Đồ án môn học Thiết kế đường ôtô trình bày tình hình chung của khu vực xây dựng phương án tuyến, xác định cấp hạng kỹ thuật và tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của tuyến đường, thiết kế sơ bộ hai phương án tuyến trên Bình Đô,...Mời bạn cùng tham khảo.
Trang 1ĐỒ ÁN MÔN HỌCTHIẾT KẾ ĐƯỜNG ÔTÔ
Trang 2LỜI NÓI ĐẦU
Đây là lần đầu tiên em làm một đồ án môn học mà đối với em thật sự rất quan trọng Chính vì vậy, em đã dành rất nhiều công sức đầu tư vào đồ án môn học này Em xin chân thành cảm ơn Thầy Huỳnh Minh Hoàng đã tận tình dạy bảo, hướng dẫn em trong thời gian học vừa qua để em có thể hoàn thành đồ án môn học này Với hiểu biết còn hạn hẹp, trong đồ án môn học có thể còn nhiều thiếu sót và hạn chế, kính mong Thầy chỉ dẫn thêm
để em hoàn thiện đồ án môn học và bổ sung kiến thức của mình Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn Thầy
NHẬN XÉT CỦA THẦY
Trang 3
NỘI DUNG
CHƯƠNG I: TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN
TUYẾN Trang 4
CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU
KỸ THUẬT CHỦ YẾU CỦA TUYẾN ĐƯỜNG Trang 6
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ SƠ BỘ HAI PHƯƠNG ÁN TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ
Trang 17
CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THỦY VĂN VÀ THỦY LỰC CẦU CỐNG Trang 24 CHƯƠNG V: THIẾT KẾ MẶT CẮT DỌC Trang 28 CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG Trang 29 CHƯƠNG VII: TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG ĐÀO VÀ ĐẮP Trang 39 CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG Trang 48 CHƯƠNG IX: LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT Trang 49
Trang 4CHƯƠNG I:
TÌNH HÌNH CHUNG CỦA KHU VỰC XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN TUYẾN
I.1 Đặc điểm và ý nghĩa của việc xây dựng tuyến đường:
- Tuyến đường đi qua 2 điểm A và B, thuộc huyện Kon Plông, tỉnh Kon Tum Đây làtuyến đường làm mới dùng để nối các huyện thuộc tỉnh lại với nhau, góp phần cho việcphát triển kinh tế của địa phương nói riêng và của đất nước nói chung Tuyến được xâydựng sẽ làm cho việc đi lại được dễ dàng hơn, tốn ít thời gian, tiết kiệm được nhiên liệu,góp phần thúc đẩy kinh tế, giáo dục và y tế của vùng được nâng cao hơn
- Giao thông phát triển sẽ tạo ra các cửa mở để hội nhập giao lưu, thu hút đầu tư bênngoài, từ đó có điều kiện phát triển kinh tế vùng
- Vùng tuyến đi qua là khu vực lân cận tuyến miền núi và đồi thấp Tuyến đi ven sườnđồi và bắt qua một số con suối trong vùng có dòng chảy tương đối nhỏ, lòng suối nhiều
đá và có mặt nước không bằng phẳng, quanh co, độ dốc trung bình của lòng suối khônglớn lắm, lưu vực xung quanh nhiều ao hồ, nên việc thiết kế các công trình thoát nước đềutính lưu lượng vào mùa mưa, tránh để công trình bị ngập nước, ảnh hưởng xấu đến chấtlượng khai thác sau này
I.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo, địa chất và thủy văn:
- Kon Tum là tỉnh miền núi vùng cao, biên giới, nằm ở phía bắc vùng Tây Nguyên, với vịthế địa - chính trị, địa - kinh tế quan trọng, tài nguyên thiên nhiên phong phú, đa dạng,kết cấu hạ tầng từng bước được nâng cấp đồng bộ, Kon Tum có khá nhiều lợi thế pháttriển
San chảy sang Campuchia và sông Ba chảy sang Phú Yên Do phần lớn diện tích tự nhiên
thấp dần từ bắc xuống nam Địa hình của tỉnh Kon Tum khá đa dạng: đồi núi, cao nguyên
và vùng trũng xen kẽ nhau:
- Địa hình đồi, núi: Chiếm khoảng 2/5 diện tích toàn tỉnh, bao gồm những đồi núiliền dải có độ dốc 150 trở lên Các núi ở Kon Tum do cấu tạo bởi đá biến chất cổ nên códạng khối như khối Ngọc Linh - nơi bắt nguồn của nhiều con sông chảy về Quảng Nam,
Đà Nẵng như sông Thu Bồn và sông Vu Gia; Chảy về Quảng Ngãi như sông Trà Khúc
- Địa hình thung lũng: Nằm dọc theo sông Pô Kô đi về phía nam của tỉnh, có dạnglòng máng thấp dần về phía nam, theo thung lũng có những đồi lượn sóng như Đăk Uy,Đăk Hà và có nhiều chỗ bề mặt bằng phẳng như vùng thành phố Kon Tum Thung lũng
Sa Thầy được hình thành giữa các dãy núi kéo dài về phía đông chạy dọc biên giới ViệtNam - Campuchia
- Địa hình cao nguyên: Tỉnh Kon Tum có cao nguyên Konplong nằm giữa dãy AnKhê và dãy Ngọc Linh có độ cao 1100 - 1300 m, đây là cao nguyên nhỏ, chạy theo hướngtây bắc - đông nam
tây Ngọc Linh có một dải thung lũng hẹp chạy đến giữa tỉnh thì mở rộng ra tạo nên cánhđồng bằng phẳng trải dài 50km tới tận thành phố Kon Tum Đây là khu vực đồng bằng
Pôkô và Đắk Bla bồi đắp
Trang 5- Phía nam tỉnh có độ cao trên dưới 500m với độ dốc 2-5% Cực nam tỉnh có thác
- Kon Tum nằm trên khối nâng Kon Tum, vì vậy rất đa dạng về cấu trúc địa chất Trênđịa bàn có 21 phân vị địa tầng và 19 phức hệ mắc ma đã được các nhà địa chất nghiêncứu xác lập Tài nguyên đất của tỉnh Kon Tum được chia thành 5 nhóm với 17 loại đấtchính: Nhóm đất phù sa, nhóm đất xám, nhóm đất vàng, nhóm đất mùn vàng trên núi,nhóm đất thung lũng Địa chất vùng tuyến đi qua khá tốt: Đất đồi núi, có cấu tạo khôngphức tạp (Đất cấp III), lớp trên là lớp á cát, lớp dưới là lớp á sét lẫn laterrit Nên tuyếnthiết kế không cần xử lý đất nền Nói chung địa chất vùng này rất thuận lợi cho việc làmđường Ở trên đoạn tuyến có một vài mỏ sỏi đỏ và mỏ đá có thể khai thác tại chổ làm kếtcấu áo đường và các công trình trên đường nhằm giảm giá thành xây dựng Ở vùng nàyhầu như không có hiện tượng đá lăn, hiện tượng sụt lỡ, 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 bêncạnh đường để xây dựng nền đất đắp rất tốt
I.3 Khí hậu của khu vực:
- Kon Tum thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cao nguyên Nhiệt độ trung bình trong
năm dao động trong khoảng 22 - 230C, biên độ nhiệt độ dao động trong ngày 8 - 90C
- Kon Tum có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa chủ yếu bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 11, mùa khô
từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau Hàng năm, lượng mưa trung bình khoảng 2121 mm,lượng mưa năm cao nhất 2260 mm, năm thấp nhất 1234 mm, tháng có lượng mưa caonhất là tháng 8 Mùa khô, gió chủ yếu theo hướng đông bắc; mùa mưa, gió chủ yếu theohướng tây nam
- Độ ẩm trung bình hàng năm dao động trong khoảng 78 - 87% Độ ẩm không khí thángcao nhất là tháng 8 - 9 (khoảng 90%), tháng thấp nhất là tháng 3 (khoảng 66%)
I.4 Tình hình vật liệu xây dựng và khoáng sản xung quanh vùng:
- Tỉnh Kon Tum rất phong phú và đa dạng về khoáng sản, hàng loạt các loại hình khoángsản như: sắt, crôm, vàng, nguyên liệu chịu lửa, đá quý, bán quý, kim loại phóng xạ, đấthiếm, nguyên liệu phục vụ sản xuất vật liệu xây dựng, đã được phát hiện
- Qua khảo sát của các cơ quan chuyên môn, hiện nay, Kon Tum đang chú trọng đến một
số loại nhóm vật liệu xây dựng:
- Nhóm khoáng sản phục vụ sản xuất vật liệu xây dựng: nhóm này rất đa dạng, baogồm: sét (gạch ngói), cát xây dựng, cuội sỏi, đá hoa, đá vôi, đá granít, puzơlan,
- Nhóm khoáng sản vật liệu cách âm, cách nhiệt và xử lý môi trường, bao gồmdiatomit, bentonit, chủ yếu tập trung ở thành phố Kon Tum
- Nhóm khoáng sản vật liệu chịu lửa: gồm có silimanit, dolomit, quazit tập trungchủ yếu ở các huyện Đăk Glei, Đăk Hà, Ngọc Hồi
- Tuyến đi qua khu vực rất thuận lợi về việc khai thác vật liệu xây dựng Để làm giảm giáthành khai thác và vận chuyển vật liệu, ta cần khai thác, vận dụng tối đa các vật liệu địaphương 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 hànhdọn dẹp đất hữu cơ Ngoài ra còn có những vật liệu phục vụ cho việc làm láng trại nhưtre, gỗ, nứa, lá lợp nhà,…
Trang 6CHƯƠNG II:
XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT VÀ CẤP QUẢN LÝ CỦA TUYẾN ĐƯỜNG TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CHỦ YẾU
II.1 Số liệu thiết kế:
- Mức tăng xe hàng năm p = 7%
- Thành phần xe: Hệ số quy đổi dựa vào bảng 2.TCVN 404-2005
Loại xe Thành phần % (ở năm đầu khai thác) Số lượng quy đổi Hệ số Số xe con quy đổi
- Lưu lượng xe chạy bình quân của năm đầu khai thác: N0 = 1820 (xcqđ/nđ)
- Lưu lượng xe chạy bình quân của năm khai thác thứ t (t = 15 năm)
) / ( 4693 )
07 , 0 1 ( 1820 )
II.2 Xác định cấp hạng kỹ thuật và cấp quản lý của tuyến đường:
- Dựa vào bảng tra 3 và 4.TCVN 4054 -2005 và Nt=15 ta xác định được cấp hạng kỹ thuật,cấp quản lý và vận tốc thiết kế của tuyến đường như sau:
- Cấp quản lý: Cấp III
- Vận tốc thiết kế: 60 km/h
- Cấp kỹ thuật: 60
II.3 Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu:
II.3.1 Xác định độ dốc dọc tối đa i max của tuyến đường:
- Xác định imax cho các loại xe theo điều kiện sức bám và sức kéo:
Trong đó: Dmax: Nhân tố động lực của loại xe đang xét ứng với vận tốc xe chạy đã cho
Dbam f v i Trường hợp xe chuyển động lên dốc: Dấu (+)
Trường hợp xe chuyển động xuống dốc: Dấu (-)
f v: hệ số lực cản lăn, khi V 60km/h: f thay đổi ít, f chỉ phụ thuộc vàoloại mặt đường và tình trạng của mặt đường nên ta lấy f = f0 0 , 02 (Mặt đường nhựabằng phẳng)
Xét cho trường hợp xe chuyển động lên dốc: imaxbam D bam f v
keo D f
Trang 7- Đối với xe con M-21: Từ V = 60 km/h tra bảng nhân tố động lực ta có Dmax =0,139: imaxkeo Dmax f v= 0,139 – 0,02 = 0,119
- Đối với xe tải nhẹ GAZ-51A: Từ V = 60 km/h tra bảng nhân tố động lực ta có
Dmax = 0,042: imaxkeo Dmax f v = 0,042 – 0,02 = 0,022
- Đối với xe tải vừa ZIL-130: Từ V = 60 km/h tra bảng nhân tố động lực ta có Dmax
= 0,036: imaxkeo Dmax f v = 0,036 – 0,02 = 0,016
- Đối với xe tải nặng MAZ-500: Từ V = 60 km/h tra bảng nhân tố động lực ta có
Dmax = 0,045: imaxkeo Dmax f v = 0,045 – 0,02 = 0,025
- Đối với xe tải 3 trục KRAZ-257: Từ V = 60 km/h tra bảng nhân tố động lực ta có
G
P m D
W
W d bam
m: Hệ số phân bố tải trọng lên bánh xe chủ động
m = 0,50,55: Đối với xe con
m = 1: Khi tất cả các bánh xe đều là bánh xe chủ động G: Tổng tải trọng của các trục (Tải trọng của xe)
d: Hệ số bám theo phương dọc, chọn d= 0,5: Cho loại đường có bềmặt đường ẩm ướt
V = 60 km/h : Vận tốc thiết kế F: Diện tích cản không khí K: Hệ số sức cản không khíGiá trị sơ bộ của K và F của các loại xe được lấy theo bảng 2.2:
60 4 , 1 15 , 0 13
2 2
1538 , 58 5 , 0 5 , 0
G
P m
D W
d bam
2269 , 0 02 , 0 2469 , 0
i
- Đối với xe tải nhẹ GAZ-51A:
m = 1
G = 53500
Trang 86154 , 448 13
60 0 , 3 54 , 0 13
2 2
6154 , 448 5 , 0 1
G
P m
D W
d bam
4716 , 0 02 , 0 4916 , 0
60 1 , 3 55 , 0 13
2 2
1538 , 472 5 , 0 1
G
P m
D W
d bam
4750 , 0 02 , 0 4950 , 0
60 0 , 6 64 , 0 13
2 2
3846 , 1063 5
, 0 1
G
P m
D W
d bam
4725 , 0 02 , 0 4925 , 0
60 0 , 6 65 , 0 13
2 2
1080 5
, 0 1
G
P m
D W
d bam
4724 , 0 02 , 0 4924 , 0
i
Theo bảng 15.TCVN 4054-2005, độ dốc dọc lớn nhất của đường cấp III vùng núi là 7%.Vậy ta chọn imax = 7% để thiết kế
II.3.2 Xác định tầm nhìn xe chạy:
II.3.2.1 Mục đích của việc xác định tầm nhìn xe chạy:
- Để đảm bảo cho người lái xe cũng như hành khách trên xe được an toàn thì người lái xephải luôn luôn đảm bảo tầm nhìn trên một đoạn đường dài nhất về phía trước để người lái
xe có được một khoảng cách an toàn để xử lý có thể tránh hay vượt và cũng có thể là hãmlại, tầm nhìn phải luôn đảm bảo trên mặt cắt dọc cũng như trên đường cong mà không đểcác vật che khuất bởi cây cối, vách đá, nhà cửa Có các trường hợp sau:
- Tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định trên đường (Tầm nhìn một chiều)
- Tầm nhìn tránh xe ngược chiều (Tầm nhìn hai chiều)
II.3.2.2 Tính toán:
- Tính toán trong điều kiện: Hệ số bám theo phương dọc d = 0,5
Độ dốc dọc id = 0 (Đoạn đường bằng phẳng)
Trang 9Hệ số hãm phanh của xe, chọn theo hệ số hãm phanh của xe con k = 1,2
Hệ số lực cản lăn ứng với vận tốc V: f = f0 0 , 02
- Tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định trên đường (Tầm nhìn một chiều):
3 2
1
d d
l i f
kV V
254 6 , 3
60 2 , 1 6
l : Khoảng cách an toàn, lấy l at = 5,0 m
Theo bảng 10.TCVN 4054-2005, tầm nhìn S1 tối thiểu của đường cấp III có Vtk= 60 km/h
là 75m Vậy ta chọn S1 = 75m để thiết kế
- Tầm nhìn trước xe ngược chiều (Tầm nhìn hai chiều):
i f
f kV
)02,05,0(60.2,18,1
60]
)[(
Trang 10 127 ( 0 , 15 max)
2 max
.
2 min
max min
2
sc sc
sc sc
i
V i
g
v R
- Tìm theo hai trường hợp:
- Độ dốc cực đại iscmax = 0,07 ứng với V = 60km/h
m
) 07 , 0 15 , 0 ( 127
60 2 min
60 2 min
Theo bảng 11.TCVN 4054-2005, bán kính đường cong nằm tối thiểu có thiết kế
V i
g
v
R
n n
) 02 , 0 15 , 0 ( 127
60 127
2 2
II.3.4 Xác định bán kính đường cong nằm nhỏ nhất đảm bảo tầm nhìn ban đêm:
- Chỉ xác định đối với tuyến đường có nhiều xe chạy về đêm
min min
180
R
S = S1 : Tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định trên đường (Tầm nhìn một chiều)
=20: Góc phát sáng theo phương ngang của đèn ôtô
m S
2 14 , 3
75 90 90
II.3.5 Xác định chiều dài đoạn nối siêu cao L nsc :
- Đoạn nối siêu cao là đoạn đường chuyển từ trắc ngang hai mái thành trắc ngang mộtmái, mục đích chuyên hóa một cách điều hòa để: Giảm lực đáng kể ly tâm và lực nganglàm cho xe chạy an toàn, giảm gây cảm giác khó chịu cho người lái xe cũng như hànhkhách trên xe Sự chuyển hóa này tạo ra độ dốc dọc phụ i p
Trang 11- Khi i sc i scmax 0 , 07 ứng với V = 60km/h
m i
E B
) 4 , 0 6 ( 07 , 0 ) (
E B
) 4 , 0 6 ( 04 , 0 ) (
isc : Độ dốc siêu cao ứng với vận tốc thiết kế 60 km/h
[ip]: Độ dốc dọc phụ thêm lớn nhất cho phép ở mép mặt đường phía lưng đường cong
Theo bảng 14.TCVN 4054-2005, chiều dài đoạn nối siêu cao ứng với tốc độ thiết kế Vtk =
60 km/h và isc = 0,07 là 70m Vậy ta chọn L nsc= 70m để thiết kế
II.3.6 Xác định chiều dài đường cong chuyển tiếp Clôtôít nhỏ nhất L CT :
giá trị của bán kính cong R nên ta bố trí đường cong clôtôít làm đường cong chuyển tiếpnhằm mục đích làm cho hành khách không cảm thấy đột ngột khi xe chạy vào trongđường cong
250 6 , 0 47
60 ]
[
47
3 0
V
LCT: Chiều dài đường cong chuyển tiếp
V: Tốc độ xe chạy km/h
R: Bán kính đường cong nằm tối thiểu thông thường R = 250m
[I0]: Độ tăng gia tốc ly tâm cho phép ứng với Vtk = 60 km/h thì [I0] = 0,6 m/s3
- Ngoài ra để tuyến đều đặn trong không gian thì phải đảm bảo điều kiện:
) ( 33 , 83 3
Trang 12II.3.7 Xác định bán kính đường cong đứng lồi Rminloi tối thiểu:
- Rminloi được xác định theo điều kiện bảo đảm tầm nhìn trên mặt cắt dọc (Tầm nhìn S2 với đường không có dải phân cách)
m h
S
R loi 1345 , 5
1 8
75 , 103 8
S1: Tầm nhìn đối với đường có dải phân cách xe chạy ngược chiều
h1: Cao độ mắt người lái xe so với mặt đường, h1 = 1m
km/h là 4000 m Vậy ta chọn Rminloi = 4000m để thiết kế
II.3.8 Xác định đường cong đứng lõm Rminlom tối thiểu:
- Điều kiện bảo đảm không bị gãy nhíp xe do lực ly tâm gây ra: Trên đường cong lồikhông đặt ra vấn đề này nhưng trên đường cong lõm thì lực ly tâm tăng thêm vào tảitrọng, gây khó chịu cho hành khách và thêm tải cho lò xo xe vì vậy cần hạn chế lực lytâm:
) ( 85 553 5 , 0 13
60 ]
[
13
2 2
[a]: Gia tốc ly tâm cho phép, [a] = 0,5 0,7 m/s2
- Điều kiện bảo đảm tầm nhìn về ban đêm: Vào ban đêm thì đèn pha của ôtô chiếu trongđường cong đứng lõm một chiều dài nhỏ hơn so với đường bằng:
2(0,61 54,37 1) 948,1( )
37,542
2 1
2 1
tg tg
S h
S1: Tầm nhìn đối với đường có dải phân cách xe chạy ngược chiều
hđ: Độ cao đèn xe ôtô so với mặt đường, hđ = 0,61m
: Một nữa góc chiếu sáng của đèn ôtô theo phương đứng (Có thể lấy giá trị = 10)
Trang 13Theo bảng 19.TCVN 4054-2005, bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu ứng với Vtk=
60 km/h là 1500m Vậy ta chọn Rminlom = 1500m để thiết kế
1
O R
L L1
an toàn giao thông Phần xe chạy quyết định chất lượng của vận tải nhưng cũng là bộphận có giá thành cao nhất trong tổng giá thành xây dựng đường Vì vậy, việc chọn bềrộng của nó cũng rất quan trọng, ảnh hưởng đến các chỉ tiêu mấu chốt
- Nếu đường chỉ có hai làn xe thì bề rộng một làn xe theo kích thước của xe con hay xetải chiếm đa số trong dòng xe Vì vậy khi tính bề rộng của làn xe ta xét hai trường hợp xecon và xe tải vừa, ta xét hai xe là : M-21 và ZIL-130
2
Trang 14Trong đó:
a: Bề rộng của thùng xec: Khoảng cách giữa tim hai bánh xe
x = y = 0,5 + 0,005 Vx: Khoảng cách giữa hai thùng xe ngược chiềuy: Khoảng cách từ vệ bánh xe đến mép phần xe chạy x = y
- Đối với xe con M-21:
Dựa theo các thông số chế tạo của xe ta có: a = 1,611 m ; c =1,305 m
x = y = 0,5 + 0,005 V = 0,5 + 0,005 60 = 0,8 m
2
305 , 1 611 , 1
1 1
- Đối với xe tải vừa ZIL-130:
Dựa theo các thông số chế tạo của xe ta có: a = 2,5 m ; c = 1,79 m
x = y = 0,5 + 0,005 V = 0,5 + 0,005 60 = 0,8 m
2
79 , 1 5 , 2
2 2
Trang 15R (m) 25020
0
<200150
<150100
<10070
<7050
<5030
<3025
<2515
Ncdgio: Lưu lượng xe thiết kế tại giờ cao điểm
tbnam
N ( 0 , 1 0 , 12 )
Nlth: Năng lực thông hành tối đa theo TCVN 4054 – 2005 lấy như sau:
Nlth = 1000 (xcqd/h) Khi không có phân cách trái chiều và ôtô chạy chung với xe
ôtô
Z: Hệ số sử dụng năng lực thông hành theo TCVN 4054 – 2005 lấy như sau:
Z = 0,77 ứng với Vtk = 60 km/h cho vùng núi
1000 77 , 0
4693 1 , 0
Trang 16BẢNG TỔNG HỢP KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
STT Chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị Theo tính toán Theo tiêu chuẩn Chọn thiết kế
- Không siêu cao
- Đảm bảo tầm nhìn ban đêm
149,2218,051074,84
2502501500
25025015001074,84
4 Tầm nhìn - Thấy chướng ngại vật
- Thấy xe ngược chiều
103,75
75150
751505
Bán kính tối thiểu của đường
cong lồi theo điều kiện đảm bảo
6
Bán kính tối thiểu của đường
cong lõm theo điều kiện
Trang 17CHƯƠNG III:
THIẾT KẾ SƠ BỘ HAI PHƯƠNG ÁN TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ
- Tỷ lệ của bình đồ: 1/10000
- Tuyến đi qua 2 điểm A – B
- Chênh cao đường đồng mức là 5m
III.1 Xác định các phương án tuyến trên bình đồ:
- Dựa trên các thông số thiết kế ở Chương II, và tiêu chuẩn thiết kế ta có thể vạch ra cácphương án tuyến đi qua hai điểm A – B Sau khi xem xét lựa ra hai phương án tuyếnthích hợp, thỏa mãn các điều kiện vạch tuyến và thỏa bước compa
III.2 Xác định lý trình của cọc TĐ và TC của đường cong:
- Cách xác định các chỉ tiêu yếu tố của đường cong:
Trong đó: T: Tiếp tuyến của đường cong
K: Chiều dài cung đường congP: Tiêu cự
100: Chuyển đơn vị từ m sang cm
III.2.1 Bảng lý trình của các điểm TĐ, P, TC của các đường cong phương án 1:
Trang 18Km0+861,65Km1+095,93Km1+330,22TĐ3
P3
Km1+519,88Km1+599,48Km1+679,08TĐ4
P4
Km1+753,07Km1+900,34Km2+047,62TĐ5
P5
Km2+493,86TĐ6
P6
Km2+722,48Km2+822,35Km2+922,22TĐ7
P7
Km3+215,28TĐ8
P8
Km3+727,51TĐ9
P9
Km3+973,45TĐ10
P10
Km4+486,39TĐ11
Trang 19Km0+812,37Km0+895,47Km0+978,58TĐ3
P3
Km0+985,99Km1+202,11Km1+418,24TĐ4
P4
Km1+728,75Km1+799,25Km1+869,75TĐ5
P5
Km2+327,29TĐ6
P6
Km3+228,41Km3+355,26Km3+482,12TĐ7
P7
Km4+039,18
III.3 Xác định chiều dài đoạn thẳng, đoạn cong và vị trí, cự ly của các cọc:
- Cọc tại vị trí sông ký hiệu: C
- Sau khi đã có vị trí giữa các cọc TĐ, P, TC, C, chúng ta dùng thước để đo cự ly giữacác cọc đó trên bình đồ và nhân với hệ số M (Hệ số tỷ lệ bình đồ) để có được cự ly thực
tế (m)
) ( 1000 M m l
- 1000: Hệ số đổi đơn vị mm sang m
III.3.1 Bảng kết quả khoảng cách và cự ly giữa các cọc theo phương án 1:
Trang 20Tên cọc Cự ly (m)
Khoảng cách cộng
0,00100,00200,00300,00370,04400,00450,94500,00531,83600,00700,00800,00861,65900,001000,001095,931100,001200,001300,001330,221400,001500,001519,881599,481600,001679,081700,001753,071800,001900,001900,342000,002047,622100,002200,002208,222221,512300,002357,692400,002493,862500,002600,002700,00
Km0+00,00Km0+100,00Km0+200,00Km0+300,00Km0+370,04Km0+400,00Km0+450,94Km0+500,00Km0+531,83Km0+600,00Km0+700,00Km0+800,00Km0+861,65Km0+900,00Km1+00,00Km1+95,93Km1+100,00Km1+200,00Km1+300,00Km1+330,22Km1+400,00Km1+500,00Km1+519,88Km1+599,48Km1+600,00Km1+679,08Km1+700,00Km1+753,07Km1+800,00Km1+900,00Km1+900,34Km2+00,00Km2+47,62Km2+100,00Km2+200,00Km2+208,22Km2+221,51Km2+300,00Km2+357,69Km2+400,00Km2+493,86Km2+500,00Km2+600,00Km2+700,00
53,6752,5250,4748,4544,2842,8042,1544,3346,5250,8351,0245,0041,6640,5145,7849,2249,2645,0040,0041,6048,4446,2145,2542,1742,1738,9437,5133,4530,5930,0030,0025,3221,9520,0710,8410,0110,9716,9321,4224,2829,2829,5332,9533,14
1 cống 1,75
1 cống 0,9
1 cống 1,75
4 cống 1,75
Trang 21Tên cọc Cự ly (m)
Khoảng cách cộng
2722,482800,002822,352900,002922,223000,003018,203100,003116,743200,003215,283300,003306,193400,003500,003516,853600,003700,003727,513800,003816,403894,923900,003973,454000,004100,004187,934200,004300,004337,164400,004486,394500,004600,004700,004800,004900,005000,005001,725100,005179,595200,005300,005357,46
Km2+722,48Km2+800,00Km2+822,35Km2+900,00Km2+922,22Km3+00,00Km3+18,20Km3+100,00Km3+116,74Km3+200,00Km3+215,28Km3+300,00Km3+306,19Km3+400,00Km3+500,00Km3+516,85Km3+600,00Km3+700,00Km3+727,51Km3+800,00Km3+816,40Km3+894,92Km3+900,00Km3+973,45Km4+00,00Km4+100,00Km4+187,93Km4+200,00Km4+300,00Km4+337,16Km4+400,00Km4+486,39Km4+500,00Km4+600,00Km4+700,00Km4+800,00Km4+900,00Km5+00,00Km5+1,72Km5+100,00Km5+179,59Km5+200,00Km5+300,00Km5+357,46
32,9232,4532,1330,4529,5027,1327,9731,1932,6638,3438,7841,1541,3443,5343,4143,2742,3142,1242,4843,9944,4247,0847,3351,2552,5254,6453,9553,7853,1053,0552,7052,2452,1450,8348,9347,8047,5147,9047,8945,1542,7643,2749,9450,97
1 cống 1,75
1 cống 1,75
Trang 22Tên cọc Cự ly (m)
Khoảng cách cộng
5400,005500,005600,005692,76
Km5+400,00Km5+500,00Km5+600,00Km5+692,76
51,1050,7450,0047,82
III.3.2 Bảng kết quả khoảng cách và cự ly giữa các cọc theo phương án 2:
0,00100,00200,00300,00364,12400,00437,09500,00510,05600,00700,00800,00812,37895,47900,00978,58985,991000,001100,001200,001202,111300,001400,001418,241500,001600,001700,001728,751799,251800,001869,751900,002000,00
Km0+00,00Km0+100,00Km0+200,00Km0+300,00Km0+364,12Km0+400,00Km0+437,09Km0+500,00Km0+510,05Km0+600,00Km0+700,00Km0+800,00Km0+812,37Km0+895,47Km0+900,00Km0+978,58Km0+985,99Km1+00,00Km1+100,00Km1+200,00Km1+202,11Km1+300,00Km1+400,00Km1+418,24Km1+500,00Km1+600,00Km1+700,00Km1+728,75Km1+799,25Km1+800,00Km1+869,75Km1+900,00Km2+00,00
53,6749,1542,8537,4035,4835,5836,0537,7738,1142,0043,6740,2239,6738,0138,0339,2439,2739,4040,1529,2031,1040,9236,7735,3228,3328,1828,0527,5025,5125,4822,2321,0116,12
Trang 23Tên cọc Cự ly (m)
Khoảng cách cộng
2060,912100,002115,792194,102200,002300,002327,292400,002500,002600,002700,002800,002900,003000,003100,003200,003228,413300,003355,263400,003482,123500,003600,003700,003712,183800,003875,683900,004000,004039,184100,004200,004300,004400,004493,46
Km2+60,91Km2+100,00Km2+115,79Km2+194,10Km2+200,00Km2+300,00Km2+327,29Km2+400,00Km2+500,00Km2+600,00Km2+700,00Km2+800,00Km2+900,00Km3+00,00Km3+100,00Km3+200,00Km3+228,41Km3+300,00Km3+355,26Km3+400,00Km3+482,12Km3+500,00Km3+600,00Km3+700,00Km3+712,18Km3+800,00Km3+875,68Km3+900,00Km4+00,00Km4+39,18Km4+100,00Km4+200,00Km4+300,00Km4+400,00Km4+493,46
12,8010,7710,1122,7523,3130,4732,4939,0343,2840,9137,8537,4837,2737,7343,1048,5350,0050,0048,6047,5846,7146,6047,3249,0849,1848,9147,2146,8746,8847,1647,1444,3240,0043,4847,82
Trang 24CHƯƠNG IV:
TÍNH TOÁN THỦY VĂN VÀ THỦY LỰC CẦU CỐNG
- Trên tuyến đường ngoài các công trình phụ ra thì việc tính toán thủy văn hết sức quantrọng, từ việc xác định lưu lượng của nước vào mùa mưa thì ta có thể có những biện phápthích hợp để thoát nước tránh nước xâm nhập vào nền đường, làm hư hại đến chất lượngcũng như việc đem vào khai thác trong thời gian lâu dài Có các loại công trình thoátnước như rãnh biên, rãnh đỉnh, rãnh tập trung nước, nhưng khi lưu lượng dòng chảy lớnthì ta có thể sử dụng công trình cống hay cầu
- Vấn đề đặt ra là phải xác định tất cả các vị trí để bố trí công trình thoát nước, vị trí tạinhững chổ tuyến đường thoát nước là nơi tuyến đường cắt qua đường tụ thủy, tất cả cácchỗ lỏm trên đường đen đều phải đặt công trình thoát nước
- Dựa theo lưu lượng dòng chảy mà ta có những loại cống thích hợp:
Q < 16,2 (m3/s) : Cống tròn BTCT
16,2 Q < 35 (m3/s): Cống chữ nhật, cống vòm hoặc cầu nhỏ
35 Q < 152 (m3/s): Cống vòm hoặc cầu
152 Q (m3/s): Chỉ có cầu mới đảm bảo thoát nước
IV.1 Tính toán lưu lượng Q:
- Được xác định dựa theo “Qui trình tính toán các đặc trưng dòng chảy lũ 22TCVN 95” của Bộ giao thông Vận tải cho các lưu vực có diện tích 100 km2
220-F H
A
Q p% p% p% (m3/s)Trong đó:
Qp%: Lưu lượng đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế p%, m3/s
được thiết kế: Đường cấp III vậy p% = 4% (Tra SGK/139)
Ap%: Mô đun dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất lũ thiết kế trong điều kiện chưa xét đến
(Tra bảng phụ lục 3)
ls
, thời gian tập trung nước trên sườn dốc sd (phút) và vùng mưa
: Hệ số dòng chảy lũ, xác định theo loại đất cấu tạo bề mặt bề mặt lưu vực, lượng mưangày thiết kế Hp% (mm) và diện tích lưu vực F (km2) (Phụ lục 6)
Hp%: Lượng mưa ngày thiết kế (mm) ứng với tần suất p% (Phụ lục 5)
: Hệ số ảnh hưởng của ao hồ và đầm lầy Giả sử diện tích ao hồ không đáng kể: 1
F: Diện tích của lưu vực (km2)
IV.1.1 Tính diện tích lưu vực:
- Diện tích của lưu vực dựa trên bình đồ là lưu vực dòng chảy bao gồm các đường baocủa các đường phân thủy mà dòng chảy của sông hay suối có chiều chảy về nơi côngtrình đang xây dựng Từ đó ta có thể xác định lưu vực theo thực tế là:
) (
10
2 12
1012: Chuyển đơn vị từ mm2 sang km2
Fbd: Diện tích lưu vực tính trên bình đồ
F: Diện tích lưu vực ngoài thực tế
Trang 25IV.1.2 Xác định chiều dài dòng chảy:
- Chiều dài dòng chảy gồm dòng chính, dòng phụ và chiều dài dòng chảy ngoài thực tếđược xác định theo công thức sau:
bd
bd i
10-6: Chuyển đổi đơn vị từ mm sang km
IV.1.3 Xác định thời gian nước chảy trên sườn dốc sd:
- Thời gian nước chảy trên sườn dốc được xác định bằng cách tra bảng, phụ thuộc vào hệ
số địa mạo thủy văn và vùng mưa
- Vùng mưa: XIV (Tra bảng phụ lục 5)
- Hệ số sd được xác định theo công thức:
0 , 4 3
, 0
6 , 0
sd p
sd
sd sd
H I
8 , 1
1000
i sd
l L
F
- L: Chiều dài lòng sông chính (Km)
- msd = 0,15: Hệ số bám sườn dốc Giả sử sườn dốc là mặt đất bị cày xới, nhiều
gốc bụi, vùng dân cư có nhà cửa trên 20% và lớp phủ thực vật trung bình (Bảng 7.2.5)
- Isd: Độ dốc của sườn dốc lưu vực (000)
IV.1.4 Xác định đặc trưng địa mạo lòng sông ls :
4 / 1 4
/ 1 3 /
.
1000
p ls
không phẳng, suối chảy không thường xuyên, quanh co, lòng suối tắc nghẽn.(Bảng7.2.4)
- Ils được xác định theo công thức:
2
1 2
2 1 1
L
l h h l
h h l h
- Ap% được xác định bằng cách tra bảng phụ lục 3, phụ thuộc vào vùng mưa, thời gian tập
trung nước trên sườn dốc sd và hệ số địa mạo thủy văn (sd tra bảng phụ lục 4)
