Thiết kế đường đô thị và xử lý nền đất yếu bằng phương pháp cọc xi măng đất - Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông

MỤC LỤC

MỤC LỤC THUYẾT MINH
PHẦN 1: THIẾT KẾ KĨ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG NỐI KHU ĐƠ THỊ SINH
THÁI HỊA Q VÀ CẦU HÒA XUÂN..............................................................15
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG......................................................................16
1.1. Giới thiệu nhiệm vụ được giao.........................................................................16
1.2. Vai trị vị trí tuyến đường trong việc phát triển kinh tế, quốc phòng, dân sinh và
xã hội....................................................................................................................... 16
1.2.1. Vị trí của tuyến đường...............................................................................16
1.2.2. Sự cần thiết đầu tư.....................................................................................17
1.3. Phạm vi dự án...................................................................................................18
1.4. Đặc điểm kinh tế - xã hội..................................................................................19
1.4.1. Tình hình phát triển dân số........................................................................19
1.4.2. Tình hình lao động, ngành nghề trong vùng..............................................19
1.5. Đặc điểm về điều kiện tự nhiên........................................................................19
1.5.1. Điều kiện khí hậu, thủy văn.......................................................................19
1.5.2. Điều kiện địa hình......................................................................................21
1.5.3. Điều kiện về địa chất.................................................................................21
1.5.4. Điều kiện về vật liệu xây dựng..................................................................24
1.6. Hiện trạng tuyến và các cơng trình trên tuyến..................................................25
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CẤP THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU KỸ
THUẬT CỦA TUYẾN............................................................................................26
2.1. Xác định cấp hạng tuyến đường.......................................................................26
2.1.1. Các căn cứ.................................................................................................26
2.1.2. Xác định cấp hạng tuyến đường.................................................................26
2.2. Tính tốn chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của tuyến....................................................28
2.2.1. Tốc độ thiết kế...........................................................................................28
2.2.2. Xác định độ dốc dọc lớn nhất....................................................................28
2.2.3. Độ dốc dọc nhỏ nhất..................................................................................31
2.2.4. Tầm nhìn trên bình đồ : (S1, S2, S4)............................................................32

2.2.5. Bán kính đường cong nằm.........................................................................37
1


2.2.6. Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng.....................................40
2.2.7. Xác định số làn xe.....................................................................................43
2.2.8. Chiều rộng 1 làn xe....................................................................................43
2.2.9. Xác định độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong nằm, phương pháp
bố trí độ mở rộng.................................................................................................45
2.2.10. Xác định độ dốc siêu cao,đoạn vuốt nối siêu cao , phương pháp nâng siêu
cao , đường cong chuyển tiếp..............................................................................46
2.2.11. Xác định chiều rộng mặt đường, lề đường và nền đường........................49
2.2.12. Môđuyn đàn hồi yêu cầu và loại mặt đường..........................................51
2.3. Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến.................................................52
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ........................................................................53
3.1. Bình đồ đường đơ thị........................................................................................53
3.1.1. Các yếu tố của bình đồ tuyến.....................................................................53
3.1.2. Nội dung thiết kế bình đồ đường đơ thị.....................................................53
3.2. u cầu, ngun tắc thiết kế.............................................................................53
3.3. Thiết kế định hướng tuyến................................................................................55
3.3.1. Thiết kế hướng tuyến.................................................................................55
3.3.2. Siêu cao.....................................................................................................56
3.3.3. Thiết kế đường cong nằm..........................................................................56
3.3.4. Thiết kế đường cong chuyển tiếp (ĐCCT).................................................59
3.3.5. Lập bảng cắm cong chi tiết........................................................................62
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TRẮC DỌC....................................................................64
4.1. Yêu cầu đối với thiết kế trắc dọc đường đô thị.................................................64
4.2. Thiết kế trắc dọc:..............................................................................................65
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ TRẮC NGANG..............................................................67
5.1. Yêu cầu, nguyên tắc thiết kế.............................................................................67

5.1.1. Yêu cầu......................................................................................................67
5.1.2. Nguyên tắc thiết kế....................................................................................67
5.2. Các kích thước cơ bản của mặt cắt ngang.........................................................68
5.3. Thiết kế trắc ngang...........................................................................................69
5.3.1. Đề xuất phương án cấu tạo các bộ phận có trong mặt cắt ngang................69
5.3.2. Xác định kích thước, vị trí các bộ phận có trong mặt cắt ngang................74
2


5.4. Tính tốn khối lượng đào đắp...........................................................................77
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ KẾT CẤU NỀN ÁO ĐƯỜNG – KẾT CẤU VỈA HÈ.....78
6.1.Cơ sở thiết kế kết cấu áo đường.........................................................................78
6.1.1. Quy trình tính tốn – tải trọng tính tốn.....................................................78
6.1.2. Xác định lưu lượng xe tính tốn................................................................78
6.1.3. Xác định mơđun đàn hồi u cầu cho phần xe chạy và cho phần lề gia cố 82
6.1.4. Xác định hướng đầu tư..............................................................................84
6.1.5.Xác định các điều kiện cung cấp vật liệu, bán thành phẩm, cấu kiện..........84
6.1.6.Xác định các điều kiện thi công..................................................................85
6.2. Thiết kế kết cấu áo đường.................................................................................85
6.2.1. Quan điểm thiết kế cấu tạo KCAĐ............................................................85
Hình I.6.1. Sơ đồ các tầng, lớp của kết cấu áo đường mềm và kết cấu nền - áo
đường............................................................................................................... 86
6.2.2. Căn cứ đề xuất các phương án cấu tạo kết cấu áo đường...........................86
6.2.3. Đề xuất các phương án KCAD..................................................................86
6.2.4. Tính tốn cường độ kết cấu áo đường........................................................87
6.3. Thiết kế kết cấu vỉa hè......................................................................................98
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC DỌC VÀ THOÁT NƯỚC
NGANG................................................................................................................102
7.1. Thiết kế chiều đứng đường phố và nút giao thơng..........................................102
7.1.1.u cầu, mục đích thiết kế........................................................................102

7.1.2. Thiết kế chiều đứng đường phố...............................................................102
7.1.3. Thiết kế chiều đứng nút giao thông

..........................................................103

7.2. Thiết kế hệ thống thốt nước đường đơ thị.....................................................108
7.2.1. Ngun tắc thiết kế..................................................................................108
7.2.2. Thiết kế hệ thống thoát nước mưa đường phố.........................................109
7.3. Tính tốn lưu lượng thiết kế cống thốt nước mưa.........................................113
7.3.1. Lưu lượng thiết kế cống thoát nước mưa.................................................113
7.3.2. Lưu lượng nước thải sinh hoạt.................................................................115
7.3.3.Tính tốn thủy lực mương thốt nước.......................................................116
7.4. Tính tốn thiết kế cống trịn bê tơng ly tâm ngang đường..............................117
3


7.4.1. Giải pháp thiết kế.....................................................................................117
7.4.2. Số liệu thiết kế.........................................................................................118
7.5. Tính tốn kết cấu hố ga...................................................................................118
7.5.1. Tính tốn kết cấu tấm đan........................................................................119
7.5.2. Tính tốn kết cấu mương ngang...............................................................123
7.5.3. Tính tốn kết cấu thân hố ga....................................................................126
7.6. Tính tốn cống trịn chịu lực bê tơng cốt thép.................................................132
7.6.1. Chọn kích thước sơ bộ.............................................................................133
7.6.2.Tính ngoại lực...........................................................................................133
7.6.2. Tính nội lực.............................................................................................138
7.6.3. Kiểm tra điều kiện đảm bảo cường độ và kiểm tra nứt............................143
CHƯƠNG 8........................................................................................................... 147
THIẾT KẾ TỔ CHỨC GIAO THÔNG – CÂY XANH – CHIẾU SÁNG.............147
8.1. Thiết kế tổ chức giao thông............................................................................147

8.1.1. Thiết kế nút giao thông............................................................................147
8.1.2. Vạch tín hiệu giao thơng..........................................................................152
8.1.3. Biển báo hiệu...........................................................................................154
8.2. Thiết kế cây xanh............................................................................................157
8.2.1. Căn cứ để thiết kế....................................................................................157
8.2.2. Mục đích..................................................................................................158
8.2.3. Nguyên tắc chung....................................................................................158
8.2.4. Chọn loại cây trồng trên hè phố...............................................................159
8.2.5. Chọn loại cây trồng trên dải phân cách....................................................159
8.2.6. Bố trí cây trồng........................................................................................159
8.3. Thiết kế hệ thống chiếu sáng..........................................................................159
8.3.1. Mục đích..................................................................................................160
8.3.2. Yêu cầu....................................................................................................160
8.3.3. Giải pháp thiết kế.....................................................................................160
8.3.4. Các sơ đồ bố trí đèn chiếu sáng...............................................................162
8.3.5. Tính tốn đèn chiếu sáng.........................................................................162
8.3.6. Cấu tạo cột điện.......................................................................................164
8.3.7. Kiểm tra đèn............................................................................................164
4


8.3.8.Bố trí đèn trang trí....................................................................................164
CHƯƠNG 9: LẬP DỰ TỐN CƠNG TRÌNH.....................................................166
9.1. Các căn cứ lập dự tốn....................................................................................166
9.2. Trình tự lập dự toán........................................................................................167
PHẦN II: ĐỀ TÀI NCKH SINH VIÊN.................................................................168
Đặt vấn đề.............................................................................................................. 169
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU
............................................................................................................................... 170
1.1. Khái niệm về nền đất yếu...............................................................................170

1.1.1. Khái niệm................................................................................................170
1.1.2. Một số đặc điểm của nền đất yếu.............................................................170
1.2. Các biện pháp xử lý nền đất yếu.....................................................................171
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG TRỤ XI MĂNG –
ĐẤT...................................................................................................................... 175
2.1. Tổng quan về phương pháp xử lý nền đất yếu bằng trụ xi măng đất..............175
2.1.1. Sơ lược về lịch sử phát triển trụ xi măng đất...........................................175
2.1.2. Khái niệm về phương pháp trụ xi măng đất.............................................178
2.1.3. Ứng dụng của phương pháp.....................................................................178
2.1.4. Ưu điểm của trụ xi măng đất....................................................................179
2.2. Tính toán thiết kế trụ xi măng đất...................................................................180
2.2.1. Các phương pháp tính tốn thiết kế trụ xi măng đất................................180
2.2.2. Các sơ đồ bố trí trụ..................................................................................181
2.3. Cơng nghệ thi cơng trụ xi măng đất................................................................182
2.3.1. Nguyên tắc gia cố đất nền........................................................................182
2.3.3. Công nghệ trộn khô (Dry Jet Mixing)......................................................190
2.3.4. Kết luận...................................................................................................193
2.3.5. Một số đơn vị nhà thầu thi công cọc xi măng đất tại Việt Nam...............193
2.4. Quy trình thí nghiệm đánh giá chất lượng trụ xi măng đất và kiểm soát chất
lượng..................................................................................................................... 194
2.4.1. Các thí nghiệm trong phịng.....................................................................194
2.4.2. Các thí nghiệm ngồi hiện trường:...........................................................195
2.4.3. Kiểm soát chất lượng...............................................................................196
5


CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP VÀO XỬ LÝ ĐẤT YẾU DƯỚI NỀN
ĐƯỜNG TUYẾN ĐƯỜNG NỐI KHU ĐÔ THỊ SINH THÁI HÒA QUÝ VÀ CẦU
HÒA XUÂN..........................................................................................................197
3.1. Giới thiệu chung về tuyến đường....................................................................197

3.2. Tính tốn thiết kế trụ xi măng đất theo phương pháp phần tử hữu hạn bằng phần
mềm Plaxis 8.5......................................................................................................197
3.2.1. Quan điểm xử lý......................................................................................197
3.2.2. Điều kiện bài tốn....................................................................................198
3.2.3. Tính toán thiết kế kết cấu.........................................................................200
3.2.4. Kiểm tra ổn định trượt sâu:......................................................................210
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.........................................................213
4.1. Kết luận..........................................................................................................213
4.2. Kiến nghị........................................................................................................213

6


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng I.2.1. Thành phần dòng xe cơ giới..................................................................27
Bảng I.2.2. Qui đổi xe hỗn hợp về xe con...............................................................28
Bảng I.2.3. Xác định độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo...........................29
Bảng I.2.4. Trọng lương trục xe và toàn bộ xe........................................................30
Bảng I.2.5. Xác định sức cản khơng khí..................................................................30
Bảng I.2.6. Xác định độ dốc lớn nhất theo điều kiện sức bám.................................31
Bảng I.2.7. Tốc độ xe chạy của từng loại xe............................................................31
Bảng I.2.8. Độ dốc dọc tối thiểu..............................................................................32
Bảng I.2.9. Bảng tính tốn tầm nhìn trong nút tương ứng với tốc độ xe chạy.........37
Bảng I.2.10. Quan hệ Rnằm -  - isc............................................................................38
Bảng I.2.11. Bảng tính tốn bán kính bó vỉa tại nút.................................................40
Bảng I.2.12. Độ mở rộng phần xe chạy 4 làn xe trong đường cong nằm.................45
Bảng I.2.13. Kết quả tính tốn và lựa chọn độ dốc siêu cao isc của..........................47
Bảng I.2.14. Chiều dài đoạn nối siêu cao tính tốn theo quy phạm.........................48
Bảng I.2.15. Giá trị chiều dài đường cong chuyển tiếp............................................49

Bảng I.2.16. Các yếu tố trên mặt cắt ngang.............................................................50
Bảng I.2.17. Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến....................................52
Bảng I.3.1. Tọa độ các điểm khống chế...................................................................55
Bảng I.3.2. Các yếu tố đường cong nằm..................................................................56
Bảng I.3.3. Các yếu tố đường cong nằm..................................................................57
Bảng I.3.4. Bảng cắm cong đường cong nằm R=1000m bằng phương pháp pháp tọa
độ vng góc bằng máy tồn đạc điện tử.................................................................58
Bảng I.3.5. Xác định tọa độ x0 ;y0 tại cuối đường cong chuyển tiếp........................61
Bảng I.3.6. Xác định chiều dài đường cong còn lại.................................................61
Bảng I.3.7. Xác định TDT ,TCT tại các đường cong...............................................61
Bảng I.3.8. Kết quả cắm cong đường cong chuyển tiếp R = 1000m........................62
Bảng I.3.9. Tính tốn bán kính bó vỉa tại nút...........................................................63
Bảng I.3.10. Bán kính bó vỉa và các yếu tố đường vòng xe tại nút..........................63
Bảng I.4.1. Yêu cầu về độ cao bố trí cơng trình ngầm.............................................64
Bảng I.4.2. Cao độ các điểm khống chế..................................................................65
7


Bảng I.4.3. Kết quả thiết kế trắc dọc.......................................................................65
Bảng I.5.1. Các yếu tố cơ bản của mặt cắt ngang....................................................74
Bảng I.6.1. Lưu lượng của từng loại xe ở năm đầu khai thác..................................79
Bảng I.6.2. Tính số trục xe qui đổi về trục xe tiêu chuẩn 100kN ở năm đầu tiên....79
Bảng I.6.3. Số trục xe tiêu chuẩn tại các năm trong thời đoạn khai thác.................80
Bảng I.6.4. Số trục xe tiêu chuẩn trên lề gia cố.......................................................81
Bảng I.6.5. Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính tốn..........................82
Bảng I.6.6. Mơđun đàn hồi u cầu ở các năm tính tốn cho phần xe chạy.............83
Bảng I.6.7. Môđun đàn hồi yêu cầu đối với lề gia cố..............................................83
Bảng I.6.8. Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu Eyc đối với phần xe chạy.......................84
Bảng I.6.9. Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu Eyc đối với phần lề gia cố...................84
Bảng I.6.10. Các phương án kết cấu áo đường........................................................86

Bảng I.6.11. Xác định các đặc trưng tính tốn của các lớp vật liệu.........................87
Bảng I.6.12. Kết quả tính đổi tầng2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb phương án 1....88
Bảng I.6.13. Kết quả tính đổi tầng2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb phương án 2....89
Bảng I.6.14. Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb........................90
Bảng I.6.15. Kết quả giá thành của 3 phương án.....................................................91
Bảng I.6.16. So sánh các phương án........................................................................91
Bảng I.6.17. Tính Etb của các lớp theo điều kiện trượt.............................................93
Bảng I.6.18. Kết quả quy đổi 2 lớp kết cấu phía dưới để tính Etb...........................96
Bảng I.6.19. Bảng quy đổi 3 lớp kết cấu phía dưới để tính Etb.................................97
Bảng I.6.20. So sánh các phương án kết cấu vỉa hè...............................................100
Bảng I.7.1. Khoảng cách giữa các giếng thu..........................................................111
Bảng I.7.2. Khoảng cách giữa ống thốt nước tới các cơng trình khác..................112
Bảng I.7.3. Hệ số dịng chảy của lớp phủ..............................................................113
Bảng I.7.4. Các thơng số tính tốn áp lực đất nằm ngang lên hố ga......................127
Bảng I.7.5. Kết quả tính tốn áp lực đất nằm ngang lên hố ga...............................128
Bảng I.7.6. Kết quả tính tốn áp lực thẳng đứng tác dụng lên hố ga......................129
Bảng I.7.7. Bảng tính kiểm tra cường độ thân mố.................................................130
Bảng I.7.8. Bảng tính tốn mơmen uốn do tải trọng tác dụng................................131
Bảng I.7.9. Bảng tính kiểm tra cường độ đất dưới đáy hố ga.................................132
Bảng I.8.1. Lý trình các nút giao thơng trên tuyến.................................................147
8


Bảng I.8.2. Các thời đoạn bật đèn..........................................................................151
Bảng I.8.3. Phân loại chiếu sáng theo TCVN 529-2001........................................160
Bảng I.8.4. Bảng các cấp chiếu sáng.....................................................................160
Bảng I.8.5. Bảng tương quan giữa e và loại đường................................................161
Bảng I.8.6. Bảng hệ số giảm độ chiếu sáng của đèn theo thời gian.......................162
Bảng I.8.7. Hệ số sử dụng f...................................................................................163
Bảng I.8.8. Hệ số phụ thuộc đặc tính phản quang của vật liệu làm đường............163

Bảng II.1.1. Phân loại các kĩ thuật xử lý nền.........................................................172
Bảng II.1.2. Một số phương pháp xử lý nền phổ biến ở nước ta hiện nay.............173
Bảng II.2.1. Một số cơng trình sử dụng cọc xi măng đất ở Việt Nam....................176
Bảng II.3.1. Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất.......................................................198
Bảng II.3.2. Bảng tính tốn quy đổi hoạt tải về lớp đất tương đương....................199
Bảng II.3.3. Tóm tắt kết quả tính tốn khi thay đổi chiều dài trụ..202
Bảng II.3.4. Tóm tắt kết quả tính tốn khi thay đổi mật độ của....204
Bảng II.3.5. Tóm tắt kết quả tính tốn khi thay đổi mật độ của....204
Bảng II.3.6. Tóm tắt kết quả tính tốn khi thay đổi mật độ của....205
Bảng II.3.7. Tóm tắt kết quả tính tốn khi thay đổi chiều dài trụ..207
Bảng II.3.8. Tóm tắt kết quả tính tốn khi thay đổi mật độ của....208
Bảng II.3.9. Tóm tắt kết quả tính tốn khi thay đổi mật độ của....209

9


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình I.1.1. Bản đồ hành chính quận Cẩm Lệ...........................................................16
Hình I.1.2. Vị trí tuyến thiết kế................................................................................16
Hình I.2.1. Sơ đồ tầm nhìn 1 chiều..........................................................................32
Hình I.2.2. Sơ đồ tầm nhìn tránh xe 2 chiều............................................................33
Hình I.2.3. Sơ đồ tầm nhìn vượt xe.........................................................................34
Hình I.2.4. Sơ đồ tầm nhìn ngang............................................................................35
Hình I.2.5. Sơ đồ tính tốn tầm nhìn trong nút giao thơng cùng mức dạng +..........36
Hình I.2.6. Sơ đồ tính tốn tầm nhìn trong nút giao thơng cùng mức dạng.............36
Hình I.2.7. Sơ đồ bố trí đoạn nối siêu cao...............................................................37
Hình I.2.8. Sơ đồ xác định bán kính bó vỉa.............................................................40
Hình I.2.9. Các ký hiệu về dấu độ dốc dọc..............................................................41
Hình I.2.10. Sơ đồ đảm bảo tầm nhìn ban đêm trên đường cong đứng lõm.............42

Hình I.2.11. Sơ đồ xếp xe của Zamakhaep..............................................................44
Hình I.2.12. Sơ đồ bố trí đường cong chuyển tiếp...................................................46
Hình I.2.13. Đoạn vuốt nối siêu cao........................................................................48
Hình I.2.14. Sơ đồ nâng siêu cao.............................................................................49
Hình I.3.1. Cấu tạo đường cong clothoide...............................................................59
Hình I.5.1. Một số loại gạch Block Zigzac..............................................................69
Hình I.5.2. Một số loại gạch Block hoa thị..............................................................69
Hình I.5.3. Một số loại gạch Terrazzo.....................................................................70
Hình I.5.4. Mặt cắt ngang bó vỉa phương án 1.........................................................70
Hình I.5.5. Đá bó vỉa phương án 1..........................................................................70
Hình I.5.6. Mặt cắt ngang bó vỉa phương án 2.........................................................71
Hình I.5.7. Đá bó vỉa phương án 2..........................................................................71
Hình I.5.8. Đèn đường DH027/MK và DH018/MK................................................72
Hình I.5.9. Đèn đường DH013/MK và DH011/MK................................................73
Hình I.5.10. Đèn trang trí........................................................................................73
Hình I.5.11. Thiết kế trắc ngang phương án 1.........................................................74
Hình I.5.12. Thiết kế trắc ngang phương án 2.........................................................76
Hình I.5.13. Thiết kế trắc ngang trong đường cong nằm có siêu cao.......................77
10


Hình I.6.1. Sơ đồ các tầng, lớp của kết cấu áo đường mềm và kết cấu nền - áo
đường...................................................................................................................... 86
Hình I.6.2. Sơ đồ tính tốn cường độ theo điều kiện cân bằng giới hạn trượt..........93
Hình I.6.3. Kết cấu vỉa hè phương án 1...................................................................98
Hình I.6.4 Gạch block Zigzac..................................................................................99
Hình I.6.5. Kết cấu vỉa hè phương án 2...................................................................99
Hình I.6.6. Gạch block hoa thị.................................................................................99
Hình I.6.7. Kết cấu vỉa hè phương án 3.................................................................100
Hình I.6.8. Gạch Terazzo.......................................................................................100

Hình I.7.1. Hình dạng chiều đứng nút giao số 3....................................................104
Hình I.7.2. Hình vẽ tính tốn chiều đứng nút giao số 3.........................................105
Hình I.7.3. Chiều Đứng Nút Giao Số 3..................................................................106
Hình I.7.4. Chiều đứng nút giao số 1.....................................................................107
Hình I.7.5. Chiều đứng nút giao số 2.....................................................................107
Hình I.7.6. Chiều đứng nút giao số 4.....................................................................107
Hình I.7.7. Tính tốn rãnh biên răng cưa với độ dốc dọc 0%................................109
Hình I.7.8. Tính tốn rãnh biên răng cưa với độ dốc dọc 0,08%...........................110
Hình I.7.9. Sơ đồ xác định diện tích......................................................................110
Hình I.7.10. Cấu tạo hố ga loại 1...........................................................................119
Hình I.7.11. Cấu tạo hố ga loại 2...........................................................................119
Hình I.7.12. Sơ đồ tính tấm đan loại 1...................................................................120
Hình I.7.13. Sơ đồ tính tấm đan loại 2...................................................................122
Hình I.7.14. Cấu tạo mương ngang........................................................................124
Hình I.7.15. Sơ đồ tính nội lực mương ngang.......................................................124
Hình I.7.16. Ngoại lực tác dụng trên thân cống (mố nhẹ)......................................127
Hình I.7.17. Sơ đồ tính tốn áp lực thẳng đứng tác dụng lên hố ga.......................129
Hình I.7.18. Sơ đồ tính kiểm tra cường độ đất nền dưới hố ga..............................131
Hình I.7.18. Sơ đồ xếp 1 xe H30 theo phương ngang và dọc đường.....................134
Hình I.7.19. Sơ đồ xếp 2 xe H30 theo phương ngang và dọc đường.....................135
Hình I.7.20. Sơ đồ xếp xe HK80 theo phương dọc và phương ngang...................135
Hình I.7.21. Sơ đồ xếp 1 xe H30 theo phương ngang và dọc đường.....................136
Hình I.7.22. Sơ đồ xếp 2 xe H30 theo phương ngang và dọc đường.....................137
11


Hình I.7.23. Sơ đồ xếp 2 xe H30 theo phương ngang và dọc đường....................138
Hình I.7.24. Sự phân bố áp lực đất và áp lực do hoạt tải trên cống trịn................139
Hình I.7.25. Sự phân bố áp lực do trọng lượng bản thân gây ra............................139
Hình I.7.26. Sơ đồ tổ hợp mơmen..........................................................................141

Hình I.8.1. Nút giao thơng số 3.............................................................................149
Hình I.8.2. Thiết kế đèn tín hiệu cho nút giao thơng số 2......................................151
Hình I.8.3. Thiết kế đèn tín hiệu cho nút giao thơng số 1......................................151
Hình I.8.4. Vạch số 1 - Đờng tim trên mặt đờng hai làn xe ngợc chiều, đơn vị cm152
Hỡnh I.8.5. Vạch số 2 - Vạch phân tuyến các làn xe, đơn vị cm............................153
Hỡnh I.8.6. Vạch số 4 vạch mép ngoài làn xe, đơn vị cm.......................................153
Hỡnh I.8.7. Vạch số 9 - Vạch ngời đi bộ qua đờng vuông góc, đơn vị cm..............154
Hỡnh I.8.8. Vạch số 10 - Vạch ngời đi bộ qua đờng cắt chéo, đơn vị cm...............154
Hỡnh I.8.9. Bin bỏo ng i bộ sang ngang........................................................155
Hình I.8.10. Biển 224............................................................................................156
Hình I.8.11. Biển 102............................................................................................156
Hình I.8.12. Hình 303............................................................................................157
Hình I.8.13. Các thơng số kích thước bố trí cột đèn chiếu sáng.............................162
Hình I.8.14. Sơ đồ tính độ rọi từng điểm...............................................................164
Hình II.2.1. Khoan cọc xi măng đất gia cố nền đường đầu cầu Trần Thị Lý.........176
Hình II.2.2. Thi cơng hạng mục cọc vữa xi măng đất - Khu vui chơi giải trí Tun
Sơn – Đà Nẵng......................................................................................................177
Hình II.2.3. Thi cơng xử lí nền bằng cọc vữa xi măng đất dự án Đường Liên cảng
Cái Mép-Thị Vải...................................................................................................177
Hình II.2.4. Thi cơng hạng mục cọc vữa xi măng đất – Dự án cảng Sao Mai – Bến
Định, thành phố Vũng Tàu....................................................................................177
Hình II.2.5. Một số ứng dụng của trụ xi măng đất.................................................179
Hình II.2.6. Ví dụ bố trí trụ trộn khơ.....................................................................181
Hình II.2.7. Bố trí trụ trùng nhau theo khối...........................................................181
Hình II.2.8. Bố trí trụ trộn ướt trên mặt đất:..........................................................181
Hình II.2.9. Bố trí trụ trộn ướt trên biển................................................................182
Hình II.2.10. Bố trí trụ trùng nhau trộn ướt, thứ tự thi cơng..................................182
Hình II.2.11. Cơng nghệ thi cơng cọc xi măng - đất..............................................183
12

Hình II.2.12. Các loại cánh trộn đất xi măng sử dụng phương pháp ướt ở Nhật Bản
............................................................................................................................... 184
Hình II.2.13. Các loại máy trộn đất xi măng sử dụng phương pháp ướt ở Mỹ.......185
Hình II.2.14. Các loại cánh thi cơng đất trộn xi măng ướt ở Châu Âu...................186
Hình II.2.15. Cơng nghệ đơn pha..........................................................................187
Hình II.2.16. Cơng nghệ hai pha............................................................................187
Hình II.2.17. Cơng nghệ 3 pha..............................................................................188
Hình II.2.18. Mơ tả q trình thi cơng tạo trụ xi măng – đất.................................188
Hình II.2.19. Sơ đồ cơng nghệ trộn ướt.................................................................189
Hình II.2.20. Một số cánh trộn xi măng đất theo cơng nghệ trộn khơ trên.............192
Hình II.2.21. Sơ đồ cơng nghệ trộn khơ.................................................................192
Hình II.3.1. Sơ đồ tính của bài tốn.......................................................................200
Hình II.3.2. Mơ hình bài tốn khi chưa xử lý........................................................200
Hình II.3.3. Biến dạng nền đất trước khi xử lý......................................................201
Hình II.3.4. Độ lún tại tim đường khi chưa xử lý đất yếu......................................201
Hình II.3.5. Mơ hình hóa bài tốn trong Plaxis......................................................202
Hình II.3.6. Biểu đồ độ lún của nền đất khi chiều dài trụ thay đổi.........................202
Đồ thị II.1. Mối quan hệ giữa độ lún và chiều dài trụ đường kính 0,6m................203
Hình II.3.7. Biểu đồ độ lún của nền đất khi mật độ thay đổi chiều dài 11,5m.203
Hình II.3.8. Biểu đồ độ lún của nền đất khi mật độ thay đổi chiều dài 12m....204
Hình II.3.9. Biểu đồ độ lún của nền đất khi mật độ thay đổi chiều dài 12,5m.205
Đồ thị II.2. Mối quan hệ giữa chiều dài, mật độ trụ và độ lún của nền đường của
phương án đường kính trụ 0.6m............................................................................205
Hình II.3.10. Biểu đồ độ lún của nền đất khi chiều dài trụ thay đổi.......................206
Đồ thị II.3. Mối quan hệ giữa độ lún và chiều dài trụ đường kính 0,8m................207
Hình II.3.11. Biểu đồ độ lún của nền đất khi mật độ thay đổi chiều dài 12m. .208
Hình II.3.12. Biểu đồ độ lún của nền đất khi mật độ thay đổi chiều dài 12,5m
............................................................................................................................... 208
Đồ thị II.4. Mối quan hệ giữa chiều dài, mật độ trụ và độ lún của nền đường của

phương án đường kính trụ 0,8m............................................................................209
Hình II.3.13. Biểu đồ áp lực nước lỗ rỗng sau khi xử lý........................................210
Hình II.3.14. Kết quả tính toán xác định cung trượt bằng phần mềm Plaxis.........211
13


Hình II.3.15. Biểu đồ thể hiện hệ số ổn định nền đường.......................................211

14


PHẦN 1
THIẾT KẾ KĨ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG NỐI
KHU ĐÔ THỊ SINH THÁI HÒA QUÝ VÀ CẦU HÒA XUÂN
(50%)

15


CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Giới thiệu nhiệm vụ được giao
Phần 1: Thiết kế tuyến đường nối khu sinh thái Hòa Quý với cầu Hòa Xuân –
Tp Đà Nẵng
Phần 2: Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường khi đi qua vùng đất yếu bằng trụ
xi măng đất
1.2. Vai trò vị trí tuyến đường trong việc phát triển kinh tế, quốc phịng, dân
sinh và xã hội
1.2.1. Vị trí của tuyến đường
Tuyến đường thiết kế mới đường nối khu sinh thái Hòa Quý với cầu Hòa Xuân

thuộc phường Hòa Xuân, quận Cẩm Lệ, thành phố Đà Nẵng.

Hình I.1.1. Bản đồ hành chính quận Cẩm Lệ

Hình I.1.2. Vị trí tuyến thiết kế
16


Vị trí của Quận Cẩm Lệ: phía Đơng giáp quận Ngũ Hành Sơn; phía Tây và
Nam giáp huyện Hịa Vang; phía Bắc giáp các quận Liên Chiểu, Thanh Khê, Hải
Châu.
Quận Cẩm Lệ có diện tích: 33,76 km2, chiếm 2,63% diện tích tồn thành phố; dân
số: 92.824 người, chiếm 10% số dân toàn thành phố, mật độ dân số: 2.749,53
người/km2. (Theo niên giám thống kê thành phố Đà Nẵng năm 2010).
Quận Cẩm Lệ gồm 06 đơn vị hành chính cấp phường: Kh Trung, Hịa Thọ Đơng,
Hịa Thọ Tây, Hịa An, Hịa Phát, Hòa Xuân. Quận Cẩm Lệ là Quận đầu tiên của
thành phố thí điểm mơ hình Bí thư Quận ủy đồng thời Chủ tịch UBND Quận.
Theo quy hoạch chung của thành phố Đà Nẵng trong những năm tới sẽ đầu tư
xây dựng cơ sở hạ tầng mở rộng thành phố về phía Nam. Kết nối các khu du lịch
sinh thái Hịa Xn với khu văn hóa Non Nước và khu làng đại học Hòa Quý. Để
thực hiện mục tiêu này thì thành phố Đà Nẵng đã đầu tư xây dựng cầu Hịa Xn và
cầu Nguyễn Tri Phương vượt sơng Cẩm Lệ nối vào vùng đất Hòa Xuân giàu tiềm
năng nhưng hạ tầng giao thơng kém phát triển. Vì vậy việc đầu tư xây dựng đường
nối với cầu Hịa Xn (phía Hịa Xn) và cầu vượt sơng Cái là cần thiết.
1.2.2. Sự cần thiết đầu tư
Đà Nẵng chính thức trở thành Thành phố trực thuộc Trung ương từ năm 1997
và đã được công nhận là đô thị loại I cấp Quốc Gia năm 2003. Từ năm 1995 đến
nay thành phố đã tập trung việc phát triển đô thị, mở rộng lại đường sá. Ngoài
nguồn vốn do Trung ương hỗ trợ xây dựng cải tạo hệ thống hạ tầng đô thị như Hầm
đường bộ qua đèo Hải Vân, sân bay quốc tế Đà Nẵng, Dự án mở rộng cảng Tiên Sa,

Hành lang Đơng Tây, Nút giao Hồ Cầm QL14B. Thành phố cũng đã đầu tư xây
dựng hồn chỉnh mạng lưới giao thơng đơ thị, đặc biệt là các trục đường chính như
đường Cách Mạng Tháng Tám, đường 2-9, đường Nguyễn Tri Phương nối dài,
đường ven biển, đường Lê Văn Hiến - Trần Đại Nghĩa. Kết quả đã làm bộ mặt của
thành phố thay đổi rõ rệt, thúc đẩy kinh tế phát triển.
Theo kế hoạch phát triển kinh tế xã hội 5 năm của thành phố Đà Nẵng (tháng
5/2005), thành phố sẽ đầu tư mở rộng các khu đô thị dân cư, giáo dục và cơng
nghiệp về phía khu vực Tây Bắc và phía Nam thành phố. Đặc biệt là phát triển đơ
thị khu vực từ đường Cách mạng tháng 8 về phía nam thành phố theo hướng chuyển
17


dịch kinh tế từ nông nghiệp sang dịch vụ và du lịch. Vì vậy việc đầu tư xây dựng
tuyến đường nối cầu Hịa Xn với khu đơ thị sinh thái Hòa Quý là phù hợp với quy
hoạch phát triển kinh tế xã hội của thành phố Đà Nẵng.
Khu vực xã Hòa Xuân trước đây như một ốc đảo được bao bọc bởi hệ thống
các con sông Cẩm Lệ, sông Cái, sơng Cổ Cị. Giao thơng trong vùng chủ yếu là các
đường giao thông nông thôn bị ngập lũ thường xuyên vào mùa mưa. Vì vậy giao
thơng đi lại của nhân dân trong vùng gặp rất nhiễu khó khăn, trắc trở. Hiện tại dân
cư các khối Khuê Đông và Đông Trà vẫn đi lại làm ăn bằng phương tiện chủ yếu là
thuyền đị rất bất tiện và khó khăn trong mùa mưa, lũ. Để khai thông một vùng đất
rộng lớn giàu tiềm năng thành phố Đà nẵng đã đầu tư xây dựng cầu Hồ Xn bắc
qua sơng Cẩm Lệ. Như vậy giao thông qua lại giữa trung tâm thành phố nối liền với
khối Trung Lương phường Hoà Xuân đã được giải quyết. Vì vậy việc đầu tư đường
nối cầu Hồ Xn và cầu nối vào khu đơ thị sinh thái Hịa Quý là việc làm rất cần
thiết để tạo nên tuyến đường ngắn nhất phục vụ chu cầu của nhân dân các khối
Khuê Đông, Đông Trà đi lại giao lưu buôn bán với trung tâm phía Nam thành phố
nơi tập trung Chợ đầu mối, siêu thị Metro, Khu triển lãm....
Khu vực Hịa Xn, Hịa Q có đặc điểm địa hình nhiều sông nước thuận lợi
cho việc phát triển du lịch sinh thái làng quê và các làng nghề truyền thống. Do đó

thành phố Đà Nẵng đã có chủ trương xây dựng đô thị cho khu vực này theo hướng
phát triển du lịch. Tuy nhiên hiện nay khu vực này đang bị cô lập, giao thông đi lại
giao lưu với khu vực trung tâm thành phố rất khó khăn. Vì vậy việc đầu tư xây dựng
đường nối cầu Hoà Xuân và cầu nối vào khu đơ thị sinh thái Hịa Q sẽ là tiền đề,
tạo động lực phát triển cho cả khu vực và tạo điều kiện thuận lợi để thu hút nhà đầu
tư.
Qua các phân tích trên, nhận thấy việc đầu tư xây dựng tuyến đường nối cầu
Hoà Xuân và cầu nối vào khu đơ thị sinh thái Hịa Q là rất cần thiết và cấp bách.
Đáp ứng được nhu cầu đi lại của nhân dân trong khu vực, tạo động lực phát triển
mở rộng đơ thị về phía Nam thành phố. Góp phần phát triển cơ sở hạ tầng của quận
Cẩm Lệ nói riêng và của cả thành phố Đà Nẵng nói chung.
1.3. Phạm vi dự án
Dự án đường đầu cầu Hịa Xn và cầu nối qua khu đơ thị sinh thái Hịa Q có:
18


-

Điểm đầu dự án: Km0+0,00 tiếp giáp với điểm cuối cầu Hòa Xuân, tọa độ

X=523975.368, Y= 1772273.420.
-

Điểm cuối dự án: Km1+593.39 nối vào khu du lịch sinh thái Hòa Quý, tọa độ

X=525242.043, Y= 1771309.129.
-

Tổng chiều dài tuyến đường là 1593.39m, trong đó:


Phạm vi hạng mục nền mặt đường, giao thơng, thoát nước bắt đầu từ

Km0+00  Km1+298.08 dài 1298.08m


Phạm vi hạng mục cầu sông Cái bắt đầu từ Km1+298.08 

Km1+593.39 dài 295.31m
-

Đoạn tuyến nghiên cứu thuộc địa phận phường Hòa Xuân, quận Cẩm Lệ,

thành phố Đà Nẵng.
Trong đồ án này chỉ đề cấp đến hạng mục nền mặt đường, giao thơng và thốt nước
đoạn Km0+00  Km1+298.08.
1.4. Đặc điểm kinh tế - xã hội
1.4.1. Tình hình phát triển dân số
Tuyến đi qua khu vực có dân cư thưa thớt, chủ yếu tập trung ở các đoạn
Km0+220  Km0+300, Km0+960  Km1+250. Cơng trình nhà cửa chủ yếu là nhà
tơn và nhà ngói.
1.4.2. Tình hình lao động, ngành nghề trong vùng
Người dân sinh sống bằng nghề buôn bán nhỏ, làm công nhân ở các khu cơng
nghiệp và làm nơng.
Ngồi ra trên địa bàn quận có làng nghề truyền thống làm Khơ mè nổi tiếng nằm
bên cạnh dịng sơng Cẩm Lệ hiền hịa, cịn là nơi có món Bánh tráng cuốn thịt heo
độc đáo của người Đà Nẵng.
1.5. Đặc điểm về điều kiện tự nhiên
1.5.1. Điều kiện khí hậu, thủy văn
Theo số liệu của đài khí tượng thủy văn Đà Nẵng, thành phố Đà Nẵng ở tọa độ

108o72’ kinh Đông và 16o03’ vĩ Bắc với các đặc trưng khí tượng như sau:
1.5.1.1 Nhiệt độ
-

Nhiệt độ trung bình năm 25.6oC.
19


-

Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất 13.0oC.
Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất 40.9oC
1.5.1.2 Mưa
Đây là vùng có lượng mưa rất lớn:

-

Lượng mưa trung bình hàng năm 2066 mm

-

Lượng mưa lớn nhất 3077mm

-

Lượng mưa nhỏ nhất 1400mm

-

Số ngày mưa trung bình năm 140-148 ngày.

-

Số ngày mưa nhiều nhất trong tháng trung bình năm 22 ngày (tháng 10

hàng năm).
1.5.1.3 Gió
-

Hướng gió thịnh hành là hướng Đơng từ tháng 4 đến tháng 10, gió Bắc và Tây

Bắc từ tháng 10 đến tháng 3.
-

Tốc độ gió trung bình 3.3m/s
1.5.1.4 Độ ẩm khơng khí

-

Độ ẩm khơng khí trung bình năm

82%.

-

Độ ẩm khơng khí cao nhất trung bình năm

89%.

-

Độ ẩm khơng khí thấp nhất trung bình năm

75%.

-

Độ ẩm khơng khí thấp nhất tuyệt đối

18%.

1.5.1.5 Thủy văn
Do đặc điểm địa hình khu vực: Phía tây là dãy núi Trường Sơn và Tây Bắc dải
núi Hải Vân, phía đơng là vùng biển Đà Nẵng và biển Đơng có tác dụng đón hơi ẩm
từ biển vào, địa hình hẹp ngang nên phần thượng lưu, trung lưu của sơng, suối ngắn
và dốc, dịng chảy tập trung nhanh gây lũ đột ngột và ác liệt, còn khi xuống hạ lưu
lại bằng phẳng chảy tràn lan và bị ảnh hưởng thủy triều của biển nên thoát nước
chậm gây lụt nặng và kéo dài nhiều ngày
- Mực nước ngập hàng năm nước thường ngập 0.5-1m (cốt từ +1m đến +1.5m), mức
nước ngập cao nhất 3-4m và các năm 1999, 2004.
- Mực nước lũ sơng Cẩm Lệ tại cầu Hịa Xn
20