Thiết kế tuyến đường liên phường quận 9, TP. HCM: Đồ án tốt nghiệp ngành Kỹ thuật công trình giao thông

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG LIÊN PHƯỜNG QUẬN 9, TP. HCM

GVHD: ThS. PHẠM PHƯƠNG NAM SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA

TP. Hồ Chí Minh, năm 2020

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

LỜI CẢM ƠN

Luaän vaên toát nghieäp xem nhö moân hoïc cuoái cuøng cuûa sinh vieân chuùng em. Quaù trình

thöïc hieän luaän vaên naøy ñaõ giuùp em toång hôïp taát caû caùc kieán thöùc ñaõ hoïc ôû tröôøng trong

suoát hôn 5 naêm qua. Ñaây laø thôøi gian quí giaù ñeå em coù theå laøm quen vôùi coâng taùc thieát

keá, taäp giaûi quyeát nhöõng vaán ñeà maø em seõ gaëp trong töông lai.

Qua luaän văn naøy sinh vieân chuùng em nhö tröôûng thaønh hôn ñeå trôû thaønh moät kyõ sö

chaát löôïng phuïc vuï toát cho caùc döï aùn , caùc coâng trình xaây döïng.

Coù theå coi ñaây laø coâng trình nhoû ñaàu tay cuûa moãi sinh vieân khi ra tröôøng. Trong ñoù

ñoøi hoûi ngöôøi sinh vieân phaûi nỗ löïc khoâng ngöøng hoïc hoûi. Ñeå hoaøn thaønh toát luaän vaên

naøy tröôùc heát nhôø söï quan taâm chæ baûo taän tình cuûa caùc thaày, coâ höôùng daãn cuøng vôùi choã

döïa tinh thaàn, vaät chaát cuûa gia ñình vaø söï giuùp ñôõ nhieät tình cuûa caùc baïn.

Em xin ghi nhôù coâng ôn quí baùu cuûa caùc thaày coâ trong tröôøng ÑH GTVT TP.HCM

noùi chung vaø boä moân Ñöôøng Bộ khoa Coâng Trình Giao Thoâng noùi rieâng ñaõ höôùng daãn

em taän tình trong suoát thôøi gian hoïc. Em xin chaân thaønh caùm ôn Thaày giaùo- Th.S Phạm

Phương Nam vaø caùc thaày coâ ñaõ höôùng daãn taän tình giuùp em hoaøn thaønh ñeà taøi luaän vaên

ñöôïc giao.

Maëc duø ñaõ coá gaéng trong quaù trình thöïc hieän luaän vaên nhöng vì chöa coù kinh nghieäm

vaø quyõ thôøi gian haïn cheá neân chaéc chaén seõ coøn nhieàu sai soùt. Em kính mong ñöôïc söï chæ

daãn theâm raát nhieàu töø caùc thaày coâ .

Moät laàn nöõa em xin göûi ñeán thaày coâ cuøng caùc baïn beø lôøi caùm ôn chaân thaønh vaø toát

ñeïp nhaát !

Tp.HCM, 07/2020

Sinh vieân

Nguyễn Thị Diệp Hòa

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... 1

MỤC LỤC ......................................................................................................... 2

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ...................................................................... 8

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ........................................................... 11

......................................................................................................................... 12

TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN .......... 13

1.1. Giới thiệu chung: ................................................................................... 13

1.2. Đặc điểm tự nhiên của khu vực: ............................................................. 13

1.2.1. Đặc điểm địa hình: .......................................................................... 13

1.2.2. Đặc điểm khí hậu: ........................................................................... 14

1.2.3. Đăc điểm địa chất, thuỷ văn: ........................................................... 14

1.2.4. Vật liệu xây dựng: ........................................................................... 15

1.3. Hiện trạng kinh tế xã hội:....................................................................... 15

1.4. Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường: .................................... 15

CẤP HẠNG VỀ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN ............ 16

2.1. Xác định cấp hạng kỹ thuật: ................................................................... 16

2.1.1. Tính lưu lượng xe thiết kế: .............................................................. 16

2.1.2. Xác định cấp thiết kế và cấp quản lý của đường ôtô: ....................... 16

2.2. Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của tuyến đường: ...................... 17

2.2.1. Các yếu tố mặt cắt ngang:............................................................... 17

2.2.2. Xác định các yếu tố kỹ thuật trên bình đồ: ...................................... 19

2.3. Xác định các yếu tố kĩ thuật trên trắc dọc: ............................................. 31

2.3.1. Xác định độ dốc dọc lớn nhất theo 2 điều kiện sức bám và sức kéo của

oto:.................................................................................................................... 31

2.3.2. Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi: ................................... 35

2.3.3. Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm: ................................. 36

THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ ........................................ 39

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

3.1. Vạch tuyến trên bình đồ: ........................................................................ 39

3.1.1. Căn cứ vạch tuyến trên bình đồ: ...................................................... 39

3.1.2. Nguyên tắc vạch tuyến trên bình đồ: ............................................... 39

3.2. Giới thiệu sơ bộ về các phương án tuyến đã vạch .................................. 40

3.3. Thiết kế bình đồ: .................................................................................... 40

3.3.1. Các yếu tố đường cong nằm: ........................................................... 40

3.3.2. Xác định cọc thay đổi địa hình ........................................................ 42

3.3.3. Xác định cự ly giữa các cọc ............................................................ 43

TÍNH TOÁN THUỶ VĂN VÀ THUỶ LỰC CẦU CỐNG ......... 48

4.1. Hệ thống các công trình thoát nước . ...................................................... 48

4.1.1. Rãnh đỉnh. ...................................................................................... 48

4.1.2. Rãnh biên. ....................................................................................... 48

4.1.3. Cầu. ................................................................................................ 49

4.1.4. Cống. .............................................................................................. 49

4.2. Xác định lưu lượng tính toán Qp% : ..................................................... 50

4.2.1. Xác định thời gian tập trung nước trên sườn dốc s: ........................ 51

4.2.2. Tính hệ số địa mạo thủy văn của lòng sông ls: ............................... 52

4.2.3. Xác định hệ sô Ap%: ....................................................................... 52

4.3. Tính toán cống và cầu nhỏ: .................................................................... 53

4.3.1. Tính khẩu độ cống : ........................................................................ 53

4.3.2. Phạm vi sử dụng chế độ dòng chảy trong cống theo điều kiện của đường.

.......................................................................................................................... 53

4.3.3. Chế độ làm việc của cống. .............................................................. 54

4.3.4. Tính khẩu độ cống: ......................................................................... 54

4.3.5. Các trường hợp tính toán thủy lực cống. ......................................... 55

4.3.6. Tính cầu nhỏ. .................................................................................. 56

4.4. Thiết kế rãnh: ........................................................................................ 57

4.4.1. Rãnh đỉnh. ...................................................................................... 57

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 3

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

4.4.2. Rãnh biên. ....................................................................................... 57

THIẾT KẾ NỀN - MẶT ĐƯỜNG .............................................. 59

5.1. Yêu cầu đối với nền đường .................................................................... 59

5.2. Yêu cầu đối với kết cấu áo đường mềm: ................................................ 59

5.3. Loại tầng mặt và mô đun đàn hồi yêu cầu của kết cấu áo đường: ........... 60

5.3.1. Xác định các số liệu phục vụ tính toán: ........................................... 60

5.3.2. Loại tầng mặt kết cấu áo đường: ..................................................... 64

5.3.3. Nền đất: .......................................................................................... 64

5.4. Đề xuất phương án áo đường: ................................................................ 64

5.4.1. Phương án 1: ................................................................................... 64

5.4.2. Phương án 2: ................................................................................... 64

5.5. Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường phương án 1: ..................................... 65

5.5.1. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi:....................... 65

5.5.2. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất:...... 66

5.5.3. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn lớp bê tông nhựa: 68

5.5.4. Kết luận: ......................................................................................... 71

5.6. Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường phương án 2: ..................................... 71

5.6.1. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi:....................... 71

5.6.2. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất:...... 72

5.6.3. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn lớp bê tông nhựa: 74

5.6.4. Kết luận: ......................................................................................... 78

5.7. So sánh và chọn lựa hai phương án áo đường: ....................................... 78

5.7.1. Định mức tính toán: ........................................................................ 78

5.7.2. Xác định chi phí xáy dựng mặt đường: ............................................ 79

5.7.3. So sánh và chọn phương án áo đường đưa vào thi công .................. 84

5.8. Thiết kế kết cấu lề đường gia cố: ........................................................... 84

5.9. Kết luận: ................................................................................................ 85

THIẾT KẾ TRẮC DỌC – TRẮC NGANG ................................ 86

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 4

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

6.1. Thiết kế trắc dọc: ................................................................................... 86

6.2. Thiết kế mặt cắt ngang ........................................................................... 92

6.3. Kết quả thiết kế:..................................................................................... 92

KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP ......................................................... 93

7.1. Nền đắp: ................................................................................................ 93

7.2. Nền đào ................................................................................................. 94

7.3. Khối lượng đào đắp ............................................................................... 95

CÔNG TRÌNH PHÒNG HỘ ĐẢM BẢO AN TOÀN GIAO THÔNG

TRÊN TUYẾN ĐƯỜNG ........................................................................................ 110

8.1. Cọc tiêu ............................................................................................... 110

8.2. Lan can ................................................................................................ 110

8.3. Cột Kilômét ......................................................................................... 110

8.4. Mốc lộ giới .......................................................................................... 111

TRỒNG CÂY ........................................................................... 112

9.1. Cỏ ........................................................................................................ 112

9.2. Cây bụi ................................................................................................ 112

9.3. Các cây lớn .......................................................................................... 112

TÍNH CHI PHÍ XÂY DỰNG, VẬN DOANH KHAI THÁC SO

SÁNH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN .......................................................................... 113

10.1. Chi phí xây dựng: .............................................................................. 113

10.1.1. Chi phí xây dựng nền, mặt đường : Chiều dài tuyến : 2680.5 (m).113

10.1.2. Chi phí xây dựng cầu cống .......................................................... 114

10.1.3. Tổng chi phí xây dựng ................................................................ 115

10.2. Tính chi phí vận doanh khai thác: ...................................................... 115

10.3. Hệ số phương án: ............................................................................... 117

10.3.1. Hệ số khai triển tuyến: ................................................ 117

10.3.2. Mức độ thoải của tuyến trên mặt cắt dọc: .................................... 117

10.3.3. Góc chuyển hướng bình quân: ..................................................... 118

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 5

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

10.3.4. Bán kính đường cong nằm bình quân: ......................................... 118

10.4. Tổng hợp phương án tuyến ................................................................ 119

10.5. Thiết kế bình đồ tuyến: ...................................................................... 121

10.6. Thiết kế đường cong nằm: ................................................................. 121

10.6.1. Mục đích và nội dung tính toán: .................................................. 121

10.6.2. Tính toán thiết kế đường cong nằm: ............................................ 122

THIẾT KẾ TRẮC DỌC .......................................................... 129

11.1. Thiết kế đường đỏ: ............................................................................. 129

11.2. Tính toán các yếu tố đường cong đứng: ............................................. 129

THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG ....................................... 130

12.1. Kết cấu áo đường cho phần xe chạy: .................................................. 130

12.2. Kết cấu áo đường cho phần lề gia cố: ................................................. 130

12.2.1. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi: ................... 131

12.2.2. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất: .. 132

12.2.3. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn lớp bê tông nhựa:134

THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC ........................... 138

13.1. Thiết kế rãnh ...................................................................................... 138

13.1.1. Rãnh biên: ................................................................................... 138

13.1.2. Xác định giới hạn lưu vực . ......................................................... 140

13.1.3. Tính toán rãnh. ............................................................................ 142

13.1.4. Gia cố rãnh. ................................................................................ 143

13.2. Thiết kế cống ..................................................................................... 143

13.2.1. Lưu lượng nước chảy qua cống ................................................... 143

13.2.2. Tính toán thủy lực cống. ............................................................. 144

13.2.3. Tính xói và gia cố sau cống: ........................................................ 147

13.3. Khối lượng đào đắp phần thiết kế kỹ thuật ......................................... 148

CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................... 153

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 6

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 7

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU

Bảng 2.1. Kết quả quy đổi các loại xe ra xe con ............................................... 16

Bảng 2.2. Độ mở rộng trong đường cong .......................................................... 20

Bảng 2.3. Độ dốc siêu cao tối thiểu theo bán kính cong nằm ........................... 21

Bảng 2.4. Chiều dài đoạn nối siêu cao các giá trị tham khảo ............................. 22

Bảng 2.5. Chiều dài đường cong chuyển tiếp .................................................... 25

Bảng 2.6. Giá trị thiết kế tầm nhìn xe chạy ....................................................... 29

Bảng 2.6. Bảng thống kê Dmax ứng với từng hộp số .......................................... 32

Bảng 2.7. Độ dốc dọc ....................................................................................... 34

Bảng 2.8. Bảng tổng hợp các thông số kỹ thuật của tuyến ................................ 37

Bảng 3.1. Các yếu tố trên đường cong .............................................................. 42

Bảng 3.2. Phương án ........................................................................................ 43

Bảng 4.1. Bảng xác định các đặc trưng thủy văn .............................................. 52

Bảng 4.2. Bảng xác định thời gian tập trung nước 𝛕s ........................................ 52

Bảng 4.3. Bảng xác định đặc trưng địa mạo lòng sông l ................................ 52

Bảng 4.4. Bảng xác định mô đun dòng chảy Ap ............................................... 53

Bảng 4.5. Bảng xác định Qp ............................................................................. 53

Bảng 4.6. Bảng tổng hợp cống.......................................................................... 53

Bảng 4.7. Bảng thống kê cống .......................................................................... 56

Bảng 5.1. Yêu cầu về độ nhám của mặt đường ................................................. 60

Bảng 5.2. Yêu cầu về độ bằng phẳng của mặt đường theo chỉ số IRI ................ 60

Bảng 5.3. Dự báo thành phần xe ở năm cuối thời hạn thiết kế. ......................... 61

Bảng 5.4. Bảng tính số trục xe qui đổi về số trục tiêu chuẩn 100 kN................. 62

Bảng 5.5. Các đặc trưng tính toán của mỗi lớp kết cấu: .................................... 65

Bảng 5.6. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp theo toán đồ Kogan để tìm Etb: ............... 65

Bảng 5.7. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb’: ................... 66

Bảng 5.8. Kết quả tính đổi 2 lớp bê tông nhựa về một lớp để tìm Etb’ .............. 68

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 8

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Bảng 5.9. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb’ .................... 69

Bảng 5.10. Các đặc trưng tính toán của mỗi lớp kết cấu: .................................. 71

Bảng 5.11. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp theo toán đồ Kogan để tìm Etb: ............. 71

Bảng 5.12. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb’: ................. 72

Bảng 5.13. Kết quả tính đổi 2 lớp bê tông nhựa về một lớp để tìm Etb’ ............ 74

Bảng 5.14. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb’ .................. 75

Bảng 5.15. Bảng định mức dự toán hạng mục công trình tại TP.HCM (Phương án 1)

................................................................................................................................. 78

Bảng 5.17. Đơn giá theo từng loại vật liệu làm mặt (Phương án 1) ................... 79

Bảng 5.18. Đơn giá theo từng loại vật liệu làm mặt (Phương án 2) ................... 81

Bảng 5.19. Tính giá thành cho từng phương án theo 1Km đường. .................... 84

Bảng 6.1. Phương án ........................................................................................ 86

Bảng 7.1. Bảng tính toán khối lượng đào đắp ................................................... 95

Bảng 10.1. Phân tích đơn giá theo hạng mục công việc .................................. 113

Bảng 10.2. Chi phí xây dựng nền - mặt đường ................................................ 113

Bảng 10.3. Thống kê cống .............................................................................. 114

Bảng 10.4. Chi phí xây dựng cống .................................................................. 114

Bảng 10.5. Bảng chi phí gối cống ................................................................... 114

Bảng 10.6. Bảng chi phí joint cao su .............................................................. 115

Bảng 10.7. Bảng tổng hợp dự toán ................................................................. 115

Bảng 10.8. Tổng chi phí xây dựng của PA...................................................... 115

Bảng 10.9. Chi phí vận doanh khai thác ......................................................... 116

Bảng 10.10 Hệ số triển tuyến ......................................................................... 117

Bảng 10.11. Tính độ thoải mái của các phương án tuyến ................................ 117

Bảng 10.12. Tính góc chuyển hướng bình quân .............................................. 118

Bảng 10.13. Tính bán kính đường cong nằm bình quân .................................. 118

Bảng 10.15. Các thông số thiết kế cơ sở của đoạn tuyến ................................. 121

Bảng 10.16. Cắm tọa độ đường cong chuyển tiếp ........................................... 127

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 9

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Bảng 10.17. Cắm tọa độ đường cong tròn ....................................................... 128

Bảng 11.1. Độ dốc các đường cong tương ứng ............................................... 129

Bảng 12.1. Các đặc trưng tính toán của mỗi lớp kết cấu áo đường .................. 130

Bảng 12.2. Các đặc trưng tính toán của mỗi lớp kết cấu lề gia cố ................... 131

Bảng 12.3. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp theo toán đồ Kogan để tìm Etb: .......... 131

Bảng 12.4. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb’: ............... 132

Bảng 12.5. Kết quả tính đổi 2 lớp bê tông nhựa về một lớp để tìm Etb’ .......... 134

Bảng 12.6. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb’ ................ 135

Bảng 13.1. Bảng xác định khả năng thoát nước của rãnh. ............................... 141

Bảng 13.2. Bảng xác định khả năng thoát nước của rãnh. ............................... 143

Bảng 13.3. Kết quả tính hxói và ht ................................................................. 148

Bảng 13.4. Bảng khối lượng đào đắp phần TKKT Km0+700 – Km1+600 ..... 148

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 10

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 2.1. Sơ đồ xác định độ mở rộng làn xe trong đường cong. ........................ 20

Hình 2.2. Sơ đồ bố trí siêu cao........................................................................... 21

Hình 2.3. Sơ đồ xác định bán kính đường cong đứng lồi ................................... 36

Hình 2.4. Sơ đồ xác định bán kính đường cong đứng lõm ................................. 36

Hình 3.1. Các yếu tố đường cong tròn ............................................................... 41

Hình 7.1. Mặt cắt ngang của nền đắp ................................................................. 94

Hình 7.2. Mặt cắt ngang nền đào ....................................................................... 95

Hình 13.1. Cấu tạo rãnh biên ........................................................................... 141

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 11

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

PHẦN I

THIẾT KẾ CƠ SỞ

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 12

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN

1.1. Giới thiệu chung:

Giao thông là ngành giữ một vai trò hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, vì đó là “mạch máu” của đất nước. Với vai trò quan trọng như vậy nhưng mạng lưới giao

thông ớ nước ta hiện nay nhìn chung còn hạn chế. Phần lớn chúng ta sử dụng những tuyến đường cũ, mà những tuyến đường này không thể đáp ứng được nhu cầu đi lại và vận chuyển

hàng hóa lớn như hiện nay. Vì vậy trong thời gian vừa qua cũng như trong tương lai, giao

thông vận tải đã và sẽ được Đảng và Nhà nước quan tâm để phát triển mạng lươí giao thông vận tải rộng khắp, nhằm phục vụ cho sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước,

cũng như việc phát triển vùng kinh tế mới phục vụ nhu cầu đi lại của nhân dân.

Trong những năm gần đây, với chính sách mở cửa, tạo điều kiện cho sự giao lưu kinh

tế giữa nước ta cùng các nước trên thế giới, đã làm cho mạng lưới giao thông hiện có của

nước ta lâm vào tình trạng quá tải, không đáp ứng kịp nhu cầu lưu thông ngày càng cao

của xã hội. Nên việc cải tạo, nâng cấp, mở rộng các tuyến đường sẳn có và xây dựng mới

các tuyến đường ôtô ngày càng trở nên cần thiết. Đó là tình hình giao thông ở các đô thị

lớn, còn ở nông thôn và các vùng kinh tế mới, mạng lưới giao thông còn mỏng, chưa phát

triển điều khắp, chính điều này đã làm cho sự phát triển kinh tế văn hoá giữa các vùng là

khác nhau rõ rệt.

Tuyến đường thiết kế thuộc địa bàn Quận 9, Tp. Hồ Chí Minh. Đây là tuyến Đường

Liên phường có ý nghĩa cực kỳ quan trọng trong việc kết nối các khu dân cư tại Quận 9.

Tuyến đường nối các trung tâm văn hoá, kinh tế chính trị của tỉnh nhằm từng bước phát

triển kinh tế văn hoá của toàn khu vực. Tuyến đường ngoài công việc chủ yếu là vận chuyển

hàng hoá, phục vụ đi lại của nhân dân, cũng như nâng cao dân trí của người dân.

Tính theo đường chim bay điểm đầu và cuối tuyến cách nhau 2436.5 m.

 Cao độ điểm D-K0: 1.6 m.

 Cao độ điểm C50: 1.63 m.

1.2. Đặc điểm tự nhiên của khu vực:

1.2.1. Đặc điểm địa hình:

Đặc điểm bao trùm Quận 9 là vùng đồng bưng, cỏ lác và dừa nước. Trước đây quận 9 còn nhiều đất hoang, những con đường liên xã, liên ấp là những lối mòn ngang dọc qua các vùng bưng. Hệ thống kênh rạch dày đặc thuận lợi cho việc nuôi trồng thủy sản, canh

tác lúa nước và các loại cây hoa màu. Hai mặt giáp sông Đồng Nai, có đường giao thông

chạy suốt chiều dài quận để nối với trung tâm thành phố Hồ Chí Minh và hành phố Biên

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 13

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Hòa, là xa lộ Hà Nội và hương lộ 33. Quận 9 có triển vọng sẽ phát triển mạng về du lịch sinh thái trong tương lai.

Khu vực xây dựng công trình trong vùng đồng bằng tích tụ xâm thực. Địa hình tương

đối bằng phẳng, cao độ thau đổi tử 1 đến 5. Điều kiện thoát nước tự nhiên không thuận lợi,

dễ bị ngập do mưa và thủy triều.

1.2.2. Đặc điểm khí hậu:

Khí hậu Tp.HCM nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, chia làm 2 mùa rõ

rệt, mùa mưa và mùa khô. Mùa nắng từ tháng 12 năm trước đến tháng 4 năm sau và tương phản rất rõ với mùa mưa từ tháng 5 – tháng 11.. Nhiệt độ không khí trung bình 270C. Tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất là tháng 4 (28,80C), tháng có nhiệt độ tung bình thấp nhất là khoảng giữa tháng 12 và tháng 1 (25,70C).

Lượng mưa cao, bình quân/năm từ 1,949 mm. Số ngày mưa trung bình/năm là 159

ngày. Khoảng 90% lượng mưa hàng năm tập trung vào các tháng mùa mưa từ tháng 5 đến

tháng 11; trong đó hai tháng 6 và 9 thường có lượng mua cao nhất.

Độ ẩm tương đối của không khí bình quân/năm 79,5%; bình quân mùa mưa 80% và

trị số cao tuyệt đối tới 100%; bình quân mùa khô 74,5%.

Tốc độ gió, Tp.HCM chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính và chủ yếu là gió mùa

Tây –Tây Nam và Bắc –Đông Bắc. Gió Tây –Tây Nam từ Ấn Độ Dương thổi vào trong

mùa mưa, khoảng vào từ tháng 6 đến tháng 10, tốc độ 3.6m/s và thổi mạnh nhất vào tháng

8, tốc độ trung bình 4,5m/s. Gió Bắc –Đông Bắc thổi vào mùa khô, khoảng từ tháng 11 đến

tháng 2, tốc độ trung bình 2,4m/s. Ngoài ra có gió tín phong, hướng Nam – Đông Nam,

khoảng từ tháng 3 đến tháng 5, tốc độ trung bình 3,7m/s. Về cơ bản Tp.HCM thuộc vùng

không có gió bão.

1.2.3. Đăc điểm địa chất, thuỷ văn:

Địa chất vùng tuyến đi qua khá tốt, có cấu tạo không phức tạp (đất cấp III) lớp trên

là lớp á sét nhẹ, lớp dưới là á cát, lớp cuối là đất sét. Nên tuyến thiết kế không cân xử lí đất

nền. Nói chung địa chất vùng này rất thuận lợi cho việc làm đường.

Qua khảo sát thực tế ta có thể lấy đất từ nền đào gần đó hoặc đất từ thùng đấu ngay

bên cạnh đường để xây dựng nền đất đắp rất tốt.

Địa chất ở vùng tuyến đi qua rất ổn định. Địa chất vùng này chủ yếu là nền đá gốc sa

diệp thạch trung sinh và bề mặt phù sa cổ nên rất tốt thuận lợi cho việc xây dựng tuyến.

Dọc theo khu vực tuyến đi qua có sông và có nhiều ao hồ nhỏ thuận tiện cho việc

cung cấp nước cho thi công các công trình và sinh hoạt.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 14

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Tại các khu vực ao hồ ta có thể đặt cống. Địa chất ở 2 bên bờ sông ổn định, ít bị xói

lở nên tương đối thuận lợi cho việc làm công trình thoát nước. Ở khu vực này không có

khe xói.

1.2.4. Vật liệu xây dựng:

Trong công tác xây dựng, các vật liệu xây dựng đường như đá, cát, đất … chiếm một

số lượng và khối lượng tương đối lớn. Để làm giảm giá thành khai thác và vận chuyển vật liệu cần phải cố gắng tận dụng vật liệu có tại địa phương đến mức cao nhất.

Khi xây dựng nền đường có thể lấy đá tại các mỏ đá đã thăm dò có mặt tại địa phương

(với điều kiện các mỏ đá này đã được thí nghiệm để xác định phù hợp với khả năng xây

dựng công trình). Ngoài ra còn có những vật liệu phục vụ cho việc làm láng trại như tre,

nứa, gỗ …vv. Nói chung là sẵn có nên thuận lợi cho việc xây dựng nhà cửa, láng trại cho

công nhân.

Đất để xây dựng nền đường có thể lấy ở nền đường đào hoặc lấy ở mỏ đất gần vị trí

tuyến (với điều kiện đất phải được kiểm tra xem có phù hợp với công trình), cát có thể khai

thác ở những bãi dọc theo suối.

1.3. Hiện trạng kinh tế xã hội:

Hiện Quận 9 là quận lớn và thưa dân nhất so với các quận còn lại của Thành phố Hồ

Chí Minh. Quận 9 là quận duy nhất ở tp. Hồ Chí Minh sở hữu lượng đất nông nghiệp và

đất rừng đầm lầy nhiều, nông nghiệp đóng góp một phần vào kinh tế quận. Đây cũng là

quận có số dân nông nghiệp chiếm tỷ lệ khá cao (7% dân số).

1.4. Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường:

Tuyến đường hoàn thành góp phần vào mạng lưới đường bộ chung của quận và nâng

cao đời sống vật chất tinh thần dân cư khu vực lân cận tuyến, thúc đẩy nền kinh tế của vùng

ngày càng phát triển, tận dụng lợi thế việc có hai cửa khẩu quốc tế mang lại .

Về mặt quốc phòng, tuyến đường thông suốt tạo điều kiện triển khai lực lượng, xử lí kịp thời các tình huống bất trắc có thể xảy ra. Tạo điều kiện đảm bảo an ninh quốc phòng và trật tự an toàn xã hội.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 15

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

CẤP HẠNG VỀ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN

2.1. Xác định cấp hạng kỹ thuật:

2.1.1. Tính lưu lượng xe thiết kế:

Lưu lượng xe khảo sát ở năm hiện tại (Năm 2020) là 520 xe/ngày đêm.

Lưu lượng xe thiết kế được quy đổi về số xe con theo công thức:

(xe con quy đổi/ ngày đêm) (xcqđ/nđ)

Trong đó: ni : Số lượng từng loại xe khác nhau;

ai : Hệ số quy đổi về xe con của từng loại xe (TCVN4054-2005).

Bảng 2.1. Kết quả quy đổi các loại xe ra xe con

STT Loại xe Thành phần (%) Hệ số quy đổi Xe con quy đổi (xcqđ/ng.đêm)

1 2 Xe máy Xe con

3 Xe 2 trục

4 Xe 3 trục

nặng vừa nhẹ nặng vừa nhẹ 5 Xe kéo móoc 6 Xe buýt nhỏ Xe buýt lớn 7 16% 15% 8% 10% 14% 8% 13% 10% 6% 0% 0% Số lượng xe năm tương lai (xe/ng.đ ) 83 78 42 52 73 42 68 52 31 0 0 0,3 1 2 2 2 2,5 2,5 2,5 4 2 2,5 25 78 83 104 146 104 169 130 125 0 0

964 Tổng cộng 100% 520

2.1.2. Xác định cấp thiết kế và cấp quản lý của đường ôtô:

Lưu lượng xe thiết kế bình quân ngày đêm trong năm tương lai được xac định theo

công thức: (xcqđ/ngđ)

Trong đó: N0: Lưu lượng xe chạy tại thời điểm hiện tại (xcqđ/ngđ);

t: Năm tương lai của công trình.;

p: Hệ số tăng trưởng p = 0.08.

Vậy lưu lượng xe thiết kế với năm tương lai là năm thứ 15:

Nt = 964× (1 + 0.08)15-1 = 2830 (xcqđ/ngđ).

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 16

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Theo TCVN4054–05, ứng với lưu lượng xe thiết kế năm thứ 15(năm 2035) là 3000(xcqđ/ngđ) > 2830(xcqđ/ngđ) > 3000(xcqđ/ngđ), tuyến đường trong địa hình vùng

núi, tra bảng 3 TCVN 4054-2005 ta được:

 Cấp thiết kế: Cấp IV – Đường nối các trung tâm địa phương, các điểm lập hàng, các

khu dân cư. Quốc lộ hay đường tỉnh.

 Tốc độ thiết kế: dựa vào bảng 4 TCVN 4054-2005, tra được đường cấp IV đồng

bằng có Vtk = 60 km/h.

 Xác định xe thiết kế: theo mục 3.2.1 thì xe thiết kế là loại xe phổ biến dùng để tính toán các yếu tố của đường. Việc lựa chọn loại xe thiết kế do người có thẩm quyền đầu tư quyết định. Ở đây, chọn loại xe phổ biến nhất là dòng xe tải ba trục.

2.2. Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của tuyến đường:

2.2.1. Các yếu tố mặt cắt ngang:

Việc bố trí các bộ phận gồm phần xe chạy, lề, dải phân cách, đường bên và các làn

xe phụ (làn phụ leo dốc, làn chuyển tốc) trên mặt cắt ngang đường phải phù hợp với yêu

cầu tổ chức giao thông nhằm đảm bảo mọi phương tiện giao thông cùng đi lại đuợc an toàn,

thuận lợi và phát huy được hiệu quả khai thác đường.

Tuỳ theo cấp thiết kế của đường và tốc độ thiết kế, việc bố trí các bộ phận nói trên

phải tuân thủ các giải pháp tổ chức giao thông quy định ở Bảng 5 TCVN4054-2005:

 Không bố trí đường bên.

 Không bố trí làn dành riêng cho xe đạp và xe thô sơ.

 Không có dải phân cách giữa hai chiều xe chạy.

 Khi có 2 làn xe không có giải phân cách giữa, khi có 4 làn xe dùng vạch liền kép

để phân cách.

2.2.1.1. Khả năng thông xe và số làn xe cần thiết:

Khả năng thông xe của đường là số phương tiện giao thông lớn nhất có thể chạy qua

một mặt cắt của đường trong một đơn vị thời gian khi xe chạy liên tục.

Khả năng thông xe của đường phụ thộc vào khả năng thông xe của một làn xe và số

làn xe. Khả năng thông xe của một làn lại phụ thuộc vào vận tốc và chế độ xe chạy, nên muốn xác định khả năng thông xe của tuyến đường thì phải xác định khả năng thông xe của một làn.

Theo mục 4.2.2: khi không có nghiên cứu tính toán ta có thể lấy Nlth = 1000

xcqđ/h/làn: năng lực thông hành khi không có dải phân cách trái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 17

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Số làn xe cần thiết:

Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm:

Tuyến không có số liệu thống kê cụ thể và cũng không có những nghiên cứu đặc biệt

nên theo TCVN 4054-05 thì Ngcđ được xác định gần đúng như sau:

(xcqđ/h); (xcqđ/h)

Chọn Ngcđ = 300 (xcqđ/h).

Năng lực thông hành: Nlth = 1000 xcqđ/h/làn.

Hệ số năng lực thông hành: theo mục 4.2.2 thì Z = 0.55 với Vtk = 60 km/h.

Suy ra số làn xe thiết kế cần thiết là:

Theo bảng 7, TCVN 4054-2005 thì số làn xe tối thiểu cho đường cấp IV vùng đồng

bằng là 2 làn xe nên ta chọn số làn thiết kế là 2 làn.

2.2.1.2. Chiều rộng làn xe:

Kích thước xe càng lớn thì bề rộng của 1 làn xe càng lớn, xe có kích thước lớn thì

vận tốc nhỏ và ngược lại. Vì vậy khi tính bề rộng của 1 làn xe ta phải tính cho trường hợp

xe con và xe tải chiếm ưu thế.

Bề rộng làn xe:

b: bề rộng thùng xe; 

c: khoảng cách giữa tim 2 dãy bánh xe ; 

 x: khoảng cách giữa mép thùng xe với làn xe bên cạnh;

x= 0.5 + 0.005×v (làn xe bên cạnh là ngược chiều)

 y: khoảng cách giữa tim bánh xe ngoài cùng đến mép mặt đường;

y = 0.5 + 0.005×v

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 18

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

- Đối với xe con:

x = 0. 5 + 0.005×v=0.5+0.005×60 = 0.8 (m); y = 0.5 + 0.005×60 = 0.8(m)

b = 1.8m , c = 1.42m

- Đối với xe tải ưu thế:

x = 0. 5 + 0.005×v = 0.5+0.005×60 = 0.8 (m); y = 0.5 + 0.005×60 = 0.8 (m)

b = 2.5m , c = 1.8 (m)

Theo bảng 7 TCVN4054-2005 chiều rộng tối thiểu của 1 làn xe 3.5 m.

Vì đường thiết kế là đường hỗn hợp, tất cả các xe đều đi trên 1 làn nên để đảm bảo

tính kinh tế tiết kiệm kinh phí, trên ta chọn B1làn = 3.5m theo điều kiện tối thiểu. Các xe khi

tránh nhau có thể lấn ra phần lề gia cố. Theo như bình đồ tuyến được giao, hiện trạng cũ

có cầu vẫn đảm bảo thoát nước và chưa hết thời gian khai thác với B1làn = 3.75 (m). Nên

căn cứ vào hiện trạng ban đầu của tuyến, ta chọn B1làn = 3.75 (m).

2.2.1.3. Chiều rộng mặt đường: Bm = n.B = 2 x 3.75 = 7.5 (m)

Độ dốc ngang mặt đường i = 2% (tuỳ theo loại vật liệu làm áo đường).

2.2.1.4. Chiều rộng lề đường:

Theo Bảng 7 TCVN 4054-2005, đường cấp IV, bề rộng lề đường: Blề = 2×0.5 (m).

Kiến nghị gia cố toàn bộ lề. Chọn: ilgc = imặt = 2%

2.2.1.5. Chiều rộng nền đường: Bnền = Bm + B + 2.B + 2.Blề = 7.5 + 0 + 2 = 9.5 (m).

2.2.2. Xác định các yếu tố kỹ thuật trên bình đồ:

Độ mở rộng phần xe chạy trên đường cong:

Khi xe chạy trong đường cong, quỹ đạo bánh xe trước và bánh xe sau không trùng

nhau, vì vậy chiều rộng dải đường mà ô tô chiếm trên phần xa chạy rộng hơn so với khi xe chạy trên đường thẳng. Do vậy, ở các đường cong có bán kính nhỏ cần mở rộng phần xe chạy.

Độ mở rộng cho 1 làn xe được tính toán như sau:

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 19

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Hình 2.1. Sơ đồ xác định độ mở rộng làn xe trong đường cong.

Trong đó: LA: là chiều dài từ đầu xe đến trục bánh xe, LA = 8 (m) ;

R: là bán kính đường cong tròn (m);

V là tốc độ xe chạy, V = 60 (km/h).

Bảng 2.2. Độ mở rộng trong đường cong

Kiến nghị (m) Bán kính đường cong R (m) Độ dốc siêu cao isc (%) Tiêu chuẩn (m)

Độ mở rộng tính toán E (m) 0,79 0,70 0,64 0,58 0,51 - - - - - - - - - 0,9 0,7 0,7 0,6 0,6 - - - - - - - - - 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 125 150 175 200 250 300 400 500 600 700 800 900 1000 1500 0,9 0,8 0,7 0,6 0,6 - - - - - - - - -

Theo TCVN 4054-2005 bảng 12, mở rộng cho đường 2 làn xe:

Bố trí đoạn nối mở rộng theo điều 5.4.3 và điều 5.4.4 TCVN 4054-05:

 Độ mở rộng bố trí ở bụng đường cong, khi gặp khó khăn thì bố trí cả hai bên

đường cong.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 20

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

 Độ mở rộng bố trí trùng với đoạn nối siêu cao và đường cong chuyển tiếp, khi không có hai đường này thì: bố trí một nửa nằm trên đường thẳng và một nửa

nằm trên đường cong; mở rộng tuyến tính theo tỉ lệ 1:10

Tuy nhiên ta có thể dùng phần lề gia cố thay cho phần mở rộng phần đường xe chạy

giúp giảm chi phí xây dựng.

Siêu cao và đoạn nối siêu cao:

Khi xe chạy trên đường cong có bán kính nhỏ, dưới tác dụng của lực li tâm làm cho

điều kiện ổn định của xe chạy trên làn phía lòng đường cong kém đi. Để tăng ổn định khi

xe chạy trên làn này, người ta xây dựng mặt đường một mái ngiêng về phía bụng đường

cong gọi là siêu cao. Độ dốc của mặt đường này gọi là độ dốc siêu cao.

Hình 2.2. Sơ đồ bố trí siêu cao

Quy trình quy định độ dốc siêu cao cho một khoảng giá trị bán kính tuỳ thuộc vào

vận tốc tính toán.

Độ dốc siêu cao được xác định theo công thức:

(2-8)

Trong đó:

V: tốc độ thiết kế (km/h) V = 60 (km/h);

: hệ số lực đẩy ngang, chọn  = 0.15;

Kiến nghị chọn isc theo quy trình TCVN 4054-2005 với Vtt = 60 (km/h).

Bảng 2.3. Độ dốc siêu cao tối thiểu theo bán kính cong nằm R(m) 125÷150 150÷175 175÷200 200÷250 250÷300 300÷1500 isc(%) 6 5 3 2 7 4 ≥1500 Không sc

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Chiều dài đoạn nối siêu cao khi không có đường cong chuyển tiếp được xác định như

Trong đó: B: bề rộng phần xe chạy (m);

E: độ mở rộng mặt đường (m);

ip: độ dốc dọc phụ thêm lớn nhất cho phép;

ip phụ thuộc vào tốc độ xe chạy, với V = 60 (km/h) thì ip = 0.5%.

Bảng 2.4. Chiều dài đoạn nối siêu cao các giá trị tham khảo

R (m) 125 150 175 200 250 isc (%) 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 Ltt (m) 110,6 93,6 77 60,8 45,6 Ltc (m) 70 60 55 50 50 Lsc (m) kiến nghị 120 100 80 65 55

Bán kính đường cong nằm:

Trong đó: µ: Trị số lực đẩy ngang;

in: Độ dốc ngang của đường . Lấy dấu (-) trong trường hợp không bố trí siêu

cao. Lấy dấu (+) trong trường hợp có bố trí siêu cao.

Trị số lực đẩy ngang được lấy dựa vào các yếu tố sau :

- Điều kiện chống trượt ngang:

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 22

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

: Hệ số bám ngang giữa bánh xe với mặt đường,

: Hệ số bám dọc. Xét trong điều kiện bất lợi của mặt đường (ẩm ướt có bùn đất)

thì .



Vậy:

- Điều kiện ổn định chống lật:

h: Khoảng cách từ trọng tâm xe đến mặt đường

b: Khoảng cách giữa hai tâm bánh xe

Theo thực nghiệm , đối với những xe hiện đại thường b = 2h nên , trị

số này biểu hiện mức độ ổn định chống lật rất cao so với ổn định chống trượt.

- Điều kiện êm thuận đối với hành khách :

Theo điều tra xã hội học cho thấy:

: Hành khách không cảm thấy có đường cong

: Hành khách cảm thấy xe vào đường cong

: Hành khách cảm thấy rất khó chịu

: Hành khách cảm thấy bị lật

Vì để đảm bảo an toàn tiện lợi trong đường cong thì trị số lực ngang và

trong điều kiện khó khăn không vượt quá 2.0

- Điều kiện kinh tế:

Khi xe chạy vào đường cong, dưới tác dụng của lực đẩy ngang, bánh xe quay trong

mặt phẳng lệch với hướng xe chạy một góc . Góc lệch này càng lớn thì tiêu hao nhiên liệu càng nhiều và lốp xe càng nhanh hỏng. Theo điều kiện này hệ số lực đẩy ngang khống chế

là

Căn cứ vào những điều kiện trên chọn ( cho các trường hợp phải đặt

đường cong Rmin để giảm chi phí xây dựng, nghĩa là trong điều kiện địa hình khó khăn)

Tra tiêu chuẩn TCVN 4054-2005 thì với Vtk = 60 km/h thì iscmax = 7%, iscmin= 2%.

Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi có siêu cao 7%:

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 23

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Theo Bảng 13 TCVN 4054-2005: Rminsc = 125 (m).

Kiến nghị chọn Rmin = 130 (m).

Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi không có siêu cao:

Khi đặt đường cong bằng không gây chi phí lớn

Khi không bố trí siêu cao Trắc ngang 2 mái in = 0.02;

Vậy :

Theo TCVN 4054-2005: Rminksc= 1500 (m).

Kiến nghị chọn theo tiêu chuẩn.

Bán kính nhỏ nhất theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm:

Tầm nhìn ban đêm phụ thuộc vào góc phát sáng của đèn pha ôtô,  = 2 0.

Ta có thể tính :R = =15×S1 (S1 =75 m là tầm nhìn hãm xe, bảng 10 TCVN

4054-2005)

Suy ra :

Theo Bảng 11 TCVN 4054-2005:

Chỉ trong trường hợp khó khăn mới vận dụng bán kính đường cong nằm tối thiểu,

khuyến khích dùng bán kính đường cong nằm tối thiểu thông thường trở lên và luôn tận dụng địa hình để đảm bảo chất lường xe chạy tốt nhất.

Với đường cấp IV vùng đồng bằng thì bán kính đường cong nằm tối thiểu thông

thường 250m. Vậy nên chọn bán kính đường cong nằm 250m để thiết kế.

Đoạn nối siêu cao – đường cong chuyển tiếp:

Để dẫn ôtô từ đường thẳng vào đường cong có độ cong không đổi một cách êm thuận

cần phải bố trí đường cong chuyển tiếp ở hai đầu đường cong sao cho phù hợp với quỹ đạo

xe chạy. Chiều dài đường cong chuyển tiếp phải đủ để cho lực ly tâm tăng lên dần dần từ

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 24

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

đường thẳng vào đường cong, tránh sự tăng lực ly tâm quá nhanh và đột ngột. Với Vtk = 60km/h, phải bố trí đường cong chuyển tiếp.

Xác định chiều dài tối thiểu của đường cong chuyển tiếp :

+ Điều kiện 1:

Là điều kiện tăng cường độ của gia tốc li tâm 1 cách từ từ, ở đầu đường thẳng bán

kính , , khi bắt đầu vào đường cong bán kính , . Gọi I là cường

độ tăng của gia tốc li tâm(m/s ) theo qui trình VN thì I = 0.5(m/s ).

Thời gian ôtô chạy trên đoạn đường cong chuyển tiếp:

Mà : với v(m/s) →

, với v = 60 (km/h)

+ Điều kiện 2: đủ để bố trí đoạn nối siêu cao. Tức là LCT ≥ LSC

+ Điều kiện 3: đảm bảo quang học và thẩm mỹ. Điều kiện này được xác định bằng

công thức: (V = 60 km/h có thể không xét tới điều kiện 3)

(2-11)

Chiều dài đường cong chuyển tiếp lớn nhất được xác định theo điều kiện bố trí đối

xứng cho cả hai chiều đi và về, thể hiện bằng công thức: LCT = α× R. Điều kiện này dùng

để kiểm tra lại khi thiết kế tuyến trên bình đồ.

Chiều dài đường cong chuyển tiếp nhỏ nhất

Lựa chọn chiều dài đường cong chuyển tiếp phụ thuộc vào bán kính đường cong

nằm, được tổng hợp trong bảng sau:

Bảng 2.5. Chiều dài đường cong chuyển tiếp

Lct (m)

tk (m)

R, (m) isc (%) Lsc (m) Lct Lnsc

125 150 175 0,07 0,06 0,05 70 60 55 14 17 19 74 61 53 70 60 55 75 65 55

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 25

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

200 250 300 400 500 600 700 800 900 1000 1500 0,04 0,03 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 - 46 37 31 23 18 15 13 11 10 9 6 22 28 33 44 56 67 78 89 100 111 167 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50

Xác định đoạn chêm m giữa 2 đường cong

Nối các đường cong cùng chiều:

 Nếu hai đường cong cùng chiều không có siêu cao hoặc có cùng độ dốc siêu cao

thì có thể nối trực tiếp với nhau và ta có đường cong ghép.

 Nếu hai đường cong cùng chiều gần nhau mà không có cùng độ dốc siêu cao:

Giữa chúng phải có một đoạn thẳng chêm m đủ dài để bố trí hai đoạn đường cong

chuyển tiếp hoặc hai đoạn nối siêu cao, tức là: .

Nếu chiều dài đoạn thẳng chêm giữa hai đường cong không có hoặc không đủ thì tốt

nhất là thay đổi bán kính để hai đường cong tiếp giáp nhau và có cùng độ dốc siêu cao cũng

như độ mở rộng theo độ dốc siêu cao và độ mở rộng lớn nhất. Tỉ số bán kính giữa hai

đường cong kề nhau trong đường cong ghép không được lớn hơn 1.3 lần.

Trong đó: L1 và L2 – chiều dài đường cong chuyển tiếp hoặc đoạn nối siêu cao của

hai đường cong.

Nếu vì điều kiện địa hình không thể dùng đường cong ghép mà vẫn phải giữ đoạn

thẳng chêm ngắn thì trên đoạn thẳng đó phải thiết kế mặt cắt ngang một mái (siêu cao) từ cuối đường cong này đến đầu đường cong kia.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 26

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Nối tiếp các đường cong ngược chiều:

Hai đường cong ngược chiều có bán kính lớn không yêu cầu làm siêu cao thì có thể

nối trực tiếp với nhau.

Trường hợp cần phải làm siêu cao thì chiều dài đoạn thẳng chêm phải đủ dài để có

thể bố trí hai đoạn đường cong chuyển tiếp hoặc hai đoạn nối siêu cao, tức là: .

Tính toán tầm nhìn xe chạy

Khi xe chạy trên đường cần phải nhìn rõ 1 đoạn đường phía trước để kịp thời xử lí

các tình huống . Đoạn đường đó gọi là tầm nhìn

Tầm nhìn 1 chiều (tầm nhìn hãm xe)

Là đoạn đường đủ để người lái xe nhìn thấy chướng ngại vật sau đó thực hiện hãm

phanh và dừng cách vị trí vật cản 1 đoạn an toàn lk.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 27

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Trong đó : l1 : Quãng đường phản ứng tâm lý.

Sh : Cự ly hãm phanh .

lk =5m : Khoảng cách an toàn trước chướng ngại vật cố định .

k =1.4 : Hệ số sử dụng phanh đối với xe tải.

 = 0,5: Hệ số bám dọc, trong điều kiện bình thường mặt đường khô

sạch.

i : độ dốc dọc ở đoạn đường xe thực hiện hãm phanh . Lấy dấu (+) khi

xe leo dốc, dấu (-) khi xe xuống dốc. Ở đây i = 6%;

; Với v (km/h): ;

Theo Bảng 10 TCVN 4054-2005: S1 = 75(m). Vậy chọn S1 = 75(m) để thiết kế.

Tầm nhìn 2 chiều :

Là đoạn đường để 2 xe chạy ngược chiều nhau trên cùng 1 làn xe và 2 tài xế cùng thấy nhau , cùng thực hiện hãm phanh và cùng dừng lại cách nhau 1 khoảng an toàn lk.Như

vậy, chiều dài tầm nhìn theo sơ đồ 2 bằng 2 lần tầm nhìn theo sơ đồ 1. Chú ý là trên đường

dốc đối với xe này là xuống dốc thì đối với xe ngược chiều lại là lên dốc.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 28

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Đây là điều có thể xảy ra vì đường có 2 làn xe và không có dải phân cách giữa, và cũng có trường hợp lái xe vô kĩ luật, say rượu... tuy rất hãn hữu nhưng vẫn phải xem xét

và dùng để tính toán bán kính đường cong đứng.

;

Trường hợp: ;

Với: v (km/h)

Chọn S2 = 130 (m) . Theo TCVN 4054-2005 ta chọn: S2 = 150(m).

Tầm nhìn vượt xe :

Là đoạn đường có chiều dài đủ để người lái xe ở phía sau vượt qua xe tải cùng

chiều ở phía trước bằng cách đi qua làn xe chạy ngược chiều khi thực hiện vượt xe.

Tra tiêu chuẩn TCVN 4054-2005 ta có S4 = 350(m) vậy ta chon S4 =360(m).

Bảng 2.6. Giá trị thiết kế tầm nhìn xe chạy

Tính toán TCVN Lựa chọn thiết kế

Giá trị tầm nhìn

S1(m) S2(m) S4(m) 71.8 123.86 360 75 150 350 75 150 360

Mở rộng tầm nhìn trên đường cong nằm:

Để đảm bảo an toàn xe chạy trong đường cong, cần xác định phạm vi phá bỏ chướng

ngại vật, đảm bảo tầm nhìn trong đường cong.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 29

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Tầm nhìn trên đường cong nằm được kiểm tra đối với các ô tô chạy trên làn xe phía bụng đường cong với giả thiết mắt người lái xe cách mép mặt đường 1.5m và ở độ cao

cách mặt đường 1m.

Tầm nhìn tính toán: đối với đường có số làn xe ≤ 2, lấy S = S2, hoặc S = 2S1. Đối với

đường một chiều lấy S = S1.

Phạm vi phá bỏ chướng ngại vật có thể xác định bằng hai cách:

Phương pháp đồ giải: Trên bình đồ

đường cong nằm vẽ với tỉ lệ lớn theo đường quỹ

đạo xe chạy, định điểm đầu và điểm cuối của

những dây cung có chiều dài bằng chiều dài tầm

nhìn S2 (11’=22’=33’=44’=…=S). Vẽ đường

cong bao những dây cung này ta có đường giới

hạn nhìn. Trong phạm vi của đường bao này tất

cả các chướng ngại vật đều phải được phá bỏ

như cây cối, nhà cửa.

Phương pháp giải tích: Cần xác định

khoảng cách cần đảm bảo tầm nhìn tại điểm chính giữa đường cong z. Trong phạm vi

đường cong tròn, đường giới hạn nhìn vẽ theo đường tròn cách quỹ đạo xe chạy một khoảng

cách là z. Từ hai đầu của đường cong, kéo dài về hai phía mỗi bên một đoạn bằng S trên

quỹ đạo xe chạy. Từ hai điểm cuối của hai đoạn thẳng này vẽ đường thẳng tiếp xúc với

đường tròn trên ta sẽ có đường giới hạn nhìn.

Phạm vi phá bỏ xác định theo phương pháp giải tích phụ thuộc vào chiều dài cung

tròn K.

- Khi K < S:

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 30

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

z = DH = DE + EH

(2-12)

- Khi K > S:

; ; (2-13)

Chướng ngại vật sau khi dỡ bỏ phải thấp hơn đường nhìn 0.3m. Nếu khó khăn, có thể

dùng gương cầu, biển báo, biển hạn chế tốc độ hay cấm vựơt xe.

2.3. Xác định các yếu tố kĩ thuật trên trắc dọc:

2.3.1. Xác định độ dốc dọc lớn nhất theo 2 điều kiện sức bám và sức kéo của oto:

Theo điều kiện sức kéo:

Ta xét quá trình xe lên dốc và chuyển động đều. Khi đó nhân tố động lực của xe là:

Dk ≥ f + i

Xe chỉ có thể chuyện động khi đảm bảo diều kiện về sức kéo:

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 31

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Trong đó: f: hệ số ma sát của mặt đường phụ thuộc vào loại mặt đường, tình

trạng mặt đường, vận tốc xe chạy.

( với mặt đường bê tông nhựa )

i : Độ dốc dọc trên đường

Tra biểu đồ nhân tố động lực cho các loại xe

Dmax: hệ số động lực tra biểu đồ ứng với vận tốc tính toán.

Bảng 2.6. Bảng thống kê Dmax ứng với từng hộp số

BẢNG THỐNG KÊ Dmax ỨNG VỚI TỪNG HỘP SỐ

Tên xe

Loại xe

Dmax

ikéo (%)

Các chuyển số

Vmax (km/h)

(%)

0,1978

0,221

0,0232

0,1978

NISSAN SUNNY

Ô TÔ 4 CHỖ

0,0232

0,6178

HUYNDAI GENESIS

Ô TÔ 4 CHỖ

0,0232

0,1998

TOYOTA INNOVA G

Ô TÔ 4 CHỖ

0,0232

0,0458

XE BUÝT SAMCO

XE BUÝT 24 CHỖ

0,0232

0,0388

XE KHÁCH 29 CHỖ

XE BUÝT 29 CHỖ

0,1738 0,1118 0,0728 0,0498 - 0,6178 0,4688 0,3228 0,2328 0,1788 0,1318 0,1998 0,1718 0,1038 0,0638 0,0478 - - - - 0,0458 0,0388 0,0238 - - - 0,0388 0,0268 0,0118

0,197 0,135 0,096 0,073 - 0,641 0,492 0,346 0,256 0,202 0,155 0,223 0,195 0,127 0,087 0,071 - - - - 0,069 0,062 0,047 - - - 0,062 0,05 0,035

2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 32

0,0232

0,0528

XE GIƯỜNG NẰM - K45

XE BUÝT 45 CHỖ

0,0232

0,0648

XE GIƯỜNG NẰM - K47

XE BUÝT 47 CHỖ

0,0232

0,0218

THACO FLD099A

XE TẢI NHẸ

0,0232

0,0288

THACO FLD150A

XE TẢI NHẸ

0,0232

0,0368

HINO WU422L

XE TẢI TRUNG

0,0232

0,0298

HINO FC9JJSA

XE TẢI TRUNG

0,0232

0,0248

HUYNDAI HD250

XE TẢI NẶNG

0.0232

0.0258

HUYNDAI HD270

XE TẢI NẶNG

- - 0,0528 0,0268 0,0088 - - - 0,0648 0,0368 0,0158 - - - - 0,0218 0,0148 - - - - 0,0288 0,0188 - - - - 0,0368 0,0238 - - - - - 0,0298 0,0168 - - - 0,0248 0,0138 - - - - - 0.0258 -

- - 0,076 0,05 0,032 - - - 0,088 0,06 0,039 - - - - 0,045 0,038 - - - - 0,052 0,042 - - - - 0,06 0,047 - - - - - 0,053 0,04 - - - 0,048 0,037 - - - - - 0.049 -

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 33

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Trong thực tế nên cố gắng áp dụng các độ dốc thoải để có tốc độ cân bằng cao và xe

ít phải chuyển số, tốn thời gian, máy móc chóng hư và thao tác của lái xe vất vả.

Theo điều kiện sức bám:

Xe chỉ có thể chuyển động khi lực kéo của xe nhỏ hơn lực bám giữa xe và mặt đường

m : Hệ số phân phối tải trọng lên bánh xe chủ động

 : Hệ số bám dính của bánh xe và mặt đường (phụ thuộc vào tình trạng mặt đường,

độ nhám lớp mặt và bánh xe), lấy với điều kiện khô sạch, xe chạy bình thường,  = 0.5.

G: trọng lượng toàn bộ ôtô

Pw : lực cản không khí, phụ thuộc vào loại xe (kG);

Trong đó:

K : Hệ số cản không khí, phụ thuộc vào mật độ của không khí và chủ yếu theo hình

dạng xe. Theo thực nghiệm:

 Xe con : K=0.025-0.035. Chọn K = 0.035;

 Xe tải 3 trục : K = 0.06 ÷ 0.07, chọn K = 0.07;

 Xe tải 2 trục : K = 0.06 ÷ 0.07, chọn K = 0.07;

 Xe buýt : K = 0.04 ÷ 0.06, chọn K = 0.06.

Khi có kéo moóc, k tăng lên từ 25-30% so với xe tải đơn.

F : Diện tích cản không khí, (m2)

:F = 0.8×B×H (m2);  Xe con  Xe tải, xe buýt :F = 0.9×B×H (m2);

B: Chiều rộng của xe tiêu chuẩn (Bảng1 TCVN 4054-2005)

H: Chiều cao của xe tiêu chuẩn (Bảng1 TCVN 4054-2005)

V: 60km/h =16.67 m/s

f = 0.0232: Hệ số cản lăn ứng vơi loại mặt đường bê tông nhựa.

B

G

H

Loại xe

m

K

Pw

Dmax

imax

Bảng 2.7. Độ dốc dọc F (m2)

(kg)

(m)

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 34

NISSAN

0,55 0,035 1,7

1,5

2,04

1600

19,77

0,5 0,2626 0,2394

SUNNY

HUYNDAI

0,55 0,035 1,87 1,39 2,08

1900

20,15

0,5 0,2644 0,2412

GENESIS

TOYOTA INNOVA

0,55 0,035 1,77 1,75 2,48

2100

24,02

0,5 0,2636 0,2404

XE BUÝT

0,55 0,06 2,12 2,96 5,65

3000

93,84

0,5 0,2437 0,2205

SAMCO

0,55 0,06 2,31 3,11 6,47

8500

107,43 0,5 0,2624 0,2392

KHÁCH 29 CHỖ

XE GIƯỜNG

0,55 0,06

2,5

9,00 16700 149,54 0,5 0,2660 0,2428

NẰM - K45

0,55 0,06

2,5 3,71 8,35 16300 138,70 0,5 0,2665 0,2433

GIƯỜNG NẰM -

K47

THACO

0,7

0,07 1,65 2,02 3,00

3000

58,15

0,5 0,3306 0,3074

FLD099A

THACO

0,7

0,07 1,86 2,25 3,77

4300

73,01

0,5 0,3330 0,3098

FLD150A

HINO

0,7

0,07

2,24 4,03

7500

78,16

0,5 0,3396 0,3164

WU422L

0,7

0,07 2,18 2,47 4,85 10400

93,94

0,5 0,3410 0,3178

HINO FC9JJSA

0,7

0,07

2,5

3,9

8,78 24700 170,10 0,5 0,3431 0,3199

HUYNDAI HD250

0,7

0,07

2,5 3,38 7,61 24500 147,42 0,5 0,3440 0,3208

HUYNDAI HD270

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Theo Bảng 15 TCVN 4054-2005: imax = 6%.

Theo Bảng 16 TCVN 4054-2005: Limax = 600 (m) với imax = 6%.

Theo Bảng 17 TCVN 4054-2005: Limin = 100 (m).

Kiến nghị chọn theo tiêu chuẩn với imax = 6%, thì các loại xe của dòng xe đều có thể

vượt dốc tốt với các thông số ở các bảng trên.

2.3.2. Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi:

Được xác định từ điều kiện đảm bảo tầm nhìn:

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 35

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

- Một chiều: :

Với: S1: Cự ly tầm nhìn một chiều

d1: Khoảng cách từ mắt người lái xe đến mặt đường

- Hai chiều:

Theo Bảng 19 TCVN 4054-2005: = 2500 (m). Vậy ta chọn = 4000 (m).

Hình 2.3. Sơ đồ xác định bán kính đường cong đứng lồi

2.3.3. Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm:

Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm được xác định từ điều kiện đảm bảo

không gây khó chịu đối với hành khách và vượt tải chịu được của lò xo ô tô bởi lực ly tâm.

Hình 2.4. Sơ đồ xác định bán kính đường cong đứng lõm

được xác định theo 2 điều kiện:

Theo điều kiện đảm bảo không gây p[;’\/-0khó chịu đối với hành khách và không

gãy nhíp xe do lực ly tâm :

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 36

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Trong đó : + [ a ] = 0.5 ÷ 0.7 (m/s2) : gia tốc ly tâm cho phép.

+ V = Vtt = 60 (Km/h) .

Theo điều kiện đảm ảo tầm nhìn ban đêm :

Trong đó : hđ =0.5 (m) : độ cao đèn xe ôtô so với mặt đường.

S1 =75 (m) : chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định.

 = 2o : góc chiếu sáng của đèn ôtô theo phương đứng.

Theo Bảng 19 TCVN 4054-2005:

Vậy ta chọn = 1500 (m).

Bảng 2.8. Bảng tổng hợp các thông số kỹ thuật của tuyến

STT Yếu tố kỹ thuật Đơn vị Tính toán Quy phạm Kiến nghị

1 - Cấp thiết kế IV IV

2 - Vận tốc thiết kế km/h 60 60

3 - Số làn xe làn 2 2 0.6

4 - Chiều rộng một làn xe m 3.5 3.75 3.75

5 m 7 7.5

6 - Chiều rộng phần mặt đường xe chạy - Chiều rộng lề đường m 2x0.5 2x0.5

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 37

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

- Chiều rộng dải phân cách giữa 0 0 7 m

- Chiều rộng nền đường 9 9.5 8 m

2 2 9 % - Độ dốc ngang phần mặt đường

- Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất: 10

+ Có bố trí siêu cao 128.9 125 130 m

+ Không bố trí siêu cao 472.4 1500 1500 m

- Bán kính đường đứng:

11 + Đường cong đứng lồi 2812.5 2500 4000 m

+ Đường cong đứng lõm 902.09 1000 1500 m

12 - Độ dốc dọc lớn nhất (idmax) 6 6 %

13 - Độ dốc siêu cao (iscmax) 6 6 %

74 70 75 14 m

150 150 15 m

0 0 0 16 m - Chiều dài đoạn nối siêu cao và đường cong chuyển tiếp ứng vơi R=125m. - Chiều dài tối thiểu đoạn đổi dốc - Độ mở rộng mặt đường trong đường cong

- Tầm nhìn một chiều 71.8 75 75 17 m

Tầm nhìn 2 chiều 123.86 150 150 18 m

Tầm nhìn vượt xe 360 350 360 19 m

- Cấp áo đường thiết kế A1 A1 20

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 38

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ

Bản đồ khu vực tỉ lệ 1:1000

Thiết kế tuyến đường:

 Cao độ điểm D-K0: 1.6 m.

 Cao độ điểm C50: 1.63 m.

3.1. Vạch tuyến trên bình đồ:

3.1.1. Căn cứ vạch tuyến trên bình đồ:

 Tình hình địa hình, địa mạo, địa chất thủy văn … của khu vực tuyến.

 Cấp thiết kế của đường là cấp IV, tốc độ thiết kế là 60 Km/h.

 Nhu cầu phát triển kinh tế trong tương lai của vùng tuyến đi qua.

 Xác định đường dẫn hướng tuyến chung cho toàn tuyến và từng đoạn.

 Cần phải tránh các chướng ngại vật mặt dầu tuyến có thể dài ra.

3.1.2. Nguyên tắc vạch tuyến trên bình đồ:

Hướng tuyến chung trong mỗi đoạn tốt nhất nên chọn gần với đường chim bay. Nói

chung, lưu lượng xe chạy càng cao thì chiều dài tuyến càng phải ngắn nhưng nên tránh

những đoạn thẳng quá dài (>3Km) vì dễ xảy ra tai nạn do sự không chú ý của tài xế.

Tuyến đường phải kết hợp hài hòa với địa hình xung quanh. Không cho phép vạch

tuyến đường quanh co trên địa hình đồng bằng hay tuyến đường thẳng trên địa hình miền

núi nhấp nhô. Cần quan tâm đến yêu cầu về kiến trúc đối với các đường phục vụ du lịch,

đường qua công viên, đường đến các khu nghỉ mát, các công trình văn hóa và di tích lịch

sử.

Khi vạch tuyến, nếu có thể, cần tránh đi qua những vị trí bất lợi về thổ nhưỡng, thủy

văn, địa chất (đầm lầy, khe xói, đá lăn,…).

Khi đường qua vùng địa hình đồi nhấp nhô nên dùng những bán kính lớn, uốn theo vòng lượn của địa hình tự nhiên, chú ý bỏ những vòng lượn nhỏ và tránh tuyến bị gãy khúc ở bình đồ và mặt cắt dọc.

Khi đường đi theo đường phân thủy điều cần chú ý trước tiên là quan sát hướng đường phân thủy chính và tìm cách nắn thẳng tuyến trên từng đoạn đó cắt qua đỉnh khe, chọn

những sườn ổn định và thuận lợi cho việc đặt tuyến, tránh những điểm nhô cao và tìm

những đèo để vượt.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 39

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Vị trí tuyến cắt qua sông, suối nên chọn những đoạn thẳng, có bờ và dòng chảy ổn định, điều kiện địa chất thuận lợi. Nên vượt sông (đặc biệt là sông lớn) thẳng góc hoặc gần

thẳng góc với dòng chảy khi mùa lũ. Nhưng yêu cầu trên không được làm cho tuyến bị gãy

khúc.

Tuyến thiết kế qua vùng đồng bằng có địa hình tương đối bằng phẳng nên hướng

tuyến không bị khống chế bởi độ dốc. Trên cơ sở bản đồ tỉ lệ 1/500 của khu vực tuyến và theo nguyên tắc trên ta tiến hành như sau:

 Vạch tất cả các phương án tuyến có thể đi qua. Sau đó tiến hành so sánh, loại bỏ

các phương án không thuận lợi, chọn các phương án tối ưu nhất.

 Phóng tuyến trên hiện trường, khảo sát tuyến, tổng hợp số liệu đầu vào để tiếp tục

thiết kế, tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và so sánh.

Trong phạm vi yêu cầu của đồ án, ta cần vạch hai phương án tuyến trên bình đồ mà

ta cho là tối ưu nhất để cuối cùng so sánh chọn lựa phương án tối ưu hơn.

3.2. Giới thiệu sơ bộ về các phương án tuyến đã vạch

Phương án tuyến: Địa hình nơi hai tuyến đi qua khá giống nhau. Hai phương án

tuyến đều bám theo các dường đồng mức, tuy độ dốc sườn khá lớn nhưng lưu vực khá hẹp

và không cắt qua sông suối nên lưu lượng qua cống khá nhỏ.

3.3. Thiết kế bình đồ:

Tuyến đường D-K0 - C50, thiết kế thuộc loại đường núi cho phép độ dốc dọc tối đa

là 7%, độ dốc trên đường cong (độ dốc siêu cao) là 6%, bán kính đường cong tối thiểu cho

phép là 130m, bán kính đường cong tối thiểu thông thường là 250m.

Nếu R lớn thì tốc độ xe chạy sẽ không bị ảnh hưởng, vấn đề an toàn và êm thuận

được nâng lên nhưng giá thành xây đựng lớn. Do đó, việc xác định R phải phù hợp, nghĩa

là phải dựa vào địa hình cụ thể thì mới đảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật.

3.3.1. Các yếu tố đường cong nằm:

Các yếu tố cơ bản của đường cong tròn được tính theo công thức :

Độ dài tiếp tuyến :

Độ dài đường phân giác :

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 40

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Độ dài đường cong:

Hình 3.1. Các yếu tố đường cong tròn

Trong đó:

: Góc chuyển hướng trên đường cong

R: Bán kính đường cong

Các điểm chi tiết chủ yếu của đường cong chuyển tiếp bao gồm :

 Điểm nối đầu : NĐ.

 Điểm tiếp đầu : TĐ.

 Điểm giữa : P.

 Điểm tiếp cuối : TC.

 Điểm nối cuối : NC.

Các yếu tố của đường cong chuyển tiếp:

 L: chiều dài đường cong chuyển tiếp

 W: Độ mở rộng trong đường cong

 Isc: Độ dốc siêu cao trong đường cong

Vì giới hạn địa hình không cho phép, đoạn cong từ Km1+677.46 đến Km 2+210.39. Nên phải giới hạn tốc độ từ 60 km/h xuống 40 km/h để đảm bảo tuyến ban đầu và an toàn khi xe chạy vào đường cong với vận tốc nhỏ. Đoạn cong được giới hạn vận tốc 40km/h từ Km1+856.55 đến Km 1+940.77.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 41

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Góc

Tọa độ X

Lý trình

Tên đỉnh

Tên cọc

Bán kính

Tọa độ X

L chuyển tiếp

0d0'0"

15.6658

914.1301

750

8d1'32"

200.0377 914.1301

1000 3d37'32"

1053.79

1190.561

550 13d7'39"

1770.138 1098.386

200 24d7'36"

1902.708 1078.035

550 11d7'22"

2013.103 1006.742

300 9d37'24"

2107.642 915.5205

H0 ND1 TD1 P1 TC1 NC1 ND2 TD2 P2 TC2 NC2 ND3 TD3 P3 TC3 NC3 TD4 P4 TC4 ND5 TD5 P5 TC5 NC5 ND6 TD6 P6 TC6 C132 8 D156 C156

0d0'0"

0+000 0+106.75 0+156.75 0+184.28 0+211.80 0+261.80 1+127.85 1+177.85 1+184.49 1+191.13 1+241.13 1+677.46 1+727.46 1+765.47 1+803.48 1+853.48 1+856.55 1+898.66 1+940.77 1+950.87 2+000.87 2+029.26 2+057.64 2+107.64 2+110.17 2+160.17 2+160.36 2+160.56 2+210.39 2416.229 496.9591 2+680.29

Bảng 3.1. Các yếu tố trên đường cong

3.3.2. Xác định cọc thay đổi địa hình

Cọc thay đổi địa hình được cắm tại những vị trí địa hình thay đổi, cắm trong đường cong. Cụ thể, cọc địa hình được cắm tại vị trí có cầu cống, sông ngòi, những điểm địa hình có sự thay đổi bất thường.

Cọc địa hình được đánh số từ 1 – 154.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 42

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

3.3.3. Xác định cự ly giữa các cọc

Cao độ Khoảng dồn Bảng 3.2. Phương án Y X

Tên cọc Lý trình 0+000 0+020 0+040 0+060 0+080 0+100

0+110 0+120 0+130 0+140 0+150

0+160 0+170 0+180

0+190 0+200 0+210

0+220 0+230 0+240 0+250 0+260

930.3

15.6658 914.1301 35.6658 914.1301 55.6658 914.1301 75.6658 914.1301 95.6658 914.1301 115.6658 914.1301 0+106.75 122.4156 914.1301 125.6658 914.1303 135.6658 914.1405 145.6657 914.186 155.6651 914.2935 165.6632 914.4897 0+156.75 172.4101 914.6856 175.6582 914.801 185.6483 915.2442 195.6316 915.8205 0+184.28 199.8989 916.1076 205.6064 916.5299 215.5708 917.3723 225.523 918.3474 0+211.80 227.3171 918.5374 235.4617 919.4527 245.3874 920.6687 255.3025 921.9688 265.2099 923.3265 275.113 924.7155 0+261.80 276.8994 924.9673 285.0151 926.1116 294.9171 927.5077 314.7212 334.5254 933.0923 354.3295 935.8846 374.1336 938.6769 393.9377 941.4692 413.7418 944.2615 433.546 947.0538 453.3501 949.8461 473.1542 952.6384 492.9583 955.4307 512.7624 958.223 532.5665 961.0153 552.3707 963.8076 0+270 0+280 0+300 0+320 0+340 0+360 0+380 0+400 0+420 0+440 0+460 0+480 0+500 0+520 0+540 H0 C1 C2 C3 C4 H1 ND1 C5 C6 C7 C8 C9 TD1 C10 C11 C12 P1 C13 H2 C14 TC1 C15 C16 C17 C18 C19 NC1 C20 C21 H3 C22 C23 C24 C25 H4 C26 C27 C28 C29 H5 C30 C31 1.6 1.6 1.6 1.7 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.8 1.8 1.8 1.8 1.9 2 2 2 2 2 2.1 2.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.6 2.7 2.9 3 3.2 3.5 3.7 4.1 4.7 1.2 1.2 1.3 TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 0 20 40 60 80 100 106.7498 110 120 130 140 150 156.7498 160 170 180 184.2769 190 200 210 211.8041 220 230 240 250 260 261.8041 270 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 43

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

1039.2

0+560 0+580 0+600 0+620 0+640 0+660 0+680 0+700 0+720 0+740 0+760 0+780 0+800 0+820 0+840 0+860 0+880 0+900 0+920 0+940 0+960 0+980 1+000 1+020 1+040 1+060 1+080 1+100 1+120

1+130 1+140 1+150 1+160 1+170

1+180

1+190

1+200 1+210 1+220 1+230 1+240

43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 C32 C33 H6 C34 C35 C36 C37 H7 C38 C39 C40 C41 H8 C42 C43 C44 C45 H9 C46 C47 C48 C49 H10 C50 C51 C52 C53 H11 C54 ND2 C55 C56 C57 C58 C59 TD2 C60 P2 C61 TC2 H12 C62 C63 C64 C65 NC2 572.1748 966.5999 591.9789 969.3922 611.783 972.1844 631.5871 974.9767 651.3913 977.769 671.1954 980.5613 690.9995 983.3536 710.8036 986.1459 730.6077 988.9382 750.4118 991.7305 770.216 994.5228 790.0201 997.3151 809.8242 1000.107 1002.9 829.6283 849.4324 1005.692 869.2366 1008.484 889.0407 1011.277 908.8448 1014.069 928.6489 1016.861 948.453 1019.654 968.2571 1022.446 988.0613 1025.238 1007.865 1028.03 1027.67 1030.823 1047.474 1033.615 1067.278 1036.407 1087.082 1106.886 1041.992 1126.69 1044.784 1+127.85 1134.463 1045.88 1136.592 1046.18 1146.495 1047.571 1156.401 1048.937 1166.313 1050.259 1176.234 1051.518 1+177.85 1184.029 1052.448 1186.165 1052.692 1+184.49 1190.626 1053.188 1196.106 1053.77 1+191.13 1197.228 1053.885 1206.058 1054.75 1216.018 1055.648 1225.983 1056.484 1235.951 1057.278 1245.921 1058.049 1+241.13 1247.046 1058.136 1.3 1.4 2 4.7 4.2 4 3.8 3.7 3.5 3.2 3.1 3 2.9 2.8 2.6 2.4 2.2 2 2 2 1.9 1.9 1.8 1.8 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 0.6 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.9 2 2 2 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780 800 820 840 860 880 900 920 940 960 980 1000 1020 1040 1060 1080 1100 1120 1127.85 1130 1140 1150 1160 1170 1177.85 1180 1184.489 1190 1191.128 1200 1210 1220 1230 1240 1241.128

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 44

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

1+250 1+260 1+280 1+300 1+320 1+340 1+360 1+380 1+400 1+420 1+440 1+460 1+480 1+500 1+520 1+540 1+560 1+580 1+600 1+620 1+640 1+660

1+680

1+700 1+710 1+720

1+730 1+740 1+750 1+760

1+770 1+780 1+790 1+800

1+810 1+820 1+830 1+840 1+850

89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 C66 C67 C68 H13 C69 C70 C71 C72 H14 C73 C74 C75 C76 H15 C77 C78 C79 C80 H16 C81 C82 C83 ND3 C84 C85 H17 C86 C87 TD3 C88 C89 C90 C91 P3 C92 C93 C94 H18 TC3 C95 C96 C97 C98 C99 NC3 TD4 1255.892 1058.817 1265.862 1059.584 1285.804 1061.118 1305.745 1062.653 1325.686 1064.187 1345.627 1065.721 1365.568 1067.256 1385.509 1068.79 1405.45 1070.324 1425.391 1071.859 1445.332 1073.393 1465.273 1074.928 1485.214 1076.462 1505.155 1077.996 1525.096 1079.531 1545.037 1081.065 1082.6 1564.978 1584.919 1084.134 1604.86 1085.668 1624.801 1087.203 1644.743 1088.737 1664.684 1090.271 1+677.46 1682.094 1091.611 1684.625 1091.806 1+696.73 1701.307 1093.046 1704.571 1093.271 1714.551 1093.899 1724.538 1094.409 1+727.46 1731.994 1094.691 1734.531 1094.765 1744.53 1094.941 1754.53 1094.936 1764.528 1094.748 1+765.47 1769.994 1094.569 1774.521 1094.379 1784.506 1093.829 1794.479 1093.096 1804.437 1092.183 1+803.48 1807.895 1091.823 1814.377 1091.091 1824.298 1089.841 1834.204 1088.471 1844.098 1087.017 1853.984 1085.514 1+853.48 1857.42 1084.987 1084.52 1+856.55 1860.46 2 2 2 2 2 2 1.9 1.9 1.9 1.9 2 2 2 2 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 2 2 2 2 2 1.9 1.9 0.8 1.8 1.8 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1250 1260 1280 1300 1320 1340 1360 1380 1400 1420 1440 1460 1480 1500 1520 1540 1560 1580 1600 1620 1640 1660 1677.462 1680 1696.729 1700 1710 1720 1727.462 1730 1740 1750 1760 1765.469 1770 1780 1790 1800 1803.477 1810 1820 1830 1840 1850 1853.477 1856.552

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 45

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

1+860

1+870 1+880 1+890

1+900 1+910 1+920

1+930 1+940

1+950 1+950.87 1+960 1+970 1+980 1+990 2+000

2+010 2+020

2+030 2+040 2+050

2+060 2+070 2+080 2+090 2+100

2+110

2+120 2+130 2+140 2+150 2+160

135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 1863.863 1083.968 C100 TĐSC4 1+868.55 1872.26 1082.345 1873.674 1082.034 C101 1883.375 1079.613 C102 C103 1892.944 1076.71 1+898.66 1901.105 1073.812 P4 1902.355 1073.333 H19 1911.585 1069.489 C104 C105 1920.613 1065.189 TCSC4 1+928.77 1928.344 1061.051 1929.413 1060.443 C106 C107 1937.966 1055.263 1+940.77 1938.614 1054.847 TC4 1946.367 1049.84 C108 1947.1 ND5 1049.367 1954.765 1044.411 C109 1963.145 1038.954 C110 1971.487 1033.439 C111 1979.77 1027.836 C112 H20 1987.972 1022.116 2+000.87 1988.683 1021.611 TD5 1996.074 1016.254 C113 C114 2004.067 1010.246 2+029.26 2011.369 1004.555 P5 2011.95 1004.093 C115 2019.72 997.7978 C116 2027.374 991.3626 C117 2+057.64 2033.145 986.3511 TC5 2034.91 984.7893 C118 2042.333 978.0885 C119 2049.663 971.2867 C120 2056.925 964.4115 C121 H21 2064.142 957.4899 2+107.64 2069.644 952.1849 NC5 C122 2071.34 950.5481 2+110.17 2071.462 950.431 ND6 2078.529 943.5968 C123 2085.672 936.5986 C124 2092.722 929.5066 C125 2099.63 922.2759 C126 C127 2106.342 914.8644 2+160.17 2106.454 914.7377 TD6 2+160.36 2106.582 914.5919 P6 2+160.56 2106.709 914.4461 TC6 2112.821 907.247 C128 2119.091 899.4571 C129 2+170 2+180 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.6 1.6 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1860 1868.552 1870 1880 1890 1898.661 1900 1910 1920 1928.77 1930 1940 1940.77 1950 1950.872 1960 1970 1980 1990 2000 2000.872 2010 2020 2029.257 2030 2040 2050 2057.643 2060 2070 2080 2090 2100 2107.643 2110 2110.169 2120 2130 2140 2150 2160 2160.169 2160.363 2160.556 2170 2180

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 46

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

2+190 2+200 2+210

181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 C130 H22 C131 C132 C133 C134 C135 C136 C137 C138 C139 C140 C141 C142 C143 C144 C145 C146 C147 C148 C149 C150 C151 C152 C153 C154 C155 C156 2125.201 891.541 2131.202 883.5419 2137.147 875.5007 2+210.39 2137.38 875.1837 2+220.39 2143.314 867.1347 2+240.39 2155.183 851.0368 2+260.39 2167.051 834.9388 2+280.39 2178.919 818.8409 2+300.39 2190.788 802.743 2+320.39 2202.656 786.645 2+340.39 2214.524 770.5471 2+360.39 2226.393 754.4492 2+380.39 2238.261 738.3512 2+400.39 2250.129 722.2533 2+420.39 2261.997 706.1554 2+440.39 2273.866 690.0574 2+460.39 2285.734 673.9595 2+480.39 2297.602 657.8616 2+500.39 2309.471 641.7636 2+520.39 2321.339 625.6657 2+540.39 2333.207 609.5678 2+560.39 2345.076 593.4698 2+580.39 2356.944 577.3719 2+600.39 2368.812 561.274 2+620.39 2380.68 545.176 2+640.39 2392.549 529.0781 2+660.39 2404.417 512.9802 2+680.29 2416.226 496.9627 1.7 1.6 1.7 1.7 1.7 1.7 1.8 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.6 1.6 1.6 1.6 1.7 1.6 1.7 1.6 1.7 1.6 1.7 1.7

2190 2200 2210 2210.394 2220.394 2240.394 2260.394 2280.394 2300.394 2320.394 2340.394 2360.394 2380.394 2400.394 2420.394 2440.394 2460.394 2480.394 2500.394 2520.394 2540.394 2560.394 2580.394 2600.394 2620.394 2640.394 2660.394 2680.294

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 47

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

TÍNH TOÁN THUỶ VĂN VÀ THUỶ LỰC CẦU CỐNG

Trên đường ngoài các công trình phụ khác, công trình thoát nước đóng vai trò rất

quan trọng, thoát nước tốt bảo đảm cường độ cho mặt đường và nền đường, tránh gây sụt

lở, xói nền đường.

Công trình thoát nước đóng một vai trò rất quan trọng, công trình này chịu tác dụng

của các nguồn nước như : nước mưa, nước ngầm, nước từ nơi khác đổ về…, vị trí của công

trình thoát nước là chỗ tuyến đường cắt qua đường tụ thuỷ, đường sông, suối, tất cả các

chổ lõm trên đường đen đều phải đặt các công trình thoát nước như : cầu, cống, rảnh tháo.

Quy trình tính toán : Tính toán thuỷ văn và thuỷ lực công trình theo TCVN 9845-

2013 của Bộ Giao Thông Vận Tải Việt Nam.

4.1. Hệ thống các công trình thoát nước .

4.1.1. Rãnh đỉnh.

Khi diện tích lưu vực đỗ về sườn núi lớn hoặc khi chiều cao taluy đào ≥ 1.2m thì phải

bố trí rảnh đỉnh để nước chảy về phía đường và dẫn nước về công trình thoát nước, về sông

suối hay chổ trũng cạnh đường, không cho phép nước đổ trực tiếp xuống rãnh biên.

Rãnh đỉnh thiết kế với tiết diện hình thang, chiều rộng đáy rãnh tối thiểu là 0.5m; bờ rảnh có taluy 1:1.5; chiều sâu rãnh xác định theo tính toán thủy lực và đảm bảo mực nước

tính toán trong rãnh cách mép rãnh ít nhất 20cm nhưng không nên sâu quá 1.5m.

Độ dốc của rãnh đỉnh thường chọn theo điều kiện địa hình để tốc độ chảy không gây

xói lòng rãnh.

Ở những nơi địa hình sườn núi dốc, diện tích lưu vực lớn, địa chất dễ sụt lở thì có thể

làm hai hoặc nhiều rãnh đỉnh.

4.1.2. Rãnh biên.

Rãnh biên được xây dựng để thoát nước mưa từ mặt đường, lề đường, taluy nền đường đào và diện tích khu vực hai bên dành cho đường ở các đoạn nền đường đào, nửa đào nửa đắp, nền đường đắp thấp hơn 0.6m.

Kích thước của rãnh biên trong điều kiện bình thường được thiết kế theo cấu tạo địa

hình mà không yêu cầu tính toán thủy lực.

Tiết diện của rãnh có thể là hình thang, hình tam giác, hình chữ nhật, nửa hình tròn.

Phổ biến dùng rãnh tiết diện hình thang có chiều rộng đáy rãnh 0,4m, chiều sâu tính từ mặt

đất tự nhiên tối thiểu là 0.3m, taluy rãnh nền đường đào lấy bằng độ dốc taluy đường đào theo cấu tạo địa chất, taluy rãnh nền đường đắp là 1:(1.5-3). Có thể dùng rãnh tam giác có

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 48

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

chiều sâu 0.3m, mái dốc phía phần xe chạy 1:3 và phía đối xứng 1:1.5 đối với nền đường đắp và 1:m theo mái dốc m của nền đường đào, ở những nơi địa chất là đá có thể dùng tiết

diện hình chữ nhật hay tam giác.

Để tránh lòng rãnh không bị ứ đọng bùn cát, độ dốc lòng rãnh không được nhỏ hơn

0.5%. Trong trường hợp đặc biệt cho phép lấy bằng 0.3%.

4.1.3. Cầu.

Cầu nhỏ, cầu trung, cầu lớn tùy theo lưu lượng tính toán.

4.1.4. Cống.

Cống tròn, cống vuông, cống vòm. Cống có khẩu độ từ 0.5m - 6m tuỳ theo địa hình

và lưu lượng.

Cống được đặt ở đường tụ thuỷ được gọi là cống địa hình.

Khẩu độ tối thiểu quy định là 0,75m với chiều dài không quá 15m. Để thuận tiện cho

việc duy tu sữa chửa nên dùng cống khẩu độ 1m với chiều dài cống dưới 30m. Cống có

khẩu độ 1,25m và 1,5m thì chiều dài cống cho phép phải trên 30m. Cao độ mặt đường chỗ

có cống tròn phải cao hơn đỉnh cống tròn ít nhất là 0,5m. Khi chiều dày áo đường dày hơn

0,5m, độ chênh cao này phải đủ để thi công được chiều dày áo đường.

Nói chung khẩu độ cống được chọn theo chế độ không áp. Chế độ có áp và bán áp

chỉ dùng ở những đoạn đường đắp cao, và đất đắp nền đường là loại khó thấm nước từ

thượng lưu cống vào nền đường. Dốc dọc của cống không lớn hơn độ dốc dòng chảy ở hạ

lưu cống. Nên lấy dốc cống từ 2% đến 3% để tránh lắng đọng bùn đất trong lòng cống.

Dựa theo vật liệu làm cống có thể chia cống thành các loại sau :

 Cống gạch : chủ yếu là cống vòm gạch, cũng có trường hợp xây cuốn các cống

tròn bằng gạch.

 Cống đá : có thể làm thành cống bản hoặc cống vòm đá. Cống đá thường rẻ, chi phí bảo dưỡng thấp, tiết kiệm được xi măng, cốt thép… nên dùng ở những vùng sẵn đá.

 Cống bê tông : thường là cống tròn 4 khớp, cống vòm. Ưu điểm là tiết kiệm cốt thép, dễ đúc. Nhược điểm là dễ bị hư hỏng nếu thi công không tốt, khó sửa chữa.

 Cống bê tông cốt thép : thường là cống tròn, cống bản, cống hình hộp hoặc cống vòm. Ưu điểm là bền chắc, dễ vận chuyển và lắp ghép. Nhược điểm là tốn cốt thép. Cống hộp thường đắt, thi công khó nên ít dùng.

 Cống làm bằng các vật liệu khác, ví dụ cống gỗ (loại tạm thời) cống sành, cống

gang, cống tôn lượn sóng….

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 49

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Dựa theo tình hình đắp đất trên cống chia thành :

 Cống nổi : đỉnh cống không đắp đất, thích hợp với những chổ nền đường đắp thấp,

các mương rãnh nông.

 Cống chìm : chiều cao đắp đất trên cống lớn hơn 50 cm thích hợp với nền đường

đắp cao, những chổ suối sâu.

Dựa theo tính chất thủy lực chia thành :

 Cống chảy không áp : chiều sâu mực nước ở cửa vào nhỏ hơn chiều cao miệng cống, mực nước trên toàn chiều dài cống thường không tiếp xúc với đỉnh cống.

 Cống chảy bán áp : chiều sâu mực nước ở cửa vào tuy lớn hơn chiều cao cửa cống

nhưng nước chỉ ngập miệng mà không chảy trên toàn chiều cao của cống.

 Cống chảy có áp : chiều cao mực nước ở cửa vào lớn hơn chiều cao cửa cống, dòng chảy trong phạm vi toàn chiều dài cống đều chảy nay, không có mặt tự do.

Thường sử dụng ở vị trí có suối sâu, nền đường đắp cao, và không gây ngập lụt

cho ruộng đồng.

 Cống xi–phông : thường dùng khi nền đường đắp thấp, mực nước hai bên đường đều cao hơn mực nước cửa cống, và nhất là khi tuyến đường cắt qua các mương

tưới thủy lợi. Cửa vào cửa cống xi phông phải bố trí theo kiểu giếng thẳng đứng

bao gồm cả bộ phận chống lắng đọng. Cống xi phông cần phải bảo đảm không bị

thẩm lậu nước ra ngoài.

Việc bố trí các công trình thoát nước trên đường phải xét tới yêu cầu tưới tiêu. Đồng

thời tính đến việc thoát nước lũ sau khi xây dựng đường, ở đây không tính toán thuỷ lực

cống cấu tạo mà cứ 300 - 500 m để đảm bảo cho việc thoát nước cho rãnh biên, cống cấu

tạo được đặt sau khi thiết kế đường đỏ.

4.2. Xác định lưu lượng tính toán Qp% :

Theo quy trình tính toán dòng chảy lũ do mưa rào ở lưu vực nhỏ (F 100 km2), ta có

công thức : Qp% = Ap Hp F 

Trong đó:

 Qp% : Lưu lượng đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế p%, m3/s;

 p% : Tần số lũ tính toán ,được qui định tùy thuộc vào cấp thiết kế của đường, theo bảng 30 TCVN 4054-2005: đường cấp IV, địa hình đồng bằng và đồi Vtk=60 km/h thì p = 4%;



: Hệ số dòng chảy lũ lấy theo bảng 9-7 TKĐ ÔTÔ3, tùy thuộc vào loại đất cấu tạo lưu vực (ta lấy đất cấp III đối với khu vực tính toán), lượng mưa ngày thiết

kế (Hp) và diện tích lưu vực (F)

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 50

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

 Ap : Mô đun dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế trong điều kiện chưa

xét ảnh hưởng của hồ ao, phụ thuộc vào hệ số đặc trưng địa mạo lòng sông ,

thời gian tập trung nước trên sườn dốc và vùng mưa (phụ lục 13 TKĐÔTÔ3)

 Hp% = 165 (mm): lưu lượng mưa ngày ứng với tần suất thiết kế p = 4% tại trạm Tân Sơn Nhất (Tp.HCM), đây là khu vực thuộc vùng mưa XVIII (phụ lục 15 TKĐÔTÔ3) ;

  : Hệ số triết giảm lưu lượng của hồ ao, đầm lầy. Với diện tích ao hồ, đầm lầy

chiếm 0%, ta có  = 0.9;

 F : diện tích của lưu vực. Dựa vào bình đồ ta tìm được diện tích lưu vực thực

tế theo công thức:

Trong đó: Fbđ : Diện tích lưu vực trên bình đồ (cm2)

M : Hệ số tỉ lệ bình đồ

1010 : Hệ số qui đổi từ cm2 sang km2

4.2.1. Xác định thời gian tập trung nước trên sườn dốc s:

Thời gian tập trung nước trên sườn dốc  , phụ thuộc vào hệ số đặc trưng địa mạo

sườn dốc và vùng mưa (phụ lục 14 TKĐÔTÔ3). Vùng mưa: XVIII

Hệ số xác định theo công thức :

Trong đó:

 bsd :Chiều dài trung bình của sườn dốc lưu vực, km xác định theo công thức:

 L = chiều dài suối chính (km) đo từ nơi suối bắt đầu hình thành rõ ràng tới vị trí

công trình.

 l = tổng chiều dài các suối nhánh (km) có chiều dài lớn hơn 0.75 chiều rộng

trung bình của sườn dốc lưu vực, B xác định theo 1 trong 2 công thức sau:

 Đối với lưu vực có 2 mái dốc:

 Đối với lưu vực có 1 mái dốc: và thay hệ số 1.8 bằng 0.9 trong công

thức xác định bsd.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 51

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

 msd = 0.25: hệ số đặc trưng nhám sườn dốc với mặt đất đất đồng bằng loại hay nứt

nẻ, đất san phẳng đầm chặt.

 Isd: độ dốc trung bình của sườn dốc lưu vực (0/00), được xác định bằng trị số trung

bình của 4 – 6 hướng nước chảy đại diện cho sườn dốc lưu vực.

4.2.2. Tính hệ số địa mạo thủy văn của lòng sông ls:

- L: chiều dài sông chính, km. - mls =1.1: hệ số đặc trưng nhám của lòng sông, với sông đồng bằng ổn định, lòng sông khá sạch, suối không có nước thường xuyên, chảy trong điều kiện tương đối

thuận lợi. Ils : độ dốc lòng sông chính tính theo 0/00 -

Trong đó : h1,h2,…,hn : cao độ những điểm gãy khúc trên trắc dọc lòng sông chính;

l1, l2,…,ln : cự ly giữa các điểm gãy khúc.

4.2.3. Xác định hệ sô Ap%:

- Ap% được xác định bằng cách tra bảng 2.3 22 TCN220 – 95 phụ thuộc vào vùng

mưa, thời gian tập trung nước trên sườn dốc s và hệ số địa mạo thủy văn.

Kết quả tính toán thủy văn được thể hiện trong các bảng sau:

l

STT

Lý trình

(km)

(%o)

(km2)

Km 1 + 170.00

0.20

0.0

110.8

92.2

0.054

Km 1 + 720.00

0.20

0.0

217.4

119.6

0.055

Bảng 4.1. Bảng xác định các đặc trưng thủy văn

Bảng 4.2. Bảng xác định thời gian tập trung nước 𝛕s

92.2

bs js Lý trình ms 𝛕s s  STT (m) (%o)

1 Km 1 + 170.00 0.25 0.906 298.2 4.24 20.73

2 Km 1 + 720.00 119.6 0.25 0.904 305.0 3.98 19.83

Bảng 4.3. Bảng xác định đặc trưng địa mạo lòng sông l

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 52

STT

Lý trình

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

(km2)

(km)

(%o)

Km 1 + 170.00

0.054

0.20

110.8

2.25

Km 1 + 720.00

0.055

0.20

217.4

11.0 0.906 11.0 0.904

1.79

 l

STT

Lý trình

Bảng 4.4. Bảng xác định mô đun dòng chảy Ap

𝛕s l

Km 1 + 170.00

2.25

0.2604

20.73

Km 1 + 720.00

1.79

0.2706

19.83

STT

Lý trình

Bảng 4.5. Bảng xác định Qp

(km2)

(m3/s)

Km 1 +

170.00

0.054

0.90

165

1.880

Km 1 +

720.00

0.055

0.90

165

l  Hp (mm)

1.995

0.906 0.2604 0.904 0.2706

Từ lưu lượng tính được, ta xác định các công trình vượt dòng nước theo bảng sau:

Tên

STT

Lý trình

Công trình

cống

(km2)

(m3/s)

Km 1 +

170.00

0.054

1.880

Bảng 4.6. Bảng tổng hợp cống

Cống

Km 1 +

720.00

0.055

1.995

C1 C2

Cống

4.3. Tính toán cống và cầu nhỏ:

4.3.1. Tính khẩu độ cống :

Cống là công trình thoát nước chính trên đường .

Cống có thể là cống cấu tạo hoặc là cống địa hình. Cống cấu tạo dùng để thoát nước

qua đường, tránh ứ đọng nước làm phá hoại nền đường. Theo qui định trong " tiêu chuẩn

đường " đối với vùng đồi núi thì cứ 1 km cần đặt 2 đến 3 cống. Ở đây không tính toán thủy

lực cống cấu tạo mà cứ 300 m đến 500m thì bố trí 1 cống có khẩu độ  = 1m

Cống địa hình là cống bố trí tại các vị trí có suối. Cống địa hình là cống bắt buộc phải đặt tại những vị trí thường xuyên có nước chảy cắt ngang qua đường mà lưu lượng thường nhỏ 16m3/s.

4.3.2. Phạm vi sử dụng chế độ dòng chảy trong cống theo điều kiện của đường.

Chế độ chảy không áp : được dùng ở các đoạn đường đắp thấp.

Chế độ chảy bán áp : được dùng ở đoạn đường đắp cao.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 53

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Chế độ chảy có áp : chỉ có ở cống có cửa vào làm theo dạng dòng chảy. Được dùng

ở chổ suối sâu, nền đất cần thiết phải đắp cao.

4.3.3. Chế độ làm việc của cống.

Tùy theo chiều sâu ngập nước trước cống và tùy theo loại miệng cống mà cống có

thể làm việc theo các chế độ sau đây :

 Không áp : nếu H ≤ 1,2hcv đối với miệng cống loại thường và 1,4hcv đối với miệng

cống theo dạng dòng chảy.

 Bán áp : nếu H > 1,2hcv và miệng cống thông thường, trường hợp này ở cửa cống

nước ngập toàn bộ nhưng tiếp theo đó thì nước chảy ở mặt thoáng tự do.

 Có áp : nếu H > 1,4hcv và miệng cống làm theo dạng dòng chảy và độ dốc nhỏ hơn độ dốc ma sát, trường hợp này trên phần lớn chiều dài cống, nước ngập hoàn

toàn, chỉ có cửa ra mới có thể có mặt thoáng tự do.

Trong đó: H : chiều cao nước dâng trước cống.

hcv : chiều cao cống ở cửa vào.

Khi mực nước ngập trước cống khá lớn chế độ chảy có áp có thể xảy ra cả cho trường

hợp miệng cống thông thường. Nhưng hiện tượng ấy không xảy ra liên tục và cống vẫn

thường làm việc theo chế độ bán áp. Để bảo đảm an toàn loại này cần tính toán theo chế

độ bán áp.

Nói chung khẩu độ cống được xác định theo chế độ không áp. Trường hợp cá biệt

trên đường ôtô và đôi khi trên đường thành phố cho phép thiết kế theo chế độ bán áp và có

áp nhưng phải có biện pháp về cấu tạo đảm bảo sự ổn định của cống và nước không thấm

qua nền đường. Để những vật trôi có thể chảy qua cống không áp, mực nước chảy trong

cống ở cửa vào phải có một khoảng trống bằng d/4 nhưng phải lớn hơn 0,25m.

4.3.4. Tính khẩu độ cống:

Khẩu độ cống được xác định theo chế độ không áp. Trường hợp cá biệt trên đường

ôtô và đôi khi trên đường thành phố cho phép thiết kế theo chế độ bán áp và có áp nhưng

phải có biện pháp về cấu tạo đảm bảo sự ổn định của cống và nước không thấm qua nền

đường. Để những vật trôi có thể chảy qua cống không áp, mực nước chảy trong cống ở cửa

vào phải có một khoảng trống bằng d/4 nhưng phải lớn hơn 0,25m.

Khả năng thoát nước của cống Qc tùy thuộc vào chế độ làm việc của cống, nhưng ở

đây ta chọn và bố trí cống trên đường là cống làm việc ở chế độ không áp, do đó tính toán

theo chế độ không áp :

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 54

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Trong đó :

+ c : Hệ số vận tốc khi cống làm việc không áp, thường lấy bằng 0.82  0.85

cho tất cả các loại miệng cống, trừ loại làm theo dạng dòng chảy đảm bảo theo chế độ

chảy có áp;

+ c : Tiết diện nước chảy tại chỗ bị thu hẹp trong cống;

+ hc : Chiều sâu nước ở mặt cắt thu hẹp ở cửa vào của cống, hc = 0.9hk;

+ g : Gia tốc trọng trường, lấy bằng 9.81 (m/s2 ) .

Thay ψc = 0.85 và hc = 0.9hk ; hk = . Ta có : H0 =  2hc.

=> Qc =

4.3.5. Các trường hợp tính toán thủy lực cống.

Tùy theo điều kiện cụ thể tính toán cống có thể phân ra hai trường hợp :

 Biết mực nước dâng cho phép (cao độ nền đường cho phép), tốc độ nước chảy cho phép (biết được loại vật liệu gia cố ở thượng lưu và hạ lưu cống) cần xác định

khả năng thoát nước của cống (xác định khẩu độ cống).

 Biết được lưu lượng nước chảy mà cống cần phải thoát, xác định một số phương án khẩu độ cống và các yếu tố thủy lực H và v. Dựa vào H và v định cao độ nền

đường tối thiểu, biện pháp gia cố thượng lưu, hạ lưu cống và tiến hành so sánh

các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để quyết định phương án có lợi nhất.

Từ Qp và chọn cấu tạo cống tròn làm việc theo chế độ không áp, miệng cống loại

thường (loại I) tra bảng ta xác định được d(m), H(m), V(m/s).

Chiều cao đắp nhỏ nhất đối với cống được chọn từ giá trị lớn trong hai giá trị tính

theo hai điều kiện sau:

 Điều kiện 1 : = + 0,5m.

: mực nước dâng trước công trình ( kể cả chiều cao nước dềnh và sóng vỗ

vào mặt mái dốc của nền đường) ứng với tầng suất lũ p%.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 55

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

 Điều kiện 2 : cao độ đường đỏ tại vị trí công trình phải đảm bảo điều kiện xe vận chuyển vật liệu và thiết bị thi công đi trên cống không làm vỡ cống, muốn vậy

phải đảm bảo 0,5m đất đắp trên đỉnh cống (tức là khoảng cách từ đỉnh cống đến

đáy kết cấu áo đường ≥ 0,5m. Trong trường hợp điều kiện này không thỏa mãn

thì phải giảm khẩu độ cống (đường kính trong của cống) và tăng số cửa cống, nếu biện pháp này cũng không thỏa mãn thì phải dùng cống bản (loại cống cho phép

xây dựng mặt đường xe chạy ngay trên cống mà không cần có lớp đất trên đỉnh

cống).

Do sử dụng phương pháp thi công mặt theo phương pháp đào lòng đường hoàn toàn

nên kiến nghị sử dụng công thức sau: =  + 2 + max(0.5 ; hađ)

 : đường kính trong của cống (m);

 : chiều dày thành cống (m), có thể lấy  = 0.1;

hađ : tổng chiều dày kết cấu áo đường (m).

Chiều dài của cống phụ thuộc chiều rộng nền đường, chiều cao đất đắp, độ dốc mái

taluy tại vị trí đặt cống. Chiều dài cống được xác định bằng công thức:

Lc = Bn+ 2m(Hnđ -  - 2)

Trong đó: Bn : bề rộng nền đường, Bn = 9.5 (m).

M : hệ số mái taluy m = 1,5.

Hnđ : chiều cao đắp nền đường (m).

 : đường kính trong của cống.

 : chiều dày thành cống.

Tên

[Qp]

Số Hdâng

Vận tốc

Khẩu độ

STT Lý trình Cống

Lcống (m)

Loại cống (m)

cửa

(m)

(m/s)

(cm)

Km1+170.00 C1

cống (m3/s) 1.880

(m3/s) 2.4

0.88

1.38

Tròn

100

Km1+720.00 C2

1.995

100

2.4

0.9

1.40

Tròn

Bảng 4.7. Bảng thống kê cống

4.3.6. Tính cầu nhỏ.

Theo như bình đồ tuyến được giao, hiện trạng cũ gồm có cầu đảm bảo thoát nước và

chưa hết thời gian khai thác. Nên căn cứ điều kiện kinh tế để đảm bảo chi phí, ta không

cần phải thiết kế xây dựng lại cầu mới và sử dụng cầu đã có.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 56

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

4.4. Thiết kế rãnh:

4.4.1. Rãnh đỉnh.

Khi diện tích lưu vực sườn núi đổ về đường lớn, rãnh dọc không thoát hết thì phải bố

trí rãnh đỉnh để đón nước từ sườn lưu vực chảy về phía đường và dẫn nước về công trình thoát nước, về suối hay chổ trũng cạnh đường.

Cần phải có khi nền đào sâu ≥ 6m.

Khi lưu vực của sườn dốc lớn, cần phải có rãnh đỉnh để tập chung nước và dẫn nước

đến công trình cầu hoặc cống gần nhất

Xác định lưu lượng nước mưa đổ về rãnh đỉnh.

Diện tích lưu vực được xác định từ vị trí của tuyến đường, vị trí đường tụ thủy, vị trí

đường phân thủy.Lưu lượng tính toán của rãnh đỉnh được xác định theo quy trình tính toán

dòng chảy lũ của nước mưa rào. Tần suất tính lưu lượng của rãnh đỉnh là 4%.

Cấu tạo rãnh đỉnh.

Chiều rộng đáy rãnh ≥ 0,5m. Độ dốc mái rãnh 1:1; chiều sâu rãnh H ≤ 1,5m; độ dốc

dọc của rãnh i ≥ 5‰.

Lòng rãnh đỉnh và mái dốc phía đường phải xây để chống nước thấm vào mái đường.

Đất đào từ rãnh đỉnh phải đắp thành con đê hoàn chỉnh ở mái dốc phía thấp (còn gọi

là đê con trạch).

4.4.2. Rãnh biên.

Cần phải có ở đường đào và đường đắp thấp dưới 0,6m và trong phạm vi dải phân

cách giữa khi làm siêu cao riêng cho mỗi phần xe chạy.

Rãnh biên làm để thoát nước khi mưa từ mặt đường, lề đường và diện tích hai bên

dành cho đường. Rãnh biên có tác dụng làm cho nền đường khô ráo do đó đảm bảo cường

độ nền đường và mặt đường ổn định khi mưa.

Cấu tạo rãnh biên.

Hình dạng của rãnh biên tùy thuộc vào điều kiện thi công bằng máy hay bằng thủ

công và tùy thuộc vào chiều cao nền đắp mà có hình dạng hình thang hay hình tam giác.

Thiết kế rãnh hình thang :

 bmin = 0,4m; irãnh ≥ 5‰. hmin = 0,2-0,25 (m) ở đầu rãnh.

 hmax = 80 (cm).

Mái dốc của rãnh hai bên lề đường 1:1.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 57

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Xác định kích thước rãnh.

Ta chọn kích thước của rãnh là b = 0,4m và h = 0,6m để thiết kế.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 58

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

THIẾT KẾ NỀN - MẶT ĐƯỜNG

5.1. Yêu cầu đối với nền đường

Nền đường là một công trình bằng đất có tác dụng :

Khắc phục địa hình thiên nhiên nhằm tạo nên một dải đủ rộng dọc theo tuyến đường

có tác tiêu chuẩn về bình đồ, trắc dọc (độ dốc)…, trắc ngang đáp ứng được điều kiện chạy xe an toàn, êm thuận, kinh tế.

Làm cơ sở cho áo đường : lớp phía trên của nền đường cùng với áo đường chịu đựng

tác dụng của xe do đó có ảnh hưởng rất lớn đến cường độ và tình trạng khai thác của cả kết cấu áo đường.

Để bảo đảm làm tốt các yêu cầu nói trên, khi thiết kế và xây dựng nền đường cần phải

đạt các yêu cầu sau :

Nền đường phải đảm bảo luôn ổn định toàn khối : nghĩa là kích thước hình học và

hình dạng của nền đường trong mỗi hoàn cảnh không bị phá hoại hoặc biến dạng gây bất

lợi cho việc thông xe.

Nền đường phải bảo đảm có cường độ nhất định : tức là đủ độ bền khi chịu cắt trượt

và không bị biến dạng quá nhiều (hay không được tích lũy biến dạng) dưới tác dụng của

áp lực bánh xe chạy qua.

Nền đường phải đảm bảo ổn định về cường độ : nghĩa là cường độ của nền đường

không được thay đổi theo thời gian, theo khí hậu, thời tiết một cách bất lợi.

5.2. Yêu cầu đối với kết cấu áo đường mềm:

Mặt đường là lớp vật liệu trên cùng chịu ảnh hưởng trực tiếp lực thẳng đứng và lực

ngang của xe và chịu tác dụng của các nhân tố thiên nhiên (độ ẩm, nước mưa, nắng, nhiệt

độ thay đổi …). Tầng mặt phải đủ bền trong suốt thời kỳ sử dụng phải bằng phẳng, đủ độ

nhám, chống thấm nước, biến dạng dẻo ở nhiệt độ cao ...

Tuỳ theo cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường, tuỳ vào công nghệ thi công, điều kiện

vật tư mà ta đưa ra phương án chọn tầng mặt cho thích hợp.

Trong kết cấu áo đường tầng mặt là đắt tiền nhất nên khi sử dụng phải thiết kế sao cho các lớp của tầng mặt là có chiều dày tối thiểu theo điều kiện mođun đàn hồi chung (Ech) của kết cấu áo đường.Đối với tầng móng phải tận dụng được vật liệu địa phương.

Chất lượng bề mặt áo đường mềm càng tốt thì chi phí vận doanh sẽ càng giảm và thời

hạn định kỳ sửa chữa vừa trong quá trình khai thác sẽ được tăng lên.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 59

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Thiết kế kết cấu áo đường theo Quy trình thiết kế áo đường mềm theo tiêu chuẩn 22

TCN 211-06.

Đối với đường cấp IV đồng bằng, tốc độ thiết kế V= 60 Km/h :

- Độ nhám: Lớp trên cùng phải có một lớp tạo nhám để đảm bảo chiều sâu rắc cắt

trung bình Htb (mm) đạt tiêu chuẩn quy định theo Bảng 28[1].

Bảng 5.1. Yêu cầu về độ nhám của mặt đường

Tốc độ thiết kế Vtk Chiều sâu rắc cát trung

(Km/h) 60 V < 80 bình Htb (mm) 0,35 Htb < 0,45 Đặc trưng độ nhám bề mặt nhẵn

- Độ bằng phẳng: phải đảm bảo đủ thông qua chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI (mm/Km)

được quy định ở Bảng 29 [6].

Bảng 5.2. Yêu cầu về độ bằng phẳng của mặt đường theo chỉ số IRI

Tốc độ thiết kế Vtk (Km/h) Chỉ số IRI yêu cầu (đường xây dựng mới)

60  2,5

Độ bằng phẳng cũng được đánh giá bằng thước dài 3,0 m theo TCVN 8864:2011. Đối với mặt đường cấp cao A1: 70% số khe hở phải dưới 5 mm và 30% số khe hở còn lại phải dưới 7 mm.

Tính toán kết cấu áo đường mềm theo TCVN 4054-2005 và 22 TCN 221-06.

Sử dụng đơn giá xây dựng cơ bản Tp. Hồ Chí Minh năm 2019.

5.3. Loại tầng mặt và mô đun đàn hồi yêu cầu của kết cấu áo đường:

5.3.1. Xác định các số liệu phục vụ tính toán:

a. Tải trọng tính toán:

Theo 22TCN 211-06 thì tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn được qui định là trục đơn

của ôtô có trọng lượng 100 kN đối với tất cả các loại áo đường mềm trên đường ôtô các

cấp thuộc mạng lưới chung.

 Áp lực tính toán lên mặt đường: p = 0.6 MPa

 Đường kính vệt bánh: D = 33cm

Các số liệu tính toán:

 Lưu lượng xe năm thứ 15 là 2830 xe/ng.đ

 Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm : q = 8%

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 60

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

 Đặc trưng của các loại xe thiết kế cho ở phụ lục bảng 1.7.1. Chỉ xét đến các trục có trọng lượng trục từ 25 KN trở lên, nên ta chỉ xét tới các loại xe tải trong thành

phần dòng xe.

Bảng 5.3. Dự báo thành phần xe ở năm cuối thời hạn thiết kế.

Trọng lượng trục Pi (kN)

Khoảng cách giữa

Số bánh của mỗi

Loại xe

STT

Số trục sau

các trục/cụm

cụm bánh ở

trục sau

trục sau (m)

Xe máy

Xe con

4.3

8.7

nặng

45.5

Xe 2

vừa

25.5

68.2

trục

nhẹ

>3m

nặng

48.5

100

Xe 3

>3m

vừa

27.2

65.5

trục

<3m

nhẹ

20.1

40.5

1.5

Xe romooc (WB19)

(73.2)+(75.5)

Xe bus nhỏ

24.2

42.5

Xe bus lớn

40.2

82.4

b. Tính số trục xe qui đổi về trục tiêu chuẩn 100kN:

Việc tính toán quy đổi được thực hiện theo biểu thức (3.1) [7]

(trục tiêu chuẩn/ ngày đêm)

Trong đó: c1: Hệ số số trục,

m: Số trục của cụm trục i

c2: Hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong một cụm bánh

 = 6.4 cho các cụm bánh chỉ có một bánh

 = 1 cho các cụm bánh có hai bánh (cụm bánh đôi)

Chỉ xét tải trọng trục trên 25 kN nên xe máy và ô tô có tải trọng trục dưới 25kN(2.5T)

nên không xét đến khi qui đổi.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 61

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Khi khoảng cách các trục sau >3m nên việc chuyển đổi được thực hiện riêng từng

trục, tức là c1 = 2.

Khi khoảng cách giữa các trục <3m thì qui đổi gộp m trục có trọng lượng bằng nhau

như 1 trục theo công thức:

Loại xe

STT

Pi ( KN)

ni (xcqd/ngđ)

N (trục/ngđ)

Xe máy

83.2

Trục trước

4.3

1.00

6.4

Xe con

78.00

Trục sau

8.7

1.00

6.4

0.00 0.00

Trục trước

45.5

1.00

6.4

8.33

Nặng

41.6

Trục sau

90.0

1.00

6.4

167.47

Trục trước

25.5

1.00

6.4

0.65

Xe 2

Vừa

trục

Trục sau

68.2

1.00

6.4

49.42

Trục trước

18.0

1.00

6.4

0.00

Nhẹ

72.8

Trục sau

56.0

1.00

6.4

36.34

Trục trước

48.5

1.00

6.4

11.03

Nặng

Trục sau

100.0

2.20

1.0

41.6

91.52

Trục sau

100.0

2.20

1.0

91.52

Trục trước

27.2

1.00

6.4

0.87

Xe 3

trục

Vừa

Trục sau

65.5

2.20

1.0

67.6

14.22

Trục sau

65.5

2.20

1.0

14.22

Trục trước

20.1

1.00

6.4

0.00

Nhẹ

52.00

Trục sau

40.5

2.20

1.0

2.14

Trục trước

27.0

1.00

6.4

0.63

Xe kéo móoc

Trục sau

73.2

4.60

1.0

31.20

36.37

Trục sau

75.5

4.60

1.0

41.68

Trục trước

24.2

1.00

6.4

0.00

Xe bus nhỏ

0.00

Trục sau

42.5

1.00

6.4

0.00

Trục trước

40.2

1.00

6.4

0.00

Xe bus lớn

0.00

Trục sau

82.4

1.00

6.4

0.00

Bảng 5.4. Bảng tính số trục xe qui đổi về số trục tiêu chuẩn 100 kN

Số trục xe qui đổi về số trục tiêu chuẩn 100 kN: Ntk = 566.41 (trục/làn.ngđ)

c. Số trục xe tính toán trên một làn xe:

Số trục xe tính toán tiêu chuẩn trên 1 làn trong một ngày đêm ở năm cuối khai thác

là:

Ntt = Ntk fL (trục / làn.ngày đêm)

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 62

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Vì đường thiết kế 2 làn xe và không có dải phân cách giữa nên theo mục 3.3.2 trang

129 (22TCN 211-06) fL = 0.55.

Ntt = Ntk× fL = 2566.41× 0.55 = 311.53 (trục/làn.ngđ) →

d. Môdun đàn hồi yêu cầu:

Trị số modun đàn hồi yêu cầu được xác định theo bảng 3.4 của 22 TCN 211-06 tùy

thuộc số trục xe tính toán Ntt và tùy thuộc loại tầng mặt của kết cấu áo đường thiết kế.

Trị số modun đàn hồi yêu cầu xác định được theo bảng trên không được nhỏ hơn trị

số tối thiểu (Emin) quy định ở bảng 3.5 phụ thuộc loại đường, cấp đường và loại tầng mặt

của kết cấu áo đường thiết kế.

Trị số modun đàn hồi chọn tính toán Echọn = max(Eyc, Emin).

Trị số modun đàn hồi chung yêu cầu được xác định dựa vào bảng 3.4 TCVN 4054-

05 và số trục xe tính toán.

Đối với mặt đường cấp cao A1:

(trục/làn.ngđ) 200 500

(MPa) 160 178

Nội suy => Eyc=167 (Mpa). Tra bảng 3-5 thì

Do đó lấy => Eyc = 167 (Mpa) để kiểm toán.

Đường cấp IV theo bảng 3.3, chọn độ tin cậy thiết kế theo cấp hạng đường là 0.9.

Dựa vào số đó tiếp tục tra bảng 3.2 chọn hệ số cường độ về độ võng

=> (MPa).

e. Tính số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong thời hạn tính toán 15 năm:

Số trục tiêu chuẩn tích luỹ trong thời hạn t =15 năm với qui luật tăng trưởng xe trung

bình năm q= 8%:

(trục)

Cấp thiết kế của đường là cấp IV miền đồng bằng, Vtk = 60Km/h

+ Thời hạn thiết kế là 15 năm;

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 63

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

+ Số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trên một làn xe trong thời hạn thiết kế là 1.05106

(trục xe tiêu chuẩn /làn)

5.3.2. Loại tầng mặt kết cấu áo đường:

Kết cấu tầng mặt áo đường thường được làm bằng vật liệu đắt tiền nên thường chọn giá trị nhỏ để đảm bảo kinh tế, trên cở sở tổng bề dày 2 lớp mặt đường không được lớn hơn 10 cm. Dựa vào bảng 2-1 [7] ta kiến nghị chọn loại tầng mặt đường là cấp cao A1 để thuận tiện cho thi công lớp mặt, đơn vị tư vấn kiến nghị chọn :

 Lớp 1: Bê tông nhựa C12.5 E1 = 420 Mpa;  Lớp 2: Bê tông nhựa C19 E2 = 350 Mpa.

5.3.3. Nền đất:

Đất đắp nền đường là loại đá mi. Độ chặt yêu cầu:

 Nền đắp: Từ đáy áo đường xuống 30 cm lấy K = 0.98; Bên dưới chiều sâu trên lấy

K = 0.95;

 Nền đào và nền không đào không đắp: Từ đáy áo đường xuống 30 cm lấy K=0.98;

Bên dưới chiều sâu trên lấy K = 0.95;

 Modun đàn hồi Eo = 50 Mpa;

 Góc ma sát trong φ = 35o;

 Trị số lực dính đơn vị c = 0.01 MPa.

(Các giá trị φ , Eo , c, không có trong bảng tra thì nội suy)

5.4. Đề xuất phương án áo đường:

5.4.1. Phương án 1:

Cấu tạo các lớp mặt đường từ trên xuống như sau:

Bê tông nhựa chặt loại C12.5 dày 5 cm;

Bê tông nhựa chặt loại C19 dày 7 cm;

Cấp phối đá dăm loại I dày 16 cm;

Cấp phối đá dăm loại II dày 32 cm.

5.4.2. Phương án 2:

Cấu tạo các lớp mặt đường từ trên xuống như sau:

Bê tông nhựa chặt loại C12.5 dày 5 cm;

Bê tông nhựa chặt loại C19 hạt trung dày 7 cm;

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 64

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Đá dăm gia cố xi măng 6% dày 12 cm;

Cấp phối đá dăm loại II dày 32 cm.

5.5. Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường phương án 1:

Bảng 5.5. Các đặc trưng tính toán của mỗi lớp kết cấu:

Lớp kết cấu (Từ dưới lên) Rku (Mpa) C (Mpa) (độ) Bề dày (cm) Tính về độ võng E (Mpa) Tính về trượt Tính về kéo uốn

Đá mi 50 0.01 35o

Cấp phối đá dăm loại II 250 250 250 32

Cấp phối đá dăm loại I 300 300 300 16

Bê tông nhựa chặt loại C19 350 250 1600 2 7

Bê tông nhựa chặt C12.5 420 300 1800 2.8 5

5.5.1. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi:

a) Chuyển hệ nhiều lớp về hệ hai lớp bằng cách đổi kết cấu áo đường hai lớp một từ

dưới lên trên theo công thức:

Với: là mô đun đàn hồi trên mặt lớp thứ i(i 2); k = và t = .

Kết quả tính đổi theo bảng:

Bảng 5.6. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp theo toán đồ Kogan để tìm Etb:

k= t= Vật liệu hi (cm) Htb (cm) Evi (Mpa) Etbi (Mpa)

5 60 420 Bê tông nhựa chặt C12.5

7 55 0.091 0.146 1.523 1.316 350 286.35 275.84 Bê tông nhựa chặt C19

16 48 0.500 1.200 300 265.99 Cấp phối đá dăm loại I

32 32 250 250.00 Cấp phối đá dăm loại II 1.523

Ta có: Etb’=286.35 (Mpa)

b) Xét hệ số điều chỉnh :

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 65

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Tỉ số giữa bề dày kết cấu áo đường và kích thước vệt bánh xe: <2.

Tra theo bảng 3-6 ta được :

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh: (Mpa)

Modun đàn hồi lớn nhất của các lớp: Emax = 420 (Mpa)

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh dùng để tính toán:

(Mpa)

c) Tra toán đồ 3.1 để xác định của mặt đường:

Từ các tỉ số: , = . Ta xác định được: = 0.575;

(Mpa). Modun đàn hồi chung của kết cấu :

d) Kiểm toán điều kiện về độ võng: Ech 

Vì đường cấp IV, 2 làn xe nên theo bảng 3.3, chọn độ tin cậy thiết kế là 0.9, do vậy

theo bảng 3.2 xác định được hệ số cường độ =1.1

Kết quả nghiệm toán: Ech= 197.79 (Mpa) > .Eyc=1.1 x 167= 183.7 (Mpa).

Kết luận: Kết cấu dự kiến đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi.

5.5.2. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất:

5.5.2.1. Tính của cả 5 lớp kết cấu:

Bảng 5.7. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb’:

k= t= Lớp kết cấu E1 (Mpa) hi (cm) Htb (cm) E'tb (Mpa)

Bê tông nhựa chặt C12.5 Bê tông nhựa chặt C19 Cấp phối đá dăm loại I Cấp phối đá dăm loại II 300 250 300 250 1.137 0.940 1.200 0.000 5 7 16 32 0.091 0.146 0.500 0.000 60 55 48 32 266.81 263.92 265.99 250.00

Ta có: Etb’=266.81 (Mpa)

Xét hệ số điều chỉnh :

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 66

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Tỉ số giữa bề dày kết cấu áo đường và kích thước vệt bánh xe: <2.

Tra theo bảng 3-6 ta được :  =1.201

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh: (Mpa)

Modun đàn hồi lớn nhất của các lớp: Emax = 300 (Mpa)

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh tính toán: (Mpa)

5.5.2.2. Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải tọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất :

và . Với góc nội ma sát của đất nền φ =35o.

Tra toán đồ hình 3.3 ta được . Tax = 0.0118 x 0.6 = 0.00708 (Mpa).

5.5.2.3. Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân của các lớp kết cấu áo đường gây ra trong nền đất

Sử dụng toán đồ hình 3.4, với các thông số: H = 60 (cm); φ=35o. Tra được ứng suất

cắt hoạt động do trọng lượng bản thân của các lơp kết cấu : = -0.0033 (Mpa).

5.5.2.4. Trị số lực dính tính toán của đất nền

Ctt = c. k1.k2.k3

Trong đó:

 c : lực dính tính toán của đất nền, c = 0.01;

 k1: hệ số xét đến sự suy giảm sức chống cắt trượt khi đất chịu tải trọng động và

gây giao động. Ta có = 0.6 với kết cấu áo đường cho phần xe chạy;

 k2: hệ số xét đến các yếu tố tạo ra sự làm việc không đồng nhất của kết cấu, các

yếu tố này ảnh hưởng nhiều khi lưu lượng xe chạy càng lớn. Do đó được xác

định tuỳ thuộc vào số trục xe qui đổi mà kết cấu phải chịu đựng trong một ngày

đêm. Tra bảng 3.8 ta được = 0.8;

 k3: hệ số xét đến sự gia tăng sức chống cắt của đất trong điều kiện chúng làm việc trong kết cấu khác với trong mẫu thử, ngoài ra hệ số này còn xét đến sự khác biệt

về điều kiện tiếp xúc thực tế giữa các lớp kết cấu áo đường với nền đất so với điều

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 67

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

kiện xem như chúng dính kết chặt. Trị số này được xác định tuỳ thuộc loại đất trong khu vực tác dụng của nền đường. Đối với đất dính k3 = 7.

Vậy Ctt = 0.01×0.6×0.8×7 = 0.034 Mpa.

5.5.2.5. Kiểm toán điều kiện:

Với đường cấp IV, độ tin cậy yêu cầu 0.9 do vậy theo bảng 3.7: = 0.94

Kết luận: Kết cấu dự kiến đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong

nền đất.

5.5.3. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn lớp bê tông nhựa:

5.5.3.1. Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bê tông nhựa:

a) Đối với bê tông nhựa lớp trên:

Bảng 5.8. Kết quả tính đổi 2 lớp bê tông nhựa về một lớp để tìm Etb’

k= t= Lớp kết cấu hi (cm) Htb (cm) E1 (Mpa) E'tb (Mpa)

7 1600

Bê tông nhựa chặt C19 Cấp phối đá dăm loại I 16 55 48 0.146 0.500 6.015 1.200 300 358.10 265.99

Cấp phối đá dăm loại II 32 32 0.000 0.000 250 250.00

Xét các lớp phía dưới lớp kiểm tra, ta có: Etb’= 358.1 (Mpa)

- Tỉ số giữa bề dày kết cấu áo đường và kích thước vệt bánh xe: Tra

theo bảng 3-6 ta được : ;

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh: (Mpa)

Modun đàn hồi lớn nhất của các lớp: Emax = 1600 (Mpa)

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh tính toán:

- Tra toán đồ 3-1, với 2 chỉ số: ; .

Ta xác định được: .

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 68

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Modun đàn hồi chung của kết cấu: .

- Tra toán đồ 3-5 với các thông số sau: ; .

Tra được Ứng suất kéo uốn đơn vị:

: hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng suất trong kết cấu áo đường dưới tác dụng

của tải trọng tính toán là bánh đơn hay bánh đôi. Khi kiểm tra với cụm bánh đôi trong

trường hợp tính với tải trọng trục tiêu chuẩn thì =0.85,(Tải trọng nặng cụm bánh đơn thì

=1.00 )

Ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối:

(Mpa)

b) Đối với bê tông nhựa lớp dưới:

Bảng 5.9. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb’

0.500

1.200

300

Htb k= t= Lớp kết cấu (cm) hi (cm) E1 (Mpa) E'tb (Mpa)

265.99

0.000

250

250.00

Cấp phối đá dăm loại I

Cấp phối đá dăm loại II

- Trị số của 2 lớp là Etb’ = 265.99 (Mpa) với bề dày lớp này là H =51cm trị số này

còn phải xét đến hệ số điều chỉnh : < 2. Tra bảng 3.6 được β =1.170

(Mpa)

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh:

Modun đàn hồi lớn nhất của các lớp: Emax = 300 (Mpa)

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh tính toán (Mpa)

- Với ; . Tra toán đồ hình 3.1 được:

Modun đàn hồi chung của kết cấu:

Quy đổi 2 lớp bê tông nhựa về 1 lớp:

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 69

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

- Tra toán đồ 3-5 với các thông số sau: h1 =12 (cm), E1 =1683.33 (Mpa).

; .

Tra được Ứng suất kéo uốn đơn vị:

Ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối:

(Mpa)

5.5.3.2. Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy lớp bê tông nhựa:

Trong đó:

: hệ số cường đo về chịu kéo uốn tuỳ thuộc vào độ tin cậy thiết kế. =0.94 tra

bảng 3.7 cho trường hợp đuờng cấp IV ứng với đô tin cậy 0.9;

: cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa, ;

: cường độ chịu kéo uốn giới hạn ở nhiệt độ tính toán;

: hệ số xét đến sự suy giảm cường độ do vật liệu bị mỏi dưới tác dụng của tải

trọng trùng phục. Đối với vật liệu bê tông nhựa:

;

: hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân về khí

hậu thời tiết . Với bê tông nhựa chặt loại I, =1.

- Cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa C12.5:

(Mpa)

- Cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa C19:

(Mpa)

Kiểm toán:

- Với lớp bê tông nhựa lớp trên: = 1.08 (Mpa) < (Mpa)

- Với lớp bê tông nhựa lớp dưới: =0.65 (MPa) < (Mpa).

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 70

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Kết luận: Kết cấu dự kiến đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong

các lớp bê tông nhựa.

5.5.4. Kết luận:

Các kết quả kiểm toán theo trình tự tính toán như trên cho thấy kết cấu dự kiến đảm

bảo được tất cả các điều kiện về cường độ, do đó có thể chấp nhận nó làm kết cấu thiết kế.

5.6. Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường phương án 2:

Bảng 5.10. Các đặc trưng tính toán của mỗi lớp kết cấu:

E (Mpa)

Lớp kết cấu (Từ dưới lên) Rku (Mpa) φ (độ) Bề dày (cm) C (Mp a) Tính về độ võng Tính về trượt Tính về kéo uốn

Đá mi 50 0.01 35

Cấp phối đá dăm loại II 32 250 250 250

CPDD GCXM 6% 12 300 300 300 0.8

Bê tông nhựa chặt loại C19 350 250 1600 2.0 7

Bê tông nhựa chặt C12.5 420 300 1800 2.8 5

5.6.1. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi:

a) Chuyển hệ nhiều lớp về hệ hai lớp bằng cách đổi kết cấu áo đường hai lớp một từ

dưới lên trên theo công thức:

Với: là mô đun đàn hồi trên mặt lớp thứ i(i 2); k = và t = .

Kết quả tính đổi theo bảng:

Bảng 5.11. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp theo toán đồ Kogan để tìm Etb:

Lớp kết cấu

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 71

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

420

1.276

0.098

k= t= E1 (Mpa) hi (cm) Htb (cm) E'tb (Mpa)

336.67

350

1.074

0.159

329.15

Bê tông nhựa chặt C12.5 Bê tông nhựa chặt C19 5 7 56 51

600

2.400

0.375

325.92

CPDD GCXM 6% 12 44

250

250.00

Cấp phối đá dăm loại II 32 32

Ta có: Etb’= 336.67 (Mpa)

b) Xét hệ số điều chỉnh :

Tỉ số giữa bề dày kết cấu áo đường và kích thước vệt bánh xe: <2.

Tra theo bảng 3-6 ta được :

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh: (Mpa);

Modun đàn hồi lớn nhất của các lớp: Emax = 600 (Mpa);

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh tính toán: (Mpa);

c) Tra toán đồ 3.1 để xác định của mặt đường:

Từ các tỉ số: , = . Ta xác định được: = 0.517

(Mpa). Modun đàn hồi chung của kết cấu :

d) Kiểm toán điều kiện về độ võng: Ech 

Vì đường cấp IV, 2 làn xe nên theo bảng 3.3, chọn độ tin cậy thiết kế là 0.9, do vậy

theo bảng 3.2 xác định được hệ số cường độ =1.1

Kết quả nghiệm toán: Ech= 207.79 (Mpa) > .Eyc=1.1 x 167= 183.7 (Mpa).

Kết luận: Kết cấu dự kiến đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi.

5.6.2. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất:

5.6.2.1. Tính của cả 5 lớp kết cấu:

Bảng 5.12. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb’:

Lớp kết cấu

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 72

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

k= t= E1 (Mpa) hi (cm) Htb (cm) E'tb (Mpa)

300 250 600 250 0.953 0.767 2.400 5 7 12 34 0.098 0.159 0.375 56 51 44 34 313.36 314.69 325.92 250 Bê tông nhựa chặt C12.5 Bê tông nhựa chặt C19 CPDD GCXM 6% Cấp phối đá dăm loại II

Ta có: Etb’= 313.36 (Mpa)

Xét hệ số điều chỉnh :

Tỉ số giữa bề dày kết cấu áo đường và kích thước vệt bánh xe: <2.

Tra theo bảng 3-6 ta được :  =1.194.

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh: (Mpa);

Modun đàn hồi lớn nhất của các lớp: Emax = 600 (Mpa);

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh tính toán: (Mpa)

5.6.2.2. Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải tọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất :

và . Với góc nội ma sát của đất nền φ=35o.

Tra toán đồ hình 3.3 ta được . Tax = 0.0111 x 0.6 = 0.00666 (Mpa).

5.6.2.3. Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân của các lớp kết cấu áo đường gây ra trong nền đất

Sử dụng toán đồ hình 3.4, với các thông số: H = 56 (cm); φ=35o. Tra được ứng suất

cắt hoạt động do trọng lượng bản thân của các lơp kết cấu : = - 0.00308 (Mpa).

5.6.2.4. Trị số lực dính tính toán của đất nền

Ctt = c. k1.k2.k3

Trong đó:

 c : lực dính tính toán của đất nền, c = 0.01;

 k1: hệ số xét đến sự suy giảm sức chống cắt trượt khi đất chịu tải trọng động và

gây giao động. Ta có = 0.6 với kết cấu áo đường cho phần xe chạy;

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 73

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

 k2: hệ số xét đến các yếu tố tạo ra sự làm việc không đồng nhất của kết cấu, các

yếu tố này ảnh hưởng nhiều khi lưu lượng xe chạy càng lớn. Do đó được xác

định tuỳ thuộc vào số trục xe qui đổi mà kết cấu phải chịu đựng trong một ngày

đêm. Tra bảng 3.8 ta được = 0.8;

 k3: hệ số xét đến sự gia tăng sức chống cắt của đất trong điều kiện chúng làm việc trong kết cấu khác với trong mẫu thử, ngoài ra hệ số này còn xét đến sự khác biệt về điều kiện tiếp xúc thực tế giữa các lớp kết cấu áo đường với nền đất so với điều

kiện xem như chúng dính kết chặt. Trị số này được xác định tuỳ thuộc loại đất

trong khu vực tác dụng của nền đường. Đối với đất dính k3 = 7.

Vậy Ctt = 0.01×0.6×0.8×7 = 0.034 MPa

5.6.2.5. Kiểm toán điều kiện:

Với đường cấp IV, độ tin cậy yêu cầu 0.9 do vậy theo bảng 3.7: = 0.94

Kết luận: Kết cấu dự kiến đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong

nền đất.

5.6.3. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn lớp bê tông nhựa:

5.6.3.1. Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bê tông nhựa:

a) Đối với bê tông nhựa lớp trên:

Bảng 5.13. Kết quả tính đổi 2 lớp bê tông nhựa về một lớp để tìm Etb’

k= t= Lớp kết cấu hi (cm) Htb (cm) E1 (Mpa) E'tb (Mpa)

7 51 0.159 4.909 1600 429.10

Bê tông nhựa chặt C19 CPDD GCXM 6% 12 44 0.375 2.400 600 325.92

Cấp phối đá dăm loại II 32 32 0.000 0.000 250 250.00

Xét các lớp phía dưới lớp kiểm tra, ta có: Etb’= 429.10 (Mpa)

- Tỉ số giữa bề dày kết cấu áo đường và kích thước vệt bánh xe: Tra

theo bảng 3-6 ta được : ;

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh: (Mpa);

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 74

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Modun đàn hồi lớn nhất của các lớp: Emax = 1600 (Mpa); Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh dùng để tính toán:

- Tra toán đồ 3-1, với 2 chỉ số: ; .

Ta xác định được: ;

Modun đàn hồi chung của kết cấu: .

- Tra toán đồ 3-5 với các thông số sau: ; .

Tra được Ứng suất kéo uốn đơn vị:

: hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng suất trong kết cấu áo đường dưới tác dụng

của tải trọng tính toán là bánh đơn hay bánh đôi. Khi kiểm tra với cụm bánh đôi trong

trường hợp tính với tải trọng trục tiêu chuẩn thì =0.85,(Tải trọng nặng cụm bánh đơn thì

=1.00).

Ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối:

(Mpa)

b) Đối với bê tông nhựa lớp dưới:

Bảng 5.14. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb’

375

2.4

600

k= Htb t= Lớp kết cấu (cm) hi (cm) E1 (Mpa) E'tb (Mpa)

325.92

250

250.00

CPDD GCXM 6%

Cấp phối đá dăm loại II

- Trị số của 2 lớp là Etb’ = 325.92 (Mpa) với bề dày lớp này là H =44cm trị số này

còn phải xét đến hệ số điều chỉnh : < 2. Tra bảng 3.6 được β =1.150

(Mpa);

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh:

Modun đàn hồi lớn nhất của các lớp: Emax = 600 (Mpa);

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 75

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh tính toán: (Mpa)

- Với ; . Tra toán đồ hình 3.1 được:

Modun đàn hồi chung của kết cấu:

Quy đổi 2 lớp bê tông nhựa về 1 lớp:

- Tra toán đồ 3-5 với các thông số sau: h1 =12 (cm), E1 =1683.33 (Mpa).

; .

Tra được Ứng suất kéo uốn đơn vị:

Ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối:

(Mpa)

c) Cấp phối đá dăm gia cố xi măng 6%:

Xác định Echm ở trên lớp cấp phối đá dăm loại II:

 Hệ số điều chỉnh : < 2;

 E1 = Eku = 250 (Mpa) .

Tra bảng 3.1 với 2 tỷ số ta được .

Modun đàn hồi chung của kết cấu:

Sử dụng toán đồ 3.6 với các thông số:

 H = 5 +7+12 = 24(cm);

 ;

 E2 = 600 (Mpa); E3= Ech,m= 118.75(Mpa).

; ; .

Tra được Ứng suất kéo uốn đơn vị:

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 76

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối:

(Mpa)

5.6.3.2. Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy lớp bê tông nhựa:

Trong đó:

: hệ số cường đo về chịu kéo uốn tuỳ thuộc vào độ tin cậy thiết kế. =0.94 tra

bảng 3.7 cho trường hợp đuờng cấp IV ứng với đô tin cậy 0.9;

: cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa, ;

: cường độ chịu kéo uốn giới hạn ở nhiệt độ tính toán;

k1 : hệ số xét đến sự suy giảm cường độ do vật liệu bị mỏi dưới tác dụng của tải

trọng trùng phục.

 Đối với vật liệu bê tông nhựa:

;

 Đối với vật liệu cấp phối đá dăm gia cố xi măng 6%:

;

k2 : hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân về khí

hậu thời tiết . Với bê tông nhựa chặt loại I, =1.

- Cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa C12.5:

(Mpa)

- Cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa C19:

(Mpa)

- Cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng 6%:

(Mpa)

Kiểm toán:

- Với lớp bê tông nhựa lớp trên: = 1.04 (Mpa) < (Mpa).

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 77

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

- Với lớp bê tông nhựa lớp dưới: = 0.92 (MPa) < (Mpa).

- Với lớp CPĐD gia cố xi măng 6%: = 0.23 (MPa) < (Mpa).

Kết luận: Kết cấu dự kiến đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong

các lớp bê tông nhựa.

5.6.4. Kết luận:

Các kết quả kiểm toán theo trình tự tính toán như trên cho thấy kết cấu dự kiến đảm

bảo được tất cả các điều kiện về cường độ, do đó có thể chấp nhận nó làm kết cấu thiết kế.

5.7. So sánh và chọn lựa hai phương án áo đường:

Cả hai phương án tuyến có các số liệu đầu vào giống nhau về điều kiện địa chất, khí

hậu, thuỷ văn và lưu lượng xe thiết kế nên trong bước thiết kế này ta sẽ chọn ra một phương

án áo đường để sử dụng chung cho cả hai phương án tuyến. Vì thế ta sẽ so sánh hai phương

án áo đường trên cùng chiều dài tuyến 1Km mặt đường.

5.7.1. Định mức tính toán:

Bảng 5.15. Bảng định mức dự toán hạng mục công trình tại TP.HCM (Phương án 1)

Đơn giá

STT

Danh mục công tác đo bóc Đơn vị

Mã hiệu công tác

Khối lượng

Vật liệu

Nhân công

Máy thi công

AD.23233

100m2

15,756,000

478,225

499,709

AD.23215

100m2

20,812,800

646,250

578,060

AD.11222

100m3

13.6

35,500,000 1,137,400 2,573,717

AD.11212

100m3

27.2

32,660,000 1,008,150 2,681,964

Rải thảm mặt đường bê tông nhựa C12.5, chiều dày đã lèn ép 5cm Rải thảm mặt đường bê tông nhựa C19, chiều dày đã lèn ép 7cm Làm móng lớp trên cấp phối đá dăm, đường làm mới Làm móng lớp dưới cấp phối đá dăm, đường làm mới

Bảng 5.16. Bảng định mức dự toán hạng mục công trình tại TP.HCM (Phương án 2)

Đơn giá

STT

Danh mục công tác đo bóc Đơn vị

Mã hiệu công tác

Khối lượng

Vật liệu

Nhân công

Máy thi công

AD.23233

100m2

15,756,000

478,225

499,709

AD.23225

100m2

21,439,800

659,175

590,069

Rải thảm mặt đường bê tông nhựa C12.5, chiều dày đã lèn ép 5cm Rải thảm mặt đường bê tông nhựa C19, chiều dày đã lèn ép 7cm

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 78

AD.12330

100m3

10.2

45,181,417 7,504,255 4,081,984

AD.11212

100m3

27.2

32,660,000 1,008,150 2,681,964

Làm lớp móng đá cấp phối đá dăm gia có xi mâng, trạm trộn 50m3/h, cát mịn gia cố 5% xi măng Làm móng lớp dưới cấp phối đá dăm, đường làm mới

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

5.7.2. Xác định chi phí xáy dựng mặt đường:

Phân tích đơn giá theo hạng mục công việc:

Bảng 5.17. Đơn giá theo từng loại vật liệu làm mặt (Phương án 1)

STT

Tên công tác

Đơn giá Thành tiền

Mã hiệu đơn giá

Đơn vị

Định mức

Mã hiệu VL, NC, M

AD.23233

100 m2

Rải thảm mặt đường bêtông nhựa C12.5, chiều dày đã lèn ép 5cm

Vật liệu

15,756,000

V00060

- Bê tông nhựa C12.5

tấn

12.12

1,300,000 15,756,000

Nhân công

478,225

N0020

công

1.85

258,500

478,225

- Nhân công bậc 4,0/7 - Nhóm 2 - Hệ số điều chỉnh nhân công

Máy thi công

499,709

M9654

0.064

1,610,120

103,048

0.045

5,606,807

252,306

M105.0 203

M9657

0.12

1,121,307

134,557

- Đầm bánh hơi tự hành - trọng lượng: 16 t - Máy rải hỗn hợp bê tông nhựa - năng suất: 130 cv đến 140 cv - Đầm bánh thép tự hành - trọng lượng: 10 t

M0111

- Máy khác

9,798

499,709

AD.23215

100 m2

- Hệ số điều chỉnh máy thi công Rải thảm mặt đường bêtông nhựa C19, chiều dày đã lèn ép 7cm

Vật liệu

20,812,800

V00061

- Bê tông nhựa C19

tấn

16.26

1,280,000 20,812,800

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 79

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Nhân công

646,250

N0020

công

2.5

258,500

646,250

- Nhân công bậc 4,0/7 - Nhóm 2 - Hệ số điều chỉnh nhân công

Máy thi công

578,060

M9654

0.064

1,610,120

103,048

0.0587 5,606,807

329,120

M105.0 203

M9657

0.12

1,121,307

134,557

- Đầm bánh hơi tự hành - trọng lượng: 16 t - Máy rải hỗn hợp bê tông nhựa - năng suất: 130 cv đến 140 cv - Đầm bánh thép tự hành - trọng lượng: 10 t

M0111

- Máy khác

11,335

578,060

AD.11222

100 m3

- Hệ số điều chỉnh máy thi công Làm móng lớp trên cấp phối đá dăm, đường làm mới

35,500,000

Vật liệu

V12698

142

250,000

35,500,000

- Cấp phối đá dăm 0,075-50mm lớp trên

1,137,400

Nhân công

N0020

công

4.4

258,500

1,137,400

- Nhân công bậc 4,0/7 - Nhóm 2 - Hệ số điều chỉnh nhân công

2,573,717

Máy thi công

M9657

0.21

1,121,307

235,474

M9637

0.21

1,132,383

237,800

M9551

0.21

3,797,208

797,414

M9576

0.21

2,923,684

613,974

M9654

0.42

1,610,120

676,250

- Đầm bánh thép tự hành - trọng lượng: 10 t - Ô tô tưới nước - dung tích: 5 m3 - Máy rải cấp phối đá dăm - năng suất 60 m3/h - Máy đầm rung tự hành - trọng lượng: 25 t - Đầm bánh hơi tự hành - trọng lượng: 16 t

M0111

- Máy khác

0.5

12,805

2,573,717

- Hệ số điều chỉnh máy thi công

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 80

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

AD.11212

100 m3

32,660,000

V00127

142

230,000

32,660,000

Làm móng lớp dưới cấp phối đá dăm, đường làm mới Vật liệu - Cấp phối đá dăm 0,075-50mm (lớp dưới)

Nhân công

1,008,150

N0020

công

3.9

258,500

1,008,150

- Nhân công bậc 4,0/7 - Nhóm 2 - Hệ số điều chỉnh nhân công

Máy thi công

2,681,964

0.21

1,121,307

235,474

M9657

0.21

1,132,383

237,800

M9637

0.34

1,610,120

547,441

M9654

0.42

2,049,156

860,646

M9578

0.08

2,166,080

173,286

M9553

0.21

2,923,684

613,974

M9576

- Đầm bánh thép tự hành - trọng lượng: 10 t - Ô tô tưới nước - dung tích: 5 m3 - Đầm bánh hơi tự hành - trọng lượng: 16 t - Máy ủi - công suất: 108,0 CV (110CV) - Máy san tự hành - công suất: 108 cv - Máy đầm rung tự hành - trọng lượng: 25 t

M0111

- Máy khác

0.5

13,343

2,681,964

- Hệ số điều chỉnh máy thi công

Bảng 5.18. Đơn giá theo từng loại vật liệu làm mặt (Phương án 2)

STT

Tên công tác

Đơn giá Thành tiền

Mã hiệu đơn giá

Đơn vị

Định mức

Mã hiệu VL, NC, M

AD.23233

100 m2

Rải thảm mặt đường bê tông nhựa C12.5, chiều dày đã lèn ép 5cm

Vật liệu

15,756,000

V00060

- Bê tông nhựa C12.5

tấn

12.12

1,300,000 15,756,000

Nhân công

478,225

N0020

công

1.85

258,500

478,225

- Nhân công bậc 4,0/7 - Nhóm 2 - Hệ số điều chỉnh nhân công Máy thi công

499,709

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 81

M9654

0.064

1,610,120

103,048

0.045

5,606,807

252,306

M105.0 203

M9657

0.12

1,121,307

134,557

- Đầm bánh hơi tự hành - trọng lượng: 16 t - Máy rải hỗn hợp bê tông nhựa - năng suất: 130 cv đến 140 cv - Đầm bánh thép tự hành - trọng lượng: 10 t

M0111

- Máy khác

9,798

499,709

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

AD.23225

100 m2

- Hệ số điều chỉnh máy thi công Rải thảm mặt đường bê tông nhựa C19, chiều dày đã lèn ép 7cm

Vật liệu

21,439,800

V00062

- Bê tông nhựa C19

tấn

16.62

1,290,000 21,439,800

Nhân công

659,175

N0020

công

2.55

258,500

659,175

- Nhân công bậc 4,0/7 - Nhóm 2 - Hệ số điều chỉnh nhân công

Máy thi công

590,069

M9654

0.064

1,610,120

103,048

0.0608 5,606,807

340,894

M105.0 203

M9657

0.12

1,121,307

134,557

- Đầm bánh hơi tự hành - trọng lượng: 16 t - Máy rải hỗn hợp bê tông nhựa - năng suất: 130 cv đến 140 cv - Đầm bánh thép tự hành - trọng lượng: 10 t

M0111

- Máy khác

11,570

590,069

AD.12330

100 m3

- Hệ số điều chỉnh máy thi công Làm lớp móng đá cấp phối đá dăm gia có xi mâng, trạm trộn 50m3/h, cát mịn gia cố 5% xi măng

Vật liệu

45,181,417

V00127

128.49

230,000

29,552,700

- Cấp phối đá dăm 0,075-50mm (lớp dưới)

V00761

- Xi măng PC40

10094

1,504

15,181,376

V00750

- Vật liệu khác

447,341

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 82

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Nhân công

7,504,255

N0020

công

29.03

258,500

7,504,255

- Nhân công bậc 4,0/7 - Nhóm 2 - Hệ số điều chỉnh nhân công

Máy thi công

4,081,984

M9576

0.197

2,923,684

575,966

M9657

0.197

1,121,307

220,897

M9609

0.51

3,690,934

1,882,376

M9551

0.197

3,797,208

748,050

M9654

0.394

1,610,120

634,387

- Máy đầm rung tự hành - trọng lượng: 25 t - Đầm bánh thép tự hành - trọng lượng: 10 t - Trạm trộn bê tông - năng suất: 50 m3/h - Máy rải cấp phối đá dăm - năng suất 60 m3/h - Đầm bánh hơi tự hành - trọng lượng: 16 t

M0111

- Máy khác

0.5

20,308

4,081,984

AD.11212

100 m3

- Hệ số điều chỉnh máy thi công Làm móng lớp dưới cấp phối đá dăm, đường làm mới

Vật liệu

32,660,000

V00127

142

230,000

32,660,000

- Cấp phối đá dăm 0,075-50mm (lớp dưới)

1,008,150

Nhân công

N0020

công

3.9

258,500

1,008,150

- Nhân công bậc 4,0/7 - Nhóm 2 - Hệ số điều chỉnh nhân công

2,681,964

Máy thi công

M9657

0.21

1,121,307

235,474

M9637

0.21

1,132,383

237,800

M9654

0.34

1,610,120

547,441

M9578

0.42

2,049,156

860,646

M9553

0.08

2,166,080

173,286

M9576

0.21

2,923,684

613,974

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 83

M0111

- Máy khác

0.5

13,343

2,681,964

- Hệ số điều chỉnh máy thi công

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

5.7.3. So sánh và chọn phương án áo đường đưa vào thi công Bảng 5.19. Tính giá thành cho từng phương án theo 1Km đường.

Thành tiền

Mã hiệu công tác Vật liệu Vật liệu Máy thi công Nhân công Máy thi công

4,817,533,032 Đơn giá Nhân công PHƯƠNG ÁN 1

AD.23233 15,756,000 478,225 499,709 1,339,260,000 40,649,125 42,475,265

AD.23225 20,812,800 646,250 578,060 1,769,088,000 54,931,250 49,135,100

AD.11222 35,500,000 1,137,400 2,573,717 482,800,000 15,468,640 35,002,551

AD.11212 32,660,000 1,008,150 2,681,964 888,352,000 27,421,680 72,949,421

4,918,706,322 PHƯƠNG ÁN 2

AD.23233 15,756,000 478,225 499,709 1,339,260,000 40,649,125 42,475,265

AD.23225 21,439,800 659,175 590,069 1,822,383,000 56,029,875 50,155,865

AD.12330 45,181,417 7,504,255 4,081,984 460,850,453 76,543,401 41,636,237

AD.11212 32,660,000 1,008,150 2,681,964 888,352,000 27,421,680 72,949,421

Cả hai phương án kết cấu áo đường đều thỏa các điều kiện kiểm toán đảm bảo yêu

cầu về kỹ thuật, tuy nhiên xét về góc độ kinh tế thì phương án 1 tiết kiệm hơn nhiều so với

phương án thứ 2. Đề nghị chọn phương án xây dựng kết cấu thứ nhất vào thiết kế cho tuyến

đường.

5.8. Thiết kế kết cấu lề đường gia cố:

Cấu tạo các lớp lề gia cố từ trên xuống như sau:

 Bê tông nhựa C12.5 dày 5 cm;

 Bê tông nhựa C19 dày 7 cm;

 Cấp phối đá dăm loại I dày 16 cm;

 Cấp phối đá dăm loại II dày 32cm.

Do kết cấu lề gia cố lấy theo kết cấu áo đường cho làn xe chạy nên không cần kiểm

toán.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 84

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

5.9. Kết luận:

Các kết quả kiểm toán theo trình tự tính toán như trên cho thấy kết cấu dự kiến đảm

bảo được tất cả các điều kiện về cường độ, tính kinh tế, do đó có thể chấp nhận nó làm kết

cấu thiết kế.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 85

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

THIẾT KẾ TRẮC DỌC – TRẮC NGANG

6.1. Thiết kế trắc dọc:

Những yêu cầu khi thiết kế trắc dọc:

Để đảm bảo đường đỏ thiết kế lượn đều và với tốc độ hợp lý, thì đối với mọi cấp

đường luôn luôn quán triệt nguyên tắc chung là khi địa hình cho phép nên dùng các tiêu chuẩn kỹ thuật cao nhằm phát huy tốc độ xe chạy, đảm bảo an toàn thuận lợi, thoát nước

tốt nâng cao chất lượng khai thác vận doanh, đồng thời đảm bảo dễ dàng nâng cấp mặt

đường sau này.

Các chỉ tiêu kỹ thuật cho phép như độ dốc dọc imax, bán kính đường cong bằng tối

thiểu chỉ dùng ở những nơi khó khăn, ngoài ra ở những đoạn đường có địa hình rất khó

khăn cho phép tăng độ dốc dọc lên nhưng độ dốc dọc lớn nhất không vượt quá 6%.

Các chỗ đổi dốc trên mặt cắt dọc (lớn hơn 1% khi tốc độ thiết kế 60km/h, lớn hơn

2% khi tốc độ thiết kế < 60 km/h) phải nối tiếp các đường cong đứng.

Trong nền đường đào, độ dốc dọc tối thiểu là 0,5% (khi khó khăn là 0,3% và đoạn

dốc này không kéo dài quá 50m).

Chiều dài đoạn dốc dọc không được quá dài, khi vượt quá qui định thì phải có các

đoạn chêm dốc 2,5% và có chiều dài đủ để bố trí đường cong đứng

Không bố trí đường cong đứng có bán kính nhỏ nằm trong đường cong nằm có bán

kính lớn để tránh tạo ra các u lồi hay các hố lõm. Nên đảm bảo bán kính đường cong dứng

lõm lớn hơn bán kính đường cong nằm.

Cao độ thiết kế của tuyến đường phải xét đến biện pháp ổn định nền đường, thoát

nước mặt đường, giữ cho nền được ổn định và bền vững.

Chiều cao của nền đắp phải đảm bảo sao cho đáy của kết cấu mặt đường phải cao hơn

mặt nước ngầm tính toán, mực nước đọng lại thường xuyên hai bên đường hoặc từ mặt đất

tự nhiên ẩm ướt một khoảng h có giá trị tùy thuộc loại đất dưới kết cấu mặt đường.

Chiều cao nền đường đào được chọn theo đều kiện đảm bảo thoát nước dọc và theo

điều kiện bảo đảm tổng chi phí xây dựng và chi phí vận doanh là thấp nhất.

Tại các điểm khống chế, đường đỏ phải đảm bảo cao độ tính toán , khi đi qua cống

đường đỏ phải cao hơn mực nước dâng và cao độ đỉnh cống là 0.5m.

Bảng 6.1. Phương án

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 86

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

STT Tên cọc Bán kính Khoảng dồn Cao độ TN Cao độ TK Góc chuyển hướng trái

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 H0 C1 C2 C3 C4 H1 ND1 C5 C6 C7 C8 C9 TD1 C10 C11 C12 P1 C13 H2 C14 TC1 C15 C16 C17 C18 C19 NC1 C20 C21 H3 C22 C23 C24 C25 H4 C26 C27 C28 C29 0 20 20 20 20 20 6.7498 3.2502 10 10 10 10 6.7498 3.2502 10 10 4.2769 5.7231 10 10 1.8041 8.1959 10 10 10 10 1.8041 8.1959 10 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 1.6 1.6 1.6 1.7 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.8 1.8 1.8 1.8 1.9 2 2 2 2 2 2.1 2.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.6 2.7 2.9 3 3.2 3.5 3.7 4.1 4.7 1.6 1.6739 1.7479 1.8218 1.8957 1.9697 1.9946 2.0066 2.0436 2.0806 2.1175 2.1545 2.1795 2.1915 2.2284 2.2654 2.2812 2.3024 2.3393 2.3763 2.383 2.4133 2.4502 2.4872 2.5242 2.5611 2.5678 2.6479 2.7456 2.941 3.1365 3.3319 3.5274 3.7228 3.9182 4.1137 4.3091 4.5046 4.7 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 171d58'28" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 750 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 87

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 H5 C30 C31 C32 C33 H6 C34 C35 C36 C37 H7 C38 C39 C40 C41 H8 C42 C43 C44 C45 H9 C46 C47 C48 C49 H10 C50 C51 C52 C53 H11 C54 ND2 C55 C56 C57 C58 C59 TD2 C60 P2 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 7.85 2.15 10 10 10 10 7.85 2.15 4.489 1.2 1.2 1.3 1.3 1.4 2 4.7 4.2 4 3.8 3.7 3.5 3.2 3.1 3 2.9 2.8 2.6 2.4 2.2 2 2 2 1.9 1.9 1.8 1.8 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 0.6 1.8 1.8 1.8 4.7 4.7 4.7 4.7 4.7 4.7 4.7 4.5648 4.4295 4.2943 4.1591 4.0238 3.8886 3.7533 3.6181 3.4829 3.3476 3.2124 3.0772 2.9419 2.8067 2.6714 2.5362 2.4718 2.4075 2.3431 2.2787 2.2144 2.15 2.2255 2.301 2.3765 2.4061 2.4143 2.452 2.4898 2.5275 2.5653 2.5949 2.603 2.6199 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 183d37'32" 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1000

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 88

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 C61 TC2 H12 C62 C63 C64 C65 NC2 C66 C67 C68 H13 C69 C70 C71 C72 H14 C73 C74 C75 C76 H15 C77 C78 C79 C80 H16 C81 C82 C83 ND3 C84 C85 H17 C86 C87 TD3 C88 C89 C90 C91 P3 5.511 1.1279 8.8721 10 10 10 10 1.1279 8.8721 10 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 17.4618 2.5382 16.7285 3.2715 10 10 7.4618 2.5382 10 10 10 5.4692 1.8 1.8 1.8 1.8 1.9 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1.9 1.9 1.9 1.9 2 2 2 2 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 2 2 2 2 2 1.9 1.9 0.8 1.8 1.8 1.7 1.7 1.7 1.7 2.6408 2.645 2.6785 2.7163 2.754 2.7918 2.8295 2.8338 2.8673 2.905 2.9805 2.918 2.8554 2.7929 2.7303 2.6678 2.6053 2.5427 2.4802 2.4177 2.3551 2.2926 2.23 2.1675 2.2296 2.2916 2.3537 2.4158 2.4778 2.5399 2.5941 2.602 2.6539 2.6433 2.6111 2.5788 2.5547 2.5466 2.5143 2.482 2.4498 2.4321 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 193d7'39" 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 550

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 89

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

123 C92 124 C93 125 C94 126 H18 127 TC3 128 C95 129 C96 130 C97 131 C98 132 C99 133 NC3 134 TD4 C100 135 136 TĐSC4 C101 137 C102 138 C103 139 P4 140 H19 141 C104 142 143 C105 144 TCSC4 C106 145 C107 146 TC4 147 C108 148 ND5 149 C109 150 C110 151 C111 152 C112 153 H20 154 TD5 155 C113 156 C114 157 P5 158 C115 159 C116 160 C117 161 TC5 162 C118 163 C119 164 4.5308 10 10 10 3.4767 6.5233 10 10 10 10 3.4767 3.0755 3.4478 8.5522 1.4478 10 10 8.6612 1.3388 10 10 8.7702 1.2298 10 0.7702 9.2298 0.8718 9.1282 10 10 10 10 0.8718 9.1282 10 9.2573 0.7427 10 10 7.6428 2.3572 10 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.6 1.6 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.8 1.8 1.8 1.8 2.4175 2.3852 2.353 2.3207 2.3095 2.2885 2.2562 2.2239 2.1917 2.1594 2.1695 2.1784 2.1884 2.2131 2.2173 2.2463 2.2753 2.3004 2.3043 2.3332 2.3622 2.3876 2.3912 2.4201 2.4224 2.4491 2.4516 2.4781 2.507 2.536 2.565 2.594 2.5965 2.6229 2.6519 2.6255 2.6234 2.5949 2.5663 2.5446 2.5378 2.5093 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 204d7'36" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 191d7'22" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 200 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 550 0 0 0 0 0 0

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 90

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 C120 C121 H21 NC5 C122 ND6 C123 C124 C125 C126 C127 TD6 P6 TC6 C128 C129 C130 H22 C131 C132 C133 C134 C135 C136 C137 C138 C139 C140 C141 C142 C143 C144 C145 C146 C147 C148 C149 C150 C151 C152 C153 10 10 10 7.6428 2.3572 0.1687 9.8313 10 10 10 10 0.1687 0.1938 0.1938 9.4437 10 10 10 10 0.3939 10 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 1.8 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.6 1.7 1.7 1.7 1.7 1.8 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 1.6 1.6 1.6 1.6 1.7 1.6 1.7 1.6 1.7 2.4808 2.4523 2.4238 2.402 2.3952 2.3948 2.3667 2.3382 2.3097 2.2812 2.2527 2.2522 2.2516 2.2511 2.2241 2.1956 2.1671 2.1981 2.2292 2.2304 2.2614 2.3235 2.3856 2.4476 2.5097 2.5718 2.6339 2.6959 2.758 2.6874 2.6169 2.5463 2.4758 2.4052 2.3347 2.2641 2.1935 2.123 2.0524 1.9819 1.9113 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 189d37'24" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 300 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 91

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

206 207 208 C154 C155 C156 20 20 19.9 1.6 1.7 1.7 1.8408 1.7702 1.7 180d0'0" 180d0'0" 180d0'0" 0 0 0

6.2. Thiết kế mặt cắt ngang

Các cấu tạo mặt cắt ngang:

 Độ dốc ngang mặt đường: Độ dốc ngang mặt đường bằng 2% (áp dụng cho mặt

đường bê tông nhựa)

 Độ dốc ngang lề đường: Lề đường gia cố toàn bộ độ dốc ngang là 2%.

 Độ dốc mái taluy: Trong toàn phạm vi tuyến, độ dốc mái taluy lấy thống nhất

trong toàn phạm vi tuyến bằng 1:1.5.

6.3. Kết quả thiết kế:

(Xem chi tiết các bản vẽ mặt cắt ngang điển hình).

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 92

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP

Để phục vụ cho việc thi công tuyến đường ta cần biết khối lượng đào đắp của từng

phương án. Đồng thời khi biết khối lượng đào đắp sẽ giúp ta lập được các khái toán và dự

trù máy móc khi thi công.

Trên trắc dọc đường đỏ thực tế là gồm nhiều đoạn thẳng, xong đường đen lại không

phẳng do cấu tạo địa hình, vì thế việc xác định chiều dài của các lớp đất trên mặt đất tự

nhiên là khó chính xác và mất thời gian (các cọc có khoảng cách và độ dốc ngang thay đổ

từ mặt cắt này sang mặt cắt khác).

Do độ dốc ngang của sườn IS <1/5. Do đo ta tính như sườn phẳng. Ta tính theo diện

tích của mặt cắt giữa đoạn (Ftb ).

Sau khi tính khối lượng đào đắp dọc theo chiều dài tuyến ta chưa xét đến khối lượng

lượng hiệu chỉnh do chênh lệch thi công, do xây dựng kết cấu áo đường, do đào bỏ lớp đất

hữu cơ.

Khối lượng đào đắp nền đường được xác định theo từng cọc chi tiết trên tuyến. Dựa

vào cao độ đường đỏ và thiết kế mặt cắt ngang tính được khối lượng đào đắp theo công

thức sau:

Trong đó: F1, F2 : diện tích mặt cắt tại mặt cắt 1 và 2.

L: khoảng cách giữa hai mặt cắt cần tính khối lượng đào (đắp).

7.1. Nền đắp:

Được thiết kế tại những nơi sườn dốc thoải hoặc có độ dốc ngang rất nhỏ, vùng đồng

bằng có mực nước ngầm cao. Trước khi đắp cần phải xử lý sườn dốc nếu địa chất đất nền

không ổn định.

Khi xây dựng nền đường đắp trên sườn dốc thì cần phải có các biện pháp cấu tạo

chống đỡ nền đường để chúng không bị trượt trên sườn dốc.

 Nếu sườn dốc tự nhiên nhỏ hơn 20% thì chỉ cần áp dụng biện pháp rẫy hết cây cỏ ở phạm vi đáy nền tiếp xúc với sườn dốc. Nếu không rẫy hết cây cỏ thì mùa mưa nước chảy trên sườn dốc sẽ thấm theo lớp cỏ mục rũa, lâu dần xối đáy nền, làm giảm sức bám của nền với mặt đất thiên nhiên và nền sẽ bị trượt.

 Nếu độ dốc ngang sườn núi từ 20%-50% thì bắt buộc phải dùng biện pháp đánh

bậc cấp. Bề rộng bậc cấp tối thiểu là 1m.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 93

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

 Nếu độ dốc ngang sườn núi từ 50% trở lên thì không thể đắp đất với mái dốc taluy 1:1.5 được nữa vì mái taluy sẽ kéo rất dài mới gặp sườn tự nhiên do đó khó bảo

đảm ổn định toàn khối. Trường hợp này có thể áp dụng các biện pháp đắp xếp đá,

biện pháp dùng kè chân, hoặc tường chắn.

Đất đắp có thể lấy từ nền đào, từ thùng đấu hoặc từ các mỏ đất, đất được đắp thành từng lớp, và đắp cùng loại đất. Nếu khác loại đất thì phải đắp thành từng lớp xen kẻ nhau,

lớp đất thoát nước tốt đắp bên trên lớp đất khó thoát nước.

Đối với nền đường đắp thì ta cần vét thêm lớp hữu cơ trên bề mặt.

Hình 7.1. Mặt cắt ngang của nền đắp

7.2. Nền đào

Nền đào khi xây dựng sẽ phá hoại thế cân bằng của các tầng đất thiên nhiên, nhất là

trường hợp khi đào trên sườn dốc sẽ tạo nên hiện tượng sườn dốc bị mất chân. Thường có

hai kiểu : kiểu đào hoàn toàn và kiểu đào chữ L.

Trắc ngang đào hoàn toàn thiết kế tại những nơi có địa chất ổn định. Mực nước ngầm

tại những nơi này tương đối thấp, không có hiện tượng nước chảy ra từ mái taluy (nước ngầm) hai bên có bố trí rảnh dọc.

Trắc ngang đào hình chữ L thường thiết kế tại những chổ không thể dùng trắc ngang

đào hoàn toàn do khối lượng đào quá lớn.

Trắc ngang nền đường nửa đào nửa đắp thường thiết kế ở nơi có sườn dốc thoải, địa chất ổn định, đất ở bên đào được đắp sang bên đắp trước khi đắp cần phải xử lý đào bỏ lớp hưu cơ rồi đắp trực tiếp.

Đối vơi nền đường đào thì trong bảng khối lượng ta tính về nền đường đào đã có xét

đến khối lượng của đào rãnh ở trong đó.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 94

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Hình 7.2. Mặt cắt ngang nền đào

7.3. Khối lượng đào đắp

Bảng 7.1. Bảng tính toán khối lượng đào đắp

Diện tích(m2) Khối lượng (m3) TT Tên cọc Khoảng dồn

Diện tích trung bình (m2) DT đắp DT đào DT đắp DT đào DT đắp DT đào

H0-0+000 0 0 5.9 1

0 5.8 0 115

C1-0+020 20 0 5.6 2

0.01 4.9 0.3 99

3 C2-0+040 40 0.03 4.3

0.04 4.6 0.7 92

4 C3-0+060 60 0.04 4.9

0.15 3.7 3 74

5 C4-0+080 80 0.26 2.5

0.33 2.2 6.5 44

6 H1-0+100 100 0.39 1.9

0.41 1.8 2.8 12.1

7 ND1-0+106.75 106.75 0.43 1.7

0.45 1.6 1.4 5.4

8 C5-0+110 110 0.46 1.6

0.48 1.4 4.8 14

9 C6-0+120 120 0.5 1.2

0.48 1.5 4.8 14.5

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 95

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

10 C7-0+130 130 0.46 1.7

0.5 1.5 5.3 15

11 C8-0+140 140 0.6 1.3

0.6 1.1 6.5 11

12 C9-0+150 150 0.7 0.9

0.8 0.8 5.1 5.1

13 TD1-0+156.75 156.75 0.8 0.6

0.8 0.6 2.8 1.8

14 C10-0+160 160 0.9 0.5

0.8 0.6 8.5 5.5

15 C11-0+170 170 0.8 0.6

0.8 0.6 8.5 5.5

16 C12-0+180 180 0.9 0.5

1.1 0.47 4.5 2

17 P1-0+184.28 184.277 1.2 0.44

1.8 0.43 10.3 2.5

18 C13-0+190 190 2.4 0.43

1.8 0.6 18 6.2

19 H2-0+200 200 1.2 0.8

0.9 1.1 9.5 10.5

20 C14-0+210 210 0.7 1.3

0.7 1.3 1.3 2.3

21 TC1-0+211.80 211.804 0.7 1.3

0.6 1.3 5.3 10.2

22 C15-0+220 220 0.6 1.2

0.6 1.1 11 6

23 C16-0+230 230 0.6 1

0.6 1.1 10.5 6

24 C17-0+240 240 0.6 1.1

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 96

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

0.6 1.3 6 12.5

25 C18-0+250 250 0.6 1.4

0.6 1.3 6 12.5

26 C19-0+260 260 0.6 1.1

0.6 1.1 1.1 1.9

27 NC1-0+261.80 261.804 0.6 1

0.6 1.1 4.5 9.4

28 C20-0+270 270 0.5 1.3

0.5 1.4 5 13.5

29 C21-0+280 280 0.5 1.4

0.6 1 12 21

30 H3-0+300 300 0.7 0.7

0.8 0.6 15 11

31 C22-0+320 320 0.8 0.4

0.9 0.23 18 4.5

32 C23-0+340 340 1 0.05

0.9 0.17 19 3.5

33 C24-0+360 360 0.9 0.3

1 0.16 20 3.3

34 C25-0+380 380 1.1 0.03

1 0.07 20 1.4

35 H4-0+400 400 0.9 0.11

0.8 0.45 16 9.1

36 C26-0+420 420 0.7 0.8

0.6 1.1 13 21

37 C27-0+440 440 0.6 1.3

0.41 2.1 8.2 43

38 C28-0+460 460 0.22 3

0.11 5.5 2.2 109

39 C29-0+480 480 0 7.9

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 97

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

22.6 4 453 79

40 H5-0+500 500 45.3 0

45.8 0 916 0

41 C30-0+520 520 46.3 0

45.3 0 907 0

42 C31-0+540 540 44.4 0

42.5 0 850 0

43 C32-0+560 560 40.6 0

35.1 0 703 0

44 C33-0+580 580 29.7 0

23.3 0 465 0

45 H6-0+600 600 16.8 0

8.4 2.6 168 52

46 C34-0+620 620 0 5.2

0.15 3.6 3 72

47 C35-0+640 640 0.3 2

0.5 1.5 10 29

48 C36-0+660 660 0.7 0.9

0.7 0.8 14 17

49 C37-0+680 680 0.7 0.8

0.6 0.9 13 19

50 H7-0+700 700 0.6 1.1

0.7 0.8 14 17

51 C38-0+720 720 0.8 0.6

1.1 0.3 23 6

52 C39-0+740 740 1.5 0

1.4 0.01 28 0.3

53 C40-0+760 760 1.3 0.03

1.1 0.15 21 2.9

54 C41-0+780 780 0.8 0.26

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 98

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

0.7 0.5 14 10.6

55 H8-0+800 800 0.6 0.8

0.6 0.9 12 18

56 C42-0+820 820 0.6 1

0.8 0.6 15 12.6

57 C43-0+840 840 0.9 0.26

1.4 0.13 27 2.6

58 C44-0+860 860 1.8 0

2.1 0 43 0

59 C45-0+880 880 2.5 0

2.6 0 53 0

60 H9-0+900 900 2.8 0

2 0.04 41 0.8

61 C46-0+920 920 1.3 0.08

1 0.34 20 6.8

62 C47-0+940 940 0.7 0.6

0.8 0.39 16 7.8

63 C48-0+960 960 0.9 0.18

0.8 0.39 16 7.8

64 C49-0+980 980 0.7 0.6

0.7 0.6 14 11

65 H10-1+000 1000 0.7 0.5

0.6 0.8 13 15

66 C50-1+020 1020 0.6 1

0.6 1 12 20

67 C51-1+040 1040 0.6 1

0.5 1.1 10.8 23

68 C52-1+060 1060 0.48 1.3

0.5 1.1 10.8 21

69 C53-1+080 1080 0.6 0.8

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 99

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

0.7 0.6 14 11.8

70 H11-1+100 1100 0.8 0.38

1.2 0.2 24 3.9

71 C54-1+120 1120 1.6 0.01

1.8 0.01 14.1 0.04

72 ND2-1+127.85 1127.85 2 0

2 0 4.4 0

73 C55-1+130 1130 2.1 0

2.3 0 23 0

74 C56-1+140 1140 2.5 0

2.9 0 29 0

75 C57-1+150 1150 3.3 0

3.6 0 36 0

76 C58-1+160 1160 3.9 0

0 12.3 0 122.5

77 C59-1+170 1170 20.6 0

0 0 12.2 95.8

78 TD2-1+177.85 1177.85 3.8 0

3.9 0 8.3 0

79 C60-1+180 1180 3.9 0

4.3 0 19.1 0

80 P2-1+184.49 1184.49 4.6 0

4.4 0 24.5 0

81 C61-1+190 1190 4.3 0

4.3 0 4.9 0

82 TC2-1+191.13 1191.13 4.4 0

4.5 0 39.9 0

83 H12-1+200 1200 4.6 0

4.8 0 47.5 0

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 100

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

84 C62-1+210 1210 4.9 0

4.5 0 44.5 0

85 C63-1+220 1220 4 0

3.9 0 38.5 0

86 C64-1+230 1230 3.7 0

3.9 0 38.5 0

87 C65-1+240 1240 4 0

4 0 4.6 0

88 NC2-1+241.13 1241.13 4.1 0

4.3 0 37.7 0

89 C66-1+250 1250 4.4 0

4.6 0 45.5 0

90 C67-1+260 1260 4.7 0

5.1 0 102 0

91 C68-1+280 1280 5.5 0

5.3 0 107 0

92 H13-1+300 1300 5.2 0

4.5 0 91 0

93 C69-1+320 1320 3.9 0

3.6 0 73 0

94 C70-1+340 1340 3.4 0

3.5 0 70 0

95 C71-1+360 1360 3.6 0

3.2 0 64 0

96 C72-1+380 1380 2.8 0

2.5 0 49 0

97 H14-1+400 1400 2.1 0

1.8 0 35 0

98 C73-1+420 1420 1.4 0

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 101

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

1.1 0.2 22 4

99 C74-1+440 1440 0.8 0.4

0.7 0.8 14 16

100 C75-1+460 1460 0.6 1.2

0.6 1.4 12 27

101 C76-1+480 1480 0.6 1.5

0.48 1.9 9.7 38

102 H15-1+500 1500 0.37 2.3

0.35 2.3 6.9 45

103 C77-1+520 1520 0.32 2.2

0.28 2.5 5.5 49

104 C78-1+540 1540 0.23 2.7

0.28 2.5 5.5 49

105 C79-1+560 1560 0.32 2.2

0.38 2 7.5 39

106 C80-1+580 1580 0.43 1.7

0.46 1.5 9.3 29

107 H16-1+600 1600 0.5 1.2

0.6 0.9 12 19

108 C81-1+620 1620 0.7 0.7

0.7 0.8 14 16

109 C82-1+640 1640 0.7 0.9

0.7 0.7 14 13.5

110 C83-1+660 1660 0.7 0.45

2.6 0.23 45.4 3.9

111 ND3-1+677.46

1677.46

4.5 0

3.1 0 8 0

112 C84-1+680 1680 1.8 0

1.9 0 30.9 0

113 C85-1+696.73 1696.73 1.9 0

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 102

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

2.3 0 0 7.4

114 H17-1+700 1700 2.6 0

2.5 0 0 25.5

115 C86-1+710 1710 2.5 0

9.3 0 0 93.5

116 C87-1+720 1720 16.2 0

9.8 0 0 72.8

117 TD3-1+727.46 1727.46 3.3 0

3.3 0 0 8.2

118 C88-1+730 1730 3.2 0

3.6 0 0 36

119 C89-1+740 1740 4 0

3.8 0 0 38

120 C90-1+750 1750 3.6 0

3.5 0 0 34.5

121 C91-1+760 1760 3.3 0

3.2 0 0 17.5

122 P3-1+765.47 1765.47 3.1 0

3 0 0 13.6

123 C92-1+770 1770 2.9 0

2.7 0 0 27

124 C93-1+780 1780 2.5 0

2.3 0 0 23

125 C94-1+790 1790 2.1 0

2 0.01 19.5 0.05

126 H18-1+800 1800 1.8 0.01

1.8 0.01 6.1 0.05

127 TC3-1+803.48 1803.48 1.7 0.02

2.4 0.01 15.7 0.07

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 103

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

128 C95-1+810 1810 3.1 0

2 0.08 20.5 0.8

129 C96-1+820 1820 1 0.16

1.6 0.16 16 1.7

130 C97-1+830 1830 2.2 0.17

2 0.29 20.5 2.9

131 C98-1+840 1840 1.9 0.42

1.3 0.6 13 5.6

132 C99-1+850 1850 0.7 0.7

1.3 0.6 4.3 2.3

133 NC3-1+853.48 1853.48 1.8 0.6

1.8 0.6 5.5 1.7

134 TD4-1+856.55 1856.55 1.8 0.5

1.9 0.46 6.4 1.6

135 C100-1+860 1860 1.9 0.43

1.5 0.41 12.4 3.5

136 1868.55 1 0.39 TĐSC4- 1+868.55

1 0.38 1.4 0.5

137 C101-1+870 1870 1 0.36

1.1 0.28 11 2.8

138 C102-1+880 1880 1.2 0.2

1.3 0.15 13 1.5

139 C103-1+890 1890 1.4 0.09

1.5 0.06 13.4 0.5

140 P4-1+898.66 1898.66 1.7 0.03

1.7 0.03 2.3 0.03

141 H19-1+900 1900 1.7 0.02

142

1.9 0.01 19 0.1

C104-1+910 1910 2.1 0

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 104

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

2.3 0 22.5 0

143

C105-1+920 1920 2.4 0

2.6 0 22.8 0

144 TCSC4-1+928.77 1928.77 2.8 0

2.8 0 3.4 0

145 C106-1+930 1930 2.7 0

2.6 0 26 0

146 C107-1+940 1940 2.5 0

2.5 0 1.9 0

147 TC4-1+940.77 1940.77 2.5 0

3.6 0 33.7 0

148 C108-1+950 1950 4.8 0

4.1 0 3.6 0

149 ND5-1+950.87 1950.87 3.4 0

4.3 0 38.8 0

150 C109-1+960 1960 5.1 0

4.9 0 49.5 0

151 C110-1+970 1970 4.8 0

5.1 0 51 0

152 C111-1+980 1980 5.4 0

5.3 0 53.5 0

153 C112-1+990 1990 5.3 0

6.4 0 64 0

154

H20-2+000 2000 7.5 0

7.5 0 6.6 0

155 TD5-2+000.87 2000.87 7.6 0

8 0 72.6 0

156 C113-2+010 2010 8.3 0

8.4 0 84 0

157 C114-2+020 2020 8.5 0

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 105

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

7.4 0 68.5 0

158 P5-2+029.26 2029.26 6.3 0

5.9 0 4.4 0

159 C115-2+030 2030 5.6 0

5.4 0 54.5 0

160 C116-2+040 2040 5.3 0

5.6 0 56 0

161 C117-2+050 2050 5.9 0

4.7 0 35.5 0

162 TC5-2+057.64 2057.64 3.4 0

3.1 0 7.3 0

163 C118-2+060 2060 2.8 0

2.8 0 28 0

164 C119-2+070 2070 2.8 0

2.1 0.14 21.5 1.4

165 C120-2+080 2080 1.5 0.28

2.3 0.14 22.5 1.4

166 C121-2+090 2090 3 0

2.8 0 27.5 0

167 H21-2+100 2100 2.5 0

2.4 0 18 0

168 NC5-2+107.64 2107.64 2.2 0

2.2 0 5.2 0

169 C122-2+110 2110 2.2 0

2.2 0 0.36 0

170 ND6-2+110.17 2110.17 2.1 0

2.9 0 28.5 0

171 C123-2+120 2120 3.7 0

3.8 0 37.5 0

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 106

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

172 C124-2+130 2130 3.8 0

0 40.5 0 4

173 C125-2+140 2140 4.3 0

0 42 0 4.2

174 C126-2+150 2150 4.1 0

0 36 0 3.6

175 C127-2+160 2160 3.1 0

0 0.5 0 3

176 TD6-2+160.17 2160.17 3 0

0 0.6 0 3

177 P6-2+160.36 2160.36 3 0

0 0.6 0 3

178 TC6-2+160.56 2160.56 3 0

2.6 0.01 25 0.14

179 C128-2+170 2170 2.3 0.03

2.1 0.14 21.5 1.4

180 C129-2+180 2180 2 0.24

1.9 0.34 19 3.4

181 C130-2+190 2190 1.8 0.44

1.3 0.42 13 4.2

182 H22-2+200 2200 0.8 0.4

1.5 0.34 15 3.3

183 C131-2+210 2210 2.2 0.27

2.2 0.27 0.9 0.11

184 C132-2+210.39 2210.39 2.2 0.27

1.6 0.24 15.5 2.4

185 C133-2+220.39 2220.39 0.9 0.2

186 C134-2+240.39

2240.39

1.1 0.11 21 2.1

1.2 0.01

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 107

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

1.5 0.01 29 0.1

187 C135-2+260.39

2260.39

1.7 0

2.2 0 44 0

188 C136-2+280.39 2280.39 2.7 0

3 0 60 0

189 C137-2+300.39 2300.39 3.3 0

3.6 0 73 0

190 C138-2+320.39 2320.39 4 0

4.6 0 92 0

191 C139-2+340.39 2340.39 5.2 0

5.5 0 110 0

192 C140-2+360.39 2360.39 5.8 0

6.3 0 127 0

193 C141-2+380.39 2380.39 6.9 0

6.5 0 129 0

194 C142-2+400.39 2400.39 6 0

5.8 0 115 0

195 C143-2+420.39 2420.39 5.5 0

5 0 99 0

196 C144-2+440.39 2440.39 4.4 0

4.3 0 85 0

197 C145-2+460.39

2460.39

4.1 0

3.7 0 74 0

198 C146-2+480.39 2480.39 3.3 0

2.9 0 58 0

199 C147-2+500.39 2500.39 2.5 0

2.1 0 42 0

200 C148-2+520.39 2520.39 1.7 0

5 1.3 0.25 25

201 C149-2+540.39 2540.39 0.8 0.5

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 108

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

0.7 0.8 14 15

202 C150-2+560.39 2560.39 0.6 1

0.5 1.4 10.5 28

203 C151-2+580.39 2580.39 0.45 1.8

0.39 2 7.7 40

204 C152-2+600.39 2600.39 0.32 2.2

0.27 2.6 5.3 52

205 C153-2+620.39 2620.39 0.21 3

0.16 3.2 3.2 64

206 C154-2+640.39 2640.39 0.11 3.4

0.06 4.2 1.1 84

207 C155-2+660.39 2660.39 0 5

0 5.3 0 106.5

208 C156-2+680.29 2680.29 0 5.7

TỔNG 9718.6 2101.2

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 109

CÔNG TRÌNH PHÒNG HỘ ĐẢM BẢO AN TOÀN GIAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

THÔNG TRÊN TUYẾN ĐƯỜNG

8.1. Cọc tiêu

Cọc tiêu hoặc tường bảo vệ đặt ở mép nền đường nguy hiểm có tác dụng hướng dẫn

cho người sử dụng đường biết phạm vi nền đường an toàn và hướng đi của tuyến đường.

Hình dạng và kích thước của cọc tiêu có tiết diện ngang hình vuông cạnh 12 cm.

Chiều cao cọc tiêu tính từ vai đường là 0.6m, chiều sâu chôn chặc trong đất không dưới

35cm. Phần cọc trên mặt đất được sơn trắng, đoạn 10cm ở đầu trên cùng sơn màu đỏ bằng

chất liệu phản quan.

Các trường hợp cắm cọc tiêu trong nội dung đồ án :

 Phía lưng các đường cong từ tiếp đầu đến tiếp cuối.

 Các đoạn nền đường đắp cao trên 2m.

Cự ly cắm cọc tiêu.

 Khoảng cách giữa hai cọc tiêu trên đường thẳng là 10m.

 Khoảng cách giữa hai cọc tiêu trên đường cong:

 R = 10-30m thì khoảng cách giữa hai cọc tiêu S = 2-3m.

 30m < R  100m thì S = 4-6m.

 R > 100m thì S = 8-10m.

 Khoảng cách giữa hai cọc tiêu ở tiếp đầu và tiếp cuối có thể bố trí rộng hơn 2m

so với khoảng cách của hai cọc tiêu trong phạm vi đường vòng.

 Đối với đoạn đường dốc (cong dọc):

+ Nếu đường dốc  3% khoảng cách giữa hai cọc tiêu là 5m. + Nếu đường dốc < 3% khoảng cách giữa hai cọc tiêu là 10m.

 Chiều dài của mỗi hàng cọc tiêu cắm ít nhất là 6 cọc (kể cả khi đường vòng có R

< 10m).

8.2. Lan can

Các nền đắp cao hơn 4 m, cầu vượt, vị trí của các trụ và các mố cầu vượt đường, cần

phải bố trí lan can phòng hộ.

Lan can có thể đúc bằng bê tông hay bằng thanh thép sóng.

8.3. Cột Kilômét

Có tác dụng xác định lý trình con để phục vụ yêu cầu quản lý đường và kết hợp chỉ

dẫn cho người sử dụng đường biết khoảng cách trên hướng đi.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 110

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

8.4. Mốc lộ giới

Cọc mốc lộ giới dung để xác định giới hạn, phạm vi hành lan bảo vệ đường bộ theo

luật giao thông đường bộ.

Đường qua khu vực đồng ruộng, đồi thấp, ngoài khu đông dân cư, tuỳ theo địa hình

cụ thể mà các cột thay đổi từ 500m đến 1000m

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 111

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

TRỒNG CÂY

Cây trồng là bộ phận phải có của dự án thiết kế đường, cây trồng có các mục đích:

gia cố các công trình, tạo bóng mát, tạo cảnh, hướng dẫn, đồng thời làm giảm tiếng ồn,

giảm bụi, và chống chói cho xe chạy ngược chiều.

9.1. Cỏ

Các mái đường đắp và đào phải trồng cỏ theo kiểu gieo hạt, hoặc theo kiểu ghép

vầng… để chống xói và cải thiện mĩ quan công trình.

Chọn cỏ có chiều cao cỏ không quá 5cm, các loại có có chiều cao hơn 5 cm phải cắt

ngắn.

9.2. Cây bụi

Cây bụi có tác dụng tô điểm cho phong cảnh, chống chói của pha xe ngược chiều, có

tác dụng ngăn bụi và chống ồn.

Cây bụi được trồng ở bậc thềm của mái đường đào, đắp.Cần phải tổ chức tu sữa, tỉa

cành, thay cây chết, và cắt ngọn để cây không cao quá 0.8m.

9.3. Các cây lớn

Các cây lớn có thể trồng bên ngoài, có thể trồng dọc hai bên tuyến hoặc thành cụm

cây bên đường.

Chọn loại cây thích hợp thổ dưỡng, có bộ rễ không làm hại đường, không hay đỗ gãy

cành có tác dụng tốt về trang trí.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 112

TÍNH CHI PHÍ XÂY DỰNG, VẬN DOANH KHAI THÁC SO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

SÁNH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN

10.1. Chi phí xây dựng:

10.1.1. Chi phí xây dựng nền, mặt đường : Chiều dài tuyến : 2680.5 (m).

Bảng 10.1. Phân tích đơn giá theo hạng mục công việc Đơn giá

Danh mục công tác đo bóc Đơn vị

Mã hiệu công tác

Vật liệu

Nhân công

Máy thi công

AB.64124

339,702

1,123,172

100m3

Đắp nền đường bằng máy đầm 16T, độ chặt K=0,98

AB.42153

743,625

100m3

AB.31133

1,130,387

1,274,305

100m3

AB.42153

743,625

100m3

Vận chuyển tiếp cự ly <=2km bằng ôtô tự đổ 22T, đất cấp III Đào nền đường bằng máy đào 1,25m3 đổ lên phương tiện vận chuyển, đất cấp III Vận chuyển tiếp cự ly <=2km bằng ôtô tự đổ 22T, đất cấp III

AD.11212

100m3

32,660,000

1,008,150

2,681,964

Làm móng lớp dưới cấp phối đá dăm, đường làm mới

AD.11222

100m3

35,500,000

1,137,400

2,573,717

AD.24213

100m2

1,934,011

75,209

393,744

AD.23225

100m2

21,439,800

659,175

590,069

AD.24211

100m2

851,456

75,209

393,744

AD.23233

100m2

15,756,000

478,225

499,709

Làm móng lớp trên cấp phối đá dăm, đường làm mới Tưới lớp dính bám mặt đường bằng nhựa pha dầu, lượng nhựa 1kg/m2 Rải thảm mặt đường bêtông nhựa hạt trung, chiều dày đã lèn ép 7cm Tưới lớp dính bám mặt đường bằng nhựa pha dầu, lượng nhựa 0,5kg/m2 Rải thảm mặt đường bêtông nhựa hạt mịn, chiều dày đã lèn ép 5cm

Bảng 10.2. Chi phí xây dựng nền - mặt đường

Danh mục công tác đo bóc

Đơn vị

Đơn giá

Thành tiền

Mã hiệu công tác

Khối lượng

AB.64124

100m3

8.571

339,702

2911,,586

AB.42153

100m3

8.571

165,99

142,270

AB.31133

100m3

150.863

1,874,012

282,719,072

AB.42153

100m3

150.863

9,798

1,478,156

AD.11212

100m3

81.470

2,143,112

174,598,409

Đắp nền đường bằng máy đầm 16T, độ chặt K=0,98 Vận chuyển tiếp cự ly <=2km bằng ôtô tự đổ 22T, đất cấp III Đào nền đường bằng máy đào 1,25m3 đổ lên phương tiện vận chuyển, đất cấp III Vận chuyển tiếp cự ly <=2km bằng ôtô tự đổ 22T, đất cấp III Làm móng lớp dưới cấp phối đá dăm, đường làm mới

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 113

AD.11222

100m3

40.735

11,50,743

46,875,267

AD.24213

100m2

254.592

2,022,025

514,792,198

AD.23225

100m2

254.592

674,760

171,788,768

AD.24211

100m2

254.592

9,382,35

238,867,501

AD.23233

100m2

254.592

493,810

125,720,273

Tổng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

1,559,893,500

10.1.2. Chi phí xây dựng cầu cống

Trong mục này ta chỉ tính sơ bộ chi phí mua vật liệu, với mục đích so sánh và lựa

chọn dựa trên yếu tố tổng chiều dài cống mà mỗi phương án tuyến sẽ thực hiện. Dự toán

chưa tính tới thi công lớp móng cống, móng cửa xả, xây tường đầu, tường cánh.

Dự toán trên công bố giá của cống Hùng Vương phân phối tại Tp.Hồ Chí Minh.

10.1.2.1. Thống kê số lượng cống:

KM0+170.00 KM1+720.00

Tên cọc QP (m3/s) Số cống

Bảng 10.3. Thống kê cống Khẩu độ 1.00 1.00 1.880 1.995 2.00 2.00 Chọn cống (m) 12 12

10.1.2.2. Chi phí cống

Bảng 10.4. Chi phí xây dựng cống

Hạng mục Số lượng Chiều dài 2 Cống 1m 2 Cống 1m 12 12 Đơn giá 1,475,000 1,475,000

Tổng Thành tiền 35,400,000 35,400,000 70,800,000

10.1.2.3. Chi phí gối cống

Bảng 10.5. Bảng chi phí gối cống Chi phí Gối cống theo đơn giá CTY TNHH XDCT Hùng Vương

Loại cống Đơn giá gối cống (đ/cái) Số lượng Tổng chi phí

D = 1000 D = 1000 8 8

321,000 321,000 Tổng 2,568,000 2,568,000 5,136,000

10.1.2.4. Chi phí Joint cao su

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 114

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Bảng 10.6. Bảng chi phí joint cao su Chi phí Joint cống theo đơn giá CTY TNHH XDCT Hùng Vương

Loại cống Đơn giá Joint (đ/cái) Số lượng Tổng chi phí

D = 1000 D = 1000 8 8

93,000 93,000 Tổng 744,000 744,000 1,488,000

10.1.2.5. Dự toán tổng hợp

Bảng 10.7. Bảng tổng hợp dự toán Chi phí vật liệu cống, gối cống, joint theo báo giá CTY TNHH XDCT Hùng Vương

Cống 70,800,000 Gối cống 5,136,000 JOINT 1,488,000 Tổng thành tiền 77,424,000

10.1.3. Tổng chi phí xây dựng

C = CN + C CT + C M

Trong đó: CN – Chi phí xây dựng nền

C CT – Chi phí xây dựng công trình C M – Chi phí xây dựng mặt đường

Bảng 10.8. Tổng chi phí xây dựng của PA Hạng mục Tổng

Nền và mặt đường 1,559,893,500 Công trình 77,424,000 1,637,317,500

10.2. Tính chi phí vận doanh khai thác:

Chi phí vận doanh được xác định theo công thức:

Ki = S Q Li (đồng/năm)

Trong đó: Li: chiều dài của phương án (km)

Q: Lưu lượng hàng hóa vận chuyển trong năm, Q = 365GN.

 : hệ số lợi dụng trọng tải lấy :  = 0.9 0.95

 : hệ số sử dụng hành trình :  = 0.65

G : trọng tải trung bình của ôtô vận chuyển (tấn); có thể xác định trung

bình theo trọng tải và tỷ lệ xe tham gia vận chuyển.

N : lưu lượng xe chạy trong một ngày đêm ở cuối thời kỳ tính toán.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 115

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Loại xe Xe con Xe tải nặng 2 trục Xe tải nặng 3 trục Xe kéo moóc Bảng 10.9. Chi phí vận doanh khai thác G  0.65 1.6 0.65 7.5 0.65 30.13 0.65 39.05 N 78 167 162 31  0.9 0.9 0.9 0.9 Q 26,647.92 267,440.06 1,042,228.34 258,482.69

Xe buýt

- Xe buýt nhỏ - Xe buýt lớn 0 0 0.9 0.9 0.65 0.65 0.65 0.65

Tổng 0.00 0.00 1,594,799.01

S : Chi phí khai thác ô tô và đường (đ/T.Km): S = S ôtô + Sđường

Chi phí khai thác của ôtô (Sôtô): Sôtô =

Chọn loại xe chiếm đa số để tính là xe tải trọng 2 trục:

 Chi phí cố định của ôtô trong giờ: Ccd = 6000 đ/giờ.

 Chi phí biến đổi của ôtô trên đoạn đường 1 km: Cbd = 500 đ/xe/km

Vk : tốc độ khai thác của ôtô, Vk = 0.7 Vtb ( do ta không lập biểu đồ vận tốc nên ta

lấy vận tốc thiết kế làm Vtb): Vk = 0.7 60 = 42 (km/h)

đ/T.Km

Chi phí khai thác đường: Sđường =

Trong đó :

R1=1,500,000đ/năm.km: chi phí duy tu bảo dưởng hàng năm cho 1km đường;

R2=1,300,000 đ/năm .km: chi phí sữa chữa hàng năm cho 1km đường; R3=1,200,000đ/năm.km: chi phí khôi phục hàng năm cho 1km đường.

Sđường (đ/T.Km)

Vậy giá thành khai thác : S = 146.52 + 2.51 = 149.03 (đ/T.Km).

Vậy chi phí vận doanh và khai thác của phương án là:

+ L = 2.68029 (km); + S = 149.03 (đ/T.Km);

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 116

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

K= S Q L = 149.03 1,594,799.01 2.67992 = 636,937,080.3 (đồng/năm).

10.3. Hệ số phương án:

10.3.1. Hệ số khai triển tuyến:

Trong đó: L : chiều dài thực của tuyến.

Lo: chiều dài tuyến theo đường chim bay.

Bảng 10.10 Hệ số triển tuyến

L(m) 2680.29 Lo(m) 2436.5  1.1

10.3.2. Mức độ thoải của tuyến trên mặt cắt dọc:

Mức độ thoải của hình cắt dọc được đánh giá bằng độ dốc dọc bình quân:

Trong đó: Li: chiều dài đoạn có độ dốc thứ i%.

L: chiều dài thực của tuyến.

Bảng 10.11. Tính độ thoải mái của các phương án tuyến

Li ii

ii (%) 0.37% 0.88% 0.75% 0.62% 0.32% 0.38% 0.31% 0.31% 0.35% 0.31% 0.30% 0.31% 0.35% 0.95445 2.30305 1.54785 0.8481 0.3601 0.76361 0.74871 0.43214 0.47565 0.47477 0.45981 0.53487 1.00324 Li (m) 257.96 261.71 206.38 136.79 112.53 200.95 241.52 139.40 135.90 153.15 153.27 172.54 286.64 STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

TỔNG

10.9063

0.00407

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 117

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

10.3.3. Góc chuyển hướng bình quân:

Trong đó: i : góc chuyển hướng thứ i

n: số góc chuyển hướng.

Bảng 10.12. Tính góc chuyển hướng bình quân

Bảng yếu tố cong tuyến

Atb

STT 1 A 801'32'' R 750 Isc 2%

2 1000 2%

3 3037'32'' 1307'39'' 550 2% 81 ° 39 ' 05 ''

4 200 3%

5 2407'36'' 1107'22'' 550 2%

6 9037'24'' 300 2%

10.3.4. Bán kính đường cong nằm bình quân:

Bán kính bình quân của đường cong nằm được xác định theo công thức:

Trong đó: Ri: bán kính đường cong thứ i

i: góc chuyển hướng thứ i

Bảng 10.13. Tính bán kính đường cong nằm bình quân

Phương án tuyên STT

Ri i 6019 ° 10 ' 00 '' 3625 ° 33 ' 20 '' 1 2 Ri(m) 750 1000

7220 ° 07 ' 30 '' 3 550

4825 ° 20 ' 00 '' 4 200

6117 ° 31 ' 40 '' 5 550

6487 ° 00 ' 00 '' 6 300 i (độ) 801'32'' 3037'32'' 1307'39'' 2407'36'' 1107'22'' 9037'24''

34294 ° 42 ' 30 ''

TỔNG 395.196

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 118

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

10.4. Tổng hợp phương án tuyến

Từ các số liệu tính toán được, ta lập bảng so sánh 2 phương án như sau:

Bảng 10.14. Tổng hợp phương án tuyến

Các chỉ tiêu đánh giá Đơn vị Phương án

Chiều dài tuyến m 2680.29

Hệ số khai triển tuyến 1.1

Góc chuyển hướng bình quân Độ 11036'31''

Bán kính đường cong bằng bình quân m 2644.13

Độ dốc bình quân % 0.00407

Bán kính đường cong bằng nhỏ nhất m 200

Số cống cấu tạo Cái -

Số cống địa hình Cái 2

Số cầu Cái 1

Độ dốc dọc lớn nhất 8.8 o/oo

Chi phí xây dựng đồng 1,637,317,500

Chi phí khai thác ôtô Đ/T.Km 146.52

636,937,080.3

Chi phí khai thác ôtô - đường Đ/T.Km 149.03

ngĐ/năm

Chi phí vận doanh khai thác

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 119

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

PHẦN II

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

(Đoạn từ Km0+700 đến Km1+600)

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 120

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ ĐOẠN TUYẾN (Từ Km 0 +700 đến Km1 +600)

10.5. Thiết kế bình đồ tuyến:

Sau khi chọn phương án tuyến và tiến hành khảo sát chi tiết tại thuộc địa ta lập và vẽ

được bản đồ địa hình tỉ lệ 1/1000 và dựa vào bản đồ này để Thiết kế bình đồ tuyến đường.

Trong phần thiết kế cơ sở ta đã có các cọc Km, H, M, ND, TD, P, TC, NC và bây giờ

ta cần phải thêm các cọc C là các cọc rải đều có khoảng cách giữa các cọc là 20m.

Trong phạm vi đồ án ta chỉ thiết kế bình đồ tuyến từ Km 0+700 đến Km 1+600của

phương án tuyến đã chọn.

Bảng 10.15. Các thông số thiết kế cơ sở của đoạn tuyến

Thông số thiết kế sơ bộ

Số đường cong nằm Số đường cong đứng Số cống địa hình Bề rộng mặt đường Bề rộng phần lề gia cố Bề rộng nền đường Độ mở rộng mặt đường trong đoạn cong Giá trị 1 (R=1000m) 0 1 (1 cống tròn đôi đường kính 1.0m) (3.75x 2) m (0.5x2)m 9.5m 0m

10.6. Thiết kế đường cong nằm:

10.6.1. Mục đích và nội dung tính toán:

Mục đích:

Khi xe chạy trên đường cong nằm thì xe phải chịu nhiều điều kiện bất lợi so với khi

xe chạy trên đường thẳng, những điều kiện bất lợi đó là:

 Khi xe chạy vào đường cong bán kính nhỏ thì yêu cầu bề rộng của đường phải lớn

hơn so với đường thẳng thì xe mới chạy được bình thường.

 Khi xe chạy vào đường cong thì tầm nhìn bị cản trở.

 Khi xe chạy vào đường cong phải chịu thêm lực ly tâm gây ra hiện tượng xe bị

trượt ngang hoặc bị lật ngang .

Từ những điều kiện bất lợi trên ta tính toán và thiết kế đường cong nằm.

Nội dung tính toán:

 Các yếu tố đường cong thiết kế.

 Tính toán siêu cao.

 Tính toán phần mở rộng đường của xe chạy khi vào đường cong.

 Tính toán đường cong chuyển tiếp.

 Tính toán bảo đảm tầm nhìn.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 121

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

10.6.2. Tính toán thiết kế đường cong nằm:

10.6.2.1. Các yếu tố của đường cong thiết kế:

Góc chuyển hướng:  =3037’32’’=3.6255560.

Bán kính đường cong: R = 1000 (m);

Chiều dài tiếp tuyến: T = 56.65 (m);

Phân cự: P = 0.6 (m);

Chiều dài đường cong: K = 113.28 (m).

Lý trình:

 ND2 : Km 1+127.85

 TD2 : Km 1+177.85

 P2 : Km 1+184.49

 TC2 : Km 1+191.13

 NC2 : Km 1+241.13

10.6.2.2. Tính toán siêu cao:

Độ dốc siêu cao: Theo TCVN 4054-2005 với bán kính đường cong nằm 1000m và

tốc độ thiết kế V = 60Km/h thì độ dốc siêu cao thiết kế là 2%.

Tính toán chiều dài đoạn nối siêu cao:

(1)

Trong đó: B = 7.5m: Bề rộng phần xe chạy

E = 0 m: độ mở rộng mặt đường ứng với R=1000m

isc= 2%: Độ dốc siêu cao.

ip= 0.5%: Độ dốc phụ thêm để nâng siêu cao ứng với vận

tốc 60km/h ≥ 60km/h.

Theo TCVN 4054-2005:Lsc =50m. Chọn Lsc = 50m (2)

Bố trí siêu cao: Trong đoạn cong thiết kế đoạn nối siêu cao, ta thực hiện chuyển từ

trắc ngang hai mái sang trắc ngang một mái (isc).

Trình tự thực hiện chung:

 Nâng dần độ dốc ngang lề gia cố lên bằng độ dốc ngang mặt đường. Tuy nhiên

tuyến đường thiết kế có ilề = in nên không thực hiện bước này.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 122

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

 Lấy tim phần xe chạy làm tâm, quay nửa phần mặt đường phía ngoài cho đến khi

đạt được mặt cắt ngang một mái bằng độ dốc ngang mặt đường.

 Tiếp tục dùng tim đường làm tâm quay cho tới khi mặt cắt ngang đường có độ

nghiêng bằng độ dốc siêu cao thiết kế.

 Xác định khoảng cách giữa các mặt cắt ngang đặc trưng: Do chiều dài đoạn cong chuyển tiếp lớn hơn đoạn nối siêu cao nên phải tính lại độ dốc phụ thêm (do ta

mở rộng phần mặt đường xe chạy qua phần lề gia cố nên việc tính quay siêu cao

ta xem như không có mở rộng):

(theo phương pháp quay siêu cao

theo tim đường)

Khoảng cách từ mặt cắt ngang đầu tiên đến mặt cắt ngang có độ dốc ngang nửa

phần xe chạy bằng không :

Khoảng cách từ mặt cắt ngang đầu tiên đến mặt cắt có i=in:

L0-2 = 25×2 =50 (m).

Khoảng cách từ mặt cắt đầu đến mặt cắt một mái có độ dốc i = 2% là 50m.

10.6.2.3. Cao độ thiết kế của các mặt cắt ngang đặc trưng:

Các cao độ thiết kế của 2 mép lề đường, 2 mép phần xe chạy và của tim đường ở các

mặt cắt ngang đặc trưng được xác định dựa vào mặt cắt dọc thiết kế và độ dốc ngang của

từng bộ phận của mặt cắt ngang đặc trưng.

Đối với các mặt cắt trung gian (thường được rải đều với cự ly 20m), các cao độ đều

được xác định bằng cách nội suy.

10.6.2.4. Tính toán phần mở rộng khi xe chạy trên đường cong:

Độ mở rộng mặt đường cho 1 làn xe:

Ta có: l = 8 m: cách từ trục sau tới đầu mũi xe tải (bảng1 CVN4054-2005)

R = 1000m: bán kính đường cong nằm.

Độ mở rộng của mặt đường 2 làn xe: ∆= 2  e = 2 0.13 = 0.26 (m).

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 123

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Chọn ∆ = 0.3 (m).

Độ mở rộng đường cong được đặt trên diện tích phần lề gia cố.

Bảo đảm tầm nhìn trên đường cong nằm:

Khi xe chạy vào đường cong, tầm nhìn của người lái xe bị hạn chế do vật cản ở gần

đường cong như: mái ta luy đường đào, cây cối xung quanh…

Khi vào đường cong tài xế thường có xu hướng cho xe chạy vào giữa mặt đường tạo

cảm giác an toàn nhằm không bị trượt ra ngoài đường cong, do vậy khi tính toán tầm nhìn

khi xe chạy vào đường cong phải tính cho trường hợp nhìn thấy xe chạy ngược chiều và

đường có dải phân cách giữa nên không có xe chạy ngược chiều. Trong phần tính toán các

chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của tuyến đường, ta đã xác định được tầm nhìn xe chạy: S = S1 =

150 (m).

Sau đây ta kiểm tra lại bằng phương pháp giải tích với tia nhìn Ss, trong phần tính

toán kỹ thuật tại đường cong có bán kính R=1000m, ta có góc giới hạn của đọan đường cong  = 3037’32”, chiều dài đường cong K=113.28 m.

Xác định bán kính quỹ đạo của mắt người lái xe dựa theo qui định tính từ mắt người

lái xe có vị trí cách mép phần xe chạy bên tay phải là 1.5m, mở rộng mặt đường:

Vì K = 113.28 m < S2 = 150 m nên phạm vi tầm nhìn tính từ mắt người lái xe được

xác định theo công thức sau:

Để bảo đảm an toàn thì ta vẫn giả sử có xe chạy ngược chiều: S = S2 = 150m.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 124

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Chọn Z = 1.1 (m).

Kết luận: Như vậy để đảm bảo khoảng cách tính từ vị trí mắt người lái xe (cách mép mặt đường 1.5m và cao hơn so với mặt đường là 1.0m) đến điểm tương ứng theo phương

ngang trên mái taluy là Z, cần bạt mái taluy ở những đoạn đường đào và phát quang cây

cối, toàn bộ vật cản đối với đoạn đường đắp trong phạm vi Z.

Vì Z =1.1m < 1.5m nên không cần cần bạt mái taluy ở những đoạn đường đào và phát

quang cây cối, toàn bộ vật cản.

10.6.2.5. Tính toán đường cong chuyển tiếp:

Các yếu tố của đường cong tròn:

 Góc chuyển hướng:  =3037’32’’;

 Bán kính đường cong: R = 1000 (m);

 Lý trình đỉnh đường cong tròn: P = Km 1+184.49;

Xác định chiều dài đường cong chuyển tiếp:

Chọn đường cong chuyển tiếp có dạng đường cong Clotoit.

Chiều dài đường cong chuyển tiếp phải đủ để bố trí siêu cao và tốc độ tăng gia tốc ly tâm không được vượt quá trị số cho phép được xác định theo công thức:

(m) (3)

Trong đó:

V = Vtk = 60 (km/h);

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 125

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

R = 1000 (m); I: Độ tăng gia tốc ly tâm không vượt quá [I0] = 0.5m/s3;

Ngoài ra đường cong chuyển tiếp bố trí theo phương trình clotoit nên chiều dài

đường cong chuyển tiếp phải thỏa mãn điều kiện:

(4)

Kết luận: Lct = max[(1),(2),(3).(4)] = max[30; 50; 9.19; 111.11] =111.11 m

Chọn chiều dài đường cong chuyển tiếp: L = 50 (m).

Xác định vận tốc cho phép khi vào đường cong:

Trong đó:

R = 1000 (m);

0.15 (Hệ số lực ngang 0.08-0.15)

i = isc = 2% = 0.02

> Vmax = 60 (Km/h)

Xe không cần hạn chế tốc độ khi vào đường cong

Kiểm tra điều kiện bố trí đường cong chuyển tiếp:

Trong đó:

: góc kẹp giữa đường thẳng và tiếp tuyến ở cuối đường cong chuyển tiếp

=1025’56.62”

 = 3037’32”: góc chuyển hướng. Ta thấy: =3037’32” > 2  =2 11025’56.62”= 2051’53.24” (thỏa mãn điều kiện).

Xác định thông số C:

Tính toạ độ điểm cuối của đường cong chuyển tiếp (X0,Y0)

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 126

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Xác định số độ dịch chuyển p và t:

p = y0 – R(1-cosφ) = 0.42 - 1000×(1-cos(1025’56.62”)) = 0.108(m);

t = x0 – R.Sin  = 49.998– 1000×Sin(1025’56.62”) = 25.00(m).

Vì: p = 0.108 (m) < 0.01 R = 0.01 1000 = 10(m) nên ta giữ nguyên R đã chọn.

Xác định điểm bắt đầu và điểm kết thúc của đường cong chuyển tiếp 1:

Tiếp tuyến mới:

Phần còn lại của đường cong tròn:

K0 =R×( – 2 ) = 1000×(0.063– 2×0.025) = 13 (m)

Chiều dài đường cong: K = K0+ 2×Lct =13 + 2×50 = 113(m);

Phân cự P:

Lý trình điểm ND và TD:

+ ND = 1127.85 (m) + TD = ND + L = 1127.85 + 50 = 1177.85 (m)

Xác định tọa độ các điểm trên đường cong chuyển tiếp từ ND-TD:

Tọa độ các điểm trung gian có chiều dải Si cũng được xác định tương tự như xác

định tọa độ điểm cuối của đường cong chuyển tiếp. Khoảng cách các điểm trung

gian 10 m.

C = R Lct

Với ;

Bảng 10.16. Cắm tọa độ đường cong chuyển tiếp

STT Cọc Sn(m) R C Lct X(m) Y(m)

0 2.15 12.15

1 2 3 4 5 6 7 ND 1 2 3 4 5 TD 0 2.15 12.15 22.15 32.15 42.15 50 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 50000 50000 50000 50000 50000 50000 50000 50 50 50 50 50 50 50 0 3E-05 0.006 22.1499 0.0362 32.1497 0.1108 42.1487 0.2496 49.9969 0.4166

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 127

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Xác định các điểm trung gian của đường tròn Ko:

Trên đường cong tròn , cứ 10 m ta cắm 1 cọc rải đều từ 2 phía cho đến điểm

giữa của đường cong (do tính đối xứng của đường cong). Tọa độ các cọc được

xác định như sau:

Xác định các góc chắn cung:

n = φ0+β×n

Tọa độ của điểm thứ i theo hệ tọa độ xNDy: xi = t+ R sin n

yi = p+ R (1- cos n)

, t = 25 (m), p = 0,108 (m).

Bảng 10.17. Cắm tọa độ đường cong tròn BẢNG TỌA ĐỘ TRONG ĐƯỜNG CONG TRÒN

αn y

β 0.45

Cọc TD 1 PG n 0 1 2 R 1000 1000 1000 K/c Cọc 7.85 10 14.49 x 1.43312 49.9974 0.42048 0.57325 2.00637 59.9929 0.72044 0.83064 3.09439 78.9538 1.56457

Tương tự phần bên phải đường cong nằm ta dời trục tọa độ thành xNCy ta cũng tính

được như trên.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 128

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

THIẾT KẾ TRẮC DỌC

11.1. Thiết kế đường đỏ:

Trắc dọc biểu thị độ dốc dọc của đường và vị trí tương đối của phần xe chạy và mặt đất. Việc vạch đường đỏ cần phối hợp chặt chẽ với thiết kế bình đồ, thiết kế mặt cắt ngang

để đảm bảo khối lượng đào đắp nhỏ nhất, đường không bị gãy khúc, rõ ràng và hài hòa về mặt thị giác, chất lượng khai thác của đường như tốc độ xe chạy, năng lực thông xe, an

toàn xe chạy cao, chi phí nhiên liệu giảm, thoát nước tốt. Việc chọn vị trí đường đỏ tối ưu

là bài toán kinh tế tổng hợp xây dựng – khai thác vận doanh.

Đường đỏ được thiết kế như trên bản vẽ với tỉ lệ X: 1/1000 , Y:1/100.

Bảng 11.1. Độ dốc các đường cong tương ứng

Stt 1 2 R 1500 4000 i1(%) -0.32 0.38 i2(%) 0.38 -0.31

11.2. Tính toán các yếu tố đường cong đứng:

Để liên kết các dốc dọc trên mặt cắt dọc người ta phải dùng các đường cong đứng để

xe chạy điều hòa, thuận lợi, bảo đảm tầm nhìn ban ngày và ban đêm, đảm bảo hạn chế lực

xung kích, lực li tâm theo chiều đứng.

Tác dụng của đường cong đứng là chuyển tiếp độ dốc dọc từ i1 đến i2.

Yêu cầu giá trị bán kính đường cong đứng : 2.

Các chổ đổi dốc trên mặt cắt dọc (lớn hơn 1% khi tốc độ thiết kế Vtk = 60 km/h) phải

nối tiếp bằng các đường cong đứng lồi hay lõm. Các đường cong này có thể là đường cong

tròn hoặc parabol bậc hai.

Theo như trên trắc dọc, độ dốc dọc rất nhỏ bé hơn 1%. Vì vậy không cần thiết kế các

yếu tố cong đứng.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 129

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

12.1. Kết cấu áo đường cho phần xe chạy:

Trong thiết kế sơ bộ ta đã kiểm tra và so sánh hai phương án kết cấu áo đường và chọn được phương án I. Kết cấu này đã đạt yêu cầu về cường độ theo tiêu chuẩn độ võng

đàn hồi, theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất, theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp bê tông nhựa.

Cấu tạo các lớp mặt đường từ trên xuống như sau:

Bê tông nhựa chặt C12.5 dày 5 (cm);

Bê tông nhựa chặt C19 dày 7 (cm);

Cấp phối đá dăm loại I dày 16 (cm);

Cấp phối đá dăm loại II dày 32 (cm).

Các đặc trưng tính toán của mỗi lớp kết cấu:

Bảng 12.1. Các đặc trưng tính toán của mỗi lớp kết cấu áo đường

Lớp kết cấu (Từ dưới lên) Rku (Mpa) C (Mpa)  (độ) Bề dày (cm) Tính về độ võng E (Mpa) Tính về trượt Tính về kéo uốn

Đá mi 50 0.01 35o

Cấp phối đá dăm loại II 250 250 250 32

Cấp phối đá dăm loại I 300 300 300 16

Bê tông nhựa chặt loại C19 350 250 1600 2 7

Bê tông nhựa chặt C12.5 420 300 1800 2.8 5

12.2. Kết cấu áo đường cho phần lề gia cố:

Thông thường lề đường có 2 chức năng chủ yếu là: để xe cộ dừng đỗ lại vì lý do đột

xuất và để tạo ra “hiệu ứng thành bên” để bảo vệ cạnh mép của các lớp kết cấu mặt đường phần xe chạy chính. Ngoài ra, còn được xem là chỗ tránh xe đảm bảo giao thông khi tiến hành sửa chữa mặt đường phần xe chạy chính và riêng ở nước ta lề đường còn dùng cho các xe 2 bánh và xe thô sơ đi lại.

Trên thực tế ở nước ta và nhiều nước khác, việc bánh xe tải thường xuyên xâm phạm

lề đường là một trong các nguyên nhân chủ yếu làm hư hỏng mặt lề đường. Do đó nếu có

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 130

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

thể nên chọn kết cấu lề gia cố như kết cấu phần xe chạy chính hoặc bố trí bề dày các lớp móng giảm đi với điều kiện kiểm toán các lớp kết cấu đảm bảo được điều kiện trượt và

điều kiện chịu kéo uốn dưới bánh xe nặng đỗ ở lề, nhưng khi kiểm toán không xét đến các

hệ số động và hệ số xung kích 1,2 ( tải trọng trục tiêu chuẩn P =100kN) và không xét đến

hệ số trùng phục của bánh xe tính toán.

Khi chọn kết cấu lề nên chọn kết cấu lớp mặt của lề và phần xe chạy liên tục để giữa chúng không tồn tại khe tiếp xúc (chống nước xâm nhập và hạn chế hiện tượng cóc gặm).

Cấu tạo các lớp lề gia cố từ trên xuống như sau:

 Bê tông nhựa chặt C12.5 dày 5 (cm);

 Bê tông nhựa chặt C19 dày 7 (cm);

 Cấp phối thiên nhiên loại I dày 16 (cm);

 Cấp phối thiên nhiên loại II dày 32 (cm).

Bảng 12.2. Các đặc trưng tính toán của mỗi lớp kết cấu lề gia cố

Lớp kết cấu (Từ dưới lên) Rku (Mpa) C (Mpa)  (độ) Bề dày (cm) Tính về độ võng E (Mpa) Tính về trượt Tính về kéo uốn

Đá mi 50 0.01 35o

Cấp phối đá dăm loại II 32 250 250 250

Cấp phối đá dăm loại I 16 300 300 300

Bê tông nhựa chặt loại C19 7 350 250 1600 2

Bê tông nhựa chặt C12.5 5 420 300 1800 2.8

12.2.1. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi:

Chuyển hệ nhiều lớp về hệ hai lớp bằng cách đổi kết cấu áo đường hai lớp một từ

dưới lên trên theo công thức:

Với: là mô đun đàn hồi trên mặt lớp thứ i(i 2); k = và t = .

Bảng 12.3. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp theo toán đồ Kogan để tìm Etb:

k= t= Vật liệu hi (cm) Htb (cm) Evi (Mpa) Etbi (Mpa)

Bê tông nhựa chặt C12.5 5 60 420

Bê tông nhựa chặt C19 7 55 0.091 0.146 1.523 1.316 350 286.35 275.84

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 131

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Cấp phối đá dăm loại I 16 48 0.500 1.200 300 265.99

Cấp phối đá dăm loại II 32 32 250 250.00 1.523

Ta có: Etb’=286.35 (Mpa)

Xét hệ số điều chỉnh :

Tỉ số giữa bề dày kết cấu áo đường và kích thước vệt bánh xe: <2.

Tra theo bảng 3-6 ta được :

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh: (Mpa)

Modun đàn hồi lớn nhất của các lớp: Emax = 420 (Mpa)

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh tính toán: (Mpa)

Tra toán đồ 3.1 để xác định của mặt đường:

Từ các tỉ số: , = . Ta xác định được: = 0.575;

(Mpa). Modun đàn hồi chung của kết cấu :

Kiểm toán điều kiện về độ võng: Ech 

Vì đường cấp IV, 2 làn xe nên theo bảng 3.3, chọn độ tin cậy thiết kế là 0.9, do vậy

theo bảng 3.2 xác định được hệ số cường độ =1.1

Kết quả nghiệm toán: Ech= 197.79 (Mpa) > .Eyc=1.1 x 167= 183.7 (Mpa).

Kết luận: Kết cấu dự kiến đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi.

12.2.2. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất:

12.2.2.1. Tính của cả 5 lớp kết cấu:

Bảng 12.4. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb’:

k= t= Lớp kết cấu E1 (Mpa) hi (cm) Htb (cm) E'tb (Mpa)

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 132

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Ta có: Etb’=266.81 (Mpa)

Xét hệ số điều chỉnh :

Tỉ số giữa bề dày kết cấu áo đường và kích thước vệt bánh xe: <2.

Tra theo bảng 3-6 ta được :  =1.201

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh: (Mpa)

Modun đàn hồi lớn nhất của các lớp: Emax = 300 (Mpa)

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh tính toán: (Mpa)

12.2.2.2. Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải tọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất :

và . Với góc nội ma sát của đất nền φ =35o.

Tra toán đồ hình 3.3 ta được . Tax = 0.0118 x 0.6 = 0.00708 (Mpa).

12.2.2.3. Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân của các lớp kết cấu áo đường gây ra trong nền đất

Sử dụng toán đồ hình 3.4, với các thông số: H = 60 (cm); φ=35o. Tra được ứng suất

cắt hoạt động do trọng lượng bản thân của các lơp kết cấu : = -0.0033 (Mpa).

12.2.2.4. Trị số lực dính tính toán của đất nền

Ctt = c. k1.k2.k3

Trong đó:

 c : lực dính tính toán của đất nền, c = 0.01;

 k1: hệ số xét đến sự suy giảm sức chống cắt trượt khi đất chịu tải trọng động và

gây giao động. Ta có = 0.6 với kết cấu áo đường cho phần xe chạy;

 k2: hệ số xét đến các yếu tố tạo ra sự làm việc không đồng nhất của kết cấu, các

yếu tố này ảnh hưởng nhiều khi lưu lượng xe chạy càng lớn. Do đó được xác

định tuỳ thuộc vào số trục xe qui đổi mà kết cấu phải chịu đựng trong một ngày

đêm. Tra bảng 3.8 ta được = 0.8;

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 133

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

về điều kiện tiếp xúc thực tế giữa các lớp kết cấu áo đường với nền đất so với điều kiện xem như chúng dính kết chặt. Trị số này được xác định tuỳ thuộc loại đất

trong khu vực tác dụng của nền đường. Đối với đất dính k3 = 7.

Vậy Ctt = 0.01×0.6×0.8×7 = 0.034 Mpa.

12.2.2.5. Kiểm toán điều kiện:

Với đường cấp IV, độ tin cậy yêu cầu 0.9 do vậy theo bảng 3.7: = 0.94

Kết luận: Kết cấu dự kiến đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong

nền đất.

12.2.3. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn lớp bê tông nhựa:

12.2.3.1. Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bê tông nhựa:

c) Đối với bê tông nhựa lớp trên:

Bảng 12.5. Kết quả tính đổi 2 lớp bê tông nhựa về một lớp để tìm Etb’

k= t= Lớp kết cấu hi (cm) Htb (cm) E1 (Mpa) E'tb (Mpa)

7 1600

Bê tông nhựa chặt C19 Cấp phối đá dăm loại I 16 55 48 0.146 0.500 6.015 1.200 300 358.10 265.99

Cấp phối đá dăm loại II 32 32 0.000 0.000 250 250.00

Xét các lớp phía dưới lớp kiểm tra, ta có: Etb’= 358.1 (Mpa)

- Tỉ số giữa bề dày kết cấu áo đường và kích thước vệt bánh xe: Tra

theo bảng 3-6 ta được : ;

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh: (Mpa)

Modun đàn hồi lớn nhất của các lớp: Emax = 1600 (Mpa)

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh tính toán

- Tra toán đồ 3-1, với 2 chỉ số: ; .

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 134

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Ta xác định được: .

Modun đàn hồi chung của kết cấu: .

- Tra toán đồ 3-5 với các thông số sau: ; .

Tra được Ứng suất kéo uốn đơn vị:

: hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng suất trong kết cấu áo đường dưới tác dụng

của tải trọng tính toán là bánh đơn hay bánh đôi. Khi kiểm tra với cụm bánh đôi trong

trường hợp tính với tải trọng trục tiêu chuẩn thì =0.85,(Tải trọng nặng cụm bánh đơn thì

=1.00 )

Ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối:

(Mpa)

d) Đối với bê tông nhựa lớp dưới:

Bảng 12.6. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb’

0.500

1.200

300

Htb k= t= Lớp kết cấu (cm) hi (cm) E1 (Mpa) E'tb (Mpa)

265.99

0.000

250

250.00

Cấp phối đá dăm loại I

Cấp phối đá dăm loại II

- Trị số của 2 lớp là Etb’ = 265.99 (Mpa) với bề dày lớp này là H =51cm trị số này

còn phải xét đến hệ số điều chỉnh : < 2. Tra bảng 3.6 được β =1.170

(Mpa)

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh:

Modun đàn hồi lớn nhất của các lớp: Emax = 300 (Mpa)

Modun đàn hồi trung bình điều chỉnh tính toán: (Mpa)

- Với ; . Tra toán đồ hình 3.1 được:

Modun đàn hồi chung của kết cấu:

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 135

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Quy đổi 2 lớp bê tông nhựa về 1 lớp:

- Tra toán đồ 3-5 với các thông số sau: h1 =12 (cm), E1 =1683.33 (Mpa).

; .

Tra được Ứng suất kéo uốn đơn vị:

Ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối:

(Mpa)

12.2.3.2. Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy lớp bê tông nhựa:

Trong đó:

: hệ số cường đo về chịu kéo uốn tuỳ thuộc vào độ tin cậy thiết kế. =0.94 tra

bảng 3.7 cho trường hợp đuờng cấp IV ứng với đô tin cậy 0.9;

: cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa, ;

: cường độ chịu kéo uốn giới hạn ở nhiệt độ tính toán;

: hệ số xét đến sự suy giảm cường độ do vật liệu bị mỏi dưới tác dụng của tải

trọng trùng phục. Đối với vật liệu bê tông nhựa:

;

: hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân về khí

hậu thời tiết . Với bê tông nhựa chặt loại I, =1.

- Cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa C12.5:

(Mpa)

- Cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa C19:

(Mpa)

Kiểm toán:

- Với lớp bê tông nhựa lớp trên: = 1.08 (Mpa) < (Mpa)

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 136

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

- Với lớp bê tông nhựa lớp dưới: =0.65 (MPa) < (Mpa).

Kết luận: Kết cấu dự kiến đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong

các lớp bê tông nhựa.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 137

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC

Để bảo vệ nền đường không bị ngập nước và thoát nước trên mặt đường, ta phải làm

hệ thống thoát nước bằng cách làm rãnh dọc trên những đoạn đường đào, đắp thấp ( < 0.6m

Rãnh dọc không chỉ thoát nước mưa trên đường mà còn phải thoát một lượng nước

mưa trong khu vực do địa hình có độ dốc ngang. Do đó ta phải tính toán lưu lượng và thiết

kế cho phù hợp.

Trong phần thiết kế kỹ thuật ta tính toán thủy lực rãnh và cống địa hình.

13.1. Thiết kế rãnh

13.1.1. Rãnh biên:

Tiết diện và độ dốc rãnh phải đảm bảo thoát nước được với lưu lượng tính toán và

kích thước hợp lý, lòng rãnh không phải gia cố bằng những vật liệu đắt tiền mà có thể sử

dụng được những vật liệu tại chổ.

Độ dốc của rãnh trong mọi trường hợp phải chọn để tốc độ nước chảy trong rãnh

không nhỏ hơn tốc độ ban đầu làm các hạt phù sa lắng đọng.

Độ dốc lòng rãnh không được thiết kế < 0.5% trong trường hợp đặc biệt có thể 0.3%

nhưng chiều dài rãnh không được quá 50 m.

Mép đỉnh của rãnh dẫn nước phải cao hơn mực nước chảy trong rãnh là 0.25m.

Kích thước ngang của rãnh biên được chọn theo cấu tạo, như vậy việc tính toán thoát

nước rãnh chủ yếu là tính chiều dài rãnh để đảm bảo thoát nước, rãnh biên được bố trí dọc

theo đường và thường bằng độ dốc của đường, do đó trong thực tế là dựa vào lưu lượng

thiết kế và độ dốc của rãnh để chọn kích thước chiều rộng và chiều sâu của rãnh.

Rãnh biên được thiết kế ở đoạn đường đào, đoạn đường nửa đào nửa đắp và đắp thấp

dưới 0.6m. Mục đích thiết kế rãnh biên là để thoát nước dọc cho nền đường.

Cần phải thiết kế rãnh biên trong đoạn thiết kế kĩ thuật tại lý trình sau:

Rãnh trái : Từ Km 1+440 ( C74) đến Km 1+540 (C78); dài rãnh 90m

Rãnh phải : Từ Km 1+440 ( C74) đến Km 1+540 (C78); dài rãnh 90m

Rãnh đỉnh.

Khi diện tích lưu vực sườn núi đổi về đường lớn hoặc khi chiều cao taluy đào  12 m

thì phải bố trí rãnh đỉnh để đón nước chảy về phía đường và dẫn nước về công trình thoát

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 138

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

nước, về sông suối hay chỗ trũng cạnh đường, không cho phép nước đổ trực tiếp xuống rãnh biên.

Rãnh đỉnh phải có quy hoạch hợp lý về hướng tuyến, độ dốc dọc và mặt cắt thoát

nước. Rãnh đỉnh thiết kế với tiết diện hình thang, chiều rộng đáy rãnh tối thiểu là 0.50 m,

bờ rãnh có taluy 1 : 1.5, chiều sâu rãnh xác định theo tính toán thuỷ lực và đảm bảo mực

nước tính toán trong rãnh cách mép rãnh ít nhất 20 cm nhưng không nên sâu quá 1.50 m.

Khi rãnh đỉnh có chiều dài đáng kể thì cần chia rãnh thành các đoạn ngắn. Lưu lượng

nước chảy tính toán của mỗi đoạn lấy bằng lưu lượng nước chảy qua mặt cắt cuối cùng của

mỗi đoạn, tức lưu lượng từ phần lưu vực chảy trực tiếp về đoạn rãnh tính toán cộng với tất

cả các lưu lượng nước chảy từ lưu vực ở các đoạn rãnh từ phía trên chảy về.

Độ dốc của rãnh đỉnh thường chọn theo điều kiện địa hình để tốc độ nước chảy không

gây xói lòng rãnh. Trường hợp do điều kiện địa hình bắt buộc phải thiết kế rãnh đỉnh có độ

dốc lớn thì phải có biện pháp gia cố lòng rãnh thích hợp, tốt nhất là gia cố bằng đá hộc xây

hay bằng tấm bê tông hoặc thiết kế rãnh có dạng dốc nước hay bậc nước. Để tránh ứ đọng bùn cát trong rãnh, độ dốc của rãnh không được nhỏ hơn 3 0/00  5 0/00.

Ở những nơi địa hình sườn núi dốc, diện tích lưu vực lớn, địa chất dễ sụt lở thì có thể

làm hai hoặc nhiều rãnh đỉnh. Ngược lại, nếu độ dốc ngang sườn đồi nhỏ và diện tích lưu

vực nước chảy về rãnh dọc không lớn thì có thể không làm rãnh đỉnh, nhưng phải kiểm tra

khả năng thoát nước rãnh biên.

Vị trí của rãnh đỉnh cách mép taluy nền đường đào ít nhất là 5 m và đất thừa do đào

rãnh đỉnh được đắp thành một con trạch (đê nhỏ) về phía dốc đi xuống của địa hình (phía

thấp); bề mặt con trạch có độ dốc ngang 2 % về phía rãnh và chân của nó cách mép taluy

nền đường đào ít nhất là 1 m.

Trường hợp cần bố trí rãnh đỉnh để ngăn nước chảy về nền đường đắp thì vị trí rãnh

đỉnh phải cách mép rãnh biên ít nhất là 5 m nếu có làm rãnh biên, và cách chân taluy nền

đắp ít nhất là 2 m nếu không có rãnh biên và đất đào rãnh đỉnh được đắp thành một con trạch về phía nền đường, bề mặt con trạch có độ dốc ngang 2 % về phía rãnh.

Rãnh đỉnh không nên bố trí cách xa nền đường qúa vì như vậy sẽ hạn chế tác dụng

của rãnh đỉnh.

Ở các đoạn đường đào sâu sử dụng taluy dạng giật cấp, để đảm bảo nước mưa không gây xói lở taluy thì nên bố trí các rãnh thoát nước chạy dọc theo các bậc taluy và ở cuối rãnh, nước được tập trung về các dốc nước hay bậc nước để đổ ra sông suối hay các công

trình cầu cống dưới dạng bậc nước hay dốc nước.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 139

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

13.1.2. Xác định giới hạn lưu vực .

Giới hạn trên của lưu vực.

Đầu tiên ta giả thiết không bố trí rãnh đỉnh để tính toán lượng nước đổ vễ rãnh biên.

Nếu sau khi tiến hành kiểm tra sự thoát nước của rãnh biên thấy không đạt thì mới bố trí

thêm rãnh đỉnh.

Giới hạn dưới của lưu vực.

 Là tim đường đối với đường có trắc ngang 2 mái.

 Là mép nền đường đối với đường có trắc ngang 1 mái nghiêng về rãnh biên.

Xác dịnh lưu lượng tính toán.

Tính toán cho rãnh có chiều dài lớn nhất là 90 (m).

Xác định lưu lượng thực tế nước chảy qua mặt cắt ngang của rãnh: Q = Q1 + Q2

Trong đó: Q1 : Phần lưu lượng nước đến rãnh từ ½ nền đường.

Q2 : phần lưu lượng nước đến rãnh từ phần diện tích đất tự nhiên.

Lưu lượng nước chảy qua rãnh: QP = 16.67 ap F (m3/s)

Trong đó:

: hệ số dòng chảy tra bảng 9-7 sách thiết kế đường ôtô tập 3(TKĐ III).

: hệ số triết giảm do bờ ao, đầm lầy bảng 9-5 TKĐ III

F : diện tích lưu vực. Bao gồm phần diện tích ½ nền đường và phần diện tích

phần mặt taluy nền đào .

 : hệ số phụ thuộc diện tích lưu vực, tra bảng 9.11 TKĐ III, phụ thuộc F.

ap: cường độ mưa tính toán phụ thuộc lượng mưa giờ và thời gian tập trung nước

tc : (mm/phút)

Trong đó: (t): tọa độ đường cong mưa, (t) = f ( thời gian mưa, vùng mưa), xem phụ lục 12b.

Hp% = = 165 mm: lượng mưa ngày ứng với tần suất thiết kế

p%, phụ lục 15, mm.

Còn trị số tc trong công thức (thuộc độ dốc, vật cản,…), ta có thể xác định theo số lưu

thống kê hoặc có thể xác định theo công thức thực nghiệm sau đây :

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 140

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

, (phút)

Đại lượng được thiết lập thành bảng thuộc độ dốc của sườn dốc, tra công

thức 9-23 TKĐ III.

bsd: chiều dài bình quân của sườn dốc lưu vực (m). Xác định bằng công thức

với L là chiều dài rãnh tính toán.

= 0.25: hệ số nhám của sườn dốc ( theo bảng 9-9 TKĐ III, mặt đất dọn sạch,

không có gốc cây, dân cư nhà cửa < 20%).

Bảng 13.1. Bảng xác định khả năng thoát nước của rãnh.

Phạm vi isd bs tc ap     F (km2) Q (m3/s)

1 0.19 0.937 2 15.4 5.28 8.27 3.79 0.0223

0.95 0.5 0.19 0.971 100 10.4 2.72 4.447 7.08 0.0121 Phần mặt đường tích nước Phần taluy nền đào 4.275 10-4 0.95 2.205 10-4

Vậy lưu lượng nước chảy qua rãnh: (m3/s)

Các đặc trưng thủy lực của rãnh.

(4.1)

(4.2)

Hình 13.1. Cấu tạo rãnh biên

Các đặc trưng:

 h0 : Chiều sâu nước chảy, ho = 0.4m.

 b : Chiều rộng đáy rãnh (m).

 h : Chiều sâu rãnh. h  h0 + 0.2

  : Tiết diện nước chảy của rãnh:

  : Chu vi ướt.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 141

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

 R : Bán kính thủy lực.

 Q: lưu lượng thoát nước của rãnh: Q = .V (m3/s)

 V: vận tốc nước chảy trong rãnh: (m/s)

 Độ dốc của rãnh: ir = id = 0.31%.

 Hệ số nhám n = 0.02: hệ số nhám đối với lòng rãnh lát đá hộc. Hệ số trong công

thức cezy: ;

Ta thấy lưu lượng nước chảy tỉ lệ thuận với bán kính R. Từ đó nếu diện tích thoát

nước  không đổi thì rãnh có chu vi ướt nhỏ nhất có khả năng thoát nước lớn nhất. Vậy

khả năng thoát nước lớn nhất khi: , với : tỉ số giữa chiều rộng và chiều sâu nước

chảy.

Điều kiện để tiết diện hình thang tối ưu về mặt thủy lực là:

Trong đó: m: Hệ số mái dốc trung bình: ,

m1: độ dốc mái của rãnh phía phần xe chạy.

m2: độ dốc mái của rãnh phía phần đối diện.

13.1.3. Tính toán rãnh.

Ta dựa vào lưu lượng thiết kế để chọn kích thước hợp lý. Ta chọn độ dốc thiết kế làm

độ dốc rãnh. Trình tự tính toán như sau:

 Xác định lưu lượng thiết kế rãnh, kết quả đã tính ở mục 4.1.3.3.

 Giả thiết tiết diện rãnh, chiều sâu nước chảy trong rãnh, sau đó xác định các đặc

trưng thủy lực : tiết diện dòng chảy , chu vi ướt , bán kính thủy lực R theo các

công thức ở mục 4.1.3.4.

 Xác định khả năng thoát nước của rãnh theo công thức Q = V ( mục 4.1.3.4) sau đó so sánh với lưu lượng thiết kế đã tính toán ở mục 4.1.3.3, nếu chúng không sai nhau quá 10% thì tiết diện giả thiết là tiết diện được chọn để thiết kế, ngược lại phải giả thiết lại kích thước rãnh.

 Xác định tốc độ nước chảy trong rãnh, kiểm tra điều kiện xói lở và chọn biện pháp

gia cố.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 142

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

 Tính chiều sâu rãnh theo công thức : , trong đó là chiều sâu nước

chảy trong rãnh.

 Lựa chọn kích thước rãnh biên: b = 0.4 m; = 1 ; m = 1; m’ =1.

 Rãnh được lát đá hộc, gia cố bằng đất lèn chặt do đó theo bảng 13-3 TKĐ III ta

có n = 0.02 và y =1/6.

Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng dưới:

Bảng 13.2. Bảng xác định khả năng thoát nước của rãnh.

Lý trình rãnh

Km 1+440 - Km 1+540 (m) 0.4 b (m) 0.4 ( ) 0.32 V R (m) (m/s) (m) 1.53 0.21 0.92 Qr (m3/s) 0.2944

Khả năng thoát nước rãnh: .

Kết luận: Vậy ta chọn rãnh biên có kích thước như trên.

13.1.4. Gia cố rãnh.

Vận tốc nước chảy lớn nhất trong rãnh V = 0.92 (m/s), chiều sâu nước chảy trong

rãnh lớn nhất = 0.4m. Ta chọn hình thức gia cố rãnh lòng rãnh là lát hai lớp đá trên lớp

đá dăm dày 10 cm ( lớp dưới bằng đá cỡ 15cm, lớp trên đá cỡ 20 cm).

13.2. Thiết kế cống

Ta kiểm tra một cống điển hình nằm trong tuyến thiết kế kỹ thuật với cống đôi đường

kính mỗi cống 1m . Đó là cống tại lý trình C59-Km 1 +170. Yêu cầu thoát nước cho cống

là 1.88 m3/s.

13.2.1. Lưu lượng nước chảy qua cống

Lưu lượng thiết kế cống được xác định theo công thức: Qp% = Ap φ Hp F 

Trong đó: F = 0.054 (Km2)

Hp = 165 (mm) ứng với tần suất thiết kế p = 4% φ= 0.906

 = 0.9

Tính chiều dài trung bình của sườn dốc lưu vực:

Với lưu vực có một mái dốc và chiều dài lòng chính L = 0.2 (km), ta có:

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 143

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Tính hệ số đặc trưng địa mạo sườn dốc:

(phút)

Tính hệ số đặc trưng địa mạo lòng chính:

Dựa vào τs và ϕl ta tra bang được AP = 0.2604

Vậy lưu lượng tính toán của rãnh:Q = 0.2604 0.906 165 0.054 0.9 = 1.88 (m3/s)

Chọn cống đôi với đường kính mỗi cống d =1.0 m là hợp lý.

13.2.2. Tính toán thủy lực cống.

Tùy theo điều kiện cụ thể tính toán cống có thể phân ra hai trường hợp :

khả năng thoát nước của cống (xác định khẩu độ cống).

đường tối thiểu, biện pháp gia cố thượng lưu, hạ lưu cống và tiến hành so sánh

các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để quyết định phương án có lợi nhất.

Từ Qp chọn cấu tạo cống tròn làm việc theo chế độ không áp, miệng cống loại thường

(loại I) tra bảng ta xác định được d(m), H(m), V(m/s).

Chiều cao đắp nhỏ nhất đối với cống được chọn từ giá trị lớn trong hai giá trị tính

theo hai điều kiện sau:

Điều kiện 1: = + 0.5m.

: mực nước dâng trước công trình ( kể cả chiều cao nước dềnh và sóng vỗ vào

mặt mái dốc của nền đường) ứng với tầng suất lũ Hp%.

Điều kiện 2:

Cao độ đường đỏ tại vị trí công trình phải đảm bảo điều kiện xe vận chuyển vật liệu

và thiết bị thi công đi trên cống không làm vỡ cống, muốn vậy phải đảm bảo 0.5m đất đắp

trên đỉnh cống (tức là khoảng cách từ đỉnh cống đến đáy kết cấu áo đường 0.5m. Trong

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 144

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

trường hợp điều kiện này không thỏa mãn thì phải giảm khẩu độ cống (đường kính trong của cống) và tăng số cửa cống, nếu biện pháp này cũng không thỏa mãn thì phải dùng cống

bản (loại cống cho phép xây dựng mặt đường xe chạy ngay trên cống mà không cần có lớp

đất trên đỉnh cống).

=  + 2x +  hađ

Trong đó:  : đường kính trong của cống (m).

 : chiều dày thành cống (0.1) (m).

hađ : tổng chiều dày kết cấu áo đường (m).

Chiều cao đắp nền đường tối thiểu cho cống chảy không áp được xác định theo công

thức sau: =  + 2x + 0.5 (m).

Trước tiên ta cần tính cao độ nước dâng và khả năng thoat nước của cống:

Cống tại C59: Ở đây ta tính toán thủy lực cống khi biết được lưu lượng nước chảy

mà cống cần phải thoát, xác định một số phương án khẩu độ cống và các yếu tố thủy lực H

và v. Dựa vào H và v định cao độ nền đường tối thiểu, biện pháp gia cố thượng lưu, hạ lưu

cống và tiến hành so sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để quyết định phương án có lợi nhất.

Với lưu lượng Qp = 1.88 m3/s tra bảng phụ lục 16 ta chọn cống đôi với đường kính

mỗi cống d =1.0 m miệng loại I. Độ dốc của cống chọn ic = 2%

Điều kiện đảm bảo cống làm việc trong chế độ không áp l : H < 1.2hcv

Với H : là chiều cao nước dâng trước cống (m)

hcv : chiều cao cống ở cửa vào (m)

Xác định chiều sâu phân giới hk:

Chiều sâu phân giới hk phụ thuộc vào lưu lượng thiết kế Qtk. Tính tỷ số:

Tra bảng 10-3 trang 209 “Thiết kế đường ô tô tập ba” ta được hk/d = 0.553. Vậy chiều

sâu phân giới hk: hk = 0.553 1 = 0.553 (m).

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 145

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Chiều sâu mực nước chảy trong cống tại chỗ thắt hẹp dòng chảy:

hc = 0.9 hk = 0.9  0.553= 0.4977 (m)

Chiều sâu nước dâng trước cống: H  2hc = 2  0.4977 =0.995 (m)

Kiểm tra điều kiện cống chảy không áp:

Như kiến nghị thiết kế ban đầu thì hcv = d = 1 m. Miệng cống loại thường nên thay

vào điều kiện chảy không áp: H = 0.995 m 1.2 hcv = 1.2  1 = 1.2 m.

Vậy cống thỏa mãn điều kiện chảy không áp.

Tính toán khả năng thoát nước của cống :

Khi ic < ik thì khả năng thoát nước của cống không áp như sau :

Trong đó : hc : chiều sâu nước ở mặt cắt co hẹp của cống hc = 0.9hk

: diện tích nước chảy tại chỗ thu hẹp trong cống. Xác định từ đồ thị đặc

trưng hình học

g : gia tốc trọng trường

: hệ số vận tốc khi cống chảy không áp. Với cống tròn lấy bằng 0.85

Với tỷ số: tra đồ thị hình 10-2 trang 203 “Thiết kế đường ô tô tập

ba” ta được c/d2 = 0.4571 hay c = 0.4517 m2. Thay các giá trị vào công thức trên ta được:

Khả năng thoát nước của một cống là:

Vậy

ta có: Qc = 1..19932=2.3986 (m3/s) > Qtk = 1.88 (m3/s)

=> Đảm bảo điều kiện thoát nước của cống.

Độ cao mặt đường là

= + 0.5m = 1.554 + 0.5 = 2.054 (m);

=  + 2× + 0.5 (m) = 1.0 + 2×0.1+ 0.5 = 1.7 (m);

=  + 2× +  hađ = 1.0 + 2×0.1 + 0.6 = 1.8 (m).

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 146

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Chọn chiều cao mặt đường so với đáy cống (mặt đất tự nhiên) là > 2.054 (m).

Xác định chiều dài cống:

Trong đó : Bn : chiều rộng nền đường

(m)

H : chiều dày lớp đất đắp trên đỉnh cống m : hệ số mái dốc taluy



Vậy chiều dài cống chọn Lc = 11.8 (m). Dự phòng mở rộng trong tương lai ta chọn

chiều dài cống 12 (m).

13.2.3. Tính xói và gia cố sau cống:

Trong trường hợp chảy tự do, dòng nước khi ra khỏi cống chảy với tốc độ cao ở vùng sau công trình. Tốc độ ấy tăng khoảng 1.5 lần. Do đó phải thiết kế hạ lưu công trình theo

tốc độ nước chảy V = 1.5V0 và cuối phần gia cố phải có đường nghiêng chống xói sâu.

Chiều dài phần gia cố lgc sau cống nên lấy bằng ba lần khẩu độ cống.

Chiều sâu của chân tường chống xói xác định theo công thức sau:

ht  hxói + 0.5 (m)

Trong đó: hxói: chiều sâu xói tính toán xác định theo công thức sau:

hx =

b: khẩu độ công trình.

H: chiều sâu nước dâng trước công trình.

Tính vận tốc dòng chảy trong cống: (tra bảng 10-3, trang 203 “TKĐ III” )

;

Vận tốc dòng chảy trong cống: (m/s)

Vận tốc tính xói cho cống là vận tốc ở hạ lưu cống, vận tốc này thường rất lớn so với

vận tốc dòng chảy trong cống và được tính bằng 1.5V0.

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 147

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

Vận tốc dòng chảy:

Tính toán gia cố chống xói lở cho hạ lưu cống

Chiều dài đoạn gia cố sau cống nên lấy bằng 3 lần khẩu độ cống:

Chiều sâu xóa lở:

Bảng 13.3. Kết quả tính hxói và ht

Lý trình b (m) H (m) V0 (m/s) V (m/s) Lgc (m) hxói (m) ht (m)

KM1+170 C59

1.0 1.554 4.43 6.645 3.0 1.066 1.566

13.3. Khối lượng đào đắp phần thiết kế kỹ thuật

Tên cọc TT Khoảng dồn Bảng 13.4. Bảng khối lượng đào đắp phần TKKT Km0+700 – Km1+600 Diện tích DT DT đào đắp DT trung bình DT đắp Khối lượng DT DT đào đắp DT đào

1 H7-0+700 700 0.6 1

0.7 0.7 14 13.7

2 C38-0+720 720 0.8 0.37

1.4 0.19 27 3.7

3 C39-0+740 740 1.9 0

1.9 0 38 0

4 C40-0+760 760 1.9 0

1.6 0.01 32 0.1

5 C41-0+780 780 1.3 0.01

1.1 0.11 21 2.1

6 H8-0+800 800 0.8 0.2

0.8 0.31 16 6.2

7 C42-0+820 820 0.8 0.42

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 148

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

1.1 0.21 4.2 21

8 C43-0+840 840 1.3 0

36 0 1.8 0

9 C44-0+860 860 2.3 0

52 0 2.6 0

10 C45-0+880 880 2.9 0

59 0 3 0

11 H9-0+900 900 3 0

2.2 0.03 44 0.6

12 C46-0+920 920 1.4 0.06

1 0.33 21 6.6

13 C47-0+940 940 0.7 0.6

0.8 0.39 16 7.8

14 C48-0+960 960 0.9 0.18

0.8 0.39 16 7.8

15 C49-0+980 980 0.7 0.6

0.7 0.6 14 11

16 H10-1+000 1000 0.7 0.5

0.6 0.8 13 15

17 C50-1+020 1020 0.6 1

0.6 1 12 20

18 C51-1+040 1040 0.6 1

0.5 1.2 10.6 24

19 C52-1+060 1060 0.46 1.4

0.5 1.1 10.6 22

20 C53-1+080 1080 0.6 0.8

0.7 0.6 14 11.8

21 H11-1+100 1100 0.8 0.38

1.2 0.2 24 3.9

C54-1+120 1120 1.6 0.01

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 149

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

1.8 0.01 14.1 0.04

23 ND2-1+127.85

1127.85 2 0

2 0 4.4 0

24 C55-1+130 1130 2.1 0

2.3 0 23 0

25 C56-1+140 1140 2.5 0

2.9 0 29 0

26 C57-1+150 1150 3.3 0

3.6 0 36 0

27 C58-1+160 1160 3.9 0

12.3 0 122.5 0

28 C59-1+170 1170 20.6 0

12.2 0 95.8 0

29 TD2-1+177.85 1177.85 3.8 0

3.9 0 8.3 0

30 C60-1+180 1180 3.9 0

4.3 0 19.1 0

31 P2-1+184.49 1184.489 4.6 0

4.4 0 24.5 0

32 C61-1+190 1190 4.3 0

4.3 0 4.9 0

33 TC2-1+191.13 1191.128 4.4 0

4.5 0 39.9 0

34 H12-1+200 1200 4.6 0

4.8 0 47.5 0

35 C62-1+210 1210 4.9 0

4.5 0 44.5 0

36 C63-1+220 1220 4 0

3.9 0 38.5 0

C64-1+230 1230 3.7 0

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 150

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

0 3.9 38.5 0

C65-1+240 1240 4 0

0 4 4.6 0

39 NC2-1+241.13 1241.128 4.1 0

0 4.3 37.7 0

40 C66-1+250 1250 4.4 0

0 4.6 45.5 0

41 C67-1+260 1260 4.7 0

0 5.2 104 0

42 C68-1+280 1280 5.7 0

0 5.5 109 0

43 H13-1+300 1300 5.2 0

0 4.5 91 0

44 C69-1+320 1320 3.9 0

0 3.6 73 0

45 C70-1+340 1340 3.4 0

0 3.5 70 0

46 C71-1+360 1360 3.6 0

0 3.2 64 0

47 C72-1+380 1380 2.8 0

0 2.5 49 0

48 H14-1+400 1400 2.1 0

0 1.8 35 0

49 C73-1+420 1420 1.4 0

4 1.1 0.2 22

50 C74-1+440 1440 0.8 0.4

0.7 0.8 14 16

51 C75-1+460 1460 0.6 1.2

0.6 1.4 12 27

C76-1+480 1480 0.6 1.5

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 151

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

0.48 1.9 9.7 38

H15-1+500 1500 0.37 2.3

0.35 2.3 6.9 45

54 C77-1+520 1520 0.32 2.2

0.27 2.5 5.4 50

55 C78-1+540 1540 0.22 2.8

0.27 2.5 5.4 50

56 C79-1+560 1560 0.32 2.2

0.38 2 7.5 39

57 C80-1+580 1580 0.43 1.7

0.46 1.5 9.3 29

58 H16-1+600 1600 0.5 1.2

TỔNG 1876.7 458.5

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 152

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] 22TCN 4054 – 2005: ĐƯỜNG Ô TÔ – YÊU CẦU THIẾT KẾ

[2] 22TCN 211 – 06: QUY TRÌNH THIẾT KẾ ÁO ĐƯỜNG MỀM.

[3] TCXDVN 372 – 2006: ỐNG BÊ TÔNG CỐT THÉP THOÁT NƯỚC

[4] 22TCN 237 – 01: ĐIỀU LỆ BÁO HIỆU ĐƯỜNG BỘ.

[5] THIẾT KẾ ĐƯỜNG ÔTÔ TẬP 1 _ GS.TS. Đỗ Bá Chương _ Nhà xuất bản Giáo

Dục _ 2005

[6] THIẾT KẾ ĐƯỜNG ÔTÔ TẬP 2 _ GS.TS. DƯƠNG HỌC HẢI, GS.TS. NGUYỄN

XUÂN TRỤC _ Nhà xuất bản Giáo Dục _ 2003

[7] THIẾT KẾ ĐƯỜNG ÔTÔ TẬP 3 _ GS.TSKH. Nguyễn Xuân Trục _ Nhà xuất bản

Giáo Dục _ 2003

[8] SỔ TAY THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ TẬP I _ GS.TSKH. Nguyễn Xuân Trục, GS.TS.

Dương Học Hải, PGS.TS. Vũ Đình Phụng _ Nhà xuất bản Giáo Dục _ 2003.

[9] THIẾT KẾ CỐNG VÀ CẦU NHỎ TRÊN ĐƯỜNG ÔTÔ _ Nguyễn Quang Chiêu,

Trần Tuấn Hiệp _ Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải _ 2004

[10] XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG ÔTÔ _ Nguyễn Quang Chiêu, ThS. Lã Văn Chăm _

Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải _ 2001

[11] XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG ÔTÔ _ Nguyễn Quang Chiêu, Phạm Huy Khang _

Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải _ 2006

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 153

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: Th.S PHẠM PHƯƠNG NAM

SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA MSSV: 1551090218 Trang 1

Đồ án tốt nghiệp ngành Kỹ thuật công trình giao thông: Thiết kế tuyến đường liên phường quận 9, TP. HCM

Chủ đề:

Đồ án kỹ thuật công nghệ

Đồ án giao thông vận tải

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG LIÊN PHƯỜNG QUẬN 9, TP. HCM

GVHD: ThS. PHẠM PHƯƠNG NAM SVTH: NGUYỄN THỊ DIỆP HÒA

TP. Hồ Chí Minh, năm 2020

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

PHẦN I

THIẾT KẾ CƠ SỞ

TÌNH HÌNH CHUNG KHU VỰC XÂY DỰNG TUYẾN

CẤP HẠNG VỀ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN

BẢNG THỐNG KÊ Dmax ỨNG VỚI TỪNG HỘP SỐ

B

G

H

Loại xe

m

K

Pw

Dmax

imax

(kg)

(m)

(m)

THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ

TÍNH TOÁN THUỶ VĂN VÀ THUỶ LỰC CẦU CỐNG

Cống

Cống

THIẾT KẾ NỀN - MẶT ĐƯỜNG

Trọng lượng trục Pi (kN)

Khoảng cách giữa

Số bánh của mỗi

Loại xe

STT

Số trục sau

các trục/cụm

Trước

Sau

cụm bánh ở

trục sau

trục sau (m)

265.99

336.67

325.92

Đơn giá

STT

Danh mục công tác đo bóc Đơn vị

Mã hiệu công tác

Khối lượng

Vật liệu

Nhân công

Máy thi công

Đơn giá

STT

Danh mục công tác đo bóc Đơn vị

Mã hiệu công tác

Khối lượng

Vật liệu

Nhân công

Máy thi công

STT

Tên công tác

Đơn giá Thành tiền

Mã hiệu đơn giá

Đơn vị

Định mức

Mã hiệu VL, NC, M

AD.23233

100 m2

Rải thảm mặt đường bêtông nhựa C12.5, chiều dày đã lèn ép 5cm

Vật liệu

15,756,000

Nhân công

478,225

Máy thi công