Thiết kế đường miền núi - chương 7

Chia sẻ: Van Hao | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

330
lượt xem 73
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kết cấu le gia cố được thiết kế theo tiêu chuẩn thiết kế đường và áo đường mem hiện hành. Theo tiêu chuẩn 3.3.3; 22TCN 211-06; số trục xe tính toán Ntk để thiết kế kết cấu áo lề gia cố trong trường giừa phần xe chạy chính và phần lề không có dải phân cách bên, đường có hai làn xe lấy bằng 50% số trục xe tính toán của làn xe cơ giới liền kề tuỳ thuộc việc bố trí phần xe chạy chính. Ntk = 50%x251 = 126 (trục xe tiêu chuẩn/ngày đêm 1 làn xe). Số trục...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Thiết kế đường miền núi - chương 7

ÑAMH THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG MIEÀN NUÙI GVHD : ThS. CAO NGOÏC HAÛI CHƯƠNG 7 THIẾT KE KẾT CAU LỀ GIA CO 7.1. Xác định lưu lượng tính toán - chọn kết cấu le gia cố Kết cấu le gia cố được thiết kế theo tiêu chuẩn thiết kế đường và áo đường mem hiện hành. Theo tiêu chuẩn 3.3.3; 22TCN 211-06; số trục xe tính toán Ntk để thiết kế kết cấu áo lề gia cố trong trường giừa phần xe chạy chính và phần lề không có dải phân cách bên, đường có hai làn xe lấy bằng 50% số trục xe tính toán của làn xe cơ giới liền kề tuỳ thuộc việc bố trí phần xe chạy chính. Ntk = 50%x251 = 126 (trục xe tiêu chuẩn/ngày đêm 1 làn xe). Số trục xe tính toán tiêu chuẩn tích lũy trong 15 năm trên một làn xe với mức tăng xe hằng năm là 5% : (1 + q ) t − 1 (1 + 0,05)15 − 1 Ne = × 365 × N tk = × 365 × 126 q 0,05 Ne = 0,992398 x106 (trục xe tiêu chuẩn/ngày đêm 1 làn xe) Vậy ta chọn loại bề dày tối thiểu tầng mặt A1 như sau: 0,5x105 < Ne = 0,99x105 < 1x106 nội suy từ bảng 2.2; ta được hmin = 8,98cm. Vậy ta chọn h = 9cm 7.2. Xác định module đàn hồi chung yêu cau Mô đun đàn hoi chung yêu cau: yc E dh = a + b.lgNtt (MPa). Tải trọng trục xe tiêu chuẩn 100KN, mặt đường xe chạy cấp A1, lớp mặt đường là bê tông nhựa chặt rải nóng . Vì Ntt = 251 trơc xe tiªu chun/ngµy ®ªm 1 lµn xe nên khi tra bảng 3.4 22TCN 211- 06, ta phải nội suy như sau : Với Ntt = 100 thì a + b.lg100 = 147 MPa. Với Ntt = 200 thì a + b.lg200 = 160 MPa. Giải ra ta được a = 60,34 ; b = 43,33. Ntt= 126 ⇒ Eyc = 60,34 + 43,33*lg126 = 151,33 MPa. Theo bảng 3.5 22TCN 211-06, ta có trị số tối thiểu của môđun đàn hồi yêu cau: min Mặt đường cấp cao A1, đường cấp III, kết cấu lề gia cố có E yc = 120 MPa. min Eyc = 151,33 MPa > E yc = 120 MPa vậy ta chọn Eyc = 151,33 MPa. Ta thấy: Điều kiện tính toán cường độ kết cấu nền áo lề gia cố theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép (điều 3.4.1; 22 TCN 221- 06): dv Ech ≥ K cd .E yc Theo tiêu chuẩn 22 TCN 221-06 : đường cấp III, 2 làn xe, theo Bảng 3-3 chọn đ ộ dv tin cậy thiết kế là 0,90, do vậy, theo Bảng 3-2 xác định được K cd =1,1 dv Ech ≥ K cd .Eyc=1,1 x 151,33 = 166,46 ≈ 166,50 MPa. Vậy Vậy ta chọn Ech = 166,50 MPa để thiết kế áo lề gia cố. 7.3. Chọn sơ bộ kết cấu áo đường lề gia cố Trang 48 SVTH : ÑOAØN MINH QUANG MSSV : 21098102
ÑAMH THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG MIEÀN NUÙI GVHD : ThS. CAO NGOÏC HAÛI Lớp mặt trên cùng của le gia cố phải cùng loại với lớp mặt trên cùng c ủa làn xe cơ giới lien ke. Kết cấu lề gia cố can được xem xét khi cải tạo mở rộng mặt đường vẫn tận dụng được đến mức tối đa kết cấu đã xây dựng. Đảm bảo các giá trị cho phép ứng với điều kiện lưu lượng xe chạy như trên. Để tiện cho việc thi công ta chọn vật liệu làm móng cùng loại với vật liệu đã dùng làm móng với kết cấu áo đường ở trên. Chọn vật liệu tang mặt (2.2 ;22TCN 211-06) 7.3.1.1. Bê tông nhựa chặt rải nóng 2 lớp h4 = 4cm, h3 = 5cm. Vật liệu bê-tông nhựa được chọn theo yêu cau của quy trình công nghệ thi công và nghiệm thu mặt đ ường bê tông nhựa 22TCN 249-98. Lớp trên: BTNC15 AI Chọn vật liệu là bê-tông nhựa chặt hạt nhỏ 15 (BTNC15). Có độ rỗng còn dư là 3%÷6% theo thể tích. Cỡ hạt lớn nhất danh định 15mm. Có hàm lượng đá dăm từ 65÷75% tính theo khối lượng. Có các chỉ tiêu cơ lý theo bảng II-2a; 22TCN 249-98. Lớp dính bám giữa lớp 3 và lớp 4: dùng nhựa đặc 60/70 pha dầu hỏa theo tỷ l ệ dau hỏa trên nhựa đặc là 25/100 (theo trọng lượng), tưới ở nhiệt độ 110 oC±10oC. Phải chờ nhựa lỏng đông đặc lại roi mới được thi công nhựa lớp trên. Hàm lượng 0,8 lít/m2. Lớp dưới: BTNC 25AII Chọn vật liệu là bê-tông nhựa chặt hạt trung 25 (BTNC25). Có độ rỗng còn dư là 3%÷6% theo thể tích. Cỡ hạt lớn nhất danh định 25mm. Có hàm lượng đá dăm từ 76÷84% tính theo khối lượng. Có các chỉ tiêu cơ lý theo bảng II-2a; 22TCN 249-98. Lớp thấm bám giữa lớp 2 và lớp 3: dùng nhựa đặc 60/70 pha dầu hỏa theo tỷ lệ dau hỏa trên nhựa đặc là 80/100 (theo trọng lượng), tưới ở nhiệt độ 45 oC±10oC. Phải chờ nhựa lỏng đông đặc lại roi mới được thi công nhựa lớp trên. Hàm lượng 1,3 lít/m2. Chọn vật liệu tang móng (2.3 ;22TCN 211-06) 7.3.1.2. Lớp móng trên: Chọn vật liệu là CPĐD loại I. Vật liệu đá dăm tang móng trên được chọn theo yêu cau của quy trình kỹ thuật thi công và nghiệm thu lớp móng cấp phối đá dăm trong kết cấu áo đường ôtô 22TCN 334-06. Cấp phối đá dăm nghien loại I có cỡ hạt lớn nhất danh định là 25mm (cỡ hạt lớn nhất 37,5mm 4cm, đá cấp phối 0x4). Có thành phan hạt cấp phối như sau. Kích cỡ sàng 37,5 25 19 9,5 6,75 2,36 0,425 0,075 vuông Tỉ lệ lọt sàng % 100 79-90 67-83 49-64 34-54 25-40 12-24 2-12 theo khối lượng Lớp móng dưới: Chọn vật liệu cấp phối thiên nhiên loại A. Vật liệu cấp phối thiên nhiên tầng móng dưới được chọn theo yêu cầu của quy trình kỹ thuật thi công và nghiệm thu các lớp kết cấu áo đường bằng cấp phối thiên nhiên 22TCN 304-03. CAC ĐẶC TRƯNG CƯỜNG ĐO CUA CAC VAT LIEU Bảng 7-1 Module đàn hồi (MPa) ϕ Chiều Ru C Vật liệu dày (60oC) (30oC) (15oC) MPa MPa Độ Trang 49 SVTH : ÑOAØN MINH QUANG MSSV : 21098102
ÑAMH THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG MIEÀN NUÙI GVHD : ThS. CAO NGOÏC HAÛI BTNC 15 loại AI h4 300 420 1.800 2,8 BTNC 25 loại AII h3 300 420 1.800 2,4 Cấp phối đá dăm h2 275 275 275 loại I (0x4) Cấp phối thiên h1 200 200 200 0,050 40 nhiên loại A 7.3.1.3. Tính chieu dày mỗi lớp Cho trước h2 = hmin (vì giá trị h2 dao động trong một khoảng lớn nên ta lấy giá trị thường sử dụng từ 15-24cm; như Bảng 2.4). Đổi các lớp đã chọn ve một l ớp có môđun đàn hoi trung bình (Etbk) bằng cách đổi các lớp kết cấu áo đường lpan lượt hai lớp một từ dưới lên trên theo công thức 7-1 và 7-2 ở dưới, thử dan từng giá tr ị của h 2 để tìm giá trị của h1 cho kết cấu có Ech≥Eyc, ta được kết quả tính toán như bảng 6-2 sau: Bảng 7-2 Chieu dày (cm) hk Etbk hk Etbk hk Etbk h4 4 4 420 4 420 h3 5 5 420 56 253,21 h2 15 52 239,56 47 221,20 h1 32 Ap dụng công thức : 3   1/ 3  1 + hk +1  E k +1     hk  E k      = Ek   (7-1) Etbk hk +1   1+   hk    E 0  H  1,05 − 0,10 ×   × 1 − 3 dc  D  Etbk      (7-2) E ch = Etbk × dc D   1,35 × htd  Etbk 2 dc E0 × × arctg   0,71 × 3 dc × acrtg  + h  D  E0 π E tbk   td  Hệ số đieu chỉnh : 0 ,12 0 ,12 H   56  β = 1,114  = β = 1,114  =1,187 D  33  Etbk = β × E tbk = 1,187 x 253,21 = 300,56 MPa . dc Sao cho: Ech ≥ Eyc = 166,50 MPa. n H = ∑ ( h1 + h2 + ... + hn ) = 56cm; i =1 Trang 50 SVTH : ÑOAØN MINH QUANG MSSV : 21098102
ÑAMH THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG MIEÀN NUÙI GVHD : ThS. CAO NGOÏC HAÛI dc E tbk = 118,776. htd = 2 H × 3 6 × E0 Ech = 167,30 MPa > Eyc = 166,50 MPa.. Thay đổi giá trị h2, tiến hành tương tự ta được bảng giá trị của h 2 và h1 như bảng 6-3 sau: Bảng 7-3 Ehctbk Etbk Echung h2 (cm) h1 (cm) htđ (cm) (MPa) (MPa) (MPa) 15 32 253,21 1,187 300,56 118,78 167,30 16 30 256,88 1,185 304,40 117,15 166,64 17 29 255,96 1,185 303,31 117,44 166,87 18 28 259,62 1,185 307,65 117,57 167,67 19 27 256,04 1,185 303,41 117,24 166,92 20 26 261,46 1,185 309,83 117,84 168,51 21 25 257,37 1,185 304,98 117,22 166,80 22 23 262,73 1,182 310,55 115,79 166,84 23 22 264,51 1,182 312,65 116,05 167,64 24 21 266,29 1,182 314,75 116,31 167,98 6.5.1. Tính toán giá thành Giá trị xây dựng các lớp vật liệu áo đường kham khảo theo đơn giá xây dựng c ơ bản khu vực thành phố Ho Chí Minh. Cho lớp cấp phối thiên nhiên 6.5.1.1. Đơn vị tính : đ/100m2. Mã hiệu Công tác xây lắp Đơn vị Vật liệu Nhân công Xe máy Chieu dày đã lèn ép 100m2 AD.21221 - 6cm 342.800 67.013 189.160 100m2 AD.21222 - 8cm 456.800 74.459 260.253 100m2 AD.21223 - 10cm 571.200 81.905 315.748 100m2 AD.21224 - 12cm 685.600 89.351 386.360 100m2 AD.21225 - 14cm 799.600 96.797 449.414 100m2 AD.21226 - 16cm 914.000 103.904 504.908 100m2 AD.21227 - 18cm 1.028.000 111.350 575.521 100m2 AD.21228 - 20cm 1.142.400 118.796 661.252 Đối với các lớp vật liệu có chieu dày lớn hơn 20cm (theo 22TCN 304-03) thì ta chia thành nhiều lớp để thi công. Kết quả giá thành từng lớp như bảng 6-4 sau. Bảng 7-4 Trang 51 SVTH : ÑOAØN MINH QUANG MSSV : 21098102
ÑAMH THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG MIEÀN NUÙI GVHD : ThS. CAO NGOÏC HAÛI Phân lớp Vật liệu h1 (cm) Nhân công Xe máy G1 (đong) 13 742.600 93.074 417.887 32 3.072.221 19 1.085.200 115.073 618.387 12 685.600 89.351 386.360 30 2.876.182 18 1.028.000 111.350 575.521 12 685.600 89.351 386.360 29 2.780.153 17 971.000 107.627 540.215 11 628.400 85.628 351.054 28 2.683.924 17 971.000 107.627 540.215 11 628.400 85.628 351.054 27 2.587.894 16 914.000 103.904 504.908 10 571.200 81.905 315.748 26 2.491.665 16 914.000 103.904 504.908 10 571.200 81.905 315.748 25 2.403.165 15 856.800 100.351 477.161 9 514.000 78.182 288.001 23 2.225.994 14 799.600 96.797 449.414 9 514.000 78.182 288.001 22 2.133.744 13 742.600 93.074 417.887 Cho lớp cấp phối đá dăm 6.5.1.2. Đơn vị tính : đ/100m2. Đơn Mã hiệu Công tác xây lắp Vật liệu Nhân công Xe máy vị AD.22311 Mặt đường đã lèn ép dày 10cm 100m2 1.570.850 242.935 230.187 Đối với các lớp vật liệu có chieu dày lớn hơn 15cm (theo 22TCN 334-06) thì ta chia thành nhieu lớp để thi công. Kết quả giá thành từng lớp như bảng 6-7 sau. Bảng 7-5 Vật liệu h2 (cm) Nhân công Xe máy G2 (đong) 15 1.780.650 191.216 218.618 2.190.484 16 1.899.360 203.963 233.192 2.336.515 18 2.136.780 229.459 262.341 2.628.580 19 2.255.490 242.206 276.916 2.774.612 21 2.492.910 267.702 306.065 3.066.677 22 2.611.620 280.449 320.639 3.212.708 24 2.849.040 305.945 349.788 3.504.773 Từ đây lập bảng tính giá thành cho 100m2, tương ứng với cặp h1 và h2 đã tính toán ở trên. Kết quả trong bảng 6-8 sau. Bảng 7-6 Trang 52 SVTH : ÑOAØN MINH QUANG MSSV : 21098102
ÑAMH THIEÁT KEÁ ÑÖÔØNG MIEÀN NUÙI GVHD : ThS. CAO NGOÏC HAÛI G (đồng) h2 (cm) h1 (cm) G2 (đong) G1 (đong) 15 32 2.190.484 3.072.221 5.262.705 16 30 2.336.515 2.876.182 5.212.697 17 29 2.336.515 2.780.153 5.116.668 18 28 2.628.580 2.683.924 5.312.504 19 27 2.774.612 2.587.894 5.362.506 20 26 2.774.612 2.491.665 5.266.277 21 25 3.066.677 2.403.165 5.469.842 22 23 3.212.708 2.225.994 5.438.702 23 22 3.212.708 2.133.744 5.346.452 24 21 3.504.773 2.045.073 5.549.846 Dựa vào bảng trên, ta chọn được Gmin= 5.116.668 đong/100m2 móng áo đường, tương cặp h1= 29cm và h2= 17cm.Vậy be dày áo đường H = 55cm. Vậy kết cấu thỏa điều kiện Ech ≥ Eyc, với chi phí xây dựng nhỏ nhất là : - Bêtông nhựa chặt 15 loại IA, dày 4cm. - Bêtông nhựa chặt 25 loại IIA, dày 5cm. - Cấp phối đá dăm loại I, dày 17cm. - Cấp phối thiên nhiên loại B, dày 29cm. 7.4. Trang 53 SVTH : ÑOAØN MINH QUANG MSSV : 21098102