Chương 1: Tổng quan về các công trình xây dựng
giao thông trên đường
1.1. Các dạng công trình xây dựng phục vụ giao thông trên
đường
Tuyến giao thông là khái niệm chỉ cách thức để đi từ một điểm A nào đó đến một điểm
B. Có rất nhiều cách để đi từ A đến B: đi bộ, đi xe đạp, đi ôtô, đi tàu hoả, đi bằng máy bay,
tàu thủy Tương ứng với các phương tiện giao thông này là các công trình phục vụ cho
giao thông như đường, cầu, hầm, nút giao thông v.v
Công trình giao thông: Công trình giao thông bao gồm các công trình đường bộ,
công trình đường sắt, công trình đường thủy, công trình cầu, công trình hầm và công
trình sân bay. Công trình giao thông trên đường thực chất là những công trình nhân tạo
trên đường do con người tạo nên nhằm đáp ứng nhu cầu vận chuyển, giao thông đi lại của
mình. Đó là các công trình vượt qua các chướng ngại thiên nhiên, các chướng ngại nhân
tạo, một tuyến giao thông khác; hoặc những công trình chắn đất. Các công trình giao
thông trên một tuyến nào đó có thể gồm: Cầu, hầm, tường chắn, và các công trình thoát
nước nhỏ như đường tràn, cầu tràn và cống.
Có hai trường phái khi thiết kế lựa chọn các công trình giao thông. Trường phái thứ
nhất lựa chọn trên quan niệm rằng con người có thể chinh phục được thiên nhiên. Điều
này có nghĩa là con người có thể làm bất kỳ công trình gì con người muốn và thiên nhiên
phải phục tùng con người, con người có thể khắc chế được thiên nhiên. Với trường phái
này, thiên nhiên bị tác động cưỡng bức rất mạnh, và theo thuyết môi trường thì có thể là
không hợp lý. Trường phái thứ hai thiết kế các phương án trên quan niệm thuận theo
thiên nhiên. Chính các quan niệm này đã hình thành nên những bức tranh tổng thể về các
công trình giao thông trên thế giới.
118 trang |
Chia sẻ: hoang10 | Lượt xem: 898 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Cơ sở công trình cầu - Chương 1: Tổng quan về các công trình xây dựng giao thông trên đường, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU”
MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 1 | 130
Chương 1: Tổng quan về các công trình xây dựng
giao thông trên đường
1.1. Các dạng công trình xây dựng phục vụ giao thông trên
đường
Tuyến giao thông là khái niệm chỉ cách thức để đi từ một điểm A nào đó đến một điểm
B. Có rất nhiều cách để đi từ A đến B: đi bộ, đi xe đạp, đi ôtô, đi tàu hoả, đi bằng máy bay,
tàu thủy Tương ứng với các phương tiện giao thông này là các công trình phục vụ cho
giao thông như đường, cầu, hầm, nút giao thông v.v
Công trình giao thông: Công trình giao thông bao gồm các công trình đường bộ,
công trình đường sắt, công trình đường thủy, công trình cầu, công trình hầm và công
trình sân bay. Công trình giao thông trên đường thực chất là những công trình nhân tạo
trên đường do con người tạo nên nhằm đáp ứng nhu cầu vận chuyển, giao thông đi lại của
mình. Đó là các công trình vượt qua các chướng ngại thiên nhiên, các chướng ngại nhân
tạo, một tuyến giao thông khác; hoặc những công trình chắn đất. Các công trình giao
thông trên một tuyến nào đó có thể gồm: Cầu, hầm, tường chắn, và các công trình thoát
nước nhỏ như đường tràn, cầu tràn và cống.
Có hai trường phái khi thiết kế lựa chọn các công trình giao thông. Trường phái thứ
nhất lựa chọn trên quan niệm rằng con người có thể chinh phục được thiên nhiên. Điều
này có nghĩa là con người có thể làm bất kỳ công trình gì con người muốn và thiên nhiên
phải phục tùng con người, con người có thể khắc chế được thiên nhiên. Với trường phái
này, thiên nhiên bị tác động cưỡng bức rất mạnh, và theo thuyết môi trường thì có thể là
không hợp lý. Trường phái thứ hai thiết kế các phương án trên quan niệm thuận theo
thiên nhiên. Chính các quan niệm này đã hình thành nên những bức tranh tổng thể về các
công trình giao thông trên thế giới.
1.2. Phân loại và phân cấp công trình giao thông
1.2.1. Các khái niệm cơ bản
- Công trình giao thông: Công trình gia thông bao gồm các công trình đường bộ, công
trình đường sắt, công trình đường thủy, công trình cầu, công trình hầm và công trình sân
bay.
1.2.2. Công trình đường bộ
- Đường bộ: là các loại đường bao gồm đường ô tô, đường phố, đường ô tô cao tốc,
đường ô tô chuyên dùng, đường giao thông nông thôn v.v. phục vụ vận tải và đi lại trên
mặt đất cho người đi bộ, ôtô, xe máy và các phương tiện vận chuyển khác trừ xe lửa, xe
điện bánh sắt.
- Đường cao tốc: là loại đường chuyên dùng để vận chuyển ở cự li lớn, cho ôtô chạy
với tốc độ cao, các hướng xe chạy tách riêng hai chiều và không giao cắt cùng mức với
các tuyến đường khác, trong đó, mỗi chiều tối thiểu phải có 2 làn chạy xe và một làn
Pr
oo
f
Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU”
MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 2 | 130
dừng xe khẩn cấp; trên đường có bố trí đầy đủ các trang thiết bị và các cơ sở phục vụ cho
việc đảm bảo giao thông liên tục, an toàn, tiện nghi phục vụ nghỉ ngơi dọc tuyến và chỉ
cho xe ra, xe vào ở các điểm nhất định.
- Đường Ôtô: là tất cả các loại đường bộ dành cho các loại xe ôtô không quá khổ quá
tải đi qua một cách an toàn và được xây dựng theo những tiêu chuẩn kỹ thuật thống nhất.
- Đường đô thị, quảng trường: là tất cả các đường phố, đường và quảng trường đô thị
dùng cho các loại phương tiện tham gia giao thông trên mặt đất lưu hành trong các thành
phố, thị xã.
- Đường chuyên dùng: là tất cả các loại đường bộ được xây dựng phục vụ cho từng
mục đích cụ thể, sử dụng cho người và các phương tiện vận tải chuyên dụng đi lại theo
các tiêu chuẩn kỹ thuật riêng hoặc vận dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật khác đã ban hành.
Đường chuyên dùng bao gồm : đường lâm nghiệp, đường vận chuyển tại các khu mỏ,
đường vận hành tại các nhà máy thuỷ điện... và các đường nội bộ khác trong các cơ quan,
đơn vị, khu du lịch, thương mại, trường học, khu công nghiệp hoặc các làng nghề truyền
thống.
- Đường Giao thông nông thôn: là loại đường bộ dùng cho người dân và các phương
tiện đi lại của người dân nằm trong địa phận làng xã để chủ yếu phục vụ đời sống dân
sinh và phục vụ sản xuất nông nghiệp.
1.2.3. Công trình đường sắt
- Đường sắt cao tốc: đường sắt có tốc độ thiết kế tối đa là 350km/h, thuộc mạng đường
sắt quốc gia.
- Đường sắt trên cao: đường sắt có đa số kết cấu nằm trên cao so với mặt đất.
- Đường tàu điện trên cao: một loại đường sắt trên cao thuộc hệ thống đường sắt đô thị
(kể cả đường 1 ray tự động dẫn hướng).
- Đường tàu điện ngầm: đường sắt xây dựng ngầm dưới đất thuộc hệ thống đường sắt
đô thị.
- Đường sắt quốc gia: phục vụ nhu cầu vận tải chung của cả nước, vùng kinh tế và liên
vận quốc tế.
- Đường sắt chuyên dùng: phục vụ nhu cầu vận tải riêng của tổ chức, cá nhân; khi nối
vào đường sắt quốc gia phải được phép của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải.
- Đường sắt địa phương: đường đô thị do địa phương quản lý, đường chuyên dùng
không nối vào đường sắt quốc gia.
- Đường sắt đô thị: đường sắt phục vụ nhu cầu đi lại hàng ngày của hành khách ở thành
phố và vùng phụ cận bao gồm đường tàu điện ngầm, đường tàu điện trên cao, đường 1
ray tự động dẫn hướng và đường xe điện bánh sắt.
- Đường (sắt) nhánh: chỉ chung đường sắt chuyên dùng có nối thông vào đường sắt
quốc gia.
1.2.4. Công trình hầm
- Đường hầm: Một công trình ngầm dưới đất có chiều dài lớn hơn nhiều lần kích thước
mặt cắt ngang và độ dốc dọc không vượt quá 15%.
Pr
oo
f
Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU”
MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 3 | 130
- Hầm giao thông: Đường hầm phục vụ giao thông bao gồm hầm đường ô tô, hầm
đường sắt và hầm giao thông đô thị.
- Hầm đường ô tô: Hầm giao thông trên đường ô tô và hầm trên đường ô tô cao tốc.
- Hầm đường sắt: Hầm giao thông trên đường sắt.
- Hầm giao thông đô thị: Hầm được xây dựng trong đô thị bao gồm hầm đường sắt,
hầm đường ô tô, hầm cho xe thô sơ và người đi bộ.
- Vùng ảnh hưởng tương hỗ: Diện tích bao quanh công trình hầm có bán kính 2D cho
hầm xây dựng trong đá tốt và 5D cho hầm xây dựng trong đất mềm yếu (D là đường
kính hầm đào). Khi phải xây dựng hai hầm gần nhau hoặc xây dựng hầm gần các công
trình khác, phải xem xét các ảnh hưởng tương hỗ giữa các công trình đó.
- Hầm đặt nông: Hầm được xây dựng có chiều dầy tầng phủ trên đỉnh hầm không lớn
hơn 2,5D.
- Hầm đặt sâu: Hầm được xây dựng có chiều dầy tầng phủ lớn hơn 2,5D hoặc vùng
ảnh hưởng tương hỗ không trồi lên trên mặt đất.
- Chỉ giới xây dựng công trình hầm đặt nông: Không gian ngầm được phép xây dựng
công trình hầm có diện tích giới hạn trên mặt đất được đào xuống đến độ sâu cho phép
với mái dốc thẳng đứng.
- Chỉ giới xây dựng công trình hầm đặt sâu: Không gian ngầm được phép xây dựng
công trình hầm mà khi xây dựng vùng ảnh hưởng tương hỗ không vượt ra ngoài chỉ giới
kiểm soát an toàn hầm.
- Chỉ giới kiểm sóat an toàn hầm: Không gian ngầm được xác định bởi vùng ảnh
hưởng tương hỗ trên suốt chiều dài tuyến hầm.
- Hành lang bảo vệ công trình ngầm: Không gian ngầm nằm trong chỉ giới kiểm soát
an toàn hầm đối với hầm đặt sâu và hình chiếu vùng ảnh hưởng tương hỗ trên mặt đất
đối với hầm đặt nông.
1.2.5. Công trình đường thủy
- Công trình bến: là công trình thành phần quan trong trong cảng, dùng cho tàu đậu và
bốc xếp hàng hoá từ tàu lên bến và ngược lại.
- Luồng tàu: là một tuyến đường thuỷ với hệ thống báo hiệu hàng hải, bảo đảm cho các
loại tàu bè đi lai an toàn và thuận tiện. Điểm đầu và điểm cuối của luồng tàu thường là
vùng nước của một cảng hay bến tàu.
- Triền tàu: là công trình có kết cấu loại mái dốc nghiêng, trên đó đặt một hệ thống xe
trên đường ray để chuyển tàu lên bờ hoặc ngược lại, phục vụ đóng mới hoặc sửa chữa
tàu.
- Đà tàu: Là công trình mái dốc, chủ yếu để đóng tàu trên mặt nghiêng và khi hạ thuỷ
với mực nước phù hợp bằng cách trượt xuống nước bằng trọng lượng tàu.
1.2.6. Công trình hàng không
- Cảng Hàng không: bao gồm sân bay và tổ hợp các công trình và trang thiết bị phục
vụ vận chuyển hành khách, hành lý, hàng hóa và bưu kiện bằng đường hàng không, phục
vụ máy bay cất hạ cánh an toàn.
Pr
oo
f
Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU”
MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 4 | 130
- Sân bay: Một khu vực bề mặt mặt đất hoặc mặt nước cụ thể (bao gồm cả nhà cửa
công trình và trang thiết bị) được dùng toàn bộ hay một phần cho máy bay bay đi, bay
đến và di chuyển trên bề mặt.
1.3. Phân cấp công trình giao thông
Công trình giao thông bao gồm 6 loại như trên và được thể hiện trong bảng 1.1.
Cấp công trình của các loại công trình giao thông được chia làm 5 cấp: cấp đặc biệt,
cấp I, cấp II, cấp III, và cấp IV là cơ sở để xếp hạng và lựa chọn nhà thầu trong hoạt động
xây dựng, xác định số bước thiết kế, thời hạn bảo hành phụ thuộc vào qui mô, chức năng
sử dụng, độ phức tạp của kỹ thuật xây dựng... được thể hiện trong bảng 1.1.
Cấp thiết kế của công trình được phân chia trên cơ sở cấp công trình nhưng chủ yếu
phụ thuộc các yếu tố kỹ thuật được qui định cụ thể cho từng loại công trình giao thông và
được thể hiện trong các phần tương ứng của qui chuẩn này.
Bảng 1.1. Phân loại, phân cấp công trình giao thông.
Mã
số
Loại công trình
Cấp công trình
Cấp đặc
biệt
Cấp I Cấp II Cấp III Cấp IV
1
Đường
bộ
a) Đường ô tô
cao tốc các
loại
Đường cao
tốc với lưu
lượng xe >
30.000 Xe
quy đổi/
ngày đêm
hoặc
tốc độ
>100km/h
Đường cao
tốc với lưu
lượng xe từ
10.000-
30.000 Xe
quy
đổi/ngày
đêm
hoặc
tốc độ
>80km/h
Lưu lượng xe
từ 3.000-
10.000 Xe quy
đổi/ ngày đêm
hoặc
tốc độ >60km/h
Lưu lượng xe
từ 300-3.000
Xe quy
đổi/ngày đêm
hoặc
đường giao
thông nông
thôn loại A
Lưu lượng
xe <300 Xe
quy đổi/
ngày đêm
hoặc
đường giao
thông nông
thôn loại B
b) Đường ô tô,
đường trong
đô thị
c) Đường nông
thôn
2
Đường
sắt
Đường sắt
cao tốc
Đường tầu
điện ngầm;
đường sắt
trên cao.
Đường sắt quốc
gia thông
thường
Đường sắt
chuyên dụng và
đường sắt địa
phương
-
3 Cầu
a) Cầu đường
bộ
Nhịp >200m
Nhịp từ
100-200m
hoặc sử
dụng công
nghệ thi
công mới,
kiến trúc đặc
biệt
Nhịp từ 50-
100m
Nhịp từ 25-
50m
Nhịp từ <
25m
b) Cầu đường
sắt
Pr
oo
f
Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU”
MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 5 | 130
4 Hầm
a) Hầm đường
ô tô
Hầm tầu
điện ngầm
Chiều dài >
3000m, tối
thiểu 2 làn
xe ô tô, 1 làn
đường sắt
Chiều dài từ
1000-3000m,
tối thiểu 2 làn
xe ô tô, 1 làn
đường sắt
Chiều dài từ
100-1000m
Chiều dài
<100m
b) Hầm đường
sắt
c) Hầm cho
người đi bộ
5
Công
trình
đường
thủy
a) Bến, ụ nâng
tầu cảng biển
-
Bến, ụ cho
tầu >50.000
DWT
Bến, ụ cho tầu
30.000-50.000
DWT
Bến, ụ cho tầu
10.000-30.000
DWT
Bến cho tầu
<10.000
DWT
b) Cảng bến
thủy cho tàu,
nhà máy đóng
sửa chữa tàu
> 5.000 T
3.000-
5.000T
1.500–
3000 T
750 -1.500 T < 750T
c) Âu thuyền
cho tầu
> 3.000 T
1.500 -
3.000 T
750- 1.500 T 200 - 750 T < 200T
d) Đường
thủy có bê
rộng (B) và độ
sâu (H ) nước
chạy tàu
- Trên sông
B > 120m;
H >5m
B= 90-
<120m
H = 4- <5m
B = 70- < 90m
H = 3 - <4 m
B= 50- < 70m
H = 2- < 3 m
B < 50m
H < 2m
- Trên kênh
đào
B > 70m;
H >6m
B= 50-
<70m
H = 5 - < 6
m
B = 40 - <50m
H = 4- < 5m
B= 30 - <40m
H = 2 - <4 m
B < 30m
H < 3m
6 Sân bay
Đường băng
cất hạ cánh
(phân cấp theo
tiêu chuẩn cuả
tổ chức ICAO)
IV E IV D III C II B I A
1.4. Công trình thoát nước
1.4.1. Phân loại
Trong xây dựng công trình đường bộ, công trình thoát nước được chia ra 4 loại cơ
bản như sau :
Loại 1 : Công trình cầu, bao gồm :
· Cầu lớn : là loại cầu có khẩu độ ≥ 100 m
· Cầu trung là loại cầu có khẩu độ ≥ 25m < 100 m
· Cầu nhỏ là loại cầu có khẩu độ < 25 m
Pr
oo
f
Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU”
MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 6 | 130
Loại 2 : Công trình cống thoát nước, bao gồm :
· Cống tròn: có các loại khẩu độ từ f 60 đến f 150 cm
· Cống vuông (cống hộp): có các loại khẩu độ (80x80), (100 x 100), (150 x 150) và
(200 x 200) cm
· Cống bản: có các loại khẩu độ từ 80 đến 600 cm
Loại 3 : Công trình rãnh thoát nước mặt và nước ngầm, bao gồm :
· Rãnh hình thang
· Rãnh hình chữ nhật
· Rãnh hình tam giác
Loại 4 : Công trình vượt sông tạm thời, gồm có :
· Phà (có bến chùi hoặc bến boong tông)
· Đường ngầm
· Đường tràn
· Đường tràn liên hợp
1.4.2. Công năng và tính năng các công trình thoát nước
Công năng và tính năng của các loại công trình thoát nước thích hợp dùng cho các loại
đường bộ được tổng hợp và nêu trong Bảng 2.3:
TT Loại công
trình thoát
nước
Đường
cao tốc
Đường
Ôtô
Đường
đô thị
Đường chuyên
dụng
Đường
GTNT
1 Cầu - Chủ yếu dùng
để vượt dòng
chảy và sông có
lưu lượng trên
20m3/s
- Sử dụng để làm
cầu vượt tại các
nút giao cắt khác
mức
- Thời hạn sử
dụng tính toán
100 năm
- Tải trọng tính
toán H30, HL93
- Chủ yếu dùng để
vượt dòng chảy
và sông có lưu
lượng trên 20m3/s
- Thời hạn sử
dụng tính toán 50-
100 năm
- Tải trọng tính
toán HL93, H30-
XB80, H18, H13.
- Chủ yếu dùng để
vượt dòng chảy
và sông có lưu
lượng trên 20m3/s.
- Có thể dùng làm
cầu vượt tại các
nút giao cắt khác
mức
- Thời hạn sử
dụng tính toán 75-
100 năm
- Tải trọng tính
toán H10-H30,
HL93
- Chủ yếu để
vượt sông , khe
suối có lưu
lượng trên
20m3/s
- Thời hạn sử
dụng tính toán
50 năm
- Tải trọng tính
toán H10-H30
- Chủ yếu
dùng để vượt
qua các sông
nhỏ, kênh
mương. có lưu
lượng nhỏ hơn
10,0m3/s
- Thời hạn sử
dụng tính toán
30 năm
- Tải trọng
tính toán đến
H13, H18
2 Cống Chủ yếu dùng để
thoát nước có lưu
lượng dưới
Chủ yếu dùng để
thoát nước có lưu
lượng dưới
Chủ yếu dùng để
thoát nước có lưu
lượng dưới
Chủ yếu dùng
để thoát nước có
lưu lượng dưới
Chủ yếu dùng
để thoát nước
có lưu lượng
Pr
oo
f
Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU”
MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 7 | 130
20m3/s 20m3/s 20m3/s 20m3/s dưới 20m3/s
3 Rãnh Chủ yếu dùng để
thu và thoát nước
mặt
Chủ yếu dùng để
thu và thoát nước
mặt
Chủ yếu dùng để
thu và thoát nước
mặt
Chủ yếu dùng
để thu và thoát
nước mặt
Chủ yếu dùng
để thu và thoát
nước mặt
4 Công trình tạm
thời
Không dùng công
trình tạm
Có thể dùng phà,
đường ngầm,
đường tràn, đò
với đường cấp IV
trở xuống
Không dùng Có thể dùng
phà, đường
ngầm, đường
tràn, đò
Có thể dùng
phà, đường
ngầm, đường
tràn, đò
Bảng 2.3. Công năng và tính năng của các loại công trình thoát nước nhân tạo trên
đường
1.4.3. Các công trình thoát nước nhỏ
1.4.3.1 Đường tràn
(a) Định nghĩa:
Công trình vượt sông có mặt đường nằm sát cao độ đáy sông. Hay nói cách khác
là độ chênh cao giữa cao độ đáy sông và cao độ mặt đường tràn là không lớn. Thông
thường tại những khu vực này vào mùa khô nước cạn. Vào mùa mưa, nước chảy tràn qua
mặt đường nhưng xe cộ vẫn đi lại được. Khi thiết kế cho phép một số ngày trong năm xe
cộ không qua lại được.
(b) Ưu điểm:
Xây dựng đơn giản, giá thành rẻ.
(c) Nhược điểm:
Giao thông sẽ bị gián đoạn khi lưu lượng nước lớn, dễ bị xói lỡ công trình.
(d) Phạm vi áp dụng:
Sử dụng cho khu vực có dòng chảy lưu lượng nhỏ, lũ xảy ra trong thời gian ngắn.
Hình 1.1 - Đường tràn
1.4.3.2 Cầu tràn
(a) Định nghĩa:
Pr
oo
f
Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU”
MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 8 | 130
Cầu tràn là công trình được thiết kế dành một lối thoát nước phía dưới, đủ để dòng
chảy thông qua với 1 lưu lượng nhất định. Khi mực nước vượt quá lưu lượng này, nước
sẽ tràn qua công trình.
(b) Ưu điểm:
Xây dựng đơn giản, giá thành rẻ.
(c) Nhược điểm:
Giao thông sẽ bị gián đoạn khi lưu lượng nước lớn, dễ bị xói lỡ công trình.
(d) Phạm vi áp dụng:
Cầu tràn sử dụng cho dòng chảy có lưu lượng nhỏ và trung bình tương đối kéo dài
trong năm.
Cả hai loại cầu tràn và đường tràn đều là chướng ngại vật trong lòng sông, cản trở
dòng chảy nên khi quyết định sử dụng phương án làm cầu tràn hoặc đường tràn cần chú ý
xét đến chế độ dòng chảy, thuỷ văn khu vực, lưu lượng nước và hiện tượng xói lở công
trình.
Hình 1.2a - Cầu tràn
Pr
oo
f
Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU”
MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 9 | 130
Hình 1.2b – Một dạng cầu tràn trong thực tế
1.4.3.3 Cống
(a) Định nghĩa:
Cống là một công trình thoát nước dành lối thoát nước ở phía dưới và không cho
phép nước tràn qua công trình khi lưu lượng lớn. Cống thường được làm từ vật liệu có độ
bền cao, có khả năng thoát nước với lưu lượng trung bình và tương đối lớn.
Trên thực tế có hai hình thức sử dụng cống, đó là cống dọc và cống ngang đường.
Cống dọc dẫn nước cần thoát theo dọc tuyến đường đến nơi xả nước nhất định; cống
ngang đường thường được thiết kế để tuyến vượt qua các dòng nước nhỏ hoặc dùng để
thoát nước theo phương ngang đường.
Cống có nhiều dạng mặt cắt ngang khác nhau, thường thấy là dạng cống tròn và
cống hộp.
Trên cống có đất đắp dày tối thiểu 0,50m để phân bố áp lực bánh xe và giảm lực
xung kích.
(b) Ưu điểm:
Xây dựng đơn giản, tuổi thọ cao hơn so với đường tràn và cầu tràn.
(c) Nhược điểm:
Dễ bị tắt nghẽn do các vật trôi, giá thành tương đối cao.
(d) Phạm vi áp dụng:
Thoát nước dọc cho các tuyến đường giao thông.
Thoát nước ngang cho dòng chảy có lưu lượng trung bình và tương đối lớn.
Thường các loại cống có mặt cắt ngang hình tròn được dùng ứng với lưu lượng
nước thoát nhỏ hơn hoặc bằng 40-50m3/s, cống hộp thường được thiết kế để thoát nước
với lưu lượng lớn hơn.
Pr
oo
f
Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU”
MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 10 | 130
Hình 1.3a - Cống thoát nước ngang đường (cống hộp)
Hình 1.3b - Cống thoát nước ngang đường (cống tròn)
1.4.3.4 Cầu
(a) Định nghĩa:
Cầu được định nghĩa là các công trình vượt qua các chướng ngại như dòng nước,
thung lũng, đường, các khu vực sản xuất hoặc các khu thương mại hoặc cũng có thể là
vật cản bất kỳ. Theo tiêu chuẩn 22 TCN 272 – 05 thì Cầu là một kết cấu bất kỳ vượt khẩu
độ không dưới 6m tạo thành một phần của một con đường.
Người ta phân loại cầu theo nhiều cách khác nhau. Cách phân loại này sẽ được
trình bày ở mục sau.
(b) Ưu điểm:
Có khả năng thoát nước với lưu lượng và khẩu độ lớn, cho phép các phương tiện
qua lại phía bên dưới cầu, có tính ổn định và tuổi thọ cao, mỹ quan đẹp.
(c) Nhược điểm:
Thiết kế và thi công phức tạp, giá thành xây dựng cao.
(d) Phạm vi áp dụng:
Vượt qua các chướng ngại vật lớn: sông, thung lũng, đường
Pr
oo
f
Bài giảng “CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU”
MSc. Nguyễn Trọng Nghĩa - Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố & Công trình thủy Trang 11 | 130
Trong các trường hợp vượt dòng chảy có yêu cầu thông thuyền.
Các công trình vượt chướng ngại đòi hỏi tuổi thọ cao, mang tính chất quan
trọng
Trường hợp vượt các dòng chảy nhỏ nhưng phương án cống không đáp ứng được, ví dụ
như:
· Khi xây dựng công trình ở địa hình có độ cao vai đường thấp mà nếu sử dụng
cống chìm thì không đảm bảo chiều dày tối thiểu 50cm dành cho phần đất đắp bên
trên cống.
· Khi dòng chảy có nhiều vật trôi nếu làm cống dễ dẫn đến khả năng tắc cống,
không đảm bảo an toàn cho nền đường.
· Khi có yêu cầu thoát nư