CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIAO THÔNG

Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



ĐỒ ÁN TỐT



6.2. Tiêu chuẩn thiết kế tuyến

Tuyến đường được thiết kế theo quy mô đường phố chính khu vực – theo TCXDVN

104:2007 “Đường đơ thị - Yêu cấu thiết kế”.

Các tiêu chuẩn kỹ thuật cuả tuyến đường:



TT Các chỉ tiêu

1



Cấp đường



2

3

4

5

6



Điều kiện địa hình

Tốc độ tính tốn Vtt (km/h)

Tầm nhìn dừng xe tối thiểu (m)

Tầm nhìn ngược chiều tối thiểu (m)

Tầm nhìn vượt xe tối thiểu (m)

Bán kính cong nằm tối thiểu thơng thường

Rmin (m)

Độ dốc dọc tối đa (%)

Độ dốc dọc tối thiểu (%)

Chiều dài tối thiểu dốc dọc

Bán kính đường cong lồi tối thiểu mong

muốn (m)

Bán kính đường cong lõm tối thiểu mong

muốn (m)

Bề rộng làn xe (m)

Số làn xe tối thiểu

Chiều rộng tối thiểu dải phân cách giữa (m)

Chiều rộng dải phân cách phụ (m)

Chiểu rộng hè đường tối thiểu (m)

Nút giao

Hệ thống thốt nước, chiếu sáng, cây xanh

Bán kính đường cong tại những chỗ giao

nhau cấp khu vực (m)

Góc vát nút giao thơng (m)



7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21



Tiêu chuẩn



Lựa chọn



80

100

200

550



Đường phố chính đơ

thị - chủ yếu

Đồng bằng

80

100

200

550



400



600



5

0.1

150



5

0.3

150



4500



4500



3000



3000



3.75

6

3



3.75

8

5

1

7.5

Cùng mức

Tồn bộ



7.5



12



15



20



20



6.3. Thiết kế bình đồ

6.3.1. Ngun tắc thiết kế bình đồ

-



Tuân thủ hướng tuyến chung theo thiết kế cơ sở được duyệt.



-



Tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật của đường theo tiêu chuẩn TCXDVN 104 – 2007.



SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



20



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đơ thị

NGHIỆP



ĐỒ ÁN TỐT



-



Đảm bảo sự hài hòa giữa bình diện và trắc dọc, cảnh quan hai bên tuyến đường.



-



Đảm bảo q trình vận hành xe an tồn, êm thuận, đảm bảo bền vững cơng trình

và giảm thiểu khối lượng nền mặt đường, các cơng trình phụ trợ.



-



Đảm bảo các yếu tố cảnh quan hai bên



6.3.2. Kết quả thiết kế

STT Tên Đỉnh

1

A



Hướng rẽ

Trái



Lý trình

Km 0+796.37



Góc A

137025’ 50”



R (m)

600



Lct (m)

70



6.4. Thiết kế trắc dọc

6.4.1. Nguyên tắc thiết kế trắc dọc

-



Đảm bảo các điểm khống chế trên tuyến.

Đảm bảo kết hợp hài hồ giữa các yếu tố hình học của tuyến đường.

Đảm bảo xây dựng các cơng trình trên tuyến.

Đảm bảo các tiêu chuẩn thiết kế theo các quy phạm hiện hành.

Đảm bảo êm thuận trong quá trình vận hành xe.

Đảm bảo giảm thiểu khối lượng đào đắp và các cơng trình phụ trợ khác.

Trắc dọc tuyến thiết kế qua các điểm khống chế: Điểm đầu, điểm cuối, các điểm

khống chế khác theo quy hoạch.



6.4.2. Cao độ các điểm khống chế

a. Cao độ khống chế

STT

1

2

3



Tên điểm

A

B

C



Lý trình

Km 0+00

Km 1+357

Km 2+742



Cao độ tự nhiên

6.85

6.35

6.83



b. Dốc dọc và chiều dài đổi dốc

-



Độ dốc dọc tuyến:

+ Độ dốc dọc lớn nhất: imax = 0.2%

+ Độ dốc dọc nhỏ nhất: imin = 0.03%



-



Chiều dài đổi dốc thiết kế

+ Chiều dài đổi dốc nhỏ nhất: 246 m

+ Chiều dài đổi dốc lớn nhất: 447.56 m.



SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



21



Cao độ khống chế

6.40

7.50

6.50



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



ĐỒ ÁN TỐT



6.5. Thiết kế trắc ngang

Mặt cắt ngang tồn tuyến được thiết kế như sau:

Quy mơ mặt cắt ngang đường 49.7 m

-



Tổng số làn xe: 8

Bề rộng làn xe cơ giới: 3.75x6 = 22.5 m

Bề rộng làn thô sơ: 3x2 = 6 m

Bề rộng hè phố: 6.5x2 = 13 m

Bề rộng dải phân cách giữa: 5 m

Bề rộng dải phân cách dải thô sơ và dải cơ giới: 1x2 = 2 m

Bề rộng rãnh đan: 0.3x4 = 1.2 m

Độ dốc ngang mặt đường: 2%

Độ dốc ngang hè đường: 1.5%

Độ dốc rãnh đan: 10%

Mái taluy đào: 1/1



-



Mái taluy đắp: 1/1.5



6.6. Thiết kế nền đường

Qua kết quả khảo sát địa chất địa tầng khu vực nghiên cứu khá phức tạp, diện tích

khảo sát rộng, tổng chiều dài tuyến 5km với chiều sâu khảo sát sâu 6,00m có 11 lớp

địa tầng có bề dày, diện tích phân bố cùng tính chất cơ lý khác nhau:

Lớp đất 1a, 1b, 1c là những lớp đất bất đồng nhất khi thiết kế cần có biện pháp xử

lý thích hợp.

Lớp đất số 2, 3a, 4, 6, 7 và số 8 là các lớp đất có khả năng chịu lực nhỏ, biến dạng

lớn, diện phân bố không đồng nhất.

Lớp đất số 3b và số 5 là 2 lớp đất có khả năng chịu tải khá tốt, biến dạng nhỏ, tuy

nhiên cần lưu ý đến sự biến thiên mạnh về bề dày của 2 lớp đất, diện phân bố của lớp

số 3b hầu khắp (ở LK 11 không gặp lớp này), lớp số 5 chỉ gặp ở các lỗ khoan LK8 đến

LK13.

Căn cứ vào bảng tính kết cấu mặt đường : Nền đường xử lý lu lèn chặt K=0,98 đạt

Enền0  400 KG/cm2 và lớp móng kết cấu mặt đường bằng vật liệu cấp phối đá dăm loại

2 dày 30cm (2 lớp).



SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



22



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



ĐỒ ÁN TỐT



Theo qui trình thi cơng mặt đường bằng vật liệu cấp phối đá dăm thì lớp cấp phối

đá dăm trên nền đường lu lèn chặt K= 0.98 đạt E0  400 KG/cm2 và vật liệu nằm ngay

dưới lớp cấp phối đá dăm là lớp cấp phối đồi (chứ không được làm bằng vật liệu cát

nền), do đó nền dưới lớp cấp phối đá dăm là một lớp cấp phối đồi dày tối thiểu

h=30cm lu lèn chặt K= 0.98.

Hiện nay khi mặt đường từ cao độ thiết kế đào xuống dày H=72cm + 30cm =

102cm đều nằm vị trí lớp đất nền đường không ổn định, không lu lèn chặt đạt K=0.95

nên cần phải xử lý nền đường như sau:

Cao độ thiết kế đào khuôn đường xuống 92 cm là lớp đất nền đường khơng ổn

định có sức chịu tải R0= 0.6kg < 1.0 kg/cm2 do đó khơng lu lèn chặt K=0.95, nên cần

phải xử lý nền đường.

+ Đào sâu xuống một lớp đất dày tính bình qn từ cao độ đường đỏ xuống 1,5m

thay bằng cát đen xây dựng lu lèn chặt, ở dưới lớp cát là lớp vải địa kỹ thuật với thông

số kỹ thuật vải dệt từ sợi PET, loại vải STABILENKA 400/50. Do đó cao độ xử lý rải

vải địa kỹ thuật nền toàn tuyến trong phạm vi mặt đường xe chạy.

+ Phạm vi xử lý nền rải vải địa kỹ thuật theo chiều ngang mặt đường và rải vải

tồn bộ tuyến. Khơng xử lý rải vải địa kỹ thuật nền ở hè. Bề mặt vệt ngang đường

cộng hai đầu ghép vào B = (11.25*2+3+1.5+1.5) = 28.50m.

+ Mục đích rải lớp vải làm phân bố lại ứng suất trong đất, có tác dụng chống lún

khơng đều, đảm bảo độ chặt lèn, thấm nước, đảm bảo độ ổn định nền đắp trong khi

xây dựng.

+ Việc rải vải địa kỹ thuật tuân theo qui định 22TCN 248-98.

- Trong q trình thi cơng nếu thấy địa chất có sự sai khác với hồ sơ thiết kế cần

phải xử lý tại hiện trường. Các yêu cầu kỹ thuật đối với vật liệu xử lý nền đường, đắp

cát, vải địa kỹ thuật, phải tuân thủ theo đúng quy trình quy phạm 22TCN248-98.



6.7. Thiết kế kết cấu áo đường

6.7.1. Các yêu cầu chung đối với kết cấu áo đường

Mặt đường là công trình bao gồm nhiều lớp vật liệu có độ cứng và cường độ lớn

hơn so với đất nền để phục vụ cho xe chạy, trực tiếp chịu tác dụng phá hoại thường

xuyên của các phương tiện giao thông và các nhân tố thiên nhiên (mưa gió, sự biến

động nhiệt độ). Như vậy, để bảo đảm xe chạy an toàn, êm thuận, kinh tế, đảm bảo các

SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



23



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



ĐỒ ÁN TỐT



chỉ tiêu khai thác - vận doanh có hiệu quả tốt nhất thì áo đường cần phải đạt được các

yêu cầu cơ bản sau:

+

Mặt đường phải có đủ cường độ và ổn định về cường độ để tránh tình

trạng lún- nứt kết cấu mặt đường, trồi trượt, gồ ghề do không đảm bảo ổn định cường

độ.

+

Mặt đường phải đảm bảo được độ bằng phẳng nhất định để giảm sức

cản lăn, giảm sóc khi xe chạy do đó nâng cao được tốc độ xe chạy, giảm tiêu hao nhiên

liệu và kéo dài tuổi thọ của xe.

+

Bề mặt áo đường phải có đủ độ nhám nhất định để nâng cao hệ số bám

giữa bánh xe và mặt đường tạo điều kiện tốt cho xe chạy an toàn với tốc độ cao và

trong trường hợp cần thiết có thể dừng xe nhanh chóng.

+

Mặt đường phải ít bụi, ít tiếng ồn để đảm bảo tầm nhìn của người lái xe,

ít ảnh hưởng đến hành khách, hàng hố và mơi trường.

+

Mặt đường phải chịu sự bào mòn tốt, khơng phát sinh những vết nứt gây

tâm lí khó chịu cho người sử dụng hoặc mất mỹ quan.

+

Kết cấu nền mặt đường có cấu tạo đơn giản, hợp lí, tận dụng được nguồn

vật liệu địa phương và thi công dễ dàng.



6.7.2. Nguyên tắc thiết kế mặt đường

- Theo nguyên tắc thiết kế tổng thể tuyến đường, nền đường và mặt đường: Tiêu

chuẩn thiết kế, tuyến, nền và mặt đường phải phù hợp với nhau tức là thiết kế tuyến

nên xét tới cường độ và độ ổn định của nền, hơn nữa cường độ và độ ổn định của

nền đường là căn cứ để thiết kế kết cấu và bề dày mặt đường.

-



Chọn vật liệu hợp lí, phù hợp với điều kiện vật liệu địa phương, nhằm giảm chi phí

vận chuyển hạ giá thành cơng trình tức là nên sử dụng kết cấu nhiều lớp để tận

dụng khả năng chịu lực của vât liệu, cường độ vật liệu của các lớp giảm dần theo

chiều sâu. Đặc biệt tận dụng vật liệu làm lớp móng, lớp đệm.



-



Thi cơng thn tiện, có lợi cho cơng tác bảo dưỡng. Nên xét đến lực lượng kĩ thuật

và thiết bị máy móc thi cơng để bố trí các lớp kết cấu và đề xuất các u cầu thi

cơng phức tạp.



-



Phân kì xây dựng, từng bước nâng cao. Để sử dụng nguồn vốn có hạn một cách

hợp lí, căn cứ vào yêu cầu ngắn hạn để tiến hành thiết kế mặt đường, sau đó tuỳ

theo mức độ tăng xe hàng năm của lượng giao thông từng bước nâng cao dần.



SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



24



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



-



ĐỒ ÁN TỐT



Chú ý kết hợp tốt với thiết kế thoát nước.



6.7.3. Các thơng số tính tốn kết cấu áo đường

Việc lựa chọn kết cấu áo đường được dựa trên các yếu tố sau:

-



Dự báo nhu cầu vận tải của tuyến đường và lưu lượng giao thông trên tuyến dự báo

trong năm tương lai.



-



Các điều kiện địa hình, địa chất khí hậu thuỷ văn khu vực tuyến đường đi qua.



-



Quy mô, cấp hạng và vai trò, chức năng của tuyến đường.



-



Khả năng cung cấp và điều kiện sử dụng vật liệu tại địa phương.



-



Điều kiện nguồn vốn đầu tư và đặc điểm, điều kiện, biện pháp thi công của các loại

kết cấu mặt đường.



-



Hiện trạng khai thác và lịch sử sử dụng các loại kết cấu mặt đường thông dụng trên

phạm vi khu vực và toàn quốc.



Chọn vật liệu cho tầng mặt áo đường

-



Vật liệu làm lớp mặt chủ yếu cần dùng loại ít hoặc khơng thấm nước, có cường độ

và tính ổn định về cường độ đối với nước và nhiệt cao, đặc biệt có khả năng chống

tác dụng phá hoại bề mặt cũng như chịu bào mòn tốt. Vì vậy, nên dùng các vật liệu

có cấu trúc liên kết tốt (dùng thêm chất kiên kết) có độ chặt lớn, có cốt liệu được

chọn lọc về hình dạng và tình trạng bề mặt để bảo đảm cường độ. Để đảm bảo các

điều kiện trên ta chọn bê tông afphan làm cốt liệu cho lớp mặt.



Chọn vật liệu cho tầng móng áo đường:

-



Vật liệu tầng móng có thể dùng cả các loại cấu trúc rời rạc, kích cỡ lớn, ít chịu

được bào mòn như các lớp đá dăm, cấp phối, đất và đá gia cố chất liên kết vô cơ,

sỏi cuội, đá, phế liệu công nghiệp, gạch vỡ... Cường độ của lớp móng càng phía

dưới thì có cường độ thấp hơn để phù hợp với quy luật truyền ứng suất do hoạt tải.



Trên cơ sở đó, ta đề xuất Phương án KCMĐ như sau:

Kết cấu mặt đường làm mới (KCI):

Kết cấu mặt đường cấp cao A1 có Eyc = 153 Mpa bao gồm các lớp sau:

* Lớp mặt: - 5cm bêtông asphalt hạt mịn

SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



25



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



ĐỒ ÁN TỐT



- 7cm bêtông asphalt hạt thô

- 30cm cấp phối đá dăm loại 1 (1 lớp) tưói nhựa 1.5 kg/m2 (tưới làm 2 lần).

* Lớp móng: - 30cm cấp phối đá dăm loại 2 (2 lớp)

- 30cm cấp phối đồi lu lèn chặt K=0.98

* Trên nền đường được xử lý lu lèn chặt K=0.95 với hai loại kết cấu xử lý nền này:

Việc tính tốn kết cấu áo đường gồm nội dung kiểm toán theo 3 tiêu chuẩn trạng thái

giới hạn dưới đây:

-



Tính tốn độ võng đàn hồi thông qua khả năng chống biến dạng (biểu thị bằng trị

số mô đun đàn hồi) của cả kết cấu áo đường và trị số mô đun đàn hồi của kết cấu

dv



phải lớn hơn trị số mô đun đàn hồi u cầu (Ech > Kcd . Eyc).

-



Tính tốn ứng suất trượt trong nền đất và các lớp vật liệu yếu xem có vượt quá trị

số giới hạn cho phép khơng.



-



Tính tốn ứng suất kéo uốn phát sinh ở đáy các lớp vật liệu tồn khối nhằm khống

chế khơng cho phép nứt ở các lớp đó.



6.7.4. Kiểm tốn kết cấu áo đường dự kiến

a. Các thông số đầu vào

 Tiêu chuẩn áp dụng

-



Tiêu chuẩn thiết kế đường: 104-2007



-



Tiêu chuẩn tính tồn kết cấu áo đường: 211-06



 Các trị số tính tốn

-



Loại đường và cấp đường: Đường phố chính chủ yếu



-



Độ tin cậy thiết kế: k= 0.9



-



Moodun đàn hồi yêu cầu: Eyc = 153 Mpa



 Đặc trưng tải trọng tính tốn:

-



Tải trọng tính tốn: Ptt= 100kN



-



Áp lực tính tốn lên mặt đường: p= 0.6



SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



26



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ mơn Kỹ thuật Hạ tầng Đơ thị

NGHIỆP



-



ĐỒ ÁN TỐT



Đường kính vệt bánh xe: D= 36



b. Tính tốn

Bước 1: Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường và các đặc trưng tính tốn của mỗi lớp

kết cấu.

Các thơng số tra trong phụ lục B và C trong TC 22 TCN 211-06. Ta có bẳng dự kiến

kết cấu áo đường làm mới như sau:

Lớp kết cấu (từ dưới lên)

Nền cát đầm chặt K98

Cấp phối đá dăm loại II

Cấp phối đá dăm loại I

Bê tông nhựa chặt hạt thô

(dưới)

Bê tông nhựa chặt hạt mịn

(trên)



Bề

dày

30

30

30

7

5



E(Mpa)

Độ võng Trượt Kéo uốn

40

250

250

250

300

300

300



Rku

c

j

Mpa (Mpa) (độ)

0,005 35



350



250



2000



2.0



420



300



2200



2.8



Bước 2: Tính toán kiểm tra cường độ chung của kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn

về độ võng đàn hồi

-



Đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo biểu thức:

Với k = và t =

h2 và h1 là chiều dày lớp trên và lớp dưới của áo đường

E2 và E1 là môđun đàn hồi của vật liệu lớp trên và lớp dưới



Bảng kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb:

Ei

E'tb

t

hi

k

Htb

(Mpa)

(Mpa)

Cấp phối đá dăm loại II

250

30

30

250

Cấp phối đá dăm loại I

300

1.2000 30

1.0000

60 274.241

BTN nóng hạt trung

350

1.2763

7

0.1167

67 281.586

BTN nóng hạt mịn

420

1.4915

5

0.0746

72 290.033

- Xét hệ số điều chỉnh β = f Với = 72/33 = 2.182

Tra bảng 3.6 trong tiêu chuẩn 22TCN 211-06 và nội suy ta được: β = 1.2233

Suy ra mô đun đàn hồi trung bình: = β .Etb’ = 1,1962x290,033= 354,8 (Mpa)

Lớp kết cấu (từ dưới lên)



SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



27



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ mơn Kỹ thuật Hạ tầng Đơ thị

NGHIỆP



ĐỒ ÁN TỐT



- Tính Ech của cả kết cấu (sử dụng tốn đồ hình 3.1):

Từ = 2.182, = 40/354,8 = 0,113

Từ 2 tỷ số trên tra tốn đồ hình 3.1 được = 0,5536

Vậy Ech = 354,8x0,5536 = 196,41 Mpa

- Kiểm tra điều kiện Ech 

+ Modun đàn hồi yêu cầu cảu nền đường Eyc = 153 Mpa

+ Độ tin cậy thiết kế là 0,9, do vậy theo bảng 3.2 xác định được hệ số cường độ

= 1,1

 . Eyc = 1,1.153 = 168.3 Mpa

Kết quả nghiệm toán cho thấy:

Ech= 196,41 > = 168.3 Mpa

Cho thấy với cấu tạo kết cấu dự kiến bảo đảm đạt yêu cầu cường độ theo tiêu

chuẩn độ võng đàn hồi cho phép.

Bước 3: Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt

trong nền đất

- Tính Etb của 4 lớp kết cấu

Việc đổi tầng về hệ 2 lớp được thực hiện như bảng dưới

Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm E’tb:

Ei

E'tb

Lớp kết cấu (từ dưới lên) (Mpa

t

hi

k

Htb

(Mpa)

)

Cấp phối đá dăm loại II

250

30

30

250

274.24

Cấp phối đá dăm loại I

300

1.2000

30

1.0000

60

1

271.63

BTN nóng hạt trung

250

0.9116

7

0.1167

67

8

273.54

BTN nóng hạt mịn

300

1.1044

5

0.0746

72

7

- Xét hệ số điều chỉnh β = f Với = 72/33 = 2,182

Tra bảng 3.6 trong tiêu chuẩn 22TCN 211-06 và nội suy ta được: β = 1,2233

- Vậy kết cấu nhiều lớp được đưa về kết cấu 2 lớp với lớp trên dày 57 cm có mơ

đun đàn hồi trung bình:

= β. Etb’= 1,2233x273,547 = 334,64 (Mpa)

- Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính tốn gây ra

trong nền đất Tax:

= 2,182; = = 334,64/40 = 8,366

Theo biểu đồ hình 3.3, với góc nội ma sát của đất nền bằng 35o ta tra được = 0,00711

SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



28



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



ĐỒ ÁN TỐT



 Tax = 0,6.0,00711 = 0,004265 Mpa

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

đường gây ra trong nền đất Tav:

Tra tốn đồ hình 3.4 ta được Tav = -0,003908

- Xác định trị số lực dính tính tốn Ctt

Ctt = C. k1. k2. k3

Trong đó, C – Lực dính của đất nền, C = 0,005

k1 – Hệ số xét đến sự suy giảm sức chống cắt trượt khi đất hoặc vật liêu

kém dính chịu tải trọng động và gây dao động. Với kết cấu nền áo đường phần xe chạy

thì lấy k1 = 0,6

k2 – Hệ số xét đến các yếu tố tạo ra sự làm việc không đồng nhất của kết

cấu. Theo bảng 3.8, k2 = 0,8

k3 – Hệ số xét đến sự gia tăng sức chống cắt trượt của đất hoặc vật liệu

kém dính trong điều kiện chúng làm việc trong kết cấu khác với trong mẫu thử. k3 =

1,5

Vậy Ctt = 0,005.0,6.0,8.1,5= 0,004 Mpa

- Kiểm tốn điều kiện tính tốn cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền

đất:

Tax + Tav 

Theo bảng 3.7, hệ số độ tin cậy bằng 0.9 thì hệ số cường độ chịu cắt trượt = 0.94

Với các trị số Tax và Tav tính được ở trên ta có:

Tax + Tav = 0,004265 + (-0,003908) = 0,00036 Mpa

= 0,004/0.94 = 0,004

Kết quả kiểm tra cho thấy 0,00036 < 0,004 nên điều kiện trên được đảm bảo

* Kiểm tra theo tiêu chuẩn chống cắt trượt trong lớp bê tông nhựa:

2 lớp bê tơng nhựa và một lớp tầng móng:

Ta có htb = 5+7 =12cm; k = 5/7 = 0,714 và t = 300/250 = 1,2

Suy ra Etb = 270,1 Mpa

Modun đàn hồi chung trên mặt lớp cấp phối đá dăm loại I:

Hệ số điều chỉnh β = f(H/D); với H/D = 72/33 = 2,182

Tra bảng ta được β = 1,2233 suy ra Etttb = βx E’tb = 2,182x270,1 = 589,3 Mpa

Với H/D = 2,182 và Eo/Etttb = 40/589,3 = 0,06788

Tra toán đồ ta được: Ech/ Etttb = 0,569 suy ra Ech = 0,569x589,3 = 335,3 Mpa

Mặt khác htb/D = 12/33 = 0,364 và E1/E2 = Etttb/Ech = 589,3/40 = 14,73

Tra toán đồ ta được: Tax/p = 0,0567 nên Tax = 0,03402

T av = -0,003908

Ta có: Tax + Tav = 0,03402 + (-0,003908) = 0,03011

SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



29



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



ĐỒ ÁN TỐT



Ctt = 0,6.0,8 = 0,48 > 0,03011 đảm bảo yêu cầu tiêu chuẩn lớp bê tông nhựa

không bị trượt trên nền đất tầng móng.

Bước 4: Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn

trong các lớp bê tơng nhựa và đá gia cố xi măng

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

ku =

kb – Hệ số xét đến đặc đểm phân bố ứng suất trong kết cấu áo đường dưới tác dụng

của tại trọng bánh, khi kiểm tra với cụm bánh đơi thì lấy kb = 0,85

- Đối với bê tông nhựa lớp dưới:

h1=12 cm; E1 = (2000.7 + 2200.5)/ (7 + 5) = 2083 Mpa

Trị số Etb’ của 2 lớp móng cấp phối đá dăm loại II và cấp phối đá dăm loại I đã tính

là: Etb’ = 274,2 Mpa, H’ = 60 cm

Trị số này còn phải xét đến hệ số điều chỉnh β:

Với = 60/33 = 1,818; tra bảng 3.6 được β = 1,201

 = β. Etb’ = 1,201.274,2 = 329,438 Mpa

Với = 40/329,438 = 0,1214; tra tốn đồ hình 3.1 được = 0,5241

 Ech.m = 329,438.0,5241 = 172,66 MPa

Tìm ở đáy lớp bê tơng nhựa lớp dưới bằng cách tra tốn đồ hình 3.5 với

= 12/33 = 0,364; = 2083/172,66 = 12,07 Mpa

 Tra toán đồ 3.5 được: = 1,996 với p = 0,6 Mpa ; kp = 0,85

Vậy = 1,996x0,6x0,85 = 1,018 Mpa

- Đối với bê tông nhựa lớp trên:

h1 = 5 cm; E = 2200 Mpa

trị số Etb’ của 3 lớp phía dưới nó được xác định như bảng dưới:

BẢNG TÍNH ĐỔI 2 LỚP MỘT TỪ DƯỚI LÊN

Ei

E'tb

Lớp kết cấu (từ dưới lên) (Mpa

t

hi

k

Htb

(Mpa)

)

Cấp phối đá dăm loại II

250

30

30

250

274.24

Cấp phối đá dăm loại I

300

1.2000

30

1.0000

60

1

363.15

BTN nóng hạt trung

2000

7.2929

7

0.1167

67

6

Xét hệ số điều chỉnh β = f() ; Với = 67/33 = 2.03

Tra bảng 3.6 được β = 1,2 128

 = β. Etb’ = 1,2128x363,156= 440,44 (Mpa)

Áp dụng tốn đồ hình 3.1 để tìm ở đáy lớp bê tông nhựa hạt nhỏ:

SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



30