MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
I. Tính cấp thiết của đề tài 1
II. Mục tiêu của đề tài 1
III. Cách tiếp cận và phương pháp thực hiện 2
IV. Kết quả đạt được của luận văn: 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC HÌNH THỨC CẦU GTNT VÙNG ĐBSCL . 3
1.1.Tổng quan về vùng ĐBSCL 3
1.1.1.Đặc điểm tự nhiên 3
1.1.2. Đặc điểm kinh tế. xã hội, hạ tầng giao thông 5
1.2. Tổng quan về tình hình phát triển xây dựng cầu GTNT vùng ĐBSCL 7
1.2.1. Nhu cầu xây dựng cầu GTNT khu vực ĐBSCL 7
1.2.2. Tổng quan về kết cấu cầu 8
1.3. Nghiên cứu đánh giá, kết luận các ưu nhược điểm các dạng cầu đang áp
dụng 12
1.3.1.Cầu dây văng 12
1.3.2. Cầu thép mạ kẽm kết cấu dàn không gian 13
1.3.3. Cầu thép mạ kẽm kết cấu dàn không gian có trụ giữa 13
1.3.4.Cầu thép kết cấu không gian bằng thép góc 14
1.3.5. Cầu bằng thép thanh mỏng có vách ngăn, nhồi bê tông. 15
1.3.6. Cầu bê tông cốt thép dầm vòm liên hợp 15
1.3.7. Cầu bê tông lắp ghép 16
1.3.8. Cầu dầm thép- bê tông liên hợp 16
1.3.9. Cầu bê tông Super T 17
3.2.2 Tính toán thiết kế dầm ngang 61
3.2.3. Lựa chọn kết cấu đóng mở 66
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO 73
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Bản đồ địa hình Đồng bằng sông Cửu Long 4
Hình 1.2: Phân loại theo vật liệu 8
Hình 1.3: Phân loại theo sơ đồ chịu lực 9
Hình 1.4: Phân loại theo mục đích sử dụng 10
Hình 1.5: Phân loại theo kết cấu vượt chướng ngại vật 11
Hình 1.6: Cầu dây văng 12
Hình 1.7: Cầu thép mạ kẽm kết cấu dàn không gian 13
Hình 1.8: Cầu thép mạ kẽm kết cấu dàn không gian có trụ giữa 14
Hình 1.9: Cầu thép kết cấu không gian bằng thép góc 15
Hình 1.10: Cầu bê tông lắp ghép 16
Hình 1.11: Cầu dầm thép-bê tông liên hợp 17
Hình 1.12: Cầu bê tông Super T 17
Hình 1.13: Cầu bê tông Super V 18
Hình 1.14: Cầu gỗ 18
Hình 2.1: Vận chuyển đá cát xây dựng đến công trường 24
Hình 2.2: Thi công ván khuôn để đúc cọc- Cọc BTCT đã đúc xong 24
Hình 2.28: Sơ đồ bố trí công trình khi sử dụng kết cấu đóng mở và kết cấu
thông thường 45
Hình 3.1: Sơ đồ tải trọng đoàn xe thiết kế theo 22TCN-210-92 48
Hình 3.2: Sơ đồ khi cầu khi kết cấu đóng mở 49
Hình 3.3: Sơ đồ kết cấu tổng thể 50
Hình 3.4: Sơ đồ tính toán 50
Hình 3.5: Mặt cắt ngang cầu 51
Hình 3.6: Dầm dọc, dầm ngang 51
Hình 3.7: Sơ đồ xếp tải theo phương ngang 53
Hình 3.8: Sơ đồ chất tải TTL dầm dọc 53
Hình 3.9: Sơ đồ chất tải cho xe TK dầm dọc 53
Hình 3.10: Sơ đồ chất tải cho xe thiết kế. 54
Hình 3.11: Sơ đồ chất tải cho tĩnh tải. 55
Hình 3.12: Cắt ngang dầm dọc 59
Hình 3.13: Dầm ngang 61
Hình 3.14: Sơ đồ chất tải TTL dầm ngang 61
Hình 3.15: Sơ đồ chất tải cho xe TK dầm ngang 61
Hình 3.16: Sơ đồ chất tải cho xe thiết kế dầm ngang 61
Hình 3.17: Sơ đồ chất tải cho tĩnh tải dầm ngang 62
Hình 3.18: Sơ đồ tính toán đối trọng 66
Hình 3.19: Sơ đồ tính toán ổn định 67
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.25: Tải trọng tác dụng dầm ngang 62
Bảng 3.26: Tung độ đường ảnh hưởng tại các mặt cắt dầm ngang 63
Bảng 3.27: Diện tích đường ảnh hưởng tại các mặt cắt dầm ngang 63
Bảng 3.28: Nội lực do hoạt tải gây ra dầm ngang 63
Bảng 3.29: Nội lực do tĩnh tải dầm ngang 64
Bảng 3.30: Nội lực tại các mặt cắt dầm ngang 64
Bảng 3.31: Kiểm tra ứng suất chính giữa nhịp dầm ngang 65
Bảng 3.32-3.33 : Kiểm tra ứng suất tiếp tại gối dầm ngang 65
Bảng 3.34: Trọng lượng dầm dọc, dầm ngang cầu S11- 2,5 67
Bảng 3.35: Trọng lượng cầu S11- 2,5 68
Bảng 3.36: Trọng lượngphần dầm dối trọng cầu S11- 2,5 68
Bảng 3.37: Lực căng T, trọng lượng đối trọng sơ đồ S11- 2,5 68
Bảng 3.38: Trọng lượng dầm dọc, dầm ngang cầu S13- 2,5 68
Bảng 3.39: Trọng lượng cầu S13- 2,5 68
Bảng 3.40: Trọng lượng phần dầm đối trong cầu S13- 2,5 69
Bảng 3.41: Lực căng T, trọng lượng đối trọng sơ đồ S13- 2,5 69
Bảng 3.42: Chọn cáp thép cho kết cấu 69
Bảng 3.43: Lực dọc trụ cầu sơ đồ S11- 2,5 70
Bảng 3.44: Lực dọc trụ cầu sơ đồ S13- 2,5 70 DANH MỤC HÌNH VẼ
ĐT S11-2,5-01: Bản vẽ mặt bằng, chính diện, cắt ngang cầu S11-2,5
ĐT S11-2,5-02: Bản vẽ cấu tạo dầm nhịp 5,9m
ĐT S13-2,5-01: Bản vẽ mặt bằng, chính diện, cắt ngang cầu S13-2,5
ĐT S13-2,5-02: Bản vẽ cấu tạo dầm nhịp 6,9m
đảm bảo giao thông thủy là hết sức cần thiết.
Đề tài luận văn “Nghiên cứu giải pháp đảm bảo giao thông thủy đối với
cầu giao thông nông thôn vùng đồng bằng sông Cửu Long” là việc làm rất cần
thiết để giải quyết vấn đề giao thông thủy đang còn tồn tại ở vùng ĐBSCL.
II. Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu đề xuất giải pháp kết cấu cầu giao thông nông thôn có thể đóng
2
mở phục vụ giao thông thủy phù hợp với điều kiện của vùng đồng bằng sông Cửu
Long.
III. Cách tiếp cận và phương pháp thực hiện
Để thực hiện được các yêu cầu đặt ra, công tác nghiên cứu cần được tiếp cận
theo các hướng sau:
- Về lý thuyết: Kế thừa các kết quả nghiên cứu về cầu giao thông .
- Về công nghệ : trên cơ sở nghiên cứu đưa ra dạng hình thức kết cấu lắp
ghép có tính di động cao cho cầu giao thông nông thôn
- Lấy ý kiến chuyên gia: quá trình nghiên cứu hoàn thiện nội dung, trình tự
được tiến hành trên cơ sở ý kiến đóng góp của các chuyên gia chuyên ngành.
Về phương pháp thực hiện:
- Phương pháp hệ thống điều tra thực địa.
- Phương pháp thống kê và phân tích số liệu thực đo.
- Phương pháp chuyên gia: Lấy ý kiến chuyên gia về các nội dung nghiên
cứu.
- Phân tích lý luận để lựa chọn giải pháp hợp lý.
IV. Kết quả đạt được của luận văn:
♦
Đánh giá được hiện trạng cầu GTNT Đồng bằng sông Cửu Long
♦
An Giang có độ cao trên 100m, phần còn lại cao độ dưới 5 m, phân chia như sau :
-Vùng đất phù sa cổ ven biên giới Việt Nam – Campuchia cao độ từ 2-5m.
-Vùng gò cao tự nhiên ven sông Tiền, sông Hậu cao độ 1-3m.
-Vùng giồng cát ven biển có cao độ 1-5m.
-Vùng còn lại có cao độ từ 0-1,2m.
Do tác động của sông và biển, ĐBSCL chia ra nhiều dạng địa mạo khác
nhau, như vùng đá gốc, vùng thềm phù sa cổ, vùng đồng bằng ngập lụt cửa sông,
4
vùng đồng bằng ven biển và vùng trũng đọng nước. Mỗi nơi mang những đặc điểm
tự nhiên khác nhau rất đa dạng và phong phú.
Hình 1.1. Bản đồ địa hình Đồng bằng sông Cửu Long
1.1.1.3. Mạng lưới sông ngòi, kênh mương
ĐBSCL có hệ thống sông rạch chằng chịt, được nối liền với nhau bằng
những kênh ngang. Hệ thống sông rạch bao gồm các hệ thống sông chính như Cửu
Long, Vàm Cỏ và hệ thống kênh mương theo hướng Bắc Nam.
5
Mạng lưới sông ngòi, kênh rạch dày đặc cùng với chế độ thủy văn phức tạp,
phụ thuộc vào chế độ dòng chảy thượng nguồn, chế độ thủy triều biển Đông, biển
Tây và mưa trên đồng bằng. ĐBSCL có hệ thống sông ngòi, kênh rạch khá phong
phú, bao gồm hệ thống sông thiên nhiên và kênh đào.
- Hệ thống sông rạch thiên nhiên: Các hệ thống sông rạch thiên nhiên ở
ĐBSCL. ngoài sông Mekong với 2 nhánh chính là sông Tiền, sông Hậu, các cửa ra
biển và sông nối Vàm Nao, còn có 2 hệ thống sông quốc tế khác là Vàm Cỏ (gồm
Vàm Cỏ Đông.Vàm Cỏ Tây) và Giang Thành, và các hệ thống sông nội địa là Cái
Lớn.Cái Bé, Mỹ Thanh, Gành Hào, Ông Đốc, Bảy Háp , cùng một số rạch nhỏ
chiếm tỷ lệ rất nhỏ.
Về tôn giáo, một bộ phận người kinh và người Hoa theo đạo phật, một số ít
theo đạo thiên chúa. Người Khơme chủ yếu theo đạo phật nhưng thờ cúng theo
phong tục riêng.
Sản xuất Lâm nghiệp, được quản lý chủ yếu qua các lâm ngư trường và các
địa phương khoán trực tiếp cho dân quản lý. Những năm gần đây, thực hiện chủ
trương giao đất giao rừng cho dân, số dân sống trong rừng và sản xuất, quản lý rừng
ngày càng nhiều. Ngoài ra, ở tỉnh Cà Mau, số dân vào sinh sống bất hợp pháp trong
các khu rừng ngập mặn cũng rất nhiều, họ sống với nguồn lợi thu được bằng nuôi
tôm và khai thác trái phép lâm sản. Qua tài liệu điều tra của Phân Viện Quy hoạch
rừng II, hiện có khoảng 28.740 hộ, trong đó có 3.610 hộ thuộc các tỉnh Bến Tre, Trà
Vinh, Sóc Trăng, 435 hộ thuộc tỉnh Bạc Liêu, 24.693 hộ thuộc tỉnh Cà Mau đang
sống bằng nghề rừng, với số nhân khẩu ước tính khoảng 150.000 người. Đời sống
của nhân dân làm rừng còn khó khăn và chưa ổn định. Đa số các gia đình được giao
đất, giao rừng còn thiếu vốn sản xuất, các nguồn lợi thu nhập hàng năm không đủ
đảm bảo cuộc sống.
ĐBSCL được xem là vùng có các cơ sở y tế, giáo dục, văn hoá xã hội phát
triển chậm hơn các vùng khác.
Thực tế hiện nay mỗi huyện đều có bệnh viện, mỗi xã đều có trạm xá, tuy
nhiên trang thiết bị y tế nghèo nàn và thiếu thuốc men, thiếu cán bộ
y tế nên điều
kiện chữa bệnh rất khó khăn.
Về giáo dục, tất cả các huyện đều có trường cấp III, các xã đều có trường cấp
I, cấp II nhưng cơ sở vật chất không đủ, phòng học thiếu, học cụ nghèo nàn, thiếu
giáo viên nên chất lượng dạy và học còn kém. Hơn nữa, điều kiện đi lại khó khăn,
phân bố dân cư không tập trung, mức sống của người dân thấp nên việc học hành bị
7
hạn chế, đa số chỉ học hết cấp I, cấp II, số lượng theo học đến cấp III rất ít. Tỷ lệ
Long An 644 16,923 Tính đến 2011
8
1.2.2. Tổng quan về kết cấu cầu [12]
Công trình cầu rất đa dạng ,có nhiều cách khác nhau để phân loại công trình
cầu. Có thể phân loại theo vật liệu làm cầu, mục đích sử dụng, theo dạng kết cấu và
chướng ngại vật mà cầu vượt qua, theo sơ đồ chịu lực. Các dạng cầu đã và đang
được áp dụng trên thế giới nói chung, khu vực ĐBSCL nói riêng được phân loại
như sau:
1.2.1.1.Theo vật liệu làm cầu.
Theo vật liệu xây dựng cầu được phân loại thành các loại cơ bản như: Cầu đá
xây, cầu thép, cầu bê tông cốt thép, cầu bê tông cốt thép dự ứng lực, cầu gỗ
a- Cầu đá xây
b-Cầu thép
c- Cầu bê tông cốt thép
d- Cầu gỗ
Hình 1.2: Phân loại theo vật liệu
1.2.1.2.Theo sơ đồ chịu lực.
Theo sơ đồ chịu lực có các loại như cầu dầm, cầu vòm, cầu khung, cầu treo
dây võng, cầu dây văng.
9
- Cầu dầm: Nhịp cầu gồm các dầm bằng bê tông, bê tông cốt thép hoặc bằng
thép. Bộ phận chịu lực là dầm, làm việc chịu uốn. Cầu dầm có thể là dầm đơn giản,
b- Cầu đường sắt
c- Cầu đường bộ
Hình 1.4: Phân loại theo mục đích sử dụng
- Cầu cho người đi bộ: Cầu chỉ cho phép người đi bộ lưu thông
- Cầu đặc biệt: Dẫn các đường ống, đường dây diện
1.2.1.4.Theo dạng kết cấu và chướng ngại phải vượt qua.
Theo dạng kết cấu và chướng ngại phải vượt qua gồm cầu cố định và cầu di
động.
11
- Cầu cố định: Cầu có tĩnh không dưới cầu cố định đảm bảo thông xe, thông
thuyền dưới cầu qua lại an toàn. Cầu cố định gồm: cầu thông thường, cầu vượt, cầu
cạn, cầu cao
- Cầu di động: Cầu có độ tĩnh không dưới cầu có thể thay đổi để thông xe cộ,
thông thuyền; cầu di động gồm các loại cầu như cầu xoay, cầu đối trọng
a-Cầu xoay
b-Cầu cuộn
c-Cầu đối trọng
d-Cầu đối trọng
Hình 1.5: Phân loại theo kết cấu vượt chướng ngại vật
1.2.1.5.Theo phương pháp xây dựng
Theo phương pháp xây dựng thì có loại cầu thi công tại chỗ, cầu thi công lắp
ghép, cầu thi công bán lắp ghép.
Ưu điểm: Cầu có kết cấu cầu vững trắc làm từ thép có cường độ cao, trọng lượng
nhẹ. Thi công nhanh, lắp ráp dẽ dàng, ít đòi hỏi nhân lực có chuyên môn cao. Tính
thẩm mỹ cao, phù hợp nhu cầu đa dạng về kiến trúc. Ngoài ra trong quá trình sử
dụng thì dễ thay thế sửa chữa các bộ phận hư hỏng.
Hình 1.7: Cầu thép mạ kẽm kết cấu dàn không gian
Nhược điểm: Với dạng cầu này thì vấn đề ổn định và mỏi của cầu dàn được đặt cao
hơn các loại cầu khác. Chỉ kinh tế với cầu nhịp lớn và thi công phức tạp hơn. Công
tác duy tu bảo dưỡng, phòng ngừa sự cố phải được duy trì thường xuyên.
1.3.3. Cầu thép mạ kẽm kết cấu dàn không gian có trụ giữa
Với các cầu có nhịp lớn hơn 30m, cầu được bố trí thêm 2 trụ giữa, kết cấu
nhịp có sơ đồ một giàn liên tục hai đầu ngàm và kê trên 2 trụ giữa.
14 Hình 1.8: Cầu thép mạ kẽm kết cấu dàn không gian có trụ giữa
Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp, nhất là các mối nối giữa dầm dọc và dầm ngang và
dàn chủ hay các mối nối giữa các thanh dàn. Chiều dài nhịp lớn, dàn có nhiều thanh
nên công tác duy tu bảo dưỡng phức tạp.
1.3.4.Cầu thép kết cấu không gian bằng thép góc
Ưu điểm: Cầu có kết cấu cầu vững trắc, chịu tải trọng cao. Các thanh thép có trọng
lượng nhẹ (so với cầu bê tông) giảm bớt tĩnh tải xuống mố trụ, yêu cầu về móng
thấp hơn cầu dầm [3] 15 Hình 1.9: Cầu thép kết cấu không gian bằng thép góc
Nhược điểm: Trọng lượng bản thân lớn; nên các mố trụ phải được xử lý tốt. Cần có
phượng tiện vận chuyển, cẩu lắp từ nhà máy sản xuất tới công trường thi công.
Trong quá trình thi công thì xử lí các mối nối phức tạp. Độ cứng toàn kết cấu không
lớn.
1.3.8. Cầu dầm thép- bê tông liên hợp
Dạng cầu này là với dầm I có chiều cao H thì sau khi chế tạo, chiều cao dầm có
thể tăng thêm 25%.
Ưu điểm: Kết cấu vững trắc, chịu tải trọng lớn. Thích hợp cho cầu ô tô vận tải 8.10
tấn đi qua. Các dầm của cầu cũng được sản xuất trước nên thời gian thi công nhanh.
Nhược điểm: Trọng lượng bản thân cầu lớn và độ thông thuyền không cao.
17 Hình 1.11: Cầu dầm thép-bê tông liên hợp
1.3.9. Cầu bê tông Super T
Ưu điểm: Cầu có kết cấu vững trắc, chịu tải trọng lớn. Kết cấu đúc sẵn nên rút ngắn
thời gian thi công .Phù hợp vùng nước nợ, nước mặn, vùng có mực nước giao động
lớn.
Nhược điểm: Kết cấu có trọng lượng bản thân lớn; Cần có phượng tiện vận chuyển,
cẩu lắp. Xử lí các mối nối phức tạp.
Hình 1.12: Cầu bê tông Super T
1.3.10. Cầu bê tông Super V
Ưu điểm: Tương tự như các dạng cầu BTCT khác thì cầu dạng này có kết cấu vững
trắc, chịu tải trọng cao hơn so với các cầu BTCT cùng loại. Kiểu dáng đẹp, giá
thành rẻ .Phù hợp vùng nước nợ, nước mặn, vùng có mực nước giao động lớn.
Copyright: Tài liệu đại học ©