trờng ĐH Giao Thông Vận Tải khoa công trình N MễN HC Thiết kế kỹ thuật Km Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải khoa công trình N MễN HC CHƯƠNG mở đầu NHữNG VấN Đề CHUNG Tên dự án: Dự án xây dựng tuyến A-B Địa điểm : Buôn Drai Giai đoạn thực : Thiết kế kỹ thuật Nhiệm vụ đợc giao : Thiết kế kỹ thuật từ Km0+00 I Những - Tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô TCVN 4054-05 GTVT - Qui trình thiết kế áo đờng mềm 22 TCVN-211-93 GTVT - Căn vào hồ sơ thiết kế sơ - Hồ sơ khảo sát địa chất thủy văn - Đơn giá 1736/ QD-VB ngày 23/8/ 94 - Định mức số 56 xây dựng ngày 30/3/94 Dựa vào yêu cầu để thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến đợc giao Km1+700 Km2+860 với tổng chiều dài L = 1000 m, bao gồm công việc: Nghiên cứu hoàn thiện bổ sung cách giải chủ yếu cho đoạn tuyến Lập hồ sơ thiết kế xác hoá điều kiện kỹ thuật việc thiết kế vào tính toán chi tiết Lập bảng thống kê biểu đồ để xác định loại khối lợng công tác làm để xác định giá thành công trình II Những yêu cầu chung thiết kế kỹ thuật Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải khoa công trình N MễN HC 1.Tất công trình phải đợc thiết kế hợp lý tơng ứng với yêu cầu giao thông điều kiện tự nhiên khu vực qua Toàn thiết kế phần phải có luận chứng kinh tế kỹ thuật phù hợp với thiết kế sơ đợc duyệt Đảm bảo chất lợng công trình, phù hợp với điều kiện thi công, khai thác Phải phù hợp với thiết kế sơ đợc duyệt Các tài liệu phải đầy đủ, rõ ràng theo quy định hành III Tình hình chung đoạn tuyến III.1 a hỡnh a mo Tuyn ng c thit k i qua vựng cú a hỡnh khụng bng phng, cú khỏ nhiu i nỳi cao v vc sõu Tuyn c thit k i men theo sn cỏc qu i, nỳi (men theo cỏc ng ng mc) III.2 Dõn c, kinh t, chớnh tr on tuyn A-B thuc a phn tnh k Lk, dõn c ch yu l ngi dõn tc thiu s, sng thnh tng xúm khỏ ụng ỳc, trung trờn mt s on tuyn Ngoi cũn cú mt b phn dõn tc Kinh cựng sinh sng Cuc sng v vt cht v tinh thn ca ng bo õy cũn nghốo nn, lc hu, sng ch yu l ngh nụng v chn nuụi Cho nờn vic xõy dng tuyn A - B s gúp phn khụng nh cho vic nõng cao i sng vt cht cng nh tinh thn ca ng bo õy Nhỡn chung nn kinh t ca khu vc phỏt trin chm so vi mc phỏt trin chung ca c nc Chớnh vỡ vy vic xõy dng tuyn ng A - B khu vc ny nú gúp mt phn khụng nh vo vic thỳc y s phỏt trin kinh t v ỏp ng phn no ú nhu cu i li, chuyn hng hoỏ ca nhõn dõn vựng III.3 iu kin a cht cụng trỡnh a cht gm: trờn cựng l lp hu c dy khong 25cm, sau ú l lp ỏ sột dy khong 6m, phớa di tip l lp ỏ phong hoỏ dy khong 4m, cui cựng l lp ỏ gc cú chiu dy cha xỏc nh Cu to ca a cht khu vc tuyn i qua tng i n nh, khụng cú v trớ no i qua khu vc cú hang ng cast v khu vc nn t yu, khụng cú hin tng tri st cu to v th nm ca lp ỏ gc phớa di Vỡ vy, khụng phi x lớ c bit Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải khoa công trình N MễN HC Phng ỏn tuyn ch yu i ven sn nỳi, ct qua nhiu khe t thu nờn cu to nn t cú y cỏc loi nn ng c trng o hon ton, na o na p, p hon ton Vi nn p trc p cn phi búc b lp t hu c vi chiu dy khong 0.25m, phớa di lp t hu c l t nn ỏ sột cú iu kin a cht tt cho vic xõy dng ng Tng ỏ gc rt sõu bờn di chớnh vỡ th vic thi cụng nn o khụng gp khú khn III.4 Thu on tuyn ch cú 5.366 km v nm chn mt tnh nờn tỡnh hỡnh khớ tng thu trờn ton tuyn l nh III.5 Vt liu xõy dng Do tuyn A-B nm khu vc i nỳi, nờn vt liu xõy dng tuyn tng i sn, qua kho sỏt v thm dũ thc t ta thy: t õy ch yu l t ỏ sột t cỏc tiờu chun v t p nờn cú th tn dng p nn t ch o Phớa trờn tuyn l nhng dóy nỳi ỏ cao vỡ th cú mt nh mỏy khai thỏc sn xut ỏ u v trớ cụng trỡnh xõy dng Cụng tỏc xõy dng ng tnh k Lk ang c chỳ trng nờn nh mỏy sn xut ny ó xõy dng trm trn BTN v chỳng ta cú th t mua vi tr lng ln Nh vy VLXD rt thun li cho vic xõy dng tuyn ng III.6 Giao thụng a phng Giao thụng khu vc ny cú tuyn ng liờn huyn v ó c xõy dng t lõu, n khụng ỏp ng c nhu cu phỏt trin ngy cng cao ca khu vc Tuyn ng mi c xõy dng s ỏp ng nhu cu phỏt trin ú ca khu vc III.7 Khớ hu khu vc III.7.1 Nhit Nhit trung bỡnh nm khong 24 - 25oC III.7.2/ m m trung bỡnh ca khu vc tuyn i qua khong 83 - 84% Mựa m t kộo di t thỏng n thỏng 12, cú m trờn di 90% III.7.3/ Ch ma Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải khoa công trình N MễN HC Lng ma trung bỡnh nm khu vc khong 2.200 - 2.500mm Mựa ma kộo di thỏng, bt u t thỏng v kt thỳc vo thỏng 12 Ba thỏng ma ln nht l thỏng 6, v trung bỡnh mi thỏng thu c 370mm Mựa ớt ma bt u vo thỏng v kt thỳc vo thỏng Thỏng ớt ma nht l thỏng 1, 2, hu nh khụng ma Ch ma bin ng mnh c ma ln ớt ma III.7.4/ Ch giú, bóo Hng giú thnh hnh vo ụng l hng Tõy Bc, vo h l hng Tõy v Tõy Nam Tc giú ma ln nht thng xy cú bóo, bóo thng xut hin vo thỏng 9, thỏng 10 Tc giú mnh nht l cú bóo cú th ti 40 m/s Qua ti liu thu thp c ti trm khớ tng thu vn, ta lp c bng thng kờ cỏc yu t khớ hu ca tuyn nh sau: Chơng I Thiết kế tuyến bình đồ Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải N MễN HC khoa công trình Nguyên tắc thiết kế Bình đồ toàn tuyến vẽ theo tỷ lệ 1:1000, góc chuyển hớng cho phép sai số 1/4o chiều dài tuyến cho phép 1/4 mm, có ghi cọc Km, cọc H, cọc đỉnh P, cọc tiếp đầu TD tiếp cuối TC cọc chi tiết Các yếu tố tuyến bình đồ phối hợp với yếu tố tuyến trắc dọc, trắc ngang đợc ý thiết kế để bảo đảm đặn uốn lợn tuyến không gian Tuyến đợc sửa chữa, bố trí hợp lý hơn, phối hợp yếu tố để đạt đợc yêu cầu toàn diện bảo đảm tiêu chuẩn kỹ thuật có chất lợng tốt giá thành hạ Căn vào địa hình địa mạo, địa chất thủy văn, tiêu chuẩn kỹ thuật tính toán, bố trí độ dốc siêu cao, chiều dài đoạn vuốt nối, tầm nhìn mở rộng đờng cong nằm, chọn bán kính đờng cong đứng điểm nối dốc cho hợp lý Dựa vào nguyên tắc trên, hớng tuyến chọn điểm khống chế để tiến hành thiết kế bình đồ Định đỉnh, cắm cong bình đồ tỷ lệ 1:1000 Việc định đỉnh để thuận lợi cho việc bố trí tuyến thực địa, hài hoà mặt thị giác đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật hình học Các yếu tố đờng cong tròn bố trí điểm chuyển hớng để nối hai đoạn thẳng tuyến đợc tính toán theo công thức sau: - Chiều dài tiếp tuyến - Chiều dài đờng cong T = R.tg K= - Chiều dài đờng phân giác - Đoạn thu ngắn R. 180 (m) (m) ữ P = R * 1ữ (m) cos ữ D = 2T - K (m) Đối với đoạn tuyến Km1+00 Km2+00 có đờng cong giá trị tính toán đợc lập vào bảng sau: Bố trí siêu cao Việc bố trí độ dốc siêu cao đờng cong có tác dụng làm giảm bớt lực ngang tác động tâm lý có lợi cho ngời lái xe Theo quy phạm thiết kế đờng ô tô Việt Nam, quy định bố trí độ dốc siêu cao đờng cong phụ thuộc vào bán kính tốc độ xe chạy Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải N MễN HC khoa công trình Độ dốc siêu cao đợc tính theo công thức: ise = V 127.R Trong đó: - V: Tốc độ xe chạy tính toán, Km/h - R: Bán kính đờng cong, m - : Hệ số lực ngang tính toán Tính toán độ mở rộng đờng cong Khi xe chạy đờng cong, trục sau cố định luôn hớng tâm, bánh trớc hợp với trục xe góc nên xe yêu cầu chiều rộng lớn vào đờng cong Theo quy định TC 4054 05 với bán kính nhỏ 250m thiết kế mở rộng đờng cong Độ mở rộng xe: 0, 05.V e1 = L + 2R R Trong đó: - l : Chiều dài từ đầu xe đến trục sau (m) - V: Vận tốc tính toán xe chạy (Km/h) - R: Bán kính đờng cong (m) Vậy trị số độ mở rộng đờng cong xe chạy: 0,1.V E = e1 + e = L + R R Theo tiêu chuẩn quy định ta không cần thiết kế mở rộng đờng cong Xác định đờng cong chuyển tiếp Khi xe chạy từ đờng thẳng vào đờng cong, điều kiện xe chạy bị thay đổi gây cảm giác khó chịu cho ngời lái xe hành khách Do để tuyến đờng phù hợp với quỹ đạo thực tế xe cần phải bố trí đờng cong chuyển tiếp Đoạn có tác dụng: - Thay đổi góc ngoặt bánh xe phía trớc môt cách từ từ để đạt đợc góc quay cần thiết đầu đờng cong - Giảm tốc độ tăng lực ly tâm - Tuyến đờng có dạng hài hoà lợn không bị gãy khúc, tăng mức độ êm thuận an toàn cho ngời lái xe Chiều dài đờng cong chuyển tiếp đợc tính toán bảng Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải N MễN HC khoa công trình Đảm bảo tầm nhìn đờng cong Khi xe vào đờng cong tầm nhìn ngời lái xe bị hạn chế Để đảm bảo ngời lái xe chạy với vận tốc thiết kế phải tính toán để đảm bảo tầm nhìn với giả thiết tầm nhìn ngời lái xe cao 1,2m so với mặt đờng Tầm nhìn sử dụng để tính toán tầm nhìn S1 đờng chiều, S2 đờng chiều Xem đờng giới hạn nhìn đờng tròn đồng tâm với đờng xe chạy cách đờng khoảng Z đợc tính theo công thức sau: Khi chiều dài tầm nhìn S1 nhỏ chiều dài đờng cong K: Z = R x (1-cos ) Trong = S1 : góc nhìn chiều dài tầm nhìn K Khi chiều dài tầm nhìn S1 lớn chiều dài đờng cong K: Khoảng dỡ bỏ gồm hai phần Z = Z1 + Z2 Z = R x (1 - cos ) + x (S1 - K) x sin 2 - : Góc ngoặt đờng cong - K : chiều dài đờng cong - S1 : Chiều dài tầm nhìn chớng ngại vật cố định K K S1 S1 )/2 /2 R Xác định vùng dỡ bỏ S1 < K Võ Đình Đạt Z ( -K S1 Z1 Z2 Z /2 Sơ đồ tính toán R /2 /2 Xác định vùng dỡ bỏ S1 > K Công Trình Giao Thông Công Chính K53 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải N MễN HC khoa công trình R Z Cây phải đốn 1.2m Zo 1.5m Sơ đồ vùng Z phải dỡ bỏ Cỏc yu t k thut chớnh ca tuyn STT n Yu t k thut Cp k thut Vn tc thit k S ln xe v Tr s Kin ngh Quy trỡnh III-B III-B km/h 60 60 Ln 2 Chiu rng phn xe chy m 2x2.75 2x2.75 Chiu rng l ng m 2x1 2x1 Chiu rụng l gia c m 2x0.5 2x0.5 Chiu rụng ti thiu ca nn m 7.5 7.5 ũng dc dc ln nht % 6 dc siờu cao ln nht % 6 10 dc ngang mt ng % 2 11 dc ngang phn l gia c % 2 12 dc ngang phn l t % 5 125 125 Tm nhỡn xe chy 13 Võ Đình Đạt Mt chiu m Công Trình Giao Thông Công Chính K53 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải N MễN HC khoa công trình 14 Hai chiu m 150 150 15 Vt xe m 350 350 Bỏn kớnh ng cong bng ti thiu 16 Ti thiu khụng siờu cao m 1500 1500 17 Ti thiu thụng thng m 250 250 18 Ti thiu gii hn m 125 130 Bỏn kớnh ti thiu trờn ng cong ng 19 ng cong ng li m 2500 2500 20 ng cong ng lm m 1500 1500 Thiết kế chi tiết đờng cong p1 7.1 Lựa chọn thông số đờng cong P1 Góc chuyển hớng Đỉnh Phải P3 Trái 13o R Isc T K P L (m) (%) (m) (m) (m) (m) 400 69.37 138.32 3.71 50 7.1.1 Lựa chọn bán kính cong Các thông số đờng cong đợc tính nh giá trị tính toán đợc lập vào bảng sau: a Bán kính đờng cong nằm nhỏ có bố trí siêu cao Bán kính tối thiểu R bán kính dùng trờng hợp khó khăn isc = 6%: RminSC = V2 127( + i SCmax ) Trong đó: RminSC: bán kính đờng cong tối thiểu làm siêu cao V : Tốc độ tính toán : Hệ số lực đẩy ngang = 0.15 iSCmax : Độ dốc siêu cao tối đa, iSCmax = 6%.(Theo TCVN 4054-05) RSCmin = 134.98 (m) b Bán kính đờng cong nằm không bố trí siêu cao Rkhông sc = Võ Đình Đạt V2 = 472.44 (m) 127(0.08 + i ngang ) Công Trình Giao Thông Công Chính K53 10 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải khoa công trình N MễN HC CHƯƠNG ii THIếT Kế TRắc DọC I Những cứ, nguyên tắc thiết kế Những thiết kế -Căn vào điều kiện thực tế cụ thể đoạn tuyến với bình đồ tỷ lệ 1/1000 địa hình th ể tơng đối xác, với cọc Km, cọc H, cọc chi tiết, cọc địa hình vị trí thay đổi địa hình hay công trình xác định đợc cao độ tự nhiên cuả mặt đất tự nhiên Từ biểu diễn đợc trắc dọc tự nhiên dọc theo đoạn tuyến, phối hợp với bình đồ, trắc ngang ta tiến hành thiết kế đờng đỏ (đờng biểu diễn cao độ thiết kế) -Đờng đỏ đoạn tuyến đợc thiết kế theo yêu cầu chung thiết kế sơ nhng phải xác chi tiết Những nguyên tắc thiết kế - Đảm bảo cao độ đợc xác định trớc vị trí điểm khống chế - Cao độ đắp vị trí đặt cống lớn cao độ đỉnh cống 0,5 m - Đảm bảo lợn trắc dọc vị trí đặt cống - Rãnh dọc có độ dốc tối thiểu 0,5% để bảo đảm thoát nớc, không bị cỏ mọc bồi lắng - Bố trí đờng cong đứng tất nơi đổi dốc có hiệu đại số hai độ dốc 1%, trị số bán kính đờng cong đợc chọn không nhỏ trị số tối thiểu theo quy phạm quy định cấp 60 Km/h - Chiều dài đoạn đổi dốc không nhỏ 150 m - Tạo điều kiện thuận lợi cho thi công giới - Khối lợng đào đắp - Các số liệu cụ thể cự ly cọc chi tiết, cao độ tự nhiên, cao độ thiết kế ,độ dốc dọc, vị trí cống đợc thể đầy đủ vẽ trắc dọc kỹ thuật tỷ lệ (TLĐ:1/100;TLN:1/1000) Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 16 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải N MễN HC khoa công trình II Bố TRí ĐƯờNG CONG ĐứNG TRÊN TRắC DọC Sau xác định đợc trị số độ dốc vị trí đổi dốc, đờng cong đứng đợc bố trí với độ đổi dốc lớn 1% Trị số bán kính đờng cong đứng Căn vào điều kiện đảm bảo tầm nhìn ngời lái xe đờng Căn vào tiêu chuẩn thiết kế đờng 4054-05 GTVT với vận tốc xe chạy 60 Km/h quy định Rmin = 1000m Dựa vào tiêu chuẩn ta chọn Rmin = 1000m Xác định yếu tố đờng cong đứng Sau chọn bán kính đờng cong đứng yếu tố lại đờng cong đợc xác định theo công thức sau: Chiều dài đờng cong K = Rx(i1 - i2) (m) Tiếp tuyến đờng cong Độ dài phân cự T = Rx( T2 P= 2R i1 i ) (m) (m) Tung độ điểm trung gian đờng cong có hoành độ x đợc xác định theo công thức: Y= X2 2R Trong đó: R: Bán kính đờng cong điểm gốc toạ độ đỉnh đờng cong dấu (+) ứng với đờng cong đứng lồi dấu (-) ứng với đờng cong đứng lõm i1,i2 : Độ dốc hai đoạn nối đờng cong đứng dấu (+) ứng với lên dốc dấu (-) ứng với xuống dốc Sau tính toán chi tiết, giá trị yếu tố đờng cong đợc lập vào bảng sau: Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 17 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải N MễN HC khoa công trình Tờn Cc K (m) T (m) P (m) R (m) C13 54 27 0.1 3500 P2 52.27 26.14 0.14 2500 C44 56.59 28.29 0.16 2500 Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 18 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải N MễN HC khoa công trình CHƯƠNG iii THIếT Kế trắc ngang - NềN ĐƯờNG i Thiết kế đờng Nền đờng tảng vững phần xe chạy đó, đờng phải có cờng độ lớn, không đợc biến dạng ổn định cao Về mặt hình học đờng phải có hình dáng kích thớc phù hợp với yêu cầu tuyến Về mặt học phải đảm bảo đờng ổn định biến dạng nguy hiểm không đợc lún nhiều dới tác dụng tải trọng xe cộ trọng lợng thân Về mặt vật lí phải đảm bảo đất đờng không ẩm, không giảm cờng độ thời gian ẩm ớt phải có biện pháp kỹ thuật đảm bảo trì đợc cờng độ cao suốt trình sử dụng Đất dùng làm đờng Đất vật liệu chủ yếu để xây dựng đờng Tính chất trạng thái đất ảnh hởng lớn đến cờng độ mức độ ổn định đờng Căn vào tiêu, tính chất lí loại đất tận dụng vật liệu địa phơng sẵn có Thiết kế trắc ngang đờng Căn vào cao độ đờng đen, đờng đỏ trắc dọc kỹ thuật, xác định đợc cao độ đào đắp tim đờng cọc chi tiết, tiến hành thiết kế trắc ngang đờng với kỹ thuật sau: - Bề rộng phần xe chạy : x 2.75m - Bề rộng lề gia cố : 2x 0.5 m - Bề rộng lề đờng - Độ dốc ngang mặt đờng - Độ dốc ngang lề đờng : 5% - Bề rộng đờng : x 1m : 2% : 7.5m Một số loại đờng điển hình a Nền đắp Đối với đắp thấp 1m mái dốc ta luy lấy 1/1.5ữ1/3 để tiện cho máy thi công lấy đất từ thùng đấu đắp tiện cho máy đào rãnh Nếu đất đắp thấp phải cấu tạo rãnh dọc hai bên để đảm bảo thoát nớc tốt Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 19 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải N MễN HC khoa công trình 1:1.5 < 1m Đối với đất đắp cao H = 1ữ6 m độ dốc mái ta luy lấy 1:1,5 thùng đấu lấy phía cao phải có đoạn 0,5m để bảo vệ chân mái ta luy 0,5m 1:1.5 H =1 ữ Thùng đấu m b Nền đào Đối với đờng đào xây dựng phá hoại cân tầng đất thiên nhiên, trờng hợp đào sờn dốc tạo nên tợng sờn dốc bị chân, mái ta luy đào phải có độ dốc định để bảo đảm ổn định cho ta luy cho sờn núi H 1:1.5 1:1 c Nền nửa đào nửa đắp 1:1.5 1:1 ii.tính toán khối lợng đào đắp đờng - Căn vào trắc ngang thiết kế tiến hành tính diện tích đào, diện tích đắp trắc ngang: Fđào, Fđắp Căn vào trắc dọc với khoảng cách trắc ngang (các cọc) Li Ta có công thức tính khối lợng đào đắp hai cọc Vđào = (Fđào(i) + Fđào(i+1))xLi/2 Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 20 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải khoa công trình N MễN HC Vđắp = (Fđắp(i) + Fđắp(i+1))xLi/2 Sau tính toán đợc xếp thành bảng tính đính kèm thuyết minh Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 21 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải N MễN HC khoa công trình Chơng iV Thiết kế mặt đờng Căn vào tình hình thực tế đoạn tuyến Km1+00-Km2+00, điều kiện địa hình, địa chất thuỷ văn đặc biệt so với đoạn tuyến khác Do đoạn sử dụng kết cấu áo đờng chọn hồ sơ thiết kế sơ Kết cấu mặt đờng: K? T CấU PHầN MặT ĐƯờNG XE CHạY Bê Tông nhựa chặt hạt m?n (7cm) Nhựa d?nh bám tiêu chuẩn 0.5kg/m2 Bê Tông nhựa chặt hạt trung (5cm) Nhựa thấm bám tiêu chuẩn 1kg/m Cấp phối đá dăm loại (15cm) Cấp phối đá dăm loại (28cm) Đối với loại kết cấu áo đờng tiêu chuẩn kỹ thuật yêu cầu chung mặt đờng đợc tính toán phần thiết kế sơ bộ, đảm bảo mặt cờng độ thuận lợi cho công tác thi công tuyến Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 22 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải N MễN HC khoa công trình Chơng V Thiết kế công trình thoát n ớc I Thiết kế cống thoát nớc: Đoạn tuyến Km1+00 Km2+00 theo đờng đồng mức, có địa chất, thuỷ văn ổn định, chiều cao mao dẫn thấp, nên công trình thoát nớc có tác dụng thoát nớc mặt, ngăn chặn nguồn nớc mặt không cho phá hoại đờng, thấm đọng quanh đờng Tên cọc C6 Lý trình Đờng kính Loại cống Chiều dài Km0+500 800cm BTCT Tròn 29.1 Km1+000 1200cm BTCT Tròn 21.16 ND2 Km1+742.35 1200cm BTCT Trũn 17.54 C29 Km2+200 1200cm BTCT Trũn 23.30 Km2+800 800cm BTCT Trũn 17.19 Km3+000 1200cm BTCT Trũn 14.31 (Cu to) C12 C39 (Cu to) C42 1.Các chế độ làm việc cống: Có chế độ chảy tuỳ thuộc vào mối quan hệ chiều cao nớc dâng trớc cống chiều cao cửa vào cống Hnđ Cửa cống dạng dòng chảy Hnđ Bán áp loại th ờng Hnđ Có áp dạng dòng chảy + Chế độ cống không áp : Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 23 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải khoa công trình N MễN HC Chiều cao nớc dâng H < 1,2 hcv (đối với cống miệng thờng) Chiều cao nớc dâng H 1,2 hcv (đối với cống miệng thờng ) Qb = bc g ( H hc ) b :hệ số vận tốc cống làm việc bán áp lấy b = 0,85 c : tiết diện nớc chảy chỗ bị co cống == 0,6 cv hc : chiều caonớc chảy chỗ bị co hẹp: hc = 0,6 hcv Vc: vận tốc nớc chảy chỗ bị thu hẹp + Chế độ cống có áp : Chiều cao nớc dâng trớc cống H>1,4 hcv (đối với cống miệng dạng dòng chảy), độ dốc cống ic < i= Chiêù cao nớc dâng H >1,2 hcv (đối với cống miệng thờng ) Qc = d d g ( H hd ) d :hệ số vận tốc cống làm việc có áp lấy d = 0,95 d : tiết diện nớc chảy cống: c = 0,6 cv hc : chiều cao tiết diện nớc chảy cống Các bớc tính toán độ cống Bớc 1: Xác định lu lợng thiết kế ứng với tần suất thiết kế từ lu vực đổ ( tính lu lợng thiết kế theo hớng dẫn viện thiết kế Giao thông Vận tải lu vực vừa nhỏ - trình bày phần thiết kế dự án khả thi) Bớc 2: Dựa vào bảng tra ta có đợc độ, chiều cao nớc dâng, vận tốc nớc cửa cống trạng thái chảy không áp có áp Để thiên an toàn ta tra thông số trạng thái chảy không áp Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 24 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải khoa công trình N MễN HC Trong thực tế ngời ta tra độ cống theo bảng lập sẵn biết lu lợng thiết kế loại cống, chế độ chảy vật liệu gia cố xác định đ ợc chiều cao nớc dâng trớc cống vận tốc nớc cửa * Cách thiết kế cống thực tế : Trờng hợp 1: thiết kế cống sau kẻ đờng đỏ Khi cao độ đờng bị hạn chế ta chọn chiều cao nớc dâng trớc cống thấp cao độ đờng thiết kế tối thiểu 0,5 m sau vào lu lợng thiết kế tra hay nhiều cống Trờng hợp 2: thiết kế đờng đỏ sau có độ cống Chọn chế độ chảy, tra độ cống theo Qtk đợc độ cống, chiều cao nớc dâng trớc cống vận tốc nớc chảy cống Khi cao độ đờng thiết kế phải cao chiều cao nớc dâng trớc cống H 0,5 m Tính toán gia cố công trình cống thoát nớc Trong trờng hợp nớc chảy tự do, dòng nớc khỏi cống có tốc độ cao gấp khoảng 1,5 lần vùng sau công trình, tốc độ tính toán xói sau cống là: Vtt = 1,5V Để ngăn ngừa tình trạng xói lở sau công trình ngời ta tiến hành gia cố với chiều dài định (chiều dài gia cố ) thờng lấy lần độ cống Lgc d Khi gia cố gia cố toàn bộ, cho phép xói lở đến mức độ mà không gây nguy hiểm đến đoạn gia cố thân công trình Kinh nghiệm cho thấy việc gia cố kéo dài bảo đảm không cho xói không hợp lý Để tiết kiệm kinh phí xây dựng công trình gia cố ngời ta rút ngắn đoạn gia cố để bảo đảm đoạn gia cố không bị phá hoại cuối đoạn gia cố ngời ta thiết kế tờng chống xói cắm sâu xuống đất, phần taluy lòng lạch đoạn đợc gia cố đến đáy hố xói Chiều sâu chân tờng chống xói chọn theo công thức: h t h x + 0, (m) hx: Chiều sâu xói tính toán, xác định theo bảng phụ thuộc vào H lgc/d - Chiều dày lớp gia cố phụ thuộc vào loại vật liệu Đoạn lòng suối trực tiếp sau cống cần đợc tăng chiều dày Chiều dày S sau cống đợc tính toán theo công thức: Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 25 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải khoa công trình s= N MễN HC hk vd vn: dung trọng nớc, = 1T/m3 vd: dung trọng đá bê tông, hk: chiều sâu phân giới trực tiếp sau cống, - Chiều dài đoạn gia cố đặc biệt sau cống lấy độ cống 1m - Đoạn gia cố có chiều dày lấy theo thông thờng 25cm với đá hộc xây vữa xi măng Thiết kế CHI TIếT cống địa hình Km 1+400 4.1 Xác định diện tích lu vực Trong phần thiết kế sơ bộ, diện tích lu vực đợc xác định cách đo bình đồ F = 0.111 Km2 4.2 Xác định lu lợng thiết kế Lu lng thit k kin ngh xỏc nh da vo lng ma ngy v mụ un dũng chy(tiờu chun 22 TCN 220-95) Qp% = Ap F Hp (m3/s) Trong ú: F - din tớch lu vc (km2), cụng thc trờn ỏp dng i vi lu vc cú din tớch F 100 Km2 - h s dũng chy l ( tra bng ph thuc vo loi t, din tớch lu vc, chiu dy lng ma); - h s iu tit cỏc ao h v m ly trờn lu vc (tra bng); Ap- Mụ un dũng chy nh l ng vi tn sut thit k iu kin cha xột n nh hng ca ao h ph thuc vo h s c trng a mo lũng sụng ls v thi gian trung nc trờn sn dc s v vựng ma Hp lu lng ma ngy ng vi tn sut thit k P% mm Theo vựng ma ta cú Hp = 232 mm Ta cú cỏc tham s tớnh toỏn nh sau : H s c trng a mo lũng sụng Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 26 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải N MễN HC khoa công trình ls = 1/ ls ls m I 1000 L F / (H p )1 / Trong ú: L- Chiu di sui chớnh (km) o trờn bỡnh ta cú L = 0.11 km Ils dc lũng sui chớnh, tớnh theo phn trm Tớnh toỏn ta c Ils = 0.07 mls-h s c trng nhỏm ca lũng sui Tra bng ta c mls = 0.25 Tớnh toỏn ta c ls = 1.9 H s c trng a mo sn dc: sd = (1000bsd ) 0,6 m sd I sd0,3 F / (H p ) 0, Isd - dc ca sn dc lu vc Tớnh toỏn ta c Isd = 0.03 msd h s c trng nhỏm sn dc Tra bng ta cú msd = bsd chiu di trung bỡnh ca sn dc lu vc bsd = 1.06 Tớnh toỏn ta c sd = 11.3 Tra bng ta c thi gian trung dũng chy s = 9.18 phỳt Tra bng ta c Ap = 0.094 2,4m 4.3 Xác định độ cống B=9m Hc=1,25m Sơ đồ tính toán Cống đợc đặt đất tự nhiên độ dốc cống lấy theo độ dốc mặt đất tự nhiên Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 27 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải N MễN HC khoa công trình Căn vào lu lợng thiết kế Q = 0.7 m3/s cống đợc chọn theo định hình là: Cống tròn BTCT =1.25m Chiều dài cống đợc lấy dựa vào mặt cắt ngang địa hình L= 12m Cống đợc đặt đất thiên nhiên nên độ dốc cống lấy theo độ dốc mặt đất ic = 3.26 % 4.4 Tính toán khả thoát nớc cống Khả thoát nớc cống: QC = C w C g.( H hc ) Trong đó: C: Hệ số vận tốc, C = 0.85 C: Tiết diện nớc chảy chỗ thu hẹp cống hC: Chiều sâu nớc chảy cống chỗ thu hẹp g : Gia tốc trọng trờng, g = 9,81 m/s2 H : Chiều cao nớc dâng trớc cống, H = 0.73 m VC: Vận tốc nớc chảy cống, VC = 1.83 m/s Theo phơng trình Becnuli: H = hC + VC2 2.g. C2 VC2 1.832 0.73 hC = H = = 0.49 m 2.g C2 ì 9.81ì 0.852 Dựa vào hc 0.49 = = 0.392 d 1.25 Tra toán đồ c = 0.31 d2 C = 0.31.d2 = 0.48 m2 QCtt = 0,85 ì 0.48 ì ì 9.81 ì ( 0.73 0.49 ) = 1.2 m3/s Vậy ta có Qctt = 0.89 > Q = 0.7 m3/s Cống có khả thoát nớc tốt 4.5 Tính toán gia cố sau cống Dòng nớc khỏi cống chảy với vận tốc cao, tốc độ tăng khoảng 1,5 lần vùng sau công trình Do đố phải thiết kế hạ lu công trình theo tốc độ nớc chảy V = 1,5Vra cuối phần gia cố phải có đờng nghiêng chống xói sâu Sơ đồ gia cố sau cống Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 28 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải N MễN HC khoa công trình Lgc b ht hxói 0,5m Chiều dài phần gia cố Lgc sau cống đợc lấy ba lần độ cống tính từ cửa Lgc = 3.b = 3ì1,25 = 3.75 m Chiều sâu chân tờng chống xói đợc tính ht hxói + 0,5m h xoi = 2H hxói : Chiều sâu xói b b + 2,5lgc b : Khẩu độ cống b = 1.25 m H: Chiều sâu nớc dâng trớc cống, H = 0.73 m h xoi = ì 0.73 Vậy 1, 25 0,5m 1, 25 + 2,5 ì 3, 75 ht = 0,5 + 0,5 = m II Thiết kế rãnh 40cm Căn vào yêu cầu thiết kế rãnh phần thiết kế sơ Độ dốc rãnh lấy theo độ dốc dọc tuyến Chọn tiết diện rãnh Để thoát nớc tốt thuận lợi cho thi công, chọn rãnh có tiết diện hình thang có kích thớc nh hình vẽ Biện pháp gia cố đáy rãnh 40cm Biện pháp gia cố đáy rãnh phụ thuộc vào độ dốc lòng rãnh Để chống xói mòn lòng rãnh đợc gia cố đá dăm, sỏi, gạch vụn, xỉ quặng có chiều dày gia cố ữ10 cm Kiểm toán khả thoát nớc rãnh Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 29 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải khoa công trình N MễN HC Việc kiểm toán khả thoát nớc rãnh thờng đợc tiến hành đoạn rãnh dài đoạn dốc có độ dốc nhỏ Căn vào tình hình thực tế đoạn tuyến với độ dốc rãnh lớn nên tuyến đảm bảo thoát nớc tốt không cần kiểm tra Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 30 [...]... đó biểu diễn đợc trắc dọc tự nhiên dọc theo đoạn tuyến, phối hợp với bình đồ, trắc ngang ta tiến hành thiết kế đờng đỏ (đờng biểu diễn cao độ thiết kế) -Đờng đỏ trên đoạn tuyến này đợc thiết kế theo những yêu cầu chung của thiết kế sơ bộ nhng phải chính xác và chi tiết hơn 2 Những nguyên tắc khi thiết kế - Đảm bảo cao độ đã đợc xác định trớc tại vị trí các điểm khống chế - Cao độ nền đắp tại các vị trí... hc : chiều cao tiết diện nớc chảy cơ bản của cống 2 Các bớc tính toán khẩu độ cống Bớc 1: Xác định lu lợng thiết kế ứng với tần suất thiết kế từ lu vực đổ về ( tính lu lợng thiết kế theo hớng dẫn của viện thiết kế Giao thông Vận tải đối với lu vực vừa và nhỏ - đã trình bày trong phần thiết kế dự án khả thi) Bớc 2: Dựa vào bảng tra ta có đợc khẩu độ, chiều cao nớc dâng, vận tốc nớc cửa ra của cống... khi biết lu lợng thiết kế và loại cống, chế độ chảy vật liệu gia cố khi đó sẽ xác định đ ợc chiều cao nớc dâng trớc cống và vận tốc nớc ở cửa ra * Cách thiết kế cống ngoài thực tế : Trờng hợp 1: thiết kế cống sau khi kẻ đờng đỏ Khi đó cao độ nền đờng bị hạn chế ta chọn chiều cao nớc dâng trớc cống thấp hơn cao độ nền đờng đã thiết kế tối thiểu là 0,5 m sau đó căn cứ vào lu lợng thiết kế tra ra một hay... bảng tính đính kèm thuyết minh Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 21 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải N MễN HC khoa công trình Chơng iV Thiết kế mặt đờng Căn cứ vào tình hình thực tế của đoạn tuyến Km1+00-Km2+00, điều kiện địa hình, địa chất thuỷ văn không có gì đặc biệt so với các đoạn tuyến khác Do đó đoạn này vẫn sử dụng kết cấu áo đờng đã chọn trong hồ sơ thiết kế sơ bộ Kết cấu mặt đờng:... 754.44 800.00 804.44 823.60 842.77 850.00 892.77 900 1000.00 Công Trình Giao Thông Công Chính K53 15 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải khoa công trình N MễN HC CHƯƠNG ii THIếT Kế TRắc DọC I Những căn cứ, nguyên tắc khi thiết kế 1 Những căn cứ thiết kế -Căn cứ vào các điều kiện thực tế cụ thể của đoạn tuyến với bình đồ tỷ lệ 1/1000 địa hình th ể hiện tơng đối chính xác, với các cọc Km, cọc H, các cọc chi tiết,... khẩu độ cống là 1m - Đoạn gia cố có chiều dày lấy theo thông thờng là 25cm với đá hộc xây vữa xi măng 4 Thiết kế CHI TIếT cống địa hình tại Km 1+400 4.1 Xác định diện tích lu vực Trong phần thiết kế sơ bộ, diện tích lu vực đợc xác định bằng cách đo trên bình đồ F = 0.111 Km2 4.2 Xác định lu lợng thiết kế Lu lng thit k kin ngh xỏc nh da vo lng ma ngy v mụ un dũng chy(tiờu chun 22 TCN 220-95) Qp% = Ap ... xói b b + 2,5lgc b : Khẩu độ cống b = 1.25 m H: Chiều sâu nớc dâng trớc cống, H = 0.73 m h xoi = 2 ì 0.73 Vậy 1, 25 0,5m 1, 25 + 2,5 ì 3, 75 ht = 0,5 + 0,5 = 1 m II Thiết kế rãnh 40cm Căn cứ vào các yêu cầu thiết kế rãnh trong phần thiết kế sơ bộ Độ dốc của rãnh lấy theo độ dốc dọc của tuyến 1 Chọn tiết diện của rãnh Để thoát nớc tốt và thuận lợi cho thi công, tôi chọn rãnh có tiết diện hình thang có... 27 0.1 3500 P2 52.27 26.14 0.14 2500 C44 56.59 28.29 0.16 2500 Võ Đình Đạt Công Trình Giao Thông Công Chính K53 18 trờng ĐH Giao Thông Vận Tải N MễN HC khoa công trình CHƯƠNG iii THIếT Kế trắc ngang - NềN ĐƯờNG i Thiết kế nền đờng Nền đờng là nền tảng vững chắc của phần xe chạy do đó, nền đờng phải có cờng độ lớn, không đợc biến dạng và ổn định cao Về mặt hình học nền đờng phải có hình dáng và kích... định của nền đờng Căn cứ vào các chỉ tiêu, tính chất cơ lí của các loại đất và tận dụng vật liệu địa phơng sẵn có 2 Thiết kế trắc ngang nền đờng Căn cứ vào cao độ đờng đen, đờng đỏ trên trắc dọc kỹ thuật, xác định đợc cao độ đào đắp của tim đờng tại các cọc chi tiết, tôi tiến hành thiết kế trắc ngang nền đờng với các kỹ thuật sau: - Bề rộng phần xe chạy : 2 x 2.75m - Bề rộng lề gia cố : 2x 0.5 m - Bề... Vận tốc thiết kế, V = 60 (km/h) R : Bán kính đờng cong tròn, R = 400 (m) Suy ra chiều dài đờng cong chuyển tiếp là LCT = 22.9 m 7.4.2 Lựa chọn chiều dài chuyển tiếp Căn cứ vào kết quả tính toán, TCVN 4054 - 05 (R=180m, Vtk=60km/h) Trờng hợp Lnsc Lct Kiến nghị Giá trị (m) 22 22.9 50 Chọn chiều dài đoạn nối siêu cao và chiều dài đờng cong chuyển tiếp là L = 50m 7.5 TíNH TOáN ĐảM BảO TầM NHìN TRONG ĐƯờNG ... ngang ta tiến hành thiết kế đờng đỏ (đờng biểu diễn cao độ thiết kế) -Đờng đỏ đoạn tuyến đợc thiết kế theo yêu cầu chung thiết kế sơ nhng phải xác chi tiết Những nguyên tắc thiết kế - Đảm bảo cao... Xác định lu lợng thiết kế ứng với tần suất thiết kế từ lu vực đổ ( tính lu lợng thiết kế theo hớng dẫn viện thiết kế Giao thông Vận tải lu vực vừa nhỏ - trình bày phần thiết kế dự án khả thi)... Buôn Drai Giai đoạn thực : Thiết kế kỹ thuật Nhiệm vụ đợc giao : Thiết kế kỹ thuật từ Km0+00 I Những - Tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô TCVN 4054-05 GTVT - Qui trình thiết kế áo đờng mềm 22 TCVN-211-93