THIẾT KẾ, BỐ TRÍ CONG NẰM SIÊU CAO VÀ ĐOẠN NỐI SIÊU CAO, CHIỀU DAI ĐƯỜNG CONG CHUYỂN THIẾP TRÊN BÌNH ĐỒ .... CÁC TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CỦA TUYẾN Xát định độ dốc dọc lớn nhất cho phép i m
CẤP HẠNG KỸ THUẬT CỦA TUYẾN ĐƯỜNG
CÁC QUY PHẠM , SỐ LIỆU ĐÃ KHẢO SÁT CỦA TUYẾN
Các quy phạm áp dụng
- Tiêu chuẩn thiết kế đường đô thị TCVN 104:2007
- Điều lề báo hiệu đường ô tô 22TCN 327-01Z
- Tiêu chuẩn áo đường mềm 22TCN 211-06
- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 41:2019/BGTVT
Cấp hạng kỹ thuật và vận tốc thiết kế
Lưu lượng xe thiết kế là số xe quy đổi thông qua một mặt cắt trong một đơn vị thời gian, ở năm tương lai
Xe quy đổi thông thường được hiểu là xe con (xcqđ), với hệ số quy đổi các loại xe sang xe con được tham khảo từ bảng 2 Trong những trường hợp đặc biệt, nếu xe được thiết kế chuyên dụng cho một mục đích cụ thể, thì nó sẽ được coi là một loại xe chuyên dụng.
Năm tương lai đánh dấu thời hạn cuối cùng để tính toán việc khai thác đường Trong thiết kế đường đô thị, thời hạn này được xác định dựa trên loại đường.
- 20 năm đối với đường cao tốc, đường phố chính đô thị
- 15 năm đối với các loại đường khác được làm mới và mọi loại đường nâng cấp cải tạo trong đô thị
- Từ 3 đến 5 năm đối với các nội dung tổ chức giao thông và sửa chữa đường
Với địa hình là đồng bằng Chọn loại đường chọn là đường phố gom Căn cứ vào lưu lượng xe chạy trên tuyến ở năm tương lai
- Lưu lượng xe : N50(xhh/ng.đêm)
Trọng lượng trục Loại cụm bánh
Số trục sau Trục trước Trục sau Trục trước Trục sau
Bảng hệ sốquy đổi các loại xe ra xe con quy đổi
Lo ạ i xe T ốc độ thi ế t k ế , km/h
Xe tải 2 trục và xe buýt dưới 25 chỗ
Xe tải có từ 3 trục trở lên và xe buýt lớn
Xe kéo moóc và xe buýt có khớp nối
1 Trường hợp sử dụng làn chuyên dụng, đường chuyên dụng (xe buýt, xe tải, xe đạp ) thì không cần quy đổi
2 Không khuyến khích tổ chức xe đạp chạy chung làn với xe ôtô trên các đường có tốc độ thiết kế 60 km/h
Quy đổi từ xe các loại sang xe con địa hình đồng bằng và đồi năm hiện tại
STT Loại xe Thành phần (%) Số xe Hệ số quy đổi
Xe con quy đổi/ng.đ
Lưu lượng xe con quy đổi năm hiện tại :
Lưu lượng xe con quy đổi năm tương lai :
Hệ số tăng xe hằng năm : q=7%
T (năm) – Liên quan đến các loại đường được làm mới, cũng như các loại đường nâng cấp và cải tạo trong đô thị, không bao gồm đường cao tốc và đường phố chính trong khu vực đô thị.
Căn cứ vào chức năng của đường, điều kiện địa hình đặt tuyến và lưu lượng xe thiết kế, dựa vào bảng 4, bảng 6, bảng 7 TCVN 104:2007
+ Cấp kỹ thuật là cấp 60
+ Vận tốc thiết kế: V tk `Km/h.
XÁT ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MẶT CẮT NGANG
Mặt cắt ngang đường đô thị bao gồm nhiều thành phần như phần xe chạy, hè đường, lề đường, phần phân cách, phần trồng cây và các làn xe phụ Trong đó, phần xe chạy và lề đường là hai bộ phận thiết yếu không thể thiếu.
Việc lựa chọn hình khối và quy mô mặt cắt ngang cần phải dựa vào loại đường phố và chức năng của nó, đồng thời xem xét các điều kiện xây dựng, tự nhiên, kiến trúc cảnh quan đô thị và giải pháp xây dựng theo từng giai đoạn Đặc biệt, cần chú trọng đến an toàn giao thông và nguyên tắc kết nối mạng lưới đường.
Là phần mặt đường dành cho các phương tiện đi lại bao gồm các làn xe cơ bản và các làn xe phụ (nếu có)
Các làn xe có thể được sắp xếp chung trên một dải hoặc tách riêng trên các dải khác nhau, tùy thuộc vào tổ chức giao thông sử dụng chung hay riêng.
Số làn xe trên mặt cắt ngang là số nguyên và được xác định theo loại đường đã được quy hoạch Số làn xe cơ bản được tính toán dựa trên công thức: \$ yc \cdot lx \cdot tt \cdot n \cdot N \$.
+n lx : số làn xe yêu cầu
+N yc : lưu lượng xe thiết kế theo giờ ở năm tính toán, N yc 666.23 (xcqd / )h
+Z : hệ số sử dụng khả năng thông hành (KNTH), chon Z= 0.8 theo TCXDVN 104:2007 ( bảng 7) với đường phố gom có vận tốc thiết kế V= 60km/h
+Ptt : khả năng thông hành tính toán của một làn xe
+P tt 0.7 ~ 0.9 P LN (theo điều 5.4.1 TCXDVN 104:2007)
+Chọn : P tt 0.8 P LN 0.8 2800 2240 xcqd h lan /
Với : P LN (00 (xcqđ/h.lan) theo TCXDVN 104 – 2007 ( bảng 3) ứng với đường hai làn, hai chiều
Theo TCXDVN 104 – 2007 ( bảng 10) ứng với đường phố gom, vận tốc thiết kế V tk ` km/h ta chọn :
Bề rộng phần xe chạy:
Dựa vào thành phần dòng xe phức tạp, để xem xét sự tăng trưởng kinh tế và việc nâng cấp mở rộng trong tương lai, kiến nghị chọn bề rộng mỗi làn xe hỗn hợp là 5.5 m, không có dải phân cách giữa.
Vậy bề rộng phần xe chạy kiến nghị chọn : 11 m ( 5.5 m mỗi làn- làn hỗn hợp )
Hè đường được xác định từ mép ngoài bó vỉa đến chỉ giới đường đỏ, trong đó phần quan trọng nhất bao gồm hè đi bộ và bó vỉa.
Theo TCXDVN 104:2007 (Bảng 15) đối với đường phố khu vực, có điều kiện xây dựng loại
I, thì bề rộng hè đường là 5.0 (m)
=> Chọn bề rộng hè đường là 5.0(m)
B: bề rộng nền đường (m) bxc: Bề rộng phần xe chạy (m) b xc 5.5 2 11 m bhè: Bề rộng hè (m) b he 5 m
Bề rộng kết cấu áo đường
Bề rộng kết cấu áo đường : 11 (m)
Bảng 2.2.6: Các yếu tố trên mặt cắt ngang
Cấp TK VTK, km/h Nlx, làn B1làn, m BPXC, m Blề, m Bnền, m Bhè
Trắc ngang điển hình tuyến
CÁC TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
Xát định độ dốc dọc lớn nhất cho phép i max :
* idmax được xác định từ 2 điều kiện sau:
+ Sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường (điều kiện kéo)
Sức kéo của xe phải nhỏ hơn sức bám giữa lốp xe và mặt đường để đảm bảo điều kiện bám, giúp xe có thể chuyển động an toàn Độ dốc dọc tối đa có thể tham khảo trong bảng 24 của TCXDVN 104:2007.
Tốc độ thiết kế, km/h 100 80 70 60 50 40 30 20 Độ dốc dọc tối đa, % 4 5 5 6 6 7 8 9
Theo điều kiện sức kéo lớn hơn tông sức cản của đường
Sức kéo (Pa) phải lớn hơn tổng sức cản của đường
- Khi xe chuyển động thì xe chịu các lực cản gồm:
Lực cản lăn (P f ), lực cản không khí (P w ), lực cản quán tính (P j ), và lực cản leo dốc (Pi),
Pa Pf + Pw + Pj + Pi Đặt : D D là nhân tố động lực của xe, tra biểu đồ (Là sức kéo trên một đơn vị trọng lượng của xe D
- Khi xe chạy với vận tốc không đổi thì:
D = f i id = D - f f : là hệ số sức cản lăn của mặt đường:
V: Tốc độ tính toán f0 : Hệ số sức cản lăn khi xe chạy với vận tốc 60 km/h
Dự kiến mặt đường sau này thiết kế có thể dùng là Bê tông nhựa, trong điều kiện khô, sạch:
Vậy idmax =D - fv Độ dốc dọc thiết kế lớn nhất theo điều kiện này được tính theo bảng sau
Bảng tính độ dốc dọc thiết kế lớn nhất từng loại xe
Loại xe V (km/h) D f id max
MOSCOVIT(xe con) 60 0.08 0.02 6 ГA3-53 (xe tải nhẹ) 60 0.036 0.02 1.6
Nhận xét: ta chọn i max keo =6 % a w
Để đảm bảo bánh xe không quay tại chỗ khi leo dốc trong điều kiện bất lợi nhất, sức kéo của xe phải nhỏ hơn sức bám giữa lớp xe và mặt đường Điều kiện cần để xe chuyển động được thể hiện qua công thức: \$F_{max} \leq D - f\$
Hệ số sức cản lăn (f) phụ thuộc vào loại mặt đường và tốc độ thiết kế Khi tốc độ xe chạy (Vtk) nhỏ hơn hoặc bằng 60 km/h, hệ số này ít thay đổi và chủ yếu phụ thuộc vào loại và tình trạng mặt đường, với giá trị f khoảng 0.02.
+ D max bam : Nhân tố động lực lớn nhất của xe thiết kế, phụ thuộc vào tốc độ tính toán và loại xe max w bam d
- Φd=0.5: hệ số bám của lốp xe và mặt đường theo phương dọc, phụ thuộc vào tình trạng áo đường và cấu tạo bề mặt lốp xe
( ví dụ với xe tải trung 2 trục)
BẢNG TRỌNG LƯỢNG XE G (kg)
Loại xe Trọng lượng trục Pi (kN) G trucsau (kG) G (kG)
Xe con 7,92 11,88 1188 1980 tải nhẹ (2tr) 15,60 25,31 2531 4091 tải trung (2tr) 38,28 63,66 6366 10194 tải nặng (2tr) 42,41 78,77 7877 12118
WB19 55,90 75,5/74,1 14960 20550 tải nhẹ (3tr) 47,5 55,6x2 5560x2 15870 tải trung (3tr) 74,8 86,1x2 8610x2 24700 tải nặng (3tr) 89,9 100,0x2 10000x2 28990
Buýt nhỏ 33,12 40,10 4010 7322 truc sau xe m G
+ P : Lực cản không khí của xe phụ thuộc vào kích thước xe và mật độ không khí và được xác định qua công thức gần đúng:
K : hệ số sức cản không khí Đối với xe tải nặng ta chọn K = (0.54 – 0.69),
F : diện tích cản không khí: F=0,8.B.H với xe con và F=0,9.B.H với xe tải
F B H m (B, H là chiều rộng và chiều cao của xe tải)
Loại xe K( Kg.S 2 /m4) F (m2) V (km/h P (KG)
Loại xe φ Gk(kG) G(kG) P D max bam idmax
Xe con 0.3 1188 1980 13,85 0,15 17.3 xe tải nhẹ 0.3 5560x 15870 49,85 0,22 20,7
Đểđảm bảo cho tất cả các xe có thẻ di chuyển được thì idmax=0.238#.8%
Ta chọn độ dốc tính toán tối đa :
kéo max bám max i d max =Min i ;i =Min 6%;23.8% 6%
Theo TCXDVN 104:2007 đối với đường cấp kĩ thuật 60, V = 60km/h thì i d max = 6% Được sự cho phép của GVHD chọn i d max = 6%, và i d max mong muốn hướng đến i max = 2%
Vậy xe đảm bảo khả năng leo dốc với độ dốc dọc imax = 2%
Độ dốc dọc là yếu tố quan trọng trong thi công, đặc biệt trong những trường hợp khó khăn Để nâng cao hiệu quả vận hành và khai thác tuyến, thiết kế trắc dọc nên hướng tới việc giảm độ dốc dọc Việc này giúp đảm bảo an toàn và tối ưu hóa quá trình sử dụng.
Chọn độ dốc dọc nhỏ nhất idmin = 0.3%, khi đó:
- Nếu độ dốc dọc từ idmin = 0.3% - 0.5%, đồng thời ta phải thiết kế dốc dọc cống dọc giật cấp để đảm bảo cho việc thoát nước
- Nếu độ dốc dọc idmin > 0.5%, thì ta thiết kế cống dọc có độ dốc bằng độ dốc thường Độ dốc dọc thiết kế :
Với độ dốc dọc lớn, chi phí xây dựng có thể thấp, nhưng chi phí cho người tham gia giao thông lại rất cao do tiêu tốn nhiều nhiên liệu Đối với người đi xe đạp, độ dốc này gây khó khăn, có thể khiến họ không thể di chuyển.
Địa hình ảnh hưởng đáng kể đến độ dốc dọc trong thiết kế Tùy thuộc vào từng loại địa hình, độ dốc dọc cần được thiết kế trong khoảng từ \$id_{min}\$ đến \$id_{max}\$.
- Với địa hình tương đối bằng phẳng i tk = 0% ~ 0.5%, ,đồng thời ta phải thiết kế dốc dọc
- Với địa hình có độ dốc dọc lớn thì ta thiết kế dốc dọc rãnh biên theo dốc dọc của đường và phải đảm bảo về mặt kinh tế
Tính toán chiều dài tầm nhìn
Tầm nhìn 1 chiều ( tầm nhìn hãm xe)
Đoạn đường này cho phép người lái xe phát hiện chướng ngại vật kịp thời, từ đó thực hiện việc hãm phanh và dừng lại ở khoảng cách an toàn so với vị trí của vật cản.
Sơ đồ tầm nhìn xe chạy
L1:quãng đường ứng với thời gian phản ứng tâm lý t=1s
V (km/h) : Vận tốc xe chạy lpu : Chiều dài xe chạy được trong thời gian người lái xe phản ứng tâm lý
Sh : Cự ly hãm phanh l 0 =5m : Khoảng cách an toàn trước chướng ngại vật cố định
K: Hệ số sử dụng phanh K=1.2 với xe con, K=1.4 với xe tải, ở đây ta chọn K=1.3
= 0.5: Hệ số bám dọc i : Độ dốc dọc ởđoạn đường xe thực hiện hãm phanh Lấy dấu (+) khi xe leo dốc, dấu (-) khi xe xuống dốc i= 0.02%
Vậy đối với xe tải nhẹ : S 1 65.05 (m)
Tầm nhìn một chiều của các xe
Loại xe Hệ số sử dụng phanh Chiều dài hãm xe Tầm nhìn hãm xe
- Theo TCXDVN 104-2007 (bảng 19), ứng với V`km/h thì tầm nhìn tối thiểu
Vậy: kiền nghị chọn S1= 75 m để thiết kế
Đoạn đường cho phép hai xe chạy ngược chiều trên cùng một làn, với hai tài xế có thể nhìn thấy nhau và cùng thực hiện hãm phanh, dừng lại ở khoảng cách an toàn Do đó, chiều dài tầm nhìn theo sơ đồ 2 gấp đôi tầm nhìn theo sơ đồ 1 Cần lưu ý rằng trên đoạn đường dốc, xe này đang xuống dốc trong khi xe ngược chiều lại đang lên dốc.
Bảng tầm nhìn 2 chiều các loại xe
Loại xe Hệ số sử dụng phanh K Tầm nhìn hãm xe S1
Theo TCXDVN 104-2007 (bảng 19),với vận tốc thiết kế V`km/h thì = 150(m.) -Kiến nghị chọn :S2= 150 (m)
Vậy chọn S2 = 150m để thiết kế
Đoạn đường này có chiều dài đủ để người lái xe phía sau có thể vượt qua xe tải cùng chiều phía trước, bằng cách di chuyển qua làn xe chạy ngược chiều trong quá trình vượt.
Sơ đồ tầm nhìn vượt xe
Tính toán với giả thiết:
Xe con chạy với vận tốc 60km/h chạy sang làn ngược chiều đểvượt xe tải chạy chậm hơn với tốc độ là 45km/h
Xét đoạn đường nằm ngang
Chiều dài tầm nhìn trong trường hợp này là:
Tuy nhiên để đơn giản, người ta dùng thời gian vượt xe thống kê được:
S4 = 6×V = 6×60= 360 m Theo bảng 19 (điều 9.2) TCXDVN 104 – 2007, Vtk = 60 ( km/h ) thì tầm nhìn vượt xe tối thiểu S4
Vậy ta chọn S4 = 360m để thiết kế
Xét đoạn đường nằm ngang
- Tốc độ của xe ngược chiều V3 = V1= 60km/h (đây là tình huống nguy hiểm nhất)
Tầm nhìn vượt xe được xác định theo công thức :
Tuy nhiên để đơn giản,người ta dùng thời gian vượt xe thống kê được:
Vậy chọn S3 = 360m để thiết kế
Gọi V,Vn là vận tốc của xe và vận tốc của người đi bộ (3-5 km/h)
Tầm nhìn ngang được tính theo công thức sau:
Tầm nhìn tại nút giao thông cùng mức
Nút giao thông luôn tiềm ẩn nguy cơ xung đột, dễ dẫn đến tai nạn và ùn tắc Để giảm thiểu rủi ro này, cần áp dụng các phương pháp điều khiển hiệu quả và đảm bảo tầm nhìn rõ ràng cho người lái xe, giúp họ xử lý tình huống kịp thời.
Khi xe vào nút giao, cần đảm bảo tầm nhìn lớn hơn hoặc bằng tầm nhìn tính toán, điều này phụ thuộc vào tốc độ thiết kế của tuyến đường.
Nút giao thông cùng mức:
Nút đơn giản là loại nút giao thông cho phép các xung đột có thể chấp nhận được, đặc biệt khi lưu lượng xe rẽ dưới 30 xe cơ giới/giờ và tốc độ xe rẽ dưới 30 km/h Loại hình nút này có thể được thiết kế để mở rộng hoặc không mở rộng tùy thuộc vào nhu cầu giao thông.
Nút kênh hóa là một loại nút giao thông được thiết kế để tách riêng các làn xe rẽ, nhằm đáp ứng yêu cầu về lưu lượng và tốc độ của các luồng xe Các làn xe rẽ này được bảo hộ bằng đảo hoặc vạch kẻ, giúp tăng cường an toàn và hiệu quả cho việc di chuyển.
Nút kênh hóa xác định góc giao thông thuận lợi cho việc xung đột, tạo ra không gian cho xe chờ đợi cơ hội trước khi cắt ngang các dòng xe khác.
- Nút giao thông hình xuyến: Chuyển các xung đột nguy hiểm giao cắt thành xung đột trộn dòng
Xát định bán kính đường cong nằm nhỏ nhất
Khi thiết kế đường cong nằm, việc sử dụng bán kính đường cong nhỏ có thể dẫn đến hệ số lực ngang lớn nhất và siêu cao tối đa.
Theo bảng 22 TCXDVN 104 – 2007: (ứng với vận tốc thiết kế là 60Km/h) Độ dốc siêu cao lớn nhất: i max sc = 7% Độ dốc siêu cao nhỏ nhất: i max sc = 2%
Trong đó: V - Vận tốc thiết kế của tuyến (Km/h) i0 - Độ dốc ngang mặt đường Đối với đường hai mái dốc thì:
Lấy dấu (+) đối với mái dốc bên trong
Lấy dấu (-) đối với mái dốc bên ngoài
- Hệ số lực ngang, càng lớn thì xe chạy càng kém ổn định
Khi > 0,6 thì: xe có nguy cơ bị lật khi vào đường cong
Hệ số lực ngang được lấy như sau:
< 0,10 – Hành khách khó nhận biết là xe vào đường cong
= 0,15 – Hành khách bắt đầu cảm nhận xe đang vào đường cong
= 0,20 – Hành khách cảm thấy hơi khó chịu Người lái lúc này muốn giảm tốc độ xe chạy
= 0,30 – Hành khách cảm thấy bị xô dạt về một phía
Khi hành khách bắt đầu cảm nhận xe đang vào đường cong : Với : isc max =0.07; V`km/h, với là hệ số lực ngang cho phép =0.15 Thì:
và trực tiếp suy ra từ TCXDVN chiều dài đoạn nối siêu cao tương ứng 70m ( bảng 22)
- Theo bảng 20 TCXDVN 104:2007 ta có R min nam5m
THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
CÁC YÊU CẦU THIẾT KẾ
Để đảm bảo xe vận hành an toàn, êm ái và tiết kiệm, thiết kế áo đường cần đáp ứng các yêu cầu cơ bản Áo đường phải có cường độ đủ để chống lại biến dạng thẳng đứng, trượt, co dãn do kéo uốn hoặc nhiệt độ Đồng thời, áo đường cũng cần ổn định về cường độ, ít bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết và khí hậu.
Mặt đường cần đạt độ bằng phẳng tối ưu để giảm sức cản lăn và giảm sóc khi xe di chuyển, từ đó nâng cao tốc độ chạy, tiết kiệm nhiên liệu và kéo dài tuổi thọ của phương tiện giao thông.
+ Bề mặt áo đường phải đủ độ nhám nhất định để nâng cao hệ số bám, tạo điều kiện cho xe chạy an toàn với tốc độ cao
+ Áo đường càng sản sinh ít bụi càng tốt vì bụi làm giảm tầm nhìn, gây tác động xấu đến con người và máy móc
Không nhất thiết áo đường phải đạt tiêu chuẩn hoàn hảo, vì điều này sẽ tốn kém Do đó, người thiết kế cần căn cứ vào yêu cầu thực tế để lựa chọn các kết cấu mặt đường phù hợp, đáp ứng các tiêu chí khác nhau một cách hợp lý.
THÔNG SỐ PHỤC VỤ TÍNH KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG
Loại tầng mặt kết cấu áo đường
Theo 22TCN 211-06, đối với đường phố gom, cấp kỹ thuật 60 thì chọn loại cấp áo đường cấp cao A1
Thiết kế sơ bộ kết cấu áo đường mềm cho tuyến đường cấp 60 địa hình quy đổi, bao gồm đồng bằng và đồi, với 2 làn xe rộng 5.5 mét mỗi làn và không có dải phân cách giữa Dựa trên kết quả điều tra dự báo trong năm đầu và quy luật tăng trưởng xe trung bình hàng năm là p = 7%, lưu lượng xe lưu thông dự kiến ở thời điểm tương lai đạt N = 15 50 xe/ng.đ.
Theo tiêu chuẩn 22TCN 211-06, tải trọng tính toán tiêu chuẩn cho trục đơn của ô tô được quy định là 100 KN, áp dụng cho tất cả các kết cấu áo mặt đường trên đường cao tốc, các đường ô tô thuộc mạng lưới chung và các đường đô thị cấp khu vực trở xuống.
+ Áp lực tính toán lên mặt đường: p = 0.6 MPa + Đường kính vệt bánh: D = 33cm
Thời gian tính toán kết cấu áo đường được xác định dựa trên thời gian đại tu lớp mặt bền vững nhất, phụ thuộc vào loại tầng mặt theo bảng 2.1 (22 TCN 211-06) Đối với kết cấu áo đường cấp cao A1, lớp mặt yêu cầu là bê tông nhựa chặt loại I hạt nhỏ với tuổi đại tu là 15 năm, do đó thời gian tính toán kết cấu áo đường sẽ là 15 năm.
Luu lượng xe năm tương lai:
Xác định tải trọng tính toán, lưu lượng tính toán
QUY ĐỔI SANG XE CON QUY ĐỔI NĂM THIẾT KẾ
STT Loại xe Thành phần (%)
Xe con quy đổi/ng.đ
THÔNG SỐ TẢI TRỌNG TRỤC - XE THIẾT KẾ NĂM TƯƠNG LAI
(kN) (Trước/sau) Số trục sau
Số bánh của mỗi cụm bánh ở truc sau
Khoảng cách giữa các trục/ cụm trục sau
Số lượng xe thành phần
Xe kéo móc WB19 55.9 75.5/74.1 2 Cụm bánh đôi 1.5m 128.93
Tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100kN:
Việc tính toán qui đổi được thực hiện như 3.2.2 qui trình 22TCN 211-06 theo biểu thức (3.1) và (3.2), cụ thể là :
Với C 1 = 1+1.2(m-1) :hệ số số trục, với m=(1,2,3…) là số trục của cụm trục i
C1 = 2 nếu khoảng cách giũa hai trục 3m
C2 : hệ số xét đến ảnh hưởng của số bánh xe trong một cụm bánh
C2 = 6.4 cho các trục trước và trục sau với mỗi cụm bánh chỉ có 1 bánh, trong khi C2 = 1 cho các trục sau với mỗi cụm bánh có hai bánh (cụm bánh đôi) Ni là số lần tác dụng của loại tải trọng trục i có trọng lượng trục là Pi, cần được quy đổi về tải trọng trục tính toán Trong tính toán, thường lấy ni bằng số lần mỗi loại xe i sẽ qua mặt cắt ngang đường thiết kế trong 1 ngày đêm (xe/ng.đ).
Quy đổi khi trọng lượng trục 25 KN
Xe bus lớn Trục trước 56,10 1 6.4
Xe bus nhỏ Trục trước 33,12 1 6.4
Số trục xe tính toán tiêu chuẩn trên một làn xe:
Vì đường thiết kế 2 làn xe và không có dải phân cách giữa nên theo mục 3.3.2 trang 129 (22TCN 211-06) fL=0.55
Vậy Ntt 06 x 0.5503.3 (trục/làn.ngày đêm)
Tính số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính toán 15 năm (p = q = 7%)
Loại mặt đường và thông sốmodun đàn hồi
Theo 22TCN 211-06, đối với đường phố gom, cấp kỹ thuật 60 thì chọn loại cấp áo đường cấp cao A1
Ntt = 1103.3trục/làn.ngđ tra bảng 3.4 quy trình 22 TCN 211 – 06 => Eyc = 193.55 Mpa
Các hệ số khi kiểm toán Độ tin cậy thiết kế ứng với đường phố gom: 0.85
Hệ số cường độ khi kiểm toán:
+ Độ võng đàn hồi: K cd dv 1.06 + Kéo uốn: K cd ku 0.9 + Trượt: K cd tr 0.9
Mô đun đàn hồi của đất nền E0= 58 Mpa, lực dính c = 0.032Mpa, góc ma sát 29 0
HAI PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG MỀM
Vật liệu sử dụng (từ trên xuống)
Bề dày các lớp ứng với phần xe chạy và lề gia cố (cm)
Bê tông nhựa lớp trên 6
Bê tông nhựa lớp dưới 8
Cấp phối đá dăm loại I 18
Cấp phối đá dăm loại II 34
Thông số từng lớp kết cấu:
Lớp kết cấu (từ dưới lên)
Tính về kéo uốn Đất nền sét
Cấp phối đá dăm loại II 34 250 250 250
Cấp phối đá dăm loại I 18 300 300 300
Bê tông nhựa nòng lớp dưới (C19) 8 350 250 1600 2.0
Bê tông nhựa nóng lớp trên ( C12.5) 6 420 300 1800 2.8
Kiểm tra cường độ tiêu chuẩn độvõng đàn hồi đối với kết cấu áo đường:
E 'tb là mô đun đàn hồi trên mặt lớp thứ i(i 2)
Kết quả tính đổi tầng như ở bảng sau:
Mô đun đàn hồi trung bình : dc
Tính Ech.m của kết cấu:
Từ 2 tỷ số trên tra toán đồ Hình 3-1 được ch dc tb
Kiểm tra điều kiện vềđộvõng đàn hồi:
Theo bảng 3.2 22TCN211-06 độ tin cậy 0.85 thì : K dv cd =1.06
Ech= 214.54 Mpa > K E dv cd yc = 205.2 Mpa
Kết cấu áo đường bảo đảm đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép
Kiểm tra cường độ tiêu chuẩn cắt trượt trong nền đất và các lớp vật liệu kém dính kết:
Tính đổi các lớp bên trên về 1 lớp, thể hiện ở bảng sau:
Xét đến hệ số điều chỉnh f( )H
Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất Tax:
Theo biểu đồ Hình 3-3, với góc nội ma sát của đất nền 29 0 ta tra được:
T ax p Vì áp lực trên mặt đường của bánh xe tiêu chuẩn tính toán p = 0.6 MPa nên ta có: Tax= 0.013 x 0.6 = 0.0078 Mpa
Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu áo đường gây ra trong nền đất Tav
Từ giá trị chiều dày H = 66 (cm) và 29 0
Xác định trị số lực dính tính toán Ctt theo (3-8):
Theo mục 3.5.4 có k1 = 0.6 k2 = 0.65 vì số trục xe tính toán < 5000 trục k3 = 1.5 đất nền là đất sét
Kiểm toán lại điều kiện tính toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất (biểu thức 3.7): ax av tr tt cd
K Lấy độ tin cậy yêu cầu ở Bảng 3-3 bằng 0.85 do vậy theo Bảng 3-7
K tr cd 0.9 và với các trị số Tax và Tav tính được ở trên ta có:
Tax + Tav= 0.0053< tr tt củ
Vậy kết cấu áo đường thỏa điều kiện cắt trượt
Kiểm tra cường độ tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong đáy các lớp vật liệu liền khối:
Kiểm tra ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy lớp bê tông nhựa trên :
ku ku b ku tt ku cd p k R
Xác định Ech.m ở trên mặt lớp Bê tông nhựa chặt loại I (lớp trên):
Tính đổi các lớp về một lớp thể hiện ở bảng sau:
Trị số E tb của 3 lớp là E tb = 363.6 MPa với bề dày 3 lớp H = 60 cm trị số này phải xét đến hệ số điều chỉnh :
D 33 tra Bảng 3- 6 được 1.201 Vậy E dc tb 1.201 363.6 436.7MPa
E , tra toỏn đồ Hỡnh 3-1 chm ủc tb
Tìm ku ứng suất kéo uốn đơn vị ở đáy lớp bê tông nhựa lớp trên bằng cách tra toán đồ Hình 3.5 với:
Kết quảtra toán đồđược ku 1.88 và với p = 0.6 MPa theo (3.11) ta có:
Cường độ chịu kéo uốn tính toán :
Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời gian thiết kế là Ne = 3.92 × 10^6 trục/làn.ngđ Hệ số k1 được sử dụng để xem xét sự suy giảm cường độ do vật liệu bị mỏi dưới tác động của tải trọng trùng phục, đặc biệt đối với vật liệu bê tông nhựa.
N (3.92 10 ) k2: hệ sốxét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân khác về khí hậu thời tiết Với bê tông nhựa chặt loại I: k 2 =1
Độ tin cậy thiết kế 0.85, tra bảng 3-7 => K cd ku 0.9 ku tt ku cd
ku tt ku ku cd
Lớp BTNC lớp trên đảm bảo tiêu chuẩn chịu kéo uốn
Kiểm tra ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy lớp bê tông nhựa dưới
Quy đổi 2 lớp bê tông nhựa về một lớp : h1=6+8cm
Trị số E tb của 2 lớp cấp phối đá dăm I và cấp phối đá dăm II là E tb = 266.6 MPa với bề dày
2 lớp này là H = 52 cm trị số này cần phải xét đến hệ số điều chỉnh :
D 33 tra Bảng 3- 6 được 1.184Vậy E dc tb E i tb 1.184 266.6 315.7MPa
315.7 , tra toỏn đồ Hỡnh 3-1 chm ủc tb
Tìm ku ở đáy lớp bê tông nhựa lớp trên bằng cách tra toán đồ Hình 3.5 với:
Kết quảtra toán đồđược ku 1.58 và với p = 0.6 MPa theo (3.11) ta có:
Cường độ chịu kéo uốn tính toán :
R k k R 0.394 1 2 0.788MPa Độ tin cậy thiết kế 0.85, tra bảng 3-7 => K cd ku 0.9 ku tt ku cd
ku tt ku ku cd
Lớp BTNC lớp dưới đảm bảo tiêu chuẩn chịu kéo uốn
Vật liệu sử dụng (từ trên xuống)
Bề dày các lớp ứng với phần xe chạy và lề gia cố (cm)
Bê tông nhựa lớp trên 6
Bê tông nhựa lớp dưới 8 Đá giăm gia cố xi măng 14
Cấp phối đá dăm loại II 32
Thông số từng lớp kết cấu:
Lớp kết cấu (từ dưới lên)
Tính về kéo uốn Đất nền á
Cấp phối đá dăm loại II 32 250 250 5 Đá dăm gia cố xi măng 14 600 600 600 0.8
Bê tông nhựa lớp dưới 8 350 250 1600 2.0
Bê tông nhựa lớp trên 6 420 300 1800 2.8
Kiểm tra cường độ tiêu chuẩn đọvõng đàn hồi với kết cấu áo đường
E ' tb là mô đun đàn hồi trên mặt lớp thứ i(i 2)
E ; Kết quả tính đổi tầng như ở bảng sau:
CPĐD loại 2 250 32 32 250.0 ĐD gia cố ximang 600 300
Mô đun đàn hồi trung bình :
Tính Ech.m của kết cấu:
Từ 2 tỷ số trên tra toán đồ Hình 3-1 được ch dc tb
Kiểm tra điều kiện về độ võng đàn hồi:
Ech= 231.96 Mpa > K E dv cd yc 1.06 193.55 = 217.5 MPa
Kết cấu áo đường bảo đảm đạt yêu cầu cường độ theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép
Kiểm tra cường độ tiêu chuẩn cắt trượt trong nền đất và các lớp vật liệu kém dính kết:
Tính đổi các lớp bên trên về 1 lớp, thể hiện ở bảng sau:
CPĐD loại 2 250 32 32 250.0 ĐD gia cố ximang 600 600
Xét đến hệ số điều chỉnh f( )H
Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra trong nền đất Tax:
Theo biểu đồ Hình 3-3, với góc nội ma sát của đất nền 29 0 ta tra được:
T ax p Vì áp lực trên mặt đường của bánh xe tiêu chuẩn tính toán p = 0.6 MPa nên ta có: Tax= 0.0155 x 0.6 = 0.0093Mpa
Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu áo đường gây ra trong nền đất Tav:
Từ giá trị chiều dày H = 60 (cm) và 29 0
Xác định trị số lực dính tính toán Ctt theo (3-8):
Ta có : C = 0.032 MPa k1 = 0.6 : tính cho kết cấu áo đường phần xe chạy k2 = 0.65 vì số trục xe tính toán < 5000 trục k3 = 1.5 đất nền là đất sét
Kiểm toán lại điều kiện tính toán cường độ theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất (biểu thức 3.7): ax av tr tt cd
K Lấy độ tin cậy yêu cầu ở Bảng 3-3 bằng 0.85 do vậy theo Bảng 3-7
K tr cd 0.9 và với các trị số Tax và Tav tính được ở trên ta có:
Tax + Tav= 0.0071< tr tt củ
Vậy kết cấu áo đường thỏa điều kiện cắt trượt
Kiểm tra cường độ tiêu chuẩn kéo uốn của vật liệu liền khối
Kiểm tra ứng suất kéo uốn lớn nhất ởđáy lớp bê tông nhựa trên :
ku tt ku ku b ku cd p k R
Xác định Ech.m ở trên mặt lớp Bê tông nhựa chặt loại I (lớp trên):
Tính đổi các lớp về một lớp thể hiện ở bảng sau:
CPĐD loại 2 250 32 32 250.0 ĐD gia cố xi măng 600 600 2.4
Trị số của 3 lớp là = 448.24 MPa với bề dày 3 lớp H = 54 cm trị số này phải xét đến hệ số điều chỉnh :
D 33 tra Bảng 3- 6 được 1.189 Vậy : E dc tb 1.189 448.24 532.96MPa
E , tra toỏn đồ Hỡnh 3-1 chm ủc tb
Tìm ku ứng suất kéo uốn đơn vị ở đáy lớp bê tông nhựa lớp trên bằng cách tra toán đồ Hình 3.5 với:
E 245.7 Kết quả tra toán đồ được ku 1.867 và với p = 0.6 MPa theo (3.11) ta có:
Cường độ chịu kéo uốn tính toán :
Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời gian thiết kế là Ne = 3.92 x 10^6 trục/làn.ngđ Hệ số k1 được sử dụng để xem xét sự suy giảm cường độ do vật liệu bị mỏi dưới tác động của tải trọng trùng phục, đặc biệt đối với vật liệu bê tông nhựa.
N (3.92 10 ) k2: hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân khác về khí hậu thời tiết Với bê tông nhựa chặt loại I : k 2 =1
Độ tin cậy thiết kế 0.85, tra bảng 3-7 =>K cd ku 0.9 ku tt ku cd
ku ku tt ku cd
Lớp BTNC lớp trên đảm bảo tiêu chuẩn chịu kéo uốn
Kiểm tra ứng suất kéo uốn lớn nhất ởđáy lớp bê tông nhựa dưới
Quy đổi 2 lớp bê tông nhựa về một lớp : h1=6+8cm
Trị số của hai lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng và cấp phối đá dăm II đạt 335.6 MPa với bề dày tổng cộng là 46 cm Cần xem xét hệ số điều chỉnh trong quá trình đánh giá.
D 33 tra Bảng 3- 6 được 1.125 Vậy E dc tb E i tb 1.160 335.60 389.36MPa
389.36 , tra toỏn đồ Hỡnh 3-1 chm ủc tb
Tìm ku ở đáy lớp bê tông nhựa lớp trên bằng cách tra toán đồ Hình 3.5 với:
Kết quảtra toán đồđược ku 1.45 và với p = 0.6 MPa theo (3.11) ta có:
Cường độ chịu kéo uốn tính toán :
R k k R 0.394 1 2 0.788MPa Độ tin cậy thiết kế 0.85, tra bảng 3-7 => K cd ku 0.9 ku tt ku cd
ku tt ku ku cd
Kiểm tra cường độ tiêu chuẩn kéo uốn ở đáy lớp đá gia cố xi măng
Quy đổi hai lớp bê tông nhựa bên trên về một lớp : h1=6+8cm
Xác định Ech.m ở các lớp phía dưới lớp đá gia cố xi măng :
Lớp phía dưới lớp đá dăm gia cố xi mâng là lớp cấp phối đá dăm loại II có :
E 250 Mpa ;H2 cm Tra theo toán đồ hình 3-1 để tìm E chm với :
Tra toỏn đồ Hỡnh 3-1 chm ủc tb
Tìm ku ứng suất kéo uốn đơn vị ở đáy lớp đá gia cố xi măng bằng cách tra toán đồvHình 3.6 với:
=> ku = 0.275Mpa Ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy vật liệu liền khối :
Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy lớp đá dăm gia cốxi măng :
ku ku tt ku cd
Kcd 0.9: hệ số cường độ về chịu kéo uốn tùy thuộc vào độ tin cậy thiết kế đã chọn : 0.85 ku
Rtt cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp đá dăm gia số xi măng :
K1 : hệ số xét đến sự suy giảm cường độ do vật liệu bị mỏi dưới tác dụng của tải trọng trùng phục.Đối với vật liệu bê tông nhựa k1 = 2.86 0,11
2.86 0.538 (3.92 10 ) k 2: hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân về khí hậu thời tiết k 2=1
Kiểm toán điều kiện theo biểu thức (3.9) với hệ số K ku dc 0.9 lấy theo Bảng 3-7 với độ tin cậy 0.9 :
ku ku tt ku cd
Vậy toàn bộ kết cấu áo đường thỏa điều kiện chịu kéo uốn
Lựa chọn phương án kết cấu hợp lí cho thiết kỹ thuật
Mục đích của việc so sánh kinh tế các phương án mặt đường là để chọn kết cấu hợp lý nhất cho một tuyến đường đã xác định Khi tính toán chi phí, cần tập trung vào chi phí xây dựng và chi phí thường xuyên, đồng thời có thể bỏ qua những thành phần chi phí giống nhau giữa các kết cấu mặt đường Đối với hai loại kết cấu được lựa chọn, lượng khái thác của hai phương án sau 15 năm tính toán là gần như tương đương.
Tính tổng chi phí xây dựng và khai thác tính đổi Ptd
+ Ktd: tổng chi phí tập trung cho xây dựng ban đay ,các đợt cải tạo nâng cáp, đại tu và trùng tu
+ n: thời gian tính toán lấy n năm
+ Ct : chi phí thường xuyên trong thời gian khai thác mặt đường gồm chi phí duy tu thường xuyên và chi phí vận tải năm thứ t (đồng/năm)
+ etd=0.08 là hệ số hiệu quả kinh tế khi tính đổi
0 (1 ) 1 (1 ) 1 (1 ) d Tr c d r n n ct d Tr td T T T td td td
+ Co :chi phí xây dựng ban đâu 1km kết cấu áo đường được xác định theo dự toán + Cct: chi phí cải tạo nâng cấp mặt đường
Chi phí cho một lần đại tu áo đường được xác định dựa trên dự toán, và trong trường hợp thiếu số liệu, có thể tham khảo bảng tỷ lệ với vốn xây dựng ban đầu.
Chi phí một lần trùng tu áo đường được xác định theo dự toán, và trong trường hợp thiếu số liệu, có thể tham khảo bảng tỉ lệ với vốn xây dựng ban đầu.
+ Tc, Tđ, Tr : Thời gian (năm) kể từ năm gốc đến lúc cải tạo đại tu hoạc trùng tu
+ nđ, nTr :số lần đại tu và trùng tu trong khoảng thời gian khai thác tính toán n năm
+ Cđ: chi phí hằng năm cho việc duy tu sửa nhỏ 1km kết cấu áo đường
+ S: Chi phi vận tải 1T.Km hàng hóa
Hệ số Mq là yếu tố quan trọng trong việc tính toán thời gian khai thác, đồng thời phản ánh sự tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm với hiệu quả kinh tế đạt 0.08.
+ Qn:khối lượng vận chuyển hàng hóa trong năm.
Trong quá trình sử dụng, nếu không có sự nâng cấp, chất lượng kỹ thuật của hai phương án kết cấu được coi là tương đương Khi tính toán so sánh, chi phí vận tải hàng hóa không được xem xét vì chúng bằng nhau Các chi phí đại tu và trung tu tỷ lệ với vốn đầu tư ban đầu, và giả sử thời gian đại tu, trung tu của hai phương án là như nhau Do đó, trong phân tích so sánh, chỉ cần xem xét giá thành xây dựng ban đầu.
- Chi phí xây dựng cho 100m2 đường theo đơn giá xây dựng cơ bản áp dụng các định mức:
Thi công: AD.23225 Đá dăm gia cố xi măng: AD.12320
Cấp phối đá dăm loại I:AD.21217
Cấp phối đá dăm loại II:AD.12320
PHƯƠNG ÁN 1 (Tính cho 100m2 mặt đườ ng)
Danh mục công tác đo bóc Đơn vị Đơn giá Đơn giá Vật liệu Nhân công Máy thi công
Rải thảm mặt đường bêtông nhựa hạt mịn, chiều dày đã lèn ép 6cm
Tưới lớp dính bám mặt đường bằng nhựa pha dầu, lượng nhựa 0,5kg/m2
PHƯƠNG ÁN 2 (Tính cho 100m2 mặt đườ ng)
Danh mục công tác đo bóc Đơn vị Đơn giá
Thành tiền Vật liệu Nhân công Máy thi công
Rải thảm mặt đường bêtông nhựa
Rải thảm mặt đường bê tông nhựa hạt trung, chiều dày đã lèn ép 7cm
Tưới lớp dính bám mặt đường bằng nhựa pha dầu, lượng nhựa 1kg/m2
Làm mặt đường cấp phối lớp trên, chiều dầy mặt đường đã lèn ép 18cm
Làm mặt đường cấp phối lớp dưới, chiều dầy mặt đường đã lèn ép 17cm
Làm mặt đường cấp phối lớp dưới, chiều dầy mặt đường đã lèn ép 17cm
TỔNG 51,927,865 hạt mịn, chiều dày đã lèn ép 6cm
Tưới lớp dính bám mặt đường bằng nhựa pha dầu, lượng nhựa 0,5kg/m2
Rải thảm mặt đường bêtông nhựa hạt trung, chiều dày đã lèn ép 7cm
Tưới lớp dính bám mặt đường bằng nhựa pha dầu, lượng nhựa 1kg/m2
Làm lớp móng đá cấp phối đá dăm gia có xi mâng, trạm trộn 30m3/h, cát mịn gia cố 5% xi măng
Làm mặt đường cấp phối lớp dưới, chiều dầy mặt đường đã lèn ép 15cm
Làm mặt đường cấp phối lớp dưới, chiều dầy mặt đường đã lèn ép 15cm
So sánh 2 phương án kết cấu áo đường, ta thấy phương án 1 giá thành thấp hơn phương án 2 Các chỉ tiêu khác:
Hai phương án kết cấu áo đường có yêu cầu vật liệu tương tự nhau, và chất lượng khai thác cũng như công tác duy tu bảo dưỡng là tương đương.
+Phương án thứ nhất thi công đơn giản và tiện lợi hơn so với phương án thứ hai
Dựa trên so sánh về mặt kinh tế và điều kiện thi công, ta thấy hai phương án thì phương án
Phương án 1 được lựa chọn do thi công đơn giản, dễ kiểm tra và kiểm soát chất lượng hơn, phù hợp với công nghệ thi công địa phương, đồng thời chênh lệch kinh tế không lớn so với phương án 2 Chi tiết tính toán kết cấu sẽ được thực hiện theo tiêu chuẩn 22TCN211-06 cho kết cấu đã chọn trong phần thiết kế kỹ thuật.
THIẾT KẾ TUYÊN TRÊN BÌNH ĐỒ
NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU
Khi xác định vị trí tuyến đường, thường tiến hành theo 2 giai đoạn:
+ Giai đoạn quy hoạch chung mạng lưới tuyến đường + Giai đoạn xác định từng vị trí của tuyến đường
Trong giai đoạn quy hoạch chung, vị trí, hướng tuyến và mối quan hệ giữa các tuyến đường được xác định một cách sơ bộ Ở giai đoạn tiếp theo, quy hoạch sẽ được cụ thể hóa dựa trên những thông tin đã có từ giai đoạn trước.
Để xác định chính xác vị trí và các yếu tố kỹ thuật của từng đoạn đường, bao gồm đoạn thẳng, đoạn cong và cách nối giữa chúng, cần thực hiện công tác thiết kế bình đồ tuyến để xác định vị trí và kích thước trên mặt bằng Đồng thời, công tác thiết kế chiều đứng (quy hoạch chiều cao) cũng rất quan trọng để xác định vị trí và kích thước theo chiều đứng.
Thiết kế chiều đứng theo tim đường là thiết kế mặt cắt dọc
Thiết kế bình đồ và mặt cắt dọc có mối liên hệ chặt chẽ với thiết kế mặt cắt ngang của đường Trong quá trình thiết kế, cần chú ý đến sự tương quan này để đảm bảo tính đồng bộ và hiệu quả của công trình.
Bình đồ tuyến đường chủ yếu bao gồm đường thẳng và đường cong Để thiết kế đường cho xe có tốc độ cao, cần bố trí thêm đoạn đường cong chuyển tiếp nhằm đảm bảo an toàn cho xe khi vào và ra khỏi đường cong.
Trên đường thẳng, xe di chuyển thuận lợi với tầm nhìn tốt và khoảng cách ngắn, đồng thời công tác thiết kế và khảo sát cũng trở nên dễ dàng Tuy nhiên, nếu đoạn đường thẳng quá dài (trên 5-6 km), có thể khiến lái xe mệt mỏi, tăng nguy cơ tai nạn và tạo ra cảnh quan đơn điệu, buồn tẻ.
Để đảm bảo xe chạy an toàn, êm ái và thẩm mỹ, việc thiết kế tuyến đường cần tuân thủ nguyên tắc sử dụng đường thẳng, bán kính cong lớn hoặc đường cong liên tục, tránh các đoạn đường thẳng dài và các đường cong ngắn.
Công việc thiết kế tuyến trên bình đồ rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến giá trị xây lắp, khối lượng công tác và chất lượng khai thác, sử dụng công trình.
ĐẶC ĐIỂM
Tuyến là khu vực đường phố gôm nội bộ, ở trong khu dân cư, tính tiếp cận rất lớn Yêu cầu tính nhanh chóng, thuận tiện cao.
NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ TUYẾN
Khi lựa chọn hướng tuyến phải tuân theo nguyên tắc sau:
Xác định các điểm khống chế:
+ Điểm đầu, điểm cuối tuyến…
+ Giảm tối thiểu vốn đầu tư ban đầu(đảm bảo tuyến ngắn, khối lượng đào đắp cũng như các công trình kĩ thuật ít nhất)
+ Phối hợp tốt các yếu tố bình đồ và trắc dọc, trắc ngang đẩm bảo an toàn xe chạy + Giữgìn môi sinh, môi trường
+ Tạo điều kiện thuận lợi cho thi công
Do đó khi thiết kế tuyến cần cố gắng để:
+ Hệ số triển tuyến nhỏ nhất
+ Tránh những vùng có bình đồ khó, các khu vực có địa chất xấu
Tại những khu vực có địa hình thoải, cần thiết kế đường cong với bán kính lớn để tạo ra tuyến đường uốn lượn mềm mại, hài hòa với cảnh quan thiên nhiên và không làm ảnh hưởng đến vẻ đẹp tự nhiên của khu vực.
Cơ SỞ THIẾT KẾ TUYẾN
- Dựa vào yêu cầu thiết kế tuyến đã có sẵn từ điểm T-KM đến T-CT
- Dựa vào các chỉ tiêu đã chọn ở chương 2 và một số chỉ tiêu đã sẵn có trên tuyến.
THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ
Các yếu tốđường cong nằm
Chọn bán kính đường cong nằm phù hợp với địa hình và điều kiện xây dựng để giảm thiểu công tác đào đắp và giải phóng mặt bằng, đồng thời đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật Nên ưu tiên sử dụng đường cong có bán kính nhỏ thông thường, chỉ áp dụng bán kính nhỏ nhất trong trường hợp khó khăn.
Khi góc ngoặt nhỏ hơn 0030’, không cần thiết phải bố trí đường cong nằm Đối với vị trí có bán kính đường cong nhỏ và góc ngoặt lớn, việc quy hoạch nên được thực hiện dưới dạng nút giao thông.
- Đo góc ngoặt cánh tuyến trên bình đồ
- Tính các yếu tố của đường cong nằm
Chiều dài đoạn tiếp tuyến:
STT Tên đỉnh Lý trình A Kết luận
Tại các vị trí giao cắt với các tuyến đường hiện hữu, sẽ thực hiện việc vuốt nối với bán kính bó vỉa từ 8-10m để đảm bảo xe ra vào một cách êm thuận và cải thiện tầm nhìn.
Tuyến thiết kế thuộc đường phố đô thị thứ yếu cấp 60 nên kiểm soát một phần lối ra vào theo bảng 8 (điều 6.4.1) TCXDVN 104-2007
Hình thức kiểm soát lối ra vào các loại đường Cấp kỹ thuật
Loại đường phố Đường cao tốc đô thị Đường phố chính đô thị Đường phố gom Đường phố nội bộ
- FC = Kiểm soát nghiêm ngặt lối ra vào (Full control of Access)
- PC = Kiểm soát một phần lối ra vào ( Partical control of Access)
- NC = Không kiểm soát lối ra vào (No control of Access)
THIẾT KẾ, BỐ TRÍ CONG NẰM SIÊU CAO VÀ ĐOẠN NỐI SIÊU CAO, CHIỀU DAI ĐƯỜNG CONG CHUYỂN THIẾP TRÊN BÌNH ĐỒ
- Đo góc ngoặt cánh tuyến trên bình đồ
- Chọn R n ằ m cố gắng bố trí R n ằ m lớn để đảm bảo điều kiện xe chạy (chọn 2 đường cong liền kề có tỉ số Ri/Ri+1 < =2,0
- Tính các yếu tố của đường cong nằm
Chiều dài đoạn tiếp tuyến :
BẢNG TỔNG HỢP YẾU TỐ CONG TRÊN BÌNH ĐỒ
P3 300 KM0+442.33 31 0 34’58’’ 70 120.02 12.47 235.37 2 0.5 P5 250 KM0+819.48 18 0 50’36’’ 70 76.6 4.25 152.22 3 0.6 P6 1000 KM1+079.82 03 0 50’52’’ 50 58.59 0.67 117.16 2 0 P8 125 KM1+280.25 54 0 30’38’’ 70 100.14 17.44 188.92 7 0.9 P9 300 KM1+571.93 33 0 59’20’’ 70 126.88 14.41 247.97 2 0.5
