Khả năng thông xe của một làn lại phụ thuộc vào vận tốc và chế độ xe chạy, nên muốn xác định khả năng thông xe của tuyến đường thì phải xác định khả năng thông xe của một làn.. Việc xác
Trang 1KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ MỚI TUYẾN ĐƯỜNG QUA 2 ĐIỂM N - K
GVHD: ThS LỮ XUÂN ĐẠI SVTH: VI MINH PHƯƠNG
TP Hồ Chí Minh, năm 2020
Trang 2PHẦN I
THIẾT KẾ
SƠ BỘ
Trang 3CHƯƠNG I TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC XÂY DỰNG
VÀ SỰ CẦN THIẾT PHẢI XÂY DỰNG TUYẾN
I NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG:
Trong nền kinh tế quốc dân, vận tải là một ngành kinh tế đặc biệt và quan trọng Nó có mục đích vận chuyển hàng hóa từ nơi này đến nơi khác Đất nước
ta trong những năm gần đây phát triển rất mạnh mẽ, nhu cầu vận chuyển hàng hóa và hành khách ngày một tăng 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
Chính vì vậy, trong giai đoạn phát triển này - ở thời kỳ đổi mới dưới chính sách 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 sẳn có và xây dựng mới các tuyến đường ô tô ngày càng trở nên bức 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
Tuyến đường thiết kế từ N-K thuộc địa bàn tỉnh Lâm Đồng Đây là tuyến đường làm mới có ý nghĩa rất quan trọng 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 công việc chính yếu là vận chuyển hàng hóa phục vụ đi lại của người dân mà còn nâng cao trình độ dân trí của người dân khu vực lân cận tuyến Vì vậy, nó thực sự cần thiết và phù hợp với chính sách phát triển
Tình hình dân cư có chiều hướng phát triển với nhiều vùng kinh tế mới được thành lập, dân số ngày càng đông Ngoài việc chú trọng đến tốc độ phát triển kinh tế và nâng cao đời sống nhân dân thì vấn đề quốc phòng cũng là một vấn đề cần được quan tâm
Tuyến đường N-K được hình thành sẽ rất có ý nghĩa về mặt kinh tế xã hội và văn hoá: kinh tế của vùng có điều kiện phát triển, đời sống vật chất, văn hoá của dân cư dọc tuyến được nâng lên Ngoài ra, tuyến đường còn góp phần vào mạng lưới đường bộ chung của tỉnh và quốc gia
Trang 4II TÌNH HÌNH KHU VỰC XÂY DỰNG:
1 Cơ sở pháp lý để lập báo cáo đầu tư:
- Căn cứ vào quy hoạch phát triển kinh tế – xã hội của vùng trong giai đoạn từ năm 2006 đến năm 2021
- Căn cứ vào số liệu điều tra, khảo sát tại hiện trường
- Căn cứ vào các quy trình, quy phạm thiết kế giao thông hiện hành
- Căn cứ vào các yêu cầu do giáo viên hướng dẫn giao cho
2 Quá trình nghiên cứu và tổ chức thực hiện :
a Quá trình nghiên cứu:
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
b Tổ chức thực hiện
Thực hiện theo sự hướng dẫn của Giáo viên và trình tự lập dự án đã qui định
3 Tình hình dân sinh, kinh tế, chính trị, văn hóa:
Nơi đây dân cư thưa thớt và phân bố không đều Gần đây, nhân dân các tỉnh khác tới đây khai hoang, lập nghiệp Nghề nghiệp chính của họ là làm rẫy và chăn nuôi, các cây trồng chính ở đây chủ yếu là cây cao su, đậu phộng, cà phê 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
Ở đây có nhiều dân tộc sinh sống, phần lớn là dân địa phương cho nên nền văn 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
4 Về khả năng ngân sách của tỉnh:
Tuyến N – K được thiết kế và xây dựng mới hoàn toàn, cho nên mức đầu tư tuyến cần nguồn vốn rất lớn Tỉnh là một tỉnh có nền kinh tế còn nghèo nên UBND Tỉnh đã quyết định cho khảo sát lập dự án khả thi và nguồn vốn đầu tư từ nguồn vốn trong Chương trình 135 của chính phủ
5 Mạng lưới giao thông vận tải trong vùng:
Mạng lưới giao thông vận tải trong vùng còn rất ít, chỉ có một số tuyến đường 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 Tuyến đường trên được xây dựng sẽ giúp cho nhân dân đi lại được thuận tiện và dễ dàng hơn
6 Đánh giá và dự báo về nhu cầu vận tải:
a Đánh giá:
Như đã nói ở trên, mạng lưới GTVT trong khu vực còn rất hạn chế, chỉ có vài đường chính nhưng lại tập trung chủ yếu ở vành đai bên ngoài khu
Trang 5vực Phương tiện vận tải cũng rất thô sơ, không đảm bảo được an toàn giao thông, và tính mạng của nhân dân
b Dự báo:
Nhà nước đang khuyến khích nhân dân trồng rừng và phát triển lâm nghiệp và các cây công nghiệp và cây có giá trị cao như cao su, cà phê, tiêu, đậu phộng… trong vùng để cung cấp cho các khu công nghiệp chế biến Đó là nguồn hàng hóa vô tận của giao thông vận tải trong tương lai của khu vực
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
c 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
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
7 Đặc điểm địa hình địa mạo:
Tuyến từ N– K chạy theo hướng Tây - Đông Điểm bắt đầu có cao độ là
30 m và điểm kết thúc có cao độ là 90m Khoảng cách theo đường chim bay của tuyến là 5527.9 m
Địa hình ở đây tương đối nhấp nhô, vùng tuyến đi qua và khu vực lân cận tuyến là vùng núi, 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 đọng 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
8 Đặc điểm về địa chất:
Địa chất vùng tuyến đi qua khá tốt : đất đồi núi, có cấu tạo không phức tạp (đất cấp III) Nên tuyến thiết kế không cần xử lí đất nền Nói chung địa chất vùng này rất thuận lợi cho việc làm đường
Ở vùng này hầu như không có hiện tượng đá lăn, hiện tượng sụt lở, hang động castơ nên rất thuận lợi
Qua khảo sát thực tế ta có thể lấy đất từ nền đào gần đó hoặc đất từ thùng đấu ngay bên cạnh đường để xây dựng nền đất đấp rất tốt
Trang 69 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
Tại các khu vực suối nhỏ ta có thể đặt cống hoặc làm cầu nhỏ
Địa chất ở 2 bên bờ suối ổn định, ít bị xói lở nên tương đối thuận lợi cho việc làm công trình thoát nước Ở khu vực này không có khe xói
10 Vật liệu xây dựng:
Tuyến đi qua khu vực rất thuận lợi về việc khai thác vật liệu xây dựng Để làm giảm giá thành khai thác và vận chuyển vật liệu ta cần khai thác, vận dụng tối đa các vật liệu địa phương sẳn 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 sẵn có nên thuận lợi cho việc xây dựng
11 Đăc điểm khí hậu thủy văn:
Khu vực tuyến N – K nằm sâu trong nội địa, đi qua vùng núi nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa, khí hậu ở đây phân biệt thành 2 mùa rõ rệt:Mùa mưa từ tháng 6 đến tháng 11 nhiệt độ trung bình 260C, mùa nắng từ tháng 11 đến tháng 5 nhiệt độ trung bình 270C
Vùng này chịu ảnh hưởng của gió mùa khô
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, lượng mưa ngày trung bình tăng nhiệt độ giảm và độ ẩm tăng Do đó khi thi công cần lưu ý đến thời gian của mùa khô vì nó ảnh hưởng lớn đến tiến độ thi công
III MỤC TIÊU CỦA CỦA TUYẾN TRONG KHU VỰC:
Để tạo điều kiện thuận lợi thúc đẩy tiến trình xây dựng và phát triển các vùng nông thôn, miền núi, rút ngắn khoảng cách giữa nông thôn và thành thị
Vì vậy việc xây dựng tuyến đường nối liền hai điểm N –K 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
- Phục vụ cho nhu cầu đi lại, vận chuyển hàng hóa, thúc đẩy kinh tế phát triển
- Làm cơ sở cho việc bố trí dân cư, giữ đất, giữ rừng
- Tạo điều kiện khai thác du lịch, phát triển kinh tế dịch vụ, kinh tế trang trại
- Phục vụ cho công tác tuần tra, an ninh quốc phòng được kịp thời, liên tục
Trang 7VI 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
V KIẾN NGHỊ:
Tuyến đường hoàn thành góp phần vào mạng lưới đường bộ chung của tỉnh và nâng cao đời sống vật chất tinh thần dân cư khu vực lân cận tuyến, thúc đẩy nền kinh tế của vùng ngày càng phát triển
Về mặt quốc phòng, tuyến đường thông suốt tạo điều kiện triển khai lực lượng, xử lí kịp thời các tình huống bất trắc có thể xảy ra Tạo điều kiện đảm bảo
an ninh quốc phòng và trật tự an toàn xã hội
Trang 8Chương 2:
CẤP HẠNG VÀ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
I Xác định cấp hạng kỹ thuật:
1 Tính lưu lượng xe thiết kế:
Lưu lượng xe 1,150 xe/ngày đêm vào thời điểm trong tương năm thứ 15
Xác định lưu lượng của xe con quy đổi tại thời điểm đưa tuyến vào khai thác:
N = N a (xcqd/ngd) Trong đĩ:
Bảng 1: Kết quả bảng quy đổi các loại xe ra xe con
STT Loại xe Thành phần % số lượng xe quy đổi hệ số tổng số xe con quy
Vậy lưu lượng xe quy đổi năm thứ 15 là 3035.4 xcqđ/ngđ
2 Xác định cấp thiết kế và cấp quản lý của đường ôtô:
Lưu lượng xe thiết kế:
Trang 9Chọn lưu lượng xe thiết kế:
Với lưu lượng xe thiết kế năm tương lai thứ 15 là 3035<6000.Do vậy đường chỉ thuộc cấp III Theo tiêu chuẩn 4054-05 (điều 3.4.2) thì năm tương lai là năm thứ 15.Vậy lưu lượng xe thiết kê là 3035(xcqd/ngd)
Tổng hợp các yệu tố điều kiện địa hình, chức năng, lưu lượng xe, ta kiến nghị đường có cấp thiết kế là cấp III miền núi
Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm:
Tuyến không có số liệu thống kê cụ thể và cũng không có những nguyên cứu đặc biệt nên theo TCVN 4050 – 05 thì Ngcđ được xác định gần đúng như sau:
Xác định tốc độ thiết kế:
Tốc độ thiết kế là tốc độ dùng để tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật của đường trong trường hợp khó khăn
Căn cứ vào cấp đường (cấp III), miền núi, theo bảng 4 của TCVN
4054-05 thì tốc độ thiết kế Vtk=60km/h
II Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của tuyến đường:
1 Các yếu tố mặt cắt ngang:
Việc bố trí các bộ phận gồm phần xe chạy, lề, dải phân cách, đường bên và các làn xe phụ (làn phụ leo dốc, làn chuyển tốc) trên mặt cắt ngang đường phải phù hợp với yêu cầu tổ chức giao thông nhằm đảm bảo mọi phương tiện giao thông cùng đi lại đuợc an toàn, thuận lợi và phát huy được hiệu quả khai thác đường
Tuỳ theo cấp thiết kế của đường và tốc độ thiết kế, việc bố trí các bộ phận nói trên phải tuân thủ các giải pháp tổ chức giao thông qui định ở Bảng 5 TCVN4054-2005:
+ Có bố trí xe đạp và xe thô sơ đi trên phần lề gia cố
+ Không có giải phân cách giữa
+ Chỗ quay đầu xe không khống chế
+ Khống chế đường ra vào không khống chế
a Khả năng thông xe và số làn xe cần thiết:
Trang 10Khả năng thông xe của đường là số 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 thộc vào khả năng thông xe của một làn
xe và số làn xe Khả năng thông xe của một làn lại phụ thuộc vào vận tốc và chế độ xe chạy, nên muốn xác định khả năng thông xe của tuyến đường thì phải xác định khả năng thông xe của một làn
Việc xác định khả năng thông xe lý thuyết của một làn xe căn cứ vào sơ đồ giả thuyết các xe chạy phải xét đến vấn đề an toàn là xe chạy nối đuôi nhau cùng tốc độ và xe này cách xe kia một khoảng không đổi đủ để khi xe trước dừng lại hoặc đánh rơi vật gì thì xe sau kịp dừng lại cách một khoảng cách an toàn
Theo TCVN 4054-2005 số làn xe trên mặt cắt ngang được tính:
lth
cdg lx
N z
N n
.
Trong đó:
nlx : số làn xe yêu cầu, được lấy tròn đến số nguyên
Ncđg : lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm
Ncdg = 0.1xNtbn = 0.1*3035= 304 (xe/h)
Nlth: năng lực thông hành thực tế của 1 làn xe
Theo điều 4.2.2 theo TCVN4054-05 Khi không có nghiên cứu, tính toán có thể lấy theo quy trình như sau: khi không có giải phân cách giửa phần xe chạy trái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ:
Nlth = 1000 (xcqđ/h/làn) Z: hệ số sử dụng năng lực thông hành
Theo Bảng 7 TCVN 4054-2005: số làn xe yêu cầu là 2 làn
Vậy ta lấy nlx = 2 làn để thiết kế
b Chiều rộng làn xe:
Kích thước xe càng lớn thì bề rộng của 1 làn xe càng lớn, xe có kích thước lớn thì vận tốc nhỏ và ngược lại Vì vậy khi tính bề rộng của 1 làn xe ta phải tính cho trường hợp xe con và xe tải chiếm ưu thế
Trang 11Ta có sơ đồ tính toán như sau:
Hình 1: Sơ đồ tính bề rộng đường
Bề rộng làn xe ngoài cùng:
1
b c
2
b: bề rộng thùng xe c: khoảng cách giữa tim 2 dãy bánh xe x: khoảng cách giữa mép thùng xe với làn xe bên cạnh
x = 0.5 + 0.005xV(làn xe bên cạnh là ngược chiều)
x = 0.35 + 0.005xV(làn xe bên cạnh là cùng chiều) y: khoảng cách giữa tim bánh xe ngoài cùng đến mép mặt đường
y = 0.5 + 0.005xV Đối với xe con:
x = 0.5 + 0.005xV=0 5+0.005x60=0.8m
y= 0.5 + 0.005x60 = 0.8m
b = 1.8m , c = 1.42m
1
1.8 1.42
B +0.8 0.8 3.21 (m)
2
Đối với xe tải ưu thế:
1
x = 0.5 + 0.005xV=0.5+0.005x60=0.8m
y= 0.5 + 0.005x60= 0.8m
b = 2.5m , c = 1.8m
1
2.5 1.8
2
Theo bảng 7 TCVN4054-2005 chiều rộng tối thiểu của 1 làn xe 3.0m Tính toán thì ở trạng thái bất lợi nhất và vì lợi ích kinh tế nên ta có thể chọn theo bề rộng tối thiểu theo quy trình
Kiến nghị chọn B1 =B2 =B = 3.0m
b
B2
B2
Trang 12c Chiều rộng mặt đường:
Bm =n.B = 2x 3.0 =6 m Độ dốc ngang mặt đường i= 2% (tuỳ theo loại vật liệu làm áo đường)
d Chiều rộng lề đường:
Theo Bảng 7 TCVN 4054-2005, với đường cấp III, chiều rộng lề đường:
Blề =2x1.5 m, trong đó có 2x1m là phần gia cố
Kiến nghị gia cố không toàn bộ lề
e Độ dốc ngang của đường:
+ Độ dốc ngang nhỏ nhất chỉ có tác dụng đảm bảo thoát nước cho mặt đường,
do đó bố trí độ dốc ngang phụ thuộc vào loại vật liệu cấu tạo tầng mặt, cụ thể : Vật liệu tốt, bề mặt nhẵn trơn, khả năng thoát nước tốt => độ dốc ngang nhỏ và ngược lại Theo bảng 9 TCVN 4054-2005 :
Bảng 2: Quy định về độ dốc ngang của đường
Bê tông Ximăng, bê tông nhựa 1.5 ÷2.0
Láng nhựa, thấm nhập nhựa 2.0 ÷3.0
Vậy căn cứ vào loại mặt đường ta chọn độ dốc ngang in = 2 %
+ Độ dốc lề gia cố: ilgc = imặt = 2%
+ Độ dốc lề không gia cố : ikgc = 4%
f Chiều rộng nền đường:
Bnền =Bm + 2.Blề =6+2x1.5= 9 m
2 Xác định các yếu tố kỹ thuật trên bình đồ:
a Siêu cao và tính toán độ dốc siêu cao:
Khi xe chạy trên đường cong có bán kính nhỏ, dưới tác dụng của lực li tâm làm cho điều kiện ổn định của xe chạy trên làn phía long đường cong kém đi Để tăng ổn định khi xe chạy trên làn này, người ta xây dựng mặt đường một mái
Trang 13ngiêng về phía bụng đường cong gọi là siêu cao Độ dốc của mặt đường này gọi là độ dốc siêu cao
Quy trình quy định độ dốc siêu cao cho một khoảng giá trị bán kính tuỳ thuộc vào vận tốc tính toán Kiến nghị chọn isc theo quy trình TCVN 4054-2005 với
Bán kính tối thiểu giới hạn:125m
Bán kính tối thiểu thơng thường 250m
Bán kính tối thiểu khơng siêu cao
) (
: Hệ số bám ngang giữa bánh xe với mặt đường, 0 0.60.7
: Hệ số bám dọc Xét trong điều kiện bất lợi của mặt đường (ẩm ướt có bùn đất ) thì = 0.3
h: Khoảng cách từ trọng tâm xe đến mặt đường b: Khoảng cách giữa hai tâm bánh xe
Trang 14Đối với những xe hiện đại thường b = 2h nên: 1: trị số này biểu hiện mức độ ổn định chống lật rất cao so với ổn định chống trượt
Điều kiện êm thuận đối với hành khách :
Theo điều tra xã hội học cho thấy:
Hành khách cảm thấy rất khó chịu
:30.0
Hành khách cảm thấy bị sô dạt về moat phía
Điều kiện kinh tế:
Khi xe chạy vào đường cong, dưới tác dụng của lực đẩy ngang, bánh xe quay trong mặt phẳng lệch với hướng xe chạy một góc Góc lệch này càng lớn thì tiêu hao nhiên liệu càng nhiều và lốp xe càng nhanh hỏng Theo điều kiện này hệ số lực đẩy ngang khống chế là 0.1
Căn cứ vào những điều kiện trên chọn 0.15( cho các trường hợp phải đặt đường cong Rmin để giảm chi phí xây dựng, nghĩa là trong điều kiện địa hình khó khăn)
Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi có siêu cao 7%:
Theo Bảng 13 TCVN 4054-2005: Rminsc = 125 m
Kiến nghị chọn theo tiêu chuẩn
Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi có siêu cao 2%:
Kiến nghị chọn theo tiêu chuẩn
Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi không có siêu cao:
i sc
v R
Khi đặt đường cong bằng không gây chi phí lớn 0,15
Khi không bố trí siêu cao trắc ngang 2 mái isc = -in
Trang 15Kiến nghị chọn theo tiêu chuẩn
Bán kính nhỏ nhất theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm:
Tầm nhìn ban đêm phụ thuộc vào góc phát sáng của đèn pha ôtô, = 2 0
Ta có : S = 2180 Rmin(S = 75 m là tầm nhìn hãm xe)
Với đường cấp III thì bán kính đường cong nằm tối thiểu giới hạn 125m Vậy nên chọn bán kính đường cong nằm 125 để thiết kế
c Siêu cao và đoạn nối siêu cao – đường cong chuyển tiếp:
Hình 2: Sơ đồ bố trí siêu cao
Theo TCVN 4054-05 thì siêu cao là dốc một mái trên phần xe chạy, dốc xề phía bụng đường cong Siêu cao được thực hiện bằng cách quay phần xe chạy ở phía lưng đường cong quanh tim đường để đường phần xe chạy có cùng một độ dốc, sau đó vẫn tiếp tục quay cả phần xe chạy quanh tim đường đạt được siêu cao
Trang 16Trường hợp đường có dải phân cách giữa siêu cao được thực hiện bằng cách quay xung quanh mép trong hoặc mép ngoài mặt đường
Độ dốc siêu cao được xác định theo công thức:
2 sc
vi
(2-8) Trong đó: V: tốc độ thiết kế (km/h) V = 60
: hệ số lực đẩy ngang, chọn = 0.15
Độ dốc siêu cao được chọn theo TCVN4054-05 như bảng sau:
Xác định chiều dài tối thiểu của đường cong chuyển tiếp:
Gọi I là cường độ tăng của gia tốc li tâm(m/s3) theo qui trình VN thì [ I0]=0.5m/s3
Thời gian ôtô chạy trên đoạn đường cong chuyển tiếp:
3 0
0
1
lt
ct ct
Trang 17ct
R RL
12513.88
Trong đó : + isc =7% : độ dốc siêu cao thiết kế
+B: bề rộng mặt đường xe chạy + ip = 0.5% : độ dốc phụ theo quy trình Việt Nam đối với đường
cấp III
min (6 0.6) * 0.07)
92.40.005
Bảng 4: Chiều dài đoạn nối siêu cao phụ thuộc vào bán kính cong nằm
Vậy ta chọn chiều dài đường cong chuyển tiếp là : Lct = 93m để tính toán
d Tính toán độ mở rộng trong đường cong :
Khi xe chạy trên đường cong có bán kính R≤ 250m thì mỗi bánh xe chạy trên một quỹ đạo khác nhau, đầu xe ngoài có bán kính lớn nhất và thùng xe phía trong có bán kính nhỏ nhất, do vậy xe chạy trên đường cong chiếm phần đường rộng hơn so với xe chạy trên đường thẳng nên yêu cầu phải mở rộng đường cong để dảm bảo xe chạy vẩn bình thường
Trang 18
Hình 3: Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong nằm
Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong nằm
Bảng 5: Độ mở rộng trong đường cong nằm
Bán kính đường cong nằm
250200 <200150 <150100 <10070 <7050 <5030
e Xác định đoạn chêm m giữa 2 đường cong
Giữa2 đường cong cùng chiều:Khi 2 đường cong không có siêu cao,chúng
ta có thể nối trực tiếp với nhau nhưng cũng nên nhắc lại là trị số bán kính không nên gấp nhau 2lần
Khi 2 đường cong có siêu cao thì đoạn phải chêm phải đủ chiều dài để bố trí hai nửa đường cong chuyển tiếp:
2
L L
Giữa hai đường cong ngược chiều Hai đường cong ngược chiều có bán
kính lớn không yêu cầu làm siêu cao thì có thể nối trực tiếp với nhau
Trường hợp cần phải làm siêu cao thì chiều dài đoạn thẳng chêm phải đủ dài để có thể bố trí hai đoạn đường cong chuyển tiếp hoặc hai đoạn nối siêu cao, tức
là:
2
L L
Trang 19f Tính toán tầm nhìn xe chạy
Khi xe chạy trên đường cần phải nhìn rõ 1 đoạn đường phía trước để kịp thời xử lí các tình huống Đoạn đường đó gọi là tầm nhìn
Tầm nhìn 1 chiều (tầm nhìn hãm xe)
Là đoạn đường đủ để người lái xe nhìn thấy chướng ngại vật sau đó thực hiện hãm phanh và dừng cách vị trí vật cản 1 đoạn an toàn lk
Trang 20Trong đó :
lpu : Quãng đường phản ứng tâm lý
Sh : Cự ly hãm phanh
l0=5m : Khoảng cách an toàn trước chướng ngại vật cố định
k=1.4 : Hệ số sử dụng phanh đối với xe tải
= 0,5: Hệ số bám dọc
i : độ dốc dọc ở đoạn đường xe thực hiện hãm phanh Lấy dấu (+) khi
xe leo dốc, dấu (-)ø khi xe xuống dốc Theo quy trình đối với đường cấp III thì imax= 7% nên chọn i= 7%
Theo Bảng 10 TCVN 4054-2005: S1 = 75m Kết hợp với tính toán
Vậy chọn S1= 75 (m ) để thiết kế
2 1 2
1 2
) ( 2 ) (
kv i
g
kv v
Trang 210 2 2
2 2
)(
i g
kv v
Khi đường có dải phân cách trung tâm, trường hợp này không thể xảy ra, tuy vậy trên đường cấp cao,tầm nhìn này vẫn phải kiểm tra nhưng với ý nghĩa là bảo đảm 1 chiều dài nhìn được cho lái xe an tâm chạy với tốc độ cao
0 2 1 1 4
) ( 5 63
) (
l i
v v v
Theo bảng 10TCVN 4054-2005 chọn S4=350
Mở rộng tầm nhìn trên đường cong nằm:
Khi xe chạy trong đường cong, xe chạy ở phía bụng đường cong, tầm nhìn sẽ
bị hạn chế, do đó cần phải xác định phạm vi phải dỡ bỏ các chướng ngại vật trong đường cong để người lái xe có thể điều khiển xe chạy an toàn trên đường Chướng ngại vật sau khi dỡ bỏ phải thấp hơn tia nhìn 0.3m Trường hợp thật khó khăn có thể dùng gương cầu lồi, biển báo, hạn chế tốc độ hoặc cấm vượt xe
Giả thiết mắt người lái xe cách cao độ mặt đường 1m tính từ mặt đường phần
xe chạy và cách mép phần xe chạy bên phải 1,5m
Trang 22Tầm nhìn tính toán: đối với đường có số làn xe ≤ 2, lấy S = S2, hoặc S = 2S1 Đối với đường một chiều lấy S = S1
Phạm vi cần phá bỏ chướng ngại vật có thể xác định theo 2 cách:
Phương pháp đồ giải: Trên
bình đồ đường cong nằm vẽ với tỉ
lệ lớn theo đường quỹ đạo xe
chạy, định điểm đầu và điểm cuối
của những dây cung có chiều dài
bằng chiều dài tầm nhìn S
(11’=22’=33’=44’=…=S) Vẽ
đường cong bao những dây cung
này ta có đường giới hạn nhìn
Trong phạm vi của đường bao này
tất cả các chướng ngại vật đều
phải được phá bỏ như cây cối, nhà
cửa
Zo : Khoảng cách từ quỹ đạo ôtô đến chướng ngại vật
Z : Khoảng cách từ quỹ đạo ôtô đến tia nhìn (phạm vi cần phá bỏ chướng ngại vật)
Z < Zo: Tầm nhìn được đảm bảo
Z > Zo: Tầm nhìn không đảm bảo phải phá bỏ chướng ngại vật
Phương pháp giải tích: Cần xác định khoảng cách cần đảm bảo tầm nhìn tại
điểm chính giữa đường cong z Trong phạm vi đường cong tròn, đường giới hạn nhìn vẽ theo đường tròn cách quỹ đạo xe chạy một khoảng cách là z Từ hai đầu của đường cong, kéo dài về hai phía mỗi bên một đoạn bằng S trên quỹ đạo xe chạy Từ hai điểm cuối của hai đoạn thẳng này vẽ đường thẳng tiếp xúc với đường tròn trên ta sẽ có đường giới hạn nhìn
Phạm vi phá bỏ xác định theo phương pháp giải tích phụ thuộc vào chiều dài cung tròn K
Khi K < S:
1 2 3
2' 3' 4'
Đường giới hạn nhìn Quỹ đạo xe chạy 1,5m
z
Hình 8: Xác định phạm vi phá bỏ chướng ngại
vật theo phương pháp đồ giải
Trang 23Quỹ đạo xe chạy
z
Hình 10 Khi K > S
1 1
R
S.180
1
(2-13)
Chướng ngại vật sau khi dỡ bỏ phải thấp hơn đường nhìn 0.3m Nếu khó khăn, có thể dùng gương cầu, biển báo, biển hạn chế tốc độ hay cấm vựơt xe
3 Xác định các yếu tố kĩ thuật trên trắc dọc:
a Xác định độ dốc dọc lớn nhất
Theo điều kiện sức kéo:
Ta xét quá trình xe lên dốc và chuyển động đều Khi đó nhân tố động lực của xe là: Dk ≥ f + i
Xe chỉ có thể chuyện động khi đảm bảo diều kiện về sức kéo:
Trang 24max max
ikéo D f
Trong đó:
Dmax: hệ số động lực tra biểu đồ
f:hệ số ma sát của mặt đường phụ thuộc vào loại mặt đường, tình trạng mặt đường, vận tốc xe chạy
Khi V<60km/h thì f∈ loại mặt đường:
BTN,BTXM thì f là 0 0.01-0.02
Đá dăm đen thìf là 0 0.02-0.025
Đát cát rời rạc thìf là 0 0.15-0.3 Khi V60 thì dùng cơng thức:
f =0.02(1+4.5.10-5*602)=0.0232 ( f0=0.02 với mặt đường bê tông nhựa )
i : Độ dốc dọc trên đường Tra biểu đồ nhân tố động lực cho các loại xe
Bảng 6: Biểu đồ nhân tố động lực học
Theo điều kiện sức bám:
Xe chỉ có thể chuyện động khi đảm bảo điều kiện về sức bám
Trang 25Xe chỉ có thể chuyển động khi lực kéo của xe nhỏ hơn lực bám giữa xe và
mặt đường
m : Hệ số phân phối tải trọng lên bánh xe chủ động
: Hệ số bám dính của bánh xe và mặt đường (phụ thuộc vào tình trạng mặt đường, độ nhám lớp mặt và bánh xe),
lấy với điều kiện khô sạch, xe chạy bình thường, = 0.5
G: trọng lượng toàn bộ ôtô
Pw : lực cản không khí, phụ thuộc vào loại xe
13
F V2K
P w (kG) Trong đó:
K : Hệ số cản không khí, phụ thuộc vào mật độ của không khí và chủ yếu theo hình dạng xe
Theo thực nghiệm:
Xe tải: 0.06-0.07
Xe buýt: 0.04-0.06
Xe con: 0.025-0.035 Khi có kéo moóc, k tăng lên từ 25-30% so với xe tải đơn
F : Diện tích cản khí
F = 0.8BH đối với xe con
F = 0.9BH đối với xe tải
B: Chiều rộng của xe tiêu chuẩn (Bảng1 TCVN 4054-2005) H: Chiều dài của xe tiêu chuẩn (Bảng1 TCVN 4054-2005)
f = 0.0232: Hệ số cản lăn ứng vơi loại mặt đường bê tông nhựa
Theo Bảng 15 TCVN 4054-2005: imax = 7%
Theo Bảng 16 TCVN 4054-2005: Limax = 500m với imax = 7%
Trang 26Theo Bảng 17 TCVN 4054-2005: Limin = 150m
Từ 2 điều kiện để xe có thể di chuyển được trên đường thì độ dốc dọc lớn nhất mà mình có thể bố trí trên đường đều lớn hơn độ dốc dọc tối đa mà TCN 4054- 05 đưa ra
Kiến nghị chọn độ dốc dọc lớn nhất theo tiêu chuẩn là imax=7%
b Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi:
Được xác định từ điều kiện đảm bảo tầm nhìn:
Một chiều: 12 2
1 1
75 2812.5
Với: S1: Cự ly tầm nhìn một chiều
d1: Khoảng cách từ mắt người lái xe đến mặt đường
c Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm:
min
Rlõm được xác định theo 2 điều kiện:
*Theo điều kiện đảm bảo không gây khó chịu đối với hành khách và không gãy nhíp xe do lực ly tâm :
2 min
V R
a lt
lõm
Trong đó : + alt = 0.5 ÷ 0.7 (m/s2) : gia tốc ly tâm cho phép
*Sh(
*2
SR
t
2 t
lõm
Trong đó : + hđ =0.5(m) : độ cao đèn xe ôtô so với mặt đường
+ St =100(m) : chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định (tra bảng 10 TCVN 4054-05)
= 2o : góc chiếu sáng của đèn ôtô theo phương đứng
Trang 27Theo Bảng 19 TCVN 4054-2005: Rminlõm 1000(m)
Vậy ta chọn Rminlõm 1000(m)
III Bảng tổng hợp các thông số kỹ thuật của tuyến
Bảng 8
vị
Tính toán
Qui phạm
Kiến nghị
4 - Chiều rộng một làn xe m 3.75 3.0 3.5
5 - Chiều rộng phần mặt đường xe chạy m 6 7
6 - Chiều rộng lề đường m 2x1.5 2x1.5
8 - Độ dốc ngang phần mặt đường % 2 2
9 - Bán kính đường cong nằm:
10 + Có bố trí siêu cao7% m 128.85 125 125
+ Có bố trí siêu cao 2% m 166.72 300 300 + Không bố trí siêu cao m 218.05 1500 1500
11 - Bán kính đường đứng:
+ Đường cong đứng lồi m 2812.5 2500 2500 + Đường cong đứng lõm m 901.75 1000 1000
12 - Độ dốc dọc lớn nhất (idmax) % 5.46 7 7
14 - Chiều dài đoạn nối chuyển tiếp m 93 70 70
15 - Chiều dài tối thiểu đoạn đổi dốc m 150 150
16 - Độ mở rộng mặt đường trong đường cong m 0 0.6 0.6
Trang 28Chương 2:
CẤP HẠNG VÀ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
I Xác định cấp hạng kỹ thuật:
1 Tính lưu lượng xe thiết kế:
Lưu lượng xe 1,150 xe/ngày đêm vào thời điểm trong tương năm thứ 15
Xác định lưu lượng của xe con quy đổi tại thời điểm đưa tuyến vào khai thác:
N = N a (xcqd/ngd) Trong đĩ:
Bảng 1: Kết quả bảng quy đổi các loại xe ra xe con
STT Loại xe Thành phần % số lượng xe quy đổi hệ số tổng số xe con quy
Vậy lưu lượng xe quy đổi năm thứ 15 là 3035.4 xcqđ/ngđ
2 Xác định cấp thiết kế và cấp quản lý của đường ôtô:
Lưu lượng xe thiết kế:
Trang 29Chọn lưu lượng xe thiết kế:
Với lưu lượng xe thiết kế năm tương lai thứ 15 là 3035<6000.Do vậy đường chỉ thuộc cấp III Theo tiêu chuẩn 4054-05 (điều 3.4.2) thì năm tương lai là năm thứ 15.Vậy lưu lượng xe thiết kê là 3035(xcqd/ngd)
Tổng hợp các yệu tố điều kiện địa hình, chức năng, lưu lượng xe, ta kiến nghị đường có cấp thiết kế là cấp III miền núi
Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm:
Tuyến không có số liệu thống kê cụ thể và cũng không có những nguyên cứu đặc biệt nên theo TCVN 4050 – 05 thì Ngcđ được xác định gần đúng như sau:
Xác định tốc độ thiết kế:
Tốc độ thiết kế là tốc độ dùng để tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật của đường trong trường hợp khó khăn
Căn cứ vào cấp đường (cấp III), miền núi, theo bảng 4 của TCVN
4054-05 thì tốc độ thiết kế Vtk=60km/h
II Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của tuyến đường:
1 Các yếu tố mặt cắt ngang:
Việc bố trí các bộ phận gồm phần xe chạy, lề, dải phân cách, đường bên và các làn xe phụ (làn phụ leo dốc, làn chuyển tốc) trên mặt cắt ngang đường phải phù hợp với yêu cầu tổ chức giao thông nhằm đảm bảo mọi phương tiện giao thông cùng đi lại đuợc an toàn, thuận lợi và phát huy được hiệu quả khai thác đường
Tuỳ theo cấp thiết kế của đường và tốc độ thiết kế, việc bố trí các bộ phận nói trên phải tuân thủ các giải pháp tổ chức giao thông qui định ở Bảng 5 TCVN4054-2005:
+ Có bố trí xe đạp và xe thô sơ đi trên phần lề gia cố
+ Không có giải phân cách giữa
+ Chỗ quay đầu xe không khống chế
+ Khống chế đường ra vào không khống chế
a Khả năng thông xe và số làn xe cần thiết:
Trang 30Khả năng thông xe của đường là số 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 thộc vào khả năng thông xe của một làn
xe và số làn xe Khả năng thông xe của một làn lại phụ thuộc vào vận tốc và chế độ xe chạy, nên muốn xác định khả năng thông xe của tuyến đường thì phải xác định khả năng thông xe của một làn
Việc xác định khả năng thông xe lý thuyết của một làn xe căn cứ vào sơ đồ giả thuyết các xe chạy phải xét đến vấn đề an toàn là xe chạy nối đuôi nhau cùng tốc độ và xe này cách xe kia một khoảng không đổi đủ để khi xe trước dừng lại hoặc đánh rơi vật gì thì xe sau kịp dừng lại cách một khoảng cách an toàn
Theo TCVN 4054-2005 số làn xe trên mặt cắt ngang được tính:
lth
cdg lx
N z
N n
.
Trong đó:
nlx : số làn xe yêu cầu, được lấy tròn đến số nguyên
Ncđg : lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm
Ncdg = 0.1xNtbn = 0.1*3035= 304 (xe/h)
Nlth: năng lực thông hành thực tế của 1 làn xe
Theo điều 4.2.2 theo TCVN4054-05 Khi không có nghiên cứu, tính toán có thể lấy theo quy trình như sau: khi không có giải phân cách giửa phần xe chạy trái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ:
Nlth = 1000 (xcqđ/h/làn) Z: hệ số sử dụng năng lực thông hành
Theo Bảng 7 TCVN 4054-2005: số làn xe yêu cầu là 2 làn
Vậy ta lấy nlx = 2 làn để thiết kế
b Chiều rộng làn xe:
Kích thước xe càng lớn thì bề rộng của 1 làn xe càng lớn, xe có kích thước lớn thì vận tốc nhỏ và ngược lại Vì vậy khi tính bề rộng của 1 làn xe ta phải tính cho trường hợp xe con và xe tải chiếm ưu thế
Trang 31Ta có sơ đồ tính toán như sau:
Hình 1: Sơ đồ tính bề rộng đường
Bề rộng làn xe ngoài cùng:
x = 0.5 + 0.005xV(làn xe bên cạnh là ngược chiều)
x = 0.35 + 0.005xV(làn xe bên cạnh là cùng chiều) y: khoảng cách giữa tim bánh xe ngoài cùng đến mép mặt đường
y = 0.5 + 0.005xV Đối với xe con:
Trang 32c Chiều rộng mặt đường:
Bm =n.B = 2x 3.0 =6 m Độ dốc ngang mặt đường i= 2% (tuỳ theo loại vật liệu làm áo đường)
d Chiều rộng lề đường:
Theo Bảng 7 TCVN 4054-2005, với đường cấp III, chiều rộng lề đường:
Blề =2x1.5 m, trong đó có 2x1m là phần gia cố
Kiến nghị gia cố không toàn bộ lề
e Độ dốc ngang của đường:
+ Độ dốc ngang nhỏ nhất chỉ có tác dụng đảm bảo thoát nước cho mặt đường,
do đó bố trí độ dốc ngang phụ thuộc vào loại vật liệu cấu tạo tầng mặt, cụ thể : Vật liệu tốt, bề mặt nhẵn trơn, khả năng thoát nước tốt => độ dốc ngang nhỏ và ngược lại Theo bảng 9 TCVN 4054-2005 :
Bảng 2: Quy định về độ dốc ngang của đường
Bê tông Ximăng, bê tông nhựa 1.5 ÷2.0
Láng nhựa, thấm nhập nhựa 2.0 ÷3.0
Vậy căn cứ vào loại mặt đường ta chọn độ dốc ngang in = 2 %
+ Độ dốc lề gia cố: ilgc = imặt = 2%
+ Độ dốc lề không gia cố : ikgc = 4%
f Chiều rộng nền đường:
Bnền =Bm + 2.Blề =6+2x1.5= 9 m
2 Xác định các yếu tố kỹ thuật trên bình đồ:
a Siêu cao và tính toán độ dốc siêu cao:
Khi xe chạy trên đường cong có bán kính nhỏ, dưới tác dụng của lực li tâm làm cho điều kiện ổn định của xe chạy trên làn phía long đường cong kém đi Để tăng ổn định khi xe chạy trên làn này, người ta xây dựng mặt đường một mái
Trang 33ngiêng về phía bụng đường cong gọi là siêu cao Độ dốc của mặt đường này gọi là độ dốc siêu cao
Quy trình quy định độ dốc siêu cao cho một khoảng giá trị bán kính tuỳ thuộc vào vận tốc tính toán Kiến nghị chọn isc theo quy trình TCVN 4054-2005 với
Bán kính tối thiểu giới hạn:125m
Bán kính tối thiểu thơng thường 250m
Bán kính tối thiểu khơng siêu cao
) (
: Hệ số bám ngang giữa bánh xe với mặt đường, 0 0.60.7
: Hệ số bám dọc Xét trong điều kiện bất lợi của mặt đường (ẩm ướt có bùn đất ) thì = 0.3
h: Khoảng cách từ trọng tâm xe đến mặt đường b: Khoảng cách giữa hai tâm bánh xe
Trang 34Đối với những xe hiện đại thường b = 2h nên: 1: trị số này biểu hiện mức độ ổn định chống lật rất cao so với ổn định chống trượt
Điều kiện êm thuận đối với hành khách :
Theo điều tra xã hội học cho thấy:
Hành khách cảm thấy rất khó chịu
:30.0
Hành khách cảm thấy bị sô dạt về moat phía
Điều kiện kinh tế:
Khi xe chạy vào đường cong, dưới tác dụng của lực đẩy ngang, bánh xe quay trong mặt phẳng lệch với hướng xe chạy một góc Góc lệch này càng lớn thì tiêu hao nhiên liệu càng nhiều và lốp xe càng nhanh hỏng Theo điều kiện này hệ số lực đẩy ngang khống chế là 0.1
Căn cứ vào những điều kiện trên chọn 0.15( cho các trường hợp phải đặt đường cong Rmin để giảm chi phí xây dựng, nghĩa là trong điều kiện địa hình khó khăn)
Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi có siêu cao 7%:
Theo Bảng 13 TCVN 4054-2005: Rminsc = 125 m
Kiến nghị chọn theo tiêu chuẩn
Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi có siêu cao 2%:
Kiến nghị chọn theo tiêu chuẩn
Bán kính tối thiểu của đường cong nằm khi không có siêu cao:
i sc
v R
Khi đặt đường cong bằng không gây chi phí lớn 0,15
Khi không bố trí siêu cao trắc ngang 2 mái isc = -in
Trang 35Kiến nghị chọn theo tiêu chuẩn
Bán kính nhỏ nhất theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm:
Tầm nhìn ban đêm phụ thuộc vào góc phát sáng của đèn pha ôtô, = 2 0
Ta có : S = 2180 Rmin(S = 75 m là tầm nhìn hãm xe)
Với đường cấp III thì bán kính đường cong nằm tối thiểu giới hạn 125m Vậy nên chọn bán kính đường cong nằm 125 để thiết kế
c Siêu cao và đoạn nối siêu cao – đường cong chuyển tiếp:
Hình 2: Sơ đồ bố trí siêu cao
Theo TCVN 4054-05 thì siêu cao là dốc một mái trên phần xe chạy, dốc xề phía bụng đường cong Siêu cao được thực hiện bằng cách quay phần xe chạy ở phía lưng đường cong quanh tim đường để đường phần xe chạy có cùng một độ dốc, sau đó vẫn tiếp tục quay cả phần xe chạy quanh tim đường đạt được siêu cao
Trang 36Trường hợp đường có dải phân cách giữa siêu cao được thực hiện bằng cách quay xung quanh mép trong hoặc mép ngoài mặt đường
Độ dốc siêu cao được xác định theo công thức:
2 sc
vi
(2-8) Trong đó: V: tốc độ thiết kế (km/h) V = 60
: hệ số lực đẩy ngang, chọn = 0.15
Độ dốc siêu cao được chọn theo TCVN4054-05 như bảng sau:
Xác định chiều dài tối thiểu của đường cong chuyển tiếp:
Gọi I là cường độ tăng của gia tốc li tâm(m/s3) theo qui trình VN thì [ I0]=0.5m/s3
Thời gian ôtô chạy trên đoạn đường cong chuyển tiếp:
3 0
0
1
lt
ct ct
Trang 37ct
R RL
12513.88
Trong đó : + isc =7% : độ dốc siêu cao thiết kế
+B: bề rộng mặt đường xe chạy + ip = 0.5% : độ dốc phụ theo quy trình Việt Nam đối với đường
cấp III
min (6 0.6) * 0.07)
92.40.005
Bảng 4: Chiều dài đoạn nối siêu cao phụ thuộc vào bán kính cong nằm
Vậy ta chọn chiều dài đường cong chuyển tiếp là : Lct = 93m để tính toán
d Tính toán độ mở rộng trong đường cong :
Khi xe chạy trên đường cong có bán kính R≤ 250m thì mỗi bánh xe chạy trên một quỹ đạo khác nhau, đầu xe ngoài có bán kính lớn nhất và thùng xe phía trong có bán kính nhỏ nhất, do vậy xe chạy trên đường cong chiếm phần đường rộng hơn so với xe chạy trên đường thẳng nên yêu cầu phải mở rộng đường cong để dảm bảo xe chạy vẩn bình thường
Trang 38
Hình 3: Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong nằm
Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong nằm
Bảng 5: Độ mở rộng trong đường cong nằm
Bán kính đường cong nằm
250200 <200150 <150100 <10070 <7050 <5030
e Xác định đoạn chêm m giữa 2 đường cong
Giữa2 đường cong cùng chiều:Khi 2 đường cong không có siêu cao,chúng
ta có thể nối trực tiếp với nhau nhưng cũng nên nhắc lại là trị số bán kính không nên gấp nhau 2lần
Khi 2 đường cong có siêu cao thì đoạn phải chêm phải đủ chiều dài để bố trí hai nửa đường cong chuyển tiếp:
2
L L
Giữa hai đường cong ngược chiều Hai đường cong ngược chiều có bán
kính lớn không yêu cầu làm siêu cao thì có thể nối trực tiếp với nhau
Trường hợp cần phải làm siêu cao thì chiều dài đoạn thẳng chêm phải đủ dài để có thể bố trí hai đoạn đường cong chuyển tiếp hoặc hai đoạn nối siêu cao, tức
là:
2
L L
Trang 39f Tính toán tầm nhìn xe chạy
Khi xe chạy trên đường cần phải nhìn rõ 1 đoạn đường phía trước để kịp thời xử lí các tình huống Đoạn đường đó gọi là tầm nhìn
Tầm nhìn 1 chiều (tầm nhìn hãm xe)
Là đoạn đường đủ để người lái xe nhìn thấy chướng ngại vật sau đó thực hiện hãm phanh và dừng cách vị trí vật cản 1 đoạn an toàn lk
Trang 40Trong đó :
lpu : Quãng đường phản ứng tâm lý
Sh : Cự ly hãm phanh
l0=5m : Khoảng cách an toàn trước chướng ngại vật cố định
k=1.4 : Hệ số sử dụng phanh đối với xe tải
= 0,5: Hệ số bám dọc
i : độ dốc dọc ở đoạn đường xe thực hiện hãm phanh Lấy dấu (+) khi
xe leo dốc, dấu (-)ø khi xe xuống dốc Theo quy trình đối với đường cấp III thì imax= 7% nên chọn i= 7%
Theo Bảng 10 TCVN 4054-2005: S1 = 75m Kết hợp với tính toán
Vậy chọn S1= 75 (m ) để thiết kế
2 1 2
1 2
) ( 2 ) (
kv i
g
kv v