THUYẾT MJNH THIẾT KẾ CƠ SỞ (50%) -Tuyến đường nối hai xã Điện Minh Điện Nam, Điện Bàn, Quảng Nam

Khả năng cung cấp các loại nhiên liệu, năng lượng phục vụ thi công: Trước đây, tuyến này có đường đất nối liền, các xã ven tuyến đã có điện phục vụsinh hoạt và sản xuất nên việc vận chuy

PHẦN I THIẾT KẾ CƠ SỞ

(50%)

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Xác định vị trí, mục đích, ý nghĩa của tuyến và nhiệm vụ thiết kế

1.1.1 Ví trí tuyến:

-Tuyến đường nối hai xã Điện Minh và Điện Nam, Điện Bàn, Quảng Nam với ý nghĩa

là đường nối liền hai trung tâm 2 xã, kinh tế, chính trị Mặc dù tuyến đường được hìnhthành rất sớm nhằm nối liền các xã của huyện nhưng thực chất tuyến chỉ hình thành trên

cơ sở đường mòn hiện có không đáp ứng được nhu cầu phát triển kinh tế và giao thôngtrong vùng

1.1.2 Mục đích, ý nghĩa của tuyến:

- Tuyến đường nằm trên trục giao thông của tỉnh Quảng Nam.Tỉnh Quảng Nam

nằm ở 15o50' đến 15o57' vĩ độ Bắc 108 đến 108o20' kinh Đông Cách trung tâm thành phốTam Kỳ 48km về phía bắc, cách thành phố Đà Nẵng 25km về phía nam, phía nam giáp vớiHuyện Hòa Vang Và Q.Ngũ Hành Sơn (thành phố Đà Nẵng),Phía nam giáp với huyện DuyXuyên,phía đông nam giám thành phố Hội An, phía đông giáp Biển Đông, phía tay giáphuyện Đại Lộc.Vì vậy sự phát triển giao thông giữa huyện Điện Minh và Điện Nam là rấtcần thiết nhằm mục đích để phục vụ giao lưu văn hóa kinh tế quốc phòng cũng như phục

vụ sự đi lại của nhân dân trong vùng Nhất là trong giai đoạn hiện nay cũng như trong tươnglai mạng lưới đường là hết sức quan trọng và không thể thiếu được

- Dự kiến sau khi tuyến đường hoàn thành sẽ góp phần đáng kể vào việc cải tạo cơ

sở hạ tầng giảm mật độ xe qua lại trong khu vực và hạn chế được tai nạn giao thông.góp phần tăng thêm tính văn minh tạo điều kiện thu hút các nhà đầu tư Đồng thời tuyếnđường này trong tương lai cũng phục vụ một cách hiệu quả cho các trung tâm kinh tế văn hóa và du lịch

1.1.3 Nhiệm vụ thiết kế :

- Lập thiết kế cơ sở: 50%

- Thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến: 25%

- Thiết kế tổ chức thi công đoạn tuyến: 25%

Số liệu ban đầu:

- Lưu lượng xe chạy năm đưa đường vào khai thác 2014: N01/2014 = 200 xehh/ngđ

- Hệ số tăng trưởng xe hàng năm: q = 8%

1.2 Các điều kiện tự nhiên khu vực tuyến

1.2.1 Địa hình:

- Khu vực tuyến đường đi qua là vùng đồng bằng và đồi Độ dốc ngang sườn trungbình khoảng 2.0% - 8% Khu vực tuyến đường đi qua có độ dốc ngang sườn is=6.8%<30%.Đỉnh cao nhất trong khu vực có cao độ 180m so với mực nước biển

1.2.2 Địa mạo:

- Trong khu vực tuyến đi qua chủ yếu là đồng bằng và đồi núi dân cư ở kháđồng đều và có nơi trồng hoa màu Ở tại vùng đồi núi có thảm cỏ, cây bụi thấp chiếmhơn 2/3 diện tích xen lẫn cây có đường kính bé 20cm Mạng lưới sông suối phân bố đềuđặn trên diện rộng có nhiều suối cạn về mùa nóng

1.2.3 Địa chất:

Qua kết quả điều tra, khảo sát và thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý cho thấy địa chấttrong khu vực rất ổn định, ở dạng nguyên thổ, không có hiện tượng sụt lở, thuộc loại đấtsét pha cát có lẫn sỏi sạn, không lẫn rễ cây to Đất khu vực có dung trọng khô lớn nhất

γkmax= 1,87g/m3, độ rỗng e<0,55, độ chặt K = 0,90, sức chịu tải CBR = 9,8 nên đất ở đâythích hợp để đắp nền đường

Mặt cắt địa chất ở khu vực tuyến đi qua, như sau:

- Lớp đất đồi sỏi sạn dày từ 2÷8m

- Bên dưới là lớp đất cứng dày

1.2.4 Địa chất thủy văn:

Qua khảo sát cho thấy tình hình địa chất thủy văn trong khu vực ổn định

+ Mực nước ngầm thấp xuất hiện cách mặt đất trong khoảng từ (9 ÷ 15)m không

có hiện tượng lở lún khi mưa lớn

+ Nước mặt: cây rừng thưa nên nước mưa chảy về tụ thủy nhanh Địa chất ở hai bên

bờ suối ổn định ít bị xói lở thuận lợi cho việc thi công công trinh vượt sông

1.2.5 Khí hậu:

Tuyến đường nằm trong vùng mưa XII

Quảng Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, chỉ có 2 mùa là mùa mưa và mùakhô, chịu ảnh hưởng của mùa đông lạnh miền Bắc Nhiệt độ trung bình năm 25,4oC,Mùa đông nhiệt độ vùng đồng bằng có thể xuống dưới 20oC Độ ẩm trung bình trongkhông khí đạt 84% Lượng mưa trung bình 2000-2500mm, nhưng phấn bố không đềutheo thời gian và không gian, mưa ở miền núi nhiều hơn đồng bằng, mưa tập trung vàocác tháng 9 - 12, chiếm 80% lượng mưa cả năm; mùa mưa trùng với mùa bão, nên cáccơn bão đổ vào miền Trung thường gây ra lở đất, lũ quét ở các huyện trung du miền núi

và gây ngập lũ ở các vùng ven sông

Với điều kiện khí hậu khu vực tuyến đi qua, thời gian thi công thuận lợi nhất là từtháng 02 đến tháng 8.

1.2.6 Thủy văn:

- Tần suất thiết kế p = 4% ứng với lượng mưa là hp=353 mm

1.3 Các điều kiện xã hội

1.3.1 Dân cư và tình hình phân bố dân cư:

-Tình hình dân cư phân bố khá đồng đều Huyện Điện Bàn có nhiều nhà máy vàkhu chế xuất bắt đầu hình thành nên phần lớn lao động các nơi đổ về làm mật độ dân sốtăng lên đáng kể nên tình hình dân số ở đây có phần phức tạp Lao động chủ yếu ở đây

là lao động phổ thông

1.3.2 Tình hình kinh tế - văn hóa - xã hội trong khu vực:

- Quảng Nam là tỉnh có nền kinh tế vào loại phát triển của đất nước nên mạng lướigiao thông cần có sự phát triển vượt bậc để phục vụ nhu cầu di lại của nhân dân

- Đặc điểm vùng tuyến đi qua là điều kiện kinh tế chưa cao nên sự giao lưu văn hóa vẫn còn hạn hẹp nguồn thu nhập chính của hai khu vực là khai thác thủy sản chăn nuôi

và trồng rừng Tuy nhiên trong những năm gần đây do có các khu công nghiệp và nhà máy mở ra nhiều nên số lượng công việc làm tăng lên đời sống nhìn chung ngày càng được nâng cao

1.3.3 Định hướng phát triển trong tương lai:

- Tỉnh đầu tư phát triển khu công nghiệp, thương mại, dịch vụ, du lịch nên mạng lưới giao thông cũng được ưu tiên phát triển

- Mạng lưới giao thông liên xã, liên huyện được năng cấp và xây dưng mới để đáp ứng nhu cầu đi lại và thông thương

1.4 Các điều kiện liên quan khác:

1.4.1 Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu và đường vận chuyển:

- Xi măng, sắt thép mua tại các đại lý ở huyện điện bàn (cự ly 1- 5KM)

- Bê tông nhựa đường mua ở trạm trộn của Công Ty TNHH –XD THÀNHHƯNG, có công suất 60T/h (cự ly 10KM)

- Đá, cấp phối đá dăm các loại mua tại mỏ đá của CTy GIA LONG (cự ly 10KM)

- Cát, sạn lấy tại sông thu bồn (cự ly 3-5KM)

- Đất đắp nền đường: Qua kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đất ở khu vựctuyến, cho thấy có thể lấy đất từ nền đường đào sang đắp ở nền đắp Ngoài ra, có thể lấyđất tại các vị trí mỏ dọc tuyến với cự ly trung bình khoảng 1-2KM

1.4.2 Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện và đường vận chuyển:

Các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được sản xuất tại Công Ty TNHH-XDTHỊNH PHÚ thuộc địa bàn tuyến đi qua, cách chân công trình 5KM Năng lực sản xuấtcủa xưởng đáp ứng đầy đủ về số lượng, chất lượng theo yêu cầu đặt ra.

Khu vực xây dựng tuyến đường đã có sẵn mạng lưới giao thông đường cấp V liên

hệ giữa các vùng với nhau Do đó, các loại bán thành phẩm, cấu kiện và vật liệu vậnchuyển đến chân công trình là tương đối thuận lợi

1.4.3 Khả năng cung cấp nhân lực phục vụ thi công:

Tuyến đường nối liền hai trung tâm 2 xã, dân cư tập trung đông đúc, lực lượng laođộng nông nhàn dồi dào, nguồn lao động rẻ Do đó, rất thuận lợi cho việc tận dụngnguồn nhân lực địa phương, nhằm góp phần hạ giá thành và hoàn thành công trình đúngtiến độ

1.4.4 Khả năng cung cấp các loại máy móc, thiết bị phục vụ thi công:

Các đơn vị xây lắp trong tỉnh đều có cán bộ kỹ thuật đủ trình độ, năng lực và trangthiết bị có thể đảm bảo thi công công trình đạt chất lượng và đúng tiến độ

1.4.5 Khả năng cung cấp các loại nhiên liệu, năng lượng phục vụ thi công:

Trước đây, tuyến này có đường đất nối liền, các xã ven tuyến đã có điện phục vụsinh hoạt và sản xuất nên việc vận chuyển các loại nhiên liệu, sử dụng năng lượng phục

vụ thi công là rất thuận lợi

1.4.6 Khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt:

Khu vực tuyến đi qua nối liền hai trung tâm kinh tế, thương mại của huyện Do

đó, khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt cho cán bộ, công nhânthi công rất thuận lợi

1.4.7 Điều kiện về thông tin liên lạc và y tế:

Hiện nay hệ thống thông tin liên lạc, y tế đã phủ kín từ huyện đến xã, góp phầnđưa thông tin liên lạc, dịch vụ y tế đến thôn, xã đáp ứng nhu cầu của nhân dân Nhờ điềukiện thông tin liên lạc thuận lợi đó, đã rút ngắn khoảng cách giữa ban chỉ huy côngtrường và các ban ngành có liên quan Đây cũng là một trong những điều kiện thuận lợicho công tác thi công, giám sát thi công công trình

1.5 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường

Trong những năm gần đây, nền kinh tế nước ta không ngừng tăng trưởng, pháttriển theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa Trong đó, ngành giao thông vận tảiđóng một vai trò rất quan trọng thúc đẩy sự phát triển kinh tế, nâng cao mức sống chongười dân

- Tuyến đường nối trung tâm kinh tế chính trị văn hóa của 2 xã Nền kinh tế của 2 xã

ngày một phát triển, được sự đầu tư vào của nhiều nhà đầu tư trong và ngoài nước Vìvậy cơ sở hạ tầng đặc biệt là mạng lưới giao thông cần phải được phát triển mạnh mẻ

nhằm đáp ứng được hiệu quả trong quá trình lưu thông Trước tình hình đó việc xâydựng tuyến đường nối liền hai xã là hết sức cần thiết.

Công trình được đầu tư xây dựng xong sẻ mở ra một bước ngoặt mới cho sự pháttriển kinh tế, xã hội cũng như giao lưu văn hóa của xã Điên Nam và xã Điện Bàn Là cơ

sở cho sự phát triển kinh tế và tạo ra một vùng dân cư mới dọc theo hai bên đường khaithác triệt để tài nguyên hai vùng Nâng cao trình độ văn hóa dân trí, thu hút vốn đầu tưthúc đẩy sự phát triển kinh tế nhiều ngành nghề, giải quyết việc làm cho người lao động,nâng cao năng lực phục vụ phát triển kinh tế xã hội Với những ý nghĩa trên việc sớmđầu tư xây dựng tuyến đường nói trên là vấn đề cần thiết Do đó các ngành chức năng cóliên quan tạo mọi điều kiện thuận lợi để tuyến đường sớm được thi công và đưa vào sửdụng

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG

VÀ TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN

2.1 Xác định cấp thiết kế

2.1.1 Các căn cứ:

- Căn cứ vào mục đích và ý nghĩa phục vụ của tuyến: Là con đường nối hai trung

tâm xã, của huyện Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam

- Căn cứ vào lưu lượng xe chạy trên tuyến ở năm tương lai

Hệ số quy đổi ra xe con cho địa hình đồng bằng đồi (bảng 2 [1])

Giả sử tuyến thiết kế cấp IV, nên phải sử dụng lưu lượng xe ở năm tương lai thứ 15 đểtính tốn thiết kế [1] Lưu lượng xe ở năm tương lai thứ 15 được tính theo cơng thức:

1/2014

Năm khai thác

12/2029 Thời gian

So sánh các tiêu chí tại bảng 3 [1] thì đường cấp IV có chức năng nối các trungtâm địa phương, các khu dân cư, quốc lộ, đường tỉnh, đường huyện và với lưu lượng xe:

1250 (xcqđ/ng.đ) > 500 (xcqđ/ng.đ) nên chọn cấp thiết kế của tuyến là cấp IV

2.2 Tính toán– chọn các chỉ tiêu kỹ thuật

Dựa vào hai điều kiện sau:

- Điều kiện cơ học

- Điều kiện kinh tế

2.2.2.1 Điều kiện cơ học:

Phải thỏa mãn 2 điều kiện sau:

- Sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường (Pa ≥ Pc)

- Sức kéo phải nhỏ hơn sức bám giữa lốp xe và mặt đường (Pa< Tmax=ϕ.Gk)

a Điều kiện sức kéo:

Sức kéo của ôtô phải lớn hơn hoặc bằng tổng sức cản của đường

Pa ≥ Pc (2.3)

↔ D ≥ f± i

↔ id max = D-fTrong đó:

D: nhân tố động lực của mỗi xe, được tra ở các hình 2-5 [2]

f: Hệ số sức cản lăn, được chọn tùy theo từng loại mặt đường thiết kế

Với Vtk = 60km/h thì: f = f0[1+0,01(V-50)]

Tra bảng 2 [2] ứng với loại mặt đường bê tông asphalt, ta có:

f0 = 0,01  f = 0,01 [1+0,01(60-50)] = 0,011

Độ dốc dọc lớn nhất được tính trong bảng sau:

Bảng 2.1 Độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện cân bằng sức kéo của các loại xe

Loại xe Thành phần (%) V (km/h) D f Idmax %

Để các loại xe đều chạy đạt tốc độ thiết kế Vtk= 60 km/h thì chọn idmax= 2,40%.Dựa vào độ dốc dọc cho phép đối với đường cấp IV đồng bằng đồi (theo bảng 15 [1]) thì

idmax= 6%, nên chọn idmax theo xe tải nặng, các dòng xe đều đạt tốc độ thiết kế Chọn idmax=2,4% (a)

D: Nhân tố động lực xác định tùy theo điều kiện bám của ôtô

ϕ : Hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đường tùy theo trạng thái của mặt đường,

khi tính toán lấy điều kiện bất lợi, mặt đường ẩm và bẩn lấyϕ = 0,3 (bảng 2-2 [6]).

+ K: Hệ số sức cản của không khí (kg.s2/m4)

+ F: Diện tích cản gió của ôtô (m2)

+ V: Tốc độ thiết kế, V = 60km/h

K và F được tra theo bảng 1 [2] Kết quả tính thể hiện ở bảng sau:

Bảng 2.2 Bảng tính độ dốc dọc max theo điều kiện về sức bám

Từ điều kiện này chọn i'dmax = 13,28 % (b)

Từ (a), (b): kết hợp cả hai điều kiện sức kéo và sức bám; đồng thời, theo bảng 15[1] thì cấp thiết kế cấp IV và địa hình đồng bằng,đồi thì idmax = 6% nên chọn độ dốc thiết

kế theo điều kiện cơ học là id

max =2,4 %

2.2.2.2 Điều kiện kinh tế:

Độ dốc dọc có ảnh hưởng rất nhiều đến giá thành xây dựng, do khối lượng đào đắpthay đổi Độ dốc dọc càng lớn thì chiều dài tuyến đường trên vùng đồi núi càng ngắn,khối lượng đào đắp càng nhỏ dẫn đến giá thành đầu tư xây dựng càng thấp Nhưng khi

độ dốc dọc càng lớn thì tốc độ xe chạy càng thấp, thời gian xe chạy càng lâu, tiêu haonhiên liệu, hao mòn xăm lốp càng nhiều, tức là giá thành vận tải cao

kt i O

C

%) ( d i

C

kt C xd

C

Hình 2.1 Biểu đồ quan hệ giữa độ dốc dọc và chi phí

Tổng chi phí khai thác và xây dựng là bé nhất Với:

Cxd = Cxdo + Cxdtt (2.7)

Ckt = Cđ + Cvt (2.8)

Trong đó:

+ Cxdo: Chi phí xây dựng dự toán ban đầu

+ Cxdtt: Chi phí xây dựng tập trung trong quá trình khai thác

+ Cđ: Chi phí cho đường (tu bổ, sửa chữa đường)

Sh

l pu

11

SI

+ Cvt: Chi phí vận tải (các chi phí tổn hao còn lại)

Nếu độ dốc dọc lớn (đường đỏ bám theo đường đen) thì:

- Chiều dài tuyến ngắn, khối lượng đào đắp nhỏ  Cxd nhỏ

- Vận tốc xe chạy thấp, thời gian xe chạy lâu, lượng tiêu hao nhiên liệu nhiều, haomòn xăm lốp lớn  Ckt lớn

Nếu độ dốc dọc bé thì ngược lại: Cxd lớn và Ckt nhỏ

Vì vậy, phải xét tổng chi phí khai thác và xây dựng là nhỏ nhất (chi phí tính đổinhỏ nhất) sẽ cho phương án tối ưu có độ dốc dọc kinh tế nhất

Ptđ = [Cxd + Ckt]tđ. (2.9)

Ptđminidktế

Như vậy, để xác định độ dốc dọc kinh tế thì dựa vào trắc dọc tuyến thiết kế và kếthợp với đồ thị trên Độ dốc dọc kinh tế là độ dốc dọc thoả mãn tổng chi phí xây dựng vàkhai thác nhỏ nhất

Nhận xét: Từ điều kiện cơ học và kinh tế nhận thấy với idmax = 2,40% vừa thỏamãn chỉ tiêu kỹ thuật vừa có hiệu quả kinh tế nên chọn idmax = 2,40%

2.2.3 Độ dốc dọc nhỏ nhất:

Độ dốc dọc nhỏ nhất idmin được chọn sao cho đảm bảo điều kiện tối thiểu thoát nướctrong rãnh biên, đảm bảo không lắng đọng phù sa ở đáy rãnh; đồng thời, không phải đào quásâu làm tăng khối lượng đào đất và để đảm bảo an toàn cho xe chạy Theo mục 9.3.3 [1] thì:

- Những đoạn đường có rãnh biên thì độ dốc dọc không được nhỏ hơn 5000,trường hợp đặc biệt cho bằng 3000 nhưng không quá 50 m nên chọn idmin= 5000

- Những đoạn đường không có rãnh biên (nền đường đắp cao) idmin= 0000

606,

+ i: Độ dốc dọc trên đường, trong tính toán lấy i = 0.

+ ϕ1: Hệ số bám dọc, lấy trong điều kiện bình thường, mặt đường sạch, ϕ1 = 0,5

Thay các giá trị vào công thức 2.11 ta có:

)(02,34)05,0(254

602,1

)(69,3905,0254

604,1

2 2

m S

m S

con h

tai h

+ l0: Đoạn dự trữ an toàn, lấy l0=10 m

Suy ra: S Itải = 16,67 + 39,69 +10 = 66,36(m);

1

1,8 127( )

KV V

l i

φφ

± (2.12)

Trong đó:

Ta lấy lpư1= lpư2

K: Hệ số sử dụng phanh: đối với xe tải k=1,4 Đối với xe con k =1,2

Theo bảng 10 [1] với đường cấp IV, Vtk = 60 km/h thì SIV =350 m Từ hai kết quảtrên chọn SIV = 360 m vì khi tầm nhìn càng lớn thì độ an toàn khi chạy xe càng cao Địahình thực tế của tuyến khá bằng phẳng, do vậy chọn trị số trên vừa thiên về an toànnhưng vẫn đảm bảo khả năng thiết kế phù hợp.

Hình 2.4 Sơ đồ tầm nhìn vượt xe

2.2.5 Bán bính đường cong nằm (Rscmin, Roscmin, Rban đêmmin):

- Dựa vào hệ số lực ngang

- Đảm bảo tầm nhìn ban đêm

2.2.5.1 Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất có bố trí siêu cao (Rscmin )

( max)

2 min

15,0

sc

i

V R

+

= (m) (2.13)

Trong đó:

V: Tốc độ thiết kế V = 60km/h

0,15: Hệ số lực ngang khi có làm siêu cao

iscmax: Độ dốc siêu cao lớn nhất: iscmax = 7%

Thay các giá trị vào công thức 2.13 ta có:

Theo bảng 11 [1] với đường cấp IV và V = 60 km/h thì Rscmin = 250m

Bán kính đường cong nằm tối thiểu thông thường: Kiến nghị chọn Rscmin = 250 m.2.2.5.2 Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất không bố trí siêu cao (Roscmin):

( n)

osc

i

V R

−

=

08,0.127

2 min

SIV

l2

Lpư1

Trong đó:

+ V: Tốc độ thiết kế V = 60km/h

+ 0,08: Hệ số lực ngang khi không làm siêu cao

+ in: Độ dốc ngang của mặt đường, chọn in= 2.0%

Thay vào công thức 2.14 ta có:

Theo bảng 13 [1] quy định độ dốc siíu cao tối đa lă 7% ứng với bân kính đườngcong nằm 125÷150 m, độ dốc siíu cao nhỏ nhất lấy theo độ dốc ngang của mặt đường

vă không nhỏ hơn 2% ứng với bân kính đường cong nằm 300÷1500m

Hình 2.6 Độ dốc siíu cao

2.2.7 Chiều dăi vuốt nối siíu cao:

Chiều dăi đoạn vuốt nối siíu cao được xâc định theo công thức:

(2.16)

Trong đó:

+ B: Bề rộng phần xe chạy (m)

Theo TCVN 4054-05, với đường cấp IV có B = 7,0 m

+ isc: Độ dốc siíu cao (%), trong đồ ân chọn isc = 2%

+ ip: Độ dốc dọc phụ (%),với đường có V= 60 km/h thì ip= 1%

 Lnsc = =14 m

Theo bảng 14 của [1] với R= 300÷ 1500 thì Lnsc= 50 m  chọn Lnsc= 50 m

2.2.8 Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong:

úi s iê u c a

Đoạn nối siêu cao

i=isc

B m i=isc

i=i n

iSC = 2%

Sơ đồ xác định độ mở rộng trong đường cong nằm.

Độ mở rộng E với đường 2 làn xe được tính theo công thức:

R

V R

L

E= 2A +0,1 (2.17)Trong đó:

+ LA: Khoảng cách từ badsoc của xe đến trục sau cùng của xe: LA = 8 (m)

+ V: Vận tốc xe chạy tính toán, ở đây ta có V = 60km/h

+ R: Bán kính đường cong nằm

Theo [1] chỉ mở rộng đường cong có R≤ 250 Trong khi đó bán kính tối thiểu đườngcong nằm, cố gắng đạt được R > 250m nên không cần phải tính E

2.2.9 Đường cong chuyển tiếp:

Chiều dài đường cong chuyển tiếp Lcht được tính theo công thức sau:

Lcht = (2.18)

Trong đó:

+ Vtt: Tốc độ tính toán, V = 60 km/h

+ R: Bán kính đường cong tròn

2.2.9.1 Chiều dài tối thiểu của đoạn chêm giữa các đường cong tròn:

- Giữa hai đường cong cùng chiều có thể nối trực tiếp với nhau hay phải có đoạnchêm tuỳ theo điều kiện cụ thể như sau:

+ Nếu hai đường cong đều không có siêu cao thì có thể nối trực tiếp Tuy nhiên,trị số bán kính đường cong không chênh lệch quá 1, 5 lần (R1/R2≤1,5)

+ Nếu hai đường cong có bố trí siêu cao thì đoạn chêm phải đủ chiều dài để bốtrí hai nữa đường cong chuyển tiếp Cụ thể chiều dài đoạn chêm được xác định:

2

2

1 L L

(2.19)Trong đó:

+ m: Chiều dài đoạn chêm giữa hai đường cong

+ L1,L2: Chiều dài đường cong chuyển tiếp

- Khi đoạn chêm không thoã mãn điều kiện thì có thể bố trí một đoạn chuyển tiếpsiêu cao, đoạn này phải được bố trí trên đường cong có bán kính lớn Đoạn mặt cắtngang hai mái chêm giữa hai đường cong có thể bố trí một mái nếu ngắn để tránh cho xephải thay đổi lực ngang quá nhiều

- Nếu hai đường cong cùng chiều, cùng độ dốc siêu cao thì có thể nối trực tiếp

R

V tt

5,23

3

- Hai đường cong ngược chiều có bán kính lớn không yêu cầu làm siêu cao thì cóthể nối trực tiếp với nhau Trong trường hợp có bố trí siêu cao thì yêu cầu phải có đoạnchêm với chiều dài đủ dài để bố trí hai nữa đường cong chuyển tiếp.

Trong đó ký hiệu độ dốc như sau:

- i1, i2: Là độ dốc dọc của hai đoạn đường đỏ gãy khúc

+ Khi lên dốc lấy dấu (+)

+ Khi xuống dốc lấy dấu (-)

- ω = i1-i2 (Giá trị của ω được xác định theo trị tuyệt đối)

2.2.10.1 Bán kính tối thiểu đường cong đứng lồi (Rlồimin):

Đối với đường 2 làn xe có thể xác định Rlồi theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 2 chiều:

2,18

150

8

2 1

+ d1: Là Chiều cao tầm mắt của người lái xe, lấy d1=1,2 m

Theo tài liệu [1] với Vtt = 60 km/h thì: - Rlồimin thông thường = 4000 m

- Rlồimin giới hạn = 2500 m

Chọn Rlồimin = 4000 m

Các trị số này phải thiết kế sao cho càng lớn càng tốt để hạn chế ảnh hưởng củađường cong đứng lồi đối với người lái xe khi vào đường cong

2.2.10.2 Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm (Rlõmmin ):

Trị số Rlõmmin được xác định theo giá trị vượt tải cho phép của nhíp xe, tương ứngvới trị số gia tốc ly tâm a ≤ (0,5 - 0,7) m/s2 Trong thực tế thường lấy a = 0,5 m/s2

Công thức tính toán:

5,6

2

R lom = (m) (2.21)V: Là tốc độ tính toán, V=60km/h

Vậy:

5,6

50 +

Ngoài ra, bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm còn phải được xác địnhtheo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm trên mặt đường.

R

2α

I d

I

S h

S

(m) (2.22)

Trong đó:

+ SI: Tầm nhìn một chiều, SI = 75m

+ hd: Chiều cao của pha đèn trên mặt đường, hd = 0,8 m

+ α: Góc chắn của pha đèn, α = 20.

2sin758,02

75R

y c

1 1

+ b: Chiều rộng thùng xe, b = 2,5m

+ c: Cự ly giữa 2 bánh xe, c = 2,0m

+ x: Cự ly từ sườn thùng xe đến làn xe bên cạnh (m)

+ y: Khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy (m)

x,y được xác định theo công thức của Zamakhaép

S1

hd

x = 0,5+ 0,005.V (xét cho trường hợp hai xe chạy ngược chiều).

2 +

+ 0,7 + 0,7 = 3,85m

Theo bảng 6 [1] với đường cấp IV, Vtk= 60 thì B =3,5m Chọn B =3,5m

-Thực tế khi 2 xe tránh nhau phải giảm tốc độ hoặc dạt ra phần lề gia cố.đồng thờixét theo mục đích ý nghĩa phục vụ của tuyến nên ta chọn bề rộng làn xe theo tiêuchuẩn : chọn b = 3,5m

N

N n

×Ζ

+ Z: Hệ số sử dụng năng lực thông hành, với Vtt= 60km/h thì Z=0,55

+ Ncdgio: Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm

+ Ncdgio = 0,1.Nqđ15= 0,1×1250= 125 (xcqđ/h)

Thay vào công thức (2.24) ta được: ntk = 125/ (0.55*1000) = 0.227 (làn)

Theo mục 4.4.2 [1], đường cấp IV số làn xe yêu cầu là 2 làn Kiến nghị chọn nlx = 2 làn.2.2.12.2 Bề rộng nền, mặt đường:

- Tải trọng trục tính toán: 100 KN

- Áp lực bánh xe tính toán lên mặt đường: 0,6 MPa

- Đường kính đường tròn vệt bánh xe tương đường: D = 33cm

2.2.13.2 Môđun đàn hồi yêu cầu tối thiểu và loại mặt đường:

Từ mục đích ý nghĩa phục vụ của tuyến kết hợp cấp thiết kế là cấp IV, tốc độ thiết

kế Vtk =60km/h, chọn loại mặt đường cấp cao A1 tương ứng với trị số môduyn đàn hồitối thiểu theo bảng 3.5 [4]:

E y/cmin = 130MPa (đối với phần xe chạy)

E y/cmin = 110MPa (đối với phần lề gia cố)

2.2.14 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến: Bảng 2

Rminlom

Thôngthường M

Thiết kế bình đồ phải tuân thủ các nguyên tắc:

- Vạch tuyến phải đi qua các điểm khống chế

- Thiết kế bình đồ phải phối hợp giữa các yếu tố trên bình đồ: giữa các đoạnthẳng với đoạn cong và giữa các đoạn cong với nhau

- Phải thiết kế phối hợp giữa bình đồ - trắc dọc - trắc ngang

- Phối hợp giữa tuyến và công trình

- Phối hợp giữa tuyến và cảnh quan

3.2 Xác định các điểm khống chế

Các điểm khống chế buộc đường đỏ đi qua:

- Điểm đầu tuyến: xã Điện Minh với cao độ khống chế 110,00 m

- Điểm cuối tuyến: xã Điện Nam với cao độ khống chế 110,00 m

3.3 Xác định bước Compa triển tuyến

3.3.1 Quan điểm thiết kế:

Dựa theo điều kiện địa hình ta có quan điểm thiết kế như sau:

- Tránh tuyến đi uốn lượn quanh co quá nhiều theo sông suối mà không đảm bảo

sự đều đặn của tuyến, đồng thời cần tránh các vị trí mà có sự đe dọa xói lở của bờ sông,cũng như các vị trí đất yếu

- Tuyến nên đi qua các vị trí có sườn đồi thoải và địa chất ổn định

- Cần thiết kế tuyến nối hai điểm A – B sao cho tuyến thỏa mãn các yêu cầu kỹthuật đã tính toán như: độ dốc dọc, bán kính đường cong nằm Trên bình đồ, tuyếnđường gồm các đoạn thẳng và các đoạn đường cong tròn Đường có Vtt = 60 km/h giữađường thẳng và đường cong tròn không chuyển tiếp bằng đường cong chuyển tiếpclothoide Chiều dài các đoạn thẳng không dài quá 3km, giữa các đường cong tròn phải

Để xác định vị trí đường dẫn hướng tuyến dốc đều trên bình đồ dùng bước compa

cố định có chiều dài:

M i

h l

+ ∆h: Chênh lệch giữa hai đường đồng mức gần nhau: ∆h=10.000mm

+ id= (0,9÷0,95).idmax (0/00)

+ idmax: Độ dốc dọc lớn nhất cho phép đối với cấp đường (idmax =2,4%)

 id = 0,024 0,95 = 0,0228+

3.4 Lập các đường dẫn hướng tuyến:

Dựa vào địa hình khu vực tuyến đi qua, xác định 2 hướng tuyến (thể hiện ở bản vẽ

số 1) bám sát đường chim bay để giảm chiều dài tuyến

3.5 Các phương án tuyến:

- Bắt đầu từ Xã Điện Minh có cao độ tự nhiên 110,00 m và kết thúc tại Xã ĐiệnNam có cao độ tự nhiên 110,00 m

3.5.1 Phương án 1:

Tuyến men bên trái của suờn đồi, đi theo hướng đông nam một đoạn khoảng 849,94m

rẽ trái với bán kính đường cong nằm 600m, đoạn này có độ dốc tự nhiên 11%o, sau đó đi mộtđoạn khoảng 1174,08 m rẽ trái với bán kính đuờng cong nằm 500m và theo hướng ĐôngNam một đoạn khoảng 633,15m , với bán kính đường cong nằm 400m, đoạn này có độ dốc

tự nhiên 5-10%o, đi thẳng một đoạn khoảng 396,78m là đến Điện Nam Tổng chiều dài củatuyến là 4304,59 m, có 6 lần lên- xuống dốc và 4 vị trí đặt cống tính toán

3.5.2 Phương án 2:

Tuyến men theo phía bên phải của suờn đồi theo hướng Đông Nam một đoạnkhoảng 559,73m rẽ phải với bán kính đuờng cong nằm 600m, đoạn này có độ dốc tựnhiên 18%o, sau đó theo hướng Đông Nam một đoạn khảng 1131,1m đoạn này có độ dốc

tự nhiên 9%o rồi tiếp tục rẽ phải với bán kính đuờng cong nằm 500m rồi theo hướngĐông Nam một đoạn khoảng 409,28m, đoạn này có độ dốc tự nhiên 8%o, tiếp tục rẽ phảivới bán kính dường cong nằm 1000m rồi chạy thẳng một đoạn 659,1m là đến Điện Nam.Tổng chiều dài của tuyến là 4207,51 m, có 3 lần lên- xuống dốc và 4 vị trí đặt cống tínhtoán

3.5.3 Phương án 3: