Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm S9 - E1 thuộc địa phận huyện Bát Sát tỉnh Lào Cai

xúc Khối l-ợng 8485.99 5172.98 Cự ly vận chuyển 186.50 170.00 Năng suất 494.98 494.98 Số ca 17.14 10.45 VC từ mỏ về Máy thi công ôtô + máy xúc ôtô + máy xúc Khối l-ợng 5670.97 7440.91 Cự ly vận chuyển 2000 2000 Năng suất 494.98 494.98 Số ca 11.46 15.03 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 79 Mssv: 11595 Ch-ơng 4: Thi công chi tiết mặt đ-ờng I. tình hình chung Mặt đ-ờng là 1 bộ phận quan trọng của công trình,nó chiếm 70-80% chi phí xây dựng đ-ờng và ảnh h-ởng lớn đến chất l-ợng khai thác tuyến.Do vậy vấn đề thiết kế thi công mặt đ-ờng phải đ-ợc quan tâm một cách thích đáng,phải thi công mặt đ-ờng đúng chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu đ-a ra thi công. 1. Kết cấu mặt đ-ờng đựoc chọn để thi công là: BTN hạt mịn 4cm BTN hạt thô 6cm CPDD loại I 15cm CPDDloại II 30cm 2. Điều kiện thi công: Nhìn chung điều kiện thi công thuận lợi, CP đá dăm loại I và loại II đ-ợc khai thác từ mỏ đá trong vùng cự ly vận chuyển trung bình 5 Km Máy móc nhân lực: Có đầy đủ máy móc cần thiết,công nhân có đủ trình độ để tiến hành thi công II. Tiến độ thi công chung Căn cứ vào đoạn tuyến thi công ta thấy đoạn tuyến thi công lợi dụng đ-ợc đoạn tuyến tr-ớc đã hoàn thành do đó không phải làm thêm đ-ờng phụ,mặt khác mỏ vật liệu cũng nh- phân x-ởng xí nghiệp phụ trợ đều đ-ợc nằm ở phía đầu tuyến nên chọn h-ớng thi công từ đầu tuyến là hợp lý. Ph-ơng pháp tổ chức thi công. Khả năng cung cấp máy móc và thiết bị đầy đủ, phục vụ trong quá trình thi công, diện thi công vừa phải cho nên kiến nghị sử dụng ph-ơng pháp thi công tuần tự để thi công mặt đ-ờng.  Chia mặt đ-ờng làm 2 giai đoạn thi công. + Giai đoạn I : Thi công nền và 2 lớp móng CPĐD. + Giai đoạn II: thi công 2 lớp mặt Bê Tông Nhựa. Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 80 Mssv: 11595 Chú ý: Sau khi thi công xong giai đoạn I phải có biện pháp bảo vệ lớp mặt CPĐD cấm không cho xe cộ đi lại, đảm bảo thoát n-ớc mặt đ-ờng tốt.  Tính toán tốc độ dây chuyền giai đoạn I: Do yêu cầu về thời gian sử dụng nên công trình mặt đ-ờng phải hoàn thành trong thời gian ngắn nhất.Do đó tốc độ dây chuyền đựợc tính theo công thức: min kt L V T t . trong đó : L: chiều dài tuyến thi công L= 5594(m) T = min(T1,T2) T1 = TL- it T2 = TL- it TL: Thời gian thi công dự kiến theo lịch TL = 31(ngày) it : Số ngày nghỉ do ảnh h-ởng của thời tiết xấu. Dự kiến 3ngày T1 = 31-3 = 28(ngày) it : Tổng số ngày nghỉ lễ.(3 ngày) => T1 = 31-3 = 28(ngày) => Tmin = 28 ngày Tkt: Thời gian khai triển dây chuyền , Tkt = 2 ngày Vmin I = 5594 215.15 (28 2) (m/ngày). Chọn VI = 240 (m/ngày)  Tính tốc độ dây chuyền giai đoạn II: VminII = kttT L Trong đó: L: chiều dài tuyến thi công L = 5594(m) T = min(T1,T2) T1= TL- it T2 = TL- it TL: Thời gian thi công dự kiến theo lịch TL = 20(ngày) it : Số ngày nghỉ do ảnh h-ởng của thời tiết xấu. Dự kiến 3 ngày. T1 = 20 - 3 = 17(ngày) Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 81 Mssv: 11595 it : Tổng số ngày nghỉ lễ.(2 ngày) => T1 = 20-2 = 18(ngày) => Tmin= 17 (ngày) Tkt: Thời gian khai triển dây chuyền Tkt = 1 (ngày) =>VminII = 5594 349.63 17 1 (m/ngày). Chọn VII = 360 (m/ngày) III. Quá trình công nghệ thi công mặt đ-ờng 1.thi công mặt đ-ờng giai đoạn i. 1.1. Thi công đào khuôn áo đ-ờng. Quá trình thi công khuôn áo đ-ờng. Bảng 4.3.1 STT Trình tự thi công Yêu cầu máymóc 1 Đào khuôn áo đ-ờng bằng máy san tự hành D144 2 Lu lòng đ-ờng bằng lu nặng bánh thép 4 lần/điểm; V = 2km/h D400 Khối l-ợng đất đào ở khuôn áo đ-ờng là: V = B.h.L.K1.K2.K3 (m 3) Trong đó: + V: Khối l-ợng đào khuôn áo đ-ờng (m3) + B: Bề rộng mặt đ-ờng B = 6 (m) + h: Chiều dày toàn bộ kết cấu áo đ-ờng h = 0.55 m + L: Chiều dài đoạn thi công L = 250 m + K1: Hệ số mở rộng đ-ờng cong K1= 1.05 + K2: Hệ số lèn ép K2= 1 + K3: Hệ số rơi vãi K3= 1 Vậy: V = 6x0,55x250x1,05x1x1 = 866.3 (m3) Tính toán năng suất đào khuôn áo đ-ờng: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 82 Mssv: 11595 N = t K.L.F.T.60 t (m3/ca) Trong đó: + T: Thời gian làm việc một ca T = 8h + F: Diện tích đào: F = B.h =6 0,55 = 3.30 (m2) + t: Thời gian làm việc một chu kỳ. t =2.L scx s s c c x x nnn't.2 V n V n V n t’: Thời gian quay đầu t’ =1 phút (bao gồm cả nâng, hạ lưỡi san, quay đầu và sang số) nx= 5; nc = 2; ns = 1; Vx = Vc= Vs = 80 m/phút (4,8Km/h) Vậy năng suất máy san là: N= 60.8.3,30.250.0.85 5068.3 5 2 1 2.250.( ) 2.1.(5 2 1) 80 80 80 (m3/ca) Bảng 4.3.2 :Bảng khối l-ợng công tác và số ca máy đào khuôn áo đ-ờng TT Trình tự công việc Loại máy Đợn vị Khối l-ợng Năng suất Số ca máy 1 Đào khuôn áo đ-ờng bằng máy san tự hành. D144 M3 866.3 5068.3 0.171 2 Lu lòng đ-ờng bằng lu nặng bánh thép 4 lần/điểm; V = 2km/h. D400 Km 0.25 0.441 0.567 1.2. Thi công lớp cấp phối đá dăm loại II Do lớp cấp phối đá dăm lọai II dày 30 cm nên ta tổ chức thi công thành 2 lớp (thi công hai lần). Giả thiết lớp cấp phối đá dăm lọai II là lớp cấp phối tốt nhất đ-ợc vận chuyển đến vị trí thi công cách đó 5km. Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 83 Mssv: 11595 Bảng 4.3.3 : Quá trình công nghệ thi công lớp cấp phối đá dăm loại II STT Quá trình công nghệ Yêu cầu máy móc 1 Vận chuyển và dải CPĐD loại II-lớp d-ới theo chiều dầy ch-a lèn ép MAZ – 503+EB22 2 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm Sau đó bật lu rung 6 lần/điểm;V=2km/h Lu nhẹ D469A 3 Lu lèn chặt bằng lu nặng 10 lần/điểm; V =3 Km/h Lu nặng TS280 4 Vận chuyển và dải CPĐD loại II-lớp trên theo chiều dầy tr-a lèn ép MAZ – 503+EB22 5 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm; Sau đó bật lu rung 6 lần/điểm, V = 2 Km/h Lu nhẹ D469A 6 Lu lèn chặt bằng lu nặng 10 lần/điểm; V = 3 Km/h Lu nặng TS280 Để xác định đ-ợc biên chế đội thi công lớp cấp phối đá dăm loại II ,ta xác định khối l-ợng công tác và năng suất của các loại máy. Tính toán khối l-ợng vật liệu cho cấp phối đá dăm loại II lấy theo ĐMCB 1999 – BXD có: H1 =15(cm) là 13.55 m 3/100m2 H2 =15(cm) là 13.55 m 3/100m2 Khối l-ợng cấp phối đá dăm cho đoạn 250 m, mặt đ-ờng 6.0 m là: VH1 = VH2=6.0x13,55x2,5=202.5(m 3) Để tiện cho việc tính toán sau này, tr-ớc tiên ta tính năng suất lu, vận chuyển và năng suất san. a. Năng suất lu: Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 84 Mssv: 11595 Để lu lèn ta dùng lu nặng bánh thép D400 và lu nhẹ bánh thép D469A (Sơ đồ lu bố trí nh- hình vẽ trong bản vẽ thi công mặt đ-ờng). Khi lu lòng đ-ờng và lớp móng ta sử dung sơ đồ lu lòng đ-ờng, còn khi lu lèn lớp mặt ta sử dụng sơ đồ lu mặt đ-ờng. Năng suất lu tính theo công thức: Rlu= .N. V L.01,0L L.K.T t 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 đ-ờng.Kt=0.8 L: Chiều dài thao tác của lu khi tiến hành đầm nén L=0.25(Km). (L=250m =0,25 Km –chiều dài dây chuyền). V: Tốc độ lu khi làm việc (Km/h). N: Tổng số hành trình mà lu phải đi. N = Nck.Nht = ht yc N n N Nyc: Số lần tác dụng đầm nén để mặt đ-ờng đạt độ chặt cần thiết. N: Số lần tác dụng đầm nén sau mọt chu kỳ (xác định t- sơ đồ lu). Nht: Số hành trình lu phải thực hiện trong một chu kỳ (xác định t- sơ đồ lu). : Hệ số xét đến ảnh h-ởng do lu chạy không chính xác ( = 1,2). Bảng 4.3.4: Bảng tính năng suất lu Loại lu Công việc Nyc n Nht N V (Km/h) Plu (Km/ca) D469 Lu nhẹ móng đ-ờng 8 2 8 32 2 0.33 TS280 Lu nặng móng đ-ờng 20 2 10 100 3 0.264 D400 Lu nặng bánh thép 4 2 10 20 3 0.66 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 85 Mssv: 11595 b. Năng suất vận chuyển và dải cấp phối: Dùng xe MAZ-503 trọng tải là 7 tấn. Pvc = t V l V l K.K.T.P 21 ttt (Tấn/ca) Trong đó: P: Trọng tải xe 7 (Tấn) T: Thời gian làm việc 1 ca (T = 8 giờ) Kt: Hệ số sử dụng thời gian Kt = 0,8 Ktt: Hệ số sử dụng tải trọng Ktt = 1,0 L : Cự ly vận chuyển l = 5 Km T : Thời gian xúc vật liệu và quay xe, xếp vật liệu bằng xe xúc, thời gian xếp là 6 phút, thời gian đổ là 4 phút. V1: Vận tốc xe khi có hàng chạy trên đ-ờng tạm V1 = 20 Km/h V2: Vận tốc xe khi không có hàng chạy trên đ-ờng tạm V2 = 30 Km/h Vậy: Pvc = 60 46 30 5 20 5 1.8,0.8.7 =76.8 (Tấn) Dung trọng của cấp phối đá dăm sau khi đã lèn ép là:2,4(T/m3) Hệ số đầm nén cấp phối là:1,5 Vậy dung trọng cấp phối tr-ớc khi nèn ép là: 6.1 5.1 4.2 (T/m3) Vậy năng suất của xe Maz 503 vận chuyển cấp phối là: 48 6.1 8.76 (m3/ca) Ta có bảng thể hiện khối l-ợng công tác cà ca máy thi công lớp cấp phối đá dăm loại II (xem bảng 4.3.5 trang bên) Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 86 Mssv: 11595 Bảng khối l-ợng công tác và ca máy thi công lớp cấp phối đá dăm loại II STT Quá trình công nghệ Loại máy Khối l-ợng Đơn vị Năng suất Số ca máy 1 Vận chuyển và rải cấp phối đá dăm loại II lớp d-ới. MAZ – 503+EB22 202.5 m3 48 4.218 2 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm; Sau đó bật lu rung 6 lần/điểm;V = 2 Km/h D469A 0.25 km 0.33 0.757 3 Lu lèn chặt bằng lu nặng 10 lần/điểm; V = 3 m/h TS280 0.25 km 0.264 0.947 4 Vận chuyển và rải cấp phối đá dăm loại II lớp trên MAZ – 503+EB22 202.5 m3 48 4.218 5 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm; V = 2 Km/h, Sau đó bật lu rung 6 lần/điểm D469A 0.25 km 0.33 0.757 6 Lu lèn chặt bằng lu nặng 10 lần/điểm; V = 3 m/h TS280 0.25 km 0.264 0.947 Bảng 4.3.6: Bảng tổ hợp đội máy thi công lớp cấp phối đá dăm loại II STT Tên máy Hiệu máy Số máy cần thiết 1 Xe vận chuyển cấp phối MAZ - 503 15 2 Máy dải EB22 1 3 Lu nhẹ bánh thép D469A 2 4 Lu nặng bánh lốp TS280 2 5 Lu nặng bánh thép D400 3 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 87 Mssv: 11595 1.3. Thi công lớp cấp phối đá dăm loại I: Bảng 4.3.7:Bảng quá trình công nghệ thi công lớp cấp phối đá dăm loại I STT Quá trình công nghệ Yêu cầu máy 1 Vận chuyển và rải cấp phối đá dăm MAZ – 503+ máy rải EB22 2 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm, Sau đó bật lu rung 8 lần/điểm; V=2 Km/h D469A 3 Lu lèn bằng lu nặng 10 lần/điểm; V= 4 Km/h TS280 4 Lu lèn chặt bặng lu nặng 4 lần/điểm; V=3 km/h D400 Để xác định đ-ợc biên chế đội thi công lớp cấp phối đá dăm loại I ,ta xác định khối l-ợng công tác và năng suất của các loại máy Tính toán khối l-ợng vật liệu cho cấp phối đá dăm loại I lấy theo ĐMCB 1999 –BXD có: H = 15 (cm) là: 14.65/100 (m2) Khối l-ợng cấp phối đá dăm cho đoạn 250 m, mặt đ-ờng 8.0 m là: V = 8x14.65x2,5 = 289 (m3) Để tiện cho việc tính toán sau này, tr-ớc tiên ta tính năng suất lu, vận chuyển và năng suất san. a, Năng suất lu: Để lu lèn ta dùng lu nặng bánh thép D400 và lu nhẹ bánh thép D469A, lu bánh lốp TS280 (Sơ đồ lu bố trí nh- hình vẽ trong bản vẽ thi công mặt đ-ờng). Năng suất lu tính theo công thức: Rlu= .N. V L.01,0L L.K.T t 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 đ-ờng. L: Chiều dài thao tác của lu khi tiến hành đầm nén L = 0.25 (Km). (L = 250m = 0,25 Km – chiều dài dây chuyền). Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 88 Mssv: 11595 V: Tốc độ lu khi làm việc (Km/h). N: Tổng số hành trình mà lu phải đi. N = Nck.Nht = ht yc N n N Nyc: Số lần tác dụng đầm nén để mặt đ-ờng đạt độ chặt cần thiết. N: Số lần tác dụng đầm nén sau một chu kỳ (xác định t- sơ đồ lu). Nht: Số hành trình lu thực hiện trong 1 chu kỳ (xác định t- sơ đồ lu). : Hệ số xét đến ảnh h-ởng do lu chạy không chính xác ( = 1,2). Bảng 4.3.8: Bảng tính năng suất lu Loại lu Công việc Nyc n Nht N V (Km/h) Plu (Km/ca) D469 Lu nhẹ móng đ-ờng 8 2 10 40 2 0.53 TS280 Lu nặng bánh lốp 20 2 8 80 4 0.35 D400 Lu nặng bánh thép 4 2 12 24 3 0.66 b. Năng suất vận chuyển cấp phối: Dùng xe MAZ-503 trọng tải là 7 tấn Pvc = t V l V l K.K.T.P 21 ttt (Tấn/ca) Trong đó: P: Trọng tải xe 7 (Tấn) T: Thời gian làm việc 1 ca (T = 8 giờ) Kt: Hệ số sử dụng thời gian Kt = 0,8 Ktt: Hệ số sử dụng tải trọng Ktt = 1,0 L : Cự ly vận chuyển l = 5 Km T : Thời gian xúc vật liệu và quay xe, xếp vật liệu bằng xe xúc, thời gian xếp là 6 phút, thời gian đổ là 4 phút Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 89 Mssv: 11595 V1: Vận tốc xe khi có hàng chạy trên đ-ờng tạm V1 = 20 Km/h V2: Vận tốc xe khi không có hàng chạy trên đ-ờng tạm V2 = 30 Km/h Vậy: Pvc = 60 46 30 5 20 5 1.8,0.8.7 =76.8 (Tấn) Dung trọng của cấp phối đá dăm sau khi đã lèn ép là:2,4(T/m3) Hệ số đầm nén cấp phối là:1,5 Vậy dung trọng cấp phối tr-ớc khi nèn ép là: 6.1 5.1 4.2 (T/m3) Vậy năng suất của xe Maz 503 vận chuyển cấp phối là: 48 6.1 8.76 (m3/ca) Bảng 4.3.9: Bảng khối l-ợng công tác và ca máy thi công lớp cấp phối đá dăm loại I STT Quá trình công nghệ Loại máy Khối l-ợng Đơn vị Năng suất Số ca máy 1 Vận chuyển và rải cấp phối đá dăm loại I MAZ – 503+EB22 289 m3 48 6.02 2 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm, V=2 Km/h D469A 0.25 km 0.53 0.471 3 Lu lèn bằng lu nặng 10 lần/điểm; V= 4 Km/h TS280 0.25 km 0.35 0.714 4 Lu lèn chặt bặng lu D400 4 lần/điểm; V=3 km/h D400 0.25 km 0.66 0.378 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 90 Mssv: 11595 Bảng 4.3.10:Bảng tổ hợp đội máy thi công lớp CP ĐD loại I STT Tên máy Hiệu máy Số máy cần thiết 1 Xe vận chuyển cấp phối MAZ - 503 12 2 Máy rải EB22 1 3 Lu nhẹ bánh thép D469A 2 4 Lu nặng bánh lốp TS280 2 5 Lu nặng bánh thép D400 3 2.thi công mặt đ-ờng giai đoạn ii. 2.1. Thi công lớp mặt đ-ờng BTN hạt thô Các lớp BTN đ-ợc thi công theo ph-ơng pháp rải nóng, vật liệu đ-ợc vận chuyển từ trạm trộn về với cự ly trung bình là 3 Km và đ-ợc rải bằng máy rải D150B. Bảng 4.3.11: Bảng quá trình công nghệ thi công và yêu cầu máy móc STT Quá trình công nghệ thi công Yêu cầu máymóc 2 Vận chuyển BTN chặt hạt thô Xe MAZ - 503 3 Rải hỗn hợp BTN chặt hạt thô D150B 4 Lu bằng lu nhẹ lớp BTN 4 lần/điểm; V =2 km/h D469A 5 Lu bằng lu nặng bánh lốp lớp BTN 10 lần/điểm; V = 4 km/h TS280 6 Lu bằng lu nặng lớp BTN 4 lần/điểm; V = 3 km/h D400 Khối l-ợng BTN hạt thô cần thiết theo ĐMXD cơ bản –BXD với lớp BTN dày 6 cm:10.51(T/100m2) Khối l-ợng cho đoạn dài 350 m, bề rộng 8 m là: V=8.10,51.3,5=294.28(T) Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 91 Mssv: 11595 Năng suất lu lèn BTN :Sử dụng lu nhẹ bánh sắt D469A,lu lốp TS 280,lu nặng bánh thép DU8A,vì thi công BTN là thi công theo từng vệt rải nên năng suất lu có thể đ-ợc tính theo công thức kinh nghiệm,khi tính toán năng suất lu theo công thức kinh nghiệm ta đ-ợc kết quả giống nh- năng suất lu tính theo sơ đồ lu. Bảng 4.3.12: Bảng tính năng suất lu Loại lu Công việc Nyc n Nht N V(Km/h) Plu(Km/ca) D469 Lu nhẹ bánh thép 4 2 12 24 2 0.44 TS280 Lu nặng bánh lốp 10 2 8 40 4 0.352 DU8A Lu nặng bánh thép 6 2 12 36 3 0.264 Năng suất vận chuyển BTN:xe tự đổ Maz 503: Dùng xe MAZ-503 trọng tải là 7 tấn. Pvc = t V l V l K.K.T.P 21 ttt (Tấn/ca) Trong đó: P: Trọng tải xe 7 (Tấn) T: Thời gian làm việc 1 ca (T = 8 giờ) Kt: Hệ số sử dụng thời gian Kt = 0,8 Ktt: Hệ số sử dụng tải trọng Ktt = 1,0 L : Cự ly vận chuyển l = 3 Km T : Thời gian xúc vật liệu và quay xe, xếp vật liệu bằng xe xúc, thời gian xếp là 6 phút, thời gian đổ là 4 phút V1: Vận tốc xe khi có hàng chạy trên đ-ờng tạm V1 = 20 Km/h V2: Vận tốc xe khi không có hàng chạy trên đ-ờng tạm V2 = 30 Km/h Vậy: Pvc = 60 46 30 3 20 3 1.8,0.8.7 =106,7 (Tấn) Dung trọng của BTN ch-a lèn ép là:2,2(T/m3) Hệ số đầm nén cấp phối là:1,5 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 92 Mssv: 11595 Vậy năng suất của xe Maz 503 vận chuyển BTN là: 13.71 5.1 7.106 (m3/ca) L-ợng nhựa dính bám (0.5 kg/m2): 350.8.0.5 = 1400(Kg)=1.4(T) Theo bảng (7-2) sách Xây Dựng Mặt Đ-ờng ta có năng suất của xe t-ới nhựa D164 là: 30 (T/ca) Bảng 4.3.13:Bảng khối l-ợng công tác và ca máy thi công lớp BTN hạt thô STT Quá trình công nghệ Loại máy Khối l-ợng Đơn vị Năng suất Số ca 1 T-ới nhựa dính bám(0.5 lít/m2) D164A 1.4 T 30 0.046 2 Vận chuyển và rải BTN hạt thô Xe Maz 503 +D150B 294.28 T 71.13 4.137 3 Lu bằng lu nhẹ 4 lần/điểm; V =2 km/h D469A 0.35 Km 0.44 0.795 4 Lu bằng lu lốp 10 lần/điểm; V = 4 km/h TS280 0.35 Km 0.352 0.994 5 Lu là phẳng 6 lần/điểm; V = 3 km/h DU8A 0.35 Km 0.264 1.325 3. Thi công lớp mặt đ-ờng BTN hạt mịn Các lớp BTN đ-ợc thi công theo ph-ơng pháp rải nóng, vật liệu đ-ợc vận chuyển từ trạm trộn về với cự ly trung bình là 3 Km và đ-ợc rải bằng máy rảI D150B Bảng 4.3.14:Bảng quá trình công nghệ thi công và yêu cầu máy móc STT Quá trình công nghệ thi công Yêu cầu máymóc 1 Vận chuyển BTN Xe MAZ - 503 2 Rải hỗn hợp BTN D150B 3 Lu bằng lu nhẹ lớp BTN 4 lần/điểm; V =2 km/h D469A 4 Lu bằng lu nặng bánh lốp lớp BTN 10 lần/điểm; V = 4 km/h TS280 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 93 Mssv: 11595 5 Lu bằng lu nặng lớp BTN 6 lần/điểm; V = 3 km/h DU8A Khối l-ợng BTN hạt mịn cần thiết theo ĐMXD cơ bản –BXD với lớp BTN dày 4 cm:9.70(T/100m2) Khối l-ợng cho đoạn dài 350 m,bề rộng 8.0 m là: V=8x9,7x3,5=271.6(T) Năng suất lu lèn BTN: Sử dụng lu nhẹ bánh sắt D469A,lu lốp TS 280,lu nặng bánh thép DU8A,vì thi công BTN là thi công theo từng vệt rải nên năng suất lu có thể đ-ợc tính theo công thức kinh nghiệm, khi tính toán năng suất lu theo công thức kinh nghiệm ta đ-ợc kết quả giống nh- năng suất lu tính theo sơ đồ lu. Loại lu Công việc Nyc n Nht N V(Km/h) Plu(Km/ca) D469 Lu nhẹ bánh thép 4 2 12 22 2 0.44 TS280 Lu nặng bánh lốp 10 2 8 40 4 0.352 DU8A Lu nặng bánh thép 6 2 12 36 3 0.264 Năng suất vận chuyển BTN:xe tự đổ Maz 503: Dùng xe MAZ-503 trọng tải là 7 tấn Pvc = t V l V l K.K.T.P 21 ttt (Tấn/ca) Trong đó: P: Trọng tải xe 7 (Tấn) T: Thời gian làm việc 1 ca (T = 8 giờ) Kt: Hệ số sử dụng thời gian Kt = 0,8 Ktt: Hệ số sử dụng tải trọng Ktt = 1,0 L : Cự ly vận chuyển l = 3 Km T : Thời gian xúc vật liệu và quay xe, xếp vật liệu bằng xe xúc, thời gian xếp là 6 phút, thời gian đổ là 4 phút V1: Vận tốc xe khi có hàng chạy trên đ-ờng tạm V1 = 20 Km/h V2: Vận tốc xe khi không có hàng chạy trên đ-ờng tạm V2 = 30 Km/h Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 94 Mssv: 11595 Vậy: Pvc = 60 46 30 3 20 3 1.8,0.8.7 =106,7 (Tấn) Dung trọng của BTN ch-a lèn ép là:2,2(T/m3) Hệ số đầm nén cấp phối là:1,5 Vậy năng suất của xe Maz 503 vận chuyển BTN là: 13.71 5.1 7.106 (m3/ca) Bảng 4.3.15:Bảng khối l-ợng công tác và ca máy thi công lớp BTN hạt mịn STT Quá trình công nghệ Loại máy Khối l-ợng Đơn vị Năng suất Số ca 1 Vận chuyển và rải BTN D164A 271.6 T 71.13 3.818 2 Lu bằng lu nhẹ 4 lần/điểm; V =2 km/h D469A 0.35 Km 0.44 0.795 3 Lu bằng lu lốp 10 lần/điểm; V = 4 km/h TS280 0.35 Km 0.352 0.994 4 Lu là phẳng 6 lần/điểm; V = 3 km/h DU8A 0.35 km 0.264 1.325 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 95 Mssv: 11595 Bảng tổng hợp quá trình công nghệ thi công áo đ-ờng giai đoạn I TT Quá trình công nghệ Loại máy Khối l-ợng Đơn vị Năng suất Số ca 1 Đào khuôn áo đ-ờng bằng máy san tự hành D144 866.3 m3 5068.3 0.171 2 Lu nặng bánh thép 4 lần/điểm; V = 2km/h D400 0.25 km 0.441 0.567 3 Vận chuyển và rải cấp phối đá dăm loại II- lớp1 MAZ - 503+EB22 202.5 m3 48 4.218 4 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm; bật lu rung 6 lần/điểm;V = 2 Km/h D469A 0.25 km 0.33 0.757 5 Lu lèn chặt bằng lu nặng 10 lần/điểm; V = 3 m/h TS280 0.25 km 0.264 0.947 6 Vận chuyển và rải cấp phối đá dăm loai II- lớp2 MAZ - 503+EB22 202.5 m3 48 4.218 7 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4lần/điểm;bật lu rung 6 lần/điểm; V = 2 Km/h D469A 0.25 km 0.33 0.757 8 Lu lèn chặt bằng lu nặng10 lần/điểm;V=3 km/h TS280 0.25 km 0.264 0.947 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 96 Mssv: 11595 9 Vận chuyển và rải cấp phối đá dăm loại I MAZ - 503+EB22 289 m3 48 6.02 10 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm, V=2 Km/h D469A 0.25 km 0.53 0.471 11 Lu lèn bằng lu nặng 16 lần/điểm; V= 4 Km/h TS280 0.25 km 0.35 0.714 12 Lu lèn chặt bặng lu D400 4 lần/điểm; V=3 km/h D400 0.25 km 0.66 0.378 Bảng tổng hợp quá trình công nghệ thi công áo đ-ờng giai đoạn II 14 T-ới nhựa dính bám(0.5 lít/m2) D164A 1.4 T 30 0.046 15 Vận chuyển và rải BTN hạt thô Xe Maz 503 +D150B 294.28 T 71.13 4.137 16 Lu bằng lu nhẹ 4 lần/điểm; V =2 km/h D469A 0.35 Km 0.44 0.795 17 Lu bằng lu lốp 10 lần/điểm; V = 4 km/h TS280 0.35 Km 0.352 0.994 18 Lu là phẳng 6 lần/điểm; V = 3 km/h DU8A 0.35 Km 0.264 1.325 19 Vận chuyển và rải BTN D164A 271.6 T 71.13 3.818 20 Lu bằng lu nhẹ 4 D469A 0.35 Km 0.44 0.795 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 97 Mssv: 11595 lần/điểm; V =2 km/h 21 Lu bằng lu lốp 10 lần/điểm; V = 4 km/h TS280 0.35 Km 0.352 0.994 22 Lu là phẳng 6 lần/điểm; V = 3 km/h DU8A 0.35 Km 0.264 1.325 Tính toán lựa chon số máy và thời gian thi công giai đoạn I STT Quá trình công nghệ Loại máy Số ca máy Số máy Số ca thi công Số giờ thi công 1 Đào khuôn áo đ-ờng bằng máy san tự hành D144 0.171 1 0.171 1.368 2 Lu nặng bánh thép 4 lần/điểm; V = 2km/h D400 0.567 3 0.189 1.512 3 Vận chuyển và rải cấp phối đá dăm loại II- lớp1 MAZ - 503+EB22 4.218 15 0.281 2.248 4 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm; bật lu rung 6 lần/điểm;V = 2 Km/h D469A 0.757 2 0.379 3.028 5 Lu lèn chặt bằng lu nặng 10 lần/điểm; V = 3 m/h TS280 0.947 2 0.474 3.592 6 Vận chuyển và rải cấp phối đá dăm loai II- lớp2 MAZ - 503+EB22 4.218 15 0.281 2.248 7 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm;bật lu rung 6 D469A 0.757 2 0.379 3.028 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 98 Mssv: 11595 lần/điểm; V = 2 Km/h 8 Lu lèn chặt bằng lu lốp 10 lần/điểm;V=3 km/h TS280 0.947 2 0.474 3.592 9 Vận chuyển và rải cấp phối đá dăm loại I MAZ - 503+EB22 6.02 15 0.401 3.208 10 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm, V=2 Km/h D469A 0.471 2 0.235 1.88 11 Lu lèn bằng lu lốp 10 lần/điểm; V= 4 Km/h TS280 0.714 2 0.357 2.856 12 Lu lèn chặt bặng lu nặng 4 lần/điểm; V=3 km/h D400 0.378 1 0.378 3.024 Tính toán lựa chon số máy và thời gian thi công giai đoạn II 13 T-ới nhựa dính bám(0.5 lít/m2) D164A 0.046 1 0.046 0.368 14 Vận chuyển và rải BTN hạt thô Xe Maz 503 +D150B 4.137 15 0,276 2.208 15 Lu bằng lu nhẹ 4 lần/điểm; V =2 km/h D469A 0.795 2 0.398 3.184 16 Lu bằng lu lốp 10 lần/điểm; V = 4 km/h TS280 0.994 2 0.497 3.976 17 Lu là phẳng 6 lần/điểm; V = 3 km/h DU8A 1.325 3 0.442 3.536 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng SV: Nguyễn Đức Lâm XD803 Trang: 99 Mssv: 11595 18 Vận chuyển và rải BTN hạt mịn D164A 3.818 15 0.255 2.04 19 Lu bằng lu nhẹ 4 lần/điểm; V =2 km/h D469A 0.795 2 0.398 3.184 20 Lu bằng lu lốp 10 lần/điểm; V = 4 km/h TS280 0.994 2 0.497 3.976 21 Lu là phẳng 6 lần/điểm; V = 3 km/h DU8A 1.325 3 0.442 3.563 4. Thành lập đội thi công mặt đ-ờng: + 1 máy rải D150B + 15 ô tô MAZ 503 + 2 lu nhẹ bánh thép D469A + 2 lu nặng bánh lốp TS 280 + 3 lu nặng bánh thép DU8A + 3 lu nặng bánh thép D400 + 1 xe t-ới nhựa D164A + 15 công nhân Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 100 Phần 3: Thiết kế kỹ thuật Đoạn tuyến từ km4+400- km5+594 (Trong phần thiết kế sơ bộ ) Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 101 Ch-ơng 1: Những vấn đề chung 1. Tên dự án : Dự án xây dựng tuyến S9 – E1. 2. Địa điểm : Huyện Bát Sát tỉnh Lào Cai. 3. Chủ đầu t- : UBND tỉnh Lào Cai uỷ quyền cho BQLDA huyện Bát Sát. 4. Tổ chức t- vấn : BQLDA tỉnh Lào Cai. 5. Giai đoạn thực hiện : Thiết kế kỹ thuật. Nhiệm vụ đ-ợc giao : Thiết kế kỹ thuật Km4+400 Km5+594 i.những căn cứ thiết kế. - Căn cứ vào báo cáo nghiên cứu khả thi (thiết kế sơ bộ) đã đ-ợc duyệt của đoạn tuyến từ Km4+400 Km5+594 - Căn cứ vào các quyết định, điều lệ v.v... - Căn cứ vào các kết quả điều tra khảo sát ngoài hiện tr-ờng. ii.những yêu cầu chung đối với thiết kế kỹ thuật. - Tất cả các công trình phải đ-ợc thiết kế hợp lý t-ơng ứng với yêu cầu giao thông và điều kiện tự nhiên khu vực đi qua. Toàn bộ thiết kế và từng phần phải có luận chứng kinh tế kỹ thuật phù hợp với thiết kế sơ bộ đã đ-ợc duyệt. Đảm bảo chất l-ợng công trình, phù hợp với điều kiện thi công, khai thác. - Phải phù hợp với thiết kế sơ bộ đã đ-ợc duyệt. - Các tài liệu phải đầy đủ, rõ ràng theo đúng các quy định hiện hành. iii.tình hình chung của đoạn tuyến. Đoạn tuyến từ KM4+400 KM5+594 nằm trong phần thiết kế sơ bộ đã đ-ợc duyệt. Tình hình chung của đoạn tuyến về cơ bản không sai khác so với thiết kế sơ bộ đã đ-ợc trình bầy. Nhìn chung điều kiện khu vực thuận lợi cho việc thiết kế thi công. Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 102 ch-ơng II : Thiết kế tuyến trên bình đồ i.nguyên tắc thiết kế. 1. Những căn cứ thiết kế. Căn cứ vào bình đồ tỷ lệ 1/1000 đ-ờng đồng mức chênh nhau 1m, địa hình & địa vật đ-ợc thể hiện một cách khá chi tiết so với thực tế. Căn cứ vào các tiêu chuẩn kỹ thuật đã tính toán dựa vào quy trình, quy phạm thiết kế đã thực hiện trong thiết kế sơ bộ. Vào các nguyên tắc khi thiết kế bình đồ đã nêu trong phần thiết kế sơ bộ. 2. Những nguyên tắc thiết kế. Chú ý phối hợp các yếu tố của tuyến trên trắc dọc, trắc ngang và các yếu tố quang học của tuyến để đảm bảo sự đều đặn, uốn l-ợn của tuyến trong không gian. Tuyến đ-ợc bố trí, chỉnh tuyến cho phù hợp hơn so với thiết kế sơ bộ để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất l-ợng giá thành. Tại các vị trí chuyển h-ớng của tuyến phải bố trí đ-ờng cong tròn, trên các đ-ờng cong này phải bố trí các cọc TĐ, TC, P. Và có bố trí siêu cao, chuyển tiếp theo tiêu chuẩn kỹ thuật tính toán. Tiến hành dải cọc : Cọc Km, cọc H, và các cọc chi tiết, các cọc chi tiết thì cứ 20 m rải một cọc, ngoài ra còn rải cọc tại các vị trí địa hình thay đổi, công trình v-ợt sông nh- cầu, cống, nền lợi dụng các cọc đ-ờng cong để bố trí các cọc chi tiết trong đ-ờng cong. Bảng cắm cọc chi tiết xem phụ lục ii.những căn cứ thiết kế. 1. Các yếu tố chủ yếu của đ-ờng cong tròn theo . - Góc chuyển h-ớng . - Chiều dài tiếp tuyến T = Rtg /2 - Chiều dài đ-ờng cong tròn K = 180 R - Phân cự P = R( 2 cos 1 - 1) - Với những góc chuyển h-ớng nhỏ thì R lấy theo quy trình. Trên đoạn tuyến từ kỹ thuật có 1 đ-ờng cong nằm, đ-ợc bố trí với những bán kính hợp lý phù hợp với điều kiện địa hình, các số liệu tính toán cụ thể trong bảng. Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 103 Bảng các yếu tố đ-ờng cong ST T Đỉnh Lý trình Góc ngoặt R(m) T=Rtg 2 K= 0180 R P=Rx ( 1 cos 1 ) 1 P1 Km0+550.0 30016’21’’ 600 162.30 158.51 21.56 2 P2 Km0+550.0 62019’47’’ 250 151.20 135.98 42.16 2. Đặc điểm khi xe chạy trong đ-ờng cong tròn. Khi xe chạy từ đ-ờng thẳng vào đ-ờng cong và khi xe chạy trong đ-ờng cong thì xe chịu những điều kiện bất lợi hơn so với khi xe chạy trên đ-ờng thẳng, những điều kiện bất lợi đó là: - Bán kình đ-ờng cong từ + chuyển bằng R. - Khi xe chạy trong đ-ờng cong xe phải chịu thêm lực ly tâm, lực này nằm ngang, trên mặt phẳng thẳng góc với trục chuyển động, h-ớng ra ngoài đ-ờng cong và có giá trị từ 0 khi bắt đầu vào trong đ-ờng cong và đạt tới C = gR GV 2 khi vào trong đ-ờng cong. Giá trị trung gian: C = gp GV 2 Trong đó C : Là lực ly tâm G : Là trọng l-ợng của xe V : Vận tốc xe chạy p : Bán kính đ-ờng cong tại nơi tính toán R : Bán kính đ-ờng cong nằm. Lực ly tâm có tác dụng xấu, có thể gây lật đổ xe, gây tr-ợt ngang, làm cho việc điều khiển xe khó khăn, gây khó chịu cho hành khách, gây h- hỏng hàng hoá . Lực ly tâm càng lớn khi tốc độ xe chạy càng nhanh và khi bán kính cong càng nhỏ. Trong các đ-ờng cong có bán kính nhỏ lực ngang gây ra biến dạng ngang của lốp xe làm tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn, xăm lốp cũng chóng hao mòn hơn. - Xe chạy trong đ-ờng cong yêu cầu có bề rộng lớn hơn phần xe chạy trên đ-ờng thẳng thì xe mới chạy đ-ợc bình th-ờng. - Xe chạy trong đ-ờng cong dễ bị cản trở tầm nhìn, nhất là khi xe chạy trong đ-ờng cong nhỏ ở đoạn đ-ờng đào. Tầm nhìn ban đêm của xe bị hạn chế vì đèn pha của xe chỉ chiếu thẳng trên một đoạn ngắn hơn. Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 104 - Chính vì vậy trong ch-ơng này sẽ trình bầy phần thiết kế những biện pháp cấu tạo để cải thiện những điều kiện bất lợi trên sau khi đã bố trí đ-ờng cong tròn cơ bản trên bình đồ, để cho xe có thể chạy an toàn, với tốc độ mong muốn, cải thiện điều kiện điều kiện làm việc của ng-ời lái và điều kiện lữ hành của hành khách. iii.bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp. Nh- đã trình bầy ở trên khi xe chạy từ đ-ờng thẳng vào đ-ờng cong thì xe chịu những điều kiện bất lợi : - Bán kính từ + chuyển bằng R. - Lực ly tâm từ chỗ bằng 0 đạt tới gR GV 2 . - Góc hợp thành giữa trục bánh tr-ớc và trục xe từ chỗ bằng không (trên đ-ờng thẳng) tới chỗ bằng (trên đ-ờng cong). Những thay đổi đột ngột đó gây cảm giác khó chịu cho lái xe và hành khách, đôi khi không thể thực hiện ngay đ-ợc, vì vậy để đảm bảo có sự chuyển biến điều hoà cần phải có một đ-ờng cong chuyển tiếp giữa đ-ờng thẳng và đ-ờng cong tròn. Đ-ờng cong chuyển tiếp đ-ợc dùng ở đây là đ-ờng cong Clothoide. Chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp đ-ợc xác định theo công thức : Lct = IR V 47 3 Trong đó R - Bán kính đ-ờng cong tròn. V -Tốc độ tính toán xe chạy (km/h), ứng với cấp đ-ờng tính toán V = 60km/h. I - Độ tăng gia tốc ly tâm I = 0.5. + Với đ-ờng cong tròn đỉnh Đ1. V = 60 km/h; I = 0,5 ; R = 600 m. => Lct = 360 47.0,5.600 = 15.32 (m). Lnsc = isc*B/insc =0.02*6 /0.01 =12m; + Với đ-ờng cong tròn đỉnh Đ2. => Lct = 360 47.0,5.250 = 36.77 (m). Lnsc = isc*B/insc =0.03*6 /0.01 =18m Theo quy định của quy trình thì chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng trong đ-ờng cong đ-ợc bố trí trùng nhau. Với đ-ờng cong trên việc chọn chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp còn phụ thuộc vào chiều dài đoạn nối siêu cao. Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 105 iv.bố trí siêu cao. Để giảm giá trị lực ngang khi xe chạy trong đ-ờng cong có thể có các biện pháp sau: Chọn bán kính R lớn. Giảm tốc độ xe chạy. Cấu tạo siêu cao: Làm mặt đ-ờng một mái, đổ về phía bụng đ-ờng cong và nâng độ dốc ngang lên trong đ-ờng cong. Nhìn chung trong nhiều tr-ờng hợp hai điều kiện đầu bị khống chế bởi đỉều kiện địa hình và điều kiện tiện nghi xe chạy. Vậy chỉ còn điều kiện thứ 3 là biện pháp hợp lý nhất. Hệ số lực ngang : = gR V 2 + in 1. Độ dốc siêu cao Độ dốc siêu cao có tác dụng làm giảm lực ngang nh-ng không phải là không có giới hạn. Giới hạn lớn nhất của độ dốc siêu cao là xe không bị tr-ợt khi mặt đ-ờng bị trơn, giá trị nhỏ nhất của siêu cao là không nhỏ hơn độ dốc ngang mặt đ-ờng (độ dốc này lấy phụ thuộc vào vật liệu làm mặt đ-ờng, lấy bằng 2% ứng với mặt đ-ờng BTN cấp cao) Với bán kính đ-ờng cong nằm đã chọn và dựa vào quy định của quy trình để lựa chọn ứng với Vtt = 60 Km/h. - Đỉnh P1 có : R = 600 → isc = 2%. - Đỉnh P2 có : R = 250 → isc = 3%. 2. Cấu tạo đoạn nối siêu cao. Đoạn nối siêu cao đ-ợc bố trí với mục đích chuyển hoá một cách điều hoà từ trắc ngang thông th-ờng (hai mái với độ dốc tối thiểu thoát n-ớc ) sang trắc ngang đặc biệt có siêu cao (trắc ngang một mái ). - Chiều dài đoạn nối siêu cao:( Với ph-ơng pháp quay quanh tim). Lsc = p nsc i Bxii 2 )( Trong đó Lsc: Chiều dài đoạn nối siêu cao . isc : Độ dốc siêu cao. in : Độ dốc ngang mặt, in= 2% B : Bề rộng mặt đ-ờng phần xe chạy (gồm cả lề gia cố) B = 8m. Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 106 : Độ mở rộng phần xe chạy trong đ-ờng cong. Với đ-ờng cong có bán kính R =600 m, theo tiêu chuẩn 4054-05 thì không cần phải mở rộng. Với đ-ờng cong có bán kính R =250 m, theo tiêu chuẩn 4054-05 thì mở rộng mỗi bên là 0.3m. iP : Độ dốc dọc phụ tính bằng phần trăm (%), lấy theo quy định iP = 0,5% Bảng tính toán Lnsc Số TT Đỉnh đờng cong isc(%) Lsc (m) 1 P1 2 15.32 2 P2 3 36.77 Theo quy định của quy trình thì chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao đ-ợc bố trí trùng nhau vì vậy chiều dài đoạn chuyển tiếp hay nối siêu cao phải căn cứ vào chiều dài lớn trong hai chiều dài và theo quy định cuả tiêu chuẩn. Bảng giá trị chiều dài đoạn chuyển tiếp hay nối siêu cao STT Đỉnh đ-ờng cong Ltt (m) Ltc (m) Lựa chọn 1 P1 15.32 50 50 2 P2 36.77 50 50 - Kiểm tra độ dốc dọc của đoạn nối siêu cao: Để đảm bảo độ dốc dọc theo mép ngoài của phần xe chạy không v-ợt quá độ dốc dọc cho phép tối đa đối với đ-ờng thiết kế. Ta kiểm tra độ dốc dọc của đoạn nối siêu cao. Xác định độ dốc dọc theo mép ngoài phần xe chạy im: im = i + iP Trong đó : i Độ dốc dọc theo tim đ-ờng trên đoạn cong . iP Độ dốc dọc phụ thêm trên đoạn nối siêu cao đ-ợc xác định theo sơ đồ. Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 107 + ứng với đ-ờng cong đỉnh P1: nằm trong đoạn đổi dốc có imax = 0,02 . 8 0,02 0,32% 50 sc p B i i L im= 0.9% + 0,59% = 3.59% 1 2 * 8*0.02 25 2 2*0.0032 n f B i L L i (m) 3 1 2 50 50 0nscL L L L Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 108 ghi chú Mép lề đ-ờng phía l-ng đ-ờng cong Tim đ-ờng Mép lề đ-ờng phía bụng đ-ờng cong Mép đ-ờng phần xe chạy phía l-ng đ-ờng cong Mép đ-ờng phần xe chạy phía bụng đ-ờng cong 5 4 1 2 3 Mép phần mở rộng phía l-ng đ-ờng cong 6 Mép phần mở rộng phía bụng đ-ờng cong 7 H1 H2 H3 4 6 2 1 3 5 7 2 % H2 = 0,07m H1 = 0,07m -2% 2% 4% 2% 0% 2 % H3 = 0,14m 2 % 2 % 4 % 4 % 2 % 4% 0% 22 m 22 m 21 m Quay quanh tim Quay quanh tim 6% 6 % 6% 6 % 6 % 6 % 6% 6% Phần mở rộng Phần mở rộng Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 109 H 1 H 2 H 3 46 2 1 3 57 2 % H 2 = 0 ,0 7 m H 1 = 0 ,0 7 m -2 % 2% 4 % 2 % 0 % 2 % H 3 = 0 ,1 4 m 2 % 2 % 4% 4% 2 % 4 % 0 % 22 m 22 m 21 m Quay quanh tim Quay quanh tim 6 % 6 % 6% 6% 6%6% 6 %6 % Phần mở rộng Phần mở rộng ghi chú Mép lề đ-ờng phía l-ng đ-ờng cong Tim đ-ờng Mép lề đ-ờng phía bụng đ-ờng cong Mép đ-ờng phần xe chạy phía l-ng đ-ờng cong Mép đ-ờng phần xe chạy phía bụng đ-ờng cong 5 4 1 2 3 Mép phần mở rộng phía l-ng đ-ờng cong 6 Mép phần mở rộng phía bụng đ-ờng cong 7 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 110 v.trình tự tính toán và cắm đ-ờng cong chuyển tiếp. - Ph-ơng trình đ-ờng cong chuyển tiếp Clothoide là ph-ơng trình đ-ợc chuyển sang hệ toạ độ Descarte có dạng x = s - 4 5 40A S y = 2 3 6A S Để tiện cho việc tính toán và kiểm tra ta có thể dựa vào bảng tính sẵn để tính toán. . Trình tự tính toán và cắm đ-ờng cong chuyển tiếp. - Xác định các yếu tố của đ-ờng cong t-ơng ứng với các yếu tố của đ-ờng cong tròn trong bảng đã tính ở trên. - Từ chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp xác định đ-ợc thông số đ-ờng cong A. A = L.R Đ-ờng cong đỉnh P1: A = 600 50x = 173.2 (m). - Xác định góc và khả năng bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp. (điều kiện 2 ) Trong đó: = R L 2 (rad) + Đ-ờng cong đỉnh P1 : = R L 2 = 50 2.600 = 0,042 (rad). Đ-ờng cong P1 này thoả mãn điều kiện 2 . Vậy góc chuyển h-ớng của 2 đ-ờng cong đủ lớn để bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp. - Xác định các toạ độ điểm cuối đ-ờng cong chuyển tiếp Xo và Yo theo bảng tra. + Đ-ờng cong đỉnh P1 : S = L = 50 m. 50 0,28 173.2 S A m. Tra bảng : 548743,00 A x 027684,00 A y Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 111 Vậy: x0 = 0,548743 x 173.2 = 95.042 (m). y0 = 0,027684 x173.2= 4.7948 (m). - Xác định đoạn chuyển dịch p và t. p = y0 - R(1 - cos ) t = x0 - Rsin L/2 + Đ-ờng cong đỉnh P1: p = 4.7948 - 600(1 - cos ) = 3.17 m. t = 50 2 = 25 m. Kiểm tra: - Nếu p 0.01R Thoả mãn. - Nếu p > 0.01R Tăng bán kính R R1 R1 = R + p để bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp. Trong tr-ờng hợp này có p= 3.17 < 0.01R =6m Thoả mãn. Khoảng cách từ đỉnh đ-ờng cong đến đ-ờng cong tròn Ko: + Đỉnh P1: f = P + p = 21.56 + 3.17 = 24.73 m. - Điểm bắt đầu,điểm kết thúc của đ-ờng cong chuyển tiếp qua tiếp tuyến mới. T1 = t0 + Rtg 2 t0 = t + p tg 2 + Đ-ờng cong tròn đỉnh P1 : t0 = 25 + 3.17 x tg 0 ' ''30 16 21 2 = 25.85 m. T1 = 25.85 + 600* tg 0 ' ''30 16 21 2 = 186.62 m. - Xác định phần còn lại của đ-ờng cong tròn k0 ứng với 0 sau khi đã bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp. 0 = - 2 , k0 = 0 0180 R + Đ-ờng cong tròn đỉnh P1 : 0 = 30 016'21" - 2 x 407'32''= 22001'17'' Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 112 k0 = 0 0180 R = 230.27 m. - Trị số rút ngắn của đ-ờng cong. = 2T1 - ( k0 + 2L ) + Đ-ờng cong đỉnh P1: = 2 x 186.62 - (230.27 + 2 x 50) = 42.97 m. - Xác định toạ độ các điểm trung gian của d-ờng cong chuyển tiếp . Các điểm để xác định toạ độ của đ-ờng cong chuyển tiếp cách nhau 10 (m) để cắm đ-ờng cong chuyển tiếp, đ-ợc tính toán và lập thành bảng: Bảng các yếu tố của đ-ờng cong chuyển tiếp Tên đ-ờng cong Yếu tố Đơn vị P1 R m 600 L m 50 độ 407'32'' x0 m 95.042 y0 m 4.7948 p m 3.17 t m 25 T1 m 186.62 0 độ 22 001'17'' k0 m 230.27 m 42.97 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 113 ch-ơng IIi : Thiết kế trắc dọc i.những căn cứ, nguyên tắc khi thiết kế. iv.bố trí đ-ờng cong đứng trên trắc dọc. T-ơng tự nh- trong thiết kế khả thi đã trình bày tuy nhiên yêu cầu độ chính xác cao và chi tiết tối đa. ch-ơng Iv : Thiết kế công trình thoát n-ớc Nguyên tắc bố trí các công trình thoát n-ớc và ph-ơng pháp tính t-ơng tự nh- trong thiết kế khả thi đã trình bày. Sau khi tính toán kiểm tra ta có bảng đặt cống trong thiết kế kỹ thuật. STT Lý Trình Q(m3) (m) Hn-ớc dâng Vcửa ra Hnền min Lcống 1 Km4+820.82 1.67 1.25 0.9 1.81 266.00 13 2 Km5+234.57 3.47 1.5 1.04 2.03 259.25 11 ch-ơng 5 : Thiết kế nền, mặt đ-ờng T-ơng tự nh- trong thiết kế khả thi đã trình bày với kết cấu đ-ợc chọn là Lớp Tên VL Eyc 15= 190.85(Mpa) hi (cm) Ei (Mpa) 1 BTN hạt mịn 4 420 2 BTN hạt thô 6 350 3 CP đá dăm loại I 15 300 4 CP đá dăm loại II 30 250 Nền đất á sét E=42 (Mpa) Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 114 Tài liệu tham khảo 1. Nguyễn Quang Chiêu, Đỗ Bá Ch-ơng, D-ơng Học Hải ,Nguyễn Xuân Trục. Giáo trình thiết kế đ-ờng ô tô . NXB Giao thông vận tải .Hà Nội –1997 2. Nguyễn Xuân Trục, D-ơng Học Hải, Nguyễn Quang Chiêu. Thiết kế đ-ờng ô tô tập hai. NXB Giao thông vận tải .Hà Nội –1998 . 3. Nguyễn Xuân Trục. Thiết kế đ-ờng ô tô công trình v-ợt sông tập ba. 4. D-ơng Học Hải . Công trình mặt đ-ờng ô tô . NXB Xây dựng. Hà Nội – 1996. 5. Nguyễn Quang Chiêu, Hà Huy C-ơng, D-ơng Học Hải, Nguyễn Khải. Xây dựng nền đ-ờng ô tô .NXB Giáo dục . 6. Nguyễn Xuân Trục, D-ơng Học Hải, Vũ Đình Phụng. Sổ tay thiết kế đ-ờng T1. NXB GD . 2004 7. Nguyễn Xuân Trục, D-ơng Học Hải, Vũ Đình Phụng. Sổ tay thiết kế đ-ờng T2. NXB XD . 2003 8. Bộ GTVT. Tiêu chuẩn thiết kế Đ-ờng ô tô (TCVN & 22TCN). NXB GTVT 2003 9. Bộ GTVT. Tiêu chuẩn thiết kế Đ-ờng ô tô (TCVN 4054-05). NXB GTVT 2006 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 115 Mục lục Lời cảm ơn ........................................................................................................... 1 Phần 1: .................................................................................................................. 3 Lập báo cáo đầu t- xây dựng tuyến đ-ờng ....................................................... 3 Ch-ơng I: Giới thiệu chung ............................................................................ 4 I. Giới thiệu .................................................................................................... 4 II. Các quy phạm sử dụng:............................................................................. 5 III. Hình thức đầu t-: ..................................................................................... 5 IV. Đặc điểm chung của tuyến. ..................................................................... 6 Ch-ơng II: Xác định cấp hạng đ-ờng ........................................................... 7 và các chỉ tiêu kỹ thuật của đ-ờng ................................................................. 7 I. Xác định cấp hạng đ-ờng. .......................................................................... 7 II. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật. ................................................................. 8 Ch-ơng III: Thiết kế tuyến trên bình đồ .................................................... 24 I.Vạch ph-ơng án tuyến trên bình đồ. ......................................................... 24 II.Thiết kế tuyến .......................................................................................... 25 Ch-ơng IV: Tính toán thủy văn ................................................................... 27 & Xác định khẩu ........................................... Error! Bookmark not defined. I.Tính toán thủy văn .................................................................................... 27 II. Lựa chọn khẩu độ cống ........................................................................... 30 Ch-ơng V: Thiết kế trắc dọc & trắc ngang ................................................ 33 I. Nguyên tắc, cơ sở và số liệu thiết kế ........................................................ 33 II.Trình tự thiết kế ....................................................................................... 33 III. Thiết kế đ-ờng đỏ .................................................................................. 33 IV. Bố trí đ-ờng cong đứng ......................................................................... 34 V. Thiết kế trắc ngang & tính khối l-ợng đào đắp ...................................... 34 Ch-ơng VI: Thiết kế kết cấu áo đ-ờng ....................................................... 36 I. áo đ-ờng và các yêu cầu thiết kế ............................................................. 36 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 116 II.Tính toán kết cấu áo đ-ờng ...................................................................... 37 Ch-ơng VII: luận chứng kinh tế - kỹ thuật so sánh lựa chọn ph-ơng án tuyến ............................................................................................................... 52 I. Đánh giá các ph-ơng án về chất l-ợng sử dụng ....................................... 53 II. Đánh giá các ph-ơng án tuyến theo nhóm chỉ tiêu về kinh tế và xây dựng53 Phần 2: tổ chức thi công ................................................................................... 65 Ch-ơng I: công tác chuẩn bị ........................................................................ 66 1. Công tác xây dựng lán trại : .................................................................... 66 2. Công tác làm đ-ờng tạm .......................................................................... 66 3. Công tác khôi phục cọc, dời cọc ra khỏi Phạm vi thi công ..................... 66 4. Công tác lên khuôn đ-ờng ....................................................................... 66 5. Công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công. .......................... 66 Ch-ơng II: thiết kế thi công công trình ....................................................... 68 1. Trình tự thi công 1 cống .......................................................................... 68 2. Tính toán năng suất vật chuyển lắp đặt ống cống ................................... 69 3. Tính toán khối l-ợng đào đất hố móng và số ca công tác.............................. 69 4. Công tác móng và gia cố: ........................................................................ 69 5. Xác định khối l-ợng đất đắp trên cống ................................................... 70 6. Tính toán số ca máy vận chuyển vật liệu. ............................................... 70 Ch-ơng III:Thiết kế thi công nền đ-ờng .................................................... 72 I. Giới thiệu chung ....................................................................................... 72 II. Lập bảng điều phối đất ........................................................................... 72 III. Phân đoạn thi công nền đ-ờng .............................................................. 72 IV. Khối l-ợng công việc thi công bằng chủ đạo ........................................ 73 Ch-ơng IV: Thi công chi tiết mặt đ-ờng .................................................... 79 I. tình hình chung ........................................................................................ 79 II. Tiến độ thi công chung ........................................................................... 79 III. Quá trình công nghệ thi công mặt đ-ờng .............................................. 81 Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng Svth: Trang: 117 1.Thi công mặt đ-ờng giai đoạn I . ............................................................. 81 2.Thi công mặt đ-ờng giai đoạn II . ............................................................ 90 Phần 2: Thiết kế kỹ thuật ............................................................................... 100 Ch-ơng I: thiết kế bình đồ.......................................................................... 101 I. Tính toán cắm đ-ờng cong chuyển tiếp dạng Clothoide:.............................. 101 II. Khảo sát tình hình địa chất: .................................................................. 101 III. Bình đồ và thiết kế trắc dọc ................................................................. 101 Ch-ơng II: Thiết kế tuyến trên bình đồ .......................................................... 102 I.Những căn cứ thiết kế. ............................................................................ 102 II. Những nguyên tắc thiết kế. ................................................................... 102 III. Bố trí đ-ờng cong chuyển tiếp ............................................................. 104 IV. Bố trí siêu cao ...................................................................................... 105 V. trình tự cắm và tính toán đ-ờng cong chuyển tiếp ............................... 110 Ch-ơngIII: Thiết kế trắc dọc ..................................................................... 113 Ch-ơngIV: Thiết kế công trình thoát n-ớc .............................................. 113 Ch-ơngV: Thiết kế nền, mặt đ-ờng .......................................................... 113