Chương 8 :Thiết kế NỀN ĐƯỜNG

CHặNG 8 :THIT K NệN
ặèN G

Đ8.1 YU CệU I VẽI NÃƯN ÂỈÅÌN G

8.1.1.Tạc dủng ca nãưn âỉåìng:
- Khàõc phủc âëa hỗnh tổỷ nhión nhũm taỷo nón
mọỹt daới õỏỳt õuớ rọỹng doỹc theo tuyóỳn õổồỡng coù
caùc tióu chuỏứn vóử bỗnh õọử, tràõc dc, tràõc
ngang...âạp ỉïng u cáưu chảy xe.
- Nãưn âỉåìng cng våïi kãút cáúu ạo âỉåìng chëu
tạc dủng ca ti trng xe chảy, do âọ nọ nh
hỉåíng ráút låïn âãún cổồỡng õọỹ vaỡ tỗnh traỷng khai
thaùc cuớa caớ kóỳt cỏỳu ạo âỉåìng.
3


8.1.2. u cáưu âäúi våïi nãưn âỉåìn g :
- Nãưn âỉåìng phi âm bo äøn âënh ton khäúi
Màût trỉåüt
Âáút sủt láúp âỉåìng

Màût trỉåüt

Trỉåüt taluy âo

Trỉåüt ta luy âàõp

Träưi
Trỉåüt träưi trãn nãưn âáút úu

Sủt låí ta luy

Trỉåüt trãn sỉåìn däúc

Sủt trãn õỏỳt yóỳu

Hỗnh 8-1. Caùc hióỷn tổồỹn g ND mỏỳt ọứn âënh ton
khäúi

- Nãưn âỉåìng phi âm bo cọ â cỉåìng âäü v äøn
âënh cỉåìng âäü
4


8.1.3.Cạc ngun nhán phạ hoải nãưn
âỉåìn g
- Tạc dủng ca nỉåïc
- Âiãưu kiãûn âëa cháút - thu vàn
- Ti trng xe chảy v ti trng bn thán nãưn
âỉåìng
- Thi cäng khäng âm bo cháút lỉåüng
- Do tạc dủng phạ hoải ca ngỉåìi.
5


8.1.4. NHặẻN G VN ệ LẽN KHI NC TK NệN
ặèN G:
1. TI TRN G XE CHẢY : Âàûc âiãøm tạc dủn g ca ti
trn g, nãưn âỉåìn g chëu tạc dủn g ch úu ca TT
thàón g âỉïn g.

HÃÛ SÄÚ ỉN ậNH: (Phổồng trỗnh 8.1)
Kụ = K1. K2. K3. K4. K5. Kpp
Kôđ: Hệ số ổn định tổng hợp đối với nền đường Kơđ = 1,0-1,5.
2. CẤU TẠO NỀN ĐƯỜNG: HÌNH DÁNG VÀ KÍCH THƯỚC
- Trường hợp thơng thường: Nền đường đắp, đào, ½ đào đắp
- Trường hợp đặc biệt: Đắp cao, đào sâu, trên sườn dốc, trên
đất yếu...
3. Lựa chọn loại đất đắp: Phân loại và PVSD đất thi công nền đường
theo TCXDVN (xem slide bài giảng KS TVGS Công trình GT
đường bộ).
4. Tính tốn kiểm tra và đề xuất giải pháp xử lý đảm bảo tính ổn định
6
bền vững của nền đường trong các trường hợp đặc biệt: Ổn


§8.2 CÁÚU TẢO NÃƯN ÂỈÅÌN G

8.2.1. Cáúu tảo ca nãưn âỉåìn g âàõp :
* Khi âàõp nãưn âỉåìng bàịng cạt thỗ õọỹ dọỳc taluy
1:1,75 vaỡ lồùp trón cuỡng õừp mọỹt låïp âáút ạ sẹt våïi
chè säú do >7, dy täúi thiãøu 30cm (khäng âỉåüc
phẹp âàût trỉûc tiãúp ạo âỉåìng lãn trãn nãưn cạt )
* Khi chiãưu cao âàõp <1,0m :
- Dng âäü däúc ta luy thoi 1/3 -> 1/5 khi dng mạy
thi cäng láúy âáút tỉì thng âáúu âãø âàõp
- Dng âäü däúc ta luy 1/1,5 khi thi cäng bàịng thuí
7
cäng.

* Khi chiãưu cao âàõp tỉì (6 -> 12)m:
-Pháưn dỉåïi âäü däúc taluy 1/1,75
-Pháön trãn (6-8m) âäü däúc ta luy 1/1,5

1/1.5
1/1.75

h1
h2

1/1.5
1/1.75

8


* Khi láúy âáút thng âáúu âãø âàõp nãưn âỉåìng
cáưn cọ khong bo vãû chán ta luy (K)

2?
1/1.5

1/1.5
2???

1/1.5

1/1.5

K

9


* Nãưn âỉåìng âáưu cáưu v dc säng cọ thãø bở
ngỏỷp nổồùc thỗ phaới cỏỳu taỷo õọỹ dọỳc taluy
thoaới 1:2,0 âãún trãn mỉïc nỉåïc thiãút kãú êt
nháút 0,5m
Thỉåüng lỉu
1/1.5

0.5 m

1/2

1/1.5
1/2

Hả læu
0.5 m

≥ 4m

10


* Khi âàõp âáút trãn sỉåìn däúc :
+ Khi is <20%: chè cáưn ráùy hãút cáy c åí
phảm vi âạy nãưn tiãúp xục våïi sỉåìn däúc
+ Khi is = (20 -> 50)% : thỗ cỏửn phaới õaùnh

bỏỷc cỏỳp
1/1.5

1/1.5

20 ữ50%
1ữ2 m

.

.
11


+ Khi is > 50% phi dng biãûn phạp lm k
chán hồûc tỉåìng chàõn

Xáy vỉỵa
1/1.5
1.0 m

Xãúp âạ khan

12


8.2.2 Cáúu tảo nãưn âỉåìn g âo :
- Nãưn âo hon ton: mại taluy âo phi cọ âäü
däúc nháút âënh âãø bo âm äøn âënh cho taluy
v cho c sỉåìn däúc. Âäü däúc mại taluy 1/n tu

vo âiãưu kiãûn âëa chỏỳt cọng trỗnh vaỡ chióửu cao
ta luy õaỡo
Tỏửng õỏỳt phuớ

1/1

1/0.2

1/0.2

Thaỷch cæïng

25

1
1/

13


§8.3 TÊNH ÄØN ÂËNH CA NÃƯÌN
ÂỈÅÌN G TRÃN SỈÅÌN DÄÚC
8.3.1. u cáưu khi âàõp âáút nãưn âỉåìn g
trãn sỉåìn däúc :
- Nãưn âỉåìng phi âàût trãn mäüt sỉåìn däúc äøn
âënh v bn thán sỉåìn däúc âọ váùn äøn âënh
sau khi â xáy dỉûng nãưn âỉåìng.
- Nãưn âàõp khäng bë trỉåüt trãn màût sỉåìn däúc
âọ, ngoi ra bn thán ta luy nãưn âỉåìng âo
hồûc âàõp cng phi bo âm äøn âënh.

15


8.3.2.Tênh toạn äøn âënh:
8.3.2.1 Trỉåìng håüp màût trỉåüt tỉång âäúi phàóng:
Xẹt mäüt låïp âáút cọ chiãưu cao h, dung trng
âáút γ, lỉûc dênh C, gọc näüi ma sạt ϕ, âàût trãn
sỉåìn däúc cọ âäü däúc is
w

F

Q

h

16


-óứ khọỳi õỏỳt khọng bở trổồỹt trón mỷt trổồỹt thỗ
õọỹ däúc ca màût trỉåüt l:

C
is ≤ f +
γ.h. cos α
is : âäü däúc ca sỉåìn däúc
f : hãû säú ma sạt giỉỵa khäúi trỉåüt & màût trỉåüt
γ : dung trng khäúi âáút trỉåüt (T/m3)
C : lỉûc dênh giỉỵa khäúi trỉåüt & màût trỉåüt (T/m2)
α : gọc nghiãng ca sỉåìn däúc

h : chiãưu dy ca khäúi âáút trỉåüt (m)
17


8.3.2.2 Trỉåìn g håüp trỉåüt trãn màût gy
khục :

Nãưn âỉåìng

α i-1
F i+1

α

αi
Qi
i+1

Qi+1 L

N

Qi-1

Fi

α i-1

Fi

Li

α ι Qi

Li

18


-Tải cạc chäù thay âäøi däúc ca màût trỉåüt k
cạc âỉåìng thàóng âỉïng âãø phán khäúi trỉåüt
thnh tỉìng âoản trỉåüt .
- Trãn tỉìng âoản trỉåüt i tênh Qi
- Tênh cạc læûc gáy træåüt Fi, Fi-1, Fi+1
Læûc træåüt Fi:
Fi = ( Fi −1 cos(α i − α i −1 ) + K .Qi .sin α i ) − ( fi .Qi .cos α i + Ci .li )
Fi = Q i .(K.Sinα i − Cosα i .tgϕ i ) + Fi−1 .Cos(α i − α i−1 ) − C i .l i
19


αi : âäü däúc i ca màût trỉåüt âoản i
Ci : lỉûc dênh giỉỵa khäúi trỉåüt v màût trỉåüt
ϕi : gọc ma sạt giỉỵa khäúi trỉåüt v màût trỉåüt
K : hãû säú äøn âënh K=1,0÷1,5
Cúi cng tênh âỉåüc lỉûc gáy trỉåüt dỉåïi
chán däúc Fi+1,  âạnh giạ äøn âënh ca sỉåìn
däúc:
Fi+1 ≤ 0: sỉåìn däúc äøn âënh
Fi-1 > 0 : sỉåìn däúc khäng äøn âënh

20


Ngoi ra cọ thãø âạnh giạ mỉïc âäü äøn âënh
riãng ca tỉìng khäúi trỉåüt

Q i .Cosα1 .tgϕi + C i .l i
Ki =
Fi −1Cos(α i − α i−1 ) + Q i .Sinα i

21


§8.4 TÊNH ÄØN ÂËNH MẠI DÄÚC TA
LUY NÃƯN ÂỈÅÌN G
8.4.1. Bi toạn 1 : Mäüt vạch âáút thàóng âỉïng
thỉåìng máút äøn âënh, khäúi âáút s trỉåüt theo
mäüt màût trỉåüt no õoù ( xem hỗnh veợ )
- Xeùt õióửu kióỷn cỏn bàịng cå hc ca mäüt
mnh âáút i báút k trãn màût trỉåüt ca nọ ta cọ
âiãưu kiãûn cán bàịng:
22


di

hi

Màût trỉåüt

S trỉåüt

Khäúi âáút

ϕ
α

Lỉûc gáy trỉåüt
Lỉûc giỉỵ

i

αι

Ti
Ni
Qi

Ti = Qi.sinαi

di
Ni.fi + C.
Cosα i

Ni = Qi.cosαi
di
Qi . sin α =Q i . cos α i tgϕ + C.
Cosα 23
i

C
tgα i = tgϕ +
2
γ.h i .Cos .α i

- Våïi loải cạt cọ lỉûc dênh C= 0, âãø ta luy äøn
âënh phi cọ gọc däúc bàịng gọc nghè tỉû nhiãn
α=ϕ
- Våïi âáút dênh äøn âënh cå hc ca mại däúc
cn phủ thüc chiãưu cao mại ta luy hi
Khi hi → 0 thỗ i 900
hi thỗ i ϕ
Nhỉ váûy cáúu tảo mại ta luy nãn cọ dảng
trãn däúc, dỉåïi thoi.
24


8.4.2. Phỉång phạp phán mn h cäø
âiãøn :Phelenuess
8.4.2.1 Bài tốn
- Khäúi âáút trãn ta luy khi máút äøn âënh s trổồỹt theo mỷt
trổồỹt hỗnh truỷ troỡn
O
R
Z

B

C

X3
R

tg
i

cil

P2

D

P4

A
P5

T3

L2

P3

N

i

h3

H

W3

i

P1

N3
Q3

Ti

Ni
Pi

25


- Xẹt bi toạn phàóng, phán khäúi âáút ra thnh
cạc maớnh nhổ hỗnh veợ vaỡ giaớ thióỳt khi trổồỹt
caớ khọỳi trỉåüt s cng trỉåüt mäüt lục do âọ
giỉỵa cạc mnh khäng cọ lỉûc ngang tạc dủng
lãn nhau, trảng thại giåïi hản chè xy ra trãn
mäüt màût trỉåüt
- Mäùi mnh trỉåüt i s chëu tạc dủng ca trng
lỉåüng bn thán Pi
n
+ Täøng lỉûc giỉỵ :
∑ Pi .Cosα i .tgϕi + C i .li

+ Täøng læûc gáy træåüt:

i =1
n

∑ P .Sinα
i

1

i

+ Wi
26


Hãû säú äøn âënh :
n

K=

Pi

∑M
1
n

n

g

=

∑ P .Cosα .tgϕ
i

i

i

+ C i .l i

1

n

Zi
∑ M t ∑ Pi .Sinαi + w i . R
1
1
: trng lỉåüng mnh thỉï i

Ci : lỉûc dênh ca mnh thỉï i
ϕi

: gọc ma sạt ca mnh thỉï i

R : bạn kênh cung trỉåüt
Wi : lỉûc âäüng âáút , Wi = (0,1÷0,2)Pi

27


Nãúu âáút âäöng nháút:
n

K=

L
C
ϕ

tgϕ.∑ Pi .Cosα i + C.L
1

n

Zi
∑ Pi .Sinα i + Wi . R
1

: chiãưu di cung trỉåüt
: lỉûc dênh ca khäúi trỉåüt
: gọc ma sạt ca khäúi træåüt

28