CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐOẠN TUYẾN
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG
• Giao thông vận tải được coi là huyết mạch của đời sống kinh tế xã hội.Chính vì
thế ngành GTVT rất quan trọng góp phần không nhỏ vào việc định hướng và
phát triển kinh tế quốc dân , là một nhu cầu không thể thiếu của xã hội ,nhất là
trong điều kiện kinh tế của nước ta hiện nay.Chính nó đã tạo điều kiện thuận lợi
nhiều mặt cho sự phát triển kinh tế xã hội,cho nhu cầu của sự phát triển hơn nữa
về cơ sở hạ tầng một xã hội phát triển bền vững ,lâu dài .
• Vì vậy phát triển ngành giao thông vận tải là một chiến lược cho sự tăng trưởng
và phát triển của mọi ngành mọi lĩnh vực
• Giao thông vận tải đã cho ra đời rất nhiều công trinh có tầm quan trọng cực lớn
như : những công trình cầu, cống, đường ôtô ,đường đô thị , đường nông thôn
v.v... chính những công trình này đã tạo đà cho nhiều chiến lược phát triển đi
đến thành công .
1.1.1. Giới thiệu vị trí tuyến đường:
• Khu vực tuyến đi qua thuộc Tỉnh Quảng Bình. Với chức năng, ý nghĩa là trung
tâm kinh tế, văn hóa, giáo dục của miền Trung - Trung Bộ.
1.1.2. Mục đích, ý nghĩa của tuyến:
• Trước đây khi chưa có tuyến đường đi qua hai điểm G và L trên bình đồ thuộc
Tỉnh Quảng Bình thì mọi hoạt động kinh tế ,buôn bán trao đổi thông thương , đi
lại ...đều bị gián đoạn ,chính vì vậy sự phát triển không đồng đều giữa hai vùng
trong Tỉnh Quảng Bình được thể hiện rõ rệt .Để nhằm đẩy mạnh sự phát triển
kinh tế của hai khu vực trong Tỉnh Quảng Bình, đồng thời tạo đà cho sự phát
triển, đưa Tỉnh Quảng Bình đi lên, ngoài ra còn tạo điều kiện thuận lợi cho mọi
hoạt động khác như quốc phòng ,du lịch, kiểm soát trật tự xã hội thông suốt
giữa các trung tâm chính trị của thành phố.
• Những tầm quan trọng vừa nêu chính là một động lực vô cùng lớn trong việc
thiết kế đoạn đường ô tô đi qua hai điểm G và L trên bình đồ thuộc địa phận
Tỉnh Quảng Bình.
1
Nước ở các sông suối gần đó có hàm lượng các muối hoà tan ít, các khoáng
chất trong nước cũng rất ít đảm bảo cho sinh hoạt của công nhân và phục vụ tốt
cho thi công. Khi có mưa lớn về mùa lũ thì hàm lượng rác bẩn và phù sa không
ảnh hưởng đáng kể.
• Ở khu vực này chỉ có nước mặt, hầu như không thấy nước ngầm.
1.1.3.5.Khí hậu :
• Khu vực tuyến G - L đi qua là vùng đồi núi, có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nắng
nhiều mưa ít. Khu vực tuyến chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc phân biệt
thành 2 mùa rõ rệt:
• Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 9.
2
• Mùa nắng từ tháng 10 đến tháng 3. Vùng này thuộc khu vực mưa rào, chịu ảnh
hưởng của gió mùa khô. Vì vậy phải chú ý chọn thời điểm xây dựng vào mùa
nắng tốt.
1.1.3.6. Thuỷ văn :
• Ở khu vực này chỉ có nước mặt, hầu như không thấy nước ngầm.
1.1.4 Các điều kiện xã hội của khu vực tuyến:
1.1.4.1. Dân cư và tình hình phân bố dân cư :
• Dân cư phân bố rãi rác dọc theo tuyến, hai đầu tuyến tập trung khá đông dân cư.
Nhà cửa ruộng vườn nằm xa chỉ giới xây dựng, dự kiến việc đền bù, giải toả sẽ
được tiến hành nhanh chóng, tạo điều kiện cho công tác thi công đúng kế
hoạch.
• Do nhận thức được tầm quan trọng của tuyến đường sau khi xây dựng xong nên
người dân rất đồng tình ủng hộ đội thi công.
1.1.4.2.Tình hình Kinh tế - Văn hoá - Xã hội trong khu vực :
• Nơi đây là địa hình miền đồng bằng và đồi dân cư phân bố tập trung hai bên
tuyến đường. Nghề nghiệp chính của họ là làm rừng, trồng cây và chăn nuôi, ...
ứng yêu cầu của nhân dân trong vùng cũng như đơn vị thi công.
• Qua nhận xét trên, ta thấy rằng tình hình tự nhiên và xã hội của khu vực rất
thuận lợi cho việc thiết kế và thi công tuyến đường này, tạo điều kiện nhanh
chóng hoàn thành tuyến đường đạt chất lượng và đúng tiến độ.
1.2 CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
• Số liệu về lưu lượng và thành phần dòng xe :
Các số liệu ban đầu :
- Bình đồ tuyến tỉ lệ : 1/10000
- Khu vực thiết kế thuộc tỉnh : tỉnh Quảng Bình
- Đường đồng mức chênh nhau : 10 m
- Lưu lượng xe trung bình ngày đêm ở năm đầu tiên:
N1 = AADT = 281 (xehh/ng.đ).
Bảng 1.1: Thành phần dòng xe năm đầu tiên:
Loại xe
Xe con
Xe tải nhẹ
Xe tải trung
Tànnh phần
Loại xe
dòng xe(%)
25
Xe tải nặng
28
Rơ mooc
23
Xe buýt
Hệ số tăng xe : q = 7 % .
Tànnh phần
+ Trong đó:Vhc - Vận tốc hạn chế khi xe chạy vào đường cong (km/h).
µ - Hệ số lực ngang
(µ=0.15 khi làm siêu cao)
R - Bán kính đường cong nằm (m).
isc - Độ dốc siêu cao sử dụng trên đường cong tính toán.
Bảng 1.2: Vận tốc hạn chế khi vào đường cong nằm phương án I
TT LÝ TRÌNH ĐỈNH
1
Km1 + 350.67
2
Km2 + 786.57
3
Km3 + 551.30
R(m)
800
1500
250
µ
0.15
0.15
0.15
isc(%) Vhc(km/h) Vtk(km/h)
Kết luận
2
131.42
ϕ=0,5-Hệ số bám dọc trên đường lấy trong điều kiện bình thường,mặt đường ẩm,
sạch
+ Trên phương án tuyến 1, đường cong đứng lồi có bán kính nhỏ nhất R=2500 (m)
Ta tính được
V = 70,82 (km/h) > 60 (km/h)
Như vậy, xe chạy không bị hạn chế khi vào đường cong đứng lồi.
- Khi xe vào đường cong đứng lõm, Vhc được xác định theo công thức:
V = 6,5R lom (km/h)
Trên phương án tuyến 1,đường cong đứng lõm có bán kính nhỏ nhất R=1500(m)
V = 6,5 × 1500 = 98.74 (km/h) > 60km/h
Như vậy, xe chạy không bị hạn chế khi vào đường cong đứng lõm.
1.3.3. Tính toán các đoạn tăng tốc, giảm tốc và hãm xe:
• Chiều dài đoạn hãm xe tính theo công thức:
Sh =
(
)
k V12 − V22
(m)
254(ϕ ± i )
• Chiều dài đoạn tăng hay giảm tốc (không sử dụng phanh) xác định theo công thức:
St,g
V22 − V12
∑l
i =1
i
T
(km/h).
- Thời gian trung bình xe chạy theo chiều đi và chiều về:
Ttb2 chieu =
Tđi + Tvê
2
Tính toán được thể hiện trong Phụ lục I-5 và phụ lục I-6
Vậy tốc dộ xe chạy trung bình cả chiều đi và chiều về của phương án I :
Vtb = 62,41 (Km/h)
Vậy thời gian xe chạy trung bình cả chiều đi và chiều về của phương án I :
Ttb = 4.65405 (phút)
1.3.5. Xác định lượng tiêu hao nhiên liệu:
•Lượng tiêu hao nhiên liệu khi xe chạy trên 100 km đường xác định theo công thức:
Q100 =
qc Nc
10Vγ (lít/100km)
- Trong đó: qc - Tỷ suất tiêu hao nhiên liệu (g/mã lực.giờ), phụ thuộc vào số
vòng quay của động cơ và mức độ mở bướm xăng, khi tính toán xem bướm
xăng mở hoàn toàn, theo [6] thì qc = 250 ÷ 300, chọn qc = 270 (g/mã lực.giờ).
l
7
(lít /xe)
Lượng tiêu hao nhiên liệu trung bình của xe đi trên chiều dài tuyến là:
Q=
Q di + Q ve
(lít)
2
Kết quả tính toán thể hiện trong Phụ lục I-7 và Phụ lục I-8.
Vậy lượng tiêu hao nhiên liệu trung bình của phương án I cả chiều đi và chiều
về là: Qtb = 2.4805 (lít/xe)
CHƯƠNG II:
CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG MỀM
8
2.1. THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG MỀM (THEO 22TCN 211-06)
2.1.1. Cơ sở thiết kế kết cấu áo đường
2.1.1.1. Quy trình tính toán và tải trọng tính toán
- Áo đường mềm được tính toán thiết kế theo tiêu chuẩn ngành 22TCN 211- 06:
Áo đường mềm các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế.
- Tải trọng tính toán: (Theo Bảng 3.1-22TCN 211-06)
+ Tải trọng trục tiêu chuẩn :100 kN
70.25
Xe tải nhẹ
Xe tải trung
Xe tải nặng
Rơ mooc
78.68
64.63
25.29
8.43
9
Xe buýt
33.72
Tổn
g
281
7
228
126
8
244
135
10
280
154
15
392
216
- Tính số trục xe tính toán tích luỹ trong thời hạn tính toán tương ứng với loại kết
cấu áo đường.
Tổng số trục xe tích luỹ sau t năm được tính theo công thức
[(1 + q ) − 1] .365.N
t
N=
q (1 + q ) t −1
tti
Bảng 2.3: số trục xe tích lũy năm thứ t.
Năm tính toán
Ntt (trục/làn.ng.đêm)
84
1
quan trọng về văn hố ,kinh tế của tỉnh thành phố Đồng Hới tỉnh Quảng Bình.
Bản thân sinh viên khi làm phương án loại mặt đường cấp cao A2 đã thấy nhiều
vấn đề trong việc đề xuất các giai đoạn xây dựng và duy tu,bảo dưỡng khơng
thống nhất được với số năm để quy đổi các lợi ích và chi phí kinh tế trong 2
phương án đầu tư tập trung và đầu tư phân kì. Nên đề xuất sử dụng loại mặt
đường cấp cao A1.
Xác định được mơđun đàn hồi u cầu dựa vào lưu lượng trục xe quy đổi
đường cấp III ( tra bảng 3-4,3-5 [2] ).
Bảng Mơ đun đàn hồi u cầu các giai đoạncó trong Phụ lục II-3:
Phương pháp xây dựng kết cấu mặt đường:
Lớp tạo nhám(nếu có)
Lớp mặt(Surfacing)
Tầng móng
Lớp móng trên(Base)
Lớp móng dưới(Sub-Base)
Áo đường(hay KCAD)
Tầng mặt
+ Ngun tắc cấu tạo.
Thiết kế kết cấu áo đường theo ngun tắc thiết kế tổng thể nền mặt đường, kết
cấu mặt đường phải kín và ổn định nhiệt.
Phải tận dụng tối đa vật liệu địa phương, vận dụng kinh nghiệm về xây dựng
Loại vật liệu
Echmin=177 Mpa
hi (cm)
Ei(Mpa)
1
BTN chặt 9,5 (đá dăm ≥ 50%)
5
420
2
BTN chặt 12,5 (đá dăm ≥ 35%)
7
350
Vì kết cấu áo đường mềm có nhiều lớp nên cần quy đổi về hệ 2 lớp để áp dụng
dạng toán đồ hình 3-1(TCVN 211-06).Việc quy đổi được thực hiện đối với 2 lớp
một từ dưới lên và biểu thức:
Biểu thức: Etb
1
1 + kt 3
= E2 .
1 +k
1
3
1
;
H
12
=
= 0,364
D
33
min
Ech
177
=
= 0,468
Etb
378,13
Ech 2
⇒Tra toán đồ Kôgan: E =0,362⇒Ech2=136,9 Mpa.
tb
Như vậy tầng mặt có Ech2 = 136,9 Mpa
2.1.2. Phương án đầu tư tập trung (15 năm).
2.1.2.1. Dự kiến kết cấu áo đường
Phương án 1 :
-Chọn móng trên bằng cấp phối đá dăm loại I Dmax25 và móng dưới bằng cấp phối
đá dăm loại II Dmax37.5 .
Phương án 2 :
-Chọn móng trên bằng cấp phối đá dăm loại I Dmax25 và móng dưới bằng cát vàng
gia cố xi măng 6% (cường độ chịu nén ở tuổi 28 ngày ≥ 2Mpa)
hi (cm)
Bảng 2.6: Tính toán chiều dày các lớp vật liệu làm móng
Giải
h3
Ech3
pháp (cm) Ech/E3
h3/D Ech3/E3 (Mpa) Ech3/E4 E0/E4
1
14 0,4563 0,4242 0,339 101,7 0,4068 0,192
2
15 0,4563 0,4545 0,329
98,7 0,3948 0,192
3
17 0,4563 0,5152 0,31
93
0,372 0,192
h4/D
0,764
0,716
0,654
Ei (Mpa)
300
250
h4
h4(cm) chọn
25,2
24
1,652.753.371
2,716.447.497
3
17
1,148.244.233
22
1,548.607.128
2,696.851.361
Kiến nghị chọn giải pháp 3 có h3 = 17 cm, h4 = 22 cm có giá thành nhỏ hơn là
2,696.851.416 (đ/Km dài) để đưa vào so sánh
min
dv
PHU ONG ÁN I
Ech = Kcd. Eyc= 1,1.160.96=177 Mpa
Ech= 177.76Mpa
5
1
7
2
17
h4
pháp (cm) Ech/E3 h3/D Ech3/E3 (Mpa) Ech3/E4 E0/E4 h4/D h4(cm) chọn
1
14 0,4563 0,4242 0,339 101,7 0,3632 0,1714 0,683 22,5
23
2
16 0,4563 0,485 0,319 95,7
0,342 0,1714 0,635 20,9
21
3
17 0,4563 0,5152 0,31
93
0.332 0,1714 0,594 19,6
20
Đơn giá tính toán lấy theo Đơn giá xây dựng công trình .
Bảng 2.10: giá thành PA móng 2.
cấp phối đá dăm loại I
cát vàng gia cố xi măng 6%
Giải
Tổng giá thành
h
Giá
thành
h
Giá
thành
3
4
pháp
(đ/Km dài)
Ech = Kcd. Eyc= 1,1.160.96=177 Mpa
Ech= 177.87Mpa
5
1
7
2
17
3
20
4
ÐAT NEN A CAT BUI NANG: a=0.55 ,
k98 , E =48 Mpa, C=0.024 Mpa , f =28°
14
Hình 2.3: Kết cấu áo đường phương án móng 2
Phương án móng 3.
Bảng 2.11: kết cấu tầng móng PA móng 3.
Lớp
Loại vật liệu
Cấp phối thiên nhiên loại A Tổng giá thành
Giải
pháp
(đ/Km dài)
h3
Giá thành
h4
Giá thành
(cm)
(đ/Km dài)
(cm)
(đ/Km dài)
1
14
1,021.419.072
32
999,319.434
2,020.738.506
2
16
1,105.969.180
28
887,251.224
1,993.220.404
3
18
1,190.519.287
24
768,574.576
1,959.093.863
2.1.2.4. Kết cấu áo đường phương án đầu tư tập trung:
• Phương án móng 1:
Bảng 2.14: KCAD PA đầu tư tập trung PA móng 1.
H1= 5cm. BTN chặt 9,5 (đá dăm ≥ 50%)
H2 =7cm. BTN chặt 12,5 (đá dăm ≥ 30%)
H3=17cm. Cấp phối đá dăm loại I, Dmax25
H4 = 22cm. Cấp phối đá dăm loại II, Dmax37.5
Nền đất Á cát bụi nặng
E1 = 420(Mpa)
E2 = 350(Mpa)
E3 = 300(Mpa)
E4 = 250(Mpa)
E0= 48(Mpa)
• Phương án móng 2:
Bảng 2.15: KCAD PA đầu tư tập trung PA móng 2.
H1= 5cm. BTN chặt 9,5 (đá dăm ≥ 50%)
E1 = 420(Mpa)
H2 =7cm. BTN chặt 12,5 (đá dăm ≥ 30%)
E2 = 350(Mpa)
H3=17 cm. Cấp phối đá dăm loại I, Dmax25
E4 = 300(Mpa)
H4 = 20cm. Cát vàng gia cố XM 6%.
E3 = 280(Mpa)
(cường độ chịu nén ở tuổi 28 ngày ≥ 2Mpa)
Nền đất Á cát bụi nặng
E0= 48(Mpa)
E1
1+ k
16
Kết quả tính toán
Bảng 2.17: Kiểm tra điều kiện độ võng đàn hồi PA chọn:
K=
hi
Etb'
E2
Ei
htb=h2+h1
Lớp VL
t=
(cm
H2
E1
(Mpa)
(cm)
(Mpa)
)
H1
Cấp phối thiên nhiên loại A
200
24
24
200
Cấp phối đá dăm loại I,Dmax25 300
=
= 0.1513 ; ⇒ Ech/ Ε tbdc = 0,559
Etb 317,27
min
⇒ Ech = 0,559x317,27 =177.35 (Mpa) > Ε ch
= 177(Mpa)
Kết luận : Kết cấu áo đường phương án móng 3 thoả mãn điều kiện độ võng đàn
hồi
2.1.2.5. 2. Kiểm tra điều kiện trượt của nền phương án chọn ở nhiệt độ (60oC) :
Ctt
Điều kiện kiểm tra: Tax + Tav ≤ K tr
cd
Trong đó:
Tax:là ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng bánh xe tính toán gây trong nền
đất hoặc trong các lớp vật liệu kém dính (Mpa).
Tav:là ứng suất cắt hoạt động do tảI trọng bản thân các lớp vật liệu nằm trên gây ra
tại điểm đang xét (Mpa).
KTR
CD : là hệ số cường độ về chịu cắt trượt được chọn tùy thuộc vào độ tin cậy thiết
kế Với đường cấp IV ,hai làn xe chọn độ tin cậy bằng 0.9 → KTR
CD =0.94 ( Bảng 3.7
22TCN211-06)
- Xác định lực tính toán Ctt .
Tri số Ctt xác định theo biểu thức : Ctt = C.K1.K2.K3
Trong đó : C :lực dính của đất nền hoặc vật liệu kém dính: C= 0.024 (MPa)
K1, K2, K3, tra mục 3.5.4 [22TCN 211-06]
⇒ Ctt = C.K1.K2.K3 = 0,024x0,6x0,8x1,5= 0,0173 (MPa)
18
0,75
42
239,57
BTN chặt 12,5 (đá dăm ≥
250 1,044
7
0,1667
49
241,04
30%)
BTN chặt 9,5 (đá dăm ≥ 50%) 300 1,245
5
0,102
54
246,14
tt
- H/D = 54/33=1,64 nên trị số Etb của kết cấu được nhân thêm hệ số điều chỉnh:
Tra bảng 3.6 22TCN211-06 được β=1,1892
Vậy Ε tbdc = 1,1892. 246,14= 292,71 (Mpa).
H 54
=
= 1,64
D 33
E dc tb
292,71
=
= 6,1 =>
E0
48
Nền đất á cát bụi nặng
(Mpa)
48
Cấp phối thiên nhiên loại A
200
- với
h1 24
=
= 0,7273
D 33
E
E2
E1
t=
-
hi
(cm)
24
k=
E1
vậy Ech' = 0,455 x 200 = 91 Mpa
H
24
=∫
=1,066
D
33
β = ∫
18
m
ch
’
ch
Vậy E =β.E =1,066 x 91 =97,006
-Xác định ứng suất cắt lớn nhất Tax
Theo kết quả tính ở trên, sơ đồ tính được đưa về hệ 4 lớp gồm 3 lớp trên và 1 lớp
dưới là lớp bán không gian có E2=97,006 ,c=0,05 MPa, =400
Bảng 2.20: Tính Etb của cả 3 lớp kết cấu PA chọn (kiểm tra trượt):
Ei
LỚP KẾT CẤU
18
300
BTNC 12,5 (Đá dăm ≥ 35%)
250
0,833
7
0,389
25
285,39
BTNC 9,5 (Đá dăm ≥ 50%)
300
1,051
5
0,2
30
ϕ = 40
Tra toán đồ hình 3.3 [22TCN 211-06] ⇒
Tax
= 0,0411
p
0
⇒ Tax = p x 0,0411= 0,6 x 0,0411= 0,02466 (MPa).
- Xác định ứng suất cắt do trọng lượng bản thân Tav.
H = 30
ϕ = 40
0
⇒ Tra toán đồ hình 3.4 [22TCN 211-06] ⇒ Tav = - 0,0021 (MPa).
- Xác định lực tính toán Ctt .
Tri số Ctt xác định theo biểu thức : Ctt = C.K1.K2.K3
Trong đó : C :lực dính của đất nền hoặc vật liệu kém dính; C= 0.05 (MPa)
K1, K2, K3, tra mục 3.5.4 [22TCN 211-06]
⇒ Ctt = C.K1.K2.K3 = 0,05x0,6x0,8x1,5= 0,036 (MPa)
Ctt
Ctt
Trong đó: σku : ứng suất chịu kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền
khối dưới tác dụng của tải trọng bánh xe.
19
kb : hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng suất trong kết cấu áo đường
dưới tác dụng của tải trọng tính toán là bánh đôi hoặc bánh đơn. Ta
sử dụng cụm bánh đôi nên kb = 0,85;
σ ku : ứng suất kéo uốn đơn vị;
p : áp lực bánh của tải trọng trục tính toán, p = 0,6 (MPa)
Xác định R ttku :
Cường độ chịu kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối được xác định theo biểu thức
Rttku = Rku .k1.k2
Trong đó: Rku : cường độ chịu kéo uốn giới hạn ở nhiệt độ tính toán và ở tuỗi mẫu
tính toán dưới tác dụng của tải trọng tác dụng 1 lần;
k2 : hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác
nhân về khí hậu thời tiết. Với bê tông nhựa chặt loại I lấy k2 = 1,0.
k1 : hệ số xét đến sự suy giảm cường độ do vật liệu bị mỏi dưới tác dụng
của tải trọng trùng phục, k1 được lấy theo biểu thức dưới đây:
K1 =
11,11
11,11
=
= 0,563Mpa
0 , 22
Ne
H
42
=
= 1,273
D 33
⇒ Tra
E nendat
48
=
=
0
,
176
dc
273,11
E tb
toán đồ Kôgan ⇒
Ech.m
= 0,508
Etbdc
Vậy được : Ech.m = Etbdc x0,508= 273,11 x 0,508= 138,74 (MPa).
Xác định σku theo công thức :
σ ku = σ ku . p.kb
20
E1 (cm)
(Mpa)
Cấp phối thiên nhiên loại A
200
24
24
200
Cấp phối đá dăm loại I,Dmax25
300
1,5
18
0,75
42 239,57
BTN chặt 12,5 (đá dăm ≥ 30%)
1600
6,68
7
0,1667 49 342,17
49
H
β = f ÷=ƒ = 1,485 => β = 1,1755
D
33
=
= 0,152
D 33
⇒ Tra toán đồ 3.5 [211-06] ta được
E1
1800
=
= 9,65
Echm 186,55
σ ku = 2,3421
(MPa)
Vậy : σ ku = σ ku . p.kb = 2,3421 x0,6x0,85 = 1,194 (MPa).
*Kiểm tra với lớp bê tông nhựa dưới :
σ ku = 1,061
-Ta có môđun đàn hồi chung tối thiểu của kết cấu nền áo đường
E chmin = K cddv . E yctt =1.10 × 125.38 = 137,92 (Mpa). [3-4 22TCN 211-06]
10
*Như vậy dùng N tt = 154 (trục/ngđ.làn) ,Ech = 137,92 (Mpa) để tính toán.
Kiểm tra độ võng đàn hồi.
Lớp kết cấu
Láng nhựa
Cấp phối đá dăm loại I
Cấp phối thiên nhiên loại A
hi (cm)
3
18
24
Ei (MPa)
Không tt
300
200
- Chuyển hệ nhiều lớp thành hệ 2 lớp bằng cách đổi nhiều lớp kết cấu áo đường
lần lượt 2 lớp 1 từ dưới lên theo công thức:
E tb
1 + k .t 1 / 3
= E1
1+k
1,5
18
0,75
42
239,57
3
Láng nhựa
Không tính toán
dc
Eo
Etb = β. Etb
Ech
Eyc
Kết
H
Ech
β = f ÷
H/D
dc
dc
Etb
D
Etb
(Mpa)
(Mpa) (Mpa)
luận
1,273
1,14
273,11
0,176 0,508 138,74 137,92
LỚP VL
CPTN loại A
CPĐD loại I, Dmax25
Láng nhựa
Ei(Mpa) t Hi(cm)
k
Htb(cm)
200
24
24
300
1,5
18
0,75
42
Không tính toán
Etb(Mpa)
200
239,57
Bảng 2.23: Kiểm tra điều kiện trượt của nền đường Giai đoạn I (7 năm )
H/D
β
Etbdc=β.Etb
(Mpa)
(Mpa)
0,0274
0,6
C
(Mpa)
0,024
Tax
(Mpa)
0,0164
Ctt
(Mpa)
0,0173
H
(cm)
ϕ(độ)
Tav
(daN/cm2)
42
280
- 0,0014
- Ứng suất cắt cho phép của nền đất: [τ] = K tr
cd
- Trị số lực dính tính toán Ctt: Ctt=C.K1.K2.K3 theo 3.5.4 của [2].
- Với độ tin cậy đường cấp IV là 0,9 nên theo Bảng 3-7 (TL[2]) ta có hệ số
Kcdtr=0,94.
Do đó ta có: Tax+Tav =0,015(Mpa) ≤ [τ] =
0,0173
= 0,0184
0.94
(Mpa)
Kết luận : Nền đất đảm bảo điều kiện chống trượt.
Kiểm tra điều kiện trượt của lớp cấp phối thiên nhiên
- Xác định mô đun đàn hồi chung Ech.m trên lớp CPTN:
- Với:
E
E
48
h4 24
= 0,24 . Tra toán đồ Kôgan ⇒ tb = 0,455
=
= 0,7273 và 0 =
E
200
E4
4
D 33
t
Hi(cm)
18
Tax
k
Tax
P
P
(Mpa)
(Mpa)
H
(cm)
0,060
9
0,6
0,0365
18
(Mpa)
Kcdtr
[τ]=
0,0352
0,
6
0,8
1,5
0,05
0,036
0,94
0,0383
Kết luận
K cdtr
Đạt
2.1.3.2. Giai đoạn II (8 năm sau ):
lần lượt 2 lớp 1 từ dưới lên theo công thức:
1 + k .t 1 / 3
E ' tb = E1
1+k
3
;k =
E2
h2
;t=
; htb = h1 + h2
h1
E1
24
Kết quả tính toán:
Bảng 2.25: Kiểm tra độ võng đàn hồi cho phép Giai đoạn II(8 năm sau)
STT
1
LỚP VL
Ei(Mpa)
t
Hi(cm)
k
=
f
H/D
dc
D÷
dc
Etb
Etb
(Mpa)
(Mpa)
(Mpa)
luận
0,424
1
378.96
0,33
0,469
177,73
177
Đạt
tt
H/D=14/33=0.424 nên trị số Etb của kết cấu không được nhân thêm hệ số điều
chỉnh β=1
Vậy Ε tb = 378,96 MPa
Dùng toán đồ H3.1 xác định môđun đàn hồi chung của mặt đường.
E1 124,87
=
= 0,33
E 2 378,96
Quy đổi 2 lớp BTN về một lớp tương đương có chiều dày là h=14 cm:
H1 =6+8=14 (cm) ; Etb =
1800 x 6 +1600 x 8
= 1685, 7
6 + 8
MPa
Tìm σ ku ở đaý lớp bê tông nhựa lớp dưới bằng cách tra toán đồ hình 3.6 với:
H 14
=
= 0,424
D 33
;
Etb
1685,7
=
= 13,5
E ch.m 124,87
Tra toán đồ hình 3.5 xác định được ứng suất kéo uốn đơn vị ở lớp mặt
σ ku = 1,8433
→ σ ku = σ ku . p.kb = 0,85 . 0,6 . 1,8433= 0.94 MPa.
k1 =
11,11