S TrÇn Anh TuÊn §å ¸n tèt nghiÖp PhÇn I Dù ¸n kh¶ thi **************** Ch-¬ng I SVTH : Bïi Xu©n Thao Líp : XD 1201C 1 GVHD : Th.S TrÇn Anh TuÊn §å ¸n tèt nghiÖp Giíi thiÖu chung 1. VÞ trÝ x©y dùng cÇu : CÇu A b¾c qua S«ng L¹ch Tray thuéc thµnh phè H¶i Phßng.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 Hoµ B×nh, 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 Ch-¬ng II §Æc ®iÓm vÞ trÝ x©y dùng cÇu SVTH : Bïi Xu©n Thao Líp : XD 1201C 2 GVHD : Th.S TrÇn Anh TuÊn §å ¸n tèt nghiÖp 2. §iÒu kiÖn ®Þa h×nh VÞ trÝ x©y dùng cÇu S«ng L¹ch Tray thuéc thµnh phè H¶i Phßng vÒ phÝa th-îng l-u cña s«ng HB.
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: ¸ sÐt ch¶y Líp sè 2: ¸ sÐt cøng võa Líp sè 3: C¸t mÞn Líp sè 4 : C¸t th« 2. §iÒu kiÖn ®Þa chÊt thñy v¨n Møc n-íc cao nhÊt HCN = 9.
Mùc n-íc thÊp nhÊt HTN = 2. Mùc n-íc th«ng thuyÒn HTT = 5.0 m S«ng th«ng thuyÒn c©y tr«i. Khæ th«ng thuyÒn cÊp V(25x3.5m) Vµo mïa kh« mùc n-íc thÊp thuËn lîi cho viÖc triÓn khai thi c«ng c«ng tr×nh. SVTH : Bïi Xu©n Thao Líp : XD 1201C 3 GVHD : Th.S TrÇn Anh TuÊn §å ¸n tèt nghiÖp 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 qu¶n lý: CÊp 3 - 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«. K=8 m Tæng bÒ réng mÆt cÇu kÓ c¶ lan can : B = 8 + 2x0.5 = 9 m - Khæ th«ng thuyÒn cÊp 5, B = 25m vµ H = 3.
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 3. Lùa chän nhÞp cÇu chÝnh C¸c s¬ ®å nhÞp ®-a ra nghiªn cøu gåm: SVTH : Bïi Xu©n Thao Líp : XD 1201C 4 GVHD : Th.S TrÇn Anh TuÊn §å ¸n tèt nghiÖp Ph-¬ng ¸n 1 : cÇu dÇm ®¬n gi¶n BT¦ST Ph-¬ng ¸n 2 : cÇu dÇm liªn tôc bª t«ng cèt thÐp DUL.
Ph-¬ng ¸n 3 : kÕt cÊu cÇu giµn thÐp. 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 D1,0m. PhÇn cÇu dÉn: Dïng mãng cäc khoang nhåi D1,0m 3. Ph-¬ng ¸n 1: C»u D»m ®¬n gi¶n BT¦ST I.
MÆt c¾t ngang vµ s¬ ®å nhÞp: - Khæ cÇu: CÇu ®-îc thiÕt kÕ cho 2 lµn xe: K = 8 (m) - Tæng bÒ réng cÇu kÓ c¶ lan can: B = 8 + 2x0. TÝnh to¸n s¬ bé khèi l-îng ph-¬ng ¸n kÕt cÊu nhÞp: -CÇu ®-îc x©y dùng víi s¸u nhÞp 28(m) víi 5 dÇm I thi c«ng theo ph-¬ng ph¸p b¸n l¾p ghÐp. TÝnh t¶i träng t¸c dông: a) TÜnh t¶i giai ®o¹n 1(DC): *Ta cã diÖn tÝch tiÕt diÖn dÇm chñ ®-îc x¸c ®Þnh nh- sau(nhÞp 42m): SVTH : Bïi Xu©n Thao Líp : XD 1201C 5 GVHD : Th.S TrÇn Anh TuÊn §å ¸n tèt nghiÖp Fl/2 = 0.1667 (m2) + Trọng lượng hệ dầm mặt cầu trªn 1m dài: gdầm = n.54 KN/m Trong đó: n: số dầm F: diện tích mặt cắt ngang dầm : Tỷ trọng của Bªt«ng b) TÜnh t¶i giai ®o¹n 2(DW): + Ta cã diÖn tÝch tiÕt diÖn dÇm ngang : Fdn = 1.75 KN/m DC= DCdc + DCdn = 87.29 KN/m + Trọng lượng kết cấu bản mặt cầu trªn 1m dài: gbản = h.2 KN/m Trong đã: h: chiều dày bản b: bề rộng bản : Tỷ trọng của Bªt«ng +träng l- îng tÊm ®an : g® = 0.625 KN/m c) TÜnh t¶i giai ®o¹n 3(DW): +Träng l-îng lan can: 180 50 270 535 865 255 75 500 glc = 2x[(0.5 KN/m +Trọng lượng lớp phủ trªn 1m dài: glớp phủ = htb.Chän c¸c kÝch th-íc s¬ bé kÕt cÊu phÇn d-íi: SVTH : Bïi Xu©n Thao Líp : XD 1201C 6 GVHD : Th.S TrÇn Anh TuÊn §å ¸n tèt nghiÖp KÝch th-íc s¬ bé cña mè cÇu: *Mè cÇu ®-îc thiÕt kÕ s¬ bé lµ mè ch÷ U, ®-îc ®Æt trªn hÖ cäc ®ãng. Mè ch÷ U cã nhiÒu -u ®iÓm nh-ng nãi chung tèn vËt liÖu nhÊt lµ khi cã chiÒu cao lín, mè nµy cã thÓ dïng cho nhÞp cã chiÒu dµi bÊt kú.
CÊu t¹o cña mè nh- h×nh vÏ -KÝch th-íc trô cÇu: Trô cÇu gåm cã 5 trô víi 3 trô chÝnh ®-îc thiÐt kÕ s¬ bé cã chiÒu cao 13.33m, hai trô cßn l¹i gi¶m dÇn chiÒu cao tõ 10m – 6m. KÝch th-íc s¬ bé cña trô cÇu nh- h×nh vÏ : SVTH : Bïi Xu©n Thao Líp : XD 1201C 7 GVHD : Th.S TrÇn Anh TuÊn §å ¸n tèt nghiÖp 2.Khèi l-îng bª t«ng c«t thÐp kÕt cÊu phÇn d-íi : 2.ThÓ tÝch vµ khèi l-îng mè: a.ThÓ tÝch vµ khèi l-îng mè: SVTH : Bïi Xu©n Thao Líp : XD 1201C 8 GVHD : Th.S TrÇn Anh TuÊn §å ¸n tèt nghiÖp -ThÓ tÝch bÖ mãng mét mè Vbm = 2.5(m3) -ThÓ tÝch t-êng c¸nh Vtc = 2*(2.848 (m3) -ThÓ tÝch th©n mè Vtm = (0.13( m3) -Tæng thÓ tÝch mét mè V1mè = Vbm + Vtc + Vtm = 112.478(m3) -ThÓ tÝch hai mè V2mè = 2*203.Mãng trô cÇu: Khèi l-îng trô cÇu: Khèi l-îng trô chÝnh : N¨m trô cã MCN gièng nhau nªn ta tÝnh gép c¶ n¨m trô : ThÓ tÝch th©n trô : V=4.84(m2) - Trô 1: Vtt1= Vx9.344 (m3) - Trô 2: Vtt1= Vx13.272 (m3) - Trô 3: Vtt1= Vx13.272 (m3) - Trô 4: Vtt1= Vx10.672 (m3) - Trô 5: Vtt1= Vx9.616 (m3) ThÓ tÝch mãng trô : Vmt=5x2x9=90 (m3) ThÓ tÝch mò trô :Vxm=9 1.75m3 ThÓ tÝch 1 trô lµ : - Vtru 1=71.366 m3 ThÓ tÝch 5 trô lµ : V=186.926 m3 Khèi l-îng BT 5 trô: Gtrô= 1015.815 T ThÓ tÝch BTCT trong c«ng t¸c trô cÇu: V = 2539.815 m3 S¬ bé chän hµm l-îng cèt thÐp th©n trô lµ 150 kg / m3 , hµm l-îng thÐp trong mãng trô lµ 80 kg / m3 , hµm l-îng thÐp trong mò trô lµ 100 kg / m3 Nªn ta cã : khèi l-îng cèt thÐp trong 1 trô lµ : - mth1=71. X¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña cäc: SVTH : Bïi Xu©n Thao Líp : XD 1201C 9 GVHD : Th.S TrÇn Anh TuÊn §å ¸n tèt nghiÖp vËt liÖu : 2 - Bª t«ng cÊp 30 cã fc’ =300 kg/cm - Cèt thÐp chÞu lùc AII cã Ra=2400kg/cm2 Søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu Søc chÞu t¶i cña cäc D=1000mm Theo ®iÒu A5.4-TCTK søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu lµm cäc tÝnh theo c«ng thøc sau PV =. Víi Pn = C-êng ®é chÞu lùc däc trôc danh ®Þnh cã hoÆc kh«ng cã uèn tÝnh theo c«ng thøc : Pn = .Ast} Trong ®ã : = HÖ sè søc kh¸ng, =0.75 m1,m2 : C¸c hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc.
fc’ =30MPa: Cêng ®é chÞu nÐn nhá nhÊt cña bªt«ng fy =420MPa: Giíi h¹n ch¶y dÎo quy ®Þnh cña thÐp Ac: DiÖn tÝch tiÕt diÖn nguyªn cña cäc Ac=3.14x10002/4=785000mm2 Ast: DiÖn tÝch cña cèt thÐp däc (mm2). Hµm l-îng cèt thÐp däc th-êng hîp lý chiÕm vµo kho¶ng 1. víi hµm l-îng 2% ta cã: Ast=0.02x785000=15700mm2 VËy søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu lµ: PVl =0.Søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn: Sè liÖu ®Þa chÊt: - Líp 1: ¸ sÐt ch¶y - Líp 2: ¸ sÐt cøng võa - Líp 3: c¸t mÞn - Líp 4: c¸t th« Theo ®iÒu 10.2 søc kh¸ng ®ì cña cäc ®-îc tÝnh theo c«ng thøc sau: QR= Qn= qpQp Víi Qp=qpAp; Trong ®ã: Qp :Søc kh¸ng ®ì mòi cäc qp : Søc kh¸ng ®¬n vÞ mòi cäc (Mpa) qp : HÖ sè søc kh¸ng qp=0.