Hướng dẫn Đồ án tốt nghiệp THIẾT KẾ ĐƯỜNG ÔTÔ

Hướng dẫn Đồ án tốt nghiệp THIẾT KẾ ĐƯỜNG ÔTÔ (chỉ mang tính chất tham khảo) Chương GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Vị trí tuyến đường, mục đích, ý nghĩa tuyến nhiệm vụ thiết kế 1.1.1 Vị trí tuyến: Tuyến đâu ? Quan hệ tuyến cần TKế với hệ thống đường mạng lưới hay với hình thức giao thơng khác ? 1.1.2 Mục đích ý nghĩa tuyến: Tham khảo Bảng - TCVN 4054-2005 để nêu rõ vai trò tuyến ? 1.1.3 Các số liệu ban đầu: (Lấy theo nhiệm vụ Đồ án) 1.2 Các điều kiện tự nhiên khu vực tuyến 1.2.1 Địa hình: Mơ tả địa hình khu vực tuyến qua: cao độ lớn nhất, nhỏ nhất, độ dốc ngang sườn phổ biến…Dạng địa hình? (theo TCVN4054-05) 1.2.2 Địa mạo: Tình hình cỏ khu vực tuyến qua (cấp rừng, mật độ cây, đường kính cây, dây leo bụi…) 1.2.3 Địa chất: Tên đất ? Phân cấp đất theo hình thức (thi cơng, hệ số thấm ) Các tính chất lý đất (dung trọng, CBR, moduyn, góc nội ma sát, lực dính…) Đất dùng để đắp đường không ? 1.2.4 Địa chất thuỷ văn: Nước ngầm (cao độ, tính chất, có ảnh hưởng đến KC áo đường…) 1.2.5 Khí hậu: Nhiệt độ, độ ẩm, mùa mưa, mùa khơ, hướng gió chính? 1.2.6 Thủy văn: Tình hình sơng suối ao hồ (cấp sơng, chiều rộng, thơng thuyền, mực nước cao nhất, thấp nhất, diện tích ao hồ) Các đường tụ thủy (rõ ràng, không rõ ràng, sâu cạn, kích thước phổ biến) ? 1.3 Các điều kiện xã hội (chỉ nên nêu điểu kiện ảnh hưởng đến công tác thiết kế, thi công, quản lý khai thác đường) 1.3.1 Dân cư phân bố dân cư 1.3.2 Tình hình văn hố, kinh tế, xã hội khu vực 1.3.3 Các định hướng phát triển tương lai 1.4 Các điều kiện liên quan khác 1.4.1 Điều kiện khai thác, cung cấp vật liệu đường vận chuyển 1.4.2 Điều kiện cung cấp bán thành phẩm, cấu kiện đường vận chuyển 1.4.3 Khả cung cấp nhân lực phục vụ thi cơng 1.4.4 Khả cung cấp máy móc thiết bị thi công 1.4.5 Khả cung cấp loại nhiên liệu, lượng phục vụ thi công 1.4.6 Khả cung cấp loại nhu yếu phẩm phục vụ sinh hoạt 1.4.7 Điều kiện thông tin liên lạc, y tế 1.5 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường Chương XÁC ĐỊNH CẤP THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN 2.1 Xác định cấp thiết kế 2.1.1 Các - Căn vào mục đích ý nghĩa (chính) - Căn vào lưu lượng xe năm tương lai (tham khảo) Giả định cấp đường để biết năm tương lại từ xác định lưu lượng xe Chú ý: Tính lưu lượng xe qui đổi năm tương lai Thời gian thiết kế tuyến tính từ cơng trình đưa vào khai thác Và phải tính ĐỦ thời gian cho Ví dụ đường cấp IV phải tính đủ 15 năm 2.1.2 Xác định cấp thiết kế 2.2 Tính tốn – Lựa chọn tiêu kỹ thuật 2.2.1 Tốc độ thiết kế - Căn vào cấp thiết kế - Căn vào địa hình 2.2.2 Độ dốc dọc lớn Độ dốc dọc lớn xác định dựa vào hai điều kiện - Điều kiện mặt học - Điều kiện mặt kinh tế 2.2.2.1 Điều kiện mặt học a Theo điều kiện sức kéo Bảng 2.1 Kết tính idmax theo điều kiện cân sức kéo Loại xe Thành phần Vận tốc (%) (Km/h) D f idmax(%) Xe (…) Xe tải nhẹ (…) Xe tải trung ( ) Xe tải nặng (…) Chọn idmax (điều kiện kéo) theo xe nào, sao? b Theo điều kiện sức bám: Bảng 2.2 Kết tính tốn idmax theo điều kiện cân sức bám Loại xe K(kNs2/m4) … … idmax Xe tải nặng ? Xe tải trung ? Xe tải nhẹ ? Xe ? idmax ? Tại ? 2.2.2.2 Điều kiện mặt kinh tế Vẽ hình, giải thích điều kiện Căn vào địa hình (bình đồ), điều kiện giao thơng Kết luận: idmax? 2.2.3 Tầm nhìn bình đồ (Chỉ cần vẽ sơ đồ tính, ghi cơng thức, giải thích đại lượng cơng thức Tính kết So sánh với tiêu chuẩn PHẢI giải thích giá trị chọn) 2.2.3.1.Tầm nhìn chiều 2.2.3.2 Tầm nhìn hai chiều 2.2.3.3 Tầm nhìn vượt xe 2.2.4 Bán kính đường cong nằm Xác định dựa hai điều kiện - Hệ số lực ngang - Tầm nhìn ban đêm 2.2.4.1 Theo hệ số lực ngang (Chỉ cần vẽ sơ đồ tính, ghi cơng thức, giải thích đại lượng cơng thức Tính kết So sánh với tiêu chuẩn PHẢI giải thích giá trị chọn) a Khi làm siêu cao b Khi khơng làm siêu cao 2.2.4.2 Bán kính đường cong nằm tối thiểu đảm bảo tầm nhìn ban đêm 2.2.5 Độ mở rộng đường cong nằm (ĐCN) (Chỉ cần vẽ sơ đồ tính, ghi cơng thức, giải thích đại lượng cơng thức Tính kết tham khảo + đối chiếu với TCVN4054-05 để sau lựa chọn TK bình đồ) 2.2.6 Độ dốc siêu cao (Chỉ cần vẽ sơ đồ tính, ghi cơng thức, giải thích đại lượng cơng thức Tính kết tham khảo + đối chiếu với TCVN4054-05 để sau lựa chọn TK bình đồ) 2.2.7 Chiều dài vuốt nối siêu cao (Chỉ cần vẽ sơ đồ tính, ghi cơng thức, giải thích đại lượng cơng thức Tính kết tham khảo + đối chiếu với TCVN4054-05 để sau lựa chọn TK bình đồ) 2.2.8 Đường cong chuyển tiếp 2.2.8.1 Điều kiện bố trí đường cong chuyển tiếp 2.2.8.2 Tính tốn chiều dài đường cong chuyển tiếp (Chỉ cần vẽ sơ đồ tính, ghi cơng thức, giải thích đại lượng cơng thức Tính kết tham khảo + đối chiếu với TCVN4054-05 để sau lựa chọn TK bình đồ) Lưu ý: Trong phần TK sở, không cần thiết phải tính tốn cắm cong đường cong chuyển tiếp Chỉ cần ghi Lct = ? OK 2.2.9 Bán kính đường cong đứng Rlồi , Rlõm (Chỉ cần vẽ sơ đồ tính, ghi cơng thức, giải thích đại lượng cơng thức Tính kết So sánh với tiêu chuẩn PHẢI giải thích giá trị chọn) 2.2.9.1 Điều kiện bố trí đường cong đứng (Vẽ hình giải thích) 2.2.9.2 Bán kính đường cong đứng lồi Rlồimin (điều kiện đảm bảo tầm nhìn chiều chiều) (Chỉ cần vẽ sơ đồ tính, ghi cơng thức, giải thích đại lượng cơng thức Tính kết So sánh với tiêu chuẩn PHẢI giải thích giá trị chọn) 2.2.9.3 Bán kính đường cong đứng lõm Rlõmmin: (điều kiện khơng q tải với nhíp xe đảm bảo tầm nhìn ban đêm) (Chỉ cần vẽ sơ đồ tính, ghi cơng thức, giải thích đại lượng cơng thức Tính kết So sánh với tiêu chuẩn PHẢI giải thích giá trị chọn) 2.2.10 Chiều rộng xe: (Chỉ cần vẽ sơ đồ tính, ghi cơng thức, giải thích đại lượng cơng thức Tính kết So sánh với tiêu chuẩn PHẢI giải thích giá trị chọn) 2.2.11 Số xe: (Xác định theo 4.2.2 TCVN4054-2005) Tổng hợp tiêu kỹ thuật tuyến: Bảng … Tổng hợp tiêu kỹ thuật tuyến STT Tiêu chuẩn Đơn vị Các tiêu kỹ thuật Tính tốn TCVN 40542005 Cấp thiết kế - Tốc độ thiết kế Độ dốc dọc Km/h Lớn idmax Chọn Nhỏ idmin Chiều dài tầm nhìn Một chiều SI m Hai chiều SII m Vượt xe SIV m Bán kính ĐCN nhỏ khơng m có siêu cao Rminsc Bán kínhĐCN nhỏ Thơng Đường có siêu cao thường cong nằm Rminsc Giới hạn m m Bán kính ĐCN đảm bảo tầm m nhìn đêm Độ dốc siêu cao lớn Bán kính ĐCĐ lồi tối thiểu Bán kính đường cong đứng Rminlồi % Thơng m thường Giới hạn Bán kính ĐCĐ Thơng lõm tối thiểu thường Rminlõm Giới hạn m m m Bán kính ĐCĐ lõm đảm bảo m tầm nhìn đêm Bề rộng xe Bn m Số xe n Thông số Bề rộng mặt đường Bmặt m mặt cắt Bề rộng đường Bnền m ngang Bề rộng lề đường Blề m Bề rộng phần lề gia cố Blề gia cố m Bề rộng phần lề đất Blề đất m Chương THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ TUYẾN 3.1 Nguyên tắc thiết kế: (Viết ngắn gọn) 3.2 Xác định điểm khống chế: Điểm đầu, điểm cuối, điểm vượt sông, yên ngựa…(cao độ, tọa độ, chọn vị trí vượt sơng… ?) (Chỉ nêu điểm có ĐA) 3.3 Xác định bước compa: l h  (mm) id M 3.4 Lập đường dẫn hướng tuyến: Có đường dẫn hướng tuyến đồ án (chung) 3.5 Đề xuất phương án tuyến PA1: Từ xã hướng nào, khoảng bao nhiêu, bám theo đường ĐM nào, rẽ trái độ, chiều dài đường cong, bán kính cong… ?? 3.6 So sánh sơ - chọn hai phương án tuyến Bảng 3.1 So sánh sơ phương án tuyến Các phương án tuyến Đơn Chỉ tiêu so sánh Vị Chiều dài tuyến m 3552,39 3583,80 3486,86 3726,91 Hệ số triển tuyến Lần 1,20 1,21 1,18 1,26 m 700 700 500 500 m 388,17 795,00 697,34 692,84 Cống CT 2 2 Cầu CT Bán kính đường cong nằm nhỏ Bán kính đường cong nằm trung bình, Rtb= ∑Ki.Ri/∑Ki Số cơng trình cống nước Số lần chuyển hướng - - - - Lần 2 Góc chuyển hướng lớn - 81o45’35’’ 68o33’50’’ 88o03’55’’ 89o12’17’’ Góc chuyển hướng trung bình, - 33o29’09’’ 59o21’56’’ 58o31’13’’ 53o21’23’’ αtb= ∑αi.Ri/∑Ri Độ dốc dọc tự nhiên lớn %/m nhất/chiều dài … Bảng 3.2 Phân tích ưu nhượt điểm phương án tuyến Phương án Ưu điểm Nhượt điểm - Chiều dài tuyến ngắn, hệ số triển - Lưu lượng nước đổ nhiều tuyến nhỏ - Bán kính đường cong nằm chênh - Độ dốc dọc tự nhiên thấp nhất, trắc lệch lớn dọc phẳng, bán kính cong nằm lớn nhất, tuyến bám theo địa hình nên khối lượng đào đắp giảm đáng kể, thuận lợi cho thi cơng khai thác Hệ số chuyển tuyến nhỏ phương án 4; trắc dọc tương đối phẳng, bán kính đường cong chênh lệch, độ dốc ngang sườn trung bình, tuyến bám theo địa hình nên khối lượng đào đắp giảm đáng kể thuận lợi cho giai đoạn thi công khai thác Chiều dài tuyến ngắn nhất, bán kính Bán kính cong nằm nhỏ Tuyến đường cong nằm nhỏ khơng bám theo địa hình nên khối lượng đào đắp lớn Dốc ngang sườn lớn nên khó khăn cho giai đoạn thi công khai thác sau Trắc dọc tương đối phẳng Chiều dài tuyến lớn Có chiều dài lớn nhất, lưu lượng nước đổ tương đối nhiều Do khó khăn cho giai đoạn thi công khai thác sau Kết luận? 3.7 Tính tốn yếu tố đường cong hai phương án chọn Các yếu tố đường cong nằm bán kính R, góc chuyển hướng α chưa bố trí đường cong chuyển tiếp:  T T P K O Hình ? Các yếu tố đường cong nằm + Chiều dài đường tang đường cong:  T = R.tg( ), (m) + Phân cực đường cong:     P  R.  1 , (m)  cos       + Chiều dài đường cong:   R K , (m) 180 Lập bảng kết tính tốn yếu tố cong??? Bảng 3.3 Thơng số đường cong nằm phương án tuyến PA Lý trình cọc phân cự KM1+13,19 Góc chuyển hướng(0) Trái Phải 100 57'29'' R T P K Isc Lct (m) (m) (m) (m) (%) 1500 134,6 6,03 286,48 - - 700 605,93 225,82 998,88 50 700 313,1 66,83 588,83 50 850 579,8 178,71 1017,17 50 (m) (m) 810 45'35'' KM2+9,64 KM0+836,07 480 11'47'' KM2+856,52 680 33'50'' 68,59722 e Chương THIẾT KẾ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC (Đính kèm vẽ khoanh lưu vực nước cuối chương này) 4.1 Các cơng trình nước: Kể tên sơ loại cơng trình nước dùng đường ô tô Trong đồ án dùng loại cơng trình nước ? (Rãnh biên, rãnh đĩnh, cống, cầu ?) 4.2 Rãnh biên (rãnh dọc) - Loại rãnh dùng ĐA ? Tại dùng loại rãnh ? - Kích thước thiết kế rãnh ? 4.3 Rãnh đỉnh (Optional) 4.4 Cống 4.4.1 Xác định vị trí cống (Đưa vào bảng 4.1) 4.4.2 Xác định lưu vực cống (Đưa vào bảng 4.1) 4.4.3 Tính tốn lưu lượng nước cực đại chảy cơng trình (Đưa vào bảng 4.1) (Đơi với sinh viên KX khơng cần tính tốn Qmax, sơ vào diện tích lưu vực chọn độ cống  BỎ QUA MỤC TÍNH TỐN NÀY) Cơng thức tính (22TCN…): Qp = Ap..Hp..F (m3/s) Bảng 4.1 Tính tốn lưu lượng cực đại chảy cơng trình F PA STT Lý trình Km0+482.26 … Km1+200 L (km2) (km) 0.27 0.7 bsd Isd (m) (0/00)   sd tsd Ils (phút) (0/00)  ls 0.24 0.47 4.4.4 Chọn loại cống, độ cống: - Một số quan điểm chọn cống - Chọn độ cống Bảng 4.2 Chọn loại cống độ cống Các STT PA 1 Qmax (m3/s) 4.41 Loại cống Cống tròn BTCT 10 Khẩu H V Chọn độ(cm) (m) (m/s) cống 1Φ… 1.66 2.94 1Φ… 1.56 2.74 Qp Ap (m3/s) 11.27 5.29 4.00 14.38 4.5 Cầu: 4.2.2.1 Xác định vị trí vượt sơng: - Quan điểm lựa chọn vị trí vượt sơng - Vị trí đặt cầu phương án: + Phương án 1: KM2+477.79…? (tại sao) + Phương án 2: KM2+660, …? (tại sao) 4.2.2.2 Xác định độ cầu loại cầu Từ số liệu khảo sát vị trí vượt sơng ta chọn: + Chiều dài cầu: ? m + Chiều dài dầm cầu: ? m + Loại cầu: Cầu BTCT? 11 Chương THIẾT KẾ TRẮC DỌC 5.1 Nguyên tắc thiết kế (Viết ngắn gọn) 5.2 Xác định cao độ khống chế 5.2.1 Cao độ khống chế cao độ đường đỏ qua - Điểm đầu (cao độ, tọa độ) - Điểm cuối - Yên ngựa (optional) 5.2.2 Cao độ tối thiểu 5.2.2.1 Tại vị trí đặt cống (hkcc) (vẽ hình tính tốn cho trường hợp) - Đối với cống trịn (vẽ hình tính tốn giải thích) - Đối với cơng vng (vẽ hình tính tốn giải thích) 5.2.2.2 Cao độ tối thiểu đường (Hminnđ) (vẽ hình cho trường hợp) (vẽ hình tính tốn giải thích) Bảng ?.? P.A 1 Cống Hđen Hdâng Hkcc Hminnđ KM0+2482.26 2Φ150 104.5 106.16 107.1 … STT Vị trí 2 5.2.3 Cao độ đường đỏ vị trí đặt cầu (Xem lại cơng thức bên Môn Cầu) Hđỏ1 = MNTT + htt + hd + Háo đường Hđỏ2 = MNCN + 0,5m + hd + Háo đường Bảng ?.? P.ÁN Vị trí Khổ cầu (m) Hđen MNTT Km2+477.79 10.5 78.00 83.5 Km2+660 10.5 78.00 83.5 5.3 Xác định cao độ mong muốn 5.4 Thiết kế đường đỏ, lập bảng cắm cọc hai phương án: 5.4.1 Thiết kế trắc dọc: 12 MNCN Hđỏ2 Hđỏ1 5.4.1.1 Mô tả trắc dọc phương án Giải thích cách trắc dọc (chọn độ dốc, chiều dài dốc, cong đứng…) 5.4.1.2 Mô tả trắc dọc phương án 5.4.2 Các yếu tố cong đường cong đứng: Bảng ?.? Các yếu tố Phương STT đường cong đứng Lý trình phân cự án KM0+785.78 2 13 R(m) T(m) P(m) K(m) 20000 209.99 1.10 420 Chương THIẾT KẾ TRẮC NGANG - TÍNH KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP 6.1 NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ & GIẢI PHÁP THIẾT KẾ (Viết ngắn gọn) 6.2.THIẾT KẾ TRẮC NGANG ĐIỂN HÌNH Chú ý : Các giá trị thông số mặt cắt ngang TCVN4054-2005 tối thiểu SV cần thiết kế MCN điển hình : - Các dạng đường đắp: + Nền đường đắp có siêu cao + Nền đường đắp thông thường - Các dạng đào: + Nền đường đào có siêu cao + Nền đường đào thơng thường - Các dạng đường nửa đào, nửa đắp + Nền đường nửa đào, nửa đắp có siêu cao khơng có siêu cao + Nền đường thiên đào + Nền đường thiên đắp - MCN vị trí đặc biệt : cống, cầu, mở rộng rãnh, thay đổi độ dốc mái taluy… 6.3 TÍNH TỐN KHỐI LƯỢNG ĐÀO ĐẮP: 6.3.1 Cơ sở tính tốn L V   Fdl (m3) Trong đó: + V: Khối lượng đào đắp (m3) + F: Diện tích mặt cắt ngang đường biến đổi dọc theo tuyến tuỳ theo địa hình, cao độ đào đắp thiết kế cấu tạo kích thước đường (m2) + L: Chiều dài đoạn tuyến định tính tốn (m) Vì F phụ thuộc nhiều yếu tố thay đổi không theo quy luật Do việc áp dụng công thức khó khăn Áp dụng phương pháp gần sau: - Chia đoạn tuyến thành đoạn nhỏ, điểm chia cọc địa hình vị trí điểm xuyên - Trong đoạn giả thiết mặt đất phẳng tính khối lượng đất đào hay đắp thể tích lăng trụ: 14 Vâo  Vâàõp  âaìo âaìo F(2)  F(1) âàõp âàõp F(2)  F(1)  L (1)(2) (m3)  L (1)(2) (m3) Trong đó: + Vđào,Vđắp: Khối lượng đất phải đào, đắp đoạn + F(1)đào, F(2)đào: Diện tích mắt cắt ngang phần đào đầu đoạn cuối đoạn + F(1)đắp, F(2)đắp: Diện tích mắt cắt ngang phần đắp đầu đoạn cuối đoạn n V   Vi (m3) i 1 6.3.2 Tính tốn khối lượng đào đắp Có thể dùng excel Nova - Nếu dùng excel: Phải thiết lập cơng thức hình vẽ - Nếu dùng Nova: Phải trích dẫn 5% MCN chi tiết xuất từ Nova cho phương án để kiểm tra tính sai - Lập bảng tính (phải theo mẫu bảng sau) Bảng ?.? Khối lượng đào đắp PA TT Cọc KM0 H1 H2 Khoảng cách lẽ L (m) Fđào (m2) Fđắp (m2) … 0.71 100.00 … KM0+100 10…00 9.00 100.00 KM0+200 13.47 89.00 Khối lương đào đắp 0.25 Lý trình … KM0+00 6.3.3 Khối lượng đào đắp phương án: 6.3.3.1 Phương án 1: - Khối lượng đất đào: Fđào = 21715.35 (m3) - Khối lượng đất đắp: Fđắp = 27632.79 (m3) 15 VđàoTB (m3) VđắpTB (m3) 4.86 0.13 11.24 0.00 13.40 0.00 aa Bb 0.00 0.00 6.3.3.2 Phương án 2: - Khối lượng đất đào: Fđào = 22919 (m3) - Khối lượng đất đắp: Fđắp = 38700.25 (m3) 16