Bài giảng Thiết kế đường ô tô - Chương 3: Thiết kế trắc dọc đường

 Nên thiết kế số đường cong đứng bằng với đường cong nằm và nên bố trí trùng đỉnh.Khi phải bố trí lệch, độ lệch giữa hai đỉnh đường cong không lớn hơn ¼ chiều dài đường cong nằm.  Kh[r]

Trang 1

3.1 KHÁI NIỆM

Định nghĩa: Mặt cắt thẳng đứng đi qua tim đường, hoặc

mép phần xe chạy, hoặc mép dải phân cách gọi là trắc dọc

của đường

Các khái niệm:

10/5/20 Bài giảng Thiết kế đường ô tô 109

3.2 ĐỘ DỐC DỌC VÀ CHIỀU DÀI ĐOẠN DỐC DỌC

3.2.1 Xác định độ dốc dọc

 Độ dốc dọc của đường có ảnh hưởng tới giá thành xây dựng

và chủ yếu là đối với khối lượng công tác nền đường Độ dốc

dọc càng lớn, chiều dài tuyến đường ở vùng đồi và núi càng

rút ngắn, khối lượng đào đắp càng giảm, giá thành xây dựng

do đó cũng hạ thấp

 Ngược lại, chi phí khai thác vận tải ô tô sẽ tăng khi độ dốc

dọc của đường tăng, chi phí tiêu hao nhiên liệu càng tăng

 Độ dốc dọc tối ưu là độ dốc ứng với tổng chi phí xây dựng và

khai thác là nhỏ nhất

 Độ dốc dọc tối đa (i max )

 Độ dốc dọc tối đa xác định tuỳ theo cấp hạng đường (bảng 15)

 Khi gặp khó khăn có thể đề nghị tăng lên 1% nhưng độ dốc dọc

lớn nhấtkhông vượt quá 11% Đường nằm trên cao độ 2000m

so với mực nước biển không được làm dốc quá 8%

 Đường đi qua khu dân cư, đường có nhiều xe thô sơ chạy

không nên làm dốc dọc quá 4%

 Dốc dọc trong hầm : không dốc quá 4% và không nhỏ quá

0,3% (thoát nước)

 Độ dốc nên dùng :không nên lớn hơn 3%

 Độ dốc dọc tối thiểu (i min )

 Trong đường đào, độ dốc dọc tối thiểu là 0.5%

 Khi khó khăn có thể giảm xuống 0.3% và đoạn dốc này không

được kéo dài quá 50m

Trang 2

3.2.2 Chiều dài đoạn dốc dọc

 Chiều dài đoạn dốc lớn nhất lmax: Chiều dài của những dốc

lớn phải hạn chế vì khi ô tô lên dốc lớn và dài, tốn nhiên liệu

và máy bị đốt nóng dễ sinh ra chết máy Khi xuống dốc phải

hãm phanh nguy hiểm, nhất là đường trơn, nếu xe thô sơ thì

dễ làm cho xúc vật kéo xe mệt mỏi

 Chiều dài đoạn dốc nhỏ nhất lmin: phải đủ để bố trí đường

cong đứng và không nhỏ hơn các quy định

 Chiều dài đoạn có dốc dọc không được quá dài, khi vượt quá quy định

trong Bảng 16 phải có các đoạn chêm dốc 2,5 % và có chiều dài đủ bố trí

đờng cong đứng.

Trang 3

3.2.2 Chiều dài đoạn dốc dọc

 Trên trắc dọc, từng đoạn ngắn lại thay đổi độ dốc làm cho

trắc dọc thành hình răng cưa, như vậy xe đi không êm thuận,

vì vậy người lái xe phải thường xuyên đổi số, đồng thời phải

đủ để bố trí đường cong đứng Vì vậy chiều dài độ dốc ít

nhất phải có một độ dài như bảng 17

3.3 THIẾT KẾ ĐƯỜNG CONG ĐỨNG

3.3.1 Yêu cầu bố trí đường cong đứng

 Để đảm bảo trắc dọc lượn đều không gãy khúc, xe chạy an toàn

êm thuận, ở những chỗ đổi dốc trên trắc dọc phải thiết kế đường

cong đứng lồi hoặc lõm

 Tác dụng của đường cong đứng là

chuyển tiếp độ dốc dọc của đường từ

i1đến i2nhằm đảm bảo tầm nhìn và

tạo sự êm thuận cho tuyến đường

 Điều kiện bố trí đường cong đứng:

Khi hiệu đại số tuyệt đối giữa hai độ dốc

Δi = |i1- i2| ≥ 1% khi Vtt ≥ 60 km/h

≥ 2% khi Vtt < 60 km/h

 Phải bố trí đường cong đứng (lồi / lõm)

(Chú ý: i có dấu “+” khi lên dốc và “-” khi

xuống dốc)

Trang 4

ĐƯỜNG CONG

ĐỨNG LỒI

ĐƯỜNG CONG ĐỨNG LÕM

T : CHIỀU DÀI TIẾP TUYẾN

P : CHIỀU DÀI PHÂN CỰ

R : BÁN KÍNH ĐƯỜNG CONG

DI : HIỆU ĐẠI SỐ 2 ĐỘ DỐC DỌC LIỀN KỀ

 Xe chạy trên đường cong lồi

 Xe chạy trên đường cong lõm

Trang 5

3.3.2 Xác định bán kính đường cong lồi tối thiểu:

Bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu được xác định

theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn trên mặt cắt dọc.

Xét tam giác vuông ABD ta có: AC 2 =BC*CD

Vì d 1 ,d 2 << R (d 1 , d 2 là chiều cao mắt người lái xe so với

mặt đường) nên AC  l 1 ; BC  d 1 ; CD  2R

 tương tư ta có



Từ đó ta có:

* Đảm bảo tầm nhìn thấy xe ngược chiều thì d 1 =d 2 =d; S=S 2 

* Đảm bảo tầm nhìn một chiều (chướng ngại vật) thì d 2 =0; S=S 1 

3.3.3 Bán kính tối thiểu đường cong đứng lõm

 R min = v 2 /[b] hay R min = V 2 /6,5 (m) [với V: km/h]

* Đảm bảo tầm nhìn ban đêm:

Theo hệ thức lượng trong tam giác vuông ta có: AC 2 =BC*(2R-BC)

Vì góc chiếu sáng của đèn  nhỏ (  2 0 ) và chiều cao đèn h đ << R nên (2R-BC)  2R

 R = AC 2 /2.BC

Được xác định theo hai điều kiện:

* Đảm bảo không gãy nhíp xe và không

gây khó chịu hành khách do lực ly tâm:

Gia tốc ly tâm b = v 2 /R < [b] = 0,5 – 0,7 m/s

=

2(ℎđ+ )

Trang 6

Các thông số cơ bản của đường cong:

Phương trình đường cong đứng theo

Parabol bậc 2 có dạng:

 Chiều dài đường cong K = R.Δi

 Tiếp tuyến đường cong

 Độ dài phân cự

 Tọa độ các điểm trên đường cong

x = R.i

y = R.i 2 /2

3.3.3 Phương pháp cắm đường cong đứng

= − − ( − )

−

* Bước 2: xác định vị trí tiếp đầu TĐ, tiếp cuối TC

T=R(iA- iB)/2

x TĐ =x C - T ; y TĐ =y C - T.i A và x TC =x C + T ; y TC =y C + T.i B

* Bước 3: xác định điểm gốc E (đỉnh đường cong) tại đó có độ dốc dọc bằng không

x E =x TĐ + i A R ; y E =y TĐ + R.i 2

A /2 Hoặc có thể kiểm tra lại: x E = x TC - i B R ; y E = y TC - R.i 2

B /2

* Bước 4: xác định các điểm trung gian : x = R.i ; y = x 2 /2R = R.i 2 /2

Trình tự cắm đường cong đứng:

* Bước 1: xác định đỉnh C

x C =x A +l ; y C =y A +l.i A

x B =x A +x AB ; y B =y C +(x AB -l).i B

3.4 NHỮNG YÊU CẦU VÀ NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI THIẾT

KẾ TRẮC DỌC

 Phải đảm bảo tuyến lượn đều, ít thay đổi dốc, nên dùng độ dốc

bé

 Đảm bảo thoát nước tốttừ nền đường và khu vực hai bên

đường Cần tìm cách nâng cao tim đường so với mặt đất tự

nhiên

 Đảm bảo cao độ đã được xác định trước tại những điểm

khống chế

 Độ dốc dọc tại các đoạn nền đường đào hoặc đắp thấp không

được thiết kế nhỏ hơn 0,5% (cá biệt là 0,3%) để đảm bảo thoát

nước tốt từ rãnh dọc và lòng rãnh không bị ứ đọng bùn cát

 Khi thiết kế đường đỏ cần chú ý đến điều kiện thi công thủ

công hay cơ giới Cố gắng tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi

công bằng cơ giới

Trang 7

3.4 NHỮNG YÊU CẦU VÀ NGUYÊN TẮC CƠ BẢN KHI THIẾT

KẾ TRẮC DỌC

 Đảm bảo sự lượn đều của trắc dọc tại vị trí cống và cầu nhỏ

 Tránh bố trí nhiều đường cong đứng trên một đoạn thẳng dài

để tránh tuyến có nhiều chỗ khuất

 Nên thiết kế số đường cong đứng bằng với đường cong nằm

và nên bố trí trùng đỉnh.Khi phải bố trí lệch, độ lệch giữa hai

đỉnh đường cong không lớn hơn ¼ chiều dài đường cong

nằm

 Không thiết kế đường cong đứng có bán kính nhỏ nằm trong

đường cong nằm để tránh tạo ra các u lồi hay các hố lõm

Nên đảm bảo bán kính đường cong đứng lõm lớn hơn bán

kính đường cong nằm

3.5 XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM KHỐNG CHẾ KHI THIẾT KẾ TRẮC DỌC

3.5.1 Các điểm khống chế bắt buộc đường đỏ phải đi qua

 Các điểm khống chế là các điểm ở đó cao độ của nền đường

đã được xác định

 Các điểm khống chế buộc đường đỏ phải đi qua bao gồm:

 Điểm đầu tuyến và điểm cuối tuyến:

3.5 XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM KHỐNG CHẾ KHI THIẾT KẾ TRẮC DỌC

3.5.1 Các điểm khống chế bắt buộc đường đỏ phải đi qua

 Các điểm khống chế buộc đường đỏ phải đi qua bao gồm:

 Cao độ mặt cầu (H): H = Hn+ ht+ hc (m)

Hn–Cao độ mặt nước thiết kế của sông (m),

ht– chiều cao tỉnh không (m), phụ thuộc vào yêu cầu

thông tàu thuyền, cấp đường sông,

hc– chiều cao kết cấu cầu (m),

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	457,42 KB