Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Giới thiệu chung
Việt Nam là một trong những quốc gia đang trên con đờng phát triển mạnh
mẽ đi lên hoà nhập với cộng đồng thế giới. Nhà nớc và nhân dân ta đã và đang
không ngừng xây dựng cơ sở hạ tầng, nâng cấp và cải tạo các tuyến đờng giao
thông nhằm đáp ứng nhu cầu vận tải và lu thông hàng hoá cho phù hợp, và cũng
là nhiệm vụ hàng đầu trong chiến lợc chung của Đảng và Nhà nớc ta.
Giao thông và hệ thống các công trình giao thông có thể xem là mạch
máu của mỗi quốc gia. Hệ thống giao thông có vai trò quan trọng và có ý nghĩa
quyết định đến sự phát triển của nền kinh tế đất nớc đồng thời cũng là nhịp cầu
giao lu kinh tế, văn hóa, chính trị giữa các vùng, các quốc gia trên toàn thế giới.
Giao thông còn đảm bảo sự ổn định về công tác an ninh, quốc phòng của mỗi
quốc gia. Do đó vấn đề xây dựng và mở rộng hệ thống đờng giao thông để đáp
ứng kịp thời nhu cầu phát triển đất nớc là nhiệm vụ hàng đầu.
Khi xây dựng các công trình giao thông, công tác trắc địa là một trong
những công tác quan trọng và luôn đi trớc một bớc nhằm đảm bảo cho việc thiết
kế và thi công các công trình giao thông chính xác và đảm bảo an toàn cho công
tác xây dựng trên toàn tuyến cũng nh việc quản lý khai thác, sửa chữa và nâng
cấp sau này.
Xuất phát từ yêu cầu thực tế nói trên trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp tôi
đã nhận đề án tốt nghiệp là: Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Topo, Nova 5.0
trong công tác khảo sát tuyến đờng giao thông .
Nội dung chính của đề tài đợc thể hiện trong 3 chơng:
Chơng 1: Khái quát chung về tuyến đờng
Chơng 2: Giới thiệu về phần mềm Topo, Nova 5.0
Chơng 3: ứng dụng thực tiến phần mềm Topo, Nova vào công tác khảo sát
tuyến đờng.
Phần cuối là phần kết luận và kiến nghị.
Với tinh thần làm việc nghiêm túc và nỗ lực phấn đấu của bản thân và dới
sự hớng dẫn tận tình thầy giáo ThS. Lê Đức Tình và quý thầy cô giáo trong khoa
trắc địa, nay bản đồ án đã đợc hoàn thành đúng thời hạn. Nhng do hạn chế về
đồ dọc tuyến là hình chiếu của bề mặt địa hình trên mặt phẳng nằm ngang, còn
mặt cắt dọc tuyến là hình chiếu trên mặt phẳng thẳng đứng.
Xét trên phơng diện mặt bằng tuyến gồm có những đoạn thẳng có phơng h-
ớng khác nhau gồm những đờng cong nằm trong mặt phẳng nằm ngang có bán
kính cong thay đổi và cố định. Bán kính đờng cong càng lớn càng thuận lợi cho
an toàn giao thông. Trên mặt cắt dọc tuyến gồm những đoạn thẳng có độ dốc
khác nhau, khi cần thiết đợc nối với nhau bằng những đờng cong tròn nằm trong
mặt phẳng thẳng đứng. Độ dốc của tuyến đờng thông thờng không lớn lắm cho
nên để hiện thị rõ ràng thì tỷ lệ đứng của mặt cắt dọc thờng đợc chọn lớn hơn 10
lần tỷ lệ ngang.
1.1.2. Các loại tuyến đờng
Tuỳ theo điều kiện thực địa nơi tuyến đi qua mà chia thành các loại sau:
Tuyến chạy dọc theo thung lũng: Đợc bố trí trên một bậc thềm của thung
lũng, thông thờng nó còn có một mặt bằng và một mặt cắt ổn định nhng cắt
ngang phần lớn dòng nớc. Nh vậy đòi hỏi phải xây dựng nhiều cầu cống rất tốn
kém làm cho giá thành toàn bộ công trình cao.
Tuyến đờng phân thuỷ: Đợc bố trí chạy dọc theo các điểm cao nhất của
địa hình. Đây là tuyến đờng tơng đối phức tạp nhng khối lợng xây dựng công
trình nhân tạo ít, các điều kiện địa chất đảm bảo. Tuy nhiên ở vùng đồi, núi
thông thờng các đờng phân thuỷ hẹp và ngoằn ngèo nên tuyến sẽ phức tạp.
Tuyến chạy bám sờn núi: Nằm ở các sờn núi, tuyến có thể thiết kế với độ
dốc đều đặn và bằng phẳng nhng về phơng diện mặt bằng rất phức tạp. Vì tuyến
đờng cắt ngang hầu hết các con suối nên đòi hái phải xây dựng nhiều cầu, cống
và do tuyến nằm ở sờn núi nên Thờng bị sạt lỡ và khối lợng đào đắp lớn.
Tuyến cắt qua thung lũng và đờng phân thuỷ: Tuyến này chạy qua các
thung lũng và các đờng phân thủy về phơng diện mặt bằng nó gần nh một đờng
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
5
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
thẳng, còn về phơng diện mặt cắt thờng gặp những độ dốc kéo dài, do đó đây là
đó.
Mố cầu là hệ thống liên kết cầu chính với hệ thống đờng dẫn, thờng đợc
xây dựng bằng bê tông cốt thép
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
6
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Trụ cầu là bộ phận để đỡ các kết cấu nhịp cầu, đợc xây dựng bằng bê tông
cốt thép.
Cả trụ cầu và mố cầu đều có chiều sâu đặt móng tơng đối lớn (vài chục
mét) đặt đến tầng lớp đá gốc. Trên bộ phận trụ cầu và mố cầu có các bộ phận
liên kết với cầu đợc gọi là các gối tựa, nhịp cầu là khoảng cách tính theo trụ cầu
giữa hai trục dọc của hai điểm tựa ở hai đầu của nhịp đó.
1.1.4. Phân loại cầu
Việc phân loại cầu đợc dựa trên những cơ sở sau đây:
- Theo độ lớn (chiều dài cầu), Cầu nhỏ L< 50 m, Cầu trung bình 50 m< L
< 100 m, Cầu lớn 100 m< L < 500 m, Cầu cực lớn L > 500 m
- Phân theo vật liệu xây dựng bao gồm: Cầu gỗ, cầu sắt, cầu bê tông.
- Phân theo mục đích sử dụng bao gồm: Cầu đờng sắt, cầu đờng bộ, cầu
băng tải.
- Phân loại theo thời gian sử dụng bao gồm: Cầu vĩnh cửu, cầu bán vĩnh cửu,
cầu tạm thời.
- Phân theo cấu trúc hình thái và khả năng chịu tải bao gồm: Cầu dầm, cầu
vòm, cầu treo, cầu kết hợp, cầu quay, cầu ghép.
1.1.5. Đặc điểm về công trình hầm
Khi xây dựng một số công trình vì một số điều kiện, nguyên nhân và lý do
khác nhau mà ngời ta phải tiến hành xây dựng dới lòng đất, dới nớc. Các công
trình xây dựng dới đất, nớc gọi là các công trình ngầm.
Công trình hầm sử dụng trong giao thông vận tải nh: Đờng hầm trên tuyến
giao thông, đờng sắt, đờng bộ, là một trong những dạng về công trình hầm.
Một trong những ví dụ điển hình về công trình hầm giao thông đó là công
1. Khảo sát địa hình: Nhiệm vụ của giai đoạn này là thu thập tài liệu về
các điều kiện tự nhiên vùng công trình giao thông sẽ đi qua (địa hình, địa chất,
thuỷ văn, nguồn cung cấp vật liệu xây dựng,), đồng thời điều tra và thu thập
các tài liệu khảo sát đã thực hiện (nếu có), làm việc với cơ quan hữu quan về
thuận lợi, khó khăn, trong xây dựng cũng nh trong khai thái công trình. Kết quả
khảo sát sơ bộ đề xuất đợc hớng tuyến, ớc định đợc quy mô và giải pháp kinh tế
kỹ thuật của công trình.
2. Khảo sát thủy văn: Khảo sát thuỷ văn đối với các tuyến đờng là thu thập
các tài liệu sẵn có và điều tra bổ sung (nếu cha có sẵn) về địa hình, địa chất, khí
tợng, thuỷ văn, tình hình ngập lụt, chế độ dòng chảy của sông, suối trong dòng
thiết kế đờng. Làm việc với các địa phơng các cơ quan hữu quan về các công
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
8
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
trình đê đập thuỷ lợi, thuỷ điện hiện đang sử dụng và theo các quy hoạch tơng
lai. Sự ảnh hởng của các công trình này tới chế độ thuỷ văn dọc tuyến đờng và
các công trình thoát nớc trên đờng, các yêu cầu của thuỷ lợi đối với việc xây
dựng cầu và đờng. Trên bản đồ có sẵn vạch đờng ranh giới các lu vực tụ nớc, các
vùng bị ngập (nếu có), tổ chức thị sát ngoài thực địa để đánh giá, đối chiếu với
các số liệu thu thập qua tài liệu lu trữ do địa phơng và các cơ quan chức năng
cung cấp.
1.2.1.2. Giai đoạn thiết kế khả thi: Giai đoạn này đợc thực hiện trên cơ sở các
luận chứng kinh tế kỹ thuật đã đợc chủ đầu t phê duyệt và xác định phạm vi đầu
t xây dựng các công trình. Công việc trong bớc thiết kế khả thi bao gồm: Đo vẽ
bình đồ hoặc bình đồ ảnh ở tỷ lệ 1/10000
ữ
1/5000.
1. Khảo sát tuyến đờng: Quá trình khảo sát phải nghiên cứu các điều kiện
tự nhiên của vùng nh (địa hình, địa mạo, địa chất, thuỷ văn, nguồn vật liệu xây
dựng,) ngoài ra cần chú ý đến những tài liệu khảo sát đã tiến hành trong những
xác định các yếu tố địa hình.
Nh vậy nội dung công tác trắc địa trong giai đoạn này bao gồm các nội
dung sau:
1. Đo kiểm tra mạng lới khống chế thi công công trình đã đợc thiết kế trong
giai đoạn thiết kế kỷ thuật.
2. Đo kiểm tra lại một cách chính xác và chi tiết toàn bộ địa hình thi công tỷ
lệ lớn 1/500
ữ
1/200.
3. Thành lập mặt cắt dọc, cắt ngang của tuyến.
4. Khảo sát lại tuyến khôi phục lại tuyến trên thực địa, khảo sát thủy văn bổ
sung các số liệu còn thiếu trong bớc thiết kế kỹ thuật.
1.2.2. Giai đoạn thi công
Sau khi giai đoạn khảo sát thiết kế đã hoàn thành công viêc tiếp theo của
trắc địa đó chính là chuyển sang giai đoạn thi công. Giai đoạn thi công chính là
quá trình sử dụng lới khống chế trắc địa phục vụ cho bố trí công trình và thi công
ở ngoài thực địa cả về mặt bằng và độ cao nhằm đảm bảo công trình đợc chính
xác và theo đúng thiết kế đề ra.
Bản thiết kế tuyến đã thống nhất trong phòng trứơc đây đợc chuyển ra thực
địa theo các số liệu và bình đồ tổng thể của khu vực. Từ các số liệu tọa độ các
điểm đặc trng đã đợc xác định trứơc chúng ta tiến hành bố trí trên thực địa, đo
đạc và kiểm tra so với tọa độ các điểm đã thiết kế, từ đó đa ra phơng án hợp lý
nhất để đảm bảo cho công trình đạt độ chính xác cao nhất, cũng nh có biện pháp
khắc phục với những sự cố có thể xẩy ra trong quá trình thi công.
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
10
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
1.2.3. Giai đoạn khai thác sử dụng công trình
Công tác trắc địa trong thời kỳ này là thành lập mạng lới quan trắc chuyển
dịch, biến dạng để theo dõi và đánh giá sự ổn định của công trình trong thời kỳ
khống chế nhà nớc từ hạng I
ữ
IV đợc quy định nh sau:
Trên khu vực đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:5000 thì cứ 20
ữ
30 km
2
cần có một điểm
khống chế mặt bằng và 10
ữ
20 km
2
cần có một điểm khống chế độ cao.
Trên khu vực cần đo vẽ bản đồ tỷ lệ 1:2000; 1:1000; 1:500 thì cứ 5
ữ
15 km
2
cần một điểm khống chế mặt bằng và 5
ữ
7 km
2
cần có một điểm khống chế độ
cao. Đặc biệt trên các khu vực hẹp có dạng kéo dài thì cứ 5 km
2
cần có một điểm
khống chế mặt bằng.
3. Độ chính xác lới khống chế: Tiêu chuẩn độ chính xác của lới khống chế mặt
bằng đợc xem xét trong hai trờng hợp sau:
a. Trờng hợp 1: Nếu lới khống chế mặt bằng chỉ thành lập với mục đích đo
vẽ địa hình nói chung thì tiêu chuẩn đánh giá độ chính xác là sai số trung phơng
m
L
=L
n
nn
m
b
m
b
9
534
.)()(
2
22
+
+
(1.1)
Trong đó: n là số cạnh trung gian trên trên đờng nối điểm đầu và điểm
cuối của chuỗi.
b
m
b
là sai số trung phơng tơng đối cạnh đáy
m
là sai số trung phơng đo góc
Dịch vị ngang trong chuỗi tam giác nh trên đợc tính theo công thức:
Khi số lợng tam giác trong chuỗi là chẵn
15
2
2
2
++
+
(1.3)
Trong đó m
là sai số trung phơng góc định hớng của cạnh gốc
b. Lới tam giác đo góc, cạnh kết hợp
c. Lới tam giác đo cạnh
Các chỉ tiêu cơ bản Hạng IV Cấp 1 Cấp 2
Chiều dài cạnh (km) 1
5 0.5
6 0.25
3
Sai số tơng đối giới hạn xác định
chiều dài cạnh 1:50000 1:20000 1:10000
Góc nhỏ nhất trong tam giác (
0
) 20 20 20
Góc nhỏ nhất trong tứ giác (
0
) 25 25 25
0,1
là khoảng cách từ đỉnh đến điểm trọng tâm G của đờng
chuyền.
Sai số khép giới hạn đờng chuyền tính theo công thức.
[ ]
TS
M 12
(1.5)
Với
[ ]
S
là chiều dài tuyến đờng chuyền
T là mẫu số sai số tơng đối cho phép của đờng chuyền cấp hạng tơng ứng
1.2.4.2. Độ chính xác về độ cao
Độ chính xác và mật độ điểm độ cao đợc tính toán không những nhằm tháa
mãn cho công tác đo vẽ trong têt cả các gia đoạn thiết kế mà còn phải đảm bảo
yêu cầu của công tác bố trí công trình.
1.2.4.3. Yêu cầu công tác đo vẽ
Để đảm bảo yêu cầu công tác đo vẽ địa hình công trình, sai số độ cao các
điểm của lới đợc xác định theo khoảng cao đều giữa các đờng đồng mức dựa vào
công thức
m
H
=
5
1
h (1.6)
Trong đó: m
H
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
m bo cao ó c xác nh trc ti các im khng ch. Cao
nn p ti các v trí t cầu, cng u ln hn cao nh cng ít nht l
0,5m.
m bo s ln u ca trc dc ti nhng v trí t cng.
Các rãnh thoát nớc dọc đờng cũng phải có độ dc ti thiu 0,5%, m bo
thoát nc tt không b bi lng.
Khi lng o p ít (khi lng o x p x bắng khối lợng đắp).
ở nhng ch tuyn đờng thay i dốc, nu hiu i s dốc ln hn
1% thì phi thit k đờng cong ng m bo tm nhìn tính toán v trc
dc ln u, xe chạy c êm thun. Các bán kính c thit k trên đờng
cong ng u m bo ln hn bán kính ti thiu c tính nội dung trớc.
Đờng cong đứng thit k cụ th l đ ờng cong tròn hoc parabol bậc hai.
Phi hp gia thit k trc dọc vi thit k bình , trc ngang v iu
kin a hình nhm to ra mt tuyn đờng h i hòa trong không gian.
Vic thit k trc dc cn áp ng c yêu cu ca các phng pháp thi
công tiên tin, tránh s thay i dốc liên tc không thun li cho thi công v
bo dng nâng cp sau n y.
Các s liu cụ thể: C ly, cao , v trí cng, đều đợc th hin trên bn
v trc dọc tỷ lệ 1/200, 1/500, 1/1000 v 1/5000.
1.3.1.1. Nguyễn tc thit k trc dọc
Độ dốc dọc nh hởng rt ln n tc ộ xe chy, thi gian xe chy, nng
lc thông xe, an to n xe ch y, giá th nh v n ti, nếu dốc dọc ln thì gim
gía th nh xây d ng nhng trong mi trờng hp ta c gng dựng các dốc bộ v
ít thay i dốc.
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
16
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Phi hp các yu t trên trc dọc, bình đồ v n m trong a hình cụ th.
Mc tiêu l trong không gian của m t tuyn đờng h i hòa nội b không che lp
song song vi mt t tự nhiên. Phng pháp n y c áp dng vi nhng a
hình bng phng hoc cao thay i u dc t nhiên nhỏ.
2. Phng pháp thit k ct
Thit k đờng ct a hình t nhiên tạo th nh nh ng oạn đờng o
p xen k. V trí đờng c xác nh sao cho khi lợng công tác giữa các
đoạn đào đắp tng i cân bằng, phơng pháp này đợc áp dụng ở những nơi địa
hình mấp mô.
Căn cứ vào địa hình cụ thể của tuyến AB ta kết hợp cả phơng pháp đi bao và ph-
ơng pháp đi cắt. ở các đoạn bố trí rãnh dọc, độ dốc dọc của tuyến luôn đảm bảo
0,5%. Các điểm i dc c la chn cho trùng vi im gia ca đờng
cong tròn (cc P) nhng có nhiu trờng hp không th áp dng c. dc
dc ti a cho phép ca tuyn l 7% nh ng ây dốc dọc ln nht l 4.01%.
1.3.2. B trí đờng cong ng trên trc dc
đờng cong ng c b trí vi độ i dc ln hn 1%. Sau khi ó chọn
bán kính đờng cong đứng thì các yếu tố còn li ca đờng cong c xác nh
theo công thc sau:
Chiu d i đ ờng K = R.(i
1
-i
2
) (m) (1.7)
Tip tuyn đờng cong T = R. (m) (1.8 )
d i phân cự P = (1.9)
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
18
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Tung các điểm trung gian trên đờng cong có ho nh độ X c xác nh
theo công thc: i = (1.10)
Trong đó:
R: l bán kính đ ờng cong ti im dc ca ta độ tại đỉnh đờng cong.
a. t cát: t cát có cờng độ cao và ổn định tt i vi nc (h s ma sát
trong của cát tng i ln, tính thm thoát nớc tt v mao dẫn kém). Nh ng đất
cát rời rạc, không dính nên phải có lớp đất dính bọc xung quanh để giữ cho nền
đờng không bị phá hoại của ma, gió, ta có thể dùng sét trộn vào cát để tăng độ
dính của đất cát.
Vì nhng u im nh trên, t cát thng c dùng p nn đờng
qua vùng t yu, ly li.
b. Đất sét: Đất sét vì hạt sất nhỏ nên tính chất hoàn toàn ngợc lại đối với đất cát,
khi đã thấm ớt thì khó khô, thể tích dễ bị thay đổi theo trạng thái khô ẩm, độ
mao dẫn lại lớn do đó độ ổn định nớc của sét là rất kém. Đất sét khi khô lại rất
cứng, khó đập vỡ và làm nhỏ, khi ớt lại nhão nên dễ phát sinh hiện tợng ụ cao, ụ
sâu và khó đầm nén chặt. Vì vậy đất sét chỉ đợc dùng ở những nơi đắp cao, thoát
nớc tốt và đặc biệt phải có biện pháp đầm nén chặt.
c. Đất bụi: Đất bụi có cỡ hạt 0,005
ữ
0,05mm, kém dính và ổn định đối với nớc
kém, độ mao dẫn lớn 0,8
ữ
1,5m. Loại này có hàm lợng bụi lớn thờng khi ma thì
nhão dễ xói chảy, khi khô thì quá rời rạc và hay sinh bụi.
Vì vậy đối với loại đất này rất bất lợi khi xây dựng nền đờng và chỉ nên
dùng để xây dựng các lớp dới của nền đờng (dới khu vực tác dụng).
Tóm lại, loại đất á cát là vật liệu xây dựng nền đờng thích hợp nhất, tốt
nhất, sau đó là loại đất á sét. Đất á cát có một số hạt lớn nhất định nên đạt yêu
cầu về cờng độ và độ ổn định nớc tốt. Đồng thời lại gồm một số hạt nhỏ nhất
định (có chỉ số dẻo nhất định) nên không bị rời rạc quá và rất dễ đầm nén chặt.
5. Một số loại nền đờng trong trờng hợp thông thờng
a. Nền đắp.
Nền đắp có mái dốc bằng đá thì đá có kích cỡ lớn hơn 25 cm và xếp khan
(có chêm chèn) trong phạm vi chiều dày 1,0
dốc đều). Phía trong phạm vi xếp khan có thể đắp đá bằng cách: Đổ đá cỡ lớn
thành lớp, rồi rải thêm các đá thải cỡ nhỏ lên trên và dùng lu rung loại nặng, lu
chặt cho đến khi đá trên lớp mặt ổn định. Cần tổ chức rải thử để quyết định chiều
dày lớp đá rải, lợng đá chèn và số lần lu cần thiết. Kết quả rải thử là căn cứ để
kiểm tra, nghiệm thu (kể cả độ chặt của nền đắp đá).
Trờng hợp nền đắp đất (cát) qua vùng ngập nớc thì phải áp dụng độ dốc
mái dốc đắp bằng 1:2, 1:3, đối với phạm vi nền đờng dới mức nớc ngập thông th-
ờng và bằng 1:1,75, 1:2 đối với phạm vi nền đờng dới nớc thiết kế.
Khi mái dốc nền đắp đất tơng đối cao thì cứ 8
ữ
10m cao phải tạo ra một bậc
thềm rộng 1
ữ
3m, trên bậc thềm có cấu tạo dốc ngang và rãnh xây. Ngoài ra mái
dốc cao nên đợc gia cố bề mặt bằng đá xây hoặc các tấm bê tông đúc sẵn.
- Khi xây dựng trên sờn dốc, tùy theo độ dốc của sờn dốc mà có các biện
pháp xử lý nh sau:
Khi độ dốc của sờn dốc <20% thì chỉ cần dãy cỏ hoặc đào bỏ lớp hữu cơ
phía trên rồi đắp trực tiếp nền đờng trên sờn dốc. Khi độ dốc của sờn dốc 20
ữ
50% thì phải đánh cấp (bậc). Nếu thi công bằng thủ công thì chiều rộng bậc là
1m, nếu thi công bằng máy thì chiều rộng bậc là 3
ữ
4m (bằng chiều rộng lỡi
máy). Bản chất của đánh cấp là thay lực ma sát nhỏ giữa nền đắp và sờn dốc
bằng sức chống cắt cao hơn của đất đắp.
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
21
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Trờng hợp chiều cao mái dốc >12m phải kiểm toán ổn định. Khi kiểm
trạng thái chặt và vừa đến chặt.
1:1 1:1,25
Đất rời. 1:1,5 1:1,75
Đá cứng phong hoá nhẹ. 1:0,3 1:0,5
Đá cứng phong hoá nặng. 1:1 1:1.25
Đá loại mềm phong hoá nhẹ. 1: 0.75 1:1
Đá loại mềm phong hoá nặng. 1:1 1:1,25
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
22
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
Bảng 1.4. Chỉ tiêu độ dốc của mái taluy
Với nền đào đất, chiều cao mái dốc không nên vợt quá 20m, với nền đào
đá mềm, nếu mặt tầng đá dốc ra phía ngoài với góc dốc >25
o
thì mái dốc thiết kế
nên lấy bằng góc dốc mặt tầng đá và chiều cao mái dốc nên hạn chế dới 30m.
Khi chiều cao mái dốc cao hơn 12m phải tiến hành phân tích, kiểm toán
độ ổn định bằng các phơng pháp thích hợp tơng ứng với trạng thái bất lợi nhất
(đất, đá phong hóa bão hòa nớc). Với mái dốc bằng vật liệu rời rạc, ít dính thì
nên áp dụng phơng pháp mặt trợt phẳng, với đất dính kết thì nên dùng phơng
pháp mặt trợt tròn, hệ số ổn định nhỏ nhất phải 1,25. Đối với mái dốc bằng đá,
phải có phân tích so sánh với độ dốc của các mái ổn định (mái dốc nền đờng,
công trình hoặc mái dốc tự nhiên) đã tồn tại trong khu vực lân cận.
Khi mái dốc qua các tầng, lớp đất đá khác nhau thì phải thiết kế có độ dốc
khác nhau tơng ứng, tạo thành mái dốc đào kiểu mặt gẫy hoặc tại chỗ thay đổi
độ dốc bố trí thêm một mặt thềm rộng 1
ữ
3m có độ dốc 5
ữ
10% nghiêng về phía
giả thiết giữa các mặt cắt ngang, sự thay đổi của các yếu tố trên theo quy luật đ-
ờng thẳng, bỏ qua phần gồ ghề chủa mặt đất (nếu có thay đổi lớn thì đã rải chèn
thêm các cọc địa hình).
Hiện nay việc tính toán các diện tích đào, đắp, các chiều rộng bề dầy,
nói trên đợc thực hiện bằng các chơng trình máy tính. Khối lợng giữa các mặt cắt
ngang đợc tính đơn giản bằng công thức sau:
V
12
=
2
21 FF +
. L
12
(1.10)
Trong đó V
12
: Là khối lợng cần tính giữa hai mặt cắt 1,2.
L
12
: Là khoảng cách giữa hai cọc 1,2.
F
1
,F
2
: Là diện tích (bề rộng, chiều dày) của mặt cắt 1,2.j
Các khối lợng công tác cần tính trên mặt cắt ngang phụ thuộc vào giải
pháp thi công, có thể là: Diện tích đào hữu cơ, vét bùn, đánh cấp đào rãnh, diện
tích đào, đắp đất đá (lại phân chi tiết thành các cấp đất đá, hệ số đầm chặt K của
các lớp đất,) diện tích, chiều dày và các loại vật liệu lớp bù vênh. Chiều
rộng các phần mặt đờng (các loại kết cấu khác nhau trên mặt cắt ngang, kết cấu
mức độ khác nhau những yêu cầu nói trên.
Hiện nay về mặt cơ học ngời ta phân kết cấu áo đờng thành hai loại chủ
yếu là: áo đờng cứng và áo đờng mềm nhằm tìm kiếm các phơng pháp tính toán
cờng độ và biến dạng thích hợp đối với mỗi loại áo đờng để đảm bảo chúng
không bị phá hoại dới tác dụng của xe trong suốt thời kỳ sử dụng.
1.5.1.1. áo đờng cứng: (Mặt đờng bê tông xi măng) là kết cấu có cờng độ lớn, c-
ờng độ chống biến dạng (module đàn hồi hoặc module biến dạng) cũng cao hơn
nhiều so với nền đất và đặc biệt nó có khả năng chịu kéo khi uốn lớn, do vậy nó
làm việc theo nguyên lý tấm trên nền đàn hồi và phân bố đợc áp lực của tải trọng
xe xuống nền đất trên một diện tích rộng làm cho nền đất phía dới ít phải tham
gia chịu tải.
1.5.1.2. áo đờng mềm: Là kết cấu với tầng lớp đều có khả năng chịu uốn nhỏ
(hoặc không có khả năng chịu uốn) dới tác dụng của tải trọng bánh xe chúng
chịu nén và chịu cắt trợt là chủ yếu. Cờng độ và khả năng chống biến dạng của
nó có thể thay đổi phụ thuộc vào thay đổi của nhiệt độ và độ ẩm. Trong kết cấu
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
25
Đồ án tốt nghiệp Bộ môm trắc địa công trình
áo đờng mềm nền cũng tham gia chịu tải trọng cùng với mặt đờng ở mức độ
đáng kể. áo đờng mềm là tất cả các loại áo đờng làm bằng các vật liệu khác
nhau, trừ mặt đờng bê tông xi măng. Xu hớng hiện nay là dùng kết cấu áo đờng
mềm cho xây dựng đờng ôtô.
1.5.2. Chọn kết cấu áo đờng
Kết cấu áo đờng gồm hai lớp: Lớp mặt và lớp móng. Việc lựa chọn loại
mặt đờng và móng đờng căn cứ vào các chỉ tiêu sau:
1.5.2.1. Đối với mặt đờng căn cứ vào
- ý nghĩa cấp hạng kỹ thuật của đờng .
- Lu lợng xe chạy, tốc độ xe chạy tính toán.
- Khả năng cung cấp vật liệu làm đờng .
- Phơng tiện thi công.
cờng độ thấp hơn để phù hợp với quy luật truyền ứng suất do hoạt tải.
Đối với khí hậu nhiệt đới nh ở Việt Nam chúng ta thì không nên chọn cát
làm lớp móng dới vì cát rỗng tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích tụ ẩm, đồng
thời cát có cờng độ thấp không góp phần vào việc chịu tải đáng kể, lại gây khó
khăn cho việc thi công các lớp bên trên. Nếu dùng cát làm lớp đệm thì phải xây
dựng hệ thống rãnh xơng cá thật tốt để thoát nớc lòng đờng.
Để tận dụng vật liệu địa phơng ta chọn cấp phối đá dăm để làm lớp móng
đờng. Các lớp vật liệu trong kết cấu áo đờng từ trên xuống dới thì cờng độ giảm
dần để phù hợp với trạng thái phân bố ứng suất và để giảm giá thành xây dựng.
Cờng độ của các lớp trên không nên cao hơn từ 1,5
ữ
3 lần lớp dới liền nó về
Modul đàn hồi hoặc Modul biến dạng.
Nguyễn Thế Long Lớp: Trắc địa K51 Phúc Yên
27
Copyright: Tài liệu đại học ©