THIẾT KẾ CẤU TẠO KẾT CẤU CầU ĐƯỜNG chương 17

Chia sẻ: Nguyễn Thành Tiến | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:12

0
73
lượt xem
19
download

THIẾT KẾ CẤU TẠO KẾT CẤU CầU ĐƯỜNG chương 17

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'thiết kế cấu tạo kết cấu cầu đường chương 17', kỹ thuật - công nghệ, kiến trúc - xây dựng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: THIẾT KẾ CẤU TẠO KẾT CẤU CầU ĐƯỜNG chương 17

  1. TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN --- ¥ --- BÄÜ MÄN ÂÆÅÌNG – KHOA XDCÂ CHÆÅNG 17: THIẾT KẾ ĐƯỜNG CAO TỐC ------  ------ 17.1 CHỨC NĂNG VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐƯỜNG CAO TỐC 1.1 Khái niệm Đường cao tốc là loại đường ôtô chuyên dùng cho ôtô chạy với các đặc điểm sau : - Tách riêng hai chiều xe chạy , mỗi chiều tối thiểu 2 làn xe . - Mỗi chiều đều bố trí các làn dừng xe khẩn cấp . - Trên đường bố trí đầy đủ các trang thiết bị , các cơ sở phục vụ cho việc đảm bảo GT liên tục , an toàn , tiện nghi và chỉ cho xe ra , vào ở những nôi quy định . 1.2 Chức năng : - Dành cho xe chạy với tốc độ cao ( thường tốc độ tối thiểu 50 km/h ) - Dành cho xe có động cơ, không cho xe thô sơ, xe do súc vật kéo chạy trên đường. - Trên đường cao tốc phải bố trí đầy đủ trang thiết bị đảm bảo giao thông liên tục trong mọi điều kiện thời tiết kể cả ban ngày lẫn ban đêm : biển báo, vạch sơn, thiết bị chiếu sáng, thiết bị ngăn cản ánh sáng pha đèn xe ngược chiều - Phải đảm bảo an toàn, tiện lợi và chỉ cho phép xe ra vào ở những vị trí cố định - Các loại xe 2 bánh dung tích xi lanh
  2. TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN --- ¥ --- BÄÜ MÄN ÂÆÅÌNG – KHOA XDCÂ - Tốc độ tối thiểu 50 km/h. b. Khả năng thông hành lớn :Theo thống kê của một số nước + Đường 4 làn xe : (35.000 ÷ 50.000) xe/ng.đêm + Đường 6 làn xe : (70.000 ÷ 100.000) xe/ng.đêm c. An toàn xe chạy cao : Theo thống kê của một số nước tỷ lệ số vụ tai nạn trên đường cao tốc bằng 1/3và tỷ lệ người chết bằng 1/2 so với đường ô tô thông thường . d. Chi phí vận chuyển thấp : Do tốc độ xe chạy cao , thời gian xe chạy giảm , lượng tiêu hao nhiên liệu ít  chi phí vận chuyển thấp . e. Đảm bảo GT trong mọi điều kiện thời tiết kể cả ban ngày lẫn ban đêm : - Dòng xe trên đường cao tốc thuần nhất hơn so với dòng xe trên đ ường ôtô thông th ường (∆V nhỏ)  hiện tượng vượt xe ít xảy ra - Không phải tránh xe ngược chiều . - Không bị ảnh hưởng của dòng xe từ hai phía ra ,vào đường cao tốc . Nhược điểm : - Chiếm diện tích đất rất lớn : + Nút khác mức chiếm (4 ÷ 10) ha + Đối với đường 4 làn xe : bề rộng (30÷ 35)m + Đối với đường 6 làn xe : bề rộng (50÷ 60)m + Đối với đường 8 làn xe : bề rộng (70÷ 80)m - Chi phí xây dựng rất lớn - Liên hệ giữa đường cao tốc với giao thông địa phương rất khó giải quyết vì rất phức tạp - Vấn đề ô nhiểm môi trường và tiếng ồn. 17.2 PHÂN LOẠI , PHÂN CẤP VÀ CÁC CTKT CỦA CAO TỐC 2.1 Phân loại đường cao tốc : @ Đường cao tốc loại A : Phải bố trí giao nhau khác mức ở tất cả các vị trí giao nhau @ Đường cao tốc loại B : Cho phép bố trí giao nhau cùng mức ở những nút có lưu lượng xe chạy thấp và do hạn chế nguồn vốn đầu tư ( trừ chỗ giao nhau với đường sắt và đường ống ) Voî Âæïc Hoaìng Giaïo aïn : Thiãút Kãú Âæåìng ä tä Trang :  2
  3. TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN --- ¥ --- BÄÜ MÄN ÂÆÅÌNG – KHOA XDCÂ 2.2. Phân cấp và tốc độ thiết kế của đường cao tốc : Theo TCVN 5729-1997 đường cao tốc chia làm 4 cấp : - Cấp 60  VTK = 60km/h - Cấp 80  VTK = 80km/h Loại B - Cấp 100  VTK = 100km/h Loại A - Cấp 120  VTK = 120km/h 2.3 Lưu lượng xe chạy tính toán, số làn xe : - Lưu lượng xe chạy tính toán là LL xe con quy đổi ngày đêm trung bình ở năm thứ 20 NK - Số làn xe của một chiều : n= N TK Trong đó : NK : lưu lượng xe con quy đổi ở giờ cao điểm thứ K ở năm thứ 20 ( xcqđ/h) Nk = K.NTB năm K : hệ số quy đổi (xe/ng.đêm)  (xe /h) K = 0,11 đối với đường cao tốc trong đô thị K = 0,13 đối với đường cao tốc ngoài đô thị và vùng đồng bằng K = 0,15 đối với đường cao tốc Ngoài đô thị và ở vùng núi đồi NTB năm : lưu lượng xe ngày đêm trung bình năm ngày đêm ở năm tính toán cho mỗi chi ều xe chạy [xe/ng.đêm] NTK : năng lực thông hành thiết kế của một làn xe NTK = Z . Nttmax Z : hệ số sử dụng năng lực thông hành Z = 0,55 đối với địa hình đồng bằng và đồi Z = 0,77 đối với địa hình núi Nttmax : khả năng thông hành thực tế lớn nhất của một làn xe ở điều kiện tiêu chuẩn, tính toán lấyNmax=2000 (xe/h.làn) 2.4 Yêu cầu khi thiết kế 2.4.1 Bình đồ : Voî Âæïc Hoaìng Giaïo aïn : Thiãút Kãú Âæåìng ä tä Trang :  3
  4. TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN --- ¥ --- BÄÜ MÄN ÂÆÅÌNG – KHOA XDCÂ a. Đoạn thẳng trên bình đồ : - Đoạn thẳng trên bình đồ không lớn hơn 4km (đường ôtô thông thường là 3km)  vì nếu lớn hơn xẽ làm lái xe cảm thấy đơn điệu, không tập trung , ngoài ra nếu đường thẳng dài về ban đêm sẽ làm loá mắt xe ngược chiều . Thường chọn chiều dai đoạn thẳng bằng (20-25) vận tốc thiết kế - Trong trường hợp chiều dài đoạn thẳng lớn cho phép thay đường thẳng bằng đ ường cong có bán kính lớn (5000÷ 15000)m, góc chuyển hướng rất nhỏ (ngoài ra nếu đường thẳng dài về ban đêm sẽ làm loá mắt xe ngược chiều) b. Bán kính đường cong nằm : - Không nên sử dụng các đường cong có bán kính nhỏ hơn trị số bán kính nhỏ nhất thông thường . - Nên chon bán kính đường cong tuỳ thuộc chiều dài đường thẳng (l) nối tiếp với nó theo quan hệ sau : • Nếu l ≤ 500 m , thì chọn R ≥ l • Nếu l>500 m , thì chọn R ≥ 500 m - Cần chọn BK đường cong sao cho chiều dài đường cong lớn hơn một chiều dài tốt thiểu Kmin Kmin phải bảo đảm sao cho lái xe không thay đổi tay lái trong thời gian 6s. Kmin = 1.67 .Vtk Cấp đường cao tốc 60 80 100 120 Bán kính nhỏ nhất ứng với Isc = 7% 140 240 450 650 Bán kính nhỏ nhất thông thường ứng với Isc = 5% 250 450 650 1000 Bán kính tương ứng với Isc = 2%Rmin 700 1300 2000 3000 Bán kính nhỏ nhất không siêu cao ( In = 2%) 1200 2000 3000 4000 c. Tầm nhìn : chỉ tính tầm nhìn một chiều SI Cấp đường cao tốc 60 80 100 120 Tầm nhìn một chiều SI 75 100 160 230 d. Siêu cao : - Bố trí siêu cao ở những đường cong có R < RKSC Voî Âæïc Hoaìng Giaïo aïn : Thiãút Kãú Âæåìng ä tä Trang :  4
  5. TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN --- ¥ --- BÄÜ MÄN ÂÆÅÌNG – KHOA XDCÂ - Độ dốc siêu cao : cần xác định, nó thay đổi tuỳ theo bán kính đường cong nằm, iscmax=7% e. Đường cong chuyển tiếp : - Tất cả các đường cong đều phải bố trí chuyển tiếp. - Cách bố trí giống như đường ôtô thông thường 2.4.2 Trắc dọc : a. Độ dốc dọc : - Phương pháp tính toán và lựa chọn giống như đường ôtô max - i d khi lên dốc và xuống dốc khác nhau Cấp đường cao tốc 60 80 100 120 max i d lên dốc 6 6 5 4 max i d xuống dốc 6 6 5,5 5,5 - Độ dốc tối thiểu đảm bảo điều kiện thoát nước min + i d =0 (%) : nền đắp cao ( không có rãnh dọc ) min + i d =0,5 (%) : nền đào hoặc nửa đào nửa đắp min + i d =0,3 (%) : nền đường cao tốc trong hầm. b. Chiều dài đoạn dốc tối đa : - Phụ thuộc cấp đường và độ dốc dọc : id (%) Cấp 120 Cấp 100 Cấp 80 Cấp 60 1 1000 - - - 2 800 1000 - - 3 600 800 900 1000 5 - 600 700 800 6 - - 500 600 c. Chiều dài đoạn dốc tối thiểu : - Quy định ở bảng sau nhưng phải đủ để bố trí các đường cong đứng, hạn chế răng cưa : Cấp đường 120 100 80 60 ld (m) 300 250 200 150 d. Đường cong đứng : - Tất cả các vị trí thay đổi độ dốc dọc đều phải bố trí đường cong đứng - Bán kính đường cong đứng và độ dài đường cong đứng nhỏ nhất phụ thuộc cấp đường Voî Âæïc Hoaìng Giaïo aïn : Thiãút Kãú Âæåìng ä tä Trang :  5
  6. TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN --- ¥ --- BÄÜ MÄN ÂÆÅÌNG – KHOA XDCÂ Các chỉ tiêu Cấp 120 Cấp 100 Cấp 80 Cấp 60 Tối thiểu 12000 6000 3000 1500 Bán kính đường Tối thiểu 17000 10000 45000 2000 cong đứng lồi (m) thông thường (20000) (16000) (12000) (9000) Tối thiểu 5000 3000 2000 1000 Bán kính đường Tối thiểu 6000 4500 3000 1500 cong đứng lõm (m) thông thường (12000) (10000) (8000) (6000) Kmin (m) 100 85 70 60 Ghi chú : Nếu điều kiện địa hình cho phép nên sử dụng bán kính đường cong ghi trong ngoặc Khi chọn nên chọn bán kính lớn hơn bán kính tối thiểu thông thường, trong điều kiện đ ịa hình khó khăn mới dùng đến trị số bán kính tối thiểu. 2.4.3 Phối hợp giữa đường cong đứng và đường cong nằm : - Nên bố trí đỉnh đường cong đứng và đường cong nằm trùng nhau, trong tr ường hợp không trùng nhau được thì cho phép lệch
  7. TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN --- ¥ --- BÄÜ MÄN ÂÆÅÌNG – KHOA XDCÂ - Dải giữa : + Dải an toàn + Dải phân cách - Lề đường + Dải an toàn + phần lề đường : thường trồng cỏ 2.4.4.2 Tác dụng của các yếu tố trắc ngang a. Phần xe chạy : - Tách riêng 2 chiều xe chạy bằng dải phân cách b. Dải giữa: - Dải an toàn : + Dẫn hướng tia nhìn cho người lái xe + Khắc phục hiện tượng bánh xe va vào bó vỉa của dải phân cách - Dải phân cách : + Không cho quay đầu xe một cách tuỳ tiện mà chỉ cho phép quay đầu xe ở những vị trí nhất định + Người ta bố trí vào đó các công trình phục vụ giao thông : chiếu sáng, cây xanh, các trụ của cầu vượt nếu có hoặc để bố trí các tường ngăn pha đèn làm chói mắt người lái xe ngược chiều. 5000 50 50 5000 ÂO NC ÏBÃÖ AÛ O ÂO N AÛ ÂO N AÛ ÂO N AÛ ÂO NC ÏBÃÖ AÛ O RÄ GKH N ÂÄ N Ü ÄG Ø I Q AÏÂÄ C T ÂÆ U Ü ÀÕ Ï T Q AÏÂÄ U Ü RÄ GKH N ÂÄ N Ü ÄG Ø I Hình : Mặt cắt dải phân cách giữa PH NXEC AÛ ÁÖ HY 75 150 75 PH NXE C AÛ ÁÖ HY 20 20 75 1:4 LANC C Ä GTRÆ Ü AN H Ú N ÅT VAÛH SÅ LIÃÖ C N 1:4 D I ANTO N AÍ AÌ D I PH C C AÍ ÁN AÏ H D I ANTO N AÍ AÌ Hình : Điển hình 1 dải phân cách giữa Voî Âæïc Hoaìng Giaïo aïn : Thiãút Kãú Âæåìng ä tä Trang :  7
  8. TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN --- ¥ --- BÄÜ MÄN ÂÆÅÌNG – KHOA XDCÂ c. Lề đường : - Dải an toàn : gần giống tác dụng dải an toàn trong dải phân cách + Định hướng cho tia nhìn của người lái xe + Giữ cho mép của phần mặt đường không bị hư hỏng + Để dừng xe khẩn cấp - Lề trồng cỏ : + Bảo vệ cho mép phần xe chạy và mép dải an toàn tăng độ ổn định của nền mặt đường + Tăng tầm nhìn của người lái xe, tăng tầm nhìn ngay khi xe vào đường cong nằm + Bố trí các công trình phòng hộ trên đường : lan can, tường chắn 300 75 PH NXE C AÛ HY LAÌ D Ì GXEKH NC P, SÅNM USAÏ G N Æ N ÁØ ÁÚ AÌ N 30 20 VAÛ SÅ D I M P C N AÍ EÏ H ÁÖ BOVÈ Ï A RAÎ HTH AÏ N Å N O T ÆÏ C 7,5 3% 25 2% 20mLAÌ M T RAÎ H M ÄÜ N 100 1:4 VÁÖGC Í N O 10 10 10 15 10 M Ï GVÈ ON A 2.4.4.3Kích thước các yếu tố trắc ngang Voî Âæïc Hoaìng Giaïo aïn : Thiãút Kãú Âæåìng ä tä Trang :  8
  9. TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN --- ¥ --- BÄÜ MÄN ÂÆÅÌNG – KHOA XDCÂ (Sổ tay thiết kế đường B365/P210) Cấp Lề (m) Dải giữa (m) Lề (m) Cấu tạo đườn Mặt Mặt Nền Dải Dải Dải Dải Dải dải phân g ôtô Trồn đườn đườn Trồn đườn an an phân an an cách cao g cỏ g (m) g (m) g cỏ g (m) toàn toàn cách toàn toàn tốc Có lớp phủ 60 0.75 2.5 7.0 0.5 0.5 0.5 7.0 2.5 0.75 22.0 không 80 0.75 2.5 7.5 0.5 0.5 0.5 7.5 2.5 0.75 23.0 1 bố trí 100 0.75 3.0 7.5 0.75 0.5 0.75 7.5 3.0 0.75 24.5 trụ 120 1.00 3.0 7.5 0.75 1.0 0.75 7.5 3.0 1.00 25.5 công trình Có lớp phủ có 60 0.75 2.5 7.0 0.5 1.5 0.5 7.0 2.5 0.75 23.0 bố trí 80 0.75 2.5 7.5 0.5 1.5 0.5 7.5 2.5 0.75 24.0 2 trụ 100 0.75 3.0 7.5 0.75 1.5 0.75 7.5 3.0 0.75 25.5 công 120 1.00 3.0 7.5 0.75 1.5 0.75 7.5 3.0 1.00 26.0 trình 60 0.75 2.5 7.0 0.5 3.0 0.5 7.0 2.5 0.75 24.5 Không 80 0.75 2.5 7.5 0.5 3.0 0.5 7.5 2.5 0.75 25.5 3 có lớp 100 0.75 3.0 7.5 0.75 3.0 0.75 7.5 3.0 0.75 27.0 phủ 120 1.00 3.0 7.5 0.75 3.0 0.75 7.5 3.0 1.00 27.5 - Có lớp phủ : bêtông nhựa, bêtông ximăng, gạch - Không có lớp phủ : trồng cỏ bình thường - Các kích thước trong bảng trên là kích thước tối thiểu của cácyêú tố trên trắc ngang, Voî Âæïc Hoaìng Giaïo aïn : Thiãút Kãú Âæåìng ä tä Trang :  9
  10. TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN --- ¥ --- BÄÜ MÄN ÂÆÅÌNG – KHOA XDCÂ 2.4.5 Bố trí cửa ra, cửa vào đường cao tốc 2.4.5.1Bố trí chỗ ra đường cao tốc - Kiểu nối tiếp - Kiểu song song Hình : Bố trí chỗ ra kiểu nối tiếp Hình : Bố trí chỗ ra kiểu song song 2.4.5.2Bố trí chỗ vào đường cao tốc Voî Âæïc Hoaìng Giaïo aïn : Thiãút Kãú Âæåìng ä tä Trang :  10
  11. TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN --- ¥ --- BÄÜ MÄN ÂÆÅÌNG – KHOA XDCÂ Hình : Bố trí chỗ vào đường cao tốc 1.Đoạn chuyển làn : có chiều dài Ln 2.Đoạn chuyển tốc : S 3.Đường nhánh *. Xác định Ln Cấp đường 120 100 80 60 Ln 75 60 50 40 *. Xác định S : VA − VB 20 2 Công thức : S = 26.a Trong đó : + VA : vận tốc xe chạy tại A, điểm đầu hoặc điểm cuối đoạn chuyển làn. Lấy phụ thuộc tính toán xe chạy Cấp đường 120 100 80 60 VA (km/h) 80 70 60 50 + VB : vận tốc xe chạy ở cuối hoặc đầu đoạn chuyển làn, chính là vận tốc thiết kế của đường nhánh. + a : gia tốc • Khi tăng tốc a = 1 (m/s2) • Khi giảm tốc a = 2 (m/s2) *.Chú ý : Công thức tính toán S xác định vwosi độ dốc dọc 0%, trong trường hợp đ ộ dốc dọc ≠ o thì phải hiệu chỉnh quảng đường S bằng các hệ số hiệu chỉnh điều chỉnh độ dài đoạn giảm tốc : Độ dốc trung bình của làn chuyển tốc (%) 2 2÷ 3 3÷ 4 4÷ 6 Hệ số với làn giảm tốc khi xuống dốc 1.1 1.1 1.2 1.3 Hệ số với làn tăng tốc khi lên dốc 1.0 1.2 1.3 1.4 - Sau khi tính toán LN và S ta kiểm tra lại LN, S với quảng đường tối thiểu : L = Ln+S (S sau khi đã hiệu chỉnh) L ≥ Lmin Lmin quy định như sau : Cấp đường 120 100 80 60 Lmin chỗ ra (giảm tốc) (m) 100 90 80 70 Lmin chỗ vào (tăng tốc) (m) 200 180 160 120 Voî Âæïc Hoaìng Giaïo aïn : Thiãút Kãú Âæåìng ä tä Trang :  11
  12. TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN --- ¥ --- BÄÜ MÄN ÂÆÅÌNG – KHOA XDCÂ 2.4.6 Độ dốc mái taluy 1/n, 1/m là độ dốc mái taluy nền đào, đắp phụ thuộc chiều cao đào đắp, quy định như bảng sau: Chiều cao đào đắp (m) Độ dốc taluy đắp (1/m) Độ dốc taluy đào (1/n) < 1.2 1/4 (1/3) 1/3 1.2 ÷ 3.0 1/3 (1/2) 1/2.5 (1/2) Ố DẢ VẠ 75 CH Ữ N 3/m SƠA %5Ầ GIHỘXE 2 1 4 NG PH LỀ 300 30 I LAN PHÒNG 1/m 750 750 NCAN CÁP 3.0 ÷ 4.5 1/2.5 (1/1.75) 1/2 (1/1.5) CHẠY QUANG 4.5 ÷ 6.0 1/2 (1/1.5) 1/1.75 (1/1.5) > 6.0 1/2 (1/1.5) 1/1.5 Ghi chú : Các trị số trong ngoặc áp dụng trong điều kiện khó khăn do hạn chế diện tích cho đường ------  ------ Voî Âæïc Hoaìng Giaïo aïn : Thiãút Kãú Âæåìng ä tä Trang :  12

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản