Đồ Án Cầu Đúc Hẫng 3 Nhịp Liên Tục, Cầu Extradose, Cầu Dây Văng (Kèm Bản Vẽ Cad)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.8 MB, 211 trang )
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
1.Báo cáo khả thi
Nghiên cứu khả thi
Giới thiệu chung
- Cầu X vợt qua sông LG nằm trên tuyến tránh QL1A đoạn qua thành phố TB tỉnh TB. Dự án đợc xây dựng
trên cơ sở nhu cầu thực tế là cầu nối giao thông của tỉnh với các tỉnh lân cận và là nút giao thông trọng yếu
trong việc phát triển kinh tế vùng ĐBSH trong đó có tỉnh TB.
1.1.1. Các căn cứ lập dự án
Quyết định số /QĐ/GTVT ngày ... / .../ ... của Bộ trởng Bộ GTVT về việc cho phép tiến hành chuẩn bị đầu
t lập báo cáo NCKT xây dựng câu X qua thành phố TB tỉnh TB.
Công văn số /GTVT-KHĐT ngày .../.../... của Bộ trởng Bộ GTVT gửi Ban quản lý dự án X về việc giao
nhiệm vụ Chủ đầu t và lập báo cáo NCKT xây dựng cầu X.
Công văn số /CĐS-QLĐS ngày ... / ... / ... của Cục đờng sông Việt Nam về việc chiều rộng tĩnh không
thông thuyền cầu X.
Thông báo số /GTVT-KHĐT ngày .../.../... về Hội nghị thẩm định báo cáo NCKT dự án mở rộng QL1A.
Văn bản số /CV-UB ngày .../.../... của Uỷ ban nhân dân tỉnh TB về vị trí tuyến tránh QL1A qua thành phố
TB và cầu X.
Một số văn bản liên quan khác.
1.1.2. Mục tiêu, đối tợng và nội dung nghiên cứu của dự án:
Dự án xây dựng tuyến tránh QL1A qua thành phố TB và cầu X nhằm nâng cao hiệu quả giao thông trên
toàn đoạn tuyến trong thời gian trớc mắt và có thể tới năm 2020. Cụ thể sẽ nghiên cứu những nội dung chủ
yếu sau đây:
+ Phân tích những quy hoạch phát triển kinh tế giao thông vận tải khu vực liên quan đến sự cần thiết đầu t
xây dựng cầu.
+ Đánh giá hiện trạng các công trình hiện tại trên tuyến.
+ Lựa chọn vị trí xây dựng cầu và tuyến tránh.
+ Lựa chọn quy mô tiêu chuẩn kỹ thuật và và các giải pháp kết cấu.
+ Lựa chọn giải pháp kỹ thuật và các giải pháp xây dựng.
+ Xác định tổng mức đầu t. Phân tích hiệu quả kinh tế.
+ Kiến nghị giải pháp thực hiện và phơng án đầu t.
1.1.3. Phạm vi dự án:
- Trên cơ sở qui hoạch phát triển không gian đô thị đến năm ... của tỉnh TB nói chung và thành phố TB nói
riêng, phạm vi nghiên cứu dự án xây dựng tuyến tránh QL1A giới hạn trong khu vực thành phố TB.
1.1.4. đặc điểm kinh tế - xã hội, mạng lới giao thông và sự cần thiết đầu t
1.1.4.1. Hiện trạng kinh tế xã hội tỉnh TB:
- Tỉnh TB là một tỉnh lớn của cả nớc. Tuy vậy cơ sở vật chất kỹ thuật của tỉnh TB cha phát triển. Cơ cấu kinh
tế sản xuất nông nghiệp mang tính đặc trng, sản xuất công nghiệp chỉ chiếm tỷ trọng nhỏ trong cơ cấu.
1.1.4.2. Về nông nghiệp, lâm, ng nghiệp:
- Nông nghiệp tỉnh đã tăng với tốc độ ...% trong thời kỳ ....Sản xuất nông nghiệp phụ thuộc chủ yếu vào trồng
trọt, chiếm ...% giá trị sản lợng nông nghiệp tỷ trọng chăn nuôi chiếm khoảng ...% giá trị sản lợng.
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang
1
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
- Tỉnh cũng có diện tích đất lâm nghiệp rất lớn thuận lợi cho trồng cây công nghiệp và chăn nuôi gia súc.
- Với bờ biển kéo dài cũng rất thuận lợi cho việc nuôi trồng và đánh bắt thuỷ hải sản.
1.1.4.3. Về thơng mại, du lịch và công nghiệp:
- Trong những năm qua, hoạt động thơng mại và du lịch bắt đầu chuyển biến tích cực.
- Tỉnh TB có tiềm năng du lịch rất lớn với nhiều di tích danh lam thắng cảnh. Nếu đợc đầu t khai thác đúng
mức thì sẽ trở thành nguồn lợi rất lớn.
- Công nghiệp của tỉnh vẫn cha phát triển: Thiết bị lạc hậu, trình độ quản lý kém, không đủ sức cạnh tranh.
- Những năm gần đây tỉnh đã đầu t xây dựng một số nhà máy lớn về vật liệu xây dựng, mía đờnglàm đầu
tàu thúc đẩy các ngành công nghiệp phát triển.
1.1.5. Định hớng phát triển các ngành kinh tế chủ yếu
1.1.5.1. Nông lâm ng nghiệp:
Về nông nghiệp:
+ Đảm bảo tốc độ tăng trởng ổn định, đặc biệt là sản xuất lơng thực đảm bảo an toàn lơng thực cho xã hội,
tạo điều kiện tăng kim ngạch xuất khẩu. Tốc độ tăng trởng nông nghiệp phơng án cao là: ..% giai đoạn 19992005; ..% giai đoạn 2006-2010; và ...% giai đoạn 2010-2020.
Về lâm nghiệp:
+ Đẩy mạnh công tác trồng cây rừng nhằm khôi phục và bảo vệ môi trờng sinh thái, cung cấp gỗ, củi.
Về ng nghiệp:
+ Đặt trọng tâm phát triển vào nuôi trồng thuỷ sản đặc biệt là nuôi trồng các loại đặc sản và khai thác biển xa.
1.1.5.2. Công nghiệp, thơng mại và du lịch:
Tập trung phát triển một số ngành chủ yếu nh sau:
+ Công nghiệp chế biến lơng thực thực phẩm, mía đờng.
+ Công nghiệp cơ khí: Sửa chữa, chế tạo máy móc thiết bị phục vụ nông nghiệp, xây dựng, sửa chữa và đóng
mới tàu thuyền.
+ Công nghiệp vật liệu xây dựng: sản xuất xi măng, các sản phẩm bê tông đúc sẵn, gạch bông, tấm lợp, khai
thác cát sỏi.
+ Đẩy mạnh xuất khẩu, dự báo các giá trị kim ngạch của vùng là ... triệu USD năm 2010 và ... triệu USD năm
2020. Tốc độ tăng trởng là ...% giai đoạn 1999-2005, ...% giai đoạn 2006-2010 và ...% giai đoạn 2011-2020.
+ Tiếp tục đầu t phát triển những địa điểm có tiềm năng phát triển du lịch thành những điểm du lịch và giải trí.
Phát triển cơ sở hạ tầng công cộng và dịch vụ t nhân cần thiết để thu hút khách du lịch.
1.1.6. Đặc điểm mạng lới giao thông:
1.1.6.1. Đờng bộ:
- Năm 2000 đờng bộ tỉnh có tổng chiều dài ... km trong đó gồm đờng nhựa chiếm ...%. Đờng đá đỏ: chiếm ...
%. Đờng đất: chiếm ...%
- Các huyện trong tỉnh đã có đờng ôtô đi tới trung tâm. Mạng lới đờng bộ phân bố tơng đối đều, hầu hết đờng
sỏi đá và đờng đất, trừ quốc lộ 1A.
- Hệ thống đờng bộ vành đai biên giới và đờng xơng cá, đờng vành đai trong tỉnh còn thiếu, cha liên hoàn.
- Các công trình vợt sông LG trên QL1A: Trên tuyến hiện tại có duy nhất Cầu X cũ.
1.1.6.2. Đờng thuỷ:
- Mạng lới đờng thuỷ của tỉnh TB khoảng ... km (phơng tiện từ 1 tấn trở lên đi đợc). Hệ thống sông thờng ngắn
và dốc nên khả năng vận chuyển là khá khó khăn.
1.1.6.3. Đờng sắt:
- Hiện tại tỉnh TB có hệ thống vận tải đờng sắt Bắc Nam chạy qua.
1.1.6.4. Đờng không:
- Có sân bay H, tuy vậy chỉ là sân bay nhỏ thực hiện một vài tuyến nội địa.
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang
2
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
1.1.7. Quy hoạch phát triển hạ tầng GTVT
- Quốc lộ 1A nối từ thành phố TB qua sông LG đến tỉnh HT. Hiện tại tuyến đờng là một tuyến đờng huyết
mạch quan trọng của Quốc gia. Hiện tại tuyến đi qua trung tâm thành phố TB là một điều không hợp lý. Do
vậy quy hoạch sẽ nắn đoạn qua thành phố TB hiện nay theo vành đai thành phố.
1.1.8. Các qui hoạch khác có liên quan đến dự án:
1.1.8.1. Quy hoạch đô thị của thành phố TB:
- Trong định hớng phát triển không gian đến năm 2020, việc mở rộng thành phố TB là điều tất yếu. Mở rộng
các khu đô thị mới về phía Bắc, Tây và Đông Nam ra các vùng ngoại vi. Đô thị hoá các khu dân c nông thôn
thuộc các xã ĐT, PM v.v...
1.1.8.2. Dự báo nhu cầu vận tải:
- Căn cứ vào tốc độ tăng trởng GDP của cả nớc và khu vực GB
- Căn cứ vào các báo cáo về nhu cầu vận tải do Viện chiến lợc GTVT lập cho QL1 Dự báo tỷ lệ tăng trởng xe
nh sau:
Theo dự báo cáo: Ô-tô: 2000-2005 :10%
2005-2010 : 9%.
2010-2020 : 7%.
Xe máy : 3% cho các năm.
Xe thô sơ : 2% cho các năm.
Theo dự báo thấp:
Ô-tô: 2000-2005 :8%
2005-2010 : 7%.
2010-2020 : 5%.
Xe máy
: 3% cho các năm.
Xe thô sơ
: 2% cho các năm.
1.1.9. Sự cần thiết phải đầu t:
- Cầu X cũ nằm trên quốc lộ 1A là tuyến huyết mạch của cả nớc, lại nằm ở cửa ngõ Thành phố TB, thủ phủ
của cả vùng ĐBSH. Cầu vợt sông có chiều dài lớn, trờng hợp cầu hiện tại có sự cố thì giao thông trên tuyến
QL sẽ bị đình trệ hoàn toàn. Cầu cũ hiện đã khai thác đ ợc gần 20 năm với khổ cầu 2 làn xe. Mặc dù cầu cũ có
đợc cải tạo nâng cấp với khả năng thông xe H30, XB80 và các trụ có thể chịu đợc lực va tàu thuyền cũng chỉ
đáp ứng đợc với lu lợng xe hiện nay. Đến năm 2010 đã cần phải xây dựng thêm 1 cầu mới 2 làn xe với đáp
ứng đợc yêu cầu lu thông.
- Mặt khác với quy hoạch phát triển của thành phố TB thì việc để tuyến quốc lộ 1A đi qua trung tâm thành phố
là không hợp lý. Nh vậy việc xây dựng thêm cầu X mới có quy mô vĩnh cửu phù hợp với khả năng lu thông là
giải pháp cần thiết và cấp bách.
Kết luận:
Việc xây dựng cầu X trên tuyến tránh QL1A qua thành phố TB là rất cần thiết và cấp bách có ý nghĩa
to lớn về phát triển kinh tế xã hội, chính trị và an ninh quốc phòng tỉnh TB, khu vực ĐBSH nói riêng
và cả nớc nói chung.
1.1.10. điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu
1.1.10.1.
Vị trí địa lý
- Tỉnh TB có diện tích khoảng 17.000km2, nằm ở trung tâm vùng kinh tế ĐBSH. Phía Đông giáp biển Đông với
100 Km bờ biển. Phía Bắc giáp tỉnh TH, phía Nam giáp tỉnh HT. Phía Tây giáp Lào với đờng biên giới chung là
350 km, có ý nghĩa quan trọng về kinh tế xã hội và an ninh quốc phòng.
1.1.10.2.
Đặc điểm địa hình
+ Địa hình tỉnh TB hình thành hai vùng đặc thù: vùng đồng bằng ven biển và vùng núi phía Tây.
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang
3
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
+ Địa hình khu vực tuyến tránh đi qua thuộc vùng đồng bằng, thuộc khu vực đờng bao thành phố TB hiện tại.
Tuyến cắt qua 1 số khu dân c ví dụ nh điểm hai đầu cầu X mới, giao cắt với 1 số Tỉnh lộ và điểm cuối tuyến
nối với QL1A hiện hữu.
+ Lòng sông tại vị trí dự kiến xây dựng cầu tơng đối ổn định, không có hiện tợng xói lở lớn.
1.1.10.3.
Điều kiện khí hậu thuỷ văn
1.1.10.3.1. Khí tợng :
- Thuộc khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa đông lạnh và khô, mùa hè nóng và ma nhiều, thể hiện tơng phản rõ rệt giữa hai mùa. Mùa đông trùng gió mùa đông bắc kéo dài từ tháng X tới tháng III năm sau, có
thời tiết lạnh ít ma và khô. Mùa hè trùng với gió Tây Nam kéo dài từ tháng V tới tháng IX, có thời tiết nóng ẩm
và ma nhiều.
- Nhiệt độ bình quân hàng năm là 27,5oC. Nhiệt độ thấp nhất 10oC. Nhiệt độ cao nhất 40,5oC.
- Lợng ma năm lớn nhất: 2500mm. Lợng ma năm nhỏ nhất 1200mm. Lợng ma bình quân nhiều năm:
1980mm
- Độ ẩm lớn nhất 98%. Độ ẩm nhỏ nhất: 37%. Trung bình năm 80%.
1.1.10.3.2. Thuỷ văn:
- Hàng năm chịu ảnh hởng chủ yếu của thuỷ triều biển Đông với chế độ bán nhật triều không đều.
- Tình hình ma lũ: Mùa lũ hàng năm vào trung tuần tháng 8 đến tháng 11. Ngập lũ chủ yếu do ma lớn ở thợng nguồn sông LG.
Các số liệu tính toán thuỷ văn dùng trong thiết kế :
Mực nớc thấp nhất
:
Hmin = +5.65 m
Mực nớc cao nhất
:
Htk = H1% = +8.47 m
Mực nớc thông thuyền
:
Htt = H5% = +8.06 m
1.1.10.4.
Điều kiện địa chất công trình:
1.1.10.4.1. Đặc điểm địa chất thuỷ văn:
- Kết quả quan trắc mực nớc dới đất sau khi kết thúc hố khoan 24 giờ, mực nớc này thay đổi từ 0.5 đến 2,5m.
Qua thí nghiệm một số mẫu nớc cho thấy nớc ở đây có khả năng ăn mòn bê tông tơng đối mạnh.
- Nớc mặt ở đây đợc cung cấp chủ yếu bởi nớc ma, qua thí nghiệm một số mẫu nớc cho thấy nớc có khả năng
ăn mòn bê tông yếu
1.1.10.4.2. Đặc điểm địa tầng
- Dọc theo tim cầu,tại các vị trí trụ dự kiến khoan thăm dò 1 lỗ khoan (LC1 ~ LC8), tính chất địa tầng từ trên
xuống cụ thể nh sau:
Lớp 1 : Đất đắp sét cát màu nâu, nửa cứng dày 3m
Lớp 2 : Bụi lẫn cát màu xám nâu rất mềm dày 12.8m
Lớp 3 : Các cấp phối kém lẫn bụi màu xám nâu trạng thái chặt vừa dày 2.2m
Lớp 4 : Sét cát màu xám nâu, rất mềm dày 3m
Lớp 5 : Bụi màu nâu mềm dày 6.5m
Lớp 6 : Sét gầy lẫn cát màu xám xanh rất cứng dày 10m
Lớp 7 : Cát bụi màu vàng chặt rất dày
Kiến nghị: Giải pháp móng kiến nghị sử dụng cho công trình là móng cọc khoan nhồi và mũi cọc đặt trong
lớp số 7 là lớp cát bụi chặt. Tuỳ theo đặc điểm tải trọng công trình và điều kiện ĐCCT tại từng vị trí mố trụ cầu
để quyết định độ sâu đặt móng cho thích hợp.
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang
4
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
Thiết kế phơng án Cầu
Tiêu chuẩn kỹ thuật và nguyên tắc thiết kế.
1.1.11. Quy trình thiết kế
- Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn AASHTO LRFD 1998
- Tiêu chuẩn thiết kế đờng ô tô TCVN 4054 - 98.
- Tiêu chuẩn thiết kế áo đờng mềm 22 TCN 211- 95.
- Quy trình khảo sát đờng ô tô 22TCN-263-2000
1.1.12. Các nguyên tắc thiết kế:
- Công trình thiết kế vĩnh cửu, hình thức cầu đẹp.
- Đáp ứng đợc các yêu cầu về nhu cầu giao thông trong tơng lai .
- Thời gian thi công ngắn, thuận lợi, tính cơ giới cao.
- Sử dụng các công nghệ mới hiện đại trên cơ sở phát huy đợc khả năng sẵn có của các đơn vị thi công trong
nớc.
- Giá thành xây lắp công trình hợp lý.
1.1.13. Các thông số kỹ thuật cơ bản
1.1.13.1.
Qui mô công trình:
- Cầu đợc thiết kế bằng BTCT và BTCT-DƯL
- Tải trọng: + Xe HL 93
- Tần suất lũ thiết kế: P1%
- Độ dốc dọc thiết kế i = 2% trên cầu chính và 4% trên cầu dẫn,phần cầu chính bố trí một đờng cong đứng
bán kính R = 5000m.
- Độ dốc ngang 2%
- Động đất cấp 6.
1.1.13.2.
Khổ cầu:
- K = 11 + 2x0.5 (m)
- Ba làn xe ô tô chạy rộng 11m
- Bề rộng gờ chân lan can mỗi bên 0.5m.
1.1.13.3.
Khổ thông thuyền:
- Cục đờng sông có văn bản số/CĐS-QLĐS đề nghị tĩnh không thông thuyền tạo cầu X là sông cấp I: B =
50m, H = 7m.
- Vậy thiết kế cầu có tĩnh không thông thuyền cấp I (B = 50m, H = 7m)
Phơng án vị trí cầu:
- Việc lựa chọn vị trí tuyến và vị trí cầu cầu dựa trên các nguyên tắc cơ bản nh sau:
+ Phù hợp với quy hoạch phát triển giao thông trong khu vực, ít tác động đến môi trờng dân sinh và xã hội.
+ Thuận lợi cho hoạt động giao thông của thành phố VP
+ Thoả mãn các tiêu chuẩn về hình học của tuyến và cầu.
+ Thoả mãn yêu cầu về thuỷ văn thuỷ lực.
+ Thuận lợi cho thi công và tổ chức thi công.
+ Có giá thành xây lắp công trình hợp lý.
- Từ các đặc điểm về địa hình, chiều dài tuyến, tổng diện tích giải phóng mặt bằng ta chọn phơng án vị trí cầu
có mặt cắt sông nh hình vẽ trong các bản vẽ kèm theo.
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang
5
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
Phơng án kết cấu cầu
1.1.14. Nguyên tắc lựa chọn loại hình kết cấu
- Thoả mãn khẩu độ thoát nớc (trờng hợp này đề bài không khống chế) và khổ thông thuyền.
- Phù hợp với các điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu (đặc biệt là điều kiện địa chất và thuỷ lực, thuỷ
văn)
- Thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế và khai thác.
- Công nghệ thi công phù hợp với năng lực các nhà thầu trong nớc.
- Chi phí xây dựng hợp lý.
1.1.15. Khái quát chung về đề xuất phơng án về sơ đồ cầu :
Trên cơ sở các nguyên tắc đã nêu, một số lựa chọn chung nhất để tiến hành thiết lập các ph ơng án là:
1.1.15.1.
Yêu cầu về đảm bảo khẩu độ thoát nớc, các cao độ khống chế:
- Khẩu độ thoát nớc tối thiểu: Không khống chế
- Cao độ đỉnh trụ hoặc mố lớn hơn cao độ Hmax 1% là 0.5m: Hđt,m 8.47 + 0.5 = 8.97m
- Mực nớc thông thuyền: Htt = +8.06 m
- Cao độ đáy dầm lớn hơn cao độ khống chế của khổ thông thuyền là +15.06m.
- Tĩnh không ngang tại vị trí nhịp thông thuyền 50m
1.1.15.2.
Phơng án về vật liệu kết cấu:
- Trong điều kiện hiện tại về công nghệ thi công, giá thành xây dựng tại Việt Nam, đang có rất nhiều công
trình cầu đã sử dụng vật liệu kết cấu là bê tông cốt thép, hoặc bê tông cốt thép ứng suất tr ớc. Mặt khác, đây
là vùng biển nồng độ muối cao nên khó có thể áp dụng các kết cấu cầu kim loại. Do đó trong công trình này
ta lựa chọn vật liệu xây dựng là bê tông cốt thép ứng suất trớc.
1.1.15.3.
Loại hình kết cấu phần trên:
- ứng với khẩu độ cầu đã tính toán và địa hình thực tế tại khu vực xây dựng các loại hình kết cấu sau có thể đ ợc cân nhắc xem xét :
+ Cầu Extradosed
+ Cầu dầm liên tục thi công bằng công nghệ đúc hẫng.
+ Cầu dây văng khẩu độ nhịp trung bình
1.1.15.4.
Loại hình kết cấu dới:
- Dựa vào kết quả thăm dò địa chất khu vực, kết cấu nền móng đề xuất dùng cho các phơng án là cọc khoan
nhồi đờng kính từ 1m 2.0m.
- Có 3 phơng án kết cấu sau đợc đa vào xem xét, cùng với phơng án vị trí tuyến đã đợc chọn để tiến hành so
sánh tổng mức đầu t .
phơng án kết cấu 1: cầu liên tục 3 nhịp
1.1.16. Tổng quát
1.1.16.1.
Sơ đồ nhịp:
- Cầu dầm bê tông cốt thép ƯST giản đơn + liên tục: ( 40m+80m+120m+80m+40m )
1.1.16.2.
Kết cấu phần trên:
- phần cầu chính là cầu dầm hộp liên tục:
Sơ đồ nhịp: 80m + 120m + 80m , có chiều cao thay đổi từ 6.0m tại đỉnh trụ đến 3.0m tại vị trí giữa nhịp.
Chiều dài toàn cầu tính đến đuôi mố là 374.20m trong đó phần cầu chính nằm trên đờng cong đứng R =
5000m là
- Phần cầu dẫn là dầm giản đơn BTCT DƯL Super T cao 175cm.
1.1.16.3.
Các kích thớc cơ bản dầm liên tục đợc chọn nh sau
+ Dầm liên tục có mặt cắt ngang là 1 hộp đơn thành xiên có chiều cao thay đổi
+ Chiều cao tại vị trí trên trụ chọn H = 6m, khi đó H/l = 6/120 = 1/20 nằm trong khoảng H = (1/15 ữ1/20)l, với l
là khoảng cách tim 2 trụ (l = 120m)
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang
6
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
+ Chiều cao tại vị trí giữa nhịp chọn h = 3.0m, khi đó H/l = 3/120 = 1/40 nằm trong khoảng H = (1/30-1/50)l
+ Chiều cao dầm thay đổi theo đờng cong bậc 2
Chiều cao dầm tại vị trí bất kỳ cách giữa nhịp một đoạn x đợc tính theo công thức sau:
(h p hm ) 2
y=
.x + hm
L2
Trong đó:
hp, hm : Chiều cao dầm tại đỉnh trụ và giữa nhịp
L
: Chiều dài phần cánh hẫng.
1.1.16.4.
Các kích thớc mặt cắt ngang dầm hộp đợc chọn sơ bộ:
+ Bề rộng hộp D = (0.51ữ0.59)B, trong đó B là bề rộng mặt cầu, B = 12m, chọn D tại đỉnh trụ bằng 6.7m
Khi đó D/B = 6.7/12 = 0.56
+ Chiều cao bản mặt cầu ở cuối cánh vút : d4 = 25cm
+ Chiều cao bản mặt cầu ở đầu cánh vút : d3 = 60cm
+ Chiều cao bản mặt cầu tại vị trí giữa nhịp bản: d1 = 30cm
+ Bề dày sờn dầm: Bề dầy sờn dầm thay đổi tuyến tính từ trên đỉnh trụ tới giữa nhịp 60cm - 30cm
+ Bề dày bản đáy hộp thay đổi từ 110cm tại vị trí đỉnh trụ và giảm theo đờng cong tới 30cm tại vị trí giữa nhịp.
Bề dày bản đáy tại vị trí bất kỳ cách giữa nhịp một đoạn L x đợc tính theo công thức sau:
h h 2
hx = 2 2 1 Lx + h1
L
Trong đó:
h2, h1: Bề dày bản đáy tại đỉnh trụ và giữa nhịp
L
: Chiều dài phần cách hẫng.
+ Tại vị trí đỉnh trụ, dầm đợc thiết kế dầm ngang đặc, chỉ chừa lại một lối thông có kích thớc 1.5x1m và đợc
tạo vút 20x20cm
1.1.16.5.
Kích thớc chung dầm Super T 40m:
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang
7
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
200
3
79
24
24
39
10
10
39
10
157
157
10
31
23
21 5
23
21 5
30
31
30
175
57
3
10 8
57
10 8
3
70
1.1.16.6.
Kết cấu phần dới:
- Mố hai đầu cầu kết cấu chữ U BTCT tựa trên nền móng cọc khoan nhồi đờng kính 100cm.
Sử dụng các trụ BTCT có tiết diện thân đặc đặt trên nền móng các cọc khoan nhồi đờng kính (1ữ1.5)m
1.1.16.7.
Phơng pháp thi công:
- Phần dầm nhịp liên tục có tiết diện thay đổi đợc thi công bằng phơng pháp đúc hẫng cân bằng, phần dầm
nhịp liên tục có tiết diện không đổi đợc thi công đổ tại chỗ trên giàn giáo cố định, các nhịp giản đơn thi công
bằng giá lao.
1.1.17. Tính toán sơ bộ khối lợng kết cấu phơng án 1
1.1.17.1.
Tính toán kết cấu nhịp:
- Kết cấu phần trên:
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang
8
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
1/2 MặT CắT TRÊN TRụ
550
550
30
50
1/2 MặT CắT giữa nhịp
2%
265
150
154
123
265
150
30
30
30
30
300
25
60
2%
50
50
60
540
20
200
20
110
30
110
30
400
200
Mặt cầu có độ dốc ngang 2% và độ dốc dọc không đổi trên cầu dẫn 4% và thay đổi đều trên cầu chính với
bán kính cong là R=5000m
Lớp phủ mặt cầu gồm các lớp:
Bêtông nhựa hạt vừa 75mm.
Lớp phòng nớc 4mm.
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang
9
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
Sơ đồ phân đốt thi công nhịp chính
60.0
K12 K11 K10 K9
K7
K6
K5 K4 K3
5.5 1.5
K2 K1
K0
3.0
K8
4x4=16.0
6.7
8x4.5=36.0
HL
1.0
3.0
Y
12
X
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1516
Tính chiều cao mỗi đốt dầm hộp tại đáy biên ngoài theo đờng cong bậc 2 có phơng trình là:
Y1 = a1X2 + b1 , a1 =
6.0 3.0
= 9.5663 x 10-4 ; b1 = 3.0 m
56 2
Chú ý: chiều cao phần đốt hợp long và phần đốt trên trụ là không đổi.
Bảng tổng hợp chiều cao tiết diện
Thứ tự
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Tiết diện
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
S10
S11
S12
S13
S14
S15
S16
a1
0.00095663
0.00095663
0.00095663
0.00095663
0.00095663
0.00095663
0.00095663
0.00095663
0.00095663
0.00095663
0.00095663
0.00095663
0.00095663
0.00095663
0.00095663
0.00095663
b1
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
x(m)
-1.00
0.00
4.50
9.00
13.50
18.00
22.50
27.00
31.50
36.00
40.00
44.00
48.00
52.00
57.50
59.00
h(m)
3.00
3.00
3.019
3.077
3.174
3.310
3.484
3.697
3.949
4.240
4.531
4.852
5.204
5.587
6.000
6.000
Phần cầu dẫn: dầm SUPER T
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang 10
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
Chiều dài: 40 m
Chiều cao: 1750 mm
Bản mặt cầu là bản liên tục nhiệt đổ tại chỗ, dày 200mm.
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang 11
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
Mặt cắt ngang phần cầu dẫn
12000
11000
1000
1000
2350
2350
1000
2350
4700
2%
2350
1000
1250
1000
Bê tông nhựa 75mm
Lớp phòng nước 4mm
Bản mặt cầu 200mm
Bản đúc sẵn 80mm
2%
1250
500
1000
500
Tính toán khối lợng công tác phần kết cấu nhịp chính:
Bảng tính toán xác định thể tích các khối đúc hẫng
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang 12
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
1
K0
S16
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
K0
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
K8
K9
K10
K11
K12
1/2HL
S15
S14
S13
S12
S11
S10
S9
S8
S7
S6
S5
S4
S3
S2
S1
1.5
5.5
4
4
4
4
4.5
4.5
4.5
4.5
4.5
4.5
4.5
4.5
1
Tổng thể tích
59.00
31.9528
57.50
52.00
48.00
44.00
40.00
36.00
31.50
27.00
22.50
18.00
13.50
9.00
4.50
0.00
-1.00
31.9528
14.7242
13.8962
13.1366
12.4445
11.8189
11.1933
10.6491
10.1850
9.7995
9.4912
9.2587
9.1005
9.0153
9.0153
47.9292
84.4267
57.2408
54.0656
51.1622
48.5268
51.7774
49.1454
46.8768
44.9651
43.4041
42.1872
41.3082
40.7606
9.0153
712.7914
Thể tích khối đúc phần dầm hộp có chiều cao thay đổi:
Vh thay đổi = 4 x 712.7914 = 2851,1656 m3
Phần dầm hộp đúc trên giàn giáo có chiều cao không đổi h = 3 m, chiều dày bản đáy cũng không đổi bằng
40 cm, chiều dày bản sờn không đổi ts = 40 cm. Nh vậy tiết diện không đổi có diện tích mặt cắt ngang A =
9.0153 m2.
Thể tích phần khối đúc phần dầm hộp đúc trên giàn giáo là:
Vh không đổi = A x 19 x 2 = 9.0153 x 19 x 2 = 342.5814 m3
Thể tích bê tông phần vách trên trụ là:
Avách = 24,1623- 1.76= 22.4023 m2
Vvách = 2xV1vách = 4 x (3 x Avách ) = 4 x (3 x 22.4023) = 268.8276 m3
Thể tích bê tông phần nhịp liên tục là:
Vliên tục = Vh thay đổi + Vh không đổi + Vvách = 3462.5746 m3
Tính toán khối lợng công tác phần kết cấu nhịp dẫn:
Thể tích dầm Super T của cầu dẫn: Vdc=n.V1dầm=2x5x28.7=287 m3
Thể tích của dầm ngang: Vdn=0.25x1.42x2.35x4x6x2=40.04m3
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang 13
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
Thể tích bản: Vb= 2x40x2.40= 192 m3
Thể tích của tấm đúc sẵn: VT= 2x40x0.128 = 10.2 m3
Thể tích bê tông phần nhịp cầu dẫn:
Vnhịp cầu dẫn = VDc + VDn + VB + VT
= 287+ 40.04+ 192+ 10.2 = 529.24 m3
Thể tích bê tông kết cấu nhịp toàn cầu
Vkết cấu nhịp toàn cầu = Vliên tục + Vnhịp cầu dẫn = 3991.82 m3
Khối lợng thép đợc tính theo hàm lợng cốt thép thờng và cốt thép DƯL tham khảo của các cầu cùng kiểu kết
cấu và có chiều dài nhịp tơng đơng đợc thiết kế và thi công trong thời gian gần đây.
- Hàm lợng cốt thép thờng: 110 (kg/m3 bê tông)
- Hàm lợng cốt thép DƯL dầm hộp: 40 (kg/m3 bê tông)
- Hàm lợng cốt thép DƯL dầm giản đơn: 30 (kg/m3 bê tông)
1.1.17.2.
Tính toán kết cấu trụ:
Phơng án I có 4 trụ từ P2 P5:
Khối lợng trụ cầu
Trụ
P2
P3
P4
P5
Chiều cao (m)
10.300
17.500
18.100
8.200
Tổng
Xà mũ (m3)
40.320
0.000
0.000
40.320
80.640
Thân trụ
114.742
409.472
423.511
91.348
1039.073
Bệ trụ
552.000
768.000
768.000
552.000
2640.000
Tổng
707.062
1177.472
1191.511
683.668
3759.713
Tổng khối lợng bê tông trụ: V= 3759.713 m3
Hàm lợng cốt thép sơ bộ: 80 (kg/m3)
Tính toán khối lợng công tác lan can và lớp phủ mặt cầu
- Lan can:
VLan can = 2 x ALan can x Llan can = 2 x 0.3 x 374.2 = 224.52 m3
- Diện tích lớp phòng nớc dày 0.4 cm:
APhòng nớc = 11 x 374.2 = 4116.2 m2
- Thể tích bê tông nhựa:
VBê tông nhựa = 0.075 x A = 0.075 x 11 x 374.2 = 308.715 ( m3 )
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang 14
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
240
240
1600
1600
300
1500
1600
Cấu tạo trụ cầu P6
15
1600
D = 1.5m
1600
R2
00
1.1.17.3.
Tính toán kết cấu mố:
Thể tích của mố = Thể tích của thân mố + thể tích của cánh mố + thể tích bệ mố.
Khối lợng mố cầu
Mố
Bệ mố
Tờng cánh
Tờng đỉnh
Tờng trớc
A1
97.500
25.510
20.735
111.240
A6
97.500
25.510
20.735
111.240
Tổng
254.985
254.985
Vậy :
Tổng khối lợng công tác bê tông mố: Vmố = 509.97 m3
Khối lợng bản quá độ cho cầu: V=11.2 m3
Cấu tạo mố cầu
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang 15
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
Mặt cắt a - a
800 1000
2%
3000
1850
250
B
6000
1000
750
7800
500
3265
400
Bản quá độ
B
1:1
2600
01
10
1500
MĐTN
2200
500 1000
1800
5000
2000
1000
1000 500
Mặt cắt B - b
500 800 1000
1000
A
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
6500
10@500
5500
Cốt thép chờ
500
3800
8800
1700
A
t rang 16
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
Figure 1
1.1.17.4.
Tính toán sơ bộ số lợng cọc:
- Để tính toán sơ bộ số lợng cọc, ta sẽ tiến hành tính toán khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc và
khả năng chịu tải của cọc theo đất nền.
Chọn loại cọc:
- Dựa vào điều kiện địa chất của khu vực (lớp đất tốt nằm ở sâu), quyết định chọn móng cọc khoan nhồi cho
tất cả các mố trụ của cầu. Với mố, trụ phần nhịp dẫn, dùng cọc D = 1m; trụ phần nhịp liên tục, dùng cọc D =
1.5m.
1.1.17.4.1. Xác định sức chịu tải của cọc:
- Thông thờng và theo kinh nghiệm sức chịu tải của cọc theo vật liệu thờng đảm bảo nên ta chỉ tính sức chịu
tải theo đất nền.
Sức chịu tải của cọc theo đất nền:
Số liệu địa chất:
Lớp 1 : Đất đắp sét cát màu nâu, nửa cứng dày 3m
Lớp 2 : Bụi lẫn cát màu xám nâu rất mềm dày 12.8m
Lớp 3 : Các cấp phối kém lẫn bụi màu xám nâu trạng thái chặt vừa dày 2.2m
Lớp 4 : Sét cát màu xám nâu, rất mềm dày 3m
Lớp 5 : Bụi màu nâu mềm dày 6.5m
Lớp 6 : Sét gầy lẫn cát màu xám xanh rất cứng dày 10m
Lớp 7 : Cát bụi màu vàng chặt rất dày
- Các lớp đất yếu ta bỏ qua sức kháng của cọc.
Sức kháng ở đầu cọc khoan nhồi tính theo công thức: QR = {(Qs.qs + Qp.qp) - W} (10.3.7.2- Trang
743)
Trong đó: Qp = qp.Ap và Qs = qs.As
- QR: Sức chịu tải của cọc theo nền đất (N)
- Qs: Sức kháng thân cọc (N)
- Qp: Sức kháng mũi cọc (N)
- qp : Hệ số sức kháng đối với sức kháng mũi cọc (Bảng 10.5.5-2)
- qs : Hệ số sức kháng đối với sức kháng thân cọc (Bảng 10.5.5-2)
- qp, Ap : Sức kháng đơn vị mũi cọc (MPa) và diện tích mũi cọc (mm2)
- qs, As : Sức kháng đơn vị thân cọc (MPa) và diện tích thân cọc (mm2)
-
: Hệ số nhóm cọc, trong trờng hợp này lấy = 1
-W
:Trọng lợng bản thân cọc (N)
Theo Reese và Wright (1977) bảng 10.8.3.4.31 ta có: q s = 0.0028N (N 53 ), qp = 0.064N (N 60) (Mpa).
Do đó ta lập bảng tính nh sau, tính với giá trị SPT trung bình theo chiều dày lớp:
- Các hệ số qp và qs tính theo bảng có giá trị qs = qp = 0.45 v với v = 0.9 theo Phơng pháp kiểm tra
việc thi công các cọc và đánh giá khả năng chịu tải của chúng trong và sau khi đóng cọc vào đất sẽ đợc
quy định trong các hồ sơ thầu. Ta dùng phơng pháp Đo sóng ứng suất cho 2% đến 5% số cọc, dùng
phơng pháp đơn giản để kiểm tra khả năng chịu tải, thí dụ phân tích đóng cọc
Sức chịu tải theo nền đất của cọc tại mố A1 (D = 1m, L= 70m) đợc tính nh bảng sau:
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang 17
Đồ án tốt nghiệp
Chiều dày (m)
3
5
2
2
2
2
2
2
2
30
Giá trị N
4
15
17
28
32
37
30
33
40
38
báo cáo khả thi
As (m2)
9.42
15.7
6.28
6.28
6.28
6.28
6.28
6.28
6.28
94.2
Bảng tính toán sức chịu tải của cọc D = 1m
Ap (m2)
qs (Mpa) qp (Mpa)
Qs (T)
0.0112
0.256
10.55
0.042
0.96
65.94
0.0476
1.088
29.89
0.0784
1.792
49.24
0.0896
2.048
56.27
0.1036
2.368
65.06
0.084
1.92
52.75
0.0924
2.112
58.03
0.112
2.56
70.34
0.785
0.1064
2.432
1002.29
Sức chịu tải của cọc: QR
Qp (T)
190.91
qs
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
qp
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
(Qi .qi)
4
27
12
20
23
26
21
24
28
483
586 T
Do địa chất tại khu vực làm cầu là tơng đối đồng nhất, chiều dài các cọc gần bằng nhau, trong phần thiét
kế sơ bộ, ta sẽ lấy sức chịu tải theo nền đất của cọc tại A1 làm kết quả chung cho các cọc có đờng kính 1m
còn lại. Tuy nhiên do thực tế thiết kế, để đảm bảo an toàn ta chọn P nđ (D = 1m) = 400 T.
Tơng tự nh vậy, ta sẽ tính sức chịu tải theo nền đất của cọc tại trụ P6 và dùng kết quả này cho tất cả các
cọc có đờng kính 1.5m. Kết quả tính toán đợc thể hiện ở bảng dới :
Sức chịu tải theo nền đất của cọc tại trụ P6 (D = 1.5m, L= 70m) đợc tính nh bảng sau:
Chiều dày (m)
3
5
2
2
2
2
2
2
2
30
Giá trị N
4
15
17
28
32
37
30
33
40
38
2
As (m )
14.13
23.55
9.42
9.42
9.42
9.42
9.42
9.42
9.42
141.3
Bảng tính toán sức chịu tải của cọc D = 1.5m
Ap (m2)
qs (Mpa) qp (Mpa)
Qs (T)
Qp (T)
0.0112
0.256
15.83
0.042
0.96
98.91
0.0476
1.088
44.84
0.0784
1.792
73.85
0.0896
2.048
84.40
0.1036
2.368
97.59
0.084
1.92
79.13
0.0924
2.112
87.04
0.112
2.56
105.50
1.77
0.1064
2.432
1503.43 430.46
Sức chịu tải của cọc: QR
qs
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
qp
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
0.405
(Qi .qi)
6
40
18
30
34
40
32
35
43
783
979 T
Chọn Pnđ (D = 1.5m) = 800 (T) đa vào sử dụng.
1.1.17.4.2. Số cọc tại mố A1 A6
- Xác định tải trọng tác dụng lên mố A1:
+ Tải trọng thờng xuyên bao gồm trọng lợng bản thân mố và trọng lợng kết cấu nhịp (DC, DW)
Tải trọng thờng xuyên (DC, DW): gồm trọng lợng bản thân mố và trọng lợng kết cấu nhịp
Trọng lợng bản thân mố:
PMố = 2.5xVMố = 2.4 x 254.985 = 637.463 T
Trọng lợng kết cấu nhịp ( Hệ dầm, kết cấu bản mặt cầu, lớp phủ, lan can):
Trọng lợng hệ dầm mặt cầu ( dầm chủ + dầm ngang):
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang 18
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
5 ì 28.7 ì 2.5 0.25 ì 1.42 ì 2.35 ì 4 ì 6 ì 2.5
+
= 10.22 T/m
40
40
Trọng lợng kết cấu bản mặt cầu:
gdầm =
gbản = 2.40 x 2.5 = 6.00 T/m
Trọng lợng lớp phủ:
glp = 75x10-3x11x2.25 = 1.856 T/m
Trọng lợng lan can:
glan can = 2 x 0.3 x 2.4 = 1.44 T/m
Vẽ đờng ảnh hởng áp lực mố:
40m
1
Tuyến tính
Đah áp lực mố A1
Diện tích đờng ảnh hởng áp lực mố: = 20
DC = PMố+ (gdầm + gbản + glan can ) x
= 637.463 + ( 10.22 + 6.00 + 1.44 ) x 20 = 990.663 T
DW = glớp phủ x = 1.856 x 20 = 37.120 T
Hoạt tải:
Do tải trọng HL93:
+ Xe tải thiết kế và tải trọng làn thiết kế:
P=14.5T P=14.5T P=3.5T
w=0.93T/m
40 m
Ta có: LL Xe tải= n.m.(1 +
0.79
1
4.3m
0.89
4.3m
IM
).(Pi .yi) + n.m.P.
100
Trong đó:
n : Số làn xe , ( n = 1, 2, 3 ).
m : Hệ số làn xe, ( m = 1.2, 1, 0.85 ) (3.6.1.1.2 22 TCVN272-05)
IM : Lực xung kích (lực động) của xe, khi tính thành phần móng nằm hoàn toàn dới mặt đất thì không
cần xét lực xung kích (3.6.2.1) nên (1+
IM
) = 1.
100
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang 19
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
Pi, yi : Tải trọng trục xe, tung độ đờng ảnh hởng.
: Diện tích đờng ảnh hởng.
Wlàn : Tải trọng làn, Wlàn = 0.93T/m
LL1l(Xe tải)= 1 x 1.2 x {1x[14.5x(1 + 0.89) + 0.79 x 3.5)] + 0.93 x 20}
= 58.524(T)
LL2l(Xe tải)= 2 x 1 x {1x[14.5x(1 + 0.89) + 0.79 x 3.5)] + 0.93 x 20}
= 97.54 (T)
LL3l(Xe tải)= 3 x 0.85 x {1x[14.5x(1 + 0.87) + 0.739 x 3.5)] + 0.93 x 16.5}
= 124.3635 (T)
+ Xe 2 trục thiết kế và tải trọng làn thiết kế:
P=11T P=11T
w=0.93T/m
40 m
1
0.97
1.2m
LL1l(Xe 2 trục) = 1 x 1.2 x[1x11x( 1+0.97 ) + 0.93 x 20]= 48.324(T)
LL2l(Xe 2 trục) = 2 x 1 x[1x11x( 1+0.97 ) + 0.93 x 20]=80.54 (T)
LL3l(Xe 2 trục) = 3 x 0.85 x[1x11x( 1+0.97 ) + 0.93 x 20]= 102.688 (T)
Vậy: LL = max (LLXe tải , LLXe 2 trục ) = 124.364 (T)
+ Tổng tải trọng tính toán dới đáy đài là:
Nội lực
P(T)
Nguyên nhân
DC
( D = 1.25)
990.663
DW
(W = 1.5)
37.12
LL
(LL= 1.75)
124.364
PL
(PL= 1.75)
0
1511.645
PĐáy đài = 1511.645 ( T )
* Xác định số lợng cọc khoan nhồi cho móng trụ, mố: nc = xP/Pcọc
Trong đó:
+ : Hệ số kể đến tác dụng của tải trọng ngang và mô men uốn; sơ bộ lấy = 1.5 cho trụ; = 2 cho mố
(mố chịu tải trọng ngang lớn do áp lực ngang của đất và tác dụng của hoạt tải truyền qua đất trong phạm vi
lăng thể trợt của đất đắp trên mố)
+ P (T) : Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên móng mố, trụ.
+ Pcọc = Pnđ
- Xác định số lợng cọc cho mố A1:
Phản lực tại gối do tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn cờng độ I là:
RĐáy đài = R = 1511.64(T)
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang 20
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
Các cọc đợc bố trí trong mặt phẳng sao cho khoảng cách giữa tim các cọc a 3D (D: Đờng kính cọc
khoan nhồi). Ta có :
Với P = Pđn = 400 T
Vậy số lợng cọc sơ bộ là :
R
1511.64
nc = ì = 2 ì
= 7.8 (cọc) Chọn 8 cọc bố trí nh hình vẽ
P
400
Dùng 8 cọc khoan nhồi 1000 mm bố trí ngàm vào đài 1200 mm, cự ly các cọc và khoảng cách các cọc
đợc thể hiện trên hình vẽ.
350
350
350
125
125
D
=1
00
350
125
125
Mặt bằng móng A1
Số cọc của mố A6: Do cầu cấu tạo đối xứng, nên mố A1 và mố A6 có tải trọng tác dụng tại đáy đài
là nh nhau và cấu tạo giống nhau.
350
350
350
125
125
D
=1
00
350
125
125
Mặt bằng móng mố A6
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang 21
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
1.1.17.4.3. Số cọc trụ P2 P5
- Xác định tải trọng tác dụng lên trụ P2:
Tải trọng thờng xuyên (DC, DW): gồm trọng lợng bản thân trụ và trọng lợng kết cấu nhịp:
Trọng lợng bản thân trụ:
Ptrụ = 2.4 x Vtrụ = 2.4 x 707.062 = 1696.9488 T
Trọng lợng kết cấu nhịp ( hệ dầm mặt cầu, kết cấu bản mặt cầu, lớp phủ, lan can):
Trọng lợng hệ dầm mặt cầu ( dầm chủ + dầm ngang):
5 ì 28.7 ì 2.4 0.25 ì 1.42 ì 2.35 ì 4 ì 6
+
= 10.22 T/m
40
40
Trọng lợng kết cấu bản mặt cầu:
gdầm =
gbản = 2.4 x 2.4 = 5.76 T/m
Trọng lợng kết cấu nhịp chính:
gnhịp =
712.791x2.4 + 9.015x20x2.4
=26.793 T/m
80
Trọng lợng lớp phủ:
glp = 75x10-3x11x2.25 = 1.856 T/m
Trọng lợng lan can:
glan can = 2 x 0.3 x 2.4 = 1.44 T/m
Vẽ đờng ảnh hởng áp lực gối ( gần đúng ):
40m
80m
1
Diện tích đờng ảnh hởng áp lực trụ: 1 = 20, 2 = 40, = 60
DC = PTrụ + (gcầu dẫn + glan can )x1 + (g dầm liên tục + glan can)x2
= 1696.9488 + (10.22 + 5.76 + 1.44 ) x 20 + ( 26.793 +1.44 ) x 40
= 3174.6688 (T)
DW = glớp phủ x = 1.856 x 60 = 111.36 ( T )
Hoạt tải: do tải trọng HL93 (LL) bao gồm 3 trờng hợp, chọn trờng hợp lớn hơn
+TH1: 90% (2 xe tải thiết kế và tải trọng làn thiết kế )
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang 22
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
14.5T 14.5T 3.5T
14.5T 14.5T 3.5T
w(LL) = 0.93T
LL = 90% x n x m x [(1+
4.3m
4.3m
80m
0.651
0.759
1
15m
0.705
4.3m
0.946
4.3m
0.893
40m
IM
).(Pi .yi )+ Wlàn.]
100
Trong đó:
n : Số làn xe , n = 3.
m : Hệ số làn xe, m = 0.85
IM : Lực xung kích (lực động) của xe, khi tính thành phần móng nằm hoàn toàn dới mặt đất thì
không cần xét lực xung kích (3.6.2.1) nên (1+
IM
) = 1.
100
Pi , yi :Tải trọng trục xe, tung độ đờng ảnh hởng.
: Diện tích đờng ảnh hởng.
Wlàn : Tải trọng làn , Wlàn = 0.93T/m .
LL(Xe tải)= 0.9x3x0.85 x [1x14.5x(1+0.893+0.759+0.705) +
+ 1x3.5x(0.9463+0.6513) + 0.93 x 60]
= 252.601 (T)
+TH 2 : xe tải thiết kế + Tải trọng làn
3.5T 14.5T 14.5T
w(LL) = 0.93T
LL = n x m x [(1+
4.3m
1
80m
0.946
4.3m
0.893
40m
IM
).(Pi .yi )+ Wlàn.]
100
Trong đó:
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang 23
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
n : Số làn xe , n = 3.
m : Hệ số làn xe, m = 0.85
IM : Lực xung kích (lực động) của xe, khi tính thành phần móng nằm hoàn toàn dới mặt đất thì
không cần xét lực xung kích (3.6.2.1) nên (1+
IM
) = 1.
100
Pi , yi :Tải trọng trục xe, tung độ đờng ảnh hởng.
: Diện tích đờng ảnh hởng.
Wlàn : Tải trọng làn , Wlàn = 0.93T/m .
LL(Xe tải)= 3x0.85 x [1x14.5x(1 + 0.9463) + 1x3.5x 0.893 + 0.93 x 60 ]
= 222.224 (T )
+TH3: xe hai trục thiết kế+ tải trọng làn:
11T 11T
w(LL) = 0.93T
40 m
1
80m
0.9636
1.2m
LL(Xe 2 trục) = 3 x 0.85 x [1x11x(1 + 0.9636 ) + 0.93 x 60]
= 197.369 (T)
Vậy: LL = max (LLTH1, LLTH2, LLTH3 ) = 252.601 ( T )
+ Tổng tải trọng tính toán dới đáy đài là:
Nguyên nhân
Trạng thái giới
Nội lực
hạn
DC
DW
LL
PL
( D = 1.25)
(W = 1.5)
(LL= 1.75)
(PL= 1.75)
P(T)
3174.668
111.36
252.601
0
4577.388
Vậy số lợng cọc cho trụ P2 là n = 1.5 x (4577.388/800) = 8.6 cọc Chọn 12 cọc bố trí 3 hàng
Vì trụ P2 và P5 có ĐAH giống nhau nên tính tơng tự ta cũng có số cọc bố trí cho P5 là 12 cọc
Bố trí cọc cho cả hai trụ P2, P5 nh hình vẽ :
Mặt bằng móng trụ P2 P5
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang 24
Đồ án tốt nghiệp
báo cáo khả thi
1600
450
450
450
125
125
125
15
0
125
450
1150
450
ỉ
1.1.17.4.4. Số cọc trụ P3 P4
Tải trọng thờng xuyên (DC , DW): gồm trọng lợng bản thân trụ và trọng lợng kết cấu nhịp:
Trọng lợng bản thân trụ:
Ptrụ = 2.4 x Vtrụ = 2.4 x 1177.472 = 2825.932 ( T )
Trọng lợng kết cấu nhịp (Hệ dầm mặt cầu, lớp phủ, lan can):
Trọng lợng lớp phủ:
glp = 75x10-3x11x2.25 = 1.856 T/m
Trọng lợng lan can:
glan can = 2 x 0.3 x 2.4 = 1.44 T/m
Trọng lợng hệ dầm mặt cầu:
gnhịp biên = 26.793 T/m
gnhịp giữa =
2x712.791x2.4
=28.512T/m
120
Vẽ đờng ảnh hởng áp lực gối trụ P3 ( gần đúng)
80m
120m
1
Diện tích đờng ảnh hởng áp lực trụ: 1 = 40, 2 = 60, = 100.
Svth: hoàng năng tú lớp 47cđ4 mssv: 11399.47
t rang 25
