THIẾT KẾ CƠ SỞ TUYẾN AB BUÔN HỒ (ĐĂK LĂK)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.7. GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG TÌNH HÌNH ĐỊA CHẤT Qua kết quả khảo sát của Cục đường bộ việt Nam địa tầng khu vực khảo sát từ trên xuống gồm các lớp đất đá chủ yếu sau: Lớp 1: lớp đất hữu cơ dày từ 0,1 đến 0,3 m. Lớp 2: là lớp sét pha cát 1.8. VẬT LIỆU XÂY DỰNG Mỏ vật liệu : + Mỏ đá: cách 20 Km Trữ lượng: khoảng 1600.000 m3. Hiện nay địa phương đang khai thác. Chất lượng mỏ: mỏ hồn tồn đá vơim, rất tốt cho xây dựng cầu đường. + Mỏ đất: Mỏ đất cách 25 Km. Trữ lượng: 70.000 m3 Chất lượng tốt, có thành phần sét pha lẫn sỏi sạn, nằm sát QL15A rất thuận lợi cho việc vận chuyển. + Mỏ cát: Mỏ cát cách 30 Km. Trữ lượng: 5000 m3 Chất lượng: tốt, gần TLộ 71 nên thuận tiện cho việc vận chuyển . + Mỏ sỏi cuội: Km68+800 QL15A Trữ lượng: 2000 m3, chất lượng tốt. Kết luận : + Địa hình: khu vực tuyến đi qua ít phức tạp chủ yếu là đồi núi thấp. - Cấu trúc: từ kết quả thu thập được cho thấy tuyến đi qua vùng đất nền có sức chịu tải tốt, song cần quan tâm đến đến sự ổn định mái dốc một số nơi. 11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG CHƯƠNG II LỰA CHỌN QUY MƠ VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CỦA ĐƯỜNG VÀ CÁC CƠNG TRÌNH TRÊN ĐƯỜNG 2.1. CÁC TIÊU CHUẨN, QUY TRÌNH THIẾT KẾ ĐƯỢC ÁP DỤNG 2.1.1. 2.1.2. - Các quy trình khảo sát Quy trình khảo sát thiết kế đường ơ tơ 22TCN 27-84. Quy trình khoan thăm dò địa chất cơng trình 22TCN 82-85. Quy trình khảo sát địa chất 22TCN 27-82. Các quy trình dùng để thiết kế Tiêu chuẩn thiết kế đường ơ tơ TCVN 4054-05 Quy trình thiết kế cầu cống 22TCN 272-01 Tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm 22 TCN-93 Định mức dự tốn xây dựng cơ bản. Quy trình lập thiết kế tổ chức xây dựng và thiết kế thi cơng TCVN 4252- 88. 2.1.3. Các thiết kế định hình Định hình cống tròn BTCT của viện thiết kế GTVT ban hành. 2.2. LỰA CHỌN CẤP ĐƯỜNG VÀ CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ HÌNH HỌC CỦA ĐƯỜNG 2.2.1. Xác định cấp hạng đường 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ST T 1 2 3 4 5 6 Thành phần GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG Lưu lượng (xe/ng.đ) Ơ tơ con Xe tải nhẹ Xe tải trung Xe tải nặng Xe đạp Xe máy Tổng 600 120 90 15 300 600 Hệ số quy đổi ra xe con 1.0 2.5 3.0 5.0 0.2 0.3 Số xe quy đổi ra xe con 600 300 270 75 60 180 1485 Dựa vào lưu lượng xe đã tính đổi , dựa vào các đặc điểm địa hình , địa mạo , địa chất thủy văn nơi tuyến đi qua và tầm quan trọng của tuyến đường đối với sư phát triển kinh tế xã hội , đảm bảo an ninh quốc phòng . Tuyến đường có lưu lượng xe tính tốn : Ntt=1485(xcqđ/ng.đêm) Theo TCVN 4054-2005 ta thấy : Ntt>500(xcqđ/ng.đêm), là đường nối các trung tâm của địa phương các điểm lập hang các khu dân cưta chọn cấp hạng đường là đường cấp IV miền núi Vận tốc tính tốn thiết kế là Vtt =40 km/h Tải trọng tính tốn : + Đối với cơng trình đường : Trục xe 10T + Đối với cơng trình cống : HL 93 2.2.2. Xác định độ dốc dọc lớn nhất (imax) Độ đốc dọc lớn nhất imax phụ thuộc vào loại xe thiết kế, tốc độ tính tốn và loại kết cấu mặt đường. Độ dốc dọc lớn nhất phải đảm bảo cho các loại xe lên được dốc với vận tốc thiết kế và được xác định theo hai điều kiện sau: 2.2.2.1. Xác định độ dốc dọc tối đa theo đặc tính động lực của xe Ngun lý tính tốn: Sức kéo của xe phải lớn hơn tổng lực cản trên đường. Khi đó độ dốc dọc lớn nhất của đường được tính tốn căn cứ vào khả năng vượt dốc của các loại xe, tức là phụ thuộc vào nhân tố động lực của ơ tơ và được tính theo cơng thức sau: 13 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG Dk=f  i dj Trong đó: Dk : Đặc tính động lực biểu thị cho sức kéo của ơ tơ (sức kéo trên  1 đơn vị trọng lượng của xe).  f : Hệ số cản lăn lấy bằng 0,02 (mặt đường bê tơng nhựa).  i : Độ dốc đường biểu thị bằng %.  dj : Gia tốc chuyển động của xe. (Lấy dấu “+” khi xe lên dốc, lấy dấu “-” khi xe xuống dốc) Giả thiết xe chuyển động đều, ta có j = 0 ⇒ hệ số sức cản qn tính: dj = 0 Tính tốn cho trường hợp bất lợi nhất: Khi xe lên dốc : Dk f + i ⇒imax= Dk - f Trường hợp này lấy giá trị theo xe Volga ứng với tốc độ 40km/h, ở chuyển số 3 => D = 0,111. Tra biểu đồ nhân tố động lựccủa từng loại xe ứng với vận tốc V=40 km/h và thay vào cơng thức tính imax, ta có: imax= 0.111 – 0.02 = 0.091 => Độ dốc dọc tối đa cho phép của tuyến theo sức kéo là 9.1% Vì trong lưu lượng xe ta thấy rằng lượng xe con chiếm nhiều hơn cả nên độ dốc dọc tối đa là tính cho xe con. Do vậy, khi xe có trục 6-8T muốn vượt dốc thì phải chuyển sang số III và chạy với tốc độ 35-40 km/h, còn xe có trục 10 T phải chuyển sang số III và chạy với tốc độ 30 Km/h thì mới vượt được dốc . 2.2.2.2. Xác định độ dốc dọc tính theo lực bám Theo điều kiện về lực bám giữa lốp xe với mặt đường. Để cho xe chuyển động được an tồn thì sức kéo có ích của ơ tơ phải nhỏ hơn hoặc bằng sức bám của lốp xe với mặt đường. Như vậy theo điều kiện này độ dốc dọc lớn nhất phải nhỏ hơn độ dốc dọc tính theo lực bám (ib): ib được tính trong trường hợp lực kéo của ơ tơ tối đa bằng lực bám giữa lốp xe với mặt đường. 14 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG Cơng thức: Db = ϕ .Gb − Pw G >D Trong đó :  D: Đặc tính động lực của ơ tơ đã tính ở trên Db= f ibdj ib : độ dốc dọc tính theo lực bám. dj : gia tốc khi xe chuyển động.  G : trọng lượng tồn xe  Gb: trọng lượng tác dụng lên bánh xe chủ động được lấy như sau: -Với xe tải Gb= (0,65÷ 0,70)*G -Với xe con Gb= (0,50÷ 0,55)*G. ϕ: hệ số bám dọc bánh xe với mặt đường phụ thuộc trạng thái bánh xe với mặt đường, trường hợp bất lợi nhất (mặt đường ẩm và bẩn) lấy ϕ=0,3  Pw: lực cản khơng khí của xe Pw = K .F .V 2 13 Trong đó : -K: hệ số sức cản khơng khí phụ thuộc mật độ khơng khí và hình dáng xe -F : diện tích chắn gió của xe F=0,8*B*H Với B : chiều rộng của xe H : chiều cao của xe -V: vận tốc thiết kế V=40km/h Ta tính tốn trong trường hợp khi xe chuyển động đều và ở điều kiện bất lợi là khi xe đang lên dốc (dj =0, ib mang dấu dương ) Db=f + ib→ ib= Db - f 15 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN HUY HÙNG Với mặt đường nhựa hệ số f= 0,02 ta tính ib=Db - f . Trong trường hợp này, ta tính tốn với xe con quy đổi : ϕ = 0,3; K = 0,03; G = 3600Kg ; Gk = 1800Kg ; B = 1,8m; H = 2m ib=(0.3x1800 – (0.03x0.8x1.8x2x40x40/13))/3600 = 0.127 nên ib= 12.7% Điều kiện để xe chạy khơng bị trượt và mất ổn định là ib ≥ imax .Các điều kiện được kiểm tra ở trên bảng và đều đảm bảo . Theo quy trình TCVN 4054-05 quy định với đường cấp IV địa hình đồi núi độ dốc dọc lớn nhất cho phép là 8%. Kết hợp giữa tính tốn và qui trình chọn độ dốc dọc tối đa là8% để thiết kế cho tuyến A-B. 2.2.3. Xác định số làn xe, chiều rộng mặt đường, nền đường 2.2.3.1. Khả năng thơng xe của đường 2.2.3.1.1. Khả năng thơng xe lý thuyết Năng lực thơng hành lý thuyết là khả năng thơng xe trong điều kiện lý tưởng về dòng xe (dòng xe thuần nhất tồn xe con) và về đường (làn xe đủ rộng, mặt đường tốt, tuyến đường thẳng, khơng dốc, khơng có chướng ngại vật,..), các xe nối đi nhau chạy cùng một vận tốc và cách nhau một khoảng cách tối thiểu đủ để hãm xe và dừng xe an tồn trong trường hợp xe trước gặp sự cố để đảm bảo an tồn. Khả năng thơng xe của đường phụ thuộc vào số làn xe và năng lực thơng xe của mỗi làn. Năng lực thơng hành lý thuyết được tính theo cơng thức sau: Nlt= ( xe/h). Trong đó: Nlt: năng lực thơng xe lý thuyết. V: vận tốc thiết kế, (km/h) d : khổ động học của xe, (m) d = l1 + Sh + lk + l0 16