Đồ án Thiết kế đường qua hai điểm L – M tỉnh Đăc lắc

iểu cho các đoạn đường nói trên. Tần suất tính toán thủy văn ứng với cầu nhỏ, cống là: p = 4% (đường cấp III). a) Đối với cống: cao độ thiết kế nhỏ nhất (Hmintk) được chọn như sau: Điều kiện: Cao độ thiết kế của cống tối thiểu được xác định theo công thức: Trong đó: F : đường kính của cống; m d : chiều dày thành cống (m), có thể lấy d = 1/10F Shađ : tổng chiều day kết cấu áo đường (m). dh1: độ chênh cao của mặt đường đến vai đường. dh2: độ chênh cao của mái taluy lề đất. Phương án 1: Bảng tính toán cao độ khống chế của mặt đường trên cống Lý trình Loại công trình Cống Chiều dày kết cấu áo đường (cm) Chiều cao mặt đường tối thiểu Hmintk (m) Số lượng Khẩu độ Chiều dài Km0+329.71 cống tròn 2 2 15.35 51 2.82 Km1+77.07 cống tròn 2 2 15.34 51 2.82 Km1+928.13 cống tròn 2 2 17.35 51 2.82 Km3+145.32 cống tròn 2 2.0 12.78 51 2.82 Km3+800 cống tròn 1 0.75 18.38 51 1.45 Km4+399.34 cống tròn 1 0.75 15.21 51 1.45 Km4+977.71 cống tròn 1 0.75 16.32 51 1.45 Km6+753.23 cống tròn 2 1.75 17.18 51 2.55 Km7+609.55 cống tròn 2 1.75 12.78 51 2.55 Km9+285.99 cống tròn 1 0.75 16.45 51 1.45 Phương án 2: Bảng tính toán cao độ khống chế của mặt đường trên cống Lý trình Loại công trình Cống Chiều dày kết cấu áo đường (cm) Chiều cao mặt đường tối thiểu Hmintk (m) Số lượng Khẩu độ Chiều dài Km0+500 cống tròn 1 0.75 18.4 51 1.45 Km1+160.55 cống tròn 2 2 11.6 51 2.82 Km1+966.72 cống tròn 2 2 12.01 51 2.82 Km2+849.87 cống tròn 2 1.75 18.76 51 2.55 Km3+748.66 cống tròn 2 2 13.21 51 2.82 Km4+400 cống tròn 1 0.75 11.15 51 1.45 Km4+719.85 cống tròn 2 2 15.71 51 2.82 Km7+072.42 cống tròn 2 2 16.57 51 2.82 Km8+034.19 cống tròn 1 0.75 17.84 51 1.45 Km8+600 cống tròn 1 0.75 14.32 51 1.45 b) Đối với cầu: Cao độ thiết kế của mặt cầu tối thiểu được xác định theo công thức: Trong đó: Hngậpp% : là chiều sâu mực nước ngập trước công trình ứng với cơn lũ có tần suất tích nước là p%. Hkết cấu : là chiều cao từ đáy kết cấu đến mặt cầu Htĩnh không : là chiều cao của khoảng không gian từ mực nước dâng đến đáy kết cấu. Phương án 1: Kết quả tính toán tại cọc C53: Hmincầu = 0.88x2.4+1+1.5=4.61 ; m Kết quả tính toán tại cọc C49: Hmincầu = 0.88x2.8+1+1.5=4.96 ; m Phương án 2: Kết quả tính toán tại cọc C37: Hmincầu = 0.88x2.7+1+1.5=4.88 ; m Kết quả tính toán tại cọc C42: Hmincầu = 0.88x2.20+1+1.5=4.40 ; m 5.2.2. Chọn Cao Độ Thiết Kế: Nguyên tắc chung khi chọn vị trí đường thiết kế: Đào nền đường ở trên cao và đắp xuống dưới thấp. Chú ý đến những cao độ khống chế tại vị trí cầu, cống, vị trí trũng trên địa hình. Nếu điều kiện cho phép thì thiết kế đường cong đứng có bán kính lớn, độ dốc nhỏø. Nên thiết kế nền đắp thấp hơn là nền đào nông vì nền đào làm phức tạp việc thoát nước và làm cho đường bị cách biệt với cảnh quan. Đường thiết kế phải thỏa mãn độ dốc dọc theo [22TCN 4054 – 05] CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG PHƯƠNG ÁN 1: A. MẶT ĐƯỜNG CHÍNH: 6.1. Tính số lượng xe năm cuối khai thác : Điều kiện để chọn kết cấu áo đường: Chọn tầng mặt là mặt đường cấp cao A1 do đây là đường cấp III, miền núi, lưu lượng xe lớn. Số liệu thiết kế: Lưu lượng xe chạy ở năm đầu: No = 1050 ; xe/ng.đ Mức tăng xe hàng năm: q = 5% Thời gian khai thác thiết kế: t = 15 ; năm Số làn xe thiết kế n = 2 ; làn Aùp lực tính toán tiêu chuẩn p = 0.6 ; Mpa Dải phân cách giữa không Dải phân cách bên không Tải trọng trục tiêu chuẩn P = 100 ;KN Đường kính tấm ép D = 33 ; cm Bảng thành phần xe năm đầu khai thác : No Xe con M21 Tải nhẹ Tải vừa Tải nặng 1 1050.00 20.00% 35.00% 40.00% 5.00% xe/ngàyđêm 210.00 367.50 420.00 52.50 Bảng 1: Dự báo thành phần xe ở năm cuối thời hạn thiết kế Loại xe Trọng lượng trục Pi (kN) Số trục sau Số bánh xe của mỗi cụm bánh ở trục sau K/c giữa các trục sau (m) LL xe 2 chiều ni (xe/n.đêm) Trục trước Trục sau (trục) Xe con M21 9.00 9.40 1 1 0 415.79 Tải nhẹ 18.00 56.00 1 2 0 727.62 Tải vừa 25.80 69.60 1 2 0 831.57 Tải nặng 1 48.20 100.00 1 2 0 103.95 Quy luật tăng xe hàng năm được xác định theo công thức: Nt = No.(1+p)t-1 Trong đó : Nt : là lưu lượng xe chạy bình quân của năm khai thác thứ t ; No: là lưu lượng xe chạy bình quân của năm đầu khai thác đường ô tô (xeqđ/nđ) ; q : là mức tăng xe hàng năm ; 6.2. Số trục xe tính toán/làn xe sau khi qui đổi về trục tiêu chuẩn : Công thức quy đổi trục xe: Trục/ngày.đêm (3.1) Trong đó: N là tổng số trục xe qui đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính toán sẽ thông qua đoạn đường thiết kế trong 1 ngày đêm trên cả 2 chiều. ni là số lần tác dụng của loại tải trọng trục I có trọng lượng trục Pi cần được qui đổi về tải trọng trục Ptt . trong tính toán thường lấy ni bằng số lần mỗi loại xe i sẽ thông qua mặt cắt ngang điển hình của đoạn đường thiết kế trong 1 ngày đêm cho cả 2 chiều xe chạy. C1 là hệ số trục được xác định theo biểu thức C1=1+1.2(m-1) (3-2) m là số trục của cụm trục i C2 là hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong 1 cụm bánh: + Với các cụm bánh chỉ có 1 bánh thì C2=6.4 + Với các cụm bánh đôi (1 cụm bánh gồm 2 bánh) thì C2=1. + Với cụm bánh có 4 bánh thì C2=0.38. Bảng 2 :Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục tiêu chuẩn 100kN Loại xe Pi (kN) Số bánh xe mỗi cụm bánh xe Số trục (trục) K/cách giữa các trục C1 C2 ni C1C2ni(Pi/100)4.4 Xe con M-21 Trục trước 9.00 1 1 0 1 6.40 415.79 0 Trục sau 9.40 1 1 0 1 6.40 415.79 0 Tải nhẹ GAZ-51A Trục trước 18.00 1 1 0 1 6.40 727.62 0 Trục sau 56.00 2 1 0 1 1.00 727.62 57 Tải vừa ZIL-130 Trục trước 25.80 1 1 0 1 6.40 831.57 14 Trục sau 69.60 2 1 0 1 1.00 831.57 169 Tải nặng MAZ-500 Trục trước 48.20 1 1 0 1 6.40 103.95 27 Trục sau 100.00 2 1 0 1 1.00 103.95 104 Ntk 370.03 6.3. Số trục xe tính toán tiêu chuẩn trên 1 làn xe Nt Công thức tính toán số trục xe tính toán tiêu chuẩn (TTTC): (trục/làn.ngày đêm) fL =0,55: đường 2 làn xe không có dải phân cách; 6.4. Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế Ne được xác định như sau: (trục) 6.5. Chọn sơ bộ kết cấu áo đừơng : 6.5.1. Chọn sơ bộ kết cấu áo đường cho phương án 1: Các lớp kết cấu được dự kiến dựa trên cơ sở các qui định chi tiết về chiều dày tối thiểu trong tiêu chuẩn 22TCN 211-06 Bảng 3: Bảng kết cấu dự kiến Các lớp kết cấu (tính từ dưới lên) Bề dày lớp (cm) Moduyn đàn hồi E (MPa) Cường độ kéo uốn Rku (MPa) Lực dính C (MPa) Góc ma sát trong j (độ) Tính độ võng Tính trượt Tính kéo uốn BTNC C15 4 420 300 1800 2.4 BTNC C25 7 420 420 1800 2.4 CPĐD loại I 18 300 300 300 CPTN 28 200 200 200 0.03 40 Đất nền á sét 50 0.032 24 6.5.2 Kiểm tra cường độ chung của kết cấu theo TC về độ võng đàn hồi: Công thức kiểm tra: Ech > Kdctb.Eyc a/ Việc đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo biểu thức: Với k= h2/h1 và t = E2/E1; kết quả tính đổi tầng như ở Bảng 4: Bảng 4: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb' Lớp kết cấu Ei (MPa) t = E2/E1 hi (cm) k= h2/h1 Htb (cm) Etb’ (MPa) BTNC C15 420 1.639 4 0.075 57 266.1 BTNC C25 420 1.78 7 0.152 53 256.3 CPĐD loại I 300 1.50 18 0.643 46 235.9 CPTN 200 1.00 28 1.00 28 200 b/ Xét đến hệ số điều chỉnh: b = f(H/D) với H/D = (28+18+7+4)/33 =1.73 <2 Tra Bảng 3.6 trong 22TCN 211-06, được hệ số điều chỉnh b =1.198 - Nếu H/D>2, thì hệ số b tính theo công thức : b = 1.114(H/D)0.12 Vậy kết cấu có mô đun đàn hồi trung bình Edctb =b. Etb' = 1.198*266.1= 318.78 (MPa) c/ Tính Ech của cả kết cấu: sử dụng toán đồ Hình 3.1 - 22TCN 211-06 Ta có: H/D = 1.73 Eo/Edctb = 0.157 Từ 2 tỉ số trên tra toán đồ Hình 3-1 trong 22TCN211-06, được: Ech/E1 = Ech/Edctb = 0.591 Vậy => Ech = 0.591*318.78 = 188.4 (MPa) d/ Nghiệm lại điều kiện (3-4) theo mục 3.4.1; phải có: Ech > Kdctb.Eyc - Từ số trục xe tính toán trong 1 ngày đêm trên 1 làn xe là 203.52 trục/ làn.ngày đêm Tra Bảng 3-4 tìm được Eyc = 160.21 MPa - Kiểm tra Eyc so với giá trị Eyc tối thiểu với cấp đường tương ứng theo Bảng 3-5, thì Eyc lớn hơn do vậy lấy Eyc = 160.21 MPa để kiểm toán. Chọn độ tin cậy thiết kế theo cấp đường từ Bảng 3-3: K = 0.95 Từ độ tin cậy, tìm hệ số cường độ về độ võng: Kdvdc= 1.17 =>= 187.45 (MPa) - Kết quả nghiệm toán: Ech = 188.4 > =187.45 (MPa) Kết luận => đạt Vậy với cấu tạo kết cấu dự kiến đảm bảo đạt yêu cầu cường độ theo TC độ võng đàn hồi cho phép. 6.6. Kết luận: Vậy với cấu tạo kết cấu dự kiến Đảm bảo đạt yêu cầu cường độ theo TC độ võng đàn hồi cho phép. B. LỀ GIA CỐ: 6.7. Số trục xe tính toán tiêu chuẩn trên 1 làn xe Nt Công thức tính toán số trục xe tính toán tiêu chuẩn (TTTC): (trục/làn.ngày đêm) fL =0,55: đường 2 làn xe không có dải phân cách; 6.8. Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế Ne được xác định như sau: (trục) 6.9. Chọn sơ bộ kết cấu áo đường lề gia cố : 6.9.1. Chọn sơ bộ kết cấu áo đường cho phương án 1: Các lớp kết cấu được dự kiến dựa trên cơ sở các qui định chi tiết về chiều dày tối thiểu trong tiêu chuẩn 22TCN 211-06 Bảng 3: Bảng kết cấu dự kiến Các lớp kết cấu (tính từ dưới lên) Bề dày lớp (cm) Moduyn đàn hồi E (MPa) Cường độ kéo uốn Rku (MPa) Lực dính C (MPa) Góc ma sát trong j (độ) Tính độ võng Tính trượt Tính kéo uốn BTNC C15 4 420 300 1800 2.4 BTNC C25 7 420 420 1800 2.4 CPĐD loại I 15 300 300 300 CPTN 23 200 200 200 0.03 40 Đất nền á sét 50 0.032 24 6.9.2 Kiểm tra cường độ chung của kết cấu theo TC về độ võng đàn hồi: Công thức kiểm tra: Ech > Kdctb.Eyc a/ Việc đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo biểu thức: Với k= h2/ h1 và t = E2/ E1; kết quả tính đổi tầng như ở Bảng 4: Bảng 4: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb' Lớp kết cấu Ei (MPa) t = E2/E1 hi (cm) k= h2/h1 Htb (cm) Etb’ (MPa) BTNC C15 420 1.613 4 0.089 49 271.5 BTNC C25 420 1.778 7 0.184 45 260.4 CPĐD loại I 300 1.500 15 0.652 38 236.3 CPTN 200 1.000 23 1.000 23 200.0 b/ Xét đến hệ số điều chỉnh: b = f(H/D) Với H/D = (23+15+7+4)/33 =1.48 < 2 Tra Bảng 3.6 trong 22TCN 211-06, được hệ số điều chỉnh b =1.177 - Nếu H/D>2, thì hệ số b tính theo công thức : b = 1.114(H/D)0.12 Vậy kết cấu có mô đun đàn hồi trung bình Edctb =b. Etb' =1.177*271.52 = 319.58 (MPa) c/ Tính Ech của cả kết cấu: sử dụng toán đồ Hình 3.1 - 22TCN 211-06 Ta có: H/D = 1.48 Eo/Edctb = 0.156 Từ 2 tỉ số trên tra toán đồ Hình 3-1 trong 22TCN211-06, được: Ech/E1 = Ech/Edctb = 0.542 Vậy => Ech = 0.542*319.58 = 173.21 (MPa) d/ Nghiệm lại điều kiện (3-4) theo mục 3.4.1 : Phải có: Ech > Kdctb.Eyc - Từ số trục xe tính toán trong 1 ngày đêm trên 1 làn xe là 101.76 trục/ làn.ngày đêm Tra Bảng 3-4 tìm được Eyc = 147.23 MPa - Kiểm tra Eyc so với giá trị Eyc tối thiểu với cấp đường tương ứng theo Bảng 3-5, thì Eyc lớn hơn do vậy lấy Eyc = 147.23 MPa để kiểm toán. Chọn độ tin cậy thiết kế theo cấp đường từ Bảng 3-3: K = 0.95 Từ độ tin cậy, tìm hệ số cường độ về độ võng: Kdvdc= 1.17 => (MPa) - Kết quả nghiệm toán: Ech = 173.21 > =172.26 (MPa) Kết luận => đạt Vậy với cấu tạo kết cấu dự kiến đảm bảo đạt yêu cầu cường độ theo TC độ võng đàn hồi cho phép. 6.10. Kết luận: Vậy với cấu tạo kết cấu dự kiến Đảm bảo đạt yêu cầu cường độ theo TC độ võng đàn hồi cho phép. PHƯƠNG ÁN 2 :. A. MẶT ĐƯỜNG CHÍNH 6.11. Chọn sơ bộ kết cấu áo đừơng : 6.11.1. Chọn sơ bộ kết cấu áo đường cho phương án 2: Các lớp kết cấu được dự kiến dựa trên cơ sở các qui định chi tiết về chiều dày tối thiểu trong tiêu chuẩn 22TCN 211-06 Bảng 3: Bảng kết cấu dự kiến Các lớp kết cấu (tính từ dưới lên) Bề dày lớp (cm) Moduyn đàn hồi E (MPa) Cường độ kéo uốn Rku (MPa) Lực dính C (MPa) Góc ma sát trong j (độ) Tính độ võng Tính trượt Tính kéo uốn BTNC C15 4 420 300 1800 2.4 BTNC C25 7 420 420 1800 2.4 CPĐD loại I 18 300 300 300 CPĐD loại II 22 250 250 250 Đất nền á sét 50 0.032 24 6.11.2 Kiểm tra cường độ chung của kết cấu theo TC về độ võng đàn hồi: Công thức kiểm tra: Ech > Kdctb.Eyc a/ Việc đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo biểu thức: Với k= h2/h1 và t = E2/E1; kết quả tính đổi tầng như ở Bảng 4: Bảng 4: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb' Lớp kết cấu Ei (MPa) t = E2/E1 hi (cm) k= h2/h1 Htb (cm) Etb’ (MPa) BTNC C15 420 1.443 4 0.085 51 300.2 BTNC C25 420 1.456 7 0.175 47 291.2 CPĐD loại I 300 1.200 18 0.818 40 271.8 CPĐD loại II 250 1.000 22 1.000 22 250.0 b/ Xét đến hệ số điều chỉnh: b = f(H/D) với H/D = (22+18+7+4)/33 =1.55 <2 Tra Bảng 3.6 trong 22TCN 211-06, được hệ số điều chỉnh b =1.184 Vậy kết cấu có mô đun đàn hồi trung bình Edctb =b. Etb' = 1.184*300.2= 355.38 (MPa) c/ Tính Ech của cả kết cấu: sử dụng toán đồ Hình 3.1 - 22TCN 211-06 Ta có: H/D = 1.55 Eo/Edctb = 0.141 Từ 2 tỉ số trên tra toán đồ Hình 3-1 trong 22TCN211-06, được: Ech/E1 = Ech/Edctb = 0.532 Vậy => Ech = 0.532*355.38 = 189.06 (MPa) d/ Nghiệm lại điều kiện (3-4) theo mục 3.4.1; phải có: Ech > Kdctb.Eyc - Từ số trục xe tính toán trong 1 ngày đêm trên 1 làn xe là 203.52 trục/ làn.ngày đêm Tra Bảng 3-4 tìm được Eyc = 160.21 MPa - Kiểm tra Eyc so với giá trị Eyc tối thiểu với cấp đường tương ứng theo Bảng 3-5, thì Eyc lớn hơn do vậy lấy Eyc = 160.21 MPa để kiểm toán. Chọn độ tin cậy thiết kế theo cấp đường từ Bảng 3-3: K = 0.95 Từ độ tin cậy, tìm hệ số cường độ về độ võng: Kdvdc= 1.17 =>= 187.45 (MPa) - Kết quả nghiệm toán: Ech = 189.06 > =187.45 (MPa) Kết luận => đạt Vậy với cấu tạo kết cấu dự kiến đảm bảo đạt yêu cầu cường độ theo TC độ võng đàn hồi cho phép. 6.12. Kết luận: Vậy với cấu tạo kết cấu dự kiến Đảm bảo đạt yêu cầu cường độ theo TC độ võng đàn hồi cho phép. B. LỀ GIA CỐ: 6.13. Chọn sơ bộ kết cấu áo đừơng lề gia cố : 6.13.1. Chọn sơ bộ kết cấu áo đường: Các lớp kết cấu được dự kiến dựa trên cơ sở các qui định chi tiết về chiều dày tối thiểu trong tiêu chuẩn 22TCN 211-06 `  Bảng 3: Bảng kết cấu dự kiến Các lớp kết cấu (tính từ dưới lên) Bề dày lớp (cm) Moduyn đàn hồi E (MPa) Cường độ kéo uốn Rku (MPa) Lực dính C (MPa) Góc ma sát trong j (độ) Tính độ võng Tính trượt Tính kéo uốn BTNC C15 4 420 300 1800 2.4 BTNC C25 7 420 420 1800 2.4 CPĐD loại I 16 300 300 300 CPĐD loại II 18 250 250 250 Đất nền á sét 50 0.032 24 6.13.2 Kiểm tra cường độ chung của kết cấu theo TC về độ võng đàn hồi: Công thức kiểm tra: Ech > Kdctb.Eyc a/ Việc đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo biểu thức: Với k= h2/h1 và t = E2/E1; kết quả tính đổi tầng như ở Bảng 4: Bảng 4: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb' Lớp kết cấu Ei (MPa) t = E2/E1 hi (cm) k= h2/h1 Htb (cm) Etb’ (MPa) BTNC C15 420 1.430 4 0.098 45 304.09 BTNC C25 420 1.548 7 0.206 41 295.00 CPĐD loại I 300 1.20 16 0.789 34 272.80 CPĐD loại II 250 1.00 18 1.00 18 250.00 b/ Xét đến hệ số điều chỉnh: b = f(H/D): Với H/D = (18+16+7+4)/33 =1.36 < 2 Tra Bảng 3.6 trong 22TCN 211- 06, được hệ số điều chỉnh b =1.158 - Nếu H/D > 2, thì hệ số b tính theo công thức : b = 1.114(H/D)0.12 Vậy kết cấu có mô đun đàn hồi trung bình Edctb =b. Etb' =1.158*304.91= 353.09 (MPa) c/ Tính Ech của cả kết cấu: sử dụng toán đồ Hình 3.1 - 22TCN 211-06 Ta có: H/D = 1.36 Eo/ Edctb = 0.142 Từ 2 tỉ số trên tra toán đồ Hình 3-1 trong 22TCN211- 06, được: Ech/ E1 = Ech/Edctb = 0.495 Vậy => Ech = 0.495*353.09 = 174.78 (MPa) d/ Nghiệm lại điều kiện (3-4) theo mục 3.4.1 : phải có : Ech > Kdctb.Eyc - Từ số trục xe tính toán trong 1 ngày đêm trên 1 làn xe là 101.76 trục/ làn.ngày đêm Tra Bảng 3-4 tìm được Eyc = 147.23 MPa - Kiểm tra Eyc so với giá trị Eyc tối thiểu với cấp đường tương ứng theo Bảng 3-5, thì Eyc lớn hơn do vậy lấy Eyc = 147.23 MPa để kiểm toán. Chọn độ tin cậy thiết kế theo cấp đường từ Bảng 3-3: K = 0.95 Từ độ tin cậy, tìm hệ số cường độ về độ võng: Kdvdc= 1.17 => (MPa) - Kết quả nghiệm toán: Ech = 174.78 > =172.26 (MPa) Kết luận => đạt Vậy với cấu tạo kết cấu dự kiến đảm bảo đạt yêu cầu cường độ theo TC độ võng đàn hồi cho phép. 6.14. Kết luận: Vậy với cấu tạo kết cấu dự kiến Đảm bảo đạt yêu cầu cường độ theo TC độ võng đàn hồi cho phép. CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG 7.1. Ý nghĩa của việc thiết kế trắc ngang: Trong thực tế yêu cầu vẽ thiết kế nền đường là rất nhiều và phức tạp. Cụ thể là khi thiết kế một nền đường thì phải cần xét đến : hình dạng kích thước của nền đường, sự ổn định của nền thiên nhiên dưới nền đường đắp, sự ổn định của mái dốc, sự phân bố các lớp đất, yêu cầu về độ chặt của nền đường theo chiều cao đắp, yêu cầu về chống thấm nước ngầm 7.2/ - Các yếu tố mặt cắt ngang 7.2.1/ - Bề rộng nền đường Gồm phần xe chạy, phần lề đường và đáy của hai bên ta luy, khi cần thiết phải có dải phân cách. Giá trị tối thiểu theo quy trình với cấp 60 là 9.00m, trong đó bề rộng phần xe chạy là 2x3.00m, bề rộng lề đường là 2x1.50m, phần gia cố 2x1.00m. 7.2.2/ - Tĩnh không Là giới hạn không gian đảm bảo lưu thông cho các loại xe. Không cho phép tồn tại bất kỳ chướng ngại nào kể cả những công trình thuộc về đường như biển báo, cột chiếu sáng.. .nằm trong phạm vi tĩnh không. Tĩnh không tối thiểu của các cấp đường được quy định trong TCVN 4054-05. 7.2.3/ - Độ dốc ngang của đường Đối với mặt đường BTN, theo TCVN 4054-05, độ dốc ngang của mặt và lề đường gia cố in = 2%, đối với lề không gia cố in = 4÷6% Dốc ngang trên các đoạn đường cong phải tuân thủ quy định về siêu cao 7.2.4/ - Ta luy đường đắp Độ dốc mái ta luy được thiết kế tùy theo độ cao của mái đắp và loại vật liệu đắp.Ta luy đường đắp thường dùng độ dốc 1:1.5. Khi chiều cao nền đắp lớn hơn chiều cao quy định tuỳ thuộc loại đất thì phần ta luy bên dưới dùng độ dốc 1:1.75. Khi chiều cao quá 12.00m thì phải thiết kế cá biệt. 7.2.4/ - Ta luy nền đào Căn cứ vào điều kiện cấu tạo địa chất và độ cao mái đường. Trước đó phải điều tra độ dốc các mái đường đào và các sườn dốc tự nhiên đã ổn định lâu dài có điều kiện địa chất tương tự ở trong vùng lân cận tuyến đường thiết kế đó Thường độ dốc ta luy nền đào lấy bằng 1:1 7.2.5/ - Chiều cao tối thiểu của đường đắp Khi tuyến đi ở vùng đồng bằng, địa hình bằng phẳng, nền đường phải đắp cao trên mặt đất để đảm bảo cho đất trong khu vực hoạt động nền đường được khô ráo, đảm bảo cường độ cao. Sau khi thiết kế đường đỏ trên trắc dọc, xác định cao độ đường đỏ tại các cọc chi tiết tiến hành thiết kế trắc ngang nền đường trên các cọc chi tiết tức là định hình dạng của nền đường từ đó xác định khối lượng đào, đắp nền đường dựa vào kích thước đã chọn theo qui trình như sau: + Bề rộng phần xe chạy:2x3.00 m. + Bề rộng lề đường :2´1.5 m. phần gia cố :2´1.0 m + Độ dốc ngang mặt đường :im=2%. + Độ dốc ngang lề đường gia cố :im=2% + Độ dốc ngang lề đường không gia cố :im=6% + Độ dốc ta luy nền đắp :1:m=1:1.5. + Độ dốc ta luy nền đào :1:m=1:1.1 7.3. Các trắc ngang điển hình: Trong đồ án này đã trình bày 5 mặt cắt ngang : trắc ngang tại vị trí đào sâu nhất , vị trí đắp cao nhất, vị trí trong đường cong nằm, vị trí sườn núi có độ dốc ngang lớn nhất và vị trí trắc ngang trên cống/cầu. Các mặt cắt ngang được vẽ với tỉ lệ 1/200. Trắc ngang tại vị trí đào sâu nhất Trắc ngang tại vị trí đắp cao nhất Trắc ngang tại vị trí trong đường cong nằm Trắc ngang tại vị trí sườn núi có độ dốc ngang lớn nhất Trắc ngang tại vị trí cầu. 7.4. Tính khối lượng chi tiết: Sử dụng chương trình Nova thiết kế đường ôtô, sau khi đi tuyến, thiết kế trắc dọc, thiết kế chi tiết hoàn thiện trắc ngang. Ta tính khối lượng chi tiết. Bảng khối lượng chi tiết phương án 1. PHƯƠNG ÁN 1 CHIỀU DÀI (m) KHỐI LƯỢNG ĐẮP NỀN ĐÀO NỀN VÉT H CƠ BTNC C15 BTNC C25 CPĐD LOẠI I CPĐD LOẠI II 9853.60 86970.12 227233.26 12350.00 3153.15 5518.02 13597.97 16554.05 Bảng khối lượng chi tiết phương án 2. PHƯƠNG ÁN 2 CHIỀU DÀI (m) KHỐI LƯỢNG ĐẮP NỀN ĐÀO NỀN VÉT H CƠ BTNC C15 BTNC C25 CPĐD LOẠI I CPĐD LOẠI II 9289.57 124764.90 177760.88 10349.73 2972.66 5202.16 12819.61 15606.48 CHƯƠNG 8: LUẬN CHỨNG KINH TẾ - KỸ THUẬT LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 8.1. XÁC ĐỊNH CHI PHÍ XÂY DỰNG: 8.1.1. Chi phí xây dựng nền đường: Công tác đào bỏ đất hữu cơ: Đơn giá xây dựng cho công tác đào bỏ đất hữu cơ : Mã hiệu Nội dung công việc Đơn vị Đơn giá Nhân công Máy Tổng AB.32242 Đào vận chuyển đất trong phạm vi 100m bằng máy ủi 110cv 100m3 152.972 908.037 1.060.009 Công tác đào nền đường: Nền đường là loại đất cấp II (đất đỏ đồi núi, sét pha, đất nứt nẻ) Đào nền đường bằng máy xúc chuyển V= 9m3 và máy ủi 110cv. Đào vận chuyển trong phạm vi < 500m Mã hiệu Loại đất Đơn vị Vật liệu Nhân công Máy Tổng cộng AB.33132 Đất cấp II đ/100m3 245.849 833.272 1.079.121 Công tác đắp nền đường: Lên khuôn đường, dãy cỏ, bóc đất hữu cơ, bốc xúc đổ đúng nơi qui định Đánh cấp ở sườn núi Uûi san lấp đất có sẵn hoặc do máy ủi, cạp chuyển, ôtô đem đến đổ đống trong phạm vi 30m, đầm với hệ số đầm chặt k = 0.98, gọt vỗ mái taluy. Dùng máy đầm 16T, máy ủi 110cv Mã hiệu Loại đất Đơn vị Vật liệu Nhân công Máy Tổng cộng AB.64124 Đất cấp III đ/100m3 5.400.000 63.374 457.598 5.920.972 BẢNG CHI PHÍ XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG Công tác Đơn giá (đ/100m3) Phương án 1 Phương án 2 Khối lượng (100m3) Thành tiền (đồng) Khối lượng (100m3) Thành tiền (đồng) Đào 1,079,121.00 2,272.33 2,452,121,828 1,777.61 1,918,254,986 Đắp 5,920,972.00 869.70 5,149,476,454 1,247.65 7,387,294,795 Vét h. cơ 1,060,009.00 123.50 130,911,112 103.50 109,708,069 Tổng cộng 7,732,509,393 9,415,257,850 8.1.2. Chi phí xây dựng cầu, cống: Chi phí xây đựng cầu, cống cho phương án 1: Lý trình Loại công trình Cống Đơn giá (đ/mdài) Thành tiền Số lượng Khẩu độ Chiều dài Km0+329.71 cống tròn 2 2 15.35 2,576,000 39,541,600 Km1+77.07 cống tròn 2 2 15.34 2,576,000 39,515,840 Km1+928.13 cống tròn 2 2 17.35 4,088,000 70,926,800 Km3+145.32 cống tròn 2 2.0 12.78 2,716,000 34,710,480 Km3+800 cống tròn 1 0.75 18.38 2,576,000 47,346,880 Km4+399.34 cống tròn 1 0.75 15.21 2,576,000 39,180,960 Km4+977.71 cống tròn 1 0.75 16.32 2,576,000 42,040,320 Km6+753.23 cống tròn 2 1.75 17.18 2,576,000 44,255,680 Km7+609.55 cống tròn 2 1.75 12.78 2,576,000 32,921,280 Km9+285.99 cống tròn 1 0.75 16.45 2,576,000 42,375,200 Tổng cộng 432,815,040 Lý trình Loại công trình Cầu Đơn giá (đ/mdài) Thành tiền Khổ cầu Chiều dài Km5+980.79 Cầu 6+2x1 12.48 12,000,000 1,198,080,000 Km8+464.61 Cầu 6+2x1 59.91 12,000,000 5,751,360,000 Tổng cộng 6,949,440,000 Chi phí xây đựng cầu, cống cho phương án 2: Lý trình Loại công trình Cống Đơn giá (đ/mdài) Thành tiền Số lượng Khẩu độ Chiều dài Km0+500 cống tròn 1 0.75 18.4 2,576,000 47,398,400 Km1+160.55 cống tròn 2 2 11.6 2,576,000 29,881,600 Km1+966.72 cống tròn 2 2 12.01 2,576,000 30,937,760 Km2+849.87 cống tròn 2 1.75 18.76 4,088,000 76,690,880 Km3+748.66 cống tròn 2 2 13.21 1,512,000 19,973,520 Km4+400 cống tròn 1 0.75 11.15 1,512,000 16,858,800 Km4+719.85 cống tròn 2 2 15.71 1,512,000 23,753,520 Km7+072.42 cống tròn 2 2 16.57 1,512,000 25,053,840 Km8+034.19 cống tròn 1 0.75 17.84 4,293,000 76,587,120 Km8+600 cống tròn 1 0.75 14.32 4,293,000 61,475,760 Tổng cộng 361,212,800 Lý trình Loại công trình Cầu Đơn giá (đ/mdài) Thành tiền Khổ cầu Chiều dài Km5+591.86 Cầu 6+2x1 13.07 12,000,000 1,254,720,000 Km6+441.36 Cầu 6+2x1 12.82 12,000,000 1,230,720,000 8.1.3. Chi phí xây dựng áo đường: Các bảng đơn giá cơ bản dùng để tính giá thành xây dựng mặt đường : Đơn giá làm lớp dính bám bằng nhựa đường Đơn vị tính: đ/100m2 Mã hiệu Danh mục đơn giá Đơn vị Vật liệu Nhân công Máy Lượng nhựa: AD.24211 0,5 kg/m2 100m2 254,878 12,393 147,002 AD.24213 1.0 kg/m2 100m2 827.652 12,393 147,002 Đơn giá thi công mặt đường bê tông nhựa : Rải thảm mặt đường BTN hạt trung chiều dày mặt đường đã lèn ép Đơn vị tính: đ/100m2 Mã hiệu Danh mục đơn giá Đơn vị Vật liệu Nhân công Máy AD.23222       4cm 100m2 4,104,425 61,642 171,398 AD.23225   7cm 100m2 7,188,150 108,406 247,093 BẢNG TÍNH ĐƠN GIÁ CHO 100m2 ĐƯỜNG Lớp Kết Cấu Kết cấu áo đường phương án 1. L=9853.6m Kết cấu áo lề gia cố h (cm) Khối lượng (m3) Giá thành (đồng) h (cm) Khối lượng (m3) Giá thành (đồng/100m2) BTNC C15 4 2364.86 2,662,799,026 4 788.288 887,599,675 BTNC C25 7 4138.51 4,459,925,987 7 1379.504 1,486,641,996 CPĐD loại I 18 10641.89 1,500,555,267 15 2956.08 416,820,908 CPĐD loại II 22 13006.75 1,835,821,102 18 4335.584 611,940,367 Tổng chi phí 51 10,459,101,383 44 3,403,002,946 Lớp kết cấu Kết cấu áo đường phương án 2. L=9289.57m Kết cấu áo lề gia cố h (cm) Khối lượng (m3) Giá thành (đồng) h (cm) Khối lượng (m3) Giá thành (đồng/100m2) BTNC C15 4 2229.50 2,662,799,026 4 743.1656 836,792,575 BTNC C25 7 3901.62 4,204,635,326 7 1300.5398 1,401,545,109 CPĐD loại I 18 10032.74 1,414,661,971 15 2786.871 392,961,658 CPĐD loại II 22 12262.23 1,730,736,851 18 4087.4108 576,912,284 Tổng chi phí 51 10,012,833,174 44 3,208,211,626 Chi phí xây dựng mặt đường: G = (gB + glề.Blề).L Trong đó: g: giá thành kết cấu áo đường của phần mặt xe chạy trên diện tích 1m2 glề: giá thành kết cấu áo đường của phần lề gia cố trên diện tích 1m2 B = 6 m: bề rộng phần mặt xe chạy Blề = 2m: bề rộng 2 bên phần lề gia cố L: Chiều dài tuyến đường Phương án Chiều dài tuyến (m) Giá thành VNĐ Phương án 1 9,853.60 13,862,104,329 Phương án 2 9,289.57 13,221,044,800 8.1.4. Tổng chi phí xây dựng: Tổng chi phí xây dựng bao gồm : Công tác chuẩn bị. (1) Nền đường (2) Công trình nhân tạo (3) Mặt đường (4) Nhà cửa dọc tuyến. (5) Thiết bị trên đường. (6) Công tác khác. (7) Do chưa tính được các mục : (1),(5),(6),(7) nên tính theo tỷ lệ cho phép của các mục trên là 19% trên tổng số chi phí xây dựng ( Sách giáo khoa : Quy hoạch mạng lưới đường và luận chứng hiệu quả kinh tế của Nguyễn Xuân Trục – 1998) C = Trong đó : a = (2) + (3) + (4) Phương án 1 Phương án 2 Nền đường 7,732,509,393 9,415,257,850 Mặt đường 13,862,104,329 13,221,044,800 Công trình nhân tạo 7,382,255,040 2,846,652,800 a 28,976,868,762 25,482,955,450 C 35,773,912,051 31,460,438,828 8.2. XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CỦA TUYẾN 8.2.1. Hệ số triển tuyến: a = Trong đó: L0 : chiều dài tuyến theo đường chim bay L: chiều dài thực của tuyến Phương án L (m) Lo (m) Hệ số triển tuyến 1 9,853.60 7,344.00 1.34 2 9,289.57 7,344.00 1.26 8.2.2 Góc chuyển hướng bình quân: Góc chuyển hướng bình quân được tính theo công thức: abq =; Với aI : góc chuyển hướng thứ i n: số góc chuyển hướng. Phương án 1 Phương án 2 STT R (m) ao R.a R (m) ao R.a 1 800 32.903 459.418 600 57.673 603.949 2 500 18.314 159.824 600 40.676 425.954 3 600 10.649 111.515 400 39.009 272.332 4 200 105.646 368.775 250 83.259 363.287 5 150 82.491 215.961 500 10.873 94.881 6 250 87.261 380.748 250 30.464 132.924 7 250 68.735 299.913 250 76.119 332.133 8 500 52.309 456.487 500 52.183 455.382 9 600 30.171 315.955 250 42.155 183.935 10 300 22.998 120.415 300 39.667 207.695 11 150 79.955 209.323 300 68.194 357.066 abqPA1 = = 53046’ abqPA2 = = 4906’59’’ 8.2.3. Bán kính bình quân: = 300.15 ; m = 363.70 ; m 8.2.4. Tính toán và vẽ biểu đồ vận tốc xe chạy lý thuyết: A. PHƯƠNG ÁN 1: BIỂU ĐỒ VẬN TỐC CHO XE CHẠY TỪ L ĐẾN M I./xác định vận tốc xe chạy trên từng đoạn dốc theo diều kiện cân bằng sức kéo Vận tốc cân bằng được hiểu là vận tốc xe chạy chuyển động đều có giá trị lớn nhất khi độ dốc đường là i và chiều dài đoạn dốc đủ dài và vận tốc ở đầu dốc bằng không. Với : f = f0 (1 + 4,5.10-5V2) D = i+ f Bảng xác định vận tốc cân bằng STT Điểm Đầu Đoạn dốc Điểm cuối f i(%o) fv D Vcb 1 0 159.17 159.17 0.02 -43.3 0.0265 -0.017 85 2 159.17 170.54 329.71 0.02 -19.7 0.0265 0.007 85 3 329.71 470.28 799.99 0.02 7.1 0.02416 0.031 68 4 799.99 277.08 1077.07 0.02 -30.2 0.0265 -0.004 85 5 1077.07 522.93 1600 0.02 9.5 0.02369 0.033 64 6 1600 328.13 1928.13 0.02 -5.1 0.02605 0.021 82 7 1928.13 471.87 2400 0.02 12.9 0.02 0.033 60 8 2400 745.32 3145.32 0.02 -13.6 0.0265 0.013 85 9 3145.32 1154.68 4300 0.02 8.4 0.02392 0.032 66 10 4300 450 4750 0.02 15.5 0.02 0.036 60 11 4750 355.4 5105.4 0.02 -23.2 0.0265 0.003 85 12 5105.4 679.82 5785.22 0.02 -11.2 0.0265 0.015 85 13 5785.22 395.41 6180.63 0.02 0 0.0252 0.025 76 14 6180.63 319.36 6499.99 0.02 18.9 0.02 0.039 60 15 6499.99 253.23 6753.22 0.02 -23.3 0.0265 0.003 85 16 6753.22 446.77 7199.99 0.02 17.3 0.02 0.037 60 17 7199.99 409.55 7609.54 0.02 -25.3 0.0265 0.001 85 18 7609.54 440.45 8049.99 0.02 22 0.02 0.042 60 19 8049.99 339.03 8389.02 0.02 -28.9 0.0265 -0.002 85 20 8389.02 229.72 8618.74 0.02 0 0.0252 0.025 76 21 8618.74 1234.84 9853.58 0.02 20 0.02 0.04 60 II./ Xác định vận tốc hạn chế 1/ Vhc do đường cong nằm - Khi bán kính đường cong nàêm R nằm trong khoảng 150 < R < 1500 m thì: Vhc=Vtk= 60 km/h - Khi R > 1500 m thì Vhc = Trong đó : m = 0.08 ,In = 0.025 + Dấu (+) khi xe chạy ở phần mặt đường nghiêng về phía tâm đường cong + Dấu (-) khi xe chạy phần mặt đường nghiêng về phía ngược lại TD P TD R Vhc CN1 TD1 P1 TC1 600 60 CN2 TD2 P2 TC2 600 60 CN3 TD3 P3 TC3 400 60 CN4 TD4 P4 TC4 250 60 CN5 TD5 P5 TC5 500 60 CN6 TD6 P6 TC6 250 60 CN7 TD7 P7 TC7 250 60 CN8 TD8 P8 TC8 500 60 CN9 TD9 P9 TC9 250 60 CN10 TD10 P10 TC10 300 60 CN11 TD11 P11 TC11 150 60 2/ Vhc do xe xuống dốc i 0.11 0.09 0.07 0.06 0.05 0.04 V (km/h) 20-25 40 60 80 100 120 3./Vận tốc hạn chế do mặt đường: Do tuyến đường thiết kế là áo đường A1 nên không hạn chế III./ Xác định các đoạn tăng tốc, giãm tốc, hãm bằng các công thức sau St là đoạn tăng tốc Sg là đoạn giãm tốc Sh là đoạn hãm V1 là vận tốc trước khi tăng hoặc giãm tốc V2 là vận tốc sau khi tăng hoăc giãm tốc Dtb là nhân ố động lực trung bình tra từ Vtb giữa V1 và V2 ftb là sức cãn lăn trung bình f là hệ số sức bám giữa bánh xe và mặt đường, khi mặt đường ẩm ướt lấy = 0.50 K = 1.3 - 1.4 là hệ số hãm i là độ dốc dọc của đường Chú ý: + khi đi Vxe = 0 thì phải tăng V ở đầu tuyến Và Vxe = 0 ở cuối tuyến => phải hãm xe ở cuối tuyến + Vận tốc xe chạy lớn nhất = Vhc mặt đường Mặt đường Cấp cao A1 không hạn chế STT Ld V1 V2 f i D Scb St Sg Sh 1 159.17 0.00 10.00 0.020 -0.043 0.093 3.40 10.00 20.00 0.020 -0.043 0.122 8.16 20.00 30.00 0.020 -0.043 0.048 27.80 30.00 40.00 0.020 -0.043 0.039 44.59 40.00 50.00 0.020 -0.043 0.039 56.87 50.00 52.80 0.020 -0.043 0.038 18.61 2 170.54 52.80 60.00 0.020 -0.020 0.036 89.32 60.00 64.94 0.024 -0.020 0.034 81.17 3 470.28 64.94 65.95 0.024 0.007 0.032 389.79 65.95 60.00 0.024 0.007 0.034 7.56 60.00 60.00 0.020 0.007 0.035 72.87 4 277.08 60.00 60.00 0.020 -0.030 0.035 277.08 5 522.93 60.00 60.00 0.020 0.010 0.035 109.47 60.00 61.55 0.023 0.010 0.035 413.51 6 328.13 61.55 69.44 0.024 -0.005 0.032 302.02 69.44 60.00 0.024 -0.005 0.033 12.64 60.00 60.00 0.020 -0.005 0.035 13.47 7 471.87 60.00 60.00 0.020 0.013 0.035 471.87 8 745.32 60.00 67.98 0.024 -0.014 0.033 174.97 67.98 60.00 0.024 -0.014 0.033 10.75 60.00 60.00 0.020 -0.014 0.035 111.52 60.00 70.00 0.024 -0.014 0.033 229.54 70.00 76.30 0.025 -0.014 0.028 218.48 9 1154.68 76.30 74.00 0.025 0.008 0.026 194.21 74.00 60.00 0.024 0.008 0.031 18.89 60.00 60.00 0.020 0.008 0.035 368.78 60.00 61.15 0.023 0.008 0.035 181.02 61.15 60.00 0.023 0.008 0.035 1.40 60.00 60.00 0.020 0.008 0.035 215.96 60.00 60.69 0.023 0.008 0.035 104.83 60.69 60.00 0.023 0.008 0.035 0.84 60.00 60.47 0.023 0.008 0.035 68.70 10 450.00 60.47 57.30 0.023 0.016 0.035 450.01 11 355.40 57.30 61.34 0.023 -0.023 0.035 53.64 61.34 60.00 0.023 -0.023 0.035 1.75 60.00 60.00 0.020 -0.023 0.035 300.01 12 679.82 60.00 68.39 0.024 -0.011 0.033 208.03 68.39 60.00 0.024 -0.011 0.033 11.28 60.00 60.00 0.020 -0.011 0.035 456.49 60.00 60.22 0.020 -0.011 0.035 3.99 13 395.41 60.22 67.57 0.024 0.000 0.033 395.42 14 319.36 67.57 65.16 0.024 0.019 0.032 114.43 65.16 60.00 0.024 0.019 0.034 6.37 60.00 58.43 0.020 0.019 0.035 198.57 15 253.23 58.43 60.00 0.020 -0.023 0.035 19.01 60.00 60.00 0.020 -0.023 0.035 98.35 60.00 68.70 0.024 -0.023 0.033 135.85 16 446.77 68.70 61.23 0.024 0.017 0.033 446.74 17 409.55 61.23 70.00 0.024 -0.025 0.032 134.87 70.00 80.00 0.025 -0.025 0.027 220.87 80.00 81.86 0.026 -0.025 0.023 53.80 18 440.45 81.86 81.43 0.020 0.022 0.022 13.98 81.43 60.00 0.025 0.022 0.029 29.72 60.00 60.00 0.020 0.022 0.035 396.81 19 339.03 60.00 68.39 0.024 -0.029 0.033 111.26 68.39 60.00 0.024 -0.029 0.033 11.70 60.00 60.00 0.020 -0.029 0.035 209.32 60.00 60.62 0.020 -0.029 0.035 6.73 20 229.72 60.62 65.28 0.024 0.000 0.034 229.67 21 1234.84 65.28 60.00 0.024 0.020 0.034 266.20 60.00 60.00 0.020 0.020 0.035 933.21 60.00 50.00 0.020 0.020 0.037 10.83 50.00 40.00 0.020 0.020 0.039 8.86 40.00 30.00 0.020 0.020 0.039 6.89 30.00 20.00 0.020 0.020 0.048 4.92 20.00 10.00 0.020 0.020 0.122 2.95 10.00 0.00 0.020 0.020 0.110 0.98 B. PHƯƠNG ÁN 2: BIỂU ĐỒ VẬN TỐC CHO XE CHẠY TỪ L ĐẾN M I./xác định vận tốc xe chạy trên từng đoạn dốc theo diều kiện cân bằng sức kéo Vận tốc cân bằng được hiểu là vận tốc xe chạy chuyển động đều có giá trị lớn nhất khi độ dốc đường là i và chiều dài đoạn dốc đủ dài và vận tốc ở đầu dốc bằng không. Với : f = f0 (1 + 4,5.10-5V2) D = i+ f Bảng xác định vận tốc cân bằng STT Điểm Đầu Đoạn dốc Điểm cuối f i(%o) fv D Vcb 1 0 600 600 0.02 -16.5 0.0265 0.01 85 2 600 635.55 1235.55 0.02 -11.1 0.0265 0.015 85 3 1235.55 364.45 1600 0.02 23.2 0.02 0.043 60 4 1600 366.72 1966.72 0.02 -21.9 0.0265 0.005 85 5 1966.72 533.28 2500 0.02 15.8 0.02 0.036 60 6 2500 349.87 2849.87 0.02 -15.8 0.0265 0.011 85 7 2849.87 550.13 3400 0.02 13.7 0.02 0.034 60 8 3400 348.66 3748.66 0.02 -16.7 0.0265 0.01 85 9 3748.66 301.34 4050 0.02 22 0.02 0.042 60 10 4050 249.99 4299.99 0.02 -33.9 0.0265 -0.007 85 11 4299.99 210.36 4510.35 0.02 31.9 0.02 0.052 56 12 4510.35 209.51 4719.86 0.02 -41 0.0265 -0.014 85 13 4719.86 380.15 5100.01 0.02 24.6 0.02 0.045 60 14 5100.01 316.11 5416.12 0.02 -21.4 0.0265 0.005 85 15 5416.12 459 5875.12 0.02 0 0.0252 0.025 76 16 5875.12 224.89 6100.01 0.02 8.2 0.0238 0.032 65 17 6100.01 196.49 6296.5 0.02 -16.7 0.0265 0.01 85 18 6296.5 243.76 6540.26 0.02 0 0.0252 0.025 76 19 6540.26 259.76 6800.02 0.02 19.7 0.02 0.04 60 20 6800.02 272.42 7072.44 0.02 -16.5 0.0265 0.01 85 21 7072.44 842.75 7915.19 0.02 17 0.02 0.037 60 22 7915.19 584.83 8500.02 0.02 9.7 0.02346 0.033 62 23 8500.02 500.2 9000.22 0.02 5 0.02454 0.03 71 24 9000.22 289.62 9289.84 0.02 -5.8 0.0262 0.02 83 II./ Xác định vận tốc hạn chế 1/ Vhc do đường cong nằm - Khi bán kính đường cong nàêm R nằm trong khoảng 150 < R < 1500 m thì: Vhc=Vtk= 60 km/h - Khi R > 1500 m thì Vhc = Trong đó : m = 0.08 ,In = 0.025 + Dấu (+) khi xe chạy ở phần mặt đường nghiêng về phía tâm đường cong + Dấu (-) khi xe chạy phần mặt đường nghiêng về phía ngược lại TD P TC R Vhc CN1 TD1 P1 TC1 600 60 CN2 TD2 P2 TC2 600 60 CN3 TD3 P3 TC3 400 60 CN4 TD4 P4 TC4 250 60 CN5 TD5 P5 TC5 500 60 CN6 TD6 P6 TC6 250 60 CN7 TD7 P7 TC7 250 60 CN8 TD8 P8 TC8 500 60 CN9 TD9 P9 TC9 250 60 CN10 TD10 P10 TC10 300 60 CN11 TD11 P11 TC11 150 60 2/ Vhc do xe xuống dốc i 0.11 0.09 0.07 0.06 0.05 0.04 V (km/h) 20-25 40 60 80 100 120 3./Vận tốc hạn chế do mặt đường: Do tuyến đường thiết kế là áo đường A1 nên không hạn chế III./ Xác định các đoạn tăng tốc, giãm tốc, hãm bằng các công thức sau St là đoạn tăng tốc Sg là đoạn giãm tốc Sh là đoạn hãm V1 là vận tốc trước khi tăng hoặc giãm tốc V2 là vận tốc sau khi tăng hoăc giãm tốc Dtb là nhân ố động lực trung bình tra từ Vtb giữa V1 và V2 ftb là sức cãn lăn trung bình f là hệ số sức bám giữa bánh xe và mặt đường, khi mặt đường ẩm ướt lấy = 0.50 K = 1.3 - 1.4 là hệ số hãm i là độ dốc dọc của đường Chú ý: + khi đi Vxe = 0 thì phải tăng V ở đầu tuyến Và Vxe = 0 ở cuối tuyến => phải hãm xe ở cuối tuyến + Vận tốc xe chạy lớn nhất = Vhc mặt đường + Mặt đường Cấp cao A1 không hạn chế STT Ld V1 V2 f i D Scb St Sg Sh 1 600 0 10 0.020 -0.017 0.093 4.42 10 20 0.020 -0.017 0.122 10.01 20 30 0.020 -0.017 0.048 44.74 30 40 0.020 -0.017 0.039 78.74 40 50 0.020 -0.017 0.039 99.81 50 59.85 0.020 -0.017 0.037 127.93 59.85 60 0.020 -0.017 0.035 2.23 60 60 0.020 -0.017 0.035 232.12 2 635.55 60 60 0.020 -0.011 0.035 369.7 60 69.81 0.024 -0.011 0.033 252.46 69.81 60 0.024 -0.011 0.033 13.33 3 364.45 60 60 0.020 0.023 0.035 364.45 4 366.72 60 60 0.020 -0.022 0.035 61.25 60 70 0.024 -0.022 0.033 167.27 70 76.1 0.025 -0.022 0.028 138.15 5 533.28 76.1 73.87 0.025 0.016 0.027 95.23 73.87 60 0.024 0.016 0.031 18.42 60 60 0.020 0.016 0.035 419.63 6 349.87 60 65 0.024 -0.016 0.034 93.62 65 74.85 0.024 -0.016 0.030 256.25 7 550.13 74.85 71.11 0.025 0.014 0.028 202.8 71.11 60 0.024 0.014 0.032 14.51 60 60 0.020 0.014 0.035 332.89 8 348.66 60 60 0.020 -0.017 0.035 30.4 60 70 0.024 -0.017 0.033 201.52 70 74.22 0.025 -0.017 0.029 116.77 9 301.34 74.22 72.22 0.025 0.022 0.027 59.51 72.22 60 0.024 0.022 0.031 15.84 60 60 0.020 0.022 0.035 225.96 10 249.99 60 70 0.024 -0.034 0.033 120.15 70 78.09 0.025 -0.034 0.027 129.88 11 210.36 78.09 75.06 0.025 0.032 0.026 57.86 75.06 60 0.024 0.032 0.031 19.57 60 56 0.020 0.032 0.036 113.1 56 56 0.020 0.032 0.037 19.82 12 209.51 56 65 0.023 -0.041 0.035 82.13 65 70.82 0.024 -0.041 0.031 65.18 70.82 60 0.024 -0.041 0.032 15.78 60 60 0.020 -0.041 0.035 46.4 13 380.15 60 60 0.020 0.025 0.035 380.15 14 316.11 60 70 0.024 -0.021 0.033 170.05 70 76.21 0.025 -0.021 0.028 146.26 15 459 76.21 76 0.025 0.000 0.026 234.3 76 76 0.020 0.000 0.026 173.45 76 60 0.024 0.000 0.030 22.27 60 60 0.020 0.000 0.035 29.03 16 224.89 60 60 0.020 0.008 0.035 224.89 17 196.49 60 60 0.020 -0.017 0.035 196.49 18 243.76 60 60 0.020 0.000 0.035 4.97 60 64.97 0.024 0.000 0.034 238.77 19 259.76 64.97 60 0.024 0.020 0.034 258.5 60 60 0.020 0.020 0.035 1.24 20 272.42 60 65 0.024 -0.017 0.034 92.04 65 72.53 0.024 -0.017 0.030 180.33 21 842.75 72.53 64.26 0.024 0.017 0.031 419.6 64.26 60 0.023 0.017 0.034 5.24 60 60 0.020 0.017 0.035 417.88 22 584.83 60 60.167 0.020 0.010 0.035 15.02 60.167 60 0.020 0.010 0.035 0.20 60 60 0.020 0.010 0.035 207.7 60 60.68 0.023 0.010 0.035 182.2 60.68 60 0.023 0.010 0.035 0.82 60 60 0.020 0.010 0.035 178.93 23 500.2 60 60 0.020 0.005 0.035 178.1 60 63.55 0.023 0.005 0.034 322.13 24 289.62 63.55 69.59 0.024 -0.006 0.031 239.37 69.59 60 0.024 -0.006 0.033 12.87 60 50 0.020 -0.006 0.037 11.39 50 40 0.020 -0.006 0.039 9.32 40 30 0.020 -0.006 0.039 7.25 30 20 0.020 -0.006 0.048 5.18 20 10 0.020 -0.006 0.122 3.11 10 0 0.020 -0.006 0.093 1.04 Xác định thời gian xe chạy trung bình Cách 1: Cách 2: Trong đó: v: Là diện tích hợp bởi biểu đồ vận tốc và trục hoành Tốc độ khai thác của phương án VkPA = (0,6 4 0,7)VtbPA Phương án Vtbđi (Km/h) VtbPA(Km/h) Vkhai thác(Km/h) 1 60.37 60.37 42.26 2 62.30 62.30 43.61 8.2.5. Tính chi phí xây dựng, vận doanh và khai thác: A = C + + + + +()L Trong đó : C : Tổng chi phí xây dựng. B1: Chi phí trung tu sau 5 năm khai thác = 5.1% (Chi phí công trình nhân tạo và mặt đường). B2: Chi phí trung tu sau 10 năm khai thác = 5.1% (Chi phí công trình nhân tạo và mặt đường). B3: Chi phí đại tu sau 15 năm khai thác = 42%(Chi phí công trình nhân tạo và mặt đường). e = 0.08. d : Chi phí duy tu thường xuyên hàng năm = 0.55% Chi phí công trình nhân tạo và mặt đường. Sxe : Chi phí vận doanh và khai thác của xe . Q : Lượng vận chuyển hàng hoá trong 1 năm. L: chiều dài thực của tuyến 8.2.5.1. Chi phí duy tu bảo dưỡng sau 5 năm khai thác: Phương án Chi phí MĐ Chi phí CT B1 e Tổng chi phí 1 13,862,104,329 7,382,255,040 1,083,462,328 0.08 737,386,255 2 13,221,044,800 2,846,652,800 819,452,578 0.08 557,705,655 8.2.5.2. Chi phí duy tu bảo dưỡng sau 10 năm khai thác: Phương án Chi phí MĐ Chi phí CT B2 e Tổng chi phí 1 13,862,104,329 7,382,255,040 1,083,462,328 0.08 501,852,695 2 13,221,044,800 2,846,652,800 819,452,578 0.08 379,565,098 8.2.5.3. Chi phí duy tu bảo dưỡng sau 15 năm khai thác: Phương án Chi phí MĐ Chi phí CT B3 e Tổng chi phí 1 13,862,104,329 7,382,255,040 8,922,630,935 0.08 2,812,785,389 2 13,221,044,800 2,846,652,800 6,748,432,992 0.08 2,127,387,522 8.2.5.4. Chi phí duy tu bảo dưỡng thường xuyên : Năm Phương án 1 Phương án 2 1 108,188,867 81,826,238 2 100,174,877 75,765,035 3 92,754,516 70,152,810 4 85,883,811 64,956,306 5 79,522,047 60,144,728 6 73,631,525 55,689,563 7 68,177,338 51,564,410 8 63,127,165 47,744,824 9 58,451,079 44,208,170 10 54,121,369 40,933,491 11 50,112,379 37,901,380 12 46,400,351 35,093,871 13 42,963,288 32,494,325 14 39,780,822 30,087,338 15 36,834,094 27,858,646 Tổng 1,000,123,527 756,421,133 8.2.5.5. Chi phí vận doanh của xe : Sxe = Trong đó : Sxebd : chi phí phụ thuộc vào hành trình, điều kiện xe chạy bao gồm cả hao mòn săm lốp, nhiên lịêu, dầu mỡ,.của xe. Sxecđ : chi phí cố định trung bình trong 1 giờ cho 1 ôtô. G: trọng tải trung bình của các ôtô tham gia vận chuyển (tấn). Ni: lưu lượng xe chạy 2 chiều đi về trong năm thứ i. g: hệ số lợi dụng trọng tải; lấy g = 0.92. b: hệ số sử dụng hành trình; b = 0.65. 365: số ngày vận chuyển trong năm. Chi phí xe biến đổi: Sxebđ = l.e.r = 0,33x2,7x14.900 = 13.276(đ/xe/km) Trong đó: l : tỉ lệ giữa chi phí biến đổi so với chi phí nhiên liệu; l = 2.7 (TCVN) e : lượng tiêu hao nhiên liệu cho 1 Km, lít/xe/Km. Đối với xe Zil = 0.33 l/Km r : giá nhiên liệu, đồng/ lít = 14.900đ (Tại thời điểm tính toán) Chi phí cố định của xe : Sxecđ = 13 x Sxebđ = 13 x 13.276 = 172.587 (đ/xe/km) Kết quả tính được: = = =4.858(đ/xe/km) = = =4.932(đ/xe/km) Loại xe Tỷ lệ Trọng lượng xe Gi (T) Pi.Gi Maz - 500 5% 7.650 0.383 Zil - 130 40% 4.150 1.660 Gaz - 51A 35% 2.640 0.924 M - 21 20% 0.375 0.075 G (trung bình) 4.157 Lượng vận chuyển hàng hoá trong các năm thứ i : Ni = No (1+p)(i-1) No = 831.57 (xe/ngày đêm), P = 5% Năm thứ Ni g b G Q (T/năm) Phương án 1 Phương án 2 Qi.Sxe/(1+e)i Qi.Sxe/(1+e)i 1 832 0.9 0.65 4.157 754,524 3,394,163,656 3,445,815,011 2 873 0.9 0.65 4.157 792,250 3,299,881,332 3,350,097,927 3 917 0.9 0.65 4.157 831,862 3,208,217,962 3,257,039,651 4 963 0.9 0.65 4.157 873,455 3,119,100,796 3,166,566,328 5 1011 0.9 0.65 4.157 917,128 3,032,459,108 3,078,606,152 6 1061 0.9 0.65 4.157 962,985 2,948,224,132 2,993,089,314 7 1114 0.9 0.65 4.157 1,011,134 2,866,329,018 2,909,947,945 8 1170 0.9 0.65 4.157 1,061,691 2,786,708,767 2,829,116,057 9 1229 0.9 0.65 4.157 1,114,775 2,709,300,190 2,750,529,500 10 1290 0.9 0.65 4.157 1,170,514 2,634,041,852 2,674,125,903 11 1355 0.9 0.65 4.157 1,229,040 2,560,874,022 2,599,844,628 12 1422 0.9 0.65 4.157 1,290,492 2,489,738,633 2,527,626,721 13 1493 0.9 0.65 4.157 1,355,016 2,420,579,226 2,457,414,868 14 1568 0.9 0.65 4.157 1,422,767 2,353,340,915 2,389,153,344 15 1646 0.9 0.65 4.157 1,493,905 2,287,970,334 2,322,787,973 Tổng cộng 42,110,929,944 42,751,761,323 CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ VẬN DOANH VÀ KHAI THÁC Phương án 1 Phương án 2 C 35,773,912,051 31,460,438,828 737,386,255 557,705,655 501,852,695 379,565,098 2,812,785,389 2,127,387,522 1,000,123,527 756,421,133 ()L 42,110,929,944 42,751,761,323 TC 422.879.901.127 418.094.631.385 BẢNG SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN Đặc trưng của tuyến đường Đơn vị Phương án Đánh giá 1 2 1 2 Chiều dài tuyến đường m 9853.6 9289.57 (-) (+) Hệ số triển tuyến 1.34 1.26 (-) (+) Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất m 150 250 (-) (+) Số góc ngoặt 11 11 Trị số góc ngoặt trung bình 53046’ 4906’59’’ (+) (-) Bán kính trung bình m 300.15 363.70 (-) (+) Số vị trí đặt cống 10 10 Số vị trí đặt cầu 2 2 Độ dốc dọc lớn nhất ‰ 45.34 41.00 (-) (+) Vận tốc trung bình km/h 62.30 60.37 (-) (+) Thời gian đi – về trung bình h 0.158 0.154 (-) (+) Tổng chi phí xây dựng (đ) 35,773,912,051 31,460,438,828 (-) (+) Tổng chi phí xây dựng và vận doanh khai thác qui đổi về năm đầu; (A) (đ) 422.879.901.127 418.094.631.385 (-) (+) Kết luận: Chọn phương án 2 để thiết kế kỹ thuật.