I. Thiết kế cầu qua Bình Tỉnh Quảng Bình
Thiết kế cầu qua Bình Tỉnh Quảng Bình là một nhiệm vụ quan trọng trong khóa luận tốt nghiệp của sinh viên ngành cầu đường. Tài liệu này cung cấp hướng dẫn chi tiết về quy trình thiết kế, từ việc thu thập số liệu ban đầu đến việc lựa chọn phương án kỹ thuật phù hợp. Cầu qua Bình Tỉnh được thiết kế với khẩu độ thoát nước 230m và khổ cầu 11m, đáp ứng tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 272-05. Tài liệu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc phân tích địa chất, thủy văn và các yếu tố kỹ thuật khác để đảm bảo tính khả thi và an toàn của công trình.
1.1. Số liệu ban đầu và tiêu chuẩn thiết kế
Các số liệu ban đầu bao gồm mặt cắt sông, địa chất, và thủy văn. Khẩu độ thoát nước là 230m, khổ cầu 11m, và tải trọng thiết kế bao gồm HL93 cùng tải trọng người đi bộ 300kg/m². Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 272-05 được áp dụng để đảm bảo công trình đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và an toàn. Các số liệu thủy văn như mực nước cao nhất (MNCN) và mực nước thông thuyền (MNTT) cũng được xem xét kỹ lưỡng để thiết kế cầu phù hợp với điều kiện tự nhiên.
1.2. Phân tích địa chất và thủy văn
Phân tích địa chất và thủy văn là bước quan trọng trong thiết kế cầu. Các hố khoan được thực hiện tại các vị trí khác nhau để xác định cấu trúc địa chất, bao gồm lớp cát cuội sỏi, sét dẻo cứng, và đá vôi. Các số liệu thủy văn như MNCN, MNTN, và MNTT được sử dụng để tính toán chiều cao thông thuyền và đảm bảo cầu không bị ảnh hưởng bởi lũ lụt. Việc phân tích này giúp lựa chọn phương án thiết kế phù hợp và tiết kiệm chi phí.
II. Quy trình thiết kế cầu
Quy trình thiết kế cầu được chia thành ba giai đoạn chính: thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật, và thiết kế thi công. Thiết kế cơ sở chiếm 25% tổng thời gian, tập trung vào việc lựa chọn phương án sơ bộ. Thiết kế kỹ thuật chiếm 60%, bao gồm việc tính toán chi tiết các bộ phận của cầu như dầm chủ, bản mặt cầu, và trụ cầu. Thiết kế thi công chiếm 15%, tập trung vào việc lập kế hoạch thi công và đảm bảo an toàn lao động.
2.1. Thiết kế cơ sở
Thiết kế cơ sở là giai đoạn đầu tiên trong quy trình thiết kế cầu. Giai đoạn này tập trung vào việc thu thập và phân tích các số liệu ban đầu, bao gồm địa chất, thủy văn, và tải trọng thiết kế. Các phương án sơ bộ được đề xuất và so sánh dựa trên các tiêu chí kỹ thuật và kinh tế. Kết quả của giai đoạn này là một phương án thiết kế sơ bộ được lựa chọn để phát triển trong các giai đoạn tiếp theo.
2.2. Thiết kế kỹ thuật
Thiết kế kỹ thuật là giai đoạn quan trọng nhất trong quy trình thiết kế cầu. Giai đoạn này bao gồm việc tính toán chi tiết các bộ phận của cầu như dầm chủ, bản mặt cầu, và trụ cầu. Các yếu tố như tải trọng, độ bền, và độ ổn định được xem xét kỹ lưỡng. Kết quả của giai đoạn này là một bộ hồ sơ thiết kế chi tiết, bao gồm các bản vẽ kỹ thuật và thuyết minh tính toán, được sử dụng để triển khai thi công.
III. Phương án kỹ thuật và ứng dụng
Các phương án kỹ thuật được đề xuất bao gồm cầu dầm BTCT dự ứng lực, cầu liên tục BTCT, và cầu giàn thép. Mỗi phương án có ưu nhược điểm riêng và được lựa chọn dựa trên điều kiện địa hình, địa chất, và yêu cầu kỹ thuật. Ứng dụng trong thiết kế cầu bao gồm việc sử dụng các công nghệ hiện đại như cọc khoan nhồi và dầm BTCT dự ứng lực để đảm bảo độ bền và tuổi thọ của công trình. Các phương án này cũng được đánh giá dựa trên hiệu quả kinh tế và khả năng thi công.
3.1. Phương án cầu dầm BTCT dự ứng lực
Phương án cầu dầm BTCT dự ứng lực được đề xuất với sơ đồ nhịp 35m và mặt cắt ngang gồm 5 dầm BTCT. Phương án này có ưu điểm là dễ thi công và chi phí thấp, phù hợp với điều kiện địa hình và địa chất tại Bình Tỉnh Quảng Bình. Các dầm BTCT được thiết kế với chiều cao 1.7m và sử dụng cốt thép cường độ cao để đảm bảo độ bền và ổn định của cầu.
3.2. Phương án cầu giàn thép
Phương án cầu giàn thép được đề xuất với sơ đồ nhịp 60m và mặt cắt ngang gồm 5 dầm thép. Phương án này có ưu điểm là độ bền cao và khả năng chịu tải lớn, phù hợp với các công trình có yêu cầu kỹ thuật cao. Tuy nhiên, chi phí thi công và bảo trì của phương án này cao hơn so với các phương án khác. Phương án này được đánh giá dựa trên hiệu quả kinh tế và khả năng thi công tại Bình Tỉnh Quảng Bình.
