Chương 1. TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP

Đồ Án Thi Cơng Đường



Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp



1.2 Tính tốn khối lượng đào đắp

Khi độ dốc ngang của sườn

lượng đào đắp được tính như sau :



is < 20%



thì sườn được coi là bằng phẳng. Khi đó khối



1.1.1 Khối lượng đào đắp dọc theo chiều dài tuyến (chưa hiệu chỉnh):

Khối lượng đào đắp dọc theo chiều dài tuyến được tính theo diện tích mặt cắt giữa

đoạn.

 Nền đắp :



Htb



1:

m



Bn



mHtb



mHtb

Bn+2mHtb

Hình 1.1 Mặt cắt ngang nền đường đắp



Thể tích đắp :



Vđắp =

Vđắp =



Vdap = ( 9 + 1.5H tb ) H tb  × L



(m3)

(m3)



Nền đào :



1:m



H



•



Vdap = ( Bn + mH tb ) H tb  × L



1:m

K



Bn

B1



ωr



K



Hình 1.2 Mặt cắt ngang nền đường đào



Trang 4



br



hr



Đồ Án Thi Cơng Đường



Thể tích đào :



Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp



Vđào =



Vdao = ( B1 + mH tb ) H tb + 2ωk  × L



Vđào =



(m3)



Vdao = ( 11.4 + 1× H tb ) H tb + 0.32 × 2  × L



(m3)



Trong đó:

• Htb : cao độ thi công trung bình tại mép nền đường giữa 2 cọc liền nhau.

Bn = 9m

•

: bề rộng nền đường

•



•

•

•



ωr



là diện tích rãnh biên

ωr = ( br + mhr ) hr



m : hệ số mái dốc.

hr : chiều cao trung bình của rãnh biên giữa 2 cọc liền nhau.

br : chiều rộng đáy rãnh biên.



Kích thước rãnh biên được chọn theo tính toán thủy lực rãnh cụ thể trên đoạn đường.

Trong tính toán sơ bộ, theo điều 9.3.2 trang 36 TCVN 4054-2005 thì ta chọn :

br = 0,4 m ; hr = 0,4 m ; m = 1

Ta có:

ωr = ( 0, 4 + 1× 0, 4 ) × 0, 4 = 0, 32m 2



K = 0, 4 + 2 × 1× 0.4 = 1, 2m

B1 = Bn + 2 K = 9 + 2 × 1.2 = 11.4m

Để thuận lợi, trong tính toán ta tách riêng phần hiệu chỉnh do chiều cao thi công so

với phần khối lượng đào đắp tính toán.



1.2.1 Hiệu chỉnh khối lượng đào đắp do kết cấu áo đường

Khối lượng đào đắp được tính như trên là chưa xét đến khối lượng của kết cấu áo

đường, độ dốc ngang của mặt đường 2% và lề đất 6% (do tính đào đắp là tính ở mép).



Trang 5



Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp



5cm



Đồ Án Thi Cơng Đường



0.65m



15cm



30cm



30cm



6cm



30cm 5cm

6cm



3.35m



KET CAU AO DUONG

BTNC 12.5 : 5cm

BTNC 19 : 6cm

Cap phoi da dam Dmax=25 loai I : 30cm

Cap phoi thien nhien loai B : 30cm



KET CAU LE GIA CO

BTNC 12.5 : 5cm

BTNC 19 : 6cm

Cap phoi da dam Dmax=25 loai I : 15cm

Cap phoi thien nhien loai B : 30cm



Hình 1.3 Kết cấu áo đường mềm



×



 Váo đường= Sáo đường L



 Sáo đường= 2(0.71×3.35+0.56×0.65)=5.49m



2



1.2.2 Hiệu chỉnh khối lượng đào đắp do độ dốc ngang của mặt đường



8m



0.08m



Gọi ∆V là khối lượng phần ngũ giác ở mặt cắt ngang nằm trên cao độ thiết kế mép nền

đường.



2%



9m



0.03m



6%



Hình 1.4 Tính diện tích phần ngũ giác

•

•



V∆ = V12345 = S12345 × L

1

0.03

S12345 = S234 + S1245 = × 0.08 × 8 +

× (8 + 9) = 0.575m 2

2

2



1.2.3 Hiệu chỉnh khối lượng đào đắp do đào lớp đất hữu cơ

Lớp đất hữu cơ dày 30cm. Ta tiến hành đào bỏ lớp đất hữu cơ bằng máy ủi, do đó diện tích

đất hữu cơ trên mặt cắt ngang có dạng hình chữ nhật. Khối lượng hiệu chỉnh là :

•



Nền đắp :



Trang 6



Đồ Án Thi Cơng Đường



Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp



30cm



H



1:m



Bn



Bn+2mH



dap

hc



V



•



Hình 1.5 Diện tích hữu cơ nền đường đắp

= ( Bn + 2mH tb ) × 0,3 × L ( m 3 )



Nền đào :

Vhcdao = ( B1 + 2mH tb ) × 0,3 × L ( m3 )



1:m



H



B1+2mH



K



B1



K



Hình 1.6 Diện tích hữu cơ nền đường đào.



1.2.4 Hiệu chỉnh khối lượng đào đắp do chênh lệch cao độ





∆V



là phần diện thể tích đất hiệu chỉnh do chênh lệch lớn về chiều cao thi công giữa



hai mặt cắt. Đối với phương pháp diện tích trung bình (sách Thiết kế đường ơ tơ, tập 2,

tr.94) :



∆V =







∆V



( H1 − H 2 ) 2

× m× L

6



chỉ được xét đến khi (điều kiện này chỉ áp dụng khi tính tốn thủ cơng):



Trang 7



Đồ Án Thi Cơng Đường

+ L>50m và



∆H



Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp



>2m



∆H

+ L<50m và

>1m

 ∆V được xét đến trong tất cả các đoạn khi tính toán bằng công cụ Excel, do việc thực

hiện các phép tính là đơn giản.



1.2.5 Khối lượng đào đắp thực

Khối lượng thực đào và thực đắp trong đoạn đường được tính theo công thức

sau:

thuc

tinhtoan

Vdao

= Vdao

+ ∆V + Vaoduong − V∆ − Vhcdao

thuc

tinhtoan

Vdap

= Vdap

+ ∆V − Vaoduong + V∆ + Vhcdap



Trong đó :

thuc

thuc

Vdap

Vdao



,







tinhtoan

dao



V



: là khối lượng đào đắp thực tế của tuyến đường (khối lượng thi công)



tinhtoan

Vdap



,

: là khối lượng đào đắp theo tính toán trên trắc dọc của đoạn đường

khi chưa kể đến kết cấu áo đường được tiến hành theo phương pháp mặt cắt giữa

đoạn.

V∆



: là khối lượng hiệu chỉnh do độ dốc ngang của mặt đường.

Vhc



: là khối lượng đào đắp do bóc bỏ lớp hữu cơ ở mặt đất tự nhiên.





1.3 Xác định khối lượng đất đắp trước mố cầu và ở ¼ nón đất ở mố cầu

Chiều cao nón đất h = H – K

H : chiều cao đất đắp đầu cầu.

K : chiều cao kết cấu nhòp

Độ dốc của mái ta luy nền đường là 1 : m,còn độ dốc của taluy phần đất trước mố là 1

: n nên độ dốc trung bình là 1 :(m + n )/ 2

r = K( m + n )/ 2

R=H(m+n)/2

a = Kn

b = Hn

Khối lượng của hai phần tư nón đất : πh/6(R2 + Rr + r2 )

Khối lượng phần đất trước mố :

hB( a + b )/ 2 = n/ 2( H +K )hB



Trang 8



Đồ Án Thi Cơng Đường



Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp



Hình 1.7 Cấu tạo mố cầu

Trước cầu

m

n

(m+n)/2

H (m)

K (m)

r (m)

R (m)

a (m)

b (m)

h (m)

Khối lượng 2/4 nón đất (m3)

Khối lượng đất trước mố (m3)



Sau cầu

m

n

(m+n)/2

H (m)

K (m)

r (m)

R (m)

a (m)

b (m)

h (m)

Khối lượng 2/4 nón đất (m3)

Khối lượng đất trước mố (m3)



1.5

1.5

1.5

3.47

1

1.5

5.205

1.5

5.205

2.47

48.02

74.53



1.5

1.5

1.5

3.45

1

1.5

5.175

1.5

5.175

2.45

47.17

73.59



1.4 Xác định khối lượng trên đoạn 100m và đường cong tích lũy đất

Khối lượng trên đoạn 100m được xác đònh bằng cách cộng dồn khối lượng trong đoạn

100m cho từng loại khối lượng đào và đắp. Biểu đồ khối lượng trên đọan 100m vẽ trên

trắc dọc dựa vào khối lượng tính toán bảng sau và được qui ước : đào là dương (+) , đắp là

âm (-)



Trang 9



Đồ Án Thi Cơng Đường



Tên

cọc



Lý

trình

(m)



Htc

(tại

tim)

ä

(m)



Htc

(tại mép)ä

(m)



0.00



-0.77



Cự

ly

(m)



Diện tích

(m2)



Đắ

p



Đào



0.88



38.65



-0.65



0.76



A



39.00



-1.64



1.75



1



59.11



-0.87



0.98



1.12



109.35



-1.02



1.13



176.50



-1.12



1.23



192.18



-1.17



1.28



H2



200.00



-1.15



1.26



-2.36



2.47



325.25



-2.33



2.44



337.50



-2.07



2.18



386.93



-1.11



1.22



400.00



-0.83



0.94



22.22



469.15



5.87



0.06



1.92



1.34



0.20



6.30



366.25



1.99



110.30



79.00



11.56



387.98



560.90



0.13



224.28



149.0

4



23.51



612.76



137.73



0.00



51.28



34.71



5.38



148.93



1039.95



0.11



368.32



252.6

2



38.61



1117.15



259.08



0.01



86.00



60.05



9.02



276.02



130.84



0.00



42.89



30.05



4.50



139.18



2574.53



24.40



548.50



437.8

5



57.50



2652.0

8



875.02



0.00



138.50



123.9

6



14.52



875.04



396.01



0.14



67.19



58.54



7.04



397.75



1143.83



7.59



271.12



209.0

9



28.42



1185.03



184.78



0.17



71.69



47.99



7.52



201.14



16.04

13.07



H4



132.8

8



30.24

49.43



TD3



212.00



34.41

12.25



TC2



0.09



34.90

25.25



3



412.16



16.59

100.00



300.00



Đào



16.87

7.82



H3



Đắp



16.17

15.68



2



Đào



14.80

67.15



TD2



Đắp



14.66

9.35



TC1



Đào



V

ngũ

giác



12.77

40.89



-1.01



Đắp



Hữu cơ



23.65

20.11



100.00



Đào



o

đườn

g



9.88

0.35



H1



Khối lượng

chưa

hiệu chỉnh

(m3)



11.45

38.65



DCD

1



Đắp



Khối lượng

hiệu chỉn

(m3)



Hiệu chỉnh khối lượng (m3)



Chênh lệch

chiều cao

thi công

Đà

o



H0



Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp



12.24



Trang 10



Đ



Đồ Án Thi Cơng Đường



Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp

37.01



X1



437.01



0.00



H5



500.00



2.20



0.11



0.11



261.77

1.91



530.53



2.53



2.42



4



553.24



2.86



2.75



2.52



2.41



600.75



2.52



2.41



700.00



0.42



0.31



727.44



0.00



0.11



0.11



1.91



779.25



0.63



205.98



36.22



78



853.72



0.83



167.46



120.99



17.55



82



756.91



0.62



124.56



94.50



13.06



74



1554.6

7



1.35



256.48



194.43



26.89



15



22.80



0.00



4.11



3.04



0.43



2



1654.3

1



109.42



544.39



340.03



57.07



16



54.09



0.27



150.51



75.08



15.78



157.86



2.18



284.18



145.02



29.79



0.52



800.00



-0.65



0.76



113.81



809.42



-0.68



0.79



900.00



-0.91



1.02



937.40



-0.44



0.55



H10



6



1000.8

3



DCD

5



1015.0

0



-1.12



1.23



1.28



1.17



7



-1.18



1.29



1100.00



-1.28



1.39



1122.60



-0.98



1.09



1192.24



-1.65



1.76



496.83



318.3

4



52.08



1195.07



383.74



1.38



205.14



127.4

0



21.51



441.35



732.03



4.82



343.36



219.1

6



36.00



825.05



13.71



0.00



4.55



3.18



0.48



14.61



228.26



0.03



77.72



53.88



8.15



243.98



658.95



0.10



223.40



155.0

6



23.42



703.97



784.20



0.07



242.82



172.9

2



25.46



828.72



369.20



0.34



123.96



86.24



12.99



394.26



1325.10



5.21



381.98



277.3

4



40.04



1394.9

0



14.25

69.64



8



0.80



18.42

22.60



TC5



1067.87



17.01

44.27



H11



109.16



15.35

40.73



1055.7

3



5.42



16.87

14.17



-1.06



32.00



16.17

0.83



-1.17



51.67



7.21

62.60



1000.0

0



0.00



13.31

37.40



TD5



94.91

10.27



90.58

H9



11.93



9.88

9.42



5



5



5.09

20.75



H8



5.29



1.01



51.81

TC4



345.50



2.93

27.44



X2



61.74



30.40

99.25



H7



830.53



30.40

0.75



TD4



330.32



36.09

46.76



600.00



21.28



30.56

22.71



H6



117.41



25.36

30.53



TC3



203.00



1.01



62.99

2.09



4.25



23.80



Trang 11



Đồ Án Thi Cơng Đường



Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp

7.76



H12



1200.0

0



-1.69



1.80



1294.0

0



H13



1300.0

0



-1.20



1.31



1.37



X3



H14



1400.0

0



9



1459.8

2



TC6



1474.0

0



TD7



1474.0

0



10



1491.1

8



H15



1500.0

0



0.00



0.11



33.38



4.46



191.74



1959.43



3.76



515.59



385.3

5



54.05



2039.3

8



106.28



0.00



32.91



23.44



3.45



112.30



591.31



15.61



323.67



198.6

3



33.93



698.04



18.13

59.01



1359.0

1



42.56



17.29

6.00



-1.26



0.00



24.40

94.00



TD6



187.02



0.11



1.91



1.01



40.99

0.97



0.86



2.44



2.83



2.82



3.32



3.20



X4



H16



1600.0

0



TC7



1609.6

3



11



1620.5

3



0.00



0.11



0.11



1.91

33.48



-1.19



1.30



1.44



1.59



1672.2

9



-2.28



2.39



H17



-2.78



2.89



1781.2

4



H18



1800.0

0



-2.80



2.91



2.76



TC8



-2.42



2.53



0.54



77.78



59.43



8.15



47



0.00



0.00



0.00



0.00



0.00



0



719.17



1.07



94.23



76.49



9.88



71



399.43



0.03



48.38



40.27



5.07



39



1502.2

9



158.78



364.86



239.67



38.25



15



1.01

319.00



7.90



183.64



111.64



19.25



379.65



174.69



0.03



52.82



37.87



5.54



184.13



220.31



0.04



59.79



44.29



6.27



229.58



1420.61



5.52



283.90



232.4

5



29.76



1447.8

2



1046.55



1.15



151.99



140.6

6



15.93



1043.11



3421.02



0.01



445.60



431.3

8



46.71



3388.5

3



769.19



0.07



102.90



98.52



10.79



762.86



795.36



0.19



115.40



106.8

9



12.10



791.96



39.72

21.04



1821.0

4



484.77



42.28

18.76



-2.65



11



41.94

81.24



12



34.40



33.60

27.71



1700.0

0



215.35



21.29

51.76



TD8



328.11



19.13

10.90



-1.48



37.33



17.15

9.63



-1.33



1188.62



44.16

66.52



1566.5

2



12



46.41

8.82



3.31



23.57



37.31

17.18



3.43



118.91



37.48

0.00



2.93



224.83



30.89

14.18



2.94



5.76



8.85

59.82



2.55



202.03



35.88



Trang 12



Đồ Án Thi Cơng Đường



Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp

78.96



H19



1900.0

0



-1.72



1.83



1977.2

0



13



1990.1

5



H20



2000.0

0



0.00



0.11



6.45



433.10



368.11



45.40



2423.8

0



1032.82



38.06



423.44



275.8

4



44.39



1174.10



11.31



24.85

77.20



X5



2397.77



0.11



1.91



1.01



12.95

0.29



0.18



0.46



H21



2.21



2.10



2118.39



2.31



2.20



H22



2.20



2.09



15



H23



2300.0

0



X6



2343.1

2



1.76



1.65



0.19



54.03



27.60



5.66



9



1498.6

2



67.24



548.50



337.80



57.50



14



483.43



0.05



100.87



71.72



10.57



46



2139.0

9



0.25



447.63



318.03



46.93



20



1032.5

4



2.26



255.71



173.99



26.81



97



723.13



9.64



292.79



178.56



30.69



64



18.93

53.38



0.91



30.17



25.36

46.62



2246.6

2



7.45



27.06

81.61



2200.0

0



34.93



25.52

18.39



14



71.03



4.46

100.00



2100.0

0



0.02



1.67

9.85



0.57



17.33



0.80



8.16

43.12



-0.02



0.13



236.51

2.14



56.88

H24



2400.0

0



-0.96



1.07



16



-1.29



1.40



B



-0.72



0.83



8.38



311.99



184.2

9



32.71



561.87



783.96



0.87



264.27



183.6

4



27.70



837.76



760.48



2.81



284.23



191.9

2



29.80



825.81



18.56

51.82



2500.0

0



458.50

13.98



48.18

2448.1

8



24.79



10.79



Trang 13



Đồ Án Thi Cơng Đường



Chương II: Thiết kế thi cơng nền đường



Chương 2. THIẾT KẾ THI CƠNG NỀN ĐƯỜNG

2.1 Điều phối.

Để phục vụ cho cơng tác thiết kế thi cơng chỉ đạo nền đường, ta cần vạch các đường điều

phối đất trên tuyến.

Giả thiết rằng đất nền đường trong đoạn tuyến thi cơng có đủ tiêu chuẩn để sử dụng đắp

nền đường, nghĩa là có thể vận chuyển đất từ nền đào sang đắp ở nền đắp trên tuyến.

Có hai loại điều phối:



2.1.1 Điều phối dọc

Điều phối dọc là lấy đất từ nền đào sang đắp ở nền đắp.

Ngun tắc của điều phối dọc là phải đảm bảo sao cho cơng vận chuyển đất từ nền đào

sang đắp ở nền đắp là nhỏ nhất.

Có hai trường hợp điều phối dọc:

-Đường điều phối cắt qua một số chẵn nhánh của đường cong tích lũy thì đường điều phối cho

cơng vận chuyển nhỏ nhất phải thỏa mãn điều kiện:

∑ Lchẵn =∑ Llẻ ⇔ L2 + L4 + ... + L2n = L1 + L3 + ... + L2n+1

L1

L3

L4

L2



Hình2.1 .Đường điều phối chẵn.

-Đường điều phối cắt qua một số lẻ nhánh của đường cong tích lũy thì đường điều phối cho cơng

vận chuyển nhỏ nhất phải thỏa mãn điều kiện:

∑ Llẻ − ∑ Lchẵn = Lkinh tế ⇔ ( L1 + L3 + ... + L2n+1 ) − ( L2 + L4 + ... + L2n ) = Lkinh tế

•

•



Trong đó:

Lkinh tế =LVCN, A+LVCN,B

LVCN,A và LVCN,B lần lượt là cự ly vận chuyển ngang (đào hoặc đắp) tại A và B



Trang 14