Hướng Dẫn Chi Tiết Thiết Kế Cơ Sở Cho Khoá Luận Tốt Nghiệp

Khoá luận tốt nghiệp thiết kế cơ sở hướng dẫn chi tiết quy trình, phương pháp và yêu cầu cần thiết để hoàn thành đề tài chuyên ngành xây dựng hiệu quả.

• Tác giả: Lê Anh Tuấn
• Người hướng dẫn: PGS.TS Phan Duy Pháp
• Trường học: Đại học Xây dựng
• Chuyên ngành: Xây dựng
• Đề tài: Thiết kế cơ sở cho khoá luận tốt nghiệp hiệu quả
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2004
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Thiết kế cơ sở

Thiết kế cơ sở là bước đầu tiên và quan trọng trong quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp. Nó bao gồm việc xác định các yếu tố cơ bản như vị trí, quy mô, và các tiêu chuẩn kỹ thuật cần thiết. Trong tài liệu này, thiết kế cơ sở được áp dụng cho dự án xây dựng cầu A bắc qua sông Thái Bình, thuộc tỉnh Thái Bình. Các văn bản pháp lý và quy trình kỹ thuật được tham chiếu để đảm bảo tính chính xác và tuân thủ các quy định hiện hành.

1.1 Vị trí xây dựng

Vị trí xây dựng cầu A được xác định cụ thể tại Km X trên quốc lộ 10, bắc qua sông Thái Bình. Đây là khu vực có địa hình tương đối bằng phẳng, ổn định về địa chất, thuận lợi cho việc thi công. Các yếu tố địa hình và địa chất được phân tích kỹ lưỡng để đảm bảo tính khả thi của dự án.

1.2 Cơ sở pháp lý

Dự án được thực hiện dựa trên các văn bản pháp lý như Nghị định số 538/CP-CN ngày 19/4/2004 của Thủ tướng Chính phủ, cùng các quy định về quản lý chất lượng công trình xây dựng. Các quy trình khảo sát, thiết kế kỹ thuật, và tổng dự toán được thực hiện theo các tiêu chuẩn quốc gia như 22TCN 263-2000 và TCVN 4054-98.

II. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu được áp dụng trong khóa luận tốt nghiệp này bao gồm việc phân tích địa hình, địa chất, và các yếu tố kỹ thuật liên quan đến dự án xây dựng cầu. Các phương pháp này đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong việc thiết kế và thi công công trình.

2.1 Điều kiện địa hình

Khu vực xây dựng cầu A có địa hình tương đối bằng phẳng, với mực nước sông thấp và ít hiện tượng xói lở. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi công công trình. Các yếu tố địa hình được phân tích kỹ lưỡng để đảm bảo tính ổn định của công trình.

2.2 Điều kiện địa chất

Địa chất khu vực xây dựng được phân tích dựa trên các tài liệu đo vẽ và khoan địa chất. Các lớp đất bao gồm cát hạt nhỏ, sét pha dẻo cứng, cát cuội sỏi, và đá granit. Các thông số này được sử dụng để thiết kế nền móng và kết cấu cầu.

III. Thiết kế cầu và tuyến

Thiết kế cầu và tuyến là phần quan trọng trong khóa luận tốt nghiệp, bao gồm việc lựa chọn các tiêu chuẩn kỹ thuật, quy mô công trình, và các giải pháp kết cấu phù hợp. Các phương án thiết kế được đề xuất và so sánh để đảm bảo tính tối ưu và hiệu quả.

3.1 Lựa chọn tiêu chuẩn kỹ thuật

Cầu được thiết kế với các tiêu chuẩn kỹ thuật như cấp kỹ thuật V > 80Km/h, tải trọng thiết kế HL93, và khổ cầu cho 2 làn xe ô tô và 2 làn người đi. Các tiêu chuẩn này đảm bảo tính an toàn và hiệu quả trong quá trình khai thác.

3.2 Giải pháp kết cấu

Các phương án kết cấu được đề xuất bao gồm cầu dầm liên tục bê tông cốt thép DUL, cầu dầm liên tục BTCT thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng, và cầu giàn thép. Mỗi phương án được phân tích kỹ lưỡng để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả kinh tế.

IV. Tính toán khối lượng

Tính toán khối lượng là bước quan trọng trong quá trình thiết kế và thi công công trình. Nó bao gồm việc xác định khối lượng bê tông, cốt thép, và các vật liệu khác cần thiết cho dự án. Các tính toán này đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong quá trình thực hiện.

4.1 Khối lượng kết cấu nhịp

Khối lượng kết cấu nhịp được tính toán dựa trên các phương án thiết kế đề xuất. Các thông số như chiều dài nhịp, chiều cao dầm, và bề rộng mặt cầu được sử dụng để tính toán khối lượng bê tông và cốt thép cần thiết.

4.2 Khối lượng mố và trụ

Khối lượng mố và trụ được tính toán dựa trên các thông số kỹ thuật và cấu tạo của công trình. Các yếu tố như chiều cao, bề rộng, và số lượng cọc được sử dụng để xác định khối lượng vật liệu cần thiết.

Trích đoạn nội dung tài liệu

§å ¸n Tèt NghiÖp ThuyÕt Minh GVHD : PGS.TS PHAN DUY PHÁP ThiÕt kÕ c¬ së PhÇn I thiÕt kÕ c¬ së **************** SVTH : Lª Anh TuÊn - Líp : XD 903 1 MSV : 091403 §å ¸n Tèt NghiÖp ThuyÕt Minh GVHD : PGS.TS PHAN DUY PHÁP ThiÕt kÕ c¬ së Ch-¬ng I Giíi thiÖu chung 1. VÞ trÝ x©y dùng cÇu : CÇu A b¾c qua s«ng Th¸i B×nh thuéc tØnh Th¸i B×nh.CÇu dù kiÕn ®-îc x©y dùng Km X trªn quèc lé 10. C¨n cø quyÕt ®Þnh sè 538/CP-CN ngµy 19/4/2004 Thñ T-íng ChÝnh phñ, cho phÐp ®Çu t- dù ¸n ®-êng 5 kÐo dµi vµ c¬ së ph¸p lý cã liªn quan, UBND thµnh phè Hµ Néi, Ban QLDA h¹ tÇng t¶ ng¹n ®· giao nhiÖm vô cho tæng c«ng ty T- vÊn thiÕt kÕ GTVT lËp thiÕt kÕ kü thuËt, tæng dù to¸n cña dù ¸n. C¨n cø lËp thiÕt kÕ - NghÞ ®Þnh sè.

N§-CP cña ChÝnh phñ vÒ qu¶n lý dù ¸n ®Çu t- x©y dùng c«ng tr×nh. - NghÞ ®Þnh sè. N§-CP ngµy … cña ChÝnh phñ vÒ qu¶n lý chÊt l-îng c«ng tr×nh x©y dùng. - QuyÕt ®Þnh sè.

Q§-TT ngµy…th¸ng…n¨mg. cña Thñ t-íng ChÝnh phñ vÒ viÖc phª duyÖt quy ho¹ch chung. - V¨n b¶n sè…/CP-CN cña Thñ t-íng chÝnh phñ vÒ viÖc th«ng qua vÒ mÆt c«ng t¸c nghiªn cøu kh¶ thi dù ¸n. - Hîp ®ång kinh tÕ sè.

Ngµy…th¸ng…n¨m…gi÷a ban qu¶n lý dù ¸n h¹ tÇng t¶ ng¹n víi Tæng c«ng ty T- vÊn thiÕt kÕ GTVT vÒ viÖc lËp thiÕt kÕ kü thuËt vµ tæng dù to¸n cña Dù ¸n x©y dùng ®-êng 5 kÐo dµi. Mét sè v¨n b¶n liªn quan kh¸c. hÖ thèng quy tr×nh quy ph¹m ¸p dông - Quy tr×nh kh¶o s¸t ®-êng « t« 22TCN 263- 2000 - Quy tr×nh khoan tham dß ®Þa chÊt 22TCN 259- 2000 - Quy ®Þnh vÒ néi dung tiÕn hµnh lËp hå s¬ B¸o c¸o nghiªn cøu tiÒn kh¶ thi vµ kh¶ thi c¸c dù ¸n x©y dùng c¸c dù ¸n kÕt cÊu h¹ tÇng GTVT 22TCN268-2000 - Quy ph¹m thiÕt kÕ kü thuËt ®-êng phè, ®-êng qu¶ng tr-êng ®« thÞ 20 TCN104-83 - Tiªu chuÈn thiÕt kÕ ®-êng TCVN 4054- 98 - Tiªu chuÈn thiÕt kÕ cÇu 22TCN272-05 - Quy ph¹m thiÕt kÕ ¸o ®-êng mÒm 22TCN211-93 - Quy chuÈn x©y dùng ViÖt Nam 2000 - Tiªu chuÈn thiÕt kÕ chiÕu s¸ng nh©n t¹o bª ngoµi c«ng tr×nh x©y dùng d©n dông 20 TCN95-83 SVTH : Lª Anh TuÊn - Líp : XD 903 2 MSV : 091403 §å ¸n Tèt NghiÖp ThuyÕt Minh GVHD : PGS.TS PHAN DUY PHÁP ThiÕt kÕ c¬ së Ch-¬ng II §Æc ®iÓm vÞ trÝ x©y dùng cÇu 2. §iÒu kiÖn ®Þa h×nh VÞ trÝ x©y dùng cÇu A thuéc tØnh Th¸i B×nh vÒ phÝa th-îng l-u cña s«ng TB.

Do vÞ trÝ x©y dùng cÇu n»m ë vóng ®ång b»ng nªn hai bê s«ng cã b·i réng møc n-íc thÊp,lßng s«ng t-¬ng ®èi b»ng ph¼ng ,®Þa chÊt æn ®Þnh Ýt cã hiÖn t-îng xãi lë.H×nh d¹ng chung cña mÆt c¾t s«ng kh«ng ®èi xøng, mµ cã xu h-íng s©u dÇn vÒ bê bªn tr¸i. §iÒu kiÖn ®Þa chÊt c«ng tr×nh C¨n cø tµi liÖu ®o vÏ, khoan ®Þa chÊt c«ng tr×nh vµ kÕt qu¶ thÝ nghiÖm trong c¸c phßng, ®Þa tÇng khu vùc tuyÕn ®i qua theo thø tù tõ trªn xuèng d-íi bao gåm c¸c líp nh- sau. Líp sè 1: C¸t h¹t nhá Líp sè 2 : SÐt pha dÎo cøng Líp sè 3: C¸t cuéi sái Líp sè 4 : §¸ granit 2. §iÒu kiÖn ®Þa chÊt thñy v¨n Møc n-íc cao nhÊt HCN= +4.

Mùc n-íc thÊp nhÊt HTN =-1.2m Mùc n-íc th«ng thuyÒn HTT = +2.5m S«ng th«ng thuyÒn c©y tr«i. Khæ th«ng thuyÒn cÊp III(50x7m) Vµo mïa kh« mùc n-íc thÊp thuËn lîi cho viÖc triÓn khai thi c«ng c«ng tr×nh. SVTH : Lª Anh TuÊn - Líp : XD 903 3 MSV : 091403 §å ¸n Tèt NghiÖp ThuyÕt Minh GVHD : PGS.TS PHAN DUY PHÁP ThiÕt kÕ c¬ së Ch-¬ng III ThiÕt kÕ cÇu vµ tuyÕn 3.Lùa chän c¸c tiªu chuÈn kü thuËt vµ quy m« c«ng tr×nh 3. Quy m« c«ng tr×nh CÇu ®-îc thiÕt kÕ vÜnh cöu b»ng bª t«ng cèt thÐp 3.

Tiªu chuÈn thiÕt kÕ 3. Quy tr×nh thiÕt kÕ C«ng t¸c thiÕt kÕ dùa trªn tiªu chuÈn thiÕt kÕ cÇu 22TCN272-05 do Bé GTVT ban hµnh n¨m 2005. Ngoµi ra tham kh¶o c¸c quy tr×nh, tµi liÖu: - Quy ph¹m thiÕt kÕ cÇu cèng theo tr¹ng th¸i giíi h¹n 22TCN18-79 - AASHTO LRFD (1998). Quy tr×nh thiÕt kÕ cÇu cña HiÖp héi ®-êng « t« liªn bang vµ c¸c c¬ quan giao th«ng Hoa kú.

C¸c quy tr×nh vµ tiªu chuÈn liªn quan. Tiªu chuÈn kü thuËt - CÊp kü thuËt V > 80Km/h - T¶i träng thiÕt kÕ: Ho¹t t¶i HL93, ng-êi 0,3T/m2 - Khæ cÇu ®-îc thiÕt kÕ cho 2 lµn xe « t« vµ 2 lµn ng-êi ®i.5 =11m Tæng bÒ réng mÆt cÇu kÓ c¶ lan can vµ gi¶i ph©n c¸ch: B = 11 + 2x0.5m - Khæ th«ng thuyÒn cÊp III, B = 50m vµ H = 7m. Lùa chän c¸c gi¶i ph¸p kÕt cÊu 3. Lùa chän kÕt cÊu 3.

Nguyªn t¾c lùa chän - Tho¶ m·n c¸c yªu cÇu kü thuËt. - Phï hîp víi c¸c c«ng nghÖ thi c«ng hiÖn cã. - Phï hîp víi c¶nh quan khu vùc. - Kh«ng g©y ¶nh h-ëng tíi ®ª s«ng TB - ThuËn tiÖn trong thi c«ng vµ thêi gian thi c«ng nhanh.

- ThuËn tiÖn trong khai th¸c, duy tu b¶o d SVTH : Lª Anh TuÊn - Líp : XD 903 4 MSV : 091403 §å ¸n Tèt NghiÖp ThuyÕt Minh GVHD : PGS.TS PHAN DUY PHÁP ThiÕt kÕ c¬ së 3. Lùa chän nhÞp cÇu chÝnh C¸c s¬ ®å nhÞp ®-a ra nghiªn cøu gåm:  Ph-¬ng ¸n cÇu dÇm liªn tôc bª t«ng cèt thÐp DUL+nhÞp dÉn  Ph-¬ng ¸n cÇu dÇm liªn tôc BT¦ST thi c«ng theo ph-¬ng ph¸p ®óc hÉng c©n b»ng.  Ph-¬ng ¸n kÕt cÊu cÇu giµn thÐp. Lùa chän nhÞp cÇu dÉn KiÕn nghÞ sö dông kÕt cÊu dÇm ®¬n gi¶n : ChiÒu dµi nhÞp 33.0m, MCN cÇu réng 12,5m bao gåm 5 dÇm tiÕt diÖn ch÷ T chiÒu cao dÇm 1.8 m, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm 2,4m.

B¶n mÆt cÇu ®æ t¹i chç dµy 20cm. Lo¹i kÕt cÇu nµy cã rÊt nhiÒu -u ®Øªm nh-: C«ng nghÖ thi c«ng ®¬n gi¶n, dÔ ®¶m b¶o chÊt l-îng, tËn dông ®-îc c«ng nghÖ thi c«ng vµ thiÕt bÞ hiÖn cã trong n-íc, gi¸ thµnh kh¸ rÎ, thêi gian thi c«ng nhanh. Gi¶i ph¸p mãng C¨n cø vµo cÊu t¹o ®Þa chÊt khu vùc cÇu, chiÒu dµi nhÞp vµ quy m« mÆt c¾t ngang cÇu, kiÕn nghÞ dïng ph-¬ng ¸n mãng cho phÇn cÇu chÝnh vµ cÇu dÉn nh- sau: PhÇn cÇu chÝnh: Dïng mãng cäc khoan nhåi D1,2m. PhÇn cÇu dÉn: Dïng mãng cäc khoang nhåi D1,2m 3.

Ph-¬ng ¸n I: Ph-¬ng ¸n cÇu dÇm liªn tôc bª t«ng cèt thÐp DUL+nhÞp dÉn 3. Ph-¬ng ¸n kÕt cÊu S¬ ®å nhÞp: (3x33+65+100+65+33x3)m; Tæng chiÒu dµi cÇu tÝnh ®Õn ®u«i hai mè lµ 444m. NhÞp chÝnh gåm 3 nhÞp dÇm BTCTD¦L liªn tôc ®óc hÉng cã s¬ ®å (65+100+65) chiÒu dµi nhÞp chÝnh 100 m. C¸c kÝch th-íc c¬ b¶n dÇm liªn tôc ®-îc chän nh- sau: -DÇm liªn tôc cã mÆt c¾t ngang hép 1 ng¨n, thµnh xiªn cã chiÒu cao thay ®æi.C¸c kÝch th-íc mÆt c¾t ngang dÇm.

+ ChiÒu cao dÇm ë vÞ trÝ trô Hp = (1/16-1/ 20)L = (6.0), chän SVTH : Lª Anh TuÊn - Líp : XD 903 5 MSV : 091403 §å ¸n Tèt NghiÖp ThuyÕt Minh GVHD : PGS.TS PHAN DUY PHÁP ThiÕt kÕ c¬ së Hp = 5. + ChiÒu cao dÇm ë vÞ trÝ gi÷a nhÞp vµ ë mè h = (1/30-1/40)L =(3. + Kho¶ng c¸ch tim cña hai s-ên dÇm L2 = (1/1,9 - 1/2)B,trong ®ã B=12.5m lµ bÒ réng mÆt cÇu.chän kho¶ng c¸ch tim cña hai s-ên dÇm lµ L2 = 12. + ChiÒu dµi c¸nh hÉng L1 = (0,45 - 0,5)L2 = (2.

+ ChiÒu dÇy t¹i gi÷a nhÞp chän t1 = 250(mm). + ChiÒu dÇy mÐp ngoµi c¸nh hÉng (t2) chän t2 = 250(mm). + ChiÒu dÇy t¹i ®iÓm giao víi s-ên hép t3 = (2 - 3)t2 = 500-750(mm), chän t3 = 500(mm). + ChiÒu dµi vót thuêng lÊy Lv = 1,5(m).

+ ChiÒu dÇy cña s-ên dÇm chän 500 (mm). + B¶n biªn d-íi ë gi÷a nhÞp lÊy 300(mm). -Víi kÝch th-íc ®o chän vµ khæ cÇu ta s¬ bé chän mÆt c¾t ngang kÕt cÊu nhÞp nh- h×nh vÏ: mÆt c¾t ngang cÇu TL 1:100 2% 2% H×nh 3.TiÕt diÖn dÇm hép. KÕt cÊu cÇu ®èi xøng mét bªn gåm 1cÇu dÉn nhÞp 33 m.

-ChiÒu réng c¸nh dÇm 2. -ChiÒu dµy b¶n mÆt cÇu 20 cm. -ChiÒu cao dÇm 1. -ChiÒu dµy s-ên dÇm 20 cm.

-Kho¶ng v¸t 20x20 cm. SVTH : Lª Anh TuÊn - Líp : XD 903 6 MSV : 091403 §å ¸n Tèt NghiÖp ThuyÕt Minh GVHD : PGS.TS PHAN DUY PHÁP ThiÕt kÕ c¬ së H×nh 3. MÆt c¾t dÇm dÉn CÊu t¹o trô: Th©n trô réng 2.6m t-¬ng øng theo ph-¬ng däc cÇu vµ6mtheo ph-¬ng ngang cÇu vµ ®-îc vuèt trßn theo ®-êng trßn b¸n kÝnh R = 1.6m theo ph-¬ng däc cÇu, 13.2m theo ph-¬ng ngang cÇu. Dïng cäc khoan nhåi D120cm.

CÊu t¹o mè D¹ng mè cã t-êng c¸nh ng-îc bª t«ng cèt thÐp BÖ mãng mè dµy 2m, réng 6. Dïng cäc khoan nhåi D120cm. Ph-¬ng ¸n II: 3. Ph-¬ng ¸n kÕt cÊu Ph-¬ng ¸n cÇu dÇm liªn tôc BT¦ST thi c«ng theo ph-¬ng ph¸p ®óc hÉng c©n b»ng.

• S¬ ®å nhÞp gåm 5 nhÞp : (63+90+115+90+63)m; Tæng chiÒu dµi cÇu tÝnh ®Õn ®u«i hai mè lµ 435m C¸c kÝch th-íc c¬ b¶n dÇm liªn tôc ®-îc chän nh- sau: -DÇm liªn tôc cã mÆt c¾t ngang hép 1 ng¨n, thµnh xiªn cã chiÒu cao thay ®æi. C¸c kÝch th-íc mÆt c¾t ngang dÇm. SVTH : Lª Anh TuÊn - Líp : XD 903 7 MSV : 091403 §å ¸n Tèt NghiÖp ThuyÕt Minh GVHD : PGS.TS PHAN DUY PHÁP ThiÕt kÕ c¬ së + ChiÒu cao dÇm ë vÞ trÝ trô Hp = (1/16 1/ 20)L = (6. + ChiÒu cao dÇm ë vÞ trÝ gi÷a nhÞp vµ ë mè h = (1/30 1/40)L =(3.

+ Kho¶ng c¸ch tim cña hai s-ên dÇm L2 = (1/1,9 - 1/2)B,trong ®ã B=12.5m lµ bÒ réng mÆt cÇu.chän kho¶ng c¸ch tim cña hai s-ên dÇm lµ L2 = 12. + ChiÒu dµi c¸nh hÉng L1 = (0,45 - 0,5)L2 = (2. + ChiÒu dÇy t¹i gi÷a nhÞp chän t1 = 250(mm). + ChiÒu dÇy mÐp ngoµi c¸nh hÉng (t2) chän t2 = 250(mm).

+ ChiÒu dÇy t¹i ®iÓm giao víi s-ên hép t3 = (2 - 3)t2 = 500-750(mm), chän t3 = 500(mm). + ChiÒu dµi vót thuêng lÊy Lv = 1,5(m). + ChiÒu dÇy cña s-ên dÇm chän 500 (mm). + B¶n biªn d-íi ë gi÷a nhÞp lÊy 300(mm).

-Víi kÝch th-íc ®o chän vµ khæ cÇu ta s¬ bé chän mÆt c¾t ngang kÕt cÊu nhÞp nh- h×nh vÏ: 2% 2% H×nh 3. TiÕt diÖn dÇm hép. CÊu t¹o trô: Th©n trô réng 3.5 m theo ph-¬ng däc cÇu vµ8 m theo ph-¬ng ngang cÇu vµ ®-îc vuèt trßn theo ®-êng trßn b¸n kÝnh R =1.6m theo ph-¬ng däc cÇu, 12m theo ph-¬ng ngang cÇu. Dïng cäc khoan nhåi D120cm.

CÊu t¹o mè D¹ng mè cã t-êng c¸nh ng-îc bª t«ng cèt thÐp BÖ mãng mè dµy 2m, réng 6.