4.1.1. Các điểm khống chế khi thiết kế trắc dọc
- Điểm khống chế bắt buộc: Đó là các điểm trên trắc dọc buộc phải đi qua như các điểm có liên quan đến độ cao theo quy hoạch điểm giao cắt cùng mức với đường sắt hay đường giao thông khác.
- Điểm khống chế giới hạn:
+ Cao độ nền đường đắp qua bãi sông phải cao hơn mực nước tính toán và có xét tới mực nước dềnh và chiều cao sóng vỗ lên mái dốc ít nhất là 0.5m.
+ Cao độ mép nền đường ở các đoạn đường dẫn vào cầu nhỏ và cống phải cao hơn cao độ nước tính toán có xét tới nước dềnh ít nhất là 0.5m (tính theo chiều con nước lũ có tần suất 4%).
+ Cao độ của nền đường trên cống phải đảm bảo chiều dày, đất đắp ở trên tối thiểu là 0.5m để tải trọng phân bố rộng trên cống. Khi chiều dày áo đường lớn hơn 0.5m, chênh cao giữa mặt đường có đỉnh cống phải đủ dày để bố trí áo đường.
+ Cao độ tối thiểu của mép nền đường phải cao hơn mực nước ngầm tính toán, mực nước đọng thường xuyên để đảm bảo khu vực hoạt động của tải trọng luôn luôn trong tình trạng khô ráo.
Bảng các điểm khống chế khi thiết kế trắc dọc phương án tuyến
TT Tên cọc Lý trình Cao độ khống chế
1 A Km0+00 721.94
2 TD3 Km1+613.39 696.27
3 TC7 Km2+460.65 698.18
4 39 Km3+900 700.29
5 P13 Km5+445.69 696.64
6 B Km7+804.28 677.36
Ở phương án tuyến, hai điểm A, B là cao độ đã khống chế, bắt buộc phải thiết kế ở cao độ ấy. Các vị trí cống địa hình cao độ thiết phải đảm bảo lớn hơn hoặc bằng với cao độ khống chế như trên.
Thiết kế đường đỏ phải căn cứ vào điều kiện địa hình, địa chất, thủy văn… để đảm bảo đường ổn định vững chắc dưới các tác dụng của tải trọng xe cộ và các yếu tố tự nhiên trong quá trình khai thác.
Trên đường đen biểu diễn cao độ tự nhiên dọc theo đoạn tuyến, phối hợp với bình đồ và các bản vẽ trắc ngang để tiến hành thiết kế đường đỏ theo một số nguyên tắc sau:
- Đảm bảo tuyến lượn đều, ít thay đổi độ dốc và sử dụng độ dốc nhỏ trên toàn tuyến.
- Trong phạm vi có thể tránh dùng các độ dốc ngược chiều khi tuyến đang liên tục lên hoặc liên tục xuống. Các đoạn đổi dốc không nhỏ hơn 200m.
- Hạn chế tuyến đi với độ dốc max.
- Có hệ thống đảm bảo thoát nước tốt khu vực hai bên đường và lề đường, ngăn ngừa sự phá hoại của nước mặt đối với công trình mặt đường. Đảm bảo các yêu cầu tối thiểu cho nền đường luôn khô ráo, không nên đào đắp quá cao và quá sâu để tránh phải xây dựng các công trình chống đỡ.
- Đảm bảo cao độ tại các điểm khống chế đã được xác định trước, cao độ nề đường tại các vị trí cống phải đảm bảo cao hơn cao độ đỉnh cống ít nhất là 0.5m.
- Đảm bảo tuyến lượn đều tại các vị trí cống.
- Rãnh dọc có độ dốc tối thiểu là 0.5%, điều kiện khó khăn có thế thiết kế 0.3% nhưng trên một đoạn không dài quá 50m.
- Tại những vị trí có thay đổi dốc nếu hiệu đại số hai độ dốc lớn hơn 2% thì phải bố trí đường cong đứng theo điều kiện về bán kính và chiều dài đường cong đứng như tính toán ở trên.
- Tạo điều kiện thuận lợi cho thi công cơ giới.
- Các vị trí công trình, cao độ thiết kế được thể hiện trên bản vẽ trắc dọc - Ở những đoạn địa hình dốc phải sử dụng độ dốc dọc lớn 8% thì yêu cầu cứ 2000 m phải bố trí một đoạn nghỉ có độ dốc dọc thoải không vượt quá 2,5% và chiều dài đoạn nghỉ không nên ngắn hơn 50m.
- Độ dốc dọc lớn nhất trên những đoạn dốc có bán kính nhỏ hơn 50m phải triết giảm so với độ dốc dọc lớn nhất.
- Khi vạch đường đỏ cố gắng bám sát những cao độ mong muốn để đảm bảo yêu cầu về kinh tế- kỹ thuật và điều kiện thi công.
4.1.3. Phương pháp thiết kế trắc dọc.
Các phương pháp thiết kế đường đỏ.
Có 3 phương pháp kẻ đường đỏ: phương pháp đi bao, phương pháp đi cắt, và phương pháp phối hợp đi bao và đi cắt:
- Phương pháp đi bao: là đường đỏ đi song song với đường mặt đất tự nhiên, khối lượng đắp tương đối lớn, nền đường ổn định do có chế độ thủy nhiệt tốt.
Phương pháp này thường áp dụng ở đường đồng bằng, và vùng đồi địa hình thoải.
- Phương pháp đi cắt: là trường hợp đường đỏ cắt địa hình tự nhiên và có thể tạo ra những vị trí đào sâu, khối lượng đào đất khá lớn và chế độ thủy nhiệt của nền đường không tốt, khối lượng công trình thoát nước nhiều, có thể phá hoại khung cảnh tự nhiên. Thường áp dụng ở địa hình vùng núi cao.
- Phương pháp đi phối hợp đi bao và đi cắt. Là trường hợp đường đỏ cắt địa hình tạo thành những vị tri đào đắp xen kẽ, tùy từng đoạn tuyến mà ta thiết kế đường đỏ là đường bao hoặc cắt làm cho tuyến đường được hài hòa với địa hình tự nhiên và khung cảnh xung quanh.
=> Chọn phương pháp kẻ đường đỏ phối hợp đi bao kết hợp đi cắt, đi bao tại các vị trí sườn đồi thoải và đi cắt tại các vị trí vượt đèo.
Thiết kế.
- Từ các vị trí điểm khống chế như trên, nối các điểm đó lại kết hợp với việc đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế và thoát nước của tuyến.
- Vị trí các đỉnh đổi dốc: Nên bố trí tại các đỉnh thấp nhất hoặc cao nhất của địa hình, nên bố trí trùng với đỉnh đường cong nằm, nếu lệch thì không nên lệch quá 1/3 chiều dài đường cong đứng.
- Với đường cấp III độ dốc dọc lớn nhất là 7%, trường hợp khó khăn có thể châm chước +1%.
- Đường đi qua khu dân cư, có nhiều xe thô sơ chạy không nên thiết kế đường với độ dốc dọc quá 4%.
- Độ dốc nên dùng không nên lớn hơn 3% để nâng cao chất lượng vận tải.
- Chiều dài đoạn dốc tối đa với các độ dốc.\
id(%) 4 5 6 7
Lmax(m) 1000 800 600 500
Chiều dài đoạn dốc tối thiểu 150m hoặc đủ để bố trí đường cong đứng.
- Thiết kế đường đỏ kết hợp với thiết kế bình đồ và trắc dọc để có thể tạo ra sự hài hòa về cảnh quan và chạy xe an toàn.
- Thiết kế đường cong đứng tại những vị trí đổi dốc có hiêu đại số độ dốc trên 1%
- Chiều dài đường cong đứng: K=R.(i1-i2)
TCVN-4054-05- Đường cấp III Vtk=60Km/h
4.1.4. Kết quả thiết kế
Tuyến có chiều dài 7804.28m , với 17 lần đổi dốc, độ dốc lớn nhất 4.95% trên chiều `
Trên tuyến có bố trí 18 đường cong đứng, giá trị thiết kế các yếu tố đường cong đứng được thống kê trong bảng sau
Đường cong đứng lồi Đường cong đứng lõm
Rmin(m) Rtt(m) Rmin(m) Rtt(m)
2500 4000 1000 1500
Chiều dài đường cong đứng tối thiểu: 50m
Cọc đỉnh Lý trình Độ dốc (%)
R(m) T(m) D(m) P(m)
3 Km0+300 -4.95
-3.84
5000 27.67 0.01 0.08
TD3 Km0+613.3
9
+3.84 +2.53
2500 79.65 0.06 1.27
NC4 Km1+146.7
7
-2.53 -4.67
4500 162.15 0.07 2.92
TD5 Km1+389.6
8
+4.67 +0.67
2500 64.08 0.05 0.82
16 Km1+600 -0.67
-2.07
5000 70.37 0.03 0.50
18 Km1+800 +2.07
+2.58
3000 69.47 0.05 0.80
NC6 Km2+68 -2.58
-0.53
5000 79.08 0.03 0.63
TC7 Km2+460.6
5
+0.53 +1.04
4000 31.40 0.02 0.12
P8 Km2+720.1
8
-1.04 -0.23
5500 34.90 0.01 0.11
35 Km3+500 +0.53
+0.76
4000 25.80 0.01 0.08
39 Km3+900 -0.76
-0.86
5000 45.80 0.02 0.21
P10 Km4+94.42 +0.86
-3.69
4500 67.29 0.03 0.50
43 Km4+300 +3.69
+0.93
3000 66.29 0.04 0.73
P11 Km4+715.0
8
-0.93 -2.27
4500 72.12 0.03 0.58
50 Km5+00 +2.27 3000 60.57 0.04 0.61
P13 Km5+445.6 9
-1.93 -0.71
6000 79.92 0.03 0.53
ND16 Km7+133.2
1
+1.45 +1.00
4000 48.97 0.02 0.30
74 Km7+400 -1.00
-1.59
5000 64.60 0.03 0.42