Giáo trình phân tích khả năng ứng dụng mặt cắt ngang nền đường biến đổi dọc theo tuyến địa hình p7 ppt

Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường

SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B. Trang 86

9
4
15 6
1
3
2
6
Nãön âæåìng
43
E0 = 42 MPa
D
Så âäö tênh
6
Nãön âæåìng
p
Echm =162,84 MPa
T
D
E12 =300 MPa
58 10
E34 =303,72 MPa

- Theo mục 7.12.1.2, cho giá trị E
12
= 300MPa.
- Xác định môđyun đàn hồi E
chm

trên mặt lớp đá cấp phối đá dăm loại I:
TT

Tên vật liệu E
i
h
i
t K h
t
E
tb

3 CPĐD loại I Dmax25 300 15
1,26 0,35 58 253,45
4 Mặt đường cũ 238,42

43
5 Móng nền đất (E0) 42
Tỷ số: 
33
58
D
H
1,76; trị số Etb của kết cấu áo đường được nhân thêm hệ số =1,20
Vậy : E
34
TB
= E
tb
x  = 253,45x 1,20 = 303,72 MPa

Từ các tỷ số:

33
58
D
H
1,76

72,303
42
E
E
34
TB
0
0,138

KOGAN 
34
TB
chm
E
E
0,5428
E
chm
= 0,5428  E
34
TB
= 0,5428  303,72 = 162,84 MPa

- Kiểm tra điều kiện trượt:
Từ các số liệu:

33
10
D
H
0,30

84,162
300
E
E
chm
12
1,84

Tra toán đồ

p
T
ax
0,2954
hình 3-13 [4]
P = 0,6 MPa : áp lực bánh xe tác dụng lên mặt đường  T
ax
= 0,177 MPa.
Xác địnhT
av
: Thường lớp BTN là lớp mặt,T

av
không đáng kể :T
av
= 0.
Ứng suất cắt hoạt động trong đất là T = T
ax
+ T
av
= 0,177 + 0 = 0,177 MPa.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w

w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V

i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
.
.
Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường

SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B. Trang 87

Lực dính tính toán : C

tt
= C x K
1
x K
2
x K
3

= 0,2x0,6x0,8x7,0 = 0,672 MPa.
Vậy T
ax
+ T
av
= 0,177 MPa <
tr
cd
tt
K
C
=
94,0
672,0
= 0,715 MPa
Lớp BTN đảm bảo chống trượt.
7.13. Kiểm tra ứng suất kéo khi uốn trong các lớp vật liệu toàn khối (Phương
án chọn).
Kết cấu được xem là đủ cường độ khi thoả mãn điều kiện dưới đây:
ku



ku
cd
ku
u
K
R
(7.12)
Trong đó:
+
ku

:ứng suất chịu kéo lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối dưới
tác dụng của bánh xe, xác định theo:
ku

=
ku

x p x k
b
(7.13)
với :
+
ku

: ứng suất kéo uốn đơn vị, xác định theo toán đồ hình (3-5) của [4].
+ p: áp lực của tải trọng trục tính toán, lấy p=0,6 MPa.
+ k
b
: hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng suất trong kết cấu áo đường

dưới tác dụng của tải trọng tính toán là bánh đôi hoặc bánh đơn, khi kiểm tra với
cụm bánh đôi lấy k
b
= 0,85.
+
ku
cd
K
: Là hệ số cường độ chịu kéo uốn được chọn tuỳ thuộc vào độ tin cậy
thiết kế, bảng 3-7 [4]. Đối với đường cấp IV, độ tin cậy đã được chọn trong phần
tính võng là 0,90 tương ứng với
ku
cd
K
=0,94.
+
ku
cd
R : là cường độ chịu kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối, xác định:

ku21
ku
cd
xRxkkR 
(7.14)
Với:
+ R
ku
: là cường độ chịu kéo uốn giới hạn ở nhiệt độ 15
o

C (MPa).
+ k
2
: hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác
nhân về khí hậu thời tiết, với bê tông nhựa loại I lấy k
2
= 1,0; bê tông nhựa loại II
lấy k
2
= 0,8.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w

w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
.
.
Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường

SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B. Trang 88

+ k
1
: hệ số xét đến sự suy giảm cường độ do vật liệu bị mỏi dưới tác
dụng của tải trọng trùng phục, đối với vật liệu bê tông nhựa k
1
lấy theo biểu thức sau:

22,0
e
1
N
11,11
k 
(7.15)
với Ne: là số trục xe tính toán tích luỹ trong suốt thời hạn thiết kế
thông qua trên một làn xe, xác định theo mục 7.2.4:
* Ở năm thứ 10:

1
0,22
11,11
0,720
(251639)
k  
* Ở năm thứ 15:

1
0,22
11,11
(497.776 )

k
 
0,620
7.13.1. Phương án đầu tư xây dựng một lần – Phương án 1b
7.13.1.1. Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn đối với BTN lớp dưới.
Tính toán theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn tương ứng với nhiệt độ 10
o
C.
- Đổi 2 lớp BTN về một lớp theo công thức đơn giản:
h
12
=10cm ; E
12
=
21
2211
hh
h.Eh.E


=
6
4
6.18004.1800


=1800 MPa
- Theo mục 7.12.1.2, E
chm
trên mặt lớp cấp phối đá dăm loại I như sau:

E
chm
23
= 163,02 MPa
- Sơ đồ tính:
H
p
E
BTN
E
chm
D

Từ các tỷ số :

33
10
D
H
0,30

02,163
1800
E
E
23
chm
BTN
11,04

Tra toán đồ hình 3-5 [4]

ku

=2,25  
ku
= 0,85  p 
ku

= 0,85  0,6  2,25 = 1,15 MPa
ku


=1

Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i

e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h

a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
.

.
Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường

SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B. Trang 89

Cường độ chịu kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối, xác định:

ku21
ku
cd
xRxkkR 
=0,620 x 1,0 x 2,4= 1,488 MPa
Vậy:
ku

=1,15 MPa 
ku
cd
ku
u
K
R
=
1,488
0,94
=1,583 MPa
Lớp BTN dưới đảm bảo điều kiện chịu kéo khi uốn.
7.13.1.1. Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn đối với BTN lớp trên.
- Lớp BTN trên có h= 4cm, E = 1800 MPa, R
u

= 2,8 MPa
- Xác định E
chm
trên mặt lớp BTN dưới :
TT

Tên vật liệu E
i
h
i
t K h
t
E
tb

2

BTN loại II Dmax25 1800 6
6,00 0,27 58 366,44
3

CPĐD loại I Dmax25 300 22
1,67 0,73 52 225,83
4

Cấp phối tiêu chuẩn loại C

180 30
5

Móng nền đất (E0) 42

Tỷ số: 
33
58
D
H
1,76 ; trị số Etb của kết cấu áo đường được nhân thêm hệ số =1,20
Vậy : E
TB
= E
tb
  = 366,44  1,20 = 439,12 MPa
Từ các tỷ số:

33
58
D
H
1,76

12,439
42
E
E
234
TB
0
0,096

KOGAN 
234
TB
chm
E
E
0,4642
E
chm
= 0,4642  E
234
TB
= 0,4642  439,12 = 203,84 MPa
- Kiểm tra:
Từ các tỷ số :

33
4
D
H
0,12

84,203
1800
E
E
chm
BTN
8,83

Tra toán đồ hình 3-5 [4]
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t

r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w

.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
.
.
Đồ Án Tốt Nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường

SVTH: Nguyễn Đình Ninh- Lớp 02X3B. Trang 90


ku

=1,22  
ku
= 0,85  p 
ku

= 0,85  0,6  1,22 = 0,62 MPa

Cường độ chịu kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối, xác định:

ku21
ku
cd
xRxkkR 
=0,620 x 1,0 x 2,8= 1,736 MPa
Vậy:
ku
 =0,62 MPa 
ku
cd
ku
u
K
R
=
1,736
0,94
=1,846 MPa
Lớp BTN trên đảm bảo điều kiện chịu kéo khi uốn.
7.13.2. Phương án đầu tư xây dựng phân kỳ – Phương án 2a
7.13.2.1. Giai đoạn 1: 10 năm đầu
* Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn đối với BTN lớp mặt.
- Lớp BTN có h= 7cm, E = 1800 MPa, R
u
= 2,4 MPa
- Theo mục 7.12.2.1.b, E
chm
trên mặt lớp cấp phối đá dăm loại 1 như sau:

E
chm
23
= 280,27 MPa
- Kiểm tra:
Từ các tỷ số :

33
7
D
H
0,21

27,280
1800
E
E
chm
BTN
6,42

Tra toán đồ hình 3-5 [4]

ku

=1,70  
ku
= 0,85  p 
ku


= 0,85  0,6  1,70 = 0,87 MPa
Cường độ chịu kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối, xác định:

ku21
ku
cd
xRxkkR 
=0,720 x 0,8 x 2,4= 1,382 MPa
Vậy:
ku

=0,87 MPa 
ku
cd
ku
u
K
R
=
1,382
0,94
=1,470 MPa
Lớp BTN đảm bảo điều kiện chịu kéo khi uốn.
7.13.2.1. Giai đoạn 2: 5 năm sau
a. Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn đối với BTN lớp dưới.
- Đổi 2 lớp BTN về một lớp theo công thức đơn giản:
h
12
=10cm ; E
12

=
21
2211
hh
h.Eh.E


=
6
4
6.18004.1800


=1800 MPa
- Theo mục 7.12.2.2.b, E
chm
trên mặt lớp cấp phối đá dăm loại I như sau:
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X

C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o

m
.
.