Nguyen Quang An_bao cao tai trong giao thong

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT

ĐỀ TÀI:

Nghiªn cøu ®Ò xuÊt gi¶i ph¸p n©ng cao chÊt l−îng c«ng t¸c thiÕt kÕ chiÒu dµy kÕt cÊu ¸o ®−êng th«ng

qua viÖc chÝnh x¸c hãa t¶i träng giao th«ng

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.


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


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.


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.


II. LÝ THUYẾT TÍNH TOÁNTính toán tải trọng giao thông theo 22TCN 274-01


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.


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


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)


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:


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.


THEO TIÊU CHUẨN 22TCN 211-06Trường hợp A: có số liệu cân động


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

AL-1 AL-2 AL-3 AL-4 AL-5 AL-6R11 2.427 5.396 6.795 4.002 3.663 1.091R11T11 - 8 8 0 3 2R11T12 - 0 - - 19 3R12 1.373 3.710 4.411 4.090 5.265 2.060R12T11 5 0 0 2 1R21 119 287 341 234 67 57R22 5.089 5.770 5.965 7.704 9.811 3.493R23 - - - 2 - 1TR11S1 0 23 32 38 23 23TR11S2 12 117 58 62 99 305TR12S1 0 12 0 25 9 -TR12S2 92 695 568 416 1.095 8.749TR12S3 3 608 446 354 560 424

Cộng 9.120 16.625 18.805 16.928 20.616 16.208

Học viên: Nguyễn Quang ÂnĐơn vị công tác: Tổng cục ĐBVN 11/2011 Microsoft Office

Excel Worksheet

Click for details

KẾT QUẢ:

THEO TIÊU CHUẨN 22TCN 211-06Trường hợp B: trong thực tế các dự án xây dựng CTGT

Trục Tải trọng (kN) Số trục sau, m Số bánh, nb C1 C2

Trước 26,4 1 1 1 6,4Xe bus vừa và nhỏ Sau 45,2 1 1 1 6,4

Trước 56,0 1 1 1 6,4Xe bus lớn

Sau 95,8 1 2 1 1Trước 18,0 1 1 1 6,4Xe tải nhẹ

và vừa Sau 56,0 1 2 1 1Trước 25,8 1 1 1 6,4Xe tải

trung Sau 69,6 2 2 2,2 1Trước 45,4 1 1 1 6,4Xe tải

nặng 1 Sau 90,0 2 2 2,2 1Trước 48,2 1 1 1 6,4Xe tải

nặng 2 Sau 100,0 3 2 3,4 1


Excel Worksheet

Click for details

Thông số xe:


Trục AL-1 AL-2 AL-3 AL-4 AL-5 AL-6Trước 11 19 19 9 10 4Xe bus

vừa và nhỏ Sau 113 205 208 93 103 38Trước 116 350 435 207 221 34

Xe bus lớnSau 192 380 721 344 367 57

Trước 0 0 0 0 0 0Xe tải nhẹvà vừa Sau 21 57 58 32 43 48

Trước 6 12 8 7 6 5Xe tải trung Sau 169 317 230 178 151 142

Trước 73 192 240 239 232 115Xe tải

nặng 1 Sau 508 1.337 1.674 1.669 1.622 804Trước 48 53 51 43 47 222Xe tải

nặng 2 Sau 636 700 666 561 619 2.921Cộng 1.893 3.822 4.310 3.382 3.421 4.390


Excel Worksheet

Click for details

KẾT QUẢ:

THEO TIÊU CHUẨN 22TCN 274-01Hệ số quy đổi tương đương về trục tiêu chuẩn 80kN

Khi có số liệu cân động (theo

dự án WB4)

Trong thực tếcác dự án đầu tư xây dựng

Xe bus cỡ nhỏ (<24 chỗ) 0,013 0,02

Xe bus cỡ vừa (24-34 chỗ) 1,495 0,56

Xe bus cỡ lớn (>34 chỗ) 1,495 0,56

Xe tải hạng nhẹ 0,011 0,002

Xe tải hạng trung 7,41 0,21

Xe tải nặng 1 (2, 3 trục) 11,92 0,71

Xe tải nặng 2 (>3 trục) 13,09 1,3


Excel Worksheet

Click for details

THEO TIÊU CHUẨN 22TCN 274-01Trường hợp A: có số liệu cân động (theo dự án WB4)

Hệ số AL-1 AL-2 AL-3 AL-4 AL-5 AL-6Xe bus cỡ nhỏ(<24 chỗ) 0,013 6 9 10 4 3 1

Xe bus cỡ vừa (24-34 chỗ) 1,495 224 564 481 220 438 188

Xe bus cỡ lớn (>34 chỗ) 1,495 347 1.048 1.302 620 662 103

Xe tải hạng nhẹ 0,011 3 8 8 5 6 7

Xe tải hạng trung 7,41 2.808 5.254 3.809 2.957 2.505 2.356

Xe tải nặng 1 (2, 3 trục) 11,92 4.375 11.515 14.423 14.376 13.970 6.926

Xe tải nặng 2 (>3 trục) 13,09 2.448 2.697 2.566 2.160 2.383 11.246

Cộng 10.211 21.094 22.599 20.341 19.967 20.827


Excel Worksheet

Click for details

KẾT QUẢ:


Hệ số AL-1 AL-2 AL-3 AL-4 AL-5 AL-6Xe bus cỡ nhỏ(<24 chỗ) 0,02 1 1 1 1 0 0

Xe bus cỡ vừa (24-34 chỗ) 0,56 84 211 180 82 164 71

Xe bus cỡ lớn (>34 chỗ) 0,56 130 393 488 232 248 39

Xe tải hạng nhẹ 0,002 1 1 1 1 1 1

Xe tải hạng trung 0,21 80 149 108 84 71 67

Xe tải nặng 1 (2, 3 trục) 0,71 261 686 859 856 832 413

Xe tải nặng 2 (>3 trục) 1,3 243 268 255 215 237 1.117

Cộng 799 1.709 1.893 1.471 1.553 1.707


Excel Worksheet

Click for details

KẾT QUẢ:

IV. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊSo sánh các kết quả tính toán:


TT Vị trí tính toán AL-1 AL-2 AL-3 AL-4 AL-5 AL-6

I Trục xe quy đổi (tính theo tải trọng trục xe thực tế cân được từ khảo sát WIM)

1 Tính theo 22 TCN 211-06 (100kN) 9.120 16.625 18.805 16.928 20.616 16.208

2 Tính theo22 TCN 274-01 (80kN) 10.211 21.094 22.599 20.341 19.967 20.827

II Trục xe quy đổi (tính trong thực tế ở các dự án đầu tư xây dựng)

1Tính theo

22 TCN 211-06 (100kN)

1.893 3.822 4.310 3.382 3.421 4.390

2 Tính theo22 TCN 274-01 (80kN) 799 1.709 1.893 1.471 1.553 1.707

III So sánh giữa hai hướng tiếp cận (chênh lệch I/II)

1 Tính theo22 TCN 211-06 4,82 4,35 4,36 5,01 6,03 3,69

2 Tính theo22 TCN 274-01 12,79 12,34 11,94 13,83 12,85 12,20

IV. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊCác kết quả nghiên cứu:

Quy trình 22TCN 211-06 chưa đề cập đến trường hợp

xe có khoảng cách trục trước và trục sau <3m.

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.


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.


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).


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./.

ọc

TRÂN TRỌNG CẢM ƠN!

Nguyen Quang An_bao cao tai trong giao thong

Education

Transcript of Nguyen Quang An_bao cao tai trong giao thong