Bạn đang xem:
6.3. Tải trọng tính toán, hệ số tải trọng6.3.1. Tải trọng tính toán được chia ra
Vận tốc dòng chảy thiết kế cần căn cứ vào vận tốc dòng chảy lũ khu vực xây dựng phà. Tuy nhiên, chỉ áp dụng vận tốc dòng chảy nhỏ hơn 2,50 m/s, tốc độ gió nhỏ hơn cấp 7 (50 km/h đến 61 km/h) để khai thác. Khi vượt quá các tốc độ này các phương tiện phà và cầu phao nên ngừng thông xe.Bạn đang xem: Tải trọng h30 là gì
a) Tải trọng thường xuyên
– Trọng lực cố định của các bộ phận kết cấu;
– Trọng lượng đất đắp;
– Áp lực chủ động của đất;
– Tác dụng ứng suất trước của kết cấu.
b) Tải trọng tạm thời dài hạn
– Hoạt tải: ô tô, cần trục, xe xích và người tác dụng lên bến;
– Áp lực đất do hoạt tải;
– Áp lực thủy tĩnh của nước ngầm;
– Lực do dây neo của phà.
c) Tải trọng tạm thời ngắn hạn
– Tác dụng của nhiệt độ;
– Tác dụng của sóng gió;
– Lực va của phà và ca nô;
– Lực hãm xe;
– Tải trọng khi thi công sửa chữa.
d) Tải trọng đặc biệt
– Tác dụng do nền biến dạng không đều do sự thay đổi cấu trúc của đất (như biến dạng do đất bị sụt lở, hoặc lún ướt).
Trong tính toán bến phà và bến cầu phao chỉ dùng xe đơn chiếc. Tùy theo tải trọng thực tế.
6.3.2. Hoạt tải
Trong tính toán bến phà và bến cầu phao chỉ dùng xe đơn chiếc. Tùy theo tải trọng tuyến chính và cấp bến hoặc do nhiệm vụ thiết kế yêu cầu mà chọn tải trọng phù hợp với Bảng 5.
Bảng 5 – Hoạt tải dùng trong tính toán bến phà, bến cầu phao Hoạt tải tính cho bến phà Hoạt tải tính cho bến cầu phao H30-XB80 hoặc HL 93
H18-X60 hoặc 0,65 HL 93
H13-X60 hoặc 0,65 HL 93
H10-X30 hoặc 0,50 HL 93
H30-XB80 hoặc HL 93
H18-X60 hoặc 0,65 HL 93
H13-X60 hoặc 0,65 HL 93
H10-X30 hoặc 0,50 HL 93
6.3.3. Tải trọng tính toán (tải trọng đã được nhân hệ số) là tải trọng đã xét tới khả năng sai khác với tải trọng tiêu chuẩn thiên về mặt bất lợi (có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn tải trọng trong tiêu chuẩn) bằng cách đưa vào hệ số tải trọng η, hệ số xung kích (1 + μ).
6.3.3. Tải trọng tính toán (tải trọng đã được nhân hệ số) là tải trọng đã xét tới khả năng sai khác với tải trọng tiêu chuẩn thiên về mặt bất lợi (có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn tải trọng trong tiêu chuẩn) bằng cách đưa vào hệ số tải trọng η, hệ số xung kích (1 + μ).
Hệ số tải trọng lấy theo Bảng 6, hệ số xung kích (1+μ) lấy theo Bảng 7.
Bảng 6 – Hệ số tải trọng Tải trọng Hệ số η Trọng lượng cố định các kết cấu
Trọng lượng đất đắp
Áp lực ngang của đất
Hoạt tải: Ô tô
Xe xíchNgười
Áp lực đất do hoạt tải
Áp lực thủy tĩnh của nước ngầm
Lực do dây neo của phà
Tải trọng nhiệt độ
Tác dụng của gió
Lực va của phà và ca nô
Tải trọng thi côngTác dụng của sóng
Lực hãm
Tác dụng của động đất 1,1 (0,9)
1,2
1,2 (0,8)
1,4
1,1
1,4
1,2 (0,8)
1,1
1,2
1,1
1,2
1,1
Động: 2,0
Tĩnh: 1,0
1,01,1
1,0 Bảng 7 – Hệ số xung kích Tải trọng Hệ số xung kích (1+μ) Các loại xe Ô tô H10, H13, H18, H30, HL93
Xe xích X30, X60 và xe bánh XB-80
Áp lực đất do hoạt tải
1,25
1,00
1,00 GHI CHÚ: Khi tính toán trạng thái giới hạn về ổn định chống trượt chống lật lấy (1+μ) = 1 6.3.4. Đối với các bến phà nằm trong khu vực có sóng thì tải trọng sóng tác dụng lên công trình bến phải được tính toán theo tiêu chuẩn 22TCN 222-95, tải trọng do sóng (gió) tác dụng lên công trình thủy.6.4. Tổ hợp tải trọng
Đối với các bến phà nằm trong khu vực có sóng thì tải trọng sóng tác dụng lên công trình bến phải được tính toán theo tiêu chuẩn 22TCN 222-95, tải trọng do sóng (gió) tác dụng lên công trình thủy.
Tính toán công trình bến được thực hiện theo hai tổ hợp tải trọng sau:
a) Tổ hợp tải trọng cơ bản: gồm các tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và ngắn hạn cùng tác động.
b) Tổ hợp tải trọng đặc biệt: gồm tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và ngắn hạn có thể xảy ra và một trong các tải trọng đặc biệt.
6.5. Bình đồ bến phà6.5.1. Bố trí bến phà nên căn cứ vào lưu tốc dòng chảy, khả năng xói lở và bồi đắp trong phạm vi bến. Nên tính toán sa bồi, xói lở nếu bến gây ra thu hẹp dòng chảy.
Bố trí bến phà nên căn cứ vào lưu tốc dòng chảy, khả năng xói lở và bồi đắp trong phạm vi bến. Nên tính toán sa bồi, xói lở nếu bến gây ra thu hẹp dòng chảy.
Tham khảo kinh nghiệm:
– Khi v1 1 o o (Hình 2)
– Do tốc độ dòng chảy khi sang ngang phà bị đẩy trôi xuống hạ lưu, lệch đường tim bến đối diện một đoạn Bs tính theo công thức:
Hình 7 – Sơ đồ bố trí vị trí quay trở xe đối với bến phà một lưỡi6.6. Bình đồ bến cầu phao6.6.1. Nên bố trí bến cầu phao để đường nối tim hai mố ở hai bến sông thẳng góc với lưu lượng dòng chủ.6.6.2. Khi cần bố trí hai cầu phao đi riêng ở gần nhau thì khoảng cách hai cầu tối thiểu 150 m. Tốt hơn nên bố trí một cầu phao hai làn xe tại một vị trí.6.6.3. Khi khắc phục biên độ mực nước lớn hơn 2.0 m, cần nên bố trí nhiều bến cầu phao thì bến thấp bố trí ở hạ lưu.6.7. Các yếu tố cần bố trí khi thiết kế bến6.7.1. Không nên bố trí đường cong nằm tại đỉnh bến. Nên có một đoạn thẳng tối thiểu 15,00 m rồi mới bố trí đỉnh đường cong, khi đó bán kính đường cong chọn bằng R tối thiểu (Rmin theo Bảng 8).Bảng 8 – Bán kính đường cong Rmin Cấp bến Rmin (m) Từ cấp I đến cấp II 50,0 Từ cấp III đến cấp IV 30,0 Từ cấp V đến cấp VI 20,0 6.7.2. Với bến phà, đỉnh bến không bằng bề rộng nền đường thì có đoạn chuyển tiếp tối thiểu 30m. Với bến cầu phao bề rộng mặt bến bằng bề rộng nền đường.6.8. Cắt dọc bến phà6.8.1. Độ dốc dọc và các yếu tố liên quan đến cắt dọc bến phà xem Hình 8 và Bảng 9.
Hình 8 – Các yếu tố cắt dọc bến phàBảng 9 – Độ dốc dọc và các yếu tố liên quan đến cắt dọc bến phà Các yếu tố cắt dọc bến phà Mức cho phép Độ dốc bến i1 (%) 10,0 ≤ i1 ≤ 12,0 i2 (%) 1,0 ≤ i1 ≤ 8,0 i3 (%) 1,0 ≤ i1 ≤ 4,0 Lbến = H/i1 (m) Nhỏ hơn 80,0 m L2 (m) Nhỏ hơn 60,0 m 6.8.2. Đỉnh bến cao hơn mực nước cao nhất sử dụng (MNCNSD) là 0,50 m. Mép bến thấp hơn mực nước thấp nhất sử dụng (MNTNSD) từ 0,20 m đến 0,50 m. NBCNSD và MNTNSD được lấy theo hướng dẫn của Tiêu chuẩn thiết kế công trình bến cảng sông (22TCN 219-94).6.8.3. Đỉnh bến nên thiết kế đường cong đứng có Rmin = 300 m, mặt bến kéo quá đỉnh bến tối thiểu 1,0 m, lòng sông gần mép bến nên ổn định có chiều sâu ho lớn hơn 1,5 m.6.9. Cắt dọc bến cầu phao6.9.1. Độ dốc dọc bến cầu phao và các yếu tố liên quan đến cắt dọc xem hình 9 và Bảng 10.6.9.2. Cao độ mặt đường và mố bằng cao độ mặt cầu dẫn và nên cao hơn MNCNSD tối thiểu 0,50 m, cao độ đó được tính toán căn cứ vào biên độ mực nước sử dụng ΔH và chiều dài cầu dẫn, chiều cao phao mố.Bảng 10 – Độ dốc dọc và các yếu tố liên quan đến cắt dọc bến cầu phao Các yếu tố cắt dọc bến cầu phao Mức cho phép Dốc đường xuống bến i2 (%) 1,0 ≤ i2 ≤ 4,0 Độ dốc cầu dẫn id (%) ± 3,0 ≤ id ≤ ± 15,0
Hình 9 – Các yếu tố cắt dọc bến cầu phao6.9.3. Khi biên độ mực nước sử dụng ΔH lớn hơn 2,0 m mà cầu dẫn không khắc phục được thì dùng các biện pháp:
a) Bố trí nhiều bến cầu phao có cao độ đỉnh mố khác nhau.
b) Bố trí một bến cầu phao kiểu bến dốc, như bến phà, khi nước lên xuống thì thêm bớt phao, nên đảm bảo dốc dọc đến 9% ≤ i1 ≤ 11%, chiều dài bến tối đa là Lb ≤ 60 m, chú ý không để phao khô cạn trên bến khi nước xuống (xem Hình 10). Bến cầu phao loại này chỉ thích hợp khi ΔH thay đổi từ từ trong tháng hoặc theo mùa lũ, mùa cạn.
Hình 10 – Bến cầu phao kiểu bến dốc6.10. Mặt cắt ngang bến phà, bến cầu phao6.10.1. Không nên thiết kế mặt cắt ngang nửa đào nửa đắp vì nửa đắp dễ bị cuốn trôi, trường hợp bắt buộc, nên làm kè chắn giữ ổn định cho nền đắp. Ở vùng bến chỗ nước đứng, nước vật, có sa bồi không thiết kế mặt cắt ngang đào có 2 vách taluy, chỉ thiết kế một vách đào để thuận tiện khi vét phù sa. Nếu thiết kế mặt cắt ngang đắp thì chiều cao đắp tối thiểu là 0,8 m.6.10.2.
Xem thêm: 3 Cách Tải Ứng Dụng Vào Thẻ Nhớ Trên Lưng Có Cái Mai Rùa: Trà Meo
Trong phạm vi bến dốc không thiết kế mặt cắt ngang 2 mái. Taluy bến dốc được xây đá vữa xi măng 100, độ dốc taluy theo quy định của Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô hiện hành.6.10.3. Mặt cắt ngang là đào hoặc đắp có chiều cao bé hơn 0,8 m thì nên bố trí rãnh dọc được lát đá miết mạch.6.10.4. Từ đỉnh bến đến mép bến phà theo chiều ngang và dọc cách nhau 5 m bố trí 01 vòng neo phà bằng thép có đường kính thép tối thiểu d = 30 mm, đường kính trong vòng neo D = 120 mm, cấu tạo vòng neo có thể quay theo chiều tim bến và có thể gập nằm sát mặt bến. Bến cầu phao chỉ cần bố trí hai vòng neo cách đỉnh mố 2,0 m (Hình 11).
Hình 11 – Vòng neo phà6.11. Đường xuống bến6.11.1. Căn cứ vào tiêu chuẩn kỹ thuật chủ yếu và tốc độ thiết kế để xác định các yếu tố hình học của tuyến như bình độ, cắt dọc, cắt ngang và các yếu tố liên quan đến tốc độ như bán kính cong, tầm nhìn siêu cao, độ mở rộng… các yếu tố này nên phù hợp như quy định của Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô hiện hành.6.11.2. Nên đảm bảo các nguyên tắc giao với đường bộ, đường sắt, đường ngang. Thoát nước nền đường ổn định mái dốc theo các quy định của tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô.6.11.3. Mặt đường cho xe thô sơ đi riêng chỉ dùng mặt đường cấp thấp, quá độ nhưng cần có biện pháp xử lý lớp mặt sao cho đảm bảo êm thuận.6.11.4. Mặt đường cứng thiết kế theo phương pháp tính toán trên nền đàn hồi theo quy định tạm thời về thiết kế mặt đường bê tông xi măng thông thường có khe nối trong xây dựng công trình giao thông.6.12. Đường xuống bến ở ngoài bãi sông6.12.1. Cao độ tối thiểu nền đường xuống bến ở ngoài bãi sông nên đảm bảo yêu cầu công thức:
H = hN + hs (m)
Trong đó:
H: Cao độ đỉnh bến.
hN: Chiều cao nước dâng lớn nhất tại nền đường.
hs: Chiều cao sóng xô vào nền đường.
hN và hs tính theo tài liệu thủy hải văn hiện hành.6.12.2. Đường ngoài bãi sông về mùa lũ, nước dâng làm ảnh hưởng đến đê điều. Nên tính toán chiều cao nước dềnh theo quy định của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn bảo đảm yêu cầu thoát lũ và an toàn cho đê.6.12.3. Đường ngoài bãi sông thường bị ngập, do đó đối với nền nên dùng các kết cấu mặt đường cứng, ta luy nền đường nên xây đá.6.12.4. Đường xuống bến nên thiết kế ngập, được tính theo phương pháp thiết kế đường tràn.
Mực nước tràn trên mặt đường không được vượt quá trị số ghi trong Bảng 11, quá trị số này nên đình chỉ các hoạt động giao thông qua lại.
Bảng 11 – Mực nước tràn lớn nhất trên mặt đường Vận tốc (m/s) Chiều sâu nước tràn qua đường (m) Ô tô Xe xích Xe thô sơ 0,50 0,70 0,40 1,5 – 2,0 0,40 0,60 0,30 > 2,0 0,30 0,50 0,20 Nên bố trí cọc tiêu cách nhau 2,0 m cao hơn mặt đường 0,70 m, phần cọc trên mặt đất được sơn trắng, đoạn 10 cm ở đầu trên cùng sơn màu đỏ bằng chất liệu phản quang tuân theo “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về báo hiệu đường bộ, QCVN 41:2012/BGTVT”.
Độ dốc mái nếu đường phía thượng lưu lấy bằng 1/2, phía từ hạ lưu từ 1/3 đến 1/5, bề mặt mái dốc nên xây đã có đường kính lớn, chân mái dốc nên được gia cố chống xói thượng lưu 2,0 m, hạ lưu từ 2 đến 3 lần tốc độ.
6.13. Kết cấu mặt bến6.13.1. Nên dựa vào địa chất thủy văn nơi đặt bến, tải trọng cập bến mà chọn kết cấu mặt bến cho phù hợp. Các loại kết cấu mặt bến và nguyên tắc áp dụng có thể tham khảo Bảng 12 nhưng bề dày các lớp kết cấu phải được kiểm toán theo các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu mặt đường ô tô hiện hành.Bảng 12 – Phạm vi áp dụng của một số loại kết cấu mặt bến TT Loại kết cấu Phạm vi áp dụng Ghi chú 1 Loại kết cấu 1 bao gồm:
– Lớp bê tông đổ tại chỗ có bố trí cốt thép, dày 20-30 cm. Cường độ kéo uốn thiết kế của bê tông lớp mặt phải ≥ 4,5 Mpa (Không quy định theo mác bê tông).
– Lớp bê tông móng phải có cường độ chịu nén, kéo 28 ngày tương ứng là ≥ 10 Mpa và ≥ 2,5 Mpa.
– Dùng cho bến loại A nên bố trí cốt thép
– Dùng cho bến loại B
– Không cần cốt thép
– Có thể thi công khô ráo
2 Loại kết cấu 2 bao gồm:
– Các tấm bê tông đúc sẵn, tấm lớn bê tông cốt thép, thường 200×200 cm hoặc bê tông ứng suất trước quy cách 250×250 cm có cường độ ≥ 4,5 Mpa.
– Nền đá dăm hoặc lóp đá gia cố xi măng.
– Dùng cho bến loại B
– Dùng ở chỗ khó thi công
– Đường xuống bến bị ngập thường xuyên
Có thể thay lớp đá dăm bằng lớp đá gia cố xi măng 3 Loại kết cấu 3 bao gồm:
– Tấm bê tông đúc sẵn có cường độ ≥ 4,5 Mpa.
– Lớp đá dăm dày 20-30 cm
– Lớp cát thô dày 40-50 cm
– Dùng cho bến loại C
– Đường xuống bến dài cần lắp ghép thi công nhành
4 Loại kết cấu 4 bao gồm:
– Lớp đá hộc chít mạch;
– Lớp đá dăm 2×4 cm hoặc 4×6 cm;
– Lớp cát thô
Dùng cho bến loại C 6.13.2. Đối với những tấm có kích thước nhỏ, tấm lắp ghép nên có tính tấm có cốt thép và bố trí thêm cốt thép gia cường ở góc tấm và xung quanh tấm trong phạm vi 0,80 m.6.13.3. Bến cũ cần nâng cấp cải tạo nên tận dụng tối đa. Chiều dày bê tông phủ trên bến cũ theo tính toán nhưng không nhỏ hơn 10,0 cm nên đảm bảo bến cũ và phần mở rộng làm việc như nhau, không bị lún cục bộ.
Xem thêm:
6.14. Kết cấu bảo vệ mép bến6.14.1. Nên căn cứ vào cập bến, tải trọng, điều kiện địa chất thủy văn mà chọn kết cấu bảo vệ mép bến cho phù hợp (xem Bảng 13, 14, 15 và 16).Bảng 13 – Một số kết cấu bảo vệ mép bến dạng tường chắn
6.13. Kết cấu mặt bếnNên dựa vào địa chất thủy văn nơi đặt bến, tải trọng cập bến mà chọn kết cấu mặt bến cho phù hợp. Các loại kết cấu mặt bến và nguyên tắc áp dụng có thể tham khảo Bảng 12 nhưng bề dày các lớp kết cấu phải được kiểm toán theo các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu mặt đường ô tô hiện hành.Đối với những tấm có kích thước nhỏ, tấm lắp ghép nên có tính tấm có cốt thép và bố trí thêm cốt thép gia cường ở góc tấm và xung quanh tấm trong phạm vi 0,80 m.Bến cũ cần nâng cấp cải tạo nên tận dụng tối đa. Chiều dày bê tông phủ trên bến cũ theo tính toán nhưng không nhỏ hơn 10,0 cm nên đảm bảo bến cũ và phần mở rộng làm việc như nhau, không bị lún cục bộ.Xem thêm: Tầm Gửi Cây Gạo Chữa Bệnh Gì, Cây Tầm Gửi Gạo Và Tác Dụng Chữa Bệnh Nên căn cứ vào cập bến, tải trọng, điều kiện địa chất thủy văn mà chọn kết cấu bảo vệ mép bến cho phù hợp (xem Bảng 13, 14, 15 và 16).