Đang tải... (xem toàn văn)
Luận văn GIẢI PHÁP THIẾT KẾ TRẮC DỌC ,TRẮC NGANG VÀ TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP
Luận văn GIẢI PHÁP THIẾT KẾ TRẮC DỌC ,TRẮC NGANG VÀ TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP PHẦN LẬP BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHẢ THI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG QUA ĐIỂM A-B CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU HIỆN TRẠNG I.1 Mở đầu Tuyến đường thiết kế qua hai điểm A- B thuộc tỉnh Bắc Giang Đây khu vực đồi núi tương đối cao Do địa hình đồi núi nên có số lượng lớn suối nhánh len lỏi từ khe hẽm, mương xói đổ suối chính, từ suối đổ hồ lớn lân cận Vì vậy, thiết kế tuyến đường cần ý thể đặn, hài hòa với khung cảnh thiên nhiên, làm cho phối cảnh phong phú hơn, mỹ quan I.2 Tổng quan tuyến đường A-B I.2.1 Giới thiệu tuyến đường I.2.2 Các pháp lý I.2.2.a Căn lập dự án - Theo định số 75 QĐ/UBND ngày 10/2/2007 chủ tịch UBND tỉnh phê duyệt báo cáo nghiên cứu tiền khả thi XD tuyến đường qua điểm A-B - Hồ sơ báo cáo nghiên cứu tiền khả thi đầu tư xây dựng tuyến đường A-B công ty tư vấn KSTK cơng trình GTVT Bắc Giang lập ngày 1/ 3/ 2007 - Theo quy hoạch tổng thể phát triển mạng lưới giao thông vùng Nhà nước phê duyệt(trong giai đoạn 20002020), cần phải xây dựng tuyến đường qua điểm A-B để phục vụ nhu cầu phát triển kinh tế, văn hoá xã hội, chủ trương Nhà nước nhằm phát triển kinh tế tỉnh vùng núi phía Bắc - Theo văn bản(hợp đồng kinh tế) ký kết chủ đầu tư UBND tỉnh công ty tư vấn KSTK CTGT thuộc Tổng cơng ty cơng trình giao thông - Xuất phát từ yêu cầu lại, trao đổi hàng hóa, giao lưu văn hóa phục vụ cho phát triển kinh tế, xã hội vùng I.2.2.b Các tiêu chuẩn(quy trình, quy phạm) sử dụng - Theo tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 - 05[1] - Theo Quy Trình Thiết Kế áo Đường Mềm 22 TCN 211 - 06[2] - Theo Quy Trình Khảo Sát Đường Ơtơ 22 TCN 27 - 263-2000[9] - Theo Tiêu chuẩn Tính Tốn Lưu Lượng Dịng Chảy Lũ 22 TCN 220 - 95[28] - Định hình cống trịn 533-01-01 I.3 Hình thức đầu tư nguồn vốn - Vốn đầu tư gồm phần: 40% vốn địa phương 60% vốn vay World Bank - Hình thức đầu tư + Đối với đường cơng trình cầu cống: Chọn phương án đầu tư tập trung lần + Đối với áo đường: đề xuất phương án(đầu tư tập chung lần đầu tư phân kỳ) sau lập luận chứng kinh tế, so sánh chọn phương án tối ưu + Chủ đầu tư UBND tỉnh Bắc Giang địa liên hệ : - Số 10 - Đường Hoàng Văn Thụ - Thành phố Bắc Giang - Điện thoại : 0240-854383 - Fax : 0240-854212 I.4 Đặc điểm kinh tế xã hội trạng giao thông I.4.1 Đặc điểm kinh tế xã hội I.4.1.a Dân cư lao động: Dân cư sinh sống khu vực rải khu A khu B, tốc độ tăng dân số bình quân hàng năm 2.7% Dân cư sống tập trung thành làng, mật độ dân số mức trung bình Tỉnh Bắc Giang tỉnh trung du, miền núi, nơi có nhiều dân tộc anh em chung sống Năm 2004 dân số Bắc Giang ước tính khoảng 1.56 triệu người với mật độ dân số 398,2 người/km².Trên địa bàn Bắc Giang có 26 dân tộc sinh sống, đơng người Kinh, chiếm 88,1% dân số toàn tỉnh, tiếp đến người Nùng chiếm 4,5%; người Tày 2,6%; người Sán Chay người Sán Dìu, dân tộc 1,6%; người Hoa 1,2%; người Dao 0,5% Bởi Bắc Giang vừa có văn hoá riêng dân tộc anh em, vừa có điểm chung văn hố Việt Nam Đời sống dân cư nhìn chung cịn thấp nguồn thu nhập chủ yếu từ sản phẩm nông lâm nghiệp chăn nuôi I.4.1.b Kinh tế I.4.2 Hiện trạng giao thông Trong khu vực tuyến, hệ thống giao thông vận tải đường ,đường sắt ,đường thuỷ sở hạ tầng nói chung cịn chưa đáp ứng nhu cầu lại phát triển vùng I.4.2.a Đường bộ: -Quốc lộ: Có quốc lộ 1A với chiều dài khoảng 160Km Bề rộng mặt đường 7m, mặt đường bê tông nhựa Hiện trạng quốc lộ 1A nâng cấp chất lượng tốt -Tỉnh lộ: Hệ thống đường giao thông phân bố chủ yếu đường cấp phối đường đất xuống cấp xấu.Do lại vùng khó khăn I.4.2.b Đường sắt: -Trong vùng có tuyến đường sắt qua chất lượng tốt Lượng hàng vận chuyển lớn cần có phối hợp với vận tải đường bộ.Tuyến đường ôtô địa phương xây dựng tương lai phối hợp tốt với tuyến đường sắt nhằm thúc đẩy nhanh phát triển giao thông vận tải vùng I.4.2.c Đường sông hệ thống cảng -Giao thơng đường sơng phát triển : Lịng sơng có độ dốc lớn chảy xiết vào mùa lũ đồng thời hệ thống bến bãi sông chủ yếu phục vụ phương tiện giao thông đường thuỷ thô sơ Tóm lại: Mạng lưới giao thơng khu vực chủ yếu dựa vào giao thông đường nhiên đường lại có chất lượng kém, cũ, không đáp ứng nhu cầu giao thông Do cần phải có đầu tư, nâng cấp mạng lưới giao thông vùng I.5 Điều kiện tự nhiên - Vật liệu xây dựng - Khí hậu khu vực xây dựng tuyến đường A-B I.5.1 Địa hình, địa mạo, cỏ(thảm thực vật) Qua phân tích đồ khu vực tuyến qua, khu vực xếp vào loại đồi núi thấp Đặc điểm chủ yếu địa hình miền trung du, đất gò, đồi xen lẫn đồng rộng, hẹp tùy theo khu vực Độ chênh cao đỉnh chân khoảng 90 m Địa hình bị chia cắt khe hẽm, mương xói Địa hình khơng bị gị bó, có đoạn khó khăn cao độ, độ dốc ngang lớn nên việc xây dựng cho phép đào chủ yếu I.5.2 Khí hậu Tuyến nằm khu vực nhiệt đới gió mùa vùng Đơng Bắc nóng ẩm mưa nhiều, đồ phân khu khí hậu đường xá Việt Nam ,khu vực thuộc khu vực khí hậu VIII Nhiệt độ trung bình hàng năm 220C - 230C Mùa đơng nhiệt độ trung bình 130C từ tháng 10 đến tháng 2, lạnh vào tháng Mùa hè nhiệt độ trung bình 280C, nóng vào tháng 7.Mùa xn mùa thu khí hậu tương đối ơn hịa Độ ẩm trung bình năm dao động lớn từ 73 - 87% Lượng mưa ít, lượng mưa trung bình hàng năm 300 mm Vào tháng mùa hè lượng mưa lớn Hướng gió chủ yếu năm Đông Bắc 10 11 12 Nhiệt độ 17 18 20 23 25 27 30 28 26 24 20 16 Lượng mưa 240 230 210 250 255 260 290 270 230 240 245 250 Độ ẩm 63 66 70 80 86 89 90 84 82 74 72 Lượng gió B TB ĐB Đ ĐN N N ĐN TN TN T T 30 15 4 I.5.3 Địa chất, thuỷ văn địa chất thuỷ văn: Vùng tuyến qua thuộc kỷ trầm tích đệ tam Địa hình cho phép xây dựng đường ổn định, vùng khơng có castơ, sụt lở Tầng phủ thuộc loại cát Mực nước ngầm sâu đáng kể so với mặt đất.Vùng tuyến qua thuộc đồi núi cao nên mực nước dâng sông không gây ngập úng cho vùng xung quanh Gần tuyến qua có mỏ vật liệu tự nhiên, khai thác đưa vào thi cơng, tận dụng vật liệu chỗ Khảo sát địa chất ta thấy: lớp đất đất hữu dày khoảng 20cm, thi công đào bỏ lớp đất cát có E0tb= 400 daN/cm I.5.4 Đặc điểm vật liệu địa phương Là tỉnh trung du nên vật liệu địa phương phong phú Có loại vật liệu sỏi cuội, đá hộc, đất đồi tốt Khảo sát sơ cho thấy cự ly vận chuyển nhỏ 5km khoảng cách tốt để tận dụng vật liệu địa phương I.6 Điều kiện môi trường Khu vực nghiên cứu khu vực yên tĩnh, sơng núi kết hợp hài hịa, tạo thành khung cảnh thiên hấp dẫn Do đặt tuyến qua cần tránh phá nát cảnh quang thiên nhiên Bố trí xanh dọc tuyến, giảm tối đa lượng bụi tiếng ồn môi trường xung quanh I.7 Ảnh hưởng việc xây dựng tuyến đến mơi trường an ninh quốc phịng Việc xây dựng tuyến đường làm ảnh hưởng tới điều kiện tự nhiên khu vực tuyến qua thời gian thi công Nhằm hạn chế ảnh hưởng tới điều kiện tự nhiên môi trường xung quanh thiết kế tuyến phải đảm bảo bố trí hài hồ cối hai bên đường, cơng trình khác phải bố trí hài hồ với khung cảnh thiên nhiên Việc xây dựng tuyến làm cho việc thông thương vùng phát triển, đường góp phần vào việc đảm bảo an ninh quốc phịng cho tỉnh giáp biên giới I.8 Sự cần thiết phải đầu tư Tuyến đường A - B qua hai trung tâm A B vùng A, B khu công nghiệp khai thác quan trọng xây dựng để khai thác khoáng sản phát triển dần khu công nghiệp chế biến nông lâm sản Cung cấp sản phẩm công nghiệp cho ngành có nhu cầu sản phẩm cơng nghiệp nước Theo số liệu dự báo điều tra kinh tế, giao thông Lưu lượng xe tuyến A B vào năm xuất phát 1250 xe/ngđ, với thành phần dòng xe sau: Xe tải nặng trục % Xe tải nặng trục 10 % Xe tải vừa 15 % Xe tải nhẹ 35 % Xe 35 % Tỷ lệ tăng xe năm q = % Lưu lượng xe vận chuyển lớn Với trạng đáp ứng nhu cầu vận chuyển Vì vậy, địi hỏi phải xây dựng tuyến đường A B phục vụ cho nhu cầu phát triển giao thơng Ngồi ý nghĩa nêu trên, tuyến đường A - B xây dựng giúp cho việc lại nhân dân vùng dễ dàng, góp phần giao lưu văn hóa miền, thúc đẩy phát triển kinh tế, phù hợp với nguyện vọng nhân dân cấp quyền địa phương, phù hợp với sách đầu tư phát triển Nhà nước ưu tiên hàng đầu phát triển giao thông Qua phân tích tuyến đường A - B, nhận thấy việc đầu tư xây dựng tuyến đường A - B cần thiết CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG, QUY MÔ ĐẦU TƯ VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT I XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG CỦA ĐƯỜNG Theo số liệu dự báo điều tra lưu lượng xe ch thấy; - Lưu lượng xe năm xuất phát là: N0 = 1250 xe/ng.đ - Thành phần dòng xe gồm: Xe tải nặng trục 5% Xe tải nặng trục 10% Xe tải trung 15 % Xe tải nhẹ 35% Xe 35% - Hệ số tăng trưởng xe hàng năm q = 5% Quy đổi xe/ngđ xe quy đổi/ngđ Loại xe Xe (Volga) Xe tải nhẹ (AZ 51) Xe tải trung (ZIL 150) Xe tải nặng trục (MAZ 200) Xe tải nặng trục (KRAZ) 2,5 Hệ số quy đổi 2 Quy đổi xe ta được: N0 = 1250 (0,05 2,5+0,1x2+0,15x2+2x0,35+0,35x1) = 2093,75 (xcqđ/ng.đ) Lưu lượng xe thiết kế năm thứ 15 dựa theo cơng thức tính tốn quy luật tăng xe theo hàm số mũ: Nt = N0( 1+q )t Nt lưu lượng xe thiết kế năm thứ t N0 lưu lượng xe thiết kế năm xuất phát t thời gian ( năm ) 15 15 N15 = N0( 1+0,05 ) = 2073,75 ( 1+0,05 ) = 4311 (xcqđ/ng.đ) Dựa vào chức nối hai trung tâm kinh tế, trị, văn hố lớn tỉnh Bắc Giang tuyến đường, điều kiện địa hình đồi (độ dốc ngang phổ biến từ 15 - 20% < 30%) dựa vào lưu lượng xe thiết kế tuyến năm thứ 15 N15 = 4311 (xcqđ/ng.đ) ( 3000 < N15 < 6000 xcqđ/ng.đ), đồng thời xét đến ảnh hưởng tuyến với tình hình An ninh Quốc phòng vùng tuyến qua, theo TCVN 4054 - 05 kiến nghị chọn cấp thiết kế đường cấp III, Tốc độ thiết kế 80 Km/h II XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CHỦ YẾU II.1 Xác định kích thước mặt cắt ngang II.1.1 Tính số xe cần thiết Số xe cần thiết theo TC[1] tính theo cơng thức sau: nlx = N cdgio Z.Nlth Trong đó: +) nlx số xe yêu cầu, lấy tròn theo qui phạm +) Ncđgiờ lưu lượng xe thiết kế giời cao điểm tính đơn giản theo cơng thức : Ncđgiờ = 0,12 Ntbnăm (xcqđ/h) Với 0,12 hệ số cao điểm (theo số liệu điều tra) +) Z hệ số sử dụng lực thông hành lấy 0,55 với Vtk 80Km/h Theo số liệu điều tra giao thơng Ntbnăm = 1000 (xe/ngđ) có: + 35% xe có hệ số qui đổi xe = + 35% xe tải nhẹ = + 15% xe tải vừa có = + 10% xe tải nặng trục có = + 5% xe tải nặng trục có = 2,5 Vậy có Ntbnăm = 2094 (xcqđ/ngđ) Ncđgiờ = 0,12 2094 = 251 (xcqđ/h) +) Nlth lấy theo tiêu chuẩn khơng có dải phân cách xe tơ chạy chung với xe thô sơ Nlth = 1000 (xcqđ/h) Vậy n= 251 0,456 ; 0,55 1000 quy tròn n = 1làn Theo TC[1] với đường cấp III,V=80km/h kiến nghị chọn số xe II.1.2 Tính bề rộng phần xe chạy II.1.2.1.Theo sơ đồ cũ LX cũ( Zama khaev) VN TQ Khi tính bề rộng phần xe chạy tiến hành tính theo sơ đồ xếp xe hình vẽ ba trường hợp theo công thức sau : bc B= +x+y b : chiều rộng thùng xe (m) c: cự ly bánh xe (m) x : Cự ly từ sườn thùng xe đến xe bên cạnh ngược chiều x = 0,5 + 0,005 V y : khoảng cách từ vệt bánh xe đến mép phần xe chạy y = 0,5 + 0,005V V : Tốc độ xe chạy với điều kiện bình thường (Km/h) Tính tốn tiến hành theo sơ đồ xếp xe cho loại xe - Xe có kích thước bé tốc độ cao - Xe tải có kích thước lớn tốc độ thấp a Sơ đồ 1: xe tải ngược chiều gặp Trường hợp tính cho xe Maz 200 có bề rộng thùng 2,7 (m) b1 = b2 = 2,7 m sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy ( sơ đồ I ) c1= c2 = 2,62 m Xe Maz đạt tốc độ 80 (Km/h) x = 0,5 + 0,005 80 = 0,9 (m) y = 0,5 + 0,005 80 = 0,9 (m) Vậy điều kiện bình thường ta có: b2 B1 = B2 = ( 2,7 2,62) + 0,9 + 0,9= 4,46 (m) Vậy trường hợp bề rộng phần xe chạy là: x2 c2 y2 B1 + B2 = 4,46 x = 8,92(m) b Sơ đồ 2: Theo sơ đồ 2, xe tải xe ngược chiều gặp Trường hợp tính cho xe Volga xe Maz 200 Theo trường hợp (a) ta có B1 = 4,46 m Với xe Volga b = 1,8m ; c = 1,42m ; V = 75 Km/h Ta có: x = 0,5 + 0,005V = 0,5 + 0,005 75 = 0,875 m sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy ( sơ đồ II) y = 0,5 + 0,005V = 0,5 + 0,005 75 = 0,875 m B2 = b2 b1 1,42 1,8 + 0,875+ 0,875=3,36 (m) Bề rộng phần xe chạy B1 + B2 = 4,46 + 3,36 = 7,82 (m) c Sơ đồ 3: xe ngược chiều gặp Dễ thấy trng hp ny b rng ln xe l: sơ đồ tính bề rộng phần xe chạy ( sơ đồ II ) B1 + B2 = 3,36 + 3,36 = 6,72 (m) * Theo quy phạm với đường cấp III, địa hình đồi núi, bề rộng phần xe chạy: B = x 3,5 = 7,0 (m) Kiến nghị chọn bề rộng phần xe chạy 7,0m độ dốc ngang 2% II.1.2.2.Theo sơ đồ tính Pháp nhiều nước châu Âu y1 c1 x1 x2 c2 y2 Dựa vào sơ đồ ta có cơng thức tính bề rộng xe x x B = b+ p Trong đó: b - chiều rộng thùng xe, bảng 1.6.1 tài liệu 8 ký hiệu W, b=2,6 x - khoảng cách từ sườn thùng xe tới xe bên cạnh xem bảng3.3.1 tài liệu 8 x = 0,8 p – cự ly an toàn, bảng 3.3.1 tài liệu 8 p=0,8 B=2,6+ 0.8 0.8 +0,8 = 4,2 II.1.2.3.Kết luận : Kiến nghị chọn bề rộng phần xe chạy 7,0m độ dốc ngang 2%(dự kiến mặt đường BTN) II.1.3 Lề đường: Theo TCVN - 4054 - 05 với đường cấp III địa hình đồng đồi bề rộng lề đường x 2,5 (m) :Trong bề rộng lề gia cố 2x2,0m có độ dốc ngang 2%, kết cấu phần mặt giống phần xe chạy bề rộng phần lề đất 2x0,5m,độ dốc ngang 6% II.1.4 Bề rộng đường: Bề rộng đường = bề rộng phần xe chạy + bề rộng lề đường Bnền = (2 x 3,5) + (2 x 2,5) = 12,0 m Trắc ngang dự kiến thiết kế 6% 2% 2% 2% 2% 6% 2% 2.00 3.50 2% 3.50 2% 2.00 0.50 0.50 2% 1:1 ,5 6% 6% ,5 1:1 II.5 Độ dốc dọc lớn cho phép imax imax tính theo điều kiện: + Điều kiện sức kéo lớn tổng sức cản D f i imax = D - f + Điều kiện sức kéo nhỏ tổng sức bám .G k Pw D' = f i i b = D' - f max G Sau tính tốn điều kiện ta so sánh lấy trị số nhỏ II.2.1 Tính độ dốc dọc lớn theo điều kiện sức kéo lớn tổng sức cản Trong điều kiện tính cho xe tải có thành phần lớn dịng xe xe Zil 150 chiếm 40% tổng số xe chạy đường Với tốc độ thiết kế 60Km/h Dự tính kết cấu mặt đường làm bêtông nhựa f : Hệ số cản lăn, với V > 50 Km/h ta có f = f0[ + 0,01(V-50)] , f0 = 0,02 V: Tốc độ tính tốn Km/h Kết qủa tính tốn thể bảng sau: Bảng 2.1 Loại xe Volga Zil 150 Maz200 az51 V(Km/h) 60 60 60 60 f 0,022 0,022 0,022 0,022 D 0,112 0,040 0,042 0,035 imax 0,09 0,018 0,020 0,013 II.2.2 Tính độ dốc dọc lớn theo điều kiện sức kéo nhỏ sức bám Trường hợp tính cho xe thành phần dòng xe D' = d imax G k Pw f i G = D' - f Trong đó: Pw: sức cản khơng khí Pw = KF (V Vg2 ) 13 (KG) V: Tốc độ thiết kế Km/h Vg : Vận tốc gió thiết kế lấy Vg = (m/s) F : Diện tích cản gió xe (m 2) K : Hệ số sức cản khơng khí phụ thuộc vào mật độ khơng khí hình dạng xe Với xe Volga K=0.015 0.034(kG S /m ) Với xe tải K = 0.055 0.060(kG S /m ) 1 : Hệ số bám dọc lấy điều kiện bất lợi mặt đường ẩm ướt, bẩn: = 0,2 Gk : Trọng lượng trục chủ động Gk = 0,7G G : Trọng lượng tồn xe Diện tích cản gió loại xe F = 0,8 B.H xe con,F=0,9B.H xe tải Dựa vào biểu đồ nhân tố động lực (hình (3-2) (3-3))[2] tiến hành tính tốn kết thể bảng sau: Bảng thông số tiêu kỹ thuật loại xe Bảng 2.2 TT Các tiêu Xe Xe tải nhẹ Xe tải vừa Xe tải nặng (Volga) (Zil 150) (Maz 200) (az51) Sức chở chỗ 2,5 tấn TLcó hàng (kg) 1875 5350 8520 13625 TLkhông hàng(kg) 1500 2710 4100 6400 Tải trọng (kg) Trục trước 640 1600 2100 3565 Trục sau 640 3750 6150 10060 Khổ xe (mm) Dài 4055 5715 6720 7620 Rộng 1540 2280 2470 2650 Cao 1560 2130 2180 2430 Khoảng cách từ chống va trước(bađơsoc) dến 3337 5487 trục sau xe Loại xe V(Km/h) F(m2) K Pw (Kg) Xe (Volga) 60 1,92 0,025 13.29 Bảng kết tính tốn Bảng 1.3 Xe tải nhẹ Xe tải vừa (Zil 150) (az51) 60 60 4,37 4,85 0,06 0,065 72.61 87.3 Xe tải nặng (Maz200) 60 5,79 0,07 112.23 PHẦN THIẾT KẾ KỸ THUẬT ĐOẠN TUYẾN Km0+0,00mKm1+400,00m CHƯƠNG MỞ ĐẦU I Giới thiệu chung Tên dự án: Xây dựng quốc lộ X - Bắc Giang Chủ đầu tư: Sở giao thông tỉnh Bắc Giang Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Đoạn tuyến Km0+00 Km1+400 Căn pháp lý: - Báo cáo nghiên cứu khả thi - Quyết định thông qua nghiên cứu khả thi - Đề cương thiết kế kỹ thuật - Quyết định cho phép tiếp tục lập thiết kế kỹ thuật Quy chuẩn tiêu chuẩn áp dụng.: - Tiêu chuẩn [1], [32], [28]; Quy trình[2],[9],[32];Tài liệu[27] II Điều kiện tự nhiên vùng tuyến qua Địa hình Qua cơng tác khảo sát chi tiết, địa hình vùng đoạn tuyến qua có độ dốc ngang phổ biến từ 5-15% Địa hình khơng phức tạp, tuyến triển khai dễ dàng, khơng bị gị bó, khơng phải có thiết kế đặc biệt Khí hậu Khí hậu vùng thiết kế thuộc loại nhiệt đới gió mùa, lượng mưa thấp, lượng mưa trung bình hàng năm 300 mm Vào tháng mùa hè lượng mưa lớn Hướng gió chủ yếu năm Đông Bắc Địa chất, địa chất thuỷ văn +Địa chất: Khảo sát đoạn tuyến lỗ khoan sâu 5m số hố đào sâu 2m ta : Trên lớp hữu có chiều dày trung bình 20cm, tiếp lớp cát dày từ 2-3m cường độ 400daN/cm2.Tiếp lớp sét chặt E=600daN/cm2 +Thuỷ văn: Các số liệu thuỷ văn khơng có thay đổi giống khảo sát phần khả thi Mực nước ngầm sâu đáng kể so với mặt đất tự nhiên( từ 8-10m) nói chung khơng ảnh hưởng tới tuyến đường Vật liệu xây dựng Qua điều tra cho thấy vật liệu địa phương chủ yếu sỏi cuội, đá hộc, đất đồi tốt Khảo sát cho thấy cự ly vận chuyển nhỏ 5km khoảng cách tốt để tận dụng vật liệu địa phương CHƯƠNG I THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ I Số liệu thiết kế - Bình đồ khả thi duyệt - Bình đồ kỹ thuật tỷ lệ 1/1000, đường đồng mức cách 1m II Nguyên tắc thiết kế - Cắm tuyến kỹ thuật dựa sở tuyến khả thi vạch, kết hợp với việc khảo sát thiết kế kỹ thuật dọc tuyến khả thi với phạm vi bên 40m - Đảm bảo thoả mãn đầy đủ tiêu kỹ thuật tuyến - Tiến hành triển tuyến bám sát địa hình, lựa chọn bán kính đường cong nằm hợp lý cần ý đến độ dịch chuyển tuyến cắm đường cong chuyển tiếp III.Lý sửa đổi: - Khi tiến hành phóng bình đồ ta nhận thấy tuyến vạch thiết kế khả thi có số nhược điểm tuyến có nhiều đường cong bán kính bé, khơng đảm bảo hệ số an toàn trước vào đường cong(Kat=0,76 từ km1+56.47km1+148.01) Để bảo đảm Kat=0,8 ta tăng bán kính đường cong nằm, muốn Kat=0,8 Vnằmmin=64km/h R V2 170( m ) Vậy ta chọn bán 127(µ isc) kính thay bán kính R=150(m), R=130(m), R=130(m), R=130(m), R=350(m), R=160(m), R=180(m), R=180(m), R=180(m), R=160(m) 150 130 130 130 350 160 R cò (m) R thaythÕ (m) 180 160 180 160 350 200 Khi tăng bán kính đường cong nằm để đảm bảo đoạn chêm hai đường cong ta phải dịch tuyến lên hướng Bắc.Việc dịch chuyển đảm bảo cho tuyến bám sát địa hình, giảm tổn thất cao độ góp phần tăng tiện nghi xe chạy tuyến IV Trình tự thiết kế - Xác định điểm khống chế diện khống chế - Tiến hành vạch tuyến bình đồ dựa nguyên tắc thiết kế - Lựa chọn bán kính đường cong nằm - Lựa chọn thơng số đường cong clothoide tiến hành cắm đường cong chuyển tiếp - Rải cọc chi tiết tuyến, bao gồm: + Các cọc địa hình + Các cọc chi tiết cách nhau: L=20m đường thẳng đường cong có bán kính R 500m L=10m đường cong có bán kính R=200-500m L=5m đường cong có bán kính R 200m +Các cọc nối đầu(TĐc), nối cuối(TCc) đỉnh đường cong + Các cọc lý trình 100m(H) cọc lý trình 1000m(Km) Bảng cắm cọc thiết kế chi tiết thể phụ lục II chương 1-1 III Tính tốn yếu tố đường cong nằm Bảng 14-1 Chiều dài đường Chiều dài tiếp Chiều dài phân cự Chiều dài D cong tuyến D = 2.T-K >0 K = R.0./1800 T = R tg(/2) P = R(1/cos(/2)-1) Căn vào tiêu chuẩn kỹ thuật điều kiện địa hình chon thơng số đường cong chuyển tiếp sau Các yếu tố đường cong nằm đường cong chuyển tiếp Bảng 14-2 Góc chuyển R P T K D Lct isc E T hướng Đ T (m) (m) (m) (m) (m) (m) % m Trái Phải 3.5 0.7 Đ1 20 200 2.77 31.72 62.80 0.64 55 3.5 0.7 Đ2 21 200 2.72 29.64 58.61 0.66 55 4.5 0.7 Đ3 40 180 11.54 65.48 125.60 5.36 70 3.5 0.7 Đ4 24 200 3.57 33.99 66.99 1.00 55 0.4 Đ5 10 350 1.34 30.61 61.06 0.16 35 3.5 0.7 Đ6 36 200 10.28 64.95 125.60 4.30 55 Tính đường cong chuyển tiếp Bảng 14-3 Các yếu tố đường cong chuyển tiếp, đường cong tròn thay đổi Đỉnh Lý trình t Độ dịch Chiều dài Đ.c rút 2b a-2b L(m) R+r (m) r(m) ngắn, K1(m) Đầu Km0+0 Km0+70.26 15.76 4.24 27.5 0.57 55 200.57 14.78 H2+71.46 15.76 5.24 27.5 0.57 55 200.57 18.27 H4+99.45 22.29 17.71 35 1.12 70 181.12 55.60 H7+32.89 15.76 8.24 27.5 0.57 55 200.57 28.73 H8+91.79 5.73 4.27 17.5 0.17 35 350.17 26.06 Km1+137.39 15.76 20.24 27.5 0.57 55 200.57 70.60 Cuối H4+0.00 Bảng 14-4 Đường cong trịn thay đổi, tồn đường cong Đỉnh Lý trình K2=K1+2L T1=T+t D1=2T1-K2 P+r Đầu Km0+0 Km0+70.26 124.78 62.75 0.72 3.65 H2+71.46 128.27 64.55 0.83 3.97 H4+99.45 195.60 100.48 5.36 12.66 H7+32.89 138.73 69.99 1.24 5.03 H8+91.79 96.06 48.11 0.16 1.51 Km1+137.39 180.60 92.45 4.30 10.85 Cuối H4+0.00 Tổng 864.03 438.32 12.60 37.68 Các điểm đường cong Bảng 14-5 TĐc=Đ-T1 Km0+0 Km0+7.51 H2+6.91 H3+98.97 H6+53.90 H8+43.68 Km1+44.94 H4+0.00 Đỉnh Lý trình Đầu Cuối Km0+0 Km0+67.33 H2+75.26 H5+9.38 H7+39.94 H8+86.10 Km1+125.74 H4+0.00 Tổng TĐ=TĐc+L Km0+0 Km0+62.51 H2+61.91 H4+68.97 H7+8.90 H8+78.68 Km1+99.94 TCc=TĐc+K2+L TC=TCc-L H1+32.29 H3+35.18 H5+94.57 H7+92.63 H9+39.74 Km1+225.54 Km0+77.29 H2+80.18 H5+24.57 H7+37.63 H9+4.74 Km1+170.54 Bảng 14-6 Đoạn thẳng Góc hai phương tuyến S Tchêm 70.26 7.51 NĐ=65.44 NĐ=86.2 201.92 74.62 NĐ=65.25 228.82 63.79 BĐ=74.8 204.06 33.59 NĐ=80.26 169.14 51.05 245.76 105.20 NĐ=69.56 266.91 174.46 BĐ=73.88 510.23 1386.86 Bảng 14-7 KIỂM TRA SAI SỐ SK2+STc=1374.26=Lt SS-SD1=1374.26=Lt 2S(T+t)-SK2=SD1=12.6 Sa t +Sa p =Ađ-Ac=41 Như yếu tố đường cong chuyển tiếp tính Từ ta tiến hành tính toạ độ điểm khác đường cong chuyển tiếp Chi tiết tính tốn trình bày phụ lục III-3 Khi vào đường cong tròn, tiến hành cắm theo phương pháp toạ độ vng góc theo tiếp tuyến (theo [2]): Y = R.(1- x2 ) R2 Kết tính tốn thể vẽ bình đồ trắc dọckỹ truật (bản vẽ số 10,11 ) CHƯƠNG II THIẾT KẾ TRẮC DỌC, TRẮC NGANG VÀ TÍNH TỐN KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP I Thiết kế trắc dọc Khi thiết kế đường đỏ cần xác định cao độ khống chế điểm vị trí cơng trình (cống, cầu, vị trí giao với đường sắt ) Trong tuyến thiết kế có cơng trình nước nhỏ có cống nước.Tuyến cố gắng triển khai bám sát địa hình, phù hợp với chiều cao đào đắp kinh tế, giảm tổn thất cao độ khối lượng đào đắp * Tính tốn thuỷ văn cống nước Các cống có diện tích lưu vực đo bình đồ Cơng thức phương pháp tính tốn phần thiết kế sơ Từ kết tính tốn cống ta chọn độ cống xác định chiều cao đắp khống chế làm phần khả thi Tính tốn chi tiết phụ lục III-chương 2-1 Bảng tổng hợp tính lưu lượng, độ cống, cao độ nước dâng(Hnd), cao độ khống chế cống(Hkc) Bảng15-1 Tên cống Q(m /s) F(m) Hnd(m) Hkc(m) C1 0.374 0.75 194.22 194.91 C2 0.672 193.87 194.46 C3 0.234 0.75 194.00 194.74 C4 0.296 0.75 193.94 194.40 C5 0.260 0.75 193.94 194.49 C6 0.484 194.73 195.27 C7 0.920 193.69 194.18 C8 2.049 2x1.25 192.21 193.07 - Sau có cao độ khống chế dựa vào điểm đào đắp kinh tế, thiết kế đường đỏ (với nguyên tắc qua điểm khống chế, qua bám sát điểm đào đắp kinh tế ) Cao độ thiết kế chi tiết thể phụ lục III chương 2-1 * Tính tốn đường cong đứng : Đường cong đứng cắm theo Phương pháp đơn giản hoá cắm đường cong đứng parabol từ trái qua phải trắc dọc giáo viên Nguyễn Hào Hoa Bảng15-2 Đ Lý trình đỉnh w R(m) T(m) K(m) Ghi Km0+160.00 12.9 3000 19.35 38.7 lõm Km0+320.00 17.2 3000 25.65 51.3 lồi Km0+476.24 16.5 3000 24.75 49.5 lõm +Với Đ1: Tiến hành cắm cọc từ tiếp đầu tiếp cuối, cao độ điểm đường cong xác định theo công thức: hi=0.0054li-l2i/2.3000; Hi=Htđ-hi +Với Đ2: Tiến hành cắm cọc từ tiếp đầu tiếp cuối, cao độ điểm đường cong xác định theo công thức: hi=0.0075li-l2i/2.3000; Hi=Htđ+hi +Với Đ1:Tiến hành cắm cọc từ tiếp đầu tiếp cuối,cao độ đIểm đường cong xác định theo công thức: hi=0.0097li-l2i/2.3000, Hi=Htđ-hi Kết thể vẽ trắc dọc thiết kế kỹ thuật phụ lục III chương 2-3 II Thiết kế trắc ngang -Tại vị trí cọc có cao độ tự nhiên cao độ thiết kế, vẽ mặt cắt ngang cọc Căn vào điều kiện điạ hình, điều kiện địa chất thuỷ văn nơi tuyến qua Đồng thời sở kết hợp với bình đồ, trắc dọc dựa vào tiêu chuẩn thiết kế; Mặt cắt ngang thiết kế có yếu tố sau: + Ta luy đào: 1/1.5 + Ta luy đắp: 1/1.5 + Bề rộng đường: B=12m + Bề rộng mặt đường: 7.0m + Bề rộng lề đường: 2x2.5m + Bề rộng lề gia cố: 2x2m + Độ dốc ngang mặt đường: 2% + Độ dốc ngang lề gia cố: 2% + Độ dốc ngang lề đất: 6% + Khi độ dốc ngang 20% tiến hành đánh bậc cấp đắp đường + Các trắc ngang đường cong tuỳ bán kính đường cong nằm mà thiết kế siêu cao hay mở rộng(hoặc hai) Trắc ngang kỹ thuật thể phụ lục phần III III Tính tốn khối lượng đào đắp Khối đào đắp tính tương tự phần thiết kế sơ Trong trắc ngang tự nhiên đo chi tiết nhiều điểm ( phụ thuộc vào địa hình ) Chương III THIẾT KẾ THỐT NƯỚC VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT CỐNG I Tính tốn lưu lượng: 1.Cơ sở lý thuyết Lưu lượng thiết kế tính theo phương pháp giả thiết mực nước chảy suối sau vẽ biểu đồ quan hệ h d Q,từ với lưu lượng tính tốn theo quy trình[27] ta suy mực nước chảy suối 2.Số liệu tính tốn -Lý trình dặt cống Km1+7.74 -Cống nước cống trịn BTCT -Diện tích lưu vực F=0,088km2 -Chiều dài suối L=0,27km -Tổng chiều dài suối nhánh Sl=0,35km -Độ dốc suối Is=4.2% -Hệ số nhám lịng suối ms=11 -Hệ số nhám sườn dốc md=0.15 -Cường độ thấm I=0.18mm/phút(Đối với đất cấp III) -Mặt cắt lòng suối dạng tam giác:Độ dốc bờ suối 1:15 3.Tính tốn Lịng suối dạng tam giác.Giả thiết chiều sâu nước chảy suối 0,10,5m ta tính quan hệ lưu lượng chiều sâu nước chảy theo công thức Sêgi Maninh: Q=w.C R.i (m3/s) Trong đó: w - Tiết diên dòng chảy n C - Hệ số Sêgi Maninh , C= R N - Hệ số nhám lịng sơng Tra bảng n=0.04 1/n=25 I - Độ dốc lịng suối ,Is=9,1% R - Bán kính thuỷ lực, ω χ R= với χ -Chu vi ướt χ =m.hd Với 2 m=( m1 + m1 ) 30 Suy χ =30.hd Lòng suối giả thiết dạng tam giác w=m’.h2d Với m’=(m1+m2)/2=15w=15.h2d Thay vào công thức Q=71,18 (h ) δ Bảng quan hệ h ,Q Bảng quan hệ h - Q h (m) 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 Q (m ) 0.024 0.153 0.452 0.974 1.765 2.871 4.331 0.4 6.183 0.45 8.464 0.5 11.21 Từ số liệu ta vẽ biểu đồ quan hệ Q - h 12 Lu lỵng Q 10 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 ChiỊu cao mùc níc d©ng H Từ ta suy Q=0.92m /s hd=0.17m II.Tính khả nước cống Từ lưu lượng Q=0.92m3/s ta chọn cống đường kính 1,00m Cống làm việc chế độ không áp 1.Xác định chiều sâu nước chảy phân giới Cơng thức tính i k Q2 với K k =w.C k (R k )0.5 -Đặc trưng lưu lượng tra theo bảng 102 Kk 3[5] K0 Q i ; K d =24.d8/3=24; W d =30.5d 2/3=30.5; cèng h 0.92 Q2 = =0.086 k =0.6; h k =0.55m 9,81.15 d g.d Ta thấy h =0.17m < 1,3h k =0,715m nên nước chảy cống chảy tự K0 W =0.589; =1.045 Vậy i cèng =i k 0.5% Kd Wd Tốc độ nước chảy cống V =W i cèng =2.15m/s Tốc độ nước chảy hạ lưu V hạ lưu=1.5*V = 3.23m/s 2.Tính khả nước cống: Qc ψ ω 2g(H h c ) Trong đó: y-Hệ số vận tốc cống làm việc không áp lấy 0,85 w-Tiết diện nước chảy chỗ thu hẹp cống 0,39 hc-Chiều sâu nước chảy chỗ thu hẹp hc=0,9h k =0,495m g-Gia tốc trọng trường lấy 9,81m/s2 Vì Hvà hc có quan hệ theo phương trình Becnuli: H 2hc=0.99m Qc=0,85 w gH =1,033(m3/s) III.Thiết kế gia cố: Theo định hình 533-01-01 1.Gia cố hạ lưu: a.Chiều dài phần gia cố - Chiều dài gia cố 2.00m b.Chiều dày phần gia cố: - Gia cố đá hộc xây 20cm lớp đệm cát sỏi 10cm c.Chiều sâu xói hạ lưu: Chiều sâu xói hạ lưu đoạn gia cố: hx=2.H b b 2,5 L Trong đó: + Chiều sâu dịng chảy trước cơng trình, H =0.99(m) + Khẩu độ cơng trình, b=1,0 (m) + L Chiều dài đoạn gia cố, L= (m) Ta có: hx=2.0.99 1,0 =0.81 m 1,0 + 2,5.2 2.Gia cố thượng lưu a.Chiều dài phần gia cố - Chiều dài gia cố 2.00m b.Chiều dày phần gia cố: - Gia cố đá hộc lát 16cm lớp đệm cát sỏi 10cm III.Tính tốn khối lượng Khối lượng thi cơng 1m dài cống Phịng nước Đốt cống cho móng kiểu Móng cống II BT lấp Bê tông Cốt Cốt Sơn Vải Đào Đệm Vữa xi lỗ cốt thép thép thép phòng phòng hố đá măng rỗng M-150 M-200 CT5 CT3 nước nườc móng dăm +Món Lấp hố móng g M150 m3 0.35 kg kg 28.6 8.4 m2 3.0 m2 1.0 m3 1.2 m3 0.2 m3 0.6 10 m3 0.1 m3 0.5 Khối lượng thi công đầu cống cống m3 2.0/1 109 420 6.0 m3 83.63 m3 6.73 Bê tông cốt thép M200 Cốt thép CT5 Cốt thép CT3 Sơn phòng nước Đào hố móng cống Đệm đá dăm Vải phịng nườc 491.6 9.6 529.8 18.0 87 m3 16 kg kg kg kg m3 Khối lượng thi cơng cho tồn m3 14.15 m3 Đá xây BT M150 m2 Cốt thép CT3 Khối bê tơng g M150 BT lấp lỗ rỗn g M150 m2 Đào hố g Khối đầu cống Bê tôn Cốt g cốt thép thép CT5 M200 Tầng đệm Phịng nước Lấp hố g Đá dă m Cát sỏi Sơn phòn g nước Vải phòn g nườc 10 m3 m3 m2 m2 m3 - 2.6 m3 1.4/2 48.0 3.0 50.0 6.0 2.0/1.4 1.52 63.75 1.4/2.0 m3 m3 7.82 m3 m3 m3 m3 10 BT lấp lỗ rỗng +Món g M150 Lấp Vữa hố xi móng măng M150 Đá xây Khối Cát sỏi BT M- bê tơng 150 móng M150 13 12 11 Chi tiết cống trình bày vẽ số 12 Chương IV THIẾT KẾ ĐOẠN CHI TIẾT ĐOẠN NỐI SIÊU CAO ĐOẠN THIẾT KẾ KM0+220,00m KM0+255,00m 1)Số liệu thiết kế:R=200m Lct=55m Isc=3.5% E=0,7m a=12 A=181,62 2)Tính tốn chi tiết: Trước vào đầu đường cong 10m ta phải quay độ dốc lề đường độ dốc mặt đường sau lấy tim phần xe chạy làm tâm quay nâng dần độ dốc ngang phần lưng đường cong đến đạt độ đốc siêu cao 2% đầu đường cong trịn Kết chi tiết tính tốn cá trắc ngang đoạn chuyển tiếp tính cụ thể bảng 16-1và vẽ số 13 Bảng16-1 Trắc ngang 1' H2 194.59 -0.07 194.61 -0.06 194.62 -0.04 194.64 -0.04 194.66 0.00 194.68 0.00 Cao độ(m) Độ chênh(m) 194.73 0.07 194.75 0.07 194.66 0.00 194.68 0.00 194.62 -0.04 194.64 -0.04 194.59 -0.07 194.61 -0.06 TĐc2 19 20 2' 21 22 3' 23 24 TĐ2 TC2 27 4' H3 28 5' 29 30 TCc2 31 6' 194.66 -0.05 194.70 -0.05 194.83 0.02 194.93 0.07 194.99 0.10 195.19 0.16 194.67 -0.04 194.71 -0.04 194.84 0.03 194.93 0.07 194.99 0.10 195.19 0.16 194.71 0.00 194.75 0.00 194.85 0.04 194.93 0.07 194.99 0.10 195.16 0.13 194.78 0.07 194.81 0.06 194.88 0.07 194.93 0.07 194.98 0.09 195.12 0.09 194.71 0.00 194.75 0.00 194.81 0.00 194.86 0.00 194.89 0.00 195.03 0.00 194.67 -0.04 194.70 -0.05 194.77 -0.04 194.82 -0.04 194.85 -0.04 194.99 -0.04 194.66 -0.05 194.69 -0.06 194.76 -0.05 194.81 -0.05 194.84 -0.05 194.91 -0.12 195.20 0.19 195.25 0.23 195.46 0.34 195.49 0.36 195.63 0.36 195.59 0.25 195.56 0.19 195.19 0.18 195.24 0.22 195.44 0.32 195.47 0.34 195.61 0.34 195.58 0.24 195.55 0.18 195.16 0.15 195.19 0.17 195.37 0.25 195.40 0.27 195.54 0.27 195.53 0.19 195.52 0.15 195.08 0.07 195.12 0.10 195.26 0.14 195.28 0.15 195.42 0.15 195.44 0.10 195.44 0.07 195.01 0.00 195.02 0.00 195.12 0.00 195.13 0.00 195.27 0.00 195.34 0.00 195.37 0.00 194.97 -0.04 194.99 -0.03 195.08 -0.04 195.09 -0.04 195.23 -0.04 195.30 -0.04 195.33 -0.04 194.96 -0.05 194.98 -0.04 195.06 -0.06 195.07 -0.06 195.21 -0.06 195.29 -0.05 195.32 -0.05 195.56 0.17 195.57 0.14 195.51 0.07 195.49 0.04 195.40 -0.02 195.34 -0.07 195.31 -0.07 195.27 -0.07 195.55 0.16 195.56 0.13 195.51 0.07 195.49 0.04 195.41 -0.01 195.37 -0.04 195.34 -0.04 195.30 -0.04 195.52 0.13 195.54 0.11 195.51 0.07 195.50 0.05 195.44 0.02 195.41 0.00 195.38 0.00 195.34 0.00 195.47 0.08 195.51 0.08 195.51 0.07 195.52 0.07 195.49 0.07 195.48 0.07 195.45 0.07 195.41 0.07 195.39 0.00 195.43 0.00 195.44 0.00 195.45 0.00 195.42 0.00 195.41 0.00 195.38 0.00 195.34 0.00 195.36 -0.03 195.40 -0.03 195.40 -0.04 195.41 -0.04 195.38 -0.04 195.37 -0.04 195.34 -0.04 195.30 -0.04 195.35 -0.04 195.39 -0.04 195.39 -0.05 195.40 -0.05 195.37 -0.05 195.34 -0.07 195.31 -0.07 195.27 -0.07 Chương V THIẾT KẾ ÁO ĐƯỜNG&YÊU CẦU VẬT LIỆU 1,Thiết kế áo đường -Do điều kiện thổ nhưỡng,địa chất thuỷ văn, loại hình chế độ thuỷ nhiệt, lưu lượng xe chạy đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật khơng có thay đổi nên kết cấu áo đường giữ nguyên phương án khả thi (xem vẽ 06) Bê tông nhựa hạt vừa 5cm Thấm nhập nhẹ 5cm Cấp phối đá dăm loại I 12cm Cấp phối đá dăm loại II 24cm -Các yêu cầu tiêu chuẩn vật liệu kết cấu , phương pháp thí nghiệm kiểm tra chất lượng, xác định tiêu yêu cầu vật liệu trình bày cụ thể vẽ số 06 2,Yêu cầu vật liệu a) Cấp phối đá dăm loại II: +Thành phần hạt(%) Cỡ sàng 50 37.5 25 12.5 4.75 0.425 0.075 Lượng lọt sàng tiêu 30100 70-100 50-85 22-50 15-40 8-20 2-8 chuẩn(%) 65 Cấp phối chọn(%) 100 80 70 40 30 20 15 + Yêu cầu vật liệu STT Các tiêu Yêu cầu P.P.T.N Edh(daN/cm ) 2500-3000 Dmax(mm) 50[37.5] Chỉ tiêu Los-Angeles 30 TCVN344-86 Chỉ tiêu CBR(ngâm nước 4ngày đêm, K=0.98) >80 AASHTO T 193 Hàm lượng hạt dẹt(%)