PHẦN I
THIẾT KẾ SƠ BỘ
Chương 1 : giới thiệu nhiệm vụ và số liệu thiết kế. 1
1.1 Nhiệm vụ thiết kế
1.2 Số liệu thiết kế
1.3 Địa chất – thuỷ văn
Chương 2 :Xác định cấp đường& các chỉ tiêu kỹ thuật . 3
2.1 Xác định cấp kỹ thuật
2.2 Xác định các yếu tố kỹ thuật chủ yếu của tuyến đường
2.2.1 / Xác định độ dốc dọc lớn nhất . 5
2.2.2 / Xác định tầm nhìn xe chạy . 6 2.2.3 /Xác định bán kính đường cong nằm .và bố trí siêu cao . 8
2.2.4 / Xác định đường cong đứng 13
2.2.5 / Xác định cự ly các cọc, cao độ các cọc . 14
Chương 3 : Tính toán thuỷ văn. 26
3.1 Tính toán thủy văn . 26
3.2 / Tính toán thủy lực và xác định cống . 29
3.3 / Tính khẩu độ cầu .
109 trang |
Chia sẻ: NguyễnHương | Lượt xem: 966 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế đường qua hai điểm A - B, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
")
Trong đó :
Stg : chiều dài tăng hay giảm tốc ( m ) .
V : tốc độ trước và sau khi tăng giảm tốc độ .
Dtb : trị số trung bình nhân tố động lực tính ứng với V1 và V2 , tra trên biểu đồ nhân tố động lực.
Chiều dài hãm xe :
(Công thức trang 72 "Thiết kế đường ô tô" )
Trong đó :
V1 , V2 : tốc độ chạy trước và sau khi hãm xe (km/h), thường lấy V1>V2.
K = 1,3 --> 1,4 : hệ số sử dụng phanh. .
: hệ số bám trên quãng đường hãm
i : Độ dốc dọc trên đoạn hãm, khi lên dốc dùng dấu “+”, khi xuống dốc dùng dấu " - " .
BẢNG TÍNH VẬN TỐC HẠN CHẾ (TẠI CÁC VỊ TRÍ ĐƯỜNG CONG NẰM)
Đoạn Cong
Lý trình
Lượt đi
Lượt về
Tiếp đầu
Tiếp cuối
R
i
Vhc
i
Vhc
1
km0+560
km1+190
400
0.02
78.0769
-0.02
63.75
2
km2+951
km3+499
800
0.02
110.417
-0.02
90.16
3
km3+927
km4+629
500
-0.02
71.2741
0.02
87.29
4
km5+078
km5+359
900
0.02
117.115
-0.02
95.62
5
km5+727
Km8+8445
600
0.02
95.6243
-0.02
78.08
PHƯƠNG ÁN I
PHƯƠNG ÁN II
Đoạn Cong
Lý trình
Lượt đi
Lượt về
Tiếp đầu
Tiếp cuối
R
i
Vhc
i
Vhc
1
km0+187
km0+838
800
-0.02
90.1554
0.02
110.42
2
km1+108
km1+469
400
0.02
78.0769
-0.02
63.75
3
km1+737
km2+176
400
-0.02
63.7495
0.02
78.08
4
km2+653
km3+279
500
0.02
87.2926
-0.02
70.00
5
km3+713
km4+184
1000
-0.02
100.797
0.02
123.45
6
km4+701
Km6+691
900
-0.02
95.6243
0.02
117.12
BẢNG TÍNH CHIỀU DÀI TĂNG – GIẢM TỐC – HÃM PHANH
( LƯỢT ĐI TỪ A à B ) – PHƯƠNG ÁN 1
V1
V2
Vhc
Dtb
i
D=f+i
St
Sg
Cộng
dồn
Sh (m)
Lý trình
km/h
km/h
km/h
(m)
(m)
km0+00
0
10
0.345
0.033
0.055
1.4
1.4
10
20
0.172
0.033
0.055
10.1
11.4
20
30
0.104
0.033
0.055
40.6
52.0
30
40
0.066
0.033
0.055
242.7
294.7
40
50
0.064
0.033
0.055
406.6
701.3
V2 =
40.23
km0+701
km0+330
40
50
0.064
-0.0354
-0.013
45.9
45.9
50
60
0.038
-0.0354
-0.013
84.9
130.8
60
70
0.033
-0.0354
-0.013
110.6
241.4
70
80
0.025
-0.0354
-0.013
153.2
394.6
V2 =
71.08
km0+679
km0+559
71
78
0.026
-0.0354
-0.013
105.0
105.0
78
-0.0354
-0.013
490.7
595.7
km1+155
km1+155
78
72
0.026
0.0106
0.033
548.5
548.5
72
33.5
582.0
km1+738
km1+738
72
80
0.024
-0.024
-0.002
182.2
182.2
80
-0.024
-0.002
315.8
498.0
km2+236
km2+236
80
-0.043
405.0
405.0
km2+641
km2+641
80
70
0.025
0
0.022
16.5
16.5
70
60
0.033
0
0.022
30.9
14.3
60
55
0.037
0
0.022
37.2
6.3
37.2
km2+678
km2+678
55
0
258
258.0
km2+936
km2+936
55
50
0.057
0.0396
0.062
441.2
441.2
V2 =
52.66
km3+148
km3+148
53
55
0.055
0.02
0.042
66.0
66.0
55
918.0
984
km4+132
km4+132
55
50
0.055
0.0396
0.062
307.8
307.8
50
0.0396
0.062
220.2
528
km4+670
km4+670
50
60
0.038
0.0131
0.035
1725
1725
V2 =
53.53
km7+395
km5+233
54
60
0.037
-0.0541
-0.032
38.9
38.9
60
70
0.033
-0.0541
-0.032
78.8
117.7
70
80
0.025
-0.0541
-0.032
103.2
220.9
80
-0.0541
-0.032
101.1
322
km5+555
km5+555
80
77
0.022
0.0049
0.027
380.0
380.0
77
0.0049
0.027
26.0
406
km5+961
km5+961
77
80
0.022
-0.028
-0.006
66.2
66.2
80
-0.028
-0.006
1166
1232.41
Km8+844
BẢNG TÍNH CHIỀU DÀI TĂNG – GIẢM TỐC – HÃM PHANH
( LƯỢT ĐI TỪ B à A ) – PHƯƠNG ÁN 1
V1
V2
Vhc
Dtb
i
D=f+i
St
Sg
Cộng
dồn
Sh (m)
Lý trình
km/h
km/h
km/h
(m)
(m)
Km8+445
0
10
0.345
0.028
0.05
1.3
1.3
10
20
0.172
0.028
0.05
9.7
11.0
20
30
0.104
0.028
0.05
36.8
47.8
30
40
0.066
0.028
0.05
168.5
216.3
40
50
0.064
0.028
0.05
258.4
474.6
50
57
0.055
0.028
0.05
646.7
1121
57
0.028
0.05
111.1
1232.41
km5+961
km5+961
57
60
0.042
-0.0049
0.017
55.1
55.1
60
70
0.033
-0.0049
0.017
328.8
383.9
70
80
0.025
-0.0049
0.017
734.5
1118
V2 =
70.32
km4+843
km5+555
70
60
0.033
0.0541
0.076
117.8
117.8
60
50
0.038
0.0541
0.076
112.5
230.3
50
45
0.04
0.0541
0.076
51.5
281.8
45
0.0541
0.076
40.2
322
km5+233
km5+233
45
50
0.04
-0.0131
0.009
60.6
60.6
50
60
0.038
-0.0131
0.009
150.8
211.5
60
70
0.033
-0.0131
0.009
215.4
426.8
70
80
0.025
-0.0131
0.009
363.6
790.5
V2 =
74.23
km4+442
km4+660
74
80
0.023
-0.0395
-0.018
89.0
89.0
V2 =
75.04
75
71
0.027
-0.0395
-0.018
22.0
6.99
71
-0.0395
-0.018
506.0
528
km4+132
km4+132
71
-0.020
0.002
204
204
71
80
0.025
-0.020
0.002
235.6
439.6
80
-0.020
0.002
544.4
984
km3+148
km3+148
80
-0.0396
-0.018
211.3
211.3
km2+936
km2+936
80
70
0.025
0
0.022
16.5
16.5
70
60
0.033
0
0.022
30.9
14.3
60
55
0.037
0
0.022
37.2
6.3
km2+899
55
0
0.022
258
294.79
km2+641
km2+641
55
50
0.055
0.0429
0.065
206
206.4
50
0.0429
0.065
199
405.3
km2+236
km2+236
50
59
0.052
0.024
0.046
651.3
V2 =
53.52
km1+585
km1+738
54
60
0.037
-0.0106
0.011
104.9
104.9
60
70
0.033
-0.0106
0.011
238.2
343.1
70
80
0.025
-0.0106
0.011
429.8
772.9
V2 =
74.96
km1+589
km1+738
75
70
0.027
0.0354
0.057
95.4
95.4
70
60
0.033
0.0354
0.057
208.8
304.3
60
54
0.037
0.0354
0.057
132.4
436.7
54
0.0354
0.057
415.9
852.6
km0+303
km0+303
54
60
0.037
-0.033
-0.011
56.0
56.0
60
70
0.033
-0.033
-0.011
116.6
172.6
70
80
0.025
-0.033
-0.011
163.4
336.0
V2 =
78.08
km0+00
BẢNG TÍNH CHIỀU DÀI TĂNG – GIẢM TỐC – HÃM PHANH
( LƯỢT ĐI TỪ A à B ) – PHƯƠNG ÁN II
V1
V2
Vhc
Dtb
i
D=f+i
St
Sg
Cộng
dồn
Sh (m)
Lý trình
km/h
km/h
km/h
(m)
(m)
km0+00
0
10
0.345
0.0236
0.046
1.3
1.3
10
20
0.172
0.0236
0.046
9.3
10.7
20
30
0.104
0.0236
0.046
34.0
44.6
30
40
0.066
0.0236
0.046
132.8
177.4
40
50
0.064
0.0236
0.046
195.6
373.0
50
58
0.053
0.0236
0.046
443.8
816.8
V2 =
52.18
km0+817
km0+487
53
60
0.037
-0.0021
0.02
180.0
180.0
60
70
0.033
-0.0021
0.02
394.0
574.0
V2 =
69.19
km1+061
km1+027
70
78
0.026
-0.0375
-0.016
111.9
111.9
78
-0.0375
-0.016
330.8
442.7
78
80
0.022
-0.0375
-0.016
33.6
476.3
80
-0.0375
-0.016
206.3
682.6
80
70
0.025
-0.0375
-0.016
17.88
70
64
0.032
-0.0375
-0.016
710.1
9.58
64
-0.0375
-0.016
411.9
1,122
64
70
0.032
-0.0375
-0.016
66.8
1,189
70
80
0.025
-0.0375
-0.016
145.3
1,334
80
-0.0375
-0.016
50.51
1384.55
km2+411
km2+411
80
70
0.025
0
0.022
16.54
16.54
70
60
0.033
0
0.022
30.87
14.33
60
55
0.037
0
0.022
37.20
6.34
55
195.7
232.87
km2+664
km2+664
55
50
0.055
0.042
0.064
226.8
226.8
50
0.042
0.064
81.8
308.61
km2+953
km2+953
50
60
0.053
0.0232
0.045
537.0
V2 =
58.01
km3+490
km3+375
58
60
0.036
-0.0274
-0.005
22.2
22.2
60
70
0.033
-0.0274
-0.005
133.7
155.9
70
80
0.025
-0.0274
-0.005
193.4
349.2
V2 =
77.29
km3+669
km3+669
78
0.0055
0.028
262.6
262.64
km3+932
km3+932
78
80
0.025
-0.0283
-0.006
39.6
39.6
80
-0.0283
-0.006
442.2
481.77
km4+413
km4+413
80
70
0.025
0.0111
0.033
741.9
V2 =
76.96
75
66
0.003
0.0111
0.033
236.3
13.69
66
0.0111
0.033
75.0
311.32
km4+725
km4+725
66
60
0.034
0.0298
0.052
171.3
171.3
60
0.0298
0.052
151.0
322.3
km5+057
km5+057
60
66
0.034
0.0118
0.034
4762
4762
V2 =
61.02
km5+855
km5+855
61
70
0.033
-0.0235
-0.002
135.8
135.8
70
80
0.025
-0.0235
-0.002
221.7
357.5
80
-0.0235
-0.002
523.3
880.78
km6+691
BẢNG TÍNH CHIỀU DÀI TĂNG – GIẢM TỐC – HÃM PHANH
( LƯỢT ĐI TỪ B à A ) – PHƯƠNG ÁN II
V1
V2
Vhc
Dtb
i
D=f+i
St
Sg
Cộng
dồn
Sh (m)
Lý trình
km/h
km/h
km/h
(m)
(m)
0
10
0.345
0.0236
0.046
1.3
1.3
10
20
0.172
0.0236
0.046
9.3
10.7
20
30
0.104
0.0236
0.046
34.0
44.6
30
40
0.066
0.0236
0.046
132.8
177.4
40
50
0.064
0.0236
0.046
195.6
373.0
50
58
0.053
0.0236
0.046
443.8
816.8
58
0.0236
0.046
64.0
880.78
Km6+691
Km6+691
58
60
0.036
-0.0118
0.01
35.4
35.4
60
70
0.033
-0.0118
0.01
225.6
261.0
70
80
0.025
-0.0118
0.01
395.3
656.3
80
-0.0118
0.01
123.0
779.26
km5+076
km5+076
80
-0.0298
-0.008
351.6
351.6
km4+725
km4+725
80
-0.0111
0.011
311.3
311.32
km4+413
km4+413
80
70
0.025
0.0283
0.05
234.7
234.7
70
60
0.033
0.0283
0.05
294.0
528.7
V2 =
64.34
64
57
0.036
0.0283
0.05
415.6
8.84
57
0.0283
0.05
66.13
481.8
km3+932
km3+932
57
60
0.037
-0.0055
0.017
68.7
68.7
60
70
0.033
-0.0055
0.017
312.3
381.0
V2 =
66.39
km3+551
km3+669
67
58
0.034
0.0274
0.049
296.5
296.5
km3+375
km3+375
58
60
0.036
-0.0232
-0.001
24.7
24.7
60
70
0.033
-0.0232
-0.001
150.1
174.8
70
-0.0232
-0.001
247.2
422.06
km2+953
km2+953
70
-0.042
-0.02
308.6
308.61
km2+644
km2+644
70
60
0.033
0
0.022
14.33
14.33
60
55
0.053
0
0.022
20.67
6.34
55
0
0.022
212.2
232.87
km2+441
km2+441
55
52
0.038
0.0375
0.06
59.3
59.3
52
0.0375
0.06
1325
1384.55
km1+026
km1+026
52
60
0.037
0.0021
0.024
266.4
266.4
60
70
0.033
0.0021
0.024
582.3
848.7
V2 =
64.88
km0+177
km0+487
65
70
0.032
-0.0236
-0.002
80.1
80.1
70
80
0.025
-0.0236
-0.002
220.8
300.9
80
-0.0236
-0.002
186.3
487.28
km0+00
BẢNG TÍNH THỜI GIAN XE CHẠY PHƯƠNG ÁN I LƯỢT ĐI A-->B
LÝ TRÌNH
V đầu
V cuối
Vtb
S
Thời gian
Điểm đầu
Điểm cuối
Km/h
Km/h
Km/h
(m)
phút
km0+000
km0+052
0
30
15
52.0
0.21
km0+052
km0+295
30
40
35
242.7
0.42
km0+295
km0+303
40
41
40.5
8.3
0.01
km0+303
km0+349
40
50
45
45.9
0.06
km0+349
km0+434
50
60
55
84.9
0.09
km0+434
km0+544
60
70
65
110.6
0.10
km0+544
km0+560
70
71
70.5
15.6
0.01
km0+560
km0+665
71
78
74.5
105.0
0.08
km0+665
km1+156
78
78
78
490.7
0.38
km1+156
km1+704
78
72
75
548.5
0.44
km1+704
km1+738
72
72
72
33.5
0.03
km1+738
km1+920
72
80
76
182.2
0.14
km1+920
km2+641
80
80
80
720.8
0.54
km2+641
km2+657
80
70
75
16.5
0.01
km2+657
km2+671
70
60
65
14.3
0.01
km2+671
km2+678
60
55
57.5
6.3
0.01
km2+678
km2+936
55
55
55
258.0
0.28
km2+936
km3+147
55
52
53.5
211.3
0.24
km3+147
km3+245
52
55
53.5
98.1
0.11
km3+245
km4+131
55
55
55
885.9
0.97
km4+131
km4+439
55
50
52.5
307.8
0.35
km4+439
km4+659
50
50
50
220.2
0.26
km4+659
km5+233
50
54
52
574.0
0.66
km5+233
km5+272
54
60
57
38.9
0.04
km5+272
km5+351
60
70
65
78.8
0.07
km5+351
km5+454
70
80
75
103.2
0.08
km5+454
km5+555
80
80
80
101.1
0.08
km5+555
km5+935
80
77
78.5
380.0
0.29
km5+935
km5+961
77
77
77
26.0
0.02
km5+961
km6+027
77
80
78.5
66.2
0.05
km6+027
Km8+845
80
80
80
1166
0.87
TỔNG CỘNG :
8445
6.93
Vậy vận tốc TB của tuyến :
BẢNG TÍNH THỜI GIAN XE CHẠY PHƯƠNG ÁN I LƯỢT VỀB-->A
LÝ TRÌNH
V đầu
V cuối
Vtb
S
Thời gian
Điểm đầu
Điểm cuối
Km/h
Km/h
Km/h
(m)
phút
Km8+845
km6+072
0
57
28.5
1121.3
2.36
km6+072
km5+961
57
57
57
111.1
0.12
km5+961
km5+906
57
60
58.5
55.1
0.06
km5+906
km5+555
60
70
65
351.0
0.32
km5+555
km5+437
70
60
65
117.8
0.11
km5+437
km5+325
60
50
55
112.5
0.12
km5+325
km5+273
50
45
47.5
51.5
0.07
km5+273
km5+233
45
45
45
40.2
0.05
km5+233
km5+172
45
50
47.5
60.6
0.08
km5+172
km5+022
50
60
55
150.9
0.16
km5+022
km4+806
60
70
65
215.4
0.20
km4+806
km4+660
70
74
72
148.0
0.12
km4+660
km4+645
74
75
74.5
15.0
0.01
km4+645
km4+638
75
71
73
7.0
0.01
km4+638
km4+132
71
71
71
506.0
0.43
km4+132
km3+928
71
71
71
204.0
0.17
km3+928
km3+692
71
80
75.5
235.6
0.19
km3+692
km3+148
80
80
80
544.4
0.41
km3+148
km2+937
80
80
80
211.3
0.16
km2+937
km2+920
80
70
75
16.5
0.01
km2+920
km2+906
70
60
65
14.3
0.01
km2+906
km2+900
60
55
57.5
6.3
0.01
km2+900
km2+642
55
55
55
257.6
0.28
km2+642
km2+435
55
50
52.5
206.7
0.24
km2+435
km2+237
50
50
50
198.6
0.24
km2+237
km1+738
50
57
53.5
497.9
0.56
km1+738
km1+634
57
60
58.5
104.9
0.11
km1+634
km1+393
60
70
65
240.7
0.22
km1+393
km1+182
70
75
72.5
211.0
0.17
km1+182
km1+087
75
70
72.5
95.4
0.08
km1+087
km0+870
70
60
65
216
0.20
km0+870
km0+738
60
54
57
132
0.14
km0+738
km0+321
54
54
54
418
0.46
km0+321
km0+255
54
60
57
65
0.07
km0+255
km0+130
60
70
65
125
0.12
km0+130
km0+00
70
78
74
130
0.11
TỔNG CỘNG
8445.4
7.27
Vậy vận tốc TB của tuyến :
BẢNG TÍNH THỜI GIAN XE CHẠY PHƯƠNG ÁN II LƯỢT ĐI A-->B
LÝ TRÌNH
V đầu
V cuối
Vtb
S
Thời gian
Điểm đầu
Điểm cuối
Km/h
Km/h
Km/h
(m)
phút
km0+000
km0+45
0
30
15
44.6
0.18
km0+45
km0+177
30
40
35
132.8
0.23
km0+177
km0+373
40
50
45
195.6
0.26
km0+373
km0+487
50
53
51.5
114.3
0.13
km0+487
km0+667
53
60
56.5
180.0
0.19
km0+667
km1+027
60
70
65
360.0
0.33
km1+027
km1+139
70
78
74
111.9
0.09
km1+139
km1+470
78
78
78
330.8
0.25
km1+470
km1+504
78
80
79
33.6
0.03
km1+504
km1+710
80
80
80
206.3
0.15
km1+710
km1+728
80
70
75
17.9
0.01
km1+728
km1+737
70
64
67
9.6
0.01
km1+737
km2+149
64
64
64
411.9
0.39
km2+149
km2+216
64
70
67
66.8
0.06
km2+216
km2+361
70
80
75
145.3
0.12
km2+361
km2+412
80
80
80
50.5
0.04
km2+412
km2+428
80
70
75
16.5
0.01
km2+428
km2+443
70
60
65
14.3
0.01
km2+443
km2+449
60
55
57.5
6.3
0.01
km2+449
km2+645
55
55
55
195.7
0.21
km2+645
km2+871
55
50
52.5
226.8
0.26
km2+871
km2+953
50
50
50
81.8
0.10
km2+953
km3+375
50
58
54
422.1
0.47
km3+375
km3+398
58
60
59
22.2
0.02
km3+398
km3+531
60
70
65
133.7
0.12
km3+531
km3+670
70
78
74
138.5
0.11
km3+670
km3+932
78
78
78
262.6
0.20
km3+932
km3+972
78
80
79
39.6
0.03
km3+972
km4+414
80
80
80
442.2
0.33
km4+414
km4+670
80
75
77.5
256.3
0.20
km4+670
km4+684
75
66
70.5
14
0.01
km4+684
km4+759
66
66
66
75.0
0.07
km4+759
km4+930
66
60
63
171.3
0.16
km4+930
km5+081
60
60
60
151.0
0.15
km5+081
km5+861
60
61
60.5
773.76
0.77
km5+861
km5+997
61
70
65.5
135.8
0.12
km5+997
km6+218
70
80
75
221.7
0.18
km6+218
km6+691
80
80
80
523.3
0.39
TỔNG CỘNG :
6736.0
6.42
Vậy vận tốc TB của tuyến :
BẢNG TÍNH THỜI GIAN XE CHẠY PHƯƠNG ÁN II LƯỢT VỀ B-->A
LÝ TRÌNH
V đầu
V cuối
Vtb
S
Thời gian
Điểm đầu
Điểm cuối
Km/h
Km/h
Km/h
(m)
phút
km6+736
km6+691
0
30
15
44.6
0.18
km6+691
km6+559
30
40
35
132.8
0.23
km6+559
km6+363
40
50
45
195.6
0.26
km6+363
km5+919
50
58
54
443.8
0.49
km5+919
km5+855
58
58
58
64.0
0.07
km5+855
km5+820
58
60
59
35.4
0.04
km5+820
km5+594
60
70
65
225.6
0.21
km5+594
km5+199
70
80
75
395.3
0.32
km5+199
km5+076
80
80
80
123.0
0.09
km5+076
km4+724
80
80
80
351.6
0.26
km4+724
km4+413
80
80
80
311.3
0.23
km4+413
km4+178
80
70
75
234.7
0.19
km4+178
km4+006
70
64
67
172.1
0.15
km4+006
km3+997
64
57
60.5
8.8
0.01
km3+997
km3+931
57
57
57
66.1
0.07
km3+931
km3+863
57
60
58.5
68.7
0.07
km3+863
km3+669
60
67
63.5
193.9
0.18
km3+669
km3+375
67
58
62.5
296.5
0.28
km3+375
km3+350
58
60
59
24.7
0.03
km3+350
km3+200
60
70
65
150.1
0.14
km3+200
km2+953
70
70
70
247.2
0.21
km2+953
km2+644
70
70
70
308.6
0.26
km2+644
km2+630
70
60
65
14.3
0.01
km2+630
km2+624
60
55
57.5
6.3
0.01
km2+624
km2+412
55
55
55
212.2
0.23
km2+412
km2+352
55
52
53.5
59.3
0.07
km2+352
km1+027
52
52
52
1325.2
1.53
km1+027
km0+761
52
60
56
266.4
0.29
km0+761
km0+487
60
65
62.5
273.2
0.26
km0+487
km1+407
65
70
67.5
80.1
0.07
km1+407
km0+186
70
80
75
221
0.18
km0+186
km0+00
80
80
80
186
0.14
TỔNG CỘNG
6736.0
6.76
Vậy vận tốc TB của tuyến :
CHƯƠNG V :
THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
5.1/ NGUYÊN TẮC CẤU TẠO KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG.
+ Phải tuân thủ nguyên tắc thiết kế tổng thể nền mặt đường và nguyên tắc tạo một kết cấu kín(hạn chế được sự thấm nhập của mọi nguồn ẩm vào áo đường và khu vực tác dụng của nền đường từ phía trên, phía dưới và phía hai bên), tức là phải sử dụng các biện pháp tổng hợp để nâng cao cường độ của nền đất, tạo điều kiện cho nền đất cùng tham gia chịu lực với áo đường đến mức tối đa, đồng thời phải sử dụng các biện pháp tổng hợp khác nhau để hạn chế tác dụng của ẩm và nhiệt đến cường độ và độ bền cũ .
5.2 /YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG:
+ Kết cấu áo đường phải có cường độ lớn hơn cường độ yêu cầu.
+ Kết cấu áo đường phải ổn định trong suốt thời gian sử dụng:
Cường độ của nền đường là sức chịu tải trọng thẳng đứng do trọng lượng bản thân và xe cộ gây ra. Dưới tác dụng của tải trọng này đất không có biến dạng lún và biến dạng cắt.
Độ ổn định của nền đường là sức chống lại sự thay đổi hình dáng chung hay sự di động cục bộ của nền đường.
Việc mất ổn định của nền thường do nguyên nhân cơ học ( do tải trọng xe và bản thân) và vật lý (ẩm ướt).
Cường độ và ổn định của nền đường quyết định nhiều đến cường độ và độ ổn định của mặt đường. Nếu không làm tốt nền đường (đảm bảo cao độ, bề rộng, đầm nén, các tầng lớp kết cấu đặc biệt ) thì sau này sẽ hư hỏng mặt đường và việc xử lý rất tốn kém.
+ Cấu tạo của áo đường hòan chỉnh gồm có tầng mặt và tầng móng, mỗi tầng có thể có nhiều lớp, vật liệu có độ cứng và cường độ lớn hơn so với đất nền để phục vụ cho xe chạy
+ Để đảm bảo yêu cầu xe chạy trên đường an tòan, chạy êm thuận, đảm bảo đạt chỉ tiêu khai thác vận doanh thì việc thiết kế và xây dựng tuyến đường cần phải đạt các yêu cầu cơ bản :
Các lớp Kết cấu phải có bề dày thích đáng phù hợp với kích cỡ vật liệu và phù yêu cầu cơ bản .
Các lớp Kết cấu phải có bề dày thích đáng phù hợp với kích cỡ vật liệu và phù hợp với công nghệ thi công.
Mặt đường phải đảm bảo độ bằng phẳng nhất định.
Bề mặt của áo đường phải đảm bảo độ nhám nhất định, nhất là khi trời mưa, có như vậy khi xe chạy trên đường mới không xảy ra hiện tượng trượt gây nguy hiểm đến tính mạng của con người và tổn hao vật chất
Aùo đường phải đảm bảo độ dốc tốt Để thoát nước, nhất là khi trời mưa. Ngoài ra phải bảo đảm hệ thống thóat nước chung của đường hoạt động tốt và nếu để nước thấm vào một lớp kết cấu nào thì phải có biện pháp thoát nuớc nhanh ra khỏi lớp đó.
Áo đường sản sinh ra ít bụi thì càng tốt
+ 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 chống 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 . Vì vậy 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 . Lựa chọn vật liệu để phối hợp nhau , tạo nên một cấu trúc có cường độ ổn định cao .
+ Đối với tầng móng phải tận dụng được vật liệu địa phương . Do tuyến đường qua miền núi , vật liệu địa phương ở đây có các mỏ đá ;mỏ đất cấp phối sỏi sạn (cấp phối thiên nhiên loại A, 22TCN 304-03).
+ Thiết kế kết cấu áo đường theo quy trình thiết kế áo đường mềm theo tiêu chuẩn TCN211-06
5.3/ CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN CƯỜNG ĐỘ ÁO ĐƯỜNG MỀM:
5.3.1/ Tải trọng tính toán tiêu chuẩn :
+ Tải trọng tính toán tiêu chuẩn được qui định là trục xe ô tô (trục đơn) có tải trọng 100kN đối với tất cả các loại áo đường mềm thuộc mạng lưới chung, đường cao tốc và 95kN đối với đường đô thị ít quan trọng khác. Trong trường hợp ứng với tuyến đường trên ta chọn tải trọng trục tính toán 100kN .
Tải trọng tính toán tiêu chuẩn
Loại đường
Tải trọng
trục( kN)
Aùp lực tính toán
lên mặt đường (Mpa)
Đường kính
vệt bánh (cm)
Đường ô tô công cộng
100
0.6
33
Đường trục chính đô thị
120
0.6
36
Đường ít quan trọng
95
0.55
33
5.3.1 /Lưu lượng xe tính toán:
+ Lưu lượng xe tính toán là số ô tô qui đổi về loại ô tô có tải trọng tính toán tiêu chuẩn (100kN) thông qua mặt cắt ngang đường trong một ngày đêm trên làn xe nặng nhất chịu đựng lớn nhất ở cuối thời kì khai thác
+ Trên phần xe chạy có 2 làn xe chạy và không có dải phân cách thì ta lấy lưu lượng xe tính toán bằng 0,55 lưu lượng xe theo 2 hướng.
Hệ Số Qui Đổi Về Tải Trọng Tiêu Chuẩn
Tải trọng
tiêu chuẩn
Hệ số qui đổi tương ứng với tải trọng trục ô tô (kN/ trục)
40
50
70
80
95
100
110
120
Trục 10T
0.02
0.1
0.36
0.42
0.68
1
1.52
2.23
( Bảng 3-2 tiêu chuẫn 22TCN 211-06 )
+ Đối với những trục xe lớn hơn trục tiêu chuẩn thì ta tìm hệ số qui đổi dựa vào công thức thực nghiệm sau :
Trong đó :
Qi : Tải trọng trục của loại xe cần qui đổi .
Qtt : Tải trọng trục xe tiêu chuẩn .
Bảng Số Lượng Xe Qui Đổi Sang Trục 100kN
Loại xe
Tỷ lệ
%
Số
lượng N
NTL
Hệ số
qui đổi
N
xe con
10
49
162.12
0
0
xe tải nhẹ
10
49
162.12
0.02
3.2424
xe tải vừa
45
220.5
729.54
0.42
306.41
Xe tải nặng
35
171.5
567.42
1
567.42
S =
877.07
+ Lưu lượng xe qui đổi về tải trọng tính toán tiêu chuẩn đối với đường 2 làn xe:
Ntt = SN*0.55 = 877.07x 0.55 = 482.38(xeqd/ngd)
5.4/ TÍNH TOÁN CƯỜNG ĐỘ ÁO ĐƯỜNG MỀM:
5.4.1/ Dựa vào số lượng xe con qui đổi:
+ Số lượng xe con qui đổi trong một ngày đêm ở năm thứ 20 là:
Qt = 7295.69 (xcqd/ngd)
Dựa vào bảng 3 22TCN4054_05 ta có thể xác định đây là đường cấp III Chọn áo đường cấp A1, dựa vào bảng 3-5 /22TCN211_06 ta có trị số tối thiểu của modul đàn hồi yêu cầu là:
Eyc,min = 140 Mpa .
5.4.2/ Dựa vào số lượng xe qui đổi sang xe trục 10T :
+ Lưu lượng xe qui đổi về tải trọng tính toán tiêu chuẩn đối với đường 2 làn xe:
N = SN*0.55 = 482.38 (Xe/ngđ )
200< Ntt < 500
Dựa vào bảng 3-4 22TCN211-06 ta có :
Với Ntt =200 thì Eyc = 160 MPa
Với Ntt =500 thì Eyc = 178 Mpa
Þ a=45, b=56.5
Với Ntt =482 ( xe/lan.ngdem) thì Eyc = 45*log(482)+56.5 =177.2 (Mpa)
Modul đàn hồi yêu cầu của áo đường là: Eyc = 177.2 (Mpa ) .
5.5/ CHỌN SƠ ĐỒ KẾT CẤU:
+ Việc tính toán kết cấu áo đường không chỉ yêu cầu đảm bảo về mặt kỹ thuật mà còn đòi hỏi kinh tế. Vì thế trong tính toán phải đưa ra nhiều phương án kết cấu áo đường khác nhau rồi tính toán kinh tế và so sánh các phương án, chọn phương án nàokinh tế nhất. Trong thiết kế này chỉ đưa ra hai phương án để so sánh .
+ Dựa vào nguồn vật liệu địa phương của khu vực tuyến đường được xây dựng nêu ở trên.
Vì tuyến đường tại địa phận Gia Lai nên có các thông số sau :
En =
45
C =
0.38
φ =
26
Độ ẩm a =
0.66
(Bảng C -1 /63 theo 22TCN 211-06 )
Vật liệu
Kí hiệu
h
(cm)
Modul đàn hồi (Mpa)
Ru
Mpa
C
Mpa
𝛗
(độ)
Trượt
(60°c)
Võng
(30°c)
Kéo uốn
(10°c)
BTNC
hạt mịn
h4
4
200
280
1600
1.6
_
_
BTNC
hạt trung
h3
6
350
350
1800
2
_
_
==> Sơ bộ ta chọn kết cấu áo đường cho 2 phương án như sau :
Phương án kết cấu 1 :
Lớp 4 : bêtông nhựa chặt hạt mịn dày 4 cm .
Lớp 3 : bêtông nhựa chặt hạt trung dày 6 cm .
Lớp 2 : lớp đá dăm loại I
Lớp 1 : lớp cấp phối thiên nhiên.
Lớp nền á cát : độ ẩm W = 0,66 ; độ chặt k = 0,95 .
Phương án kết cấu 2 :
Lớp 4 : bêtông nhựa chặt hạt mịn dày 4 cm
Lớp 3 : bêtông nhựa chặt hạt trung dày 6 cm .
Lớp 2 : lớp cấp phối đá dăm loại I .
lớp 1 : cấp phối đá dăm loại II .
Lớp nền á cát : độ ẩm W = 0,66 ; độ chặt k = 0,95 .
Phương án chọn tầng móng