Báo cáo tốt nghiệp cao học thạc sỹ chuyên ngành Xây dựng đường ô tô và đường thành phố - Trường Đại học GTVT. Chuyên đề tải trọng giao thông.
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
Giáo viên hướng dẫn: PGS,TS, Nguyễn Quang ToảnHọc viên: Nguyễn Quang Ân
Đơn vị công tác: Tổng cục Đường bộ Việt Nam
Hà Nội, tháng 11/2011
Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng công tác thiết kế chiều dày kết cấu áo đường thông qua việc chính xác hóa tải trọng giao thông
TỔNG QUAN1
NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ TẢI TRỌNG GIAO THÔNG2
TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIAO THÔNG3
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ4
Học viên: Nguyễn Quang ÂnĐơn vị công tác: Tổng cục ĐBVN 11/2011
PHỤ LỤC PL1 (a, b); PL2 (a, b); PL3 (a, b, c, d)
14 trang
21 trang
27 trang
3 trang
54 trang
I. TỔNG QUANThực trạng công tác thu thập và xử lý số liệu giao thông
Người thiết kế thụ động dựa vào chỉ dẫn mang tính tổng quát của quy trình: xác định Eyc; tính lượng xe tích lũy trên cơ sở suy luận ngược từ Eyc hoặc tính toán máy móc từ số liệu đếm xe kết hợp với các thông số theo ví dụ tính toán trong Phụ lục A - 22TCN 211-06.
Số liệu đếm xe được thực hiện theo Phụ lục 8 - 22TCN 263-2000, chưa đủ chi tiết để xác định tải trọng trục xe.
Thực tế thường đưa hệ số tăng trưởng xe vào tính toán bằng các con số theo cảm tính mà chưa có nghiên cứu cụ thể.
Thực trạng xe quá tải xảy ra trên khắp các tuyến đường, các địa phương nhưng chưa được xét đến trong thiết kế.
Học viên: Nguyễn Quang ÂnĐơn vị công tác: Tổng cục ĐBVN 11/2011
I. TỔNG QUAN Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả tính toán tải trọng
ChiÒudµy/loạiKCAD
Phân Loại& trọng
lượng xe
Dự báogiao
thông
Độ dốcdọc/ngangđường
Kh. c¸chtrôc, sèb¸nh xe
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG
GIAO THÔNG
Học viên: Nguyễn Quang ÂnĐơn vị công tác: Tổng cục ĐBVN 11/2011
I. TỔNG QUANHướng tiếp cận và phạm vi nghiên cứu
Hướng tiếp cận:Dựa vào chuỗi số liệu rất chi tiết của 19.912 xe thông qua thiết bị
cân ở 6 vị trí trên các tuyến QL1, 5 và 20.Tập trung nghiên cứu tính toán tải trọng giao thông tại 6 điểm này
theo hai trường hợp: có và không có số liệu cân động xác định tải trọng trục.
Học viên: Nguyễn Quang ÂnĐơn vị công tác: Tổng cục ĐBVN 11/2011
Phạm vi nghiên cứu:Chỉ ra sự khác biệt giữa hai kết quả tính toán tải trọng giao thông
và kiến nghị trong giai đoạn trước mắt.Chi tiết hóa biểu mẫu phân loại xe phục vụ công tác đếm xe xác
định tải trọng giao thông.
I. TỔNG QUANSự cần thiết của đề tài
Xác định được tầm quan trọng của kết cấu áo đường trong công trình giao thông đường bộ và mức độ ảnh hưởng của chất lượng công tác thiết kế kết cấu áo đường đến quá trình khai thác, bảo dưỡng đường. Trong điều kiện chưa cho phép tiến hành cân xác định tải trọng trục thực tế thì việc nghiên cứu xác định hệ số tương quan giữa tải trọng giao thông tính toán theo lý thuyết và tải trọng giao thông theo thực nghiệm và chi tiết hóa biểu phân loại phương tiện phục vụ công tác đếm xe xác định tải trọng trục là thực sự cần thiết.
Học viên: Nguyễn Quang ÂnĐơn vị công tác: Tổng cục ĐBVN 11/2011
II. LÝ THUYẾT TÍNH TOÁNTính toán tải trọng giao thông theo 22TCN 274-01
Học viên: Nguyễn Quang ÂnĐơn vị công tác: Tổng cục ĐBVN 11/2011
Loại xe Quốc lộ Đường khác
Xe con 0,001 0,001
Ô tô buýt 0,56 0,98
Xe tải đơn
- Xe hai trục, 4 bánh 0,002 0,002
- Xe hai trục, 6 bánh 0,21 0,26
- Xe ba trục và lớn hơn 0,71 1,05
Tổng cho xe đơn 0,06 0,08
Sơ mi mooc kéo theo
≤ 4 trục 0,72 1,14
= 5 trục 1,8 1,8
≥ 6 trục 1,58 2,03
Chung cho các xe có mooc 1,3 1,8
Chung cho các xe tải 0,7 0,42
• Có số liệu đếm và cân xe: tính toán hệ số tải trọng tương đương ứng với SN và mức độ phục vụcuối thời kỳ thiết kế cho mỗi loại xe phụ thuộc vào tải trọng trục.
• Không có số liệu đếm vàcân xe: sử dụng giá trị đại diện cho mỗi loại xe, thông thường là trị số tải trọng trục theo số liệu của nhàsản xuất.
Trong đó:
N: là tổng số trục xe quy đổi từ k loại trục xe khác nhau thông qua đoạn đường thiết kế trong một ngày đêm trên cả hai chiều (trục/ngày đêm).
n1: là số lần tác dụng của loại tải trọng trục i có trọng lượng trục Pi cần đổi về tải trọng trục tính toán Ptt.
C1: là hệ số trục được xác định theo biểu thức: C1 = 1 +1,2 (m-1) với m là sốtrục của cụm trục thứ i.
C2: là hệ số xét đến số bánh xe trong một cụm bánh; cụm bánh có 1 bánh C2 = 6,4; cụm bánh đôi C2 = 1,0; cụm bánh gồm 4 bánh C2 = 0,38.
Học viên: Nguyễn Quang ÂnĐơn vị công tác: Tổng cục ĐBVN 11/2011
4,4
11 2 1
1
. .k
i n
PN C C nP=
⎛ ⎞= ⎜ ⎟
⎝ ⎠∑
Công thức áp dụng để tính toán quy đổi trục xe:
II. LÝ THUYẾT TÍNH TOÁNTính toán tải trọng giao thông theo 22TCN 211-06
Học viên: Nguyễn Quang ÂnĐơn vị công tác: Tổng cục ĐBVN 11/2011
Một bộ thiết bị cân động được kết nối trực tiếp với máy tính. Thiết bị hoạt động như một kiểu bàn cân tổng tải trọng trục xe theo hai chế độ: Chế độ tĩnh và Chế độ động.
KHẢO SÁT CÂN ĐỘNG XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TRỤC(Weigh-in-Motion, WIM)
Học viên: Nguyễn Quang ÂnĐơn vị công tác: Tổng cục ĐBVN 11/2011
KHẢO SÁT CÂN ĐỘNG XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TRỤCVị trí khảo sát
Vị trí Quốc lộ Ngày cân
AL-1 QL20 05-07/6/2006
AL-2 QL1 07-09/6/2006
AL-3 QL1 10-13/6/2006
AL-4 QL1 15-17/6/2006
AL-5 QL1 25-27/7/2006
AL-6 QL5 11-15/5/2006
Có tổng số 19.912 xe được cân xác định tải trọng trụcTỔ HỢP PHƯƠNG TIỆN
KHẢO SÁT CÂN ĐỘNG XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TRỤCTình trạng xe quá tải:
Học viên: Nguyễn Quang ÂnĐơn vị công tác: Tổng cục ĐBVN 11/2011
Khoảng 18% trục có tải trọng vượt quá giới hạn cho phép là 10T theo quy định trong Tiêu chuẩn 22TCN 307-2006 "Phương tiện cơ giới - Yêu cầu an toàn chung”
AXLE WEIGHT
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Cumulated %
Axl
e lo
ad in
Kg
TẢI TRỌNG TRỤC
% Cộng gộp
Tải t
rọng
trục
(Kg)
III. TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIAO THÔNGCác trường hợp tính toán:
TRƯỜNG HỢP A:
Có số liệu cân động xác định tải trọng trục xe thực tế.
TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ22TCN211-06 & 22TCN274-01
TRƯỜNG HỢP B:
Trong thực tếtính toán ở các dự án đầu tư xây dựng công trình giao thông.
Học viên: Nguyễn Quang ÂnĐơn vị công tác: Tổng cục ĐBVN 11/2011
THEO TIÊU CHUẨN 22TCN 211-06Trường hợp A: có số liệu cân động
Học viên: Nguyễn Quang ÂnĐơn vị công tác: Tổng cục ĐBVN 11/2011
Cụm thứ 1 m mNhóm/Loại xe Số cụm
trục sau nb m C2 Cụm thứ 2 Cụm thứ 3
R11 (bus nhỏ) 1 1 1 6,4 - -
R11 (xe khác) 1 2 1 1 - -
R11T11 3 2 1 1 1 1
R11T12 3 2 1 1 1 2
R12 2 2 2 1 1 -
R12T11 3 2 2 1 1 1
R21 2 2 1 1 1 -
R22 2 2 1 1 2 -
R23 2 2 1 1 3 -
TR11S1 2 2 1 1 1 -
TR11S2 2 2 1 1 2 -
TR12S1 2 2 2 1 1 -
TR12S2 2 2 2 1 2 -
TR12S3 2 2 2 1 3 -
THEO TIÊU CHUẨN 22TCN 211-06Trường hợp A: có số liệu cân động
Ví dụ tính toán trong quy trình chưa đủ đại diện và thực
tế các kỹ sư vẫn đang áp dụng theo một cách máy móc
làm ảnh hưởng đáng kể đến kết quả tính KCAĐ.
Biểu đếm phân loại xe theo quy định hiện hành chưa
phù hợp trong tính toán xác định tải trọng giao thông.
Học viên: Nguyễn Quang ÂnĐơn vị công tác: Tổng cục ĐBVN 11/2011
IV. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊCác kết quả nghiên cứu:
Theo kết quả khảo sát có tới 18% xe quá tải trong khi quy định tính toán chưa đề cập đến. Xe quá tải là nguyên nhân gây hư hỏng mặt đường.
Hệ số quy đổi tương đương trong 22TCN274-01 là quánhỏ so với kết quả tính toán trên cơ sở tải trọng thực tế.
Với kết quả tính toán của 6 vị trí khảo sát, tải trọng giao thông cần tăng lên ở thời điểm tính toán:
+ 3,69÷6,03 lần (TB ~4,7 lần) khi tính theo 22TCN 211-06;
+ 11,94÷13,83 lần (TB ~12,9 lần) khi tính theo 22TCN 274-01.
Học viên: Nguyễn Quang ÂnĐơn vị công tác: Tổng cục ĐBVN 11/2011
KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
Nghiên cứu thêm để xét đến trường hợp cụm trục có hai trục trong đó 1 trục bánh đơn (bánh trước) và 1 trục bánh đôi (trục sau).
Học viên: Nguyễn Quang ÂnĐơn vị công tác: Tổng cục ĐBVN 11/2011
Cần quy định chi tiết hơn, đầy đủ hơn trong công tác đếm xe vàphân loại xe phục vụ công tác tính toán xác định tải trọng giao thông, (kiến nghị như Phụ lục 1b).
Cần tổ chức triển khai một cách tổng thể hơn dưới dạng đề tài khoa học mà chủ trì là Bộ GTVT hoặc Tổng cục ĐBVN để xem xét, đưa hệ số chênh lệch như kết quả tính toán của Luận văn vào trong tính toán kết cấu áo đường ở các dự án đầu tư xây dựng CTGT./.