Đồ án thiết kế thi công tuyến đường a2 a13 là một tuyến đường nằm trong địa phận huyện lý nhân, là một vùng có địa hình phức tạp, phía đông giáp tỉnh nam định

chơng I giới thiệu hiện trạng .1.Mở đầu Hà Nam là một tỉnh nằm ở Bắc Bộ, với địa hình phân tầng cho nên sự phát triển kinh tế ở đây không đồng đều.. Các huyện vùng núi do đi lại khó khă

chơng I

giới thiệu hiện trạng

.1.Mở đầu

Hà Nam là một tỉnh nằm ở Bắc Bộ, với địa hình phân tầng cho nên sự phát triển kinh

tế ở đây không đồng đều Các huyện vùng núi do đi lại khó khăn nên sự giao lu kinh tế

và văn hoá đối với các huyện lân cận cũng nh các tỉnh bạn không thuận lợi, và cũng do

sự hạn chế về đờng giao thông cho nên điều kiện kinh tế và mức sống của ngời dân chacao so với các huyện khác trong tỉnh cũng nh trong cả nớc

Dân số Hà Nam thuộc loại ít nhng mật độ phân bố cũng không đồng đều, hầu hếttập trung ở các vùng đồng bằng, và ở miền núi thì chủ yếu ở thị trấn, thị tứ Trình độvăn hoá của ngời dân ở một số vùng còn cha tốt, nhiều trẻ em học 1 thời gian là bỏ học,nhất là các huyện vùng núi Đây là vùng giàu tài nguyên, tuy nhiên đời sống của ngờidân chủ yếu vào đồng ruộng và chăn nuôi gia súc gia cầm với quy mô nhỏ

.2.tổng quan về tuyến đờng A2-A13

I Giới thiệu về tuyến đờng

Tuyến đờng A2-A13 là một tuyến đờng nằm trong địa phận huyện Lý Nhân, là mộtvùng có địa hình phức tạp, phía đông giáp tỉnh Nam Định, phía tây giáp núi bao quanh.Trong thời gian tới với dự án phát triển kinh tế các huyện phía Đông tỉnh, thì nhu cầu

đi lại, trao đổi hàng hoá, giao lu văn hoá giữa các huyện với nhau, đặc biệt là thành phố

Hà Nam sẽ rất phát triển, nó phục vụ cho sự phát triển kinh tế văn hoá xã hội của cảvùng Một trong những vấn đề quan trọng hàng đầu để có thể thực hiện đợc điều trên làphải có tuyến đờng nối hai điểm A2 và A13 với mục đích thông thơng hàng hoá, giao l-

u văn hoá xã hội.nghiên cứu cho thấy, việc xây dựng tuyến đờng A2-A13 sẽ nối nhữngvùng có tiềm năng kinh tế nhng khó khăn về cơ sở hạ tầng với nhau, góp phần củng cốquốc phòng, đáp ứng nhu cầu đi lại của ngời dân cũng nh đời sống và các nhu cầu kháccủa cả vùng

II.1 Căn cứ lập dự án

- Theo quyết định số 01 QĐ/UBND ngày 1/6/2005 của chủ tịch UBND tỉnh HàNam về phê duyệt báo cáo nghiên cứu tiền khả thi xây dựng tuyến đờng qua 2 điểmA2-A13

- Hồ sơ báo cáo nghiên cứu tiền khả thi đầu t xd tuyến đờng A2-A13 do công ty tvấn và khảo sát thiết kế thuộc tổng công ty xây dựng công trình giao thông 3 lập tháng

3 năm 2007

- Theo quy hoạch tổng thể phát triển mạng lới giao thông của vùng đã đợc nhà nớcphê duyệt (trong giai đoạn 2000-2020), cần phải xây dựng tuyến đờng qua hai điểmA2-A13 để phục vụ các nhu cầu phát triển kinh tế của một vùng núi phía đông bắc tỉnh(Hà Nam)

- Theo văn bản (hợp động kinh tế) ký kết giữa chủ đầu t là Uỷ ban nhân dân tỉnh

Hà Nam và Công t t vấn – Khảo sất thiết kế công trình giao thông thuộc tổng công tygiao thông I

II.2 Các tiêu chuẩn sử dụng

Tiêu chuẩn thiết kế đờng ôtô TCVN-4054-05Quy trình thiết kế áo đờng mềm 22TCN-211-93Quy trình khảo sát đờng ôtô 22TCN-263-2000Tiêu chuẩn tính toán các đặc trng dòng chảy lũ 22TCN-220-95

Định hình cống 71-02XThiết kế đờng ôtô tập 1 - Đỗ bá Chơng – Nhà xuất bản giáo dục 1998Thiết kế đờng ôtô tập 2 - Nhà xuất bản giáo dục 1998

Thiết kế đờng ôtô tập 3 – Nguyễn Xuân Trục- Nhà xuất bản giáo dục

Sổ tay thiết kế đờng ôtô -Nhà xuất bản giáo dục

Và một số tài liệu khác

III Hình thức đầu t và nguồn vốn

- Vốn đầu t gồm 2 phần: 50% vốn của địa phơng và 50% vốn vay của Seel Bank

- Hình thức đầu t:

+ Đối với nền đờng và công trình cầu cống thì chọn phơng án đầu t tập trung mộtlần

+ Đối với nền đờng: đề xuất phơng án đầu t tập trung 1 lần, và đầu t phân kì sau

đó lập luận chứng kinh tế kỹ thuật, so sánh chọn phơng án tối u

- Chủ đầu t là Uỷ ban nhân dân tỉnh Hà Nam

IV Đặc điểm kinh tế xã hội và hiện trạng giao thông

IV.1 Đặc điểm kinh tế xã hội

Trình độ văn hoá ở mức trung bình.Tuyến đờng hoàn thành sẽ góp phần nâng cao

đời sống của ngời dân nơi đây

- Trong tơng lai cùng với dự án phát triển kinh tế các huyện vùng phía đông bắctỉnh, sự thay đổi cơ cấu cây trồng trong nông nghiệp, và kế hoạch khai thác khoángsản, phát triển các ngành dịch vụ nh khu du lịch sinh thái tự nhiên kết hợp với các khu

di tích lịch sử Với sự đổi mới trong trong những năm trở lại đây đã đa mức sống củangời dân đi lên một cách đáng kể

IV.2 Hiện trạng giao thông

Hiện trạng giao thông của Hà Nam không phải là kém, nhng với cơ sở hạ tầng vềgiao thông hiện nay không đủ đáp ứng nhu cầu đi lại cho ngời dân ở đây

- Đờng bộ: với nhu cầu đi lại nh hiện nay và trong tơng lai, thì số lợng cũng nh chấtlợng các tuyến đờng bộ hiện có vẫn cha đủ đáp ứng đợc nhu cầu đi lại của ngời dân,cho nên việc xây dựng mới cải thiện và nâng cấp các tuyến đờng bộ là rất cần thiết đốivới vùng

- Đờng sông và đờng hàng không kém phát triển

IV.3 Sự cần thiết phải đầu t xây dựng tuyến đờng A2-A13

Qua những tổng kết đã trình bày thì việc xây dựng một tuyến đờng qua A2 và A13

là rất quan trọng Nó vừa nối liền hai khu trung tâm văn hoá kinh tế của

tỉnh là A2 và A13 thúc đẩy sự phát triển kinh tế, lại vừa góp phần giao lu văn hóa giữacác miền phù hợp với nguyện vọng của nhân dân, của chính quyền địa phơng cũng nh

đờng lối của đảng và nhà nớc ta hiện nay là u tiên hàng đầu là phát triển giao thông ởvùng sâu vùng xa

V Điều kiện tự nhiên, vật liệu xây dựng và khí hậu

V.1 Địa hình địa mạo, cây cỏ (thảm thực vật)

Qua phân tích bản đồ khu vực tuyến đi qua ta thấy đây là khu vực nửa đồng bằngnửa đồi núi, độ cao của các ngọn núi không lớn lắm từ 30- 120 không có nhiều chỗthay đổi cao độ đột ngột và gò bó trong việc đi tuyến Do đó việc xây dựng tuyến đ ờng

mùa hè thờng ma lớn hơn Các hớng gió chủ yếu trong năm là Đông Bắc và gió TâyBắc.

V.3 địa chất và thuỷ văn

Vùng tuyến đi qua thuộc kỷ trầm tích đệ tam Địa hình cho phép xây dựng nền đờng

ổn định, trong cùng không có castơ, sụt lở Tầng phủ thuộc loại á sét Vùng có sôngsuối không nhiều và không lớn nên không ngập úng cho các vùng xung quanh Gầntuyến đi qua có các mỏ vật liệu tự nhiên, có thể khai thác đa vào thi công, tận dụng vậtliệu tại chỗ Khảo sát địa chất 03 m ta có giá trị trung bình E = 350-370 daN/cm2

V.4 Nguyên vật liệu

Là một tỉnh miền núi nên vật liệu địa phơng ở đây rất là phong phú, có các loại nh

đá dăm, đá hộc, đất đồi tốt, sỏi cuội và thêm vào đó lực lợng lao động ở đây lại dồidào Khảo sát sơ bộ cho thấy cự ly vận chuyển là nhỏ hơn 5km đó là khoảng cách chấpnhận đợc

V.5.Môi trờng và ảnh hởng của xây dựng tuyến đờng đến môi trờng và an ninh quốc phòng

- Đây là một khu vực yên tĩnh, sông núi kết hợp hài hộầt nên một khung cảnh rất

đẹp Việc xây dựng tuyến đờng xẽ làm ảnh hởng rát nhiều đến điều kiện tự nhiên củakhu vực Nhằm hạn chế tối đa ảnh hởng của tuyến đến tự nhiên và điều kiện môi trờngxung quanh, tránh phá hoại những cảnh quan thiên nhiên Ta nên bố trí các cây xanhdọc tuyến với mục đích làm giảm tối đa lợng bụi và tiếng ồn do phơng tiện giao thônggây ra, bên cạnh đó xẽ kết hợp với khung cảnh tự nhiên một cách hài hoà

- Ngoài tác dụng thông thơng hàng hoá, trao đổi kinh tế, giao lu văn hoá xã hội thìtuyến đờng cũng đảm bảo an ninh quốc phòng cho tỉnh thêm vững mạnh

VI Mục tiêu của dự án, nhiêm vụ, phạm vi và quy mô phục vụ của tuyến đờng, ý nghĩa của tuyến đờng, lu lợng xe, thành phần xe

và dự báo tơng lai

Tuyến đờng A2-A13 đi qua hai trung tâm A2 và A13 của vùng.A2 là một trung tâmkinh tế - chính trị của vùng, cung cấp lơng thực,cá sông ngòi cho cả vùng đặc biệt nơi

đây ngành chăn nuôi rất phát triển A13 là một khu công nghiệp trong tơng lai gần, tại

đây có rất nhiều nhà máy sắp mọc lên

Theo số liệu về dự báo và điều tra kinh tế, giao thông thì lu lợng xe trên tuyến

chơng II

xác định cấp hạng qui mô đầu t và các tiêu

chuẩn kĩ thuật của tuyến đờng

I Xác định cấp hạng của đờng

-Tuyến đờng A2-A13 nối các trung tâm kinh tế chính trị, văn hoá của địa phơng

- Điều kiện địa hình nơi tuyến đi qua là vùng đồi với độ dốc ngang sờn từ 10% đến20%

- Căn cứ vào số liệu dự báo về lu lợng xe và thành phần của năm tính toán tơng lai(năm thứ 15):

Xe tải nặng loại 1(Maz 200) : 20%

áp dụng các hệ số qui đổi xe theo - TCVN-4054-05 qui đổi ra xe con

Ngcd : Lu lợng xe thiết kế giờ cao điểm lấy bằng 0.12Nxcqd

Pmax : Năng lực thông hành tối đa, trong trờng hợp có phân cách xe chạy tráichiều và không có phân cách ô tô với xe thô sơ thì lâý bằng 1000xcqđ/h

Z : Hệ số sử dụng năng lực thông hành ứng với Vtt= 60km/h cho vùng

đồi núi nên lấy Z = 0.77(vì Z=0,5 đến 0,8)

Vậy có:

nlx= 0.12*2750

0.4280.77*1000  (làn)

y : là khoảng cách từ giữa vệt bánh xe mép phần xe chạy

Ta tính cho 3 sơ đồ xếp xe cho 2 loại xe

 Xe con (Volga) Vcon= 80km/h b = 1,54m c = 1,22m

Sơ đồ 3 : Một xe tải và một xe con đi ngợc chiều

Dễ thấy bề rộng xe chạy của cả nền đờng là

B = 3.875 + 3.18 = 7.055 ( m )

Kết hợp trong TCVN-4054-05 ta quyết định chọn bề rộng phần xe chạy là : B

=2.3,5=7 (m)

Với số làn xe là 2 dựa theo TCVN-4054-05 ta chon :

 Độ dốc ngang phần xe chạy in=2% ( giả thiết mặt đờng sử dụng bê tông

II 3 Xác định độ dốc dọc lớn nhất i max

II 3.1 Theo điều kiện sức kéo

Với giả thiết mặt đờng sử dụng bê tông nhựa  hệ số lực cản lăn trung bình f0 =0,02 ( Bảng 2.1 Thiết kế đờng ôtô I - Nguyễn Bá Chơng )

Khi xét đến ảnh hởng của biến dạng lốp xe với V> 50 km/h thì:

f = fv = f0[1+0,01(V-50)]

=002[1+0.01(60-50)] = 0.022Vậy độ dốc dọc lớn nhất: imax = D- fv

D: nhân tố động lực, phụ thuộc vào từng loại xe và đợc tra trong biểu

đồ nhân tố động lực ứng với tốc độ xe chạy cân bằng V= 60 km/h ( hình 2.5a, 2.5b thiết kế đờng ôtô I Nguyễn Bá Chơng )

-Ta có kết quả tính toán bảng 01

l-G: trọng lợng toàn bộ xe.

Pw : sức cản không khí , Pw =

13

.F V2

Các thông số này đợc cho trong bảng 2 – Phụ lục

Tính toán độ dốc dọc cho từng loại xe thể hiện trong bảng 3 – phụ lục

Nhận xét thấy :

Theo TCVN-4054-05 thì với cấp đờng 60 km/h thì imax = 0,06

Với imaxtc =6% thì điều kiện về sức bám hoàn toàn bảo đảm và trị số độ dốc dọclớn nhất là trị số imax tính với điều kiện đủ sức chịu kéo Tuy nhiên lại chỉ có xe con làkhắc phục đợc độ dốc imaxtc =6% còn các xe tải đều không khắc phục đợc độ dốc đónếu chạy với Vtt = 60km/h Cụ thể để chạy đợc đều phải giảm tốc, kết quả cụ thể trongbảng 4 – Phụ lục

Căn cứ vào bản đồ địa hình của khu vực đặt tuyến là khá dễ để tạo điều kiện chocác loại xe tải nâng cao vận tốc nhằm cải thiện chất lợng vận doanh của tuyến ta quyết

C¸c chØ tiªu Volga Xe t¶i nhÑ

Xe Tải vừa Zil - 150

Xe Tải Nặng MAZ-200

imax(b) (Theo điều kiện sức bám) 0.113863 0.17334878 0.1909003 0.191730288

imax(b) (Theo điều kiện sức kéo) 0.06 0.06 0.06 0.06

II.4.Tính toán tầm nhìn xe chạy

II 4.1 Tính toán tầm nhìn theo sơ đồ số 1 (S I )

254

6

.

V K V

: hệ số bám giữa bánh xe và mặt đờng; mặt đờng sạch thì = 0,5i: độ dốc dọc ; ở đây ta tính cho đoạn đờng nằm ngang nên i=0%

l0: cự ly an toàn dự trữ, lấy l0= 5 mVậy có: SI =

2

60 1.3*60

5 58.52 60( )3.6 254*0.5    m

127

8

,

V K V

i= 0% tính cho đoạn đờng nằm ngang

V = 60 km/h với giả thiết tốc độ của 2 xe chạy ngợc chiều là nh nhau

60 1.3*60 *0.5

10 120( )1.8 127(0.5  0)  m

II.4.3 Tính tầm nhìn vợt xe S IV

áp dụng:

Ta tính với giả thiết sau:

- Xe con chạy với tốc độ V1= 75 km/h chạy sang làm ngợc chiều để vợt xe tảichạy chậm hơn với tốc độ V2= 60 km/h

- Xét đoạn đờng nằm ngang i=0%

II.5.Tính bán kính đờng cong nằm

II 5.1 Tính Rminnam khi có làm siêu cao i sc

2 max

127 0.15

Gioi Han nam

sc

V R





 127 2

Với  = 0,08

=-in =-0,02 Theo TCVN-4054-05 thì Rosc= 1500 (m)

RTrung gian =

) (

127

2

sc i

225 250

200 225

190 200

180 190

175 180

150 175

145 150

135 145

125 135

II.5.4.Tính bán kính đờng cong nằm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban

min  cần phải khắc phục bằng các biện pháp chiếu sáng hoặc

đặt biển báo để lái xe biết, hoặc phải bố trí gơng cầu

II.6 Tính độ mở rộng phần xe chạy trên đờng cong nằm

E =

R

V R

ta có bảng kết quả bảng

Econ 0.162 0.384 0.424 0.449 0.480 0.494 0.509 0.517 0.564 0.575 0.599 0.626 Etai 0.175 0.447 0.500 0.534 0.575 0.594 0.614 0.626 0.691 0.706 0.739 0.778

II.7 Tính toán chiều dài đờng cong chuyển tiếp clothoide, chiều

dài đoạn nối siêu cao và chiều dài đoạn chêm giữa 2 đờng cong

nằm

II.7.1 Tính L ct và L nsc

47

3

m IR

i



 Lct

E: độ mở rộng phần xe chạy trên đờng cong

Với L1 chiều dài đờng cong chuyển tiếp ứng với bán kính cong R 1 (m)

L2 chiều dài đờng cong chuyển tiếp ứng với bán kính cong R 2(m)

Vì cha cắm đợc tuyến cụ thể trên bình đồ, nên cha thể biết giá trị cụ thể của án kính

R1 là bao nhiêu, do vậy ở đây ta cho một nhóm bán kính R1 ghép với bất kì 1 nhóm bán

225 250

200 225

190 200

180 190

175 180

150 175

145 150

135 145

135

- - Khi 2 đờng cong nằm là ngợc chiều: Theo TCVN-4054-05 điều 5.3.3 nhằm dảm

bảo yêu cầu về động lực của xe chạy và điều 5.11.2 về đảm bảo yêu cầu phối hợp giữa

các yếu tố trên bình đồ theo yêu cầu thiết kế cảnh quan để ngời lái cảm thụ thị giác tốt

thì:

Chiều dài đoạn chêm m max (200.2, V= 120m)

Chọn m = 200 m

II 8 Tính bán kính đờng cong đứng tối thiểu R đứng min

II 8.1Tính R loimin

 Theo điều kiện bảo đảm tầm nhìn trớc trớng ngại vật cố định SI

75 , 2343 2

, 1 2

75

2

2

1

2 min

, 1 8

150

8

2

1

2 min

, 1 8

500

8

2

1

2 min

Kết quả tính toán theo SI và SII không sai lệch nhau mấy; còn kết quả tính

theo SIV đòi hỏi Rlồi rất lớn; Mặt khác tuyến đờng ta đang thiết kế là đờng thờng không

có dải phân cách) có thể không dùng sơ đồ 4 (SIV) nhng phải qui định cấm vợt xe ở chỗ

II 8 2 Tính R lommin

 Theo điều kiện hạn chế lực ly tâm nhằm đảm bảo sức khoẻ hành khách và

60 5 , 6

2 2

2

2



I I

I

S h

2 sin 75 75 , 0 (

Nh vËy, tæng kÕt l¹i ta cã b¶ng tæng hîp c¸c chØ tiªu kü thuËt sö dông cña tuyÕn

®-êng, B¶ng 10

Theo TC TCVN

KiÕn nghÞ chän

24 Chiều dài đoạn chêm

I Nguyên tắc và những yêu cầu cơ bản khi vạch tuyến

Sau khi xác định đợc các chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến đờng ta tiến hành thiết kế tuyếntrên bình đồ

Xác định các điểm khống chế của tuyến nh:

 Điểm đầu và diểm cuối tuyến

 Điểm vợt đèo ( yên ngựa )

 Vị trí vợt sông thuận lợi

 Cao độ khu dân c , thị trấn thành phố

 Nơi giao nhau với các tuyến giao thông khác

Tránh và đánh dấu những khu vực bất lợi về địa chất (đầm lầy, đất yếu, trợt lở) Địachất thuỷ văn (mực nớc ngầm hoạt động cao)

Khi thiết kế tuyến cần chú ý thể hiện sự đều đặn, hài hoà với khung cảnh thiênnhiên, giảm tối thiểu vốn đầu t ban đầu, giữ gìn môi sinh môi trờng tạo điều kiện thuậnlợi cho thi công

Khi đi tuyến phải phối hợp các yếu tố một cách linh hoạt để có tuyến đờng mềm mại

II Hớng dẫn và các phơng án tuyến đề xuất

II.1 tính toán bớc com pa 

Trên bản đồ địa hình : Cao độ điểm A2 là 1189.78 m

Cao độ của A13 là 1189.78 m Chiều dài chim bay giữa A2-A13 là 988.42 m Khi đi tuyến cố gắng bám sát đờng chim bay, tránh tổn thất cao độ không đáng có Những đoạn khó khăn về cao độ có thể dùng đờng dẫn tuyến dốc đầu trên bản đồbằng cách đi bớc com pa cố định có chiều dài

M i i

H M

 : là độ chênh cao giữa 2 đờng đồng mức H =5 ( m)

i’ là độ dốc dự phòng rút ngắn chiều dài tuyến khi sai thiết kế: i’= 0,02

imax là độ dốc dọc lớn nhất imax=0,06

M mẫu số tỉ lệ bản đồ M =10000

10000 ).

02 , 0 06 , 0 (

II.2 Đề xuất phơng án tuyến

Với cách đi tuyến nh đã giới thiệu trên, kết hợp với các chỉ tiêu kĩ thuật trên bình đồchọn tuyến ta có thể vạch đợc các phơng án tuyến sau:

Phơng án tuyến

Bắt đầu từ A2 chạy ven theo chân núi về hớng đông, vòng qua lng chừng núi để tớiA13 Lại chạy ven theo các đờng đồng mức nên đảm bảo khá tốt về mặt địa chất Vềmặt kinh tế do tuyến đi ngắn, địa chất khá tốt, trên toàn bộ tuyến không có đoạn nàophải xử lí phức tạp  khá đảm bảo về mặt kinh tế

II.3 Tính toán các yếu tố đờng cong nằm

Sau khi đo đợc góc ngoặt  của các đoạn trên tuyến ta tiến hành tính toán

Chọn bán kính đờng cong nằm Cố gắng chọn dùng những đờng cong nằm có bánkính R > 200 m Nếu gặp phải địa hình khó khăn thì có thể lấy R nhỏ hơn

Khi có các đờng cong gần nhau thì phải đảm bảo các đoạn chêm cần thiết nh đã tínhtoán ở chơng II

t

td

