ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG AB TỈNH ĐỒNG NAI

Các yếu tố kỹ thuật của tuyến trên bình đồ v Bán kính đường cong nằm Khi chọn tuyến, nếu có điều kiện người kỹ sư khi có điều kiện phải tìm cách vận dụng các bán kính đường cong lớn để

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang1

CHƯƠNG 01:

GIỚI THIỆU TÌNH HÌNH CHUNG CỦA TUYẾN

I Những vấn đề chung

1 Tên dự án : Dự án xây dựng tuyến đường nối 2 điểm A và B trên bản đồ địa hình

2 Địa điểm: H.Trảng Bom , tỉnh Đồng nai

3 Chủ đầu tư: Sở giao thơng tỉnh Đồng nai

4 Tổ chức tư vấn: Cơng ty CP xây dựng CTGT7

- Điều tra về tình hình địa chất, động lực

- Cơng tác khảo sát thủy văn, khí tượng, chế độ làm việc của các cơng trình thủy lợi

III Mục tiêu của dự án:

Đất nước ta trong những năm gần đây phát triển rất mạnh mẽ, nhu cầu vận chuyển hành khách và hàng hĩa càng ngày càng tăng Trong khi đĩ, mạng lưới đường ơtơ ở nước ta lại rất hạn chế, khơng đáp ứng kịp thời cho tốc độ phát triển của nền kinh tế ngày nay, phần lớn chúng ta sử dụng những tuyến đường cũ mà những tuyến đường này khơng thể đáp ứng được nhu cầu vận chuyển rất lớn hiện nay

Tuyến đường A-B thuộc khu vực xã Bắc Sơn , tỉnh Đồng Nai Đây là tuyến đường xây dựng trên vùng núi của tỉnh Sau khi tuyến đường này được hồn thành đưa vào sử dụng chắc chắn nĩ sẽ cĩ tác động tích cực đến đời sống văn hĩa, kinh tế, chính trị của nhân dân trong khu vực Mặt khác tuyến đường sẽ giúp cho việc thơng thương giữa các vùng lân cận được thuận lợi hơn Hơn nữa, nĩ giúp phát triển khu vực trước kia là căn cứ địa cách mạng, vùng rất cĩ tiềm năng về cây cơng nghiệp, chăn nuơi, phát triển kinh tế trang trại

Do đĩ việc xây dựng tuyến đường là rất cần thiết

IV Phạm vi nghiên cứu:

Tuyến đường A-B chạy theo hướng Tây Bắc – Đơng Nam Khu vực tuyến đi qua là vùng núi, qua vùng trồng các cây cơng nghiệp như: điều, cao su, cà phê, tiêu

chủ yếu là đường mòn, đường cấp phối sỏi đỏ, còn lại là một số đường nhựa nhưng

đã xuống cấp trầm trọng, bị lún sụt, ổ gà, bong bật gây rất nhiều khó khăn cho việc đi lại, chuyên chở hàng hóa Trong tương lai khu vực này được đầu tư và khuyến khích để phát triển kinh tế trang trại, trồng trọt và chăn nuôi, trong đó chú trọng phát triển cây công nghiệp có giá trị kinh tế cao như: điều, cà phê, tiêu, nhãn Để kịp thời đáp ứng sự phát triển kinh tế trong tương lai của khu vực cần có qui hoạch giao thông nông thôn

Và việc xây dựng tuyến A-B cũng nằm trong dự án trên

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

có nhiều rừng Ở đông bắc có ngọn núi Bà Rá cao 733m và dãy núi thấp quanh Lộc Ninh, còn lại là rừng bạt ngàn Rừng rậm nhưng đất khá bằng phẳng Phần lớn là đất

đỏ nên trồng cây công nghiệp rất tốt Đồng Nai là nơi có nhiều rừng cao su lớn, vườn

Tỉnh có hai con sông chảy từ bắc xuống nam: phía tây là sông Sài Gòn, phân giới giữa tỉnh Bình Phước và Tây Ninh; giữa tỉnh là Sông Bé, có các nguồn từ phía bắc, đoạn dưới đi vào đất Biên Hoà, đổ vào sông Đồng Nai Khí hậu:

Ở khu vực này chỉ cĩ nước mặt khơng cĩ nước ngầm Cĩ nhiều suối cạn, về mùa khơ tương đối ít nước thậm chí khơng cĩ nhưng về mùa mưa lượng nước rất lớn, tập trung nhanh Các suối này khúc khuỷu và cĩ chiều dài tương đối lớn

Theo số liệu nhiều năm quan trắc ta cĩ các bảng biểu, đồ thị các yếu tố khí hậu thủy văn như sau:

BẢNG 1: TẦN SUẤT GIĨ – HƯỚNG GIĨ

BẢNG 2: LƯỢNG MƯA – SỐ NGÀY MƯA

BẢNG 3: NHIỆT ĐỘ – ĐỘ ẨM – LƯỢNG BỐC HƠI

H ư ớn g g ió B B Đ B Đ B Đ Đ B Đ Đ Đ N Đ N N Đ N N

H ư ớn g g ió N T N TN T TN T TT B T B B TB L ẶN G TO ÅN G

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

BIỂU ĐỒ NHIỆT ĐỘ - ĐỘ ẨM

%

Nhiệt độ (t0c) Độ ẩm (w%)

BIỂU ĐỒ HOA GIĨ

B

BĐ

Đ B ĐĐ B Đ

ĐĐ N Đ N NĐ

N NT

T TT

T TT

T BT

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang7

CHƯƠNG 03:

CẤP HẠNG KỸ THUẬT CỦA ĐƯỜNG

VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH

I Các tiêu chuẩn:

• Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054 – 2005

• Qui trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211 – 06

II Cấp thiết kế

1 Xác định cấp hạng kỹ thuật và cấp quản lý của tuyến đường

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

v Bình đồ địa hình tỷ lệ 1/ 10.000

v Lưu lượng xe : 450 (xe/ngđ)

v Thành phần xe chạy:

- Tải 2 trục : 43 % N = 0,43 x 450 = 194 xe/ ngđ

- Xe buýt nhỏ : 25% N = 0,25 x 450 = 113 xe/ ngđ

- Tải 3 trục: 15% N = 0,15 x 450 = 67 xe/ ngđ

- Xe con : 17% N = 0,17 x 450 = 76 xe/ ngđ

- Lưu lượng thiết kế : số xe con được quy đổi từ các loại xe khác thông qua một mặt cắt ngang của đường trong 1 đơn vị thời gian tính cho năm tương lai (20 năm sau đối với đường làm mới)

Ni : lưu lượng của thành phần xe i

ki : hệ số quy đổi ra xe con của loại xe i

Loại xe năm tương lai xe/ngđ Lưu lượng dự kiến

Hệ số qui đổi

Xe tải 3 trục trở lên

Xe tải trọng trục 12T 67 3.0 201

i i

tk N k

v Lưu lượng xe con tính đổi năm tương lai là: N = 1044.5 (xcqđ/ngđ)

Căn cứ vào bảng 3 – Bảng phân cấp kỹ thuật đường ô tô theo chức năng của đường và lưu lượng thiết kế TCVN 4054– 2005 trang 9 ta có cấp quản lý của đường là cấp IV

Dựa theo bảng 4 đường ô tô – yêu cầu thiết kế TCVN 4054 – 2005 trang10 ,

ta chọn:

• Cấp hạng kỹ thuật : 40

• Vận tốc thiết kế : 40 km/h

• Cấp quản lý : IV

2 Xác định các yếu tố kỹ thuật:

- Các căn cứ để xác định các yếu tố kỹ thuật của tuyến đường

+ Địa hình: Qua quá trình khảo sát căn cứ vào bình đồ thấy khu vực tuyến đi qua là vùng núi

+ Lưu lượng xe con tính đổi năm tương lai là: N = 1044.5 (xcqđ/ngđ)

+ Thành phần xe chạy: như trên

+ Vận tốc thiết kế v=40 (km/h)

- Các yếu tố kỹ thuật của tuyến đường cần xác định là

+ Bình đồ tuyến đường

+ Trắc dọc tuyến đường

+ Trắc ngang tuyến đường

a Các yếu tố kỹ thuật của tuyến trên bình đồ

v Bán kính đường cong nằm

Khi chọn tuyến, nếu có điều kiện người kỹ sư khi có điều kiện phải tìm cách vận dụng các bán kính đường cong lớn để xe chạy dể dàng Nhưng trong phần lớn các trường hợp người kỹ sư phải tìm một thỏa hiệp giữa hai yêu cầu trái ngược nhau Phải bám sát địa hình để có khối lượng đào đắp ít nhất và phải đảm bảo chế độ xe chạy tốt nhất Khi khó khăn, phải dùng bán kính tối thiểu Rmin, khi đó lực ngang là lớn nhất và siêu cao là tối đa (7%)

Ta có công thức tính bán kính đường cong nằm như sau

Trong công thức này v tính bằng (m/s)

Còn v tính (km/h) thì bán kính đường cong sẽ có dạng

) (

* 127

2

n

i

V R

±

=

µ

Với : R : Bán kính đường cong nằm(m)

V : Vận tốc thiết kế

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang9

g : Gia tốc trọng trường(m/s2) : g=9.81(m/s2)

µ : Hệ số lực đẩy ngang

in : Độ dốc ngang của mặt đường

(+): dùng cho trường hợp có siêu cao

(-): dùng cho trường hợp không có siêu cao

Để xác định lực đẩy ngang µ phải dựa vào các điều kiện sau:

• Điều kiện ổn định chống lật của xe Lấy theo trị số an toàn nhỏ nhất

µ=0.6

• Điều kiện ổn định chống trượt ngang, lấy trong điều kiện bất lợi nhất Mặt dường có bùn bẩn µ =0.12

• Điều kiện về êm thuận và tiện nghi đối với hành khách:

Khi: µ≤ 0.1 :hành khách khó nhận biết xe vào đường cong

µ ≤ 0.15: Hành khách bắt đầu cảm nhận xe đã vào đường cong

µ = 0.2 : Hành khách cảm thấy khó chịu

µ = 0.3 : Hành khách cảm thấy xô dạt về một phía

• Điều kiện tiết kiệm nhiên liệu và săm lốp cũng như hành khách cảm thấy dễ chịu, hệ số lực ngang không nên chọn lớn hơn 0.15 Sau khi nghiên cứu thực nghiệm cho thấy để săm lốp và nhiên liệu không tăng lên quá đáng hệ số lực đẩy ngang hạn chế là 0.21 Kiến nghị chọn µ=0.15

Vậy bán kính đường cong nằm R được xác định như sau:

+ Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi có siêu cao lớn nhất iscmax =7%

129 ) 07 0 15 0 (

* 127

60 )

(

* 127

2 2

= +

= +

=

sc

i

V R

60 )

15 0 ( 127

2 2

i

V R

Bảng tính toán bán kính đường cong nằm

Có siêu cao (isc = 7%)

Không có siêu cao

v Tính toán siêu cao

Siêu cao có tác dụng làm giảm lực đẩy ngang, tạo điều kiện cho xe chạy an toàn và tiện lợi trong việc điều khiển xe chạy ở đường cong có bán kính nhỏ

Độ dốc siêu cao được xác định theo công thức

2

- V: vận tốc thiết kế V=60km/h

- R: bán kính đường cong nằm

- µ : hệ số lực đẩy ngang tính toán

- ϕ2: hệ số bám ngang của lốp xe với đường

Từ công thức trên cho thấy isc phụ thuộc vào bán kính đường cong nằm R, hệ số lực đẩy ngang ϕ2, thường lấy từ ϕ2= 0.08-0.1 tối đa là 0.15

Theo bảng 13 TCVN 4054-2005 có độ dốc siêu cao như sau:

R(m) 125-150 150-175 175-200 200-250 250-300 300-1500 ≥1500

Căn cứ vào tính toán và tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-2005 có

Rmin=150m vậy iscmax= 7% và iscmin= in =2% để đảm bảo thoát nước trong đường cong

Đoạn nối siêu cao được thực hiện với mục đích chuyển hóa một cách điều hòa từ trắc ngang bình thường (hai mái với độ dốc tối thiểu thoát nước 2%) sang trắc ngang đặc biệt có siêu cao Sự chuyển hóa này sẽ tạo ra một độ dốc phụ Ip Độ dốc dọc tối đa được quy định trên đường cấp III địa hình miền núi là 7% Khi gặp khó khăn có thể tăng thêm lên 1% Đối với đường Vtt ≥ 60km / h Ip=1%

Trên đoạn nối siêu cao mặt cắt ngang 2 mái được chuyển thành mặt cắt ngang một mái có độ dốc siêu cao bằng 2 bước

* Bước chuẩn bị: Các bộ phận ở bên ngoài phần xe chạy (lề đường) nâng lên có độ dốc bằng độ dốc phần xe chạy bằng cách quay quanh mép phần xe chạy

* Bước thực hiện: được tiến hành bằng 2 phương pháp:

+ Quay quanh tim đường để nâng phần phía lưng đường cong cho có cùng độ dốc phần xe chạy, sau đó tiếp tục quay cả phần cả phần xe chạy và lề gia cố quanh tim đường cho tới khi đạt độ dốc siêu cao

+ Quay phần đường phía lưng đường cong quanh tim đường cho tới khi cả mặt cắt ngang có độc dốc ngang của phần xe chạy (như phương pháp 1) sau đó quay quanh mép phần xe chạy phía bụng cả mặt cắt ngang cho tơi khi đạt độ dốc siêu cao

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang11

Khi có đường cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp Khi không có đường cong chuyển tiếp đoạn nối siêu cao bố trí một nữa ngoài đường thẳng và một nữa nằm trong đường cong tròn

+ Chiều dài đoạn nối siêu cao Lnsc được xác định theo công thức:

p

sc nsc

i

i B

L = ( + ∆)*

B : chiều rộng phần xe chạy (m): B=6m

∆ : độ mở rộng của phần xe chạy(m)

Theo bảng 12 và bảng 6.TCVN 4054-2005, do lượng xe tải lớn nhất nên lấy

xe tải làm xe thiết kế, có ∆ =0.9m ( Ứng với bán kính Rmin<150÷100)

Isc: Độ dốc siêu cao (%)

ip: Độ dốc phụ thêm ở mép ngoài mặt đường trong quá trình nâng siêu cao(%)

Theo điều 5.6.4 TCVN 4054-2005 với Vtt ≥ 60km/h; ip = 0.5% lấy cho trường hợp iscMax = 6%

Vậy : L nsc 142 8m

% 5 0

% 6 ) 9 0 11 (

=

× +

Nhưng trong bài thì Rmin=250m do vậy Lnsc= 45m

% 5 0

% 2

* ) 25 0 11 (

= +

Đoạn nối siêu cao được thực hiện với mục đích chuyển hóa một cách điều hòa từ trắc ngang thông thường ( hai mái ) sang trắc ngang đặc biệt có siêu cao Trên tuyến Rmin=250m nên Lnsc=45m

Sơ đồ bố trí đọan nối siêu cao :

Đoạn nối siêu cao

i=in Đường cong tròn

Đường

cong chuyển tieápi=imax

i=imax

i=imax

B

v Tính toán đường cong chuyển tiếp

Khi xe chạy từ đường thẳng vào đường cong phải chịu các thay đổi:

-Bán kính từ +∞ đến R

-Lực ly tâm từ chỗ bằng không đạt đến giá trị:

R g

V G

Những biến đổi đột ngột đó gây cảm giác khó chịu cho lái xe và hành khách

Vì vậy để đảm bảo có sự chuyển biến điều hòa về lực li tâm, về góc ngoặc và về cảm giác của người đi xe, do đó cần phải làm đường cong chuyển tiếp giữa đường thẳng và đường cong tròn

Ngoài những tác động cơ học trên, khi làm đường cong chuyển tiếp còn có tác dụng làm cho tuyến hài hòa hơn , tầm nhìn đảm bảo hơn, mức độ an toàn tăng lên rõ rệt

Điều 5.6.2 TCVN4054-2005 qui định chiều dài đường cong chuyển tiếp Lctkhông nhỏ hơn chiều dài các đoạn nối siêu cao và đoạn nối mở rộng (Lct không nhỏ hơn 70m)

Chiều dài đường cong chuyển tiếp được xác định theo công thức sau :

3

Với Rmin=250m ta tính được V=60 (m/s) ta tính được Lct=50m

Với R=400m tính được V= 127 *R* (µ+i sc) = 127 * 400 * ( 0 15 + 0 02 ) = 93(m/s)

R : Bán kính đường cong nằm(m)

Chiều dài đường cong chuyển tiếp tuỳ thuộc vào bán kính R Ở đây lấy trong điều kiện bán kính nhỏ nhất để tính toán RMin =250m

Vậy : L ct 137m

250

*5.23

933

=

=

Chọn : Lct= Lnsc = 137m

v Tính độ mở rộng mặt đường trong đường cong

Khi xe chạy trong đường cong, trục sau xe cố định luôn luôn hướng tâm, còn trục bánh trước hợp với trục xe một góc (như hình vẽ) nên xe yêu cầu một chiều rộng lớn hơn trên đường thẳng, nhất là khi xe đi vào đường cong có bán kính nhỏ

Vì vậy đối với những đường cong có bán kính nhỏ thì cần thiết phải mở rộng mặt đường

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang13

Với : L: Chiều dài tính từ trục sau của xe tới giảm sóc đằng trước

Vì thành phần xe chạy trên tuyến theo số liệu khảo sát đa số là xe tải loại trung cho nên lấy L=8m (bảng 3.5 giáo trình thiết kế ô tô phần 1 trang54 )

V : vận tốc xe chạy thiết kế V= 60km/h

R : bán kính đường cong nằm

Độ mở rộng phần xe chạy khi RMin =250m

E 0.85m

250

601.0135

82

=

×+

Theo bảng 10 điều 5.5.2 TCVN 4054-2005:

Với: V = 60km/h, L =8m, R = 250m thì E = 0.6m

Do R nhỏ nhất trên tuyến là R=250m

Tính nối tiếp các đường cong

Khi cắm tuyến nên tránh các bất ngờ cho người lái, các bán kính đường cong cạnh nhau không nên chênh lệch nhau quá, tốt nhất là không lớn quá 1,5 lần bán kính đường cong tiếp theo Sau 1 đoạn thẳng quá dài không nên bố trí đường cong có bán kính quá nhỏ Các bán kính quá nhỏ tốt nhất nên tập trung trong một khu vực, trong khu đó người lái giảm tốc và tập trung sự chú ý Về mặt liên kết kỹ thuật cần có sự chú ý cho các trường hợp sau:

* Hai đường cong cùng chiều

Khi hai đường cong không có siêu cao chúng có thể nối trực tiếp với nhau Khi hai đường cong có siêu cao thì đoạn chêm phải đủ dài để bố trí hai nữa đường cong chuyển tiếp hoặc hai nữa đoạn nối siêu cao

2

2

1 L L

m≥ +

Đ1 m Đ2

O1

O2

O1 Đ1

O2 Đ2

L1, L2: Chiều dài đường cong chuyển tiếp hoặc đoạn nối siêu cao của đường cong 1 và đường cong 2

Nếu

2

2

1 L L

m< + thì tốt nhất là thay đổi R để hai đường cong tiếp giáp nhau,

khi có cùng độ dốc siêu cao mở rộng theo đường cong có giá trị lớn hơn

Nếu địa hình không cho phép có đường cong ghép mà cần phải giữ đoạn chêm ngắn thì bố trí độ dốc ngang một mái trên đoạn chêm đó theo giá trị lớn hơn

Nếu

2

2

1 L L

m≥ +

thì đoạn thẳng còn lại nếu đủ dài lớn hơn hoặc bằng 25m thì bố trí đoạn đó hai mái Nếu không đủ dài thì bố trí một mái

20-*.Hai đường cong ngược chiều

Hai đường cong ngược chiều không có siêu cao thì có thể nối trực tiếp với nhau

Hai đường cong ngược chiều có bố trí siêu cao thì chiều dài đoạn chêm phải đủ để bố trí hai đường cong chuyển tiếp hoặc hai đoạn nối siêu cao

2

2

1 L L

m≥ +

Tính cho trường hợp bất lợi nhất khi hai đường cong ngược chiều có cùng R và bằng RMin ứng với siêu cao 6% có đoạn nối siêu cao là Lsc= 137m

Điều 5.3.3 TCVN 4054-2005 qui định

Giữa các đường cong tròn, phải có đoạn chêm đủ dài

Để bố trí đường cong chuyển tiếp và m ≥ 2V giữa 2 đường cong ngược chiều V: Tốc độ tính toán thiết kế V= 60km/h

Vậy: m ≥ 2x60 =120m

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang15

Khi xe chạy trên đường thông thường xảy ra các tình huống sau:

+ Cần hãm xe kịp dừng lại trước chướng ngại vật tĩnh nằm trên mặt đường + Hai xe ngược chiều nhau (cùng trên một làn) kịp hãm lại không đâm vào nhau

+ Hai xe ngược chiều trên cùng một làn tránh nhau không cần giảm tốc độ + Hai xe cùng chiều có thể vượt nhau

Tuy nhiên ở đây với cấp đường 60km/h cho nên chỉ cần xét hai trường hợp đầu

Tầm nhìn được tính toán trong điều kiện bình thường Hệ số bám ϕ=0.5 (Lấy

ở bảng 2-2 trang 26 giáo trình thiết kế đường ôtô tập 1 Đỗ Bá Chương NXBGD) Xét trong điều kiện đường bằng phẳng id=0%

+ Xác định chiều dài tầm nhìn một chiều

Trường hợp này chướng ngại vật là một vật cố định nằm trên làn xe chạy như: đá đổ, đất trượt, hố sụt, cây đổ và hàng của xe chạy trước rơi Xe đang chạy với tốc độ V có thể dừng an toàn trước chướng ngại vật với chiều dài tầm nhìn S1 (tầm nhìn một chiều)

Sơ đồ tính toán tầm nhìn một chiều:

Chiều dài tầm nhìn một chiều được xác định: S1=L1+Sh+Lo

Với Lpư: chiều dài phản ứng tâm lý của người lái xe khi thấy chướng ngại vật

Lpư=V×t (t =1s) do vậy Lpư=V

Lo: Chiều đoạn dự trữ an toàn Lo= (5-10)m

Sh: Quãng đường ôtô đi được trong quá trình hãm xe được xác định:

)(254

2

i

V k

Với : k: Hệ số sử dụng phanh đối với xe con k = 1.2

V: Vận tốc thiết kế của xe V = 60km/h

ϕ: Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường trên đoạn đường hãm ϕ = 0.5

i: Độ dốc dọc của đường trong điều kiện bình thường lấy i=0%

5.0

*254

60

*2.16.3

60)

(2546.3

2 2

i

V k V

±

×+

=

ϕ

+ Xác cự ly tầm nhìn hai chiều

Hai xe ôtô chạy ngược chiều nhau trên cùng một làn xe và phải nhìn thấy nhau từ một khoảng cách đủ để hãm phanh dừng lại trước nhau một khoảng cách

an toàn

Sơ đồ tính toán tầm nhìn hai chiều:

Chiều dài tầm nhìn hai chiều được xác định : S2=L1+Sh1+Sh2+Lo

Tuy nhiên vì tính cho cùng một loại xe chạy cùng một vận tốc nên S2 được

i

V k V

5.0127

5.0602.18.1

60)

(1278

2 2

=+

−

×

×

×+

=

ϕ ϕ

Tiêu chuẩn 4054-2005 bảng10 trang 19

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang17

Tầm nhìn Đơn vị Tính toán Tiêu chuẩn Kiến nghị

+.Xác định tầm nhìn trên đường cong nằm

Khi xe chạy vào đường cong nằm, nhất là đường cong có bán kính nhỏ, nhiều trường hợp có chướng ngại vật nằm phía bụng đường cong gây cản trở cho tầm nhìn như mái ta luy, cây cối trên đường Tầm nhìn trong đường cong được kiểm tra đối với xe chạy trong làn phía bụng đường cong với giả thiết mắt người lái xe cách mép đường 1.5m và ở độ cao cách mặt đường 1.2m

Gọi : Zo là khoảng cách từ mắt người lái xe đến chướng ngại vật

Z là khoảng cách từ mắt người lái xe đến ranh giới chướng ngại vật cần phá bỏ

Sơ đồ tính toán tầm nhìn trên đường cong:

M e ùp

đ ư ơ øn g

1 5 m

1 2 m

Z o Z

Z o

Z - Z o Z

+ Cóù hai phương pháp xác định phạm vi phá bỏ của chướng ngại vật:

- Phương pháp đồ giải

Trên quỹ đạo xe chạy xác định điểm đầu và điểm cuối của những đường cong có chiều dài dây cung bằng cự ly tầm nhìn (lấy tầm nhìn hai chiều S2 =150m ) Nối chúng lại bằng những đường thẳng gọi là các tia nhìn vẽ đường bao các tia nhìn xác định được phạm vi phá bỏ

Sơ đồ xác định phạm vi phá bỏ theo phương pháp đồ giải:

Đường bao các tia nhìn Quỹ đạo mắt người lái

B

- Phương pháp giải tích

Xảy ra hai trường hợp:

+ Chiều dài tầm nhìn S nhỏ hơn cung đường tròn K

)

21

(

Cos R

Với : R : bán kính đường cong nằm

S : chiều dài tầm nhìn

+ Chiều dài tầm nhìn S lớn hơn chiều dài đường cong K Khi đó phần phá bỏ có hai phần: Z =Z1+Z2

)

21

(

*

1

α Cos R

Z = − ;

2)

(2

1

2

α Sin K S

Z = × − ×

S 1

α

β β/2

v Tính các yếu tố trên trắc dọc

* Xác định độ dốc dọc tối đa đối với các loại xe Độ dốc dọc có ảnh hưởng rất nhiều đến giá thành xây dựng, chủ yếu là qua khối lượng đào đắp Độ dốc dọc được áp dụng càng lớn thì chiều dài tuyến đường trên vùng đồi núi càng

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang19

ngắn, khối lượng đào đắp càng nhỏ dẫn tới giá thành xây dựng càng thấp Ngược lại khi độ dốc dọc càng lớn thì xe chạy càng lâu, tốc độ xe chạy càng thấp, lượng tiêu hao nhiên liệu càng lớn, hao mòn săm lốp càng nhiều, tức là giá thành vận tải càng cao Phải kể thêm là khi độ dốc lớn thì mặt đường nhanh hao mòn do lốp

xe bào mòn và do nước mưa bào mòn, rãnh dọc mau hư hỏng hơn, duy tu bảo dưỡng cũng khó khăn hơn

Độ dốc dọc của đường ảnh hưởng rất lớn đến giá thành xây dựng, giá thành vận doanh, mức độ an toàn xe chạy Muốn cho xe chạy trên đường luôn đảm bảo vận tốc thiết kế, phù hợp với địa hình khu vực tuyến cần xác định độ dốc dọc dựa vào các yếu tố sau:

+ Sức kéo phải lớn hơn sức cản ( f±i ) của đường

+ Sức kéo phải nhỏ hơn lực bám để xe chạy không bị trượt

+ Xác định độ dốc dọc theo điều kiện lực kéo của động cơ (theo nhân tố động lực của xe)

+ Theo thiết kế đường ôtô, khi xe chạy với tốc độ đều, nhân tố động lực của

xe được tính : D = f ± i

D : nhân tố động lực của xe

f : hệ số lực cản lăn trung bình

i : độ dốc dọc của đường

Điều kiện cần thiết của đường để đảm bảo xe chạy với một tốc độ cân bằng yêu cầu Trên loại mặt đường đã biết, hệ số cản lăn f Độ dốc dọc tối đa xe có thể khắc phục ở chuyển số thích hợp được tính:

i = D – f

Căn cứ vào thành phần xe thiết kế chọn loại xe chiếm đa số để tính toán có

xe con chiếm 19.5% Vậy chọn xe con làm đại diện

Theo bảng 2-2 trang 15 giáo trình thết kế đường ôtô tập 1 Đỗ Bá Chương (NXBGD) chọn f = 0.02 cho mặt đường bêtông nhựa

Theo biểu đồ nhân tố động lực, với tốc độ 60km/h và ở chuyển số lớn nhất của xe con xác định được D = 0.13

+Kiểm tra độ dốc dọc theo điều kiện bám

Muốn xe chạy được trên đường cần phải đảm bảo các điều kiện sau:

Pk≥∑Pcản

Lực kéo phải nhỏ hơn hoặc bằng lực bám của bánh xe chủ động trên đường

D B W b

−

×

Với : Gb: Trọng lượng bám phụ thuộc vào loại ôtô

Xe tải nặng có hai cầu trở lên : Gb = G

Xe tải trung có một cầu : Gb =(0.65-0.7)G

Xe con : Gb = 0.55G

ϕ : hệ số bám dọc phụ thuộc vào từng loại mặt đường, độ cứng của lốp xe

và tốc độ xe chạy Để xe chạy được trong mọi điều kiện đường chọn ϕ trong tình

trạng mặt đường ẩm ướt bất lợi cho xe: ϕ = 0.3

Pw : lực cản của không khí khi xe chạy

`

2

G

V F k

K : hệ số cản của không khí k = 0.07

V : vận tốc thiết kế V = 60km/h

G : trọng lượng của toàn bộ xe Xét trong điều kiện xe chở đầy hàng xe tải

trọng trục 12T nên G = 15T = 15000kg

Vậy: P w 134.4kg

15

6045.28.007

Với : ik = 7% < ib = 27% xe đảm bảo leo dốc khi chọn độ dốc dọc idMax =7%

v Tính chiết giảm độ dốc dọc trong đường cong nằm

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang21

Trong đường cong nằm nhất là những đường cong có bán kính nhỏ phải làm siêu cao Vì vậy trong trường hợp này độ dốc dọc trong đường cong nằm sẽ bị nâng cao hơn bình thường Nếu trong đường cong nằm có siêu cao trùng với đoạn tuyến có độ dốc dọc lớn, thì độ dốc dọc ở đoạn này sẽ vượt qua giới hạn cho phép Cho nên cần phải tính toán chiết giảm độ dốc dọc trong đường cong nằm Gọi ix là độ dốc dọc trong đường cong có siêu cao, gần đúng có

ì

sc

x i i

i = 2 +

i: Độ dốc dọc theo hướng tiếp tuyến đường tròn

isc: Độ dốc siêu cao của đường cong

Vậy trị số chiết giảm độ dốc dọc trong đường cong là:

v Tính thiết kế đường cong nối dốc đứng

Khi hai đoạn tuyến cùng một đỉnh trên trắc dọc có độ dốc dọc khác nhau sẽ tạo một góc gãy Để cho xe chạy êm thuận an toàn và đảm bảo tầm nhìn ban ngày và ban đêm, đảm bảo hạn chế lực xung kích, lực ly tâm theo chiều đứng thì tại các góc gãy cần thiết kế đường cong nối dốc đứng

Theo quy trình 4054-2005 quy định: điều 5.8.1 trang 25 Khi hiệu đại số của độ dốc dọc nơi đổi dốc lớn hơn 1% phải bố trí đường cong đứng

* Bố trí đường cong nối dốc đứng lồi

Bán kính tối thiểu của đường đứng lồi được xác định từ điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban ngày của người lái xe trên đường

Trên góc giao lồi, tầm nhìn không đảm bảo do đó phải làm đường cong đứng lồi

+

=

L = S : cự ly tầm nhìn của người điều khiển ôtô

R: Bán kính đường cong đứng cần bố trí

d1: chiều cao tầm nhìn của mắt người lái so với mặt đường

d2: Chiều cao của chướng ngại vật phải nhìn thấy

+Theo tầm nhìn một chiều sơ đồ một thì d1= d =1.2m, d2 = 0

752

2 2

S

2.18

1508

* Bố trí đường cong đứng lõm

Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu được xác định từ điều kiện không gây khó chịu cho hành khách và cho lò xo (nhíp) xe ôtô không bị hỏng do lực ly tâm

Công thức tính :

)(

* 13

2

a

V

R = (với V(km/h)

V : vận tốc tính toán lấy bằng vận tốc thiết kế

a: gia tốc ly tâm cho phép Trang 77 giáo trình thiết kế đường ôtô tập 1 (Đỗ Bá Chương NXBGD) có a = 0.5-0.7(m/s2) chọn a= 0.5(m/s2)

Vậy :R lMiin 553m

5.6

602 =

=

Bảng 19 điều 5.8.2 TCVN 4054-2005 thì bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu đối với cấp đường 60km/h là R=1000m

v Xác định mặt cắt ngang đường

Để xác định hình cắt ngang đường cần xác định các yếu tố sau:

+ Số làn xe

+ Chiều rộng làn xe

* Xác định số làn xe chạy

+ Số làn xe chạy được xác định theo công thức:

lth

cđgi lx

ZxN

N

Với

nlx: Số làn xe yêu cầu

Ncđgiờ: Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang23

Điều 3.3.3 TCVN 4054-2005 trang 8 có Ncđgiờ=(0.1-0.12)Ntbnăm

Lấy Ncđgiờ =0.12×3552 =426(xqđ/h)

Nlth: Năng lực thông hành tối đa khi không có dãy phân cách.Điều 4.2.2 TCVN 4054-2005 trang 12 có Nlth=1000(xcqđ/h)

Z: Hệ số sử dụng năng lực thông hành

Điều 4.2.2 TCVN 4054-2005 trang 12 có Z= 0.77 (vùng núi)

* Xác định bề rộng làn xe

Bề rộng làn xe chạy thông qua tính toán để đảm bảo xe chạy an toàn và thuận lợi theo vận tốc thiết kế

Bề rộng làn xe chạy được tính như sau: B l = b+c+x+y

Với: Bl: Chiều rộng làn xe chạy(m)

b: Chiều rộng thùng xe(m)

c: Khoảng cách giữa hai bánh xe(m)

x: Khoảng cách từ sườn thùng xe đến làn xe bên cạnh (m)

y: Khoảng cách từ bánh xe đến mép phần xe chạy(m)

Từ công thức kinh nghiệm có:

x = y = 0.5+0.005×V

V : vận tốc thiết kế : V=60km/h

x = y = 0.5+0.005 × 60 = 0.8m

Do tốc độ thiết kế là 60km/h chỉ trong điều kiện khó khăn nhất, mặt khác tấc cả các loại xe chạy trên đường ta đều quy đổi ra xe con do vậy ta chọn xe con với b=1.8m, c=1.42m

Vậy : 0 8 0 8

2

42 1 8 1

+ + +

=

l

Theo tiêu chuẩn 4054-2005 bảng 7 trang11 ta kiến nghi chọn B=3.5m

*.Chiều rộng mặt đường Bm

- Phụ thuộc vào số làn xe nlx

- Phụ thuộc vào chiều rộng mỗi làn xe

Bm = 2×3.5 =7.0 m

* Độ dốc ngang lề đường, mặt đường

Độ dốc ngang mặt đường và lề đường phải đảm bảo an toàn cho xe chạy, thoát nước được thuận lợi

Bảng 9 điều 4.7 TCVN 4054-2005 trang17 qui định độ dốc ngang của mặt đường bê tông nhựa là 2% Phần lề gia cố có cùng độ dốc với mặt đường Độ dốc ngang lề không gia cố là 6%

Bảng tổng hợp các yếu tố kỹ thuật của trắc ngang Vtk=60(km/h)

Yếu tố kỹ thuật Đơn vị Tính toán Tiêu chuẩn Kiến nghị

+Hình thức mặt cắt ngang đường như sau:

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang25

Bn

Blkgc

Với : Bm, Bn: Chiều rộng mặt đường và nền đường

Bgc, Bkgc: Chiều rộng phần lề gia cố và lề không gia cố

im, ilgc: Độ dốc ngang mặt dường, độ dốc ngang lề có gia cố

ikgc: Độ dốc ngang lề không gia cố

* Kiểm tra năng lực thông hành của đường

Khả năng thông xe lý thuyết được tính theo điều kiện lý tưỡng (đường thẳng, không dốc, không chướng ngại vật, các xe chạy cùng vận tốc, cách nhau một khoảng không đổi và cùng một loại xe)

Sh

d

d = ll +l1 +sh + lo

Lk: Chiều dài lấy theo xe con qui đổi : Lk = 6m

L1: Cự li phản ứng tâm lý của người lái: L1=V×t (t = 1s )

Lo: Khoảng cách an toàn sau khi dừng xe Lo = 5m

Sh: Cự li hãm xe

) ( 254

2

i

v k

K: Hệ số sử dụng phanh k =1.2

ϕ: Hệ số bám lấy trong điều kiện bất lợi nhất ϕ = 0.3

3 0 254

60 2 1 6 3

60 6

2

+

×

× + +

=

Năng lực thông xe lý thuyết là:

N=

d v

×

1000 =

4 84

60

1000 × =711 xe/giờ

- Tính cho một làn xe

Khả năng thông xe thực tế tính cho một làn xe chỉ bằng: ( 0.3-0.5 )N

T Yếu tố kỹ thuật ĐV Tính toán Quy phạm Kiến nghị

9 Bán kính đường cong nằm Rmin M

11 Độ mở rộng mặt đường trong

12 Cự ly tầm nhìn nhỏ nhất M

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang27

15 Bán kính đường cong đứng Rmin M

CHƯƠNG 04:

CÁC PHƯƠNG ÁN TUYẾN

TRÊN BÌNH ĐỒ

I Những Căn Cứ Để Thiết Kế Bình Đồ

Để vạch được tuyến trên bình đồ dựa vào các yếu tố sau:

+ Bản đồ địa hình vùng núi tuyến đi qua tỷ lệ 1/10.000 có các đường đồng mức chênh nhau 5 m

+ Cấp hạng kỹ thuật của đường : cấp 60

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

+ Nhu cầu vận phát triển trong tương lai của vùng tuyến đi qua

II Xác Định Các Điểm Khống Chế, Điểm Cơ Sở

Trên bình đồ địa hình tỷ lệ 1/10.000 ta có hai điểm khống chế cho trước đó là điểm đầu và điểm cuối tuyến Cần xác định các điểm khống chế khác nằm giữa chúng Các điểm khống chế là các điểm mà cao độ mép nền đường tại vị trí đó đã được xác định Nối các điểm khống chế đó với nhau được tuyến đường chim bay giữa các điểm khống chế Từ các điểm khống chế cần xác định các điểm cơ sở để tuyến đi qua đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế Các điểm cơ sở thường là các điểm vượt qua đèo sông suối

III Nguyên Tắc Thiết Kế Tuyến

+ Đảm bảo các yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật

+ Đảm bảo xe chạy an toàn êm thuận

+ Đảm bảo cho việc thi công quản lý, sữa chữa và khai thác tuyến đường tốt nhất

+ Đảm bảo giá thành xây dựng cũng như giá thành vận doanh là rẻ nhất

Trên cơ sở những tài liệu đã thu thập được về tình hình kinh tế, chính trị, địa lý, tự nhiên khu vực và các tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến Căn cứ vào điểm đầu và điểm cuối tuyến, các điểm khống chế và các điểm cơ sở trên bình đồ để thiết kế tuyến đảm bảo các yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật Từ đó tìm ra các giải pháp thích hợp để thiết kế tuyến, thiết kế tổ chức thi công tuyến đường đảm bảo chất lượng Đảm bảo yêu cầu phục vụ của tuyến

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang29

III Đặc Điểm Phương Án Tuyến

Dựa vào bản đồ địa hình qua hai điểm A-B cho trước Với cao độ tự nhiên tại điểm A là 40.00 m cao độ thiết kế 40.00 m( điểm đầu tuyến) và điểm B (cuối tuyến) có cao độ tự nhiên 75.00 m cao độ thiết kế 75.00 m Mục đích của tuyến A-B được thiết kế xây dựng nhằm phục vụ phát triển kinh tế trong vùng và phục vụ việc đi lại của nhân dân cũng như đảm bảo an ninh chính trị của địa phương Chiều dài giữa hai điểm tính theo đường chim bay là 5074.68 m và độ chênh cao giữa hai điểm A-B Dọc tuyến có các nhánh suối cạn

Dựa vào căn cứ thiết kế các điểm khống chế và các nguyên tắc trên cũng như các đặc điểm của tuyến đường, vạch được nhiều phương án tuyến nối liền các điểm khống chế và chọn được phương án tuyến tốt nhất là tuyến đường sườn , men theo các sườn dốc thoải, qua các lưu vực suối có địa chất thủy văn ổn định, địa chất tốt, nước ngầm ở sâu và không có hiện tượng sụt lỡ

IV Thiết Kế Bình Đồ

Tuyến đường A-B thuộc đường cấp III miền núi Tốc độ thiết kế 60km/h Độ dốc dọc cho phép tối đa là 7% Độ dốc siêu cao trên đường cong lớn nhất 6% Bán kính đường cong nằm tối thiểu là 150m Nếu bán kính đường cong lớn thì tốc độ xe chạy không bị ảnh hưỡng vấn đề an toàn và êm thuận được nâng lên, tuy nhiên việc chọn bán kính quá lớn trong một số trường hợp sẽ gặp khó khăn về mặt địa hình Cho nên việc xác định bán kính đường cong nằm phải phù hợp Nghĩa là phải dựa vào địa hình cụ thể và đảm bảo các chỉ tiêu về kinh tế và kỹ thuật

Các điểm chủ yếu của đường cong tròn là: góc chuyển hướng α, bán kính đường cong nằm R, tiếp đầu TĐ, tiếp cuối TC, điểm phân giác P và chiều dài đường cong

K

Đ

OP

Các yếu tố cơ bản của đường cong tròn được xác định theo công thức:

2

Tg R

1

*

α R

v Cách vạch tuyến trên bình đồ

Sau khi có hai điểm đầu tuyến, cuối tuyến, các điểm khống chế khác như vị trí vượt đèo, sườn dốc, lưu vực suối cần phải men theo Dùng compa đi dốc đều với độ dốc bằng một nửa độ dốc dọc lớn nhất đã tính toán được idMax = 7% với các đường đồng mức cách nhau 10m

Vậy khẩu độ compa được tính:l tg ) 12.21mm

100

7(

Với cách đi tuyến như trên sẽ xác định được nhiều phương án tuyến từ đó chọn

ra phương án tốt nhất

v Cách xác định đường cong trên bình đồ

+ Xác định góc ngoặc α trên bình đồ bằng thước đo độ

+ Chọn bán kính đường cong R

+ Tính các yếu tố cơ bản của đường cong T, P, K

+ Từ đỉnh đường cong đo theo hai cánh tuyến một đoạn có chiều dài bằng T xác định được TĐ, TC của đường cong

+ Xác định đường phân giác góc TĐ-Đ-TC

+ Từ đỉnh dùng thước đo theo đường phân giác chiều dài bằng p xác định được điểm P

v Cách xác định đường cong tròn trên thực địa

- Trên thực địa dùng máy kinh vĩ đặt tại đỉnh Đ kiểm tra góc ngoặc Sau đó quay máy ngắm về đỉnh trước dùng thước đo một đoạn có chiều dài T xác định được TĐ Làm tương tự cũng xác định được TC

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang31

- Từ hướng TĐ hoặc TC quay máy một góc

- Các điểm chi tiết trên đường cong có thể xác định bằng phương pháp tọa độ vuông góc, tọa độ cực, hoặc phương pháp dây cung kéo dài

v Cắm các cọc trên tuyến

- Trên bình đồ sau khi vạch tuyến tiến hành cắm các cọc gồm các cọc sau:

+ Cọc KM

+ Cọc 100m

+ Cọc địa hình đặt tại các vị trí có địa hình thay đổi đột ngột như sông suối khe Các cọc trên đường thẳng được xác định bằng thước đo dài Các cọc trên đường cong có góc ngoặc α, bán kính R sẽ được xác định như sau:

Tại tiếp đầu TĐ vàTC của đường cong đặt một hệ trục tọa độ vuông góc Tọa độ điểm chi tiết trong đường cong được xác định theo công thức:

X = R×Sinβ ; Y = R×(1-Cosβ) Với:

S : cự ly các điểm chi tiết trong đường cong

Sau khi xác định được x và y dùng thước cắm được cọc chi tiết trong đường cong Bảng tổng hợp các yếu tố đường cong theo phương án I

R

β

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang 33

CHƯƠNG 05:

THIẾT KẾ TRẮC DỌC

Trong các yếu tố hình học có thể nói trắc dọc có ảnh hưởng lớn đến nhiều chỉ tiêu khai thác cơ bản nhất của đường như tốc độ, thời gian, năng lực thông xe, an toàn xe chạy, mức tiêu hao nhiên liệu, giá thành vận doanh… Vì vậy khi thiết kế trắc dọc cần tuân thủ các yêu cầu sau:

• Đảm bảo tuyến hài hòa ít thay đổi, nên dùng độ dốc bé Chỉ trong trường hợp khó khăn mới dùng đến giá trị giới hạn: iMax

• Khi thiết kế hình cắt dọc phải phối hợp với thiết kế bình đồ và thiết kế trắc ngang

• Đảm bảo yêu cầu các điểm khống chế suốt dọc tuyến đường Thoát nước tốt cho nền đường và khu vực hai bên đường đảm bảo nền đường luôn khô ráo Đảm bảo thoát nước tốt cho rãnh dọc, trong đường đào và đường đắp thấp độ dốc dọc không được nhỏ hơn 0.5% trong điều kiện đặt biệt có thể làm độ dốc dọc lớn hơn hoặc bằng 0.3% nhưng không quá 50m Độ dốc của rãnh dọc thường lấy bằng độ dốc của đường đỏ và phải đảm bảo nước chảy thông suốt

• Để khối lượng đào đắp nhỏ và đảm bảo cho nền đường ổn định cố gắng cho đường đỏ đi gần hoặc song song với đường đen

• Để thoát nước tốt cho rãnh dọc, đồng thới chống lắng đọng và cỏ mọc trong rãnh dọc Ơû những nơi đường đắp thấp và đường đào nên bố trí đường đỏ có độ dốc dọc tối thiểu là 0.5% Cá biệt ở những nơi khó khăn có thể bố trí dốc dọc 0.3%

• Đường ở địa hình khó khăn có độ dốc dọc lớn hơn 6% thì cứ 2000m phải bố trí một đoạn chêm có chiều dài không nhỏ hơn 150m và độ dốc dọc không lớn hơn 2.5%

• Khi hiệu đại số của dộ dốc dọc nơi đổi dốc lớn hơn 1% (cấp đường 60km/h) phải bố trí đường cong đứng

• Ngoài ra khi thiết kế hình cắt dọc cần phải bảo đảm các yêu cầu sau:

+ Tránh đào trên đồng bằng

+ Tránh đắp trên sườn dốc

+ Tránh nước của nền đường đắp chảy vào nền đường đào

+ Đổi dốc trong đường cong chỉ nên đổi dốc ở những vị trí điểm P hoặc bằng ¼ đường cong tính từ điểm P

+ Khi nền đắp lớn hơn 0.5m có thể thiết kế độ dốc dọc 0%

• Từ những điểm nêu trên có phương án thiết kế trắc dọc như sau:

+ Sau khi lên cao độ đường đen cần kết hợp bình đồ và đường đen để vẽ trắc ngang của tất cả các cọc trên tuyến, đây là trắc ngang hiện trạng của tuyến

+ Xác định các điểm cao độ khống chế trên tuyến Dựa vào trắc ngang và cao độ các điểm khống chế có thể xác định trắc ngang là nền đào hoàn toàn, đào chữ L, nửa đào nửa đắp hay nền đắp

Với cách vẽ trên vẽ được phương án tuyến có đặc điểm sau:

Trên toàn tuyến có độ dốc dọc lớn nhất là 3.08%, nhỏ nhất là 0.5% Độ dốc bình quân trên toàn tuyến tương đối nhỏ Phương án này đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật quy định trong tiêu chuẩn thiết kế đường TCVN 4054-2005 Trong phương án này có số lượng cống như sau:

Cống cấu tạo : 1 cống kích thước:1m

Cống cấu tạo : 1 cống kích thước:0.80m

Cống cấu địa hình : 2 cống kích thước:2x2.0x2.0m

BẢNG TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP

(Tuyến A-B từ cọc Km0+00 đến cọc KM6+320.19)

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang 35

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang 37

Thiết kế tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN THỊ THU TRÀ

SVTH: TRẦN VÕ VĂN HÙNG MSSV : C05T161 Trang 41

CHƯƠNG 06:

THIẾT KẾ NỀN ĐƯỜNG

Nền đường ôtô là một công trình bằng đất có tác dụng:

- Khắc phục địa hình thiên nhiên nhằm tạo nên một dãi đủ rộng dọc theo tuyến đường có các tiêu chuẩn về bình đồ, trắc dọc (độ dốc…), trắc ngang đáp ứng được điều kiện chạy xe an toàn, êm thuận, kinh tế

- Làm cơ sở cho áo đường: Lớp phía trên của nền đường cùng với áo đường chịu đựng tác dụng của xe do đó có ảnh hưởng rất lớn đến cường độ và tình trạng khai thác của cả kết cấu áo đường

- Để bảo đảm làm tốt các yếu tố nói trên, thiết kế và xây dựng nền đường cần phải đạt các yêu cầu sau:

* Nền đường phải bảo đảm luôn luôn ổn định toàn khối: Nghĩa là kích thước

hình học và hình dạng của nền đường trong mỗi hoàn cảnh không bị phá hoại hoặc biến dạng gây bất lợi cho việc thông xe Các hiện tượng mất ổn định toàn khối chủ yếu là trượt lở mái taluy nền đào hoặc nền đắp, trượt trồi, lún sụp nền đắp trên đất yếu, trượt phần đắp trên sườn dốc…

* Nền đường phải đảm bảo có đủ cường độ nhất định: Tức là đủ độ bền khi chịu

cắt trượt và không bị biến dạng quá nhiều dưới tác dụng của áp lực bánh xe chạy qua, nếu không đảm bảo yêu cầu này thì kết cấu áo đường sẽ bị phá hoại

* Nền đường phải đảm bảo ổn định về cường độ: Nghĩa là cường độ nền đường

không được thay đổi theo thời gian, theo khí hậu, thời tiết một cách bất lợi Ta biết rằng khi trạng thái về độ ẩm và độ chặt của đất thay đổi thì cường độ của nó cũng thay đổi theo, nếu để nước thấm vào đất nền đường càng nhiều, độ ẩm của đất càng cao thì cường độ của nó càng giảm đi

* Thiết kế nền đường

Nền đường đào có ta luy 1:1, rãnh dọc có kích thước hình thang, mái ta luy 1:1 rộng 0.4m, cao 0.4m Nền đào có thể đào hoàn toàn hoặc đào chữ L

Nền đường đắp lấy độ dốc ta luy 1:1.5 Nếu chiều cao không lớn hơn 0.5m thì phải bố trí rãnh dọc như ở nền đào

Nền nữa đào nữa đắp là loại nền đường kết hợp hai loại trên Loại này thường áp dụng cho tuyến ở khu vực sườn dốc lớn Dốc ta luy loại đường này là 1:1.5

Khi sườn dốc có độ dốc lớn hơn 20% đối với đường đắp phải đánh cấp

Các dạng hình cắt ngang nền đường của tuyến đường

* Tính khối lượng đào đắp

Khối lượng đào đắp nền đường được xác định theo từng cọc chi tiết trên tuyến Dựa vào cao độ đường đỏ và thiết kế trắc ngang tính được khối lượng đào đắp theo công thức sau:

V = F +F ×L

2

2 1

(m3)

F1; F2 : diện tích mặt cắt tại mặt cắt 1 và 2

L: Khoảng cách giữa hai mặt cắt

Khối lượng đào nền + đào rãnh: Vđào =43423 m3

Khối lượng đắp nền: Vđắp =111281 m3