“ÁO ĐƯỜng mềM – CÁc yêu cầu và chỉ DẪn thiết kế”


Tính toán cường độ kết cấu nền áo đường và kết cấu áo lề có gia cố theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép



tải về 1.11 Mb.
trang10/17
Chuyển đổi dữ liệu23.07.2016
Kích1.11 Mb.
#2366
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   17

Tính toán cường độ kết cấu nền áo đường và kết cấu áo lề có gia cố theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép

Điều kiện tính toán


Theo tiêu chuẩn này kết cấu được xem là đủ cường độ khi trị số mô đun đàn hồi chung của cả kết cấu nền áo đường (hoặc của kết cấu áo lề có gia cố) Ech lớn hơn hoặc bằng trị số mô đun đàn hồi yêu cầu Eyc nhân thêm với một hệ số dự trữ cường độ về độ võng K được xác định tuỳ theo độ tin cậy mong muốn

Ech  K . Eyc ; (3.4)


Xác định hệ số cường độ và chọn độ tin cậy mong muốn

Hệ số cường độ về độ võng K trong (3.4) được chọn tuỳ thuộc vào độ tin cậy thiết kế như ở Bảng 3-2.


Bảng 3-2: Xác định hệ số cường độ về độ võng phụ thuộc độ tin cậy

Độ tin cậy

0,98

0,95

0,90

0,85

0,80

Hệ số cường độ K

1,29

1,17

1,10

1,06

1,02

Có thể chọn độ tin cậy thiết kế đối với các loại đường và cấp hạng đường như ở Bảng 3-3 theo nguyên tắc đường có tốc độ thiết kế càng cao, thời hạn thiết kế càng dài thì chọn độ tin cậy càng cao nhưng không được nhỏ hơn trị số nhỏ nhất ở Bảng 3-3. Ngoài ra, chủ đầu tư có thể căn cứ vào yêu cầu sử dụng để tự lựa chọn độ tin cậy muốn có cho công trình.


Bảng 3-3 : Lựa chọn độ tin cậy thiết kế tuỳ theo loại và cấp hạng đường

(áp dụng cho cả kết cấu áo đường và kết cấu áo có lề gia cố)



Loại, cấp hạng đường

Độ tin cậy thiết kế

1. Đường cao tốc

0,90 , 0,95 , 0,98

2. Đường ô tô

    • Cấp I, II

    • Cấp III, cấp IV

    • Cấp V, VI

0,90 , 0,95 , 0,98

0,85 , 0,90 , 0,95

0,80 , 0,85 , 0,90



3. Đường đô thị

    • Cao tốc và trục chính đô thị

    • Các đường đô thị khác

0,90 , 0,95 , 0,98



0,85 , 0,90 , 0,95

4. Đường chuyên dụng

0,80 , 0,85 , 0,90

Các đoạn đường nêu ở điểm 4 Khoản 1.4 khi thiết kế kết cấu áo đường cần chọn độ tin cậy cao hơn so với các đoạn thông thường ít nhất là 1 cấp.

Xác định trị số mô đun đàn hồi yêu cầu Eyc

Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu được xác định theo Bảng 3-4 tuỳ thuộc số trục xe tính toán Ntt xác định theo biểu thức (3.4) và tuỳ thuộc loại tầng mặt của kết cấu áo đường thiết kế. Số trục xe tính toán đối với áo lề có gia cố phải tuân theo quy định ở mục 3.3.3


Bảng 3.4: Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu

Loại tải trọng trục tiêu chuẩn

Loại tầng mặt

Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu Eyc (MPa), tương ứng với số trục xe tính toán (xe/ngày đêm/làn)

10

20

50

100

200

500

1000

2000

5000

7000

10

Cấp cao A1







133

147

160

178

192

207

224

235

Cấp cao A2




91

110

122

135

153













Cấp thấp B1




64

82

94



















12

Cấp cao A1




127

146

161

173

190

204

218

235

253

Cấp cao A2

90

103

120

133

146

163













Cấp thấp B1




79

98

111


















Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu xác định được theo Bảng 3-4 không được nhỏ hơn trị số tối thiểu quy định ở Bảng 3-5.


Chú ý: Không được phép dùng trị số tối thiểu của mô đun đàn hồi yêu cầu ở Bảng 3-5 như một căn cứ đề xuất nhiệm vụ thiết kế kết cấu áo đường (kể cả trong giai đoạn thiết kế cơ sở phục vụ cho việc lập dự án khả thi) để tránh việc điều tra dự báo lượng giao thông theo mục 1.5.2. Trong mọi trường hợp trước hết đều phải tiến hành điều tra dự báo lượng giao thông để từ đó xác định ra trị số mô đun đàn hồi yêu cầu tuỳ theo số trục xe tính toán như ở Bảng 3-4 rồi sau đó mới so sánh với trị số ở Bảng 3-5 và chọn trị số lớn hơn làm trị số Eyc thiết kế.

Bảng 3-5: Trị số tối thiểu của mô đun đàn hồi yêu cầu (MPa)

Loại đường và cấp đường

Loại tầng mặt của kết cấu áo đường thiết kế

Cấp cao A1

Cấp cao A2

Cấp thấp B1

  1. Đường ô tô

    • Đường cao tốc và cấp I

    • Đường cấp II

    • Đường cấp III

    • Đường cấp IV

    • Đường cấp V

    • Đường cấp VI

180 (160)

160 (140)

140 (120)

130 (110)

120 (95)


100 (80)

80 (65)


75

Không quy định



  1. Đường đô thị

    • Đường cao tốc và trục chính

    • Đường chính khu vực

    • Đường phố

    • Đường công nghiệp và kho tàng

    • Đường xe đạp, ngõ

190


155

120


155

100


130


95

130


75

70

100



50

Ghi chú Bảng 3-5:

    • Các trị số trong ngoặc là mô đun đàn hồi yêu cầu tối thiểu đối với kết cấu lề gia cố.

Các trường hợp tính toán, phương pháp tính toán và cách xác định Ech


Sau khi xác định trị số mô đun đàn hồi yêu cầu sẽ có thể có 2 trường hợp tính toán:

Kiểm toán lại các phương án cấu tạo kết cấu nền áo đường đã đề xuất gồm các lớp vật liệu với bề dày đã giả thiết xem có thoả mãn điều kiện (3.4) hay không. Trong trường hợp này phải tính được Ech của cả kết cấu rồi so sánh với tích số K. Eyc để đỏnh giỏ. Đõy cũng là trường hợp tớnh toỏn để đỏnh giỏ cường độ của kết cấu nền ỏo đường cũ hiện cú.

Biết tớch số K. Eyc, tiến hành tớnh toỏn bề dày ỏo đường để thoả món điều kiện (3.4)


Đối với cả 2 trường hợp nêu trên việc tính toán đều có thể được thực hiện với toán đồ ở Hình 3-1



Hình 3-1: Toán đồ để xác định mô đun đàn hồi chung của hệ 2 lớp Ech

(Trị số ghi trên các đường cong là tỷ số )

Theo toán đồ, nếu biết mô đun đàn hồi của nền trong phạm vi khu vực tác dụng E0 (cách xác định E0 xem ở mục 3.4.6), mô đun đàn hồi trung bình E đã điều chỉnh (tức là E1) của cả kết cấu áo đường (cách xác định xem ở mục 3.4.5) và tổng bề dày kết cấu áo đường H thì sẽ tính được Ech; ngược lại biết Ech = K . Eyc, biết E tức là E1 và E0 thì sẽ tính toán được bề dày H cần thiết để thoả mãn điều kiện (3. 5).

Trong trường hợp kết cấu áo đường có tổng bề dày lớn (H/D>2) thì việc tính toán Ech có thể được tính theo công thức gần đúng như chỉ dẫn ở Phụ lục F.


Cách xác định trị số mô đun đàn hồi trung bình Etb và trị số mô đun đàn hồi chung Ech của kết cấu áo đường có nhiều lớp .


Vì kết cấu áo đường mềm thường có nhiều lớp nên cần quy đổi về hệ 2 lớp để áp dụng dạng toán đồ Hình 3-1. Việc quy đổi được thực hiện đối với 2 lớp một từ dưới lên theo sơ đồ ở Hình 3-2 và biểu thức (3.5)



Hình 3-2: Sơ đồ đổi hệ 3 lớp về hệ 2 lớp

(Các lớp ký hiệu số thứ tự tăng dần từ dưới lên)

E= E1; (3-5)

trong đó:

k =h2/h1; t =E2/E1 với h2 và h1 là chiều dày lớp trên và lớp dưới của áo đường; E2 và E1 là mô đun đàn hồi của vật liệu lớp trên và lớp dưới.

Việc đổi hệ nhiều lớp và hệ 2 lớp được tiến hành từ dưới lên, có hai lớp vật liệu quy đổi về một lớp bề dày H = h1 + h2 và có trị số mô đun đàn hồi Etính theo (3.5).

Sau đó lại xem lớp H (với E) là lớp dưới và tiếp tục quy đổi nó cùng với lớp trên nó thành một lớp có bề dày H = H+ h3 và E tính theo (3.5) nhưng với E lớp này đóng vai trò E1 và K = h3/H, t=E3/E .

Sau khi quy đổi nhiều lớp áo đường về một lớp thì cần nhân thêm với Etb một hệ số điều chỉnh  xác định theo Bảng 3-6 để được trị số E:

E= . E với  =1,114.(H/D)0,12 (3-6)

Bảng 3-6: Hệ số điều chỉnh 

Tỷ số H/D

0,50

0,75

1,00

1,25

1,50

1,75

2,00

Hệ số 

1,033

1,069

1,107

1,136

1,178

1,198

1,210

Chú thích Bảng 3-6 và biểu thức 3-6 :


    • H là bề dày toàn bộ của kết cấu áo đường; D là đường kính vệt bánh xe tính toán. Khi H/D >2 thì có thể tính  theo biểu thức (3-6).

    • Trường hợp tính E theo (3-6) cho kết quả lớn hơn cả trị số mô đun đàn hồi lớn nhất của vật liệu trong các lớp kết cấu đem quy đổi thì chỉ được lấy Ebằng trị số mô đun đàn hồi lớn nhất đó.

Trị số Etính theo (3.6) dùng để tính toán tiếp trị số Ech của cả kết cấu theo toán đồ Hình 3-1 và như vậy cách thiết kế tiện lợi nhất đối với hệ nhiều lớp là áp dụng trường hợp 1 nêu ở mục 3.4.4.

Trường hợp muốn tính bề dày thì cần giả thiết trước cấu tạo các lớp vật liệu (biết mô đun đàn hồi của các lớp này và tỷ số bề dày giữa các lớp kề nhau), từ đó theo (3.5) tính ra Etb, với Etb (chưa điều chỉnh) và cho Ech= Eyc lại áp dụng toán đồ Hình 3-1 để tính được tỷ số H/D để xác định bề dày H của áo đường một cách gần đúng (gần đúng vì Etb lúc này chưa được điều chỉnh do chính hệ số  lại phụ thuộc vào H/D). Để chính xác hoá trị số H cần dựa vào tỷ số H/D tính được với Etb chưa điều chỉnh này để giả thiết vài trị số H/D khác nhỏ hơn rồi tính nghiệm lại theo cách thử dần cho đến khi vừa thoả mãn cả (3.5) và điều kiện (3.4). Với tỷ số H/D được chính xác hoá và với tỷ số bề dày đã giả thiết ta sẽ tính được bề dày của các lớp áo đường thiết kế.


Xác định trị số mô đun đàn hồi E0 trong phạm vi khu vực tác dụng của nền đất dưới áo đường

Đối với kết cấu áo đường mới ở giai đoạn thiết kế cơ sở lập dự án đầu tư, tư vấn thiết kế phải thực hiện thí nghiệm xác định E0 tương ứng với loại hình gây ẩm dự báo trên các mẫu thí nghiệm trong phòng theo các phương pháp chỉ dẫn ở Phụ lục B, thí nghiệm xác định chỉ số sức chịu tải CBR và dùng tương quan E0 = f(CBR) thực nghiệm để gián tiếp xác định ra E0 đồng thời so sánh các kết quả trên với các trị số tra bảng tuỳ theo độ chặt và độ ẩm (tương đối) bất lợi nhất để quyết định trị số E0 dùng trong tính toán cường độ kết cấu nền áo đường cho từng đoạn đường khác nhau dọc tuyến (khi tra bảng xác định E0 trước hết phải xác định loại hình gây ẩm đối với kết cấu nền áo đường thiết kế như chỉ dẫn ở Phụ lục B).


Trong trường hợp khu vực tác dụng của nền đường gồm nhiều lớp không đồng nhất về vật liệu, về loại đất, về độ chặt và độ ẩm (như trường hợp có bố trí lớp đáy áo đường hoặc trường hợp nền đào hoặc nền đắp với các lớp đất khác nhau…) thì từ trị số mô đun đàn hồi thí nghiệm của các lớp Etn hoặc từ trị số CBR của các lớp khác nhau đó phải tính ra trị số Etn trung bình hoặc trị số CBR trung bình cho cả phạm vi khu vực tác dụng theo các cách chỉ dẫn ở Phụ lục B để suy ra trị số mô đun đàn hồi E0 đại diện cho cả phạm vi khu vực tác dụng của nền đường.

Ở giai đoạn thiết kế kỹ thuật và thiết kế bản vẽ thi công đối với kết cấu áo đường mới, tư vấn thiết kế phải dự tính và kịp thời bố trí đo ép tại hiện trường bằng bản ép đường kính 33cm để xác định trị số của mô đun đàn hồi E0 theo phương pháp chỉ dẫn ở Phụ lục D ngay trên các đoạn nền đường điển hình vừa thi công xong để kiểm nghiệm lại trị số E0 đã dùng khi tính toán thiết kế. Nếu trị số E0 thực đo nhỏ hơn trị số đã dùng để thiết kế thì phải kịp thời đưa ra các giải pháp điều chỉnh lại kết cấu thiết kế (tăng cường cường độ nền đất trong phạm vi khu vực tác dụng hoặc tăng bề dày lớp móng áo đường…). Việc đo ép nên cố gắng thực hiện vào thời kỳ bất lợi của nền đường, nếu đo ép vào mùa khô thì có thể tham khảo Phụ lục B để điều chỉnh về thời kỳ bất lợi.

Trường hợp thiết kế cải tạo, tăng cường kết cấu áo đường cũ, khi cần thiết cũng có thể sử dụng phương pháp đo ép thử nghiệm tại hiện trường như chỉ dẫn ở Phụ lục D để xác định trị số mô đun đàn hồi của nền đất trong phạm vi khu vực tác dụng nhằm phục vụ cho tính toán thiết kế.

Khi thiết kế kết cấu có tầng mặt là loại cấp thấp B1 hoặc B2, nếu không có điều kiện thí nghiệm ở trong phòng (như nêu ở điểm 1) và đo ép hiện trường (như nêu ở điểm 2) thì cho phép chủ yếu dựa vào các bảng ở Phụ lục B để xác định trị số E0 dùng trong tính toán ở cả mọi giai đoạn thiết kế. Tuy nhiên vẫn phải đánh giá chất lượng của nền bằng chỉ tiêu CBR và thông qua các tương quan E0 =f(CBR) để kiểm tra lại trị số E0 đã chọn theo cách tra bảng, nếu có sự sai khác thì chọn trị số Eo nhỏ hơn giữa chúng để tính toán thiết kế.

Xác định trị số mô đun đàn hồi của các lớp vật liệu trong kết cấu áo đường.

Trong mọi giai đoạn thiết kế, đối với các đường ô tô với tầng mặt là loại đường cấp thấp B1, B2 thì trị số mô đun đàn hồi của các lớp kết cấu bằng các loại vật liệu khác nhau đều được phép lấy theo trị số ở các bảng của Phụ lục C trong tiêu chuẩn này để tính toán thiết kế. Điều này không áp dụng đối với đường thiết kế có tầng mặt là loại cấp cao A1 và A2.

Khi thiết kế kết cấu áo đường có tầng mặt là loại cấp cao A1 và A2 thì ngay trong giai đoạn thiết kế cơ sở lập dự án đầu tư đã phải thực hiện các việc sau đây:


    • Thiết kế thành phần hỗn hợp vật liệu cho mỗi lớp kết cấu (tỷ lệ phối hợp các thành phần hạt, tỷ lệ trộn vật liệu hạt khoáng với chất liên kết) như đối với lớp bê tông nhựa, lớp đất loại đá gia cố chất liên kết, lớp cấp phối đá dăm hoặc cấp phối thiên nhiên… trên cơ sở các vật liệu thực tế dự kiến sẽ sử dụng dọc tuyến; theo đó chế bị các mẫu vật liệu tương ứng với thành phần đã thiết kế nêu trên, tiến hành các thí nghiệm trong phòng như cách đã chỉ dẫn ở Phụ lục C để xác định trị số mô đun đàn hồi thí nghiệm của chúng.

    • So sánh các số liệu thí nghiệm trong phòng với các trị số tra bảng ở Phụ lục C để quyết định trị số mô đun đàn hồi dùng để tính toán đối với mỗi lớp kết cấu (dùng trị số nhỏ hơn).

Ở các giai đoạn thiết kế tiếp theo cũng thực hiện các việc nêu trên nhằm chính xác hoá trị số thông số tính toán cho từng đoạn đường có điều kiện vật liệu tại chỗ khác nhau.

Trong mọi trường hợp, trị số mô đun đàn hồi của vật liệu phải được xác định ở nhiệt độ tính toán như quy định ở mục 3.1.5.


Каталог: vanban -> Lists -> VBPQConvert -> Attachments
Attachments -> QUỐc hội nghị quyết số: 109/2015/QH13 CỘng hòa xã HỘi chủ nghĩa việt nam
Attachments -> HÀnh chính nhà NƯỚC
Attachments -> CỦa bộ trưỞng bộ giao thông vận tải số 23/2006/QĐ-bgtvt ngàY 04 tháng 5 NĂM 2006 ban hành tiêu chuẩn ngành “PHƯƠng tiệN giao thông đƯỜng sắt toa xe phưƠng pháp kiểm tra khi sản xuấT, LẮp ráp mớI” 22 tcn 349 – 06
Attachments -> QuyếT ĐỊnh của bộ trưỞng bộ TÀi nguyên và MÔI trưỜng số 18/2005/QĐ-btnmt ngàY 30 tháng 12 NĂM 2005 ban hành bộ ĐƠn giá DỰ toán các công trình đỊa chấT
Attachments -> PHƯƠng tiện giao thông cơ giớI ĐƯỜng bộ
Attachments -> VĂn phòng quốc hội cơ SỞ DỮ liệu luật việt nam lawdata thông tri
Attachments -> QuyếT ĐỊnh của bộ XÂy dựng số 37/2006/QĐ-bxd ngàY 22 tháng 12 NĂM 2006
Attachments -> Sửa đổi, bổ sung một số điều của Nghị định số 162/2006/NĐ-cp ngày 28 tháng 12 năm 2006 của Chính phủ về chế độ tiền lương, chế độ trang phục đối với cán bộ, công chức
Attachments -> QuyếT ĐỊnh của bộ trưỞng bộ y tế SỐ 493/byt-qđ ngàY 10 tháng 6 NĂM 1994 VỀ việc ban hành tiêu chuẩN ngành artemisinin
Attachments -> CỘng hòa xã HỘi chủ nghĩaviệt nam độc lập – Tự do – Hạnh phúc

tải về 1.11 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   17




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương