Tài liệu Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cầu thiết kế tổ chức thi công kết cấu nhịp cầu

  • Số trang: 176 |
  • Loại file: DOC |
  • Lượt xem: 403 |
  • Lượt tải: 0
hosomat

Tham gia: 10/08/2016

Mô tả:

TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU Bước vào thời kỳ đổi mới đất nước ta đang trong quá trình xây dựng cơ sở vật chất hạ tầng kỹ thuật. Giao thông vận tải là một nghành được quan tâm đầu tư nhiều vì đây là huyết mạch của nền kinh tế đất nước, là nền tảng tạo điều kiện cho các nghành khác phát triển. Thực tế cho thấy hiện nay lĩnh vực này rất cần những kỹ sư có trình độ chuyên môn vững chắc để có thể nắm bắt và cập nhật được những công nghệ tiên tiến hiện đại của thế giới để có thể xây dựng nên những công trình cầu mới, hiện đại, có chất lượng và tính thẩm mỹ cao góp phần vào công cuộc xây dựng đất nước trong thời đại mở cửa. Sau thời gian học tập tại trường ĐH GTVT bằng sự nỗ lực của bản thân cùng với sự chỉ bảo dạy dỗ tận tình của các thầy cô trong trường ĐH GTVT nói chung và các thầy cố trong Khoa Công trình nói riêng em đã tích luỹ được nhiều kiến thức bổ ích trang bị cho công việc của một kỹ sư tương lai. Do thời gian tiến hành làm Đồ án và trình độ lý thuyết cũng như các kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, nên trong tập Đồ án này chắc chắn sẽ không tránh khỏi nhứng thiếu sót. Em xin kính mong các thầy cô trong bộ môn chỉ bảo để em có thể hoàn thiện hơn Đồ án cũng như kiến thức chuyên môn của mình. Em xin chân thành cảm ơn! TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN -------- ™  ˜ -------- ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ ĐỌC DUYỆT -------- ™  ˜ -------- .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. Ngày......tháng......năm 2017 Cán bộ đọc duyệt TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC PHẦN A. LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH CẦU CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG...................................................................................1 1.1 SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ ………………………………………………………….…...1 1.1.1. Vị trí xây dung………………………..…………………………………………….1 1.1.2 .Căn cứ thiết kế……...…..………..………………………….……………………..1 1.2 CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ,KINH TẾ VÀ Xà HỘI CỦA CÔNG TRÌNH………….1 1.2.1. Địa hình……………………………………..……………………………………...1 1.2.2. Khí hậu vùng đặt cầu……………..……………………………………………...…2 1.2.3 Đặc điểm thuỷ văn vùng cầu đi qua:……………………..……………………….4 1.2.4. Địa chất………………………………………………………………………….….5 1.3. YÊU CẦU THIẾT KẾ……………………………….………………………………..…6 1.3.1. Phần cầu………………………………………………………………………….…6 1.3.2. Phần đường hai đầu cầu………………………………………………………….....6 CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN CẦU......................................................8 2.1 THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN 1 ..............................................................................................8 2.1.1 Bố trí chung phương án 1: ……………………………………….……………...…8 2.1.2. Cấu tạo các hạng mục :………………………………………………………...….10 2.1.3. Biện pháp thi công phương án :………………………..……………………...…..16 2.2 THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN 2………………………………………………….……...….18 2.2.1. Bố trí chung phương án 2: …………………………………………...……...……18 2.2.2. Cấu tạo các hạng mục ……………………………………………..…………...…20 2.2.3. Biện pháp thi công phương án ………………………...………………...………..22 TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 3 : SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN…………………………………..23 3.1.CƠ SỞ LỰA CHON PHƯƠNG ÁN ………………………………………...…...……..23 3.2 SO SÁNH VỀ KINH TẾ ……………………………………………………..…….…..23 3.2.1. Phương án I : Dầm bản 21m, chiều dài toàn cầu LT.cầu = 90.25m………....……23 3.2.2 Phương án II : Dầm T 21m,chiều dài toàn cầu LT.cầu = 90.25 m………..........….26 3.2.3 Móng cầu …………………………………......…………………………………26 3.3. SO SÁNH VỀ KĨ THUẬT …………………………………………..…………………30 3.3.1 So sánh theo chỉ tiêu thi công …………………………………………………......30 3.3.2 So sánh về chỉ tiêu khai thác ……………..…………………………..…………30 3.3.3 So sánh về chỉ tiêu duy tu bảo dưỡng, khôi phục và cải tạo …………………….30 3.4. SO SÁNH CHỈ TIÊU VỀ MỸ QUAN……………………..………………………….30 KẾT LUẬN ……..............................……………….…………………………………...30 PHẦN B. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ CHI TIẾT TRỤ T1………………………………...………31 4.1. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC ……………...……..……………………………..31 4.1.1 Số liệu phần kết cấu trên ……………………….....……………………………….32 4.1.2 Vật liệu sử dụng …………………………………..……………...………………..33 4.2.CÁC LOẠI TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ T1….………...…………………….34 4.2.1.Tĩnh tải ………………………………………………..……………………….…..34 4.2.2.Hoạt tải (LL)………………………………………….....………………………….36 4.2.3. Tải trọng người đi (PL)…………………………………...…...…………………43 4.2.4 Lực hãm xe………………………………………………….……………..………43 4.2.5. Lực ly tâm………………………………………………….………...……………43 4.2.6. Tải trọng gió (wl,ws)................................................................................................44 4.2.7. Tải trọng nước………………………………………………..……………………45 4.3. TÍNH TOÁN HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG……………………..………………….47 4.3.1 Hệ số làn……………….......…………………………………….………………..47 TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4.3.2 Phân bố hoạt tải theo làn đối với momen và lực cắt………………………………47 4.3.2. Hệ số điều chỉnh tải trọng………………………………………………………..49 4.4. TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MẶT CẮT………..…………………….….50 4.5. THIẾT KẾ CỐT THÉP TRỤ T1……………………………………………………….52 4.5.1 Thiết kế cốt thép cho xà mũ………………………………...….………………….52 4.5.2 Thiết kế cốt thép cho thân trụ……………………………….…………………….57 4.6 THIẾT KẾ MÓNG TRỤ……………………………………………………………….62 4.6.1 Số liệu địa chất …………………………....……………………..………………62 4.6.2 Phương án móng .................................................................................................63 4.6.3 Tổ hợp tải trọng tại đáy bệ .................................................................................63 4.6.4 Tính toán sức chịu tải của cọc……………………………………………………...64 4.6.5.Kiểm toán cọc khoan nhồi………………………………………………..………..67 4.6.6 Thiết kế cốt thép dọc cho cọc..............................................................................71 4.6.7 Thiết kế cốt thép cho bệ cọc.. ...........................................................................74 CHƯƠNG 5 : CẤU TẠO CHUNG KCN & MỐ CẦU………………………………….75 5.1.CẤU TẠO CHUNG DẦM CHỦ………………………………………..…………..…..78 5.1.1 Số liệu thiết kế …………………………….....………………..………………….78 5.1.2 Thiết kế cấu tạo …………………………………………......…………………….78 5.1.3 Xác định nội lực tại các mặt cắt đặc trưng…………………….....………………79 5.2 CẤU TẠO CHUNG MỐ CẦU ……………………………………………….………...79 5.2.1.Kích thước hình học………………………………………………………..………79 5.2.2. Số liệu thiết kế………………………………………...…………………………..81 5.2.3. Tải trọng tác dụng lên mố…………………………….…………………………...81 TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN C. THIẾT KẾ THI CƠNG VÀ TỔ CHỨC THI CƠNG CẦU CHƯƠNG 6 : THIẾT KẾ THI CÔNG…………………………………………………...81 6.1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ …………………………………………..………………..……..81 6.2 ĐIỀU KIỆN THI CÔNG………………………………………..……………...………82 6.2.1 Địa hình…………………………………………………….……………………...82 6.2.2. Khí hậu vùng đặt cầu………………………………………...……………………83 6.2.3 Đặc điểm thuỷ văn vùng cầu đi qua………………………………………………..85 6.2.4. Địa chất………………………………………………………….………….……..85 6.3 THIẾT KẾ MẶT BẰNG………………………………………………..………………85 6.4 THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG…………………………………………………85 6.4.1 Tra bảng để xác định sơ bộ thành phần vật liệu cho 1m3 bê tông……….…..……85 6.4.2. Kiểm tra bằng thực nghiệm………………………...…………………………...…86 6.4.3. Xác định lại khối lượng vật liệu thực tế cho 1m3 bê tông………..………….……87 6.4.4.Bảng tra thành phần vật liệu cho 1m3 bê tông thông thường……………………...88 6.5 THIẾT KẾ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI………………………...………………..92 6.5.1 Thiết kế lồng thép ……………………………..………….……………………….92 6.5.2 Khoan tạo lỗ ……………………………………………………………………….92 6.5.3 Công tác định vị tim trụ …………………………………………………………...94 6.5.4 Hạ ống vách………………………………………………………….…………….96 6.5.5 Đổ bê tông cọc khoan nhồi ……………………………...………………………...98 6.5.6Thiết kế hố móng ……………………………………………………….………….99 6.6 THIẾT KẾ THI CÔNG TRỤ T1……………………………………………….……...114 TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6.6.1 Phân khối thi công………………………………………………………...……...114 6.6.2 Thiết kế ván khuôn ………………………………………………………..……...114 6.7 THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG……………………………..…….……………..128 6.7.1 Thi công đường công vụ và đắp đảo ……………………………...……………...128 6.7.2 Thi công cọc khoan nhồi…………………...……………………………………..130 6.7. 3. Thi công hố móng……………………………………………………………….139 6.7.4. Công tác thi trụ.......................................................................................................142 CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG………………………………………147 7.1 BỐ TRÍ MẶT BẰNG CÔNG TRƯỜNG ………...……………………………...……147 7.2 LẬP KẾ HOẠCH THI CÔNG ………………………………...…………..………….148 7.2.1 Tiến độ thi công và biểu đồ nhân lực…………………………………………….148 7.2.2 Các kế hoạch vật tư, máy, thiết bị, máy thi công………………...………………149 CHƯƠNG 8 : DỰ TOÁN XÂY DỰNG………………...….……………………………158 CHƯƠNG 9 :BIỆN PHÁP THI CÔNG KCN & MỐ CẦU……………………………163 9.1. Thi công mố………………………………………………………………..………….163 9.2. Thi công kết cấu nhịp……………………………………………...……...…………..164 TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Stt Tên bảng trang 1 Bảng1.1: Nhiệt độ trung bình tháng và năm ở một số trạm 03 2 Bảng 1.2: Nhiệt độ không khí tối cao trung bình tháng và năm 03 3 Bảng 1.3: Bảng nhiệt độ không khí tối thấp trung bình tháng và năm 03 4 Bảng 1.4: Phân mùa mưa một số trạm trong khu vực 04 5 Bảng 1.5:Độ ẩm tương đối trung bình tháng,năm trạm Quỳnh Lưu 04 6 Bảng 1.6: Đặc điểm thuỷ văn vùng cầu đi qua 05 7 Bảng 3.1 :Tổng hợp khối lượng phần cầu 27 8 Bảng3.2 :Tổng hợp khối lượng phần cầu 28 9 Bảng 4.1 :KÝch thíc trô (mm) 31 10 Bảng 4.2 : Kết quả tĩnh tải tác dụng lên trụ T1 35 11 Bảng 4.3 : TÝnh to¸n tÜnh t¶i cña c¸c bé phËn 35 12 Bảng 4.4: Tổng hợp nội lực do trọng lượng bản thân trụ tại các m/c 36 13 Bảng 4.5 Tính toán giá trị hoạt tải 36 14 Bảng4.6 : Tổng hợp phản lực gối khi xét 1 làn chất tải 40 15 Bảng 4.7 : Tổng hợp phản lực gối khi xét 2 làn chất tải 42 16 Bảng 4.8 :Kích thước kết cấu hứng gió (m 44 17 Bảng 4.9 : Tải trọng gió ngang 45 18 Bảng 4.10 : Tải trọng gió dọc 45 19 Bảng 4.11 : Tổng hợp hệ số phân bố ngang 49 20 Bảng 4.12 : Tải trọng xét tới mặt cắt A-A 50 21 Bảng 4.13 Tổ hợp tải trọng xét tới mặt cắt A-A 50 22 Bảng 4.14:Tải trọng xét tới mặt cắt đỉnh móng 51 23 Bảng 4.15:Tổ hợp tải trọng xét tới mặt cắt đỉnh móng 52 24 Bảng 4.16 :Tải trọng xét tới mặt cắt đáy móng 52 25 Bảng 4.17 :Tổ hợp tải trọng xét tới mặt cắt đáy móng 52 26 Bảng4.18: Tổ hợp tải trọng tới mặt cắt đáy bệ trụ 64 27 Bảng 4.19: Sức kháng thân cọc 66 28 Bảng 7.1: Tổng hợp khối lượng, NC và máy thì công Trụ T1 cầu 149 TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI 29 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 8.1 : Dự toán chi tiết trụ T1 158 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼẼ Stt Tên hình trang TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1 Hình 2.1 : Bố trí chung cầu phương án 1 09 2 Hình 2.2 : Bố trí dầm trên trụ và mố 10 3 Hình 2.3 : Cấu tạo dầm 11 4 Hình 2.4 : Cấu tạo mố cầu 12 5 Hình 2.5 : Cấu tạo trụ cầu 15 6 Hình 2.6 : Bố trí chung cầu phương án 2 19 7 Hình 2.7 : Bố trí dầm trên trụ và mố phương án 2 20 8 Hình 2.8 : Cấu tạo dầm T 21 9 Hình 4.1 :Sơ bộ kích thước trụ T1 31 10 Hình 4.2 :Cấu tạo trụ T1 31 11 Hình 4.3 : Sơ đồ xếp tải dọc cầu 36 12 Hình 4.5 : Sô ñoà xeáp 1 laøn chaát taûi 37 13 Hình 4.6 : Sô ñoà xeáp 2 laøn chaát taûi 40 14 Hình 4.7 : Ngêi ®i trªn c¶ hai lÒ trªn c¶ hai nhÞp 43 15 Hình 4.8 : Tải trọng của gió tác dụng lên trụ T1 44 16 Hình 4.9: Xếp tải, xác định độ lệch tâm so với tim cầu 48 17 Hình 4.10 :Mặt cắt A-A 50 18 Hình 4.11 :Bố trí 6 cọc 67 19 Hình 5.1 :Cấu tạo của dầm 79 20 Hình 5.2 :Cấu tạo của mố 80 21 Hình 5.3 :Các mặt cắt tính toán mố 81 22 Hình 6.1 : Mặt bằng thi công 85 23 Hình 6.2: Sơ đồ định vị tim trụ T1 96 24 Hình 6.3: Sơ đồ tính chiều dài ống vách 97 25 Hình 6.4 : Đổ BT cọc khoan nhồi trụ T1 99 26 Hình 6.5 : Mặt bằng cọc chống vách trụ T1 99 27 Hình 6.6 : Cọc ván thép f$p.vl 100 28 Hình 6.7: Sơ đồ tính toán bê tông bịt đáy 101 29 Hình 6.8 :Sơ đồ tính cọc ván thép 104 30 Hình 6.9 : Biểu đồ áp lực ngang tác dụng lên tường cọc ván thép 104 31 Hình 6.10 : Sơ đồ tính toán cọc ván thép 105 TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI 32 33 34 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 6.11 Biểu đồ áp lực thuỷ động tác dụng lên tường CVT Hình 6.12 : Kích thước thép góc Hình 6.13 :Sơ đồ tính vành đai chịu lực va 106 107 109 35 Hình 6.14 : Sơ đồ tính toán vành đai thẳng 110 36 Hình 6.15: Sơ đồ bố trí ván khuôn mặt trước và mặt bên bệ móng 115 37 Hình 6.16: Ván khuôn số 1 và ván khuôn số 2 116 38 Hình 6.17: Biểu đồ áp lực ngang của bêtông tươi 116 39 Hình 6.18: Sơ đồ làm việc ván khuôn số 1 117 40 Hình 6.19: Sơ đồ làm việc của sườn ngang 118 41 Hình 6.20: Sơ đồ làm việc của thanh chống 119 42 Hình 6.21: Sơ đồ bố trí VK mặt chính diện và mặt bên thân trụ 120 43 Hình 6.22: Ván khuôn số 3, 4, 5 121 44 Hình 6.23: Biểu đồ áp lực ngang của bêtông tươi 121 45 Hình 6.24: Sơ đồ làm việc ván khuôn số 3 122 46 Hình 6.25: Sơ đồ làm việc của sườn ngang 124 47 Hình 6.26: Sơ đồ bố trí ván khuôn mặt chính diện xà mũ 125 48 Hình 6.27: Cấu tạo ván khuôn số 5,6 125 49 Hình 6.28: Sơ đồ thi công đường công vụ và đảo 130 50 Hình 6.29: Sơ đồ thi công ống vách 130 51 Hình 6.30 : Cấu tạo phễu thử độ nhớt 133 52 Hình 6.31: Sơ đồ khoan cọc trụ T1 134 53 Hình 6.32: Sơ đồ đóng cọc ván thép 140 54 Hình 6.33 : Sơ đồ đào đất hố móng và bơm hút nước 142 55 Hình 6.34 : Sơ đồ lắp dựng ván khuôn bệ trụ 143 56 Hình 6.35: Công tác đổ bê tông bệ trụ 143 57 Hình 6.36: Sơ đồ bố trí VK mặt chính diện và mặt bên thân trụ 144 58 Hình 6.37: Sơ đồ đổ bê tông thân trụ 145 59 Hình 6.38: Sơ đồ đổ bê tông xà mũ trụ 146 60 Hình 9.5 : Lao lắp dầm 164 61 Hình 9.1 : San tạo mặt bằng 163 62 Hình 9.2 : Thi công cọc khoan nhồi 163 TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 63 Hình 9.3 : Đào hố móng 163 64 Hình 9.4 : Lắp dựng VK, CT và đổ BT các hạng mục mố 164 TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ : 1.1.1. Vị trí xây dựng: Cầu Sông Hiếu 2 tại thuộc đuờng giao thông QL48 địa phận tỉnh Nghệ An. Hiện tại vị trí này đã có cầu thuộc nguồn vốn JBIC đã thi công và đưa vào sử dụng với khổ cầu B = 12m. Để đảm bảo bề rộng cầu sau khi mở rộng tuyến nên phải xây dựng thêm cầu này bên cạnh cầu đang sử dụng hiện nay. 1.1.2.Căn cứ thiết kế: Căn cứ luật xây dựng số 16/2003/QH11 ngày 26/11/2003; Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của luật liên quan đến đầu tư xây dựng cơ bản số 38/2009/QH12 ngày 19/06/2009 của Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam; Căn cứ Nghị định số 51/2008/NĐ-CP ngày 22/4/2008 của Chính phủ của chính phủ quy định chức năng nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Bộ GTVT; Căn cứ Nghị định số 209/2004/NĐ-CP ngày 16/12/2004 của Chính phủ ban hành quy chế quản lý chất lượng công trình xây dựng và Nghị định số 49/2008/NĐ-CP ngày 18/4/2008 của Chính phủ về sửa đổi bổ sung một số điều của Nghị định số 209/2004/NĐCP. Căn cứ Nghị định số 112/2007/NĐ-CP ngày 14/2/2009 của Chính phủ về quản lý chi phí đầu tư xây dựng công trình; Căn cứ quyết định 1327/QĐ-TTg ngày 24/8/2009 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt quy hoạch phát triển GTVT đường bộ Việt Nam đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030; 1.2 CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ,KINH TẾ VÀ Xà HỘI CỦA CÔNG TRÌNH 1.2.1. Địa hình: Toàn tuyến đi qua thuộc vùng đồng bằng ven biển, địa hình là dân cư và đồng ruộng có độ dốc nhỏ, các khe suối thưa thể hiện không rõ ràng, dựa vào bình đồ khu vực cho thấy cao độ trung bình khoảng từ 1 - 10m. Đặc điểm địa hình vị trí xây dựng cầu khá bằng phẳng hai bên dân cư sinh sống và buôn bán khá đông đúc. Cầu nằm trung khu vực đồng bằng và cầu bắc qua kênh tiêu (kênh Vách Bắc) của hệ thống thủy lợi Bắc Nghệ An. 1.2.2. Khí hậu vùng đặt cầu: Tuyến khảo sát nằm trong vùng thuộc đới khí hậu Bắc Trung Bộ, được hình thành hai mùa rõ rệt. Mùa khô từ tháng XII đến tháng IV dương lịch, mùa mưa từ tháng V đến tháng XI. Các đặc trưng khí tượng, thuỷ văn thuộc các đặc trưng của vùng đồng bằng khu bốn cũ. TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khí hậu trong vùng về mùa Đông chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc, gây nên mưa phùn, gió bấc, có đợt kéo dài 15 - 20 ngày. Lượng mưa trong mùa này không lớn, thường từ 30-40mm nhưng kéo dài, làm cho độ ẩm trung bình trong suốt các tháng mùa đông đều ở mức trên 85%. Khí hậu về mùa hè có đặc điểm nổi bật nhất của vùng Nghệ An nói riêng và khu vực khu bốn cũ nói chung là khô, nóng với gió Tây Nam (gió Lào) thổi nóng. Nguyên nhân do hiệu ứng phơn của Trường Sơn đối với luồng gió mùa Tây Nam. Gió Lào thổi mạnh nhất vào tháng VI và VII âm lịch hằng năm. Sự phát triển của gió Tây Nam và ảnh hưởng của dãy Trường Sơn đã làm sai lệch đáng kể sự diễn biến của mùa mưa. Về mùa hạ khí hậu khô nóng, thỉnh thoảng có mưa rào và đây cũng là mùa độ ẩm thấp nhất trong năm. Vào giữa mùa hạ (tháng VI và VII dương lịch) là thời kỳ khô hạn nhất trong năm, lượng mưa ít, có khi cả tháng không có một đợt mưa nào. Lượng mưa chủ yếu tập trung vào đầu và cuối mùa hạ với diễn biến từ lượng mưa ít hơn 100mm/tháng ở giữa mùa bắt đầu tăng từ đầu tháng VIII nhanh chóng đạt tới cực đại vào tháng IX và có giảm chút ít vào tháng X dương lịch. Đáng chú ý là trong hai tháng IX và X dương lịch tổng lượng mưa chiếm 40 - 50% tổng lượng mưa toàn năm. Đây cũng chính là thời kỳ xuất hiện bão trong năm, đặc biệt bão thường xuất hiện vào tháng IX dương lịch, mỗi năm có từ 2 - 3 cơn, thậm chí có năm lên đến 4 - 5 cơn, bão thường kèm theo mưa, vì vậy đây chính là mùa lũ lụt. a. Nhiệt độ : Về chế độ nhiệt, nhiệt độ trung bình năm ở vùng núi là 23.5 0C, còn ở vùng đồng bằng duyên hải là 23.90C và có sự phân bố theo hai mùa rõ rệt. ở đây, mùa lạnh đến muộn hơn nhiều so với các tỉnh khác (mãi tới cuối tháng XI hoặc tháng đầu XII) và lại chấm dứt sớm hơn. Như vậy, Nghệ An là một trong những vùng có mùa nóng kéo dài, thời kỳ có nhiệt độ trên 250C có thể dài đến 6 tháng, trong đó nhiều nơi có trên 3 tháng nhiệt độ trung bình vượt quá 280C. Tháng I là tháng lạnh nhất (ở Vinh 14 0C, Cửa rào 170C, Tây Hiếu 160C). Tháng nóng nhất là tháng VII, khi gió tây mang hiệu ứng phơn làm nhiệt độ tăng đột ngột, có lúc lên tới 380 - 390C, gây nên tình trạng khô hạn nghiêm trọng. Nhiệt độ tối cao ở Nghệ An vượt qua 400C và xẩy ra vào tháng VII. Nhiệt độ tối thấp phổ biến là 5- 6 0C, ở vùng núi thường xuống dưới 00C, vào tháng XII hay tháng I. Sau đây là các bảng minh hoạ cho chế độ nhiệt ở tỉnh Nghệ An: Bảng1.1: Nhiệt độ trung bình tháng và năm ở một số trạm Tên Trạm Con Cuông Đô Lương Vinh I 16.4 17.1 17.1 II 17.3 17.8 16.4 III 19.4 20.1 18.5 IV 23.3 23.7 21.8 V 26.0 26.7 25.0 VI 27.0 28.1 27.4 VII 27.9 27.6 28.5 VIII 27.0 26.6 26.7 IX 25.6 25.2 25.3 X 23.4 23.2 22.5 XI 19.3 19.8 20.2 XII 17.7 17.7 16.0 TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI Cửa Rào Mường Xén Thường Xá Quỳ Hợp Quỳ Châu 16.5 17.3 17.5 16.7 14.0 17.7 19.0 17.9 17.6 15.3 19.8 21.9 22.0 20.2 17.1 24.2 24.5 24.0 23.7 21.2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 27.2 27.4 27.6 26.3 23.5 28.5 28.1 29.4 26.5 24.3 26.9 28.0 29.6 27.6 23.6 27.6 27.3 28.6 25.8 22.3 26.1 26.2 26.8 24.5 21.3 23.1 24.0 24.4 22.4 19.5 20.7 19.9 21.5 19.4 17.0 17.3 17.5 18.7 16.5 14.0 XI 23.0 24.0 23.8 23.2 24.9 24.8 21.9 24.8 XII 21.2 21.8 19.1 20.2 25.3 22.0 19.4 21.2 Bảng 1.2: Nhiệt độ không khí tối cao trung bình tháng và năm Tên Trạm Con Cuông Đô Lương Vinh Cửa Rào Mường Xén Thường Xá Quỳ Hợp Quỳ Châu I 19.9 20.5 20.0 19.0 21.7 20.5 19.0 18.6 II 20.5 21.3 18.9 20.2 23.5 20.6 19.6 20.1 III 22.9 24.2 21.3 22.2 27.8 23.4 22.7 24.3 IV 26.8 28.6 24.7 27.2 34.0 27.8 27.0 30.0 V 30.2 32.7 28.8 29.6 34.3 32.1 29.3 33.1 VI 30.9 33.9 31.4 30.8 34.5 33.8 28.8 33.4 VII 32.0 33.2 32.5 29.6 34.6 34.2 30.0 32.9 VIII 31.7 30.2 30.4 29.3 33.5 32.9 28.3 32.6 IX 28.8 29.2 28.8 27.7 31.9 30.4 26.3 31.3 X 26.0 27.6 25.8 24.7 29.4 27.7 24.4 28.8 Bảng 1.3: Bảng nhiệt độ không khí tối thấp trung bình tháng và năm Tên Trạm Con Cuông Đô Lương Vinh Cửa Rào Mường Xén Thường Xá Quỳ Hợp Quỳ Châu I 13.9 15.0 14.7 13.6 14.1 15.6 13.5 11.8 II 14.8 16.4 14.8 14.7 15.6 16.0 14.4 13.1 III 13.9 18.6 17.0 17.0 17.9 18.6 15.9 14.8 IV 19.4 21.7 19.3 20.6 20.1 21.8 19.3 18.3 V 21.4 24.2 21.8 22.8 23.2 24.5 21.3 20.1 VI 22.5 25.2 23.9 24.3 24.2 26.2 21.8 21.2 VII 22.6 25.0 24.8 22.2 24.1 26.3 22.5 19.9 VIII 23.4 23.1 23.4 23.2 23.9 25.5 21.4 19.7 IX 22.4 22.6 22.2 22.1 23.0 24.4 20.4 18.8 X 19.5 21.4 19.7 19.3 21.3 22.2 18.5 16.6 XI 16.1 18.0 16.8 16.7 17.2 19.4 15.4 14.1 XII 14.6 15.7 13.4 13.5 14.3 16.6 12.6 11.4 b. Mưa : Chế độ mưa ở Nghệ An cũng có thể chia ra hai mùa rõ rệt với lượng mưa trung bình năm khoảng 1800mm, nhưng phân bố không đều giữa các vùng. Do ảnh hưởng của dãy Trường Sơn như bức tường chắn khổng lồ nên mùa mưa đến muộn. Lượng mưa giữa hai mùa chênh lệch nhau không lớn như ở Bắc Bộ vì mùa mưa chỉ chiếm 70% tổng lượng mưa cả năm và lượng mưa vào mùa lạnh còn khá lớn. Việc phân mùa mùa mưa có thể dựa vào hai chỉ tiêu khác nhau. Theo chỉ tiêu tháng thứ nhất thì mùa mưa gồm những tháng liên tục có lượng mưa tháng lớn hơn 8.3% lượng mưa năm và tần suất xuất hiện trên 50%. Theo chỉ tiêu thứ hai thì mùa mưa gồm những tháng liên tục có lượng mưa tháng vượt quá lượng tổn thất ổn định nào đó. Lượng tổn thất ổn định có thể dùng khả năng bốc hơi (lấy lượng bốc hơi mặt nước đo bằng thùng, chậu) TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP tương ứng làm đặc trưng tính toán. Mức ổn định có thể lấy tần suất P  50% cho vùng có sự tương phản rõ rệt giữa mùa mưa và mùa khô và dùng P  75% số vùng còn lại. Trong tính toán cụ thể chỉ cần xét đối chiếu chỉ tiêu với những tháng chuyển tiếp từ mùa mưa qua mùa khô tương ứng. áp dụng hai chỉ tiêu này cho các điểm đo mưa trong vùng cho kết quả gần giống như nhau. Trong bảng 1.4 là kết quả phân mùa mưa cho một số trạm đại diện trong tỉnh Nghệ An. Bảng 1.4: Phân mùa mưa một số trạm trong khu vực. TT 1 2 3 4 Địa điểm Quỳ Châu Đô Lương Vinh Quỳnh Lưu Mùa mưa V–X V–X VII – XI V–X Mùa khô XI – IV XI – IV XI – VII XI – IV c. Độ ẩm : Độ ẩm trung bình năm ở đồng bằng khoảng 85%, tăng lên tới xấp xỉ 90% trên các rẻo cao.Thời kỳ ẩm nhất, giống như ở Bắc Bộ, là các tháng cuối mùa đông, mà tháng ba là tháng cực đại với độ ẩm trung bình 88 - 90%. Song thời kỳ khô nhất không phải là đầu mùa đông như ở Bắc Bộ, mà là giữa mùa hạ, thời gian thịnh hành thời tiết gió Tây. Tháng cực tiểu của độ ẩm là tháng VII có độ ẩm trung bình dưới 80%, có nơi xuống tới 75%, chênh lệch so với tháng cực đại lên tới 10-15%. Trong tháng VII, độ ẩm tối thấp trung bình vào khoảng 70% riêng đồng bằng và các thung lũng phía Tây Nghệ An xuống tới 60-65%. Bảng 1-5:Độ ẩm tương đối trung bình trạm Quỳnh Lưu (%),thời đoạn(1968-2006) T Q/L I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII TB 87.1 88.9 89.1 87.6 82.6 79.7 78.2 83.6 87.1 86.4 85.9 85.1 85.1 1.2.3 Đặc điểm thuỷ văn vùng cầu đi qua: Khu vực tuyến khảo sát nằm trong lưu vực sông Hoàng Mai, sông Thái, sông Lạch Vạn, sông Bùng. Các sông trong khu vực nghiên cứu có lưu vực hở. Đây là những con sông không còn ở dạng tự nhiên nữa do con người khai thác và cải tạo đã bao đời nay với mục đích dân sinh kinh tế, được nối với Kênh Nhà Lê chạy suốt dọc ven biển Miền Trung. Hệ thống kênh tiêu Vách bắc là dòng kênh chính nhằm tiêu úng cho toàn bộ vùng trũng huyện Yên Thành và huyện Diễn Châu và các huyện phụ cận. Của thoát nước chính cảu kênh tiêu ra Biển Đông là của Lạch Vạn. Do vậy mưa lũ thượng nguồn của vùng đồng bằng mà miền núi của cá các huyện chảy qua kênh đổ về không lấn át được dòng triều lên trực tiếp từ Biển Đông qua Lạch Vạn, vì vậy lưu lượng lũ lưu vực (hở) từ thượng nguồn về là không xét đến nữa. TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chế độ thủy triều ở vùng biển Bắc Trung Bộ là chế độ bán nhật triều không đều. Chế độ bán nhật triều không đều là mỗi ngày toàn vùng có 2 lần triều lên xuống với 2 chân và 2 đỉnh triều không đều nhau. Trên vùng ven biển Bắc Trung Bộ có đặt một số trạm thuỷ văn quan trắc thuỷ triều. Sau đây chúng tôi lấy số liệu một số trạm lân cận vùng dự án để phân tích thông qua các chuỗi quan trắc và tính toán theo phương pháp thống kê xác suất (số liệu có kèm theo trong phần phụ lục): Bảng 1.6: Đặc điểm thuỷ văn vùng cầu đi qua TT Tên trạm 1 2 3 4 5 Lạch Vạn Đò Đao Cửa Hội Thạch Đồng Cẩm Nhượng H1% (m) 2,55 2,84 2,87 2,81 2,40 H4% (m) 2,34 2,53 2,45 2,36 2,11 H5% (m) 2,29 2,47 2,36 2,28 2,05 HTB (m) 1,86 1,80 1,60 1,61 1,49 Ghi chú Cửa Lạch Vạn, cách bờ biển khoảng 4,5Km Sông Bùng, cách bờ biển khoảng 6,5 Km Sông Lam, cách bờ biển khoảng 1,2 Km Sông Nài, cách bờ biển khoảng 7,5 Km Cửa Nhượng, cách bờ biển khoảng 2,5 Km =>. Kết quả tính toán thuỷ văn công trình: Kết quả tính toán thủy văn được Công ty cổ phần tư vấn thiết kế xây dựng giao thông Bắc Miền Trung tính toán với tần suất thiết kế P = 1% như sau: + Lưu lượng thiết kế: 379.86 (m3/s). + Vận tốc thiết kế: 1.16 (m/s). + Cao độ thiết kế: 3.71 (m). + Bề rộng thoát nước cần thiết: 69.22 (m). 1.2.4. Địa chất: Theo hồ sơ khảo sát địa chất do Công ty cổ phần tư vấn thiết kế xây dựng giao thông Bắc Miền Trung lập, trong giai đoạn này tại vị trí cầu tiến hành khoan 3 lỗ kết hợp với lỗ khoan trong bước thiết kế cơ sở (Chi tiết xem trong bản vẽ bố trí chung toàn cầu). Trong phạm thăm dò của mỗi lỗ khoan lớp địa chất tính từ trên xuống như sau: - DD: Sét lẫn dăm sạn sỏi sạn màu xám vàng nâu đỏ trạng thái nửa cứng. - Lớp 1: Sét lẫn vỏ sò màu xám đen trạng thái dẻo chảy. - Lớp 2: Sét màu xám vàng trạng thái nửa cứng. - Lớp 3: Cát hạt mịn, hạt bụi màu xám đen trạng thái ẩm, kết cấu chặt vừa. - Lớp 4: Sét màu xám đen trạng thái dẻo mềm. - Lớp 5: Sét màu xám tro trạng thái dẻo cứng. - Lớp 6: Sét màu xám vàng nâu đỏ loang lỗ đốm trắng trạng thái nửa cứng - cứng. - TK: Cát hạt trung lẫn ít sét màu xám tro kết cấu chặt vừa. TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.3. YÊU CẦU THIẾT KẾ 1.3.1. Phần cầu: - Cầu xây dựng vĩnh cửu bằng BTCT DƯL. - Tải trọng thiết kế HL93. Người đi bộ 3x10-3 MPa. - Tần suất thiết kế: P1%. - Động đất: Cấp 7 (thang MSK-64). - Khổ cầu: Bề rộng toàn cầu B = 11m - Khổ thông thuyền: sông không thông thuyền 1.3.2. Phần đường hai đầu cầu: - Đường cấp III đồng bằng, vận tốc thiết kế Vtk = 80km/h (TCVN 4054-2005). - Thiết kế phù hợp theo quy hoạch của địa phương. - Kết cấu mặt đường: Có cấu tạo giống trên toàn đoạn tuyến. a. Tiêu chuẩn khảo sát: - Quy trình đo vẽ địa hình: 96TCN43-90 - Quy trình khảo sát đường ôtô: 22TCN263-2000. - Quy trình khảo sát thiết kế nền đường ô tô đắp trên đất yếu 22TCN262-2000. - Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình 22TCN259-2000 b. Tiêu chuẩn thiết kế: - Tiêu chuẩn thiết kế cầu: 22 TCN 272-05. - Đường ôtô yêu cầu thiết kế TCVN 4054-05 - Đường đô thị - Yêu cầu thiết kế: TCXDVN 104: 2007 (tham khảo) - Quy phạm thiết kế đường phố, đường, quảng trường đô thị TCXD 104:1983. - Áo đường mềm - Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế: 22 TCN 211 - 06. - Quy trình thiết kế áo đường cứng 22TCN-223-95. - Quy phạm thiết kế tường chắn QP 23-65. - Tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất TCXDVN 375: 2006. - Móng cọc: Tiêu chuẩn thiết kế 20 TCN 21-86 TCXD 205: 1998. - Neo bê tông dự ứng lực T13; T15 & D13; D15: 22 TCN 267-2000. - Gối cầu cao su cốt bản thép, tiêu chuẩn khe co giản cao su: AASHTO M251-92. - Quy trình thiết kế công trình và thiết bị phụ trợ thi công cầu: 22 TCN 200 -89. - Tính toán các đặc trưng dòng chảy lũ: 22 TCN 220-95. - Tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng nhân tạo đường, đường phố quảng trường đô thị - Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237- 01. - Thoát nước mạng lưới bên ngoài và công trình - Tiêu chuẩn: 20 TCN 51-84. TRƯỜNG GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Các quy trình, quy phạm hiện hành khác. CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN CẦU 2.1 THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN 1 2.1.1 Bố trí chung phương án 1: MÆt chÝnh cÇu (tl 1:200) 5000 50 50 21000 90250 50 21000 50 21000 21000 5700 1300 12000 DD 1 15 2 11 3 5000 5 6 4 1 2 5 6 6 8 9 14 11 11 12 11 5 TK 14 30 15 13 18 16 26 19 33 6 30 6 13 14 23 32 5000 5 6 7 13 5 4 4 12 16 6 1 5000 5 4 5 2000 4 5 4 12000 3 2 0 0 0 4 5 0 01 3 0 0 1800 3000 15 5 16 12 24 16 18 20 31 6 32 30 33 35 33 34 Cù ly lÎ 2.7 6 63 0.40 64 4.40 65 0.40 6.00 61 6.40 14.00 60 0.00 14.00 -1.79 -2.93 -2.55 -0.25 0.8 9 16.40 58 7.00 13.00 57 4.00 13.00 57 1.27 2.72 Cù ly céng dån 55 8.00 13.28 3.2 4 3.5 5 Cao ®é tù nhiªn 5.0 7 32 Tªn cäc cc2 dm1 mc1 11 h6 ts 11a 12 13 mÆt b»ng cÇu (tl 1:200) 11000 1:1 .5 4000 90250 21000 50 21000 50 6000 3000 1:1 .5 500 ®i Hµ Néi 3000 50 500 5000 Hình 2.1 : Bố trí chung cầu phương án 1 21000 50 21000
- Xem thêm -