Đồ án tốt nghiệp ngành đường bộ: thiết kế 1 đoạn đường tuyến AB Thanh Hóa

Xác định độ dốc dọc theo sức kéo của xe Độ dốc dọc lớn nhất của tuyến đờng đợc tính toán căn cứ vào khả năng vợt dốc củacác loại xe hay nói cách khác : Xác định các điều kiện cần thiết c

PHần mở đầu Mục đích - nội dung của đồ án thiết kế

tốt nghiệp

1 Mục đích

Trên thế giới cũng nh hiện nay, đối với các nớc có nền công nghiệp và kinh

tế phát triển thì giao thông đờng bộ đóng một vai trò chiến lợc Nó là huyết mạchcủa đất nớc

Đối với nớc ta, một nớc có nền kinh tế đang ở giai đoạn phát triển - cầnphải có cơ sở hạ tầng tốt - giao thông đờng bộ ngày càng có ý nghĩa quan trọng

Nhằm củng cố những kiến thức đã đợc học và giúp cho sinh viên nắm bắtthực tiễn, hàng năm bộ môn Đờng Bộ khoa Công Trình trờng Đại học GiaoThông Vận Tải tổ chức đợt bảo vệ tốt nghiệp với mục tiêu đào tạo đội ngũ kĩ sngành xây dựng cầu đờng giỏi chuyên môn, nhanh nhậy trong lao động sản xuất,phục vụ tốt sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc, đó là tất cả những

điều tâm huyết nhất của nhà trờng nói chung và các thầy, các cô trong bộ môn nóiriêng

- Phần thứ nhất: Lập hồ sơ báo cáo nghiên cứu khả thi tuyến A-B

- Phần thứ hai: Thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến A-B

- Phần thứ ba: Chuyên đề

Do còn hạn chế về trình độ chuyên môn và thực tế sản suất nên đồ án nàycủa em không thể tránh khỏi thiếu sót Thành thật mong nhận đợc sự đóng góp ýkiến của các thầy và các bạn đồng nghiệp để đồ án của em đợc hoàn chỉnh hơn

Sinh viªn thùc hiÖn

TrÇn V¨n Anh Líp §êng Bé -K47

NhËn xÐt cña gi¸o viªn

NhËn xÐt cña gi¸o viªn

Table of Contents PHần mở đầu : Mục đích - nội dung của đồ án thiết kế tốt nghiệp 1

1 Mục đích 1

2 Nội dung 1

Nhận xét của giáo viên 3

Nhận xét của giáo viên 4

phần i : Lập dự án khả thi tuyến A  B 11

Chơng I:Giới thiệu chung 12

I Những căn cứ lập dự án 12

IV Các quy trình quy phạm áp dụng 12

1 Quy trình khảo sát: 12

2 Quy trình thiết kế: 12

V Quá trình nghiên cứu và tổ chức thực hiện 12

Chơng II:Đặc điểm khu vực tuyến đi qua 13

I Đặc điểm địa lý – dân c dân c và kinh tế xã hội 13

1 Địa lý dân c 13

2 Tình hình kinh tế xã hội 13

II Địa hình - địa mạo 14

III Đặc điểm khí tợng thuỷ văn 14

1 Nhiệt độ 14

2 Độ ẩm 14

3 Ma 14

4 Gió 15

5 Thuỷ văn dọc tuyến 16

IV Tình hình địa chất 17

1 Địa chất tuyến 17

2 Địa chất suối 17

V Tình hình vật liệu địa phơng 17

VI Mạng lới giao thông 17

Chơng Iii:Sự cần thiết phải đầu t xây dựng tuyến đ-ờng 18

I Kinh tế 18

II Chính trị, xã hội 18

III Quốc phòng 18

Chơng IV:các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến 19

I Xác định cấp hạng đờng 20

1/ Lu lợng xe thiết kế : 20

2/Vận tốc thiết kế : 20

II Xác định độ dốc dọc lớn nhất 20

1 Xác định độ dốc dọc theo sức kéo của xe 20

2 Xác định độ dốc dọc theo quy trình 21

III Xác định khả năng thông xe 21

IV Xác định số làn xe chạy: 22

V Xác định tầm nhìn xe chạy : 23

1.Xác định chiều dài tầm nhìn theo sơ đồ 1 23

2.Chiều dài tầm nhìn hai chiều (tính theo sơ đồ 2) 24

3.Chiều dài tầm tránh xe ngợc chiều S 3. 24

4 Chiều dài tầm nhìn vợt xe S 4 25

VI Xác định bề rộng làn xe, chiều rộng mặt đờng và nền đờng 26

1.Bề rộng làn xe 26

2.Bề rộng phần xe chạy 26

3.Bề rộng lề đờng 26

4 Bề rộng nền đờng 27

5 Xác định độ dốc ngang mặt đờng đảm bảo thoát nớc bề mặt 27

VII Xác định bán kính đờng cong nằm tối thiểu trên bình đồ 27

1 Bán kính đờng cong nằm nhỏ nhất (m) : 27

2 Bán kính đờng cong thông thờng (m) : 27

3.Bán kính đờng cong nằm tối thiểu không cần bố trí siêu cao (m) : 28

VIII Xác định độ mở rộng của đờng cong và đoạn nối mở rộng 28

1 Xác định độ mở rộng 28

2 Chiều dài đoạn mở rộng 29

IX Xác định đoạn nối siêu cao 29

X Xác định trị số tối thiểu bán kính đờng cong đứng lồi và lõm 30

1 Tính bán kính nhỏ nhất của đờng cong đứng lồi 30

2 Tính bán kính đờng cong đứng lõm tối thiểu 31

XI Kết luận 32

Chơng v:Thiết kế bình đồ 33

2 Các phơng pháp đi tuyến có thể áp dụng 36

3 Luận chứng phơng án lựa chọn tuyến A - B 36

V Chọn tuyến trên bình đồ 38

Chơng VI:Thiết kế trắc dọc 39

1 Nguyên tắc thiết kế trắc dọc 39

2 Các phơng pháp áp dụng để thiết kế trắc dọc 40

3 Giải pháp thiết kế trắc dọc 40

Chơng VII:thiết kế nền mặt đờng 44

I Thiết kế nền đờng 44

1 Tác dụng của nền đờng 44

2 Yêu cầu cầu chung đối với nền đờng 44

3 Đất đắp nền đờng 44

4 Các loại đất làm nền đờng 45

II Thiết kế trắc ngang 46

1 Các dạng trắc ngang điển hình 47

2 Tính khối lợng đào đắp nền đờng 49

Chơng viiI:thiết kế kết cấu áo đờng 56

I.Yêu cầu chung đối với kết cấu áo đờng 56

II.- Các nguyên tắc thiết kế mặt đờng 56

III-Tính toán thiết kế áo đờng 57

IV-Thông số tính toán 58

1 Xác định lu lợng xe tính toán 58

2 Mô đun đàn hồi chung yêu cầu của mặt đờng 61

3 Các đặc trng của đất nền 61

V.Sơ bộ chọn kết cấu áo đờng nh sau : 61

VI.Kiểm toán kết cấu áo đờng: 62

1.Kiểm toán kết cấu áo đờng theo độ võng đàn hồi 62

2.Kiểm tra nền đất theo tiêu chuẩn đảm bảo không trợt: 63

3 Kiểm tra các lớp BTN theo điều kiện chịu kéo khi uốn 63

Chơng IX:Thiết kế các công trình thoát nớc 66

I Các nguồn nớc xâm nhập 66

II Thiết kế rãnh dọc 67

1 Nguyên tắc và các yêu cầu thiết kế 67

2 Bố trí rãnh dọc 67

3 Tính toán rãnh dọc 68

4 Bố trí rãnh đỉnh 68

III Thiết kế cống 68

1 Nguyên tắc thiết kế cống 69

2 Xác định lu lợng tính toán 69

3 Xác định khẩu độ cống 72

CHƯƠNG X:thiết kế các công trình an toàn trên đ-ờng 74

X.1.Biển báo hiệu 74

X.1.1 Biển báo nguy hiểm 75

X.1.2 Biển chỉ dẫn 75

X.1.3 Biển báo cấm 75

X.1.4 Biển phụ 75

X.2 Cọc tiêu, cột cây số, lan can phòng hộ 75

X.2.1 Cột cây số 75

X.2.2 Cọc tiêu 75

IX.2.3 Lan can phòng hộ 77

X.3 Vạch kẻ đờng 77

X.3.1 Vạch đờng tim trên mặt đờng 77

I Nhóm các chỉ tiêu về chất lợng sử dụng đờng 78

1 Chiều dài tuyến & hệ số triển tuyến 78

2 Chiều dài ảo và hệ số triển tuyến ảo 78

3 Mức độ điều hoà của tuyến trên bình đồ 79

4 Mức độ thoải của tuyến trên trắc dọc 81

II Lập khái toán 83

1 Căn cứ tính tổng dự toán 83

2 Kết quả tính tổng mức đầu t 85

CHƯƠNG Xii: Đánh GIá TáC ĐộNG MÔI TR ờng 97

I Lời nói đầu 97

II Các điều kiện môi trờng hiện tại 97

1 Khí hậu 99

2 Tài nguyên và hệ sinh thái 97

3 Chất lợng cuộc sống con ngời 97

III Đánh giá sơ bộ các tác động môi trờng 98

1 Quy mô dự án 98

2 Hoạt động của dự án 98

3 Các biện pháp bảo vệ môi trờng 99

IV Kết luận 102

Chơng XIII: Kết luận - kiến nghị 103

I Kết luận 103

II Kiến nghị 103

1 Quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật 103

2 Kinh phí đầu t xây dựng 103

Phần 2 : Thiết kế kỹ thuật Dự án làm mới đoạn tuyến a-b 104

Chơng i - Tình hình Chung 105

1 Nhiệm vụ thiết kế 105

2 Trình tự thiết kế 105

3 Tình hình chung đoạn tuyến 105

4 Những yêu cầu chung đối với thiết kế kỹ thuật 106

5 Những căn cứ thiết kế 106

Chơng II:Thiết kế bình đồ, trắc dọc, trắc ngang 108

i.Thiết kế bình đồ 108

1 Nguyên tắc thiết kế 108

2 Định đỉnh, cắm cong trên bình đồ tỷ lệ 1:1000 108

3 Bố trí siêu cao 109

4 Tính toán độ mở rộng trên đờng cong 109

5 Xác định đờng cong chuyển tiếp 109

6 Tính toán đảm bảo tầm nhìn trên đờng cong bằng 109

7 Thiết kế chi tiết đờng cong P1 112

7.1 Lựa chọn thông số đờng cong P1 112

1 Lựa chọn bán kính cong 112

2 Lựa chọn siêu cao của đờng cong P1 113

3 Tính toán chiều dài đoạn nối siêu cao 113

4.Tính chiều dài đờng cong chuyển tiếp: 113

5.Lựa chọn chiều dài chuyển tiếp 114

7.2 Tính toán đờng cong chuyển tiếp 114

1 Tính toán chuyển tiếp 114

2 Bố trí siêu cao 115

3 Tính toán đảm bảo tầm nhìn trên đờng cong bằng 116

II.Thiết kế tuyến trên trắc dọc 116

1 Những yêu cầu khi thiết kế 116

2 Bố trí đờng cong đứng trên trắc dọc 116

a Trị số bán kính của đờng cong đứng 117

b Xác định các yếu tố của đờng cong đứng 117

iii Thiết kế trắc ngang nền đờng 117

Chơng III -Thiết kế nền đờng 121

I Thiết kế cống tại cọc 27- km0+540 127

1.Nguyên tắc và yêu cầu thiết kế 127

2 Thiết kế cống 127

3 Xác định khẩu độ cống 127

4 Tính toán gia cố sau cống 128

II Thiết kế rãnh 128

1 Chọn tiết diện của rãnh 128

2 Biện pháp gia cố đáy rãnh 128

3 Kiểm toán khả năng thoát nớc của rãnh 128

Chơng VI: cT phòng hộ an toàn giao thông 129

phần III : Chuyên đề : Tìm hiểu về tiêu chuẩn thiết kế và công nghệ xây dựng mặt đờng năm 2010 của nhật bản 130

Chơng 1: Đặt vấn đề nhiệm vụ nghiên cứu và nội dung chính của chuyên đề 131

1 Đặt vấn đề và giới thiệu về Nhật Bản 131

2.Nội dung chính của chuyên đề 131

Chơng 2 : cách tính chiều dày mặt đờng mềm theo tiêu chuẩn thiết kế của nhật bản và so sánh với tiêu chuẩn aashto 132

I:CÁCH TÍNH CHIỀU DÀY MẶT ĐƯỜNG MỀM 132

1.1 Về phương phỏp thiết kế 132

1.2 Về cỏc thụng số về tải trọng và lưu lượng xe thiết kế 132

1.3 Về cỏc chỉ số về kết cấu thiết kế và cỏc hệ số quy đổi 133

1.4 Chỉ số kết cấu tớnh toỏn dựa trờn thụng số về tải trọng và đất nền.137 II:SO SÁNH QUY TRèNH NHẬT BẢN VÀ AASHTO VỀ THIẾT KẾ ÁO ĐƯỜNG MỀM 137

III: kết luận ……… ……… 139

CHƯƠNG III: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÁI CHẾ MẶT ĐƯỜNG TỪ SẢN PHẦM PHỤ XÂY DỰNG VÀ NGOÀI XÂY DỰNG 141

CHƯƠNG IV:MỘT SỐ LOẠI MẶT ĐƯỜNG ASPHALT ĐẶC BIỆT .144 1.Mặt đường asphalt thoỏt nước giảm tiếng ồn 144

2.Mặt đường Asphalt thấm nước 145

3.Mặt đường nửa mềm 145

4.SMA và Mặt đường hỗn hợp 147

CHƯƠNG V: MỘT SỐ LOẠI MẶT ĐƯỜNG Bấ TễNG XIMĂNG ĐẶC BIỆT 148

1 Mặt đờng bê tông đầm lăn (RCCP) 148

2 Mặt đờng bê tông rỗng: 149

3 Mặt đờng bê tông tấm đúc sẵn: 151

ChơngVI: Các công nghệ mặt đờng thân thiện với môi trờng 153

1 Mặt đờng Asphalt trộn ấm 153

2 Mặt đờng cách nhiệt: 154

3 Mặt đờng giữ nớc: 154

4 Mặt đờng chống đóng băng (đông cứng): 155

phÇn i

- Quyết định 42/CP ngày 16 tháng 7 năm 1998 của chính phủ về điều lệ quản lý

III Đối tợng và phạm vi nghiên cứu

Tuyến đờng A-B ở Nh Xuân, tỉnh Thanh Hoá

Đối tợng nghiên cứu của dự án là địa hình, địa mạo, địa chất thuỷ văn…và trênvà trêncơ sở đó thiết kế tuyến A – dân c B cùng các công trình trên đờng

IV Các quy trình quy phạm áp dụng

1 Quy trình khảo sát:

+ Quy trình khảo sát thiết kế đờng Ô tô 22TCN 263 – dân c 2000

+ Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình 22TCN 82 – dân c 85

+ Quy trình khảo sát địa chất 22TCN 27 – dân c 82

2 Quy trình thiết kế:

+ Tiêu chuẩn thiết kế đờng Ô tô TCVN 4054 – dân c 05

+ Quy trình thiết kế áo đờng mềm 22TCN 211 – dân c 06

+ Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 1979 Bộ GTVT

+ Quy trình lập thiết kế tổ chức xây dựng và thiết kế thi công TCVN 4252-88 +Quy trình tính toán dòng chảy lũ do ma rào ở lu vực nhỏ của Viện thiết kế giao thông 1979

V Quá trình nghiên cứu và tổ chức thực hiện

- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến công tác lập Báo cáo nghiên cứu dự ánkhả thi

- Triển khai nhiệm vụ khảo sát thu thập tài liệu ở ngoài hiện trờng

- Tiến hành thiết lập dự án khả thi

Chơng II

Đặc điểm khu vực tuyến đi qua

I Đặc điểm địa lý – dân c dân c và kinh tế xã hội

1 Địa lý dân c

Đoạn tuyến A – dân c B thuộc địa phận xã Xuân Hoà,huyện Nh Xuân, tỉnh ThanhHoá Dân c trong huyện tơng đối tha, thành phần dân c chủ yếu là dân tộc Kinh vàmột số dân tộc thiểu số khác của tỉnh Thanh Hoá Trên suốt dọc tuyến đờng, những

đoạn nào có điều kiện canh tác đều có dân ở Hiện tại dân c hai bên tuyến còn thathớt chủ yếu tập trung ở đầu tuyến.

Thanh Hoỏ nằm ở cực Bắc Miền Trung, cỏch Thủ đụ Hà Nội 150 km về phớa Nam, cỏch Thành phố Hồ Chớ Minh 1.560km Phớa Bắc giỏp với ba tỉnh Sơn La, Hoà Bỡnh và Ninh Bỡnh, phớa Nam giỏp tỉnh Nghệ An, phớa Tõy giỏp tỉnh Hủa Phăn (nước Cộng hoà dõn chủ nhõn dõn Lào), phớa Đụng là Vịnh Bắc Bộ

Thanh Hoỏ nằm trong vựng ảnh hưởng của những tỏc động từ vựng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ, cỏc tỉnh Bắc Lào và vựng trọng điểm kinh tế Trung bộ, ở vị trớ cửa ngừ nối liền Bắc Bộ với Trung Bộ, cú hệ thống giao thụng thuận lợi như: đường sắt xuyờn Việt, đường Hồ Chớ Minh, cỏc quốc lộ 1A, 10, 45, 47, 217; cảng biển nước sõu Nghi Sơn và hệ thống sụng ngũi thuận tiện cho lưu thụng Bắc Nam, với cỏc vựng trong tỉnh và đi quốc tế Hiện tại, Thanh Húa cú sõn bay Sao Vàng và đang dự kiến mở thờm sõn bay quốc tế sỏt biển phục vụ cho Khu kinh tế Nghi Sơn và khỏch

Trong sản suất vật liệu xây dựng, Thanh Hoá có nguồn đá vôi tại chỗ có thểxây dựng một nhà máy sán xuất Xi măng Ngoài ra còn có nguồn granít để xuấtkhẩu và lợng đất sét có đủ tiêu chuẩn đẻ có thể xây dựng nhà máy sản xuất gạchphục vụ cho nhu cầu xây dựng ngày càng phát triển của địa phơng

Công nghiệp năng lợng của tỉnh năng lợng với thế mạnh để phát triển thuỷ

điện Ngoài ra tỉnh còn có thể phát triển ngành công nghiệp khai khoáng khi đã xác

định đợc địa bàn cho phép

b Nông nghiệp

Thanh Hoỏ cú diện tớch tự nhiờn 1.112.033 ha, trong đú đất sản xuất nụng nghiệp 245.367 ha; đất sản xuất lõm nghiệp 553.999 ha; đất nuụi trồng thuỷ sản 10.157 ha; đất chưa sử dụng 153.520 ha với cỏc nhúm đất thớch hợp cho phỏt triển cõy lương thực, cõy lõm nghiệp, cõy cụng nghiệp và cõy ăn quả

Ngoài diện tích trồng lúa thì các cây ngắn ngày khác nh ngô, lạc,…và trêncó thể phát triển vùng chuyên canh lớn

Vùng có diện tích đồng cỏ lớn để phát triển chăn nuôi, đặc biệt là nuôi đại gia xúc dới tán rừng

II Địa hình - địa mạo

Đoạn tuyến A – dân c B nằm trong dự án phát triển phía Tây Thanh Hoá Tuyến đờngnói chung là bằng phẳng, duy nhất ở đầu tuyến có một đoạn dài khoảng 1,2 km địahình tơng đối cao do tuyến phải đi gần dãy núi cao Nói chung yếu tố địa hình đảmbảo cho đờng có chất lợng khai thác cao Toàn tuyến không phải cắt qua vị trí sông

hình khí tợng thuỷ văn trên toàn tuyến là nh nhau.

thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa cao nguyên nên chia làm 2 mùa; mùa ma vàmùa khô, mùa ma bắt đầu từ tháng 4 và kết thúc vào tháng 10 và sau đó là mùa khô.Tổng tích ôn từ 77000C đến 78000C, lợng ma trung bình hàng năm từ 2200mm đến2700mm, điều kiện này rất thuận lợi cho việc phát triển một nền nông nghiệp đadạng, toàn diện và bền vững

Đặc điểm khí hậu cụ thể nh sau:

1 Nhiệt độ

Nhiệt độ trung bình trong năm khoảng 25oC, ngày nóng đêm lạnh, biên nhiệt độdao động của ngày và đêm chênh lệch nhau gần 100C mùa nóng từ tháng 4 đếntháng 10, mùa lạnh từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau và cũng là thời kỳ khô hanh Nhiệt độ nóng nhất từ 35 – dân c 400C

2 Độ ẩm

Độ ẩm trung bình hàng năm khoảng 64%, từ tháng 3 đến tháng 9 độ ẩm lên tới89%

3 Ma

Mùa ma bắt đầu từ tháng 4 và kết thúc vào tháng 10

Mùa khô hanh từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau

Lợng ma trung bình năm là 353 – dân c 695,3 mm với số ngày ma khoảng 130ngày.Lợng ma trong mùa ma chiếm 75% lợng ma cả năm Mùa ma thờng có dông

và lũ quét Lũ thờng xuất hiện vào tháng 5, 6, 7

Stt Híng giã Sè ngµy giã trong

B¶ng 4: Lîng bèc h¬i c¸c th¸ng trong n¨m

dân sinh, kinh tế, chính trị và sự phát triển ngày càng cao của khu vực Việc xâydựng tuyến có nhiều thuận lợi nh tận dụng đợc nhân công, vật liệu địa phơng Tuynhiên khí hậu ở đây tơng đối khắc nghiệt, ma nhiều nắng gắt, hay có bão sẽ gâykhông ít khó khăn cho công tác xây dựng sau này.

IV Tình hình địa chất

1 Địa chất tuyến.

Điều kiện địa chất tuyến đờng khá ổn định Trên tuyến không có vị trí nào điqua khu vực có hang động kastơ và khu vực nền đất yếu nên không phải xử lí đặcbiệt

Phía trên cùng là lớp đất đỏ bazan, sản phẩm phun trào của núi lửa tiếp theo làtầng đá gốc Vì vậy, ở những vị trí tuyến cắt qua đồi (đào) việc thi công nền đàokhông gặp khó khăn

2 Địa chất suối.

Địa chất lòng suối cũng giống nh địa chất chung của toàn tuyến, nhng lớp đấthữu cơ bị rửa trôi, và dới lòng suối có nhiều sỏi sạn Các vị trí suối đều có điều kiện

địa chất ổn định thuận lợi cho việc đặt móng công trình

V Tình hình vật liệu địa phơng

Do tuyến A-B nằm trong khu vực đồi núi nên vật liệu xây dựng tuyến tơng đốisẵn, có thể khai thác với trữ lợng lớn Tuy nhiên vật liệu để xây dựng mặt đờng là bêtông nhựa và cấp phối đá dăm phải vận chuyển từ trạm trộn

VI Mạng lới giao thông

Mạng lới giao thông trong tỉnh Thanh Hoá tơng đối đơn điệu giao thông cácvùng chủ yếu thông qua giao thông đờng bô

Hệ thống đờng bộ trong tỉnh Thanh Hoá nhìn chung đang bị xuống cấp nghiêmtrọng Các đờng quốc lộ trong khu vực cũng cha đáp ứng đợc nhu cầu vận tải hiệnnay

Giao thông trong khu vực nghiên cứu cha đợc phát triển Đờng chủ yếu là cáccon đờng mòn, đờng đất Khu vực cha có đờng quốc lộ

Tỉnh Thanh Hoá do địa hình cao, dốc lớn nên hầu nh không có hệ thống giao

thông thuỷ Trong khu vực đang nghiên cứu đặt tuyến đờng không có vận tải đờngthủy

trị, xã hội và an ninh quốc phòng.

I Kinh tế

Đây là tuyến giao thông quan trọng qua xã Xuân Hoà, Nh Xuân, ThanhHoá Sau khi xây dựng tuyến sẽ là cầu nối giữa các vùng trong khu vực, lợng vận tảitrên tuyến tăng, tạo điều kiện cho việc giao lu hàng hoá, sản phẩm nông nghiệp,phát triển các hình thức kinh tế thơng nghiệp, dịch vụ và vận tải Thúc đẩy sự pháttriển kinh tế, chính trị, văn hoá, dân trí của các huyện lẻ nói riêng và của tỉnh ThanhHoá nói chung …và trên góp phần thực hiện công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nớc

II Chính trị, xã hội

Việc xây dựng tuyến A – dân c B là việc làm hết sức thiết thực trong chiến lợc xoá

đói giảm nghèo ở các dân tộc thiểu số, rút ngắn khoảng cách giau nghèo giữa cácvùng trong tỉnh, thực hiện công nghiệp hoá đất nớc và công cuộc bảo vệ an ninhbiên giới, tạo điều kiện cho việc lãnh đạo và chỉ đạo của chính quyền các cấp đợccập nhật thờng xuyên, ngời dân phấn khởi tin theo Đảng, thực hiện tốt các chủ trơngchính sách của Đảng và pháp luật Nhà Nớc

Do điều kiện giao thông hạn chế phần nào làm ảnh hởng tới sản xuất hàng hoá,trao đổi dịch vụ, sự hình thành các vùng chuyên canh và chăn nuôi…và trên từ đó ảnh hởng

sự phát triển nông thôn khu vực miền núi Để tạo tiền đề cho chơng trình kinh tế xãhội đó thì việc tập trung xây dựng kết cấu hạ tầng là một yêu cầu cần thiết và cấpbách và để thực hiện tốt thì giao thông phải đi trớc một bớc

III Quốc phòng

Thanh Hoá có đờng biên giới quốc gia dài, nhiều anh em dân tộc thuộc vùng BắcTrung Bộ nên tuyến có vị trí hết sức quan trọng trong chiến lợc bảo vệ an ninh chínhtrị, giữ vững ổn định chính trị trong khu vực

Do nhu cầu phát triển kinh tế của các huyện trong tỉnh, việc xây dựng giao thôngphải đi trớc một bớc Hơn nữa nó còn thể hiện sự quan tâm của Nhà nớc đến vùngsâu, vùng xa Vì thế việc đầu t xây dựng tuyến A – dân c B là phù hợp với xu thế pháttriển kinh tế, hợp với chủ trơng chính sách của Đảng

- Địa hình miền núi

- Hệ số tăng trởng xe hàng năm là : 7%

Công việc cần hoàn thành

A- Tính toán các chỉ tiêu đặc trng sau :

1 Cấp hạng kỹ thuật của tuyến đờng

8 Bề rộng tối thiểu nền đờng

9 Bán kính đờng cong nhỏ nhất

10 Bán kính đờng cong thông thờng

11 Bán kính đờng cong tối thiểu không siêu cao

12 Chiều dài tầm nhìn một chiều S1

13 Chiều dài tầm nhìn hai chiều S2

14 Chiều dài tầm tránh xe S3

15 Chiều dài tầm nhìn vợt xe S4

16 Bán kính đờng cong đứng lõm tối thiểu

17 Bán kính đờng cong đứng lồi tối thiểu

B - Thiết kế tuyến trên bản đồ nối hai điểm AB cho trớc

1 Bản vẽ bình đồ: thể hiện cơ tuyến và các công trình trên tuyến

2 Trắc dọc tuyến

I Xác định cấp hạng đờng

Việc xác định cấp hạng kỹ thuật của tuyến đờng là một vấn đề hết sức quan

trọng vì cấp hạng kỹ thuật của tuyến đờng quyết định hầu hết các chỉ tiêu kỹ thuậtkhác, mức độ phục vụ của tuyến đờng đối với sự phát triển kinh tế , văn hoá xã hộicủa địa phơng tuyến đi qua

+ Chức năng của tuyến đờng :

Đờng nối các trung tâm địa phơng, các điểm lập hàng, các khu dân c.

1/ Lu lợng xe thiết kế :

NTK = Σ N.bi%.ai% .(1 + q ) t-1

Trong đó :

phổ biến của sờn đồi, sờn núi nh sau: Đồng bằng và đồi  30 %; núi > 30 %)

Xe kéomoóc, xebuýt kéomoóc

Căn cứ vào lu lợng xe thiết kế Ntk = 4112(xcqđ/ngđ) > 3000 (xcqđ/ngđ) ta chọn ờng cấp III

đ-Vậy cấp hạng đờng thiết kế là cấp III miền núi.

(theo TCVN 4054-05” của Bộ giao thông vận tải ban hành)

2/Vận tốc thiết kế :

Cấp hạng kỹ thuật đờng là cấp III, địa hình núi nên Vtk = 60 Km/h

II Xác định độ dốc dọc lớn nhất

1 Xác định độ dốc dọc theo sức kéo của xe

Độ dốc dọc lớn nhất của tuyến đờng đợc tính toán căn cứ vào khả năng vợt dốc củacác loại xe hay nói cách khác : Xác định các điều kiện cần thiết của đờng để đảmbảo một tốc độ xe chạy cân bằng với yêu cầu

Theo vận tốc xe chạy thiết kế để đảm bảo xe có khả năng vợt dốc ta tính toán với hailoại xe là xe tải và xe con theo công thức sau:

imax = D-f

Trong đó

D : là yếu tố động lực của xe ,đợc xác định từ biểu đồ nhân tố động lực học củaxe

f : là hệ số cản lăn, phụ thuộc vào vật liệu làm mặt đờng

Do ta chỉ tính toán cho năm tơng lai là 15 năm và điều kiện địa hình là miền núitrung du nên ta chọn loại mặt đờng bê tông nhựa

Tra bảng đối với mặt đờng bê tông nhựa ta có f = 0.01 – dân c 0.02 , ta chọn f = 0.02 Để xác định D ta căn cứ vào biểu đồ động lực học với cách chọn nh sau

Chọn vận tốc xe là V = 60 (km/h ) và ứng với chuyển số xe là số cao nhất mà xe

có khả năng chạy

Tra biểu đồ nhân tố động lực với xe con Toyota Camry 2.4 :

Với V= 60 (km/h) ta có D = 0.09 Suy ra i max = 0.07

Bề mặt nền đ ờng

Lề đ ờng Phần xe chạy Lề đ ờng

Ngoài yếu tố độ dốc dọc của tuyến đờng mà xe có thể leo đợc dốc còn phải xét đếnyếu tố khả năng xe thông hành trên tuyến đờng đó Khả năng thông xe của đờng là

số phơng tiện giao thông có thể chạy qua một mặt cắt bất kì trong một đơn vị thờigian Khả năng thông xe của đờng phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh: chiều rộng làn xe,thành phần xe lu thông, vận tốc các loại xe, khả năng thông xe mỗi làn và số làn Khả năng thông xe theo lý thuyết lớn nhất của một làn xe đợc xác định theo công thức lý thuyết với giả thiết đoàn xe cùng loại chạy với tốc độ đều là V và liên tục nối

đuôi nhau , xe nọ cách xe kia một khoảng không đổi tối thiểu để đảm bảo an toàn ở

điều kiện thời tiết thuận lợi Loại xe đợcc sử dụng là xe con xếp thành hàng trên một làn xe

d

Trong đó :

Nlt -khả năng thông xe lý thuyết lớn nhất của một làn xe có đơn vị là ( xe / h )

V ; vận tốc xe chạy đều trên toàn tuyến (Km/h ) lấy bằng Vtk

Sh - chiều dài đoạn đờng mà xe đi đựơc trong quá trình hãm phanh ,

Sh lpu

l0 - c ly an toàn lấy trong khoảng từ 5 - 10 (m ) ta chọn l0 = 5 ( m )

lx -chiều dài xe ( m ) , theo TCVN 4054-05 chiều dài xe con chọn

60 1.2*60*60

3.6 254(0.5 0.02)3.6 254( )

Thay số ta có :

=

452,32 0,77ì1000 = 0,587

Nhận thấy khả năng thông xe của đờng chỉ cần 1 làn xe là đủ Tuy nhiên ,thực

tế xe chạy trên đờng rất phức tạp, nhiều loại xe chạy với vận tốc khác nhau Mặtkhác theo quy phạm thiết kế đờng đối với đờng cấp III phải bố trí từ 2 làn xe trở lên

Do đó chọn đờng 2 làn xe.

V Xác định tầm nhìn xe chạy :

Để đảm bảo an toàn khi xe chạy trên đờng ngời lái xe luôn luôn cần phải nhìn thấy một quãng đờng ở phía trớc để kịp thời xử lý mọi tình huống xảy ra trên đờng Chiều dài dài đoạn đờng tối thiểu cần nhìn thấy ở phía trớc đó gọi là tầm nhìn xe chạy Do vậy khi thiết kế đờng ta phải đảm bảo yếu tố này để ngời lái xe có thể yên tâm tham gia giao thông

1.Xác định chiều dài tầm nhìn theo sơ đồ 1

Chớng ngại vật trong sơ đồ là một vật cố định , nằm cùng với làn xe đang chạy ,đá hay cây )

kV i



L0 : Cự ly an toàn, L0 =510 m, lấy L0 =10 m

V : Vận tốc xe chạy tính toán V = 60Km/h

k : Hệ số sử dụng phanh k = 1,2 đối với xe con

 : Hệ số bám dọc trên đờng  = 0,5 ( xét trong điều kiện thông thờng)

i : độ dốc dọc trên đờng , ta lấy cho trờng hợp bất lợi nhất khi xe xuống

dốc với i=imax=7%

602254(0.5−0.07)+10=66 ,22(m)Theo TCVN 4054- 05, tầm nhìn trớc chớng ngại vật cố định S1 =75m

 chọn tầm nhìn một chiều S1 =75 m

2.Chiều dài tầm nhìn hai chiều (tính theo sơ đồ 2)

Tình huống : Có 2 xe chạy ngợc chiều trên cùng một làn đờng , Để đảm bảo an toàn hai xe phải nhìn thấy nhau từ một cự li tối thiểu S2 nào đấy để hai xe kịp hãm dừng cách nhau một cự li an toàn L0

3.Chiều dài tầm tránh xe ngợc chiều S 3.

Tình huống đặt ra là 2 xe chạy ngợc chiều nhau trên cùng một làn đờng, Để an toànthì xe chạy trái làn phải kịp lái về làn xe của mình để tránh xe kia một cách an toàn

mà không giảm tốc độ và đợc tính theo công thức sau :

601,8+

1,2.602.0,3

127 (0,52−0.072)+10=112,73 (m)

L2: Chiều dài xe thứ 2 chạy đợc L2= L1

Khi xe 1 chạy chạy tránh xe 2 để an toàn thì xe 1 phải rẽ sang làn của mình với bán kính rẽ tối thiểu đợc tính theo điều kiện ổn định chống trợt ngang

2

; :127( n n) n

Xét theo sơ đồ 4, xe 1 chạy nhanh bám theo xe 2 chạy chậm với khoảng cách

an toàn Sh1-Sh2, khi quan sát thấy làn xe trái chiều không có xe, xe 1 lợi dụng làn trái

để vợt xe và quay về làn xe của mình

Tầm nhìn vợt xe đợc tính theo công thức sau :

3

Điều kiện bình thờng thì : S4 = 6V

Cỡng bức : S4 = 4V

Xét cho điều kiện bình thờng tính cho 10 s

Ta có

S4 = 6V= 6*60= 360m

theo quy trình tầm nhìn tối thiểu là 350 m chọn S4 = 360m

VI Xác định bề rộng làn xe, chiều rộng mặt đờng và nền đờng

Bề rộng làn xe

Bề rộng của làn xe đợc xác định căn cứ vào xe chạy trên đờng , bề rộng thùng

xe, vận tốc xe chạy , tổ chức phân luồng giao thông

Với đờng có hai làn xe thì bề rộng 1 làn xe đợc tính theo công thức sau:

- c : cự li giữa hai bánh xe, lấy c=1,5 m

5 Xác định độ dốc ngang mặt đờng đảm bảo thoát nớc bề mặt

Để đảm bảo cho việc thoát nớc trên bề mặt đờng đợc nhanh chóng, ngời ta ờng bố trí mặt đờng có độ dốc ngang để thoát nớc hai bên Độ dốc ngang nàyphải đủ lớn để thoát nớc, nhng cũng phải đủ nhỏ để xe chạy êm thuận Độdốc ngang này còn đợc xác định bởi vật liệu làm kết cấu mặt đờng

Với mặt đờng nhựa lựa chọn:

- độ dốc ngang mặt đờng và phần lề gia cố in=2%

- độ dốc ngang lề đờng không gia cố i1=4%

2 5+1.5

2 + 0.8+0.8=3.6(m)

hạn chế nên ta bố trí đơng cong có bán kính lớn thì việc thi công sẽ rất khó khăn vàkhối lợng thi công tăng lên nhiều làm tăng giá thành công trình Từ những vấn đềtrên, ta cần phải xác định bán kính tối thiểu của đờng cong một cách hợp lí nhất

1 Bán kính đờng cong nằm nhỏ nhất (m) :

Rmin =

V2

127.(μmax+i sc max)Trong đó : V- tốc độ xe chạy tính toán (km/h) , V = 60 km/h

Vậy ta chọn bán kính đờng cong nằm nhỏ nhất R min = 135 m.

2 Bán kính đờng cong thông thờng (m) :

Rttmin =

V2

127.(μ+i sctt)Trong đó : V- tốc độ xe chạy tính toán (km/h) , V = 60 km/h

μ - hệ số lực ngang, μ = 0.05-0.08, địa hình không thuận lợi ta

chọn μ =0.08

isctt = độ dốc siêu cao tính toán = imax – dân c 2% = 6%- 2% = 4%

Rmin =

602127.(0.08+0.04)=236(m)

Mặt khác theo TCVN 4054-05 đối với đờng cấp III có V = 60km/h thì bán kính ờng cong thông thờng là 250 m.

đ-Vậy ta chọn bán kính đờng cong thông thờng R ttmin = 250m.

3.Bán kính đờng cong nằm tối thiểu không cần bố trí siêu cao (m) :

Rksc =

V2

127.(μ−i n)Trong đó : V- tốc độ xe chạy tính toán (km/h) , V = 60 km/h

R

LK1

Khi R<=250m thì mới cần mở rộng phần xe chạy

Giả thiết quỹ đạo chuyển động của xe là đờng tròn

V: vận tốc thiết kế, V=60 (km/h)

E =

28

125 +

0,1.60

125 = 0.57 (m) Theo tiêu chuẩn Việt Nam quy định đối với đờng cấp III có V=60 (km/h), độ

mở rộng lấy bằng 0,9 m vì vậy kiến nghị lấy độ mở rộng E=0,9 (m) để bảo

đảm an toàn Ta bố trí E=1(m) ở về hai phía đờng cong Tuy nhiên các đờngcong của tuyến đều có bán kính lớn hơn 250 m nên trên tuyến không cần mởrộng đờng cong

2 Chiều dài đoạn mở rộng

Thông thờng phần mở rộng thêm đợc bố trí phía bụng đờng cong Tuynhiên ở những nơi địa hình khó khăn ,hoặc khi cải tạo đờng cũ cho phép bốtrí một phần mở rộng về phía lng đờng cong, một phần về phía bụng

Đoạn mở rộng đợc bố trí trùng với đoạn vuốt nối siêu cao theo tỉ lệ tính

từ đầu đoạn vuốt nối siêu cao để đạt đợc đổ mở rộng toàn phần ở cuối đờngcong vuốt nối siêu cao

trắc ngang đặc biệt có siêu cao ( trắc ngang một mái ) Sự chuyển hoá sẽ tạo

ra một độ dốc dọc phụ ip phía lng đờng cong

Chiều dài đoạn nối siêu cao đợc tính theo công thức quay quanh tim

LSC =

2

sc n p

Do vận tốc thiết kế V=60(km/h), theo tiêu chuẩn Việt Nam ta cần phải bố trí

đờng cong chuyển tiếp vì vậy đoạn vuốt siêu cao ta bố trí trên đoạn chuyểntiếp

X Xác định trị số tối thiểu bán kính đờng cong đứng lồi và lõm

Trên trắc dọc, tại những vị trí đổi dốc, ngời ta phải bố trí đờng cong lồi hoặc lõm

để xe chạy êm thuận với vận tốc thiết kế với vận tốc thiết kế V=60(km/h) thì taphải bố trí đờng cong đứng khi những chỗ đổi dốc có  i 1%

1 Tính bán kính nhỏ nhất của đờng cong đứng lồi

Trị số tối thiểu của bán kính đờng cong đứng lồi đợc xác định từ điều kiện

đảm bảo tầm nhìn chạy trên mặt đờng

 Trong trờng hợp đảm bảo tầm nhìn 1 chiều

Rmin=

2 1

2 Tính bán kính đờng cong đứng lõm tối thiểu

- Khi xe chạy vào đờng cong đứng lõm thờng thì tâm lý ngời lái xe là muốncho xe chạy nhanh để lên dốc Do đó thờng phát sinh vấn đề vợt tải do lực litâm , đồng thời gây khó chịu cho hành khách Vì vậy để xe chạy trong đờngcong đứng lõm đợc êm thuận, bán kính tối thiểu đờng cong nối dốc lõm là :

Rmin =

V2

6,5 Với vận tốc tính toán V= 60 Km/h

 Rmin =

260 6,5 = 553.85(m)

2 1 min

S R

2 hp S sin 



Trong đó hp : Chiều cao đèn pha lấy hp =1.2 m

 : Góc mở của đèn pha xe, thông thờng lấy = 1o

S1 : Chiều dài tầm nhìn 1 chiều, S1 = 75 m



275 Rmin

chuẩn thiết kế đờng TCVN 4054 – dân c 05 Đồng thời căn cứ vào tình hình thực tế củatuyến đờng ,điều kiện kinh tế – dân c xã hội nơi tuyến đi qua ta có bảng tổng hợp sau:

Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật

Tính toán Quy phạm Lựa chọn

11 Bán kính đờng cong không siêu cao m 945 1500 1500

Sai số cho phép:

Chiều dài tuyến : 0.25 mm Các cọc ghi trên bình đồ cọc Km, cọc H, cọc đỉnh P, cọc tiếp đầu TĐ, tiếpcuối đờng cong TC và các cọc phụ

Các yếu tố của tuyến trên bình đồ phối hợp với các yếu tố của tuyến trên trắcdọc, trắc ngang và đợc chú ý thiết kế để bảo đảm sự đều đặn và mềm mại của tuyếntrong không gian

Tuyến đợc sửa chữa, bố trí hợp lý hơn, phối hợp các yếu tố để đạt đợc yêucầu toàn diện bảo đảm các tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật có chất lợng tốt và giá thànhhạ

Căn cứ vào địa hình địa mạo, địa chất thủy văn, các tiêu chuẩn kỹ thuật đãtính toán, bố trí độ dốc siêu cao, chiều dài đờng vuốt nối, tầm nhìn và mở rộng trên

đờng cong nằm để chọn bán kính đờng cong đứng tại các điểm nối dốc cho hợp lý Dựa vào những nguyên tắc trên, hớng tuyến từ A đến B đã chọn và các điểmkhống chế để tiến hành thiết kế trên bình đồ Kết quả đợc thể hiện trong tập bản vẽ

II Quy định thiết kế bình đồ

Ngoài yêu cầu đảm bảo cho xe lu thông trên đờng đợc an toàn êm thuận vàkinh tế với tốc độ mong muốn còn phải phối hợp giữa các yếu tố của tuyến đờng vớicảnh quan khu vực nhằm tạo ra sự hài hoà của tuyến, đảm bảo về mặt môi trờng, mĩquan cho công trình và khu vực tuyến đi qua

1 Phối hợp giữa các yếu tố trên bình đồ

Sau các đoạn thẳng dài không bố trí đờng cong nằm có bán kính tối thiểu.Các đờng cong nằm tối thiểu phải bao hai bên bằng các đờng cong nằm tối thiểuthông thờng

Khi góc chuyển hớng nhỏ phải làm bán kính cong nằm lớn theo quy định

D1 D2

O1O2

2 Phối hợp giữa các yếu tố mặt cắt dọc và bình đồ

- Về vị trí, đờng cong đứng nên trùng với đờng cong nằm Hai đỉnh đờngcong không nên lệch nhau quá 1/4 chiều dài đờng cong ngắn hơn

- Chiều dài đờng cong nằm nên lớn hơn chiều dài đờng cong đứng từ 50 

3 Phối hợp tuyến đờng và cảnh quan

Tuyến đờng phải lợi dụng phong cảnh hai bên đờng nh: đồi núi, mặt nớc, các

Tuyến đờng phải là công trình bổ sung cho cảnh quan Nên đi vào ranh giớigiữa rừng và ruộng, uốn theo các đồi, các con sông, tránh cắt lát địa hình Các chỗ

đào sâu đắp cao phải sửa sang, trồng cây che phủ, các đống đất thừa và các thùng

đấu phải có thiết kế sửa sang

III Sử dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật để thiết kế tuyến

1 Yêu cầu khi vạch tuyến

1 Phải đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến nh bán kính tối thiểu đờng congnằm, chiều dài đờng cong chuyển tiếp, chiều dài đoạn chêm, độ dốc dọc max,chiều dài đoạn thẳng

2 Đảm bảo tuyến ôm hình dạng địa hình để khối lợng đào, đắp là nhỏ nhất, bảo vệ

đợc cảnh quan thiên nhiên

3 Đảm bảo sự hài hoà, phối hợp giữa đờng và cảnh quan thiên nhiên

4 Xét yếu tố tâm lí của hành khách và lái xe trên đờng, không nên thiết kế các

đoạn thẳng dài quá 3 km gây tâm lí mất cảnh giác và gây buồn ngủ đối với lái

xe, ban đêm đèn pha ô tô làm chói mắt xe đi ngợc chiều

5 Cố gắng sử dụng các yếu tố hình học cao nh bán kính đờng cong, chiều dài đờngcong chuyển tiếp trong điều kiện địa hình cho phép

6 Đảm bảo tuyến là một đờng không gian đều đặn, êm dịu, trên hình phối cảnhtuyến không bị bóp méo hay gẫy khúc Muốn vậy phải phối hợp hài hoà các yếu

tố của tuyến trên bình đồ, mặt cắt ngang,mặt cắt dọc và các yếu tố đó với địahình xung quanh

7 Tránh các vùng đất yếu, đất sụt Đối với đờng cấp cao tránh tuyến chạy qua khudân c

8 Phải phối hợp tốt giữa các yếu tố tuyến và phối hợp tốt tuyến đờng với cảnh quanvùng tuyến chạy qua

2 Các phơng pháp đi tuyến có thể áp dụng

a) Phơng pháp đi theo đờng phân thuỷ

- Vạch theo thung lũng sông có u điểm là dễ cắm tuyến khối lợng đào đắp

ít nhng điều kiện địa chất thờng không thuận lợi và gặp nhiều công trình thoát nớc

- Vạch tuyến theo đờng phân thuỷ có u điểm là địa chất ổn định tầm nhìn

đảm bảo nhng phải khắc phục cao độ lớn do đó khối lợng lớn

- Vạch tuyến men theo sờn núi có độ dốc nhỏ số lợng công trình thoát nớcvừa phải nhng địa chất thờng phức tạp đờng quanh co và đặc biệt là phải làm nhiềucông trình phòng hộ

b) Vạch tuyến theo phơng pháp tự do và gò bó

Địa hình không phức tạp có thể áp dụng tiêu chuẩn kỹ thuật cao nhng khi địahình phức tạp thì áp dụng tiêu chuẩn cực hạn Phơng pháp này thờng không phù hợpvới đờng cấp cao

3 Luận chứng phơng án lựa chọn tuyến A - B

Xác định các điểm khống chế: Căn cứ vào bình đồ, điểm đầu và điểm cuối đãgiao ta thấy trớc tiên có hai điểm khống chế đó là A và B Chênh cao giữa hai điểm

A và B là đáng kể Địa hình chênh cao nhiều chủ yếu vùng ruộng lúa và vùng đồi

gồm có 12 cống và có 2 cầu.

Thiết kế đ ờng cong tròn trên bình đồ:

Khi thiết kế đờng cong trên bình đồ ta cần căn cứ vào góc chuyển hớng, chiều dài các đoạn thẳng mà chọn bán kính phù hợp đảm bảo tuyến hài hòa, tăng vẻ đẹp

mĩ quan cho con đờng Trên nửa đờng cong tròn có các điểm chủ yếu sau:

- Điểm tiếp đầu: TĐ

- Điểm tiếp cuối: TC

- Điểm giữa: P

Và các yếu tố: Góc chuyển hớng ( θ0 ), bán kính đờng cong R, chiều dài tiếp

tuyến (T), chiều dài đờng phân giác P và chiều dài đờng cong tròn (K)

Để nắm đợc các điểm chủ yếu trên đờng cong tròn cần phải tính toán đợc cácyếu tố trên Trong quá trình làm công việc, chọn bán kính R là rất quan trọng nhất

Để có đợc R hợp lý ta phải định trớc giá trị T sao cho đủ đoạn chêm nh qui địnhphải định trớc P sao cho điểm nằm ở vị trí có lợi nhất Trong trờng hợp P và T không

bị gò bó thì ta chọn R càng lớn tuyến càng hài hòa Dựa vào độ lớn góc chuyển hớng( θ0 ) và trị số R đã chọn ta xác định các yếu tố đờng cong theo các công thức sau:

2 - 1)

R=

θ0

180 Π R D= 2T – dân c K

Cũng từ bán kính R ta tra qui trình sẽ đợc độ dốc siêu cao và độ mở rộng chomỗi đờng cong Trong giai đoạn thiết kế lập dự án khả thi không phải làm đờngcong chuyển tiếp nên chiều dài đoạn nối giữa đờng thẳng và đờng cong tròn đợc lấybằng chiều dài đoạn vuốt siêu cao (bằng chiều dài đoạn mở rộng) và tính theo côngthức:

Kết quả tính toán đợc ghi trong Bảng tổng hợp các yếu tố đờng cong

Sơ bộ xác định các đoạn lợi dụng đờng cũ

Dựa vào các nguyên tắc trên để tiến hành vạch tuyến trên bản đồ tỉ lệ 1:10.000

độ dốc.

- Phối hợp các yếu tố trên trắc dọc, bình đồ và nằm trong địa hình cụ thể Mụctiêu là trong không gian có một tuyến đờng hài hòa nội bộ không che lấp tầm nhìn,không gây ảo giác có hại cho tâm lý ngời lái xe

 Cao độ của nền đờng trên cống phải đảm bảo chiều dày, đất đắp ở trên tối thiểu

là 0,5m để tải trọng phân bố rộng trên cống Khi chiều dày áo đờng lớn hơn 0.5

m, chênh cao giữa mặt đờng có đỉnh cống phải đủ dày để bố trí áo đờng

 Cao độ tối thiểu của mép nền đờng phải cao hơn mực nớc ngầm tính toán, mựcnớc đọng thờng xuyên để đảm bảo khu vực hoạt động của tải trọng luôn luôntrong tình trạng khô ráo

- Thoát nớc tốt cho nền đờng khu vực hai bên đờng Đảm bảo các yêu cầu tốithiểu cho nền đờng luôn khô ráo, không nên đào đắp quá cao và quá sâu để tránhphải xây dựng các công trình chống dỡ

- Trong phạm vi có thể đợc nên tránh dùng những đoạn dốc ngợc chiều khituyến đang liên tục lên hoặc xuống

- Để đảm bảo thoát nớc tốt và không làm rãnh sâu thì nền đờng đào và nền ờng nửa đào, nửa đắp, không nên thiết kế có độ dốc dọc nhỏ hơn 0.5% ( trờng hợpkhó khăn không nên nhỏ hơn 0.3%)

đ ở những đoạn địa hình dốc phải sử dụng độ dốc dọc lớn 6% thì yêu cầu cứ

2000 m phải bố trí một đoạn nghỉ có độ dốc dọc thoải không vợt quá 2.5% và chiềudài đoạn nghỉ không nên ngắn hơn 50 m

- Độ dốc dọc lớn nhất trên những đoạn dốc có bán kính nhỏ hơn 50m phải triếtdọc so với độ dốc dọc lớn nhất

- Đờng cong đứng phải đợc bố trí ở những chỗ đờng đỏ đổi dốc mà hiệu đại sốgiữa hai dốc lớn hơn 1%

- Khi vạch đờng đỏ cố gắng bám sát những cao độ mong muốn để đảm bảoyêu cầu về kinh tế- kỹ thuật và điều kiện thi công

- Khi trên tuyến làm cầu vợt thì:

 Tĩnh không phải từ 5.5 - 6m khi cầu vợt qua đờng sắt

 Cao độ thi công H = 4.5m (dự trữ 4.7m) khi vợt qua các đờng quốc lộ

 H = 3.2-3.3m đối với đờng tỉnh lộ phải có biển hạn chế độ cao phơng tiện

 H = 2.5 đối với đờng dân sinh

2 Các phơng pháp áp dụng để thiết kế trắc dọc

Căn cứ vào đờng đen trên trắc dọc phối hợp với địa hình trên bình đồ ta tiếnhành thiết kế đờng đỏ theo ba phơng pháp sau:

- Phơng pháp thiết kế đờng bao địa hình: Tức là cho đờng thiết kế lợn theo

điạ hình tự nhiên, là đi song song với mặt đất tự nhiên Theo phơng pháp này khối ợng đào đắp hợp lý nhng lại có nhiều đoạn dốc lắt nhắt Phơng pháp này đợc ápdụng với những nơi có địa hình bằng phẳng hoặc có cao độ thay đổi đều, độ dốc tựnhiên nhỏ

l Phơng pháp thiết kế cắt địa hình: thiết kế đờng đỏ cắt theo địa hình tự

nhiên tạo thành những đoạn đờng đào, đắp xen kẽ Phơng pháp này đợc áp dụng ởnhững nơi có địa hình mấp mô, đờng cấp cao Phơng pháp này khắc phục nhợc điểmcủa phơng pháp đờng bao nhng lại có nhợc điểm là khối lợng đào đắp lớn

- Phơng pháp tổng hợp: Phối hợp hai phơng pháp một cách hợp lý cho từng

đoạn đờng cụ thể

3 Giải pháp thiết kế trắc dọc

- Xác định cao độ những điểm khống chế buộc đờng đỏ phải đi qua hoặc đờng

đỏ phải cao hơn cao độ tối thiểu qui định nh: Cao độ điểm đầu, điểm cuối của tuyến,cao độ nơi giao nhau với đờng giao thông ôtô khác cấp cao hơn hoặc với đờng sắt,cao độ mặt cầu, cao độ tối thiểu đắp trên cống, cao độ mặt đờng bị ngập nớc haibên, cao độ nền đờng ở những nơi có mực nớc ngầm cao

- Phân cắt dọc thành những đoạn đặc trng về địa hình qua trị số độ dốc sờn núi

tự nhiên và địa chất khu vực

- Sơ bộ vạch tuyến: trên phần thiết kế bình đồ thì cao độ dọc tuyến thay đổi ít

vì tuyến vạch qua vùng dân c, đồng ruộng và vùng đồi thấp Chính vì thế phơngpháp thiết kế đờng đỏ là phơng pháp thiết kế bao Căn cứ vào cao độ mực nớc thiết

kế để tính cao độ đờng đỏ Mực nớc thiết kế ở đây là H4% = 16,5m (tần suất lũ thiết

kế là 4%) ở vị trí đầu tuyến và cuối tuyến đi vào khu dân c vì thế cao độ đờng đỏphải đợc khống chế để phù hợp với cao độ nhà dân Các điểm khống chế trung giantại các vị trí cầu cống, ở các vị trí này cao độ đờng đỏ đơc xác định theo cao độ mặtcầu và cao độ đất đắp trên cống Theo qui định cao độ hai mố cầu phải bằng nhaunên ở đây ta kẻ đờng đỏ ở phạm vi cầu có độ dốc dọc bằng 0% Trên toàn tuyến trắcdọc nền đào rất ít Độ dốc trung bình toàn tuyến nhỏ hơn 2 %, đây là điều kiện rấtthuận lợi cho khai thác sau này

Hình 1: Toán đồ thiết kế cho mặt đ ờng mềmường mềm

Hình 1: Toán đồ thiết kế cho mặt đ ờng mềmường mềm

Chơng VII

thiết kế nền mặt đờng

I Thiết kế nền đờng

1 Tác dụng của nền đờng

- Khắc phục nền đờng thiên nhiên tạo nên một dải đủ rộng dọc theo tuyến ờng có các tiêu chuẩn về bình đồ, trắc dọc, trắc ngang đáp ứng đợc điều kiện xechạy an toàn, êm thuận và kinh tế

đ Làm cơ sở cho áo đờng: lớp phía trên của nền đờng cùng với áo đờng chịutác dụng của xe chạy do đó nền đờng có ảnh hởng rất lớn đến cờng độ và chất lợngkhai thác của cả con đờng

2 Yêu cầu cầu chung đối với nền đờng

Nền đờng phải là nền tảng vững chắc của phần xe chạy và phải đảm bảo duy trìcác yếu tố hình học của tuyến đúng nh thiết kế đã qui định Vì vậy nền đờng không

đợc biến dạng lớn và phải có cờng độ ổn định cao

- Về mặt hình học nền đờng phải có hình dáng và kích thớc phù hợp các yêu

cầu của tuyến và sự ổn định của nền

- Về mặt cơ học phải bảo đảm nền đờng ổn định, không có biến dạng nguy

hiểm và cũng không đợc lún nhiều dới tác dụng của xe cộ và trọng lợng bản thân

- Về mặt vật lý phải đảm bảo tốt nền đờng không quá ẩm, không giảm cờng độ

trong thời kỳ ẩm ớt, phải có biện pháp kỹ thuật đảm bảo duy trì đợc cờng độ caotrong suốt quá trình sử dụng

3 Đất đắp nền đờng

+ Đất đắp nền đờng đợc lấy từ mỏ đất, từ thùng đấu, hoặc từ nền đào

Thùng đấu phải thiết kế có hình dáng hình học hoàn chỉnh không làm xấucảnh quan và khi có thể tận dụng đợc sau khi làm đờng

Đất từ các nguồn phải đợc làm thí nghiệm

Các lớp đợc đắp xen kẽ nhau nhng khi lớp thoát nớc ở trên khó thoát nớc thìmặt của lớp dới phải làm dốc ngang 2 - 4% để thoát nớc

+ Khi nền đờng đắp bằng cát, nền đờng phải đợc bao phủ để chống xói lỡ bềmặt đồng thời đảm bảo nớc trong nền đờng thoát đợc ra ngoài Nếu bao bằng đấtdính, chỉ số dẻo Ip >17 thì chiều dày bao phủ ít nhất là 0,5m và phải làm tầng lọcngợc để cho nớc thoát ra đợc

+ Khi nền tự nhiên có dốc ngang dới 20% đợc phép đào bỏ lớp đất hữu cơ rồi

đắp trực tiếp Khi nền tự nhiên có độ dốc ngang từ 20% - 50% phải đào thành bậccấp trớc khi đắp nền đờng Khi nền đất tự nhiên có độ dốc ngang lớn hơn 50% phảithiết kế công trình chống đỡ (tờng chắn )

- Tác dụng của tải trọng bản thân nền đờng nh trờng hợp mất ổn định taluy có

độ dốc quá lớn hoặc trờng hợp nền đờng đắp trên đất yếu có tải trọng nền vợt quásức chịu đựng của đất yếu phía dới

- Thi công không đảm bảo chất lợng : đắp không đúng qui tắc, lèn ép không đủ,dùng chất xấu để đắp khiến cho đất ở và trạng thái dễ thấm nớc dẫn đến cờng độ

và độ ổn định kém

- Quá trình vật lý: nền đờng lúc khô lúc ẩm, quá trình dễ làm cho đất lở ra hoặc

co vào do vậy đất đắp nền đờng cần phải đầm nén chặt

Trong các nguyên nhân nói trên thì tác dụng phá hoại của nớc đối với nền đờng

là nguyên nhân chủ yếu nhất

Nh vậy nội dung thiết kế nền đờng nhằm giải quyết 3 vấn đề : thiết kế đảm bảo

ổn định toàn khối, thiết kế tăng cờng và đảm bảo ổn định cờng độ của nền đờng Đểgiải quyết đợc các vấn đề này trớc hết cần nắm vững điều kiện thiên nhiên tại chỗ

4 Các loại đất làm nền đờng

Đất là vật liệu chủ yếu để xây dựng nền đờng Tính chất và trạng thái của đất(độ ẩm và độ chặt) ảnh hởng rất lớn đến cờng độ và mức độ ổn định của nền đờng

Có một số loại đất sau:

a Đất cát

Đất cát có cờng độ cao và ổn định tốt đối với nớc (hệ số ma sát trong của cát

t-ơng đối lớn, tính thấm thoát nớc tốt và mao dẫn kém) Nhng đất cát rời rạc, khôngdính nên phải có lớp đất dính bọc xung quanh để giữ cho nền đờng không bị pháhoại của ma, gió Ta có thể dùng sét trộn vào cát để tăng độ dính của đất cát

Vì những u điểm nh trên, đất cát thờng đợc dùng để đắp nền đờng qua vùng đấtyếu, lầy lội

b Đất sét

Đất sét vì hạt rất nhỏ nên tính chất hoàn toàn ngợc lại đối với đất cát, khi đãthấm ớt thì khó khô, thể tích dễ bị thay đổi theo trạng thái khô ẩm, chiều cao maodẫn lại lớn do đó tính ổn định nớc của đất sét kém Đất sét khi khô lại rất cứng, khó

đập vỡ và làm nhỏ, khi ớt lại nhão nên dễ phát sinh hiện tợng “cao su” và khó đầmnén chặt

Vì vậy đất sét chỉ dợc dùng ở những nơi đắp cao, thoát nớc tốt và đặc biệt phải

có biện pháp đầm nén chặt

c Đất bụi

Đất bụi có cỡ hạt 0,005  0,05 mm, kém dính và ổn định đối với nớc kém, độmao dẫn lớn 0,8 1,5 m Loại này có hàm lợng bụi lớn thờng khi ma thì nhão dễ xóichảy, khi khô thì quá rời rạc và hay sinh bụi

Vì vậy đối với loại đất này rất bất lợi khi xây dựng nền đờng và chỉ nên dùng đểxây dựng các lớp dới của nền đờng ( dới khu vực tác dụng)

Tóm lại, loại đất á cát là vật liệu xây dựng nền đờng thích hợp nhất, tốt nhất Sau

đó là loại đất á sét Đất á cát có một số hạt lớn nhất định nên đạt yêu cầu về c ờng độ