Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp
Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng
SVTH : Phạm Đức Thông : Lơp CĐ:1101 GVHD : Th.s :Nguyễn Hữu Khải
MSV : 111384
Lời cảm ơn
Hiện nay, đất n-ớc ta đang trong giai đoạn phát triển, thực hiện công cuộc công nghiệp
hóa, hiện đại hóa, cùng với sự phát triển của nền kinh tế thị tr-ờng, việc giao l-u buôn bán,
trao đổi hàng hóa là một yêu cầu, nhu cầu của ng-ời dân, các cơ quan xí nghiệp, các tổ chức
kinh tế và toàn xã hội.
Để đáp ứng nhu cầu l-u thông, trao đổi hàng hóa ngày càng tăng nh- hiện nay, xây
dựng cơ sở hạ tầng, đặc biệt là hệ thống giao thông cơ sở là vấn đề rất quan trọng đặt ra cho
nghành cầu đ-ờng nói chung, nghành đ-ờng bộ nói riêng. Việc xây dựng các tuyến đ-ờng
góp phần đáng kể làm thay đổi bộ mặt đất n-ớc, tạo điều kiện thuận lợi cho nghành kinh tế
quốc dân, an ninh quốc phòng và sự đi lại giao l-u của nhân dân.
Là một sinh viên khoa Xây dựng cầu đ-ờng của tr-ờng ĐH Dân lập HP, sau 4 năm học
tập và rèn luyện d-ới sự chỉ bảo tận tình của các thầy giáo trong bộ môn Xây dựng tr-ờng
ĐH Dân lập HP và các thây giáo trong bộ môn Đ-ờng ô tô và đ-ờng đô thị em đã học hỏi
rất nhiều điều bổ ích. Theo nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp của bộ môn, đề tài tốt nghiệp của
em là: Thiết kế tuyến đ-ờng qua 2 điểm K2_J1 thuộc địa phận huyện Bát Sát tỉnh Thái
Nguyên.
Nội dung đồ án gồm 4 phần:
Phần 1: Lập dự án khả thi xây dựng tuyến đ-ờng K2_J1.
Phần 2: Thiết kế kỹ thuật.
Phần 3: Tổ chúc thi công.
Phần 4: Thiết kế tổ chức giao thông, nút giao cho đ-ờng.
Trong quá trình làm đồ án do hạn chế về thời gian và điều kiện thực tế nên em khó tránh
khỏi sai sót, kính mong các thầy giúp đỡ em hoàn thành tốt nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp.
Em xin trân thành cảm ơn các thầy, cô trong bộ môn và đặc biệt là Ths: Nguyễn Hữu
Khải và KS : Hoàng Xuân Tung đã giúp đỡ em trong quá trình học tập và làm đồ án tốt
nghiệp.
Phần I:
lập báo cáo đầu t- xây dựng tuyến đ-ờng
Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp
Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng
SVTH : Phạm Đức Thông : Lơp CĐ:1101 GVHD : Th.s :Nguyễn Hữu Khải
MSV : 111384
Ch-ơng 1: Giới thiệu chung
I. tên công trình:
Lập dự án đầu t xây dựng tuyến đờng qua 2 điểm K2 J1 thuộc huyện Bát Sát tỉnh
Thái Nguyên.
II. địa điểm xây dựng: Huyện Bát Sát tỉnh Thái Nguyên.
IIi. Chủ đầu t- và nguồn vốn đầu t-:
Chủ đầu t- là UBND Thái Nguyên uỷ quyền cho Ban quản lý dự án huyện Bát Sát
thực hịên. Trên cơ sở đấu thầu hạn chế để tuyển chọn nhà thầu có đủ khả năng về năng lực,
máy móc, thiết bị, nhân lực và đáp ứng kỹ thuật yêu cầu về chất l-ợng và tiến độ thi công.
Nguồn vốn xây dựng công trình do nhà n-ớc cấp.
IV. kế hoạch đầu t-:
Dự kiến nhà n-ớc đầu t- tập trung trong vòng 6 tháng, bắt đầu đầu t- từ tháng 7/2010
đến tháng 2/2011. Và trong thời gian 15 năm kể từ khi xây dựng xong, mỗi năm nhà n-ớc
cấp cho 5% kinh phí xây xựng để duy tu, bảo d-ỡng tuyến.
V. tính khả thi xây dựng công trình:
Để đánh giá sự cần thiết phải đầu t- xây dựng tuyến đ-ờng K2_J1 cần xem xét trên
nhiều khía cạnh đặc biệt là cho sự phục vụ cho sự phát triển kinh tế xã hội nhằm các mục
đích chính nh- sau:
* Xây dựng cơ sở hạ tầng vững chắc và đồng bộ, để đẩy mạnh phát triển công nông nghiiệp,
dịch vụ và các tiềm năng khác của vùng.
* Sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên nh-ng phải đảm bảo vệ sinh môi
tr-ờng.
* Phát huy triệt để tiềm năng, nguồn lực của khu vực, khai thác có hiệu quả các nguồn lực từ
bên ngoài.
* Địa chất thuỷ văn:
- Địa chất khu vực khá ổn định ít bị phong hoá , không có hiện t-ợng nứt nẻ không bị
sụt lở. Đất nền chủ yếu là đất á sét, địa chất lòng sông và các suối chính nói chung ổn định .
- Cao độ mực n-ớc ngầm ở đây t-ơng đối thấp, cấp thoát n-ớc nhanh chóng, trong
vùng có 1 dòng suối hình thành dòng chảy rõ ràng có l-u l-ợng t-ơng đối lớn và các suối
nhánh tập trung n-ớc về dòng suối này. tuy nhiên địa hình ở lòng suối t-ơng đối thoải và
thoát n-ớc tốt nên m-c n-ớc ở các dòng suối không lớn do đó không ảnh h-ởng tới các vung
xung quanh.
Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp
Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng
SVTH : Phạm Đức Thông : Lơp CĐ:1101 GVHD : Th.s :Nguyễn Hữu Khải
MSV : 111384
* Hiện trạng môi tr-ờng
Đây là khu vực rất ít bị ô nhiễm và ít bị ảnh h-ởng xấu của con ng-ời, trong vùng
tuyến có khả năng đi qua có 1 phần là đất tròng trọt. Do đó khi xây dựng tuyến đ-ờng phải
chú ý không phá vỡ cảnh quan thiên nhiên, chiếm nhiều diện tích đất canh tác của ng-ời dân
và phá hoại công trình xung quanh.
* Tình hình vật liệu và điều kiện thi công
Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu đáp ứng đủ việc xây dựng, đ-òng cự ly vận
chuyển < 5km. Đơn vị thi công có đầy đủ năng lực máy móc, thiết bị để đáp ứng nhu cầu về
chất l-ợng và tiến độ xây dựng công trình. Có khả năng tận dụng nguyên vật liệu địa ph-ơng
trong khu v-c tuyến đi qua có mỏ cấp phối đá dăm với trữ l-ợng t-ơng đối lớn và theo số
liệu khảo sát sơ bộ thì thấy các đồi đất gần đó có thể đắp nền đ-ờng đ-ợc. Phạm vi từ các
mỏ đến phạm vi công trình từ 500m đến 1000m.
* Điều kiện khí hậu
Tuyến nằm trong khu vực khí hậu gió mùa ,nóng ẩm m-a nhiều. Nhiệt độ trung bình
khoảng 24
0
c. mùa đông nhiệt độ trung bình khoảng 18
0
25%
37%
14%
6
Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp
Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng
SVTH : Phạm Đức Thông : Lơp CĐ:1101 GVHD : Th.s :Nguyễn Hữu Khải
MSV : 111384
LL(N
15
)
Xe con
(Bo aM21)
Xe tải nhẹ
( az 53)
6,5T(2trục)
Xe tải trung
(Zil 130)
8,5T(2Trục)
Xe tải nặng
(Maz 500)
10T(2trục)
Hstx()
1420
24%
25%
37%
14%
6
Trị số
Chiều rộng tối thiểu các bộ phận trên MCN cho địa hình vùng núi (bảng 7)
Tốc độ thiết kế (km/h)
60
Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp
Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng
SVTH : Phạm Đức Thông : Lơp CĐ:1101 GVHD : Th.s :Nguyễn Hữu Khải
MSV : 111384
Số làn xe giành cho xe cơ giới (làn)
2
Chiều rộng 1 làn xe (m)
3
Chiều rộng phần xe dành cho xe cơ giới (m)
6
Chiều rộng tối thiểu của lề đ-ờng (m)
1.5 (gia cố 1m)
Chiều rộng của nền đ-ờng (m)
9
Tầm nhìn tối thiểu khi xe chạy trên đ-ờng (Bảng 10)
Tầm nhìn hãm xe (S
1
), m
75
Tầm nhìn tr-ớc xe ng-ợc chiều (S
2
), m
150
Tầm nhìn v-ợt xe, m
350
Bán kính đ-ờng cong nằm tối thiểu (Bảng 11)
0.02
50
Độ dốc dọc lớn nhất (Bảng 15)
Độ dốc dọc lớn nhất (%)
7
Chiều dài tối thiểu đổi dốc (Bảng 17)
Chiều dài tối thiểu đổi dốc (m)
150 (70)
Bán kính tối thiểu của đ-ờng cong đứng lồi và lõm (Bảng 19)
Bán kính đ-ờng cong đứng lồi (m)
Tối thiểu giới hạn
Tối thiểu thông th-ờng
2500
4000
Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp
Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng
SVTH : Phạm Đức Thông : Lơp CĐ:1101 GVHD : Th.s :Nguyễn Hữu Khải
MSV : 111384
Bán kính đ-ờng cong đứng lõm (m)
Tối thiểu giới hạn
Tối thiểu thông th-ờng
1000
1500
Chiều dài đ-ờng cong đứng tối thiểu (m)
50
Dốc ngang mặt đ-ờng (%)
2
Dốc ngang lề đ-ờng (phần lề gia cố) (%)
(m)
S
h
=
)i(254
KV
2
(m)
l
0
(m)
S
1
=
l
1
+S
h
+l
0
(m)
1
Xe
con
60
1,2
0,0
0,5
1.2. Tầm nhìn 2 chiều.
Tính cho 2 xe ng-ợc chiều trên cùng 1 làn xe.
TT
Xe tt
V
tk
(km/h)
K
i
t
(s)
l
1
=
V(m/s)
. ( )
1,8
ts
(m)
S
T1
+S
T2
=
2
22
.
127( )
111
2
Xe
tải
60
1,4
0,0
0,5
1
33,33
79,37
10
123
Sơ đồ tính tầm nhìn S
2
Lp-
Lo
Sh
S1
Lp-
S1
Sh
S
2
=
2
2
(km/h)
l
0
S
4
(m)
Ghi
chú
1
Xe
con
1,2
80
10
0,5
248,71
2
Xe tải
1,4
60
10
0,5
263,19
chọn
1
3
=V
TK
=
60Km/h.
Nội dung tính toán phần này thực hiện theo y/c đồ án TN trong nhà
tr-ờng.
Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp
Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng
SVTH : Phạm Đức Thông : Lơp CĐ:1101 GVHD : Th.s :Nguyễn Hữu Khải
MSV : 111384
2. Độ dốc dọc lớn nhất cho phép i
max
i
max
đ-ợc tính theo 2 điều kiện:
- Điều kiện đảm bảo sức kéo (sức kéo phải lớn hơn sức cản - đk cần để xe cđ):
D f + i i
max
= D f
D: nhân tố động lực của xe (giá trị lực kéo trên 1 đơn vị trọng l-ợng, thông số này do nhà sx
cung cấp)
- Điều kiện đảm bảo sức bám (sức kéo phải nhỏ hơn sức bám, nếu không xe sẽ tr-ợt -
đk đủ để xe cđ)
D
fD'i'
G
Pw
[1 + 0,01 (V - 50)]
f
o
: hệ số cản lăn khi xe chạy với tốc độ < 50km/h, với mặt đ-ờng bê tông nhựa, bê tông xi
măng, thấm nhập nhựa f
o
= 0,02 => f = 0,022
V: tốc độ tính toán km/h. Kết quả tính toán đ-ợc thể hiện bảng sau:
Dựa vào biểu đồ động lực hình 3.2.13 và 3.2.14 sổ tay thiết kế đ-ờng ôtô ta tiến hành
tính toán đ-ợc cho bảng
Loại xe
Xe con
Xe tải trục
Xe tải trục
Xe tải trục
Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp
Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng
SVTH : Phạm Đức Thông : Lơp CĐ:1101 GVHD : Th.s :Nguyễn Hữu Khải
MSV : 111384
6.5T (2trục)
8.5T (2trục)
10T (2trục)
V
tt
km/h
60
60
60
60
f
Trong đó: P
w
: sức cản không khí
13
)VgKF(V
P
22
W
V: tốc độ thiết kế km/h, V = 60km/h
V
g
: vận tốc gió khi thiết kế lấy V
g
= 0(m/s)
F: Diện tích cản gió của xe (m
2
)
K: Hệ số cản không khí;
Loại xe
K
F, m
2
Xe con
0.015-0.03
1.5-2.6
Xe tải
0.05-0.07
3.0-6.0
1.667
3.206
6.413
8.978
Gk
960
6150
7400
Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp
Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng
SVTH : Phạm Đức Thông : Lơp CĐ:1101 GVHD : Th.s :Nguyễn Hữu Khải
MSV : 111384
G
1875
8250
13550
D'
0.102
0.148
0.109
i'max
8%
12.6%
8.7%
Theo TCVN 4054-05 với đ-ờng III, tốc độ thiết kế V = 60km/h thì i
60
R 128,85(m)
127(0,15 0,07)
Theo quy phạm:
125(m)R
min
SC
Vậy chọn
125(m)R
min
SCIV.Tính bán kính tối thiểu đ-ờng cong nằm khi không có siêu cao.
)i127(
V
R
n
2
min
0SC
: hệ số áp lực ngang khi không làm siêu cao lấy
= 0,08 (hành khách không có cảm giác khi đi vào đ-ờng cong)
Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp
Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng
SC
2Bảng bán kính thông th-ờng.
i
sc
%
R(m)
=0.15
0.14
0.13
0.12
0.11
0.10
0.09
0.08
7%
128.85
134.98
141.73
149.19
157.48
166.74
177.17
188.98
6%
134.98
141.73
149.19
236.22
257.70
2%
166.74
177.17
188.98
202.47
218.05
236.22
257.70
283.46
VI. Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm.
1
.
min
.30 S
R
b
Trong đó :
S
1
: tầm nhìn 1 chiều
: góc chiếu đèn pha = 2
o)m(1125
R: bán kính đ-ờng cong tròn cơ bản
b. Chiều dài đoạn vuốt nối siêu cao
ph
SC
SC
i
i.B
L
(độ mở rộng phần xe chạy = 0)
Trong đó:
B: là chiều rộng mặt đ-ờng B=6m
i
ph
: độ dốc phụ thêm mép ngoài lấy i
ph
= 0,5% áp dụng cho đ-ờng vùng núi có V
tt
60km/h
i
SC
: độ dốc siêu cao thay đổi trong khoảng 0,02-0,07
Bảng Chiều dài đ-ờng cong chuyển tiếp và đoạn vuốt nối siêu cao
R
tt
(m)
125
72
60
48
36
24
24
L
tc
(m)
70
60
55
50
50
50
50
(Theo TCVN4054-05, với i
sc
=2%, l=50m)
Để đơn giản, đ-ờng cong chuyển tiếp và đoạn vuốt nối siêu cao bố trí trùng nhau, do đó phải
lấy giá trị lớn nhất trong 2 đoạn đó.
Đoạn thẳng chêm
Đoạn thẳng chêm giữa 2 đoạn đ-ờng cong nằm ng-ợc chiều theo TCVN 4054-05 phải
đảm bảo đủ để bố trí các đoạn đ-ờng cong chuyển tiếp và 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 : Phạm Đức Thông : Lơp CĐ:1101 GVHD : Th.s :Nguyễn Hữu Khải
MSV : 111384
60
57.5
55
55
55
55
175
57.5
55
52.5
52.5
52.5
52.5
200
55
52.5
50
50
50
50
250
55
52.5
50
50
50
50
300
55
52.5
: là khoảng cách từ mũi xe đến trục sau cùng của xe
R: bán kính đ-ờng cong nằm
V: là vận tốc tính toán
Theo quy định trong TCVN 4054-05, khi bán kính đ-ờng cong nằm 250m thì mới phải mở
rộng phần xe chạy. phần xe chạy phải mở rộng theo quy định trong bảng 3-8 (TKĐô tô T1-
T53).
Tr-ờng đại học dân lập Hải Phòng Đồ án tốt nghiệp
Bộ môn Xây dựng Ngành: Xây dựng cầu đ-ờng
SVTH : Phạm Đức Thông : Lơp CĐ:1101 GVHD : Th.s :Nguyễn Hữu Khải
MSV : 111384
Dòng xe
Bán kính đ-ờng cong nằm, R (m)
250 200
200 150
150 100
Xe con
0,4
0,6
0,8
Xe tải
0,6
0,7
0,9
IX. Xác định bán kính tối thiểu đ-ờng cong đứng.
1. Bán kính đ-ờng cong đứng lồi tối thiểu.
Bán kính tối thiểu đ-ợc tính với điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều
1
2
1
mR
lồi
2. Bán kính đ-ờng cong đứng lõm tối thiểu.
Đ-ợc tính 2 điều kiện.
- Theo điều kiện giá trị v-ợt tải cho phép của lò xo nhíp xe và không gây cảm giác khó
chịu cho hành khác.
)m(8,553
5,6
60
5,6
V
R
22
min
lõm
- Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm
)m(14,874
)2sin.756,0(2
75
)sin.Sh(2
S
R
o
2
1
2
X.Tính bề rộng làn xe
1. Tính bề rộng phần xe chạy B
l
Khi tính bề rộng phần xe chạy ta tính theo sơ đồ xếp xe nh- hình vẽ trong cả ba tr-ờng hợp
theo công thức sau:
B =
yx
2
cb
Trong đó:
b: chiều rộng phủ bì (m)
c: cự ly 2 bánh xe (m)
x: cự ly từ s-ờn thùng xe đến làn xe bên cạnh ng-ợc chiều
X = 0,5 + 0,005V
y: khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy
y = 0,5 + 0,005V
V: tốc độ xe chạy với điều kiện bình th-ờng (km/h)
Tính toán đ-ợc tiến hành theo sơ đồ xếp xe cho 2 xe tải chạy ng-ợc chiều
Xe tải có bề rộng phủ bì là 2,5m
b
1
= b
2
= 2,5m
c
1
= c
c
1
=1,3 m
Xe tải có chiều rộng phủ bì 2,5m
b
2
=2,5m
c
2
=1,96m
Với xe con : B
1
= x+y+
21
2
bc
=0,8+0,8+
2,5 1,3
2
=3,5 (m)
Với xe tải : B
2
=x+y+b
2
=0,8+0,8+2,5= 4,1(m)
Vậy tr-ờng hợp này bề rộng phần xe chạy là:
B=B
1
+B
2
cdgiờ
lxe
n
Trong đó:
n
lxe
: là số làn xe yêu cầu, đ-ợc lấy tròn theo qui trình
N
gcđ:
là l-u l-ợng xe thiết kế giờ cao điểm đ-ợc tính đơn giản theo công thức sau:
N
gcđ
= (0,10 0,12) . N
tbnđ
(xe qđ/h)
Theo tính toán ở trên thì ở năm thứ 15:
N
tbnđ
=3300 (xe con qđ/ngđ) => N
gcđ
=330 396 (xe qđ/ngày đêm)
lth
N
:Năng lực thông hành thực tế. Tr-ờng hợp không có dải phân cách và ô tô chạy chung
với xe thô sơ N
ith
= 1000(xe qđ/h)
tính
toán
Theo
t/chuẩn
Chọn
thiết kế
1
Cấp hạng đ-ờng III
III
2
Vận tốc thiết Kế
km/h
60
60
3
Bề rộng 1 làn xe
m
3,89
3,0
3,0
4
Bề rộng mặt đ-ờng
m
7,78
6,0
6,0
10
Tầm nhìn 2 chiều
m
122,7
150
150
11
Tầm nhìn v-ợt xe
m
240
350
350
12
Bán kính đ-ờng cong đứng
lõm min
m
874
1500
1500
13
Bán kính đ-ờng con đứng lồi
min
m
2344
2500
2500
14
Độ dốc dọc lớn nhất
%
Dựa vào dạng địa hình của tuyến K2_J1 ta nhận thấy sẽ phải sử dụng 2 kiểu định tuyến
cơ bản là kiểu gò bó và kiểu đ-ờng dẫn h-ớng tuyến để tiến hành vạch tuyến.
Đối với đoạn dốc, ta đi tuyến theo b-ớc Compa.
)cm(
1
.
i
H
tt
Trong đó:
1
là tỉ lệ bản đồ:
10000
1
i
maxtt
= i
max
- i
nâng
Đ-ờng cấp III:=7%-1%=6%
=>
500 1 5
. 0,83( )
0,06 10000 6
5615.09
Số đ-ờng cong nằm
7
7
Số đ-ờng cong có R
min
0
0
Số công trình cống
8
11
II.Thiết kế tuyến
1. Cắm cọc tim đ-ờng
- Cọc điểm đầu, cuối: S9,E1
- Cọc lý trình : H
1,2
, K
1,2
- Cọc công trình: C
1,2
- Cọc địa hình:1,2,3
- Cọc đ-ờng cong: TĐ,TC,P
2. Cắm cọc đ-ờng cong nằm
Các yếu tố của đ-ờng cong nằm:
T=R.(tg/2)
180