chuong 5 thiet ke ket cau mat duong

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD:Th.S TRẦN THIỆN LƯU

CHÖÔNG .5. THIẾT KẾ NỀN - MẶT ĐƯỜNG

1 Yêu cầu đối với nền đường :

Nền đường là một công trình bằng đất có tác dụng :

Khắc phục địa hình thiên nhiên nhằm tạo nên một dải đủ rộng dọc theo tuyến đường

có tác tiêu chuẩn về bình đồ, trắc dọc (độ dốc)…, trắc ngang đáp ứng được điều kiện

chạy xe an toàn, êm thuận, kinh tế.

Làm cơ sở cho áo đường : lớp phía trên của nền đường cùng với áo đường chịu

đựng tác dụng của xe do đó có ảnh hưởng rất lớn đến cường độ và tình trạng khai thác

của cả kết cấu áo đường.

Để bảo đảm làm tốt các yêu cầu nói trên, khi thiết kế và xây dựng nền đường cần

phải đạt các yêu cầu sau :

Nền đường phải đảm bảo luôn ổn định toàn khối : nghĩa là kích thước hình học và

hình dạng của nền đường trong mỗi hoàn cảnh không bị phá hoại hoặc biến dạng gây

bất lợi cho việc thông xe.

Nền đường phải bảo đảm có cường độ nhất định : tức là đủ độ bền khi chịu cắt trượt

và không bị biến dạng quá nhiều (hay không được tích lũy biến dạng) dưới tác dụng

của áp lực bánh xe chạy qua.

Nền đường phải đảm bảo ổn định về cường độ : nghĩa là cường độ của nền đường

không được thay đổi theo thời gian, theo khí hậu, thời tiết một cách bất lợi.

2 Yêu cầu đối với kết cấu áo đường mềm:

Mặt đường là lớp vật liệu trên cùng chịu ảnh hưởng trực tiếp lực thẳng đứng và

lực ngang của xe và chịu tác dụng của các nhân tố thiên nhiên (độ ẩm, nước mưa,

nắng, nhiệt độ thay đổi …). Tầng mặt phải đủ bền trong suốt thời kỳ sử dụng phải

bằng phẳng, đủ độ nhám, chống thấm nước, biến dạng dẻo ở nhiệt độ cao ...

Tuỳ theo cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường ,tuỳ vào công nghệ thi công ,điều

kiện vật tư mà ta đưa ra phương án chọn tầng mặt cho thích hợp.

Trong kết cấu áo đường tầng mặt là đắt tiền nhất nên khi sử dụng phải thiết kế

sao cho các lớp của tầng mặt là có chiều dày tối thiểu theo điều kiện mođun đàn hồi

chung (Ech) của kết cấu áo đường.Đối với tầng móng phải tận dụng được vật liệu địa

phương.

Chất lượng bề mặt áo đường mềm càng tốt thì chi phí vận doanh sẽ càng giảm

và thời hạn định kỳ sửa chữa vừa trong quá trình khai thác sẽ được tăng lên.

Thiết kế kết cấu áo đường theo Quy trình thiết kế áo đường mềm theo tiêu

chuẩn 22 TCN 211-06.

SVTH:TỪ THANH CƯỜNG Trang 57


3 Loại tầng mặt và mô đun đàn hồi yêu cầu của kết cấu áo đường:

3.1 Loại tầng mặt kết cấu áo đường:

Theo 22TCN 211-06 với đường cấp IV thì loại tầng mặt là cấp cao A1

3.2 Mô đun đàn hồi yêu cầu của mặt đường:

Theo 22TCN 211-06 thì tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn được qui định là trục đơn

của ôtô có trọng lượng 100 kN đối với tất cả các loại áo đường mềm trên đường ôtô

các cấp thuộc mạng lưới chung.

+ Áp lực tính toán lên mặt đường: p = 0.6 MPa

+ Đường kính vệt bánh: D = 33cm

Bảng 5.1 Dự báo thành phần xe ở năm cuối thời hạn thiết kế.

STT Loại xe

Số

trục

sau

Pi

(KN)

Số bánh của

mỗi cụm bánh

ở trục sau

Khoảng cách

giữa các

trục sau (m)

Ghi chú

1 Xe conTrục trước 7.92

Trục sau 1 11.88

2 Tải nhẹTrục trước 15.60

Trục sau 1 25.31 Cụm bánh đôi

3 Tải vừaTrục trước 38.28


4 Tải nặngTrục trước 42.41


5 Tải nhẹTrục trước 47.50

Trục sau 2 55.60 Cụm bánh đôi > 3m

6 Tải vừaTrục trước 74.80

Trục sau 2 86.10 Cụm bánh đôi < 3m

7 Tải nặngTrục trước 89.90

Trục sau 2 100.00 Cụm bánh đôi < 3m

8 Kéo moóc

Trục trước 55.90 Loại xe WB19

Trục sau 2 75.50 Cụm bánh đôi 1.5m

Trục sau 2 74.10 Cụm bánh đôi 1.5m

9 Buýt nhỏTrục trước 33.12


10 Buýt lớnTrục trước 56.10


Tính số trục xe qui đổi về trục tiêu chuẩn 100kN



c1: Hệ số số trục.

m: Số trục của cụm trục i

c2: Hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong một cụm bánh

=6.4 cho các cụm bánh chỉ có một bánh

=1 cho các cụm bánh có hai bánh (cụm bánh đôi)

Vì tải trọng trục dưới 25kN(2.5T) nên không xét đến khi qui đổi

Vì khoảng cách các trục sau >3m nên việc chuyển đổi được thực hiện riêng từng

trục, tức là c1 = 2

Khi khoảng cách giữa các trục <3m thì qui đổi gộp m trục có trọng lượng bằng nhau

như 1 trục theo công thức:

5.2 Bảng tính số trục xe qui đổi về số trục tiêu chuẩn 100 kN

Loại xe pi c1 c2 ni Ntt

Tải nhẹTrục trước 15.60 1 6.4 127 -

Trục sau 25.31 1 1 127 -

Tải vừaTrục trước 38.28 1 6.4 109 10

Trục sau 63.66 1 1 109 15

Tải nặngTrục trước 42.41 1 6.4 83 12

Trục sau 78.77 1 1 83 29

Tải nhẹTrục trước 47.50 1 6.4 109 26

Trục sau 55.60 2 1 109 16

Tải vừaTrục trước 74.80 1 6.4 100 178

Trục sau 86.10 2.2 1 100 114

Tải nặngTrục trước 89.90 1 6.4 78 312

Trục sau 100.00 2.2 1 78 172

Xe kéo mooc

Trục trước 55.90 1 6.4 58 29

Trục sau 75.50 2.2 1 58 37

Trục sau 74.10 2.2 1 58 34

Buýt nhỏTrục trước 33.12 1 6.4 121 6

Trục sau 40.10 1 1 121 2

Buýt lớnTrục trước 56.10 1 6.4 92 46

Trục sau 82.10 1 1 92 39

Soá truïc xe qui ñoåi veà soá truïc tieâu chuaån 100 kN

NTK = 1077(truïc/laøn.ngñ)

Soá truïc xe tính toaùn tieâu chuaån treân 2 laøn xe



(trục/làn.ngđ)

Vì đường có 2 làn xe và không có dải phân cách giữa nên

Tra bảng 3-4 ta có:

Nyc(trục/làn.ngđ) 500 1000

Eyc(Mpa) 178 192

Nội suy

Tra bảng 3-5 thì .

Do đó lấy để kiểm toán

Số trục tiêu chuẩn tích luỹ trong thời hạn t=15 năm với qui luật tăng trưởng xe

trung bình năm q=14+2 = 16% :

(trục)

4 Chọn cấu tạo áo đường:

4.1 Phương án 1:

Cấu tạo các lớp mặt đường từ trên xuống như sau:

Bê tông nhựa chặt loại I hạt mịn dày 6 cm

Bê tông nhựa chặt loại I hạt trung dày 8 cm

Cấp phối đá dăm loại I dày 15 cm

Cấp phối đá dăm loại II dày 29 cm

4.2 Phương án 2:

Cấu tạo các lớp mặt đường từ trên xuống như sau:



Đá dăm gia cố xi măng dày 15 cm

Cấp phối đá dăm loại II dày 16 cm

Theo đề ta có Enền=53(Mpa), tra bảng B-3 theo tiêu chuẩn 22 TCN211-06 với

đất nền là á sét thì c = 0.028(Mpa),

5 Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường phương án 1

Bảng 5.3 Các đặc trưng tính toán của mỗi lớp kết cấu:

Lớp kết cấu ( từ dưới lên) Bề

dày

lớp

E (Mpa) Rku

(Mpa)

c

(Mpa) (độ)Độ

võng

Trượt Kéo

uốn



(cm)- Đất nền á sét ở độ ẩm 0.65 53 0.028 21

- Cấp phối đá dăm loại II 29 250 250 250

- Cấp phối đá dăm loại I 15 300 300 300

- Bê tông nhựa chặt loại I hạt

trung (đá dăm 35%) 8 350 250 1600 2.0

- Bê tông nhựa chặt loại I hạt

mịn (đá dăm 50%) 6 420 300 1800 2.8

5.1 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi:

a/ Chuyển hệ nhiều lớp về hệ hai lớp bằng cách đổi kết cấu áo đường hai lớp một từ

dưới lên trên theo công thức:

Với: và

Kết quả tính đổi theo bảng:

Bảng 5. 4 Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb

Lớp kết cấu(MPa)

(cm)(cm) (Mpa)

CPĐD loại II 250 29 29 250

CPĐD loại I 300 1.2 15 0.52 44266.

37

BTN haït

trung350

1.31

48 0.18 52 278.25

BTN hạt mịn 420 1.509 6 0.115 58291.

15

b/ Xét hệ số điều chỉnh :

Tỉ số giữa bề dày kết cấu áo đường và kích thước vệt bánh xe:

tra theo bang 3-6 ta được :

c/ Tra toán đồ 3.1 để xác định của mặt đường:



Từ các tỉ số: , = = 0.1519

Ta xác định được:

Mpa

d/ Kiểm toán điều kiện: Ech

Vì đường cấp IV, 2 làn xe nên theo bảng 3.3, chọn độ tin cậy thiết kế là 0.9, do

vậy theo bảng 3.2 xác định được hệ số cường độ =1.1

Kết quả nghiệm toán:

Ech= 199.2Mpa > Mpa

Cho thấy kết cấu dự kiến đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi

5.2 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất:

a/ Tính của cả 5 lớp kết cấu:

Bảng 5.5: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb’

Lớp kết cấu(MPa) (cm) (cm) (Mpa)

CPĐD loại II 250 29 29 250

CPĐD loại I 300 1.2 15 0.52 44 266.37

BTN haït

trung250

0.93

98 0.18 52 263.8

BTN hạt mịn 300 1.137 6 0.115 58 267.4

Xeùt heä soá ñieàu chænh :

Tæ soá giöõa beà daøy keát caáu aùo ñöôøng vaø kích thöôùc

veät baùnh xe:

tra theo bảng 3-6 ta được :

b/ Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải tọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra

trong nền đất :



và

Với góc nội ma sát của đất nền

Tra toán đồ hình 3.3 ta được

Tax= 0.0189 x 0.6 = 0.0113 Mpa

c/ Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân của các lớp kết cấu áo

đường gây ra trong nền đất

Tra toán đồ hình 3.4 ta được =-0.0011

d/ Trị số lực dính tính toán của đất nền

Ctt= c. k1.k2.k3

c : lực dính tính toán của đất nền. c =0.028

: hệ số xét đến sự suy giảm sức chống cắt trượt khi đất chịu tải trọng động và

gây giao động.

=0.6 với kết cấu áo đường cho phần xe chạy

: hệ số xét đến các yếu tố tạo ra sự làm việc không đồng nhất của kết cấu, các

yếu tố này ảnh hưởng nhiều khi lưu lượng xe chạy càng lớn. Do đó được xác định

tuỳ thuộc vào số trục xe qui đổi mà kết cấu phải chịu đựng trong một ngày đêm

Tra bảng 3.8 ta được =0.8

: hệ số xét đến sự gia tăng sức chống cắt của đất trong điều kiện chúng làm việc

trong kết cấu khác với trong mẫu thử, ngoài ra hệ số này còn xét đến sự khác biệt về

điều kiện tiếp xúc thực tế giữa các lớp kết cấu áo đường với nền đất so với điều kiện

xem như chúng dính kết chặt. Trị số này được xác định tuỳ thuộc loại đất trong khu

vực tác dụng của nền đường.

Đối với đất dính =1.5

Vậy Ctt = 0.028 x 0.6 x 0.8 x 1.5 = 0.02016 MPa

e/ Kiểm toán điều kiện:

Với đường cấp IV, độ tin cậy yêu cầu 0.9 do vậy theo bảng 3.7: =0.94

Cho thấy kết cấu dự kiến đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong

nền đất.

5.3 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn lớp bê tông nhựa:

a/ Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bê tông nhựa:



- Đối với bê tông nhựa lớp dưới:

Qui đổi 2 lớp bê tông nhựa về 1 lớp:

Trị số của 2 lớp cấp phối đá dăm I và cấp phối đá dăm II là = 266.37 Mpa

(tính ở bảng phía dưới) với bề dày 2 lớp này là H = 44 cm trị số này còn phải xét đến

hệ số điều chỉnh :

Tra bảng 3.6 nội suy ta được

Với

Tra toán đồ hình 3.1 được

: ứng suất kéo uống đơn vị ở đáy lớp bê tông nhựa lớp dưới bằng cách tra toán

đồ hình 3.5 với:

và

Tra toán đồ được =1.59

: hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng suất trong kết cấu áo đường dưới tác dụng

của tải trọng tính toán là bánh đơn hay bánh đôi. Khi kiểm tra với cụm bánh đôi trong

trường hợp tính với tải trọng trục tiêu chuẩn thì =0.85

Ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối

- Đối với bê tông nhựa lớp trên:

;

Bảng 5.6: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb’



Lớp kết cấu(MPa) (cm) (cm)

(Mpa)

CPĐD loại II 250 29 29 250

CPĐD loại I 300 1.2 15 0.52 44266.3

7

BTN hạt trung 1600 6.0067 8 0.18 52 380.08

Trị số của 3 lớp là = 380.08 Mpa với bề dày 3 lớp này là H=52cm trị số này

còn phải xét đến hệ số điều chỉnh :

. Tra bảng 3.6 được

Với . Tra toán đồ hình 3.1 được

: ứng suất kéo uống đơn vị ở đáy lớp bê tông nhựa lớp trên bằng cách tra toán đồ

hình 3.5 với:

và



b/ Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy lớp bê tông nhựa:

: hệ số cường đo về chịu kéo uốn tuỳ thuộc vào độ tin cậy thiết kế.

=0.94tra bảng 3.7 cho trường hợp đuờng cấp 3 ứng với đô tin cậy 0.9

: cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa:

: cường độ chịu kéo uốn giới hạn ở nhiệt độ tính toán

: hệ số xét đến sự suy giảm cường độ do vật liệu bị mỏi dưới tác dụng của tải

trọng trùng phục.Đối với vật liệu bê tông nhựa:

k1 = = = 0.494



: hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân về khí

hậu thời tiết . Với bê tông nhựa chặt loại I. =1

Cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa lớp dưới:

= 0.494 x 1 x 2 = 0.988 MPa

Cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa lớp trên:

= 0.494 x 1 x 2.8 = 1.383MPa

Kiểm toán:

Với lớp bê tông nhựa lớp dưới:

= 0.811 MPa < MPa

Với lớp bê tông nhựa lớp trên:

=0.974 MPa < MPa

Cho thấy kết cấu dự kiến đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong

các lớp bê tông nhựa.

5.4 Kết luận:

Các kết quả kiểm toán theo trình tự tính toán như trên cho thấy kết cấu dự kiến

đẩm bảo được tất cả các điều kiện về cường độ, do đó có thể chấp nhận nó làm kết cấu

thiết kế.

6 Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường phương án 2:

Bảng 5.6: Các đặc trưng tính toán của mỗi lớp kết cấu:

Lớp kết cấu ( từ dưới lên)

Bề

dày

lớp

(cm)

Mođun E (Mpa)

Rku

(Mpa)

c

(Mpa)(độ)Độ

võngTrượt

Kéo

uốn

- Đất nền á sét ở độ ẩm 0.65

53 0.028 21

- Cấp phối đá dăm loại II 16 250

- Đá dăm gia cố xi măng

(Cường độ chịu nén ở tuổi

28 ngày 4Mpa)

15 600 600 600 0.8

- Bê tông nhựa chặt loại I

hạt trung (đá dăm 35%) 8 350 250 1600 2.0

- Bê tông nhựa chặt loại I

hạt mịn (đá dăm 50%) 6 420 300 1800 2.8



6.1 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi:

a/ Chuyển hệ nhiều lớp về hệ hai lớp bằng cách đổi kết cấu áo đường hai lớp một từ

dưới lên trên theo công thức:

Với: và

Kết quả tính đổi theo bảng

Bảng 5. 7 Tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tính Etb

Lớp kết cấu (MPa)

(cm)

(cm) (Mpa)

CPĐD loại II 250 16 16 250

Đá gia cố xi măng 600 2.4 15 0.938 31 394.24

BTN hạt trung 350 0.888 8 0.258 39 384.88

BTN hạt mịn 420 1.091 6 0.154 45 389.44

b/ Xét hệ số điều chỉnh :


Tra bảng 3.6 được

c/ Tra toán đồ 3.1 để xác định của mặt đường:

Từ các tỉ số: , = = 0.118

Ta xác định được:

Mpa

d/ Kiểm toán điều kiện: Ech

Vì đường cấp IV, 2 làn xe nên theo bảng 3.3, chọn độ tin cậy thiết kế là 0.9, do

vậy theo bảng 3.2 xác định được hệ số cường độ =1,1

Kết quả nghiệm toán:

Ech= 199.26 Mpa > Mpa



Cho thấy kết cấu dự kiến đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi

6.2 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất:

a/ Tính của cả 5 lớp kết cấu:


Lớp kết cấu(MPa)

(cm) (cm) (Mpa)

CPĐD loại II 250 16 16 250

Đá gia cố xi măng 600 2.4 15 0.938 31 394.24

BTN hạt trung 250 0.634 8 0.258 39 361.04

BTN hạt mịn 300 0.831 6 0.154 45 352.47

Xét hệ số điều chỉnh :



b/ Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải tọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra

trong nền đất :

và

Với góc nội ma sát của đất nền

Tra toán đồ hình 3.3 ta được

Tax= 0.0241 x 0.6 = 0.01446 Mpa

c/ Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân của các lớp kết cấu áo

đường gây ra trong nền đất

Tra toán đồ hình 3.4 ta được =-0.0011

d/ Trị số lực dính tính toán của đất nền

Ctt= c. k1.k2.k3

c : lực dính tính toán của đất nền. c =0.038

: hệ số xét đến sự suy giảm sức chống cắt trượt khi đất chịu tải trọng động và

gây giao động. =0.6 với kết cấu áo đường cho phần xe chạy



: hệ số xét đến các yếu tố tạo ra sự làm việc không đồng nhất của kết cấu, các

yếu tố này ảnh hưởng nhiều khi lưu lượng xe chạy càng lớn. Do đó được xác định

tuỳ thuộc vào số trục xe qui đổi mà kết cấu phải chịu đựng trong một ngày đêm. Tra

bảng 3.8 ta được =0.8

: hệ số xét đến sự gia tăng sức chống cắt của đất trong điều kiện chúng làm

việc trong kết cấu khác với trong mẫu thử, ngoài ra hệ số này còn xét đến sự khác biệt

về điều kiện tiếp xúc thực tế giữa các lớp kết cấu áo đường với nền đất so với điều

kiện xem như chúng dính kết chặt. Trị số này được xác định tuỳ thuộc loại đất trong

khu vực tác dụng của nền đường. Đối với đất dính =1.5

Vậy Ctt = 0.028 x 0.6 x 0.8 x 1.5 = 0.0202 MPa

e/ Kiểm toán điều kiện:

Với đường cấp IV, độ tin cậy yêu cầu 0.9 do vậy theo bảng 3.7: =0.94

Cho thấy kết cấu dự kiến đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong

nền đất.

6.3 Kiểm tra cường độ theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp bê tông

nhựa và đá gia cố xi măng:

a/ Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bê tông nhựa:

- Đối với bê tông nhựa lớp dưới:

Qui đổi 2 lớp bê tông nhựa về 1 lớp:

Trị số của 2 cấp phối đá dăm 2 và đá gia cố xi măng là = 394.24Mpa (tính ở

bảng 5.9) với bề dày 2 lớp này là H = 31cm trị số này còn phải xét đến hệ số điều

chỉnh :


Với




: ứng suất kéo uống đơn vị ở đáy lớp bê tông nhựa lớp dưới bằng cách tra toán

đồ hình 3.5 với:

và


: hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng suất trong kết cấu áo đường dưới tác dụng

của tải trọng tính toán là bánh đơn hay bánh đôi. Khi kiểm tra với cụm bánh đôi trong

trường hợp tính với tải trọng trục tiêu chuẩn thì =0.85


- Đối với bê tông nhựa lớp trên:

,


Lớp kết cấu(MPa) (cm) (cm)

(Mpa)

CPĐD loại II 250 16 16 250

Đá gia cố xi măng 600 2.4 15 0.938 15 394.24

BTN hạt trung 1600 4.058 8 0.258 39 556.96

Trò soá của 3 lớp là = 556.96 Mpa với bề dày 3 lớp này là H = 39cm trị số

này còn phải xét đến hệ số điều chỉnh :


Với




: ứng suất kéo uống đơn vị ở đáy lớp bê tông nhựa lớp trên bằng cách tra toán đồ

hình 3.5 với:

và



b/ Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy lớp bê tông nhựa:

: hệ số cường đo về chịu kéo uốn tuỳ thuộc vào độ tin cậy thiết kế.

=0.94 tra bảng 3.7 cho trường hợp đuờng cấp 3 ứng với đô tin cậy 0.9

: cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa

: cường độ chịu kéo uốn giới hạn ở nhiệt độ tính toán


trọng trùng phục.Đối với vật liệu bê tông nhựa:

k1 = = = 0.494

: hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân về khí

hậu thời tiết . Với bê tông nhựa chặt loại I, =1

Cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa lớp dưới:

= 0.494 x 1 x 2 = 0.988 MPa

Cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa lớp trên:

= 0.494 x 1 x 2.8 = 1.383MPa

Kiểm toán:

Với lớp bê tông nhựa lớp dưới:

= 0.816 MPa < MPa

Với lớp bê tông nhựa lớp trên:

=1.071 MPa < MPa


các lớp bê tông nhựa.



c/ Kiểm tra điều kiệm chịu kéo uốn ở đáy lớp móng bằng đá gia cố xi măng:

Đổi các lớp phía trên kể từ mặt lớp đá gia cố xi măng trở lên về 1 lớp ta có:

h1 = 6+8 = 14cm

Tính của các lớp phía dưới lớp đá gia cố xi măng thì =250 Mpa và H=16 cm

(của lớp cấp phối đá dăm).

Với và


: ứng suất kéo uốn đơn vị ở đáy lớp đá gia cố xi măng bằng cách tra toán đồ hình

3.6 với:



Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy lớp đá gia cố xi măng:

: cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa


trọng trùng phục.Đối với vật liệu đá gia cố xi măng:

k1 = = = 0.603

: hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân về khi

shậu thời tiết . Với đá gia cố xi măng: =1



Cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp đá gia cố xi măng:

=0.603x 1 x 0.8 = 0.482 MPa

Như vậy:

= 0.0918 MPa < = =0.513 MPa


lớp đá gia cố xi măng .

6.4 Kết luận:


đẩm bảo được tất cả các điều kiện về cường độ, do đó có thể chấp nhận nó làm kết cấu

thiết kế

7 So sánh và chọn lựa hai phương án áo đường:

Cả hai phương án tuyến có các số liệu đầu vào giống nhau về điều kiện địa chất, khí

hậu, thuỷ văn và lưu lượng xe thiết kế nên trong bước thiết kế này ta sẽ chọn ra một

phương án áo đường để sử dụng chung cho cả hai phương án tuyến. Vì thế ta sẽ so

sánh hai phương án áo đường trên cùng chiều dài tuyến là 1 km đường.

Xác định chi phí xây dựng mặt đường:

Phân tích đơn giá theo hạng mục công việc:

Bảng 5. 10 đơn giá theo từng loại vật liệu làm mặt

Mã

hiệu

(ĐM)

Thành phần chi phíĐơn

vị

Định

mứcÑôn giá

Thaønh tieàn

Vật liệu Nhân công Máy

AD

11212

CPĐD loại 2 100m3 21939000 165376 1,179,496.5

Vật liệu m3 142 219390000

Nhân công 4/7 công 3.9 165376

Máy ủi 110CV ca 0.42 937,087 393,576.54

Máy san 110CV ca 0.08 817,979 65,438.32

Máy lu rung 25T ca 0.21 1,538,836 323,155.56

Máy lu bánh lốp 16T ca 0.34 604,875 205,657.5

Máy lu 10T ca 0.21 404,491 84,943.11

Ô tô tưới nước 5 m3 ca 0.21 480,273 100,857.33

Máy khác % 0.5 5,868.14

AD

11222

CPĐD loại 1 100m3 21939000 186578 1,153,131.61

Vật liệu m3 142 21939000


Máy rải 50-60m3/h ca 0.21 1,830,434 384,391.14

Máy lu rung 25T ca 0.21 1,538,836 323,155.56

Máy lu bánh lốp 16T ca 0.42 604,875 254,047.5



Mã

hiệu

(ĐM)

Thành phần chi phíĐơn

vị

Định

mứcÑôn giá

Thaønh tieàn

Vật liệu Nhân công Máy

Máy lu 10T ca 0.21 404,491 84,943.11

Ô tô tưới nước 5 m3 ca 0.21 480,273 100,857.33

Máy khác ca 0.5 5,736.97

Đá dăm gia cố XM

6%100m2 22,860,817 1,332,376 2,964,287.595

Cấp phối đá dăm m2 1.42 10,172,900 14,445,518

Xi măng kg 9902 827 8,188,954

Vật liệu khác % 1 226,344.7

Nhân công 4/7 công 29 1,332,376

Trạm trộn ca 0.51 2,047,057 1,043,999.07

Máy ủi 110CV ca 0.95 937,087 890,232.65

Máy lu 8.5T ca 0.245 353,953 86,718.485

Máy đầm bánh lốp

16T ca 0.37 734,405 271,729.85

Máy san 110CV ca 0.75 817,979 613,484.25

Máy khác % 2 58,123.29

AD

23226

BTN hạt trung 100m2 8,341,000 134,156 273,437.4

Vật liệu m2 19 8,341,000

Nhân công 4/7 công 2.92 134,156

Máy rải 130-140CV ca 0.0695 2,601,798 180,824.96

Máy lu 10T ca 0.12 404,491 48,538.92

Máy đầm báh lốp 16T ca 0.064 604,875 38,712

Máy khác % 2 5,361.52

AD

23234

BTN hạt mịn 100m2 6,543,000 94137 222,749.17

Vật liệu m2 14.54 6,543,000


Máy rải 130-140CV ca 0.0504 2,601,798 131,130.62

Máy lu 10T ca 0.12 404,491 48,538.92

Máy đầm báh lốp 16T ca 0.064 604,875 38,712

Máy khác % 2 4,367.63

So sánh và chọn phương án áo đường đưa vào thi công

Bảng 5. 11 Tính giá thành cho từng phương án với 1Km áo đường

Định

mứcHạng mục công việc

Đơn

vị

Khối

Lượng

Ñôn

giaùThaønh tieàn



Phương án 1 2,068,208,658

AD11212 Cấp phối đá dăm loại 2 dày 29cm m3 2320 232838.72 540,185,830


AD23226 Bê tông nhựa hạt trung dày 8cm m2 8000 87485.93 699,887,440

AD23234 Bê tông nhựa hạt mịn dày 6cm m2 8000 68598.86 548,790,880

Phương án 2 1,872,601,642


Đá dăm gia cố XM 6% dày 15cm m3 1200 271574.80 325,889,760

AD23226 Bê tông nhựa hạt trung dày 8cm m2 8000 87485.93 699,887,440

AD23234 Bê tông nhựa hạt mịn dày 6cm m2 8000 68598.86 548,790,880

Cả hai phương án đều đảm bảo các điều kiện chịu lực, phù hợp với khu vực tuyến đi

qua, tuy phương án 2 tiết kiệm hơn phương án 1, ngoài ra do có đủ phương tiện thi

công nên kiến nghị chọn phương án 2 để thi công.

8 Thiết kế kết cấu lề đường gia cố

Cấu tạo các lớp lề gia cố từ trên xuống như sau:



Cấp phối đá dăm gia cố xi măng dày 15 cm

Cấp phối đá dăm loại II dày 16cm

Do kết cấu lề gia cố lấy theo kết cấu áo đường cho làn xe chạy nên không cần kiểm

toán.

9 Kết luận:


đẩm bảo được tất cả các điều kiện về cường độ,tính kinh tế, do đó có thể chấp nhận nó

làm kết cấu thiết kế.


chuong 5 thiet ke ket cau mat duong

Documents