Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Lý do chọn đề tài và bối cảnh thực tiễn

Tuyến đường giao thông liên xã Hòa An – Ea Phê thuộc địa bàn huyện Krông Pắc, tỉnh Đắk Lắk, giữ vai trò huyết mạch trong việc kết nối giao thông, phục vụ nhu cầu đi lại, vận chuyển nông sản và giao thương giữa nhân dân hai xã Hòa An và Ea Phê, đồng thời kết nối trực tiếp với Quốc lộ 26 đi thị trấn Phước An.

Theo kết quả khảo sát hiện trạng của đồ án:

  • Hiện trạng mặt đường: Sau nhiều năm khai thác và chịu tác động của thời tiết vùng cao nguyên, mặt đường đất và cấp phối hiện hữu đã xuống cấp nghiêm trọng, hư hỏng toàn bộ, gây khó khăn lớn cho các phương tiện lưu thông và tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn giao thông.
  • Hiện trạng dân cư và công trình: Hai bên tuyến chủ yếu là nhà ở dân cư nông thôn gắn liền với đất vườn và vùng chuyên canh cây công nghiệp lâu năm.
  • Hiện trạng thoát nước: Hệ thống thủy văn khu vực tương đối đơn giản, chủ yếu là nước mặt phát sinh từ các đợt mưa lớn tập trung, chảy dọc theo rãnh tự nhiên chưa được kiên cố hóa hoàn chỉnh.
  • Nhu cầu đầu tư: Việc lập đồ án tốt nghiệp nhằm khảo sát, thiết kế kỹ thuật nâng cấp, sửa chữa tuyến đường và lập phương án tổ chức thi công là yêu cầu cấp thiết nhằm hoàn thiện cơ sở hạ tầng kỹ thuật, thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm quốc phòng - an ninh tại địa phương.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

Mục tiêu cốt lõi của đồ án là thiết kế nâng cấp tuyến đường liên xã đạt tiêu chuẩn kỹ thuật đường ô tô hiện hành, bảo đảm khai thác êm thuận, an toàn và bền vững trong điều kiện khí hậu, địa chất Tây Nguyên. Nhiệm vụ của đồ án được phân chia thành hai khối lượng công việc chính:

  1. Phần I: Thiết kế kỹ thuật (chiếm 70% khối lượng):
    • Điều tra, thu thập và xử lý các điều kiện tự nhiên (địa hình, địa mạo, khí hậu, thủy văn, địa chất), hiện trạng tuyến và nguồn cung cấp vật liệu xây dựng.
    • Xác định quy mô cấp hạng kỹ thuật của tuyến theo tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô.
    • Thiết kế bình đồ, trắc dọc, trắc ngang và nền đường.
    • Thiết kế kết cấu áo đường mềm: đề xuất hai phương án kết cấu, kiểm toán cường độ theo ba trạng thái giới hạn (độ võng đàn hồi, trượt cắt nền đất, kéo uốn lớp vật liệu toàn khối) và so sánh kinh tế - kỹ thuật để lựa chọn phương án tối ưu.
    • Thiết kế chi tiết công trình thoát nước: tính toán kết cấu cống tròn bê tông cốt thép chịu tải trọng xe chạy và áp lực đất.
    • Thiết kế tổ chức thi công chỉ đạo toàn tuyến và lập dự toán xây dựng công trình (chi tiết cho hạng mục cống thoát nước).
  2. Phần II: Thiết kế tổ chức thi công (chiếm 30% khối lượng):
    • Thiết kế biện pháp và trình tự thi công tổng thể cho nền đường và công trình thoát nước.
    • Lập biện pháp kỹ thuật, tính toán năng suất máy móc, định mức nhân công và tiến độ thi công chi tiết cho phân đoạn thi công chỉ đạo và công tác đắp nền K95.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Công trình đường giao thông nông thôn/liên xã nâng cấp, sửa chữa; kết cấu nền, mặt đường mềm và công trình cống thoát nước bê tông cốt thép.
  • Phạm vi không gian: Đoạn tuyến thiết kế dài 1.600 m nằm trên địa phận xã Hòa An và xã Ea Phê, huyện Krông Pắc, tỉnh Đắk Lắk (điểm đầu tại Km1+400.00, điểm cuối tại Km3+000.00, tọa độ khu vực: 12°42′47″B – 108°19′57″Đ đến 12°45′27″B – 108°20′38″Đ).
  • Phạm vi thời gian và tài liệu thiết kế: Đồ án căn cứ vào các quyết định đầu tư, đơn giá và tiêu chuẩn kỹ thuật được ban hành và cập nhật trong giai đoạn 2014–2021.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng

Đồ án được xây dựng dựa trên hệ thống văn bản quy phạm pháp luật và tiêu chuẩn kỹ thuật ngành xây dựng công trình giao thông tại Việt Nam:

Nhóm văn bản Tên văn bản, tiêu chuẩn và số hiệu
Văn bản pháp lý & Quản lý chi phí - Luật Xây dựng năm 2014 (Quốc hội khóa XIII).
- Nghị định 68/2019/NĐ-CP, Nghị định 46/2015/NĐ-CP, Nghị định 59/2015/NĐ-CP của Chính phủ.
- Quyết định số 22/2018/QĐ-UBND, Quyết định số 35/2017/QĐ-UBND, Quyết định số 50/2015/QĐ-UBND, Quyết định số 02/2018/QĐ-UBND của UBND tỉnh Đắk Lắk.
- Công văn số 2082/QĐ-UBND ngày 14/04/2020 của UBND huyện Krông Pắc.
- Quyết định số 54/QĐ-BQL ngày 17/06/2020 của Ban QLDA ĐTXD huyện Krông Pắc.
- Thông tư 10/2019/TT-BXD, Thông tư 15/2019/TT-BXD, Quyết định 79/QĐ-BXD của Bộ Xây dựng.
Tiêu chuẩn khảo sát & Thiết kế - TCVN 4054:2005: Đường ô tô – Yêu cầu thiết kế.
- TCXDVN 104:2007: Đường đô thị – Yêu cầu thiết kế.
- 22 TCN 211-06: Áo đường mềm – Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế.
- 22 TCN 18-79: Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn.
- TCVN 9845:2013: Tính toán đặc trưng dòng chảy lũ.
- TCVN 9398:2012: Công tác trắc địa xây dựng công trình.
Tiêu chuẩn thi công & Nghiệm thu - TCVN 8819:2011: Mặt đường bê tông nhựa nóng – Yêu cầu thi công và nghiệm thu.
- TCVN 8859:2011: Lớp móng cấp phối đá dăm trong kết cấu áo đường ô tô.
- TCVN 9436:2012: Nền đường ô tô – Thi công và nghiệm thu.
- TCVN 4447:2012: Công tác đất – Thi công và nghiệm thu.
- TCVN 9361:2012: Công tác nền móng – Thi công và nghiệm thu.
- QCVN 41:2012/BGTVT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về báo hiệu đường bộ.

Phương pháp nghiên cứu và tính toán kỹ thuật

  1. Phương pháp khảo sát thực địa và phân tích điều kiện tự nhiên: Điều tra địa hình, khí hậu, địa chất công trình (nền đất đỏ bazan), địa chất thủy văn, khảo sát vị trí bãi thải và các mỏ vật liệu xây dựng phụ cận.
  2. Phương pháp thiết kế hình học tuyến đường: Ứng dụng các quy định hình học của TCVN 4054:2005 để bố trí đường cong nằm, mở rộng xe chạy trong đường cong, độ dốc siêu cao, đường cong đứng lồi/lõm, bảo đảm dốc dọc thoát nước và tầm nhìn xe chạy.
  3. Phương pháp tính toán kết cấu áo đường mềm: Áp dụng mô hình hệ nhiều lớp đàn hồi theo quy trình 22 TCN 211-06 với tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn $P = 100\text{ kN}$ ($p = 0,6\text{ MPa}$, $D = 33\text{ cm}$). Kiểm toán lần lượt 3 tiêu chuẩn cường độ:
    • Tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép ($E_{ch} \ge E_{yc}$).
    • Tiêu chuẩn chịu cắt trượt nền đất và lớp vật liệu kém dính kết ($\tau_{ax} + \tau_{av} \le C_{tt}$).
    • Tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp vật liệu toàn khối ($\sigma_{ku} \le R_{tt}$).
  4. Phương pháp tính toán kết cấu công trình cống: Phân tích nội lực cống tròn cứng bê tông cốt thép đặt dưới nền đắp chịu áp lực thẳng đứng của đất đắp, tải trọng trọng lượng bản thân và hoạt tải xe ô tô H30, xe nặng XB80; tính toán cốt thép và kiểm toán nứt theo 22 TCN 18-79.
  5. Phương pháp lập tiến độ và dự toán: Áp dụng phương pháp tổ chức thi công tuần tự kết hợp dây chuyền; xác định định mức hao phí vật tư, nhân công, máy thi công theo Thông tư 10/2019/TT-BXD và bộ đơn giá xây dựng công trình tỉnh Đắk Lắk.

Nguồn dữ liệu

  • Số liệu đo đạc bình đồ tỷ lệ 1/800, trắc dọc tự nhiên và trắc ngang hiện trạng tuyến đường nối xã Hòa An – Ea Phê.
  • Số liệu khí tượng thủy văn huyện Krông Pắc: lượng mưa mùa mưa chiếm 81,60%, mùa khô chiếm 8,4%; nhiệt độ trung bình 23–24°C; gió mùa Đông Bắc (4,5 m/s) và Tây Nam (0,5 m/s).
  • Dữ liệu khảo sát mỏ vật liệu: Mỏ đá Tỉnh lộ 9 đi Krông Bông (TX. Buôn Hồ, cự ly 18,3 km, công suất 300.000 $\text{m}^3/\text{năm}$, trữ lượng 10 triệu $\text{m}^3$), trạm trộn bê tông nhựa tại TT. Phước An (cự ly 5,8 km), bãi thải Thôn 6B xã Ea Phê (cự ly 3,08 km).

Nội dung chính theo từng chương

Phần I: Thiết kế kỹ thuật (70%)

Chương I: Giới thiệu chung

Chương này tổng hợp vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên và hiện trạng tuyến thiết kế. Tuyến có chiều dài 1.600 m nối liền hai xã Hòa An (diện tích 24,26 $\text{km}^2$) và Ea Phê (diện tích 44,52 $\text{km}^2$). Địa hình khu vực có xu hướng cao dần ở hai đầu tuyến và dốc về giữa tuyến (cao độ mặt đường hiện trạng khoảng 480,00 m, độ dốc tự nhiên từ 0,50% đến 3,5%). Nền đất dọc tuyến thuộc loại đất đỏ bazan Tây Nguyên. Toàn bộ mặt đường cũ đã hư hỏng hoàn toàn. Các mỏ đá, trạm trộn bê tông nhựa và bãi thải được điều tra cụ thể về cự ly vận chuyển và khả năng cung ứng.

Chương II: Quy mô cấp hạng thiết kế và chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến

Tác giả xác định cấp hạng công trình theo TCXDVN 104-2007 (Đường phố chính đô thị - thứ yếu, điều kiện loại II) và TCVN 4054:2005 (Đường cấp V đồng bằng), vận tốc thiết kế $V_{tk} = 40\text{ km/h}$. Bề rộng nền đường $B_n = 7,5\text{ m}$, bề rộng mặt đường $B_m = 5,5\text{ m}$ ($2 \times 2,75\text{ m}$), lề đất $2 \times 1,0\text{ m}$ (hoặc lề gia cố $2 \times 0,5\text{ m}$ + lề đất). Tần suất lũ thiết kế cho nền và cống $P = 10%$. Tải trọng trục thiết kế mặt đường là trục đơn 100 kN (hoặc trục 12T), tải trọng cống là đoàn xe H30 và xe đặc biệt XB80. Mô đun đàn hồi yêu cầu phần xe chạy $E_{yc} \ge 104\text{ MPa}$ (theo chỉ dẫn của giảng viên hướng dẫn, nâng thêm 20% từ giá trị hồ sơ 87 MPa) hoặc $E_{yc} \ge 110\text{ MPa}$ theo bảng chỉ tiêu tổng hợp.

Chương III: Thiết kế bình đồ tuyến

Bình đồ tuyến được thiết kế bám sát tim đường hiện trạng để hạn chế tối đa khối lượng giải phóng mặt bằng, kết nối các điểm khống chế: điểm đầu Km1+400.00, điểm cuối Km3+000.00, nút giao đường vào TT. Phước An (Km2+163.11), đường vào rẫy (Km2+283.31), và các lối vào khu dân cư (Km2+297.34, Km2+966.65). Toàn tuyến có chiều dài 1.600 m với 18 lần chuyển hướng; góc chuyển hướng lớn nhất là $39^\circ 14'33''$, bán kính cong nằm lớn nhất $R_{max} = 8.000\text{ m}$, bán kính nhỏ nhất bố trí $R_{min} = 1.500\text{ m}$ (hoặc các bán kính cong cục bộ theo bảng thống kê). Toàn bộ các đỉnh chuyển hướng đều được cắm cong nằm, thiết kế mở rộng bụng đường cong và đoạn nối siêu cao theo TCVN 4054:2005.

Chương IV: Thiết kế trắc dọc

Trắc dọc được thiết kế dựa trên cao độ tim đường hoàn thiện, khống chế cao độ tại các điểm giao cắt và cao độ khống chế cống thoát nước tại Km1+932. Dốc dọc thiết kế tuân thủ tiêu chuẩn $I_{max} < 9%$ (thực tế khống chế trong khoảng 0,5% đến 3,5%), bảo đảm dốc rãnh đào $\ge 0,5%$ để thoát nước. Các đường cong đứng lồi và lõm được bố trí chuyển tiếp êm thuận, thỏa mãn bán kính tối thiểu mong muốn ($R_{lồi} \ge 1.000\text{ m}$, $R_{lõm} \ge 700\text{ m}$) và tối thiểu tiêu chuẩn ($R_{lồi} \ge 700\text{ m}$, $R_{lõm} \ge 450\text{ m}$).

Chương V: Thiết kế trắc ngang

Mặt cắt ngang điển hình có dạng:

  • Bề rộng nền đường: $B_n = 7,5\text{ m}$.
  • Bề rộng phần xe chạy: $B_m = 5,5\text{ m}$ ($2 \times 2,75\text{ m}$), độ dốc ngang mặt đường $i = 2%$.
  • Bề rộng lề đường: lề đất/lề gia cố dốc ngang $i = 4%$ nghiêng về hai phía.
  • Mái dốc taluy: nền đắp có độ dốc taluy 1:1,15 đến 1:1,5; nền đào có độ dốc taluy 1:1 đến 1:1,5.
  • Rãnh dọc thoát nước đoạn nền đào: rãnh hình thang, đáy rộng $0,4\text{ m}$, sâu $0,4\text{ m}$, mái taluy phía nền $1:1,5$, phía ngoài $1:1,0$.

Chương VI: Thiết kế nền đường

Quy định kỹ thuật thi công đầm nén và vật liệu nền:

  • Lớp đất đỉnh nền đường dày $50\text{ cm}$ trực tiếp dưới đáy áo đường đầm lèn đạt độ chặt $K \ge 0,98$. Trong đó, $30\text{ cm}$ trên cùng phải đạt chỉ số $CBR \ge 6%$, $50\text{ cm}$ tiếp theo đạt $CBR \ge 4%$.
  • Các lớp nền đắp còn lại và nền đất tự nhiên đầm lèn đạt độ chặt $K \ge 0,95$.
  • Xử lý mái dốc tự nhiên: Khi đắp trên sườn dốc nền cũ $> 20%$, phải đào cấp thủ công với chiều rộng bậc cấp tối thiểu $1,0\text{ m}$. Đào bỏ toàn bộ tầng đất hữu cơ, rễ cây trước khi đắp đất mới. Nền đào được xáo xới lu lèn $30\text{ cm}$ đạt $K98$.

Chương VII: Thiết kế kết cấu áo đường

Tác giả tính toán nền đất đỏ bazan có các đặc trưng: $E_0 = 40\text{ MPa}$, $\varphi = 14^\circ$, $c = 0,028\text{ MPa}$, độ ẩm tương đối $a = 0,65$, mô đun đàn hồi yêu cầu $E_{yc} = 104\text{ MPa}$. Hai phương án cấu tạo áo đường được đưa ra kiểm toán chi tiết:

Thông số lớp vật liệu Phương án 1 (Áo đường cấp phối đá dăm) Phương án 2 (Áo đường móng gia cố xi măng)
Lớp mặt Bê tông nhựa chặt 19 (đá dăm $\ge 35%$), dày $6\text{ cm}$ ($E = 350/250/1600\text{ MPa}$, $R_{ku} = 2,0\text{ MPa}$) Bê tông nhựa chặt 19 (đá dăm $\ge 35%$), dày $6\text{ cm}$ ($E = 350/250/1600\text{ MPa}$, $R_{ku} = 2,0\text{ MPa}$)
Lớp móng trên Cấp phối đá dăm loại I ($D_{max}=25$), dày $13\text{ cm}$ ($E = 250\text{ MPa}$) Cát gia cố xi măng ($R_n > 2\text{ MPa}$), dày $12\text{ cm}$ ($E = 280\text{ MPa}$, $R_{ku} = 0,7\text{ MPa}$)
Lớp móng dưới Cấp phối đá dăm loại II, dày $26\text{ cm}$ ($E = 200\text{ MPa}$) Cấp phối đá dăm loại II, dày $26\text{ cm}$ ($E = 200\text{ MPa}$)
Kiểm toán độ võng $E_{ch} = 115,2\text{ MPa} \ge 104\text{ MPa}$ (Đạt) $E_{ch} = 117,4\text{ MPa} \ge 104\text{ MPa}$ (Đạt)
Kiểm toán cắt trượt $\tau_{ax} = 0,018\text{ MPa} \le C_{tt} = 0,021\text{ MPa}$ (Đạt) $\tau_{ax} = 0,0172\text{ MPa} \le C_{tt} = 0,021\text{ MPa}$ (Đạt)
Kiểm toán kéo uốn Lớp BTNC 19: $\sigma_{ku} = 1,88\text{ MPa} \le R_{tt} = 2,0\text{ MPa}$ (Đạt) - BTNC 19: Đạt.
- Cát gia cố XM: $\sigma_{ku} = 0,76\text{ MPa} \le R_{tt} = 0,94\text{ MPa}$ (Đạt)

So sánh và lựa chọn: Phương án 1 được lựa chọn do có chi phí xây dựng ban đầu thấp hơn, quy trình công nghệ thi công móng CPĐD đồng bộ, tận dụng được thiết bị cơ giới sẵn có và linh hoạt về thời gian hơn phương án móng cát gia cố xi măng.

Chương VIII: Thiết kế chi tiết công trình thoát nước

Đồ án lựa chọn tính toán cống tròn bê tông cốt thép khẩu độ 1D100 tại lý trình Km1+932:

  • Cấu tạo: Đốt cống tròn đúc sẵn bằng BTCT M250, đường kính trong 100 cm, chiều dài mỗi đốt 1m (mối nối mềm chèn trát đất sét dày 15 cm); móng cống bằng BTXM M150 đá 2x4 dày 30 cm; tường đầu BTXM M200; tường cánh, sân cống và chân khay bằng BTXM M150 đá 2x4. Độ dốc đặt cống chọn $i_c = 3%$ (độ dốc suối tự nhiên $i_s = 6%$).
  • Tính toán nội lực và bố trí cốt thép: Xác định áp lực đất ($q = 1,22\text{ T/m}^2$), áp lực hoạt tải xe H30 ($p_{H30} = 10,82\text{ T/m}^2$) và xe XB80. Mô men uốn tính toán lớn nhất $M = 70.300\text{ kg.cm}$. Bố trí cốt thép chịu lực: dùng 12 thanh thép $\phi 6$ ($F_a = 3,40\text{ cm}^2 > F_{a,yc} = 3,23\text{ cm}^2$) bố trí thành 2 hàng đối xứng dạng lò xo liên tục. Kết cấu thỏa mãn điều kiện cường độ uốn và điều kiện chống nứt ($a_T \le \Delta = 0,02\text{ cm}$).

Chương IX: Thiết kế tổ chức thi công chỉ đạo

Lập kế hoạch tổ chức thi công tổng thể cho phân đoạn tuyến bằng phương pháp cơ giới kết hợp thủ công. Tổ chức thi công theo phương pháp tuần tự theo 1 mũi thi công từ đầu tuyến đến cuối tuyến. Quy định chặt chẽ các biện pháp an toàn lao động, vệ sinh môi trường (xe chở đất đá phải bạt phủ kín, đất đào thải cự ly 4 km tập kết đúng bãi quy định, thu gom dầu mỡ thừa) và phương án bảo đảm giao thông liên tục bằng biện pháp thi công nửa làn đường, cắm biển báo cảnh giới theo QCVN 41:2012/BGTVT.

Chương X: Dự toán

Căn cứ các thông tư, định mức và bộ đơn giá xây dựng tỉnh Đắk Lắk, tác giả bóc tách khối lượng và lập bảng tổng hợp dự toán xây dựng cho hạng mục cống tròn BTCT 1D100 tại Km1+932:

Khoản mục chi phí Cách tính Giá trị (VNĐ)
I. Chi phí trực tiếp (T) $VL + NC + M$ 78.770.406
- Chi phí vật liệu (VL) $VLG + CLVL$ 53.578.848
- Chi phí nhân công (NC) $(NCG + CLNC) \times 1$ 18.670.691
- Chi phí máy thi công (M) $(MG + CLM) \times 1$ 6.520.867
II. Chi phí gián tiếp (GT) $C + LT + TT$ 8.585.974
- Chi phí chung (C) $T \times 7,3%$ 5.750.240
- Nhà tạm để ở và điều hành (LT) $T \times 1,1%$ 866.474
- Chi phí công việc không xác định từ thiết kế (TT) $T \times 2,5%$ 1.969.260
III. Thu nhập chịu thuế tính trước (TL) $(T + GT) \times 5,5%$ 4.804.601
Chi phí xây dựng trước thuế (G) $T + GT + TL$ 92.160.981
IV. Thuế giá trị gia tăng (GTGT) $G \times 8%$ 7.372.878
Tổng chi phí xây dựng sau thuế ($G_{xd}$) $G + GTGT$ 99.533.859
Giá trị làm tròn 99.534.000

Phần II: Thiết kế tổ chức thi công (30%)

Chương XI: Thiết kế tổ chức thi công nền đường và công trình

Chương này đi sâu vào quy trình công nghệ và các bước tổ chức thi công chi tiết tại hiện trường:

  • Trình tự thi công chung: Phá dỡ mặt đường cũ bằng máy đào $\rightarrow$ Thực hiện công tác chuẩn bị (khôi phục hệ thống cọc tim, cọc mốc cao độ, dời cọc ra ngoài phạm vi thi công, dọn dẹp mặt bằng, bóc lớp đất hữu cơ, phóng dạng nền đường) $\rightarrow$ Thi công công trình cống thoát nước $\rightarrow$ Thi công nền đường đào, đắp.
  • Kỹ thuật thi công cống và nền đắp: Hướng dẫn chi tiết kỹ thuật đào hố móng cống, lắp đặt ống cống tròn đúc sẵn bằng cần trục, chèn mối nối, đổ bê tông móng và tường đầu; quy trình thi công đắp đất nền đường phân lớp theo tiêu chuẩn đầm nén K95 và lớp đỉnh nền K98, xác định năng suất máy đào, máy ủi, lu rung và lập biểu tiến độ thi công.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật chính

  1. Giải pháp tuyến và hình học: Hoàn thành thiết kế bình đồ, trắc dọc, trắc ngang cho đoạn tuyến $1.600\text{ m}$ đạt cấp V đồng bằng ($V_{tk} = 40\text{ km/h}$, $B_n = 7,5\text{ m}$, $B_m = 5,5\text{ m}$), khớp nối chính xác với địa hình tự nhiên và các điểm khống chế nút giao dân cư.
  2. Giải pháp kết cấu áo đường: Xác lập và kiểm toán đạt yêu cầu 3 trạng thái giới hạn cho phương án kết cấu áo đường mềm 3 lớp:
    • Tầng mặt: Bê tông nhựa chặt C19 dày $6\text{ cm}$.
    • Tầng móng trên: Cấp phối đá dăm loại I dày $13\text{ cm}$.
    • Tầng móng dưới: Cấp phối đá dăm loại II dày $26\text{ cm}$.
    • Tổng mô đun đàn hồi chung đạt $E_{ch} = 115,2\text{ MPa} > E_{yc} = 104\text{ MPa}$.
  3. Giải pháp công trình cống: Thiết kế chi tiết kết cấu cống tròn BTCT 1D100 tại Km1+932 chịu tải H30-XB80, tính toán bố trí $12\phi 6$ ($F_a = 3,40\text{ cm}^2$) bảo đảm tuyệt đối khả năng chịu lực uốn và kiểm soát nứt ($a_T \le 0,02\text{ cm}$).
  4. Dự toán chi phí: Xác định giá trị dự toán xây dựng sau thuế cho hạng mục cống 1D100 tại Km1+932 là 99.534.000 VNĐ (đã bao gồm thuế GTGT 8%).

Giải pháp và kiến nghị đề xuất của tác giả

  • Tổ chức thi công phân đoạn, dồn dịch mũi thi công và tận dụng nền đường cũ để bảo đảm an toàn giao thông thông suốt cho nhân dân khu vực trong suốt quá trình xây dựng.
  • Tuyệt đối tuân thủ kiểm tra chất lượng vật liệu mỏ (đá dăm Buôn Hồ, trạm bê tông nhựa Phước An) và nghiệm thu từng lớp nền K95, K98 trước khi tiến hành thi công các lớp móng và thảm mặt bê tông nhựa.

Đóng góp thực tiễn

Đồ án cung cấp một bộ hồ sơ thiết kế kỹ thuật và biện pháp thi công hoàn chỉnh, có tính ứng dụng cao cho dự án cải tạo hạ tầng giao thông liên xã vùng Tây Nguyên, làm cơ sở kỹ thuật tham khảo cho việc triển khai dự án thực tế tại huyện Krông Pắc.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế được ghi nhận trong đồ án:
    • Tại mỏ đá Tỉnh lộ 9 đi Krông Bông, tài liệu thiết kế mới dựa trên số liệu điều tra thương mại và chứng chỉ cung cấp của mỏ, chưa trực tiếp lấy mẫu thí nghiệm chuyên sâu các chỉ tiêu cơ lý chi tiết tại phòng thí nghiệm cho đồ án.
    • Trong phần tính toán cống thoát nước, tác giả mới tính toán thiết kế chi tiết kết cấu cho 01 cống tròn 1D100 tại lý trình Km1+932; 02 cống ngang và 01 cống dọc còn lại trên tuyến được giữ nguyên theo hồ sơ thiết kế cơ sở đã duyệt.
    • Tính toán tường cánh cống mới dừng lại ở nguyên tắc tường chắn trọng lực mà chưa triển khai bảng tính chi tiết nội lực.
    • Bảng dự toán chi tiết mới chỉ lập riêng cho hạng mục cống 1D100 Km1+932, chưa lập tổng dự toán cho toàn bộ 1.600 m nền mặt đường.
  • Hướng mở rộng: Mở rộng thí nghiệm kiểm chứng mẫu đất đầm nén hiện trường theo chu kỳ thời tiết mưa/khô đặc thù của Tây Nguyên và hoàn thiện dự toán tổng mức đầu tư toàn tuyến.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng sử dụng: Sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông, Kỹ thuật Cầu đường, kỹ sư thiết kế và cán bộ kỹ thuật thi công công trình đường giao thông nông thôn, liên xã.
  • Phần giá trị đáng tham khảo:
    1. Toàn bộ các bước tính toán, tra toán đồ Kogan và công thức kiểm toán kết cấu áo đường mềm theo 3 điều kiện của tiêu chuẩn 22 TCN 211-06.
    2. Quy trình xếp xe tải H30, XB80 xác định nội lực và bố trí cốt thép chịu lực cống tròn BTCT theo 22 TCN 18-79.
    3. Mẫu bảng đo bóc khối lượng, định mức vật tư và bảng tổng hợp dự toán chi phí xây dựng theo các quy định hiện hành.

Câu hỏi thường gặp

1. Tuyến đường được thiết kế theo cấp hạng kỹ thuật nào và các chỉ tiêu hình học chủ yếu là gì?

Tuyến đường được thiết kế theo cấp V đồng bằng (TCVN 4054:2005), vận tốc thiết kế $V_{tk} = 40\text{ km/h}$. Bề rộng nền đường $B_n = 7,5\text{ m}$, bề rộng phần xe chạy $B_m = 5,5\text{ m}$ ($2 \times 2,75\text{ m}$), lề đất $2 \times 1,0\text{ m}$, dốc ngang mặt đường $2%$, dốc lề $4%$. Chiều dài đoạn tuyến thiết kế là $1.600\text{ m}$.

2. Cấu tạo kết cấu áo đường được lựa chọn thi công gồm những lớp nào và độ dày bao nhiêu?

Phương án kết cấu áo đường được chọn (Phương án 1) có tổng chiều dày $45\text{ cm}$, bao gồm:

  • Lớp mặt: Bê tông nhựa chặt BTNC 19 (hàm lượng đá dăm $\ge 35%$) dày $6\text{ cm}$.
  • Lớp móng trên: Cấp phối đá dăm loại I dày $13\text{ cm}$.
  • Lớp móng dưới: Cấp phối đá dăm loại II dày $26\text{ cm}$.

3. Kết quả kiểm toán 3 trạng thái giới hạn của phương án áo đường được chọn ra sao?

  • Độ võng đàn hồi: Mô đun đàn hồi chung tính toán $E_{ch} = 115,2\text{ MPa} \ge E_{yc} = 104\text{ MPa}$ (Đạt).
  • Cắt trượt nền đất: Ứng suất trượt $\tau_{ax} = 0,018\text{ MPa} \le C_{tt} = 0,021\text{ MPa}$ (Đạt).
  • Kéo uốn lớp mặt: Ứng suất kéo uốn đáy lớp BTNC 19 $\sigma_{ku} = 1,88\text{ MPa} \le R_{tt} = 2,0\text{ MPa}$ (Đạt).

4. Kết cấu cống tròn 1D100 tại Km1+932 được bố trí cốt thép như thế nào?

Cống sử dụng bê tông M250, cốt thép chịu lực chọn $12\phi 6$ với tổng diện tích tiết diện $F_a = 3,40\text{ cm}^2$ (lớn hơn yêu cầu tính toán $F_{a,yc} = 3,23\text{ cm}^2$), bố trí thành hai hàng đối xứng dạng lò xo liên tục, bảo đảm mô men uốn tính toán $M = 70.300\text{ kg.cm}$ và thỏa mãn điều kiện chống nứt ($a_T \le 0,02\text{ cm}$).

5. Chi phí dự toán xây dựng cống 1D100 tại Km1+932 là bao nhiêu?

Tổng chi phí xây dựng sau thuế (đã bao gồm chi phí trực tiếp, chi phí gián tiếp, thu nhập chịu thuế tính trước và thuế GTGT 8%) là 99.533.859 VNĐ (làm tròn thành 99.534.000 VNĐ).

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Văn Tân (GVHD: Th.S Dương Minh Châu) đã giải quyết trọn vẹn nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật và tổ chức thi công nâng cấp tuyến đường liên xã Hòa An – Ea Phê (huyện Krông Pắc, tỉnh Đắk Lắk) với chiều dài 1.600 m theo tiêu chuẩn đường cấp V đồng bằng. Toàn bộ các giải pháp kỹ thuật từ bình đồ, trắc dọc, trắc ngang, nền đường, kết cấu áo đường mềm 3 lớp đến kết cấu cống tròn BTCT 1D100 Km1+932 đều được tính toán và kiểm toán chặt chẽ theo các quy chuẩn, tiêu chuẩn ngành xây dựng giao thông hiện hành. Đồ án là tài liệu tham khảo có giá trị cao về mặt chuyên môn và thực tiễn cho công tác thiết kế, lập dự toán và tổ chức thi công công trình đường giao thông nông thôn tại khu vực Tây Nguyên.