Luận văn Giải pháp thiết kế trắc dọc ,trắc ngang và tính khối lượng đào đắp

I. Phân đoạn thi công nền đường - Phân đoạn thi công nền đường dựa trên cơ sở bảo đảm cho sự điều động máy móc thi công, nhân lực được thuận tiện. - Trên mỗi đoạn thi công cần đảm bảo một số yếu tố giống nhau như trắc ngang, độ dốc ngang, khối lượng công việc. Việc phân đoạn thi công còn phải căn cứ vào việc điều phối đất sao cho bảo đảm kinh tế và tổ chức công việc trong mỗi đoạn phù hợp với loại máy chủ đạo mà ta sẽ dùng để thi công đoạn đó. - Dựa vào cự ly vận chuyển dọc trung bình, chiều cao đất đắp nền đường kiến nghị chia làm 3 đoạn thi công và chọn máy. +Đoạn 1: Km1+400-:-Km1+778.22: đoạn này chủ yếu là lấy đất từ mỏ đến với cự ly vận chuyển 2000m nên dùng máy chính là máy đào EO-2621A + ôtô Maz503,máy phụ là máy ủi D271. +Đoạn 2: Km1+778.22-:-Km2+11.82: cự ly vận chuyển trung bình <70m nên chọn máy chủ đạo là máy ủi D271. +Đoạn 3:Km2+11.82-:-Km2+400: đoạn này chủ yếu là lấy đất từ mỏ đến với cự ly vận chuyển 2000m nên dùng máy chính là máy đào EO-2621A + ôtô Maz503,máy phụ là máy ủi D271. Với máy đào EO-2621A để đảm bảo năng xuất ta chọn số ôtô vận chuyển theo công thức: n = Kxt.µ. .t'Kt Trong đó: Kt - Hệ số sử dụng thời gian máy đào,lấy bằng0.75. Kx- Hệ số sử dụng thời gian ôtô,lấy bằng 0,95. T - Thời giancủa một chu kỳ máy đào, t=15s. t’ - Thời gian của một chu kỳ ôtô,t’=15’.  - Số gầu đổ đầy trong một thùng xe, xác định theocông thức = Kcγ.V. Kr.Q Với: Q - tải trọng xe, Q=7tấn. Kr - Hệ số rời rạc của đất, Kr=1,2.  - Dung trọng của đất , =1.78T/m3. V - Dung tích gầu, V=0.25 m3. Kc - Hệ số đầy gầu, Kc =0.95. Thay số tính được số ôtô là n = 3(xe) IV. Tính toán khối lượng công tác xây dựng nền Căn cứ vào đoạn thi công và khối lượng công tác ta tiến hành tính toán số ca máy cần thiết cho công tác xây dựng đường. Trong mỗi đoạn thi công dựa vào sự điều phối dọc và điều phối ngang ta tính được khối lượng các công việc cụ thể, từ đó tính được số ca máy chủ đạo cần thiết. Các công việc cụ thể trên mỗi đoạn thi công là: Vận chuyển dọc đào bù đắp Vận chuyển ngang đào bù đắp Vận chuyển dọc từ nơi khác đến (mỏ đất). Vận chuyển dọc đào bỏ đi Trên mỗi đoạn cự ly vận chuyển của các công việc được lấy là cự ly vận chuyển trung bình, theo định mức XDCB 1999 ta sẽ tính được năng suất của các loại máy theo cự ly vận chuyển trung bình. Kết quả điều phối dọc và điều phối ngang được thể hiện trên biểu đồ khối lượng đất theo cọc 100m và biểu đồ tích luỹ đất (trong bản vẽ “Tổ chức thi công nền”). Cụ thể ta được kết quả cho theo bảng sau: Bảng tính toán khối lượng công tác thi công nền cho từng đoạn Bảng 12- 1 Đoạn TC Máychủ đạo Công tác chính Loại máy KL (m3) Cự ly V/c(m) NS (m3/ca) Số ca (ca) Máy chính Máy phụ I Đào +ôtô ủi V/c dọc đào bù đắp - 49.2 8.92 395 0.125 V/c ngang đào bù đắp ủi D271 314.59 20 395 0.796 V/c dọc từ nơi khác đến Đào EO- 2621A ôtôMaz503 4613.83 2000 165 27.963 V/c dọc đổ đi - 0 0 0 0 II ủi V/c dọc đào bù đắp ủi D271 922.26 17.62 395 2.335 V/c ngang đào bù đắp ủi D272 77.38 20 395 0.196 V/c dọc từ nơi khác đến - 0 0 0 0 V/c dọc đổ đi - 0 0 0 0 III Đào+ôtô ủi V/c dọc đào bù đắp ủi D271 233.68 22.86 395 0.592 V/c ngang đào bù đắp ủi D272 272.93 20 395 0.691 V/c dọc từ nơi khác đến Đào EO- 2621A ôtôMaz503 4776.97 2000 165 28.951 V/c dọc đổ đi - 0 0 0 0 V. Tính toán khối lượng và số ca máy làm công tác phụ trợ Ngoài các công tác chính trong thi công nền còn có các công tác phụ trợ như: Lu và san sửa nền đắp, sửa nền đào, bạt gọt taluy, đào rãnh biên. 1. Lu lèn và san sửa nền đắp Dùng lu nhẹ bánh thép D400A năng suất lu 900m3/ca và máy san D144 năng suất 750m3/ca. Khối lượng đất cần san và lu chính là khối lượng đất đắp nền đường. Bảng 12- 2 Đoạn TC KL đắp m3 San đất Lu Lèn NS Số ca NS Số ca I 4977.62 750 6.637 900 5.531 II 999.64 750 1.333 900 1.111 III 5297.41 750 7.063 900 5.886 2. Sửa nền đào và bạt gọt taluy - Khối lượng san đất ở nền đào được tính là khối lượng đất cho máy ủi hay máy cạp bỏ sót lại, chiều dày bình quân cho toàn bộ bề rộng nền là 0,05m, như vậy 1m2 đất có 0,05m3. - Khối lượng taluy tính cho diện tích taluy cần bạt gọt và tính riêng cho từng đoạn thi công. - Rãnh biên được làm theo cấu tạo: đáy rãnh biên có chiều rộng là 0,4m, chiều sâu rãnh biên là 0,5m, mái taluy đào,đắp là 1:1,5, do đó diện tích cần đào rãnh là 0,575 (m2). Tất cả các công việc này được thực hiện bằng máy san D144. Năng suất máy san cho các công việc như sau: Sửa nền đào: 330 (m3/ca) Gọt ta luy: 2400 (m2/ca) Đào rãnh: 240 (m3/ca) Khối lượng các công việc và số ca máy phụ cần thiết được tính toán và lập thành bảng sau: Bảng tính số ca máy cho phần san sửa, gọt taluy, đào rãnh biên Bảng 12-3 Đoạn thi công Sửa nền đào Gọt ta luy Đào rãnh biên KL (m3) Số ca KL (m2) Số ca KL (m3) Số ca I 127.82 0.387 383.48 0,16 184 0,767 II 331.50 1.005 994.5 0.414 172.50 0,719 III 165.73 0.502 497.18 0,208 241.5 1.006 Bảng tổng hợp số ca máy chủ đạo và ca máy phụ cho từng đoạn thi công Bảng 12-4 Đoạn thi công Máy chủ đạo Số ca Số ca máy phụ Máy lu D400A Máy san D144 I Máy đào EO-2621A 27.963 5.531 7.951 Ôtô Maz503 Máy ủi D271 0.921 II Máy ủi D271 2.531 1.111 3.471 III Máy ủi D271 1.283 5.886 8.779 Ôtô Maz503 28.951 Máy đào EO-2621A Để đảm bảo tiến độ ta lập 3 tổ thi công nền như sau: - Tổ nền 1 gồm: 1 máy ủi D271, 2 máy đào EO-2621A, 6 ôtô Maz503, 2 máy san D144, 1 lu nhẹ bánh thép D400A, 10 nhân công. Tổ nền 1 thi công đoạn I . - Tổ nền 2 gồm: 1 máy ủi D271A, 1 máy san D144, 1 lu nhẹ bánh thép D400A, 10 nhân công. Tổ nền 2 thi công đoạn II. - Tổ nền 3 gồm: 1 máy ủi D271, 4 máy đào EO-2621A, 12 ôtô Maz503, 2 máy san D144, 1 lu nhẹ bánh thép D400A, 10 nhân công. Tổ nền 3 thi công đoạn III . Từ số ca máy chủ đạo và số ca máy phụ cần thiết ta tính được số ngày làm việc của máy chủ đạo và máy phụ trong các tổ thi công nền theo số máy đã chọn ứng với các đoạn. Bảng tính toán thời gian công tác Bảng 12-5 Đoạn TC Máy chủ đạo Số ngày Số ngày máy phụ làm việc Máy lu D400A Máy san D144 I Máy đào EO-2621A 7 1 2 Ôtô Maz503 Máy ủi D271 1 II Máy ủi D271A 2 1 2 III Máy ủi D271 1 1 2 Máy đào EO-2621A 7 Ôtô Maz503 Chương IV TỔ CHỨC THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG I.Kết cấu mặt đường-Phương pháp thi công Mặt đường là công trình sử dụng vật liệu lớn, khối lượng công tác phân bố đồng đều trên tuyến. Diện thi công hẹp , kéo dàI nên không thể tập bố trí nhân lực, máy móc trảI dàI trên toàn tuyến thi công. Do vậy đẻ đảm bảo chất lượng công trình,nâng cao năng suất ta sử dụng phương pháp thi công dây truyền. Theo thiết kế khả thi đã làm và luận chức KT-KT so sánh áo đường, kết cấu áo đường được chọn dùng là: Bê tông nhựa hạt vừa 5cm Thấm nhập nhẹ 5cm Cấp phối đá dăm loại I 12cm Cấp phối đá dăm loại II 24cm - Điều kiện phục vụ thi công khá thuận lợi, cấp phối đá dăm được khai thác ở mỏ đá trong vùng với cự ly vận chuyển là 5km. Nhựa đường được vận chuyển đến cách vị trí thi công là 10km. - Máy móc nhân lực: Có đầy đủ các loại máy móc cần thiết, công nhân có đủ trình độ để tiến hành thi công. II. Tốc độ thi công - Xây dựng mặt đường là 1 công tác rất quan trọng trong xây dựng tuyến đường vì giá thành lớp mặt đường rất đắt. Mặt khác chất lượng mặt đường quyết định rất lớn đến chất lượng khai thác của tuyến đường. - Xác định tốc độ dây chuyền: Do yêu cầu về thời gian sử dụng, phần thi công mặt đường phải hoàn thành trong thời hạn trước một tháng .Dự định thi công lớp mặt trong 20 ngày. Tốc độ dây chuyền thi công mặt đường được tính theo công thức sau: Vmin = ).ntt(T L 21  (m/ngày) Trong đó: L: Chiều dài đoạn tuyến thi công, L = 1000 m T: Số ngày theo lịch, T = 20 ngày t1: Thời gian khai triển dây chuyền, t1 = 3ngày t2: Số ngày nghỉ (Thứ 7, CN, ngày lễ, ngày mưa…), t2 = 6 ngày n: Số ca làm việc trong 1 ngày,n=1.5 Vậy Vmin = 5,1).3620( 1000 -- = 60.6 (m/ngày) Kiến nghị chọn vận tốc dây chuyền V = 80 m/ngày. III. Quá trình công nghệ thi công mặt đường III.1. Tính toán năng suất máy móc a. Năng suất lu - Để lu lèn ta dùng lu nặng bánh thép D400, lu nhẹ bánh thép D469A và lu nặng bánh lốp TS280 (Sơ đồ lu bố trí như hình vẽ trong bản vẽ “Thi công mặt đường”). - Khi lu lòng đường và lớp móng ta sử dụng sơ đồ lu móng đường, còn khi lu lèn lớp mặt đường ta sử dụng sơ đồ lu mặt đường. - Năng suất lu tính theo công thức: Plu = .N.β V 0,01.LL .LT.K t  (km/ca) Trong đó: T : Thời gian làm việc 1 ca T = 8h. Kt : Hệ số lợi dụng thời gian của lu khi đầm nén mặt đường. L : Chiều dài thao tác của lu khi tiến hành đầm nén, L = 0,02 Km . V : Tốc độ lu khi làm việc (Km/h). N : Tổng số hành trình mà lu phải đi, tính theo công thức: N = Nck . nht = n n yc x nht nyc : Số lần tác dụng đầm nén để mặt đứng đạt độ chặt cần thiết. n : Số lần tác dụng đầm nén sau 1 chu kỳ (n = 2). nht : Số hành trình lu phải thực hiện trong 1 chu kỳ xác định từ sơ đồ lu.  : Hệ số xét đến ảnh hưởng do lu chạy không chính xác ( = 1,2). Bảng tính năng suất lu Bảng 13-1 Loại lu nyc V (km/h) n ht n T (h) Kt P (km/ca) D469A 4 2 14 28 8 0,8 0,44 8 2 8 40 8 0,8 0,309 8 3 8 32 8 0,8 0,495 6 2 12 36 8 0,8 0,30 D400A 4 2 12 24 8 0,8 0,44 4 3 20 40 8 0,8 0,40 6 3 12 44 8 0,8 0,41 10 3 12 60 8 0,8 0,264 10 3 14 70 8 0,8 0,226 TS280 20 5 8 80 8 0,8 0,33 10 4 10 50 8 0,8 0,422 b. Năng suất ôtô vận chuyển cấp phối - Dùng xe MAZ503 trọng tải là 7 tấn, năng suất vận chuyển cấp phối được tính theo công thức sau: Pvc = t V l V l K.K.T.P 21 ttt  (Tấn/ca) Trong đó: + P : Trọng tải xe, P = 7 (tấn) + T : Thời gian làm việc 1 ca, T = 8h + Kt : Hệ số sử dụng thời gian, Kt = 0,85 + Ktt : Hệ số lợi dụng tải trọng, Ktt = 1,0 + l : Cự ly vận chuyển, l = 5 km với BTN là l = 10 km + t : Thời gian xúc vật liệu và quay xe, xếp vật liệu bằng xe xúc, thời gian xếp là 6 phút, thời gian đổ vật liệu là 4 phút. V1 : Vận tốc xe khi có tải chạy trên đường tạm, V1 = 20 km/h V2 : Vận tốc xe khi không có tải chạy trên đường tạm, V1 = 30 km/h Thay vào công thức trên ta được: Pvc = 60 )49( 30 5 20 5 0,1.85,0.8.7   = 83,48 (tấn/ca) Với BTN có Pvc = 49,33 (tấn/ca) c. Năng suất máy san * Năng suất san cấp phối - Để san cấp phối máy san làm việc theo sơ đồ 3.10 (Giáo trình xây dựng mặt đường), máy phải đi 6 hành trình. - Năng suất máy san: N = t 60.T.F.K t Trong đó: + T : Thời gian làm việc 1 ca : T = 8h + F : Diện tích máy san trong một hành trình, khi san máy có  = 400, san D144 có chiều dài lưỡi san b = 3,7 (m). Vậy F = b.L.sin = 3,7 x 80 x sin400 = 190.26 (m2) + t : Thời gian làm việc 1 chu kỳ. t = 2.L.        s s c c x x V n V n V n + 2.t’.(nx + nc + ns) Với: t’: Thời gian quay đầu t’ = 1 phút (bao gồm cả nâng, hạ lưỡi san, quay đầu và sang số) Ta có: nx = nc = 0; ns = 6 Vs = 80 m/phút Do đó: t = 2.80. 80 6 + 2.1.6 = 24 (phút) Vậy năng suất máy san là: N = 24 75,026.190860 xxx = 2854 (m2/ca) * Năng suất đào khuôn đường Năng suất máy san đào khuôn đường được tính theo công thức sau: N = t K.L.F.T. t60 (m3/ca) Trong đó: Chiều rộng mặt đường B = 7m, máy san đi 8 hành trình khép kín (hình 1.5 - Giáo trình xây dựng mặt đường). F = 7,0 x 0,46+2x2x0.32 = 4.5 (m2) L : Chiều dài đoạn thi công, L = 80m T : Thời gian làm việc 1 ca, T = 8h Kt : Hệ số sử dụng máy, K = 0,8 t = 2.L.        s s c c x x V n V n V n - 2.t’.(nx + nc + ns) Trong đó: t’ = 1 phút nx = 5; nc = 2; ns = 1 Vx = Vc = Vs = 80 m/phút. Thay vào công thức trên ta được: N = )125(12 80 1 80 2 80 5802 808,05,4860        xxxx xxxx = 4320 (m3/ca) . d)Năng xuất máy rải : D150B N=800tấn/ca. e)Năng suất máy tưới nhựa: D164A N=30tấn/ca. III.2. Thi công đào khuôn đường Khối lượng đất đào ở khuôn áo đường là: V = (Bm.hm+2.Bl.hl).L.K1.K2.K3 (m3) Trong đó: V : Khối lượng đào khuôn áo đường (m3) Bm : Bề rộng mặt đường, B = 7,0m hm : Chiều dày kết cấu áo đường phần mặt đường, h = 0,46m. Bl : Bề rộng lề đường, B = 2m hl : Chiều dày kết cấu áo đường phần mặt đường, h = 0,32m. L : Chiều dài đoạn thi công, L = 100m K1 : Hệ số mở rộng đường cong, K1 = 1,05 K2 : Hệ số lèn ép, K2 = 1,0 K3 : Hệ số rơi vãi, K3 = 1,0 Thay vào công thức trên ta được: V = (7x0,46+2x2x0,32)x80x1,05x1x1 = 378 (m3) Bảng khối lượng công tác và số ca máy đào khuôn áo đường Bảng 13- 2 ST Trình tự công việc Loại máy Đơn vị Khối Năng Số ca T sử dụng lượng suất máy 1 Đào khuôn áo đường bằng san tự hành D144 m 3 378 4320 0,088 2 Lu lòng đường bằng lu nhẹ 8 lần/điểm V = 2 km/h D469A Km 0,10 0,309 0,324 III.Thi công các lớp áo đường a. Thi công lớp cấp phối đá dăm loại II - Do lớp cấp phối đá dăm loại II dày 24cm, nên ta tổ chức thi công thành 2 lớp, lần 1dày 14cm, lần 2 dày 10cm. Quá trình công nghệ thi công lớp cấp phối đá dăm loại II được thể hiện trong bảng sau: Bảng 13- 3 STT Quá trình công nghệ Yêu cầu máy móc 1 Vận chuyển cấp phối lần1 đến mặt bằng thi công bố trí đổ đống ở lòng đường Xe MAZ503 2 Rải san cấp phối theo chiều dày Máy rải D150B 3 Lu nhẹ 4 lần/điểm ,V=2km/h Lu D469A 4 Lu bánh lốp 25 lần/điểm V = 5 km/h Lu bánh lốp TS280 5 Lu nặng 4 lần/điểm ,V=3km/h Lu D400 6 Vận chuyển cấp phối lần 2 đến mặt bằng thi công bố trí đổ đống ở lòng đường Xe MAZ503 7 Rải san cấp phối theo chiều dày Máy rải D150B 8 Lu nhẹ 4 lần/điểm ,V=2km/h Lu D469A 9 Lu bánh lốp 25 lần/điểm V = 5 km/h Lu bánh lốp TS280 10 Lu nặng 4 lần/điểm ,V=3km/h Lu D400 Chú ý: Cấp phối vận chuyển đến đã được trộn với độ ẩm tốt nhất, tuy nhiên cần dự phòng 1 xe tưới nước trong trường hợp cấp phối bị mất nước do để lâu mới lu được. - Khối lượng vật liệu cho cấp phối dày 14cm (lấy theo Định mức dự toán XDCB) là: 20.30 m3/100m2 , 10cm là 14,50 Vậy khối lượng cho một đoạn 80 m là: Lần1 = 100 7x80x30,20 = 113.68 (m3) Lần2 = 100 7x80x5.14 = 81.20 (m3) Mà ta có năng suất vận chuyển cấp phối là: Pvc = 83.48(T/ca) Quy đổi năng suất vận chuyển cấp phối ra theo đơn vị m3/ca ta có như sau: Dung trọng của cấp phối sau khi đã lèn ép là: 2,4 (T/m3) Hệ số đầm nén cấp phối là: 1,4 Dung trọng cấp phối trước khi lèn ép là: 4,1 4,2 = 1,71 (T/m3) Vậy năng suất của xe MAZ503 vận chuyển cấp phối là: 71,1 48,83 = 48,82(m3/ca) Bảng khối lượng công tác và số ca máy khi thi công lớp cấp phối đá dăm loại II Bảng 13- 4 TT Trình tự công việc Loại máy Đơn vị Khối lượng Năng suất Số ca 1 V/c cấp phối và đổ ở lòng đường lần 1 MAZ503 m 3 113.68 48,82 2.329 2 Rải và san đều cấp phối D150B Tấn 194.39 800 0.243 3 Lu nhẹ 4 lần/điểm, V = 2km/h D469A Km 0,1 0,44 0,227 4 Lu bánh lốp 25lần/điểm, V=5km/h TS280 Km 0,1 0.33 0.303 5 Lu nặng 4 lần/điểm V = 3km/h D400 Km 0,1 0,4 0,25 6 V/c cấp phối và đổ ở lòng đường lần 2 MAZ503 m 3 81.20 48,82 1.663 7 Rải và san đều cấp phối D150B Tấn 138.85 800 0.174 8 Lu nhẹ 4 lần/điểm, V = 2km/h D469A Km 0,1 0,44 0,227 9 Lu bánh lốp 25lần/điểm, V=5km/h TS280 Km 0,1 0.33 0.303 10 Lu nặng 4 lần/điểm V = 3km/h D400 Km 0,1 0,4 0,25 Bảng tổ hợp đội máy thi công lớp cấp phối đá dăm loại II Bảng 13-5 TT Tên máy Hiệu máy Số máy cần thiết Số ca Số thợ máy 1 Xe vận chuyển cấp phối MAZ503 12 3,992 12 2 Máy rải cấp phối D150B 2 0.416 2 3 Lu nhẹ bánh thép D469A 3 0,227 3 4 Lu bánh lốp TS280 2 0.303 2 5 Lu nặng bánh thép D400 2 0,25 2 b. Thi công lớp cấp phối đá dăm loại I Lớp cấp phối đá dăm loại I dày 12cm được tổ chức thi công thành 1 lớp với quá trình công nghệ như bảng sau: Bảng quá trình công nghệ thi công lớp cấp phối đá dăm loại I Bảng 13-6 STT Quá trình công nghệ Yêu cầu máy 1 Vận chuyển cấp phối đổ vào máy rải Xe MAZ503 2 Rải cấp phối đá dăm Máy rải D150B 3 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm V = 2 km/h Lu nhẹ D469A 4 Lu bánh lốp 20 lần/điểm V = 5 km/h Lu bánh lốp TS280 5 Lu lèn chặt bằng lu nặng 4 lần/điểm V = 3km/h Lu nặng D400 Chú ý: Cấp phối vận chuyển đến đã được trộn với độ ẩm tốt nhất, tuy nhiên cần dự phòng 1 xe tưới nước trong trường hợp cấp phối bị mất nước do để lâu mới lu được. Theo định mức XDCB với h = 12cm có V = 17,14 m3/100m2 Khối lượng dùng cho đoạn 80 m là: 0,8x7x17,14= 95,98 (m3) Quy đổi năng suất vận chuyển cấp phối ra theo đơn m3/ca ta có như sau: Dung trọng của cấp phối sau khi đã lèn ép là: 2,4 (T/m3) Hệ số đầm nén cấp phối là: 1,4 Dung trọng cấp phối trước khi lèn ép là: 4,1 4,2 = 1,71 (T/m3) Vậy năng suất của xe MAZ503 vận chuyển cấp phối là: 71,1 48,83 = 48,82(m3/ca). Bảng tổng hợp khối lượng công tác và số ca máy cần thiết Bảng 13- 7 TT Trình tự công việc Loại máy Đơn vị Khối lượng Năng suất Số ca máy 1 Vận chuyển cấp phối đổ vào máy rải MAZ503 m3 95,98 48,82 1,966 2 Rải cấp phối đá dăm D150B Tấn 164,12 800 0,205 3 Lu nhẹ bánh thép 4 lần/điểm V = 2Km/h D469A Km 0,1 0,30 0,33 4 Lu bánh lốp 20 lần/điểm V = 5Km/h TS280 Km 0,1 0,33 0,303 5 Lu nặng bánh thép 4 lần/điểm, V = 3km/h D400 Km 0,1 0,40 0,25 Bảng tổng hợp đội máy thi công lớp cấp phối đá dămloại I Bảng 13-8 TT Tên máy Hiệu máy Số máy cần Số ca Số thợ máy thiết 1 Xe ôtô tự đổ MAZ503 12 1,966 12 2 Máy rải cấp phối D150B 2 0,205 2 3 Lu nhẹ bánh thép D469A 3 0,33 3 4 Lu bánh lốp D472A 2 0,303 2 5 Lu nặng bánh thép D400A 2 0,25 2 c.Thi công lớp thấm nhập nhẹ Lớp thấm nhập nhẹ là lớp mặt đường thi công với lớp đá dăm 20x40 tưới nhựa thấm hết chiều dày 5cm . Bảng quá trình công nghệ thi công lớp thấm nhập nhẹ Bảng 13-9 STT Quá trình công nghệ Yêu cầu máy 1 Tưới nhựa chống thấm D164A 2 Vận chuyển đá dăm 20x40 đổ vào máy rải Xe MAZ503 3 Rải san đá dăm 20x40 Máy rải D150B 4 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 6 lần/điểm V = 2 km/h Lu nhẹ D469A 5 Lu nặng 8 lần/điểm V = 2 km/h Lu bánh lốp TS280 6 Tưới nhựa lần 1 theo tiêu chuẩn 6kg/m2. Máy tưới nhựa D164A 7 Vận chuyển và rảI đá 10x20 theo tiêu chuẩn 18kg/ m2. Xe MAZ503+D337 8 Lu nhẹ 14 lần/điểm V = 2 km/h Lu nhẹ D469A 9 Tưới nhựa lần 2 theo tiêu chuẩn 3kg/m2. Máy tưới nhựa D164A 10 Vận chuyển và rải đá 5x10 theo tiêu chuẩn 10kg/ m2. Xe MAZ503+D337 11 Lu nhẹ 6 lần/điểm V = 4 km/h Lu nhẹ D469A Chú ý: Đá dăm20x40 vận chuyển đến đã được trộn với độ ẩm tốt nhất, tuy nhiên cần dự phòng 1 xe tưới nước trong trường hợp cấp phối bị mất nước do để lâu mới lu được. Theo định mức XDCB với h = 5cm có V = 6,59 m3/100m2 Khối lượng dùng cho đoạn 80m là: 0,8x7x6,59= 36,90 (m3) Quy đổi năng suất vận chuyển đá răm ra theo đơn m3/ca ta có như sau: Dung trọng của đá dăm sau khi đã lèn ép là: 2,5 (T/m3) Hệ số đầm nén cấp phối là: 1,4 Dung trọng đá dăm trước khi lèn ép là: 4,1 5,2 = 1,79 (T/m3) Vậy năng suất của xe MAZ503 vận chuyển đá dăm là: 79,1 48,83 = 46,64(m3/ca). Bảng tổng hợp khối lượng công tác và số ca máy cần thiết Bảng 13- 10 TT Trình tự công việc Loại máy Đơn vị Khối lượng Năng suất Số ca máy 1 Tưới nhựa chống thấm D164A kg 560 30000 0.019 1 Vận chuyển đá dăm 20x40 đổ vào máy rải MAZ503 m3 36,90 46,64 0,791 2 RảI san đá dăm 20x40 D150B Tấn 66,05 800 0,083 3 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 8 lần/điểm V = 2 km/h D469A Km 0,1 0,30 0,333 4 Lu nặng 8 lần/điểm V = 2 km/h D400 Km 0,1 0,41 0,25 5 Tưới nhựa lần 1 theo tiêu chuẩn 6kg/m2. D164A Tấn 3,36 30 0,112 6 Vận chuyển và rải đá 10x20 theo tiêu chuẩn 18l/ m2. Maz503+D337 m 3 10.08 46.64 0,216 7 Lu nhẹ 14 lần/điểm V = 2 km/h D469A Km 0.1 0.188 0.532 8 Tưới nhựa lần 2 theo tiêu chuẩn 3kg/m2. D164A Tấn 1,68 30 0.056 9 Vận chuyển và rải đá 5x10 theo tiêu chuẩn 10l/ m2. Maz503+D337 m 3 5,6 46,64 0.120 10 Lu nhẹ 6 lần/điểm V = 4 km/h D469A Km 0.1 0.3 0.333 Bảng tổng hợp đội máy thi công lớp thấm nhập nhẹ Bảng 13- 11 TT Tên máy Hiệu máy Số máy cần thiết Số ca Số thợ máy 1 Xe ôtô tự đổ MAZ503 12 1.127 12 2 Máy rải cấp phối D150B 1 0,083 2 3 Lu nhẹ bánh thép D469A 3 1.198 3 4 Lu nặng bánh thép D400A 2 0,25 2 d. Thi công lớp mặt đường BTN hạt vừa Bảng quá trình công nghệ thi công và yêu cầu loại máy móc Bảng 13- 12 STT Quá trình công nghệ thi công Yêu cầu máy móc 1 Vận chuyển và tưới nhựa dính bám Xe tưới D164A 2 Vận chuyển BTN đổ vào máy rải Xe MAZ503 3 Rải BTN hạt vừa bằng máy rải D150B 4 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm V = 2km/h D 469A 5 Lu bằng lu nặng bánh lốp 10 lần/điểm V = 4km/h TS280 6 Lu bằng lu nặng 4 lần/điểm V = 3km/h D400A Theo định mức XDCB với h = 5cm Khối lượng BTN hạt vừa cần 11.62 (T/100m2) Khối lượng dùng cho đoạn 80m là: 0,8x7x11,62 = 65,07 (Tấn). Lượng nhựa tưới dính bám là 0,8 (Kg/m2) Theo tính toán ở phần trên ta có năng suất vận chuyển BTN là: 49,33 (T/ca) Bảng tổng hợp khối lượng công tác và số ca máy Bảng 13- 13 TT Trình tự công việc Loại máy Đơn vị Khối lượng Năng suất Số ca máy 1 Vận chuyển và tưới nhựa dính bám D164A Kg 560 30000 0,019 2 Vận chuyển BTN đổ vào máy rải MAZ503 T 65,07 49,33 1,319 3 Rải BTN hạt vừa bằng máy rải D150B T 65,07 800 0,081 4 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm V = 2km/h D469A Km 0,1 0,44 0,227 5 Lu nặng bánh lốp 10 lần/điểm V = 4km/h D472A Km 0,1 0,422 0,237 6 Lu bằng lu nặng 4 lần/điểm V = 4km/h D400A Km 0,1 0,42 0,238 Bảng tổ hợp đội máy thi công lớp BTN hạt vừa Bảng13- 14 ST T Tên máy Hiệu máy Số máy cần thiết Số ca Số thợ máy 1 Xe ôtô tự đổ MAZ503 10 0,019 10 2 Máy rải BTN D150B 2 1,319 2 3 Lu nhẹ bánh thép D469A 3 0,081 3 4 Lu nặng bánh lốp TS280 2 0,227 2 5 Lu nặng bánh thép D400A 2 0,237 2 0,238 5. Tính toán khoảng cách đổ đống cấp đá dăm - Khi chở vật liệu đến, ôtô tự đổ đổ đống vật liệu ở lòng đường theo một khoảng cách tính toán L. (Thể hiện trong bản vẽ “Thi công chi tiết mặt đường”) - Khoảng cách đổ đống vật liệu tính theo công thức: L = 1B.h Q (m) Trong đó: Q : Là khối lượng chuyên chở của ôtô (m3) Với xe MAZ503 có kích thước thùng như sau: Chiều dài: 3,5m Chiều rộng: 2,28m Chiều cao: 0,52m Nên ta có khối lượng chuyên chở của ô tô là: Q = 3,5 x 2,28 x 0,52 = 4 (m3) B : Bề rộng mặt đường (B = 7,0m) h1 : Chiều dày chưa lèn ép vật liệu, h1 = K.h h : Chiều dày đã lèn ép vật liệu. K : Hệ số lèn ép vật liệu, K = 1,4 Thay vào công thức trên ta tính được khoảng cách đổ đống của lớp cấp phối đá dăm loại I,II,đá dăm tiêu chuẩn 2x4 ứng với chiều dày các lớp thi công: + Với cấp phối đá dăm loại II, K = 1,4 ; h = 0,14m: L1 = 14,0x4,1x7 4 = 2.92m h = 0,10m: L2 = 10,0x4,1x7 4 = 4.1m + Với cấp phối đá dăm loại I, K = 1,4 ; h = 0,12m: L = 12,04,17 4 xx = 3,4m + Với đá dăm tiêu chuẩn 2x4, K = 1,4 ; h = 0,05m: L = 05,04,17 4 xx = 8,2m 6. Thành lập đội thi công mặt đường +) 10 xe ô tô tự đổ MAZ503 dùng chung +) 2 máy san tự hành D144A +) 3 lu nhẹ bánh thép D469A +) 2 lu nặng bánh thép D400A +) 2 lu bánh lốp TS280 +) 1 xe tưới nhựa D164A +) 2 máy rải D150B +) 1 xe tưới nước DM10 Bảng tổng hợp quá trình công nghệ thi công chi tiết mặt đường Bảng 13-15 TT Trình tự công việc Loại máy Đ.vị KL NS Số ca 1 Đào khuôn áo đường bằng san tự hành D144 m3 378 4320 0,088 2 Lu lòng đường 8 lần/điểm, lu nhẹ V = 2km/h D469A Km 0,1 0,309 0,324 3 V/c cấp phối và đổ ở lòng đường lần 1 MAZ503 m3 113.68 48,82 2.329 4 Rải và san đều cấp phối D150B Tấn 194.39 800 0.243 5 Lu nhẹ 4 lần/điểm, V = 2km/h D469A Km 0,1 0,44 0,227 6 Lu bánh lốp 25 lần/điểm, V=5km/h TS280 Km 0,1 0.33 0.303 7 Lu nặng 4 lần/điểm V = 3km/h D400 Km 0,1 0,4 0,25 8 V/c cấp phối và đổ ở lòng đường lần 2 MAZ503 m3 81.20 48,82 1.663 9 Rải và san đều cấp phối D150B Tấn 138.85 800 0.174 10 Lu nhẹ 4 lần/điểm, V = 2km/h D469A Km 0,1 0,44 0,227 11 Lu bánh lốp 25lần/điểm, V=5km/h TS280 Km 0,1 0.33 0.303 12 Lu nặng 4 lần/điểm V = 3km/h D400 Km 0,1 0,4 0,25 13 Vận chuyển cấp phối đá dăm loại I đổ vào máy rải MAZ503 m3 95,98 48,82 1,966 14 Rải cấp phối đá dăm D150B Tấn 164,12 800 0,205 15 Lu nhẹ bánh thép 4 lần/điểm V = 2Km/h D469A Km 0,1 0,30 0,33 16 Lu bánh lốp 20 lần/điểm V = 5Km/h TS280 Km 0,1 0,33 0,303 17 Lu nặng bánh thép 4 lần/điểm, V = 3km/h D400 Km 0,1 0,40 0,25 18 Tưới nhựa chống thấm D164A kg 560 30000 0.019 19 Vận chuyển đá dăm 20x40 đổ vào máy rải MAZ503 m3 36,90 46,64 0,791 20 Rải san đá dăm 20x40 D150B Tấn 66,05 800 0,083 21 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 8 lần/điểm V = 2 km/h D469A Km 0,1 0,30 0,333 22 Lu nặng 8 lần/điểm V = 2 km/h D400 Km 0,1 0,41 0,25 23 Tưới nhựa lần 1 theo tiêu chuẩn 6kg/m2. D164A Tấn 3,36 30 0,112 24 Vận chuyển và rải đá 10x20 theo tiêu chuẩn 18l/ m2. Maz503+D 337 m 3 10.08 46.64 0,216 25 Lu nhẹ 14 lần/điểm V = 2 km/h D469A Km 0.1 0.188 0.532 26 Tưới nhựa lần 2 theo tiêu chuẩn 3kg/m2. D164A Tấn 1,68 30 0.056 27 Vận chuyển và rải đá 5x10 theo tiêu chuẩn 10l/ m2. Maz503+D 337 m 3 5,6 46,64 0.120 28 Lu nhẹ 6 lần/điểm V = 4 km/h D469A Km 0.1 0.3 0.333 29 Vận chuyển và tưới nhựa dính bám D164A Kg 560 30000 0,019 30 Vận chuyển BTN đổ vào máy rải MAZ503 T 65,07 49,33 1,319 31 Lu sơ bộ bằng lu nhẹ 4 lần/điểm V = 2km/h D469A Km 0,1 0,44 0,227 32 Lu nặng bánh lốp 10 lần/điểm V = 4km/h D472A Km 0,1 0,422 0,237 33 Lu bằng lu nặng 4 lần/điểm V = 4km/h D400A Km 0,1 0,42 0,238 CHƯƠNG V TIẾN ĐỘ THI CÔNG CHUNG TOÀN TUYẾN Theo dự kiến công tác xây dựng tuyến bắt đầu tiến hành từ ngày 1/3/2002 và hoàn thành trước hai tháng. Như vậy để thi công các hạng mục công trình toàn bộ máy móc thi công được chia làm các đội như sau: 1. Đội 1: Làm công tác chuẩn bị +) Công việc: Làm đường tạm, xây dựng lán trại, dọn dẹp, đào bỏ lớp hữu cơ, chuẩn bị mặt bằng thi công. +) Thiết bị máy móc: 1 máy kinh vĩ, 1 máy thuỷ bình, 2 ủi D271, 15 nhân công. +) Thời gian: 4 ngày. 2. Đội 2: Làm nhiệm vụ xây dựng cống +) Công việc: Xây dựng 3 công trình cống thoát nước. +) Thiết bị máy móc: 1máy đào gầu nghịch E304B, 1 cần cẩu K51, 1 xe ôtô MAZ503, 15 nhân công. +) Thời gian: 16 ngày. 3. Đội 3: Làm nhiệm vụ xây dựng cống +) Thiết bị máy móc:. 1máy đào gầu nghịch E304B, 1 cần cẩu K51, 1 xe ôtô MAZ503, 15 nhân công. +) Thời gian: 13 ngày. 4. Đội 4: Làm nhiệm vụ xây dựng nền đường +) Thiết bị máy móc: 1máy ủi D271, 2 máy sanD144, 1lu nặng D400, 2máy đào EO-2621A, 6 ôtô Maz503, 10 công nhân +) Thời gian: 7 ngày. 5. Đội 5: Làm nhiệm vụ xây dựng nền đường +) Thiết bị máy móc: 1máy ủi D271, 1máy san D144, 1lu nặng D400, , 10 công nhân +) Thời gian: 3 ngày. 6. Đội 6: Làm nhiệm vụ xây dựng nền đường +) Thiết bị máy móc: 1 máy ủi D271, 2 máy san D144, 1lu nặng D400, 2 máy đào EO-2621A, 6 ôtô Maz503, 10 công nhân +) Thời gian: 7 ngày. 7. Đội 7: Làm nhiệm vụ xây dựng mặt đường +) Thiết bị máy móc: 12 xe ôtô MAZ503, 3 lu nhẹ bánh thép D469A, 2 lu nặng bánh thép D400A, 2 lu bánh lốp TS280, 2 máy san D150B, 2 máy san D144A, 1 xe tưới nhựa D164A, , 1xe tưới nước, 15 nhân công. +) Thời gian: 16 ngày. 8. Đội hoàn thiện: Làm nhiệm vụ thu dọn vật liệu, trồng cỏ, cắm các biển báo... +) Thiết bị máy móc : 1 xe ô tô, 5 nhân công. +) Thời gian: 3 ngày. 9. Kế hoạch cung ứng vật liệu,nhiên liệu: + Vật liệu làm mặt đường gồm: Cấp phối đá dăm loại I, II, đá dăm cơ bản 2x4, đá dăm5x10 được vận chuyển đến công trường cách 5 Km trước khi thi công 1tuần. + Nhiên liệu cung cấp cho máy móc phục vụ thi công đầy đủ và phù hợp với từng loại máy 10. Đánh giá hiệu quả tổ chức thi công qua: Hệ số sử dụng máy:các máy chính đều làm việc với năng suất cao (n  0.8), số công nhân được sử dụng hợp lý . PHẦN 3 THIẾT KẾ KỸ THUẬT ĐOẠN TUYẾN Km0+0,00mKm1+400,00m CHƯƠNG MỞ ĐẦU I. Giới thiệu chung. 1. Tên dự án: Xây dựng quốc lộ X - Bắc Giang. 2. Chủ đầu tư: Sở giao thông tỉnh Bắc Giang. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Đoạn tuyến Km0+00 Km1+400. 4. Căn cứ pháp lý: - Báo cáo nghiên cứu khả thi. - Quyết định thông qua nghiên cứu khả thi. - Đề cương thiết kế kỹ thuật. - Quyết định cho phép tiếp tục lập thiết kế kỹ thuật. 5. Quy chuẩn và tiêu chuẩn áp dụng.: - Tiêu chuẩn [1], [32], [28]; Quy trình[2],[9],[32];Tài liệu[27]. II. Điều kiện tự nhiên vùng tuyến đi qua. 1. Địa hình. Qua công tác khảo sát chi tiết, địa hình vùng đoạn tuyến đi qua có độ dốc ngang phổ biến từ 5-15%. Địa hình không phức tạp, tuyến có thể triển khai dễ dàng, không bị gò bó, không phải có những thiết kế đặc biệt. 2. Khí hậu. Khí hậu vùng thiết kế thuộc loại nhiệt đới gió mùa, lượng mưa thấp, lượng mưa trung bình hàng năm là 300 mm. Vào các tháng mùa hè lượng mưa lớn hơn. Hướng gió chủ yếu trong năm là Đông Bắc. 3. Địa chất, địa chất thuỷ văn. +Địa chất: Khảo sát đoạn tuyến bằng 2 lỗ khoan sâu 5m và một số hố đào sâu 2m ta : Trên cùng là lớp hữu cơ có chiều dày trung bình 20cm, tiếp đó là lớp á cát dày từ 2-3m cường độ 400daN/cm2.Tiếp đó là lớp sét chặt E=600daN/cm2. +Thuỷ văn: Các số liệu về thuỷ văn không có gì thay đổi và giống như khảo sát trong phần khả thi. Mực nước ngầm sâu đáng kể so với mặt đất tự nhiên( từ 8-10m) nói chung không ảnh hưởng tới tuyến đường. 4. Vật liệu xây dựng Qua điều tra cho thấy vật liệu địa phương chủ yếu là sỏi cuội, đá hộc, và đất đồi tốt. Khảo sát cho thấy cự ly vận chuyển là nhỏ hơn 5km đó là một khoảng cách tốt để tận dụng vật liệu địa phương. CHƯƠNG I THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ I. Số liệu thiết kế. - Bình đồ khả thi đã được duyệt. - Bình đồ kỹ thuật tỷ lệ 1/1000, các đường đồng mức cách nhau 1m. II. Nguyên tắc thiết kế. - Cắm tuyến kỹ thuật dựa trên cơ sở tuyến khả thi đã vạch, kết hợp với việc khảo sát thiết kế kỹ thuật dọc tuyến khả thi với phạm vi mỗi bên là 40m. - Đảm bảo thoả mãn đầy đủ các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến. - Tiến hành triển tuyến bám sát địa hình, lựa chọn bán kính đường cong nằm hợp lý nhưng cần chú ý đến độ dịch chuyển của tuyến khi cắm đường cong chuyển tiếp. III.Lý do sửa đổi: - Khi tiến hành phóng bình đồ ta nhận thấy tuyến đã vạch trong thiết kế khả thi có một số nhược điểm như tuyến có nhiều đường cong bán kính bé, không đảm bảo hệ số an toàn trước khi vào đường cong(Kat=0,76 từ km1+56.47km1+148.01). Để bảo đảm Kat=0,8 ta tăng bán kính đường cong nằm, muốn Kat=0,8Vnằmmin=64km/h )(170 µ m )isc127( V2R    .Vậy ta có thể chọn bán kính thay thế bán kính R=150(m), R=130(m), R=130(m), R=130(m), R=350(m), R=160(m), bằng R=180(m), R=180(m), R=180(m), R=160(m). R cò (m) 150 130 130 130 350 160 R thaythÕ (m) 180 160 180 160 350 200 Khi tăng bán kính đường cong nằm để đảm bảo đoạn chêm giữa hai đường cong ta phải dịch tuyến lên hướng Bắc.Việc dịch chuyển này vẫn đảm bảo cho tuyến bám sát địa hình, giảm tổn thất cao độ và góp phần tăng tiện nghi xe chạy trên tuyến. IV. Trình tự thiết kế. - Xác định các điểm khống chế và các diện khống chế. - Tiến hành vạch tuyến trên bình đồ dựa trên nguyên tắc thiết kế. - Lựa chọn bán kính đường cong nằm. - Lựa chọn các thông số của đường cong clothoide và tiến hành cắm đường cong chuyển tiếp. - Rải các cọc chi tiết trên tuyến, bao gồm: + Các cọc địa hình. + Các cọc chi tiết cách nhau: L=20m trên đường thẳng và đường cong có bán kính R 500m. L=10m trong đường cong có bán kính R=200-500m. L=5m trong đường cong có bán kính R 200m. +Các cọc nối đầu(TĐc), nối cuối(TCc) và đỉnh đường cong. + Các cọc lý trình 100m(H) và cọc lý trình 1000m(Km) Bảng cắm cọc thiết kế chi tiết được thể hiện tại phụ lục II chương 1-1. III. Tính toán các yếu tố của đường cong nằm. Bảng 14-1 Chiều dài đường cong Chiều dài tiếp tuyến Chiều dài phân cự Chiều dài D K = R.0./1800 T = R. tg(/2) P = R(1/cos(/2)-1) D = 2.T-K >0 Căn cứ vào tiêu chuẩn kỹ thuật và điều kiện địa hình chon các thông số đường cong chuyển tiếp như sau Các yếu tố đường cong nằm và đường cong chuyển tiếp Bảng 14-2 T T Đ Góc chuyển hướng R (m) P (m) T (m) K (m) D (m) Lct (m) isc % E m Trái Phải Đ1 20 200 2.77 31.72 62.80 0.64 55 3.5 0.7 Đ2 21 200 2.72 29.64 58.61 0.66 55 3.5 0.7 Đ3 40 180 11.54 65.48 125.60 5.36 70 4.5 0.7 Đ4 24 200 3.57 33.99 66.99 1.00 55 3.5 0.7 Đ5 10 350 1.34 30.61 61.06 0.16 35 2 0.4 Đ6 36 200 10.28 64.95 125.60 4.30 55 3.5 0.7 Tính đường cong chuyển tiếp Bảng 14-3 Đỉnh Lý trình Các yếu tố đường cong chuyển tiếp, đường cong tròn đã thay đổi 2b a-2b t (m) Độ dịch r(m) L(m) R+r Chiều dài Đ.c rút ngắn, K1(m) Đầu Km0+0 1 Km0+70.26 15.76 4.24 27.5 0.57 55 200.57 14.78 2 H2+71.46 15.76 5.24 27.5 0.57 55 200.57 18.27 3 H4+99.45 22.29 17.71 35 1.12 70 181.12 55.60 4 H7+32.89 15.76 8.24 27.5 0.57 55 200.57 28.73 5 H8+91.79 5.73 4.27 17.5 0.17 35 350.17 26.06 6 Km1+137.39 15.76 20.24 27.5 0.57 55 200.57 70.60 Cuối H4+0.00 Bảng 14-4 Đỉnh Lý trình Đường cong tròn đã thay đổi, toàn bộ đường cong K2=K1+2L T1=T+t D1=2T1-K2 P+r Đầu Km0+0 1 Km0+70.26 124.78 62.75 0.72 3.65 2 H2+71.46 128.27 64.55 0.83 3.97 3 H4+99.45 195.60 100.48 5.36 12.66 4 H7+32.89 138.73 69.99 1.24 5.03 5 H8+91.79 96.06 48.11 0.16 1.51 6 Km1+137.39 180.60 92.45 4.30 10.85 Cuối H4+0.00 Tổng 864.03 438.32 12.60 37.68 Các điểm chính của đường cong Bảng 14-5 TĐc=Đ-T1 TĐ=TĐc+L TCc=TĐc+K2+L TC=TCc-L Km0+0 Km0+0 Km0+7.51 Km0+62.51 H1+32.29 Km0+77.29 H2+6.91 H2+61.91 H3+35.18 H2+80.18 H3+98.97 H4+68.97 H5+94.57 H5+24.57 H6+53.90 H7+8.90 H7+92.63 H7+37.63 H8+43.68 H8+78.68 H9+39.74 H9+4.74 Km1+44.94 Km1+99.94 Km1+225.54 Km1+170.54 H4+0.00 Bảng 14-6 Đỉnh Lý trình Đoạn thẳng Góc hai phương của tuyến S Tchêm Đầu Km0+0 70.26 7.51 NĐ=65.44 0 1 Km0+67.33 201.92 74.62 NĐ=86.2 0 2 H2+75.26 228.82 63.79 NĐ=65.25 0 3 H5+9.38 204.06 33.59 BĐ=74.8 0 4 H7+39.94 169.14 51.05 NĐ=80.26 0 5 H8+86.10 245.76 105.20 NĐ=69.56 0 6 Km1+125.74 266.91 174.46 BĐ=73.88 0 Cuối H4+0.00 Tổng 510.23 1386.86 Bảng 14-7 KIỂM TRA SAI SỐ SK2+STc=1374.26=Lt SS-SD1=1374.26=Lt 2S(T+t)-SK2=SD1=12.6 Sa t +Sa p =Ađ-Ac=41 Như vậy các yếu tố đường cong chuyển tiếp đã tính đúng. Từ đó ta tiến hành tính toạ độ các điểm khác trên đường cong chuyển tiếp. Chi tiết tính toán trình bày ở phụ lục III-3. Khi vào đường cong tròn, tiến hành cắm theo phương pháp toạ độ vuông góc theo tiếp tuyến (theo [2]): Y = R.(1- 2 2 1 R x  ) . Kết quả tính toán thể hiện trên bản vẽ bình đồ và trắc dọckỹ truật (bản vẽ số 10,11 ) CHƯƠNG II THIẾT KẾ TRẮC DỌC, TRẮC NGANG VÀ TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP I. Thiết kế trắc dọc. Khi thiết kế đường đỏ cần xác định cao độ khống chế của điểm trên vị trí công trình (cống, cầu, vị trí giao với đường sắt...). Trong tuyến thiết kế chỉ có công trình thoát nước nhỏ đó là có 8 cống thoát nước.Tuyến cố gắng triển khai bám sát địa hình, phù hợp với chiều cao đào đắp kinh tế, giảm tổn thất cao độ và khối lượng đào đắp. * Tính toán thuỷ văn của 8 cống thoát nước. Các cống có diện tích lưu vực được đo trên bình đồ Công thức và phương pháp tính toán như phần thiết kế sơ bộ Từ kết quả tính toán cống ta chọn được khẩu độ cống và xác định được chiều cao đắp khống chế như đã làm ở phần khả thi. Tính toán chi tiết ở phụ lục III-chương 2-1 Bảng tổng hợp tính lưu lượng, khẩu độ cống, cao độ nước dâng(Hnd), cao độ khống chế trên cống(Hkc). Bảng15-1 Tên cống Q(m3/s) F(m) Hnd(m) Hkc(m) C1 0.374 0.75 194.22 194.91 C2 0.672 1 193.87 194.46 C3 0.234 0.75 194.00 194.74 C4 0.296 0.75 193.94 194.40 C5 0.260 0.75 193.94 194.49 C6 0.484 1 194.73 195.27 C7 0.920 1 193.69 194.18 C8 2.049 2x1.25 192.21 193.07 - Sau khi đã có các cao độ khống chế và dựa vào các điểm đào đắp kinh tế, thiết kế được đường đỏ (với nguyên tắc đi qua các điểm khống chế, và đi qua bám sát các điểm đào đắp kinh tế...). Cao độ thiết kế chi tiết được thể hiện tại phụ lục III chương 2-1 * Tính toán đường cong đứng : Đường cong đứng cắm theo Phương pháp đơn giản hoá cắm đường cong đứng parabol từ trái qua phải trên trắc dọc của giáo viên Nguyễn Hào Hoa. Bảng15-2 Đ Lý trình đỉnh w R(m) T(m) K(m) Ghi chú 1 Km0+160.00 12.9 3000 19.35 38.7 lõm 2 Km0+320.00 17.2 3000 25.65 51.3 lồi 3 Km0+476.24 16.5 3000 24.75 49.5 lõm +Với Đ1: Tiến hành cắm cọc từ tiếp đầu về tiếp cuối, cao độ các điểm trên đường cong xác định theo công thức: hi=0.0054li-l2i/2.3000; Hi=Htđ-hi. +Với Đ2: Tiến hành cắm cọc từ tiếp đầu về tiếp cuối, cao độ các điểm trên đường cong xác định theo công thức: hi=0.0075li-l2i/2.3000; Hi=Htđ+hi. +Với Đ1:Tiến hành cắm cọc từ tiếp đầu về tiếp cuối,cao độ các đIểm trên đường cong xác định theo công thức: hi=0.0097li-l2i/2.3000, Hi=Htđ-hi Kết quả thể hiện trên bản vẽ trắc dọc thiết kế kỹ thuật và phụ lục III chương 2-3. II. Thiết kế trắc ngang. -Tại các vị trí cọc đã có cao độ tự nhiên và cao độ thiết kế, vẽ được mặt cắt ngang tại từng cọc Căn cứ vào điều kiện điạ hình, điều kiện địa chất thuỷ văn nơi tuyến đi qua. Đồng thời trên cơ sở kết hợp với bình đồ, trắc dọc và dựa vào tiêu chuẩn thiết kế; Mặt cắt ngang được thiết kế có các yếu tố cơ bản sau: + Ta luy đào: 1/1.5 + Ta luy đắp: 1/1.5 + Bề rộng nền đường: B=12m + Bề rộng mặt đường: 7.0m + Bề rộng lề đường: 2x2.5m + Bề rộng lề gia cố: 2x2m + Độ dốc ngang mặt đường: 2% + Độ dốc ngang lề gia cố: 2% + Độ dốc ngang lề đất: 6% + Khi độ dốc ngang  20% tiến hành đánh bậc cấp khi đắp nền đường. + Các trắc ngang trong đường cong tuỳ bán kính đường cong nằm mà thiết kế siêu cao hay mở rộng(hoặc cả hai). Trắc ngang kỹ thuật được thể hiện tại phụ lục phần III. III. Tính toán khối lượng đào đắp. Khối đào đắp được tính tương tự phần thiết kế sơ bộ. Trong đó trắc ngang tự nhiên được đo chi tiết bằng nhiều điểm ( phụ thuộc vào địa hình ). Chương III THIẾT KẾ THOÁT NƯỚC VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT CỐNG I. Tính toán lưu lượng: 1.Cơ sở lý thuyết Lưu lượng thiết kế tính theo phương pháp giả thiết các mực nước chảy trong suối sau đó vẽ biểu đồ quan hệ h d và Q,từ đó với lưu lượng tính toán theo quy trình[27] ta suy ra mực nước chảy trong suối. 2.Số liệu tính toán -Lý trình dặt cống Km1+7.74 -Cống thoát nước là cống tròn BTCT. -Diện tích lưu vực F=0,088km2. -Chiều dài suối chính L=0,27km. -Tổng chiều dài suối nhánh Sl=0,35km. -Độ dốc suối chính Is=4.2%. -Hệ số nhám lòng suối ms=11. -Hệ số nhám sườn dốc md=0.15. -Cường độ thấm I=0.18mm/phút(Đối với đất cấp III). -Mặt cắt lòng suối dạng tam giác:Độ dốc bờ suối 1:15. 3.Tính toán Lòng suối dạng tam giác.Giả thiết lần lượt chiều sâu nước chảy trong suối là 0,10,5m ta tính được quan hệ lưu lượng và chiều sâu nước chảy theo công thức của Sêgi Maninh: Q=w.C. R.i (m3/s). Trong đó: w - Tiết diên dòng chảy C - Hệ số Sêgi Maninh , C= R n 1 6 1 N - Hệ số nhám lòng sông. Tra bảng n=0.041/n=25 I - Độ dốc lòng suối ,Is=9,1%. R - Bán kính thuỷ lực, R= χ ω với χ -Chu vi ướt χ =m.hd . Với m=( m1 21 + m1 21 ) 30. Suy ra χ =30.hd . Lòng suối giả thiết dạng tam giác w=m’.h2d . Với m’=(m1+m2)/2=15w=15.h2d . Thay vào công thức trênQ=71,18. )h( δ 3 8 Bảng quan hệ h  ,Q Bảng quan hệ h - Q h (m) 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 Q (m3) 0.024 0.153 0.452 0.974 1.765 2.871 4.331 6.183 8.464 11.21 Từ số liệu ta vẽ được biểu đồ quan hệ Q - h 0 2 4 6 8 10 12 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 ChiÒu cao mùc n­íc d©ng H L ­u l­ în g Q Từ đó ta có thể suy ra khi Q=0.92m 3 /s thì hd=0.17m II.Tính khả năng thoát nước của cống. Từ lưu lượng Q=0.92m3/s ta chọn cống đường kính 1,00m. Cống làm việc ở chế độ không áp. 1.Xác định chiều sâu nước chảy phân giới Công thức tính K2k Q2 ik  với K k =w.C k .(R k ) 0.5 -Đặc trưng lưu lượng tra theo bảng 10- 3[5] K 0 i ngc Q è  ; K d =24.d 8/3=24; W d =30.5d 2/3=30.5; d5g. Q2 = 5 2 1.81,9 92.0 =0.086 d hk =0.6; h k =0.55m Ta thấy h  =0.17m < 1,3h k =0,715m nên nước chảy trong cống là chảy tự do. dK K 0 =0.589; dW W0 =1.045. Vậy i èngc =i k  0.5%. Tốc độ nước chảy trong cống V 0 =W 0 . icèng =2.15m/s. Tốc độ nước chảy hạ lưu V hạ lưu=1.5*V 0 = 3.23m/s. 2.Tính khả năng thoát nước của cống: )hc2g(H . .cQ  ω ψ Trong đó: y-Hệ số vận tốc khi cống làm việc không áp lấy bằng 0,85. w-Tiết diện nước chảy tại chỗ thu hẹp của cống 0,39. hc-Chiều sâu nước chảy tại chỗ thu hẹp hc=0,9h k =0,495m. g-Gia tốc trọng trường lấy bằng 9,81m/s2. Vì Hvà hc có quan hệ theo phương trình Becnuli: H 2hc=0.99m. Qc=0,85. w gH =1,033(m3/s). III.Thiết kế gia cố: Theo định hình 533-01-01 1.Gia cố hạ lưu: a.Chiều dài phần gia cố - Chiều dài gia cố là 2.00m. b.Chiều dày phần gia cố: - Gia cố bằng đá hộc xây 20cm trên lớp đệm cát sỏi 10cm c.Chiều sâu xói ở hạ lưu: Chiều sâu xói ở hạ lưu đoạn gia cố: hx=2.H. Lb b 5,2 Trong đó: + Chiều sâu dòng chảy trước công trình, H =0.99(m) + Khẩu độ của công trình, b=1,0 (m) + L Chiều dài đoạn gia cố, L= 2 (m) Ta có: hx=2.0.99. 2.5,20,1 0,1 + =0.81 m 2.Gia cố thượng lưu a.Chiều dài phần gia cố - Chiều dài gia cố là 2.00m. b.Chiều dày phần gia cố: - Gia cố bằng đá hộc lát 16cm trên lớp đệm cát sỏi 10cm III.Tính toán khối lượng Khối lượng thi công 1m dài cống Đốt cống Phòng nước cho móng kiểu II Móng cống Bê tông cốt thép M-200 Cốt thép CT5 Cốt thép CT3 Sơn phòng nước Vải phòng nườc Đào hố móng Đệm đá dăm BT lấp lỗ rỗng +Món Vữa xi măng M-150 Lấp hố móng g M- 150 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 m 3 kg kg m 2 m 2 m 3 m 3 m 3 m 3 m 3 0.35 28.6 8.4 3.0 1.0 1.2 0.2 0.6 0.1 0.5 Khối lượng thi công 2 đầu cống cống Đào hố món g Khối đầu cống Cốt thép CT3 Khối bê tông món g M- 150 Đá xây BT M- 150 BT lấp lỗ rỗn g M- 150 Tầng đệm Phòng nước Lấp hố món g Bê tôn g cốt thép M- 200 Cốt thép CT5 Đá dă m Cát sỏi Sơn phòn g nước Vải phòn g nườc 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 m 3 m3 kg kg m 3 m 3 m 3 m 3 m 3 m 2 m 2 m3 18.0 9.6 109.8 420. 6 6.0 2.0/1. 4 - 2.6 1.4/2. 0 48.0 3.0 50.0 K hố i lư ợn g th i cô ng c ho t oà n cố ng B ê tô ng cố t th ép M - 20 0 1 m 3 14 .1 5 C ốt th ép C T5 2 kg 49 1. 6 Cố t th ép CT 3 3 kg 52 9. 8 Sơ n ph òn g nư ớc 4 m 2 87 V ải ph òn g nư ờc 5 m 2 16 Đ ào hố m ón g 6 m 3 83 .6 3 Đ ệm đá dă m 7 m 3 6. 73 B T lấ p lỗ r ỗn g +M ón g M - 15 0 8 m 3 7. 82 V ữa xi m ăn g M - 15 0 9 m 3 1. 52 Lấ p hố m ón g 10 m 3 63 .7 5 C át sỏ i 11 m 3 1. 4/ 2. 0 K hố i bê tô ng m ón g M - 15 0 12 m 3 6. 0 Đ á xâ y B T M - 15 0 13 m 3 2. 0/ 1. 4 Chi tiết cống được trình bày trên bản vẽ số 12. Chương IV THIẾT KẾ ĐOẠN CHI TIẾT ĐOẠN NỐI SIÊU CAO ĐOẠN THIẾT KẾ KM0+220,00m KM0+255,00m 1)Số liệu thiết kế:R=200m Lct=55m Isc=3.5% E=0,7m a=12 A=181,62 2)Tính toán chi tiết: Trước khi vào đầu đường cong 10m ta phải quay độ dốc lề đường bằng độ dốc mặt đường sau đó lấy tim phần xe chạy làm tâm quay nâng dần độ dốc ngang phần lưng đường cong đến khi đạt độ đốc siêu cao 2% ở đầu đường cong tròn. Kết quả chi tiết tính toán cá trắc ngang trên đoạn chuyển tiếp được tính cụ thể ở bảng 16-1và bản vẽ số 13. Bảng16-1 Trắc ngang Cao độ(m) Độ chênh(m) 1 2 3 4 5 6 7 1' 194.59 -0.07 194.62 -0.04 194.66 0.00 194.73 0.07 194.66 0.00 194.62 -0.04 194.59 -0.07 H2 194.61 -0.06 194.64 -0.04 194.68 0.00 194.75 0.07 194.68 0.00 194.64 -0.04 194.61 -0.06 TĐc2 194.66 -0.05 194.67 -0.04 194.71 0.00 194.78 0.07 194.71 0.00 194.67 -0.04 194.66 -0.05 19 194.70 -0.05 194.71 -0.04 194.75 0.00 194.81 0.06 194.75 0.00 194.70 -0.05 194.69 -0.06 20 194.83 0.02 194.84 0.03 194.85 0.04 194.88 0.07 194.81 0.00 194.77 -0.04 194.76 -0.05 2' 194.93 0.07 194.93 0.07 194.93 0.07 194.93 0.07 194.86 0.00 194.82 -0.04 194.81 -0.05 21 194.99 0.10 194.99 0.10 194.99 0.10 194.98 0.09 194.89 0.00 194.85 -0.04 194.84 -0.05 22 195.19 0.16 195.19 0.16 195.16 0.13 195.12 0.09 195.03 0.00 194.99 -0.04 194.91 -0.12 3' 195.20 0.19 195.19 0.18 195.16 0.15 195.08 0.07 195.01 0.00 194.97 -0.04 194.96 -0.05 23 195.25 0.23 195.24 0.22 195.19 0.17 195.12 0.10 195.02 0.00 194.99 -0.03 194.98 -0.04 24 195.46 0.34 195.44 0.32 195.37 0.25 195.26 0.14 195.12 0.00 195.08 -0.04 195.06 -0.06 TĐ2 195.49 0.36 195.47 0.34 195.40 0.27 195.28 0.15 195.13 0.00 195.09 -0.04 195.07 -0.06 TC2 195.63 0.36 195.61 0.34 195.54 0.27 195.42 0.15 195.27 0.00 195.23 -0.04 195.21 -0.06 27 195.59 0.25 195.58 0.24 195.53 0.19 195.44 0.10 195.34 0.00 195.30 -0.04 195.29 -0.05 4' 195.56 0.19 195.55 0.18 195.52 0.15 195.44 0.07 195.37 0.00 195.33 -0.04 195.32 -0.05 H3 195.56 0.17 195.55 0.16 195.52 0.13 195.47 0.08 195.39 0.00 195.36 -0.03 195.35 -0.04 28 195.57 0.14 195.56 0.13 195.54 0.11 195.51 0.08 195.43 0.00 195.40 -0.03 195.39 -0.04 5' 195.51 0.07 195.51 0.07 195.51 0.07 195.51 0.07 195.44 0.00 195.40 -0.04 195.39 -0.05 29 195.49 0.04 195.49 0.04 195.50 0.05 195.52 0.07 195.45 0.00 195.41 -0.04 195.40 -0.05 30 195.40 -0.02 195.41 -0.01 195.44 0.02 195.49 0.07 195.42 0.00 195.38 -0.04 195.37 -0.05 TCc2 195.34 -0.07 195.37 -0.04 195.41 0.00 195.48 0.07 195.41 0.00 195.37 -0.04 195.34 -0.07 31 195.31 -0.07 195.34 -0.04 195.38 0.00 195.45 0.07 195.38 0.00 195.34 -0.04 195.31 -0.07 6' 195.27 -0.07 195.30 -0.04 195.34 0.00 195.41 0.07 195.34 0.00 195.30 -0.04 195.27 -0.07 Chương V THIẾT KẾ ÁO ĐƯỜNG&YÊU CẦU VẬT LIỆU 1,Thiết kế áo đường -Do các điều kiện về thổ nhưỡng,địa chất thuỷ văn, loại hình chế độ thuỷ nhiệt, lưu lượng xe chạy trên đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật không có gì thay đổi nên kết cấu áo đường giữ nguyên như phương án khả thi (xem bản vẽ 06). Bê tông nhựa hạt vừa 5cm Thấm nhập nhẹ 5cm Cấp phối đá dăm loại I 12cm Cấp phối đá dăm loại II 24cm -Các yêu cầu và tiêu chuẩn đối với vật liệu của từng kết cấu , các phương pháp thí nghiệm kiểm tra chất lượng, xác định các chỉ tiêu về yêu cầu vật liệu được trình bày cụ thể trên bản vẽ số 06. 2,Yêu cầu vật liệu a) Cấp phối đá dăm loại II: +Thành phần hạt(%) Cỡ sàng 50 37.5 25 12.5 4.75 2 0.425 0.075 Lượng lọt sàng tiêu chuẩn(%) 100 70-100 50-85 30- 65 22-50 15-40 8-20 2-8 Cấp phối chọn(%) 100 80 70 40 30 20 15 4 + Yêu cầu vật liệu STT Các chỉ tiêu Yêu cầu P.P.T.N 1 Edh(daN/cm2) 2500-3000 2 Dmax(mm) 50[37.5] 3 Chỉ tiêu Los-Angeles <35 AASHTO T 96 4 Hàm lượng sét(ES) >30 TCVN344-86 5 Chỉ tiêu CBR(ngâm nước 4ngày đêm, K=0.98) >80 AASHTO T 193 6 Hàm lượng hạt dẹt(%) <15 22TCVN57-84 7 Giới hạn chảy(%) <25 TCVN4197-95 8 Giới hạn dẻo(%) <6 TCVN4197-95 b) Cấp phối đá dăm loại I: +Thành phần hạt Cỡ sàng 50 37.5 25 12.5 4.75 2 0.425 0.075 Lượng lọt sàng tiêu chuẩn(%) 100 50-85 35-65 25-50 15-30 5-15 Cấp phối chọn(%) 100 70 45 35 22 10 + Yêu cầu vật liệu ST T Các chỉ tiêu Yêu cầu P.P.T.N 1 Edh(daN/cm2) 3500 2 Dmax(mm) 25 3 Chỉ tiêu Los-Angeles <30 AASHTO T 96 4 Hàm lượng sét(ES) >35 TCVN344-86 5 Chỉ tiêu CBR(ngâm nước 4ngày đêm, K=0.98) 100 AASHTO T193 6 Hàm lượng hạt dẹt(%) <10 22TCVN57-84 7 Giới hạn chảy(%) Không thí nghiệm TCVN4197-95 8 Giới hạn dẻo(%) Không thí nghiệm TCVN4197-95 c) Thấm nhập nhẹ: +Kích cỡ hạt Tên gọi Cỡ hạt theo bộ sàng tiêu chuẩn Ghi chú Đá dăm tiêu chuẩn Nằm lại ở sàng Lọt qua sàng 40 60 50 70 60 80 20 40 10 20 Đá 20-40 5 10 Đá 10-20 Đá 5-10 + Yêu cầu vật liệu STT Các chỉ tiêu Yêu cầu I)Đá dăm(trầm tích) 1 Cấp đá III 2 Cường độ kháng ép(daN/cm2) >800 3 Độ bào mòn(%) >40 4 Lượng hạt cóDDmax(%KL) <10 5 Lượng hạt cóDDmax(%KL) <3 6 Lượng hạt dẹt(%KL) <10 7 Lượng bụi sét(%KL) <2 8 Lượng hạt sét(%KL) <0.25 9 Dmax(h-Chiều dày lớp VL đã lèn ép) <0.85h I)Nhựa (60/70) 1 Hàm lượng nhựa(kg/m2) 6 2 Độ kim lún(ở 250 C,100g/sec) 60/70 3 Độ kéo dài ở 250 C(cm) >40 4 Nhiệt độ mềm(0C) 48-60 5 Nhiệt độ bắt lửa(0C) >210 6 Hao tốn khi đun ở 1630 C trong 5h 0.7% 7 Độ kim lún ở 1630 C trong 5h 60% 8 Hoà tan bằng C2S 100% 9 Hàm lượng Parafin 2% d) BTN hạt vừa: +Thành phần hạt Cỡ sàng 25 20 15 10 5 2.5 1.25 0.63 0.315 0.14 0.074 Lượng lọt sàng tiêuchuẩn(%) 100 96 100 81 89 65 75 43 57 31 44 22 39 16 24 12 18 8 13 5 10 + Yêu cầu vật liệu STT Các chỉ tiêu Yêu cầu I)Đá dăm(xay từ đá trầm tích) 1 Cường độ kháng ép(daN/cm2) >800 2 Độ bào mòn(%) <25 II)Cát 1 Modun độ lớn <2 2 Hàm lượng sét(ES) >80 3 Lượng bụi sét(%KL) <2 4 Lượng hạt sét(%KL) <0.05 III)Bột khoáng(Nghiền từ đá cacbonat) 1 Thành phần hạt +Nhỏ hơn1.25mm + Nhỏ hơn0.315mm +Nhỏ hơn0.071mm 100 >90 >70 2 Độ rỗng(% thể tích) <35 3 Độ nở mẫu hh bột khoáng+nhựa(%) <2.5 4 Độ ẩm(%) 1.0 5 Khả năng hút nhựa của bột khoáng(gam) >40 IV)Nhựa(60/70) 1 Hàm lượng nhựa(kg/m2) 6 2 Độ kim lún(ở 250 C,100g/sec) 60/70 3 Độ kéo dài ở 250 C(cm) >40 4 Nhiệt độ mềm(0C) 48-60 5 Nhiệt độ bắt lửa(0C) >220