2 Xác định cự ly vận chuyển trung bình.

Đồ Án Thi Công Đường



Chương II: Thiết kế thi công nền đường



2.2.2 Điều phối ngang:

Cự ly vận chuyển trung bình trong hình thức điều phối ngang được xác định theo các yếu

tố chính:

-Loại máy thi công: việc chọn máy thi công xem cụ thể hơn trong mục 5, tuy nhiên đối với hình



•

•



thức vận chuyển ngang thì có thể khái quát như sau:

H TC ≤ 2m

: chọn máy ủi vận chuyển ngang

H TC > 2m

: chọn máy xúc chuyển vận chuyển ngang

Trong đó HTC là chiều cao thi công đại diện cho đoạn được xác định theo công thức bình



quân giai quyền đối với các chiều cao thi công trong đoạn đó.

- Chiều dài đoạn vận chuyển ngang.

Từ máy thi công và chiều dài đoạn vận chuyển ngang ta vẽ sơ đồ làm việc của máy để tìm

cự ly vận chuyển trung bình.

2.2.2.1 Đoạn I (từ lý trình Km0 - Km0+259.11) :

-Vận chuyển ngang: đất từ nền đào được vận chuyển sang đắp thành đê đất thừa phía cao của

sườn dốc.

tc

H tb = H tim

= 1.14m



- Chiều cao thi công trung bình của đoạn :

- Khối lượng đất cần vận chuyển ngang: V = 4507.7m3

- Chiều dài vận chuyển đất ngắn.

 Từ những đặc điểm trên, ta chọn máy ủi làm máy chính trong đoạn này.

-Do chiều sâu đào nhỏ nên ta có thể cho máy ủi đẩy đất trực tiếp lên phía trên để đắp thành đê đất

thừa có chiều cao h’≤ 3m. Vì vậy cự ly vận chuyển ngang trung bình của máy ủi được xác

định bằng khoảng cách giữa trọng tâm của nền đường và đê đất thừa.



Hình 2.4 Sơ đồ làm việc của máy ủi vận chuyển ngang đoạn I



Trang 17



Đồ Án Thi Công Đường



Chương II: Thiết kế thi công nền đường



− Mặt cắt đại diện tại vị trí đang xét có cao độ thi công là: Htim=1.14 m => Hmep= 1.14+0.11

= 1.25 m

− Từ khối lượng vận chuyển ngang đào, ta tìm được kích thước đê đất thừa :

+ Độ dốc ta luy đê đất thừa: m’ = 1.5

+Chọn chiều rộng đáy trên b’ =3.5m (để máy ủi có thể di chuyển được trên đê đất thừa

khi vận chuyển đất), chiều rộng đáy dưới: B’ = 10.08m :

V

4507.7

S dat thua = n =

= 17.397 m2

L 259.11

+ Dùng hàm Goal Seek trong Excel, từ Sdat thua ta tìm được chiều cao đê đất thừa: h’ =

2.43m

− Kích thước mặt cắt ngang trong đoạn:

+ Bề rộng nền đường: Bn = 9.0m

+ Chiều cao rãnh: hr = 0.4m

+ Bề rộng đáy rãnh: br = 0.4m

+ Ta luy nền đào: m = 1

+ Bề rộng phạm vi đào nền đường trên mặt đất:

B = Bn + 2 × K + 2 × m × H mep

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

= 13.90 m



− Ở lớp phía trên, ta cho máy ủi ủi ngang lấy đất trực tiếp lên đắp thành đê đất thừa. Ở những

lớp dưới khi độ dốc của mái dốc >46.63%, ta cho máy tiến hành ủi dọc.

− Đối với máy ủi, khoảng cách giữa các cửa 50÷60m (Sách XDND, tr.200). Nên trong đoạn I,

ta tiến hành mở 6 cửa, lý trình : 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 .

− Khoảng cách từ mép nền đường đào đến đê đất thừa : L0 = Hmep+5.0 = 1.25+5 = 6.25m

− Kiểm tra điều kiện độ dốc ở cửa ngang có Hcua lớn nhất :

H cua

1.64

icua =

=

= 0.21 ≤ tan 25o = 0.4663

L0 + m × H cua 6.25 + 1×1.67

(TCVN 4447-1987, điều 3.104)

 Cự ly vận chuyển trung bình (trường hợp dùng 3 máy ủi vận chuyển đất qua cửa) :

B

B ' 13.90

10.08

L = + L0 + =

+ 6.25 +

= 18.24 m

2

2

2

2



Trang 18



Đồ Án Thi Công Đường

LTB = 2 ×



Chương II: Thiết kế thi công nền đường



Lcua

2 × 51.8

+L=

+ 18.24 = 70.04 m

2

2



2.2.2.2 Đoạn IV (từ lý trình Km0+943.82 – Km1+245.84) :

-Vận chuyển ngang : đất từ nền đào được vận chuyển sang đắp thành đê đất thừa phía cao của

sườn dốc.

tc

H tb = H tim

= 1.27m



− Chiều cao thi công trung bình của đoạn:

− Khối lượng đất cần vận chuyển ngang: V = 5590.0m3

− Chiều dài vận chuyển đất ngắn.

 Từ những đặc điểm trên, ta chọn máy ủi làm máy chính trong đoạn này.

-Do chiều sâu đào nhỏ nên ta có thể cho máy ủi đẩy đất trực tiếp lên phía trên để đắp thành đê đất

thừa có chiều cao h’≤ 3m. Vì vậy cự ly vận chuyển ngang trung bình của máy ủi được xác

định bằng khoảng cách giữa trọng tâm của nền đường và đê đất thừa.

B'

1:

1



1:



H



1:



K



Bn



B1



1



1.5



h'



B



1:



1.5



10%



K

L



Hình 2.4 Sơ đồ làm việc của máy ủi vận chuyển ngang đoạn IV

− Mặt cắt đại diện tại vị trí đang xét có cao độ thi công là: Htim=1.27m => Hmep= 1.27+0.11

= 1.38m

− Từ khối lượng vận chuyển ngang đào, ta tìm được kích thước đê đất thừa :

+ Độ dốc ta luy đê đất thừa: m’ = 1.5



Trang 19



Đồ Án Thi Công Đường



Chương II: Thiết kế thi công nền đường



+Chọn chiều rộng đáy trên b’ =3.5m (để máy ủi có thể di chuyển được trên đê đất thừ

khi vận chuyển đất), chiều rộng đáy dưới: B’ = 10.08m :

V

5590.0

Sdat thua = n =

= 18.50 m2

L

302.2

+ Dùng hàm Goal Seek trong Excel, từ Sdat thua ta tìm được chiều cao đê đất thừa: h’ =

2.53m

− Kích thước mặt cắt ngang trong đoạn:

+ Bề rộng phạm vi đào nền đường trên mặt đất:

tc

B = Bn + 2 × K + 2 × m × H mep



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

= 14.16m

− Ở lớp phía trên, ta cho máy ủi ủi ngang lấy đất trực tiếp lên đắp thành đê đất thừa. Ở những

lớp dưới khi độ dốc của mái dốc >46.63%, ta cho máy tiến hành ủi dọc.

− Đối với máy ủi, khoảng cách giữa các cửa 50÷60m (Sách XDND, tr.200). Nên trong đoạn

II, ta tiến hành mở 6 cửa, lý trình : 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 .

− Khoảng cách từ mép nền đường đào đến đê đất thừa : L0 = Hmep+5.0 = 1.38+5 = 6.88m

− Kiểm tra điều kiện độ dốc ở cửa ngang có Hcua lớn nhất :

H cua

1.62

icua =

=

= 0.19 ≤ tan 25o = 0.4663

L0 + m × H cua 6.88 + 1× 1.62

(TCVN 4447-1987, điều 3.104)

 Cự ly vận chuyển trung bình (trường hợp dùng 3 máy ủi vận chuyển đất qua cửa) :

B

B ' 14.16

10.08

L = + L0 + =

+ 6.88 +

= 19 m

2

2

2

2



LTB =



2 × Lcua

2 × 60.4

+L=

+ 19 = 79.4 m

2

2



2.2.2.3 Đoạn VII (từ lý trình Km1+695.02 – Km1+812.72) :

-Vận chuyển ngang : đất từ nền đào được vận chuyển sang đắp thành đê đất thừa có chiều cao h <

3m (sách XDND, tr199), ở phía cao của sườn dốc.

H tc = H mep = 2.67 m > 2m

− Chiều cao thi công trung bình của đoạn :



Trang 20



Đồ Án Thi Công Đường



Chương II: Thiết kế thi công nền đường



− Khối lượng đất cần vận chuyển ngang: V = 4839.97m3

− Chiều dài vận chuyển đất ngắn.

 Từ những đặc điểm trên, ta chọn máy đào + ô tô vận chuyển làm máy chính trong đoạn này.

− Vận chuyển ngang: đất được vận chuyển từ nền đường đào đắp thành đê đất thừa. Không

xét độ dốc ngang trên bề mặt của đê đất thừa (2÷3%).

− Đối với ô tô vận chuyển, khoảng cách giữa các cửa 50÷60m (không có quy định cụ thể, lấy

theo máy ủi). Nên trong đoạn VII, ta tiến hành mở 3 cửa bằng máy ủi C100, mỗi cửa rộng

bằng bể rộng lưỡi ủi Bcua=3030mm (sách XDND, tr.57), lý trình : Km1+696.52 , Hcua

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



⇒



Lcua =117.7 /2 =



58.5m

− Sơ đồ làm việc của ô tô vận chuyển ngang:

L0



B'

1:



1



1:



H



1:



Bn



B1



1:



1. 5



10%



K

L



R



R



K



1



1.5



h'



B



Hình 2.5 Sơ đồ vận chuyển ngang tại đoạn VII

− Mặt cắt đại đại diện tại vị trí đang xét có cao độ thi công là: Htim=2.67 m => Hmep=

2.67+0.11 =2.78 m

− Gọi khoảng cách từ mép nền đường đào đến chân đê đất thừa L0 :

+Với ô tô tự đổ i ≤10% (22 TCN4447-87, điều 2.29, tr.8)



Trang 21



Đồ Án Thi Công Đường

icua =



Chương II: Thiết kế thi công nền đường



H cua

2.78

=

≤ 10% ⇒ L0 ≥ 25.02m

L0 + m × H cua L0 + 1× 2.78



+Chọn L0=26 m >H+5m (thỏa)

− Từ khối lượng vận chuyển ngang đào, ta tìm được kích thước đê đất thừa :

+ Độ dốc ta luy đê đất thừa: m’ = 1.5

+Chọn chiều rộng đáy trên b’ =10.0m (để máy ủi có thể di chuyển được trên đê đất thừ

khi vận chuyển đất), chiều rộng đáy dưới: B’ = 18.62m :

V

4840.0

Sdat thua = n =

= 41.12m2

L

117.7

+ Dùng hàm Goal Seek trong Excel, từ Sdat thua ta tìm được chiều cao đê đất thừa: h’ =

2.87m <3m (thỏa)

− Kích thước mặt cắt ngang trong đoạn:

+ Bề rộng phạm vi đào nền đường trên mặt đất:

B = Bn + 2 × K + 2 × m × H mep

= 9 + 2 × (0.4 + 2 ×1× 0.4) + 2 ×1× 2.78

= 16.96 m



− Khoảng cách giữa trọng tâm đất đào đến trọng tâm đê đất thừa:

B

B ' 16.96

18.62

L = + L0 +

=

+ 26 +

= 43.79 m

2

2

2

2

Từ sơ đồ làm việc của ô tô tính được cự ly vận chuyển đất trung bình. Đoạn này sử dụng máy ủi

để mở cửa ngang. Bán kính quay đầu tối thiểu của ô tô là Rmin = 15m (sách XDND, điều 2.27,

tr.7)

− Chiều dài bán kính quay xe ô tô :

l0 =



2π Rmin 2π ×15

=

= 23.56m

4

4



− Cự ly vận chuyển ngang trung bình của ô tô:



Trang 22



Đồ Án Thi Công Đường



Chương II: Thiết kế thi công nền đường

2



LTB = 2 × Lcua



B b'



/ 4 − 2 × Rmin + 2 × l0 +  L − + ÷ + H cua 2

2 2



2



16.96 10 



LTB = 2 × 58.5 / 4 − 2 × 15 + 2 × 23.56 +  43.79 −

+ ÷ + 2.712 = 86.77m

2

2



2.2.2.4 Cự ly trung bình của máy chính được tóm tắt trong bảng sau:



Lý trình



Chiều dài đoạn

thi công

(m)



Loại

điều

phối



Thể tích

đất V

(m3)



Cự ly

vận

chuyển

trung

bình

(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 Chọn máy thi công

2.3.1 Chọn sơ bộ máy chính và máy phụ

 Chọn máy chính.

Trong giai đoạn thiết kế thi công chỉ đạo, máy chính được chọn dựa vào các tiêu chí sau:

− Chiều cao thi công ( đào hoặc đắp):

+ Htc ≤ 2m: chọn máy ủi (điều 3.104, TCVN 4447-87).



Trang 23



Đồ Án Thi Công Đường



Chương II: Thiết kế thi công nền đường



+

−

+

+



Htc> 2m: chọn máy đào + ô tô vận chuyển.

Cự ly vận chuyển trung bình:

Ltb ≤ 180m: chọn máy ủi (điều 3.104, TCVN 4447-87).

Ltb> 180m: chọn máy đào + ô tô vận chuyể

 Chọn máy phụ :

Máy phụ được chọn dựa theo các công tác cần thực hiện trong đoạn thi công.

Một số loại máy phụ và chức năng chủ yếu ( xét trong giai đoạn thiết kế thi công chủ

đạo) như sau:

− Máy ủi:

+ Đối với máy đào và ô tô vận chuyển ngang, máy ủi có nhiệm vụ mở cửa taluy nền đường, xử lý

đê đất thừa.

− Máy san: thực hiện công tác hoàn thiện: san phẳng, cắt gọt và tạo độ dốc ngang cho taluy nền

đường cũng như mặt nền đường.

− Máy đầm chân cừu: lu sơ bộ nền đường khi xây dựng nền đường đắp.



2.3.2 Xác định số máy chính.

Số máy chính được quyết định dựa trên tiêu chí đảm bảo yêu cầu về tiến độ thi công:

− Giới hạn về thời gian thi công.

− Phối hợp hợp lý về tiến độ thi công giữa các đoạn.

2.3.2.1 Năng suất máy chính.

− Ta tra theo đất cấp II với các tính chất như trang 6 sách Xây dựng Nền đường.

− Dựa vào trang 7-11 sách hướng dẫn DA TC đường tra ra công suất máy ủi D271.

− Trường hợp làm việc với khoảng giữa hai cự ly đã quy định năng suất thì tính theo công

thức nội suy.

− Đối với máy ủi khi tra năng suất của máy chú ý các điều sau:

+ Ở vùng miền núi tính bằng 80% năng suất tra bên dưới.

+ Ủi dưới cự ly 30m thì tính bằng 120% năng suất ứng với cự ly 30m.

+ Trường hợp làm việc với độ dốc >15% thì năng suất được giảm đi 10%.

− Năng suất của máy đào tra bảng tr.5 sách HD ĐA TC đường, ô tô tự đổ (tr.16÷24)

− Máy đào : năng suất tra bảng là năng suất của máy đào gầu ngửa. Máy đào gầp úp bằng

85% năng suất của gầu ngửa.

− Ô tô tự đổ năng suất tra bảng tính theo máy đào gầu ngửa. Nếu ô tô phục vụ cho máy

đào gầu úp bằng 88% khi phục vụ cho máy đào gầu ngửa.



Cự ly

Năng suất



30

290



Cự ly



100



Bảng tra năng suất của máy thi công tính cho đất cấp II

(trích sách HD đồ án Thi công Đường)

Máy ủi D-271

50

70

100

120

150

225

180

145

125

115

Máy đào З-255

200



300



Trang 24



400



500



600



700



800