Đồ án Thiết kế một đoạn tuyến nằm trong mạng lưới đường của tỉnh Lào Cai

sơ bộ đã trình bày trong phần thiết kế khả thi. Tình hình kinh tế chính trị, văn hoá địa phương nói chung là tương đối ổn định, mức độ phát triền thuộc vào loại khá, mật độ canh tác nói chung là ở vào mức độ trung bình. Với các điều kiện trên, việc xây dựng tuyến đường như đã trình bày là hết sức thuận lợi. II. Những yêu cầu trong công việc thiết kế kỹ thuật. Thiết kế kỹ thuật phải cụ thể và chính xác đối với những số liệu đã thiết kế trong phần thiết kế sơ bộ để phục vụ cho công tác thi công. Tất cả các công trình phải được thiết kế hợp lý hơn. tương ứng với yêu cầu giao thông và điều kiện tự nhiên của địa phương. Toàn bộ thiết kế và từng phần phải có luận chứng kinh tế kỹ thuật phù hợp với thiết kế sơ bộ đã được duyệt. Các tài liệu kỹ thuật phải đầy đủ và rõ ràng theo đúng các quy trình hiện hành.Dựa vào các yêu cầu trên, tiến hành thiết kế kỹ thuật Nghiên cứu hoàn thiện và bổ xung các cách giải quyết chủ yếu cho đoạn tuyến này. Lập hồ sơ thiết kế chính xác hoá những điều kiện kỹ thuật của việc thiết kế dựa vào những tính toán chi tiết. Lập bảng thống kê và biểu đồ để xác định loại và khối lượng công tác làm căm cứ để xác định giá thành công trình. Nghiên cứu công tác thi công để lập dự toán cho từng công trình và tổng dự toán cho toàn bộ công trình. Chương I Thiết kế tuyến trên bình đồ I.1. Số liệu và yêu cầu thiết kế Bình đồ thiết kế có tỷ lệ là 1: 1000 Đường đồng mức cách nhau 1m Đoạn tuyến đã được duyệt trong phần dự án khả thi. Trên cơ sở hướng tuyến đã có và các điểm khống chế, thiết kế tuyến trên bình đồ với mục tiêu luôn bám sát hướng tuyến đã được duyệt trong phần thiết kế sơ bộ, những điều chỉnh sao cho hợp lý hơn, bám sát địa hình hơn và tuyến nhìn mềm mại hơn. I.2. Đường cong nằm I.2.1. Cơ sở thiết kế. Trong giai đoạn thiết kế khả thi, đường cong nằm chỉ đơn thuần là đường cong tròn. Trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật, đường cong thiết kế phải được chi tiết hơn.Khi xe chạy từ đường thẳng vào đường cong (hoặc đường cong ra đường thẳng) lực ly tâm sẽ thay đổi từ 0Max (hoặc từ Max 0) do đó sẽ không êm thuận, gây nền sự khó chịu cho lái xe và hành khách trên xe,và nó tỷ lệ thuận với vận tốc của lái xe.Vì vậy phải bố trí đường cong chuyển tiếp để làm cho quá trình tăng lực ly tâm diễn ra một chách từ từ, để tạo cảm giác thoải mái và an toàn cho lái xe cung như những người tham gia giao thông trên tuyến.Với đường cấp IV,= 60 km/h theo TCVN4054_98 đường cong chuyển tiếp nối đường cong tròn và đường thẳng là đường cong Clothoid.Như vậy đường cong sẽ bao gồm 2 đường cong chuyển tiếp ở 2 đầu đường cong và một đường cong tròn cơ bản ở giữa. Đường cong Clothoid là tập hợp rất nhiều đường cong nối tiếp nhau có bán kính thay đổi từ khi đi từ đường thẳng vào đường cong (và từ khi đi từ đường cong ra đường thẳng). Đường cong chuyển tiếp được đặc trưng bởi thông số: A= (m) Trong đó: R : Bán kính đường cong tròn cơ bản (m) L: Chiều dài đường cong chuyển tiếp (m), chiều dài này được chọn lấy là giá trị lớn nhất trong hay giá trị : Chiều dài nối siêu cao (nếu đường cong có bố trí siêu cao) và chiều dài đường cong chuyển tiếp. L= Trong đó: V: Vận tốc tính toán xe chạy trên đường cong = 60km/h R : Bán kính đường cong cơ bản (m) I: Độ tăng của gia tốc ly tâm I=0.5 m/ = (m) Khi bố trí đường cong chuyển tiếp, đường cong tròn còn lại dịch vào phía tâm đường cong một đoạn là P (m) Chiều dài tiếp tuyến: T= I.2.2. Thiết kế đường cong (có đường cong chuyển tiếp) I.2.2.1. Các yếu tố đường cong cơ bản: Từ cọc ...đến cọc... Chiều dài cánh tuyến (m) Góc ngoặt (độ) Bán kính đường cong (m) Km 1+900D 498.2804 31 400 D D 347.2874 D D 347.2874 3137'33'' 400 DKm2+260 440.2536 I.2.2.2. Chiều dài đường cong chuyển tiếp. Xác định theo công thức: (m) A= (m) Ta có: Đỉnh R(m) Vtk ()km/h Lct (m) (m) i(%) Lnsc (m) Lctchọn (m) A Đ1 400 60 22.979 0 3 20 20 89.44 Đ2 400 60 22.979 0 3 20 20 89.44 I.2.2.3. Tính góc kẹp giữa đường thẳng và đường cong chuyển tiếp =(rad) Đỉnh R(m) A L(m) 2 Kết luận Đ1 400 89.44 20 0.025 0.05 Thỏa mẵn Đ2 400 89.44 20 0.025 0.05 Thỏa mẵn I.2.2.4. Toạ độ các điểm cuối đường cong chuyển tiếp X, Y Toạ độ điểm cuối đường cong chuyển tiếp S = Lct (m) Đỉnh S A S/A X/A Y/A X Y Đ1 20 89.44 0.223613 Đ2 20 89.44 0.223613 I.2.2.5. Xác đinh các điểm dịch p và t: p = Y- R.(1-cos) (m) t = X- R.sin(m) R(m) L (m) X(m) Y(m) P (m) t (m) 400 20 400 20 I.2.2.6. Xác định toạ độ (lý trình ) các điểm đầu cuối của đường cong chuyển tiếp Tiếp tuyến mới : T= t+ Tiếp đầu đường cong chuyển tiếp vào: TĐT = Đ - (+t) Tiếp đầu đường cong tròn còn lại TĐ = TĐT+t Tiếp cuối đường cong còn lại : TC = TĐ+ Tiếp đầu đường cong chuyển tiếp ra: TCT = TĐT++2L : Chiều dài đường cong tròn còn lại. Đ : Đỉnh đường cong I.2.2.7. Xác định toạ độ các điểm trung gian: Trong đường cong ta cắm các cọc 20m, đoạn chuuyển tiếp cắm các cọc cách nhau 10m.Toạ độ các điểm trung gian của đường cong chuyển tiếp tính đơn giản theo phương trình Parabol bậc 3 với S=x y= Chi tiết cắm cọc được thể hiện trực tiếp trên bình đồ kỹ thuật I.2.2.8. Số liệu hố khoan địa chất: Trên đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật để đánh giá được điều kiện địa chất, từ đó có các biện pháp cần thiết để đảm bảo kết cấu nền mặt, mặt đường ổn định trong suốt thời gian sử dụng thì ta phải tiến hành công tác khoan địa chất: Khoảng cách giữa các hố khoan địa chất phải hợp lý để đáp ứng 2 yêu cầu chính: Đủ cần thiết để đánh giá được các tầng địa chất ở mức độ tin dùng Không qua gây tốn kém kinh phí xây dựng thực hiện. Theo quy định thì khoảng cách này được thể hiện như sau: Không quá 500m đối với miền núi.không quá 1km đối với đường đồng bằng. Vị trí hố khoan địa chất được thực hiện tại các vị trí đặc biệt: đắp cao,đào sâu.. Từ những yêu cầu trên, với chiều dài tuyến thiết kế kỹ thuật là >1.2 km ta bố trí tại 4 vị trí như trong bản vẽ: Qua thực hiện trong hiện trường, ta thấy địa chất trong đoạn tuyến gồm : Qua thực hiện tại hiện trường ta thấy lớp địa chất gồm 2 lớp chủ yếu: lỗ khoan khoan sâu vào lớp đất đá phong hoá 1m Bảng số liệu tại các hố khoan địa chất : Vị trí hố khoan Chiều sâu hố khoan Khoan vào lớp đất đá phong hoá Km2+004.0 4.10 1.00 m Km2+240 4.56 1.00 m Km2+700 4.52 1.00 m Km3+102.71 5 1.00 m Chương II: Thiết kế công trình thoát nước II.1. Thiết kế cống địa hình Tính toán cụ thể cho cống địa hình C1 tại Km 2 + 004.30. II.1.1. Xác định diện tích lưu vực : Trong phần thiết kế sơ bộ , diện tích lưu vực được xác định bằng cách đo trực tiếp trên bình đồ.Có : f = 0.102km2 II.1.2.Xác định lưu lượng thiết kế . Lưu lượng dòng chảy trong thiết kế kỹ thuật được xác định theo công thức kinh nghiệm của Bôn Đa Cop Q = w.(h - f)m.Fn.K.d.g (m3/s) Trong đó Q - là lưu lượng tính toán thiết kế. w - là hệ số địa mạo phụ thuộc vào độ dốc lòng suối is.Tra bảng 7-13 sổ tay thiết kế đường với is = 6% suy ra w = 0,045 . h - chiều sâu dòng chảy (mm) dựa vào phân khu mưa rào của vi trí xây dựng, theo tần suất lũ quy định 4% , theo cấp đát có cường độ thấm 0,3 mm/phút, thời gian tập trung nước t = 30s , tra bảng 76 ( sổ tay thiết kế đường) xác định được h= 41mm Z - lượng tổn thất do cây cỏ bụi dậm giữ lại ( mm ).Tra bảng 7-7 ta được z= 10 (mm). g - là hệ số phân bố không đều trong phạm vi lưu vực. Tra bảng lấy g =0,97. d - hệ số tiết giảm do ảnh hưởng của ao hồ. Tra bảng 7.5 suy ra d = 0,95. m và n - các hệ số thay đổi tuỳ thuộc vào ( h-z) và F. Tra bảng 7.14 và 7 - 15 ( STTKĐ). Suy ra ( h-z )m = 305 ; n=4/5=0,8. K - hệ số xét đến độ nhám của suối và sườn dốc lưu vực. Tra bảng 7 - 16 suy ra k= 0,9. Thay số : Q= 0,045. 305 . 0,1020,8 . 0,9 . 0,95. 0,97 = 1.18 m3/s II.1.3 .Xác định khẩu độ cống. Chọn loại cấu tạo cống : Để thuận lợi cho thi công và giảm giá thành xây dựng, và dựa vào lưu lượng tính toán . Em chọn loại cống Bê Tông Cốt Thép tròn có kích thước định hình. Dựa và lưu lượng tính toán Em chọn khẩu độ cống định hình : + f 1, 0m. + Chế độ làm việc của cống: chảy không áp. + Chiều sâu nước dâng trước cống : Hd = 0.93m. + Vận tốc nước chảy : V = 2,32 m/s. Kiểm tra cao độ mép nền đường đã thiết kế: Hn / 1,10 + 0,57-0.5 = 1.17m ( do chiều sâu đặt cống xuống mặt đất tự nhiên 0.5m) Mà tại vị trí đặt cống em đã thiết kế có Hn= 1.32 m. Như vậy điều kiện này được đảm bảo. II.1.4.Tính chiều dài cống. Với khẩu độ cống f = 1,0m .Chiều cao nền đắp tại vị trí đặt cống Hn= 1.32 m. , chiều dài cống được xác định theo sơ đồ sau: Trong đó : Hn - Cao độ của nền đường = 1.32 m. Hd - Chiều cao nước dâng trước cống = 0.93 m. Hc - Cao độ đỉnh cống = 1.0m. B - Bề rộng nền đường = 9m. Lc - Chiều dài cống. Lc = B + 2x = B + 2.( Hn - Hc ).1,5 = 9 + 2.(2,61 - 1,5).1,5 = 13.56m Chọn chiều dài cống Lc= 14m để thiết kế. II.2. Gia cố thượng và hạ lưu cống II.2.1. Chiều dài phần gia cố: Lấy theo định hình 533-03-03 II.2.2. Chiều dày phần gia cố: Lấy theo định hình 533-03-03 II.2.3. Tường chống sói: Lấy theo định hình 533-03-03 II.3. Thiết kế rãnh thoát nước. Với các yêu cầu của rãnh dọc như đã nêu trong phần thiết kế sơ bộ, Em thiết kế rãnh dọc để thoát nước từ mặt đường và diện tích hai bên đường được biểu diễn cụ thể trên bản vẽ trắc dọc. Tất cả các đoạn rãnh đều có độ dốc > 0,5% và song song với mép của nền đường, nên đảm bảo không có hiện tượng phù sa lắng đọng trong rãnh Chương III thiết kế trắc dọc.trắc ngang III.1. Những yêu cầu khi thiết kế. Căn cứ vào điều kiện cụ thể của đoạn tuyến từ Km1+900 đến Km3+274. Với bình đồ tỷ lệ 1:1000, địa hình được thể hiện rõ ràng và tương đối chính xác,đã xác định được cao độ tự nhiên tại các cọc Km, cọc 100m, tại các cọc chi tiết và các cọc trên đường cong. Trên đường đen biểu diễn cao độ mặt đất tự nhiên dọc theo đoạn tuyến, phối hợp với bình đồ và các bản vẽ trắc ngang, tiến hành thiết kế đường đỏ chủ yếu dựa theo phương pháp đường bao. Đường đỏ trên đoạn tuyến này được thiết kế theo những yêu cầu chung đối với thiết kế trắc dọc như đã nêu trong phần thiết kế sơ bộ với mức độ chính xác và chi tiết hơn: +Đảm bảo tuyến lượn đều, ít thay đổi độ dốc và sử dụng các độ dôc tương đối nhỏ trên toàn tuyến. +Có hệ thống thoát nước đảm bảo thoát nước tốt từ khu vực hai bên đường và nền đường. Ngăn ngừa sự phá hoại của nước mặt đối với công trình nền, mặt đường. +Đảm bảo cao độ đã được xác định trước tại các điểm khống chế. Cao độ nền đắp tại các vị trí đặt cống đều lớn hơn cao độ đỉnh cống ít nhất là 0,5m. +Đảm bảo sự lượn đều của trắc dọc tại những vị trí đặt cống. +Rãnh dọc có độ dốc tối thiểu là 0,5%. Đảm bảo thoát nước tốt không bị cỏ mọc và bồi lắng. +Bố trí đường cong đứng trên tất cả những nơi đổi dốc có hiệu đại số giữa hai độ dốc /2% , và gọt tròn những chỗ trắc dọc đổi dốc nhưng hiệu đại số giữa hai độ dôc < 2%. +Tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi công cơ giới. Các số liệu cụ thể : cự ly, độ cao, vị trí cống....đều được thể hiện trên bản vẽ trắc dọc có tỷ lệ cao 1/100, tỷ lệ dài 1/1000. III.2. Bố trí đường cong đứng trên trắc dọc. Sau khi xác định được trị số độ dốc dọc tại các vị trí đổi dốc, đường cong đứng được bố trí tại những vị trí đổi dốc lớn ( hiệu đại số giữa hai độ dốc/2%) III.2.1.Trị số bán kính tối thiểu trên đường cong đứng. Theo tính toán từ điều kiện đảm bảo tầm nhìn của người lái xe trên mặt đường, kết hợp với quy phạm thiết kế TCVN - 4054 - 1998 quy định bán kính tối thiểu trên đường cong đứng phụ thuộc vào vận tốc xe chạy tính toán như đã nêu trong phần thiết kế sơ bộ. Em chọn trị số bán kính tối thiểu trên đường cong đứng để thiết kế cho đoạn tuyến từ Km1 = 200 đến KM2 = 200 như sau: +Bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lồi: Rmin = 700m. +Bán kính tối thiểu trên đường cong đứng lõm: Rmin = 450m. Tuy nhiên trên đoạn tuyến này, các bán kính đường cong sử dụng lớn hơn rất nhiều so với bán kính tối thiểu. III.2.2. Xác định các yếu tố của đường cong đứng. Bán kính đường cong : thường được chọn phù hợp với địa hình đảm bảo lớn hơn trị số tối thiểu và không làm tăng nhiều khối lượng đào đắp. Sau khi chọn bán kính, các yếu tố còn lại của đường cong được xác định theo các công thức sau: +Chiều dài đường cong: K = R(i1 - i2) (m) +Chiều dài tiếp tuyến đường cong: T = R(i1 - i2)/2 (m) +Độ dài phân cự: P = T2/2R (m) Đường cong đứng là đường tròn có dạng x2= y(2R -y). Để đơn giản ta tính theo parabol bậc hai có dạng: y = 6x2/2R Trong đó: R - bán kính đường cong tại điểm gốc của toạ độ tại đỉnh đường cong. Dấu (+) tương ứng với đường cong đứng lồi, dấu (-) ứng với đường cong đứng lõm. i1,i2 - Độ dốc của hai đoạn dốc nối nhau bằng đường cong đứng, lên dốc lấy dấu (+) và xuống dốc lấy dấu (-) Sau khi tính toán chi tiết tại các vị trí đổi dốc, ta đã xác định được các yếu tố của đường cong đứng và bố trí trên bản vẽ trắc dọc. III.3. Đường cong chuyển tiếp Khi xe chạy từ đường thẳng vào đường cong , phải chịu các thay đổi: + Bán kính từ 1: chuyển bằng R. + Lực li tâm từ chỗ bằng không đạt tới trị Gv2/gR. + Góc ; hợp bởi giữa trục bánh trước và trục xe từ chỗ bằng không ( trên đường thẳng ) tới chỗ bằng ; (trên đường cong). Những biến đổi đột ngột đó gây cảm giác khó chịu cho lái xe và hành khách . Khi vận tốc lớn để đảm bảo có sự chuyển biến điều hoà về lực li tâm , về góc a ( góc hợp bởi trục bánh trước và trục bánh sau) và về cảm giác của hành khách , cần phải cần phải làm một đường cong chuyển tiếp giữa đường thẳng và đường cong tròn . Làm đường cong chuyển tiếp làm tuyến có dạng hài hoà hơn , tầm nhìn được đảm bảo hơn , mức độ tiện nghi an toàn đều tăng rõ rệt. Để cấu tạo đường cong chuyển tiếp ta có các giả thiết : + Tốc độ xe chạy trên đường cong chuyển tiếp không đổi và bằng tốc độ thiết kế (xe chạy trên đường thẳng). + Trên chiều dài của đường cong chuyển tiếp , gia tốc li tâm thay đổi từ 0 đến v2/R, đồng thời bán kính cong thay đổi đều từ : tới R, tỉ lệ bậc nhất với chiều dài đường cong chuyển tiếp từ s = 0 tới s = L. (với L chiều dài đường cong chuyển tiếp) +Gia tốc li tâm tăng đều tức là độ tăng gia tốc li tâm bằng hằng số: I = v2/Rt (m/s3) t: là thời gian xe chạy từ đầu tới cuối đường cong chuyển tiếp, t = L/v, do đó : I = v3/RL2 (m/s3) từ đó suy ra chiều dài đường cong chuyển tiếp L = v3/IR = V3/47IR trong đó : v và V là tốc độ thiết kế, lần lượt có thứ nguyên m/s và km/h ; I là độ tăng gia tốc li tâm, quy trình Mỹ là 0,3 4 0,9 m/s3, Pháp lấy 0,6541,00 m/s3, Liên Xô cũ và Việt Nam lấy bằng 0,5 m/s3. Để cấu tạo đơn giản, đường cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao phải bố trí trùng nhau, do đó phải lấy cùng một chiều dài , tức là lấy theo trị số lớn nhất trong hai trị số là chiều dài đoạn nối siêu cao và chiều dài đường cong chuyển tiếp. Theo qui trình TCVN -4054 - 98 qui định: phải bố trí đường cong chuyển tiếp trên đường có Vtt / 60 km/h .Vì tuyến AB của ta là đường có cấp kỹ thuật 60 km/h nên ta phải bố trí đường cong chuyển tiếp. III.4. Bố trí siêu cao. Việc bố trí siêu cao trên đường cong có tác dụng giảm bớt lực ngang và tác động tâm lý có lợi cho người lái xe cũng như hành khách. Theo TCVN - 4054 - 1998, quy định bố trí độ dốc siêu cao trên các đường cong phụ thuộc vào bán kính đường cong và tốc độ xe chạy tính toán. Với đường có tốc độ tính toán V= 60 km/h như đã tính tính toán ở phần thiết kế sơ bộ thì chỉ khi bán kính đường cong [ 500 m thì mới phải bố trí siêu cao .Vì vậy trong đoạn tuyến từ Km1+900 đến Km3+274 ta chỉ phải bố trí siêu cao ( có bán kính R =400 m). III.4.1. Độ dốc siêu cao. Theo công thức tính toán : isc = V2 _ _ m 127R Theo TCVN - 4054 -1998 quy định với vận tốc xe chạy tính toán V= 60 km/h , bán kính đường cong từ 400m. Mặt khác độ dốc ngang mặt đường ta đã thiết kế ở phần sơ bộ là: in= 2%. Vậy trên đường thứ hai ta bố trí độ dốc siêu cao là 3%. III.4.2. Chiều dài đoạn nối siêu cao. Đoạn nối siêu cao được thực hiện với mục đích chuyển hoá một cách điều hoà từ trắc ngang thông thường ( hai mái, với độ dốc tối thiểu thoát nước) sang độ dốc ngang một mái (siêu cao). Sự chuyển hoá sẽ tạo ra một độ dốc ip ; quy trình nước ta không quy định rõ độ dốc dọc phụ này nhưng nhiều nước quy định: Đối với đường cấp I và II không được quá 0,5% , với các đường còn lại không được quá 1% , nhưng trên đường núi có thể lấy 2%. Vì tuyến đường được thiết kế là đường cấp IV nên ta lấy ip = 1% để thiết kế. Chiều dài đoạn nối siêu cao được tính theo công thức sau: Lsc= isc.(B+D) ip Trong đó : B - chiều phần xe chạy. B = 7 m D - chiều rộng phần mở rộng. D = 0,4m isc - độ dốc siêu cao. isc = 2,5% thay vào công thức tính toán ta được: Lsc= 0,025(7 + 0,4)/0,01 = 18.5 m. Chọn bằng 20 m III.5. Tính toán mở rộng trên đường cong. Để đảm bảo xe chạy trên đường cong tương đương như trên đường thẳng, quy trình TCVN - 4054 - 1998 quy định với các đường cong có bán kính nhỏ hơn 500 m đều phải mở rộng phần xe chạy trong đường cong. Như vậy đường cong có R = 400 m nên phải mở rộng phần xe chạy trên đường cong Chiều rộng phần mở rộng trên đường cong phụ thuộc vào vận tốc tính toán, vào bán kính đường cong , và được quy định cụ thể trong bảng 10 - trang 19 - TCVN - 4054 - 1998.Tra bảng với trường hợp cụ thể của đường cong thứ hai với R = 400 m, vận tốc thiết kế = 60 km/h ta được độ mở rộng là E = 0,4m. Phần mở rộng được mở rộng về phía bụng đường cong và đoạn nối mở rộng được bố trí hoàn toàn trùng với đoạn nối siêu cao. III.6. Trắc ngang. Trắc ngang được thiết kế theo đúng tiêu chuẩn kỹ thật (TCVN40_54_98) Toàn bộ trắc ngang trên tuyến được bổ xung trong phần phụ lục. VII. Lập công thức xác định điểm xuyên: Đường đỏ là dốc thẳng: Đường đỏ là đường cong đứng: Hoành độ điểm xuyên so với điểm trước nó được xác định theo công thức: (m) Trong đó: X1,2 : Khoảng cách từ điểm O đến điểm có độ dốc dọc bằng 0 trên đường cong đứng (m) L2 : Khoảng cách từ điểm O đến cọc chi tiết gần nhất(m). J : Độ dốc dọc tự nhiên mặt đất dọc theo tuyến đường. R : Bán kính đường cong đứng (m). Từ các bước như trên tiến hành thiết kế và tính tôánh cao độ đường đỏ và tính toán cao độ đào đắp trên đoạn tuyến. Chương IV Thiết kế mặt đường Khi thiết kế kỹ thuật phải tiến hành đo thí nghiệm hiện trườgn xác định chính xác các thông số của vật liệu dùng làm kết cấu áo đường như E0, Evật liệu... Sau khi tiến hành các thí nghiệm thấy các số liệu thực nghiệm sai khác không đáng kể so với số liệu khảo sát trong thiết kế sơ bộ đã được phê duyệt. đ Do đó kết cấu áo đường sẽ giữ nguyên kết cấu áo đưòng thiết kế trong dự án khả thi đã được phê duyệt (phương án đầu tư phân tập trung). phần III thiết kế thi công Chương I Công tác chuẩn bị I.1. Công tác chuẩn bị Gồm: Phát cây, rẫy cỏ, gạt bỏ lớp đất hữu cơ, đào gốc rễ cây, làm đường công vụ, xây dựng lán trại, khôi phục lại các cọc....... I.1.1. Công tác xây dựng lán trại Trong đơn vị thi công dự kiến số nhân công là 80 người, số cán bộ là 1 người. Theo định mức xây dựng cơ bản thì mỗi nhân công được cấp 4nhà ở, cán bộ là 6 .Do đó tổng số diện tích nhà ở sẽ là: .Với năng suất xây dựng là 5/ca.Vậy cần : 392/5 = 78.4 ca.Với thời gian dự kiến là 7 ngày thì số nhân công cần thiết cho công việc xây dựng lán trại là:78.4/7 = 11.2 (nhân công). Vậy chọn 12 người để hoàn thành công việc xây dựng lán trại. I.1.2. Công tác làm đường tạm Do điều kiện địa hình nên công tác làm đường tạm chỉ cần phát quang, chặt cây và sử dụng máy ủi để san phẳng, hoặc nhổ nhưng gốc cây lớn. Lợi dụng các con đường có sẵn để vận chuyển vật liệu. I.1.3. Công tác khôi phục coc và rời cọc ra ngoài phạm vi thi công Trong điều kiện vùng đồi núi gặp khó khăn nhiều, nên sẽ chọn 5 nhân công và một máy kinh vĩ để làm việc này. I.1.4. Công tác lên khuôn đường Xác định lại các cọc trên đoạn thi công dài 1260.00 m, gồm các cọc H, cọc TĐ, TC, P, và cọc địa hình.Dự kiến 7 công nhân và một máy thuỷ bình, một máy kinh vĩ để làm công tác này. I.1.5. Công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công. Chiều dài đoạn thi công là : L=1260.00 m Theo quy định đường cấp IV, chiều rộng diện thi công là 23 m Khối lượng cần phải dọn dẹp là : 231274 = 28900 Theo định mức dự toán xây dựng cơ bản thì dọn dẹp cho 100 cần nhân công là 3.2/7 là 0.123 công/100, máy ủi DZ62 là: 0.0155ca/100 Số ca máy ủi cần thiết là: Số lao động cần thiết là: Chọn : 1 ủi DZ-62;8 công nhân Số ngày làm việc cuả máy ủi là: 4.4795/1=4.4795 ngày Số ngày làm việc của nhân công là: 35.547/8=4.443 ngày Vậy thời gian cho công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công là 9 ngày. Đội chuẩn bị gồm: 1 máy ủi DZ-62 1 Máy thuỷ bình 2 máy kinh vĩ 20 công nhân Chương II Thiết kế thi công nền đường II.1. Giới thiệu chung Tuyến đường đi qua khu vực đồi, đất á sét, bề rộng nền đường B=12m, ta luy đắp1;:1.5, ta luy đào:1/1.5. Trong quá trình thi công, ta kết hợp điều phối ngang, dọc để đảm bảo tính kinh tế. II.2. Lập bảng điều phối đất Thi công nền đường bao gồm các công việc chủ yếu là đào, đắp, cải tạo địa hình tự nhiên, tạo nên hình dạng tuyến cho đúng cao độ và bề rộng như trong phần thiết kế. Để điều phối đất, ta tiến hành lập bảng tính khối lượng đất dọc tuyến theo cọc 100m và khối lượng đất tích luỹ cho từng cọc.Kết quả tính toán thể hiện trong bảng 11.1 Phụ lục 11. II.3. Phân đoạn thi công nền đường Phân đoạn thi công nền đường dựa trên cơ sở đảm bảo dựa trên cơ sở điều động máy móc, nhân lực được thuận tiện. Trên mỗi đoạn thi công cần đảm bảo một số yếu tố giống nhau như trắc ngang, độ dốc ngang, khôi lượng công việc, đặc trưng công việc. Phân đoạn sao cho việc điều phối đất đảm bảo kinh tế và tổ chức thi công mỗi đoạn được phù hợp với loại máy thi công chủ đạo trên đó. Bảng 3.1 : Bảng phân đoạn thi công nền đường STT Đoạn Máy chủ đạo Lý trình 1 I ôtô + Máy ủi km1+900Km2+500 2 II ôtô + Máy ủi Km2+500Km3+260 II.4. Tính toán khối lượng công tác xây dựng nền: Căn cứ vào đoạn thi công và khối lượng công tác, tiến hành tính toán số ca máy cần thiết cho công tác xây dựng nền.Sử dụng định mức XDCB 1998 để tính. II.5. Năng suất máy ủi và ôtô thi công nền đường: Theo định mức XDCB 1998 thì đào đất cấp IV bằng máy ủi () Cần: Bảng 3.2: Bảng năng suất máy thi công nền đường đào Máy thi công Đơn vị Cư ly vận chuyển Máy ủi Ca/ 0.624 0.84 1.164 Công nhân3/7 Công 8.1 8.1 8.1 Bảng 3.3: Bảng năng suất máy thi công nền đường đắp Máy thi công Đơn vị Cư ly vận chuyển 2000 30 ôtô 7 tấn Ca/ 0.48 Máy ủi Ca/ 0.162 Bảng 3.4: Bảng tính toán khối lượng, ca máy công tác thi công nền đường Phương pháp thi công chủ đạo Chỉ tiêu Đơn vị Đoạn I Đoạn II Ôtô Máy ủi Ôtô Máy ủi Vận chuyển ngang đào bù đắp Cự ly m Khối lượng Năng suất Ca/100 Ca máy Ca Vận chuyển dọc đào bù đắp Cự ly m Khối lượng Năng suất Ca/100 Ca máy Ca Vận chuyển dọc nội bộ Cự ly m Khối lượng Năng suất Ca/100 Ca máy Ca Vận chuyển từ mỏ về Cự ly m Khối lượng Năng suất Ca/100 Ca máy Ca II.6. Tính toán khối lượng và số ca máy làm công tác phụ trợ Ta có các công tác phụ trợ như: + Lu lèn nền đường lu bánh lốp D472 năng suất 900() + Gọt ta luy: Máy san năng suất 2400 () + Đào rãnh biên bằng máy san có gắn thiết bị phụ trợ năng suất 240 () Công tác lu lèn: Dùng lu tự hành bánh lốp D472 năng suất 900 (), khối lượng đất cần lu chính là khối lượng đất đắp nền đường + Công tác tạo rãnh biên, gọt taluy + Khối lượng ta luy tính cho diện tích mái taluy cần gọt + Rãnh biên làm theo cấu tạo: Đáy rãnh biên rộng 0.4m; mái taluy đào là 1:1.5 Mái taluy đắp là 1:1.5 Diện tích rãnh cần đào Tổng chiều dài rãnh biên : (m) Khối lượng đào rãnh: () Khối lượng công việc được tính cho từng đoạn thi công. Kết quả thể hiện trong bảng sau: Bảng 3.4: Bảng tính số ca máy san sửa, gọt taluy, đào rãnh biên Đoạn Gọt Taluy Đào rãnh biên Lu nền đường KL () Năng suất Số ca (Ca) L (m) KL () Năng suất Số ca (Ca) KL () Năng suất Số ca (Ca) I II II.7. Tính toán khối lượng và số ca máy làm công tác phụ trợ Ta có các công tác làm phụ trợ như: + Lu lèn nền đường bằng lu bánh lốp D472 năng suất 900 (/ca) + Gọt ta luy: máy san năng suất 2400 (/ca) + Đào rãnh biên bằng máy san có gắn thiết bị phụ trợ năng suất 240 (/ca) Công tác lu lèn: Dùng lu tự hành bánh lốp D472 năng suất lu là 900 (/ca), khối lượng đất cần lu chính là khối lượng đất đắp nền đường. Công tác gọt taluy và đào rãnh biên: + khối lượng ta luy tính cho diện tích mái taluy cần bạt gọt + Rãnh biên làm theo cấu tạo: đáy rãnh biên rộng 0.4m, chiều sâu 0.6m; mái ta luy đào và đắp đều có độ dốc là: 1:1.5 Vậy nên diện tích cần đào là : Tổng chiều dài rãnh biên: (m) ; Khối lượng đào rãnh () Khối lượng công việc được tính cho từng đoạn thi công. Kết quả tính toán thể hiện trong bảng sau: Bảng 3.4: Bảng tính số ca máy san sửa, gọt, đào rãnh biên. Đoạn Gọt Taluy Đào rãnh biên Lu nền đường Kl () Năng suất Số ca (Ca) L Kl () Năng suất Số ca (Ca) Kl () Năng suất Số ca I II II.8. Biên chế tổ đội thi công và tính thời gian thi công nền đường Từ bảng khối lượng và số ca máy cần thiết ở trên, Ta có bảng tổng hợp ca máy cho từng loại máy thi công nền đường trên từng đoạn thi công: (Số ca máy = Số ca máy bảng 3.3 + Số ca máy bảng 3.4) Bảng 3.5: Bảng tổng hợp ca máy công tác thi công nền cho từng đoạn Đoạn Ca máy sử dụng ôtô Máy ủi Máy san Máy Lu lốp I II Trên cơ sở số ca máy cần thiết cho từng đoạn thi công biên chế đội thi công, máy móc nhân lực, số ngày công tác cho từng đội thi công như sau: II.9. Đội thi công nền: Thi công đoạn 1,2 : + 10 xe ôtô Maz503 + 1 Máy san D144+ thiết bị phụ trợ khi đào rãnh + 4 Máy ủi D271 + 3 Lu bánh lốp D472A + 35 Nhân công Bảng 3.6 : Bảng tính toán thời gian công tác của tổ nền 1 Đoạn Số ca máy chính Số ngày công tác Số ngày tích luỹ Số ca máy phụ Lu nền San đất I II Bảng 3.6 được lập nên nhờ vào số lượng ca máy sử dụng Chương IV Thiết kế thi công mặt đường VI.1. Giới thiệu chung Dựa theo thiết kế ở phần khả thi ta có kết cấu áo đường chọn để xây dựng mặt đường là: Điều kiện thi công thuận lợi, vật liệu xây dựng có sẵn ở địa phương với cự ly vận chuyển là 5Km Nhựa đường được vận chuyển đến cách vị trí thi công là 3Km Về máy móc và nhân lực: Có đầy đủ các máy móc cần thiế và công nhân lành nghề đầy đủ. VI.2. Tiến độ thi công chung Xây dựng mặt đường là công tác quan trọng trong xây dựng tuyến đường vì giá thành xây dựng mặt đường là rất đắt và chất lượng đường lại quyết định đến chất lượng khai thác của tuyến đường. VI.2.1. Phương pháp tổ chức thi công: Mặt đường sử dụng một lượng vật liệu lớn, nhưng khối lượng công tác lại phân bố không đều trên tuyến.Do đó máy móc và nhân lực cũng phân bố không đều trên tuyến. Đảm bảo chất lượng công trình, nâng cao năng suất lao động ta sẽ tổ chức thi công theo phương pháp dây chuyền. VI.2.2. Tính toán tốc độ dây chuyền: Do yêu cầu về thời gian sử dụng công trình và điều kiện thời tiết. Tốc độ thi công dây chuyền tối thiểu được tính như sau: (m/ca) : Thời gian khai triển dây chuyền, = 3 ngày (số ngày từ đội (hoặc dây chuyền) đầu tiên khởi công đến đội (hoặc dây chuyền) cuối cùng khởi công) : Thời gian nghỉ lễ, nghỉ do thời tiết và Chủ nhật, =4 ngày. T : Số ngày thi công theo lịch,T=16 ngày n : Số ca làm việc trong một ngày, n=1.5 L : Chiều dài tuyến thi công, L=1260 m (m/ca) Vậy ta sẽ chọn vận tốc dây chuyền là 100 (m/ca) VI.3. Thi công mặt đường VI.3.1. Thi công khuôn áo đường: Bảng 4.1. Thi công khuôn áo đường STT Trình tự thi công Yêu cầu máy móc 1 Đào khuôn áo đường bằng máy san tự hành D114A 2 Lu lòng đường bằng lu nặng 4 lần/điểm D400 VI.3.1.1.Khối lượng đào khuôn áo đường (sử dụng sơ đồ đào khuôn hoàn toàn): Ta có: V= B.h.L.K1.K2.K3 Trong đó: V : Khối lượng đào khuôn áo đường B : Bề rộng mặt đường, B=7m h: Chiều dày kết cấu áo đường, h=0.55 (m) L : Chiều dài đoạn thi công L=100 m K1 : Hệ số kể đến độ mở rộng đường cong, K2 : Hệ số lèn ép : K2= 1 K3 : Hệ số rơi vãi, K3 = 1 Vậy ta có: V= 70.55 100 1 1 1=385 VI.3.1.2. Xác định năng suất máy san D144 san lòng đường : Phương pháp thi công chủ đạo Chỉ tiêu Đơn vị Đoạn I Đoạn II Ô tô Máy ủi Ô tô Máy ủi Vận chuyển ngang đào bù đắp Cự ly m 20 20 Khối lượng m3 26.47 277.80 Năng suất Ca/100 m3 0.624 0.624 Ca máy Ca 0.165 1.733 Vận chuyển dọc đào bù đắp Cự ly m 56.96 Khối lượng m3 136.14 Năng suất Ca/100 m3 0.84 Ca máy Ca 1.144 Vận chuyển dọc nội bộ Cự ly m 20 Khối lượng m3 301.16 Năng suất Ca/100 m3 0.624 Ca máy Ca 1.879 Vận chuyển từ mỏ Cự ly m 2000 30 2000 30 Khối lượng m3 13471.43 13471.43 11191.65 11191.65 Năng suất Ca/100 m3 0.48 0.162 0.48 0.162 Ca máy Ca 64.663 21.824 53.720 18.130 VI.4. Tính toán khối lượng và số ca máy làm công tác phụ trợ. Ta có các công tác phụ trợ như: + Lu lèn nền đường lu bánh lốp D472 năng suất 900 ( m3/Ca ) + Gọt taluy: máy san năng suất 2400 ( m2/ Ca ) + Đào rãnh biên bằng máy san có gắn thiết bị phụ trợ năng suất 240( m3/Ca) Công tác lu lèn : Dùng lu tự hành bánh lốp D472 năng suất lu 900 m3/ca, khối lượng đất caanf lu chính là khối lượng đất đắp nền đường. Công tác gọt ta luy, đào rãnh biên: + Khối lượng taluy tính cho diện tích mái taluy cần bạt gọt. + Rãnh biên làm theo cấu tạo : đáy rãnh biên rộng 0.4m; chiều sâu 0.4m; mái taluy đào là 1:1 , mái taluy đắp là 1:1.5 đ Diện tích rãnh cần đào Frãnh = 0.32 ( m2 ). Tổng chiều dài rãnh biên Lrãnh = Lrãnh trái + Lrãnh phải ( m ); Khối lượng đào rãnh Vrãnh = FrãnhLrãnh ( m3 ) Khối lượng các công việc được tính cho từng đoạn thi công. Kết quả tính toán thể hiện trong bảng sau: Bảng 4.2 : Bảng tính số ca máy san sửa, gọt taluy, đào rãnh biên. Đoạn Gọt Taluy Đào rãnh biên Lu nền đường KL ( m2 ) Năng suất Số ca L ( M ) KL (m3 ) Năng suất Số ca ( Ca ) KL (m3 ) Năng suất Số ca ( Ca ) I 876.91 2400 0.365 40.00 12.80 240 0.053 13497.90 900 14.998 II 1021.75 2400 0.426 335.87 107.48 240 0.448 11843.33 900 13.159 VI.5. Biên chế đội thi công và tính thời gian thi công nền đường. Từ các bảng khối lượng và ca máy cần thiết ở trên ta có bảng tổng hợp ca máy cho từng loại máy thi công nên đườn trên từng đoạn thi công: ( Số ca máy = Số ca máy bảng 3.3 + Số ca máy bảng 3.4 ). Bảng 4.3: Bảng tổng hợp ca máy công tác thi công nền cho từng đoạn. Đoạn Ca máy sử dụng Ô tô Máy ủi Ô tô Máy ủi I 64.663 21.989 0.419 14.998 II 53.720 22.931 0.874 13.159 Trên cơ sở số ca máy cần thiết cho từng đoạn thi công biên chế đội thi công, máy móc nhân lực , sô ngày công tác cho từng đội thi công như sau: VI.4.1. Đội thi công nền: Thi công đoạn 1 , 2: + 10 xe ô tô Maz 503. + 1 may san D144 + thiết bị đào rãnh + 4 máy ủi D271 + 3 lu bánh lốp D472A. + 35 nhân công. Bảng 4.4: Bảng tính toán thời gian cng tác của tổ nền 1. Đoạn Số ca máy chính Số ngày công tác Số ngày tích luỹ Số ca máy phụ Lu nền San đất I 6.466 7 7 4.999 0.419 II 5.623 6 13 4.386 0.874 ( Bảng 4.4 lập dựa vào số lượng máy sử dụng, Số liệu bảng = Mã ( Số ca công tác mỗi loại máy: số lưọng máy biên chế ) Chương V: Thiết kế thi công mặt đường V.1. Giới thiệu chung. Dựa theo thiết kế ở phần khả thi ta có kết cấu áo đường chọn để xây dựng mặt đường là: BTN hạt mịn, E4 = 2700 daN/cm2 h4 = 5cm BTN hạt thô, E3 = 3500 daN/cm2 h3 = 7cm Cấp phối đá dăm E2 = 3000 daN/cm2 h2 = 14cm Cấp phối cuội sỏi E4 = 2700 daN/cm2 h1 = 29cm Đất nền, E = 400 daN/cm2 Điều kiện thi công thuận lợi, vật liệu xây dựng có sãn ở địa phương với cự ly vận chuyển là 5 km. Nhựa đường được vận chuyển đến cách vị trí thi công là 3 Km. Về máy móc và nhân lực : Có các loại máy móc cần thiết , công nhân đủ trình độ. V.2. Tiến độ thi công chung. Xây dựng mặt đường là công tác quan trọng trong xây dựng tuyến đường vì giá thành xây dựng mặt là rất đắt và chất lượng mặt đương lại quyết định đến chất lượng khai thác của tuyến đường. V.2.1. Phương pháp tổ chức thi công: Mặt đường sử dụng một lượng vật liệu lớn nhưng khôi lượng công tác lại phân bố không đều trên tuyến. Do đó máy móc và nhân lực cũng phân bố không đều trên tuyến. Để đảm bảo chất lượng công trình, nâng cao năng suất lao động ta tổ chức thi công theo phương pháp dây chuyền. V.2.2. Tính toán tốc độ dây chuyền: Do yêu cầu về thời gian sử dụng công trình và điêu kiện thời tiết. Tốc độ thi công dây chuyền tối thiểu tính như sau: Trong đó: L : Chiều dài tuyến, L = 1200( m). n : Số ca làm việc trong ngày, n = 1.2 T : Số ngày thi công theo lịch, T = 16 ngày. t1: Thời gian khai triển giây chuyền, t1 = 3 ngày ( số ngày từ đội ( hoặc dây truyền) đầu tiên khởi công đến đội ( hoặc dây truyền) cuối cùng khởi công) t2 : Thời gian nghỉ lễ , nghỉ do thời tiết và chủ nhật, t2 = 4 ngày. Ta chọn vận tốc dây chuyền là 100 ( m/ca ). V.3. Thi công mặt đường. V.3.1. Thi công khuôn áo đường: Bảng 5.1: Bảng quá trình thi công khuôn áo đường: STT Trình tự thi công Yêu cầu máy móc 1 Đào khuôn áo đường bằng máy san tự hành D114A 2 Lu lòng đường bằng lu nặng 4 lần/điểm, 3km/h D400 V.3.1.1. Thi công khuôn áo đường(sử dụng sơ đồ khuôn hoàn toàn ): V = B.h.L.K1.K2.K3 Trong đó: V: Khối lượng đào khuôn áo đườn ( m3 ). B : Bề rộng mặt đường, B = 7 (m) h: Chiều dày kết cấu áo đường, h = 0.55 ( cm ). L : Chiều dài đoạn thi công, L = 100 ( m ). K1: Hệ số kể đến độ mở rộng đường cong, K1 = 1.0 ( Trên đoạn tuyến không có đường cong phải mở rộng ). K2: Hệ số lèn ép, K2 = 1. K3: Hệ số rơi vãi, K3 = 1. V = 7x 0.55x100x1x1x1 = 385 ( m3 ) V.3.1.2. Xác định năng suất máy san D144 san lòng đường: Trong đó: T: Thời gian làm việc trong 1 ca, T = 8 ( giờ ) F: Tiết diện thi công F =7x0.55 = 3.85 ( m2 ) L: Chiều dài đoạn thi công của máy, L = 30 ( m ). Kt: Hệ số sử dụng thời gian Kt = 0.8 t : Thời gian làm việc một chu kỳ: t’ : Thời gian quay đầu, t’ = 1 phút( bao gồm cả nâng hại lưỡi san, quay đầu và sang số). nx =5, nc =2, ns =1, Vx =Vc=Vs = 5 (Km/h) = 83.33(m/phút). Vậy số ca đào khuôn áo đường là Lu khuôn đường bằng lu nhẹ D469A 4 lần/điểm với tốc độ 3km/h. Bảng 5.2: Bảng khối lượng công tác và số ca máy đào khuôn áo đường. Stt Trình tự công việc Loại máy sử dụng Đơn vị Khối lượng Năng suất Số lượng Số ca máy 1 Đào khuôn áo đường bằng san tự hành D144 m3` 385.00 2038.24 1 0.189 2 Lu lông đường bằng lu nhẹ 4 lần/điểm V=3km/h. D469A km 0.10 0.566 1 0.177 V.3.2. Xác định năng suất máy thi công các lớp áo đường: V.3.2.1. Năng suất lu: Dùng các loại lu sau: Lu nặng D400, Lu nhẹ D469A và lu bánh lốp D472A ( Sơ đồ bố trí lu được thể hiện trong bản vẽ thi công mặt đường). Khi lu lòng đườgn và lớp móng ta sử dụng so đồ lu lòng đường , còn khi lu lèn lớp mặt đường thì ta sử dụng sơ đồ lu mặt đường. Năng suất lu được tính theo công thức: Trong đó: T : Thời gian làm việc 1 ca, T = 8 giờ. Kt: Hệ số sử dụng thời gian của lu khi đầm nén mặt đường, Kt =0.8. L : Chiều dài thao tác của lu khi tiến hành đầm nén, L = 25m. V : Tốc độ lu khi làm việc ( km/g ). N : Tổng số hành trình mà lu phải đi. nyc : Số lần tác dụng đầm nén để mặt đường đạt độ chặt cần thiết. n : Số lân tác dụng đầm nén sau 1 chu kỳ, n = 2. Nht: Số hành trình lu phải thực hiện trong 1 chu kỳ, xác định từ sơ đồ lu. b : Hệ số xét đến ảnh hưởng do lu chạy không chính xác ( b = 1.2 ). Bảng 5.3 : Bảng tính năng suất lu. Loại lu nyc V(km/h) nht n N b Kt T(giờ) Pm(km/ca) D400 4 3 14 2 28 1.2 0.8 8 0.566 D469A 4 2 10 2 20 1.2 0.8 8 0.528 D400 10 3 14 2 70 1.2 0.8 8 0.226 D469A 4 2 10 2 20 1.2 0.8 8 0.528 D472A 8 3.5 6 2 24 1.2 0.8 8 0.770 D400 4 3 14 2 28 1.2 0.8 8 0.566 D469A 4 2.5 10 2 20 1.2 0.8 8 0.660 D472A 10 3 6 2 30 1.2 0.8 8 0.528 D400 4 4.5 14 2 28 1.2 0.8 8 0.849 D469A 2 1.5 10 2 10 1.2 0.8 8 0.792 D472A 12 3.8 8 2 48 1.2 0.8 8 0.418 D400 4 3 16 2 32 1.2 0.8 8 0.495 D469A 2 1.5 10 2 10 1.2 0.8 8 0.792 D472A 10 3.8 8 2 40 1.2 0.8 8 0.502 D400 4 3 16 2 32 1.2 0.8 8 0.495 V.3.2.2. Năng suất ô tô vận chuyển cấp phối: Dùng xe MAZ - 503 trọng tải 7 tấn. ( tấn/ca ) Trong đó : + P là trọng tải xe, P = 7 ( T ) + T: Thời gian làm việc 1 ca, T = 8 giờ. + Kt : Hệ số sử dụng thời gian, Kt = 0.8. + Ktt : Hệ số lợi dụng tải trọng, Ktt = 1.0 + l : Cự ly vận chuyển, l = 3 km. + t : thời gian xúc vật liệu và quay xe. + V1 : Vận tốc xe khi có hàng V1 = 20 km / h. + V2 : Vận tốc khi không có hàng V2 = 25km /h. + t: Thời gian bốc dỡ t = 10 phút. Vậy: ( tấn/ca ) V.3.2.3. Năng suất máy san( san vật liệu kết cấu áo đường): Máy san làm việc theo sơ đồ 3.10 ( Sách XD mặt đường) để san cấp phối, máy san đi 12 hành trình. Năng suất máy san: Trong đó: + T : Thời gian làm việc trong 1 ca, T = 8 giờ. + F : Tiết diện thi công trong một hành trình, khi san máy có a = 40o, máy san D144 có chiều dài lưỡi san là b = 3.7m. + L : Chiều dài đoạn thi công của máy L = 100 ( m ). + Vậy F = b.L.sina = 3.7x100xsin40o = 237.83 (m2). + Kt : hệ số sử dụng thời gian Kt = 0.75. + t : Thời gian làm việc 1 chu kỳ. t’ : Thời gian quay đầu, t’ = 1 phút( bao gồm cả nâng hạ lưỡi san, quay đầu và sang số). nx =nc =0, ns =6, Vs = 80 (m/phút) = 4,8(km/h). (phút) Vậy năng suất của máy san là: V.3.2.4. Năng suất của máy tưới nhựa: Năng suất tưới nhựa của xe D164 xác định theo công thức: Trong đó: T : Là thời gian làm việc trong 1 ca , T = 8giờ. Kt : Hệ số sử dụng thời gian, Kt = 0.85 q : Dung tích thùng xe tưới, q = 2000 ( lít ). L : Cự ly vận chuyển nhựa tới công trình , L = 5 (km). V1 : Vận tốc xe chạy không tải, V1 = 20 (km/h) V2 : Vận tốc xe chạy có tải, V2 = 15 ( km/h). tb : Thời gian bơm nhựa vào đầy thùng, tb = 0.4 (giờ). tp : Thời gian phun hết thùng nhựa , tp = 2 ( giờ ). Ta có: V.3.3. Thi công lớp cấp phối sỏi cuội: * Công nghệ thi công lớp cấp phối sỏi cuội: Cấp phối thi công là loại cấp phối tốt nhât, độ ẩm tốt nhất được chổ đến công trường nên ta không phải trộn và tưới nước. Theo ĐMXDCB 1998 mục EC221/E2000 cho công tác xây lắp: Thi công mặt đường cấp phối vưói chiều dày saukhi lèn ép 16(cm) cần 22.85 m3/100m2. Lớp cấp phối dày 18 cm ( lớp dưới) có khối lượng : 25.7 m3/100m2. Lớp cấp phối dày 11 cm ( lớp trên ) có khối lượng : 25.7 m3/100m2. Vậy khối lượng cho đoạn 100m là: Lớp cấp phối dày 18cm: Lớp cấp phối dày 11cm: Pvc = 102.6 ( T/ca ) Dung trọng của cấp phối sau khi đã lèn ép là : 2.4 ( T/m3) Hệ số đầm nén cấp phối là: 1.4 Dung trọng của cấp phối trước khi lèn ép là : Vậy năng suất của xe MAZ-503vận chuyển cấp phối sỏi cuội là Bảng 5.4 : Quá trình công nghệ thi công lớp cấp phối sỏi cuội STT Trình tự công nghệ thi công Yêu cầu máy móc 1 Vận chuyển cấp phối lớp dưới và bố trí ở lòng đường Xe tự đổ MAZ-503 2 Rải,san cấp phối theo chiều dày chưa lèn ép Máy san D144 3 Lu lần 1 bằng lu nhẹ 4 lần/điểm, V=2 km/h Lu nhẹ D469A 4 Lu lần 2 bằng lu nặng 10 lần/điểm, V=3 km/h Lu nặng D400 5 Vận chuyển cấp phối lớp trên đến mặt bằng đã bố trí ở lòng đường. Xe tự đổ MAZ-503 6 Rải,san cấp phối theo chiều dày chưa lèn ép Máy san D144 7 Lu lần 1 bằng lu nhẹ 4 lần/điểm, V=2 km/h Lu nhẹ D469A 8 Lu lần 2 bằng lu bánh lốp 8 lần/điểm, V=3.5 km/h Lu nặng D472A 9 Lu lần 3 bằng lu nặng 4 lần/điểm, V=3 km/h Lu nặng D400 Bảng 5.5 : Khối lượng công tác và số ca máy khi thi công lớp cấp phôi sỏi cuội dưới: STT Trình tự công việc Loại máy Đơn vị Khối lượng Năng suất Số ca máy 1 Xe vận chuyển cấp phối MAZ-503 m3 179.90 60.000 2.998 2 Máy san tự hành D144 D144 m2 700.00 3171.070 0.221 3 Lu nhẹ 4 lần/điểm, V=2km/h D469A Km 0.10 0.418 0.239 4 Lu nặng 19 lần/điểm, V=3km/h D400 Km 0.10 0.495 0.202 Bảng 5.6 : Khối lượng công tác và số ca máy thi công lớp cấp phối sỏi cuội trên: Trình tự công việc Loại máy Đơn vị Khối lượng Năng suất Số ca máy Xe V/c cấp phối MAZ-503 m3 109.90 60.000 1.8328 Máy san tự thành D144 D144 m2 700.00 3171.067 0.221 Lu nhẹ 4 lần/điểm; V=2kh/h D469A Km 0.10 0.528 0.189 Lu bánh lốp 8 lần/điểm; V=3.5 D472 Km 0.10 0.770 0.130 Lu nặng 4 lần/điểm, V=3km/h D400 Km 0.10 0.566 0.177 Tổng hợp đội máy thi công lớp sỏi cuội. Tên máy Ký hiệu Số ca máy Số máy Số thợ máy Xe vận chuyển cấp phối sỏi cuội MAZ-503 4.8328 15 15 Máy san tự tàhnh D144A 0.442 1 1 Lu nhẹ bánh thép D469A 0.428 1 1 Lu bánh lốp D472A 0.177 1 1 Lu nặng bánh thép D400 1 1 V.3.4. Thi công lớp cấp phối đá dăm: Cấp phối thi công là loại cấp phối tốt nhất được chở đến công trường. Phần thi công bao gồm 7m phần xe chạy. Bảng 5.7 : Quá trình công nghệ thi công lớp cấp phối đá dăm. STT Quá trình công nghệ thi công Yêu cầu máy 1 Vận chuyển cấp phối đá dăm đổ ở lòng đường Xe MAZ-503 2 San cấp phối đá dăm San D144 3 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm, V= 2.5 km/h D 469A 4 Lu bánh lốp 10 lần/ điểm, V = 3km/h D 472A 5 Lu len chặt bằng lu nặng 4 lần/ điểm, V = 4.5km/h D400 Khối lượng vật liệu cần cho 100m3 cấp phối đá dăm lấy theo ĐMXCB 1998 là : V= 138 m3/100m3. Vậy khối lượng dùng cho đoạn 100m dày 14cm là Năng suất vận chuyển Pvx=102.6 (T/ca) Dung trọng của cấp phối sau khi đã lèn ép là : 2.35 (T/m3) Hệ số đầm nén cấp phối đá dăm là : 1.3 Dung trọng cấp phối trước khi lèn ép là : Vậy năng suất của xe MAZ-200 vận chuyển cấp phối đá dăm là : Bảng 5.8: Tổng hợp khối lượng công tác và số ca máy STT Trình tự công việc Loại máy Đơn vị Khối lượng Năng suất Số ca 1 Vận chuyển ccấp phối đá dăm dổ ở lòng đường Xe MAZ-503 m3 135.24 60.000 2.254 2 San cáp phối đá dăm San D144 m2 700.00 3171.067 0.221 3 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm, V= 2.5 km/h D 469A km 0.10 0.660 0.152 4 Lu bánh lốp 10 lần/điểm, V= 3km/h. D472A km 0.10 0.528 0.189 5 Lu lèn chặt bằng lu nặng 4 lần/điểm, V=4.5 km/h D400 Km 0.10 0.849 0.118 Bảng 5.9: Tổng hợp đội máy thi công lớp cấp phối đá dăm. STT Tên máy Ký hiệu Số máy cần thiết 1 Xe V/c cấp phối MAZ503 15 2 Mý san tự thành D144A 1 3 Lu nhẹ bánh thép D469A 1 4 Lu bánh lốp D472A 1 5 Lu nặng bánh thép. D400 1 V.3.5. Thi công lớp mặt đường BTN: Bảng 5.10: Quá trình công nghệ thi công lớp BTN hạt thô và hạt mịn. STT Quá trình công nghệ Yêu cầu máy móc 1 Tới nhựa bám dính, 0.8kg/m2 D164A 2 Vận chuyển BTN hạt thô với cự ly 3 km Xe ôtô MAZ 503 3 Rải BTN hạt thô. Máy rải D150B 4 Lu bằng lu nhẹ, 2 lần/điểm, V=1.5km/h Lu D 469A 5 Lu bánh lốp, 12 lần/điểm, (4 lần đầu V=2km/h, sau V=5km/h, Vtb=3.8km/h) Lu D 472A 6 Lu bằng lu nặng, 4 lần/điểm, V=3km/h Lu D 400 7 Vận chuyển BTN hạt mịn với cự ly 3km. Xe ôtô MAZ 503 8 Rải BTN hạt mịn. Máy rải D150B 9 Lu bằng lu nhẹ, 2 lần/điểm, V=1.5km/h. Lu D 469A 10 Lu bánh lốp, 10 lần/điểm, (4 lần đầu V=2km/h, sau V=5km/h, Vtb=3.8km/h) Lu D 472A 11 Lu bằng lu nặng, 4 lần/điểm, V=3km/h. Lu D 400 Tính toán khối lượng và năng suất cho từng loại máy: Tưới nhựa dính bám với khối lượng: 0.8 kg/m2, mays tưới D164A năng suất 30 tấn/ca.( Bảng 7-2a, tài liệu [4]). Khối lượng dùng cho đoạn dây chuyền 100m là : 7x100x0.8 = 560(kg). Số ca xe tưới nhựa D164A dùng là Theo ĐMXDCB1998: Khối lượng BTN hạt thô ( dày 7 cm): 16.26 tấn/100m2, khối lượng BTN hạt mịn(dày 5cm): 12.12 tấn/100m2. Dùng máy rãi D150B: năng suất rải 100tấn/h ( Bảng 9-24, tài liệu [4]). Khối lượng cho 100m: BTN hạt thô : (tấn). BTN hạt mịn : (tấn). Bảng 5.11: Tổng hợp khối lượng công tác và số ca máy thi công lớp BTN hạt thô. STT Trình tự công việc Loại máy Đơn vị Khối lượng Năng suất Ca máy 1 Tưới nhựa bám dính, 0.8kg/m2 D164A kG 576.41 10029 0.057 2 Vận chuyển BTN hạt thô với cự ly 3 km. Maz 503 Tấn 113.82 102.6 1.109 3 Rãi BTN hạt thô. D150B Tấn/h 113.82 800 0.142 4 Lu bằng lu nhẹ, 2 lần/điểm, V=1.5km/h. Lu D 469A Km 0.10 0.792 0.126 5 Lu bánh lốp, 12 lần/điểm,(4 lần đầu V=2km/h, sau V=5km/h, Vtb=3.8km/h) Lu D 472A Km 0.1 0.418 0.239 6 Lu bằng lu nặng, 4 lần/điểm, V=3km/h. Lu D 400 Km 0.10 0.495 0.202 Bảng 5.12: Tổng hợp đội máy thi công lớp BTN hạt thô. STT Tên máy Ký hiệu Số máy cần thiết Số máy 1 Tưới nhựa bám dính, 0.8 kg/m2 D164A 1 1 2 Vận chuyển BTN Maz 503 5 5 3 Rải BTN D150B 1 1 4 Lu bằng lu nhẹ, 2 lần/điểm, V=1.5km/h Lu D 469A 1 1 5 Lu bánh lốp, 10 lần/điểm V= 4km/h Lu D 472A 1 1 6 Lu bằng lu nặng, 4 lần/điểm, V=3km/h. Lu D 400 1 1 Bảng 5.13: Tổng hợp khối lượng công tác và số ca máy thi công lớp BTN hạt mịn. STT Trình tự công việc Loại máy Đơn vị Khối lượng Năng suất Ca máy 1 Vận chuyển BTN hạt mịn với cự ly 3 km. Maz 503 Tấn 84.84 102.600 0.827 2 Rãi BTN hạt mịn. D150B Tấn/h 1184.84 800.000 0.106 3 Lu bằng lu nhẹ, 2 lần/điểm, V=1.5km/h. Lu D 469A Km 0.10 0.792 0.126 4 Lu bánh lốp, 10 lần/điểm,(4 lần đầu V=2km/h, sau V=5km/h, Vtb=3.8km/h) Lu D 472A Km 0.10 0.418 0.199 5 Lu bằng lu nặng, 4 lần/điểm, V=3km/h. Lu D 400 Km 0.10 0.495 0.202 Bảng 5.14: Tổng hợp đội máy thi công lớp BTN hạt mịn. STT Tên máy Ký hiệu Số máy cần thiết Số máy 1 Vận chuyển BTN MAZ503 5 5 2 Rải BTN D150B 1 1 3 Lu bằng lu nhẹ, 2 lần/điểm, V=1.5km/h D469A 1 1 4 Lu bánh lốp, 10 lần/điểm V= 4km/h D472A 1 1 5 Lu bằng lu nặng, 4 lần/điểm, V=3km/h. D400 1 1 V.3.6. Tính toán khoảng cách đổ đống vật liệu: Dùng ô tô tự đổ ( Maz503) vận chuyển vật liệu đổ đống ở lòng đường. Khoảng cách đổ đống vật liệu: Trong đó: Q : Khối lượng vật liệu mà xe Maz chở được. Q= LzB1xH = 3.5z2.28z0.52 = 4 (m3),( L, B1, H : Chiều dài , rộng, cao của thùng xe ô tô). B : Bề rộng mặt đường, B=7m. h1 : Chiều dàylớp vật liệu chưa lèn ép, h1 = K.h K : Hệ số lèn ép vật liệu, lớp cấp phối ỏi cuội K=1.4, lớp cấp phối đá dăm K = 1.3. h : Chiều dầy lớp vật liệu đã lèn ép. Đối với lớp cấp phối sỏi cuội: Lớp dưới hdưới = 18cm, Lớp trên htrên = 11cm, Đối với lớp cấp phối đá dăm: Lớp dưới hdưới = 14cm, V.3.7. Thành lập đội thi công mặt đường: + 10 xe ôtô tự đổ MAZ503 dùng chung. + 1 máy san tự hành D144A. + 1 lu nhẹ bánh thép D469A. + 1 máy rải D150B. + 1 lu nặng bánh thép D400. + 1 lu nặng bánh thép D400A. + 1 lu bánh lốp D472A. + 1 xe tưới nhựa D472A. Bảng 5.15. Bảng tổng hợp quá trình công nghệ thi công chi tiết mặt đường. STT Công nghệ Máy Đơn vị Khối lượng Năng suất Ca máy 1 Đào khuôn áo đường bằng san tự hành D144 m3 420 2223.53 0.189 2 Lu lòng đường bằng lu nặng 4 lần/điểm; V=3km/h D 469A Km 0.10 0.566 0.177 3 Vận chuyển CPSC lớp dưới đến đổ ở lòng đường. Xe MAZ-503 m3 179.90 60 2.998 4 San cấp phối l0.10ớp dưới theo chiều dày chưa lèn ép.0.10 Máy san D144 m2 700 3171.07 0.221 5 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm; V= 2km/h Lu D469A Km 0.10 0.418 0.239 6 Lu nặng 10 lần/điểm. V=3km/h Lu D400 Km 0.10 0.495 0.202 7 Vận chuyển CPSC lớp trên đến đổ ở lòng đường. Xe MAZ-503 m3 109.90 60 1.832 8 San cấp phối lớp trên theo chiều dày chưa lèn ép. Máy san D144 m2 700 3171.067 0.221 9 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm; V= 2km/h Lu D469A Km 0.10 0.528 0.189 10 Lu bánh lốp 8 lần/điểm; V=3.5 km/h. Lu D 472A Km 0.10 0.770 0.130 11 Lu nặng 10 lần/điểm. V=3km/h Lu D400 Km 0.10 0.566 0.177 12 Vận chuyển cấp phối đá dăm đổ ở lòng đường. Xe MAZ-503 m3 135.24 60 2.254 13 San cấp phối đá dăm. Máy san D144 m2 700 3171.067 0.221 14 Lu sơ bộ bừng lu nhẹ 4 lần/điểm. V=2.5 km/h Lu D469A Km 0.10 0.660 0.152 15 Lu bánh lốp 10 lần/điểm; V=3 km/h. Lu D 472A Km 0.10 0.528 0.189 16 Lu lèn chặt bằng lu nặng 4 lần/điểm, V =4.5km/h Lu D400 Km 0.10 0.849 0.118 17 Tưới nhựa bám dính, 0.8 kg/m2. D 164A Kg 576.41 10029 0.057 18 Vận chuyển BTN hạt thô với cự ly 3 km. Xe MAZ-503 Tấn 113.82 102.60 1.109 19 Rải BTN hạt thô. Máy rải D150B Tấn 113.82 800 0.142 20 Lu bằng lu nhẹ, 2 lần/điểm, V=1.5km/h Lu D469A Km 0.10 0.792 0.126 21 Lu bánh lốp, 12 lần/điểm,(4 lần đầu V=2km/h, sau V=5km/h, Vtb=3.8km/h) Lu D 472A Km 0.10 0.418 0.239 22 Lu bằng lu nặng, 4 lần/điểm, V= 3km/h. Lu D400 Km 0.10 0.495 0.202 23 Vận chuyển BTN hạt mịn với cự ly 3 km. Xe MAZ-503 Tấn 84.84 102.6 0.827 24 Rải BTN hạt mịn. Máy rải D150B Tấn 84.84 800 0.106 25 Lu bằng lu nhẹ, 2 lần/điểm, V=1.5km/h Lu D469A Km 0.10 0.792 0.126 26 Lu bánh lốp, 10 lần/điểm,(4 lần đầu V=2km/h, sau V=5km/h, Vtb=3.8km/h) Lu D 472A Km 0.10 0.502 0.199 27 Lu bằng lu nặng, 4 lần/điểm, V= 3km/h. Lu D400 Km 0.10 0.495 0.202 Tài liệu tham khảo [1]. Đặng Hữu , Đỗ Bá Chương ,Nguyễn Xuân Trục. Sổ tay thiết kế đường. NXB Khoa học kỹ thuật . Hà Nội -1976 [2]. Nguyễn Quang Chiêu, Đỗ Bá Chương, Dương Học HảI ,Nguyễn Xuân Trục . Giáo trình thiết kế đường ô tô . NXB Giao thông vận tải .Hà Nội –1997 [3] Phan Cao Thọ.Hướng dẫn thiết kế đường ô tô. NXB Giao thông vận tải. Hà Nội - 1996. [4]. CHXHCNVN. Đường ô tô - Tiêu chuẩn thiết kế.TCVN 4054:1998. Hà Nội –1998. [5]. Nguyễn Xuân Trục .Thiết kế đường ô tô công trình vượt sông tập ba. NXB Giáo dục . Hà Nội 1998 [6].TCVN-TCNGTVT .Quy trình thiết kế áo đường mềm . 22 TCN 211-93 NXB Giao thông vận tải .Hà Nội-1993 [7]. Dương Học HảI . Công trình mặt đường ô tô . NXB Xây dựng .Hà Nội –1996. [8]. Hiệp Hội đường bộ Mỹ .Quy trình AASHTO hướng dẫn thiết kế mặt đường . 1986 [9]. TCN-Bộ GTVT . Tính toán thuỷ văn . 22TCN 220-95 . NXB Giao thông vận tải .Hà Nội –1995. [10]. Nguyễn Xuân Trục , Dương Học HảI , Nguyễn Quang Chiêu .Thiết kế đường ô tô tập hai . NXB Giao thông vận tải .Hà Nội –1998 . [11]. TCVN-TCNGTVT .Quy trình thiết kế áo đường mềm . 22 TCN 202-90 [12]. Nguyễn Quang Chiêu ,Hà Huy Cương ,Dương Học HảI ,Nguyễn KhảI . Xây dựng nền đường ô tô .NXB Giáo dục . [13] Thành phố Hà Nội . Đơn giá xây dựng cơ bản 1994 . [14]. Nguyễn Hào Hoa .Hướng dẫn đồ án môn học và thiết kế tốt nghiệp. (Viết tay không xuất bản). Hà Nội tháng 11 năm 1995 . [15]. Đỗ Bá Chương . Kỹ thuật giao thông Tủ sách sau đại học . Hà Nội –1999. Mục lục * * *