CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Xác định vị trí, mục đích, ý nghĩa tuyến nhiệm vụ thiết kế 1.1.1 Ví trí tuyến: Tuyến đường nằm phía Tây Bắc huyện Tây Sơn, tỉnh Bình Đình 1.1.2 Mục đích, ý nghĩa tuyến: Hiện nay, mạng lưới giao thông địa bàn huyện Tây Sơn phần lớn đường cấp V, kết cấu mặt đường chủ yếu mặt đường B1, B nên việc lại, vận chuyển hàng hóa gặp nhiều khó khăn, mùa mưa Do đó, việc đầu tư nâng cấp mạng lưới giao thơng, trục đường cần thiết Tuyến đường đầu tư nối liền trung tâm huyện Tây Sơn thị trấn Phú Phong (điểm đầu) với trung xã phía bắc huyện thị tứ Mỹ Yên (điểm cuối) Tuyến đường qua Khu di tích lịch sử khởi nghĩa Tây Sơn, Điện thờ Vua Quang Trung, khu Tháp cổ Chămpa khu du lịch sinh thái Hầm Hơ Vì vậy, sau đầu tư xây dựng hoàn thành tuyến đường góp phần đáp ứng nhu cầu lại, giao lưu kinh tế - văn hóa địa phương, thu hút khách tham quan, du lịch; góp phần thúc đẩy ngành du lịch phát triển theo định hướng kinh tế huyện 1.1.3 Nhiệm vụ thiết kế : - Lập thiết kế sở: 50% - Thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến: 25% - Thiết kế tổ chức thi công đoạn tuyến: 25% Số liệu ban đầu: - Lưu lượng xe chạy năm khảo sát 2011: N2011 = 340 xehh/ngđ - Hệ số tăng trưởng xe hàng năm : q = 13% - Thành phần dòng xe : + Xe tải nặng: 10% + Xe tải trung: 51% + Xe tải nhẹ: 20% + Xe con: 19% 1.2 Các điều kiện tự nhiên khu vực tuyến 1.2.1 Địa hình: Tuyến đường thiết kế thuộc địa phận huyện Tây Sơn, tỉnh Bình Định Địa hình khu vực tuyến qua đồi thoải, độ dốc ngang sườn trung bình từ 3%15 đường phân thủy, tụ thủy rõ ràng Cao độ hai điểm đầu tuyến cuối tuyến chênh khơng lớn lắm, điểm đầu có cao độ 141,1m điểm cuối 150 m 1.2.2 Địa mạo: Khu vực tuyến qua rừng cấp II; chủ yếu con, dây leo chiếm 2/3 diện tích, khoảng 100 m2 có từ 5-25 có đường kính 5- 10 cm, xen lẫn có đường kính lớn 10 cm; lớn chủ yếu loại người dân trồng để lấy gỗ 1.2.3 Địa Chất: Qua kết điều tra, khảo sát thí nghiệm tiêu lý cho thấy địa chất khu vực ổn định, dạng nguyên thổ, khơng có tượng sụt lở Đất cát pha sét có lẫn sỏi sạn, khơng lẫn rễ to Đất khu vực có dung trọng khơ lớn γkmax= 1,87g/m3; độ rỗng e N12/2028 = 3068 x 0,19 = 582 + Xe tải nhẹ : 20 % -> N12/2028 = 3068 x 0,20 = 614 + Xe tải trung : 51% N12/2028 = 3068 x 0,51 = 1565 + Xe tải nặng : 10 % -> -> N12/2028 = 3068 x 0,10 = 307 Lưu lượng xe quy đổi tuyến năm tương lai thứ 15 là: N12/2028 = 582.1 + 614.2 + 1565.2 +307 2,5 = 5707 (xcqđ/ng.đ) 2.1.2 Xác định cấp thiết kế So sánh tiêu chí bảng [1] đường cấp IV có chức nối trung tâm địa phương, điểm tập hàng, khu dân cư; quốc lộ, đường tỉnh, đường huyện lưu lượng xe : 5707 (xcqđ/ng.đ) > 500 (xcqđ/ng.đ), chọn cấp thiết kế tuyến cấp IV 2.2 Tính tốn– chọn tiêu kỹ thuật 2.2.1 Tốc độ thiết kế: Tuyến cấp IV địa hình khu vực tuyến qua vùng đồng đồi nên chọn tốc độ thiết kế 60 km/h (theo bảng [1] ) 2.2.2 Độ dốc dọc lớn (idmax): Dựa vào hai điều kiện sau: - Điều kiện học - Điều kiện kinh tế 2.2.2.1 Điều kiện học: Phải thỏa mãn điều kiện sau: - Sức kéo phải lớn tổng sức cản đường (Pa ≥ Pc) - Sức kéo phải nhỏ sức bám lốp xe mặt đường( Pa< Tmax=  Gk)  Gk  Pw  D  f i G Tức : (2.2) a Điều kiện sức kéo: Sức kéo ôtô phải lớn tổng sức cản đường Pa  Pc  D f i  idmax = D-f (2.3) Trong đó: D: nhân tố động lực xe, tra hình 2-5 tài liệu [2] f: Hệ số sức cản lăn, chọn tùy theo loại mặt đường thiết kế Với Vtk = 60km/h thì: f = f [1+0,01(V-50)] Tra bảng tài liệu [2] ứng với loại mặt đường bê tơng asphalt, ta có f0 = 0,01  f = 0,01 [1+0,01(60-50)] = 0,011 Độ dốc dọc lớn tính bảng sau: Bảng 2.1 Độ dốc dọc lớn theo điều kiện cân sức kéo loại xe Loại xe Thành phần (%) V (km/h) D f Idmax % Maz-504 (Xe tải nặng) 10 60 0,035 0,011 2,40 Zin -130 (Xe tải trung) 51 60 0,036 0,011 2,50 Raz-51 (Xe tải nhẹ) 20 60 0,042 0,011 3,10 MOSCOVIT (Xe con) 19 60 0,077 0,011 6,60 Để cho xe chạy với tốc độ thiết kế V tk= 60 km/h i d max chọn 2,50%, dựa vào độ dốc dọc cho phép cấp đường thiết kế đồng đồi idmax= 6% (theo bảng 15 tài liệu [1]) chọn i dmax theo xe tải trung để tất thành phần dòng xe đạt tốc độ thiết kế, chấp nhận cho xe tải nặng không đạt tốc độ thiết kế.chọn idmax=2,5% (a) b Điều kiện sức bám: Sức kéo phải nhỏ sức bám bánh xe với mặt đường: i'dmax = Dmax – f Dmax = (2.4)  G k  Pw G (2.5) Trong đó: + D : Nhân tố động lực xác định tùy theo điều kiện bám ôtô +  : Hệ số bám dọc đường bánh xe với mặt đường tùy theo trạng thái mặt đường, tính tốn lấy điều kiện bất lợi tức mặt đường ẩm bẩn lấy  = 0,3 (tra bảng 2-2 tài liệu [1]) + Gk: Trọng lượng trục bánh xe chủ động (kg) - Xe : GK = 5,5kN= 550 kG - Xe tải nhẹ : GK = 55 kN = 5500 kG - Xe tải trung : GK = 68 kN = 6800 kG - Xe tải nặng : GK = 105x2 kN = 21000 kG Với G trọng lượng toàn ôtô (kg) - Xe : G = 1050 kG - Xe tải nhẹ : G = 7250 kG - Xe tải trung : G = 9480 kG - Xe tải nặng : G = 25820 kG + Pw : Sức cản khơng khí (kg) Pw  KFV 13 (2.6) Trong : + K : Hệ số sức cản khơng khí (kg.s2/m4) + F : Diện tích cản gió ơtơ (m2) + V : Tốc độ thiết kế, Vtk = 60km/h K F tra theo bảng tài liệu [2] Kết tính thể bảng sau: Bảng 2.2 Bảng tính độ dốc dọc max theo điều kiện sức bám: V K F (km/h) (kG.s2/m4) (m2) Loại xe PW G GK i'dmax (kG) (kG) (kG) Dmax f (%) Xe 60 0,02 11,08 1050 550 0,1466 0,011 13,56 Tải nhẹ 60 0,05 55,38 7250 5500 0,2199 0,011 20,89 Tải trung 60 0,06 83,08 9480 6800 0,2064 0,011 19,54 Tải nặng 60 0,07 116,31 25820 21000 0,2395 0,011 22,85 Từ điều kiện chọn i'dmax = 22,85 % (b) Từ (a), (b) : kết hợp hai điều kiện sức kéo sức bám, chọn độ dốc thiết kế theo điều kiện học idmax =2,5 % Bên cạnh theo bảng 15 tài liệu [1] ứng với cấp thiết kế cấp IV địa hình đồi núi idmax = 6% 2.2.2.2 Điều kiện kinh tế: Độ dốc dọc có ảnh hưởng nhiều đến giá thành xây dựng, chủ yếu qua khối lượng đào đắp Độ dốc dọc áp dụng lớn chiều dài tuyến đường vùng đồi núi ngắn, khối lượng đào đắp nhỏ dẫn đến giá thành đầu tư xây dựng thấp Ngược lại, độ dốc dọc lớn tốc độ xe chạy thấp, thời gian xe chạy lâu, tiêu hao nhiên liệu lớn, hao mòn xăm lốp nhiều, tức giá thành vận tải cao C C C kt C xd O i kt i d (%) Biểu đồ quan hệ độ dốc dọc chi phí Tổng chi phí khai thác xây dựng bé Với: Cxd = Cxdo + Cxdtt (2.7) Ckt = Cđ + Cvt (2.8) Trong đó: Cxdo : Chi phí xây dựng dự tốn ban đầu Cxdtt: Chi phí xây dựng tập trung trình khai thác Cđ : Chi phí cho đường (tu bổ, sửa chữa đường) Cvt : Chi phí vận tải (các chi phí tổn hao lại) Nếu độ dốc dọc lớn (đường đỏ bám theo đường đen ) thì: + Chiều dài tuyến ngắn, khối lượng đào đắp nhỏ => Cxd nhỏ + Vận tốc xe chạy thấp, thời gian xe chạy lâu, lượng tiêu hao nhiên liệu nhiều, hao mòn xăm lốp lớn => Ckt lớn Nếu độ dốc dọc bé ngược lại : Cxd lớn Ckt nhỏ Vì phải xét tổng chi phí khai thác xây dựng nhỏ (chi phí tính đổi nhỏ ) cho phương án tối ưu có độ dốc dọc kinh tế Ptđ = [ Cxd + Ckt ]tđ (2.9) Ptđmin => idktế Như để xác định độ dốc dọc kinh tế dựa vào trắc dọc tuyến thiết kế kết hợp với đồ thị Độ dốc dọc kinh tế độ dốc dọc thoả mãn tổng chi phí xây dựng khai thác nhỏ * Nhận xét: Từ điều kiện học kinh tế nhận thấy với i dmax = 2,50% vừa thỏa mãn tiêu kỹ thuật vừa có hiệu kinh tế nên chọn idmax = 2,50% 2.2.3 Độ dốc dọc nhỏ nhất: Độ dốc dọc nhỏ idmin chọn cho đảm bảo điều kiện tối thiểu thoát nước rãnh biên, đảm bảo không lắng đọng phù sa đáy rãnh, đồng thời đào sâu làm tăng khối lượng đào đất để đảm bảo an toàn cho xe chạy Theo mục 9.3.3 tài liệu [1] thì: - Những đoạn đường có rãnh biên độ dốc dọc không nhỏ 00 , trường hợp đặc biệt cho phép lấy 00 không 50 m nên ta chọn i d = 00 - Những đoạn đường khơng có rãnh biên (nền đường đắp cao) i d = 0 00 2.2.4 Tầm nhìn bình đồ (SI, SII, SIV): 2.2.4.1 Tầm nhìn chiều (SI ): lp Sh ỉ lo SI Hỗnh 2.1: Sồ õọử tỏửm nhỗn mọỹt chióửu S I l pu  S h  l o (2.10) Trong đó: 10 2) BTNC loại I hạt vừa –Dmax 25 dày 7cm E2 = 350 MPa 3) CPĐD loại I – Dmax25dày 24cm E3 = 300 MPa 4) CPTN loại A dày 30cm E3 = 200 MPa a/ Quy đổi tầng hai lớp từ lên thực theo biểu thức (1.7.8) - Kết quy đổi tầng hai lớp phương án I bảng Bảng 7.7: Tính trị số mơđun đàn hồi trung bình lớp kết cấu áo đường Lớp kết cấu Ei t= E2/E hi (cm) k= h2/h1 Htb (cm) E'tb (Mpa) 30,0 200,00 0,80 54,0 241,13 7,00 0,13 61,0 252,24 5,00 0,08 66,0 263,08 CPTN loại A 200,00 30,00 Cấp phối đá dăm loại I Dmax25 300,00 1,50 24,00 BTN chặt vừa loại I - Dmax25 350,00 1,45 BTN chặt vừa loại I - Dmax20 420,00 1,67 b/ Xét đến hệ số điều chỉnh:   f( H H 66 ) : Với = 2 D D 33 Tra bảng 3.6  = 1,21 Vậy kết cấu nhiều lớp đưa kết cấu lớp với lớp có chiều dày 66 cm có mơ đun đàn hồi trung bình: Etbdv   Etb' 263,08.1,21 = 318,33MPA c/ Tính Ech kết cấu: sử dụng tốn đồ Hình 3.1 tài liệu [4]  EEdv0 31860,33 0,188  Htb 66  D 33 2 Từ tỷ số tra tốn đồ Hình 3-1 tài liệu [2] được: Ech = 0,64; Vậy Ech= 0, 64x318,33= 203,73Mpa Edc d/ Nghiệm lại điều kiện (3-4) theo mục 3.4.1 tài liệu [4]; phải có: dv Ech K cd E yc 50 - Đường cấp IV, xe nên theo Bảng 3-3 tài liệu [4], chọn độ tin cậy thiết kế 0,9 vậy, theo Bảng 3-2 tài liệu [4] xác định K cddv =1,10 K cddv Eyc=1,10 x 183,66= 202,03MPa Kết nghiệm toán: dv Ech= 203,73 > K cd E yc = 202,03 MPa Cho thấy với cấu tạo kết cấu dự kiến bảo đảm đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép 3- Phương án 1C: 1) BTNC loại I hạt vừa – Dmax20 dày cm E1= 420 MPa 2) BTNC loại I hạt vừa –Dmax 25 dày 7cm E2 = 350 MPa 3) CPĐD loại I – Dmax25dày 26cm E3 = 300 MPa 4) CPTN loại A dày 28cm E3 = 200 MPa a/ Quy đổi tầng hai lớp từ lên thực theo biểu thức (1.7.8) Kết quy đổi tầng hai lớp phương án I bảng Bảng7.8: Tính trị số mơđun đàn hồi trung bình lớp kết cấu áo đường Lớp kết cấu Ei t= E2/E hi (cm) k= h2/h1 Htb (cm) E'tb (Mpa) 28,0 200,00 0,93 54,0 244,79 7,00 0,13 61,0 255,62 5,00 0,08 66,0 266,18 CPTN loại A 200,00 28,00 Cấp phối đá dăm loại I Dmax25 300,00 1,50 26,00 BTN chặt vừa loại I - Dmax25 350,00 1,43 BTN chặt vừa loại I - Dmax20 420,00 1,64 b/ Xét đến hệ số điều chỉnh:   f( H H 66 ) : Với = 2 D D 33 Tra bảng 3.6  = 1,21 Vậy kết cấu nhiều lớp đưa kết cấu lớp với lớp có chiều dày 66 cm có mơ đun đàn hồi trung bình: Etbdv   Etb' 266,18.1,21 = 324,21MPA c/ Tính Ech kết cấu: sử dụng tốn đồ Hình 3.1 tài liệu [4] 51  EEdv0 32460, 210,185  Htb 66  D 33 2 Từ tỷ số tra tốn đồ Hình 3-1 tài liệu [2] được: Ech = 0,63; Vậy Ech= 0,63x324,21=204,25 Mpa Edc d/ Nghiệm lại điều kiện (3-4) theo mục 3.4.1 tài liệu [4]; phải có: dv Ech K cd E yc - Đường cấp IV, xe nên theo Bảng 3-3 tài liệu [4], chọn độ tin cậy thiết dv kế 0,9 vậy, theo Bảng 3-2 tài liệu [4] xác định K cd =1,10 K cddv Eyc=1,10 x 183,66= 202,03MPa Kết nghiệm toán: dv Ech= 204,25 > K cd E yc = 202,03 MPa Cho thấy với cấu tạo kết cấu dự kiến bảo đảm đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép 4- Phương án 2A: 1) BTNC loại I hạt vừa – Dmax20 dày cm E1= 420 MPa 2) BTNC loại I hạt vừa –Dmax 25 dày 7cm E2 = 350 MPa 3) CPĐD loại I – Dmax25dày 15cm E3 = 300 MPa 4) CPĐD lại II- Dmax 37,5 dày 28cm E4 = 250 MPa a/ Quy đổi tầng hai lớp từ lên thực theo biểu thức (I.7.8) - Kết quy đổi tầng hai lớp phương án IV bảng : Bảng 7.9: Tính trị số mơđun đàn hồi trung bình lớp kết cấu áo đường Lớp kết cấu Ei Htb t= E2/E1 hi (cm) k= h2/h1 (cm) Cấp phối đá dăm loại I - Dmax37.5 250,00 Cấp phối đá dăm loại I - Dmax25 300,00 28,00 E'tb (Mpa) 28,00 250,00 1,20 15,00 0,54 43,00 266,75 BTN chặt vừa loại I - Dmax25 350,00 1,31 7,00 0,16 50,00 277,44 BTN chặt vừa loại I - Dmax20 420,00 1,51 5,00 0,10 55,00 288,73 b/ Xét đến hệ số điều chỉnh:   f( H H 55 ) : Với = 1,67 D D 33 Tra bảng 3.6  = 1,192 52 Vậy kết cấu nhiều lớp đưa kết cấu lớp với lớp có chiều dày 50 cm có mơ đun đàn hồi trung bình: Etbdv   Etb' 288,73.1,192 = 344,17MPA c/ Tính Ech kết cấu: sử dụng tốn đồ Hình 3.1 tài liệu [4]  EEdv0 34460,17 0,174  Htb 55  D 33 1,67 Từ tỷ số tra toán đồ Hình 3-1 tài liệu [2] được: Ech = 0,59; Vậy Ech= 0,59x344.17= 203,06 Mpa Edc d/ Nghiệm lại điều kiện (3-4) theo mục 3.4.1 tài liệu [4]; phải có: dv Ech K cd E yc - Đường cấp IV, xe nên theo Bảng 3-3 tài liệu [4], chọn độ tin cậy thiết kế 0,9 vậy, theo Bảng 3-2 tài liệu [4] xác định K cddv =1,10 K cddv Eyc=1,10 x 183,66= 202,03MPa Kết nghiệm toán: dv Ech= 203,06 > K cd E yc = 202,03 MPa Cho thấy với cấu tạo kết cấu dự kiến bảo đảm đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép 4- Phương án 2B: 1) BTNC loại I hạt vừa – Dmax20 dày cm E1= 420 MPa 2) BTNC loại I hạt vừa –Dmax 25 dày 7cm E2 = 350 MPa 3) CPĐD loại I – Dmax25dày 14cm E3 = 300 MPa 4) CPĐD lại II- Dmax 37,5 dày 32cm E4 = 250 MPa a/ Quy đổi tầng hai lớp từ lên thực theo biểu thức (I.7.8) Kết quy đổi tầng hai lớp phương án IV bảng : Bảng 7.10: Tính trị số mơđun đàn hồi trung bình lớp kết cấu áo đường Lớp kết cấu Ei Htb t= E2/E1 hi (cm) k= h2/h1 (cm) Cấp phối đá dăm loại I - Dmax37.5 250,00 Cấp phối đá dăm loại I - Dmax25 300,00 BTN chặt vừa loại I - Dmax25 350,00 32,00 E'tb (Mpa) 32,00 250,00 1,20 14,00 0,44 46,00 264,58 1,32 7,00 0,15 53,00 274,88 53 BTN chặt vừa loại I - Dmax20 420,00 1,53 5,00 0,09 58,00 285,85 b/ Xét đến hệ số điều chỉnh:   f( H H 58 ) : Với = 1,76 D D 33 Tra bảng 3.6  = 1,198 Vậy kết cấu nhiều lớp đưa kết cấu lớp với lớp có chiều dày 49 cm có mơ đun đàn hồi trung bình: Etbdv   Etb' 285,85.1,198 = 342,45 MPA c/ Tính Ech kết cấu: sử dụng tốn đồ Hình 3.1 tài liệu [4]  EEdv0 34260, 45 0,175  Htb 58  D 33 1,76 Từ tỷ số tra tốn đồ Hình 3-1 tài liệu [2] được: Ech = 0,59; Vậy Ech= 0,59x342.45= 202.05Mpa Edc d/ Nghiệm lại điều kiện (3-4) theo mục 3.4.1 tài liệu [4]; phải có: dv Ech K cd E yc - Đường cấp IV, xe nên theo Bảng 3-3 tài liệu [4], chọn độ tin cậy thiết dv kế 0,9 vậy, theo Bảng 3-2 tài liệu [4] xác định K cd =1,10 K cddv Eyc=1,10 x 183,66= 202,03MPa Kết nghiệm toán: dv Ech= 202,05 > K cd E yc = 202,03 MPa Cho thấy với cấu tạo kết cấu dự kiến bảo đảm đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép - Phương án 2C : Kết cấu mặt đường lề gia cố 1) BTNC loại I hạt vừa – Dmax20 dày cm E1= 420 MPa 2) BTNC loại I hạt vừa –Dmax 25 dày 7cm E2 = 350 MPa 3) CPĐD loại I – Dmax25dày 24cm E3 = 300 MPa 4) CPĐD lại II- Dmax 37,5 dày 18cm E4 = 250 MPa a/ Quy đổi tầng hai lớp từ lên thực theo biểu thức (I.7.8) - Kết quy đổi tầng hai lớp phương án IV bảng : 54 Bảng 7.11: Tính trị số mơđun đàn hồi trung bình lớp kết cấu áo đường Lớp kết cấu Ei Htb t= E2/E1 hi (cm) k= h2/h1 (cm) Cấp phối đá dăm loại I - Dmax37.5 250,00 Cấp phối đá dăm loại I - Dmax25 300,00 18,00 E'tb (Mpa) 18,00 250,00 1,20 24,00 1,33 42,00 277,83 BTN chặt vừa loại I - Dmax25 350,00 1,26 7,00 0,17 49,00 287,47 BTN chặt vừa loại I - Dmax20 420,00 1,46 5,00 0,10 54,00 298,34 b/ Xét đến hệ số điều chỉnh:   f( H H 54 ) : Với = 1,64 D D 33 Tra bảng 3.6  = 1,189 Vậy kết cấu nhiều lớp đưa kết cấu lớp với lớp có chiều dày 46 cm có mơ đun đàn hồi trung bình: Etbdv   Etb' 298,34.1,189 = 354,73 MPA c/ Tính Ech kết cấu: sử dụng tốn đồ Hình 3.1 tài liệu [4]  EEdv0 35460, 73 0,169  Htb 54  D 33 1, 64 Từ tỷ số tra tốn đồ Hình 3-1 tài liệu [2] được: Ech = 0,57; Vậy Ech= 0,57x354,73= 202,20 Mpa Edc d/ Nghiệm lại điều kiện (3-4) theo mục 3.4.1 tài liệu [4]; phải có: dv Ech K cd E yc - Đường cấp IV, xe nên theo Bảng 3-3 tài liệu [4], chọn độ tin cậy thiết kế 0,9 vậy, theo Bảng 3-2 tài liệu [4] xác định K cddv =1,10 K cddv Eyc=1,10 x 183,66= 202,03MPa Kết nghiệm toán: dv Ech= 202,20 > K cd E yc = 202,03 MPa Cho thấy với cấu tạo kết cấu dự kiến bảo đảm đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép 55 7.3.3 So sánh chọn phương án thiết kế áo đường : +Để so sánh chọn phương án thiết kế áo đường, lựa chọn phương án để kiểm tra điều kiện lại ta vào giá thành xây dựng E ch phương án chọn 7.3.1.1 Phương án 1A : + Chi phí đầu tư xây dựng phần mặt đường rộng 7,0m phần lề gia cố tối thiểu rộng 2x0,5 m: Ko = 74.368.948 đồng/100m2 7.3.1.2 Phương án 1B :  Xác định Ko:theo phụ lục Ko = 73.066.474 đồng/100m2 7.3.1.3 Phương án 1C : Các chi phí tập trung  Xác định Ko:theo phụ lục Ko = 73.733.777 đồng/100m2 7.3.1.4 Phương án A : Các chi phí tập trung  Xác định Ko:theo phụ lục Ko = 76.571.656 đồng/100m2 7.3.1.5 Phương án B : Các chi phí tập trung  Xác định Ko:theo phụ lục Ko =77.610.948 đồng/100m2 7.3.1.6 Phương án C : Các chi phí tập trung  Xác định Ko:theo phụ lục Ko =76.168.266 đồng/100m2 + Lựa chọn phương án theo cường độ đường Ech Phương án 1A : Ech= 204,68 MPA Phương án 1B: Ech= 203,73 NPA 56 Phương án 1C: Ech= 204,25.88 MPA Phương án 2A: Ech=202,06MPA Phương án 2B: Ech=202,05 MPA Phương án 2C: Ech=202,20 MPA 7.4 LUẬN CHỨNG SO SÁNH –CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU : Để luận chứng đánh giá chọn phương án tối ưu mặt kinh tế người ta dựa vào tiêu sau: - Giá thành xây dựng ban đầu: K0, - Chi phí sửa chữa thường xuyên: Ct, - Chi phí hàng năm cơng tác vận chuyển: Cvct, - Hiệu kinh tế mang lại cho kinh tế quốc dân việc làm đường mới, - Tổng chi phí xây dựng khai thác tính đổi năm gốc: Ptđ, - Các tiêu khối lượng vật liệu đắt tiền sắt thép, ximăng, nhựa đường,,, - Mức độ phức tạp thi công tính kỹ thuật phương án , - Khả giới hố thi cơng Trong tiêu tiêu Ptđ tiêu tổng quát nhất; phản ánh tất tiêu khác Do ta luận chứng so sánh hai phương án chọn thông qua Ptđ Mặt khác,vì phương án có chung tầng mặt (BTNC loại I), ta cần so sánh tiêu tầng móng Tức ta cần tính chi phí xây dựng ban đầu 7.4.1.2 Phương án 1B: + Chi phí đầu tư xây dựng phần mặt đường rộng 7,0m phần lề gia cố tối thiểu rộng 2x0,5 m: Ko = 73.066.474 đồng/100m2 7.4.2 Phân tích ưu nhược điểm phương án: Do tầng mặt phương án nên so sánh ưu nhược điểm phương án, cần so sánh ưu nhược điểm lớp tầng móng với Bảng I.7.14: Phân tích so sánh phương án P án Ưu điểm Nhược điểm 57 - Kết cấu chặt kín, cường độ cao IB - Sử dụng vật liệu địa phương - Không ổn định cường độ, mùa mưa cường độ giảm - Thi cơng đơn giản, giới -Độ ẩm lu lèn ảnh hưởng lớn đến cường độ độ ổn định cường độ hóa tồn khâu thi công Từ ưu nhược điểm, giá thành phương án bảng I.7.14 kiến nghị chọn phương án 1B để thiết kế kỹ thuật Vậy vào số tiền đầu tư xây dựng phương án E ch phương án ta thấy 1B phương án đạt cường độ theo yêu cầu(Ech>Eyc) Phương án 1B có tổng số tiền đầu tư xây dựng Vậy chọn phương án 1B để thiết kế sở kiểm tra hai điều kiện lại 7.5 Tính tốn cường độ theo điều kiện cân giới hạn trượt lớp vật liệu rời rạc, đất : Để đảm bảo không phát sinh biến dạng dẻo cục đất lớp vật liệu rời rạc, kết cấu áo đường phải thoả mãn điều kiện: Tax + Tav ≤ Ctt K cdtr (1.7.10) Trong đó: Tax : ứng suất cắt hoạt động lớn tải trọng bánh xe tính tốn gây đất lớp vật liệu dính (MPa) Tav : ứng suất cắt hoạt động trọng lượng thân lớp vật liệu nằm gây điểm xét (MPa) tr K cd hệ số cường độ chịu cắt trượt chọn tuỳ thuộc độ tin cậy thiết kế Ctt : Lực dính tính tốn đất vật liệu dính (MPa) trạng thái độ ẩm, độ chặt tính tốn - Xác định trị số Ctt theo cơng thức: Ctt= C.K1.K2.K3 Trong đó: C : lực dính vật liệu dính K1 : hệ số xét đến suy giảm sức chống cắt trượt đất vật liệu dính chịu tải trọng động gây dao động K2 : hệ số xét đến yếu tố tạo làm việc không đồng kết cấu; yếu tố gây ảnh hưởng nhiều lưu lượng xe chạy lớn K3 : hệ số xét đến gia tăng sức chống cắt trượt đất vật liệu dính điều kiện chúng làm việc kết cấu khác Phương án 1B 58 a)Kiểm tra điều kiện trượt đất: -Đất có thơng số : E0 =60 MPa ;  = 27 , C=0,038 (MPa) - Tính Etb lớp kết cấu + Việc đổi tầng hệ lớp thực bảng sau: + Việc đổi tầng hệ lớp thực bảng sau: Bảng I.7.12: Tính Etb lớp kết cấu phương án Lớp kết cấu Ei CPTN loại A t= E2/E1 200,00 Cấp phối đá dăm loại I - Dmax25 300,00 hi (cm) k= h2/h1 30,00 Htb (cm) E'tb (Mpa) 30,00 200,00 1,50 24,00 0,80 54,00 241,13 BTN chặt vừa loại I - Dmax25 350,00 1,45 7,00 0,13 61,00 252,24 BTN chặt vừa loại I - Dmax20 420,00 1,67 5,00 0,08 66,00 263,08 b/ Xét đến hệ số điều chỉnh:   f( H H 66 ) : Với = 2,0 D D 33 Tra bảng 3.6  = 1,21 Vậy kết cấu nhiều lớp đưa kết cấu lớp với lớp có chiều dày 66 cm có mơ đun đàn hồi trung bình: Etbdv   Etb'  1.21* 263,08 = 318,33MPA c/ Tính Ech kết cấu: sử dụng tốn đồ Hình 3.1 tài liệu [4]  EEdv0 31860,33 0,169  Htb 66  D 33 2, Từ tỷ số tra tốn đồ Hình 3-1 tài liệu [2] được: Ech = 0,59; Vậy Ech= 0, 64x318,33= 203,73 Mpa Edc Từ  Etb 31860,33 5,32  HE0 66  D 33 2,    27  59 Tra biểu đồ hình 3-2 [tài liệu 2],với góc nội ma sát đất φ=270 ta tra Tax = 0,017.Vì áp lực mặt đường bánh xe tiêu chuẩn tính tốn p=0,6 Mpa P Tax=0,017x0,6 = 0,0102 MPa - Xác định Tav: với H=66cm góc nội ma sát =27 Tra tốn đồ hình 3-4 [tài liệu 2] ta Tav = -0,0025MPa :- Xác định trị số Ctt theo công thức Ctt= C.K1.K2.K3 C = 0,038 MPa K1 = 0,6; K2 = 0,8 số trục xe tính tốn < 1000 trục, K3 = 1,5 (đất sét) Vậy Ctt = 0,038 x 0,6 x 0,8 x 1,5 = 0,02736 MPa - Kiểm tốn lại điều kiện tính tốn cường độ theo tiêu chuẩn chịu căt trượt đất Đường cấp IV, xe nên theo Bảng 3-3 tài liệu [4], chọn độ tin cậy thiết kế 0,90, vậy, theo Bảng 3-7 tài liệu [4], xác định được: Kcdtr=0,9 với trị số Tax Tav tính ta có: Tax + Tav = 0,0101 – 0,0025 = 0,0077MPa Ctt 0, 02736  0, 03 MPa tr = K cd 0,9 Kết tính tốn cho thấy 0,0077