TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CƠ ĐIỆN CÔNG TRÌNH ----------o0o----------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƢỜNG ĐOẠN TỪ KM 0+00 ĐẾN KM 3+00 THUỘC ĐỊA BÀN THỊ TRẤN CÁT SƠN HUYỆN NGHĨA ĐÀN, TỈNH NGHỆ AN

NGÀNH : KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH MÃ SỐ : 105

Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện Khóa học

: Ths. Trần Việt Hồng : Trần Đức Việt :2007 - 2012

Hà Nội, 2012

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong quá trình phát triển của xã hội thì việc phát triển cơ sở hạ tầng là 1 nhu

cầu tất yếu. Nhìn vào kết cấu hạ tầng người ta có thể đánh giá mức độ phát triển kinh tế

, trình độ văn hoá - kinh tế - xã hội của một vùng trong đó việc xây dựng các hạng mục

công trình giao thông là không thể thiếu bởi vì góp phần đẩy mạnh sự giao lưu, trao đổi

hàng hoá giữa các vùng.

Đất nước ta đang trong thời kỳ phát triển luôn luôn nhận thức đúng đắn vai trò

và tầm quan trọng của các tuyến đường đối với nền kinh tế Nhà nước luôn quan tâm

chỉ đạo và có kế hoạch xây dựng, cải tạo, nâng cấp những tuyến đường quan trọng đặc

biệt là vấn đề phát triển giao thông nông thôn nhằm thúc đẩy giao lưu hàng hoá phát

triển kinh tế nông thôn rút ngắn khỏng cách phát triển giữa nông thôn và thành thị. Như

chúng ta đã biết nông thôn nước ta chiếm 90% diện tích và 80% dân số từ đó cho thấy

đây là lực lượng chính, quan trọng tạo ra của cải vật chất cho xã hội song nông thôn

của ta còn rất nghèo nàn và lạc hậu, đời sống người nông dân ít được cải thiện một

trong những giải pháp chủ yếu cho vấn đề này là phát triển giao thông nông thôn, xây

dựng cơ sở hạ tầng đặc biệt hiện nay nhà nước ta đang có chủ trương Công nghiệp hoá

- Hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn thì nhu cầu về giao thông lại trở nên bức xúc hơn

lúc nào hết.

Là một huyện của Tỉnh Nghệ An, Nghĩa Đàn là 1 địa bàn có nhiều tiềm năng về

phát triển kinh tế, giao lưu hàng hoá tuy nhiên để phát triển những nội lực này của Tỉnh

cần phải xây dựng hệ thống đường giao thông để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế -

xã hội của Tỉnh.Vì vậy xây dựng mới và nâng cấp tuyến đường là 1 trong những ưu

tiên hàng đầu trong chiến lược phát triển kinh tế xã hội của Tỉnh.

Được sự nhất trí của Bộ Môn Công Trình - Khoa Cơ điện và Công trình -

Trường Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam, tôi thực hiện khóa luận với tên đề tài là:

“ Thiết kế kỹ thuật tuyến đƣờng đoạn từ Km 0 + 0 đến Km 3 + 00 thuộc địa

bàn thị trấn Cát Sơn, huyện Nghĩa Đàn, Nghệ An”

Do còn hạn chế về trình độ chuyên môn và thực tế thi công nên đồ án này của

em không thể tránh khỏi thiếu sót. Thành thật mong nhận được sự đóng góp ý kiến của

1

các thầy và các bạn đồng nghiệp để đồ án của em được hoàn chỉnh hơn.

Phần 1

HỒ SƠ BÁO CÁO GIAI ĐOẠN LẬP DỰ ÁN

ĐOẠN QUA THỊ TRẤN CÁT SƠN, HUYỆN NGHĨA ĐÀN TỈNH NGHỆ AN

KM 0  KM 3 + 00

Chƣơng 1

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1. Giới thiệu vị trí tuyến

Tuyến A-B nằm trong dự án đường quốc lộ thuộc địa phận huyện Nghĩa Đàn ,

tỉnh Nghệ An. Tuyến qua thị trấn Cát Sơn địa hình đồi.

Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và bình đồ địa hình khu vực tỉ lệ 1: 10000, đường

đồng mức cách nhau 5m . Tuyến dài 3000 m đi qua các khu vực dân cư rải rác.

1.2. Căn cứ thiết kế

- Cơ sở hạ tầng nói chung và hệ thống giao thông nói riêng trong đó có mạng

lưới đường bộ luôn là một nhân tố quan trọng cho việc phát triển kinh tế của bất kì

quốc gia nào trên thế giới. Trong những năm gần đây ở Việt Nam đã có nhiều đổi thay

to lớn do sự tác động của cơ chế thị trường, kinh tế phát triển, xã hội ngày càng ổn định

văn minh làm phát sinh nhu cầu vận tải. Sự tăng nhanh về số lượng phương tiện và chất

lượng phục vụ đã đặt ra yêu cầu bức bách về mật độ và chất lượng của mạng lưới giao

thông đường bộ. Tuyến A-B là một bộ phận sẽ được xây dựng để đáp ứng nhu cầu đó.

- Việc xây dựng tuyến sẽ đáp ứng được sự giao lưu của dân cư trong vùng về

kinh tế, văn hoá, xã hội, góp phần nâng cao đời sống vật chất, tinh thần của nhân dân

trong vùng, đảm bảo an ninh quốc phòng khu vực phía tây tổ quốc.

- Tuyến đường được xây dựng làm rút ngắt thời gian, tăng khả năng vận chuyển

hàng hoá cũng như sự đi lại của nhân dân. Đặc biệt nó còn phục vụ đắc lực cho công

tác quốc phòng bảo vệ tổ quốc Việt Nam xã hội chủ nghĩa.

- Tuyến A-B đi qua địa phận thị trấn Cát Sơn . đây chính là điều kiện để Cát Sơn

phát triển mạnh kinh tế, văn hóa , xã hội. Và đặc biệt tuyến qua khu vực hồ Thống Nhất

. Hồ lớn có rất nhiều tiềm năng du lịch . Là điều kiện tốt để địa phương khai thác du

lịch tài nguyên này.

- Như vậy đựa trên những nhu cầu và cơ sở thiết kế trên việc xây dựng tuyến A-

2

B là hết sức hợp lý.

1.3. Quy trình, quy phạm sử dụng trong thiết kế

Bản đồ địa hình tỉ lệ 1/10.000.

1.3.1. Quy trình khảo sát

+ Quy trình khảo sát thiết kế đường Ô tô 22TCN 263 - 2000

+ Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình 22TCN 82 - 85

+ Quy trình khảo sát địa chất 22TCN 27 - 82

1.3.2. Quy trình thiết kế

+ Tiêu chuẩn thiết kế đường Ô tô TCVN 4054 - 05

+ Quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211 - 06

+ Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 1979 Bộ GTVT

+ Quy trình thiết kế áo đường mềm và áo đường cứng theo hướng dẫn của

AASHTO – 86

+ Quy trình thiết kế điển hình cống tròn 533-01-01

+ Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237-01

1.4. Đặc điểm kinh tế - xã hội

1.4.1.Đặc điểm dân số trong vùng

Đoạn tuyến qua địa phận huyện Nghĩa Đàn tỉnh Nghệ An. Dân cư trong huyện

tương đối đông, thành phần dân cư chủ yếu là dân Kinh. Trên suốt dọc tuyến đường,

những đoạn nào có điều kiện canh tác đều có dân ở. Hiện tại dân cư hai bên tuyến còn

thưa thớt.

1.4.2. Tình hình kinh tế, xã hội và văn hóa trong vùng

1.4.2.1. Công nghiệp

Nghệ An cũng như các tỉnh miền Trung, trong thời kì đổi mới nền công nghiệp

đang có chiều hướng phát triển, có nhiều nguồn tài nguyên khoáng sản như quặng

granite, đồng, vàng, chì, kẽm, nhưng còn tiềm ẩn trong lòng đất, đang trong thời kì

khảo sát xác định để lập kế hoạch khai thác nên công nghiệp khai thác và công nghiệp

cơ khí còn trong thời kỳ chuẩn bị hình thành. Sản xuất công nghiệp chủ yếu là vật liệu

3

xây dựng, chế biến nông lâm và một số mặt hàng tiêu dùng thủ công mỹ nghệ.

Với thế mạnh của vùng núi đá vôi có chất lượng cao ngành công nghệ sản xuất

VLXD phát triển mạnh. Thời gian qua Nghệ An đã xây dựng được một số nhà máy sản

xuất đá xây dựng hoạt động tốt như Hoàng Mai, Đô Lương, Tân Kỳ …

1.4.2.2. Về nông nghiệp

Tập trung ưu tiên đầu tư để đẩy nhanh CNH, HĐH nông nghiệp nông thôn, từng

bước xây dựng NN và kinh tế nông thôn lên sản xuất lớn. Sản xuất lương thực tiếp tục

phát huy thành quả thời kỳ 2001-2005, chủ động an toàn lương thực trong mọi tình

huống. Chuyển đổi cơ cấu cây trồng theo hướng đáp ứng nguyên liệu cho công nghiệp

chế biến, cho xuất khẩu và tăng giá trị sử dụng đất. Đẩy mạnh chăn nuôi, đưa chăn nuôi

từng bước trở thành ngành sản xuất chính, đáp ứng nhu cầu thực phẩm trong tỉnh và

tăng xuất khâủ.

Đưa nhanh tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất nông nghiệp. Từng bước cơ

khí hoá các khâu làm đất, thu hoạch, chế biến, nhằm giảm nhẹ sức lao động đồng thời

tăng hiệu quả kinh tế. Phát triển ngành nghề TTCN và dịch vụ trong nông nghiệp. Phát

triển kết cấu hạ tầng nông thôn đáp ứng sản xuất và sinh hoạt của nhân dân. Giải quyết

việc làm, nâng cao thu nhập của dân cư, thực hiện xoá đói giảm nghèo, từng bước nâng

cao mức sống nông dân.

Tiếp tục phát triển các các cây trọng điểm: mía, chè, lạc, cam, dứa, cà phê, sắn,

sở, cao su, vừng, nguyên liệu giấy… trong đó tập trung ưu tiên phát triển: cây mía, chè,

lạc, Sắn, cam, dứavà cao sư; phát triển 4 con: Tôm, cá, bò, lợn.

Phát triển đủ nguyên liệu cho các nhà máy chế biến: Mía đường, chè, lạc, Dứa,

Sắn theo công suất mở rộng.

Phát triển cây công nghiệp dài ngày theo quy hoạch Cafe, cao su, Quế, Sở và

nguyên liệu giấy theo quy hoạch đựơc duyệt.

1.4.2.3. Về lâm nghiệp

Lâm nghiệp chủ yếu của tỉnh hiện nay la bảo vệ và phục hồi rừng. Sản lượng

khai thác hàng năm đạt tương đối cao, khoảng 100-120 nghìn m3 gỗ.

1.4.2.4. Về thuỷ sản

Đây cũng là một trong những thế mạnh của tỉnh. Hàng năm sản lượng thuỷ hải

sản tương đối cao.

4

1.4.2.5. Du lịch

Tỉnh có lợi thế rất lớn do thiên nhiên mang lại, có thể ra một số khu du lịch nổi

tiếng như Cửu Lò, Vinh , Nam Đàn… rất nhiều khu di tích lịch sử danh lam thắng

cảnh. Đây là thế mạnh của tỉnh hiện nay và trong tương lai.

1.4.2.6. Tình hình hiện tại và khả năng kinh tế của khu vực

Khu vực Nghệ An ở vào trung độ của cả nước thuận lợi về mặt giao thông

đường sông, đường bộ và đường sắt với cả nước. Nói về tiềm năng kinh tế thì Thanh

Hoá là một trong những tỉnh có nhiều tài nguyên thiên nhiên. Ngoài những tiềm năng

đang được khai thác Nghệ An còn một số tiềm năng chưa được khai thác có nhiều danh

lam thắng cảnh và du lịch.

Nhưng hạn chế của khu vực là địa hình chia cắt nhiều khí hậu khắc nghiệt, cơ sở

hạ tầng không đồng bộ, thiếu thốn nhiều và yếu kém. Dân số tăng nhanh với số dân

tương đối lớn đã ảnh hưởng chung tới nền kinh tế của khu vực.

Nhìn chung nền kinh tế của khu vực phát triển chậm so với mức phát triển

chung của miền bắc trung bộ và cả nước. Chính vì vậy việc xây dựng tuyến đường

trong khu vực này nó góp một phần không nhỏ vào việc thúc đẩy sự phát triển kinh tế

và đáp ứng một phần nào đó nhu cầu đi lại, vận chuyển hàng hoá của nhân dân trong

vùng.

1.5. Mạng lƣới GTVT trong vùng và quy hoạch phát triển

Mạng lưới giao thông trong tỉnh Nghệ An tương đối đa dạng gồm có đường bộ,

đường sông, đường biển, đường sắt. Trong đó giao thông đường bộ là cầu nối giao lưu

kinh tế văn hoá giữa Nghệ An và thủ đô Hà Nội, giữa Nghệ An và Thanh Hóa rộng lớn

nên nó có vị trí hết sức quan trọng..

1.5.1. Đƣờng bộ

Hệ thống đường bộ trong tỉnh có 1 trục dọc xuyên suốt là QL1A, và các quốc lộ

48, QL15, QL46, QL7, các tỉnh lộ I và các đường vào các khu công nghiệp, khu bảo

tồn, bảo tàng.

1.5.2.Đƣờng sắt

Tuyến đường sắt Bắc Nam, đoạn qua Nghệ An dài 6.57911 km. Dự án nâng cấp

và cải tạo đường sắt thông nhất theo tiêu chuẩn đường sắt khu vực ASIAN tiến hành

mở rộng thành đường sắt đôi trên tuyến Bắc – Nam.

5

1.5.3. Đƣờng thuỷ

Tổng chiều dài sông suối trên địa bàn tỉnh là 9.828 km, mật độ trung bình là 0,7 km/km2. Sông lớn nhất là sông Cả (sông Lam) bắt nguồn từ huyện Mường Pẹc tỉnh

Xieng Khoảng (Lào), có chiều dài là 532 km (riêng trên đất Nghệ An có chiều dài là 361 km), diện tích lưu vực 27.200 km2 (riêng ở Nghệ An là 17.730 km2). Tổng lượng nước hàng năm khoảng 28.109 m3 trong đó 14,4.109 là nước mặt.

Nhìn chung nguồn nước khá dồi dào, đủ để đáp ứng cho sản xuất và phục vụ

cho đời sống sinh hoạt của nhân dân.

Nói chung mạng lưới giao thông trong tỉnh tương đối phát triển xong chưa có

sự kết nối giữa thành phố với các huyện vùng xa, vùng sâu, giao thông nông thôn chưa

được cải thiện, nhiều đường liên thôn, liên xã vẫn còn đang là đường mòn hoặc cấp

phối đồi.

Các đường quốc lộ đều trực thuộc Bộ, các đường còn lại do Ban quản lý dự án các

huyện hoặc Sở giao thông quản lý.

1.5.4. Đƣờng biển

Hải phận rộng 4.230 hải lý vuông, từ độ sâu 40m trở vào nói chung đáy biển

tương đối bằng phẳng, từ độ sâu 40m trở ra có nhiều đá ngầm, cồn cát. Vùng biển

Nghệ An là nơi tập trung nhiều loài hải sản có giá trị kinh tế cao.

Bải biển Cửa Lò là một trong những bãi tắm đẹp và hấp dẫn, đó là lợi thế cho

việc phát triển nhành du lịch ở Nghệ An.

Bờ biển Nghệ An có chiều dài 82 km, có 6 cửa lạch thuận lợi cho việc vận tải

biển, phát triển cảng biển và nghề làm muối (1000 ha).

1.6. Quy hoach và dự án có liên quan, dự báo nhu cầu trong vùng

1.6.1. Những cơ sở để dự báo nhu cầu vận tải trên tuyến

Quốc lộ 1A là tuyến đường xuyên quốc gia chạy từ Bắc vào Nam đang được

nâng cấp để đạt tiêu chuẩn cấp III toàn tuyến, nền rộng 12m cho hai làn xe. Theo kế

hoạch 2001 sẽ hoàn thành, tuy vậy cũng vào thời điểm này nhiều đoạn tuyến quốc lộ

1A vẫn không thể đáp ứng được nhu cầu do sự gia tăng về vận tải. Mặt khác quốc lộ

1A đi qua nhiều thành phố, thị trấn và đồng bằng nên việc mở rộng sẽ tốn kém do phải

đền bù giải phóng mặt bằng chiếm nhiều diện tích đất canh tác. Trên quốc lộ 1A còn

nhiều đoạn ngập lụt nếu khắc phục sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến hệ sinh thái và môi

6

trường. Việc xây dựng tyến đường này sẽ khắc phục được những nhược điểm trên đồng

thời cũng mở mang phát triển kinh tế các vùng đất phía Tây có nhiều tiềm năng nhưng

chưa được khai thác.

Những cơ sở tiếp cận để dự báo

+ Hướng tuyến là một phần quyết định khu vực hấp dẫn hàng, khách và có ảnh

hưởng chủ yếu đến kết quả dự báo.

+ Chiến lược phát triển kinh tế xã hội quốc gia, vùng và các địa phương có tuyến

đi qua.

+ Khả năng vận chuyển hàng hóa, hành khách của các phương thức khác như

đường sắt, đường biển, đường hàng không trên hướng Bắc Nam.

+ Số liệu thống kê vận tải của các cục thống kê các tỉnh có tuyến đi qua.

1.6.2. Phƣơng pháp dự báo nhu cầu vận tải

Để dự báo nhu cầu vận tải hàng hoá chủ yếu của đường bộ Việt Nam hiện tại

đang sử dụng phối hợp 3 phương pháp:

+ Phương pháp kịch bản

+ Phương pháp ngoại suy mô hình đàn hồi

+ Phương pháp ngoại suy kết hợp với nguồn hàng bổ sung.

1.6.3. Phƣơng pháp dự báo hành khách

Dự báo hành khách dựa vào phương pháp dự báo nhu cầu vận tải và dựa trên

các yếu tố tác động đến sự đi lại của nhân dân trong vùng.

1.6.4. Kết luận

Việc xây dựng tuyến qua huyện Nghĩa Đàn Tỉnh Nghệ An của dự án xa lộ Bắc-

Nam là rất cần thiết, đáp ứng được yêu cầu về dân sinh, kinh tế, chính trị và sự phát

triển ngày càng cao của khu vực. Việc xây dựng tuyến có nhiều thuận lợi như tận dụng

được nhân công,... Tuy nhiên khí hậu ở đây tương đối khắc nghiệt, mưa nhiều nắng gắt,

hay có bão sẽ gây không ít khó khăn cho công tác xây dựng sau này.

Hình thức đầu tƣ : Xây dựng một tuyến đƣờng mới

1.7. Các điều kiện tự nhiên vùng tuyến đi qua

1.7.2. Các điều kiện địa hình, địa chất vùng tuyến đi qua

1.7.1.1 Điều kiện địa hình

Đoạn tuyến thuộc tỉnh Nghệ An là một tỉnh thuộc đồng bằng vì thế đường nói

7

chung là bằng phẳng. Yếu tố địa hình khu vực tuyến đảm bảo cho đường có chất lượng

khai thác cao. Toàn tuyến không phải cắt qua vị trí sông lớn chỉ cắt qua vị trí suối nhỏ

và các vị trí khe cạn, khe tụ thuỷ do vậy trên tuyến không phải bố trí cầu lớn mà chỉ

phải bố trí cống.

1.7.1.2. Điều kiện địa chất

Điều kiện địa chất tuyến đường nói chung khá ổn định trên tuyến không có vị trí

nào đi qua khu vực có hang động kastơ và khu vực nền đất yếu nên không phải xử lý

đặc biệt.

. Thành phần chính đất nền đường là đất á cát, đều là điều kiện địa chất tốt cho

việc xây dựng đường. ở những vị trí tuyến cắt qua đồi ( những đoạn đào ) đất đào ở đây

chủ yếu là đá phong hoá có thành phần lẫn sỏi sạn. Tầng đá gốc ở rất sâu bên dưới

chính vì thế việc thi công nền đào không gặp khó khăn.

1.7.2. Khí hậu

Đoạn tuyến có tổng chiều dài 6476.62 m và nằm trọn trong tỉnh Nghệ An nên

tình hình khí tượng thuỷ văn trên toàn tuyến là như nhau.

Khí hậu mang tính chất chung của khí hậu miền Bắc Trung bộ thuộc vùng khí

hậu khá khắc nghiệt và được thể hiện qua các đặc trưng khí tượng sau:

1.7.2.1. Nhiệt độ

Nhiệt độ trung bình trong năm khoảng 230C -31 0C, biên nhiệt độ của ngày và đêm chênh lệch nhau gần 100. Mùa nóng từ tháng 4 đến tháng 10, mùa lạnh từ tháng 11

đến tháng 3 năm sau và cũng là thời kỳ khô hanh. Mùa lạnh thường có sương muối,

cuối mùa hanh có mưa phùn. Hạn hán thường xảy ra vào những tháng đầu của mùa khô. Nhiệt độ nóng nhất từ 380C đến 400C.

1.7.2.2. Mƣa

Mùa mưa bắt đầu từ tháng 8 và kết thúc vào tháng 12. Mùa khô hanh từ tháng

11 đến tháng 4 năm sau.

Lượng mưa trung bình năm là 3000 - 4000 mm với số ngày mưa khoảng 130

ngày. Lượng mưa trong mùa mưa chiếm 80% lượng mưa cả năm.

Mùa mưa thường có dông, mưa và lũ quét. Lũ thường xuất hiện vào tháng 8 và

8

tháng 9

Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Lượng

27,64 32,40 46,65 134,26 221,90 298,05 299,05 295,30 292,95 208,55 0,50 30,48

mưa

Bảng 1.1. Bảng lƣợng mƣa, ngày mƣa các tháng trong năm

1.7.2.3. Gió

Khí hậu miền Trung trong mùa mưa thường xuất hiện gió bão.

Mùa hè thường có gió Tây Nam khô và nóng, các thung lũng có gió xoáy, tốc

độ gió lớn nhất đã quan trắc được tới 50m/s.

Qua tài liệu thu thập được của trạm khí tượng thuỷ văn, tôi tập hợp và thống kê

được các số liệu về các yếu tố khí hậu theo phụ biểu 1.1

1.7.3. Thuỷ văn dọc tuyến

Tuyến cắt qua các vị trí tụ thuỷ nên tình hình thuỷ văn của tuyến tương đối đối

phức tạp. Có chỗ tuyến đi gần khu vực tụ thuỷ nên được dùng các biện pháp kỹ thuật

để tránh cho đường không bị ngập úng. Cá biệt ở một vài chỗ cần chú ý tới cao độ mặt

đường tránh hiện tượng mùa mưa nước có thể làm ảnh hưởng tới nền và kết cấu mặt

đường, gây tác động xấu tới cường độ mặt đường và chất lượng xe chạy (chất lượng

khai thác).

1.7.4. Vật liệu xây dựng

Do tuyến nằm trong khu vực đồi núi nên vật liệu xây dựng tuyến tương đối sẵn

ở gần cuối tuyến cách khoảng 3 km đã có sẵn mỏ đất có thể khai thác với trữ lượng lớn

có thể đảm bảo chất lượng cho việc xây dựng nền đường.

Vật liệu cấp phối đá dăm có thể mua ở nhà máy khai thác đá gần đó.

Công tác xây dựng đường ở Nghệ An đang được chú trọng nên khu vực này đã

xây dựng trạm trộn BTN và chúng ta có thể đặt mua với trữ lượng lớn.

Xung quanh vị trí tuyến có một vài con suối nhưng trữ lượng cấp phối suối rất ít

không đủ cho việc xây dựng tuyến đường hơn nữa chất lượng lại kém, phải gia công

trộn thêm thành phần hạt. Chỉ nên tận dụng vật liệu này cho đường cấp thấp.

Nói tóm lại, vật liệu xây dựng đường ở đây tương đối thuận lợi cho công tác thi

công.

9

1.8. Sự cần thiết phải đầu tƣ

Với địa hình trải dài của đất nước, nhu cầu giao thông suốt quanh năm, trong

mọi tình huống là yêu cầu cấp thiết, đồng thời nó là nhân tố quan trọng trong việc phát

triển kinh tế xã hội và các yêu cầu khác về hành chính, an ninh quốc phòng trong mỗi

khu vực cũng như trên toàn quốc.

Hiện nay hướng Bắc - Nam đã hình thành mọi loại phương tiện vận tải, song

vận tải đường bộ với lợi thế về phục vụ vẫn chiếm tỷ trọng khối lượng vận tải cao,

khoảng 70% tổng số hàng và 80% tổng số hành khách hướng Bắc – Nam.

Với nhu cầu vận tải lớn song hạ tầng cơ sở của đường bộ cho tới nay vẫn còn

nhiều hạn chế. Tuyến đường xuyên quốc gia nằm lệch hoàn toàn về phía Đông, không

những không đảm bảo năng lực thông xe mà nhất là vào mùa lũ tình trạng ách tắc giao

thông thường xuyên xảy ra.

Xét trọng mạng lưới giao thông quốc gia từ thủ đô Hà Nội đến thành phố Hồ

Chí Minh, từ lâu đã hình thành hai trục dọc là Quốc lộ 1A ở phía Đông và các Quốc lộ:

QL15, QL48 ở phía Tây. Trục dọc phía Đông đã nối liền hoàn chỉnh từ Bắc vào Nam

còn trục dọc phía Tây do nhiều nguyên nhân cộng lại ( nhu cầu sử dụng, chi phí đầu

tư…) nên chất lượng sử dụng kém, nhiều đoạn không thể thông xe, nhất là vào mùa lũ.

Từ bối cảnh tổng quan của giao thông đường bộ như vậy, nên yêu cầu cải tạo

nâng cấp, hoặc làm mới một số đoạn từ Bắc vào Nam theo trục dọc phía Tây một cách

hoàn chỉnh là cần thiết và phù hợp với yêu cầu của mục tiêu phát triển kinh tế, chính

trị, an ninh quốc phòng trong địa bàn tỉnh cũng như trên toàn quốc.

Dự án đầu tư này có ý nghĩa rất quan trọng về mặt kinh tế, chính trị, xã hội, phù

hợp với chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà Nước, tạo điều kiện phát triển kinh tế,

văn hoá, góp phần xoá đói, giảm nghèo, thực hiện công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất

nước.

Tuyến qua định bàn huyện Nghã đàn , Nghệ An. Xuyên qua địa phận thị trấn

Cát Sơn. Đây chính là điều kiện để phát triển Cát Sơn thành trung tâm kinh tế của khu

vực này. Đồng thời phát triển du lịch hồ Thống Nhất trong vùng.

Từ những phân tích cụ thể ở trên cho thấy rằng sự đầu tư xây dựng tuyến đường

10

A-B là đúng đắn và cần thiết.

Chƣơng 2

LỰA CHỌN QUI MÔ XÂY DỰNG VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ

2.1. Quy mô ,quy phạm áp dụng

- Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 - 05

- Quy trình tính toán thuỷ văn công trình thoát nước vừa và nhỏ 22 TCN 220-95

- Tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211 – 06

- Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18-79

- Thiết kế điển hình cống tròn 553-01-01, 553-01-02

- Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237-01.

2.2. Lựa chọn quy mô , cấp hạng đƣờng theo tiêu chuẩn thiết kế

2.2.1. Lƣu lƣợng xe thiết kế

Lưu lượng xe thiết kế là số xe con quy đổi từ các loại xe khác thông qua 1 mặt

cắt trong một đơn vị thời gian tính cho năm tương lai.

2.2.2. Cấp đƣờng

Căn cứ vào lưu lượng tính toán, ý nghĩa phục vụ của tuyến để xác định cấp hạng đường.

Để chọn cấp hạng kỹ thuật đường ta phải quy đổi tất cả các loại xe lưu thông

trên đường về một loại xe chung. Thông thường ta quy đổi tất cả các loại xe về xe con

bằng cách nhân với các hệ số quy đổi.

Để thuận tiện cho việc tính toán ta lập bảng sau :

Bảng 2.1. Bảng quy đổi về thành phần xe con

Loại xe

Số xe Hệ số qui đổi ra xe con Số xe qui đổi ra xe con 28,5 71,25 2,5 Xe tải nặng 3

Xe tải nặng 2 38 2,5 95

Xe tải nặng 1 47,5 2,0 95

Xe tải trung 142,5 2,0 285

Xe tải nhẹ 142,5 2,0 285

Xe buýt lớn 100 2,5 250

Xe buýt nhỏ 80,5 2,0 161

Xe con 370,5 1,0 370,5

11

Tổng 1612,75

Lưu lượng xe thiết kế được qui đổi ra xe con là :

Ntt = 1612,75 .(1+0,05)15-1 = 3193,135 (xcqđ/ng.đêm )

Dựa vào lưu lượng xe đã tính đổi, dựa vào các đặc điểm địa hình, địa mạo, địa

chất thuỷ văn nơi tuyến đi qua và tầm quan trọng của tuyến đường đối với sự phát triển

kinh tế xã hội, đảm bảo an ninh quốc phòng. Tuyến đường GH có lưu lượng xe tính

toán: Ntt = 3193.135 (xcqđ/ng.đêm )

Theo TCVN 4054 – 05 ta thấy :

- Ntt > 3000 (xcqđ/ng.đêm ),căn cứ vào tầm quan trọng của tuyến đường là đường nối các vùng kinh tế , chính trị , văn hoá thuộc khu vực ta chọn cấp hạng đường là

đường cấp III đồng bằng và đồi .

- Vận tốc tính toán thiết kế là 80 km/h.

Vậy cấp hạng kỹ thuật đường thiết kế là: Đường cấp III đồng bằng và đồi.

2.2.3. Tải trọng tính toán

+ Đối với công trình đường: Trục xe 10T

+ Đối với công trình cống: HL93

2.3. Xác định các chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến

2.3.1. Độ dốc đƣờng

2.3.1.1. Xác định độ dốc dọc tối đa theo sức kéo của xe

Độ dốc dọc lớn nhất của đường khi thiết kế được tính toán căn cứ vào khả năng

vượt dốc của các loại xe, tức là phụ thuộc vào nhân tố động học của ô tô và được tính

theo công thức:

(2.1) idmax= D - f (Giả thiết xe chuyển động đều)

Trong đó:

+ D: là nhân tố động lực của xe được xác định từ biểu đồ nhân tố động lực của xe.

+ f: là hệ số cản lăn trung bình của đường phụ thuộc vào độ cứng của lốp xe và

biến dạng mặt đường. Ta chọn mặt đường thi công là mặt đường bê tông asphalt trong

điều kiện lốp xe cứng tốt mặt đường khô ráo. Theo qui trình :

f = 0.01 ÷ 0.02. Ta chọn f = 0.015.

Tra bảng nhân tố động lực học của từng loại xe tương ứng với vận tốc V =

12

80km/h và thay vào công thức tính idmax ta lập được bảng sau:

Bảng 2.2. Bảng nhân tố động lực học của từng loại xe tƣơng ứng với vận tốc

Xe tải Xe tải trục Xe tải Loại xe Xe máy Xe con Xe tải 5T 10T trục 12T 8T

0,135 0,080 0,080 0,071 0,065 Dk Không

tính 0,115 0,065 0,065 0,056 0,050 imax

2.3.1.2. Xác định độ dốc dọc theo điều kiện lực bám

Theo điều kiện về lực bám giữa lốp xe với mặt đường, để cho xe chuyển động

được an toàn thì sức kéo có ích của ô tô phải nhỏ hơn hoặc bằng sức bám của lốp xe

với mặt đường. Như vậy theo điều kiện này độ dốc dọc lớn nhất phải nhỏ hơn độ dốc

dọc tính theo lực bám (ib). ib được tính trong trường hợp lực kéo của ô tô tối đa bằng lực bám giữa lốp xe với mặt đường.

(2.2) idmax = D’ - f

Trong đó:

+ f: là hệ số sức cản lăn trung bình f = 0.015

+ D’: là đặc tính động lực của xe tính theo lực bám

D’ = (2.3)

Với:

+ G: Trọng lượng toàn xe

+ Gk: Trọng lượng tác dụng lên bánh xe chủ động được lấy như sau:

Xe tải: Gk= (0,65 ÷ 0,70)G.

Xe con: Gk= (0,50 ÷ 0,55)G

+ : hệ số bám dọc (hệ số ma sát) giữa bánh xe với mặt đường. Phụ

thuộc trạng thái bánh xe với mặt đường, trường hợp bất lợi nhất (mặt đường ẩm và bẩn)

lấy =0.3

+ Pw: lực cản không khí của xe (kG)

13

(2.4) Pw = Error!

+ K: hệ số sức cản không khí phụ thuộc mật độ không khí và hình dáng xe

Xe con K = 0,25 ÷ 0,035

Xe buýt K = 0,040 ÷ 0,060

Xe ôtô tải K = 0,060 ÷ 0,070

+ F: diện tích chắn gió của xe F =0,8.B.H

+ B: chiều rộng của xe (m)

+ H: chiều cao của xe (m)

+ V: vận tốc thiết kế V= 80km/h

Bảng 2.3. Bảng thiết kế độ dốc dọc lớn nhất ứng với từng loại xe

Loại xe K F G (kg) D’ Pw Gk (kg)

Xe con 0,03 2,016 16,74 7600 4200 0,16

Xe tải 5T 0,05 8,424 116,64 9300 6510 0,20

Xe tải 7T 0,05 8,424 116,64 10700 7490 0,20

Xe tải trục 10T 0,06 8,424 15385 10770 140 0,2

Xe tải trục 12T 0,07 8,424 18460 12922 140 0,2

Kết hợp tính toán và đối chiếu qui trình TCVN 4054-05 qui định với đường có tốc

độ tính toán 80 km/h. Ta chọn độ dốc dọc lớn nhất cho phép trên toàn tuyến idmax = 5 %.

2.3.2. Xác định số làn xe, chiều rộng mặt đƣờng, nền đƣờng

2.3.2.1. Khả năng thông xe của đƣờng

- Khả năng thông xe lý thuyết

Năng lực thông hành lý thuyết là khả năng thông xe trong điều kiện lý tưởng về

dòng xe (dòng xe thuần nhất toàn xe con) và về đường (làn xe đủ rộng, mặt đường tốt,

tuyến đường thẳng, không dốc, không có chướng ngại vật...), các xe nối đuôi nhau chạy

cùng một vận tốc và cách nhau một khoảng cách tối thiểu không đổi đảm bảo an toàn.

Khả năng thông xe của đường phụ thuộc vào số làn xe và năng lực thông xe của

mỗi làn.

Năng lực thông hành lý thuyết được tính theo công thức sau:

14

(2.5) = Error! (xe/ h)

Trong đó:

+ : năng lực thông xe lý thuyết.

+ V: vận tốc thiết kế (km/h)

+ d: Khoảng cách tối thiểu giữa hai xe liền nhau để đảm bảo an toàn.(m)

(2.6) d = l1 + Sh + lk + l0

+ l1: chiều dài phản ứng tâm lý của lái xe, tính từ lúc lái xe nhận ra chướng ngại vật cần phải sử dụng phanh, thời gian phản ứng tâm lý thường lấy bằng 1

giây, do đó:

= (m) l1 = V,3 6

+ l0: Chiều dài trung bình của xe, l0 = 6 m

+ lk: Khoảng cách an toàn giữa hai xe, lk= 10 m

+ Sh: Chiều dài hãm xe, được tính như sau:

(2.7)

Khi hãm xe hoàn toàn, V2= 0 nên ta có:

Với:

+ k: hệ số sử dụng phanh k = 1,2

+ : là hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường khi tính tới khả năng

thông hành, = 0,5 .

+ i : độ dốc dọc, tính với đoạn dốc i = 4%

d = 22,22 + 65,73 + 6 + 10 = 103,95m

Thay vào công thức xác định Nlt ta có:

xe/h Nlt =

15

- Khả năng thông xe thực tế của một làn xe :

Khả năng thông xe thực tế của một làn là khả năng thông xe có xét tới điều kiện

thực tế của đường và giao thông trên đường. Khả năng thông xe thực tế phụ thuộc vào

mối làn xe, số làn xe, vận tốc xe, chướng ngại vật, thành phần xe.

Với đường không có dải phân cách trái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ

lấy Ntt = 1000 (xe/h/làn) .

2.3.2. Xác định số làn xe

Theo điều 4.2.2 quy trình TCVN 4054-05 số làn xe trên mặt cắt ngang được xác

định:

(2.8) nlx =

Trong đó:

+ Z là hệ số sử dụng năng lực thông hành.Với đường V = 80 km/h

Lấy Z = 0,55.

+ Ncđgiờ: lưu lượng xe chạy trong giờ cao điểm đã qui đổi về xe con

Ncđgiờ = α. Ntbnăm

+ : hệ số tính đổi lưu lượng xe chạy trong một ngày đêm về lưu lượng

= 0,10 – 0,12 chọn = 0,10

Ncdgiờ = 0,1. 3193,135 = 319,3135 xe/h

làn nlx =

Theo TCVN 4054-05 số làn xe n = 2 .

Vậy số làn xe ta chọn là n = 2 làn.

16

2.3.3. Bề rộng làn xe chạy

Hình 2.1. Sơ đồ xếp xe theo Zamakhaep

Với đường hai làn xe bề rộng mỗi làn được xác định theo công thức sau:

B= (b+c)/2 +x+y (2.9)

Trong đó:

+ b: bề rộng thùng xe, theo qui trình lấy b = 2,5m

+ c: khoảng cách giữa hai bánh xe, lấy c = 1,5m

+ x: khoảng cách từ mép sườn thùng xe tới làn bên cạnh khi hai xe đi

cùng chiều.

+ y: khoảng cách từ bánh xe đến mép phần xe chạy.

Các trị số x, y được xác định theo công thức thực nghiệm sau:

x = y = 0,5 + 0,005V(m) với V=80km/h

Suy ra: x = y = 0,5+0,005.80 = 0,9m

Thay vào ta có

B= m

Theo qui trình TCVN - 4054 - 05 với đường cấp III đồng bằng và đồi có

các tiêu chuẩn mặt cắt ngang đường như sau:

+ Số làn xe: 2 làn.

+ Chiều rộng làn xe ô tô: 3,5 m.

+ Chiều rộng phần xe chạy: 7 m.

17

+ Phần lề đường: 2 x 2,5 (m).

Trong đó phần có gia cố lề: 2 x 2 m.

Phần lề đất : 2 x 0,5m

+ Bề rộng tối thiểu của nền đường: 12 m.

- Kết hợp giữa tính toán và qui trình,kiến nghị chọn :

+ Bề rộng của làn đường Bl = 3,5m

+ Bề rộng của nền đường Bn = 12 m

2.3.4. Tĩnh không

Tĩnh không là giới hạn không gian nhằm đảm bảo lưu thông cho các loại xe

không cho phép tồn tại bất kỳ chướng ngại vật nào, kể cả công trình phục vụ về đường

như biển báo, cột chiếu sáng... nằm trong phạm vi của tĩnh không

Tĩnh không tối thiểu của đường được qui định như hình vẽ trên:

Hình 2.2. Sơ đồ tĩnh không

Trong đó Lgc - bề rộng phần lề gia cố, Lgc = 2.5m

B - bề rộng phần xe chạy, B = 7,0m

2.3.5. Dốc ngang mặt đƣờng

Để đảm bảo cho việc thoát nước trên mặt đường được nhanh chóng người ta

thường bố trí mặt đường có độ dốc ngang để thoát nước sang hai bên. Độ dốc ngang

này phải đủ lớn để thoát nước, tuy nhiên nó cũng phải đủ nhỏ để xe có thể chạy êm

thuận. Độ dốc ngang này còn được xác định bởi vật liệu làm kết cấu mặt.

Theo TCVN 4054 - 05 ta chọn:

+ Độ dốc ngang mặt đường in = 2%

+ Độ dốc ngang lề gia cố ilgc =2 %

+ Độ dốc ngang lề đất il = 4%

18

2.4. Xác định bán kính tối thiểu trên đƣờng cong nằm

Tại những vị trí tuyến đổi hướng, để đảm bảo cho xe chạy an toàn, tiện lợi và

kinh tế với vận tốc tính toán cần phải bố trí đường cong bằng có bán kính hợp lý.

Hình 2.3. Các lực ngang tác dụng lên xe khi vào đƣờng cong

Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất được xác định theo các trường hợp sau:

+ Trường hợp 1: không thiết kế siêu cao

Trên đường cong không bố trí siêu cao, tính cho trường hợp bất lợi xe chạy phía

lưng đường cong.

(2.10)

Trong đó:

+ in: độ dốc ngang của mặt đường, lấy in = 0,02

+ : hệ số lực đẩy ngang, khi không bố trí siêu cao lấy  = 0.05

+ V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 80km/h

Thay vào công thức tính ta có:

Rminksc =

- Theo qui trình TCVN 4054 - 05 qui định cho đường cấp III ,V = 80km/h thì bán

kính đường cong nhỏ nhất không bố trí siêu cao là 2500m. Do vậy ta chọn Rminksc = 2500m.

+ Trường hợp 2: Thiết kế siêu cao thông thường

19

Trên đường cong có bố trí siêu cao thông thường, isc= 6%

(2.11)

Trong đó:

+ isc: độ dốc siêu cao của mặt đường, lấy isc = 0.06

= 0.08 + : hệ số lực đẩy ngang, lấy

+ V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 80km/h

Thay vào công thức tính ta có:

m Rsctt =

- Theo qui trình TCVN 4054 - 05 với đường cấp kỹ thuật V = 80km/h thì bán kính

đường cong nhỏ nhất bố trí siêu cao thông thường là 400 m. Do vậy ta chọn Rsctt = 400m.

+ Trường hợp 3: Thiết kế siêu cao lớn nhất

Tính toán bán kính nhỏ nhất trong điều kiện hạn chế và có bố trí siêu cao lớn nhất.

(2.12)

Trong đó:

+ iscmax: độ dốc siêu cao lớn nhất, lấy theo quy trình iscmaxx = 0.08

+ : hệ số lực đẩy ngang lấy = 0.15

+ V: vận tốc xe chạy thiết kế V = 80km/h

Thay vào công thức tính ta có:

Rminsc =

- Theo qui trình TCVN 4054-1998 qui định cho đường có cấp kỹ thuật V =

80km/h, bán kính đường cong nằm nhỏ nhất là 250 (m). Do đó ta chọn Rminsc =250m.

Kết hợp giữa tính toán và qui phạm ta chọn ta chọn tiêu chuẩn để thiết kế như

20

qui phạm.

2.5. Tính toán tầm nhìn xe chạy

Để đảm bảo xe chạy an toàn, lái xe luôn luôn phải nhìn rõ một đoạn đường phía

trước để xử lý mọi tình huống về đường và về giao thông trên đường như tránh các chỗ

hỏng hóc, các chướng ngại vật, tránh hoặc vượt cự ly. Đoạn đường tối thiểu cần nhìn thấy

rõ ở phía trước đó gọi là tầm nhìn. Khi thiết kế tuyến các yếu tố của tuyến trên bình đồ và

trên trắc dọc đều phải đảm bảo có đủ tầm nhìn để xe chạy an toàn và tiện lợi.

Cự ly tầm nhìn nói chung phụ thuộc vào tốc độ xe chạy và biện pháp điều khiển

xe cần áp dụng khi xử lý các tình huống và được tính theo hai trường hợp sau:

2.5.1. Xác định tầm nhìn một chiều

Xe cần hãm để kịp dừng trước chướng ngại vật, chiều dài tầm nhìn được xác định

S

l

l

h

0 1

1

S

I

theo sơ đồ sau:

Hình 2.4. Sơ đồ tầm nhìn một chiều

Chướng ngại vật theo sơ đổ tầm nhìn một chiều này là một vật cố định nằm trên

làn xe đang chạy: chướng ngại vật, đống đất trượt, hố sụt.... Xe đang chạy với vận tốc

V phải kịp thời dừng lại an toàn trước chướng ngại vật với tầm nhìn S1 bao gồm một đoạn phản ứng tâm lý l1, một đoạn hãm xe Sh và một đoạn dự trữ an toàn lk.

Công thức xác định tầm nhìn:

(2.13) S1= l1 + Sh + lk =

Trong đó:

+ l1: đoạn phản ứng tâm lý l1 =

+ K: hệ số sử dụng phanh k = 1.2

+ lo: cự li an toàn .Lấy lo =10m .

+ i: độ dốc dọc trên đường

21

+ : hệ số bám dọc, trường hợp mặt đường bằng phẳng = 0,5.

Tính cho trường hợp đường bằng ( i = 0% )

S1 =

Theo qui phạm TCVN 4054 - 05 quy định chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại

vật cố định (tầm nhìn một chiều) với vận tốc thiết kế V = 80km/h là 100m . Kết hợp

tính toán với qui trình ta chọn S1 = 100m để thiết kế.

2.5.2. Xác định tầm nhìn hai chiều

Tầm nhìn hai chiều được xác định trong trường hợp có hai xe chạy ngược chiều

trên cùng một làn xe. Hai xe cần hãm kịp thời để không đâm vào nhau. Chiều dài tầm

S

S

l

l

l

h

pư1

pư2

o

1

1

h 2

2

S

nhìn hai chiều được xác định theo sơ đồ sau:

Hình.2.5. Sơ đồ tầm nhìn tránh xe hai chiều II

- Công thức xác định tầm nhìn hai chiều:

(2.14) S2 = 2 lpư+ 2Sh+ lk

- Các thông số tính toán như sơ đồ tầm nhìn một chiều, ta có công thức tính toán:

S2 = 2lpư+ 2Sh+ l0 =

- Tính cho trường hợp đường bằng ( i = 0%) :

S2 =

Theo TCVN 4054-05 qui định: chiều dài tầm nhìn thấy xe ngược chiều (tầm nhìn 2

chiều) của đường có cấp kỹ thuật 100km/h là 200m. Kết hợp giữa qui phạm và tính

toán ta chọn S2 = 200m để thiết kế.

2.6. Xác định bán kính đƣờng cong nằm tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm

R = (2.15)

22

Trong đó:

+ S1: tầm nhìn một chiều trên mặt đường, S1 = 92,69m

+ : góc chiếu sáng của pha đèn ôtô, = 20

R =

2.7. Xác định bán kính đƣờng cong đứng tối thiểu

Trên trắc dọc tại những vị trí thay đổi độ dốc người ta phải bố trí đường cong lồi

hoặc lõm để xe chạy êm thuận và an toàn.

Bán kính đường cong đứng lồi nhỏ nhất :

- Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều:

R = (2.16)

Trong đó:

+ S1: tầm nhìn một chiều, S1 = 92,69m

+ d: chiều cao tầm mắt của người lái xe, d =1.2m

R =

- Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn hai chiều:

R = (2.17)

Trong đó:

+ S2 là tầm nhìn hai chiều, S2 = 175,4m

d1 =1m, d2 = 1,2m

Thay vào (2.17) ta có:

R =

Kết hợp với TCVN 4054 - 05 qui định bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lồi

với vận tốc tính toán 80km/h là 4000m, ta chọn bán kính tối thiểu R = 4000m để thiết

kế đường cong đứng lồi.

Bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lõm

23

- Theo điều kiện đảm bảo tính êm thuận:

R =

- Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm:

R = (2.18)

Trong đó:

+S1: tầm nhìn một chiều, S1 = 92,69m

+ hd: chiều cao của tầm pha đèn trên mặt đường, hd=1m

+ góc chiếu sáng của đèn pha, =20

Thay vào (2.18) ta có :

R=

Theo TCVN 4054 - 05 qui định bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lõm ứng

với tốc độ tính toán 80 km/h là 2000m. Kết hợp giữa tính toán với qui phạm ta chọn

bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm là 2000m để thiết kế.

2.8. Siêu cao

2.8.1. Độ dốc siêu cao

Để đảm bảo an toàn và tiện lợi cho xe chạy thì ở các đường cong bán kính nhỏ

người ta thường xây dựng làn đường có độ dốc ngang nghiêng về phía bụng đường

cong gọi là siêu cao. Độ dốc siêu cao có tác dụng giảm bớt lực ngang và tác động tâm

lý có lợi cho người lái xe, làm cho người lái tự tin có thể cho xe chạy với tốc độ như ở

ngoài đường thẳng khi chưa vào đường cong.

- Tuy nhiên độ dốc siêu cao phải nằm trong giới hạn cho phép. Độ dốc siêu cao

phải đảm bảo là không bị trượt khi mặt đường bị trơn. Theo TCVN 4054 – 05 .Độ dốc

siêu cao cần thiết để xe chạy với tốc độ trên đường cong có bán kính Rvà được xác

định theo công thức:

(2.19)

Trong đó:

24

+ R: bán kính đường cong tối thiểu (có bố trí siêu cao)

+ : hệ số lưc ngang = 0.15

+ V: vận tốc thiết kế = 80 km/h

Thay vào công thức (2.19) tính ta có:

= 5% isc =

Theo TCVN 4054 - 05 qui định độ dốc siêu cao lớn nhất = 8 %. Kết hợp giữa độ

dốc tính toán và độ dốc theo qui phạm ta chọn độ dốc siêu cao lớn nhất để thiết kế là 8 %.

2.8.2. Đoạn nối siêu cao

Khi xe chạy từ mặt cắt ngang hai mái sang mặt cắt ngang một mái (trên đoạn

cong tròn có bố trí siêu cao) để đảm bảo cho xe chạy êm thuận không bị lắc ngang, cần

thiết phải có một đoạn nối siêu cao đủ dài để chuyển từ mặt cắt ngang đường hai mái

sang đường một mái. Chiều dài đoạn nối siêu cao tối thiểu được tính theo công thức:

Lnsc = (2.20)

Trong đó:

+ isc: độ dốc siêu cao.

+ ip: độ dốc nâng siêu cao, theo quy trình với đường Vtk = 80Km/h ,ip=0.5%.

+ B: chiều rộng phần đường xe chạy B = 7 m

Tuỳ thuộc bán kính đường cong và isc của từng đường cong mà có đoạn nối siêu

cao tương ứng.

Ta có đoạn nối siêu cao ứng với độ dốc siêu cao tính được ở trên.

Lnsc =

Trước khi vào đoạn nối siêu cao cần một đoạn 10 m để vuốt cho lề đường có cùng

độ dốc với mặt đường ip. Sau đó tiến hành bố trí siêu cao theo một trong ba phương pháp sau:

+ Phương pháp 1: Quay quanh tim đường để nâng phần đường phía lưng đường

cong để cho có cùng độ dốc phần xe chạy, sau đó tiếp tục quay trả phần xe chạy và lề

gia cố quanh tim đường cho tới khi đạt độ dốc siêu cao.

+ Phương pháp 2: Quay phần đường phía lưng đường cong quanh tim đường cho

tới khi cả mặt cắt ngang có độ dốc ngang của phần xe chạy, sau đó quay quanh mép

25

phần xe chạy phía bụng cả mặt cắt ngang cho tới khi đạt độ dốc siêu cao.

+ Phương pháp 3: Thực hiện quay quanh một trục ảo, cách mép phần xe chạy bên

ngoài một cự ly là 7 m (áp dụng khi phần xe chạy > 7m).

Thực hiện nối siêu cao trên tuyến được sử dụng phương pháp 1. Khi có đường

cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp. Khi

không có đường cong chuyển tiếp thì đoạn nối siêu cao bố trí một nửa nằm ngoài

đường thẳng và một nửa nằm trong đường cong tròn.

2.9. Tính đƣờng cong chuyển tiếp

- Ta có đường cấp III đồng bằng ,đồi như vậy ta phải làm đường cong chuyển tiếp.

Chiều dài đường cong chuyển tiếp tính như sau :

(2.21)

Tùy theo bán kính đường cong nằm mà ta có các chiều dài đường cong chuyển tiếp

khác nhau

Bảng 2.4. Bảng xác định đƣờng cong chuyển tiếp

R (m) V(km) Ltt (m) LTCVN(m) L (m)

650 80 33,52 70 70

1000 80 21,79 70 70

550 80 39,61 70 70

2.10. Mở rộng phần xe chạy trên đƣờng cong

Khi xe chạy trên đường cong mỗi bánh xe chuyển động theo một quĩ đạo riêng:

trục sau cố định luôn luôn hướng tâm còn bánh trước hợp với trục sau một góc, nên xe

yêu cầu một chiều rộng lớn hơn trên đương thẳng. Vì vậy để đảm bảo trên đường cong

tương đương như trên đường thẳng ở các đường cong có bán kính nhỏ ( 250 m theo

TCVN 4054 - 05) sẽ phải mở rộng thêm phần xe chạy. Trị số mở rộng này phải đảm

bảo sao cho khoảng cách giữa ô tô và mép đường, giữa hai ô tô với nhau phải như trên

26

đường thẳng.

Hình 2.6. Sơ đồ tính toán độ mở rộng trên đƣờng hai làn xe

Công thức tính độ mở rộng trong đường cong của phần xe chạy có hai làn xe:

E = (2.22)

Trong đó:

+ L : Chiều dài từ trục bánh xe sau đến giảm xóc trước. Theo qui trình TCVN

4054-05 lấy L = 8 m.

+ R : Bán kính đường cong nằm

+ V : Vận tốc thiết kế, V = 80 km/h

Như vậy tuỳ thuộc vào bán kính đường cong, vận tốc thiết kế và khoảng cách từ

trục sau của xe tới giảm xóc đằng trước mà ta tính được độ mở rộng của đường cong

khác nhau.

Đường V=80 Km/h . Bán kính cong nằm tối tiểu là 250 m . Do đó không phải

27

bố trí mở rộng phần xe chạy trên đường cong.

Bảng 2.5. Bảng thống kê các yếu tố kỹ thuật của tuyến

Trị số Đơn Kiến STT Yếu tố kỹ thuật vị Tính nghị Quy trình toán

1 Cấp kỹ thuật III ĐB-Đ IIIĐB-Đ

2 Vận tốc thiết kế km/h 80 80

3 Số làn xe Làn 0,58 2 2

4 Chiều rộng phần xe chạy 2x3,8 m 2x3,5 2x3,5

5 Chiều rộng lề đường 2x2,5 m 2x2,5 2x2,5

6 Chiều rộng lề gia cố 2x2 m 2x2 2x2

7 Chiều rộng tối thiểu của nền đưòng 12,6 m 12 12

8 Độ dốc dọc lớn nhất 5 % 5 5

9 Độ dốc siêu cao lớn nhất 5 % 8 8

10 Độ dốc ngang mặt đường % 2 2

11 Độ dốc ngang phần lề gia cố % 2 2

12 Độ dốc ngang phần lề đất % 4 4

13 m Bán kính đường cong nằm không siêu cao 1679,8 2500 2500

14 359,96 m 400 400 Bán kính đường cong nằm thông thường

15 219,1 m 250 250 Bán kính đường cong nằm tối thiểu

16 3579,76 m 4000 4000 Bán kính đường cong lồi

2000 2000 17 Đường kính đường cong lõm m 1641,05

18 92,69 m 100 100 Tầm nhìn một chiều

28

19 175,4 m 200 200 Tầm nhìn hai chiều

Chƣơng 3

THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN

3.1. Nguyên tắc thiết kế

Nguyên tắc thiết kế bình đồ tuyến phải thiết kế phối hợp giữa bình đồ, trắc dọc,

trắc ngang. Tuy nhiên, để tiện lợi trong quá trình thiết kế cho phép đầu tiên là vạch

tuyến trên bình đồ thông qua các đường dẫn hướng tuyến, sau đó dựa vào các đường

dẫn hướng tuyến đã vạch tiến hành thiết kế bình đồ, trắc dọc, trắc ngang.

3.2. Xác định các điểm khống chế

Trên bình đồ trắc dọc theo đường chim bay, nghiên cứu kỹ địa hình, cảnh quan

thiên nhiên, xác định các điểm khống chế mà tại đó tuyến phải đi qua.

- Điểm đầu, điểm cuối

- Điểm vượt đèo.

- Vị trí vượt sông, suối thuận lợi.

- Cao độ khu dân cư, trấn thành phố, nơi giao nhau với các đường giao thông

khác.

Đánh dấu những khu vực bất lợi về địa chất, thuỷ văn mà tuyến nên tránh, các

điểm tựa mà tuyến nên chạy qua.3.3. Quan điểm thiết kế - xác định bước compa:

- Khi thiết kế tuyến phải dựa trên các quan điểm sau:

Trường hợp tuyến phải đi qua thung lũng và đặt trên các thềm sông, suối phải

đảm bảo đặt tuyến trên mực nước ngập về mùa lũ, tránh vùng đầm lầy, đất yếu và sự đe

dọa xói lở của bờ sông. Tránh tuyến đi uốn lượn quanh co quá nhiều theo sông suối mà

không đảm bảo sự đều đặn của tuyến.

Trường hợp tuyến đi theo đường phân thủy, ít phải làm công trình thoát nước vì

điều kiện thoát nước tốt, thường được dùng ở những vùng đồi thoải, nơi đỉnh đồi, núi

phẳng ít lồi lõm và địa chất ổn định.

Trường hợp tuyến đi lưng chừng sườn núi nên chọn những sườn đồi thoải, ít

quanh co, địa chất ổn định, đường dẫn hướng tuyến sẽ được xác định theo độ dốc đều

với một độ dốc chủ đạo với chú ý là phải nhỏ hơn độ dốc cho phép.

- Xác định bước Compa.

29

Chiều dài bước Compa được tính theo công thức.

(m). (3.1)

Trong đó:

+ h: Chênh lệch giữa hai đường đồng mức gần nhau; h= 8m.

(3.2). + id= (0,90,95)idmax (0/00)

+ idmax: Dộ đốc dọc lớn nhất cho phép đối với cấp đường (0/00).

Có thể lấy id = idmax- 0,02 phòng trường hợp tuyến vào đường cong bị rút ngắn

chiều dài mà tăng thêm độ dốc dọc thực tế khi xe chạy.

3.3. Lập các đƣờng dẫn hƣớng tuyến

Đường dẫn hướng tuyến là một đường gãy khúc cắt các đường đồng mức,

đường này có độ dốc không đổi id. Để vạch các đường dẫn hướng tuyến một cách dễ dàng, mà phù hợp với thực tế cần phải xem xét kỹ các yếu tố của địa hình, vì vậy ta cần

vạch các hướng tuyến theo các nguyên tắc sau:

- Đường dẫn hướng tuyến cố gắng bám sát đường chim bay để giảm chiều dài

tuyến.

- Tránh tuyến gãy khúc, cua đột ngột.

- Cho phép sử dụng độ dốc dọc lớn nhất và các bán kính đường cong nằm tối thiểu

nhưng phải đảm bảo tầm nhìn đối với địa hình.

- Ở những đoạn cần triển tuyến cố gắng bám theo một độ dốc dọc nào đó. trong

trường hợp khó khăn về bình đồ, thì cố gắng bám theo đường đồng mức và có lên

xuống chút ít để đảm bảo yêu cầu thoát nước.

Dựa vào các chỉ tiêu tính toán, bình đồ và xem xét kỹ vào yếu tố địa hình, ta kết

hợp các phương pháp vạch đường dẫn tuyến.

- Vạch theo lối đi tự do khi tuyến đi qua vùng đồi thoải.

- Vạch theo lối đi sườn, khi tuyến đi qua vùng sườn đồi thoải và quanh co, địa

chất ổn định. đường dẫn hướng được xác định theo độ dốc đều.

- Một số đoạn có địa hình khó khăn ta vạch đường dẫn hướng tuyến theo lối đi gò

bó bằng cách dùng bước compa.

3.4. Tính toán các yếu tố đƣờng cong nằm cho hai phƣơng án tuyến

Sau khi đã xác định sơ bộ hình dạng của các phương án tuyến qua các đường

30

dẫn hướng tuyến, tiến hành chọn các bán kính đường cong sao cho thích hợp với địa

hình, với các yếu tố đường ở đoạn lân cận, với độ dốc cho phép của cấp đường đảm

bảo đoạn thẳng chêm tối thiểu giữa hai đường cong ngược chiều có bố trí siêu cao.

- Xác định điểm đầu, điểm cuối của đường cong tròn.

- Xác định hướng các đường tang của đường cong, giao điểm của các đường

tang là đỉnh của đường cong.

- Đo góc chuyển hướng của tuyến

- Sơ bộ phân tích hướng tuyến và trắc dọc của tuyến, nếu thấy cần thiết sẽ thay

đổi vị trí của đường cong nằm hoặc chọn lại trị số bán kính R.

- Sau khi sửa chữa vị trí tuyến lần cuối cùng, tiến hành tính toán các yếu tố cơ

bản của đường cong nằm và xác định lý trình các điểm đó.

+ Chiều dài đường tang của đường cong:

T = Rtg(/2) (3.3)

+ Phân cực của đường cong:

(3.4)

+ Chiều dài của đường cong:

(m) (3.5)

Trong đó:

+ R(m): Bán kính của đường cong.

+ (độ): Góc chuyển hướng của tuyến

Kết quả tính toán được ghi ở bảng sau:

Bảng 3.1.Bảng tổng hợp các yếu tố đƣờng cong trên tuyến

Tên Góc chuyển hướng

R T P K Isc L đỉnh Trái Phải

28039’56’’ 650 201,16 21,21 395,20 2 70 Đ1

13013’56’’ 1000 151,01 6,91 300,95 2 70 Đ2

31

33039’36’’ 550 201,48 25,00 391,11 3 70 Đ3

Chƣơng 4

THIẾT KẾ TRẮC DỌC

4.1. Các điểm khống chế

+ Điểm khống chế bắt buộc: Đó là các điểm trên trắc dọc buộc phải đi qua như

các điểm có liên quan đến độ cao theo quy hoạch điểm giao cắt cùng mức với đường

sắt hay đường giao thông khác.

+ Điểm khống chế giới hạn

+ Cao độ nền đường đắp qua bãi sông phải cao hơn mực nước tính toán và có xét

tới mực nước dềnh và chiều cao sóng vỗ lên mái dốc ít nhất là 0,5m.

+ Cao độ mép nền đường ở các đoạn đường dẫn vào cầu nhỏ và cống phải cao

hơn cao độ nước tính toán có xét tới nước dềnh ít nhất là 0,5 m (tính theo chiều con

nước lũ có tần suất 4%).

+ Cao độ của nền đường trên cống phải đảm bảo chiều dày, đất đắp ở trên tối

thiểu là 0,5m để tải trọng phân bố rộng trên cống. Khi chiều dày áo đường lớn hơn 0,5

m, chênh cao giữa mặt đường có đỉnh cống phải đủ dày để bố trí áo đường.

+ Cao độ tối thiểu của mép nền đường phải cao hơn mực nước ngầm tính toán,

mực nước đọng thường xuyên để đảm bảo khu vực hoạt động của tải trọng luôn luôn

trong tình trạng khô ráo.

4.2. Nguyên tắc thiết kế trắc dọc

- Do đặc điểm tuyến đi trên vùng có địa hình cao không bị ngập, cao độ mực nước

ngầm thấp nên đường đỏ không phụ thuộc vào cao độ thuỷ văn.

- Thiết kế đường đỏ theo nguyên tắc phải lượn đều với độ dốc hợp lý. độ dốc lớn

nhất không vượt qúa 5%.

- Trong phạm vi có thể tránh dùng các độ dốc ngược chiều khi tuyến đang liên tục

lên hoặc liên tục xuống. Các đoạn đổi dốc không nhỏ hơn 200m.

- Hạn chế tuyến đi với độ dốc max.

- Đường cong đứng bố trí trên những chỗ đổi dốc mà i1-i2> = 1%.

- Phải đảm bảo cao độ những điểm khống chế.

- Thoát nước tốt cho nền đường khu vực hai bên đường. Đảm bảo các yêu cầu tối

thiểu cho nền đường luôn khô ráo, không nên đào đắp quá cao và quá sâu để tránh phải

32

xây dựng các công trình chống dỡ.

- Để đảm bảo thoát nước tốt và không làm rãnh sâu thì nền đường đào và nền

đường nửa đào, nửa đắp, không nên thiết kế có độ dốc dọc nhỏ hơn 0,5% ( trường hợp

khó khăn không nên nhỏ hơn 0,3%).

- Ở những đoạn địa hình dốc phải sử dụng độ dốc dọc lớn 8% thì yêu cầu cứ 2000

m phải bố trí một đoạn nghỉ có độ dốc dọc thoải không vượt quá 2,5% và chiều dài

đoạn nghỉ không nên ngắn hơn 50 m.

- Độ dốc dọc lớn nhất trên những đoạn dốc có bán kính nhỏ hơn 50m phải triết

giảm so với độ dốc dọc lớn nhất .

- Khi vạch đường đỏ cố gắng bám sát những cao độ mong muốn để đảm bảo yêu

cầu về kinh tế- kỹ thuật và điều kiện thi công.

4.3. Phƣơng pháp thiết kế

Căn cứ vào đường đen trên trắc dọc phối hợp với địa hình trên bình đồ ta tiến

hành thiết kế đường đỏ theo ba phương pháp sau:

+ Phương pháp thiết kế đường bao địa hình: Tức là cho đường thiết kế lượn theo

điạ hình tự nhiên, là đi song song với mặt đất tự nhiên. Theo phương pháp này khối

lượng đào đắp hợp lý nhưng lại có nhiều đoạn dốc lắt nhắt. Phương pháp này được áp

dụng với những nơi có địa hình bằng phẳng hoặc có cao độ thay đổi đều, độ dốc tự

nhiên nhỏ.

+ Phương pháp thiết kế cắt địa hình: thiết kế đường đỏ cắt theo địa hình tự nhiên

tạo thành những đoạn đường đào, đắp xen kẽ. Phương pháp này được áp dụng ở những

nơi có địa hình mấp mô, đường cấp cao. Phương pháp này khắc phục nhược điểm của

phương pháp đường bao nhưng lại có nhược điểm là khối lượng đào đắp lớn.

+ Phương pháp tổng hợp: Phối hợp hai phương pháp một cách hợp lý cho từng

đoạn đường cụ thể.

4.4. Kết quả thiết kế

Toàn đoạn tuyến có chiều dài 6476,62 m có 3 lần đổi dốc. độ dốc lớn nhất là

3,62%, độ dốc trung bình trên toàn tuyến là 1,7%

Trên tuyến bố trí 11 đường cong đứng. Giá trị các yếu tố đường cong được tính

33

toán trong bảng sau:

Bảng 4.1. Bảng đƣờng cong đứng

Cọc Đỉnh Độ dốc (%) R (m) T (m) D (m) P (m)

+2,43 Km0+400 6000 34,88 0,01 0,10 +1,26

+1,24 Km0+900 6000 146,08 0,05 1,78 -3,61

-3,61 Km1+300 4000 146,74 0,07 2,69 +3,73

+3,73 Km1+ 900 6000 152,29 0,05 1,93 -1,35

34

-1,35 P3 6000 22,40 0,01 0,04 -2,09

Chƣơng 5

THIẾT KẾ NỀN ĐƢỜNG

5.1. Tác dụng của nền đƣờng

- Khắc phục nền đường thiên nhiên tạo nên một dải đủ rộng dọc theo tuyến

đường có các tiêu chuẩn về bình đồ, trắc dọc, trắc ngang đáp ứng được điều kiện xe

chạy an toàn, êm thuận và kinh tế.

- Làm cơ sở cho áo đường: lớp phía trên của nền đường cùng với áo đường chịu

tác dụng của xe chạy do đó nền đường có ảnh hưởng rất lớn đến cường độ và chất

lượng khai thác của cả con đường.

5.2. Yêu cầu cầu chung đối với nền đƣờng

Nền đường phải đảm bảo tính 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 đảm bảo có đủ cường độ nhất định: tức là đủ độ bền khi chịu

cắt trượt và không bị biến dạng quá nhiều.

Nền đường phải đảm bảo ổn định về cường độ: nghĩa là cường độ nền đường

không được thay đổi theo thời gian, theo khí hậu, thời tiết một cách bất lợi.

Như vậy nội dung thiết kế nền đường nhằm giải quyết 3 vấn đề : thiết kế bảo

đảm bảo ổn định toàn khối, thiết kế tăng cường độ và đảm bảo ổn định cường độ của

nền đường.

5.3. Nguyên tắc và giải pháp thiết kế

5.3.1. Đất đắp nền

Đất dắp được lấy từ các mỏ đất và tận dụng từ nền đào chuyển xuống nền đắp.

Khi độ dốc ngang của nền thiên nhiên dưới 20% được phép đào bỏ lớp đất hữu

cơ dày 30 cm rồi đắp trực tiếp.

Khi nền tự nhiên có dốc ngang từ 20-50% phải đào thành bậc cấp trước khi đắp.

Bề rộng bậc cấp 1m, độ sâu từ 0.5-1.5m, dốc ngang về sườn núi 2%.

Khi nền thiên nhiên dốc ngang trên 50%thì phải thiết kế công trình chống đỡ.

Nền đường phải đạt độ chặt như sau :

+ Đối với nền đắp : Lớp đât trên cùng tính từ đáy áo đường xuống 50 cm đầm chặt

35

đạt K >=0,98. bên dưới chiều sâu kể trên K >=0,95.

+ Đối với nền đào là đất : Độ sâu tính từ đáy áo đường xuống 30cm phải được cày

xới lên đầm chặt đạt K >=0,98.

5.3.2. Cấu tạo các bộ phận của nền đƣờng

- Cấu tạo nền đắp

Trường hợp đất đắp thấp hơn 1m thì mái dốc ta luy thường lấy 1/1.5  1/3 để

tiện cho máy thi công lấy đất từ thùng đấu đắp nền hoặc tiện cho máy đào rãnh. Nếu

1:

<

1.5

1m

nền đất đắp thấp quá thì phải cấu tạo rãnh dọc hai bên để đảm bảo thoát nước tốt.

Trường hợp đất đắp cao H = 1  6m thì độ dốc mái ta luy lấy 1:1,5 và thùng đấu

0

Thùng

1:

,5m

đấu

1.5

H =1:6m

lấy ở phía cao hơn và phải có một đoạn 0,5m để bảo vệ chân mái ta luy.

Nếu độ dốc ngang sườn núi < 20% thì ta phải rẫy cỏ ở phạm vi đáy nền tiếp xúc

I = 20 – 50

H

1:

%

1.5

với sườn dốc.

Nếu độ dốc ngang sườn núi từ 20- 50% thì bắt buộc phải dùng biện pháp đánh cấp.

Bề rộng bậc cấp tối thiểu là 1,0 m, nếu thi công bằng cơ giới thì phải rộng từ 3 - 4 m.

Nếu sườn dốc núi lớn hơn 50% thì lúc này không thể đắp đất với mái dốc ta luy

36

được nữa vì mái ta luy sẽ kéo rất dài mới gặp sườn tự nhiên do đó khó bảo đảm ổn định

toàn khối. Khi đó phải áp dụng biện pháp xếp đá ở phía chân ta luy để cho phép mái

dốc ta luy lớn hơn.

Trường hợp nền đường đắp đất cao H = 6 - 12 m thì phần dưới h2 có độ dốc thoải

1

h1=

:1.5

H =

68m

h

1:

612m

2

1.75

hơn (1:1,75), phần trên h1 = 6 - 8 m vẫn làm theo độ dốc 1:1,5

Nếu nền đường đầu cầu và dọc sông có thể bị ngập nước thì phải cấu tạo mái dốc

ta luy thoải 1:2 cho đến mức thiết kế 0,5m. Đồng thời phải căn cứ vào tốc độ nước chảy

Thượ

Hạ lưu

1

ng lưu

H

>

>

:1.5 1

0,5m

0,5m

:2

và loại đất đắp để thiết kế phòng hộ hoặc gia cố ta luy cho thích đáng.

- Cấu tạo nền đào

Đối với nền đường đào khi xây dựng sẽ phá hoại thế cân của các tầng đất thiên

nhiên, nhất là trường hợp đào trên sườn dốc sẽ tạo nên hiện tượng sườn dốc bị mất

chân, vì thế mái ta luy đào phải có độ dốc nhất định để bảo đảm ổn định cho ta luy và

H

37

cho cả sườn núi.

1

1

:1.5

:1

Nền nửa đào, nửa đắp

5.4. Tính khối lƣợng đào đắp nền đƣờng

+ Trong thiết kế lập dự án khả thi phải tính được khối lượng nền đường để tiến

hành so sánh các phương án tuyến thiết kế để thiết kế tổ chức thi công nền đường, bố

trí thi công cụ thể, để tính được giá thành, lập dự toán công trình. Cơ sở để tính toán

khối lượng đào đắp là các bản vẽ trắc dọc, trắc ngang và bình đồ địa hình

+ Để tính toán khối lượng đào đắp chính xác rất phức tạp và phải tính tích phân.

Trong dự án khả thi cho phép tính theo phương pháp gần đúng. Nội dung của phương

pháp như sau:

- Chia tuyến thành nhiều đoạn nhỏ với điểm chia là các cọc địa hình và tại các vị

trí điểm xuyên

- Trong mỗi đoạn, giả thiết mặt đất là phẳng và tính khối lượng đào đắp như thể

tích một lăng trụ:

(5.1) Vđào= (F1

đào + F2 đắp + F2

đào).Ltb/2 đắp).Ltb/2

(5.2) Vđắp= (F1

Trong đó:

đắp : Các diện tích đsào, đắp tại đầu và cuối đoạn.

+ Vđào, Vđắp : Thể tích đất phải đào, hoặc đắp trong đoạn

đào, F1

đắp, F2

đào , F2

+ F1

+ Ltb : cự ly trung bình giữa hai mặt cắt tính toán

5.5. Kết quả tính toán

38

Phụ lục

Chƣơng 6

THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƢỜNG

6.1. Tính toán thiết kế áo đƣờng

Việc lựa chọn kết cấu áo đường được dựa trên các yếu tố sau:

+ Đối với mặt đường

- Ý nghĩa cấp hạng kỹ thuật của đường .

- Lưu lượng xe chạy thiết kế .

- Tốc độ xe chạy tính toán. Khả năng cung cấp vật liệu, phương tiện thi công, điều

kiện khí hậu và điều kiện để duy tu bão dưỡng

+ Đối với móng đường

- Điều kiện địa chất thuỷ văn, thổ nhưỡng

- Tình hình nguyên vật liệu có sẵn

6.1.1. Chọn vật liệu cho tầng mặt áo đƣờng

Vật liệu làm lớp mặt chủ yếu cần dùng loại ít hoặc không thấm nước, có cường độ

và tính ổn định về cường độ đối với nước và nhiệt cao, đặc biệt có khả năng chống tác

dụng phá hoại bề mặt cũng như chịu bào mòn tốt. Vì vậy, nên dùng các vật liệu có cấu

trúc liên kết tốt (dùng thêm chất kiên kết) có độ chặt lớn, có cốt liệu được chọn lọc về

hình dạng và tình trạng bề mặt để bảo đảm cường độ .Để đảm bảo các điều kiện trên ta

chọn bê tông afphan làm cốt liệu cho lớp mặt.

6.1.2. Chọn vật liệu cho tầng móng áo đƣờng

Vật liệu tầng móng có thể dùng cả các loại cấu trúc rời rạc, kích cỡ lớn, ít chịu

được bào mòn như các lớp đá dăm, cấp phối, đất và đá gia cố chất liên kết vô cơ, sỏi

cuội, đá ba, phế liệu công nghiệp, gạch vỡ... Cường độ của lớp móng càng phía dưới thì

có cường độ thấp hơn để phù hợp với quy luật truyền ứng suất do hoạt tải.

Đối với khí hậu ở Việt Nam (nhiệt đới) thì không nên chọn cát làm lớp móng dưới

cùng vì cát rỗng tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích tụ ẩm, đồng thời cát có cường độ

thấp không góp phần vào việc chịu tải đáng kể, lại gây khó khăn cho việc thi công các

lớp bên trên. Nếu dùng cát làm lớp đệm thì phải xây dựng hệ thống rãnh xương cá thật

tốt để thoát nước lòng đường.

Chọn lớp móng : Lớp móng trên : Cấp phối đá dăm loại I .

39

Lớp mặt dưới : Cấp phối đá dăm gia cố xi măng 6%.

Chọn lớp mặt : Lớp mặt trên BTN chặt (đá dăm 35%)

Lớp mặt dưới BTN chặt (đá dăm 20%).

Sau khi lựa chọn kết cấu áo đường ta tiến hành kiểm tra xem xét kết cấu đã chọn

theo 3 trạng thái giới hạn đã đạt yêu cầu của quy định chưa. Đồng thời tính toán xác

định lại bề dày cần thiết của mỗi lớp cấu tạo.

Việc tính toán kết cấu áo đường gồm nội dung kiểm toán theo 3 tiêu chuẩn trạng

thái giới hạn dưới đây:

+ Tính toán độ võng đàn hồi thông qua khả năng chống biến dạng (biểu thị bằng trị

số mô đun đàn hồi) của cả kết cấu áo đường và trị số mô đun đàn hồi của kết cấu phải

lớn hơn trị số mô đun đàn hồi yêu cầu (Ech > . Eyc).

+ Tính toán ứng suất trượt trong nền đất và các lớp vật liệu yếu xem có vượt quá

trị số giới hạn cho phép không.

+ Tính toán ứng suất kéo uốn phát sinh ở đáy các lớp vật liệu toàn khối nhằm

khống chế không cho phép nứt ở các lớp đó.

6.2. Thông số tính toán

6.2.1. Lƣu lƣợng xe tính toán

Khi tính toán cường độ ta phải quy tải trọng trục tính toán. Với đường thuộc mạng

lưới chung (hệ thống đường giao thông công cộng) thì tải trọng trục tính toán được quy

định là 10T.

Tải trọng trục xe tính toán được tiêu chuẩn hoá như sau:

+ Tải trọng trục 10 T

+ Áp lực tính toán lên mặt đường 6.0 daN/ cm2

+ Đường kính vệt bánh xe: D= 33 cm

Thành phần xe trong năm đầu:

Tính số trục xe qui đổi về trục xe tiêu chuẩn

(6.1)

40

Với C1 = 1+1.2(m-1) và C2 = 6,4 cho các trục trước và trục sau loại mỗi cụm bánh chỉ có một bánh và C2 = 1,0 cho các trục sau loại mỗi trục sau có hai cụm bánh(cụm bánh đôi).

Bảng 6.1. Bảng quy đổi trục xe về trục xe tiêu chuẩn

Loại xe N Pi C1 C2 ni

26,4 1 6,4 80,5 Trục trước 1,469 Xe bus nhỏ

45,2 1 1 80,5 Trục sau 2,446

56 1 6,4 100 Trục trước 49,9 Xe bus lớn

95,8 1 1 100 Trục sau 82,796

25,8 1 6,4 142,5 Trục trước 2,35 Tải trung

69,6 1 142,5 1 Trục sau 28,926

18 - - - Trục trước - Tải nhẹ

56 1 142,5 1 Trục sau 11,11

48,2 1 6,4 47,5 Trục trước 12,254 Tải nặng 1

100 1 1 47,5 Trục sau 47,5

45,2 1 6,4 38 Trục trước 7,389 Tải nặng 2

38 1 94,2 2.2 Trục sau 64,273

23,1 - - - Trục trước - Tải nặng 3

73,2 2 28,5 1 Trục sau 15,89

Tổng 326,303

41

Áp dụng công thức

(6.2)

Do số làn là 2 không có rải phân cách do đó f = 0,55, như vậy ta có :

- Số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trên 1 làn xe:

(trục/làn)

- Số trục xe tiêu chuẩn tính toán cho cuối thời kì thiết kế năm thú 15

= 355,332( Mpa)

6.2.2. Mô đun đàn hồi chung yêu cầu của mặt đƣờng

Với mặt đường được chọn là cấp cao A1 và tải trọng tính toán 10T tra bảng 3-3 quy

trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-93 ta được :

Bảng 6.2. Bảng modun đàn hồi chung yêu cầu của mặt đƣờng

200 500 355,332 Ntt

160 178 169,32 Eyc

Vậy môđun đàn hồi yêu cầu chung của mặt đường là:

Eyc = 169,32(Mpa).

6.2.3. Các đặc trƣng của đất nền

Đất nền là đất á cát nhẹ có độ ẩm tương đối so với giới hạn chảy của đất là 0.65 độ

chặt K=0.98

Mô đun đàn hồi : E0 = 420daN/cm2.

Lực dính : C = 0,014

Góc nội ma sát : =280

6.3. Sơ bộ chọn kết cấu áo đƣờng

Theo nguyên tắc thiêt kế tổng thể nền mặt đường tận dụng nguyên vật liệu địa

phương ta sơ bộ chọn kết cấu áo đường cho cả phần đường xe chạy và phần lề gia cố

42

của toàn tuyến như sau:

Hình 6.1. Sơ bộ kết cấu áo đƣờng

Bảng 6.3. Bảng đặc trƣng cƣờng độ các vật liệu làm áo đƣờng và nền đƣờng

E(Mpa)

Bề dầy Tính Tính φ Lớp kết cấu C lớp về Tính về (từ dưới lên) Rku (Mpa) (Mpa) (cm) độ về kéo

võng trượt uốn

Đất nền á cát nhẹ ở độ ẩm 42 tương đối tính toán 0,65 0,014 280

CP đá dăm loại II 250 250 250 30

CP đá dăm gia cố xi măng 6% 600 600 600 0,8 18

BTN chặt (đá dăm 20%) 280 200 1200 1,6 7

43

BTN chặt (đá dăm 35%) 350 250 1600 2 5

6.4. Kiểm toán kết cấu áo đƣờng theo trạng thái giới hạn

6.4.1. Kiểm toán theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi

- Chuyển hệ nhiều lớp về hệ hai lớp bằng cách đổi các lớp kết cấu áo đường lần

lượt theo hai lớp một từ dưới lên trên theo công thức:

(6.3)

Trong đó

Kết quả tính toán ghi vào bảng sau:

Bảng 6.4. Bảng kiểm toán theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi

Lớp KC hi(cm) Htb(cm) Ei (Mpa) (Mpa)

CPĐD II 250 30 30 250

600 18 48 CPĐDGCXM 357,93

BTN chặt

280 7 55 (đá dăm 20%) 347,3

BTN ch ặt

350 5 60 (đá dăm 35%) 347,52

Ta có :

(6.4)

Trong đó :

: M ô đun đàn hồi trung bình tính toán (MPa)

+

+ : M ô đun đàn hồi trung bình do xét đến hệ số điều chỉnh β(MPa)

- Hệ số điều chỉnh được xác định như sau :

44

Tỉ số .Nên hệ số β = 1,20136

= 1,20136 x 347,52 = 417,497 (MPa)

- Tính Ech của mặt đường :

Từ tỷ số : với Eo = 42 (MPa)

= 0,1006

Tra toán đồ hình: 3-3 trang 125 TCVN 4054-05 ta có:

Ech = 0,48628.417,497= 203,0203 (MPa).

- Nghiệm lại điều kiện kiểm toán :

- Với đường cấp III chọn độ tin cậy 0,95

Vậy ta có: Ech = 203,0203(MPa) > Eyc = 1,17*169,32= 198,1044 ( Mpa)

Nên kết cấu đã chọn đảm bảo đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn

hồi cho phép.

6.4.2. Kiểm toán nền đất theo tiêu chuẩn đảm bảo không trƣợt

- Công thức kiểm tra

(6.5)

Trong đó :

+ : Ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng xe chạy gây ra ở trong nền

đất

+ : Ứng suất cắt chủ động do trọng lượng bản thân các lớp vật liệu nằm trên

gây ra tại điểm đang xét.

+ : Hệ số tổng hợp xét đến đặc điểm của kết cấu và điều kiện làm việc của

áo đường

Việc quy đổi hệ hai lớp về một lớp được thực hiện theo công thức sau :

45

(6.6)

Trong đó

Bảng 6.5. Bảng quy đổi hệ hai lớp thành một lớp

Lớp KC hi(cm) Htb(cm) Ei (Mpa) (Mpa)

30 250 30 CPĐD II 250

48 18 600 357,93 CPĐDGCXM

BTN ch ặt

55 7 200 334,3665 (đá dăm 20%)

BTN chặt

60 5 250 326,7039 (đá dăm 35%)

Xét đến hệ số điều chỉnh β = f(H/D)

Với

Ta có β = 1,20136

Vậy kết cấu nhiều lớp được đưa về hệ hai lớp với lớp trên có bề dầy là 60cm,

có mô đun đàn hồi trung bình là :

= 1,20136*326,7039 = 392,489 ( Mpa)

+ Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra

trong nền đất Tax

Từ hai tỷ số

Góc nội ma sát của đất nền

46

Tra toán đồ H3-7 (TCVN 4054 – 05) ta được :

Với p là áp lực bánh xe tính toán: p = 0,6 (Mpa)

= 0,6 . 0,0112125 = 0,006728 (Mpa)

+ Xác định ứng suất cắt do trọng lượng bản thân của các lớp kết cấu áo đường gây

ra trên nền đất

= - 0,0018 (Mpa)

Từ H = 60cm, tra toán đồ H3-4 ta xác định được:

+ Ứng suất cắt hoạt động trong đất

= 0,006728 – 0,0018 = 0,004928 (Mpa)

+ Ứng suất cắt cho phép trong nền đất

Trong đó:

+ C : Lực dính của đất nền hoặc vật liệu kém dính xác định từ kết quả thí

nghiệm cắt nhanh với các mẫu tương ứng với độ chặt độ ẩm tính toán(Mpa). C =

0,014 Mpa

+ K1 : Hệ số xét đến sự suy giảm sức trống cắt trượt khi đất nền hoặc vật

liệu kém dính chịu tác dụng của tải trọng động. K1= 0,6

+ K2 : Hệ số xét đến sự không làm việc đồng nhất của kết cấu phụ thuộc

vào lưu lượng xe tính toán K2 = 0,8

+ K3 : Hệ số điều chỉnh xét đến điều kiện làm việc của kết cấu. K3 = 1,5

= 0,014.0,6.0,8.1,5 = 0,01008 Mpa

Tra hệ số = 1, hệ số cường độ về chịu cắt phụ thuộc vào độ tin cậy khi thiết kế là 0.95

Nghiệm lại điều kiện kiểm toán :

do đó kết quả đạt

6.4.3. Kiểm tra các lớp vật liệu toàn khối theo điều kiện chịu kéo khi uốn trong các

lớp BTN và cấp phối đá dăm GCXM.

47

6.4.3.1. Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp BTN

- Đối với BTN lớp dưới.

+

+ Xác định trị số của hai lớp phía dưới CPDD loại II và CPDDGCXM 6%

Bảng 6.6. Bảng xác định trị số E

Ei Lớp KC hi(cm) Htb(cm) (Mpa) (Mpa)

CPĐD II 250 30 250 30

18 48 357,93 CPĐDGCXM 600

- Xét đến hệ số điều chỉnh β =f(H/D)

Với

Ta có β = 1,17044

Vậy mô đun đàn hồi trung bình là :

= 1,17044 . 357,93 = 520,625 (Mpa)

Từ hai tỷ số :

Từ tỷ số :,với Eo = 42 (MPa)

= 0,08067

Tra được . Do vậy Ech= 199,899( Mpa)

Xác định bằng cách tra toán đồ với hai tỷ số :

48

Tra được : = 1,50626 Mpa.

Tính

Trong đó :

p = 0,6 Mpa.

= 0,85

.

Xác định

Trong đó :

Ta có : = 0,493*1*1,6 = 0,789 Mpa.

Nghiệm lại điều kiện kiểm toán :

Với ,

Vậy lớp BTN đá dăm 20% đảm bảo kéo uốn.

- Đối với BTN lớp trên .

+

+ Xác định trị số của ba lớp phía dưới CPDD loại II

CPDDGCXM 6% :

BTN chặt đá dăm 20%

Ta có bảng xác định trị số E như sau :

Bảng 6.7. Bảng xác định trị số E

49

Hi Htb Ei Lớp KC (Mpa) (cm) (cm) (Mpa)

CPĐD II 250 30 30 250

600 18 48 357,93 CPĐDGCXM

430,18 1200 7 55 BTN chặt đá dăm 20% 9

Xét đến hệ số điều chỉnh β =f(H/D)

Với

Ta có β = 1,1916

Vậy mô đun đàn hồi trung bình là :

= 1,1916 . 430,189 = 512,6132 (Mpa)

Từ hai tỷ số :

Từ tỷ số: ,với Eo = 42 (MPa)

= 0,082

Tra được . Do vậy Ech= 217,4044( Mpa)

Xác định bằng cách tra toán đồ với hai tỷ số :

Tra được : = 1,88 Mpa.

Tính

50

Trong đó :

p = 0,6 Mpa,

= 0,85

.

Xác định

Trong đó :

Ta có : = 0,493 . 1 . 2 = 0,986Mpa.

Nghiệm lại điều kiện kiểm toán :

Với ,

Vậy lớp BTN đá dăm 35% đảm bảo kéo uốn.

6.4.2. Kiểm toán điều kiện chịu kéo uốn ở đáy lớp móng bằng CPDDGCXM 6%

+

+ Xác định trị số mặt lớp phía dưới.

Với

51

Từ tỷ số: ,với Eo = 42 (MPa)

=0,37

Tính

Trong đó :

+ p = 0.6 Mpa,

+ = 0.85

.

Xác định

Trong đó :

+

+

+

Ta có : = 0,60233*1*0,8 = 0,482Mpa.

Nghiệm lại điều kiện kiểm toán :

Với ,

Vậy lớp cpddGCXM 6% đảm bảo điều kiện kéo uốn.

52

Kết luận : Như vậy kết cấu đã chọn đảm bảo tất cả các điều kiện cường độ.

Chƣơng 7

THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH THOÁT NƢỚC

7.1. Thiết kế rãnh dọc

7.1.1. Nguyên tắc và các yêu cầu thiết kế

- Rãnh dọc được thiết kế ở các đoạn nền đường đắp thấp dưới 0.6m, ở tất cả các

đoạn nền đào, nền nửa đào nửa đắp và có thể bố trí ở một hoặc hai bên nền đường.

- Kích thước của rãnh được thiết kế theo cấu tạo mà không yêu cầu tính toán thuỷ

lực.(Chỉ những đoạn rãnh có độ dốc dọc lớn hơn hoặc bằng 500m mới yêu cầu kiểm

toán) .Tiết diện của rãnh thiết kế là tiết diện hình thang có chiều rộng đáy rãnh là 0.4m,

chiều sâu tính từ mặt đất thiên nhiên là 0.4m, độ dốc taluy rãnh là 1:1.

7.1.2. Bố trí rãnh dọc

- Trên suốt chiều dài tuyến đường xây dựng do có diện tích sườn lưu vực đổ xuống

không lớn và do có nhiều khe tụ thuỷ nên lưu lượng nước chảy về rãnh dọc không

nhiều, vì vậy chúng ta không cần phải bố trí rãnh đỉnh mà chỉ cần làm rãnh dọc ở các

đoạn nền đắp thấp hơn 0.6m; ở tất cả các đoạn nền nửa đào nửa đắp và nền đường đào.

- Tại những vị trí chuyển từ nền đào sang nền đắp, nước trên rãnh dọc của nền

đường đào phải dẫn ra xa ngoài phạm vi của nền đường đắp hoặc phải xây dựng cống

cấu tạo để thoát nước ngang nền đường để đảm bảo an toàn cho nền đắp.

- Để đảm bảo cho quá trình thi công được dễ dàng, thuận lợi cho việc áp dụng các

biện pháp thi công cơ giới, tôi thiết kế rãnh dọc có tiết diện hình thang (hình vẽ). Độ

dốc dọc của rãnh dọc lấy theo độ dốc của tim đường để tạo điều kiện thuận lợi cho việc

thi công.

Tiết diện của rãnh được thiết kế theo định hình như hình vẽ với hình dạng và kích

thước như sau. Taluy rãnh một bên lấy theo taluy nền, một bên lấy bằng.

53

Hình 7.1. Cấu tạo rãnh dọc

7.1.3. Bố trí 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.

Thông thường với nền đường đào sâu từ 6m trở lên thì bố trí rãnh đỉnh. Rãnh đỉnh

phải làm cách mép ta tuy nền đường đào ít nhất 5m.

Chiều rộng tối thiểu của đáy rãnh đỉnh 0.5m, mái rãnh có độ dốc 1:1.5, chiều sâu

lấy theo tính toán không được nhỏ hơn 1,5m.

Dốc rãnh phù hợp với địa hình không được nhỏ hơn 0,5%. Lòng rãnh đỉnh và mái

Rãnh đỉnh

dốc phía đường phải xây để trống nước vào mái đường.

Hình 7.2. Cấu tạo rãnh đỉnh

7.2. Thiết kế cống

Cống chiếm phần lớn các công trình thoát nước trên nền đường. Cống bao gồm có

hai loại: cống địa hình, cống cấu tạo.

- Cống địa hình được bố trí tại các vị trí cắt qua các dòng suối nhỏ hay cắt qua khe

tụ thuỷ mà khi mưa sẽ hình thành dòng chảy.

- Cống cấu tạo được bố trí chủ yếu để thoát nước trên mặt đường và trên mái taluy

có lưu vực nhỏ, cống cấu tạo bố trí theo qui trình mà không cần phải tính toán.

7.2.1. Nguyên tắc thiết kế cống

- Cố gắng đi tuyến sao cho cắt vuông góc với dòng chảy.

- Vai nền đường phải cao mực nước dâng trước cống tối thiểu 0.5m với cống

không có áp và bán áp có khẩu độ nhỏ hơn 2m, cao hơn 1m với cống có khẩu độ lớn

54

hơn 2m.

- Đường có cấp hạng cao thì hướng cống và cầu nhỏ phụ thuộc hướng tuyến. Khi

vượt qua các dòng suối mà địa chất chắc và ổn định thì có thể chuyển vị trí cống lên

lưng chừng suối để giảm bớt chiều dài và dễ thi công.

- Phải đảm bảo chiều dày đất đắp trên cống tối thiểu là 0.5m hoặc phải đủ bố trí

chiều dày của lớp kết cấu mặt đường nếu chiều dày kết cấu lớn hơn 0.5m.

- Cống để thoát nước rãnh dọc gọi là cống cấu tạo. Cự ly cống cấu tạo không lớn

hơn 300 - 350m đối với rãnh hình thang, không > 250m đối với rãnh hình tam giác.

- Nên dùng cống tròn là BTCT vì rẻ và tiện cho thi công cơ giới. Cống vuông dùng

cho lưu lượng lớn hơn cao độ nền đắp hạn chế.

-Cơ sở tính toán thuỷ lực, thuỷ văn công trình cống là lưu lượng tính toán theo tần

suất lũ thiết kế Q4%.

7.2.2. Xác định lƣu lƣợng tính toán

Theo quy trình 4054 - 05 tần suất lũ với đường cấp III là 4%.

7.2.2.1. Xác định diện tích lƣu vực

Trong phần thiết kế sơ bộ, diện tích lưu vực được xác định bằng cách đo trên bình đồ,

Sử dụng phần mềm Auto Cad

Diện tích lưu vực F có trong bảng sau:

Bảng 7.1. Diện tích lƣu vực

TT C1 C2 C3 C4 C5

F(Km2) 0,1088 0,1564 0,1143 0,943 0,1034

7.2.2.2.Xác định lƣu lƣợng thiết kế

Lưu lượng tính toán được xác định theo công thức tính theo cường độ giới hạn:

Q = Ap. Hp.F.1 (m3/s)

+ Xác định Hp:

Lượng mưa ngày (mm) ứng với tần suất thiết kế P= 4%. Tuyến thiết kế thuộc

vùng mưa X, tra bảng luợng mưa ngày theo bản đò phân khu mưa rào Nghĩa Đàn ,

Nghệ An ta có: Hp = 294 (mm)

+ Xác định :

Hệ số dòng chảy lũ lấy trong phụ lục 4-1 tuỳ thuộc vào loại đất cấu tạo khu vực và

55

lượng mưa ngày thiết kế (HP) và diện tích lưu vực (F).

Đất cấu tạo : Đất đen thường Cấp đất IV

Ta được bảng sau:

Bảng 7.2 . Bảng xác định

C1 C2 C3 C4 C5 TT

0,1088 0,1564 0,1143 0,943 0,1034 F(Km2)

0,79 0,76 0,73 0,75 0,74 α

+ Xác định AP

Mô đuyn đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế trong điều kiện  = 1, AP lấy trong bảng

phụ lục 4-4 tuỳ thuộc vào đặc trưng địa mạo thuỷ văn của lòng sông(ls). Thời gian tập

trung dòng chảy trên sườn dốc s, xác định theo bảng phụ luc 4-3 tuỳ thuộc vào hệ số

địa mạo thuỷ văn của sườn dốc (sd) và vùng mưa.

- Hệ số đặc trưng địa mạo sườn dốc (sd) xác định theo công thức:

(7.1) sd=

Trong đó:

+ bs: Chiều dài bình quân của sườn dốc lưu vực.

(7.2)

Có trong bảng sau:

Bảng 7.3. Bảng xác định bs

TT C1 C2 C3 C4 C5

F 0,1088 0,1564 0,1143 0,943 0,1034

L(km) 0,33 0,427 0,34 0,42 0,37

0 0 0 0 0

0,183 0,2035 0,118 0,136 0,156 bs

+ ms: Hệ số đặc trưng nhám sườn dốc phụ thuộc vào tình hình bề mặt của sườn

lưu vực tra bảng 7.2.5: ms = 0,25.

56

+ Js: Độ dốc sườn dốc có trong bảng sau:

Bảng 7.4. Bảng xác định Js C3 C2 C1 C4 C5

75 70 80 85 80 TT Js(o/oo)

Vậy thay số vào công thức (7.1) được kết quả tổng hợp ở bảng sau:

Bảng 7.6. Bảng hệ số đặc trƣng địa mạo sƣờn dốc sd

TT α bs(m) ms Js(o/oo) Hp(mm) Фsd

C1 0,29 183 0,79 294 2,7683 80

C2 0,25 203,5 0,76 294 3,055 75

C3 0,25 0,118 0,73 294 3,0345 70

C4 0,25 0,136 0,75 294 1,873 85

C5 0,25 0,156 0,74 294 3,045 80

+ Hệ số đặc trưng địa mạo (ls) xác định theo công thức:

(7.3) ls =

Trong đó:

+ L: Chiều dài lòng sông chính

+ mls: Hệ số nhám lòng sông phụ thuộc vào tình hình sông suối của lưu vực tra

bảng

+ Jls: Độ dốc lòng sông chính (%0).

Việc xác định các thông số trên là phức tạp phải có quá trình khảo sát thuỷ văn

công trình.

Đối với các lưu vực nhỏ khi dòng chảy không rõ ràng, mô đuyn dòng chảy AP lấy

theo bảng 2.3 ứng với (l s) = 0, hệ số (sd), tra bảng 2.2 ta có s (phút), và Ap như sau:

Bảng 7.7 . Bảng hệ số đặc trƣng địa mạo ls

C1 C2 C3 C4 C5 TT

2,7683 3,055 3,0345 1,873 3,045 sd

57

21,7562 25,825 20,6373 18,983 19,045 tsd

0,094 0,092 0,093 0,096 0,092 Ap

+ Xác định 1: Hệ số xét tới làm giảm nhỏ lưu lượng đỉnh lũ do ao hồ, rừng cây

trong lưu vực, 1= 0,65.

Như vậy lưu lượng của các cống tính được ở bảng như sau:

Bảng 7.8 . Bảng lƣu lƣợng các cống

F (Km2) AP(1/sKm2) HP(mm) 1 TT Q=Ap..Hp.F.1 (m3/s)

C1 0,094 0,79 294 0,1088 0,65 1,544

C2 0,092 0,76 294 0,1564 0,65 2,09

C3 0,093 0,73 294 0,1143 0,65 1,07

C4 0,092 0,75 294 0,943 0,65 1,15

C5 0,094 0,74 294 0,1034 0,65 1,23

Từ lưu lượng trên ta chọn được khẩu độ cống với các thông số ghi trong bảng sau:

Bảng 7.9. Bảng khẩu độ cống

Loại Chế độ Khẩu độ TT Q(m3/s) H (m) V (m/s) cống nước chảy (m)

C1 1,544 Tròn Không áp 0,97 2,12 1,5

C2 2,09 Tròn Không áp 1,156 2,366 1,5

C3 1,07 Tròn Không áp 0,93 1,87 1,0

C4 1,15 Tròn Không áp 0,131 1,9 1,0

C5 1,23 Tròn Không áp 0,78 2,01 1,0

58

7.2.3. Xác định khẩu độ cống và chiều dài cống

7.2.3.1. Xác định khẩu độ cống và các yếu tố thuỷ lực của cống

- Cống địa hình

Trong phần thiết kế sơ bộ này, quy trình cho phép sử dụng bảng tra định hình, từ

lưu lượng tại mỗi vị trí cống ta xác định khẩu độ cống và các yếu tố thuỷ lực của cống

dựa vào việc tra bảng .

- Cống cấu tạo

Ngoài các cống địa hình ở trên,còn bố trí thêm cống cấu tạo có đường kính 1m để

thoát nước mặt và nước đổ từ lưu vực với lưu lượng nhỏ.

7.2.3.2. Xác định chiều dài cống

Sau khi chọn được khẩu độ cống, căn cứ vào chiều cao nền đắp tại vị trí đặt cống

ta xác định chiều dài cống

Bảng 7.10 Bảng xác định chiều dài cống

TT Tên cống Lý trình Chiều dài(m)

C1 KM 0 + 300 14 1

C2 KM 0 + 600 19 2

C3 KM 1 + 300 14 3

C4 KM 2 16 4

59

C5 KM 2 +459,31 15 5

Chƣơng 8

THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH AN TOÀN TRÊN ĐƢỜNG

Các công trình an toàn trên đường (như cọc tiêu biển báo, tường bảo vệ, hàng rào

chắn…) giữ vai trò hết sức quan trọng trong việc đảm bảo an toàn giao thông, nó là bộ

phận không thể thiếu của công trình đường.

8.1. Biển báo hiệu

Đặt biển báo hiệu trên đường là một biện pháp quan trọng hướng dẫn người lái các

phương tiện giao thông có thể biết được điều kiện đặc điểm của đường đàm bảo vận

hành xe an toàn.

Biển báo trên tuyến phải thực hiện các nguyên tắc:

- Các biển báo trên đường và trên mạng lưới đường toàn quốc gia phải thực hện

thống nhất về hình dáng, kích thước, biểu tượng.

- Biển báo phải được đặt ở nơi dễ nhìn, không bị che khuất và nên dùng biển phản

quang, đối với đường không co thiết bị chiếu sáng bắt buộc phải dùng biển phản quang.

- Vị trí đặt biển phải báo truớc cho người lái xe hành động cần xử lí. Nội dung biển

báo phải gọn gàng dễ hiểu.

Biển báo bao gồm các loại sau:

8.1.1. Biển báo nguy hiểm

Có dạng hình tam giác đều, viền đỏ, nền màu vàng, trên có hình vẽ màu đen. Tác

dụng báo cho người S dụng đường biết tính chất của sự nguy hiểm để phòng ngừa.

Loại biển này thường đặt ở vị trí giao cắt, các đường cong có bán kính nhỏ. Khoảng

cách từ nơi đặt biển đến nơi cần báo khoảng 200m.

Số lượng biển báo nguy hiểm: 4

8.1..2. Biển chỉ dẫn

Có dạng hình chữ nhật hoặc hình vuông nền màu xanh lam .Tác dụng báo cho

người lái xe những chỉ dẫn cần thiết như hướng đi. Nó thường đặt tại các nút, vị trí cầu

để báo tải trọng cho phép, tĩnh không cầu…Mỗi vị trí đều đặt hai biển cho cả hướng đi

và về.

Số lượng biển chỉ dẫn: 3

8.1.3. Biển báo cấm

Có dạng hình tròn nhằm báo hiệu điều cấm hoặc hạn chế mà người sử dụng đường

60

phải tuyệt đối tuân theo. Hầu hết các biển đều có viền đỏ, nền màu trắng, trên nền có

hình vẽ màu đen đặc trưng cho điều cấm hoặc hạn chế sự đi lại của các phương tiện cơ

giới, thô sơ và người đi bộ.

Số lượng cắm: 0

8.1.1.4. Biển phụ

Có dạng hình chữ nhật hoặc hình vuông, được đặt kết hợp với các biển báo nguy

hiểm, báo cấm, biển hiệu lệnh và biển chỉ dẫn nhằm thuyết minh bổ sung để hiểu rõ các

biển đó hoặc được sử dụng độc lập.

Số lượng biển phụ: 0

8.2. Cọc tiêu, cột cây số, lan can phòng hộ

8.2.1. Cột cây số

Cột cây số được làm bằng BTCT theo định hình. Chiều dài tuyến GH là 3000 m và

bắt đầu từ Km 0 nên có tất cả: 4 cột

8.2.2. Cọc tiêu

Cọc tiêu là công trình phòng hộ đảm bảo an toàn cho người và các phương tiện

tham gia giao thông trên đường. Cọc tiêu có tác dụng hướng dẫn phương tiện tham gia

giao thông đi đúng phần đường của mình. Nó đặc biệt có ý nghĩa khi các phương tiện

tham gia giao thông vào ban đêm trên những tuyến đường có tính phản quang kém.

Cọc tiêu được bố trí trong các trưòng hợp sau:

- Phía lưng dường cong từ tiếp đầu đến tiếp cuối.

- Đường vào hai đầu cầu. Nếu bề rộng cầu nhỏ hơn bề rộng nền đường thì cọc tiêu

phải liên kết thành hàng rào chắn hoặc xây tường bảo vệ.

- Hai đầu cống có chiều dài hẹp hơn nền đường. Các cọc tiêu liên kết thành hàng

chắc chắn hoặc xây tường bảo vệ trên các đoạn có nền đường thu hẹp.

- Các đoạn đường đắp cao từ 2 – 4m.

- Các đoạn đường men theo sông, suối, đầm, hồ, ao…

- Các đoạn đường bộ giao với đường sắt.

- Các ngã ba, tư đường.

- Dọc hai bên đường bị ngập nước thường xuyên hặoc ngập nước theo mùa, hai

bên đường ngầm.

- Dọc hai bên đường đi qua bãi cát, đống lầy mà khó phân biệt với đường phần xe

chạy với giải đất hai bên đường.

Cọc tiêu được đặt trên phần lề đất, khoảng cách giữa các cọc tiêu được quy định

61

trong bảng sau:

Bảng 8.1. Bảng khoảng cách cọc tiêu

Bán kính đường cong nằm Khoảng cách giữa các cọc tiêu (m)

Trên đường thẳng 10

>100 8 - 10

Từ > 30 đến 100 4 - 6

Từ > 15 đến 30 2 - 3

Cấu tạo cọc tiêu : cọc có tiết diện hình vuông kích thước 15x15x100 cm. chiều

sâu chôn vào đất là 40 cm. Cấu tạo đầu đỉnh cọc theo định hình. Với các quy định trên

ta tính được số lượng cọc tiêu như sau:

Bảng 8.2. Bảng thống kê cọc tiêu

ST Số cọc Lý trình Phía T tiêu

15 Trái 1 Km 0 Km 0 + 700

40 Trái- phải 2 Km 0 + 700 Km 1 + 453,58

35 Phải 3 Km 1 + 453,58  Km 2 + 49,47

32 Trái– phải 4 Km 2 + 49,47 Km 3

Tổng số 122 cọc

8.2.3. Lan can phòng hộ

Lan can phòng hộ được bố trí trên nền đắp cao hơn 4 m, đường trên cầu và các mố

cầu vượt đường.

Tổng chiều dài lan can phòng hộ của phương án tuyến là:

Cấu tạo lan can phòng hộ gồm:

- Các cột BTCT kich thước 20x20x200 cm đặt cách nhau 5 m

- Dây cáp căng hai hàng loại đường kính 19.5 mm dây dưới cách mặt đất 0.5 m

dây trên cách mặt đất 0.8m

Dung loại cọc căng dây có ưu điểm là chắn được xe không cho rơi xuống lề

đường, không làm cho xe hư hỏng nhiều vì tính chất đàn hồi của dây cáp nhưng có

nhược điểm trong điều kiện chạy xe sương mù người lái xe không nhìn rõ phần đường

62

xe chạy.

Số lan can phòng hộ :0

8.3. Vạch kẻ đƣờng

Vạch kẻ đường là một dạng báo hiệu để hướng dẫn, điều khiển giao thông nhằm

nâng cao khả năng an toàn và khả năng thông qua.

Vạch kẻ đường có thể dùng độc lập và có thể kết hợp với các loại biển báo hiệu

đường bộ hoặc đèn tín hiệu chỉ huy giao thông.

Vạch kẻ đường bao gồm các loại vạch, chữ viết ở trên mặt đường xe chạy, trên

thành vỉa hè, trên các công trình giao thông và một số bộ phận khác của đường để quy

định trật tự an giao thông, chỉ rõ sự hạn chế kích thước của các công trình giao thông,

chỉ hướng đi của các đường của làn đường chạy.

Với đồ án này, ta cần bố trí vạch sơn trên đường tim để phân cách hai luồng xe

chạy ngược chiều và vạch sơn ngoài mép làn xe.

8.3.1. Vạch đƣờng tim trên mặt đƣờng để phân cách hai luồng xe ngƣợc chiều

Vạch đường tim trên mặt đường có 2 luồng xe chạy ngược chiều bằng màu

trắngđứt khúc. Dùng để phân hai luồng xe đi ngược chiều, vạch này được vẽ ở tim

đường.

Chiều dài của vạch là 400cm, chiều rộng của vạch là 15cm, khoảng cách giữa các

vạch là 600cm.

L b

Diện tích vạch sơn: S1 = 33,33% S1 = 66,66 % 3000 0,15 = 299,97 m2

8.3.2. Vạch đƣờng mép ngoài làn xe

Vạch ngoài mép các làn xe là đường liền màu trắng, dùng để chỉ dẫn đường vạch

mép ngoài của làn xe hoặc phân cách làn xe có động cơ với làn xe không có động cơ

Vạch ngoài mép các làn xe bố trí sát mép phần xe chạy nằm trên phần lề gia cố.

Chiều rộng của vạch là 20cm. Sơn được vẽ dọc theo mép đường trên suốt chiều dài

tuyến.

Diện tích sơn: S2 = 2. L . b = 2 . 3000 . 0,2 = 1200m2 Tổng diện tích sơn kẻ đường: S= S1+S2 = 299,97+1200= 1499,97 m2 Bảng 8.3. Bảng tổng hợp các thiết bị an toàn giao thông

Biển báo nguy hiểm chiếc 5

Biển chỉ dẫn chiếc 5

Cột cây số chiếc 4

Cọc tiêu 231

63

Vạch sơn cọc m2 2807

64

Chƣơng 9

LẬP LUẬN CHỨNG KINH TẾ XÃ HỘI

Việc so sánh phương án để chọn phương án kinh tế và có lợi về mặt kinh tế kỹ

thuật là đặc biệt cần thiết đối với các công trình xây dựng. Do vậy để lựa chọn một

phương án tối ưu người làm công tác khảo sát thiết kế phải đưa ra các phưoưng án có

thể rồi đánh giá các phương án đã định. Vì tuyến đường đưa ra là một phương án tối ưu

nên ta chỉ đánh giá tính hiệu quả về mặt kinh tế xã hội.

Qua quá trình nghiên cứu dự báo nhu cầu vận tải . Các phương tiện vận tải phát

triển không ngừng đặc biệt là loại hình xe ô tô cá nhân, và xe máy, mấy năm gần đây

đã tăng lên quá mức cho phép. Nên việc xây dựng tuyến đường từ bắc xuống nam của

Nghĩa Đàn- Nghệ An sẽ mang lại hiệu quả về mặt kinh tế và xã hội rất cao. Đặc biệt là

việc xây mới tuyến đường này sẽ kéo theo sự ra đời của các đô thị, thị trấn, các trung

tâm phát triển kinh tế dọc theo 2 bên tuyến và từ đó đem lại lợi thế cho nhu cầu đi lại

của người dân trên địa bàn Nghệ An.

Ngoài ra việc xây dựng tuyến A-B còn đáp ứng được các nhu cầu về hành chính,

an ninh, chính trị quốc phòng trong khu vực Nghệ An. Tuyến đường này là con đường

chiến lược trong mạng lưới giao thông tỉnh Nghệ An .

Để đánh giá tuyến đã vạch xem đã tối ưu chưa. Ta cần tính toán một số chỉ tiêu

kinh tế kỹ thuật sau:

+ Nhóm các chỉ tiêu về chất lượng sử dụng đường.

+ Nhóm các chỉ tiêu về kinh tế đường.

+ Nhóm các chỉ tiêu về điều kiện thi công.

9.1. Nhóm các chỉ tiêu về chất lƣợng sử dụng đƣờng

9.1.1. Chiều dài tuyến & hệ số triển tuyến

+ Chiều dài tuyến

L = 3,00 Km).

+ Hệ số triển tuyến

Xác định theo công thức:

=

Trong đó:

65

+ Li : Chiều dài thực của tuyến = 3000 m.

+ Lo : Chiều dài đường chim bay. Lo = 2919,45m

= = 1,02

Như vậy hệ số triển tuyến của phương án là rất nhỏ.

9.1.2. Mức độ điều hoà của tuyến trên bình đồ

Chỉ tiêu này được đánh giá bằng số lượng góc chuyển hướng và trị số của góc

chuyển hướng bình quân, bán kính đường cong bằng nhỏ nhất và bán kính đường cong

bằng trung bình.

+ Số lượng góc chuyển hướng trên tuyến

n = 3 đường cong.

+ Góc chuyển hướng trung bình

- Công thức:

Trong đó:

+ _ góc chuyển hướng tại đỉnh thứ i.

+ n _ số lượng góc chuyển hướng trên tuyến.

Tính được :

12o33’55’’

Như vậy tuyến có góc chuyển hướng nhỏ điều này rất tốt cho quá trình khai thác

đường.

+ Các trị số bán kính sử dụng cho đường cong

- Bán kính đường cong bằng nhỏ nhất: R = 650 m

- Bán kính đường cong bằng trung bình:

Trong đó:

+ Rtb : bán kính đường cong bằng bình quân.

+ ki :Chiều dài đường cong bằng thứ i.

Tính được :

66

m

- Như vậy ta thấy bán kính trung bình là tương đối lớn so với bán kính tối thiểu

9.1.3. Mức độ thoải của tuyến trên trắc dọc

Được biểu thị bằng số lượng và chiều dài tổng cộng của những đoạn tuyến có độ

dốc dọc lớn nhất và trị số độ dốc dọc bình quân.

+ Độ dốc dọc lớn nhất được sử dụng

id = 3.73% và chiều dài đoạn đường sử dụng độ dốc dọc lớn nhất l = 600 m.

+ Trị số độ dốc dọc bình quân

Công thức:

Trong đó:

+ ij : độ dốc của đoạn j, nhận giá trị tuyệt đối, (%).

+ lj : trị số độ dài đoạn dốc có độ dốc dọc tương ứng là ij(m).

Dựa vào bảng thống kê toàn tuyến ta được:

ibq = 1.150/0

9.2. Lập khái toán

9.2.1. Các căn cứ lập dự toán

Căn cứ vào khối lượng xây lắp chính: nền đường, mặt đường, công trình thoát

nước, công trình an toàn giao thông trên đường.

Định mức dự toán xây dựng cơ bản số 1242/BXD do Bộ xây dựng ban hành ngày

25/11/1998.

Đơn giá xây dựng cơ bản của TP Hà Nội năm 1999).

Bảng giá dự toán ca máy và thiết bị xây dựng – BXD.

Thông tư số 08/TT- BXD do bộ xây dựng ban hành ngày 01/01/1999 về chi phí

chung và thu nhập chịu thuế tính trước - thuế VAT.

Thông tư số 02/2000/TT-BXD ngày 19 tháng 05 năm 2000 của Bộ Xây dựng về

việc hướng dẫn điều chỉnh dự toán các công trình XDCB.

Căn cứ QĐ 14/2000/QĐ-BXD ngày20/07/2000 của Bộ Xây dựng về việc ban

67

hành định mức về chi phí tư vấn xây dựng.

Căn cứ QĐ 01/2000/QĐ-BXD ngày 03/01/2000 của Bộ Xây dựng về việc ban

hành định mức chi phí thiết kế công trình xây dựng.

Căn cứ QĐ số 141/1999/QĐ-BTC ngày 16/11/1999 của Bộ Tài chính ban hành

mức thu lệ phí thẩm định dự án đầu tư, thiết kế kỹ thuật và tổng dự toán đầu tư xây

dựng

Thông tư 09/2000/TT-BXD ngày17 tháng 07 năm 2000 của Bộ Xây dựng về

“Hướng dẫn việc lập và quản lý chi phí XDCT thuộc các dự án đầu tư”.

Kinh phí khái toán công trình

Theo quy định giá dự toán công trình được lập với đơn gía được lấy theo thông

báo giá tại thời điểm lập dự toán và tại vị trí xây dựng công trình.

Trong giai đoạn thiết kế sơ bộ này, kinh phí xây dựng công trình mới chỉ được lập

theo kiểu khái toán nên đơn gía chỉ mới lấy theo đơn giá xây dựng cơ bản của TP Hà

Nội.

Cách tính dự toán và gíá trị dự toán được tính toán và lập theo các bảng ở bảng

phụ lục

Tổng chiều dài thực tế L = 3000 m

68

Khối lượng đào: Vđào = 48119,49m3 Khối lượng đắp: Vđắp =37917,98m3

Phần 2

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG

TỔNG THÊ TUYẾN ĐƢỜNG

Chƣơng 1

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1. Nhiệm vụ thiết kế

Thiết kế tổ chức thi công tuyến quốc lộ bắc nam thuộc địa phận huyện Nghĩa

Đàn, Nghệ An theo phương án đã được chọn với các số liệu sau:

- Chiều dài tuyến đường: 3000 m.

- Vận tốc thiết kế : 80km/h.

- Bề rộng nền đường: 12 m.

- Bề rộng mặt đường: 2 x 3,5m.

- Bề rộng lề gia cố: 2 x 2,0m.

- Độ dốc ngang mặt đường và lề gia cố: 2%.

- Độ dốc ngang lề đất : 4%.

- Kết cấu mặt đường gồm 4 lớp:

Lớp BTN chặt ( đá dăm >=35%) dày 5cm.

Lớp BTN chặt ( đá dăm >= 20%) dày 7cm.

Lớp CPĐD gia cố xi măng dày 18 cm.

Lớp CPĐD loai II dày 30 cm.

- Khu vực tuyến: Nghệ An.

1.2. Tình hình chung khu vực xây dựng tuyến đƣờng

1.2.1.Đặc điểm hƣớng tuyến

Tuyến đi từ bắc xuống nam .Qua trung tâm địa phận thị trấn Cát Sơn, thuộc địa

phận huyện Nghĩa Đàn , Nghệ An.

Tuyến qua khu vực dân cư thưa thớt , điạ hình tương đối bằng phẳng.

Việc xây dựng tuyến sẽ đáp ứng được sự giao lưu của dân cư trong vùng về kinh

tế, văn hoá, xã hội, góp phần nâng cao đời sống vật chất, tinh thần của nhân dân trong

69

vùng, đảm bảo an ninh quốc phòng khu vực phía tây tổ quốc.

Tuyến đường được xây dựng làm rút ngắt thời gian, tăng khả năng vận chuyển

hàng hoá cũng như sự đi lại của nhân dân. Đặc biệt nó còn phục vụ đắc lực cho công

tác quốc phòng bảo vệ tổ quốc Việt Nam xã hội chủ nghĩa

1.3. Thống kê khối lƣợng công tác

1.3.1. Khối lƣợng công tác làm nền

- Khối lượng đào đất 48119,49 m3

- Khối lượng đắp đất 37917,98 m3.

- Khối lượng đào rãnh 965,87 m3.

1.3.2. Khối lƣợng các công trình

- Cống tròn BTCT:

+ Cống tròn đơn  1.5m ,2 chiếc (31m).

+ Cống tròn đơn  1.0m,3 chiếc (75m).

1.3.3. Khối lƣợng công tác mặt đƣờng

Tổng diện tích mặt đường: 43391,36 m2.

Tổng diện tích phần lề gia cố: 24795,06 m2.

1.4. Luận chứng chọn phƣơng án thi công

Khi chọn phương án thi công phải dựa trên các yêu cầu sau:

- Trình độ thi công, kỹ thuật thi công .

- Khả năng cung cấp vật tư kỹ thuật và năng lực xe máy công nghệ thi công của

đơn vị thi công.

- Đặc điểm tự nhiên của khu vực tuyến.

- Các điều kiện đặc biệt khác của tuyến.

1.4.1. Các phƣơng pháp thi công

1.4.2. Tổ chức thi công theo phƣơng pháp dây chuyền

- Khái niệm: Tổ chức thi công theo phương pháp dây chuyền là phương pháp tổ

chức mà ở đó quá trình thi công được chia thành nhiều công việc có liên quan chặt chẽ

với nhau và được sắp xếp thành một trình tự hợp lý.

- Việc sản xuất các sản phẩm được tiến hành liên tục, đều đặn theo một hướng và

trong một thời gian nào đó sẽ đồng thời thi công trên toàn bộ diện thi công của dây

chuyền. Đây là phương pháp tổ chức thi công tiên tiến, nó thích hợp với việc tổ chức

70

kéo dài của công trình làm đường ô tô.

- Ưu điểm của phương pháp:

+ Công trình được đưa vào sử dụng sớm nhờ việc sử dụng các đoạn đường đã làm

xong để phục vụ cho thi công và vận chuyển hàng hóa do đó tăng nhanh được thời gian

hoàn vốn.

+ Tập trung được máy móc, thiết bị các đội chuyên nghiệp cho nên việc sử dụng

và bảo quản sẽ tốt hơn, giảm nhẹ khâu kiểm tra trong lúc thi công và nâng cao năng

suất của máy làm giảm giá thành thi công cơ giới.

+ Chuyên môn hoá được công việc, nhân công có trình độ tay nghề cao do đó làm

tăng năng suất lao động và nâng cao chất lượng công trình.

+ Tập trung thi công trên đoạn đường ngắn nên việc lãnh đạo, chỉ đạo thi công và

kiểm tra chất lượng sản phẩm có thuận lợi hơn.

+ Nâng cao trình độ thi công nói chung và rút ngắn được thời gian quay vòng vốn,

máy móc do đó giảm được khối lượng công tác xây lắp dở dang.

- Các điều kiện áp dụng:

+ Phải định hình hóa các công trình của đường và phải có công nghệ thi công ổn định.

+ Khối lượng công tác phải phân bố đều trên tuyến.

+ Dùng tổ hợp máy thi công có thành phần không đổi để thi công trên toàn tuyến.

+ Từng đội, từng phân đội thi công phải hoàn thành công tác được giao trong thời

hạn qui định, do đó phải xây dựng chính xác định mức lao động.

+ Cung cấp liên tục và kịp thời vật liệu cần thiết đến nơi sử dụng theo đúng yêu

cầu của tiến độ tổ chức thi công.

1.4.3. Phƣơng pháp thi công tuần tự

Khái niệm: Phương pháp thi công tuần tự là đồng thời tiến hành cùng một loại

công việc trên toàn bộ chiều dài của tuyến thi công và cứ tiến hành như vậy từ công tác

chuẩn bị đến hoàn thiện.

- Đặc điểm của phương pháp : Mọi công tác từ chuẩn bị đến hoàn thiện đều do một

đơn vị thi công. Khi tuyến dài người ta có thể chia thành nhiều đoạn nhưng vẫn thi

công theo phương pháp tuần tự.

- Ưu điểm: Địa điểm thi công không bị thay đổi cho nên việc tổ chức đời sống cho

cán bộ công nhân thuận lợi hơn.

- Nhược điểm:

+ Yêu cầu về máy móc tăng so với phương pháp thi công theo dây chuyền vì phải

71

đồng thời triển khai một loại công tác ở nhiều địa điểm.

+ Máy móc và công nhân phân tán trên diện rộng cho nên việc chỉ đạo kiểm tra

quá trình thi công gặp nhiều cản trở.

+ Quản lý thi công và kiểm tra chất lượng công trình gặp nhiều khó khăn.

+ Khó nâng cao tay nghề công nhân.

+ Không đưa được những đoạn đường làm xong sớm vào sử dụng.

- Điều kiện áp dụng:

+ Khi xây dựng các tuyến đường ngắn, không đủ bố trí dây chuyền tổng hợp.

+ Khó khôi phục các tuyến đường bị chiến tranh phá hoại.

+ Khối lượng phân bố không đều.

1.4.4. Phƣơng pháp thi công phân đoạn

- Khái niệm: Tổ chức thi công theo phương pháp phân đoạn là chỉ triển khai công

tác trên từng đoạn riêng biệt của đường, chuyển đến đoạn tiếp theo khi đã hoàn thành

công tác trên đoạn trước đó. Theo phương pháp này có thể đưa từng đoạn đường đã

làm xong vào khai thác, chỉ có thời gian đưa đoạn cuối và khai thác là trùng với thời

gian đưa toàn bộ đoạn đường vào sử dụng.

- Ưu điểm: Thời gian thi công theo phương pháp này ngắn hơn thời gian thi công

theo phương pháp tuần tự. Chỉ triển khai thi công cho từng đoạn nên việc sử dụng máy

móc, nhân lực tốt hơn, khâu quản lý và kiểm tra thuận lợi hơn.

- Nhược điểm: Phải di chuyển cơ sở sản xuất, kho bãi nhiều lần do đó việc tổ chức

đời sống cho cán bộ công nhân viên gặp nhiều khó khăn.

- Điều kiện áp dụng:

+ Tuyến đường dài nhưng không đủ máy móc để thi công phương pháp dây

chuyền.

+ Trình độ tổ chức và kiểm tra chưa cao.

+ Trình độ tay nghề của công nhân chưa cao, chưa được chuyên môn hoá.

1.4.5. Phƣơng pháp thi công hỗn hợp

- Khái niệm: Phương pháp thi công hỗn hợp là phương pháp phối hợp các hình

thức thi công theo dây chuyền và phi dây chuyền, có 3 phương pháp hỗn hợp.

+ Phương pháp 1: Tách riêng khối lượng các công tác tập trung để thi công theo

phương pháp tuần tự.

+ Phương pháp 2: Một số công tác tổ chức thi công theo phương pháp dây chuyền

72

và tổ chức thi công theo phương pháp tuần tự.

+ Phương pháp 3: Tổ chức thi công chung theo phương pháp phân đoạn, trong

từng đoạn thi công theo phương pháp tuần tự và dây chuyền.

- Điều kiện áp dụng: Phương pháp thi công hỗn hợp được áp dụng trên đoạn tuyến

có khối lượng tập trung nhiều và có nhiều công trình thi công cá biệt.

1.5. Quyết định chọn phƣơng pháp thi công

-Tuyến nâng cấp và cải tạo Quốc lộ 6 được xây dựng dài 10km, đảm nhận việc thi

công là Công ty xây dựng cầu đường X được trang bị đầy đủ máy móc, vật tư, trang

thiết bị, có đội ngũ cán bộ có trình độ chuyên môn giỏi, lực lượng công nhân có trình

độ tay nghề cao, tinh thần lao động tốt. Trong đó xí nghiệp xây dựng Y được đảm nhận

thi công từ Km90+00 tới Km91, đội ngũ công nhân xí nhiệp Y có trình độ cao, tinh

thần lao đọng tốt,được trang bị máy móc hiện đại và đầy đủ, có khả năng đảm nhận tất

cả các công tác trong thi công.

- Khối lượng công tác xử lý nền đường dọc tuyến không đồng đều,khối lượng công

tác lớp CPĐD I và lớp thảm là đồng đều trên cả tuyến, các công trình thoát nước dọc

tuyến được thiết kế theo định hình hoá, được vận chuyển từ nhà máy đến công trình để

lắp ghép.

- Điều kiện địa chất- thuỷ văn: Thuỷ văn của khu vực tuyến thuận lợi ít ảnh hưởng

đến thi công.

Từ các căn cứ trên, quyết định chọn phương án thi công cho xi nhiệp Y như sau :

áp dụng phương pháp dây chuyền với công tác mặt đường, phương pháp hỗn hợp với

công tác làm nền để xây dựng tuyến. Đây là phương pháp hợp lý hơn cả, nó làm tăng

năng xuất lao động, chất lượng công trình được bảo đảm, giá thành xây dựng hạ, tiết

73

kiệm sức lao động, sớm đưa vào sử dụng những đoạn đường làm xong trước.

Chƣơng 2

CÔNG TÁC CHUẨN BỊ

Công tác xây dựng đường ô tô chỉ có thể bắt đầu khi đã hoàn thành toàn bộ công

tác chuẩn bị về tổ chức và kỹ thuật. Mục đích của việc chuẩn bị này nhằm tạo điều kiện

tốt nhất để thực hiện các công tác xây dựng chủ yếu bằng phương pháp công nghiệp,

áp dụng phương pháp thi công tiên tiến, đảm bảo hoàn thành công trình trong thời gian

ngắn và công trình đạt chất lượng cao. Việc thực hiện công tác chuẩn bị một cách hợp

lý và toàn diện có ảnh hưởng rất lớn đến thời hạn, giá thành xây dựng và các chỉ tiêu

kinh tế kỹ thuật khác của việc tổ chức thi công.

2.1. Vật liệu xây dựng và dụng cụ thí nghiệm tại hiện trƣờng

Một điều thuận lợi cho việc thi công tuyến là ở gần khu vực tuyến đi qua có các xí

nghiệp khai thác và sản xuất các loại vật liệu, phục vụ việc xây dựng kết cấu áo đường

cũng như có các mỏ đất có thể sử dụng để đắp nền đường. Riêng trạm trộn BTN, không

có trạm trộn sản xuất có trước trong khu vực, do vậy phải chọn địa điểm bố trí đặt tram

trộn hợp lý cuả đơn vị thi công. Nên đặt trạm trộn BTN ở giữa tuyến vừa tiện giao

thông đi lại vừa tránh được hướng gió. Việc vận chuyển được thực hiện bằng xe

HUYNDAI.

2.2. Công tác chuẩn bị mặt đƣờng thi công

2.2.1. Xây dựng nhà ở, nhà làm việc tạm thời

Nhà cửa tạm thời của công trường bao gồm:

- Nhà ở của công nhân, cán bộ công nhân viên phục vụ.

- Nhà ăn, câu lạc bộ, nhà tắm …

- Nhà làm việc của Ban chỉ huy công trường và các đội thi công.

- Nhà kho các loại.

- Nhà sản xuất để bố trí các xưởng sản xuất, trạm sửa chữa.

Diện tích nhà ở, nhà làm việc tạm thời được tính theo tiêu chuẩn do Nhà nước quy

định.

Trong đơn vị thi công dự kiến số công nhân là 100 người , số cán bộ là 10 người .Theo định mức XDCB thì mỗi nhân công được 4m2 nhà , cán bộ là 6 m2 nhà . Do đó tổng số m2 lán trại nhà ở là : 10x6+100x4 = 460 ( m2).

Năng suất xây dựng là 5 m2/ca 460 m2/5= 92 ca . Với thời gian dự kiến là 6

ngày thì số nhân công cần thiết cho công việc là 92/6 = 15,3 ( nhân công). Chọn 16

74

nhân công .

Vật liệu sử dụng làm lán trại là tre , nứa, gỗ khai thác tại chỗ , tôn dung để lợp mái

và làm vách (mua).

Tổng chi phí cho xây dựng lán trại là 3% chi phí xây dựng công trình..

Dự kiến 16 công nhân làm công tác xây dựng lán trại trong 6 ngày.

2.2.2. Khôi phục cọc và định vị phạm vi thi công

- Khôi phục tại thực địa những cọc chủ yếu xác định vị trí đường thiết kế.

- Đo đạc, kiểm tra và đóng thêm cọc phụ ở những đoạn cá biệt để tính toán khối

lượng đất được chính xác hơn.

-Kiểm tra cao độ thiên nhiên ở cọc đo cao cũ trên các đoạn cá biệt và đóng thêm

các cọc đo cao tạm thời.

- Ngoài ra trong khi khôi phục lại những tuyến đường có thể phải chỉnh sửa tuyến

ở một số đoạn để làm cho tuyến được tốt hơn hoặc giảm bớt được khối lượng công tác

- Để cố định trục đường ta dùng các cọc nhỏ đóng ở vị trí các cọc H, cọc đường

cong và ở các vị trí phụ. Ngoài ra cứ cách 200m lại đóng các cọc to để dễ tìm. Các cọc

này còn được đóng ở tiếp đầu và tiếp cuối của đường cong. ở trên đường cong thì đóng

các cọc nhỏ, khoảng cách giữa chúng tuỳ theo bán kính đường cong tròn mà lấy như

sau:

R< 100m Khoảng cách giữa các cọc là 5m.

100

R>500m Khoảng cách giữa các cọc là 20m.

=> Tổng số cọc cần đóng là 143 cọc .

- Để cố định đỉnh đường cong ta phải dùng cọc đỉnh. Cọc đỉnh được chôn trên

đường phân giác và cách đỉnh đường cong 0,5m. Trên cọc có ghi số đỉnh đường cong,

bán kính, tiếp tuyến và phân cự. Mặt ghi hướng về phía đỉnh góc. Ngay tại đỉnh góc và

đúng dưới quả dọi của máy đóng thêm cọc khác cao hơn mặt đất 10cm. Trong trường

hợp có phân cự bé thì đóng cọc to ở trên đường tiếp tuyến kéo dài, khoảng cách giữa

75

chúng là 20m.

Hình 2.1.Hình dạng cọc đỉnh và phƣơng pháp cố định đỉnh đƣờng cong

Trong khi khảo sát đã đặt các mốc đo cao cách nhau từ 10 15km. Khi khôi phục

tuyến cần đặt thêm các mốc đo cao tạm thời, khoảng cách giữa chúng bằng 2km. Ngoài

ra cần phải đặt thêm các mốc đo cao tại các vị trí xây dựng cống.

Để giữ được các cọc100m trong suốt thời gian thi công, cần rời nó ra khỏi phạm

vi thi công . Trên các cọc này có ghi khoảng cách rời chỗ.

Trong quá trình định vị tuyến đường còn phải định vị phạm vi thi công là những

chỗ cần phải chặt bỏ cây cối, nhà cửa công trình…Ranh giới của phạm vi thi công được

đánh dấu bằng cách đóng cọc. Cần phải vẽ sơ đồ phạm vị thi công có ghi đầy đủ nhà

cửa, ruộng vườn, công trình phải rời để trình các cơ quan có trách nhiệm duyệt và để

tiến hành công tác đền bù.

Để hoàn thành công tác khôi phục cọc dự kiến bố trí 6 công nhân, hoàn thành

trong 2ngày, cùng một số dụng cụ cần thíêt như máy kinh vĩ, thước dây …

2.2.3. Công tác xây dựng kho, bến bãi

San bãi tập kết vật liệu, để phương tịên thi công : cần đảm bảo bằng phẳng, có độ

dốc ngang i ≤ 3%, có rãnh thoát nước xung quanh.

Dự kiến xây dựng 150m2 bãi không mái, năng suất xây dựng 25m2/ca 

76

150m2/25 = 6 (ca)

Dự kiến 3 công nhân làm công tác xây dựng bãi tập kết vật liệu trong 2 ngày .

Tiến hành trong thời gian làm lán trại, cán bộ chỉ đạo xây dựng lán trại đồng thời chỉ

đạo xây dựng bãi.

2.2.4. Công tác làm đƣờng tạm

Do điều kiện địa hình nên công tác làm đường tạm chỉ cần phát quang, chặt cây

và sử dụng máy ủi để san phẳng ta kết hợp vào công tác 2.1.3.

Lợi dụng các con đường mòn, đường dân sinh cũ có sẵn để vận chuyển vật liệu.

2.2.5. Công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công

Dọn sạch khu đất để xây dựng tuyến, chật cây, đào gốc, dời các công trình kiến

trúc cũ không thích hợp cho công trình mới, di chuyển các đường dây điện, cáp, di

chuyển mồ mả

Công tác này dự định tiến hành theo phương pháp dây chuyền, đi trước dây chuyền

xây dựng cầu cống và đắp nền đường.

Chiều dài đoạn thi công là L = 3000 (m)

Chiều rộng diện thi công trung bình trên toàn tuyến là 22 (m)

Khối lượng cần phải dọn dẹp là: 223000 = 66000 (m2).

Theo định mức dự toán xây dựng cơ bản thì dọn dẹp cho 100 (m2) cần nhân

công là 0,123 công/100m2, Máy ủi D271 là: 0,0155 ca/100 m2

Số ca máy ủi cần thiết là: = 10,23 (ca)

Dự kiến tiến hành trong 8 ngày

 Số máy ủi cần thiết là: 10,23/4 = 2,56. Chọn 3 máy ủi.

Số công lao động cần thiết là:

(công)

Dự kiến tiến hành Trong 8 ngày

 số nhân công cần thiết: 175,26/8 = 21,9. Chọn 22 công nhân.

Dự kiến sử dụng 3 máy ủi và 22 công nhân tiến hành trong 8 ngày.

2.2.6. Đƣờng dây thông tin, đƣờng dây cáp điện

Công việc này được đặt trước với Công ty bưu điện và sở điện lực của địa phương

77

hoàn thành trước ngày 01/06/2007.

2.2.7. Công tác cung cấp năng lƣợng và nƣớc cho công trƣờng

+ Điện năng

- Chủ yếu dùng phục vụ cho sinh hoạt, chiếu sáng, máy bơm…

- Nguồn điện lấy từ một trạm biến thế gần đó.

+ Nước

- Nước sạch dùng cho sinh hoạt hàng ngày của công nhân và kĩ sư: sử dụng giêng

khoan tại nơi đặt lán trại;

- Nước dùng cho các công tác thi công, trộn vật liệu, lấy trực tiếp từ các suối

gần đó;

- Dùng ô tô chở nước có thiết bị bơm hút và có thiết bị tưới.

2.3. Công tác định vị tuyến – lên ga phóng dạng

Công tác lên khuôn đường hay còn gọi là công tác lên ga phóng dạng nhằm cố

định những vị trí chủ yếu của mặt cắt ngang nền đường trên thực địa để bảo đảm thi

công nền đường đúng với thiết kế.

Đối với nền đắp, phải xác định độ cao đắp đất tại trục đường và ở mép đường, xác

định chân ta luy và giới hạn thùng đấu. Các cọc lên khuôn đường ở nền đắp thấp được

đóng tại vị trí cọc 100m và cọc phụ; ở nền đắp cao đóng cách nhau 20-40m và ở đường

cong cách nhau 5-10m.

Đối với nền đào, các cọc lên khuôn đường đều phải dời ra khỏi phạm vi thi công,

trên các cọc này phải ghi lí trình và chiều sâu đào đất sau đó phải xác định được mép ta

luy nền đào

Trên sườn dốc không bằng phẳng, đặt các thước taluy để kiểm tra độ dốc ta luy

78

trong suốt quá trình thi công.

Hình 2.2.Công tác lên khuôn đƣờng

- Kỹ thuật xác định cao độ như sau:

- Độ cao nền đắp tại trục đường được xác định theo công thức sau:

(2.1) H0 = H + b1.i1 - hk +

Trong đó:

+ H0 : Độ cao nền đắp tại trục đường (m).

+ bi , bm: Bề rộng lề đường,mặt đường(m).

+ i1,im: Độ dốc ngang lề đường , mặt đường.

+ hk: chiều sâu lòng đường.

Trường hợp đắp lề hoàn toàn: Cao độ đắp tại mép đường phải nhỏ hơn cao độ thiết

kế một trị số x:

x = (2.2)

+m:là mẫu số của độ dốc taluy nền đắp m = 1,5

79

Hình 2.3. Sơ đồ xác định mép nền đƣờng ki đắp lề hoàn toàn

Nền đường có chiều rộng lớn hơn nền đường sau khi đã hoàn công mỗi bên là

m.x(m).

Trong trường hợp đắp lề một nửa: bề rộng nền đắp thường nằm ngang, khi đó mép

nền đường phải đắp thấp hơn độ cao thiết kế một đoạn ΔH, xác định gần đúng theo

công thức sau:

ΔH = (2.3)

Trong đó :

+ S :diện tích mặt cắt ngang khuôn áo đường (m2)

+ A:diện tích mặt cắt ngang, phần nền đường nằm trên mặt phẳng ngang

đi qua mép nền đường(m2).

2.i1 + b1.i1.B + B2.ik/2

(2.4) A = b1

+ B: Chiều rộng nền đường (m)

Hình 2.4. Sơ đồ xác định mép nền đƣờng khi đắp lề một nửa

Chiều rộng nền đường ở cao độ này rộng hơn thiết kế về mỗi phía một đoạn bằng ΔH(m).

Khoảng cách từ tim đường đến chân taluy nền đắp trên địa hình bằng phẳng xác

định theo công thức :

L = (2.5)

Ở trên sườn dốc 1:n, khoảng cách từ tim đường đến chân đắp ở phía dưới và

phía trên xác định theo công thức :

(2.6) lH =

80

(2.7) lB =

Trong đó :

+ lH: Khoảng cách từ tim đường đến chân taluy phía dưới (m)

+ lB: Khoảng cách từ tim đường đến chân taluy phía trên (m)

Hình 2.5. Sơ đồ xác định mép nền đƣờng đắp trên sƣờn dốc

Trường hợp dốc ngang không bằng phẳng, thì cần xác định được điểm nằm trên

taluy, và sau đó đặt thước đo tại điểm M để xác định vị trí taluy.

Khoảng cách nằm ngang từ tim đường đến điểm M xác định theo công thức sau:

(2.8) LM =

Trong đó :

+ h1: độ cao giữa mặt đất tại tim và điểm M được đo bằng sào

+ Đối với chân taluy phía trên sườn dốc cũng phải tìm điểm M’ tương tự.

- Khoảng cách nằm ngang giữa tim đường và điểm M’ xác định theo công thức:

(2.9) LM’ =

+ h1: độ cao giữa điểm M’ và mặt đất tại tim đường.

81

Hình 2.6. Sơ đồ xác định mép nền đƣờng đắp trên sƣờn dốc không bằng phẳng

Đối với nền đường đào, các cọc lên cọc lên khuôn đường đều phải dời ra khỏi

phạm vi thi công, trên các cọc này phỉa ghi lý trình và chiều cao đào đất, sau đó phải

định được mép taluy nền đào. Trên địa hình bằng phẳng khoảng cách nằm từ tim đường

đến mép taluy nền đào được xác định theo công thức:

l = (2.10)

+K: chiều rộng của rãnh biên

Hình 2.7. Sơ đồ lên khuôn nên đƣờng đào ở mặt đất bằng phẳng

(2.11) lK =

(2.12) lB =

+ lK: Khoảng cách nằm ngang từ nền tim đường đến mép taluy nền đào ở phía thấp + lB: Khoảng cách nằm ngang từ tim nền đường đến mép taluy nền đào ở phía cao

Hình 2.8. Sơ đồ lên khuôn nền đƣờng đào ở sƣờn dốc

Chọn đội công tác chuẩn bị trong 8 ngày gồm:

3 máy ủi D271A;

1 máy kinh vĩ THEO20;

1 máy thuỷ bình NIVO30;

82

43 công nhân.

Chƣơng 3

TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH THOÁT NƢỚC NHỎ

Trong đoạn tuyến thi công không có các công trình đặc biệt như: kè, tường chắn...

do đó thi công các công trình trên tuyến chỉ là thi công cống.

Số cống cần thi công là 12 cống được liệt kê ở bảng sau:

Trong đó : Có hai cống địa hình  1,5 m. Tổng chiều dài là 31 m.

Có 10 cống cấu tạo  1,0 m . Tổng chiều dài là 154 m.

Bảng 3.1. Bảng yếu bố trí cống

STT Lý trình Khẩu độ cống Chiều dài cống (m) Hnền (m) Ghi chú

1 Km: 0+400 14 1,95 Nền đắp  1,5 m

2 Km: 1+ 292,11 19 3,24 Nền đắp  1,5 m

3 Km: 1+800 14 1,79 Nền đắp  1,0 m

4 Km: 2+400 16 2,48 Nền đắp  1,0 m

5 Km: 2+619,34 15 2,25 Nền đắp  1,5 m

3.1. Chọn phƣơng án thi công cống

Có 2 phương pháp thi công sau:

- Phương án 1: Dây chuyền cống thi công sau dây chuyền thi công đường.

+ Ưu điểm: Khi xây dựng cống đã có sẵn nền đường.

+ Nhược điểm: dây chuyền thi công nền sẽ gặp trở ngại khi qua khu vực khe

suối, khối lượng đào đắp lớn.

- Phương án 2: Cống địa hình thi công trước dây chuyền nền.

+ Ưu điểm: Thuận lợi cho dây chuyền thi công nền, khối lượng đào đắp giảm.

+ Nhược điểm: Phải làm đường tránh trước khi thi công cống cấu tạo.

Do đoạn tuyến là tuyến nâng cấp vẫn luôn luôn đảm bảo giao thông, và sẽ dễ thi công

hơn khi nắp đặt cống, Với ưu, nhược điểm của 2 phương án như trên kết hợp với thực tế

sản xuất cũng như điều kiện địa hình đoạn tuyến ta chọn phương án 2 để thi công.

3.2. Trình độ thi công 1 cống

Khôi phục vị trí đặt cống trên thực địa(đã thực hiện ở công tác chuẩn bị)

Đào hố móng cống

83

Vận chuyển và lắp đặt móng cống

Vận chuyển và lắp đặt ống cống

Xử lí mối nối, chống thấm cho cống

Xây dựng tường đầu, tường cánh .

Gia cố thượng lưu, hạ lưu công trình, đắp đất bảo vệ nếu cống thi công trước nền

đường

Cống sử dụng móng loại II (bằng đá xây hoặc Bêtông M150).

3.3. Khối lƣợng vật liệu cống tròn BTCT và tính toán hao phí máy móc, nhân công

Khối lượng cống tròn BTCT được thể hiện trong bảng

Bảng 3.2. Bảng khối lƣợng cống tròn bê tông cốt thép

Số BTCT Bao tải ống Đào Vải tẩm M150 Đá dăm Đá xếp tẩm móng nhựa Khẩu độ cống hoặc nhựa Cống (ống cống đệm (m3) khan (m3) dài cống (m3) đường (m2) đá xây (m3) đường (m2) 1m)

14 C1  1,5 m 38,2 9,415 271,6 5,2 24,05 9,75

19 C2  1,5 m 52,82 12,778 368,6 7,1 33,3 13,5

14 C3  1,0 m 38,2 9,415 271,6 5,2 24,05 9,75

16 C4  1,0 m 44,48 10,76 310,4 5,95 27,75 11,25

15 C5  1,0 m 41,7 10,088 291 5,575 25,9 10,5

Để tính hao phí máy móc, nhân công cho từng công tác. Kết quả tính toán thể

84

hiện trong phụ lục

Bảng 3.3. Bảng tính hao phí máy móc, nhân công cho từng công tá

Đá dăm đệm (m3) Đá hộc xếp khan (m3) BTCT M150 hoặc đá xây (m3) Bao tải tẩm nhựa đường (m2) Vải tẩm nhựa đường (m2) Đào móng cống (m3)

NC 3,5/7 NC 3,5/7 NC 3,5/7 NC 3,5/7 NC 3,5/7 Cống Khẩu độ Máy đào <0,8 m3

Định Định Định Định Định Số Số Số Số Số Số ca công Định mức (công/m3) công công công công mức (công/m3) mức (công/m3) mức (ca/m3) mức (công/m2) mức (công/m2)

C1 1,91 1,4 1,2 0,42 0,16  1,5 m 13,181 0,00321 0,8718 6,24 10,101 1,56 74,337

C2 1,91 1,4 1,2 0,42 0,16  1,5 m 17,889 0,00321 1,1832 8,52 13,986 2,16 100,89

C3 1,91 1,4 1,2 0,42 0,16  1,0 m 13,181 0,00321 0,8718 6,24 10,101 1,56 74,337

C4 1,91 1,4 1,2 0,42 0,16  1,0 m 15,064 0,00321 0,9964 7,14 11,655 1,8 84,957

85

C5 1,91 1,4 1,2 0,42 0,16  1,5 m 14.123 0,00321 0,9341 6,69 10,878 1,68 79,647

3.4. Công tác vận chuyển, lắp đặt ống cống và móng cống

- Để vận chuyển và lắp đặt cống dự kiến tổ bốc xếp gồm:

+ Một xe HUYNDAI trọng tải 12 T

+ Một cần trục bánh xích KC1652A

+ Nhân lực lấy từ số công nhân hạ chỉnh cống

- Tốc độ xe chạy trên đường tạm:

+ Không tải 30km/h

+ Có tải 20km/h.

Thời gian quay đầu 5 phút

Thời gian bốc dỡ một đốt là 5 phút

Cự ly vận chuyển 10 km

3.5. Công tác vận chuyển và lắp đặt ống cống

Thời gian của một chuyến vận chuyển là:

(phút)

n: số đốt vận chuyển được trong một chuyến .

Năng suất vận chuyển: (đốt/ca ).

Kt: hệ số sử dụng thời gian (Kt = 0,8).

Bốc dỡ cống – dùng cần trục KC1652A. Năng suất bốc dỡ: (đốt/ca).

Trong đó :

+ T: thời gian làm việc của một ca : T = 8h;

+ Kt: hệ số sử dụng thời gian : Kt = 0,75;

+ q: số đốt cống đồng thời bốc dỡ được : q = 1;

+ t: thời gian một chu kỳ bốc dỡ : t = 5’;

Vậy: (đốt/ca).

86

Sơ đồ xếp đốt cống trong thùng xe như hình vẽ

Hình 3.1. Sơ đồ xếp các ống cống trong thùng xe

87

Hình 3.2. Sơ đồ lắp đặt ống cống bằng cần trục

Thời

Số ca máy

gian vận

Năng suất

Năng

Số đốt

chuyển

vận

suất bốc

STT Khẩu độ Chiều dài Số đốt

cống

1

chuyển

dỡ

HUYNDAI KC1652A

chuyến

(đốt/ca)

(đốt/ca)

(phút)

14

14

8

1

 1,5 m

135

22,756

0,6152

0,1944

72

19

19

8

2

 1,5 m

135

22,756

0,835

0,2639

72

14

14

8

3

 1,0 m

135

22,756

0,6152

0,1944

72

16

16

8

4

 1,0 m

135

22,756

0,7031

0,2222

72

15

15

7

5

 1,5 m

125

21,504

0,6975

0,2083

72

Bảng 3.4. Bảng công tác vận chuyển cống

3.6. Tính toàn khối lƣợng đất đắp trên cống

Với cống nền đắp phải tính khối lượng đất đắp xung quanh cống để giữ và bảo

quản cống khi chưa làm nền.

Khối lượng đất sét đắp thi công bằng máy ủi 110CV lấy đất cách cống 50m và

đầm sơ bộ bằng trọng lượng bản thân cho từng lớp đất có chiều dày từ 20  30cm.

Sơ đồ và bảng tính toán được lập như sau:

88

Hình 3.3.Kích thƣớc tƣờng đầu

Bảng 3.5. Bảng khối lƣợng đất đào đắp trên cống

Máy ủi D271A

STT Khẩu độ Chiều dài (m) Khối lượng (m3) Số ca Định mức (ca/100m3)

1 14 90,3 0,147  1,5 m 0,1327

2 19 0,147  1,5m 150,04 0,2206

3 14 0,147  1,0 m 82,891 0,1218

4 16 0,147  1,0 m 114,84 0,1688

5 15 0,147  1,5 m 104,19 0,1532

3.7. Tính toán số ca máy cần thiết để vận chuyển vật liệu

Đá hộc, đá dăm, xi măng và cát được vận chuyển bằng xe HUYNDAI với cự ly

vận chuyển 5km.

Năng suất vận chuyển được tính theo công thức sau :

(T/ca)

Trong đó :

+ T : Thời gian làm việc của một ca, T = 8 h.

+ P : Tải trọng của xe, P = 12 T.

+ Kt : Hệ số sử dụng thời gian, Kt = 0,8.

+ Ktt : Hệ số sử dụng tải trọng, ktt = 1.

+ V1 : Vận tốc khi xe có tải, V1 = 18 km/h.

+ V2 : Vận tốc khi xe không có tải, V2 = 25 km/h.

+ t : Thời gian xếp dỡ vật liệu, t = 8 phút.

T/ca

Với trọng lượng riêng của các loại vật liệu như sau :

+ Đá hộc có:  = 1,50T/m3.

+ Đá dăm có:  = 1,55T/m3.

89

+ Cát vàng có:  = 1,40T/m3.

Khối lượng cần vận chuyển của vật liệu trên được tính bằng tổng của tất cả từng

vật liệu cần thiết cho từng công tác.

Số ca máy của ô tô được tính cho từng vị trí cống theo bảng sau

Bảng 3.6. Bảng số ca máy tính cho từng vị trí cống

Đá dăm Đá hộc Cát Tổng khối HUYNDAI đệm vàng lượng STT Khẩu độ (T) (T) (T) (T) (ca)

1  1,5 m 14,593 7,8 0,2184 22,6114 0,18

2  1,5 m 19,805 10,65 0,3024 30,7574 0,245

3  1,0 m 14,593 7,8 0,2184 22,6114 0,18

4  1,0 m 16,678 8,925 0,252 25,855 0,21

5  1,0 m 15,636 8,3625 0,2352 24,2337 0,193

3.8. Tổng hợp số liệu về công tác xây dựng cống

Bố trí 1 đội thi công cống:

+ 2 ôtô HUYNDAI – 12T;

+ 1 máy đào SK100;

+ 1 máy ủi 110CV ;

+ 1 cần trục KC1652A;

+ 20 công nhân 3,5/7.

Tổng hợp số công, ca máy và số ngày công tác:

Bảng 3.7. Bảng số liệu về công tác xây dựng cống

Ca máy (ca) Nhân công Khẩu Số ngày STT 3,5/7 độ công tác Máy đào Máy ủi Cần trục Ô tô (công)

1 5  1,5 m 0,8718 0,1327 0,3888 1,123 105,419

2 7  1,5 m 1,1832 0,2206 0,5278 1,473 143,445

3 5  1,0 m 0,8718 0,1218 0,3888 1,123 105,419

4 6  1,0 m 0,9964 0,1688 0,4444 1,263 120,616

5 6  1,0 m 0,9341 0,1532 0,4166 1,2314 113,018

90

29 Tổng

Chƣơng 4

TỔ CHỨC THI CÔNG NỀN ĐƢỜNG

4.1. Giới thiệu chung

Tuyến đường đi qua vùng đồi núi có độ dốc ngang thay đổi từ 2% - 20% nên việc

thi công tương đối thuận lợi, đất tại khu vực xây dựng là đất á sét dùng để đắp nền

đường tốt. Bề rộng mặt đường B = 12 m, ta luy đắp 1:1,5 , ta luy đào 1:1

Khối lượng đất đào so với khối lượng đất đắp. Độ dốc thiết kế nhỏ nên thuận lợi

cho việc thi công cơ giới. Trong quá trình thi công cố gắng tranh thủ điều phối đất

ngang và dọc tuyến, hạn chế tới mức thấp nhất đổ đất đi.

4.2. Thiết kế điều phối đất

Công tác điều phối đất có ý nghĩa rất lớn, có liên quan mật thiết với việc chọn máy

thi công cho từng đoạn và tiến độ thi công cả tuyến. Vì vậy khi tổ chức thi công nền

đường cần làm tốt công tác điều phối đất, cần dựa trên quan điểm về kinh tế – kỹ thuật

có xét tới ảnh hưởng tới cảnh quan môi trường chung toàn tuyến.

Nguyên tắc điều phối đất :

Khi tiến hành điều phối đất ta cần chú ý một số điểm như sau:

Luôn ưu tiên cự ly vận chuyển ngắn trước, ưu tiên vận chuyển khi xe có hàng được

xuống dốc, số lượng máy cần sử dụng là ít nhất;

Đảm bảo cho công vận chuyển đất là ít nhất đảm bảo các yêu cầu về cự ly kinh tế;

Với nền đường đào có chiều dài < 500m thì nên xét tới điều phối đất từ nền đào tới

nền đắp…

- Nếu đường điều phối cắt qua hai nhánh của đường cong tích lũy đất thì lượng

đất đào và đắp trong khoảng này là cân bằng.

- Nếu đường điều phối cắt qua nhiều hơn hai nhánh của đường cong tích lũy đất

thì đường cong phải thỏa những điều kiện sau:

+ Nếu số nhánh chẵn: Tổng chiều dài nhánh chẵn bằng tổng chiều dài nhánh lẻ, l1+

l3 = l2 + l4

. +

110

Nếu số nhánh lẻ :Tổng chiều dài nhánh lẻ trừ đi tổng chiều dài nhánh chẵn phải bằng

cự li vận chuyển kinh tế lớn nhất, l1 + l3 – l2 = lkt

4.2.1. Điều phối ngang

Đất ở phần đào của trắc ngang chuyển hoàn toàn sang phần đắp với những trắc

ngang có cả đào và đắp. Vì bề rộng của trắc ngang nhỏ nên bao giờ cũng ưu tiên điều

phối ngang trước, cự ly vận chuyển ngang được lấy bằng khoảng cách trọng tâm của

phần đào và trọng tâm phần đắp.

Hình 4.1.Cách xác định cự li vận chuyển đất trung bình trên mặt cắt ngang

nửa đào, nửa đắp

4.2.2. Điều phối dọc

Khi điều phối ngang không hết đất thì phải tiến hành điều phối dọc, tức là vận

chuyển đất từ phần đào sang phần đắp theo chiều dọc tuyến. Muốn tiến hành công tác

này một cách kinh tế nhất thì phải điều phối sao cho tổng giá thành đào và vận chuyển

đất là nhỏ nhất so với các phương án khác. Chỉ điều phối dọc trong cự ly vận chuyển

kinh tế được xác định bởi công thức sau:

Lkt = k(l1 + l2 + l3)

Trong đó:

+ k: Hệ số xét đến các nhân tố ảnh hưởng khi máy làm việc xuôi dốc tiết kiệm

được công lấy đất và đổ đất (k= 1,1).

+ l1, l2, l3: Cự ly vận chuyển ngang đất từ nền đào đổ đi, từ mỏ đất đến nền đắp và

111

cự ly có lợi khi dùng máy vận chuyển (l3 = 15m với máy ủi).

Tuy nhiên, do yêu cầu đảm bảo cảnh quan nơi vùng tuyến đi qua nên ưu tiên

phương án vận chuyển dọc hết đất từ nền đào sang nền đắp hạn chế đổ đất thừa đi chỗ

khác.

4.3. Phân đoạn thi công nền đƣờng và tính toán số ca máy

Phân đoạn thi công nền đường dựa trên cơ sở đảm bảo cho sự điều động máy móc

nhân lực thuận tiện nhất, kinh tế nhất, đồng thời cần đảm bảo khối lượng công tác trên

các đoạn thi công tương đối đều nhau giúp cho dây chuyền thi công đều đặn.

Dự kiến chọn máy chủ đạo thi công nền đường như sau:

4.3.1. Máy ủi D271A cho những đoạn đƣờng có cự ly < 100m, đắp dƣới 1,5m;

Khi làm việc máy ủi thực hiện 4 thao tác: Xén đất, chuyển đất, rải đất và san đất.

Xén đất:

Với lớp đất trên cùng là lớp á sét có độ cứng vừa nên ta chọn máy ủi xén đất theo

kiểu hình nêm.

Hình 4.2. Sơ đồ xén đất của máy ủi

+ Ưu điểm: tận dụng được hầu hết công suất máy, rút ngắn thời gian xén đất.

+ Nhược điểm: mặt đất không bằng phẳng, chỉ xén được đất cứng vừa.

- Vận chuyển đất : Để hạn chế việc rơi vãi đất ta dùng tấm chắn che hai bên lưỡi ủi.

- Rải và San đất : Máy ủi tiến lên phía trước đồng thời nâng lưỡi ủi lúc đó đất

được rãi ra từng lớp .

Thao tác đào nền đường vận chuyển ngang đắp:

112

Hình 4.3.Sơ đồ vận chuyển ngang để đắp của máy ủi

Thao tác đào nền đường vận chuyển ngang đổ đi.

Hình 4.4: Sơ đồ vận chuyển ngang đổ đi của máy ủi

- Thao tác đào nền đường vận chuyển dọc để đắp

Hình 4.5. Sơ đồ vận chuyển dọc để đắp của máy ủi

1 .Nền đào

2 .Nền đắp

3 .Tầng lớp đào

4 .Mép của tầng lớp đào

5. Bờ chắn

6. Rãnh đào

Khi vận chuyển đất đất thường rơi vãi sang 2 bên hay lọt xuống dưới, cự ly càng

xa đất rơi vãi càng nhiều, năng suất sẽ càng thấp.

Để nâng cao năng suất có thể dùng những biện pháp sau :

- Khi vận chuyển đặt lưỡi ủi sâu dưới mặt đất 0,5 2cm để tránh đất lọt xuống

phía dưới.

113

-Lắp đặt các tấm chắn ở hai bên lưỡi ủi để giảm đất rơi vãi sang hai bên.

-Sử dụng hai máy ủi song song để chuyển đất, cự ly giữa các lưỡi ủi khoảng 30

50cm. Nếu 2 máy ủi cùng vận chuyển song song thì có thể tăng khối lượng đất trước

lưỡi ủi trong một lần khoảng 20 30%.

-Dùng các bờ chắn đất để giữ đất : chiều rộng bờ 1m, chiều cao bờ thường không lớn

hơn 1/2 chiều cao lưỡi ủi. Theo cách này khối lượng vận chuyển tăng được 10 30%.

Máy cạp chuyển cho những đoạn đường có cự ly vận chuyển dọc từ 100 đến 500m

(có thể đến 1000m);

4.3.2. Máy đào EO-4121

- Đào đất ở đoạn 2. Máy đào làm viêc theo phương thức đào đổ ngang và đường

chạy của xe vận chuyển bố trí ở bên cạnh máy đào, khi đổ đất máy chỉ quay một góc 600 nên đổ đất vào xe dễ dàng.

- Để máy đào làm việc thuận lợi khi đào đổ ngang thì chiều cao lớn nhất của

đường vận chuyển bằng.

(3.4.3). H = Hđ-(c+0,5).

Trong đó :

+ Hđ = 6,8m: Chiều cao đào đất lớn nhất.

+ c = 2m: Chiều cao từ mép thùng xe tới mặt đất

+ 0,5: Chiều cao xét tới đất vòng lên cao khi đổ đất vào thùng xe.

Vậy chiều cao đường vận chuyển là : H= 6,8-(2,0+0,5)=4,3m.

Trong đoạn tuyến thi công nền đường bằng máy đào có chiều cao đào đất lớn

nhất là 1,99m không lớn nhiều chiều cao đường vận chuyển cho phép nên ta chỉ bố trí

một luống đào.

Khi máy đào làm việc cần chú ý:

- Chỗ đứng của máy đào phải bằng phẳng, độ nghiêng cho phép về hướng đổ

đất không được >2%.

- Khi đổ đất vào thùng xe, khoảng cách từ đáy gàu đến thùng xe không được

>0,7m. Vị trí của ôtô đứng phải thuận tiện và an toàn. Khi quay gàu máy đào không

được di chuyển ngang qua đầu xe, góc quay phải nhỏ nhất và không phải vươn cần ra

xa khi đổ đất, lái xe ôtô phải ra khỏi buồng lái khi đổ đất vào thùng xe.

-Khi đào đất phải đảm bảo thoát nước trong khoan đào, độ dốc nền khoan đào

phải hướng ra phía ngoài, trị số độ dốc không nhỏ hơn 3%. Khi đào phải bắt đầu đào từ

chỗ thấp .

114

- Không được vừa đào vừa quay cần hoặc vừa lên xuống cần vừa di chuyển máy.

- Khi di chuyển máy phải nâng đầu gàu cách mặt đất tối thiểu 0,5m và quay cần

trùng với hướng đi

4.3.3. Máy san

Dùng máy san tự hành GD37-6H, điều khiển bằng cơ học, có L=3,71m, h=0,53m.

Máy san này có thể dùng làm công tác bạt taluy, tu sữa nền đường.

Công tác hoàn thiện cần phải bắt đầu từ các đoạn thấp nhất trên trắc dọc trở đi để

đảm bảo tốt công tác thoát nước trong quá trình thi công.

Dùng máy san tự hành để hoàn thiện các mái taluy thoải.

Hoàn thiện mái taluy có độ dốc lớn

Dùng máy san để hoàn thiện mái taluy của nền đào theo từng cấp.

Dùng máy san để san sửa bề mặt nền đào với vận tốc san V = 3 km/s, số lượt san

là 3 lượt/điểm

4.3.4. Máy lu

Ta dùng lu bánh lốp, cho chạy theo sơ đồ khép kín và di chuyển dần từ lề vào tim

đường, từ thấp đến cao, ở đường cong thì lu từ bụng đến lưng.

Vết lu đầu tiên phải cách mép nền đường ít nhất là 0,5 m.

Vết lu sau phải cho chồng lên vết lu truớc ít nhất 20 cm.

Ngoài ra còn phải chú ý: Khi máy san vừa san xong thì cho lu vào đầm nén ngay

để không bị đất khô. Nếu đất bị khô ta phải cho tưới nước để đạt gần độ ẩm tốt nhất.

+ Lu sơ bộ nền đắp bằng máy lu VM7706 với số lượt đầm nén là 4 lượt/điểm.

+ Lu tăng cường nền đắp bằng máy lu D472 với số lượt đầm nén là 12 lượt/điểm.

+ Lu hoàn thiện nền đường bằng máy lu VM7708 với số lượt đầm nén là 4

lượt/điểm.

4.3.5. Ôtô tự đổ

Ở đoạn 1 và đoạn 5 là đoạn đắp hoàn toàn. Đất thi công trong đoạn các đoạn này

được lấy từ đoạn 3. Đất được vận chuyển bằng ôtô Huyndai 15T đến đổ thành từng

đốn nhỏ phù hợp theo điều kiện san rải về hai phía tim đường. sau khi đổ xong từng

đoạn dùng máy san để san rải đất và dùng máy lu thực hiên công tác lu lèn.

115

Hình 4.6. Sơ đồ thi công nền đƣờng đắp bằng ôtô và máy san

4.4. Phân đoạn thi công nền đƣờng

Dựa vào cự ly vận chuyển dọc trung bình, chiều cao đất đắp, khối lượng đào,

đắp…, và căn cứ vào khả năng cung ứng máy móc thiết bị của đơn vị thi công, đồng

thời căn cứ vào biện pháp thi công, kiến nghị chia làm 4 đoạn thi công và chọn máy

như sau:

Đoạn I (km: 0+00  km: 1+00 ): Đoạn này đổ đất thừa đi là chủ yếu, ngoài ra còn

điều phối dọc đào bù đắp với cự ly vận chuyển trung bình < 500m. Vì vậy chọn máy

chủ đạo là tổ hợp máy đào + ô tô, máy phụ là máy cạp chuyển WS23S-1, máy phụ là

máy ủi D271A..

Đoạn II (km 1 km 2 + 100): Đoạn này lấy đào bù đắp là vừa đủ với cự ly vận

chuyển trung bình < 500m là chủ yếu. Vì vậy chọn máy chủ đạo là máy cạp chuyển

WS23S-1, máy phụ là máy ủi D271A.

Đoạn III ( km: 2 + 100  km 3 ): Đoạn này lấy đào bù đắp .Đồng thời lấy đất tại

mỏ vật liệu để đắp nền .Cự ly vận chuyển trung bình < 500m là chủ yếu. Vì vậy chọn

máy chủ đạo là máy cạp chuyển WS23S-1, máy phụ là máy ủi D271A.

Với máy đào SK100 để đảm bảo năng xuất ta chọn số ôtô vận chuyển theo công

thức :

(xe).

Trong đó:

+ Kt- hệ số sử dụng thời gian máy đào, lấy bằng: Kt = 0,75;

+ Kx- hệ số sử dụng thời gian ôtô, lấy bằng: Kx = 0,95;

+ t- thời gian làm việc một chu kỳ của máy đào: t = 15s;

+ t’- thời gian của một chu kỳ ôtô: t’ = 15’;

+ - số gầu đổ đầy trong một thùng xe, xác định theo công thức :

Với: + Q - tải trọng xe: Q = 12 tấn;

+ Kr - hệ số rời rạc của đất : Kr = 1,2;

+  - dung trọng của đất :  = 1,78T/m3;

+ V - dung tích gầu : V = 3,6 m3;

+ Kc- hệ số đầy gầu : Kc = 0,95;

116

Thay số tính được số ôtô là n = 20 xe.

4.4.1. Công tác chính

Đào nền đường: chuẩn bị, đào đất nền đường bằng máy đào, đổ lên phương tiện

vận chuyển. Đào nền đường bằng máy ủi, máy cạp chuyển trong phạm vi quy định, bạt

vỗ mái ta luy, sửa nền đường theo yêu cầu kỹ thuật. Toàn bộ hao phí máy móc, nhân

công của công tác này được lấy theo Định mức xây dựng cơ bản số 24/2005 – mã hiệu

AB 30000.

Đắp nền đường: chuẩn bị, san đất có sẵn thành từng luống trong phạm vi 30m,

đầm đất theo đúng yêu cầu kỹ thuật. Hoàn thiện nền đường, gọt vỗ mái taluy nền

đường theo yêu cầu kỹ thuật. Toàn bộ hao phí máy móc, nhân công của công tác này

117

được lấy theo Định mức xây dựng cơ bản số 24/2005 – mã hiệu AB 64000.

Bảng 4.1. Bảng công tác đào đắp nền đƣờng

Định mức

Cự ly vận chuyển Đoạn Công việc Máy sử dụng Mã hiệu Số ca Số công trung bình Khối lượng (m3) Máy (ca/100m3) NC 3/7 (công/100m3)

(m)

Máy cạp chuyển < 300m 9974.52 AB. 3312 0,205 6,75 26,60 575,78 Vận chuyển dọc đào bù đắp Máy ủi < 100m 12300.35 AB. 3227 0,701 4,90 114,26 598,72

I Vận chuyển ngang đào bù đắp Máy ủi < 50m 1102.95 AB.3215 0,304 4,90 3,96. 63,85

Máy đào 12524.48 AB3116 0,171 5,79 38,52 1004,17 Vận chuyển đất đào đổ đi Ô tô <500m 12524.48 AB41243 0,6 135,15

Máy cạp chuyển < 300m 15205.47 AB. 3312 0,205 6,75 39,37 1296,37 Vận chuyển dọc đào bù đắp II Máy ủi < 100m 3977.24 AB. 3227 0,701 4,90 27,88 194,88

Vận chuyển ngang đào bù đắp Máy ủi < 50m 203.9 AB.3215 0,304 4,90 0,62 1

Máy cạp chuyển < 300m 8807,32 AB. 3312 0,205 6,75 22,16 729,5

Vận chuyển dọc đào bù đắp Máy cạp chuyển < 500m 13731,07 AB. 3314 0,259 6,75 43,33 1129,35 III Máy ủi < 100m 2008 AB. 3227 0,701 4,90 14,08 98,39

Vận chuyển ngang đào bù đắp Máy ủi < 50m 38 AB. 3215 0,304 4,90 0,12 1,86

Máy cạp chuyển < 300m 1322,58 AB. 3312 0,205 6,75 4,76 156,77 Vận chuyển dọc đào bù đắp Máy ủi < 100m 343,37 AB. 3227 0,701 4,90 2,41 16,83

IV Vận chuyển ngang đào bù đắp Máy ủi < 50m 32 AB.3215 0,304 4,90 0,1 1,57

119

Máy đào 26995,32 AB3116 0,171 5,79 46,16 1163,03 Vận chuyển đất đào đổ đi Ô tô <500 m 26995,32 AB41243 0,6 161,98

4.4.2. Công tác phụ trợ

Ngoài các công tác chính trong thi công nền đường còn có các công tác phụ trợ để

cho nền đường hoàn chỉnh đúng như thiết kế.

4.4.2.1. Đầm nén và san sửa nền đắp

Dùng lu nặng bánh thép DU8A định mức 0,111 ca/100m3 và máy san D144 định mức 0,133 ca/100m3. Khối lượng đất cần san và lu chính là khối lượng đất đắp nền

4.4.2.2. Sửa nền đào, bạt taluy

Khối lượng san sửa ở nền đào được tính là khối lượng đất do máy ủi hay máy đào

bỏ sót lại, chiều dày bình quân cho toàn bộ bề rộng nền là 0,05m.

Khối lượng bạt taluy tính cho diện tích taluy cần bạt gọt và tính riêng cho từng

đoạn thi công.

Rãnh biên làm theo cấu tạo: đáy rãnh biên rộng 0,4m , chiều sâu 0,4m. Mái taluy

đào là 1:1, mái taluy đắp là 1:1,5 do đó diện tích cần đào rãnh là 0,32 m2.

Tất cả các công việc này được thực hiện bằng máy san D144.

Năng suất máy san cho các công việc như sau:

Sửa nền đào: 0,294 (ca/100m3)

Đào rãnh: 0,417 (ca/100m3)

San sửa nền Đào rãnh Đầm nén, san sửa nền đắp Gọt ta luy đào biên

Đoạ Số ca Khối Khối Khối Khối n số số số ca Lu Máy ca ca lượng (m3) lượng (m3) lượng (m3) lượng (m2) DU8A san

3541,1 15906,9 17,66 21,16 840 2,47 1,49 587,58 2,45 I 6 2

5821,6 II 22440,2 24,91 29,46 1500 4,41 2,45 779,51 3,25 5

27478,6 30,5 36,55 1020 3 6881,8 2,89 417,62 1,74 III 9

120

IV 2697,95 3 3,59 525,97 1,55 767,72 0,32 467,23 1,95

4.5. Tổng hợp hao phí máy móc, nhân công

Máy chính (ca) Máy phụ

Đoạn Nhân công 3/7 (công) Ô tô HUYNDAI Máy ủi D271A Lu DU8A Số ngày công tác Máy đào SK100 Máy cạp WS23S1 Máy san D144A

I 38.52 135.15 26.6 118.22 17,66 27,57 3042.52 20

II 39.37 28.5 24,91 39,57 1492.25 20

III 65.49 15.2 30,5 44,18 1959.1 33

IV 46.16 161.98 4.76 2.51 3 7,41 1738.2 24

4.6. Biên chế tổ thi công nền và thời gian công tác

Tổ thi công nền sẽ gồm 4 đội:

- Đội I:

+ 2 máy Đào SK100

+ 10 xe HUYNDAI;

+ 1 máy ủi D271;

+ 1 cạp chuyển WS23S1;

+ 1 lu nặng DU8A;

+ 1 máy san D114A;

+ 152 công nhân 3/7.

Đội I thi công trong 20 ngày.

- Đội II:

+ 2 cạp chuyển WS23S1;

+ 1 máy ủi D271;

+ 1 lu nặng DU8A;

+ 1 máy san D114A;

+ Công nhân 3/7.

Đội II thi công trong 20 ngày.

- Đội III:

+ 2 cạp chuyển WS23S1;

+ 1 máy ủi D271;

+ 1 lu nặng DU8A;

+ 1 máy san D114A;

+ Công nhân 3/7.

121

Đội III thi công trong 33 ngày.

Chƣơng 5

THIẾT KẾ THI CÔNG CHI TIẾT MẶT ĐƢỜNG

Mặt đường là công trình sử dụng vật liệu lớn, khối lượng công tác phân bố đồng

đều trên tuyến. Diện thi công hẹp, kéo dài nên không thể tập trung bố trí nhân lực, máy

móc trải dài trên toàn tuyến thi công. Do vậy để đảm bảo chất lượng công trình, nâng

cao năng suất ta sử dụng phương pháp thi công dây truyền.

Theo hồ sơ thiết kế kỹ thuật, kết cấu áo đường được chọn dùng là:

Bê tông nhựa chặt ( đá dăm > 35%) 5cm

Bê tông nhựa chặt ( đá dăm > 20%) 7cm

Cấp phối đá dăm gia cố 6% xi măng 18cm

Cấp phối đá dăm loại II 30cm

Điều kiện phục vụ thi công khá thuận lợi, cấp phối đá dăm được khai thác ở mỏ đá

trong vùng với cự ly vận chuyển là 5km, bê tông nhựa được vận chuyển từ trạm trộn

đến cách vị trí thi công là 10km.

Máy móc nhân lực: có đầy đủ các loại máy móc cần thiết, công nhân có đủ trình

độ để tiến hành thi công.

5.1. Tính toán tốc độ dây chuyền

- Dựa vào thời hạn xây dựng cho phép

Do yêu cầu của chủ đầu tư, dự định thi công mặt đường trong 60 ngày.

Tốc độ dây chuyền thi công mặt đường được tính theo công thức sau:

Trong đó:

+ L-chiều dài đoạn tuyến thi công: L = 3000 m;

+ Thđ -số ngày hoạt động của dây chuyền : T = 54 ngày;

+ Tkt . thời gian khai triển của dây chuyền : Tkt = 3 ngày .

+ Tht . thời gian hoàn thành của dây chuyền : Tht = 3 ngày .

+ n-số ca làm việc trong 1 ngày: n = 1.5

Dựa vào điều kiện thi công

122

Khối lượng công việc không quá lớn, cơ giới hoá được nhiều.

Xét đến khả năng của đơn vị

Tiềm lực xe máy dồi dào, vốn đầy đủ, vật tư đáp ứng đủ trong mọi trường hợp.

5.1.1. Chọn vận tốc thi công dây chuyền móng V= 80 m/ ca

Với công suất của trạm trộn BTN đặt ở cuối tuyến là 80T/h.

5.1.2. Chọn vận tốc thi công dây chuyền mặt V = 120 (m/ca)

Vì tốc độ của dây chuyền BTN rất lớn nên khi bố trí thi công , dây chuyền thi công

các lớp BTN sẽ vào sau các dây chuyền trước một khoảng thời gian khá dài . Khoảng

thời gian đó gọi là thời gian giãn cách và được tính như sau :

( ngày).

Trong đó :

+ L chiều dài thi công toàn tuyến.

+ V1 , V2 : Vận tốc của dây chuyền khác và dây chuyền BTN.

5.2. Quá trình công nghệ thi công

5.2.1. Đào khuôn đƣờng và lu lòng đƣờng

Quá trình công nghệ STT

Đào khuôn áo đường bằng máy san tự hành 1

Lu lòng đường bằng lu nặng bánh thép 4 lần/điểm; V = 2 km/h 2

5.2.2. Thi công lớp cấp phối đá dăm loại II

Do lớp CPĐD loại II dày 30cm nên phải thi công làm 2 lớp, mỗi lớp có chiều dày

15cm.

Quá trình công nghệ STT

Vận chuyển CPĐD loại II lớp dưới dùng ô tô Huynhđai, dùng máy rải để rải. 1

Lu sơ bộ . Lu bánh thép 8T, 4l/đ, 3 km/h. 2

Lu lèn chặt giai đoạn I . Lu rung 8T , 8l/đ, 4km/h. 3

Lu lèn chặt giai đoạn II. Lu bánh lốp 16T, 12l/đ, 3km/h. 4

Vận chuyển CPĐD loại II lớp trên dùng ô tô Huynhđai, dùng máy rải để rải. 5

Lu sơ bộ . Lu bánh thép 8T, 4l/đ, 3 km/h. 6

Lu lèn chặt giai đoạn I . Lu rung 8T , 8l/đ, 4km/h. 7

123

Lu lèn chặt giai đoạn II. Lu bánh lốp 16T, 12l/đ, 3km/h. 8

5.2.3. Thi công lớp cấp phối đá dăm gia cố 6% xi măng

STT Quá trình công nghệ

Vận chuyển cấp phối đá dăm gia cố xi măng bằng ô tô Huynhđai và rải bằng 1 máy rải.

2 Lu chặt . Lu rung 8T, 4l/đ, 3km/h.

3 Lu hoàn thiện . lu bánh thép 8T, 4l/đ, 4km/h.

4 Tưới nhũ tương dính bám 1 kg /m2

5.2.4. Thi công các lớp bê tông nhựa

STT Quá trình công nghệ

1 Tưới nhựa dính bám 1.6 kg /m2

2 Vận chuyển & Rải hỗn hợp BTN chặt đá dăm >20%

3 Lu bánh thép 8T, 3l/đ, 2km/h.

4 Lu bánh lốp 16T,10 l/đ, 4,5km/h.

5 Lu bánh thép 10T, 6l/đ, 5km/h.

6 Vận chuyển & Rải hỗn hợp BTN chặt đá dăm >35%

7 Lu bánh thép 8T, 3l/đ, 2km/h.

8 Lu bánh lốp 16T,10 l/đ, 4,5km/h.

9 Lu bánh thép 10T, 6l/đ, 5km/h.

5.3. Tính toán năng suất máy móc

5.3.1. Năng suất máy lu

Để lu lèn ta dùng lu nặng bánh thép DU8A, lu nặng bánh lốp TS280 và lu nhẹ

bánh thép D469A, lu rung 8T (Sơ đồ lu trình bày trong bản vẽ thi công mặt đường)

Năng suất lu tính theo công thức:

(km/ca) (5.1)

Trong đó:

+ T: thời gian làm việc 1 ca, T = 8h.

124

+ Kt: hệ số sử dụng thời gian của lu khi đầm nén mặt đường Kt = 0.7

+ L: chiều dài thao tác của lu khi tiến hành đầm nén

Với lòng đường L= 40 m .

Với lớp cấp phối đá dăm loại II . L= 40 m.

Với lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng L = 20 m.

Với lớp BTN L = 30 m.

+ V: tốc độ lu khi làm việc (km/h).

+ N: tổng số hành trình mà lu phải đi: N = Nck.Nht = .Nht

+ nyc: số lần tác dụng đầm nén để mặt đường đạt độ chặt cần thiết;

+ n: số lần tác dụng đầm nén sau 1 chu kỳ (n = 2).

+ Nht: số hành trình máy lu phải thực hiện trong 1 chu kỳ xác định từ sơ đồ lu.

+ : hệ số xét đến ảnh hưởng do lu chạy không chính xác ( = 1,25).

Loại lu N P (km/ca) Ghi chú nyc V (km/h) nht T (h) Kt

4 16 32 8 0.7 0.4158 CPĐDloại II 3

Lu bánh 4 16 32 8 0.7 0.5545 CPĐD gia cố XM 4 thép 8T

3 4 12 8 0.7 0.7393 BTN 2

4 10 20 8 0.7 0.4436 Lòng đường 2 Lu bánh

thép 10T 6 4 24 8 0.7 0.9241 BTN 5

8 12 48 8 0.7 0.3696 CPĐD loại II 4 Lu lốp

16T 10 3 30 8 4.5 0.7 0.6653 BTN

8 16 64 8 0.7 0.2772 CPĐD loại II 4 Lu rung

8 T 10 16 80 8 0.7 0.1663 CPĐDgia cố XM 3

5.3.2. Năng suất ôtô vận chuyển cấp phối và bê tông nhựa

Dùng xe HUYNDAI trọng tải là 12T, năng suất vận chuyển:

(Tấn/ca) (5.2)

Trong đó:

125

+ P- trọng tải xe: P = 12 tấn.

+ T- thời gian làm việc 1 ca: T = 8 h.

+ Kt- hệ số sử dụng thời gian: Kt = 0,85.

+ Ktt- hệ số lợi dụng tải trọng: Ktt = 1,0.

+ l- cự ly vận chuyển, l = 5 km với CPĐD và l = 3.5 km với BTN;

+ t- thời gian xúc vật liệu và quay xe, xếp vật liệu bằng xe xúc, thời gian xếp là 6

phút, thời gian đổ vật liệu là 4 phút;

+ V1- vận tốc xe khi có tải chạy trên đường tạm: V1 = 20 km/h.

+ V2- vận tốc xe khi không có tải chạy trên đường tạm: V2 = 30 km/h.

Thay vào công thức trên ta được:

Với CPĐD : Pvc = 139.88 tấn/ca.

Với BTN : Pvc = 178 tấn/ca.

5.3.3. Năng suất máy san đào khuôn đƣờng

Dùng máy san tự hành D144A. Chiều rộng mặt đường B = 11.9 m, máy phải đi 10

hành trình, năng suất máy san được xác định theo công thức sau:

(m3/ca) (5.3)

Trong đó:

+ F= 6,6 m2.

+ L- chiều dài đoạn thi công: L = 80 m;

+ T- thời gian làm việc 1 ca: T = 8 h;

+ Kt- hệ số sử dụng máy: K = 0,8;

(5.4)

Trong đó:

+ t’ = 1 phút.

+ nx = 5; nc = 2; ns = 1. + Vx = Vc = Vs = 80 m/phút.

Thay vào công thức (5.4) trên ta được : N = 4505,6 m3/ca.

5.3.4. Năng suất xe tƣới nhựa

Dùng máy tưới D164A: N = 30 T/ca.

5.3.5. Năng suất máy rải

126

Dùng máy rải SUPER: N = 1800 T/ca.

5.4. Thi công đào khuôn đƣờng

Khối lượng đất đào ở khuôn áo đường được tính theo công thức :

(5.5) V = F.L.K1. K2.K3

Trong đó:

+ V : Khối lượng đào khuôn áo đường (m3). + F : Diện tích mặt cắt ngang áo đường: F = 6,6 m2.

+ L : Chiều dài đoạn thi công: L = 80 m;

+ K1 : Hệ số mở rộng đường cong: K1 = 1,05. + K2 : Hệ số lèn ép: K2 = 1,0. + K3 : Hệ số rơi vãi: K3 = 1,0. Thay vào công thức (5.5) ta được: V = 6,6. 80 .1,05.1,0 . 1,0 = 554,4 m3.

Khối lượng công tác và số ca máy đào khuôn đường:

Trình tự công việc Đơn vị Khối lượng Năng suất Số ca máy

Đào khuôn áo đường bằng máy m3 554.4 4505.6 0.123 san tự hành D144 A

Lu lòng đường bằng lu bánh thép Km 0,08 0,4436 0.1803 10T , 4l/đ, 2 km/h.

5.5. Thi công các lớp áo đƣờng

5.5.1.Thi công lớp cấp phối đá dăm loại II

- Do lớp cấp phối đá dăm loại II dày 30cm, nên ta tổ chức thi công thành 2 lớp,

mỗi lớp dầy 15cm.

- Quá trình công nghệ thi công lớp cấp phối đá dăm loại II được thể hiện ở trên.

Chú ý : Cấp phối vận chuyển đến đã được trộn với độ ẩm tốt nhất, tuy nhiên cần

dự phòng 1 xe tưới nước trong trường hợp cấp phối đá dăm bị mất nước do để lâu mới

lu được.

- Khối lượng cấp phối ( theo định mức dự toán XDCB) : 142m3/100 m3.

- Quy đổi năng suất vận chuyển cấp phối ra theo đơn vị m3/ca ta có như sau:

+ Dung trọng của cấp phối đá dăm sau khi đã lèn ép là: 2,4 T/m3.

+ Hệ số đầm nén cấp phối đá dăm là: 1,42.

+ Dung trọng cấp phối đá dăm trước khi lèn ép là: T/m3.

127

Năng suất vận chuyển cấp phối đá dăm sau khi quy đổi:

(m3/ca).

Năng suất rải cấp phối đá dăm sau khi quy đổi: (m3/ca).

Tổng hợp khối lượng công tác và số ca máy cần thiết khi thi công lớp CPĐD loại II:

Khối STT Trình tự công việc Đợn vị Năng suất Số ca lượng

Vận chuyển CPĐD loại II lớp dưới dùng ô 1 132 82,77 1.595 m3 tô Huynhđai.

2 Rải cấp phối đá dăm lần I 132 1065,00 0.124 m3

3 Lu sơ bộ . Lu bánh thép 8T, 4l/đ, 3 km/h. 0,08 0.4158 0.192 km

Lu lèn chặt giai đoạn I . Lu rung 8T , 8l/đ, 4 km 0,08 0.2772 0.289 4km/h.

Lu lèn chặt giai đoạn II. Lu bánh lốp 16T, 5 km 0,08 0.3696 0.216 12l/đ, 3km/h.

Vận chuyển CPĐD loại II lớp trên dùng ô 6 132 82,77 1.595 m3 tô Huynhđai, dùng máy rải để rải.

7 Rải cấp phối đá dăm lần II 132 1065,00 0.124 m3

8 Lu sơ bộ . Lu bánh thép 8T, 4l/đ, 3 km/h. km 0,08 0.4158 0.192

Lu lèn chặt giai đoạn I . Lu rung 8T , 8l/đ, 9 km 0,08 0.2772 0.289 4km/h.

Lu lèn chặt giai đoạn II. Lu bánh lốp 16T, km 0,08 0.3696 0.216 10 12l/đ, 3km/h.

Tổ hợp đội máy thi công lớp cấp phối đá dăm loại II:

STT Tên máy Số máy cần thiết Số thợ máy Số ca

1 Xe ô tô tự đổ 12 12 3.19

2 Máy rải cấp phối 1 1 0.248

Lu nhẹ bánh thép 8T 3 2 2 0.384

Lu bánh lốp 16T 4 2 2 0.432

Lu rung 8T 5 2 2 0.578

5.5.2.Thi công lớp cấp phối đá dăm gia cố 6% xi măng

128

Quá trình công nghệ thi công lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng được thể hiện ở trên.

Chú ý : Cấp phối đá dăm gia cố xi măng buộc phải sản xuất ở tram trộn và được

vận chuyển ra công trường .cấp phối vận chuyển đến đã được trộn với độ ẩm tốt nhất Quy đổi năng suất vận chuyển cấp phối ra theo đơn vị m3/ca ta có như sau: Dung trọng của cấp phối đá dăm sau khi đã lèn ép là: 2,4 T/m3.

Hệ số đầm nén cấp phối đá dăm là: 1,42.

Dung trọng cấp phối đá dăm trước khi lèn ép là: T/m3.

Năng suất vận chuyển cấp phối đá dăm sau khi quy đổi:

(m3/ca).

Năng suất rải cấp phối đá dăm sau khi quy đổi:

(m3/ca).

Chú ý : Dùng nhũ tương phân tách nhanh tưới lên mặt lớp CPĐD gia cố xi măng

ngay sau khi lu lèn

Khối lượng nhũ tương cần cho một đoạn thi công là:

Q = 1,0 x B x L = 1,0 x 11 x 80 = 880 kg

Tổng hợp khối lượng công tác và số ca máy cần thiết khi thi công lớp CPĐD gia

cố xi măng:

Đợn Khối Năng STT Trình tự công việc Số ca suất vị lượng

Vận chuyển CPĐD gia cố xi măng và 158.4 82,77 1.914 m3 1 đổ vào máy rải

Rải CPĐD gia cố xi măng 158.4 1065,00 0.15 m3 2

Lu chặt . Lu rung 8T, 4l/đ, 3km/h. 0.08 0,1663 0.481 km 3

Lu hoàn thiện . lu bánh thép 8T, 4l/đ, km 0.08 0,5545 0.1443 4 4km/h.

129

Tưới nhũ tương dính bám 1 kg /m2 T 0.88 30 0.029 5

Tổ hợp đội máy thi công lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng :

STT Tên máy Số ca Số máy cần thiết Số thợ máy

1 Xe ô tô tự đổ 1.914 12 12

2 Máy rải cấp phối 0.15 1 1

3 Lu nhẹ bánh thép 0.1443 2 2

4 Lu rung 0.481 2 2

5 Xe tưới nhựa 0.029 1 1

5.5.3. Thi công các lớp bê tông nhựa

Tính toán khối lượng và số ca máy cần thiết:

Lượng BTN chặt ( đá dăm >20%) (h= 7 cm, theo định mức dự toán XDCB): 16,62

T/100m2.

Lượng BTN chặt ( đá dăm >35%) (h = 5 cm, theo định mức dự toán XDCB):

12,12 T/100m2.

Theo tính toán ở phần trên ta có năng suất vận chuyển BTN là: 178 T/ca.

Tổng hợp khối lượng công tác và số ca máy cần thiết khi thi công lớp BTN :

Khối STT Trình tự công việc Đợn vị Năng suất Số ca lượng

1 Tưới nhựa thấm bám 1,6 kg/m2 30,00 0.0703 2,11 T

Vận chuyển BTN chặt ( đá dăm > 2 219.384 178 T 20%) và đổ vào máy rải 1.2325

3 Rải BTN chặt (đá dăm > 20 %) 219.384 1800,00 0.1219 T

Lu bánh thép 8T, 3l/đ, 2km/h. 4 0,12 0.7393 km 0.1623

5 Lu bánh lốp 16T,10 l/đ, 4,5km/h. 0,12 0.6653 0.1804 km

Lu bánh thép 10T, 6l/đ, 5km/h. 6 0,12 0.9241 km 0.1299

Vận chuyển BTN chặt ( đá dăm > 7 159.984 178 T 35%) và đổ vào máy rải 0.8988

8 Rải BTN chặt (đá dăm >35 %) 159.984 1800,00 0.0889 T

Lu bánh thép 8T, 3l/đ, 2km/h. 9 0,12 0.7393 km 0.1623

10 Lu bánh lốp 16T,10 l/đ, 4,5km/h. 0,12 0.6653 0.1804 km

130

11 Lu bánh thép 10T, 6l/đ, 5km/h. 0,12 0.9241 km 0.1299

5.5.4. Tổ hợp đội máy thi công lớp BTN

STT Tên máy Số ca Số máy cần thiết Số thợ máy

1 Máy tới nhựa 0,07 1 1

2 Xe ô tô tự đổ 2.13 12 12

3 Máy rải 0.211 1 1

4 Lu nhẹ bánh thép 0.32 2 2

5 Lu bánh lốp 0.36 2 2

6 Lu nặng bánh thép 0.26 2 2

Tổng hợp quá trình công nghệ thi công chi tiết mặt đường

Khối STT Trình tự công việc Đợn vị Năng suất Số ca lượng

Đào khuôn áo đường bằng máy san tự 1 m3 554.4 4505.6 0.123 hành D144 A

Lu lòng đường bằng lu bánh thép 10T , 2 Km 0,08 0,4436 0.1803 4l/đ, 2 km/h.

Vận chuyển CPĐD loại II lớp dưới 3 132 82,77 1.595 m3 dùng ô tô Huynhđai.

4 Rải cấp phối đá dăm lớp dưới 132 1065,00 0.124 m3

Lu sơ bộ . Lu bánh thép 8T, 4l/đ, 3 5 km 0,08 0.4158 0.192 km/h.

Lu lèn chặt giai đoạn I . Lu rung 8T , 6 km 0,08 0.2772 0.289 8l/đ, 4km/h.

Lu lèn chặt giai đoạn II. Lu bánh lốp 7 km 0,08 0.3696 0.216 16T, 12l/đ, 3km/h.

Vận chuyển CPĐD loại II lớp trên dùng 8 132 82,77 1.595 m3 ô tô Huynhđai, dùng máy rải để rải.

9 Rải cấp phối đá dăm lớp trên 132 1065,00 0.124 m3

10 Lu sơ bộ . Lu bánh thép 8T, 4l/đ, 3 km/h. km 0,08 0.4158 0.192

131

Lu lèn chặt giai đoạn I . Lu rung 8T , 11 km 0,08 0.2772 0.289 8l/đ, 4km/h.

Khối STT Trình tự công việc Đợn vị Năng suất Số ca lượng

Lu lèn chặt giai đoạn II. Lu bánh lốp 12 km 0,08 0.3696 0.216 16T, 12l/đ, 3km/h.

Vận chuyển CPĐD gia cố xi măng và 13 158.4 82,77 1.914 m3 đổ vào máy rải

14 Rải CPĐD gia cố xi măng 158.4 1065,00 0.15 m3

15 Lu chặt . Lu rung 8T, 4l/đ, 3km/h. km 0.08 0,1663 0.481

Lu hoàn thiện . lu bánh thép 8T, 4l/đ, 16 km 0.08 0,5545 0.1443 4km/h.

17 Tưới nhũ tương dính bám 1 kg /m2 0.88 30 0.029 T

18 Tưới nhựa thấm bám 1,6 kg/m2 2,11 30,00 0.0703 T

Vận chuyển BTN chặt ( đá dăm > 20%) 19 219.384 178 T và đổ vào máy rải 1.2325

20 Rải BTN chặt (đá dăm > 20 %) 219.384 1800,00 0.1219 T

Lu bánh thép 8T, 3l/đ, 2km/h. 21 0,12 0.7393 km 0.1623

22 Lu bánh lốp 16T,10 l/đ, 4,5km/h. 0,12 0.6653 0.1804 km

Lu bánh thép 10T, 6l/đ, 5km/h. 23 0,12 0.9241 km 0.1299

Vận chuyển BTN chặt ( đá dăm > 35%) 24 159.984 178 T và đổ vào máy rải 0.8988

25 Rải BTN chặt (đá dăm >35 %) 159.984 1800,00 0.0889 T

Lu bánh thép 8T, 3l/đ, 2km/h. 26 0,12 0.7393 km 0.1623

27 Lu bánh lốp 16T,10 l/đ, 4,5km/h. 0,12 0.6653 0.1804 km

132

28 Lu bánh thép 10T, 6l/đ, 5km/h. 0,12 0.9241 0.1299 km

Thống kê vật liệu làm mặt đường

Khối lượng Khối lượng STT Loại vật liệu Đơn vị cho đoạn cho tuyến

Lớp móng 80m

1 Cấp phối đá dăm loại II m3 21372.846 264

2 Cấp phối đá dăm gia cố xi măng m3 12823.71 158.4

3 Nhũ tương dính bám Tấn 71.243 0.88

Lớp mặt 120 m

4 Nhựa thấm bám Tấn 2.11 113.988

5 Bê tông nhựa chặt ( đá dăm> 20%) Tấn 219.384 11840.56

6 Bê tông nhựa chặt ( đá dăm > 35%) Tấn 159.984 8634.63

5.6. Thành lập đội thi công mặt đƣờng

Đội thi công mặt đường được biên chế như sau:

5.6.1. Đội thi công móng

+ 12 xe ô tô tự đổ HUYNDAI .

+ 1 máy san tự hành D144A.

+ 2 lu nhẹ bánh thép D469A.

+ 2 lu nặng bánh thép DU8A.

+ 2 lu bánh lốp TS280.

+ 2 lu rung 8T

+ 1 xe tưới nhựa D164A.

+ 1 máy rải SUPER.

+ 1 xe tưới nước DM10.

+ Công nhân 4/7.

5.6.2. Đội thi công móng

+ 12 xe ô tô tự đổ HUYNDAI .

+ 1 máy san tự hành D144A.

133

+ 2 lu nhẹ bánh thép D469A.

+ 2 lu nặng bánh thép DU8A.

+ 2 lu bánh lốp TS280.

+ 1 xe tưới nhựa D164A.

+ 1 máy rải SUPER.

+ 1 xe tưới nước DM10.

+ 4 công nhân 4/7.

Mặt đường sẽ được thi công trong thời gian 54 ngày

57. Tiến độ thi công chung

Theo dự kiến công tác xây dựng tuyến bắt đầu tiến hành từ ngày 01/06/2006 và

hoàn thành sau 03 tháng. Như vậy để thi công các hạng mục công trình toàn bộ máy

móc thi công được chia làm các đội như sau:

5.7.1. Đội 1: làm công tác chuẩn bị

- Công việc: xây dựng lán trại, làm đường tạm, khôi phục cọc, dời cọc ra khỏi

phạm vi thi công, phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công;

- Thiết bị máy móc, nhân lực: 1 máy kinh vĩ THEO20, 1 máy thuỷ bình NIVO30,

3 máy ủi D271A, 23 công nhân;

- Thời gian: 4 ngày.

5.7.2. Đội 2: đơn vị thi công cầu

- Thời gian: 1,5 tháng

5.7.3. Đội 3: làm nhiệm vụ xây dựng cống

- Công việc: Xây dựng 5 cống từ C1 đến C5

- Thiết bị máy móc, nhân lực: 1 máy đào gầu nghịch SK100, 1 cần trục KC1652A,

1 máy ủi D271A, 1 xe ôtô HUYNDAI, 12 công nhân 3,5/7;

- Thời gian: 30 ngày.

5.7.4. Đội 4: làm nhiệm vụ thi công nền đƣờng

- Công việc: Thi công đoạn I;

- Thiết bị máy móc, nhân lực: 2 máy ủi D271A, 1 máy cạp chuyển WS23S1, 1

máy san D144, 1 lu nặng bánh thép DU8A, 7 công nhân 3/7;

- Thời gian: 14 ngày.

5.7.5. Đội 5: làm nhiệm vụ xây dựng nền đƣờng

134

- Công việc : Thi công đoạn II;

- Thiết bị máy móc, nhân lực: 2 máy đào SK100, 10 ô tô HUYNDAI, 1 máy cạp

chuyển WS23S1, 1máy ủi D271A, 1máy san D144, 1 lu nặng bánh thép DU8A, 18

công nhân 3/7;

- Thời gian: 11 ngày.

5.7.6. Đội 6: làm nhiệm vụ xây dựng nền đƣờng

- Công việc: thi công đoạn III;

- Thiết bị máy móc, nhân lực: 3 máy cạp chuyển WS23S1, 1 máy ủi D271A, 2

máy san D144, 2 lu nặng bánh thép DU8A, 20 công nhân 3/7;

- Thời gian: 30 ngày.

5.6.7. Đội 7: làm nhiệm vụ xây dựng mặt đƣờng

- Công việc: thi công mặt đường;

- Thiết bị máy móc, nhân lực: 12 xe ôtô HUYNDAI, 1 máy san D144A, 1 máy rải

SUPER, 2 lu nhẹ bánh thép D469A, 2 lu nặng bánh thép DU8A, 2 lu bánh lốp TS280,

1 xe tưới nhựa D164A, 1 xe tưới nước DM10, 24 công nhân 4/7;

- Thời gian: 26 ngày.

5.7.8. Đội: đội hoàn thiện

- Công việc: Làm nhiệm vụ thu dọn vật liệu, trồng cỏ, cắm các biển báo…

- Thiết bị máy móc: 1 xe ô tô HUYNDAI, 5 công nhân;

- Thời gian: 6 ngày.

5.7.9. Kế hoạch cung ứng nhiên, vật liệu

- Vật liệu làm mặt đường gồm: Cấp phối đá dăm loại I, II, được vận chuyển từ mỏ

đá cách công trường thi công 5 km. Bê tông nhựa được vận chuyển từ trạm trộn cách

công trường thi công 10 km;

- Nhiên liệu cung cấp cho máy móc phục vụ thi công đầy đủ và phù hợp với từng

loại máy.

Đánh giá hiệu quả tổ chức thi công qua hệ số sử dụng máy: các máy chính đều làm

135

việc với năng suất cao (n0,8), số công nhân được sử dụng hợp lý.

Chƣơng 6

CÔNG TÁC HOÀN THIỆN

Hoàn thiện là công tác cuối cùng của xây dựng đường ôtô khi dây chuyền hoàn

thiện kết thúc thì tuyến đường được thi công xong và được đưa vào khai thác. Mục đích

của công tác hoàn thiện là đảm bảo cho tuyến đường được an toàn, hoàn thành nốt

những chỉ tiêu thiết kế và bảo vệ công trình.

Thời gian làm công tác hoàn thiện: 18 ngày.

6.1. Những công việc chủ yếu của công tác hoàn thiện

+ Chôn cọc tiêu, biển báo.

+ Chọn cọc Km.

+ Bạt lề đường, ta luy nền đường.

+ Trồng cỏ ta luy nền đường.

+ Xây và hoàn thiện rãnh dọc .

+ Làm vệ sinh đường - sơn vạch đường.

6.1.1. Chôn cọc tiêu

- Theo thống kê trong phần " Dự án kỹ thuật " toàn tuyến có:

Biển báo ( Biển  và biển chữ nhật):6 chiếc.

Cọc tiêu: 34 chiếc.

Tra định mức làm cọc tiêu cho 1 cái ta có :

- Xi măng : 4,03Kg .

- Thép tròn : 1,747 Kg

- Thép buộc : 0,017 Kg

- Cát vàng : 0,0071 m3.

- Đá 1x2 : 0,012 m3.

- Sơn : 0,0154 Kg

136

- Nhân công : 0,24 công

Bảng 6.1. Tổng hợp nhân vật lực cho công tác chôn cọc tiêu

Thép Xi Thép Nhân Sơn Vật liệu tròn măng buộc công Đá 1x2 (m3) Cát vàng (m3) (Kg) (Kg) (Kg) (Kg) (công)

Khối 0,408 59,4 137,02 0,24 0,578 0,524 8,16 lượng

Khối lượng thép tròn và thép buộc được mua tai địa phương .

6.1.2. Thi công biển báo tam giác phản quang : Số biển báo 6 chiếc

Biển báo và cột đỡ được mua theo định hình với tổng giá là 529000đ.

Tra định mức cho 1 cọc Km ta có :

Xi măng : 6,043Kg .

Cát vàng : 0,007 m3.

Đá 1x2 : 0,011 m3.

Nhân công : 0,4 công.

Bảng 6.2. Tổng hợp nhân vật lực cho công tác chôn cọc tiêu

Xi măng Nhân công Vật liệu Đá 1x2 (m3) (Kg) Cát vàng (m3) (công)

Khối lượng 0,066 36,25 0,042 2,4

6.1.3. Chôn cọc cây số : Số cọc cây số 2 chiếc

- Tra định mức cho 1 cọc Km ta có :

+ Xi măng : 42,59Kg .

+ Cát vàng : 0,085 m3.

+ Đá 1x2 : 0,14 m3.

+ Sơn : 0,24 Kg

+ Nhân công : 1,56 công

Lập bảng tổng hợp nhân vật lực cho công tác chôn cọc tiêu :

Vật liệu Đá 1x2 Xi măng Sơn (Kg) Nhân công

(Kg) Cát vàng (m3) (công) (m3)

137

Khối lượng 85,18 0,17 0,48 3,12 0,28

6.1.4. Bạt ta luy nền đƣờng, bạt lề đƣờng

- Tổng diện tích ta luy cần bạt là : 1812,36 m2.

- Tổng diện tích lề đường là: 988,68m2.

- Năng suất bạt ta luy, bạt lề đường : 120m2/công.

 Số công cần thiết : (công).

6.1.5. Xây rãnh dọc tuyến

Rãnh dọc tuyến được gia cố bằng đá hộc xây vữa xi măng mác 75, chiều dầy gia

cố 15cm. Với tổng chiều dài rãnh dọc đã tính trong phần dự án kỹ thuật L = 862m, => thể tích gia cố ránh dọc V = 862 x 0,4346 = 374,63 m3.(diện tích gia cố tại một mặt cắt S = 0,4346 m2) .

Công tác xây rãnh dọc được lấy theo định mức, tra định mức ta có :

Đá hộc : 1,2 m3 /1m3.

Đá dăm : 0,057 m3/1m3.

Vữa : 0,42 m3/1m3.

Nhân công : 3,08 công/1m3.

Định mức trộn hỗn hợp vữa mác 75(tính cho 1m3 vữa) :

+ Xi măng 296,03 Kg.

+Cát vàng 1,12m3.

Từ số liệu trên thành lập bảng yêu cầu nhân vật lực cho công tác này như sau

Xi măng Nhân công Vật liệu Đá hộc (m3) Đá dăm (m3) (Tấn) Cát vàng (m3) (công)

Khối lượng 449,55 21,35 46,57 176,22 445,8

6.1.6. Trồng cỏ mái ta luy

Để thi công phần này, do diện tích thi công nhỏ lên ta sử nhân công cho công tác

này, theo định mức như :

Nhân công 3/7: 9 công/100m2.

Tổng diện tích trồng cỏ : 565,87 m2

138

 Yêu cầu nhân lực cho công tác này : n = 1161,92/9 = 62,87(công).

6.1.7. Sơn kẻ vẽ đƣờng

- Diện tích phải sơn : 323,04 m2.

- Năng suất sơn : 0,15công/1m2.

 Số công cần thiết : 3366/100 = 96,76 công.

6.1.8. Vệ sinh đƣờng

Theo định mức ta có: Nhân công 4 công/km.

 Tổng số công vệ sinh : 4 x 0,98868 = 3,95 (công).

6.2. Tổng hợp yêu cầu nhân lực làm công tác hoàn thiện

Bảng 6.3. Bảng tổng hợp yêu cầu nhân lực làm công tác hoàn thiện

Đá Đá Xi Cát Nhân Sơn hộc Vật liệu măng công Đá dăm (m3) (Kg) 1x2 (m3) (Tấn) vàng (m3) (công) (m3)

139

Khối 449,55 0,754 21,35 375,13 46,83 176,43 688,1 lượng

Chƣơng 7

TỔ CHỨC CUNG CẤP VẬT TƢ

Vật tư là những tư liệu sản xuất cần thiết để tiến hành xây lắp trong các công

trường. Trong xây dựng đường, vật tư chủ yếu bao gồm các loại vật liệu xây dựng máy

móc dụng cụ dùng cho quá trình thi công.

Tổ chức cung cấp vật tư có tầm quan trọng đặc biệt trong việc tổ chức thi công

đường theo phương pháp dây chuyền. Cung cấp vật tư ảnh hưởng đến quá trình thi

công và tiến độ thi công.

7.1. Nhiệm vụ của công tác cung cấp vật tư

- Xác định khối lượng vật tư cần thiết để hoàn thành công tác thi công.

- Làm các thủ tục, giấy tờ cần thiết để tiếp nhận vật tư cung cấp cho từng công

trường trong thời hạn yêu cầu của thiết kế tổ chức thi công.

- Tổ chức tiếp nhận, bảo quản đưa đến địa điểm thi công và cấp phát vật tư.

- Kiểm tra việc thực hiện sử dụng định mức vật tư của công trường.

7.2. Yêu cầu đối với công tác cung cấp vật tƣ

- Phải đảm bảo thoả mãn yêu cầu của thi công không để xảy ra hiện tượng ngừng

sản xuất vì thiếu vật tư.

- Phải sử dụng vốn lưu động hợp lý, tiết kiệm vốn lưu động không để ứ đọng vốn.

Bảng thống kê khối lượng và chủng loại vật tư yêu cầu.

STT Loại vật tư Đơn vị Khối lượng

1 2 3 4

1 Xi măng 56,51

2 Cát vàng Tấn m3 213,39

3 Nhựa bi tum 6327,55

4 Đá dăm 57,44

5 Đá hộc 561,75

6 CPĐD loại I 1300,61

7 CPĐD loại II 1585,69

8 BTN hạt thô Kg m3 m3 m3 m3 Tấn 1342,07

140

9 BTN hạt mịn Tấn 918,67

Do yêu cầu của quá trình công nghệ thi công nên các loại vật liệu CPĐD loại I,

CPĐD loại II, BTN hạt thô và BTN hạt mịn được đặt trước ở đơn vị sản xuất và dùng

ngày nào trở về ngày đó. Loại này không ảnh hưởng đến dự trữ.

7.3. Tính số lƣợng vật liệu dự trữ

Số lượng nguyên vật liệu dự trữ là số lượng quy định vật liệu tồn kho cần thiết để

kịp thời cung cấp cho thi công, đảm bảo cho quá trình thi công tiến hành được liên tục,

đều đặn.

Căn cứ vào tính chất dự trữ người ta chia ra có các loại dự trữ sau :

- Dự trữ thường xuyên.

- Dự trữ bảo hiểm.

- Dự trữ đặc biệt.

7.3.1. Dự trữ thƣờng xuyên

- Là số lượng vật liệu cần thiết đảm bảo cho quá trình tiến hành được liên tục, đều

đặn giữa 2 đợt cung cấp vật liệu gần nhau. Thời gian giãn cách giữa 2 lần nhập vật tư

xác định theo hợp đồng giữa công trường và cơ quan cung cấp.

Như vậy lượng vật liệu dự trữ thường xuyên lớn nhất bằng số lượng vật liệu của

một đợt cung cấp và phải đảm bảo yêu cầu cho thi công.

Vật liệu dự trữ thường xuyên lớn nhất :

(7.1) Vdt = N . Vn .

Trong đó :

+ N : Số ngày giãn cách giữa 2 đợt nhập vật liệu, N = 10 ngày.

+ Vn : Số lượng vật liệu cần dùng bình quân trong một ngày.

Với: (7.2)

+ Q: Tổng số lượng vật liệu cần thiết.

+ T: Số ngày làm việc thực tế trong mười ngày.

+ K= 1.

7.3.2. Dự trữ bảo hiểm

Là lượng vật liệu cần thiết đảm bảo cho quá trình thi công tiến hành liên tục, đều

đặn trong trường hợp tiến độ cung cấp vật liệu bị phá vỡ .

141

(7.3) Vbh = N bh - Vn.

Trong đó:

+ Vbh : Dự trữ bảo hiểm.

+ Vn :Số lượng vật liệu bình quân mỗi ngày.

+ Nbh:Số ngày bảo hiểm bình quân xác định theo kinh nghiệm,lấy Nbh =3 ngày.

7.3.3. Dự trữ đặc biệt

Là số lượng vật liệu cần thiết để đảm bảo cho quá trình thi công tiến hành liên tục,

đều đặn trong thời gian nghiệm thu, bốc dỡ, thí nghiệm, phân loại vật liệu.

(7.4) Vdb = Ndl - Vn .

Ndb : Số ngày bốc dỡ, phân loại vật liệu, thí nghiệm, thường 3 ngày.

7.3.4. Lƣợng vật liệu nhỏ nhất cần dự trữ

(7.5) Vmin = Vbh + Vđb .

7.3.5. Lƣợng vật liệu lớn nhất cần dữ trữ

Vmax = Vbh + Vđb +Vdl .

7.4. Xác định dự trữ vật liệu và nơi tập kết vật liệu

Để hạ giá thành công trình, tăng vốn lưu động, giảm kinh phí xây dựng kho bãi

lượng vật liệu dự trữ phải hợp lý nhất. Số lượng vật liệu thực tế cần bảo quản tại kho

bãi xác định theo công thức :

(7.6) Vk = Vn . N . K1 . K2 .

Trong đó:

+ N: Định mức dự trữ vật liệu, N = 3 ngày.

+ K1: Hệ số đo vật liệu không đồng đều, K1 = 1,5 .

+ K2: Hệ số yêu cầu vật liệu không đều, K2 = 1,5 .

Chọn số ngày giãn cách giữa 2 đợt nhập vật tư là 10 ngày.

(7.7) Vk = Vn . 10

Số ngày bảo hiểm : Nbh = 3 ngày  Vbh = Vn . 3 .

Số ngày cho dự trữ đặc biệt, Nbh = 3 ngày  Vđb = Vn . 3.

Khối lượng vật liệu cho một lần cung cấp là: q= V/n. (7.8)

Với + V: Tổng khối lượng vật liệu.

+ n: Số lần cung cấp vật liệu.

Sơ đồ vận chuyển ngang để đắp của máy ủi . Với nhựa bi tum :

142

+ Khối lượng dự trữ cho mỗi lần: 6327,55/5,3 = 1193,88 (kg).

Với đá hộc : 561,75 m3

+ Khối lượng dự trữ cho mỗi lần: 561,75/5,3 = 105,99 (m3).

- Với cát vàng : 213,39 m3

+ Khối lượng dự trữ cho mỗi lần: 213,39/5,3 = 40,39 (m3).

Với xi măng : 56,51 Tấn .

+ Khối lượng dự trữ cho mỗi lần: 56,51/5,3 = 10,66 (Tấn).

Với đá dăm : 57,44 m3

+ Khối lượng dự trữ cho mỗi lần: 57,44/5,3 = 10,83 (m3).

7.4.2. Xác định vị trí tập kết vật liệu

Với giả sử như ở trên, diện tích nhà ở và sinh hoạt của công nhân và nhân viên

được thuê mượn tại hợp tác xã của địa phương ở Km89+885. Tại đây có thể bố trí làm

nhà kho, bãi xưởng . Đồng thời bên cạnh hợp tác xã có sân vận động đã lâu không còn

143

sử dụng, nên ta có thể thuê mượn dùng vào công tác tập kết vật liệu.

KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ

Kết luận

Những nghiên cứu trình bày trong dự án chứng tỏ:

- Việc đầu tư xây dựng tuyến đường qua huyện Nghĩa Đàn ,tỉnh Nghệ An tạo

điều kiện phát triển kinh tế cho các huyện và các xã trong tỉnh Nghệ An nói riêng và các tỉnh xung quanh, thực hiện công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước & đáp ứng công

cuộc bảo vệ an ninh Quốc phòng là cần thiết.

- Điều kiện tự nhiên & địa hình trong khu vực nghiên cứu cho phép xây dựng

mới tuyến đường theo tiêu chuẩn đường cấp III đồng bằng , đồi..

- Thực hiện đúng các quyết định, văn bản chỉ đạo của nhà nước về chủ trương

xây dựng, hướng tuyến và các quy định trong việc lập tổng mức đầu tư.

Kiến nghị - Tồn tại

Thời gian thực tập còn ngắn ,mong nhà trường tạo điều kiện nhiều hơn về thời gian để các khóa sau có điều kiện thu thập số liệu .Bên cạnh đó một số môn học còn thiếu nên gặp nhiều khó khăn trong việc tính toán

Căn cứ vào các kết quả tính toán đã có sự lựa chọn ta quyết định đầu tư xây dựng

tuyến A-B theo thiết kế trên với Quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật như sau:

Các tiêu chuẩn kỹ thuật chủ yếu theo tiêu chuẩn: TCVN 4054-05. Tương đương

với cấp đường dự kiến như sau:

- Tốc độ thiết kế 80 Km/h.

- Bán kính tối thiểu Rmin= 250 m.

- Dốc dọc tối đa imax = 5%.

- Bề rộng nền đường, Bn= 12 (m).

- Bề rộng mặt đường, Bm= 2 x 3.5 =7.0(m).

- Bề rộng lề gia cố, Blgc = 2 x2= 4.0 (m).

- Bề rộng lề đất, Blđ = 2 x0.5 = 1 (m).

144

- Mặt đường rải BTN 2 lớp.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Giáo trình Thiết kế đường ô tô – GS.TS. Đỗ Bá Chương – Nhà xuất bản giáo dục

2. Bài giảng Thiết kế đường ô tô – Th.S. Trần Việt Hồng – Đại Học Lâm Nghiệp

Việt Nam

3. Tiêu chuẩn Thiết kế đường ô tô 4054 -05

4. Quy trình Thiết kế áo đường mềm 22TCN 211 – 06\

5. Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 1979 Bộ GTVT

6. Quy trình thiết kế áo đường mềm và áo đường cứng theo hướng dẫn của

AASHTO - 86

7. Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237-01

8. Quy trình thiết kế điển hình cống tròn 533-01-01

9. Khóa luận tốt nghiệp Thiết kế đường Ô tô – Trường ĐH. Lâm Nghiệp

10. Khóa luận tốt nghiệp Thiết kế đường Ô tô – Trường ĐH. Giao thông vận tải

PHỤ LỤC – PHỤ BIỂU

LỜI CẢM ƠN

Năm năm dưới mái trường Đại Học Lâm Nghiệp là quãng thời gian đầy ý

nghĩa đối với một sinh viên đang chuẩn bị những hành trang cần thiết trên con

đường trở thành một người kỹ sư Xây Dựng trong tương lai. Quá trình học hỏi và

trau dồi kiến thức của chúng em không thể thiếu được sự chỉ bảo, dạy dỗ tận tình

của các thầy cô giáo.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Trường Đại học Lâm Nghiệp Việt

Nam đã tận tình dạy dỗ trong 5 năm học, các thầy cô khoa Cơ Điện và Công Trình đã

hướng dẫn chuyên môn. Đặc biệt cảm ơn Thầy giáo Thạc Sĩ Trần Việt Hồng đã trực

tiếp hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.

Sinh viên thực hiện

Trần Đức Việt

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................................. 1

Phần 1: HỒ SƠ BÁO CÁO GIAI ĐOẠN LẬP DỰ ÁN ĐOẠN QUA THỊ TRẤN

CÁT SƠN, HUYỆN NGHĨA ĐÀN TỈNH NGHỆ AN KM 0  KM 3 + 00 ............... 2

Chƣơng 1: GIỚI THIỆU CHUNG ............................................................................... 2

1.1. Giới thiệu vị trí tuyến ................................................................................................ 2

1.2. Căn cứ thiết kế .......................................................................................................... 2

1.3. Quy trình, quy phạm sử dụng trong thiết kế ............................................................. 3

1.3.1. Quy trình khảo sát .................................................................................................. 3

1.3.2. Quy trình thiết kế ................................................................................................... 3

1.4. Đặc điểm kinh tế - xã hội .......................................................................................... 3

1.4.1.Đặc điểm dân số trong vùng ................................................................................... 3

1.4.2. Tình hình kinh tế, xã hội và văn hóa trong vùng ................................................... 3

1.4.2.1. Công nghiệp ........................................................................................................ 3

1.4.2.2. Về nông nghiệp .................................................................................................. 4

1.4.2.3. Về lâm nghiệp .................................................................................................... 4

1.4.2.4. Về thuỷ sản .......................................................................................................... 4

1.4.2.5. Du lịch ................................................................................................................. 4

1.4.2.6. Tình hình hiện tại và khả năng kinh tế của khu vực ........................................... 5

1.5. Mạng lưới GTVT trong vùng và quy hoạch phát triển ............................................. 5

1.5.1. Đường bộ ............................................................................................................... 5

1.5.2.Đường sắt ................................................................................................................ 5

1.5.3. Đường thuỷ ............................................................................................................ 5

1.5.4. Đường biển ............................................................................................................. 6

1.6. Quy hoach và dự án có liên quan, dự báo nhu cầu trong vùng ................................. 6

1.6.1. Những cơ sở để dự báo nhu cầu vận tải trên tuyến ................................................ 6

1.6.3. Phương pháp dự báo hành khách ........................................................................... 7

1.6.4. Kết luận .................................................................................................................. 7

1.7. Các điều kiện tự nhiên vùng tuyến đi qua ................................................................. 7

1.7.2. Các điều kiện địa hình, địa chất vùng tuyến đi qua ............................................... 7

1.7.1.1 Điều kiện địa hình ................................................................................................ 7

1.7.1.2. Điều kiện địa chất ............................................................................................... 8

1.7.2. Khí hậu ................................................................................................................... 8

1.7.2.1. Nhiệt độ ............................................................................................................... 8

1.7.2.2. Mưa ..................................................................................................................... 8

1.7.2.3. Gió ....................................................................................................................... 9

1.7.3. Thuỷ văn dọc tuyến ................................................................................................ 9

1.7.4. Vật liệu xây dựng ................................................................................................... 9

Chƣơng 2: LỰA CHỌN QUI MÔ XÂY DỰNG VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ .. 11

2.1. Quy mô ,quy phạm áp dụng .................................................................................... 11

2.2. Lựa chọn quy mô , cấp hạng đường theo tiêu chuẩn thiết kế ................................ 11

2.2.1. Lưu lượng xe thiết kế ........................................................................................... 11

2.2.2. Cấp đường ............................................................................................................ 11

2.2.3. Tải trọng tính toán ................................................................................................ 12

2.3. Xác định các chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến ................................................................. 12

2.3.1. Độ dốc đường ....................................................................................................... 12

2.3.1.1. Xác định độ dốc dọc tối đa theo sức kéo của xe ............................................... 12

2.3.1.2. Xác định độ dốc dọc theo điều kiện lực bám .................................................... 13

2.3.2. Xác định số làn xe, chiều rộng mặt đường, nền đường ...................................... 14

2.3.2.1. Khả năng thông xe của đường .......................................................................... 14

2.3.2. Xác định số làn xe ................................................................................................ 16

2.3.3. Bề rộng làn xe chạy .............................................................................................. 16

2.3.4. Tĩnh không ........................................................................................................... 18

2.3.5. Dốc ngang mặt đường .......................................................................................... 18

2.4. Xác định bán kính tối thiểu trên đường cong nằm ................................................. 18

2.5. Tính toán tầm nhìn xe chạy .................................................................................... 21

2.5.1. Xác định tầm nhìn một chiều ............................................................................... 21

2.5.2. Xác định tầm nhìn hai chiều ............................................................................... 22

2.6. Xác định bán kính đường cong nằm tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm ....... 22

2.7. Xác định bán kính đường cong đứng tối thiểu ........................................................ 23

2.8. Siêu cao .................................................................................................................. 24

2.8.1. Độ dốc siêu cao .................................................................................................... 24

2.8.2. Đoạn nối siêu cao ................................................................................................. 25

2.9. Tính đường cong chuyển tiếp ................................................................................ 26

2.10. Mở rộng phần xe chạy trên đường cong ............................................................... 26

Chƣơng 3: THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN ................................................................ 29

Chƣơng 4: THIẾT KẾ TRẮC DỌC ........................................................................... 32

4.1. Các điểm khống chế ................................................................................................ 32

4.2. Nguyên tắc thiết kế trắc dọc .................................................................................... 32

4.3. Phương pháp thiết kế .............................................................................................. 33

4.4. Kết quả thiết kế ....................................................................................................... 33

Chƣơng 5: THIẾT KẾ NỀN ĐƢỜNG ....................................................................... 35

5.1. Tác dụng của nền đường ......................................................................................... 35

5.2. Yêu cầu cầu chung đối với nền đường .................................................................... 35

5.3. Nguyên tắc và giải pháp thiết kế ............................................................................. 35

5.3.1. Đất đắp nền .......................................................................................................... 35

5.3.2. Cấu tạo các bộ phận của nền đường ..................................................................... 36

5.4. Tính khối lượng đào đắp nền đường ....................................................................... 38

5.5. Kết quả tính toán ..................................................................................................... 38

Chƣơng 6: THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƢỜNG ....................................................... 39

6.1. Tính toán thiết kế áo đường ................................................................................... 39

6.1.1. Chọn vật liệu cho tầng mặt áo đường .................................................................. 39

6.1.2. Chọn vật liệu cho tầng móng áo đường ............................................................... 39

6.2. Thông số tính toán ................................................................................................... 40

6.2.1. Lưu lượng xe tính toán ......................................................................................... 40

6.2.2. Mô đun đàn hồi chung yêu cầu của mặt đường ................................................... 42

6.2.3. Các đặc trưng của đất nền .................................................................................... 42

6.3. Sơ bộ chọn kết cấu áo đường .................................................................................. 42

6.4. Kiểm toán kết cấu áo đường theo trạng thái giới hạn ............................................. 44

6.4.1. Kiểm toán theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi ........................................................ 44

6.4.2. Kiểm toán nền đất theo tiêu chuẩn đảm bảo không trượt .................................... 45

6.4.3. Kiểm tra các lớp vật liệu toàn khối theo điều kiện chịu kéo khi uốn trong các lớp

BTN và cấp phối đá dăm GCXM................................................................................... 47

6.4.3.1. Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp BTN ........................................ 47

6.4.2. Kiểm toán điều kiện chịu kéo uốn ở đáy lớp móng bằng CPDDGCXM 6% ...... 51

Chƣơng 7: THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH THOÁT NƢỚC ............................... 53

7.1. Thiết kế rãnh dọc ..................................................................................................... 53

7.1.1. Nguyên tắc và các yêu cầu thiết kế ...................................................................... 53

7.1.2. Bố trí rãnh dọc ...................................................................................................... 53

7.1.3. Bố trí rãnh đỉnh .................................................................................................... 54

7.2. Thiết kế cống ........................................................................................................... 54

7.2.1. Nguyên tắc thiết kế cống ...................................................................................... 54

7.2.2. Xác định lưu lượng tính toán ............................................................................... 55

7.2.2.1. Xác định diện tích lưu vực ................................................................................ 55

7.2.2.2.Xác định lưu lượng thiết kế ............................................................................... 55

7.2.3. Xác định khẩu độ cống và chiều dài cống ........................................................... 58

7.2.3.1. Xác định khẩu độ cống và các yếu tố thuỷ lực của cống .................................. 59

7.2.3.2. Xác định chiều dài cống .................................................................................... 59

Chƣơng 8: THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH AN TOÀN TRÊN ĐƢỜNG ............. 60

8.1. Biển báo hiệu .......................................................................................................... 60

8.1.1. Biển báo nguy hiểm ............................................................................................. 60

8.1..2. Biển chỉ dẫn ........................................................................................................ 60

8.1.3. Biển báo cấm ........................................................................................................ 60

8.1.1.4. Biển phụ ............................................................................................................ 61

8.2. Cọc tiêu, cột cây số, lan can phòng hộ .................................................................... 61

8.2.1. Cột cây số ............................................................................................................. 61

8.2.2. Cọc tiêu ................................................................................................................ 61

8.2.3. Lan can phòng hộ ................................................................................................. 62

8.3. Vạch kẻ đường ........................................................................................................ 63

8.3.1. Vạch đường tim trên mặt đường để phân cách hai luồng xe ngược chiều ........... 63

8.3.2. Vạch đường mép ngoài làn xe ............................................................................. 63

Chƣơng 9: LẬP LUẬN CHỨNG KINH TẾ XÃ HỘI ............................................... 65

9.1. Nhóm các chỉ tiêu về chất lượng sử dụng đường.................................................... 65

9.1.1. Chiều dài tuyến & hệ số triển tuyến ..................................................................... 65

9.1.2. Mức độ điều hoà của tuyến trên bình đồ .............................................................. 66

9.1.3. Mức độ thoải của tuyến trên trắc dọc ................................................................... 67

9.2. Lập khái toán ........................................................................................................... 67

9.2.1. Các căn cứ lập dự toán ......................................................................................... 67

Phần 2: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG TỔNG THÊ TUYẾN ĐƢỜNG ....... 69

Chƣơng 1: GIỚI THIỆU CHUNG ............................................................................. 69

1.1. Nhiệm vụ thiết kế .................................................................................................... 69

1.2. Tình hình chung khu vực xây dựng tuyến đường ................................................... 69

1.2.1.Đặc điểm hướng tuyến .......................................................................................... 69

1.3. Thống kê khối lượng công tác ................................................................................ 70

1.3.1. Khối lượng công tác làm nền ............................................................................... 70

1.3.2. Khối lượng các công trình .................................................................................... 70

1.3.3. Khối lượng công tác mặt đường .......................................................................... 70

1.4. Luận chứng chọn phương án thi công ..................................................................... 70

1.4.1. Các phương pháp thi công ................................................................................... 70

1.4.2. Tổ chức thi công theo phương pháp dây chuyền ................................................. 70

1.4.3. Phương pháp thi công tuần tự .............................................................................. 71

1.4.4. Phương pháp thi công phân đoạn ......................................................................... 72

1.4.5. Phương pháp thi công hỗn hợp ............................................................................ 72

1.5. Quyết định chọn phương pháp thi công .................................................................. 73

Chƣơng 2: CÔNG TÁC CHUẨN BỊ ......................................................................... 74

2.1. Vật liệu xây dựng và dụng cụ thí nghiệm tại hiện trường ...................................... 74

2.2. Công tác chuẩn bị mặt đường thi công ................................................................... 74

2.2.1. Xây dựng nhà ở, nhà làm việc tạm thời ............................................................... 74

2.2.2. Khôi phục cọc và định vị phạm vi thi công ......................................................... 75

2.2.3. Công tác xây dựng kho, bến bãi ........................................................................... 76

2.2.4. Công tác làm đường tạm ...................................................................................... 77

2.2.5. Công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công ........................................ 77

2.2.6. Đường dây thông tin, đường dây cáp điện ........................................................... 77

2.2.7. Công tác cung cấp năng lượng và nước cho công trường .................................... 78

2.3. Công tác định vị tuyến – lên ga phóng dạng ........................................................... 78

Chƣơng 3: TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH THOÁT NƢỚC NHỎ ......... 83

3.1. Chọn phương án thi công cống ............................................................................... 83

3.2. Trình độ thi công 1 cống ......................................................................................... 83

3.3. Khối lượng vật liệu cống tròn BTCT và tính toán hao phí máy móc, nhân công ... 84

3.4. Công tác vận chuyển, lắp đặt ống cống và móng cống ........................................... 86

3.5. Công tác vận chuyển và lắp đặt ống cống ............................................................... 86

3.6. Tính toàn khối lượng đất đắp trên cống .................................................................. 88

3.7. Tính toán số ca máy cần thiết để vận chuyển vật liệu ............................................ 89

3.8. Tổng hợp số liệu về công tác xây dựng cống.......................................................... 90

Chƣơng 4: TỔ CHỨC THI CÔNG NỀN ĐƢỜNG ................................................. 110

4.1. Giới thiệu chung .................................................................................................... 110

4.2. Thiết kế điều phối đất ............................................................................................ 110

4.2.1. Điều phối ngang ................................................................................................. 111

4.2.2. Điều phối dọc ..................................................................................................... 111

4.3. Phân đoạn thi công nền đường và tính toán số ca máy ......................................... 112

4.3.1. Máy ủi D271A cho những đoạn đường có cự ly < 100m, đắp dưới 1,5m; ........ 112

4.3.2. Máy đào EO-4121 .............................................................................................. 114

4.3.3. Máy san .............................................................................................................. 115

4.3.4. Máy lu ................................................................................................................ 115

4.3.5. Ôtô tự đổ ............................................................................................................ 115

4.4. Phân đoạn thi công nền đường .............................................................................. 116

4.4.1. Công tác chính ................................................................................................... 117

4.4.2. Công tác phụ trợ ................................................................................................. 120

4.4.2.1. Đầm nén và san sửa nền đắp ........................................................................... 120

4.4.2.2. Sửa nền đào, bạt taluy ..................................................................................... 120

4.5. Tổng hợp hao phí máy móc, nhân công ................................................................ 121

4.6. Biên chế tổ thi công nền và thời gian công tác ..................................................... 121

Chƣơng 5: THIẾT KẾ THI CÔNG CHI TIẾT MẶT ĐƢỜNG ........................... 122

5.1. Tính toán tốc độ dây chuyền ................................................................................. 122

5.1.1. Chọn vận tốc thi công dây chuyền móng V= 80 m/ ca ...................................... 123

5.1.2. Chọn vận tốc thi công dây chuyền mặt V = 120 (m/ca) ................................... 123

5.2. Quá trình công nghệ thi công ................................................................................ 123

5.2.1. Đào khuôn đường và lu lòng đường .................................................................. 123

5.2.2. Thi công lớp cấp phối đá dăm loại II ................................................................. 123

5.2.3. Thi công lớp cấp phối đá dăm gia cố 6% xi măng ............................................. 124

5.2.4. Thi công các lớp bê tông nhựa ........................................................................... 124

5.3. Tính toán năng suất máy móc .............................................................................. 124

5.3.1. Năng suất máy lu ................................................................................................ 124

5.3.2. Năng suất ôtô vận chuyển cấp phối và bê tông nhựa ......................................... 125

5.3.3. Năng suất máy san đào khuôn đường ................................................................ 126

5.3.4. Năng suất xe tưới nhựa ...................................................................................... 126

5.3.5. Năng suất máy rải .............................................................................................. 126

5.4. Thi công đào khuôn đường ................................................................................... 127

5.5.1.Thi công lớp cấp phối đá dăm loại II .................................................................. 127

5.5.2.Thi công lớp cấp phối đá dăm gia cố 6% xi măng .............................................. 128

5.5.3. Thi công các lớp bê tông nhựa ........................................................................... 130

5.5.4. Tổ hợp đội máy thi công lớp BTN ..................................................................... 131

5.6. Thành lập đội thi công mặt đường ........................................................................ 133

5.6.1. Đội thi công móng.............................................................................................. 133

5.6.2. Đội thi công móng.............................................................................................. 133

57. Tiến độ thi công chung ........................................................................................... 134

5.7.1. Đội 1: làm công tác chuẩn bị ............................................................................. 134

5.7.2. Đội 2: đơn vị thi công cầu .................................................................................. 134

5.7.3. Đội 3: làm nhiệm vụ xây dựng cống .................................................................. 134

5.7.4. Đội 4: làm nhiệm vụ thi công nền đường .......................................................... 134

5.7.5. Đội 5: làm nhiệm vụ xây dựng nền đường ........................................................ 134

5.7.6. Đội 6: làm nhiệm vụ xây dựng nền đường ........................................................ 135

5.6.7. Đội 7: làm nhiệm vụ xây dựng mặt đường ........................................................ 135

5.7.8. Đội 8: đội hoàn thiện .......................................................................................... 135

5.7.9. Kế hoạch cung ứng nhiên, vật liệu ..................................................................... 135

Chƣơng 6: CÔNG TÁC HOÀN THIỆN .................................................................. 136

6.1. Những công việc chủ yếu của công tác hoàn thiện ............................................... 136

6.1.1. Chôn cọc tiêu ..................................................................................................... 136

6.1.2. Thi công biển báo tam giác phản quang : Số biển báo 6 chiếc .......................... 137

6.1.3. Chôn cọc cây số : Số cọc cây số 2 chiếc ........................................................... 137

6.1.4. Bạt ta luy nền đường, bạt lề đường .................................................................... 138

6.1.5. Xây rãnh dọc tuyến ............................................................................................ 138

6.1.6. Trồng cỏ mái ta luy ............................................................................................ 138

6.1.7. Sơn kẻ vẽ đường ................................................................................................ 139

6.1.8. Vệ sinh đường .................................................................................................... 139

6.2. Tổng hợp yêu cầu nhân lực làm công tác hoàn thiện ........................................... 139

Chƣơng 7: TỔ CHỨC CUNG CẤP VẬT TƢ ......................................................... 140

7.1. Nhiệm vụ của công tác cung cấp vật tư ............................................................... 140

7.2. Yêu cầu đối với công tác cung cấp vật tư ............................................................ 140

7.3. Tính số lượng vật liệu dự trữ ............................................................................... 141

7.3.1. Dự trữ thường xuyên ........................................................................................ 141

7.3.2. Dự trữ bảo hiểm ................................................................................................ 141

7.3.3. Dự trữ đặc biệt .................................................................................................. 142

7.3.4. Lượng vật liệu nhỏ nhất cần dự trữ ................................................................... 142

7.3.5. Lượng vật liệu lớn nhất cần dữ trữ .................................................................... 142

7.4. Xác định dự trữ vật liệu và nơi tập kết vật liệu .................................................... 142

7.4.2. Xác định vị trí tập kết vật liệu ............................................................................ 143

KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ ........................................................................................ 144 TÀI LIỆU THAM KHẢO

TRẮC NGANG