Luận văn Tuyến đường thiết kế nối liền 2 điểm T-H

Luận văn Tuyến đường thiết kế nối liền 2 điểm T-H Tuyến đường thiết kế nối liền 2 điểm T-H là tuyến đường miền núi huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa Vũng...

Phần I THIẾT KẾ SƠ BỘ

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TÌNH HÌNH CHUNG CỦA TUYẾN

I - NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

Bất kỳ một Quốc Gia nào muốn có nền kinh tế quốc dân phát triển thì cầnphải có một hệ thống giao thông vững chắc và hoàn chỉnh, vì giao thông có vaitrò quyết định không nhỏ đến sự phát triển của Đất nước.

Đất nước ta trong những năm gần đây phát triển rất mạnh mẽ, nhu cầuvận chuyển hành khách và hàng hóa ngày càng tăng cao, trong khi đó mạng lướiđường ôtô ở nước ta lại rất hạn chế, phần lớn chúng ta sử dụng những tuyếnđường cũ mà những tuyến đường này không đủ để đáp ứng được nhu cầu vậnchuyển rất lớn như hiện nay Mặt khác, trong những năm gần đây nhu cầu vậntải của cả nước ngày một lớn, điều này tỉ lệ với lưu lượng tham gia vận tảiđường bộ ngày một cao

Chính vì vậy, trong giai đoạn phát triển kinh tế hiện nay của Đất nước- ởthời kỳ đổi mới dưới chính sách đường lối đúng đắn của Đảng và Nhà nước đãthu hút được sự đầu tư mạnh mẽ từ nước ngoài, nên việc cải tạo, nâng cấp mởrộng các tuyến đường có sẵn và việc xây dựng mới các tuyến đường mới đã trởthành nhu cầu thiết yếu và ngày càng trở nên bức thiết để làm tiền đề cho sựphát triển kinh tế, văn hoá, giáo dục và quốc phòng, đẩy nhanh quá trình côngnghiệp hoá và hiện đ ại hoá đất nước

Tuyến đường thiết kế nối liền 2 điểm T – H là tuyến đường miền Núithuộc huyện Châu Đức Tỉnh bà Rịa Vũng Tàu Đây là tuyến đường làm mới có

ý nghĩa rất quan trọng trong việc phát triển kinh tế địa phương nói riêng và cảnước nói chung Tuyến đường nối các trung tâm kinh tế-chính trị-văn hóa củacác địa phương, phục vụ cho việc đi lại thuận lợi cho nhân dân trong tỉnh và cáctỉnh lân cận Do vậy việc đầu tư xây dựng tuyến đường T – H trong tỉnh là sự rấtcần thiết

II TÌNH HÌNH CHUNG TUYẾN T- H

2.1 Tình hình dân sinh – kinh tế

2.1.1 Về kinh tế

Huyện Châu Đức được thành lập tháng 6/1994 do tách phần đất phía Tâycủa huyện Châu Thành trước đó Đi lên từ một huyện nông nghiệp, cơ sở hạtầng kỹ thuật còn nghèo nàn, lạc hậu, trình độ dân trí thấp, đời sống vật chất tinhthần của người dân gặp nhiều khó khăn

Hơn 85% diện tích đất đai của huyện là đất đỏ, vàng và đen trên nền đấtBazan có độ phì cao, rất thích hợp cho việc trồng các loại cây lâu năm như: cao

su, cà phê, tiêu, điều, cây ăn trái và các cây hàng năm như: bắp, khoai mì, đậucác loại, bông vải Đây thực sự là một thế mạnh so với các huyện khác trongtỉnh Chính vì thế Châu Đức đã xác định phát triển kinh tế theo cơ cấu: Nôngnghiệp-Dịch vụ-Công nghiệp, trong đó nông nghiệp được coi là mặt trận hàngđầu

2.1.2 Nông nghiệp

Diện tích trồng cao su, cà phê, tiêu bắp của huyện nhiều nhất tỉnh Một sốcây trồng khác tuy không chiếm tỷ lệ cao, song có diện tích trồng khá lớn nhưcây điều khoảng 2.850ha, cây ăn trái khoảng 1.080ha, khoai mì khoảng 2.400ha.Huyện Châu Đức có diện tích đồng cỏ khá lớn, lại có sẵn nguồn thức ăn giasúc từ bắp, khoai mì, đậu các loại nên có điều kiện phát triển chăn nuôi bò,heo, gà Thu nhập từ nông nghiệp là nguồn thu chính của huyện, giá trị sản xuấthàng năm khoảng 400 tỷ đồng chiếm tỷ lệ 34,4% tổng số toàn tỉnh

2.1.3 Công nghiệp

Các mặt hàng được sản xuất chủ yếu bao gồm sửa chữa máy móc, gia công

cơ khí, điện cơ, chế biến gỗ, dệt lưới xay xát và chế biến nông sản Hiện nay,huyện triển khai lập hai dự án nhỏ: làng nghề truyền thống dệt lưới xã NghĩaThành và tổ hợp may mặc tại khu công nghiệp Ngãi Giao Ngoài ra, huyện cũngđang triển khai quy hoạch và đầu tư xây dựng hạ tầng khu công nghiệp 30 ha(trước mắt làm 10 ha) tại khu vực Núi Nhan, thị trấn Ngãi Giao

2.1.3 Hạ tầng kỹ thuật

Châu Đức có nhiều hồ thủy lợi để tưới tiêu cho nông nghiệp như: Hồ tầm

bó, Hồ Suối Giàu, Hồ Kim Long, Hồ Đá Đen Điện và đường nhựa đã về đến tất

cả các xã, số hộ dân được sử dụng điện năm 2000 là 71% Mạng lưới giao thôngnông thôn cũng được huyện tập trung xây mới và nâng cấp sửa chữa, các tuyếnđường liên xã , liên huyện trên địa bàn huyện đã được nhựa hóa, 100% các xã,thị trấn có đường ô tô đến trung tâm Đặc biệt là chủ trương xây dựng đườnggiao thông nông thôn theo phương châm "Nhà nước và nhân dân cùng làm"bước đầu đã có những kết quả đáng khích lệ

2.2 Điều kiện tự nhiên

Qua nghiên cứu bản đồ địa hình và điều tra thăm dò khu vực tuyến, chúng

ta thu thập được các đặt điểm về địa lý tự nhiên khu vực tuyến như sau:

2.2.1 Vị trí địa lý

Châu Đức là huyện nằm ở phía Bắc tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu Bắc giáp huyện

Long Khánh, tỉnh Đồng Nai Nam giáp huyện Đất Đỏ và TX Bà Rịa Tây giáphuyện Tân Thành Đông giáp huyện Xuyên Mộc

Thông tin sơ lược: Diện tích: 422,6km2; Dân số: 141.300 người (2004); Mậtđộ: 334 người/km2; Bao gồm thị trấn Ngãi Giao và 15 xã là: Cù Bị, Xà Bang,Kim Long, Quảng Thành, Láng Lớn, Bàu Chính, Bình Giã, Bình Trung, Bình

Ba, Sơn Bình, Xuân Sơn, Suối Nghệ, Đá Bạc, Suối Rao, Nghĩa Thành

2.2.2 Đặc điểm địa hình

Tuyến T - H nằm trong khu vực sườn núi có địa hình tương đối thoải.Điểm bắt đầu tuyến có độ cao đường đen 105m, điểm kết thúc có độ cao 110mchiều dài tuyến theo đường chim bay là 4137,12 m

Do có độ dốc nên khi có mưa sự tập trung nước lớn và tạo thành nhữngcon sông, suối Tùy theo mùa mà những con suối này có lúc có nước và có lúckhông có nước Sự chia cắt của những con sông, suối càng làm cho địa hìnhthêm phức tạp Tuy nhiên nhìn chung tuyến đi qua vùng địa hình có thể thiết kế

được con đường với cấp hạng kỹ thuật cao mà vẫn đảm bảo được các chỉ tiêu vềkinh tế và kỹ thuật đề ra.

2.2.3 Vật liệu xây dựng

Nguồn nguyên vật liệu dùng để xây dựng tuyến đường chủ yếu như : đá,cát, đất đắp nền đường … có sẵn và phong phú tại khu vực Do vậy cần khaithác và tận dụng tối đa các loại vật liệu địa phương sẵn có thì giá thành xâydựng tuyến sẽ giảm đáng kể do cự ly vận chuyển thấp

Qua khảo sát ta thấy đất xây dựng nền đắp có thể lấy từ nền đào ngaycạnh đó, từ những mỏ đất gần vị trí tuyến hoặc đào những thùng đấu ngaycạnh đường Cát có thể khai thác ở những bãi dọc theo suối Các loại vật liệukhác như cây gỗ tre nứa …sẵn có dùng làm láng trại ,cốt pha ,các công trình phụtrợ ; rất thuận lợi cho việc tổ chức và triển khai thực hiện xây dựng tuỵến đường

2.2.4 Tình hình địa chất- thủy văn

Tình hình địa chất khu vực này không có gì đặc biệt Vùng tuyến đi quatương đối ổn định, vùng này chủ yếu là đất hoàn thổ, lớp trên cùng là lớp đất ásét,lớp kế là đất á cát, dưới hết là lớp đá gốc có cường độ cao và ít bị mài mònxâm thực Vùng tuyến đi qua không có hiện tượng sụp lở, đá lăn, không có hangđộng, castơ … rất thuận lợi cho việc thi công nền đường Sông suối trongvùng chủ yếu là suối cạn, vào mùa khô suối không có nước và thường chảymạnh vào mùa mưa

Tháng 7,8,9 là những tháng có số ngày mưa, lượng mưa và bốc hơi nhiềunhất Độ ẩm của những tháng này cũng cao nhất trong năm

2 3 Nhận xét chung

Vùng tuyến đi qua có vật liệu xây dựng dồi dào, phong phú Đia chất thủyvăn tương đối ổn định Địa hình địa mạo không gây khó khăn cho việc thi công.Khí hậu ôn hòa, điều kiện dân sinh kinh tế – chính trị – xã hội thuận lợi Có thểtận dụng nguồn nhân – vật lực dồi dào để giảm giá thành xây dựng mà chấtlượng công trình vẫn đuợc bảo đảm

Việc khai thác tuyến đường T – H có ý nghĩa xã hội : là phân bố lại dân

cư trong khu vực Xây dựng tuyến đường là góp phần vào mạng lưới giao thông

đường bộ của tỉnh và nâng cao đời sống vật chất, tinh thần của người dân trongkhu vực.

Mục tiêu xây dựng tuyến là phục vụ cho nhu cầu đi lại của người dân, vậnchuyển hành khách, vận chuyển hàng hóa, phát triển kinh tế, văn hóa và giáodục của khu vực Đồng thời tuyến còn liên kết vào mạng lưới giao thông quốcgia

CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG VÀ CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT CỦA TUYẾN

2.1 Quy mô đầu tư và cấp hạng thiết kế của tuyến đường

2.1.1.2 Qui đổi các xe về xe con qui đổi

Dựa vào lưu lượng thiết kế là 2050 xe/ng.đ, ta cần quy đổi các xe về xe conquy đổi, dựa vào bảng 2 mục 3.3.2 TCVN 4054-05, áp dụng với địa hình Núi ta

có bảng quy đổi các loại xe ra xe con như sau:

Tính đổi ra xe con theo công thức sau: Nqđ =N ia i

+ Ni = (tỷ lệ % từng loại xe) x (lưu lượng xe năm tương lai) là lưu lượngloại xe I trong năm tương lai

+ ai: hệ số qui đổi ra xe con của các loại xe thứ i Lấy ở bảng 2 điều 3.3.2TCVN 4054-05

BẢNG KẾT QUẢ QUI ĐỔI CÁC LOẠI XE RA XE CON

Số xeNi(chiếc)

Hệ số quy đổi

ai[3.3.2]

Xequy đổi

- Căn cứ vào TCVN 4054 -05 [3.4.2], Ta lựa chọn như sau:

+ Chọn cấp thiết kế của đường là Cấp III

- Nguyên lý tính toán: Sức kéo của xe phải lớn hơn tổng lực cản trênđường Khi đó độ dốc dọc lớn nhất của đường được tính toán căn cứ vào khảnăng 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: (Tham khảo sổ tay thiết kế đường ôtô trang 149)

imaxk = Dmax – fTrong đó:

* Dmax : hệ số động lực ứng với từng loại xe với vận tốc Vtk = 60 km/h(tra biểu đồ) 3.2.1.4

* f0= 0,02 là hệ số ma sát của mặt đường bêtông nhựa ở trạng thái bìnhthường (hệ số cản lăn),

1 0,01(60 50) 0,02202

.0

)50(

01,01

f

Với V = 60 km/h (vận tốc thiết kế - tốc độ lớn nhất của xe đơn chiếc

có thể chạy an toàn trong điều kiện bình thường do sức bám của bánh xe vàomặt đường), tra bảng đặc tính động lực của xe và thay vào công thức tính toán ta

có độ dốc lớn nhất mà các xe vượt qua được là :

Stt Loại xe Tên xe Chuyềnsố Dmax imax =Dmax-f

Vậy với tốc độ 60Km/h các xe có thể vượt qua độ dốc từ 0,6% đến 5,5%,

để các xe vượt được dốc 5% (độ dốc chọn để thiết kế), thì các xe phải chạy vớivận tốc và chuyền số như bảng sau:

Stt Loại xe Tên xe Chuyềnsố V

2.2.1.2 Theo điều kiện sức bám

- Theo điều kiện về lực bám giữa lốp xe với mặt đường Để cho xe chuyểnđộng được an toàn thì sức kéo có ích của ô tô phải nhỏ hơn hoặc bằng sức bámcủa lốp xe với mặt đường Như vậy theo điều kiện này độ dốc dọc lớn nhất phảinhỏ hơn độ dốc dọc tính theo lực bám (ib); ib được tính trong trường hợp lựckéo của ô tô tối đa bằng lực bám giữa lốp xe với mặt đường

- Ta tính toán trong trường hợp khi xe chuyển động đều (j=0) và ở điềukiện bất lợi là khi xe đang lên dốc ( ib mang dấu dương )

- Theo điều kiện này, Tham khảo sổ tay thiết kế đường ôtô trang 150

f= 0,022 - hệ số cản lăn (dùng cho mặt đường BTN)

G (kg) - trọng lượng toàn xe

Gb = (0,55 – 0,7)G (kg) - trọng lượng tác dụng lên bánh xe chủ động

K - hệ số sức cản không khí phụ thuộc hình dáng của xe

 : hệ số bám dọc khi tính cho trường hợp bất lợi nhất (ướt), =0,5

Pw : lực cản không khí tính theo công thức

V: vận tốc ứng với từng loại xe vượt được độ dốc 5%

F : diện tích hình chiếu lên mặt phẳng vuông góc với hướng chuyển

động, F = 0,9xBxH, với B: chiều rộng xe; H: chiều cao xe (Bảng 01, mục 3.2,

22TCN 4054-05

2

* * 13

w

K F V

P 

* ' G b P w

D

G

 ' max

maxb maxk

i i (thỏa điều kiện theo kết quả tính ở bảng trên)

- Theo TCVN 4054 – 05 mục 5.7 bảng 15, qui định với đường có tốc độtính toán 60 km/h thì độ dốc dọc lớn nhất cho phép là 7 %

- Với kết qủa tính toán bảng trên, ta chọn độ dốc dọc tối đa là 5% để thiết

kế cho tuyến T - H

2.3 XÁC ĐỊNH TẦM NHÌN XE CHẠY

- Để đảm bảo xe chạy an toàn, người lái xe luôn luôn phải được nhìn thấyđường trên một chiều dài nhất định để kịp thời xử lí hay dừng trước các chướngngại vật hoặc tránh được nó Chiều dài này được gọi là tầm nhìn, tầm nhìn nàyphải được đảm bảo trên trắc dọc cũng như trong đường cong

- Trong các đường cấp cao, tầm nhìn không chỉ có tác dụng an toàn mà cònnhằm tạo điều kiện để lái xe an tâm chạy với tốc độ cao

- Chiều dài tầm nhìn được tính tương ứng với 4 tình huống sau :

a) Xe cần hãm trước chướng ngại vật tĩnh nằm trên mặt đường

b) Hai xe chạy ngược chiều cùng trên 1 làn kịp hãm lại và không đâmvào nhau.

c) Hai xe ngược chiều cùng trên 01 làn tránh nhau và không giảm tốc độd) Hai xe cùng chiều vượt nhau

- Theo TCVN 4054 – 05 mục 5.1.1, Tầm nhìn tính từ mắt người lái xe có vịtrí được quy định:

+ Tầm nhìn tính từ mắt người lái xe có chiều cao 1m bên trên phần xechạy , xe ngược chiều có chiều cao 1,2m

+ Chướng ngại vật trên mặt đường có chiều cao 0,1m

2.3.1 Tầm nhìn dừng xe trước chướng ngại vật cố định (S1)

Tầm nhìn dừng xe S1 là khoảng cách nhỏ nhất đủ để người lái xe xử lí vàhãm xe trước trướng ngại một khoảng cách an toàn lo

Chướng ngại vật trong sơ đồ này là một vật cố định nằm trên làn xe đangchạy như: đá đổ, hố sụt, Xe đang chạy với vận tốc V, có thể dừng lại an toàntrước chướng ngại vật với chiều dài tầm nhìn S1 bao gồm một đoạn phản ứngtâm lí lpư1, một đoạn hãm xe Sh và một đoạn dự trữ l0 (Tham khảo sổ tay thiết kế

đường ôtô trang 167)

Hình 2.1: Tầm nhìn dừng xe trước chướng ngại vật cố định (S1)

S1 = Lpư + Sh + L0Trong đó:

Lpư : Quãng đường xe đi được trong thời gian phản ứng tâm lý của lái

Kiến nghị chọn S1 = 75 m.

2.3.2 Tầm nhìn thấy xe ngược chiều (S2)

Tính cho hai xe chạy ngược chiều trên cùng 1 làn cần hãm để kịp dừng xe

để không đâm vào nhau, điều này rất khó có thể xảy ra nhưng cũng có trườnghợp lái xe vô kỷ luật, say rượu tuy rất hãn hữu nhưng vẫn phải xem xét

Hình 2.2: Tầm nhìn thấy xe ngược chiều (S2)

- Theo tình huống này 2 xe chạy ngược chiều trên cùng 1 làn xe kịp hãm lại

và cách nhau 1 đoạn an toàn lo

Theo sơ đồ , có S2 = 2Lpư + L0 + Sh1 + Sh2

2.3.3 Tầm nhìn thấy xe ngược chiều (S3)

Tình huống hai xe chạy ngược chiều trên cùng một làn xe nhưng khôngđúng làn xe phải quay về vời làn xe của mình nhưng không giảm tốc độ

(Tham khảo sổ tay thiết kế đường ôtô trang 168)

Hình 2.3: Tầm nhìn thấy xe ngược chiều (S3)

Tầm nhìn thấy xe ngược chiều được tính theo công thức:

S3 = 2.lpư + Sh1 +Sh2 + loTheo sơ đồ ta có:

Sh1 +Sh2 = 2 ar

S3 =

8,1

V + 4 ar + lo

Trong đó

a : Khoảng cách giữa hai tim của hai làn xe: chọn a = 4 m

r : Bán kính tối thiểu của xe có thể lái rẽ mà không giảm tốc độ

n : Hệ số bám theo phương ngang

Hình 2.4: Tầm nhìn thấy xe theo sơ đồ 4 (S4)

- Để đơn giản cho việc tính toán và nghiên về an toàn đề nghị lấy chiều dài

L2 = L1 = S1-S2 và thời gian phản ứng quan niệm bằng không vì một xe luôn bám

sát đợi thời cơ sẽ vượt qua (Tham khảo tài liệu TK đường ôtô của GSTS Đỗ Bá

- Sơ đồ 03 không phải là sơ đồ cơ bản, ít được dùng

- Sơ đồ 4 là trường hợp nguy hiểm phổ biến trên đường có 2 làn xe, trêncác đường cấp cao, tầm nhìn này vẫn phải kiểm tra nhưng với ý nghĩa là bảođảm 1 chiều dài nhìn được cho lái xe an tâm chạy với tốc độ cao Trường hợpnày không xảy ra trên đường có dãy phân cách

2.5 XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG THÔNG XE VÀ SỐ LÀN XE

2.5.1 Khả năng thông xe lý thuyết của đường

- Khả năng thông xe của đường là số xe có thể thông qua trên đường (quamột mặt cắt ngang hay qua một đoạn đường ) trong một đơn vị thời gian

- Khả năng thông xe tối đa là số đầu xe lớn nhất có thể chạy qua một mặtcắt ngang đường trong một đơn vị thời gian với điều kiện lý tưởng : độ dốcđường bằng; chiều rộng làn > 3,5 m; lề rộng > 2m

+ Điều kiện lý tưởng về đường: đoạn đường thẳng, bằng phẳng, không bịảnh hưởng của nút giao thông , mặt đường khô ráo và có độ nhám tốt

+ Điều kiện lý tưởng về dòng xe: đó là dòng xe con thuần nhất, các xechạy nối đuôi nhau thành hàng xe nọ cách xe kia một khoảng cách tối thiểu để

an toàn

- Khả năng thông xe của đường phụ thuộc vào số làn xe và năng lực thông

xe của mỗi làn

- Năng lực thông hành lí thuyết được xác định theo (Tham khảo Sổ tay thiết

kế đường ô tô tập I trang 160)

Nth =

d

V

* 1000

(xe/h)Trong đó:

Nth : Năng lực thông hành lí thuyết trên 1 làn xe (xe/h/làn)

V : Vận tốc chạy xe, V = Vtk = 60 km/h

d : Khổ động học của đoàn xe (khoảng cách tổi thiểu giữa 2 xe)

xe, vận tốc xe, chướng ngại vật, thành phần xe.

- Theo tiêu chuẩn Việt nam TCVN 4054-05, mục 4.2.2, Khi không có dãyphân cách và ô tô chạy chung với xe thô sơ thì Nth của 01 làn :1000 xe/h/làn

2.6 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶT TRƯNG HÌNH HỌC TRÊN CẮT NGANG 2.6.1 Yêu cầu chung

- Bề mặt nền đường gồm có phần xe chạy và lề đường, khi cần thiết phải códảy phân cách, đường xe bên và các làn phụ

- Theo đồ án thiết kế , cấp đường thiết kế là cấp III, vận tốc thiết kế 60km/h Do vậy việc bố trí các bộ phận gồm: phần xe chạy, lề, dảy phân cách đườngbên và các làn xe phụ phải tuân thủ theo Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN4054-05 mục 4.1.1 bảng 5, cụ thể như sau:

nlx : Số làn xe yêu cầu được lấy tròn theo mục 4.2.1 TCVN 4054-05

Ncđgiờ : Lưu lượng xe thiết kế giờ cao điểm, [TCVN 4054 mục 3.3.3]

Ncđgiờ = (0,1 – 0,12) x Ntbnd , chọn Ncđgiờ = 0,1Ntbnd

d

i = 0

v v

2.6.3 Bề rộng phần xe chạy

Bề rộng của một làn xe được xác định phụ thuộc vào chiều rộng của thùng

xe, lưu lượng xe chạy trên đường, tốc độ xe chạy, tổ chức phân luồng giaothông, khoảng cách từ thùng xe đến làn xe bên cạnh và từ bánh xe đến mép phần

xe chạy Các khoảng cách này dao động trong phạm vi đáng kể tuỳ thuộc vàongười lái xe và được xác định dựa vào số liệu thống kê từ các số liệu quan sátngoài thực tế Với đường hai làn xe bề rộng mỗi làn được xác định theo côngthức sau:

- Bề rộng 1 làn xe chạy (Tham khảo sổ tay thiết kế đường ôtô mục 3.3.2

1 2

(x,y xác định qua thực nghiệm)

- Tính cho xe có kích thước lớn nhất và phổ biến trong dòng xe tương lai

- Do làn xe bên cạnh chạy ngược chiều nên theo công thức kinh nghiệmtính đến sự lắc ngang của xe, theo Zamakhaev ta có:

x = y = 0,5 + 0,005V = 0.5+0.005*60 =0.8 (m) với V = 60 Km/h

c: khoảng cách hai bánh xe, c=1,4 m [Tham khảo 22TCN 272-05]

- Vậy Bề rộng của mặt đường 2 làn xe chạy là

B = 2*B2 = 2*3,2 = 6,4 (m)

- Theo điều 4.1.2, bảng 07 qui trình TCVN 4054 - 05 với đường cấp III, tốc

độ thiết kế 60 km/h, với các thông số tính toán ta chọn mặt cắt ngang đườngnhư sau :

max 7, 2 ;7,5 ;99

- Theo TCVN 4054-05 mục 4.1.2 bảng 07, ta chọn bề rộng lề mỗi bên là1,5m có phần gia cố là 1m

- Đường có V  60 Km/h phải có dải dẫn hướng Dải dẫn hướng là vạchsơn liền (trắng hoặc vàng) rộng 20 cm nằm trên lề gia cố, sát với mép phần mặtđường ở các chỗ cho xe qua, như ở nút giao thông, chỗ tách nhập các làn dảidẫn hướng kẻ bằng nét đứt theo điều lệ báo hiệu đường bộ

- Tại các vị trí có các làn xe phụ như làn phụ leo dốc, làn chuyển tốc , cáclàn xe phụ sẽ thế chỗ phần lề gia cố Chiều rộng phần lề đất còn lại nếu không

đủ, cần phải mở rộng nền đường để đảm bảo phần lề đường còn lại tối thiểu là0,5m

2.6.5 Đường dành cho xe thô sơ

- Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4054-05 mục 4.3.4, Đường xe thô sơđược bố trí trên phần lề gia cố Chiều rộng mặt đường xe đạp có một hướng tínhtheo công thức :

b = 1 n + 0,5 mn: là số làn xe đạp theo một hướng

- Năng lực thông hành một làn xe đạp là 800 xđạp/h/chiều Đường xe đạp

bố trí một chiều, ở bên tay phải làn ô tô ngoài cùng

- Chiều rộng mặt đường xe đạp phải kiểm tra khả năng lưu thông của cácloại xe thô sơ khác Lớp mặt đường xe đạp phải có độ bằng phẳng tương đươngvới làn xe ô tô bên cạnh

- Do tuyến đường T – H không đi qua khu dân cư nên mật độ xe thô sơkhông lớn, nên không cần phải bố trí phần đường giành cho loại phương tiệnnày mà tổ chức cho đi trên phần lề gia cố

+ Bề rộng tối thiểu của nền đường : 9 (m).

- Độ dốc ngang của lề đường, mặt đường: Mặt đường được bố trí độ dốcngang để đảm bảo thoát nước Tuy nhiên, độ dốc ngang phải nhỏ để đảm bảo xechạy được êm thuận

- Độ dốc ngang lề gia cố phải đảm bảo yêu cầu thoát nước và phụ thuộcvào 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 cố bằng

độ dốc ngang phần xe chạy Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4054-05 mục 4.9

+ Độ dốc ngang mặt đường (mặt đường bê tông nhựa) : 2,0 %

2.7 BÁN KÍNH ĐƯỜNG CONG BẰNG TỐI THIỂU

- Tại những vị trí tuyến đổi hướng , để đảm bảo cho xe chạy an toàn , tiệnlợi và kinh tế với vận tốc tính toán cần phải bố trí đường cong bằng có bán kínhhợp lý Việc sử dụng bán kính đường cong có bán kính lớn không những cảithiện được điều kiện xe chạy mà còn cho phép rút ngắn chiều dài tuyến , giảmbớt các chi phí về vận tải

- Tuy nhiên trong điều kiện khó khăn về địa hình , để giảm bớt khối lượngđào đắp trong xây dựng và tránh phải phá bỏ những công trình đắt tiền thì nhiềukhi phải sử dụng các bán kính nhỏ Khi đó đường cong bằng là phải đảm bảocác điều kiện sau :

+ Đảm bảo chống trượt ngang khi xe chạy trong đường cong với tốc

độ tính toán

+ Đảm bảo cho xe chạy bình thường như trên đường thẳng, đảm bảo

sự êm thuận cho hành khách và kinh tế khi sử dụng ô tô (bố trí mở rộng nếu thấycần thiết)

+ Phải đảm bảo tầm nhìn khi xe chạy trong đường cong

+ Đảm bảo điều kiện chống lật

+ Đảm bảo điều kiện tiết kiệm nhiên liệu và hao mòn lốp xe

- Để hạn chế những tác hại trên, ta sẽ chọn hệ số lực ngang theo các điều

kiện sau: (Sổ tay thiết kế đường ôtô mục 3.3.2 trang 110, Tập 1)

2.7.1 Lựa chọn hệ số lực ngang i

2.7.1.1 Xét điều kiện chống trượt ngang

- Điều kiện

µ ≤ (0,6-0,7)  : Hệ giữa bánh xe với mặt đường

- Xét điều kiện mặt đường bẩn , ẩm ướt  = 0,25, nên:

µ ≤ 0,6x0,25 = 0,15 Vậy từ điều kiện trên, chọn i = 0,15

Trong đó:

b: khoảng cách giữa 02 tâm xe

h : chiều cao của trọng tâm xe tính từ mặt đường

 : độ dịch ngang của trong tâm xe so với tâm hình học do biến dạngcủa lò xo và đàn hồi của lốp khi xe chạy trên đường cong ,  =0,2b

- Trong tính toán kiểm tra đối với trường hợp bất lợi b=1,7h để đảm bảođiều kiện chống lật phải đảm bảo µ ≤ 0,6

2.7.1.3 Theo điều kiện về an toàn và êm thuận cho hành khách và người điều khiển phương tiện

Tham khảo sổ tay thiết kế đường ôtô mục 3 trang 111, Tập 1)

+ Khi i < 0,1 thì hành khách và người lái xe chưa cảm nhận đi vào đườngcong

+ Khi i = 0,15 thì hành khách và người lái xe bắt đầu có cảm giác đi vàođường cong

+ Khi i = 0,2 thì hành khách và người lái xe bắt đầu có cảm giác khóchịu

+ Khi i = 0,3 thì hành khách và người lái xe bị xô dạt về một phía

2.7.1.4 Điều kiện tiết kiệm nhiên liệu và hao mòn lốp xe

Tham khảo sổ tay thiết kế đường ôtô mục 4 trang 111, Tập 1)

+ Đối với đường có bố trí siêu cao thì lấy i = 0,15 tương ứng với độ dốcsiêu cao là lớn nhất

+ Trường hợp đặt biệt khó khăn chọn µ=2

+ Đối với đường không có siêu cao và vẫn cấu tạo hai mái bình thườngthì lấy i = 0,08

(Tham khảo sổ tay thiết kế đường ôtô trang 111, Tập 1)

Rmin =

)(

+ iscmax = 7%, độ dốc siêu cao lớn (vùng núi) nhất theo [TCVN



- Theo tiêu chuẩn Việt nam TCVN 4054 – 05, mục 5.3 bảng 11 qui địnhcho đường cấp III, tốc độ V = 60km/h thì bán kính đường cong nằm nhỏ nhấttrong điều kiện bố trí siêu cao lớn nhất là 125m

Vậy kiến nghị sử dụng chọn R min = 129m.

b) Trường hợp 2: Tính bán kính nhỏ nhất trên đường cong bố trí siêu cao thông

+ isctt: siêu cao thông thường , isctt = 0.04

+  : hệ số lực đẩy ngang, lấy từ 0,05 – 0,08, chọn  = 0.08

+V : vận tốc xe chạy thiết kế V = 60 Km/h

- Theo tiêu chuẩn Việt nam TCVN 4054 – 05, mục 5.3 bảng 11 qui địnhcho đường cấp III, tốc độ V = 60km/h thì bán kính đường cong nằm ứng vớisiêu cao thông thường 4% là 250m

Do vậy kiến nghị sử dụng chọn R sctt = 250m.

c) Trường hợp 3: bán kính đường cong nằm tối thiểu không bố trí siêu cao

Tính bán kính nhỏ nhất trên đường cong không bố trí siêu cao, tính chotrường hợp bất lợi xe chạy phía lưng đường cong Khi đó bán kính đường congđược tính theo công thức :

2 min

2 min

60

945( ) 127*(0.05 0.02)

ksc

n

ksc

V i

+  : hệ số lực đẩy ngang , lấy  = 0,04 – 0,05 để cải thiện điều kiện

Do vậy kiến nghị chọn R minksc = 1500m

Kết hợp giữa tính toán và tiêu chuẩn ta chọn tiêu chuẩn để thiết kế

d) Bán kính đường cong nằm xét điều kiện xe chạy vào ban đêm

Vào ban đêm, tầm nhìn bị hạn chế vì gốc mở  của chùm tia sáng đèn phaôtô nhỏ, khoảng 20 Do vậymuốn đảm bảo tầm nhìn có đủ sáng cho lái xe nhìn

rõ mặt đường và xe đi ngược chiều thì bán kính cong không bé hơn trị số được

tính như sau: (Tham khảo sổ tay TK đường trang 128, Tập I)

Hình: 2.9 Sơ đồ bố trí đường cong đảm bảo tầm nhìn ban đêm

Với S = S1 = 75m, ta dùng tầm nhìn một chiều, tầm nhìn xe chạy

2.7.3 Nguyên tác lựa chọn bán kính đường cong nằm

- Lớn hơn các giá trị giới hạn

- Phù hợp địa hình, càng lớn càng tốt (thường R = 3 đến 5 min)

- Đảm bảo sự nối tiếp giữa các đường cong

- Đảm bảo bố trí các yếu tố của tuyến như: chuyển tiếp, siêu cao

- Đảm bảo phối hợp hài hòa các yếu tố tuyến, phối hợp tuyến đường vớicảnh quan

(Tham khảo Sách thiết kế hình học đường ô tô của PGS.TS Bùi Xuân Cậy trang 89)

2.8 CHUYỂN TIẾP, MỞ RỘNG SIÊU CAO TRONG ĐƯỜNG CONG

Theo tiêu chuẩn Việt nam TCVN 4054-05, mục 5.6, Khi Vtk  60 km/hphải bố trí đường cong chuyển tiếp để nối từ đường thẳng vào đường congtròn và ngược lại

2.8.1 Đường cong chuyển tiếp

- Khi xe chạy từ đường thẳng vào đường cong, phải chịu các thay đổi : + Bán kính thay đổi từ + đến R

+ Lực ly tâm thay đổi từ 0 đến

R g

V m

2.+ Góc  hợp thành giữa trục bánh trước và trục xe từ chỗ bằng không(trên đường thẳng ) tới bằng  (trên đường cong )

* Tác dụng của đường cong chuyển tiếp

+ Thay đổi góc nhoặt của bánh xe phía trước một cách từ từ để đạt gócquay cần thiết ở đầu đầu đường cong tròn

+ Giảm mức độ lực tăng ly tâm do đó tránh được hiện tượng ngườitrên xe bị xô ngang khi vào đường cong tròn

+ Tuyến có dạng hài hòa, lượn đều không bị gãy khúc, phù hợp quỹđạo thực tế xe chạy, tăng mức độ tiện lợi, êm thuận và an toàn xe chạy

- Đường cong chuyển tiếp là đường cong Clothoid

- Chiều dài đường cong chuyển tiếp tối thiểu được xác định từ điều kiện đểlực ly tâm tăng dần gây cảm giác khó chịu cho người đi xe

(Tham khảo sổ tay TK đường trang 118, Tập I)

a) Trường hợp 1: Với bán kính Rmin = 125 m, ứng độ đốc siêu cao 7%

Vậy kiến nghị chiều dài đọan chuyển tiếp Lcht = 75m

b) Trường hợp 2: Với bán kính Rmin = 250m, ứng độ đốc siêu cao 4%

Vậy kiến nghị chiều dài đọan chuyển tiếp Lcht = 50m

c) Trường hợp 3: Với bán kính R = 1500m, ứng độ đốc siêu cao 0%

D

N O

p

Hình: 2.8 Sơ đồ bố trí đường cong chuyển tiếp

2.8.2 Xác định độ mở rộng mặt đường trong đường cong

2.8.2.1 Xác định độ mở rộng

- Khi xe chạy trên đường cong mỗi bánh xe chuyển động theo một quĩ đạoriêng: trục sau cố định luôn luôn hướng tâm còn bánh trước hợp với trục sau mộtgóc , nên xe yêu cầu một chiều rộng lớn hơn trên đường thẳng Vì vậy để đảmbảo trên đường cong tương đương như trên đường thẳng ở các đường cong cóbán kính nhỏ ( 250 m theo TCVN 4054 -05) sẽ phải bố trí mở rộng phần xechạy Trị số mở rộng này phải đảm bảo sao cho khoảng cách giữa ô tô và mépđường, giữa hai ô tô với nhau phải như trên đường thẳng

- Theo TCVN 4054-05, mục 5.4, bảng 12, độ mở rộng phần xe chạy trongđường cong chỉ bố trí khi bán kính đường cong nằm R  250m

Hình: 2.9 Sơ đồ Tính toán mở rộng trên đường 02 làn xe

- Do có nhiều loại xe, nên để an toàn, ta tính toán cho xe có chiều dài trục

là dài nhất, chọn xe mooc có khoảng cách từ trục sau của xe đến chắn trước của

xe là La = 16,5 – 2 = 14,5m ([TCVN 4054-05 mục 3.2, bảng 01]

- Độ mở rộng đường cho 02 làn có xét đến độ sàn ngang của xe khi chuyển

động được xác định như sau:

(Tham khảo Sổ tay thiết kế đường ô tô tập I trang 125)

a) Trường hợp 1: Với bán kính Rmin = 125 m

c) Trường hợp 3: Với bán kính Rmin= 1500 mR=1500m > 250m

Theo tiêu chuẩn Việt nam TCVN 4054-05, mục 5.4.1 không cần mở rộnglàn xe trong đường cong

2.8.2.2 Cách bố trí độ mở rộng trong đường cong như sau.

Tuỳ theo các trường hợp bố trí siêu cao như đã trình bày trên mà ta có giátrị độ mở rộng trong đường cong khác nhau Trên một đường cong thì bố trícùng một giá trị độ mở rộng còn tiến ra ngoài đường thẳng thì ta vuốt 1:10

Mở rộng đường cong thường là mở rộng cả hai bên chỉ trong các trườnghợp khó khăn thì mới mở rộng ở một bên lưng hay bụng đường cong Như vậythông thường ta sẽ bố trí phần mở rộng mỗi bên giá trị bằng ½ giá trị  tính toántrên Độ mở rộng được đặt trên lề gia cố và phải đảm bảo còn tối thiểu 0.5m lềđất

Vậy ta có thể xác định được bề rộng đường cụ thể như sau:

a) Trong đường thẳng: Bnền = B + 2Blề = 6 + 2x1,5 = 9m

b) Trong đường cong với mỗi cách bố trí siêu cao khác nhau thì ta có giá trị

độ mở rộng đường khác nhau do đó bề rộng nền đường cũng khác nhau, cụ thểnhư sau:

Trường hợp không bố trí siêu cao cũng như trường hợp bố trí bán kínhđường cong nằm để đảm bảo tầm nhìn về đêm thì không cần mở rộng phần xechạy trong đường cong nên ta có bề rộng nền đường là Bnền = 9m

+ Trường hợp bố trí siêu cao lớn nhất lúc này ta có độ mở rộng phần xechạy  = 2,2m (cho 02 bên), do bố trí độ mở rộng này ở hai bên đường cong vàtận dụng 0.5m lề gia cố nên ta chỉ mở rộng mỗi bên 0,6 m, lúc này bề rộng nềnđường là:

Bnền = B + mở rộng + lề đất = 6 + 2,2 + 2x0,5 = 10,2m+ Trường hợp bố trí siêu cao thông thường ta có độ mở rộng phần xe chạy

= 1,2m (cho cả 02 bên) , do bố trí độ mở rộng này ở hai bên đường cong và tậndụng 0.5m lề gia cố nên ta không cần mở rộng phần xe chạy thêm nữa lúc này

Độ dốc siêu cao có tác dụng giảm bớt lực ngang và tác động tâm lý có lợicho người lái xe, làm cho người lái tự tin có thể cho xe chạy với vận tốc thiết kế.Tuy nhiên độ dốc siêu cao phải nằm trong giới hạn cho phép Giới hạn độdốc siêu cao là không bị trượt khi mặt đường bị trơn

Theo tiêu chuẩn thiết kế đường quy định trị số dốc siêu cao phụ thuộc vàotốc độ thiết kế và bán kính đường cong nằm Độ dốc siêu cao lớn nhất là 2% -8% (TCVN 4054-05, mục 5.5)

Giới hạn độ dốc siêu cao nhằm mục đích cho xe không trượt ra khỏi mặt

đường bị trơn và đảm bảo độ dốc thoát nước (Tham khảo tài liệu TK đường ôtô

của GSTS Đỗ Bá Chương trang 42)

- Độ dốc siêu cao cần thiết để xe chạy với tốc độ trên đường cong có bán

kính R được xác định theo công thức [3.1.14], Sổ tay TK đường ôtô Tập I

sc

V i

R 

Theo TCVN 4054-05, mục 5.5.4, bảng 13, độ dốc siêu cao là 7%

Vậy kiến nghị độ dốc siêu cao là 7%

b) Trường hợp 2: Với bán kính Rmin = 250 m,  = 0,08

2

127*

sc

V i

2 60

0,08 0.036 3,6%

127*250

sc

Theo TCVN 4054-05, mục 5.5.4, bảng 13, độ dốc siêu cao là 4%

Vậy kiến nghị độ dốc siêu cao là 4%

c) Trường hợp 3: Với bán kính R = 1500m

Theo TCVN 4054-05, mục 5.5.4, bảng 13, không làm độ dốc siêu cao

2.8.3.2 Đoạn nối siêu cao

- Để chuyển hoá một cách điều hoà từ trắc ngang hai mái thẳng đứng sangtrắc ngang đặc biệt có bố trí siêu cao đường cong một mái ta phải bố trí đoạn nốisiêu cao với độ dốc nâng siêu cao là iP

- Siêu cao được thực hiện bằng cách quay phần xe chạy ở phía lưng đườngcong quanh tim đường để phần xe chạy có cùng một độ dốc, sau đó vẫn tiếp tụcquay quanh tim đường tới lúc đạt độ dốc siêu cao Trường hợp đường có dảiphân cách giữa siêu cao được thực hiện có thể bằng cách quay xung quanh méptrong hoặc mép ngoài mặt đường

- Đoạn nối siêu cao, đoạn nối mở rộng đều được bố trí trùng với đườngcong chuyển tiếp Khi không có đường cong chuyển tiếp, các đoạn nối này

bố trí một nửa trên đường cong và một nửa trên đường thẳng

- Chiều dài đoạn nối siêu cao được tính theo công thức [3.1.15], Sổ tay TK

đường ôtô Tập I

sc sc nsc

(Tham khảo Sổ tay thiết kế đường ô tô tập I trang 114)

a) Trường hợp 1: Với bán kính Rmin = 125 m, isc = 0,07,  =2m

( ) *

(7 2) 0,07

12,60,05

sc sc nsc

p p nsc

sc sc nsc

p p nsc

 Việc chuyển tiếp siêu cao được tiến hành như sau:

+ Phương pháp 1: Quay quanh tim đường để nâng phần đường phía

lưng đường cong cho có cùng độ dốc phần xe chạy, sau đó tiếp tục quay cả phần

xe chạy & lề gia cố quanh tim đường cho tới khi đạt độ dốc siêu cao Phươngpháp này được áp dụng thực tế phổ biến hơn cả

+ Phương pháp 2: Quay phần đường phía lưng đường cong quanh tim

đường cho tới khi cả mặt cắt ngang có độ dốc ngang của phần xe chạy, sau đóquay quanh mép trong mặt đường phần xe chạy phía bụng đường cong cho tớikhi mặt cắt ngang đạt độ dốc siêu cao

+ Phương pháp 3: Khi phần xe chạy >7m , có thể thực hiện quay

quanh một trục quay ảo, cách mép phần xe bên ngoài một cự ly là 7m

- Thực hiện nối siêu cao trên tuyến được sử dụng phương pháp 1- phương

pháp quay quanh tim Khi có đường cong chuyển tiếp, đoạn nối siêu cao bố trí

trùng với đường cong chuyển tiếp Khi không có, đoạn nối siêu cao bố trí mộtnửa nằm ngoài đường thẳng và một nửa nằm trong đường cong tròn

2.8.4 Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng

Tại những chỗ đổi dốc trên trắc dọc, để đảm bảo điều kiện xe chạy êmthuận, ta cần bố trí các đường cong đứng dạng tròn hoặt parabol bậc 2 Bánkính đường cong đứng được xác định dựa trên các điều kiện sau:

+ Đảm bảo xe chạy an toàn, đảm bảo tầm nhìn xe chạy

+ Đảm bảo gia tốc ly tâm không là tăng lực quá nhiều trên nhịp xe + Đảm bảo tầm nhìn vào ban đêm

2.8.4.1 Điều kiện bố trí đường cong đứng

1 % khi tốc độ thiết kế  60 km/h) phải nối tiếp bằng các đường cong đứng (lồi

và lõm)  Các đường cong này có thể là đường cong tròn hoặc parabol bậc 2

2.8.4.2 Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng lồi

Việc đảm bảo tầm nhìn trên trắc dọc, chỉ cần xét cho trường hợp đườngcong nối dốc lồi vì đường cong đứng lõm lái xe luôn quan sát được toàn diện.Muốn tầm nhìn được đảm bảo thì căn cứ vào cự ly tầm nhìn để định bán kínhđường cong nối dốc tương ứng với tầm nhìn đó Khi đó tầm nhìn sẽ đảm bảo

- Tham khảo tài liệu TK đường ôtô của GSTS Đỗ Bá Chương trang 64

a 1

Hình: 2.10 Sơ đồ đảm bảo tầm nhìn trong đường cong đứng

- Gọi d1 chiều cao của mắt người lái xe đến mặt đường,

L R

Với RQT tra Theo TCVN 4054-05, mục 5.8.2

Vậy kiến nghị chọn bán kính đường cong đứng Rmin = 6000m

8.4.2 Xác định bán kính tối thiểu của đường cong đứng lõm

Việc xác định bán kính đường cong đứng lõm dựa vào hai điều kiện sau:+ Theo điều kiện đảm bảo lực ly tâm không làm nhíp xe bị quá tải+ Tính theo điều kiện bảo đảm tầm nhìn ban đêm

a) Theo điều kiện đảm bảo lực ly tâm không làm nhíp xe bị quá tải

Trong đường cong đứng lõm, lực li tâm cộng thêm vào tải trọng xe gây khóchịu cho lái xe và hành khách và gây siêu tải cho lò xo của xe Do đó phải hạnchế lực li tâm bằng cách bố trí đường cong đứng lõm với bán kính sao cho lực litâm gây ra không vượt quá trị số cho phép

(Tham khảo tài liệu TK đường ôtô của GSTS Đỗ Bá Chương trang 65)

Độ tăng gia tốc li tâm được quy định là:

Áp dụng quy trình Việt nam, lấy b = 0,65m/s2

Rmin = V2 16,62 423,9

b) Tính theo điều kiện bảo đảm tầm nhìn ban đêm

Về ban đêm, pha đèn của ô tô chiếu trong đường cong đứng lõm 1 chiều

dài nhỏ hơn so với trên đường cong bằng (Sổ tay TK đường trang 149, Tập I)

2 1 min

1 2 min

75

1120,9 2.(1, 2 75 sin1

p

S R

hp : chiều cao của pha đèn, với xe con hp=1,2

 : Góc của pha mở rộng đèn ô tô  = 1o

Hình: 2.10 Sơ đồ Tính toán tầm nhìn ban đêm

Trị số bán kính đường cong lỡm tối thiểu ở vận tốc 60km/h là:

Vậy kiến nghị chọn Rmin = 5500m

Trong thiết kế trắc dọc, việc lựa chọn bán kính đường cong đứng là nhằmtạo điều kiện tốt cho xe chạy về phương diện động lực cũng như về phương diệnquang học, cơ học để cho xe chạy với tốc độ mong muốn và an toàn

Một yêu cầu nữa là đường cong đứng phải bám sát địa hình, càng bám sátthì không những khối lượng công trình bớt đi, mà còn đảm bảo cho công trình

ổn định lâu dài Trong những trường hợp không tránh được mới vận dụng cáctính toán ở trên hay trị số cho trong quy trình

Các chỗ đổi dốc trên mặt cắt dọc (lớn hơn 1 % khi tốc độ thiết kế  60km/h, lớn hơn 2 % khi tốc độ thiết kế < 60 km/h) phải nối tiếp bằng cácđường cong đứng (lồi và lõm), Các đường cong này có thể là đường congtròn hoặc parabol bậc 2

Sh



hp

2.9 TĨNH KHÔNG

- Tĩnh không là giới hạn không gian nhằm đảm bảo lưu thông cho các loại

xe Không cho phép tồn tại bất kỳ chướng ngại vật nào, kể cả các công trìnhthuộc về đường như biển báo, cột chiếu sáng nằm trong phạm vi của tĩnhkhông

- Theo TCVN 4054-05, mục 4.10.2, Tĩnh không tối thiểu của đường đượcquy định như hình vẽ trên

2.11 TỔNG HỢP CÁC CHỈ TIÊU

Qua tính toán các yếu tố kỹ thuật của tuyến và so sánh với [TCVN 05], đồng thời căn cứ vào tình hình thực tế của tuyến đường, tính kỹ thuật vàkinh tế Kiến nghị sử dụng các chỉ tiêu cơ bản của tuyến được lập vào bảng sau:

Hình: 2.11 Sơ đồ tĩnh không của đường

BẢNG CHỈ TIÊU CÁC YẾU TỐ KỸ THUẬT CỦA TUYẾN

Stt Các chỉ tiêu Đơn vị Tính toán Quy trình Chọn

4 Bán kính đường cong nằm nhỏ nhất(ứng với isc=7%) m 129 125 1295

Bán kính đường cong nằm nhỏ

nhất thông thường(ứng với

isc=4%)

6 Bán kính đường cong nằm không cần làm siêu cao m 945 1500 1500

7 Chiều dài tầm nhìn trước chướng ngại vật cố định m 45.96 75 75

8 Chiều dài tầm nhìn thấy xe ngược chiều m 107.75 150 150

9 Chiều dài tầm nhìn vượt xe theo sơđồ 04 m 139,98 350 350

10 Bán kính đường cong lồi nhỏ nhất nhìn thấy chướng ngại vật di động m 2562,12 2500 6000

11 Bán kính đường cong lõm nhỏ nhấtđảm bảo tầm nhìn ban đêm m 1120,9 1500 5500

18 Độ dốc ngang mặt đường phần lề

CHƯƠNG III THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ

3.1 SỐ LIỆU ĐỂ THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ

- Bình đồ tỉ lệ : 1/10.000

- Chênh cao đường đồng mức : 5 m

- Thiết kế đường đi qua 2 điểm T và H, tính theo đường chim bay là4137,12m

- Cao độ của điểm T là: 105 m

- Cao độ của điểm H là: 110 m

- Chênh cao giữa hai điểm là: 5 m

3.2 CÁC NGUYÊN TẮC XÁC ĐỊNH HƯỚNG TUYẾN

Tham khảo Sách thiết kế hình học đường ô tô của PGS.TS Bùi Xuân Cậy trang 66

Căn cứ vào bình đồ tỷ lệ 1/10.000 với khoảng chênh cao giữa các đườngđồng mức là 5 m ; Căn cứ vào hai điểm khống chế là T -H ta tiến hành vạchtuyến theo các nguyên tắc sau:

a) Bám sát đường chim bay giữa hai điểm khống chế

b) Đảm bảo giao thông thuận lợi, tuân theo mọi qui định về tiêu chuẩn kỹthuật của tuyến

c) tránh đi qua những vị trí bất lợi về thổ nhưỡng, thủy văn, địa chất (đầmlầy, khe xói, sụt lở, đá lăn… để đảm bảo cho nền đường được vững chắt

d) Không định tuyến qua khu đất đặt biệt, quí, đất đai và vùng kinh tế đặtbiệt, cố gắng ít làm ảnh hưởng đến những người sử dụng đất

e) Khi tuyến giao hoặt song song với đường sắt cần phải tuân thủ theo quiđịnh của Bộ Giao thông vận tải về quan hệ giữa đường ô tô và đường sắt (vị trígiao phải ở ngoài phạm vi ga, đường dồn tàu, cửa hầm sắt, các cột tín hiệu vào

ga, góc giao < 450

f) Khi chọn tuyến qua thành phố thị trấn thì cần chú ý đến đặt tính, qui môcủa giao thông trên đường, lưu lượng xe lưu vực hay xe quá cảnh chiếm ưu thế,dân số và ý nghĩa chính trị, kinh tế, văn hóa, xã hội của đường để Quyết địnhhướng tuyến cho hợp lý

g) Khi qua vùng đồng bằng cần vạch tuyến thẳng và ngắn nhất tuy nhiêntránh những đoạn qúa dài (> 3 – 4 km) có thể thay bằng các đường cong có bánkính R ≥1000 m , tránh dùng góc chuyển hướng nhỏ

h) Khi đường qua vùng đồi nên dùng các đường cong có bán kính lớn uốntheo địa hình tự nhiên Bỏ qua những uốn lượng nhỏ và tránh tuyến bị gãy khúc

về bình đồ và trắc dọc

k) Qua những địa hình đồi nhấp nhô nối tiếp nhau, tốt nhất là chọn nhữngđường cong nối tiếp hài hòa với nhau, không nên có những đoạn thẳng chêmgiữa những đường cong cùng chiều có bán kính đường cong tiếp giáp nhaukhông được vượt quá các giá trị cho phép

l) Khi tuyến đi theo đường phân thủy, chú ý hướng của đường phân thủy vàtìm cách nắn tuyến trên từng đoạn, chọn những sườn đồi ổn định và thuận lợicho việc đặt tuyến, tránh những mỏm cao và tìm những đèo thấp để vượt

m) 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 địahình, địa chất, thủy văn để chọn tuyến cho phù hợp Nếu tồn tại những đoạnsườn dốc bất lợi về địa chất, thủy văn như sạt lở, trượt, nước ngầm …cần chotuyến đi tráng hoặt cắt qua phía trên

n) Khi tuyến qua đèo thông thường chọn vị trí đèo thấp, đồng thời phải dựavào hướng chung của tuyến và đặt điểm của sườn núi để triển tuyến từ địnhxuống 02 phía

p) Khi tuyến đi vào thung lũng hoặc các sông suối thì nên:

- Chọn một trong hai bờ thuận với hướng chung của tuyến, có sườn thoải,

ổn định khối lượng đào, đắp ít

- Chọn tuyến đi trên mực nước lũ điều tra

- Chọn vị trí thuận lợi khi giao cắt các nhánh sông, suối: nếu là thung lũnghẹp, tuyến có thể đi một bên hoặt cả hai bên với một hoặt nhiều lần cắt qua khesuối lý do cắt qua nhiều lần một dòng suối thường là khi gặp sườn dốc nặng,vách đá cao, địa chất không ổn định …

q) Vị trí cắt qua sông suối phải chọn những đoạn thẳng có bờ và dòng ổnđịnh , điều kiện địa chất thuận lợi

3.3 QUY ĐỊNH THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ

Ngoài yêu cầu đảm bảo cho xe lưu thông trên đường được an toàn êmthuận và kinh tế với tốc độ mong muốn còn phải phối hợp giữa các yếu tố củatuyến đường với cảnh quan khu vực nhằm:

+ Tạo một tầm nhìn tốt, cung cấp đầy đủ thông tin cho người lái xe

để kịp thời xử trí các tình huống;

+ Tạo tâm lý tin cậy, thoải mái để người lái có một môi trường làmviệc tốt, ít mệt nhọc và có hiệu suất cao;

+ Tránh các chỗ khuất, các nơi gây ảo giác làm người lái phân tâm,

xử lý không đúng;

+ Tạo một công trình phù hợp cảnh quan, góp phần nâng cao vẻ đẹpcủa khu vực đặt tuyến

3.4 PHỐI HỢP GIỮA CÁC YẾU TỐ TRÊN BÌNH ĐỒ

Sau các đoạn thẳng dài không bố trí đường cong nằm có bán kính tốithiểu Các đường cong nằm tối thiểu phải bao hai bên bằng các đường congnằm tối thiểu thông thường Tuyến đi lợi dụng địa hình (men bìa rừng, venđồi, đi theo sông) tốt hơn là đi cắt, phải làm các công trình đặc biệt (tườngchắn, cầu cạn )

Khi góc chuyển hướng nhỏ phải làm bán kính cong nằm lớn theo quy địnhTheo TCVN 4054-05, mục 6.4.2

Bán kính đường cong nằm

Trong thực tế, do địa hình phức tạp (đặc biệt là vùng núi) người ta cần phải

bố trí hai hay nhiều đường cong liên tiếp gần nhau Để tránh trường hợp xe chịutác dụng của lực ngang liên tục thay đổi, chúng ta cần phải bố trí đoạn nối tiếpgiữa hai đường cong gọi là đoạn chêm

Chiều dài tối thiểu của đoạn chêm giữa hai đường cong nằm là:

m khác nhau (Tham khảo sổ tay TK đường trang 130, Tập I)

3.4.1 Hai đường cong cùng chiều

a) Trường hợp 1

Hai đường cong cùng chiều nối trực tiếp với nhau khi có cùng siêu cao, độ

mở rộng hoặc khi không có siêu cao, gọi là đường cong ghép

b) Trường hợp 2

Nếu hai đường cong cùng chiều có độ dốc siêu cao khác nhau thì:

+ Giữa chúng phải có một đoạn thẳng chêm m đủ dài để bố trí hai đoạnnối siêu cao

2

L L

m 

+ Nếu chiều dài đoạn chêm giữ hai đường cong không có hoặt không đủthì tốt nhất là thay đổi bán kính để hai đường cong tiếp giáp nhau có cùng độdốc siêu cao cũng như độ mở rộng theo độ dốc siêu cao và độ mở rộng lớ nhất+ Nếu vì điều kiện địa hình khó khăn, không thể làm đường cong ghép,tức là vẫn phải giữ nguyên đoạn chêm ngắn ở giữa, thì trên đoạn thẳng đó phảithiết kế mặt cắt ngang một mái từ cuối đường cong này sang đầu đường congkia.

L1, L2: Chiều dài đường cong chuyển tiếp nối siêu cao

3.4.2 Hai đường cong ngược chiều

Hai đường cong ngược chiều có bán kính lớn không yêu cầu làm siêu caothì có thể nối trực tiếp liền với nhau

Nếu cần phải làm siêu cao thì cần phải có đoạn chêm và đoạn chêm cầnphải đủ dài để bố trí được đoạn vuốt nối siêu cao và nối mở rộng cho hai đườngcong m

Không bố trí đoạn chêm ngắn giữa hai đường cong nằm ngược chiều, nếu

có thể nên giải quyết theo các cách sau :

- Tăng bán kính cho hai đường cong nối liền

- Đoạn chêm phải lớn hơn 200m

3.4.3 Phối hợp giữa các yếu tố mặt cắt dọc và bình đồ

Theo TCVN 4054-05, mục 6.5

- Nên thiết kế số đường cong nằm bằng số đường cong đứng và nên bố trítrùng đỉnh Khi phải bố trí lệch, độ lệch giữa hai đỉnh đường cong (nằm vàđứng) không lớn hơn 1/4 chiều dài đường cong nằm

- Nên thiết kế đường cong nằm dài và trùm ra phía ngoài đường congđứng.

- Không bố trí đường cong đứng có bán kính nhỏ nằm trong đường congnằm để tránh tạo ra các u lồi hay các hố lõm Nên đảm bảo bán kính đườngcong đứng lõm (Rlõm) lớn hơn bán kính đường cong nằm (Rnằm)

3.4.4 Phối hợp tuyến đường và cảnh quan

- Tuyến đường phải lợi dụng phong cảnh hai bên đường như: đồi núi, mặtnước, các công trình kiến trúc để tạo cảnh quan cho đường

- Tuyến đường phải là công trình bổ sung cho cảnh quan Nên đi vào ranhgiới giữa rừng và ruộng, uốn theo các đồi, các con sông, tránh cắt lát địa hình.Các chỗ đào sâu đắp cao phải sửa sang, trông cây che phủ, các đống đất thừa vàcác thùng đấu phải có thiết kế sửa sang

3.5 PHƯƠNG PHÁP VẠCH TUYẾN

- Dựa vào các tiêu chuẩn kỹ thuật đã chọn đối với đường cấp III vùng đồngbằng, đồi và dựa vào bình đồ, ta vạch tất cả các phương án mà tuyến có thể điqua theo nguyên tắc:

+ Vạch theo thung lũng sông có ưu điểm là dễ cắm tuyến khối lượngđào đắp ít nhưng điều kiện địa chất thường không thuận lợi và gặp nhiều côngtrình thoát nước

+ Vạch tuyến theo đường phân thuỷ có ưu điểm là địa chất ổn địnhtầm nhìn đảm bảo nhưng phải khắc phục cao độ lớn do đó khối lượng lớn

+ Vạch tuyến men theo sườn núi có độ dốc nhỏ số lượng công trìnhthoát nước vừa phải nhưng địa chất thường phức tạp đường quanh co và đặc biệt

là phải làm nhiều công trình phòng hộ

- Để thuận lợi cho việc vạch tuyến trên bình đồ ta nên xác định đường dẫnhướng tuyến chung cho toàn tuyến và từng đoạn cục bộ

- Khi vạch tuyến để đảm bảo độ dốc dọc cho phép và tránh đào sâu, đắpcao thì chiều dài tuyến giữa 2 đường đồng mức phải thỏa mãn bước compa

- Định bước compa để vạch tuyến:

3.6 CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG CONG

Để chọn bán kính đường cong tròn hợp lý cần căn cứ vào các điểm sau :+ Căn cứ vào chiều dài tiếp tuyến sao cho sau khi bố trí đường congtròn vẫn đảm bảo đủ đoạn chêm như quy định trong quy trình

+ Căn cứ vào độ dịch chuyển P để xác định R, P lại phụ thuộc chủ yếuvào địa hình, chọn P sao cho đỉnh đường cong nằm ở vị trí có lợi nhất

+ Căn cứ vào giá trị góc chuyển hướng để xác định R như trong bảng

21, TCVN 4054-05.Góc chuyển hướng càng nhỏ , bán kính R càng lớn Trongtrường hợp không có khống chế gì về địa hình và các điều kiện khác cho phépchọn R càng lớn càng tốt ,khi đó tuyến càng hài hoà

- Trên tuyến, tiến hành cắm đường cong chuyển tiếp, trên mỗi đường congtổng hợp có các điểm chủ yếu sau:

+ Điểm tiếp đầu: TD

+ Điểm tiếp cuối: TC

+ Điểm nối đầu: ND

+ Điểm nối cuối: NC

+ Điểm giữa: P

- Để cắm được các điểm chủ yếu trên đường cong tròn và đường congchuyển tiếp cần phải tính toán được các yếu tố chủ yếu sau :

- Tham khảo sổ tay TK đường trang 123, Tập I

3.6.1 Xác định các yếu tố của đường cong tròn ứng với góc chuyển hướng 

và bán kính đường cong đã chọn R:

a) Tính sơ bộ ( để bố trí và kiểm tra)

- Chiều dài tiếp tuyến : TK =

2

Rtg (m)

- Phân cự P : khoảng cách từ đỉnh đường cong đến cung tròn

1 1 cos 2

P TC1

NC1 O



Tk Xo

TĐ1

Hình: 3.2 Sơ đồ nối tiếp đường cong chuyển tiếp

BẢNG YẾU TỐ CONG PHƯƠNG ÁN TUYẾN THỨ I

BẢNG YẾU TỐ CONG PHƯƠNG ÁN TUYẾN THỨ II

BẢNG YẾU TỐ CONG PHƯƠNG ÁN TUYẾN THỨ I

BẢNG YẾU TỐ CONG PHƯƠNG ÁN TUYẾN THỨ II

3.7 XÁC ĐỊNH ĐỘ MỞ RỘNG TẦM NHÌN TRONG ĐƯỜNG CONG:

Tham khảo Sách thiết kế hình học đường ơ tơ của PGS.TS Bùi Xuân Cậy trang 114

- Khi xe chạy trong đường cong thì những xe chạy ở phần bụng sẽ bất lợihơn những xe chạy ở phần lồng đường cong vì sẽ bị khống chế bởi tầm nhìn nhưtaluy đào, nhà, cây… do đĩ cần mở rộng tầm nhìn trong đoạn cong

- Tầm nhìn trên đường cong nằm được kiểm tra đối với ơ tơ chạy trên làn

xe phía bụng với giả thuyết mắt người láy xe cách mép đường phía trong mặtđường là 1,5m và ở độ cao cách mặt đường 1m

- Các phương pháp xác định phạm vi dở bỏ:

Hình: 3.3 Sơ đồ xác định tầm nhìn theo phương pháp đồ giải

K : chiều dài đường cong nằm tổng hợp,

180



R

K 

K0 : Chiều dài đường cong khi có bố trí đường cong chuyển tiếp

Rs : Bán kính quỹ đạo xe khi tính toán tĩnh ngang

1,5 2

S

b

R  R   m

R,b : Bán kính đường cong và chiều rộng mặt đường thiết kế

Ls : Chiều dài đường cong chuyển tiếp (ĐCCT) quỹ đạo xe ứng với Rs

và thông số A thiết kế

 : Góc hợp bởi tiếp tuyến tại điểm cuối ĐCCT và cánh tuyến

C(Xc, Yc)~Ls Tọa độ đề các cu3aa điểm cuối ĐCCT ứng với Ls