Hùng ĐHCNGTVT gửi bạn thành nhé

Biện pháp hữu hiệu là chọn số hạng i n mang dấu trừ có nghĩa là phần xe chạy có độ dốc nghiêng về phía tâm đường cong, với trị số hợp lý lớn i n trên mặt đường hai mái, độ nghiêng bất th

2.2.2 Siêu cao - đoạn nối siêu cao

2.2.2.1 Khái niệm

Ta có công thức tính hệ số lực đẩy ngang :

2

n

v i gR

Muốn có hệ số µ nhỏ có thể có nhiều biện pháp: Tăng bán kính R biện pháp này không phải lúc nào cũng thực hiện được vì phụ thuộc vào điều kiện địa hình Giảm vận tốc xe chạy đậy là biện pháp không thích hợp vì giảm điều kiện tiện nghi trên đường Biện pháp hữu hiệu là chọn số

hạng i n mang dấu trừ có nghĩa là phần xe chạy có độ dốc nghiêng về phía tâm đường cong, với

trị số hợp lý lớn i n trên mặt đường hai mái, độ nghiêng bất thường phần xe chạy một mái về phía

tâm đường cong (bụng đường cong) gọi là siêu cao i sc (E) Vậy siêu cao có tác dụng về cơ hoặc

là giảm lực ngang, làm cho xe chạy an toàn

Ls c

Siêu cao làm giảm hiệu quả xấu của lực ly tâm, nhưng phải có giới hạn nhất định để xe không bị trượt ngang khi mặt đường trơn hoặc các xe chuyển động trên đường cong không đạt được vận tốc an toàn theo bán kính Theo TCVN 4054 : 2005 độ dốc tối đa siêu cao là 8%

2.2.2.2 Công thức tính i sc: Từ

127 ( i )sc sc 127

R µ µ

× +

(2.28)

Trong đó: V- vận tốc xe chạy (km/h); R- bán kính đường cong nằm (m);

μ- hệ số lực đẩy ngang

2.2.2.3 Quy định trị số siêu cao i sc

- Độ dốc siêu cao lấy theo bán kính đường cong nằm và tốc độ thiết kế theo Bảng 2.5 (Bảng

13 TCVN4054 : 2005) Độ dốc siêu cao lớn nhất không quá 8 % và nhỏ nhất không dưới 2 %

- Lề đường phần gia cố làm cùng độ dốc và cùng hướng với dốc siêu cao, phần lề đất không gia cố phía lưng đường cong dốc ra phía lưng đường cong;

- Các phần xe chạy riêng biệt nên làm siêu cao riêng biệt

Bảng 2.5 Độ dốc siêu cao ứng với theo bán kính đường cong nằm và tốc độ thiết kế

T ố c đ ộ t h i ế t k ế , V t k , k m / h

Độ dốc siêu cao, %

K h ô n g l à m s i ê u c a o

Bán kính đường cong nằm, m

Isc

2 0

5 5 0 0

1 0 0

≥

4 0 0 0

8 0

≥

2 5 0 0

6 0

≥

1 5 0 0

4 0

6 0

÷

7 5

7 5

÷

1 0 0

≥

6 0 0

3

0 −

3 0

÷

5 0

5 0

÷

7 5

≥

3 5 0

2

0 −

2 5

÷

5 0

≥

2 5 0

2.2.2.4 Đoạn nối siêu cao (L SC )

a) Khái niệm: Đoạn nối siêu cao là đoạn trong đó mặt cắt ngang đường được biến đổi một

cách điều hòa từ dốc ngang thông thường 2 mái về dốc ngang một mái nghiêng thấp về phía bụng đường cong (có độ dốc là (E) isc %) Sự chuyển hóa sẽ tạo ra một độ dốc dọc phụ thêm if

b) Công thức tính: Đoạn nối siêu cao được tính theo công thức:

2

sc

f

L

i

×

=

Trong đó:

Bm: chiều rộng mặt đường (tra bảng 6 & 7 TCVN4054 - 2005)

isc: độ dốc siêu cao (%); in: độ dốc ngang mặt đường

if: độ dốc nâng siêu cao với: V < 60 km/h => if = 1%; V ≥ 60 km/h => if = 0,5%

Với đường có tốc độ thiết kế V ≥ 60 km/h ta phải bố trí từ đường cong chuyển tiếp:

R

V

L CT

⋅

=

5 , 23 3

(m) Khi tính toán với đường có tốc độ thiết kế V ≥ 60 km/h thì ta tính 2 giá trị Lsc và LCT, giá

trị nào lớn hơn sẽ được sử dụng làm đoạn nối siêu cao Độ dốc siêu cao (isc) và chiều dài

đoạn nối siêu cao (Lsc) phụ thuộc vào bán kính đường cong nằm (R) và tốc độ thiết kế (Vtk),

không được nhỏ hơn các giá trị quy định trong Bảng 2.6 (Bảng 14 TCVN4054 : 2005)

Bảng 2.6 Độ dốc siêu cao (i sc ) và chiều dài đoạn nối siêu cao (L)

Tốc độ thiết kế, V tk , km/h

120

65 ÷ 75

75 ÷ 100

100 ÷ 600 Chú thích:

1) L - Chiều dài đoạn nối siêu cao hoặc chiều dài đoạn cong chuyển tiếp xác định theo điều 5.5.4 và 5.6.1.

2) Trị số chiều dài L trong bảng áp dụng đối với đường hai làn xe Đối với đường cấp I và II nếu đường có trên hai làn xe thì trị số trên nhân với 1,2 đối với ba làn xe; 1,5 đối với bốn làn xe và 2 đối với đường có trên 6 làn xe. Nếu 2 giá trị tính được có trị số nhỏ hơn trị số quy định trong bảng 2.6 thì lấy giá trị trong

bảng 2.6 tính lại if Nếu 2 giá trị tính được có trị số lớn hơn trị số quy định trong bảng 2.6 thì lấy

giá trị lớn

c Bố trí đoạn nối siêu cao:

Đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng đều được bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp Khi không có đường cong chuyển tiếp, các đoạn nối này bố trí một nửa trên đường cong và một nửa trên đường thẳng

Như vậy đối với đường có Vtk ≤ 40 km/h, không bố trí đường cong chuyển tiếp thì đoạn nối siêu cao được bố trí trùng với đoạn nối mở rộng và được bố trí 1 nửa ngoài đường thẳng và 1 nửa trong đường cong

Với đường có Vtk ≥ 60 km/h đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng đều được bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp Lsc ≡ Lw ≡ Lct

d Sự biến đổi mặt đường trong đoạn nối siêu cao

- Trong đoạn nối siêu cao, siêu cao được thực hiện bằng cách quay phần xe chạy và lề gia cố (nếu có) ở phía lưng đường cong quanh tim đường nghiêng thấp dần về phía bụng đường cong đến khi đạt độ dốc ngang mặt đường (đoạn L1), sau đó vẫn tiếp tục quay toàn bộ mặt đường và lề gia cố quanh tim đường đến khi đạt độ dốc siêu cao isc (đoạn L2)

- Trường hợp đường có dải phân cách giữa siêu cao được thực hiện có thể bằng cách quay xung quanh mép trong hoặc mép ngoài mặt đường

Diến biến nâng siêu cao và sơ đồ tính chiều dài Lsc theo phương pháp quay quanh tim đường:

Hình 2.8 Diễn biến nâng siêu cao theo phương pháp quanh tim đường

Như vậy diễn biến của đoạn nối siêu cao gồm hai đoạn cơ bản: đoạn L1, L2

Đoạn L1: đoạn để mặt đường biến đổi từ độ dốc 2 mái in sang độ dốc 1 mái in, bằng cách lấy tim làm trục quay 1/2 phần xe và lề phía bụng đường cong, chiều dài L1 được tính theo công thức:

1 m n

f

L

i

ì

=

Trong đoạn này 1 nửa mặt đường và lề đường gia cố phớa bụng đường cong vẫn giữ nguyờn

độ dốc ngang mặt đường Lề đất vẫn giữ nguyờn như quy định;

Một nửa mặt đường phớa lưng và lề đường gia cố phớa lưng đường cong cú độ dốc ngang được tớnh theo cụng thức:

2 2

m

l

m

B

i

B

=

x - khoảng cỏch từ đầu đoạn nối đến mặt cắt cần tớnh toỏn độ nghiờng

Đoạn L2: là đoạn mà mặt đường và lề gia cố chuyển biến từ độ dốc một mỏi im về độ dốc siờu cao isc nghiờng về phớa bụng đường cong, bằng cỏch lấy tim làm trục quay toàn bộ phần xe

và lề phớa bụng đường cong

f b

m

x i i

B

ì

=

Trong đú ib là độ dốc ngang siờu cao của mặt đường tại vị trớ tớnh toỏn (%)

Ph

ần bài tập

Cho đờng cấp VI địa hình miền núi Có tiêu chuẩn thiết kế nh sau: chiều rộng nền đờng 6,0m, Mặt đờng 3,5m, lề đờng mỗi bên

=20Km/h, chiều dài từ mũi xe đến trục sau của xe là 4,6m Hãy tính

1%) Tính độ nghiêng và độ mở rộng của mặt đờng tại các mặt cắt Km1 + 250.00, Km1 + 260.00, biết TĐ có lý trình Km1 + 255.00.

Giải

0,15 0,008

127 ( i )sc sc 127 127.45

R à à

ì +

- Tra tiêu chuẩn có:

6%

sc i

⇒ =

s

(i + i ) 3,5 (0,03+ 0,06)

15,75

sc

f

B

i

20

sc

s

0, 007875 0,7875%

f

sc

B i

L

1

3,5 0, 03

13,33 0,007875

f

B i

i

Đoạn L1: đoạn để mặt đường biến đổi từ độ dốc 2 mái in sang độ dốc 1 mái in, bằng cách lấy tim làm trục quay 1/2 phần xe và lề phía bụng đường cong, chiều dài L1 được tính theo công thức trên

Trong đoạn này 1 nửa mặt đường và lề đường gia cố phía bụng đường cong vẫn giữ nguyên

độ dốc ngang mặt đường Lề đất vẫn giữ nguyên như quy định;

Một nửa mặt đường phía lưng và lề đường gia cố phía lưng đường cong có độ dốc ngang được tính theo công thức:

3,5

3,5 2 2

m

l

m

B

i

B

x - khoảng cách từ đầu đoạn nối đến mặt cắt cần tính toán độ nghiêng

- Bố trí từ TĐ về phía đường thẳng một đoạn bằng Lsc/2 = 10m và bố trí về phía đường cong 1 đoạn Lsc/2 = 10m Vậy x =10m Thay vào công thức trên ta có

- Vậy

3,5

3,5 2 2

m

l

m

B

i

B

; Mặt đường phía lưng nghiêng về phía bụng đường cong là 1,5%

- Giả sử ta tính cho mặt cắt bất kỳ nằm trong đoạn L1 và cách điểm đầu của đoạn nối siêu cao một đoạn là x = 5m

3,5 2 2

l

m

i

B

Trường hợp này thì mặt đường phía lưng có độ nghiêng là 0,75% nhưng nghiêng về phía lưng đường cong

- Cả 2 trường hợp ib = 3% bạn nhé

L2 = Lsc - L1= 20 – 13,33 = 6,67m

15 0,007875

3,375%

3,5

f b

m

x i i

B