Nhưng dựa vào chức năng của tuyến đường là đường nối các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hoá lớn của địa phương; nên kiến nghị chọn cấp kỹ thuậtcủa tuyến đường là đường cấp IIIđồng bằn
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
VẬN TẢI CƠ SỞ II Độc lập - Tự Do – Hạnh Phúc
- -
THUYẾT MINH THIẾT KẾ KỸ THUẬT
CƠNG TRÌNH: NÂNG CẤP, CẢI TẠO ĐƯỜNG TỈNH LỘ 43
Trang 2GIỚI THIỆU CHUNG
-I.1.TÊN DỰ ÁN , CHỦ ĐẦU TƯ :
I.1.1 TÊN DỰ ÁN :
Nâng Cấp, Cải Tạo Đường Tỉnh Lộ 43 Quận Thủ Đức – Tp Hồ Chí Minh
I.1.2 CHỦ ĐẦU TƯ :
CTY QUẢN LÝ CÔNG TRÌNH GT SÀI GÒN
I.2 PHẠM VI NGHIÊN CỨU:
I 2.1 Địa điểm:Quận Thủ Đức – Tp Hồ Chí Minh.
I.2.2 Điểm đầu:Bắt đầu từ lý trình Lý trình Km0+000 của tuyến đường
I.2.3 Điểm cuối: Kết thúc từ lý trình Lý trình Km1+515 của tuyến đường
I.2.4 Chiều dài tuyến: 1515.56 m.
I.3 CÁC CĂN CỨ PHÁP LÝ:
Quyết định số 839/QĐ.UB ngày 16 tháng 01 năm 2007 của UBND Tp HồChí Minh về việc phê duyệt dự án Đường Tỉnh Lộ 43 Quận Thủ Đức – Tp Hồ ChíMinh
Hợp đồng kinh tế số 04/2002/HĐ-TV ngày 20 tháng 01 năm 2007 giữa SởGiao Thông Công Chánh Tp Hồ Chí Minh và Cty TNHH Tư Vấn Xây Dựng TiếnPhong, về việc thực hiện Khảo sát, Thiết kế kỹ thuật - thi công công trình ĐườngTỉnh Lộ 43 Quận Thủ Đức – Tp Hồ Chí Minh
Nghị định số 52/1999/NĐ-CP ngày 08/7/1999 của Chính Phủ ban hành quychế quản lý đầu tư và xây dựng
Quyết định số 17/2000/QĐ-BXD ngày 02/8/2000 của Bộ trưởng Bộ XâyDựng về việc ban hành quy định quản lý chất lượng công trình xây dựng
I.4 CÁC QUY CHUẨN, TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG:
Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-05
Quy phạm kỹ thuật Thiết kế đường phố, đường, quảng trường đô thị 20TCN-104-83
Quy hoạch xây dựng đô thị - Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4449: 1987
Qui trình thiết kế áo đường mềm 22_TCN_211 _93
Định mức dự toán XDCB số 1242/1998/QĐ-BXD của Bộ Xây Dựng
Hướng dẫn lập tổng dự toán, dự toán xây lắp và bộ đơn giá XDCB, ban hànhtheo quyết định số 3120/1999/QĐ-UBND Tp Hồ Chí Minh
Bảng giá vật liệu tháng 1/2006 của Tp Hồ Chí Minh
I.5.CÁC NGUỒN TÀI LIỆU SỬ DỤNG ĐỂ THIẾT KẾ KỸ THUẬT
Trang 3 Hồ sơ nghiên cứu khả thi và thiết kế sơ bộ của dự án đã được phê duyệt.
Quy hoạch chi tiết Quận Thủ Đức đã được phê duyệt
Quy hoạch chi tiết khu Trung Tâm Hành Chính - Chính Trị tỉnh Bình Dương
tỉ lệ 1/500 đã được phê duyệt
Hồ sơ thiết kế của các tuyến đường liên quan đã được phê duyệt, đãthi công:Quốc lộ 22, Quốc lộ 1A
Hồ sơ khảo sát tuyến, địa hình, địa chất, thủy văn… bước TKKT của côngtrình do Cty TNHH Tư Vấn Xây Dựng Tiến Phong lập tháng 10/2006
Trang 4CHƯƠNG II
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC TUYẾN
-II.1 HIỆN TRẠNG KINH TẾ XÃ HỘI.
II.1.1 Dân số và lao động:
Theo thống kê dân số tại Quận Thủ Đức tính đến tháng 6/2005
+ Dân số : 800 000 người
+ Tỷ lệ phát triển dân số 12.00% trong đó tăng cơ học 10%
+ Tổng lao động trong độ tuổi 480 000 LĐ, chiếm 60% tổng dân số
+ Tổng lao động có việc làm 800 LĐ (LĐ nông, lâm nghiệp chiếm 15%;LĐCN, TTCN, XD chiếm 70% lao động trong độ tuổi
+ Về thành phần dân tộc, chủ yếu là người Kinh (96%)
Tuy nhiên Quận Thủ Đức là Quận đã và đang có những biến động lớn vềdân số và lao động Nằm khu vực có các điều kiện tiềm năng hấp dẫn ( đất rộng,nhiều công trình xây dựng, tập trung nhiều khu công nghiệp …) Vì vậy các tácđộng lớn đến tăng dân số cơ học còn tiếp tục ảnh hưởng đến Quận này
II.1.2 Hiện trạng sử dụng đất:
- Hiện trạng đất xây dựng đô thị có một số đặc điểm sau :
+ Do nền kinh tế còn phụ thuôïc vào xản xuất công nghiệp, tiểu thủcông nghiệp, dịch vụ là chính nên phần lớn diện tích đất ở của các hộ nhằmphục vụ cho các hoạt động sản xuất kinh doanh, diện tích đất nhà ở liền kế,nhà ở kết hợp dịch vụ, tập trung chủ yếu dọc 2 bên tuyến các tuyến đườnggần nơi xây dựng công trình
+ Nhìn chung các công trình công cộng của Quận đều có qui mô diệntích hợp lý, Các công trình đóng trên địa bàn Quận đều có diện tích đất lớn.+ Diện tích trồng cây xanh nhằm phục vụ môi trường và dân sinh cònthiếu (có ít hệ thống cây xanh công viên)
II.1.3 Hiện trạng cơ sở kinh tế- kỹ thuật.
Trên địa bàn có nhiều cơ sở, nhà máy công nghiệp có qui mô lớn như khuchế xuất Linh Trung, khu công nghệ cao … đây là khu vực hiện nay đang chú trọngtập trung phát triển hết sức năng động và đang trở thành vùng phát triển côngnghiệp chủ yếu của Thành Phố HCM
Về kinh tế thương mại : Nhiều trung tâm thương mại lớn đã và đang đượcxây dựng; hoạt động sản xuất kinh doanh thương mại phát triển hết sức rầm rộ vàsôi nổi
Về hạ tầng kỹ thuật : Đây là vùng đang tập trung xây dựng , phát triển cơ sởhạ tầng rất mạnh mẽ
Trang 5II.1.4 Hiện trạng hạ tầng xã hội :
Về nhà ở : Đa số các khu vực ngoại Quận là các công trình mang tính chấtbán kiên cố và tạm thời Trong trung tâm Quận hầu hết đều là các nhà mang tínhchất kiên cố
Hiện trạng thoát nước : Về hạ tầøng thoát nước mưa và nước thải hầu như đã
xuống cấp trầm trọng và cần được sửa chữa lại
Hiện trạng cấp nước : Nước sử dụng từ nguồn nước máy của nhà nước là
chính, ngoài ra còn sử dụng nguồn nước từ giếng tự khơi
Cấp điện : Nguồn điện được cung cấp hầu hết mọi nơi trong Quận
Mạng lưới điện : Hệ thống điện quốc gia được tải về đây khá đầy đủ Lưới
hạ thế kết hợp với chiếu sáng đô thị trong khu vực này; tuy nhiên còn nhiều nơi hệthống chiếu sáng đường chưa được lắp đặt
Thoát nước : hiện nay quận vẫn còn thiếu mạng lưới thoát nước bẩn sinh
hoạt và tổ chức thu gom và xử lý chất thải rắn
II.1.5 Đặc điểm về quy hoạch xây dựng có liên quan:
Tuyến thiết kế là tuyến đường Nâng Cấp, Cải Tạo Đường Tỉnh Lộ 43 QuậnThủ Đức – Tp Hồ Chí Minh Theo quy hoạch chi tiết 1/10000 của Quận Thủ Đứcthì tuyến chạy qua các khu quy hoạch XD như sau:
Từ Km0+000 -:- Km0+500: bên trái và bên phải tuyến là khu dân cư tươngđối nhiều
Từ Km0+500 -:- Km1+515.56: bên trái và phải tuyến chủ yếu là đất trống,dân cư tương đối thưa
Theo quy hoạch chi tiết 1/2000 của Tp Hồ Chí Minh thì khu vực này sẽ đầu tư phát triển nhiều cơ sở hạ tầng và là trọng điểm phát triển kinh tế của Tp Hồ Chí Minh trong tương lai Theo quy hoạch thì tuyến thoát nước chính của Quận Thủ Đức chạy dọc theo tuyến
II.1.6 Hiện trạng kỹ thuật tuyến cũ
Kết cấu áo đường cũ dày trung bình 35 cm, mô đun đàn hồi chung trên mặttrung bình 600 daN/cm2 Chiều rộng của tuyến cũ là 5m
Thoát nước trên tuyến : chưa có ( thoát nước tự nhiên )
II.2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN :
II.2.1.Vị trí :
Tuyến chạy theo hướng Đông – Tây Đầu tuyến là Km0+000, cuối tuyếnKm1+515
II.2.2.Địa hình :
Khu vực tuyến đi qua có địa hình tương đối bằng phẳng, dân cư hai bên đường
sống tương đối thưa, chủ yếu tập trung ở những nơi thuận tiện cho việc canh tác
Trang 6Dọc theo khu vực tuyến đi qua không có sông lớn, do đó thuận lợi cho việc xâydựng tuyến
II.2.3 Địa chất
Từ mặt đất hiện hữu đến độ sâu đã khảo sát là 15.00 m, mặt đất tại tuyếnđường khảo sát xây dựng được cấu tạo bởi 6 lớp đất thể hiện rõ trên các trụ hốkhoan và mặt cắt địa chất công trình :
Trên mặt là nền đá xanh, sét pha cát lẫn sỏi sạn, màu nâu đỏ , nâu vàng bềdày thay đổi từ : 0.3 ÷ 0.9m
Lớp 1 : Sét pha cát, màu xám nhạt xám trắng nâu (Bề dày trung bình :
1.50m )
- độ ẩm tự nhiên : W = 25.2 %
- dung trọng ướt : w = 1.817 g/cm3
- dung trọng khô : k = 1.451 g/cm3
- sức chịu nén đơn : Qu = 0.625 KG/ cm3
- lực dính đơn vị : C = 0.135 KG/ cm3
- góc ma sát trong : = 70 30
Lớp 2 : cát vừa lẫn ít sét, màu xám trắng, trạng thái rời (Bề dày trung
bình : 1.85m )
- độ ẩm tự nhiên : W = 23.9 %
- dung trọng ướt : w = 1.834 g/cm3
- dung trọng khô : k = 1.480 g/cm3
- lực dính đơn vị : C = 0.019 KG/ cm3
- góc ma sát trong : = 180 25
Lớp 3 : sét pha cát, màu xám trắng, trạng thái mềm (Bề dày trung bình
: 1.75m )
- độ ẩm tự nhiên : W = 31.5 %
- dung trọng ướt : w = 1.783 g/cm3
- dung trọng khô : k = 1.356 g/cm3
- lực dính đơn vị : C = 0.115 KG/ cm3
- góc ma sát trong : = 60 52
Lớp 4 : sét pha cát, màu xám trắng, trạng thái rắn (Bề dày trung bình :
2.90m )
- độ ẩm tự nhiên : W = 25.1 %
- dung trọng ướt : w = 1.905 g/cm3
- dung trọng khô : k = 1.523 g/cm3
- sức chịu nén đơn : Qu = 0.926 KG/ cm3
- lực dính đơn vị : C = 0.200KG/ cm3
Trang 7- góc ma sát trong : = 11 31
Lớp 5 : cát vừa lẫn mịn đến bột, trạng thái rời đến chặt (Bề dày trung
bình : 8.60m )
- độ ẩm tự nhiên : W = 23.5%
- dung trọng ướt : w = 1.944 g/cm3
- dung trọng khô : dn = 0.983 g/cm3
- lực dính đơn vị : C = 0.027 KG/ cm3
- góc ma sát trong : = 250 15
Lớp 6 : đất sét lẫn bột, màu nâu vàng, trạng thái cứng (Bề dày trung
bình : 6.50m )
- độ ẩm tự nhiên : W = 17.7 %
- dung trọng ướt : w = 2.039 g/cm3
- dung trọng khô : dn = 1.732 g/cm3
- lực dính đơn vị : C = 0.685 KG/ cm3
- góc ma sát trong : = 160 10
II.2.4 Khí tượng - thuỷ văn
Khí hậu :
Tuyến nằm trên địa bàn Thành Phố Hồ Chí Minh cho nên điều kiện khítượng thuỷ văn của khu vực này mang các đặc trưng của khu vực thành phố hồ chíminh : khí hậu ôn hoà, mang tính chất khí hậu nhiệt đới gió mùa của vùng đồngbằng
Hàng năm có hai mùa rõ rệt : mùa khô và mùa mưa.
Nhiệt độ :
Nhiệt độ trung bình hàng năm : 27.9 0C
Nhiệt độ cao nhất trong năm : 30.6 0C
Nhiệt độ thấp nhất trong năm : 26.5 0C
Biến thiên nhiệt độ giữa ban ngày và ban đêm từ 6 0C ÷ 10 0C
Độ ẩm không khí tương đối :
Độ ẩm không khí tương đối trung bình hàng năm : 78% (từ năm 1988 – 1990 )Độ ẩm không khí tương đối cao nhất : 68% (từ năm 1988 – 1990)
Độ ẩm không khí tương đối thấp nhất : 40% (từ năm 1988 – 1990)
Độ ẩm không khí tương đối cao nhất vào các tháng mùa mưa (từ 82 – 85%) vàthấp nhất vào các tháng mùa khô (từ 70 – 76%)
Lượng bốc hơi :
Lượng bốc hơi cao nhất : 1223.3 mm/năm (năm 1990)
Lượng bốc hơi thấp nhất : 1136 mm/năm (năm 1990 )
Lượng bốc hơi trung bình : 1169.43 mm/năm (năm 1990 )
Trang 8Các tháng có lượng bốc hơi cao nhất thường vào mùa khô (104.4 – 88.4 mm/tháng)trung bình 97.4mm/tháng
Chế độ mưa :
Lượng mưa chủ yếu tập trung vào tháng 6 đến tháng 11 hàng năm, chiếm từ 65% 95% lượng mưa rơi cả năm Tháng có lượng mưa cao nhất (537.9mm) vào tháng9/1990 các tháng từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau hầu như không có mưa
-Lượng mưa trung bình hàng năm :1,859.4mm
Lượng mưa cao nhất : 2,047.7mm/năm (năm1990)
Lượng mưa thấp nhất :1,654.3mm/năm (năm 1985)
Lượng mưa thấp nhất trong ngày : 177mm
Gió :
Trong vùng có hai hướng gió chính ( gió Đông – Nam, Tây – Tây Nam ) lần lượtxen kẻ nhau từ tháng 5 đến tháng 1 không có hướng gió nào chiếm ưu thế Tốc độgió trung bình 5.6m/s
Nói chung khí tượng, thời tiết không ảnh hưởng đến việc thi công công trình, tuynhiên cần hạn chế thi công vào mùa mưa các hạng mục cần tránh mưa
Thuỷ văn :
Thuỷ triều thuộc hệ thống sông Sài Gòn Nước mặt có chế độ bán nhật triều, biênđộ triều trung bình trong ngày là 4.18m
Mực nước hạ nguồn theo quy hoạch tổng thể thoát nước :3.570m
Mực nước thấp nhất :2.630m
Nhận xét :
Đánh giá điều kiện tự nhiên :
Nhìn chung điều kiện tự nhiên khu vực cũng rất thuận tiện cho việc triển khai thicông các hạng mục công trình này, nhưng thường gặp rất nhiều khó khăn trong việcthi công phần nền đường vào mùa mưa
Cần chú ý chế độ thuỷ nhiệt khi thiết kế công trinh này bởi vì địa hình khu vực nàytương đối thấp
Nguồn vật liệu :
Thành Phố Hồ Chí Minh là trung tâm công nghiệp lớn và là đầu mối giao thôngtrong khu vực phía nam nên việc vận chuyển vật liệu đến chân công trình rất dễdàng và thuận tiện
Sỏi đỏ, đá dăm, đá hộc, lấy tại Bình Dương, cự ly vận chuyển bình quân 10km.Bê tông nhựa , sắt, thép, xi măng… lấy tại Thành Phố Hồ Chí Minh
Trang 9CHƯƠNG III
THIẾT KẾ KỸ THUẬT VỀ BÌNH ĐỒ, TRẮC DỌC, TRẮC NGANG
-III.1 XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT CỦA TUYẾN ĐƯỜNG:
III.1.1 Tính lưu lượng xe trung bình ngày đêm tại năm hiện tại:
Bằng cách qui đổi tất cả các xe về xe con theo công thức :
N0 Tbngđ =NiaiTrong đó:
Ni : Lưu lượng xe thứ i tại năm hiện tại
ai :Hệ số qui đổi ra xe con của xe thứ i, Tra từ Điều 2.8,TXD104-83
Bảng tính lưu lượng xe qui đổi:
III.1.2 Tính lưu lượng xe trung bình ngày đêm tại năm tương lai (năm thứ 10) :
Được tính theo công thức ngoại suy hàm số mũ ở Trang 80-giáo trình thiết kếđường F1-Đỗ Bá Chương
Nt Tbngđ = N0
Tbngđ (1+q)t-1 (xcqđ/ngđ)Trong đó:
Nt : Lưu lượng xe trung bình ngày đêm tại năm thứ 10
Trang 10 N0
Tbngđ: Lưu lượng xe trung bình ngày đêm tại năm hiện tại
t : thời gian dự báo năm tương lai
III.1.3 Xác định cấp hạng kỹ thuật, cấp quản lý, tốc độ thiết kế của đường:
− Tra bảng 3 điều 3.4- TCVN 4054-05, với lưu lượng thiết kế là:
Nt Tbngđ = 8165.25(xcqđ/ngđ) > 6000 (xcqđ/ngđ): tương ứng với đường cấp II Nhưng dựa vào chức năng của tuyến đường là đường nối các trung tâm kinh tế, chính trị, văn hoá lớn của địa phương; nên kiến nghị chọn cấp kỹ thuậtcủa tuyến đường là đường cấp III(đồng bằng), với tốc độ thiết kế là 80 Km/h
− Theo bảng 1-Điều 1.8 TCXD140-83, đối với đường ta thiết kế có tính chất phục vụ là đường phố chính các đô thị có qui định như sau :
Loại đường phố Cấp đường phố đô thị Tốc độ tính toán (km/
h)
Đường phố các đô thị
Căn cứ vào VTK =80 Km/h thì xác định được cấp đường phố là: Đường phốchính cấp II
III.2 THIẾT KẾ CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT TRÊN TRẮC NGANG :
III.2.1 Nguyên tắc thiết kế :
Tận dụng đường cũ nhưng phải đảm bảo giao thông an toàn, thông suốt Dựavào tình hình cụ thể mà có cách mở rộng khác nhau :
- Giữ nguyên một bên, mở rộng bên kia
- Giữ nguyên tim đường, tận dụng nền, mặt đường hiện có, mở rộng về cảhai bên
- Giữ nguyên nền, mặt đường hiện có, mở rộng hẳn về một bên
Khi mở rộng, gặp trường hợp giữ nguyên công trình có giá trị, có thể cho mặtđường đi vòng qua
Trang 11III.2.2 Xác định số làn xe:
Số làn xe trên mặt cắt ngang được xác định theo công thức:
lth
cdgio
lx Z N
N n
Trong đó:
nlx : Số làn xe yêu cầu
Ncđgiờ : Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm, theo điều 3.3.3.2TCVN
25 8165 12
0 12
0
cdgio lx
N Z
N N
Z
N
Để bố trí làn xe mang tính đối xứng thì ta chọn : n1 =2 làn
− Theo bảng 4- Điều 2.3- trang 9- TCXD 104- 83, đối với đường thuộc loạiđường phố chính cấp II thì chọn số làn xe :
n2 = 4 làn (Tối thiểu)
n3 = 6 làn (Kể cả dự trữ)
Vậy ta thiết kế đường có : n = max(n1,n3) = 6 làn
Do khu vực tuyến đi qua nằm trong khu vực có chiến lược đầu tư phát triểnkinh tế xã hội khá mạnh mẽ, cùng với lưu lượng xe và nhu cầu vận tải khá lớn nên
ta kiến nghị chọn 6 làn xe xây dựng ngay từ đầu
Kiểm tra lại khả năng thông hành của toàn bộ mặt xe chạy có xét tới hệ sốphân phối giao thông thực tế Уtt
Tra Bảng 6- Điều 2.9- trang 11- TCXD 104- 83, với trường hợp số làn xechạy theo 1 chiều là 3, thì Уtt = 2.7
Số làn xe tính toán:
Trang 12Vậy tuyến đường có Cấp đường là đường phố, Loại đường là đường phốchính cấp II Chọn số làn xe là 6 làn.
III.2.3 Xác định bề rộng 1 làn xe:
Bề rộng một làn xe (chiều rộng làn xe ngoài cùng) được tính như sau:
Bl làn = ycxb2 c
B1 = bc xy
2
Với :
B1làn : Chiều rộng một làn xe (m)
b : Chiều rộng thùng xe(m), ta lấy b = 1.8 m
c : Khoảng cách giữa hai bánh xe(m), ta lấy c = 1.6 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) Do 2 xechạy cùng chiều nên :
x = y = 0.5 + 0.005VV: Tốc độ xe chạy, V = 80 km/h`
=> x = y = 0.5 + 0.00580 = 0.9m
y c x
x c
= 3.5 m Theo tiêu chuẩn thiết kế đường bảng 4- Điều 2.3- trang 9- TCXD 104- 83 với đường phố chính cấp II thì bề rộng tối thiểu là 3.75m Kiến nghị chọn bề rộng một làn xe là 3.75m
Trang 13III.2.4 Bề rộng dải phân cách :
Theo bảng 8, điều 4.4.1 TCVN4054-05, đối với đường có Vtk = 80 km/h gồmcó : phần phân cách giữa và 2 phần an toàn(gia cố)
Cấu tạo dải phân cách Phần phân cách (m) Phần an toàn(m)
Theo bảng 4, qui trình thiết kế TCXD104-83 thì dải phân cách giữa phần xechạy với bó vỉa là : 0.5m
III.2.5 Xác định bề rộng hè phố :
Kích thước hè phố phải đủ rộng để bố trí công trình ngầm :hộp kỹ thuật, thoátnước, cây xanh, chiếu sáng, người đi bộ …
Theo bảng 28, điều 4.2, TCXD104-83, đối với đường phố chính cấp I thì chiềurộng hè phố : 6.0m
=> Ta chọn Bhp = 6.0m
III.2.6 Xác định chiều rộng của mặt đường, lề đường, nền đường:
Xác định chiều rộng của mặt đường:
Với đường có 8 làn xe, chiều rộng của mặt đường được tính như sau:
Bm = 6 B1làn + 2 x (0.5 + 0.5)
= 6 x 3.75 + 2 x (0.5+0.5) = 24.5 m
Xác định bề rộng nền đường:
Bề rộng của nền đường được xác định theo công thức:
Bn = Bm + Bhp + Bpc
= 24.5 + 2 x 6 + 3 = 39.5 m
III.2.7 Chọn độ dốc ngang của mặt đường, hè phố :
Độ dốc ngang của mặt đường và hè phố phải đảm bảo an toàn cho xe chạy
thoát nước được thuận lợi
Theo bảng12 – điều 2.2.4 quy trình thiết kế TCXD104-83, với mặt đường cấpcao chủ yếu thì : in=1.5-2.5%
=> Ta chọn : in= 2% : Với mặt đường
in= 1.0% : Với hè phố
Trang 14III.3 XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT TRÊN BÌNH ĐỒ:
III.3.1 Nguyên tắc thiết kế :
Cải tạo mặt bằng tuyến đường thường chú ý một số nội dung sau :
- Khi nắn thẳng tuyến phải căn cứ vào tình hình các công trình xây dựng hai
bên và các công trình ngầm
- Khi vạch tuyến nên tận dụng tối đa nền đường, mặt đường cũ; cần lấy chỗđường giao nhau, các công trình kiến trúc có giá trị làm điểm khống chế
III.3.2 Xác định bán kính tối thiểu của đường cong nằm:
Khi chọn R nên chọn trị số lớn hơn hoặc tối thiểu, không nên nhỏ hơn bánkính không siêu cao.Bán kính tối thiểu của đường cong nằm được xác định theocông thức:
V: Vận tốc thiết kế, V = 80 km/h
: Hệ số lực đẩy ngang, với = 0.08
in : Độ dốc ngang của mặt đường, in = 2%
Vậy ta có kết quả tính toán như sau :
RMin Đơn vị Tính toán
Không siêu caoCó siêu cao
mm
840219
Theo bảng 8, điều 2.13, TCXD104-83 đối với đường phố chính cấp I qui địnhnhư sau:
Trang 15Loại đường, đường phố Bán kính đường cong bình đồ (m) theo trục tim
Tối thiểu Nên dùng
Theo bảng 13, điều 5.54 TCVN 4054: 05 quy định như sau :
Tốc độ thiết kế, Vtk (km/h) Độ dốc siêu cao, %
Không siêu cao 4
Kết hợp 2 quy trình kiến nghị chọn : R1 = 500m, R2 = 500m
III.3.3 Chọn và tính toán các yếu tố đường cong :
+ Chiều dài tiếp tuyến:
1 1
R
+ Chiều dài đoạn đo trọn : D =2T-K
BẢNG YẾU TỐ CONG
III.3.4 Tính độ mở rộng của mặt đường trong đường cong:
III.4.1 Tính độ mở rộng :
Trang 16Khi xe chạy trong đường cong, mỗi bánh xe chuyển động theo một quỹ đạoriêng Do đó làm cho chiều rộng của làn xe tăng lên Để đảm bảo điều kiện xechạy trên đường cong cũng như trên đường thẳng, phải mở rộng mặt đường :
Độ mở rộng mặt đường của 1 làn xe được xác định theo công thức :
R
V R
2
Trong đó:
e: Độ mở rộng mặt đường của một làn xe (m)
LA: Chiều dài khung xe (là chiều dài từ trục sau xe đến đầu mũi
xe trước)
Đối với xe du lịch LA = 8 m
Với đường có 4 làn xe thì độ mở rộng E được tính như sau:
2 6
Phần mở rộng được bố trí ở cả phía bụng và phía lưng của đường cong
III.3.5 Tính toán và bố trí siêu cao:
III.3.5.2 Chiều dài đoạn nối siêu cao: Lnsc
Trang 17Chiều dài đoạn nối siêu cao được xác định theo công thức của sách Đường vàGiao Thông Đô Thị- Nguyễn khải
Lnsc =
t
sc i
isc : Độ dốc siêu cao (%), lấy cho trường hợp iscMax = 2%
it : Độ dốc phụ thêm ở mép ngoài mặt đường trong quá trìnhnâng siêu cao(%), kiến nghị it = 0.5% đối với đường khác vùng đồng bằng vàđồi(sách Đường và Giao Thông Đô Thị- Nguyễn Khải)
005 0
02 0 25 12
III.3.6 Tính toán chiều dài đường cong chuyển tiếp:
Khi xe chạy từ đường thẳng vào đường cong cần có sự chuyển tiếp từ từ Vớitốc độ Vtk 60 km/h thì phải bố trí đường cong chuyển tiếp
Chiều dài đường cong chuyển tiếp được xác định theo công thức sau :
Lct =
R
V tk
5 23
3
Với :
Vtk : Vận tốc tính toán thiết kế tuyến,Vtk= 80 km/h
Chiều dài đường cong chuyển tiếp theo qui trình Việt Nam có thể lấy ở Bảng3-5, trang 46 sách thiết kế đường F1- Đỗ Bá Chương
Bán kính
R (m)
Lct (m) Tính toán Tiêu chuẩn Kiến nghị
Kết luận: Như vậy chiều dài đoạn nối (Ln) trong đường cong chuyển tiếp đượclấy như sau : L = max(L , L , L )
Trang 18R (m) Lnsc Lct Ln
Vậy: Ln = 110m.
III.3.7 Chiều dài hãm xe:
Rất nhiều tình huống trên đường đòi hỏi người lái xe phải hãm xe để giảmtốc độ hay để dừng xe nhằm kịp xử lý, tránh gây tai nạn trên đường Vì vậy cầnxác định chiều dài này
Chiều dài hãm xe được xác định theo công thức:
) ( 254
)
( 12 22
i
V V k
k : Hệ số sử dụng phanh trung bình, lấy k = 1.2
V1: Vận tốc thiết kế của xe, V1 = V = 80km/h,
V2 : Vận tốc sau khi hãm xe, V2 = 0
: hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường, = 0.5
i : độ dốc dọc của đường, trong điều kiện bình thường lấy i= 0%
m
) 0 5 0 ( 254
) 0 80 ( 2
III.3.8 Tính toán các sơ đồ tầm nhìn xe chạy :
Để đảm bảo an toàn, người lái xe phải đảm bảo nhìn thấy đường trên 1 đoạnđường dài nhất định về phía trước để kịp thời xử lý hoặc là hãm dừng trước cácchướng ngại vật Phải xét đến các tình huống có thể xảy ra như sau :
III.3.8.1 Tầm nhìn một chiều :
-Tình huống : Ôtô gặp chướng ngại vật trên làn xe đang chạy và cần phảidừng lại trước chướng ngại vật một cách an toàn lo
-Tính toán : S1 = lpư + Sh + l0
Trong đó:
lpư l2
Trang 19 Lpư : Quãng đường ôtô đi được trong thời gian người lái xe phảnứng tâm lý, theo quy định t = 1s.
) ( 254
6
.
V k V
k : Hệ số sử dụng phanh trung bình, lấy k = 1.2
V: Vận tốc thiết kế của xe V = 80km/h
: hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường, = 0.5
i : độ dốc dọc của đường, trong điều kiện bình thường lấy id = 0%
m
) 0 5 0 ( 254
80 2 1 6 3
Tầm nhìn Đơn vị Tính toán Tiêu chuẩn Kiến nghị
III.3.9 Đảm bảo tầm nhìn trong đường cong nằm, xác định phạm vi xóa bỏ chướng ngại vật :
Tầm nhìn trong đường cong được kiểm tra đối với xe chạy trong làn phíabụng đường cong với giả thiết mắt người lái xe cách mép đường 1.5m và ở độ caocách mặt đường 1.2m
Để kiểm tra tầm nhìn ở đường cong, có thể xác định ở 2 trường hợp(côngthức được lấy theo sách Đường và Giao Thông Đô Thị - Nguyễn Khải) :
III.3.9.1 Tầm nhìn S lớn hơn chiều dài đường cong (S > K) :
2 sin ) 180
( 2
1 ) 2 cos 1
III.3.9.2 Tầm nhìn S nhỏ hơn chiều dài đường cong (S< K) :
Trang 20+ Nếu h < h0 : Đường nhìn đảm bảo, không cần phát quang.
+ Nếu h > h0 : Đường nhìn bị cản trở,cần phát quang trong phạm vi (h – h0) và caohơn mặt đất từ 1m trở lên
- h : Được xác định theo công thức trên
- h0 = Bhp + 1.5 = 6+1.5 = 7.5m ( với Bhp :là bề rộng hè phố )
500 29041’12
III.4 TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT TRÊN TRẮC DỌC:
III.4.1 Nguyên tắc thiết kế :
Đối với mặt đường nâng cấp cải tạo thì cần xét đến :
- Hiệu chênh cao độ tim đường mới và tim đường cũ là h :
+ ha – Ht =(0.3 – 0.5) m
Ht : Độ cao tim đường (m)
ha : Độ cao của công trình (m)
+Đảm bảo độ dốc ngang của vỉa hè dốc về phía rãnh biên
III.4.2 Xác định độ dốc dọc tối đa:
Chọn độ dốc dọc phải đảm bảo thoát nước và đảm bảo xe chạy thuận lợi Đểđảm bảo thoát nước thì chọn imax lớn càng tốt Nhưng để đảm bảo xe chạy thuận lợichọn imin nhỏ càng tốt
Độ dốc tối đa được xác định theo công thức :
i = D – f
Trang 21 D : nhân tố động lực của xe, Tra biểu đồ ở hình 2-5a, trang 20sách thiết kế đường ôtô tập 1 - Đỗ Bá Chương Với: Vtk = 80km/h => D =0.08
f : hệ số lực cản lăn trung bình, Theo Bảng 2-1, Trang 15, Giáotrình thiết kế đường ôtô Tập 1-Đỗ Bá Chương (NXB Giáo Dục - 1998)
ta chọn f = 0.02 cho mặt đường bêtông nhựa
i : độ dốc dọc của đường
Kết luận : Nên thiết kế đường có độ dốc khoảng 0.3% < i < 4% Nhưng ngoài thực
tế cho phép imin = 0.1%
III.4.3 Xác định chiều dài đoạn dốc lớn nhất, nhỏ nhất :
III.4.3.1 Chiều dài đoạn dốc nhỏ nhất:
Theo điều 2.23 qui phạm thiết kế TCXD104-83, với đường phố chính cấp I thìchiều dài đoạn dốc dọc nhỏ nhất ứng với imax là: Lmin = 50m
III.4.3.2 Chiều dài đoạn dốc lớn nhất:
Theo điều 5.7.5 TCVN 4054-05 thì chiều dài đoạn dốc dọc lớn nhất ứng vớicấp kỹ thuật 80km/h, độ dốc dọc id = 4% là: Lmax = 900m
III.4.4 Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng:
III.4.4.1 Đường cong đứng lồi :
Trên trắc dọc tại chỗ gãy khúc, tầm nhìn không đảm bảo Cho nên để xác địnhbán kính tối thiểu đường cong đứng lồi phải dựa vào điều kiện đảm bảo tầm nhìn Bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu được xác định theo công thức:
Trong đó:
S : Cự ly tầm nhìn, lấy S = S1=140m
a : Chiều cao mắt của người lái so với mặt đường, a=1.2m
2 1 2
100 2
Trang 22III.4.4.2 Đường cong đứng lõm:
Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu xác định theo công thức :
5 6
2 min
V
R lom
Trong đó:
V: Vận tốc tính toán lấy bằng vận tốc thiết kế, V = 80km/h
5 6
80 2
Theo điều 2.26 qui phạm thiết kế 20TCXD104-83 qui định :
R (m) Đơn vị Tính toán Tiêu chuẩn Kiến nghị