Đồ án Thiết kế mới tuyến đường ô tô qua 2 điểm AB

- Địa hình ở đây tương đối bằng phẳng, vùng tuyến đi qua và khu vực lân cận tuyến là vùng đồi, tuyến đi ở cao độ tương đối cao, đi ven sườn đồi gần suối trong đó có 1 suối có dòng chảy t

KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ MỚI TUYẾN ĐƯỜNG Ô TÔ QUA 2 ĐIỂM A - B

GVHD: TS HUỲNH NGỌC VÂN SVTH: LÊ MINH AN

TP Hồ Chí Minh, năm 2017

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp xem như môn học cuối cùng của sinh viên chúng em Quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này đã giúp em tổng hợp tất cả các kiến thức

đã học ở trường trong suốt hơn 2 năm qua Đây là thời gian quý giá để em có thể

tương lai

thành một kỹ sư chất lượng phục vụ tốt cho các dự án, các công trình xây dựng

Trong đó đòi hỏi người sinh viên phải nổ lực không ngừng học hỏi Để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này trước hết nhờ sự quan tâm chỉ bảo tận tình của các thầy, cô hướng dẫn cùng với chỗ dựa tinh thần, vật chất của gia đình và sự giúp đỡ nhiệt tình của các bạn

bộ môn Đường Bộ, khoa Công Trình Giao Thông nói riêng đã hướng dẫn em tận tình trong suốt thời gian học Em xin chân thành cảm ơn Giáo Viên Hướng Dẫn Th.S Huỳnh Ngọc Vân và các thầy cô đã hướng dẫn tận tình giúp em hoàn thành đề tài tốt nghiệp được giao

Mặc dù đã cố gắng trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp nhưng vì chưa có kinh nghiệm và quỹ thời gian hạn chế nên chắc chắn sẽ còn nhiều sai sót Em kính mong được sự chỉ dẫn thêm rất nhiều từ các thầy cô

Em xin chân thành cảm ơn

TP.HCM, ngày 15 tháng 12 năm 2017

Sinh Viên

LÊ MINH AN

MỤC LỤC

PHẦN I THIẾT KẾ CƠ SỞ

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC XÂY DỰNG

TUYẾN ĐƯỜNG A - B 2

I NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 2

II TÌNH HÌNH CHUNG CỦA TUYẾN ĐƯỜNG Error! Bookmark not defined III MỤC TIÊU CỦA TUYẾN TRONG KHU VỰC 5

IV KẾT LUẬN 5

V KIẾN NGHỊ……… 5

CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 6

I CÁC TIÊU CHUẨN DÙNG TRONG TÍNH TOÁN 6

II XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT 6

III XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT CỦA ĐƯỜNG 7

1 Quy mô mặt cắt ngang đường : 7

2 Các yếu tố kỹ thuật trên bình đồ: 11

3 Các yếu tố kỹ thuật trên trắc dọc: 22

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ 27

I NHỮNG CĂN CỨ XÁC ĐỊNH TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ 27

II XÁC ĐỊNH ĐIỂM KHỐNG CHẾ, ĐIỂM CƠ SỞ CỦA TUYẾN 27

III NGUYÊN TẮC VẠCH TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ 27

1 Các nguyên tắc khi vạch tuyến trên bình: 27

2 Cách vạch tuyến trên bình đồ: 27

3 Thiết kế bình đồ: 28

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ NỀN MẶT ĐƯỜNG 36

I YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI ÁO ĐƯỜNG 36

1 Mục đích và yêu cầu: 36

2 Trình tự thiết kế: 36

2.1 Số liệu ban đầu:……… 36

2.2 Trình tự tính toán thiết kế:……… 37

2.3 Tính toán kết cấu áo đường:……… 40

- Phương án 1:……….40

- Phương án 2:……….46

II THIẾT KẾ KẾT CẤU LẾ GIA CỐ: Error! Bookmark not defined III SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN HAI PHƯƠNG ÁN ÁO ĐƯỜNG: 50

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC 56

I TỔNG QUANG: 56

1 Sự cần thiết phải xây dựng hệ thống thoát nước:……….56

2 Nhu cầu thoát nước của tuyến A-B:……… 56

3 Nguyên tắc thiết kế:………58

II TÍNH KHẨU ĐỘ CẦU CỐNG NHỎ:……….63

1 Trình tự thiết kế:……… 63

2 Chọn khẩu độ cống cầu:……… 63

3 Trình tự tính toán thủy lực cống cầu nhỏ:……… 65

III RÃNH BIÊN VÀ RÃNH ĐỈNH: 70

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ TRẮC DỌC - TRẮC NGANG 73

I CÁC YÊU CẦU VÀ NGUYÊN TẮC KHI THIẾT KẾ ĐƯỜNG ĐỔ: 73

II PHƯƠNG ÁN ĐƯỜNG ĐỎ: 74

III THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG: 75

CHƯƠNG 7 KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP 76

I NỀN ĐẮP: 76

II NỀN ĐÀO: 76

III BẢNG TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP: 77

CHƯƠNG 8 CÁC CÔNG TRÌNH BÁO HIỆU ĐƯỜNG BỘ 88

I QUY ĐỊNH THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH PHÒNG HỘ: 88

II TRỒNG CÂY: 96

CHƯƠNG 9 SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TUYẾN 97

I TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH KINH TẾ-KỸ THUẬT: 97

II TÍNH TOÁN MỘT SỐ CHỈ TIÊU KINH TẾ: 97

III TÍNH TOÁN MỘT SỐ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT: 100

IV.ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ AN TOÀN QUA HỆ SỐ TAI NẠN:……… 103

V CHI PHÍ VẬN DOANH KHAI THÁC:………104

VI SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TUYẾN:……… 106

CHƯƠNG 10 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG……… 108

I CÁC ĐIỀU KIỆN MÔI TRƯỜNG HIỆN TẠI:………108

II ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ CÁC TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG:……… 108

III KẾT LUẬN:………109

PHẦN II THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 112

I GIỚI THIỆU CHUNG 112

II CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT ĐOẠN TỪ Km0+00 ĐẾN Km1+00.00 112

1 Đường cong nằm: 112

2 Đường cong đứng: 112

3 Cống: 112

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ 113

I NGUYÊN TẮC VẠCH TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ 113

II PHƯƠNG PHÁP CẮM ĐƯỜNG CONG CHUYỂN TIẾP VÀ ĐƯỜNG CONG TRÒN 113

1 Phương pháp cắm đường cong chuyển tiếp Clôtôit: 113

2 Trình tự cắm đường cong chuyển tiếp: 114

3 Trình tự cắm đường cong tròn: 115

III THIẾT KẾ CÁC ĐƯỜNG CONG 116

IV BỐ TRÍ SIÊU CAO 119

V KIỂM TRA TẦM NHÌN TRÊN ĐƯỜNG CONG 120

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ TRẮC DỌC KỸ THUẬT 122

I NHỮNG YÊU CẦU VÀ NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI THIẾT KẾ TRẮC DỌC 122

II TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG CONG ĐỨNG 126

1 Đường cong thứ 1, R =5000 127

2 Đường cong thứ 2, R = 3000m 129

3 Đường cong thứ 3, R =4000 130

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 133

I KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG CHO PHẦN XE CHẠY 133

II KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG CHO PHẦN LỀ GIA CỐ 133

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC 135

I THIẾT KẾ RÃNH 135

1 Yêu cầu khi thiết kế rãnh: 135

2 Lưu lượng nuớc chảy qua rãnh: 135

3 Xác định các dặc trưng thủy lực của rãnh: 138

II THIẾT KẾ CỐNG 139

1 Cống đường kính d = 1.5m, tại lý trình Km 0+800: 139

2 Tính toán xói và gia cố sau cống: 140

3 Xác định cao độ nền mặt đường trên đỉnh cống: 141

4 Tính chiều dài cống và tổng hợp cống: 141

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ TỔ CHỨC GIAO THÔNG 142

I MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA VÀ YÊU CẦU 142

1 Mục đích, ý nghĩa của biển báo, dấu hiệu trên đường, kết cấu phòng hộ: 142

2 Yêu cầu chung của biển báo, dấu hiệu giao thông trên đường: 142

II BIỂN BÁO VÀ CỘT CÂY SỐ 142

III DẤU HIỆU TRÊN ĐƯỜNG (Vạch kẻ đường) 143

IV KẾT CẤU PHÒNG HỘ 143

V TRẮC NGANG ĐOẠN THIẾT KẾ KỸ THUẬT………145

PHẦN III THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT TUYẾN 188

I GIỚI THIỆU CHUNG 188

II CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 188

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU QUY MÔ CÔNG TRÌNH 189

I PHẠM VI CÔNG TRÌNH 189

II CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHỦ YẾU 189

1 Cấp hạng kỹ thuật và cấp quản lý: 189

2 Các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến đường: 189

III CÔNG TRÌNH TRÊN TUYẾN 189

CHƯƠNG 3 BỐ TRÍ THI CÔNG TRÊN TUYẾN 191

I ĐIỀU KIỆN CUNG CẤP VẬT LIỆU 191

II GIẢI PHÁP ĐƯỜNG CÔNG VỤ 191

III BỐ TRÍ MẶT BẰNG THI CÔNG 191

IV LÁNG TRẠI VÀ CÔNG TRÌNH PHỤ 191

CHƯƠNG 4 TỔ CHỨC THI CÔNG TỔNG THỂ TUYẾN ĐƯỜNG 192

I ƯU ĐIỂM CỦA TỪNG PHƯƠNG ÁN: 192

II CHỌN HƯỚNG THI CÔNG: 193

CHƯƠNG 5 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ 196

I CẮM CỌC ĐỊNH TUYẾN 196

II CHUẨN BỊ CÁC LOẠI NHÀ VÀ VĂN PHÒNG TẠI HIỆN TRƯỜNG 196

III CHUẨN BỊ CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT 197

IV CHUẨN BỊ ĐƯỜNG TẠM 197

V CHUẨN BỊ HIỆN TRƯỜNG THI CÔNG 197

CHƯƠNG 6 CÔNG TÁC THI CÔNG CỐNG 198

I GIỚI THIỆU CHUNG: 198

II CẤU TẠO THÂN, MÓNG CẤU HẠ THƯỢNG LƯU: 199

III TRÌNH TỰ THI CÔNG: 199

1 Công tác chuẩn bị: 199

2 Công tác đào hố móng, làm móng cống:: 199

3 Thi công móng cống: 200

4 Cẩu cống đặt vào vị trí: 201

5 Đào móng cửa cống, sân cống: 201

6 Thi công tường đầu, tường cánh: 201

7 Thi công sân cống, cửa cống: 201

8 Đất đắp trên cống: 202

CHƯƠNG 7 CÔNG TÁC THI CÔNG NỀN 206

I PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG 206

1 Công tác chuẩn bị thi công nền: 206

2 Tính toán máy móc, công nhân và thời gian chuẩn bị: 206

3 Biện pháp thi công đối với từng mặt cắt ngang cụ thể: 206

4 Yêu cầu về sử dụng vật liệu: 206

5 Yêu cầu về công tác thi công: 207

II ĐIỀU PHỐI ĐẤT 207

1 Xác đinh khối lượng đào đắp: 207

2 Vẽ đường cong luỹ tích: 207

3 Điều phối ngang: 212

4 Điều phối dọc: 212

5 Phân chia phân đoạn: 213

6 Tính toán máy móc, thời gian thi công: 214

CHƯƠNG 8 CÔNG TÁC XÂY DỰNG MẶT ĐƯỜNG 232

I GIỚI THIỆU CHUNG 232

II YÊU CẦU VỀ VẬT LIỆU SỬ DỤNG ĐỂ THI CÔNG 232

III PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG 240

IV QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THI CÔNG 243

1 Đào khuôn đường: 244

2 Thi công lớp cấp cấp phối đá dăm loại II dày 32cm (lề + mặt đường): 246

3 Thi công lớp cấp phối đá dăm loại I dày 18cm (lề + mặt đường) 253

4 Thi công lớp bê tông nhựa chặt 19 dày 8 cm (lề + mặt đường) 259

5 Thi công lớp bê tông nhựa chặt 12.5 dày 6 cm 265

MỘT SỐ VẤN ĐỀ CẦN CHÚ Ý KHI THI CÔNG LỚP BÊ TÔNG NHỰA… 271

BẢNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THI CÔNG CHI TIẾT MẶT ĐƯỜNG… 272

CHƯƠNG 9 CÔNG TÁC HOÀN THIỆN 275

TRÌNH TỰ LÀM CÔNG TÁC HOÀN THIỆN 275

CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO:……… 276

PHẦN I

THIẾT KẾ

CƠ SỞ

CHƯƠNG 1:

GIỚI THIỆU TÌNH HÌNH CHUNG CỦA TUYẾN ĐƯỜNG A – B

1 Những vấn đề chung:

có mục đích vận chuyển hàng hóa từ nơi này đến nơi khác Đất nước ta trong những năm gần đây phát triển mạnh mẽ, nhu cầu vận chuyển hàng hóa và hành khách ngày một tăng nhanh Trong khi đó mạng lưới giao thông nhìn chung còn hạn chế Phần lớn chúng ta sử dụng những tuyến đường cũ, mà những tuyến đường này không thể đáp ứng nhu cầu vận chuyển lớn như hiện nay

quản lý kinh tế đúng đắn của Đảng và Nhà nước đã thu hút được sự đầu tư mạnh mẽ từ nước ngoài Nên việc cải tạo, nâng cấp và mở rộng các tuyến đường sẵn có và xây dựng mới các tuyến đường ô tô ngày càng trở nên cần thiết để làm tiền đề cho sự phát triển kinh tế, văn hóa, giáo dục và quốc phòng, đẩy nhanh quá trình công nghiệp hóa

và hiện đại hóa đất nước

trong việc phát triển kinh tế địa phương nói riêng và cả nước nói chung Tuyến đường nối các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa của tỉnh nhằm từng bước phát triển kinh tế văn hóa toàn tỉnh Tuyến được xây dựng ngoài mục đích chủ yếu vận chuyển hàng hóa phục vụ việc đi lại của người dân mà còn nâng cao trình độ dân trí của người dân khu vực lân cận tuyến Vì vậy nó thật sự cần thiết với chính sách phát triển

2 Tình hình chung của tuyến đường:

2.1 Cơ sở để lập báo cáo đầu tư:

- Căn cứ vào số liệu điều tra, khảo sát tại hiện trường

2.2 Quá trình nghiên cứu và tổ chức thực hiện :

+ Khảo sát thiết kế chủ yếu là dựa trên tài liệu : bình đồ tuyến đi qua đã được cho

và lưu lượng xe thiết kế cho trước

2.3 Tình hình dân sinh kinh tế, chính trị văn hóa :

- Nơi đây là địa hình đồng bằng và đồi có ít đồi cao, sườn dốc thoải và những dãy núi dài, dân cư thưa thớt và phân bố không đều Gần đây, nhân dân các tỉnh khác tới đây khai hoang, lập nghiệp, họ sống rải rác trên các sườn dốc Nghề nghiệp chính của

họ là làm nông và chăn nuôi, việc hoàn thành tuyến đường này sẽ giúp cho việc vận

chuyển hàng hóa được dể dàng hơn Giúp cho đời sống và kinh tế vùng này được cải thiện đáng kể

hóa ở đây rất đa dạng, mức sống và dân trí vùng này tương đối không cao Tuy nhiên, nhân dân ở đây luôn tin tưởng vào đường lối lãnh đạo của Đảng và Nhà Nước

việc đi lại của các em thật sự khó khăn nhất là vào mùa mưa Việc chuyên chở nông sản và hàng hóa ở đây tương đối bất lợi, chủ yếu là dùng sức kéo của gia súc và xe công nông

2.4 Về khả năng ngân sách của tỉnh:

cần nguồn vốn rất lớn

từ nguồn vốn vay (ODA)

2.5 Mạng lưới giao thông vận tải trong vùng:

chính và Quốc Lộ là đường nhựa, còn lại đa số chỉ là đường đất hay các con đường mòn do dân tự phát hoang để đi lại

+ Với nguồn tài nguyên thiên nhiên có sẵn, nhu cầu vận tải hàng hóa cho tương lai rất cao, cộng với việc khai thác triệt để được nguồn du lịch sinh thái của vùng, thì việc xây dựng tuyến đường trên là rất hợp lý

Dự báo nhu cầu vận tải của tuyến dự án :

+ Trước kia, dân trong vùng muốn ra được đường nhựa phía ngoài, họ phải đi đường vòng rất xa và khó khăn, ảnh hưởng rất nhiều đến nhu cầu đi lại và phát triển kinh tế của khu vực

+ Với lưu lượng xe tính toán ở thời điểm hiện tại và dự báo về tình hình phát triển vận tải của khu vực sẽ rất lớn Vì vậy cần phải sớm tiến hành xây dựng tuyến đường dự án, để thuận lợi cho nhu cầu phát triển kinh tế của vùng

2.7 Đặc điểm địa hình địa mạo :

- Tuyến từ A – B chạy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam Điểm bắt đầu A có cao

độ là 25m và điểm kết thúc B có cao độ là 40m Độ chênh cao trên giữa hai đường đồng mức 5m Khoảng cách theo đường chim bay của tuyến là 4404.92 m

- Địa hình ở đây tương đối bằng phẳng, vùng tuyến đi qua và khu vực lân cận tuyến

là vùng đồi, tuyến đi ở cao độ tương đối cao, đi ven sườn đồi gần suối trong đó có 1 suối có dòng chảy tập trung tương đối lớn, độ dốc trung bình của lòng suối không lớn lắm, lưu vực xung quanh ít ao hồ hay nơi động nước, nên việc thiết kế các công trình thoát nước đều tính lưu lượng vào mùa mưa Nói chung, khi thiết kế tuyến phải đặt nhiều đường cong, thỉnh thoảng có những đoạn có độ dốc lớn

- Địa mạo chủ yếu là cỏ và các bụi cây bao bọc, có những chỗ tuyến đi qua rừng, vườn cây, suối, ao hồ

2.8 Đặc điểm về địa chất:

cấp III) lớp trên là lớp đất đỏ bazan, lớp dưới là á sét lẫn laterrit Nên tuyến thiết kế không cần xử lí đất nền Nói chung địa chất vùng này rất thuận lợi cho việc làm đường Ở trên đoạn tuyến có một vài mỏ sỏi đỏ và mỏ đá có thể khai thác tại chỗ làm kết cấu

áo đường và các công trình trên đường nhằm giảm giá thành xây dựng

castơ nên rất thuận lợi

ngay bên cạnh đường để xây dựng nền đất đấp rất tốt

2.9 Đặc điểm về địa chất thủy văn :

- Dọc theo khu vực tuyến đi qua có sông, suối tương đối nhiều có nhiều nhánh suối nhỏ thuận tiện cho việc cung cấp nước cho thi công công trình và sinh hoạt

công trình thoát nước Ở khu vực này không có khe xói

có khí hậu nhiệt đới gió mùa, khí hậu ở đây phân biệt thành 2 mùa rõ rệt:

- Do có 2 mùa mưa nắng cho nên khí hậu ở đây có những đặc điễm như sau : +Vào mùa mưa số ngày mưa thường xuyên

thi công

2.10 Vật liệu xây dựng :

giảm giá thành khai thác và vận chuyển vật liệu ta cần khai thác, vận dụng tối đa các vật liệu địa phương sẵn có như : cát, đá, cấp phối cuội sỏi

- Để xây dựng nền đường ta có thể điều phối đào – đắp đất trên tuyến sau khi tiến hành dọn dẹp đất hữu cơ Ngoài ra còn có những vật liệu phục vụ cho việc làm láng trại như tre, nứa, gỗ, lá lợp nhà vv Nói chung là sẵn có nên thuận lợi cho việc xây dựng

3 Mục tiêu của tuyến trong khu vực:

thôn, miền núi, rút ngắn khoảng cách giữa nông thôn và thành thị Vì vậy việc xây dựng tuyến đường nối liền hai điểm A – B là hết sức cần thiết Sau khi công trình hoàn thành, sẽ mang lại nhiều lợi ích cho nhân dân và đất nước Cụ thể như :

+ Nâng cao đời sống vật chất, đời sống văn hóa, tinh thần cho người dân khu vực lân cận tuyến Tuyên truyền đường lối chủ trương của đảng và nhà nước đến nhân dân

+ Tạo điều kiện khai thác du lịch, phát triển kinh tế dịch vụ, kinh tế trang trại

ứng nhanh chống đập tan mọi âm mưu phá hoại của kẻ thù trong và ngoài nước

4 Kết luận :

Với tất cả những ưu điểm của tuyến dự án như đã nêu ở trên, ta thấy việc xây dựng tuyến thật sự cần thiết và cấp bách, nhằm nâng cao mức sống của nhân dân trong vùng,

và góp phần vào sự phát triển kinh tế – văn hóa của khu vực

Thuận tiện cho việc đi lại, học hành, làm ăn của người dân, và thuận tiện cho việc quản lý đất đai và phát triển lâm nghiệp

Tạo điều kiện khai thác, phát triển du lịch và các loại hình vận tải khác …

Với những lợi ích nêu trên, thì việc quyết định xây dựng tuyến đường dự án là hết sức cần thiết và đúng đắn

5 Kiến nghị :

Vì đây là khu vực địa hình núi, chưa hề có đường giao thông và các cơ sở hạ tầng

Tuyến được thiết kế và xây dựng mới hoàn toàn cho nên mức độ đầu tư ban đầu của tuyến có nguồn vốn lớn và có sự nhất trí cung cấp kinh phí của địa phương

CHƯƠNG 2:

XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU

KỸ THUẬT CỦA TUYẾN

1 Các tiêu chuẩn dùng trong tính toán:

2 Cấp hạng kỹ thuật và cấp quản lý của đường:

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

bảng quy đổi hệ số xe con

stt loại xe phần % thành (chiếc) số xe hệ số quy đổi vùng

núi

xe con quy đổi

T = 15 năm ; hệ số tăng trưởng xe : P = 7%

yếu tố của đường Việc lựa chọn loại xe thiết kế do người có thẩm quyền đầu tư quyết định Ở đây, chọn loại xe phổ biến trong dòng xe là xe tải làm xe thiết kế

3 Xác định các yếu tố kỹ thuật của đường:

chạy Nó là một công trình dạng tuyến kéo dài

cơ sở để so sánh chọn ra một phương án tốt nhất Tuyến đường sẽ là tốt nhất khi giá thành xây dựng là nhỏ nhất nhưng nó vẫn đảm bảo các yếu tố kỹ thuật của đường

- Khi xác định các yếu tố kỹ thuật ta căn cứ vào các số liệu sau :

- Do đó xác định các yếu tố kỹ thuật giới hạn theo các đặc trưng trên

3.1 Xác định quy mô mặt cắt ngang đường:

3.1.1 Xác định số làn xe cần thiết và khả năng thông xe:

a) Xác định số làn xe cần thiết:

lth

Nn

Z×N



- Trong đó :

Ncđgio: lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm theo điều 3.3.3 TCVN 4054-2005

Đây là tuyến thuộc vùng cao nên lưu lượng xe tập trung giờ cao điểm không lớn Vậy chọn:

chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ

Theo điều 4.2.1: chọn số làn xe tối thiểu là 2 cho đường cấp III

b ) Xác định khả năng thông xe:

- Khả năng thông xe của đường là số phương tiện giao thông lớn nhất có thể chạy qua một mặt cắt ngang của đường trong một đơn vị thời gian khi xe chạy liên tục

Ký hiệu : N (xe/h)

1000 VN

d





ngang đường trong một đơn vị thời gian ở điều kiện thời tiết thuận lợi có chú ý một phần tới điều kiện thực tế như : thành phần xe, các biện pháp tổ chức giao thông

- Khả năng thông xe của tuyến đường phụ thuộc vào khả năng thông xe của một

chế độ xe chạy xe cho nên muốn xác định khả năng thông xe của một tuyến đường thì phải xác định khả năng thông xe của một làn xe.Việc xác định khả năng thông xe lý thuyết của một làn xe căn cứ vào sơ đồ giả thiết các xe chạy phải xét vào vấn đề an toàn là các xe chạy nối đuôi cùng tốc độ và xe này cách xe kia một khoảng không đổi

đủ để khi xe chạy trước dừng lại thì xe sau có thể hảm lại và đổ sau xe trước

K = 1,2 : hệ số sử dụng phanh với ô tô con

d

÷ 0,5) trị số khả năng thông xe lý thuyết Vậy khả năng thông xe thực tế là:

3.1.2 Xác định các kích thước ngang của đường:

x: là khoảng cách từ mép thùng xe tới làn xe bên cạnh (ngược chiều) y: là khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép ngoài phần xe chạy

- Chiều rộng lề và lề gia cố tối thiểu theo quy định là 1,5m ứng với đường cấp III

có vận tốc thiết kế 60 Km/h Trong đó phần gia cố tối thiểu là 1 m

- 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 theo độ dốc ngang Ngoài ra, nó còn đảm bảo an toàn khi xe chạy trên đường cong

đảm bảo cho việc thoát nước được thuận tiện, nhanh chóng

(a) Bảng tổng hợp các yếu tố kỹ thuật của trắc ngang

Bề rộng mặt đường

3.2 Các yếu tố kỹ thuật trên bình đồ:

3.2.1 Xác định bán kính đường cong nằm:

tác dụng lên xe, nhằm đảm bảo an toàn cho lái xe, không gây cảm giác khó chịu cho hành khách và tránh hư hỏng hành hóa cũng như phương tiện vận tải Vì thế tại các vị trí này phải bố trí đường cong nằm có bán kính đủ lớn để hạn chế các tác hại trên

thì càng an toàn thuận lợi nhưng như vậy khối lượng thi công sẽ tăng lên đáng kể và làm cho giá thành công trình sẽ tăng lên

đường cong bằng sẽ có hai trường hợp xảy ra :

- Bán kính đường cong nằm được xác định theo công thức :

2 n

VR

(+): Dùng cho trường hợp có siêu cao

(Không có siêu cao)

 Điều kiện ổn định chống trượt ngang :

của lực ly tâm, nhưng ôtô không chịu lực ngang do sức bám giữ bánh xe và mặt đường Trong đó:

 : Hệ số bám dọc giữa bánh xe với mặt đường

μ2h





cho nên   1

 = 0,2b = 0,2 ×2 = 0,4

với điều kiện chống trượt

Theo kinh nghiệm cho thấy :

  0,2 : hành khách cảm thấy đường cong và hơi khó chịu

lệch với hướng xe chạy Góc lệch càng lớn thì tiêu hao nhiên liệu và hao mòn lốp càng nhiều

Theo kinh nghiệm để đảm bảo được điều này nên chọn bán kính để đảm bảo được :   0,1

2 n

VR

sc

3.2.1.2 Bán kính tối thiểu thông thường khi đường cong có bố trí siêu cao:

2 sc

min

sc

V R

n

V R

- Khi chọn bán kính đường cong nên bám theo bình đồ của tuyến để ta xác định sao cho xe chạy được trong điều kiện tốt nhất

3.2.1.4 Bán kính nhỏ nhất theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm:

3.2.2 Độ mở rộng phần xe chạy trên đường cong:

bán kính lớn nhất và thùng xe phía trong ở vị trí trục sau có bán kính nhỏ nhất Như vậy khi xe chạy trên đường cong phải chiếm thêm một phần bề rộng mặt đường nữa so với khi chạy trên đường thẳng

đường

trong một số trường hợp thì mớí phải mở rộng thêm về phía lưng đường cong Nếu lề đường không đủ rộng để mở rộng mặt đường thì mới làm mở rộng nền đường đủ để

mở rộng theo quy trình

- Trị số mở rộng đường cong để đủ đảm bảo các khoảng cách giữa ôtô và mép đường cũng như hai ôtô đi cạnh nhau để đạt được như xe chạy trên đường thẳng

bị ảnh hưởng của vận tốc

Hình 2.1 Sơ đồ xác định độ mở rộng làn xe trong đường cong

trùng nhau, vì vậy chiều rộng dải đường mà ô tô chiếm trên phần xe chạy rộng hơn so với khi xe chạy trên đường thẳng Do vậy, ở các đường cong có bán kính nhỏ cần mở rộng phần xe chạy

2 A

LAe

+ Độ mở rộng bố trí cả hai bên, phía lưng và bụng đường cong Khi gặp khó khăn thì có thể bố trí một bên đường cong, phía lưng hoặc phía bụng đường cong

tiếp, khi không có hai đường này thì: bố trí một nữa nằm trên đường thẳng và một nữa nằm trên đường cong; mở rộng tuyến tính theo tỉ lệ 1:10 Nghĩa là mở rộng 1m trên chiều dài tối thiểu 10m

3.2.3 Xác định độ dốc siêu cao và bố trí siêu cao :

3.2.3.1 Độ dốc siêu cao :

chạy kém an toàn trên đường cong có bán kính nhỏ Người ta xây dựng mặt đường dốc một mái của phần xe chạy nghiên về phía bụng đường cong nhằm để bảo đảm an toàn

và tiện lợi trong việc điều khiển xe ở các đường cong có bán kính nhỏ gọi là siêu cao

2 sc

127R 127 130



- Từ công thức trên ta thấy siêu cao phụ thuộc bán kính R

3.2.3.2 Chiều dài đoạn nối siêu cao :

có hai mái nghiêng đến độ dốc siêu cao mặt đường còn một mái

cong chuyển tiếp Khi không có đường cong chuyển tiếp thì bố trí một nữa trên đường cong và một nữa trên đường thẳng

- Cách chuyển mặt cắt ngang hai mái về mặt cắt ngang một mái:

đoạn nối siêu cao), chuyển dần độ dốc ngang lề đường phía lưng đường cong cho bằng

độ dốc ngang mặt đường

K

L C T

E

0

Hình 2.2 B ố trí mở rộng trên đường cong

+ Lấy tim phần xe chạy làm tâm, quay nửa phần xe chạy phía lưng đường cong cho đến khi đạt được mặt cắt ngang một mái có độ nghiêng bằng độ dốc ngang mặt đường

+ Lấy tim phần xe chạy (khi chưa mở rộng) làm tâm, quay cả mặt đường cho tới khi trắc ngang đường có độ nghiêng bằng độ dốc siêu cao quy định

B = 6 m (bề rộng của mặt đường) Theo Bảng 7 TCVN 4054-05 đối với đường

cấp III, địa hình núi thì chiều rộng 1 làn là 3m

E - độ mở rộng phần xe chạy

ứng

3.2.3.2 Chiều dài đường cong chuyển tiếp:

một cách từ từ để đạt được góc quay cần thiết tương ứng với góc quay tay lái ở đầu đường cong tròn, đảm bảo dạng đừơng cong chuyển tiếp phù hợp với dạng của quỹ đạo xe chạy từ đoạn thẳng vào đoạn cong tròn Đảm bảo lực ly tâm tăng từ từ do đó không gây khó chịu cho người lái xe và hành khách khi vào đừơng cong tròn, làm cho tuyến có dạng hài hòa, lượn đều không bị gẫy khúc

chuyển tiếp để nối từ đường thẳng vào đường cong tròn và ngược lại

kiện sau:

Điều kiện 1: Độ tăng gia tốc ly tâm I không được vượt quá độ tăng gia tốc ly

chạy vào trong đường cong, thể hiện bằng công thức:

 

2 CT

Điều kiện 2: Đủ để bố trí đoạn nối siêu cao Tức là LCT ≥ LNSC

Điều kiện 3:Đảm bảo quang học và thẩm mỹ Điều kiện này được xác định

Chiều dài đường cong chuyển tiếp lớn nhất được xác định theo điều kiện bố trí

này dùng để kiểm tra lại khi thiết kế tuyến trên bình đồ

Lựa chọn chiều dài đường cong chuyển tiếp phụ thuộc vào bán kính đường cong nằm, được tổng hợp trong bảng sau:

3.2.4 Đoạn nối tiếp các đường cong :

3.2.4.1.Hai đường cong cùng chiều :

- Hai đường cong cùng chiều có bán kính lớn không phải bố trí siêu cao hoặc có cùng độ dốc siêu cao thì có thể nối trực tiếp với nhau tạo thành đường cong ghép:

- Hai đường cong cùng chiều khi bố trí còn một đoạn chêm m ở giữa thì chiều dài đoạn chêm này phải thỏa mãn đủ để bố trí 2 nữa chiều dài đường cong chuyển tiếp hoặc 2 nửa chiều dài đoạn nối siêu cao của hai đường cong liền kề

1 2

TC2TC1

TC2

Đ1 Đ2

3.2.4.2 Hai đường cong ngược chiều:

nhau để tạo thành đường cong ghép

m cũng phải thỏa mãn điều kiện nêu trên

3.2.5 Tính toán tầm nhìn:

trước để kịp xử lý mọi tình huống khi gặp chướng ngại vật Chiều dài đoạn đường tối

thiểu cần nhìn thấy ở phía trước đó gọi là tầm nhìn

dụng khi xử lý các tình huống Khi xe chạy trên đường có các tình huống xảy ra như

sau:

+ Hai xe ngược chiều cần hãm phanh để không đâm vào nhau

+ Hai xe ngược chiều tránh nhau không phải giảm tốc độ

với bất kỳ một con đường nào cũng phải đạt được yêu cầu này Trường hợp thứ hai ít

xảy ra nhưng nó cũng rất quan trọng khi tính toán bán kính đường cong đứng sau này

và gọi là tầm nhìn hai chiều Thực chất của trường hợp thứ ba cũng chính là trường

hợp thứ tư để đảm bảo cho xe chạy trên đường khi vượt nhau không bị đâm vào xe

ngược chiều gọi là tầm nhìn vượt xe

tính chất sử dụng và tình trạng giao thông trên đường để đảm bảo điều kiện xe chạy an toàn, nhưng đồng thời cũng là một vấn đề kinh tế Tầm nhìn được tính toán trong điều

2

Ñ 2 L/2

m L/2

Ñ 1

O 1

3.2.5.1 Xác định cự ly tầm nhìn một chiều:

chạy, và xe phải dừng lại trước chướng ngại vật Trường hợp này áp dụng cho tất cả

- Giá trị tầm nhìn được xác định :

1 1 h 0

2 h

k.VS

Theo các số liệu thực nghiệm lấy :

lúc xe xuống dốc có độ dốc dọc lớn nhất i = 7% Trong điều kiện bất lợi nhất ta có thể tăng độ dốc dọc 1%

Ta có:

2 1

- Theo sơ đồ trên ta có : S2 = l1 + Sh1 + l0 + Sh2 + l2

Trong đó :

5 , 0 60 4 , 1 8 , 1

60

2 2

+ Xe con chạy với vận tốc 60km/h chạy sang làn ngược chiều để vượt xe tải chạy chậm hơn với tốc độ là 45km/h

+ Xét đoạn đường nằm ngang

3.2.6 Xác định phạm vi phá bỏ chướng ngại vật trong đường cong:

- Khi xe chạy trong đường cong tầm nhìn bị hạn chế và bất lợi nhất là những xe chạy phía bụng đường cong, ở vị trí thay đổi độ dốc quá đột ngột hoặc những chỗ có nhà cửa ở gần đường

chướng ngại vật cản trở tầm nhìn

Z

1Z

S

Trong đó: R = 130 m : bán kính đường cong bất lợi nhất trên tuyến

Bảng tổng hợp các yếu tố kỹ thuật giới hạn trên bình đồ Yếu tố kỹ thuật giới hạn Đơn vị Tính toán phạm Quy Kiến nghị

doanh, mức độ an toàn xe chạy Việc xác định độ dốc dọc của đường cần phải thỏa mãn điều kiện :

trên đường không bị trượt

3.3.1.1 Xác định độ dốc dọc theo điều kiện chuyển động của ôtô:

- Ta biết rằng độ dốc dọc của đường ảnh hưởng rất lớn đến vận tốc chạy xe Vì vậy khi tính toán thiết kế ta tính với loại xe có thành phần lớn nhất trong dòng xe: xe buýt lớn (chiếm 20.5% tổng thành phần xe lưu thông)với vận tốc thiết kế 60 Km/h

đặc tính động lực sau :

- Vì đường thiết kế chủ yếu cho các loại xe tải chạy do đó khả năng bị bào mòn

và bong bật của lớp mặt đường là rất lớn Vì vậy ta chọn mặt đường BTN để thiết kế,

đào đắp, giảm giá thành xây dựng chọn độ dốc dọc lớn nhất áp dụng cho tuyến đường

Lưu ý:

Chiều dài các đoạn dốc không được vượt quá và cũng không được nhỏ hơn các giá trị qui định trong bảng 16,17 qui trình TCVN 4504-05

3.3.1.2 Kiểm toán độ dốc dọc theo điều kiện bám:

m: Hệ số phân phối tải trọng lên bánh xe chủ động.Với xe tải ta chọn m =1

W

2

KFVP

F: Diện tích hình chiếu của xe lên mặt phẳng vuông góc với hướng chuyển động và được xác định theo công thức :

B: Chiều rộng khổ xe

2 w

3.3.2.1 Bán kính tối thiểu đường cong đứng lồi:

lái xe trên mặt đường theo công thức :

2 min

SR

3.3.2.2 Bán kính tối thiểu đường cong đứng lõm:

- Bán kính tối thiểu đường cong đứng lõm được xác định từ điều kiện đảm bảo không gây khó chịu cho hành khách và cho xe chạy êm thuận tránh cho xe khỏi bị

- Bán kính tối thiểu được xác định theo công thức :

2 lom min

v R

thì chỉ tiến hành tại những vị trí mà hiệu số đại số giữa hai độ dốc lớn hơn 1%

- Ngoài ra bán kính đường cong lõm còn phải đảm bảo điều kiện tầm nhìn về ban đêm:

2 1

lom min

SR

h d = 0,5m : độ cao đèn xe so với mặt đường

2 o

lom min

STT Yếu tố kỹ thuật Đơn vị Tính toán chuẩn Tiêu chọn Lựa

+ Điều kiện êm thuận

CHƯƠNG 3:

1 Những căn cứ xác định tuyến trên bình đồ:

+ tình hình về địa hình địa mạo của khu vực tuyến

+ bản đồ địa hình tỉ lệ 1:10000 có các đường đồng mức cách nhau 5m

tuyến đi qua

nhiều trở ngại về địa hình, địa mạo, địa chất và thủy văn Không có lợi về mặt kinh tế

và kỹ thuật Có trường hợp ta buộc phải đi tránh chướng ngại vật mặc dù tuyến có thể dài hơn Như vậy, để vạch tuyến cần xác định các điểm khống chế và các điểm cơ sở

2 Các điểm khống chế và các điểm cơ sở:

chúng Các điểm khống chế là những điểm ở đó cao độ mép đường đã được xác định

đường ở điểm đầu, điểm cuối và một số điểm ở giữa như chổ giao nhau với đường sắt hoặc đường oto cấp hạng cao hơn, những điểm giao nhau với dòng nước lớn Các điểm

cơ sở thường là các điểm vượt suối, vượt đèo, những chổ thấp nhất của dãy núi và cũng như chổ tận dụng được đoạn đường đã co vv

chế Từ các điểm khống chế cần xác định các điểm cơ sở để tuyến đi qua dảm bảo được các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật

- Tuyến A – B chạy theo hướng tây bắc – đông nam với chiều dài giữa hai điểm tính theo đường chim bay là 4404.92m, điểm đầu tuyến có cao độ 25 m, điểm cuối tuyến

có cao độ là 40m Độ chênh cao giữa hai điểm A – B là 15m Hai điểm này có vị tri rất quan trọng về kinh tế, chính trị và văn hóa trong khu vực

- Dựa vào các điểm khống chế, ta xác định được các điểm cơ sở để vạch tuyến trên bình đồ

3 Nguyên tắc và cách vạch tuyến trên bình đồ:

3.1 Các nguyên tắc khi vạch tuyến trên bình đồ:

+ Đảm bảo xe chạy an toàn và êm thuận

+ Đảm bảo tốt các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật và quốc phòng

+ Đảm bảo giá thành xây dựng tuyến là rẻ nhất và không cần phải sử dụng các biện pháp thi công phức tạp

+ Phải vạch tuyến sao cho công vận chuyển, thời gian vận chuyển hàng hóa và hành khách là nhỏ nhất

3.2 Cách vạch tuyến trên bình đồ:

- Dựa vào các tiêu chuẩn đã xác định với đường cấp III địa hình núi, tốc độ thiết

kế V = 60km/h và nhìn vào bình đồ, ta vạch được 2 phương án tuyến có thể đi qua

Để thuận lợi cho việc vạch tuyến trên bình đồ ta nên vẽ những đường dẫn hướng chung cho toàn tuyến và từng đoạn cục bộ

- Khi vạch tuyến để đảm bảo độ dốc dọc cho phép thì chiều dài tuyến giữa 2 đường đồng mức phải thỏa mãn bước compa

nguyên tắc trên Ta đi compa đi độ dốc đều 7.0% (ta dùng độ dốc nhỏ hơn độ dốc tối

đa để sau này điều chỉnh vị tri các điểm) Các đường đồng mức cách nhau 5m, do vậy khẩu độ compa là 8cm Sau đo ta xe dịch vị tri các đỉnh sau cho giảm bớt được các điểm gãy mà vẫn đảm bảo được độ dốc dọc không quá 7.0% và không nhỏ hơn 0.5%

chọn, cân nhắc và chỉ chọn duy nhất một phương án tuyến tối ưu nhất như trên bình

đồ để dưa vào luận chứng kt-kt

3.3 Thiết kế bình đồ:

7%, bán kính đường cong tối thiểu cho phép là 130m Để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, nhưng giá thành xây dựng thấp, tuyến phải đổi hướng nhiều lần Chính vì vậy, trên tuyến ta cần phải bố tri các đường cong

giá thành xây dựng cũng như chất lượng khai thác đường

êm thuận được nâng lên nhưng giá thành xây dựng lớn Cho nên việc xác định bán kính đường cong phải phù hợp, nghĩa là phải kết hợp quy trình với điều kiện địa hình

cụ thể Có như thế mới đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật và giá thành xây dựng rẻ

+ Chiều dài đường cong: K K 02LCT ; K0   0 R

3.3.1 CÁCH XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG CONG TRÊN BÌNH ĐỒ:

- Tính các yếu tố cơ bản của đường cong bằng các công thức trên

khi tính phải chuyển về tỉ lệ bình đồ) xác định được hai điểm TĐ và TC của đường cong

- Từ tiếp đầu TĐ hoặc từ tiếp cuối TC dựng đường vuông góc cắt đường phân giác tại điểm O Từ điểm O mở khẩu độ compa với bán kính R đã chọn sẽ xác định được đường cong tròn Điểm P chính là giao điểm của cung tròn với đường phân giác

lớn, nếu bắt buộc phải chọn bán kính nhỏ thì phải bố trí đường cong chuyển tiếp, siêu cao, mở rộng vv

3.3.2 CÁCH XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG CONG TRÊN THỰC ĐỊA:

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

- Quay máy ngắm theo đỉnh sau và trên hướng ngắm dùng thước thép đo một đoạn bằng T thì sẽ xác định được TĐ, tương tự ta cũng xác định được TC

đo từ đỉnh Đ ra một đoạn bằng P ta xác định được điểm P

vuông góc, phương pháp tọa độ cực hay phương pháp dây cung kéo dài

BẢNG TỔNG HỢP YẾU TỐ CONG

PHƯƠNG ÁN 1

BẢNG TỔNG HỢP YẾU TỐ CONG PHƯƠNG ÁN 2

3.3.3 Cọc trên tuyến:

+ Cọc H (cọc 100m), cọc Km

+ Cọc NĐ, TĐ, P, TC và NC của đường cong

+ Các cọc khác như cọc phân thuỷ, cọc tụ thuỷ, cọc khống chế …

và nhân với tỷ lệ bản đồ để được cự ly thực tế giữa các cọc:



2

- Cách xác định lý trình các cọc trên đường cong tổng hợp có đoạn chuyển tiếp

sẽ có cách khác cách trình bày ở trên và sẽ trình bày ở phần thiết kế kĩ thuật

- Kết quả cắm cọc của 2 phương án được lập thành bảng như sau :