Chương 2. THIẾT KẾ THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG

n Thi Cụng ng



Chng II: Thit k thi cụng nn ng

l1

L2

L3

L1

B

A



Hỡnh 2.2 . ng iu phi l

Nu trong phm vi iu phi dc cú cng thỡ nờn lm cng trc cú th chuyn t qua

cng p nn ng.

Nu trong phm vi iu phi dc cú cu thỡ khụng nờn iu phi t t bờn ny cu sang

bờn kia cu. Nu cn thit phi s dng hỡnh thc ny thỡ nờn so sỏnh k lng v mt tin

v chi phớ vn chuyn t qua cụng trỡnh cu.

Khi khi lng t p ln hn khi lng t o, nht l i vi cỏc on cú cu thỡ cú

th o nn ng m rng hn thit k ỏp ng lng t thiu.



2.1.2 iu phi ngang

Hỡnh thc iu phi ngang c s dng trong cỏc trng hp:

- Mt ct ngang ng cú dng na o-na p. Khi ú, t t phn nn ng o s

c vn chuyn ngang sang p phn ng p. Trong trng hp ny ta s dng biu

tớch ly t trờn on 100m iu phi t.

- Mt ct ngang o hon ton nhng t o khụng c vn chuyn dc m c vn

chuyn ngang p thnh ờ t tha phớa cao ca sn dc hoc c hai phớa nu chiu sõu

o ln. Khi s dng hỡnh thc ny cn chỳ ý dc ngang ca a hỡnh.

- Mt ct ngang p hon ton nhng t p khụng c vn chuyn dc m c ly t

thựng u cnh ng.

Trng hp khỏc, ta cú th xem xột vic s dng cỏc m t gn cụng trỡnh v vn chuyn

bng mỏy o kt hp ụ tụ t .

Xột on iu phi l 5 on trờn bn v:

Lleỷ Lchaỹn = Lkinh teỏ ( L1 + L3 + L5 ) ( L2 + L4 ) = Lkinh teỏ







Trong ú:

Lkinh t =LVCN, A+LVCN,B

LVCN,A v LVCN,B ln lt l c ly vn chuyn ngang (o hoc p) ti A v B



Trang 15



 n Thi Cụng ng



Chng II: Thit k thi cụng nn ng



T ú ta cú kt qu iu phi t trờn tuyn

on

iu

phi

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX



Lý trỡnh



Chiu di on

(m)



Loi iu phi



259.11

341.89

342.82

302.02

224.42

224.90

117.70

370.31

316.84



Vn chuyn ngang o

Vn chuyn dc

Vn chuyn dc

Vn chuyn ngang o

Vn chuyn dc

Vn chuyn dc

Vn chuyn ngang o

Vn chuyn dc

Vn chuyn dc



H0 H2+59.11

H2+59.11 H6+1.00

H6+1.00 H9+43.82

H9+43.82 H12+45.84

H12+45.84 H14+70.26

H14+70.26 H16+95.16

H16+95.16 H18+12.86

H18+12.86 H21+83.17

H21+83.17 H25+0.00



2.2 Xỏc nh c ly vn chuyn trung bỡnh.

2.2.1 iu phi dc.

C ly vn chuyn trung bỡnh Ltb c xỏc nh thụng qua quan h gn ỳng sau:



ABC = S BC = VBC ì Ltb

Ltb =



S BC

VBC



Hỡnh 2.6.Xỏc nh c ly vn chuyn bng gii.

Trong ú:











ABC : l cụng vn chuyn t trong on BC.

SBC : l din tớch c gii hn bi ng cong tớch ly v ng iu phi BC.

Ltb : l c ly vn chuyn dc trung bỡnh on BC.

VBC l chiu cao hỡnh hc ca a giỏc to bi ng cong tớch ly t v ng iu

phi BC.



Trang 16



 n Thi Cụng ng



Chng II: Thit k thi cụng nn ng



2.2.2 iu phi ngang:

C ly vn chuyn trung bỡnh trong hỡnh thc iu phi ngang c xỏc nh theo cỏc yu

t chớnh:

-Loi mỏy thi cụng: vic chn mỏy thi cụng xem c th hn trong mc 5, tuy nhiờn i vi hỡnh









thc vn chuyn ngang thỡ cú th khỏi quỏt nh sau:

H TC 2m

: chn mỏy i vn chuyn ngang

H TC > 2m

: chn mỏy xỳc chuyn vn chuyn ngang

Trong ú HTC l chiu cao thi cụng i din cho on c xỏc nh theo cụng thc bỡnh



quõn giai quyn i vi cỏc chiu cao thi cụng trong on ú.

- Chiu di on vn chuyn ngang.

T mỏy thi cụng v chiu di on vn chuyn ngang ta v s lm vic ca mỏy tỡm

c ly vn chuyn trung bỡnh.

2.2.2.1 on I (t lý trỡnh Km0 - Km0+259.11) :

-Vn chuyn ngang: t t nn o c vn chuyn sang p thnh ờ t tha phớa cao ca

sn dc.

tc

H tb = H tim

= 1.14m



- Chiu cao thi cụng trung bỡnh ca on :

- Khi lng t cn vn chuyn ngang: V = 4507.7m3

- Chiu di vn chuyn t ngn.

T nhng c im trờn, ta chn mỏy i lm mỏy chớnh trong on ny.

-Do chiu sõu o nh nờn ta cú th cho mỏy i y t trc tip lờn phớa trờn p thnh ờ t

tha cú chiu cao h 3m. Vỡ vy c ly vn chuyn ngang trung bỡnh ca mỏy i c xỏc

nh bng khong cỏch gia trng tõm ca nn ng v ờ t tha.



Hỡnh 2.4 S lm vic ca mỏy i vn chuyn ngang on I



Trang 17



 n Thi Cụng ng



Chng II: Thit k thi cụng nn ng



Mt ct i din ti v trớ ang xột cú cao thi cụng l: Htim=1.14 m => Hmep= 1.14+0.11

= 1.25 m

T khi lng vn chuyn ngang o, ta tỡm c kớch thc ờ t tha :

+ dc ta luy ờ t tha: m = 1.5

+Chn chiu rng ỏy trờn b =3.5m ( mỏy i cú th di chuyn c trờn ờ t tha

khi vn chuyn t), chiu rng ỏy di: B = 10.08m :

V

4507.7

S dat thua = n =

= 17.397 m2

L 259.11

+ Dựng hm Goal Seek trong Excel, t Sdat thua ta tỡm c chiu cao ờ t tha: h =

2.43m

Kớch thc mt ct ngang trong on:

+ B rng nn ng: Bn = 9.0m

+ Chiu cao rónh: hr = 0.4m

+ B rng ỏy rónh: br = 0.4m

+ Ta luy nn o: m = 1

+ B rng phm vi o nn ng trờn mt t:

B = Bn + 2 ì K + 2 ì m ì H mep

= 9 + 2 ì (0.4 + 2 ì 1ì 0.4) + 2 ì 1ì 1.25

= 13.90 m



lp phớa trờn, ta cho mỏy i i ngang ly t trc tip lờn p thnh ờ t tha. nhng

lp di khi dc ca mỏi dc >46.63%, ta cho mỏy tin hnh i dc.

i vi mỏy i, khong cỏch gia cỏc ca 50ữ60m (Sỏch XDND, tr.200). Nờn trong on I,

ta tin hnh m 6 ca, lý trỡnh : Km0+1.50 , Hcua =0.88m ; Km0+52.00 , Hcua =1.14m ;

Km0+104.00 , Hcua =1.02m ; Km0+156.00 , Hcua =1.09m ; Km0+208.00 , Hcua =1.19m ;

Km0+257.11, Hcua =1.64m .

Khong cỏch t mộp nn ng o n ờ t tha : L0 = Hmep+5.0 = 1.25+5 = 6.25m

Kim tra iu kin dc ca ngang cú Hcua ln nht :

H cua

1.64

icua =

=

= 0.21 tan 25o = 0.4663

L0 + m ì H cua 6.25 + 1ì1.67

(TCVN 4447-1987, iu 3.104)

C ly vn chuyn trung bỡnh (trng hp dựng 3 mỏy i vn chuyn t qua ca) :

B

B ' 13.90

10.08

L = + L0 + =

+ 6.25 +

= 18.24 m

2

2

2

2



Trang 18



 n Thi Cụng ng

LTB = 2 ì



Chng II: Thit k thi cụng nn ng



Lcua

2 ì 51.8

+L=

+ 18.24 = 70.04 m

2

2



2.2.2.2 on IV (t lý trỡnh Km0+943.82 Km1+245.84) :

-Vn chuyn ngang : t t nn o c vn chuyn sang p thnh ờ t tha phớa cao ca

sn dc.

tc

H tb = H tim

= 1.27m



Chiu cao thi cụng trung bỡnh ca on:

Khi lng t cn vn chuyn ngang: V = 5590.0m3

Chiu di vn chuyn t ngn.

T nhng c im trờn, ta chn mỏy i lm mỏy chớnh trong on ny.

-Do chiu sõu o nh nờn ta cú th cho mỏy i y t trc tip lờn phớa trờn p thnh ờ t

tha cú chiu cao h 3m. Vỡ vy c ly vn chuyn ngang trung bỡnh ca mỏy i c xỏc

nh bng khong cỏch gia trng tõm ca nn ng v ờ t tha.

B'

1:

1



1:



H



1:



K



Bn



B1



1



1.5



h'



B



1:



1.5



10%



K

L



Hỡnh 2.4 S lm vic ca mỏy i vn chuyn ngang on IV

Mt ct i din ti v trớ ang xột cú cao thi cụng l: Htim=1.27m => Hmep= 1.27+0.11

= 1.38m

T khi lng vn chuyn ngang o, ta tỡm c kớch thc ờ t tha :

+ dc ta luy ờ t tha: m = 1.5



Trang 19



 n Thi Cụng ng



Chng II: Thit k thi cụng nn ng



+Chn chiu rng ỏy trờn b =3.5m ( mỏy i cú th di chuyn c trờn ờ t th

khi vn chuyn t), chiu rng ỏy di: B = 10.08m :

V

5590.0

Sdat thua = n =

= 18.50 m2

L

302.2

+ Dựng hm Goal Seek trong Excel, t Sdat thua ta tỡm c chiu cao ờ t tha: h =

2.53m

Kớch thc mt ct ngang trong on:

+ B rng phm vi o nn ng trờn mt t:

tc

B = Bn + 2 ì K + 2 ì m ì H mep



= 9 + 2 ì (0.4 + 2 ì 1ì 0.4) + 2 ì 1ì 1.38

= 14.16m

lp phớa trờn, ta cho mỏy i i ngang ly t trc tip lờn p thnh ờ t tha. nhng

lp di khi dc ca mỏi dc >46.63%, ta cho mỏy tin hnh i dc.

i vi mỏy i, khong cỏch gia cỏc ca 50ữ60m (Sỏch XDND, tr.200). Nờn trong on

II, ta tin hnh m 6 ca, lý trỡnh : Km0+942.32 , Hcua =0.8m ; Km1+2.92 , Hcua =1.15m ;

Km1+63.52 , Hcua =1.16m ; Km1+124.12 , Hcua =1.33m ; Km1+184.72 , Hcua =1.62m ;

Km1+244.34 , Hcua =1.39m .

Khong cỏch t mộp nn ng o n ờ t tha : L0 = Hmep+5.0 = 1.38+5 = 6.88m

Kim tra iu kin dc ca ngang cú Hcua ln nht :

H cua

1.62

icua =

=

= 0.19 tan 25o = 0.4663

L0 + m ì H cua 6.88 + 1ì 1.62

(TCVN 4447-1987, iu 3.104)

C ly vn chuyn trung bỡnh (trng hp dựng 3 mỏy i vn chuyn t qua ca) :

B

B ' 14.16

10.08

L = + L0 + =

+ 6.88 +

= 19 m

2

2

2

2



LTB =



2 ì Lcua

2 ì 60.4

+L=

+ 19 = 79.4 m

2

2



2.2.2.3 on VII (t lý trỡnh Km1+695.02 Km1+812.72) :

-Vn chuyn ngang : t t nn o c vn chuyn sang p thnh ờ t tha cú chiu cao h <

3m (sỏch XDND, tr199), phớa cao ca sn dc.

H tc = H mep = 2.67 m > 2m

Chiu cao thi cụng trung bỡnh ca on :



Trang 20



 n Thi Cụng ng



Chng II: Thit k thi cụng nn ng



Khi lng t cn vn chuyn ngang: V = 4839.97m3

Chiu di vn chuyn t ngn.

T nhng c im trờn, ta chn mỏy o + ụ tụ vn chuyn lm mỏy chớnh trong on ny.

Vn chuyn ngang: t c vn chuyn t nn ng o p thnh ờ t tha. Khụng

xột dc ngang trờn b mt ca ờ t tha (2ữ3%).

i vi ụ tụ vn chuyn, khong cỏch gia cỏc ca 50ữ60m (khụng cú quy nh c th, ly

theo mỏy i). Nờn trong on VII, ta tin hnh m 3 ca bng mỏy i C100, mi ca rng

bng b rng li i Bcua=3030mm (sỏch XDND, tr.57), lý trỡnh : Km1+696.52 , Hcua

=2.71m ; Km1+756.52 , Hcua =2.64m ; Km1+811.22 , Hcua =2.51m







Lcua =117.7 /2 =



58.5m

S lm vic ca ụ tụ vn chuyn ngang:

L0



B'

1:



1



1:



H



1:



Bn



B1



1:



1. 5



10%



K

L



R



R



K



1



1.5



h'



B



Hỡnh 2.5 S vn chuyn ngang ti on VII

Mt ct i i din ti v trớ ang xột cú cao thi cụng l: Htim=2.67 m => Hmep=

2.67+0.11 =2.78 m

Gi khong cỏch t mộp nn ng o n chõn ờ t tha L0 :

+Vi ụ tụ t i 10% (22 TCN4447-87, iu 2.29, tr.8)



Trang 21



 n Thi Cụng ng

icua =



Chng II: Thit k thi cụng nn ng



H cua

2.78

=

10% L0 25.02m

L0 + m ì H cua L0 + 1ì 2.78



+Chn L0=26 m >H+5m (tha)

T khi lng vn chuyn ngang o, ta tỡm c kớch thc ờ t tha :

+ dc ta luy ờ t tha: m = 1.5

+Chn chiu rng ỏy trờn b =10.0m ( mỏy i cú th di chuyn c trờn ờ t th

khi vn chuyn t), chiu rng ỏy di: B = 18.62m :

V

4840.0

Sdat thua = n =

= 41.12m2

L

117.7

+ Dựng hm Goal Seek trong Excel, t Sdat thua ta tỡm c chiu cao ờ t tha: h =

2.87m <3m (tha)

Kớch thc mt ct ngang trong on:

+ B rng phm vi o nn ng trờn mt t:

B = Bn + 2 ì K + 2 ì m ì H mep

= 9 + 2 ì (0.4 + 2 ì1ì 0.4) + 2 ì1ì 2.78

= 16.96 m



Khong cỏch gia trng tõm t o n trng tõm ờ t tha:

B

B ' 16.96

18.62

L = + L0 +

=

+ 26 +

= 43.79 m

2

2

2

2

T s lm vic ca ụ tụ tớnh c c ly vn chuyn t trung bỡnh. on ny s dng mỏy i

m ca ngang. Bỏn kớnh quay u ti thiu ca ụ tụ l Rmin = 15m (sỏch XDND, iu 2.27,

tr.7)

Chiu di bỏn kớnh quay xe ụ tụ :

l0 =



2 Rmin 2 ì15

=

= 23.56m

4

4



C ly vn chuyn ngang trung bỡnh ca ụ tụ:



Trang 22



 n Thi Cụng ng



Chng II: Thit k thi cụng nn ng

2



LTB = 2 ì Lcua



B b'



/ 4 2 ì Rmin + 2 ì l0 + L + ữ + H cua 2

2 2



2



16.96 10



LTB = 2 ì 58.5 / 4 2 ì 15 + 2 ì 23.56 + 43.79

+ ữ + 2.712 = 86.77m

2

2



2.2.2.4 C ly trung bỡnh ca mỏy chớnh c túm tt trong bng sau:



Lý trỡnh



Chiu di on

thi cụng

(m)



Loi

iu

phi



Th tớch

t V

(m3)



C ly

vn

chuyn

trung

bỡnh

(m)



259.11



VCN



4507.7



70.04



1836.8



286.75



2463.2



150.03



1229.1



273.96



607.5

5590

1781.7

3115.6

4840



150.25

79.40

149.45

141.14

86.77



2342.3



292.42



1562.0



150.17



888.2



271.10



1372.8



149.96



Km0 Km0+259.11

Km0+259.11 Km0+315.15

Km0+549.60 - Km0+601.00

Km0+315.15 - Km0+549.60

Km0+601.00 Km0+639.18

Km0+842.65 - Km0+943.82

Km0+639.18 - Km0+842.65

Km0+943.82 Km1+245.84

Km1+245.84 Km1+470.26

Km1+470.26 Km1+695.16

Km1+695.16 Km1+812.86

Km1+812.86 - Km1+887.91

Km2+99.89 Km2+183.17

Km1+887.91 Km2+99.89

Km2+183.17 - Km2+219.22

Km2+444.52 Km2+500.00

Km2+219.22 Km2+444.52



56.04 + 51.4



VCD



234.45

38.18 + 101.17

203.47

302.02

224.42

224.9

117.7

75.05 + 83.28



VCD

VCN

VCD

VCD

VCN

VCD



211.98

36.05 + 55.48

225.3



VCD



2.3 Chn mỏy thi cụng

2.3.1 Chn s b mỏy chớnh v mỏy ph

Chn mỏy chớnh.

Trong giai on thit k thi cụng ch o, mỏy chớnh c chn da vo cỏc tiờu chớ sau:

Chiu cao thi cụng ( o hoc p):

+ Htc 2m: chn mỏy i (iu 3.104, TCVN 4447-87).



Trang 23



 n Thi Cụng ng



Chng II: Thit k thi cụng nn ng



+



+

+



Htc> 2m: chn mỏy o + ụ tụ vn chuyn.

C ly vn chuyn trung bỡnh:

Ltb 180m: chn mỏy i (iu 3.104, TCVN 4447-87).

Ltb> 180m: chn mỏy o + ụ tụ vn chuy

Chn mỏy ph :

Mỏy ph c chn da theo cỏc cụng tỏc cn thc hin trong on thi cụng.

Mt s loi mỏy ph v chc nng ch yu ( xột trong giai on thit k thi cụng ch

o) nh sau:

Mỏy i:

+ i vi mỏy o v ụ tụ vn chuyn ngang, mỏy i cú nhim v m ca taluy nn ng, x lý

ờ t tha.

Mỏy san: thc hin cụng tỏc hon thin: san phng, ct gt v to dc ngang cho taluy nn

ng cng nh mt nn ng.

Mỏy m chõn cu: lu s b nn ng khi xõy dng nn ng p.



2.3.2 Xỏc nh s mỏy chớnh.

S mỏy chớnh c quyt nh da trờn tiờu chớ m bo yờu cu v tin thi cụng:

Gii hn v thi gian thi cụng.

Phi hp hp lý v tin thi cụng gia cỏc on.

2.3.2.1 Nng sut mỏy chớnh.

Ta tra theo t cp II vi cỏc tớnh cht nh trang 6 sỏch Xõy dng Nn ng.

Da vo trang 7-11 sỏch hng dn DA TC ng tra ra cụng sut mỏy i D271.

Trng hp lm vic vi khong gia hai c ly ó quy nh nng sut thỡ tớnh theo cụng

thc ni suy.

i vi mỏy i khi tra nng sut ca mỏy chỳ ý cỏc iu sau:

+ vựng min nỳi tớnh bng 80% nng sut tra bờn di.

+ i di c ly 30m thỡ tớnh bng 120% nng sut ng vi c ly 30m.

+ Trng hp lm vic vi dc >15% thỡ nng sut c gim i 10%.

Nng sut ca mỏy o tra bng tr.5 sỏch HD A TC ng, ụ tụ t (tr.16ữ24)

Mỏy o : nng sut tra bng l nng sut ca mỏy o gu nga. Mỏy o gp ỳp bng

85% nng sut ca gu nga.

ễ tụ t nng sut tra bng tớnh theo mỏy o gu nga. Nu ụ tụ phc v cho mỏy

o gu ỳp bng 88% khi phc v cho mỏy o gu nga.



C ly

Nng sut



30

290



C ly



100



Bng tra nng sut ca mỏy thi cụng tớnh cho t cp II

(trớch sỏch HD ỏn Thi cụng ng)

Mỏy i D-271

50

70

100

120

150

225

180

145

125

115

Mỏy o -255

200



300



Trang 24



400



500



600



700



800



 n Thi Cụng ng

Nng sut



Chng II: Thit k thi cụng nn ng



132



106

98

74

65

ễ tụ t PA3-93A lm vic vi Mỏy o KM-251

500

1000

1500

200

2500

3000

38

32



C ly

Nng sut



-



-



Bng tng hp chn loi mỏy v tớnh nng sut mỏy chớnh.

C ly

o

vn

Nng sut

n

Loi mỏy

chuyn

Lý trỡnh

Mó hiu

mỏy

iu

chớnh

trung

(m3/ca)

phi

bỡnh

(m)

I

Mỏy i

D-271

70.04

129.60

Km0 Km0+259.11

Km0+259.11 Km0+315.15

IIa

Mỏy o

KM-251 286.75

127.50

Km0+549.60 - Km0+601.00

IIb Km0+315.15 - Km0+549.60

Mỏy i

D-271

150.03

75.98

Km0+601.00 Km0+639.18

IIIa

Mỏy o

KM-251 273.96

127.50

Km0+842.65 - Km0+943.82

IIIb Km0+639.18 - Km0+842.65

Mỏy i

D-271

150.25

75.98

IV Km0+943.82 Km1+245.84

Mỏy i

D-271

79.40

121.70

V

Mỏy o

KM-251 149.45

75.98

Km1+245.84 Km1+470.26

VI Km1+470.26 Km1+695.16

Mỏy o

KM-251 141.14

127.50

VII Km1+695.16 Km1+812.86

Mỏy i

D-271

86.77

115.51

VIII Km1+812.86 - Km1+887.91

Mỏy o

KM-251 292.42

127.50

a

Km2+99.89 Km2+183.17

VIII

Mỏy i

D-271

150.17

75.98

b

Km1+887.91 Km2+99.89

Km2+183.17 - Km2+219.22

IXa

Mỏy o

KM-251 271.10

127.50

Km2+444.52 Km2+500.00

IXb Km2+219.22 Km2+444.52

Mỏy i

D-271

149.96

75.98

Xỏc nh s mỏy chớnh da vo iu kin tng s ca thi cụng trong on 1Km khụng

c nh hn s ca thi cụng ca tc tớnh toỏn t tc dõy chuyn :

on

iu

phi



Loi

mỏy

chớnh



Mó hiu



I

IIa

IIb

IIIa



Mỏy i

Mỏy o

Mỏy i

Mỏy o



D-271

KM-251

D-271

KM-251



Khi

lng t

thi cụng

(m3)

4507.7

1836.8

2463.2

1229.1



Nng

sut

mỏy

(m3/ca)

129.6

127.5

75.98

127.5



Trang 25



S ca

mỏy



S mỏy

chớnh



34.78

14.41

32.42

9.64



7

9

7

5



Thi

gian thi

cụng

(ca)

4.97

1.60

4.63

1.93



T mỏy

thi cụng

I

III

I

IV