mục lục Trang Lời cảm ơn 2 Lời mở đầu 3 Nhận xét 5 Phần I: thiết kế nút giao thông lập thể 6 Chng I : M u 6 Chng II : Hin trng-s cn thit u t xõy dng 8 Chng III : iu kin t nhiờn 11 Chng IV: Cỏc gii phỏp thit k 17 Chng V : Thit k s b nỳt giao Vnh Ngc 24 Chng VI : Thit k nỳt giao Vũng xuyn 28 Chng VII : Gii phỏp thit k trong nỳt giao 42 Phần II: Thiết kế kỹ thuật Câù đúc hẫng 45 Ch ơng I: Giới thiệu chung 46 Ch ơng II: Tính đặc tr ng hình học 49 Ch ơng III :Tính toán nội lực 55 III.1Tải trọng 56 III.2 Tính toán nội lực III.2.1.Tính toán nội lực trong giai đoạn đúc hẫng cân bằng 60 III.2.2.Tính toán nội lực trong giai đoạn hợp long nhịp biên và hợp long nhịp giữa 126 Ch ơng IV : Kiểm toán và bố trí cáp DƯL 145 IV.1 Tính toán và bố trí cốt thép DƯL 146 IV.2 Bố trí cốt thép th ờng 151 Ch ơng V : Kiểm toán dầm chủ 152 V.1. Kiểm toán giai đoạn thi công 153 V.2 Kiểm toán giai đoạn khai thác 172 Trng Nh Tun Lớp CTGT TP Khóa 45 40 Ch ơng VI : Tính toán bản mặt cầu 185 VI.1. Tính toán moment do các lực thành phần gây ra 186 VI.2 Tổ hợp nội lực 191 VI.3 Thiết kế cốt thép cho bản mặt cầu 192 Ch ơng VII : Tính toán trụ cầu 194 VII.1 Giới thiệu chung 195 VII.2 Kết cấu phần trên 195 VII.3 Số liệu trụ 195 VII.4 Các loại tải trọng tác dụng lên trụ 196 VII.5 Kiểm toán 206 VII.6 Sức chịu tải của cọc khoan nhồi 217 VII.7 Tính toán cọc khoan nhồi 219 Ch ơng VIII : Tính toán mố cầu 222 Ch ơng IX : Tính toán thi công 246 Ch ơng X : Tổ chức thi công 259 P P H H Ầ Ầ N N I I : : T T H H I I Ế Ế T T K K Ế Ế S S Ơ Ơ B B Ộ Ộ N N Ú Ú T T G G I I A A O O T T H H Ơ Ơ N N G G L L Ậ Ậ P P T T H H Ể Ể ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 4 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc oOo oOo Số : /BCKTKT-2005 Tp.HCM, ngày…… tháng……. năm 2009 THUYẾT MINH P P h h ư ư ơ ơ n n g g á á n n t t h h i i ế ế t t k k ế ế : : § Nút giao Vĩnh Ngọc trên tuyến đường vành đai II thành phố Hà Nội P P H H Ầ Ầ N N I I : : T T H H I I Ế Ế T T K K Ế Ế S S Ơ Ơ B B Ộ Ộ N N Ú Ú T T G G I I A A O O T T H H Ô Ô N N G G L L Ậ Ậ P P T T H H Ể Ể ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 5 CHÖÔNG 1: 6 MÔÛ ÑAÀU 6 1. Giới thiệu chung về dự án 7 2. Các tiêu chuẩn và quy trình áp dụng 7 3. Phạm vi nghiên cứu 7 4.Mục tiêu của sự án 8 Bộ Giao thông Vận tải (GTVT) chính thức phê duyệt quyết định đầu tư xây dựng (Quyết định số 3996/QĐ-BGTVT)dự án xây dựng tuyến đường nối từ cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài Phương án tuyến đường mới nối từ cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài không chỉ ngắn, thuận lợi mà còn hạn chế tối đa giải phóng mặt bằng Phạm vi dự án có điểm đầu là km 0+00 tại nút giao đường Nam Hồng (điểm cuối đường dẫn phía Bắc dự án xây dựng cầu Nhật Tân). Điểm cuối Km 7+850 tại vị trí giao với đường 4 làn xe hiện tại từ phía Đông của sân bay Nội Bài. 8 Tổng chiều dài dự án là 7,85km. 8 Hướng tuyến này có lộ trình bắt đầu từ nút giao Vĩnh Ngọc, chuyển hướng về phía Tây Bắc rồi đi theo hướng Bắc Nam, cắt qua đường sắt Hà Nội - Lào Cai và vành đai 3 (dự kiến), chuyển sang phía Đông Bắc xuyên giữa thôn Xuân Du và Khê Lữ (xã Nguyên Khê, huyện Đông Anh) rồi lên phía Bắc qua địa phận Phú Minh (Sóc Sơn). Đến đây, tuyến sẽ cắt quốc lộ 2, giao với đường 18 hiện hữu và kết thúc khi gặp trục chính vào sân bay quốc tế Nội Bài. Dự án đường nối từ cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài là đường phố chính đô thị chủ yếu, vận tốc thiết kế 80 km/h. Trong giai đoạn trước mắt, để có thể nhanh chóng đưa tuyến nối Nhật Tân - Nội Bài đi vào hoạt động, phù hợp với nhu cầu vận tải và nguồn vốn, sẽ xây dựng phần đường chính trước, phần đường nội đô hai bên sẽ được đầu tư sau, theo tiến trình phát triển đô thị khu vực. Như vậy, trong giai đoạn đầu tách riêng xe mô tô 2 bánh và xe thô sơ, hạn chế giao cắt với đường chính, bố trí hệ thống đường gom sát vào phần vỉa hè trong tương lai phục vụ nhu cầu đi lại của dân cư hai bên đường. Đường gom được thiết kế có thể tận dụng được phần nền mặt đường cho giai đoạn 2 là đường phố 4 làn xe. 8 Sau khi đường nối cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài hoàn thành, các phương tiện giao thông từ trung tâm thành phố qua cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài chỉ còn hơn 10 km, thay vì phải đi quãng đường dài qua cầu Thăng Long theo đường bắc Thăng Long - Nội Bài như hiện nay. 8 P P H H Ầ Ầ N N I I : : T T H H I I Ế Ế T T K K Ế Ế S S Ơ Ơ B B Ộ Ộ N N Ú Ú T T G G I I A A O O T T H H Ô Ô N N G G L L Ậ Ậ P P T T H H Ể Ể ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 6 CHÖÔNG 1: MÔÛ ÑAÀU P P H H Ầ Ầ N N I I : : T T H H I I Ế Ế T T K K Ế Ế S S Ơ Ơ B B Ộ Ộ N N Ú Ú T T G G I I A A O O T T H H Ơ Ơ N N G G L L Ậ Ậ P P T T H H Ể Ể ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 7 1. Giới thiệu chung về dự án Tên Công Trình : Nút giao Vĩnh Ngọc. Đòa điểm : Vĩnh Ngọc là nút giao ngã tư giữa đường dẫn phía bắc của cầu Nhật Tân với quốc lộ 5 kéo dài thuộc địa phận xã Vĩnh Ngọc- huyện Đơng Anh. Người thực hiện : Trương Như Tuấn Đòa chỉ : Lớp cơng trình giao thơng thành phố K45. Điện thoại : 0907 377 004 Giáo viên hướng dẫn : Trần Anh Đạt Đòa chỉ : Đại Học Giao Thơng Vận Tải BỘ MƠN CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG THÀNH PHỐ Điện thoại : 0913 63 66 65. 2. Các tiêu chuẩn và quy trình áp dụng o Tiêu chuẩn đường Đơ thị TCXDVN 104-2007. o Tiêu chuẩn cầu đường bộ 22TCN 272-05. o Các tài liệu tham khảo: Tính tốn và thiết kế chi tiết các yếu tố nút giao thơng khác mức- Nhà xuất bản Xây Dựng 3. Phạm vi nghiên cứu 3.1.Phạm Vi Công Trình : Lý trình Km5+483,81 tại nút giao Vĩnh Ngọc đến lý trình Km8+950 tại điểm giao với đường Nam Hồng (theo lý trình Dự án). 3.2.Đối Tượng Nghiên Cứu : q Vò trí – Điều kiện tự nhiên – Sự cần thiết đầu tư xây dựng nút Vĩnh Ngọc. q Đặc điểm đòa hình – Khí tượng – Thủy văn – Đòa chất công trình. q Hiện trạng cơng trình cũ. q Quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật. q Phương án thiết kế. q Kết luận và kiến nghò. P P H H Ầ Ầ N N I I : : T T H H I I Ế Ế T T K K Ế Ế S S Ơ Ơ B B Ộ Ộ N N Ú Ú T T G G I I A A O O T T H H Ô Ô N N G G L L Ậ Ậ P P T T H H Ể Ể ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 8 4.Mục tiêu của sự án Bộ Giao thông Vận tải (GTVT) chính thức phê duyệt quyết định đầu tư xây dựng (Quyết định số 3996/QĐ-BGTVT)dự án xây dựng tuyến đường nối từ cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài Phương án tuyến đường mới nối từ cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài không chỉ ngắn, thuận lợi mà còn hạn chế tối đa giải phóng mặt bằng Phạm vi dự án có điểm đầu là km 0+00 tại nút giao đường Nam Hồng (điểm cuối đường dẫn phía Bắc dự án xây dựng cầu Nhật Tân). Điểm cuối Km 7+850 tại vị trí giao với đường 4 làn xe hiện tại từ phía Đông của sân bay Nội Bài. Tổng chiều dài dự án là 7,85km. Hướng tuyến này có lộ trình bắt đầu từ nút giao Vĩnh Ngọc, chuyển hướng về phía Tây Bắc rồi đi theo hướng Bắc Nam, cắt qua đường sắt Hà Nội - Lào Cai và vành đai 3 (dự kiến), chuyển sang phía Đông Bắc xuyên giữa thôn Xuân Du và Khê Lữ (xã Nguyên Khê, huyện Đông Anh) rồi lên phía Bắc qua địa phận Phú Minh (Sóc Sơn). Đến đây, tuyến sẽ cắt quốc lộ 2, giao với đường 18 hiện hữu và kết thúc khi gặp trục chính vào sân bay quốc tế Nội Bài. Dự án đường nối từ cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài là đường phố chính đô thị chủ yếu, vận tốc thiết kế 80 km/h. Trong giai đoạn trước mắt, để có thể nhanh chóng đưa tuyến nối Nhật Tân - Nội Bài đi vào hoạt động, phù hợp với nhu cầu vận tải và nguồn vốn, sẽ xây dựng phần đường chính trước, phần đường nội đô hai bên sẽ được đầu tư sau, theo tiến trình phát triển đô thị khu vực. Như vậy, trong giai đoạn đầu tách riêng xe mô tô 2 bánh và xe thô sơ, hạn chế giao cắt với đường chính, bố trí hệ thống đường gom sát vào phần vỉa hè trong tương lai phục vụ nhu cầu đi lại của dân cư hai bên đường. Đường gom được thiết kế có thể tận dụng được phần nền mặt đường cho giai đoạn 2 là đường phố 4 làn xe. Sau khi đường nối cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài hoàn thành, các phương tiện giao thông từ trung tâm thành phố qua cầu Nhật Tân đến sân bay Nội Bài chỉ còn hơn 10 km, thay vì phải đi quãng đường dài qua cầu Thăng Long theo đường bắc Thăng Long - Nội Bài như hiện nay. P P H H Ầ Ầ N N I I : : T T H H I I Ế Ế T T K K Ế Ế S S Ơ Ơ B B Ộ Ộ N N Ú Ú T T G G I I A A O O T T H H Ơ Ơ N N G G L L Ậ Ậ P P T T H H Ể Ể ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 8 CHƯƠNG2: HIỆN TRẠNG - SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ XÂY DỰNG P P H H Ầ Ầ N N I I : : T T H H I I Ế Ế T T K K Ế Ế S S Ơ Ơ B B Ộ Ộ N N Ú Ú T T G G I I A A O O T T H H Ô Ô N N G G L L Ậ Ậ P P T T H H Ể Ể ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 9 1. Hiện trạng mạng lưới giao thông trong khu vực Trong nút giao thông này, xe có nhiều chuyển động khác với trên đường thường. Ta thấy giữa các làn xe có bốn chuyển động: nhập dòng, tách dòng, cắt dòng và trộn dòng. Tương quan vị thế các xe trong các chuyển động tạo thành các xung đột. Các xung đột trong nút Vĩnh Ngọc có ba loại: điểm nhập, điểm tách và điểm cắt.Chuyển động trộn dòng là tổng hợp của hai xung đột: một điểm nhập và một điểm tách. Trong các xung đột, nguy hiểm nhất là điểm cắt mà đặc biệt ở đây lại có sự giao cắt giữa các đường ôtô Cách tháo gỡ xung đột đầu tiên ta nghĩ tới là chấp nhận các xung đột có thể chấp nhận được. Như vậy thực tế hàng ngày ta chấp nhận sống chung với các xung đột. Điều này sẽ gây lãng phí thời gian tiền bạc và ô nhiễm môi trường. Khi đã chấp nhận các xung đột, muốn giảm độ nguy hiểm ta phải định vị nó để phân phối hợp lý mật độ xung đột và định trước các góc giao có lợi. Tức là phải có biện pháp phân định không gian. Một biện pháp nữa là phân định thời gian tức là dùng đèn tín hiệu phân thời gian thành các pha. Mỗi pha cấm một số luồng thông qua và một số luồng được phép thông qua. Như vậy số xung đột giảm rõ rệt và chỉ còn tồn tại xung đột chấp nhận được. Tuy nhiên với nút giao Vĩnh Ngoc, khi mà các đường giao là QL5 và tuyến đường quan trọng vành đai 2 của thành phố Hà Nội thì sự giao cắt và thời gian chờ đợi qua nút lớn sẽ làm cho hiệu quả kinh tế xã hội của dự án đạt được là không cao. Như vậy một biện pháp đặt ra tích cực hơn là thiết kế nút giao khác mức để phân tách các luồng xe nhằm đảm bảo an toàn xe chạy và giảm thời gian thông qua của nút P P H H N N I I : : T T H H I I T T K K S S B B N N T T G G I I A A O O T T H H ễ ễ N N G G L L P P T T H H N TT NGHIP Page 10 2.Hin trng cụng trỡnh c Vnh Ngc l nỳt giao ngó t gia ng dn phớa bc ca cu Nht Tõn vi quc l 5 kộo di thuc a phn xó Vnh Ngc- huyn ụng Anh. Nỳt Vnh Ngc l nỳt giao vi hai ng cp cao: ng quc l 5 kộo di on i qua nỳt giao cú quy mụ mt ct ngang B=77m. ng dn phớa bc cu Nht Tõn cú quy mụ mt ct ngang B=70,6m. 3.nh hng phỏt trin Theo quy hoạch giao thông của thủ đô Hà Nội đến năm 2020, thành phố sẽ xâydựng thêm nhiều cầu vợt qua sông Hồng để đáp ứng lu lợng giao thông ngày càng tăng trong tơng lai. Dự án xây dựng cầu Nhật Tân vợt sông Hồng và đờng hai đầu cầu thuộc tuyến đờng vành đai II và kéo dài nối với QL3 nằm trong tổng thể quy hoạch chung của TP. Hà Nội đã đợc Thủ tớng Chính phủ phê duyệt (tại quyết định số 108/QĐ-TTg ngày 20/6/1998) có tầm quan trọng đặc biệt trong mạng lới giao thông TP. Hà Nội. Việc đầu t xây dựng công trình có các ý nghĩa quan trọng sau: - Góp phần hoàn thiện đờng vành đai II phía Bắc của TP. Hà Nội, giảm ách tắc giao thông cho các tuyến đờng từ nội thành đi sân bay quốc tế Nội Bài và lên các tỉnh phía Bắc. Đảm bảo các yêu cầu về giao thông vận tải phục vụ cho công tác xây dựng và phát triển các khu công nghiệp Bắc Thăng Long Vân Trì,Đông Anh Cổ Loa, Gia Lâm Sài Đồng Yên Viên - Phục vụ phát triển đô thị Hà Nội lên phía Bắc, giãn mật độ dân c trong trung tâm thành phố, tạo điều kiện phát triển kinh tế xã hội và các mặt văn hoá, du lịch của thủ đô Hà Nội. Bằng văn bản số 1111/CP-CN ngày12 tháng 08 năm 2004, Chính phủ đã thông qua những nội dung chủ yếu của Báo cáo nghiên cứu tiền khả thi dự án xâydựng cầu Nhật Tân và tuyến đờng 2 đầu cầu. [...]... Neogen và trầm tích Đệ Tứ dày phân bố từ dưới lên trên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 16 PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THƠNG LẬP THỂ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 17 PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THƠNG LẬP THỂ CHƯƠNG 4: CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 17 PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THƠNG LẬP THỂ 1.Cấu tạo nút giao khác mức trên các đơ thị và tuyến giao thơng Tuỳ theo tính chất quan trọng và lưu...PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THƠNG LẬP THỂ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 11 PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THƠNG LẬP THỂ CHƯƠNG 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 11 PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THƠNG LẬP THỂ 1 Điều kiện địa hình -Khu vực nút giao nằm giữa sơng Hồng và sơng Thiệp, địa hình bằng phẳng, mặt bằng thơng thống thuận tiện cho việc bố trí nút giao Phú Thượng là một... nhập và các điểm tách • Nhược điểm : - Tất cả các hướng xe đi qua nút đều bị giảm tốc độ Như vậy các hướng được ưu tiên sẽ chịu thiệt thòi Mặt bằng nút rộng, chiếm nhiều diện tích ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 27 PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THƠNG LẬP THỂ CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ NÚT GIAO VỊNG XUYẾN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 28 PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THƠNG LẬP THỂ 1.LỰA CHỌN CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT KẾ NÚT... và khó áp dụng cho các cầu vượt qua các mặt cắt ngang đường có chiều rộng lớn Các cơng trình có cầu vượt dầm cong chưa nhiều do cơng nghệ thi cơng chưa thuần thục cũng như thiết kế ứng dụng cầu dầm cong chưa được rộng rãi ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 23 PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THƠNG LẬP THỂ CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO VĨNH NGỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 24 PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THƠNG LẬP... dạng nút giao cơ bản, có các chỉ tiêu kinh tế tốt nhất để xây dựng nút giao các đường cao tốc Nút giao hình hoa thị thường được thiết kế khi lưu lượng xe vượt q 1500 xe/h Hình I.4: Nút giao hoa thị ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 20 PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THƠNG LẬP THỂ 3.2 .Nút giao nhánh rẽ trực tiếp: Trên hình I.5 cho thấy một dạng nút giao khá phức tạp, các nhánh rẽ đều trực tiếp, khơng xung đột Nút giao. .. trompete 2.3 .Nút giao ngã ba hình quả lê: Trên hình I.3 thể hiện nút giao rẽ trái và rẽ phải hình quả lê Loại này các nhánh rẽ bằng cầu vượt cong, có mặt bằng đối xứng chiếm dụng diện tích nhỏ và kiến trúc đẹp ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 19 PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THƠNG LẬP THỂ Hình I.3: Ngã ba dạng quả lê 3 .Nút giao bốn nhánh ( ngã tư ): 3.1 Nút giao hình hoa thị: Hình I.4 thể hiện nút giao hình hoa... pháp tổ chức giao thơng tại nút • Tổ chức giao thơng tại phía cầu Chui ổ - Cầu Chui đi Vân Tr đi trên QL5 ầu Trì: - Cầu Chui đi Thị trấn Đơng Anh: đi theo cầu nhánh rẽ phải về Đơng Anh ầu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 26 PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THƠNG LẬP THỂ - Cầu Chui đi Cầu Nhật Tân: đi theo cầu nhánh vào đảo tròn về hướng cầu Nhật Tân • Tổ chức giao thơng tại phía Vân Trì - Vân Trì đi cầu Chui: đi... thiết kế tuỳ theo địa hình và u cầu giao thơng, nút giao được bố trí cho ngã ba, ngã tư hoặc nhiều tuyến giao nhau, sau đây trình bày một số dạng nút giao có bố trí cầu cong 2 .Nút giao ba nhánh ( ngã ba ) 2.1.Loại nút giao nhánh rẽ: Đây là loại nút giao bố trí cho các luồng xe chỉ rẽ từ tuyến đường này sang tuyến đường khác Các nhánh rẽ có thể là nhánh nối trực tiếp, nhánh rẽ nửa trực tiếp hoặc nhánh... dành cho đi chung cả xe con và xe bus có tốc độ thiết kế thấp sẽ khơng đạt được tốc độ thiết kế cao ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 29 PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THƠNG LẬP THỂ Trong thành phố, do điều kiện hạn hẹp về mặt bằng nên các nhà chun mơn khun nên dung tiêu chuẩn ứng với điều kiện tối thiểu, nghĩa là tốc độ tính tốn của các cầu nhánh trong các nút giao khác mức ở thành phố chỉ nên chọn V=25-40 km/h,... mưa kéo dài 6 tháng, từ tháng V đến tháng X Trong mùa mưa tập trung khoảng 80% lượng mưa cả năm Lượng mưa tăng dần từ đầu mùa tới cuối mùa mưa, đạt tới cực đại vào ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Page 12 PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ NÚT GIAO THƠNG LẬP THỂ tháng VIII và tháng IX (là tháng có tỷ lệ bão và áp thấp đổ bộ vào lớn nhất) với lượng mưa trung bình lên tới 326mm Sáu tháng còn lại, từ tháng XI đến tháng IV, thuộc về