Đồ án tốt nghiệp Bộ môn Đường bộ

Đồ án tốt nghiệp là một môn học cuối cùng của sinh viên, đánh dấu bước ngoặt đểtrở thành một kỹ sư đường bộ sau khi ra trường. Trong quá trình thực hiện đồ án tốtnghiệp đã giúp em tổng hợp tất cả các kiến thức đã học ở trường trong hơn 4 năm qua.Đây là thời gian quý báu giúp chúng em làm quen với công tác thiết kế, tập giải quyết cácvấn đề sẽ gặp trong công việc ở tương lai.Trong thời gian thực hiện đồ án, dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy cô đãgiúp em học hỏi nhiều kiến thức trong thiết kế, thi công một công trình đường cụ thể, vàcác hoạt động sản xuất thực tiễn; đồng thời giúp em liên hệ và áp dụng lý thuyết với thựctế, củng cố và phát triển kiến thức đã được học trong nhà trường để phục vụ các côngviệc ngoài thực tiễn sản xuất. Bởi vậy em mới có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ đồ án tốtnghiệp, học hỏi nhiều kiến thức chuyên môn phục vụ cho công việc sau nàySau khi hoàn thành Đồ án này chúng em như trưởng thành hơn, sẵn sàng trở thànhmột kỹ sư có chất lượng tham gia vào các công trình xây dựng giao thông của đất nước.Em xin chân thành cảm ơn và ghi nhớ công ơn quý báu của các Thầy Cô trongtrường, đặc biệt là các Thầy Cô trong Bộ môn Đường Bộ đã dạy bảo em trong 4 năm họcqua Em xin chân thành cám ơn PGS.TS Lã Văn Chăm, đã hết lòng hướng dẫn tận tìnhgiúp em hoàn thành tốt nhiệm vụ của Đồ án được giaoMặc dù đã cố gắng nhưng do hạn chế về trình độ và kinh nghiệm thực tế vì vậykhông thể tránh khỏi những sai sót, em mong nhận được sự chỉ dẫn ở c

LỜI CẢM ƠN !

Đồ án tốt nghiệp là một môn học cuối cùng của sinh viên, đánh dấu bước ngoặt để trở thành một kỹ sư đường bộ sau khi ra trường Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp đã giúp em tổng hợp tất cả các kiến thức đã học ở trường trong hơn 4 năm qua Đây là thời gian quý báu giúp chúng em làm quen với công tác thiết kế, tập giải quyết các vấn đề sẽ gặp trong công việc ở tương lai

Trong thời gian thực hiện đồ án, dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy cô đã giúp em học hỏi nhiều kiến thức trong thiết kế, thi công một công trình đường cụ thể, và các hoạt động sản xuất thực tiễn; đồng thời giúp em liên hệ và áp dụng lý thuyết với thực

tế, củng cố và phát triển kiến thức đã được học trong nhà trường để phục vụ các công việc ngoài thực tiễn sản xuất Bởi vậy em mới có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp, học hỏi nhiều kiến thức chuyên môn phục vụ cho công việc sau này

Sau khi hoàn thành Đồ án này chúng em như trưởng thành hơn, sẵn sàng trở thành một kỹ sư có chất lượng tham gia vào các công trình xây dựng giao thông của đất nước

Em xin chân thành cảm ơn và ghi nhớ công ơn quý báu của các Thầy Cô trong trường, đặc biệt là các Thầy Cô trong Bộ môn Đường Bộ đã dạy bảo em trong 4 năm học qua! Em xin chân thành cám ơn PGS.TS Lã Văn Chăm, đã hết lòng hướng dẫn tận tình giúp em hoàn thành tốt nhiệm vụ của Đồ án được giao!

Mặc dù đã cố gắng nhưng do hạn chế về trình độ và kinh nghiệm thực tế vì vậy không thể tránh khỏi những sai sót, em mong nhận được sự chỉ dẫn ở các Thầy Cô !

Em xin chân thành cám ơn !

Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Đàm Tiến Trung

Lớp Đường Bộ K54

Nhận xét của Giáo viên hướng dẫn

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Giáo viên hướng dẫn PGS.TS Lã Văn Chăm Nhận xét của Giáo viên đọc duyệt ………

………

………

………

………

………

………

………

………

Giáo viên đọc duyệt

MỤC LỤC

PHẦN I: THIẾT KẾ CƠ SỞ 10

CHƯƠNG 1 11

TÌNH HÌNH CHUNG TUYẾN ĐƯỜNG 11

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 11

1.1.1 Giới thiệu vị trí tuyến 11

1.1.2 Căn cứ thiết kế 11

1.1.3 Các tài liệu và quy trình sử dụng trong quá trình thiết kế tuyến 12

1.2 TÌNH HÌNH KHU VỰC XÂY DỰNG 13

1.2.1 Vị trí địa lý 13

1.2.2 Địa hình 13

1.2.3 Địa chất 13

1.2.4 Khí hậu 13

1.2.5 Kinh tế 16

1.2.6 Dân cư 16

1.2.7 Giao thông 17

1.3 CÁC QUY HOẠCH VÀ DỰ ÁN CÓ LIÊN QUAN, DỰ BÁO NHU CẦU VẬN TẢI 17

1.3.1 Những cơ sở để dự báo nhu cầu vận tải trên tuyến 17

1.3.2 Phương pháp dự báo nhu cầu vận tải 17

1.3.3 Phương pháp dự báo hành khách 18

1.4 SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ 18

CHƯƠNG 2 19

CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT CỦA TUYẾN ĐƯỜNG 19

2.1 XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG THIẾT KẾ 19

2.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG 20

2.2.1 Độ dốc dọc lớn nhất idmax 20

2.2.2 Xác định khả năng thông xe và số làn xe 22

2.2.3 Bề rộng phần xe chạy 24

2.2.4 Trắc ngang đường 25

2.2.5 Tính toán tầm nhìn xe chạy 27

2.2.6 Bán kính đường cong bằng tối thiểu 29

2.2.7 Chuyển tiếp, siêu cao và mở rộng trong đường cong 30

2.2.8.Đường cong đứng đảm bảo trên trắc dọc 34

2.2.9 Đảm bảo tầm nhìn trên bình đồ 35

2.2.10 Tải trọng tính toán nền mặt đường, cầu cống 36

CHƯƠNG 3 37

THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ 37

3.1 CĂN CỨ VẠCH TUYẾN 37

3.2 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI VẠCH TUYẾN 37

3.3 TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP ĐI TUYẾN 39

3.3.1 Các phương pháp đi tuyến: 39

3.3.2 Trình tự vạch tuyến : 40

3.3.3 Vạch phương án tuyến trên bình đồ 40

3.3.4 Bình đồ và bố trí cong đường cong nằm trên bình đồ 40

3.3.5 Các cọc trên tuyến 43

3.4 CÔNG TRÌNH ĐẢM BẢO AN TOÀN GIAO THÔNG 44

3.4.1 Biển báo hiệu 44

3.4.2 Cọc tiêu, cột cây số, lan can phòng hộ 45

3.4.3 Vạch kẻ đường 46

CHƯƠNG 4 48

THIẾT KẾ TRẮC DỌC - TRẮC NGANG 48

4.1 THIẾT KẾ TRẮC DỌC 48

4.1.1 Những yêu cầu khi thiết kế trắc dọc 48

4.1.2 Các điểm khống chế khi thiết kế trắc dọc 49

4.1.3 Phương pháp thiết kế trắc dọc 49

4.1.4 Kết quả thiết kế 51

4.2 THIẾT KẾ TRẮC NGANG 51

4.2.1 Tác dụng của nền đường 51

4.2.2 Yêu cầu cầu chung đối với nền đường 51

4.2.3 Nguyên tắc và giải pháp thiết kế: 51

4.2.4 Phương pháp tính khối lượng đào đắp nền đường 53

4.2.5 Thống kê khối lượng nền đường 54

CHƯƠNG 5 55

TÍNH TOÁN KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 55

5.1 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG (THEO 22TCN 211-06 ) 55

5.1.1 Căn cứ lựa chọn kết cấu áo đường 55

5.1.2 Tính toán số trục xe tiêu chuẩn và xác định cấp thiết kế kết cấu áo đường 55

5.1.3 Chọn loại kết cấu tầng mặt và sơ bộ dự kiến cấu tạo kết cấu áo đường 58

5.1.4 Mô đun đàn hồi chung yêu cầu của mặt đường 59

5.1.5 Các đặc trưng của đất nền 59

5.2 KIỂM TOÁN KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG 59

5.2.1 Kiểm toán kết cấu áo đường theo tiêu chuẩn độ võng đàn hồi 60

5.2.2 Kiểm toán kết cấu áo đường mềm theo tiêu chuẩn cắt trượt của các lớp vật liệu kém dính 61

5.2.3 Kiểm toán kết cấu mặt đường theo trạng thái giới hạn về ứng suất chịu kéo uốn xuất hiện tại đáy các lớp vật liệu liền khối 62

5.3 PHẦN LỀ GIA CỐ 64

CHƯƠNG 6 65

TÍNH TOÁN THỦY VĂN 65

6.1 THIẾT KẾ CỐNG THOÁT NƯỚC 65

6.1.1 Nguyên tắc thiết kế cống 65

6.1.2 Tính lưu lượng lũ thiết kế Qp% tại các vị trí công trình 65

6.1.3 Cống cấu tạo 69

6.2 THIẾT KẾ RÃNH DỌC 69

6.2.1 Nguyên tắc và các yêu cầu thiết kế 69

6.2.2 Bố trí rãnh dọc 69

6.2.3 Bố trí rãnh đỉnh 70

CHƯƠNG 7 71

CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 71

7.1 CHỈ TIÊU KINH TẾ 71

7.1.1 Tổng mức đầu tư xây dựng công trình 71

7.1.2 Chi phí vận doanh - khai thác đường 72

7.2 CHỈ TIÊU KỸ THUẬT 76

7.2.1 Hệ số triển tuyến 76

7.2.2 Hệ số triển tuyến theo chiều dài ảo 77

7.2.3 Độ dốc dọc trùng bình (Mức độ thoải của tuyến trên trắc dọc) 77

7.2.4 Góc chuyển hướng bình quân 78

7.2.5 Bán kính đường cong nằm bình quân 79

CHƯƠNG 8 80

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG 80

8.1 CÁC CĂN CỨ ĐÁNH GIÁ 80

8.2 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG 80

8.2.1 Chất lượng môi trường không khí 80

8.2.2 Chất lượng cuộc sống con người 80

8.2.3 Đánh giá tác động môi trường 81

8.2.4 Đề xuất biện pháp giảm thiểu 82

CHƯƠNG 9 83

LẬP TỔNG MỨC ĐẦU TƯ CHO TUYẾN ĐƯỜNG 83

9.1 Các căn cứ cụ thể lập tổng mức đầu tư tuyến đường C-D 83

9.2 Tổng mức đầu tư xây dựng công trình 84

PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 90

KM4+00 - KM5+00: TUYẾN A-B 90

CHƯƠNG 1 91

TÌNH HÌNH CHUNG CỦA TUYẾN 91

1.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 91

1.2 TRÌNH TỰ THIẾT KẾ 91

1.3 TÌNH HÌNH CHUNG TUYẾN 91

1.4 NHỮNG YÊU CẦU THIẾT KẾ 91

1.5 NHỮNG CĂN CỨ THIẾT KẾ 92

CHƯƠNG 2 93

THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ - TRẮC DỌC - TRẮC NGANG 93

3.1 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ 93

3.1.1 Nguyên tắc thiết kế 93

3.1.2 Định đỉnh, cắm cong trên bình đồ tỷ lệ 1:1000 93

3.1.3 Bố trí đường cong tổng hợp 94

3.1.4 Bố trí siêu cao 96

3.1.5 Bố trí mở rộng 97

3.1.6 Tính toán phạm vi đảm bảo tầm nhìn trong đường cong 98

3.1.7 Thiết kế chi tiết đường cong nằm P9 100

3.2 THIẾT KẾ TRẮC DỌC 105

3.2.1 Các điểm khống chế trên đoạn tuyến thiết kế 105

3.2.2 Những yêu cầu khi thiết kế 105

3.2.3 Thiết kế cong đứng trên trắc dọc 106

3.3 THIẾT KẾ TRẮC NGANG 106

3.4 CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 106

CHƯƠNG 4 108

THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 108

CHƯƠNG 5 109

THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THOÁT NƯỚC 109

5.1 THIẾT KẾ CỐNG THOÁT NƯỚC 109

5.1.1 Nguyên tắc thiết kế 109

5.1.2 Thiết kế chi tiết cống tròn 109

5.2 KIỂM TOÁN RÃNH THOÁT NƯỚC 110

5.2.1 Khả năng thoát nước của rãnh 110

5.2.2 Lưu lượng nước chảy xuống rãnh 111

CHƯƠNG 6 113

DỰ TOÁN THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG 113

6.1 Các căn cứ cụ thể lập tổng dự toán tuyến đường A-B 113

6.2 Tổng dự toán xây dựng công trình 114

PHẦN III: CHUYÊN ĐỀ 115

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHỤ GIA TOUGH FIX NHẰM TĂNG DÍNH BÁM ĐÁ – NHỰA TRONG HỖN HỢP BÊ TÔNG NHỰA NÓNG 115

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 116

1.1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 116

1.2.MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 117

1.3.ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 117

1.4.NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 117

1.5.Ý NGHĨA, ĐÓNG GÓP KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 118

CHƯƠNG II: DÍNH BÁM ĐÁ – NHỰA VÀ NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA TĂNG DÍNH BÁM CHO BÊ TÔNG NHỰA 119

2.1 CƠ CHẾ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT DÍNH BÁM ĐÁ – NHỰA VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ DÍNH BÁM CỦA CỐT LIỆU 119

2.1.1 Các đặc tính cơ bản của hệ bitum – cốt liệu – nước 119

2.1.2 Khả năng dính bám đá – nhựa khi không có nước 120

2.1.3 Khả năng dính bám đá - nhựa khi có nước 120

2.1.4 Đánh giá khả năng dính bám đá – nhựa (TCVN 7504 – 2005) 121

2.2 ĐẶC TÍNH DÍNH BÁM CỦA CÁC LOẠI CỐT LIỆU VỚI NHỰA ĐƯỜNG 122

2.3.2 Các dạng phá hoại điển hình khi mất liên kết đá – nhựa 127

2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả dính bám đá – nhựa 129

2.4 PHỤ GIA TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG DÍNH BÁM ĐÁ – NHỰA CHO BÊ TÔNG NHỰA NÓNG 129

2.5 ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU QUẢ CỦA MỘT SỐ LOẠI PHỤ GIA TĂNG DÍNH BÁM ĐÁ – NHỰA 1312.5.1 Đặc tính dính bám của một số loại phụ gia tăng dính bám đá – nhựa 1312.5.2 Nghiên cứu ứng dụng và báo cáo hiệu quả của phụ gia tăng dính bám cho BTN trong các dự án thực tế đã sử dụng tại Việt Nam 1332.5.3. Mốt số đánh giá chung về sử dụng phụ gia tăng dính bám cho BTN nóng. 136

CHƯƠNG III: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHỤ GIA TOUGH FIX TĂNG DÍNH BÁM ĐÁ – NHỰA CHO BTN VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ 138

3.1 ĐẶC TÍNH VÀ CƠ CHẾ HÌNH THÀNH LIÊN KẾT DÍNH BÁM ĐÁ – NHỰA KHI SỬ DỤNG PHỤ GIA TOUGH FIX 1383.1.1 Giới thiệu về phụ gia Tough Fix 1383.1.2 Cơ chế hình thành liên kết dính bám đá - nhựa khi sử dụng phụ gia Tough Fix 1393.2 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VỀ BÊ TÔNG NHỰA CÓ SỬ DỤNG PHỤ GIA

TOUGH FIX 1413.2.1 Khái quát về công nghệ chế bị hỗn hợp BTN có sử dụng phụ gia trong PTN 1413.2.2 Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá các chỉ tiêu của nhựa đường khi sử dụng phụ gia Tough Fix 1433.2.3 Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá tính dính bám đá – nhựa khi sử dụng phụ gia Tough Fix 1443.3 ĐÁNH GIÁ, SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU CỦA BÊ TÔNG NHỰA NÓNG KHI SỬ

DỤNG PHỤ GIA TOUGH FIX 1553.4 ĐỀ XUẤT HÀM LƯỢNG PHỤ GIA TOUGH FIX PHÙ HỢP CHO BTN NÓNG 1573.5 ĐÁNH GIÁ ƯU ĐIỂM VÀ HIỆU QUẢ CỦA BTN NÓNG SỬ DỤNG PHỤ GIA

TOUGH FIX TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM 157KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 161

TÀI LIỆU THAM KHẢO 162

cơ sở hạ tầng tốt - giao thông đường bộ ngày càng có ý nghĩa quan trọng

Nhằm củng cố những kiến thức đã được học và giúp cho sinh viên nắm bắt thực tiễn, hàng năm bộ môn Đường Bộ khoa Công Trình trường Đại học Giao Thông Vận Tải

tổ chức đợt bảo vệ tốt nghiệp với mục tiêu đào tạo đội ngũ kỹ sư xây dựng cầu đường giỏi chuyên môn, nhanh nhạy trong lao động sản xuất, phục vụ tốt sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, đó là tất cả những điều tâm huyết nhất của nhà trường nói chung và các thầy, các cô trong bộ môn nói riêng

- Phần thứ hai: Thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến A-B: Km 4+ 0,00 – Km 5 + 0,00

- Phần thứ ba: Chuyên đề: Nghiên cứu ứng dụng phụ gia Tough Fix làm tăng độ dính bám đá – nhựa trong hỗn hợp bê tông nhựa nóng

Do còn hạn chế về trình độ chuyên môn và thực tiễn nên đồ án này của em không thể tránh khỏi thiếu sót Thành thật mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô

để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

PHẦN I THIẾT KẾ CƠ SỞ

CHƯƠNG 1 TÌNH HÌNH CHUNG TUYẾN ĐƯỜNG

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1.1 Giới thiệu vị trí tuyến

Tuyến đường nối 2 điểm C - D, khu vực tuyến đi qua chủ yếu là vùng đồi, triền núi tương đối thoải, có sông, suối nhỏ và đi qua một số khu vực dân cư Địa hình đồng bằng

và đồi chiếm chủ yếu

Tuyến C-D nằm trong dự án đường thuộc địa phận tỉnh Đắk Lắk và đi qua xã Ea H’leo, huyện Ea H’leo

Căn cứ vào nhiệm vụ thiết kế và bình đồ địa hình khu vực tỉ lệ 1: 10000, đường đồng mức chênh nhau 5m

1.1.2 Căn cứ thiết kế

Cơ sở pháp lý cho việc lập dự án

Quy chế quản lý Đầu tư và Xây dựng ban hành kèm theo Nghị định số 52/1999/NĐ

- CP ngày 8/7/1999 và các Nghị định sửa đổi, bổ sung số 12/2000/NĐ - CP ngày 5/5/2000; Nghị định số 07/2003/NĐ - CP ngày 30/1/2003 của Chính phủ

Chiến lược phát triển giao thông vận tải Việt Nam đến năm 2020

Quyết định 162/2002/QĐ - TTg ngày 15/11/2003 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt quy hoạch phát triển ngành giao thông vận tải đường bộ Việt Nam đến năm

2010 và định hướng đến năm 2020

Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của dự án là: địa hình, địa mạo, địa chất thuỷ văn, tình hình dân sinh và phát triển kinh tế, mạng lưới giao thông trong vùng và trên cơ sở đó thiết kế tuyến qua huyện Ea H’leo tỉnh Đắk Lắk

Mục tiêu thiết kế tuyến đường mới qua hai điểm C-D

Quá trình nghiên cứu và tổ chức thực hiện

- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến công tác lập Báo cáo nghiên cứu dự án khả thi

- Triển khai nhiệm vụ khảo sát thu thập tài liệu ở ngoài hiện trường

- Tiến hành thiết lập dự án khả thi

Ý nghĩa của việc xây dựng tuyến đường

- Cơ sở hạ tầng nói chung và hệ thống giao thông nói riêng trong đó có mạng lưới đường bộ luôn là một nhân tố quan trọng cho việc phát triển kinh tế của bất kì quốc gia nào trên thế giới Trong những năm gần đây ở Việt Nam đã có nhiều đổi thay to lớn do sự tác động của cơ chế thị trường, kinh tế phát triển, xã hội ngày càng ổn định văn minh làm phát sinh nhu cầu vận tải Sự tăng nhanh về số lượng phương tiện và chất lượng phục vụ

đã đặt ra yêu cầu bức bách về mật độ và chất lượng của mạng lưới giao thông đường bộ Tuyến C-D là một bộ phận sẽ được xây dựng để đáp ứng nhu cầu đó

- Việc xây dựng tuyến sẽ đáp ứng được sự giao lưu của dân cư trong vùng về kinh

tế, văn hoá, xã hội, góp phần nâng cao đời sống vật chất, tinh thần của nhân dân trong vùng, đảm bảo an ninh quốc phòng khu vực phía tây tổ quốc

- Tuyến đường được xây dựng làm rút ngắt thời gian, tăng khả năng vận chuyển hàng hoá cũng như sự đi lại của nhân dân Đặc biệt nó còn phục vụ đắc lực cho công tác quốc phòng bảo vệ tổ quốc Việt Nam xã hội chủ nghĩa

- Tuyến C-D đi qua địa phận xã Ea H’leo, đây chính là điều kiện để xã Ea H’leo phát triển mạnh kinh tế, văn hóa, xã hội

Như vậy việc xây dựng tuyến C - D là hết sức hợp lý.

1.1.3 Các tài liệu và quy trình sử dụng trong quá trình thiết kế tuyến

Tài liệu

- Bản đồ địa hình tỉ lệ 1/10.000

Quy trình khảo sát

+ Quy trình khảo sát thiết kế đường ô tô 22TCN 263 - 2000

+ Quy trình khoan thăm dò địa chất công trình 22TCN 82 - 85

+ Quy trình khảo sát địa chất 22TCN 27 – 82

Quy trình thiết kế.

+ Tiêu chuẩn thiết kế đường Ô tô TCVN 4054 - 05

+ Quy trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211 - 06

+ Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 1979 Bộ GTVT

+ Quy trình tính toán đặc trưng dòng chảy lũ TCVN 9845 - 2013

+ Quy trình thiết kế điển hình cống tròn 533-01-01

+ Điều lệ báo hiệu đường bộ QCVN41-2016

1.2 TÌNH HÌNH KHU VỰC XÂY DỰNG

1.2.1 Vị trí địa lý

Tỉnh Đắk Lắk nằm ở trung tâm vùng Tây Nguyên, đầu nguồn của hệ thống sông Sêrêpôk và một phần của sông Ba, nằm trong khoảng tọa độ địa lý từ 107 o 28'57"- 108 o59'37" độ kinh Đông và từ 12 o 9'45" - 13 o 25'06" độ vĩ Bắc Độ cao trung bình 400 – 800 mét so với mặt nước biển Phía Đông của Đắk Lắk giáp Phú Yên và Khánh Hoà, phía Nam giáp Lâm Đồng và Đắk Nông, phía Tây giáp Campuchia với đường biên giới dài

193 km, tỉnh Gia Lai nằm ở phía Bắc

1.2.2 Địa hình

Khu vực tuyến đi qua chủ yếu là đồi núi cao và dốc, triền núi phía chân núi tương đối thoải, không có công trình vĩnh cửu, sông suối nhỏ Tuyến đi men theo sườn núi nên cắt qua nhiều khe tụ thuỷ phải xây dựng cống thoát nước cho các khe tụ thuỷ này và đi qua một số khu vực dân cư Nói chung, yếu tố địa hình đảm bảo cho đường có chất lượng khai thác cao

1.2.3 Địa chất

- Địa tầng từ trên xuống dưới như sau:

a Lớp 1- Đất lẫn hữu cơ, đất đồi : Có chiều dày từ 0,2  0,5m Lớp này bố trí ở tất

Nhiệt độ trung bình trong năm khoảng 27o

C, biên nhiệt độ giao động của ngày và đêm chênh lệch nhau gần 10oC, mùa nóng từ tháng 4 đến tháng 9, mùa lạnh từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau & cũng là thời kỳ khô hanh

Mùa hanh từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau

Lượng mưa trung bình năm là 120mm

BIỂU ĐỒ NHIỆT ĐỘ - ĐỘ ẨM

- Đường biểu diễn nhiệt độ

- Đường biểu diễn độ ẩm

Tháng

2 1

1 2 3 10

20 30

701

8 33 91

30 32

83 88

4 5

35 37 92 90

- Các số liệu cụ thể thu thập tại các trạm thuỷ văn của vùng được thể hiện trên biểu

đồ lượng mưa

e Gió

Hướng gió thịnh hành là hướng TB – ĐN

BIỂU ĐỒ HOA GIÓ

BIỂU ĐỒ LƯỢNG MƯA

320 380

9 8

280 70

100 200 300 400 500 mm

60 80120 250

420 500

380 320 280

5.8 5.3

ÐN

ÐB

1.2.5 Kinh tế

Kinh tế chủ đạo của Đăc Lăk chủ yếu dựa vào sản xuất và xuất khẩu nông sản, lâm sản Tỉnh có tiềm năng về du lịch sinh thái Trong bảng xếp hạng về Chỉ số năng lực cạnh tranh cấp tỉnh của Việt Nam năm 2011, tỉnh Đắk Lắk xếp ở vị trí thứ 58/63 tỉnh thành Đắc Lắk là tỉnh có diện tích và sản phẩm cà phê xuất khẩu lớn nhất cả nước, với diện tích 182.343ha và sản lượng thu hoạch hàng năm đạt trên 400.000 tấn, chiếm 40% sản lượng cả nước Tỉnh cũng là nơi trồng bông, cacao, cao su, điều lớn củaViệt Nam Đồng thời, là nơi phát triển các loại cây ăn trái khác, như cây bơ, sầu riêng, chôm chôm, xoài

Năm 2010 tổng GDP ước đạt 12.810 tỷ đồng, tăng gấp 1,7 lần so năm 2005 Thu nhập bình quân đầu người đạt 14,2 triệu đồng/người/năm Cơ cấu kinh tế, chuyển dịch theo hướng giảm tỷ trọng nông, lâm nghiệp, tăng dần tỷ trọng công nghiệp – xây dựngvà dịch vụ

Phấn đấu năm 2013, Tăng trưởng kinh tế của tỉnh đạt từ 11% trở lên, thu nhập bình quân đầu người đạt hơn 28 triệu đồng, huy động vốn đầu tư toàn xã hội đạt 15.000

tỷ đồng, tổng mức lưu chuyển hàng hóa trên địa bàn khoảng 43.000 tỷ đồng và thu cân đối ngân sách Nhà nước đạt 4.200 tỷ đồng

1.2.6 Dân cư

Tính đến năm 2014, dân số toàn tỉnh Đắk Lắk đạt gần 1.834.800 người, mật độ dân số đạt 135 người/km² Trong đó dân số sống tại thành thị đạt gần 426.000 người, dân

số sống tại nông thôn đạt 1.345.800 người Dân số nam đạt 894.200 người, trong khi đó

nữ đạt 877.600 người Tỷ lệ tăng tự nhiên dân số phân theo địa phương tăng 12,9 ‰

Theo thống kê của tổng cục thống kê Việt Nam, tính đến ngày 1 tháng

4 năm 2009, toàn tỉnh Đắk Lắk có 13 Tôn giáo khác nhau chiếm 450.728 người Trong

đó, nhiều nhất là Công giáo với 171.661 người, thứ hai là Đạo Tin Lành với 149.526 người, thứ ba là Phật giáo với 125.698, thứ tư là Đạo Cao Đài có 3.572 người, cùng với các tôn giáo khác như Phật giáo Hòa Hảo có 162 người, Hồi giáo có 65 người, Bửu sơn

kỳ hương có 23 người, Tịnh độ cư sĩ Phật hội Việt Nam có 3 người, Bahá'í có 2 người, ít nhất là Minh Sư Đạo, Minh Lý Đạo và Đạo Tứ Ân Hiếu Nghĩa mỗi đạo có 1 người

Theo thống kê của tổng cục thống kê Việt Nam, tính đến ngày 1 tháng

4 năm 2009, toàn tỉnh Đắk Lắk có 47dân tộc cùng người nước ngoài sinh sống Trong

đó dân tộc kinh chiếm đông nhất với 1.161.533 người, thứ hai là Người Ê Đê có 298.534

người, thứ ba là Người Nùng có 71.461 người, thứ tư là Người Tày có 51.285 người Cùng các dân tộc ít người khác như M'nông có 40.344 người, Người Mông có 22.760 người, Người Thái có 17.135 người, Người Mường có 15.510 người

và Bình Dương Song song với biên giới Campuchia có quốc lộ 14C Quốc lộ

27 nối thành phố Buôn Ma Thuột với tỉnh Lâm Đồng Quốc lộ 26 từ Đắk Lắk đi Tỉnh Khánh Hòa, nối với quốc lộ 1A tại thị trấn Ninh Hoà, huyện Ninh Hoà, Tỉnh Khánh Hòa

1.3 CÁC QUY HOẠCH VÀ DỰ ÁN CÓ LIÊN QUAN, DỰ BÁO NHU CẦU VẬN TẢI

1.3.1 Những cơ sở để dự báo nhu cầu vận tải trên tuyến

Tuyến đường này thuộc hệ thống đường tỉnh lộ nối Đắk Lắk với các tỉnh khu vực Tây Nguyên Đây là tuyến đường huyết mạch phục vụ mọi nhu cầu vận tải của vùng: vận tải hành khách, vận tải các sản phẩm công nghiệp để đưa đi xuất khẩu Nền đường rộng 9m gồm 2 làn xe Việc xây dựng tuyến đường này sẽ mở mang phát triển kinh tế các vùng đất phía Tây có nhiều tiềm năng nhưng chưa được khai thác

*Những cơ sở tiếp cận để dự báo

+ Hướng tuyến là một phần quyết định khu vực hấp dẫn hàng, khách và có ảnh hưởng chủ yếu đến kết quả dự báo

+ Chiến lược phát triển kinh tế xã hội quốc gia, vùng và các địa phương có tuyến đi qua

+ Khả năng vận chuyển hàng hóa, hành khách của các phương thức khác như đường sắt, đường biển, đường hàng không trên các tuyến nối với tuyến đường này

+ Số liệu thống kê vận tải của các cục thống kê các tỉnh có tuyến đi qua

1.3.2 Phương pháp dự báo nhu cầu vận tải

Để dự báo nhu cầu vận tải hàng hoá chủ yếu của đường bộ Việt Nam hiện tại đang

sử dụng phối hợp 3 phương pháp:

+ Phương pháp kịch bản

+ Phương pháp ngoại suy mô hình đàn hồi

+ Phương pháp ngoại suy kết hợp với nguồn hàng bổ sung

1.3.3 Phương pháp dự báo hành khách

Dự báo hành khách dựa vào phương pháp dự báo nhu cầu vận tải và dựa trên các yếu tố tác động đến sự đi lại của nhân dân trong vùng

1.4 SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ

Việc xây dựng tuyến CD là rất cần thiết, đáp ứng được yêu cầu về dân sinh, kinh

tế, chính trị và sự phát triển ngày càng cao của khu vực Việc xây dựng tuyến có nhiều thuận lợi như tận dụng được nhân công, vật liệu địa phương Tuy nhiên khí hậu ở đây tương đối khắc nghiệt, mưa nhiều nắng gắt, sẽ gây không ít khó khăn cho công tác xây dựng sau này

Hình thức đầu tư : Xây dựng một tuyến đường mới

CHƯƠNG 2 CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT CỦA TUYẾN ĐƯỜNG

2.1 XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG THIẾT KẾ.

Để quyết định lựa chọn cấp thiết kế cho đường thì lưu lượng xe là một trong những yếu tố quyết định Thêm vào đó tuyến đường thiết kế phải đảm bảo đáp ứng được nhu cầu đi lại của các phương tiện, phục vụ tốt cho giao thông trong suốt quá trình khai thác, vì vậy ta phải tiến hành điều tra dự báo lưu lượng xe của tuyến đường ở năm cuối của thời kỳ thiết kế

Do tuyến đường thiết kế cho phương tiện là xe con, vì vậy các loại xe khác phải quy đổi về xe con tiêu chuẩn theo quy trình qui định Xe con tiêu chuẩn là loại xe có chiều dài toàn xe là 6m, chiều rộng phủ bì 1,8m, chiều cao 2m, nhô về phía trước 0,8m, nhô về sau 1,4m, khoảng cách giữa hai trục là 3,8m

Lưu lượng xe thiết kế là số xe con quy đổi từ các loại xe khác, thông qua một mặt cắt ngang trong một đơn vị thời gian, tính cho năm tương lai

Theo số liệu khảo sát được trên đoạn đường thiết kế và qua xử lý số liệu bằng phương pháp thống kê, ta thu thập được lưu lượng các thành phần xe tham gia giao thông trên tuyến

Công thức tính số lượng xe con quy đổi tính toán năm tương lai là :

Nt = N0 (1+ q)t-1 Trong đó :

Nt : Lưu lượng xe chạy ngày đêm trung bình năm (xcqđ/ng.đ) ở năm tương lai;

N0 : Lưu lượng xe chạy ngày đêm trung bình năm (xcqđ/ng.đ) ở năm đầu tiên;

t : Thời gian dự báo kể từ năm đầu tiên (năm), lấy t = 15 năm;

q : Tỷ lệ tăng trưởng lưu lượng xe hàng năm, lấy q = 7%

Tổng lưu lượng xe các loại là: N = 800 (xe/ng.d)

Thành phần các loại xe thiết kế năm đầu tiên:

Loại xe

Thành phần

% xe năm đầu tiên

Thành phần xe năm đầu tiên

Hệ số quy đổi đổi năm đầu tiên Lưu lượng quy

 Lưu lượng xe thiết kế bình quân ngày đêm năm hiện tại là :

N0 =

7

i i 1

N a 1712

Ni : Lưu lượng xe thứ i năm đầu tiên;

ai : Hệ số quy đổi loại xe thứ i

Lưu lượng xe thiết kế bình quân ngày đêm năm tương lai là :

Nt = N0 (1 + 𝑞)𝑡−1 (xcqđ/ng.đ ) Chọn thời hạn thiết kế t = 15 năm, và với hệ số tăng trưởng q = 7%

Nt = 1712 (1 + 0,06)15-1 = 3870,7 (xcqđ/ngđ) Theo TCVN 4054 - 05, căn cứ vào tầm quan trọng của tuyến đường là đường trục nối các trung tâm của địa phương, các điểm lập hàng, các khu dân cư Đường nối vào đường cấp I, cấp II và cấp III Quốc lộ, đường tỉnh hay đường huyện; ta có cấp hạng đường là đường cấp III - MN

Vận tốc tính toán thiết kế là 60 km/h

Vậy cấp hạng kỹ thuật đường thiết kế là: Đường cấp III - MN

2.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC TUYẾN ĐƯỜNG.

2.2.1 Độ dốc dọc lớn nhất i dmax

Độ dốc dọc lớn nhất của đường được xác định theo 2 điều kiện :

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

- Điều kiện sức kéo phải nhỏ hơn sức bám của lốp

a Xác định độ dốc dọc tối đa theo đặc tính động lực của xe

Nguyên lý tính toán: Sức kéo của xe phải lớn hơn tổng lực cản trên đường Khi đó độ dốc dọc lớn nhất của đường được tính toán căn cứ vào khả năng vượt dốc của các loại xe, tức là phụ thuộc vào nhân tố động lực của ô tô và được tính theo công thức sau:

Dk = f  i  𝛿𝑑𝑣

𝑔𝑑𝑡 =f  i  𝛿

𝑔×

Trong đó:

Dk : Đặc tính động lực biểu thị cho sức kéo của ô tô

Thường là do các công ty sản xuất ô tô cung cấp thông số này Hoặc có thể tra theo biểu đồ nhân tố động lực

Bảng nhân tố động lực của xe con MOTSCOVIT

(Lấy dấu (+) khi xe lên dốc, lấy dấu (-) khi xe xuống dốc)

Giả thiết xe chuyển động đều, ta có j = 0

Tính toán cho trường hợp bất lợi nhất: Khi xe lên dốc:

Dk = f + i ⇒ idmax= Dk – f = Dk – 0,022 = 0,09 – 0,022 = 0,068 = 6,8%

b Tính toán theo điều kiện đảm bảo lực bám giữa bánh xe với mặt đường.

Để xe chuyển động được an toàn thì giữa bánh xe và mặt đường phải có lực bám, đây chính là lực ma sát giữa bánh xe và mặt đường, nó là điều kiện quan trọng thể hiện được lực kéo, khi hãm xe thì chính nó lại trở thành lực hãm để xe có thể dừng lại được

Vì vậy điều kiện để xe chuyển động được an toàn là sức kéo (Pk) phải nhỏ hơn hoặc bằng sức bám (Tmax =.Gk ) giữa lốp xe và mặt đường Tức là độ dốc lớn nhất idmax phải nhỏ hơn độ dốc tính theo lực bám ib

Công thức tính : idmax  ib = Db - f

Trong đó :

+ f : Hệ số sức cản lăn của đường , f = 0,02 đối với mặt đường bê tông asphalt

Tính toán với xe con quy đổi ta có:

Với : G : Trọng lượng toàn bộ xe con quy đổi: G =3600 (kg)

Gk: Trọng lượng trục chủ động xe con quy đổi: Gk =1800 (kg)

: Hệ số bám dọc của bánh xe và mặt đường, lấy trong điều kiện thường  = 0,5

F : Diện tích cản gió của xe con, lấy F = 0,8.B.H = 0,8.1,8.2 = 2,88 (m2)

(Đối với xe con quy đổi : B = 1,8 (m)là bề rộng xe, H = 2 (m) là chiều cao xe

Kết hợp tính toán và đối chiếu với quy định về độ dốc dọc tối đa theo Bảng 15

TCVN 4054:2005 cho đường cấp III - MN, ta chọn độ dốc lớn nhất trên toàn tuyến: i dmax

= 7 (trường hợp khó khăn có thể +1%)

2.2.2 Xác định khả năng thông xe và số làn xe

Khả năng thông xe của đường là số phương tiện giao thông có thể chạy qua một

mặt cắt bất kì trong một đơn vị thời gian Khả năng thông xe của đường phụ thuộc vào

nhiều yếu tố như : chiều rộng làn xe, thành phần xe lưu thông, vận tốc các loại xe, khả

năng thông xe mỗi làn và số làn

a Khả năng thông xe lý thuyết tối đa của một làn xe

Khả năng thông xe lý thuyết tối đa của một làn xe (năng lực thông xe lý thuyết lớn

nhất của một làn xe) là khả năng thông xe được xác định bằng công thức lý thuyết với giả

thiết đoàn xe cùng loại, chạy cùng vận tốc, tất cả các xe chạy theo một hàng trong điều

kiện đường thuận lợi và xe nọ cách xe kia một khoảng không đổi tối thiểu để bảo đảm an

toàn

lpư : Chiều dài xe chạy được ứng với thời gian phản ứng tâm lý của người lái xe,

trong tính toán thời gian này lấy bằng 1 giây  lpư V 60 16,67m

k : Hệ số sử dụng phanh , lấy với xe con k = 1,2

 : Hệ số bám giữa bánh xe và mặt đường , khi tính với năng lực thông hành  = 0,5

i : Độ dốc dọc của đường, xét cho trường hợp bất lợi nhất idmax = 7% và khi xe xuống dốc

l0 : Khoảng cách an toàn giữa hai xe, lấy l0 = 10 m

lx : Chiều dài của xe, theo quy trình với xe con lấy lx= 6 m

1000

Số làn xe trên mặt cắt ngang được xác định theo công thức: nLX =

+ Nlth : Năng lực thông thành tối đa, được lấy như sau:

Khi không có dải phân cách trái chiều và ô tô chạy chung với xe thô sơ :

Nhận thấy khả năng thông xe của đường chỉ cần 1 làn xe là đủ Tuy nhiên, thực tế

xe chạy trên đường rất phức tạp, nhiều loại xe chạy với vận tốc khác nhau Mặt khác theo TCVN 4054:2005, đối với đường cấp III – Miền núi phải bố trí từ 2 làn xe trở lên

Vậy ta chọn nLX = 2 làn xe

2.2.3 Bề rộng phần xe chạy

Theo TCVN 4554:2005 Đường Cấp III - MN thì số làn xe tối thiểu dành cho xe cơ giới là n = 2 (làn) Khi đó, không có giải phân cách giữa các làn xe ngược chiều

Trong đó:

b : Chiều rộng thùng xe (m)

x : khoảng cách từ thùng xe tới làn xe cạnh (m)

c : Cự ly giữa hai bánh xe (m)

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

B2 : Chiều rộng một làn xe chạy trong; (2 làn đường nên ko có làn xe chạy trong)

B1 : Bề rộng phần xe chạy ngoài cùng (m) được xác định theo công thức:

Bề rộng tính toán phần đường xe chạy B = 7,5 (m)

Chiều rộng dải phân cách: Do chỉ có 2 làn xe nên không bố trí dải phân cách giữa

Lề đường được sử dụng cho mục đích sau:

- Làm chỗ dừng xe khi cần thiết

- Làm nơi tập kết vật liệu khi nâng cấp cải tạo

- Làm làn phụ leo dốc tại những chỗ có độ dốc lớn

- Đảm bảo cường độ cho phần xe chạy

- Làm chỗ cho xe thô sơ và người đi bộ khi không có đường riêng

Theo quy trình 4054–05 bề rộng lề đường tối thiểu là 1,5m gia cố 1m

Đường dành cho xe thô sơ

- Đường dành cho xe thô sơ được bố trí trên lề gia cố

- Phần đường cho xe thô sơ nếu bề rộng nhỏ hơn 1,5m thì không bố trí vạch phân cách làn xe cơ giới với xe thô sơ (xe cơ giới và xe thô sơ chạy chung)

- Đường cấp III cần có dải dẫn hướng xác định mép ngoài phần đường xe chạy, mép ngoài cùng của vạch cách mép ngoài cùng phần xe chạy 15-30cm (lề gia cố có kết cấu giống phần xe chạy được tính là phần xe chạy)

- Vạch giới hạn mép ngoài phần xe chạy bố trí theo QCVN41-2016

Độ dốc ngang mặt đường, lề đường

Mặt đường được bố trí độ dốc ngang để đảm bảo thoát nước Tuy nhiên, độ dốc ngang phải nhỏ để đảm bảo xe chạy được êm thuận Độ dốc ngang lề gia cố phải đảm bảo yêu cầu thoát nước và phụ thuộc vào vật liệu, thông thường được làm cùng một loại vật liệu với phần xe chạy Để đảm bảo yêu cầu thi công dây chuyền lấy độ dốc ngang lề gia

a Tầm nhìn xe chạy theo sơ đồ 1: Tầm nhìn hãm xe.

Tình huống người lái xe đi trên đường gặp chướng ngại vật, người lái xe cần phải nhìn thấy và kịp dừng xe trước nó một khoảng cách an toàn

Trong đó :

Lpư : Chiều dài đoạn phản ứng tâm lý (Thời gian phản ứng = 1s), Lpư = (m)

Sh : Chiều dài hãm xe, Sh = (m)

L0 : Cự ly an toàn , L0 = 5 10 m , lấy L0 = 10 m

V : Vận tốc xe chạy tính toán V = 60 km/h

k : Hệ số sử dụng phanh k = 1,2 đối với xe con

 : Hệ số bám dọc trên đường (trong điều kiện bình thường):  = 0,5

V

6 , 3

V

max)(

Theo TCVN 4054:2005, tầm nhìn tối thiểu trước chướng ngại vật cố định đối với đường cấp III - MN có tốc độ thiết kế Vtk = 60 km/h là S1 = 75 m

 Chọn tầm nhìn hãm xe S1 = 75 m

b Tầm nhìn theo sơ đồ 2: Tầm nhìn tránh xe

Trường hợp đặt ra là hai xe chạy ngược chiều nhau trên cùng một làn xe và kịp thời phát hiện ra và dừng lại trước nhau một khoảng cách an toàn Tầm nhìn này được tính toán do đường cấp III miền núi không có dải phân cách giữa nên các xe ở chiều ngược lại

có thể lấn làn đi sang phần đường dành cho chiều còn lại rất nguy hiểm

 Chọn tầm nhìn trước xe ngược chiều S2 = 150 m

c Tầm nhìn theo sơ đồ 4: Tầm nhìn vượt xe

Trường hợp xe 1,2 đi cùng chiều, xe 1 chạy nhanh bám theo xe 2 chạy chậm, quansát khi thấy làn xe ngược chiều không có nhiều xe có thể lợi dụng để vượt lên trên xe 2

và trở về làn của mình một cách an toàn trước khi xe 3 ngược chiều chạy tới

Từ hình vẽ ta có: S4 = l1 +l2 +l’2 +l3

Xét theo sơ đồ trên, xe 1 chạy nhanh bám theo xe 2 chạy chậm với khoảng cách an toàn Sh1 - Sh2 Khi quan sát thấy làn xe trái chiều không có xe, xe 1 lợi dụng làn trái để vượt xe Ta xét trường hợp nguy hiểm nhất là xe 3 cũng chạy với vận tốc nhanh như xe 1 Theo kinh nghiệm, khi người ta thống kê được thời gian vượt xe trên đường, trong điều kiện bình thường là 10s, trong điều kiện cưỡng bức, xe đông là 7s Lúc đó chiều dài tầm nhìn vượt xe trong hai trường hợp:

2.2.6 Bán kính đường cong bằng tối thiểu

a Bán kính đường cong bằng tối thiểu giới hạn ứng với i scmax

 : Hệ số lực đẩy ngang ,  = 0,08 - 0,15; Với đường cấp III – MN: chọn  = 0,12

iscmax : Độ dốc siêu cao lớn nhất ứng với vận tốc thiết kế V = 60 km/h, theo TCVN 4054 – 05 thì iscmax = 7%

2 min

2

i

V R

sctt

Trong đó :

V : Tốc độ xe chạy tính toán (Km/h)

: Hệ số lực đẩy ngang, = 0,05 - 0,08; Với đường cấp III–MN chọn  = 0,08

isctt : Độ dốc siêu cao thông thường, isctt = iscmax – 2% = 7% -2% = 5%

127

2

m i

V R

Do R min > 250 (m) nên không cần bố trí đoạn mở rộng

Khi xe chạy trong đường cong, mỗi bánh xe chuyển động theo quỹ đạo riêng, chiều rộng dải đường mà ô tô chiếm trên phần xe chạy rộng hơn so với khi xe chạy trên đường thẳng, ở những đường cong có bán kính nhỏ cần phải mở rộng phần xe chạy

Để xác định độ mở rộng ta giả thiết quỹ đạo chuyển động của ôtô trong đường cong là đường tròn

SƠ ĐỒ XE CHẠY TRÊN ĐƯỜNG CONG

Phương của độ mở rộng là phương của đường pháp tuyến của tim đường xe chạy

Độ mở rộng được đặt trên diện tích phần lề gia cố Dải dẫn hướng và các cấu tạo khác phải bố trí phía tay phải của độ mở rộng Nền đường khi cần phải mở rộng, đảm bảo phần

lề đất còn lại tối thiểu là 0,5m

R B

b Siêu cao và đọan nối siêu cao

- Siêu cao

Siêu cao là cấu tạo đặc biệt trong các đoạn đường cong có bán kính nhỏ, mặt đường có độ dốc ngang một mái, nghiêng về phía bụng đường cong bằng cách nâng cao thêm phía lưng đường cong để đảm bảo xe chạy an toàn, êm thuận

Độ dốc siêu cao lớn nhất theo TCVN 4054 - 05 là isc = 7% và nhỏ nhất tuỳ thuộc vào độ dốc mặt đường nhưng không nhỏ hơn độ dốc ngang mặt đường (in = 2%)

- Đoạn nối 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 Sự chuyển hoá sẽ tạo ra một độ dốc dọc phụ if

Theo TCVN 4054:2005, đối với phương pháp nâng siêu cao quay tim đường thì chiều dài đoạn nối siêu cao được tính theo công thức :

m sc n sc

f

B (i i )L

Vậy chọn L nsc = 60 m

* Bố trí đoạn nối siêu cao như sau :

- Trùng hoàn toàn với đường cong chuyển tiếp đối với những đường cong có bố trí đường cong chuyển tiếp;

- Một nửa ở ngoài đường thẳng và một nửa ở trong đường cong khi không có đường cong chuyển tiếp

c Xác định đường cong chuyển tiếp nhỏ nhất :

Khi xe chạy từ đường thẳng vào đường cong, xe phải chịu các thay đổi :

- Bán kính ρ giảm dần từ +∞ ở ngoài đường thẳng đến R trong đường cong

- Lực ly tâm tăng từ 0 đến C = 𝑚𝑣

2

𝑅

- Góc α hợp bởi trục bánh trước và trục xe tăng dần từ 0 đến α

Những thay đổi đột ngột đó gây cảm giác khó chịu cho lái xe và hành khách và làm cho việc điều khển xe khó khăn hơn

Để đảm bảo tuyến đường phù hợp với quỹ đạo chạy xe thực tế và để đảm bảo điều kiện chạy xe không bị thay đổi đột ngột ở hai đoạn đầu đường cong, người ta bố trí đường cong chuyển tiếp

- Tuyến có dạng hài hòa, lượn đều không bị gãy khúc, phù hợp với quỹ đạo thực tế

xe chạy, tăng mức độ tiện lợi, êm thuận và an toàn chạy xe

Để đảm bảo tuyến phù hợp với quỹ đạo xe chạy và để đảm bảo điều kiện xe chạy không bị thay đổi đột ngột ở hai đoạn đầu đường cong, người ta bố trí đường cong chuyển tiếp

Đường cong chuyển tiếp bố trí trùng hợp với đoạn nối siêu cao và đoạn nối mở rộng phần xe chạy Chiều dài đường cong chuyển tiếp Lct không nhỏ hơn chiều dài đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng đường xe chạy và được tính bằng công thức:

3

ct

VL

Vậy chọn L ct = 60(m

2.2.8.Đường cong đứng đảm bảo trên trắc dọc

Theo TCVN 4054 - 05, để đảm bảo xe chạy êm thuận vào những chỗ đổi dốc trên trắc dọc thì phải bố trí nối tiếp bằng đường cong đứng khi hiệu đại số tuyệt đối giữa 2 độ dốc:

i

  1% khi Vtk  60km/h

i

  2% khi Vtk 60km/h

a Tính bán kính đường cong lồi tối thiểu

Trị số tối thiểu của bán kính đường cong đứng lồi được xác định theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn của người lái xe trên trắc dọc

Rmin =

2 2 1

2 1

).(

S



Trong đó d1 : Khoảng cách từ mắt người lái xe đến mặt đường, d1 = 1,2 m

d2 : Chiều cao chướng ngại vật

Ta tính cho trường hợp bất lợi nhất là tầm nhìn một chiều:

Khi đó d2 = 0thì

1 min

Theo TCVN 4054 :2005, với tốc độ thiết kế 60 km/h thì

– bán kính tối thiểu giới hạn của đường cong đứng lồi là 2500m

– bán kính tối thiểu thông thường của đường cong đứng lồi là 4000m

Vậy chọn Rmin=2500m

b Tính bán kính đường cong lõm tối thiểu

- Tính bán kính đường cong lõm tối thiểu theo điều kiện đảm lực ly tâm

Khi xe chạy vào đường cong đứng lõm, người lái xe thường có xu hướng tăng tốc

xe để lên dốc, do đó thường phát sinh vấn đề vượt tải, đồng thời gây khó chịu cho hành khách Vì vậy, phải thiết kế đường cong đứng lõm có bán kính hợp lý nhằm đảm bảo tính

êm thuận, theo TCVN 4054 – 05 ta phải hạn chế gia tốc li tâm b không vượt quá gia tốc

S2.(h S sin ) Trong đó

hp : Chiều cao đèn pha lấy hp = 0.75 m

 : Góc mở của đèn pha xe , thông thường lấy bằng 10

S1 : Chiều dài tầm nhìn 1 chiều , S1 = 75 m

Theo TCVN 4054 :2005, với tốc độ thiết kế 60 km/h thì

– bán kính tối thiểu giới hạn của đường cong đứng lõm là 1000m

– bán kính tối thiểu thông thường của đường cong đứng lõm là 1500m

Gọi Z0 là khoảng cách từ quỹ đạo ôtô đến chướng ngại vật

Z là khoảng cách từ quỹ đạo ôtô đến giới hạn tầm nhìn Nếu Z  Z0 thì tầm nhìn bị được đảm bảo

Z > Z0 thì tầm nhìn bị che khuất

2.2.10 Tải trọng tính toán nền mặt đường, cầu cống

- Tải trọng tiêu chuẩn để tính toán kết cấu áo đường là Ptc=100kN

- Tải trọng tính toán với công trình cầu, cống là HL-93, H30-XB80

- Tần suất tính toán cầu cống chọn 4%

Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến

vị

Giá trị

Lựa chọn Tính toán Tiêu chuẩn

(Vtk=60)

III-MN (Vtk=60)

III-MN (Vtk=60)

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ

Nhiệm vụ thiết kế :

Thiết kế tuyến trên bình đồ có đường đồng mức bao gồm các công việc sau :

- Vạch các phương án tuyến đi qua 2 điểm C và D

- Đo góc, cắm cong, tính các yếu tố của đường cong

- Đo dài, rải các cọc chi tiết

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

Nguyên tắc chung của việc thiết kế là phải phối hợp giữa bình đồ, trắc ngang, trắc dọc để kết hợp hài hoà giữa các yếu tố của tuyến, tạo điều kiện cho xe chạy an toàn, êm thuận với tốc độ thiết kế

Tài liệu sử dụng

- Bình đồ buôn Drai, huyện Ea H’Leo, tỉnh Đắk Lắk

- Bình đồ tỷ lệ 1:10000 Đường đồng mức 5m

3.1 CĂN CỨ VẠCH TUYẾN

- Điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn dọc tuyến

- Cấp thiết kế của tuyến đường Đường cấp III, địa hình miền núi, vận tốc thiết kế 60Km/h

- Nhu cầu về giao thông vận tải phục vụ cho phát triển kinh tế, chính trị, văn hóa, du lịch … trong vùng

- Xác định đường dẫn hướng chung cho từng đoạn

- Xác định các điểm khống chế, các vị trí bắt buộc tuyến phải đi qua, các vị trí cần tránh …

3.2 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI VẠCH TUYẾN

1 Định tuyến phải bám sát đường chim bay giữa hai điểm

2 Thiết kế nền đường phải đảm bảo cho giao thông thuận lợi, đồng thời phải tuân theo mọi tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến

3 Khi định tuyến nên tránh đi qua các vị trí bất lợi về thổ nhưỡng, thủy văn, địa chất như đầm lầy, khe xói, xụt lở đá lăn, kast …để đảm bảo cho nền đường được vững chắc

4 Không nên định tuyến qua khu đất đặc biệt quý, đất đai của vùng kinh tế đặc biệt,

cố gắng làm ảnh hưởng ít nhất tới quyền lợi của người sử dụng đất

5 Khi tuyến đi giao nhau với đường sắt hoặc song song với đường sắt cần phải tuân theo quy định của Bộ GTVT về quan hệ giữa đường ô tô và đường sắt: Vị trí giao nhau phải ở ngoài phạm vi ga, đường dồn tàu, cửa hầm đường sắt, ghi cổ họng, các cột tín hiệu vào ga, góc giao ≥450

6 Khi chọn tuyến qua thành phố, thị trấn thì cần chú ý tới đặc tính và quy mô giao thông trên đường, lưu lượng xe khu vực hay xe quá cảnh chiếm ưu thế, số dân, ý nghĩa về chính trị, văn hóa, xã hội của đường để quyết định hướng tuyến hợp lý nhất

7 Khi qua vùng đồng bằng cần vạch tuyến ngắn và thẳng nhất, tuy nhiên tránh những đoạn thẳng quá dài 3-4km có thể thay bằng đường cong có bán kính lớn R≥1000m tránh dùng góc chuyển hướng nhỏ

8 Khi đường qua vùng đồi nên dùng các đường cong có bán kính lớn uốn theo địa hình tự nhiên Bỏ qua các uốn lượn nhỏ và tránh tuyến bị gãy khúc về bình đồ và trắc dọc

9 Qua vùng địa hình đồi núi nhấp nhô liên tiêp nhau tốt nhất nên chọn tuyến là các đường cong nối tiếp hài hòa với nhau, không nên bố trí các đoạn thẳng ngắn chêm giữa các đường cong cùng chiều Các bán kính đường cong tiếp giáp nhau không nên khác nhau lớn hơn 1,5 lần và phải vượt qua các giá trị tối thiểu đã tính toán ở trên

10 Khi tuyến đi theo đường phân thủy, điều cần chú ý trước tiên là quan sát hướng đi của đường phân thủy chính và tìm cách nắn thẳng tuyến trên từng đoạn Chọn những sườn đồi ổn đinh và thuận lợi cho việc đặt tuyến, tránh những mỏm cao và tìm các đèo thấp để vượt

11 Khi tuyến đi trên sườn núi mà độ dốc và mức độ ổn định của sườn núi có ảnh hưởng đến vị trí đặt tuyến thì cần nghiên cứu tổng hợp các điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn để chọn tuyến thích hợp Nếu gặp những sườn dốc bất lợi về địa chất, thủy văn như sụt lở, trượt, nước ngầm…cần cho tuyến đi tránh hoặc cắt qua phía trên

12 Khi triển tuyến qua đèo thông thường chọn chọn vị trí đèo thấp nhất, đồng thời phải dựa vào hướng chung của tuyến và đặc điểm của của sườn núi để triển tuyến

từ đỉnh đèo xuống hai phía

Đối với đường cấp cao nếu triển tuyến qua đèo gặp bất lợi như sườn núi không ổn đinh hoặc các tiêu chuẩn kỹ thuật về bình đồ, trắc dọc quá hạn chế không thỏa mãn thì có thể xem xét phương án hầm Tuyến hầm phải chọn sao cho chiều dài ngắn nhất và điều kiện ổn định về địa chất và thủy văn

13 Khi tuyến đi vào thung lũng các sông suối nên:

- Chọn 1 trong 2 bờ thuận với hướng chung của tuyến, có sườn thoải, ổn định, khối lượng công tác đào đắp ít

- Chọn tuyến đi trên mực nước lũ điều tra

- Chọn vị trí thuận lợi khi giao cắt qua các nhánh sông suối, nếu là thung lũng hẹp

có thể đi một bên hoặc cả hai bên với 1 hoặc nhiều lần cắt qua khe suối Lý do cắt qua nhiều lần là do gặp sườn dốc nặng, vách đá cao, địa chất không ổn định, hoặc sụt trượt

14 Vị trí tuyến cắt qua sông suối cần chọn những đoạn suối thẳng có bờ và dòng ổn định, điều kiện địa chất thuận lợi

15 Trường hợp làm đường cấp cao đi qua đầm hồ hoặc vịnh cần nghiên cứu phương

án cắt thẳng bằng cách làm cầu hoặc kết kết hợp làm cầu và nền đắp nhằm rút ngắn chiều dài tuyến

3.3 TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP ĐI TUYẾN

3.3.1 Các phương pháp đi tuyến:

Có 3 phương pháp đi tuyến trên thực địa:

+ Phương pháp đi tuyến theo thung lũng sông: ưu điểm của phuơng 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

+ Phương pháp đi tuyến men theo đường đồng mức: 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 )

+ 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 dẫn đến khối lượng đào đắp lớn và độ dốc lớn

3.3.2 Trình tự vạch tuyến :

- Để vạch các phương án tuyến trên bình đồ, công việc trước tiên là ta phải nghiên

cứu thật kỹ điều kiện địa hình, địa chất, thuỷ văn, cảnh quan thiên nhiên nơi đặt tuyến; xác định các điểm khống chế mà tuyến phải đi qua như:

+ Điểm đầu và điểm cuối của tuyến trên bình đồ: C, D

+ Nơi giao nhau với các đường giao thông khác

+ Vị trí vượt sông thuận lợi

+ Điểm vượt đèo

- Khi đã nghiên cứu kỹ những điều kiện trên ta tiến hành đánh dấu những khu vực bất lợi về địa hình, địa mạo, địa chất, thuỷ văn mà tuyến nên tránh và đánh dấu các điểm thuận lợi mà tuyến cần chạy qua

- Trên cơ sở những điểm nói trên ta tiến hành kẻ những đường dẫn hướng tuyến chung cho toàn tuyến và cho từng đoạn cục bộ; sau đó căn cứ vào điều kiện địa hình, các trị số bán kính đường cong theo quy trình để bố trí đường cong nằm tại những vị trí thay đổi hướng tuyến Nếu địa hình thuận lợi, nên cố gắng sử dụng đường cong có bán kính lớn để tạo điều kiện thuận lợi cho xe chạy

3.3.3 Vạch phương án tuyến trên bình đồ

Căn cứ vào các nguyên tắc cơ bản trên, căn cứ vào bản đồ 1/10.000 có độ chênh giữa hai đường đồng mức là 5m để tiến hành vạch 1 phương án tuyến:

- Tuyến dài 5984,68m, trên tuyến có 11 lần đổi hướng Góc chuyển hướng lớn nhất là

32029’36.69’’, bán kính đường cong nằm nhỏ nhất là 300m Trên tuyến có 9 cống địa hình Tuyến chủ yếu đi men theo đường đồng mức

3.3.4 Bình đồ và bố trí cong đường cong nằm trên bình đồ.

- Bố trí đường cong nằm trên bình đồ đảm bảo hài hòa với điều kiện tự nhiên, thuận lợi cho việc xây dựng ngoài thực địa

- Đỉnh thường được đặt tại vị trí đổi dốc, vị trí vượt đèo thường chọn đèo thấp để đặt đỉnh Chọn hướng tuyến với góc chuyển hướng nhỏ tránh gây nguy hiểm khi chạy xe và giảm tốc độ xe chạy do khuất tầm nhìn và hệ số lực ngang lớn