Thiết kế đường ô tô qua hai điểm a b tỉnh kon tum

Mục đích ý nghĩa tuyến -Tuyến đường qua hai xã Đăk Ruồng - Tân Lập được đầu tư xây dựng sẽ góp phần đáng kể cải tạo cơ sở hạ tầng, tạo điều kiện thuận lợi nhằm thúc đẩy phát triển kinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG PHÂN HIỆU TẠI KON TUM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ ĐƯỜNG Ô TÔ QUA 2 ĐIỂM A-B

TỈNH KON TUM

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : THS PHẠM KIÊN

SINH VIÊN THỰC HIỆN : DƯƠNG THANH VÀNG LỚP : K612 GT

MSSV :

Kon Tum, tháng 07 năm 2015

LỜI CẢM ƠN

Trong giai đoạn phát triển hiện nay, trong xu thế hội nhập và mở cửa, nên nhu cầu

về xây dựng hạ tầng cơ sở đã trở nên thiết yếu nhằm phục vụ cho sự tăng trưởng nhanh chóng và vững chắc của đất nước Nổi bật là nhu cầu xây dựng, phát triển mạng lưới giao thông vận tải, một lĩnh vực cần được đi trước một bước để làm tiền đề cho các ngành khác phát triển

Với nhận thức về tầm quan trọng của vấn đề trên, là một sinh viên học ngành Kỹ thuật Xây dựng Công trình giao thông của Trường Phân hiệu Đại học Đà Nẵng tại Kon Tum, trong những năm qua, với sự dạy dỗ tận tâm của các thầy cô giáo trong trường cùng các thầy cô giáo thuộc Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, em luôn cố gắng học hỏi và trau dồi kiến thức để phục vụ tốt cho công việc sau này, mong rằng sẽ góp một phần công sức nhỏ bé của mình vào công cuộc xây dựng đất nước

Qua 5 năm học ở trường và khoảng thời gian hơn 3 tháng làm đồ án tốt nghiệp, em

đã được sự hướng dẫn nhiệt tình và chu đáo của các thầy, cô trong trường Đặc biệt là sự hướng dẫn trực tiếp và tận tình của thầy ThS Phạm Kiên đã giúp em hoàn thành đề tài

“Thiết kế đường ô tô qua 2 điểm A-B tỉnh Kon Tum” Mặc dù em đã rất cố gắng nhưng với kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên em khó tránh khỏi những sai sót trong quá trình làm đồ án Vì vậy em rất mong được sự quan tâm và chỉ bảo của thầy cô để đồ án của em hoàn thiện tốt hơn

Em xin cảm ơn các thầy, các cô trong Trường Phân hiệu Đại học Đà Nẵng tại Kon Tum cùng các thầy cô giáo thuộc Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, đặc biệt là thầy giáo trực tiếp hướng dẫn - thầy ThS Phạm Kiên đã rất tận tình chỉ dẫn trong thời gian làm đồ án để em có thể hoàn thành tốt đồ án này Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn

và kính chúc các thầy cô giáo sức khỏe!

Kon Tum, tháng 08 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Dương Thanh Vàng

MỤC LỤC

  

LỜI CẢM ƠN 91

PHẦN I THIẾT KẾ CƠ SỞ ix

(50%) ix

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU VỰC TUYẾN 1

1.1 Vị trí tuyến đường – mục đích ý nghĩa của tuyến đường và nhiệm vụ thiết kế 1

1.2 Các điều kiện tự nhiên khu vực tuyến: 2

1.3 Các điều kiện xã hội 3

1.4 Các điều kiện liên quan khác: 3

1.5 Sự cần thiết phải đầu tư 5

CHƯƠNG 2 CHỌN CẤP THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 6

2.1 Xác định cấp thiết kế : 6

2.2 Tính toán - chọn các chỉ tiêu kỹ thuật: 7

2.3 Tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến: 23

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN 26

3.1 Nguyên tắc thiết kế: 26

3.2 Trình tự thiết kế bình đồ: 26

3.3 So sánh sơ bộ-chọn hai phương án tuyến: 28

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC 30

4.1 Rãnh thoát nước 30

4.2 Công trình vượt dòng nước 30

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ TRẮC DỌC 36

5.1 Nguyên tắc-yêu cầu thiết kế 36

5.2 Xác định các điểm khống chế 37

5.3 Xác định các cao độ mong muốn 39

5.4 Quan điểm thiết kế 39

5.5 Thiết kế đường đỏ - lập bảng cắm cọc 2 phương án-thiết kế đường cong đứng40 CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ TRẮC NGANG VÀ TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG ĐẤT43 6.1 Thiết kế trắc ngang 43

6.2 Tính khối lượng đào đắp cho từng phương án 45

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG 46

7.1 Thiết kế cấu tạo kết cấu áo đường 46

7.2 Tính toán cường độ kết cấu áo đường 53

CHƯƠNG 8 TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU VẬN DOANH KHAI THÁC 76

8.1 Lập biểu đồ xe chạy lý thuyết 76

8.2 Tính toán thời gian xe chạy trung bình - nhận xét 80

8.3 Tính toán tốc độ xe chạy trung bình – nhận xét 80

8.4 Tính toán lượng tiêu hao nhiên liệu – nhận xét 81

8.5 Tính hệ số an toàn 82

8.6 Tính toán hệ số tai nạn tổng hợp 83

8.7 Tính toán khả năng thông hành xe thực tế - nhận xét 89

CHƯƠNG 9 LUẬN CHỨNG KINH TẾ - KỸ THUẬT SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN TUYẾN 93

9.1 Xác định tổng chi phí xây dựng và khai thác tính đổi về năm gốc cho 2 phương án tuyến 93

9.2 Luận chứng – so sánh chọn phương án tuyến 107

PHẦN II THIẾT KẾ KỸ THUẬT (KM 2+200 ÷ KM3+200) (25%) 110

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 111

1.1 Giới thiệu đoạn tuyến thiết kế 111

1.2 Xác định các đặc điểm, điều kiện cụ thể của đoạn tuyến 111

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ 113

2.1 Lập bảng cắm cọc chi tiết 113

2.2 Thiết kế chi tiết đường cong nằm, phương pháp cắm cong 113

2.3 Bố trí vuốt nối siêu cao, mở rộng đường cong (nếu có) 116

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ TRẮC DỌC CHI TIẾT 118

3.1 Các nguyên tắc thiết kế chung 118

3.2 Thiết kế đường cong đứng 118

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ TRẮC NGANG CHI TIẾT-TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP 120

4.1 Thiết kế mặt cắt ngang thi công 120

4.2 Thiết kế mặt cắt ngang chi tiết 120

4.3 Tính toán khối lượng đào đắp 121

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ CHI TIẾT CỐNG THOÁT NƯỚC 122

5.1 Xác định lưu lượng cực đại chảy về công trình 122

5.2 Luận chứng chọn loại cống, khẩu độ cống 122

5.3 Thiết kế cấu tạo cống 123

5.4.Thiết kế kết cấu cống và kiểm tra các trạng thái giới hạn 124

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC 140

6.1 Xác định khối lượng cho các cống 140

6.2 Xác định khối lượng nền đường 147

6.3 Xác định khối lượng mặt 148

CHƯƠNG 7 LẬP DỰ TOÁN CHI TIẾT 149

7.1 Quy mô công trình 149

7.2 Các căn cứ lập dự toán 149

7.4 Đơn giá 151

7.5 Dự toán công trình 152

PHẦN III THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG (KM2+200 ÷ KM3+200) 153

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 154

1.1 Xác định tính chất công trình mặt đường 154

1.2 Xác định các điều kiện thi công 154

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG TỔNG THỂ 1 KM NỀN - MẶT ĐƯỜNG 155

2.1 Đặc điểm, phương pháp tổ chức thi công 155

2.2 Các tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu 155

2.3 Trình tự thi công chính 156

2.4 Biện pháp thi công, lựa chọn định mức áp dụng 158

2.5 Xác định khối lượng công tác 159

2.6 Tính toán hao phí máy móc, nhân lực hoàn thành các công tác 161

2.7 Biên chế tổ đội thi công 161

2.8 Tính số công, số ca cần thiết hoàn thành các thao tác 161

2.9 Lập tiến độ thi công tổng thể 1 km mặt đường 170

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CHI TIẾT 1 KM NỀN – MẶT ĐƯỜNG 171

3.1 Thiết kế tổ chức thi công công tác chuẩn bị 171

3.2 Thiết kế tổ chức thi công các lớp mặt đường 188

TÀI LIỆU THAM KHẢO 210

DANH MỤC BẢNG BIỂU

  

Bảng I.2.1 Kết quả tính idmax theo điều kiện cân bằng sức kéo 8

Bảng I.2 2: Bảng tính sức cản không khí của các loại xe 9

Bảng I.2.3: Bảng tính độ dốc dọc lớn nhất theo sức bám 10

Bảng I.2.4 Bảng tính toán bố trí độ dốc siêu cao 16

Bảng I.2.8.Bảng tính toán chiều dài đoạn vuốt nối siêu cao 17

Bảng I.2.6 Bảng tính toán chiều đường cong chuyển tiếp 19

Bảng I.2.7.Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến 24

Bảng I.3.1 Thông số đường cong nằm của phương án tuyến 28

Bảng I.3.2.Phân tích ưu nhược điểm các phương án tuyến 29

Bảng I.4.1 Vị trí đặt cống và diện tích lưu vực hai phương án 31

Bảng I.4.2 Bảng xác định lưu lượng cực đại chảy về công trình 33

Bảng I.4.3 Bảng chọn loại cống, khẩu độ cống 34

Bảng I.5.1 Bảng tính cao độ khống chế tại các vị trí đặt cống phương án 1 39

Bảng I.5.2 Bảng tính cao độ khống chế tại các vị trí đặt cống phương án 2 39

Bảng I.5.3 Bảng yếu tố cơ bản của đường cong đứng phương án 1 42

Bảng I.5.4 Bảng yếu tố cơ bản của đường cong đứng phương án 2 42

BảngI 7.1: Dự báo thành phần giao thông ở năm đầu 47

Bảng I.7.2 – Bảng tính toán số trục xe quy đổi về số trục tiêu chuẩn 100KN 49

Bảng I.7.3 Bảng tính toán số trục xe tiêu chuẩn cho từng năm 50

Bảng I.7.4 Môđun đàn hồi yêu cầu tối thiểu (MPa) 51

Bảng I.7.5 Xác định mô đun đàn hồi Eyc chọn 52

Bảng I.7.6 Các phương án cho kết cấu áo đường 53

Bảng I.7.7: Thông số chỉ tiêu tính toán của các loại vật liệu: 54

Bảng I.7.8: Bảng tra hệ số  55

Bảng I.7.9: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb 56

Bảng I.7.10: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb 57

Bảng I.7.11: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb 59

Bảng I.7.13:Kết quả tính đổi hai lớp một từ dưới lên phương án 2a (tính trượt) 61

Bảng I.7.12: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm Etb 62

Bảng I.7.13:Kết quả tính đổi hai lớp một từ dưới lên phương án 2a (tính trượt) 64

Bảng I.7.14: Các thông số chỉ tiêu của các lớp vật liệu: 67

Bảng I.7.15:Kết quả tính đổi hai lớp một từ dưới lên phương án 1 (tính kéo uốn) 68

Bảng I.7.16:Kết quả tính đổi hai lớp một từ dưới lên phương án 1a (tính kéo uốn) 69

Bảng I.7.17:Kết quả tính đổi hai lớp một từ dưới lên phương án 2 (tính kéo uốn) 71

Bảng I.7.18:Kết quả tính đổi hai lớp một từ dưới lên phương án 2 (tính kéo uốn) 72

Bảng I.7.19: So sánh các phương án 74

Bảng I 8.3 Tốc độ hạn chế khi vào đường cong nằm 77

Bảng I.8.6: Thời gian xe chạy trung bình trên các tuyến 80

Bảng I.8.7: Tốc độ xe chạy trung bình trên các tuyến 81

Bảng I.8.8 Lượng tiêu hao nhiên liệu trung bình cho xe chạy trên tuyến 82

Bảng I.8.9: Hệ số xét đến ảnh hưởng của lưu lượng xe chạy 83

Bảng I.8.10: Hệ số xét đến bề rộng phần xe chạy và cấu tạo lề đường 83

Bảng I.8.11: Hệ số xét đến ảnh hưởng của bề rộng lề đường 83

Bảng I.8.12: Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ dốc dọc 83

Bảng I.8.13 Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ dốc dọc của 2 phương án 83

Bảng I.8.14: Hệ số xét đến ảnh hưởng của bán kính đường cong nằm 84

Bảng I.8.15: Hệ số xét đến ảnh hưởng của bán kính đường cong nằm của 2 phương án 84

Bảng I.8.16: Hệ số K6 xét đến tầm nhìn trên mặt đường 84

Bảng I.8.17: Hệ số xét đến tầm nhìn thực tế của 2 phương án trên bình đồ đối với đường cong nằm thuộc trong nền đường đắp 86

Bảng I.8.18: Hệ số xét đến tầm nhìn thực tế của 2 phương án trên bình đồ đối với đường cong nằm thuộc trong nền đường đào 86

Bảng I.8.19: Hệ số xét đến tầm nhìn thực tế của 2 phương án trên trắc dọc 87

Bảng I.8.20: xác định được K6 trên trắc dọc 87

Bảng I.8.21: Hệ số xét đến ảnh hưởng của chiều dài đoạn thẳng 88

Bảng I.8.22: Hệ số xét đến ảnh hưởng của số làn xe trên phần xe chạy 88

Bảng I.8.23: Hệ số xét đến ảnh hưởng hệ số bám của mặt đường và tình trạng mặt đường 88

Bảng I.8.24.Hệ số kể tới ảnh hưởng của tầm nhìn 90

Bảng I.8.25: Xác định 5 của 2 phương án trên bình đồ đối với đường cong nằm thuộc trong nền đường đắp 90

Bảng I.8.26: Xác định 5 của 2 phương án trên bình đồ đối với đường cong nằm thuộc trong nền đường đào 90

Bảng I.8.27 Xác định 5 trong đường cong đứng lõm 91

Bảng I.8.28 Xác định 5 trong đường cong đứng lồi 91

Bảng I.8.29 Hệ số xét đến bán kính đường cong nằm 91

Bảng I.8.30 Hệ số xét đến bán kính đường cong nằm 2 phương án 91

Bảng I.9.1 Bảng so sánh hai phương án tuyến 107

Bảng I.9.2.Ưu nhược điểm của hai phương án 109

Bảng II.1.1: Các yếu tố cơ bản của đường cong nằm trong đoạn tuyến 112

Bảng II.1.2: Các yếu tố cơ bản của đường cong đứng trong đoạn tuyến 112

Bảng II.3.1 : Bảng các yếu tố cơ bản đường cong đứng 118

Bảng II.3.2: Bảng cắm cọc cơ bản đường cong đứng 119

Bảng II.5.1: Bảng tính các giá trị pi, ai, bi, ci 136

Bảng II.6.1: Khối lượng tường cánh cống 142

Bảng II.6.2: Khối lượng sân cống, phần gia cố cống 142

Bảng II.6.3: Khối lượng đất đào bằng máy và thủ công cống 145

Bảng II.6.4 Bảng tổng hợp khối lượng các hạng mục cho các cống 145

Bảng II.5.5: Tổng hợp khối lượng vật liệu cống 146

Bảng II.5.6: Bảng tổng hợp khối lượng công tác cống 147

Bảng II.6.1: Khối lượng lập dự toán công trình 150

Bảng III.2.1: Các lớp kết cấu áo đường 155

Bảng III.2.2: Khối lượng thi công các công tác 159

Bảng III.2.4: Số công, số ca cần thiết hoàn thành các thao tác, biên chế tổ đội thi công163 Bảng III.3.1: Khối lượng thành chắn cọc sắt 178

Bảng III.3.2: Khối lượng đào đất hệ thống thoát nước tạm 179

Bảng III.3.3: Khối lượng đất đắp lề 179

Bảng III.3.4: Khối lượng đào khuôn 179

Bảng III.3.5: Khối lượng nước tưới dính bám nền đường đắp lề 180

Bảng III.3.6: Năng suất máy lu thi công công tác chuẩn bị 181

Bảng III.3.7: Năng suất ô tô vận chuyển đất thi công khuôn đường 182

Bảng III.3.8: Năng suất máy san thi công khuôn đường 182

Bảng III.3.9 Thời gian hoàn thành các thao tác trong công tác chuẩn bị 185

Bảng III.3.10: Trình tự thi công chi tiết 188

Bảng IIIB.3.11 Khối lượng vật liệu lớp móng cho toàn tuyến 191

Bảng III.3.12: Khối lượng nước và nhựa cho toàn tuyến 191

Bảng III.3.13: Kết quả tính năng suất của máy rải 199

Bảng III.3.14: Kết quả tính năng suất của ô tô vận chuyển vật liệu 200

Bảng III.3.15: Kết quả tính năng suất của xe tưới nước 201

Bảng III.3.16: Kết quả tính năng suất của máy lu 201

Bảng III.3.17: Năng suất máy san thi công khuôn đường 204

Bảng III.3.18: Thời gian hoàn thành các thao tác trong dây chuyền 205

DANH MỤC HÌNH VẼ

  

Hình I.2.1 Sơ đồ tầm nhìn 1 chiều 10

Hình I.2.2 Sơ đồ tầm nhìn 2 chiều 11

Hình I.2.3: Sơ đồ tầm nhìn vượt xe 12

Hình I.2.4: Bán kính đường cong nằm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban đêm 14

Hình I.2.5: Sơ đồ bố trí đoạn nối mở rộng 15

Hình I.2.6 Xác định chiều dài đoạn nối siêu cao 16

Hình I.2.7 Bố trí siêu cao và đoạn vuốt nối siêu cao 17

Hình I.2.9: Sơ đồ nâng siêu cao 18

Hình I.2.10 Sơ đồ xác định bán kính đường cong đứng lõm 21

Hình I.2.11 Sơ đồ xếp xe của Zamakhaép 22

Hình I.4.1: Cấu tạo rãnh biên 30

Hình I.5.1: Mặt cắt ngang cống tròn 37

Hình I.5.2: Mặt cắt ngang cống vuông 38

Hình I.5.3: Mặt cắt dọc cống 38

Hình I.5.4 Trường hợp đường đỏ là đường thẳng 40

Hình I.5.5 Trường hợp đường đỏ là đường cong 41

Hình I.5.6: Các yếu tố của đường cong đứng 41

Hình I.6.1.Khoảng không gian giới hạn.( tĩnh không ) 44

Hình I.6.2: Sơ đồ tính đào đắp sơ bộ 45

Hình I.7.1: Sơ đồ đổi hệ 3 lớp về hệ 2 lớp 55

Hình I.7.2 Kết cấu áo đường phương án 1 56

Hình I.7.3 Kết cấu áo đường phương án 2 57

Hình I.8.1: Đảm bảo tầm nhìn trên đường cong nằm 85

HìnhI.8.2: Khoảng dở bỏ Z đối với nền đào 85

HìnhI.8.3: Khoảng dở bỏ Z đối với nền đường đắp 85

Hình I.8.4: Sơ đồ đảm bảo tầm nhìn ban ngày trên đường cong đứng lồi 87

Hình I.8.5: Sơ đồ đảm bảo tầm nhìn ban đêm trên đường cong đứng lõm 87

Hình I.9.1.Sơ đồ đầu tư vốn tập trung phương án 1 97

Hình I.9.2.Sơ đồ đầu tư vốn tập trung phương án 2 102

Hình II.2.1 : Sơ đồ bố trí đường cong chuyển tiếp 114

Hình II.3.1: Sơ đồ thiết kế đường cong đứng 119

Hình II.4.1 Các diện tích được định nghĩa trong nền đường đắp 120

Hình II.4.2 Các diện tích được định nghĩa trong nền đường đào 121

Hình II.5.1 Dạng biểu đồ mômen của cống tròn 124

Hình II.5.2 : Sơ đồ xếp xe H30 126

Hình II.5.3 : Sơ đồ xếp 2 xe H30 cho cả 2 cống 127

Hình I.5.4: Sơ đồ xếp xe H30 cống số 1 127

Hình II.5.6: Sơ đồ xếp 2 xe H30 cống số 1 128

Hình II.5.7 : Sơ đồ xếp xe HK80 cống số 1 128

Hình II.5.8 Sự phân bố áp lực đất và áp lực trọng lượng bản thân gây ra 129

Hình II.5.9 Sự phân bố áp lực do đất và áp lực do hoạt tải trên cống tròn 129

Hình II.5.10 Sơ đồ tổ hợpmômen 131

Hình II.5.11 : Sơ đồ bố trí cốt thép 131

Hình II.5.12 : Tường đầu cống 1 134

Hình II.5.13: Sơ đồ tính toán tường đầu 136

Hình II.6.1 Mặt cắt ngang móng thân cống 140

Hình II.6.2: Cấu tạo móng tường đầu, tường cánh cống 140

Hình II.6.3: Cấu tạo lớp đệm cống 141

Hình II.6.4 Cấu tạo tường đầu, tường cánh cống 141

Hình II.6.5: Cấu tạo chung tường cánh 142

Hình II.6.6: Cấu tạo bêtông cố định ống cống 143

Hình II.6.7: Tính khối lượng tường chống xói cống 143

Hình II.6.8: Tính khối lượng đất đắp trên cống 143

Hình II.6.9: Cấu tạo lớp phòng nước cống 144

Hình II.6.10: Khối lượng đất đào bằng máy và thủ công cống 144

Hình III.1.1 Mặt cắt ngang đường hoàn thiện 154

Hình III.2.1: Cấu tạo lề nền đường đắp 156

Hình III.2.2: Cấu tạo các lớp kết cấu áo đường nền đường đào 157

Hình III.2.3: Cấu tạo các lớp kết cấu áo đường 157

Hình III.3.1: Mặt cắt ngang khuôn đường dạng đào hoàn toàn 172

Hình IIIB.3.2: Mặt cắt ngang khuôn đường dạng đắp hoàn toàn 173

PHẦN I THIẾT KẾ CƠ SỞ

(50%)

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU VỰC TUYẾN 1.1 VỊ TRÍ TUYẾN ĐƯỜNG – MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA TUYẾN ĐƯỜNG VÀ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

1.1.1 Vị trí tuyến đường:

- Tuyến đường thiết kế mới nằm trên địa phận huyện kon rẫy – kontum Huyện Kon Rẫy nằm ở phía Nam của Kon Tum Phía Đông Nam Kon Rẫy giáp với thị xã Kon Tum, phía Tây Kon Rẫy giáp với huyện Đăk Hà, phía Đông Bắc Kon Rẫy giáp với huyện Kon Plông, phía Nam Kon Rẫy giáp với các huyện Đăk Đoa, K'Bang, Chư Păh của tỉnh Gia Lai

1.1.2 Mục đích ý nghĩa tuyến

-Tuyến đường qua hai xã Đăk Ruồng - Tân Lập được đầu tư xây dựng sẽ góp phần đáng kể cải tạo cơ sở hạ tầng, tạo điều kiện thuận lợi nhằm thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội và nâng cao đời sống của nhân dân trong khu vực cũng như khai thác hết tiềm năng

du lịch sẵn có Ngoài ra tuyến còn góp phần hoàn chỉnh mạng lưới giao thông trong vùng, làm trục giao lưu văn hóa giữa các khu dân cư giữa các xã trong huyện đồng thời là tiền

đề để phát triển hệ thống giao thông đường huyện, đường xã Xây dựng tuyến đường có thể nói là nhiệm vụ đầu tiên phải làm để thúc đẩy nền kinh tế khu vực đi lên trong tương lai

- Về an ninh chính trị, quốc phòng, tuyến mở ra có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong việc ổn định xã hội, cũng cố an ninh khu vực Tuyến có khả năng thực hiện các nhiệm vụ quân sự - quốc phòng trong khu vực

1.1.3 Nhiệm vụ thiết kế

-Tuyến đường được thiết kế gồm ba phần:

+ Lập thiết kế cơ sở: 50%

+ Thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến: 25%

+ Thiết kế tổ chức thi công nền đường và công trình ( hoặc mặt đường ): 25%

- Thiết kế tuyến đường với các số liệu cho trước gồm :

+ Bình đồ khu vực tuyến tỉ lệ: 1/20000

+ Đường đồng mức cách nhau 10 m

+ Các số liệu địa chất , thủy văn , địa hình thuộc tỉnh Kontum

+ Lưu lượng xe chạy TB năm bắt đầu khai thác N2019 = 250(xe/ng.đ)

+ Hệ số tăng trưởng xe trung bình hàng năm q=10%

1.2 CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC TUYẾN:

1.2.1 Điều kiện địa hình:

- Địa hình khu vực đoạn tuyến đi qua chủ yếu là đồng bằng và đồi Độ dốc ngang

sườn trung bình từ 4%8%, địa hình phân bố khu vực khá rõ ràng : vùng thì có độ dốc khá lớn, vùng thì bằng phẳng Địa hình tạo thành các đường phân thuỷ, tụ thuỷ khá rõ ràng Cao độ của hai điểm đầu tuyến và cuối tuyến chênh nhau khoảng 10m, hai điểm chênh nhau không quá lớn nên có thể đi men theo 1 đường đồng mức để giảm khối lượng đào đắp

1.2.2 Điều kiện địa mạo:

- Giả thiết địa mạo khu vực đoạn tuyến đi qua có khá nhiều cây gồm cả cây lớn và

cây bụi Rừng cây con, mật độ cây con, dây leo chiếm dưới 2/3 diện tích và cứ 100m2

có

từ 5 đến 25 cây có đường kính từ 5 đến 10cm và xen lẫn cây có đường kính lớn hơn

10cm Rừng ở đây là rừng lọai II đã khai thác

1.2.3 Địa chất :

- Theo kết quả khảo sát cho thấy điều kiện địa chất trong khu vực đoạn tuyến là ổn định, không có hiện tượng sụt lở, đá lăn, castơ hay nước ngầm lộ thiên Nhìn chung thì mặt cắt địa chất khu vực đoạn tuyến đi qua như sau:

- Lớp đất hữu cơ dày từ 1020cm

- Lớp đất đồi là á sét lẫn sỏi sạn, có trạng thái nguyên thổ, dày từ 79m

+ Bên dưới là lớp đá gốc dày vô cùng

1.2.4 Địa chất thủy văn

- Tình hình địa chất thủy văn trong khu vực khá ổn định, ít biến đổi, mực nước

ngầm hoạt động thấp thuận lợi cho việc xây dựng đường Khi có mưa lớn về mùa lũ hàm lượng phù sa lớn

1.2.5 khí hậu

-kon rẫy vùng khí hậu ôn hòa , mát mẻ

- Nhiệt độ trung bình hằng năm : 250C

-Mùa mưa từ tháng 5 kéo dài từ tháng 11

* Độ ẩm:

- Độ ẩm tương đối trung bình năm: 84%

- Độ ẩm tương đối thấp nhất năm: 75%

1.2.6 Thủy văn

- Tuyến đường chạy dài theo hướng Bắc Nam, hướng tuyến chạy có nhiều đường

tụ thủy, do đó số lượng cống tương đối nhiều Khi có mưa lớn thì nước tập trung từ các lưu vực chảy về cắt ngang qua tuyến

1.3 CÁC ĐIỀU KIỆN XÃ HỘI

1.3.1 Dân cư và tình hình phân bố dân cư:

- Dân cư thuộc đoạn tuyến đi qua có cả dân tộc kinh và thiểu số , đa số lực lượng lao động canh tác nông nghiệp, lao động phổ thông Dân cư phân bố ở hai bên đoạn tuyến

là khá thưa, chủ yếu là tập trung ở hai đầu tuyến Mật độ dân cư trung bình 30 người/km2

1.3.2 Tình hình Kinh tế- Văn hóa- Xã hội trong khu vực:

- Trình độ văn hoá của dân cư ở mức trung bình, các xã đều có trường học

- Về mặt xã hội thì đây là khu vực ổn định

- Nhìn chung đời sống kinh tế của nhân dân trong vùng những năm gần đây từng bước được nâng cao lên nhiều, đời sống nhân dân đầy đủ hơn, các con đường làng đã được bê tông hóa nhưng vẫn thiếu những con đường huyết mạch để giao thông được thuận tiện hơn giữa các vùng

1.4 CÁC ĐIỀU KIỆN LIÊN QUAN KHÁC:

1.4.1 Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu:

- Xi măng, sắt thép lấy tại các đại lý vật tư ở huyện

- Bê tông nhựa đường lấy ở trạm trộn bê tông nhựa của Công Ty A tại huyện có công suất 60T/h , cách trộm 20km

- Đá các loại, cấp phối đá dăm lấy tại mỏ đá khoảng 5km

-Cát lấy tại sông cách công trình khoảng 3km

- Đất đắp nền đường, qua kiểm tra chất lượng cho thấy có thể lấy đất từ nền đường đào Đào từ nền đào sang đắp ở nền đắp, ngoài ra có thể lấy đất tại các mỏ đất thuộc xã gần khu vực tuyến cách đầu tuyến 1,5km

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

-Các bán thành phẩm và cấu kiện đúc sẵn được sản xuất tại các các công ty trong tỉnh Năng lực sản xuất của xưởng đáp ứng đầy đủ về số lượng, chất lượng theo yêu cầu đặt ra -Trong vùng đã có sẵn mạng lưới giao thông đường cấp III liên hệ giữa các vùng với nhau do đó các loại bán thành phẩm , cấu kiện và vật liệu vận chuyển đến chân công trình

là tương đối thuận lợi

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

568 Phường Duy Tân,, Tỉnh Kontum,

- Đơn vị thi công có đội ngũ cán bộ kỹ thuật và công nhân có trình độ và tay nghề cao, có khả năng đảm bảo thi công công trình đúng tiến độ Những công việc không cần lao động có tay nghề cao thì có thể thuê nhân lực nhàn rỗi ở địa phương, từ đó có thể tạo công ăn việc làm cho người dân ở đó, mặt khác cũng có thể giảm giá thành xây dựng công trình khi không phải đưa theo nhiều công nhân của công ty

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

-Đơn vị thi công có đầy đủ các loại máy như máy san, máy ủi, máy rải, các loại lu:

lu bánh cứng, lu bánh hơi, lu chân cừu, ôtô tự đổ (nếu trong quá trình thi công có sử dụng quá nhiều ô tô thì có thể thuê ở một số đơn vi khác) với số lượng và chất lượng đáp ứng được những đòi hỏi của quá trình thi công Các xe máy được bảo dưỡng tốt, cơ động và luôn ở tư thế sẵn sàng

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

-Về xăng dầu: trên địa bàn có các chi nhánh xăng dầu của như : Cây Xăng dầu số 8

TT ĐăkRve Kon rẫy, Kontum…… nên việc cung cấp nhiên liệu cho máy thi công rất thuận lợi

-Về điện nước: Trên đoạn tuyến có lưới điện quốc gia thuận lợi cho quá trình thi công, ngoài ra đơn vị thi công có máy phát điện với công suất lớn, có thể cung cấp đủ cho việc thi công cũng như sinh hoạt cho công nhân trong trường hợp điện lưới có sự cố Đơn

vị cũng có những máy bơm nước hiện đại, đảm bảo bơm và hút nước tốt trong quá trình

thi công Các máy bơm này nhỏ gọn có thể vận chuyển dễ dàng bằng sức máy họăc sức người

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

- Khu vực tuyến đi qua cách trung tâm của thành phố Kontum không bao xa do đó khả năng cung cấp các loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt cho cán bộ, công nhân thi công rất đầy đủ và thuận lợi Đảm bảo đời sống tốt nhất cho công nhân và kĩ sư , tạo điều kiện

để thực hiện công việc tốt nhất

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

- Do gần với thị Trấn nên hệ thống thông tin liên lạc vô tuyến và hữu tuyến, mạng internet đã phát triển rất sớm và tương đối hoàn thiện, đáp ứng tốt nhu cầu của nhân dân cũng như phục vụ tốt cho nhu cầu của cán bộ và công nhân trong quá trình thi công công trình Đây là điều kiện thuận lợi cho công tác thi công, giám sát thi công, tạo điều kiện rút ngắn khoảng cách giữa ban chỉ huy công trường và các ban ngành có liên quan

Về y tế thì trạm y tế xã nay đã được nâng cấp nên cũng đáp ứng đầy đủ nhu cầu của nhân dân cũng như công nhân Tại các xã lân cận của tuyến đều có trạm y tế giải quyết vấn đề sơ cấp cứu nếu có tai nạn lao động xảy ra Nếu nguy hiểm thì chuyển lên Bệnh Viện Đa Khoa tỉnh – thành phố Kon Tum

1.5 SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ

1.5.1.Về mặt kinh tế, xã hội

- Thúc đẩy phát triển kinh tế của xã Đăk Ruồng - Tân Lập, huyện Kon rẫy nói riêng và tỉnh Kon Tum nói chung, hình thành các khu kinh tế địa phương, tạo sự phát triển đa dạng các ngành nghề như công nghiệp nhẹ, thương mại, dịch vụ, du lịch dọc theo tuyến

- Dự án khả thi sẽ góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội, tạo điều kiện để nhân dân vùng dự án có cơ hội tham gia vào công cuộc phát triển, góp phần xóa đói giảm nghèo

1.5.2.Về mặt chủ trương chính sách:

-Việc đầu tư xây dựng tuyến đường sẽ góp phần đồng bộ hệ thống giao thông tỉnh Kom Tum Góp phận thực hiện quy hoạch phát triển cơ sở hạ tâng giao thông tỉnh Kon Tum đến năm 2020

1.5.3.Kết luận

Căn cứ các phân tích ở trên, việc đầu tư xây dựng tuyến đường là rất cần thiết

CHƯƠNG 2 CHỌN CẤP THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU

KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 2.1 XÁC ĐỊNH CẤP THIẾT KẾ :

2.1.1 Các căn cứ:

1 Căn vứ vào chức năng tuyến đường:

-Tuyến đường là tuyến đường phục vụ giao thông địa phương, là đường tỉnh nối hai xã của huyện Kon rẫy, Tỉnh Kon Tum Căn cứ Bảng 3, trang 9, TCVN 4054 – 2005 ta có: Cấp thiết kế của đường là Cấp IV

- Căn cứ vào địa hình

Tuyến thiết kế đi qua khu vực đồng bằng và đồi có độ dốc ngang sườn phổ biến từ

4%-7%, lớn nhất từ 10%-12% Lấy theo tiêu chuẩn TCVN 4054-2005 is ≤ 30% xếp vào địa hình đồng bằng và đồi Do đó chọn tốc độ thiết kế Vtk=60 km/h

- Căn cứ vào lưu lượng xe năm tương lai:

Từ nhiệm vụ đồ án ta có: 2019hh

N = 250 xhh/ng.đ

Hệ số tăng xe : q = 10%

Lưu lượng xe con qui đổi ở năm đưa công trình vào khai thác (2019):

+ Ki: hệ số quy đổi của loại xe thứ i về xe con, (tra bảng 2[1] với địa hình đồng bằng và đồi)

+ Pi: thành phần dòng xe của loại xe thứ i, tra theo nhiệm vụ thiết kế

Loại xe Xe con Xe tải nhẹ Xe tải trung Xe tải

Căn cứ vào địa hình khu vực tuyến đi qua là đồng bằng và đồi, đường thiết kế là cấp

IV nên chọn tốc độ thiết kế là Vtk = 60 (km/h).(Theo Bảng 4 mục 3.5.2[1] )

2.2.2.Xác định độ dốc dọc lớn nhất:

-Độ dốc dọc lớn nhất idmax là độ dốc sao cho tất cả các loại xe chạy trên đường đều khắc phục được các điều kiện sau:

- Điều kiện về cơ học, thoả mãn các điều kiện :

+ Sức kéo phải lớn hơn tổng sức cản của đường

+ Sức kéo phải nhỏ hơn sức bám giữa bánh xe với mặt đường

- Điều kiện về kinh tế (là xét về mặt chi phí xây dựng và chi phí khai thác,độ dốc dọc được xác định từ sự cân đối về tổng giữa chi phí xây dựng và khai thác C = Cxd + Ckt + Nếu id tăng thì Cxd giảm do không phải đào sâu tốn thời gian và nhân công

+ Nếu id tăng thì Ckt tăng id tăng làm tốc độ xe chạy bé và giảm tầm nhìn

2.2.2.1.Điều kiện về mặt cơ học:

a Theo điều kiện về sức kéo:

+ f: Hệ số sức cản lăn phụ thuộc tốc độ xe chạy, V =60km/h >50km/h

f= f0 ×  1 + 0,01 × (V-50) 

Trong đó: f0 – hệ số sức cản lăn phụ thuộc vào loại mặt đường

Theo TCVN8810-2001, với giả thiết chọn mặt đường bê tông nhựa A1 chọn f0 = (0,012÷0,020)

Chọn f0 = 0,012

V – là tốc độ thiết kế (Km/h)

f= f0 ×  1 + 0,01 × (V-50) 

= 0,012 × [1+0,01 ×(60-50)] = 0,0132

Độ dốc thiết kế lớn nhất tính theo điều kiện này được ghi ở Bảng 2.1:

Bảng I.2.1 Kết quả tính i dmax theo điều kiện cân bằng sức kéo

xe tải nặng chạy không đúng với tốc độ thiết kế)

b Theo điều kiện về sức bám::

+ D': Nhân tố động lực xác định tùy theo điều kiện bám của ô tô

+ : Hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đường tùy theo trạng thái của mặt đường, khi tính toán lấy  trong điều kiện bất lợi, tra bảng 3.2.5 [2] với mặt đường ướt, cấp phối khô sạch =0,4÷0,6; chọn  = 0,5

+ Gk: Trọng lượng trục của bánh xe chủ động (kN) (lấy theo số liệu giao đồ án)

+ Gt : Trọng lượng trục trước của bánh xe (kN) (lấy theo số liệu giao đồ án)

+ G: Trọng lượng toàn bộ của ô tô (kN)

Loại xe Trọng lượng trục Pi (kN) Số trục sau Gt

(KN)

Gk (KN)

G (KN) Trục trước Trục sau

2

V F K

K và F được tra theo Bảng 3.2.3 - Chương 2 [2], kết quả tính thể hiện ở bảng I.2.2:

Bảng I.2 2: Bảng tính sức cản không khí của các loại xe

Bảng I.2.3: Bảng tính độ dốc dọc lớn nhất theo sức bám

Loại xe  G(kN) Gk(kN) Pw (kN) D' i’dmax

Từ điều kiện này chọn idmax = 22.17 % (b)

Từ (a) và (b) ta chọn độ dốc dọc lớn nhất là: idmax = min(2,28% ; 22.17%) = 2,28% Đây là độ dốc hạn chế mà xe có thành phần lớn nhất trong dòng xe chạy đúng với tốc độ thiết kế, trong quá trình thiết kế trắc dọc thì ta nên cố gắng giảm độ dốc thiết kế để tăng khả năng vận doanh khai thác

Từ độ dốc đã chọn idmax = 2,28 (%) ta tính lại các trị số tốc độ xe chạy của từng loại xe

D = idmax + f = 0,0228 + 0,0132 = 0,036, từ đó suy ra tốc độ từng loại xe như sau:

trung

Xe tải nặng Xe bus Tên xe Motscovit-408 Ra3-51 Zin-130 Maz-504 Maz-504 Vận tốc V(km/h) 109,66 66,92 61,86 59,14 59,14 Vậy hầu hết các loại xe chạy đúng với tốc thiết kế

2.2.3.Tầm nhìn trên bình đồ S 1 , S 2 , S xv :

Để đảm bảo an toàn xe chạy trên đường người lái xe phải luôn đảm bảo nhìn thấy đường trên một chiều dài nhất định về phía trước để người lái xe kịp thời xử lý hoặc hãm dừng xe trước chướng ngại vật (nếu có) hay là tránh được nó Chiều dài này được gọi là tầm nhìn

2.2.3.1.Tầm nhìn một chiều S I :

Hình I.2.1 Sơ đồ tầm nhìn 1 chiều

Chướng ngại vật trong sơ đồ này là một vật cố định nằm trên làn xe chạy: đá đổ, đất trượt, hố sụt, cây đổ, hàng hoá của xe trước rơi Xe đang chạy với tốc độ V có thể dừng lại an toàn trước chướng ngại vật với chiều dài tầm nhìn S1 bao gồm một đoạn

phản ứng tâm lý lpư, một đoạn hãm xe Sh và một đoạn dự trữ an toàn l0.Vì vậy tầm nhìn này còn có tên gọi là tầm nhìn hãm xe

Công thức xác định tầm nhìn một chiều :

S1l pu S hl o = 0

2

)(2546,

V K

V

(m)

+Sh: Chiều dài hãm xe Sh =

)(254

2

i

V K

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

+: Hệ số bám dọc trên đường lấy trong điều kiện bình thường mặt đường sạch:

+ l0: Đoạn dự trữ an toàn, lấy l0=10 (m)

Thay các giá trị vào công thức (2.6) ta có:

)(35,6610)05,0(254

604,16,3

2.2.3.2.Tầm nhìn hai chiều S 2 :

Hình I.2.2 Sơ đồ tầm nhìn 2 chiều

Có hai xe chạy ngược chiều trên cùng một làn xe, chiều dài tầm nhìn trong trường hợp này gồm hai đoạn phản ứng tâm lí của 2 lái xe, tiếp theo là hai đoạn hãm xe và đoạn

an toàn giữa hai xe Như vậy chiều dài tầm nhìn hai chiều bằng 2 lần chiều dài tầm nhìn một chiều nên chiều dài S2 được tính là:

2 2 0

1

2 0

2 2

)(

1278,

V K V

l S l

V

+ Các thông số khác lấy giống công thức (2.6)

Thay các giá trị vào công thức (2.7) ta có:

Cũng theo Bảng 10[1] với cấp đường IV, vận tốc thiết kế V = 60km/h thì tầm nhìn trước

xe ngược chiều tối thiểu S2 = 150 (m) > 122,7 (m)

Vậy chọn SII = 150 (m)

2.2.3.3 Tầm nhìn vượt xe S xv :

Một xe chạy nhanh bám theo một xe chạy chậm với khoảng cách an toàn Sh1 -Sh2 Khi quan sát thấy làn xe trái chiều không có xe, xe sau lợi dụng làn trái chiều để vượt

Hình I.2.3: Sơ đồ tầm nhìn vượt xe

Thời gian vượt xe gồm 2 giai đoạn:

- Giai đoạn I: Xe 1 chạy trên làn trái chiều bắt kịp xe 2

- Giai đoạn II: Xe 1 vượt xong trở về làn xe của mình trước khi đụng phải xe 3 trên làn trái chiều chạy tới

Thời gian vượt xe được tính: t vxt1t2

Thường người ta dùng thời gian vượt xe thống kê được trên đường để tính Thời gian này trong trường hợp bình thường, khoảng 10s và trong trường hợp cưỡng bức, khi đông xe khoảng 7s Lúc đó tầm nhìn vượt xe có thể có 2 trường hợp:

2.2.4.1 Theo hệ số lực ngang:

a Khi làm siêu cao R sc min :

2 min

sc

i

V R

+ iscmax: Độ dốc siêu cao lớn nhất Theo Bảng 14[1] ứng với tốc độ thiết kế VTK = 60 (Km/h) thì iscmax = 7%

Thay các giá trị vào công thức (2.8) có:

07,015,0127

127

ksc

n

V R

+ in : Độ dốc ngang của mặt đường, chọn in= 2%

Thay vào công thức (2.9) ta có:

2.2.4.2 Bán kính đường cong nằm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban đêm:

Ở những đoạn đường cong có bán kính nhỏ thường không bảo đảm an toàn giao thông nếu xe chạy với tốc độ tính toán vào ban đêm vì tầm nhìn bị hạn chế Theo điều kiện này:

Hình I.2.4: Bán kính đường cong nằm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban đêm

- Đặt các parie bê tông mềm dọc đường

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

2.2.5 Độ mở rộng đường cong nằm (ĐCN)

Khi xe chạy trên đường cong, trục sau cố định luôn hướng tâm còn bánh trước luôn hợp với trục xe một góc nên xe yêu cầu có một chiều rộng lớn hơn khi xe chạy trên đường thẳng

Phần mở rộng bố trí ở phía bụng đường cong Theo Mục 5.4.1[1] khi bán kính đường cong nằm  250 (m), phần xe chạy phải mở rộng theo quy định trong Bảng 12

Đoạn nối mở rộng làm trùng với đoạn nối siêu cao và đường cong chuyển tiếp

Độ mở rộng E được tính theo công thức sau với đường 2 làn xe:

Theo Bảng 13[1] ứng với tốc độ thiết kế VTK = 60 (Km/h) thì iscmax = 7% Dốc siêu cao nhỏ nhất lấy theo độ dốc mặt đường là không nhỏ hơn 2%

Độ dốc siêu cao có thể tính theo công thức:

Trong đó: µ là hệ số lực ngang ( lực ngang trên một đơn vị trọng lượng) của xe

2.2.7.Chiều dài vuốt nối siêu cao:

Hình I.2.6 Xác định chiều dài đoạn nối siêu cao

Quay mặt đường ở phía lưng đường cong quanh tim đường để phần xe chạy có độ dốc in=0 Sau đó vẫn tiếp tục quay phần xe chạy ở phía lưng đường cong quanh tim đường để phần xe chạy có độ dốc in Cuối cùng quay cả mặt đường và lề quanh mép phần

xe chạy tới lúc đạt độ dốc siêu cao isc

Cách bố trí đoạn vuốt nối siêu cao:

Hình I.2.7 Bố trí siêu cao và đoạn vuốt nối siêu cao

Với tốc độ thiết kế V = 60km/h nên có đường cong chuyển tiếp, và đoạn nối siêu cao được bố trí trùng với đường cong chuyển tiếp

Chiều dài đoạn nối siêu cao được xác định:

+ isc: Độ dốc siêu cao bố trí ở đường cong (%)

+ ip: Độ dốc nâng siêu cao (độ dốc dọc phụ) (%)

Phương pháp nâng siêu cao:

Trước khi vào đoạn nối siêu cao, cần một đoạn 10m để vuốt cho lề đường có cùng độ dốc ngang với mặt đường (in) sau đó tiến hành theo trình tự và phương pháp sau:

-Quay mặt đường phía lưng và lề đường phía lưng đường cong quanh tim đường cho mặt đường trở thành một mái dốc với độ dốc in

- Quay mặt đường và lề đường phía lưng đường cong quanh tim đường (hoạch quanh mép trong phần xe chạy hoặc quanh một trục ảo) cho mặt đường trở thành một mái với

độ dốc siêu cao (isc)

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

Hình I.2.9: Sơ đồ nâng siêu cao

1) Quay quanh tim A đưa mặt đường phía lưng về nằm ngang in=0

2) Quay quanh tim A đưa mặt đường phía lưng thành in

3) Quay quanh tim A đưa toàn bộ mặt đường đạt isc

2.2.8 Đường cong chuyển tiếp:

2.2.8.1 Điều kiện bố trí đường cong chuyển tiếp:

Khi xe chạy từ đương thẳng vào đường cong phải chịu các sự thay đổi sau:

Theo[1], với đương có Vtk > 60 km/h phải bố trí đường cong chuyển tiếp

2.2.8.2 Tính toán chiều dài đường cong chuyển tiếp:

Đường cong chuyển tiếp được bố trí trùng với đoạn nối siêu cao và đoạn nối mở rộng hay nói cách khác chiều dài đường cong chuyển tiếp Lcht không nhỏ hơn chiều dài đoạn nối siêu cao và đoạn nối mở rộng và được tính toán như sau:

V tt

5.23

3

Trong đó:

+ V : Tốc độ xe chạy (km/h) + I : Độ tăng tốc ly tâm trong đương cong chuyển tiếp, theo quy trình ở Việt Nam lấy I = 0.5 m/s3 [2]

61.28-45.96

52.52-36.77

45.96-30.64

36.77-30.64 - 6.13

2.2.9 Bán kính đường cong đứng Rlồi min , Rlõm min:

2.2.9.1 Điều kiện bố trí đường cong đứng

Đường cong đứng được thiết kế ở những chỗ có đường đỏ đổi dốc tại đó có hiệu đại số hai độ dốc liên tiếp:Δi= i1i2

-Đối với đường có Vtk≥60km/h,khi Δi>1% thì phải bố trí đường cong đứng;

-Đối với đường có Vtk≤60km/h,khi Δi>2% thì phải bố trí đường cong đứng;

Các đường cong này có thể là đường cong tròn hoặc parabol bậc 2

i1 (+)

i3 (+)

i2

(-)

i4 (-)

2.2.9.2.Bán kính đường cong đứng lồi R lồi min :

Trên góc giao lồi tầm nhìn xe chạy vào ban ngày sẽ không đảm bảo, do đó cần phải

bố trí đường cong lồi để tăng tầm nhìn xe chạy nâng cao độ an toàn cho xe tham gia giao thông và nâng cao năng lực thông hành của tuyến Ta có công thức:

)()(

2 min

m d d

Trong đó:

S: tầm nhìn 1 chiều hoặc 2 chiều(m)

d1 và d2 là chiều cao tầm mắt của người lái xe đến mặt đường (m)

Trị số bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi được xác định theo 2 điều kiện sau:

+ Khi chướng ngại vật là một vật cố định (điều kiện đảm bảo tầm nhìn xe chạy 1 chiều)thì: ds=0, S=S1, do đó:

75.23432

.12

752

2 1

2 1

+ d1: Chiều cao tầm mắt của người lái xe, lấy d1 = 1.2 (m)

+ Khi hai ô tô cùng gặp nhau ( Đường cong đứng lồi Rlồi theo điều kiện đảm bảo tầm nhìn 2 chiều) thì d1=d2=d, S=S2, do đó :

2,18

1508

8

2 2

2 2

S

Trong đó:

+ S2 : tầm nhìn 2 chiều, S2 = 150 (m)

+ d1 : Chiều cao tầm mắt của người lái xe, lấy d1=1,2 m

Theo Bảng 19 [1]: Bán kính tối thiểu của đường cong lồi ( tối thiểu thông thường ) ứng với Vtk = 60 (km/h) thì Rlồimin = 4000 m ( > 2343,75 (m).)

Vậy chọn Rlồimin = 4000 (m) (giá trị tối thiểu trong điều kiện thông thường)

Chọn bán kính tối thiều thông thường vì trong điều kiện cho phép thì tuyến đường đảm

bảo tốc độ xe chạy tốt hơn, tạo mỹ quan cho đường, đảm bảo cho xe chạy điều hòa, thuận lợi, đảm bảo tầm nhìn ban ngày nên bán kính đường cong lồi chọn càng lớn càng tốt, vì địa hình là vùng đồng bằng, sự thay đổi độ dốc không lớn nên chọn trị số bán kính đường cong lồi lớn hơn giá trị tối thiểu thông thường của tiêu chuẩn Giá trị tối thiểu giới hạn chỉ chọn trong trường hợp bất lợi, không còn cách nào khác

2.2.9.3.Bán kính đường cong đứng lõm R lõm min :

Bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm được xác định từ điều kiện đảm bảo không gây khó chịu đối với hành khách và vượt tải chịu được của lò xo ô tô bởi lực ly tâm

Hình I.2.10 Sơ đồ xác định bán kính đường cong đứng lõm

Trị số bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi được xác định theo 2 điều kiện sau:

- Điều kiện đảm bảo hạn chế lực li tâm: Trong đường cong đứng lõm, lực li tâm sẽ làm tăng tải trong gây hiện tượng vượt tải cho phép của lò xo nhíp xe ,vì vậy phải hạn chế lực li tâm không được phép vượt quá trị số cho phép, tức là gia tốc li tâm b = 0,50,7 m/s2 Trong thực

tế tính toán để thiên về an toàn thì lấy giá trị của gia tốc li tâm b = 0,5 m/s2

 Bán kính đường cong lõm:   

5,6

605,6

2 2

2 1 min



S h

S R

d

Trong đó:

- S1 = 75m: tầm nhìn xe chạy 1 chiều

- hd: chiều cao pha đèn trên mặt đường Chọn hd = 0,75m đối với xe con

- 0: góc tỏa tia sáng của đèn pha ô tô theo chiều đứng Lấy 0=10





)1sin.7575,0(2

2.2.9.4 Chiều dài tối thiểu đường cong đứng :

- Theo bảng 19, [1]: Với Vtk=60 (Km/h) thì chiều dài đường cong đứng tối thiểu là 50

m

2.2.10 Chiều rộng làn xe :

Chiều rộng làn xe phụ thuộc vào chiều rộng thùng xe, khoảng cách từ thùng xe đến làn bên cạnh,từ mép bánh xe đến phần xe chạy, vận tốc xe chạy

Chiều rộng của làn xe phía ngoài cùng được xác định theo sơ đồ xếp xe của Zamakhaép:

Trong đó:

+ b: Chiều rộng thùng xe ; btải = 2,5m (tính cho xe Zin130)

+ c: Cự ly giữa 2 bánh xe; ctải = 1,9m (tính cho xe Zin130)

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

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

x.y được xác định theo công thức của Zamakhaép

x = 0,50+ 0,005V khi làn xe cạnh ngược chiều;

+ 0,8 + 0,8 = 3,8 m

Theo Bề rộng tối thiểu các bộ phận trên mặt cắt ngang (cho địa hình đồng bằng và đồi) Bảng 6 [1] ứng với đường cấp IV, tốc độ thiết kế VTK= 60 (Km/h) thì B =3,5 (m) Thực tế khi hai xe chạy ngược chiều nhau thường giảm tốc độ xuống, đồng thời xét theo chức năng của tuyến đường nên ta chọn bề rộng làn xe theo qui phạm là B = 3,5m

Cũng theo Bảng 6, [1] với đường cấp IV, tốc độ thiết kế Vtk= 60 (km/h) thì số làn xe tối thiểu dành cho xe cơ giới là 2 làn Vậy để đảm bảo tốc độ xe chạy và an toàn giao thông Chọn n= 2 làn

+ Bn : là chiều rộng toàn bộ nền đường (m)

+ Blề : là chiều rộng của lề đường.Theo bảng 6 [1] đường cấp IV, tốc độ thiết kế

Vtk= 60 thì chiều rộng tối thiểu của lề đường là Blề = 1,0m Ta chọn Blề = 1,0m

Vậy, ta chọn bề rộng nền đường là: Bn = 7,0 + 2×1,0= 9,0(m)

2.3 Tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến:

Bảng I.2.7.Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến

STT Các chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị Tính

Bán kính ĐCN nhỏ nhất

có siêu cao Rminsc

Thông thường

STT Các chỉ tiêu kỹ thuật Đơn vị Tính

toán

Bán kính đường cong đứng đảm bảo tầm nhìn đêm

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN 3.1.NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ:

Thiết kế sơ bộ tuyến trên bản đồ có đường đồng mức bao gồm việc thiết kế bình đồ hướng tuyến, thiết kế quy hoạch thoát nước và thiết kế trắc dọc, trắc ngang đường ôtô

Thiết kế bình đồ phải tuân thủ các nguyên tắc:

+ Vạch tuyến phải đi qua các điểm khống chế

+ Thiết kế bình đồ đảm bảo phối hợp giữa các yếu tố trên bình đồ: giữa các đoạn thẳng - đoạn cong và giữa các đoạn cong với nhau

+ Phải thiết kế phối hợp giữa bình đồ - trắc dọc - trắc ngang

+ Phối hợp giữa tuyến và công trình

+ Phối hợp giữa tuyến và cảnh quan

3.2.TRÌNH TỰ THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ:

3.2.1.Xác định các điểm khống chế:

Khu vực tuyến có điều kiện địa chất thủy văn thuận lợi không có đầm lầy, đất yếu, trượt lở và không có mực nước ngầm hoạt động cao, nên không có những điểm cần tránh Ngoài ra còn phải xác định những điểm khống chế như: điểm vượt đèo (yên ngựa)…

Cụ thể trên khu vực thiết kế có các điểm không chế là :

Điểm đầu tuyến : Điểm A , cao độ tự nhiên: 780 m

Điểm cuối tuyến : Điểm B, cao độ tự nhiên: 770 m

3.2.2.Lập các đường dẫn hướng tuyến:

- Xác định bước compa:

Chiều dài bước compa được xác định từ công thức:

M i

h l

Đường dẫn hướng tuyến xác định bằng bước compa là một đường gãy khúc cắt các đường đồng mức, đường này có độ dốc không đổi id. Để vạch các đường dẫn hướng tuyến một cách dễ dàng, mà phù hợp với thực tế cần phải xem xét kỹ các yếu tố của địa hình Dựa vào đường dẫn hướng tuyến này ta vạch một tuyến đường chạy trong phạm vi những đường gãy khúc gồm các đoạn thẳng và đoạn cong Trong đó các đoạn cong được xác định với bán kính thoả yêu cầu về điều kiện tối thiểu, đồng thời phù hợp với các yếu tố đường cong bên cạnh, thoả mãn với độ dốc dọc cho phép của cấp đường, đảm bảo chiều dài tối thiểu của đoạn chêm giữa hai đường cong ngược chiều có bố trí siêu cao

3.2.3.Đề xuất các phương án tuyến:

Từ hướng tuyến và tham khảo bước compa, ta vạch phương án tuyến như sau:

+ Phương án I : Từ điểm A ta đi dọc lên theo sườn khoảng 2km , sau đó ta rẽ ngang đi về hướng điểm B 3.5km

+ Phương án II : Từ điểm A đi dọc lên theo sườn khoàng 2km, rồi vòng qua đèo khoàng 1.2km , sau đó rẽ về điểm B 2.3km

3.2.4.Tính toán các yếu tố đường cong nằm:

Các yếu tố của đường cong nằm bán kính R, góc chuyển hướng  khi chưa bố trí đường cong chuyển tiếp:

+Chiều dài đường tang của đường cong:

Bảng I.3.1 Thông số đường cong nằm của phương án tuyến

Số công trình thoát nước: - Cầu Cái 0 0

Bảng I.3.2.Phân tích ưu nhược điểm các phương án tuyến

1

- Bán kính đường cong nằm trung bình lớn

-Lưu lượng nước đổ về nhiều

- Dốc dọc tự nhiên lớn nhất tương đối lớn

- Góc chuyển hướng trung bình nhỏ

-Lưu lượng nước đổ về nhiều

Kết luận: Từ những chỉ tiêu trên ta nhận thấy phương án 1 và phương án 2 có nhiều ưu

thế cho những chỉ tiêu quan trọng về sau như: thi công và về mặt kinh tế nên ta quyết định chọn phương án 2 để tính toán thiết kế kỹ thuật