Đồ Án Thiết Kế Đường (Thuyết minh + bản vẽ)

o Độ mở rộng bố trí trùng với đoạn nối siêu cao và đường congchuyển tiếp, khi không có hai đường này thì: bố trí một nưả nằm trên đường thẳng và một nưả nằm trên đường cong; mở rộng tuyế

Chính vì vậy, trong giai đoạn phát triển này - ở thời kỳ đổi mới dưới chínhsách quản lý kinh tế đúng đắn của Đảng và Nhà nước đã thu hút được sự đầu tưmạnh mẽ từ nước ngoài Nên việc cải tạo, nâng cấp và mở rộng các tuyến đườngsẵn có và xây dựng mới các tuyến đường ô tô ngày càng trở nên cần thiết để làmtiền đề cho sự phát triển kinh tế, văn hóa, giáo dục và quốc phòng, đẩy nhanh quátrình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước.

Tuyến đường thiết kế từ A– B thuộc địa bàn tỉnh Lâm Đồng Đây là tuyếnđường làm mới có ý nghĩa rất quan trọng trong việc phát triển kinh tế địa phươngnói 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 đượcxây dựng ngoài công việc chính yếu là vận chuyển hàng hóa phục vụ đi lại củangười 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

I.2 TÌNH HÌNH CHUNG CUA TUYẾN ĐƯỜNG:

I.2.1 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 từnăm 2009 đến năm 2024

+ Kết quả dự báo về mật độ xe cho tuyến B–D đến năm tương lai với mức tăng

xe hằng năm p= 6% đạt Ntb năm = 4701 xcqđ/ngày.đêm

+ 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 (TCVN4054-2005, 22TCN 211-06)

+ Căn cứ vào các yêu cầu do giáo viên hướng dẫn giao cho

I.2.2 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 và lưulượng xe chạy trung bình ngày đêm ở năm tương lai (xe/ ngày đêm) đã cho trước

b Tổ chức thực hiện:

+ Thực hiện theo sự hướng dẫn của giáo viên và trình tự lập dự án đã quiđịnh

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

Nơi đây là địa hình miền núi trung du có nhiều đồi cao, sườn dốc và nhữngdãy núi dài, dân cư phân bố không đều Gần đây, nhân dân các tỉnh khác tới đâykhai hoang, lập nghiệp, họ sống rải rác trên các sườn dốc Nghề nghiệp chính của

họ là trồng trọt và chăn nuôi, các cây trồng chính ở đây chủ yếu là chè, cà phê, rau

củ 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 nềnvăn hóa ở đây rất đa dạng, mức sống và dân trí vùng này tương đối thấp Tuynhiên, nhân dân ở đây luôn tin tưởng vào đường lối lãnh đạo của Đảng và NhàNước

I.2.4 Về khả năng ngân sách của tỉnh:

Tuyến A–B được thiết kế và xây dựng mới hoàn toàn, cho nên mức đầu tưtuyến cần nguồn vốn rất lớn UBND Tỉnh Lâm Đồng đã có Quyết Định cho khảo

sát lập dự án khả thi Nguồn vốn đầu tư từ nguồn vốn vay (ODA)

I.2.5 Mạng lưới giao thông vận tải trong vùng:

Mạng lưới giao thông vận tải trong vùng nói chung còn tương đối ít, hệthống đường chính và quốc là đường nhựa, còn lại đa số chỉ là đường đất hay cáccon đường mòn do dân tự phát hoang để đi lại

Với tuyến đường dự án trên, sẽ giúp cho nhân dân đi lại được thuận tiện và

Với nguồn tài nguyên thiên nhiên có sẵn, nhu cầu vận tải hàng hóa chotương lai rất cao, cộng với việc khai thác triệt để được nguồn du lịch sinh thái củavùng, 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, ảnhhưởng rất nhiều đến nhu cầu đi lại và phát triển kinh tế của khu vực Với lưulượng xe chạy trung bình ngày đêm ở năm tương lai đã cho, dự báo về tình hìnhphát triển vận tải của khu vực sẽ rất lớn Vì vậy cần phải sớm tiến hành xây dựngtuyến đường dự án, để thuận lợi cho nhu cầu phát triển kinh tế của vùng

I.2.7 Đặc điểm địa hình địa mạo:

Tuyến từ A-B chạy theo hướng Đông –Tây Điểm bắt đầu có cao độ là 63.5

m và điểm kết thúc có cao độ là 78.2 m Độ chênh cao trên giữa hai đường đồngmức 14.7m

Địa hình tuyến đi qua là vùng núi, tuyến đi ở cao độ tương đối cao, đi mensườn dốc ven sông, lưu vực xung quanh ít ao hồ hay nơi đọng nước, những vị trí

mà tuyến cắt qua đường tụ thủy cần đặt cống hoặc cầu nhỏ vượt qua Nói chung,khi thiết kế tuyến phải đặt nhiều đường cong, thỉnh thoảng có những đoạn có độdốc lớn

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

I.2.8 Đặc điểm về địa chất:

Địa chất vùng tuyến đi qua khá tốt : địa chất tỉnh Lâm Đồng bao gồm các đá trầmtích, phun trào, xâm nhập có tuổi từ Jura giữa đến Đệ Tứ Nói chung địa chất vùngnày rất thuận lợi cho việc làm đường Ở trên đoạn tuyến có một vài mỏ đá và mỏsỏi có thể khai thác tại chỗ làm kết cấu áo đường và các công trình trên đườngnhằm giảm giá thành xây dựng

Ở vùng này hầu như không có hiện tượng đá lăn, hiện tượng sụt lở, hangđộng castơ nên rất thuận lợi

Qua khảo sát thực tế ta có thể lấy đất từ nền đào gần đó hoặc đất từ thùngđấu ngay bên cạnh đường để xây dựng nền đất đắp rất tốt

I.2.9 Đặc điểm về địa chất thủy văn:

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

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

I.2.10 Vật liệu xây dựng:

Tuyến đi qua khu vực rất thuận lợi về việc khai thác vật liệu xây dựng Đểlàm 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 khitiến hành dọn dẹp đất hữu cơ, vét bùn (nếu có) Ngoài ra còn có những vật liệuphục 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

I.2.11 Đăc điểm khí hậu thủy văn:

- Khu vực tuyến A– B nằm sâu trong nội địa, đi qua vùng đồi 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 5 đến tháng 11 nhiệt độ trung bình 200C

Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 nhiệt độ trung bình 250C

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 tăngnhiệt độ giảm và độ ẩm tăng

Khi thi công cần lưu ý đến thời gian của mùa khô vì nó ảnh hưởng lớn đếntiến độ thi công

- Theo số liệu khí tượng thủy văn nhiều năm quan trắc ta có thể lập các bảng, và đồ thịcủa các yếu tố khí tượng thủy văn của khu vực mà tuyến đi qua như sau:

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Nhiệt độ(oC) 19 21 22 24 26 26.5 25 24.5 23 22.5 20 18Lượng bốc hơi(mm) 50 58 63 97 110 115 130 170 165 90 87 83Lượng mưa (mm) 19 24 32 47 150 190 210 197 163 140 100 44

Bảng 2 Thống kê về: Độ Ẩm – Nhiệt Độ – Lượng Bốc Hơi – Lượng Mưa

I.3 MỤC TIÊU 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 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

+ 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 Bảo vệ môi trường sinh

thái

+ 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

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

nước

I.4 KẾT LUẬN:

- Với tất cả những ưu điểm của tuyến dự án như đã nêu ở trên, ta thấy việc xâydựng tuyến thật sự cần thiết và cấp bách, nhằm nâng cao mức sống của nhân dântrong 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 choviệc 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 đó thì việc quyết định xây dựng tuyến đường dự án là hếtsức cần thiết và đúng đắn

I.5 KIẾN NGHỊ:

Vì đây là khu vực vùng núi hẻo lánh nên chưa hề có đường giao thông vàcác cơ sở hạ tầng khác Vì vậy kiến nghị được làm mới hoàn toàn đối với đoạntuyến đường dự án

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

CHƯƠNG II:

XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ CÁC YẾU TỐ KĨ THUẬT CỦA TUYẾN II.1 CÁC TIÊU CHUẨN DÙNG TRONG TÍNH TOÁN:

_ Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-2005

_ Quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-06

II.2 CẤP HẠNG KỸ THUẬT VÀ VẬN TỐC THIẾT KẾ CỦA TUYẾN:

Căn cứ vào mục đích ý nghĩa xây dựng tuyến đường A – B, cấp hạng kỹ thuật củađường dựa vào các yếu tố sau:

Giao thông đúng với chức năng đường trong mạng lưới giao thông

Địa hình khu vực tuyến đi qua

Hiệu quả tốt về kinh tế, chính trị-xã hội của tuyến

Khả năng khai thác tuyến đưa vào sử dụng trong điều kiện nhất định

Lưu lượng xe thiết kế

Nti: Lưu lượng của loại xe i (trong dòng xe) chạy trung bình ngày đêmtrong năm tương lai (xe/ngày đêm).

ai: Hệ số quy đổi từ xe ra xe con thiết kế theo TCVN 4054 -05 (Tra

Bảng 3 Số lượng xe quy đổi trong năm tương lai

Tuyến được xây dựng trên khu vực địa hình đồi, có lưu lượng xe thiết kế:

- Lưu lượng xe thiết kế với năm tương lai là năm thứ 15:

Nt = N x ( 1+q)t = 785.35 (xe/ngày đêm)

Tra bảng 3 TCVN 4054-05, ta thấy 500<Nt<3000 (xcqđ/ ngày đêm) nên

chọn cấp thiết kế đường là Cấp IV, địa hình đồi, có trị số năm khai thác là t =15năm

* Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm:

Tuyến không có số liệu thống kê cụ thể và cũng không có những nguyêncứu đặc biệt nên theo TCVN 4050 – 05 thì Ngcđ được xác định gần đúng như sau:

Tốc độ thiết kế là tốc độ dùng để tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu củađường trong trường hợp khó khăn.

Căn cứ vào cấp đường là đường Cấp IV, địa hình vùng đồi (độ dốc ngang

phổ biến < 30%), theo Bảng 4 của TCVN 4054-05 thì tốc độ thiết kế của tuyến là:

N

Z N = 0 55 1000

39 86

x = 0.16Trong đó :

Ncđgiờ: lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm theo Điều 3.3.3 TCVN 4054-2005

Z = 0.55: hệ số sử dụng năng lực thông hành ứng với Vtk = 60 km/h chokhu vực địa hình đồi

Nlth = 1000 xcqđ/h/làn: Năng lực thông hành khi không có dải phân cáchtrái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ

Theo điều 4.2.1 và Bảng 7 TCVN 4054-05: ta chọn số làn xe chẵn, tối thiểu

là 2 cho đường Cấp IV, khu vực địa hình đồi

B Các kích thước ngang của đường :

Bề rộng phần xe chạy:

:khoảng cách từ tim dãy bánh xe ngoài cùng đến mép thùng xe

b, c: bề rộng thùng xe (m) và khoảng cách giữa tim 2 dãy bánh xe (m)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

- Khi tính cho xe tải:

- Khi tính cho xe con

Ta có b =1.8m

c =1.4m

Như vậy : B2=(1.8+1.4)/2+2*0.8 =3.2m

* Bề rộng của mặt đường 2 làn xe chạy là B = 2*B2 = 2*3.2 = 6.4 (m)

Do ta chọn xe thiết kế là xe con nên B = 6.4 m

Theo bảng 6 tiêu chuẩn 4054-05 ta có B tối thiểu = 3.5m Vậy ta chọn Blan = 3.5m

Lề đường:

- Theo Bảng 6, TCVN 4054-05 thì chiều rộng lề đường tối thiểu 1 m và lề gia cố

tối thiểu theo quy định là 0.5m ứng với đường cấp IV, khu vực địa hình đồi có vậntốc thiết kế 60 Km/h Kiến nghị gia cố theo chiều rộng là 0.5m

- Để đảm bảo tính kinh tế nhưng vẫn an toàn, kiến nghị chọn theo giá trị tối thiểuđối với chiều rộng lề đường và gia cố toàn bộ (1.0m) Phần gia cố ta thiết kế cócấu tạo như kết cấu mặt đường xe chạy (giống nhau về vật liệu lẫn bề dày các lớpkết cấu) Do vận tốc thiết kế là 60 km/h nên bố trí dải dẫn hướng là vạch sơn liềnrộng 20cm nằm trên lề gia cố, sát với mép mặt đường

C Độ mở rộng phần xe chạy trên đường cong:

Khi xe chạy trong đường cong, quỹ đạo bánh xe trước và bánh xe saukhông trùng nhau, vì vậy chiều rộng dải đường mà ô tô chiếm trên phần xe chạyrộng hơn so với khi xe chạy trên đường thẳng Do vậy, ở các đường cong có bánkính nhỏ cần mở rộng phần xe chạy

Độ mở rộng mặt đường E cho đường có 2 làn xe được xác định như sau:

Hình 2 Sơ đồ xác định độ mở rộng mặt đường trong đường cong

Trong đó:

LA là chiều dài từ đầu xe đến trục bánh xe sau, LA = 4.6 m

R là bán kính đường cong tròn (m)

V là tốc độ xe chạy, V = 60(km/h)

Theo TCVN 4054-2005, bảng 12: Độ mở rộng phần xe chạy có hai làn xe

trong đường cong nằm

R (m)

E (m)Tính toán Tiêu chuẩn

Bảng 4 Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong

Bố trí đoạn nối mở rộng theo Điều 5.4 TCVN 4054-05:

o Độ mở rộng được bố trí một nửa ở phía bụng và một nửa ở phíalưng Khi gặp khó khăn thì cho phép bố trí một bên, ở phía bụng đường cong hoặc

bố trí ở phía lưng đường cong

o Độ mở rộng bố trí trùng với đoạn nối siêu cao và đường congchuyển tiếp, khi không có hai đường này thì: bố trí một nưả nằm trên đường thẳng

và một nưả nằm trên đường cong; mở rộng tuyến tính theo tỉ lệ 1:10 (tức là mởrộng đều, 1 mét được mở rộng trên chiều dài tối thiểu 10m )

o Phần mở rộng được bố trí trên diện tích của lề gia cố

o Khi cần thiết thì phải mở rộng nền đường để đảm bảo phần lề đấtcòn lại ít nhất là 0.5 m

mặt đường nhanh hao mòn do ma sát với lốp xe, do nước mưa bào mòn, rãnh dọcmau hư hỏng hơn, duy tu bảo dưỡng cũng khó khăn hơn Tóm lại nếu độ dốc dọccàng lớn thì chi phí khai thác vận doanh tốn kém hơn, lưu lượng xe càng nhiều thìchi phí mặt này càng tăng.

- Tùy theo cấp thiết kế của đường, độ dốc dọc tối đa được quy định trong

Điều 5.7 TCVN 4054-05 Khi gặp khó khăn có thể tăng lên 1% nhưng độ dốc dọc

lớn nhất không vượt quá 11%

- Đường nằm trên cao độ 2000m so với mực nước biển không được làm dốc quá8%

- Đường đi qua khu dân cư không nên làm dốc dọc quá 4%

- Dốc dọc trong hầm không lớn hơn 4% và không nhỏ hơn 0.3%

- Trong đường đào, độ dốc dọc tối thiểu là 0,5%( khi khó khăn là 0,3% và đoạndốc này không kéo dài quá 50m)

* Độ dốc dọc theo điều kiện về sức kéo ( xét xe chuyển động đều, lên dốc )

Điều kiện cần để xe chuyển động thể hiện qua công thức:

i = Dmaxk maxk f

v



Trong đó:

Dmaxk : Nhân tố động lực lớn nhất của xe thiết kế, phụ thuộc vào tốc độ

tính toán và loại xe Tra Biểu Đồ Nhân Tố Động Lực của các loại xe trong dòng xe (sách thiết kế đường tập 1) ứng với vận tốc Vtk = 60 km/h

fv: Hệ số sức cản lăn, phụ thuộc vào loại mặt đường và tốc độ thiết kếđược xác định theo công thức thực nghiệm sau :

5 2

0

f = f (1 4,5.10 )v  V

 f0 do tốc độ xe chạy V  60(km/h) thì f thay đổi ít, khi đó f chỉ phụ thuộcloại mặt đường và tình trạng của mặt đường do đó ta lấy f0 = 0.02 ( cho mặt đường

bê tông nhựa)

Xe con 60 III 0.12 9.7

Bảng 5 Độ dốc dọc theo điều kiện sức kéo

* Độ dốc dọc theo điều kiện về sức bám ( xét xe chuyển động đều, lên dốc ) Điều kiện về sức bám cũng được tính như công thức trên nhưng Dmaxb được xácđịnh thông qua công thức:

K : hệ số sức cản không khí ( trang 16 sách thiết kế đường tập 1 )

F : diện tích cản không khí (diện tích mặt cắt ngang lớn nhất của ôtô)

F = 0.8x BxH (m2)

B , H : Tra Bảng 1, TCVN 4054-05

Bảng 6 Độ dốc dọc theo điều kiện sức bám

Suy ra: max

b

i = 31.78%

Chọn độ dốc dọc lớn nhất: id,max = min ( ik max ; i b max ) = min ( 9.7 ; 31.78 )= 9.7%

Theo TCVN 4054-05 thì độ dốc dọc lớn nhất của đường cấp IV địa hìnhvùng đồi là 6%

Vậy kiến nghị chọn: id,max = 6%

 Vậy xe đảm bảo khả năng leo dốc với độ dốc dọc id,max = 6%

II.3.3 Xác định tầm nhìn xe chạy :

- Xác định tầm nhìn nhằm nâng cao độ an toàn xe chạy và độ tin cậy về tâm

lý để chạy xe với tốc độ thiết kế Theo Điều 5.1 TCVN 4054-05 thì các tầm nhìn

được tính từ mắt người lái xe có chiều cao 1.00 m bên trên phần xe chạy, xe ngược

chiều có chiều cao 1.20 m và chướng ngại vật trên mặt đường có chiều cao 0.10

m

- Khi thiết kế phải kiểm tra tầm nhìn Các chỗ không đảm bảo tầm nhìnphải dở bỏ các chướng ngại vật ( chặt cây, đào mái taluy ) chướng ngại vật saukhi dở bỏ phải thấp hơn tia nhìn 0.3m Trường hợp thật khó khăn, có thể dùnggương cầu, biển báo, biển hạn chế tốc độ hoặc cấm vượt xe

a Tầm nhìn một chiều ( chướng ngại vật ) :

Hình 4 Sơ đồ tầm nhìn một chiều

Sơ đồ tính tầm nhìn một chiều

S1= V

3.6 +

2 d

k V

254 ( i)



   + loTrong đó:

K: Hệ số xét đến hiệu quả của bộ hãm phanh được lấy như sau:

K = 1.2

i : Độ dốc dọc ( chọn i = 0.06 )l0 : Khoảng cách an toàn, lấy l0 = 5m  d :Hệ số bám,  d = 0.5 xét trong điều kiện bình thường là mặtđường khô sạch chọn d = 0,5

Trường hợp xe đi xuống dốc có độ dốc i = 0.06 (trường hợp bất lợi nhất)

) 06 0 5 0 ( 254

60 2 1 6

3

Theo Bảng 10 TCVN 4054-2005: với đường Cấp IV, vận tốc thiết kế là 60 Km/h

thì S1 tối thiểu là 75m Vậy ta chọn S1= 75m để thiết kế

b Tầm nhìn 2 chiều ( tầm nhìn trước xe ngược chiều ) : chú ý đối với xe chạy

trên sườn dốc xe này lên dốc thì tương ứng với một xe xuống dốc ngược chiều.Hai xe trong thiết kế tầm nhìn 2 chiều chạy cùng vận tốc thiết kế Vtk=60 km/h

Hình 5 Sơ đồ tầm nhìn ngược chiều

60

2 2

Theo Bảng 10 TCVN 4054-2005: với đường Cấp IV, vận tốc thiết kế là 60 Km/h

thì S2 tối thiểu là 150 m Vậy ta chọn S2 = 150m để thiết kế

Kết luận: - Sơ đồ tầm nhìn S1 tính trong trường hợp trên đường có dải phân cách

giữa dùng để xác định các yếu tố kĩ thuật của đường như bán kính đường congđứng, xác định phạm vi phá bỏ chướng ngại vật trong đường cong

- Sơ đồ tầm nhìn S2 tính trong trường hợp trên đường không có dảiphân cách giữa dùng để xác định các yếu tố kĩ thuật của đường như bán kínhđường cong đứng, xác định phạm vi phá bỏ chướng ngại vật trong đường cong

- Sơ đồ tầm nhìn vượt xe S4 thường có giá trị khá lớn, không dùng đểthiết kế vì rất tốn kém, do vậy ta bỏ qua việc tính toán cho sơ đồ này nhưng quiđịnh xe không được vượt nhau trong đường cong bằng và trên đường cong đứnglồi

Từ công thức : Rminsc =

 

2 sc

V127( i )

sc

R = 130 m làm bán kính tối thiểu thiết kế trong trường hợp khó khăn

c Bán kính đường cong nằm trong trường hợp không bố trí siêu cao:

Khi đặt đường cong bằng không bố trí siêu cao, hệ số lực ngang do muốncải thiện điều kiện xe chạy lấy  0.08 ( trang 46 sách thiết kế đường tập 1 ) và in

= 2% ( nhằm đảm bảo điều kiện đảm bảo thoát nước nhanh cho mặt đường)

Suy ra: min

ksc

) 02 0 08 0 ( 127

Ta chọn min

ksc

R = 1500 m làm bán kính tối thiểu thiết kế cho trường hợp này

d

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( chọn theo kinh nghiệm )

Ta có : S = 2

180 Rmin

Để Rmin thì S = min (S1, S2) = 49.77 m

Suy ra : Rmin=1802x2x x493..1477 = 713.26m

Ta chọn Rmin = 720 m làm làm bán kính tối thiểu thiết kế cho trường hợp này.

e Độ dốc s iêu cao và chiều dài đoạn nối siêu cao:

Hình 7 Sơ đồ bố trí siêu cao

Theo Điều 5.5 TCVN 4054-05 thì siêu cao là dốc một mái trên phần xe chạy, dốc

về phía bụng đường cong Siêu cao được thực hiện bằng cách quay phần xe chạy ởphía lưng đường cong quanh tim đường để đường phần xe chạy có cùng một độdốc, sau đó vẫn tiếp tục quay cả phần xe chạy quanh tim đường đạt được siêu cao.Trường hợp đường có dải phân cách giữa siêu cao được thực hiện bằng cách quayxung quanh mép trong hoặc mép ngoài mặt đường

_ Độ dốc siêu cao được xác định theo công thức:

isc (%) 7 6 5 4 3 2 Không

SC

Bảng 7 Độ dốc siêu cao theo bán kính đường cong

- Chiều dài đoạn nối siêu cao kh i không có đường cong chuyển tiếp đượcxác định như sau:

E: độ mở rộng mặt đường trong đường cong (m)

ip: độ dốc dọc phụ thêm lớn nhất cho phép, phụ thuộc vào tốc độ xe chạy,

Bảng 8 Lựa chọn chiều dài đoạn nối siêu cao

- Bố trí đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng: thường được bố trí trùng với

đường cong chuyển tiếp Khi không có đường cong chuyển tiếp, các đoạn nối này

được bố trí một nửa trên đường cong và một nửa trên đường thẳng

f Chiều dài đường cong chuyển tiếp:

_ Đường cong chuyển tiếp có tác dụng thay đổi góc ngoặc của bánh xe

trước 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 đường 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

_ Theo điều 5.6.1 TCVN 4054-05 thì khi Vtk ≥ 60 km/h phải bố trí đường

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

_ Chiều dài đường cong chuyển tiếp nhỏ nhất được xác định dựa trên các

điều kiện sau:

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

ly tâm cho phép [Io] nhằm mục đích làm cho hành khách không cảm thấy đột ngột

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

323.5

CT

V L

R



(Theo 4054-05 chọn [Io] = 0.5 m/s3 để tính toán – trang 47 sách TKĐ Tập )

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

bằng công thức:

A  L  (2-11)_ Chiều dài đường cong chuyển tiếp lớn nhất được xác định theo điều kiện

bố trí đối xứng cho cả hai chiều đi và về, thể hiện bằng công thức: LCT = α × R.

Điều kiện 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:

R(m) R/9 (m) Lnsc (m) Lct =

323.5

V

xR(m)Tính toán Tiêu chuẩn Tính toán Tiêu chuẩn Kiến nghị

g Nối tiếp các đường cong

 Nối các đường cong cùng chiều:

Nếu hai đường cong cùng chiều không có siêu cao hoặc có cùng độ dốcsiêu cao thì có thể nối trực tiếp với nhau và ta có đường cong ghép

Nếu hai đường cong cùng chiều gần nhau mà không có cùng độ dốc siêucao:

 Giữa chúng phải có một đoạn thẳng chêm m đủ dài để bố trí hai đoạn

đường cong chuyển tiếp hoặc hai đoạn nối siêu cao, tức là:

2

L L

 Nếu chiều dài đoạn thẳng chêm giữa hai đường cong không có hoặc không

đủ thì tốt nhất là thay đổi bán kính để hai đường cong tiếp giáp nhau và cócùng độ dốc siêu cao cũng như độ mở rộng theo độ dốc siêu cao và độ mởrộng lớn nhất Tỉ số bán kính giữa hai đường cong kề nhau trong đườngcong ghép không được lớn hơn 1,3 lần

Trong đó: L1 và L2 – chiều dài đường cong chuyển tiếp hoặc đoạn nối siêucao của hai đường cong

Nếu vì điều kiện địa hình không thể dùng đường cong ghép mà vẫn phảigiữ đoạn thẳng chêm ngắn thì trên đoạn thẳng đó phải thiết kế mặt cắt ngang mộtmái (siêu cao) từ cuối đường cong này đến đầu đường cong kia

 Nối tiếp các đường cong ngược chiều (có tâm quay về 2 phía khácnhau)

Hai đường cong ngược chiều có bán kính lớn không yêu cầu làm siêu caothì có thể nối trực tiếp với nhau

Trường hợp cần phải làm siêu cao thì chiều dài đoạn thẳng chêm phải đủdài để cĩ thể bố trí hai đoạn đường cong chuyển tiếp hoặc hai đoạn nối siêu cao,

tức là:

2

L L

h Tầm nhìn trong đường cong nằm:

Để đảm bảo an tồn xe chạy trong đường cong, cần xác định phạm vi phá

bỏ chướng ngại vật, đảm bảo tầm nhìn trong đường cong

Tầm nhìn trên đường cong nằm được kiểm tra đối với các ơ tơ chạy trên làn

xe phía bụng đường cong với giả thiết mắt người lái xe cách mép mặt đường 1,5 m

và ở độ cao cách mặt đường 1m

Tầm nhìn tính tốn: là tầm nhìn S1 khi tính tốn trong đường cong nằm.Tầm nhìn S4 khơng được sử dụng vì ta qui định xe khơng được vượt nhau trongđường cong

Phạm vi phá bỏ chướng ngại vật cĩ thể xác định bằng hai 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 cĩ chiều dài bằng chiều

(11’=22’=33’=44’=…=S) Vẽ

đường cong bao những dây cung

này ta cĩ 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

Phương pháp giải tích: Xác định khoảng cách cần đảm bảo tầm nhìn tại điểm

chính giữa đường cong z Trong phạm vi đường cong trịn, đường giới hạn nhìn vẽ

1 2 3

' 4 '

Đường giới hạn nhìn Quỹ đạo xe chạy 1,5m

z

Hình 9: Xác định phạm vi phá bỏ chướng ngại vật

theo phương pháp đồ giải

theo đường trịn cách quỹ đạo xe chạy một khoảng cách là z Từ hai đầu củađường 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 trịntrên ta sẽ cĩ đường giới hạn nhìn

Đường giới hạn nhìn Quỹ đạo xe chạy 1,5m

z K S

Ở những nơi mặt cắt dọc thay đổi độ dốc, để đảm bảo mặt cắt dọc lượn đều,không gẫy khúc, xe chạy an toàn phải thiết kế đường cong đứng lồi hoặc lõm dạng

parabol bậc 2 hay đường cong tròn Theo điều 5.8.1 TCVN 4054-05 thì các chỗ

đổi dốc trên mặt cắt dọc (góc gãy w) lớn hơn 1% khi V  60 km/h hay lớn hơn2% khi V< 60 km/h phải thiết kế đường cong đứng

Bán kính đường cong đứng xác định theo các yêu cầu:

- Đảm bảo tầm nhìn ở đường cong đứng lồi

- Đảm bảo không gẫy nhíp xe ở đường cong đứng lõm

- Đảm bảo tầm nhìn ban đêm ở đường cong đứng lõm

 Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi:

Đường có xe chạy ngược chiều và không có dải phân cách giữa

Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban ngày trên đường cong đứng lồi:

5 2812 8

150 8

2 2

d1=d2 =d= 1m : Cao độ mắt người lái xe so với mặt đường

S = S2= 150 m : đối với trường hợp đảm bảo tầm nhìn 2 chiều

Theo TCVN 4054-2005 (bảng 19), ta có R = 2815m đối với trường hợploàimintối thiểu giới hạn Vậy chọn R =2815 m là bán kính tối thiểu để thiết kế.loàimin

R

Hình 13 Sơ đồ bán kính đường cong đứng lồi

 Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm: xác định từ 2 điều

kiệnĐiều kiện 1: Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm được xác định từđiều kiện đảm bảo không gây khó chịu đối với hành khách và vượt tải chịu đượccủa lò xo ô tô bởi lực ly tâm

C

Hình 14 Sơ đồ bán kính đường cong đứng lõm

Gọi b là gia tốc ly tâm cho phép, b = 0,5 – 0,7m/s2, ta có:

v – tốc độ xe chạy, m/s Nếu v tính bằng km/h và b = 0,5m/s2 thì:

m , 6,5

v R

2 min  (2-14)

Thay các giá trị vào ta được:

Rmin = 553 85

5 6

60 2

Điều kiện 2: Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn về đêm:

2 (h S tg ) = 2 ( 0 5  75 2 ) 

75

0 2