Thiết kế tuyến đường qua 2 điểm từ km1 km2 thuộc dự án đầu tư tuyến qua thôn thống nhất, huyện krông năng, tỉnh đăk lăk

PHẦN MỞ ĐẦUĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP XÂY DỰNG ĐƯỜNG 1.MỤC ĐÍCH Trên thế giới cũng như hiện nay, đối với các nước có nền công nghiệp và kinh tế phát triển thì giao thông đường bộ đóng một vai trò

PHẦN MỞ ĐẦU

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP XÂY DỰNG ĐƯỜNG

1.MỤC ĐÍCH

Trên thế giới cũng như hiện nay, đối với các nước có nền công nghiệp và kinh

tế phát triển thì giao thông đường bộ đóng một vai trò chiến lược Nó là huyết mạch của đất nước

Đối với nước ta, một nước có nền kinh tế đang ở giai đoạn phát triển - cần phải có cơ sở hạ tầng tốt - giao thông đường bộ ngày càng có ý nghĩa quan trọng Nhằm củng cố những kiến thức đã được học và giúp cho sinh viên nắm bắtthực tiễn, hàng năm bộ môn Đường Bộ khoa Công Trình trường Đại học GiaoThông Vận Tải tổ chức đợt bảo vệ tốt nghiệp với mục tiêu đào tạo đội ngũ kĩ sưngành xây dựng cầu đường giỏi chuyên môn, nhanh nhạy trong lao động sản xuất,phục vụ tốt sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, đó là tất cả nhữngđiều tâm huyết nhất của nhà trường nói chung và các thầy, các cô trong bộ mônnói riêng.

- Phần thứ hai: Thiết kế kỹ thuật tuyến mới, từ Km1-Km2

- Phần thứ ba: Tổ chức thi công chi tiết mặt đường

Do còn hạn chế về trình độ chuyên môn và thực tế thi công nên đồ án này của

em không thể tránh khỏi thiếu sót Thành thật mong nhận được sự đóng góp ý kiếncủa các thầy và các bạn đồng nghiệp để đồ án của em được hoàn chỉnh hơn

Hà nội , ngày …tháng 4 năm 2013Người thực hiện

Nguyễn Thị HươngLớp Đương Bộ k49

LỜI CẢM ƠN !

Đồ án tốt nghiệp như một môn học cuối cùng của sinh viên chúng em Trong quá trình thực hiện đã giúp chúng em tổng hợp tất cả các kiến thức đã học ở trường trong hơn 4 năm qua.Đây là thời gian quý báu giúp chúng em là quen với công tác thiết kế , tập giả quyết các vấn đề sẽ gặp trong công việc ở tương lai.Sau khi hoàn thành Đồ án này chúng em như trưởng thành hơn , sẵn sàng trở thành một kỹ sư có chất lượng tham gia vào các công trình xây dựng giao thông của đất nước

Có thể coi đây là một công trình nhỏ đầu tay của mỗi sinh viên, đòi hỏi mỗi người phải tự mình nỗ lực học hỏi và trau dồi kiến thức Để hoàn thành được Đồ

án này trước hết là nhờ vào sự chỉ bảo tận tình của các Thầy , Cô sau đó là sự ủng

hộ về vật chất và tinh thần từ gia đình và sự giúp đỡ nhiệt tình của bạn bè

Em xin ghi nhớ công ơn quý báu của các Thầy , Cô trong Trường đặc biệt là các Thầy Cô trong Bộ môn Đường Bộ đã dạy bảo em trong 5 năm học qua ! Em

xin chân thành cám ơn Thạc sỹ, Thầy Bùi Tuấn Anh, đã hết lòng hướng dẫn tận

tình giúp em hoàn thành tốt Đồ án được giao !

Mặc dù đã cố gắng nhưng do hạn chế về trình độ và kinh nghiệm thực tế vì thế không thể tránh khỏi những sai sót, em mong nhận được sự chỉ dẫn ở các Thầy

Cô !

Em xin chân thành cám ơn !

Hà Nội , Ngày …tháng 4 năm 2013Người thực hiện

Nguyễn Thị Hương Lớp Đường Bộ K49

Nhận xét của Giảng Viên hướng dẫn

Nhận xét của Giảng viên đọc duyệt

PHẦN I THIẾT KẾ CƠ SỞ

CHƯƠNG 1

TÌNH HÌNH CHUNG TUYẾN ĐƯỜNG

1.1.GIỚI THIỆU CHUNG

1.1.1.Giới thiệu vị trí tuyến

- Tuyến A-B nằm trong dự án đường thuộc địa phận tỉnh Đắk Lắk, và đi quathôn Thống Nhất, huyện Krông H’năng

- Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và bình đồ địa hình khu vực tỉ lệ 1: 10000,đường đồng mức cách nhau 5m

1.1.2.Căn cứ thiết kế.

Cơ sở pháp lý cho việc lập dự án

-Quy chế quản lý Đầu tư và Xây dựng ban hành kèm theo Nghị định số52/1999/NĐ - CP ngày 8/7/1999 và các Nghị định sửa đổi, bổ sung số12/2000/NĐ - CP ngày 5/5/2000; Nghị định số 07/2003/NĐ - CP ngày 30/1/2003của Chính phủ

-Chiến lược phát triển giao thông vận tải Việt Nam đến năm 2020

-Quyết định 162/2002/QĐ - TTg ngày 15/11/2003 của Thủ tướng Chính phủ vềviệc phê duyệt quy hoạch phát triển ngành giao thông vận tải đường bộ Việt Namđến năm 2010 và định hướng đến năm 2020

Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu

-Phạm vi nghiên cứu của dự án là: địa hình, địa mạo, địa chất thuỷ văn , tìnhhình dân sinh và phát triển kinh tế, mạng lưới giao thông trong vùng và trên cơ sở

đó thiết kế tuyến qua huyện Krông Năng tỉnh Đăk Lăk

-Mục tiêu thiết kế tuyến đường mới qua hai điểm A-B

Quá trình nghiên cứu và tổ chức thực hiện

- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến công tác lập Báo cáo nghiên cứu dự

án khả thi

- Triển khai nhiệm vụ khảo sát thu thập tài liệu ở ngoài hiện trường

- Tiến hành thiết lập dự án khả thi

Ý nghĩa của việc xây dựng tuyến đường

- Cơ sở hạ tầng nói chung và hệ thống giao thông nói riêng trong đó có mạng lưới đường bộ luôn là một nhân tố quan trọng cho việc phát triển kinh tế của bất kìquốc gia nào trên thế giới Trong những năm gần đây ở Việt Nam đã có nhiều đổi thay to lớn do sự tác động của cơ chế thị trường, kinh tế phát triển, xã hội

ngày càng ổn định văn minh làm phát sinh nhu cầu vận tải Sự tăng nhanh về số lượng phương tiện và chất lượng phục vụ đã đặt ra yêu cầu bức bách về mật độ và chất lượng của mạng lưới giao thông đường bộ Tuyến A-B là một bộ phận sẽ được xây dựng để đáp ứng nhu cầu đó.

- Việc xây dựng tuyến sẽ đáp ứng được sự giao lưu của dân cư trong vùng về kinh tế, văn hoá, xã hội, góp phần nâng cao đời sống vật chất, tinh thần của nhân dân trong vùng, đảm bảo an ninh quốc phòng khu vực phía tây tổ quốc

- Tuyến đường được xây dựng làm rút ngắt thời gian, tăng khả năng vận chuyển hàng hoá cũng như sự đi lại của nhân dân Đặc biệt nó còn phục vụ đắc lựccho công tác quốc phòng bảo vệ tổ quốc Việt Nam xã hội chủ nghĩa

- Tuyến A-B đi qua địa phận thôn Thống Nhất, đây chính là điều kiện để thôn Thống Nhất phát triển mạnh kinh tế, văn hóa , xã hội

Như vậy đựa trên những nhu cầu và cơ sở thiết kế trên việc xây dựng tuyến A- B là hết sức hợp lý.

1.1.3.Các tài liệu và quy trình sử dụng trong quá trình thiết kế tuyến

đường.

Tài liệu

- Bản đồ địa hình tỉ lệ 1/10.000

Quy trình khảo sát

+ Quy trình khảo sát thiết kế đường Ô tô 22TCN 263 - 2000

+ Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình 22TCN 82 - 85

+ Quy trình khảo sát địa chất 22TCN 27 – 82

Quy trình thiết kế.

+ Tiêu chuẩn thiết kế đường Ô tô TCVN 4054 - 05

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

+ Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 1979 Bộ GTVT

+ Quy trình thiết kế áo đường mềm và áo đường cứng theo hướng dẫn củaAASHTO – 86

+ Quy trình thiết kế điển hình cống tròn 533-01-01

+ Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN 237-01

Phía đông giáp Phú Yên, Khánh Hòa, phía nam giáp Lâm Đồng, Đăk Nông,Phía tây giáp Campuchia với đường biên giới dài 193Km, phía bắc giáp tỉnh GiaLai.

Huyện Krông Năng nằm ở phía đông bắc tỉnh Đăk Lăk

Tỉnh Đăk Lăk có vị trí vô cùng quan trọng trong an ninh quốc phòng, bảo vệbiên giới Tổ Quốc cũng như phát triển kinh tê, văn hóa, du lịch

1.2.2.Điều kiện tự nhiên.

Vật liệu xây dựng.

Do tuyến nằm trong khu vực đồi núi nên vật liệu xây dựng tuyến tương đối sẵn

Ở khu vực xây dựng tuyến đã có sẵn mỏ đất có thể khai thác với trữ lượng lớn cóthể đảm bảo chất lượng cho việc xây dựng nền đường

Vật liệu cấp phối đá dăm có thể mua ở nhà máy khai thác đá gần đó

Nói tóm lại, vật liệu xây dựng đường ở đây tương đối thuận lợi cho công tác xây dựng

Khí hậu

Khí hậu toàn tỉnh được chia ra thành hai tiểu vùng , vùng tây bắc có khí hậunắng nóng , khô hanh về mùa khô, phía đông và phía nam có khí hậu mát mẻ , ônhòa , thời tiết chia làm hai mùa khá rõ rệt là mùa mưa và mùa khô

Huyện Krông Năng nằm phía đông bắc Tỉnh nên có đặc điểm khí hậu ôn hòa ,chi tiết như sau :

Mùa mưa thường bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10 kèm theo gió tây nam thịnhhành Các tháng có lượng mưa lớn nhất là 7.8.9 , lượng mưa chiếm khoảng 80-90% lượng mưa năm Riêng phía đông do chịu ảnh hưởng của dãy đông TrườngSơn nên mùa mưa kéo dài tới hơn tháng 11 Mùa khô từ tháng 11 tới tháng 4 nămsau.Trong mùa này độ ẩm giảm, gió đông bắc thổi mạnh , lượng bốc hơi lớn gâykhô hạn nghiêm trọng Lượng mưa trung bình nhiều năm toàn tỉnh 1600-1800mm

Hệ thống sông suối khá phong phú phân phối không đều , do địa hình dốc nênkhả năng trữ nước kém, những khe suối nhỏ gần như không có nước trong mùakhô Bên cạnh đó còn có rất nhiều hồ nhân tạo và hồ tự nhiên : Hồ Lăk Ea Kao ,Buôn Triết, Ea sô…

lượng nước ngầm sử dụng vào những tháng mùa khô khoảng 482.400 m3/ngày Sốgiờ nắng trung bình trong năm là 2.392 giờ (khoảng gần 100 ngày)

Độ ẩm trung bình là 82%, cho nên du khách đến Buôn Mê Thuật luôn có cảm giác mát mẻ Ban Mê có khí hậu nhè nhẹ, một chút se lạnh vào buổi sáng, một buổi trưanắng gắt giống Miền Trung, và cái lạnh vừa phải vào buổi tối

Theo số liệu tham khảo được em thống kê được độ ẩm trung bình các tháng trong năm tương đối như sau.

Theo số liệu tham khảo được em thống kê được lượng mưa, và lượng bốc hơi các tháng trong năm tương đối như sau.

Bảng tần suất gió

STT Hướng gió Số ngày xuất

hiện trong năm Tần suất gió

và kết cấu mặt đường, gây tác động xấu tới cường độ mặt đường và chất lượng xechạy (chất lượng khai thác).

Theo số liệu thống kê được ta vẽ được các biểu đồ nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa,lượng bốc hơi, và biểu đồ hoa gió

Chi tiết thể hiện trong bản vẽ TKCS- 014.

GDP ước đạt 46.397 tỷ đồng, tăng 16,56% so với năm 2011, bằng 96,42% kế hoạch của Tỉnh giao

Trong đó khu vực nông lâm nghiệp và thủy sản đạt 22,647tỷ đồng, tăng 4.7%

so với năm 2011

Công nghiệp xây dựng đạt 7.511 tỷ đồng tăng 26,56% so với năm trước

Khu vực dịch vụ đạt 16.199 tỷ đồng , tăng 32,52% so với năm trước

Nông nghiệp

Sản xuất nông nghiệp tiếp tục phát triển giữ vững vai trò quan trọng trong ổn định kinh tế và đời sống nông thôn, góp phần quan trọng vào việc duy trì tăng trưởng kinh tế của tỉnh Tổng diện tích gieo trồng năm 2012 ước đạt 594.979ha trong đó cây hàng năm đạt 308.983ha : Cây lúa 86.124ha, cây ngô 117.999 ha, sảnlượng cây lương thực lấy hạt đạt 1.078.448 tấn Ngoài ra cây chất bột có củ 30.755ha , cây rau đậu các loại 35.408ha , cây công nghiệp ngắn ngày : mía, đậu

tương , bông, vừng , thuốc lá đạt 34.881 ha Cây lâu năm đạt 285.996 ha, sản lượng cà phê ước đạt 465.000 tấn Diện tích cao su, hồ tiêu , ca cao tăng khá Chăn nuôi gia súc gia cầm tăng khá , sản lượng thịt tăng 9,6%, chất lượng đàn

bò được tăng lên, đặc biệt là diện tích đồng cỏ được trồng để chăn nuôi ngày càng phát triển

Lâm nghiệp

Trồng rừng đạt 3.395 ha, các hoạt động nhằm mục đích bảo vệ rừng được các

cơ quan chức năng chú ý

Công nghiệp- xây dựng

Ngành công nghiệp còn gặp khó khăn mặc dù giá trị sản xuất có tăng so với năm 2011 Cây công nghiệp chủ yếu là cà phê,cao su , ca cao…

Hiện nay trên địa bàn tỉnh có khoảng 6.525 doanh nghiệp trong đó 58 doanh nghiệp Nhà Nước , 6.141 doanh nghiệp tư nhân, 319 hợp tác xã , 2 liên hiệp hợp tác xã, 5 doanh nghiệp đầu tư nước ngoài) , 862 chi nhánh 220 văn phòng đại diện của các doanh nghiệp đã đăng ký

Năm 2012 tỉnh đã vận động thành công 7 dự án ODA với tổng số vốn 8.25 triệu USD , 5 dự án do các bộ ban ngành trung ương đại diện

Dich vụ

Dich vụ tiếp tục phát triển đặc biệt là dịch vụ giao thông vận chuyển hàng hóa

và nhu cầu của người đi lại Tuy nhiên do sự xuống cấp của các tuyến đường trong tỉnh đặc biệt là quốc lộ 14 nên chất lượng vận chuyển không tốt, giá thành vận chuyển cao dẫn tới việc giá các mặt hàng cũng tăng cao

Giáo dục

Tính tới 30-9-2011 , trên địa bàn toàn tỉnh có 695 trường học ở cấp phổ thông, trong đó trung học phổ thồn g có 52 trường, trung học cơ sở 221 trường , tiểu học

417 trường và 5 trường phổ thông cơ sở , bên cạnh đó có 235 trường mẫu giáo Với hệ thống trường học như thế nền giáo dục trong địa bàn tỉnh Đăk Lăk cũng tương đối hoàn chỉnh, góp phần giảm thiểu nạ mù chữ.

1.2.5.Văn hóa, du lịch.

Văn hóa

Đăk Lăk có bản sắc văn hóa đa dạng như các trường ca truyền miệng lâu đời như Đam san, Xinh nhã dài hàng nghìn câu, như các ngôn ngữ của người Ê Đê, người M’nông như đàn đá, đàn T’rưng , đàn K’lông pút… Đăk Lăk được xem là một trong những cái nôi nuôi dưỡng không gian văn hóa cồng chiêng Tây nguyên, được UNESCO công nhận là Kiệt tác truyền khẩu và phi vật thể nhân loại

Các lễ hội đáng chú ý gồm có Lễ mừng lúa mới, lễ bỏ mả, lễ hội đâm trâu, lễ cúng bến nước , lễ hội đua voi, lễ hội cồng chiêng và lễ hội cà phê được tổ chức hàng năm như một truyền thống Các di tích lịch sử tại Đăk Lăk như Đình Lạc Giao, Chùa Sắc Tứ Khải Đoan, Nhà Đày Buôn Ma Thuột, khu Biệt Điện Bảo Đai Tòa Giám Mục tại Đăk Lăk , hang đá Đăk Tur và tháp Yang Prong Với các di tíchvăn hóa như vậy rất thuận lợi cho phát triển du lịch trong vùng đặc biệt là du lịch sinh thái

Du lịch

Du lịch Đăk Lăk có nhiều lợi thế với nhiều địa danh cho phép khai thác theo hướng cảnh quan, sinh thái , môi trường và truyền thống văn hóa của nhiều dân tộc trong tỉnh như Hồ Lăk , Thác Gia Long, cụm di tích Buôn Đôn, Thác Krông Kmar, Diệu Thanh, Tiên Nữ…Bên cạnh đó còn có các vườn quốc gia , khu bảo tồn thiên nhiên như Chư Yang Sin, Easo…

Tiềm năng phát triển du lịch của tỉnh là vô cùng to lớn

+Toàn tỉnh có 14 tỉnh lộ với tổng chiều dài 460Km

+14 quốc lộ chạy qua nối với thành phố Đà Nẵng qua các tỉnh Gia Lai, Kon Tum và nối với thành phố Hồ Chí Minh qua Bình Phước và Bình Dương

+Song song với biên giới Campuchia có quốc lộ 14C

+Quốc lộ 27 nối thành phố Buôn Ma thuột với tỉnh Lâm Đồng

+Quốc lộ 26 từ Đăk Lăk tới Khánh Hòa , nối với quốc lộ 1A tại thị trấn Ninh Hòa , huyện Ninh Hòa , tỉnh Khánh Hòa

Đường sắt.

Là một bộ phận của tuyến đường sắt bắc nam Hiện nay chính phủ đã phêduyệt việc xây dựng tuyến đường sắt Phú Hiệp – Buôn Ma Thuật phục vụ vậnchuyển hàng hóa cho vùng Tây Nguyên và ba nước láng giềng Lào, Campuchia,Thái Lan

Dự báo nhu cầu vận tải trong vùng

Các cơ sở để dự báo nhu cầu vận tải trên tuyến.

Việc xây dựng tuyến đường dựng tuyến đường sẽ mở ra cơ hội phát triển nênkinh tế và giao lưu văn hóa cho vùng này

Cơ sở để tiếp cận dự báo

+ Hướng tuyến là một phần quyết định khu vực hấp dẫn hàng, khách và có ảnhhưởng chủ yếu đến kết quả dự báo

+ Chiến lược phát triển kinh tế xã hội quốc gia, vùng và các địa phương cótuyến đi qua

+ Khả năng vận chuyển hàng hóa, hành khách của các phương thức khác nhưđường sắt, đường biển, đường hàng không trên hướng Bắc Nam

+ Số liệu thống kê vận tải của các cục thống kê các tỉnh có tuyến đi qua

Phương pháp dự báo nhu cầu vận tải.

Để dự báo nhu cầu vận tải hàng hoá chủ yếu của đường bộ Việt Nam hiện tạiđang sử dụng phối hợp 3 phương pháp:

+ Phương pháp kịch bản

+ Phương pháp ngoại suy mô hình đàn hồi

+ Phương pháp ngoại suy kết hợp với nguồn hàng bổ sung

Phương pháp dự báo hành khách.

Dự báo hành khách dựa vào phương pháp dự báo nhu cầu vận tải và dựa trên các yếu tố tác động đến sự đi lại của nhân dân trong vùng

Sự cần thiết phải đầu tư.

Với nhu cầu giao thông suốt quanh năm, trong mọi tình huống là yêu cầu cấp thiết, đồng thời nó là nhân tố quan trọng trong việc phát triển kinh tế xã hội và các yêu cầu khác về hành chính, an ninh quốc phòng trong mỗi khu vực cũng như trên toàn quốc

Mặt khác với nhu cầu vận chuyển hàng hóa, nguyên liệu từ cái khu trông càphê cao su đến nơi chế biến thì với tuyến đường này sẽ được phát huy hiệu quả

của nó Cũng sẽ là một điều kiện thuận lợi để người dân nơi đây có thể dễ dàngtrao đổi hàng hóa với các vùng khác trong khu vực.

Dự án đầu tư này có ý nghĩa rất quan trọng về mặt kinh tế, chính trị, xã hội, phù hợp với chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà Nước, tạo điều kiện phát triển kinh tế, văn hoá, góp phần xoá đói, giảm nghèo, thực hiện công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước

Tuyến qua định bàn thôn Thống Nhất, đây chính là điều kiện để phát triển thônThống Nhất thành trung tâm kinh tế của khu vực này

Kết luận.

Việc xây dựng tuyến qua thôn Thống Nhất , đáp ứng được yêu cầu về dân sinh, kinh tế, chính trị và sự phát triển ngày càng cao của khu vực Việc xây dựng tuyến có nhiều thuận lợi như tận dụng được nhân công, Tuy nhiên khu vực này địa hình khó khăn nên việc xây dựng cũng gặp nhiều khó khăn.

Từ những phân tích cụ thể ở trên cho thấy rằng sự đầu tư xây dựng tuyến đường A-B là đúng đắn và cần thiết.

Hình thức đầu tư xây dựng : Xây dựng một tuyến đường mới

CHƯƠNG 2 CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT

2.1.XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG THIẾT KẾ

Số liệu xe năm đầu.

Lưu lượng xe năm đầu thiết kế theo thống kê là 950 xe

Hệ số tăng trưởng hàng năm là 7%

Thành phần các loại xe chiếm một tỷ lệ như bảng sau :

2.1.1.Tính toán dự báo lưu lượng xe ở cuối thời kỳ khai thác đường.

Để quyết định lựa chọn cấp thiết kế cho đường thì lưu lượng xe là một trong những yếu tố quyết định Thêm vào đó tuyến đường ta thiết kế phải đảm bảo đáp ứng được nhu cầu đi lại của các phương tiên, phục vụ tốt cho giao thông trong suốt quá trình khai thác, vì vậy ta phải tiến hành điều tra dự báo lưu lượng xe của tuyến đường ở năm cuối của thời kỳ thiết kế

Do tuyến đường ta thiết kế cho phương tiện là xe con , vì vậy các loại xe khác phải quy đổi về xe con tiêu chuẩn theo quy trình qui định Xe con tiêu chuẩn là loại xe có chiều dài toàn xe là 6m, chiều rộng phủ bì 1,8m , chiều cao 2m, nhô về phía trước 0.8m, nhô về sau 1.4m, khoảng cách giữa hai trục là 3.8m

Hệ số quy đổi các loại xe về xe con với điều kiện địa hình miền núi [1]

Xe tải 2 trục và xebus dưới 25 chỗ

Xe tải có 3 trục trở lên và xe

Xe kéo moóc

và xe bus kéo

bus lớn moóc

[1] –TCVN4054-05

Quy đổi các loại xe về xe con.

Công thức quy đổi

xcqdi i i

N N a

Trong đó :

Nxcqdi : Số xe con quy đổi từ loại xe thứ i

Ni : Số xe thứ i,lấy theo số liệu khảo sát

ai : Hệ số quy đổi của loại xe thứ i , lấy theo [1]

Dựa vào số liệu về thành phần xe ta tính toán được số xe con quy đổi ở năm hiện tại ,kết quả thể hiện theo bảng sau

N N q 

Trong đó :

Nt : Lưu lượng xe con quy đổi ở cuối thời kỳ thiết kế

q : là hệ số tăng trưởng xe, theo dự báo là 7%

t: Là thời hạn tính toán thiết kế của tuyến đường 20 năm với đường cấp

I, II, 15 năm với đường cấp III,IV và 10 năm với đường cấp V,VI

Với lưu lượng xe con quy đổi ở năm hiện tại là 2032 xe >>500xe (đường cấp VI) => lựa chọn thời gian thiết kế tuyến đường là 15 năm

2.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG.

2.2.1 Độ dốc dọc lớn nhất i dmax

Độ dốc dọc lớn nhất của đường được xác định theo 2 điều kiện :

- Điều kiện sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường

- Điều kiện sức kéo phải nhỏ hơn sức bám của lốp

Xác định độ dốc dọc tối đa theo đặc tính động lực của xe

Nguyên lý tính toán: Sức kéo của xe phải lớn hơn tổng lực cản trên đường Khi

đó độ dốc dọc lớn nhất của đường được tính toán căn cứ vào khả năng vượt dốc của các loại xe, tức là phụ thuộc vào nhân tố động lực của ô tô và được tính theo công thức sau:

Trong đó:

Dk : Đặc tính động lực biểu thị cho sức kéo của ô tô

Thường là do các công ty sản xuất ô tô cung cấp thông số này

Hoặc có thể tra theo biểu đồ nhân tố động lực

Bảng nhân tố động lực của xe con MOTSCOVIT

 : Hệ số quán tính quay của bánh xe và trục xe (=1,03-1,07)

g : Gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2

( Lấy dấu (+) khi xe lên dốc , lấy dấu (-) khi xe xuống dốc)

Giả thiết xe chuyển động đều, ta có j = 0

Tính toán cho trường hợp bất lợi nhất: Khi xe lên dốc :

Dk  f + i  idmax= Dk – f =Dk – 0,022=0.09-0.022=0.068=6.8%

Tính toán theo diều kiện đảm bảo lực bám giữa bánh xe với mặt đường

Để xe chuyển động được an toàn thì giữa bánh xe và mặt đường phải có lực bám, đây chính là lực ma sát giữa bánh xe và mặt đường, nó là điều kiện quan trọng thể hiện được lực kéo, khi hãm xe thì chính nó lại trở thành lực hãm để xe

có thể dừng lại được Vì vậy điều kiện để xe chuyển động được an toàn là sức kéo

phải nhỏ hơn hoặc bằng sức bám giữa lốp xe và mặt đường Tức là độ dốc lớn nhấtphải nhỏ hơn độ dốc tính theo lực bám ib.

Trong đó :

- nLX : Số làn xe yêu cầu

- Ncđgiờ : Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm

- Ncdgiờ = (0,10,12)Ntbnăm thiết kế (xcqđ/ngđ)

với Ntbnăm = 5118 (xcqđ/ngđ)

- Nlth : Năng lực thông hành tối đa (xcqđ/h)

Khả năng thông xe lý thuyết tối đa của một làn xe (năng lực thông xe lý thuyếtlớn nhất của một làn xe) là khả năng thông xe được xác định bằng công thức lýthuyết với giả thiết đoàn xe cùng loại, chạy cùng vận tốc, tất cả các xe chạy theomột hàng trong điều kiện đường thuận lợi và xe nọ cách xe kia một khoảng khôngđổi tối thiểu d để bảo đảm an toàn

Bề mặt nền đường

Lề đường Phần xe chạy

Phần gia cố

Lề đường

Nlth : Năng lực thông xe lý thuyết lớn nhất của một làn xe.

Ta có công thức tính :

Sh = Sh2 - Sh1 =

) (

254

2

f i

kV







k : Hệ số sử dụng phanh , lấy với xe con k = 1,2

 : Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường , khi tính với năng lực thông hành

254

60 2 ,

lo: Khoảng cách an toàn giữa hai xe, lấy lo = 10 m

lx: Chiều dài của xe, theo số liệu thống kê thì tỷ phần xe tải chiếm phần lớn,

vì vậy tiến hành tính toán với xe tải lx= 12 m

=> 747

12 10 69 41 66 16

60 1000

Chiều rộng 1 làn xe, mặt đường, nền đường

Chiều rộng của 1 làn xe phụ thuộc vào chiều rộng của thùng xe và vận tốc xe chạy

Chiều rộng mặt đường phụ thuộc vào số làn xe, chiều rộng của một làn xe, khoảng cách giữa hai xe chạy ngược chiều

x: 1/2 khoảng cách giữa 2 xe chạy ngược chiều nhau

b

- Đảm bảo cường độ cho phần xe chạy

- Làm chỗ cho xe thô xơ và người đi bộ khi không có đường riêng

Theo quy trình 4054–05 bề rộng lề đường tối thiểu là 1.5m gia cố 1m

Đường dành cho xe thô sơ

Đường dành cho xe thô sơ được bố trí trên lề gia cố

Đường cấp III cần có dải phân cách bên nhằm tách riêng dòng xe cơ giới và xe thô sơ

Dải phân cách bên bằng hai vạch kẻ liên tục theo 22TCN237 Bố trí dải phân

cách bên phải đảm bảo cách mép làn xe cơ giới ngoài cùng ít nhất là 0.25m

Như vậy ta xe có quy mô mặt cắt ngang đường theo tính toán là :

Đường hai làn xe , mỗi làn rộng 3m

Độ dốc ngang mặt đường, lề đường

Mặt đường được bố trí độ dốc ngang để đảm bảo thoát nước Tuy nhiên, độ dốc ngang phải nhỏ để đảm bảo xe chạy được êm thuận Độ dốc ngang lề gia cố phải đảm bảo yêu cầu thoát nước và phụ thuộc vào vật liệu thông thường được làmcùng một loại vật liệu với phần xe chạy Để đảm bảo yêu cầu thi công dây chuyền lấy độ dốc ngang lề gia cố bằng độ dốc ngang phần xe chạy Theo tiêu chuẩn Việt Nam 4054-05 :

- Thiết kế mặt đường bê tông nhựa => in=2%

Tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 1: Tầm nhìn hãm xe.

Tình huống người lái xe đi trên đường gặp chướng ngại vật, người lái xe cầnphải nhìn thấy và kịp dừng xe trước nó một khoảng cách an toàn.

Lpư : Chiều dài đoạn phản ứng tâm lý, Lpư = 3V,6 (m)

Sh : Chiều dài hãm xe, Sh =

max)(

Theo [1], tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định nhỏ nhất S1 = 75 m

Tầm nhìn theo sơ đồ 2 : Tầm nhìn tránh xe

Trường hợp đặt ra là hai xe chạy ngược chiều nhau trên cùng một làn xe và kịpthời phát hiện ra và dừng lại trước nhau một khoảng cách an toàn Tầm nhìn này được tính toán do đường cấp III miền núi không có dải phân cách giữa nên các xe

ở chiều ngược lại có thể lấn làn đi sang phần đường dành cho chiều còn lại rất nguy hiểm

Chiều dài hãm xe trong trường hợp này là

S2=LPư1 + Sh1 + L0 + Sh2 + Lpư2

Trong đó :

Lpư : Chiều dài đoạn phản ứng tâm lý, Lpư = 3V,6 (m)

Sh1 : Chiều dài hãm xe của xe thứ nhất Sh =

2 1 ax)

kV i

 (m)

Sh2 : Chiều dài hãm xe của xe thứ hai Sh =

2 2

ax )

kV i

kV V

1278,

max 2

2 2

Tầm nhìn theo sơ đồ 4 : Tầm nhìn vượt xe

Trường hợp xe 1,2 đi cùng chiều, xe 1 chạy nhanh bám theo xe 2 chạy chậm, quan

sát khi thấy làn xe ngược chiều không có nhiều xe có thể lợi dụng để vượt lên trên

xe 2 và trở về làn của mình một cách an toàn trước khi xe 3 ngược chiều chạy tới

Theo kinh nghiệm , khi người ta thống kê được thời gian vượt xe trên đường , trong điều kiện bình thường là 10s, trong điều kiện cưỡng bức , xe đông là 7s Lúc

đó chiều dài tầm nhìn vượt xe trong hai trường hợp :

2.2.4 Bán kính đường cong bằng tối thiểu

Bán kính đường cong bằng tối thiểu giới hạn ứng với i scmax

Rmin =

) i

( 127

V

max sc

iscmax : Độ dốc siêu cao lớn nhất , iscmax = 7%.

2 min

60

149.2127.(0,12 0,07)



Theo [1] kính tối thiểu ứng với siêu cao lớn nhất 7% với vận tốc 60km/h là

125 m Vậy kiến nghị chọn R min = 150m

Bán kính đường cong bằng tối thiểu thông thườngứng với i sctt

Rsctt =

)(

Theo [1] bán kính đường cong nằm không cần làm siêu cao

Rksc = 1500 (m) Vậy kiến nghị chọn R kscmin = 1500 m

2.2.5 Chuyển tiếp, siêu cao và mở rộng trong đường cong.

Siêu cao.

Siêu cao là cấu tạo đặc biệt trong các đoạn đường cong có bán kính nhỏ, mặt đường có độ dốc ngang một mái , nghiêng về phía bụng đường cong bằng cách

nâng cao thêm phía lưng đường cong để đảm bảo xe chạy an toàn êm thuận

Độ dốc siêu cao lớn nhất theo quy trình là 7% và nhỏ nhất tuỳ thuộc vào độ dốcmặt đường nhưng không nhỏ hơn độ dốc ngang mặt đường (bằng 2%)

Đoạn nối siêu cao :

Đoạn nối siêu cao được thực hiện với mục đích chuyển hoá một cách hài hoà

từ trắc ngang thông thường hai mái với độ dốc tối thiểu để thoát nước sang trắc

ngang đặc biệt có siêu cao Sự chuyển hoá sẽ tạo ra một độ dốc dọc phụ ip

Theo TCVN 4054_05 , chiều dài đoạn nối siêu cao được tính theo công thức :

Lnsc =

p

n sc

i

i i

b

2

).( 

.Trong đó :

i : Độ dốc siêu cao Tra tiêu chuẩn

Tính cụ thể cho từng trường hợp ta sẽ được Lsc cho từng đường cong của tuyếnhoặc có thể tham khảo trong TCVN4054-05 như bảng sau :

Đoạn nối siêu cao được bố trí trùng với đoạn nối chuyển tiếp của đường cong

Bảng 13  Độ dốc siêu cao ứng với theo bán kính đường cong nằm

Mở rộng trong đường cong bán kính nhỏ

Khi xe chạy trong đường cong, mỗi bánh xe chuyển động theo quỹ đạo riêng,chiều rộng dải đường mà ô tô chiếm trên phần xe chạy rộng hơn so với khi xe chạytrên đường thẳng , ở những đường cong có bán kính nhỏ cần phải mở rộng phần xechạy

Để xác định độ mở rộng ta giả thiết quyc đạo chuyển động của ôtô trong đườngcong là đường tròn

SƠ ĐỒ XE CHẠY TRÊN ĐƯỜNG CONG

Phương của độ mở rộng là phương của đường pháp tuyến của tim đường xechạy.Độ mở rộng được đặt trên diện tích phần lề gia cố Dải dẫn hướng và các cấutạo khác phải bố trí phía tay phải của độ mở rộng Nền đường khi cần phải mởrộng , đảm bảo phần lề đất còn lại tối thiểu là 0.5m.

Đường cong chuyển tiếp

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

- Bán kính ρ giảm dần từ +∞ ở ngoài đường thẳng đến R trong đường cong

- Lực ly tâm tăng từ 0 đến C=mv2

R

- Góc α hợp bởi trục bánh trước và trục xe tăng dần từ 0 đến α

Những thay đổi đột ngột đó gây cảm giác khó chịu cho lái xe và hành khách vàlàm cho việc điều khển xe khó khăn hơn

Để đảm bảo tuyến đường phù hợp với quỹ đạo chạy xe thực tế và để đảm bảođiều kiện chạy xe không bị thay đổi đột ngột ở hai đoạn đầu đường cong , người ta

bố trí đường cong chuyển tiếp-ĐCCT

- Giảm mức độ tăng lực ly tâm do đó tránh được hiện tuowngjnguowif trên

xe bị xô ngang khi vào đường cong tròn

- Tuyến có dạng hài hòa, lượn đều không bị gãy khúc, phù hợp với quỹ đạothực tế xe chạy , tăng mức độ tiện lợi, êm thuận và an toàn chạy xe

Xác định chiều dài của đường cong chuyển tiếp

+ Giả thiết :

- Vận tốc xe chạy không thay đổi trên suốt chiều dài đường cong chuyển tiếp

- Gia tốc ly tâm thay đổi đều

- Bán kính đường cong thay đổi tỷ lệ bậc nhất với chiều dài đường congchuyển tiếp

Thời gian xe chạy trên đường cong chuyển tiếp : L ct

t v

Quadratic…

Thông thường nhất người ta sử dụng đường cong clothoid

Phương trình dạng tọa độ cực đường cong clothoid

2.2.6.Đường cong đứng đảm bảo trên trắc dọc.

Theo TCVN 4054 -05, để đảm bảo xe chạy êm thuận tại những vị trí đổi dốcphải bố trí đường cong đứng khi hiệu độ dốc tại đó :

i

 >= 1% khi Vtk60km/h

i

 >= 2% khi Vtk60km/h

Bán kính đường cong nối dốc lồi tối thiểu :

Trị số tối thiểu của bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu được xác định từđiều kiện đảm bảo tầm nhìn xe chạy trên mặt đường

Trong sơ đồ tính toán:

- d1 : chiều cao tầm mắt người lái xe trên mặt đường

- d2 : chiều cao chướng ngại vật phải nhìn thấy

2 1

2 1

d d

2R l

2

) (

S



Trong đó:

d1: Chiều cao tầm mắt của người lái xe đến mặt đường, d1=1,0m

d2 : Chiều cao chướng ngại vật

Trường hợp đảm bảo tầm nhìn hai chiều S2=150

khi đó d2=1,2m

m d

d

S

) 2 1 0 1 ( 2

150 )

.(

2 2

2 1

d

S

) 1 0 0 1 ( 2

75 )

.(

2 2

2 1

Tính bán kính đường cong nối dốc lõm tối thiểu :

Khi xe chạy vào đường cong nối dốc lõm thường tâm lý người lái xe là muốn cho xe chạy nhanh để lên dốc Do đó thường phát sinh vấn đề vượt tải do lực li tâm Vì vậy để xe chạy trong đường cong nối dốc lõm được êm thuận , bán kính đường cong phải đảm bảo trị số lực ly tâm không vượt quá trị số cho phép

Độ tăng gia tốc li tâm được quy định là: b

R

V a

2





Với b là gia tốc li tâm cho phép, b = 0,5  0,7 m/s2, với V tính bằng m/s

Áp dụng quy trình Việt nam, lấy b = 6,5 m/s2 và viết vận tốc theo thứ nguyên km/h, ta có :

Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm

R

0 s

Rmin =

) sin (

2 1



S hp

S



Trong đó

hp : Chiều cao đèn pha lấy hp = 0,75 m

 : Góc mở của đèn pha xe , thông thường lấy bằng 10

S1 : Chiều dài tầm nhìn 1 chiều , S1 = 75 m

275Rmin

2.(0,75 75.Sin1 )



Theo tiêu chuẩn [1] , đường cấp III vận tốc thiết kế 60Km/h thì bán kính đường

cong đứng lõm tối thiểu giới hạn là Rmin=1000m

 chọn bán kính đường cong lõm nhỏ nhất Rmin = 1400 m

Chiều dài đường cong đứng tối thiểu 50m.

hp