ĐỒ ÁN THI CÔNG ĐƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BỘ MÔN CẦU ĐƯỜNG

ĐỒ ÁN THI CÔNG ĐƯỜNG

GVHD:

THS. VŨ VIỆT HÙNG

SVTT:

TRỊNH THÀNH LINH

MSSV:

80901409

LỚP:

XD09CD01

NHÓM:

A11


Đồ Án Thi Công Đường

Chương I :Tính toán khối lượng đào đắp
Mục lục

Trang 2


Đồ Án Thi Cơng Đường

Chương 1.

Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp

TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP

1.1 Thiết kế trắc dọc sơ bộ
Sử dụng trắc dọc số 30.
Chiều dài đoạn thiết kế: 2500.00 m.
Tỷ lệ trắc dọc:
Tỷ lệ đứng 1:500
Tỷ lệ ngang 1:5000
Bản vẽ được trình bày trên giấy khổ A1. Phần trên vẽ trắc dọc, phần dưới vẽ biểu đồ
khối lượng 100m và khối lượng tích lũy.
Trong thiết kế sơ bộ chỉ cần tính gần đúng khối lượng đào đắp nên cho phép độ dốc
ngang sườn is = 0 khi độ dốc sườn is < 1:5.
Chiều dày lớp đất hữu cơ là như nhau trên toàn tuyến, lấy chiều dày là 30cm
Mái dốc đắp m =1.5, taluy đào m =1.0
Xem hình dạng cơ bản của mặt cắt ngang là không đổi trên suốt chiều dài tuyến,
nghóa là không xét đến những dạng mặt cắt ngang tại những vò trí có R sc
Trên đường đỏ các mặt cắt ngang cần tính diện tích tại các vò trí:
- Các cọc đã phát sinh trong quá trình triển tuyến (cọc H; cọc TĐ, TC, P của đường
cong bằng; cọc đòa hình…)
- Điểm xuyên: là điểm giao cắt của đường đỏ và đường đen, tại đó có cao độ thi

công tại tim đường bằng 0.
- Đỉnh của đường cong đứng
- Điểm thay đổi độ dốc của đường đỏ mà không có đường cong đứng.
Chiều dài đoạn thi công là cự ly giữa hai mặt cắt kế cận nhau.
Cao độ tính đào đắp là cao độ tại mép nền đường, trong khi cao độ thi công thể hiện
trên trắc dọc là cao độ tại tim đường. Vì vậy ta cần chuyển cao độ thi công tại tim đường về
mép nền đường theo biểu thức:
Nền đường đắp:
Htcmép = Htctim – 0.11m
Nền đường đào:
Htcmép = Htctim + 0.11m
Trong đó 0.11m là chênh cao giữa tim đường và mép nền đường:
∆H
= (3+1)×0.02 + 0.5×0.06 = 0.11m
Các bước tính toán:
− Tính toán khối lượng đào đắp khi độ dốc ngang sườn dốc là is = 0, tức là xem như mặt
đất bằng phẳng.
− Hiệu chỉnh khối lượng đào đắp do chênh lệch cao độ, do đào bỏ đất hữu cơ, do xây
dựng áo đường và diện tích phần tam giác tạo mui luyện phía trên. Dùng bảng tính
Excel xây dựng theo các công thức sẽ chứng minh dưới đây để tính toán.

Trang 3


Đồ Án Thi Cơng Đường

Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp

1.2 Tính tốn khối lượng đào đắp
Khi độ dốc ngang của sườn

lượng đào đắp được tính như sau :

is < 20%

thì sườn được coi là bằng phẳng. Khi đó khối

1.1.1 Khối lượng đào đắp dọc theo chiều dài tuyến (chưa hiệu chỉnh):
Khối lượng đào đắp dọc theo chiều dài tuyến được tính theo diện tích mặt cắt giữa
đoạn.
 Nền đắp :

Htb

1:
m

Bn

mHtb

mHtb
Bn+2mHtb
Hình 1.1 Mặt cắt ngang nền đường đắp

Thể tích đắp :

Vđắp =
Vđắp =

Vdap = ( 9 + 1.5H tb ) H tb  × L

(m3)
(m3)

Nền đào :

1:m

H

•

Vdap = ( Bn + mH tb ) H tb  × L

1:m
K

Bn
B1

ωr

K

Hình 1.2 Mặt cắt ngang nền đường đào

Trang 4

br

hr


Đồ Án Thi Cơng Đường

Thể tích đào :

Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp

Vđào =

Vdao = ( B1 + mH tb ) H tb + 2ωk  × L

Vđào =

(m3)

Vdao = ( 11.4 + 1× H tb ) H tb + 0.32 × 2  × L

(m3)

Trong đó:
• Htb : cao độ thi công trung bình tại mép nền đường giữa 2 cọc liền nhau.
Bn = 9m
•
: bề rộng nền đường
•

•
•

•

ωr

là diện tích rãnh biên
ωr = ( br + mhr ) hr

m : hệ số mái dốc.
hr : chiều cao trung bình của rãnh biên giữa 2 cọc liền nhau.
br : chiều rộng đáy rãnh biên.

Kích thước rãnh biên được chọn theo tính toán thủy lực rãnh cụ thể trên đoạn đường.
Trong tính toán sơ bộ, theo điều 9.3.2 trang 36 TCVN 4054-2005 thì ta chọn :
br = 0,4 m ; hr = 0,4 m ; m = 1
Ta có:
ωr = ( 0, 4 + 1× 0, 4 ) × 0, 4 = 0, 32m 2

K = 0, 4 + 2 × 1× 0.4 = 1, 2m
B1 = Bn + 2 K = 9 + 2 × 1.2 = 11.4m
Để thuận lợi, trong tính toán ta tách riêng phần hiệu chỉnh do chiều cao thi công so
với phần khối lượng đào đắp tính toán.

1.2.1 Hiệu chỉnh khối lượng đào đắp do kết cấu áo đường
Khối lượng đào đắp được tính như trên là chưa xét đến khối lượng của kết cấu áo
đường, độ dốc ngang của mặt đường 2% và lề đất 6% (do tính đào đắp là tính ở mép).

Trang 5


Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp

5cm

Đồ Án Thi Cơng Đường

0.65m

15cm

30cm

30cm

6cm

30cm 5cm
6cm

3.35m

KET CAU AO DUONG
BTNC 12.5 : 5cm
BTNC 19 : 6cm
Cap phoi da dam Dmax=25 loai I : 30cm
Cap phoi thien nhien loai B : 30cm

KET CAU LE GIA CO
BTNC 12.5 : 5cm
BTNC 19 : 6cm
Cap phoi da dam Dmax=25 loai I : 15cm

Cap phoi thien nhien loai B : 30cm

Hình 1.3 Kết cấu áo đường mềm

×

 Váo đường= Sáo đường L

 Sáo đường= 2(0.71×3.35+0.56×0.65)=5.49m

2

1.2.2 Hiệu chỉnh khối lượng đào đắp do độ dốc ngang của mặt đường

8m

0.08m

Gọi ∆V là khối lượng phần ngũ giác ở mặt cắt ngang nằm trên cao độ thiết kế mép nền
đường.

2%

9m

0.03m

6%

Hình 1.4 Tính diện tích phần ngũ giác

•
•

V∆ = V12345 = S12345 × L
1
0.03
S12345 = S234 + S1245 = × 0.08 × 8 +
× (8 + 9) = 0.575m 2
2
2

1.2.3 Hiệu chỉnh khối lượng đào đắp do đào lớp đất hữu cơ
Lớp đất hữu cơ dày 30cm. Ta tiến hành đào bỏ lớp đất hữu cơ bằng máy ủi, do đó diện tích
đất hữu cơ trên mặt cắt ngang có dạng hình chữ nhật. Khối lượng hiệu chỉnh là :
•

Nền đắp :

Trang 6


Đồ Án Thi Cơng Đường

Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp

30cm

H

1:m

Bn

Bn+2mH

dap
hc

V

•

Hình 1.5 Diện tích hữu cơ nền đường đắp
= ( Bn + 2mH tb ) × 0,3 × L ( m 3 )

Nền đào :
Vhcdao = ( B1 + 2mH tb ) × 0,3 × L ( m3 )

1:m

H

B1+2mH

K

B1

K

Hình 1.6 Diện tích hữu cơ nền đường đào.

1.2.4 Hiệu chỉnh khối lượng đào đắp do chênh lệch cao độ


∆V

là phần diện thể tích đất hiệu chỉnh do chênh lệch lớn về chiều cao thi công giữa

hai mặt cắt. Đối với phương pháp diện tích trung bình (sách Thiết kế đường ơ tơ, tập 2,
tr.94) :

∆V =



∆V

( H1 − H 2 ) 2
× m× L
6

chỉ được xét đến khi (điều kiện này chỉ áp dụng khi tính tốn thủ cơng):

Trang 7


Đồ Án Thi Cơng Đường
+ L>50m và

∆H

Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp

>2m

∆H
+ L<50m và
>1m
 ∆V được xét đến trong tất cả các đoạn khi tính toán bằng công cụ Excel, do việc thực
hiện các phép tính là đơn giản.

1.2.5 Khối lượng đào đắp thực
Khối lượng thực đào và thực đắp trong đoạn đường được tính theo công thức
sau:
thuc
tinhtoan
Vdao
= Vdao
+ ∆V + Vaoduong − V∆ − Vhcdao
thuc
tinhtoan
Vdap
= Vdap
+ ∆V − Vaoduong + V∆ + Vhcdap

Trong đó :
thuc
thuc
Vdap

Vdao

,



tinhtoan
dao

V

: là khối lượng đào đắp thực tế của tuyến đường (khối lượng thi công)

tinhtoan
Vdap

,
: là khối lượng đào đắp theo tính toán trên trắc dọc của đoạn đường
khi chưa kể đến kết cấu áo đường được tiến hành theo phương pháp mặt cắt giữa
đoạn.
V∆

: là khối lượng hiệu chỉnh do độ dốc ngang của mặt đường.
Vhc

: là khối lượng đào đắp do bóc bỏ lớp hữu cơ ở mặt đất tự nhiên.


1.3 Xác định khối lượng đất đắp trước mố cầu và ở ¼ nón đất ở mố cầu
Chiều cao nón đất h = H – K

H : chiều cao đất đắp đầu cầu.
K : chiều cao kết cấu nhòp
Độ dốc của mái ta luy nền đường là 1 : m,còn độ dốc của taluy phần đất trước mố là 1
: n nên độ dốc trung bình là 1 :(m + n )/ 2
r = K( m + n )/ 2
R=H(m+n)/2
a = Kn
b = Hn
Khối lượng của hai phần tư nón đất : πh/6(R2 + Rr + r2 )
Khối lượng phần đất trước mố :
hB( a + b )/ 2 = n/ 2( H +K )hB

Trang 8


Đồ Án Thi Cơng Đường

Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp

Hình 1.7 Cấu tạo mố cầu
Trước cầu
m
n
(m+n)/2
H (m)
K (m)
r (m)
R (m)
a (m)
b (m)

h (m)
Khối lượng 2/4 nón đất (m3)
Khối lượng đất trước mố (m3)

Sau cầu
m
n
(m+n)/2
H (m)
K (m)
r (m)
R (m)
a (m)
b (m)
h (m)
Khối lượng 2/4 nón đất (m3)
Khối lượng đất trước mố (m3)

1.5
1.5
1.5
3.47
1
1.5
5.205
1.5
5.205
2.47
48.02
74.53

1.5
1.5
1.5
3.45
1
1.5
5.175
1.5
5.175
2.45
47.17
73.59

1.4 Xác định khối lượng trên đoạn 100m và đường cong tích lũy đất
Khối lượng trên đoạn 100m được xác đònh bằng cách cộng dồn khối lượng trong đoạn
100m cho từng loại khối lượng đào và đắp. Biểu đồ khối lượng trên đọan 100m vẽ trên
trắc dọc dựa vào khối lượng tính toán bảng sau và được qui ước : đào là dương (+) , đắp là
âm (-)

Trang 9


Đồ Án Thi Cơng Đường

Tên
cọc

Lý
trình

(m)

Htc
(tại
tim)
ä
(m)

Htc
(tại mép)ä
(m)

0.00

-0.77

Cự
ly
(m)

Diện tích
(m2)

Đắ
p

Đào

0.88

38.65

-0.65

0.76

A

39.00

-1.64

1.75

1

59.11

-0.87

0.98

1.12

109.35

-1.02

1.13

176.50

-1.12

1.23

192.18

-1.17

1.28

H2

200.00

-1.15

1.26

-2.36

2.47

325.25

-2.33

2.44

337.50

-2.07

2.18

386.93

-1.11

1.22

400.00

-0.83

0.94

22.22

469.15

5.87

0.06

1.92

1.34

0.20

6.30

366.25

1.99

110.30

79.00

11.56

387.98

560.90

0.13

224.28

149.0
4

23.51

612.76

137.73

0.00

51.28

34.71

5.38

148.93

1039.95

0.11

368.32

252.6
2

38.61

1117.15

259.08

0.01

86.00

60.05

9.02

276.02

130.84

0.00

42.89

30.05

4.50

139.18

2574.53

24.40

548.50

437.8
5

57.50

2652.0

8

875.02

0.00

138.50

123.9
6

14.52

875.04

396.01

0.14

67.19

58.54

7.04

397.75

1143.83

7.59

271.12

209.0
9

28.42

1185.03

184.78

0.17

71.69

47.99

7.52

201.14

16.04
13.07

H4

132.8
8

30.24
49.43

TD3

212.00

34.41
12.25

TC2

0.09

34.90
25.25

3

412.16

16.59
100.00

300.00

Đào

16.87
7.82

H3

Đắp

16.17
15.68

2

Đào

14.80
67.15

TD2

Đắp

14.66
9.35

TC1

Đào

V
ngũ
giác

12.77
40.89

-1.01

Đắp

Hữu cơ

23.65
20.11

100.00

Đào

o
đườn
g

9.88
0.35

H1

Khối lượng
chưa
hiệu chỉnh
(m3)

11.45
38.65

DCD
1

Đắp

Khối lượng
hiệu chỉn
(m3)

Hiệu chỉnh khối lượng (m3)

Chênh lệch
chiều cao
thi công
Đà
o

H0

Chương I :Tính tốn khối lượng đào đắp

12.24

Trang 10

Đ

Đồ Án Thi Công Đường

Chương I :Tính toán khối lượng đào đắp
37.01

X1

437.01

0.00

H5

500.00

2.20

0.11

0.11

261.77
1.91

530.53

2.53

2.42

4

553.24

2.86

2.75

2.52

2.41

600.75

2.52

2.41

700.00

0.42

0.31

727.44

0.00

0.11

0.11

1.91

779.25

0.63

205.98

36.22

78

853.72

0.83

167.46

120.99

17.55

82

756.91

0.62

124.56

94.50

13.06

74

1554.6
7

1.35

256.48

194.43

26.89

15

22.80

0.00

4.11

3.04

0.43

2

1654.3
1

109.42

544.39

340.03

57.07

16

54.09

0.27

150.51

75.08

15.78

157.86

2.18

284.18

145.02

29.79

0.52

800.00

-0.65

0.76

113.81

809.42

-0.68

0.79

900.00

-0.91

1.02

937.40

-0.44

0.55

H10

6

1000.8
3

DCD
5

1015.0
0

-1.12

1.23

1.28

1.17

7

-1.18

1.29

1100.00

-1.28

1.39

1122.60

-0.98

1.09

1192.24

-1.65

1.76

496.83

318.3
4

52.08

1195.07

383.74

1.38

205.14

127.4
0

21.51

441.35

732.03

4.82

343.36

219.1
6

36.00

825.05

13.71

0.00

4.55

3.18

0.48

14.61

228.26

0.03

77.72

53.88

8.15

243.98

658.95

0.10

223.40

155.0
6

23.42

703.97

784.20

0.07

242.82

172.9
2

25.46

828.72

369.20

0.34

123.96

86.24

12.99

394.26

1325.10

5.21

381.98

277.3
4

40.04

1394.9
0

14.25
69.64

8

0.80

18.42
22.60

TC5

1067.87

17.01
44.27

H11

109.16

15.35
40.73

1055.7
3

5.42

16.87
14.17

-1.06

32.00

16.17
0.83

-1.17

51.67

7.21
62.60

1000.0
0

0.00

13.31
37.40

TD5

94.91
10.27

90.58
H9

11.93

9.88
9.42

5

5

5.09
20.75

H8

5.29

1.01

51.81
TC4

345.50

2.93
27.44

X2

61.74

30.40
99.25

H7

830.53

30.40
0.75

TD4

330.32

36.09
46.76

600.00

21.28

30.56
22.71

H6

117.41

25.36
30.53

TC3

203.00

1.01

62.99
2.09

4.25

23.80

Trang 11

Đồ Án Thi Công Đường

Chương I :Tính toán khối lượng đào đắp
7.76

H12

1200.0
0

-1.69

1.80

1294.0
0

H13

1300.0
0

-1.20

1.31

1.37

X3

H14

1400.0
0

9

1459.8
2

TC6

1474.0
0

TD7

1474.0
0

10

1491.1
8

H15

1500.0
0

0.00

0.11

33.38

4.46

191.74

1959.43

3.76

515.59

385.3
5

54.05

2039.3
8

106.28

0.00

32.91

23.44

3.45

112.30

591.31

15.61

323.67

198.6
3

33.93

698.04

18.13
59.01

1359.0
1

42.56

17.29
6.00

-1.26

0.00

24.40
94.00

TD6

187.02

0.11

1.91

1.01

40.99
0.97

0.86

2.44

2.83

2.82

3.32

3.20

X4

H16

1600.0
0

TC7

1609.6
3

11

1620.5
3

0.00

0.11

0.11

1.91
33.48

-1.19

1.30

1.44

1.59

1672.2
9

-2.28

2.39

H17

-2.78

2.89

1781.2
4

H18

1800.0
0

-2.80

2.91

2.76

TC8

-2.42

2.53

0.54

77.78

59.43

8.15

47

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0

719.17

1.07

94.23

76.49

9.88

71

399.43

0.03

48.38

40.27

5.07

39

1502.2
9

158.78

364.86

239.67

38.25

15

1.01
319.00

7.90

183.64

111.64

19.25

379.65

174.69

0.03

52.82

37.87

5.54

184.13

220.31

0.04

59.79

44.29

6.27

229.58

1420.61

5.52

283.90

232.4
5

29.76

1447.8
2

1046.55

1.15

151.99

140.6
6

15.93

1043.11

3421.02

0.01

445.60

431.3
8

46.71

3388.5
3

769.19

0.07

102.90

98.52

10.79

762.86

795.36

0.19

115.40

106.8
9

12.10

791.96

39.72
21.04

1821.0
4

484.77

42.28

18.76

-2.65

11

41.94
81.24

12

34.40

33.60
27.71

1700.0
0

215.35

21.29
51.76

TD8

328.11

19.13
10.90

-1.48

37.33

17.15
9.63

-1.33

1188.62

44.16
66.52

1566.5
2

12

46.41
8.82

3.31

23.57

37.31
17.18

3.43

118.91

37.48
0.00

2.93

224.83

30.89
14.18

2.94

5.76

8.85
59.82

2.55

202.03

35.88

Trang 12

Đồ Án Thi Công Đường

Chương I :Tính toán khối lượng đào đắp
78.96

H19

1900.0
0

-1.72

1.83

1977.2
0

13

1990.1
5

H20

2000.0
0

0.00

0.11

6.45

433.10

368.11

45.40

2423.8
0

1032.82

38.06

423.44

275.8
4

44.39

1174.10

11.31

24.85
77.20

X5

2397.77

0.11

1.91

1.01

12.95
0.29

0.18

0.46

H21

2.21

2.10

2118.39

2.31

2.20

H22

2.20

2.09

15

H23

2300.0
0

X6

2343.1
2

1.76

1.65

0.19

54.03

27.60

5.66

9

1498.6
2

67.24

548.50

337.80

57.50

14

483.43

0.05

100.87

71.72

10.57

46

2139.0
9

0.25

447.63

318.03

46.93

20

1032.5
4

2.26

255.71

173.99

26.81

97

723.13

9.64

292.79

178.56

30.69

64

18.93
53.38

0.91

30.17

25.36
46.62

2246.6
2

7.45

27.06
81.61

2200.0
0

34.93

25.52
18.39

14

71.03

4.46
100.00

2100.0
0

0.02

1.67
9.85

0.57

17.33

0.80

8.16
43.12

-0.02

0.13

236.51
2.14

56.88
H24

2400.0
0

-0.96

1.07

16

-1.29

1.40

B

-0.72

0.83

8.38

311.99

184.2
9

32.71

561.87

783.96

0.87

264.27

183.6
4

27.70

837.76

760.48

2.81

284.23

191.9
2

29.80

825.81

18.56
51.82

2500.0
0

458.50
13.98

48.18
2448.1
8

24.79

10.79

Trang 13


Đồ Án Thi Công Đường

Chương II: Thiết kế thi công nền đường

Chương 2. THIẾT KẾ THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG
2.1 Điều phối.
Để phục vụ cho công tác thiết kế thi công chỉ đạo nền đường, ta cần vạch các đường điều
phối đất trên tuyến.
Giả thiết rằng đất nền đường trong đoạn tuyến thi công có đủ tiêu chuẩn để sử dụng đắp
nền đường, nghĩa là có thể vận chuyển đất từ nền đào sang đắp ở nền đắp trên tuyến.

Có hai loại điều phối:

2.1.1 Điều phối dọc
Điều phối dọc là lấy đất từ nền đào sang đắp ở nền đắp.
Nguyên tắc của điều phối dọc là phải đảm bảo sao cho công vận chuyển đất từ nền đào
sang đắp ở nền đắp là nhỏ nhất.
Có hai trường hợp điều phối dọc:
-Đường điều phối cắt qua một số chẵn nhánh của đường cong tích lũy thì đường điều phối cho
công vận chuyển nhỏ nhất phải thỏa mãn điều kiện:
∑ Lchaün =∑ Lleû ⇔ L2 + L4 + ... + L2n = L1 + L3 + ... + L2n+1
L1
L3
L4
L2

Hình2.1 .Đường điều phối chẵn.
-Đường điều phối cắt qua một số lẻ nhánh của đường cong tích lũy thì đường điều phối cho công
vận chuyển nhỏ nhất phải thỏa mãn điều kiện:
∑ Lleû − ∑ Lchaün = Lkinh teá ⇔ ( L1 + L3 + ... + L2n+1 ) − ( L2 + L4 + ... + L2n ) = Lkinh teá
•
•

Trong đó:
Lkinh tế =LVCN, A+LVCN,B
LVCN,A và LVCN,B lần lượt là cự ly vận chuyển ngang (đào hoặc đắp) tại A và B

Trang 14


n Thi Cụng ng

Chng II: Thit k thi cụng nn ng
l1
L2
L3
L1
B
A

Hỡnh 2.2 . ng iu phi l
Nu trong phm vi iu phi dc cú cng thỡ nờn lm cng trc cú th chuyn t qua
cng p nn ng.
Nu trong phm vi iu phi dc cú cu thỡ khụng nờn iu phi t t bờn ny cu sang
bờn kia cu. Nu cn thit phi s dng hỡnh thc ny thỡ nờn so sỏnh k lng v mt tin
v chi phớ vn chuyn t qua cụng trỡnh cu.
Khi khi lng t p ln hn khi lng t o, nht l i vi cỏc on cú cu thỡ cú
th o nn ng m rng hn thit k ỏp ng lng t thiu.

2.1.2 iu phi ngang
Hỡnh thc iu phi ngang c s dng trong cỏc trng hp:
- Mt ct ngang ng cú dng na o-na p. Khi ú, t t phn nn ng o s
c vn chuyn ngang sang p phn ng p. Trong trng hp ny ta s dng biu
tớch ly t trờn on 100m iu phi t.
- Mt ct ngang o hon ton nhng t o khụng c vn chuyn dc m c vn
chuyn ngang p thnh ờ t tha phớa cao ca sn dc hoc c hai phớa nu chiu sõu
o ln. Khi s dng hỡnh thc ny cn chỳ ý dc ngang ca a hỡnh.
- Mt ct ngang p hon ton nhng t p khụng c vn chuyn dc m c ly t
thựng u cnh ng.
Trng hp khỏc, ta cú th xem xột vic s dng cỏc m t gn cụng trỡnh v vn chuyn
bng mỏy o kt hp ụ tụ t .

Xột on iu phi l 5 on trờn bn v:
Lleỷ Lchaỹn = Lkinh teỏ ( L1 + L3 + L5 ) ( L2 + L4 ) = Lkinh teỏ



Trong ú:
Lkinh t =LVCN, A+LVCN,B
LVCN,A v LVCN,B ln lt l c ly vn chuyn ngang (o hoc p) ti A v B

Trang 15


Đồ Án Thi Công Đường

Chương II: Thiết kế thi công nền đường

Từ đó ta có kết quả điều phối đất trên tuyến
Đoạn
điều
phối
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX

Lý trình

Chiều dài đoạn
(m)

Loại điều phối

259.11
341.89
342.82
302.02
224.42
224.90
117.70
370.31
316.84

Vận chuyển ngang đào
Vận chuyển dọc
Vận chuyển dọc
Vận chuyển ngang đào
Vận chuyển dọc
Vận chuyển dọc
Vận chuyển ngang đào
Vận chuyển dọc
Vận chuyển dọc

H0 – H2+59.11
H2+59.11 – H6+1.00
H6+1.00 – H9+43.82

H9+43.82 – H12+45.84
H12+45.84 – H14+70.26
H14+70.26 – H16+95.16
H16+95.16 – H18+12.86
H18+12.86 – H21+83.17
H21+83.17 – H25+0.00

2.2 Xác định cự ly vận chuyển trung bình.
2.2.1 Điều phối dọc.
Cự ly vận chuyển trung bình Ltb được xác định thông qua quan hệ gần đúng sau:

ABC = S BC = ∆VBC × Ltb
⇒ Ltb =

S BC
∆VBC

Hình 2.6.Xác định cự ly vận chuyển bằng đồ giải.
Trong đó:
−
−
−
−

ABC : là công vận chuyển đất trong đoạn BC.
SBC : là diện tích được giới hạn bởi đường cong tích lũy và đường điều phối BC.
Ltb : là cự ly vận chuyển dọc trung bình đoạn BC.
∆VBC là chiều cao hình học của đa giác tạo bởi đường cong tích lũy đất và đường điều
phối BC.

Trang 16


Đồ Án Thi Công Đường

Chương II: Thiết kế thi công nền đường

2.2.2 Điều phối ngang:
Cự ly vận chuyển trung bình trong hình thức điều phối ngang được xác định theo các yếu
tố chính:
-Loại máy thi công: việc chọn máy thi công xem cụ thể hơn trong mục 5, tuy nhiên đối với hình

•
•

thức vận chuyển ngang thì có thể khái quát như sau:
H TC ≤ 2m
: chọn máy ủi vận chuyển ngang
H TC > 2m
: chọn máy xúc chuyển vận chuyển ngang
Trong đó HTC là chiều cao thi công đại diện cho đoạn được xác định theo công thức bình

quân giai quyền đối với các chiều cao thi công trong đoạn đó.
- Chiều dài đoạn vận chuyển ngang.
Từ máy thi công và chiều dài đoạn vận chuyển ngang ta vẽ sơ đồ làm việc của máy để tìm
cự ly vận chuyển trung bình.
2.2.2.1 Đoạn I (từ lý trình Km0 - Km0+259.11) :
-Vận chuyển ngang: đất từ nền đào được vận chuyển sang đắp thành đê đất thừa phía cao của
sườn dốc.
tc

H tb = H tim
= 1.14m

- Chiều cao thi công trung bình của đoạn :
- Khối lượng đất cần vận chuyển ngang: V = 4507.7m3
- Chiều dài vận chuyển đất ngắn.
 Từ những đặc điểm trên, ta chọn máy ủi làm máy chính trong đoạn này.
-Do chiều sâu đào nhỏ nên ta có thể cho máy ủi đẩy đất trực tiếp lên phía trên để đắp thành đê đất
thừa có chiều cao h’≤ 3m. Vì vậy cự ly vận chuyển ngang trung bình của máy ủi được xác
định bằng khoảng cách giữa trọng tâm của nền đường và đê đất thừa.

Hình 2.4 Sơ đồ làm việc của máy ủi vận chuyển ngang đoạn I

Trang 17


Đồ Án Thi Công Đường

Chương II: Thiết kế thi công nền đường

− Mặt cắt đại diện tại vị trí đang xét có cao độ thi công là: Htim=1.14 m => Hmep= 1.14+0.11
= 1.25 m
− Từ khối lượng vận chuyển ngang đào, ta tìm được kích thước đê đất thừa :
+ Độ dốc ta luy đê đất thừa: m’ = 1.5
+Chọn chiều rộng đáy trên b’ =3.5m (để máy ủi có thể di chuyển được trên đê đất thừa
khi vận chuyển đất), chiều rộng đáy dưới: B’ = 10.08m :
V
4507.7
S dat thua = n =
= 17.397 m2

L 259.11
+ Dùng hàm Goal Seek trong Excel, từ Sdat thua ta tìm được chiều cao đê đất thừa: h’ =
2.43m
− Kích thước mặt cắt ngang trong đoạn:
+ Bề rộng nền đường: Bn = 9.0m
+ Chiều cao rãnh: hr = 0.4m
+ Bề rộng đáy rãnh: br = 0.4m
+ Ta luy nền đào: m = 1
+ Bề rộng phạm vi đào nền đường trên mặt đất:
B = Bn + 2 × K + 2 × m × H mep
= 9 + 2 × (0.4 + 2 × 1× 0.4) + 2 × 1× 1.25
= 13.90 m

− Ở lớp phía trên, ta cho máy ủi ủi ngang lấy đất trực tiếp lên đắp thành đê đất thừa. Ở những
lớp dưới khi độ dốc của mái dốc >46.63%, ta cho máy tiến hành ủi dọc.
− Đối với máy ủi, khoảng cách giữa các cửa 50÷60m (Sách XDND, tr.200). Nên trong đoạn I,
ta tiến hành mở 6 cửa, lý trình : Km0+1.50 , Hcua =0.88m ; Km0+52.00 , Hcua =1.14m ;
Km0+104.00 , Hcua =1.02m ; Km0+156.00 , Hcua =1.09m ; Km0+208.00 , Hcua =1.19m ;
Km0+257.11, Hcua =1.64m .
− Khoảng cách từ mép nền đường đào đến đê đất thừa : L0 = Hmep+5.0 = 1.25+5 = 6.25m
− Kiểm tra điều kiện độ dốc ở cửa ngang có Hcua lớn nhất :
H cua
1.64
icua =
=
= 0.21 ≤ tan 25o = 0.4663
L0 + m × H cua 6.25 + 1×1.67
(TCVN 4447-1987, điều 3.104)
 Cự ly vận chuyển trung bình (trường hợp dùng 3 máy ủi vận chuyển đất qua cửa) :
B

B ' 13.90
10.08
L = + L0 + =
+ 6.25 +
= 18.24 m
2
2
2
2

Trang 18


Đồ Án Thi Công Đường
LTB = 2 ×

Chương II: Thiết kế thi công nền đường

Lcua
2 × 51.8
+L=
+ 18.24 = 70.04 m
2
2

2.2.2.2 Đoạn IV (từ lý trình Km0+943.82 – Km1+245.84) :
-Vận chuyển ngang : đất từ nền đào được vận chuyển sang đắp thành đê đất thừa phía cao của
sườn dốc.
tc
H tb = H tim

= 1.27m

− Chiều cao thi công trung bình của đoạn:
− Khối lượng đất cần vận chuyển ngang: V = 5590.0m3
− Chiều dài vận chuyển đất ngắn.
 Từ những đặc điểm trên, ta chọn máy ủi làm máy chính trong đoạn này.
-Do chiều sâu đào nhỏ nên ta có thể cho máy ủi đẩy đất trực tiếp lên phía trên để đắp thành đê đất
thừa có chiều cao h’≤ 3m. Vì vậy cự ly vận chuyển ngang trung bình của máy ủi được xác
định bằng khoảng cách giữa trọng tâm của nền đường và đê đất thừa.
B'
1:
1

1:

H

1:

K

Bn

B1

1

1.5

h'

B

1:

1.5

10%

K
L

Hình 2.4 Sơ đồ làm việc của máy ủi vận chuyển ngang đoạn IV
− Mặt cắt đại diện tại vị trí đang xét có cao độ thi công là: Htim=1.27m => Hmep= 1.27+0.11
= 1.38m
− Từ khối lượng vận chuyển ngang đào, ta tìm được kích thước đê đất thừa :
+ Độ dốc ta luy đê đất thừa: m’ = 1.5

Trang 19


Đồ Án Thi Công Đường

Chương II: Thiết kế thi công nền đường

+Chọn chiều rộng đáy trên b’ =3.5m (để máy ủi có thể di chuyển được trên đê đất thừ
khi vận chuyển đất), chiều rộng đáy dưới: B’ = 10.08m :
V
5590.0
Sdat thua = n =

= 18.50 m2
L
302.2
+ Dùng hàm Goal Seek trong Excel, từ Sdat thua ta tìm được chiều cao đê đất thừa: h’ =
2.53m
− Kích thước mặt cắt ngang trong đoạn:
+ Bề rộng phạm vi đào nền đường trên mặt đất:
tc
B = Bn + 2 × K + 2 × m × H mep

= 9 + 2 × (0.4 + 2 × 1× 0.4) + 2 × 1× 1.38
= 14.16m
− Ở lớp phía trên, ta cho máy ủi ủi ngang lấy đất trực tiếp lên đắp thành đê đất thừa. Ở những
lớp dưới khi độ dốc của mái dốc >46.63%, ta cho máy tiến hành ủi dọc.
− Đối với máy ủi, khoảng cách giữa các cửa 50÷60m (Sách XDND, tr.200). Nên trong đoạn
II, ta tiến hành mở 6 cửa, lý trình : Km0+942.32 , Hcua =0.8m ; Km1+2.92 , Hcua =1.15m ;
Km1+63.52 , Hcua =1.16m ; Km1+124.12 , Hcua =1.33m ; Km1+184.72 , Hcua =1.62m ;
Km1+244.34 , Hcua =1.39m .
− Khoảng cách từ mép nền đường đào đến đê đất thừa : L0 = Hmep+5.0 = 1.38+5 = 6.88m
− Kiểm tra điều kiện độ dốc ở cửa ngang có Hcua lớn nhất :
H cua
1.62
icua =
=
= 0.19 ≤ tan 25o = 0.4663
L0 + m × H cua 6.88 + 1× 1.62
(TCVN 4447-1987, điều 3.104)
 Cự ly vận chuyển trung bình (trường hợp dùng 3 máy ủi vận chuyển đất qua cửa) :
B
B ' 14.16

10.08
L = + L0 + =
+ 6.88 +
= 19 m
2
2
2
2

LTB =

2 × Lcua
2 × 60.4
+L=
+ 19 = 79.4 m
2
2

2.2.2.3 Đoạn VII (từ lý trình Km1+695.02 – Km1+812.72) :
-Vận chuyển ngang : đất từ nền đào được vận chuyển sang đắp thành đê đất thừa có chiều cao h <
3m (sách XDND, tr199), ở phía cao của sườn dốc.
H tc = H mep = 2.67 m > 2m
− Chiều cao thi công trung bình của đoạn :

Trang 20


Đồ Án Thi Công Đường

Chương II: Thiết kế thi công nền đường

− Khối lượng đất cần vận chuyển ngang: V = 4839.97m3
− Chiều dài vận chuyển đất ngắn.
 Từ những đặc điểm trên, ta chọn máy đào + ô tô vận chuyển làm máy chính trong đoạn này.
− Vận chuyển ngang: đất được vận chuyển từ nền đường đào đắp thành đê đất thừa. Không
xét độ dốc ngang trên bề mặt của đê đất thừa (2÷3%).
− Đối với ô tô vận chuyển, khoảng cách giữa các cửa 50÷60m (không có quy định cụ thể, lấy
theo máy ủi). Nên trong đoạn VII, ta tiến hành mở 3 cửa bằng máy ủi C100, mỗi cửa rộng
bằng bể rộng lưỡi ủi Bcua=3030mm (sách XDND, tr.57), lý trình : Km1+696.52 , Hcua
=2.71m ; Km1+756.52 , Hcua =2.64m ; Km1+811.22 , Hcua =2.51m

⇒

Lcua =117.7 /2 =

58.5m
− Sơ đồ làm việc của ô tô vận chuyển ngang:
L0

B'
1:

1

1:

H

1:

Bn

B1

1:

1. 5

10%

K
L

R

R

K

1

1.5

h'

B

Hình 2.5 Sơ đồ vận chuyển ngang tại đoạn VII
− Mặt cắt đại đại diện tại vị trí đang xét có cao độ thi công là: Htim=2.67 m => Hmep=
2.67+0.11 =2.78 m

− Gọi khoảng cách từ mép nền đường đào đến chân đê đất thừa L0 :
+Với ô tô tự đổ i ≤10% (22 TCN4447-87, điều 2.29, tr.8)

Trang 21


Đồ Án Thi Công Đường
icua =

Chương II: Thiết kế thi công nền đường

H cua
2.78
=
≤ 10% ⇒ L0 ≥ 25.02m
L0 + m × H cua L0 + 1× 2.78

+Chọn L0=26 m >H+5m (thỏa)
− Từ khối lượng vận chuyển ngang đào, ta tìm được kích thước đê đất thừa :
+ Độ dốc ta luy đê đất thừa: m’ = 1.5
+Chọn chiều rộng đáy trên b’ =10.0m (để máy ủi có thể di chuyển được trên đê đất thừ
khi vận chuyển đất), chiều rộng đáy dưới: B’ = 18.62m :
V
4840.0
Sdat thua = n =
= 41.12m2
L
117.7
+ Dùng hàm Goal Seek trong Excel, từ Sdat thua ta tìm được chiều cao đê đất thừa: h’ =
2.87m <3m (thỏa)

− Kích thước mặt cắt ngang trong đoạn:
+ Bề rộng phạm vi đào nền đường trên mặt đất:
B = Bn + 2 × K + 2 × m × H mep
= 9 + 2 × (0.4 + 2 ×1× 0.4) + 2 ×1× 2.78
= 16.96 m

− Khoảng cách giữa trọng tâm đất đào đến trọng tâm đê đất thừa:
B
B ' 16.96
18.62
L = + L0 +
=
+ 26 +
= 43.79 m
2
2
2
2
Từ sơ đồ làm việc của ô tô tính được cự ly vận chuyển đất trung bình. Đoạn này sử dụng máy ủi
để mở cửa ngang. Bán kính quay đầu tối thiểu của ô tô là Rmin = 15m (sách XDND, điều 2.27,
tr.7)
− Chiều dài bán kính quay xe ô tô :
l0 =

2π Rmin 2π ×15
=
= 23.56m
4
4

− Cự ly vận chuyển ngang trung bình của ô tô:

Trang 22


Đồ Án Thi Công Đường

Chương II: Thiết kế thi công nền đường
2

LTB = 2 × Lcua

B b'

/ 4 − 2 × Rmin + 2 × l0 +  L − + ÷ + H cua 2
2 2

2

16.96 10 

LTB = 2 × 58.5 / 4 − 2 × 15 + 2 × 23.56 +  43.79 −
+ ÷ + 2.712 = 86.77m
2
2

2.2.2.4 Cự ly trung bình của máy chính được tóm tắt trong bảng sau:

Lý trình

Chiều dài đoạn
thi công
(m)

Loại
điều
phối

Thể tích
đất V
(m3)

Cự ly
vận
chuyển
trung
bình
(m)

259.11

VCN

4507.7

70.04

1836.8

286.75

2463.2

150.03

1229.1

273.96

607.5
5590
1781.7
3115.6
4840

150.25
79.40
149.45
141.14
86.77

2342.3

292.42

1562.0

150.17

888.2

271.10

1372.8

149.96

Km0 – Km0+259.11
Km0+259.11 – Km0+315.15 →
Km0+549.60 - Km0+601.00
Km0+315.15 - Km0+549.60
Km0+601.00 – Km0+639.18 →
Km0+842.65 - Km0+943.82
Km0+639.18 - Km0+842.65
Km0+943.82 – Km1+245.84
Km1+245.84 – Km1+470.26
Km1+470.26 – Km1+695.16
Km1+695.16 – Km1+812.86
Km1+812.86 - Km1+887.91 →
Km2+99.89 – Km2+183.17
Km1+887.91 – Km2+99.89
Km2+183.17 - Km2+219.22 →
Km2+444.52 – Km2+500.00
Km2+219.22 – Km2+444.52

56.04 + 51.4

VCD

234.45

38.18 + 101.17
203.47
302.02
224.42
224.9
117.7
75.05 + 83.28

VCD
VCN
VCD
VCD
VCN
VCD

211.98
36.05 + 55.48
225.3

VCD

2.3 Chọn máy thi công
2.3.1 Chọn sơ bộ máy chính và máy phụ
 Chọn máy chính.
Trong giai đoạn thiết kế thi công chỉ đạo, máy chính được chọn dựa vào các tiêu chí sau:
− Chiều cao thi công ( đào hoặc đắp):
+ Htc ≤ 2m: chọn máy ủi (điều 3.104, TCVN 4447-87).

Trang 23

Đồ Án Thi Công Đường

Chương II: Thiết kế thi công nền đường

+
−
+
+

Htc> 2m: chọn máy đào + ô tô vận chuyển.
Cự ly vận chuyển trung bình:
Ltb ≤ 180m: chọn máy ủi (điều 3.104, TCVN 4447-87).
Ltb> 180m: chọn máy đào + ô tô vận chuyể
 Chọn máy phụ :
Máy phụ được chọn dựa theo các công tác cần thực hiện trong đoạn thi công.
Một số loại máy phụ và chức năng chủ yếu ( xét trong giai đoạn thiết kế thi công chủ
đạo) như sau:
− Máy ủi:
+ Đối với máy đào và ô tô vận chuyển ngang, máy ủi có nhiệm vụ mở cửa taluy nền đường, xử lý
đê đất thừa.
− Máy san: thực hiện công tác hoàn thiện: san phẳng, cắt gọt và tạo độ dốc ngang cho taluy nền
đường cũng như mặt nền đường.
− Máy đầm chân cừu: lu sơ bộ nền đường khi xây dựng nền đường đắp.

2.3.2 Xác định số máy chính.
Số máy chính được quyết định dựa trên tiêu chí đảm bảo yêu cầu về tiến độ thi công:
− Giới hạn về thời gian thi công.
− Phối hợp hợp lý về tiến độ thi công giữa các đoạn.
2.3.2.1 Năng suất máy chính.

− Ta tra theo đất cấp II với các tính chất như trang 6 sách Xây dựng Nền đường.
− Dựa vào trang 7-11 sách hướng dẫn DA TC đường tra ra công suất máy ủi D271.
− Trường hợp làm việc với khoảng giữa hai cự ly đã quy định năng suất thì tính theo công
thức nội suy.
− Đối với máy ủi khi tra năng suất của máy chú ý các điều sau:
+ Ở vùng miền núi tính bằng 80% năng suất tra bên dưới.
+ Ủi dưới cự ly 30m thì tính bằng 120% năng suất ứng với cự ly 30m.
+ Trường hợp làm việc với độ dốc >15% thì năng suất được giảm đi 10%.
− Năng suất của máy đào tra bảng tr.5 sách HD ĐA TC đường, ô tô tự đổ (tr.16÷24)
− Máy đào : năng suất tra bảng là năng suất của máy đào gầu ngửa. Máy đào gầp úp bằng
85% năng suất của gầu ngửa.
− Ô tô tự đổ năng suất tra bảng tính theo máy đào gầu ngửa. Nếu ô tô phục vụ cho máy
đào gầu úp bằng 88% khi phục vụ cho máy đào gầu ngửa.

Cự ly
Năng suất

30
290

Cự ly

100

Bảng tra năng suất của máy thi công tính cho đất cấp II
(trích sách HD đồ án Thi công Đường)
Máy ủi D-271
50
70
100

120
150
225
180
145
125
115
Máy đào З-255
200

300

Trang 24

400

500

600

700

800


Đồ Án Thi Công Đường
Năng suất

Chương II: Thiết kế thi công nền đường

132

106
98
74
65
Ô tô tự đổ PA3-93A làm việc với Máy đào KM-251
500
1000
1500
200
2500
3000
38
32

Cự ly
Năng suất

-

-

Bảng tổng hợp chọn loại máy và tính năng suất máy chính.
Cự ly
Đoạ
vận
Năng suất
n
Loại máy

chuyển
Lý trình
Mã hiệu
máy
điều
chính
trung
(m3/ca)
phối
bình
(m)
I
Máy ủi
D-271
70.04
129.60
Km0 – Km0+259.11
Km0+259.11 – Km0+315.15 →
IIa
Máy đào
KM-251 286.75
127.50
Km0+549.60 - Km0+601.00
IIb Km0+315.15 - Km0+549.60
Máy ủi
D-271
150.03
75.98
Km0+601.00 – Km0+639.18 →
IIIa

Máy đào
KM-251 273.96
127.50
Km0+842.65 - Km0+943.82
IIIb Km0+639.18 - Km0+842.65
Máy ủi
D-271
150.25
75.98
IV Km0+943.82 – Km1+245.84
Máy ủi
D-271
79.40
121.70
V
Máy đào
KM-251 149.45
75.98
Km1+245.84 – Km1+470.26
VI Km1+470.26 – Km1+695.16
Máy đào
KM-251 141.14
127.50
VII Km1+695.16 – Km1+812.86
Máy ủi
D-271
86.77
115.51
VIII Km1+812.86 - Km1+887.91 →
Máy đào

KM-251 292.42
127.50
a
Km2+99.89 – Km2+183.17
VIII
Máy ủi
D-271
150.17
75.98
b
Km1+887.91 – Km2+99.89
Km2+183.17 - Km2+219.22 →
IXa
Máy đào
KM-251 271.10
127.50
Km2+444.52 – Km2+500.00
IXb Km2+219.22 – Km2+444.52
Máy ủi
D-271
149.96
75.98
 Xác định số máy chính dựa vào điều kiện tổng số ca thi công trong đoạn 1Km không
được nhỏ hơn số ca thi công của tốc độ tính toán từ tốc độ dây chuyền :
Đoạn
điều
phối

Loại
máy

chính

Mã hiệu

I
IIa
IIb
IIIa

Máy ủi
Máy đào
Máy ủi
Máy đào

D-271
KM-251
D-271
KM-251

Khối
lượng đất
thi công
(m3)
4507.7
1836.8
2463.2
1229.1

Năng
suất

máy
(m3/ca)
129.6
127.5
75.98
127.5

Trang 25

Số ca
máy

Số máy
chính

34.78
14.41
32.42
9.64

7
9
7
5

Thời
gian thi
công
(ca)
4.97

1.60
4.63
1.93

Tổ máy
thi công
I
III
I
IV