BANG TINH KET CAU AO DUONG MEM BANG TRA TU DONG EXCEL

: Không

- Dải phân cách giữa:

Xe con các loại

Xe buýt loại nhỏ

Xe buýt loại lớn

Xe tải nhẹ

Xe tải vừa

Xe tải nặng 1

Xe tải nặng 2

2

3

4

5

6

7

(1)

Loại xe

23.1

45.4

25.8

18.0

45.0

18.0

(2)

Trục trước

73.2

90.0

69.6

56.0

90.0

45.2

(3)

Trục sau

Trọng lượng trục Pi (kN)

2

1

1

1

1

1

(4)

(trục)

sau

Số trục

2

2

2

2

2

2

(5)

1.4

(6)

sau Ltr (m)

6178

2928

3788

6877

2710

9442

20320

(7)

(Xe/ngđêm)

2 chiều

giữa các trục

1 cụm bánh
ở trục sau nb

Khoảng cách Lưu lượng xe

Số bánh của

Bảng 1: Dự báo thành phần xe thông qua mặt cắt ngang điển hình ở năm cuối thời hạn thiết kế

1

STT

:4

- Số làn xe thiết kế nlàn (làn)

= 0.00

: áo đường

- Tính Ntt để thiết kế kết cấu

=> Hệ số phân phối số trục xe tính toán trên mỗi làn xe fl

: 100

- Tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn Ptt (kN)

1. Số liệu ban đầu:

CÔNG TRÌNH: NÂNG CẤP MỞ RỘNG ĐƯỜNG HÙNG VƯƠNG - TRẦN PHÚ

THEO QUI TRÌNH 22 TCN 211-06

BẢNG TÍNH SỐ TRỤC XE TÍNH TOÁN Ntt

1


Ntt

3. Số trục xe tính toán Ntt:

12

= 80

= 9742 * 0

= Ntk * fl

Trục sau

Trục trước

11

Xe tải nặng 2

Trục sau

10

Trục trước

9

Xe tải nặng 1

Trục sau

8

Trục trước

7

Xe tải vừa

Trục sau

6

Trục trước

5

Xe tải nhẹ

Trục sau

4

Trục trước

Xe buýt loại lớn

3

Trục trước
Trục sau

Xe buýt loại nhỏ

Loại xe

2

1

STT

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

2

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

(trục)

nb

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

(bánh xe)

(3-2)

(3-1)

(trục/làn.ngày đêm)

Tổng số trục xe sau khi qui đổi Ntk (trục/ngày đêm)

73.2

23.1

90.0

45.4

69.6

25.8

56.0

18.0

90.0

45.0

45.2

100

(kN)

(kN)
18.0

Ptt

Pi

m

ni: số lần tác dụng của loại tải trọng trục cần được qui đổi.

m: số trục xe của 1 cụm trục.

C1 = 1+1.2*(m-1)

(Trục/ngày đêm)

Bảng 2: Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục xe tính toán

Trong đó:

Ntk = ΣNi = ΣC1*C2*ni*(Pi/Ptt)4.4

Công thức tính:

2. Tổng số trục xe sau khi qui đổi về trục xe tính toán Ntk:

6178

6178

2928

2928

3788

3788

6877

6877

2710

2710

9442

9442

(trục/ngđêm)

ni

1.4

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

(m)

Ltr

2.2

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

C1

1.0

6.4

1.0

6.4

1.0

6.4

1.0

6.4

1.0

6.4

1.0

6.4

C2

9742

3444

0

1842

580

769

62

536

0

1705

517

287

0

2

(trục/ngđêm)

Ni


BẢNG TÍNH KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
THEO QUI TRÌNH 22 TCN 211-06
CÔNG TRÌNH: NÂNG CẤP MỞ RỘNG ĐƯỜNG HÙNG VƯƠNG - TRẦN PHÚ
HẠNG MỤC: MẶT ĐƯỜNG LÀM MỚI
I. SỐ LIỆU THIẾT KẾ:
1. Số liệu chung:
- Đối tượng tính toán

: áo đường

- Loại, cấp hạng đường

: Đường đô thò: Đường chính khu vực

- Loại tầng mặt thiết kế

: Cấp cao A1

- Độ tin cậy thiết kế

: 0.90

- Thời hạn thiết kế t (năm)

: 10

- Số trục xe tính toán Ntt (trục/làn.ngày đêm):

80

- Tỷ lệ tăng trưởng xe trung bình năm q (%) :

10

(ở năm cuối thời hạn thiết kế)

2. Nền đường:
- Đất đắp nền đường

: Đất á cát

- Module đàn hồi E0 (Mpa)

: 38

- Lực dính C (Mpa)
- Góc ma sát ϕ (độ)

: 0.01
: 27

3. Tải trọng:
- Tải trọng trục tác dụng là

: cụm bánh đôi (tải trọng trục tiêu chuẩn)

- Tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn P (kN)

: 100

- p lực tính toán lên mặt đường p (Mpa)

: 0.6

- đường kính vệt bánh xe D (cm)

: 33

4. Xác đònh module đàn hồi yêu cầu Eyc:
- Tra Bảng 3-4 với: Ptt = 100; mặt đường Cấp cao A1; và số trục xe tính toán Ntt = 80, ta được:
Eyc =

141

(Mpa)

- Tra Bảng 3-5 với: Đường đô thò: Đường chính khu vực; mặt đường Cấp cao A1
ta được module đàn hồi tối thiểu:
Eyc min =
- Module đàn hồi yều cầu dùng để tính toán:

Eyc = max(Eyc ,Eyc min) =
5. Kết cấu áo đường:
Tổng số lớp áo đường
STT
1
2
3
4
5
6

Lớp vật liệu
Bê tông nhựa chặt C12.5
Bê tông nhựa chặt C19
Đá dăm gia cố XM (Rn ≥ 4 Mpa)
Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ

155

(Mpa)

155

(Mpa)

:6
H
(cm)

5
7
20
10
10
10

Ev
(Mpa)
280
350
600
160
160
160

Etr
(Mpa)
200
350
600
160
160
160

Eku
(Mpa)
1200
1600
600

160
160
160

Rku
(Mpa)
1.6
2
0.8
0
0
0

C
(Mpa)
0
0
0
0.5
0.5
0.5

ϕ
(độ)
0
0
0
0
0
0

II. TÍNH TOÁN:
1. Kiểm tra tiêu chuẩn độ võng đàn hồi đối với kết cấu áo đường:
a) Quy đổi về hệ 2 lớp:
Việc quy đổi từng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo công thức sau:
Etb' = E1.[(1+k.t1/3)/(1+k)]3

(3.5)

Trong đó: k = h2/h1 ; t = E2/E1
htb = h1 + h2
Kết quả tính đổi thể hiện ở bảng sau:
STT
1
2
3
4
5
6

Vật liệu
Bê tông nhựa chặt C12.5
Bê tông nhựa chặt C19
Đá dăm gia cố XM (Rn ≥ 4 Mpa)
Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ

b) Tính Etbđc:

H/D
= 62 / 33 =
Tra Bảng 3-6, hệ số điềβu chỉnh:

hi
(cm)

htb
(cm)

k

t

Evi
(Mpa)

Etbi
(Mpa)

5
7
20
10
10
10

62
57
50

30
20
10

0.088
0.140
0.667
0.500
1.000
0.000

0.938
1.200
3.750
1.000
1.000
0.000

280
350
600
160
160
160

296.86
298.37
291.57
160.00
160.00

160.00

≤ 2
1.204

1.879
=
E'tb

Từ bảng kết quả tính đổi trên ta có:

=

296.86

(Mpa)

= 357.47

(Mpa)

Module đàn hồi trung bình điều chỉnh:

Etbđc = β * E'tb

Module đàn hồi lớn nhất của các lớp:

Emax = max (Evi) = 600

(Mpa)

Etbđc dùng để tính toán được lấy bằng:

Etbđc = min (Etbđc,Emax) =

357.47

Vậy kết cấu nhiều lớp được đưa về kết cấu 2 lớp, với lớp trên có :
- Chiều dày:
H
= 62
(cm)
- Module đàn hồi trung bình:

Etbđc

c) Tính Ech của kết cấu:
E1
= Etbđc

= 357.47

(Mpa)

357.47

(Mpa)

E0/E1

= 38 / 357.47 =

0.106

H/D

= 62 / 33 =

1.879

≤ 2

(Mpa)


Tra toán đồ Hình 3-1, với 2 tỷ số trên ta xác đònh được :
0.90
0.85
0.80
0.75
0.70
0.65
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25

0.20
0.15

0.496

0.10
0.05
0.00

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00

Ech/E1

=

0.496

Module đàn hồi chung của kết cấu :
Ech
= 0.496 * 357.47 =
ẩn đi

177.3

(Mpa)

= (1.05*E0) / {(1+E0/E1)/[1+4*(H/D)2*(E0/E1)-0.67]0.5 + E0/E1}

Ech

ẩn đi

= (1.05*38)/{(1+0.106)/[1+4*(1.879)^2 * (0.106)^(-0.67)]^0.5+0.106}

ẩn đi

= 163.74

(Mpa)

= 180.11

(Mpa)

Echđc

Mô đun đàn hồi chung trên mặt các lớp vật liệu
STT
1
2
3
4
5
6

Vật liệu
Bê tông nhựa chặt C12.5
Bê tông nhựa chặt C19
Đá dăm gia cố XM (Rn ≥ 4 Mpa)
Cấp phối sỏi đỏ

Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ
Nền

hi
(cm)
5
7
20
10
10
10

d) Kiểm tra điều kiện về độ võng đàn hồi:
Độ tin cậy thiết kế (xác đònh ở mục I)
Tra bảng 3-2 được Hệ số cường dộ về độ võng:
Kcđđv

= 1.10

Evi
(Mpa)
280
350
600
160
160
160

= 0.90

H/D
0.152
0.212
0.606
0.303
0.303
0.303

E0/E1
0.650
0.477
0.126
0.393
0.314
0.238

Ech/E1
0.67
0.52
0.278
0.473
0.393
0.314

Ech
(Mpa)
187.60
182.00
166.80

75.68
62.88
50.24
38.00


Kcđđv*Eyc
Ech = 177.30
==>

= 1.1*155 =

>

Kcđđv*Eyc =

170.50

(Mpa)

170.50

(Mpa)

Kết cấu đảm bảo tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi.


2. Kiểm tra tiêu chuẩn chòu cắt trượt trong nền đất và các lớp vật liệu kém dính kết:
Sơ đồ tính:
STT

1
2
3
4

Vật liệu
Bê tông nhựa chặt C12.5
Bê tông nhựa chặt C19
Đá dăm gia cố XM (Rn ≥ 4 Mpa)
Cấp phối sỏi đỏ

hi

Etr

C

ϕ

Kiểm tra

(cm)
5
7
20
10

(Mpa)
200
350

600
160

(Mpa)
0
0
0
0.5

(độ)
0
0
0
0

(C / K)

10
10

160
160
38

0.5
0.5
0.01

0
0

27

C
C
C

5 Cấp phối sỏi đỏ
6 Cấp phối sỏi đỏ
Nền Đất á cát

K
K
C

a) Kiểm tra đất nền:
Tính đổi các lớp bên trên về một lớp, thể hiện ở bảng sau: (công thức tính ghi ở mục II.1.a)

STT
1
2
3
4
5
6

Vật liệu

hi
(cm)

htb
(cm)

k

t

Etri
(Mpa)

Etbi
(Mpa)

5
7
20
10
10
10

62
57
50
30
20
10

0.088
0.140
0.667

0.500
1.000
0.000

0.670
1.200
3.750
1.000
1.000
0.000

200
350
600
160
160
160

289.45
298.37
291.57
160.00
160.00
160.00

Bê tông nhựa chặt C12.5
Bê tông nhựa chặt C19
Đá dăm gia cố XM (Rn ≥ 4 Mpa)
Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ

Cấp phối sỏi đỏ
H/D
= 62 / 33 =
Tra Bảng 3-6, hệ số điều chỉnh:
β
=
Từ bảng kết quả tính đổi trên ta có:
E'tb
=

≤ 2

1.879
1.204
289.45

(Mpa)

348.55

(Mpa)

600

(Mpa)

348.55

(Mpa)

Module đàn hồi trung bình điều chỉnh:
Etbđc

= β * E'tb

=

Module đàn hồi lớn nhất của các lớp:
Emax
= max (Etri) =
Etbđc dùng để tính toán được lấy bằng:
Etbđc

= min (Etbđc,Emax) =

Sử dụng toán đồ Hình 3-3, với các tỷ số sau:
H/D
= 62 / 33 =
E1
= Etbđc
=
E2

= E0

E1/E2
ϕ

= 348.55 / 38 =

1.879

=

348.55

(Mpa)

38

(Mpa)

9.17

= 27 (độ)

E1/E2 = 2
4
5
10
20
30

7

3


30
50

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.10

0.11

0.12

0.13

0.14

0.15

0.16

0.17

0.18

0.19

Tra được: Tax/p

=

2.0

0.2

0.008

p

=
0.6
(Mpa)
Ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tính toán gây ra:
Tax
= 0.6*0.008 =
0.0048
Sử dụng toán đồ Hình 3-4, với các thông số sau:
ϕ=
H=
62 (cm)
;

(Mpa)

27 (độ)

0.004

ϕ = 5o

0.003

ϕ = 10o

0.002

ϕ = 13o

0.001

0.000

0

20

40

60

80

100

-0.001

ϕ=

-0.002

-0.001922

20o

-0.003
-0.004

ϕ = 30o

-0.005

-0.006

ϕ = 40o

-0.007
-0.008

Tra được Ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu gây ra:
Tav
=
-0.001922 (Mpa)
Ctt = C*K1*K2*K3

(Mpa)

Trong đó: C
K1

=

0.01

(Mpa)

=

0.60

(Kết cấu áo đường phần xe chạy)

Ntt

=

80

(trục/làn/ngày đêm)

K2

=

1.00

(Tra bảng 3-8)

Lực dính tính toán:

=>

Đất đắp nền là:
K3
=>
Vậy

Ctt

Đất á cát
=

1.50

= 0.01*0.6*1*1.5

Độ tin cậy thiết kế (xác đònh ở mục I)
Tra bảng 3-7 được Hệ số cường dộ về cắt trượt:
Kcđtr

Tax + Tav
==>

(Mpa)

= 0.94

Kiểm tra điều kiện về cắt trượt:
Tax + Tav
= 0.0048+(-0.001922)
Ctt / Kcđtr

= 0.009
= 0.90

= 0.009 / 0.94
= 0.0029

<

= 0.0029

(Mpa)

= 0.010

(Mpa)

Ctt /

Kcđtr

= 0.010

Đất nền đảm bảo điều kiện cân bằng trượt.

b) Kiểm tra lớp 6: Cấp phối sỏi đỏ:
Tính đổi các lớp bên trên về một lớp thể hiện ở bảng sau: (công thức tính ghi ở mục II.1.a)

STT

Vật liệu

hi

htb

k

t

Etri

Etbi

H
/
D
T
a


STT
1
2
3
4
5

Vật liệu
Bê tông nhựa chặt C12.5
Bê tông nhựa chặt C19
Đá dăm gia cố XM (Rn ≥ 4 Mpa)
Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ

(cm)

(cm)

5
7

20
10
10

52
47
40
20
10

H/D
= 52 / 33 =
Tra Bảng 3-6, hệ số điều chỉnh:
β
=
Từ bảng kết quả tính đổi trên ta có:
E'tb
=

1.576

0.106
0.175
1.000
1.000
0.000

0.596
1.051
3.750

1.000
0.000

(Mpa)

(Mpa)

200
350
600
160
160

320.43
335.53
333.04
160.00
160.00

≤ 2

1.184
320.43

(Mpa)

379.41

(Mpa)

600

(Mpa)

379.41

(Mpa)

160.00

(Mpa)

Module đàn hồi trung bình điều chỉnh:
Etbđc

= β * E'tb

=

Module đàn hồi lớn nhất của các lớp: (i=1÷5)
Emax
= max (Etri) =
Etbđc dùng để tính toán được lấy bằng:
Etbđc

= min (Etbđc,Emax) =

Xác đònh Ech ở trên mặt lớp Cấp phối sỏi đỏ:
E1
= Etr6

=
E0/E1

= 38 / 160 =

0.238

H/D
= 10 / 33 =
0.303
Tra toán đồ Hình 3-1, với 2 tỷ số trên ta xác đònh được :

≤ 2

0.90
0.85
0.80
0.75
0.70
0.65
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25

0.314

0.20
0.15
0.10
0.05
0.00

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00

Ech/E1

=

Module đàn hồi chung của kết cấu :

0.314


Ech

= 0.314 * 160 =

50.24

Sử dụng toán đồ Hình 3-3, với các tỷ số sau:
H/D
= 52 / 33 =

1.576

E1/E2
ϕ

dc

= Etb /Ech =

379.41 / 50.24 =

(Mpa)

7.55

= 0 (độ)

E1/E2 = 2
3

4
5
7

10
20
30
50

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.10

0.11

0.12

0.13

0.14

0.15

0.16

0.17

0.18

0.19

Tra được: Tax/p

=

0.0385

p
=
0.6
(Mpa)
Ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tính toán gây ra:
Tax
= 0.6*0.0385 =
0.0231
Sử dụng toán đồ Hình 3-4, với các thông số sau:

ϕ=
H=
52 (cm)
;

(Mpa)

0 (độ)

0.004

ϕ = 5o

0.003
0.002

0.00182

0.001
0.000

0

20

40

60

ϕ = 10o

ϕ = 13o

80

-0.001

100

ϕ = 20o

-0.002
-0.003
-0.004

ϕ = 30o

-0.005
-0.006

ϕ = 40o

-0.007
-0.008

Tra được Ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu gây ra:
Tav
=
0.00182
(Mpa)
Lực dính tính toán:

Trong đó: C

Ctt = C*K1*K2*K3

(Mpa)

=

(Mpa)

0.5

2.0

0.2

H
/
D
T
a


=>

K1

=

0.60

(Kết cấu áo đường phần xe chạy)

Ntt

=

80

(trục/làn/ngày đêm)

K2

=

1.00

(Tra bảng 3-8)

Đất đắp nền là:
K3
=>
Vậy

Ctt

Đất á cát
=

1.50

= 0.5*0.6*1*1.5

= 0.450

Độ tin cậy thiết kế (xác đònh ở mục I)
Tra bảng 3-7 được Hệ số cường dộ về cắt trượt:
Kcđtr

= 0.94

Kiểm tra điều kiện về cắt trượt:
Tax + Tav
= 0.0231+(0.00182)

==>

(Mpa)

= 0.90

Ctt / Kcđtr

= 0.45 / 0.94

Tax + Tav

= 0.0249

<

= 0.0249

(Mpa)

= 0.479

(Mpa)

Ctt / Kcđtr = 0.479

Lớp Cấp phối sỏi đỏ đảm bảo điều kiện cân bằng trượt.

c) Kiểm tra lớp 5: Cấp phối sỏi đỏ:
Tính đổi các lớp bên trên về một lớp thể hiện ở bảng sau: (công thức tính ghi ở mục II.1.a)

STT
1
2
3
4

Vật liệu
Bê tông nhựa chặt C12.5
Bê tông nhựa chặt C19
Đá dăm gia cố XM (Rn ≥ 4 Mpa)
Cấp phối sỏi đỏ

hi
(cm)

htb
(cm)

k

t

Etri
(Mpa)

Etbi
(Mpa)

5
7
20
10

42
37
30
10

0.135
0.233
2.000
0.000

0.502

0.852
3.750
0.000

200
350
600
160

370.10
398.63
410.59
160.00

H/D
= 42 / 33 =
Tra Bảng 3-6, hệ số điều chỉnh:
β
=
Từ bảng kết quả tính đổi trên ta có:
E'tb
=

1.273

≤ 2

1.140
370.10

(Mpa)

421.84

(Mpa)

600

(Mpa)

421.84

(Mpa)

Module đàn hồi trung bình điều chỉnh:
Etbđc

= β * E'tb

=

Module đàn hồi lớn nhất của các lớp: (i=1÷4)
Emax
= max (Etri) =
đc

Etb dùng để tính toán được lấy bằng:
Etbđc

= min (Etbđc,Emax) =

Xác đònh Ech ở trên mặt lớp Cấp phối sỏi đỏ:
Tính đổi lớp 5÷6 về một lớp thể hiện ở bảng sau: (công thức tính ghi ở mục II.1.a)

STT
5
6

Vật liệu

hi
(cm)

htb
(cm)

k

t

Etri
(Mpa)

Etbi
(Mpa)

10
10

20

10

1.000
0.000

1.000
0.000

160
160

160.00
160.00

Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ

H/D
= 20 / 33 =
Tra Bảng 3-6, hệ số điều chỉnh:
β
=
Từ bảng kết quả tính đổi trên ta có:
E'tb
=

0.606

≤ 2

1.048
160.00

(Mpa)

167.72

(Mpa)

Module đàn hồi trung bình điều chỉnh:
Etbđc

= β * E'tb

=

Module đàn hồi lớn nhất của các lớp: (i=5÷6)
Emax
= max (Etri) =
160

(Mpa)

Etbđc dùng để tính toán được lấy bằng:
Etbđc

= min (Etbđc,Emax) =

160.00

(Mpa)


E1

= Etbđc

E0/E1

= 38 / 160 =

=

160.00

(Mpa)

0.238

H/D
= 20 / 33 =
0.606
Tra toán đồ Hình 3-1, với 2 tỷ số trên ta xác đònh được :

≤ 2

0.90
0.85
0.80
0.75

0.70
0.65
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.416

0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00

Ech/E1

=

0.416

Module đàn hồi chung của kết cấu :
Ech
= 0.416 * 160 =

66.56

Sử dụng toán đồ Hình 3-2, với các tỷ số sau:
H/D
= 42 / 33 =

1.273

E1/E2
ϕ

dc

= Etb /Ech =

421.84 / 66.56 =

(Mpa)

6.34

= 0 (độ)

E1/E2 = 2
4
5
10

7

3


10
20
30
50

0.0

0.1

0.2

0.01

0.3

0.02 0.03

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.10

0.11

0.12

0.13

0.14

0.15

0.16

0.17

0.18

0.19

Tra được: Tax/p

=

0.0485

p
=
0.6
(Mpa)
Ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tính toán gây ra:
Tax
= 0.6*0.0485 =
0.0291
Sử dụng toán đồ Hình 3-4, với các thông số sau:
ϕ=
H=
42 (cm)
;

(Mpa)

0 (độ)

0.004

ϕ = 5o

0.003

ϕ = 10o

0.002

0.00147

0.001
0.000

0

20

40

ϕ = 13o

60

80

-0.001

ϕ=

100

20o

-0.002
-0.003
-0.004

ϕ = 30o

-0.005

-0.006

ϕ = 40o

-0.007
-0.008

Tra được Ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu gây ra:
Tav
=
0.00147
(Mpa)
Ctt = C*K1*K2*K3

(Mpa)

Trong đó: C
K1

=

0.5

(Mpa)

=

0.60

(Kết cấu áo đường phần xe chạy)

Ntt

=

80

(trục/làn/ngày đêm)

K2

=

1.00

(Tra bảng 3-8)

Lực dính tính toán:

=>

Đất đắp nền là:
K3
=>
Vậy

Ctt

Đất á cát
=

1.50

= 0.5*0.6*1*1.5

= 0.450

Độ tin cậy thiết kế (xác đònh ở mục I)
Tra bảng 3-7 được Hệ số cường dộ về cắt trượt:
Kcđtr

= 0.94

Kiểm tra điều kiện về cắt trượt:
Tax + Tav
= 0.0291+(0.00147)

==>

(Mpa)

= 0.90

Ctt / Kcđtr

= 0.45 / 0.94

Tax + Tav

= 0.0306

<

= 0.0306

(Mpa)

= 0.479

(Mpa)

Ctt / Kcđtr = 0.479

Lớp Cấp phối sỏi đỏ đảm bảo điều kiện cân bằng trượt.

d) Kiểm tra lớp 4: Cấp phối sỏi đỏ:
Tính đổi các lớp bên trên về một lớp thể hiện ở bảng sau: (công thức tính ghi ở mục II.1.a)

2.0

0.2

H
/
D
T
a


STT

1
2
3

Vật liệu
Bê tông nhựa chặt C12.5
Bê tông nhựa chặt C19
Đá dăm gia cố XM (Rn ≥ 4 Mpa)

hi
(cm)

htb
(cm)

k

t

Etri
(Mpa)

Etbi
(Mpa)

5
7
20

32

27
20

0.185
0.350
0.000

0.380
0.583
0.000

200
350
600

461.32
526.48
600.00

k

t

Etri

0.500
1.000
0.000

1.000

1.000
0.000

H/D
= 32 / 33 =
Tra Bảng 3-6, hệ số điều chỉnh:
β
=
Từ bảng kết quả tính đổi trên ta có:
E'tb
=

0.970

≤ 2

1.102
461.32

(Mpa)

508.55

(Mpa)

600

(Mpa)

508.55

(Mpa)

Module đàn hồi trung bình điều chỉnh:
Etbđc

= β * E'tb

=

Module đàn hồi lớn nhất của các lớp: (i=1÷3)
Emax
= max (Etri) =
đc

Etb dùng để tính toán được lấy bằng:
Etbđc

= min (Etbđc,Emax) =

Xác đònh Ech ở trên mặt lớp Cấp phối sỏi đỏ:
Tính đổi lớp 4÷6 về một lớp thể hiện ở bảng sau: (công thức tính ghi ở mục II.1.a)

STT
4
5
6

Vật liệu

hi

htb

(cm)

(cm)

10
10
10

30
20
10

Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ

H/D
= 30 / 33 =
Tra Bảng 3-6, hệ số điều chỉnh:
β
=
Từ bảng kết quả tính đổi trên ta có:
E'tb
=

0.909

≤ 2

1.093
160.00

(Mpa)

174.91

(Mpa)

Module đàn hồi trung bình điều chỉnh:
Etbđc

= β * E'tb

=

Module đàn hồi lớn nhất của các lớp: (i=4÷6)
Emax
= max (Etri) =
160

(Mpa)

Etbđc dùng để tính toán được lấy bằng:
Etbđc

= min (Etbđc,Emax) =

160.00

(Mpa)

E1

= Etbđc

160.00

(Mpa)

E0/E1

= 38 / 160 =

=

0.238

H/D
= 30 / 33 =
0.909
Tra toán đồ Hình 3-1, với 2 tỷ số trên ta xác đònh được :
0.90
0.85
0.80
0.75
0.70

0.65
0.60
0.55
0.50

≤ 2

Etbi

(Mpa)

(Mpa)

160
160
160

160.00
160.00
160.00


0.45
0.40
0.35
0.30
0.501

0.25
0.20

0.15
0.10
0.05
0.00

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00

Ech/E1

=

0.501

Module đàn hồi chung của kết cấu :
Ech
= 0.501 * 160 =

80.16

Sử dụng toán đồ Hình 3-2, với các tỷ số sau:
H/D
= 32 / 33 =

0.970

E1/E2
ϕ

= Etbdc/Ech =

508.55 / 80.16 =

(Mpa)

6.34

= 0 (độ)

E1/E2 = 2
3

4
5
7

10
20
30
50

0.0

0.1

0.01

0.2

0.3

0.02 0.03

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.10

0.11

0.12

0.13

0.14

0.15

0.16

0.17

0.18

0.19

Tra được: Tax/p

=

0.0767

p
=
0.6
(Mpa)
Ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tính toán gây ra:
Tax
= 0.6*0.0767 =
0.0460
Sử dụng toán đồ Hình 3-4, với các thông số sau:
ϕ=
H=
32 (cm)
;
0.004

ϕ = 5o

0.003

ϕ = 10o

0.002
0.001

0.00112

ϕ = 13o

0 (độ)

(Mpa)

2.0

0.2

H
/
D
T
a


0.000

0

20

40

60

80

-0.001

100

ϕ = 20o

-0.002
-0.003
-0.004

ϕ = 30o

-0.005
-0.006

ϕ = 40o

-0.007
-0.008

Tra được Ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu gây ra:
Tav
=

0.00112
(Mpa)
Ctt = C*K1*K2*K3

(Mpa)

Trong đó: C
K1

=

0.5

(Mpa)

=

0.60

(Kết cấu áo đường phần xe chạy)

Ntt

=

80

(trục/làn/ngày đêm)

K2

=

1.00

(Tra bảng 3-8)

Lực dính tính toán:

=>

Đất đắp nền là:
K3
=>
Vậy

Đất á cát
=

Ctt

1.50

= 0.5*0.6*1*1.5

= 0.450

Độ tin cậy thiết kế (xác đònh ở mục I)
Tra bảng 3-7 được Hệ số cường dộ về cắt trượt:
Kcđtr

= 0.94

Kiểm tra điều kiện về cắt trượt:
Tax + Tav
= 0.04602+(0.00112)
Ctt / Kcđ

tr

Tax + Tav
==>

(Mpa)

= 0.90

= 0.45 / 0.94
= 0.0471

<

= 0.0471

(Mpa)

= 0.479

(Mpa)

Ctt / Kcđtr = 0.479

Lớp Cấp phối sỏi đỏ đảm bảo điều kiện cân bằng trượt.




3. Kiểm tra tiêu chuẩn chòu kéo uốn trong các lớp vật liệu liền khối:
Sơ đồ tính:
STT
1
2
3
4
5
6
Nền

hi
(cm)
5
7
20
10
10
10

Vật liệu
Bê tông nhựa chặt C12.5
Bê tông nhựa chặt C19

Đá dăm gia cố XM (Rn ≥ 4 Mpa)
Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ
Đất á cát

Eku
(Mpa)
1200
1600
600
160
160
160
38

Rku
(Mpa)
1.6
2
0.8
0
0
0
0.01

Kiểm tra
(C / K)
C
C

C
K
K
K

a) Kiểm tra lớp 1: Bê tông nhựa chặt C12.5:
Xác đònh Echm ở trên mặt lớp Bê tông nhựa chặt C19:
Tính đổi lớp 2÷6 về một lớp thể hiện ở bảng sau: (công thức tính ghi ở mục II.1.a)

STT
2
3
4
5
6

Vật liệu
Bê tông nhựa chặt C19
Đá dăm gia cố XM (Rn ≥ 4 Mpa)
Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ

H/D
= 57 / 33 =
Tra Bảng 3-6, hệ số điều chỉnh:
β
=
Từ bảng kết quả tính đổi trên ta có:
E'tb

=

hi

htb

(cm)

(cm)

7
20
10
10
10

57
50
30
20
10

1.727

≤ 2

1.196
381.56

(Mpa)

456.42

(Mpa)

Module đàn hồi trung bình điều chỉnh:
Etbđc

= β * E'tb

=

Module đàn hồi lớn nhất của các lớp: (i=2÷6)
Emax
= max (Ekui) =
1600
Etbđc dùng

để tính toán được lấy bằng:

Etbđc

= min (Etbđc,Emax) =
Etbđc

E1

=

E0/E1

= 38 / 456.42 =

=

456.42

(Mpa)

456.42

(Mpa)

0.083

H/D
= 57 / 33 =
1.727
Tra toán đồ Hình 3-1, với 2 tỷ số trên ta xác đònh được :
0.90
0.85
0.80
0.75
0.70
0.65
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40

0.35

(Mpa)

≤ 2

k
0.140
0.667
0.500
1.000
0.000

t
5.488
3.750
1.000
1.000
0.000

Ekui

Etbi

(Mpa)

(Mpa)

1600
600

160
160
160

381.56
291.57
160.00
160.00
160.00


0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.429

0.10
0.05
0.00

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00

Ech/E1

=

0.429

Module đàn hồi chung của kết cấu :
Echm
= 0.429 * 456.42 =
Sử dụng toán đồ Hình 3-5, với các thông số sau :
E1
= Eku1
=

195.8

(Mpa)

1200

(Mpa)

E1/Echm

= 1200 / 195.8 =

6.129

h1/D

= 5 / 33 =

0.152

5.0
4.8

E1/Echm=100

4.6
50

4.4

30

4.2
4.0
20

3.8
3.6
3.4
3.2

15

3.0
2.8

12

2.6
2.4

10

2.2

8

2.0

7

1.8
1.6

5

1.4

4
3.5

1.2

3

1.0

2.5

0.8

2

0.6

1.5

0.4
0.2
0.0

0.0 0.1

0.2 0.3

0.4 0.5

0.6 0.7

0.8 0.9 1.0

Tra được Ứng suất kéo uốn đơn vò:
σku
=
1.73
Tải trọng trục tác dụng là:
kb
=>
=

cụm bánh đôi (tải trọng trục tiêu chuẩn)
0.85

Ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp Bê tông nhựa chặt C12.5 :
σku = σku *p*kb = 1.73*0.6*0.85 =
0.88
(Mpa)


Số trục xe tiêu chuẩn tính lũy trong suốt thời hạn thiết kế:
Ne

= {[(1+q)t-1]/[q*(1+q)(t-1)]}*365*Ntt

(dùng công thức A-3, Phụ lục A)

= {[(1+0.1)^10-1]/[0.1*(1+0.1)^(10-1)]}*365*80
= 1.97E+05
(trục)
Vật liệu kiểm tra là: Bê tông nhựa chặt C12.5, vậy tính hệ số k1 ta dùng công thức (3.12) :
k1
= 11.11 / (Ne)^0.22

k2

= 11.11 / (0.2E+6)^0.22
= 0.760
=1

Cường độ chòu kéo uốn tính toán của lớp Bê tông nhựa chặt C12.5 :
Rttku

= k1*k2*Rku

= 0.76*1*1.6
= 1.22
(Mpa)
Độ tin cậy thiết kế (xác đònh ở mục I) = 0.90
Tra bảng 3-7 được Hệ số cường dộ về chòu kéo uốn:
Kcđku

= 0.94

Kiểm tra điều kiện về kéo uốn:
Rttku / Kcđku = 1.22 / 0.94
σku = 0.88
==>

Rtt

<

(Mpa)

= 1.30
ku

/Kcđku

= 1.30

(Mpa)

Kết cấu đảm bảo tiêu chuẩn chòu kéo uốn.

b) Kiểm tra lớp 2: Bê tông nhựa chặt C19:
Xác đònh Echm ở trên mặt lớp Đá dăm gia cố XM (Rn ≥ 4 Mpa):
Tính đổi lớp 3÷6 về một lớp thể hiện ở bảng sau: (công thức tính ghi ở mục II.1.a)

STT
3
4
5
6

Vật liệu

hi

htb

(cm)

(cm)

20
10
10
10

50
30

20
10

Đá dăm gia cố XM (Rn ≥ 4 Mpa)
Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ

H/D
= 50 / 33 =
Tra Bảng 3-6, hệ số điều chỉnh:
β
=
Từ bảng kết quả tính đổi trên ta có:
E'tb
=

1.515

≤ 2

1.179
291.57

(Mpa)

343.82

(Mpa)

Module đàn hồi trung bình điều chỉnh:
Etbđc

= β * E'tb

=

Module đàn hồi lớn nhất của các lớp: (i=3÷6)
Emax
= max (Ekui) =
600

(Mpa)

Etbđc dùng để tính toán được lấy bằng:
Etbđc

= min (Etbđc,Emax) =

343.82

(Mpa)

E1

= Etbđc

343.82

(Mpa)

E0/E1

= 38 / 343.82 =

=

0.111

H/D
= 50 / 33 =
1.515
Tra toán đồ Hình 3-1, với 2 tỷ số trên ta xác đònh được :
0.90
0.85
0.80
0.75
0.70
0.65
0.60

≤ 2

k
0.667
0.500
1.000
0.000

t

3.750
1.000
1.000
0.000

Ekui

Etbi

(Mpa)

(Mpa)

600
160
160
160

291.57
160.00
160.00
160.00


0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
0.35

0.30
0.25
0.20
0.15

0.449

0.10
0.05
0.00

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00

Ech/E1

=

0.449

Module đàn hồi chung của kết cấu :
Echm
= 0.449 * 343.82 =

(Mpa)

154.38

Sử dụng toán đồ Hình 3-6, với các thông số sau :
= Σhi
h

= 5+7
= 12.00

(cm)

E1

= 1200.00

(Mpa)

E2

= 1600.00

(Mpa)

E3

= Echm

h/D

= 12 / 33 =

0.364

E1/E2

= 1200 / 1600 =

0.750

E2/E3

= 1600 / 154.38 =

10.364

= 154.38

(Mpa)

E1/E2 = 1

3

4
7
15

10

5

2


15

10

25

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.8

0.9

0.4

0.3

0.2

0.1

0.7

1.0

1.1

0.5

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

0.7

0.6

1.7

1.8

1.9

2.0

0.9

0.8

1.0

H/D

σku

Tra được Ứng suất kéo uốn đơn vò:
σku
=
0.621
Tải trọng trục tác dụng là:
kb
=>
=

cụm bánh đôi (tải trọng trục tiêu chuẩn)
0.85

Ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp Bê tông nhựa chặt C19 :
σku = σku *p*kb = 0.621*0.6*0.85 =
0.32
(Mpa)
Số trục xe tiêu chuẩn tính lũy trong suốt thời hạn thiết kế:
Ne

= {[(1+q)t-1]/[q*(1+q)(t-1)]}*365*Ntt

(dùng công thức A-3, Phụ lục A)

= {[(1+0.1)^10-1]/[0.1*(1+0.1)^(10-1)]}*365*80
= 1.97E+05
(trục)
Vật liệu kiểm tra là: Bê tông nhựa chặt C19, vậy tính hệ số k1 ta dùng công thức (3.12) :
k1
= 11.11 / (Ne)^0.22

k2

= 11.11 / (0.2E+6)^0.22
= 0.760
=1

Cường độ chòu kéo uốn tính toán của lớp Bê tông nhựa chặt C19 :
Rttku

= k1*k2*Rku

= 0.76*1*2
= 1.52
(Mpa)
Độ tin cậy thiết kế (xác đònh ở mục I) = 0.90
Tra bảng 3-7 được Hệ số cường dộ về chòu kéo uốn:
Kcđku

= 0.94

Kiểm tra điều kiện về kéo uốn:
Rttku / Kcđku = 1.52 / 0.94
σku = 0.32
==>

<

= 1.62

(Mpa)

Rttku/Kcđku = 1.62

(Mpa)

Kết cấu đảm bảo tiêu chuẩn chòu kéo uốn.

c) Kiểm tra lớp 3: Đá dăm gia cố XM (Rn ≥ 4 Mpa):
Xác đònh Echm ở trên mặt lớp Cấp phối sỏi đỏ:
Tính đổi lớp 4÷6 về một lớp thể hiện ở bảng sau: (công thức tính ghi ở mục II.1.a)

STT
4
5
6

Vật liệu
Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ
Cấp phối sỏi đỏ

H/D
= 30 / 33 =
Tra Bảng 3-6, hệ số điều chỉnh:
β
=
Từ bảng kết quả tính đổi trên ta có:
E'tb
=
Module đàn hồi trung bình điều chỉnh:

hi

htb

(cm)

(cm)

10
10
10

30
20
10

0.909

≤ 2

1.093
160.00

(Mpa)

k
0.500
1.000
0.000

t
1.000
1.000
0.000

Ekui

Etbi

(Mpa)

(Mpa)

160
160
160

160.00
160.00

160.00


Etbđc

= β * E'tb

=

174.91

Module đàn hồi lớn nhất của các lớp: (i=4÷6)
Emax
= max (Ekui) =
160
Etbđc dùng

(Mpa)
(Mpa)

để tính toán được lấy bằng:

Etbđc

= min (Etbđc,Emax) =
Etbđc

E1

=

E0/E1

= 38 / 160 =

=

160.00

(Mpa)

160.00

(Mpa)

0.238

H/D
= 30 / 33 =
0.909
Tra toán đồ Hình 3-1, với 2 tỷ số trên ta xác đònh được :

≤ 2

0.90
0.85
0.80
0.75
0.70
0.65

0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.501

0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00

Ech/E1

=

0.501

Module đàn hồi chung của kết cấu :
Echm
= 0.501 * 160 =

80.16

Sử dụng toán đồ Hình 3-6, với các thông số sau :
= Σhi
h
= 5+7+20
E1

= 32.00
= Σ(Ei*hi) / Σhi

(cm)

= (1200*5+1600*7) / (5+7)
= 1433.33
(Mpa)
E2

= 600.00

E3

= Echm

h/D

= 32 / 33 =

0.970

E1/E2

= 1433.33 / 600 =

2.389

E2/E3

= 600 / 80.16 =

7.485

Tra được Ứng suất kéo uốn đơn vò:

(Mpa)
= 80.16

(Mpa)

(Mpa)


E1/E2 = 1

3

4
7
15

2

5

10

25

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

σku

0.7

0.3

0.2

0.1

0.6

=

Tải trọng trục tác dụng là:
kb
=>
=

0.8

0.9

0.4

1.0

1.1

0.5

1.2

0.6

1.3

1.4

1.5

0.7

1.6

1.7

0.8

1.8

1.9

0.9

0.367
cụm bánh đôi (tải trọng trục tiêu chuẩn)
0.85

Ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp Đá dăm gia cố XM (Rn ≥ 4 Mpa) :
σku = σku *p*kb = 0.367*0.6*0.85 =
0.19
(Mpa)
Số trục xe tiêu chuẩn tính lũy trong suốt thời hạn thiết kế: (dùng công thức A-3, Phụ lục A)
Ne

= {[(1+q)t-1]/[q*(1+q)(t-1)]}*365*Ntt

= {[(1+0.1)^10-1]/[0.1*(1+0.1)^(10-1)]}*365*80
= 1.97E+05
(trục)
Vật liệu kiểm tra là: Đá dăm gia cố XM (Rn ≥ 4 Mpa), vậy tính hệ số k1 ta dùng công thức (3.13) :

k1
= 2.86 / (Ne)^0.11

k2

= 2.86 / (0.2E+6)^0.11
= 0.748
=1

Rttku

= k1*k2*Rku

Cường độ chòu kéo uốn tính toán của lớp Đá dăm gia cố XM (Rn ≥ 4 Mpa) :
= 0.748*1*0.8
= 0.60
(Mpa)
Độ tin cậy thiết kế (xác đònh ở mục I) = 0.90
Tra bảng 3-7 được Hệ số cường dộ về chòu kéo uốn:

2.0

1.0

H/D

σku