Luận văn Giải pháp quy hoạch thoát nước, tính toán thủy văn và xác định khẩu độ các công trình thoát nước

Luận văn GIẢI PHÁP QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC, TÍNH TOÁN THỦY VĂN VÀ XÁC ĐỊNH KHẨU ĐỘ CÁC CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC PHẦN 1 LẬP BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHẢ THI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG QUA 2 ĐIỂM A-B CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU HIỆN TRẠNG I.1. Mở đầu Tuyến đường thiết kế đi qua hai điểm A- B thuộc tỉnh Bắc Giang. Đây là khu vực đồi núi tương đối cao. Do địa hình đồi núi nên có một số lượng lớn suối nhánh len lỏi từ các khe hẽm, mương xói đổ về suối chính, từ suối chính đổ ra các hồ lớn lân cận. Vì vậy, khi thiết kế tuyến đường cần chú ý thể hiện đều đặn, hài hòa với khung cảnh thiên nhiên, làm cho phối cảnh ở đây phong phú hơn, mỹ quan hơn. I.2. Tổng quan về tuyến đường A-B I.2.1. Giới thiệu về tuyến đường I.2.2. Các căn cứ pháp lý I.2.2.a. Căn cứ lập dự án - Theo quyết định số 75 QĐ/UBND ngày 10/2/2007 của chủ tịch UBND tỉnh về phê duyệt báo cáo nghiên cứu tiền khả thi XD tuyến đường qua 2 điểm A-B - Hồ sơ báo cáo nghiên cứu tiền khả thi đầu tư xây dựng tuyến đường A-B do công ty tư vấn và KSTK công trình GTVT Bắc Giang lập ngày 1/ 3/ 2007 - Theo quy hoạch tổng thể phát triển mạng lưới giao thông của vùng đã được Nhà nước phê duyệt(trong giai đoạn 20002020), cần phải xây dựng tuyến đường qua 2 điểm A-B để phục vụ các nhu cầu phát triển kinh tế, văn hoá xã hội, và chủ trương của Nhà nước nhằm phát triển kinh tế của một tỉnh vùng núi phía Bắc - Theo văn bản(hợp đồng kinh tế) ký kết giữa chủ đầu tư là UBND tỉnh và công ty tư vấn KSTK CTGT thuộc Tổng công ty công trình giao thông 1 - Xuất phát từ các yêu cầu đi lại, trao đổi hàng hóa, giao lưu văn hóa phục vụ cho sự phát triển kinh tế, xã hội của vùng. I.2.2.b. Các tiêu chuẩn(quy trình, quy phạm) sử dụng - Theo tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 - 05[1] - Theo Quy Trình Thiết Kế áo Đường Mềm 22 TCN 211 - 06[2] - Theo Quy Trình Khảo Sát Đường Ôtô 22 TCN 27 - 263-2000[9] - Theo Tiêu chuẩn Tính Toán Lưu Lượng Dòng Chảy Lũ 22 TCN 220 - 95[28] - Định hình cống tròn 533-01-01 I.3. Hình thức đầu tư và nguồn vốn - Vốn đầu tư gồm 2 phần: 40% vốn của địa phương và 60% vốn vay của World Bank - Hình thức đầu tư + Đối với nền đường và công trình cầu cống: Chọn phương án đầu tư tập trung một lần. + Đối với áo đường: đề xuất 2 phương án(đầu tư tập chung 1 lần và đầu tư phân kỳ) sau đó lập luận chứng kinh tế, so sánh chọn phương án tối ưu + Chủ đầu tư là UBND tỉnh Bắc Giang địa chỉ liên hệ : - Số 10 - Đường Hoàng Văn Thụ - Thành phố Bắc Giang - Điện thoại : 0240-854383 - Fax : 0240-854212 I.4. Đặc điểm kinh tế xã hội và hiện trạng giao thông I.4.1. Đặc điểm kinh tế xã hội I.4.1.a. Dân cư và lao động: Dân cư sinh sống trong khu vực này rải đều ở khu A và khu B, tốc độ tăng dân số bình quân hàng năm 2.7% . Dân cư sống tập trung thành các bản làng, mật độ dân số ở mức trung bình. Tỉnh Bắc Giang là tỉnh trung du, miền núi, nơi đây có nhiều dân tộc anh em chung sống. Năm 2004 dân số của Bắc Giang ước tính khoảng 1.56 triệu người với mật độ dân số là 398,2 người/km².Trên địa bàn Bắc Giang có 26 dân tộc cùng sinh sống, trong đó đông nhất là người Kinh, chiếm 88,1% dân số toàn tỉnh, tiếp đến là người Nùng chiếm 4,5%; người Tày 2,6%; người Sán Chay và người Sán Dìu, mỗi dân tộc 1,6%; người Hoa 1,2%; người Dao 0,5%. Bởi vậy Bắc Giang vừa có nền văn hoá riêng của các dân tộc anh em, vừa có những điểm chung của văn hoá Việt Nam. Đời sống của dân cư ở đây nhìn chung còn thấp do nguồn thu nhập chủ yếu là từ các sản phẩm nông lâm nghiệp và chăn nuôi. I.4.1.b. Kinh tế I.4.2 Hiện trạng giao thông Trong khu vực tuyến, hệ thống giao thông vận tải đường bộ ,đường sắt ,đường thuỷ và cơ sở hạ tầng nói chung là còn chưa đáp ứng được nhu cầu đi lại và phát triển của vùng. I.4.2.a. Đường bộ: -Quốc lộ: Có duy nhất một quốc lộ 1A với chiều dài khoảng 160Km. Bề rộng mặt đường 7m, mặt đường bê tông nhựa. Hiện trạng quốc lộ 1A đã được nâng cấp mới chất lượng khá tốt. -Tỉnh lộ: Hệ thống đường giao thông phân bố đều nhưng chủ yếu là đường cấp phối và đường đất đã xuống cấp hoặc rất xấu.Do đó đi lại giữa các vùng rất khó khăn. I.4.2.b. Đường sắt: -Trong vùng có tuyến đường sắt đi qua chất lượng khá tốt. Lượng hàng vận chuyển lớn và cần có sự phối hợp với vận tải đường bộ.Tuyến đường ôtô mới của địa phương xây dựng trong tương lai sẽ phối hợp tốt với tuyến đường sắt nhằm thúc đẩy nhanh sự phát triển giao thông vận tải trong vùng. I.4.2.c. Đường sông và hệ thống cảng. -Giao thông đường sông kém phát triển do : Lòng sông có độ dốc lớn và chảy xiết vào mùa lũ đồng thời hệ thống bến bãi trên sông chủ yếu phục vụ các phương tiện giao thông đường thuỷ thô sơ. Tóm lại: Mạng lưới giao thông của khu vực chủ yếu dựa vào giao thông đường bộ tuy nhiên đường bộ lại có chất lượng kém, đã quá cũ, hầu như không đáp ứng được nhu cầu giao thông hiện nay. Do đó cần phải có sự đầu tư, nâng cấp ngay mạng lưới giao thông của vùng này. I.5. Điều kiện tự nhiên - Vật liệu xây dựng - Khí hậu khu vực xây dựng tuyến đường A-B. I.5.1. Địa hình, địa mạo, cây cỏ(thảm thực vật). Qua phân tích bản đồ khu vực tuyến đi qua, khu vực này có thể xếp vào loại đồi núi thấp. Đặc điểm chủ yếu là địa hình miền trung du, là đất gò, đồi xen lẫn đồng bằng rộng, hẹp tùy theo từng khu vực. Độ chênh cao giữa đỉnh và chân khoảng 90 m. Địa hình bị chia cắt bởi các khe hẽm, mương xói. Địa hình không bị gò bó, có những đoạn khó khăn về cao độ, độ dốc ngang lớn nên việc xây dựng cho phép nền đào là chủ yếu. I.5.2. Khí hậu. Tuyến nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa vùng Đông Bắc nóng ẩm mưa nhiều, trên bản đồ phân khu khí hậu đường xá Việt Nam ,khu vực này thuộc khu vực khí hậu VIII. Nhiệt độ trung bình hàng năm là 220C - 230C. Mùa đông nhiệt độ trung bình 130C từ tháng 10 đến tháng 2, lạnh nhất vào tháng 1. Mùa hè nhiệt độ trung bình 280C, nóng nhất vào tháng 7.Mùa xuân và mùa thu thì khí hậu tương đối ôn hòa. Độ ẩm trung bình năm dao động lớn từ 73 - 87%. Lượng mưa ít, lượng mưa trung bình hàng năm là 300 mm. Vào các tháng mùa hè lượng mưa lớn hơn. Hướng gió chủ yếu trong năm là Đông Bắc. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Nhiệt độ 17 18 20 23 25 27 30 28 26 24 20 16 Lượng mưa 240 230 210 250 255 260 290 270 230 240 245 250 Độ ẩm 63 66 70 80 86 89 90 84 82 74 72 Lượng gió B 7 TB 9 ĐB 30 Đ 15 ĐN 8 N 6 N 4 ĐN 5 TN 4 TN 4 T 5 T 3 I.5.3. Địa chất, thuỷ văn và địa chất thuỷ văn: Vùng tuyến đi qua thuộc kỷ trầm tích đệ tam. Địa hình cho phép xây dựng nền đường ổn định, trong vùng không có castơ, sụt lở. Tầng phủ thuộc loại á cát. Mực nước ngầm sâu đáng kể so với mặt đất.Vùng tuyến đi qua thuộc đồi núi cao nên mực nước dâng của sông không gây ngập úng cho các vùng xung quanh. Gần tuyến đi qua có các mỏ vật liệu tự nhiên, có thể khai thác đưa vào thi công, tận dụng vật liệu tại chỗ. Khảo sát địa chất ta thấy: lớp đất trên cùng là đất hữu cơ dày khoảng 20cm, khi thi công nền sẽ đào bỏ tiếp theo là lớp đất á cát có E0tb= 400 daN/cm2. I.5.4. Đặc điểm về vật liệu địa phương. Là một tỉnh trung du nên vật liệu địa phương ở đây khá phong phú. Có các loại vật liệu về sỏi cuội, đá hộc, và đất đồi tốt. Khảo sát sơ bộ cho thấy cự ly vận chuyển là nhỏ hơn 5km đó là một khoảng cách tốt để tận dụng vật liệu địa phương. I.6. Điều kiện môi trường. Khu vực nghiên cứu là một khu vực yên tĩnh, sông núi kết hợp hài hòa, tạo thành khung cảnh thiên hấp dẫn. Do vậy khi đặt tuyến đi qua cần tránh phá nát các cảnh quang thiên nhiên. Bố trí các cây xanh dọc tuyến, giảm tối đa lượng bụi và tiếng ồn đối với môi trường xung quanh. I.7. Ảnh hưởng của việc xây dựng tuyến đến môi trường và an ninh quốc phòng Việc xây dựng tuyến đường sẽ làm ảnh hưởng tới điều kiện tự nhiên của khu vực tuyến sẽ đi qua trong thời gian thi công. Nhằm hạn chế sự ảnh hưởng tới điều kiện tự nhiên cũng như môi trường xung quanh thiết kế tuyến phải đảm bảo bố trí hài hoà cây cối hai bên đường, và các công trình khác phải bố trí hài hoà với khung cảnh thiên nhiên. Việc xây dựng tuyến sẽ làm cho việc thông thương giữa các vùng phát triển, ngoài ra con đường cũng góp phần vào việc đảm bảo an ninh quốc phòng cho các tỉnh giáp biên giới. I.8. Sự cần thiết phải đầu tư Tuyến đường A - B đi qua hai trung tâm A và B của vùng. A, B là khu công nghiệp khai thác quan trọng đang được xây dựng để khai thác khoáng sản và phát triển dần khu công nghiệp chế biến nông lâm sản. Cung cấp các sản phẩm công nghiệp cho các ngành có nhu cầu về sản phẩm công nghiệp trong cả nước. Theo số liệu về dự báo và điều tra kinh tế, giao thông. Lưu lượng xe trên tuyến A - B vào năm xuất phát là 1250 xe/ngđ, với thành phần dòng xe như sau:  Xe tải nặng 3 trục 5 %  Xe tải nặng 2 trục 10 %  Xe tải vừa 15 %  Xe tải nhẹ 35 %  Xe con 35 % Tỷ lệ tăng xe mỗi năm là q = 5 % Lưu lượng xe vận chuyển như vậy là khá lớn. Với hiện trạng như hiện nay không thể đáp ứng được nhu cầu vận chuyển này. Vì vậy, đòi hỏi phải xây dựng tuyến đường A - B phục vụ cho nhu cầu phát triển giao thông. Ngoài những ý nghĩa nêu trên, tuyến đường A - B khi xây dựng còn giúp cho việc đi lại của nhân dân trong vùng dễ dàng, góp phần giao lưu văn hóa giữa các miền, thúc đẩy sự phát triển kinh tế, phù hợp với nguyện vọng của nhân dân cũng như các cấp chính quyền địa phương, phù hợp với chính sách đầu tư phát triển của Nhà nước trong đó ưu tiên hàng đầu là phát triển giao thông. Qua những phân tích trên của tuyến đường A - B, nhận thấy việc đầu tư xây dựng tuyến đường A - B là rất cần thiết. CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG, QUY MÔ ĐẦU TƯ VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT I. XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG CỦA ĐƯỜNG. Theo số liệu và dự báo điều tra về lưu lượng xe ch thấy; - Lưu lượng xe năm xuất phát là: N0 = 1250 xe/ng.đ - Thành phần dòng xe gồm:  Xe tải nặng 3 trục 5%  Xe tải nặng 2 trục 10%  Xe tải trung 15 %  Xe tải nhẹ 35%  Xe con 35% - Hệ số tăng trưởng xe hàng năm là q = 5% Quy đổi xe/ngđ ra xe con quy đổi/ngđ Loại xe Xe con (Volga) Xe tải nhẹ (AZ 51) Xe tải trung (ZIL 150) Xe tải nặng 2 trục (MAZ 200) Xe tải nặng 3 trục (KRAZ) Hệ số quy đổi 1 2 2 2 2,5 Quy đổi về xe con ta được: N0 = 1250 (0,052,5+0,1x2+0,15x2+2x0,35+0,35x1) = 2093,75 (xcqđ/ng.đ)  Lưu lượng xe thiết kế năm thứ 15 dựa theo công thức tính toán quy luật tăng xe theo hàm số mũ: Nt = N0( 1+q )t trong đó Nt là lưu lượng xe thiết kế năm thứ t N0 là lưu lượng xe thiết kế năm xuất phát t là thời gian ( năm )  N15 = N0( 1+0,05 )15 = 2073,75 ( 1+0,05 )15 = 4311 (xcqđ/ng.đ) Dựa vào chức năng nối hai trung tâm kinh tế, chính trị, văn hoá lớn của tỉnh Bắc Giang của tuyến đường, điều kiện địa hình đồi (độ dốc ngang phổ biến từ 15 - 20% < 30%) và dựa vào lưu lượng xe thiết kế trên tuyến năm thứ 15 là N15 = 4311 (xcqđ/ng.đ) ( 3000 < N15 < 6000 xcqđ/ng.đ), đồng thời xét đến ảnh hưởng của tuyến với tình hình An ninh Quốc phòng của vùng tuyến đi qua, theo TCVN 4054 - 05 kiến nghị chọn cấp thiết kế của đường là cấp III, Tốc độ thiết kế là 80 Km/h . II. XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CHỦ YẾU. II.1. Xác định kích thước mặt cắt ngang II.1.1. Tính số làn xe cần thiết. Số làn xe cần thiết theo TC[1] được tính theo công thức sau: nlx = lthZ.N cdgioN Trong đó: +) nlx là số làn xe yêu cầu, được lấy tròn theo qui phạm +) Ncđgiờ là lưu lượng xe thiết kế giời cao điểm được tính đơn giản theo công thức : c2x2 y2 s¬ ®å tÝnh bÒ réng phÇn xe ch¹y ( s¬ ®å I ) b2 Ncđgiờ = 0,12. Ntbnăm (xcqđ/h). Với 0,12 là hệ số giờ cao điểm (theo số liệu điều tra). +) Z là hệ số sử dụng năng lực thông hành được lấy bằng 0,55 với Vtk80Km/h Theo số liệu điều tra giao thông thì Ntbnăm = 1000 (xe/ngđ) trong đó có: + 35% xe con có hệ số qui đổi ra xe con là  = 1 + 35% xe tải nhẹ  = 2 + 15% xe tải vừa có  = 2 + 10% xe tải nặng 2 trục có  = 2 + 5% xe tải nặng 3 trục có  = 2,5 Vậy có Ntbnăm = 2094 (xcqđ/ngđ) Ncđgiờ = 0,122094 = 251 (xcqđ/h) +) Nlth được lấy theo tiêu chuẩn khi không có dải phân cách và xe ô tô chạy chung với xe thô sơ Nlth = 1000 (xcqđ/h). Vậy n = 456,0 100055,0 251   ; quy tròn n = 1làn Theo TC[1] với đường cấp III,V=80km/h kiến nghị chọn số làn xe là 2. II.1.2. Tính bề rộng phần xe chạy II.1.2.1.Theo sơ đồ cũ của LX cũ( Zama khaev) VN và TQ Khi tính bề rộng phần xe chạy tiến hành tính theo sơ đồ xếp xe như hình vẽ trong cả ba trường hợp theo công thức sau : B = b c 2 + x + y b : chiều rộng thùng xe (m) c: cự ly giữa 2 bánh xe (m) x : Cự ly từ sườn thùng xe đến làn xe bên cạnh ngược chiều. x = 0,5 + 0,005 V y : khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy y = 0,5 + 0,005V V : Tốc độ xe chạy với điều kiện bình thường (Km/h) Tính toán được tiến hành theo 3 sơ đồ xếp xe và cho 2 loại xe. - Xe con có kích thước bé nhưng tốc độ cao - Xe tải có kích thước lớn nhưng tốc độ thấp. a. Sơ đồ 1: 2 xe tải đi ngược chiều nhau trên 2 làn và gặp nhau. Trường hợp này tính cho xe Maz 200 có bề rộng thùng là 2,7 (m) b1 = b2 = 2,7 m c1= c2 = 2,62 m Xe Maz đạt tốc độ 80 (Km/h) x = 0,5 + 0,005  80 = 0,9 (m) y = 0,5 + 0,005 80 = 0,9 (m) Vậy trong điều kiện bình thường ta có: B1 = B2 = 2 )62,27,2(  + 0,9 + 0,9= 4,46 (m). Vậy trường hợp này bề rộng phần xe chạy là: c2x2 y2 b2 c1 x1y1 b1 s¬ ®å tÝnh bÒ réng phÇn xe ch¹y ( s¬ ®å II) s¬ ®å tÝnh bÒ réng phÇn xe ch¹y ( s¬ ®å II ) B1 + B2 = 4,46 x 2 = 8,92(m) b. Sơ đồ 2: Theo sơ đồ 2, xe tải và xe con đi ngược chiều nhau trên 2 làn và gặp nhau. Trường hợp này tính cho xe Volga và xe Maz 200 Theo trường hợp (a) ta có B1 = 4,46 m Với xe Volga b = 1,8m ; c = 1,42m ; V = 75 Km/h Ta có: x = 0,5 + 0,005V = 0,5 + 0,00575 = 0,875 m y = 0,5 + 0,005V = 0,5 + 0,00575 = 0,875 m  B2 = 2 8,142,1  + 0,875+ 0,875=3,36 (m) Bề rộng phần xe chạy là B1 + B2 = 4,46 + 3,36 = 7,82 (m) c. Sơ đồ 3: 2 xe con đi ngược chiều trên 2 làn gặp nhau Dễ thấy rằng trường hợp này bề rộng làn xe là: B1 + B2 = 3,36 + 3,36 = 6,72 (m) * Theo quy phạm với đường cấp III, địa hình đồi núi, bề rộng phần xe chạy: B = 2 x 3,5 = 7,0 (m) Kiến nghị chọn bề rộng phần xe chạy là 7,0m độ dốc ngang là 2%. II.1.2.2.Theo sơ đồ tính của Pháp và nhiều nước châu Âu Dựa vào sơ đồ ta có công thức tính bề rộng làn xe B = b+ pxx  22 Trong đó: b - chiều rộng thùng xe, bảng 1.6.1 tài liệu 8 được ký hiệu là W, b=2,6 x - khoảng cách từ sườn thùng xe tới làn xe bên cạnh xem bảng3.3.1 tài liệu 8 x = 0,8 p – cự ly an toàn, bảng 3.3.1 tài liệu 8 p=0,8  B=2,6+ 2 8.08.0  +0,8 = 4,2 II.1.2.3.Kết luận : Kiến nghị chọn bề rộng phần xe chạy là 7,0m độ dốc ngang là 2%(dự kiến mặt đường BTN). II.1.3. Lề đường: Theo TCVN - 4054 - 05 với đường cấp III địa hình đồng bằng và đồi thì bề rộng lề đường là 2 x 2,5 (m) :Trong đó bề rộng lề gia cố 2x2,0m có độ dốc ngang 2%, kết cấu phần mặt giống phần xe chạy và bề rộng phần lề đất 2x0,5m,độ dốc ngang là 6%. II.1.4. Bề rộng nền đường: Bề rộng nền đường = bề rộng phần xe chạy + bề rộng lề đường. Bnền = (2 x 3,5) + (2 x 2,5) = 12,0 m. Trắc ngang dự kiến thiết kế 6% 6% 0. 50 1:1 ,5 0. 502.003.503.502.00 2%2% 2% 2% 6% 1:1,5 2% 2% 2% 6%2% II.5. Độ dốc dọc lớn nhất cho phép imax . imax được tính theo 2 điều kiện: + Điều kiện sức kéo lớn hơn tổng sức cản D  f  i  imax = D - f + Điều kiện sức kéo nhỏ hơn tổng sức bám. D' = .G Pw G f ik     i bmax = D' - f Sau khi tính toán 2 điều kiện trên ta so sánh và lấy trị số nhỏ hơn. II.2.1. Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo lớn hơn tổng sức cản. Trong điều kiện này tính cho xe tải có thành phần lớn nhất trong dòng xe đó là xe Zil 150 chiếm 40% tổng số xe chạy trên đường. Với tốc độ thiết kế là 60Km/h. Dự tính kết cấu mặt đường sẽ làm bêtông nhựa f : Hệ số cản lăn, với V > 50 Km/h ta có f = f0[ 1 + 0,01(V-50)] , f0 = 0,02 V: Tốc độ tính toán Km/h. Kết qủa tính toán được thể hiện trên bảng sau: Bảng 2.1 Loại xe Volga az51 Zil 150 Maz200 V(Km/h) 60 60 60 60 f 0,022 0,022 0,022 0,022 D 0,112 0,040 0,042 0,035 imax 0,09 0,018 0,020 0,013 II.2.2. Tính độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo nhỏ hơn sức bám. Trường hợp này tính cho các xe trong thành phần dòng xe. D' = G PwGk .1  f  i dimax = D' - f Trong đó: Pw: sức cản không khí Pw = 13 )( 22 gVVKF  (KG) V: Tốc độ thiết kế Km/h. Vg : Vận tốc gió khi thiết kế lấy Vg = 0 (m/s). F : Diện tích cản gió của xe (m2). K : Hệ số sức cản không khí phụ thuộc vào mật độ không khí và hình dạng xe. Với xe Volga K=0.015  0.034(kG. S 2 /m 4 ). Với xe tải K = 0.055  0.060(kG. S 2 /m 4 ). 1 : Hệ số bám dọc lấy trong điều kiện bất lợi là mặt đường ẩm ướt, bẩn:  = 0,2 Gk : Trọng lượng trục chủ động Gk = 0,7G G : Trọng lượng toàn bộ xe. Diện tích cản gió của các loại xe F = 0,8 B.H đối với xe con,F=0,9B.H đối với xe tải. Dựa vào biểu đồ nhân tố động lực (hình (3-2) và (3-3))[2] tiến hành tính toán và kết quả được thể hiện trong bảng sau: Bảng thông số chỉ tiêu kỹ thuật của các loại xe Bảng 2.2 TT Các chỉ tiêu Xe con (Volga) Xe tải nhẹ (az51) Xe tải vừa (Zil 150) Xe tải nặng (Maz 200) 1 Sức chở 4 chỗ 2,5 tấn 4 tấn 7 tấn 2 TLcó hàng (kg) 1875 5350 8520 13625 3 TLkhông hàng(kg) 1500 2710 4100 6400 4 Tải trọng (kg) Trục trước 640 1600 2100 3565 Trục sau 640 3750 6150 10060 5 Khổ xe (mm) Dài 4055 5715 6720 7620 Rộng 1540 2280 2470 2650 Cao 1560 2130 2180 2430 6 Khoảng cách từ chống va trước(bađơsoc) dến trục sau của xe 3337 - - 5487 Bảng kết quả tính toán Bảng 1.3 Loại xe Xe con (Volga) Xe tải nhẹ (az51) Xe tải vừa (Zil 150) Xe tải nặng (Maz200) V(Km/h) 60 60 60 60 F(m2) 1,92 4,37 4,85 5,79 K 0,025 0,06 0,065 0,07 Pw (Kg) 13.29 72.61 87.3 112.23  0,3 0,3 0,3 0,3 G 1875 5350 8520 13625 Gk 640 3750 6150 10060 D’ 0,132 0,19 0,20 0,21 f 0,022 0,022 0,022 0,022 idmax 0,113 0,168 0,18 0,188 Nhận xét: Từ kết quả tính toán imax theo hai điều kiện trên, điều kiện lực bám luôn được đảm bảo nên ta chọn imax theo điều kiện lực kéo. Căn cứ theo TC [ 1 ] kiến nghị sử dụng độ dốc dọc lớn nhất cho phép theo tiêu chuẩn: đối với đường cấp III, đồng bằng và đồi thì idmax=5%. II.2.3.Kiểm tra vận tốc xe có thể khắc phục độ dốc lớn nhất idmax= 5%. Ta có : D= f + idmax=0,05+0,02=0,07 Dựa vào biểu đồ nhân tố động lực ta có: - Với xe Volga:V=80km/h - Với xe Gaz51:V=42km/h - Với xe Zil150:V=28km/h - Với xe Maz200:V=23km/h. Đây là độ dốc dọc có thể sử dụng trong trường hợp khó khăn nhất,nên chất lượng vận doanh của các loại xe là rất thấp, ứng với độ dốc dọc này(i maxd =5%) chỉ có xe con là khắc phục được với tốc độ  Vtt, còn các loại xe tải đều chỉ đi được với vận tốc nhỏ hơn 50%Vtk .Khi thiết kế kiến nghị dùng độ dốc dọc không nên vượt quá 4%. II.1. Tính toán tầm nhìn xe chạy. II.1.1. Tầm nhìn 1 chiều. Tính cho ô tô cần hãm để kịp dừng xe trước chướng ngại vật. S1 = l1 + Sh + lo l1 : quãng đường ứng với thời gian phản ứng tâm lý t = 1 l1 = V.t = 6,3 V (m) Sh : Chiều dài hãm xe Sh = )(254 2 i KV  l0 : cự ly an toàn l0 = 5  10 m V : Vận tốc xe chạy (Km/h) K : Hệ số sử dụng phanh K = 1,2 vơí xe con, K=1,4 với xe tải, ở đây ta chọn K=1,3  : Hệ số bám  = 0,5 i : Khi tính tầm nhìn lấy i = 0,00 S1 = )00,05,0(254 803,1 6,3 80 2    + 10 = 97,7m.Quy tròn S1 =98m Theo TC[1] S1 = 100 m Vậy chọn S1 = 100 m. s¬ ®å tÝnh tÇm nh×n S1 lpu Sh lo S1 11 II.1.2. Tầm nhìn 2 chiều Tính cho 2 xe ngược chiều trên cùng 1 làn hãm xe để không đâm vào nhau ( Sơ đồ tính xem hình vẽ ). S2 = 2l1 + l0 + ST1 + ST2 Trong đó các giá trị giải thích như ở tính S1. S2 =     1000,05,0254 5,0.80.3,1 8,1 80 254 . 8,1 22 2 022 2      l i KVV   =110 m Theo TC[1] thì chiều dài tầm nhìn S2 là 150 (m). Vậy chọn tầm nhìn S2 theo TCVN S2 = 200 (m). II.1.3. Tính tầm nhìn vượt xe Tầm nhìn vượt xe được tính theo các giả thiết: +Xe con chạy với tốc độ V1=75Km/h,xe tải V2=60Km/h. +Xét đoạn đường nằm ngang(i=0). +Các trị số K,,l0 lấy như trên. S4 = 21 1 2 11 xecon0 VV V } i)127( KV 254 V 2.2. { ll   =525m Công thức trên có thế tính đơn giản hơn nếu như người ta dùng thời gian vượt xe thống kê trên đường theo hai trường hợp : +)Bình thường: S4 = 6V = 6.80 = 480 (m). +) Cưỡng bức:S4 = 4V = 4.80 = 320 (m). So sánh với qui phạm ta có S4 = 550 (m). Vậy chọn S4 theo qui phạm là S4 = 550 (m). Còn một sơ đồ S3 nữa nhưng đó là sơ đồ không cơ bản nên không dùng trong thiết kế. Trong thiết kế ta thường dùng sơ đồ 1và 2. II.2. Tính bán kính tối thiểu đường cong nằm. II.2.1. Khi có siêu cao. )15,0(127 max 2 min sc nam i VR   isc max = 0,06 ; V = 80 (Km/h)     )08,015,0(127 802min namR 219,1 (m) Theo quy phạm ta có Rnam min = 250 ( m) Vậy chọn Rnam min = 250 (m) S4 l2' s¬ ®å tÝnh tÇm nh×n v­ît xe l2 l3 l1 S1-S2 II.2.2. Khi không có siêu cao  : Hệ số áp lực ngang khi không làm siêu cao lấy  = 0,08 (hành khách không có cảm giác khi đi vào đường cong) in : Độ dốc ngang mặt đường in = 0,02(mặt đường dự kiến là BTN). 840 )02,008,0(127 802min   oxcR (m) theo qui phạm Rminosc = 2500 (m) II.2.3. Tính các bán kính trung gian giữa R min và Rosc. Thay đổi isc từ -2% đến 8% đồng thời nội suy giá trị  sử dụng công thức )(127 2 sci VR    Ta có bảng bán kính thông thường sau: Bảng 1.4 Isc(%) -2 2 3 4 5 7 8  0.08 0.08 0.094 0.108 0.122 0.136 0.15 R 840 504 406 340 293 245 219 Rtd(m) >840 500-840 400-500 340-400 290-340 250-290 250 II.2.4. Tính bán kính tối thiểu để đảm bảo tầm nhìn ban đêm.  1 min 30SRbdemnam  S1: Tầm nhìn 1 chiều : Góc chiếu đèn pha  = 20 1500 2 100.30 min  bandem namR ( m ) Khi R<1500 (m) thì ta phải khắc phục bằng cách chiếu sáng hoặc làm biển báo cho lái xe biết. II.3. Độ mở rộng phần xe chạy trên đường cong nằm. Khi xe chạy trên đường cong nằm các bánh xe chuyển động trên các quĩ đạo riêng và chiếm phần đường lớn hơn do đó phải mở rộng mặt đường trong đường cong. Ta tính cho khổ xe dài nhất trong thành phần dòng xe là Maz 200 có LA= 5,487( m) và thành phần xe Volga có LA= 3,337(m) Đường có 2 làn xe  độ mở rộng E tính như sau: E = R V R L 1,02  với LA là khoảng cách từ badsoc của xe đến trục sau cùng của xe. R là bán kính đường cong nằm, V là vận tốc tính toán. Theo giá trị của Rtt được các giá trị E tương ứng như sau: )(127 2 min n osc i VR    Bảng 1.5 Rtd(m) 50 0 500á 285 285á 250 250á 220 220á 200 200á 185 185á 170 170á 155 155á 145 145á 125 Etải 0.33 0.46 0.5 0.54 0.57 0.6 0.64 0.68 0.71 0.78 Econ 0.29 0.39 0.42 0.46 0.48 0.5 0.53 0.55 0.58 0.63 ETCVN - - - 0.6 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8 Echọn 0 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8 II.4. Tính chiều dài đường cong chuyển tiếp đoạn vuốt nối siêu cao. - Chiều dài tối thiểu của đường cong chuyển tiếp xác định theo công thức: Lct = RI V 47 3 (m) Trong đó: V: Tốc độ xe chạy. V = 60 Km/h I : Độ tăng gia tốc ly tâm trong đường cong chuyển tiếp I = 0,5 m/s3 R: Bán kính đường cong tròn cơ bản. - Chiều dài đoạn vuốt nối siêu cao. Lnsc =   n sc i iEB . B là chiều rộng mặt đường B = 7 ( m ) E:là độ mở rộng phần xe chạy lấy như bảng1.3 in : Độ dốc nâng siêu cao (%). in = 0,5% isc : Độ dốc siêu cao thay đổi trong khoảng 0,02 0,06. Giá trị Lchọn thoả mãn Lchọn=max{Lct,Lnsc} và >15m. Kết quả tính toán ở bảng 1.6 Bảng1.6 Rtd(m) 500 500á 285 285á 250 250á 220 220á 200 200á 185 185á 170 170á 155 155á 145 145á 125 Isc(%) -2 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 m 0.08 0.08 0.089 0.098 0.106 0.115 0.124 0.133 0.141 0.150 Lct(m) 20 35 40 45 50 50 55 60 65 75 Lnsc(m) - 30 40 50 55 65 70 80 90 95 Echọn 0.35 0.5 0.5 0.6 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8 Lchọn 20 35 40 50 55 65 70 80 90 95 II.2.7.Chiều dàI tối thiểu của đoạn thẳng chêm giữa hai đường cong nằm: 2 21 LLm  , m. L1-Chiều dàI chọn bố trí đoạn nối siêu cao hoặc đường cong chuyển tiếp ứng với bán kính R1. L2-Chiều dàI chọn bố trí đoạn nối siêu cao hoặc đường cong chuyển tiếp ứng với bán kính R2. Giá trị L1,L2 lấy trong bảng1.6. Vì chưa cắm tuyến cụ thể trên bình đồ,nên chưa biết cụ thể bán kính R1,R2 ,do vậy để tiện cho thiết kế về sau ta lập bảng ghép nhóm bán kính để tìm ra trị số m tương ứng . -Với 2 đường cong cùng chiều ta có giá trị tương ứng trong bảng 1.7 Bảng 1.7 R1 R2 145á 125 155á 145 170á 155 185á 170 200á 185 220á 200 250á 220 285á 250 500á 285 500 145á125 95 95 90 85 80 75 75 70 70 60 155á145 95 90 85 80 80 75 70 65 65 55 170á155 90 85 80 75 75 70 65 60 55 50 185á170 85 80 75 70 65 60 60 55 55 45 200á185 80 80 75 70 65 60 60 55 50 45 220á200 75 75 70 65 60 55 55 50 45 35 250á220 75 70 65 60 60 55 50 45 45 35 285á250 70 65 60 55 55 50 45 40 35 30 500á285 65 65 60 55 50 45 45 40 35 30 500 60 55 50 45 45 35 35 30 30 20 -Với 2 đường cong nằm bán kính ngược chiều nhau thì đoạn chêm phải thoả mãn các yêu cầu sau đây: +Theo TC[1]: - Đoạn chêm đủ dài để bố trí các đường cong chuyển tiếp - Không nhỏ hơn 2V(m) giữa 2 đường cong ngược chiều(V tốc độ tính toán). - Chiều dài đoạn chêm nên lớn hơn 200m để đảm bảo về cảnh quan và thị giác. II.6. Xác định bán kính tối thiểu đường cong đứng. II.6.1. Đường cong đứng lồi tối thiểu. Bán kính tối thiểu được tính với điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều. ( Ở đây theo TCVN lấy d2 =0,00m ) d : chiều cao mắt người lái xe so với mặt đường d = 1,2m S1 = 75m  2,1.2 752 min  låiR = 2345 (m) Theo quy phạm låiRmin = 2500 (m) Chọn låiRmin = 2500 (m) II.6.2. Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu Được tính theo 2 điều kiện: - Theo điều kiện giá trị vượt tải cho phép của lò xo nhíp xe và không gây cảm giác khó chịu cho hành khách. R = 5,6 60 5,6 22  V = 553,8 (m).Quy tròn R=555m. d SR loi 2 2 1 min  - Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm. R = ) 2 .(2 1 2 1 SinSh S  hd : chiều cao đèn pha hd = 0,75  : góc toả của pha đèn chiều đứng =1 0 R = )1.7575,0(2 75 0 2 Sin = 1370,0 (m) Theo quy phạm lâmRmin = 1500 (m). Chọn lâmRmin = 1500 (m). Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật sẽ sử dụng trong thiết kế Số TT Các chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị Theo tính toán Theo quy phạm Kiến nghị chọn thiết kế 1 Cấp quản lý III III III 2 Cấp kỹ thuật Km/h 60 60 60 3 Lưu lượng xe năm thứ 20 xcqđ/ngđ 1700 1000300 0 1700 4 Vận tốc thiết kế Km/h 60 60 5 Bề rộng 1 làn xe m 4,26 3,5 3,5 6 Bề rộng phần xe chạy m 8,52 7,0 7,0 7 Bề rộng nền đường m 13,52 12 12 8 Bề rộng lề gia cố m 2x2 2x2 9 Bề rộng lề đất m 0.5x0.5 0.5x0.5 10 Bề rộng dải dẫn hướng 11 Số làn xe Làn 1 2 2 12 Bán kính đường cong nằm min m 135 125 125 13 Bán kính không siêu cao m 475 500 500 14 Bán kính đường cong nằm ban đêm m 1125 1125 1125 15 Tầm nhìn 1 chiều m 65 75 75 16 Tầm nhìn 2 chiều m 120 150 150 17 Tầm nhìn vượt xe m 360 350 350 18 Bán kính đường cong đứng lồi min m 2345 2500 2500 19 Bán kính đường cong lõm min m 1370 1500 1500 20 Độ dốc dọc lớn nhất 0/00 70 70 21 Dốc ngang lề đất 0/00 60 60 22 Dốc ngang mặt đường& lề gia cố 0/00 20 20 23 Độ mở rộng trên đường cong nằm m Chỉ tiêu xem bảng 1-5 24 Chiều dài đường cong chuyển tiếp Chỉ tiêu xem bảng 1-6 25 Chiều dài đoạn thẳng chêm -Giữa 2 đường cong cùng chiều - Giữa 2 đường cong ngược chiều Chỉ tiêu m xem bảng 120 1-7 120 26 Tần suất lũ thiết kế cống, rãnh % 4 4 Các chỉ tiêu kỹ thuật ở đây đều được chọn theo kiến nghị trong TCVN 4054-98 nhằm cải thiện nâng cao chất lượng đường (trường hợp giá trị tính toán nhỏ hơn kiến nghị trong TCVN 4054-98) hoặc có xét đến điều kiện kinh tế và kinh nghiệm khai thác đường nhiều năm cũng như dòng xe phổ biến ở Việt Nam (trường hợp giá trị tính toán lớn hơn tiêu chuẩn). Chương II GIẢI PHÁP THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ Thiết kế tuyến, cần chú ý thể hiện sự đều đặn, hài hòa với khung cảnh thiên nhiên, giảm tối thiểu vốn đầu tư ban đầu, giữa gìn môi sinh môi trường, tạo điều kiện thuận lợi cho thi công. Mặt khác, giữa các công việc thiết kế tuyến trên bình đồ, trắc dọc và trắc ngang có liên quan chặt chẽ với nhau. Vì vậy phải thiết kế phối hợp giữa các yếu tố trên. Song để tiện lợi trong quá trình thiết kế, thì đầu tiên ta vạch các hướng tuyến trên bình đồ thông qua các đường dẫn hướng tuyến. I. Vạch các phương án tuyến trên bình đồ và lựa chọn sơ bộ I.1. Lựa chọn cách đi tuyến. Trên bản đồ địa hình, cao độ điểm A là 195(m) Cao độ điểm B là 200 (m) Khoảng cách giữa A và B tính theo chiều dài đường chim bay là 3000m. Với địa hình đồi thoải có thể sử dụng lối đi tự do, cố gắng bám sát đường chim bay, tránh tổn thất cao độ không đáng có. Với những đoạn khó khăn về độ cao ta có thể dùng đường dẫn hướng tuyến dốc đều trên bản đồ, bằng cách đi bước compa cố định có chiều dài:   H i Md . 1 (cm) Trong đó: H là chênh cao giữa hai đường đồng mức liên tiếp H = 5 (m) M 1 : tỷ lệ bản đồ( M 1 = 10000 1 ). id : độ dốc đều Thực tế: id = imax - i' i' : độ dốc dự phòng rút ngắn chiều dài tuyến sau khi thiết kế i'  0,02 10000 1. )02,007,0( 5   = 1.00 cm (trên bản đồ). Tại những vùng địa hình thoải tranh thủ sử dụng đường cong có bán kính lớn sao cho tuyến uốn lượn mềm mại phù hợp với cảnh quan thiên nhiên. I.2. Vạch các phương án tuyến. Với cách đi tuyến như trên, kết hợp với các chỉ tiêu kỹ thuật trên bình đồ chọn tuyến ta có thể vạch được các phương án tuyến sau: * Phương án I Bắt đầu từ A, men theo sườn núi đến B. Tuyến uốn lượn mềm mại, bám sát đường đồng mức, không tổn thất cao độ. * Phương án II Xuất phát từ A, men theo sườn núi tiếp đó vượt đèo ở phía bên kia núi, men theo các sườn núi kế tiếp tới B. * Phương án III Xuất phát từ A, men theo sườn núi tiếp đó đi xuống thung lũng vượt đèo ở phía bên kia núi, men theo các sườn núi kế tiếp tới B. * Phương án IV Xuất phát từ A, men theo sườn núi tiếp đó vượt thung lũng sang phía bên kia sườn núi, men theo các sườn núi kế tiếp tới B. * Phương án V Xuất phát từ A, men theo sườn núi tiếp đó đi xuống thung lũng vượt đèo ở phía bên kia núi, men theo các sườn núi kế tiếp tới B. Phương án III, IV, V đưa ra chỉ mang tính chất tham khảo. Ta chọn 2 phương ánI, II để so sánh. I.3. So sánh sơ bộ các phương án tuyến. Bảng 2.1 Chỉ tiêu so sánh Phương án I II Chiều dài tuyến. 3227 3183 Hệ số triển tuyến 1,14 1,13 Số đường cong nằm 13 12 Số công trình cầu nhỏ 0 0 Số công trình cống 23 21 Bảng thiết kế chi tiết các cọc phương án I, II thể hiện tại phụ lục I chương 2 II. Tính toán các trị số trên mỗi phương án. Xác định các yếu tố của đường cong Chiều dài đường cong K= 180 ..  R Phân cự P=R. )1 )2/cos( 1(   Chiều dài đoạn tiếp tuyến T=R.tg(/2) BẢNG CÁC THÔNG SỐ ĐƯỜNG CONG NẰM Phương án I Thứ tự Lý trình đỉnh Góc  (độ) R (m) T (m) P (m) K (m) D (m) Trái Phải 1 KM0 + 65.37 36.1 150 48.86 7.76 94.46 3.25 2 KM0 + 274.35 29.28 130 33.94 4.36 66.40 1.48 3 KM0 + 503.84 50.43 130 61.18 13.68 114.36 7.99 4 KM0 + 728.70 32.34 130 37.67 5.35 73.34 2.01 5 KM0 + 886.00 10.97 350 33.59 1.61 66.98 0.21 6 KM1 + 115.59 22.58 300 59.86 5.91 118.17 1.55 7 KM1 + 348.84 18.49 200 32.54 2.63 64.51 0.57 8 KM1 + 560.53 26.49 150 35.29 4.09 69.32 1.26 9 KM1 + 747.91 17.55 140 21.60 1.66 42.86 0.34 10 KM1 + 945.75 37.77 135 46.16 7.67 88.95 3.36 11 KM2 + 541.49 17.4 250 38.25 2.91 75.88 0.59 12 KM2 + 777.73 51.35 180 86.48 19.70 161.24 11.72 13 KM3 + 55.85 16.04 250 35.21 2.47 69.95 0.46 Phươngán II Thứ tự Lý trình Góc  (độ) R (m) T (m) P (m) K (m) D (m) Trái Phải 1 KM0 + 65.37 36.1 150 48.84 7.76 94.46 3.25 2 KM0 + 274.35 29.28 130 33.94 4.36 66.4 1.48 3 KM0 + 503.84 50.43 130 61.18 13.68 114.36 7.99 4 KM0 + 728.70 32.34 130 37.67 5.35 73.34 2.01 5 KM0 + 886.00 10.97 350 33.59 1.61 66.98 0.21 6 KM1 + 123.61 38.54 160 55.91 9.49 107.57 4.24 7 KM1 + 635.13 15.34 400 53.84 3.61 107.04 0.64 8 KM1 + 894.95 15.84 500 69.52 4.81 138.16 0.89 9 KM2 + 283.14 30.89 130 35.90 4.87 70.05 1.75 10 KM2 + 474.59 25.25 130 29.10 3.22 57.26 0.94 11 KM2 + 733.04 51.35 180 86.48 19.70 161.24 11.72 12 KM3 + 11.41 16.04 250 35.21 2.47 69.95 0.46 Chương III GIẢI PHÁP QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC, TÍNH TOÁN THỦY VĂN VÀ XÁC ĐỊNH KHẨU ĐỘ CÁC CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC I. Tính toán thủy văn Lưu lượng mưa tính toán lớn nhất Qmax được xác định theo 22TCN 220-95 của Bộ Giao Thông Vận Tải Việt Nam “Tính các đặc trưng của dòng chảy lũ”[28]: Qp%= AP.F . ..HP(m3/s) Trong đó: F : Diện tích lưu vực (Km2) P% : Tần suất lũ tính toán. Với đường cấp III lấy P = 2%  : Hệ số dòng chảy lũ. Xác định theo bảng 9-7[5]. Phụ thuộc vào đặc trưng lớp phủ bề mặt lưu vực, diện tích lưu vực, chiều dầy lượng mưa. =0.85.  : Hệ số triết giảm do ao hồ, đầm lầy. Lấy theo bảng 9-5[4]  =0.55 HP% : Lượng mưa ngày ứng với tần suất P%=2%. Tra phụ lục 15 [5] ứng với vùng Hà Nam ta có Hp= 322 mm. AP% : Mô đun dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế trong điều kiện  = 1. Xác định theo phụ lục 13[5], AP% = f(vùng mưa, ls,  ). Để tính toán Q ta phải xác định : + Chiều dài sườn dốc lưu vực : bsd= )(8.1 Ll F  trong đó : l là tổng chiều dài suối nhánh (km) (chỉ tính với các suối có chiều dài lớn hơn 0,75 chiều rộng trung bình của lưu vực B ). L là tổng chiều dài suối chính (km). Đối với lưu vực có 2 mái dốc : B= F L2 (km) Đối với lưu vực có 1 mái dốc : B= F L (km) và trị số bsd xác định theo công thức trên nhưng thay hệ số 1,8 bằng hệ số 0,9. + Xác định đặc trưng địa mạo của sườn dốc lưu vực : bsd0,6 sd = msd.Isd0,3(.HP)0,4 Isd là độ dốc của sườn lưu vực tính theo phần nghìn, xác định trên thực tế địa hình. msd là hệ số nhám sườn dốc xác định theo bảng 9-9[5].Lấy msd =0.15 + Xác định thời gian tập trung nước  theo phụ lục 14 [5]. với  =f(vùng mưa, sd). + Xác định hệ số đặc trưng địa mạo của lòng sông, suối theo công thức : 1000L ls= mls.Ils1/3F1/4(.HP)1/4 trong đó : L là tổng chiều dài suối chính (km),phụ thuộc vào lưu vực. Ils là độ dốc lòng suối chính, tính theo phần nghìn. mls là hệ số nhám của lòng suối xác định theo bảng 9-10 [4].Lấy mls =11 Sau khi xác định được tất cả các hệ số trên thay vào công thức tinh Q ta xác định được lưu lượng Qmax. Kết quả tính toán chi tiết được thể hiện tại phụ lục 1 chương 3.1. Sau khi chọn khẩu độ cống, ta xác định cao độ khống chế trên cống bằng cách vẽ các trắc ngang tại vị trí cống. Cụ thể xem trong phụ lục I chương 3.2. Bảng tổng hợp tính toán lưu lượng Q chọn khẩu độ cống và tính các yếu tố thuỷ lực cống PAI Bảng 3-1 Tên cống Lý trình F (Km2) Q (m3/s)  H (m) V (m/s) Cao độ kc (m) C1 Km0+278.10 0.0443 0.361 0.75 0.69 1.92 10.39 C2 Km0+393.59 0.0400 0.661 1 0.71 1.83 10.86 C3 Km0+525.32 0.0413 0.22 0.75 0.60 1.81 9.65 C4 Km0+666.12 0.0718 0.281 0.75 0.66 1.86 13.44 C5 Km0+955.74 0.0314 0.246 0.75 0.65 1.83 21.68 C6 Km1+115.54 0.0508 0.472 1 0.64 1.72 21.35 C7 Km1+291.25 0.0718 0.92 1 0.87 2.09 25.10 C8 Km1+378.64 0.0508 0.241 0.75 0.65 1.83 24.85 C9 Km1+504.75 0.0632 1.735 2x1 1.20 3.08 25.00 C10 Km1+679.54 0.1043 0.386 0.75 0.70 1.94 20.00 C11 Km1+919.30 1.1138 0.314 0.75 0.64 1.89 14.50 C12 Km2+174.23 2.3338 0.25 0.75 0.65 1.83 14.40 C13 Km2+465.73 0.2680 0.257 0.75 0.65 1.84 14.30 C14 Km2+633.04 0.1522 10.625 3x1.75 1.24 2.67 13.36 C15 Km2+853.30 2.0528 8.994 3x1.5 1.22 2.73 9.45 C16 Km2+925.64 2.0430 0.38 0.75 0.70 1.94 9.45 C17 Km3+20.89 0.4902 0.264 0.75 0.66 1.84 9.43 C18 Km3+393.55 0.6458 1.699 2x1 0.82 2.02 5.09 C19 Km3+847.44 4.7371 0.187 0.75 0.63 1.78 4.40 PAII Tên cống Lý trình F (Km2) Q (m3/s)  H (m) V (m/s) Cao độ kc (m) C1 Km0+52.42 0.0290 0.361 0.75 0.69 1.92 195.19 C2 Km0+177.51 0.0643 0.661 1 0.71 1.83 195.67 C3 Km0+400.00 0.0159 0.220 0.75 0.60 1.81 195.46 C4 Km0+582.85 0.0195 0.281 0.75 0.66 1.86 195.02 C5 Km0+600.00 0.0178 0.246 0.75 0.65 1.83 195.44 C6 Km0+827.91 0.0387 0.472 1 0.64 1.72 195.46 C7 Km1+7.74 0.0883 0.920 1 0.87 2.09 195.03 C8 Km1+314.35 0.2048 2.049 2x1.25 0.86 2.02 193.04 C9 Km1+444.54 0.0531 0.568 1 0.66 1.69 191.84 C10 Km1+556.70 1.9688 11.334 3x1.75 1.50 2.74 190.51 C11 Km1+749.84 0.0225 0.281 0.75 0.66 1.86 189.23 C12 Km1+800.00 0.0128 0.179 0.75 0.63 1.77 189.25 C13 Km1+919.94 0.0167 0.222 0.75 0.64 1.81 189.97 C14 Km2+20.29 0.0214 0.296 0.75 0.67 1.87 189.57 C15 Km2+113.26 1.0828 6.827 3x1.5 1.22 2.44 189.24 C16 Km2+433.14 0.0807 0.907 1 0.86 2.08 189.50 C17 Km2+624.03 0.0166 0.187 0.75 0.63 1.78 192.85 C18 Km2+763.65 0.0066 0.060 0.75 0.59 1.68 195.64 C19 Km2+855.94 0.0014 0.024 0.75 0.57 1.65 195.92 C20 Km2+43.87 0.0226 0.266 0.75 0.66 1.85 196.99 C21 Km2+107.78 0.0182 0.230 0.75 0.64 1.82 197.40 Chương IV GIẢI PHÁP THIẾT KẾ TRẮC DỌC ,TRẮC NGANG VÀ TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP A-Thiết kế trắc dọc I. Các yêu cầu Sau khi chọn được ra 2 phương tuyến trên bình đồ, tiến hành lên mặt cắt dọc các phương án đó, tại các cọc 100m (cọc H), cọc khống chế (điểm đầu, điểm cuối, cầu, cống .....), các cọc 50m sau đó nghiên cứu kỹ địa hình để vạch đường đỏ cho phù hợp với các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật. Khi thiết kế đường đỏ cần chú ý kết hợp thiết kế Bình đồ - Mặt cắt dọc - Mặt cắt ngang cho phù hợp làm cho tuyến hài hoà, tránh bóp méo về mặt thị giác. Đảm bảo cho tuyến khi đưa vào sử dụng đạt được các chỉ tiêu An Toàn - ÊmThuận - Kinh Tế. I.1. Các số liệu thiết kế +) Bình đồ phương án tuyến tỷ lệ 1/10000 với H = 5 (m). +) Các số liệu địa chất thuỷ văn +) Các số liệu về thiết kế bình đồ, thiết kế thoát nước. I.2. Trình tự thiết kế Dựa vào bình đồ tuyến, xác định cao độ các cọc H100, Km, cọc địa hình, cọc đường cong, sau đó phân trắc dọc tự nhiên thành các đoạn đặc trưng về địa hình qua độ dốc sườn dốc tự nhiên xác định cao độ, vị trí khống chế : cao độ điểm đầu, điểm cuối, cao độ khống chế qua cầu, cống . Xác định các điểm mong muốn : điểm đào đắp kinh tế, cao độ đào đắp đảm bảo điều kiện thi công cơ giới, trắc ngang chữ L. I. Phân độ dốc ngang các phương án tuyến và xác định cao độ đào đắp kinh tế. Dựa vào bình đồ tuyến sơ bộ phân độ dốc ngang của các phương án tuyến ( Kết quả chi tiết thể hiện tại phụ lục 1 chương 2 ) BẢNG CHIỀU CAO ĐÀO ĐẮP KINH TẾ Ingang sườn núi(%) H kinh tế Đào Đắp 9.6 0.25 5.8 0.15 6.15 0.25 11.2 0.45 8.7 0.3 0.3 10.5 0.6 0.4 9.7 0.6 0.35 15.2 0.65 10.1 0.4 7.6 0.3 8.9 0.3 12.9 0.55 II. Thiết kế đường đỏ. Sau khi có các điểm khống chế (cao độ điểm đầu tuyến, cuối tuyến, điểm khống chế qua cầu cống ,đường giao khác mức ...) và điểm mong muốn(hkt), trên đường cao độ tự nhiên ta tiến hành thiết kế đường đỏ. * Các yêu cầu khi thiết kế đường đỏ. +) Đường đỏ thiết kế phải lượn đều với độ dốc hợp lý. +) Trong phạm vi có thể, tránh dùng những đoạn dốc ngược chiều khi tuyến đang liên tục lên hoặc liên tục xuống. Các đoạn đổi dốc không nhỏ hơn 150m. +) Nền đường đào và nửa đào nửa đắp nên thiết kế với độ dốc dọc nhỏ hơn 5 (cá biệt 3). +) Hạn chế đoạn tuyến đi với độ dốc max, trong các trường hợp đường có nhiều xe thô sơ và xe đạp nên dùng độ dốc i < 4% +) Tránh đổi dốc lõm trong các nền đường đào. +) Tránh thoát nước từ nền đắp thấp sang nền đào. +) Đường cong đứng bố trí ở những chỗ đổi dốc mà i1 - i2  1% với đường cấp III. +) Phải đảm bảo cao độ của những điểm khống chế. +) Khi vạch đường đỏ cố gắng bám sát những cao độ mong muốn để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và điều kiện thi công. +) Kẻ đường đỏ tiến hành theo phương pháp đường bao ( có đường đào xen kẽ với đường đắp ) bám theo địa hình thiên nhiên. Sau khi thiết kế xong đường đỏ ta tiến hành tính toán các cao độ đào đắp, cao độ thiết kế tại tất cả các cọc. Kết quả thiết kế đường đỏ được thể hiện trên bản vẽ trắc dọc số 1 và số 2 và phụ lục 1 chương 4.1. IV. Thiết kế đường cong đứng. Theo quy phạm, đối với đường cấp III, tại những chỗ đổi dốc trên đường đỏ mà hiệu đại số giữa 2 độ dốc  1% cần phải tiến hành bố trí đường cong đứng để đảm bảo tầm nhìn, êm thuận, an toàn xe chạy và sự hài hòa của tuyến đường. Theo tiêu chuẩn kỹ thuật đề ra ở chương I: Bán kính đường cong đứng lõm min R lom~ min = 1000m Bán kính đường cong đứng lồi min Rlåimin = 2500m Các yếu tố đường cong đứng được xác định theo các công thức sau: K = R (i1 - i2) (m) T = R i i1 2 2     (m); P = T R 2 2 (m) Trong đó: i : Độ dốc dọc (lên dốc lấy dấu (+), xuống dốc lấy dấu (-)) (%) K : Chiều dài đường cong (m) T : Tiếp tuyến đường cong (m) P : Phân cự (m) Kết quả tính toán đường cong đứng được thể hiện tại phụ lục 1 chương 4-3 Sau khi thiết kế mặt cắt dọc, tiến hành thiết kế mặt cắt ngang và tính toán khối lượng đào đắp... B-Thiết kế trắc ngang IV. Các nguyên tắc thiết kế mặt cắt ngang. Trong quá trình thiết kế bình đồ và trắc dọc phải đảm bảo những nguyên tắc của việc thiết kế cảnh quan đường, tức là phải phối hợp hài hòa giữa bình đồ, trắc dọc và trắc ngang. Ứng với mỗi sự thay đổi của địa hình có các kích thước và cách bố trí lề đường, rãnh thoát nước, công trình phòng hộ khác nhau. Căn cứ vào cấp hạng đường và điều kiện địa hình cũng như tiêu chuẩn kỹ thuật đề ra, mặt cắt ngang được thiết kế với quy mô như sau. * Chiều rộng mặt đường B = 7 (m). * Chiều rộng lề đường 2x2,5 = 5 (m). * Mặt đường&lề gia cố bằng bê tông át phan có độ dốc ngang 2%, độ dốc lề đất là 6%. * Mái dốc ta luy nền đắp 1:1,5 * Mái dốc ta luy nền đào 1 : 1,5 * Ở những đoạn có đường cong, tùy thuộc vào bán kính đường cong nằm mà có độ mở rộng khác nhau. * Rãnh biên thiết kế theo cấu tạo, sâu 0,5m, bề rộng đáy: 0,4m Trắc ngang điển hình được vẽ trên bản vẽ số 5 C. Tính khối lượng đào đắp : Thực tế địa hình không bằng phẳng nên việc tính toán khối lượng đào đắp rất phức tạp. Để đơn giản mà vẫn đảm bảo độ chính xác cần thiết ta áp dụng phương pháp sau : + ) Chia tuyến thành các đoạn nhỏ với các điểm chia là các cọc địa hình, cọc đường cong, điểm xuyên, cọc H100, Km; +) Trong các đoạn đó giả thiết mặt đất là bằng phẳng, khối lượng đào hoặc đắp như hình lăng trụ. Và ta tính được diện tích đào đắp theo công thức sau: Fđào tb = (Fiđào + Fi+1đào )/2 (m2) Fđắp tb = (Fiđắp + Fi+1đắp)/2 (m2) Vđào = Fđào tb .Li-i+1 (m3) Vđắp = 1,2Fđắp tb. Li-i+1 (m3) . ( Kết quả tính chi tiết khối lượng đào đắp được trình bày ở phụ lục 1 chương 4-2 ) Phương án I: + Vđào=7006.98 m3; Vđắp = 34058.56 m3 Phương án II: + Vđào=5801.29 m3; Vđắp = 33056.79 m3 Chương V XÁC ĐỊNH LƯỢNG TIÊU HAO NHIÊN LIỆU, THỜI GIAN XE CHẠY LÝ THUYẾT CHO CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ I. Lập đồ thị tốc độ xe chạy và thời gian xe chạy. I.1. Xác định tốc độ trên từng đoạn dốc theo điều kiện cân bằng sức kéo. Được xác định cho xe tải nặng có thành phần lớn nhất trong dòng xe, Vận tốc max của xe là Vmax = 65 (Km/h) . Đồng thời xác định cho cả xe con để tính Kat với Vmax = 80 (Km/h) D = f + i tra biểu đồ nhân tố động lực theo [3] ta xác định được Vcb. Với: f = f0 .{1+0,01.(V-50)} = 0,02.{1+0,01.(60-50)} = 0,022 I.1.2. Xác định tốc độ hạn chế. Tốc độ hạn chế là những nơi làn xe cần phải giảm tốc độ vì lý do an toàn cũng như đảm bảo êm thuận khi xe chạy. Tốc độ hạn chế tại: - Đường cong bán kính nhỏ: Vhc = )i(R127 sc - Tại các đường cong lồi, tầm nhìn bị hạn chế. - Tại các đường cong lõm, bán kính nhỏ: V = mo~lR S6  Rlâm.5,6 Do chọn đường cong đứng lồi và lõm có bán kính lớn nên xe không bị hạn chế tốc độ khi chuyển động trên đường cong đứng. I.1.3. Xác định các đoạn tăng giảm tốc Stg = )]([254 2 1 2 2 ifD VV TB   (m) Trong đó: Stg: Chiều dài đoạn tăng tốc hay giảm tốc (m) DTB: Trung bình nhân tố động lực giữa V1 và V2 f : Hệ số sức cản lăn. V1, V2 là vận tốc trước và sau khi giảm tốc độ. I.2. Trường hợp cần phải sử dụng hãm xe. Trường hợp này gặp phải khi xe đang chạy với tốc độ cao nhưng do điều kiện về đường xá, xe phải giảm tốc độ để đảm bảo rằng khi tới đoạn đường đang xét, tốc độ không nhỏ hơn tốc độ hạn chế đối với đoạn đường đó. Chiều dài đoạn hãm xe cần thiết xác định như sau: Sh = K. )i.(254 VV 22 2 1   - K : Hệ số sử dụng phanh lấy K = 1,3 -  : Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường  = 0,5. I.3. Lập đồ thị vận tốc lý thuyết cho từng phương án tuyến Biểu đồ vận tốc được lập cho xe tải vừa Zil150 là xe có thành phần lớn nhất trong dòng xe và xe con Volga là xe có tốc độ lớn theo hai chiều đi, về. Biểu đồ vận tốc được thể hiện trên bản vẽ số 1 và 2 II. Tính toán thời gian xe chạy lý thuyết và lượng tiêu hao nhiên liệu II.1.Tính thời gian xe chạy Thời gian xe chạy được tính theo công thức :T=  vi li Vận tốc xe chạy trung bình trên tuyến : Vtb=T li Kết quả: thời gian xe chạy trung bình và vận tốc xe chạy trung bình: TTBI = 3.05( phút) VTBI = 63.5 (km/h) TTBII = 3.00 ( phút) VTBII = 63.7 (km/h) Tính toán chi tiết được thể hiện tại phụ lục 1 chương 5-2 II.2.Tính toán lượng tiêu hao nhiên liệu Lượng tiêu hao nhiên liệu của xe chạy trên toàn tuyến thiết kế cũng là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá phương án tuyến về mặt kinh tế. Lượng tiêu hao nhiên liệu trên 100 km được xác định theo công thức sau đây: Q100 = ..10 . V Nq ce (l/100 km) (1) Trong đó: qc : Là tỷ suất tiêu hao nhiên liệu (g/mã lực giờ) Nc: Công suất của động cơ (mã lực) V : Tốc độ xe chạy (km/h)  : Tỷ trọng nhiên liệu ( = 0,9) Tỷ suất tiêu hao nhiên liệu qc thay đổi theo số vòng quay của động cơ và tuỳ theo mức độ mở bướm xăng. Khi mở 100% bướm xăng thì qc thay đổi từ 250  300 q/mã lực giờ. Công suất của động cơ tính theo công thức: Nc =          270 VifG 13 V..K 2 (mã lực) (1) Trong đó:  : là hệ số hiệu dụng của động cơ.  = 0,8 - 0,9 với ôtô tải [2]. G : Trọng lượng của ôtô khi chở hàng. K : là hệ số cản khí phụ thuộc vào độ nhám và hình dạng của xe (kg S2/m2)[2].  : là diện tích cản khí (m2) f : là hệ số cản lăn (f = 0,02) i : Độ dốc mặt đường. Để đánh giá chất lượng tiêu hao nhiên liệu cho các loại xe (Xe tải nặng chiếm tỷ lệ cao nhất) trong TP dòng xe, tính tiêu hao cho xe tải nặng với các đặc trưng sau đây: G = 8250 kg K = 0,06 (kgS2/m4)  = 4.85 m2 qc = 270 (g/mã lực giờ) Từ (1) thay vào (2) và biến đổi ta được: Q100 = ..270 qe          ifG 13 V..K 2 Lượng tiêu hao nhiên liệu trên đường xác định bằng cách tính Q100 cho từng đoạn ngắn, trên mỗi đoạn hệ số sức cản của đường không và tốc độ chạy cũng xem như không đổi. Q100i =0,123.[0,022.V2 + 8250(f  i)]. Lượng tiêu hao nhiên liệu trên đường khi đó sẽ là: Q100 = 100 L.Q ii100 (2) Trong đó: Li : Chiều dài từng đoạn ngắn (Km) Q100i : Lượng tiêu hao nhiên liệu tính cho 100 km ứng với đoạn Li (L/100km).Khi xuống dốc trị số Q100 lấy tối thiểu cho máy không bị chết Q100=3kg/100km. Kết qủa: QI =0.277(lit/km). QII =0.0.227(lit/km) Tính toán chi tiết tiêu hao nhiên liệu phụ lục I chương 5.2. Chương VI GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG I.Một số nguyên tắc khi thiết kế mặt đường 1. Nguyên tắc - Phải luôn có quan điểm thiết kế tổng thể nền mặt đường tức là phải sử dụng các biện pháp thích đáng để nâng cao cường độ và cải thiện chế độ thuỷ nhiệt của nền đất. - Phải chú ý đến phân kỳ xây dựng để lựa chọn chiến lược đầu tư. - Khi thiết kế mặt đường phải phù hợp với điều kiện thi công, kết cấu mặt đường phải đơn giản để thi công thuận lợi. 2. Căn cứ thiết kế - Căn cứ theo TC[2];Tài liệu[4];[24]. II. Tính toán kết cấu áo đường - Căn cứ vào các yêu cầu trên, căn cứ vào điều kiện thực tế của địa phương, đồng thời có xét đến tình hình mạng lưới đường hiện có trong vùng. Đề xuất dùng phương án áo đường mềm. - Tuyến đường thiết kế là đường cấp III do vậy căn cứ vào quy trình [2] đề xuất sử dụng áo đường cấp cao A1 ở năm cuối thời kỳ tính toán cho cả hai phương án đầu tư ( tập trung và phân kỳ ). - Đề xuất các giải pháp phân kỳ đầu tư và tiến hành luận chứng kinh tế lựa chọn giải pháp đầu tư. 1. Các thông số tính toán a, Đất nền và các chỉ tiêu của đất nền - Loại đất nền: đất á cát có độ ẩm tương đối W/Wnh = 0,6 - Độ chặt của đất K= 0,98. - Lực dính C=0,35 daN/cm2. - Góc nội ma sát 0= 200 ; - Môđuyn đàn hồi Eo=400 daN/cm2 ; b, Đặc trưng của một số vật liệu làm áo đường: Lớp Vật liệu E (daN/cm2) Ru C  K' Võng Trượt Kéo uốn daN/cm2 daN/cm2 độ 1 BTN hạt vừa 3000 2500 9000 14 3 1.6 2 3200 3200 3 Thấm nhập nhẹ 3200 3200 4 Đá dăm nước 3500 3500 5 Cấp phối đá dăm gia cố 6% XM 6000 6000 8 6 Cấp phối đá dăm loại I 3500 3500 7 Cấp phối đá dăm loại II 2500 2500 8 Cát đen gia cố XM 6% 1800 1800 1.5 9 Nền đất 400 400 0.35 20 c, Lưu lượng xe - Theo số liệu điều tra thì lưu lượng xe năm thứ 20 của tuyến đường là 1000 xe/ng.đêm. - Thành phần dòng xe bao gồm: + Xe tải nặng 10% + Xe tải vừa 40% + Xe tải nhẹ 20% + Xe con 30% - Quy luật tăng trưởng xe theo dạng hàm số mũ: Ni = N0 (1+q)t Trong đó: + Ni : lưu lượng xe năm thứ i, xe/ng.đêm + N0: lưu lượng xe đầu thời kỳ tính toán, xe/ng.đêm + q: Hệ số tăng trưởng xe hàng năm, q = 0,08 Lưu lượng xe năm thứ nhất là: N0= N20/ (1+0.08)20 = 215 xe/ng.đêm. Từ đó tính toán lưu lượng xe cho các năm thứ 5, năm thứ 10, năm thứ 15, kết quả: Bảng 6-1 N20 q N0 N5 N8 N10 N15 1000 0.08 215 316 398 464 682 d. Tải trọng trục tính toán Theo quy trình [2]thì tải trọng trục tính toán là tải trọng trục đơn: + Tải trọng trục tiêu chuẩn 10T. + Áp lực tính toán lên măt đường P = 6 daN/cm2. + Đường kính vệt bánh xe tương đương D=33 cm e, Lưu lượng xe tính toán Lưu lượng xe tính toán là số lượng xe đã qui đổi trong tương lai và sẽ chạy trên một làn xe có khả năng thông hành lớn nhất trong một ngày đêm. Hệ số qui đổi: a Q Q N N ai i tt tt i i i n            4 4 1 , . ai : Hệ số qui đổi tra bảng 3-2 [1] Bảng 6-2 Loại xe Volga Gaz51 Zil150 Maz200 Thành phần dòng xe(%) 30 20 40 10 Trọng lượng trục(T) 0.64 3.75 6.15 10.06 Hệ số quy đổi 0 0.02 0.25 1 Ni: Lưu lượng xe năm thứ i  : Hệ số xét đến sự phân bố làn xe:  = 0,55 Như vậy lưu lượng xe quy đổi về tải trọng xe tiêu chuẩn ở các năm tính toán như sau: ( tra bảng 3-3 [1]). Bảng 6-3 Năm 5 10 15 20 Loại xe % aI Nlt Nqđ Nlt Nqđ Nlt Nqđ Nlt Nqđ Gaz51 20 0.02 63.2 1.26 92.8 1.86 136.4 2.73 200 4 Zil150 40 0.25 126.4 31.6 185.6 46.4 272.8 68.2 400 100 Maz200 10 1 31.6 31.6 46.4 46.4 68.2 68.2 100 100 Tổng 64.46 94.66 139.13 204 Ntt=0.55xNqđ 35 52 77 112 Trong đó: K h h  1 2 và t E E  1 2 h1,h2 : là chiều dày lớp trên và lớp dưới của áo đường. E , E : là môđuyn đàn hồi của vật liệu lớp trên và lớp f. Xác định môđuyn đàn hồi yêu cầu Tuỳ thuộc vào lưu lượng xe tại các thời điểm tính toán khác nhau ta tính môđuyn đàn hồi để phục vụ cho việc tính toán áo đường theo các phương án đầu tư. Bảng 6- 4 Cấp đường Năm tt Loại mặt Lượng xe Xe/ng.đ Eyc daN/cm2 Emin daN/cm2 Echọn daN/cm2 III 10 A2 52 1105 1150 1150 III 15 A1 77 1406 1400 1406 III 20 A1 112 1486 1400 1486 2. Tính toán cường độ kết cấu áo đường theo các phương án đầu tư. A. Đầu tư tập trung.(15năm) Để lựa chọn kết cấu áo đường có chi phí xây dựng rẻ nhất đồng thời vẫn đảm bảo đáp ứng các yêu cầu đặt ra, tiến hành so sánh sơ bộ các kết cấu áo đường thông qua chi phí xây dựng ban đầu của từng kết cấu áo đường rồi chọn phương án áo đường có chi phí rẻ nhất Trên cơ sở đó đưa ra các giải pháp kết cấu áo đường loại A1 như sau: 2.1 Xác định bề dày các lớp vật liệu cấu tạo áo đường. Tầng mặt gồm hai lớp BTN hạt vừa và lớp thấm nhập nhẹ là đắt tiền, nên khi thiết kế nếu quá dầy sẽ không kinh tế. Vì vậy ta cố định chiều dầy của lớp BTN cùng với lớp thấm nhập nhẹ theo bề dày tối thiểu (Trên cơ sở môđuyn đàn hồi yêu cầu) rồi thay đổi và tính toán chiều dày các lớp dưới. - Tính toán lựa chọn giải pháp tốt nhất: Chuyển hệ nhiều lớp về hệ hai lớp bằng cách đổi các lớp kết cấu áo đường lần lượt hai lớp một theo thứ tự từ trên xuống theo công thức: E E K t Ktb         1 1 3 31 1 . / Sau đó xem lớp tương đương có chiều dày H = h 1 + h2 và trị số môđuyn đàn hồi Etb là lớp trên rồi tiếp tục quy đổi với lớp dưới về một lớp. Sau khi quy đổi xong cần nhân thêm hệ số  với Etb ta được trị số điều chỉnh E tbdc (trị số  phụ thuộc vào tỷ số H/D) E Etb dc tb . . - Tính toán lựa chọn giải pháp tốt nhất: Chọn h4 = 5cm ; h3 = 5cm ; 151,0 33 54  D h và 469.0 3000 1406 4  E Ech Tra toán đồ 3.3[1] ta có 435.0 4 4  E Ech . Suy ra Ech4=0,435.3000 = 1304(daN/cm2). 151,0 33 53  D h và 408,0 3200 1304 3 4  E Ech Tra toán đồ 3.3[5] ta có 385.0 3 3  E Ech .Suy ra Ech3=0,385.3200=1232(daN/cm2).Với giá trị Ech3=1232 daN/cm2, Tiến hành chọn móng kinh tế có kết cấu rẻ tiền nhất nhưng vẫn đáp ứng khả năng chịu lực . Bảng tính toán lựa chọn chiều dầy của hai lớp dưới Bảng6-5 Bảng so sánh giá thành các giải pháp(Đơn giá được lấy theo[24]) Bảng6-5 Giải pháp h2 G2 đ/100m 2 h1 G1 đ/100m2 G đ/100m2 Chọn I Đá dăm gia cố 6%XM Cấp phối đá dăm loại II 10 2866054 23 3694441 6560495 12 3439265 19 3051930 6491195 14 4012476 15 2409418 6421894  II Cấp phối đá dăm loại I Cấp phối đá dăm loại II 8 1272844 32 5140092 6412936 10 1591055 28 4497581 6088573 12 1909266 24 3855069 5764335  III Đá dăm nước Cát đen gia cố XM 10 1519150 37 4617699 6136849 Giải pháp h2 D h2 2 3 E Ech 2 2 E Ech 2chE 1 2 E Ech 1 0 E E D h1 1h I 10 0,303 0,205 0.14 840 0.34 0,160 0.68 23 12 0,364 0,205 0,13 780 0,31 0,160 0,56 19 14 0,424 0,205 0.11 660 0.26 0,160 0.48 15 II 8 0,242 0,352 0.3 1050 0,42 0,160 0.95 32 10 0,303 0,352 0.28 980 0,39 0,160 0.82 28 12 0,364 0,352 0.26 910 0.36 0,160 0.72 24 III 10 0,303 0,352 0.28 980 0.54 0,220 1.12 37 12 0,364 0,352 0.26 910 0.51 0,220 1 34 14 0,424 0,352 0.24 840 0.47 0,220 0.91 31 12 1848030 34 4243290 6091320 14 2123939 31 3868883 5992822  : Giải pháp chọn Nhận thấy phương án 3 của giải pháp II có kết cấu móng là rẻ nhất, G = 5764335 đ/100m2 nhỏ hơn phương án khác . Chọn phương án 3 của giải pháp II làm kết cấu cho phương án đầu tư tập trung một lần với thời gian so sánh là 15 năm. KÕt cÊu chän §Êt nÒn E=400(daN/cm) CÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i II E=2500(daN/cm) ThÊm nhËp nhÑ E=3200(daN/cm) 12 24 5 5 2 2 2 CÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i I E=3500(daN/cm)2 BTN h¹t võa E=3000(daN/cm)2 2.2 Kiểm tra kết cấu của giải pháp chọn theo 3 tiêu chuẩn trạng thái giới hạn. a. Kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi. Công thức tính: E E K t Ktb         1 1 3 31 1 . / Trong đó: d t h hK  và d t E Et  Quy đổi hệ bốn lớp về một lớp tương đương có Bảng 6-6 TT Lớp EI t Hi K Htbi Etb 2 BTN hạt vừa 3000 1.05 5 0,122 46 2870 3 Thấm nhập nhẹ 3200 1.139 5 0.139 41 2856 4 Cấp phối đá dăm loại I 3500 1.4 12 0,5 36 2809 5 Cấp phối đá dăm loại II 2500 24 - Xác định Ech 39,1 33 46  D H td . Nên Etb được nhân với hệ số  = 1,154 Ett = .Etb = 1,154. 2870 = 3312 daN/cm2 . Từ 39,1 33 46  D H td 121,0 3312 400 ' 0  ttE E . Tra toán đồ 3.3[1] được 44,0 tt ch E E  Ech = 0,45.Ett = 0,44.3312= 1457,3 daN/cm2 So sánh ta có Ech =1457,3 daN/cm2> Eyc =1406daN/cm2 do đó kết cấu áo đường đã chọn đảm bảo về tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép. b. Kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn đảm bảo chống trượt của nền đất và các lớp vật liệu rời rạc: b.1. Kiểm tra với nền đất Công thức tính: E E K t Ktb         1 1 3 31 1 . / Trong đó: d t h h K  và d t E Et  Quy đổi hệ bốn lớp về một lớp tương đương như trên ta có: Ett = 3312daN/cm2 - Xác định Ech Từ các số liệu: 39,1 33 46  D H td 28,8 400 3312 0  E Ett . Tra toán đồ H 3-7[1] ta các định được 126,06*021,0021,0  amamP   daN/cm2 Từ H = 46 cm;  = 200 Tra toán đồ 3.9[1] ta xác định được ab = - 0,0045 daN/cm2 Vậy:  = am+ ab= 0,126 - 0,0045 = 0,122 daN/cm2 . - Ứng suất cắt cho phép cuả nền đất: [] =K’.c Với: K K K n m Kkt ' . . , . , , . , ,    1 2 1 0 6 0 8 0 65115 1 1 0 642 Trong đó: n: hệ số vượt tải do xe chạy, n = 1,15 m: hệ số xét đến đk tiếp xúc của kết cấu trên thực tế không đúng như giả thiết(làm việc đồng thời hay chuyển vị tự do giữa các lớp) đối với nền đất lấy m = 0,65. K1: hệ số xét đến khả năng chống cắt dưới tác dụng cuả tải trọng trùng phục K1 = 0,6 K2: hệ số an toàn xét đến sự làm việc không đồng nhất cuả kết cấu K2 = 0,8. Kkt: hệ số xét đến yêu cầu khai thác Kkt = 1 Suy ra: [] =0,642.0,35 = 0,225 daN/cm2 So sánh thấy:  = 0,122daN/cm2 < [] = 0,225daN/cm2 . Nên nền đất đảm bảo điều kiện chống trượt. b. Kiểm tra điều kiện trượt của các lớp bê tông nhựa ở nhiệt độ cao Quy đổi hai lớp 1,2 và 3 về một lớp tương đương có: TT Lớp E T Hi K Htbi Etb 1 Thấm nhập nhẹ 3200 1.139 5 0.139 41 2856 2 Cấp phối đá dăm loại I 3500 1.40 12 0.5 36 2809 3 Cấp phối đá dăm loại II 2500 24 htb =41 cm và Etb = 2856 daN/cm2. Quy đổi lớp tương đương và nền về một bán không gian có: 24.1 33 41  D htd ; 14,0 2856 400  td d E E Tra toán đồ H. 3-3 [1] sẽ được: 43,02  td ch E E  Ech2 = 1228daN/cm2 Ta có 151,0 33 5  D H ; 44,2 1228 3000 .  mch tb E E Tra toán đồ 3-13[1] ta xác định được: 23,0 P ax  38.16.23,0 ax daN/cm 2   8,40,3*6,1'.  CK daN/cm2 So sánh có 38,1ax daN/cm 2 <   8,4 daN/cm2 nên lớp bê tông nhựa đảm bảo điều kiện chống trượt. d. Kiểm tra lớp bêtông nhựa theo điều kiện chịu kéo khi uốn. Quy đổi lớp tương đương và nền về một bán không gian có: 24.1 33 41  D htd ; 14,0 2856 400  td d E E Tra toán đồ H. 3-3[1] có: 43,02  td ch E E Suy ra: Ech2 = 1228 daN/cm2 - Lớp bê tông nhựa có: h4= 5cm Tra toán đồ 3-11[1] D h 2E Etb  * ku daN/cm2 ku = 1,15.p. *ku Ru daN/cm2 Kết luận 0.151 7.32 1.92 13.25 14 Đạt yêu cầu Vậy kết cấu của phương án đầu tư tập trung thoả mãn tất cả các tiêu chuẩn đề ra. B. Phương án đầu tư phân kỳ 1 .Giai đoạn I: Từ phương án đầu tư 1 lần, dựa vào thời hạn đại tu áo đường, lưu lượng xe hàng năm, cấp áo đường từng thời kỳ tiến hành chọn phương án đầu tư phân kỳ. Ta bóc lớp BTN ở trên rồi kiểm tra Moduyn đàn hồi xem lớp đó chịu được lưu lượng xe năm thứ bao nhiêu H=41cm vàE tb =2856daN/cm 2. Tra toán đồ 3-3[1]: D H b E dctb =b.E tb daN/cm2 dctbE E0 dc tb ch E E E ch daN/cm2 1.24 1.114 3183 0.216 0.42 1337 Nhận thấy kết cấu này có E ch quá lớn so với E yc đối vối loại mặt A2 (ứng với lưu lượng năm thứ 10). Như vậy để hợp lý ta giữ nguyên lớp thấm nhập nhẹ và giảm bớt chiều dày lớp cấp phối đá dăm loại I và tính toán đầu tư xây dựng với lưu lượng tính toán ở 10 năm đầu. Xácđịnh E mch. trên lớp cấp phối đá dăm loại II: h/D=24/33=0,73;E0/E3=400/2500=0,16. Tra toán đồ 3-3[1]:E 1ch /E3=0,35E 1ch =875daN/cm 2. Xác định chiều dày của lớp cấp phối đá dăm loại I Tra toán đồ 3-3[1] ta được 3 10 E E yc D h 3 2 E Ech E 2ch daN/cm2 2 2 E Ech 2 1 E Ech D h2 h 2 (cm) 0.359 0.152 0.32 1024 0.29 0.215 0.2 8 ThÊm nhËp nhÑ E=3200(daN/cm) BTN h¹t võa E=3000(daN/cm) CÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i I E=3500(daN/cm) §Êt nÒn E=400(daN/cm) CÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i II E=2500(daN/cm) 8 24 5 5 GDI-10n¨m ®Çu 2 2 2 2 2 2 II yc 2 ycE =1150daN/cm I 2 8 ThÊm nhËp s©u E=3200(daN/cm) E =1406daN/cm 1.1.Kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi Lớp vật liệu E T h i K h tbi E tbi Thấm nhập nhẹ 3200 1.17 5 0.16 37 2789 Cấp phối đá dăm loại I 3500 1.4 8 0.33 32 2727 Cấp phối đá dăm loại II 2500 24 Tra toán đồ 3-3[1], với h=37cm, E tb =2789 daN/cm 2 D H b E dc tb =b.E tb daN/cm2 dc tbE E0 dc tb ch E E E ch daN/cm2 E yc daN/cm2 Kết luận 1.12 1.114 3107 0.129 0.38 1180 1150 Đạt yêu cầu Như vậy E ch =1180daN/cm 2>E yc =1150 daN/cm 2.Sai số(1180-1150)/1150=2.6%. 1.2.Kiểm tra theo đIều kiện ổn định trượt của đất nền: Tra toán đồ 3-5[1] và 3-9[1]: Bảng tính toán theo điều kiện trượt D H b E dc tb =b.E tb daN/cm2 0E E dctb p ax ax daN/cm 2 H cm  av daN/cm 2 av + ax daN/cm 2 K ' xC daN/cm 2 1.12 1.136 3527.77 7.77 0.034 0.204 37 20 0 -0.03 0.174 0.225 t=tav+tax=0.204-0.03=0.174 daN/cm2<[t]=0.225 daN/cm2. Như vậy điều kiện trượt của đất nền đã thoả mãn. 2. Giai đoạn II: Mặt đường sau 10 năm sử dụng, cường độ giảm xuống còn 95% so với cường độ ban đầu. Ech10=0,95.1180=1121 daN/cm2. Bổ xung các lớp kết cấu mặt đường như sau: Bê tông nhựa hạt vừa E5=3000 daN/cm2 Thấm nhập sâu E4=3200 daN/cm2 Chọn h5=5cm, sau đó tìm chiều dày h4 h5 cm D h5 5 15 E E yc 5 5 E Ech Ech5 daN/cm 2 4 5 E Ech 4 10 E Ech D h4 h4 cm 5 0.151 0.469 0.435 1305 0.41 0.35 0.24 8 Vậy giai đoạn sau 10 năm kết cấu sử dụng cho mặt đường cấp cao A1 được gia cường thêm: h5=5cm Bê tông nhựa hạt vừa E5=3000 daN/cm2 h4=8cm Thấm nhập sâu E4=3200 daN/cm2 - Kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi. Lớp vật liệu E T hi K h tbi E tbi Thấm nhập nhẹ 3200 1.14 8 0.216 45 2834 Thấm nhập nhẹ 3200 1.17 5 0.16 37 2789 Cấp phối đá dăm loại I 3500 1.4 8 0.33 32 2727 Cấp phối đá dăm loại II 2500 24 Tra toán đồ3-3[1]: D H b E dc tb =b.E tb daN/cm2 dctbE E0 dc tb ch E E E ch daN/cm2 E yc daN/cm2 Kết luận 1.36 1.148 3253.43 0.123 0.44 1416.5 1400 Đạt yêu cầu - Kiểm tra đIều kiện trượt của lớp BTN hạt vừa: Quy đổi lớp tương đương và nền về một bán không gian Tra toán đồ 3-3[1] và toán đồ3-13[1] ta được: D H E td daN/cm tdE E0 td ch E E 2 E 2ch daN/cm h cm D h 2 1 chE E p ax ax daN/cm 2 2 2 1.36 2834 0.141 0.45 1275.3 8 0.242 2.35 0.35 2.1  62,16.27,0  ax daN/cm 2<  =4,8 daN/cm2. Vậy lớp BTN hạt vừa đảm bảo điều kiện chống trượt. - Kiểm tra điều kiện chịu kéo khi uốn của lớp BTN hạt vừa: Theo trên ta tính được Ech2=1275.3 daN/cm2. Tra toán đồ3-11[1]: D h 2ch u E E  * ku daN/cm2 ku = 1,15.p. *ku Ru daN/cm2 Kết luận 0.151 7.06 1.73 10.38 14 Đạt yêu cầu Bản vẽ mặt đường được trình bày trong bản vẽ số 4. Chương VII SO SÁNH , LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ÁO ĐƯỜNG Tiêu chuẩn chủ yếu để so sánh kinh tế là: Phương án áo đường được chọn phải có tổng chi phí xây dựng và khai thác 1km áo đường tính đổi về năm gốc Ptđ (năm bắt đầu đưa đường vào khai thác) có giá trị nhỏ nhất. Chi phi này bao gồm chi phí thường xuyên và chi phí tập trung.      ssss t 1t ttxtqd t 1t t qd txt qdqd r.CK)E1( C KP ; với t qd t E r )1( 1   Eqd - Tiêu chuẩn để quy đổi các chi phí không cùng thời hạn; Eqd = 0,08 Ctxt - Chi phí thường xuyên ở năm thứ t (đ/năm). Kqd - Tổng chi phí tập trung từng đợt cho xây dựng ban đầu, sửa chữa định kỳ(đại tu, trung tu) và cải tạo 1 km áo đường tính đổi về năm gốc. I. Xác định tổng chi phí tập trung quy đổi về năm gốc Ktđ   Øtt 1 ntrt qd trt idt 1 ndt qd dt nct qd ct 0qd )E1( K )E1( K )E1( K KK Trong đó: Ko: Chi phí đầu tư xây dựng 1km kết cấu áo đường ban đầu (đ/km) Kct : Chi phí cải tạo nâng cấp đường trong thời gian khai thác tính toán kđt : Chi phí 1 lần đại tu áo đường đ/km tra bảng 4.3.3[8] ktrt : Chi phí 1 lần trung tu áo đường đ/km tra bảng 4.3.3[8] nđt , ntrt : Là số năm tính từ khi bắt đầu đưa công trình vào sử dụng (năm gốc) tới năm bỏ vốn cải tạo hoặc đại tu hoặc trung tu mặt đường. ict, idt, itrt: Là số lần đại tu và trung tu mặt đường trong thời gian khai thác (thời gian tính toán) 1.Xác định K0 . Dựa vào tài liệu[24] ta có a. Với phương án đầu tư 1 lần Bảng tính toán đơn giá xây dựng 1m2 áo đường Bảng 7- 1 Lớp Tên vật liệu H (cm) Đơn giá từng lớp (đ/m2) Vật liệu Nhân công Máy 4 Bê tông nhựa hạt vừa 5 37438.7 250 8632.7 3 Thấm nhập nhẹ 5 29094.1 1566.9 2856.9 2 Cấp phối đá dăm loại I 12 18216 71.4 805.2 1 Cấp phối đá dăm loại II 24 36432 126.6 1992.1 Tổng cộng 46 121180.8 2014.9 12294.8 b. Với phương án đầu tư phân kỳ Đơn giá xây dựng 1m2 áo đường Bảng 7-2 Lớp Tên vật liệu H (cm) Đơn giá từng lớp(đ/m2) Giai đoạn I Giai đoạn II VL NC M VL NC M 5 BTN hạt vừa 5 37438.7 250 8632.7 4 Thấm nhập sâu 8 30911 1893.7 3609.2 Láng nhựa 2 12741 97.4 183.6 3 Thấm nhập nhẹ 5 29094.1 1566.9 2850.7 2 Cấp phối ĐD loại I 8 12144 47.6 536.8 1 Cấp phối ĐD loại II 24 36432 126.6 1992.1 Tổng cộng 1m2 áo đường 90411.1 1838.5 5563.2 68349.7 2144 12242 1.Xác định tổng chi phí K0 cho 1 km áo đường. Bảng 7-3 STT Các hạng mục chi phí Phương án đầu tư Tập trung Phân kỳ Giai đoạn I Giai đoạn II 1 Đơn giá xây dựng 1m 2 KC (đ/m 2 ) VL 121180.8 90411.1 68349.7 NC 2014.9 1838.5 2144.0 M 12294.8 5563.2 12242.0 2 Chi phí xây dựng trực tiếp 1km áo đường (đ/km) VL (A) 899161536 702494247 478447900 NC (B) 21910184 19991996 23314028 M (C ) 92088052 41668368 91692580 3 Tổng chi phí XD trực tiếp 1km(đ/km) D = A+B+C 1013159772 764154611 593454508 4 Chi phí chung (đ/km) E = 0,66B 14460721 13194717 15387258 5 Thu nhập chịu thuế tính trước (đ/km) H=0,06(D+E) 61657230 46640960 36530506 6 Giá trị dự toán xây lắp (đ/km) T=D+E+H 1089277723 823990288 645372272 7 Chi phí khác(đ/km) Khảo sát K1 =0,01T 10892777 8239903 6453723 Thiết kế K2 = 0,01T 10892777 8239903 6453723 Cộng K = K1+K2 21785554 16479806 12907445 Quản lý Q=0,01(T+K) 11110633 8404701 6582797 8 Tổng giá thành dự toán trước thuế(đ/km) T+K+Q 1122173910 848874795 664862514 9 Thuế giá tri gia tăng đầu ra(đ/km) 0.05(T+K+Q) 56108695 42443740 33243126 10 Tổng giá trị dự toán(đ/km) K0 1178282605 892618535 697205640 a.Đầu tư tập trung: K0 = 1180( tr.đ/km). b. Đầu tư phân kỳ: KI0 = 892.6( tr.đ/km). KII0= 697.2 ( tr.đ/km). 2. Xác định các thầnh phần chi phí khác (trung tu, đại tu) Theo tà1 liệu [1]với mặt đường BTN thời gian đại tu là 15 năm, thời gian trung tu là 5 năm, với tỉ lệ chi phí so với vốn ban đầu là: Chi phí đại tu : Kđt = 42%K0 Chi phí trung tu: Ktrt = 5.1%K0 Chi phí thường xuyên : Ctx = 0.55%K0 a. Với phương án đầu tư 1 lần: tss= 15 năm Với phương án này mặt đường là lớp bê tông nhựa có thời hạn trung tu là 5 năm thời hạn đại tu là 15 năm. Như vậy trong thời kỳ so sánh phương án áo đường tss= 15 năm có 2 lần trung tu và không có đại tu. Dựa theo bảng 5.1 [1] ta có: 0K%1.5trtK   Chi phí tập trung quy đổi về năm gốc    trt trt n t qd i trt qd E KK K 1 0 1 12501180 )08,01( 1 )08,01( 1 100 1,51180 105           x ( tr.đ/km).  Kqđ = 1250 (tr.đ/km). b. Với phương án đầu tư phân kỳ (5 + 10 năm) tss = 15 năm Giai đoạn I: 10 năm đầu tầng mặt là thấm nhập nhẹ trong thời gian này có 2 lần trung tu ở năm thứ 4 và 8. KtrtI = ( Ktrt4 + Ktrt8 )= 0,087.893.( 0.08)(1 8 1 0.08)(1 4 1    )= 99,08 (tr.đ/km). KqdI =KI0 + KtrtI =893.10 6 +99,08 =992.08 (tr.đ /km). Giai đoạn II: (5 năm tiếp theo) tầng mặt là lớp bê tông nhựa có thời hạn trung tu là 5 năm và thời hạn đại tu là 15 năm, do năm thứ 15 ta gia cường thêm áo đường cho năm thứ 20 nên giai đoạn này không có đại tu và trung tu KqdII = KIIqd+ KtrtII= )08.01( 697 10 10 6=323 ( tr.đ /km). Vậy chi phí quy đổi về năm gốc của phương án phân kỳ là Kqđ = KIqd + KqdII =992.08.10 6 +323.10 6 1315 ( tr.đ /km). II. Xác định tổng chi phí thường xuyên quy đổi về năm gốc          ss t 1t t td E1 Ctxt Cdt.M sst + S.Q sst .M q Trong đó: Ctxt : Chi phí thường xuyên gồm chi phí duy tu,tiểu tu hàng năm và chi phí vận tải hàng hoá hàng năm ở năm thứ t. C dt : Chi phí hàng năm cho duy tu,tiểu tu 1km kết cấu áo đường (do không có đơn giá cụ thể nên phải nhân tỷ lệ so với giá xây dựng ban đầu) M sst : Hệ số tính đổi phụ thuộc vào thời gian so sánh lấy theo bảng lập sẵn của GVC Nguyễn Hào Hoa. S : Chi phí vận tải 1tấn hàng hoá (đ/t.km). M q : Hệ số tính đổi phụ thuộc vào thời gian khai thác tính toán,hẹ số tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm q, hệ số quy đổi E qd . Lấy theo bảng lập sẵn của GVC Nguyễn Hào Hoa. 1.Tính chi phí hàng năm cho duy tu, sửa chữa nhỏ Cdt: Chi phí hàng năm cho duy tu 1km kết cấu áo đường xác định theo tỷ lệ % đối với K0 theo bảng 5.1 [1] + Với phương án đầu tư tập trung: Cdt= 0,55%.K0 = 0,0055.1180.10 6 =6.49.10 6 (đ/km).Thời gian so sánh là 15 năm .Tra bảng M sst =8.559. + Với phương án đầu tư phân kỳ GV P G P cdbd   Giai đoạn I: CdtI = 1.92%xK0I = 0.0192x893 = 17,15 (tr.đ/km). Thời gian so sánh là 10 năm .Tra bảng M sst =6.71. Giai đoạn II: CdtII = 0,55%xK0II = 0,0055x697 =3,83 (tr.đ/km). Thời gian so sánh là 5 năm .Tra bảng M sst =3.993. 2.Tính chi phí vận tải hàng hoá: S= (đ/T.km) Trong đó: β Hệ số sử dụng hành trình,β =0.65. γ - Hệ số sử dụng trọng tải, γ =0.9. V- Vận tốc xe chạy trung bình ,lấy bằng 0,7 tốc độ kỹ thuật(Bảng 5- 4,Quy trình[1]). V=0,7.35=24.5(km/h) G- Tải trọng trung bình các xe tham gia vận chuyển,G=   Ni Ni.Gi Ni-Số xe tải mỗi loại ở năm tương lai so sánh. Ta có: Tải nhẹ: G=2.5T; Tải trung: G=4T; Tải nặng: G=7T. G= 4(T) 0.1)0.4682(0.2 0,1.7)0,4.45682(0,2.2,    a.Xác định chi phí biến đổi: P bd = .a.r (đ/xe.km) Trong đó:- Hệ số xét đến chi phí khác, lấy =2.5. r- Giá nhiên liệu,lấy r=5400đ/lit. a- Lượng tiêu hao nhiên liệu trung bình, a= 2 III aa  = 252.0 2 227.0277.0   (lit/km) P bd =2,5.5400.0,252=3402(đ/xe.km). Do có sự ảnh hưởng của mặt đường nên phải nhân với hệ số tuỳ theo điều kiện địa hình và loại mặt đường theo bảng lập sắn của GVC Nguyễn Hào Hoa. + Đầu tư tập trung: Mặt đườngA1, P bd =1,01.3402=3436(đ/xe.km). + Đầu tư phân kỳ GĐI: Mặt đườngA2, P bd =1,09.3402=3708(đ/xe.km). + Đầu tư phân kỳ GĐII: Mặt đườngA1, P bd =1,01.3402=3436(đ/xe.km). b.Xác định chi phí cố định: Pcd: Chi phí này bao gồm các khoản khấu hao xe máy, lương lái xe, các khoản chi phí cho quản lý phương tiện được xác định theo định mức ở xí nghiệp ôtô vận tải. Tính theo công thức:    Ni Ni.Picd cd P Ni : Lưu lượng loại xe tải loại trong thành phần dòng xe (lấy ở năm tính toán tss) . Pcdi : Chi phí cố định cho loại xe thứ i tra bảng ta có Tải nhẹ : Pcđ = 25300 đ/xe.h Tải trung : Pcđ = 31944 đ/xe.h Tải nặng : Pcđ = 46768 đ/xe.h. P cd = )1,04,02,0(682 )46768.1,031944.4,025300.2,0(682   =32191(đ/xe.giờ). Như vậy chi phí vận tải hàng hoá cho: Phương án đầu tư tập trung: S= 2030 5,24.4.9,0.65,0 32191 4.9,0.65,0 3436  (đ/T.km). Phương án đầu tư phân kỳ GĐI: S= 2146 5,24.4.9,0.65,0 32191 4.9,0.65,0 3708  (đ/T.km). Phương án đầu tư phân kỳ GĐII: S= 2030 5,24.4.9,0.65,0 29299 4.9,0.65,0 3436  (đ/T.km). 3.Xác định khối lượng vận chuyển hàng hoá : Qn=365...G.Ntss (tấn) Trong đó chỉ có 70%Ni tham gia vào quá trình vận chuyển hàng hoá  : Hệ số sử dụng tải trọng  = 0,9  : Hệ số sử dụng hành trình  = 0,65 G : Tải trọng trung bình của ôtô chạy trên đường (T)    i N i .N i G G gi:tải trọng của các loại xe (không tính đến xe ) Tải nhẹ : Gi = 2,5 T (20%) Tải trung: Gi =4 T (40%) Tải nặng: Gi =7 T (10%) Thay vào công thức sau: 4 0,10,40,2 0,1x70,4x40,2x2,5 i N i .N i G G        (Tấn). Như vậykhối lượng vận chuyển hàng hoá cho: Phương án đầu tư tập trung: Tss = 15năm Qn=365x0,9x0,65x4x(682x0,7) = 407747,34(T).Tra bảng với q=0.08 suy ra M q =4,728. Phương án đầu tư phân kỳ GĐI: 10 năm đầu có Tss = 10 Qn=365x0,9x0,65x4x(464x0,7)=277411,7(T). Tra bảng với q=0,08 suy ra M q =4,632. Phương án đầu tư phân kỳ GĐII: 5 năm tiếp theo có Tss = 5 Qn=365x0,9x0,65x4x(682x0,7)=407747,34 (T).Tra bảng với q=0,08 suy ra M q =3,403. Từ các kết quả tính toán trên ta tính được tổng chi phí thường xuyên qui đổi về năm gốc theo công thức:   Mq.QnS.Mn.dtC tss 1t ttdE1 Ctxt    Bảng7-4 Hình thức đầu tư Tập trung Phân kỳ GĐI Phân kỳ GĐII C dt (đ/km) 6,49.10 6 17,15.10 6 3,83.10 6 Mt ss 8.559 6.71 3.993 S(đ/T.km) 2030 2146 2030 Q n (T) 407747,34 277411,7 407747,34 Mq 4.728 4.632 3.403  sst 1 Ctxt/(1+Etđ)t(đ/km ) 3913.10 6 2757,5.10 6 2816,8.10 6 Tổng hợp kết qủa tính toán kinh tế ta có bảng sau Bảng 7- 5 P/án Giai Đoạn Chỉ tiêu về Chi phí Đơn Vị Chi phí Chi phí Quy đổi N X I 15 năm Tập trung Kqđ Triệu đ/km 125 1250 Thường xuyên Ctx Triệu đ/km 3913 3913  XD & KT Triệu đ/km 4038 4038 II 10 năm đầu Tập trung Kqđ Triệu đ/km 992.08 992.08 Thường xuyên Ctx Triệu đ/km 2757,5 2757.5 5 năm Sau Tập trung Kqđ Triệu đ/km 697 323 Thường xuyên Ctx Triệu đ/km 2816.8 1305  XD & KT Triệu đ/km 5377.6 Dựa vào bảng trên ta thấy phương án I ( phương án đầu tư tập trung) có tổng chi phí xây dựng và khai thác qui đổi Pqd là bé hơn. Nên ta chọn phương án áo đường này: Kết luận :Chọn kết cấu áo đường theo phương án tập trung. II.Kết cấu áo đường 20 năm: Khi lập luận chứng kinh tế kỹ thuật so sánh phương án tuyến ta phải tăng cường kết cấu áo đường để đủ chịu cường độ năm thứ 20. Lưu lượng xe quy đổi của năm thứ 20 là 112 xe/ng.đ E 20yc =1486 daN/cm 2(Loại mặt A1). Sau năm thứ 15 cường độ áo đường cũ giảm 5%:E2=E15ch .0,95=1457,3.0,95=1384daN/cm 2. BTN h¹t võa E=3000(daN/cm) ThÊm nhËp nhÑ E=3200(daN/cm) CÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i I E=3500(daN/cm) §Êt nÒn E=400(daN/cm) CÊp phèi ®¸ d¨m lo¹i II E=2500(daN/cm) 12 24 5 5 2 2 E =1486daN/cm20yc 2 2 2 2 5 BTN h¹t võa E=3000(daN/cm)  Tra toán đồ 3-3[1] ta có: 1 2 E E 1E E yc D h h cm 0.461 0.495 0.16 5 a. Kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi: Tra toán đồ3-3[1] D h 1 2 E E 1 2 E Ech E 2ch daN/cm2 E yc daN/cm2 Kết luận 0.152 0.461 0.498 1494 1486 Thoả mãn b. Kiểm tra đIều kiện trượt của lớp BTN hạt vừa: Tra toán đồ 3-13[1]: D h 2E Etb p ax  ax daN/cm2   ax daN/cm2 Kết luận 0.152 2.17 0.23 1.38 4.8 Thoả mãn c. Kiểm tra điều kiện chịu kéo khi uốn của lớp BTN hạt vừa: Tra toán đồ 3-11[1] với h=5cm; Eu=9000 daN/cm2 Ta có: D h 2E Eu  * ku daN/cm2  *..15,1 kuku p daN/cm2 R u daN/cm2 Kết luận 0.152 6.5 0.185 12.77 14 Thoả mãn Bản vẽ mặt đường được trình bày trong bản vẽ số 4. CHƯƠNG VIII ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG VÀ BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU I -Tổng quan về các yếu tố ảnh hưởng tới môi trường khu vực. I.1- Nguồn gây tác động từ các hoạt động của dự án bao gồm: - Chiếm dụng đất canh tác. - Làm thay đổi phân bố tự nhiên của các phức hệ vật chất trong thạch quyển, thủy quyển, sinh quyển, khí quyển của môi trường tự nhiên và làm ảnh hưởng đến môi trường xã hội nhân văn. - Xả bụi bặm, khí thải và tiếng ồn phát sinh tư các phương tiện vận tải cơ giớ trong quá trìng thi công cũng như vận hành vào môi trường. - Xả nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân trong quá trình thực hiện dự án và của nhân dân định cư ở hai bên đường sau khi tuyến đường đưa vào khai thác. - Xả thải của các phương tiện giao thông trên đường khi tuyến đường đưa vao khai thác I.2 - Lựa chọn các yếu tố ảnh hưởng chính Theo cách phân tích nhận dạng tổng quan, việc phân tích, đánh giá tác động sẽ tập trung vào các yếu tố ảnh hưởng chính như sau. - Chiếm dụng đất, làm mất đất canh tác, thổ cư, tái định cư không tự nguyện. - Tạo nguy cơ ách tắc giao thông, rủi ro, thay đổi tập quán đi lại, thay đổi bức tranh phân bố dân cư. II - Phân tích, đánh giá các tác động. - Khi tuyến đường được xây dựng sẽ chiếm dụng đất thổ cư và đất canh tác gây ra những tác động xã hội nghiêm trọng. Mức độ này sẽ tăng nhanh khi số người bị ảnh hưởng càng nhiều. Chiếm dụng là nguồn gây ảnh hưởng đến mối trường nhiều nhất và mức độ ảnh hưởng lớn nhất so với các nguồn gây tác động khác. - Khi giải phóng mặt bằng cho dự án cũng có nghĩa là hộ buộc di cư được cấp đất ở mới và quỹ đất dự phòng sẽ bị giảm (thông thường là đất phát triển giành cho việc lập gia đình mới) hoặc đất canh tác. Đây không phải là trường hợp hồi cư mà sức hút mặt đường lôi kéo họ, và một lần nữa bức tranh phân bố di cư bị thay đổi, kể cả việc gia tăng dân số cơ học. - Nếu ảnh hưởng tới môi trường tự nhiên, cảnh quan tự nhiên và hệ sinh thái tự nhiên sẽ là thải các khí độc vào môi trường (CO2, SO2.) phá vỡ cân bằng sinh thái môi trường. thì ảnh hưởng của dự án tới cảnh quan nhân văn và hệ sinh thái nhân văn còn lớn hơn, dưới dạng: +Phá vỡ sự bình yên cư trú của dân bản địa. Phá vỡ những cảnh vật mà dân địa phương tạo dựng từ nhiều thế hệ kế tiếp nhau, gắn liền với phong tục, tập quán. + Thay đổi đột ngột điều kiện sinh sống của dân địa phương. + Thay đổi điều kiện giao lưu giữa họ với cộng đồng. + Mất một thời gian quá độ để quen với cuộc sống ở nơi ở mới. + Toàn cảnh bức tranh phân bố dân cư thay đổi cùng với chiếm dụng đất tạm thời của công trường, lán trại, nhà xưởng. - Chất lượng nước ngầm tầng nông suy giảm do ngập úng dài ngày. Ngập úng một mặt gây chua đất nhưng mặt khác tích tụ chất hữu cơ do rửa trôi có thể ô nhiễm nước giếng khơi ở nhiều nơi sẵn có mùi hôi tanh. Mặt khác khi đường dự án hình thành, khả năng tù đọng gia tăng, không những phá hủy vi sinh vật tạo đất và cân bằng sinh hóa- thổ nhưỡng mà còn tiếp tục ảnh hưởng tới nước ngầm. - Trong quá trình thi công, ảnh hưởng của gây đục nước đồng ruộng và sông không lớn nhưng ảnh hưởng của dầu mỡ thải ra do vệ sinh cơ khí và bảo dưỡng thiết bị lại rất đáng kể bởi vì khu vực dự án ít nguồn phát thải dầu cặn và nhiều đối tượng sinh vật nhạy cảm với tác động của dầu. III -Các giải pháp giảm thiểu môi trường của dự án. Việc đề xuất các biện pháp giảm thiểu và đánh giá tính khả thi của các biện pháp này dựa trên: - Tính chất, quy mô và mức độ của các yếu tố ảnh hưởng. - Cơ chế gây ảnh hưởng. - Tiến bộ kỹ thuật hiện có. - Đặc trưng cơ bản về môi trường khu vực dự án, cả môi trường tự nhiên và môi trường xã hội nhân văn. Các biện pháp cụ thể, cả trực tiếp và gián tiếp. III.1-Biện pháp khắc phục hậu quả ngập úng cục bộ Dự án đường tạo ra các vùng ngập úng cục bộ là không thể tránh khỏi nhưng biện pháp cân bằng áp lực thuỷ tĩnh hoàn toàn cho phép trả lại điều kiện ban đầu hoặc gần như ban đầu (điều kiện tiền dự án) vốn có bằng cách thiết kế hệ thống cống phù hợp. Cụ thể: + Tần suất thiết kế của cống phải tương thích với tần suất thiết kế của đường. + Vị trí cống phải được bố trí thích hợp, đảm bảo giữ nguyên hướng chảy của dòng nước trong từng ô riêng biệt (không cho chảy tràn giữa các ô trước khi thoát ra trạm bơm). + Tổng tiết diện cống trong từng trường hợp được lựa chọn thích hợp với công suất bơm tiêu sao cho tốc độ dòng chảy qua cống dưới 10cm/s (tránh khả năng xâm thực của dòng chảy đối với đất canh tác). Chẳng hạn, tổng công suất bơm tiêu đạt 3.000m3/h thì hệ thống cống cũng đảm bảo lưu lượng 3.000m3`/h. Để tránh bồi lấp do dòng nước lũ, cao độ đáy cống sẽ thiết kế thấp hơn cao độ thiên nhiên ít nhất 25cm nếu bố trí cống tròn và 20cm nếu bố trí cống hộp. III.2 - Biện pháp khắc phục ảnh hưởng của tái định cư a) Tuyên truyền và giáo dục cộng đồng Cần thiết thông báo tới tất cả các cấp chính quyền địa phương, phối hợp với chính quyền địa phương để họ kịp bổ sung và điều chỉnh quy hoạch phát triển không gian trong quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế-xã hội tới năm 2010. Tuyên truyền lợi ích quốc gia, lợi ích địa phương mà dự án sẽ mang lại cho họ. Giáo dục cộng đồng vì lợi ích lâu dài của toàn thể xã hội, ý thức công dân. b) Đền bù Về mặt tâm lý, không bao giờ có đền bù thoả đáng, chỉ có thể có việc chấp nhận được hay không chấp nhận được khi họ phải đối mặt với nhu cầu xã hôị và ý thức công dân. Để có thể chấp nhận được, cần thiết đến các điều kiện sau: + Đánh giá đúng giá trị các sản vật hiện có mà không thể di chuyển được. + Diện tích và vị thế của nơi ở mới. + Tôn trọng những giá trị văn hoá - lịch sử của nơi bị chiếm dụng như đền chùa và điều kiện hành lễ, cổ thụ, đại thụ và độc thụ. + Phí vận chuyển và phí xây dựng công trình dân sinh. + Tạo điều kiện thuận lợi (hành chính, kinh tế v.v...) để họ sớm ổn định đời sống ở nơi ở mới. c) Hỗ trợ sản xuất + Ngay trong quá trình hoạt động của dự án, nên thu hút một phần lao động địa phương. + Có chính sách,dự án ưu tiên phát triển, như cho vay vốn ưu đãi để phát triển sản xuất, xây dựng cơ sở hạ tầng, thương mại hoá nông phẩm và hàng thủ công mỹ nghệ truyền thống, dạy nghề, cải thiện điều kiện sản xuất hiện có của vùng trũng thấp v.v... III.3- Biện pháp khắc phục ảnh hưởng ách tắc giao thông và rủi ro + Kiểm soát chặt chẽ hiện tượng phân bố lại dân cư theo sức hút của mặt đường. Đất ven đường (ngoài hành lang bảo vệ) cố gắng sử dụng vào nhóm đất canh tác hoặc đất chuyên dùng. Có thể sắp xếp lại quỹ đất canh tác dọc đoạn tuyến tránh để giảm tối đa số lần vượt đường trong cuộc sống thường nhật của nông dân. + Hệ thống biển báo và chỉ giới an toàn được thiết lập hoàn chỉnh trên toàn tuyến. III.4 - Biện pháp khắc phục ảnh hưởng tới chất lượng môi trường nước Để hạn chế tối đa lượng dầu cặn phát thải vào môi trường đất và nước, cần thiết kiểm soát chặt chẽ các công việc sau: - Hệ thống tiêu thoát nước trong khu vực được thiết kế và xây dựng đảm bảo khả năng thoát nước không gây úng lụt cho dân cư và cây trồng. - Lượng nước sau khi qua công trình đảm bảo trả về tự nhiên không gây xói lở và làm mất chế độ chảy tự nhiên. - Nước thải trước khi xả ra tự nhiên phải được xử lý đảm bảo không gây ô nhiễm nguồn nước. - Kiểm soát chặt chẽ chất lượng phương tiện thi công trong đó có các phương tiện nổi phục vụ đóng cọc xây mố cầu. - Chọn vị trí hợp lý đặt lán trại, bãi tập kết phương tiện thi công, nhà xưởng, và quản lý chặt chẽ xử lý tại chỗ chất thải do vệ sinh cơ khí tạo ra. - Kiểm soát chặt chẽ việc thực hành an toàn môi trường của nơi cung ứng nhiên liệu. III.5 - Biện pháp khắc phục ảnh hưởng của bụi và ồn. Nguồn tác động tới dân cư do phát sinh bụi và ồn chủ yếu tập trung ở giai đoạn thi công. Những đề xuất sau sẽ được áp dụng với mục đích giảm thiểu tác động, bao gồm: + Kiểm soát chặt chẽ chất lượng phương tiện thi công. Khống chế phát thải của các phương tiện này theo TCVN 1995, Nghị định 175/CP về ồn và phát thải bụi. Khuyến khích sử dụng các thiết bị tiêu chuẩn. + Không đặt trạm trộn asphal, bê tông gần các nơi nhạy cảm như chùa chiền, trường học, trạm xá. Các trạm phải đặt cách xa ít nhất 500m và dưới chiều gió so với vị trí nhạy cảm trên. + Phủ bạt những xe vận chuyển đất. Tưới nước tại các đoạn thi công qua khu dân cư. IV.6 - Các biện pháp cần thiết khác. - Các công trình kỹ thuật hạ tầng, công trình trên đường phải được thiết kế đồng bộ, có tính độc lập cao theo phương châm tạo ra một tuyến đường có khả năng tự đáp ứng được yêu cầu nội bộ và yêu cầu của khu vực hấp dẫn. Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho các công trình xây dựng và đông đảo dân cư sinh sống hoạt động trong khu vực. - Trong quá trình thi công xây dựng,việc khai thác sử dụng nguồn nước, vật liệu địa phương phải phù hợp với điều kiện địa phương, xu hướng quy hoạch của vùng. - Bố trí hài hoà các công trình trên đường: cầu , cống,kè, tường chắn, bãi đổ đất thừa, vịi trí thùng đấu, kích thước thùng đấu đảm bảo yêucầu hài hoà với cảnh quan không cắt nát địa hình hay cản trở quá trình sinh hoạt bình thường của tự nhiên. - Đảm bảo các quy phạm an toàn khi xây dựng các hạng mục công trình. IV - Kết luận và kiến nghị Khi xây dựng đường dự án sẽ xuyên cắt qua một vùng đồi thấp, dân cư thưa thớt, trong đó có khu dân cư hai bên, các đơn vị quân đội, gây ảnh hưởng nhiều mặt tới cả môi trường tự nhiên và môi trường xã hội-nhân văn, cả trực tiếp và gián tiếp nhưng có yếu tố ảnh hưởng đáng lưu ý nhất: Chiếm dụng đất và một số nhà phải di chuyển. Do đường dự án đã có đường cũ nên việc xây dựng mở rộng đường tạo mức độ ảnh hưởng của dự án tới môi trường không lớn. Vì vậy để khắc phục ảnh hưởng tới môi trường khi xây dựng dự án cần thực hiện các biện pháp đã được nêu ra trong phần trên. Chương IX LUẬN CHỨNG HIỆU QUẢ KINH TẾ - KỸ THUẬT SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TUYẾN - Để chọn và đưa phương án tuyến vào xây dựng cần phải tiến hành so sánh kinh tế kỹ thuật giữa 2 phương án tuyến để chọn ra phương án tốt nhất. - Một trong những chỉ tiêu về mặt kinh tế, kỹ thuật là phương án chọn có tổng chi phí xây dựng và khai thác tính đổi về năm gốc có giá trị nhỏ nhất (Pqđ). Tổng chi phí xây dựng và khai thác quy đổi được xác định theo công thức Pqđ =     tss 1t t qd tx qd qd tc )E1( t.CK. E E Trong đó: Etc : Hệ số hiệu quả kinh tế tương đối tiêu chuẩn đối với ngành giao thông vận tải hiện nay lấy bằng 0,12. Eqd : Tiêu chuẩn để qui đổi các chi phí ở các thời gian khác nhau, lấy bằng 0,08 Kqd : Chi phí tập trung từng đợt quy đổi về năm gốc Ctx : Chi phí thường xuyên hàng năm tss : Thời hạn so sánh phương án tuyến (Tss = 20 năm) - Các chỉ tiêu về chất lượng sử dụng và điều kiện thi công cũng được tiến hành tính toán so sánh giữa hai phương án tuyến để chọn ra phương án tối ưu. I. Đánh giá các phương án về mặt chất lượng sử dụng Tính toán các phương án tuyến dựa trên hai chỉ tiêu cơ bản: * ) Mức độ an toàn xe chạy (hệ số an toàn, hệ số tai nạn) * ) Khả năng thông xe của tuyến. 1) Hệ số an toàn Hệ số an toàn được tính bằng tỉ số giữa vận tốc xe chạy trên đoạn đang xét và vận tốc xe chạy của đoạn thiết kế trước, hệ số an toàn càng nhỏ thì chênh lệch vận tốc giữa hai đoạn càng lớn, do đó xác xuất sẩy ra tai nạn càng lớn. Công thức xác định Kat = Vxét /Vtrước Dựa trên thành phần dòng xe trên đường tiến hành tính toán lập biểu đồ vần tốc cho thành phần xe có tốc độ lớn nhất xe con(Volga). Từ các số liệu đó ta tiến hành tính toán Kat cho cả hai chiều đi về của cả hai phương án. Kết quả tổng hợp ta có : KIat= 1.05 , KIIat= 1.04 (Tính toán chi tiết được thể hiện ở bản vẽ số 8 và 9) 2) Xác định hệ số tai nạn tổng hợp Hệ số tai nạn tổng hợp được xác định theo công thức sau : Ktn =  14 1 Ki Với Ki là các hệ số tai nạn riêng biệt: +) K1 : hệ số xét đến ảnh hưởng của lưu lượng xe chạy ở đây K1 = 0.44. +) K2 : hệ số xét đến bề rộng phần xe chạy và cấu tạo lề đường K2 = 1.12. +) K3 : hệ số có xét đến ảnh hưởng của bề rộng lề đường K3 = 1.1. +) K4 : hệ số xét đến sự thay đổi dốc dọc của từng đoạn đường. +) K5 : hệ số xét đến ảnh hưởng của đường cong nằm. +) K6 : hệ số xét đến ảnh hưởng của tầm nhìn thực tế có thể trên đường. +) K7 : hệ số xét đến ảnh hưởng của bề rộng phần xe chạy của cầu thông qua hiệu số chênh lệch giữa khổ cầu và bề rộng xe chạy trên đường K7 = 1.0. +) K8 : hệ số xét đến ảnh hưởng của chiều dài đoạn thẳng K8 = 1. +) K9 : hệ số xét đến ảnh hưởng của lưu lượng chỗ giao nhau K9 = 1,5 +) K10: hệ số xét đến ảnh hưởng của hình thức giao nhau K10 = 1. +) K11: hệ số xét đến ảnh hưởng của tầm nhìn thực tế đảm bảo tại chỗ giao nhau cùng mức có đường nhánh K11 = 1. +) K12: hệ số xét đến ảnh hưởng của số làn xe trên đường xe chạy K12 = 1 +) K13: hsố xét đến ảnh hưởng của khoảng cách từ nhà cửa tới phần xe chạy K13=1.0 +) K14: hsố xét đến ảnh hưởng của độ bám của mặt đường và tình trạng mđ K14=1. Tiến hành phân đoạn cùng độ dốc dọc, cùng đường cong nằn của các phương án tuyến. Sau đó xác định hệ số tai nạn của hai phương án ta có kết quả sau : Kết quả tính toán ta có KItn=3.193 , KIItn=2.438 (Tính toán chi tiết được thể hiện tại phụ lục I chương 9-1 và bản vẽ số 7, 8) Như vậy cả hai phương án đều đảm bảo yêu cầu 3, Năng lực thông xe thực tế Năng lực thông xe thực tế được xác định bằng cách nhân năng lực thông xe tối đa với các hệ số K1, K2, … K15 để xét ảnh hưởng của các yếu tố của đường và thành phần xe chạy tới năng lực thông xe thực tế: N ttTX/ =N TX i K i N TX : Năng lực thông xe tối đa của 1 làn xe N TX =1000 xe/h Với Ki là các hệ số tra bảng: +) K1 : hệ số xét đến bề rộng phần xe chạy ở đây K1 = 0.9. +) K2 : hệ số xét đến chiều rộng lề đường K2 = 0.92. +) K3 : hệ số có xét đến độ thoáng ngangK3 = 1. +) K4 : hệ số xét đến ảnh hưởng của xe tảI và xe kéo moóc. +) K5 : hệ số xét đến ảnh hưởng của độ dốc dọc. +) K6 : hệ số xét đến ảnh hưởng của tầm nhìn. +) K7 : hệ số xét đến ảnh hưởng của bán kính cong nằm. +) K8 : hệ số xét đến ảnh hưởng của sự hạn chế tốc độ. +) K9 : hệ số xét đến ảnh hưởng của nút giao thông K9 = 1 +) K10: hệ số xét đến tình trạng của lề đường K10 = 1. +) K11: hệ số xét đến loại mặt đườngK11 = 1. +) K12: hệ số xét đến vị trí các công trình trên đường K12 = 1 +) K13: hệ số xét đến sự phân làn xe trên phần xe chạy K13=1.02 +) K14: hệ số xét tới sự hiện diện của đường cong chuyển tiếp rẽ xe K14=1. +) K15: hệ số xét tới thành phần dòng xe K15=0.72. 4, Hệ số sử dụng khả năng thông xe Z Hệ số sử dụng khả năng thông xe Z phản ánh mức độ thuận lợi xe chạy của mỗi đoạn tuyến đặc trưng được xác định bằng cách chia lưu lượng xe chạy thực tế đã được quy đổi ra xe con chia cha khả năng thông xe thực tế ở mục trên Z i = iTXN N , Biểu đồ khả năng thông xe thực tế N )(iTX và Z i được vẽ trên mặt cắt dọc đường (bản vẽ số 07 và 08). Phương án nào có trị số Z i càng nhỏ thì càng có ưu điểm . Đối với những đoạn đường có trị số Z i lớn hơn giới hạn cho phép thì cần thiết tìm biện pháp cải thiện các yếu tố hình học của đường để nâng cao khả năng thông xe, và giảm hệ số phục vụ Z i II. Đánh giá các phương án tuyến theo nhóm chỉ tiêu về kinh tế. II.1. Xác định chi phí tập trung từng đợt Kqd = K0 +   dt dtct i 1 n qd dt t qd ct )E(1 K )E(1 K + +      sstrt trt t 1 t qd )h( t)h( 0 )N( 0 i 1 n qd trt )E1( K KK )E1( K Trong đó: K0 : Chi phí xây dựng ban đầu của các công trình trên tuyến. K0(N) : Tổn thất do chiếm đất nông nghiệp, lấy bằng “giá trị nông sản thuần tuý” có thể đem lại trong 8 năm (khi Etc = 0,11) với điều kiện canh tác đất hợp lý. Ở ta chi phí này được tính trong phí tổn đền bù ruộng đất. Nên khi tính chi phí xây dựng ban đầu K0 không cần tính K0(N) thành 1 khoản riêng tức là: K0PAtuyến = K0XDnềnđường + K0XD áođường + K0XD cầu, cống + K0XD các CT khác + K0đền bù ruộng đất. 1) Xác định K0 : a) Xác định K0 đền bù. K0(N) = K0đềnbù ruộng đất và được xác định bằng công thức sau: K0(N) = lcđ . L . Hđền bù lcđ : Dải đất cố định dành cho đường (bề rộng dải đất bị chiếm dụng thường xuyên) tính từ mép rãnh biên hoặc mép rãnh đỉnh mỗi bên 1(m). L : Chiều dài của đoạn đường phải đền bù Hđền bù : Giá đền bù ruộng đất lấy bằng 19300đ/m2 +) Tổng chiều dài đền bù của phương án I : L = 3227 m +) Tổng chiều dài đền bù của phương án II : L = 3183 m +) Phương án I giá thành K0 đền bù = 2x23 x 3227 x 19300 =2865 (tr.đ). +) Phương án II giá thành K0 đền bù = 2x23 x 3183 x 19300 =2825.86 (tr.đ). b) Xác định K0 nền đường xây dựng nền đường +) Khối lượng phương án I : Đắp nền : 34058,56 m3 Đào nền : 7006.98 m3 +) Khối lượng phương án II : Đắp nền : 33056.79 m3 Đào nền : 5801.29 m3 * Giá thành đào 1 m3 ( cự ly <50m, máy ủi<110cv, đất cấp III) +) Nhân công : 1005.45 (đ/m3) +) Máy : 4176.73 (đ/m3) * Giá thành đắp 1m3 ( Đắp nền đường,máy đầm 25T ,K=0,98) +) Nhân công : 392.25 (đ/m3) +) Máy : 5126.47 ( đ/m3) +) Phương án I có K0 XDN = 247,5 (tr.đ). +) Phương án II có K0 XDN = 218 (tr.đ). K0nền được xác định cho cả hai phương án tuyến và được tính toán chi tiết lập thành bảng tại phụ lục I chương 9.3 c) Xác định K0 cống cho xây dựng cống: Tiến hành tính toán cho các chi phí xây lắp cống như : +) Đổ bê tông ống cống +) Xây dựng móng cống +) Xây dựng đầu cống +) Chống thấm mối nối cống +) Phương án I có K0 cống = 154,59 (tr.đ) +) Phương án II có K0 cống = 149 (tr.đ). d) Xác định K0 XD mặt cho công tác xây dựng mặt đường. *Phương án áo đường chọn là phương án đầu tư tập trung do đó ta tính K0 cho 15 năm đầu và 5 năm giai đoạn gia cường. * Giai đoạn I, 15 năm đầu : +) Với phương án I : L = 3.227 (Km) có K0XD mặt =3870.5 (tr.đ). +) Với phương án II : L = 3.183 (Km) có K0XD mặt =3817.6 (tr.đ). * Giai đoạn II từ năm 15 đến năm 20 :Gia cường thêm lớp BTN hạt vừa 5cm. +) Với phương án I: L = 3.227 (Km) có K0qđXD mặt = 434 (tr.đ) +)Với phương án II: L = 3.183 (Km) có K0qđXD mặt = 428 (tr.đ). Từ đó suy ra: K0XDmặt(I) = 4304,5 (tr.đ). K0XDmặt(II) = 4245.6 (tr.đ). Cụ thể các chi phí xây dựng mặt thể hiện ở phụ lục I chương 9.3 Ngoài ra còn phải xét đến các chi phí khác . Cụ thể vốn đầu tư xây dựng ban đầu lập thành bảng Phương án I Bảng9-1 ST T Công việc Đơn vị Đại lợng Thành tiền Đơn giá(đ) triệu đồng VL(A1) 3840.10 triệu đồng NC(B2) 334.68 triệu đồng M(C3) 419.58 I Chi phí vật liệu triệu đồng A 3840.10 II Chi phí nhân công triệu đồng B 519.91 III Chi phí máy XD triệu đồng C 448.95Chi phí trực tiếp triệu đồng D=A+B+C 4808.96 IV Chi phí chung triệu đồng E=0,66.B 343.14 V Thu nhập chịu thuế tính trước triệu đồng F=0,06.(D+E) 309.13Giá trị xây lắp trrước thuế triệu đồng I=D+E+F 5461.22 VI Thuế giá trị gia tăng đầu ra triệu đồng H=0,05.I 273.06Giá trị xây lắp sau thuế triệu đồng G=I+H 5734.28 VII Các chi phí khác triệu đồng a Giai đoạn chuẩn bị đầu tư triệu đồng Khảo sát và điều tra kinh tế dọc tuyến triệu đồng 2,12.L 6.84 Thuỷ chuẩn kỹ thuật triệu đồng 0,34.L 1.10 Đo vẽ bình đồ triệu đồng 0,75.300 225.00 Đo vẽ trắc dọc triệu đồng 0,2.L 0.65 Đo vẽ trắc dọc ngang triệu đồng 0,25.19 4.75 Tổng triệu đồng K 238.33 Lập báo cáo triệu đồng 0,06.K 14.30 Giá trị khảo sát sau thuế triệu đồng (K+0.06K).1.188 300.13 Chi phí lập báo cáo triệu đồng 0,425%.1,1.G 26.81 Chi phí thẩm định báo cáo triệu đồng 0,04%.1,05.G 2.29 Tổng chi phí GĐchuẩn bị đầu tư triệu đồng a 581.86 b Giai đoạn thực hiện đầu tư Khảo sát và điều tra kinh tế dọc tuyến triệu đồng 4,69.L 15.13 Thuỷ chuẩn kỹ thuật triệu đồng 0,34.L 1.08 Đo vẽ bình đồ tỷ lệ 1/1000 triệu đồng 300.1,2 360.00 Đo vẽ trắc dọc triệu đồng 0,2.L 645.40 Đo vẽ trắc ngang triệu đồng 160,0.25 40.00 Tổng triệu đồng K1 1061.62 Lập PA và viết báo cáo triệu đồng 0,06.K1 63.70 Khảo sát địa chất Khoan lấy mẫu triệu đồng 7(lỗ).0,24 1.20 Thí nghiệm mẫu đất triệu đồng 84(mẫu).0,23 19.32 Lập PA và viết báo cáo triệu đồng K2=0,05L 0.16 Giá trị khảo sát sau thuế triệu đồng ((K1+0,06K1)+(K2+0.05K1)) 1178.56 Chi phí TKKT triệu đồng 1,35%.I.1,1.0,84 65.69 Chi phí thẩm định TKKT triệu đồng G.0,088%.1,05 5.30 Chi phí thẩm định dự toán triệu đồng G.0,07%.1,05 4.21 Lập hồ sơ mời thầu triệu đồng G.0,198%.1,05 11.92 Chi phí giám sát thi công triệu đồng G.0,943%.1,05 56.78 Chi phí TĐ hồ sơ mời thầu và kết quả ĐT triệu đồng G.0,02%.1,05 1.20 Lập hồ sơ hoàn công triệu đồng 10% chi phí TKKT 6.57 Giải phóng mặt bằng, chi phí đền bù, trợ cấp triệu đồng 0.0193/m 2 .dt dền bù 2865.00 Cộng triệu đồng b 5341.23 c Giai đoạn kết thúc đầu tư Chi phí thẩm định quyết toán CT triệu đồng 0.3%G.1,05 18.06 Chi phí kiểm định chất lượng CT triệu đồng 1%G.1,05 60.21 Chi phí bảo hiểm CT triệu đồng 0.5%G.1,05 30.10 Tổng triệu đồng c 108.38 Tổng các chi phí khác triệu đồng L=a+b+c 6031.47 VII I Dự phòng phí triệu đồng M=0,1(G+L) 1176.57 Tổng mức đầu tư triệu đồng G+L+M 12942.32 Ấn định tổng mức đầu tư của PA là triệu đồng 12942 Phương án II ST T Công việc Đơn vị Đại lượng Thành tiền Đơn giá(đ) triệu đồng VL(A1) 3783.10 triệu đồng NC(B2) 309.72 triệu đồng M(C3) 405.90 I Chi phí vật liệu triệu đồng A 3783.10 II Chi phí nhân công triệu đồng B 481.13 III Chi phí máy XD triệu đồng C 434.31Chi phí trực tiếp triệu đồng D=A+B+C 4698.54 IV Chi phí chung triệu đồng E=0,66.B 317.55 V Thu nhập chịu thuế tính trước triệu đồng F=0,06.(D+E) 300.97Giá trị xây lắp trước thuế triệu đồng I=D+E+F 5317.06 VI Thuế giá trị gia tăng đầu ra triệu đồng H=0,05.I 265.85Giá trị xây lắp sau thuế triệu đồng G=I+H 5582.91 VII Các chi phí khác triệu đồng a Giai đoạn chuẩn bị đầu tư triệu đồng Khảo sát và điều tra kinh tế dọc tuyến triệu đồng 2,12.L 6.75 Thuỷ chuẩn kỹ thuật triệu đồng 0,34.L 1.08 Đo vẽ bình đồ triệu đồng 0,75.300 225.00 Đo vẽ trắc dọc triệu đồng 0,2.L 0.64 Đo vẽ trắc dọc ngang triệu đồng 0,25.19 4.75 Cộng triệu đồng K 238.22 Lập báo cáo triệu đồng 0,06.K 14.29 Giá trị khảo sát sau thuế triệu đồng (K+0.06K).1.188 299.98 Chi phí lập báo cáo triệu đồng 0,425%.1,1.G 26.10 Chi phí thẩm định báo cáo triệu đồng 0,04%.1,05.G 2.23 Tổng chi phí GĐchuẩn bị đầu tư triệu đồng a 580.82 b Giai đoạn thực hiện đầu tư Khảo sát và điều tra kinh tế dọc tuyến triệu đồng 4,69.L 14.93 Thuỷ chuẩn kỹ thuật triệu đồng 0,34.L 1.08 Đo vẽ bình đồ tỷ lệ 1/1000 triệu đồng 300.1,2 360.00 Đo vẽ trắc dọc triệu đồng 0,2.L 636.60 Đo vẽ trắc ngang triệu đồng 160,0.25 40.00 Cộng triệu đồng K1 1052.61 Lập PA và viết báo cáo triệu đồng 0,06.K1 63.16 Khảo sát địa chất Khoan lấy mẫu triệu đồng 7(lỗ).0,24 1.20 Thí nghiệm mẫu đất triệu đồng 84(mẫu).0,23 19.32 Lập PA và viết báo cáo triệu đồng K2=0,05L 0.16 Giá trị khảo sát sau thuế triệu đồng ((K1+0,06K1)+(K2+0.05K1)) 1168.56 Chi phí TKKT triệu đồng 1,35%.I.1,1.0,84 63.96 Chi phí thẩm định TKKT triệu đồng G.0,088%.1,05 5.16 Chi phí thẩm định dự toán triệu đồng G.0,07%.1,05 4.10 Lập hồ sơ mời thầu triệu đồng G.0,198%.1,05 11.61 Chi phí giám sát thi công triệu đồng G.0,943%.1,05 55.28 Chi phí TĐ hồ sơ mời thầu và kết quả ĐT triệu đồng G.0,02%.1,05 1.17 Lập hồ sơ hoàn công triệu đồng 10% chi phí TKKT 6.40 Giải phóng mặt bằng, chi phí đền bù, trợ cấp triệu đồng 0.0193/m 2 .dt dền bù 2825.86 Cộng triệu đồng b 5278.54 c Giai đoạn kết thúc đầu tư Chi phí thẩm định quyết toán CT triệu đồng 0.3%G.1,05 18.06 Chi phí kiểm định chất lượng CT triệu đồng 1%G.1,05 60.21 Chi phí bảo hiểm CT triệu đồng 0.5%G.1,05 30.10 Cộng triệu đồng c 108.38 Tổng các chi phí khác triệu đồng L=a+b+c 5967.74 VII I Dự phòng phí triệu đồng M=0,1(G+L) 1155.06 Tổng mức đầu tư triệu đồng G+L+M 12705.71 Ấn định tổng mức đầu tư của PA là triệu đồng 12706 * Phương án I K0 = 12943(tr.đ/km) * Phương án II K0 = 12706 (tr.đ/km) 2) Xác định K0(h) : Tổng vốn lưu động do khối lượng hàng hoá thường xuyên nằm trong quá trình vận chuyển trên đường cho từng phương án (tương đương với giá trị của số hàng hoá lưu động trong quá trình vận chuyển trên đường. K0(h) = 365 T.G.Q0 (đồng); Kt(h) = 365 T.G.Q t (đồng) - G : “Giá trung bình 1 tấn hàng” chuyên chở trên đường đ/tấn G = 1500000 đ/1tấn - Qt : Lượng hàng vận chuyển năm thứ t - Q0 : Lượng hàng vận chuyển ứng với năm đầu đưa công trình vào khai thác. Q0 = tss tss )P1( Q  - Qtss : Lượng hàng vận chuyển trong năm thứ t ss = 20 (năm) P : mức tăng trưởng lượng hoá hàng năm (P = 0.08) Qtss = 365.Ntss . ..G Ntss : Lưu lượng xe ở năm tính toán. Ntss=700 xe (xe tải)  Qtss = 365x700x0.9x