thiết kế cầu hiệp ân

Trong những năm gần đây, với chính sách mở cửa hội nhập tạo điều kiện cho sự giao lưu kinh tế giữa nước ta và các cùng các nước trên thế giới, đòi hỏi nhu cầu về giao thông vô cùng lớn,

ở mỗi quốc gia, cơ sở hạ tầng giao thông vận tải bao giờ cũng là một trong những yếu tố quan trọng nhất thúc đẩy nền kinh tế phát triển Nước

ta hiện nay là một nước đang phát triển tuy trong thời gian gần đay việc xây dựng cơ sở hạ tầng đang được đầu tư mạnh mẽ Tuy nhiên thực trạng cơ sở hạ tầng giao thông vẫn còn rất yếu và thiếu nên chưa đáp ứng được yêu cầu của nền kinh tế đang phát triển rất nhanh

Trong bối cảnh đó việc đào tạo các cán bộ kỹ thuật ngành đường ô tô trở nên cấp bách đối với việc phát triển nghành cầu đường nói riêng và phát triển đất nước nói chung Nhận thức được điều này bản thân em đã tập trung vào học tập và nghiên cứu chuyên ngành xây dựng cầu đường tại trường Đại Học Kỹ THUậT CÔNG NGHệ TPHCM Sau một thời gian học tập em đã tiếp thu được những kiến thức quý báu Kết quả học tập này phần nào phản ánh trong đồ án tốt nghiệp mà em xin được trình bày sau đây

Đồ áN Tốt Nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG của em được hoàn thành là kết quả của sự cố gắng nỗ lực của bản thân em trong thời gian qua, cùng với sự giúp đỡ tận tình của nhà trường và quý thầy cô

Em xin chân thành cảm ơn toàn thể BAN GIáM HIệU nhà trường, Tập thể các thầy cô giáo của Trường Đại Học Kỹ THUậT CÔNG NGHệ TPHCM đã nhiệt tình giúp đỡ, giảng dạy em trong suốt quá trình học tập và rèn luyện tại truờng Cảm ỏn các thầy cô giáo KHOA XÂY DựNG đã không quản ngại khó khăn, vất vả tận tình truyền thụ cho em những kiến thức cơ sở về ngành Cầu Đường ô tô Đặc biệt, em xin cảm ơn THầY GIáO: PGS.TS NGHUYễN XUÂN VINH đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình chỉ bảo cho em những ý kiến chỉ đạo sâu sắc và kịp thời để em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này

TP HCM, ngày tháng 01 năm 2010

Sinh viên: Lê Văn Đông

MỤC LỤC

PHẦN 1

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHẢ THI, THIẾT KẾ SƠ BỘ

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU TÌNH HÌNH TRUNG CỦA TUYẾN Trang 2

I: Những vấn đề chung Trang 2 II: Tình hình chung của tuyến A – B Trang 2 III:Các điều kiện tự nhiên của khu vực tuyến đi qua Trang 3

CHƯƠNG II : XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT VÀ TIÊU CHUẨN CỦA

TUYẾN ĐƯỜNG Trang

I: Các tiêu chuẩn thiết kế Trang 8 II: Cấp hạng kỹ thuật của đường Trang 8 III: Các chỉ tiêu kỹ thuật của đường Trang 9 IV: Xác định các yếu tố trên trắc dọc Trang 16 V: Thiết kế các yếu tố trên bình đồ Trang 19

CHƯƠNG III : CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ Trang 25

I: Nhữ căn cứ để xác định bình đồ Trang 25 II: Xác định các điểm khống chế, điểm cơ sở của tuyến Trang 25 III: Nghuyên tắc vạch tuyến trên bình đồ Trang 25 IV: Thiết kế bình đồ Trang 26

CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC Trang 27

I: Nguyên tắc và các yêu cầu thiết kế Trang 30 II: Xác định lưu lượng tính toán Trang 31 III: Tính toán các yếu tố thủy văn Trang 32 IV: Tính toán khẩu độ cống Trang 36 V: Tính toán khẩu độ cầu Trang 37

CHƯƠNG V : THIẾT KẾ TRẮC DỌC Trang 43

I: Xác định cao độ mặt đất tại tim đường Trang 43 II: Các nguyên tắc khi thiết kế trắc dọc Trang 43 III: Cách thiết kế đường đỏ Trang 45

CHƯƠNG VI : THIẾT KẾ NỀN ĐƯỜNG Trang 46

I: Tác dụng của nền đường Trang 46 II: Yêu cầu đối với nền đường Trang 46 III: Các nguyên tắc thiết kế nền đường Trang 47

CHƯƠNG VII : THIẾT KẾ MẶT ĐƯỜNG Trang 49

I: Số liệu đầu bài Trang 49 II: Trình tự tính toán Trang 49

II.1 Tính cho mặt đường Trang 50 II.2 Tính cho lề gia cố Trang 53

CHƯƠNG VIII : BIỂU ĐỒ VẬN TỐC XE CHẠY Trang 57

I: Mục đích Trang 57 II: Đặc điểm của biểu đồ vận tốc xe chạy Trang 57 III: Trình tự vẽ Trang 57 IV: Tính thời gian xe chạy Trang 59

CHƯƠNG IX : CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ VẬN DOANH KHAI THÁC VÀ

SO SÁNH PHƯƠNG ÁN TUYẾN Trang 69

I: Các chỉ tiêu lựa chọn phương án Trang 69 II: Chi phí xây dựng Trang 69 III: Tổng chi phí xây dựng Trang 75 IV: Tính chi phí vận doanh khai thác Trang 75 V: So sánh và lựa chọn phương án Trang 77

PHẦN II

THIẾT KẾ KỸ THUẬT TÌNH HÌNH CHUNG Trang 80 CHƯƠNG I : THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ Trang 80

I: Nguyên tắc vạch tuyến Trang 80 II: Thiết kế các yếu tố đường cong Trang 81 III: Đường cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao, đoạn mở rông Trang 82

CHƯƠNG II : THIẾT KẾ TRẮC DỌC Trang 93

I: Những yêu cầu và nguyên tắc cơ bản khi thiết kế trắc dọc Trang 93 II: Xác định các điểm khống chế khi thiết kế đường đỏ Trang 94 III: Tính toán đường cong đứng, nằm Trang 95

CHƯƠNG III : THIẾT KẾ NỀN ĐƯỜNG Trang 101

I: Yêu cầu khi thiết kế nền đường Trang 101 II: Tính toán khối lượng đào đắp Trang 103

CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC Trang 109

I: Nguyên tắc và yêu cầu thiết kế Trang 109 II: Tính toán lưu lượng cống địa hình Trang 109 III: Tính toán rãnh thoát nước Trang 115

CHƯƠNG V : THIẾT KẾ KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG Trang 118

I: Số liệu đầu vào Trang 118 II:Trình tự tính toán Trang 119 III: Tính toán chi tiết kết cấu áo đường theo phương án đã chọn Trang 120

PHẦN III

THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG

CHƯƠNG I : NHỮNG ĐIỀU CẦN LƯU Ý VỀ TÌNH HÌNH CHUNG CỦA

TUYẾN A – B Trang 126

I: Khí hậu, thủy văn Trang 126 II: Vật liệu xây dựng Trang 126

CHƯƠNG II : CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG Trang 127

I: Giới thiệu một số phương pháp thi công Trang 127 II: Lựa chọn phương án thi công Trang 130

CHƯƠNG III : CÔNG TÁC CHUẨN BỊ Trang 133

I: Khái niệm chung Trang 133 II: Xây dựng nhà cửa tạm thời Trang 134 III: Xây dựng cơ sở sản xuất của công trường Trang 134 IV: Làm đường tạm Trang 134 V: Thông tin liên lạc Trang 135 VI: Chuẩn bị Đất thi công Trang 135 VII: Công trình cấp nước công trường Trang 135 VIII: Tính toán nhân công – Ca máy cho công tác chuẩn bị Trang 135

CHƯƠNG IV : TỔ CHỨC THI CÔNG CỐNG Trang 136

I: Trình tự thi công cống Trang 136

CHƯƠNG V : TỔ CHỨC THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG Trang 140

I: Đặc điểm của công tác xây dựng nền đường Trang 140 II: Thiết kế chi tiết nền đường Trang 141 III: Chọn máy thi công và xác định số nhân công ca máy Trang 148

CHƯƠNG VI : THIẾT KẾ THI CÔNG CHI TIẾT MẶT ĐƯỜNG Trang 154

I: Các yêu cầu chung Trang 154 II: Kết cấu áo đường công trình Trang 154 III: Phân tích vật tư, nhân công, xe máy thi công cho 100m mặt đường Trang 155 IV: Trình tự thi công kết cấu áo đường Trang 158 V: Xác định cự ly và khối lượng vận chuyển Trang 162 VI: Xác định số nhân công - ca máy Trang 162

CHƯƠNG VII : CÔNG TÁC HOÀN THIỆN Trang 165

I: Tiên lượng khối lượng Trang 165 II: Bảng phân tích nhân công – ca máy Trang 165

PHẦN I

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHẢ

THI THIẾT KẾ SƠ BỘ

CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU TÌNH HÌNH CHUNG CỦA TUYẾN A-B

Giao thông vận tải một nghành mũi nhọn trong quá trình phát triển nền kinh tế của

mỗi quốc gia Nó không chỉ là tiền đề để xây dựng cơ sở hạ tầng làm nền tảng cho sự

phát triển của các nghành kinh tế khác mà nó còn là bộ mặt thể hiện nền văn hoá và sự

phát triển của mỗi quốc gia

Trong những năm gần đây, với chính sách mở cửa hội nhập tạo điều kiện cho sự

giao lưu kinh tế giữa nước ta và các cùng các nước trên thế giới, đòi hỏi nhu cầu về

giao thông vô cùng lớn, trong khi đó mạng lưới giao thông của nước ta mặc dù đã có

những bước phát triển đáng ghi nhận nhưng trên thực tế vẫn chưa đáp ứng được nhu

cầu của nền kinh tế, vì vậy việc cải tạo, nâng cấp, mở rộng các tuyến đường đã có và

xây dựng mới các tuyến đường ô tô ngày càng trở nên cần thiết đối với sự phát triển

của nước nhà

Tây Ninh là một tỉnh miền núi giáp ranh giới với các tỉnh Bình Phước, Bình

Dương, và Campuchia nên là một vùng vị trí và địa hình tương đối phức tạp ở Tây

Ninh có nhiều khu di tích lịch sử, đặc biệt hơn là về các nghành sản xuất và sản xuất

nông nhgiệp đang phát triển mạnh mẽ Do đó việc phải xây dựng một tuyến đường

trong tỉnh nối liền hai vùng A – B là rất cần thiết đối với quá trình phát triển của tỉnh

nhà Khi tuyến đường nối hai vùng kinh tế A – B được xây dựng xong nó sẽ tạo điều

kiện thuận lợi cho quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá của tỉnh và góp phần trung

vào quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước

Tuyến đường A – B thuộc địa bàn huyện Cầu Đăng, tỉnh Tây Ninh là tuyến đường

làm mới hoàn toàn và nó có ý nghĩa rất quan trọng trong việc phát triển kinh tế của

địa phương nói riêng và trong cả nước nói chung Tuyến đường nối trung tâm kinh tế,

chíh trị, văn hoá của tỉnh nhằm từng bước đưa tỉnh Tây Ninh ngày càng phát triển hơn

nữa trong tương lai

Tuyến đường A – B được xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu đi lại của nhân dân

trong tỉnh tạo điều kiện thuậ lợi cho các hoạt động về kinh tế - văn hoá – chính trị của

nhâ dân, đồng thời cũng đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hoá giao thương phát triển

kinh tế trong tỉnh và các vùng lân cận ngoài ra tuyến còn phục vụ cho công tác quốc

phòng nên có ý nghĩa đắc biệt quan trọng trong bảo vệ an ninh quốc gia

II TÌNH HÌNH CHUNG CỦA TUYẾN A – B :

- Về kinh tế :

Tuyến đi qua vùng có dân số đang gia tăng và là vùng có địa hình miền núi có

nhiều đồi cao, sườn dốc và những dãy núi dài Nghề nghiệp chính của người dân địa

phương là làm rẫy và chăn nuôi gia súc Các cây trồng chính ở đây chủ yếu là cây cao

su, cây đậu, cây cafê và cây bắp….Việc hoàn thành tuyến A – B sẽ giúp cho việc vận

chuyển hàng hoá dễ dàng hơn, rút ngắn khoảng cách mức sống của người dân ở đây

với khu vực thành thị

- Về văn hoá và chính trị :

Về chính trị thì an ninh và trật tự được duy trì ổn định, ở đây có khá nhiều dân

sinh sống với mức sống và văn hoá của vùng tương đối thấp, đời sống văn hoá và

sinh hoạt giải trí chưa cao, việc học của con em người dân đi lại rất khó khăn vào mùa

mưa lũ, việc vận chuyển nông sản, hàng hoá còn nhiều hạn chế, chủ yếu dùng gia súc

để kéo Vì vậy khi tuyến đường được xây dựng nó sẽ tạo điều kiện phát triển hơn nữa

về cơ sở hạ tầng, bệnh viện, trường học, khu vui chơi giải trí vv Do đó trình độ dân

trí ngày càng được nâng cao, đời sống của người dân ngày càng được cải thiện

III CÁC ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN CỦA KHU VỰC TUYẾN ĐI QUA :

- Địa hình – địa mạo :

Tuyến A – B nằm trong khu vực sườn núi có địa hình tương đối thoải Điểm bắt

đầu của tuyến có độ cao …, Điểm kết thúc có độ cao là….Tổng chiều dài của tuyến

theo phương án 1 là….Chiều dài của tuyến 2 là…

Do có độ dốc nên khi có mưa sẽ có sự tập trung nước lớn tạo thành những con suối

tuỳ theo từng mùa mà những con suối này có lúc có nước và có lúc không Sự chia cắt

của những con suối càng làm cho địa hình thêm phức tạp Tuy nhiên nhìn chung tuyến

đi qua vùng có thể thiết kế được con đường với cấp hạng kỹ thuật cao mà vẫn đảm

bảo được các chỉ tiêu về kỹ thuật theo yêu cầu đề ra

Địa chất tuyến đi qua là khá tốt Đất đồi núi, có cấu tạo không phức tạp, lớp trên là

lớp đất bazan, lớp dưới là lớp đất sỏi có lẫn đá Vì vậy ta không cần phải xử lý đất

nền đồng thời còn là mỏ cung cấp vật liệu tại địa phương cho công trình

- Vật liệu xây dựng :

Các vật liệu xây dựng đường như đá, cát, đất, chiếm một số lượng và khối lượng

tương đối lớn Để làm giá thành khai thác và vận chuyển vật liệu cần phải cố gắng tận

dụng vật liệu có tại địa phương đến mức cao nhất có thể

Vậy tuyến đường A – B đi qua khu vực rất thuận lợi về việc khai thác và vận chuyển vật liệ xây dựng

Khi xây dựng nền đường có thể lấy đá tại các mỏ đá đã thăm dò có tại địa phương

(với điều kiện các mỏ đá này đã được thí nghiệm để xác định phù hợp với khả năng

xây dựng công trình) Nói chung vật liệu xây dựng cũng có ảnh hưởng rất rõ rệt đến

việc thi công công trình Ngoài ra còn có những vật liệu phụ phục vụ cho việc làm lán

trại như tre, nứa, gỗ …vv.Nói chung là sẵn có nên thuận lợi cho việc xây dựng nhà

cửa, lán trại cho công nhân

Đất để xây dựng nền đường có thể lấy nền đường đào hoặc lấy ở mỏ đất gần vị trí

tuyến (với điều kiện đất phải được kiểm tra xem có phù hợp với tiêu chuẩn và với

công trình hay không) Cát có thể khai thác dọc theo sông suối hoặc vận chuyển từ

những khu vực gần nhất tuỳ theo điều kiện

- Tình hình địa chất – thuỷ văn :

Địa chất ở vùng tuyến đi qua khá ổn định Dưới lớp hữu cơ dày từ 10 – 20cm Dọc

theo các con suối có lác đác những bãi cát, sỏi có thể tận dụng để làm mặt đường và

các công trình trên đường, ở vùng này hầu như không có hiện tượng đá lăn, không có

những hang động cát - tơ, và hầu như không có hiện tượng sụt lở Tóm lại địa chất khá

thuận lợi cho việc xây dựng tuyến

- Tình hình khí hậu :

Tuyến đi qua nằm sâu trong nội địa cho nên chịu ảnh hưởng của khí hậu lục địa rõ

rệt và thường chia làm hai mùa

+ Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 4

+ Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9

- Lượng mưa :

Số ngày mưa của vùng tương đối nhỏ Lưu vực đổ về suối nhỏ, vì vậy lưu lượng

của những con suối vào mùa mưa cũng không lớn lắm cho nên không cần làm nhiều

cầu và cống lớn Nhìn chung tình hình địa hình địa chất thuỷ văn có nhiều thuận lợi

cho việc đi tuyến sau này

Tháng 7, 8, 9, là những tháng có số ngày mưa, lượng mưa, lượng bốc hơi nhiều

nhất Độ ẩm của những tháng này cũng cao nhất trong năm

Tháng 12, 1, 2 , 3 là những tháng có số ngày mưa, lượng mưa, lượng bốc hơi, ít

nhất độ ẩm của những tháng này cũng thấp nhất trong năm

Bảng 1 : Hướng gió và tần suất gió

14.79T

B

Ð

N

1.37

Bảng 2 : NHIỆT ĐỘ - ĐỘ ẨM – LƯỢNG BỐC HƠI – LƯỢNG MƯA :

BIỂU ĐỒ ĐỘ ẨM

BIỂU ĐỒ MƯA HÀNG NĂM

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

%

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 50

100 150 200

mm

250 300

BIỂU ĐỒ LƯỢNG NƯỚC BỐC HƠI

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 20

40 60 80 100 120 140 160 180 200 mm 220

CHƯƠNG II

XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT VÀ TIÊU

CHUẨN KỸ THUẬT CỦA ĐƯỜNG

I CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ

+ Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô: TCVN 4054 – 05

+ Quy trình tính toán đặc trưng dòng chảy lũ: 22TCN 220 – 95

+ Tiêu chuẩn thiết kế áo đường mềm: 22TCN 211 - 06

II CẤP HẠNG KỸ THUẬT CỦA ĐƯỜNG

II.1 Dự báo lưu lượng vận tải

 Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và các số liệu ban đầu :

- Bình đồ địa hình tỉ lệ 1 : 10000

- Cao độ điểm A = 30 m

- Cao độ điểm B = 64.79 m

- Độ chênh cao giữa các đường đồng mức Δh = 5m

- Lưu lượng xe thiết kế ở năm thứ 15 là: N15 = 4100 (xcqđ/nđ)

- Theo số liệu điều tra và dự báo về lưu lượng xe ôtô trong tương lai

 Thành phần dòng xe gồm

 Xe con (M-21): 25%

 Xe tải nhẹ (Gaz – 51A): 40%

 Xe tải vừa (Zil – 130): 28%

 Lưu lượng xe thiết kế (năm 15): N15N o*(1q)T1 => N15= 4100 (xcqđ/nđ)

 Lưu lượng xe tính toán ở năm đầu xuất phát

Từ công thức: N15N o*(1q)t1 => 15 1

)1(  

 N0: là lưu lượng xe ở năm đầu khai thác

 N15: là lưu lượng xe ở năm khai thác thứ 15

 q : là mức tăng trưởng xe hàng năm

 t : là số năm khai thác được chọn tùy vào hạng mục của công trình (t=15 năm)

=> 151

)06,01(

 Xe con: Nxe con = 0,25*1813 = 453 (xe)

 Xe tải nhẹ: Ntải nhẹ = 0,4*1813 = 725 (xe)

 Xe tải trung: Ntải trung = 0,28*1813 = 508 (xe)

 Xe tải nặng: Ntải nặng = 0,07*1813 = 127 (xe)

II.2 Cấp hạng kỹ thuật của đường:

- Theo điều 3.4.2 của TCVN4054 – 05 việc phân cấp kỹ thuật dựa trên chức năng và

lưu lượng thiết kế của tuyến đường trong mạng lưới đường ta chọn:

Với: 3000 < N15 = 4100 < 6000 (xcqđ/ngđ)

- Chọn cấp thiết kế của tuyến đường là: cấp III

- Địa hình: (địa hình miền núi)

II.3 Tốc độ thiết kế:

- Tốc độ thiết kế là tốc độ được dùng để tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của

đường trong trường hợp khó khăn Tốc độ này khác với tốc độ cho phép lưu hành trên

đường của cơ quan quản lý đường tốc độ lưu hành cho phép, phụ thuộc tình trạng

thực tế của đường (khí hậu, thời tiết, tình trạng đường, điều kiện giao thông… )

- Theo điều 3.5.2TCVN4054 – 05 tốc độ thiết kế các cấp đường dựa theo điều kiện địa

hình, được quy định trong bảng 4 Với địa hình vùng núi, Đường cấp III Ta chọn tốc

độ thiết kế của tuyến đường là Vtk = 60km/h

III CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA ĐƯỜNG:

III.1 Quy mô mặt cắt ngang:

- Tùy theo cấp thiết kế của đường và tốc độ thiết kế, việc bố trí các bộ phận về mặt cắt

ngang của đường phải tuôn thủ các giải pháp tổ chức giao thông quy định ở (bảng 5)

mục 4.1.1 của TCVN4054 – 05

- Chiều rộng tối thiểu các yếu tố trên mặt cắt ngang đường được quy định tùy thuộc cấp

thiết kế của đường như quy định ở (bảng 7) áp dụng cho địa hình vùng núi

1,0 (Gia cố 0.5m)

1,5 (Gia cố 1m)

1,25

Chiều rộng của nền đường, m

III.2 khả năng thông xe và xác định số làn xe cần thiết trên đường:

a Khả năng thông xe:

- Khả năng thông xe của đường là số đơn vị phương tiện giao thông lớn nhất có thể

chạy qua một mặt cắt của đường trong một đơn vị thời gian khi xe chạy liên tục

- Khả năng thông xe của đường phụ thuộc vào khả năng thông xe của mỗi làn xe Khả

năng thông xe của mỗi làn xe lại phụ thuộc vào vận tốc và chế độ chạy xe, cho nên

muốn xác định khả năng thông xe của một tuyến đường thì trước hết phải xác định

khả năng thông xe của một làn xe

- Để xác định khả năng thông xe lí thuyết của một làn xe thì căn cứ vào sơ đồ giả thiết

các xe phải xét đến vấn đề an toàn Các xe chạy nối đuôi nhau có cùng một tốc đọ và

xe nọ cách xe kia một khoảng không đổi, đủ để xe trước đứng lại thì xe sau có thể

hãm lại an toàn mà không đụng vào xe trước

- Khoảng cách tối thiểu giữa hai xe ô tô chạy trên đoạn đường bằng khi hãm tất cả các

bánh xe như sau:

Lo = lx + Vtk*t + Sh + lk

Trong đó:

 t: thời gian phản ứng của người lái xe (t = 1s)

 lx: chiều dài xe (với xe 4T lấy lo = 12m)

5.0

*81.9

*2

60

*2

= 34 m

Lo = 12 + 16.67*1 + 34 + 5 = 67.67 m Khả năng thông xe lý thuyết của một làn xe là:

65.88667

.67

60

*1000

*1000

Theo kinh nghiệm quan sát khả năng thông xe trong một giờ chỉ bằng 0.3 – 0.5 khả

năng thông xe lý thuyết

Vậy khả năng thông xe thực tế là: Ntt = 0.5*886.65 = 443 (xe/giờ)

Lưu lượng xe thiết kế ở giờ cao điểm là:

Ncđ giờ = 0.12*Ntb năm = 0.12*4100 = 492 (xe/giờ)

- Phần xe chạy gồm một số nguyên các làn xe Con số này nên là số chẵn , trừ trường

hợp hai chiều xe có lưu lượng chênh lệch đáng kể hoặc có tổ chức giao thông đặc biệt

- Số làn xe trên mặt cắt ngang được xác định tùy thuộc cấp đường như ở (bảng 7) đồng

thời phải được kiểm tra theo công thức sau:

lth

cdgio lx

N Z

N n

*

 Trong đó:

 nlx: là số làn xe yêu cầu, được lấy tròn theo điều 4.2.1 TCVN 4054 - 05;

 Ncđgiờ: là lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm, theo điều 3.3.3 TCVN4054 - 05;

- Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm (Ncđgiờ) có thứ nguyên (xcqđ/h)

- Ncđgiờ có thể tính bằng cách:

 Khi có thống kê, suy từ Ntbnđ bằng các hệ số không đều theo thời gian;

 Khi có đủ thống kê lượng xe giờ trong 1 năm, lấy lưu lượng giờ cao điểm thứ 30 của năm thống kê;

 Khi không có nghiên cứu đặc biệt dùng Ngcđ = (0,10 ÷ 1,12)Ntbnđ

- Chọn: Ncđgiờ = 0,12 * Ntbnđ = 0,12 * 4100 = 492 (xcqđ/h)

 Nlth : là năng lực thông hành thực tế, khi không có nghiên cứu, tính toán,có thể lấy

Như sau;

- Khi có giải phân cách giữa phần xe chạy trái chiều và có giải phân cách bên để

phân cách ô tô với xe thô sơ: 1800 xcqđ/h/làn;

- Khi có giải phân cách giữa phần xe chạy trái chiều và không có giải phân cách

bên để phân cách ô tô với xe thô sơ: 1500 xcqđ/h/làn;

- Khi không có giải phân cách trái triều và ô tô chạy chung với xe thô sơ: 1000

N Z

N n

*



639.01000

*77,0

III.3 Chiều rộng phần xe chạy và lề đường:

a Tính toán theo 3 sơ đồ xếp xe chạy trên mặt cắt ngang với tốc độ tính toán

 y: khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến

mép phần xe chạy: y = 0,5 + 0,055V

 V: vận tốc xe chạy với điều kiện bình

thường: xe tải = 60Km/h, xe con = 80Km/h

 Trường hợp 1: 2 xe tải chạy ngược chiều;

2

95 , 1 5 , 2

2

 Bề rộng phần xe chạy : Bpxc = B1+ B2 = 3,825 + 3,825 = 7,65 (m);

 Trường hợp 2: xe tải và xe con chạy ngược chiều;

- Tính với xe con và xe tải nặng (M-200);

- Theo trường hợp trên B1 = 3,825m

 Theo điều 4.1.2 TCVN 4054-2005, Đường

cấp III, miền núi, tốc độ thiết kế 60km/h

chiều rộng tối thiểu các bộ phận trên mặt cắt

ngang như sau:

 Bề rộng tối thiểu các bộ phận trên mặt cắt ngang: (cho địa hình miền núi)

- Là quãng đường cần cho người lái xe ô tô kịp phản ứng trước trướng ngại vật, hãm

phanh và dừng lai trước trướng ngại vật một khoảng cách an toàn;

V

l pu  

 L0: là cự ly an toàn gữa 2 xe: l0= (5m -> 10m)

 Sh: là chiều dài hãm phanh xe

)(254

*2,16,3

60

*2,16,3

*2,16,3

m m

)0,07,0(254

60

*2,16,3

b Tầm nhìn 2 chiều:

- Là tầm nhìn để 2 xe chạy ngược chiều ở cùng 1 làn kịp thời phản ứng,hãm phanh,và

dừng lại ở một khoảng cách an toàn;

S2

Công thức: S2= lpu1+Sh1+ l0+Sh2+ lpu2 = 2lpu1+ 2Sh1+ l0 (2 xe chạy cùng vận tốc);

 Lpu : là đoạn phản ứng tâm lý với t = 1s

6 3

V

l pu  

 L0: là cự ly an toàn gữa 2 xe: l0= (5m -> 10m)

 Sh: là chiều dài hãm phanh xe

)(254

127

*

*8,

V k V

7,0

*60

*2,18,1

60

2 2 2

127

*

*8,

V k V

3,0

*60

*2,18,1

60

2 2 2

- Là quãng đường để xe sau xin đường, tăng tốc vượt qua xe trước đã giảm tốc thời

gian vượt xe gồm 2 giai đoạn: xe 1 chạy trên làn trái chiều bắt kịp xe 2 và xe 1 vượt

xong trở về làn xe mình trước khi đụng phải xe 3 trên làn trái chiều chạy tới

V V

kV V

* 254 6 ,

3 1 1

2

4

)105()3060(127

606

,3

60

*254

60

*2,16,3

d Đảm bảo tầm nhìn xe chạy vào ban đêm:

- Bán kính R nhỏ nhất để đảm bảo tầm nhìn vào ban đêm phụ thuộc vào góc phát sáng α

theo phương ngang của đèn pha ô tô Thông thường với các đèn pha hiện đại thì α = 2o

 R : là bán kính nhỏ nhất đảm bảo tầm nhìn ban đêm

 S : là tầm nhìn ban đêm của người lái xe phụ thuộc vào góc phát sáng theo phương ngang của đèn pha ô tô (α = 2o)

S = Stt = 75 m (chiều dài tầm nhìn trước trướng ngại vật)

III.5 Độ dốc ngang mặt đường và lề đường:

- Độ dốc ngang mặt đường nhằm đảm bảo thoát nước nhanh cho mặt đường nên nó

không được quá nhỏ, tuy nhiên cũng không được quá lớn để tránh cho xe khỏi bị trượt

ngang Ngoài ra nó còn đảm bảo an toàn khi xe chạy trên đường cong

- Độ dốc ngang mặt đường phụ thuộc vào loại kết cấu mặt đường

- Độ dốc ngang lề đường thường chọn lớn hơn độ dốc ngang mặt đường nhằm đảm bảo

cho việc thoát nước được thuận tiện và nhanh chóng

- Căn cứ vào yêu cầu thiết kế tuyến chọn lớp mặt là lớp bêtông nhựa nên theo quy trình

với vận tốc thiết kế Vtk = 60 km/h TCVN 4054 – 05 (bảng 9) ta chọn:

in = 2.0 % : độ dốc ngang mặt đường

igc = 2.0% : độ dốc ngang lề đường có gia cố

ikgc = 6% : độ dốc lề đường không gia cố

IV XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ TRÊN MẶT CẮT DỌC

IV.1 Tính toán độ dốc dọc:

 Điều kiện sức kéo lớn hơn tổng sức cản: D ≥ f ± id => idmax ≤ D – f

 Điều kiện sức kéo nhỏ hơn tổng sức bám: k w f i d

G

p G

=>idmax ≤ D’- f

Độ dốc lớn nhất là trị số bé nhất trong 2 trị số tính toán theo 2 điều kiện trên;

a Tính toán độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo lớn hơn sức cản:

idmax ≤ D – f Trong đó:

 idmax : là độ dốc dọc lớn nhất của tuyến đường

 f : là hệ số cản lăn, với V > 50 Km/h, thì f được xác định theo công thức thực

ngiệm sau f = fo[1+4,5*10-5*V2)] với fo = 0,02 (loại mặt đường BTN ở trạng thái bình thường),

Tải trung (Zil 130)

Tải nặng (Maz 200)

b Tính toán độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo nhỏ hơn sức bám:

- Để đảm bảo xe lên dốc mà bánh xe không bị trượt hay bị quay tại chỗ ta phải xác định

G

P G

 φ : là hệ số bám giữa lốp xe và mặt đường, khi tính toán theo điều kiện sức bám

thường chọn trạng thái mặt đường bất lợi ta chọn: φ = 0.3

 Gk : trọng lượng của trục chủ động (xe tải trung)

Với xe con: Gk= (0,5÷0,55)*G Với xe tải: Gk = (0,65÷0,7)*G

 G : là trọng lượng của toàn xe (xe tải trung)

 Pw : sức cản của không khí

13

*

*F V2K

P w

 F : là diện tích cản gió của xe F = 0,8*B*H đối với xe con, F = 0,9*B*H đối

với xe tải

 K : hệ số sức cản không khí

 Đối với xe con: K = 0,015÷0,034 (tương ứng với F = 1,6 ÷ 2,6m2)

 Đối với xe tải: K = 0,06÷0,066 (tương ứng F = 0,3 ÷ 5,5m2)

- Các thông số B, H, G, Gk: của các loại xe được cho trong bảng các thông số kỹ thuật

của các loại xe (xem trong phụ lục 1.1.1)

Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 2-3:

- Như vậy trong mọi trường hợp ta luôn có ib

max > imax nên chọn độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện về sức kéo ib

max Theo TCVN4054-2005, với đường cấp III, địa hình

miền núi thì: Độ dốc dọc tối đa i b

Đồng bằng

Miền núi

Đồng bằng

Miền núi

Đồng bằng

Miền núi

Đồng bằng

Miền núi

Độ dốc dọc

IV.2 Xác dịnh bán kính của đường đứng cong lồi:

- Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi được xác định từ điều kiện đảm bảo tầm

nhìn của người lái xe trên trắc dọc và được tính theo công thức

 2

2 1

2 min

S R



Khi 2 ô tô cùng loại gặp nhau ta có d1= d2= d = 1.2 m ; S = S2= 150 m

(tầm nhìn 2 chiều)

do đó:

d

S R

*8

2 2 min =

2,18

752 = 2343 (m)

 Kiến nghị chọn bán kinh đường cong lồi theo bảng 19 TCVN4054-2005 vận tốc thiết

a Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm được xác định từ điều kiện đảm bảo

không gây khó chịu đối với hành khách ngồi trên xe và vượt tải chịu được của lò xo ô

tô bởi lực ly tâm

Công thức:

5,6

602 min 

b Bán kính đường cong đứng lõm theo điều kiện tầm nhìn ban đêm:

- Về ban đêm pha đèn của ô tô chiếu được trong đường cong đứng lõm một chiều dài

nhỏ hơn so với trong đường thẳng do đó bán kính của đường cong đứng lõm được

tính theo công thức:

) sin

* (

2 1 min



S h

S R

p lom



Trong đó:

 hp : là chiều cao của pha đèn (hp= 1,2 m đối với xe con)

 α : là góc mở rộng của pha đèn (thường α = 2o =>Sin2o = )

 S1: là chiều dài tầm nhìn 1 chiều (S1 = 75 m)



)2

*752,1(

*2

752

min

o lom

Sin

R



 Kiến nghị chọn bán kính đường cong đứng lõm lấy theo bảng 19 TCVN 4054-05

 Bán kính tối thiểu giới hạn: Rmin

gh = 1000 m

 Bán kính tối thiểu thông thường: Rmin

tt = 1500 m

IV.4 Độ dốc dọc tối thiểu

- Trong đường đào độ dốc dọc tối thiểu là 0.05 ‰ (khi khó khăn là 0.03‰ và đoạn dốc

này không kéo dài quá 50m)

c Chiều dài lớn nhất của đoạn dốc dọc

- Chiều dài đoạn có dốc dọc không được quá dài, và thường được lấy theo (bảng 16)

mục 5.7.5 TCVN 4054 – 05 (khi vượt quá quy định trong bảng 16 thì phải có các đoạn

chêm dốc 2.5% và có chiều dài đủ để bố trí đường cong đứng)

d Chiều dài tối thiểu đoạn đổi dốc

- Chiều dài tối thiểu đoạn đổi dốc phải đủ để bố trí đường cong đứng và không nhỏ hơn

các quy định ở (bảng 17)

V THIẾT KẾ CÁC YẾU TỐ TRÊN BÌNH ĐỒ

V.1 Bán kính đường cong nằm giới hạn

a Khi dùng bán kính tối thiểu giới hạn thì: isc = 8%

- Bán kính đường cong nằm giới hạn dược xác định theo công thức

Công thức:

) (

127 max

2 )

min(

sc

gh nam

i

V R





Trong đó:

602

) min(





gh nam

b Khi dùng bán kính tối thiểu thông thường thì: isc = 4%

Công thức:

) (

127

2 )

min(

sctt

tt nam

i

V R





Trong đó:

 V: là vận tốc thiết kế V = 60 km/h

 itt = 4%

 µ = 0,15

)04,015,0(127

602

) min(





tt nam

c Khi dùng bán kính tối thiểu không siêu cao: isc = in = 2%

Công thức:

) ( 127

2 )

min(

ksc

ksc nam

i

V R





Trong đó:

 V: là vận tốc thiết kế V = 60 km/h

 iksc = in = 2%

 µ = 0,15

)02,015,0(127

602

) min(





ksc nam

 Kiến nghị chọn bán kính đường cong nằm theo điều 5.3 TCVN4054-2005

đường cấp III, miền núi với vận tốc thiết kế 60 km/h

 R min(gh) = 125 m

 R min(tt) = 250 m

 R min(ksc) = 1500 m

V.2 Tính toán siêu cao và độ dốc siêu cao:

- siêu cao là cấu tạo đặc biệt trong các đường cong có bán kính nhỏ, phần đường phía

lưng đường cong được nâng cao để mặt đường có độ dốc ngang một mái nghiêng về

phía bụng đường cong đảm bảo xe chạy an toàn, êm thuận

- Độ dốc siêu cao có thể tính theo công thức:  

R

V

i sc

*127

2

Trong đó:

 V : vận tốc thiết kế V = 60 km/h

 R: bán kính đường cong nằm thông thường R = 250 m

 µ: hệ số lực ngang tính toán (µ = 0,1 trường hợp bình thường, µ = 0,15 trong

trường hợp khó khăn Theo quy phạm Chọn µ = 0,15

250

*127

 Kiến nghị chọn i sc theo điều TCVN4054-2005: chọn i sc = (2% ÷ 4%)

V.3 Bố trí siêu cao trong đường cong:

- Chọn phương pháp nâng siêu cao là phương pháp quay quanh tim đường ta có:

Chiều dài đoạn nối siêu cao:

f

n sc sc

i

i i b L

2

)( 

Trong đó:

*2

)02,004,0(

*2

02,0

*6

= 6 m

) ( 1 2

*6

L

i b

V.4 tính toán và bố trí đường cong chuyển tiếp:

- Theo quy trình quy định với các đường có Vtt ≥ 60 km/h thì phải bố trí đường cong

chuyển tiếp (ĐCCT)

- Với độ tăng của gia tốc ly tâm theo thời gian được lấy theo TCVN là: I = 0,5 m/s2 ta

có công thức đẻ tính toán chiều dài tối thiểu của đường cong chuyển tiếp:

R

V

L ct

5,23

3

Trong đó:

 V: là vận tốc thiết kế (V = 60 km/h)

 R: là bán kính tối thiểu thông thường (R = 250 m )

250

*5,23

1

*



R P

- Chiều dài cung tròng:

 T: là chiều dài tiếp tuyến

 P: chiều dài phân cự

 Chiều dài cung tròn

 R: là bán kính

 α : là góc ngoặt của đường cong trên bình đồ:

 các kết quả tính toán được thể hiện trong bảng;(phụ thuộc góc ngoặt α của tuyến)

- tính toán và cắm đường cong chuyển tiếp:

- xác định thông số A

A = A R*L ct

Trong đó:

 R: là bán kính

 Lct: là chiều dài bố trí đường cong chuyển tiếp

- Tính góc kẹp φo và kiểm tra điều kiện bố trí đường cong chuyển tiếp α ≥ 2*φo nếu

không thỏa mãn điều kiện thì phải tăng bán kính R hoặc giảm Lct:

- Xác định tọa độ của điểm cuối ĐCCT (Xo , Yo).và xác định các chuyển dịch

2 sin

o

L R

x

) cos 1

o R y

- Xác định chiều dài phần còn lại của đường cong tròn Ko ứng với góc αosau khi bố trí

đường cong chuyển tiếp o o

o

R k

5

A

S A

S S

4224336

11 6

7 2

3 3

S A

S S Y

- Sau đó dựa vào tọa độ này cắm nhánh 1 của ĐCCT

- Tính và cắm nhánh thứ 2 của ĐCCT tương tự như nhánh 1

- Tính và cắm đường cong tròn còn lại Ko

V.5 Tính toán mở rộng phần xe chạy trong đường cong nằm:

a Tính toán độ mở rộng:

- Để đảm bảo điều kiện xe chạy trên đường cong tương đương như trên đường thẳng, ở

những đường cong có bán kính nhỏ cần Phải mở rộng phần xe chạy

- Độ mở rộng mặt đường E cho đường có 2 làn xe được tính gần đúng theo công thức:

R

V R

b Nối tiếp các đường cong cùng chiều trên bình đồ:

- Giữa 2 đường cong cùng chiều có thể nối trực tiếp với nhau hoặc giữa chúng có một

đoạn thẳng chêm tùy theo từng trường hợp cụ thể

- Khi 2 đường cong có siêu cao thì đoạn chêm phải đủ chiều dài để bố trí 2 nửa đường

cong chuyển tiếp

2

2

1 L L

- Khi đoạn chêm không thỏa mãn điều kiện trên thì có thể có một đoạn chuyển tiếp siêu

cao, đoạn này bố trí trên đường cong có bán kính lớn

- Đoạn mặt cắt ngang 2 mái chêm giữa đường cong có thể bố trí một mái nếu ngắn để

tránh cho xe phải thay đổi lực ngang nhiều quá

- Để bố trí đường cong chuyển tiếp thì chiều dài đoạn chêm không nhỏ hơn 2V (m) với

V : là tốc độ tính toán

 Lchenhcung chiêu = Max(Lctmin , 2V) = Max(36,77 ; 2*60) = 120 m

 Vậy giữa 2 đường cong cùng chiều ta chọn: Lchêm = 120 m

c Nối tiếp các đường cong ngược chiều trên bình đồ:

- Khi 2 đường cong có siêu cao thì yêu cầu tối thiểu là có 1 đoạn chêm, chiều dài tối

thiểu đoạn chêm lớn hơn tổng 2 nửa đường cong chuyể tiếp

- Giữa 2 đường cong tròn ngược chiều phải đảm bảo đoạn chêm phải đủ dài đẻ có thể

bố trí 2 đoạn ĐCCT hoặc 2 đoạn nối siêu cao Tức là

2

2

1 L L

BẢNG TỔNG HỢP KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT

6 Chiều dài đoạn chêm :

CHƯƠNG III

THIẾT KẾ CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN

TRÊN BÌNH ĐỒ

I NHỮNG CĂN CỨ ĐỂ XÁC ĐỊNH BÌNH ĐỒ

 Để vạch được tuyến trên bình đồ cần phải dựa vào các căn cứ sau:

- Tình hình địa hình, địa mạo, địa chất thuỷ văn….của khu vực tuyến

- Bản đồ địa hình tỉ lệ 1/10000 vùng đồi núi, chênh cao giữa 2 đường đồng mức là 5m,

- Cấp hạng kỹ thuật của đường là: đường cấp III, Vtk = 60 km/h

- Nhu cầu phát triển kinh tế trong tương lai của vung tuyến đi qua

 Tuy nhiên, trong thực tế nếu chọn tuyến mà chỉ kẻ qua các điểm khống chế sẽ gặp

nhiều trở ngại về địa hình, địa mạo, địa chất thuỷ văn, không có lợi về mặt kinh tế kỹ

thuật Do đó cần phải tránh các chướng ngại vật, mặc dầu tuyến có thể dài ra Như

vậy, để vạch tuyến phải xác định các điểm khống chế

II XÁC ĐỊNH ĐIỂM KHỐNG CHẾ, ĐIỂM CƠ SỞ CỦA TUYẾN:

 Khi chọn tuyến đi qua 2 điểm đã chọn cần phải xác định các điểm khống chế giữa

chúng, các điểm khống chế là là các điểm mà ở đó cao độ mép nền đường đã được xác

định

 Các điểm khống chế có loại đã được xác định chính xác chẳng hạn cao độ nền

đường ở nơi giao nhau cùng mức với đường sắt, đường ô tô các điểm đầu và cuốivới

đường hiện có

 Nối cao độ các điểm khống chế đó với nhau ta xác định được tuyến đường chim bay

giữa các điểm khống chế Từ các điểm khống chế cần xác định các điểm cơ sở để

tuyến đi qua đảm bảo các yêu cầu về kinh tế kĩ thuật Các điểm cơ sở đó là các điểm

vượt suối, vượt đèo…

 Dựa trên bản đồ địa hình, ta có thể xác định được điểm đầu tuyến có cao độ 135 m,

điểm cuối tuyến có cao độ 42.5 m cjiều dài giữa hai điểm A – B tính theo đương chim

bay là 7472 m độ chênh cao giữa hai điểm đầu và cuối tuýen là 92.5 m

 Dựa vào các điểm khống chế đã xác định được, ta xác định các điểm cơ sở để vạch

tuyến trên bản đồ

III NGUYÊN TẮC VẠCH TUYẾN TRÊN BẢN ĐỒ:

 Khi thiết kế tuyến trên bình đồ cần đảm bảo các nguyên tắc sau:

- Đảm bảo xe chạy êm thuận và an toàn

- Đảm bảo giá thành xây dựng tuyến là rẻ nhất và thuận tiện cho việc duy tu bảo dưỡng

trong quá trình khai thác

- Đảm bảo tốt các yêu cầu về kinh tế, kĩ thuật và quốc phòng

- Phải vạch tuyến sao cho công vận chuyển, thời gian vận chuyển hàng hoá và hành

khách là nhỏ nhất

 Dựa vào bình đồ và tiêu chuẩn cấp kĩ thuật là cấp 60 dã chọn của tuyến đường ta

vạch tất cả các án tuyến có thể đi qua Sau đó tiến hành so sánh sơ bộ loại dần các

phương án xấu hơn, cuối cùng chọn hai phương án tuyến để thiết kế sơ bộ, so sánh

chọn phương án

 Khi vạch tuyến dể đảm bảo độ dốc dọc cho phép thì chiều dài tuyến giữa hai đường

đồng mức phải thoả mãn bước compa:

Xác định chiều dài bước compa để vạch tuyến:

* 07 0

* 8 0

100

* 5

 Tuyến đường A – B thiết kế thuộc loại đường đồi núi cho phép độ dốc tối đa là 7 %,

độ dốc trên đường cong là 6.72 %, bán kính đường cong tối thiểu cho phép là 125 m

Để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, nhưng trong đó giá thành xây dựng là thấp nhất thì

tuyến cần phải đổi hướng nhiều lần tuy nhiên việc phóng tuyến và chọn bán kính R

cho đường cong thì sẽ làm giảm giá thành xây dựng và chi phí khai thác đường

 Nếu R lớn thì tốc độ xe chạy sẽ không bị ảnh hưởng, vấn đề an toàn và êm thuận

được nâng lên nhưng giá thành xây dựng lớn Do đó, việc xác định R phải phù hợp,

nghĩa là phải dựa vào địa hình cụ thểthì mới đảm bảo yêu cầu kinh tế ki thuật

 Các điểm chủ yếu của đương cong tròn bao gồm:

- Điểm tiếp đầu : TĐ

- Điểm tiếp cuối : TC

- Góc chuyển hướng :

- Bán kính đường cong : R

 Các yếu tố cơ bản của đường cong được tính theo công thức:

- Độ dài tiếp tuyến:

2

tg R

1 Cách xác định đường cong trên bình đồ:

- Xác định góc ngoặc α trên bình đồ bằng thước đo độ

- Chọn bán kính đường cong R

- Tính các yếu tố cơ bản của đường cong bằng các công thức trên: T, K, P…

- Từ đỉnh đường cong đo theo hai cánh tuyến một đoạn có độ dài bằng T ta xác định

điểm TĐ Làm tương tự ta cắm được tiếp tuyến cuối TC của đường cong

- Xác định đường phân giác của góc đỉnh TĐ, Đ, TC

- Từ tiếp đầu TĐ hoặc từ tiếp cuối TC dựng đường vuông góc cắt đương phân giác

tại O từ O mở khẩu độ compa với bán kính R xác định được đường cong tròn

Điểm P là giao điểm của cung tròn với đương phân giác

2 Cách xác định đường cong trên thực địa:

- Trên thực địa dùng máy kinh vĩ đặt tại đỉnh Đ kiểm tra góc ngoặt α

- Từ đỉnh Đ, quay máy ngắm về đỉnh trước, dùng thước thép đo theo hướng ngắm

một đoạn có chiều dài là T, xác định được tiếp đầu TĐ, cũng làm tương tự với đỉnh

kế tiếp xác định được tiếp cuối TC

- Từ đỉnh Đ, máy ngắm về đỉnh trước quay một góc (180o – α)/2 xác định được

hướng đường phân giác Trên đường đó dùng thước thép đo từ đỉnh Đ một đoạn P,

ta xác định được điểm P

- Các điểm chi tiết trên đường cong có thể xác định bằng phương pháp toạ độ vuông

góc, toạ độ cực hoặc bằng phương pháp dây cung kéo dài

BẢNG TÍNH CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG CONG

BẢNG CÁC YẾU TỐ CONG TRÊN BÌNH ĐỒ PA1

a

O

R

- Sau khi xác định được đường cong ta tiến hành lên đương đen của phương án

tuyến Để vẽ được đường đen ta phải xác định được các cọc trên tuyến về cự ly và

cao độ Tiến hành rải cọc trên tuyến bao gồm:

- Khoảng cách giữa các cọc trên đường thẳng được xác định bằng thước, muốn cắm

cọc trên đường cong ta làm theo các bước sau:

- Tiếp đầu của đường cong ta đặt một hệ toạ độ như hình vẽ, khoảng cách từ tiếp

đầu tới tới cọc là s Ta tính góc β theo công thức sau :

- Đối với những cọc địa hình để xác định được vị trí trên đường cong ta cần biết lý

trình của nó sau đó ta làm như sau :

- Sau khi đã có vị trí của các cọc, ta tiến hánh nội suy cao độ của các cọc dựa vào

các đường đồng mức trên bình đồ và tiến hành vẽ đường đen

- PHƯƠNG ÁN I : Tổng chiều dài là: 10572 m

- PHƯƠNG ÁN II : Tổng chiều dài là: 9492 m

- Dựa vào cách xác định cự ly giữa các cọc như trên ta sẽ xác định được cự ly giữa

các cọc (theo 2 phương án) và lập được các bảng tổng hợp sau

ß

CHƯƠNG IV

TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC

- Trên tuyến đường thì công thoát nước là một trong những công trình đóng vai trò rất

quan trọng, việc thoát nước tốt trên tuyến đường giúp đảm bảo cường độ cho nền

đường và mặt đường tránh gây sụt lở và sói lở gây hư hỏng cho tuyến đường

- Công trình thoát nước chịu ảnh hưởng trực tiếp các nguồn nước như : nước mưa, nước

ngấm, nước từ nơi khác đổ về…, vị trí của các công trình thoát nước là chỗ tuyến

đường cắt qua đường tụ thuỷ, tất cả các chỗ lõm trên đường đen đều phải đặt các công

trình thoát nước như : cầu, công, rãnh thoát nước…

- Sau khi vẽ được đường đen và điều chỉnh một số bất hợp lý ta tiến hành tính toán thuỷ

văn cầu cống, dựa vào bình đồ và cao độ đường đen ta nhận thấy phương án đã chọn

phải bố trí một số cống địa hình và cống cấu tạo

I NGUYÊN TẮC VÀ CÁC YÊU CẦU CẦN THIẾT :

- Công trình thoát nước nhằm đảm bảo tuyến được liên tục, tránh những bất lợi cho nền

đường

- Các công trình thoát nước trên tuyến:

 Rãnh dọc

 Cống : có nhiều loại cống như Cống tròn, cống vuông, cống vòm…Cống có

khẩu độ từ 0.5 – 6m tuỳ theo từng địa hình và lưu lượng

 Cầu : có cầu lớn, cầu nhỏ…

- Theo kinh ngiệm nếu lưu lượng nhỏ hơn 25 m3/s thì làm cống có lợi hơn làm cầu nếu

lưu lượng từ (25 m3/s →30 m3/s) thì phải so sánh kinh tế kỹ thuật giữa hai giải pháp

Còn khi lưu lượng > 30 m3/s thì phải làm cầu

- Để đảm bảo cho việc thoát nước rãnh thì phải bố trí cống cấu tạo Theo quy trình thiết

kế đường TCVN4054 – 05 chiều dài tối đa để bố trí một cống cấu tạo thoát nước qua

thiểu phải bằng chiều dày các lớp áo đường

Hmin ≥ Hđỉnh cống + háo đường

+ Nền đường phải cao hơn mực nước dâng trước cống một đoạn tối thiểu là 0.5 m

Hmin ≥ Hnước dâng + 0.5m + Khi hai bên cống có nước ngập thường xuyên thì cao độ “Đáy kết cấu áo đường “

phải cao hơn mực nước ngập thường xuyên là một khoảng cách Δh

Hmin ≥ Hnước ngập + Δh + háo đường (thời gian ngập ≥ 15 ngày)

Giá trị Δh (m) lấy theo bảng sau

Loại đất đắp nền đường Số ngày nước ngập trong 1 năm

Trên 20 ngày Dưới 20 ngày

+ Nên đặt cống vuông góc với tim đường để đảm bảo kinh tế và kỹ thuật, nên sử dụng

các cấu kiện bê tông đúc sẵn

+ Khẩu độ cống không được nhỏ hơn 0.75m với chiều dài không quá 15m để thuận

tiện cho việc duy tu sửa chữa

+ Thiết kế phải đơn giản để dễ thi công và cố gắng áp dụng các phương pháp thi công

cơ giới

II XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN :

- Theo quy trình tính toán dòng chảy lũ do mưa ở lưu vực nhỏ (22TCN 220 – 95)

Lưu lượng của dòng chảy lũ

Qp = Ap..1.Hp.F (m3/s) Trong đó :

 Qp : Lưu lượng dòng chảy lũ ứng với tầng suất thiết kế

 P = 4 % đối với cầu nhỏ và cống

 P = 1 % đối với cầu lớn và cầu trung

 Hp: Lượng mưa ngày (mm) ứng với tầng suất thiết kế p=4% lấy = 140 (lấy

vùng mưa là vùng (Cầu Đăng – Tây Ninh để tra)

 : Hệ số dòng chảy lũ, lấy tùy thuộc vào loại đất cấu tạo lưu vực có lượng mưa

ngày thiết kế ( Hp ) và diện tích lưu vực.xác định theo (bảng 2.1) 22TCN220 – 95.chon vùng đất cấp II để tính toán

 Ap: Mođun đỉnh lũ ứng với tầng suất thiết kế phụ thuộc vào địa mạo thủy văn

, thời gian tập trung dòng chảy trên sườn dốc s,vùng mưa,tra (bảng 2.3) 22TCN 220 – 95

 1: Hệ số xét đến sự chiết giảm lưu lượng đỉnh lũ do diện tích ao hồ, đầm lầy,

rừng cây Lấy 1 = 0.95

- Trình tự xác định Qp theo các công thức sau :

 Xác định mô đun đỉnh lũ (Ap) ứng với tần suất thiết kế là p = 4% Ngoài ra còn phụ thuộc vao địa mạo thuỷ văn (Фl) thời gian tập trung dòng chảy trên sườn dốc (ts) và vùng mưa (Cầu Đăng – Tây Ninh) là vùng XV

 Xác định thời gian tập trung nước ts theo bảng tra tuỳ thuộc vào địa mạo thuỷ văn của sườn dốc Фs

III TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ THUỶ VĂN :

b Tính toán các yếu tố thuỷ văn :

- Sau đây ta đưa ra các bước tính toán và các công thức ở dạng tổng quát.còn việc

tính toán cụ thể thì lập thành bảng EXCEL để cho gọn kết quả tính toán thể hiện

8.1

*1000

l L

F

 F1 : (Km2) : Diện tích lưu vực

 L = (Km) : Chiều dài dòng chính

 l = (Km) : tổng chiều dài các dòng nhánh, chỉ tính những dòng nhánh

có chiều dài: l > 0.75 B

với lưu vực 2 sườn B =F/2 * L với lưu vực 1 sườn thì B = F/L Đặc trưng địa mạo thuỷ văn của sườn dốc

4 0 3

0

6 0

)

* (

*

s

s s

H J

m

b



 Trong đó:

 ms : Thông số tập trung dòng chảy trên sườn dốc, phụ thuộc vào tình hình

bề mặt của sườn lưu vực lấy theo bảng 2.5 (22TCN22 – 95)

- Js : Là độ dốc của đường đáy sông trung bình quy ước đường này là đường

thẳng kẻ dọc sông sao cho các phần diện tích thừa thiếu khống chế bởi đường

thẳng và đường đáy sông bằng nhau:

100

* ) (

) (

2

1 2

2 1 1

L

h h l

h h l h

- Từ Фs : tra bảng (2-2) 22TCN220 – 95) suy ra xác định được thời gian nước

chảy trên sườn dốc τs :

- Đặc trưng địa mạo thuỷ văn của dòng sông :

 0 25 25

0 3 / 1

*

*

* 1000

p l

l l

H F

J m

 L (Km) : Chiều dài lòng sông chính

 φ, Hp, F : Như đã giải thích ở công thức trên

- Xác định theo (bảng 2.3) 22TCN 220 – 95, tuỳ thuộc vào vùng mưa, thời gian

tập trung dòng chảy trên sườn dốc (τs) và hệ số địa mạo lòng sông (Фl) đã xác

- Vậy : Q p = A p *φ*H p *F*δ 1

 Từ các thông số trên tính được các giá trị cần thiết, thay vào công thức tính lưu

lượng suy ra Q p các kết quả được lập theo bảng sau :

BẢNG KẾT QuẢ TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ THUỶ VĂN PA I:

Δl (Km)

b s (m)

Js (‰)

J l (‰)

Δl (Km)

b s (m)

Js (‰)

J l (‰)

11 Km7 + 200 9.867 80 16.0 0.067 3.23

12 Km8 + 200 13.07 100 16.2 0.079 7.52

13 Km8 + 700 10.2 95 11.6 0.059 1.38

14 Km9 + 950 10.54 125 11.5 0.061 1.47

IV TÍNH TOÁN KHẨU ĐỘ CỐNG:

- Trong thiết kế sơ bộ ta không tính toán chi tiết khẩu độ của cống theo phương pháp thử

dần mà ta tiến hành tra khẩu độ của cống từ lưu lượng tính toán được theo phụ luc 2

sách 22TCN 220-95 “tính toán đặc trưng dòng chảy lũ”

Ta chọn khẩu độ cống như sau: