Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường PHẦN 1: LẬP DỰ ÁN KHẢ THI(45%) 1.GIỚI THIỆU CHUNG 1.2 Vị trí tuyến đường - chức tuyến nhiệm vụ thiết kế : 1.2.1 Ví trí tuyến: Tuyến đường A18-B18 tuyến đường thuộc huyện Hương Thuỷ, với điểm đầu tuyến A18 thuộc Thị Trấn Phú Bài cách Quốc lộ 1A 500m phía tây nối liền với điểm B18 đầu xã Thuỷ Phương cách Quốc lộ 1A 800Km phía tây Hương Thủy huyện cửa ngõ phía Nam thành phố Huế, phía đơng giáp huyện Phú Lộc, phía Bắc giáp huyện Phú Vang, phía Nam giáp huyện Nam Đơng A Lưới 1.2.2 Chức tuyến: Tuyến đường nằm trục giao thơng nối liền thị trấn phú Bài xã Thuỷ Phương Hương Thủy có lợi đặc biệt vị trí địa lý, cửa ngõ phí nam thành phố Huế nên tỉnh trung ương đầu tư nhiều cơng trình xây dựng có điều kiện để đẩy nhanh thị hóa, xây dựng huyện trở thành thị xã vào đầu giai đoạn 2006 – 2010 Một lợi khác hệ thống giao thơng, ngồi tuyến đường sắt Bắc Nam chạy qua huyện tuyến Quốc lộ 1A đầu tư nâng cấp mở rộng, có tuyến đường tránh phía Tây thành phố Huế đưa sử dụng làm cho mạng lưới giao thơng đối ngoại huyện phong phú Đặc biệt sân bay Phú Bài đóng điạ bàn huyện dần đầu tư nâng cấp để tương xứng với sân bay quốc tế Tuyến đường sau hồn thành sẻ giảm đáng kể lưu lượng xe vào thành phố Huế theo đường Quốc lộ 1A Làm cho mạng lưới giao thơng huyện Hương Thuỷ thêm phong phú, nhằm phát triển xã dọc tuyến 1.2.3 Nhiệm vụ thiết kế : Tuyến đường nối liền trung tâm kinh tế Thị Trấn Phú Bài Xã Thuỷ Phương thiết kế gồm ba phần - Lập dự án khả thi: 45% - Thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến: 20% - Thiết kế tổ chức thi cơng đoạn tuyến: 35% Căn vào số liệu thiết kế sau: SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B Trang Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường - Lưu lượng xe chạy năm tương lai: Nhh15 = 820 xhh/ngđ - Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm: q = 10% - Thành phần dòng xe : + Xe tải nặng: 18% + Xe tải trung: 51% + Xe tải nhẹ: 24% + Xe con: 7% XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 2.1 Các : - Căn vào chức tuyến: Là tuyến đường nối hai trung tâm địa phương - Căn vào địa hình khu vực tuyến qua vùng đồng đồi - Căn vào lưu lượng xe chạy tuyến năm tương lai là: N qđ15 n 15 15 Nqđ = Nhh ∑ P K i i i = 820.(0,18.2,5+0,51.2+0,24.2+0,07.1)= 1656,40 (xcqđ/ngày.đêm) Trong đó: - + Xe tải nặng: 18 % + Xe tải trung: 51 % + Xe tải nhẹ: 24%; + Xe con: % Căn vào TCVN4054-2005 2.2 Chọn cấp thiết kế đường: Căn vào chức tuyến đường ta chọn cấp thiết kế tuyến cấp IV 2.3 Tốc độ thiết kế: Căn vào cấp thiết kế chọn địa hình vùng đồng đồi nên ta chọn tốc độ thiết kế Vtt= 60 km/h SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B Trang Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường 2.4 Bảng tổng hợp tiêu kỹ thuật tuyến : Stt Tiêu chuẩn kỹ thuật Đơn Trị số vị 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Cấp thiết kế Tốc độ thiết kế Độ dốc dọc lớn Tầm nhìn chiều Tầm nhìn hai chiều Tầm nhìn vượt xe Bán kính đường cong nằm tối thiểu Rminosc Bán kính đường cong nằm tổi thiểu Rminsc Bán kính đường cong nằm đảm bảo tầm nhìn ban đêm Bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu Rminlồi Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu Rlõmmin Bán kính đường cong đứng lõm đảm bảo tầm nhìn ban đêm Độ dốc siêu cao tối đa Số xe Bề rộng xe Bề rộng mặt đường Bề rộng đường Bề rộng lề đường Bề rộng phần gia cố lề Loại mặt đường Mơduyn đàn hồi u cầu mặt đường Mơduyn đàn hồi u cầu lề gia cố tính Km/h ‰ 18 m 63,34 m 119,70 m 360 m 472,44 m 130 m 1125 m 2343,7 m 553,84 m 1336 % Làn m m m m m 6,8 0,30 3,65 - MPa - MPa - Qui phạm Tối thiểu 75 150 350 Thơngthường IV 60 60 - 1500 - 125 250 - - 2500 4000 1000 1500 - 3,5 2x1 2x0,5 A1 130 110 IV 60 18 75 150 360 1500 250 1125 4000 1500 1400 3,5 2x1 2x0,5 A1 130 110 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN 3.1 Ngun tắc thiết kế: SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B Trang Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường Ngun tắc thiết kế bình đồ tuyến phải thiết kế phối hợp bình đồ, trắc dọc, trắc ngang Tuy nhiên, để tiện lợi q trình thiết kế cho phép vạch tuyến bình đồ thơng qua đường dẫn hướng tuyến, sau dựa vào đường dẫn hướng tuyến vạch tiến hành thiết kế bình đồ, trắc dọc, trắc ngang 3.2 Xác định điểm khống chế: Trên bình đồ trắc dọc theo đường chim bay, nghiên cứu kỹ địa hình, cảnh quan thiên nhiên, xác định điểm khống chế mà tuyến phải qua - Điểm đầu A18, điểm cuối B18 - Điểm vượt đèo - Vị trí vượt sơng, suối thuận lợi - Cao độ khu dân cư, trấn thành phố, nơi giao với đường giao thơng khác - Đánh dấu khu vực bất lợi địa chất, thuỷ văn mà tuyến nên tránh, điểm tựa mà tuyến nên chạy qua.3.3 Quan điểm thiết kế - xác định bước compa: * Khi thiết kế tuyến phải dựa quan điểm sau: - Trường hợp tuyến phải qua thung lũng đặt thềm sơng, suối phải đảm bảo đặt tuyến mực nước ngập mùa lũ, tránh vùng đầm lầy, đất yếu đe dọa xói lở bờ sơng Tránh tuyến uốn lượn quanh co q nhiều theo sơng suối mà khơng đảm bảo đặn tuyến - Trường hợp tuyến theo đường phân thủy, phải làm cơng trình nước điều kiện nước tốt, thường dùng vùng đồi thoải, nơi đỉnh đồi, núi phẳng lồi lõm địa chất ổn định - Trường hợp tuyến lưng chừng sườn núi nên chọn sườn đồi thoải, quanh co, địa chất ổn định, đường dẫn hướng tuyến xác định theo độ dốc với độ dốc chủ đạo với ý phải nhỏ độ dốc cho phép 3.3 Các phương án tuyến : SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B Trang Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường * Phương án 1: Tuyến có chiều dài L= 2970,60m gồm đường cong nằm, đường cong nằm có bán kính nhỏ R= 400m, hệ số triển tuyến 1,12 Tuyến có 13 cống nước tính tốn, độ dốc dọc tự nhiên trung bình 9‰ * Phương án 2: Tuyến có chiều dài L= 2903,18m gồm đường cong nằm, đường cong nằm có bán kính nhỏ R= 350m, hệ số triển tuyến 1,10 Tuyến có 12 cống nước tính tốn, độ dốc dọc tự nhiên trung bình 7‰ * Phương án 3: Tuyến có chiều dài L= 3032,01 m gồm đường cong nằm, đường cong nằm có bán kính nhỏ R= 350m, hệ số triển tuyến 1,15 Tuyến có 14 cống nước, độ dốc dọc tự nhiên trung bình 10‰ THIẾT KẾ QUY HOẠCH THỐT NƯỚC 4.1 Cấu tạo rãnh biên: Kích thước rãnh lấy theo cấu tạo: 40cm 120cm 1: 40cm 1: 40cm 40cm 4.2 Cống: Sau xác định lưu lưu lượng Q max ta đưa số phương án độ cống theo phương án tuyến, sau đánh giá chung cống tồn tuyến để ta chọn lại độ cống có số lượng theo cống chiếm phần lớn, để thuận tiện cho cơng tác thi cơng cống sau Ứng với phương án xác định chiều cao mực nước dân trước cơng trình vận tốc dòng nước chảy qua độ cống Từ lưu lượng Qmax ta tra bảng 9-1a, bảng 9-1b [5], ta , H, V ứng với loại cống thường loại I, chảy khơng áp: Chọn độ cống thể bảng sau: Bảng chọn độ cống phương án tuyến SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B Trang Đồ Án Tốt Nghiệp Stt 10 11 12 13 Lý trình KM0 + 100,00 KM0 + 300,00 KM0 + 604,76 KM0 + 800,00 KM0 + 931,57 KM1 + 300,00 KM1 + 664,56 KM1 + 829,27 KM2 +000,00 KM2 + 125,70 KM2 + 300,00 KM2 + 487,65 KM2 + 817,57 Khoa Xây Dựng Cầu Đường Qmax (m3/s) Khẩu độ cống(cm) 7,55 1,87 8,68 19,09 3,80 2,38 2,99 7,22 5,78 26,09 2,32 4,08 0,87 SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B 2175 1150 2175 1H300 1175 1150 1150 2175 2150 1H350 150 1175 1150 Hd(m) V(m/s) 1,5 1,08 1,64 2,72 1,51 1,25 1,42 1,46 1,39 3,01 1,23 1,58 0,72 2,74 2,28 2,92 3,97 2,74 2,48 2,73 2,69 2,68 4,17 2,45 2,83 1,82 Trang 10 Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường Bảng chọn độ cống phương án tuyến Stt Lý trình Qmax (m3/s) Khẩu độ cống(cm) KM0 + 100,00 7,79 2175 KM0 + 270,41 2,04 1150 KM0 + 537,23 9,24 2175 KM0 + 749,99 18,79 1H300 KM1 + 000,00 4,79 1175 KM1 + 527,54 2,09 1150 KM1 + 700,00 3,98 1175 KM1 + 838,80 7,59 2175 KM2 + 019,20 26,95 1H350 10 KM2 + 226,18 2,36 1150 11 KM2 + 399,99 4,63 1175 12 KM2 + 741,84 1,12 1150 THIẾT KẾ TRẮC DỌC TUYẾN Bảng 4.6 Hd(m) 1,53 1,14 1,71 2,69 1,75 1,16 1,55 1,50 3,08 1,24 1,71 0,81 V(m/s) 2,77 2,35 3,01 3,95 3,06 2,37 2,79 2,74 4,22 2,47 3,01 1,91 Trắc dọc có ánh hưởng nhiều đến tiêu khai thác đường như: Tốc độ xe chạy, lực thơng xe, tiêu hao nhiên liệu an tồn xe chạy Nó ảnh hưởng lớn đến giá thành xây dựng THIẾT KẾ TRẮC NGANG VÀ TÍNH TỐN KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP 6.1 Ngun tắc thiết kế: - Các đặc trưng mặt cắt ngang đường tơ phụ thuộc vào cấp đường vận tốc thiết kế tính tốn sơ chương Cụ thể: + Nền đường rộng m, phần xe chạy x 3,5 m, lề đường x 1m SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B Trang 11 Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường * Cấu tạo đường: , 50 1:1 2% 2% 4% B =0,50m 4% B =0,50m lgc 50 B =0,50m B=7m ld 1:1 , ld B =0,50m lgc HÇNH 6.1 CÁÚU TẢO NÃƯN ÂỈÅÌNG - Thiết kế trắc ngang đường cần đảm bảo quy định sau đây: + Bề rộng đường gồm có phần xe chạy lề đường, cần thiết phải có dải phân cách + Lề đường Vtt ≥ 40 km/h phải có phần gia cố + Nền đường phải đủ cường độ, khơng biến dạng q nhiều áp lực bánh xe + Nền đường phải ổn định cường độ - Vì vậy, thiết kế trắc ngang đường cần ý: + Để tránh tượng trượt mái taluy, ta lấy độ dốc mái taluy 1:1,5 + Nếu đắp cao 6÷12m dốc taluy phải thoải (1÷1,75) phần (4÷8)m dùng Taluy 1:1,5 + Nền đường đầu cầu dọc sơng ta lấy cấu tạo độ dốc Taluy 1:2 mực nước thiết kế 0,5m + Đắp sườn dốc isd>20% ta phải đánh bậc cấp trước đắp + Nền đào: Độ dốc mái taluy đào lấy 1:1 + Đối với đào đắp thấp < 0,6m ta phải thiết kế trắc ngang có rãnh biên nước 6.4.1 Khối lượng đào đắp phương án 1: - Khối lượng đất đào: Fđào = 19164,94 (m3) - Khối lượng đất đắp: Fđắp = 21450,08(m3) 6.4.2 Khối lượng đào đắp phương án 2: - Khối lượng đất đào: Fđào = 7930,96 (m3) - Khối lượng đất đắp: Fđắp = 9430,89(m3) SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B Trang 12 Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG Áo đường mềm kết cấu nhiều lớp Chọn lựa bố trí lớp kết cấu cách hợp lý để tạo hệ kết cấu mặt đường vừa chịu tải trọng xe chạy tác dụng yếu tố mơi trường, vừa phát huy đầy đủ khả lớn tầng lớp lại vừa hợp lý mặt kinh tế Vấn đề nội dung quan trọng việc thiết kế kết cấu mặt đường tất yếu phải giải trước tiên việc thiết kết cấu tạo lớp áo đường tính tốn chiều dày lớp áo đường dựa tiêu chuẩn 22TCN 211-06, sau so sánh lựa chọn kết cấu áo đường việc chọn phương án đầu tư thích hợp 7.1 Quy trình tính tốn, tải trọng tính tốn 7.1.1 Quy trình tính tốn Áo đường mềm tính tốn thiết kế theo quy trình thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211-06 7.1.2 Tải trọng tính tốn.(tra trang 36-22TCN211-06) Tải trọng trục (trục đơn) : P = 100 KN áp lực tính tốn lên mặt đường : p = 0,6 Mpa Đường kính vệt bánh xe tương đương : D = 33 cm Bảng tổng hợp thành phần giao thơng năm thứ 10 Loại xe Số Số bánh Khoảng cách Lượng xe ni trục cụm bánh trục trục (xe/ng.đêm) Trục trước Trục sau sau Xe tải nhẹ 18 56 Xe tải trung 25,8 69,6 Xe tải nặng 48,2 100 Xe SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B sau Cụm bánh đơi Cụm bánh đơi Cụm bánh đơi sau (m)