa công trình đường. - Xác định Ctd: theo chương 7 ta có C td = 2.031.248.253 (đồng) ∑ t t =1 (1 + E td ) Ts 9.1.3.3.2. Xác định Ctvc: Ctvc = Qt×S×L (đồng). SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 78 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Qt = 365× γ × β ×Gtb×Nt Pbđ = λ.e.r Với: + λ = 2,7. + e = 0,184 (lấy giá trị trung bình của 2 chiều đi và về) + r = 21.100 (đồng/lít). Suy ra: Pbđ = λ×e×r = 2,7×0,184×21.100= 10.482 (đồng/xe.km). Trong đó: S= 10.482 50.000 + = 3.400 (đồng/T.km). 0,95 × 0,65 × 5,56 0,95 × 0,65 × 5,56 × 0,7 × 60 L = 4,31774 (Km). - Lượng hàng hóa cần vận chuyển ở năm thứ t : Qt = 365× γ × β ×Gtb×Nt Nt = N1hh × (1+q)t-1 => Qt= 365x0,95x0,65x5,56x610x(1,07)5x(1+0,07)t-1 Kết quả tính toán Ctvc xem ở (Phụ lục 1.9.13 :Chi phí vận chuyển của phương án2) Tổng chi phí vận chuyển của phương án tuyến 2. Ctvc = 195.930.775.195 (đồng). ∑ t t = 0 (1 + Etd ) Ts => 9.1.3.3.3. Xác định Ctch : Chi phí cho việc chuyển tải bốc dỡ từ loại phương tiện này sang phương tiện khác trong đồ án ta lấy: Ctcht = 0. 9.1.3.3.4. Xác định Cthk: Tổn thất cho nền kinh tế quốc dân do hành khách bị mất thời gian trên đường hàng năm được xác định theo công thức    L   L  Cthk = 365 ×  N tc ×  c + t chc  × H c + N tb ×  b + t chb  × H b  × C (đồng/năm) với: V  V    + Ntc = 0,07.Nt ; Ntb = 0,1.Nt. + L = 4,31774Km. + V = Vtt = 60 (km/h). + Hc = 4 (người). + tcch = 0,15 (giờ). + Hb = 24 (người). + tcch = 0,25 (giờ). + Cc = 9500 (đồng/giờ), + Cb = 9500(đồng/giờ) Kết quả tính toán Cthk ở (Phụ lục 1.9.14 : Chi phí do hành khách mất thời gian của phương.án 2) Vậy tổn thất cho nền kinh tế quốc dân do hành khách bị mất thời gian trên đường: C thk = 26.767.308.613 (đồng) ∑ t n =1 (1 + E td ) Ts SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 79  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường 9.1.3.3.5. Xác định Cttn: Tổn thất cho nền kinh tế quốc dân do tai nạn giao thông ở năm thứ t với: tb + Ctitb: Lấy bằng bảo hiểm tai nạn trung bình: C ti = 10.000.000 (đồng). + Nti: Lưu lượng xe chạy ở năm thứ t trên đoạn thứ i. n ∑L ×a -8 i =1 + Giá trị tính toán : 365.10 . => C i n tn t -8 ∑ L .a .m .C =365.10 .Nt. i =1 i ti ti ti × mti × C titb × N ti tb ti Kết quả tính toán Cttn xem ở (Phụ lục 1.9.15 : Tính toán hệ số tai nạn tính đổi về năm gốc của p.án 2) và (Phụ lục 1.9.16 : Xác định chi phí tai nạn quy đổi về năm gốc của phương án 2) Tổn thất cho nền kinh tế quốc dân do tai nạn giao thông gây ra: Cttn = 63.685.811 (đồng). ∑ t t = 0 (1 + Etd ) Ts 9.1.3.3.6. .Xác định Cttx: Tổn thất do bị tắc xe hàng năm Cttx = 0. 9.1.3.3.7. Xác định Ctml:Chi phí xét đến sự không hoàn chỉnh mạng lưới đường Ctml = 0. Vậy tổng chi phí thường xuyên: Ts => ∑ t =0 Ct = 2.031.248.253+195.930.775.195+26.767.308.613+63.685.811 (1 + Etd ) t =224.793.017.872 (đồng) 9.1.3.4. Tổng chi phí xây dựng và khai thác tính đổi về năm gốc: Ptd = 33.490.463.412+11.669.556.745 +224.793.017.872 =269.953.038.029(đồng). 9.2. Luận chứng - so sánh chọn phương án tuyến: 9.2.1. Bảng so sánh hai phương án tuyến: Bảng 1.9.1 Bảng so sánh hai phương án tuyến Stt Chỉ tiêu so sánh Đơn vị Phương án 1 Phương án 2 1 Chiều dài tuyến m 4517,44 4317,73 2 Hệ số triển tuyến 1,329 1,270 3 Số đường cong nằm 10 5 4 BK đường cong nằm nhỏ nhất m 350 400 5 Số đường cong đứng 2 1 6 BK đường cong đứng nhỏ nhất m 8000 10000 Độ dốc dọc lớn nhất/chiều dài 0 7 /00/m 28/444,08 24/293,95 dốc 0 8 Độ dốc dọc trung bình /00 9 Số công trình thoát nước cống CT 8 6 10 Số công trình Cầu cái 3 2 SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 80 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Stt Chỉ tiêu so sánh 11 Khối lượng đất đắp 12 Khối lượng đất đào 13 Khối lượng đào rảnh biên 14 Tốc độ xe chạy trung bình 15 Thời gian xe chạy trung bình Lượng tiêu hao nhiên liệu trung 16 bình Hệ số tai nạn tổng hợp Ktn lớn 17 nhất Hệ số an toàn xe chạy Kat nhỏ 18 nhất Chi phí tập trung ban đầu của 20 mặt đường Kmđ Chi phí trung tu, Đại tu 19 quy đổi về năm gốc 20 Chi phí xây dựng CT thoát nước 21 Chi phí xây dựng nền đường Tổng số vốn lưu động thường 22 xuyên tính đổi về năm gốc Ktq Tổng chi phí hàng năm duy tu 23 bảo dưỡng tính đổi về năm gốc Ctd Tổng chi phí vận chuyển tính đổi 24 về năm gốc Ctvc Tổng chi phí Cthk tính đổi về năm 25 gốc Tổng chi phí do tai nạn tính đổi 26 về năm gốc Cttn Tổng chi phí tính đổi về năm gốc 27 (Ptđ) SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C  Đơn vị m3 m3 m3 Km/h Phút Khoa Xây Dựng Cầu Đường Phương án 1 69.247,89 71687,69 1561,49 59,97 4,52 1,045 Phương án 2 127.033,22 18707,67 480,89 60 4,31 0,794 - 7,2 4,9 - 0,976 1 Đồng 13.229.521.491 12.644.691.268 Đồng 4.214.008.905 4.027.722.517 Đồng Đồng 12.078.788.500 4.583.908.400 9.219.046.698 7.599.002.92 Đồng 12.215.393.671 11.669.556.745 Đồng 2.125.195.613 2.031.248.253 Lít Đồng 252.067.127.454 195.930.775.195 Đồng 27.062.459.558 26.767.308.613 Đồng 66.903.017 63.685.811 Đồng 327.643.306.608 269.953.038.029 Trang: 81 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 9.2.2. So sánh ưu nhược điểm của hai phương án: 9.2.2.1. Ưu nhược điểm của hai phương án Bảng 1.9.2.Ưu nhược điểm của hai phương án P.án 1 2 Ưu điểm Nhược điểm - Đào đắp cân bằng - Thời gian xe chạy lớn hơn. - Có sẵn đường công vụ phục vụ thi - Tổng chi phí tính đổi lớn hơn. công - Số đường cong nằm nhiều và nhỏ hơn - Số đường cong đứng nhiều và nhỏ hơn - Chiều dài tuyến lớn hơn - Lượng tiêu hao nhiên liệu lớn hơn - Tổng chi phí tính đổi nhỏ hơn. - Khối lượng đắp lớn,chênh lệch đào - Chiều dài tuyến ngắn nên hệ số triển đắp nhiều tuyến nhỏ - không có sẵn đường công vụ để - Đường cong nằm có bán kính lớn. phục vụ thi công - Hệ số an toàn lớn hơn - Tốc độ xe chạy trung bình cao hơn - Ít đường cong đứng và đường cong đứng có bán kính lớn hơn Nhận xét:-Xét về chỉ tiêu an toàn và chi phí tính đổi về năm gốc thì phương án 2 đều tốt hơn hẳn phương án 1. Phương án 2 khả năng đưa vào khai thác sẽ an toàn và tiết kiệm hơn phương án 1 9.2.2.2. Kết luận. Từ các ưu điểm nêu trên, kiến nghị chọn phương án 2 để thiết kế kĩ thuật và thi công. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 82 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường PHẦN 2 THIẾT KẾ KỸ THUẬT ĐOẠN TUYẾN KM2+200,00 ĐẾN KM3+700 (25%) SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 83 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. Giới thiệu đoạn tuyến thiết kế: Sau khi thiết kế sơ bộ, luận chứng kinh tế kỹ thuật của các phương án tuyến ta chọn phương án 2 để đưa vào thiết kế kỹ thuật. Đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật kéo dài từ Km2+300 đến Km3+700 Trong đoạn có 2 vị trí đặt cống tại Km2+252 đặt 3Ф200 và KM3+237,28 đặt 1Ф200. Đoạn tuyến có 2 đường cong nằm : Thứ tự Lý trình đỉnh Bán kính cong nằm Dộ dốc siêu cao 1 Km2 + 755,87 400 3 2 Km3 + 389,90 600 Tuyến chia làm 5 đoạn : Thứ tự Lý trình → lý trình Độ dốc (%) 1 KM2+200,00→KM2+600,00 0 2 KM2+600,00→KM2+755,87 6 3 KM2+755,87→KM2+911,75 6 4 KM2+911,75→KM3+593,46 0 5 KM3+593,46 →KM3+700,00 6 Có các dạng nền đắp hoàn toàn, nền đắp trên cống, nửa đào nửa đắp, đắp hoàn toàn. 1.2. Xác định các đặc điểm, điều hiện cụ thể của đoạn : - Địa hình khu vực tuyến đi qua có độ dốc ngang sườn từ 020/0 đến 180/0 - Độ dốc dọc của tuyến có 5 đoạn riêng biệt. - Trên đoạn tuyến gồm có 2 đường cong năm : Góc chuyển Thứ tự Lý trình đỉnh R(m) T(m) K(m) P(m) hướng Km2 + 1 68032’5” 400 272,53 478,46 84,02 755,87 Km3 + 2 44048’42” 600 247,37 469,27 48,99 389,90 - Trên đoạn tuyến có 2 vị trí đặt cống tại Km2+252 đặt 3Ф200 và KM3+237,28 đặt 1Ф200. - Chiều cao đắp lớn nhất là 3,93m (tại vị trí đặt cống Km2+252). - Chiều cao đào lớn nhất là 2,28 m (tại KM2+800). CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ 2.1. Lập bảng cắm cọc chi tiết: Nguyên tắc và phương pháp thiết kế bình đồ đã được trình bày ở phần thiết kế sơ bộ lập dự án khả thi. Nhưng trong phần thiết kế kỹ thuật đòi hỏi sự chính xác cao hơn SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 84 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường và để tính toán chính xác khối lượng do đó ngoài các cọc KM, cọc H, cọc C, cọc TD, cọc P, cọc TCT...Ta phải cắm thêm các cọc chi tiết : Trên đoạn tuyến có 2 đường cong nằm. Với có bán kính R = 400m500m ta cắm thêm các cọc chi tiết có khoảng cách là 20m (Phụ lục 2.2.1). 2.2. Thiết kế chi tiết đường cong nằm: Với 2 đường cong nằm trên ta sử dụng máy toàn đạc điện tử LASER FOCUS 6 (Phụ lục 2.2.2) để tiến hành cắm cọc. -Máy đặt tại KM3+00 có tọa độ theo WGS-84 là (15045’38,48’’N – 107049’12,42’’E) và tọa độ theo VN-2000 là (X= 1744485.69, Y= 802190.07) - Tính tọa độ quốc gia VN-2000 tại điểm Taị điểm A(Pà Dầu): Chuyển tọa độ quốc tế WGS-84 sang hệ tọa độ VN-2000. sử dựng phần mềm GeoTools 1.2 với chương trình BLTrans để chuyển hệ tọa độ. Taị điểm A(Pà Dầu) có tọa độ theo WGS84 là (15044’08,27’’N – 107049’17,68’’E) Theo tính toán như trên ta có tọa độ quốc gia VN-2000 tại điểm A (1741713,072 ; 802383,746 ) - Sử dụng phần mềm Nova với Quy ước tọa độ tại A là (0;0) ta có bảng tọa độ các cọc với điểm gốc tại A. - Chuyển tọa độ các cọc theo hệ tọa độ quốc gia bằng cách Xi=XA+ΔY*i Yi=YA+ΔX*i (phụ lục 2.2.3 : Bảng Cắm cọc chi tiết cong nằm R=400m và phụ lục 2.2.4 : Bảng Cắm cọc chi tiết cong nằm R=600m) 2.3. Bố trí vuốt nối siêu cao Đoạn nối siêu cao được thực hiện với mục đích chuyển hóa một cách điều hòa từ mặt cắt ngang thông thường (với độ dốc 3%) sang mặt cắt ngang đặc biệt có siêu cao. Sự chuyển hóa sẽ tạo ra độ dốc dọc phụ ip = 1% isc ip =1% 0.27 27 B Hình 2.2.2 Dốc dọc phụ sinh ra khi chuyển sang mặt cắt một mái CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ TRẮC DỌC CHI TIẾT SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 85 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 3.1. Các nguyên tắc thiết kế chung: + Thiết kế trắc dọc chi tiết căn cứ vào: -Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-05. -Bình đồ tuyến tỷ lệ: 1/1000. -Cấp hạng kỹ thuật tuyến đường. -Nguyên tắc và quan điểm thiết kế của dự án khả thi. + Giải pháp thiết kế đường đỏ : Xem xét lại trắc dọc của dự án khả thi và địa hình cụ thể chi tiết của tuyến để điều chỉnh đường đỏ phù hợp với cao độ khống chế. - Điểm đầu đoạn: Km2+200 cao độ khống chế là: 30,46 m - Điểm cuối đoạn: Km3+700 có cao độ khống chế là: 31,10 m - Cao độ trên cống : Km2+252 có cao độ khống chế là : 30,46m Km3+237,28 có cao độ khống chế là : 30,46m -Chiều dài đoạn dốc đã thiết kế ở phần lập dự án thiết kế cơ sở. Trắc dọc chi tiết được thể hiện trong bản vẽ số: 12 CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ TRẮC NGANG CHI TIẾT 4.1. Thiết kế trắc ngang chi tiết: Các chỉ tiêu kỹ thuật của mặt cắt ngang: - Bề rộng nền đường Bn = 10 m. - Bề rộng mặt đường Bm = 7m. - Bề rộng lề Bl = 2 × 1,5 m. - Bề rộng lề gia cố :Blgc =2 × 1m. - Độ dốc ngang phần mặt đường và phần lề gia cố 3%, phần lề không gia cố 6%. - Độ dốc ngang - Rãnh biên hình thang tiết diện đáy 0,4m taluy 1:1. - Taluy nền đào 1:1. - Taluy nền đắp 1:1,5. Các mặt cắt ngang chi tiết xem hình vẽ kèm phụ lục 2.4.1 4.2. Tính toán khối lượng đào đắp: Khi tính toán khối lượng đào đắp ta tính theo phương pháp gần đúng, phương pháp trung bình mặt cắt. Đối với trắc ngang đắp hoàn toàn thì diện tích đất đắp được tính đến cao độ hoàn công Đối với trắc ngang đào đước tính đến cao độ thiết kế Kết quả tính toán khối lượng đào đắp kỹ thuật được thể hiện ở phụ lục 2.4.2 Khối lượng đất đắp nền : 29516.68 (m3) Khối lượng đất đào nền : 4104.54 (m3) Khối lượng đất đào rảnh : 129.80 (m3) SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 86 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Khối lượng đất đắp lề : 1176.92 (m3) Khối lượng đất đào khuôn đường : 1001.64 (m3) Khối lượng đất vét hữu cơ : 2432.03 (m3) 4.3. Phương án kết cấu áo đường chọn: Kết cấu phần xe chạy và lề gia cố. 1) Láng nhựa 2 lớp, dày 2,5cm. Rông 9m 2) Thấm nhập nhựa dùng nhựa nóng E2= 310 (Mpa). Rộng 9m 3) CPĐD loại 1 – Dmax25 dày 15cm E3 = 290 (Mpa). Rộng 9m 4) CPTN loại A dày 30cm E3 = 180 (Mpa). Rộng 9m CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ CHI TIẾT CỐNG THOÁT NƯỚC 5.1. Thiết kế cấu tạo cống: 5.1.1. Giới thiệu chung: Đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật từ Km2+200.00 đến Km3+700.00 có 2 vị trí đặt công trình cống: + Tại lý trình Km2 + 252.00 đặt cống tròn bê tông cốt thép 3Φ200. + Tại lý trình Km3 + 237.28 đặt cống tròn bê tông cốt thép 1Φ200. Tần suất thiết kế : p = 4% 5.1.2. Cống tròn BTCT lắp ghép: 5.1.2.1. Các bộ phận cơ bản: - Ống cống - Móng tường đầu - Móng thân cống - Móng tường cánh - Tường đầu cống - Tường cánh cống - Sân cống - Chân khay - Gia cố thượng lưu - Gia cố hạ lưu - Tường chống xói - Các lớp đệm 5.1.2.2. Ống cống: + Chọn ống cống và quan điểm đặt cống. - Là cấu kiện chịu lực, chịu hoạt tải, tải trọng của đất đắp, kết cấu áo đường và trọng lượng bản thân cống. - Thân cống là ống cống tròn BTCT lắp ghép. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 87 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường - Để thoát nước tốt và không có cây cỏ, bùn đất láng động trong thân cống thì ta nên đặt cống có độ dốc dọc thân cống từ 2-5 (%). Tùy thuộc vào độ dốc ngang sườn tại vị trí đặt cống mà ta phải đặt cống sao cho hợp lý. Nếu độ dốc ngang sườn nhỏ ta cần phải đắp đất ở phía thượng lưu cống hoặc phải đào sâu ở hạ lưu cống để đảm bảo trong quá trình khai thác cống làm việc tốt hơn. - Không đặt cống quá sâu làm tăng chiều dài cống, tăng giá thành công trình. Nếu điều kiện địa hình thuận lợi ta nên đặt cao độ đáy cống trùng với cao độ tự nhiên như vậy sẻ không làm thay đổi dòng chảy nhiều, ít gây xói lở. - Từ các quan điểm thiết kế trên kết hợp với độ dốc ngang sườn tại vị trí đặt cống ta đặt cống có độ dốc trùng với độ dốc ngang sườn tự nhiên. Cao độ đáy cống trùng với cao độ tự nhiên. Độ dốc dọc tim cống 3Φ200 là 21%0, và của cống 1Φ200 là 24%0 - Chiều cao đất đắp trên cống của cống số 1 và cống số 2 lần lượt là 1,7m và 1,3m, taluy nền đắp là 1:1,5 với bề rộng nền đường là 10m ta tính được chiều dài thân cống là: KÃÚ T CÁÚ U AÏO ÂÆÅÌNG Bd Bn 2% 6% Bt 2% 6% 1: m t a hd ht H t a ic=is Ld Lt Hình 2.5.1 : Các kích thước tính toán chiều dài cống. Dựa vào hình 2.5.1 ta có chiều dài cống được tính theo công thức : Lc = B t + m ( H − ht − t ) + a B d + m ( H − h d − t ) + a + 1 + m × io 1 − m × io Trong đó: - Bt, Bd: Chiều rộng từ tim đường đến vai nền đường về phía thượng lưu và hạ lưu - H: Tổng chiều cao đất đắp trên cống tính từ đáy tim cống đến cao độ vai nền đường. - ht, hd: Chiều cao kiến trúc của cống ở phía thượng lưu và hạ lưu. - m: Độ dốc mái taluy nền đường (1:m). - ic: Độ dốc đáy cống. - a: Bề rộng tường đầu. Vậy ta tính được chiều dài 2 cống như sau: Cống số 1: Lc1 = 5 + 1,5(3,79 − 2,2 − 0,2) + 0,3 5 + 1,5(3,79 − 2,2 − 0,2) + 0,3 + = 14,78( m) 1 + 1,5 × 0,021 1 − 1,5 × 0,021 Vậy ta chọn chiều dài cống là 14m. Cống số 2: Lc 2 = 5 + 1,5(3,29 − 2,2 − 0,2) + 0,3 5 + 1,5(3,29 − 2,2 − 0,2) + 0,3 + = 13,28m 1 + 1,5 × 0,024 1 − 1,5 × 0,024 SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 88  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường Vậy ta chọn chiều dài cống là 13m. - Cốt thép trong ống cống: Bố trí 2 lớp cốt thép sát thành trong và thành ngoài của cống và đặt thêm cốt thép dọc để chống lại lực cắt và giữ vị trí các đai chịu lực cố định. - Bê tông: Dùng bê tông M250, Dmax20 . Ta có biểu đồ momen của cống tròn như hình vẽ: + - - + 5 200 Hình 2.5.2 : Dạng biểu đồ mômem của cống tròn. Dựa vào biểu đồ mômem ta thấy, cống tròn là kết cấu vừa chịu kéo vừa chịu uốn . Phía trên và phía dưới chịu mômem dương nên ta bố trí cốt thép chịu lực sát vào phía trong thành ống.Phía bên phải và trái chịu mômem âm nên ta bố trí cốt thép sát phía ngoài thành ống. Do đó ta dùng hai lớp cốt thép ở phía trong và phía ngoài . Để nối hai đốt cống với nhau ta dùng cách nối ghép thẳng khe nối giữa các ống cống có chiều dài 1cm. Cấu tạo khe nối thể hiện ở mục sau. 5.1.2.3. Mối nối cống. - Có tác dụng không cho nước trong cống thấm vào nền đường. - Do tính chất chịu lực của ống cống: Chịu hoạt tải thường xuyên thay đổi, ngoài ra nền đất dưới móng có tính chất khác nhau và độ dốc thay đổi dọc theo thân cống nên mối nối ống cống trong đường ôtô là mối nối mềm. Bên ngoài mối nối cống đắp một lớp đất sét dày từ 15cm để đảm bảo cho nước từ thân cống không thấm ra nền đường, gây hư hại nền đường. Cấu tạo mối nối cống như sau: - Quét bitum 3 lớp 1 2 3 - 2 lớp bao tải tẩm nhựa đường 4 - Dây đay tẩm nhựa đường dày 5cm 5 100 250 100 1 - Gỗ thông nhóm V tẩm dầu dày 10cm 2 3 - Vữa xi măng M15 dày 5cm. 4 1 QUEÏT BITIUM 3 LÅÏP M DÁÖ U DAÌY 10Cm 4 GÄÙNHOÏM V TÁØ 2 HAI LÅÏP BAO TÁØ M NHÆÛ A 5 VÆÎA XI MÀNG M15 DAÌY 5Cm 3 DÁY ÂAY TÁØ M NHÆÛ A ÂÆÅÌNG DAÌY 5Cm Hình 2.5.3 : Mối nối giữa các ống cống. 5.1.2.4. Móng thân cống: - Tác dụng: Phân bố tải trọng truyền qua ống cống xuống nền đất, cố định ống cống. - Thường dùng loại móng mềm: Cấp phối đá dăm loại I, D max 37,5, đầm chặt K98, dày 30 cm. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 89 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 5.1.2.5. Tường đầu cống: - Tác dụng là tường chắn đất nền đường phía trên thân cống, cố định vị trí cống. - Cấu tạo bằng BT xi măng M15, Dmax 40, độ sụt SN = 6-8 cm. - Đỉnh tường đầu rộng 30cm, lưng tường có độ dốc 6:1. - Móng tường đầu: 60-120 cm. 5.1.2.6. Tường cánh: - Tác dụng: Tường chắn đất nền đường và hai bên cống, định hướng dòng chảy ra vào cống, bảo vệ nền đường. - Cấu tạo bằng BT xi măng M15,D max 40, độ sụt SN = 6-8 cm, đỉnh tường cánh rộng 30 cm. - Móng tường cánh được chôn sâu bằng tường đầu, để trong quá trinh thi công được dễ dàng. 5.1.2.7. Sân cống: - Là phần trước thân cống (sân cống phía thượng lưu) và sau (phía hạ lưu), nằm giữa hai tường cánh - Cấu tạo bằng BT xi măng M15,Dmax 40, đổ tại chỗ, độ sụt SN = 6-8 cm. 5.1.2.8. Chân khay: - Tác dụng: Giữ ổn định cho cống, là tường chống xói trong trường hợp không có tường chống xói. - Cấu tạo bằng BT xi măng M15, D max 40, độ sụt SN = 6-8 cm, chiều sâu chân khay 60-120 cm. 5.1.2.9. Gia cố thượng hạ lưu: - Tác dụng: Chống xói cho phần lòng suối phía trước và sau cống. - Chiều dài gia cố phía thượng lưu lấy bằng 1Φtd . - Chiều dài gia cố phía hạ lưu lấy bằng 3Φtd - Cấu tạo bằng BT xi măng M15, Dmax 40, độ sụt SN = 6-8 cm. 5.1.2.10 Lớp đệm: - Ngăn cách không cho bêtông sau khi đổ móng thấm xuống và tiếp xúc trực tiếp với đất bên dưới. - Thường dùng loại móng mềm: Cấp phối đá dăm loại I, D max 37,5, đầm chặt K98, dày 10 cm. 5.1.2.11. Tường chống xói thượng hạ lưu: - Tác dụng : Chống xói trước và sau cống - Phía hạ lưu: nghiêng nghiêng theo tỉ lệ 1:1 và 1:1,5, chiều sâu H x+0,5m, với Hx là chiều sâu chống xói. Hx = 2H. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C B B + 2,5.L gc Trang: 90 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Trong đó: H: Chiều sâu mực nước dâng trước cống (m) Lgc: Chiều dài phần gia cố hạ lưu (m) B: khẩu độ tương đương của cống (m) Chiều cao của tường chống xói bằng Hx + 0,5 m. Bảng 2.5.1: Bảng tính chiều cao của tường chống xói: STT 1 2 Lý trình cống Km2+252.0 Km3+237.28 H(m) 2 2 B(m) 3,46 2 Lgc(m) 10,38 6 Hx(m) 1,37 1,37 Htcx(m) 1,87 1,87 5.2. Xác định lưu lượng tính toán. 5.2.1. Xác định lưu lượng cực đại chảy về công trình. Theo phần dự án khả thì ta xác định được : Q1max = 14,67 (m3/s). Q 2max = 5,18 (m3/s). 5.2.2. Luận chứng chọn loại cống, khẩu độ cống. Ưu nhược điểm cống tròn và cống vuông. - Cống tròn: + Ưu điểm: Khả năng thoát nước tốt chỉ cần bố trí tường đầu, không cần mố trụ nên khối lượng thi công nhỏ, dễ thi công và giá thành thấp.Việc gia công cốt thép cống tròn cực nhanh, cống vuông chậm hơn nhiều. + Nhược điểm: Khống chế chiều cao từ mặt đường đến đỉnh cống là phải lớn hơn 0,5m để đảm bảo điều kiện áp lực phân bố đều trên cống, nên không sử dụng được ở chỗ nền đường đắp thấp, cống tròn chỉ chọn khi Qmax ≤ 20m3, Qmax lớn nữa ta không dùng cống tròn (không kinh tế nữa) - Cống vuông: + Ưu điểm: Khả năng chịu lực tốt, có thể đảm bảo cho xe qua lại trực tiếp trong thi công và trong khai thác có thể chỉ cần đặt trực tiếp lớp áo đường lên trên cống là được,vì thế dùng nhiều tại vị trí chiều cao đất đắp trên cống thấp. Khả năng thoát nước cống vuông lớn. Khi Qmax > 20 m3 ta nên chọn công vuông thi công vì khi đó kinh tế hơn cống tròn. + Nhược điểm: Thi công phức tạp, gia công cốt thép chậm, tốn kém vật liệu, giá thành cao. Về chế độ chảy: Cống tròn bê tông cốt thép có chế độ chảy không áp, chế độ chảy bán áp và chế độ chay có áp. - Chế độ chảy không áp. - Nước chảy chủ yếu trong suối (tụ thủy) nên ít làm nền đường khu vực lân cận cống bị ẩm ướt, có chế độ thủy nhiệt xấu. - Khối lượng gia cố mái taluy đắp lân cận cống, gia cố thượng lưu, hạ lưu nhỏ hơn cống có áp do tốc độ nước chảy nhỏ hơn; ít phức tạp hơn. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 91 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường - Không có hiện tượng tích nước trước công trình (nước lưu vực đổ về đến đâu thoát hết đến đấy), không làm thay đổi thiên nhiên quá nhiều. - Khi có vật cản, cây trôi ít bị tắc cống như phương án cống bán áp và có áp. - Áp lực nước trong và ngoài cống là như nhau và nhỏ hơn cống bán áp và có áp, nước ít có cơ hội thấm vào nền đường qua các mối nối hơn so với 2 P.A còn lại nên cải thiện được chế độ thủy nhiệt nền đường lân cận cống. - Dự trữ được khả năng thoát nước, an toàn khi có lũ đột biến. - Trong nhiều trường hợp, cao độ khống chế tại cống nhỏ hơn phương án bán áp, có áp nên khối lượng đất đắp nền đường nhỏ. - Cấu tạo cửa vào cống đơn giản hơn cống bán áp, có áp (tường cánh và miệng cống dạng thẳng - không cần cấu tạo dạng dòng chảy). Tuy nhiên cống có chế độ chảy không áp củng có một số nhược điểm như: - Chi phí xây dựng cống thường cao hơn phương án bán áp và có áp (do khẩu độ phải lớn hơn). - Trong 1 vài trường hợp nền đường đắp tại cống sẽ có cao độ khống chế lớn hơn so với cống bán áp và có áp. - Chế độ chảy bán áp và có áp. + Cần phải đắp cao nền (>0,5m), Khối lượng gia cố mái taluy đắp lân cận cống, gia cố thượng lưu, hạ lưu lớn hơn cống không áp do tốc độ nước chảy lớn hơn; quá trình thi công phức tạp. + Giảm được khẩu độ cống. + Khi lưu lượng nước lớn thì nước sẻ bị tích trữ trước miệng cống nên nước dể thấm vào nền đường, khi trong dòng chảy có cây trôi thì khả năng thoát nước kém hơn cống không áp. Áp lực trong và ngoài cống khác nhau nên nước dể thấm vào nền đường phá hỏng kết cấu nền- áo đường. + Trong trường hợp có lũ đột biến thì nước thoát không kịp sẻ tràn lên mặt đường phá hỏng kết cấu áo đường. Qua việc phân tích chế độ chảy trên và kết hợp với điều kiện thực tế trên đoạn tuyến. Đoạn tuyến có 2 công trình cống có cao độ tính đỉnh cống đến cao độ đáy áo đường đều > 0.5m nên ta khác phục được nhược điểm cao độ khống chế cống tròn. Mặt khác theo phụ lục 16,17 tài liệu [3], thì với lưu lượng nước cực đại chảy về công trình là: Q1max = 14,67 (m3/s). Ta chọn được 3Φ200 có V = 2,85 m/s, H = 1,65 m. Q2max = 5,18 (m3/s). Ta chọn được 1Φ200 có V = 2,9 m/s, H = 1,71 Nên ta chọn loại cống tròn, có chế độ chảy không áp, tức là tức là H < 1,2h cv. Với H : chiều cao nước dâng trước cống. hcv: chiều cao cống ở cửa vào. Bảng 2.5.2: Bảng tổng hợp tính chất cống. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 92  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp TT Loại cống 1 2 3Φ200 1Φ200 Khoa Xây Dựng Cầu Đường Lý trình Khẩu độ (cm) Chế độ nước chảy ic (%) Số đốt cống Km2+252.0 Km3+237.28 3Φ200 1Φ200 Không áp Không áp 2,1 2,4 42 13 Phương pháp thi công cống Lắp ghép Lắp ghép 5.3. Thiêt kế kết cấu cống. 5.3.1. Nguyên lý thiết kế. Cống không chỉ chịu tác dụng của tải trọng xe chạy mà còn chịu tác dụng của đất đắp trên nó.Cống được tính theo 3 trạng thái sau: - Trạng thái giới hạn thứ nhất: Bảo đảm công trình không bị phá họai vì mất cường độ và độ ổn định trong điều kiện khai thác tiêu chuẩn . - Trạng thái giới hạn thứ hai: Bảo đảm công trình không xuất hiện biến dạng dư quá mức trong điều kiện khai thác tiêu chuẩn . - Trạng thái giới hạn thứ ba: Bảo đảm công trình không xuất hiện biến dạng cục bộ không cho phép trong điều kiện khai thác tiêu chuẩn. 5.3.2. Các giả thiết khi tính toán : - Cống tròn bê tông cốt thép thuộc loại cống tròn cứng, khi tính toán không xét đến biến dạng của bản thân cống. - Chiều sâu chôn cống có ảnh hưởng nhất định với việc tính toán ngoại lực.Khi tính toán giả thiết rằng đáy sông suối ngang với đáy mặt trong của cống . - Trong các đốt cống cứng, ảnh hưởng của lực dọc trục ứng với ứng suất tính toán rất nhỏ ( Hr =19,5 3.4.1.4 Lu lèn chặt CPTN loại A Sau khi san rải tiến hành lu lèn bằng lu bánh sắt 8,5T. Kết thúc giai đoạn lu lèn lớp CPTN loại A phải đạt được độ chặt yêu cầu. 3.4.2. Thi công lớp CPTN loại A lần 2 dày 15m: Thi công theo định mức dự toán 1776, áp dụng các mã hiệu (AB.41443,AB.42343,AD.21225) Biện pháp thi công như thi công lớp CPTN loại A lần 1 3.4.3. Thi công lớp CPĐD loại 1 Dmax 25 , dày 15m: Thi công theo định mức dự toán 1776, áp dụng các mã hiệu (AB.41443,AB.42143, AD.11222) 3.4.3.1 Tưới ẩm tạo dính bám nền đường: Khi thi công lớp CPĐD loại 1 Dmax25 A, ta tiến hành tưới ẩm dính bám cho lớp CPTN loại A để đảm bảo liên kết tốt giữa lớp CPTN loại A và lớp CPĐD. Dùng xe tưới nước tự chế có bồn chứa nước 6m3 để tưới nước 3.4.3.2 Vận chuyển CPĐD loại 1 Dmax25: Cấp phối đá dăm đã được tập kết tại bãi tập kết cách cuối tuyến 1,5km. Dùng ô tô tự đổ để vận chuyển CPĐD từ bãi tập kết đến công trường, SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 184 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 3.4.3.3 Rải CPĐD loại 1 Dmax25: CPĐD loại 1 Dmax25 sau khi chở đến công trình thì tiến hành san rải.Công việc san rải lớp CPĐD loại A ta dùng máy rải để thi công.Khi rải ta rải với hệ số rải K r= 1,3 => Hr = 19,5 3.4.3.4 Lu lèn sơ bộ lớp CPĐD loại 1 Dmax 25, kết hợp bù phụ, lần 1 Sau khi san rải xong lớp CPĐD loại 1 Dmax25 ta dùng lu nhẹ bánh cứng (6T-8T) để lu sơ bộ và dùng nhân công để tiến hành bù phụ những chỗ mặt đường ghồ ghề, lồi lõm để đảm bảo mặt đường bằng phẳng, đúng độ dốc thiết kế. 3.4.3.5 Lu lèn chặt lớp CPĐD loại 1 Dmax 25, lần 1 Sau khi lu sơ bộ xong ta tiến hành lu lèn chặt CPĐD bằng lu rung 25T và lu bánh lốp 16T để lu lèn chặt. Kết thúc giai đoạn lu lèn chặt lớp CPĐD loại 1 Dmax25 phải đạt được độ chặt yêu cầu. Sau khi thi công xong lớp CPĐD loại 1 Dmax25 ta tiến hành tưới một lớp nhũ tương nhựa thấm để bảo dưỡng lớp CPĐD, tăng cường liên kết giữa lớp CPĐD và lớp láng nhựa tốt hơn. 3.4.4.Thi công lớp đá dăm thấm nhập nhựa dày 5cm 3.4.4.1 Vận chuyển đá dăm cơ bản 20x40: Công tác vận chuyển đá cơ bản được thực hiện bằng ôtô tự đổ, đá được vận chuyển và đổ trực tiếp và máy rải . Đá cơ bản được vận chuyển từ bãi tập kết vật liệu đến công trình cách đó 1,5 km tới để thi công 3.4.4.2 Rải đá dăm cơ bản 20x40: Công tác rải đá dăm cơ bản được thực hiện máy rải chuyên dụng. Lượng đá dăm cơ bản 20x40 đuợc rải tương ứng với chiều dày lớp thấm nhập nhựa. Ở đây, ta có chiều dày lớp thâm nhập nhựa là 5cm thì ta sẽ rải đá dăm cơ bản 20x40 là 56 (lít/m 2). 3.4.4.3 Lu sơ bộ đá dăm cơ bản và bù phụ Ta dùng lu bánh cứng (6T-8T) để lu lèn sơ bộ đá cơ bản. Kết hợp với công tác bù phụ. 3.4.4.4 Lu lèn chặt đá dăm cơ bản Sau khi lu lèn sơ bộ xong ta tiến hành công tác lu lèn chặt đá dăm cơ bản bằng lu nặng bánh cứng 8,5T. 3.4.4.5 Vận chuyển đá chèn 10x20 Công tác vận chuyển đá chèn được thực hiện bằng ôtô tự đổ, đá được vận chuyển và đổ trực tiếp và máy rải . Đá chèn được vận chuyển từ bãi tập kết vật liệu đến công trình cách đó 1,5 km tới để thi công. 3.4.4.6 Tưới nhựa lần 1: Công tác tưới nhựa được hiện bởi xe tưới nhựa. Nhựa khi tưới là loại nhựa đặc 60/70 và phải được đun đến nhiệt độ thi công là 160°C. 3.4.4.7 Rải đá chèn 10x20 Rải đá chèn máy rải chuyên dụng.Tưới nhựa đến đâu thì phải rải đá chèn đến đấy SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 185 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 3.4.4.8 Lu lèn đá chèn10x20 Nên lu ngay khi nhựa đang còn nóng bằng lu bánh sắt (6-8)T. Vừa lu vừa quét đá chèn xuống khe hở của đá dăm cơ bản trong quá trình lu. 3.4.4.9 Vận chuyển đá chèn nhỏ 5x10: Công tác vận chuyển đá chèn được thực hiện bằng ôtô tự đổ, đá chèn nhỏ được vận chuyển và đổ trực tiếp vào máy rải. Đá chèn nhỏ được vận chuyển từ bãi tập kết vật liệu đến công trình cách đó 1,5 km tới để thi công. 3.4.4.10 Tưới nhựa lần 2. Công tác tưới nhựa được hiện bởi xe tưới nhựa. Nhựa khi tưới là loại nhựa đặc 60/70 và phải được đun đến nhiệt độ thi công là 160°C. 3.4.4.11 Rải đá chèn nhỏ 5x10. Rải đá chèn máy rải chuyên dụng.Tưới nhựa đến đâu thì phải rải đá chèn đến đấy 3.4.4.12 Lu đá chèn nhỏ 5x10. Lu ngay khi nhựa đang còn nóng bằng lu bánh cứng . 3.4.5.Thi công lớp láng nhựa dày 2,5cm. Thi công theo định mức dự toán 1776, áp dụng các mã hiệu AB.41443,AB.42143, AD.24121) -Vận chuyển đá con 10x16 Công tác vận chuyển đá con 10x16 được thực hiện bằng ôtô tự đổ, đá con được vận chuyển và đổ trực tiếp vào máy rải . Đá con được vận chuyển từ bãi tập kết vật liệu đến công trình cách đó 1,5 km tới để thi công 3.4.5.1 Tưới nhựa lần 1 Công tác tưới nhựa được hiện bởi xe tưới.Nhựa khi tưới là loại nhựa đặc 60/70 và phải được đun đến nhiệt độ thi công là 160°C. 3.4.5.2 Rải đá con 10x16 Rải đá chèn máy rải chuyên dụng.Tưới nhựa đến đâu thì phải rải đá con chèn đến đấy 3.4.5.3 Lu đá con 10x16 Lu ngay khi nhựa đang còn nóng bằng lu bánh cứng 8,5T . 3.4.5.4 Vận chuyển đá con 5x10 Công tác vận chuyển đá con 5x10 được thực hiện bằng ôtô tự đổ, đá con được vận chuyển và đổ trực tiếp vào máy rải . Đá con được vận chuyển từ bãi tập kết vật liệu đến công trình cách đó 1,5 km tới để thi công 3.4.5.5 Tưới nhựa lần 2 Công tác tưới nhựa được hiện bởi xe tưới nhựa.Nhựa khi tưới là loại nhựa đặc 60/70 và phải được đun đến nhiệt độ thi công là 160°C. 3.4.5.6 Rải đá con 5x10 Rải đá chèn máy rải chuyên dụng. Tưới nhựa đến đâu thì phải rải đá con chèn đến đấy SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 186 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 3.4.5.7 Lu đá con 5x10 Lu ngay khi nhựa đang còn nóng bằng lu bánh cứng 8,5T . Sau khi thi công tất cả các lớp trên ta tiến hành bão dưỡng lớp đá dăm thấm nhập nhựa và lớp láng nhựa. Trong suốt quá trình bão dưỡng 15 ngày, nếu cần thiết cho xe lưu thông thì cần phải bố trí nhân công và hàng rào để điều khiển thành phần xe chạy cũng như hạn chế tốc độ và tải trọng của xe lưu thông để không ảnh hưởng đến việc hình thành cường độ của các lớp này. 3.5. Xác định khối lượng công tác. 3.5.1 Khối lượng công tác trên toàn tuyến Cần xác định một cách cụ thể và chính xác khối lượng các vật liệu cần sử dụng để có thể bố trí đầy đủ nhân vật lực vận chuyển và thi công chính xác. Dựa vào cấu tạo mặt cắt ngang, chiều dày tuyến và tính chất đầm nén của từng loại vật liêu mà ta tiến hành xác định chính xác khối lượng vật liệu. 3.5.1.1. Khối lượng vật liệu làm các lớp kết cấu. 3.5.1.1.1. Khối lượng cấp phối sử dụng cho toàn tuyến + Khối lượng vật liệu sử dụng cho toàn tuyến được tính toán theo công thức sau: Q = K1.K 2 .B.H .L (m3); Trong đó: - K1: hệ số lèn ép, Kvật liệu = 1,3 - K2: hệ số rơi vãi, K2 = 1,05 (vật liệu rơi vãi 5%). - F : Diện tích tiết diện ngang từng lớp vật liệu m2 - L = 1500 m : chiều dài toàn bộ tuyến thi công Báng 3b.3.2: tính khối lượng vật liệu CPTN và CPĐD cho toàn tuyến Thứ tự Vị trí Vật liệu B (m) H (m) Q (m3) thi công Móng dưới CPTN loại A Lần 1 9 0.15 2764.13 Lần2 9 0.15 2764.13 Móng trên CPĐD Dmax 25 Lần 1 9 0.15 2764.13 3.5.1.1.2. Khối lượng đá rải sử dụng cho toàn tuyến Đối với các loại đá rải cho toàn tuyến được tính toán theo công thức sau: Q = g .B.L (m3); Trong đó: - g: định lượng rải trên 1 đơn vị diện tích. - B: chiều rộng rải. - L = 1500 m: chiều dài toàn bộ tuyến thi công SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 187 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Bảng 3b.3.3: tổng kết khối lượng đá rải cho toàn tuyến Lớp mặt dưới Đá cơ bản 20x40 9 56 756 Lớp mặt dưới Đá con 10x20 9 17 229.5 Lớp mặt dưới Đá con 5x10 9 10 135 Lớp mặt trên Đá con 10x16 9 16 216 Lớp mặt trên Đá con 5x10 9 11 148.5 3.5.1.1.3. Khối lượng nước và nhựa tưới : Khối lượng nước, nhựa tưới dính bám và nhũ tương nhựa thấm được tính: Q = g.B.L = g.F (m3); Trong đó: - g : định lượng tưới trên 1 đơn vị diện tích. - B: chiều rộng tưới. - L = 1500 m: chiều dài toàn bộ tuyến thi công Bảng 3b.3.4: tổng kết khối lượng nước và nhựa cho toàn tuyến Chức năng Vật liệu B(m) g(l/m2) Q(l) Q(m3) Lớp CPTN loại A Tưới dính bám lần 1 Nước sạch 9 2 27000 27 Tưới dính bám lần 2 Nước sạch 9 2 27000 27 Lớp CPDD Dmax25 Tưới dính bám lần 3 Nước sạch 9 2 27000 27 Tưới thấm bám móng trên Nhũ tương 9 1,2 16200 16,2 Lớp thấm nhập nhựa Tưới dính bám lớp Nhựa đặc đun 9 0,8 10800 10,8 thấm nhập nhựa nóng Nhựa đặc đun Tưới thấm nhập lần 1 9 3,3 44550 44,55 nóng Nhựa đặc đun Tưới thấm nhập lần 2 9 2,2 29700 29,7 nóng Lớp láng nhựa Nhựa đặc đun Tưới nhựa lần 1 9 1,5 20250 20,25 nóng Nhựa đặc đun Tưới nhựa lần 2 9 1,2 16200 16,2 nóng 3.5.2. Khối lượng thi công : Khối lượng công tác phụ thuộc vào tốc độ thi công của phương án, vì thế cần cung cấp vật liệu đầy đủ để tiến độ thi công diễn ra đúng thời gian. Ở đây ta áp dụng biện pháp TCTC hỗn hợp. tuần tự kết hợp với dây chuyền, tốc độ thi công là 375m/ca,. Vì thế vật liệu cần được cung cấp đầy đủ và kịp thời. SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 188  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường Báng 3b.3.5: tính khối lượng vật liệu cho đoạn thi công Thứ tự Vị trí Vật liệu B (m) thi công Móng dưới CPTN loại A Lần 1 9 Móng trên CPĐD Dmax 25 H (m) Q (m3) 0,15 691,03 Lần2 9 0,15 691,03 Lần 1 9 0,15 691,03 Bảng 3b.3.6: tổng kết khối lượng đá rải cho đoạn thi công Chức năng Vật liệu B(m) g (l/m2) Tổng(m3) Lớp mặt dưới Lớp mặt dưới Lớp mặt dưới Lớp mặt trên Lớp mặt trên Đá cơ bản 20x40 Đá con 10x20 Đá con 5x10 Đá con 10x16 Đá con 5x10 9 9 9 9 9 56 17 10 16 11 189 57,375 33,75 54 37,125 Bảng 3b.3.7: Khối lượng khối lượng nước và nhựa cho đoạn thi công Chức năng Vật liệu B(m) g(l/m2) Q(l) Tưới dính bám lần 1 Tưới dính bám lần 2 Tưới dính bám lần 3 Tưới thấm bám móng trên Tưới dính bám lớp thấm nhập nhựa Tưới thấm nhập lần 1 Tưới thấm nhập lần 2 Tưới nhựa lần 1 Tưới nhựa lần 2 Lớp CPTN loại A Nước sạch 9 Nước sạch 9 Lớp CPDD Dmax25 Nước sạch 9 Nhũ tương 9 Lớp thấm nhập nhựa Nhựa đặc đun 9 nóng Nhựa đặc đun 9 nóng Nhựa đặc đun 9 nóng Lớp láng nhựa Nhựa đặc đun 9 nóng Nhựa đặc đun 9 nóng SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Q(m3) 2 2 6750 6750 6,75 6,75 2 6750 6,75 1,2 4050 4,05 0,8 2700 2,7 3,3 11137,5 11,138 2,2 7425 7,425 1,5 5062,5 5,06 1,2 4050 4,05 Trang: 189  Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường 3.6. Tính toán năng suất, xác định số công, ca hoàn thành các công tác. Dựa vào ĐMDT 1776 năm 2007 để tính toán mức hao phí cũng như tính toán số công ca hoàn thành các công tác trong trình tự thi công chính phụ lục 3b.3.1, từ đó biên chế các tổ độ thi công để hoàn thành các công tác. 3.7. Biên chế các tổ đội thi công: BIÃN CHÃÚTÄØÂÄÜITHI CÄNG NHÁN CÄNG - NC1 : 100 NHÁN CÄNG CÄNG VIÃÛC : THI CÄNG LÅÏP CPTN LOAÛIA LÁÖN 1,2 - NC2 : 31 NHÁN CÄNG CÄNG VIÃÛC : THI CÄNG LÅÏP CPÂD LOAÛI1 Dmax25 - NC3 : 15 NHÁN CÄNG CÄNG VIÃÛC : THI CÄNG LÅÏP NHUÎTÆÅNG THÁÚM BAÏM VAÌRAÍNH XÆÅNG CAÏÏ - NC4 : 142 NHÁN CÄNG CÄNG VIÃÛC : THI CÄNG LÅÏP THÁÚM NHÁÛP NHÆÛA DAÌY 5cm VAÌLÅÏP LAÏNG NHÆÛA DAÌY 2.5cm - NC5 : 1 KYÎSÆ, 1TRUNG CÁÚP, 2 CÄNG NHÁN CÄNG VIÃÛC : KIÃØM TRA, NGHIÃÛM THU - NC6 : 12 NHÁN CÄNG CÄNG VIÃÛC : BAÍO DÆÅÎNG MÀÛT ÂÆÅÌNG VAÌTHU DOÜN CÄNG TRÆÅÌNG MAÏY MOÏC - TM1 : 11 Ä TÄ+44 LU 8.5T+2 XE TÆÅÏI NÆÅÏC CÄNG VIÃÛC : THI CÄNG LÅÏP CPTN LOAÛIA LÁÖN 1,2 - TM2 : 11 ÄTÄ+2MAÏY RAÍI+2LU 10T+3LU BAÏNH LÄÚP 16T+2 LU RUNG +2XE TÆÅÏI NÆÅÏC CÄNG VIÃÛC : THI CÄNG LÅÏP CPÂD LOAÛI1 Dmax25 - TM3 : 1ÄTÄ+2 THIÃÚT BËNÁÚU NHÆÛA+4 Ä TÄ TÆÅÏI NHÆÛA 7T+2 MAÏY NEÏN KHÊ CÄNG VIÃÛC : THI CÄNG LÅÏP NHUÎTÆÅNG THÁÚM BAÏM VAÌRAÍNH XÆÅNG CAÏ - TM4 : 5 ÄTÄ+6 MAÏY RAÍI+8 LU 6-8T+12 LU 8.5T+6 THIÃÚT BËNÁÚU NHÆÛA+6 MAÏY TÆÅÏI NHÆÛA CÄNG VIÃÛC : THI CÄNG LÅÏP ÂAÏDÀM THÁÚM NHÁÛP NHÆÛA DAÌY 5cm - TM5 : 2 ÄTÄ+13 LU 8.5T+6 THIÃÚT BËNÁÚU NHÆÛA+6 MAÏY TÆÅÏI NHÆÛA CÄNG VIÃÛC : THI CÄNG LÅÏP LAÏNG NHÆÛA DAÌY 2.5cm 3.8. Lập tiến độ thi công tổng thể : Sau khi xác định được thời gian hoàn thành các công tác và biên chế các tổ đội thi công xong ta tiến hành lập tiến độ thi công tổng thể. Xem bản vẽ số 22 SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 190 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 3.9. Chi phí thi công xây dựng các lớp kết cấu áo đường: Bảng 3b.3.8 : chi phí thi công các lớp kết cấu áo đường Tổng số công Tổng số công Đơn giá Tên máy ca biên chế (đồng/ca) ca tính toán Nhân công 2113,35 2120 105.000 Ô tô 12T 153,42 164 2.006.932 Máy rải 30,1 32 2.366.411 ô tô tưới nước 18,355 24 915.522 Lu (6-8)T 32,4 32 637.819 Lu 8,5T 445,5 452 797.274 Lu 10T 5,8 8 914.748 Lu lốp 16T 11,61 12 1.339.924 Lu rung 25T 5,8 8 2.448.687 Thiết bị nấu nhựa Xe tưới nhựa Máy nén khí 55,22 56 61,83 64 6,62 8 Tổng chi phí (thi công tổng thể) SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Chi phí (đồng) 222.600.000 329.136.848 75.725.152 21.972.528 20.410.214 360.367.848 7.317.984 16.079.088 19.589.496 122.657 6.868.792 2.417.670 1.422.980 154.730.880 11.383.840 1.246.182.670 Trang: 191 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CHI TIẾT MẶT ĐƯỜNG 4.1. Nêu đặc điểm, chọn phương pháp tổ chức thi công 4.1.1. Đặc điểm thi công - Dùng khối lượng vật liệu lớn nên trong quá trình thi công phải kết hợp chặt chẽ các khâu chọn địa điểm khai thác vật liệu, bố trí cơ sở gia công vật liệu, kỹ thuật khai thác và tổ chức cung ứng vật liệu. - Khối lượng công trình phân bố tương đối đều trên toàn tuyến do kết cấu mặt đường không thay đổi - Diện thi công hẹp nên nhân lực khó bố trí tập trung, công tác tổ chức quản lý tương đối khó khăn, nhu cầu về xe vận chuyển thay đổi theo từng đoạn. - Công tác thi công tiến hành ngoài trời nên phụ thuộc nhiều vào điều kiện thiên nhiên nhất là điều kiện khí hậu: mưa, nắng, gió, nhiệt độ. - Sản phẩm làm ra cố định, công trường luôn thay đổi nên phải tổ chức di chuyển, đời sống cán bộ, công nhân gặp khó khăn. 4.1.2 Chọn phương pháp tổ chức thi công: Căn cứ vào phần thiết kế thi công tổng thể chọn phương pháp tổ chức thi công là phương pháp hỗn hợp(dây chuyền kết hợp với trình tự). 4.2. Xác định tốc độ thi công – hướng thi công 4.2.1. Tốc độ dây chuyền: Chiều dài toàn bộ đoạn tuyến thi công, L = 1500(m).tốc độ dây chuyền thi công mặt đường là V = 375 (m/ca) như phần thiết kế tổ chức thi công tổng thể mặt đường đã đề ra. 4.2.2. Hướng thi công. Chọn hướng thi công từ KM2+200,00 đến KM3+700,00 để đảm bảo máy móc hoạt động thuận lợi, phối hợp nhịp nhàng. 4.3. Xác định trình tự thi công 4.3.1. Xác định trình tự thi công chính các lớp mặt đường 1. Thi công lớp CPTN loại A, dày 15 cm, rộng 9m lần 1. 2. Thi công lớp CPTN loại A, dày 15cm, rộng 9m lần 2. 3. Thi công lớp CPĐD loại 1, Dmax 25 dày 15cm, rộng 9m. 4. Thi công lớp đá dăm thấm nhập nhựa dày 5cm , rộng 9m. 5. Thi công lớp láng nhựa dày 2,5cm, rộng 9m. 4.3.2. Xác định trình tự thi công chi tiết. Xem Phụ lục 3b.4.1 SVTH: Lê Xuân Ngôn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 192 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 4.4. Xác định quy trình – kỹ thuật thi công các lớp mặt đường. 4.4.1. Yêu cầu vật liệu. 4.4.1.1. Cấp phối tự nhiên loại A (22TCN304-03) Thành phần hạt của vật liệu CPTN loại A Xem phụ lục 3b.4.2 Các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu CPTN loại A Xem phụ lục 3b.4.3 4.4.1.1.2. CPĐD loại I Dmax 25 (22TCN334-06) Thành phần hạt của vật liệu CPĐD Xem phụ lục 3b.4.4 Các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu CPĐD Xem phụ lục 3b.4.5 4.4.1.1.3. Đá dăm thấm nhập nhựa dùng nhựa nóng(22TCN 270-2001) Thành phần cỡ hạt của vật liệu đá dăm thấm nhập nhựa xem phụ lục 3b.4.6 Các chỉ tiêu cơ lý của đá dùng lớp đá dăm thấm nhập nhựa xem phụ lục 3b.4.7 4.4.1.1.4. Láng nhựa dùng nhựa nóng(22TCN 270-2001) Thành phần cỡ hạt của vật liệu làm lớp láng nhựa xem phụ lục 3b.4.8 Các chỉ tiêu cơ lý của đá dùng lớp láng nhựa xem phụ lục 3b.4.9 Chỉ tiêu cơ lí của đá dùng trong lớp láng nhựa xem Phụ lục 3b.4.9 4.4.2. Kỹ thuật thi công 4.4.2.1. Thi công lớp CPTN loại A dày 30cm. (chia làm 2 lớp để thi công, lớp dưới dày 15 cm ,lớp trên dày 15cm). (1). Tưới ẩm tạo dính bám lần 1 Dùng xe LG5090GSS tưới ẩm nền đường với hàm lượng 2l/m 2, tốc độ xe chạy khoảng 15km/h. Sơ đồ tưới xem Bản vẽ số 20. (2). Vận chuyển CPTN loại A lần 1 Dùng xe ôtô 15T có mã hiệu HD270 để vận chuyển CPTN từ cách chân công trường 1,5Km. Trước khi vận chuyển đến chân công trường cấp phối phải được kiểm tra chất lượng (thành phần cấp phối, độ ẩm, các chỉ tiêu cơ lý…) Khả năng vận chuyển của ôtô là 15T, dung tích thùng 10m 3. Giả sử khối lượng thể tích của CPTN là 1,8T/m3, thể tích xe có thể chở tối đa là 15/1,8=8,33m 3[...]... Cầu Đường PHẦN 1 THIẾT KẾ CƠ SỞ (50%) SVTH: Lê Xn Ngơn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 11 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Vị trí tuyến đường – Chức năng và nhiệm vụ thiết kế 1.1.1 Vị trí tuyến Tuyến đường cần được khảo sát thiết kế nằm trên quốc lộ 14, nhánh nối tỉnh Quảng Nam với tỉnh Kon Tum Trong đồ án nhóm được giao nhiệm vụ thiết kế. .. thiết kế đoạn tuyến nối từ Pà Dầu đến Thạnh Mỹ thuộc huyện Nam Giang tỉnh Quảng Nam 1.1.2 Chức năng của tuyến đường Quốc lộ 14 là con đường giao thơng huyết mạch của đất nước nối các tỉnh Bắc Trung Bộ với các tỉnh cao ngun Nam Trung Bộ và các tỉnh Đơng Nam Bộ Nếu tính về chiều dài (khoảng 890 km) thì đây là quốc lộ dài thứ 2 của Việt Nam, chỉ sau quốc lộ 1A Chính vì vậy, tuyến đường có chức năng rất... 5339 (xcqđ/ngày,đêm) - Căn cứ vào tiêu chuẩn thiết kế đường ơ tơ TCVN 4054:2005 2.1.2 Xác định cấp thiết kế Từ các căn cứ trên ta chọn cấp đường thiết kế là đường cấp IV – Vùng núi 2.2 Tính tốn – chọn các chỉ tiêu kỹ thuật 2.2.1 Tốc độ thiết kế Từ việc xác định cấp thiết kế là cấp IV, và địa hình khu vực tuyến qua là vùng núi nên ta chọn tốc độ thiết kế là 40 Km/h 2.2.2 Độ dốc dọc lớn nhất cho phép... lớn Kết quả khảo sát như sau : - Cao độ mực nước thơng thường : +23m - Cao độ mực nước cao nhất : +29m 1.3 Các điều kiện xã hội 1.3.1 Vị trí địa lí, Đặc điểm dân cư và sự phân bố dân cư Huyện Nam Giang nằm ở phía tây tỉnh Quảng Nam, phía bắc giáp huyện Hiên (một huyện cũ của tỉnh Quảng Nam, nay là hai huyện Đơng Giang và Tây Giang), phía tây là nước bạn Lào, phía nam là huyện Phước Sơn, phía đơng là huyện. .. Tuyến đường được xây dựng nhằm hồn thiện mạng lưới giao thơng trong quy hoạch chung của đất nước đáp ứng nhu cầu giao thơng, giao lưu văn hóa, thúc đẩy sự phát triển kinh tế các địa phương có các đồng bào dân tộc thiểu số sinh sống thuộc các tỉnh Bắc Trung Bộ, các tỉnh cao ngun Nam Trung Bộ và các tỉnh Nam Trung Bộ có tuyến đường đi qua 1.1.3 Nhiệm vụ thiết kế Tuyến đường nối từ Pà Dấu đến Thạnh Mỹ thuộc. .. toán lấy I = 0,5 m/s 3(mục 3.7)[2]) - Tuyến đường thiết kế có tốc độ 40Km/h nên khơng u cầu thiết kế đường cong chuyển tiếp min 2.2.9 Bán kính đường cong đứng Rloimin ; Rlom Đường cong đứng được thiết kế ở những đường đỏ đổi dốc tại đó có hiệu đại số giữa hai độ dốc ω lớn hơn 2% (đối với cấp thiết kế là cấp IV tốc độ 40km/h) i1, i2: là độ dốc của hai đoạn đường đỏ tại chỗ gãy ω = i1 - i2 Khi lên dốc... Theo tài liệu [1] với tốc độ thiết kế 40 km/h thì n =2 làn Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến u cầu cao, và trong thành phần dòng xe, xe tải thiết kế chiếm đa số nên ta chọn nlx= 2 làn SVTH: Lê Xn Ngơn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 28 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường 2.2.11.2 Bề rộng nền, mặt đường - Chiều rộng phần xe chạy:... chọn phương án 1 và 2 để lập dự án khả thi cho tuyến đường 3.6 Tính tốn các yếu tố đường cong cho 2 phương án tuyến chọn 3.6.1 Quan điểm thiết kế đường cong nằm Đường cong nằm thiết kế theo dạng đường cong tròn Việc thiết kế bán kính đường cong nằm phải thỏa mãn lớn hơn các giá trị tối thiểu trong bảng chỉ tiêu kỹ thuật Ngồi ra, ta chọn bán kính đường cong nằm theo quan điểm càng lớn càng tốt nhưng... qua 1.2.1 Địa hình Nam Giang là một huyện miền núi vùng cao của tỉnh Quảng Nam, có đường Biên giới chung với nước cộng hòa dân chủ nhân dân Lào dài 72 Km Địa hình của huyện có nhiều núi non hiểm trở, nhiều sơng suối chia cắt, giao thơng đi lại còn khó khăn Đến nay, huyện còn 04 xã mới có đường ơtơ đến trung tâm xã và chỉ đi được trong mùa nắng SVTH: Lê Xn Ngơn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang:... 20000 3.3 Lập các đường dẫn hướng tuyến SVTH: Lê Xn Ngơn – Lớp 06X3C Võ Anh Tuấn – Lớp 06X3C Trang: 31 Thuyết Minh Đồ Án Tốt Nghiệp  Khoa Xây Dựng Cầu Đường Đường dẫn hướng tuyến 1 : Từ điểm A (Pà Dầu) đi theo hướng đơng-bắc vượt qua con suối rồi đi ven theo đường tụ thủy (phía bên phải ngọn núi) sau đó đi vòng theo hướng Tây- Bắc về tại điểm B Đường dẫn hướng tuyến 2 : Từ điểm A (Pà Dầu) đi theo hướng ... sống thuộc tỉnh Bắc Trung Bộ, tỉnh cao ngun Nam Trung Bộ tỉnh Nam Trung Bộ có tuyến đường qua 1.1.3 Nhiệm vụ thiết kế Tuyến đường nối từ Pà Dấu đến Thạnh Mỹ thuộc huyện Nam Giang tỉnh Quảng Nam. .. tuyến nối từ Pà Dầu đến Thạnh Mỹ thuộc huyện Nam Giang tỉnh Quảng Nam 1.1.2 Chức tuyến đường Quốc lộ 14 đường giao thơng huyết mạch đất nước nối tỉnh Bắc Trung Bộ với tỉnh cao ngun Nam Trung Bộ tỉnh. .. cụ thể Chính lý mà chúng em nhận đề tài tốt nghiệp thực tế “ Thiết kế đường nối PÀ DẦU – THẠNH MỸ ” thuộc huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam Để hồn thành đồ án tốt nghiệp, chúng em tham khảo áp dụng