THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP:
THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG ĐI QUA 2
ĐIỂM C-D TRÊN BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH
THIẾT KẾ KỸ THUẬT
Thành phố Hồ Chí MinhTHUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG 1:
CHƯƠNG 1:
Giới Thiệu Sơ Lược
Dựa vào hồ sơ dự án đầu tư đã được phê duyệt, tiến hành lập hồ sơ thiết kế kỹ
thuật cho phương án 1 . Đây là phương án được chọn vì có nhiều ưu điểm thông qua luận
chứng kinh tế kỹ thuật và điều kiện thi công trong phần báo cáo dự án đầu tư.
Nhiệm vụ được giao trong phần thiết kế kỹ thuật là thiết kế đoạn C - D từ
KM 2+500 đến KM 4+500.
I. Tình Hình Chung Của Tuyến:
Đây là đoạn tuyến có độ dốc không lớn. Đoạn tuyến này cắt qua 2 con suối cạn
nhưng lưu lượng nước chảy không lớn lắm, theo tính toán lưu lượng nước từ lưu vực đổ
về thì không cần phải làm cầu nhỏ, chỉ cần đặt cống đòa hình là đủ. Nói chung đòa hình
và đòa chất thuỷ văn khá thuận lợi cho việc xây dựng tuyến đường.
Cấu tạo các tầng đòa chất như sau:
+ Trên cùng là lớp đất hữu cơ có lẫn một ít sỏi sạn do đá bò phong hóa chiều dày
khoảng 0.2 - 0.4m.
+ Kế đó là lớp đất đỏ Bazan có chiều dày từ 4-6m .
+ Dưới cùng là lớp đá gốc Canxít nằm sâu ở dưới loại đá này có cường độ cao đảm
bảo ổn đònh cho nền đường trong quá trình sử dụng khai thác.
+ Các chế độ thuỷ văn như chế độ nhiệt độ, mưa gió, lượng bốc hơi, độ ẩm trung
bình của tháng trong năm không có gì đặc biệt so với phần báo cáo dự án đầu tư.
thuật giống như đã trình bày trong bước thiết kế cơ sở: THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG 2:
CHƯƠNG 2:
Thiết Kế Bình Đồ
Thiết Kế Bình Đồ
III. Những Căn Cứ Để Xác Đònh Bình Đồ.
Để vạch tuyến trên bình đồ ta cần phải dựa vào các căn cứ sau:
Tình hình đòa hình, đòa mạo của khu vực tuyến đi qua.
Bản đồ đòa hình tỷ lệ 1: 1000, mức chênh cao 1m.
Cấp hạng kỹ thuật của đường.
Nhu cầu phát triển kinh tế, văn hóa của khu vực tuyến đi qua trong tương lai.
Tham khảo bản đồ qui hoạch phát triển mạng lưới giao thông, qui hoạch khu dân
cư, qui hoạch xây dựng các công trình thủy lợi trong vùng.
IV. Xác Đònh Các Điểm Khống Chế .
Điểm khống chế là những điểm tuyến bắt buộc phải đi qua hoặc phải tránh. Đó là
những điểm đầu, điểm cuối và những điểm ở giữa như là chỗ giao nhau với đường ôtô
cấp hạng cao hơn, đường sắt, những điểm giao nhau với dòng nước lớn, những chỗ thấp
nhất của dãy núi, những chỗ tận dụng được đoạn đường đã có Dựa vào những điểm
khống chế đã được xác đònh ta bắt đầu tiến hành vạch tuyến trên bình đồ.
V. Các Nguyên Tắc Khi Vạch Tuyến .
Căn cứ vào các yếu tố kỹ thuật đã khống chế trước như: bán kính đường
cong tối thiểu, đoạn chêm tối thiểu, độ dốc dọc,
Tại các vò trí đổi hướng tuyến nên được bố trí đường cong nằm có bán kính
đủ lớn, bám sát đòa hình để tránh khối lượng đào đắp lớn.
Các đoạn thẳng chêm giữa hai đường cong phải đủ dài để bố trí 2 đoạn
cong chuyển tiếp nối, đoạn siêu cao, đoạn nối mở rộng.
vào điều kiện đòa chất và đòa hình tại khu vực của đường cong, căn cứ vào bình đồ tỷ lệ
1/1000 ta quyết đònh chọn bán kính đường cong R= 800 m.
V.2. Xác đònh độ mở rộng mặt đường trong đường cong
Với đường thiết kế hai làm xe, độ mở rộng mặt đường trong đường cong được xác
đònh theo công thức sau:
R
V
R
L
R
V
R
L
eE
AA
×
+=
×
+×=×=
1,005,0
.2
22
127127
ϕ−
×
=µ−
×
=
R
V
R
V
i
sc
Trong đó: V - Vận tốc thiết kế, V = 80km/h.
R - Bán kính đường cong nằm, R = 800m
µ - Hệ số lực đẩy ngang tính toán.
ϕ
2
- Hệ số bám ngang của lốp xe với đường.
L
n
s
c
B
i
p
i
s
c
Hình 2.1 - Độ dốc siêu cao.
iB
L
×∆+
=
)(
Trong đó: B - Chiều rộng phần xe chạy, B = 12,0m.
∆ - Độ mở rộng của phần xe chạy. ∆ = 0,40mTHUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
i
sc
- Độ dốc siêu cao, i
sc
= 2%
i
p
- Độ dốc nâng siêu cao, tính bằng phần trăm (%). Theo điều 5.6.4
TCVN 4054 - 98 với V
tt
= 80km/h thì i
p
= 0,5%
Thay số vào công thức trên, ta được:
mL
nsc
40,50
%5,0
%2)4,00,12(
V
L
tt
ct
23.27
8005,23
80
5,23
3
3
≈
×
=
×
=
≤ L
nsc
= 60m
Trong đường cong này để đảm bảo độ nâng siêu cao phụ là 0.5%, kiến nghò chọn
L
ct
= L
nsc
= 60m. Bố trí siêu cao
- Để bố trí siêu cao trong trường hợp này ta tiến hành thực hiện các bước sau:
♦Bước 1:
Trên đoạn dài bằng 10m trước khi vào đường cong chuyển tiếp (hoặc đoạn nối siêu
cao), chuyển dần độ dốc ngang lề đường cho bằng độ dốc ngang mặt đường.
h
o
1
: i
p
= 0,15 : 0,005= 30mTHUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Độ dốc phụ nâng siêu cao : ip = 0,005
♦Bước 3:
Lấy tim đường làm tâm quay mép ngoài lưng đường cong có độ dốc ngang 0%
thành mặt đường có độ dốc siêu cao 2%
Độ nâng mép ngoài h
2
=(B + b) × 2% =0,13m
Chiều dài đoạn nâng:
L
2
= h
2
: i
p
= 0,15 : 0,005 = 30m
V.4. Xác đònh các yếu tố của đường cong tổng hợp
Ta sử dụng trường hợp bố trí đường cong chuyển tiếp theo phương pháp dòch tâm
vào trong và bán kính không thay đổi. Khi đó các yếu tố của đường cong tổng hợp được
xác đònh như sau:
Theo số liệu thiết kế của đường cong này thì ta có:
- Góc chuyển hướng của đường cong :θ = 8
o
53’12”
≈
×
−=−=
m
R
L
y
o
75,0
8006
60
.6
22
≈
×
==
( )
mRyb
o
1876,0))0375,0cos(1.(80075,0cos1. ≈−−=−−=
β
mRxt
o
999,29)0375,0sin(.800992,59sin. ≈−=−=
β
mtgtgbtt
o
o
014,30
2
. ≈+×=+=
θ
mRbRP
o
6,2800)188,0800(
2
"12'538
cos
1
)(
2
cos
1
≈−+×=−+=
θ
mRK
oo
oo
o
08,64)"05'092*2"12'538(800
180
14,3
)2(
180
≈−××=−=
βθ
π
mLKK
o
08,18460208,642 =×+=+=
t
o
x
o
T
Đ
θ
O’
O
NC
NĐ
TĐ
M
N
β
R
R
P
q
b
TĐ’
TC’
P
y
o
TC
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
V.6. Bố trí các điểm chủ yếu và chi tiết trên đường cong tổng hợp
Việc bố trí các điểm chủ yếu và chi tiết trên đường cong tổng hợp được tính cho hai
phần riêng biệt là phần trên đường cong chuyển tiếp và phần đường cong tròn. Ở đây ta
+ϕ= sin.
( )
bRY
kk
+ϕ−= cos1
với
R
K
k
k
.
.180
0
π
=ϕ
; b = 0,1876m
- Kết quả tính toán tọa độ của các điểm điểm chủ yếu và chi tiết trên đường cong
tổng hợp như sau:t
X
Y
X
i
X
k
i
k
TĐ’
CỌC
K.CÁCH
(m)
TỌA ĐỘ (m)
X Y
7’ NĐ3’ 0 0,000 0,000
6’ C78 10 10,000 0,004
5’ C77 20 20,000 0,028
4’ C76 30 30,000 0,094
3’ C75 40 40,000 0,222
2’ C75 50 50,000 0,434
1’ NC3’ 60 59,992 0750
b. Trong đường cong tròn
Bảng 2.4 - Tọa độ các điểm ở phần đường cong tròn từ NC3 ÷ NC3’
STT
TÊN
CỌC
K.CÁCH
(m)
TỌA ĐỘ (m)
X Y
7 NC3 60 59,992 0,750
8 C66 70 70,015 1,188
9 C67 80 80,000 1,752
10 C68 90 90,000 2,441
11 P3 92,04 91,979 2,592
10’ C70 94,08 93,956 2,748
9’ C71 104,08 103,943 3,612
8’ C72 114,08 113,910 4,600
01
= 100m
Hình 2.4 - Xác đònh vùng dỡ bỏ khi S ≤ K
Thay số vào công thức trên, ta được:
"43'097
80014,3
180100180
0
o
o
R
S
≈
×
×
=
×
×
=
π
β
mRZ
o
56,1
2
"43'097
cos1800)
2
cos1( ≈
• Độ dốc dọc nhỏ nhất không nhỏ hơn 0,5% (và 0,3% trường hợp đặc biệt) đối
với các đoạn đường đào hoàn toàn và các đoạn đắp thấp hơn 0.5m
• Khoảng cách tối thiểu giữa hai đỉnh trắc dọc là 200m.
• Bán kính đường cong lồi tối thiểu 4000m.
• Bán kính đường cong lõm tối thiểu là 2000m.
* Các yêu cầu về cao độ khống chế:
Khi tuyến đường cao độ nền đường mà cụ thể là thiết kế đường đỏ phải đảm các
yêu cầu sau :
• Cao độ đường đỏ phải đảm bảo đi qua các cao độ khống chế trên trắc dọc như
sau: cao độ tại các điểm giao với đường sắt , đường bộ cấo cao hơn , điểm dầu tuyến ,
cuối tuyến …
• Đối với cống:
H
nền
≥ H
miệng cống
+ 0,63
m
(H
KC
) : cống không có áp.
Chiều cao nước dâng hoặc chiều cao miệng cống được tính từ cao độ đặt cống.
• Cao độ của mép nền đường phải cao hơn mực nước ngầm tính toán , mực nước
đọng thường xuyên để đảm bảo chế độ thuỷ nhiệt của nền đường .THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
• Thiết kế trắc dọc phải đảm bảo thoát nước tốt : thoát nước mặt và thoát nước
ngầm .
• Thiết kế trắc dọc phải chú ý đến điều kiện thi công .
• Yêu cầu cơ bản của nền đường là đảm bảo đủ cường độ và độ ổn đònh mà
cường độ của đất nền đường lại phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, nhất là chế độ thủy
nhiệt.
Do đó khi thiết kế nền đường cần chú ý đến điều kiện tác động thủy nhiệt của khu
vực đó để đưa ra kết cấu áo đường hợp lý nhất.THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
• Nước là nhân tố ảnh hưởng lớn đến cường độ và độ ổn đònh của nền đường,
các nguồn nước đó là: nước mưa, nước mao dẫn do ngưng tụ hơi nước trong nền đường.
Sự tác động của nước làm giảm cường độ của đất nền đường và làm cho nền đường kém
ổn đònh.
• Trong thiết kế nền đường người ta dùng chỉ tiêu muyn đàn hồi E
o
, để có E
o
bất lợi nhất người ta thí nghiệm trực tiếp vào mùa bất lợi nhất.
Do đó vấn đề quan trọng khi thiết kế nền đường là phải đảm bảo thoát nước tốt.
Đối với nền đắp, nếu đắp nhiều loại đất khác nhau thì nên đắp như sau:
1. lớp đất thoát nước khó.
2. lớp đất dễ thoát nước.
Đảm bảo cho nền đường luôn được khô ráo, độ ẩm trong khu vực hoạt động ít, điều
đó quyết đònh bởi cao độ của đường.
Đòa chất lớp trên cùng là đất đỏ Bazan tương đối dày dưới là đá gốc do đó tôi thiết
kế ta ly nền đào 1:1 và nền đắp là 1:1,5 để đảm bảo nền đường không bò biến dạng.
Đối với sườn dốc < 20% thì sau khi dãy bỏ lớp đất hữu cơ có thể đắp trực tiếp, còn
nếu sườn dốc >20% thì phải tiến hành đánh cấp chiều cao 0,5 ÷ 0,7m và tuỳ theo điều
kiện thi công mà quyết đònh bề rộng mỗi cấp.
Một số dạng mặt cắt ngang của nền đường như hình vẽ dưới:
IX. Tính Toán Khối Lượng Đào Đắp .
lẻ
Diện tích Khối lượng
Đắp
nền
Đào
nền
Đào
rãnh
Đào
khuôn
đường
Đắp
nền
Đào
nền
Đào
rãnh
Đào
khuôn
đường
H5 0 32.79 0.64 5.46
20 0 695 12.8 109.2
C2 0 36.72 0.64 5.46
20 0 737.2 12.8 109.2
C3 0 37.01 0.64 5.46
20 0 722.2 12.8 109.2
C4 0 35.21 0.64 5.46
20 0 674.6 12.8 109.2
C5 0 32.24 0.64 5.46
20 0 603.2 12.8 109.2
20 75.2 0 0 2.4
C20 1.83 0 0 0.24
20 21.2 0 0 23.4
H9 0.29 0 0 2.1
20 2.8 7.6 6.4 74.8
C22 0 0.75 0.64 5.38
20 0 64.2 12.8 108.4
C23 0 5.68 0.64 5.46
20 0 158.4 12.8 109.2
C24 0 10.15 0.64 5.46
20 0 251.4 12.8 109.2
C25 0 14.99 0.64 5.46
20 0 341 12.8 109.2
KM3 0 19.1 0.64 5.46
20 0 429.6 12.8 109.2
C27 0 23.86 0.64 5.46
20 0 527.2 12.8 109.2
C28 0 28.86 0.64 5.46
20 0 624.2 12.8 109.2
C29 0 33.56 0.64 5.46
20 0 698 12.8 109.2
C30 0 36.24 0.64 5.46
20 0 709.4 12.8 109.2
H1 0 34.69 0.64 5.46 THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP
20 0 686 12.8 109.2
C32 0 33.91 0.64 5.46
20 0 679.6 12.8 109.2
C49 0.9 0 0.21 1.6
20 20.6 0 3.4 25.2
C50 1.17 0 0.14 0.91
20 23 0 2.6 18.6THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP
H5 1.13 0 0.11 0.94
20 20.8 0 2.4 21.2
C52 0.95 0 0.13 1.18
20 17.4 0 2.8 26.6
C53 0.79 0 0.15 1.47
20 13.4 0 3.4 33.4
C54 0.54 0 0.2 1.86
20 9.4 0 4.6 41.6
C55 0.39 0 0.25 2.3
20 9.2 0 4.4 41.2
H6 0.52 0 0.19 1.83
20 15.2 0 2.8 28.6
C57 0.99 0 0.09 1.03
20 32 0 0.8 11.2
C58 2.21 0 0 0.09
20 72 0 0 0.8
ND3 4.98 0 0 0
10 59.3 0 0 0
C60 6.87 0 0 0
10 78.6 0 0 0
C61 8.84 0 0 0
10 100.2 0 0 0
C62 11.2 0 0 0
C75 21.7 0 0 0
10 209.1 0 0 0
C76 20.12 0 0 0
10 193.5 0 0 0
C77 18.58 0 0 0
10 178.5 0 0 0
C78 17.12 0 0 0
10 164.5 0 0 0
NC3 15.77 0 0 0
20 295.8 0 0 0
C80 13.81 0 0 0
20 256.4 0 0 0
C81 11.83 0 0 0
15.92 173.7 0 0 0
H9 9.99 0 0 0
4.08 39.45 0 0 0
C82 9.35 0 0 0
20 152.8 0 0.2 0
C83 5.93 0 0.01 0
20 80 0 3 8.2
C84 2.07 0 0.29 0.83
20 26 11.6 6 45.8
C85 0.54 1.17 0.32 3.74
20 5.4 67.6 9.2 92THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP
C86 0 5.6 0.6 5.46
15.92 0 137.4 9.87 86.92
KM4 0 11.66 0.64 5.46
20 0 572 12.8 109.2
C100 0 28.03 0.64 5.46
20 0 548.8 12.8 109.2
C101 0 26.85 0.64 5.46 THUYEÁT MINH ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP
15.92 0 415.4 10.19 86.92
H3 0 25.34 0.64 5.46
4.08 0 102.5 2.61 22.28
C102 0 24.89 0.64 5.46
20 0 473 12.8 109.2
C103 0 22.41 0.64 5.46
20 0 417.6 12.8 109.2
C104 0 19.34 0.64 5.46
20 0 353 12.8 109.2
C105 0 15.95 0.64 5.46
20 0 271.4 12.8 109.2
C106 0 11.19 0.64 5.46
15.92 0 147.3 10.19 86.92
H4 0 7.31 0.64 5.46
4.08 0 27.58 2.61 22.28
C107 0 6.21 0.64 5.46
14.62 0 60.38 9.36 79.83
C108 0 2.05 0.63 5.46 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG 5:
CHƯƠNG 5:
p
) và diện tích lưu vực (F).
A
p
- Mô đun dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế trong điều kiện
δ=1, xác đònh theo phụ lục 13 trang 242 ÷ 244 “Thiết kế đường ô tô
- Tập 3 - Nguyễn Xuân Trục”
δ - Hệ số chiết giảm lưu lượng do đầm hồ ao, xác đònh theo bảng 9-5
trang 174 “Thiết kế đường ô tô - Tập 3 - Nguyễn Xuân Trục”
F - Diện tích lưu vực, km
2
- Đặc trưng thủy văn, đòa mạo lòng sông Φ
LS
xác đònh theo công thức:THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
4/14/13/1
) (
.1000
PLSLS
LS
HFIm
L
α
=Φ
Trong đó:L - Chiều dài suối chính
I
LS
- Độ dốc suối chính, tính theo phần nghìn
sd
×
=
8,1
.1000
(m)
- Thời gian tập trung nước của lưu vực τ
sd
được xác đònh theo phụ lục 14 trang 245
“Thiết kế đường ô tô - Tập 3 - Nguyễn Xuân Trục”:
Kết quả tính toán thể hiện như ở trong bảng sau:
Bảng 6.1 - Kết quả tính lưu lượng của lưu vực và chọn khẩu độ cống.
STT Cống Lí trình δ
1
F
(km
2
)
L
(km)
α
H
p
(mm)
I
LS
(
oo
o
)
∅
(m)
1 C13 Km6 + 580 136.29 133.33 0.30 2.50 95.52 0.13
1.91
6
1.5
2 P3 Km7 + 11,14 133.33 125.00 0.30 2.52 92.36 0.13
1.78
1
1.5
Tất cả các cống trên đều có cấu tạo miệng là loại thường (loại I: miệng tường
thẳng, miệng chữ bát, miệng dạng taluy), làm việc trong điều kiện chảy không áp.
II. Tính Toán Cống
II.1. Tính toán thủy lực cống
- Chọn chế độ chảy trong cống là không áp.
- Chọn cống tròn bê tông cốt thép, có độ dốc cống từ thượng lưu đến hạ lưu là
1,0%