Tuyến đường thiết kế đi qua hai điểm M-N thuộc tỉnh Lạng Sơn

Sau khi x¸c ®Þnh ®­îc tÊt c¶ c¸c hÖ sè trªn thay vµo c«ng thøc tinh Q ta x¸c ®Þnh ®­îc l­u l­îng Qmax. KÕt qu¶ tÝnh to¸n chi tiÕt ®­îc thÓ hiÖn t¹i phô lôc 1 ch­¬ng 3.3. vµ Phô lôc 1 ch­¬ng 3-4 Sau khi chän khÈu ®é cèng, ta x¸c ®Þnh cao ®é khèng chÕ trªn cèng b»ng c¸ch vÏ c¸c tr¾c ngang t¹i vÞ trÝ cèng. Cô thÓ xem trong phô lôc I ch­¬ng 3.2. Ch­¬ng IV Gi¶i ph¸p thiÕt kÕ tr¾c däc, tr¾c ngang vµ tÝnh khèi l­îng ®µo ®¾p 4.1. ThiÕt kÕ tr¾c däc 4.1.1. C¸c yªu cÇu Sau khi chän ®­îc ra 2 ph­¬ng tuyÕn trªn b×nh ®å, tiÕn hµnh lªn mÆt c¾t däc c¸c ph­¬ng ¸n ®ã, t¹i c¸c cäc 100m (cäc H), cäc ®Þa h×nh (®iÓm c¾t ®­êng ®ång møc, ®iÓm thay ®æi ®Þa h×nh, cäc khèng chÕ (®iÓm ®Çu, ®iÓm cuèi, cÇu, cèng .....), sau ®ã nghiªn cøu kü ®Þa h×nh ®Ó v¹ch ®­êng ®á cho phï hîp víi c¸c yªu cÇu vÒ kinh tÕ kü thuËt. Khi thiÕt kÕ ®­êng ®á cÇn chó ý kÕt hîp thiÕt kÕ B×nh ®å - MÆt c¾t däc - MÆt c¾t ngang cho phï hîp lµm cho tuyÕn hµi hoµ, tr¸nh bãp mÐo vÒ mÆt thÞ gi¸c. §¶m b¶o cho tuyÕn khi ®­a vµo sö dông ®¹t ®­îc c¸c chØ tiªu An Toµn - £mThuËn - Kinh TÕ. 4.1.2. C¸c sè liÖu thiÕt kÕ +) B×nh ®å ph­¬ng ¸n tuyÕn tû lÖ 1/10000 víi chªnh cao c¸c ®­êng ®ång møc DH = 5 (m). +) C¸c sè liÖu ®Þa chÊt thuû v¨n +) C¸c sè liÖu vÒ thiÕt kÕ b×nh ®å, thiÕt kÕ tho¸t n­íc. 4.1.3. Tr×nh tù thiÕt kÕ Dùa vµo b×nh ®å tuyÕn, x¸c ®Þnh cao ®é c¸c cäc H100, Km, cäc ®Þa h×nh, c¸c cäc cña ®­êng cong (tiÕp ®Çu, tiÕp cuèi, ®Ønh), sau ®ã ph©n tr¾c däc tù nhiªn thµnh c¸c ®o¹n ®Æc tr­ng vÒ ®Þa h×nh qua ®é dèc s­ên dèc tù nhiªn x¸c ®Þnh cao ®é, vÞ trÝ khèng chÕ: cao ®é ®iÓm ®Çu, ®iÓm cuèi, cao ®é khèng chÕ qua cÇu, cèng . X¸c ®Þnh c¸c ®iÓm mong muèn: ®iÓm ®µo ®¾p kinh tÕ, cao ®é ®µo ®¾p ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn thi c«ng c¬ giíi, tr¾c ngang ch÷ L, ®Ìo thÊp. 4.1.4. ThiÕt kÕ ®­êng ®á. Sau khi cã c¸c ®iÓm khèng chÕ (cao ®é ®iÓm ®Çu tuyÕn, cuèi tuyÕn, ®iÓm khèng chÕ qua cÇu cèng, ®­êng giao kh¸c møc ...) vµ ®iÓm mong muèn(Hkt), trªn ®­êng cao ®é tù nhiªn ta tiÕn hµnh thiÕt kÕ ®­êng ®á. * C¸c yªu cÇu khi thiÕt kÕ ®­êng ®á. +) §­êng ®á thiÕt kÕ ph¶i l­în ®Òu víi ®é dèc hîp lý. +) Trong ph¹m vi cã thÓ, tr¸nh dïng nh÷ng ®o¹n dèc ng­îc chiÒu khi tuyÕn ®ang liªn tôc lªn hoÆc liªn tôc xuèng. C¸c ®o¹n ®æi dèc kh«ng nhá h¬n 150m. +) NÒn ®­êng ®µo vµ nöa ®µo nöa ®¾p nªn thiÕt kÕ víi ®é dèc däc nhá h¬n 5ä (c¸ biÖt 3ä). +) H¹n chÕ ®o¹n tuyÕn ®i víi ®é dèc max, trong c¸c tr­êng hîp ®­êng cã nhiÒu xe th« s¬ vµ xe ®¹p nªn dïng ®é dèc i < 4% +) Tr¸nh ®æi dèc lâm trong c¸c nÒn ®­êng ®µo. +) Tr¸nh tho¸t n­íc tõ nÒn ®¾p thÊp sang nÒn ®µo. +) §­êng cong ®øng bè trÝ ë nh÷ng chç ®æi dèc mµ i1 - i2 ³ 10ä víi ®­êng cÊp III. +) Ph¶i ®¶m b¶o cao ®é cña nh÷ng ®iÓm khèng chÕ. +) Khi v¹ch ®­êng ®á cè g¾ng b¸m s¸t nh÷ng cao ®é mong muèn ®Ó ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu kü thuËt vµ ®iÒu kiÖn thi c«ng. +) KÎ ®­êng ®á tiÕn hµnh theo hai ph­¬ng ph¸p ®­êng c¾t vµ ®­êng bao( cã ®­êng ®µo xen kÏ víi ®­êng ®¾p ) b¸m theo ®Þa h×nh thiªn nhiªn. Sau khi thiÕt kÕ xong ®­êng ®á ta tiÕn hµnh tÝnh to¸n c¸c cao ®é ®µo ®¾p, cao ®é thiÕt kÕ t¹i tÊt c¶ c¸c cäc. KÕt qu¶ thiÕt kÕ ®­êng ®á ®­îc thÓ hiÖn trªn b¶n vÏ tr¾c däc sè 1 vµ sè 2 vµ phô lôc 1 ch­¬ng 4.1vµ 4.2. 4.1.5. ThiÕt kÕ ®­êng cong ®øng. Theo quy tr×nh, ®èi víi ®­êng cÊp III, t¹i nh÷ng chç ®æi dèc trªn ®­êng ®á mµ hiÖu ®¹i sè gi÷a 2 ®é dèc ³1% cÇn ph¶i tiÕn hµnh bè trÝ ®­êng cong ®øng ®Ó ®¶m b¶o tÇm nh×n, ªm thuËn, an toµn xe ch¹y vµ sù hµi hßa cña tuyÕn ®­êng. Theo tiªu chuÈn kü thuËt ®Ò ra ë ch­¬ng I: B¸n kÝnh ®­êng cong ®øng lâm min = 1000m B¸n kÝnh ®­êng cong ®øng låi min = 2500m C¸c yÕu tè ®­êng cong ®øng ®­îc x¸c ®Þnh theo c¸c c«ng thøc sau: K = R (i1 - i2) (m) T = R (m); P = (m) Trong ®ã: i : §é dèc däc (lªn dèc lÊy dÊu (+), xuèng dèc lÊy dÊu (-)) (%) K : ChiÒu dµi ®­êng cong (m) T : TiÕp tuyÕn ®­êng cong (m) P : Ph©n cù (m) KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­êng cong ®øng ®­îc thÓ hiÖn t¹i phô lôc 1 ch­¬ng 4.3 vµ 4.4 Sau khi thiÕt kÕ mÆt c¾t däc, tiÕn hµnh thiÕt kÕ mÆt c¾t ngang vµ tÝnh to¸n khèi l­îng ®µo ®¾p... 4.2. ThiÕt kÕ tr¾c ngang 4.2.1. C¸c nguyªn t¾c thiÕt kÕ mÆt c¾t ngang. Trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ b×nh ®å vµ tr¾c däc ph¶i ®¶m b¶o nh÷ng nguyªn t¾c cña viÖc thiÕt kÕ c¶nh quan ®­êng, tøc lµ ph¶i phèi hîp hµi hßa gi÷a b×nh ®å, tr¾c däc vµ tr¾c ngang. øng víi mçi sù thay ®æi cña ®Þa h×nh cã c¸c kÝch th­íc vµ c¸ch bè trÝ lÒ ®­êng, r·nh tho¸t n­íc, c«ng tr×nh phßng hé kh¸c nhau. C¨n cø vµo cÊp h¹ng ®­êng vµ ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh còng nh­ tiªu chuÈn kü thuËt ®Ò ra, mÆt c¾t ngang ®­îc thiÕt kÕ víi quy m« nh­ sau. - ChiÒu réng mÆt ®­êng B = 7 (m). - ChiÒu réng lÒ ®­êng 2x2,5 = 5 (m). - MÆt ®­êng & lÒ gia cè b»ng bª t«ng ¸t phan cã ®é dèc ngang 2%, ®é dèc lÒ ®Êt lµ 6%. - M¸i dèc ta luy nÒn ®¾p 1:1,5 - M¸i dèc ta luy nÒn ®µo 1 : 1,5 - ë nh÷ng ®o¹n cã ®­êng cong, tïy thuéc vµo b¸n kÝnh ®­êng cong n»m mµ cã ®é më réng kh¸c nhau. - R·nh biªn thiÕt kÕ theo cÊu t¹o, s©u 0,4m, bÒ réng ®¸y: 0,4m Tr¾c ngang ®iÓn h×nh ®­îc vÏ trªn b¶n vÏ sè 5 4.3. TÝnh khèi l­îng ®µo ®¾p : Thùc tÕ ®Þa h×nh kh«ng b»ng ph¼ng nªn viÖc tÝnh to¸n khèi l­îng ®µo ®¾p rÊt phøc t¹p. §Ó ®¬n gi¶n mµ vÉn ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c cÇn thiÕt ta ¸p dông ph­¬ng ph¸p sau : - Chia tuyÕn thµnh c¸c ®o¹n nhá víi c¸c ®iÓm chia lµ c¸c cäc ®Þa h×nh, cäc ®­êng cong, ®iÓm xuyªn, cäc H100, Km; - Trong c¸c ®o¹n ®ã gi¶ thiÕt mÆt ®Êt lµ b»ng ph¼ng, khèi l­îng ®µo hoÆc ®¾p nh­ h×nh l¨ng trô. Vµ ta tÝnh ®­îc diÖn tÝch ®µo ®¾p theo c«ng thøc sau: F®µo tb = (Fi®µo + Fi+1®µo )/2 (m2) F®¾p tb = (Fi®¾p + Fi+1®¾p)/2 (m2) V®µo = F®µo tb .Li-i+1 (m3) V®¾p = 1,2F®¾p tb. Li-i+1 (m3) . (KÕt qu¶ tÝnh chi tiÕt khèi l­îng ®µo ®¾p ®­îc tr×nh bµy ë phô lôc 1 ch­¬ng 4.5 vµ 4.6) Ph­¬ng ¸n I: + V®µo=104397.93 m3; V®¾p = 249244.65 m3 Ph­¬ng ¸n II: + V®µo=115637.29 m3; V®¾p = 278173.78 m3 Ch­¬ng V x¸c ®Þnh l­îng tiªu hao nhiªn liÖu, thêi gian xe ch¹y lý thuyÕt cho c¸c ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ 5.1. LËp ®å thÞ tèc ®é xe ch¹y vµ thêi gian xe ch¹y. 5.1.1. X¸c ®Þnh tèc ®é trªn tõng ®o¹n dèc theo ®iÒu kiÖn c©n b»ng søc kÐo. §­îc x¸c ®Þnh cho xe t¶i nÆng cã thµnh phÇn lín nhÊt trong dßng xe, VËn tèc max cña xe lµ Vmax = 65 (Km/h) . §ång thêi x¸c ®Þnh cho c¶ xe con ®Ó tÝnh Kat víi Vmax = 80 (Km/h) D = f + i tra biÓu ®å nh©n tè ®éng lùc theo [3] ta x¸c ®Þnh ®­îc Vcb. Víi: f = f0 .{1+0,01.(V-50)} = 0,02.{1+0,01.(60-50)} = 0,022 KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc thÓ hiÖn trong b¶ng PL1-Ch­¬ng 5-1 ®Õn 5-3. 5.1.2. X¸c ®Þnh tèc ®é h¹n chÕ. Tèc ®é h¹n chÕ lµ nh÷ng n¬i lµn xe cÇn ph¶i gi¶m tèc ®é v× lý do an toµn còng nh­ ®¶m b¶o ªm thuËn khi xe ch¹y. Tèc ®é h¹n chÕ t¹i: - §­êng cong b¸n kÝnh nhá: Vhc = - T¹i c¸c ®­êng cong låi, tÇm nh×n bÞ h¹n chÕ. - T¹i c¸c ®­êng cong lâm, b¸n kÝnh nhá: V = Do chän ®­êng cong ®øng låi vµ lâm cã b¸n kÝnh lín nªn xe kh«ng bÞ h¹n chÕ tèc ®é khi chuyÓn ®éng trªn ®­êng cong ®øng. 5.1.3. X¸c ®Þnh c¸c ®o¹n t¨ng gi¶m tèc Stg = (m) Trong ®ã: Stg: ChiÒu dµi ®o¹n t¨ng tèc hay gi¶m tèc (m) DTB: Trung b×nh nh©n tè ®éng lùc gi÷a V1 vµ V2 f : HÖ sè søc c¶n l¨n. V1, V2 lµ vËn tèc tr­íc vµ sau khi gi¶m tèc ®é. KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc thÓ hiÖn ë B¶ng PL1-Ch­¬ng 5-4 ®Õn 5-5 5.1.4. Tr­êng hîp cÇn ph¶i sö dông h·m xe. Tr­êng hîp nµy gÆp ph¶i khi xe ®ang ch¹y víi tèc ®é cao nh­ng do ®iÒu kiÖn vÒ ®­êng x¸, xe ph¶i gi¶m tèc ®é ®Ó ®¶m b¶o r»ng khi tíi ®o¹n ®­êng ®ang xÐt, tèc ®é kh«ng nhá h¬n tèc ®é h¹n chÕ ®èi víi ®o¹n ®­êng ®ã. ChiÒu dµi ®o¹n h·m xe cÇn thiÕt x¸c ®Þnh nh­ sau: Sh = K. - K : HÖ sè sö dông phanh lÊy K = 1,3 - j : HÖ sè b¸m gi÷a b¸nh xe vµ mÆt ®­êng j = 0,5. 5.1.5. LËp ®å thÞ vËn tèc lý thuyÕt cho tõng ph­¬ng ¸n tuyÕn BiÓu ®å vËn tèc ®­îc lËp cho xe t¶i võa Zil130 lµ xe cã thµnh phÇn lín nhÊt trong dßng xe theo hai chiÒu ®i, vÒ. BiÓu ®å vËn tèc ®­îc thÓ hiÖn trªn b¶n vÏ sè 1 vµ 2 5.2. TÝnh to¸n thêi gian xe ch¹y lý thuyÕt vµ l­îng tiªu hao nhiªn liÖu 5.2.1.TÝnh thêi gian xe ch¹y Thêi gian xe ch¹y ®­îc tÝnh theo c«ng thøc :T= VËn tèc xe ch¹y trung b×nh trªn tuyÕn : Vtb= KÕt qu¶: thêi gian xe ch¹y trung b×nh vµ vËn tèc xe ch¹y trung b×nh trªn c¶ tuyÕn: TTBI = 7.40( phót) VTBI = 68.05 (km/h) TTBII = 7.15 ( phót) VTBII = 68.14 (km/h) TÝnh to¸n chi tiÕt ®­îc thÓ hiÖn t¹i phô lôc 1 ch­¬ng 5-6 ®Õn 5-9 5.2.2.TÝnh to¸n l­îng tiªu hao nhiªn liÖu L­îng tiªu hao nhiªn liÖu cña xe ch¹y trªn toµn tuyÕn thiÕt kÕ còng lµ mét chØ tiªu quan träng ®Ó ®¸nh gi¸ ph­¬ng ¸n tuyÕn vÒ mÆt kinh tÕ. L­îng tiªu hao nhiªn liÖu trªn 100 km ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau ®©y: Q100 = (l/100 km) (1) Trong ®ã: qc : Lµ tû suÊt tiªu hao nhiªn liÖu (g/m· lùc giê) Nc: C«ng suÊt cña ®éng c¬ (m· lùc) V : Tèc ®é xe ch¹y (km/h) g : Tû träng nhiªn liÖu (g = 0,9) Tû suÊt tiªu hao nhiªn liÖu qc thay ®æi theo sè vßng quay cña ®éng c¬ vµ tuú theo møc ®é më b­ím x¨ng. Khi më 100% b­ím x¨ng th× qc thay ®æi tõ 250 ¸ 300 q/m· lùc giê. C«ng suÊt cña ®éng c¬ tÝnh theo c«ng thøc: Nc = (m· lùc) (1) Trong ®ã: h : lµ hÖ sè hiÖu dông cña ®éng c¬. h = 0,8 - 0,9 víi «t« t¶i [2]. G : Träng l­îng cña «t« khi chë hµng. K : lµ hÖ sè c¶n khÝ phô thuéc vµo ®é nh¸m vµ h×nh d¹ng cña xe (kg S2/m2)[2]. w : lµ diÖn tÝch c¶n khÝ (m2) f : lµ hÖ sè c¶n l¨n (f = 0,02) i : §é dèc mÆt ®­êng. §Ó ®¸nh gi¸ chÊt l­îng tiªu hao nhiªn liÖu cho c¸c lo¹i xe (Xe t¶i nÆng chiÕm tû lÖ cao nhÊt) trong TP dßng xe, tÝnh tiªu hao cho xe t¶i nÆng víi c¸c ®Æc tr­ng sau ®©y: G = 8250 kg K = 0,06 (kgS2/m4) w = 4.85 m2 qc = 270 (g/m· lùc giê) Tõ (1) thay vµo (2) vµ biÕn ®æi ta ®­îc: Q100 = L­îng tiªu hao nhiªn liÖu trªn ®­êng x¸c ®Þnh b»ng c¸ch tÝnh Q100 cho tõng ®o¹n ng¾n, trªn mçi ®o¹n hÖ sè søc c¶n cña ®­êng kh«ng vµ tèc ®é ch¹y còng xem nh­ kh«ng ®æi. Q100i =0,123.[0,022.V2 + 8250(f ± i)]. L­îng tiªu hao nhiªn liÖu trªn ®­êng khi ®ã sÏ lµ: Q100 = (2) Trong ®ã: Li : ChiÒu dµi tõng ®o¹n ng¾n (Km) Q100i : L­îng tiªu hao nhiªn liÖu tÝnh cho 100 km øng víi ®o¹n Li (L/100km).Khi xuèng dèc trÞ sè Q100 lÊy tèi thiÓu cho m¸y kh«ng bÞ chÕt Q100=3kg/100km. KÕt qu¶: QI =0.245(lit/km). QII =0.249(lit/km) TÝnh to¸n chi tiÕt tiªu hao nhiªn liÖu phô lôc I ch­¬ng 5-6 ®Õn 5-9 Ch­¬ng 6: ThiÕt kÕ ¸o ®­êng Yªu cÇu thiÕt kÕ: -ThiÕt kÕ ¸o ®­êng cÊp cao AI víi tÇng mÆt lµ mÆt ®­êng cÊp cao bª t«ng nhùa -TÝnh to¸n c¸c chØ tiªu kinh tÕ cña ph­¬ng ¸n, ®­a ra tæng gi¸ thµnh chi phÝ quy ®æi -§Ò xuÊt ph­¬ng ¸n ®Çu t­ ph©n k× vµ so s¸nh víi ph­¬ng ¸n ®Çu t­ tËp trung 6.1. ¸o ®­êng vµ c¸c yªu cÇu thiÕt kÕ - ¸o ®­êng lµ c«ng tr×nh x©y dùng trªn nÒn ®­êng b»ng nhiÒu tÇng líp vËt liÖu cã c­êng ®é vµ ®é cøng lín h¬n so víi nÒn ®­êng ®Ó phôc vô cho xe ch¹y, chÞu t¸c dông trùc tiÕp cña xe ch¹y vµ c¸c yÕu tè thiªn nhiªn (m­a ,giã, biÕn ®æi nhiÖt ®é... ). Nh­ vËy, ®Ó ®¶m b¶o cho xe ch¹y an toµn, ªm thuËn, kinh tÕ vµ ®¹t ®­îc c¸c chØ tiªu khai th¸c vËn doanh th× viÖc thiÕt kÕ vµ x©y dùng ¸o ®­êng ph¶i ®¹t ®­îc nh÷ng yªu cÇu c¬ b¶n sau: + ¸o ®­êng ph¶i cã ®ñ c­êng ®é chung, tøc lµ trong qu¸ tr×nh khai th¸c, sö dông ¸o ®­êng kh«ng xuÊt hiÖn biÕn d¹ng th¼ng ®øng, biÕn d¹ng tr­ît ,biÕn d¹ng co, d·n do chÞu kÐo uèn hoÆc do nhiÖt ®é... H¬n n÷a, c­êng ®é ¸o ®­êng ph¶i Ýt thay ®æi theo thêi tiÕt khÝ hËu trong suèt thêi k× khai th¸c tøc lµ ph¶i æn ®Þnh c­êng ®é. + MÆt ®­êng ph¶i ®¶m b¶o ®¹t ®­îc ®é b»ng ph¼ng nhÊt ®Þnh ®Ó gi¶m søc c¶n l¨n, gi¶m xãc khi xe ch¹y, do ®ã n©ng cao ®­îc tèc ®é xe ch¹y, gi¶m tiªu hao nhiªn liÖu vµ h¹ gi¸ thµnh vËn t¶i. + BÒ mÆt ¸o ®­êng ph¶i cã ®ñ ®é nh¸m cÇn thiÕt ®Ó n©ng cao hÖ sè b¸m gi÷a b¸nh xe vµ mÆt ®­êng ®Ó t¹o ®iÒu kiÖn tèt cho xe ch¹y an toµn, ªm thuËn víi tèc ®é cao. Yªu cÇu nµy phô thuéc chñ yÕu vµo viÖc chän líp trªn mÆt cña kÕt cÊu ¸o ®­êng. - MÆt ®­êng cÇn cã søc chÞu bµo mßn tèt vµ Ýt sinh bôi do xe cé ph¸ ho¹i vµ d­ãi t¸c dông cña thêi tiÕt khÝ hËu. - §ã lµ nh÷ng yªu cÇu c¬ b¶n cña kÕt cÊu ¸o ®­êng, tuú theo ®iÒu kiÖn thùc tÕ, ý nghÜa cña ®­êng mµ lùa chän kÕt cÊu ¸o ®­êng cho phï hîp ®Ó tho¶ m·n ë møc ®é kh¸c nhau nh÷ng yªu cÇu nãi trªn. + ¸o ®­êng mÒm lµ kÕt cÊu víi nhiÒu tÇng líp vËt liÖu cã kh¶ n¨ng chÞu uèn nhá; d­íi t¸c dông cña t¶i träng xe ch¹y chóng chÞu nÐn, chÞu c¾t, tr­ît lµ chñ yÕu. 6.2. cÊu t¹o ¸o ®­êng mÒm +TÇng mÆt ë trªn chÞu t¸c dông trùc tiÕp cña xe ch¹y (chÞu t¸c dông cña lùc th¼ng ®øng vµ lùc ngang) vµ chÞu t¸c dông cña c¸c nh©n tè thiªn nhiªn. TÇng mÆt ph¶i ®ñ bÒn trong suèt thêi k× sö dông, b»ng ph¼ng, cã ®ñ ®é nh¸m, chèng n­íc thÊm, chèng ®­îc biÕn d¹ng dÎo ë nhiÖt ®é cao, chèng nøt, vµ cã kh¶ n¨ng chÞu bµo mßn tèt, kh«ng sinh bôi vµ chèng bong bËt. +TÇng mãng ë d­íi cã t¸c dông ph©n bè t¶i träng xe xuèng nÒn ®­êng ®Ó kh«ng xuÊt hiÖn biÕn d¹ng dÎo trong nÒn ®Êt vµ th­êng dïng vËt liÖu rêi r¹c, cã c­êng ®é gi¶m dÇn theo chiÒu s©u ®Ó h¹ gi¸ thµnh x©y dùng. 6.3. thiÕt kÕ cÊu t¹o,tÝnh to¸n vµ lùa chän kÕt cÊu ¸o ®­êng 6.3.1. ThiÕt kÕ cÊu t¹o 6.3.1.1. X¸c ®Þnh trÞ sè m«dun ®µn håi tÝnh to¸n §Ó thiÕt kÕ ¸o ®­êng mÒm ph¶i c¨n cø vµo c¸c yÕu tè sau: §èi víi mÆt ®­êng: + C¨n cø vµo ý nghÜa cÊp h¹ng kü thuËt cña ®­êng. + L­u l­îng xe thiÕt kÕ ë n¨m t­¬ng lai + Tèc ®é xe ch¹y thiÕt kÕ. - §èi víi mãng ®­êng: + C¨n cø vµo ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt, thuû v¨n. +T×nh h×nh nguyªn vËt liÖu s½n cã. - Ngoµi ra ph¶i xÐt ®Õn ®iÒu kiÖn vµ ph­¬ng tiÖn thi c«ng, ®iÒu kiÖn duy tu b¶o d­ìng sau nµy ®Ó chän kÕt cÊu ¸o ®­êng cho phï hîp, ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu c¬ b¶n cña ¸o ®­êng vµ h¹ gi¸ thµnh x©y dùng. - XuÊt ph¸t tõ c¸c c¨n cø nªu trªn ®Ò xuÊt mét sè ph­¬ng ¸n kÕt cÊu ¸o ®­êng, sau ®ã tiÕn hµnh tÝnh to¸n kiÓm tra kÕt cÊu ¸o ®­êng ®· chän cã ®ñ c­êng ®é kh«ng, ®ång thêi tÝnh to¸n x¸c ®Þnh l¹i bÒ dµy cÇn thiÕt cña mçi líp cÊu t¹o; sau ®ã so s¸nh kinh tÕ, kü thuËt ®Ó lùa chän ph­¬ng ¸n tèt nhÊt. - ViÖc tÝnh to¸n kÕt cÊu ¸o ®­êng mÒm ph¶i theo 3 tiªu chuÈn tr¹ng th¸i giíi h¹n nh­ sau: + TÝnh to¸n ®é lón ®µn håi th«ng qua kh¶ n¨ng chèng biÕn d¹ng (biÓu thÞ b»ng trÞ sè m«®un ®µn håi) cña c¶ kÕt cÊu ¸o ®­êng vµ khèng chÕ ®Ó trÞ sè Ech cña c¶ kÕt cÊu lín h¬n trÞ sè m«®un ®µn håi yªu cÇu:Ech ³ Eyc + TÝnh to¸n øng suÊt c¾t ph¸t sinh trong nÒn ®Êt vµ c¸c líp vËt liÖu yÕu xem nã cã v­ît qu¸ trÞ sè giíi h¹n cho phÐp kh«ng: t < [t] + TÝnh to¸n øng suÊt uèn ph¸t sinh trong c¸c líp vËt liÖu liÒn khèi nh»m khèng chÕ kh«ng cho nøt ë c¸c líp vËt liÖu ®ã: < Ru - Víi mÆt ®­êng cÊp cao AI, thêi h¹n tÝnh to¸n lµ 15 n¨m TÝnh to¸n l­u l­îng xe ë n¨m tÝnh to¸n: Thµnh phÇn dßng xe: + Xe xon: 20% + Xe t¶i võa: 40% + Xe t¶i nÆng: 40% Tû lÖ xe t¨ng tr­ëng hµng n¨m q = 7.5%/n¨m Quy luËt t¨ng xe: Nt=No(1+q)t-1 B¶ng 6- 1 B¶ng tÝnh to¸n l­u l­îng xe quy ®æi Lo¹i xe Trôc xe(T) HÖ sè tÝnh ®æi N(xe.ng®) Nq®(xe/ng®) N¨m5 N¨m10 N¨m15 N¨m20 N¨m5 N¨m10 N¨m15 N¨m20 Xe t¶i nÆng 10.06 1.027 217 311 446 640 223 320 458 659 Xe t¶i võa 8.25 0.429 217 311 446 640 93 134 192 275 Þ Tæng l­îng xe quy ®æi sang lo¹i xe tiªu chuÈn cã t¶i träng trôc lµ 10T: N¨m thø 5: N5tt= 0.55SN5q®=0.55(93+223) = 174 xtc/ng® N¨m thø 10: N10tt= 0.55SN10q®=0.55(320+134) = 250 xtc/ng® N¨m thø 15: N15tt= 0.55SN15q®=0.55(458+192) = 358 xtc/ng® N¨m thø 20: N20tt= 0.55SN20q®=0.55(659+275) = 514 xtc/ng® Theo b¶ng 3-3 Quy tr×nh 22TCN211-93, x¸c ®Þnh trÞ sè m«dun ®µn håi tÝnh to¸n c¸c n¨m nh­ sau: B¶ng 6- 2 Quan hÖ gi÷a modul ®µn håi yªu cÇu vµ thêi gian khai th¸c ®­êng N¨m thø 5 10 15 20 Eyc 1316 1380 1695 1784 H×nh 6- 1 BiÒu ®å quan hÖgi÷a modul ®µn håi yªu cÇu theo thêi gian Theo b¶ng 3-4 Quy tr×nh 22TCN211-93, x¸c ®Þnh trÞ sè m«dun ®µn håi yªu cÇu cho m¨t ®­êng cao cÊp A1 lµ: 1400 daN/cm2. Þ TrÞ sè m«dun ®µn håi tÝnh to¸n lµ: 1695 daN/cm2 6.3.1.2. C¸c ph­¬ng ph¸p kÕt cÊu ¸o ®­êng: - Tu©n theo nguyªn t¾c thiÕt kÕ tæng thÓ nÒn mÆt ®­êng, tËn dông nguyªn vËt liÖu ®Þa ph­¬ng ®Ó lùa chän kÕt cÊu ¸o ®­êng; do vïng tuyÕn ®i qua lµ vïng ®åi nói, lµ n¬i cã nhiÒu má vËt liÖu ®ang ®­îc khai th¸c sö dông nh­ ®¸, cÊp phèi ®¸ d¨m, cÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 2 c¸t, xi m¨ng... nªn lùa chän kÕt cÊu ¸o ®­êng cho toµn tuyÕn M - N nh­ sau: KÕt cÊu 1 KÕt cÊu 2 1 Bª t«ng nhùa h¹t nhá 5cm 1 Bª t«ng nhùa h¹t nhá 5cm 2 Bª t«ng nhùa h¹t th« 7cm 2 Bª t«ng nhùa h¹t võa 7cm 3 CÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 1 3 CÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 1 4 CÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 2 4 CÊp phèi sái cuéi 5 NÒn ®Êt ¸ sÐt E0 =420 daN/cm2 5 NÒn ®Êt ¸ sÐt E0 =420 daN/cm2 - C¸c lo¹i vËt liÖu lµm ¸o ®­êng vµ nÒn ®Êt cã c¸c ®Æc tr­ng vÒ c­êng ®é ®­îc tæng hîp trong b¶ng sau: B¶ng 6- 3 C¸c chØ tiªu vÒ c­êng ®é cña vËt liÖu VËt liÖu E ( daNcm2 ) Ru C(daN/ cm2) j(®é) TÝnh ®é vâng ®µn håi TÝnh tr­ît TÝnh kÐo uèn 1. BTN h¹t mÞn 2700 2000 15000 20 2.0 2. BTN h¹t th« 3500 2500 10000 12 3.0 3. §¸ d¨m cÊp phèi lo¹i 1 3500 4. §¸ d¨m cÊp phèi lo¹i 2 2500 5. CÊp phèi sái cuéi 2200 42 0.4 6. §Êt nÒn 420 0,44 22 - Hai kÕt cÊu ®­a ra cã c¸c tÇng líp vËt liÖu nh­ trªn cÇn ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu vÒ c­êng ®é vµ æn ®Þnh c­êng ®é. §Ó xem kÕt cÊu ®Ò xuÊt cã ®ñ c­êng ®é hay kh«ng ta ph¶i tiÕn hµnh kiÓm tra theo ®óng quy tr×nh thiÕt kÕ. Chän m«dun ®µn håi cña ®Êt nÒn: Víi gi¶ thiÕt kÕt cÊu mÆt ®­êng cã thÓ h¹n chÕ t¸c dông cña nguån Èm tøc lµ nÒn ®­êng kh«ng cã n­íc ngËp th­êng xuyªn vµ mùc n­íc ngÇm ph¶i thÊp h¬n ®¸y mÆt ®­êng 1.5m (nÕu ®Êt ®¾p b»ng ¸ sÐt vµ sÐt), ph¶i tho¸t n­íc mÆt tèt, kÕt cÊu ¸o ®­êng lo¹i nµy ph¶i cã tÇng mÆt kh«ng thÊm n­íc vµ tÇng mãng b»ng vËt liÖu kÝn nh­ ®Êt nÒn chÆt víi K = 0.95–0.98, ®é Èm tÝnh to¸n cña ®Êt nÒn lo¹i nµy cá thÓ lÊy b»ng 0.55-0.6 ®é Èm giíi h¹n ch¶y x¸c ®Þnh theo thÝ nghiÖm. Víi nh÷ng ®iÒu kiÖn thiÕt kÕ cña tuyÕn ®­êng ta chän ®Êt nÒn lo¹i I Þ Chän K = 0.95, ®é Èm tÝnh to¸n a = 0.55 Theo b¶ng 3- Phô lôc II - Quy tr×nh 22TCN211-93 ta cã: E®h®Êt nÒn = 420 daN/cm2 øng víi ®Êt nÒn ¸ sÐt Theo b¶ng 4- Phô lôc II - Quy tr×nh 22TCN211-93 ta cã: C = 0.44 daN/cm2 j = 22° 6.3.1.3. X¸c ®Þnh bÒ dµy c¸c líp ¸o ®­êng: 1. KÕt cÊu 1: Cè ®Þnh bÒ dµy cña c¸c líp vËt liÖu ®¾t tiÒn vµ lÊy chiÒu dµy cña c¸c líp vËt liÖu nµy b»ng tèi thiÓu theo cÊu t¹o. X¸c ®Þnh Ech cña líp vËt kiÖu nµy b»ng c¸ch cö dông to¸n ®å Kogan quy ®æi tõ trªn xuèng d­íi. H4 Ech1 H3 Echm 4 0.63 0.12 0.62 1674 6 0.48 0.18 0.44 1523 Þ ChiÒu dµy c¸c líp ®­îc chän ra tõ b¶ng sau: Gi¶i ph¸p H2 (cm) Echm1 H1 (cm) 1 12.00 0.435 0.36 0.340 1190 0.48 0.17 1.18 39 2 14.00 0.435 0.42 0.320 1120 0.45 0.17 1.04 34 3 15.00 0.435 0.45 0.295 1033 0.41 0.17 0.96 32 4 16.00 0.435 0.48 0.280 980 0.39 0.17 0.88 29 5 18.00 0.435 0.55 0.275 963 0.39 0.17 0.81 27 Dùa vµo ®¬n gi¸ vËt liÖu, chän ra chiÒu dµy c¸c líp ®Ó cã tæng gi¸ thµnh nhá nhÊt ®èi víi ph­¬ng ¸n kÕt cÊu 1. §¬n gi¸ cña cÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 1: 16.062.791 ®/100m3 cÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 2: 11.473.422 ®/100m3 §Ó so s¸nh ta tÝnh cho 1km chiÒu dµi ¸o ®­êng. Gi¶i ph¸p ChiÒu dµy líp cÊp phèi d¸ d¨m loai1 Gi¸ thµnh ®ång/1km ChiÒu dµy líp ®¸ d¨m lo¹i 2 (h1) Gi¸ thµnh ®ång/1km Tæng gi¸ thµnh ®ång/1km 1 12.00 134.927.444 39 312.742.537 447.669.981 2 14.00 157.415.352 34 275.637.490 433.052.842 3 15.00 168.659.306 32 254.434.606 423.093.912 4 16.00 179.903.259 29 233.231.722 413.134.982 5 18.00 202.391.167 27 214.679.199 417.070.366 KÕt luËn: Chän ph­¬ng ¸n cã chiÒu dµy thuËn tiÖn cho viÖc thi c«ng vµ gi¸ thµnh thÊp nhÊt. 2. KÕt cÊu 2: H4 Ech1 H3 Echm 4 0.63 0.12 0.62 1674 6 0.48 0.18 0.44 1523 Þ ChiÒu dµy c¸c líp ®­îc chän ra tõ b¶ng sau: Gi¶i ph¸p H2 (cm) Echm1 H1 (cm) 1 12.00 0.435 0.36 0.340 1190 0.54 0.19 1.34 44 2 14.00 0.435 0.42 0.320 1120 0.51 0.19 1.2 40 3 15.00 0.435 0.45 0.295 1033 0.47 0.19 1.0 33 4 16.00 0.435 0.48 0.290 1015 0.46 0.19 0.96 32 5 18.00 0.435 0.55 0.275 963 0.44 0.19 0.88 29 Dùa vµo ®¬n gi¸ vËt liÖu, chän ra chiÒu dµy c¸c líp ®Ó cã tæng gi¸ thµnh nhá nhÊt ®èi víi ph­¬ng ¸n kÕt cÊu 1. §¬n gi¸ cña cÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 1: 16.062.791 ®/100m3 cÊp phèi sái cuéi: LÊy theo §¬n gi¸ X©y dùng c¬ b¶n TP Hµ Néi 1736/Q§UB (8-1994). §Ó so s¸nh ta tÝnh cho 1km chiÒu dµi ¸o ®­êng. Gi¶i ph¸p ChiÒu dµy líp cÊp phèi d¸ d¨m loai1 Gi¸ thµnh ®ång/1km ChiÒu dµy líp cÊp phèi sái cuéi (h1) Gi¸ thµnh ®ång/1km Tæng gi¸ thµnh ®ång/1km 1 12 134.927.444 44 174.983.970 309.911.414 2 14 157.415.352 40 116.655.980 274.071.332 3 15 168.659.306 33 119.415.730 288.075.036 4 16 179.903.259 32 105.947.450 285.850.709 5 18 202.391.167 29 91.201.180 293.592.347 KÕt luËn: Chän ph­¬ng ¸n cã chiÒu dµy tiÖn cho viÖc thi c«ng vµ gi¸ thµnh thÊp nhÊt. 6.3.2. Ph­¬ng ¸n ®Çu t­ tËp trung: 6.3.2.1. Chän kÕt cÊu ¸o ®­êng: KÕt cÊu ¸o ®­êng ®­îc chän lµ kÕt cÊu ¸o ®­êng cã gi¸ thµnh rÏ vµ ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu vÒ kü thuËt. Do ®ã, ta chän kÕt cÊu 2 ®Ó tÝnh to¸n. Ph­¬ng ¸n kÕt cÊu chän 6.3.2.2. KiÓm tra kÕt cÊu ®­îc chän theo ba tr¹ng th¸i giíi h¹n: 1.KiÓm tra kÕt cÊu 2 theo tiªu chuÈn ®é vâng ®µn håi: - Theo tiªu chuÈn ®é vâng ®µn håi, kÕt cÊu ¸o ®­êng mÒm ®­îc xem lµ ®ñ c­êng ®é khi trÞ sè m«dun ®µn håi chung cña c¶ kÕt cÊu lín h¬n trÞ sè m«®un ®µn håi yªu cÇu: Ech > Eyc. TrÞ sè Ech cña c¶ kÕt cÊu ®­îc tÝnh theo to¸n ®å h×nh 3-3-Quy tr×nh 22TCN211-93 - §Ó x¸c ®Þnh trÞ sè m«dun ®µn håi chung cña hÖ nhiÒu líp ta ph¶i chuyÓn vÒ hÖ hai líp b»ng c¸ch ®æi hai líp mét tõ d­íi lªn trªn theo c«ng thøc: Etb = E1 []3 trong ®ã: t = E2/E1; K = h2/h1 Ta cã s¬ ®å quy ®æi c¸c líp nh­ sau: KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc tæng hîp trong b¶ng sau: Líp vËt liÖu Ei t Hi K Htbi Etbi BTN h¹t nhá 2700 1.016 4 0.074 58 2450 BTN chÆt h¹t th« 3500 1.365 6 0.125 54 2658 CÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 1 3500 1.591 15 0.455 48 2564 CÊp phèi sái cuéi 2200 33 Ta cã: Þ TrÞ sè Etb cña kÕt cÊu ®­îc nh©n thªm víi hÖ sè b b=1.198 E1=Etb=1.198 2450 = 2936 daN/cm2 Tõ c¸c tû sè: H/D=1.758, Eo/Etttb= 420/2936 = 0.15 Tra to¸n ®å Kogan H3-3 Quy tr×nh 22TCN211-93 ta cã: Ech/Etttb=0.58 Ech= 0.582870 = 1703 daN/cm2 Ech>Eyc Mµ ta cã: Þ §¶m b¶o vÒ yªu cÇu ®é vâng ®µn håi 2. KiÓm tra kÕt cÊu ¸o ®­êng theo ®iÒu kiÖn tr­ît trong nÒn ®Êt vµ trong c¸c líp vËt liÖu kÐm dÝnh: Ta cã: H/D=58/33=1.758, E1/Eo=2936/420 = 7.00, j=220 Þ Tra to¸n ®å h×nh 3-5 Quy tr×nh 22TCN211-93 ta cã: Þ tax=0.026 = 0.12 daN/cm2 + Tõ H= 58cm, tra to¸n ®å H3-9 Quy tr×nh 22TCN211-93 ta cã tav= -0.01 daN/cm2 øng suÊt c¾t ho¹t ®éng trong ®Êt lµ: t=tax+tav=0.12 - 0.01 = 0.11 daN/cm2 Mµ øng suÊt cho phÐp cña ®Êt nÒn ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: [t]= K’. c Trong ®ã: c: Lùc dÝnh cña ®Êt K’: HÖ sè x¸c ®Þnh theo: Víi n: HÖ sè v­ît t¶i do xe ch¹y n=1.15 m: HÖ sè xÐt ®Õn ®iÒu kiÖn tiÕp xóc cña líp kÕt cÊu trªn thùc tÕ kh«ng ®óng nh­ gi¶ thiÕt m=0.65 cho ®Êt nÒn lµ ®¸t dÝnh (ë ®©y lµ ®Êt ¸ sÐt). K1: HÖ sè xÐt ®Õn sù gi¶m kh¶ n¨ng chèng c¾t d­íi t¸c dông cña t¶i träng trïng phôc. K1=0.6 K2: HÖ sè an toµn xÐt ®Õn sù lµm viÖc kh«ng ®ång nhÊt cña kÕt cÊu Víi c­êng ®é xe ch¹y: Ntt=358 xtc/ng® < 1000xtc/ng® K2= 0,8 Kkt: HÖ sè tuú thuéc kÕt cÊu vÒ chÊt l­îng khai th¸c. Víi ®­êng cÊp cao A1 chän Kkt =1.0 [t]=K’.c=0.6420.44 = 0.283 daN/cm2 t=0.11<[t]=0.283 §Êt nÒn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn chèng tr­ît. 3. KiÓm tra ®iÒu kiÖn líp vËt liÖu toµn khèi theo ®iÒu kiÖn chÞu uèn cña c¸c líp BTN: §æi 2 líp BTN vÒ 1 líp t­¬ng ®­¬ng: , Þ daN/cm2 X¸c ®Þnh Echm trªn mÆt líp cÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 1: + §æi líp cÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 1 vµ líp cÊp phèi sái cuéi víi l­u ý hÖ sè: b=1.17 Etb= 1.172564 = 3000 daN/cm2 + Tõ H/D= 1.455, Eo/Etb=420/3000 = 0.14 Tõ to¸n ®å H3-3 Quy tr×nh 22TCN211-93 ta cã: Echm/Etb = 0.49 Echm = 0.493000 =1470 daN/cm2 Ta cã s¬ ®å to¸n: H1=12cm, E1= 10580.6 daN/cm2 , Echm=1470 daN/cm2 E1/Echm = 7.20 Tõ c¸c tû sè: H/D, E1/Echm vµ dùa vµo to¸n ®å H3.11 Quy tr×nh 22TCN211-93 ta ®­îc Þ øng suÊt kÐo uèn xuÊt hiÖn d­íi ®¸y líp BTN chÆt h¹t th« su=10.9 mµ Ru=12 daN/cm2 su<Ru C¸c líp BTN ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn kÐo uèn. 4. KiÓm tra tr­ît cña c¸c líp BTN ë nhiÖt ®é cao: - §æi hai líp BTN vÒ mét líp t­¬ng ®­¬ng (nh­ trªn nh­ng tÝnh ë nhiÖt ®é 60oC) TÝnh víi E4=2000 daN/cm2 , E3=2500 daN/cm2 , Þ daN/cm2 - X¸c ®Þnh modul ®µn håi chung Ech trªn c¸c líp cÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 1 (nh­ trªn) Cã Echm = 1470 daN/cm2 Dùa vµo c¸c sè liÖu: H/D=10/33=0.303, Etb=2291daN/cm2 , H=48cm, Echm = 1470 daN/cm2 Tra to¸n ®å H3-13 Quy tr×nh 22TCN211-93 x¸c ®Þnh ®­îc: Þt·=0.306=1.80 daN/cm2 MÆt kh¸c: [t]=K’.c víi: K’: HÖ sè tæng hîp, K’=1.6 Cho hçn hîp BTN h¹t th« C: Lùc dÝnh, C=3 daN/cm2 cho hçn hîp BTN h¹t th«. [t] = 1.63 = 4.8 daN/cm2 [t] = 4.8 > tax = 1.80 Líp BTN ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn chèng tr­ît. 4. KiÓm tra tr­ît cña c¸c líp CÊp phèi sái cuéi Ta cã: H/D=58/33=1.758, E1/Eo=2936/420 = 7.00, j=220 Þ Tra to¸n ®å h×nh 3-5 Quy tr×nh 22TCN211-93 ta cã: Þ tax=0.026 = 0.12 daN/cm2 + Tõ H= 25cm, tra to¸n ®å H3-9 Quy tr×nh 22TCN211-93 ta cã tav= -0.003 daN/cm2 øng suÊt c¾t ho¹t ®éng trong líp cÊp phèi sái cuéi lµ: t=tax+tav=0.12 - 0.003 = 0.107 daN/cm2 Mµ øng suÊt cho phÐp cña ®Êt nÒn ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: [t]= K’. c Trong ®ã: c: Lùc dÝnh cña cÊp phèi sái cuéi. K’: HÖ sè x¸c ®Þnh theo: Víi n: HÖ sè v­ît t¶i do xe ch¹y n=1.15 m: HÖ sè xÐt ®Õn ®iÒu kiÖn tiÕp xóc cña líp kÕt cÊu trªn thùc tÕ kh«ng ®óng nh­ gi¶ thiÕt m = 0.65 K1: HÖ sè xÐt ®Õn sù gi¶m kh¶ n¨ng chèng c¾t d­íi t¸c dông cña t¶i träng trïng phôc. K1=0.6 K2: HÖ sè an toµn xÐt ®Õn sù lµm viÖc kh«ng ®ång nhÊt cña kÕt cÊu Víi c­êng ®é xe ch¹y: Ntt=358 xtc/ng® < 1000xtc/ng® K2= 0,8 Kkt: HÖ sè tuú thuéc kÕt cÊu vÒ chÊt l­îng khai th¸c. Víi ®­êng cÊp cao A1 chän Kkt = 1.0 [t]=K’.c=0.6420.4 = 0.257 daN/cm2 t=0.107<[t]=0.257 §Êt nÒn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn chèng tr­ît. 6.3.3. Ph­¬ng ¸n ®Çu t­ ph©n kú: 6.3.3.1. Chän kÕt cÊu ¸o ®­êng cho ph­¬ng ¸n ®Çu t­ ph©n kú: 6.3.3.2. KiÓm tra kÕt cÊu ¸o ®­êng theo ph­¬ng ¸n ®Çu t­ ph©n kú: 1. KiÓm tra kÕt cÊu ¸o ®­êng theo tiªu chuÈn ®é vâng: TrÞ sè Ech ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¸nh quy ®æi 2 líp tõ d­íi lªn theo c«ng thøc ®· sö dông ë ph­¬ng ¸n ®Çu t­ tËp trung =2564 daN/cm2 , H/D=48/33=1.455 b=1.17 Nh­ng do c­êng ®é cña c¸c líp vËt liÖu gi¶m xuèng cßn l¹i lµ 90% do ¶nh h­ëng cña xe ch¹y vµ do thêi tiÕt. Þ C­êng ®é cña c¸c líp vËt liÖu cßn l¹i lµ: Ta cã: Tra to¸n ®å H3-3 Quy tr×nh 22TCN211-93 Echm=0.522700 =1404 daN/cm2 Do vËy thêi h¹n ®Çu t­ ph©n kú lµ 10n¨m Mµ ta cã: Þ §¶m b¶o vÒ yªu cÇu ®é vâng ®µn håi 2. KiÓm tra kÕt cÊu ¸o ®­êng theo ®iÒu kiÖn tr­ît trong nÒn ®Êt vµ trong c¸c líp vËt liÖu kÐm dÝnh: Ta cã: H/D=48/33=1.455, E1/Eo=2700/420=6.43, j=220 Þ Tra to¸n ®å h×nh 3-7 Quy tr×nh 22TCN211-93 ta cã: Þ tax=0.028 6=0.168 daN/cm2 + Tõ H= 48cm, tra to¸n ®å H3-9 Quy tr×nh 22TCN211-93 ta cã tav= -0.008 daN/cm2 Þ øng suÊt c¾t ho¹t ®éng trong ®Êt lµ: t=t·x+tav=0.168-0.008=0.16 daN/cm2 Mµ øng suÊt cho phÐp cña ®Êt nÒn ®­îc x¸c ®iÞnh nh­ sau: [t]= K’. c Trong ®ã: c: Lùc dÝnh cña ®Êt K’: HÖ sè x¸c ®Þnh theo: Víi n: HÖ sè v­ît t¶i do xe ch¹y n = 1.15 m: HÖ sè xÐt ®Õn ®iÒu kiÖn tiÕp xóc cña líp kÕt cÊu trªn thùc tÕ kh«ng ®óng nh­ gi¶ thiÕt m = 0.65 cho ®Êt nÒn lµ ®¸t dÝnh (ë ®©y lµ ®Êt ¸ sÐt). K1: HÖ sè xÐt ®Õn sù gi¶m kh¶ n¨ng chèng c¾t d­íi t¸c dông cña t¶i träng trïng phôc. K1=0.6 K2: HÖ sè an toµn xÐt ®Õn sù lµm viÖc kh«ng ®ång nhÊt cña kÕt cÊu Víi c­êng ®é xe ch¹y: Ntt= 250 xtc/ng® < 1000xtc/ng® Þ K2= 0,8 Kkt: HÖ sè tuú thuéc kÕt cÊu vÒ chÊt l­îng khai th¸c. Víi ®­êng cÊp cao A1 chän Kkt =1.0 Þ [t]=K’c=0.6420.33=0.212 daN/cm2 Þ t<[t] Þ §Êt nÒn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn chèng tr­ît. 6.3.3.3. Giai ®o¹n 2: Tíi n¨m thø 10, l­u l­îng xe t¨ng lªn do ®ã Eyc t¨ng lªn. V× vËy ta ph¶i t¨ng c­êng ®é ¸o ®­êng b»ng c¸ch r¶i thªm líp míi. T¹i n¨m thø 10, ta tiÕn hµnh bãc líp l¸ng nhùa råi r¶i thªm hai líp míi lµ BTN ch¹t h¹t th« vµ BTN chÆt h¹t mÞn Dù tÝnh r¶i thªm: 7cm BTN ch¹t h¹t th« 5cm BTN h¹t mÞn 1. KiÓm tra kÕt cÊu ¸o ®­êng theo tiªu chuÈn ®é vâng: §iÒu kiÖn: Ech>Eyc Ta cã s¬ ®å quy ®æi c¸c líp nh­ sau: KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc tæng hîp trong b¶ng sau: Líp vËt liÖu Ei T Hi K Htbi Etbi BTN h¹t nhá 2700 1.106 5 0.091 60 2463 BTN chÆt h¹t th« 3500 1.516 7 0.146 55 2442 §­êng cò 48 2308 Ta cã: Þ TrÞ sè Etb cña kÕt cÊu ®­îc nh©n thªm víi hÖ sè b b=1.201 Þ E1=Etbtt=1.2012463=2958 daN/cm2 Tõ c¸c tû sè: H/D= 1.818, Eo/Etttb=420/2958=0.142 Tra to¸n ®å Kogan H3-3 Quy tr×nh 22TCN211-93 ta cã: Ech/Etttb=0.575 Þ Ech= 0.5752958=1701 daN/cm2 Ech>Eyc Mµ ta cã: Þ §¶m b¶o vÒ yªu cÇu ®é vâng ®µn håi. 2. KiÓm tra kÕt cÊu ¸o ®­êng theo ®iÒu kiÖn tr­ît trong nÒn ®Êt vµ trong c¸c líp vËt liÖu kÐm dÝnh: Ta cã: H/D=60/33=1.818, E1/Eo=2958/420 = 7.04, j=220 Þ Tra to¸n ®å h×nh 3-5 Quy tr×nh 22TCN211-93 ta cã: Þ tax=0.01586 = 0.095 daN/cm2 + Tõ H = 60cm, tra to¸n ®å H3-9 Quy tr×nh 22TCN211-93 ta cã tav= - 0.01 daN/cm2 øng suÊt c¾t ho¹t ®éng trong ®Êt lµ: t=tax+tav=0.095 - 0.01 = 0.085 daN/cm2 Mµ øng suÊt cho phÐp cña ®Êt nÒn ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: [t]= K’. c Trong ®ã: c: Lùc dÝnh cña ®Êt K’: HÖ sè x¸c ®Þnh theo: Víi n: HÖ sè v­ît t¶i do xe ch¹y n=1.15 m: HÖ sè xÐt ®Õn ®iÒu kiÖn tiÕp xóc cña líp kÕt cÊu trªn thùc tÕ kh«ng ®óng nh­ gi¶ thiÕt m=0.65 cho ®Êt nÒn lµ ®¸t dÝnh (ë ®©y lµ ®Êt ¸ sÐt). K1: HÖ sè xÐt ®Õn sù gi¶m kh¶ n¨ng chèng c¾t d­íi t¸c dông cña t¶i träng trïng phôc. K1=0.6 K2: HÖ sè an toµn xÐt ®Õn sù lµm viÖc kh«ng ®ång nhÊt cña kÕt cÊu Víi c­êng ®é xe ch¹y: Ntt=358 xtc/ng® < 1000xtc/ng® K2= 0,8 Kkt: HÖ sè tuú thuéc kÕt cÊu vÒ chÊt l­îng khai th¸c. Víi ®­êng cÊp cao A1 chän Kkt =1.0 [t]=K’.c=0.6420.44 = 0.283 daN/cm2 t<[t] §Êt nÒn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn chèng tr­ît. 3. KiÓm tra ®iÒu kiÖn líp vËt liÖu toµn khèi theo ®iÒu kiÖn chÞu uèn cña c¸c líp BTN: §æi 2 líp BTN vÒ 1 líp t­¬ng ®­¬ng: , Þ daN/cm2 X¸c ®Þnh Echm trªn mÆt líp cÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 1: + §æi líp cÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 1 vµ líp cÊp phèi sái cuéi víi l­u ý hÖ sè: b=1.17 Etb= 1.1725640.9 = 2700 daN/cm2 + Tõ H/D= 1.455, Eo/Etb=420/2700 = 0.156 Tõ to¸n ®å H3-3 Quy tr×nh 22TCN211-93 ta cã: Echm/Etb = 0.52 Echm = 0.522700 =1404 daN/cm2 Ta cã s¬ ®å to¸n: H1=12cm, E1= 10580.6 daN/cm , Echm=1404 daN/cm2 E1/Echm = 7.54 Tõ c¸c tû sè: H/D, E1/Echm vµ dùa vµo to¸n ®å H3.11 Quy tr×nh 22TCN211-93 ta ®­îc Þ øng suÊt kÐo uèn xuÊt hiÖn d­íi ®¸y líp BTN chÆt h¹t th« su=11.04 mµ Ru=12 daN/cm2 su<Ru C¸c líp BTN ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn kÐo uèn. 4. KiÓm tra tr­ît cña c¸c líp BTN ë nhiÖt ®é cao: - §æi hai líp BTN vÒ mét líp t­¬ng ®­¬ng (nh­ trªn nh­ng tÝnh ë nhiÖt ®é 60oC) TÝnh víi E4=2000 daN/cm2 , E3=2500 daN/cm2 , Þ daN/cm2 - X¸c ®Þnh modul ®µn håi chung Ech trªn c¸c líp cÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 1 (nh­ trªn) Cã Echm = 1404 daN/cm2 Dùa vµo c¸c sè liÖu: H/D=12/33=0.364, Etb=2283.7daN/cm2 , H=60cm, Echm = 1404 daN/cm2 Tra to¸n ®å H3-13 Quy tr×nh 22TCN211-93 x¸c ®Þnh ®­îc: Þtax=0.356=2.1 daN/cm2 MÆt kh¸c: [t]=K’.c víi: K’: HÖ sè tæng hîp, K’=1.6 Cho hçn hîp BTN h¹t th« C: Lùc dÝnh, C=3 daN/cm2 cho hçn hîp BTN h¹t th«. [t]=1.63=4.8 daN/cm2 [t] > tax Líp BTN ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn chèng tr­ît. 6.4. So s¸nh kinh tÕ kü thuËt ph­¬ng ¸n ®Çu t­ ph©n kú vµ ph­¬ng ¸n ®Çu t­ tËp trung: Tiªu chuÈn chÝnh ®Ó so s¸nh vÒ mÆt kinh tÕ c¸c ph­¬ng ¸n ®­îc chän ph¶i cã chi phÝ x©y dùng vµ khai th¸c 1km KÕt cÊu ¸o ®­êng tÝnh ®æi vÒ n¨m gèc cã gi¸ trÞ nhá nhÊt. Tæng chi phÝ nµy bao gåm chi phÝ tËp trung cho x©y dùng s÷a chöa võa, s÷a ch÷a lín vµ c¶i t¹o n©ng cÊp còng nh­ chi phÝ th­êng xuyªn cho viÖc s÷a ch÷a nhá vµ c¸c chi phÝ vËn t¶i hµng ho¸ trong thêi gian khai th¸c tÝnh to¸n. 6.4.1. Ph­¬ng ¸n ®Çu t­ tËp trung: 6.4.1.1.Ph­¬ng ¸n ®Çu t­ tËp trung: Trong ®ã: Ko: ChÝ phÝ x©y dùng ban ®Çu 1Km ¸o ®­êng, x¸c ®Þnh theo gi¸ dù to¸n. r=0.08: Tiªu chuÈn ®Ó quy ®æi nh÷ng chi phÝ cïng thíi gian Ktrt: Chi phÝ mét lÇn trung tu ¸o ®­êng, x¸c ®Þnh theo dù to¸n K®t: Chi phÝ mét lÇn ®¹i tu ¸o ®­êng, x¸c ®Þnh theo dù to¸n 1. Chi phÝ ®Çu t­ x©y dùng ban ®Çu Ko; Ph­¬ng ¸n ®Çu t­ tËp trung tiÕn hµnh x©y dùng c¶ bèn líp kÕt cÊu ¸o ®­êng víi c¸c ®¬n gi¸ nh­ sau: KÕt cÊu mÆt ®­êng ph­¬ng ¸n chän B¶ng 6- 4 §¬n gi¸ c¸c líp vËt liÖu M· HiÖu Tªn líp vËt liÖu §¬n vÞ VËt LiÖu Nh©n c«ng M¸y Tæng ®¬n gi¸ ED3003 BTN h¹t mÞn 100m2 2.995.094 20.023 87.574 3.102.692 ED2005 BTN chÆt h¹t th« 100m2 3.811.809 28.990 108.780 3.949.579 EB2220 CÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 1 100m2 2.277.000 59.528 671.016 3.007.544 CÊp phèi sái cuéi 100m2 968.851 46.160 612.526 1.627.537 B¶ng 6- 5 B¶ng x¸c ®Þnh chi phÝ ban ®Çu K0 C¸c h¹ng môc chi phÝ TËp trung §¬n gi¸ XD VL 100.528 NC 1.547 M 14.799 CP Trùc tiÕp 1km VL 703.692.743 NC 10.829.104 M 103.592.748 TængCP trùc tiÕp 1km D=VL+M+NC 818.114.595 CP chung E=0,66.NC 7.147.209 L·i ®Þnh møc H=0,11.(D+E) 90.778.798 Tæng DTXL T=D+E+H+VAT 916.040.602 Kh¶o s¸t K1=0,01.T 9.160.406 ThiÕt kÕ K2=0,01.T 9.160.406 Céng K=K1+K2 18.320.812 Qu¶n lý CT Q=0,01.(T+K) 9.343.614 Tæng gi¸ thµnh K0=T+K+Q 943.705.028 2. Chi phÝ tËp trung: Trong 15 n¨m cã hai lÇn trung tu lµ n¨m thø 5 vµ n¨m thø 10 Chi phÝ trung tu ë n¨m t­¬ng øng b»ng 5.1% chÝ phÝ x©y dùng ban ®Çu cña ¸o ®­êng. B¶ng 6- 6 B¶ng x¸c ®Þnh chi phÝ trung tu vµ ®¹i tu ¸o ®­êng N¨m Chi phÝ do trung tu vµ ®¹i tu ¸o ®­êng K0 K®t K®tvÒ n¨m 0 Ktrt Ktrt vÒ n¨m 0 0 943.705.028 5 48.128.956 32.755.759 10 48.128.956 22.293.019 15 Tæng chÝ phÝ tËp trung 998.753.806 6.4.1.2.Chi phÝ th­êng xuyªn: ChÝ phÝ th­êng xuyªn cho duy tu xöa ch÷a nhá hµng n¨m vµ chi phÝ cho vËn t¶i hµng n¨m tÝnh ®æi vÒ n¨m gèc. C«ng thøc: hay Trong ®ã: + Ctxt: ChÝ phÝ th­êng xuyªn (gåm duy tu, tiÓu tu hµng n¨m vµ chi phÝ vËn t¶i hµng n¨m) ë n¨m t: ®/km/n¨m + Eq®: HÖ sè tiªu chuÈn ®Ó quy ®æi c¸c chi phÝ cïng thêi gian + tss: Thêi kú so s¸nh c¸c ph­¬ng ¸n + Cdt: Chi phÝ hµng n¨m cho duy tu, tiÓu tu 1km KÕt cÊu ¸o ®­êng, x¸c ®inh theo thùc tÕ hoÆc tham kh¶o b¶ng 5.1 Quy tr×nh 22TCN211-93 + Mtss: HÖ sè tÝnh ®æi phô thuéc vµo “thêi gian khai th¸c tÝnh to¸n” vµ “hÖ sè hiÖu qu¶ tÝnh ®æi tiªu chuÈn” Eq®=0.08 Tra theo b¶ng cã s½n cña NguyÔn Hµo Hoa Mtss=8.559 + Mq: HÖ sè tÝnh ®æi phô thuéc vµo “thêi gian khai th¸c”, “hÖ sè t¨ng tr­ëng l­u l­îng xe hµng n¨m” vµ “HÖ sè hiÖu qu¶ kinh tÕ tÝnh ®æi” Eq®=0.08 Tra theo b¶ng 5-3 Quy tr×nh 22TCN211-93 Mq=4.898 + S: Chi phÝ vËn t¶i 1tÊn.1km hµng hãa (®ång/T.km) x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Víi: - Pb®: Chi phÝ biÕn ®æi trung b×nh cho 1km hµnh tr×nh cña xe «t«, ®ång/xe.km. Nã bao gåm c¸c chi phÝ vÒ: Chi phÝ nhiªn liÖu dÇu më, hao mßn s¨m lèp, söa ch÷a, b¶o d­ìng ®Þnh kú xe cé, khÊu hao söa ch÷a lín. Pb®: §­îc x¸c ®Þnh theo ®Þnh møc ë c¸c xÝ nghiÖp vËn t¶i «t« hoÆc tÝnh gÇn ®óng theo tiªu hao nhiªn liÖu: Pb®=l.a.r Víi: l: Tû lÖ gi÷a chi phÝ biÕn ®æi so víi chi phÝ nhiªn liÖu th­êng lÊy l=2.7¸3.1 a: L­îng tiªu hao nhiªn liÖu («t« tÝnh to¸n) trung b×nh cho 1Km a=0.245 lÝt/km ®èi víi ph­¬ng ¸n 1 a=0.249 lÝt/km ®èi víi ph­¬ng ¸n 2 r: Gi¸ nhiªn liÖu, r = 5.400 ®ång/lÝt Pb®= 3.00.2495400 = 4033.8(®ång/xe.km) Nh­ng do ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh, c¸c lo¹i mÆt ®­êng nªn ph¶i nh©n thªm “hÖ sè ¶nh h­ëng”, víi lo¹i mÆt ®­êng cao cÊp A1 vïng ®åi th× hÖ sè ¶nh h­ëng lµ 1.01 Pb®= 1.014033.8=4074(®ång/xe.km) - Pc®: Chi phÝ cè ®Þnh trong 1giê cho «t« (®/xe/giê) lµ chi phÝ ph¶i tr¶ khi sö dông «t« trong 1giê kh«ng phô thuéc vµo hµnh tr×nh. Pc® bao gåm: KhÇu hao xe m¸y, l­¬ng l¸i xe, c¸c kho¶n chi phÝ cho qu¶n lý ph­¬ng tiÖn (nh­: l­¬ng bé m¸y hµnh chÝnh, phÝ b¶o hiÓm. Chi phÝ vÒ gara vµ b·i ®ç xe,…) Tra b¶ng: Xe t¶i võa: 39.381(®/xe/giê) Xe t¶i nÆng: 46.768(®/xe/giê) Do ®ã, chi phÝ cè ®Þnh “b×nh qu©n gia quyÒn” lµ: (®/xe/giê) Trong ®ã: b: HÖ sè lîi dông hµnh tr×nh, b =0.65 g: HÖ sè sö dông t¶i träng, g = 0.9 G: T¶i träng(søc chë) trung b×nh cña c¸c «t« tham gia vËn chuyÓn (T) tÝnh b»ng trÞ sè b×nh qu©n gia quyÒn: (T) Trong ®ã: Ni: Lµ sè l­îng xe t¶i mçi lo¹i cã t¶i träng Gi lÊy ë n¨m thø 15 (tÊn) - V: VËn tèc xe ch¹y trung b×nh trªn ®­êng, lÇy b»ng 0.7Vkü thuËt. Vkü thuËt x¸c ®Þnh theo b¶ng 5-4 Quy tr×nh 22TCN211-93 phô thuéc vµo lo¹i mÆt ®uêng vµ ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh V=35 km/h cho ®uêng cÊp III vïng ®åi víi mÆt ®­êng cao cÊp A1. Vkü thuËt=0.735 = 24.5 km/h vËy: (®ång/T.km) - Qtss: Kh¶ n¨ng vËn chuyÓn hµng ho¸ trong n¨m tÝnh to¸n ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: B¶ng 6- 7 B¶ng x¸c ®Þnh chÝ phÝ th­êng xuyªn cña ph­¬ng ¸n ®Çu t­ tËp trung PA ®Çu t­ Cdt Mn S Qn Mq Ctx/(1+Eqd)t §Çu t­ tËp trung 5190378 8.559 1561.40 1142785.8 4.898 8.784.150.372 vËy tæng chi phÝ vµ khai th¸c tÝnh ®æi vÒ n¨m gèc cña ph­¬ng ¸n ®Çu t­ tËp trung lµ: Kt®=KtrùctiÕp+Kth­êngxuyªn=998.753.806+8.784.150.372=9.782.904.179 (®ång) LÊy trßn sè: Kt®=9.782.904.000 (®ång) 6.4.2. Ph­¬ng ¸n ®Çu t­ ph©n kú 6.4.2.1: Chi phÝ tËp trung cña ph­¬ng ¸n ®Çu t­ ph©n kú 1. Chi phÝ ®Çu t­ x©y dùng ban ®Çu Ko Ph­¬ng ¸n ®Çu t­ ph©n kú giai ®o¹n 1 tiÕn hµnh x©y dùng hai líp mãng vµ líp l¸ng nhùa víi c¸c ®¬n gi¸ nh­ sau: B¶ng 6- 8 §¬n gi¸ vËt liÖu cña ph­¬ng ¸n ®Çu t­ ph©n kú. M· HiÖu Tªn líp vËt liÖu §¬n vÞ VËt liÖu Nh©n c«ng M¸y Tæng ®¬n gi¸ EB2220 L¸ng nhùa 3 líp + CPDD lo¹i 1 dµy 15cm 100 m2 4322661 240969 632058 5.195.688 CÊp phèi sái cuéi dµy 33cm 100 m2 968851 46160 612526 1.627.537 Ph­¬ng ¸n ®Çu t­ ph©n kú giai ®o¹n 2 tiÕn hµnh bãc líp l¸ng nhùa vµ x©y dùng hai líp mÆt lµ BTN ch¹t h¹t th« vµ BTN h¹t mÞn víi ®¬n gi¸ nh­ sau: (Xem trong phÇn ®Çu t­ tËp trung b¶ng 7.5) B¶ng 6- 9 B¶ng x¸c ®Þnh chi phÝ ban ®Çu K0 C¸c h¹ng môc chi phÝ Ph©n kú G§I Ph©n kú G§II §¬n gi¸ XD VL 52.915 81.910 NC 2.871 589 M 12.446 2.364 CP Trùc tiÕp 1km VL 370.405.805 573.368.460 NC 20.099.030 4.119.570 M 87.120.880 16.546.460 TængCP trùc tiÕp 1km D=VL+M+ NC 477.625.715 594.034.490 CP chung E=0,66.NC 13.265.360 2.718.916 L·i ®Þnh møc H=0,11(D+E) 53.998.018 65.642.875 Tæng DTXL T=D+E+H 544.889.093 662.396.281 Kh¶o s¸t K1=0,01.T 5.448.891 6.623.963 ThiÕt kÕ K2=0,01.T 5.448.891 6.623.963 Céng K=K1+K2 10.897.782 13.247.926 Qu¶n lý CT Q=0,01(T+K) 5.557.869 6.756.442 Tæng gi¸ thµnh K0=T+K+Q 561.344.744 682.400.649 2. Chi phÝ tËp trung: Trong giai ®o¹n 1: - Trong 10 n¨m cã 2 lÇn trung tu lµ n¨m thø 3 vµ n¨m thø 9 - Trong 10 n¨m cã mét lÇn ®¹i tu lµ n¨m thø 6 - Chi phÝ trung tu ë n¨m t­¬ng øng b»ng 8.8% chÝ phÝ x©y dùng ban ®Çu cña ¸o ®­êng. - Chi phÝ ®¹i tu ë n¨m t­¬ng øng b»ng 50% chÝ phÝ x©y dùng ban ®Çu cña ¸o ®­êng. B¶ng 6- 10 B¶ng chi phÝ trung tu vµ ®¹i tu ¸o ®­êng trong giai ®o¹n 1 N¨m Chi phÝ do trung tu vµ ®¹i tu ¸o ®­êng K0 K®t K®tvÒ n¨m 0 Ktrt Ktrt vÒ n¨m 0 0 561.344.744 3 56.134.474 44.561.356 6 280.672.372 222.806.778 9 56.134.474 28.081.213 10 Tæng chi phÝ 856.794.090 B¶ng 6- 11 B¶ng chi phÝ trung tu vµ ®¹i tu ¸o ®­êng trong giai ®o¹n 2 N¨m Chi phÝ do trung tu vµ ®¹i tu ¸o ®­êng K0 K®t K®tvÒ n¨m 0 Ktrt Ktrt vÒ n¨m 0 0 5 10 682.400.649 316.083.537 15 Tæng chi phÝ 316.083.537 6.4.2.2. Chi phÝ th­êng xuyªn; B¶ng 6- 12 B¶ng x¸c ®Þnh gi¸ trÞ S cho c¶ hai giai ®o¹n ph©n kú: PA ®Çu t­ Pc® Pb® G V S Ph©n kú G§I 34459.6 4074 6 21 1628.19 Ph©n kú G§II 34459.6 4074 6 21 1628.19 B¶ng 6- 13 B¶ng x¸c ®Þnh chi phÝ th­êng xuyªn Kth­êng xuyªn: PA ®Çu t­ Cdt Mn S Qn Mq Ctx/(1+Eq®)t Ph©n kú G§I 10104205 6.677 1628.19 795337.92 4.81 6296214596 Ph©n kú G§II 3753204 4.081 1628.19 1142785.80 3.645 6797451664 B¶ng 6- 14 B¶ng x¸c ®Þnh tæng chi phÝ x©y dùng vµ khai th¸c quy ®æi: So S¸nh KC ¸o ®êng §Çu t­ ph©n kú G§I G§II CPXD Trùc tiÕp Kqd 856.794.090 316.083.537 CPXD Th­êng xuyªn quy ®æi 6.296.214.596 3.148.535.346 7.153.008.686 3.464.618.883 Tæng chi phÝ 10.617.628.000 C¨n cø vµo gi¸ trÞ cña chi phÝ cho ph­¬ng ¸n tËp trung vµ ph­¬ng ¸n ph©n kú ta chän ph­¬ng ¸n tËp trung ®Ó tÝnh to¸n cho c¸c ch­¬ng sau. Ch­¬ng 7 Ph©n tÝch kinh tÕ ®Çu t­ x©y dùng ®­êng 7.1. Thèng kª khèi l­îng x©y dùng c¸c h¹ng môc c«ng tr×nh: 7.1.1: Khèi l­îng thi c«ng nÒn ®­êng: Ph­¬ng ¸n I: + V®µo=104397.93 m3; V®¾p = 249244.65 m3 Ph­¬ng ¸n II: + V®µo=115637.29 m3; V®¾p = 278173.78 m3 7.1.2: Khèi l­îng thi c«ng mÆt ®­êng : Khèi l­îng BTN ch¹t h¹t th« : (0.0611)8347.442.5=13773.28tÊn Khèi l­îng BTN h¹t mÞn : (0.0411) 8347.442.5=9182.18tÊn Khèi l­îng cÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 1 : (0.1511) 8347.44=13773.28m3 Khèi l­îng cÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i 2 : (0.337) 8347.44=19282.59m3 7.1.3: Khèi l­îng thi c«ng cèng: (Xem thèng kª ë B¶ng PL1-Ch­¬ng 7-1 vµ 7-2 phÇn phô lôc.) 7.2. Ph©n tÝch kinh tÕ: VÒ nguyªn t¾c còng t­¬ng tù nh­ tr­êng hîp luËn chøng kinh tÕ kü thuËt ¸o ®­ßng ®· tÝnh to¸n ë trªn. Tæng chi phÝ vµ khai th¸c quy ®æi ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: Etc: “HÖ sè hiÖu qu¶ kinh tÕ t­¬ng ®èi tiªu chuÈn”, ®èi víi ngµnh giao th«ng vËn t¶i hiÖn nay lµ 0.12 Eq®: Tiªu chuÈn ®Ó quy ®æi nh÷ng chi phÝ bá ra ë c¸c thêi gian kh¸c nhau, lÊy b»ng 0.08 (chung cho tÊt c¶ c¸c ngµnh kinh tÕ) Kq®: Chi phÝ tËp trung tõng ®ît quy ®æi vÒ n¨m gèc (n¨m ®Çu tiªn cña thêi kú so s¸nh c¸c ph­¬ng ¸n tuyÕn, tøc lµ n¨m b¾t ®Çu ®­a vµo khai th¸c). Ctxt: Chi phÝ th­êng xuyªn hµng n¨m Tss: Thêi h¹n so s¸nh c¸c ph­¬ng ¸n tuyÕn, tss=20n¨m 7.2.1. X¸c ®Þnh chi phÝ tËp trung tõng ®ît: 7.2.1.1. X¸c ®Þnh chi phÝ x©y dùng nÒn ®­êng: §µo nÒn ®­êng (®Êt cÊp III): M¸y ®µo <0,8m3, « t« vËn chuyÓn cù ly <300 m, träng t¶i 7T kÕt hîp m¸y ñi 110 CV B¶ng 7- 1 Chi phÝ x©y dùng nÒn ®­êng V®µo (m3) V®¾p (m3) K®µo (®ång) K®¾p (®ång) KonÒn (®ång) Ph­¬ng ¸n 1 104.397.930 249.244.650 761.603.779 779.183.640 1,540.787.419 Ph­¬ng ¸n 2 115.637.290 278.173.780 843.597.158 869.621.308 1.713.218.466 §¾p nÒn ®­êng: lu nhÑ D469A kÕt hîp víi m¸y ñi 110 CV víi hÖ sè k = 0,98 7.2.1.2. Chi phÝ x©y dùng ¸o ®­êng: (KÕt qu¶ tÝnh to¸n trong 15 n¨m ®Çu ®­îc tr×nh bµy trong ch­¬ng 6 ) ¸o ®­êng x©y ®ùng ®¸p øng nhu cÇu n¨m thø 15. Sau n¨m thø 15 do l­u l­îng xe t¨ng lªn vµ ¸o ®­êng còng ®· ®Õn thêi kú ®¹i tu do ®ã, ®Ó ®¸p øng nhu cÇu cña n¨m thø 20 th× ta ph¶i tiÕn hµnh ®Çu t­ ph©n k× mét ®ît. C¨n cø vµo l­u l­îng xe quy ®æi n¨m thø 20 lµ 514 xtc/ng.® ta cã Eyªu cÇu = 1784(daN/cm2). Sau 15 n¨m sö dông c­êng ®é cña kÕt cÊu ¸o ®­êng cßn lµ: E’ = 0,90E15 = 0,902661 = 2395 (daN/cm2) §Ó ¸o ®­êng ®¸p øng nhu cÇu n¨m thø 20, ta dù tÝnh bæ sung thªm hai líp nh­ sau: Líp bª t«ng nhùa h¹t mÞn dµy 4cm. Líp bª t«ng nhùa h¹t th« dµy 6cm. Sau khi quy ®æi hÖ vÒ hÖ hai líp ta cã E’’ = 2499 (daN/cm2) + Tû sè H/D = 68/33 =2.061 Nªn trÞ sè Etb cña kÕt cÊu ®­îc nh©n thªm hÖ sè b = 1,213(Tra b¶ng 3-6-Quy tr×nh 22TCN211-93). Þ Etbtt = b Etb = 1,2132499 = 3031 (daN/cm2) + Tõ c¸c tû sè: H/D = 68/33=2.061; E0/Etbtt = 420/3031 = 0.14 Tra to¸n ®å h×nh 3-3-Quy tr×nh 22TCN211-93 ta ®­îc: Echm/Etbtt= 0,59 Þ Echm =1788 > EyªucÇu = 1784(daN/cm2) % VËy kÕt cÊu ®¶m b¶o yªu cÇu c­êng ®é. B¶ng 7- 2 Chi phÝ x©y dùng ¸o ®­êng Ko K15 L (m) Ko*L (®ång) K15*L (vÒ n¨m 0) K020 (®ång) PAI 998.753.806 567.099.299 8347.44 8,337,037,474 1,975,26,765 10,312,298,240 PAII 998.753.806 567.099.299 8121.33 8,111,209,251 1,921,756,193 10,032,965,444 7.2.1.3. Chi phÝ ®Òn bï ruéng ®Êt.: Trong ®ã: - Lc® lµ bÒ réng d¶i ®Êt dµnh cho ®­êng Lc® = 20 m (®èi víi ®­êng cÊp 60 vïng ®åi) - Li chiÒu dµi ®o¹n cã Lc® kh«ng ®æi; H®b gi¸ ®Òn bï 1m2 ®Êt ; H®b = 60 000 ®/m2 B¶ng 7- 3 Chi phÝ ®Òn bï ruéng ®Êt Lcd(m) Li(m) Hdb(®ång) Ko(N) (®ång) PAI 20 8,347.440 60.000 10.016.928.,000 PAII 20 8,121.330 60.000 9.745.596.000 7.2.1.4. Chi phÝ x©y dùng cÇu cèng (Xem thèng kª ë B¶ng PL1-Ch­¬ng 7-1 vµ 7-2 phÇn phô lôc.) 7.2.1.5. TÝnh tæng sè vèn ®Çu t­ l­u ®éng th­êng xuyªn n»m trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn hµng ho¸ trªn ®­êng: Trong ®ã: - - Gi¸ trung b×nh 1 tÊn hµng chuyªn chë trªn ®­êng lÊy = 1,5.106 ®/tÊn. - Qo – L­îng hµng ho¸ vËn chuyÓn øng víi n¨m c«ng tr×nh ®­a vµo khai th¸c. Víi lµ l­îng vËn chuyÓn hµng ho¸ ë n¨m thø tss = 20 Qss = 3650.90.6516006=2.049.840(®ång/tÊn) Qo=372.680 (®ång/tÊn) - T – Tæng thêi gian hµng ho¸ n»m trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn (ng®) Trong ®ã: Lt – ChiÒu dµi tuyÕn ®­êng. Vlt: Tèc ®é xe ch¹y lý thuyÕt (x¸c ®Þnh theo theo biÓu ®å vËn tèc xe ch¹y øng víi ph­¬ng ¸n tuyÕn) : Thêi gian xe ch¹y thùc tÕ trªn mçi ph­¬ng ¸n tuyÕn (giê) 365: Sè ngµy xe ch¹y trong n¨m 24h: Dïng ®Ó chuyÓn ra ngµy ®ªm B¶ng 7- 4 Vèn l­u ®éng th­êng xuyªn n»m trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn hµng ho¸ Gi¸ 1 tÊn hµng Qo (tÊn) L (km) 0.7Vlt (km/h) T Koh (®ång) PA I 1.500.000 482.559 8.347 47.621 2.670 5.294.931.359 PA II 1.500.000 482.559 8.121 47.698 2.590 5.136.281.730 7.2.1.6. X¸c ®Þnh tæng sè vèn l­u ®éng hµng n¨m do søc s¶n xuÊt vµ tiªu thô t¨ng DKth – Chi phÝ bá thªm hµng n¨m cña sè vèn l­u ®éng do l­îng xe ch¹y t¨ng thªm. Trong ®ã: - No: L­u l­îng xe khi b¾t ®Çu ®­a ®­êng vµo khai th¸c - Nt - L­u l­îng tÝnh to¸n ë n¨m thø t - Nt-1 - L­u l­îng tÝnh to¸n ë n¨m thø t-1 (Xem kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë b¶ngPL1-Ch­¬ng 7-3 vµ 7-4 phÇn Phô lôc) 7.2.1.7. X¸c ®Þnh chi phÝ trung tu, ®¹i tu vµ c¶i t¹o c«ng tr×nh Do kh«ng cã ®¬n gi¸ cô thÓ nªn ta x¸c ®Þnh chi phÝ trung tu vµ ®¹i tu c«ng trinh theo tû lÖ so víi sè vèn ban ®Çu ®­îc quy ®Þnh Quy tr×nh 22TCN211-93 Víi líp mÆt BTN h¹t võa trong 15 n¨m ®Çu cã 2 lÇn trung tu vµo n¨m thø 5 vµ thø 10 B¶ng 7- 5 Chi phÝ ®¹i tu vµ trung tu ¸o ®­êng Kt N¨m thø 5 N¨m thø 10 Tæng Chi phÝ trung tu PAI 425.188.911 289.376.429 196.944.735 486.321.163 PAII 413.671.672 281.537.989 191.610.025 473.148.014 Do vËy tæng chi phÝ tËp trung tõng ®ît quy ®æi vÒ n¨m gèc lµ: Tæng chi phÝ tËp trung tõng ®ît quy ®æi vÒ n¨m gèc ®­îc tÝnh to¸n th«ng qua b¶ng sau: B¶ng 7- 6 B¶ng tæng chi phÝ tËp trung tõng ®ît quy ®æi vÒ n¨m gèc ChØ tiªu PA I PA II ®ång ®ång Ko nÒn 1.540.787.419 1.713.218.466 Ko mÆt 10.312.298.240 10.032.965.444 Ko®Òn bï 10.016.928.000 9.745.596.000 Ko cÇu cèng 239.107.058 215.759.876 Koh 5.294.931.359 5.136.281.730 7.039.293.715 6.828.378.548 Ktrt 486.321.163 473.148.014 Kq® 34.929.667.000 34.145.349.000 8.2.2. X¸c ®Þnh chi phÝ th­êng xuyªn hµng n¨m Ctx.t ë n¨m thø t: Ctx = Cttx + CtVc + Ctbdvc + Cttn + Cttg + Cttx + Ctml Trong ®ã: - Cttx – Tæn thÊt do t¾c xe hµng n¨m (kh«ng xÐt) - CtVc – Chi phÝ vËn chuyÓn hµng n¨m - Ctbdvc – Chi phÝ bèc dì chuyÓn t¶i gi÷a c¸c ph­¬ng tiÖn (kh«ng xÐt) - Cttn – Chi phÝ do tai n¹n giao th«ng hµng n¨m - Cttg – Chi phÝ tæn thÊt cho nÒn kinh tÕ do hµnh kh¸ch bÞ mÊt thêi gian - Ctdt – Chi phÝ duy tu b¶o d­ìng vµ tiÓu tu hµng n¨m cña c«ng tr×nh - Ctml – Tæn thÊt cña nÒn kinh tÕ do ph¶i VC hµng trªn mét m¹ng l­íi ®­êng kh«ng thuËn tiÖn (kh«ng xÐt) Sau ®©y ta lÇn l­ît xÐt c¸c chi phÝ trªn. 8.2.2.1. Chi phÝ duy tu, b¶o d­ìng hµng n¨m: Trong ph¹m vi ®å ¸n chØ xÐt ®Õn chi phÝ duy tu b¶o d­ìng líp ¸o ®­êng do kh«ng cã sè liÖu cô thÓ nªn ta lÊy theo tû lÖ víi chi phÝ ®Çu t­ ®· ®­îc quy ®Þnh trong b¶ng 5.1 Quy tr×nh 22TCN211-93 lµ 0,55 %Ko. (KÕt qu¶ tÝnh to¸n thÓ hiÖn trong b¶ng 8.7 phô lôc) 8.2.2.2. Chi phÝ vËn chuyÓn hµng n¨m quy ®æi: C«ng thøc tÝnh to¸n: Trong ®ã: - Q: L­îng hµng ho¸ vËn chuyÓn trªn ®­êng n¨m thø t - L: ChiÒu dµi tuyÕn - S: Chi phÝ vËn t¶i 1tÊn.1km hµng hãa (®ång/T.km) x¸c ®Þnh theo céng thøc sau: Víi: + Pb®: Chi phÝ biÕn ®æi trung b×nh cña xe «t«. Nã bao gåm c¸c chi phÝ vÒ: Chi phÝ nhiªn liÖu dÇu më, hao mßn s¨m lèp, söa ch÷a, b¶o d­ìng ®Þnh kú xe cé, khÊu hao söa ch÷a lín. Pb®= 4074(®ång/xe.km) + Pc®: Chi phÝ cè ®Þnh trong 1giê cho «t« (®/xe/giê) lµ chi phÝ ph¶i tr¶ khi sö dông «t« trong 1giê kh«ng phô thuéc vµo hµnh tr×nh. Pc® bao gåm: KhÇu hao xe m¸y, l­¬ng l¸i xe, c¸c kho¶n chi phÝ cho qu¶n lý ph­¬ng tiÖn (nh­: l­¬ng bé m¸y hµnh chÝnh, phÝ b¶o hiÓm. Chi phÝ vÒ gara vµ b·i ®ç xe,…) Tra b¶ng: Xe t¶i nhÑ: 25.300(®/xe/giê) Xe t¶i trung: 31.994(®/xe/giê) Xe t¶i nhÑ: 46.768(®/xe/giê) Do ®ã, chi phÝ cè ®Þnh “b×nh qu©n gia quuyÒn” lµ: (®/xe/giê) Trong ®ã: b: HÖ sè lîi dông hµnh tr×nh, b =0.65 g: HÖ sè sö dông t¶i träng, g =0.9 G: T¶i träng(søc chë) trung b×nh cña c¸c «t« tham gia vËn chuyÓn (T) tÝnh b»ng trÞ sè b×nh qu©n gia quyÒn: Trong ®ã: Ni: Lµ sè l­îng xe t¶i mçi lo¹i cã t¶i träng Gi lÊy ë n¨m thø 20 (tÊn) V: VËn tèc xe ch¹y trung b×nh trªn ®­êng, lÇy b»ng 0.7Vkü thuËt. + Vkü thuËt: ®­îc x¸c ®Þnh theo theo biÓu ®å vËn tèc xe ch¹y TTBI = 7.40( phót) VTBI = 68.05 (km/h) TTBII = 7.15 ( phót) VTBII = 68.14 (km/h) KÕt qu¶ tÝnh to¸n xem b¶ng sau: B¶ng 7- 7 Chi phÝ vËn chuyÓn hµng ho¸ quy ®æi Mn Qn S Cvc 9.818 2049840 1366.783 229.612723.483 9.818 2049840 1366.511 223.348.631.504 8.2.2.3. Chi phÝ do tæn thÊt thêi gian cña hµnh kh¸ch. Trong ®ã: - NtC, Ntb, l­u l­îng xe con vµ xe bus ë n¨m thø t (xe/ngµy ®ªm) - HC, Hb : sè hµnh kh¸ch trªn mét xe con, xe bus - (xe con 3- ng­êi/chuyÕn; xe bus 30 ng­êi/ chuyÕn) - L: ChiÒu dµi hµnh tr×nh chuyªn chë hµnh kh¸ch lÊy b»ng chiÒu dµi tuyÕn - C: tæn thÊt trung b×nh cho nÒn kinh tÕ quèc d©n cña hµnh kh¸ch do bÞ mÊt thêi gian trªn ®­êng trong mét giê lÊy b»ng 1500 ®ång/ng­êi giê - tCchê, tbchê: thêi gian chê ®îi cña kh¸ch ®Ó ®i mét chuyÕn xe lÊy b»ng tchê = 0 - Vc,Vb: tèc ®é kü thuËt cña xe con(40-50km/h), xe bus (30-35km/h) - Trong sè liÖu ban ®Çu kh«ng cã xe bus nªn ta chØ tÝnh cho xe con víi Vc = 50 km/h (KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc thÓ hiÖn ë B¶ng PL1-Ch­¬ng 7.7 vµ 7-8) 8.2.2.4. Chi phÝ tæn thÊt nÒn kinh tÕ quèc d©n vÒ tai n¹n hµng n¨m quy ®æi: Trong ®ã: ait – Sè tai n¹n x¶y ra trong 100 triÖu «t«/km vµo n¨m thø t cña ®o¹n i trong ®å ¸n lÊy = 1,15 vô/triÖu xe.km Li – ChiÒu dµi ®o¹n cã cïng ®iÒu kiÖn kü thuËt. Ctitb – Tæn thÊt trung b×nh cho 1 vô tai n¹n lÊy = 4 triÖu ®ång mti – HÖ sè tæng hîp xÐt tíi møc ®é trÇm träng cña tai n¹n giao th«ng do ¶nh h­ëng ®iÒu kiÖn ®­êng mti = m1.m2.m3…m11 C¸c hÖ sè nµy ®­îc tra theo s¸ch KSTK ®­êng «t« (b¶ng 9.7) ta cã mti =1.0 (Trong ph¹m vi ®å ¸n nµy) (KÕt qu¶ tÝnh to¸n xem b¶ngPL-Ch­¬ng 8-9 vµ 8-10 – Phô lôc) VËy tæng chi phÝ th­êng xuyªn quy ®æi vÒ n¨m gèc: B¶ng 7- 8 Tæng chi phÝ tËp trung vµ th­êng xuyªn Kq® Ctx Pq® PA I 34,929,667,000.000 230,119,864,000.000 282,514,364,500 PA II 34,145,349,000.000 223,842,035,000.000 275,060,058,500