MỤC LỤC
MỤC LỤC........... 1
MỞ ĐẦU............... 1
PHẦN I. THIẾT KẾ CƠ SỞ TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM v-t.............. 2
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG........... 2
1.1. Tổng quan........... 2
1.2. Hệ thống quy trình quy phạm áp dụng........... 2
1.3. Đặc điểm các điều kiện tự nhiên........... 3
1.3.2. Điều kiện về địa hình............. 3
1.3.3. Đặc điểm về khí hậu.............. 4
1.3.4. Đặc điểm về tài nguyên.............. 5
1.4. Tình hình kinh tế xã hội trong khu vực tuyến đường V-T đi qua............ 8
1.4.1.Dân cư trong vùng............ 8
1.4.2. Đặc điểm kinh tế trong vùng............. 8
1.4.3. Hiện trạng giao thông............... 9
Chương 2. XÁC ĐỊNH QUY MÔ VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT.............10
2.1 Các căn cứ thiết kế..............10
2.1.1 Các quy trình, quy phạm áp dụng...............10
2.1.2 Cơ sở xác định............10
2.2 Xác định cấp hạng, quy mô và các tiêu chuẩn kỹ thuật............10
2.2.1 Tính lưu lượng xe quy đổi ............10
2.2.2. Xác định cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường............ 12
2.3. Xác định các đặc trưng của mặt cắt ngang đường............... 12
2.3.1. Phần xe chạy. ............12
2.3.2. Lề đường.............15
2.3.3. Dốc ngang phần xe chạy..............16
2.4. Các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến............. 16
2.4.1. Xác định độ dốc dọc lớn nhất cho phép (idmax) ..............16
2.4.2. Xác định tầm nhìn xe chạy.............. 20
2.4.3. Xác định bán kính đường cong nằm nhỏ nhất............ 23
2.4.4. Xác định chiều dài đường cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao.............. 25
2.4.5. Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong.............. 25
2.4.6. Chiều dài đoạn chêm giữa hai đường cong nằm............. 26
2.4.7. Xác định bán kính tối thiểu đường cong đứng.............. 28
Chương 3. THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ............... 31
3.1 Nguyên tắc thiết kế............... 31
3.2 Các phương án tuyến đề xuất............ 31
3.3. Tính toán các yếu tố của đường cong nằm............. 36
3.4. Kết quả thiết kế............ 36
Chương 4. QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC............... 37
4.1. Tổng quan............ 37
4.2. Thiết kế thoát nước.............. 37
4.2.1. Số liệu thiết kế............... 37
4.2.2. Xác định lưu vực............. 37
4.2.3. Tính toán thuỷ văn.............. 37
4.2.4. Xác định khẩu độ cống và bố trí cống............. .39
4.3. Kết quả thiết kế. 40
Chương 5. THIẾT KẾ TRẮC DỌC VÀ TRẮC NGANG............. 41
5.1. Thiết kế trắc dọc............... 41
5.1.1. Các căn cứ.............. 41
5.1.2. Nguyên tắc thiết kế đường đỏ. ..............41
5.1.3. Đề xuất đường đỏ các phương án tuyến............... 42
5.1.4. Thiết kế đường cong đứng................. 43
5.2. Thiết kế trắc ngang................. 44
5.2.1. Các căn cứ thiết kế............... 44
5.2.2. Các thông số mặt cắt ngang tuyến V-T............... 44
5.3 Tính toán khối lượng đào, đắp............. 45
5.4. Tính toán khối lượng cống.................... 45
Chương 6. THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG............ 47
6.1. Xác định các số liệu phục vụ tính toán........... 47
6.1.1. Tải trọng tính toán............. 47
6.1.2. Tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100 KN................ 48
6.1.3. Số trục xe tính toán trên một làn xe................ 50
6.1.4. Tính số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong thời hạn tính toán 15 năm............... 50
6.1.5. Bề dày tối thiểu của tầng mặt cấp cao A1............... 51
6.2. Đất nền.............. 51
6.3. Vật liệu............ 51
6.4. Thiết kế kết cấu áo đường.............. 51
6.4.1. Đề xuất phương án kết cấu tầng mặt áo đường............ 51
6.4.2. Tính toán kiểm tra kết cấu áo đường............. 53
6.4.3. Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất............. 54
6.4.4. Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn các lớp bê tông nhựa..............57
Chương 7. LUẬN CHỨNG KINH TẾ - KỸ THUẬT SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TUYẾN............ 60
7.1. Chỉ tiêu chất lượng sử dụng.............. 61
7.2. Nhóm chỉ tiêu xây dựng............. 61
7.3. Nhóm chỉ tiêu về kinh tế.............62
Chương 8. ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA TUYẾN ĐƯỜNG ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG ............63
8.1. Mục đích.............63
8.2. Những tác động môi trường do việc xây dựng tuyến đường............... 64
8.2.1. Ô nhiễm không khí ..............64
8.2.2. Mức ồn và rung................ 64
8.2.3. Nguy cơ ô nhiễm nước................ 65
8.2.4. Ảnh hưởng đến tài nguyên môi trường được con người sử dụng............. 65
8.3. Các giải pháp nhằm khắc phục các ảnh hưởng tiêu cực của dự án đến môi trường ........... 65
8.3.1. Giải pháp khắc phục những ảnh hưởng tới môi trường nhân văn và kinh tế xã hội............. 65
8.3.2. Giải pháp khắc phục những ảnh hưởng tới chế độ thuỷ văn.............. 66
8.3.3. Giải pháp khắc phục những ảnh hưởng do thi công................ 67
8.3.4. Giải pháp khắc phục những ảnh hưởng trong giai đoạn vận hành............. 68
PHẦN II. THIẾT KẾ KỸ THUẬT................ 69
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG.............. 69
1.1. Một số nét về đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật............ 69
1.1.1. Địa hình............... 69
1.1.2. Thủy văn................. 69
1.1.3. Kinh tế chính trị, xã hội .............69
Chương 2. THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ............... 70
2.1. Công tác chuẩn bị .........70
2.2. Khảo sát tuyến............ 70
2.3. Thiết kế tuyến trên bình đồ............. 71
2.4. Tính toán cắm đường cong chuyển tiếp dạng clothoide........... 72
2.4.1. Tính toán các yếu tố cơ bản của đường cong tròn............ 72
2.4.2 Xác định thông số đường cong............. 72
2.4.3 Tính góc kẹp............... 72
2.4.4. Xác định tọa độ của điểm cuối đường cong chuyển tiếp X0, Y0 ............73
2.4.5. Xác định các chuyển dịch p và trị số đường tang phụ t ............73
2.4.6. Xác định phần còn lại của đường cong tròn K0 ............73
2.5. Xác định tọa độ các cọc trong đường cong nằm............... 73
Chương 3. THIẾT KẾ TRẮC DỌC, TRẮC NGANG.. .............75
3.1. Thiết kế trắc dọc. 75
3.1.1. Yêu cầu khi vẽ trắc dọc kỹ thuật 75
3.1.2. Trình tự thiết kế. 75
3.2. Thiết kế trắc ngang. 78
3.2.1. Thông số của trắc ngang. 78
3.2.2. Tính toán thiết kế rãnh biên. 78
3.3. Tính toán khối lượng đào đắp. 80
Chương 4. THIẾT KẾ CHI TIẾT CỐNG TRÒN.. 81
4.1. Khảo sát thủy văn..............81
4.1.1. Xác định diện tích khu vực tụ nước (hoặc lưu vực) F.............81
4.1.2. Xác định chiều dài và độ dốc bình quân của suối chính............. 81
4.2. Tính toán lưu lượng.................81
4.2.1. Số liệu tính toán................. 81
4.2.2. Tính toán lưu lượng.................82
4.2.3.Kiểm tra khả năng thoát nước của cống............. 83
4.2.4. Gia cố hạ lưu cống. 86
Chương 5. THIẾT KẾ CHI TIẾT CONG NẰM P1............... 88
5.1. Số liệu thiết kế...............88
5.2. Phương pháp cấu tạo siêu cao...............88
5.3. Tính toán..................88
5.4. Xác định phạm vi dỡ bỏ Z.............89
5.5. Các công trình an toàn trên đường................89
5.5.1. Cọc tiêu.................89
5.5.2. Cột Km, cọc H..................90
5.5.3. Biển báo hiệu đường bộ.................90
5.5.4. Biển chỉ dẫn.................. 91
5.5.5. Sơn kẻ đường...................91
PHẦN III. THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG................ 92
Chương 1 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THI CÔNG................. 92
1.1. Vật liệu xây dựng và dụng cụ thí nghiệm tại hiện trường................. 92
1.2. Công tác chuẩn bị mặt bằng thi công.................. 92
1.2.1. Công tác khôi phục cọc và định vị phạm vi thi công.................. 92
1.2.2. Công tác xây dựng lán trại ..................92
1.2.3. Công tác xây dựng kho, bến bãi............. 93
1.2.4. Công tác làm đường tạm................ 93
1.2.5. Công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công............... 93
1.2.6. Phương tiện thông tin liên lạc.............. 94
1.2.7. Công tác cung cấp năng lượng và nước cho công trường................ 94
1.2.8. Công tác định vị tuyến đường – lên ga phóng dạng................... 94
1.2.9. Kết luận................. 95
Chương 2. THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN TUYẾN................ 96
2.1. Trình tự thi công 1 cống.................. 96
2.2. Khối lượng vật liệu cống BTCT và tính toán hao phí máy móc, nhân công ...........96
2.2.1. Tính toán năng suất vận chuyển và lắp đặt cống..............96
2.2.2. Tính toán khối lượng đào đắp hố móng và số ca công tác............. 97
2.2.3. Công tác móng và gia cố...............97
2.4. Tổng hợp công xây dựng cống...............99
Chương 3. THIẾT KẾ THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG..............100
3.1. Giới thiệu chung.................100
3.2. Thiết kế điều phối đất...........100
3.2.1. Nguyên tắc............100
3.2.2. Trình tự thực hiện................101
3.2.3. Điều phối đất................101
3.3. Phân đoạn thi công nền đường............103
3.4. Tính toán năng suất và số ca máy.................104
3.4.1. Xác định cự li vận chuyển trung bình............104
3.4.2. Năng suất máy đào và ô tô vận chuyển..............104
3.5. Khối lượng và số ca máy chính thi công trong các đoạn...............105
3.6. Công tác phụ trợ................105
3.6.1. San sửa nền đào............106
3.6.2. San nền đắp.................106
3.6.3. Lu lèn nền đắp...............106
3.7. Thành lập đội thi công nền..................106
Chương 4. THIẾT KẾ THI CÔNG CHI TIẾT MẶT ĐƯỜNG................. 108
4.1. Kết cấu mặt đường - phương pháp thi công.................. 108
4.2. Tính toán tốc độ dây chuyền.................. 108
4.2.1. Tốc độ dây chuyền thi công lớp móng CPĐD................. 108
4.2.2. Tốc độ dây chuyền thi công lớp mặt BTN................ 109
4.3. Tính năng suất máy móc.............. 109
4.3.1. Năng suất máy lu............... 109
4.3.2 Năng suất ôtô vận chuyển cấp phối đá dăm và bê tông nhựa............... 110
4.3.3. Năng suất xe tưới nhựa............... 111
4.3.4. Năng suất máy rải .............111
4.4. Đầm nén nền đường............... 111
4.5. Thi công các lớp áo đường................ 111
4.5.1. Thi công lớp CPĐD loại II ..............111
4.5.2. Thi công đắp lề đất dày 30 cm................... 112
4.5.3. Thi công lớp cấp phối đá dăm loại I.............. 114
4.5.4. Thi công đắp lề dày 18cm................... 114
4.5.5 Thi công các lớp bê tông nhựa................ 115
4.5.6. Thi công đắp lề dày 15cm..................... 117
4.6. Giải pháp thi công. ...............118
4.6.1. Thi công lớp móng cấp phối đá dăm loại II ...............118
4.6.2. Thi công lớp móng cấp phối đá dăm loại I ............118
4.6.3. Thi công lớp bê tông nhựa hạt trung. ...............119
4.6.4. Thi công lớp bê tông nhựa hạt mịn............... 120
4.7. Thành lập đội thi công mặt .................121
Chương 5. TIẾN ĐỘ THI CÔNG CHUNG TOÀN TUYẾN................ 122
5.1. Đội làm công tác chuẩn bị.............. 122
5.2. Đội xây dựng cống..................... 122
5.3. Đội thi công nền................. 122
5.4. Đội thi công mặt đường. .............123.
5.5. Đội hoàn thiện ( làm nhiệm vụ thu dọn, bù vá và bảo dưỡng mặt đường ) ..............124.
KẾT LUẬN................ 125
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................... 126
MỞ ĐẦU
Đăk Nông thực sự là một mảnh đất còn nhiều tiềm năng phát triển, để tận dụng tối đa các tiềm năng này thì nhất thiết phải có một hệ thông giao thông thuận lợi, bền vững đặc biệt là trong thời điểm hiện nay, khi mà giao thông Đăk Nông còn tồn tại nhiều những khó khăn. Vì thế, rất cần thiết quan tâm đầu tư các tuyến đường mới trong tỉnh.
Đắc Nông là tỉnh nằm ở phía nam Tây Nguyên, trong vùng tam giác phát triển Việt Nam, Lào, Campuchia. Phía đông giáp các tỉnh duyên hải Nam Trung bộ, phía bắc giáp Đắc Lắc, phía tây giáp Campuchia, đông nam giáp Lâm Đồng ,phía Nam giáp Bình Phước. Do đó, việc đầu tư xây dựng tuyến đường V - T sẽ góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế, giao lưu văn hóa, chính trị và xã hội, góp phần đẩy nhanh sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hoá trong tỉnh cũng như đảm bảo an ninh – quốc phòng trong khu vực. .
Đồ án “Thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật và tổ chức thi công tuyến đường V-T thuộc Xã Đăk Ha – Huyện Đăk Glông - Tỉnh Đăk Nông ” nhằm đưa ra phương án hợp lý trong thiết kế lựa chọn phương án tuyến, thiết kế kỹ thuật và thiết kế tổ chức thi thi công một đoạn tuyến, sao cho phù hợp với tổng mức đầu tư của Nhà nước.
Nội dung chính của đồ án là nghiên cứu điều kiện tự nhiên khu vực tuyến đường đi qua, xác định các thông số kỹ thuật tuyến phù hợp với cấp đường, thiết kế lựa chọn phương án tuyến hợp lý nhất, thiết kế kỹ thuật và thiết kế tổ chức thi công một đoạn tuyến. Sản phẩm của đồ án bao gồm bản thuyết minh có các phụ lục kèm theo và các bản vẽ thiết kế.
PHẦN I
THIẾT KẾ CƠ SỞ TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM V-T
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Tổng quan
Thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật và tổ thi công tuyến đường V-T thuộc xã Đăk Ha-huyện Đăk Glông- tỉnh Đăk nông .Là một dự án giao thông trọng điểm nằm trong hệ thống Tỉnh lộ của Tỉnh Đăk Nông đã được quy hoạch. Khi được xây dựng tuyến đường sẽ là cầu nối giữa 2 trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa lớn của Tỉnh. Dự án hoàn thành sẽ đáp ứng được nhu cầu đi lại và vận chuyển hàng hóa giữa các huyện đồng thời tạo điều kiện cho phát triển kinh tế, du lịch của địa phương.
1.2. Hệ thống quy trình quy phạm áp dụng
a. Quy trình khảo sát
- Quy trình khảo sát đường ô tô 22TCN27-263-2000 [12]
- Quy trình khảo sát thuỷ văn 22TCN220-95 [13]
- Quy trình khoan thăm dò địa chất 22TCN82-85 [14]
b. Quy trình thiết kế
- Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-2005 [1]
- Quy phạm thiết kế áo đường mềm 22TCN211 - 06[7]
- Quy trình thiết kế áo đường cứng 22TCN223-95[8]
1.3. Đặc điểm các điều kiện tự nhiên
1.3.1.Mô tả chung
- Đắk Nông là một trong 5 tỉnh Tây Nguyên, thuộc biên giới Tây Nam của Tổ quốc, nằm ở phía Tây Nam của vùng Tây Nguyên, đoạn cuối dãy Trường Sơn; được xác định trong khoảng tọa độ địa lý: 11045’ đến 12050’ vĩ độ Bắc, 107013’đến 108010’ kinh độ Đông. Phía Bắc và Đông Bắc giáp tỉnh Đắk Lắk, phía Đông và Đông Nam giáp tỉnh Lâm Đồng, phía Nam và Tây Nam giáp tỉnh Bình Phước, phía Tây giáp Vương quốc Campuchia.
- Nằm ở cửa ngõ phía Nam của Tây Nguyên, Đắk Nông có Quốc lộ 14 nối thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh Miền đông Nam bộ với các tỉnh Tây nguyên, cách Thành phố Hồ Chí Minh 230 km về phía Bắc và cách Thành phố Ban Mê Thuột (Đắk Lăk) 120 km về phía Tây Nam; có Quốc lộ 28 nối Đắk Nông với Lâm Đồng, Bình Thuận và các tỉnh Duyên hải miền Trung.
1.3.2. Điều kiện về địa hình
- Đắk Nông nằm trọn trên cao nguyên M’Nông, độ cao trung bình khoảng 600 m đến 700m so với mặt nước biển, có nơi lên đến 1.982m (Tà Đùng).
- Nhìn tổng thể, địa hình Đăk Nông như hai mái của một ngôi nhà mà đường nóc là dãy núi Nam Nung, chạy dài từ Đông sang Tây, có độ cao trung bình khoảng 800m, có nơi cao đến hơn 1.500m. Địa hình có hướng thấp dần từ Đông sang Tây.
1.3.4. Đặc điểm về tài nguyên
a. Tài nguyên đất:
- Đăk Nông có tổng diện tích đất tự nhiên là 651.561 ha. Đất đai Đăk Nông khá phong phú và đa dạng, nhưng chủ yếu gồm 05 nhóm chính: Nhóm đất xám trên nền đá macma axit và đá cát chiếm khoảng 40% diện tích và được phân bổ đều toàn tỉnh. Đất đỏ bazan trên nền đá bazan phong hóa chiếm khoảng 35% diện tích, có tầng dày bình quân 120 cm, phân bổ chủ yếu ở Đăk Mil, Đăk Song. Còn lại là đất đen bồi tụ trên nền đá ba gian.
- Với tài nguyên đất đai nêu trên, Đăk Nông rất thuận lợi cho việc phát triển các loại cây công nghiệp dài ngày như: Cà phê, cao su, chè, tiêu, điều trên nền đất xám, đất đỏ bazan. Đồng thời rất thích hợp cho phát triển một diện tích lớn cây hàng năm như lúa, ngô và các loại cây công nghiệp ngắn ngày khác trên đất đen bồi tụ, đất Gley và đất phù sa ven sông, suối.
b. Tài nguyên rừng:
- Diện tích đất lâm nghiệpcó rừng của Đắk Nông là 279.510 ha chiếm 42,9% diện tích đất tự nhiên. Trong đó rừng sản xuất là 212.752 ha, được phân bố đều khắp ở các huyện. Rừng phòng hộ là 37.499, chủ yếu tập trung ở các huyện Đắk R’lấp, Đắk Song, Đắk G’long, Đắk Min. Rừng đặc dụng là 29.257 ha, chủ yếu tập trung ở huyện Đắk G’long và K’Rông Nô, đây là rừng trong hai khu bảo tồn thiên nhiên Nam Nung, khu bảo tồn thiên nhiên Tà Đùng với những khu rừng nguyên sinh có nhiều cảnh quan, thác nước đẹp tạo nên quần thể du lịch hấp dẫn.
- Rừng tự nhiên ở Đắk Nông nằm trong vùng hội tụ của hai luồng thực vật với hai loại hình rừng: Rừng thường xanh phân bố chủ yếu ở các vùng đất có lượng mưa lớn, độ ẩm cao, tầng đất sâu như Krông Nô.
d. Tài nguyên khoáng sản.
- Trên địa bàn tỉnh Đăk Nông có 178 mỏ khoáng sản với 16 loại khoáng sản chủ yếu:bauxit, wolfram, antimoal, bazan bọt; bazan cột, bazan khối, cát xây dựng, đá bazan, đá granit, sét gạch ngói, than bùn, opal, thiếc sa khoáng, kaolin, nước khoáng thiên nhiên, saphir.
- Bô xít: Là nguồn khoáng sản có trữ lượng lớn, phân bố ở thị xã Gia Nghĩa, các huyện Đắk GLong, Đắk R'Lấp, Đắk Song, Tuy Đức, trữ lượng dự đoán 5,4 tỉ tấn, trữ lượng thăm dò 2,6 tỉ tấn, hàm lượng Al2O3 từ 35-40%.
Chương 2
XÁC ĐỊNH QUY MÔ VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT
2.1 Các căn cứ thiết kế
2.1.1 Các quy trình, quy phạm áp dụng
Đường ô tô - yêu cầu thiết kế: TCVN 4054 - 2005 [1].
2.1.2 Cơ sở xác định
- Chức năng của tuyến đường qua 2 điểm V-T: Đây là tuyến tỉnh lộ nối hai trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa lớn của tỉnh;
- Địa hình vùng đặt tuyến là địa hình đồi núi tương đối dốc, độ chênh cao giữa điểm đầu, giữa và cuối tuyến khá lớn;
- Số liệu về điều tra và dự báo giao thông:
Với: q = 7%, t=15 năm
Thành phần dòng xe:
+ Xe con Volga : 20 %
+ Xe tải nhẹ 2 trục Gaz-51 : 35 %, tải trọng: 14 tấn
+ Xe tải vừa 2 trục Zil-150 : 30 %, tải trọng: 18 tấn
+ Xe tải nặng 3 trục Maz-200 : 15 %, tải trọng: 20 tấn.
2.2 Xác định cấp hạng, quy mô và các tiêu chuẩn kỹ thuật
2.2.1 Tính lưu lượng xe quy đổi
Theo số liệu điều tra lưu lượng xe tại thời điểm thiết kế :
- Lưu lượng xe năm xuất phát : 580 xe/ngày đêm
Lưu lượng xe bình quân trong năm xuất phát sau khi được quy đổi ra xe con là: Ntbnam = 1407 (xcqđ/ngày đêm).
2.2.2. Xác định cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường
Căn cứ vào độ dốc ngang sườn núi > 30%, khu vực tuyến đường chạy qua có địa hình vùng núi.
Tuyến đường A-B có lưu lượng xe thiết kế Ntbnđ = 3628 (xcqđ/ngđ), theo TCVN 4054 - 2005, chọn cấp thiết kế là cấp III.
Vậy : kiến nghị chọn cấp thiết kế của tuyến đường V - T là cấp III miền núi.
Tốc độ thiết kế Vtk = 60km/h (theo TCVN 4054-2005).
2.4. Các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến
2.4.1. Xác định độ dốc dọc lớn nhất cho phép (idmax)
Độ dốc dọc idmax được xác định từ 2 điều kiện sau:
+ Điều kiện sức kéo của ô tô
+ Điều kiện sức bám của bánh ô tô với mặt đường
a. Theo điều kiện sức kéo
- Điều kiện sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường
- Khi xe chuyển động thì xe chịu các lực cản gồm:
+ Lực cản lăn Pf
+ Lực cản không khí Pw
+ Lực cản quán tính Pj
+ Lực cản leo dốc Pi
Pa³ Pf + Pw + Pj + Pi
Vậy idmax = D - fv
Đối với xe con: do khả năng khắc phục độ dốc tương đối lớn nên ta không cần kiểm tra điều kiện này.
Đối với xe tải: chọn xe tính toán là xe MAZ-200, với V = 60 km/h tra biểu đồ nhân tố động lực ta được bảng.
b. Xác định idmax theo điều kiện bám
Để đảm bảo bánh xe không quay tại chỗ khi leo dốc trong điều kiện bất lợi nhất thì sức kéo phải nhỏ hơn sức bám của bánh xe với mặt đường.
+ Xe con: k= 0.015 ÷ 0.03 (Tương ứng F= 1.5 ÷ 2.6 m2)
+ Xe tải : k= 0.05 ÷ 0.07 (Tương ứng F= 3.0 ÷ 6.0 m2)
B, H lần lượt là bề rộng của ôtô và chiều cao ôtô.
Tính toán lấy tốc độ gió Vg = 0 Km/h.
Theo [1] với đường vùng núi thì idmax= 7%. Tuy nhiên đây là độ dốc dọc dùng trong trường hợp khó khăn nhất. Vậy khi idmax= 7% tính ngược lại vận tốc các loại xe trong trường hợp mở hết bướm ga như bảng.
2.4.2. Xác định tầm nhìn xe chạy
Tầm nhìn là chiều dài trên đường phía trước xe mà người lái xe có thể nhìn thấy được để kịp thời xử lý hoặc là dừng trước chướng ngại vật (nếu có) hoặc là tránh được nó. Để đảm bảo an toàn thì tầm nhìn cần thiết được bảo đảm trên cả trắc dọc cũng như trong đường cong nằm.
Nhận xét:
- Sơ đồ 1 là sơ đồ cơ bản nhất, cần phải được kiểm tra trong bất kỳ tình huống nào của đường.
- Do đường không có dải phân cách trung tâm nên sơ đồ 2 và 4 cũng cần thiết phải được kiểm tra.
- Sơ đồ 3 không phải là sơ đồ cơ bản do vậy ta không cần thiết phải kiểm traNhất thiết phải bảo đảm chiều dài tầm nhìn trên đường để nâng cao độ an toàn chạy xe và độ tin cậy về tâm lý để chạy xe với tốc độ thiết kế.
Theo bảng 10 [1]: S1= 75 (m).
Vậy kiến nghị chọn S1 =75 (m).
b. Tầm nhìn theo sơ đồ 2 (tầm nhìn 2 chiều)
Tình huống: Hai xe chạy ngược chiều trên cùng 1 làn cần hãm để kịp dừng xe để không đâm vào nhau. Điều này rất khó có thể xảy ra nhưng cũng có trường hợp lái xe vô kỉ luật, say rượu... tuy rất hạn hữu nhưng vẫn phải xem xét.
Công thức:
S2 = l1 + l2 +Sh1 +Sh2 + l0
Theo bảng 10 [1]: S2= 150 (m)
Vậy kiến nghị chọn S2 =150 (m).
c .Tầm nhìn vượt xe (S4)
Xe 1 chạy nhanh bám theo xe 2 chạy chậm với khoảng cách an toàn, khi quan sát thấy làn xe trái chiều không có xe, xe 1 lợi dụng làn trái chiều để vượt.
Kết luận: Để thiên về an toàn ta kiến nghị chọn S4 = 365 m
Ngoài ra, trong trường hợp ta không thể bố trí được các chiều dài hãm xe đúng như thiết kế, thì khi đó để đảm bảo an toàn ta phải có các giải pháp kỹ thuật như: cắm biển báo, biển cấm vượt xe…
2.4.4. Xác định chiều dài đường cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao
a. Đường cong chuyển tiếp
Khi V ≥ 60 Km/h phải bố trí đường cong chuyển tiếp để nối từ đường thẳng vào đường cong tròn và ngược lại. Tuy nhiên trong phần thiết kế cơ sở, các đường cong được bố trí là các đường cong tròn. Nên không tính chiều dài đường cong chuyển tiếp.
b. Đoạn nối siêu cao
Đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng đều được bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp. Trong phần thiết kế cơ sở các đường cong được bố trí là các đường cong tròn, nên các đoạn nối này bố trí một nửa trên đường cong và một nửa trên đường thẳng.
2.4.5. Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong
Xe chạy trong đường cong yêu cầu phải mở rộng phần xe chạy. Độ mở rộng bố trí cả ở hai bên, phía lưng và phía bụng đường cong, khi gặp khó khăn có thể bố trí một bên, phía bụng hay phía lưng đường cong.
2.4.7. Xác định bán kính tối thiểu đường cong đứng
Đường cong đứng được thiết kế tại những nơi đường đỏ đổi dốc có hiệu đại số 2 độ dốc dọc > 10‰ (do đường thiết kế là đường cấp III, tốc độ thiết kế 60Km/h).
a. Xác định Rlồimin
Thay số ta được Rlồimin = 2343.75. Làm tròn Rlồimin = 2345.0m
Theo bảng 19 [1] giá trị Rlồimin = 2500 (m)
Kiến nghị: Chọn: Rlồimin = 2500 m
b. Xác định bán kính đường cong lõm Rlõmmin
Theo điều kiện hạn chế về lực ly tâm nhằm đảm bảo sức khỏe cho hành khách và nhíp xe không bị quá tải (gia tốc ly tâm lấy a= 0.5m/s2)
Kiến nghị chọn: Rlõmmin = 1000 (m)
Kết luận: Các chỉ tiêu kỹ thuật được tính toàn và theo TCVN 4054 - 2005 ta kiến nghị chọn các chỉ tiêu kỹ thuật dùng để thiết kế tuyến đường A-B theo bảng.
Chương 3
THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ
3.1 Nguyên tắc thiết kế
- Dựa vào các chỉ tiêu kỹ thuật đã chọn ở chương 2.
- Tránh các khu vực dân cư, khu vực di tích lịch sử.
- Bảo đảm các chỉ tiêu về kinh tế, giảm thiểu chiếm dụng đất canh tác và di dời nhà cửa, tránh đền bù giải toả, giảm thiểu kinh phí xây dựng.
- Hệ số triển tuyến hợp lý
- Qua các điểm nơi khống chế: các điểm khống chế có thể là các điểm sau:
+ Điểm đầu và điểm cuối tuyến;
+ Vị trí vượt sông thuận lợi;
+ Cao độ khu dân cư, thị trấn, thành phố;
3.2 Các phương án tuyến đề xuất
Từ bình đồ và cao độ, xác định độ dốc sườn ta thấy tuyến V-T thiết kế trên địa hình miền núi. Với địa hình miền núi thì có các cách đi tuyến như sau:
a. Lối đi tuyến ven sông, suối
* Đối với tuyến loại này phải xử lý tốt quan hệ giữa việc chọn bờ sông (suối), chọn vị trí tuyến cao hay thấp và chọn vị trí qua sông đổi bờ, đi gần các điểm khống chế:
Chọn bờ sông: tuyến nên chọn đi theo phía bờ có địa hình rộng thoải, thềm sông có thể lợi dụng được, ít khe suối nhánh, chiều dài vượt qua khe nhánh tương đối ngắn và có điều kiện thủy văn, địa chất tốt. Đối với vùng có chứa tuyết và đóng băng phải chọn phía bờ được mặt trời chiếu nhiều và đối diện với hướng gió. Trừ đối với đường chuyên dùng cho ô tô, tuyến đường có thể chọn bờ phía qua nhiều thôn xóm, thị trấn, nhiều dân cư để tiện cho nhân dân.
Địa điểm qua sông đổi bờ: nên chọn vị trí cầu giao một cách thận trọng, xử lý tốt quan hệ giữa vị trí cầu và tuyến đường đầu cầu.
* Các chú ý khi đi tuyến ven sông, suối.
Tuyến ven sông gặp các mom núi nhọn hẹp hoặc bám theo thềm sông thì sẽ quá quanh co. Lúc này có thể áp dụng các biện pháp như: chọn bán kính đường vòng, đi dịch xa sông bằng cách xẻ các đoạn nền đào sâu.
c. Lối đi tuyến trên sườn núi
Đối với tuyến đi sườn núi vấn đề chọn sườn núi là vô cùng quan trọng. Đặc biệt về mặt địa chất nên tránh các sườn núi có hiện tượng trượt sườn, đá lăn, tránh qua các vùng sườn tích, các sườn có mạch nước ngầm chảy ra và các sườn có thế nằm của đất đá dốc ra phía ngoài.
3.3. Tính toán các yếu tố của đường cong nằm
Chọn Rnằm cố gắng bố trí Rnằm lớn để đảm bảo điều kiện xe chạy (nên chọn 2 đường cong liền kề có tỷ số giữa hai bán kính Ri và Ri+1 2.0)
Chiều dài đoạn tiếp tuyến : T = R ´ tg (m)
Kết quả tính toán:
+ Bảng yếu tố cong nằm phương án tuyến 1 thể hiện trong bảng 1.3.1 phụ lục;
+ Bảng yếu tố cong nằm phương án tuyến 2 thể hiện trong bảng 1.3.2 phụ lục.
Chương 4
QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC
4.1. Tổng quan
Tuyến V-T được thiết kế mới, chạy qua vùng miền núi có điều kiện địa chất thuỷ văn tương đối ổn định. Mực nước ngầm nằm khá sâu nên không phải thiết kế hệ thống thoát nước ngầm cũng như ngăn chặn sự phá hoại của nó. Dọc theo tuyến có cắt qua một số khe tụ thuỷ và một vài con suối. Tại những vị trí này thiết kế bố trí các cống nhằm đảm bảo thoát nước từ lưu vực đổ về.
4.2. Thiết kế thoát nước
4.2.1. Số liệu thiết kế
- Khu vực tuyến đi qua nằm trong vùng mưa VIII.
- Tần suất tính toán p% = 4%, lượng mưa ngày ứng với tần suất này là:
H4% = 185mm.
- Đất á sét (cấp III).
4.2.2. Xác định lưu vực
- Xác định vị trí và lý trình của công trình thoát nước trên bình đồ và trắc dọc;
- Xác định đường tụ thuỷ, phân thuỷ để phân chia lưu vực;
- Nối các đường phân thuỷ, tụ thuỷ để xác định lưu vực của từng công trình;
- Xác định diện tích lưu vực;
4.2.3. Tính toán thuỷ văn
Tuyến đường theo cấp thiết kế đường cấp III có Vtk = 60 Km/h
Theo tiêu chuẩn TCVN-4054-2005 thì tần suất lũ tính toán thiết kế cho cống p= 4% ;
Lưu lượng nước cực đại chảy về công trình được xác định theo công thức :
Qmax= Apa Hp F d (m3/s)
+ L - là chiều dài suối chính (Km).
+ msd - là hệ số nhám của sườn dốc , chọn msd = 0.15
+ Isd - là độ dốc của sườn dốc lưu vực, phần nghìn, xác định như sau: chọn trên bản đồ 5-6 hướng dốc nhất và lấy độ dốc trung bình của các dốc ấy.
Kết quả tính toán thủy văn 2 phương án: xem phụ lục bảng 1.4.1 và 1.4.2
4.2.4. Xác định khẩu độ cống và bố trí cống
4.2.4.1. Xác định khẩu độ
- Dự kiến dùng cống tròn BTCT theo loại miệng thường, chế độ chảy không áp.
- Căn cứ vào Qd đã tính sử dụng bảng tra sẵn có trong tài liệu [4], chọn các phương án khẩu độ cống đảm bảo:
+ Số lỗ cống không nên quá 3 lỗ
+ Số đốt cống là chẵn và ít nhất
4.2.4.2. Bố trí cống
a. Nguyên tắc bố trí
- Bố trí cửa ra của cống trùng với mặt đất tự nhiên.
- Khi dốc dọc của khe suối tại vị trí làm cống nhỏ hơn 10% khe suối thẳng thường bố trí cống theo độ dốc của suối. Như vậy thì giảm được khối lượng đất đào ở cửa vào của cống, và dòng chảy trong cống gần với dòng chảy tự nhiên của suối.
b. Xác định cao độ khống chế tại vị trí cống
Vì chế độ chảy là không áp nên cao độ nền đường với chiều cao đắp tối thiểu theo cao độ đỉnh cống là 0.5 m (tính từ đỉnh cống).
Cao độ nền đường tối thiểu so với cao độ đặt cống xác định như sau:
Hnềnmin = max{Hn1; Hn2}
Hn1 = H+0.5 (m); Hn2 = CĐCcửa vào + (f + d)/cosa + 0.5 (m)
4.3. Kết quả thiết kế
Kết quả thiết kế cống để xác định cao độ khống chế được lập thành bảng (xem phụ lục bảng 1.4.3 và 1.4.4).
Chương 5
THIẾT KẾ TRẮC DỌC VÀ TRẮC NGANG
5.1. Thiết kế trắc dọc
5.1.1. Các căn cứ
- Dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005 [1] ;
- Dựa vào yêu cầu thiết kế của tuyến V-T ;
- Dựa vào bình đồ tỉ lệ 1/5000, trắc dọc tự nhiên, thiết kế thoát nước của tuyến ;
- Dựa vào số liệu địa chất, thuỷ văn.
5.1.2. Nguyên tắc thiết kế đường đỏ
- Tuân thủ các tiêu chuẩn giới hạn cho phép như :
+ Độ dốc dọc lớn nhất imax = 7% ;
+ Bán kính đường cong đứng tối thiểu dùng cho những nơi khó khăn về địa hình.
Việc chọn các tiêu chuẩn kỹ thuật cho thiết kế đường cho từng đoạn phải dựa trên cơ sở so sánh chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật giữa các phương án.
- Đảm bảo cao độ khống chế tại các vị trí như đầu tuyến, cuối tuyến, các nút giao, đường ngang, đường ra vào các khu dân cư, cao độ mặt cầu, cao độ nền đường tối thiểu trên cống, cao độ nền đường tối thiểu tại các đoạn nền đường đi dọc kênh mương, các đoạn qua cánh đồng ngập nước;
- Khi vạch đường đỏ phải cố gắng bám sát địa hình để đảm bảo các yêu cầu về kinh tế cũng như sự thuận lợi cho thi công ;
5.1.3. Đề xuất đường đỏ các phương án tuyến
5.1.3.1. Các phương pháp thiết kế trắc dọc
a. Phương pháp đi bao
Trắc dọc đường đỏ đi song song với mặt đất. Phương pháp này đào đắp ít, dễ ổn định, ít làm thay đổi cảnh quan môi trường, thường áp dụng cho địa hình đồng bằng, vùng đồi và đường nâng cấp.
c. Phương pháp kết hợp
Kết hợp hai phương pháp để thiết kế trắc dọc để đạt được hiệu quả về kinh tế và khai thác.
5.1.4. Thiết kế đường cong đứng
Đường cong đứng được bố trí theo yêu cầu hạn chế lực ly tâm, đảm bảo tầm nhìn ban ngày và ban đêm. Ngoài ra việc bố trí đường cong đứng còn làm cho trắc dọc được liên tục hài hoà hơn.
Kết quả thiết kế đường cong đứng:
+ Phương án 1: Trên tuyến có tất cả 20 đường cong đứng trong đó bán kính đường cong lõm nhỏ nhất là R= 1500m và bán kính đường cong lồi nhỏ nhất là 2500m.
+ Phương án 2: Trên tuyến có tất cả 26 đường cong đứng trong đó bán kính đường cong lõm nhỏ nhất là R= 1500m và bán kính đường cong lồi nhỏ nhất là 2500m.
Chi tiết xem phụ lục bảng 1.5.1 và 1.5.2
5.2. Thiết kế trắc ngang
5.2.1. Các căn cứ thiết kế
Dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005;
Dựa vào yêu cầu của tuyến V-T về quy mô mặt cắt ngang.
5.2.2. Các thông số mặt cắt ngang tuyến V-T
Mặt cắt ngang được thiết kế cho toàn tuyến A-B như sau:
+ Bề rộng chung nền đường: B = 10.5 m
+ Độ dốc ngang mặt đường phần xe chạy và lề gia cố: i = 2%
+ Độ dốc ngang phần lề đất: i = 4%
+ Bề rộng phần xe chạy: 2´3.75 = 7.5 m
+ Bề rộng phần lề gia cố: 2´1 m
Chương 6
THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
Yêu cầu đối với áo đường:
Đối với đường cấp III miền núi, tốc độ thiết kế V= 60 Km/h :
- Độ nhám: Lớp trên cùng phải có một lớp tạo nhám để đảm bảo chiều sâu rắc cắt trung bình Htb (mm) đạt tiêu chuẩn quy định theo Bảng 28[1].
Độ bằng phẳng cũng được đánh giá bằng thước dài 3,0 m theo 22TCN16-79. Đối với mặt đường cấp cao A1: 70% số khe hở phải dưới 5 mm và 30% số khe hở còn lại phải dưới 7 mm.
Tính toán kết cấu áo đường mềm theo TCVN 4054 - 2005 và 22 TCN 221-06
Sử dụng đơn giá xây dựng cơ bản Tỉnh Đắk Nông năm 2010.
6.1. Xác định các số liệu phục vụ tính toán
6.1.1. Tải trọng tính toán
+ Tải trọng trục tiêu chuẩn 100KN;
+ Áp lực tính toán lên mặt đường p= 0.6 Mpa;
+ Đường kính vệt bánh xe 33cm.
6.1.3. Số trục xe tính toán trên một làn xe
Xác định theo biểu thức:
Ntt = Ntk fL (trục / làn.ngày đêm)
Dựa vào bảng 2-1 [7] ta kiến nghị chọn loại tầng mặt đường là cấp cao A1
+ Bê tông nhựa chặt 9.5 làm lớp mặt trên
+ Bê tông nhựa chặt 12.5 làm lớp mặt dưới
6.1.5. Bề dày tối thiểu của tầng mặt cấp cao A1
Dự kiến tầng mặt cấp cao A1 đặt trên lớp móng là cấp phối đá dăm loại I thì tổng bề dày tầng mặt lấy theo bảng 2-2 [7]
Do tổng số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong 15 năm trên 1 làn xe Ne= 1,52´106> 1,0´106 nên bề dày tối thiểu của 2 lớp bê tông nhựa là 9 cm.
6.2. Đất nền
Theo kết quả khảo sát, đất nền là loại đất á sét, có loại hình chế độ thủy nhiệt và điều kiện gây ẩm loại II. Các tính chất cơ lý và chế độ thủy nhiệt của loại đất này sau khi được đầm lèn với độ ẩm tốt nhất và đạt được độ chặt yêu cầu đối với nền đường được trình bày trong phụ lục Bảng 1.6.2
6.4. Thiết kế kết cấu áo đường
Nhận thấy ngay trong những năm đầu khi đưa đường vào khai thác, lưu lượng xe chạy đã tăng đáng kể. Mặt khác, tuyến thiết kế ở vùng núi có độ dốc dọc lớn, khi xe giảm tốc, hãm phanh lực ma sát giữa bánh xe với mặt đường rất lớn. Vì thế mặt đường cấp A2 trở xuống khó có thể đáp ứng. Ngoài ra, chủ đầu tư có đủ năng lực về tài chính để đầu tư tập trung. Do đó, không xét đến phương án phân kỳ đầu tư.
Kiến nghị : chọn giải pháp đầu tư tập trung. Tầng mặt chọn là cấp cao A1.
6.4.1. Đề xuất phương án kết cấu tầng mặt áo đường
Kết cấu tầng mặt áo đường thường được làm bằng vật liệu đắt tiền nên thường chọn giá trị nhỏ để đảm bảo kinh tế, trên cở sở tổng bề dày 2 lớp mặt đường không được nhỏ hơn 9 cm. Để thuận tiện cho thi công lớp mặt, đơn vị tư vấn kiến nghị chọn :
Lớp 1: BTN chặt hạt mịn E1 = 420 MPa; h1= 6 cm
Lớp 2: BTN hạt chặt hạt trung E2 = 350 MPa; h2= 8 cm
Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu đựơc xác định theo bảng 3-4 và bảng 3-5 [7], tuỳ thuộc vào Ntt và tuỳ thuộc vào tầng mặt của kết cấu áo đường thiết kế.
Ntt= 232 (trục/ làn.ngđ). Tra bảng 3-4 [7] Þ Eyc= 162 MPa
a. Mô đun chung của kết cấu áo đường
Điều kiện tính toán :
Theo tiêu chuẩn 22 TCN211-06 kết cấu áo đường được xem là đủ cường độ khi trị số mô đun đàn hồi chung của cả kết cầu nền áo đường Ech lớn hơn hoặc bằng trị số mô đun đàn hồi yêu cầu Eyc nhân thêm với một hệ số dự trữ cường độ về độ võng được xác định tuỳ theo độ tin cậy mong muốn.
Ech .Eyc
Þ Ech .Eyc = 162 (MPa)
Chọn Ech= .Eyc = 162 (MPa)và tính theo bài toán truyền tải trọng để tính ra chiều dày các lớp móng.
b. Cấu tạo tầng móng và chọn phương án móng
Móng đường phải đảm bảo các yêu cầu về cường độ, công nghệ thi công đơn giản, tận dụng được vật liệu tại chỗ, hạ giá thành, phù hợp với cấp áo đường và tầng mặt.chọn kết cấu móng đường như bảng sau:
6.4.2. Tính toán kiểm tra kết cấu áo đường
a. Kiểm tra tiêu chuẩn độ võng đàn hồi giới hạn
Để kiểm tra tính ổn định của kết cấu áo đường theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi giới hạn, điều kiện kiểm tra là: Ech .Eyc
Ech = 0.57´350.22= 199.62 (MPa)
Mà ´Eyc = 1.1´171.52 =185.33 (MPa).
Ta thấy điều kiện: Ech =199.62> ´Eyc = 185.33
Kết luận: Kết cấu áo đường thoả mãn điều kiện độ võng đàn hồi
6.4.3. Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất
Do vậy Etbdc = 279.4´1.204 = 324.55
Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất Tax.
Với H/D = 63/33 = 1.909
Xác định ứng suất cắt hoạt động Tav do trọng lượng bản thân mặt đường
Từ H = 62cm , j = 150=> Tra toán đồ Hình 3-4[7] (toán đồ tìm ứng suất cắt chủ động do trọng lượng bản thân mặt đường) có :
tav = 0.0001 (MPa)
- Ứng suất cắt hoạt động trong đất :
tax + tav = 0.0089 + 0.0001 = 0.009 (MPa)
Kết luận: Nền đất đảm bảo điều kiện chống trượt
Kết luận chung: Kết cấu lớp mặt đường đã chọn thoả mãn các điều kiện: tiêu chuẩn độ võng đàn hồi giới hạn, điều kiện cân bằng giới hạn về trượt trong nền đất và điều kiện chịu kéo khi uốn.
Chương 7
LUẬN CHỨNG KINH TẾ - KỸ THUẬT SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TUYẾN
Để căn cứ quyết định chọn phương án tuyến khả thi phải tiến hành so sánh kinh tế kỹ thuật giữa hai phương án tuyến đã đề xuất.
* Nhóm chỉ tiêu chất lượng sử dụng gồm:
- Chiều dài tuyến, hệ số triển tuyến
- Dốc dọc
- Số lượng đường cong nằm, bán kính cong nằm, số lượng bán kính cong nằm tối thiểu, bán kính cong nằm trung bình
- Số lượng cong đứng, bán kính cong đứng nhỏ nhất
* Nhóm chỉ tiêu xây dựng gồm :
- Khối lượng đào, đắp
- Chiều sâu đào sâu nhất, chiều cao đắp lớn nhất
- Chiều dài cống, số lượng cống
- Khả năng cung ứng vật tư xây dựng
* Nhóm chỉ tiêu về kinh tế gồm:
- Chi phí xây dựng: xây dựng nền đường, xây dựng mặt đường, xây dựng công trình thoát nước.
7.1. Chỉ tiêu chất lượng sử dụng
Chỉ tiêu chất lượng sử dụng như bảng.
7.3. Nhóm chỉ tiêu về kinh tế
Tổng hợp kinh phí hạng mục nền, mặt đường và công trình trên tuyến cho 2 phương án như sau:
- Phương án 1: 27,288,728,561.31 đồng.
- Phương án 2: 43,075,975,441.45 đồng.
Tính toán chi tiết 2 phương án tuyến thể hiện trong phần phụ lục bảng 1.7.1 đến 1.7.6
Chương 8
ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA TUYẾN ĐƯỜNG ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG
8.1. Mục đích
Môi trường rất cần thiết cho sự sống của con người, sinh vật và sự phát triển kinh tế xã hội. Nhiệm vụ bảo vệ môi trường bao gồm việc sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, ngăn chặn các tác động gây huỷ hoại và chống ô nhiễm môi trường, phục hồi các tổn thất, không ngừng cải thiện tiềm năng tài nguyên thiên nhiên và chất lượng môi trường nhằm nâng cao đời sống vật chất và tinh thần của nhân dân, đảm bảo sự phát triển kinh tế – xã hội lâu bền của khu vực và đất nước.
Trong giai đoạn lập Thiết kế cơ sở, phần nghiên cứu về tác động môi trường của dự án được trình bày những luận cứ bảo vệ môi trường với những mục đích sau:
+ Giúp cho chủ dự án thấy được lịch sử tai biến môi trường, những khắc nghiệt tự nhiên trong khu vực dự án để chủ dự án kịp thời điều chỉnh quy hoạch đảm bảo tính bền vững của dự án, tránh được những khó khăn về kỹ thuật và thiệt hại về kinh tế.
+ Phát hiện những vấn đề được và mất về mặt môi trường để ngăn chặn các tác động gây huỷ hoại và chống ô nhiễm môi trường, phục hồi các tổn thất nhằm nâng cao đời sống vật chất và tinh thần của nhân dân.
8.2. Những tác động môi trường do việc xây dựng tuyến đường
Những tác động chủ yếu trong giai đoạn thi công bao gồm :
Gián đoạn hệ thống tưới tiêu trong hệ sinh thái nông nghiệp dọc tuyến, hệ thống tiêu thoát nước trong hệ sinh thái.
Tăng ô nhiễm bụi, ồn, tăng nguy cơ ô nhiễm nguồn nước mặt do chất thải rắn dân cư sinh hoạt.
8.2.1. Ô nhiễm không khí
Các hoạt động của các phương tiện, công cụ sử dụng khi thi công xây dựng, chất đốt, chặt phá cây cối đều ảnh hưởng tới môi trường và có khả năng làm ô nhiễm môi trường ở mức độ nặng nếu không chú ý phòng ngừa và đánh giá trước.
8.2.3. Nguy cơ ô nhiễm nước
Các chất thải, vật liệu thừa sẽ trực tiếp tác động đến nguồn nước và dần sẽ có thể phá vỡ cân bằng sinh thái.Việc bố trí các công trình thoát nước ảnh hưởng đến dòng chảy tự nhiên.
8.2.4. Ảnh hưởng đến tài nguyên môi trường được con người sử dụng
Cụ thể là các mặt : nguồn nước, bị chia cắt vùng, thế tự nhiên thay đổi và các mỏ vật liệu bị khai thác.
Các hoạt động của các phương tiện, công cụ sử dụng khi thi công XD, chất đốt, chặt phá cây cối đều ảnh hưởng tới môi trường và có khả năng làm ô nhiễm môi trường ở mức độ nặng nếu không chú ý phòng ngừa và đánh giá trước.
8.3. Các giải pháp nhằm khắc phục các ảnh hưởng tiêu cực của dự án đến môi trường
8.3.1. Giải pháp khắc phục những ảnh hưởng tới môi trường nhân văn và kinh tế xã hội
Tính phức tạp của những tác động tới môi trường nhân văn thường làm thay đổi bản chất của những sự kiện nếu không được giải quyết thoả đáng. Một trong những biểu hiện của những vấn đề này là thiếu sự hưởng ứng tích cực từ phía cộng đồng dẫn đến hậu quả là tiến độ dự án bị chậm trễ, cuộc sống trở nên bất ổn. Phía dự án sẽ có những phối hợp với các cấp chính quyền để đề xuất một kế hoạch di dời và tái định cư hợp lý dựa trên những nguyên tắc sau:
+ Tuyên truyền và giáo dục cộng đồng : khi người dân hiểu được lợi ích mà dự án mang lại cho mọi người và cho chính mình, những cản trở làm chậm trễ tiến độ sẽ được loại trừ.
+ Đền bù : đền bù hợp lý theo luật định và dựa trên tình hình thực tế của từng địa phương về nhà cửa, ruộng vườn, hoa màu và lương thực. Đồng thời, tạo điều kiện thuận lợi (hành chính, kinh tế…) để những người phải tái định cư sớm ổn định đời sống ở nơi ở mới. Đền bù cho việc di chuyển mồ mả và miếu mạo, chùa chiền sẽ tính đến các yếu tố tâm linh.
8.3.2. Giải pháp khắc phục những ảnh hưởng tới chế độ thuỷ văn
Lũ miền núi đặc biệt nguy hiểm, lũ quét thường có vật trôi như thân gỗ, và chứa nhiều dất với lưu lượng lớn. Cụ thể:
Diễn biến lũ phức tạp, có xu hướng nghiêm trọng hơn;
Xu thế xuất hiện vùng chảy với lưu tốc lớn và hướng chảy khác. Lưu tốc lớn tiềm năng gây xói lở công trình vì thế rất lớn;
8.3.4. Giải pháp khắc phục những ảnh hưởng trong giai đoạn vận hành
Đo đạc, điều tra tính toán chi tiết mức độ và phạm vi lan truyền bụi khí độc, ồn từ dòng xe và các đối tượng nhạy cảm trong báo cáo chuyên đề để có những đề xuất hợp lý nhằm giảm thiểu tác động đối với các khu dân cư, chùa chiền, trường học và sự bền vững của khu vực dự án đi qua.
PHẦN II
THIẾT KẾ KỸ THUẬT
(Phân đoạn từ Km0+00 đến Km1+600)
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Một số nét về đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật
1.1.1. Địa hình
Địa hình đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật khá đơn giản, độ dốc ngang sườn hầu hết là khá nhỏ, dưới 10%.
1.1.3. Kinh tế chính trị, xã hội
Đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật nằm trong địa phận tỉnh Đăk Nông. Đây là địa phương có nhiều tiềm năng phát triển kinh tế, xã hội.
Kết luận: điều điện về địa hình, thủy văn, kinh tế chính trị - xã hội trong khu vực đoạn tuyến đi qua ở trên ta tiến hành thiết kế kỹ thuật. Do điều kiện thời gian thực hiện đồ án có hạn nên ta lựa chọn một đoạn tuyến từ Km0+00 – Km1+600 để đưa vào thiết kế kỹ thuật.
Chương 2
THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ
2.1. Công tác chuẩn bị
Nghiên cứu kỹ hồ sơ báo cáo nghiên cứu dự án khả thi đã được duyệt và quyết định phê duyệt nhiệm vụ đầu tư của dự án. Nghiên cứu các tài liệu đã khảo sát trước và câp nhật đầy đủ những số liệu mới phát sinh từ các quy hoạch của trung ương và địa phương có liên quan đến tuyến đường.
Tìm hiểu các tài liệu về mốc cao độ và tọa độ tự nhiên, về khí tượng thủy văn của vùng.
2.2. Khảo sát tuyến
- Nghiên cứu chi tiết tuyến đã được duyệt trong luận chứng kinh tế - kỹ thuật, có chỉnh lý những chỗ cá biệt;
- Xác định và củng cố tuyến tại thực địa: các công việc như phóng tuyến, đo góc, rải cọc chi tiết;
- Cao đạc;
Khảo sát tình hình địa chất:
Thực hiện 3 lỗ khoan địa chất và 1 hố đào:
Từ Km0+00 đến Km0+640 bố trí 2 lỗ khoan ,bố trí 2 lỗ khoan trùng vào vị trí đặt cống
Từ Km0+640 đến Km1+240 bố trí lỗ khoan trùng với vị trí cống cọc đào sâu nhất.
Kết quả như sau:
Lớp trên cùng là hữu cơ dầy: 20cm;
Lớp tiếp theo là á sét dày từ 4 đến 5 m;
Lớp tiếp theo là á cát lẫn sỏi sạn.
2.3. Thiết kế tuyến trên bình đồ
Trên cơ sở phương án tuyến đã chọn ta tiến hành thiết kế kỹ thuật cho đoạn tuyến từ Km0+00 đến Km1+600
Bình đồ được vẽ trên giấy khổ giấy 297mm kéo dài, tỷ lệ bình đồ 1:1000, các đường đồng mức cách nhau 1.0m.
Nếu như trong phần thiết kế cơ sở trên bình đồ chủ yếu là đưa ra hướng tuyến chung cho cả tuyến trong từng đoạn thì phần thiết kế kỹ thuật ta phải triển tuyến bám sát địa hình ,tiến hành thiết kế thoát nước cụ thể xem có cần phải bố trí rãnh đỉnh, bậc nước hay không, sự phối hợp bình đồ trắc dọc trắc ngang và cảnh quan phải cao hơn.
2.4. Tính toán cắm đường cong chuyển tiếp dạng clothoide
Đường cong P1: R = 400 ; isc = 4%, Lct = 50 m
2.4.1. Tính toán các yếu tố cơ bản của đường cong tròn
Ta có: R=400m ; a= 134º33’4’’
T= R.tg(a/2)= 192.63m ; D = R.a= 17.97m ; p= R´(1/cos(a/2)-1)= 33.95m
2.4.5. Xác định các chuyển dịch p và trị số đường tang phụ t
(t là khoảng cách từ đầu đường cong tròn cơ bản tới đầu đường cong chuyển tiếp)
p = Y0 - R.(1- cosj0) = 0.67m
Kiểm tra: p = 0.67m < R/100 = 400/100 =4.0 m Þ Thoả mãn
t = X0 – Rsinj0 » = 25m.
2.4.6. Xác định phần còn lại của đường cong tròn K0
(ứng với góc a0= a - 2j0)
2.5. Xác định tọa độ các cọc trong đường cong nằm
Tọa độ các cọc chính trong đường cong được xác định dựa vào hệ tọa độ giả định XOY với trục X có hướng trùng với phương Bắc, trục Y hướng vuông góc với phương Bắc. Tọa độ các cọc chi tiết được xác định dựa vào tọa độ các cọc chính như sau:
+ Các cọc trong đoạn từ NĐ đến TĐ sử dụng hệ tọa độ giả định X1O1Y1
Tọa độ các cọc được xác định từ công thức ( CT2.1)
+ Các cọc trong đoạn từ TĐ đến TC sử dụng hệ tọa độ giả định X2O2Y2
Bảng tọa độ các cọc chi tiết trong đường cong P7 được thể hiện từ bảng 2.2.2 đến bảng 2.2.4phụ lục.
Chương 3
THIẾT KẾ TRẮC DỌC, TRẮC NGANG
3.1. Thiết kế trắc dọc
3.1.1. Yêu cầu khi vẽ trắc dọc kỹ thuật
Trắc dọc được vẽ với tỷ lệ ngang 1/1000, tỷ lệ đứng 1/100, trên trắc dọc thể hiện mặt cắt địa chất.
Số liệu thiết kế ngoài cao độ đỏ (cao độ tim đường) phải có độ dốc và cao độ của rãnh dọc, các số liệu khác để phục vụ thi công.
3.1.2. Trình tự thiết kế
3.1.2.1. Hướng chỉ đạo
Thiết kế thiên về điều kiện xe chạy
3.1.2.2. Xác định các điểm khống chế
Các điểm khống chế trên tuyến là những nơi đặt cống thoát nước mà tại đó nền đường phải đắp trên cống một lớp tối thiểu 0.5m và phụ thuộc vào kết cấu áo đường.
Tuyến thiết kế kỹ thuật có 2 cống (trong thiết kế cơ sở có 2 cống).
3.1.2.3. Thiết kế đường cong đứng
Để đảm bảo tầm nhìn tính toán, xe chạy êm thuận, an toàn ta phải tiết kế đường cong đứng tại nơi thay đổi độ dốc mà hiệu đại số giữa hai độ dốc ≥ 1% . Bán kính cong đứng được chọn phù hợp với địa hình, cấp hạng đường và có chú ý đến giảm khối lượng thi công.
a. Xác định cao độ tại điểm đổi dốc C
HC = HA + L*iA
c. Xác định điểm gốc của đường cong đứng E, tại đó độ dốc dọc id = 0%
Xác định khoảng cách từ điểm TĐ tới điểm gốc E : LTĐ-E = LE - LTĐ = iA´R
Þ Lý trình điểm gốc E : LE = LTĐ + iA´R
Cao độ điểm gốc E : HE = HTĐ + R´i2A/2
d. Xác định cao độ thiết kế các cọc trong đường cong đứng
Khoảng cách từ điểm cần tính (giả sử M) đến điểm gốc E : LM-E= LE - LM
e. Phương pháp đơn giản hóa cắm đường cong đứng parabol
Thực hiện các bước a và b để xác định lý trình và cao độ tại điểm TĐ (hoặc TC) của đường cong. Sử dụng gốc tọa độ trùng với điểm TĐ (hoặc TC) để xác định cao độ tại các điểm trong đường cong cách TĐ (hoặc TC) một đoạn lj.
3.2. Thiết kế trắc ngang
3.2.1. Thông số của trắc ngang
Nền đường đắp độ dốc ta luy 1:m = 1:1.5
Nền đường đào độ dốc mái ta luy 1:m = 1: 1
Nền nửa đào nửa đắp : Phần đào 1:m = 1:1
Phần đắp 1:m = 1:1.5
3.2.2. Tính toán thiết kế rãnh biên
Sau khi lên đường đỏ ta tiến hành xác định khu vực cần làm rãnh biên, rãnh biên cần làm ở chỗ nền đào, nền đắp thấp dưới 0.6m. Sau khi xác định được khu vực cần làm rãnh biên ta tiến hành tính toán lưu vực và lưu lượng nước trong rãnh biên dựa vào đó tính toán và thiết kế tiết diện ngang của rãnh và chọn biện pháp gia cố.
3.3. Tính toán khối lượng đào đắp
Tiến hành tính toán khối lượng đào đắp sau khi thiết kế trắc ngang cho từng cọc, diện tích đào đắp tính theo công thức sau:
F đào tb = (Fiđào + Fi+1đào)/2 (m2)
F đắp tb = (Fiđắp + Fi+1đắp)/2 (m2)
Vđào = F đào tb´Li;i+1 (m3)
Vđắp = F đắp tb´Li;i+1 (m3)
Chương 4
THIẾT KẾ CHI TIẾT CỐNG TRÒN
4.1. Khảo sát thủy văn
4.1.1. Xác định diện tích khu vực tụ nước (hoặc lưu vực) F
Xác định bằng cách khoang lưu vực trên bình đồ địa hình đã hiệu chỉnh sau khi đối chiếu với thực địa:
Diện tích lưu vực xác định được là: F= 0.591Km2
4.1.2. Xác định chiều dài và độ dốc bình quân của suối chính
Chiều dài suối chính được tính từ nơi bắt đầu hình thành dòng chảy rõ ràng. Từ đó trên bản đồ địa hình đo chiều dài suối, và dựng mặt cắt dọc của suối từ vị trí cống tới thượng lưu của suối.
Chiều dài suối chính là : L= 456m
Độ dốc trung bình của suối chính là : iLS= 5‰
4.2. Tính toán lưu lượng
4.2.1. Số liệu tính toán
Lý trình đặt cống: Km0 + 640
Cống thoát nước là cống tròn BTCT
Diện tích lưu vực đổ vào công trình: F = 0.591Km2
Chiều dài suối chính : Ls = 0.455 Km
Tổng chiều dài suối nhánh : 0
Độ dốc trung bình suối chính: 5‰
4.2.2. Tính toán lưu lượng
Lưu lượng nước cực đại chảy về công trình được xác định theo công thức:
Qmax= Ap.a Hp F d (m3/s)
Vậy :
Qmax= Apa Hp F d = 0.1´0.72´128´0.304´0.55= 0.94 (m3/s)
Từ lưu lượng Q = 0.94 m3/s ta chọn 1 cống đường kính 1m. Cống làm việc ở chế độ không áp.
4.2.3.Kiểm tra khả năng thoát nước của cống
Sau khi tính toán được lưu lượng thiết kế, tính toán tiếp theo trình tự sau:
- Chọn loại cống cấu tạo: dạng mặt cắt (cống tròn hay cống bản); chế độ làm việc (không áp hay bán áp);
- Chọn khẩu độ của cống, kiểm tra khả năng thoát nước của cống.
- Tính chiều cao nước dâng trước cống H và vận tốc nước chảy v.
2.5.4. Tính toán gia cố sân cống
Dòng chảy khi ra khỏi cống chảy với vận tốc cao, tăng 1,5 lần so với vận tốc nước trong cống làm xói lở hạ lưu cống ảnh hưởng đến nền mặt đường. Do đó phải thiết kế hạ lưu cống theo tốc độ nước chảy Vra = 1,5V và phần cuối phần gia cố phải có tường nghiêng chống xói sâu.
Chiều dài phần gia cố sau cống:
Lgc = 3d
4.2.5. Gia cố hạ lưu cống
Trong trường hợp chảy tự do, dòng nước khi ra khỏi cống với tốc độ cao ở vùng sau công trình. Độ tăng khoảng 1,5 lần, ta có vận tốc ở cửa ra của cống V=1,5V0 (m/s).
Vậy: Vhạ lưu=1.5´V=1.5´2.47 = 3.705 (m/s)
Chọn vật liệu gia cố đá hộc xây vữa xi măng M150 dày 20cm trên lớp đệm đá dăm dày 10cm. Vận tốc cho phép không xói là Vo xói= 6.6 (m/s)
Chiều dài đoạn gia cố ở hạ lưu : theo kinh nghiệm: Lgc = (3÷4)d , d là khẩu độ cống d= 1m Þ Lgc =(4.5÷6) Þ chọn Lgc= 4.85m
Chương 5
THIẾT KẾ CHI TIẾT CONG NẰM P1
(Từ Km0+00 đến Km6+228)
5.1. Số liệu thiết kế
+ Bán kính đường cong nằm R=200 m
+ Chiều dài đoạn nối siêu cao, chuyển tiếp Lct,nsc = 50m
+ Độ dốc siêu cao isc = 4%
+ Dốc ngang mặt đường in = 2%
+ Dốc ngang lề gia cố là 2%
+ Dốc ngang lề đất là 4%
+ Độ mở rộng E=0.4m
+ Góc ngoặt a= 44º47’0.96”
5.3. Tính toán
Từ độ dốc ngang là -2% nâng lên độ dốc siêu cao 4% trên một đoạn Lct = 50m, có tổng số siêu cao cần nâng là 4% - (-2%) = 6%. Từ đó ta tính được độ dốc siêu cao cần đạt được sau 1m là: 6/50 =0.12%. Hay để đạt được độ dốc siêu cao thay đổi 1% thì cần một đoạn là: 1.0/0.12= 8.33m
Cao độ thiết kế của các mặt cắt ngang đặc trưng : cao độ thiết kế của 2 mép lề đường, hai mép phần xe chạy và của tim đường ở các mặt cắt ngang đặc trưng được xác định dựa vào mặt cắt dọc thiết kế và độ dốc ngang của từng bộ phận mặt cắt ngang đặc trưng; đối với các mặt cắt trung gian (rải đều với cự ly 10m), các cao độ trên được xác định bằng cách nội suy.
(4) là cao độ tại tim đường được xác định trên trắc dọc;
(3) và (5) là cao độ của mép phần xe chạy phía lưng và bụng:
(3) = (4) + ilưng´b/2 ; (5) = (4) + ibụng´b/2 ;
(2) và (6) là cao độ của mép phần lề gia cố ở lưng và ở bụng đường cong:
(2) = (3) + ilưng´bgc ; (6) = (5) + ibụng´bgc ;
5.5. Các công trình an toàn trên đường
5.5.1. Cọc tiêu
Các trường hợp cắm cọc tiêu:
- Phía lưng các đường cong từ TĐ ¸ TC.
- Đường hai đầu cầu.
- Nền đường đắp cao h > 2m.
- Đối với đoạn đường dốc:
+ i ³ 3% thì khoảng cách S = 5m.
+ i < 3% thì khoảng cách S = 10m.
- Số lượng của mỗi hàng cọc tiêu cắm ít nhất là 6 cọc.
5.5.3. Biển báo hiệu đường bộ.
- Biển báo hiệu: biển báo hiệu phải thực hiện đúng các qui định trong "Điều lệ biển báo hiệu đường bộ" 22TCN 237 - 01. Các biển báo trên tuyến phải thống nhất về hình dạng kích thước, biểu tượng, chữ, màu sắc v.v… Nên dùng biển phản quang, biển phải đặt ở vị trí dễ nhìn không bị che khuất. Hệ thống biển báo phải cung cấp đầy đủ thông tin cho người lái xe trên đường.
5.5.5. Sơn kẻ đường
Dấu hiệu kẻ trên đường: các dấu hiệu kẻ trên đường phải thống nhất với biển báo hiệu và tuân theo "Điều lệ biển báo hiệu đường bộ 22TCN 237 – 01”. Sơn kẻ trên đường với mục đích phân luồng xe cơ giới theo hai làn xe đã thiết kế, tách làn xe cơ giới vài làn xe thô sơ.
PHẦN III
THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG
Chương 1
CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THI CÔNG
1.1. Vật liệu xây dựng và dụng cụ thí nghiệm tại hiện trường
Một điều thuận lợi cho việc thi công tuyến là ở gần khu vực tuyến đi qua có các xí nghiệp khai thác và sản xuất các loại vật liệu, phục vụ việc xây dựng kết cấu áo đường cũng như có các mỏ đất có thể sử dụng để đắp nền đường. Riêng trạm trộn BTN, không có trạm trộn sản xuất có trước trong khu vực, do vậy phải chọn địa điểm bố trí đặt trạm trộn hợp lý cuả đơn vị thi công. Nên sử dụng một trạm trộn BTN và đặt ở giữa tuyến để tiện giao thông đi lại. Việc vận chuyển được thực hiện bằng xe HUYNDAI.
1.2. Công tác chuẩn bị mặt bằng thi công
1.2.1. Công tác khôi phục cọc và định vị phạm vi thi công
Khôi phục tại thực địa những cọc chủ yếu xác định vị trí tuyến đường thiết kế.
Đo đạc, kiểm tra và đóng thêm cọc phụ ở những đoạn cá biệt. Kiểm tra cao độ thiên nhiên ở các cọc đo cao cũ và đóng thêm các cọc đo cao tạm thời.
Vẽ phạm vi thi công chi tiết để cơ quan có trách nhiệm duyệt và để tiến hành đền bù cho hợp lí.
Dự kiến : sử dụng 2 công nhân, 1 máy thuỷ bình NIVO30, 1 máy kinh vĩ THEO20
1.2.2. Công tác xây dựng lán trại
Trong đơn vị thi công dự kiến số nhân công là 50 người, số cán bộ là 10 người. Theo định mức XDCB thì mỗi nhân công được 4m2 nhà, cán bộ 6m2 nhà. Do đó tổng số m2 lán trại nhà ở là: 10´6 + 50´4 = 260 (m2).
Năng suất xây dựng là 5m2/ca Þ 260m2/5 = 52 (ca). Với thời gian dự kiến là 9 ngày thì số nhân công cần thiết cho công việc là 52/9 = 5.7 (nhân công). Chọn 6 công nhân.
1.2.4. Công tác làm đường tạm
Do điều kiện địa hình nên công tác làm đường tạm chỉ cần phát quang, chặt cây và sử dụng máy ủi để san phẳng .
Lợi dụng các con đường mòn, đường dân sinh cũ có sẵn để vận chuyển vật liệu.
1.2.5. Công tác phát quang, chặt cây, dọn mặt bằng thi công
Dọn sạch khu đất để xây dựng tuyến, chặt cây, đào gốc, dời các công trình kiến trúc cũ không thích hợp cho công trình mới, di chuyển các đường dây điện, cáp, di chuyển mồ mả.
Công tác này dự định tiến hành theo phương pháp dây chuyền, đi trước dây chuyền xây dựng cầu cống và đắp nền đường.
Chiều dài đoạn thi công là L = 1200 (m)
Dự kiến sử dụng 1 máy ủi và 8 công nhân tiến hành trong 6 ngày.
1.2.8. Công tác định vị tuyến đường – lên ga phóng dạng
Công tác lên khuôn đường hay còn gọi là công tác lên ga phóng dạng nhằm cố định những vị trí chủ yếu của mặt cắt ngang nền đường trên thực địa để bảo đảm thi công nền đường đúng với thiết kế.
1.2.9. Kết luận
Chọn đội công tác chuẩn bị trong 9 ngày gồm:
1 máy ủi D271A;
1 máy kinh vĩ THEO20;
1 máy thuỷ bình NIVO30;
18 công nhân.
Chương 2
THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN TUYẾN
2.1. Trình tự thi công 1 cống
+ Bước 1: Khôi phục vị trí đặt cống trên thực địa
+ Bước 2: Đào hố móng cống
+ Bước 3: Xây dựng móng cống
+ Bước 7: Công tác phòng nước và mối nối cống
+ Bước 8: Gia cố thượng lưu, hạ lưu công trình, đắp đất hai bên cống.
2.2. Khối lượng vật liệu cống BTCT và tính toán hao phí máy móc, nhân công
2.2.1. Tính toán năng suất vận chuyển và lắp đặt cống
Để vận chuyển và lắp đặt cống dự kiến tổ bốc xếp gồm :
- 1 xe HUYNDAI trọng tải 12 T vận chuyển cống
- 1 cần trục bánh xích K51 cẩu đốt cống lên xe và cẩu đốt cống từ xe xuống để lắp đặt.
- Nhân lực lấy từ số công nhân hạ chỉnh cống.
2.2.2. Tính toán khối lượng đào đắp hố móng và số ca công tác
Khối lượng đất đào được tính theo công thức:
V = a.H.L
Tổng hợp khối lượng và số ca đào hố móng (bảng 3.2.5 phụ lục)
2.2.3. Công tác móng và gia cố
Móng cống sử dụng móng loại II (định hình 533-01-01) có lớp đệm đá dăm dày 10 cm (do đất nền là á sét).
2.4. Tổng hợp công xây dựng cống
Bảng tổng hợp số công xây dựng cống (bảng 3.2.13 phụ lục)
Dự kiến sử dụng 1 đội, đội có 15 công nhân.
Bảng tính số ca máy, nhân lực và ngày công tác cho từng vị trí cống (bảng 3.2.14 phụ lục).
Căn cứ vào kết quả đó, tính toán quyết định chọn 1 đội làm công tác xây dựng cống :
+ Thi công các cống từ C8 thời gian thi công là 5 ngày
+ Thi công từ cống C9 đến thời gian thi công là 9 ngày
+ Số nhân công của đội: 15 người
Chương 3
THIẾT KẾ THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG
3.1. Giới thiệu chung
Đất tại khu vực xây dựng là đất á sét được dùng để đắp nền đường tốt. Bề rộng nền đường B= 10.5 m, ta luy đắp 1:1.5 , ta luy đào 1:1.5
Độ dốc thiết kế nhỏ nên thuận lợi cho việc thi công cơ giới.
3.2. Thiết kế điều phối đất
Công tác điều phối đất có ý nghĩa rất lớn, có liên quan mật thiết với việc chọn máy thi công cho từng đoạn và tiến độ thi công cả tuyến. Vì vậy khi tổ chức thi công nền đường cần làm tốt công tác điều phối đất, cần dựa trên quan điểm về kinh tế - kỹ thuật có xét tới ảnh hưởng tới cảnh quan môi trường chung toàn tuyến.
3.3. Phân đoạn thi công nền đường
Phân đoạn thi công nền đường dựa trên cơ sở đảm bảo cho sự điều động máy móc nhân lực thuận tiện nhất, kinh tế nhất, đồng thời cần đảm bảo khối lượng công tác trên các đoạn thi công tương đối đều nhau giúp cho dây chuyền thi công đều đặn.
Dự kiến chọn máy chủ đạo thi công nền đường như sau:
Máy ủi D271A cho những đoạn đường có cự ly £ 100m
Máy đào và ôtô tự đổ HUYNDAI loại 12 tấn với đoạn có cự li vận chuyển >100m.
Nhận thấy với đoạn tuyến sau khi điều phối cục bộ thì đường cong đất tích lũy là thiên về đào và cự ly vận chuyển lớn, xét phương án sử dụng một đội thi công trên đoạn tuyến dài như vậy là khó khăn nên chia ra làm 5 đoạn nhỏ với các đội thi công khác nhau.
3.6. Công tác phụ trợ
Ngoài các công tác chính trong thi công nền đường còn có các công tác phụ trợ để cho nền đường hoàn chỉnh đúng như thiết kế.
3.6.1. San sửa nền đào
Sau khi đào bằng máy đào, khối lượng san sửa nền đào là khối lượng do máy đào bỏ sót lại, chiều dày bình quân cho cả chiều rộng nền đường là 0.05 m. Dùng máy san để sửa nền đào với năng suất là 0.29ca/100m3 (344 m3/ca)
Bảng năng suất và số ca máy san sửa nền đào (bảng 3.3.6 phụ lục)
3.6.2. San nền đắp
Sau khi sử dụng ô tô vận chuyển đất đến vị trí đắp, sử dụng máy san để san đất Năng suất máy san 850 m3/ca
Bảng năng suất và số ca máy san san nền đắp (bảng 3.3.7 phụ lục)
3.7. Thành lập đội thi công nền
* Đội I : thi công phân đoạn đoạn I (từ Km0+00÷ Km0+200)
Đội I được biên chế như sau:
1 máy đào
3 ô tô HUYNDAI 12T
1 máy ủi
23 nhân công
Đội I thi công trong 6 ngày.
* Đội III : thi công phân đoạn IV (từ Km0+630 ÷ Km0+925)
Đội III được biên chế như sau:
1 Máy xúc chuyển
2 máy ủi,
2 máy đầm
29 công nhân
Đội III thi công đoạn IV trong 10 ngày.
Chương 4
THIẾT KẾ THI CÔNG CHI TIẾT MẶT ĐƯỜNG
4.1. Kết cấu mặt đường - phương pháp thi công
Mặt đường là công trình sử dụng nhiều loại vật liệu, khối lượng công tác phân bố đồng đều trên tuyến. Diện thi công hẹp, kéo dài nên không thể tập trung bố trí nhân lực, máy móc trải dài trên toàn tuyến thi công. Do vậy để đảm bảo chất lượng công trình, nâng cao năng suất ta sử dụng phương pháp thi công dây truyền.
4.2. Tính toán tốc độ dây chuyền
Sử dụng 2 dây chuyền thi công riêng cho lớp móng CPĐD và lớp mặt BTN. Khi thi công lớp móng cấp phối xong sẽ có khoảng thời gian nghỉ để thực hiện công tác nghiệm thu lớp móng sau đó mới tiến hành thi công lớp mặt BTN.
a. Dựa vào thời hạn xây dựng cho phép
- Do yêu cầu của chủ đầu tư, dự định thi công lớp móng cấp phối đá dăm trong trong 47 ngày.
b. Dựa vào điều kiện thi công
Khối lượng công việc không quá lớn, cơ giới hoá được nhiều.
c. Xét đến khả năng của đơn vị
Tiềm lực xe máy đủ dùng để thi công, nếu khối lượng thi công lớn sẽ thuê thêm máy để hoàn thành đúng tiến độ, vốn đầy đủ, vật tư đáp ứng đủ trong mọi trường hợp.
Chọn V = 80 (m/ngày).
4.2.2. Tốc độ dây chuyền thi công lớp mặt BTN
Xác định tương tự dây chuyền thi công lớp móng CPĐD với thời gian khai triển dây chuyền là 2 ngày, thi công liên tục không có ngày nghỉ và dự kiến thời gian thi công lớp mặt BTN là 20 ngày.
Tính toán : Vmin = 1600./20= 80 (m/ngày)
Chọn V = 90 (m/ngày)
4.5. Thi công các lớp áo đường
4.5.1. Thi công lớp CPĐD loại II
B= 7.5 m, h= 30 cm, L = 90m
Vật liệu đem đến phải bảo đảm các chỉ tiêu theo qui định của quy trình.
Giả thiết lớp cấp phối đá dăm loại II vận chuyển đến vị trí thi công cách đó 3 Km.
Do lớp cấp phối đá dăm dày 30m , nên ta tổ chức thi công thành 2 lớp (phân lớp 1 dày 15 cm; phân lớp 2 dày 15 cm).
4.5.2. Thi công đắp lề đất dày 30 cm
Q = K1. K2. F. L
+ k1 - là hệ số đầm lèn, K1 = 1,16
+ k2 - là hệ số mất mát vật liệu K2 = 1,2
+ L - là chiều dài đoạn thi công, L = 90m
+ F - là diện tích mặt cắt lớp đắp lề dày 30 cm
F = 0,5.(0,72 +0,92 ).0.30 = 0,546 m2
Vậy khối lượng đất đắp lề:
Q = 1,16. 1,2. 0,546.90 =68.4 (m3).
Đất đắp lề được lấy từ vị trí mỏ đất cách 3 km . Sử dụng ô tô vận chuyển ,nhân công để san đất và đầm cóc để đầm chặt đất
4.5.3. Thi công lớp cấp phối đá dăm loại I
B= 7.5 m, h= 18 cm, L = 90m
4.5.5 Thi công các lớp bê tông nhựa
Tốc độ thi công của lớp mặt BTN là 90 m/ngày
Trình tự thi công :
- Tưới nhựa dính bám trên lớp CPĐD loại I (đã tưới thấm bám sau khi thi công xong móng);
- Thi công lớp BTN hạt trung;
- Thi công lớp BTN hạt mịn.
4.5.6. Thi công đắp lề dày 15cm
Q = K1. K2. F. L
Vậy khối lượng đắp lề đất :
Q1 = 1,16 . 1,2 . 0,09 . 90 = 11.275 (m3)
Đất đắp lề được lấy từ vị trí mỏ cách 3 km. Sử dụng ô tô để vân chuyển, nhân công để san đất và đầm cóc để đầm chặt đất.
4.6. Giải pháp thi công
4.6.1. Thi công lớp móng cấp phối đá dăm loại II
* Thi công phân lớp dưới :
- Mỗi loại máy có một cự ly công tác là một đoạn thi công (90m)
- Bố trí 2 lu nhẹ đi cùng máy rải, sau khi rải được khoảng 20÷30m lúc đó lu nhẹ sẽ thao tác. Trong khoảng 3 đến 4 lượt lu đầu không được phép tưới nước, nhưng sau đó nếu thấy thiếu ẩm thì có thể tưới thêm nước để đạt độ ẩm tốt nhất.
- Khi máy rải và lu nhẹ thi công sang đến nửa đoạn sau lúc đó lu rung bắt đầu thao tác. Lu rung thao tác trên toàn bộ nền.
* Thi công phân lớp trên :
Tiến hành thao tác các máy tương tự như phân lớp trên. Cự ly thao tác của mỗi máy vẫn là 90m.
4.6.3. Thi công lớp bê tông nhựa hạt trung
Việc thi công các lớp bê tông nhựa phải đặc biệt chú ý đến vấn đề nhiệt độ khi thi công. Vì vậy, việc bố trí thao tác máy móc phải dựa trên cơ sở đảm bảo nhiệt độ tốt nhất cho thi công.
Thời gian máy rải phải chờ cho lượt rải 30m tiếp theo :
Tchờrải+ô tô = T0 lu lốp + Tlu lốp (45m) – Tlu nhẹ (45m) - 2´Trải+ô tô (45m) = 29.4 + 27.3 – 13.2 – 2x16.2 = 11.40 phút
4.6.4. Thi công lớp bê tông nhựa hạt mịn
Các máy móc thao tác tương tự như đối với thi công lớp bê tông nhựa hạt trung. Cự ly thao tác của các loại máy là 45m.
4.7. Thành lập đội thi công mặt
Đội thi công mặt được biên chế như sau:
Thi công lớp móng cấp phối đá dăm:
+ 9 ô tô tự đổ HUYNDAI 12 Tấn
+ 1 máy rải SUPPER 1600
+ 3 lu nhẹ D469A
+ 2 lu rung SV500
Thi công lớp mặt Bê tông nhựa
+ 9 ô tô tự đổ HUYNDAI 12 Tấn
+ 1 máy rải SUPPER 1600
+ 2 lu nhẹ D469A
+ 2 lu lốp TS280
Chương 5
TIẾN ĐỘ THI CÔNG CHUNG TOÀN TUYẾN
Dự kiến xây dựng tuyến đường bắt đầu từ đầu tháng 12 năm 2016 đến tháng 1 năm 2017. Để thi công các hạng mục thì máy móc được chia thành các đội như sau :
5.1. Đội làm công tác chuẩn bị
Đội làm công tác chuẩn bị gồm :
1 máy ủi D271A;
1 máy kinh vĩ THEO20;
1 máy thuỷ bình NIVO30;
18 công nhân.
Đội làm công tác chuẩn bị trong 10 ngày.
5.3. Đội thi công nền
Thành lập 3 đội thi công nền như sau :
* Đội I : thi công phân đoạn đoạn I (từ Km0+00÷ Km0+200)
Đội I được biên chế như sau:
1 máy đào
3 ô tô HUYNDAI 12T
1 máy ủi
* Đội II : thi công phân đoạn II (từ Km0+200 ÷ Km0+550)
Đội II được biên chế như sau:
4 máy ủi
2 máy đầm
27 công nhân
Đội II thi công trong 27 ngày.
KẾT LUẬN
Đăk Nông là một tỉnh miền núi vùng Tây Nguyên có địa hình tương đối phức tạp, núi cao hiểm trở, bị chia cắt bởi các thung lũng và hệ thống sông, suối. Việc xây dựng các tuyến đường gặp nhiều khó khăn. Đồ án “Thiết kế cơ sở,thiết kế kỹ thuật và tổ chức thi công tuyến đường A-B thuộc xã Đăk Ha – Huyện Đăk Glông – Tỉnh Đăk Nông ” đã nghiên cứu, lựa chọn phương án thiết kế tuyến hợp lý, dựa trên các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và xã hội. Tuyến đường V – T được xây dựng sẽ góp phần giải quyết tốt những khó khăn trong giao thông ,góp phần phát triển kinh tế, xã hội, an ninh – quốc phòng trong khu vực.
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, bản thân em luôn cố gắng nỗ lực nghiên cứu tài liệu và bám sát hướng dẫn của giáo viên, nhưng do trình độ chuyên môn, cũng như kinh nghiệm trong thiết kế còn hạn chế, nên đồ án còn có nhiều thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn để em có thể rút ra những kinh nghiệm quí báu phục vụ cho quá trình công tác sau này.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới cô giáo: Ths………...…… đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian vừa qua. Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các thầy cô trong bộ môn Cầu đường – Sân bay đã truyền đạt kiến thức cho em trong quá trình học tập và làm đồ án đồ án tốt nghiệp; cán bộ chỉ huy các cấp và tập thể lớp đã tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành nhiệm vụ này./.
Hà nội, ngày … tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
…………………
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Đường ô tô - yêu cầu thiết kế: TCVN 4054 - 2005 [1]
2. Thiết kế đường ô tô tập 1 [2]
3. Thiết kế đường ô tô tập 2 [3]
4. Thiết kế đường ô tô tập 3 [4]
5. Thiết kế đường ô tô tập 4 [5]
6. Sổ tay thiết kế đường ô tô tập 1 [6]
7. Áo đường mềm - các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế: 22 TCN 211 - 06 [7]
8. Áo đường cứng đường ô tô thiêu chuẩn thiết kế: 22 TCN 223- 95 [8]
9. Định hình cống tròn : 533-01-01 [9]
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"