b. Cấu tạo tầng móng và chọn phương án móng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG



BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ



KHOA CẦU ĐƯỜNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – PHẦN THUYẾT MINH



Đối với các vật liệu hạt không gia cố chất liên kết thì chiều dày đầm nén có hiệu quả nhất

là khơng q 18cm mục 2.4.3[7].

Kết quả tính tốn lựa chọn chiều dày các lớp phương án móng 1 cho trong bảng 1.7.5 phụ

lục.

Bảng 1.7.5 : Bảng tính tốn lớp móng phương án I

H3

Giải

Ech2/E3 h3/D Ech3/E3

pháp (cm)

1

12

0.533 0.364 0.432

2

13

0.533 0.394 0.425

3

14

0.533 0.424 0.414

4

15

0.533 0.455 0.396

5

16

0.533 0.485 0.391

6

17

0.533 0.515 0.376

7

18

0.533 0.545 0.362

Dưới đây là bảng giá thành các giải pháp :



Giải pháp

1

2

3

4

5

6

7



Ech3

(MPa)

129.600

127.500

124.200

118.800

117.300

112.800

108.600



Ech3/E4



E0/E4



h4/D



h4(cm)



0.518

0.510

0.497

0.475

0.469

0.451

0.434



0.168

0.168

0.168

0.168

0.168

0.168

0.168



1.312

1.289

1.208

1.156

1.104

1.030

0.967



43.296

42.537

39.864

38.148

36.432

33.990

31.911



h4

chọn

44

43

40

39

37

34

32



Bảng VII.7: Bảng giá thành các giải pháp của phương án móng I

Tổng giá

CP đá dăm loại I

CP đá dăm loại II

thành

Giá thành

Giá thành

h3 (cm)

h4 (cm)

2

2

(đ/100m2)

(đ/100m )

(đ/100m )

12

1,586,824

5,773,492

7,360,316

44

13

1,719,059

5,642,276

7,361,335

43

14

1,851,294

5,230,784

7,082,078

40

15

1,983,530

5,117,413

7,100,943

39

16

2,115,765

4,854,982

6,970,747

37

17

2,248,000

4,460,023

6,708,023

34

18

2,380,236

4,187,225

6,567,461

32



Kiến nghị chọn giải pháp có giá thành trên 100m 2 là rẻ nhất: giải pháp 6 có h3= 18cm; h4=

32cm; có giá thành là 6,567,461 đồng/100m2. Phương án này cũng là phương án thuận lợi cho thi

cơng, bởi lớp dưới có thể phân thành 2 lớp mỗi lớp có chiều dày ≤18cm, với chiều dày này máy

thi cơng hồn tồn có thể đầm nén đạt hiểu quả tốt.

Chọn giải pháp móng h3= 18cm, h4= 32cm.



 Phương án II

Lớp



Loại vật liệu



Ech2 = 160.62 (MPa)



hi (cm)



3

4



Đá dăm gia cố xi măng 6%

CP đá dăm loại 2

Nền đất



E3 = 600 MPa

E4 = 250 MPa

E0 = 42 MPa



h3

h4



Đơn giá

(đ/100m3)

33,653,483

13,121,572



Thực hiện tương tự như phương án 1 ta có bảng tính tốn lựa chọn chiều dày các lớp phương án

móng 2 cho trong bảng 1.7.6 phụ lục.

THẦY HƯỚNG DẪN



: THS.PHẠM QUỐC VIỆT



SINH VIÊN THỰC HIỆN



: NGUYỄN VĂN CHIẾN - MSV: 3372.53



43



TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG



BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ



KHOA CẦU ĐƯỜNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – PHẦN THUYẾT MINH



Bảng 1.7.5 : Bảng tính tốn lớp móng phương án II

Giải

pháp

1

2

3

4

5

6

7



H3

(cm)

12

13

14

15

16

17

18



Ech2/E3



h3/D



Ech3/E3



0.267

0.267

0.267

0.267

0.267

0.267

0.267



0.364

0.394

0.424

0.455

0.485

0.515

0.545



0.174

0.165

0.157

0.149

0.141

0.134

0.127



Ech3

(MPa)

104.400

99.000

94.200

89.400

84.600

80.400

76.200



Ech3/E4



E0/E4



h4/D



h4(cm)



0.418

0.396

0.377

0.358

0.338

0.322

0.305



0.168

0.168

0.168

0.168

0.168

0.168

0.168



0.934

0.806

0.722

0.665

0.578

0.537

0.503



30.822

26.598

23.826

21.945

19.074

17.721

16.599



h4

chọn

31

27

24

22

20

18

17



Dưới đây là bảng giá thành các giải pháp :

Bảng VII.8 : Bảng giá thành các giải pháp của phương án móng II

Tổng giá

CP đá dăm loại I

CP đá dăm loại II

Giải pháp

thành

Giá thành

Giá thành

h3 (cm)

h4 (cm)

2

2

(đ/100m2)

(đ/100m )

(đ/100m )

1

12

4,038,418

4,067,688

8,106,106

31

2

13

4,374,953

3,542,825

7,917,778

27

3

14

4,711,488

3,149,178

7,860,665

24

4

15

5,048,022

2,886,746

7,934,769

22

5

16

5,384,557

2,624,315

8,008,872

20

6

17

5,721,092

2,361,883

8,082,975

18

7

18

6,057,627

2,230,667

8,288,294

17

Kiến nghị chọn giải pháp có giá thành trên 100m 2 là rẻ nhất: giải pháp 4 có h3= 14cm; h4=

24cm; có giá thành là 7,860,665 đồng/100m2. Phương án này, lớp móng dưới cần phân thành 2 lớp

thi công mỗi lớp là 12cm, chiều dày các phân lớp bằng quy định tối thiểu đối với cấp phối đá dăm

là 12cm vì vậy mà hiệu quả đầm nén vẫn được đảm bảo khi chọn giải pháp này.

Chọn giải pháp móng h3= 14cm, h4= 24cm.

Kết luận: Qua so sánh giá thành các phương án móng :

Phương án I : lớp móng trên là CP đá dăm loại I có chiều dày h3=18cm ; lớp móng dưới là

CP đá dăm loại II có chiều dày h4= 32cm; giá thành 6,567,461 đồng/100m2.

Phương án II : lớp móng trên là đá dăm gia cố xi măng 6% có chiều dày h3=14cm; lớp

móng dưới là cấp phối đá dăm loại 2 có chiều dày h4= 24cm ; giá thành thành 7,860,665

đồng/100m2.

Kiến nghị chọn phương án I: lớp trên là cấp phối đá dăm loại I có chiều dày h3=18cm;

lớp dưới là cấp phối đá dăm loại II có chiều dày h4= 32 cm; giá thành là 6,567,461 đồng/100m2 để

đưa vào xây dựng.

Kết cấu áo đường phương án đầu tư tập trung

Kết cấu áo đường phương án đầu tư tập trung được trình bày dưới đây:

Eyc= 164.68MPa

Lớp mặt trên

H1= 4cm; BTN hạt mịn, E1 = 420 (MPa)

THẦY HƯỚNG DẪN



: THS.PHẠM QUỐC VIỆT



SINH VIÊN THỰC HIỆN



: NGUYỄN VĂN CHIẾN - MSV: 3372.53



44



TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG



BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ



KHOA CẦU ĐƯỜNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – PHẦN THUYẾT MINH



Lớp mặt dưới

H2 = 6cm; BTN hạt trung, E2 = 350 (MPa)

Lớp móng trên

H3=18 cm; Cấp phối đá dăm loại I, E3 =300 (MPa)

Lớp móng dưới

H4 = 32cm; Cấp phối đá dăm loại II, E4 = 250 (MPa)

Nền đất

Nền đất á sét; E0= 42 (MPa)

VII.2.1.3. Tính tốn kiểm tra kết cấu áo đường

a. Kiểm tra tiêu chuẩn độ võng đàn hồi giới hạn

Để kiểm tra tính ổn định của kết cấu áo đường theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi giới hạn,

điều kiện kiểm tra là:

Ech.Eyc

- Chuyển hệ nhiều lớp thành hệ 2 lớp bằng cách đổi nhiều lớp kết cấu áo đường lần lượt

hai lớp một từ dưới lên theo công thức:

Trong đó: k = ; t = ; Htb = h1 + h2

Kết quả tính tốn được thể hiện trong bảng sau:

Ei

hi

Lớp vật liệu

t

(MPa)

(cm)

250

32

CPDD loại II

300

1.200

18

CPDD loại I

350

1.309

6

BTN hạt trung

420

1.525

4

BTN hạt mịn



k

0.563

0.120

0.071



Htb

(cm)

32

50

56

60



Etb

(MPa)

250.00

267.31

275.46

283.74



Với H/D =60/33 =1.818 nên trị số Etbtt của kết cấu được nhân thêm hệ số điều chỉnh= f. Tra bảng

3.6[7] được = 1.201

Vậy Etbdc = 1.201 283.74 = 340.77 (MPa)

Dùng tốn đồ Kogan xác định mơđun đàn hồi chung của mặt đường với :

;

Có : Ech/Etb = 0.537

Ech = 0.537340.77 = 182.99 (MPa)

Mà Eyc = 1.1164.68 =181.15 (MPa).

Ta thấy điều kiện: EchEyc được đảm bảo.

Kết luận : Kết cấu áo đường thoả mãn điều kiện độ võng đàn hồi.

b. Kiểm tra theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất

Để kiểm tra tính ổn định của kết cấu áo đường theo điều kiện cân bằng giới hạn về trượt

trong nền đất, điều kiện là:

Trong đó:

Tax- ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng bánh xe tính tốn gây ra trong nền đất

hoặc trong lớp vật liệu kém dính (MPa)

Tav- ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bản thân các lớp vật liệu nằm trên gây ra tại điểm

đang xét (MPa)

là hệ số cường độ về chịu cắt trượt được chọn tùy thuộc vào độ tin cây thiết kế. Với đường

cấp III, hai làn xe chọn độ tin cậy bằng 0.9, có = 0,94



THẦY HƯỚNG DẪN



: THS.PHẠM QUỐC VIỆT



SINH VIÊN THỰC HIỆN



: NGUYỄN VĂN CHIẾN - MSV: 3372.53



45



TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG



BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ VÀ ĐƯỜNG ĐÔ THỊ



KHOA CẦU ĐƯỜNG



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – PHẦN THUYẾT MINH



Ctt- Lực dính tính tốn của nền đường hoặc vật liệu kém dính (MPa) ở trạng thái độ ẩm ,độ

chặt tính tốn.

Đổi các lớp kết cấu áo đường về 1 lớp có bảng tính tốn sau :

Ei

hi

Htb

Etb

Lớp vật liệu

t

k

(MPa)

(cm)

(cm)

(MPa)

250

32

32

250.00

CPDD loại II

300

1.200

18

0.563

50

267.31

CPDD loại I

350

1.309

6

0.120

56

275.46

BTN hạt trung

420

1.525

4

0.071

60

283.74

BTN hạt mịn

Lớp VL

CPDD loại II

CPDD loại I

BTN hạt trung

BTN hạt mịn



Ei

(MPa)

250

300

250

300



t

1.200

0.935

1.130



hi

(cm)

32

18

6

4



k

0.563

0.120

0.071



Htb

(cm)

32

50

56

60



Etb

(MPa)

250.00

267.31

265.41

267.61



Với H/D =60/33 =1.818 nên trị số E tbtt của kết cấu được nhân thêm hệ số điều chỉnh

 = f.

Tra bảng 3.6[7] được = 1.201

Do vậy Etbdc = 267.611.201 = 321.40MPa

 Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính tốn gây ra

trong nền đất Tax

Với H/D = 60/33 = 1.818

= 7.652

 = 240

Tra tốn đồ Hình 3-3[7] (tốn đồ tìm ứng suất cắt chủ động ax ở lớp dưới của hệ hai lớp

khi các lớp cùng làm việc) có:

= 0.00846(MPa)

 Xác định ứng suất cắt hoạt động Tav do trọng lượng bản thân mặt đường

Từ H = 60cm ,  = 240 Tra tốn đồ Hình 3-4[7] (tốn đồ tìm ứng suất cắt chủ động do trọng

lượng bản thân mặt đường) có :

av = - 0.00103 (MPa)

- Ứng suất cắt hoạt động trong đất :

ax + av = 0.00846 – 0.00103 = 0.00743 (MPa)

- Xác định trị số Ctt theo cơng thức 3-8[7] ta có :

Ctt = Ck1k2k3

Trong đó :

k1: Hệ số xết đến sự giảm khả năng chống cắt dưới tác dụng của tải trọng động và gây dao

động. Với kết cấu nền áo đường phần xe chạy lấy k1= 0,6

k2: Hệ số an toàn xét đến sự làm việc không đồng nhất của kết cấu. K 2 được xác định tuỳ

thuộc số trục xe quy đổi theo bảng 3-8[7]

 k2= 0,8 (Ntt = 278 trục < 1000 trục/ngđ/làn)

THẦY HƯỚNG DẪN



: THS.PHẠM QUỐC VIỆT



SINH VIÊN THỰC HIỆN



: NGUYỄN VĂN CHIẾN - MSV: 3372.53



46