Đồ án công trình đường

-Căn cứ dựa vào lưu lượng xe thiết kế ở năm tương lai: - Năm tương lai là năm cuối cùng của thời gian tính toán sử dụng khai thác đường,trong thiết kế đường đô thị, thời hạn tính t

NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN Nhiệm vụ được giao:

1.1.1.1 Vai trò vị trí, chức năng chủ yếu của tuyến đường

-Dự án xây dựng tuyến đường này được lập ra nhằm: Là đường nối 2 trung tâm kinh

tế, văn hoá, chính trị của địa phương Tuyến đường tạo điều kiện thuận lợi cho việc giaolưu văn hoá, buôn bán và hoạt động chính trị của nhân dân trong vùng

1.1.1.2 Đặc điểm kinh tế- xã hội

a Tình hình phát triển dân số:

Dân cư trong khu vực tập trung đông theo tuyến và tập trung chủ yếu ở trung tâm thànhphố Người dân ở đây có trình độ văn hoá thấp Đa số lực lượng lao động thuộc nghềnông giàu kinh nghiệm dân gian về công tác công nghiệp và dịchvụ

- Tình hình phát triển dân số trong vùng khá ổn định, dân cư trong vùng chủ yếu là ở

độ tuổi lao động Mật độ dân cư khá đông, phân bố đều dọc theo tuyến thiết kế

-Dân số tỉnh đang có xu hướng giảm cơ học, theo kết quả điều tra chính thức ngày01/4/2009, dân số tỉnh Bình Định có 1.485.943 người, trong thành thị chiếm 25%, nôngthôn chiếm 75%, mật độ 247 người/km² Ngoài dân tộc Kinh, còn có gần 40.000 các dântộc khác cùng chung sống, nhưng chủ yếu là 3 dân tộc Chăm, Ba Na và Hrê sinh sống ởcác huyện miền núi và trung du

b Tình hình lao động ngành nghề trong vùng

- Nhìn chung tình hình kinh tế của địa phương phát triển khá tốt và ổn định, đời sống

của nhân dân ở mức trung bình Dân cư sống chủ yếu bằng nghề nông nghiệp và tiểu thủcông nghiệp Tại trung tâm kinh tế huyên việc mua bán luôn diễn ra sầm uất hơn

- Tình hình an ninh chính trị trong vùng luôn được giữ vững, trật tự và an toàn xã hộiluôn luôn được đảm bảo tốt Chính quyền địa phương rất quan tâm tạo điều kiện thuậnlợi cho đơn vị thi công về các mặt: đảm bảo an ninh trật tự trên công trường, đảm bảo antoàn cho công nhân tại láng trại và kho vật liệu …

c Kinh tế xã hội khu vực

-Dân cư đa số làm nghề buôn bán nhỏ, tiểu thủ công nghiệp, có thu nhập trung bình

và trình độ dân trí khá so với nhiều vùng trong nước

- Khu vực công trình dân cư tập trung đông đúc, phát triển tự phát, điều kiện vệ sinhmôi trường tốt, chất thải các loại được xử lý không gây ô nhiễm môi trường sinh thái

- Nhà ở và các công trình công cộng, cơ sở sản xuất xây dựng trước quy hoạch nênkhông được định hướng, do đó rất tự phát Kiến trúc phần lớn là nhà cấp 4 hai tầng Nhà

2, 3 tầng kết cấu bê tông cốt thép chiếm tỷ lệ thấp khoảng 50% tổng số đường sá đi lạithuận lợi, chủ yếu là dùng những con đường mới mở Việc giao lưu văn hoá với các trungtâm khác tốt

1.1.2 Hiện trạng sử dụng đất

+Diện tích tự nhiên: 6.025 km²,

+ Mật độ xây dựng : Đất công trình công cộng ≤60% , nhà ở chia lô ≤ 80%

1.2 Các điều kiện tự nhiên khu vực tuyến:

1.2.1 Điều kiện địa hình:

Địa hình khu vực tuyến đi qua là đồng bằng, đây là điểm thuận lợi để tập kết vật liệu,làm lán trại

1.2.2 Điều kiện địa mạo:

Tuyến đi qua khu vực đồng bằng, địa mạo khu vực không phức tạp Trên tuyến đingang qua BÀU TRÀM

1.2.3 Điều kiện địa chất:

Qua công tác thăm dò địa chất cho thấy địa chất nơi tuyến đi qua khá ổn định, không

có hiện tượng sụt lở Mặt cắt địa chất bao gồm nhiều lớp, cả tuyến hầu như là đất tựnhiên màu đỏ lẫn cuội sỏi, ít lẫn chất hoà tan Qua thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đấtcho thấy đất ở đây có thể tận dụng đắp nền đường

1.2.4 Điều kiện địa chất - thuỷ văn:

Mực nước ngầm nằm ở sâu tuy có đôi chổ tương đối cao nhưng ta thi công vào mùakhô nên các công trình trên tuyến cũng như việc thi công và khai thác sử dụng sau này ít

bị ảnh hưởng Mực nước ngầm rất ít có biến động so với khảo sát, dòng chảy của các suốilớn không có sự thay đổi đặc biệt nào

1.2.5 Điều kiện khí hậu:

Bình Định có tính chất nhiệt đới ẩm, gió mùa Nhiệt độ không khí trung bình năm: ởkhu vực miền núi biến đổi 20,1 - 26,1°C; tại vùng duyên hải là 27°C Độ ẩm tuyệt đốitrung bình tháng trong năm: tại khu vực miền núi là 22,5 - 27,9% và độ ẩm tương đối 79– 92%; tại vùng duyên hải độ ẩm tuyệt đối trung bình là 27,9% và độ ẩm tương đối 79%.Tổng lượng mưa trung bình năm là 1.751mm, cực đại là 2.658mm, cực tiểu là 1.131mm.Mùa mưa bắt đầu từ tháng 9 – 12; mùa khô kéo dài từ tháng 01 – 8 Cấu tạo địa chất, địahình, khí hậu làm cho Bình Định tuy không có đồng bằng rộng lớn nhưng có đồng ruộngphì nhiêu, đa dạng về sản phẩm nông, lâm, ngư …, nhiều tài nguyên khoáng sản và tiềmnăng thuỷ điện

1.2.6 Điều kiện thuỷ văn:

-Vì là vùng đồng bằng và đồi nên dòng chảy của sông suối ổn định Chất lượng nướctốt ít bị ô nhiểm đảm bảo dùng tốt cho sinh hoạt của công nhân và cung cấp đầy đủ choqúa trình thi công công trình

1.3 Các điều kiện liên quan khác:

1.3.1 Điều kiện khai thác cung cấp vật liệu và đường vận chuyển:

-Qua khảo sát và kiểm tra kỹ, dự kiến về tình hình khai thác, cung cấp nguyên vật liệu

và đường vận chuyển như sau:

- Xi măng, sắt thép lấy tại các đại lý vật tư ở trung tâm tỉnh (cự ly 10km)

- Nhựa đường lấy tại trạm trộn bê tông nhựa địa phương (cự ly 8 km)

- Đá các loại lấy tại mỏ đá địa phương

- Cát, sạn lấy cách tuyến 9km

-Nhìn chung cự ly vận chuyển trung bình, không xa khu vực tuyến lắm khoảng 8-10km

1.3.2 Máy móc, nhân lực, phụ tùng thay thế

-Các đơn vị thi công có đầy đủ các loại máy móc thi công như máy san, máy đào, máy ủi, máy xúc, các loại lu (lu bánh cứng, lu bánh lốp, lu rung), các loại ô tô tự đổ, máy rải, xe tưới nước… , các xe máy luôn được bảo dưỡng và sẵn sàng phục vụ thi công, có đội ngủ thợ máy giỏi có thể đảm bảo cho máy móc thi công được an toàn, khi gặp sự cố

có thể xử lý kịp thời

1.3.3 Cung cấp năng lượng, nhiên liệu, nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt

-Điện dùng cho kho xưởng, lán trại công nhân, dùng cho thi công được lấy từ đườngdây hạ thế đã được xây dựng, đang phục vụ sinh hoạt cho nhân dân nên khá thuận lợi -Vì ở trong khu vực thành phố nên việc cung cấp xăng, dầu và các loại nhu yếu phẩm, lương thực, thực phẩm được tiện lợi và nhanh chóng

1.3.4 Vấn đề xã hội, thông tin liên lạc, y tế

1.3.4.1 Vấn đề xã hội :

-Khực tuyến xây dựng nói chung đời sống nhân dân đang còn nghèo, nhu cầu về traođổi hàng hoá và giao lưu văn hoá là hết sức cấp bách Do vậy nhu cầu vận chuyển hànghoá, sản phẩm, vật liệu xây dựng rất cao Tuyến đường xây dựng sẽ đáp ứng nhu cầu hiệntại cũng như tương lai, sẽ nối liền hai trung tâm kinh tế vùng ven thành phố, vì vậy giaothông đi lại sẽ dễ dàng hơn, thúc đẩy nền kinh tế ở đây phát triển

1.3.4.2 Về mặt thông tin liên lạc:

-Vùng A-B nằm không xa trung tâm thành phố, nên đã được phủ sóng di động và cápđiện thoại cũng đã được kéo đến đây từ lâu nên rất thuận tiện cho việc thông tin liên lạcgiữa vùng với khắp nơi trên cả nước

1.3.4.3 Về mặt y tế:

-Cán bộ công nhân đau ốm, tai nạn lao động nếu nhẹ thì được chăm sóc tại đơn vị,còn nếu nặng thì được đưa đến trung tâm y tế của tỉnh để chăm sóc

CHƯƠNG 2: CẤP HẠNG VÀ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 2.1 XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT CỦA TUYẾN

Căn cứ xác định cấp hạng của tuyến: dựa trên các cơ sở mục đích, ý nghĩa phục vụcủa tuyến; địa hình khu vực tuyến đi qua và căn cứ vào lưu lượng xe chạy năm tương lai.Cụ thể như sau:

2.1.1 Căn cứ dựa vào chức năng của tuyến

- Chức năng giao thông:

+ Có chức năng giao thông cơ động – tiếp cận trung gian

+ Đầu tuyến là Khu dân cư A, cuối tuyến là Khu dân cư B Nối liền 2 khu dân cư, tạo điều kiện lưu thông đi lại và vận chuyển hàng hoá trong khu vực

- Chức năng không gian:

+ Chức năng không gian của đường phố được biểu thị qua quy mô bề rộng chỉ giới đường đỏ của đường phố Trong phạm vi này mỗi bộ phận của mặt cắt ngang được thể hiện rõ chức năng không gian của nó như: kiến trúc cảnh quan, môi trường, bố trí công trình hạ tầng ở trên và dưới mặt đất

-Căn cứ dựa vào lưu lượng xe thiết kế ở năm tương lai:

- Năm tương lai là năm cuối cùng của thời gian tính toán sử dụng khai thác đường,trong thiết kế đường đô thị, thời hạn tính toán được xác định theo loại đường:

+ 20 năm đối với đường cao tốc, đường phố chính đô thị

+ 15 năm đối với các loại đường khác được làm mới và mọi loại đường nâng cấp cải tạo trong đô thị.

-Theo TCXDVN 104 -2007 ta phải thiết kế ở năm tương lai thứ 20 (N20 ) nhưng

do điều kiện kinh tế, quỹ đất xây dựng ít nên ta thiết kế ở năm tương lai thứ 15 (N 15 )

⇒Thời hạn tính toán được xác định đối với tuyến đường trong đồ án này là 15 năm. + Do số liệu ban đầu là xe hổn hợp do đó ta phải đổi về số xe con quy đổi

+Số liệu ban đầu là lưu lượng xe hỗn hợp ở năm : N 20 = 35896 (xe/ng.đ).

 Lưu lượng xe hỗn hợp ở năm đầu tiên: N 1 =6405 (xe/ng.đ).

 Lưu lượng xe hỗn hợp ở năm thứ 15 : N 15 = 23 330 (xe/ng.đ) (*) + Hệ số tăng xe: q = 9%.

Bảng 2.1.1 Thành phần và hệ số quy đổi về xe con của các loại xe trong dòng xe

Loại xe Thành phần dòng xe N i (%) Hệ số quy đổi K i

Bảng 2.1.2 Lưu lượng từng loại xe năm 15

- Thay các số liệu trong bảng 1 vào công thức (2.2.1), ta có :

+ Căn cứ này dựa trên tính toán sau:

• Nên lưu lượng xe con quy đổi trung bình ngày đêm ở năm tính toán xác định theo công thức: ∑

=

= n

i

i i

N

1

Trong đó: - N i: Lưu lượng của loại xe thứ i ở năm tính toán (xe/ng.đ)

- K i: Hệ số quy đổi loại xe thứ i về xe con

- n : Số loại xe trong dòng xe

N tb năm = 0,5x4199 + 0,5x5833+ 1x4199 + 2x4900 + 2x4199 = 27 414 (xcqđ/ng.đ) 2.1.2 Cấp hạng kỹ thuật của tuyến

-Từ (*), tham chiếu bảng 4_TCXDVN 104 – 2007 chọn loại đường phố chính thứ yếu (1) -Từ (1), kết hợp với điều kiện địa hình đồng bằng và tham chiếu với bảng 4 của TCXDVN 104 – 2007 chọn cấp đường là 60, tương ứng tốc độ thiết kế là 60 (km/h) 2.1.3 Thông số hình học đường

2.1.3.1 Bề rộng phần xe chạy

*Xác định số làn xe cần thiết

- Số làn xe yêu cầu được tính theo công thức:

- Số làn xe n trên mặt cắt ngang là số nguyên, số làn xe cơ bản được xác đinh theo

loại đường khi đã quy hoạch và kết hợp với công thức tính toán:

tt

yc lx

P Z

N n

+ Với Pln là khả năng thông hành lớn nhất Ở đây ta có đường phố chính thứ yếu, đườngnhiều làn có dải phân cách thì Pln= 1800 (xecon/h).

Z

N n

tt

yc lx

Theo TCVN 104-2007 (bảng 10) với đường phố chính thứ yếu,chọn số làn xe là 4 làn

⇒Bề rộng phần xe chạy: B pxc = 4x3.5= 14 m

2.1.3.2 Hè đường

- Hè phố cũng là bộ phận quan trọng của đường đô thị, là bộ phận tính từ mép ngoài

bó vỉa tới chỉ giới đỏ Công dụng của nó là để cho người đi bộ, bố trí cây trồng, cột điện

và công trình ngầm, có thể làm nơi dự trữ đất mở rộng phần xe chạy sau này

- Chọn chiều rộng hè phố bao gồm chiều rộng của dải đường đi bộ, dải trồng cây, dải

bố trí cột diện Đối với công trình ngầm có thể kết hợp bố trí ở đây

-Theo bảng 15, TCXDVN 104-2007, đối với đường phố khu vực, chiều rộng tối thiểu của hè đường B hè = 5m (Điều kiện xây dựng loại )

2.1.3.3 Bề rộng phần phân cách

-Phần phân cách gồm có:

+ Phân cách giữa: dùng để phân tách các hướng giao thông ngược chiều

+ Phân cách ngoài: dùng đê phân tách giao thông chạy suốt có tốc độ cao với giao thông địa phương, tách xe cơ giới với xe thô sơ,

+Phân cách có 2 bộ phận: dải phân cách và dải mép (tốc độ thiết kế Vtk ≥ 50km/h)

 Chọn dải phân cách bo bó vỉa và trồng cây, thảm cỏ, thu nước 2 bên :B dpc =2m

(Điều kiện xây dựng loại )

2.1.3.4 Bề rộng lề đường

-Lề đường là phần cấu tạo tiếp giáp với phần xe chạy có tác dụng bảo vệ kết cấu mặt đường, cải thiện tầm nhìn, tăng khả năng thông hành, tăng an toàn chạy xe, bố trí thoát nước… thường tính từ mép phần xe chạy đến mép ngoài bó vỉa

-Theo bảng 13, TCXDVN 104 – 2007, với V tk = 60km/h thì chiều rộng tối thiểu của lề đường: (1,5-2,5)m chọn 2,5m và bề rộng dải mép :0,25m.(điều kiện xd loại II)

2.1.3.5 Độ dốc ngang và cao độ bó vỉa

a) Độ dốc ngang: Để đảm bảo thoát nước, hè phố phải dốc về phía lòng đường với độ

dốc ngang phụ thuộc vào loại vật liệu Đối với loại mặt đường bê tông xi măng và bêtông nhựa i = 1,5 ÷ 2,5%

Theo TCXDVN 104 – 2007, chọn in = 2%.

b) Cao độ bó vỉa: Bó vỉa hè phố là bộ phận được sử dụng để bảo vệ hè đường khỏi bị

xe chạy làm hư hỏng hè đường và là ranh giới giữa mặt đường và phần đường người đi

bộ Cao độ bó vỉa cao hơn phần xe chạy từ 8-20cm

2.1.3.6 Bề rộng nền đường _ Chỉ giới đường đỏ.

- Từ các trị số đã xác định được: Bề rộng mặt đường, bề rộng vỉa hè ta tính được chỉgiới đường đỏ cho từng mặt cắt ngang như sau:

` + Điều kiện về sức kéo: Sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường (Pk ≥ Pc)

+Điều kiện về sức bám: Sức kéo phải nhỏ hơn sức bám giữa lốp xe và mặt đường (Nếuđiều kiện này không thỏa mãn thì bánh xe sẽ quay tại chỗ hay bị trượt)

a Điều kiện sức kéo:

Phương trình cân bằng sức kéo: idmax =D - f ( 2.1) Trong đó:

f:hệ số sức cản lăn ứng với Tốc độ vì 50km/h<VTK <150km/h tùy thuộc vào loại

mặt đường Chọn loại mặt đường bê tông nhựa có fo = 0.015 (bảng 2.1 giáo trình)

D: nhân tố động lực của xe

Bảng 2.1.3 Bảng tính độ dốc dọc Max theo điều kiện cân bằng sức kéo các loại xe.

-Tham chiếu mục 11.2.1 theo TCVN 104 – 2007 ứng với cấp thiết kế của đường là cấp

60, thành phần dòng xe và địa hình chọn Idmax = 7,85% nhưng ta cần phải chọn độ dốcdọc hợp lý để đảm xe chạy đúng tốc độ thiết kế Theo bảng kết quả trên, để cho tất cả cácloại xe chạy đúng vận tốc thì Idmax=1,9%

D =ϕ k− ω

' + D’: Nhân tố động lực xác định tuỳ theo điều kiện bám của ô tô

+ ϕ: Hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đường tuỳ theo trạng thái của mặt đường, khi tính toán lấy ϕ trong điều kiện bất lợi nhất, tức là mặt đường ẩm và bẩn, ϕ=0,3 (Theo bảng 2.2 Giáo trình Công Trình Đường)

+ G k: Trọng lượng trục của bánh xe chủ động (Kg)

- Xe tải trung: Gk = G - Xe con: Gk = 0.55G

- Xe buýt (tải trung): Gk = G

+G: Trọng lượng toàn bộ của ô tô (Kg)

- Xe tải trung: G = 8125 kg - Xe con: G = 2000 kg

+Pω: Sức cản của không khí (KG):

13

F V2

k

Pω = (2.2.4.b)

• k: Hệ số sức cản không khí (kG.s2/m4)

• F: Diện tích chắn gió của ô tô (m2)

• V: Vận tốc xe chạy tương đối so với không khí (km/h), khi chạy ngược gió nó bằng vận tốc thiết kế cộng với tốc độ gió, trong tính toán giả thiết tốc độ gió bị triệt

V (km/h)

w

P (kG)

có thành phần lớn nhất trong dòng xe chạy đúng với tốc độ thiết kế, trong quá trình thiết

kế trắc dọc thì ta nên cố gắng giảm độ dốc thiết kế để tăng khả năng vận doanh khai thác

Từ độ đốc đã chọn I dmax =1,9 % ta tính lại các trị số tốc độ xe chạy của từng loại xe:

D = i dmax + f = 1,9 % + 0,0165 = 0,0355

Từ đó suy ra tốc độ từng loại xe như ở bảng 2.2.6(Tra biểu đồ NTĐL)

Bảng 2.2.6 Bảng tốc độ từng loại xe tương ứng với D.

Loại xe ZIN – 150 (xe buyt) MOTSCOVIT

Kết luận: Kết quả xác định chấp nhận được.

2.2.1.2 Xác định độ dốc dọc nhỏ nhất i dmin

- Để đảm bảo thoát nước cho rãnh dọc thì idmin = 0.5%, (địa hình bằng phẳng)

idmin = 0,3% (điều kiện khó khăn)

- Nếu rãnh dọc 2 bên tuyến làm vật liệu thoát nước tốt thì ⇒I dmin = 0.3%.

2.2.2 Tính toán các tầm nhìn xe chạy

-Khoảng cách an toàn mà người lái kịp thời xử lý nếu có chướng ngại phía trước Chiều dài này gọi là tầm nhìn.

2.2.2.1 Tầm nhìn một chiều

Chướng ngại vật trong sơ đồ này là một vật cố định nằm trên làn xe chạy có thể là

đá đổ, đất trượt, hố sụt, cây đổ, hàng hoá xe trước rơi, Xe đang chạy với tốc độ V có

thể dừng lại an toàn trước chướng ngại vật với chiều dài tầm nhìn S I một chiều bao

gồm một đoạn phản ứng tâm lí lpư, một đoạn hãm xe Sh và một đoạn dự trữ an toàn l0

) ( 254

6

,

V K V

l S l

± +

= + +

=

+ lpư: Chiều dài xe chạy trong thời gian phản ứng tâm lý

+ Sh: Chiều dài hãm xe

+ K: Hệ số sử dụng phanh, chọn K= 1.4 (chọn thiên về an toàn)

+ V: Tốc độ xe chạy tính toán, V= 60 km/h

+ i: Độ dốc dọc trên đường, trong tính toán lấy i = 0

+ φ: Hệ số bám dọc trên đường,điều kiện bình thường mặt đường ẩm, sạch φ = 0.5

+ l0: Đoạn dự trữ an toàn, lấy l0 = 10m.

Thay các giá trị vào công thức (2.2.5) ⇒S1= 10 66,35

5.0254

604.16.3

=++

Tầm nhìn 2 chiều được xác định theo:

0 2 2 1

2

)(

1278

,

KV V

−+

=

Trong đó: các đại lượng tương tự như trong công thức (2.2.5)

Thay các giá trị vào công thức (2.2.6) ta có: 10

)05,0(127

5,060.4,18,1

2.2.2.4 Tầm nhìn ngang (tầm nhìn trong nút giao thông)

Để đảm bảo an toàn, tránh xung đột trực tiếp trong phạm vi nút giao thì:

Phần diện tích phải gỡ bỏ chướng ngại vật

Xe không ưu tiên phải hãm xe

Xe ưu tiên (nằm phía

tay phải xe kia)

TIA NHÌN

Quĩ đạo mắt người lái xe cách mép phần xe chạy 1,5m

)20

2.2.3 Bân kính tối thiểu đường cong nằm

Đối với đường đô thị, để đảm bảo yíu cầu về mặt kinh tế ta nín thiết kế đường congnằm có bân kính nhỏ Trong điều kiện địa hình của tuyến nằm trong khu dđn cư đôngđúc, câc công trình xđy dựng nhiều, nín nếu thiết kế đường cong nằm có bân kính lớn sẽảnh hưởng lớn đến quy hoạch mạng lưới Vì vậy nín dùng đường cong nằm có bân kínhnhỏ lă hợp lý Nhưng bân kính nhỏ yíu cầu đảm bảo về điều kiện ổn định chống trượtngang sẽ giảm, hệ số lực ngang tâc dụng lín xe chạy sẽ vượt quâ lực bâm giữa bânh xevới mặt đường vă ôtô sẽ trượt ra khỏi phạm vi mặt đường Vì vậy thực chất của việc tínhtoân trị số bân kính cong nằm lă xâc định hệ số lực ngang µ vă độ dốc một mâi isc hợp lý,

để nhằm đảm bảo xe chạy an toăn vă ím thuận khi văo đường cong nằm có bân kính nhỏ

2.2.3.1 Bân kính đường cong nằm nhỏ nhất không bố trí siíu cao

Khi không bố trí siíu cao tức xe chạy trong điều kiện thuận lợi

( \)

2 min

−

=

µ (m) (2.2.7)

+ V: Tốc độ thiết kế V = 60km/h

+ µ: Hệ số lực ngang khi không lăm siíu cao, µ=0,08

+ in : Độ dốc ngang của mặt đường, chọn i n = 2%(bảng 3.8 Giâo trình CTĐ)

Thay văo công thức (2.2.7) ta có: 472,4

)02,008,0.(

127

602 min

2 min

sc sc

i

V R

+

=

+ V: Tốc độ thiết kế V = 60km/h

+ µ: Hệ số lực ngang lớn nhất khi có làm siêu cao, µ=0,15

+ iscmax: Độ dốc siêu cao mặt đường, theo quy TCXDVN 104 - 2007 thì iscmax= 6%.Nhưng đối với đường đô thị mà đặc biệt là trong khu dân cư, nếu isc quá lớn sẽ gây nênchênh lệch cao độ quá lớn giữa 2 bên đường nhà cửa, làm mất mỹ quan đô thị Vì vậy ta

chọn i scmax = 4%

Thay các giá trị vào công thức (2.2.8) ta có:

)04.015.0.(

127

602 min

+

=

sc

Theo TCXDVN 104 - 2007, So sánh giá trị trong bảng 20, tương ứng với tốc độ thiết

kế V = 60 Km/h thì R sc min = 125 m (giới hạn), R sc min =200 m (thông thường),

 chọn R sc min = 200 m.

2.2.3.3 Bán kính đường cong nằm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban đêm

Ở những đoạn đường cong có bán kính nhỏ thường không bảo đảm an toàn giaothông nếu xe chạy với tốc độ tính toán vào ban đêm vì tầm nhìn bị hạn chế Theo điềukiện này:

Hình 2.2.5 Sơ đồ đảm bảo tầm nhìn ban đêm trên đường cong đứng lõm.

+ Sơn phản quang ở hộ lan cứng hoặc cọc dẫn hướng

+ Đặt các parie bê tông mềm dọc đường

2.2.4 Bán kính đường cong đứng R lồi min , R lõm min

2.2.4.1 Phạm vi thiết kế đường cong đứng

Đường cong đứng được thiết kế ở những chỗ đổi dốc trên mặt cắt dọc tại đó có hiệu đại số giữa 2 độ dốc lớn hơn 1% đối với cấp đường thiết kế là cấp 60, tốc độ thiết kế V=60 Km/h.

Hình 2.2.6 Các ký hiệu độ dốc.

Với: i1, i2: là độ dốc dọc của hai đoạn đường đỏ gãy khúc Khi lên dốc lấy dấu (+), xuống dốc lấy dấu (-)

2.2.4.2 Bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu Rlồi min

- Bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu được xác định theo điều kiện đảm bảo tầmnhìn một chiều S1

1

2 1 min

2d

S

R loi = (2.14)

S1: tầm nhìn một chiều.(Bảng 19.TCXDVN 104-2007)

d1: Chiều cao tầm mắt của người lái xe, d =1m.(nhìn thấy vật)

Bảng 2.9 Bảng tính toán bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu

loi(m)Tính toán TCXDVN 104-2007 Chọn

8d

S

Rloi = (2.14)

S2: tầm nhìn hai chiều.(Bảng 19.TCXDVN 104-2007)

d1: Chiều cao tầm mắt của người lái xe, d =1.2m.(nhìn thấy xe)

2.9 Bảng tính toán bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu

loi(m)Tính toán TCXDVN 104-2007 Chọn

Vậy chọn R min loi = 2813 m

2.2.4.3 Bán kính đường cong đứng lõm Rlõm min

- Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu được xác định điều kiện đảm bảo xechạy êm thuận, không bị xung kích mạnh làm nhíp xe quá tải do lực ly tâm gây rakhi xe chạy vào đường cong

5,6

R O

e

A C D

(*).Ngoài ra bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm còn phải được xác định

theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm trên mặt đường (sử dụng cho đường cónhiều xe chạy vào ban đêm)

)2/sin(

2

R

2

=+

2.2.5 Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong nằm

2.2.5.1 Độ mở rộng phần xe chạy của đường nhiều làn xe:

Hình 2.6: Sơ đồ xác định độ mở rộng của đường 1 làn xe

Công thức xác định độ mở rộng mặt đường của một làn xe trong đường cong là:

V R

L

200

60.05.0200.2

7

05,02

2 2

=+

=+

L e e

2 2

200

60.1,0200

72

=+

+Vì 4 làn  phần mở rộng là 2E=1,34m

A

TCTĐ

E 2

Khi không bố trí siêu cao.R=1500m > không cần bố trí E,

Khi có bố trí siêu cao.R=200m(4 làn x2) > E=0,7x2=1,4m

Khi muốn đảm bảo xe chạy về đêm.R=600m > E=0.2m

2.2.5.2 Phương pháp bố trí đoạn nối mở rộng phần xe chạy

E

,,210

- Khi mở rộng đường cong nên mở rộng về phía bụng, vì xe có xu hướng cắtđường cong Khi gặp khó khăn, có thể bố trí phía lưng đường cong hay bố trí ở cảhai bên

2.2.6 Cấu tạo siêu cao

2.2.6.1 Độ dốc siêu cao

Độ dốc siêu cao được áp dụng khi xe chạy vào đường cong nằm bán kính nhỏ hơn bánkính đường cong nằm tối thiểu không làm siêu cao Siêu cao là dốc một mái của phần xechạy hướng vào phía bụng đường cong Nó có tác dụng làm giảm lực ngang khi xe chạyvào đường cong, nhằm để xe chạy vào đường cong có bán kính nhỏ được an toàn và êmthuận

Độ dốc siêu cao : isc = max [in , iscmax ] Trong đó:

in : độ dốc ngang của mặt đường ( %)

iscmax : độ dốc siêu cao lớn nhất ( %)

-Độ dốc siêu cao có thể tính theo công thức: = −µ

R

V

i sc

.127

Đoạn nối siêu cao

2.2.6.2 Đoạn nối siêu cao

- Độ dốc siêu cao và chiều dài đoạn nối siêu cao ( phụ thuộc vào tốc độ thiết kế và bánkính đường cong nằm):

Hình 2.2.7 Bố trí đoạn vút siêu cao.

Đoạn nối siêu cao

2.4 TỔNG HỢP CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN:

Bảng 2.2.14 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật tuyến.

STT Tiêu chuẩn kỹ thuật Đơn vị Trị số

tính

TCXDV

N 2007

*Tuyến đường phải đảm bảo đi qua các điểm khống chế trên bình đồ, phải tránh

đi qua các khu vực đầm lầy, cắt ngang gây phá vỡ môi trường, cảnh quang các khu ditích, khu bảo tồn

*Ở khu vực đồi núi, tuyến đường nên bám theo đường đồng mức, mặt cắt ngangnên chọn nữa đào, nữa đắp Phần mái taluy đào phải tránh khu vực có nguy cơ sụt lún.Khi tuyến đường vượt qua sông thì vị trí xậy dựng cầu sẽ quyết định hướng tuyếnđường tại vị trí đó

3.2 XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM KHỐNG CHẾ

+ Cao độ khống chế của đường đô thị có liên quan mật thiết tới quy hoạch chung về

san bằng nền và thoát nước cho toàn đô thị Khi thiết kế đường đô thị phải tìm hiểu các

số liệu quy hoạch có liên quan để xác định cao độ khống chế cho hợp lý

+ Trên bình đồ dọc theo đường, nghiên cứu kỹ địa hình cảnh quan thiên nhiên xác địnhcác điểm khống chế mà tại đó tuyến phải đi qua Cụ thể các điểm khống chế trên trắcdọc như sau:

• Điểm đầu T1 với cao độ khống chế 7,26m

• Điểm cuối T5 với cao độ khống chế 5,57m

• Điểm giao cắt cùng mức với các tuyến đường đã có

• Cao độ đắp mặt đường.vì mặt bằng khu vực đã được san bằng nên hạn chế đắpquá cao(trừ trường hợp phòng chống lũ)thông thường để tạo độ dốc dọc và cấutạo kết cấu áo đường người ta đắp khoảng 1m

• Cao độ các công trình xây dựng quan trọng 2 bên tuyến

+ Đánh dấu những khu vực bất lợi về địa chất thuỷ văn mà tuyến nên tránh và cácđiểm mà tuyến nên đi qua

3.3 THIẾT KẾ MẶT BẰNG TUYẾN

3.4 TÍNH CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG CONG

+ Góc chuyển hướng của tuyến α=12 o 2’16’’

+ Chiều dài tiếp tuyến của đường cong:

3.5 TÍNH CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG BÓ VỈA

-Bó vỉa là cấu tạo phổ biến dùng để chuyển tiếp cao độ giữa một bộ phần trên đường phố Bó vỉa thường được bố trí ở mép hè đường, dải phân cách

-Vật liệu cấu tạo là bê tông xi măng hoặc đá có cường độ chịu nén không nhỏ hơn 250daN/cm2

-Cao độ của đỉnh bó vỉa ở hè đường, đảo giao thông phải cao hơn mép ngoài lề đường

ít nhất là 12,5cm Chiều cao này ở trường hợp dải phân cách là 30cm

3.5.1 Cao độ bó vỉa

-Bó vỉa hè phố là bộ phận được sử dụng để bảo vệ hè đường khỏi bị xe chạy làm hưhỏng hè đường và là ranh giới giữa mặt đường và phần đường người đi bộ Cao độ bóvỉa cao hơn phần xe chạy từ 8-20cm

- Kết cấu bó vỉa bằng bêtông đá 1x2 M200 đổ tại chỗ, dưới là lớp đá dăm 4x6 dày 10

cm, có hình dạng như sau:

- Phương án này có ưu điểm là làm tăng mỹ quan đô thị , người dân có thể cho xe lên xuống tại bất cứ vị trí nào Trong khu qui hoạch chỉ có đường phố cấp khu vực nên giaothông trong khu vực chủ yếu là giao thông nội bộ Phương tiện giao thông chủ yếu là xecon , xe thô sơ nên có thể dùng loại này

-Để xe rẽ phải thuận lợi và chạy được với một tốc độ nhất định, cần bố trí đườngcong ở góc rẽ Đường cong có thể là đường cong parabol kép nhiều tâm Tuy nhiên , để

dễ dàng trong thi công chọn đường cong tròn để thiết kế

-Bán kính bó vỉa R1 như sau: R1=R-(

2

B

+B- chiều rộng làn xe ôtô ngoài cùng (m); B = 3,5(m).

+a- chiều rộng làn xe thô sơ (m).Xe cơ giới, xe thô sơ chạy chung nên a = 0(m).

+R- bán kính đường vòng của quỹ đạo ôtô (m)

)(127

2

i

V R

+i : độ dốc ngang ; i = 2 %.

Bảng 2.2.7 Bảng tính toán bán kính bó vỉa tại nút

Nhận xét: Theo tính toán thực tế và theo TCXDVN 104 – 2007 mục 12.7.2, trường

hợp với đường phố chính thứ yếu bán kính bó vỉa lấy tối thiểu 7.5m Vậy chọn

4.1 NGUYÊN TẮC CHUNG

Trắc dọc có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu vận doanh khai thác của tuyến, tốc

độ xe chạy, khả năng thông xe, an toàn xe chạy, tiêu hao nhiên liệu… Do đó khi thiết kếphải chú ý theo các nguyên tắc sau:

+ Đối với mọi cấp đường phải đảm bảo đường đỏ thiết kế uốn lượn đều đặn, độ đốc hợp lý, ít thay đổi độ dốc, nên sử dụng trị số độ dốc dọc nhỏ nếu điều kiện địa hình cho phép và chỉ sử dụng các trị số giới hạn như idmax, Rmin,… ở những nơi có điều kiện địa hình đặc biết khó khăn

+khoảng cách tính bằng mét(m) tỉ lệ đứmg 1/100, tỉ lệ ngang 1/1000

+Khoảng cách cắm cọc là 100m.tên cọc kí hiệu là Hi

+Khoảng cách cắm cọc chi tiết là 20m.tên cọc kí hiệu là Ci

+ Trong phạm vi có thể tránh dung những đoạn đốc ngược chiều khi tuyến đang liên tục đi lên hay đi xuống

+ Khi thiết kế trắc dọc phải phối hợp với thiết kế trắc ngang và bình đồ

+ Để đảm bảo thoát nước mặt tốt và không làm rãnh sâu thì nền đường đào và nền đường nữa đào đắp không nên thiết kế có độ dốc dọc <5%0(cá biệt 3%0)

+ Độ dốc dọc lớn nhất trên những đoạn đốc có bán kính đường cong nằm nhỏ hơn 50m phải triết giảm so với độ dóc lớn nhất qui định trong qui phạm Đối với V=60 km/htrị số triết giảm độ dốc dọc như sau:

Bảng 2.4.1 Trị số triết giảm độ đốc dọc

Bán kính đường cong 50 ÷ 35 35 ÷ 30 30 ÷ 25 25 ÷ 20

+ Đường cong đứng phải được bố trí ở những chỗ đường đỏ đổi dốc mà hiệu đại

số của độ dốc dọc tại nơi đổi dốc lớn hơn 1% ( đối với V=60km/h)

+Phải đảm bảo cao độ của những điểm khống chế (bao gồm điểm bắt buộc đường

đỏ phải đi qua, điểm đảm bảo cao độ tối thiểu của đường đỏ và điểm đảm bảo cao độ tối

đa của đường đỏ), cố gắn bám sát những cao độ mong muốn để đảm bảo các yêu cầu kinh tế kỹ thuật và điều kiện thi công

• Cao độ đường đỏ phải cao hơn cao độ của mực nước ngập hai bên đường tối thiểu là 0.5m

• Cao độ đường đỏ (cao độ đáy áo đường) tại vị trí có bố trí cống tròn phải lớn hơn hoặc bằng 0.5m so với cao độ đỉnh cống

• Khi thiết kế nên thiết kế đường đỏ trùng với đỉnh của đường cong nằm Trong trường hợp không thể bố trí trùng nhau thì cho phép lệch nhau nhưng khoảng lệch không được lớn hơn ¼ chiều dài đường cong nhỏ hơn

• Khi thiết kế cố gắng sao cho khối lượng đào và khối lượng đắp trên toàn tuyến tương đương nhau

+ Về nguyên tắc chung thì nên dung phương pháp đường bao đối với địa hình đồng bằng, đường cắt đối với địa hình đồi núi

Cơ sở thiết kế trắc dọc:

+ Tính cao độ san nền

+ Thiết kế đường đỏ (dựa vào độ dốc dọc sao cho 0,3% ≤ i d ≤ i dmax = 1,9% và

chiều dài đoạn đổi dốc tối thiểu bảng 27 TCVN 104-2007, với Vtk = 60km/h )

+ Tính cao độ thiết kế: H i L

L

H

i d = ∆ ⇒∆ = d.+ Bố trí đường cong đứng

Hình 2.5.1 Tính cao độ thiết kế

4.2 XÁC ĐỊNH CAO ĐỘ NHỮNG ĐIỂM KHỐNG CHẾ

- Cao độ các điểm khống chế buộc đường đỏ phải đi qua hoặc đường đỏ phải cao

hơn cao độ tối thiểu hoặc đường đỏ phải thấp hơn cao độ tối đa qui định như cao độđiểm đầu, điểm cuối của tuyến, cao độ nơi giao với các đường giao thông khác cấp hoặcvới đường sắc, cao độ mặt cầu, cao đô tối thiểu đắp trền cống, cao độ nền đường bịngập nước hai bên, cao độn của đường ở vị trí giao nhau khác mức, ở vị trí có đườngdây điện cao thế, cao độ ở những nơi có mực nước ngầm cao

Điểm đầu tuyến: T1 có cao độ 7,26m.

Điểm cuối tuyến: T5 có cao độ 5,57m.

4.3 ĐỘ DỐC DỌC CỦA ĐƯỜNG, RÃNH

4.3.1: độ dốc dọc của đường.

- Do yêu cầu thoát nước cho tuyến nên ta thiết kế độ dốc dọc

+ Độ dốc dọc tối đa: được thiết kế tùy vào tốc độ thiết kế loại đường thành phần dòng xe và lưu lượng xe (xem mục 2.2.1 )

+ Độ dốc dọc tối thiểu: lấy theo bảng 25 (TCXDVN 104-2007) đối với đường phố

có bó vỉa.cụ thể:(Bảng 2.21)

• Đường phố chính thứ yếu: bề rộng mặt đường lớn > diện tích thu nước lớn >

chọn idọc min = 0.3% đảm bảo thoát nước theo yêu cầu

- Để đảm bảo độ êm thuận cho xe chạy phải lấy chiều dài đoạn đổi dốc tối đa và tốithiểu theo bảng 26,bảng 27 (TCXDVN 104-2007)

5.1 NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ TRẮC NGANG:

- Đảm bảo giao thông an toàn và thông suốt cho người và xe cộ

- Phải phù hợp với tính chất và công dụng của tuyến đường

- Phải kết hợp chặt chẽ với điều kiện tự nhiên và các công trình xây dựng ở hai bên đường đảm bảo tỷ lệ thỏa đáng giửa chiều cao nhà và chiều rộng đường

- Phải dảm bảo yêu cầu thoát nước, kết hợp với thoát nước của khu đất hai bên

đường

- Phát huy tối đa tác dụng của dải cây xanh trên đường.cây xanh có tác dụng làm đẹp đường phố,dảm bảo an toàn giao thông và cải tạo môi trường

- Phải đảm bảo bố trí được các công trình trên và ngầm dưới mặt đất

- Phải kết hợp chặc chẽ giữa yêu cầu trước mặt và tương lai

5.2 THIẾT KẾ TRẮC NGANG ĐIỂN HÌNH:

*Căn cứ vào lưu lượng xe thiết kế, chức năng của đường ,điều kiện xây dựng:

- Chọn loại mặt cắt ngang đường xe chạy một dải

- không có dải phân cách

- phân cách các làn xe chạy bằng vệt sơn phản phản quang

- độ dốc ngang phần xe chạy và hè đường,công trình thoát nước lấy theo tiêu chuẩn xây dựng104 – 2007 bộ xây dựng

- bố trí cây xanh

- công trình chiếu sáng bố trí hai bên đường

5.2.1 Phần xe chạy:

- đường phố chính thứ yếu: có 4 làn xe

+2 làn dành cho xe cơ giới

+2 làn dành cho xe thô sơ, trong làn xe thô sơ này được kết hợp với lề và để thoát nước và đậu đổ xe.đổ vật liệu khi sửa chửa

+ đường phố chính thứ yếu: mổi bên rộng 5m

5.2.5 Cấu tạo bó vỉa:

-Dạng bó vỉa thiết kế của tuyến bó nghiêng góc 60o xe có thể leo lên hè được

5.2.6 Rãnh thoát nước:

-Tuyến được bố trí rảnh thoát nước hai bên đường dọc theo phần xe chạy bề rộng của rảnh là 0,25m cho một bên bố trí độ dốc dọc của rảnh lấy theo độ dốc dọc của đường, độ dốc ngang rảnh lấy ≥ 0,2% độ dốc ngang đường

Kích thước của rãnh lấy theo cấu tạo:

Hình 1.4.1: Cấu tạo rãnh biên -Tiết diện ngang của rãnh được dùng ở đây là hình thang Chiều rộng đáy rãnh là

0,4m,chiều sâu của rãnh là 0,4m Taluy rãnh nền đường đào lấy bằng độ dốc taluy đườngđàotheo cấu tạo địa chất, taluy rãnh nền đường đắp là 1:1,5÷3