THIẾT kế bản vẽ THI CÔNG TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI điểm a b

PHẦN ILẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ VÀ THIẾT KẾ CƠ SỞ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM A - B Tên dự án và chủ đầu tư : Tên dự án: Thiết kế bản vẽ thi công tuyến đường qua 2 điểm A-B Chủ đầu tư: S

LỜI NÓI ĐẦU

Tại mỗi quốc gia, giao thông vận tải là luôn một bộ phận quan trọng trong kếtcấu hạ tầng kinh tế xã hội, là động lực thúc đẩy toàn bộ nền kinh tế phát triển, là cơ sởtrong việc tăng cường quốc phòng an ninh Bởi vậy, cần ưu tiên đầu tư phát triển giaothông vận tải đi trước một bước, với tốc độ nhanh và bền vững Tuy nhiên ở nước tahiện’ơ nay thực trạng cơ sở hạ tầng giao thông vẫn còn rất yếu và thiếu, chưa đáp ứngđược yêu cầu của nền kinh tế đang phát triển rất nhanh Do vậy, trong giai đoạn pháttriển kinh tế hiện nay của đất nước, nhu cầu về xây dựng hạ tầng cơ sở để phục vụ sựtăng trưởng nhanh chóng và vững chắc trở nên rất thiết yếu, trong đó nổi bật lên là nhucầu xây dựng các công trình giao thông Bên cạnh các công trình đang được xây dựngmới còn có hàng loạt các dự án cải tạo và nâng cấp

Xuất phát từ vai trò hết sức quan trọng đó, việc xây dựng cơ sở hạ tầng giaothông vận tải có đủ năng lực phục vụ yêu cầu trong giai đoạn hiện tại và trong tương laiđang là vấn đề hàng đầu được các ngành, các cấp rất quan tâm

Nhận thức được điều đó, và muốn góp sức mình vào sự phát triển chung của đấtnước, bản thân em đã chọn và đi sâu nghiên cứu chuyên ngành xây dựng kỹ thuật cầuđường thuộc Khoa Công Trình trường Đại học Hàng Hải Việt Nam

Đồ án tốt nghiệp là kết quả của quá trình tích luỹ kiến thức trong thời gian họctập và nghiên cứu tại trường Sau thời gian nghiên cứu, tích luỹ tại trường em đã đượcthực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài:

“THIẾT KẾ BẢN VẼ THI CÔNG TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM A-B”

Đây là công trình quan trọng với khối lượng công việc rất lớn bao gồm tất cả cácbước từ Thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật, và kỹ thuật thi công Chính vì vậy mặc dù đã

cố gắng hết mình nhưng chắc chắn em không tránh khỏi sai sót Em rất mong được sựđóng góp ý kiến của các thầy giáo để em có được thêm nhiều điều bổ ích hơn

Em xin vô cùng cảm ơn các thầy giáo trong ngành kỹ thuật xây dựng cầu đường,các thầy cô giáo trong trường Đại Học Hàng Hải đã từng giảng dạy em trong suốt thời

gian học tập, nghiên cứu tại trường Đặc biệt là thầy giáo TS NGUYỄN PHAN ANH

người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ để em hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp này

Hải Phòng, ngày 1 tháng 03 năm 2016

PHẦN I

LẬP DỰ ÁN ĐẦU TƯ VÀ THIẾT KẾ CƠ SỞ XÂY DỰNG TUYẾN ĐƯỜNG QUA HAI ĐIỂM A - B

Tên dự án và chủ đầu tư :

Tên dự án: Thiết kế bản vẽ thi công tuyến đường qua 2 điểm A-B

Chủ đầu tư: Sở GTVT Nghệ An

Địa chỉ : huyện Nghĩa Đàn – Tỉnh Nghệ An

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Tổng quan

Dự án xây dựng tuyến đường qua hai điểm A - B là một dự án giao thông trọngđiểm Trên địa bàn huyện có quốc lộ 15, quốc lộ 48A, quốc lộ 36 đi qua Thông qua conđường này thúc đẩy phát triển kinh tế trong vùng, phát huy được thế mạnh về du lịch…Việc xây dựng tuyến đường này sẽ đáp ứng được nhu cầu đi lại và giao thương hanghóa trong vùng và với các vùng khác Tuyến đường sẽ rút ngắn thời gian đi lại, đảm bảo

an toàn giao thông, tăng tuổi thọ phương tiện tham gia giao thông Để làm cơ sở kêu gọicác nhà đầu tư và tạo điều kiện thuận lợi cho công tác đầu tư thì việc tiến hành quyhoạch xây dựng và lập dự án khả thi xây dựng tuyến đường A - B là hết sức quan trọng

và cần thiết

1.2 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của dự án và tổ chức thực hiện dự án

1.2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của dự án

Đoạn tuyến qua 2 điểm A - B thuộc địa phận Huyện Nghĩa Đàn -Tỉnh Nghệ AnĐoạn tuyến có chiều dài khoảng 5.0 Km ( tính theo đường chim bay)

1.2.2 Tổ chức thực hiện dự án

Tên công ty : Công ty tư vấn thiết kế trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam

Địa chỉ : 484 Lạch tray,Phường Đằng Giang,Quận Ngô Quyền-Hải phòng

1.3 Cơ sở lập dự án

1.3.1 Cơ sở pháp lý

Căn cứ Luật Xây dựng số 16/2003/QH11 ngày 26/11/2003 của Quốc hội

Căn cứ Nghị định số 08/2005/NĐ-CP ngày 24/01/2005 của Chính Phủ về Quy hoạch xây dựng

Căn cứ vào thông tư số 15/2005/TT-BXD ngày 19/8/2005 của Bộ Xây dựnghướng dẫn lập, thẩm định phê duyệt quy hoạch xây dựng

Căn cứ vào Quyết định 06/2005/QĐ-BXD ngày 03/02/2005 của Bộ trưởng BộXây dựng về ban hành định mức chi phí quy hoạch xây dựng

Căn cứ vào thông tư số 16/2005/TT-BXD của Bộ Xây dựng hướng dẫn điềuchỉnh dự toán xây dựng công trình

Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam và các quy chuẩn, quy phạm khác có liên quan,v.v

Quyết định số 5645/QĐ - UB ngày 02/05/2015 của UBND Tỉnh Nghệ An về việcphê duyệt nhiệm vụ chuẩn bị đầu tư dự án xây dựng tuyến đường A-B

Các thông báo của UBND Tỉnh Nghệ

An trong quá trình thực hiện nhằm chỉ đạo việc đẩy nhanh tiến độ và giải quyết cácvướng mắc phát sinh

Đề cương khảo sát thiết kế về việc lập thiết kế cơ sở dự án xây dựng tuyến đường

A – B số 2196/ĐHHH của Công ty Tư vấn Đại học Hàng Hải

1.3.2 Các nguôn tài liêu liên quan

Quy hoạch phát triển tổng thể.mạng lưới giao thông của địa phương đã được nhànước thông qua (trong khoảng thời gian 2000-2020), cần phải tiến hành xây dựngtuyến đường qua hai điểm A - B để phục vụ các nhu cầu phát triển văn hóa xã hội ,kinh

tế của vùng

Quy hoạch chuyên ngành: Quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch hệ thống công trình

hạ tầng xã hội (trường học, y tế, v.v…) và hệ thống hạ tầng kỹ thuật (giao thông, thuỷlợi, điện, v.v…)

Các kết quả điều tra, khảo sát và các số liệu, tài liệu về khí tượng thuỷ văn, hảivăn, địa chất, hiện trạng kinh tế, xã hội và các số liệu tài liệu khác có liên quan

1.3.3 Hệ thống quy trình quy phạm áp dụng

a Quy trình khảo sát

- Quy trình khảo sát đường ô tô 22TCN27-263-2000 [12]

- Quy trình khảo sát thuỷ văn 22TCN220-95 [13]

- Quy trình khoan thăm dò địa chất 22TCN82-85 [14]

b Quy trình thiết kế

- Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô TCVN 4054-2005 [1]

- Quy phạm thiết kế áo đường mềm 22TCN - 211 - 06[7]

- Quy trình thiết kế áo đường cứng 22TCN-223-95[8]

- Định hình cống tròn 533-01-01 [9]

- Điều lệ báo hiệu đường bộ 22TCN-237-01[10]

- Quy phạm thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn : 22TCN18-79 [11]

1.4 Tình hình kinh tế xã hội trong khu vực có dự án

1.4.1 Dân số trong vùng

Nghĩa Đàn là một huyện miền núi của tỉnh Nghệ An, nằm ở phía bắc của tỉnh, cáchthành phố Vinh chừng 95km, giáp các huyện Quỳnh Lưu, Quỳ Hợp, Tân Kỳ, thị xãThái Hòa và huyện Như Xuân thuộc tỉnh Thanh Hóa Diện tích 617,75km2 (chiếmkhoảng 10% diện tích tỉnh Lâm Đồng) với dân số 131.134 người, mật độ dân số 212,28người/km2

1.4.2.Lịch sử

Vùng đất Phủ Quỳ (Nghĩa Đàn) đã có hàng ngàn năm lịch sử có cư dân sinh sống

và ngày càng phát triển Danh xưng Nghĩa Đàn Đã trải qua 126 năm và đã nhiều lầnthay đổi về địa giới hành chính Cuối năm 2006, huyện Nghĩa Đàn có 32 đơn vị hànhchính gồm thị trấn Thái Hòa và 31 xã: Đông Hiếu, Nghĩa An, Nghĩa Bình, Nghĩa Đức,Nghĩa Hiếu, Nghĩa Hòa, Nghĩa Hội, Nghĩa Hồng, Nghĩa Hưng, Nghĩa Khánh, NghĩaLạc, Nghĩa Lâm, Nghĩa Liên, Nghĩa Lộc, Nghĩa Lợi, Nghĩa Long, Nghĩa Mai, NghĩaMinh, Nghĩa Mỹ, Nghĩa Phú, Nghĩa Quang, Nghĩa Sơn, Nghĩa Tân, Nghĩa Thắng,Nghĩa Thịnh, Nghĩa Thọ, Nghĩa Thuận, Nghĩa Tiến, Nghĩa Trung, Nghĩa Yên, TâyHiếu

Ngày 15 tháng 11 năm 2007, Chính phủ ban hành Nghị định số 164/2007/NĐ-CP điềuchỉnh địa giới hành chính chia tách Nghĩa Đàn thành 2 đơn vị hành chính cấp huyện:các xã Nghĩa Hòa, Nghĩa Quang, Nghĩa Thuận, Nghĩa Mỹ, Nghĩa Tiến, Đông Hiếu, TâyHiếu và thị trấn Thái Hòa thuộc về địa giới hành chính của thị xã Thái Hòa Các cơquan trong hệ thống chính trị của thị xã Thái Hòa kế thừa toàn bộ cơ sở vật chất, trụ sởcủa huyện Nghĩa Đàn cũ Huyện Nghĩa Đàn mới chuyển trung tâm huyện lỵ về xãNghĩa Bình mà trước đây là nông trường 1/5 Ngày 11 tháng 10 năm 2011, thành lập thịtrấn Nghĩa Đàn thuộc huyện Nghĩa Đàn trên cơ sở điều chỉnh 455,7 ha diện tích tựnhiên và 3.007 nhân khẩu của xã Nghĩa Bình, 345,5 ha diện tích tự nhiên và 1.763 nhânkhẩu của xã Nghĩa Trung, 51,4 ha diện tích tự nhiên và 267 nhân khẩu của xã NghĩaHội

Từ đó đến nay, huyện Nghĩa Đàn có 1 thị trấn và 24 xã

1.4.3 Điều kiện tự nhiên

Sau khi điều chỉnh địa giới hành chính huyện Nghĩa Đàn để thành lập thị xã Thái

Hòa, huyện Nghĩa Đàn còn lại 61.754 ha ha diện tích tự nhiên, 802,42 ha đất lúa nước,diện tích đất cho hoạt động khoáng sản trên địa bàn huyện là 111,89 ha

Đất lâm nghiệp của Nghĩa Đàn có trên 50.000 ha, chiếm hơn hai phần ba diện tích toànhuyện, trong đó có 27.000 ha đất rừng, 13.000 ha có thể trồng cây gây rừng và 10.000

ha có độ dốc dưới 150, thuận lợi cho việc phát triển cây công nghiệp và chăn nuôi trâu,

bò, dê, hươu Tài nguyên rừng của Nghĩa Đàn phong phú và có trữ lượng lớn

Huyện có nguồn nước phong phú với con Sông Hiếu bắt nguồn từ vùng biên giới Lào, chảy qua các huyện Quế Phong, Quỳ Châu rồi xuyên qua giữa Nghĩa Đàn Ngoàisông Hiếu, Nghĩa Đàn còn có hàng trăm cây số khe, suối, sông nhỏ do 7 phụ lưu chínhcủa sông Hiếu (Sông Sào, khe Dền, khe Đổ, khe Cung, khe Ang, khe Đá, khe Cái) tạonên Sông Hiếu và các khe, suối này đã hợp thành mạng lưới song - suối dẫn nước đếncác vùng trong huyện

Việt-1.4.4.Tiềm năng

Nghĩa Đàn thuộc vùng trung du miền

núi, ở về phía Bắc - Tây Bắc tỉnh Nghệ An, có toạ độ từ 1050 15’ đến 1050 30’ kinh độĐông và từ 190 13’ đến 190 33’ vĩ độ Bắc, phía Bắc giáp huyện Như Xuân (Thanh Hoá),phía Nam giáp huyện Tân Kỳ, phía Đông giáp huyện Quỳnh Lưu, phía Tây giáp huyệnQuỳ Hợp, và Quỳ Châu Nghĩa Đàn có lãnh thổ trải rộng theo hướng Đông - Tây (từkhe Đổ đến Truông Rếp) dài 26 km và theo hướng Bắc - Nam (từ Làng Tra xã NghĩaLâm đến cuối xã Nghĩa Khánh) dài 30 km với tổng diện tích hơn 752,68 km2 Với vị tríđịa lý của mình, huyện Nghĩa Đàn giữ vai trò quan trọng trong quá trình phát triển kinh

tế – xã hội của tỉnh

Sau khi chia tách thị trấn Thái Hoà và 7 xã vùng phụ cận để thành lập thị xã Thái Hoà,Nghĩa Đàn là một huyện miền núi phía Tây - Bắc tỉnh Nghệ An với diện tích tự nhiên61.754 ha, trong đó một diện tích lớn là đất đỏ ba gian và đất lâm nghiệp phù hợp choviệc trồng các loại cây ăn quả, cây công nghiệp dài ngày và phát triển kinh tế Với dân

số gần 13 vạn người và 24 đơn vị hành chính cấp xã, có đường quốc lộ 48,quốc lộ 15A

và đường Hồ Chí Minh đi qua thuận lợi cho việc phát triển, giao thương và hội nhậpkinh tế, đồng thời khi tuyến đường Thái Hoà qua Nghĩa Đàn đến cảng Đông Hồi(Quỳnh Lưu) xây dựng xong sẽ rất thuận lợi cho Nghĩa Đàn và các huyện trong vùngvận chuyển hàng hoá qua lại theo đường biển Trong lòng đất chứa nhiều đá Bazan với

số lượng hàng trăm triệu m3 phục vụ cho sản xuất xi măng và xây dựng các công trìnhthuỷ điện theo công nghệ mới Hệ thống sông ngòi và hồ đập của Nghĩa Đàn với tổngtrữ lượng nước khá lớn: sông Hiếu chảy dọc chiều dài huyện và hơn 100 hồ đập lớnnhỏ, trong đó có hồ Khe Đá, 15 triệu m3, hồ Sông Sào 50 triệu m3, không chỉ phục vụtốt cho việc tưới các loại cây trồng mà đang tạo ra vùng sinh thái tốt và mở ra 1 hướng

du lịch sau này…

Nằm trong vùng kinh tế Phủ Quỳ – một trong ba cực tăng trưởng chính của tỉnh đượcxác định từ nay đến năm 2020 – từ lâu Nghĩa Đàn đã được xem là một trong nhữngtrọng điểm kinh tế của tỉnh, nhất là về tiềm năng phát triển nông nghiệp Mặc dù sau khichia tách để thành lập thị xã Thái Hoà, có những lợi thế không còn ở huyện, nhưngNghĩa Đàn vẫn còn những ưu thế không thay thế Vẫn là huyện có tiềm năng phát triểnnhiều loại cây trông chiến lược với quy quy mô lớn, tập trung của tỉnh: 4.950 ha cao su,1.000 – 1.500 ha cà phê , 1.000 – 1.500 ha cam tập trung và 10.000 ha mía nguyên liệu

Nghĩa Đàn còn là huyện có dân cư, lao động dồi dào, đa dạng, có kinh nghiệp sản xuất

từ các nông trường cũ; cơ sở hạ tầng đang được đầu tư và nâng cấp, thị trường tiêu thụhàn hoá dồi dao, chính sách thu hút đầu tư thông thoáng sẽ là điểm đến lý tưởng cho cácnhà đầu tư và doanh nghiệp

1.5 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường

Trên địa bàn huyện có quốc lộ 15, quốc lộ 48A, quốc lộ 36 đi qua thành phố Vinh chừng 95km Đây là tuyến đường quan trọng nối với các xã vùng sâu, vùng xa ở phía bắc, tạo điều kiện để phát triển kinh tế - xã hội ở những vùng này Đây là tuyến đường nối liền trung tâm huyện với 2 vùng kinh tế quan trọng của huyện là Nghĩa Hiếu và

Nghĩa An.Việc xây dựng tuyến đường tạo ra

kinh tế vùng tăng nhanh kèm theo nhu cầu đi lại thông thương hàng hóa (đa phần là bằng đường bộ ) cũng tăng theo Người dân yêu cầu tuyến đường đáp ứng được khả năng đi lại của họ Hơn thế nữa không những đáp ứng khả lăng đi lại tuyến đường còn phải đáp ứng thời gian đi tham gia giao thông là ngắn nhất, đảm bảo an toàn cho người, hành chách và hàng hóa… Ngoài ra tuyến đường còn phải đáp ứng mỹ quan để phát triển du lịch

Kết luận việc xây dựng tuyến đường là hết sức cần thiết

- Địa hình vùng đặt tuyến là địa hình đồi núi

- Số liệu về điều tra và dự báo giao thông

Theo số liệu về dự báo và điều tra giao thông, lưu lượng xe trên tuyến qua hai điểm A –

B vào năm thứ 15 là 830 xe/ng.đ, có thành phần dòng xe:

Công thức tính lưu lượng theo thời gian: Nt = N1.(1+q)t-1

2.2 Xác định cấp hạng, quy mô và các tiêu chuẩn kỹ thuật

2.2.1 Xác định cấp hạng của tuyến đường

Để xác định lưu lượng xe thiết kế ta quy đổi các loại xe ra xe con Các loại xe tínhtoán được sắp xếp vào các loại xe tương ứng, số lượng xe và hệ số quy đổi theo bảngdưới đây (theo bảng 2 TCVN 4054 - 05)

STT Loại xe Số lượng xe Hệ số quy đổi Xe con quy đổi

- Lưu lượng xe bình quân năm tại thời

điểm tính toán là:

N n a = 1796.95 (Xcqđ/ngđ)

Trong đó:

N1: Lưu lượng xe con quy đổi tính cho năm thứ nhất (Xcqđ/ngđ)

a1: Hệ số quy đổi xe thứ I ; ni: Số lượng xe thứ i

- Chọn năm tương lai: t = 15 năm

- Hệ số tăng trưởng xe hàng năm: q = 6%

- Lưu lượng xe con quy đổi năm tương lai

- Chức năng của đường

- Điều kiện địa hình nơi đặt tuyến

- Lưu lượng xe thiết kế: Nxcqđ/ngđ

Dựa vào bảng 3 và bảng 4 tài liệu [1]

Đối với đường cấp III số làn xe tối thiểu là 2 (làn)

Tính toán hệ số sử dụng khả năng thông hành Z :

Z =

lth lx

cdg

Nn

N

Trong đó:

Z - là hệ số sử dụng năng lực thông hành của đường

Ncdg - là lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm của năm tính toán được quy đổi ra xecon thông qua các hệ số quy đổi

Khi không có nghiên cứu đặc biệt có thể lấy: Ncdg = (0,100,12)Ntbnđ , do đó:

Thay số vào công thức:







(m)Trong đó:

B1= B2=(1.8 2.5)

0.7 0.72

bảo an toàn Khi 2 xe gặp nhau người lái

thường có xu hướng giảm tốc độ, ngoài ra người lái có thể lựa chọn giải pháp đi vào dải

an toàn được bố trí trên lề gia cố để tránh nhau

Hơn nữa việc tính toán như trên là đúng nhưng chưa đủ vì còn nhiều yếu tố quantrọng chưa được xét tới, đầu tiên là mặt an toàn giao thông, sau đó là về giá đầu tư xâydựng (rõ ràng bề rộng càng nhỏ giá đầu tư xây dựng càng nhỏ) Muốn chọn được bềrộng một cách chính xác nhất phải có luận chứng kỹ lưỡng về mặt an toàn giao thông vàgiá đầu tư xây dựng Do vậy sơ bộ có thể chọn bề rộng làn xe theo TCVN4054-05[1]

Kiến nghị chọn B làn = 3,0 m.

2.2.2.2 Lề đường

Lấy theo bảng 7 [1] : đối với cấp hạng đường này thì:

Chiều rộng lề là 1,5 m trong đó lề gia cố là 1,0 m

2.2.2.3 Dốc ngang phần xe chạy

Độ dốc ngang phần xe chạy của các bộ phận trên mặt cắt ngang ở các đoạnđường thẳng được lấy như trong bảng 9 [1] phụ thuộc vào vật liệu làm lớp mặt và vùngmưa (giả thiết trước mặt đường sẽ sử dụng là mặt đường bêtông nhựa)

Vậy: với đường cấp thiết kế III, Vtk= 60 Km/h ta xác định được quy mô mặt cắtngang như sau:

Bảng 2.2 : Các yếu tố trên mặt cắt ngang

Cấp thiết kế Vtk

(Km/h)

nlx(làn)

B1làn(m)

Bpxc(m)

Blề(m)

Bnền(m)

2.2.3 Các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến

2.2.3.1 Xác định độ dốc dọc lớn nhất cho phép (i dmax )

Độ dốc dọc idmax được xác định từ 2 điều kiện sau:

+ Điều kiện sức kéo của ô tô

+ Điều kiện sức bám của bánh ô tô với mặt đường

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

- Khi xe chuyển động thì xe chịu các lực cản gồm:

+ Lực cản lăn Pf+ Lực cản không khí Pw+ Lực cản quán tính Pj+ Lực cản leo dốc Pi

Pa  Pf + Pw + Pj + PiĐặt : D =

Khi xe chạy với vận tốc không đổi

thì:

D = f  i  id = D - fTrong đó: f - là hệ số sức cản lăn Với V > 50 Km/h thì hệ số sức cản lăn đượctính theo công thức:

fv = f0[1+0.01 (V-50)]

V (Km/h) - là vận tốc tính toán

f0 - là hệ số sức cản lăn khi xe chạy với vận tốc nhỏ hơn 50 Km/h

Dự kiến mặt đường sau này thiết kế dùng là Bê tông nhựa, trong điều kiệnkhô, sạch: lấy f0 = 0.02

Tính toán 2 sơ đồ tầm nhìn:

1 - Dừng xe trước chướng ngại vật (Sơ đồ I - Tầm nhìn một chiều S1)

2 - Hai xe vượt nhau (Sơ đồ IV - Tầm nhìn vượt xe S4)

l1(m) - là quãng đường ứng với thời gian phản ứng tâm lý t = 1s

lpư = Vt = 3,6V (m) - là chiều dài đoạn phản ứng tâm lý

Sh =

i)(254

60 2 , 1 3,6

Vậy kiến nghị chọn S1 =75 (m)

b Tầm nhìn vượt xe (S 4 )

Xe 1 chạy nhanh bám theo xe 2 chạy chậm với khoảng cách an toàn, khi quan sátthấy làn xe trái chiều không có xe, xe 1 lợi dụng làn trái chiều để vượt

Sơ đồ tính tầm nhìn vượt xe:

Tính toán với giả thiết sau: xe con chạy với vận tốc V1= 60Km/h chạy sang lànngược chiều để vượt xe tải chạy chậm hơn với tốc độ là V2 = 45Km/h

Xét đoạn đường nằm ngang, và tốc độ của xe ngược chiều V3 = V1 = 60Km/h(đây là tình huống nguy hiểm nhất)

 = 0.5 là hệ số bám ; l0 = 5 10m là cự ly an toàn Lấy l0 = 10 m

Tầm nhìn vượt xe được xác định theo công thức ::

S4 = 1 1 2 l0

i)(63,5

)V(VV

)4560(60

Tuy nhiên để đơn giản, người ta dùng thời gian vượt xe thống kê được:

Lúc bình thường S4 = 6V= 360m

a Khi có siêu cao

Khi thiết kế đường cong nằm có thể phải dùng bán kính đường cong nằm nhỏ,khi đó hệ số lực ngang là lớn nhất và siêu cao là tối đa

)iμ127(

V

sc

2 min

127

60R

2 min

VR

n

2 min

0R

2 min

2.2.3.4 Xác định chiều dài đường cong

chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao

a Đường cong chuyển tiếp

Khi V ≥ 60 Km/h phải bố trí đường cong chuyển tiếp để nối từ đường thẳng vàođường cong tròn và ngược lại Tuy nhiên trong phần thiết kế cơ sở, các đường congđược bố trí là các đường cong tròn Nên không tính chiều dài đường cong chuyển tiếp

b Đoạn nối siêu cao

Đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng đều được bố trí trùng với đường congchuyển tiếp Trong phần thiết kế cơ sở các đường cong được bố trí là các đường congtròn, nên các đoạn nối này bố trí một nửa trên đường cong và một nửa trên đường thẳng

Độ dốc siêu cao (isc) và chiều dài đoạn nối siêu cao (L) phụ thuộc vào bán kínhđường cong nằm (R) và tốc độ thiết kế (Vtk)

Bảng 2.3 : Độ dốc siêu cao (isc) và chiều dài đoạn nối siêu cao (Lnsc)

R (m) 1500300 300250 250200 200175 175150 150125

2.2.3.5 Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong

Xe chạy trong đường cong yêu cầu phải mở rộng phần xe chạy Độ mở rộng bốtrí cả ở hai bên, phía lưng và phía bụng đường cong, khi gặp khó khăn có thể bố trí mộtbên, phía bụng hay phía lưng đường cong

Tính toán cho hai loại xe là:

+ Xe có khổ xe dài nhất là xe tải nặng có 2 trục sau: khoảng cách từ trống

va đến trục sau: LA= 7.50m

+ Xe con: khoảng cách từ trống va đến trục sau là LA = 3.337m

Đường có 2 làn xe, độ mở rộng E được tính theo công thức

E =

R

V0.1R

Theo [1], độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong nằm đối với đường 2 làn

xe và xe tải chiếm ưu thế lấy theo bảng sau:

Độ mở rộng chọn trong bảng 2.10 được bố trí trên bụng và lưng đường cong Trị

số độ mở rộng bố trí ở bụng và lưng đường cong lấy bằng 1/2 giá trị trong bảng 2.10

Bảng 2.10 được lấy sao cho đảm bảo giá trị độ mở rộng trên mỗi nửa là bội sốcủa 0.1m, nhằm tiện cho thi công

Độ mở rộng được đặt trên diện tích phần lề gia cố Dải dẫn hướng “ các cấu tạokhác như làn phụ cho xe thô sơ…, phải bố trí phía tay phải của độ mở rộng Nền đườngkhi cần mở rộng, đảm bảo phần lề đất còn ít nhất là 0.5m

Đoạn nối mở rộng làm trùng với đoạn nối siêu cao và bố trí một nửa nằm trênđường thẳng và một nửa nằm trên đường cong

Trên đoạn nối, mở rộng đều (tuyến tính) Mở rộng 1m trên chiều dài tối thiểu10m

2.2.3.6 Chiều dài đoạn chêm giữa hai đường cong nằm

Đoạn thẳng tối thiểu cần chêm giữa hai đường cong có siêu cao là :

m 

2

L 2

L1 2

 (m)Trong đó: L1. L2 (m) lần lượt là chiều dài chọn bố trí đoạn nối siêu cao ứng vớibán kính R1 , R2 (m)

Vì chưa cắm được tuyến cụ thể trên bình đồ nên chưa thể biết giá trị cụ thể củabán kính R1 và R2 là bao nhiêu, do vậy để tiện dụng về sau, ở đây cho một nhóm bánkính này (R1) ghép với bất kỳ một nhóm bán kính khác (R2) từ đó tính ra trị số m tươngứng Sau này trong giai đoạn thiết kế bình đồ tuyến, tuỳ từng trường hợp cụ thể ta sẽvận dụng bảng 2.11 để kiểm tra chiều dài các đoạn chêm m xem có đủ không

Bảng 2.7 : Trị số chiều dài tối thiểu đoạn

chêm

R (m) 1500300 300250 25020

0

200175

2.2.3.7 Xác định bán kính tối thiểu đường cong đứng

Đường cong đứng được thiết kế tại những nơi đường đỏ đổi dốc có hiệu đại số 2

độ dốc dọc > 10‰ (do đường thiết kế là đường cấp III, tốc độ thiết kế 60Km/h)

a Xác định R lồi min

Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 1 chiều: Rlồimin =

2d

S 2 1

d là khoảng cách từ mắt người lái tới mặt đường, d = 1.2(m)

Thay số ta được Rlồimin = 2343,75 Làm tròn Rlồimin = 2345m

Theo bảng 19 [1] giá trị Rlồimin = 2500 (m)

Kiến nghị: Chọn: Rlồimin = 2500 m

b Xác định bán kính đường cong lõm R lõm min

Theo điều kiện hạn chế về lực ly tâm nhằm đảm bảo sức khỏe cho hành khách vànhíp xe không bị quá tải (gia tốc ly tâm lấy a= 0.5m/s2)

6,5

60a13





Trên cơ sở bảo đảm tầm nhìn ban đêm :

) sin1 75 (0.75 2

75 )

sinα S h ( 2

S

0 2

1 p

2 1

hp - là chiều cao đèn pha xe con kể từ mặt đường lên, hp= 0.75m

S1 - là tầm nhìn một chiều, S1= 75m

α - là góc tỏa của chùm ánh sáng đèn pha (theo chiều đứng) α = 1º

Đối chiếu với bảng 19 [1] giá trị Rlõmmin = 1000 m

Kiến nghị chọn: Rlõmmin = 1500 (m)

Bảng 2.8: Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ

thuậtSTT Các chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị

Theotínhtoán

TheoTCVN4054-05

Kiến nghịchọn TK

14 Độ mở rộng trên đường cong nằm m Chỉ tiêu bảng 2-10

CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ

3.1 Nguyên tắc thiết kế

- Dựa vào các chỉ tiêu kỹ thuật đã chọn ở chương 2

- Tránh các khu vực dân cư, khu vực di tích lịch sử

- Bảo đảm các chỉ tiêu về kinh tế, giảm thiểu chiếm dụng đất canh tác và di dờinhà cửa, tránh đền bù giải toả, giảm thiểu kinh phí xây dựng

- Hệ số triển tuyến hợp lý

- Qua các điểm nơi khống chế: các điểm khống chế có thể là các điểm sau:

+ Điểm đầu và điểm cuối tuyến + Vị trí vượt sông thuận lợi + Cao độ khu dân cư, thị trấn, thành phố + Nơi giao nhau với các tuyến giao thông khác

- Tránh qua các khu vực có địa chất phức tạp, đầm lầy, ao hồ, đại hình không ổnđịnh, mực nước ngầm cao

- Tại những vùng có khó khăn về bình đồ phải tiến hành đi bước compa:

M

1i

ΔHHλ

d



Trong đó: H - là chênh cao giữa hai đường đồng mức liên tiếp, H = 5m

5

 = 1.0 cm (trên bình đồ)Các cọc ghi trên bình đồ cọc Km, cọc H, các cọc trong đường cong: P,TĐ,TC,

NĐ, NC và các cọc Cống, cọc địa hình

Độ dốc dọc ảnh hưởng rất lớn tới tốc độ của xe chạy, thời gian xe chạy, năng lựcthông xe, an toàn xe chạy, giá thành vật tải Vì thế độ dốc dọc lớn thì giảm giá thànhxây dựng nhưng trong mọi trường hợp ta cố gắng dùng các độ dốc bé và ít thay đổi độdốc

Phối hợp các yếu tố trên trắc dọc, bình đồ và nằm trong địa hình cụ thể Mục tiêu

là trong không gian có một tuyến đường hài hòa nội bộ không che lấp tầm nhìn, khônggây ảo giác có hại cho tâm lý người lái xe

3.2 Các phương án tuyến đề xuất

Quan sát trên bình đồ, điểm đầu tuyến nằm gần thượng lưu con suối lớn, điểmcuối tuyến nằm phía hạ lưu suối Qua khảo sát sơ bộ, địa chất khu vực ven suối có địachất tương đối tốt để triển tuyến qua Địa hình ven suối khá thoải và ít quanh co vì vậykhi triển tuyến qua đây sẽ có thuận lợi là khối lượng xây dựng sẽ giảm đáng kể Tuynhiên với lối đi ven suối này sẽ cắt qua nhiều suối nhánh và vị trí giao cắt thường gần hạlưu suối nhánh nên số công trình thoát nước sẽ nhiều

Suối lớn có vị trí tương đối gần đường chim bay, hướng chảy cũng gần vớihướng tuyến Do đó, có thể xem xét các phương án khác nhau trên cả hai bờ trái và bờphải của suối

Các phương án triển tuyến trên bờ trái : do ngay từ đầu tuyến có thể triển tuyếnsang bờ trái luôn, mặc khác điểm cuối tuyến cũng nằm phía bờ trái Vì thế, các phương

án này sẽ không phải cắt qua suối lớn và các công trình thoát nước chủ yếu là nhỏ vàthoát trên suối nhánh

Các phương án triển tuyến trên bờ phải : các phương án này phải cắt qua suối lớn

ít nhất một lần để triển tuyến được về điểm cuối Vì thế, cần xem xét vị trí thuận lợinhất để vượt qua suối

Trên hướng tuyến nếu nhất quyết đi tuyến ven suối từ đầu về cuối thì một sốđoạn sẽ làm cho tuyến quanh co và tăng chiều dài tuyến lên đáng kể Vì thế, cần xemxét ở từng vị trí để kết hợp với lối đi men sườn núi và vượt đèo

Với quan điểm triển tuyến như trên có thể vạch ra được khá nhiều các phương ántuyến Tuy nhiên trong số đó cần loại đi các phương án mà yếu điểm đã thấy rõ cũngnhư các phương án kém hơn so các phương án được đề xuất Qua so sánh lựa chọn, ởđây xin đưa ra 2 phương án để đưa vào phân tích đánh giá:

* Phương án 1:

Tổng chiều dài tuyến 5447,68m, trên đó có 4 lần đổi hướng Góc chuyển hướnglớn nhất khoảng 69013’18’’ Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất là 300m Toàn tuyếngồm có 6 cống và có 1 đoạn nào phải làm cầu

* Phương án 2:

Tổng chiều dài tuyến 5196,26Km, trên đó có 5 lần đổi hướng Góc chuyển hướnglớn nhất khoảng 780 55’45’’ Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất là 300m Toàn tuyếngồm có 9 cống và có 1 đoạn nào phải làm cầu

3.3 Tính toán các yếu tố của đường cong nằm

Chọn Rnằm cố gắng bố trí Rnằm lớn để đảm bảo điều kiện xe chạy (nên chọn 2

Chiều dài đường cong : K

+ Bảng yếu tố cong nằm phương án tuyến 1 thể hiện trong bảng 1.3.3 phụ lục+ Bảng yếu tố cong nằm phương án tuyến 2 thể hiện trong bảng 1.3.4 phụ lục

có một cống) Trong trường hợp dốc dọc lớn thì rãnh biên có thể thoát lưu lượng lớnnên có thể bố trí 2 cống xa hơn 500m Trường hợp lưu lượng từ lưu vực đổ về rãnh biênlớn có thể chọn giải pháp tăng kích thước rãnh biên hoặc giải pháp làm rãnh đỉnh thunước.

4.2 Thiết kế thoát nước

- Xác định vị trí và lý trình của công trình thoát nước trên bình đồ và trắc dọc

- Xác định đường tụ thuỷ, phân thuỷ để phân chia lưu vực

- Nối các đường phân thuỷ, tụ thuỷ để xác định lưu vực của từng công trình

- Xác định diện tích lưu vực

Bình đồ khoanh vùng lưu vực được cho trong phần phụ lục

4.2.3 Tính toán thuỷ văn

có Vtk = 60 Km/h

p= 4%

Xác định lưu lượng nước

Qmax= Ap  Hp F  (m3/s)Trong đó :

Hp = p% =4

Với Hp = H4% = 174 mm

1000

4 / 1

% 4 4 / 1 3 /

I m

L

ls LS LS



L - là chiều dài suối chính, Km

ILS - là độ dốc suối chính, tính theo phần nghìn

mLS - là hệ số nhám của lòng suối mLS, lấy theo bảng 9-3 [4], chọn m= 9

Tính toán cho cống 1 tuyến 1

1000.0,043

0,8259.58,14 0,03023 (0,95.175 )

1/2 sd

- Dự kiến dùng cống tròn BTCT theo loại miệng thường, chế độ chảy không áp

- Căn cứ vào Qd đã tính sử dụng bảng tra sẵn có trong tài liệu [4], chọn cácphương án khẩu độ cống đảm bảo:

+ Số lỗ cống không nên quá 3 lỗ+ Số đốt cống là chẵn và ít nhấtBảng xác định khẩu độ cống 2 phương án : xem phụ lục bảng 1.4.1 và 1.4.2

4.2.4.2 Bố trí cống

a Nguyên tắc bố trí

- Bố trí cửa ra của cống trùng với mặt đất tự nhiên

- Khi dốc dọc của khe suối tại vị trí làm cống nhỏ hơn 10% khe suối thẳngthường bố trí cống theo độ dốc của suối Như vậy thì giảm được khối lượng đất đào ởcửa vào của cống, và dòng chảy trong cống gần với dòng chảy tự nhiên của suối

H - là cao độ nước dâng trước cống (m)

CĐCcửa vào - là cao độ đáy cống tại cửa vào

 - là khẩu độ cống (m)

 - là bề dày thành cống (m)

 - là góc nghiêng của cống so với phương ngang

Các tính toán được lập thành bảng (xem phụ lục bảng 1.4.1 và 1.4.2)

Việc xác định cao độ khống chế trên cống và bố trí cống trên mặt cắt ngang được cho

SỐLƯỢNGLỖCỐNG

KHẨU

ĐỘ (m)

SỐLƯỢNGĐỐTCỐNG

H (m) (m/s)V

LỖ CỐNG

KHẨU

ĐỘ (m)

SỐLƯỢNGĐỐTCỐNG

H (m)

V (m/s)

CHƯƠNG 5

THIẾT KẾ TRẮC DỌC VÀ TRẮC NGANG

5.1 Thiết kế trắc dọc

5.1.1 Các căn cứ

- Dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005 [1]

- Dựa vào yêu cầu thiết kế của tuyến A-B

- Dựa vào bình đồ tỉ lệ 1/10000, trắc dọc tự nhiên, thiết kế thoát nước của tuyến

- Dựa vào số liệu địa chất, thuỷ văn

5.1.2 Nguyên tắc thiết kế đường đỏ

- Tuân thủ các tiêu chuẩn giới hạn cho phép như :

+ Độ dốc dọc lớn nhất imax = 7%

+ Bán kính đường cong đứng tối thiểu chỉ dùng cho những nơi khó khăn về địa hìnhViệc chọn các tiêu chuẩn kỹ thuật cho thiết kế đường cho từng đoạn phải dựa trên cơ sở sosánh chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật giữa các phương án

+ Trong đường đào i dốc min ≥ 0.5% ( cá biệt là 0.3% nhưng chỉ được bố trí trên chiềudài < 50 m )

+ Đảm bảo chiều dài tối thiểu đổi dốc L  150m

- Đảm bảo cao độ khống chế tại các vị trí như đầu tuyến, cuối tuyến, các nút giao, đườngngang, đường ra vào các khu dân cư, cao độ mặt cầu, cao độ nền đường tối thiểu trên cống, cao

độ nền đường tối thiểu tại các đoạn nền đường đi dọc kênh mương, các đoạn qua cánh đồngngập nước;

- Khi vạch đường đỏ phải cố gắng bám sát địa hình để đảm bảo các yêu cầu về kinh tếcũng như sự thuận lợi cho thi công

- Trắc dọc tuyến phải thoả mãn yêu cầu cho sự phát triển bền vững của khu vực, phù hợp với

sự phát triển quy hoạch của các khu đô thị và công nghiệp hai bên tuyến

- Kết hợp hài hoà với các yếu tố hình học của tuyến tạo điều kiện thuận tiện nhất cho phươngtiện và người điều khiển, giảm thiểu chi phí vận doanh trong quá trình khai thác

- Kết hợp hài hoà với các yếu tố cảnh quan, các công trình kiến trúc trong khu vực tuyến điqua

5.1.3 Đề xuất đường đỏ các phương án tuyến

5.1.3.1 Các phương pháp thiết kế trắc dọc

a Phương pháp đi bao

Trắc dọc đường đỏ đi song song với mặt đất Phương pháp này đào đắp ít, dễ ổnđịnh, ít làm thay đổi cảnh quan môi trường, thường áp dụng cho địa hình đồng bằng,vùng đồi và đường nâng cấp

b Phương pháp đi cắt

Trắc dọc đường đỏ cắt địa hình thành những khu vực đào đắp xen kẽ Phươngpháp này có khối lượng đào đắp lớn hơn; địa hình, cảnh quan môi trường bị thay đổinhiều Thường chỉ áp dụng cho đường miền núi và đường cấp cao

b Xác định vị trí các điểm mong muốn

Độ dốc ngang sườn nơi tuyến đi qua có độ dốc < 30%, vì thế để thuận lợi cho thicông và giá thành xây dựng là nhỏ nhất cố gắng đi đường đỏ để tạo được nền đường códạng chữ L hoặc nửa đào nửa đắp

Tuyến gồm có những đoạn đi sườn dốc có dộ dốc của mặt cắt dọc khá lớn vànhững đoạn đi ven sông mặt cắt dọc khá thoải Vì thế trên những đoạn sườn dốc có dốcmặt cắt dọc tự nhiên khá lớn cố gắng thiết kế sao cho nền đường có dạng chữ L, cònnhững đoạn thoải ven sông cố gắng thiết kế sao cho nền đường đào vừa đủ đắp

Với quan điểm thiết kế trên, ta có bảng tính toán độ chênh lệch của tim đườngmong muốn với nền tự nhiên phương án 1 (bảng 1.5.1 phụ lục)

Từ các cao độ mong muốn này, chấm lên trên trắc dọc Khi đi đường đỏ sẽ cốgắng đi qua càng nhiều các điểm khống chế mong muốn càng tốt, nhưng cũng phải đảmbảo tới cao độ khống chế trên trắc dọc

+ Phương án 2:

Phương án tuyến 2 có điều kiện xây dựng gần giống với phương án 1, hầu hếtcác trắc ngang có độ dốc trung bình < 20%, một vài trắc ngang có độ dốc <30% Vì thế,việc đi đường đỏ phương án 2 cũng dựa trên cơ sở phương án 1

Với quan điểm thiết kế giống phương án 1, ta có bảng tính toán độ chênh lệchcủa tim đường mong muốn với nền tự nhiên phương án 2 (bảng 1.5.2 phụ lục)

Từ các cao độ mong muốn này, chấm lên trên trắc dọc Khi đi đường đỏ sẽ cốgắng đi qua càng nhiều các điểm khống chế mong muốn càng tốt, nhưng cũng phải đảmbảo tới cao độ khống chế trên trắc dọc

5.1.4 Thiết kế đường cong đứng

Đường cong đứng được bố trí theo yêu cầu hạn chế lực ly tâm, đảm bảo tầm nhìnban ngày và ban đêm Ngoài ra việc bố trí đường cong đứng còn làm cho trắc dọc đượcliên tục hài hoà hơn

Đường cong đứng thường thiết kế theo đường cong tròn

Các yếu tố đặc trưng của đường cong đứng xác định theo các công thức sau: Chiều dài đường cong đứng tạo bởi 2 dốc : K = R (i1 - i2) (m)

Tiếp tuyến đường cong: T = 

ii

+ Phương án 1: Trên tuyến có tất cả 27 đường cong đứng (14 đường cong lồi và

13 đường cong lõm) trong đó bán kính lớn nhất là R= 15000m và nhỏ nhất là 2500m

+ Phương án 2: Trên tuyến có tất cả 27 đường cong đứng (15 đường cong lồi và

12 đường cong đứng lõm), trong đó bán kính lớn nhất là R=12000 và nhỏ nhất là 2500.Chi tiết xem phụ lục bảng 1.5.3 và 1.5.4

5.2 Thiết kế trắc ngang

5.2.1 Các căn cứ thiết kế

Dựa vào tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005

Dựa vào yêu cầu của tuyến A-B về quy mô mặt cắt ngang

Dựa vào điều kiện địa chất, thuỷ văn, tình hình thoát nước…

5.2.2 Các thông số mặt cắt ngang tuyến A-B

Mặt cắt ngang được thiết kế cho toàn tuyến A-B như sau:

5.3 Tính toán khối lượng đào, đắp

Khối lượng đào đắp được tính cho từng mặt cắt ngang, sau đó tổng hợp trên toàntuyến.Công thức tính:

12 2

2

F F

V    (m3)Trong đó :

F1 và F2 - là diện tích đào đắp tương ứng trên 2 trắc ngang kề nhau (đơn vị m2 )

L12 - là khoảng cách giữa 2 trắc ngang đó (m)

Với sự trợ giúp của phần mềm Nova_TDN, việc tính được khối lượng đào đắp kháchính xác

Bảng 5.1 : Kết quả tính toán khối lượng đào, đắp của 2 phương án

Phương án Chiều dài

(m)

Đào nền (m 3 )

Đắp nền (m 3 )

Chi tiết khối lượng đào đắp xem phụ lục bảng 1.5.5 và 1.5.6

Đồ thị vận tốc xe chạy được lập cho xe tải có thành phần lớn trong dòng xe là xetải nhẹ (Gaz51) chiếm 20% dòng xe tính toán.

6.1.2 Trình tự lập biểu đồ vận tốc xe chạy

6.1.2.1 Vận tốc cân bằng trên đoạn dốc theo điều kiện cân bằng sức kéo

Nhân tố động lực ứng với từng đoạn dốc id: D = f + id

Với f là hệ số lực cản lăn : f = f0 [1+0,01(V-50)]

Mặt đường bê tông nhựa : f0 = 0,02

Tra bảng nhân tố động lực cho xe Gaz51  Vcb (Km/h)

Bảng vận tốc cân bằng 2 phương án tuyến xem phụ lục bảng 1.6.1 đến bảng 1.6.4

6.1.2.2 Vận tốc hạn chế trên đường cong nằm.

Vhc= 127R  (μ  isc) (Km/h)Trong đó : R - bán kính đường cong (m);

 - hệ số lực ngang tương ứng với đường cong bán kính R và độ dốc siêucao isc của đường cong Giả thiết  được nội suy theo giá trị R ( = 0.15 ứng vớibán kính tối thiểu có siêu cao lớn nhất R= 125 và = 0.08 ứng với bán kínhkhông bố trí siêu cao R = 1500)

isc - độ dốc siêu cao sử dụng trên đường congỨng với mỗi giá trị của R ta lại có một trị số vận tốc hạn chế do đó ta có bảng tính vậntốc hạn chế khi đi vào đường cong nằm

Chi tiết xem phụ lục bảng 1.6.5 và bảng 1.6.6

6.1.2.3 Vận tốc hạn chế trên đường cong đứng lồi - lõm

+ Đường cong đứng lồi

Được xác định từ điều kiện đảm bảo tầm nhìn khi hai xe chạy ngược chiều nhautrên cùng một làn xe (đối với đường không có giải phân cách) hoặc đảm bảo tầm nhìntrên mặt đường (đối với đường có giải phân cách)

0 2 2

2

)i127(

kV1.8

6.1.2.4 Đoạn tăng giảm tốc S t,g

Khi xe chạy từ đoạn dốc này sang đoạn dốc khác có Vcb khác nhau hay khi xequa khỏi đoạn vận tốc bị hạn chế cần có một chiều dài để xe tăng hay giảm vận tốc, đó

là chiều dài tăng, giảm tốc

TB

2 1

2 2

i - độ dốc dọc, lên dốc dùng dấu (+), xuống dốc dùng dấu (-)

Chiều dài đoạn giảm tốc tính theo luật quán tính :

i)254(f

VVS

2 1 i

2 i g

Công thức: Sh =

i)(254

)V(V

2

2 1

Trong đó

k - hệ số sử dụng phanh tính với ôtô tải lấy k = 1,3

 - hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường  = 0,5

i - dộ dốc trên quãng đường hãm

Sau khi tính toán các đoạn tăng giảm tốc, đoạn hãm xe kết hợp với các đoạn có Vcb, Vhctiến hành vẽ biểu đồ vận tốc xe chạy lý thuyết cho 2 phương án chiều đi và chiều về Chi tiết xem phụ lục bảng 1.6.7 đến bảng 1.6.10

6.2 Tốc độ xe chạy trung bình và thời gian xe chạy trên tuyến.

Thời gian xe chạy trên tuyến: T=



n 1

i i

iV

l (giờ)

Vận tốc xe chạy trung bình trên tuyến: Vtb=

T

l

n 1 i i



 (Km/h)

Bảng tính toán chi tiết xem phụ lục bảng 1.6.11 đến 1.6.14

Tổng hợp kết quả tính toán

Thông số tính toán Phương án tuyến 1 Phương án tuyến 2

Chiều đi Chiều về Chiều đi Chiều về

Tổng thời gian xe chạy (h) 0.08821 0.10175 0.08863 0.10364

Vận tốc trung bình xe chạy (Km/h) 64.574 55.981 63.284 54.119Vận tốc trung bình chiều đi và về

6.3 Tiêu hao nhiên liệu.

Lượng tiêu hao nhiên liệu của một loại xe được tính theo công thức sau:

η 2700

q Q

2 c

Trong đó:

qc - tỷ suất tiêu hao nhiên liệu (g/mã lực.giờ), lấy qc= 250 (g/mã lực.giờ)

 - tỷ trọng nhiên liệu (g/ml), lấy = 0.85 g/ml

 - là hệ số hiệu dụng của động cơ, đối với xe tải có thể lấy = 0.8÷0.9; lấy =0.8 để tính toán

V - Vận tốc xe chạy trên tuyến (Km/h)

k - hệ số sức cản không khí, k = 0.06

F - diện tích cản gió Đối với xe tải F = 0,9B.H

Giả thiết Xe Gaz-51 có B= 2.29m, H= 2.13 m suy ra F= 4.39 m2

G - trọng lượng xe chở đầy hàng, G

= 7400Kg

Trong trường hợp xe xuống dốc tính ra Q100< 0 Nhưng để xe vẫn nổ máy, xe vẫntiêu thụ một lượng nhiên liệu nhất định Theo giáo trình thiết kế đường ô tô tập 1 có thểcoi khi xe xuống dốc xe tiêu thụ 1 lượng nhiên liệu khoảng 2000-4000g/100Km Giảthiết để duy trì xe nổ cần Q100 = 3 (lít/100Km)

Lượng tiêu hao nhiên liệu trên đường :

100

lQQ

n 1 i

i

i 100

CHƯƠNG 7

THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG

Mặt đường là bộ phận trực tiếp chịu sự phá hoại thường xuyên của các phươngtiện giao thông và các yếu tố của môi trường tự nhiên, nó ảnh hưởng trực tiếp đến chấtlượng vận hành và khai thác của đường cũng như giá thành xây dựng công trình

Yêu cầu đối với áo đường

Đối với đường cấp III vùng núi, tốc độ thiết kế V= 60 Km/h :

- Độ nhám: Lớp trên cùng phải có một lớp tạo nhám để đảm bảo chiều sâu rắc cắttrung bình Htb (mm) đạt tiêu chuẩn quy định theo Bảng 28[1]

Bảng 7.1 : Yêu cầu về độ nhám của mặt đường

Tốc độ thiết kếVtk (Km/h) Chiều sâu rắc cát trung bình Htb

(mm) Đặc trưng độ nhám bề mặt

60  V < 80 0,35  Htb < 0,45 nhẵn

- Độ bằng phẳng: phải đảm bảo đủ thông qua chỉ số độ gồ ghề quốc tế IRI (mm/Km) được quy định ở Bảng 29 [6]

Bảng 7.2 : Yêu cầu về độ bằng phẳng của mặt đường theo chỉ số IRI

Tốc độ thiết kế V tk (Km/h) Chỉ số IRI yêu cầu (đường xây dựng mới)

Tính toán kết cấu áo đường mềm theo TCVN 4054-2005 và 22 TCN 221-06

Sử dụng đơn giá xây dựng cơ bản Tỉnh Nghệ An năm 2016

7.1 Xác định các số liệu phục vụ tính toán

7.1.1 Tải trọng

7.1.1.1 Tải trọng tính toán

+ Tải trọng trục tiêu chuẩn 100KN

+ Áp lực tính toán lên mặt đường p= 0.6 MPa

Xe nặng 3: 65 xe/ng.đ

Xe tải nặng 1: 53 xe/ng.đ

Xe tải nhẹ: 55 xe/ng.đ

Xe tải nặng 2: 44 xe/ng.đ

- Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm : q = 6%

- Đặc trưng của các loại xe thiết kế cho ở phụ lục bảng 1.7.1 Chỉ xét đến các trục

có trọng lượng trục từ 25 KN trở lên, nên ta chỉ xét tới các loại xe tải trong thành phần

Sốtrụcsau

Số bánh củamỗi cụm bánh

ở trục sau

K/cgiữa cáctrục sau(m)

7.1.1.2 Tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100 KN

Việc tính toán quy đổi được thực hiện theo biểu thức (3.1) [7]

4.4 tt

1 i 2 k 1 i

P

P.(

.n.CC

Bất kể xe gì khi khoảng cách giữa các trục ≥ 3,0m thì việc quy đổi thựchiện riêng rẽ đối với từng trục.;

Khi khoảng cách giữa các trục

< 3,0m (giữa các trục của cụm trục) thì quy đổi gộp m trục có trọng lượng bằngnhau như một trục với việc xét đến hệ số trục C1 như công thức trên

C2 - hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong 1 cụm bánh, với cụm bánh chỉ

có 1 bánh lấy C2 = 6,4; với các cụm bánh đôi (1 cụm bánh gồm 2 bánh) thì lấy

C2 = 1,0; với cụm bánh có 4 bánh lấy C2 = 0,38

Các xe tính toán có trục trước có 1 bánh, trục sau có cụm bánh đôi

Bảng 7.5 : Bảng tính số trục xe quy đổi về trục tiêu chuẩn 100KN năm thứ nhất

N1

4,4 i

fL là hệ số phân phối số trục xe tính toán trên mỗi làn xe Với đường cấp III trênphần xe chạy có 2 làn xe, không có dải phân cách thì lấy fL= 0,55

Ntk là tổng số trục xe quy đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính toántrong một ngày đêm trên cả 2 chiều xe chạy ở cuối năm cuối của thời hạn thiết kế

7.1.1.4 Tính số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trong thời hạn thiết kế

Tỷ lệ tăng xe tải hàng năm là q= 0,07 ta tính Ne theo biểu thức (A-3) [7]

+ Cấp thiết kế của đường là cấp III miền núi, Vtk = 60Km/h

+ Thời hạn thiết kế là 10 năm

+ Số trục xe tiêu chuẩn tích luỹ trên một làn xe trong thời hạn thiết kế là 4,4105(trục xe tiêu chuẩn / làn)

Dựa vào bảng 2-1 [7] ta kiến nghị chọn loại tầng mặt đường là cấp cao A2

7.1.1.5 Bề dày tối thiểu của tầng mặt cấp cao A2

Dự kiến tầng mặt cấp cao A2 đặt trên lớp móng là bê tông nhựa hạt trung thì bềdày tầng mặt lấy theo bảng 2-2 [7]

7.1.2 Đất nền

Theo kết quả khảo sát, đất nền là loại đất á cát, có loại hình chế độ thủy nhiệt vàđiều kiện gây ẩm loại III Các tính chất cơ lý và chế độ thủy nhiệt của loại đất này saukhi được đầm lèn với độ ẩm tốt nhất và đạt được độ chặt yêu cầu đối với nền đườngđược trình bày trong phụ lục bảng 1.7.2

7.1.3 Vật liệu

Để phù hợp với cấp đường đã chọn và nguồn nguyên liệu của địa phương cũngnhư trình độ thi công của nhà thầu ta có thể dùng một số vật liệu làm áo đường có cácđặc trưng cho trong phụ lục bảng 1.7.3

Tính toán sử dụng đơn giá xây dựng cơ bản Tỉnh Nghệ An, được cho trong bảng 1.7.4 phần phụ lục

7.2 Thiết kế kết cấu áo đường

Nhận thấy trong những năm khi đưa đường vào khai thác, lưu lượng xe chạy đãtăng đáng kể Vì thế mặt đường cấp A3 trở xuống khó có thể đáp ứng Ngoài ra, chủđầu tư có đủ năng lực về tài chính để đầu tư tập trung Do đó, không xét đến phương ánphân kỳ đầu tư

Kiến nghị : chọn giải pháp đầu tư tập trung Tầng mặt chọn là cấp cao A2

7.2.1 Đề xuất phương án kết cấu tầng

mặt áo đường

Kết cấu tầng mặt áo đường thường được làm bằng vật liệu đắt tiền nên thườngchọn giá trị nhỏ để đảm bảo kinh tế, trên cở sở bề dày 1 lớp mặt đường không được nhỏhơn 9 cm Để thuận tiện cho thi công lớp mặt, đơn vị tư vấn kiến nghị chọn :

Vậy Eyc= 140,973MPa

Cấu tạo tầng móng và chọn phương án móng

Móng đường phải đảm bảo các yêu cầu về cường độ, công nghệ thi công đơngiản, tận dụng được vật liệu tại chỗ, hạ giá thành, phù hợp với cấp áo đường và tầngmặt

Hai phương án móng đã được đề xuất:

 Phương án I

Lớp Loại vật liệu Ech2 = 191,625 (MPa) hi (cm) Đơn giá

(đ/100m3)

Thay đổi chiều dày lớp 3, tính toán chiều dày lớp 4 để đáp ứng được Ech2 = 203.4(MPa) Các bước tính toán và lựa chọn chiều dày lớp 4 ta làm tương tự như trên và tratoán đồ Kogan (toán đồ hình 3-1 [7]) từ đó có bảng tính toán được cho trong phụ lụcbảng 1.7.5

Việc tính giá thành cho các phương án móng có kể đến số lượng các lớp thi công(phụ thuộc vào loại vật liệu và các thiết bị lu lèn) Thường thì đối với các lớp có chiềudày h= 20-40 (cm) ta chia ra làm 2 lớp: Lớp trên dày 0,4h; lớp dưới dày 0,6h với chiềudày lớp dưới không quá 20 (cm)

Đối với các vật liệu hạt không gia cố chất liên kết thì chiều dày đầm nén có hiệuquả nhất là không quá 18cm mục 2.4.3[7]