Bài giảng môn học kỹ thuật hạ tầng giao thông phần 3 chương 6 KS NCS phạm đức thanh

CH

NG 6. THOÁT N

C TRÊN

6.1 Khái ni m và m c đích c a h
đ ng ô tô

NG ÔTÔ

th ng thoát n

c trên

a) Khái ni m
H th ng thoát n c trên đ ng ô tô bao g m t t c các công trình và các
bi n pháp k thu t ph c v cho vi c thoát n c m t và n c ng m trên
đ ng nh m đ m b o duy trì tình tr ng ho t đ ng t t nh t c a đ ng.
H th ng thoát n

c th

ng g p nh t là:

+ C u,
+ C ng,
+ Rãnh thoát n

c.

+ Thùng đ u, b b c h i, đê con tr ch, th m đ t . .
1

6.1 Khái ni m và m c đích c a h
đ ng ô tô

th ng thoát n

c trên

b) M c đích
Thông qua vi c thoát n c s đ m b o cho m t đ
khô ráo, tránh tr n tr t, n n đ ng không b m
đ n đ nh
6.2 Phân lo i rãnh thoát n

c trên đ

Rãnh thoát n
trên đ

Rãnh biên

ng luôn trong tr ng thái
t, đ m b o c ng đ và
ng

c

ng

Rãnh đ nh

Rãnh
d nn

D cn
c

và b c n

c
c
2

6.1 Khái ni m và m c đích c a h
đ ng ô tô

th ng thoát n

c trên

3

1


6.2 Phân lo i rãnh thoát n c trên đ
6.2.1 Rãnh biên (rãnh d c)

ng

Rãnh biên đ c xây d ng đ thoát
n c m a t m t đ ng, l đ ng,
taluy n n đ ng đào và di n tích khu
v c hai bên dành cho đ ng các
đo n n n đ ng đào, n a đào n a đ p,
n n đ ng đ p th p h n 0,6 m

4

Kích th

c rãnh biên:

Trong đi u ki n thông th

ng l y theo đ a hình không c n tính toán thu l c.

Có ba d ng hình h c c a rãnh hay s d ng: rãnh hình thang, rãnh hình ch
nh t, rãnh hình tam giác, hi n nay đ ng ô tô ch y u dùng lo i rãnh hình
thang có kích th c đ nh hình: 40x40x40
chi tiÕt r·nh x©y (tl:1/20)
RANH giíi
D? ÁN

cao ®ésan nÒn

680

300

1000

H R·nh(ga)

HTb ®µo

150

.5
1:0

600

1:0
.5

cao ®é tù nhiªn

300

1600

5

Kích th

c rãnh biên:

i v i n n đào đ a hình núi, th

ng dùng rãnh hình tam giác.

Trong nh ng vùng có c u t o đ a ch t đ c bi t nh cát, s i, đá d m thì không
c n làm rãnh.
đ m b o an toàn cho xe ch y thì chi u sâu c a rãnh qui đ nh không đ
qua sâu đ i v i đ t sét là 1,25 m; á sét là 1m; cát là 0,8 m theo qui đ nh
chung là 0,6 m.

c

Luôn tìm cách đ thoát n c t rãnh d c v ch tr ng hay v sông su i b ng
các rãnh t p chung n c ho c c ng c u t o (th ng 1 km có 3 c ng c u
t o), c ng c u t o thì không ph i tính toán thu l c.
i v i vùng canh tác nông nghi p thì rãnh nên liên k t v i các c ng t
tiêu, đ d c c ng c u t o không nên l n h n 5%.

i

6

2


6.2.2 Rãnh đ nh
+ Di n tích l u v c s n núi đ v đ ng l n
+ ho c khi chi u cao taluy đào ≥ 12 m
thì ph i b trí rãnh đ nh đ đón n c ch y v phía đ ng và d n n c v công
trình thoát n c, v sông su i hay ch tr ng c nh đ ng, không cho phép

n c đ tr c ti p xu ng rãnh biên.

6

8.04

Khi:

7

6.2.2 Rãnh đ nh

Nguyên t c thi t k :
- Thi t k v i ti t di n hình thang:
+ Chi u sâu đáy rãnh đ nh t i thi u là 0,5 m;
+ Ta luy rãnh là 1:1 đ n 1:1,5;
+ Chi u sâu rãnh đ
là 1,5 m.

c xác đ nh theo tính toán thu l c và tr s max

d c d c c a rãnh đ nh ph thu c vào đ a ch t c a rãnh và hình th c gia c .
Trong tr ng h p đ a hình núi có đ d c l n, đ a ch t x u nên làm nhi u rãnh
đ nh nh .
Trong tr
d c.

ng h p c n thi t k có th b rãnh đ nh và t ng kích th

c rãnh

8

6.2.2 Rãnh đ nh

Rãnh đ nh

9

3


6.2.3 Rãnh d n n

c

Rãnh d n n c đ c thi t k đ d n n
công trình thoát n c g n nh t.
ho c d n n

c t các n i tr ng c c b v m t

c t rãnh d c, rãnh đ nh v ch tr ng hay v c u c ng,

ho c đ n i ti p gi a sông su i v i th

ng và h l u c ng.

c ng

Rãnh d n n

c
Su i
10

6.2.4 D c n

c và b c n

c

nh ng n i rãnh thoát
n c có đ d c l n, đ đ m b o
công trình không b xói l do
dòng n c ph i làm d c n c
ho c b c n c.
D c n c và b c n c
th ng đ c s d ng các đo n
rãnh có d c l n n i ti p gi a
th ng l u và h l u c ng v i
lòng su i t nhiên, nh ng đo n
rãnh thoát n c t các công
trình thoát n c đ d c theo
taluy đ ng đào hay đ ng đ p,
đo n n i ti p t rãnh đ nh v
sông su i ho c c u c ng.
11

6.2.4 D c n

c và b c n

D cn

c

c

12

4


6.3 Thùng đ u và b

b ch i

Thùng đ u là ch đ t đào theo hình dáng kích th c thích h p đ l y đ t đ p
cho n n đ ng, có th đ c b trí m t hay hai bên đ ng.
Khi chi u cao n n đ ng so v i đáy thùng đ u nh h n 1,5m thì có th c u
t o taluy thùng đ u n i dài v i ta luy n n đ ng, còn n u cao h n thì gi a
n n đ ng và thùng đ u ph i đ m t d i đ t có đ d c kho ng 2% h ng t
n n đ ng ra thùng đ u. áy thùng đ u n u bé h n 6m thì làm d c m t
h ng ra phía ngoài n n đ ng, còn n u l n h n và d c d c nh h n 6‰ thì
làm d c vào gi a và có thêm m t rãnh nh
gi a.
Cäc:C17
Km:0+820

Thùng đ u

h<1.5m

13

6.3 Thùng đ u và b

b ch i

Tr ng h p đ a hình r t b ng ph ng, khó kh n cho thoát n
thì có th dùng gi i pháp s d ng b b c h i.
B b c h i th
ngang.

c d c và ngang,

ng b trí cách n n 3-10m và thông v i rãnh d c nh các rãnh

Th tích b b c h i th

ng kho ng 200-300 m3, không sâu quá 2m.

t đào b b c h i đ c s d ng làm đê ch n không cho n c ch y vào b ,
m c n c trong b ph i th p h n n n đ ng t i thi u 0,6m và th p h n cao
đ đáy rãnh d c.
T t nh t là nên m r ng di n tích b thay cho vi c t ng đ sâu b .

14

6.3 Thùng đ u và b

b ch i

b b ch i

3-:-10

15

5


6.4 Khỏi ni m, kh u , phõn lo i c ng thoỏt n

c

6.4.1 Khỏi ni m
Khi xõy d ng ng ụ tụ c t qua cỏc dũng n c nh , l n, cỏc cụng trỡnh
thu l i, cỏc v trớ khe t th y thỡ ph i xõy d ng c u ho c c ng, ng trn.
C ng l m t trong cỏc cụng trỡnh thoỏt n c trờn ng ph bi n nh t.
6.4.2 Phõn lo i c ng :
a) Phõn lo i c ng theo c u t o:
C ng trũn: ch cú th dựng v i
cỏc kh u 75: 1m; 1,25m;
1,5mcú th dựng t i 3m.
Lo i ny cú kh n ng thoỏt n c
t t, ch u l c t t, tuy nhiờn hay b
cao thi t k kh ng ch .
16

Mặt cắt dọc tim cống

+22.55

+21.43

1:1
.5

.5
1:1

5:1

rãnh thoát nớc

1%

1%

đá hộc xây

2:3

+21.33

theo độ dốc
tự nhiên

Mặt bằng cống

+21.43

+21.33

17

6.4 Khỏi ni m, kh u , phõn lo i c ng thoỏt n

c

C ng h p: cú kớch
th c m t c t
ngang hỡnh ch
nh t ho c hỡnh
vuụng cú th cú
m t ng n ho c
nhi u ng n. lo i
ny cho phộp xe
ch y tr c ti p trờn
b m t c ng. Hi n
nay c s d ng
nhi u. V t li u s
d ng b ng bờ tụng
c t thộp.
18

6

6.4 Khái ni m, kh u đ , phân lo i c ng thoát n

c

C ng b n:
+ C ng b n n i: là lo i c ng b n mà xe có th ch y tr c ti p lên b m t
c ng. T ng thân c ng, móng c ng th ng làm b ng đá h c xây xi m ng;
còn b n thân c ng và m m th ng làm b ng bê tông c t thép.
+ C ng b n chìm: khi chi u cao đ p t i v trí đ t c ng l n thì ng
cho phép đ p trên b m t c ng g i là c ng b n chìm.

i ta

MÆt b»ng cèng

+9.33

+9.15

19

6.4 Khái ni m, kh u đ , phân lo i c ng thoát n

c

b) Phân lo i theo ý ngh a s d ng:
C ng đ a hình: là lo i c ng đ c đ p
và b t bu c ph i đ t c ng v trí này.

v trí dòng n

c do đ a hình t o nên,

C ng c u t o: là lo i c ng dùng đ thoát n c ngang t rãnh d c d n v khi
chi u dài rãnh d c >300m. V i lo i c ng này thì không tính toán thu l c,
ch l y theo c u t o.
C ng thu l i: là lo i
c ng đ t nh ng v trí
ph c v cho m c đích t i
tiêu, lo i này th ng có đ
d c đáy c ng = 0%.

20

6.5 Ch

đ

làm vi c c a c ng

Tùy theo chi u sâu ng p n c tr c c ng và tùy theo lo i mi ng c ng, c ng có
th làm vi c theo các ch đ sau:
a) Không áp:
N u H ≤ 1,2 hcv (mi ng c ng lo i th

ng)

N u H ≤ 1,4 hcv (mi ng c ng theo d ng dòng ch y)

Gi i thích các ký hi u:

+ H: M c n

c dâng cho phép;

+ hcv: Chi u cao c ng
+T cđ n

c a vào;

c ch y cho phép (v);
Ch đ làm vi c c a c ng: Không áp
21

7


6.5 Ch

đ

làm vi c c a c ng

b) Bán áp:
N u H > 1,2 hcv (mi ng c ng
lo i thông th ng;
TH này c a c ng n c ng p
toàn b nh ng ti p theo đó thì
n c ch y có m t thaóng t do)
c) Có áp:
N u H > 1,4 hcv (mi ng c ng

làm theo d ng dòng ch y và đ
d c c ng nh h n d c ma sát)
TH này trên ph n l n chi u dài
c ng n c ng p hoàn toàn; ch
có c a ra có th có m t thoáng
t do

6.6 Xác đ nh kh u đ

- Bi t l u l

ng n

Ch đ làm vi c c a c ng:
Hình c: Bán áp
Hình d: Không áp

22

c ng

c ch y mà c ng c n ph i thoát (Qtk)

- Gi đ nh m t s ph

ng án:

+ Kh u đ c ng (d: đ i v i c ng tròn; b: đ i v i c ng vuông);
+M cn

c dâng cho phép (H);

+T cđ n
-

ng v i m i ph

c ch y cho phép (v);
ng án:

+ D a vào H đ nh cao đ n n đ

ng t i thi u,

+ D a vào v đ nh bi n pháp gia c th

ng, h l u c ng;

- Ti n hành so sánh các ch tiêu kinh t và k thu t đ quy t đ nh ph
án có l i nh t.

ng

23

B ng tra ch n kh u đ

c ng tròn

24

8


B ng tra ch n kh u đ

c ng vuông

25

9