Đồ án thiết kế đường ô tô , tải trọng tính toán 100kN, áo đường mềm, đường kính vệt bánh xe D=33cm, áp cjleen mặt đường p = 0,6MPa

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
Chơng I. thiết kế kết cấu áo đờng
I.1. Số liệu thiết kế
I.1.1. Tải trọng và thời gian tính toán (22 TCN 211-06 ) [1]
Tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn là trục đơn của ô tô có trọng lợng 100 kN đối với áo đ-
ờng mềm thuộc mạng lới chung. Đờng kính vệt bánh xe quy ớc D = 33 (cm), áp lực lên mặt đ-
ờng p = 0,6 (MPa).
Thời gian tính toán kết cấu áo đờng lấy bằng thời gian đại tu của lớp mặt bền vững nhất,
với áo đờng cấp A1 lớp mặt phải là bê tông nhựa hạt trung có T
đạitu
= 15 năm, do đó thời gian
tính toán kết cấu áo đờng là 15 năm.
I.1.2. L u l ợng và thành phần dòng xe
Loại xe
Thành phần (%)
Tải nặng 35
Tải trung 25
Tải nhẹ 20
Xe con 20
Quy luật tăng xe hàng năm là N
t
= N
0
(1+q)
t
(xe/ngđ)
q : Hệ số tăng trởng hàng năm: q = 0,08;
N
t
: lu lợng xe chạy năm thứ t (xe/ngđ);

N
0
: lu lợng xe thời điểm bắt đầu khai thác:
N
0
= N
20
/(1+q)
20
= 1950/(1+0,08)
20
= 418 (xe/ngđ).
Từ đó tính toán lu lợng xe cho năm thứ 5, năm thứ 10, thứ 15. Kết quả:
N
20
q N
o
N
5
N
10
N
15
1950 8% 418 615 903 1327
Xác định các xe trong thành phần dòng xe:
tiit
NN .

=

it
N
: lu lợng xe loại i tại năm thứ t

i

: % xe loại i trong dòng xe

t
N
: lu lợng xe chạy năm thứ t

Thành phần dòng xe
t=0(năm) t=5(năm) t=10(năm) t=15(năm)
Tải nhẹ 84 123 181 265
Tải trung 105 154 226 332
Tải nặng 146 215 316 464
Tống Minh Thành 1097.49

1

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2

a.
Tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100kN:
4,4
21

=
tc
i
iti
P
P
NCCn
với

1
C
: hệ số trục,
( )
12,11
1
+= mC
, m: số trục của cụm

4,6
2
=C
cho các trục trớc và trục sau loại mỗi cụm bánh chỉ có 1 bánh và
0,1
2

=C
cho các trục sau loại mỗi cụm bánh có hai bánh ( cụm bánh đôi).
Bảng tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100kN năm thứ nhất(t=0).
Loại xe Tải trọng trục P
i
(kN) C
1
C
2
N
it
n
i
Tải nhẹ
Trục trớc 18,0 * * * *
Trục sau
56,0 1 1,0 84 7
Tải trung
Trục trớc 25,8 1 6,4 105 2
Trục sau
69,6 1 1,0 105 21
Tải nặng
Trục trớc 48,2 1 6,4 146 38
Trục sau
100,0 1 1,0 146 146


=
=++++==
5

1
214146382127
i
i
nN
(trục xe tiêu chuẩn/ngày đêm)
Bảng tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100kN năm thứ năm(t=5).
Loại xe Tải trọng trục P
i
(kN) C
1
C
2
N
it
n
i
Tải nhẹ
Trục trớc 18,0 * * * *
Trục sau
56,0 1 1,0 123 10
Tải trung
Trục trớc 25,8 1 6,4 154 3
Trục sau
69,6 1 1,0 154 31
Tải nặng
Trục trớc 48,2 1 6,4 215 55
Trục sau
100,0 1 1,0 215 215

=
=++++==
5
1
3142155531310
i
i
nN
(trục xe tiêu chuẩn/ngày đêm)
Tống Minh Thành 1097.49

2

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
Bảng tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100kN năm thứ mời(t=10).
Loại xe Tải trọng trục P
i
(kN) C
1
C
2
N
it
n
i
Tải nhẹ
Trục trớc 18,0 * * * *
Trục sau
56,0 1 1,0 181 14
Tải trung

Trục trớc 25,8 1 6,4 226 4
Trục sau
69,6 1 1,0 226 46
Tải nặng
Trục trớc 48,2 1 6,4 316 82
Trục sau
100,0 1 1,0 316 316

=
=++++==
5
1
4623168246414
i
i
nN
(trục xe tiêu chuẩn/ngày đêm)
Bảng tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100kN năm thứ 15(t=15).
Loại xe Tải trọng trục P
i
(kN) C
1
C
2
N
it
n
i
Tải nhẹ
Trục trớc 18,0 * * * *

Trục sau
56,0 1 1,0 265 21
Tải trung
Trục trớc 25,8 1 6,4 332 5
Trục sau
69,6 1 1,0 332 67
Tải nặng
Trục trớc 48,2 1 6,4 464 120
Trục sau
100,0 1 1,0 464 464

=
=++++==
5
1
67746412067521
i
i
nN
(trục xe tiêu chuẩn/ngày đêm)
(*) - tải trọng trục dới 25kN, không xét đến khi quy đổi
b. Số trục xe tính toán trên một làn xe và trên kết cấu có lề gia cố
N
TT
=N
TK
*f
1
[trục/làn.ngàyđêm]
N

tk
: là tổng số trục xe quy đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính toán
trong một ngày đêm trên cả 2 chiều xe chạy ở năm cuối của thời hạn thiết kế. Trị
số N
tk
đợc xác định theo n
i
của mỗi loại tải trọng trục i đều đợc lấy số liệu ở năm
cuối của thời hạn thiết kế và đợc lấy bằng số trục i trung bình ngày đêm trong
khoảng thời gian mùa ma hoặc trung bình ngày đêm trong cả năm (nếu n
i
trung
bình cả năm lớn hơn n
i
trung bình trong mùa ma)
Tống Minh Thành 1097.49

3

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
f
1
: là hệ số phân phối số trục xe tính toán trên mỗi làn xe đợc xác định nh ở mục
3.3.2 và 3.3.3. Tiêu chuẩn 211-06
Theo mục 3.3.2[ 1] lấy f
1
=0,55
Theo mục 3.3.3[1], số trục xe tính toán N
TT
để thiết kế kết cấu áo lề gia cố lấy 50% số

trục xe tính toán của làn xe cơ giới liền kề
Với làn xe cơ giới N
TT
= 677*0,55= 372 [trục/làn.ngàyđêm]
Với lề gia cố N
TT
= 0,5*372 = 186 [trục/làn.ngàyđêm]
c. Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính toán 15 năm :
Ta có :
( )
[ ]
( )
[ ]
6
115
15
1
10.255,1372.365.
)08,01(08,0
108,01
.365.
)1.(
11
=
+
+
=
+
+
=

t
t
t
e
N
qq
q
N
(trục)
I.1.3. Mô đun đàn hồi yêu cầu
E
yc
: mô đun đàn hồi yêu cầu phụ thuộc tải trọng trục tính toán, tầng mặt của kết cấu áo
đờng thiết kế. Tra theo bảng 3.4 của [1].
E
min
: mô đun đàn hồi tối thiểu phụ thuộc vào cấp đờng, loại áo đờng tra theo bảng 3.5
của [1].
E
chọn
: mô đun đàn hồi chọn tính toán E
chọn
= max(E
yc
,E
min
).

Cấp đờng Năm tt Loại mặt N

TT
E
yc
(MPa) E
min
(MPa) E
chọn
(MPA)
IV 15 A1 372 170,32 130 170,32
I.1.4. Nền đất
Theo tài liệu khảo sát phục vụ thiết kế cơ sở, đất đắp nền đờng là loại đất á sét, trạng
thái ẩm của đất nền đờng trong khu vực tác dụng là ẩm vừa - kết cấu nền áo đờng chịu ảnh h-
ởng của một vài nguồn ẩm nào đó và không đạt đợc một số điều kiện. Các đặc trng tính toán
đất nền lấy theo [1] nh sau:
Mô đun đàn hồi E
o
= 42 MPa
Góc ma sát trong
o
= 24
o

Lực dính C
o
= 0,032 MPa .
Độ ẩm tơng đối tính toán là : 0,6 %

I.1.5. Đặc tr ng vật liệu làm mặt đ ờng
Căn cứ vào các điều kiện và khảo sát thực tế :
Phụ lục C của [1]

Nhà thầu đáp ứng đủ nhu cầu về nhân , vật lực tại chỗ
Tống Minh Thành 1097.49

4

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
Nhà thầu có đủ khả năng thi công và các loại máy móc cần thiết
Ta chọn vật liệu nh sau:
Vật liệu
E (MPa) R
ku
(MPa)
Tính về độ võng Tính về trợt Tính về kéo uốn
BTN chặt hạt mịn rải nóng 420 300 2200 2,8
BTN chặt hạt thô rải nóng 350 250 2000 2,0
Cấp phối đá dăm loại I 300
Cấp phối đá dăm loại II 250
Cát vàng gia cố xi măng 8% 280
Cấp phối sỏi cuội 230
Đất nền á sét 42

Vậy : Dựa vào
Cấp thiết kế của đờng (cấp IV)
Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời gian thiết kế (N
e
= 1,255.10
6
)
Có thể chọn 2 phơng án :
Phơng án đầu t tập trung : chọn kết cấu áo đờng cấp cao A1

Phơng án đầu t phân kỳ : chọn kế cấu áo đờng cấp cao A2 trong khoảng vài
năm đầu và nâng cấp lên kết cấu áo đờng cấp cao A1 trong các năm tiếp
theo
I.2. Ph ơng án đầu t tập trung
I.2.1. Dự kiến cấu tạo kết cấu áo đ ờng :
Tầng mặt gồm hai lớp BTN hạt mịn và hạt thô là hai lớp đắt tiền, nên khi thiết kế nếu
quá dầy sẽ không kinh tế. Vì vậy ta cố định chiều dầy của các lớp BTN theo bề dày tối thiểu
đảm bảo cấu tạo, cờng độ và thi công rồi thay đổi và tính toán chiều dày các lớp dới. Chọn bề
dày lớp BTN hạt mịn h
1
= 5 cm và bề dày lớp BTN hạt thô h
2
= 7 cm ( trong qui định trong
2.2.9( [1] ), tổng số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong 15 năm trên 1 làn xe N
e
= 1,255.10
6
thì tổng
Tống Minh Thành 1097.49

5

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
bề dầy tối thiểu 2 lớp bê tông nhựa phải là 9 cm ). Trên cơ sở đó, dự kiến các giải pháp kết cấu
áo đờng loại A1 nh sau:
Phơng án 1 :
Chọn móng trên bằng cấp phối đá dăm loại 1, móng dới bằng cấp phối đá dăm loại 2
Phơng án 2 :
Chọn móng trên bằng cấp phối đá dăm loại 1, móng dới bằng cát vàng gia cố xi măng
Phơng án 3 :

Chọn móng trên bằng cấp phối đá dăm loại 1, móng dới bằng cấp phối sỏi cuội
Để lựa chọn kết cấu áo đờng có chi phí xây dựng rẻ nhất đồng thời vẫn đảm bảo đáp ứng
các yêu cầu đặt ra, sơ bộ đề ra các giải pháp kết cấu áo đờng, rồi so sánh mô đun đàn hồi
chung của cả kết cấu áo đờng với mô đun đàn hồi yêu cầu và so sánh chi phí xây dựng ban đầu
giữa các giải pháp. Từ đó chọn phơng án áo đờng có chi phí rẻ nhất.
Sơ đồ 3 phơng án áo đờng :
Bê tông nhựa chặt hạt mịn
7 cm
5 cm
Bê tông nhựa chặt hạt thô
Cấp phối đá dăm loại 1
Cấp phối đá dăm loại 2
Nền đất á sét
Bê tông nhựa chặt hạt mịn
5 cm
7 cm
Bê tông nhựa chặt hạt thô
Cấp phối đá dăm loại 1
Cát vàng gia cố xi măng
Bê tông nhựa chặt hạt mịn
5 cm
7 cmh3h4
Bê tông nhựa chặt hạt thô
Cấp phối đá dăm loại 1
Nền đất á sét Nền đất á sét
Ph ơng án 1 Ph ơng án 2 Ph ơng án 3
Cấp phối sỏi cuội
h3h4
h3h4
Đề ra các phơng án về chiều dày h

3
, h
4
ứng với mỗi giải pháp kết cấu. Từ đó tính mô đun
đàn hồi chung của cả kết cấu áo đờng theo các bớc:
Ta có E
yc
= 170,32 MPa. Đờng cấp IV, 2 làn xe nên theo bảng 3-3, chọn độ tin cậy thiết
kế là 0,85, do vậy theo bảng 3-2 [1] xác định đợc
06,1=
dv
cd
K
. Vậy

MPaxEK
yc
dv
cd
54,18032,17006,1. ==
coi là trị số tính toán của E
yc
Từ 2 lớp trên cùng ta tính toán đợc E
tb
của 2 lớp
E
1
= 420 MPa, E
2
=350 MPa

Lớp 1 có h
1
= 5 cm. Ta có các tỉ số
151,0
33
5
1
==
D
h
và
430,0
420
54,180
1
==
E
E
yc
Tra toán đồ Korgan ta đợc
400,0
1
1
=
E
E
TB
Mô đun đàn hồi trung bình trên mặt lớp 2:
E
1

TB
= E
1
x 0,400 = 420 x 0,400 = 168 MPa
Tống Minh Thành 1097.49

6

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
Lớp 2 có h
2
= 7 cm. Ta có các tỉ số:
212,0
33
7
2
==
D
h
và
48,0
350
168
2
1
==
E
E
TB
Tra toán đồ Korgan ta đợc

431,0
2
2
=
E
E
TB
Mô đun đàn hồi trung bình trên mặt lớp 3:
E
2
TB
= E
2
x 0,431 = 350 x 0,431 = 150,85 MPa
Bề dày 2 lớp móng đợc tính toán trên cơ sở giả thiết h
3
( lớp cấp phối đá dăm loại1), việc
xác định bề dầy của 2 lớp kết cấu trên bằng cách quy đổi hệ số kết cấu áo đờng về hệ 2 lớp
sau đó dùng biểu đồ Korgan để xác định tỉ số h
4
/D từ đó ta xác định đợc h
4
Kết quả đợc trình bày ở bảng sau:
Ph ơng án 1
h
3
h
3
/D E
2

tb
/E
3
E
3
tb
/E
3
E
3
tb
E
3
tb
/E
4
E
0
/E
4
h
4
/D h
4
15 0,455 0,503 0,368 110,4 0,442 0,168 1,013 33
16 0,485 0,503 0,357 107,1 0,428 0,168 0,956 32
17 0.515 0,503 0,347 104,1 0,416 0,168 0,916 30
Dựa vào đơn giá xây dựng cơ bản của thành phố Hà Nội ta tính giá thành xây dựng
móng mỗi giải pháp nh sau:
h

3
( cm) G
3
(đ/100m
2
) h
4
( cm) G
4
(đ/100m
2
)
G(đ/100m
2
)
Chọn
Cấp phối đá dăm loại 1 Cấp phối đá dăm loại 2
15 2.654.066
16 2.821.764
8.473.955
17 2.998.125
16 2.831.003
15 2.645.404
8.474.532
17 2.998.125
17 3.007.941
14 2.469.044
8.298.749

16 2.821.764

Chú thích : () là giải pháp chọn.
Ta sơ bộ chọn kết cấu áo đờng cho phơng án đầu t tập trung một lần với thời gian so
sánh là 15 năm nh sau:
5 cm Bê tông nhựa hạt mịn
7 cm Bê tông nhựa hạt thô
17 cm Cấp phối đá dăm loại I
30 cm Cấp phối đá dăm loại II
Tống Minh Thành 1097.49

7

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
Ph ơng án 2
h
3
h
3
/D E
2
tb
/E
3
E
3
tb
/E
3
E
3
tb

E
3
tb
/E
4
E
0
/E
4
h
4
/D h
4
15 0,455 0,503 0,368 110,4 0,394 0,150 0,934 31
16 0,485 0,503 0,357 107,1 0,383 0,150 0,893 30
17 0.515 0,503 0,347 104,1 0,372 0,150 0,845 28
Dựa vào đơn giá xây dựng cơ bản của thành phố Hà Nội ta tính giá thành xây dựng
móng mỗi giải pháp nh sau:
h
3
( cm) G
3
(đ/100m
2
) h
4
( cm) G
4
(đ/100m
2

)
G(đ/100m
2
)
Chọn
Cấp phối đá dăm loại 1 Cát vàng gia cố xi măng
15 2.654.066
15 3.133.184
9.129.313
16 3.342.063
16 2.831.003
14 2.924.305
9.097.371
16 3.342.063
17 3.007.941
14 2.924.305
8.856.551

14 2.924.305
Chú thích : () là giải pháp chọn
Ta sơ bộ chọn kết cấu áo đờng cho phơng án đầu t tập trung một lần với thời gian so
sánh là 15 năm nh sau:
4 cm Bê tông nhựa hạt mịn
6 cm Bê tông nhựa hạt thô
17 cm Cấp phối đá dăm loại I
28 cm Cát vàng gia cố xi măng
Ph ơng án 3
h
3
h

3
/D E
2
tb
/E
3
E
3
tb
/E
3
E
3
tb
E
3
tb
/E
4
E
0
/E
4
h
4
/D h
4
15 0,455 0,503 0,368 110,4 0,480 0,183 1,084 36
16 0,485 0,503 0,357 107,1 0,466 0,183 1,012 33
17 0.515 0,503 0,347 104,1 0,453 0,183 0,977 32

Dựa vào đơn giá xây dựng cơ bản của thành phố Hà Nội ta tính giá thành xây dựng
móng mỗi giải pháp nh sau:
Tống Minh Thành 1097.49

8
Trong đó:
1
2
h
h
K
=
và
1
2
E
E
t
=
h
1
, h
2
: là chiều dày lớp dới và lớp trên của áo đờng
E
1
,E
2
: là mô đun đàn hồi của vật liệu lớp dới và lớp trên

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
h
3
( cm) G
3
(đ/100m
2
) h
4
( cm) G
4
(đ/100m
2
)
G(đ/100m
2
)
Chọn
Cấp phối đá dăm loại 1 Cấp phối sỏi cuội
15 2.654.066
18 1.843.772
6.341.610
18 1.843.772
16 2.831.003
16 1.638.908
6.211.251

17 1.741.340
17 3.007.941
15 1.536.476

6.285.757
17 1.741.340
Chú thích : () là giải pháp chọn.
Kết luận : Nhận thấy giải pháp chọn của phơng án 3 có kết cấu móng là hợp lí và
rẻ nhất . Vậy ta sơ bộ chọn kết cấu áo đờng cho phơng án đầu t tập trung một lần là ph-
ơng án 3 với thời gian so sánh là 15 năm nh sau:
5cm Bê tông nhựa hạt mịn
7 cm Bê tông nhựa hạt thô
16 cm Cấp phối đá dăm loại I
33 cm Cấp phối sỏi cuội
I.2.2. Kiểm tra kết cấu chọn
Với kết cấu áo đờng đờng cấp AI phải kiểm tra theo 3 tiêu chuẩn cờng độ:
Độ võng đàn hồi (độ lún kết cấu áo đờng không vợt quá trị số cho phép);
ứng suất tiếp (không phát sinh biến dạng dẻo kể cả trong nền đất);
ứng suất kéo uốn (tính liên tục của các lớp liền khối không bị phá hoại).
a. Kiểm tra độ võng đàn hồi
Điều kiện:
yc
dv
cdch
EKE .
Quy đổi các lớp vật liệu áo đờng về 1 lớp, từ dới lên theo các bớc nh ở bớc trớc.
Chuyển hệ nhiều lớp về hệ hai lớp bằng cách đổi các lớp vật liệu làm áo đờng
lần lợt hai lớp một theo thứ tự từ dới lên trên theo công thức:
3
3/1
1
'
1
.1

+
+
=
K
tK
EE
TB

Tống Minh Thành 1097.49

9
Trong đó:
E
ch
: mô đun đàn hồi chung của cả kết cấu áo đờng
E
1
: mô đun đàn hồi trung bình của các vật liệu làm áo đờng
E
o
: mô đun đàn hồi chung của nền đất
H: tổng chiều dày của các lớp vật liệu làm áo đờng
D: đờng kính vệt bánh xe tính toán, D = 33cm

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
Sau đó xem lớp tơng đơng có chiều dày H = h
1
+h
2
và trị số mô đun đàn hồi E
tb
là lớp dới
rồi tiếp tục quy đổi nó với lớp trên về một lớp. Sau khi quy đổi xong cần nhân thêm hệ số với
E
tb
của các lớp vật liệu làm áo đờng ta đợc trị số điều chỉnh E
tb
đc
(trị số tra bảng 3.6 của [1]
phụ thuộc vào tỷ số H/D):
tb
DC
TB
EE .

=
.
Dựa vào toán đồ hình 3.1 của [1] xác định đợc tỷ số:
),(
0
1
1
D
H

E
E
f
E
E
ch
=

Tính phơng án kết cấu áo đờng đã chọn:
Lớp kết cấu
E
i
(Mpa)
1
2
E
E
t =
h
i
(cm)
1
2
h
h
K =
H
tb
(cm)
E

tb

(MPa)
Cấp phối sỏi cuội 230 33 33 230
Cấp phối đá dăm loại 1 300
304,1
230
300
=
16
485,0
33
16
=
49 251,48
Bê tông nhựa lớp dới 350
392,1
48,251
350
=
7
143,0
49
7
=
56 262,64
Bê tông nhựa lớp trên 420
592,1
64,262
420

=
5
089,0
56
5
=
61 273,7
Xét đến hệ số điều chỉnh






=
D
H
f .

với
848,1
33
61
==
D
H
Tra bảng 3.6 ( [1] ) đợc
2,1=

. Vậy kết cấu nhiều lớp đợc đa về kết cấu có 2 lớp với lớp

trên dày 61 cm và có môđun đàn hồi trung bình :

44,3287,273.2,1.
'
===
tb
dc
tb
EE

(MPa)
Tính E
ch
của cả kết cấu: sử dụng toán đồ Hình 3.1( [1] ):
848,1
33
61
==
D
H
và
128,0
44,328
42
0
==
dc
tb
E
E

Từ tỷ số trên tra toán đồ Hình 3.1( [1] ) đợc
552,0
1
=
E
E
ch
. Vậy
E
ch
= 328,44 x 0,552 = 181,3 (MPa)
Tống Minh Thành 1097.49

10

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
Nghiệm lại điều kiện
yc
dv
cdch
EKE .
E
ch
= 181,3 MPa >
MPaxEK
yc
dv
cd
54,18032,17006,1. ==

Kết luận: Kết cấu đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi.
b. Kiểm tra điều kiện cắt tr ợt tại vị trí tiếp xúc với nền đất
Điều kiện:
ax
+
av



tr
cd
tt
K
C

ax
: ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng bánh xe tính toán gây ra trong
nền đất;

av
: ứng suất cắt hoạt động do trọng lợng bản thân các lớp vật liệu nằm trên gây
ra tại điểm xét;
C
tt
: lực dính tính toán của đất C
tt
= 0,032 (MPa);
K
tr
cd

: hệ số cờng độ về chịu cắt trợt đợc chọn tùy thuộc vào độ tin cậy thiết kế, đờng có
cấp thiết kế là IV với độ tin cậy 0,85
90,0=
tt
cd
K
Tính E
tb
của 4 lớp kết cấu:
Lớp kết cấu
E
i
(Mpa)
1
2
E
E
t =
h
i
(cm)
1
2
h
h
k =
H
tb
(cm)
E

tb

(MPa)
Cấp phối sỏi cuội 230 33 33 230
Cấp phối đá dăm loại 1 300
304,1
230
300
=
16
485,0
33
16
=
49 251,48
Bê tông nhựa lớp dới 250
994,0
48,251
250
=
7
143,0
49
7
=
56 251,3
Bê tông nhựa lớp trên 300
194,1
3,251
300

=
5
089,0
56
5
=
61 255,07
Xét đến hệ số điều chỉnh






=
D
H
f .

với
848,1
33
61
==
D
H
Tra bảng 3.6 ( [1] ) đợc
2,1=

. Vậy kết cấu nhiều lớp đợc đa về kết cấu 2 lớp với lớp

trên dày 61 cm và có môđun đàn hồi trung bình
08,30607,255.2,1.
'
===
tb
dc
tb
EE

(MPa)
Tống Minh Thành 1097.49

11

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra
trong nền đất

ax
:









=

==
==

24
29,7
42
08,306
848,1
33
61
0

E
E
D
H
tb

0136,0=
p
ax

(Tra toán đồ hình 3.3 [1] )

ax
= 0,0136 ì 0,6 = 0,00816 (MPa)
Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lợng bản thân các lớp kết cấu áo đờng
gây ra trong nền đất T
av
:

=
=

24
)(61

cmH

av
= - 0,0013 (MPa) (Tra toán đồ 3.4 [1] )
Xác định trị số C
tt
:
321
kkkCC
tt
=
Trong đó:
C: lực dính của đất nền hoặc vật liệu kém dính, C = 0,032 MPa
K
1
: hệ số xét đến sự suy giảm sức chống cắt trợt khi đất hoặc vật liệu kém dính chịu tải
trọng động và gây dao động, K
1
=0,6
K
2

: hệ số xét đến các yếu tố tạo ra sự làm việc không đồng nhất của kết cấu, do số trục
xe tính toán N
tt
= 372 (trục/làn.ngàyđêm) < 1000 nên chọn K
2
=0,8
K
3
: hệ số xét đến sự gia tăng sức chống cắt trợt của đất hoặc vật liệu kém dính, K
3
đợc
xác định tùy thuộc vào loại đất trong khu vực tác dụng nền đờng. Đất nền là á sét K
3
= 1,5
Vậy:

MPaxxxkkkCC
tt
023,05,18,06,0032,0
321
===
Kiểm toán lại điều kiện tính toán cờng độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trợt trong nền
đất:

ax
+
av
= 0,00816 - 0,0013 = 0,00686 Mpa

tr
cd
tt
K
C
=
=
9,0
023,0
0,0256MPa
Kết luận: Không xảy ra trợt tại vị trí tiếp xúc với nền đất
c. Kiểm tra ứng suất kéo uốn của kết cấu:
Điều kiện:
ku
cd
ku
tt
ku
K
R


K
cd
ku
: hệ số cờng độ về chịu kéo uốn đợc tùy chọn độ tin cậy thiết kế giống nh
với K
cd
tr
R

tt
ku
: cờng độ kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối;
Tống Minh Thành 1097.49

12

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2

ku
: ứng suất chịu kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối dới tác
dụng của tải trọng bánh xe
Đối với bê tông nhựa lớp dới:
MPa
xx
Ecmh 33.2083
75
7200052200
;12
1
=
+
+
==
Quy đổi 2 lớp móng:
Lớp kết cấu
E
i
(MPa)
1

2
E
E
t =
h
i
(cm)
1
2
h
h
k =
H
tb
(cm)
E
tb

(MPa)
Cấp phối sỏi cuội 230 33 33 230
Cấp phối đá dăm loại 1 300
304,1
230
300
=
16
485,0
33
16
=

49 251,48
Xét đến hệ số điều chỉnh






=
D
H
f .

với
485,1
33
49
==
D
H
Tra bảng 3.6 ([1]) đợc
168,1=

. Vậy
76,29348,251.168,1.
'
===
tb
dc
tb

EE

(MPa)
Với
485,1
33
43
==
D
H
và
143,0
76,293
42
==
dc
tb
nendat
E
E
Từ tỷ số trên tra toán đồ Hình 3.1([1]) đợc
502,0
.
=
dc
tb
mch
E
E
. Vậy ta có

E
ch.m
= 293,76 x 0,502 = 147,47 (MPa)
Xác định
ku
theo công thức:
bku
kp
ku




=
Trong đó:

ku
: ứng suất chịu kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối dới tác
dụng của tải trọng bánh xe
k
b
: hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng suất trong kết cấu áo đờng dới tác dụng
của tải trọng tính toán là bánh đôi hoặc bánh đơn. Ta sử dụng cụm bánh đôi nên
k
b
=0,85

ku

: ứng suất kéo uốn đơn vị
p: áp lực bánh của tải trọng trục tính toán
Tìm
ku


ở đáy lớp bê tông nhựa dới bằng cách tra toán đồ Hình 3.5 [1] với:
364,0
33
12
==
D
H
và
13,14
47,147
33,2083
.
1
==
mch
E
E
Tống Minh Thành 1097.49

13

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
Kết quả tra toán đồ đợc
ku

= 1,74
Vậy:
MPakp
ku
bku
887,085,0.6,0.74,1 ===



Đối với bê tông nhựa lớp trên:
MPaEcmh 2200;5
1
==
Quy đổi 2 lớp móng :
Lớp kết cấu
E
i
(Mpa)
1
2
E
E
t =
h
i
(cm)
1
2

h
h
k =
H
tb
(cm)
E
tb

(MPa)
Cấp phối sỏi cuội 230 33 33 230
Cấp phối đá dăm loại 1 300
304,1
230
300
=
16
485,0
33
16
=
49 251,48
Bê tông nhựa lớp dới 2000
95,7
48,251
2000
=
7
143,0
49

7
=
56 357,7
Xét đến hệ số điều chỉnh






=
D
H
f .

với
697,1
33
56
1
==
D
H
Tra bảng 3.6 ( [1] ) đợc
187,1=

. Vậy
59,4247,357.187,1.
'
===

tb
dc
tb
EE

(MPa)
Với
697,1
33
56
1
==
D
H
và
099,0
59,424
42
==
dc
tb
nendat
E
E
Từ tỷ số trên tra toán đồ Hình 3.1( [1] ) đợc
464,0
.
=
dc
tb

mch
E
E
.Vậy
E
ch.m
= 424,59 x 0,464 = 197 (MPa)
Tìm theo công thức:
bku
kp
ku




=
Trong đó:

ku
: ứng suất chịu kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối dới tác
dụng của tải trọng bánh xe
k
b
: hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng suất trong kết cấu áo đờng dới tác dụng
của tải trọng tính toán là bánh đôi hoặc bánh đơn. Ta sử dụng cụm bánh đôi nên
k
b
=0,85

ku

: ứng suất kéo uốn đơn vị
P : áp lực bánh của tải trọng trục tính toán
Tìm
ku


ở đáy lớp bê tông nhựa trên bằng cách tra toán đồ Hình 3.5 [1] với:
Tống Minh Thành 1097.49

14

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
152,0
33
5
1
==
D
H
và
17,11
197
2200
.
1
==
mch
E

E
Kết quả tra toán đồ đợc
ku


= 2,08
Vậy:
MPakp
ku
bku
06,185,0.6,0.08,2 ===



Xác định R
tt
ku
:

Cờng độ chịu kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối đợc xác định theo biểu thức:
21
kkRR
ku
ku
tt
=
Trong đó:
R
ku
: cờng độ chịu kéo uốn giới hạn ở nhiệt độ tính toán và ở tuỗi mẫu tính toán d-

ới tác dụng của tải trọng tác dụng 1 lần
k
2
: hệ số xét đến sự suy giảm cờng độ theo thời gian so với các tác nhân về khí
hậu thời tiết. Với bê tông nhựa chặt loại 1 k
2
=1,0
k
1
: hệ số xét đến sự suy giảm cờng độ do vật liệu bị mỏi dới tác dụng của tải
trọng trùng phục, k
1
đợc lấy theo biểu thức dới đây:
[ ]
506,0
10.255,1
11,1111,11
22,0
6
22,0
1
===
e
N
k

Vậy cờng độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa dới:

MPakkRR
ku

ku
tt
012,10,1.506,0.0,2
21
===
Cờng độ chịu kéo uốn tính toán của lớp bê tông nhựa trên:

MPakkRR
ku
ku
tt
417,10,1.506,0.8,2
21
===
Kiểm toán điều kiện theo biểu thức
ku
cd
ku
tt
ku
K
R


với hệ số
ku
cd
K
=0,9 lấy theo
bảng 3.7 [1] cho trờng hợp đờng có cấp thiết kế là IV với độ tin cậy 085

Kiểm tra với lớp bê tông nhựa dới:
Pa
k
R
MPa
ku
dc
ku
tt
ku
124,1
9,0
012,1
887,0 ==<=

Kiểm tra với lớp bê tông nhựa trên:
MPa
k
R
MPa
ku
dc
ku
tt
ku
574,1
9,0
417,1
06,1 ==<=

Kết luận: Các lớp bê tông nhựa đảm bảo điều kiện chịu kéo uốn.
Nh vậy kết cấu chọn của phơng án đầu t tập trung thoả mãn đủ cả ba yêu cầu về cờng
độ
Tống Minh Thành 1097.49

15

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
I.3. Ph ơng án đầu t phân kỳ
Phơng án đầu t tập trung có u điểm là lớp mặt là bê tông nhựa hạt mịn đi êm thuận, tốc
độ cao, kín thoát nớc tốt ít tốn kém trong duy tu bảo dỡng cũng nh trung tu tiểu tu nhng lại có
nhợc điểm là do lu lợng những năm đầu nhỏ mà đợc đáp ứng với kết cấu cờng độ lớn và loại tốt
nh vậy là thừa và lãng phí bên cạnh đó vốn đầu t ban đầu quá lớn không kinh tế trong đầu t
Phơng án đầu t phân kỳ có u điểm là do đầu t từng giai đoạn đáp ứng lu lợng giai đoạn
đó nên hợp lý về cấu tạo kết cấu theo cả không gian và thời gian và tiết kiệm vốn đầu t ban đầu
song phơng án đầu t phân kỳ cũng có những nhợc điểm giai đoạn đầu có lớp mặt cấp thấp nên
chi phí vận doanh cao hơn phơng án đầu t tập trung (trong thời gian xét) và với lớp mặt cấp
thấp nên tốn kém hơn trong duy tu bảo dỡng
I.3.1. Phân giai đoạn và kết cấu áo đ ờng từng giai đoạn
Phân làm 2 giai đoạn đầu t vì nếu phân nhiều giai đoạn đầu t sẽ rất phức tạp trong việc
điều động máy móc thi công cũng nh phải tổ chức điều chỉnh giao thông để có mặt bằng thi
công
* Giai đoạn I
Lớp láng nhựa 3 (cm) ;
Cấp phối đá dăm loại I h
3
= 17 (cm) E
3
= 300 (MPa);
Cấp phối sỏi cuội h

4
= 32 (cm) E
4
= 230 (MPa);
Nền đất á sét E
0
= 42 (MPa).
Chọn vật liệu cấu tạo áo đờng là hai lớp móng của phơng án đầu t tập trung và một lớp
láng nhựa bên trên :
3 cm
16 cm
33 cm
Lớp láng nhựa
Cấp phối đá dăm loại 1
Nền đất á sét
Cấp phối sỏi cuội
Xác định mô đun đàn hồi chung cho toàn bộ kết cấu :
Lớp kết cấu E
i
(Mpa)
1
2
E
E
t =
h
i
(cm)
1
2

h
h
K =
H
tb
(cm)
E
tb

(MPa)
Tống Minh Thành 1097.49

16

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
Cấp phối sỏi cuội 230 33 33 230
Cấp phối đá dăm loại 1 300
304,1
230
300
=
16
485,0
33
16
=
49 251,48
Lớp láng nhựa 3 52
Xét đến hệ số điều chỉnh

=
D
H
f .

với
485,1
33
49
==
D
H
Tra bảng 3.6 ( [1] ) đợc
168,1=

.

73,29348,251.168,1.
'
===
tb
dc
tb
EE

(MPa)
Tính E
ch
của cả kết cấu: sử dụng toán đồ Hình 3.1( [1] ):
485,1
33
49
==
D
H
và
143,0
73,293
42
0
==
dc
tb
E
E
Từ tỷ số trên tra toán đồ Hình 3.1( [1] ) đợc
502,0
1
=
E
E
ch
. Vậy
E
ch

= 293,73 x 0,502 = 147,45 (MPa) .
Ta lập đồ thị quan hệ giữa năm tơng lai và E
yc
.K
cd
dv
với hệ số K
cd
dv
= 1,06
Mô đun đàn hồi E
yc
.K
cd
dv
(MPA) theo các năm tơng lai với K
cd
dv
= 1,06
Năm thứ ( t ) 0 4 5 6 7 8 9 10
N
tt
(trục/làn.nđ) 117 160 173 186 200 217 235 254
Kết cấu A1 158,16 164,09 165,88 167,67 169,6 170,68 171,83 173,03
Kết cấu A2 131,66 137,59 139,38 141,17 143,1 144,18 145,33 146,53
Theo bảng trên ta có đồ thị quan hệ mô đun đàn hồi yêu cầu (có nhân hệ số cờng độ)
theo các năm :
Tống Minh Thành 1097.49

17

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
0 1 2 3 4 5 6 10987
150
160
170
164,09
165,88
167,67
169,6
170,68
171,83
173,03
E .K (MPa)
yc cd
dv
năm thứ ( t )
Biểu đồ mô đun đàn hồi yêu cầu theo các năm
158,16
140
130
137,59
139,38
141,17
143,1
144,18
145,33
146,53
131,66
Kết cấu áo đ ờng A1

Kết cấu áo đ ờng A2
147,45
E của kết cấu
ch
T
ct
Dựa vào đồ thị trên , từ E
ch
= 147,45 (MPa) ta thấy kết cấu áo đờng vẫn đảm bảo đợc yêu
cầu đến năm thứ 10.Vậy ta chọn thời điểm phân kỳ giữa hai giai đoạn đầu t là năm thứ 10 :
Cấp đờng
Năm
tt
Loại mặt N
TT
E
yc
(MPa) E
min
(MPa) E
chọn
(MPA)
IV 10 A2 254 138,24 100 138,24
IV 15 A1 372 170,32 130 170,32
a. Kiểm tra kết cấu áo đ ờng theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi
Điều kiện:
yc
dv
cdch
EKE .

Theo trên ta có :
53,146.45,147 ==
yc
dv
cdch
EKE

Kết luận: Kết cấu đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi.
b. Kiểm tra kết cấu áo đ ờng theo tiêu chuẩn chịu cắt tr ợt :
Điều kiện:
ax
+
av



tr
cd
tt
K
C
Theo trên ta có
73,293=
dc
tb
E
(MPa) (tính trợt và và võng giống nhau)
Tống Minh Thành 1097.49

18

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra
trong nền đất

ax
:









=
==
==

24
7
42
73,293
485,1
33
49
0

E

E
D
H
tb

02,0=
p
ax

(Tra toán đồ hình 3.3 [1] )

ax
= 0,02 ì 0,6 = 0,012 (MPa)
Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lợng bản thân các lớp kết cấu áo đờng
gây ra trong nền đất T
av
:



=
=

24
)(49

cmH

av
= - 0,0012 (MPa) (Tra toán đồ 3.4 [1] )

Xác định trị số C
tt
:

MPaxxxkkkCC
tt
023,05,18,06,0032,0
321
===

Kiểm toán lại điều kiện tính toán cờng độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trợt trong nền
đất:

ax
+
av
= 0,012 - 0,0012 = 0,0108 Mpa


tr
cd
tt
K
C
=
=
9,0
023,0
0,0256MPa
Kết luận: Vậy kết cấu áo đờng đảm bảo điều kiện chịu cắt trợt trong nền đất

* Giai đoạn II
Do quá trình sử dụng nên sau giai đoạn I lớp kết cấu giai đoạn I giảm cờng độ, có thể
giả thiết độ giảm cờng độ là 5% (so với ban đầu). Mô đun đàn hồi thực tế của mặt đờng cũ :
E
mđcu
= 0,95E
chm
I
= 0,95ì147,45 = 140,08 (MPa); H
mđcũ
= 52 (cm).
Sau khi đầu t các lớp giai đoạn II toàn bộ kết cấu (cả 2 giai đoạn) phải đáp ứng đợc cờng
độ yêu cầu 15 năm: E
yc
tính toán
= E
yc
15 năm
= 170,32 (MPa).
Bắt đầu giai đoạn II tiếp tục đầu t thêm 2 lớp bê tông nhựa để nâng cấp kết cấu áo đờng
lên cấp cao A1 :
BTN hạt mịn h
1
= 6 cm E
1
= 420 (MPa);
BTN hạt thô h
2
= 7 cm E
2

= 350 (MPa).
Giai đoạn II
Bê tông nhựa hạt mịn E
1
= 420 (Mpa) h
1
= 6 (cm)
Bê tông nhựa hạt thô E
2
= 350 (MPa) h
2
= 7 (cm)
Giai đoạn I
Lớp láng nhựa h = 3 (cm)
Cấp phối đá dăm loại I E
3
= 300 (MPa) h
3
= 16 (cm)
Cấp phối sỏi cuội E
4
= 230 (MPa) h
4
= 33 (cm)
Tống Minh Thành 1097.49

19

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
Kiểm tra độ võng đàn hồi

Điều kiện:
yc
dv
cdch
EKE .
Quy đổi 2 lớp BTN về thành1 lớp tơng đơng . Ta có :
Lớp kết cấu
E
i
(Mpa)
1
2
E
E
t =
h
i
(cm)
1
2
h
h
K =
H
tb
(cm)
E
tb

(MPa)

Bê tông nhựa lớp trên 420 6 6 420
Bê tông nhựa lớp dới 350
833,0
420
350
=
7
167,1
6
7
=
13 381,17
Xét đến hệ số điều chỉnh






=
D
H
f .

với
394,0
33
13
==
D

H
Tra bảng 3.6 ( [1] ) đợc
996,0=

. Vậy ta có :

65,37917,381.996,0.
'
===
tb
dc
tb
EE

(MPa)
Tính E
ch
của cả kết cấu: sử dụng toán đồ Hình 3.1( [1] ):
394,0
33
13
==
D
H
và
369,0
65,379
140,08
0
==

dc
tb
E
E
Từ tỷ số trên tra toán đồ Hình 3.1( [1] ) đợc
482,0
1
=
E
E
ch
. Vậy
E
ch
= 379,65 x 0,482 = 182,99 (MPa)
Nghiệm lại điều kiện
yc
dv
cdch
EKE .
E
ch
= 182,99 MPa >
MPaxEK
yc
dv
cd
54,18032,17006,1. ==

Kết luận : Kết cấu đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi.

Vậy kết cấu của hai phơng án đầu t đa vào so sánh nh sau :
Bê tông nhựa chặt hạt mịn
5 cm
7 cm
Bê tông nhựa chặt hạt thô
Cấp phối đá dăm loại 1
Nền đất á sét
Ph ơng án đầu t tập trung
Cấp phối sỏi cuội
Bê tông nhựa chặt hạt mịn
6 cm
7 cm16 cm33 cm
Bê tông nhựa chặt hạt thô
Cấp phối đá dăm loại 1
Nền đất á sét
Ph ơng án đầu t phân kỳ
Cấp phối sỏi cuội
Lớp láng nhựa dày 3 cm
16 cm33 cm
Tống Minh Thành 1097.49

20

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
I.4. So sánh và lựa chọn ph ơng án đầu t
Để lựa chọn phơng án áo đờng đầu t tập trung hay đầu t phân kỳ thì ta phải tiến hành
tính toán các chi phí tập trung và chi phí thờng xuyên để phục vụ cho việc cho việc so
sánh kinh tế - kỹ thuật, tính toán hiệu quả đầu t thực tế. Hay tóm lại tiêu chuẩn để so sánh
về kinh tế là phơng án áo đờng đợc chọn phải có Tổng chi phí xây dựng và khai thác
1km áo đờng tính đổi về năm gốc có giá trị nhỏ nhất (P

qđ
min)
Chi phí tập trung
- Cho xây dựng ban đầu
- Cho trung tu K
- Cho đại tu K
- Cho sửa chữa th ờng xuyên
(duy tu và tiểu tu hàng năm)
- Cho cải tạo (nếu có) K
- Chi phí vận tải hàng hoá và hành
khách trong thời gian so sánh (t )
Chi phí th ờng xuyên
tr.t
đ.t
c.t
P =
qđ
+
ss
Ta có : P
qđ
= K
qđ
+

+
ss
t
t
qd

t
tx
E
C
1
)1(
= K
qđ
+
tx
C
Trong đó :
t khoảng thời gian kể từ năm gốc tới năm bỏ vốn đầu t
E
qđ
= 0,08 hệ số hiệu quả kinh tế tiêu chuẩn khi tính đổi
Tống Minh Thành 1097.49

21

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
C
tx
t
chi phí thờng xuyên năm thứ t
K
qđ
tổng các chi phí tập trung cho 1 km kết cấu áo đờng tính đổi về năm gốc
I.4.1 Tổng chi phí tập trung quy đổi về năm gốc:
Ta có : K

qđ
= K
o
+
dt tr.t
ct dt tr.t
i i
ct dt tr.t
n n n
1 1
K K K
+ +
d d d

với d = 1+E
qđ
K
0
- chi phí đầu t xây dựng ban đầu 1km áo đờng (đ/km)
K
ct
- chi phí cải tạo áo đờng (nếu có cải tạo nâng cấp ) trong khoảng thời gian khai
thác tính toán (đ/km)
K
đ.t
- chi phí một lần đại tu áo đờng (đ/km)
K
tr.t
- chi phí cho một lần trung tu áo đờng
n

ct
,n
đ.t
,n
tr.t
- thời gian kể từ năm gốc (năm đa đờng vào sử dụng ) đến lúc cải tạo, đại
tu, trung tu áo đờng
i
đ.t
,i
tr.t
- số lần tiến hành đại tu, trung tu trong khoảng thời gian khai thác
a. Xác định chi phí đầu t xây dựng ban đầu: (K
0
)
Ta có bảng giá xây dựng 1m
2
áo đờng với các phơng án đầu t tập trung và đầu t phân
kỳ xác định theo đơn giá :
Phơng án đầu t tập trung Bảng I -21
Lớp Vật liệu h (cm) Giá thành (Đồng / m
2
)
1 BTN hạt mịn 5 38.783,65
2 BTN hạt thô 7 46.078,42
3 CP đá dăm loại 1 16 28.310,03
4 CP sỏi cuội 33 33.802
Tổng 146.172,1
Phơng án đầu t phân kỳ Bảng I -21
Lớp Vật liệu h (cm)

Giá thành (Đồng / m
2
)
Giai đoạn I Giai đoạn II
1 BTN hạt mịn 6 46.400,88
2 BTN hạt thô 7 46.078,42
3 CP đá dăm loại 1 16 28.310,03
4 CP sỏi cuội 33 33.802
5 Lớp láng nhựa 3 44.645,67
Từng giai đoạn 102.955,7 92.479,3
Tổng 195.435
Tống Minh Thành 1097.49

22

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
Tính toán K
0
của các phơng án : K
0
= Giá thành x B
xc
x 1000m
Đầu t tập trung : K
0
= 146.172,1 x 10 x 1000
= 1.461.721.000 (đồng/km)
Đầu t phân kỳ : K
0
I

(gđ1)= 102.955,7x 10 x 1000
= 1.029.557.000 (đồng/km)
K
0
II
(gđ2)= 92.479,3 x 10 x 1000
= 924.793.000 (đồng/km)
b. Xác định chi phí tập trung:

*
Phơng án đầu t tập trung
:
Phơng án này có lớp mặt là bêtông nhựa nên theo bảng 5-1 22 TCN 211-93, thời hạn
đại tu áo đờng là 15 năm và trung tu áo đờng là 5 năm.Do đó trong thời kỳ so sánh t
ss
=15
năm thì kết cấu áo đờng sẽ có 2 lần trung tu vào năm thứ 5 và năm thứ 10, không có đại tu
cũng theo bảng 5-1 ta có K
tr.t
=0,051.K
0
.
Xây dựng
ban đầu K
K
tr.t
5 năm 10 năm 15 năm
0
1
thời gian

K
tr.t
2
Nên chi phí tập trung quy đổi về năm gốc là :
K
qđ
= K
0
+
( )
tr.t
n
i
tr.t
t
1
qd
K
=
1+E

1461721000 x
( ) ( )
5 10
1 1
1+0.051ì +
1+0.08 1+0.08

ữ
ữ



K
qđ
=1.546.987.002 (đồng/km)
* Phơng án đầu t phân kỳ:
Giai đoạn 1:
Giai đoạn này có lớp mặt là lớp láng nhựa nên theo bảng 5 -1 22 TCN 211-93 thời
gian trung tu là 3 năm và thời gian đại tu là 5 năm nên trong 10 năm sẽ có 2 lần trung tu là
vào năm thứ 3 và năm thứ 8,lần đại tu vào năm thứ 5
Tống Minh Thành 1097.49

23

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
Xây dựng
ban đầu K
K
tr.t
K
đ.t
K
tr.t
3 năm 5 năm 8 năm 10 năm 15 năm
0
1 1 2
thời gian

K
qđ
= 1029557000 x
( ) ( ) ( )
3 8 5
1 1 1
1+0.1ì + +0.55ì
1+0.08 1+0.08 1+0.08



ữ
ữ



K
qđ
= 1.552.294.872 (đồng/km)
Giai đoạn 2:
Trong 5 năm tiếp theo ta cải tạo áo đờng thành đờng cấp A1 có lớp mặt là lớp
bêtông nhựa có thời gian trung tu là 5 năm và thời gian đại tu là 15 năm nh vậy trong giai
đoạn 2 sẽ không có đại tu và trung tu. Do K
qđ
của giai đoạn sau phải quy đổi 2 lần, lần đầu
quy đổi về năm bắt đầu của giai đoạn 2 và sau đó lại quy đổi về năm gốc do đó ta có:
K
qđ
=
322.533.291

)08.01(
924793000
10
=
+
(đồng/km)
Vậy tổng chi phí của phơng án phân kỳ quy đổi về năm gốc là:
K
qđ
= 1.552.294.872 + 291.533.322 = 1.843.828.194 (đồng/km)
I.4.2 Xác định tổng chi phí th ờng xuyên quy đổi về năm gốc :
Tổng chi phí thờng xuyên quy đổi về năm gốc đợc tính theo công thức sau :


+
+
=
+
=
ssss
t
t
qd
tt
DT
t
t
qd
t
tx

tx
E
SC
E
C
C
11
)1()1(
Trong đó:
C
tx
tổng chi phí thờng xuyên (gồm có duy tu, tiểu tu hàng năm) trong t
ss
(đồng/km)
C
DT
t
- chi phí hàng năm cho duy tu, tiểu tu 1km áo đờng ở năm thứ t(đồng/km)
S
t
- chi phí vận tải hàng hoá ở năm thứ t (đồng/km)
Q
tss
- khối lợng vận chuyển hàng hoá trong năm tính toán
a Xác định chi phí hàng năm cho duy tu, tiểu tu:
Do không có đơn giá thực tế nên ta sẽ xác định theo tỷ lệ so với vốn xây dựng ban
đầu ở bảng 5-1 22 TCN 211-93 :
- Phơng án đầu t tập trung:
C
DT

t
= 0,0055 x K
0
= 0,0055 x 1461721000 = 8.039.465,5 (đồng/km)
Tống Minh Thành 1097.49

24

Bộ môn Đờng ô tô và Đờng đô thị Đồ án thiết kế đờng2
- Phơng án đầu t phân kỳ:
+ Giai đoạn 1: C
I
DT
= 0,018 x K
I
o
=0.018 x 1029557000 =18.532.026 (đồng/km)
+ Giai đoạn2:C
II
DT
= 0,0055 x K
II
o
=0.0055 x 924793000=5.086.361,5 (đồng/km)
b Xác định chi phí vận tải hàng hoá :
Xác định theo công thức S
t
= S
x
t

x Q
n
t
G
P
S
bd
t
x


=
(đồng/T.km)
Trong đó :
S
x
t
- là chi phí vận tải 1tấn.km hàng hoá (đồng/T.km)
Q
n
t
là khối lợng vận chuyển hàng hoá ở năm thứ t
- hệ số sử dụng hành trình = 0,65
- hệ số lợi dụng trọng tải = 0,9
G - trọng tải trung bình của các ôtô tham gia vận chuyển
N
i
-là số xe tải mỗi loại có trọng tải G
i
lấy ở năm tơng lai t

ss
.
Ta có :
i i
i
G .N
G=
N


Loại xe Tải nhẹ 4(T) Tải trung 8(T) TảI nặng 10(T)
Thành phần (%) 20 25 35
G (T) 7,875
* Xác định chi phí biến đổi: (P
bđ
)
P
bđ
là chi phí biến đổi trung bình cho 1km hành trình của ôtô (đ/xe.km).Chi phí biến
đổi bao gồm các chi phí về: nhiên liệu dầu mỡ, hao mõn xăm lốp, sửa chữa bảo dỡng định
kỳ xe cộNó phụ thuộc vào hành trình, điều kiện xe chạy (loại mặt đờng,địa hình),tính năng
của xe . P
bđ
đợc xác định theo định mức ở các xí nghiệp vận tải ôtô do thiếu các số liệu này
nên ta tính gần đúng theo lợng tiêu hao nhiên liệu nh sau:
P
bđ
=.e.r (đồng/xe.km)
Trong đó:
- tỷ lệ giữa chi phí biến đổi so với chi phí nhiên liệu . Chọn = 2,7

Tống Minh Thành 1097.49

25