intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng cơ sở công trình cầu

Chia sẻ: Phạm Tiến Phong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST
Báo xấu
578
lượt xem 85
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tuyến giao thông là khái niệm chỉ cách thức để đi từ một điểm A nào đó đến một điểm B. Có rất nhiều cách để đi từ A tới B: đi bộ, đi xe đạp, đi ô tô, đi tàu hỏa, đi bằng máy bay, tàu thủy... Tương ứng với các phương tiện giao thông này là các công trình phụ vụ cho giao thông.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng cơ sở công trình cầu

  1. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” Chương 1: Tổng quan về các công trình xây dựng giao thông trên đường 1.1. Các dạng công trình xây dựng phục vụ giao thông trên đường Tuyến giao thông là khái niệm chỉ cách thức để đi từ một điểm A nào đó đến một điểm B. Có rất nhiều cách để đi từ A đến B: đi bộ, đi xe đạp, đi ôtô, đi tàu hoả, đi bằng máy bay, tàu thủy… Tương ứng với các phương tiện giao thông này là các công trình phục vụ cho giao thông như đường, cầu, hầm, nút giao thông v.v… Công trình giao thông: Công trình giao thông bao gồm các công trình đường bộ, công trình đường sắt, công trình đường thủy, công trình cầu, công trình hầm và công trình sân bay. Công trình giao thông trên đường thực chất là những công trình nhân tạo trên đường do con người tạo nên nhằm đáp ứng nhu cầu vận chuyển, giao thông đi lại của mình. Đó là các công trình vượt qua các chướng ngại thiên nhiên, các chướng ngại nhân tạo, một tuyến giao thông khác; hoặc những công trình chắn đất. Các công trình giao thông trên một tuyến nào đó có thể gồm: Cầu, hầm, tường chắn, và các công trình thoát of nước nhỏ như đường tràn, cầu tràn và cống. Có hai trường phái khi thiết kế lựa chọn các công trình giao thông. Trường phái thứ o nhất lựa chọn trên quan niệm rằng con người có thể chinh phục được thiên nhiên. Điều này có nghĩa là con người có thể làm bất kỳ công trình gì con người muốn và thiên nhiên Pr phải phục tùng con người, con người có thể khắc chế được thiên nhiên. Với trường phái này, thiên nhiên bị tác động cưỡng bức rất mạnh, và theo thuyết môi trường thì có thể là không hợp lý. Trường phái thứ hai thiết kế các phương án trên quan niệm thuận theo thiên nhiên. Chính các quan niệm này đã hình thành nên những bức tranh tổng thể về các công trình giao thông trên thế giới. 1.2. Phân loại và phân cấp công trình giao thông 1.2.1. Các khái niệm cơ bản - Công trình giao thông: Công trình gia thông bao gồm các công trình đường bộ, công trình đường sắt, công trình đường thủy, công trình cầu, công trình hầm và công trình sân bay. 1.2.2. Công trình đường bộ - Đường bộ: là các loại đường bao gồm đường ô tô, đường phố, đường ô tô cao tốc, đường ô tô chuyên dùng, đường giao thông nông thôn v.v. phục vụ vận tải và đi lại trên mặt đất cho người đi bộ, ôtô, xe máy và các phương tiện vận chuyển khác trừ xe lửa, xe điện bánh sắt. - Đường cao tốc: là loại đường chuyên dùng để vận chuyển ở cự li lớn, cho ôtô chạy với tốc độ cao, các hướng xe chạy tách riêng hai chiều và không giao cắt cùng mức với các tuyến đường khác, trong đó, mỗi chiều tối thiểu phải có 2 làn chạy xe và một làn MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 1 | 130
  2. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” dừng xe khẩn cấp; trên đường có bố trí đầy đủ các trang thiết bị và các cơ sở phục vụ cho việc đảm bảo giao thông liên tục, an toàn, tiện nghi phục vụ nghỉ ngơi dọc tuyến và chỉ cho xe ra, xe vào ở các điểm nhất định. - Đường Ôtô: là tất cả các loại đường bộ dành cho các loại xe ôtô không quá khổ quá tải đi qua một cách an toàn và được xây dựng theo những tiêu chuẩn kỹ thuật thống nhất. - Đường đô thị, quảng trường: là tất cả các đường phố, đường và quảng trường đô thị dùng cho các loại phương tiện tham gia giao thông trên mặt đất lưu hành trong các thành phố, thị xã. - Đường chuyên dùng: là tất cả các loại đường bộ được xây dựng phục vụ cho từng mục đích cụ thể, sử dụng cho người và các phương tiện vận tải chuyên dụng đi lại theo các tiêu chuẩn kỹ thuật riêng hoặc vận dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật khác đã ban hành. Đường chuyên dùng bao gồm : đường lâm nghiệp, đường vận chuyển tại các khu mỏ, đường vận hành tại các nhà máy thuỷ điện... và các đường nội bộ khác trong các cơ quan, đơn vị, khu du lịch, thương mại, trường học, khu công nghiệp hoặc các làng nghề truyền thống. - Đường Giao thông nông thôn: là loại đường bộ dùng cho người dân và các phương tiện đi lại của người dân nằm trong địa phận làng xã để chủ yếu phục vụ đời sống dân sinh và phục vụ sản xuất nông nghiệp. 1.2.3. Công trình đường sắt of - Đường sắt cao tốc: đường sắt có tốc độ thiết kế tối đa là 350km/h, thuộc mạng đường sắt quốc gia. - Đường sắt trên cao: đường sắt có đa số kết cấu nằm trên cao so với mặt đất. o - Đường tàu điện trên cao: một loại đường sắt trên cao thuộc hệ thống đường sắt đô thị Pr (kể cả đường 1 ray tự động dẫn hướng). - Đường tàu điện ngầm: đường sắt xây dựng ngầm dưới đất thuộc hệ thống đường sắt đô thị. - Đường sắt quốc gia: phục vụ nhu cầu vận tải chung của cả nước, vùng kinh tế và liên vận quốc tế. - Đường sắt chuyên dùng: phục vụ nhu cầu vận tải riêng của tổ chức, cá nhân; khi nối vào đường sắt quốc gia phải được phép của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải. - Đường sắt địa phương: đường đô thị do địa phương quản lý, đường chuyên dùng không nối vào đường sắt quốc gia. - Đường sắt đô thị: đường sắt phục vụ nhu cầu đi lại hàng ngày của hành khách ở thành phố và vùng phụ cận bao gồm đường tàu điện ngầm, đường tàu điện trên cao, đường 1 ray tự động dẫn hướng và đường xe điện bánh sắt. - Đường (sắt) nhánh: chỉ chung đường sắt chuyên dùng có nối thông vào đường sắt quốc gia. 1.2.4. Công trình hầm - Đường hầm: Một công trình ngầm dưới đất có chiều dài lớn hơn nhiều lần kích thước mặt cắt ngang và độ dốc dọc không vượt quá 15%. MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 2 | 130
  3. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” - Hầm giao thông: Đường hầm phục vụ giao thông bao gồm hầm đường ô tô, hầm đường sắt và hầm giao thông đô thị. - Hầm đường ô tô: Hầm giao thông trên đường ô tô và hầm trên đường ô tô cao tốc. - Hầm đường sắt: Hầm giao thông trên đường sắt. - Hầm giao thông đô thị: Hầm được xây dựng trong đô thị bao gồm hầm đường sắt, hầm đường ô tô, hầm cho xe thô sơ và người đi bộ. - Vùng ảnh hưởng tương hỗ: Diện tích bao quanh công trình hầm có bán kính 2D cho hầm xây dựng trong đá tốt và 5D cho hầm xây dựng trong đất mềm yếu (D là đường kính hầm đào). Khi phải xây dựng hai hầm gần nhau hoặc xây dựng hầm gần các công trình khác, phải xem xét các ảnh hưởng tương hỗ giữa các công trình đó. - Hầm đặt nông: Hầm được xây dựng có chiều dầy tầng phủ trên đỉnh hầm không lớn hơn 2,5D. - Hầm đặt sâu: Hầm được xây dựng có chiều dầy tầng phủ lớn hơn 2,5D hoặc vùng ảnh hưởng tương hỗ không trồi lên trên mặt đất. - Chỉ giới xây dựng công trình hầm đặt nông: Không gian ngầm được phép xây dựng công trình hầm có diện tích giới hạn trên mặt đất được đào xuống đến độ sâu cho phép với mái dốc thẳng đứng. - Chỉ giới xây dựng công trình hầm đặt sâu: Không gian ngầm được phép xây dựng công trình hầm mà khi xây dựng vùng ảnh hưởng tương hỗ không vượt ra ngoài chỉ giới of kiểm soát an toàn hầm. - Chỉ giới kiểm sóat an toàn hầm: Không gian ngầm được xác định bởi vùng ảnh o hưởng tương hỗ trên suốt chiều dài tuyến hầm. - Hành lang bảo vệ công trình ngầm: Không gian ngầm nằm trong chỉ giới kiểm soát Pr an toàn hầm đối với hầm đặt sâu và hình chiếu vùng ảnh hưởng tương hỗ trên mặt đất đối với hầm đặt nông. 1.2.5. Công trình đường thủy - Công trình bến: là công trình thành phần quan trong trong cảng, dùng cho tàu đậu và bốc xếp hàng hoá từ tàu lên bến và ngược lại. - Luồng tàu: là một tuyến đường thuỷ với hệ thống báo hiệu hàng hải, bảo đảm cho các loại tàu bè đi lai an toàn và thuận tiện. Điểm đầu và điểm cuối của luồng tàu thường là vùng nước của một cảng hay bến tàu. - Triền tàu: là công trình có kết cấu loại mái dốc nghiêng, trên đó đặt một hệ thống xe trên đường ray để chuyển tàu lên bờ hoặc ngược lại, phục vụ đóng mới hoặc sửa chữa tàu. - Đà tàu: Là công trình mái dốc, chủ yếu để đóng tàu trên mặt nghiêng và khi hạ thuỷ với mực nước phù hợp bằng cách trượt xuống nước bằng trọng lượng tàu. 1.2.6. Công trình hàng không - Cảng Hàng không: bao gồm sân bay và tổ hợp các công trình và trang thiết bị phục vụ vận chuyển hành khách, hành lý, hàng hóa và bưu kiện bằng đường hàng không, phục vụ máy bay cất hạ cánh an toàn. MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 3 | 130
  4. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” - Sân bay: Một khu vực bề mặt mặt đất hoặc mặt nước cụ thể (bao gồm cả nhà cửa công trình và trang thiết bị) được dùng toàn bộ hay một phần cho máy bay bay đi, bay đến và di chuyển trên bề mặt. 1.3. Phân cấp công trình giao thông Công trình giao thông bao gồm 6 loại như trên và được thể hiện trong bảng 1.1. Cấp công trình của các loại công trình giao thông được chia làm 5 cấp: cấp đặc biệt, cấp I, cấp II, cấp III, và cấp IV là cơ sở để xếp hạng và lựa chọn nhà thầu trong hoạt động xây dựng, xác định số bước thiết kế, thời hạn bảo hành phụ thuộc vào qui mô, chức năng sử dụng, độ phức tạp của kỹ thuật xây dựng... được thể hiện trong bảng 1.1. Cấp thiết kế của công trình được phân chia trên cơ sở cấp công trình nhưng chủ yếu phụ thuộc các yếu tố kỹ thuật được qui định cụ thể cho từng loại công trình giao thông và được thể hiện trong các phần tương ứng của qui chuẩn này. Bảng 1.1. Phân loại, phân cấp công trình giao thông. Cấp công trình Mã Loại công trình số Cấp đặc Cấp I Cấp II Cấp III Cấp IV biệt a) Đường ô tô cao tốc các Đường cao Đường cao of loại tốc với lưu Lưu lượng xe Lưu lượng tốc với lưu lượng xe từ Lưu lượng xe từ 300-3.000 xe 10.000- từ 3.000- Xe quy quy đổi/ o 30.000 Xe Đường 30.000 Xe 10.000 Xe quy đổi/ngày đêm ngày đêm 1 b) Đường ô tô, quy đổi/ bộ quy đổi/ ngày đêm hoặc hoặc ngày đêm Pr đường trong đổi/ngày hoặc đường giao đường giao đô thị hoặc đêm tốc độ >60km/h thông nông thông nông tốc độ hoặc thôn loại A thôn loại B >100km/h c) Đường nông tốc độ thôn >80km/h Đường tầu Đường sắt Đường sắt quốc Đường Đường sắt điện ngầm; chuyên dụng và 2 gia thông - sắt cao tốc đường sắt đường sắt địa thường trên cao. phương Nhịp từ a) Cầu đường 100-200m bộ hoặc sử dụng công Nhịp từ 50- Nhịp từ 25- Nhịp từ < 3 Cầu Nhịp >200m nghệ thi 100m 50m 25m công mới, b) Cầu đường kiến trúc đặc sắt biệt MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 4 | 130
  5. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” a) Hầm đường ô tô Chiều dài từ Chiều dài > 1000-3000m, b) Hầm đường Hầm tầu 3000m, tối Chiều dài từ Chiều dài 4 Hầm tối thiểu 2 làn sắt điện ngầm thiểu 2 làn 100-1000m 50.000 30.000-50.000 10.000-30.000 5.000 T 750 -1.500 T < 750T nhà máy đóng 5.000T 3000 T 5 sửa chữa tàu Công trình c) Âu thuyền 1.500 - > 3.000 T 750- 1.500 T 200 - 750 T < 200T đường cho tầu 3.000 T thủy d) Đường thủy có bê of rộng (B) và độ B= 90- B > 120m; B = 70- < 90m B= 50- < 70m B < 50m sâu (H ) nước 5m H = 3 -
  6. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” Loại 2 : Công trình cống thoát nước, bao gồm : • Cống tròn: có các loại khẩu độ từ φ 60 đến φ 150 cm • Cống vuông (cống hộp): có các loại khẩu độ (80x80), (100 x 100), (150 x 150) và (200 x 200) cm • Cống bản: có các loại khẩu độ từ 80 đến 600 cm Loại 3 : Công trình rãnh thoát nước mặt và nước ngầm, bao gồm : • Rãnh hình thang • Rãnh hình chữ nhật • Rãnh hình tam giác Loại 4 : Công trình vượt sông tạm thời, gồm có : • Phà (có bến chùi hoặc bến boong tông) • Đường ngầm • Đường tràn • Đường tràn liên hợp 1.4.2. Công năng và tính năng các công trình thoát nước of Công năng và tính năng của các loại công trình thoát nước thích hợp dùng cho các loại đường bộ được tổng hợp và nêu trong Bảng 2.3: o TT Loại công Đường Đường Đường Đường chuyên Đường trình thoát đô thị dụng GTNT Pr cao tốc Ôtô nước 1 Cầu - Chủ yếu dùng - Chủ yếu dùng để - Chủ yếu dùng để - Chủ yếu để - Chủ yếu để vượt dòng vượt dòng chảy vượt dòng chảy vượt sông , khe dùng để vượt chảy và sông có và sông có lưu và sông có lưu suối có lưu qua các sông lưu lượng trên lượng trên 20m3/s lượng trên 20m3/s. lượng trên nhỏ, kênh 20m3/s - Có thể dùng làm 20m3/s mương. có lưu - Sử dụng để làm cầu vượt tại các lượng nhỏ hơn cầu vượt tại các nút giao cắt khác 10,0m3/s nút giao cắt khác mức mức - Thời hạn sử - Thời hạn sử dụng tính toán 75- - Thời hạn sử dụng tính toán - Thời hạn sử 100 năm dụng tính toán 100 năm dụng tính toán 50- - Tải trọng tính - Thời hạn sử 30 năm 100 năm toán H10-H30, dụng tính toán - Tải trọng - Tải trọng tính HL93 50 năm - Tải trọng tính tính toán đến toán H30, HL93 toán HL93, H30- H13, H18 XB80, H18, H13. - Tải trọng tính toán H10-H30 2 Cống Chủ yếu dùng để Chủ yếu dùng để Chủ yếu dùng để Chủ yếu dùng Chủ yếu dùng thoát nước có lưu thoát nước có lưu thoát nước có lưu để thoát nước có để thoát nước lượng dưới lượng dưới lượng dưới lưu lượng dưới có lưu lượng MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 6 | 130
  7. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” 20m3/s 20m3/s 20m3/s 20m3/s dưới 20m3/s 3 Rãnh Chủ yếu dùng để Chủ yếu dùng để Chủ yếu dùng để Chủ yếu dùng Chủ yếu dùng thu và thoát nước thu và thoát nước thu và thoát nước để thu và thoát để thu và thoát mặt mặt mặt nước mặt nước mặt 4 Công trình tạm Không dùng công Có thể dùng phà, Không dùng Có thể dùng Có thể dùng thời trình tạm đường ngầm, phà, đường phà, đường đường tràn, đò ngầm, đường ngầm, đường với đường cấp IV tràn, đò tràn, đò trở xuống Bảng 2.3. Công năng và tính năng của các loại công trình thoát nước nhân tạo trên đường 1.4.3. Các công trình thoát nước nhỏ 1.4.3.1 Đường tràn (a) Định nghĩa: Công trình vượt sông có mặt đường nằm sát cao độ đáy sông. Hay nói cách khác là độ chênh cao giữa cao độ đáy sông và cao độ mặt đường tràn là không lớn. Thông thường tại những khu vực này vào mùa khô nước cạn. Vào mùa mưa, nước chảy tràn qua mặt đường nhưng xe cộ vẫn đi lại được. Khi thiết kế cho phép một số ngày trong năm xe of cộ không qua lại được. (b) Ưu điểm: o Xây dựng đơn giản, giá thành rẻ. (c) Nhược điểm: Pr Giao thông sẽ bị gián đoạn khi lưu lượng nước lớn, dễ bị xói lỡ công trình. (d) Phạm vi áp dụng: Sử dụng cho khu vực có dòng chảy lưu lượng nhỏ, lũ xảy ra trong thời gian ngắn. Hình 1.1 - Đường tràn 1.4.3.2 Cầu tràn (a) Định nghĩa: MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 7 | 130
  8. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” Cầu tràn là công trình được thiết kế dành một lối thoát nước phía dưới, đủ để dòng chảy thông qua với 1 lưu lượng nhất định. Khi mực nước vượt quá lưu lượng này, nước sẽ tràn qua công trình. (b) Ưu điểm: Xây dựng đơn giản, giá thành rẻ. (c) Nhược điểm: Giao thông sẽ bị gián đoạn khi lưu lượng nước lớn, dễ bị xói lỡ công trình. (d) Phạm vi áp dụng: Cầu tràn sử dụng cho dòng chảy có lưu lượng nhỏ và trung bình tương đối kéo dài trong năm. Cả hai loại cầu tràn và đường tràn đều là chướng ngại vật trong lòng sông, cản trở dòng chảy nên khi quyết định sử dụng phương án làm cầu tràn hoặc đường tràn cần chú ý xét đến chế độ dòng chảy, thuỷ văn khu vực, lưu lượng nước và hiện tượng xói lở công trình. o of Pr Hình 1.2a - Cầu tràn MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 8 | 130
  9. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” Hình 1.2b – Một dạng cầu tràn trong thực tế 1.4.3.3 Cống (a) Định nghĩa: Cống là một công trình thoát nước dành lối thoát nước ở phía dưới và không cho of phép nước tràn qua công trình khi lưu lượng lớn. Cống thường được làm từ vật liệu có độ bền cao, có khả năng thoát nước với lưu lượng trung bình và tương đối lớn. o Trên thực tế có hai hình thức sử dụng cống, đó là cống dọc và cống ngang đường. Cống dọc dẫn nước cần thoát theo dọc tuyến đường đến nơi xả nước nhất định; cống Pr ngang đường thường được thiết kế để tuyến vượt qua các dòng nước nhỏ hoặc dùng để thoát nước theo phương ngang đường. Cống có nhiều dạng mặt cắt ngang khác nhau, thường thấy là dạng cống tròn và cống hộp. Trên cống có đất đắp dày tối thiểu 0,50m để phân bố áp lực bánh xe và giảm lực xung kích. (b) Ưu điểm: Xây dựng đơn giản, tuổi thọ cao hơn so với đường tràn và cầu tràn. (c) Nhược điểm: Dễ bị tắt nghẽn do các vật trôi, giá thành tương đối cao. (d) Phạm vi áp dụng: Thoát nước dọc cho các tuyến đường giao thông. Thoát nước ngang cho dòng chảy có lưu lượng trung bình và tương đối lớn. Thường các loại cống có mặt cắt ngang hình tròn được dùng ứng với lưu lượng nước thoát nhỏ hơn hoặc bằng 40-50m3/s, cống hộp thường được thiết kế để thoát nước với lưu lượng lớn hơn. MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 9 | 130
  10. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” Hình 1.3a - Cống thoát nước ngang đường (cống hộp) o of Pr Hình 1.3b - Cống thoát nước ngang đường (cống tròn) 1.4.3.4 Cầu (a) Định nghĩa: Cầu được định nghĩa là các công trình vượt qua các chướng ngại như dòng nước, thung lũng, đường, các khu vực sản xuất hoặc các khu thương mại hoặc cũng có thể là vật cản bất kỳ. Theo tiêu chuẩn 22 TCN 272 – 05 thì Cầu là một kết cấu bất kỳ vượt khẩu độ không dưới 6m tạo thành một phần của một con đường. Người ta phân loại cầu theo nhiều cách khác nhau. Cách phân loại này sẽ được trình bày ở mục sau. (b) Ưu điểm: Có khả năng thoát nước với lưu lượng và khẩu độ lớn, cho phép các phương tiện qua lại phía bên dưới cầu, có tính ổn định và tuổi thọ cao, mỹ quan đẹp. (c) Nhược điểm: Thiết kế và thi công phức tạp, giá thành xây dựng cao. (d) Phạm vi áp dụng: Vượt qua các chướng ngại vật lớn: sông, thung lũng, đường… MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 10 | 130
  11. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” Trong các trường hợp vượt dòng chảy có yêu cầu thông thuyền. Các công trình vượt chướng ngại đòi hỏi tuổi thọ cao, mang tính chất quan trọng… Trường hợp vượt các dòng chảy nhỏ nhưng phương án cống không đáp ứng được, ví dụ như: • Khi xây dựng công trình ở địa hình có độ cao vai đường thấp mà nếu sử dụng cống chìm thì không đảm bảo chiều dày tối thiểu 50cm dành cho phần đất đắp bên trên cống. • Khi dòng chảy có nhiều vật trôi nếu làm cống dễ dẫn đến khả năng tắc cống, không đảm bảo an toàn cho nền đường. • Khi có yêu cầu thoát nước nhanh không cho phép mực nước ở thượng lưu cống dâng cao làm ảnh hưởng đến khu dân cư hay ruộng vườn. Trong trường hợp này phương án sử dụng cầu thay cho phương án cống tỏ ra hợp lý hơn. o of Pr MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 11 | 130
  12. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” o of Pr MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 12 | 130
  13. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” Hình 1.4 – Các công trình cầu trong thực tế 1.4.3.5 Tường chắn: (a) Định nghĩa: Tường chắn là công trình được xây dựng để chắn đất. Tường chắn thường có hai loại: • Tường chắn có cốt, thường được làm bằng vật liệu có độ bền cao. • Tường chắn không cốt. (b) Phạm vi sử dụng: Thường được xây dựng trong các trường hợp như: khi xây dựng nền đường trong điều kiện không thể duy trì được độ dốc tự nhiên của mái taluy nền đường hay khi cần hạn chế việc chiếm dụng mặt bằng của nền đắp (mái taluy đường đầu cầu ở các nút giao trong đô thị…). o of Pr Hình 1.5a - Mô hình kết cấu tường chắn tại chân mái taluy nền đường Hình 1.5b - Mô hình kết cấu tường chắn gia cố taluy tại vị trí có nước mặt 1.4.3.6 Hầm: (a) Định nghĩa: Hầm là công trình giao thông được thiết kế có cao độ thấp hơn nhiều so với cao độ mặt đất tự nhiên. MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 13 | 130
  14. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” (b) Phạm vi áp dụng: Phương án hầm được sử dụng trong các trường hợp gặp chướng ngại vật như núi cao, sông lớn, eo biển,… mà các giải pháp khác như làm đường vòng tránh hay làm cầu vượt đều khó khăn. Ngoài ra để tiết kiệm mặt bằng, tránh ảnh hưởng tới môi trường trong các thành phố lớn cũng sử dụng phổ biến công trình hầm cho giao thông. Hình 1.6 – Công trình hầm giao thông of 1.5. Các bộ phận cơ bản của công trình cầu Công trình cầu bao gồm: Cầu, đường dẫn vào cầu, các công trình điều chỉnh dòng o chảy và gia cố bờ sông tại vị trí đặt cầu (nếu có). Nói chung các bộ phận cơ bản của công trình cầu gồm có: Pr KÕt cÊu nhÞp chÝnh Mè cÇu KÕt cÊu nhÞp biªn KÕt cÊu nhÞp biªn Mè cÇu Trô cÇu Trô cÇu MNCN MNTT MNTN Hình 1.7 - Các bộ phận cơ bản của một công trình cầu 1.5.1. Kết cấu phần trên Kết cấu nhịp cầu: là bộ phận trực tiếp đỡ các tải trọng tác động trên cầu. Kết cấu nhịp cầu rất đa dạng và có thể phân loại theo nhiều hình thức khác nhau: • Phân loại theo sơ đồ tĩnh học: có sơ đồ tĩnh định như kết cấu giản đơn, kết cấu mút thừa, kết cấu khung T nhịp đeo,.. sơ đồ siêu tĩnh như kết cấu liên tục, kết cấu khung dầm, kết cấu dây treo,… MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 14 | 130
  15. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” • Phân loại theo dạng mặt cắt ngang dầm: mặt cắt ngang chữ nhật, chữ T, chữ I, chữ H, chữ Π, mặt cắt ngang dạng hộp kín,…. • Phân loại theo vật liệu chủ yếu cấu tạo nên kết cấu nhịp cầu: cầu thép, cầu bê tông cốt thép, cầu liên hợp,… Một số dạng mặt cắt ngang thường dùng trong thực tế: Líp BT atphan dµy 7cm, Líp phßng n­íc dµy 0,4 cm. 160 160 620 620 620 620 620 620 620 620 620 1100 8@2100=16800 1100 19000 Hình 1.8a - Mặt cắt ngang kết cấu nhịp dầm T bằng BTCT 9000 500 4000 4000 500 -Bª t«ng Asphalt T=70mm -Líp phßng n­íc T=4mm -Bª t«ng mÆt cÇu, T=200mm -TÊm bª t«ng ®óc s½n , T=80mm 1376 of 2.0% 2.0% 1650 o Pr 2400 2400 2400 3x2400=7200 Hình 1.8b-Mặt cắt ngang kết cấu nhịp dầm I bằng BTCT liên hợp bêtông 1/2 mÆt c¾t b - b 1/2 mÆt c¾t c - c (tû lÖ: 1/75) (tû lÖ: 1/75) 12000 500 5500 5500 500 Bª t«ng atphan: 7 cm 610 610 TÇng phßng n­íc: 0.4 cm èng tho¸t n­íc Chi tiÕt A Líp BTCT liªn kÕt: 10cm 0 i=2% i=2% 500 100 500 100 950 950 C¸p dù øng lùc ngang lo¹i 5-4 Hình 1.8c - Mặt cắt ngang kết cấu nhịp dầm bản 2 lỗ BTCT 1/2 mÆt C¾T L/2 1/2 mÆt C¾T ®Çu dÇm 14000/2 14000/2 250 2500 250 8000/2 8000/2 250 2500 250 180 1.5% 1.5% 10 1175 2330 2330 2330 / 2 2330 / 2 2330 2330 1175 MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 15 | 130
  16. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” Hình 1.8d - Mặt cắt ngang kết cấu nhịp dầm super – T bằng BTCT 16700 150 1050 1500 400 10500 400 1500 1050 150 500 1900 2850 500 1900 2850 600 1600 1200 1400 3500 4500 3500 1400 1200 2600 11500 2600 Hình 1.8e - Mắt cắt ngang kết cấu nhịp cầu dầm hộp nhiều vách ngăn BTCT Và một số dạng các loại mặt cắt ngang kết cấu nhịp dầm khác như: Dầm Pre – beam… sẽ được giới thiệu chi tiết trong môn học cầu BTCT. 1.5.2. Kết cấu phần dưới Kết cấu phần dưới: là bộ phận tiếp nhận toàn bộ các tải trọng truyền xuống từ kết cấu phần trên và truyền lực trực tiếp tới địa tầng thông qua kết cấu móng. Kết cấu phần dưới bao gồm: mố, trụ, nền móng. • Mố cầu được xây dựng tại các đầu cầu, là bộ phận chuyển tiếp giữa đường và cầu, bảo đảm xe chạy êm thuận từ đường vào cầu. Mố cầu còn có thể làm nhiệm vụ of điều chỉnh dòng chảy và chống xói lở bờ sông. • Trụ cầu là bộ phận đặt ở vị trí giữa hai nhịp kề nhau làm nhiệm vụ phân chia kết o cấu nhịp cầu. Pr 1.5.3. Các kết cấu phụ trợ Các kết cấu phụ trợ trên cầu gồm có: • Bộ phận mặt cầu: Đảm bảo cho các phương tiện lưu thông được êm thuận. Do chịu tác động trực tiếp của vệt bánh xe nên mặt cầu phải đảm bảo chịu lực cục bộ; đảm bảo độ nhám, độ chống mài mòn… • Lề người đi là phần dành riêng cho người đi bộ, có thể bố trí cùng mức hoặc khác mức với phần xe chạy. Trong trường hợp cùng mức thì phải bố trí dải phân cách giữa lề người đi với phần xe chạy nhằm đảm bảo an toàn. • Lan can trên cầu: Lan can là bộ phận đảm bảo an toàn cho xe chạy trên cầu đồng thời còn là công trình kiến trúc, thể hiện tính thẩm mỹ của cầu. • Hệ thống thoát nước trên cầu: Bao gồm hệ thống thoát nước dọc và ngang cầu. Chúng được bố trí để đảm bảo thoát nước trên mặt cầu. • Hệ liên kết trên cầu: Gồm gối cầu, khe co giãn. + Gối cầu là một bộ phận quan trọng, nó giúp truyền tải trọng từ kết cấu nhịp xuống các kết cấu phần dưới, là hệ liên kết giữa kết cấu phần trên và kết cấu phần dưới của công trình cầu. + Khe co giãn (khe biến dạng): là bộ phận đặt ở đầu kết cấu nhịp, để nối các MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 16 | 130
  17. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” kết cấu nhịp với nhau hoặc nối kết cấu nhịp với mố cầu nhằm đảm bảo khai thác êm thuận. Khe biến dạng bảo đảm cho các kết cấu nhịp chuyển vị tự do theo đúng sơ đồ kết cấu đã thiết kế. Ngoài ra trên cầu còn có các hạng mục như: các thiết bị kiểm tra, biển báo, thông tin tín hiệu và chiếu sáng trên cầu,… 1.6. Phân loại cầu Có nhiều cách phân loại cầu khác nhau. Có thể phân loại theo cao độ đường xe chạy, theo vật liệu làm cầu, theo mục đích sử dụng, theo dạng kết cấu và chướng ngại vật mà cầu vượt qua, theo sơ đồ chịu lực… 1.6.1. Phân loại cầu theo cao độ đường xe chạy • Cầu có đường xe chạy trên: Khi đường xe chạy đặt trên đỉnh kết cấu nhịp. o of Pr Hình 1.10a – Cầu có đường xe chạy trên • Cầu có đường xe chạy dưới: Khi đường xe chạy bố trí dọc theo biên dưới của kết cấu nhịp. Hình 1.10b – Cầu có đường xe chạy dưới • Cầu có đường xe chạy giữa: Khi đường xe chạy bố trí trong phạm vi chiều cao của MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 17 | 130
  18. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” kết cấu nhịp. Hình 1.10c – Cầu có đường xe chạy giữa 1.6.2. Phân loại cầu theo vật liệu làm cầu of Theo vật liệu xây dựng cầu, cầu được phân thành các loại cơ bản sau: • Cầu đá xây, bê tông : o Pr Hình 1.11a – Cầu đá xây • Cầu thép: MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 18 | 130
  19. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” Hình 1.11b – Cầu có kết cấu nhịp bằng thép • Cầu bêtông cốt thép: o of Pr Hình 1.11c – Cầu có kết cấu nhịp bằng bê tông • Cầu BTCT dự ứng lực: Hình 1.11d – Cầu có kết cấu nhịp bằng bê tông cốt thépdự ứng lực MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 19 | 130
  20. Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU” 1.6.3. Phân loại cầu theo mục đích sử dụng • Cầu ôtô: Cầu cho tất cả các phương tiện giao thông trên đường ôtô. • Cầu đường sắt: Cầu chỉ cho tàu hỏa được phép lưu thông. • Cầu cho người đi bộ: Cầu chỉ cho phép người đi bộ lưu thông. • Cầu đặc biệt (dẫn các đường ống, đường dây điện...). 1.6.4. Phân loại cầu theo dạng kết cấu và chướng ngại phải vượt qua Gồm cầu có KCN cố định và cầu có KCN di động 1.6.4.1 Cầu cố định Cầu cố định là cầu có khổ giới hạn dưới cầu (tịnh không dưới cầu) cố định đảm bảo cho thông xe hoặc thông thuyền qua lại an toàn dưới cầu hoặc bắc qua các chướng ngại lớn, bao gồm: • Cầu thông thường: cầu vượt qua các chướng ngại thiên nhiên như sông, suối, các thung lũng hoặc các dòng nước… o of Pr Hình 1.12a – Cầu vượt qua thung lũng • Cầu vượt: xuất hiện khi có các giao cắt xuất hiện trên các tuyến giao thông, tại các tuyến này các hướng cắt nhau có lưu lượng lớn chẳng hạn như tuyến đường ôtô giao với các đại lộ chính hoặc giao cắt với đường sắt.v.v… MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 20 | 130
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2430 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2