Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Kiểm toán kết cấu mặt đường BTXM

Kiểm toán kết cấu mặt đường BTXM

Tải bản đầy đủ - 0trang

Trường Đại Học GTVT Cơ Sở 2

Bộ mơn Cơng Trình GTCC &Mơi Trường



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Lớp: Cơng trình GTCC – K52



Eb: Module đàn hồi móng cấp phối đá dăm gia cố xi măng

hb: Chiều dày móng cấp phối đá dăm gia cố xi măng



b : Hệ số poisson của móng cấp phối đá dăm gia cố xi măng

2.5. Bán kính độ cứng tương đối của tấm BTXM

1/3



1/3



�D  Db �

�46.45  0.903 �

rg  1.21� c

�  1.21�

�  0.926( m)

E

105.45





� t �

2.6. Tính ứng suất do tải trọng xe

2.6.1. Ứng suất kéo uốn tại vị trí giữa cạnh dọc tấm do tác dụng tải trọng trục đơn

thiết kế trên tấm khơng có liên kết ở cả 4 cạnh

- Với Ps=100 (kN)



 ps



1,45.103 0.65 2 0.94 1.45.103



.rg .hc .Ps 

.0.9260.65.0.262.1000.94  1.52( MPa)

D

0.903

1 b

1

Dc

46.45



- Với Pmax =Ps=180 (kN)



 pm



1.45.103 0.65 2 0.94

  ps 

.r .hc .Pmax  2.63( MPa)

Db g

1

Dc



2.6.2. Ứng suất kéo uốn gây mỏi do tải trọng xe chạy tại vị trí giữa cạnh dọc tấm



 pr  kr .k f .kc . ps  0.87 �2.48 �1.05 �2.63  3.44( MPa)

- kr : Hệ số triết giảm ứng suất do khả năng truyền tải tại khe nối, tầng mặt của kết



cấu lề giống với tầng mặt của tầng xe chạy nên kr  0.87

k

- f : Hệ số mỏi xét đến số lần tác dụng tích lũy của tải trọng gây ra mỏi trong thời

hạn phục vụ thiết kế

(Theo điều 8.3.3. Kf = Ne



k f  (8.52.106 )0.057  2.48

+ Ne= 8.52×106 (lần)

+   0.057 với mặt đường BTXM thông thường

- kc : Hệ số tổng hợp xét đến ảnh hưởng của tác động và các yếu tố sai khác giữa lí



thuyết thực tế tấm chịu lực của tấm BTXM, với đường cấp III, kc  1.05

GVHD: Th.s Trần Quang Vượng



Trang 51



SVTH: Trần Lý Hùng



Trường Đại Học GTVT Cơ Sở 2

Bộ mơn Cơng Trình GTCC &Mơi Trường



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Lớp: Cơng trình GTCC – K52



2.6.3. Ứng suất kéo uốn lớn nhất do tải trọng đơn nặng nhất Pmax gây ra tại giữa

cạnh dọc của tấm



 p max  kr .kc . pm  0.87 �1.05 �2.63  2.4( MPa)

2.7. Ứng suất kéo uốn lớn nhất do gradient nhiệt độ lớn nhất gây ra trong tấm

BTXM



 t max 



 c .hc .Ec .Tg

.BL

2



- Ec: Module đàn hồi của tấm BTXM

- Tg: Gradien nhiệt độ lớn nhất, lấy bằng 920C/m cho khu vực miền Nam

- hc: Chiều dày tấm BTXM

-  c : Hệ số giãn nở 1 chiều của BTXM, với loại cốt liệu thô trong BTXM là cuội sỏi

nên chọn  c  11 �10 / C

- BL: Hệ số ứng suất nhiệt độ tổng hợp được xác định bằng biểu thức

6



0



BL  1.77.e 4,48 hc .CL  0.131(1  C L ) �

- CL: Hệ số ứng suất uốn vồng do gradient nhiệt độ gây ra



�1

CL  1  �

1 



t



�Sht.cost  Cht.sint

.



�cos t.sin t  Sht.Cht



L

4.5



 1.619

3 �rg 3 �0.926



- L : khoảng cách giữa các khe ngang, tức là chiều dài tấm BTXM

- Rg : Bán kính độ cứng tương đối của tấm BTXM (m)

-  : Hệ số liên quan đến kết cấu tấm 2 lớp

- kn : Độ cứng tiếp xúc theo chiều dọc giữa tầng mặt và tầng móng, khi khơng có lớp

BT nhựa cách ly thì:

1



1



1 �h

h � 1 �0.26

0.2 �

kn  .� c  b �  .�



�  3081( MPa / m)

2 �Ec Eb � 2 �31000 1300 �

1/4



1/4



� ( D .D ) � �



(46.45 �0.903)

r  � c b �  �

�  0.1427

(

D



D

).

k

(46

.45



0.90

3

)



21033.40





b

n�

� c

- Sht, Cht là sin hipecbolic và cos hipecbolic



et  e t e1.619  e1.619

Sht 



 2.42

2

2

GVHD: Th.s Trần Quang Vượng



Trang 52



SVTH: Trần Lý Hùng



Trường Đại Học GTVT Cơ Sở 2

Bộ mơn Cơng Trình GTCC &Mơi Trường



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Lớp: Cơng trình GTCC – K52



et  e  t e1.619  e 1.619

Cht 



 2.62

2

2

Từ đó tính được:



� 1 �Sht .cost  Cht.sint

CL  1  �

.

1  �



�cos t.sin t  Sht.Cht

� 1 �2.4 �cos1.619  2.6 �sin1.619

1 �



1  0.14 �cos1.619 �sin1.619  2.4 �2.6



 0.65



BL  1,77.e 4,48 hc .CL  0.131(1  CL )

 1,77 �e 4,48�0.26 �0.65  0.131 �(1  0.65)

 0.313



 c .hc .Ec .Tg

.BL

2

11 �10 6 �0.26 �31000 �92



�0.313  1.27( MPa)

2



 t max 



2.8. Tính hệ số mỏi nhiệt kt

bt

��



 t max �

kt 

.�

at .�



c

� t�

 t max � � f r �







- f r : Cường độ kéo uốn thiết kế, f r  5MPa



fr



- at, bt, ct là các hệ số quy hồi được tính như sau:

at



0.841



at



0.871



bt



1.323



bt



1.287



ct



0.058



ct



0.071



Nên chọn kt=maxf(at, bt, ct), hay

bt

��



 t max �

kt 

.�

a .�

� c �

 t max �t � f r � t �





1.287



5 �

1.27 �





��

0.871�� �  0.071�

1.27 �

�5 �





fr



 0.308

2.9. Ứng suất nhiệt gây mỏi



GVHD: Th.s Trần Quang Vượng



Trang 53



SVTH: Trần Lý Hùng



Trường Đại Học GTVT Cơ Sở 2

Bộ mơn Cơng Trình GTCC &Mơi Trường



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Lớp: Cơng trình GTCC – K52



 tr  kt . tmax  0.308 �1.27  0.39( MPa)

2.10. Kiểm toán các điều kiện giới hạn

Tuyến đường thiết kế thuộc cấp III, nên độ tin cậy thiết kế lấy  r  1.11

- Theo điều kiện (8-1):



 r ( pr   tr ) �f r



hay



 r ( pr   tr ) �f r



1.11 �(2.44  1.04)  4.93( MPa )  f r  5( MPa ) (Đạt yêu cầu)

- Theo điều kiện (8-2):



 r ( pmax   tmax ) �f r



hay



 r ( pmax   tmax ) �f r



1.11 �(2.4  1.27)  4.037( MPa)  f r  5( MPa ) (Đạt yêu cầu)

Trị số ứng suất gây mỏi dưới đáy móng, được kiểm tra theo (8-21) và (8-2) với

trường hợp móng trên bằng cấp phối đá dăm gia cố xi măng thường là nhỏ không đáng

kể nên không cần kiểm tra, thường chỉ kiểm tra khi móng trên là bê tơng nghèo hay bê

tông đầm lăn

Kết luận: Kết cấu mặt đường BTXM dự kiến bao gồm 26cm tầng mặt BTXM, 20cm

móng trên là cấp phối đá dăm gia cố xi măng, 18cm móng dưới là cấp phối đá dăm đạt

được các điều kiện kiểm tốn nên có thể chấp nhận kết cấu này làm kết cấu thiết kế,

nhưng chiều dày tấm BTXM phải tăng thêm 6mm dự phòng mài mòn như quy định ở

điều 4.2.2 nên chọn chiều dày tấm BTXM là 27cm

3. Gia cố chống xói

- Bề mặt taluy được gia cố chống xói bằng đá hộc có chiều dày bằng chiều dày lề

gia cố (27cm).

- Chân mái dốc phía hạ lưu chống xói bằng dạng tường chân khay bằng đá hộc xây

có chiều sâu 0.8m, phía thượng lưu có chiều sâu 0.4m

- Chiều rộng dải đất gia cố phía hạ lưu bằng 6m, phía thượng lưu gia cố ít nhất là

2m. Vật liệu gia cố bằng đá hộc.

- Hai đầu đường tràn có biển báo hiệu đoạn đường tràn, đồng thời trí hệ thống cọc

tiêu dọc theo đường tràn để lái xe có thể quan sát được chiều sâu nước ngập.



GVHD: Th.s Trần Quang Vượng



Trang 54



SVTH: Trần Lý Hùng



Trường Đại Học GTVT Cơ Sở 2

Bộ mơn Cơng Trình GTCC &Mơi Trường



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Lớp: Cơng trình GTCC – K52



PHỤ LỤC 4: KIỂM TOÁN KẾT CẤU LỀ GIA CỐ

1. Số trục xe tính tốn

Theo 22TCN 211-06 số trục xe tính tốn N tt để thiết kế kết cấu gia cố trong

trường hợp giữa phần xe chạy chính và lề khơng có dải phân cách bên được lấy bằng

35-50% số trục xe tính tốn của làn xe cơ giới liền kề tùy thuộc việc bố trí phần xe chạy

chính.



� Nttle  0.4 �Ntt  0.4 �197  78.8 (trục/làn.ngày đêm)



o







o





o

o



2. Xác định mô đun đàn hồi yêu cầu

Với Nttle= 78.8 trục/làn.ngày đêm � loại tầng mặt lựa chọn là cấp cao A1, ta tra

được Eyc= 141MPa>110 MPa (trị số tối thiểu của môđun đàn hồi yêu cầu quy định

trong bảng 3-5, điều 3.4.3 TCN 211-06) � chọn Eyc = 141MPa.

3. Chọn sơ bộ kết cấu lề gia cố

Tầng mặt

Lớp trên: bê tông nhựa chặt hạt nhỏ rải nóng, dày 6cm

Lớp nhựa dính bám: RC-70 (0,5l/m2)

Lớp dưới: bê tông nhựa chặt hạt trung rải nóng, dày 8cm

Tầng móng

Lớp nhựa thấm bám: MC 70 (1l/m2)

Lớp móng trên cấp phối đá dăm nghiền loại I (22 TCN 334-06), cỡ hạt lớn nhất danh

định Dmax=25mm, dày 24

Nền đất: Đất Bazan

Bảng 3.1: Các thông số thiết kế của vật liệu và đất nền đường



Lớp kết cấu

(từ dưới lên)



Bề

dày

lớp

(cm

)



Đất Bazan



E (MPa)

Tính

về độ

võng



Tính

về

trượt



Tính

về kéo

uốn



Rku

(MPa)



44



0.031



Cấp phối đá dăm loại I



24



300



300



300



Bê tông nhựa chặt hạt

trung



8



350



250



1600



2



Bê tông nhựa chặt hạt mịn



6



280



200



1200



2.8



GVHD: Th.s Trần Quang Vượng



C

(MPa)



Trang 55







(độ

)

12



SVTH: Trần Lý Hùng



Trường Đại Học GTVT Cơ Sở 2

Bộ mơn Cơng Trình GTCC &Mơi Trường



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Lớp: Cơng trình GTCC – K52



Hình 3.1: Hình dạng của kết cấu lề gia cố

4. Kiểm toán kết cấu lề gia cố theo 22 TCN 211-06

4.1. Theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi

Điều kiện kiểm tốn: Ech≥Kcd.Eyc

Trong đó:

 Kcd là hệ số cường độvề độ võng được xác định dựa vào độ tin cậy với đường ô tô cấp

IV tra bảng 3-3 trang 39, độ tin cậy bằng 0.95

Tra bảng 3-2 Trang 39 với độ tin cậy 0.95 được Kcd=1.17

 Eyc là Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu Tra bảng 3-4 Trang 39 được E ycllx=141 > Eycmin=110

=>Eyc=141

 Tính Ech

Tính mơ đun dàn hồi trung bình Etb

3





1+kt1/3 �

E =E1 �



�1+k �

Tính đổi tầng 2 lớp 1 từ dưới lên được thực hiện theo biểu thức:

với k=h2/h1 và t=E2/E1

=>Mô đun đàn hồi E’tb= 323.67 (Mpa)

Tỷ số H/D = 1.333

Ta có H/D > 2 ta nhân them hệ số điều chỉnh β

Hệ số điều chỉnh β tra bảng11-6 22 TCN 211-06 dựa vào tỉ số H/D được β=1.15

Mô đun đàn hồi đã điều chỉnh Edc=β.E’tb =372.22(Mpa)

+ Tra Ech/Edc theo tốn đồ hình 11-10 dưa trên tỉ số H/D và tỷ số E0/Edc = 0.13

=>Giá trị Ech = 173.8Mpa

=> Ech=173.8≥ K.Eyc=133

Kiểm toán: Đạt

Kết luận mặt đường đảm bảo yêu cầu độ võng.

4.2. Theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất

'

tb



GVHD: Th.s Trần Quang Vượng



Trang 56



SVTH: Trần Lý Hùng



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Kiểm toán kết cấu mặt đường BTXM

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×