Thiết kế đường miền núi - chương 1 & 2 potx

CHƯƠNG 1TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC VÀ SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG 1.1.. Vị trí Tuyến đường được thiết kế từ A đến B thuộc địa bàn Túc Trung, tỉnh Đồng Nai.. Đây là tuyến đ

CHƯƠNG 1

TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC

VÀ SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG

1.1 Đặc điểm và ý nghĩa của tuyến đường

a Vị trí

Tuyến đường được thiết kế từ A đến B thuộc địa bàn Túc Trung, tỉnh Đồng Nai Đây là tuyến đường xây dựng mới có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển kinh tế và hòan thiện mạng lưới giao thông của địa phương cũng như của cả vùng Tuyến đường nối các trung tâm kinh tế, chính trị văn hóa nhằm từng bước phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Tuyến đường được xây dựng ngoài mục đích chính yếu là vận chuyển hàng hóa, phục vụ

đi lại cho nhân dân còn có tác dụng nâng cao dân trí cho nhân dân khu vực lân cận tuyến

b Khí hậu

Khí hậu nơi đây phân biệt 2 mùa rõ rệt, mưa từ tháng 5 đến tháng 10, nắng từ tháng

đối cao từ 1.500mm đến 2.700mm Đồng Nai thuộc khu vực mưa rào XVIII, chịu ảnh hưởng của gió mùa khô

c Địa hình

Vùng tuyến đi qua và khu vực lân cận là đồi có cao độ tương đối cao, đi ven sườn đồi gần suối, trong đó có một suối có dòng chãy tập trung tương đối lớn, độ đốc trung bình của các 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 vào mùa mưa

d Địa chất

Địa chất tuyến đi qua khá tốt, là đất đồi núi có cấu tạo không phức tạp (đất cấp III), lớp trên là lớp á cát, lớp dưới là lớp á sét lẫn laterit nên tuyến thiết kế không cần xử lý đất nền, vật liệu tại chỗ có thể khai thác là sỏi, đá

e Ý nghĩa

Tuyến đường có ý nghĩa xã hội là việc phân bố dân cư rãi đều theo dọc tuyến, tuyến đường A-B hoàn thành góp phần vào mạng lưới đường bộ chung của tỉnh và nâng cao vật chất, tinh thần cho nhân dân khu vực lân cận tuyến đường lên từng bước và góp phần đưa điện năng về vùng sâu nhằm điện khí hóa nông thôn toàn tỉnh

1.2 Số liệu thiết kế

- Tỷ lệ bình đồ : 1/5.000

- Mức tăng xe hàng năm : p=5%

- Thành phần xe chạy :

CHƯƠNG 2

XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT

2.1 Xác định cấp hạng kỹ thuật

2.1.1 Tính lưu lượng xe thiết kế.

- Lưu lượng xe chạy ở năm đầu : N = 710 (xe/ ngày đêm)

- Mức tăng xe hàng năm : p = 5(%)

- Thành phần xe chạy :

phần (%)

Số lượng (t=0)

Hệ số qui đổi

Số xe con qui đổi

= 3.124 (xcqđ/nđ)

- Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm năm thứ 15 do không có nghiên cứu đặc biệt

2.1.2 Xác định thiết kế của đường.

Theo TCVN 4054-05, dựa theo chức năng và lưu lượng thiết kế xác định cấp thiết

2.1.3 Xác định tốc độ thiết kế (V tk ).

Được xác định theo bảng 4 của TCVN 4054-05, với đường cấp III, vùng miền núi

2.2 Định các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu cho tuyến đường

2.2.1 Xác định độ dốc dọc lớn nhất

)

; min( maxkeo maxbam

i =

Ở đây ta thấy loại xe tải vừa chiếm đa số nên ta chọn loại xe này để xác định độ dốc dọc lớn nhất

a Theo điều kiện sức kéo

Ta xét xe chuyển động đều và khi xe chuyển động lên dốc thì :

D ≥ f ± i => Dmax= fv + ik

max => ik

max= Dmax -fv

Với :

G

P F

D = k − w

b Theo điều kiện sức bám

Xe chỉ chuyển động khi lực kéo nhỏ hơn lực bám giữa bánh xe và mặt đường

G

P m G

P G

Trong đó :

G

G

13

2

V F K

P w = × ×

là lực cản không khí

Độ dốc lớn nhất của đường ứng với một loại xe chuyển động đều với vận tốc là V khi xe chuyển động lên dốc

⇒ Db

max = f + ib

max ⇒ ib

max = m.ϕ -

G

P w

- f

BẢNG KẾT QUẢ

max(%)

Theo TCVN 4054-05 (bảng 15), với cấp thiết kế là cấp 3 thì độ dốc dọc lớn nhất

2.2.2 Xác định tầm nhìn

a Tầm nhìn hãm xe (S 1 )

- Tầm nhìn hãm xe là để xe cần hãm trước một chướng ngại vật tĩnh nằm trên

đường:

l i f

kV V

± + +

=

) (

254 6 , 3

2

Trong đó:

k=1,3÷1,4 đối với xe tải.

Do xe tải chiếm tỷ lệ lớn nên chọn k = 1,35

V = 60(Km/h) vận tốc xe chạy

f :hệ số lực cản lăn ( lấy f=0,02)

i : độ dốc dọc tính ở điều kiện i=0

m

) 02 , 0 5 , 0 ( 254

60 35 , 1 6

, 3

= + +

×

× +

=

b Tam nhìn trước xe ngược chiều (S 2 )

Là tầm nhìn 2 xe ngược chiều (cùng trên một làn) kịp hãm không đâm vào nhau

d

i f

f kV

V

− +

+ +

2

) (

127

) (

8 ,

ϕ

02 , 0 5 , 0 127

) 02 , 0 5 , 0 ( 60 35 , 1 8 , 1

60

2

2

+

×

+

×

× +

=

⇒

c Tam nhìn vượt xe (S vx )

2.2.3 Xác định Rminbang và R OSC bang

Từ điều kiện khống chế lực xô ngang ( lực ly tâm ) để xác định bán kính đường cong nằm tối thiểu để khi xe chuyển động trong đường cong không gây nguy hiểm

) (

2 2

n n

i g

v R

i gR

v G

Y

±

×

=

⇒

±

=

=

µ µ

Trong đó :

- Đảm bảo xe không bị đẩy trượt theo phương ngang

- Đảm bảo xe không bị lật qua điểm tựa tại bánh xe phía lưng đường cong

- Gây khó chịu cho hành khách và người lái

- Làm tiêu hao nhiên liệu và hao mòn nhanh xăm lốp

a Xác định bán kính đường cong nằm tối thiểu R min khi có siêu cao

- Hệ số lực ngang được xác định như sau :

2

max max

2 min

max min

2 max

sc sc

sc

i x

x

v i

g

v R

i gR v

+

= +

=

⇒

−

=

µ µ

µ

m

) 07 , 0 15 , 0 ( 81 , 9 ) 6 , 3 (

60

2

2

+

×

×

=

⇒

Theo TCVN 4054-05 (bảng 11) thì bán kính đường cong nằm tối thiểu giới hạn khi

b Xác định bán kính đường cong nằm thông thường khi có siêu cao

m

) 03 , 0 15 , 0 ( 81 , 9 ) 6 , 3 (

60

2

2

+

×

×

=

Theo TCVN 4054-05 (bảng 11) thì bán kính đường cong nằm tối thiểu thông

= 250m.

c Xác định bán kính đường cong nằm nhỏ nhất không siêu cao

Trong điều kiện bình thường để không gây ra chi phí lớn đặt đường cong nằm không siêu cao

) ( 127

2

n osc

i

v R

−

×

=

µ

Theo TCVN 4054-05 để thoát nước nhanh và làm khô mặt đường bêtông nhựa thì

m

) 02 , 0 08 , 0 ( 127

602

=

−

×

=

1.500m.

2.2.4 Xác định Rminbang đảm bảo tầm nhìn về ban đêm

Tầm nhìn ban đêm S của người lái xe phụ thuộc vào góc phát sáng theo phương

đường cong được xác định theo công thức :

90 2

min

S

R =

R 2.148,6

2 1416 , 3

150 90

×

×

=

⇒

Chọn Rminbang =2.150m.

2.2.5 Chiều dài tối thiểu của đoạn thẳng chêm giữa hai đường cong

a Đủ để bố trí siêu cao

Đoạn nối siêu cao là đoạn đường chuyển tiếp từ độ dốc ngang của mặt đườmg có hai mái nghiêng đến độ dốc siêu cao nghiêng một mái

) (

] [

lg lg

p

n c sc c p

nsc

i

i B i B B i

h

=

∆

=

Trong đó :

Blgc = 2x1m

Ta phải tính độ mở rộng mặt đường cho 2 làn xe có xét tới tốc độ xe chạy

V R

l 0,05 2

2 +

) Trong đó :

l = 12m: khoảng cách từ trục sau của xe tới đầu mũi xe lấy theo TCVN 4054-05

60 05 , 0 130 2

122 + ×

105 104

005 , 0

02 , 0 2 07 , 0 ) 2 6 (

m m

L nsc = + × − × = ≈

⇒

b Đủ để bố trí đường cong chuyển tiếp ứng với bán kính nhỏ nhất

Chiều dài đường cong chuyển tiếp ứng với bán kính nhỏ nhất được xác định theo công thức sau:

V

×

×[ ]

47 0

3

603

×

Trong đó:

+ Hai đường cong cùng chiều Lchêm≥ 2×V = 2× 60 = 120 m

2.2.6 Xác định R loi

min

R =

m h

S d

344 2 2 , 1 8

150 8

2 1

2

=

×

=

Trong đó h = 1,2 : cao độ từ mặt đường đến mắt người lái xe

Theo bảng 19, TCVN 4054-05 bán kính tối thiểu giới hạn của đường cong lồi R = 2.500 m

2.2.7 Xác định R lom

min

a Theo điều kiện không gãy nhiếp xe do lực ly tâm

V

554 5 0 13

60 ]

[ 13

2 2

=

×

=

b Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn đêm

R lom

2 1 α

tg S h

S

d +

75

0

2

tg

× +

R lom

2.2.8 Tính toán số làn xe, bề rộng của các làn xe, bề rộng của lề đường

a Số làn xe chạy chính

Số làn xe :

45 , 0 000 1 77 , 0

344 =

×

=

×

=

lth

cdg

N n

Trong đó :

TCVN 4054-05)

với xe thô sơ (điều 4.2.2 TCVN 4054-05)

Theo TCVN 4054-05 (bảng 7): Số làn xe yêu cầu là n = 2 làn xe

b Bề rộng 1 làn xe chạy

Kích th c xe càng l n thì b r ng m t làn xe càng l n Xe có kích th c l n thìướ ớ ề ộ ộ ớ ướ ớ

y x c a

B lx = + + +

2

1

Trong đó:

a,c lần lượt là bề rộng thùng xe và khoảng cách giữa tim 2 dãy bánh xe

x là khoảng cách giữa 2 thùng xe ngược chiều

y là khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy

Lọai xe tải vừa chiếm tỷ lệ nhiều nên ta chọn để tính toán

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN

c Bề rộng mặt đường phần xe chạy

+ Đối với đoạn đường thẳng :

+ Đối với đoạn đường cong :

d Lề đường và gia cố

Theo TCVN 4054-05 : đường cấp thiết kế cấp 3 có :

e Bề rộng nền đường

B NG K T QU TÍNH TOÁN CÁC CH TIÊU K THU T Ả Ế Ả Ỉ Ỹ Ậ

Số

TT Tên chỉ tiêu kỹ thuật

Theo tính toán

Theo TCVN

Giá trị thiết kế

- min

sc

sc

R

sc

R