§Ò 6

C©u 1:X¸c ®Þnh ®é dèc däc cña ®­êng.

Độ dốc dọc có ảnh hưởng rất nhiều đến giá thành xây dựng (chủ yếu là qua khối lượng đào đắp).

Độ dốc dọc càng lớn thì chiều dài tuyến đường trên vùng đồi núi càng ngắn , khối lượng đào đắp càng nhỏ do đó giá thành đầu tư xây dựng thấp.

Tuy nhiên , độ dốc dọc càng lớn tốc độ xe chạy càng thấp , tiêu hao nhiên liệu nhiều , hao mòn săm lốp tăng, tức là giá thành vận tải cao, ngoài ra mặt đường nhanh hao mòn do nước mưa và lốp xe bào mòn , rãnh dọc mau hư hỏng , duy tu bảo dưỡng khó khăn hơn . Tức là độ dốc dọc lớn thì chi phí khai thác vận doanh cao , lượng xe càng nhiều chi phí này càng lớn .

Để xác định độc dốc dọc tối ưu , nguời ta thường xây dựng biểu đồ quan hệ giữa chi phí đầu tư, chi phí vận doanh và độ dốc dọc của đường. Độ dốc dọc tối ưu là độ dốc ứng với tổng chi phí xây dựng vận doanh nhỏ nhất .

Hình 3-1 Biểu đồ quan hệ chi phí xây dựng vận doanh và độ dốc dọc

C - Chi phí đầu tư

E - Chi phí vận doanh

 - Tổng chi phí xây dựng vận doanh

1 - Phương án ít xe

2 - Phương án nhiều xe

Độ dốc dọc nên dùng không vượt quá 30 (o/oo) , tuy nhiên trong trường hợp quá khó khăn , có thể đề nghị tăng độ dốc thêm 15 - 20 o/oo (sau khi có luật chứng kinh tế kỹ thuật nhưng không vượt quá 100 o/oo) .

Qui trình Việt Nam khuyên , đối với đường cấp III trở xuống khi có xe đạp và xe thô sơ , độ dốc dọc không vượt quá 4 % .

Vì tính đơn thuần nhất của dòng xe nên nhiều nước qui định độ dốc dọc của đường lớn hơn Việt Nam (Ví dụ Mỹ qui định độ dốc dọc ở đường miền núi có thể lấy 12 - 16 %)

Khi độ dốc lớn không nên kéo dài chiều dài dốc vì khi lên dốc máy phải làm việc quá sức , khi xuống dốc không an toàn . Chiều dài lớn nhất của dốc không được vượt quá trị số trong bảng (Theo giáo sư Xilianov) .

Trường hợp dốc dài phải bố trí các đoạn nghỉ có độ dốc nhỏ hơn 2,5% ; chiều dài không nhỏ hơn 50m.

Qui trình Việt Nam qui định khi dốc nhỏ hơn 6% các đoạn nghỉ phải có khi dốc dài hơn 2000m.

C©u 2:TÝnh æn ®Þnh cña nÒn ®­êng trªn s­ên dèc.

Trường hợp mặt trượt phẳng

Hình 4-7 Sơ đồ tính toán ổn định sườn dốc

E - mặt trượt

Các lực gây trượt : Lực Ft = G sin  =  . h .sin  .

Các lực chống trượt : Lực ma sát Fms = N . F =  . h .cos .F

Lực dính giữa khối trượt và mặt trượt

Để sườn dốc ổn định thì : Lực gây trượt nhỏ hơn lực chống trượt tức là :

 . h .sin 

 tg

i = F +

Trong đó :

i = tg - là độ dốc của sườn dốc ổn định (Nếu i vượt quá trị sô của vế phải thì sườn dốc không ổn định).

F - hệ số ma sát giữa khối trựot và mặt trượt phẳng .

h - chiều dày của khối đắt trượt (m);

 - khối lượng thể tích tự nhiên của đất khối trượt (t/m3);

C - lực dính đơn vị giữa khối trượt và mặt trượt (t/m2).

Chú ý : C và F dùng trị số nhỏ nhất (khi có nước thấm giữa khối trượt và mặt trượt).

4.3.1.2.Trường hợp trượt trên mặt gẫy khúc .

Hình 4-8 Sơ đồ tính ổn định sườn dốc trường hợp mặt trượt gãy khúc

Trình tự tính toán theo sơ đồ hình 4- 8 :

-Tại các chỗ thay đổi độ dốc của mặt trượt kẻ các đường thẳng đứng để phân khối trượt thành các đoạn

-Trên mỗi đoạn tính toán trọng lượng bản thân khối trượt Gi và chiều dài mặt trượt li .

-Lần lượt tính toán lực gây trượt Fi (đối với từng đoạn ) và lực chống trượt của từng đoạn (Fms +Ci ).

Lực gây trượt Fi = Gisin i +Fi-1.cos(i-i-1)

Lực chống trượt : G¬i.cosi . tgi +cili.

-Cuối cùng xác định được lực gây trượt và chống trượt của khối trượt cuối chân dốc Fi+1

-Đánh giá mức độ ổn định của từng đoạn khối trượt :

Ki =

4.3.1.3. Độ ổn định của bản thân nền đường

Độ ổn định của nền đường đất đắp theo điều kiện nền không bị trượt trên mặt tiếp xúc giữa nền với sườn dốc có thể tính theo sơ đồ sau :

Hình 4-9 Sơ đồ tính ổn định nền đắp trên sườn dốc .

Lực gây trượt : Ft=G.sin

Lực chống trượt : Fms=G.f.cos 

Trong đó :

G- trọng lượng nền đắp

- góc dốc của sườn dốc .

f - hệ số ma sát của nền đắp với mặt trượt , xác định ở trạng thái bất lợi nhất

Hệ số ổn dịnh trượt của nề đắp trên sườn dốc :

K=