Đồ án tốt nghiệp đường ô tô Đại học bách khoa

Đồ án tốt nghiệp



Khoa xây dựng Cầu Đường

PHẦN 2
THIẾT KẾ KỸ THUẬT
ĐOẠN KM2+500 ĐẾN
KM3+700,PHƯƠNG ÁN 1
(25%)

Trang 1


Đồ án tốt nghiệp



Khoa xây dựng Cầu Đường

CHƯƠNG 1
THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ
1.1. Giới thiệu đoạn tuyến thiết kế:
- Sau khi thiết kế sơ bộ,luận chứng kinh tế kỹ thuật của các phương án tuyến ta chọn
phương án 1 để đưa vào thiết kế kỹ thuật.
- Đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật từ Km2+500 đến Km3+700
- Trong đoạn có các vị trí đặt cống:
* Tại Km2+900m bố trí cống tròn 2Ø200 .
* Tại Km3+700m bố trí cống tròn 3Ø200.
- Đoạn tuyến có 1 đường cong nằm gồm :

* Đường cong : R=800 lý trình đỉnh Km2+729,45
- Một đường cong đứng lõm R=15000m, đỉnh tại lý trình Km3+500.
- Chiều cao đắp lớn nhất trong đoạn là: 4,45 m.
1.2. LẬP BẢNG CẮM CONG CHI TIẾT
Thiết kế kỹ thuật đòi hỏi sự chính xác cao nên ngoài các cọc Km, cọc H, cọc C,
cọc P, cọc địa hình...Ta phải cắm thêm các cọc chi tiết, khoảng cách các cọc này được
quy định như sau:
+ 5m trên đường cong có bán kính R<100m.
+ 10m trên đường cong có bán kính R = 100 ÷ 500m.
+ 20m trên đường cong có bán kính R>500m và trên đường thẳng.
Trên đoạn tuyến có 1 đường cong nằm, đường cong bán kính R = 800m, do vậy
ta cắm thêm các cọc cách nhau 20m . Ngoài ra ta cần cắm thêm cọc chi tiết TDT3,
TDT3, TDT4, TCT4 trên đường cong chuyển tiếp.
Bảng cắm cọc chi tiết thể hiện ở phụ lục 1.1.1.
1.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CẮM CONG :
1.3.1 Quan điểm lựa chọn phương pháp cắm cong :
Để cắm cọc chi tiết trong đường cong nằm ta có các phương pháp phổ biến sau:
- Phương pháp tọa độ vuông góc.
- Phương pháp tọa độ cực.
- Phương pháp dây cung kéo dài.
- Phương pháp tiếp tuyến.
Tuy nhiên căn cứ vào điều kiện cụ thể của đoạn tuyến và đơn vị thi công :
+ Do đoạn tuyến chạy sát với đường tụ thủy chính nên tầm nhìn không hạn
chế nếu quan sát tại vị trí đầu tuyến .
+ Đơn vị thi công có thiết bị hiện đại hỗ trợ (máy toàn đạc điện tử ,..)

Trang 2


Đồ án tốt nghiệp



Khoa xây dựng Cầu Đường

Ta lựa chọn phương pháp cắm cong tọa độ vuông góc cho đoạn tuyến.
Ưu điểm của phương pháp :
- Tiến độ cắm cọc rất nhanh.
- Vị trí cọc cắm có độ chính xác cao từ đó tạo ra một đường cong gần với mong
muốn hơn.
- Ít phải di chuyển máy.
1.3.2 Phương pháp cắm cong theo phương pháp tọa độ vuông góc :
- Nguyên tắc :
Sử dụng máy toàn đạc điện tử, đặt ở một vị trí cố định, một người sẽ cầm một chiếc
gương di chuyển đến vị trí cắm cọc. Người đứng máy sẽ điều khiển người cầm gương
cho đến khi nào đúng vị trí tức là máy toàn đạc hiển thị đúng tọa độ, dừng lại và đóng
cọc, tiếp tục cắm cọc khác.
Máy toàn đạc sử dụng hệ thống định vị toàn cầu GPS nên khi cắm cùng một vị trí
máy có thể cắm được nhiều đường cong liên tiếp.
- Áp dụng cho đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật :
Do đoạn tuyến kỹ thuật gần với đầu tuyến nên ta bố trí máy toàn đạc điện tử tại
điểm A để cắm các đường cong nằm trong đoạn tuyến.
Để xác định tọa độ vuông góc của các điểm ta phải xác định tọa độ của điểm gốc A
rồi mới xác định các điểm tiếp theo.
1.3.2.1. Xác định tọa độ các điểm còn lại :
Dựa vào phần mềm NOVA ta có tọa độ vuông góc các cọc theo hệ tọa độ địa
phương với gốc tọa độ tại điểm A, sau đó chuyển sang hệ tọa độ VN-2000 theo công
thức :
Xi= XA + x
Yi=YA + y

Với:
+ Xi, Yi là tọa độ của các điểm theo hệ tọa độ quốc gia VN-2000.
+ x, y là tọa độ của các điểm trong đường cong so với điểm cuối tuyến.
Trong phạm vi tuyến của ta không quá 5KM, ta bỏ qua các sai số của phép chiếu.
1.4. THIẾT KẾ CHI TIẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP CẮM CONG :
Căn cứ vào bình đồ tuyến ở phần lập thiết kế cơ sở, trong đoạn tuyến thiết kế có
ba đường cong nằm với các yếu tố của đường cong khi chưa cắm đường cong chuyển
tiếp (ĐCCT) như ở bảng 2.2.1

Trang 3




Đồ án tốt nghiệp

Khoa xây dựng Cầu Đường

Bảng 1.4.1: Các yếu tố của đường cong nằm khi chưa bố trí ĐCCT
R

α

T

K

P

Isc (%)

Ln (m)

800

18019’38”

129.05

255.9

10.34

2

70

1.4.1. Thiết kế đường cong chuyển tiếp (ĐCCT):
Để đảm bảo có sự chuyển biến điều hòa về lực ly tâm, về gốc α và cảm giác của
hành khách, cần phải làm ĐCCT giữa đường thẳng và đường cong tròn. Khi có ĐCCT,
tuyến có dạng hài hòa hơn, tầm nhìn được đảm bảo, mức độ tiện nghi và an toàn tăng
lên rõ rệt.
1.4.1.1. Dạng của ĐCCT : Dạng của ĐCCT tốt nhất được thiết kế theo phương trình
Clôtôit : ρ =

C
S

Trong đó : C - thông số không đổi ; ρ - bán kính đường cong tại điểm tính toán có
chiều dài đường cong S.

1.4.1.2. Cách cắm đường cong chuyển tiếp: Thực hiện theo các trình tự như sau:
a. Tính toán các yếu tố cơ bản của đường cong tròn khi chưa có ĐCCT :
1. Tính toán các yếu tố cơ bản của đường cong tròn
Góc chuyển hướng α (độ)
α=
Bán kính đường cong
R=
Tiếp tuyến của đường cong
T=
R.Tan(α/2) =
Phân cự của đường cong
P=
R(1/Cos(α/2)-1) =
Chiều dài của đường cong
K=
Rπα/180 =

18.327 (độ)
800
(m)
129.05 (m)
10.34 (m)
255.90 (m)

b. Chọn chiều dài đường cong chuyển tiếp:
Thiết kế cơ sở ta chọn Lct=70m cho đường cong bán kính R=800m.
Xác định thông số đường cong: A = R × L ct
Chiều dài đường cong chuyển tiếp

Vtk =

80.00

(Km/h)

Ltt =V3/(47.I.R) =

27.23

(m)

Chiều dài đường cong CT theo quy phạm

Ltc =

70.00

(m)

Chiều dài đường cong chuyển tiếp chọn

L=

70.00

(m)

Chiều dài đường cong chuyển tiếp Lmin

c.Tính góc kẹp giữa đường thẳng nằm ngang và tiếp tuyến ở điểm cuối đường đường

cong chuyển tiếp :
Xác định theo công thức : ϕ0 =

Lct
2R

Trang 4




Đồ án tốt nghiệp

Khoa xây dựng Cầu Đường

Thông số đường cong A

A=

R × L ct

Tính góc kẹp φ

φo =

L/2R =

0.04375 (radian)

φo =

L/2R =

2.5067

236.6432

3. Kiểm tra điều kiện bố trí đường cong chuyển tiếp (α ≥ 2φo)
2φo = L/R =
5.013
(độ)
αo=
18.327
(độ)

(độ)

Thỏa mãn

d. Xác định các tọa độ X0 và Y0 tại điểm cuối đường cong chuyển tiếp :
Ứng với chiều dài Lct ta có
Vậy :

s Lct
=
, tra bảng 3.8 của [3] ta có 2 giá trị : x0/A; y0/A
A A

x0 = A× x0/A
y0 = A× y0/A

Tính
S/A = L/A =
Tra bảng 3-8[4] theo S/A
được:
Tra bảng 3-8[4] theo S/A
được:

0.29580
X0/A =

0.295740

==> X0 =

69.985

Y0/A =

0.004320

==> Y0 =

1.022

e. Xác định trị số độ dịch chuyển đoạn cong tròn p và tiếp đầu đường cong t :
ρ = y0- R (1-cosϕ0)
t = x0 - R.sinϕ0 ≈ Lct /2
p=
t =

Ta có

Y0 - R(1-cosφ)
X0 - Rsinφ0
p < R/100 =
8

=
=

0.257
34.996
Nên không phải cấu tạo lại

f. Xác định điểm đầu (TĐT) và điểm cuối của đường cong chuyển tiếp (TCT) qua
tiếp tuyến mới:
Tọa độ đỉnh đường cong
TDT3 =
TCT3 =
TCT4 =
TDT4 =

D
D-(T+t)
TDT3 + L
TCT3+ K0
TDT3+ K0 + 2L

=
=

=
=
=

2,729.45
2565.40
2635.40
2821.30
2891.30

g. Xác định chiều dài còn lại của đường cong cơ bản :
π .R2 .α 0
Được xác định theo công thức :
K0 =
180

Trong đó : K0 : Chiều dài phần còn lại của đường cong tròn cơ bản
Ứng với

α0 = α-2.ϕ0

Trang 5




Đồ án tốt nghiệp

Khoa xây dựng Cầu Đường

R0 = R – P
Góc ở tâm còn lại
Tiếp tuyến của đường cong tròn còn lại
Phân cự của đường cong còn lại
Chiều dài đường cong còn lại
Bán kính của đường cong còn lại

αo =
α-2φo =
13.3136
T0 = R.Tan(α0/2) =
93.367
P0 = R(1/Cos(α0/2)-1)=
5.43
K0 =
Rπα0/180=
185.89
R0 =
R0 = R – P
799.743

(độ)
(m)
(m)
(m)
(m)

h. Xác định tọa độ các điểm trung gian trên đường cong chuyển tiếp:
Khoảng cách các điểm trung gian (điểm TG1 và TG2) là s (m)
Ta có

s
s
=
, tra bảng 3-8 của [4] ta có xi/A; yi/A
A 236.6432

Vậy:

xi = (xi/A)×A= (xi/A)× 236.6432
yi = (yi/A)×A= (yi/A)× 236.6432
Bảng 1.4.2 : Xác định tọa độ x0 ;y0 tại cuối đường cong chuyển tiếp
ÂÆÅÌNG BÃN TRAÏI
TT

TÃN
COÜC

1

TDT3

2

Lý Trình

S

A

S/A

X/A

Y/A

X

Y

KM2+531.5
0

0.00 236.64320.00000.0000000.000000 0.000 0.00000

2

KM2+540

8.50 236.64320.03590.0359000.000008 8.495 0.00192

3

3

KM2+560

28.50 236.64320.12040.1203990.00029128.4920.06889

4

4

KM2+570.8
39.35 236.64320.16630.1662800.00076939.3490.18191
5

5

5

KM2+580

48.50 236.64320.20490.2048910.00143648.4860.33991

6

H6

KM2+600

68.50 236.64320.28950.2894490.00404368.4960.95675

7

TCT3

KM2+601.5
70.00 236.64320.29580.2957430.00431669.9861.02142
0

ÂÆÅÌNG BÃN PHAÍI

TT

TÃN
COÜC

1

TCT4

2
3
4
5
6
7
8

16
17
18
H9
19
20
TDT4

Lý Trình
KM2+857.4
0

KM2+860
KM2+880
KM2+898
KM2+900
KM2+902
KM2+920
KM2+927

S

A

S/A

X/A

Y/A

X

Y

0.00 236.64320.00000.0000000.000000 0.000 0.00000

2.60 236.64320.01100.0109810.000000 2.599 0.00002
22.60 236.64320.09550.0955000.00014722.5990.03472
40.60 236.64320.17160.1715600.00084440.5990.19961
42.60 236.64320.18000.1799950.00097242.5950.23002
44.60 236.64320.18850.1884620.00111744.5980.26440
62.60 236.64320.26450.2644670.00308762.5840.73049

70.00 236.64320.29580.2957430.00431669.9861.02142

Trang 6




Đồ án tốt nghiệp

Khoa xây dựng Cầu Đường

Bảng 1.4.3 : Xác định TDT ,TCT tại các đường cong
Tọa độ đỉnh đường cong
D
=
TDT3 =
D-(T+t)
=
TCT3 =
TDT3 + L
=
TCT4 =
TCT3+ K0
=
TDT4 =
TDT3+ K0 + 2L =
Bảng 1.4.4 : Xác định chiều dài đường cong còn lại
Góc ở tâm còn lại
Tiếp tuyến của đường cong tròn còn lại
Phân cự của đường cong còn lại

Chiều dài đường cong còn lại
Bán kính của đường cong còn lại

2,729.45
2565.40
2635.40
2821.30
2891.30

αo =
α-2φo =
13.3136
T0 = R.Tan(α0/2) =
93.367
P0 = R(1/Cos(α0/2)-1)=
5.43
K0 =
Rπα0/180=
185.89
R0 =
R0 = R – P
799.743

(độ)
(m)
(m)
(m)
(m)

Kết quả cắm cong đường cong chuyển tiếp :

ÂÆÅÌNG BÃN TRAÏI
TT

TÃN
COÜC

1

TDT3

2

Lý Trình

S

A

S/A

X/A

Y/A

X

Y

KM2+531.5
0

0.00 236.64320.00000.0000000.000000 0.000 0.00000

2

KM2+540

8.50 236.64320.03590.0359000.000008 8.495 0.00192

3

3

KM2+560

28.50 236.64320.12040.1203990.00029128.4920.06889

4

4

KM2+570.8
39.35 236.64320.16630.1662800.00076939.3490.18191
5

5

5

KM2+580

48.50 236.64320.20490.2048910.00143648.4860.33991

6

H6

KM2+600

68.50 236.64320.28950.2894490.00404368.4960.95675

7

TCT3

KM2+601.5
70.00 236.64320.29580.2957430.00431669.9861.02142
0
ÂÆÅÌNG BÃN PHAÍI

TT

TÃN
COÜC

1

TCT4

2

3
4
5
6
7

16
17
18
H9
19
20

Lý Trình
KM2+857.4
0
KM2+860
KM2+880
KM2+898
KM2+900
KM2+902
KM2+920

S

A

S/A

X/A

Y/A

X

Y

0.00 236.64320.00000.0000000.000000 0.000 0.00000

2.60 236.64320.01100.0109810.000000 2.599 0.00002
22.60 236.64320.09550.0955000.00014722.5990.03472
40.60 236.64320.17160.1715600.00084440.5990.19961
42.60 236.64320.18000.1799950.00097242.5950.23002
44.60 236.64320.18850.1884620.00111744.5980.26440
62.60 236.64320.26450.2644670.00308762.5840.73049

Trang 7




Đồ án tốt nghiệp
8

TDT4

Khoa xây dựng Cầu Đường

KM2+927 70.00 236.64320.29580.2957430.00431669.9861.02142

1.4.1.3. Thiết kế đường cong còn lại :
Kết quả cắm cong đường cong còn lại :
TT

TÃN
COÜC

R (m)

K (m)

1

TCT3

799.743

0.00

2

6

3

γ

L (m)

180 - γ

γ (độ)

0

0 ' 0 "

0.00

180

0

0 ' 0 "

799.743 18.50

0

19 ' 31 "

9.25

178

0

40 ' 29 "

7

799.743 20.00

0

25 ' 58 " 10.00 178

0

34 ' 2 "

4

8

799.743 20.00

0

25 ' 58 " 10.00 178

0

34 ' 2 "

5

9

799.743 20.00

0

25 ' 58 " 10.00 178

0

34 ' 2 "

6

H7

799.743 20.00

0

25 ' 58 " 10.00 178

0

34 ' 2 "

7

10

799.743 20.00

0

25 ' 58 " 10.00 178

0

34 ' 2 "

8

P3

799.743

0

40 ' 37 "

4.73

179

0

19 ' 23 "

9

11

799.743 10.55

0

45 ' 21 "

5.28

179

0

14 ' 39 "

10

12

799.743 20.00

0

25 ' 58 " 10.00 178

0

34 ' 2 "

11

13

799.743 20.00

0

25 ' 58 " 10.00 178

0

34 ' 2 "

12

H8

799.743 20.00

0

25 ' 58 " 10.00 178

0

34 ' 2 "

13
14
15

14

15
TCT4

0

25 ' 58 "
25 ' 58 "
14 ' 48 "

0

34 ' 2 "
34 ' 2 "
45 ' 12 "

799.743
799.743
799.743

9.45

20.00
20.00
17.40

0
0

10.00
10.00

8.70

178
178
178

0
0

0.0000000
0
1.3253903
4
1.4328544
3
1.4328544
3
1.4328544
3
1.4328544
3
1.4328544
3
0.6770237
2
0.7558307
1
1.4328544
3
1.4328544

3
1.4328544
3
1.43285443
1.43285443
1.24658335

Trang 8




Đồ án tốt nghiệp

Khoa xây dựng Cầu Đường

Chương 2
THIẾT KẾ TRẮC DỌC CHI TIẾT
3.1.CÁC NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ CHUNG:
+ Thiết kế trắc dọc chi tiết căn cứ vào:
- Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-05.
- Bình đồ tuyến tỷ lệ: 1/1000.
- Cấp hạng kỹ thuật tuyến đường.
- Nguyên tắc và quan điểm thiết kế của dự án khả thi.
+ Giải pháp thiết kế đường đỏ:Xem xét lại trắc dọc của dự án khả thi và địa hình cụ
thể chi tiết của tuyến để điều chỉnh đường đỏ phù hợp với cao độ khống chế.
- Điểm đầu đoạn:Km2+500 cao độ tự nhiên là: 182.56m, cao độ thiết kế là:
182.39m.
- Điểm cuối đoạn:Km3+700 có cao độ tự nhiên là: 163.69m, cao độ đường đỏ
là 165.43 m.

- Cao độ trên cống : là cao độ khống chế tối thiểu đã tính ở phần thiết kế cơ sở
- Chiều dài đoạn dốc đã thiết kế ở phần thiết kế cơ sở.
3.2.THIẾT KẾ ĐƯỜNG CONG ĐỨNG:
Theo [1] với Vtk=80km/h, chỗ đổi dốc chênh lệch độ dốc ≥ 10/0 phải nối tiếp bằng
đường cong đứng .
+ Đỉnh KM3+500 hiệu của hai độ dốc 1,4 0/0 bố trí ĐCĐ lõm bán kính R=15.000m.
Đường cong đứng lõm được thiết kế theo phương trình parabol bậc 2 : y =

x2
2R

Bảng 2.3.1 Bảng các yếu tố cơ bản đường cong đứng.
STT
1

Lý trình đỉnh
KM3+500

ia (‰)
-19

ib (‰)
-5

R(m)
15000

T(m)
105

K(m)
210

P(m)
0.37

Trình tự cắm đường cong đứng:

Trang 9




Đồ án tốt nghiệp
L

yA
xA
A

Khoa xây dựng Cầu Đường
xB- xA
yB
xB
B

yE
TÂ

iA

TC

E

iB
C

Hình 2.3.1 Sơ đồ thiết kế đường cong đứng.
a. Xác định điểm đổi dốc C có tọa độ :
Giả sử gốc tọa độ lấy tại điểm A (xA ; yA).
Với tọa độ các điểm A ( xA; yA ); và điểm B ( xB; yB )
yC = yA + l × iA
y B = y C + ( x AB − l) i B = y A + l × i A + ( x B − x A ) i B
l=

y B − y A − ( x B − x A )i B
iA − iB

xC = xA + l

b. Xác định điểm bắt đầu (TĐ) và điểm kết thúc (TC) của đường cong đứng :
T = R(i A − i B ) / 2

Điểm ( TĐ ) có tọa độ:
x TD = x C − T
y TD = y C − i A × T

Điểm ( TC ) có tọa độ:
x TC = x C + T

y TC = y C + i B × T

Trong đồ án để đơn giản ta chọn điểm A trùng với TĐ và B trùng với TC.
c. Xác định điểm gốc của đường cong đứng E, tại đó có độ dốc bằng 0 :
x E = x TD + i A R

y E = y TD + R

i 2A
2

d. Xác định các điểm trung gian :
Được xác định bới cặp tọa độ (X;Y)
X = xTD + ∆x

Y = yTD + ∆y

Với : ∆x : Khoảng cách từ TĐ (TC) đến cọc cần cắm

Trang 10




Đồ án tốt nghiệp

Khoa xây dựng Cầu Đường

∆y : Khoảng cách từ TĐ (TC) đến cọc cần cắm
∆y = H tk − Htag

Bảng cắm cong đứng :
Lý trình
KM 3.00 + 500.00

Tên
đỉnh

R

i1

i2

xD

yD

T

xTĐ

yTĐ

xTC

yTC

D4 15,000 -19.00 -5.00 3,500.00 166.80 105.00 3,395.00 168.80 3,605.00 166.28

Bảng tọa độ cắm cọc chi tiết đoạn tuyến.
STT TÊN CỌC
1
H5
2
X6
3
1
4
2
5
TDT3
6
2
7
3
8
4
9
5
10
H6
11
TCT3
12
6
13
7
14
8

15
9
16
H7
17
10
18
P3
19
11
20
12
21
13
22
H8
23
14
24
15
25
TCT4
26
16
27
17
28
18

BẢNG CẮM CỌC CHI TIẾT

LÍ TRÌNH
HTN (m)
HTK (m)
KM2+
500
182.56
182.39
KM2+
510.15
182.19
182.2
KM2+
520
181.8
182.01
KM2+
531.5
181.41
181.79
KM2+
540
181.11
181.63
KM2+
560
180.4
181.25
KM2+
570.85
180

181.04
KM2+
580
179.75
180.87
KM3+
600
179.19
180.49
KM3+
601.5
179.15
180.46
KM3+
620
178.68
180.11
KM3+
640
178.17
179.73
KM3+
660
177.67
179.35
KM3+
680
177.19
178.97
KM3+

700
176.76
178.59
KM3+
720
176.44
178.21
KM3+
729.45
176.29
178.03
KM3+
740
176.11
177.92
KM3+
760
175.93
177.72
KM3+
780
175.85
177.52
KM3+
800
175.67
177.32
KM3+
820
175.42

177.12
KM3+
840
175.26
176.92
KM3+
860
175.14
176.75
KM3+
877.4
175.1
176.72
KM3+
880
174.82
176.52
KM3+
900
174.68
176.34
KM3+
918
172.67
176.32

DH
-0.17
0.01
0.21

0.38
0.52
0.85
1.04
1.12
1.3
1.31
1.43
1.56
1.68
1.78
1.83
1.77
1.74
1.81
1.79
1.67
1.65
1.7
1.66
1.61
1.62
1.7
1.66
3.65

L (m)
0
10.15
9.85

11.5
8.5
20
10.85
9.15
20
1.5
18.5
20
20
20
20
20
9.45
10.55
20
20
20
20
20
20
17.4
2.6
20
18

Trang 11




Đồ án tốt nghiệp
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56

57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71

H9
19
20
TDT4
21
22
23
KM3
X7
24
25
26
27
28

H1
29
30
31
32
H2
33
34
35
36
H3
37
38
39
X8
40
41
TD4
H4
42
43
44
45
H5
46
47
48
49
50

KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+

KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+

920
922
940
947.4
960
980
0
20
23.09
40
60
80
87.15
100
120
140

160
180
200
220
240
260
280
300
320
340
346.8
360
364.57
380
400
414.98
420
440
460
480
500
520
540
560
580
600
617

174.66
174.72

174.75
174.78
174.96
175.09
175.28
175.28
175.56
175.67
175.6
175.5
175.33
175.03
174.69
174.3
173.92
173.49
173.03
172.56
172.1
171.63
171.15
170.66
170.17
170
169.5
169.38
168.78
168.11
167.61
167.44

166.86
166.27
165.72
165.13
164.66
164.37
164.06
163.77
163.52
163.48
161.48

Khoa xây dựng Cầu Đường
176.3
176.12
176.05
175.72
175.52
175.32
175.29
175.12
174.92
174.72
174.65
174.41
174.03
173.65
173.27
172.89
172.51

172.13
171.75
171.37
170.99
170.61
170.23
169.85
169.72
169.47
169.38
169.09
168.71
168.42
168.33
167.97
167.64
167.33
167.05
166.8
166.57
166.37
166.2
166.05
165.95
165.93
165.91

1.64
1.4
1.3

0.94
0.56
0.23
0.01
-0.16
-0.64
-0.95
-0.95
-1.09
-1.3
-1.38
-1.42
-1.41
-1.41
-1.36
-1.28
-1.19
-1.11
-1.02
-0.92
-0.81
-0.45
-0.53
-0.12
-0.29
-0.07
0.31
0.72
0.53
0.78

1.06
1.33
1.67
1.91
2
2.14
2.28
2.43
2.45
4.43

2
2
18
7.4
12.6
20
20
20
3.09
16.91
20
20
7.15
12.85
20
20
20
20
20

20
20
20
20
20
20
20
6.8
13.2
4.57
15.43
20
14.98
5.02
20
20
20
20
20
20
20
20
20
17

Trang 12




Đồ án tốt nghiệp
72
73
74
75
76
77
78

H6
51
52
53
54
55
H7

KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+
KM3+

620
623
624.98
640
660

680
700

163.49
163.48
163.49
163.54
163.61
163.65
163.69

Khoa xây dựng Cầu Đường
165.9
165.83
165.91
165.73
165.63
165.53
165.43

2.41
2.35
2.42
2.19
2.02
1.88
1.74

3
3

1.98
15.02
20
20
20

Trang 13


Đồ án tốt nghiệp



Khoa xây dựng Cầu Đường

Chương 3
THIẾT KẾ TRẮC NGANG CHI TIẾT
4.1. THIẾT KẾ TRẮC NGANG THI CÔNG
4.1.1.Các chỉ tiêu kỹ thuật của mặt cắt ngang cấu tạo:
- Bề rộng nền đường Bn = 12 m.
- Bề rộng mặt đường phần xe chạy Bm = 7m.
- Bề rộng lề Bl = 2 × 2,5m.
- Bề rộng lề gia cố :Blgc =2 × 2,0m.
- Độ dốc ngang phần mặt đường và phần lề gia cố 2%, phần lề không gia cố 6%
- Rãnh biên hình thang tiết diện đáy 0,4m, cao 0,4m và taluy 1:1.
- Taluy nền đào 1:1, taluy nền đắp 1:1,5.
4.1.2 Phương án kết cấu áo đường chọn:
1) BTNP 12,5 dày 6cm, rộng 7m
2) BTN chặt loại 1 – Dmax 20(đá dăm ≥ 50%) dày 8cm, rộng 11m
3) CPĐD loại 1 – Dmax25 dày 15cm, rộng 11m

4) Cát gia cố xi măng 8% dày 30cm, rộng 11m
4.2. THIẾT KẾ TRẮC NGANG CHI TIẾT
Các trắc ngang chi tiết liệt kê ở phụ lục 2.4.1.
Bảng tổng hợp khối lượng đoạn tuyến Km2+500 đến Km3+700 ở phụ lục 2.4.2.

Trang 14


Đồ án tốt nghiệp



Khoa xây dựng Cầu Đường

Chương 4:
THIẾT KẾ CHI TIẾT CỐNG THOÁT NƯỚC
Đoạn thiết kế kỹ thuật từ Km2+500 đến Km3+700 có:
 Vị trí đặt cống số 1 (2Φ200) tại lý trình Km2+900,00.
 Vị trí đặt cống số 2 (3Φ200) tại lý trình Km3+600,00.
5.1. Xác định lưu lượng tính toán:
Theo phần thiết kế cơ sở xác định được lưu lượng cực đại chảy về công trình:
+ Cống số 1: 2 φ 200, Qmax = 10,20 (m3/s).
+ Cống số 2: 3 φ 200, Qmax = 15,50 (m3/s).
5.2. Luận chứng chọn loại cống, khẩu độ cống:
5.3. Thiết kế cấu tạo cống:
5.3.1. Cửa cống:
- Cửa cống có tác dụng nối tiếp nền đường và miệng cống, điều tiết trạng thái dòng
chảy, đảm bảo dòng chảy thông suốt, tránh xói mòn lòng sông suối thượng hạ lưu,
tránh xói mòn cống, móng của cống, đảm bảo cho cống làm việc an toàn.
- Hình thức cửa cống ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng thoát nước của cống và

việc lựa chọn hình thức gia cố lòng khe suối. Với điều kiện địa hình có độ dốc trung
bình nhỏ hơn 12% và độ dốc trung bình của sườn dốc lưu vực tại cống thiết kế là
+ Cống số 1: 2 φ 200, isd= 4,2%
+ Cống số 2: 3 φ 200

isd= 4,4%

- Theo khảo sát và điều tra khe suối tại khu vực đặt cống chỉ có nước chảy vào mùa
mưa nên chọn loại cửa cống kiểu chữ bát.
- Do điều kiện thuỷ lực tốt, để đơn giản thi công ta chọn cửa cống loại thường,
tường cách kiểu chữ bát, góc chéo của tường cánh 30 0 cho cả cửa vào và cửa ra vì
kiểu này thi công đơn giản, thoát nước tốt, giá thành thấp, mỹ quan và điều quan
trọng hơn nữa là điều chỉnh được dòng chảy.
- Để rút ngắn chiều dài tường cánh và dể thi công, đầu cuối tường cánh ta xây
thẳng đứng cao 30cm.
- Sử dụng phương pháp đổ tại chỗ bằng bê tông mác M15 đá dăm Dmax40
5.3.2. Thân cống :
- Thân cống là ống cống tròn BTCT lắp ghép, có chiều dài mỗi đốt là 99cm.
- Để thoát nước tốt yêu câu phải đặt sao cho phía thượng lưu không phải đắp đất
làm giảm khả năng thu nước về cống và ở hạ lưu không phải đào khá sâu làm giảm
khả năng thoát nước ra khỏi cống.
- Không đặt cống quá sâu làm tăng chiều dài cống, tăng giá thành công trình.

Trang 15


Đồ án tốt nghiệp



Khoa xây dựng Cầu Đường

- Đảm bảo cao độ thiết kế lớn hơn mực nước cao nhất là 0,5m từ các quan điểm
trên ta chọn độ dốc đặt cống là:
+ Cống số 1: 2 φ 200, isd= 4,2%
+ Cống số 2: 3 φ 200 isd= 4,4%
- Chiều cao đất đắp trên cống là:
+ Cống số 1: 2 φ 200, H=1,49m
+ Cống số 2: 3 φ 200 , H=2,29m
- Ta tính toán chiều dài sơ bộ cống:
+ Cống số 1: 2 φ 200, Lc= 7,0 + 2,5×2 + 1,49×1,5×2 = 16,47m,chọn 16m
+ Cống số 2: 3 φ 200, Lc= 7,0 + 2,5×2 + 2,29×1,5×2 = 18.87m,chọn 18m
- Cốt thép trong ống cống:là 2 lớp bố trí sát thành trong và thành ngoài của cống
ngoài ra còn đặt thêm cốt thép dọc để chống lại lực cắt và giữ vị trí các đai chịu lực
cố định
- Bê tông: Dùng bê tông M25 để tăng khả năng ăn mòn.
5.3.3. Móng cống .
- Căn cứ vào:
 Điều kiện thủy văn: khe suối chỉ xuất hiện nước vào mùa mưa, sử dụng
cống không áp khả năng dự trữ lớn nên mực nước dâng trước cống nhỏ.
 Điều kiện địa chất: Cống được đặt trên nền đất á sét lẫn sỏi sạn
 Điều kiện vật liệu: các loại cát, CPĐD đều là vật liệu địa phương.
- Vậy: Chọn loại móng, được làm bằng CPĐD loại I Dmax37,5 cường độ R n=
250Mpa, chiều dày móng cống là 30cm.
5.4. Thiết kế cống và kiểm toán cống:
5.4.1. Nguyên lý thiết kế:
- Cống ở đường ôtô là một công trình thoát nước mặt và nước từ thượng lưu đổ về.
Cống không chỉ chịu tác dụng của tải trọng xe chạy mà còn chịu tác dụng của đất
đắp trên nó. Khi chiều cao của lớp đất đắp lớn hơn 0,5m, lớp đất sẽ làm giảm yếu
ảnh hưởng của tải trọng xe chạy đối với cống, vì vậy không xét đến lực xung kích.

Công trình cống được tính theo 3 trạng thái sau:
 Trạng thái giới hạn thứ nhất: Bảo đảm công trình không bị phá họai vì
mất cường độ và độ ổn định trong điều kiện khai thác tiêu chuẩn.
 Trạng thái giới hạn thứ hai: Bảo đảm công trình không xuất hiện biến
dạng dư quá mức trong điều kiện khai thác tiêu chuẩn.
 Trạng thái giới hạn thứ ba: Bảo đảm công trình không xuất hiện biến
dạng cục bộ không cho phép trong điều kiện khai thác tiêu chuẩn.
5.4.2. Các giả thiết khi tính toán :

Trang 16


Đồ án tốt nghiệp



Khoa xây dựng Cầu Đường

- Cống tròn bê tông cốt thép thuộc loại cống tròn cứng, khi tính toán không xét đến
biến dạng của bản thân cống.
- Chiều sâu chôn cống có ảnh hưởng nhất định với việc tính toán ngoại lực. Khi
tính toán giả thiết rằng đáy sông suối ngang với đáy mặt trong của cống.
- Trong các đốt cống cứng, ảnh hưởng của lực dọc trục ứng với ứng suất tính toán
rất nhỏ (<9,5%), cho nên trong tính toán có thể bỏ qua ứng suất dọc trục.
5.4.3. Số liệu thiết kế:
- Tính toán kiểm tra cho trường hợp chưa có các lớp áo đường với tải trọng thiết
kế xe H30 và HK80.
- Vật liệu cấu tạo cống:
 Bê tông tường cánh đá Dmax40 M15 có Rn = 90daN/cm2.
 Cốt thép AI có Ra = Ra' = 1900daN/cm2.

 Dung trọng đất đắp γ 0 =1,8 (T/m3).
 Dung trọng BTCT : γ 1 = 2,5(T/m3)
 Móng cấp phối đá dăm loại I Dmax37,5 đầm chặt K98 dày 30cm.
 Sử dụng đất đắp trên cống là đất cát hạt trung có ϕ = 35°.
5.4.4. Tính toán cống tròn bê tông cốt thép:
5.3.4.1. Chọn kích thước sơ bộ:
- Vì chiều cao đất đắp trên cống < 6 m nên sử dụng công thức kinh nghiệm để tính
toán chiều dày cống sơ bộ:
+ Cống số 1: 2 φ 200:

δ=

1
2, 00
ϕ=
= 0,16m = 16cm
12,5
12,5

+ Cống số 1: 3 φ 200:

δ=

1
3, 0
ϕ=
= 0,16m = 16cm
12,5
12,5

- Vậy: chọn chiều dày ống cống φ 200 là δ= 16cm Tính ngoại lực:
a) Tĩnh tải :
- Do áp lực thẳng của đất đắp + KCAĐ gây ra:
+ Cống số 1: 2 φ 200, q = γ 0 × H+ γ tb × h =1,8 × 0,9+2,2.0,59=2,92 T/m2 .
+ Cống số 2: 3 φ 200, q = 2,2.0,59+1,8.1,7 = 4,36 T/m2.
- Trọng lượng bản thân cống:
+ Cống số 1: 2 φ 200, gz = 2,5 × 0,16 = 0,4 (T/m2).
+ Cống số 2: 3 φ 200, gz = 2,5 × 0,16 = 0,4 (T/m2).
b) Hoạt tải:

Trang 17




Đồ án tốt nghiệp

Khoa xây dựng Cầu Đường

- Theo quy định chiều cao đất đắp trên cống không nhỏ hơn 0,5m vì vậy không xét
đến lực xung kích:
P=

∑G
a×b

- Trong đó :
▫ P: Áp lực thẳng đứng do tải trọng xe chạy gây ra (T/m2).
▫ G: Trọng lượng một bánh xe sau của ôtô hoặc trọng lượng bánh xe HK80(T).
▫ a: Chiều rộng của mặt tác dụng áp lực (m).

▫ b: Chiều dài của mặt tác dụng áp lực(m).
- Hoạt tải ta phải xét 2 giai đoạn: giai đoạn thi công (đắp đất 0,5m trên cống để
máy móc cơ giới đi lại thi công) và giai đoạn khai thác.
Giai đoạn thi công (đắp dất 0,5m).
▫ q: áp lực thẳng đứng của đất: q = 1,8.0,5 = 0,9 T/m2.
 Đối với xe H30 (trục sau = 12T): Xe H30 có khoảng cách giữa các trục là 1,9m;
đường kính bánh xe là 0,6m. Xe được xếp theo qui trình 22TCN 18 – 79.
- Xếp 1 xe H30 tính được:

P/2

1.6

0.2
30°

P/2

P/2

1.9

0.2
0.10
6.5

P/2

30°

b

b

30°

0.6

a

30°

0.6

a

Hình 2.5.1: Sơ đồ xếp 1 xe H30 theo phương ngang và dọc đường.
+ Cống số 1: 2 φ 200:

aH 30 = 0, 6 + 2 × 0,5 × tg 300 = 1,177 m
bH 30 = 0, 2 + 2 × 0,5 × tg 300 = 0, 777 m

p1H 30 =

+ Cống số 2: 3 φ 200:

2
12 / 2
= 6,56 (T/m )
1,177 × 0, 777

aH 30 = 0, 6 + 2 × 0,5 × tg 300 = 1,177 m
bH 30 = 0, 2 + 2 × 0,5 × tg 300 = 0, 777 m

Trang 18




Đồ án tốt nghiệp
p1H 30 =

Khoa xây dựng Cầu Đường

2
12 / 2
= 6,56 (T/m )
1,177 × 0, 777

o Áp lực của hoạt tải và tĩnh tãi là: ph30+q
+ Cống số 1: 2 φ 200
p = p1H 30 +q=6,56+0,9=7,46 T/m2

+ Cống số 2: 3 φ 200
p = p1H 30 +q=6,56+0,9=7,46 T/m2

Giai đoạn đưa vào khai thác
+ Cống số 1: 2 φ 200:
▫ q: áp lực thẳng đứng của đất+ KCAĐ: q = 2,2.0,59+1,8.0,9 = 2,92 T/m2.
+ Cống số 2: 3 φ 200:

▫ q: áp lực thẳng đứng của đất+KCAĐ: q = 2,2.0,59+1,8.1,7 = 4,36 T/m 2.
 Đối với xe H30 (trục sau = 12T): Xe H30 có khoảng cách giữa các trục là 1,9 m;

đường kính bánh xe là 0,6m. Xe được xếp theo qui trình 22TCN 18 – 79.
* Trường hợp 1: xếp 1 xe H30 tính được:

P/2

0.2
0.16 h=
1.49m

P/2

1.6

P/2

P/2

1.9

0.2
0.6

30°

30°

b

0.6

30°

30°

a

Hình 2.5.4 Sơ đồ xếp 1 xe H30 theo phương ngang và dọc đường Cống số 1

Trang 19




Đồ án tốt nghiệp

P/2

P/2

1.6

0.2

Khoa xây dựng Cầu Đường

P/2

P/2

1.9

0.2
30°

0.6

30°

30°

0.16

h=
2.29m

0.6
30°

b

a
5.14

4.44

Hình 2.5.5 Sơ đồ xếp 1 xe H30 theo phương ngang và dọc đường Cống số 2
+ Cống số 1: 2 φ 200:

aH 30 = 1,9 + 0, 6 + 2 × 1, 49 × tg 300 = 4, 22m
bH 30 = 1, 6 + 0, 2 + 2 × 1, 49 × tg 30 0 = 3,52m

p1H 30 =

+ Cống số 2: 3 φ 200:

2
4× 6
= 1, 616 (T/m )
4, 22 × 3,52

aH 30 = 1,9 + 0, 6 + 2 × 2, 29 × tg 300 = 5,14m
bH 30 = 1, 6 + 0, 2 + 2 × 2, 29 × tg 300 = 4, 44m

p1H 30 =

2
4× 6
= 1, 052 (T/m )
5,14 × 4, 44

* Trường hợp 2: xếp 2 xe H30 tính được:

0.16 h=
1.49m

P/2

P/2

1.6

0.2

P/2

P/2

1.9

1.1

P/2

P/2

1.9

0.2
0.6

0.6

0.6

0.6

30°

30°

30°

b

30°

30°

30°

a

Hình 2.5.6 Sơ đồ xếp 2 xe H30 theo phương ngang và dọc đường Cống số 1

Trang 20




Đồ án tốt nghiệp

Khoa xây dựng Cầu Đường

P/2

P/2

1.6

0.2

P/2

P/2

1.9

0.6

h=
2.29m

P/2

1.1

P/2

1.9

0.2
0
.6

0.6

0.6

30°
30°

30°

30°

30°

0.16

30°

b

a

Hình 2.5.7 Sơ đồ xếp 2 xe H30 theo phương ngang và dọc đường Cống số 2
+ Cống số 1: 2 φ 200:
a2 = 1,1+1,9.2 + 2.H.tg300 =1,1+3,8 + 0,6 + 2 × 1,49 × tg300 = 7,22 (m).
b2 = 1,6 +0,2+ 2.H.tg300 = 1,6 + 0,2 + 2 × 1,49 × tg300 = 3,52 (m).
PH 30 =

Ta được :

8× 6
= 1,814 (T/m2).
7, 22 × 3,52

Vậy: pH30 = max ( p1; p2 ) = 1,814 (T/m2)

+ Cống số 2: 3 φ 200:
a2 = 1,1+1,9.2 + 2.H.tg300 =1,1+3,8 + 0,6 + 2 × 2,29 × tg300 = 8,15 (m).
b2 = 1,6 +0,2+ 2.H.tg300 = 1,6 + 0,2 + 2 × 2,29 × tg300 = 4,44 (m).
PH 30 =

Ta được :

8× 6
= 1,326 (T/m2).
8,15 × 4, 44

Vậy: pH30 = max ( p1; p2 ) = 1,326 (T/m2)
 Đối với xe HK80.

0.1
h
6
=
1.49 m

P/2

1.2

0.2
30°

1.2
P/2
0.2

30°

P/21.2
0.2

30°

b

P/2

P/2

0.2
30°

30°

0.8

a

2.7

P/2

30°

0.8

a

Hình 2.5.6 Sơ đồ xếp 2 xe H30 theo phương ngang và dọc đường. Cống số 1

Trang 21




Đồ án tốt nghiệp

0.16
h=
2.29 m

P/21.2
0.2
30°

P/21.2
0.2

30°

P/21.2
0.2

30°

Khoa xây dựng Cầu Đường

P/2

P/2

2.7

P/2

0.2
30°

30°

0.8

30°

0.8

a

b

Hình 2.5.6 Sơ đồ xếp 2 xe H30 theo phương ngang và dọc đường. Cống số 2
+ Cống số 1: 2 φ 200:
a= 0,8 + 2.H.tg.300 = 0,8 + 2×1,49.tg 300 = 2,52 m.
b= 1,2×3+ 0,2 + 2.H.tg300 = 1,2×3+0,2 +2×1,49.tg300= 5,52 m.
Ta được:

PHK80=

4 ×10
= 2,876 T / m2
5,52 × 2,52

+ Cống số 2: 3 φ 200:
a= 2,7 + 0,8 + 2.H.tg.300 = 2,7 + 0,8 + 2×1,9.tg 300 = 6,44 m.
b= 1,2×3+ 0,2 + 2.H.tg300 = 1,2×3+0,2 +2×1,9.tg300= 5,94 m.
Ta được:

PHK80=

8 ×10
= 2, 091 T / m2
6, 44 × 5,94

o Áp lực của hoạt tải và tĩnh tãi là: pmax+q
+ Cống số 1: 2 φ 200
p = p1Hk 80 +q=2,876+2,92=5,796 T/m2

+ Cống số 2: 3 φ 200
p = p1H 30 +q=2,091+4,36=6,451 T/m2

Nhận xét: Trong hai trường hợp thì trường hợp 1 có áp lực do hoạt tải lên cống lớn
hơn trường hợp 2. Do đó ta lấy kêt quả của trường hợp 1 để tính toán.
Vậy So với Giai đoạn thi công (đắp dất 0,5m).thì với PH30 = 6,56 (T/m2)> PH30 =
1,814 (T/m2) ở giai đoạn khai thác đối với Cống số 1: 2 φ 200 ; với PH30 = 6,56
(T/m2)> PH30 = 1,326 (T/m2) ở giai đoạn khai thác đối với Cống số 2: 3 φ 200

+ Cống số 1: 2 φ 200
PH30 = 6,56 (T/m2)

Trang 22




Đồ án tốt nghiệp

Khoa xây dựng Cầu Đường

PHK80 = 2,876 (T/m2)
+ Cống số 1: 3 φ 200
PH30 = 6,56 (T/m2)
PHK80 = 2,091 (T/m2)
5.3.4.2. Tính nội lực:
- Sơ đồ phân bố áp lực lên cống tròn cứng như hình 2.5.6 và 2.5.7, do ảnh hưởng
của ứng suất dọc trục rất nhỏ nên ta chỉ tính toán mômen.

Hình 2.5.8:Sự phân bố áp lực đất và áp
lực do hoạt tải trên cống tròn

Hình 2.5.9:Sự phân bố áp lực do trọng
lượng bản thân gây ra

a) Mômen trong ống cống tròn do tác dụng của áp lực đất q và của tải trọng xe
chạy P tính theo công thức.
(+) Đối với Cống số 1: 2 φ 200:
M1 = M2 = M3 = 0,137.(q+P).R2.(1- µ ).

- Trong đó :
▫ q: áp lực thẳng đứng của đất: q = 1,8.0,5 = 0,9 T/m2.
▫ p: áp lực thẳng đứng của tải trọng xe chạy: pH30=6,56(T/m2), PHK80 = 2,876 (T/m2).
▫ R: bán kính của đốt cống kể từ trục trung hòa.
R=

2 + 0,16
= 1, 08 (m)
2

▫ µ :Hệ số kháng đàn hồi của đất, với ống cống cứng lấy µ bằng hệ số áp lực
hông của đất :
ϕ
35 0
µ = tg 2 (45 0 − ) = tg 2 (45 0 −
) = 0,271
2
2

 Đối với xe nặng H30:
M1 = M2 = M3 = 0,137.(0,9 + 6,56).1,082.(1 - 0,271) = 0,87 (T.m).
 Đối với xe nặng HK80:
M1’ = M2’ = M3’ = 0,137.(0,9 + 2,876).1,082.(1 - 0,271) = 0,440 (T.m).

Trang 23




Đồ án tốt nghiệp

Khoa xây dựng Cầu Đường

(+) Đối với cống số 2: 3 φ 200
M1 = M2 = M3 = 0,137.(q+P).R2.(1- µ ).
- Trong đó :
▫ q: áp lực thẳng đứng của đất: q = 1,8.0,5 = 0,9 T/m2.
▫ p: áp lực thẳng đứng của tải trọng xe chạy: pH30=6,56 (T/m2), PHK80 = 2,091 (T/m2).
▫ R: bán kính của đốt cống kể từ trục trung hòa.
R=

2 + 0,16
= 1, 08 (m)
2

▫ µ :Hệ số kháng đàn hồi của đất, với ống cống cứng lấy µ bằng hệ số áp lực
hông của đất :
ϕ
35 0
µ = tg 2 (45 0 − ) = tg 2 (45 0 −
) = 0,271
2
2

 Đối với xe nặng H30:
M1 = M2 = M3 = 0,137.(0,9+6,56).1,082.(1-0,271) = 0,87(T.m).
 Đối với xe nặng HK80:
M1’ = M2’ = M3’ = 0,137.(0,9+2,091).1,082.(1-0,271) = 0,348(T.m).
b) Mômen do ảnh hưởng của trọng lượng bản thân cống:
+Cống số 1: 2 φ 200

M”1 = 0,304 × gz × R2 = 0,304 × 0,4 × 1,082 = 0,142 (T.m)
M”2 = 0,337 × gz × R2 = 0,337 × 0,4 × 1,082 = 0,157 (T.m)
M”3 = 0,369 × gz × R2 = 0,369 × 0,4 × 1,082 = 0,172 (T.m)
+Cống số 2: 3 φ 200:
M’1 = 0,304 × gz × R2 = 0,304 × 0,4 × 1,082 = 0,142 (T.m)
M’2 = 0,337 × gz × R2 = 0,337 × 0,4 × 1,082 = 0,157 (T.m)
M’3 = 0,369 × gz × R2 = 0,369 × 0,4 × 1,082 = 0,172 (T.m)
c) Tổng hợp mômen:
Tổ hợp mômen do áp lực thẳng đứng, áp
lực hoạt tải thẳng đứng và do trọng lượng bản
thân cống gây ra theo sơ đồ như hình 2.5.10
thì tìm được mômen uốn lớn nhất. Mômen
uốn lớn nhất sau khi tổng hợp theo công thức:
M = M1 + M3'' hoặc M' = M’1 + M3''.
Trong đó: M’ : tổ hợp mômen do bánh
xe hoạt tải XB80, do áp lực đất thẳng đứng,

Trang 24




Đồ án tốt nghiệp
do trọng lượng bản thân ống cống.

Khoa xây dựng Cầu Đường
Hình 2.5.10:Sơ đồ tổ hợp mômen.

(+) Đối với Cống số 1: 2 φ 200:
▫ Đối với xe H30 ( trục sau = 12T ):

M H 30 = 0,87 + 0,172 = 1, 042 (T.m) = 1042 (KG.m)

▫ Đối với xe HK80 ( trục sau = 20T ):
M HK 80 = 0, 44 + 0,172 = 0, 612 (T.m) = 612 (KG.m)

- Theo qui định khi kiểm toán đối với xe nặng HK80, cho phép tăng cốt thép lên
25%. Vậy

M ' 612
=
= 489, 60 (KG.m) < M = 1,042 (KG.m).
1, 25 1, 25

⇒ Vậy mômen uốn lớn nhất: M = 1042 (KG.m)
(+) Cống số 2: 3 φ 200:
▫ Đối với xe H30 ( trục sau = 12T ):
M H 30 = 0,87 + 0,172 = 1, 042 (T.m) = 1042 (KG.m)

▫ Đối với xe HK80 ( trục sau = 20T ):
M HK 80 = 0,348 + 0,172 = 0,52 (T.m) =520 (KG.m)

- Theo qui định khi kiểm toán đối với xe nặng HK80, cho phép tăng cốt thép lên
25%. Vậy

M ' 520
=
= 416 (KG.m) -> M = 1042 (KG.m).
1, 25 1, 25

⇒ Vậy mômen uốn lớn nhất: M = 1042 (KG.m)

d) Chọn tiết diện:
(+) Đối với Cống số 1: 2 φ 200:
- Chiều dài một đốt cống là 99cm, khe hở giữa hai đốt cống là 1cm, khi tính nội
lực lấy b = 99cm.
- Dùng cốt thép φ 8, bố trí hai hàng đối xứng, chiều dày lớp bảo vệ a' = 2cm.
a=

0,8
+ a ' = 2, 4cm
2

h0 = δ - a = 16 -2,4 = 13,6 cm
- Xác định giá trị của hệ số R0 theo công thức:
A=

M
104200 = 0,049
=
2
Rn .b.h0 115.99.13, 62

γ = 0,5.[1 + 1 − 2 A ] = 0,5.[1+ 1 − 2.0, 049 ] = 0.975

- Tiết diện cốt thép cần thiết Fa(cm):

Trang 25