Cách xác định bán kính đường cong nằm
Hình 2-15. Sơ đồ xác định bán kính đường cong đứng lồi Đường có xe chạy ngược chiều không có dải phân cách. Trong đó : h =1.00 m (chiều cao từ mắt người lái xe đến mặt đường). Để Rlồi đạt giá trị nhỏ nhất thì S chọn giá trị nhỏ nhất. Do đường cấp III nên: S = S2 = 150 m (chiều dài tầm nhìn hai chiều). => Theo Bảng 19 TCVN 4054-05 thì : Khuyên nên chọn bán kính tối thiểu thông thường ở những nơi địa hình cho phép. Vậy ta chọn Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm: Bán kính đường cong đứng lõm xác định dựa vào 2 điều kiện sau đây:
Hình 2-16. Sơ đồ xác định bán kính đường cong đứng lõm Đảm bảo hạn chế lực li tâm trên đường cong đứng lõm để không gãy nhíp xe. Trên đường cong đứng lõm, lực li tâm gia thêm vào tải trọng, gây khó chịu cho hành khách và gây nên siêu tải cho lò xo của xe vì thế ta cần phải hạn chế gia tốc li tâm, không cho phép vượt qua các giá trị cho phép : Trong đó : b là gia tốc li tâm không vượt quá (0,5÷0,7) m/s2, chọn b = 0,5 (m/s2). V = 60 km/h ( tốc độ xe chạy). v : tốc độ theo thứ nguyên là m/s2. =>
Trong đó : hd = 0.5 m (độ cao đèn xe con so với mặt đường). á =2o góc chiếu sáng của đèn ô tô theo phương đứng . S1 =75 m (là chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại vật). => => Từ hai điều kiện trên ta chọn Theo Bảng 19 TCVN 4054-05 thì : Khuyên nên chọn bán kính tối thiểu thông thường. Vậy ta chọn Trong thiết kế trắc dọc, việc lựa chọn đường cong đứng là nhằm tạo điều kiện tốt cho xe chạy về phương diện động lực cũng như về phương diện quang học, cơ học để cho xe chạy với tốc độ mong muốn, và an toàn.Yêu cầu khi thiết kế là đường cong đứng nên bám sát địa hình, càng bám sát thì không những khối lượng công trình bớt đi, nhưng còn đảm bảo cho công trình ổn định lâu dài. BẢNG TỔNG HỢP CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
Thiết kế tuyến trên bình đồ Bản đồ khu vực tỉ lệ 1:10.000 Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm A1 – B1 Chênh cao giữa 2 đường đồng mức : 5 m Vạch tuyến trên bình đồ: Căn cứ vạch tuyến trên bình đồ:
Thiết kế bình đồ:
Các yếu tố đường cong nằm: Các yếu tố cơ bản của đường cong tròn được tính theo công thức : - Độ dài tiếp tuyến : - Độ dài đường phân giác : - Độ dài đường cong : Các yếu tố đường cong tròn Trong đó: : Góc chuyển hướng trên đường cong R: Bán kính đường cong Các điểm chi tiết chủ yếu của đường cong chuyển tiếp bao gồm : - Điểm nối đầu : NĐ. - Điểm tiếp đầu : TĐ. - Điểm giữa : P. - Điểm tiếp cuối : TC. - Điểm nối cuối : NC. Các yếu tố của đường cong chuyển tiếp: L: chiều dài đường cong chuyển tiếp W: Độ mở rộng trong đường cong Isc: Độ dốc siêu cao trong đường cong Các yếu tố trên đường cong PA1
Chia sẻ với bạn bè của bạn:
Page 2Sơ đồ lu sơ bộ lòng đường Lu bánh cứng 8T, 4l/d, 2km/h Tính năng suất lu và số ca máy Năng suất đầm lén lòng đường được tính theo công thức sau: Trong đó: N: Số lượt lu/1 điểm tương ứng với vận tốc lu V, n = 4lượt/1điểm B: Bè rộng vệt bánh lu, B = 1,5m p: Là bề rộng vệt lu sau chồng lên vệt lu trước (m), p = 0,35m L: Chiều dài thao tác của lu khi đầm nén, L = 30m t: là thời gian quay đầu lu hoặc thời gian sang số (h), t = 0,02h b: Bề rộng của đường khi lu, b = 10,68m T: Thời gian làm việc trong 1 ca, T = 8h V: Vận tốc lu khi công tác, V = 2km/h Vậy năng suất lu được tính toán là : Số ca lu cần thiết để lu lòng đường là: Thi công lớp CPDD loại II (dày 19cm) lớp dưới Chiều dày của toàn bộ lề đường bằng đất là 56cm = 0,56m Trong đó:
Trước hết thi công lề đất dày 17cm làm khuôn đường để thi công lớp CPDD loại II. Thi công 1 lớp 17cm, lu lèn bằng máy lu đảm bảo đến độ chặt K = 0,95 Trong quá trình thi công, để đảm bảo lu lèn đạt độ chặt tại mép lề đường cần đắp rộng ra mỗi bên từ 20cm – 30cm ( chọn 30cm), sau khi lu lèn xong tiến hành cắt xén lề đường cho đúng kích thước yêu cầu của mặt đường Trình tự thi công như sau:
Thi công lề đất cho lớp CPDD loại II (lớp dưới) dày 17cm Khối lượng vật liệu thi công Khối lượng đất thi công cần thiết được tính toán như sau: Q = 2.Ble.L.h.K1 Trong đó: Blề: Chiều rộng lề cần đắp, Blề = 1,19 + 0,3 = 1,49m h: Chiều dầy lề đất của vật liệu, h = 19cm = 0,17m K1: Hệ số đầm lèn của vật liệu, K1 = 1,4 L: Chiều dài đoạn thi công trong 1một ca, L = 60m => Q = 2.1,49.60.0,17.1,4 = 42,554m3 Vẩn chuyện vật liệu Khối lượng vật liệu cần vận chuyển có tính đến hệ số rơi vãi khi xe chạy trên đường K2, được tính toán như sau: Qvc = Q.K2 = 42,554.1,1 = 46,809m3 Trong đó: K2: Hệ số rơi vãi của vật liệu, K2 = 1,1 Sử dụng xe Huyndai 14T để vận chuyển đất. Năng suất vận chuyển của xe được tính theo công thức: N = nht.P = Trong đó: P: Lượng vật liệu mà xe chở được lấy theo mức chờ thực tế của xe 14T là: P = 8m3 nht: Số hành trình xe thực hiện được trong một ca thi công T: Thời gian làm việc của 1 ca, T = 8h Kt : Hệ số sử dụng thời gian, Kt = 0,7 t : Thời gian làm việc trong 1 chu kì, t = tb + td + tvc tb: Thời gian bốc vật liệu lên xe, th = 15p = 0,25h td: Thời gian dỡ vật liệu xuống xe, td = 6p = 0,1h tvc: Thời gian vận chuyển bao gốm thời gian đi và về, V: Vận tốc xe chạy trung bình, V = 40km/h Ltb: Cự ly vận chuyển trung bình, Sơ đồ tính Kết quả tính toán ta được:
Trong đó: P: Khối lượng vận chuyển của một xe, P = 8m3 h: Chiều dày lề đất cần thi công, h = 17cm = 0,17m B: Bề rộng của lề đường thi công, B = 1,49m K1: Hệ số lèn ép của vật liệu, K1 = 1,4 => L = San vật liệu Vật liệu đất đắp lề được vận chuyển và được đổ thành đống với khảng cách giữa các đống như tính ở trên. Dùng máy san D144 để san đều vật liệu trước khi lu lèn. Chiều rộng san lấy tối đa đúng chiều rộng phần lề thi công. Trên mỗi đoạn thi công của mỗi bên lè tiến hành san 3 hành trình như sơ đồ sau: 3 2 1 1.79m
Năng suất máy san được tính như sau: N = Trong đó: T: Thời gian làm việc một ca, T = 8h Kt: Hệ số sử dụng thời gian, Kt = 0,8 t: Thời gian làm việc trong một chu kỳ, t = n: Số hành trình chạy máy san, n = 2.3 = 6 Ls: Chiều dài đoạn công tác của máy san, Ls = 30m V: Vận tốc máy san, V = 4km/h tqd: Thời gian quay đầu của máy san, tqd = 3’ = 0,05h Q: Khối lượng vật liệu thi công trong một đoạn công tác của máy san cho mỗi lớp Q = 2.Ble.L.h.K1 = 2.1,49.60.0,15.1,4 = 37,548m3
Lu lèn lề đất Công tác lu lèn được tiến hành sau khi san rải và thực hiện theo đúng yêu cầu tiêu chuẩn đầm nén bao gồm
Chỉ tiến hành lu lèn khi độ ẩm của đất là độ ẩm tốt nhất và sai số không quá 1% Lề đất được lu lèn đến độ chặt K = 0,95, tiến hành theo trình tự sau:
Lu giai đoạn này có tác dụng đầm sơ bộ làm cho lớp đất ổn định một phần về cường độ và trật tự sắp xếp Sử dụng lu bánh cứng 6T (2 bánh 2 trục), bề rộng bánh lu 150cm., vận tốc lu 2km/h, lu 6 lượt/điểm. Tiến hành lu từ 2 mép vào tim và mép bánh lu cách mép ngoài phần lề và nền đường 20 – 30cm, các vệt lu chồng lên nhay tối thiểu là 20 – 30cm 150 1,49m
30 30 112 1 2 3 4Sơ đồ lu sơ bộ lề đất Lu bánh cứng 6T, 6l/d, 2km/h Năng suất lu: Trong đó: N: Số lượt lu/1 điểm tương ứng với vận tốc lu V, n = 6lượt/1điểm B: Bè rộng vệt bánh lu, B = 1,5m p: Là bề rộng vệt lu sau chồng lên vệt lu trước (m), p = 1,12m L: Chiều dài thao tác của lu khi đầm nén, L = 30m t: là thời gian quay đầu lu hoặc thời gian sang số (h), t = 0,02h b: Bề rộng của đường khi lu, b = 1,38m T: Thời gian làm việc trong 1 ca, T = 8h V: Vận tốc lu khi công tác, V = 2km/h Vậy năng suất lu được tính toán là : Số ca lu cần thiết để lu lề đường là: Với giai đoạn này lu có tác dụng làm cho các hạt đất sát lại gần nhau hơn tăng lực liên kết giữa các hạt đất, giảm lỗ rỗng. Sau giai đoạn này cơ bản lớp đất đạt độ chặt yêu cầu Giai đoạn này dử dụng lu tĩnh 10T, về rộng bánh lu 150cm lu với số lượt lu 10 lượt/điểm, vận tốc lu trung bình Vtb = 3km/h 150 1,49m
30 30 112 1 2 3 4Sơ đồ lu chặt lề đất Lu bánh cứng 10T, 10l/d, 3km/h Năng suất lu: Trong đó: N: Số lượt lu/1 điểm tương ứng với vận tốc lu V, n = 10 lượt/1điểm B: Bè rộng vệt bánh lu, B = 1,5m p: Là bề rộng vệt lu sau chồng lên vệt lu trước (m), p = 1,12m L: Chiều dài thao tác của lu khi đầm nén, L = 30m t: là thời gian quay đầu lu hoặc thời gian sang số (h), t = 0,02h b: Bề rộng của đường khi lu, b = 1,49m T: Thời gian làm việc trong 1 ca, T = 8h V: Vận tốc lu khi công tác, V = 3km/h Vậy năng suất lu được tính toán là : Số ca lu cần thiết để lu lề đường là: Xén cắt lề đất Trong quá trình lu lèn lề đất để đảm bảo độ chặt cho lề đất và an toàn cho máy tại mép trong lề đường cũng như mép ngoài ta luy, ta phải lu chờm ra phía ngoài một khoảng 0,2 – 0,3m, hình dạng mặt cắt ngang có dạng hình chữ nhật. Sauk hi thi công xong ta phải cắt xén lại lề đường phía trong lòng đường để đảm bảo cho lòng đường đạt được đúng kích thước như thiết kế Khối lượng đất cần xén chuyển Q = 2.h.Bmr.L = 2.0,17.0,3.60 = 6,12m3 Trong đó: Bmr: Chiều rộng lề mở rộng, Bmr = 0,3m h: Chiều dầy lề đất của vật liệu, h = 17cm = 0,17m L: Chiều dài đoạn thi công trong 1một ca, L = 60m Để xén cắt lề đường ta dùng máy san D144 Năng suất máy san thi công cắt xén được tính như sau: N = Trong đó: T: Thời gian làm việc trong 1 ca, T = 8h Kt : Hệ số sử dụng thời gian, Kt = 0,8 F: Diện tích tiết diện lề đất cắt xén, trong một chu kì F = Bmr.h = 0,3.0,17 = 0,051m2 t: Thời gian làm việc của một chu kì để hoàn thành đoạn thi công nx, nc : Số lần xén đất và chuyển đất trong một chu kì, nx = nc = 1 Vx, Vc : Tốc độ máy khi xén, chuyển đất, Vx = 2km/h, Vc = 3km/h t’: Thời gian quay đầu, t’ = 6’ = 0,1h L: Chiều dài thao tác của lu khi đầm nén, L = 30m => Vậy: Năng suất máy xén: N = Số ca máy xén: n = Thi công lớp CPDD loại II (lớp dưới) dày 17cm Chuẩn bị vật liệu Khối lượng CPDD loại II trong một ca thi công được tính toán bằng: Q = B.L.h.K1 Trong đó: B: Chiều rộng mặt đường cần đắp, Bm = 8m h: Chiều dầy CPDD loại II của vật liệu, h = 17cm = 0,17m K1: Hệ số đầm lèn của vật liệu, K1 = 1,3 L: Chiều dài đoạn thi công trong 1một ca, L = 60m => Q = 8.60.0,17.1,3 = 106,08m3 Vận chuyện vật liệu Khối lượng vật liệu cần vận chuyển có tính đến hệ số rơi vãi khi xe chạy trên đường K2, được tính toán như sau: Qvc = Q.K2 = 106,08.1,05 = 111,384m3 Trong đó: K2: Hệ số rơi vãi của vật liệu, K2 = 1,05 Sử dụng xe Huyndai 14T để vận chuyển. Năng suất vận chuyển của xe được tính theo công thức: N = nht.P = Trong đó: P: Lượng vật liệu mà xe chở được lấy theo mức chờ thực tế của xe 14T là: P = 8m3 nht: Số hành trình xe thực hiện được trong một ca thi công T: Thời gian làm việc của 1 ca, T = 8h Kt : Hệ số sử dụng thời gian, Kt = 0,7 t : Thời gian làm việc trong 1 chu kì, t = tb + td + tvc tb: Thời gian bốc vật liệu lên xe, th = 15p = 0,25h td: Thời gian dỡ vật liệu xuống xe, td = 6p = 0,1h tvc: Thời gian vận chuyển bao gốm thời gian đi và về, V: Vận tốc xe chạy trung bình, V = 40km/h Ltb: Cự ly vận chuyển trung bình, Sơ đồ tính Kết quả tính toán ta được:
Vật liệu CPDD loại II khi xúc và vận chuyển nên giữ độ ẩm thích hợp để sau khi rải và lu lèn có độ ẩm trong phạm vi độ ẩm tốt nhất với sai số là 1% Rải CPDD loại II bằng máy rải chuyên dụng Vật liệu đá khi vận chuyển đến công trường phải đạt được các yêu cầu về kĩ thuật về độ ẩm. Nếu đá khô quá thì phải tưới nước thêm để đảm bảo độ ẩm tốt nhất Công việc tưới nước bổ sung được thực hiện như sau:
San rải cấp phối bằng máy rải với chiều dày đã lèn ép là 15cm thao tác và tốc độ san sao cho tạo mặt phẳng không song, không phân tầng hạn chế số lần qua lại không cần thiết của máy Dùng máy rải 724 chạy để rải lớp cấp phối này.Vật liệu được đổ trực tiếp vào máy rải có vệt rải tối đa là 5m. Do đó bề rộng cần rải 8m chia làm 2 vệt rải có kích thước vệt là 4m Năng suất của máy rải tính theo công thức: N = T.B.h.V.Kt.K1 Trong đó: T: Thời gian làm việc trong 1 ca, T = 8h = 8.60 = 480p B: Bề rộng trung bình của vệt rải, B = 4m h: Chiều dày lớp CPDD loại II, h = 17cm = 0,17m V: Vận tốc công tác của máy rải, V = 3m/p Kt: Hệ số sử dụng thời gian, K = 0,75 K1: Hệ số đầm lén của CPDD loại II, K1 = 1,3
Đầm nén lớp CPDD loại II Sauk hi san rải phải tiến hành đầm nén ngay với độ chặt đạt được K Lớp CPDD được đầm nén đến độ chặt K = 0,98 tiến hành theo trình tự sau:
Lu giai đoạn này có tác dụng đầm sơ bộ làm cho lớp đá dăm ổn định một phần về cường độ và trật tự sắp xếp Sử dụng lu bánh cứng 8T (2 bánh 2 trục), bề rộng bánh lu 150cm, vận tốc lu 2km/h, số lượt lu 4 lượt/điểm. Tiến hành lu từ 2 mép vào tim và mép bánh lu chờm ra lề tối thiểu 20 – 30cm Sơ đồ lu sơ bộ lớp CPDD loại II (lớp dưới) Lu bánh cứng 8T, 4l/d, 2km/h Năng suất lu tính theo công thức: Trong đó: N: Số lượt lu/1 điểm tương ứng với vận tốc lu V, n = 4 lượt/1điểm B: Bè rộng vệt bánh lu, B = 1,5m p: Là bề rộng vệt lu sau chồng lên vệt lu trước (m), p = 0m L: Chiều dài thao tác của lu khi đầm nén, L = 30m t: là thời gian quay đầu lu hoặc thời gian sang số (h), t = 0,02h b: Bề rộng của đường khi lu, b = 8m T: Thời gian làm việc trong 1 ca, T = 8h V: Vận tốc lu khi công tác, V = 2km/h Vậy năng suất lu được tính toán là : Số ca lu cần thiết để lu lề đường là: Sử dụng lurung 8T, lu 8 lượt/điểm với vận tốc lu trung bình Vtb = 3km/h Sơ đồ lu lèn chặt GDI lớp CPDD loại II (lớp dưới) Lu rung 8T Năng suất lu tính theo công thức: Trong đó: N: Số lượt lu/1 điểm tương ứng với vận tốc lu V, n = 8 lượt/1điểm B: Bè rộng vệt bánh lu, B = 1,5m p: Là bề rộng vệt lu sau chồng lên vệt lu trước (m), p = 0 m L: Chiều dài thao tác của lu khi đầm nén, L = 30m t: là thời gian quay đầu lu hoặc thời gian sang số (h), t = 0,02h b: Bề rộng của đường khi lu, b = 8m T: Thời gian làm việc trong 1 ca, T = 8h V: Vận tốc lu khi công tác, V = 3km/h Vậy năng suất lu được tính toán là : Số ca lu cần thiết để lu lề đường là: Sau khi đầm nén bằng lu rung 8T hoàn thành, tiến hành đầm nén chặt GD II bằng lu bánh lốp 16T, số lượt lu 12 lượt/điểm, vận tốc lu trung bình Vtb = 4km/h Lu bánh lốp 16T là loại lu có chiều rộng bánh lu là 214cm, vệt lu sau chồng lên vệt lu trước p = 0cm, chờm ra lề đất 25cm Sơ đồ lu lèn chặt GDII lớp CPDD loại II Lu bánh lốp 16T Năng suất lu tính theo công thức: Trong đó: N: Số lượt lu/1 điểm tương ứng với vận tốc lu V, n = 12 lượt/1điểm B: Bè rộng vệt bánh lu, B = 2,14m p: Là bề rộng vệt lu sau chồng lên vệt lu trước (m), p = 0 m L: Chiều dài thao tác của lu khi đầm nén, L = 30m t: là thời gian quay đầu lu hoặc thời gian sang số (h), t = 0,02h b: Bề rộng của đường khi lu, b = 8m T: Thời gian làm việc trong 1 ca, T = 8h V: Vận tốc lu khi công tác, V = 4km/h Vậy năng suất lu được tính toán là : Số ca lu cần thiết để lu lề đường là: Kiểm tra và nghiệm thu
Thi công lớp CPDD loại II (lớp trên) dày 17cm Thi công lề đất cho lớp CPDD loại II (lớp trên) dày 19cm Khối lượng vật liệu thi công Khối lượng đất thi công cần thiết được tính toán như sau: Q = 2.Ble.L.h.K1 Trong đó: Blề: Chiều rộng lề cần đắp, Blề = 1,085 + 0,3 = 1,385m h: Chiều dầy lề đất của vật liệu, h = 17cm = 0,17m K1: Hệ số đầm lèn của vật liệu, K1 = 1,4 L: Chiều dài đoạn thi công trong 1một ca, L = 60m => Q = 2.1,385.60.0,17.1,4 = 39,555m3 Vẩn chuyện vật liệu Khối lượng vật liệu cần vận chuyển có tính đến hệ số rơi vãi khi xe chạy trên đường K2, được tính toán như sau: Qvc = Q.K2 = 39,555.1,1 = 43,511m3 Trong đó: K2: Hệ số rơi vãi của vật liệu, K2 = 1,1 Sử dụng xe Huyndai 14T để vận chuyển đất. Năng suất vận chuyển của xe được tính theo công thức: N = nht.P = Trong đó: P: Lượng vật liệu mà xe chở được lấy theo mức chờ thực tế của xe 14T là: P = 8m3 nht: Số hành trình xe thực hiện được trong một ca thi công T: Thời gian làm việc của 1 ca, T = 8h Kt : Hệ số sử dụng thời gian, Kt = 0,7 t : Thời gian làm việc trong 1 chu kì, t = tb + td + tvc tb: Thời gian bốc vật liệu lên xe, th = 15p = 0,25h td: Thời gian dỡ vật liệu xuống xe, td = 6p = 0,1h tvc: Thời gian vận chuyển bao gốm thời gian đi và về, V: Vận tốc xe chạy trung bình, V = 40km/h Ltb: Cự ly vận chuyển trung bình, Sơ đồ tính Kết quả tính toán ta được:
Trong đó: P: Khối lượng vận chuyển của một xe, P = 8m3 h: Chiều dày lề đất cần thi công, h = 17cm = 0,17m B: Bề rộng của lề đường thi công, B = 1,505m K1: Hệ số lèn ép của vật liệu, K1 = 1,4 => L = San vật liệu Vật liệu đất đắp lề được vận chuyển và được đổ thành đống với khảng cách giữa các đống như tính ở trên. Dùng máy san D144 để san đều vật liệu trước khi lu lèn. Chiều rộng san lấy tối đa đúng chiều rộng phần lề thi công. Trên mỗi đoạn thi công của mỗi bên lè tiến hành san 2 hành trình như sơ đồ sau: 2 1 1,505m Chia sẻ với bạn bè của bạn:
Page 3 - Địa điểm: Huyện Phù Yên, Tỉnh Sơn La. - Bước: Lập dự án đầu tư xây dựng công trình.
Tổng chiều dài tuyến của dự án khoảng L=21km, trong đó có 18,3km đường mở mới hoặc trên cơ sở tuyến đường đất cũ; còn lại 2,7km tuyến đi trùng với đường tỉnh TL114. TỔ CHỨC THỰC HIỆN
Chương 4 CẤP HẠNG VÀ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN Xác định cấp hạng kỹ thuật:
Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 – 2005. Tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-06.
Bình đồ tỷ lệ : 1:10.000. Độ chênh cao giữa hai đường đồng mức: 5 m Lưu lượng xe chạy năm tương lai : No = 1192 (xe/ngđ) Mức tăng xe hàng năm p = 7% Tính lưu lượng xe thiết kế: Để xác định lưu lượng xe thiết kế ta quy đổi các loại xe ra xe con. Các loại xe tính toán được sắp xếp vào các loại xe tương ứng, số lượng xe và hệ số quy đổi theo bảng dưới đây (theo bảng 2 TCVN 4054 - 05)
Trong đó: N1: Lưu lượng xe con quy đổi tính cho năm thứ nhất (Xcqđ/ngđ) a1: Hệ số quy đổi xe thứ i ni: Số lượng xe thứ i - Chọn năm tương lai: t = 15 năm - Hệ số tăng trưởng xe hàng năm: q = 7% Xác định cấp thiết kế và cấp quản lý của đường ôtô: Dựa vào bình đồ tuyến và độ dốc ngang phổ biến của sườn dốc ta xác định địa hình thuộc dạng đồi núi nên name thiết kế đối với đường miền núi là 15 năm.
Trong đó: N0: Lưu lượng xe chạy tại thời điểm hiện tại (xcqđ/ngđ) t: Năm tương lai của công trình. p: Mức tăng xe hàng năm theo số liệu thống kê p = 0.08. Vậy lưu lượng xe thiết kế với năm tương lai là năm thứ 15: - Lưu lượng xe con quy đổi năm tương lai
Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của tuyến đường: Các yếu tố mặt cắt ngang: Mặt cắt ngang đường Trong đó : im : độ dốc ngang mặt đường. igc : độ dố ngang của lề gia cố. ikgc : độ dố ngang của lề không gia cố. BL : chiều rộng của lề đường . Bm : chiều rộng của mặt đường. Bn : chiều rộng của nền đường. Bgc : chiều rộng lề gia cố. 1:m : độ dốc taluy nền đường.
+ Không bố trí đường bên. + Bố trí làn dành riêng cho xe đạp và xe thô sơ trên phần lề gia cố, có dải phân cách bên bằng vạch kẻ. + 2 làn xe không có dải phân cách giữa. Khi có 4 làn xe dùng vạch liền kẻ kép để phân cách. Khả năng thông xe và số làn xe cần thiết:
Trong đó: l0 = 12m : Chiều dài xe lấy theo bảng 1 TCVN4054-2005(do xe này chiếm ưu thế trên đường) lk : Khoảng cách an toàn, lấy lk = 5m l1 : Quãng đường phản ứng của lái xe, l1 = v.t V = 60 Km/h : Vận tốc thiết kế t = 1s : Thời gian phản ứng Sh : Cự ly hãm: k = 1.4 : Hệ số sử dụng phanh của xe tải g = 9.81: Gia tốc trọng trường i=7%: Độ dốc dọc lớn nhất của tuyến. Khả năng thông xe lý thuyết của một làn: Với V (km/h) Theo kinh nghiệm quan sát khả năng thông xe trong một giờ chỉ khoảng 0,3 Ntt = 0.5 Tuy nhiên trong thực tế khả năng thông xe sẽ sai khác so với khả năng thông xe tính toán do các xe không chạy theo lý thuyết, vận tốc xe chạy sẽ khác nhau. Do đó khả năng thông xe thực tế sẽ sai khác rất nhiều so với lý thuyết. Theo TCVN 4054-05 (Mục 4.2.2): Khi không có nghiên cứu, tính toán thì khi không có dải phân cách giữa phần xe chạy trái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ thì năng lực thông hành thực tế của 1 làn xe sẽ là :Nlth = 1000 (xcqđ/h/làn). Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm: Ncdg = (0.1 Theo TCVN 4054-2005 số làn xe trên mặt cắt ngang: Trong đó: nlx : số làn xe yêu cầu, được lấy tròn đến số nguyên. Ncđg = 581 : lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm. Nlth: năng lực thông hành thực tế của 1 làn xe. Khi không có nghiên cứu, tính toán có thể lấy như sau: khi không có dải phân cách giữa phần xe chạy trái chiều và ôtô chạy chung với xe thô sơ Nlth = 1000 (xcqđ/h/làn) Z: hệ số sử dụng năng lực thông hành Vtt = 60 (Km/h) Theo Bảng 7 TCVN 4054-2005: số làn xe yêu cầu là 2 làn . Vậy ta lấy nlx = 2 làn để thiết kế. Kích thước mặt cắt ngang đường: Kích thước xe càng lớn thì bề rộng của 1 làn xe càng lớn, xe có kích thước lớn thì vận tốc nhỏ và ngược lại. Vì vậy khi tính bề rộng của 1 làn xe ta phải tính cho trường hợp xe con và xe tải chiếm ưu thế. Mắt cắt ngang đường a : Bề rộng thùng xe 2d, 2x: Khoảng cách 2 mép thùng xe chạy cùng chiều, ngược chiều. c : khoảng cách 2 tim bánh xe trên 1 trục xe. Theo số liệu thiết kế ta có các kích thước:
d = 0.35 + 0.005 x = 0.5 + 0.005 d = 0.35 + 0.005 B1làn xe = max (B1 , B2) = 3.395 m. Theo TCVN 4054-2005 bảng 7: Với đường cấp III miền núi , V= 60 Km/h và có 2 làn xe thì B1làn xe = 3.0m
Nên ta chọn B1làn xe = 3.0 m để thiết kế . Kết luận :Vậy bề rộng của mặt đường 2 làn xe là 6.0 m Bề rộng mặt đường: Với đường có 2 làn xe như thiết kế thì Bmặt đường = 2 Bề rộng lề đường: Theo TCVN 4054-2005 bảng 7 chiều rộng tối thiểu của lề đường là 1.5 m (gia cố 1m). Phần lề đường 2 Phần gia cố 2 Bề rộng nền đường: Bnền =Bm + 2.Blề = 6.0 + 2*1.5 = 9.0 m Độ dốc ngang của đường: + Độ dốc ngang nhỏ nhất chỉ có tác dụng đảm bảo thoát nước cho mặt đường, do đó bố trí độ dốc ngang phụ thuộc vào loại vật liệu cấu tạo tầng mặt, cụ thể : Vật liệu tốt, bề mặt nhẵn trơn, khả năng thoát nước tốt => độ dốc ngang nhỏ và ngược lại. Theo bảng 9 TCVN 4054-2005 :
Độ dốc ngang các yếu tố của mặt đường + Độ dốc ngang lớn nhất: Vậy căn cứ vào loại mặt đường ta chọn độ dốc ngang in = 2 %. + Độ dốc lề đường : ilề = 2%.
Xác định các yếu tố kỹ thuật trên bình đồ: Xác định độ dốc siêu cao: Khi xe chạy trên đường cong có bán kính nhỏ, để giảm bớt tác dụng của thành phần lực ngang – lực li tâm, người ta xây dựng cấu tạo mặt đường từ 2 mái về mặt đường một mái và có độ dốc hướng về phía bụng đường cong. Đó là độ dốc siêu cao. Theo quy trình TCVN 4054-2005 với Vtt =60 Km/h: i i Độ dốc siêu cao theo bán kính cong nằm và tốc độ thiết kế.
÷175
175 ÷200
200 ÷250
250 ÷300
300 ÷1500
Page 4Sơ đồ bố trí siêu cao Để dẫn ôtô từ đường thẳng vào đường cong có độ cong không đổi một cách êm thuận cần phải bố trí đường cong chuyển tiếp ở hai đầu đường cong sao cho phù hợp với quỹ đạo xe chạy. Chiều dài đường cong chuyển tiếp phải đủ để cho lực ly tâm tăng lên dần dần từ đường thẳng vào đường cong, tránh sự tăng lực ly tâm quá nhanh và đột ngột. Thông thường chiều dài đoạn nối siêu cao được bố trí bằng chiều dài đường cong chuyển tiếp.
Mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng, tuỳ trường hợp cụ thể mà ta chọn để áp dụng. Theo điều 5.6.1 TCVN 4054-2005 thì khi Vtk Equation Section (Next)
- Đối với bán kính đường cong bằng tối thiểu ứng với siêu cao 7%: R = 129m => - Đối với bán kính đường cong bằng tối thiểu thông thường: R = 250m => - Đối với bán kính đường cong bằng tối thiểu không cần siêu cao: R = 1500m => + Điều kiện 2: Khi bố trí đường cong chuyển tiếp thông số clotoic phải thỏa Khi đó : - Đối với bán kính đường cong bằng tối thiểu ứng với siêu cao 7%: R = 130m => - Đối với bán kính đường cong bằng tối thiểu thông thường:R = 250m => - Đối với bán kính đường cong bằng tối thiểu không cần siêu cao: R = 1500m => Ta thiết kế với bán kính tối thiểu thông thường:
Theo TCVN 4054-05 (Bảng 14), đối với đường cấp III, Vtk =60 Km/h, R = 250m, isc = 3%, đường 2 làn xe thì Lct = 50m. Vậy chọn Lct = 70m + Điều kiện 3: Chiều dài đường cong chuyển tiếp đủ để bố trí đoạn nối siêu cao: Ứng với trường hợp thiết kế bán kính tối thiểu thông thường 250m, isc=3%. Trong đó: B: bề rộng của mặt đường xe chạy; B = 6m ip: độ dốc phụ thêm; ip = 0.5% (Vtk = 60 Km/h) Với isc = 7% => Theo TCVN 4054-2005, đoạn nối siêu cao được bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp. Theo TCVN 4054-05 (Bảng 14), đối với đường cấp III, Vtk= 60 Km/h, R= 250m, isc = 7%, đường 2 làn xe thì Lnsc = 50m => Chọn Lnsc = 50m => L = max(Lnsc, Lct) = 54m + Điều kiện 4: Chiều dài đường cong chuyển tiếp lớn nhất : Khi bố trí đường cong chuyển tiếp cần phải kiểm tra Nếu điều kiện trên không thỏa thì cần tăng bán kính R và tính lại Lct. Lựa chọn chiều dài đường cong chuyển tiếp phụ thuộc vào bán kính đường cong nằm, được tổng hợp trong bảng sau:
Chiều dài đường cong chuyển tiếp Tính toán độ mở rộng trong đường cong : Khi xe chạy trong đường cong, quỹ đạo xe chạy sẽ khác với khi xe chạy ngoài đường thẳng. Xe sẽ chiếm bề rộng mặt đường lớn hơn, do đó với những đường cong bán kính nhỏ cần phải tính độ mở rộng mặt đường trong đường cong. Độ mở rộng được bố trí ở phía lưng và bụng đường cong, khi gặp khó khăn có thể bố trí một bên, phía lưng hay bụng đường cong. Đoạn nối mở rộng được bố trí trên đoạn nối siêu cao hay đường cong chuyển tiếp, khi không có 2 yếu tố này, đoạn nối mở rộng được cấu tạo: + ½ nằm trên đoạn thẳng, ½ nằm trên đường cong. + Mở rộng đều tuyến tính, mở rộng 1m trên chiều dài tối thiểu 10 m. Sơ đồ xác định độ mở rộng làn xe trong đường cong Độ mở rộng cho một làn xe được tính như sau: Trong đó : l: khoảng cách từ đầu xe đến trục sau bánh xe Lấy theo xe tải l = 6.5+1.5 = 8 m R = 250 m bán kính đường cong bằng phải bố trí độ mở rộng. Chọn ew = 0.44 m Đường có hai làn xe K . L CT e 0Hình 2-5. Sơ đồ xác định độ mở rộng phần xe chạy Kết luận : Theo quy trình TCVN 4054 – 2005 bảng 12 tr.20, độ mở rộng cho đường có 2 làn xe sẽ là = 0,6m với R = 250m. Nếu chọn bán kính R > 250m thì = 0 m Xác định đoạn chêm m giữa 2 đường cong
Để bố trí đường cong chuyển tiếp thì chiều dài đoạn chêm không nhỏ hơn 2V (m), V là tốc độ tính toán (Km/h) Khi hai đường cong có siêu cao thì đoạn chêm phải đủ chiều dài để bố trí hai nửa đường cong chuyển tiếp. m a1 a2 O1 O2 R1 R2 TC1
TĐ2 m Đ1 Đ2 TĐ1
Hình 2-6. Bố trí nối tiếp các đường cong cùng chiều trên bình đồ TH1: Khi 2 đường cong không bố trí siêu cao hay cùng độ dốc siêu cao, chúng ta có thể nối trực tiếp với nhau và gọi là đường cong ghép. TH2: Khi 2 đường cong có bố trí siêu cao khác nhau có đoạn chêm ở giữa không đủ để bố trí (đoạn nối siêu cao hay đường cong chuyển tiếp ) thì có thể tăng bán kính của 2 đường cong để tạo thành đường cong ghép có cùng độ dốc siêu cao, khi đó bán kính của 2 đường cong không chênh nhau quá 1.3 lần. TH3: Khi 2 đường cong có bố trí siêu cao khác nhau thì đoạn chêm phải đủ chiều dài để bố trí 2 đường cong chuyển tiếp. TH4: Sau khi bố trí đoạn chêm thì còn dư 1 đoạn ngắn ở giữa thì có thể bố trí mặt cắt ngang dạng 1 mái để chuyển tiếp sang đường cong bên kia.
Khi hai đường cong có siêu cao thì yêu cầu tối thiểu là có một đoạn chêm, chiều dài tối thiểu đoạn chêm lớn hơn tổng hai nữa đường cong chuyển tiếp. Giữa hai đường cong tròn ngược chiều phải đảm bảo đoạn chêm lớn hơn 200 m. = > Lchêmngượcchiều = max(2L TĐ1
Đ1 m TC1 R1 O1 a1 a2 O2 R2 TĐ2 Đ2 TC2 Hình 2-7. Bố trí nối tiếp các đường cong ngược chiều trên bình đồ TH1: Hai đường cong ngược chiều có bán kính lớn không có bố trí siêu cao thì có thể nối trực tiếp với nhau được. TH2 : Hai đường cong ngược chiều có siêu cao thì phải có đoạn chêm m. Tính toán tầm nhìn xe chạy
Hình 2.8 Sơ đồ tầm nhìn một chiều Trong đó: d = 0.5 với tình trạng mặt đường thuận lợi. K: hệ số sử dụng phanh. Xe tải lấy k = Xe tải có thành phần lớn nên lấy k = 1.4 l0 = 5 ÷ 10m: khoảng cách an toàn trước chướng ngại vật cố định . Lấy l0 = 5m trong thiết kế i : độ dốc dọc lớn nhất ở đoạn đường xe thực hiện hãm phanh. Ta chọn 7% Vtk = 60 Km/h Vậy: S1 = Theo TCVN 4054-05 (Bảng 10 tr.19):S = 75m. Vậy ta chọn S1 = 75m
Hình 2.9 Sơ đồ tầm nhìn hai chiều Sơ đồ này thường gặp trên đường có 1 làn xe hay đường không đủ rộng, 2 xe nhìn thấy nhau và kịp thời dừng lại cách nhau 1 khoảng an toàn lk. Chú ý là trên đường dốc đối với xe này là xuống dốc thì đối với xe ngược chiều lại là lên dốc. S2 = Theo TCVN 4054 – 2005 (bảng 10):S2 = 150m. Vậy ta chọn S2 = 150m để thiết kế.
Hình 2-10. Sơ đồ tầm nhìn vượt xe Tầm nhìn vượt xe : Là đoạn đường có chiều dài đủ để người lái xe ở phía sau vượt qua xe tải cùng chiều ở phía trước bằng cách đi qua làn xe chạy ngược chiều khi thực hiện vượt xe. Trong đó : Svt : tầm nhìn vượt xe (m). V1 , V2 , V3 : vận tốc xe chạy của cc xe 1 , 2 , 3 (Km/h). k1 = 1.2 ( hệ số hm phanh của xe con). lat = 5m (khoảng cch an tồn). l4 = 6m (chiều di xe con). ưd = 0.5 V1 = V3 = 120 Km/h ( xét trường hợp khó khăn xe chạy với tốc độ cao). V2 = 60 Km/h. => Ta chọn S4 = 750 m. Theo Bảng 10 TCVN 4054-05 thì chiều di tầm nhìn vượt xe tối thiểu là 350m. Vậy ta chọn S4 = 750m để thiết kế chiều dài vượt xe.
B 1.0m
R1 1.5m
Zo Z R Chặt 1:1.5
Đào bỏ 1.0m
1.5m Zo Z 1:1Hình 2-11 Xác định phạm vi phá bỏ bằng pp đồ giải Hình 2-12. Xác định phạm vi phá bỏ bằng pp giải tích Tầm nhìn tính toán: đối với đường có số làn xe ≤ 2, lấy S = S2, hoặc S = 2S1. Đối với đường một chiều lấy S = S1. Phạm vi phá bỏ chướng ngại vật có thể xác định bằng hai cách:
Trên bình đồ đường cong nằm vẽ với tỉ lệ lớn theo đường quỹ đạo xe chạy, định điểm đầu và điểm cuối của những dây cung có chiều dài bằng chiều dài tầm nhìn S (11’=22’=33’=44’=…=S). Vẽ đường cong bao những dây cung này ta có đường giới hạn nhìn. Trong phạm vi của đường bao này tất cả các chướng ngại vật đều phải được phá bỏ như cây cối, nhà cửa. Zo : Khoảng cách từ mắt người lái đến chướng ngại vật. Z : Khoảng cách cần phá bỏ chướng ngại vật. Z < Zo: Tầm nhìn được đảm bảo Z > Zo: Tầm nhìn không đảm bảo phải phá bỏ chướng ngại vật
- Khi chiều dài tầm nhìn Trong đó : - Khi chiều dài tầm nhìn Xác định các yếu tố kĩ thuật trên trắc dọc: Độ dốc càng lớn thì tốc độ xe chạy càng thấp, tiêu hao nhiên liệu càng lớn, hao mòn săm lốp càng nhiều, tức là giá thành vận tải càng cao. Khi độ dốc lớn thì mặt đường nhanh hao mòn do ma sát với lốp xe, do nước mưa bào mòn, rảnh dọc mau hư hỏng hơn, duy tu bảo dưỡng cũng khó khăn hơn. Tóm lại nếu độ dốc dọc càng lớn thì chi phí khai thác vận doanh tốn kém hơn, lưu lượng xe càng nhiều thì chi phí mặt này càng tăng. Tùy theo cấp thiết kế của đường, độ dốc dọc tối đa được quy định trong điều 5.7 TCVN 4054-05. Khi gặp khó khăn có thể tăng lên 1% nhưng độ dốc dọc lớn nhất không vượt quá 11%. Đường nằm trên cao độ 2000m so với mực nước biển không được làm dốc quá 8%. - Đường đi qua khu dân cư không nên làm dốc dọc quá 4%. - Dốc dọc trong hầm không lớn hơn 4% và không nhỏ hơn 0.3%. - Trong đường đào độ dốc dọc tối thiểu là 0,5%( khi khó khăn là 0,3% và đoạn dốc này không kéo dài quá 50m). Xác định độ dốc dọc lớn nhất: - Theo điều kiện sức kéo: Trong đó: f : Hệ số lực cản lăn trung bình. f0 = 0.02 với mặt đường bê tông nhựa . Với V= Dmax : nhân tố động lực học ứng với từng loại xe. Ta thấy xe tải chiếm tỷ lệ cao nhất trên đường, lấy V = 60 Km/h cho loại xe này. Tra bảng nhân tố động lực thì Dmax = 0.04 (chuyển số V) Vậy So sánh với TCVN 4054-05 (Bảng 15tr.23) có độ dốc lớn nhất của đường cấp III, địa hình miền núi là imax = 7%. Vậy chọn Ngoài ra khi bố trí độ dốc dọc trong đường cong ta cần chú ý đến độ chiết giảm dốc dọc trong đường cong nằm bán kính nhỏ ứng với từng độ dốc dọc, bán kính và siêu cao cụ thể bảng18 tr.24. Đối với tuyến đường này ta không phải chiết giảm độ dốc dọc vì R > 50m. Từ một số biểu đồ nhân tố động lực ta có thể tính được độ dốc dọc lớn nhất tương ứng với từng chuyển số mà xe có thể đạt vận tốc lớn nhất của từng loại xe:
Độ dốc dọc lớn nhất tương ứng với từng loại xe Theo điều kiện sức bám: Xe chỉ có thể chuyển động khi bánh xe và mặt đường không có hiện tượng trượt. ư=0.5 : hệ số bám (hệ số ma sát) giữa bánh xe và mặt đường trong điều kiện ẩm và bẩn (điều kiện bất lợi nhất). G : Trọng lượng toàn bộ ôtô. Pw : Lực cản không khí. K : Hệ số sức cản không khí. K=(0.04-0.06) đối với xe tải => K=0.035 (kgs2/m4) F : Diện tích cản không khí. V : Tốc độ xe chạy (V=60 (Km/h)) Ta chỉ xét xe chiếm đa số là xe hai trục (chiếm 45%). Chiều rộng : B = 2.50 m Chiều cao : H = 2.15 m => => => Qua tính toán ta chọn độ dốc dọc lớn nhất như sau : Theo Bảng 15 TCVN 4054-05 với Vtt=60Km/h, đường cấp III, miền núi sẽ có Chọn độ dốc dọc thiết kế : Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi: Do V =60 Km/h và góc gãy Bán kính đường cong đứng được xác định dựa trên các điều kiện sau đây:
Chia sẻ với bạn bè của bạn:
Page 5Hình 2-15. Sơ đồ xác định bán kính đường cong đứng lồi Đường có xe chạy ngược chiều không có dải phân cách. Trong đó : h =1.00 m (chiều cao từ mắt người lái xe đến mặt đường). Để Rlồi đạt giá trị nhỏ nhất thì S chọn giá trị nhỏ nhất. Do đường cấp III nên: S = S2 = 150 m (chiều dài tầm nhìn hai chiều). => Theo Bảng 19 TCVN 4054-05 thì : Khuyên nên chọn bán kính tối thiểu thông thường ở những nơi địa hình cho phép. Vậy ta chọn Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm: Bán kính đường cong đứng lõm xác định dựa vào 2 điều kiện sau đây:
Hình 2-16. Sơ đồ xác định bán kính đường cong đứng lõm Đảm bảo hạn chế lực li tâm trên đường cong đứng lõm để không gãy nhíp xe. Trên đường cong đứng lõm, lực li tâm gia thêm vào tải trọng, gây khó chịu cho hành khách và gây nên siêu tải cho lò xo của xe vì thế ta cần phải hạn chế gia tốc li tâm, không cho phép vượt qua các giá trị cho phép : Trong đó : b là gia tốc li tâm không vượt quá (0,5÷0,7) m/s2, chọn b = 0,5 (m/s2). V = 60 km/h ( tốc độ xe chạy). v : tốc độ theo thứ nguyên là m/s2. =>
Trong đó : hd = 0.5 m (độ cao đèn xe con so với mặt đường). á =2o góc chiếu sáng của đèn ô tô theo phương đứng . S1 =75 m (là chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại vật). => => Từ hai điều kiện trên ta chọn Theo Bảng 19 TCVN 4054-05 thì : Khuyên nên chọn bán kính tối thiểu thông thường. Vậy ta chọn Trong thiết kế trắc dọc, việc lựa chọn đường cong đứng là nhằm tạo điều kiện tốt cho xe chạy về phương diện động lực cũng như về phương diện quang học, cơ học để cho xe chạy với tốc độ mong muốn, và an toàn.Yêu cầu khi thiết kế là đường cong đứng nên bám sát địa hình, càng bám sát thì không những khối lượng công trình bớt đi, nhưng còn đảm bảo cho công trình ổn định lâu dài. BẢNG TỔNG HỢP CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
Thiết kế tuyến trên bình đồ Bản đồ khu vực tỉ lệ 1:10.000 Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm A1 – B1 Chênh cao giữa 2 đường đồng mức : 5 m Vạch tuyến trên bình đồ: Căn cứ vạch tuyến trên bình đồ:
Thiết kế bình đồ:
Các yếu tố đường cong nằm: Các yếu tố cơ bản của đường cong tròn được tính theo công thức : - Độ dài tiếp tuyến : - Độ dài đường phân giác : - Độ dài đường cong : Các yếu tố đường cong tròn Trong đó: : Góc chuyển hướng trên đường cong R: Bán kính đường cong Các điểm chi tiết chủ yếu của đường cong chuyển tiếp bao gồm : - Điểm nối đầu : NĐ. - Điểm tiếp đầu : TĐ. - Điểm giữa : P. - Điểm tiếp cuối : TC. - Điểm nối cuối : NC. Các yếu tố của đường cong chuyển tiếp: L: chiều dài đường cong chuyển tiếp W: Độ mở rộng trong đường cong Isc: Độ dốc siêu cao trong đường cong Các yếu tố trên đường cong PA1
Chia sẻ với bạn bè của bạn:
Page 6
Thiết kế kết cấu áo đường Yêu cầu đối với kết cấu áo đường mềm: Mặt đường là lớp vật liệu trên cùng chịu ảnh hưởng trực tiếp lực thẳng đứng và lực ngang của xe và chịu tác dụng của các nhân tố thiên nhiên (độ ẩm, nước mưa, nắng, nhiệt độ thay đổi …). Tầng mặt phải đủ bền trong suốt thời kỳ sử dụng phải bằng phẳng, đủ độ nhám, chống thấm nước, biến dạng dẻo ở nhiệt độ cao ... Tuỳ theo cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường, tuỳ vào công nghệ thi công ,điều kiện vật tư mà ta đưa ra phương án chọn tầng mặt cho thích hợp. Trong kết cấu áo đường tầng mặt là đắt tiền nhất nên khi sử dụng phải thiết kế sao cho các lớp của tầng mặt là có chiều dày tối thiểu theo điều kiện mođun đàn hồi chung (Ech) của kết cấu áo đường.Đối với tầng móng phải tận dụng được vật liệu địa phương. Chất lượng bề mặt áo đường mềm càng tốt thì chi phí vận doanh sẽ càng giảm và thời hạn định kỳ sửa chữa vừa trong quá trình khai thác sẽ được tăng lên. Thiết kế kết cấu áo đường theo Quy trình thiết kế áo đường mềm theo tiêu chuẩn 22 TCN 211-06. Loại tầng mặt và mô đun đàn hồi yêu cầu của kết cấu áo đường: Loại tầng mặt kết cấu áo đường: Tầng mặt kết cấu áo đường là bộ phận phải chịu đựng trực tiếp tác dụng phá hoại của xe cộ ( đặc biệt là dưới tác dụng phá hoại bề mặt ) và của các yếu tố bất lợi về thời tiết, khí hậu. Khi thiết kế cấu tạo kết cấu áo đường mềm, trước hết phải căn cứ vào cấp hạng đường, thời hạn thiết kế và tham khảo số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trên một làn xe trong suốt thời hạn thiết kế để chọn loại tầng mặt thiết kế. Theo 22TCN 211-06 bảng 2-1 với đường cấp III thời hạn thiết kế 15 năm thì loại tầng mặt là cấp cao A2 Mô đun đàn hồi yêu cầu của mặt đường Theo điều 3.2.1 22TCN 211-06 thì tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn được qui định là trục đơn của ôtô có trọng lượng 100 kN đối với tất cả các loại áo đường mềm trên đường ôtô các cấp thuộc mạng lưới chung. Theo bảng 3.1 22TCN 211-06:
Tính số trục xe quy đổi về trục xe tiêu chuẩn 100kn Dự báo thành phần giao thông ở năm đầu Chia sẻ với bạn bè của bạn:
Page 7Dự báo thành phần giao thông ở năm đầu
Trong đó: Ntk: Là tổng số trục xe quy đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính toán sẽ thông qua đoạn đường thiết kế trong một ngày đêm trên cả 2 chiều (trục/ng.đ) ni: Là số lần tác dụng của loại tải trọng trục i có trọng lượng trục Pi cần được quy đổi về tải trọng trục tính toán Ptt C1: Là hệ số trục được xác định theo biểu thức C1 = 1 + 1,2.(m – 1) Với m là số trục của cụm trục i C2: Là hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong 1 cụm bánh: với các cụm bánh chỉ có 1 bánh thì lấy C2 = 6,4; với các cụm bánh đôi (1 cụm bánh gồm 2 bánh) thì lấy C2 = 1; với cụm bánh có 4 bánh thì lấy C2 = 0,38 Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục tiêu chuẩn 100kN
Tổng số trục xe quy đổi năm đầu tiên: => Số trục xe tính toán trên 1 làn xe
Trong đó: fL: Là hệ số phân phối số trục bánh xe tính toán trên mỗi làn xe đường thiết kế 2 làn, không dải phân cách, có fL = 0,55 => Ntt = 488,42.0,55 = 268,63 (trục/ng.đ.lan)
Tính số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế Lựa chọn kết cấu áo đường Với đường cấp III, số năm thiết kế t = 15 năm và số trục xe tích lũy trong 15, năm là Ne = 2,46.106 trục => Chọn kết cấu áo đường: cấp cao A2 1. Đất đắp nền đường - Nền đất trong phạm vi khu vực tác dụng không để bị quá ẩm (độ ẩm không được lớn hơn 0,6 giới hạn nhão của đất ) trong mọi lúc ,mọi điền kiện biến động môi trường,tức là không chịu nguồn ẩm bên ngoài - Sức chịu tải : phải đảm bảo sức chịu tải CBR tối thiểu -Loại đất : không dùng đất lẫn muối,thạch cao,than bùn,đất phù sa,đất sét có độ trương nở quá 4%,không dùng các loại đất đá đã phong hóa,không dùng đất bụi - Độ chặt:đất trong phạm vi khu vực tác dụng phải đầm nén đạt yêu cầu tối thiểu như bảng 2.5 TCVN 211-06 - Ta lựa chọn nền đất á cát Nền đất á cát:Là loại đất tốt để đắp nền đường( lượng cát >50% khối lượng) có cường độ ổn định, tính dính cao, có khả năng thoát nước nhanh.Các đặc trưng tính toán tra theo bảng B3 trong tiêu chuẩn 22TCN-21106 với độ ẩn tương đối chọn là 0,65 Ta có bảng Lựa chọn KCAD phương án 1 như sau: Lựa chọn KCAD
Kết cấu áo đường Kiểm toán kết cấu áo đường Kiểm toán về độ võng
Với Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb
Có Theo bảng “hệ số điều chỉnh => Modun đàn hổi trung bình Có Theo “toán đồ” =>
Theo bảng “trị số modun đàn hòi yêu cầu” Với số trục xe tính toán trong 1 ngày đêm trên 1 làn xe: Cấp đường A2 => Eyc = 153MPa
=> Vậy Theo bảng “lựa chọn độ tin cậy thiết kế tùy theo loại và cấp hạng đường” Với đường cấp III => Độ tin cậy thiết kế là 0,85 Theo bảng “xác định hệ số cường độ về độ võng phụ thuộc độ tin cậy” Với độ tin cậy thiết kế là 0,85=> Vậy => Cấu tạo kết cấu dự kiến đảm bảo yêu cầu về cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép Kiểm toán về độ cắt trượt trong đất nền
Với Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb
Có Theo bảng “hệ số điều chỉnh => Modun đàn hổi trung bình
Theo “toán đồ xác định ứng suất trượt từ tải trọng bánh xe ở lớp dưới hệ 2 lớp” =>
Theo “toán đồ ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân mặt đường” => Tav = -0.0019 Ctt = C.k1.k2.k3 Trong đó: K1: Hệ số xét đến sự suy giảm sức chống cắt trượt khi đất hoặc vật liệu kém dính chịu tải trọng động và gây dao động, K1 = 0,6 (với kết cấu đường phần xe chạy) K2: Hệ số xét đến các yếu tố tạo ra sự làm việc không đồng nhất cảu kết cấu. Có K3: Hệ số xét đến sự gia tăng sức chống cắt trượt của đất hoặc vật liệu kém dính trong điều kiện chúng làm việc trong kết cấu khác với trong mẫu thử, K3 = 1,5 (đất nền á cát) => Ctt = 0,014.0,6.0,8.1,5 = 0,01008 Theo bảng “chọn hệ số cường độ về cắt trượt tùy thuộc độ tin cậy” Với độ tin cậy thiết kế là 0,85 => Vậy => Cấu tạo kết cấu dự kiến đảm bảo yêu cầu về cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong đất nền Kiểm tra cường độ chịu kéo uốn Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bê tông hạt trung
Trong đó: p: Áp lực bánh của tải trọng trục tính toán, p = 0,6 kb: Hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng xuất trong kết cấu áo đường dưới tác dụng của tải trọng tính toán, kb = 0,85 (tính cho tải trọng tiêu chuẩn) Với Kết quả tính Etb
Có Theo bảng “hệ số điều chỉnh => Modun đàn hổi trung bình Có Theo “toán đồ” =>
Có Theo “toán đồ xác định ứng suất kéo uốn đơn vị => Vậy Kiểm toán theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn ở đáy lớp bê tông nhựa
Trong đó: Rku: Cường độ chịu kéo uốn giới hạn ở nhiệt độ tính toán k2: Hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân về khí hậu thời tiết, k2 = 1 k1: Hệ số xét đến sự suy giảm cường độ do vật liệu bị mỏi dưới tác dụng của tải trọng trùng phùng Đối với vật liệu bê tông nhựa
Theo bảng “chọn hệ số cường độ về cắt trượt tùy thuộc độ tin cậy” Với độ tin cậy thiết kế là 0,85 =>
Vậy kết cấu thiết kế dự kiến đạt được điều kiện Ta có bảng Lựa chọn KCAD phương án 2 như sau
Chia sẻ với bạn bè của bạn:
Page 8Với H/D =57/33 =1.7272 nên trị số Etbtt của kết cấu được nhân thêm hệ số điều chỉnh = f Do vậy Etbdc = 229.901.1969 = 275.19 MPa
Với H/D = 57/33 = 1.7272
= 280 Tra toán đồ Hình 3-3[7] (toán đồ tìm ứng suất cắt chủ động ax ở lớp dưới của hệ hai lớp khi các lớp cùng làm việc) có:
Từ H = 57cm , = 280 Tra toán đồ Hình 3-4[7] (toán đồ tìm ứng suất cắt chủ động do trọng lượng bản thân mặt đường) có : av = - 0.0019 (MPa)
ax + av = 0.00894 – 0.0019 = 0.00704 (MPa)
Ctt = Ck1k2k3 Trong đó : k1: Hệ số xết đến sự giảm khả năng chống cắt dưới tác dụng của tải trọng động và gây dao động. Với kết cấu nền áo đường phần xe chạy lấy k1= 0,6 k2: Hệ số an toàn xét đến sự làm việc không đồng nhất của kết cấu. K2 được xác định tuỳ thuộc số trục xe quy đổi theo bảng 3-8[7] k2= 0,8 (Ntt = 692.28 trục < 1000 trục/ngđ/làn) k3 : là hệ số xét đến sự gia tăng sức chống cắt trượt của đất hoặc vật liệu kém dính trong điều kiện chúng làm việc khác với mẫu thử, trị số k3 tùy thuộc loại đất trong khu vực tác dụng của nền đường, lấy k3 = 1,5 do đất nền là á cát. C lực dính của đất nền, C = 0.014 MPa (đất á cát) Ctt = 0.014 0.6 0.8 1.5 = 0.0101 (MPa) Kiểm toán lại điều kiện tính toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất Với đường cấp III, độ tin cậy yêu cầu ở bảng 3-3 [7] bằng 0,9 do vậy Kcdtr = 0,94 Điều kiện: ax + av = 0.00704 Kết luận : Nền đất đảm bảo điều kiện chống trượt c. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn các lớp bê tông nhựa Điều kiện: ku Trong đó : ku - ứng suất chịu kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối dưới tác dụng của tải trọng bánh xe. C1. Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy lớp bê tông nhựa theo biểu thức (3-10) [7]
h1 = 7 cm; E1 =
Trị số Etb’ của 2 lớp móng cấp phối Thiên Nhiên và cấp phối đá dăm loại I là Etb’= 227.20 MPa với bề dày của 2 lớp này là H’= 50 cm. Trị số này còn phải xét tới hệ số hiệu chỉnh : Với Vậy ta có Với Ech.m = 267.910.534 = 143.06 (MPa) Tìm Kết quả tra toán đồ ta được
C2. Kiểm toán theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn ở đáy các lớp bê tông nhựa theo biểu thức 3.9[7] - Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp bê tông nhựa theo 3-12 [7] k1 = Theo 3.6.3[7] lấy K2 = 1; Vậy cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa là :
Kiểm toán điều kiện theo biểu thức (3.9)[7] với hệ số Với lớp bê tông nhựa: ku = 1.236 MPa < Vậy kết cấu đạt điều kiện ku Kết luận chung Kết cấu lớp mặt đường đã chọn thoả mãn các điều kiện: tiêu chuẩn độ võng đàn hồi giới hạn, điều kiện cân bằng giới hạn về trượt trong nền đất và điều kiện chịu kéo khi uốn. *Lựa chọn Phương án: Trong hai phương án trên lựa chọn phướng án 1 vì giá thanh rẻ hơn với vật liệu dễ cung cấp hơn Chi phí phương án kết cấu tính cho 1m2 xây dựng kết cấu áo đường
Thiết kế trắc dọc trắc ngang Thiết kế trắc dọc Những yêu cầu khi thiết kế trắc dọc:
Thiết kế mặt cắt ngang Các cấu tạo mặt cắt ngang Độ dốc ngang mặt đường: - Độ dốc ngang mặt đường bằng 2% (áp dụng cho mặt đường bê tông nhựa) Độ dốc ngang lề đường: - Lề đường gia cố độ dốc ngang là 2%. Độ dốc mái taluy: - Trong toàn phạm vi tuyến, độ dốc mái taluy đắp 1:1.5, độ dốc mái taluy đào 1:1. Kết quả thiết kế: (Xem chi tiết các bản vẽ mặt cắt ngang điển hình) Khối lượng đào đắp Để phục vụ cho việc thi công tuyến đường ta cần biết khối lượng đào đắp của từng phương án. Đồng thời khi biết khối lượng đào đắp sẽ giúp ta lập được các khái toán và dự trù máy móc khi thi công. Trên trắc dọc đường đỏ thực tế là gồm nhiều đoạn thẳng, xong đường đen lại không phẳng do cấu tạo địa hình, vì thế việc xác định chiều dài của các lớp đất trên mặt đất tự nhiên là khó chính xác và mất thời gian (các cọc có khoảng cách và độ dốc ngang thay đổ từ mặt cắt này sang mặt cắt khác). Do độ dốc ngang của sườn IS <1>tb ). Sau khi tính khối lượng đào đắp dọc theo chiều dài tuyến ta chưa xét đến khối lượng lượng hiệu chỉnh do chênh lệch thi công, do xây dựng kết cấu áo đường, do đào bỏ lớp đất hữu cơ. Khối lượng đào đắp nền đường được xác định theo từng cọc chi tiết trên tuyến. Dựa vào cao độ đường đỏ và thiết kế mặt cắt ngang tính được khối lượng đào đắp theo công thức sau: F1, F2 : diện tích mặt cắt tại mặt cắt 1 và 2. L : khoảng cách giữa hai mặt cắt cần tính khối lượng đào (đắp). Nền đắp : Được thiết kế tại những nơi sườn dốc thoải hoặc có độ dốc ngang rất nhỏ, vùng đồng bằng có mực nước ngầm cao. Trước khi đắp cần phải xử lý sườn dốc nếu địa chất đất nền không ổn định. Khi xây dựng nền đường đắp trên sườn dốc thì cần phải có các biện pháp cấu tạo chống đỡ nền đường để chúng không bị trượt trên sườn dốc. - Nếu sườn dốc tự nhiên nhỏ hơn 20% thì chỉ cần áp dụng biện pháp rẫy hết cây cỏ ở phạm vi đáy nền tiếp xúc với sườn dốc. Nếu không rẫy hết cây cỏ thì mùa mưa nước chảy trên sườn dốc sẽ thấm theo lớp cỏ mục rũa, lâu dần xối đáy nền, làm giảm sức bám của nền với mặt đất thiên nhiên và nền sẽ bị trượt. - Nếu độ dốc ngang sườn núi từ 20%-50% thì bắt buộc phải dùng biện pháp đánh bậc cấp. Bề rộng bậc cấp tối thiểu là 1m. - Nếu độ dốc ngang sườn núi từ 50% trở lên thì không thể đắp đất với mái dốc taluy 1:1.5 được nữa vì mái taluy sẽ kéo rất dài mới gặp sườn tự nhiên do đó khó bảo đảm ổn định toàn khối. Trường hợp này có thể áp dụng các biện pháp đắp xếp đá, biện pháp dùng kè chân, hoặc tường chắn. Đất đắp có thể lấy từ nền đào, từ thùng đấu hoặc từ các mỏ đất, đất được đắp thành từng lớp, và đắp cùng loại đất. Nếu khác loại đất thì phải đắp thành từng lớp xen kẻ nhau, lớp đất thoát nước tốt đắp bên trên lớp đất khó thoát nước. Đối với nền đường đắp thì ta cần vét thêm lớp hữu cơ trên bề mặt. Mặt cắt ngang của nền đắp Nền đào : Nền đào khi xây dựng sẽ phá hoại thế cân bằng của các tầng đất thiên nhiên, nhất là trường hợp khi đào trên sườn dốc sẽ tạo nên hiện tượng sườn dốc bị mất chân. Thường có hai kiểu : kiểu đào hoàn toàn và kiểu đào chữ L. Trắc ngang đào hoàn toàn thiết kế tại những nơi có địa chất ổn định. Mực nước ngầm tại những nơi này tương đối thấp, không có hiện tượng nước chảy ra từ mái taluy (nước ngầm) hai bên có bố trí rảnh dọc. Trắc ngang đào hình chữ L thường thiết kế tại những chổ không thể dùng trắc ngang đào hoàn toàn do khối lượng đào quá lớn. Trắc ngang nền đường nửa đào nửa đắp thường thiết kế ở nơi có sườn dốc thoải, địa chất ổn định, đất ở bên đào được đắp sang bên đắp trước khi đắp cần phải xử lý đào bỏ lớp hưu cơ rồi đắp trực tiếp. Đối vơi nền đường đào thì trong bảng khối lượng ta tính về nền đường đào đã có xét đến khối lượng của đào rãnh ở trong đó. Mặt cắt ngang nền đào Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 16 Quê hương |