Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Độ dốc mái taluy là 1:1,5, ở những đoạn đường đắp thấp (được xác định thực tế dựa vào các mặt cắt ngang) bố trí rãnh dọc như ở nền đường đào. Kích thước rãnh trong trường hợp đắp thấp cũng chọn như trong trường hợp đối với nền đường đào.

Độ dốc mái taluy là 1:1,5, ở những đoạn đường đắp thấp (được xác định thực tế dựa vào các mặt cắt ngang) bố trí rãnh dọc như ở nền đường đào. Kích thước rãnh trong trường hợp đắp thấp cũng chọn như trong trường hợp đối với nền đường đào.

Tải bản đầy đủ - 0trang

t



b  x  1,5t

b  H .k

 t

k

k  1,5



Với b = 4.5 m ; a = 1,2 ;

 Fdao



 5.7  H .k 

 0,32 



2



(m2)



2.(k  1)



4.5 * (4,5  H .k )



 Fđap  2 * (k  1,5)



(6.1)



(m2)



(6.2)



6.2.1.2. Khi b


Dng 3



d



H



x



d



a



b



b



Hỗnh I.6.4: Nóử

n õổồỡng daỷ

ng nổớa âo chỉỵL



 Fdao



 5.7  H .k 

 0,32 



2



(m2)



2.(k  1)



(6.3).



 Fdap 0 (m2)

6.2.1.3-Khi kH > b + a nền đường có dạng như hình I.6.5:

1:k



1:

1



H



1

1:



Dạng 4



a



b



b



a



Hình I.6.5: Nền đường dạng đào thông thường

Fdap 0

Fdao  2 �0,32 



(5.7  k .H ) 2 (k .H  5.7)2



2.(k  1)

2.(k  1)



(6.4).



6.2.1.4-Khi k =  nền đường có dạng nh hỡnh I.6.6:

36



1:k



H



Dng 5



a



b



b



a



Hỗnh I.6.6: Nóử

n õổồỡng daỷ

ng õaỡo coùk=



Fo = 2F0 + 2.(5.7 + H).H - H2 (m2)



(6.5)



Fđắp = 0.

6.2.2. Khi H > 0 nền đường thiên về đắp:

6.2.2.1.Khi kH < b = 4.5 nền đường có dạng như hình 6.7:

1:k



H



Dạng 6



1

1:



1:1

,5



t



d



x



d



a



b



b



1,5t



Hình I.6.7: Nền đường dạng nửa đào - nửa đắp (thiên về đắp)



 5.7  k .H 

Fđào = 0,32 +

2  k  1



2



(6.6)



 4.5  k .H 

Fđắp =

(6.7)

2  k  1,5 

 k .H  b 

6.2.2.2. Khi  k  1,5 0,6 m nền đường có dạng như hình I.6.8:

2



Điều kiện này tương ứng với h  0,6m

Fdap 



(4.5  k .H ) 2 (k .H  4.5) 2



2.(k  1,5)

2.(k  1,5)

0,72



Fđào = 0,32 + k 1



(6.8)

(6.9)



37



Dng 7



h



H



1:k



1:1

,5



b



b



Hỗnh I.6.8: Nóử

n âỉåìng dả

ng âàõ

p tháú

p



 k .H  b 



6.2.2.3. Khi  k  1,5  0,6 nền đường có dạng như hình 6.9

Fdao 0

(4.5  k .H ) 2 (k .H 4.5) 2



2.(k 1,5)

2.(k 1,5)



(6.10)

Dng 8



H



Fdap



1:k



1:1

,5



b



b



Hỗnh I.6.9: Nãư

n âỉåìng dả

ng âàõ

p thäng thỉåìng



6.2.2.4-Khi k =  nền đường có dạng như hình I.6.10:



1.5

1:



1:

1.5



b



Dạng 9



b



Hình 6.10: Nền đường đắp hoàn toàn với độ đốc ngang sườn i s

=0

Fđào = 0

Fđắp = 2.b.H +1,5H2 (m2)



(6.11)

38



6.2.3-Khi H=0 nền đường dng na o na p:



1:k

1

1:



Dng: 1



1:1

,5



a



b



b



Hỗnh I.6.10: Nóử

n õổồỡng daỷ

ng nỉía âo - nỉía âàõ

p

16.245

 5.7  k .H 

Fđào = 0,32 +

=0,32 +  k  1

2  k  1

2



(6.12)



 4.5  k .H  10.125

Fđắp =

=  k  1,5

2  k  1,5 

2



(6.13).



6.3. Tính tốn khối lượng đào đắp:

Cơ sở để tính tốn khối lượng đào đắp là các bản vẽ trắc dọc, trắc ngang và

bình đồ địa hình. Để tính được khối lượng đào hoặc đắp một cách chính xác thì rất

phức tạp do phải tính tích phân:

L



V  Fdl (m3)



(6.14)



0



Trong đó:

+ V: Khối lượng đào hoặc đắp (m3).

+ F: Diện tích mặt cắt ngang nền đường biến đổi dọc theo tuyến tùy

theo địa hình, cao độ đào đắp thiết kế và cấu tạo kích thước nền đường (m 2).

+ L: Chiều dài đoạn tuyến định tính tốn (m).

Vì F phụ thuộc nhiều yếu tố trên và thay đổi không theo quy luật nào. Do vậy,

việc áp dụng cơng thức trên rất khó khăn. Nên tiến hành tính theo phương pháp gần

đúng như sau:

- Chia đoạn tuyến thành từng đoạn nhỏ, điểm chia là các cọc địa hình và

tại các vị trí điểm xun.

- Trong mỗi đoạn giả thiết mặt đất là phẳng và tính khối lượng đất đào

hay đắp như thể tích một lăng trụ:

Vdao 



dao

F(dao

2 )  F(1)



2



L(1)( 2 ) (m3)



(6.15)



39



Vdap 



dap

F( dap

2 )  F(1)



2



L(1)( 2 ) (m3)



(6.16)



Trong đó:

+ V dao , V dap : Khối lượng đất phải đào, đắp trong đoạn.

dao



dao



+ F (1) , F ( 2 ) : Diện tích mắt cắt ngang phần đào tại đầu và cuối đoạn.

dap



dap



+ F (1) , F ( 2 ) : Diện tích mắt cắt ngang phần đắp tại đầu và cuối đoạn.

Cao độ đào hay đắp nền đường ở đây là cao độ tại tim đường.

Khối lượng đất đào đắp của toàn tuyến (hay đoạn tuyến) là tổng khối lượng

của từng đoạn nhỏ đã tính.

n



V  Vi (m3)



(I.6.4)



i 1



1:

n



Tim

âỉåìng

â



F 2o



c

c2



F 2õ

ừp



F Tõa

ỡo

B

õ



F ừp

T

B



1:

n



F1õaỡ

o

coỹc

1



F1



F1õ



1:

m



ừp



Hỗnh I.6.2: Sồ õọử tờnh khọỳi lổồỹng õaỡo âàõp

giỉỵa hai cc (1) v (2)



6.4. Khối

lượng đào

cho hai phương án:



đắp



Khối lượng đào đắp của các phương án tuyến có bảng phụ lục 6.1 và 6.2 kèm theo.

6.4.1. Khối lượng đào đắp phương án 1:

- Khối lượng đất đào: Vđào = 33642,82 (m3).

- Khối lượng đất đắp: Vđắp = 58225,48 (m3).

6.4.2. Khối lượng đào đắp phương án 2:

- Khối lượng đất đào: Vđào =43638,89 (m3).

- Khối lượng đất đắp: Vđắp = 41486,54 (m3).



40



CHƯƠNG7: THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

Áo đường mềm là một kết cấu nhiều lớp. Chọn lựa và bố trí các lớp kết cấu một

cách hợp lý để tạo được một hệ kết cấu nền mặt đường vừa có thể chịu được tải

trọng xe chạy và tác dụng của các yếu tố mơi trường, vừa có thể phát huy đầy đủ khả

năng lớn nhất của các tầng lớp lại vừa hợp lý về mặt kinh tế. Vấn đề này chính là

một nội dung quan trọng của việc thiết kế kết cấu mặt đường và cũng là tất yếu phải

giải quyết trước tiên đó là việc thiết kết cấu tạo các lớp áo đường và tính tốn chiều

dày của các lớp áo đường dựa trên tiêu chuẩn 22TCN 211-06, sau đó so sánh lựa

chọn kết cấu áo đường cũng như việc chọn phương án đầu tư thích hợp.

7.1. Cơ sở thiết kế kết cấu áo đường (KCAĐ).

7.1.1. Quy trình tính tốn - tải trọng tính tốn

Áo đường mềm được tính tốn thiết kế theo quy trình Áo đường mềm –các

yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế 22 TCN 211-06.

7.1.1.1. Tải trọng tính tốn:

Tải trọng trục (trục đơn) tính tốn tiêu chuẩn, P = 100 kN

Áp lực tính tốn lên mặt đường, p = 0,6 Mpa

Đường kính vệt bánh xe D = 33 cm

7.1.2. Xác định lưu lượng xe chạy tính tốn.

Lưu lượng xe khảo sát ở đầu năm 2011, năm đưa cơng trình vào khai thác là đầu

năm 2014, dự kiến thiết kế là đường cấp IV, vận tốc thiết kế là 60 km/h. Từ đó chọn

loại tầng mặt là cấp cao A1,vật liệu làm tầng mặt là BTN.

Lưu lượng xe chạy tính tốn ở năm tương lai là năm thứ 15 được xác định :

N12/2028 = N1/2011 .(1+q)18



( 7.1)



Trong đó:

- N 1/2011: Lưu lượng xe năm khảo sát.

- Hệ số tăng xe hàng năm: q = 13 %.

N12/2028 = 340. (1+0,13)18 =3068 (xhh/ng.đ)

Bảng7.1 - Dự báo thành phần giao thông ở năm cuối của thời hạn thiết kế 15 năm



Loại xe



Trọng lượng

trục Pi (kN)



Thành

phần

dòng xe

(%)



Lượng

xe ni

xe/ngày

đêm



Cụm bánh đơn



20



614



1



Cụm bánh đôi



51



1565



2



Cụm bánh đôi



10



307



Số

trục

sau



Số bánh của

mỗi cụm bánh

ở trục sau



Trục

trước



Trục

sau



Tải nhẹ



17,5



55



1



Tải trung



26,8



68



Tải nặng



48,2



105



Khoảng

cách giữa

các trục

sau (m)



<3



41



7.1.2.1.Tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100 kN:

Quy đổi số tải trọng trục xe khác về số tải trọng trục tính tốn tiêu chuẩn

(hoặc quy đổi về tải trọng tính tốn của xe nặng nhất)

Mục tiêu quy đổi ở đây là quy đổi số lần thông qua của các loại tải trọng trục i

về số lần thông qua của tải trọng trục tính tốn trên cơ sở tương đương về tác dụng

phá hoại đối với kết cấu áo đường:

Việc quy đổi phải được thực hiện đối với từng cụm trục trước và cụm trục sau

của mỗi loại xe khi nó chở đầy hàng với các quy định sau:

- Cụm trục có thể gồm m trục có trọng lượng mỗi trục như nhau với các cụm

bánh đơn hoặc cụm bánh đôi (m =1, 2, 3 );

- Chỉ cần xét đến các trục có trọng lượng trục từ 25 kN trở lên;

- Bất kể loại xe gì khi khoảng cách giữa các trục  3,0m thì việc quy đổi được

thực hiện riêng rẽ đối với từng trục;

- Khi khoảng cách giữa các trục  3,0m (giữa các trục của cụm trục) thì quy đổi

gộp m trục có trọng lượng bằng nhau như một trục với việc xét đến hệ số trục C 1

như ở biểu thức (3.1) và (3.2).

Theo các quy định trên, việc quy đổi được thực hiện theo biểu thức sau:

k



Ntk =



 C .C

1



i 1



2



.ni .(



PI 4, 4

)

Ptt



;



(7.2)



Trong đó:

+ N là tổng số trục xe quy đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính

tốn thơng 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 p i cần được

quy đổi về tải trọng trục tính tốn P tt (trục tiêu chuẩn hoặc trục nặng nhất). Trong

tính tốn quy đổi thường lấy n i bằng số lần của mỗi loại xe i thơng qua mặt cắt

ngang điển hình của đoạn đường thiết kế trong một ngày đêm cho cả 2 chiều xe

chạy;

+ C1 là hệ số số trục được xác định theo biểu thức (3-2):

C1=1+1,2 (m-1);



(7.3)



Với m là số trục của cụm trục i (điểm 1 của mục 3.2.3);

+ 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 đơi (1 cụm bánh gồm 2 bánh)

thì lấy C2=1,0; với cụm bánh có 4 bánh thì lấy C2=0,38

Bảng 7.2 Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục tiêu chuẩn 100 kN ở năm thứ

15



42



Loại

Xe



Trục



Bánh



Pi



m C1



C2



qi



N15



ni



C1.C2.ni.(



(xe/ngđ) (%) (xe/ngđ)



(kN)



Tải



trước



đơn



17,5



1



1



6,4



nhẹ



sau



đôi



55



1



1



1



Tải



trước



đơn



26,8



1



1



6,4



trung



sau



đôi



68



1



1



1



Tải



trước



đơn



48,2



1



1



6,4



nặng



sau



đôi



105



2 2,2



20

3068



1



51

10



Pi 4.4

)

Ptt



(xe/ngđ)



614



-



614



44,23



1565



30,51



1565



286,78



307



79,2



307



837,13



∑Trục xe quy đổi về tiêu chuẩn.



1277,85



Số trục xe tính tốn trên một làn xe.

Ntt = Ntk.fl (trục/làn.ngày đêm);



(7.4)



Trong đó:

Ntk: là tổng số trục xe quy đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính tốn

trong một ngày đêm trên cả 2 chiều xe chạy ở năm cuối của thời hạn thiết kế. Trị số

Ntk được xác định theo biểu thức (7.2) nhưng n i của mỗi loại tải trọng trục i đều

được lấy số liệu ở năm cuối của thời hạn thiết kế và được lấy bằng số trục i trung

bình ngày đêm trong khoảng thời gian mùa mưa hoặc trung bình ngày đêm trong cả

năm (nếu ni trung bình cả năm lớn hơn ni trung bình trong mùa mưa).

fl: là hệ số phân phối số trục xe tính tốn trên mỗi làn xe. fl = 0,55

* Số trục xe tính tốn trên một làn xe ở năm thứ 15.

Ntt = Ntk x fl = 1277,85x0,55 = 702,82 trục/làn.ngày đêm

7. 1.2..3 Tính số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính tốn 15 năm:

t



 1  q   1�



�x365 xN

Ne =

tt

t 1

q 1 q



Ne =



[(1  0,13)15  1]

365.702,82 1,87.10^6 trục

0,13.(1  0,13)14



Đây là căn cứ tham khảo để chọn loại tầng mặt, bề dày tối thiểu tầng mặt, thời hạn

thiết kế kết cấu áo đường

7.1.3. Xác định môđun đàn hồi yêu cầu:

Eyc = max (Eycmin, Eyctt)

7.1.3.1. Xác định môđun đàn hồi tối thiểu Eycmin:

- Dựa vào cấp thiết kế của đường : Cấp IV vận tốc thiết kế Vtk = 60 km/h.

43



- Loại mặt đường : A1

Tra bảng 3-5 của tài liệu [4] ta có giá trị Eyc tương ứng.

Kết quả thể hiện ở bảng 7.3

tt



7.1.3.2. Xác định môđuyn đàn hồi theo số trục xe tính tốn E yc :

Dựa vào:

- Tải trọng trục tính tốn : 10T

- Loại mặt đường : A1

-Số trục xe tính tốn trong một ngày đêm trên một làn xe.

Tra bảng 3-4 của tài liệu[4] ta có giá trị Eyc tương ứng.

Kết quả thể hiện ở bảng 7.3

Bảng 7.3 - Xác định môđuyn đàn hồi yêu cầu

Loại mặt đường

A1



Eycmin (Mpa)



Eyctt (Mpa)



Eycchọn (Mpa)



Mặt



Mặt



Mặt



130



183,66



183,66



7.1.4. Xác định phân kỳ đầu tư:

Hiện nay do yêu cầu phát triển cơ sở hạ tầng giao thông để đáp ứng sự phát triển

kinh tế của địa phương, mặt khác trên tuyến thiết kế có sự lưu thơng của nhiều xe

cơ giới, vận tốc tối thiểu ở đây là 60 km/h, mặt đường thiết kế là cấp cao A1, E yc=

183,66. Mặt khác, nếu đầu tư phân kì thì phải làm từ đường cấp thấp B1 ở giai đoạn

đầu. Với loại mặt đường này vừa không đáp ứng được yêu cầu chạy xe lại gây nhiều

bụi, ảnh hưởng tới môi trường và không phù hợp xu thế phát triển. Do đó chọn

phương án đầu tư 1 lần.

7.1.5. Xác định các điều kiện cung cấp vật liệu, bán thành phẩm, cấu kiện:

Qua điều tra khảo sát trên địa bàn tuyến đi qua huyện Tây Sơn có nhiều mỏ vật

liệu có thể đáp ứng được yêu cầu xây dựng mặt đường cũng như các bộ phận cơng

trình, cụ thể đá lấy tại xí nghiệp mỏ đá cách chân cơng trình 4km; nhựa đường hay

bê tơng nhựa lấy tại cơng ty TNHHXD-MINH THẢO cách chân cơng trình 10 km;

các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được lấy tại nhà máy bê tơng cách chân

cơng trình 10 km; dùng đất từ nền đào sang đắp nền đắp,nếu thiếu sẽ lấy đất từ

thùng đấu hay mỏ để đắp hoặc có thể khai thác tại các chân đồi dọc tuyến; cát có thể

lấy ở dọc sơng ... Tất cả các vật liệu đều có thể khai thác vận chuyển đến chân cơng

trình bằng đường bộ một cách thuận lợi.



7.1.6. Xác định các điều kiện thi công:

44



- Các đơn vị thi công giàu kinh nghiệm cũng như đội ngũ cơng nhân lành nghề

đã từng tham gia nhiều cơng trình tương tự đạt chất lượng cao. Ngoài ra các đơn vị

thi cơng có đầy đủ các loại máy móc, trang thiết bị phục vụ thi cơng góp phần nâng

cao năng suất rút ngắn thời gian thi cơng, đảm bảo hồn thành cơng trình đúng tiến

độ và đạt chất lượng.

- Thời gian thi cơng vào các tháng 6,7,8; trời nắng nóng, khí hậu khơ ráo, mực

nước ngầm khơng biến đổi.

- Các điều kiện khác phục vụ cho đời sống như cung cấp nhu yêú phẩm, thông

tin liên lạc, y tế đáp ứng đầy đủ.

7.2. Thiết kế cấu tạo

7.2.1. Quan điểm thiết kế cấu tạo:

- Phải tuân theo nguyên tắc thiết kế tổng thể nền áo đường, tức là trong mọi

trường hợp phải chú trọng các biện pháp nâng cao cường độ và sự ổn định

cường độ của khu vực tác dụng để tạo điều kiện cho nền đất tham gia chịu lực

cùng với áo đường đến mức tối đa, từ đó giảm được bề dày áo đường và hạ giá

thành xây dựng.

- Đồng thời, còn phải sử dụng các biện pháp tổng hợp khác nhau (biện pháp

sử dụng vật liệu và tổ hợp các thành phần vật liệu, biện pháp thoát nước cho các

lớp có khả năng bị nước xâm nhập…) để hạn chế các tác dụng của ẩm và nhiệt

đến cường độ và độ bền của mỗi tầng, lớp trong kết cấu áo đường và đặc biệt là

biện pháp hạn chế các hiện tượng phá hoại bề mặt đối với lớp mặt trên cùng do

xe chạy gây ra.

- Phải chọn và bố trí đúng các tầng, lớp vật liệu trong kết cấu áo đường sao

cho phù hợp với chức năng của mỗi tầng, lớp và bảo đảm cả kết cấu đáp ứng

được những yêu cầu cơ bản, đồng thời phù hợp với khả năng cung ứng vật liệu,

khả năng thi công và khả năng khai thác duy tu, sửa chữa, bảo trì sau này.

- Phải sử dụng tối đa các vật liệu và phế thải công nghiệp tại chỗ (sử dụng

trực tiếp hoặc có gia cố chúng bằng chất kết dính vơ cơ hoặc hữu cơ). Ngồi ra,

phải chú trọng vận dụng các kinh nghiệm về xây dựng và khai thác áo đường

trong điều kiện cụ thể của địa phương đường đi qua.

- Cần đề xuất từ 2 đến 3 phương án cấu tạo kết cấu áo đường. Khi đề xuất

các phương án thiết kế cần phải chú trọng đến yêu cầu bảo vệ môi trường, yêu

cầu bảo đảm an tồn giao thơng và cả u cầu về bảo vệ sức khoẻ, bảo đảm an

tồn cho người thi cơng.

7.2.2. Đề xuất các phương án cấu tạo kết cấu áo đường.

Phương án đầu tư xây dựng một lần có thời gian đại tu là 15 năm. Kết cấu áo

đường là loại cấp cao A1 gồm các loại sau:

- Phương án 1A : Kết cấu mặt đường và lề gia cố.

45



1) BTNC loại I hạt vừa – Dmax20 dày 5 cm E1= 420 MPa .

2) BTNC loại I hạt vừa –Dmax 25 dày 7cm E2 = 350 MPa.

3) CPĐD loại I – Dmax25dày 28cm E3 = 300 MPa.

4) CPTN loại A dày 18cm E4 = 200 MPa.

- Phương án 1B:

1) BTNC loại I hạt vừa – Dmax20 dày 5 cm E1= 420 MPa .

2) BTNC loại I hạt vừa –Dmax 25 dày 7cm E2 = 350 MPa.

3) CPĐD loại I – Dmax25dày 24cm E3 = 300 MPa.

4) CPTN loại A dày 30cm E4 = 200 MPa.

- Phương án 1C:

1) BTNC loại I hạt vừa – Dmax20 dày 5 cm E1= 420 MPa .

2) BTNC loại I hạt vừa –Dmax 25 dày 7 cm E2 = 350 MPa.

3) CPĐD loại I – Dmax25dày 26cm E3 = 300 MPa.

4) CPTN loại A dày 28cm E4 = 200 MPa.

- Phương án 2A:

1) BTNC loại I hạt vừa – Dmax20 dày 5 cm E1= 420 MPa .

2) BTNC loại I hạt vừa –Dmax 25 dày 7cm E2 = 350 MPa.

3) CPĐD loại I – Dmax25 dày 15cm E3 = 300 MPa.

4) CPĐD lại II- Dmax 37,5 dày 28cm E4 = 250 MPa

- Phương án 2B:

1) BTNC loại I hạt vừa – Dmax20 dày 5 cm E1= 420 MPa .

2) BTNC loại I hạt vừa –Dmax 25 dày 7cm E2 = 350 MPa.

3) CPĐD loại I – Dmax25dày 14cm E3 = 300 MPa.

4) CPĐD loại II -Dmax 37,5 dày 32cm E4 = 250 MPa.

- Phương án 2C : Kết cấu mặt đường và lề gia cố.

1) BTNC loại I hạt vừa – Dmax20 dày 5 cm E1= 420 MPa .

2) BTNC loại I hạt vừa –Dmax 25 dày 7cm E2 = 350 MPa.

3) CPĐD loại I – Dmax25dày 24cm E3 = 300 MPa.

4) CPĐD loại I – Dmax25dày 18cm E4 = 250 MPa.



46



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Độ dốc mái taluy là 1:1,5, ở những đoạn đường đắp thấp (được xác định thực tế dựa vào các mặt cắt ngang) bố trí rãnh dọc như ở nền đường đào. Kích thước rãnh trong trường hợp đắp thấp cũng chọn như trong trường hợp đối với nền đường đào.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×