Thiết kế tuyến đường tỉnh 295 từ km6+00 đến km8+00 thuộc huyện lục nam tỉnh bắc giang

Việc xác định cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường là một vấn đề hết sức quan trọng vì cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường quyết định hầu hết các chỉ tiêu kỹ thuật khác, mức độ phục vụ của tu

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 4

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG 5

1.1 Giới thiệu chung về tuyến 5

1.1.1 Giới thiệu vị trí tuyến 5

1.1.2 Căn cứ thiết kế, 6

1.1.3 Tài liệu sử dụng để lập báo cáo giai đoạn lập dự án đầu tư 7

1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội của dự án 8

1.2.1 Hiện trạng kinh tế xã hội 8

1.2.2 Hiện trạng mạng lưới giao thông vận tải 8

1.3 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng 9

1.3.1 Lợi ích phát triển kinh tế 9

1.3.2 Lợi ích xã hội 9

1.4 Các điều kiện tự nhiên vùng tuyến đi qua 9

1.4.1 Điều kiện đại chất công trình 9

1.4.2 Đặc điểm khí tượng thủy văn 10

Chương 2 LỰA CHỌN QUY MÔ , PHƯƠNG ÁN TUYẾN THIẾT KẾ 11

2.1 Lựa chọn quy mô xây dựng, các tiêu chuẩn thiết kế 11

2.1.1 Quy trình, quy phạm áp dụng 11

2.2 Phương án tuyến và những giải pháp thiết kế 28

2.2.1 Thiết kế bình đồ tuyến 28

2.2.2 Nguyên tắc và quan điểm thiết kế 30

2.2.3 Thiết kế trắc dọc 30

2.2.4 Thiết kế trắc ngang 35

2.2.5 Thiết kế kết cấu áo đường theo 22TCN211-06 35

2.2.6 Thiết kế thoát nước 47

2.3 Đánh giá tác động môi trường 48

2.3.1 Căn cứ lập báo cáo đánh giá tác động môi trường 48

2.3.2 Hiện trạng môi trường 48

2.3.3 Đánh giá tác động môi trường 50

2.3.4 Đề xuất các giải pháp giảm thiểu 50

Chương 3 LẬP LUẬN CHỨNG KINH TẾ XÃ HỘI 55

3.1 Nhóm các chỉ tiêu về chất lượng sử dụng đường 55

3.1.1 Chiều dài tuyến và hệ số triển tuyến 55

3.1.2 Mức độ điều hóa của tuyến trên bình đồ 55

3.1.3 Mức độ thoải của tuyến trên trắc dọc 55

3.2 Lập khái toán 56

3.2.1 Khối lượng thi công chính 56

3.2.2 Kinh phí xây dựng 56

Chương 4 GIẢI PHÁP VÀ KẾT QUẢ THIẾT KẾ TUYẾN 59

4.1 Phương pháp và quy trình điều tra khảo sát 59

4.1.1 Các quy trình và quy phạm áp dụng 59

4.1.2 Nội dung công tác khảo sát 60

4.1.3 Phương pháp và quá trình điều tra khảo sát 60

4.2 Các giải pháp thiết kế 64

4.2.1 Thiết kế bình diện 64

4.2.2 Thiết kế tuyến trên bình đồ 64

4.2.3 Thiết kế tuyến trên trắc dọc 65

4.2.4 Thiết kế trắc ngang 68

4.2.5 Thiết kế mặt đường 69

4.2.6 Thiết kế công trình thoát nước 70

Chương 5 TỔ CHỨC THI CÔNG CHI TIẾT MẶT ĐƯỜNG 75

5.1 Giới thiệu chung 75

5.1.1 Tổng quan 75

5.1.2 Quy mô công trình 77

5.2 Luận chứng chọn phương án thi công 78

5.2.1 Các phương án tổ chức thi công 78

5.2.2 Quyết định chọn phương án thi công 84

5.2.3 Tính các thông số dây chuyền 85

5.2.4 Chọn hướng thi công và lập tiến độ TCTC chi tiết 88

5.2.5 Thành lập các dây chuyền chuyên nghiệp 90

5.3 Lập quy trình công nghệ thi công mặt đường 91

5.3.1 Các tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu 91

5.3.2 Yêu cầu với lòng đường sau khi thi công xong 91

5.3.3 Công tác lu lèn 92

5.3.4 Thi công lớp đất đồi K98 dày 50 cm 92

5.3.5 Thi công lớp đất đồi K98 dày 25 cm (lớp dưới) 93

5.3.6 Thi công lề đất K95 cho lớp đất đồi K98 (lớp dưới) 98

5.3.7 Thi công lớp đất đồi K98 và lề đất K95 dày 25 cm (lớp trên) 103

5.3.8 Thi công lề đất cho lớp CPTN ( lớp dưới) dày 17 cm 105

5.3.9 Thi công lớp CPTN ( lớp dưới) dày 17cm 111

5.3.10 Thi công lề đất lớp CPTN( Lớptrên) dày 17 cm 116

5.3.11 Thi công lớp CPTN ( lớp trên) dày 17 cm 122

5.3.12 Thi công lề đất cho lớp CPĐD loại I dày 16 cm 127

5.3.13 Thi công lớp CPĐD loại I dày 16 cm 133

5.3.14 Thi công lớp láng nhựa 2 lớp ( B = 6,5 m; h = 2 cm ) 138

5.3.15 Thi công lề đất lớp mặt dày 2 cm và hoàn thiện mặt đường 141

Chương 6 DỰ TOÁN 149

6.1 Cứ lập dự toán 149

6.2 Giá trị xây lắp công trình 150

Chương 7 TÀI LIỆU THAM KHẢO 153

Chương 8 PHỤ LỤC 154

PHỤ LỤC 1 : CÁC BẢNG TÍNH TOÁN 154

PHỤ LỤC 2 : BẢNG KHÁI TOÁN TỔNG MỨC ĐẦU TƯ 159

PHỤ LỤC 3 : BẢNG DỰ TOÁN TỔNG MỨC ĐẦU TƯ 161

PHỤ LỤC 4 : CÁC TRẮC NGANG ĐIỂN HÌNH 163

LỜI NÓI ĐẦU

Tại mỗi quốc gia, giao thông vận tải là luôn một bộ phận quan trọng trong kết cấu

hạ tầng kinh tế xã hội, là động lực thúc đẩy toàn bộ nền kinh tế phát triển, là cơ sở trong việc tăng cường quốc phòng an ninh Bởi vậy, cần ưu tiên đầu tư phát triển giao thông vận tải đi trước một bước, với tốc độ nhanh và bền vững

Tuy nhiên ở nước ta hiện nay thực trạng cơ sở hạ tầng giao thông vẫn còn rất yếu

và thiếu, chưa đáp ứng được yêu cầu của nền kinh tế đang phát triển rất nhanh.Do vậy, trong giai đoạn phát triển kinh tế hiện nay của đất nước,nhu cầu về xây dựng hạ tầng cơ

sở để phục vụ sự tăng trưởng nhanh chóng và vững chắc trở nên rất thiết yếu, trong đó nổi bật lên là nhu cầu xây dựng các công trình giao thông Bên cạnh các công trình đang được xây dựng mới 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 giao thông vận tải có đủ năng lực phục vụ yêu cầu trong giai đoạn hiện tại và trong tương lai đang 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 đất nước, bản thân em đã chọn và đi sâu nghiên cứu chuyên ngành Cầu Đường 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 học tập

và nghiên cứu tại trường Sau thời gian nghiên cứu, tích luỹ tại trường em đã được thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài:

“THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG TỈNH 295 TỪ KM6+00-KM8+00 THUỘC

HUYỆN LỤC NAM TỈNH BẮC GIANG”

Đây là công trình quan trọng với khối lượng công việc rất lớn bao gồm tất cả các bước 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 sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo để em có được thêm nhiều kiến thức bổ ích hơn.Em xin

vô cùng cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ môn Xây Dựng Cầu Đường, các thầy cô giáo trong trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam đã từng giảng dạy em trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu tại trường

Đặc biệt là thầy giáo TS Phạm Văn Trung người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ

để em hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp này

Hải Phòng, ngày 24 tháng 05 năm 2016

Chương 1

GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung về tuyến

1.1.1 Giới thiệu về tuyến

Bắc Giang là một tỉnh thuộc vùng đông bắc Việt Nam Về quy hoạch kinh tế trước

đây Bắc Giang nằm trong vùng trung du và miền núi phía bắc, từ năm 2012 là tỉnh nằm trong quy hoạch vùng thủ đô Hà Nội Bắc Giang giáp với nhiều tỉnh thành, phía bắc giáp Lạng Sơn, phía đông giáp Quảng Ninh, phía tây giáp Thái Nguyên và Hà Nội, phía nam giáp Bắc Ninh và Hải Dương Tỉnh lỵ là thành phố Bắc Giang, cách trung tâm thủ đô Hà Nội 50 km

Bắc Giang có diện tích tự nhiên là 3.823km2, chiếm 1,2% diện tích tự nhiên của Việt Nam Theo tài liệu năm 2000, trong tổng diện tích của Bắc Giang, đất nông nghiệp chiếm 32,4%, đất lâm nghiệp có rừng chiếm 28,9%, còn lại là đồi núi, sông, suối chưa sử dụng và các loại đất khác

Bắc Giang có địa hình trung du và là cùng chuyển tiếp giữa vùng nối phía Bắc với châu thổ sông Hồng ở phía nam Tỉnh có đặc điểm địa hình của cả miền núi lẫn trung du Đặc điểm chủ yếu của địa hình miền núi là chia cắt mạnh, phức tạp, chênh lệch về độ cao lớn Nhiều vùng đất đai còn tốt, đặc biệt ở khu vực còn rừng tự nhiên Vùng đồi núi thấp

có thể trồng được nhiều cây ăn quả, cây công nghiệp như vải thiều, cam, chanh, na, hồng, đậu tương, chè…; chăn nuôi các loại gia súc, gia cầm, thuỷ sản Đặc điểm này thể hiện chủ yếu ở các huyện Sơn Động, Lục Ngạn, Lục Nam và Yên Thế, chiếm 72% diện tích toàn tỉnh Vùng trung du thể hiện chủ yếu ở các huyện Tân Yên, Hiệp Hoà, Việt Yên, Yên Dũng, Lạng Giang và thị xã Bắc Giang, chiếm 28% diện tích toàn tỉnh Bắc Giang giữa hai dãy núi hình cánh cung, rộng ở hướng Đông Bắc, chụm ở phía Tây Nam là cánh cung Đông Triều và cánh cung Bắc Sơn

Trên địa bàn Bắc Giang có 374km sông suối, trong đó có ba con sông lớn là Lục Nam, sông Thương, sông Cầu Sông Lục Nam chay qua vùng núi đá vôi nên quanh năm nước trong xanh, sôn Thương bắt nguồn từ hai vùng có địa hình và địa chất khác nhau nên nước chảy trôi dòng bên đục bên trong

Đường tỉnh 295, tỉnh Bắc Giang xuất phát từ thị trấn Đồi Ngô ( giao với QL31) thuộc địa phận huyện Lục Nam, tuyến cắt qua QL37 và tuyến đường sắt Yên Viên- Mạo Khê- Hạ Long tại Km10+500( Bảo Lộc) qua thị trấn Vôi trung tâm huyện Lạng Giang tại Km17( giao cắt với QL1A và tuyến đường sắt Hà Nội- Lạng Sơn tại Vôi), vượt sông Thương tại bến đò Lục Liễu khoảng Km30+700, sau đó tuyến đi qua thị trấn Cao Thượng trung tâm huyện Tân Yên ( giao với ĐT 398) tại Km36 tiếp tục qua thị trấn Thắng trung tâm huyện Hiệp Hòa và kết thúc tại bến đò Đông Xuyên là điểm giáp ranh giữa tỉnh Bắc Giang và tỉnh Bắc Ninh Qua phà Đông Xuyên( vượt sông Cầu ) tuyến sẽ nối với ĐT

295( Bắc Ninh) chạy qua thị trấn Chờ huyện Yên Phong-Bắc Ninh sau đó qua QL18 và

về Từ Sơn gặp QL1A

1.1.2 Căn cứ thiết kế,

1.1.2.1 Tiêu chuẩn áp dụng trong công tác khảo sát

Bảng 1-1 Các tiêu chuẩn trong công tác khảo sát

STT Tiêu chuẩn áp dụng trong công tác khảo sát MÃ HIỆU

3 Công tác trắc địa trong xây dựng công trình- Yêu cầu

7 Khảo sát kỹ thuật phục vụ cho thiết kế và thi công

8 Quy trình khảo sát địa chất công trình và thiết kế biện

pháp ổn định nền đường và vùng hoạt động sụt trượt lở 22TCN 262-2000

10 Quy trình đánh giá tác động môi trường khi lập dự án

khả thi và thiết kế xây dựng các công trình giao thông 22TCN 242-98

12 Áo đường mềm - Xác định mô đun đàn hồi chung của

1.1.2.2 Các quy trình thiết kế

Bảng 1-2 Các tiêu chuẩn thiết kế đường

5 Đường giao thông nông thôn - Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 210-92

7 Quy trình thiết kế, xử lý đất yếu bằng bấc thấm trong

9 Quy phạm thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN-18-79

1.1.3 Tài liệu sử dụng để lập báo cáo giai đoạn lập dự án đầu tư

- Luât xây dựng số 16/2003/QH11 ngày 26/11/2003; luật sửa đổi bổ sung một số điều của các luật liên quan đến đầu tư xây dựng cơ bản số 38/2009/QH12 ngày 19/6/2009 của Quốc hội;

- Nghị định số 12/2009/NĐ-CP ngày 12/02/2009 của Chính phủ về Quản lý dự án đầu tư xây dựng Công trình và Nghị định số 83/2009/ NĐ-CP ngày 15/10/2009 của Chính phủ về sửa đổi bổ sung một số điều của Nghị định số 12/2005/NĐ-CP

- Nghị định 209/2004/NĐ-CP ngày 16/12/2004 của chính phủ về quản lý chất lượng công trình xây dựng và nghị định số 49/2008/NĐ-CP ngày 18/4/2008 của chính phủ về sửa đổi, bổ sung một số điều của nghị định 209/2004/NĐ-CP

- Nghị định số 112/2009/NĐ-CP ngày 14/12/2009 của Chính phủ về việc Quản lý chi phí đầu tư xây dựng Công trình;

Giao Thông Vận Tải, Tỉnh Bắc Giang về việc phê duyệt nhiệm vụ khảo sát, lập dự án đầu tư xây dựng công trình cải tạo nâng cấp ĐT 295

- Căn cứ thông báo kết luận số 24/TB-SGTVT ngày 5/04/2010 của giám đốc Sở GTVT Bắc Giang tại buổi họp bàn về phương án thiết kế cơ sở dự án cải tạo nâng cấp ĐT 295

- Căn cứ thông báo kết luận số 72/TB-SGTVT ngày 4/08/2010 của giám đốc Sở GTVTBắc Giang tại buổi họp xin ý kiến báo cáo giữa kỳ dự án cải tạo nâng cấp

ĐT 295

- Căn cứ Quyết định số 1120/ QĐ-SGVTVT ngày 20/11/2009 của Sở giao thông vận tải tỉnh Bắc Giang về việc giao nhiệm vụ quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình; Cải tạo, nâng cấp ĐT 295

- Căn cứ dựa vào HĐ kinh tế số 05/2010 HĐ-TV ngày 26/05/2010 về việc Tư vấn khảo sát, lập dự án đầu tư xây dựng công trình: cải tạo, nâng cấp ĐT 295

- Các yêu cầu thiết kế của chủ đầu tư

1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội của dự án

1.2.1 Hiện trạng kinh tế xã hội

Xuất phát từ vị trí, tiềm năng và thực trạng phát triển kinh tế-xã hội của huyện trong thời gian quan, dưới góc độ là một đơn vị trong tổng thể phát triển kinh tế -xã hội tỉnh Bắc Giang, nhưng quan điểm chỉ đạo cho sự phát triển thời kỳ tới của huyện Lục Nam tỉnh Bắc Giang là :

+ Cơ cấu kinh tế chuyển dịch đúng hướng, năng lực sản xuất được tăng cường Tốc

độ tăng giá trị sản xuất đạt 15,2% (vượt mức đại hội đề ra) Trong đó, nông - lâm – thủy sản chiếm 39,5%, tăng 10,5%; công nghiệp - xây dựng chiếm 32%, tăng 22,5%; dịch vụ chiếm 28,5%, tăng 20% so với Đại hội XX (2010 - 2015) đề ra

+ Nhiệm kỳ 2015 - 2020, Lục Nam phấn đấu trở thành huyện phát triển khá của tỉnh theo hướng bền vững, toàn diện Theo đó, tốc độ tăng giá trị sản xuất bình quân hàng năm 16 - 16,5%; sản lượng lương thực có hạt giữ ổn định 90.000 tấn; giá trị công nghiệp

- TTCN - xây dựng tăng bình quân 21 - 22%; giá trị thương mại và dịch vụ tăng 23 - 24%; sản xuất nông – lâm – thủy sản tăng 6 - 7% Cơ cấu kinh tế 2020, công nghiệp - TTCN - xây dựng giữ vị trí chủ chốt 38%, cơ cấu kinh tế của huyện Địa phương tiếp tục cải thiện môi trường đầu tư, cải cách thủ tục hành chính, giải phóng mặt bằng khuyến khích các DN mở rộng và đầu tư trên địa bàn; đẩy nhanh tiến độ thực hiện các dự án, quy hoạch và đầu tư phát triển dịch vụ, hạ tầng xã hội phục vụ các cụm công nghiệp

+ Mục tiêu xã hội : Phấn đấu bằng mức bình quân của cả tỉnh trên lĩnh vực chủ yếu văn hóa-xã hội, giảm nhanh tỉ lệ hộ nghèo, đến năm 2010 dưới 20%, năm 2020 còn khoảng 4-5%

1.2.2 Hiện trạng mạng lưới giao thông vận tải

Lục nam là huyện miền núi của tỉnh Bắc Giang, vị trí địa lý nằm ở trung tâm của tỉnh Bắc Giang và cách thành phố Bắc Giang 23km Tổng diện tích tự nhiên 597,78km2

Vị trí địa lý

Phía Bắc giáp huyện Hữu Lũng ( Lạng Sơn)

Phía Nam giáp huyện Chí Linh ( Hải Dương)

Phía Tây giáp huyện Lạng Giang và huyện Yên Dũng

Phía Đông giáp huyện Sơn Động và huyện Lục Ngạn

Lục Nam là một vùng bán sơn địa, bên dòng sông Lục hiền hòa chảy như dải lụa mềm qua những thôn xóm trù phú, cùng cánh cung Đông Triều phía tây Yên Tử, ôm ấp dải Huyền Đinh Hình sông thế núi đã tạo nên một Lục Nam với những thắng cảnh đẹp nguyên sơ cùng với nét văn hóa kết tinh qua nhiều thời đại - đã làm nên những giá trị to

lớn về lịch sử, văn hóa

Trên cơ sở thực tiễn, đại diện UBND huyện Lục Nam nêu một số đề xuất, như cho phép huyện chậm thanh toán khoản kinh phí vay của Quỹ phát triển đất của tỉnh; có cơ chế đặc thù để hỗ trợ xây dựng thị trấn Đồi Ngô trở thành đô thị loại IV vào năm 2020; cho phép lập quy hoạch tổng thể phát triển du lịch đối với khu vực hồ Suối Nứa, xã Đông Hưng Đồng thời, kiến nghị UBND tỉnh xem xét ủy quyền cho UBND huyện cấp phép khai thác khoáng sản cho hộ gia đình, cá nhân đối với các vị trí đã phù hợp với quy hoạch

1.3 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng

1.3.1 Lợi ích phát triển kinh tế

huyện Lục Nam cần tập trung vào những thế mạnh của huyện để phát triển KT-XH như giao thông (bao gồm cả đường bộ, đường sắt, đường thủy), phát triển du lịch vui chơi, giải trí, nghỉ dưỡng UBND huyện chủ động nghiên cứu, đề xuất UBND tỉnh quy hoạch hành lang đường tỉnh 295 để phát triển các khu, cụm công nghiệp

1.3.2 Lợi ích xã hội

- Điều kiện thoát nước mặt đường tốt sẽ đảm bảo cho hoạt động của các phương tiện giao thông an toàn giảm thiểu tai nạn giao thông do nguyên nhân mặt đường

ẩm ướt

- Giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường do tình trạng ngập lụt gây ra

- Góp phần nâng cao chất lượng đời sống của cộng đồng dân cư sinh sống trong khu vực tuyến đường đi qua

- Rút ngắn khoảng cách chênh lệch về phát triển văn hoá - xã hội giữa khu vực thành thị và địa phương

- Nâng cao tính cơ động sẵn sàng chiến đấu trong công tác bảo vệ an ninh quốc phòng

1.4 Các điều kiện tự nhiên vùng tuyến đi qua

1.4.1 Điều kiện địa chất công trình

1.4.1.1 Đặc điểm địa hình, địa mạo

Đoạn tuyến khảo sát đi cắt qua các khu ruộng màu và trồng lúa có địa hình tương đối bằng phẳng, một số đoạn tuyến có các dải đồi thấp cắt qua tuyến Cao độ dọc tuyến

đường thay đổi không nhiều và tang dần về phía cuối tuyến Địa hình bị phân cắt bởi hệ thống kênh mương, sông ngòi

1.4.1.2 Địa chất khu vực

Toàn bộ tuyến khảo sát đi trên vùng đồng bằng châu thổ, bề mặt địa hình tương đối bằng phẳng, bị phân cách bởi hệ thống sông Lục Nam, sông Thương và sông Cầu và hệ thống kênh mương tưới tiêu trong vùng Phủ trên bề mặt địa hình là các trầm tích đệ tứ có thành phần là sét, sét pha Cát pha với bề dày lớn

Nhìn chung tuyến đường dự kiến xây dựng qua khu vực này có đặc điểm là đường đắp trên nền đất yếu, các lớp đất yếu có cường độ kháng cắt nhỏ, độ biến dạng tương đối lớn, phân bố khá nông, bề dày biến đổi

1.4.2 Đặc điểm khí tượng thủy văn

Bắc Giang là tỉnh nằm ở khu vực nhiệt đới gió mùa lục địa vùng đông bắc, pahan chia thành 2 tiểu vùng khí hậu; chịu trực tiếp gió mua đông nam và gió mua đông bắc; Khí hậu được chia làm hai mùa rõ rệt, mùa hạ từ tháng 5 đến tháng 10 hướng gió thịnh hành là gió mà đông nam, mùa đông từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, hướng gió thịnh hành là gió mua đông bắc Nhiệt độ trung bình khoảng 22-23 o C, độ ẩm dao động từ 73-75% vào mùa đông và từ 85-87% vào mùa hè Lượng mưa trung bình năm là 91,4mm, cao nhất vào tháng 7, tháng 8( khoảng 290mm), thấp nhất vào tháng 10, tháng 11( khoảng 2mm); lượng mưa hang năm đủ đáp ứng cho nhu cầu sản suất và đời sống Nắng trung bình năm từ 2.000-2.100 giờ.Thuận lợi cho phát triển cây trồng nhiệt đới và á nhiệt đới

Phân tích tài liệu khảo sát khí tượng thủy văn tại hiện trường và kết hợp với tài liệu mưa thực đo tại trạm khí tượng Lục Nam nhận thấy rằng chế độ thủy căn dọc tuyến chủ yếu dựa vào chế độ mưa lũ nội đồng Mùa lũ trong khu vực trùng mới mùa mưa, kéo dài

từ tháng 5 đến tháng 10 Tổng lượng nước trong mùa lũ chiếm tới 70% tổng lượng nước trong năm Nguyên nhân gây lũ lụt chủ yếu là do mưa lớn trong khu vực và ảnh hưởng của nước dềnh từ các hệ thống sông lớn chảy qua địa bàn tỉnh Mùa cạn từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau

Bảng 2-1 Các tiêu chuẩn thiết kế đường

5 Đường giao thông nông thôn - Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 210-92

7 Quy trình thiết kế, xử lý đất yếu bằng bấc thấm trong

9 Quy phạm thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN-18-79

2.1.2 Lựa chọn cấp hạng đường, quy mô và tiêu chuẩn cho tuyến

Việc xác định cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường là một vấn đề hết sức quan trọng

vì cấp hạng kỹ thuật của tuyến đường quyết định hầu hết các chỉ tiêu kỹ thuật khác, mức

độ phục vụ của tuyến đường đối với sự phát triển kinh tế, văn hoá xã hội của địa phương

mà tuyến đường đi qua

2.1.2.1 Xác định cấp hạng của tuyến đường

Số liệu đầu vào :

- Tổng lượng xe điều tra đầu năm là : 490xe/ ngày đêm

Trong đó :

 Xe tải nặng 3 : 3%

 Xe tải nặng 2 : 5%

 Xe tải nặng 1 : 6%

a) Tính lưu lượng xe thiết kế bình quân năm tương lai

Để xác định lưu lượng xe thiết kế ta quy đổi các loại xe ra xe con Các loại xe tính toán được xếp vào loại xe tương ứng, số lượng xe và hệ số quy đổi theo bảng dưới đây ( theo TCVN 4054-2005) Tổng số xe là 630 xe

Bảng 2-2 Lưu lượng xe quy đổi ra xe con

STT Loại xe Loại xe

tương ứng

Thành phần xe

Số lượng

xe

Hệ số quy đổi

 N0 : là lưu lượng xe ở thời điểm điều tra

(đơn vị : xe con quy đổi / ngàyđêm) ~ (xcqđ/ng.đ)

 ai : hệ số quy đổi

 Ni : số lượng xe thứ i

N0 = 37 + 63 + 72 + 196 + 176 + 233 + 142 = 919 xcqđ/ng.đ)

- Lưu lượng xe tính cho năm thứ nhất :

N1 = N0 ( 1+q)t-1

Trong đó :

 t : thời gian khai thác ( năm )

 q : hệ số tăng trưởng xe hang năm, lấy q = 6 %

2.1.2.3 Xác định độ dốc dọc lớn nhất

- Xác định độ dốc dọc theo sức kéo của xe

- Độ dốc dọc lớn nhất của tuyến đường được tính toán căn cứ vào khả năng vượt dốc của các loại xe hay nói các khác : Xác định các điều kiện cần thiết của đường

để đảm bảo một tốc độ xe chạy cân bằng với yêu cầu

- Theo vận tốc xe chạy thiết kế để đảm bảo xe có khả năng vượt dốc ta tính toán với hai loại xe là xe tải và xe con theo công thức sau :

imax = D – f

Trong đó :

 D : là yếu tố động lực của xe ,được xác định từ biểu đồ nhân tố động lực học của xe

 f : là hệ số cản lăn, phụ thuộc vào vật liệu làm mặt đường

Do ta chỉ tính toán cho năm tương lai là 15 năm và điều kiện địa hình là đồi núi nên ta chọn loại mặt đường bê tông nhựa

Tra bảng đối với mặt đường bê tông nhựa ta có f = 0,01  0,02 , ta chọn f = 0,02 Với vận tốc thiết kế V = 40 km/h, tra biểu đồ nhân tố động lực học ta có D = 0,17

→ imax = 0,17 – 0,02 = 0,15 %

Tra bảng 15, TCVN 4054-2005, đối với đường cấp I V, đi ̣a hình đồi núi có V =40

km/hthì độ dốc lớn nhất trên toàn tuyến là imax= 8 %

2.1.2.4 Xác định số làn xe yêu cầu tối thiểu

 Ncđgiờ : Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm (xcqđ/h )

 Ncdgiờ= (0,10,12)Ntbnăm (xcqđ/h) ở đây chọn Ncdgiờ= 0,12Ntbnăm

Ncdgiờ = 0,12 2078 = 349,36 (xcqđ/h)

 Nth : Năng lực thông hành xe tối đa Theo TCVN4054-05, ta chon Nth = 1000(xcqđ/h)cho đường không có dải phân cách trái chiều và không có phân cách giữa ôtô với xe thô sơ

 Z : Hệ số sử dụng năng lực thông hành, với Vtt = 40 Km/hta lấyZ = 0,85cho vùng đồng bằng đồi

- Theo tiêu chuẩn 4054 – 2005 thì với đường cấp IV, địa hình miền núi thì có 2 làn

xe

Vậy ta chọn đường 2 làn xe

2.1.2.5 Xác định bề rộng của một làn xe

- Bề rộng của làn xe được xác định căn cứ vào xe chạy trên đường , bề rộng thùng

xe, vận tốc xe chạy , tổ chức phân luồng giao thông

- Với đường có hai làn xe thì bề rộng 1 làn xe được tính theo công thức sau:

 b : bề rộng thùng xe, theo tiêu chuẩn lấy =2,5m

 c : cự li giữa hai bánh xe, lấy c=2,1 m

 x : khoảng cách từ sườn thùng xe đến làn bên cạnh

 y : khoảng cách giữa vệt bánh xe đến phần xe chạy

- Theo công thức Zanakhaep, với đường có hai làn,vận tốc thiết kế V = 40 (km/h), x

2.1.2.8 Xác định bề rộng tối thiểu nền đường

Theo quy trình (bảng 13 TCVN 4054:2005), đường có tốc đô ̣ thiết kế 40 km/h, địa

hình đồi núi thì độ dốc siêu cao lớn nhất i scmax= 6%, ta tính trong trường hợp bất lợi nhất, lấy = 0,15

Vâ ̣y, bán kính đường cong nằm tối thiểu được xác định theo:

min

2 max

127( sc )

V i





2 min

40

59,993( )127.(0,15 0, 06)



Tra bảng 11 TCVN4054:2005, quy định với đường cấp IV , đi ̣a hình đồi núi, có

V = 40 km/h thì bán kính đường cong nằm tối thiểu giớ i ha ̣n Rmin =60 (m)

Quyết đi ̣nh cho ̣n bán kính đường cong nằm tối thiểu giới ha ̣n : Rmin = 60 (m)

2.1.2.10 Xác định bán kính đường cong thông thường

Áp dụng công thức tính bán kính đường cong thông thường ta có :

 Xét trong điều kiện khó khăn lấy = 0,07

 Độ dốc siêu cao thông thường:

114,531( )127.(0, 07 0, 04)

tt

Tra bảng 11 TCVN4054:2005, quy định đối với đường cấp IV, đi ̣a hình đồi núi, có

V = 40 km/h thì bán kính đường cong nằm tối thiểu thông thườ ng Rttmin = 125 (m)

Quyết đi ̣nh cho ̣nbán kính đường cong nằm tối thiểu thông thường:Rttmin = 125(m)

2.1.2.11 Xác định bán kính đường cong tối thiểu không siêu cao

Bán kính đường cong được xác định trong trường hợp bất lợi nhất là xe chạy ở phần

 (m)

Trong đó:

 V: vận tốc xe chạy tính toán lấy V = Vtk = 40 Km/h

  : hệ số lực đẩy ngang , lấy =0,05

 i n : độ dốc ngang mặt đường, in=0,03

 Rkscmin=

2

40127.(0, 05 0, 03) = 629,921 (m) Mặt khác, theo bảng 11 tiêu chuẩn TCVN quy định đối với đường cấp IV có V= 40(km/h) thì bán kính đường cong nằm tối thiểu không bố trí siêu cao là Rkscmin=600(m) Quyết định lấybán kính tối thiểu không siêu cao Rksc=630 (m)

2.1.2.12 Xác định chiều dài tầm nhìn một chiều S1

Để đảm bảo an toàn khi xe chạy trên đường người lái xe luôn luôn cần phải nhìn thấy một quãng đường ở phía trước để kịp thời xử lý mọi tình huống xảy ra trên đường Chiều dài dài đoạn đường tối thiểu cần nhìn thấy ở phía trước đó gọi là tầm nhìn xe chạy

Do vậy khi thiết kế đường ta phải đảm bảo yếu tố này để người lái xe có thể yên tâm tham gia giao thông

Chướng ngại vật trong sơ đồ là một vật cố định , nằm cùng với làn xe đang chạy (như ,đá hay cây )

Điều kiện để bố trí tầm nhìn là : Khi mỗi xe chạy với vận tốc V Điều kiện để xe có thể nhìn thấy một khoảng S1 để người điều khiển có thể kịp thời hãm dừng xe trước một vật cố định an toàn

 l pư: Chiều dài dài xe cha ̣y đươ ̣c trong thời gian người lái xe phản ứng tâm lý ,

là thời gian từ lúc người lái xe nhâ ̣n ra chướng nga ̣i vâ ̣t đến khi tác đô ̣ng hãm

xe phát huy hiê ̣u quả hãm hoàn toàn , trong thiết kế đường quy đi ̣nh thời gian này là 1 giây Lấy V=VTK= 40 Km/h

1

Sơ đồ 1

 Sh : Chiều dài hãm xe, Sh =

2

254( )

kV i

 I: độ dốc dọc trên đường, ta lấy cho trường hợp bất lợi nhất khi xe xuống dốc

với i=imax=5%

40m

=>Chọn tầm nhìn một chiều S1 = 40 m

2.1.2.13 Xác định chiều dài tầm nhìn hai chiều S2

Điều kiện tầm nhìn : Hai xe với vận tốc V1 và V2 đi ngược chiều nhau, điều kiện

tầm nhìn giữa hai xe là hai xe cách nhau một khoảng S2 để cả hai xe có thể kịp thời

phanh dừng trước nhau một khoảng cách an toàn

Hình 2-3 Sơ đồ tầm nhìn hai chiều S2

 S h1 , S h2: chiều dài xe 1 và xe 2 chạy được trong suốt quá trình hãm phanh

Tra bảng 10 TCVN 4054:2005, tầm nhìn trước xe ngược chiều S2 = 80m

=>Quyết định cho ̣n tầm nhìn trước xe ngược chiều S2 = 80 m

2.1.2.14 Xác định chiều dài tầm nhìn tránh xe S3

Điều kiện tầm nhìn : Hai xe đi ngược chiều cùng trên một làn xe, điều kiện tầm nhìn

xe là hai xe cách nhau một khoảng tối thiểu S3 để xe trái làn về đúng làn của mình một cách an toàn mà vẫ giữ nguyên tốc độ

 r: bán kính tối thiểu xe có thể lái ngoặt được tính theo điều kiện ổn định

chống trươ ̣t ngang

2

127( n n)

V r

 in: độ dốc ngang mặt đường, phụ thuộc vào loại mặt đường, mặt đường BT

nhựa nên chọni n= 2%

 l2: đoạn đường xe 2 đi được trong thời gian xe 1 lái tránh, ta có

 Quyết định chọn tầm nhìn tránh xe S3= 90 m

2.1.2.15 Xác định chiều dài tầm nhìn vượt xe s4

Hình 2-5 Sơ đồ tầm nhìn vượt xe S4

- Đây là Trường hợp nguy hiểm dễ xảy ra tai nạn vì khi đi trên đường có nhiều loại

xe chạy với tốc độ khác nhau nhất là đường miền núi khi vượt xe là rất nguy hiểm

- Điều kiện tầm nhìn : Hai xe chạy cùng chiều trên một làn xe, điều kiện tầm nhìn xe

là xe 1 lợi dụng làn xe bên cạnh vượt lên trước xe đi trước và quay về làn của mình

- Tầm nhìn vượt xe S4 được tính theo công thức sau :

Tra bảng 10 TCVN 4054:2005, tầm nhìn vượt xe S4 = 200 m

=>Quyết định cho ̣n tầm nhìn S4 = 240 m

2.1.2.16 Xác định bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu

Trên trắc dọc, tại những vị trí đổi dốc, người ta phải bố trí đường cong lồi hoặc lõm

để xe chạy êm thuận với vận tốc thiết kế Với vận tốc thiết kế V= 40(km/h) thì ta phải bố trí đường cong đứng khi những chỗ đổi dốc có  i 1%

Khi xe chạy vào đường cong đứng lõm thường thì tâm lý người lái xe là muốn cho

xe chạy nhanh để lên dốc Do đó thường phát sinh vấn đề vượt tải do lực li tâm , đồng thời gây khó chịu cho hành khách Vì vậy để xe chạy trong đường cong đứng lõm được

êm thuận, bán kính tối thiểu đường cong nối đứng lõm là :

- Theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn ban đêm có:

2 1 min

1

S R

2. h p S.sin 





Trong đó:

 hp : Chiều cao đèn pha lấy hp =1,2 m

  : Góc mở của đèn pha xe, thông thường lấy = 1o

 S1 : Chiều dài tầm nhìn 1 chiều, S1 = 40 m

=>Quyết định cho ̣n Rmin= 450 m

2.1.2.17 Xác định bán kính đường cong đường cong đứng lồi tối thiếu

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

d  d

Trong đó:

 d1: khoảng cách từ mắt người lái đến mặt đường

 d2: chiều cao chướng ngại vật

 S1: chiều dài tầm nhìn 1 chiều ,S1=40 m

 S2: tầm nhìn 2 chiều ,S2= 80 m

-Trong trường hợp đảm bảo tầm nhìn 1 chiều

 d1: khoảng cách từ mắt người lái đến mặt đường ,d1=1,0m

 d2: chiều cao chướng ngại vật ,d2=0.1m

- Trong trường hợp đảm bảo tầm nhìn 2 chiều, ta có:

Rmin=

2 2

80

Trong đó:

 d1: khoảng cách từ mắt người lái đến mặt đường ,d1=1,0m

 d2: chiều cao chướng ngại vật ,d2=1,2m

Tra bảng 19, TCVN 4054-05, đối với đường cấp IV có V= 40 km/h,bán kính đường

cong đứng lồi tối thiểu giới ha ̣n bằng 700 m

=>Vậy ta chọn:Rmin=700 m

2.1.2.18 Xác định độ mở rộng đường cong

Hình 2-6 Sơ đồ tính toán độ mở rộng đường cong

- Khi xe chạy trên đường cong, trục sau cố định luôn luôn hướng tâm, còn bánh trước

hợp với trục xe 1 góc nên mỗi bánh xe sẽ chuyển động theo quỹ đạo riêng , chiều

rộng mà xe chạy trên đường cong phải rộng hơn trên đường thẳng , để xe chạy trên đường cong tương đương như trên đường thẳng thì phải mở rộng một phần thêm tại đường cong, nên yêu cầu một chiều rộng lớn hơn trên đường thẳng Khi đường cong có bán kính R 250m mới phải bố trí phần mở rộng

- Giả thiết quỹ đạo chuyển động của xe là đường tròn :

2.1.2.19 Xác định siêu cao và đoạn nói siêu cao

a Đoạn nói siêu cao

- Đoạn nối siêu cao được thực hiện với mục đích chuyển hoá một cách hài hoà từ trắc ngang thông thường hai mái với độ dốc tối thiểu để thoát nước sang trắc ngang đặc biệt có siêu cao (trắc ngang một mái) Sự chuyển hoá sẽ tạo ra một độ dốc dọc phụ thêm if phía lưng đường cong

- Chiều dài đoạn nối siêu cao được tính theo công thức quay quanh tim :

Lnsc = .( )

2

sc n f

b i i i



m

b Chiều dài đoạn chuyển tiếp

Do vận tốc thiết kế V= 40(km/h), đường cấp IV nên theo TCVN 4054:2005 ta cần phải bố trí đường cong chuyển tiếp, vì vậy đoạn vuốt siêu cao ta bố trí trên đoạn chuyển tiếp Chiều dài tối thiểu của đường cong chuyển tiếp (đối với Việt Nam):

Lct =

3

23, 5

V R

ct

c Chiều dài đoạn mở rộng

Thông thường phần mở rộng thêm được bố trí phía bụng đường cong Tuy nhiên ở những nơi địa hình khó khăn ,hoặc khi cải tạo đường cũ cho phép bố trí một phần mở rộng về phía lưng đường cong, một phần về phía bụng

Đoạn mở rộng được bố trí trùng với đoạn vuốt nối siêu cao theo tỉ lệ tính từ đầu đoạn vuốt nối siêu cao để đạt được đổ mở rộng toàn phần ở cuối đường cong vuốt nối siêu cao

2.1.2.20 Kết luận và tổng hợp

Qua quá trình tính toán các yếu tố kỹ thuật của tuyến và so sánh với quy phạm tiêu chuẩn thiết kế đường TCVN 4054 – 05 Đồng thời căn cứ vào tình hình thực tế của tuyến đường ,điều kiện kinh tế – xã hội nơi tuyến đi qua ta có bảng tổng hợp sau:

10 Bán kính đường cong nằm tối thiểu

11 Bán kính đường cong nằm tối thiểu

12 Bán kính đường cong nằm tối thiểu

14 Chiều dài tầm nhìn trước xe ngược

18 Bán kính tối thiểu đường cong đứng

2.2 Phương án tuyến và những giải pháp thiết kế

2.2.1 Thiết kế bình đồ tuyến

2.2.1.1 Các công tác cần thiết

Thiết kế tuyến trên bình đồ bao gồm các công việc sau:

- Xác định điểm khống chế

- Vạch phương án tuyến đi qua các điểm khống chế

- Đo góc chuyển hướng, cắm cọc đường cong, tính yếu tố của đường cong bằng

- Đo chiều dài, rải các cọc chi tiết trên tuyến

- Xác định cao độ tự nhiên của các cọc chi tiết

2.2.1.2 Tổng quan về các phương pháp đi tuyến

Có 3 phương pháp đi tuyến trên thực địa:

1) Phương pháp đi tuyến theo thung lũng sông: ưu điểm của phương pháp

này tuyến đi trên địa hình bằng phẳng dẫn đến khối lượng đào đắp nhỏ và độ dốc dọc nhỏ; nhưng phương pháp này lại có nhược điểm là số lượng công trình thoát nước lớn, khẩu độ lớn, mức độ ổn định của nền đuờng kém do nền đường bị nước xâm thực

2) Phương pháp đi tuyến men theo sườn núi: ưu điểm của phương pháp này là

độ dốc nhỏ do bám đường đồng mức, nhưng phương pháp này lại có nhược điểm là tuyến gẫy khúc nhiều, nền đường dễ mất ổn định do nhiều nguyên nhân ( thế nằm của đá, tính chất của đá, thảm thực vật trên sườn dốc, nước ngầm, độ dốc của sườn dốc )

3) Phương pháp đi tuyến theo đuờng phân thuỷ: ưu điểm của phương pháp

này là số lượng công trình thoát nước ít, khẩu độ nhỏ, nền đuờng hầu như ổn định, tầm nhìn thoáng, cảnh quan đẹp; nhưng phương pháp này lại có nhược điểm là địa hình gồ ghề nên khối lượng đào đắp lớn và độ dốc lớn

2.2.1.3 Thiết kếđường cong nằm trên tuyến

Lựa chọn bán kính đường cong nằm tính toán

Đây là bài toán kinh tế - kỹ thuật, khi thiết kế cần vận dụng bán kính đường cong lớn để cải thiện điều kiện xe chạy, đảm bảo an toàn, tiện lợi đồng thời cũng đảm bảo giá thành xây dựng nhỏ nhất Chỉ khi khó khăn mới vận dụng bán kính đường cong nằm tối

thiểu, khuyến khích dùng bán kính tối thiểu thông thường trở lên, luôn tận dụng địa hình

để nâng cao chất lượng chạy xe

Bán kính đường cong bằng được lựa chọn theo các nguyên tắc:

- Lớn hơn các giá trị giới hạn

- Phù hợp với địa hình, càng lớn càng tốt (thường R = 3÷5Rmin)

- Đảm bảo sự nối tiếp giữa các đường cong

- Đảm bảo bố trí được các yếu tố đường cong như : chuyển tiếp, siêu cao

- Đảm bảo phối hợp hài hoà các yếu tố của tuyến, phối hợp tuyến đường với cảnh quan

Hình 2-7 Sơ đồ tính đường cong tròn

Các yếu tố cơ bản của đường cong tròn được tính theo công thức:

- Độ dài tiếp tuyến:

tan2

- Độ dài đường phân giác:

11cos2

- Vị trí vượt sông, suối thuận lợi

- Cao độ khu dân cư, trấn thành phố, nơi giao nhau với các đường giao thông khác

- Đánh dấu những khu vực bất lợi về địa chất, thuỷ văn mà tuyến nên tránh, các điểm tựa mà tuyến nên chạy qua

Trên đường biểu diễn cao độ tự nhiên dọc theo đoạn tuyến, phối hợp với bình đồ

để tiến hành thiết kế đường đỏ theo một số nguyên tắc sau:

- Có hệ thống đảm bảo thoát nước tốt từ khu vực 2 bên đường và lề đường

- Đảm bảo cao độ các điểm khống chế trên trắc dọc điểm đầu ,điểm cuối, điểm khống chế

- Đảm bảo sự lượn đều của trắc dọc tại những vị trí đặt cống

- Rãnh dọc có độ dốc tối thiểu 0.5% đối với đoạn đào , đảm bảo thoát nước tốt không bị bồi lắng

- Chiều dài đoạn dốc phải lớn hơn chiều dài tối thiểu lmin , để dảm bảo êm thuận khi

xe chạy , thuận lợi cho thi công Chiều dài đoạn dốc phải nhỏ hơn chiều dài tối đa nào đó phụ thuộc vào vận tốc thiết kế

- Đảm bảo độ dốc dọc, bán kính đường cong đứng và yếu tố kinh tế

Trắc dọc có ánh hưởng nhiều đến các chỉ tiêu khai thác của đường như: Tốc độ xe chạy, năng lực thông xe, tiêu hao nhiên liệu và an toàn xe chạy Nó ảnh hưởng rất lớn đến giá thành xây dựng

Sau khi chọn được phương án trên bản đồ đường đồng mức ta tiến hành lên trắc dọc phương án đó tại các cọc 100m (cọc H), cọc địa hình (cọc nơi địa hình thay đổi ), cọc khống chế (điểm đầu, điểm cuối nơi giao nhau, cầu cống, điểm yên ngựa .) 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:

- Đảm bảo đường đỏ thiết kế lượng đều với độ dốc hợp lý Cố gắng dùng các độ dốc dọc bé Ta chỉ dùng các chỉ tiêu giới hạn như: idmax , Rmin ở những nơi đặc biệt khó khăn về địa hình Khi thiết kế trắc dọc phải kết hợp với trắc ngang

- Đảm bảo thoát nước tốt từ nền đường và khu vực hai bên đường Đảm bảo nền đường luôn khô ráo bằng cách nếu có thể nâng cao nền đường lên so với cao độ tự nhiên (nếu có thể nên dùng nền đắp) Khi độ dốc sườn lớn thì không nên dùng nền đắp vì dễ gây trượt

- Để đảm bảo thoát nước mặt tốt và không phải làm rãnh sâu thì nền đường đào hoàn toàn và nửa đào nửa đắp không nên thiết kế có độ dốc nhỏ hơn 5‰ (cá biệt 3‰)

- Độ dốc dọc lớn nhất trên những đoạn có bán kính đường cong nằm có bố trí siêu cao phải triết giảm đưọc quy định ở bảng 14 của TCVN4054-05

- Đường cong đứng thiết kế ở dạng cung tròn hay parabôn Trị số bán kính quy định

ở bảng 9 của TCVN4054-05

- 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 Độ cao của những điểm mong muốn được xác định trên cơ sở vẽ các biểu đồ H = f (giá thành F) Định ra các chiều cao kinh tế cho từng cọc hay từng đoạn tuyến có địa hình giống nhau về độ dốc ngang, địa chất

- Ngoài ra phải đảm bảo các yếu tố không gian, cảnh quan tạo cảm giác êm dịu, thoải mái cho lái xe

Ảnh hưởng của điều kiện địa hình, địa chất thủy văn tới nguyên tắc thiết kế đường

đỏ :

- Đối với địa hình vùng đồi nên dùng phương pháp "đường cắt'', cố gắng vạch đường đỏ để khối lượng đào và đắp là gần bằng nhau

- Tránh tạo những đoạn nền đường đào ẩm ướt, nhất là đi ven sông, suối

- Đối với địa hình vùng đồi núi để tăng cường sự ổn định của trắc ngang đường và tiện lợi cho thi công nên dùng trắc ngang chữ L Khi độ dốc ngang sườn lớn mới dùng trắc ngang chữ U

- Đối với đường đô thị hoặc đường nâng cấp thì nên đùng phương pháp đi bao vì có nhiều điểm cao độ khống chế

2.2.3.2 Xác định các cao độ khống chế

Cao độ điểm khống chế là những cao độ mà tại đó bắt buộc đường đỏ phải đi qua như cao độ điểm đầu, điểm cuối của tuyến, cao độ nơi giao nhau cùng mức với các đường giao thông ôtô khác cấp cao hơn hoặc với đường sắt, cao độ mặt cầu, cao độ tối thiểu đắp trên cống, cao độ nền đường bị ngập nước hai bên, cao độ nền đường ở những nơi có mức nước ngầm cao,cao độ của mặt bằng khu dân cư

2.2.3.3 Xác định các cao độ mong muốn

Phân trắc dọc thành những đoạn đặc trưng về địa hình qua độ dốc sườn tự nhiên

và địa chất khu vực Nên phân thành từng đoạn có độ dốc sau để xác định cao độ của những điểm mong muốn (cao độ chỉ đạo):

 is< 20 dùng dạng nền đắp và nửa đào, nửa đắp

 is = 2030 dùng dạng nền nửa đào, nửa đắp

 is> 30 dùng dạng nền đường chữ L hoặc thiên về phần đào nhiều hơn

Để xác định cao độ mong muốn cho từng đoạn trắc dọc Ta tiến hành lập đồ thị tương quan giữa diện tích đào và diện tích đắp Tại những nơi có Fđào = Fđắp ta xác định được trắc ngang kinh tế

2.2.3.4 Phân đoạn trắc dọc và quan điểm thiết kế

Địa hình khu vực tuyến đi qua là vùng đồng bằng nên trắc dọc có cao độ tự nhiên

ít thay đổi do đó ta chọn quan điểm thiết kế đường theo phương pháp đi bao

Nếu có kết hợp đào đắp 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 đắp cho phần nền đắp

Bám sát các điểm khống chế và các điểm mong muốn, làm thõa mãn tất cả các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến như: độ dốc dọc nhỏ hơn độ dốc dọc lớn nhất, độ dốc dọc tối thiểu

ở nền đào, bán kính đường cong đứng, phối hợp giữa đường cong đứng và đường cong nằm nhằm đảm bảo sự đều đặn của tuyến

2.2.3.5 Thiết kế đường đỏ

Các phương pháp thiết kế đường đỏ:

Có 2 phương pháp đi đường đỏ trắc dọc: phương pháp kẻ bao , phương pháp đi cắt

- Phương pháp đi cắt là đường đỏ cắt địa hình tạo thành những chỗ đào đắp xen kẽ, trắc dọc đi theo phương pháp này thường gây nên đào sâu, đắp cao,

sô lượng công trình nhiều Phương pháp này thường được áp dụng ở địa hình hiểm trở hoặc trên đường cấp cao

- Phương pháp đi bao là đường đỏ đi song song mặt đất tự nhiên, đi theo phương pháp này thì sẽ giảm khối lượng đào đắp, công trình dễ ổn định, ít thay đổi cảnh quan, không phá vỡ cân bằng tự nhiên nơi đặt tuyến Phương pháp này được áp dụng ở vùng đồng bằng, tranh thủ ở vùng đồi

 Ta chọn phương pháp kẻ bao vì tuyến đườngvới địa hình miền núi nhưng cao độ

bằng phẳng với các điểm khống chế cao độ khắt khe

Sau khi đã xác định các điểm khống chế và các điểm mong muốn đưa các điểm đó lên trắc dọc đã vẽ đường “đen” (đường địa hình tự nhiên)

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 thoả 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 từng đoạn đặc trưng về độ dốc dọc của đường đỏ, xác định điểm đầu của đoạn dốc tính toán, định trị số dốc dọc cho đoạn đó một cách chính xác (độ dốc dọc phải chẵn phần nghìn)

- Xác định cao độ và chiều cao đào đắp đất ở các cọc

- Khi vạch đường đỏ và tính toán chiều cao đào đắp ở tất cả các cọc cần xác định điểm xuyên để phục vụ cho việc tính toán khối lượng công tác sau này Trong thiết kế thường gặp hai trường hợp:

 x1: Là khoảng cách tính từ cọc có chiều cao đào hay đắp là h1

 l1: Là khoảng cách giữa hai cọc (chọn hai cọc gần điểm xuyên)

 h1, h2: Là chiều cao đào đắp tại hai cọc gần điểm xuyên

- Điều kiện để bố trí đường cong đứng khi    i i1 i2 1%và Vtt60 km/h

- Để đảm bảo các yêu cầu về thu nhận thị giác, nên chọn bán kính đường cong đứng thoả mãn điều kiện: R ( 2  4 )Rmin

- Sau khi đã chọn bán kính đường cong đứng thì các yếu tố còn lại của đường cong được xác định theo công thức sau:

- Chiều dài đường cong: K = R (i1 - i2)(m)

- Chiều dàt tiếp tuyến đường cong : T = R.(

 R : Bán kính đường cong tại điểm gốc của toạ độ tại đỉnh đường cong

dấu (+) ứng với đường cong đứng lồi

dấu (-) ứng với đường cong đứng lõm

 i1,i2 : Độ dốc của hai đoạn nối nhau bằng đường cong đứng

dấu (+) ứng với lên dốc dấu (-) ứng với xuống dốc

Để thiết kế trắc dọc em đã sử dụng chương trình Nova TND 4.0 để tiến hành thiết

kế Các kết quả thiết kế được thể hiện thông qua bản vẽ trắc dọc

2.2.4 Thiết kế trắc ngang

Một trắc ngang điển hình có độ dốc ngang mặt đường phần xe chạy là 2%, còn độ

dốc của lề đường là 4%.Ở trong bài thiết kế môn học này em sửdụng chương trình

Nova TND 4.0 để tiến hành thiết kế trắc ngang, kết quả thể hiện trên bản vẽ và phụ

lục

2.2.5 Thiết kế kết cấu áo đường theo 22TCN211-06

2.2.5.1 Số liệu đầu vào

- Đường cấp IV

- Tổng số xe điều tra đầu năm :490 xe

- Thánh phần xe năm đầu thiết kế :

- Năm thiết kế : 15 năm

Bảng 2-3 Bảng số liệu ban đầu

STT Loại xe Trọng lượng trục Pi Số trục

sau

Số bánh của mỗi cụm bánh sau

Khoảng cách giữa các trục sau

Trục trước

Trục sau

2.2.5.2 Tính toán lưu lượng xe thiết kế áo đường mềm

a) Quy đổi số tải trọng trục xe khác về số tải trọng trục xe tiêu chuẩn

- Công thức tính :

1 2 1

 N tk là tổng số trục xe quy đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính toán

sẽ thông qua đoạn đường thiết kế trong một ngày đêm trên cả 2 chiều

 n i là số lần tác dụng của loại tải trọng trục i có trọng lượng trục p i cần được

quy đổi về tải trọng trục tính toán P tt (trục tiêu chuẩn hoặc trục nặng nhất) Trong tính toán quy đổi thường lấy ni bằng số lần của mỗi loại xe i sẽ thông qua mặt cắt ngang điển hình của đoạn đường thiết kế trong một ngày đêm cho cả 2 chiều xe chạy

 C 1 là hệ số số trục được xác định theo biểu thức:

C1 = 1 + 1,2 (m− 1)

Với m là số trục của cụm trục i

 C2 là hệ số xét đến tác dụng của số bánh xe trong 1 cụm bánh: với các cụm

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

bánh) thì lấy C 2 = 1,0; với cụm bánh có 4 bánh thì lấy C2 = 0,38

 Ptt : Tải trọng trục tính toán tiêu chuẩn được quy định là trục đơn ô tô có trọng lương 100 kN đối với tất cả các loại áo đường mềm trên đường cao tốc, trên đường ô tô các cấp thuộc mạng lưới chung và cả trên các đường đô thị

từ cáp khu vực trở xuống

- Lưu lượng xe tính toán ở năm tương lai thứ 15: N15N1(1q)151

Trong đó :

 N15: lưu lượng xe ở năm cuối thời hạn thiết kế (năm tương lai thứ 15)

 N1: lưu lượng xe của năm đầu tiên thiết kế

Bảng 2-4 Bảng tính toán số trục xe quy đổi về tiêu chuẩn 100 kN

Loại xe P i (kN) C 1 C 2 n i

4,4

1 2

i i tt

kết cấu áo đường, Xác định N tt theo biểu thức :

N tt = N tk f L

Trong đó :

 N tk : là tổng số trục xe quy đổi từ k loại trục xe khác nhau về trục xe tính toán

trong một ngày đêm trên cả 2 chiều xe chạy ở năm cuối của thời hạn thiết kế

Trị số N tk được xác định theo biểu thức trên nhưng n i của mỗi loại tải trọng

trục i đều được lấy số liệu ở năm cuối của thời hạn thiết kế và được lấy bằng

số trục i trung bình ngày đêm trong khoảng thời gian mùa mưa hoặc trung bình ngày đêm trong cả năm (nếu n i trung bình cả năm lớn hơn n i trung bình trong mùa mưa)

 f L: là hệ số phân phối số trục xe tính toán trên mỗi làn xe

Đối với đường cấp IV, giả thiết trên phần xe cạy có 2 làn xe hoặc 3 làn xe

nhưng không có dải phân cách ở giữa, ta lấy f l = 0,55

- Số trục xe tính toán tiêu chuẩn trên một làn xe phần xe chạy là:

N tt = 247 × 0,55 = 136 ( trục) c) Tính số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính toán 15 năm

2.2.5.3 Dự kiến phương án kết cấu cấu tạo áo đường mới

- Từ các số liệu tính toán như trên ta chọn loại tầng mặt cấp cao AII với các lớp như sau:

+ Đất nền á cát, a=0,66, k=0,95

+ Cấp phốithiên nhiên dày 34 cm

+ Cấp phối đá dăm loại I dày 16 cm

+ Láng nhựa 2 lớp dày 2 cm

2.2.5.4 Tính toán kiểm tra cường độ áo đường mềm theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi cho phép

a) Xác định mô đun đàn hồi chung của kết cấu Ech

- Vì kết cấu áo đường mềm thường có nhiều lớp nên cần quy đổi về hệ 2 lớp Việc quy đổi được thực hiện đối với 2 lớp một từ dưới lên theo sơ đồ và biểu thức dưới đây:

Sơ đồ đổi hệ 3 lớp về hệ 2 lớp

(Các lớp ký hiệu số thứ tự tăng dần từ dưới lên)

.1

3 3 1 1

E tb

Với:



2 1

h k h



và

2 1

E t E



 h2 và h1 là chiều dày lớp trên và lớp dưới của áo đường; E2 và E1 là môđun đàn hồi của vật liệu lớp trên và lớp dưới

- Việc đổi hệ nhiều lớp và hệ 2 lớp được tiến hành từ dưới lên, có hai lớp vật liệu

quy đổi về một lớp bề dày H ’ = h1 + h2 và có trị số mô đun đàn hồi E tb ’ tính theo

(1)

- Sau đó lại xem lớp H ’ (với E tb ’) là lớp dưới và tiếp tục quy đổi nó cùng với lớp

trên nó thành một lớp có bề dày H = H ’ + h3và tínhE tb ’ theo (1) nhưng với E tb ’

lớp này đóng vai trò E1 và k = h3/H ’ , t = E3/E tb ’

- Cứ tiếp tục làm như vậy với n lớp kết cấu

Bảng 2-5 Kết quả tính đổi tầng 2 lớp 1 từ dưới lên trên

Lớp kết cấu E i

(MPa) t h i K H tb E tb ’

H

 Tra Bảng 3.6 :Hiệu chỉnh hệ số β quy trình 22TCN211-06 được β = 1,179

- Vậy kết cấu áo đường nhiều lớp được đưa về kết cấu 2 lớp với lớp trên dày 50

cm có môđun đàn hồi trung bình:

H

0,156269,991

dc tb

E