Thiết kế cầu Khánh An

MỞ ĐẦU Tiến hành thiết kế tại vị trí cầu KHÁNH AN nằm trên tuyến đường nối thành phố Cà Mau đến khu công nghiệp KHÍ-ĐIỆN-ĐẠM qua sông Ông Đốc.Cầu KHÁNH AN có một đầu nằm trên thành phố Cà Mau, một đầu nằm trên huyện U Minh của tỉnh Cà Mau. I. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ - Yêu cầu thiết kế 1 công trình vượt sông mặt cắt dọc đã cho. - Khổ thông thuyền sông cấp IV. - Khổ thông thuyền cho nhịp thiết kế tối thiểu là 40m - Chiều cao thông thuyền theo tiêu chuẩn 6m: là chiều cao thích hợp - Khổ cầu: 10.5m. - Chiều rộng toàn cầu là: 14m. - Quy trìng thiết kế 22TCN 272 – 05. - Tải trọng: HL93 và người 300 Kg/m2. II. ĐẶC ĐIỂM VÀ VỊ TRÍ CẦU XÂY DỰNG 1. Địa hình Địa hình khu vực xây dựng cầu khá thấp và bằng phẳng, cao độ bình quân khoảng từ +0.0 đến +1.0, bị chia cắt khá mạnh bởi hệ thống các ao hồ, kênh rạch nhỏ và các vuông nuôi tôm. Khu vực cầu bờ phía Cà Mau có một số nhà dân nằm gần bờ sông Ông Đốc và đường hiện hữu, qui mô nhà chủ yếu là nhà tạm, cấp 4, có một vài nhà vừa xây dựng. Dọc bờ sông phía Cà Mau có đường bằng đất đắp vừa thi công năm 2003, chủ yếu lấy từ đất đào cải tạo sông Đốc, chiều rộng đường khoảng 12m. Dọc theo đường này còn có đường điện trung – hạ thế. Đường điện này cần di dời để xây dựng cầu. Chiều rộng mặt sông Đốc khu vực xây dựng cầu khoảng 110m; cao độ đáy sông -3.3m. Đây là tuyến sông chính nên mật độ thông thuyền rất cao. Một số nhận xét có liên quan tới việc lựa chọn kết cấu và thi công công trình: 2. Địa chất Lớp 1: Sét trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, dày khoảng 6.4m. Các chỉ tiêu cơ - lý chủ yếu của lớp đất này như sau : Lực dính c : 0.54 kG/cm2. Góc ma sát trong  : 13039’. Dung trọng tự nhiên  : 1.96 g/cm3. Độ ẩm tự nhiên W % : 27.8%. Hệ số rỗng tự nhiên 0 : 0.78. Độ sệt B : 0.23. Nhận xét: Đây là các lớp đất chịu lực tương đối tốt, tuy nhiên chiều dày lớp đất mỏng không thích hợp cho việc đặt móng của kết cấu mố - trụ cầu. Lớp 2: Cát sét, trạng thái dẻo, dày khoảng 2.6m. Các chỉ tiêu cơ - lý chủ yếu của lớp đất này như sau : Lực dính c : 0.23 kG/cm2. Góc ma sát trong  : 21001’. Dung trọng tự nhiên  : 1.92 g/cm3. Độ ẩm tự nhiên W % : 27.2%. Hệ số rỗng tự nhiên 0 : 0.79. Độ sệt B : 0.5. Nhận xét : Đây là lớp đất chịu lực yếu, không thích hợp cho việc đặt móng của kết cấu mố - trụ cầu. Lớp 3: Sét, trạng thái dẻo cứng - nửa cứng, dày khoảng 8.2m. Các chỉ tiêu cơ - lý chủ yếu của lớp đất này như sau : Lực dính c : 0.296 kG/cm2. Góc ma sát trong  : 22054’. Dung trọng tự nhiên  : 2.02 g/cm3. Độ ẩm tự nhiên W % : 22.9 %. Hệ số rỗng tự nhiên 0 : 0.65. Độ sệt B : 0.22. Nhận xét : Đây là lớp đất chịu lực khá tốt, có thể xét đặt móng của kết cấu mố - trụ cầu. Lớp 4: Sét kẹp cát, trạng thái dẻo mềm, dày khoảng 15.6m. Các chỉ tiêu cơ - lý chủ yếu của lớp đất này như sau : Lực dính c : 0.23 kG/cm2. Góc ma sát trong  : 17027’. Dung trọng tự nhiên  : 1.83 g/cm3. Độ ẩm tự nhiên W % : 33.6 %. Hệ số rỗng tự nhiên 0 : 0.97. Độ sệt B : 0.68. Nhận xét : Đây là lớp đất chịu lực trung bình, không thích hợp cho việc đặt móng của kết cấu mố - trụ cầu. Lớp 5: Cát hạt bụi, lẫn bột sét, kết cấu chặt vừa đến chặt, dày khoảng 10m. Các chỉ tiêu cơ - lý chủ yếu của lớp đất này như sau : Tỷ trọng : 2.04 g/cm3. Góc nghiêng ở trạng thái khô : 25024’. Góc nghiêng ở trạng thái ướt : 24000’. Hệ số rỗng lớn nhất : 1.51. Hệ số rỗng nhỏ nhất : 0.67. Nhận xét : Đây là lớp đất chịu lực tốt, có thể xét đặt móng của kết cấu mố -trụ cầu. Lớp 6: Cát hạt vừa màu vàng, trạng thái cứng vừa. dày khoảng 12.5m. Các chỉ tiêu cơ - lý chủ yếu của lớp đất này như sau : Tỷ trọng : 2.12 g/cm3. Góc nghiêng ở trạng thái khô : 29000’. Góc nghiêng ở trạng thái ướt : 24000’. Hệ số rỗng lớn nhất : 1.21. Hệ số rỗng lớn nhất : 0.52. Nhận xét : Đây là lớp đất chịu lực tốt, thích hợp tốt cho việc đặt móng của kết cấu mố - trụ cầu. CÓ ĐẦY ĐỦ BẢN VẼ VÀ THUYẾT MINH

doc4 trang | Chia sẻ: banmai | Ngày: 27/03/2013 | Lượt xem: 1551 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết kế cầu Khánh An, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TÍNH TOAÙN THI COÂNG Tính toaùn voøng vaây coïc vaùn. Choïn loaïi coïc vaùn vaø kích thöôùc voøng vaây. Choïn kích thöôùc voøng vaây coïc vaùn. Tieát dieän cuûa beä truï laø 6x20 m, neân ñeå thuaän tieän cho coâng taùc thi coâng ta môû roäng voøng vaây coïc vaùn theùp theâm 1m so vôùi tieát dieän beä truï. Vaäy kích thöôùc voøng vaây coïc vaùn laø: 8x 22 m. Thi coâng voøng vaây coïc ñoùng theùp : - Ñoùng caùc coïc ñònh vò: Coïc ñònh vò duøng loaïi coïc theùp I 350 vò trí coïc ñònh vò xaùc ñònh baèng maùy kinh vyõ. - Duøng caùc keát caáu theùp I 350 lieân keát vôùi coïc ñònh vò taïo thaønh khung ñònh höôùng ñeå phuïc vuï cho coâng taùc haï coïc vaùn theùp. - Taát caû caùc coïc ñònh vò vaø coïc vaùn theùp ñeàu ñöôïc haï baèng buùa rung treo treân caàn caåu ñöùng treân maët ñaát. - Ñeå ñaûm baûo cho voøng vaây coïc vaùn ñöôïc gheùp kín khít vôùi nhau, ñoàng thôøi taêng ñoä cöùng cho coïc vaùn, ngay töø ñaàu neân gheùp coïc vaùn theo töøng nhoùm ñeå haï. Tröôùc khi haï coïc vaùn theùp phaûi kieåm tra khuyeát taät cuûa coïc vaùn cuõng nhö ñoä thaúng, ñoä ñoàng ñeàu cuûa khôùp moäng baèng caùch luoàn thöû vaøo khôùp moäng moät ñoaïn coïc vaùn chuaån daøi khoaûng 1,5-2m. Ñeå xoû vaø ñoùng coïc vaùn ñöôïc deã daøng, khôùp moäng cuûa coïc vaùn phaûi ñöôïc boâi trôn baèng daàu môõ. Phía khôùp moäng töï do (phía tröôùc ) phaûi bít chaân laïi baèng moät mieáng theùp cho ñôõ bò nhoài ñaát vaøo raõnh moäng ñeå khi xoû vaø ñoùng coïc vaùn sau ñöôïc deã daøng. - Trong quaù trình thi coâng phaûi luoân chuù yù theo doõi tình hình haï coïc vaùn, neáu nghieâng leäch ra khoûi maët phaúng cuûa töôøng vaây coù theå duøng tôøi chænh laïi vò trí. Tröôøng hôïp nghieâng leäch trong maët phaúng cuûa töôøng coïc vaùn thì thöôøng ñieàu chænh baèng kích vôùi daây neùo, neáu khoâng ñaït hieäu quaû phaûi ñoùng nhöõng coïc vaùn hình treân ñöôïc cheá taïo ñaëc bieät theo soá lieäu ño ñaïc cuï theå ñeå kheùp kín voøng vaây. Tính toaùn lôùp beâtoâng bòt ñaùy: (tính toaùn cho truï T4). Do ñaát coù tính thaám lôùn vaø chieàu saâu cuûa coïc ngaøm vaøo trong ñaát nhoû, neân doøng nöôùc chaûy töø ñaùy thaám leân. Vaäy ta caàn ñoå lôùp beâtoâng bòt ñaùy vaø thi coâng lôùp naøy duøng nguyeân taéc ñoå beâtoâng trong nöôùc Chieàu daøy cuûa lôùp beâtoâng bòt ñaùy Chieàu daøy cuûa lôùp beâtoâng bòt ñaùy phaûi ñaûm baûo choáng ñöôïc aùp löïc nöôùc töø beân döôùi leân ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: * Tính toaùn chieàu saâu ñoùng coïc vaùn : - Xaùc ñònh chieàu daøy lôùp beâ toâng bòt ñaùy. Coâng thöùc tính toaùn : gb.h.F + n.U.t.h ³ gn(h+h1).F. Trong ñoù : gb : troïng löôïng rieâng cuûa beâ toâng bòt ñaùy gb = 2,5T/m2. gn : troïng löôïng rieâng cuûa nöôùc gn =1 T/m2. h : Chieàu cao lôùp beâ toâng bòt ñaùy. h1 : Chieàu cao töø möïc nöôùc thi coâng ñeán ñaùy beä moùng, h1=5.09 m. n : Soá löôïng coïc trong hoá, n =6 coïc. U: Chu vi coïc khoan nhoài = 3,14 x 1.2 = 3.768m. F : Dieän tích hoá moùng. ( Môû roäng theâm 1m ra hai beân thaønh ñeå thuaän lôïi cho thi coâng). (tieát dieän truï 6x10m) => ñieän tích voøng vaây coïc vaùn laø: 8x22m F = 8 x 12 = 96(m2.) t : Löïc ma saùt giöõa beâ toâng vaø coïc . t = 20T/m2. Ta coù : 2,5x 9,6.h +6x 3,768x 20. h ³ 1x(h + 5,09)x96 Û h ³ 1.28 m. Ta choïn h =1.5m. Vaäy chieàu daøy lôùp beâ toâng bòt ñayù caàn thieát laø 1.5 m. Tính soá oáng theùp ñoå beâtoâng bòt ñaùy. Ñoå lôùp beâtoâng bòt ñaùy baèng oáng phöông phaùp vöõa daâng vôùi caùc oáng ñoå coù ñöôøng kính D = 250(mm) voû oáng daày 4(mm). OÁng ñöôïc noái vôùi nhau baèng nhöõng ñoaïn oáng coù chieàu daøi laø ® 2(m) Ta coù baùn kính hieäu quaû cuûa oáng laø R = 2(m) Dieän tích vuøng beâtoâng ñoå oáng laø : Dieän tích beâtoâng caàn ñoå laø: Fm = F - Fcoïc = 96-3.14x1.22 /4x 6 = 89.22(m2) Soá oáng caàn phaûi ñoå laø Choïn 8 oáng ñeå ñoå lôùp beâtoâng naøy. Tính toaùn chieàu saâu choân coïc vaùn. Vôùi soá lieäu ñaõ choïn, ta xeùt 1m daøi coïc theo phöông ngang cuûa heä coïc ta coù sô ñoá tính toaùn nhö sau: Vì khi choïn phöông aùn thi coâng ta san laáp toaøn boä maët baèng, neân khi tính toaùn ta chæ tính coïc vaùn theùp chòu aùp löïc ngang cuûa ñaát, chöù khoâng tính ñeán tröôøng hôïp coïc vaùn chòu aùp löïc nöôùc maët. Ta tính toaùn cho tröôøng hôïp baát lôïi nhaát. Chieàu saâu ñaøo hoá moùng laø: H = 5.09+ 1.5 = 6.59m. Choïn chieàu saâu coïc choân trong lôùp ñaát döôùi hoá moùng laø: h +0.96M -2.13m -5.63 m Sô ñoà tính toaùn coïc vaùn theùp: Söï phaân boá öùng suaát öùng vôùi aùp löïc chuû ñoäng laø: - aùp löïc nöôùc thuyû tónh z=2.99m. Pc1 = g.H=1*2.99=2.99 (T/m2) - Phía ñaùy lôùp ñaát döôùi z=6.59+h (m). Pc3 = g.z.tg2(45o- j/2). = 1.96*z* tg2(45o- 13039’/2) = 1.21(6.59+h) (T/m2) Söï phaân boá öùng suaát öùng vôùi aùp löïc bò ñoäng laø: - Phía treân ñaùy lôùp ñaát z=h(m). Pb1 = g.z.tg2(45o + j/2). = 1,96*h* tg2(45o+13039’ /2) = 3.17h (T/m2) *Löïc chuû ñoäng taùc duïng leân coïc laø: -Ec1 = 0.5. z . Pc1 = 0.5x2.99x2.99 =4.47 T/m Khoaûng caùch so vôùi taâm O laø: e = 0.5*z = 1.495 m -Ec3 = 0.5. z2 . Pc3 = 0.605(6.59+h)2 T/m Khoaûng caùch so vôùi taâm O laø: e = 2/3*z2+z = 2.99+ (3.5+h)2/3 (m) *Löïc bò ñoäng taùc duïng leân coïc laø: Eb1 = 0.5. z . Pb1 = 1.585. h2 T/m Khoaûng caùch so vôùi taâm O laø: e = 6.59+2/3*z = 6.59+ h*2/3 (m) * Laáy moment tai ñieåm O Momnent gaây laät laø: Mlaät = 4.47*1.495+ 0.605(6.59+h)2[2.99+2/3(3.5+h)] =0.4h3 + 8.52h2 + 59.94h + 139.77 Moment giöõ choáng laät: Mgiöõ = 1.585h2*(6.59+2/3h) = 10.44h2 + 1.056h3 Ñeå vaùn khuoân oån ñònh thì: Mgiöõ > Mlaät ó 0.656h3 + 1.92h2 – 59.94h – 139.77 =0 Giaûi phöông trình ta tìm ñöôïc: h = 9.32 m Nhö vaäy chieàu daøi toaøn boä cuûa coïc theùp laø =6.59+h = 6.59+ 9.32=15.91(m) Choïn chieàu daøi toaøn boä coïc laø 16m.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • doctue_thi cong phan 2_coc van thep.doc
  • xls11_Thi cong_tue.xls
Tài liệu liên quan