Chương I THIET KE TO CHUC THI CONG NEN DUONGVA CONG TRINH 1.1 Tình hình đặc điểm khu vực xây dựng tuyến đường và điều kiện thi công Đoạn tuyến Hòa Lạc - Xuân Mai (km0+134,44 — Km12+363,52) dự án đường Hồ Chí Minh đi qua các tỉnh Hà N6i va mét phan tinh Hòa Bình, đoạn tuyến dài 12,22Km, điểm đầu tiếp giáp với đường cao tốc Lắng ~ Hòa Lạc tại ngã ba Hòa Lạc; điểm cuối tuyến tiếp với Quốc lộ 6A tại thị trần Xuân Mai. Doan tuyến thuộc gói thầu số 02 dài 4865,56m từ ngã ba Hòa Lạc ( Km0+134,44 ) đến ( Km5+000 ). Trên cơ sở tuyến đường 21A được nâng cấp mở rộng. Đặc điểm tự nhiên Theo hồ sơ thiết kế kỹ thuật đoạn Hoà Lạc — Xuan Mai (km0+134.44 — Km12+363,52) do tong công ty tư vấn thiết kế giao thông vận tải lập và qua quá trình khảo sát thực tế cho thấy tình hình đặc điểm tự nhiên của khu vực xây dựng tuyến như sau: a) Điều kiện địa hình Đoạn Hòa Lạc - Xuân Mai, tuyến đi trên địa hình đặc trưng là trung du đồi núi thấp, bán sơn địa, hai bêntuyến tương đối bằng phẳng, độ dốc dọc lớn nhất 4% đốc ngang nhỏ.
+ Đặc điểm địa hình địa mạo: Đoạn tuyến đi qua thuộc kiểu địa hình xâm thực bóc mòn được cấu tạo bởi các đồi tháp nằm thưa thớt, xườn thoải, đỉnh khá tròn bị phân cắt bởi các suối nhỏ, mương máng, khe sói, xen kẽ với các đồi thấp là ruộng canh tác của dân. Phủ trên kiểu địa hình này chủ yếu là các sản phẩm phong hóa tại chỗ và các sản phẩm tích tụ tại các sườn đồi và các thung lũng có thành phần là sét pha lẫn sạn, trạng thái dẻo mềm — nửa cứng với chiều dày lớp dưới hơn 5m. + Địa tầng: Qua kết quả khảo sát đo vẽ ĐCCT đọc tuyến, kết hợp tài liệu khoan thăm dò đã thực hiện ở bước TKKT, địa tầng tại khu vực tuyến đi qua theo thứ tự từ trên xuống dưới gồm các lớp sau: Lớp Ð: đất đắp — sét pha lẫn sạn màu xám nâu xám đỏ trạng thái đẻo cứng đến lớp cứng. Lớp này phân bố dọc theo đoạn tuyến trong phạm vi nền đường cũ, bề dày thay đổi từ 0,2 — 0,5m, cục bộ đoạn đi vào cầu bề dày có thể lên tới 3,0m.
Đây là lớp đất đắp nền cũ, đã được lu lèn nên khả năng chịu lực tốt, sức chịu tải qui ước R°= 2,5KG/cm2. Lớp 1: Bùn lẫn hữu cơ màu xám đen, trạng thái chảy. Lớp này phân bố hep trong khu vực khảo sát, chỉ gặp từ Km12+250 - Km 12+300 với bề dày 1,5m. Lớp có khả năng chịu tải kém, tuy nhiên bề dày mỏng, phạm vi phân bố hẹp nên không gây ảnh hưởng lớn tới công trình.
Lớp 2 : Sét cát màu xám nâu, nâu đỏ trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng. Lớp đất này phân bố rộng khắp khu vự nghiên cứu, bề dày chưa xác định, các lỗ khoan đều kết thúc trong lớp này. Lớp đất này có nguồn gốc sườn tích và tàn tích của các loại đá sét bột kết phong hóa tạo thành. Khả năng chịu lực của lớp tốt.
Sức chịu tải quy ước R= 2,5KG/cm2. Có thể coi đây là tầng chịu lực cơ bản của các công trình xây dựng trên tuyến. + Địa chất thủy văn: Trong khu vực đoạn tuyến đi qua chủ yếu dọc sườn gò đồi thấp, hoặc đỉnh phân thủy do đó mực nước dưới đất ở đây rất sâu. Nhìn chung điều kiện địa chất thủy văn không ảnh hưởng đến sự ổn định của các công trình trên tuyến.
b) Đặc điểm khí tượng thủy văn + Đặc điểm khí tượng: Đoạn tuyến nằm trong địa phận tỉnh Hà Nội mở rộng nên khí hậu trong. vùng mang những nét đặc trưng của vùng đồng bằng và trung du Bắc Bộ. Khí hậu trong khu vực chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa. thường trùng với mùa hạ, kéo dài 6 tháng từ tháng V đến tháng IX, mùa khô trùng với mùa đông kéo dài từ tháng X đến tháng IV nam sau.
+ Đặc điểm thủy văn: Theo tài liệu khảo sát thủy văn đã thực hiện ở bước TKKT, chế độ thủy văn đọc tuyến chủ yếu dựa vào chế độ mưa lũ trên khu vực và chế độ thủy văn song Tích. Kết quả điều tra của Công ty thiết kế đường bộ thực hiện tháng 11 năm 2002 thì trong khu vực đã xảy ra trận lũ lớn vào năm 1984, 1995 và năm 1997. Nguyên nhân gây nên lũ lớn là do tổ hợp của nhiều hình thái thời tiết đã gây nên những trận mưa có cường độ lớn và kéo dài kết hợp với lũ trên thượng nguồn đỗ về làm cho mực nước tại các sông suối trong vùng dâng cao gây ngập, theo tài liệu điều tra thời gian lũ lớn chỉ kéo dài từ 1 đến 2 ngày là nước rút + Nhiệt độ trung bình hàng năm là 23.9°C, nhiệt độ cao nhất trong năm là 39°C (tháng 5,6), thấp nhất là 7- 10°C (tháng 1,2) 1,1.Điều kiện vật liệu xây dựng * Mỏ đất: ~ Mỏ đất số 1: Vị trí: mỏ đất nằm cạnh đường đi từ nga ba Hòa Lạc vào làng văn hóa các dân tộc ( Km0+500 ~ Km0+:800) 'Đắt tại mỏ có thành phần chính là sét pha nặng. Chất lượng: Các chỉ tiêu cơ bản của đất mỏ như sau “Thành phần hạt: Nhóm hạt sét: 28% Nhóm hạt bụi: 14% Nhóm hạt cát: 28% Nhóm hạt dăm sạn: 0% Giới hạn chảy: 44,5% Chi sé déo Ip = 16,3 Dung trọng khô lớn nhất;c max =1558/cm° Độ ẩm tốt nhất Wo= 25% Mô đun đàn hồi ứng với K95 Eđh = 535,7 - 555,6KG/cm2 5 Kết luận: Đất mỏ đạt yêu cầu làm vật liệuđấp.
~_ Mỏ đất Gò Ấp: Vị trí: Mỏ nằm bên phải đường Láng — Hòa Lạc, từ Km29 rẽ phải khoảng 3km theo đường vào khu công nghệ cao Láng - Hòa Lạc, cách điểm đầu tuyến ngã ba Hòa Lạc khoảng 4Km. Vat liệu: Đất đáp thành phần chính là sét nửa béo màu nâu vàng. Chất lượng: Các chỉ tiêu cơ bản của mỏ như sau: Thanh phan hạt: Nhóm hạt sét: 14— 15% Nhóm hạt bụi: 30,5 — 35% Nhóm hạt cát: 51 — 54,5% Giới hạn chảy: 59%. Chi sé déo Ip = 23,8 — 24,08 Dung trong khé 1én nhdtyemax =1,45g/em? Độ ẩm tốt nhất Wo = 30,1 ~ 30,2% M6 dun đàn hồi ứng với K95 Eđh = 439 -449KG/cm2 Kết luận: đất có các chỉ tiêu không phù hợp cho đất đắp nền, tuy nhiên có thể trộn thêm cát tạo thành cấp phối phù hợp cho đắt nền.
* Mỏ đá: ~ Mỏ đá Bình Minh Vi tri: Mỏ nằm bên phải cách QL21A 150m và cách ngã ba Láng - Hòa Lạc 5km. Trạm xay và chế biến đá đặt ở điểm đầu dự án ( Km0). Vật liệu: đá hộc và đá dăm cấp phối các loại xay chế từ đá Gabro Công suất khai thác: 400 — 500 m3/ngày Điều kiện khác và vận chuyển: rất thuận lợi, xe ra vào mỏ đá rất dễ dàng. Chất lượng: chỉ tiêu cơ lý cơ bản của mỏ đá như sau: Độ mài mòn Los Angeles LA=33% Chỉ tiêu CBR ứng với K98 ngâm nước 96h CBR= 124% Kết luận: Đá có chất lượng cao, thỏa mãn các tiêu chuẩn theo QT 22TCN 252 — 98 va QT22 TCN249 — 98.
Tuy nhiên ở các vùng lân cận còn có 1 số mỏ đá đã được khai thác vật liệu để phục vụ cho việc xây dựng đường ô tô Láng ~ Hòa Lạc như các mỏ Binh Minh, Nam Son, Dốc Phấn, Miếu Môn, SunWay. * Mỏ cát: Trong khu vực tuyến đi qua không có mỏ cát. Cát xây dựng phải lấy từ nơi khác về. Có thể lấy cát ở 1 số mỏ đã được khai thác vật liệu để phục vụ cho việc xây dựng đường ô tô Láng — Hòa Lạc như các mỏ Kim Bôi, Nam Thăng Long.
Tại đây chỉ đề cập tới mỏ Nam Thăng Long đã có chứng chỉ chất lượng và ở tương đối gẦn khu vực tuyến. ~ Mỏ cát Nam Thăng Long Vị trí: Mỏ nằm tại sông Hồng ở khu vực thôn Hồng Ngự, xã Thụy Phương, Từ Liêm — Hà Nội, cát hút tập kết bên bờ đê Hữu Hồng. Vật liệu: cát hạt mịn Công suất khai thác: 200 — 250 m3/ngày Điều kiện khác và vận chuyển: Rất thuận lợi, xe cơ giới ra vào mỏ rất dễ đàng. Chất lượng: Các chỉ tiêu cơ bản của mỏ như sau: Thanh phan hạt: Nhóm hạt sét: 0% Nhóm hạt bụi: 0% Nhóm hạt cát: 98,1% Nhóm hạt sỏi sạn: 1,9% Dung trọng khô lớn nhất yemax= 1,57g/em3 Độ Âm tốt nhất Wo = 19,0% Mô đun đàn hồi ứng với K95, Eđù= 508KG/cm2 Kết luận: cát mỏ đạt yêu cầu làm vật liệu đắp và vữa tô trát 1.
Đặc điểm, tính chất của nền đường và công trình vượt dòng a. Đối với nền đường Đường Hồ Chí Minh đoạn Hòa Lạc - Xuân Mai ( Km0+134,44 — Km12+363,52 ) là đoạn được thiết kế nâng cấp trên cơ sở nền đường cũ được xây dựng khoảng năm 1970 do Cu Ba giúp ta xây dựng, mặt đường bê tông, nhựa, hiện trạng nền, mặt đường cũ còn khá tốt. Bề rộng nền đường bình quân 12,5m, bề rộng mặt đường bê tông nhựa bình quân 7,5m. Nhìn chung mặt đường hiện tại còn tốt có thể tận dụng được kết cấu mặt đường cũ.
Sau khi nâng cấp tuyến đạt cấp hạng kỹ thuật cắp III đồng bằng với tốc độ thiết kế 80Km/h theo TCVN 4054 — 85. Các thông số kỹ thuật của tuyến đường như sau: - Tốc độ tính toán: 80Km/h; - Bán kính đường cong nằm tối thiểu: Rz„= 250m; - Độc dốc dọc tối đa: in = 6% - Bé réng nền đường: B, =12,0m; Trong đó: + Bề rộng mặt đường: B„= 1m + Bề rộng lề đất: 2 bênx 0,5m= 1,0m - Cường độ mặt đường thiết kế E ,„= 1400 daN/cm? - Độ đốc ngang mặt đường: inn= 2% - Độ đốc ngang lề đường: i, =4% - Nền đắp: Đắp đất với H< 6m, ta luy 1/1,5 - Nền đào dat: ta luy 1/1,0 Theo hồ sơ kỹ thuật, tuyến thi công mở rộng nền tôn cao là chính, bề rộng phần đắp đủ diều kiện và thuận lợi cho việc thi công bằng máy. Chiều dày tôn cao thêm bằng chiều dày kết cấu áo đường mới, để tận dụng lớp mặt đường cũ. Nền đắp đắt cấp 3 độ chặt đầm nén K98.
Tuyến chỉ đào phần hữu cơ 2 bên thuộc phần mở rộng nền đường và được gia cố bằng đất mới từ mỏ chuyển về. Khối lượng thi công trêntuyến: ©_ Khối lượng đất đào đỗ đi: 2698,12 (mˆ ) «_ Khối lượng đất đắp: 9966,96( m°) Do tuyến có đoạn đi qua khu dân cư và đoạn không qua khu dân cư do.