Thiết kế kỹ thuật tuyến AB nằm trong dự án đường thuộc địa phận huyện Nghĩa ĐànQúy Hợp tỉnh Nghệ An

B MễN: CTGTCC & MT PHN II THIT K K THUT S1= l1 + Sh + lk = V K .V 2 + + lk 3,6 254.( i ) Trong đó : -V : vận tốc xe chạy tính toán, V = 60 km/h. -K: hệ số sử dụng phanh K = 1,3 -lk: cự li an toàn = 5 10 m. -i : độ dốc dọc đoạn tính toán, trờng hợp xe đang xuống dốc dọc này là lớn nhất I = 6%. và độ dốc -: hệ số bám dọc, trờng hợp mặt đờng ẩm và bẩn, nguy hiểm nhất = 0,5. Thay vào công thức tính ta có: 60 1,2 ì 60 2 + + 10 = 65,32( m) S1 = 3,6 254(0,5 0,06) b. Xỏc nh tm nhỡn hai chiu Công thức xác định tầm nhìn hai chiều: S2 = 2 lp+ 2Sh+ lk Các thông số tính toán nh sơ đồ tầm nhìn một chiều, ta có công thức tính toán: S2 = 2 lp+ 2Sh+ l0 = Thay số vào ta có: S2 = 60 1,2.60 2.0,5 + + 10 = 112,36 m 1,8 127.(0,52 0,06 2 ) Theo TCXDVN 104 - 2007 với đờng phố chính thứ yếu v = 60km/h +Tầm nhìn dừng xe tối thiểu : 75 m +Tầm nhìn ngợc chiều tối thiểu : 150 m. + Tầm nhìn vợt xe tối thiểu: 350 m Kết hợp giữa tính toán và quy trình ta chọn tiêu chuẩn thiết kế theo quy trình. 3.2. Thit k bỡnh Điểm đầu: tại Km2+00 của tuyến A-B Điểm cuối: tại Km3+100 của tuyến A-B Chiều dài của tuyến là: 1100 m. Trờn tuyn cú mt nỳt giao km 2+740 n km2+800 SVTH: Phan Vn Vinh 63 GVHD:Ths.Nguyn Lan Anh B MễN: CTGTCC & MT PHN II THIT K K THUT 3.3. Thit k mt ct dc 3.3.1.Yờu cu i vi thit k mt ct dc ng ụ th Thiết kế mặt cắt dọc đờng đô thị là xác định độ dốc dọc cho từng đoạn đờng, vị trí và độ cao điểm gãy, bán kính đờng cong đứng. Khi xác định các yếu tố này cần dựa vào loại đờng, cấp đờng, lu lợng xe dự kiến, điều kiện tự nhiên. Cụ thể cần thỏa mãn các yêu cầu sau: Yêu cầu xe chạy: đảm bảo xe chạy an toàn, êm thuận, đạt tốc độ yêu cầu. Tại các điểm gãy cần bố trí đờng cong đứng có bán kính tơng đối lớn. Yêu cầu đi lại: đờng thiết kế phải nối với các đờng ngang, đờng nhánh, đờng ra vào các tiểu khu, đờng ra vào các công trình hai bên, đảm bảo đi lại thuận tiện. Yêu cầu thoát nớc: đảm bảo thoát nớc dễ dàng ở tiểu khu hai bên đờng và mặt đờng, nói chung độ cao của bó vỉa phải thấp hơn độ cao của đờng đỏ xây dựng. Yêu cầu bố trí các công trình ngầm: độ cao của đờng đỏ phải đảm bảo công trình ngầm có chiều dày đất đắp tối thiểu - Đảm bảo các cao độ khống chế - Đảm bảo yêu cầu về mặt kiến trúc 3.3.2. Thit k trc dc tuyn Các cao độ khống chế bao gồm: - Cao độ quy hoạch san nền dọc hai bên tuyến - Cao độ vuốt nối với đờng cũ - Cao độ tại các vị trí khớp nối với các dự án liên quan Cao độ trong hồ sơ thiết kế lấy theo hệ cao độ quốc gia. 3.4. Thit k mt ct ngang Mặt cắt ngang đờng đô thị thờng có ba bộ phận chính: phần xe chạy, hè phố và dải trồng cây. Mặt cắt ngang đợc xây dựng trong phạm vi đờng đỏ xây dựng (chỉ giới xây dựng). Nhiệm vụ chính của công tác thiết kế mặt cắt ngang là xác định một cách hợp lý chiều rộng, vị trí và độ cao của các bộ phận của đờng; đảm bảo xe chạy an toàn, thông suốt và thuận tiện; đảm bảo thoát nớc mặt, yêu cầu về kiến trúc. Khi thiết kế phải đồng thời xét việc bố trí các công trình trên và ngầm dới mặt đất trong phạm vi mặt cắt ngang và các công trình xây dựng hai bên đờng 3.4.1 Cỏc yu t trc ngang ca tuyn thit k nh sau Đờng phố chính đô thị ( đờng phố chính thứ yếu ), vận tốc thiết kế V tk = 60Km/h, kết hợp tính toán với TCXDVN104-07 ta có trị số của các yếu tố hình học nh sau: - Bề rộng phần xe chạy: B = 6x3,5 (m) - Bề rộng dải phân cách: B pc = 3,0 (m) - Bề rộng dải an toàn sát dải phân cách giữa: 2x 0,5 m =1 (m) SVTH: Phan Vn Vinh 64 GVHD:Ths.Nguyn Lan Anh B MễN: CTGTCC & MT - PHN II THIT K K THUT Bề rộng vỉa hè: 2xB hè = 2x8.0 m Bề rộng của nền đờng: Độ dốc ngang mặt đờng: - Độ dốc ngang hè đờng - Độ dốc ngang dải phân cách 42,0 (m) imặt = 2% ihè = 2% ipc = 2% 3.4.2. Mt ct ngang in hỡnh Sau khi đã lựa chọn cách bố trí cũng nh bề rộng của các bộ phận trên mặt cắt ngang ta có quy mô mặt cắt ngang thiết kế nh sau: CHNG IV THIT K MT NG 4.1 Ti trng tớnh toỏn Là tải trọng 10T, áp lực bánh xe p = 6 daN/cm2, đờng kính vệt bánh xe D = 33 cm 4.2 S b chn kt cu mt ng Kiến nghị chọn mặt đờng cấp cao A1. sơ bộ chọn kết cấu áo đờng nh sau: SVTH: Phan Vn Vinh 65 GVHD:Ths.Nguyn Lan Anh 7cm 5cm BTN hạt mịn BTN hạt trung 3 CPĐD loại I 4 CPĐD loại II 62cm 1 2 20cm PHN II THIT K K THUT 30cm B MễN: CTGTCC & MT Nền đất á sét Eo = 42 Mpa - Tính chất vật liệu của kết cấu: Lớp kết cấu (từ dới lên) Bề dày lớp Đất nền á sét Ru Tính võng Tính trợt Tính kéo uốn C Mpa Mpa (độ) 0,032 E (Mpa) 24 42 CPĐD loại II 30 250 250 250 CPĐD loại I 20 300 300 300 BTN hạt trung 7 350 250 1600 2,0 BTN hạt mịn 5 420 300 1800 2,8 - Tính mô đun đàn hồi yêu cầu: Từ số trục xe tính toán và loại tầng mặt ta tra bảng 3-4 (nội suy giữa Ntt = 200 và Ntt = 500) đợc Eyc = 164,9 MPa. Đờng phố chính đô thị, thứ yếu độ tin cậy là 95%, do vậy, theo bảng 3-2 xác dv định đợc hệ số cờng độ về độ võng K cd = 1,17 Vậy Eyc = 1,17 x 164,9 = 192,93 MPa 4.3 Kim toỏn mt ng ó chn theo cỏc trng thỏi gii hn - Kim toỏn cng chung ca kt cu theo tiờu chun v vừng n hi SVTH: Phan Vn Vinh 66 GVHD:Ths.Nguyn Lan Anh B MễN: CTGTCC & MT PHN II THIT K K THUT - Chuyển hệ nhiều lớp thành hệ hai lớp bằng cách đổi các lớp kết cấu lần lợt hai lớp một từ dới lên trên theo công thức sau: 1 1+ K ìt 3 Etb = E1 ì 1+ K 3 Trong đó: K= h2 E t= 2 h1 và E1 D h2 E2 h1 p E1 E0 Sơ đồ tính kết cấu áo đờng Kết quả tính toán đợc tổng hợp ở bảng sau: Lớp vật liệu Ei CPĐD loại II 250 CPĐD loại I BTN hạt trung BTN hạt mịn - t hi K htbi 30 30 Etbi 250 300 300 = 1,2 250 20 20 = 0,666 30 50 266 350 350 = 1,316 266 7 7 = 0,132 50 57 275 420 420 = 1,527 275 5 5 = 0,083 57 62 285 Xét đến hệ số điều chỉnh = f ( H 62 H ) với = = 1,97 D D 33 Tra bảng 3-6 đợc = 1,209. Vậy kết cấu nhiều lớp đợc đa về kết cấu 2 lớp với lớp trên dày 65 cm, có mô đun đàn hồi trung bình dc Etb = ì Etb = 1,209 ì 285 = 345 Mpa - Tính Ech của cả kết cấu: Sử dụng toán đồ Hình 3.1 Eo 42 H 62 = = 0,122 = = 1,97 ; dc 345 Etb D 33 SVTH: Phan Vn Vinh 67 GVHD:Ths.Nguyn Lan Anh B MễN: CTGTCC & MT PHN II THIT K K THUT E ch = 0,56 dc Etb Từ 2 tỷ số trên tra toán đồ Hình 3.1 đợc Vậy Ech = 0,56 x 345 = 193,2 (MPa) Vậy ta thấy Ech = 193,2 (Mpa) > Eyc = 192,93 (Mpa) Đạt KT LUN: Kết cấu áo đờng đã chọn đảm bảo tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi cho phép. 4.4.1 Kim tra cng kt cu theo tieu chun ct trt ca nn t + Công thức kiểm tra: Tax + Tav C tt tr K cd Tax: ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng xe chạy gây ra ở trong nền đất Tav: ứng suất cắt hoạt động do trọng lợng bản thân các lớp vật liệu nằm trên gây ra tại điểm đang xét. Ctt: lực dính tính toán của nền đất. tr K cd : Hệ số cờng độ về chịu cắt trợt đợc chọn tùy thuộc vào độ tin cậy thiết kế - Đổi các lớp kết cấu áo đờng về một lớp : Tính đổi tầng 2 lớp một từ dới lên. Lớp vật liệu Ei CPĐD loại II 250 CPĐD loại I BTN hạt trung BTN hạt mịn t hi K Etbi 30 30 htbi 250 300 300 = 1,2 250 20 20 = 0,666 30 50 266 250 250 = 0,939 266 7 7 = 0,132 50 57 264 300 300 = 1,324 264 5 5 = 0,083 57 62 270 - Xét đến hệ số điều chỉnh = f ( H 62 H ) với = = 1,97 D D 33 Do vậy: Etb = 1,209 x 270 = 326,43 Mpa - Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất Tax E E 326,43 H 62 = 7,772 = = 1,209 ; 1 = tb = E2 Eo 42 D 33 SVTH: Phan Vn Vinh 68 GVHD:Ths.Nguyn Lan Anh