Download miễn phí Thiết kế kết cấu áo đường mềm - Trương Quang Linh
Ứng suất gây trượt lớn nhất trong nền đất và trong các lớp vật liệu kém dính không được vượt quá , ứng suất cắt cho phép trong nền đất và trong các lớp vật liệu kém dính
+ [] = k'.C
Trong đó :
- ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng xe chạy gây ra trong nền đất
- ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp vật liệu nằm phía trên gây ra tại điểm đang xét
C - lực dính của đất
k' - hệ số tổng hợp - xét đến đặc điểm của kết cấu , điều kiện làm việc của áo đường
http://cloud.liketly.com/flash/edoc/web-viewer.html?file=jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-demo-2016-02-07-thiet_ke_ket_cau_ao_duong_mem_truong_quang_linh_lyLfJCa4cb.png /tai-lieu/thiet-ke-ket-cau-ao-duong-mem-truong-quang-linh-91815/
Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.
Ketnooi -
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ketnooi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
a) Phương án IIa :
Kết cấu áo đường cho 10 năm đầu (E10yc = 1294 daN/cm2)
- 8cm BTN thô láng mặt
- 35cm cấp phối đá dăm
8cm
E0 = 570 daN/cm2
25cm
E1 = 3000 daN/cm2
E2 = 3000 daN/cm2
STT
Tên vật liệu
Ei
(daN/cm2)
hi
(cm)
ti =
hi =
H
(cm)
Etb
(daN/cm2)
1
BTN Hạt thô láng mặt
3000
8
1
0,229
43
3000
2
Cấp phối đá dăm
3000
35
Ta có : = = 1,303
= 1,114. = 1,114. = 1,15
Etttb = 1,15.Etb = 1,15.3000 = 3450 ( daN/cm2 )
Ta có :
Tra toán đồ
KOGAN
ta có = 0,49
Ech = 0,49Etb = 0,49.3450 =1690 ( daN/cm2)
Ta thấy : Ech > Eyc do đó kết cấu đảm bảo độ võng .
Kết cấu áo đường cho 5 năm sau : (E10yc = 1795 daN/cm2)
- 8cm BTN chặt rải nóng ấm
Mặt đường củ
8cm
E1 = 3500 daN/cm2
Eo = 0,95.Ech = 0,95.1690 = 1605 daN/cm2
Ta có :
Tra toán đồ
KOGAN
ta có = 0,52
Ech = 0,52E1 = 0,52.3500 = 1820 ( daN/cm2) > Eyc = 1795 daN/cm2
Ta thấy : Ech > Eyc do đó kết cấu đảm bảo độ võng .
b) Phương án IIb :
Kết cấu áo đường cho 10 năm đầu : ( Eyc = 1294 daN/cm2)
- 8cm BTN thô láng mặt
- 34cm đất cát gia cố ximăng
8cm
E0 = 570 daN/cm2
34cm
E1 = 3000 daN/cm2
E2 = 2800 daN/cm2
STT
Tên vật liệu
Ei
(daN/cm2)
hi
(cm)
ti =
hi =
H
(cm)
Etb
(daN/cm2)
1
BTN Hạt thô láng mặt
3000
8
1,07
0,235
42
2837
2
Đất cát gia cố XM
2800
34
Ta có : = = 1,273
= 1,114. = 1,114. = 1,147
Etttb = 1,147.Etb = 1,147.2837 = 3254 ( daN/cm2 )
Ta có :
Tra toán đồ
KOGAN
ta có = 0,53
Ech = 0,53Etb = 0,53.3254 = 1724,62 ( daN/cm2)
Ta thấy : Ech > Eyc do đó kết cấu đảm bảo độ võng .
Kết cấu áo đường cho 5 năm sau : (E10yc = 1795 daN/cm2)
- 8cm BTN chặt rải nóng ấm
Mặt đường củ
8cm
E1 = 3500 daN/cm2
Eo = 0,95.Ech = 0,95.1724,6 = 1638,4 daN/cm2
Ta có :
Tra toán đồ
KOGAN
ta có = 0,52
Ech = 0,52E1 = 0,52.3500 = 1820 ( daN/cm2) > Eyc = 1795 daN/cm2
Ta thấy : Ech > Eyc do đó kết cấu đảm bảo độ võng .
c) Phương án IIc
Kết cấu áo đường cho 10 năm đầu : ( Eyc = 1294 daN/cm2)
- Đá dăm thấm nhập nhựa 9cm
- Đất cát gia cố XM 30cm
9cm
E0 = 570 daN/cm2
30cm
E1 = 3200 daN/cm2
E2 = 2800 daN/cm2
STT
Tên vật liệu
Ei
(daN/cm2)
hi
(cm)
ti =
hi =
H
(cm)
Etb
(daN/cm2)
1
BTN Hạt thô láng mặt
3200
8
1,143
0,333
39
2895
2
Đất cát gia cố XM
2800
30
Ta có : = = 1,182
= 1,114. = 1,114. = 1,137
Etttb = 1,137.Etb = 1,137.2895 = 3292 ( daN/cm2 )
Ta có :
Tra toán đồ
KOGAN
ta có = 0,51
Ech = 0,51Etb = 0,51.3292 = 1678,92 ( daN/cm2)
Ta thấy : Ech > Eyc do đó kết cấu đảm bảo độ võng .
Kết cấu áo đường cho 5 năm sau : (E10yc = 1795 daN/cm2)
- 8cm BTN chặt rải nóng ấm
Mặt đường củ
8cm
E1 = 3500 daN/cm2
Eo = 0,95.Ech = 0,95.1678,92 = 1594,97 daN/cm2
Ta có :
Tra toán đồ
KOGAN
ta có = 0,525
Ech = 0,525E1 = 0,525.3500 = 1837,5 ( daN/cm2) > Eyc = 1795 daN/cm2
Ta thấy : Ech > Eyc do đó kết cấu đảm bảo độ võng .
III) Tính toán theo tiêu chuẩn trượt :
ã Nguyên lý tính toán :
ứng suất gây trượt lớn nhất trong nền đất và trong các lớp vật liệu kém dính không được vượt quá , ứng suất cắt cho phép trong nền đất và trong các lớp vật liệu kém dính
+ [] = k'.C
Trong đó :
- ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng xe chạy gây ra trong nền đất
- ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp vật liệu nằm phía trên gây ra tại điểm đang xét
C - lực dính của đất
k' - hệ số tổng hợp - xét đến đặc điểm của kết cấu , điều kiện làm việc của áo đường
1) Kiểm tra nền đất theo tiêu chuẩn đảm bảo không trượt :
a) Phương án đầu tư xây dựng 1 lần 15 năm :
- Đổi các lớp kết cấu áo đường về 1 lớp tương đương ( như trên ) , ta tính Etttb của Ia , Ib , Ic ( phần II/)
- Tính với Etttb của phương án nào nhỏ nhất để kiểm tra theo tiêu chuẩn đảm bảo không trượt
Ta có :
Etttb = 3521( daN/cm2) ( phương án Ia )
Ta có :
= = 1,273
= = 6,177
= 220
Tra toán đồ " Tìm ứng suất chủ động ở lớp dưới của hệ khi 2 lớp cùng làm việc "
ta có : = 0,033
= 0,033.6 = 0,198 daN/cm2
Từ H = 42cm , tra toán đồ " Tìm ứng suất hoạt động do trọng lượng bản thân ", ta xác định được :
= - 0,005 daN/cm2
Vậy ứng suất cắt hoạt động trong đất
= + = 0,198 - 0,005 = 0,0193 ( daN/cm2)
- ứng suất cắt cho phép của nền đất
[] = k'.C
Trong đó :
k' = .
Với
m - hệ số xét đến điều kiện tiếp xúc của các lớp kết cấu ( m = 0,65 )
n - hệ số xét đến sự trượt tải ( n = 1,15 )
k1- hệ số xét đến sự giảm sức chống cắt dưới tác dụng của tải trọng trùng phục ( k1 = 0,6)
k2- hệ số xét đến điều kiện làm việc không đồng nhất của kết cấu ( k2 = 0,80)
ktr - hệ số cường độ xét đến độ bền vững và dự trữ cường độ , ktr = 1
Như vậy : k' = . = 0,642
[] = 0,642.0,38 = 0,244 (daN/cm2)
Ta thấy : = + = 0,193 < 0,244 ( daN/cm2 )
Vậy nền đất đảm bảo chống trượt .
b) Phương án đầu tư phân kỳ (IIb)
Kiểm tra cho kết cấu 10 năm đầu :
- Đổi các lớp áo đường về 1 lớp tương đương ( như trên )
Trong 3 phương án IIa , IIb , IIc ta chọn phương án có Etb nhỏ nhất để kiểm tra nếu đạt thì các phương án còn lại đương nhiên thoả mãn .
- Ta có :
Etb = 3254 (daN/cm2 ) (Phương án IIb)
Ta có :
= = 1,273
= = 5,709
= 220
Tra toán đồ " Tìm ứng suất chủ động ở lớp dưới của hệ khi 2 lớp cùng làm việc "
ta có : = 0,041
= 0,041.6 = 0,246 daN/cm2
Từ H = 42cm , tra toán đồ " Tìm ứng suất hoạt động do trọng lượng bản thân ", ta xác định được :
= - 0,005 daN/cm2
Vậy ứng suất cắt hoạt động trong đất
= + = 0,246 - 0,005 = 0,241 ( daN/cm2)
Ta thấy : = + = 0,241 < 0,244 ( daN/cm2 )
Vậy nền đất đảm bảo chống trượt .
2) Kiểm tra điều kiện trượt của các lớp bêtông nhựa ( Ia ) :
a) Đổi lớp bêtông nhựa chặt rải nóng và bêtông nhựa thô láng mặt về 1 lớp tương đương
( xem BTN chặt % BTN thô có kết cấu như nhau )
- Đổi lớp CPDD & nền về 1 bán không gian đàn hồi
Như vậy ta có :
E0 = 570 daN/cm2
6cm
8cm
28cm
E1
E2
E3
h1+h2
E12tb
E3ch
Ta có :
E12tb = E2.()3
Trong đó :
E2 = 3000 daN/cm2
t = = = 1,17
k = = = 0,75
Như vậy :
E12tb = 3000 = 3068,4 9 (daN/cm2 )
Ta có :
= 1,273 = 1,147
E12tb (t) = 1,147.3068,4 = 3519,45 (daN/cm2)
Ta có :
Tra toán đồ
KOGAN
ta có = 0,44
E3ch = 0,445.300 = 1320 ( daN/cm2)
Bài toán trở thành :
E3ch
14cm
E12tb
Ta có :
= = 0,424
= = 2,67
Tra toán đồ xác định ứng suất cắt hoạt động lớn nhất của lớp bêtông nhựa ta được :
= 0,53
= 0,53.6 = 3,18daN/cm2
Đối với các lớp bêtông nhựa bỏ qua
- ứng suất cắt cho phép :
[] = k'.c
trong đó :
c , k' - lấy phụ thuộc loại bêtông nhựa do đó có :
k' = 1,6
c = 3 daN/cm2
[] = 1,6.3 = 4,8 (daN/cm2)
< [] nên lớp bêtông nhựa đảm bảo điều kiện chống trượt .
b) Phương án đầu tư xây dựng phân kì : (IIb)
Kết cấu 10 năm đầu :
- 8cm BTN thô láng mặt
- 34cm đất cát gia cố ximăng
Ta dựa lớp đất gia cố ximăng % nền E0 về 1 bán không gian đàn hồi E2ch
Ta có :
Tra toán đồ
KOGAN
ta có = 0,48
E2ch = 0,48E2 = 0,48.2800 = 1344 ( daN/cm2)
Bài toán trở thành :
E2ch
8cm
E1
Ta có :
= = 0,242
= = 2,232
Tra toán đồ xác định ứng suất cắt hoạt động lớn nhất của lớp bêtông nhựa ta được :
= 0,41
= 0,41.6 = 2,46daN/cm2
Đối với các lớp bêtông nhựa bỏ qua
- ứng suất cắt cho phép :
[] = 4,8 daN/cm2 = 0,43.6 = 2,58 (daN/cm2)
Ta thấy < [] = 4,8 daN/cm2
Vậy kết cấu đảm bảo điều kiện chống trượt .
Kết cấu 5 năm sau :
- 8cm BTN chặt rải nóng ấm
Mặt đường củ
8cm
E1 = 3500 daN/cm2
Eo = 1625,83 daN/cm2
Ta có :
Tra toán đồ
KOGAN
Ta có = 0,43
= 0,43.6 = 2,586 (daN/cm2)
Ta thấy < [] = 4,8 ( daN/cm2)
Vậy kết cấu đảm bảo điều kiện chống trượt .
IV. Tính toán theo tiêu chuẩn kéo uốn :
ã Nguyên lý tính toán :
ứng suất kéo uốn lớn nhất xuất hiện trong các lớp vật liệu toàn khối do tải trọng xe chạy gây ra không được vượt quá cường độ chịu kéo - uốn cho phép của vật liệu đó .
kku. Rku
Theo 22TCN 211-93 ta có : kku = 1 Rku
= 1,15. .P
( , )
E1
E2
h1
h2
D
E0
1) Phương án đầu tư xây dựng 1 lần :
Theo trên ta có :
= 3519,45 ( daN/cm2)
E3ch = 1320 (daN/cm2 )
Ta có :
Tra toán đồ xác đinh
Ta được : = 0,85
= 0,85.1,15.6 = 5,856 (daN/cm2)
Ta có : Ru = 12 daN/cm2
Rõ ràng < Ru
Vậy đảm bảo điều kiện chịu kéo uốn .
Kết cấu áo đường cho 10 năm đầu :
E1 = 3000
E2 = 2800
h1
h2
E0
8cm
4cm
Theo trên ta có :
- 8cm BTN láng mặt
- 34cm đất cát gia cố ximăng
Ta đưa lớp đất cát gia cố ximăng
& nền về 1 bán không gian đàn hồi E'0
Theo tính toán phần trên ta có :
E'0 = 1344 (daN/cm2)
Ta có :
Tra toán đồ xác đinh
Ta được : = 0,85
= 0,85.1,15.6 = 5,856 (daN/cm2)
Ta có : Ru = 12 daN/cm2
Rõ ràng < Ru ( thoả mãn )
Kết cấu 5 năm sau :
- 8cm BTN rải nóng
Nền củ E0 = 1625,13
8cm
E1 = 3500
Ta có :
= = 0,242
= = 2,153
Tra toán đồ xác đinh , ta được : = 0,805
= 0,85.1,15.6 = 5,545 (daN/cm2)
Ta có : Ru = 12 daN/cm2
Rõ ràng < Ru ( thoả mãn )
@
: Kết luận chung :
Trong cả 2 phương án đều đảm bảo tất cả các điều kiện về cường độ .
ã Phân tích so sánh :
Loại...