THUYẾT MINH DATN GTVT

- Xi măng, sắt thép và các loại vật liệu khác có thể liên hệ với các đơn vị kinhdoanh trên địa bàn thị trấn Thạnh Mỹ và vùng lân cận cung cấp như công ty ThươngMại Giằng, công ty TNHH Hữ

PHẦN 1 THIẾT KẾ CƠ SỞ

(50%)

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Vị trí tuyến đường – Chức năng và nhiệm vụ thiết kế.

1.1.1 Vị trí tuyến.

Tuyến đường cần được khảo sát thiết kế nằm trên quốc lộ 14, nhánh nối tỉnhQuảng Nam với tỉnh Kon Tum Trong đồ án nhóm được giao nhiệm vụ thiết kế đoạntuyến nối từ Pà Dầu đến Thạnh Mỹ thuộc huyện Nam Giang tỉnh Quảng Nam

1.1.2 Chức năng của tuyến đường.

Quốc lộ 14 là con đường giao thông huyết mạch của đất nước nối các tỉnh BắcTrung Bộ với các tỉnh cao nguyên Nam Trung Bộ và các tỉnh Đông Nam Bộ Nếu tính

về chiều dài (khoảng 890 km) thì đây là quốc lộ dài thứ 2 của Việt Nam, chỉ sau quốc

lộ 1A Chính vì vậy, tuyến đường có chức năng rất quan trọng trong việc phát triển

nền kinh tế đất nước củng như đảm bảo an ninh quốc phòng Tuyến đường được xây

dựng nhằm hoàn thiện mạng lưới giao thông trong quy hoạch chung của đất nước đápứng nhu cầu giao thông, giao lưu văn hóa, thúc đẩy sự phát triển kinh tế các địaphương có các đồng bào dân tộc thiểu số sinh sống thuộc các tỉnh Bắc Trung Bộ, cáctỉnh cao nguyên Nam Trung Bộ và các tỉnh Nam Trung Bộ có tuyến đường đi qua

1.1.3 Nhiệm vụ thiết kế.

Tuyến đường nối từ Pà Dấu đến Thạnh Mỹ thuộc huyện Nam Giang tỉnh QuảngNam

- Lưu lượng xe hổn hợp năm 2010: 610 (xe hh/ngày.đêm)

- Năm đưa vào khai thác là năm 2015

- Hệ số tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm : q = 7%

- Chức năng của tuyến đường : Đường quốc lộ, đường tỉnh; nối các trung tâm của địa phương

1.2 Các điều kiện tự nhiên khu vực tuyến đi qua.

1.2.1 Địa hình.

Nam Giang là một huyện miền núi vùng cao của tỉnh Quảng Nam, có đườngBiên giới chung với nước cộng hòa dân chủ nhân dân Lào dài 72 Km Địa hình củahuyện có nhiều núi non hiểm trở, nhiều sông suối chia cắt, giao thông đi lại còn khókhăn Đến nay, huyện còn 04 xã mới có đường ôtô đến trung tâm xã và chỉ đi đượctrong mùa nắng

Khu vực tuyến đi qua là vùng núi có cao độ so với mực nước biển từ 60 - 140m Độdốc ngang sườn bình quân khoảng từ 1 % - 50%.

Khi nền có độ dốc tự nhiên từ nhỏ hơn 20% thì đào bỏ lớp đất hữu cơ rùi đắp trựctiếp, Khi nền có độ dốc tự nhiên từ 20% đến 50% thì phải đào thành bậc cấp trước khiđắp nề đường, khi nền tự nhiên có độ dốc lớn hơn 50% thì phải thiết kế công trìnhchống đỡ như tường chắn, đắp đá, cầu cạn, tường chân …

Các đường tụ thủy, khe suối có độ sâu khá lớn

Hình 1.1.1.: Đường tụ thủy thực tế

1.2.2 Địa mạo:

Tình hình địa mạo của khu vực tuyến đi qua là vùng có cây cối mọc rải rác và

xen lẫn các cây có đường kính lớn khoảng 20cm Trên mặt đất tự nhiên có lớp cỏ mọc

và các cây bụi

Hình 1.1.2: Mật độ cây cối

1.2.3 Địa chất:

Nhìn chung mắt cắt địa chất khu vực tuyến như sau :

- Theo kết quả khảo sát điều kiện địa chất cho thấy điều kiện địa chất trong khu vực rất ổn định, không có hiện tượng sụt lỡ, đá lăn, cactơ hay nước ngầm lộ thiên

- Đoạn đường thiết kế được giả thiết là có địa chất giống nhau từ đầu đến cuối tuyến

- Mặt cắt địa chất khu vực tuyến đi qua như sau :

+Trên cùng có lớp hữu cơ dày 15cm

+Lớp kế tiếp là lớp Á sét dày 10 m, có các tính chất cơ lý sau: chỉ số dẻo IP = 12, độ

ma sát trong φ =18o

+Lớp tiếp theo là đá phong hóa dày: 10m

+Lớp dưới cùng là lớp đá gốc có bề dày vô cùng

Địa chất ở đây tốt : địa chất đồng chất, đất không có lẫn hòn cục, rễ cây, tảng lớn Qua thí nghiệm các chỉ tiêu có lý của đất, cho thấy đất ở đây rất thích hợp để đắpnền đường

1.2.4 Địa chất thủy văn:

Qua khảo sát cho thấy tình hình địa chất thủy văn trong khu vực hoạt động ít biếnđổi, mực nước ngầm hoạt động thấp rất thuận lợi cho việc xây dựng tuyến đường, cao

độ mực nước ngầm: +18m

Lượng nước mặt khá lớn tập trung ở sông Nam Giang và các ao hồ khu vực đường tụthủy Lượng muối hòa tan trong nước rất ít, đảm bảo dùng tốt cho sinh hoạt của côngnhân và đầy đủ cho thi công

1.2.5 Khí hậu

Quảng Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, chỉ có 2 mùa là mùa mưa và mùakhô, chịu ảnh hưởng của mùa đông lạnh miền Bắc Nhiệt độ trung bình hàng năm

trong không khí đạt 84% Lượng mưa trung bình 2000-2500mm, nhưng phấn bốkhông đều theo thời gian và không gian, mưa ở miền núi nhiều hơn đồng bằng, mưatập trung vào các tháng 9 - 12, chiếm 80% lượng mưa cả năm; mùa mưa trùng với mùabão, nên các cơn bão đổ vào miền Trung thường gây ra lở đất, lũ quét ở các huyệntrung du miền núi và gây ngập lũ ở các vùng ven sông

1.2.6 Thủy văn:

Theo [7] số liệu thủy văn của tỉnh Quảng Nam – Đà Nẵng gồm có 5 trạm thủyvăn : Đà Nẵng, Nông Sơn, Hội An, Tam Kỳ, Hoàng Sa Khoảng cách từ tuyến vị trítuyến đường đến trạm Nông Sơn là ngắn nhất (khoảng 30Km theo hướng đông- đôngnam) nên ta chọn số liệu thủy văn trạm Nông Sơn để tính toán công trình thoát nước

nh

W W

Bảng 1.1.1: Khoảng cách các trạm thủy văn tới vị trí tuyến.

- Cao độ mực nước thông thường : +23m

- Cao độ mực nước cao nhất : +29m

Hình 1.1.3: Địa hình sông Nam Giang

Hình 1.1.4: Hướng nước chảy thủy điện A Vương

1.3 Các điều kiện xã hội.

1.3.1 Vị trí địa lí, Đặc điểm dân cư và sự phân bố dân cư.

Huyện Nam Giang nằm ở phía tây tỉnh Quảng Nam, phía bắc giáp huyện Hiên(một huyện cũ của tỉnh Quảng Nam, nay là hai huyện Đông Giang và Tây Giang), phíatây là nước bạn Lào, phía nam là huyện Phước Sơn, phía đông là huyện Đại Lộc vàQuế Sơn

Hình 1.1.5: Bản đồ vị trí huyện Nam Giang

Toàn huyện Nam Giang bao gồm 08 xã và 01 thị trấn được chia làm 64 thôn với

tổng diện tích tự nhiên 1.842,89 km2 Dân số trung bình 21.734 người, mật độ dân số11,79 người/km2 Là nơi sinh sống của các dân tộc Ve, Cơ Tu, Tà Riềng

Theo khảo sát của nhóm, riêng đối với khu vực tuyến đi qua chỉ có đồng bào dântộc Cơ Tu sinh sống là người dân bản địa, ngoài ra còn có dân tộc kinh từ tỉnh Nghệ

An, tỉnh Thanh Hóa, tỉnh Hòa Bình vào lập nghiệp và sinh sống

( Theo niên giám thống kê năm 2008 huyện Nam Giang )

Bảng 1.1.2: Bảng thống kê đạc điểm, mật độ dân số

Diện tích

tự nhiên( km2 )

Dân số trungbình( người

1.3.2 Tình hình kinh tế, văn hóa xã hội trong khu vực.

- Tổng diện tích tự nhiên của huyện là 184.288,67ha Trong đó:

1 Diện tích đất nông nghiệp: 102.015,63ha, phân ra:

+ Đất sản xuất nông nghiệp: 4.906,18ha

+ Đất lâm nghiệp: 97.077,99ha

+ Đất nuôi trồng thủy sản: 23,86ha

+ Đất nông nghiệp khác: 7,60ha

2 Đất phi nông nghiệp: 2.871,40ha

3 Đất chưa sử dụng: 79.401,63ha

- Huyện có 8 xã và 01 thị trấn với tổng dân số 21.981 người, gồm các dân tộc anh

em, trong đó:

+ Cơ tu: 2.682 hộ/12.781 khẩu

+ Gié- Triêng: 974 hộ/4.360 khẩu

+ Kinh: 1.024 hộ/4.430 khẩu

+ Dân tộc khác: 166 hộ/410 khẩu

- Do điều kiện của một huyện miền núi vùng cao nên địa hình của huyện cónhiều núi non hiểm trở, nhiều sông suối chia cắt, giao thông đi lại còn khó khăn Đến

nay, huyện còn 04 xã mới có đường Ôtô đến Trung tâm xã và chỉ đi được trong mùanắng.

- Về điện, đến nay còn 4/9 xã, Thị trấn chưa có lưới điện Quốc gia

- Đời sống của nhân dân còn gặp nhiều khó khăn, chủ yếu là sản xuất nông nghiệp.Huyện được Chính phủ cho hưởng cơ chế như Tây Nguyên (Huyện Nam Giang cũngxin Trung ương xếp vào huyện nghèo theo Nghị Quyết 30a nhưng chưa được vì chưađạt chuẩn hộ nghèo)

- An ninh Quốc phòng của huyện trong những năm qua được giữ vững, tuyến biêngiới Việt- Lào được củng cố tăng cường (Hiện có 04 Đồn Biên phòng đóng quân trênvùng Biên giới của huyện)

- Sự nghiệp Y tế- giáo dục phát triển khá Hầu hết các xã trong huyện đều đã cóTrạm y tế xã Huyện có 01 Bệnh viện và 01 Phòng khám khu vực ở vùng cao

Về giáo dục: Toàn huyện có 01 Trường THPT (và đang triển khai xây dựng 01trường THPT ở vùng cao), có 01 Trường Trung học dân tộc nội trú và 9 Trường THPT

cơ sở Tổng số học sinh 6.737 em, trong đó:

+ Mầm non: 1.250 cháu/50 lớp

+ Tiểu học: 2.2228/153 lớp

+ Trung học cơ sở: 1.695/53 lớp

+ THPT: 1.250/29 lớp

- Giá trị sản xuất Nông- Lâm nghiệp của huyện năm 2009 đạt 41,3 tỷ đồng

- Giá trị sản xuất Công nghiệp- Tiểu thủ công nghiệp của huyện năm 2009 đạt 5,7

tỷ đồng

- Thực hiện thu ngân sách trên địa bàn huyện năm 2009 là 209 tỷ đồng

- Huyện đang triển khai dự án trồng cây cao su, đến nay đã trồng được gần 600 ha

- Tài nguyên khoáng sản:

+ Có vàng sa khoáng và vàng gốc hiện đang được các cơ quan thẩm quyềncho một số đơn vị triển khai thăm dò

+ Trữ lượng đá vôi ở Thạnh Mỹ khá lớn, Trung ương và tỉnh Quảng Namđang cho các Công ty Xi măng khảo sát, lập dự án xây dựng nhà máy xi măng tạiThạnh Mỹ

+ Do địa hình của huyện có nhiều sông suối, nên trong thời gian qua có nhiềuđơn vị khảo sát, quy hoạch xây dựng thủy điện, hiện nay đã có 11 dự án về xây dựngthủy điện tại huyện Nam Giang Trong đó, có dự án thủy điện Sông Bung 4 đang trongthời kỳ khởi công xây dựng với công suất 156MW

+ Có khu du lịch sinh thái thác Grăng, hiện đang trong quá trình đầu tư xâydựng để khai thác du lịch

- Huyện được Chính phủ cho mở cửa khẩu biên giới với nước bạn Lào Hiện nayviệc xây dựng cơ sở hạ tầng ở vùng cửa khẩu đã được hai Quốc gia đầu tư xây dựng

Trong tương lai không xa, nếu cửa khẩu này chính thức hoạt động thì sẽ tạo điều kiện

cho kinh tế của huyện phát triển.( Theo niên giám thống kê năm 2008 )

1.3.3 Các định hướng phát triển trong tương lai.

Với chuẩn mới về hộ nghèo thì Nam Giang hiện có đến hơn 70% Con số này đãphản ánh những khó khăn của địa phương trong việc nỗ lực cải thiện đời sống kinh tế,đưa người dân từng bước thoát nghèo bền vững.trong tương lai chủ trương của huyện

là sẽ đẩy mạnh chuyển đổi cơ cấu kinh tế trong nông nghiệp, phát triển nông nghiệpnông thôn và nông dân Trong đó sẽ tập trung đầu tư xây dựng và sửa chữa hệ thốngthủy lợi, kênh mương nội đồng, hướng dẫn nhân dân làm lúa nước và khai hoang phụchóa, phát triển diện tích trồng lúa nước Kịp thời hỗ trợ giống, nhất là giống lúa năngsuất cao cho nhân dân Bên cạnh đó sẽ hỗ trợ và khuyến khích nhân dân đầu tư pháttriển kinh tế vườn, kinh tế trang trại

Cùng với đẩy mạnh phát triển nông nghiệp, Nam Giang đang đầu tư xây dựng cơ

sở hạ tầng và khuyến khích các hoạt động kinh doanh ở 3 cụm công nghiệp trên địabàn Huyện cũng có nhiều chế độ ưu đãi, tạo điều kiện để thu hút các nhà đầu tư đếnvới địa phương phát triển công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp, khoa học công nghệ

“Bên cạnh những thay đổi phù hợp với tình hình kinh tế của địa phương, huyện đang

cố gắng hướng người dân làm ăn theo hướng tổ hợp, với một hệ thống như hợp tác xãnhằm tạo thói quen làm việc trong môi trường mới Từ đó mới hy vọng có thể cải thiệnnhận thức, tư duy của người dân trong lao động, sản xuất Hiện nay, bên cạnh pháttriển các mô hình kinh tế, huyện cũng đang chú trọng phát triển, khôi phục các làngnghề trên địa bàn, đặc biệt là làng nghề dệt thổ cẩm Zơra của đồng bào Cơ Tu Được

sự hỗ trợ từ nhiều phía, làng nghề này đang có hướng phát triển rất khả quan, bà con

có công ăn việc làm, cải thiện thu nhập”

1.4 Các điều kiện liên quan khác.

1.4.1 Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu và đường vận chuyển.

Qua khảo sát của nhóm thì điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu phục vụ cho quátrình thi công như sau:

- Nhựa đường, bê tông nhựa lấy tại trạm trộn bê tông nhựa thành phố Đà Nẵngcách vị trí tuyến 65Km

- Đá, cấp phối đá dăm lấy tại mỏ đá 27-7 Đại lộc cách vị trí tuyến 25km

- Cát được lấy tại mỏ cát Thạnh Mỹ thuộc công ty xây dựng Lũng Rô cách tuyến5Km

- Đất đắp nền đường được lấy từ những vị trí nền đường đào của tuyến Ngoài ranếu thiếu thì lấy tại mỏ đất Thạnh Mỹ cách vị trí cuối tuyến 1,5Km

- Cấp phối thiên nhiên loại A được lấy tại mỏ đất Thạnh Mỹ cách vị trí cuối tuyến1,5Km

- Xi măng, sắt thép và các loại vật liệu khác có thể liên hệ với các đơn vị kinhdoanh trên địa bàn thị trấn Thạnh Mỹ và vùng lân cận cung cấp như công ty ThươngMại Giằng, công ty TNHH Hữu Tú.

- Các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được lấy tại nhà máy bê tông ở Đà Nẵngcách chân công trình 65 Km

Hình 1.1.6: Cửa hàng vật liệu xây dựng

Hình 1.1.7: Mỏ khai thác cát Thạnh Mỹ

Hình 1.1.8: Mỏ khai thác đá Đại Lộc

Hình 1.1.9: Mặt bằng mỏ khai thác đá Đại Lộc

1.4.2 Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện và đường vận chuyển.

Các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được đáp ứng đầy đủ cả về số lượng, chấtlượng theo yêu cầu đặt ra của việc thi công tuyến đường Tuyến đường được hìnhthành trên cơ sở tuyến đường sẵn nên ta lấy tuyến đường này làm đường công vụ choquá trình thi công do đó các loại bán thành phẩm, cấu kiện và vật liệu vận chuyển đếnchân công trình rất thuận lợi

1.4.3.Khả năng cung cấp nhân lực phục vụ thi công.

Lực lượng lao động dồi dào, nguồn lao động rẻ do đó rất thuận lợi cho việc tậndụng nguồn nhân lực địa phương Tại khu vực có các đơn vị thi công giàu kinhnghiệm

1.4.4 Khả năng cung cấp các loại máy móc, thiết bị phục vụ thi công.

Các đơn vị xây lắp trong và ngoài tỉnh có đầy đủ trình độ năng lực và trang thiết bịthi công có thể đảm bảo thi công đạt chất lượng và đúng tiến độ

Hình 1.1.10: Công ty cung cấp máy xây dựng mỏ cát Thạnh Mỹ

1.4.5 Khả năng cung cấp các loại năng lượng, nhiên liệu phục vụ thi công.

Tại huyện có nhiều kho xăng dầu dọc các tuyến đường liên huyện và tại quốc lộ 14thuộc tỉnh Quảng Nam Khu vực tuyến đi qua gần mạng lưới điện quốc gia nên việccung cấp năng lượng và nhiên liệu phục vụ cho quá trình thi công rất thuận lợi

Hình 1.1.11: Đại lý cung cấp nhiên liệu cho máy móc thi công

Hình 1.1.12: Đơn vị cung cấp điện cho quá trình thi công

1.4.6 Khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt.

Khu vực tuyến đi qua thị trấn Thạch Mỹ nên có chợ của huyện và có các chợ phiênbuôn bán dọc tuyến do đó khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạtcho đội ngũ cán bộ, công nhân thi công rất thuận lợi

Hình 1.1.13: Chợ Thạnh Mỹ

1.4.7 Điều kiện về thông tin liên lạc và y tế.

Hiện nay hệ thống thông tin liên lạc, y tế đã xuống đến cấp huyện, xã Các bưuđiện văn hóa của xã đã được hình thành góp phần đưa thông tin liên lạc về thôn xãđáp ứng nhu cầu của nhân dân Đây là điều kiện thuận lợi cho công tác thi công, giámsát thi công, tạo điều kiện rút ngắn khoảng cách giữa ban chỉ huy công trường và cácban ngành có liên quan

Hình 1.1.14: Trung tâm y tế huyện Nam Giang

1.5 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường.

- Quốc lộ 14 là con đường giao thông quan trọng cảu đất nước, nối các tỉnh BắcTrung Bộ với các tỉnh cao nguyên Nam Trung Bộ và các tỉnh Đông Nam Bộ

- Khu vực tuyến đi qua chủ yếu là đồng bào dân tộc thiếu số sinh sống, cố điềukiện kinh tế còn khó khăn, trình độ học vấn còn hạn chế nên rất dể bị các thế lực phảnđộng lợi dụng Vì thế tuyến đường được xây dựng có ý nghĩa rất quan trọng, giúp cho

đời sống của đồng bào dân tộc được quan tâm, cải thiện nhiều hơn Phát triển ngànhgiáo dục, trình độ học vấn được cải thiện, qua đó truyền bá tư tưởng yêu nước nhằmđảm bảo an ninh quốc phòng và toàn vẹn lãnh thổ.

- Ngoài ra, công trình được đầu tư xây dựng sẽ tạo ra một vùng dân cư phát triểndọc theo hai bên đường

- Phát triển mạng lưới giao thông đất nước

- Để thực hiện mục tiêu kinh tế đặt ra thì việc trao đổi hàng hóa,vật tư thiết bị giữa các vùng trong huyện, trong tỉnh có tuyến đi qua

- Phù hợp với nhu cầu phát triển kinh tế xã hội theo hướng công nghiệp hóa, hiệnđại hóa

Chính vì thế việc đầu tư xây dựng tuyến đường của nhà nước là cần thiết và cấp bách

CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH CẤP THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT

CỦA TUYẾN 2.1 Xác định cấp thiết kế.

+ Xe tải nặng: 20% Tải trọng trục trước 48,2 KN,trục sau 100 KN

+ Xe tải trung: 46% Tải trọng trục trước 25,8 KN, trục sau 69,6 KN

+ Xe tải nhẹ: 14% Tải trọng trục trước 18 KN, trục sau 56 KN

+ Xe con: 12% Tải trọng trục trước 4,2 KN, trục sau 7,8 KN

Lưu lượng xe hỗn hợp tính đến năm đưa vào khai thác 2015 là:

Từ các căn cứ trên ta chọn cấp đường thiết kế là đường cấp IV – Vùng núi

2.2 Tính toán – chọn các chỉ tiêu kỹ thuật.

2.2.2.1 Điều kiện sức kéo:

Theo mục II.1 tài liệu [11] và dựa vào biểu đồ nhân tố động lực của từng loại xe, Với mặt đường thấm nhập nhựa có láng nhựa nên độ bằng phẳng củng như độ nhám được cải thiện nên ta chọn hệ số sức cản lăn f0 = 0,01, từ đó ta được kết quả tính độ dốc lớn nhất cho phép theo điều kiện sức kéo như sau:

Bảng 1.2.1 Bảng tính độ dốc dọc cho phép theo diều kiện sức kéo

Theo bảng 15 tài liệu [1] thì ứng với cấp thiết kế cấp IV và địa hình núi , tra ra được

Id

thiết kế Vậy dựa vào bảng kết quả ta chọn id

max = 3,1 % (a)

2.2.2.2 Điều kiện về sức bám :

Theo mục II.1 tài liệu [11] và dựa vào biểu đồ nhân tố động lực của từng loại xe, ta

có được kết quả tính độ dốc lớn nhất cho phép theo điều kiện sức bám như sau:

Bảng 1.2.2: Bảng tính độ dốc dọc cho phép theo điều kiện sức bám

(km/h)

K(kg.s2/m4)

F(m2)

PW(kg)

G(kg)

GK

i'dmax (%)

Từ điều kiện này chọn i'dmax = 14,21 % (b)

Từ (a) , (b) : kết hợp cả hai điều kiện sức kéo và sức bám, chọn id

max = 3,1 %

Theo bảng 15 tài liệu [1] thì ứng với cấp thiết kế cấp IV và địa hình vùng núi, tra

ra được Id

max = 8 % > 3,1 % Như vậy, chọn độ dốc dọc thiết kế là : idmax = 3,1%

Như vậy khi đua tuyến đường vào khai thác thì điều kiện xe chạy được an toàn vàthuận lợi hơn, khả năng khai thác tuyến đạt hiệu quả cao hơn

Vậy khi thiết kế tuyến có độ dốc dọc: idmax = 3,1% thì tốc độ của tất cả các loại xe đềuthỏa mãn tốc độ thiết kế.

2.2.4 Tầm nhìn trên bình đồ : (S 1 , S 2 , S 4 ).

2.2.4.1 Tầm nhìn một chiều (S 1 ).

lpu Sh

lpu

1 1

SI

Hình 1.2.1 Sơ đồ tầm nhìn một chiều

Theo mục II.2 tài liệu [11] kết hợp với:

+V: Tốc độ xe chạy tính toán V = 40 km/h

+ i: Độ dốc dọc trên đường, trong tính toán lấy i = 0%

Ta tính được tầm nhìn 1 chiều như sau:





Theo tài liệu [1] với:Vtk = 40 km/h thì S1 = 40 m

Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu cầu cao hơn nên ta chọn: S1 = 50 m

+ Sh : Chiều dài đoạn đường hãm xe

+ l0 : Đoạn đường dự trữ an toàn l0= 5-10 m, chọn l0= 10 m

S2

0 2 2 1 1 21278

1 .( i ) l

k.V ,

+ k :Hệ số sử dụng phanh, đối với xe tải lấy k = 1,4

+ φ :hệ số bám dọc trên đường hãm trong diều kiện bất lợi mặt đường ẩm

và bẩn lấy φ = 0,3

+ i : Độ dốc dọc trên đường, trong tính toán lấy i = 0%

3 , 0 127

3 , 0 40 4 , 1 8 , 1

Theo tài liệu [1] với:Vtk = 40 km/h thì S2 = 80m

Vậy ta chọn: S2 = 91 m Vì tuyến đường thiết kế có 2 làn xe nên nếu xe chạy đúng phần đường quy định thì tầm nhìn 2 chiều không cần thiết Tuy nhiên xét đến yếu tố bất lợi nhất thì ta xét thêm để tuyến đường được bảo đảm an toàn

Hình 1.2.3 : Sơ đồ tầm nhìn vượt xe.

đường, trị số này trong trường hợp bình thường là khoảng 10s, và trong trường hợpcưỡng bức khi đông xe khoảng 7s Lúc đó, tầm nhìn theo sơ đồ 4 có thể có 2 trườnghợp

Theo tài liệu [1] với:Vtk = 40 km/h thì S4 = 200 m

Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu cầu cao hơn nên ta chọn: S4 = 240 m

2.2.5 Bán bính tối thiểu của đường cong nằm.

2.2.5.1 Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất có bố trí siêu cao.

- Công thức :

)15

,0(

127 max

2 min

sc sc

i

V R

Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu

n

V R



Trong đó: + V : Tốc độ thiết kế (km/h), V = 40km/h

+ 0,08 : Hệ số lực ngang khi không làm siêu cao

+ in :Độ dốc ngang mặt đường, với mặt đường TNN chọn in=3,0%

Vậy: 127.(0,4008 0,03)

2 min

Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu

Trong đó: + SI : Tầm nhìn 1 chiều trên mặt đường (m), SI =54m

+ α : Góc chiếu sáng của pha đèn ô tô, α = 20

2

50 30



Nếu bán kính đường cong nằm không thỏa mãn yêu cầu nêu trên thì phải sử dụng các biện pháp để nâng cao độ an toàn khi xe chạy như:

- Sơn phản quang ở hộ lan cứng hoặc cọc dẫn hướng

- Đặt các parie bê tông mềm dọc đường

Trong đó: + V = 40 km/h

+ μ : Hệ số lực ngang

2.2.6 Chiều dăi vuốt nối siíu cao.

B

0 R

đo ạn n

ng c huy ển tiếp

i

i E B

L (  ). =

1

3 ) 0 9 (  

2.2.7 Độ mở rộng phần xe chạy trong đường cong.

-Xe chạy trong đường cong yíu cầu phải mở rộng phần xe chạy Khi bân kínhđường cong nằm  250 m, phần xe chạy mở rộng theo quy định trong Bảng 1.2.5

-Khi phần xe chạy có trín 2 lăn xe, thì mỗi lăn xe thím phải mở rộng 1/2 trị số

trong Bảng 12 vă có bội số lă 0,1 m

-Câc dòng xe có xe đặc biệt, phải kiểm tra lại câc giâ trị trong Bảng 1.2.5.-Độ mở rộng bố trí ở cả hai bín, phía lưng vă bụng đường cong Khi gặp khókhăn, có thể bố trí một bín, phía bụng hay phía lưng đường cong

Bảng 1.2.4: Độ mở rộng phần xe chạy hai lăn xe trong đường cong nằm

Kích thước tính bằng milimĩt

Dòn

g xe

Bân kính đường cong nằm25020

0

<200150

<150100

<10070

<

7050

<

5030

<

3025

<

2515

- Độ mở rộng được đặt trên diện tích phần lề gia cố Dải dẫn hướng (và các cấu

tạo khác như làn phụ cho xe thô sơ ), phải bố trí phía tay phải của độ mở rộng.Nền đường khi cần mở rộng, đảm bảo phần lề đất còn ít nhất là 0,5 m

- Đoạn nối mở rộng làm trùng với đoạn nối siêu cao hoặc đường cong chuyển

tiếp Khi không có hai yếu tố này, đoạn nối mở rộng được cấu tạo

- Một nửa nằm trên đường thẳng và một nửa nằm trên đường cong;

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

10 m

2.2.8 Đường cong chuyển tiếp.

Chiều dài đường cong chuyển tiếp được tính theo công thức (3-17)[2]

R : Bán kính đường cong trên bình đồ (m)

I : Độ tăng gia tốc ly tâm Tính toán lấy I = 0,5 m/s3(mục 3.7)[2])

- Tuyến đường thiết kế có tốc độ 40Km/h nên không yêu cầu thiết kế đường congchuyển tiếp

2.2.9 Bán kính đường cong đứng min

Khi xuống dốc lấy dấu (-)

2.2.9.1 Bán kính đường cong đứng lồi.

Trị số tối thiểu của bán kính đường cong đứng lồi xác định theo các điều kiện bảo đảm tầm nhìn xe chạy ban ngày trên đường SI :

m x

d

S

1 2

50 2

2 1

S

1 8

91 8

2 1

2





Trong đó: S I : Tầm nhìn một chiều ; S I =50m

d1: Chiều cao tầm mắt của người lái xe, Theo [1] điều 5.1.1 d1=1m

V

L cht

47

3



lom

trị số gia tốc ly tâm không lớn hơn 0,5 - 0,7 m/s2

2 1



S h

Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu

Trong đó: + b: Chiều rộng thùng xe; btải = 2,5m

+ c: Cự ly giữa 2 bánh xe; ctải = 1,6m

+ x: Cự ly từ sườn thùng xe đến làn xe bên cạnh (m)

+ y: Khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạy (m)

x,y được xác định theo công thức của Zamakhaép

Do đường 2 làn xe nên ta chỉ xét trường hợp 2 xe chạy ngược chiều trên 2 làn

- Xét trường hợp hai xe chạy ngược chiều:

x = 0,5+ 0,005V

y = 0,5+0,005V

Suy ra x = y = 0,5 + 0,005 x 40 = 0,7(m)

Vậy bề rộng làn xe: B = 2 ,521,6 + 0,7 + 0,7 = 3,45m

Theo tài liệu [1] với tốc độ thiết kế 40 km/h thì B =2,75 m

Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêucầu cao hơn, mặt khác khu vực tuyến đi qua có rất nhiều người dân đi bộ để lên nươngrẩy làm việc nên để tuận lợi cho việc đi lại của người dân khi có xe tải đi qua ta chọnchiều rộng một làn xe là 3,5m







Trong đó :+ nlx: Số làn xe yêu cầu

+ Nlth: Năng lực thông hành tối đa khi không có phân cách trái chiều và ôtôchạy chung với xe thô sơ thì theo tài liệu [1] ta có: Nth=1000 (xcqđ/h)

+ Z: Hệ số sử dụng năng lực thông hành, với Vtt = 40km/h thì Z = 0,85

+Ncdgio: Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm:

Thay các giá trị vào công thức ta có:

62 , 0 1000 85

, 0

Theo tài liệu [1] với tốc độ thiết kế 40 km/h thì n =2 làn

Vì tuyến đường thiết kế thuộc đường quốc lộ nên các chỉ tiêu khai thác tuyến yêu cầu cao, và trong thành phần dòng xe, xe tải thiết kế chiếm đa số nên ta chọn nlx= 2 làn

2.2.11.2 Bề rộng nền, mặt đường.

- Chiều rộng phần xe chạy: Bm = n.B + Bd

Trong đó: + n - số làn xe

+ B - Chiều rộng một làn xe

+ Bd là tổng bề rộng dải phân cách Đối với tuyến đường thiết kế, ta không

bố trí dải phân cách nên Bd=0

Suy ra: Bm = 2x3,5 = 7 (m)

- Chiều rộng nền đường: Bn = Bm + 2.Blề

Theo tài liệu [1] với tốc độ thiết kế 40 km/h thì Blề =1 m (gia cố 0,5m) nhưng do tuyến thiết kế là đường quốc lộ có tính chất quan trọng Vì thế về lâu dài lưu lượng xe lưu thông trên tuyến sẻ tăng lên nhiều, khi đó ta cần phải mở rộng mặt đường xe chạy

để đáp ứng khả năng thông xe trên tuyến tốt Mặt khác tuyến đường đi qua có nhiều đồng bào dân tộc thiểu số nên phải đi bộ lên nương rẩy làm việc rất nhiều Để thuận lợi cho việc mở rộng nâng cấp bề rộng phần xe chạy sau này không phải đền bù giải tỏa củng như vấn đề đi lại của người dân được an toàn ta chọn Blề = 1,5m ( gia cố 1m).

- Áp lực bánh xe tính toán lên mặt đường : 0,6 (Mpa)

- Đường kính đường tròn vệt bánh xe tương đương: D = 33cm

2.2.12.2 Mođun đàn hồi yêu cầu và loại mặt đường.

Trị số mô đun đàn hồi yêu cầu và các loại mặt đường sẻ được đề cập đến trong

chương 7.

TCVN 4054-05 Chọn

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN 3.1 Xác định các điểm khống chế.

Các điểm khống chế:

- Điểm đầu tuyến: Pà Dầu (A) có cao độ +35,46m

- Điểm cuối tuyến: Thị Trấn Thạch Mỹ (B) có cao độ +40,10m

- Điểm gần khúc cua của sông (nên tránh để tránh bị sạt lở)

- Điểm đi theo mép đường tụ thủy (nên tránh)

- Điểm đỉnh ngọn núi không nên đi qua có cao độ: +140m

3.2 Quan điểm thiết kế và xác định bước compa.

3.3.1 Quan điểm thiết kế.

Do địa hình nối vị trí đầu tuyến và cuối tuyến có độ dốc ngang sườn lớn và bị chiacắt bởi 1 ngọn núi nên ta không thể thiết kế tuyến bám theo đường chim bay được mà

ta chấp nhận tuyến có chiều dài lớn, vạch các đường dẫn hướng tuyến bám theo cácđường đồng mức sao cho thỏa mãn bước compa ( một số vị trí cho phép không thỏamãn như vị trí đầu cầu, cuối cầu…) Khi vạch các đường dẫn hướng tuyến như thế ta

sẻ giảm được khối lượng đào đắp, ít tác động vào địa hình thiên nhiên Khi vạch cácphương án tuyến ta tiến hành đào đất ở những phần nhô ra của ngọn núi để lấy đất đắpvào các vị trí thấp hơn, vị trí đầu cầu, cuối cầu Các đoạn tuyến đi gần đường tụ thủy,ven sông chịu ảnh hưởng của lũ lụt nên phải đắp cao

Nếu đất đào ra không đủ đắp thì ta tiến hành lất đất ngay tại phần nhô ra của ngọnnúi mà tuyến đi qua để vừa tiết kiệm chi phí vận chuyển vừa cỏ thể mở rộng tầm nhìn.Hoặc có thể lấy tại mỏ đất cách cuối tuyến 1,5Km

+ idmax: Độ dốc dọc lớn nhất cho phép đối với cấp đường (0/00).Có thể lấy id=

1 02945 , 0

Đường dẫn hướng tuyến 1 : Từ điểm A (Pà Dầu) đi theo hướng đông-bắc vượt quacon suối rồi đi ven theo đường tụ thủy (phía bên phải ngọn núi) sau đó đi vòng theohướng Tây- Bắc về tại điểm B

Đường dẫn hướng tuyến 2 : Từ điểm A (Pà Dầu) đi theo hướng bắc vượt qua consuối rồi đi ven theo sông (phía bên trái ngọn núi) sau đó đi vòng theo hướng

Đông - Bắc vượt qua con suối về tại điểm B

3.4 Các phương án tuyến

Từ đường dẫn hướng tuyến 1, các điểm khống chế và quan điểm thiết kế ta vạchđược phương án tuyến 1 và phương án tuyến 3 như sau:

Phương án 1: Tuyến có 10 đường cong nằm bán kính lần lượt là:

500, 800, 600, 600, 400, 350, 300, 500, 1000, 500 Từ điểm A (Pà Dầu) đi bámtheo mép núi theo hướng đông bắc khoảng 3,2km rồi rẽ trái theo hướng Tây-Bắc tớiđiểm B

- Ngoài ra do độ dốc dọc tự nhiên nhỏ nên thuận tiện cho việc thi công các hạng mục của tuyến sau này như thi công nền đường…

- Đoạn tuyến thiết kế đi trên tuyến đường có sẵn nên trong quá trình thi công việc vận chuyển vật liệu củng như việc điều động máy móc và các loại thiết bị phục vụ cho công tác thi công rất dể dàng

+ Nhược điểm:

- Số lượng công trình thoát nước nhiều nhất

- Chiều dài tuyến dài nhất

Phương án 3: Tuyến có 10 đường cong nằm bán kính lần lượt là:

500, 800, 600, 600, 300, 800, 300, 500, 600, 800 Từ điểm A(Pà Dầu) đi bám theomép núi theo hướng đông bắc khoảng 2,7 km rồi rẽ trái theo hướng Tây-Tây Bắc tớiđiểm B

+Ưu điểm:

- Chiều dài tuyến ngắn hơn PA1

- Số lượng công trình thoát nước ít hơn PA1

- Bán kính đường cong nằm lớn

+ Nhược điểm:

- Độ dốc dọc tự nhiên lớn, nên khối lượng đào đắp nhiều Khi thi công tuyến tatác động nhiều vào tự nhiên, làm theo đổi dòng chảy ở suối cạn Vì thế gây ra các tácđộng tiêu cực từ tự nhiên như xói lở, sụt lún

- Ngoài ra do độ dốc dọc lớn nên khi thi công các công tác của tuyến đường saunày như thi công nền đường… gặp khó khăn hơn, cần phải có thiết bị máy móc đặcbiệt để thi công

- Góc chuyển hướng lớn hơn PA1

Phương án 2: Tuyến gồm các đoạn thẳng và 5 đường cong nằm, bán kính

400, 400, 1200, 400, 600 Xuất phát từ điểm A, đi theo hướng bắc khoảng 0,45kmrồi đi theo hướng bắc-đông bắc khoảng 0,5km, tiếp tục đi theo hướng tây-tây bắckhoảng 1,8 Km rồi chuyển sang hướng đông-bắc đi 0,7km rẽ phải theo hướng đôngđến điểm B

- Đường đi ven sông nên khối lượng đất đắp lớn

- Dễ xảy ra xói lở ta luy

Phương án 4: Tuyến gồm các đoạn thẳng và 6 đường cong nằm, bán kính

400, 400, 400, 800, 200, 600 Xuất phát từ điểm A, đi theo hướng bắc khoảng0,45km rồi đi theo hướng bắc-đông bắc khoảng 0,5km, tiếp tục đi theo hướng bắckhoảng 1Km rồi chuyển sang hướng tây-bắc đi khoảng 1,1km rẽ phải theo hướngđông-bắc đến điểm B

+Ưu điểm:

- Tuyến thiết kế điều hòa

- Chiều dài tuyến ngắn nhất

+Nhược điểm:

- Số lần chuyển hướng nhiều hơn PA2

- Tuyến đi ven đường đồng mức có độ dốc lớn nên khối lượng đào đắp lớn

- Tuyến dễ xảy ra hiện tượng sạt lở ta luy,đá lắn…

- Đường cong nằm bán kính nhỏ

3.5 So sánh sơ bộ - chọn 2 phương án tuyến.

P a

Bảng 1.3.1 Bảng so sánh các chỉ tiêu của các phương án tuyến như sau:

3.6 Tính toán các yếu tố đường cong cho 2 phương án tuyến chọn.

3.6.1 Quan điểm thiết kế đường cong nằm.

Đường cong nằm thiết kế theo dạng đường cong tròn Việc thiết kế bán kính đườngcong nằm phải thỏa mãn lớn hơn các giá trị tối thiểu trong bảng chỉ tiêu kỹ thuật.Ngoài ra, ta chọn bán kính đường cong nằm theo quan điểm càng lớn càng tốt nhưngphải chú ý các điều kiện khống chế về địa hình, khả năng thi công, bán kính 2 đườngcong nằm liên tiếp có bố trí siêu cao, hay không bố trí siêu cao, việc thiết kế tuyến hàihòa với cảnh quan và ít tác động vào địa hình tự nhiên

3.6.2 Kết quả tính toán các yếu tố đường cong.

Kết quả tính toán được thể hiện trong phụ lục 1.3.1

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC 4.1 Rãnh thoát nước.

4.1.1 Rãnh biên.

Rãnh biên được thiết kế ở các đoạn nền đường đào, đắp thấp, ở tất cả các nền đường đào, nền đường nửa đào, nửa đắp, có thể bố trí ở một bên đường hoặc ở cả hai bên của nền đường

Kích thước của rãnh lấy theo cấu tạo:

120cm

Hình 1.4.1: Cấu tạo rãnh biên

- Độ dốc của rãnh được lấy theo độ dốc dọc của đường đỏ và tối thiểu lớn hơn hoặc bằng 5 0/00, cá biệt có thể lấy lớn hơn hoặc bằng 30/00 với chiều dài đoạn tuyến

<50m

4.2 Tính toán công trình thoát nước.

4.2.1 Cống

4.2.1.1 Xác định vị trí và quan điểm thiết kế cống.

Khi thiết kế cống ta cần phải xác định chính vị trí đặt cống dựa trên bình đồ, trắc dọc và mô hình 3D Các vị trí cần đặt cống hoặc cầu nhỏ là những nơi có suối nhỏ và nơi có tụ thủy mà tuyến đi qua Kết quả xác định vị trí đặt cống được thể hiện trong

bản vẽ số 03 và phụ lục 1.4.1; phụ lục 1.4.2

Sau khi xác định các vị trí đặt cống và tính toán lưu lượng nước cực đại đổ về cống

ta cần phải chọn loại cống sao cho đủ khả năng thoát nước lưu vực đổ về công trình đồng thời phải thỏa mãn các điều kiện về cao độ khống chế, cao độ mực nước dâng…Ngoài ra, quan điểm thiết kế cống của nhóm là thiết kế cống loại I, ở chế độ chảy không áp để thuận lợi cho quá trình thi công củng như khả năng thoát nước cho công trình

4.2.1.2 Xác định lưu vực, trình tự tính toán thủy văn và thủy lực cống.

Diện tích lưu vực được thể hiện trên bản vẽ số 03, trình tự tính toán thủy văn và thủy lực cống được thể hiện trong sơ đồ 01.

Kết quả tính toán được thể hiện trong các phụ lục sau:

Phụ lục 1.4.1 Bảng xác định lưu lượng cực đại chảy về công trình phương án 1 Phụ lục 1.4.2 Bảng xác định lưu lượng cực đại chảy về công trình phương án 2

Phụ lục 1.4.3 Bảng chọn loại cống và khẩu độ cống của 2 phương án.

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ TRẮC DỌC 5.1 Nguyên tắc thiết kế.

Sau khi đã có trắc dọc tự nhiên của hai phương án tuyến, xác định các điểm khống chế, điểm mong muốn Từ đó nghiên cứu kỹ địa hình để vạch đường đỏ cho phù hợp với các yêu cầu kinh tế, kỹ thuật theo các nguyên tắc cơ bản sau :

- Ðối với mọi cấp đường đảm bảo đường đỏ thiết kế lượn đều với độ dốc hợp lý + Khi địa hình cho phép nên dùng các tiêu chuẩn kỹ thuật cao nhằm phát huy hết tốc độ xe chạy, đảm bảo an toàn, tiện lợi và kinh tế nhằm nâng cao chất lượng khaithác và dễ dàng nâng cấp sau này

+ Các tiêu chuẩn giới hạn cho phép như độ dốc dọc idmax, bán kính đường cong đứng tối thiểu chỉ dùng ở những nơi khó khăn về địa hình

+ Việc chọn tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế đường cho từng đoạn phải trên cơ sở phân tích so sánh các phương án về kinh tế kỹ thuật

- Trong phạm vi có thể được nên tránh dùng những đoạn dốc ngược chiều khi tuyến đang liên tục lên hoặc liên tục xuống

- Ðể đảm bảo thoát nước mặt tốt không phải làm rãnh sâu thì nền đường đào và nửa đào nửa đắp không nên thiết kế có độ dốc nhỏ hơn 50/00 (cá biệt 30/00)

- Ðường cong đứng phải được bố trí ở những chổ đường đỏ đổi dốc mà hiệu đại số giữa hai độ dốc:   |i1 i2 |  2 %

- Ðường cong đứng thiết kế dạng đường cong parabol

- Phải đảm bảo cao độ của những điểm khống chế

- Khi vạch đường đỏ cố gắng bám sát những cao độ mong muốn để đảm bảo các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật và điều kiện thi công

5.2 Xác định các cao độ khống chế.

Việc đầu tiên trong thiết kế trắc dọc là xác định các điểm khống chế Cao độ điểm khống chế là cao độ mà tại đó bắt buộc đường đỏ phải đi qua như cao độ điểm đầu, điểm cuối của tuyến, cao độ mặt cầu, hoặc cao độ đường đỏ phải cao hơn hoặc bằng cao độ tối thiểu như cao độ tối thiểu trên cống, điểm yên ngựa, cao độ nền đường bị ngập nước hai bên, cao độ nền đường ở những nơi có mức nước ngầm cao Các điểm khống chế trên trắc dọc cũng là những điểm nếu không đảm bảo được sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ cũng như chất lượng của công trình

* Cao độ khống chế buộc đường đỏ 2 phương án phải đi qua:

- Điểm đầu tuyến: Pà Dầu (A) có cao độ +35,46m

- Điểm cuối tuyến: Thị Trấn Thạch Mỹ (B) có cao độ +40,10m

Ngoài ra, đối với phương án 1: + Cao độ bản mặt cầu 1: +32.16m

+ Cao độ bản mặt cầu 2: +48.19m

+ Cao độ bản mặt cầu 3: +41.42m

Đối với phương án 2: + Cao độ bản mặt cầu 1: +30.96m

+ Cao độ bản mặt cầu 2: +30.46m

* Cao độ buộc đường đỏ phải lớn hơn hoặc bằng:

- Cao độ tối thiểu của nền đường đắp trên đỉnh cống

- Cao độ để đường đỏ không bị ngập nước

Giả thiết bề dày phần kết cấu áo đường là h = 70 cm Khi đó cao độ đường đỏ (cao độ mặt đường) tối thiểu tại những vị trí đặt cống của 2 phương án tuyến được thể hiện

trong Phụ luc 5.1.

- Đối với phương án II do tuyến đi ven sông nên cao độ đường đỏ phải lớn hơn

mực nước cao nhất của sông : h=29+0,5+0,7=30,2m

5.3 Xác định các cao độ mong muốn.

Cao độ mong muốn là những điểm làm cho Fđào = Fđắp , để làm được điều này phải phân trắc dọc thành những đoạn đặc trưng về địa hình qua độ dốc sườn núi tự nhiên vàđịa chất khu vực Để xác định được cao độ mong muốn cho từng đoạn trên trắc dọc ta lập đồ thị quan hệ giữa diện tích đào và đắp với chiều cao đào(đắp) tương ứng Do khi thiết kế đường đỏ còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như : Bình đồ, cảnh quan xung quanh, cao độ các điểm khống chế, độ dốc dọc tối thiểu, độ dốc dọc tối đa đó là các yếu tố chính để tuyến đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật, nên ở đây ta không xác định cụ thể điểm mong muốn mà tuỳ theo thực tế trắc dọc ta vạch đường đỏ cố gắng làm sao

5.4 Quan điểm thiết kế.

Khi thiết kế đường đỏ cố gắng bám sát các điểm khống chế, thỏa mãn các chỉ tiêu

kỹ thuật của tuyến : Độ dốc dọc lớn nhất, độ dốc dọc tối thiểu ở nền đào, nền nửa đào nửa đắp, bán kính của đường cong đứng được thiết kế theo nguyên tắc lớn nhất có thể, phối hợp vị trí đỉnh của đường cong đứng và đường cong nằm nhằm đảm bảo sự đều đặn của tuyến trong không gian

Với phương án 1 : Ðịa hình khu vực tuyến đi qua có cao độ tự nhiên trắc dọc thay đổi liên tục nên ta chọn quan điểm thiết kế đường theo phương pháp đường cắt Khi thiết kế cần cân bằng giữa khối lượng đào và đắp để tận dụng vận chuyển dọc hoặc vận chuyển ngang từ phần nền đào sang phần nền đắp nhưng tránh các trường hợp đào sâu hay đắp cao vì địa hình vùng núi có độ dốc ngang sườn lớn nên khi đào sâu hay đắp cao thì nền đường dể mất ổn định, khó khăn trong quá trình thi công dẫn đến chi phí xây dựng tăng

Với phương án 2 : Ðịa hình khu vực tuyến đi qua có cao độ tự nhiên trắc dọc thay đổi nên ta chọn quan điểm thiết kế đường theo phương pháp đường cắt Tuyến dài4,3km thì có hơn 3km đi ven sông phải đắp khá cao (khoảng hơn 2m) do đó ta tiến hành đào đất ở mép núi mà đoạn tuyến đi qua để lấy đất đắp

5.5 Thiết kế đường đỏ - lập bảng cắm cọc hai phương án.

5.5.1 Thiết kế đường đỏ.

Căn cứ vào các nguyên tắc thiết kế, đặc điểm địa hình tuyến, cao độ các điểm khống chế ta thiết kế đường đỏ cho hai phương án như sau:

- Sơ bộ vạch vị trí đường đỏ thoả mãn các yêu cầu sau :

+ Bám sát các điểm khống chế và các điểm mong muốn

+ Thoả mãn các chỉ tiêu kỹ thuật

- Trong thực tế khó mà đảm bảo thoã mãn đồng thời tất cả các yêu cầu đặt ra Do

đó phải tuỳ tình hình cụ thể cho từng đoạn tuyến để chọn giải pháp thiết kế hợp lý nhất

Phân trắc dọc thành những đoạn đặc trưng về về độ dốc dọc của đường đỏ , xác định điểm đầu đoạn của đoạn dốc tính toán, định trị số dốc dọc cho từng đoạn đó một cách chính xác

5.5.2 Xác định vị trí điểm xuyên.

Khi thiết kế đường đỏ thì vị trí điểm xuyên ta dùng phần mềm nova 4.0 để xác định và cho kết quả Tại vị trí điểm xuyên thì cao độ thiết kế bằng cao độ tự nhiên

5.5.3 Lập bảng cắm cong hai phương án.

Theo 5.8.1[1] đường cong đứng theo được bố trí khi có hiệu đại số của hai đoạnđổi dốc >20‰ Các yếu tố của đường cong đứng được tính toán bằng phần mềm nova

4.0 và cho kết quả như trong phụ lục 1.5.2.

5.5.4 Lập bảng cắm cọc hai phương án.

Sau khi dùng phần mềm nova thiết kế 2 phương án tuyến ta lập được bảng cắm cọc

2 phương án như trong:

phụ lục 5.3 Bảng cắm cọc thể hiện cao độ tự nhiên và cao độ thiết kế phương án 1

phụ lục 5.4 Bảng cắm cọc thể hiện cao độ tự nhiên và cao độ thiết kế phương án 2 phụ lục 5.5 Bảng tọa độ cọc phương án 1

phụ lục 5.6 Bảng tọa độ cọc phương án 2

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ TRẮC NGANG

6.1 Thiết kế mặt cắt ngang tĩnh không.

Tĩnh không tối thiểu của các cấp đường được quy định như theo điều 4.10, tài liệu [1] Trên đường cải tạo, gặp trường hợp khó khăn có thể cho phép giữ lại tĩnh không

cũ nhưng không được thấp hơn 4.30 m Trong trường hợp này phải thiết kế khung giáhạn chế tĩnh không đặt trước chỗ tĩnh không bị hạn chế ít nhất là 20 m

Đối với đường cấp IV có tốc độ thiết kế 40 km/h, thì mặt cắt ngang tĩnh không như

sau :

Hình 1.6.1: Khoảng không gian khống chế

6.2 Quan điểm thiết kế mặt cắt ngang.

Để tuyến đường sau khi đưa vào khai thác có chất lượng tốt, mức độ an toàn khi xechạy cao thì ta cần phải thiết kế được mặt cắt ngang hợp lý Tùy vào từng điều kiện cụthể như độ dốc ngang sườn, chiều cao đào đắp… để thiết kế một mặt cắt ngang hợp lýnhất

+ Thiết kế mặt cắt ngang cho nền đường đào:

Đối với mặt cắt ngang dạng nền đường này theo điều 7.7.1 [1] thì:

- Đối với loại đất ở trạng thái chặt vừa như trong đồ án khi chiều sâu đào lớn(>12m) thì độ dốc mái đường đào là 1:1,25 Ngoài ra khi đào ta phải thực hiện đàotheo bậc cấp, có thể phân làm nhiều bậc nếu nền đất không tốt… phía trên đào thoải vàcàng xuống thì độ dốc tăng lên

- Đối với những mặt cắt ngang có chiều sâu đào nhỏ hơn 12m thì ta đào theo dộdốc 1:1 ( áp dụng với loại đất trong đồ án này)

+ Thiết kế mặt cắt ngang cho nền đường đắp:

Theo điều 7.8.1 [1] thì đối với nền đắp thấp (<6m) ta đắp với độ dốc 1:1,5 áp dụngcho đất sét và sét pha chặt Khi nền đường đắp cao (>6m) đối với loại đất như trên thì

ta đắp theo độ dốc 1: 1,75 và nếu lớn hơn nữa thì ta củng cần phân cấp để đắp theonguyên tắc lớp phía dưới đắp thoải rồi dốc dần lên các lớp phía trên

Ngoài ra, theo điều 7.5.1 [1] thì đối với mặt cắt ngang có độ dốc ngang sườn lớn từ20%-50% phải đánh bậc cấp trước khi đắp, nhỏ hơn 20% thì ta phải đào lớp đất hữu cơ

và lớn hơn 50% ta phải có biện pháp xử lý đặc biệt như làm kè, tường chán, đắp đá…rồi mới tiến hành đắp đất Và khi đắp cao thì ta phải tính toán độ ổn định của mái dốccủng như cường độ nền đường có thỏa mãn hay không vì lúc này có tải trọng bản thâncủa lớp đất là rất lớn

+ Đối với dạng nền đường đắp thấp (>0,6m) thì ta cần dựa vào địa hình để xác địnhrãnh biên được bố trí 1 bên hay 2 bên sườn của mặt cắt ngang

6.3 Các dạng mặt cắt ngang chi tiết và điểm hình của hai phương án tuyến.

Dựa vào quan điểm thiết kế trên ta thiết kế được dạng mặt cắt ngang điển hình của

hai phương án tuyến như trong bản vẽ số 05

6.4 Tính toán khối lượng đào đắp cho 2 phương án.

Sau khi thiết kế xong mặt cắt ngang của 2 phương án ta tính toán khối lượng đàođắp 2 phương án bằng phần mềm nova và cho kết quả như trong:

Phụ lục 1.6.1 Khối lượng đào đắp phương án 1

Phụ lục 1.6.2 Khối lượng đào đắp phương án 2

6.4.1 Khối lượng đào đắp phương án 1:

- Khối lượng đất đào nền : Vđào = 71867,69 (m3)

- Khối lượng đất đào rảnh: Vđào rảnh = 1561,49 (m3)

- Khối lượng đất đắp : Vđắp = 69247,89 (m3)

6.4.2.Khối lượng đào đắp phương án 2:

- Khối lượng đất đào nền: Vđào = 18707.67 (m3)

- Khối lượng đất đào rảnh: Vđào rảnh = 480.89 (m3)

- Khối lượng đất đắp: Vđắp = 127033.2 (m3)

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 7.1 Cơ sở thiết kế kết cấu áo đường (kcađ).

7.1.1 Xác định các điều kiện cung cấp vật liệu, bán thành phẩm, cấu kiện.

Các điều kiện về cung cấp vật liệu, bán thành phẩm ,cấu kiện có trên địa bàn và lấy

tại các cơ sở khác để phục vụ cho quá trình thi công được thể hiện trong mục 1.4.1

chương 1.

Qua việc điều tra vị trí các mỏ vật liệu có trên địa bàn củng như các loại vật

liệu lấy tại các đơn vị cung cấp khác thì Công Ty Cổ Phần Tư Vấn Thiết Kế Xây Dựng

Giao Thông Công Chính Đà Nẵng (TCD) đã thực hiện một số thí nghiệm xác định tính

chất của vật liệu phục vụ cho quá trình thi công như sau:

Bảng 1.7.1 Kết quả thí nghiệm tại các đơn vị cung cấp vật liệu

Cấp phối đá dăm Loại I, Dmax25

Cấp phốithiênnhiênloại A

( Thí nghiệm CBR theo phương pháp IID, thí nghiệm LA theo phương pháp A)

Đá dăm tiêu chuẩnnghiền từ đá mác ma

Cường độ nénTCN 1772-87(daN/cm2)

LosangelesLA,%AASHTO T96-

87

Đá dăm tiêu chuẩn làm

lớp thấm nhập nhựa

Đá dăm cơ bản20X40

lớp láng nhựa Đá con 5X10 23

Kết luận: Với kết quả thí nghiệm như trên theo 22TCN304-03 thì cấp phối thiên nhiênloại A đạt yêu cầu khi làm lớp móng dưới mặt đường cấp cao thứ yếu A2 Theo

lớp móng trên mặt đường cấp cao thứ yếu A2 Theo 22TCN 270-01 và 22TCN271-01thì các loại đá dăm cơ bản trên đều đạt yêu cầu

( Các loại đá dăm tiêu chuẩn trên đều có hàm lượng cuội sỏi được xay vỡ ( có ít nhất

2 mặt vỡ) trong khối lượng cuội sỏi nằm trên sàng 4,75 mm là 95%)

Bảng 1.7.2 Kết quả thí nghiệm vật liệu thi công nền mặt đường

Tínhvềtrượt

Tính

về kéouốnCấp phối thiên nhiên

7.1.2 Xác định các điều kiện thi công.

Trên địa bàn có nhiều công ty có thể đảm nhận công tác thi công tuyến đường.Đội ngũ cán bộ kỹ thuật có kinh nghiệm, trách nhiệm, công nhân được đào tạo bài bản,

có kỹ thuật, kỷ luật cao Các đơn vị thi công có đầy đủ các loại máy móc thi công nhưmáy san, máy đào, máy ủi, máy xúc, các loại lu (lu bánh cứng, lu bánh lốp, lu rung),các loại ô tô tự đổ, máy rải, xe tưới nước,…

Các điều kiện liên quan khác như việc cung cấp nhiên liệu, năng lượng, nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt, các điều kiện y tế, thông tin liên lạc được đảm bảo

7.1.3 Quan điểm thiết kế cấu tạo KCAĐ

- Tuân thủ các nguyên tắc thiết kế kết cấu áo đường, trong đó chú trọng nguyên tắcthiết kế tổng thể nền - mặt đường, làm sao cho nền đường và mặt đường cùng chịu lực,đảm bảo chịu được tải trọng và ổn định cường độ

- Cố gắng tận dụng vật liệu địa phương, phát huy khả năng thi công củacác nhà thầu địa phương, chọn các loại vật liệu sẵn có, chiều dày hợp lý trong việcphân lớp thi công sao cho nâng cao năng suất, và nằm trong khả năng thi công của nhàthầu

- Phât huy khả năng lăm việc của vật liệu, giảm chiều dăy câc lớp vật liệu đắt tiền,cũng như số lớp vật liệu, cải thiện chế độ lăm việc của nền - mặt đường

- Lựa chọn biện phâp cấu tạo kết cấu âo đường đơn giản, hợp lý với điều kiện địahình, địa chất, địa chất thủy văn

- Đối với tầng mặt:

+ Đảm bảo đủ cường độ chung vă ổn định cường độ, chịu được lực thẳngđứng vă nằm ngang, chống bong bật tốt

+ Mặt đường phải đảm bảo đạt được độ bằng phẳng

+ Bề mặt âo đường phải có đủ độ nhâm nhất định

+ Âo đường căng sản sinh ít bụi căng tốt

+ Khả năng thoât nước mặt tốt vă ít thấm nước

- Đối với tầng móng: Có thể chọn câc loại vật liệu có cường độ thấp hơn, vật liệuhạt thô vă không nhất thiết phải có chất liín kết

LỚP BÊ TÔNG NHỰ A NHÁM CAO LỚP MẶ T TRÊN (SURFACING) LỚP MẶ T DƯỚI (SURFACING)

LỚP MÓNG TRÊN (BASE)

LỚP MÓNG DƯỚI (SUB-BASE)

LỚP ĐÁY MÓNG (CAPPING PLAYER)

Hình 1.7.1 Sơ đồ câc tầng, lớp của kết cấu âo đường mềm vă kết cấu nền - âo đường

7.1.4 Tiíu chuẩn tính toân - tải trọng tính toân.

a) Tiíu chuẩn tính toân

Tính toân thiết kế theo tiíu chuẩn thiết kế âo đường mềm 22 TCN 211-06.b) Tải trọng tính toân:

- Tải trọng trục (trục đơn) tính toân tiíu chuẩn, P = 100 (kN).

- Âp lực tính toân lín mặt đường, p = 0,6 (Mpa)

- Đường kính vệt bânh xe D = 33 (cm)

7.1.5 Xâc định mô dun đăn hồi yíu cầu cho phần xe chạy vă phần gia cố lề 7.1.5.1 Xâc định lưu lượng xe chạy tính toân.

Lưu lượng xe chạy trín tuyến ở năm 2010 lă: N= 610 xehh/ng.đím

Năm đưa văo khai thâc năm 2015: N1hh = 856 (xehh/ng.đ)

q Hệ số tăng xe hăng năm lă: 7%

7.1.5.2.Tính số trục xe quy đổi về trục tiíu chuẩn 100 kN:

Việc tính toân quy đổi được thực hiện theo biểu thức sau:

4 4

1 2 1

100

I tk

P n c c N

+ n: Số trục xe cần phải quy đổi về trục xe tính toán.

Kết quả tính toán được thể hiện trong phụ lục 1.7.1

7.1.5.3 Số trục xe tính toán trên một làn xe và trên kết cấu lề gia cố.

Số trục xe tiêu chuẩn tính luỹ trên 1 làn xe trong thời hạn tính toán :

( trục/làn )

Trong đó :

+Ntt : số trục xe tính toán tiêu chuẩn / làn xe.ngđ

+ t : Số năm khai thác (tính từ năm đầu trở đi)

Kết quả tính toán được thể hiện trong phụ lục 1.7.2

Dựa vào bảng 2-1 tài liệu [2] với đường là đường cấp IV, số trục xe tiêu chuẩn trụctích lũy như đã tính ở trên ta chọn kết cấu mặt đường là mặt đường cấp cao thứ yếuA2 Ta thấy Số trục xe tiêu chuẩn tính luỹ trên 1 làn xe trong thời hạn tính toán trong

Tuy nhiên do tuyến đường là đường quốc lộ có tính chất quan trọng, có tính chất lâudài, xe chạy liên tục và lưu lượng ngày càng tăng nên để hạn chế vấn đề duy tu bảodưỡng và nâng cao điều kiện cho xe chạy kiến nghị làm lớp mặt bê tông nhựa nhưng

do vị trí tuyến cách trạm trộn gần nhất 65km nên việc cung cấp bê tông nhựa gặp khókhăn Do đó ta chọn mặt đường thấm nhập nhựa, phía trên làm thêm láng nhựa 2 lớp

để tăng cường độ nhám, độ bằng phẳng để nâng cao chất lương khai thác

7.1.5.4 Xác định môđun đàn hồi yêu cầu:

Eyc = max (Eycmin, Eyctt)

7.1.5.4.1 Xác định môđun đàn hồi tối thiểu E yc min :

Căn cứ vào : - Cấp thiết kế của đường : Cấp IV tốc độ thiết kế Vtk = 40 km/h

- Loại mặt đường : A2

tt t

t

q q

] 1 ) 1 [(

1

Tra bảng 3-5 của tài liệu[2] ta có giá trị Eyc tương ứng Eycmin = 100MPa

7.1.5.4.2 Xác định môđuyn đàn hồi theo số trục xe tính toán Ett yc

Căn cứ vào: - Tải trọng trục tính toán : 100KN

- Loại mặt đường : Cấp cao thứ yếu A2

- Số trục xe tính toán trong một ngày đêm trên một làn xe

Tra bảng 3-4 của tài liệu [2] ta có giá trị Eyc tương ứng Eycllxc = 139,89Mpa

Bảng 1.7.3 Xác định mô đun đàn hồi E yc chọn

Loạimặtđường

Eycmin

chọn(Mpa)

Nhận xét: Ta thấy Eyc mặt đường và Eyc lề gia cố tương đương nhau chỉ hơn kémnhau 12,7(MPa) do đó để thuận lợi cho quá trình thi công và đầu tư mở rộng thêm bềrộng làn xe trong tương lai ta chọn kết cấu áo đường mềm của lề đường giống với kếtcấu mặt đường

7.1.5.5 Xác định đầu tư.

Để đáp ứng nhu cầu khai thác không bị gián đoạn bởi các lần duy tu bảo dưỡng vàđược sự đồng ý của chủ đầu tư nên quyết định đầu tư xây dựng 1 lần (mặt đường cấpcao thứ yếu A2), có Eycmđ = 140 MPa

7.1.6 Thiết kế cấu tạo KCAĐ.

7.1.6.1 Căn Cứ đề xuất các phương án cấu tạo kết cấu áo đường.

- Tuyến đường thiết kế là đường cấp IV tốc độ thiết kế 40Km/h.căn cứ theo22TCN 345-06 và 22TCN 211-06

- Căn cứ theo bảng 2-1, tài liệu [2] chọn loại vật liệu tầng mặt

- Căn cứ theo bảng 2-3, tài liệu [2] chọn loại vật liệu tầng móng

- Căn cứ vào cấp thiết kế của đường và cấp mặt đường

- Căn cứ vào điều kiện vật liệu địa phương

- Căn cứ các số liệu mà phòng thí nghiệm cung cấp thì ta chọn các đặc trưng củacác lớp vật liệu như sau: