BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG THIẾT KẾ MÓNG CẦU VÀ GIA CỐ ĐẤT NỀN ĐƯỜNG DẪN ĐẦU CẦU GVHD:TRẦN VĂN TIẾNG SVTT:NGUYỄN XUÂN TY MSSV:15127027 SKL 0 0 6 8 2 4 Tp. Hồ Chí Minh, 2020 do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.TRẦN VĂN TIẾNG LỜI NÓI ĐẦU Trong xu thế phát triển chung của thế giới, sự phát triển kinh tế của nền kinh tế luôn đi kèm với sự phát triển cơ sở hạ tầng GTVT nói cách khác GTVT luôn luôn phải đi trước một bước. Đối với một nước có nền kinh tế đang trên đà phát triển mạnh như nước ta, việc phát triển cơ sở hạ tầng GTVT hơn lúc nào hết có một ý nghĩa vô cùng to lớn. Những cây cầu mới xây, những tuyến đường mới mở không những hoàn thiện mạng lưới giao thông quốc gia tạo nền tảng vững chắc cho giao lưu, thông thương giữa các vùng miền mà còn thu hút vốn đầu tư nước ngoài góp phần đẩy nhanh tiến trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước.
Nhận thức được điều đó, sau 4 năm học tập và nghiên cứu về chuyên ngành “ Thiết kế cầu” tại bộ môn “Xây dựng cầu đường” của trường đại học Sư Phạm Kĩ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, em đã có được những kiến thức cơ bản và những kinh nghiệm thực tế quý báu về chuyên ngành thiết kế cầu đường. Kết quả học tập qua quá trình 4 năm học đã phần nào được phản ánh trong đồ án tốt nghiệp mà em xinh trình bày dưới đây. Để có được kết quả này, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo thuộc bộ môn xây dựng trường đại học Sư Phạm Kĩ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, đã giúp đỡ em trong suốt 4 năm học qua. Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong bộ môn xây dựng đặc biệt là thầy Trần Văn Tiếng đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế, đồ án của em không tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự thông cảm và giúp đỡ của các thầy cô.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020 Sinh viên Nguyễn Xuân Ty SVTH: NGUYỄN XUÂN TY - LỚP 15127CLCB MSSV: 15127027 do an MỤC LỤC 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CẦU QUA SÔNG VÀM CỎ ĐÔNG ------ 1 1. GIỚI THIỆU CHUNG :----------------------------------------------------------------- 1 1.1 Vị trí địa lý chính trị : ----------------------------------------------------------------- 1 1.2 Thực trạng và xu hướng phát triển mạng lưới giao thông : --------------------- 1 1.3 Nhu cầu vận tải qua sông Vàm Cỏ Đông: ----------------------------------------- 2 1.4 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng cầu qua sông Vàm Cỏ Đông : -------------- 2 1.5 Đặc điểm tự nhiên nơi xây dựng cầu : ---------------------------------------------- 2 1.6 Các chỉ tiêu kỹ thuật để thiết kế cầu và giải pháp kết cấu : --------------------- 3 1.7 Giải pháp kết cấu công trình: -------------------------------------------------------- 4 1.
SỐ LIỆU VẦ YÊU CẦU THIẾT KẾ------------------------------------------------- 5 1.1 Số liệu thiết kế :------------------------------------------------------------------------ 5 1.2 Tiêu chuẩn thiết kế -------------------------------------------------------------------- 5 1.3 Các tải trọng động : ------------------------------------------------------------------- 5 1.4 Tổ hợp tải trọng : ---------------------------------------------------------------------- 6 1.5 Tải trọng thiết kế : ------------------------------------------------------------------- 8 1.6 Các tiêu chuẩn về cường độ bê tông : -------------------------------------------- 9 1. ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH ----------------------------------------------------------- 10 1. CÁC HẠNG MỤC THIẾT KẾ ------------------------------------------------------- 17 1. PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ------------------------------------------------------------- 17 1.1 Phương án cọc khoan nhồi ---------------------------------------------------------- 17 2.
THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI ------------------------------------------------------ 19 2. THÔNG SỐ THIẾT KẾ: -------------------------------------------------------------- 19 2.1 tĩnh tải lấy tình mô hình midas civl: ----------------------------------------------- 20 2.2 Tải trọng nước tác dụng lên công trình: ------------------------------------------- 21 2.3 Tải trọng gió tác dụng lên công trình: --------------------------------------------- 23 2.4 Tải trọng đặc biệt: -------------------------------------------------------------------- 25 2.5 Tổ hợp tải trọng: ---------------------------------------------------------------------- 27 TTGH Cường độ II --------------------------------------------------------------------- 27 TTGH Sử dụng -------------------------------------------------------------------------- 28 TTGH ĐẶC BIỆT ---------------------------------------------------------------------- 28 SVTH: NGUYỄN XUÂN TY - LỚP 15127CLCB MSSV: 15127027 do an 2. Tính toán cọc khoan nhồi: ------------------------------------------------------------- 28 2.1 Thông số thiết kế: -------------------------------------------------------------------- 28 2.2 Sức chịu tải cọc: ---------------------------------------------------------------------- 29 2.3 Tổng hợp và lựa chọn sức chịu tải cho phép của cọc --------------------------- 32 2.4 Sức chịu tải cho phép của cọc: ----------------------------------------------------- 32 2. Nội lực cọc: -------------------------------------------------------------------------------- 32 2.
Kiểm toán cọc: --------------------------------------------------------------------------- 41 2.1 Thông số đầu vào: -------------------------------------------------------------------- 41 2.2 Kiểm tra cọc chịu nén dọc trục: ---------------------------------------------------- 42 2.3 Kiểm tra cọc chịu nén khi uốn: ----------------------------------------------------- 43 2.4 Kiểm tra cọc chịu cắt: ---------------------------------------------------------------- 45 2.5 Kiểm tra nứt cọc ---------------------------------------------------------------------- 46 2. Kiểm toán đài:---------------------------------------------------------------------------- 46 2.1 Phương ngang cầu: ----------------------------------------------------------------- 46 2.2 Phương dọc cầu:--------------------------------------------------------------------- 48 2.3 Kiểm tra chọc thủng: --------------------------------------------------------------- 50 3. GIA CỐ ĐẤT NỀN ĐẦU CẦU --------------------------------------------------------- 54 3. Cơ sở thực hiện và tính toán thiết kế cọc xi măng đất: -------------------------- 54 3.
Phương án thiết kế gia cố nền và các thông số thiết kế cọc xi măng đất: ---- 54 3.1 Phương án thiết kế gia cố nền bằng cọc xi măng đất ---------------------------- 54 3.2 Các thông số kỹ thuật của cọc đất xi măng như sau: ---------------------------- 54 3.3 Các thông số về quy mô xử lý: ----------------------------------------------------- 55 3. Sức chịu tải của đất nền sau gia cố:-------------------------------------------------- 56 3.1 Sức chịu tải của cọc xi măng đất: -------------------------------------------------- 56 3.2 Khả năng chịu tải của nền đất sau gia cố: ----------------------------------------- 57 3.3 Khả năng chịu tải của nền đất bên dưới khối gia cố: ---------------------------- 58 3. Thiết lập mô hình tính toán: ---------------------------------------------------------- 59 3.1 Phương pháp phân tích -------------------------------------------------------------- 53 3.2 Mô hình vật liệu cho các cấu kiện và đất nền ------------------------------------ 53 3.3 Phân tích lún của nền đất yếu bên dưới nền đắp được thực hiện trên hai mô hình nền Morh- Coulomb: -------------------------------------------------------------------------- 54 3.4 Kết quả mô phỏng: ------------------------------------------------------------------- 57 3. Các bước thiết kế, thi công cọc xi măng đất : ------------------------------------- 60 3.1 Phương pháp thi công: --------------------------------------------------------------- 61 SVTH: NGUYỄN XUÂN TY - LỚP 15127CLCB MSSV: 15127027 do an 3.2 Trình tự thi công ---------------------------------------------------------------------- 61 SVTH: NGUYỄN XUÂN TY - LỚP 15127CLCB MSSV: 15127027 do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CẦU QUA SÔNG VÀM CỎ ĐÔNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG : 1.1 Vị trí địa lý chính trị : Cầu qua sông Vàm Cỏ Đông thuộc địa phận tỉnh Tây Ninh. Công trình cầu Tây Ninh Thuận nằm trên tuyến đường nối trung tâm thị trấn huyện Gò Dầu với một vùng có nhiều tìm năng trong chiến lược phát triển kinh tế của tỉnh Tây Ninh đối với các tỉnh thành lân cận đặc biệt là một trong những thành phố lớn nhất nước ta là Thành Phố Hồ Chí Minh, tuyến đường này là một trong những cửa ngõ quan trọng nối liền hai trung tâm kinh tế, chính trị. Ngoài ra Gò Dầu còn là trung điểm trong trục đường nối liền giữa Tây Ninh và Thành Phố Hồ Chí Minh, trên cơ sở tỉnh Tây Tây Ninh đang có những bước chuyển mình mạnh mẽ, thêm vào đó là sự phát triển không ngừng với những tiềm năng có sẵn của Thành Phố mang tên Bác thì Gò Dầu rõ ràng sẽ có cơ hội phát triển vượt bật trong một tương lai gần.
Khu vực xây dựng cầu là vùng đồng bằng, bờ sông rộng và tương dối bằng phẳng, dân cư tương đối đông. Cầu nằm trên tuyến đường chiến lược được ủy ban nhân dân tỉnh Tây Ninh đưa vào chủ trương chính xách xây dựng kế hoạch đổi mới năm 2020. Dân số đất đai và định hướng phát triển : Công trình cầu nằm cách trung tâm thị xã 3km nên dân cư ở đây sinh sống tăng nhiều trong một vài năm gần đây, mật độ dân số tương đối cao, phân bố dân cư đồng đều. Dân cư sống bằng nhiều nghề nghiệp rất đa dạng.
Bên cạnh đó đa phần cũng cư dân nơi đây cũng sống nhờ vào nông nghiệp. Vùng này có cửa khẩu Mộc Bài, là nơi thông thương hàng hóa với số lượng cực lớn giữa hai nước Việt Nam và Campuchia. Ngoài ra, đây một nơi lý tưởng thu hút khách tham quan phong cảnh và đặc sản mang đậm chất hương đồng cỏ nội cực kì đặc trưng của vùng miền đông nam bộ nên lượng xe phục vụ du lịch rất lớn.2 Thực trạng và xu hướng phát triển mạng lưới giao thông : 1.1 Thực trạng giao thông : Một là cầu qua sông Vàm Cỏ Đông thuộc địa phận huyện Gò Dầu đã được xây dựng từ rất lâu nên dữ liệu về khả năng thông hành ở thời điểm tính toán xây dựng đã không còn phù hợp với tình hình phát triển tương đối nhanh của dân cư cũng như nhu cầu vận tải. 1 SVTH: NGUYỄN XUÂN TY - LỚP 15127CLCB MSSV: 15127027 do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.TRẦN VĂN TIẾNG Hai là tuyến đường hai bên cầu đã được nâng cấp, do đó lưu lượng xe chạy qua cầu bị hạn chế đáng kể.2 Xu hướng phát triển : Theo các báo cáo nghiên cứu khoa học gần đây nhất.
Để đánh giá một quốc gia đó có phát triển hay không, người ta thường sẽ đánh giá về cơ sở hạ tầng của quốc gia đó. Và không ngoại lệ, trong chiến lược phát triển kinh tế của tỉnh vấn đề đặt ra đầu tiên là xây dựng một cơ sở hạ tầng vững chắc trong đó ưu tiên hàng đầu cho hệ thống giao thông.3 Nhu cầu vận tải qua sông Vàm Cỏ Đông: Theo định hướng phát triển kinh tế của tỉnh thì trong một vài năm tới lưu lượng xe chạy qua vùng này sẽ tăng rất đáng kể.4 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng cầu qua sông Vàm Cỏ Đông : Qua quy hoạch tổng thể xây dựng và phát triển của tỉnh và nhu cầu vận tải qua sông Vàm Cỏ Đông nên việc xây dựng cầu mới là cần thiết. Cầu mới sẽ đáp ứng được nhu cầu giao thông ngày càng cao của địa phương. Từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho các ngành kinh tế phát triển đặc biệt là ngành dịch vụ du lịch.
Cầu Vàm Cỏ Đông nằm trên tuyến quy hoạch mạng lưới giao thông quan trọng của tỉnh Tây Ninh. Nó là cửa ngõ, là mạch máu giao thông quan trọng giữa tỉnh Tây Ninh và Thành Phố Hồ Chí Minh, góp phần vào việc giao lưu và phát triển kinh tế, văn hóa xã hội của tỉnh. Về kinh tế: phục vụ vận tải sản phẩm hàng hóa, nguyên vật liệu, vật tư qua lại giữa hai khu vực, là nơi giao thông hàng hóa trong tỉnh đặc biệt khi cửa khẩu Mộc Bài mở ra nhưng hướng đi mới trong việc giao thương giữa hai quốc gia Việt Nam và Campuchia thì đây là tuyến quan trọng trong quá trình vận chuyển hàng hóa. Do tầm quan trọng như trên, nên việc cần thiết phải xây dựng cầu mới là cần thiết và cấp bách nằm trong quy hoạch phát triển kinh tế chung của tỉnh.5 Đặc điểm tự nhiên nơi xây dựng cầu : 1.