việc đào tạo các cán bộ kỹ thuật đường ôtô ở nước ta hiện nay

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí việc đào tạo các cán bộ kỹ thuật đường ôtô ở nước ta hiện nay

Lời nói đầu

Giao thông vận tải là kế tục của sản xuất, là cơ sở vật chất của một quốcgia, là mạch máu lưu thông giữa mọi vùng đất nước, là tiền đề cho sự pháttriển kinh tế của một nước, một vùng, một khu, một đô thị Cùng với xu thếphát triển kinh tế – văn hoá - xã hội thì giao thông chiếm một vị trí hết sứcquan trọng, nó luôn phải tiến trước một bước để làm nền tảng vững chắc chocác nghành khác phát triển Nơi nào giao thông phát triển thi nơi đó mọi hoạtđộng trở nên sôi nổi, tấp nập và dễ dàng hơn, nền kinh tế có điều kiện pháttriển mạnh mẽ hơn.

Đối với mỗi quốc gia, nhất là những nước có hệ thống giao thông còn lạchậu như nước ta, tỉ trọng nền kinh tế dành cho giao thông vận tải bao giờ cũngkhá lớn, luôn là ghánh nặng cho nền kinh tế quốc dân

Định hướng chiến lược phát triển giao thông luôn là nhiệm vụ hàng đầucủa nghành giao thông vận tải của mỗi nước Với những nước đang phát triển,nền kinh tế đang gặp nhiều khó khăn, nghành giao thông đang phát triển ởgiai đoạn đầu như nước ta, nhiệm vụ định hướng chiến lược cho nghành xâydựng giao thông không chỉ là đầu tư tiền của để phát triển giao thông mà cầntập trung nghiên cứu các kỹ thuật cần thiết, đạo tạo bồi dưỡng đội ngũ cán bộ

kỹ thuật phục vụ cho nghành giao thông Do đó, ở nước ta hiện nay, việcđào tạo các cán bộ kỹ thuật đường ôtô trở nền rất cấp bách.

Nhận thức được điều này, bản thân em đã tập trung vào học tập vànghiên cứu về chuyên nghành Cầu Đường tại lớp 503113 - Khoa Kiến TrúcCông Trình – Trường Đại Học Phương Đông - Hà Nội Sau một thời gian họctập nghiêm túc, được sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo trong trường vàđặc biệt là các thầy trong Bộ môn Cỗu Đường em đã tiếp thu được những

Đường sau này và trước mắt là Đồ án tốt nghiệp mà em xin được trình bàysau đây.

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của

GS.TSKH.Nguyễn Xuân Trục trong quá trình em làm đồ án Em cũng xin

chân thành cảm ơn sự chỉ bảo, hướng dẫn của các thầy trong bộ môn Đường,Khoa Kiến Trúc Công Trình để em có thể hoàn thành tốt đồ án.

Do còn thiếu kinh nghiệm thực tế và thời gian có hạn nên đồ án khôngtránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy,sự góp ý của các bạn để đồ án em được hoàn thiện hơn.

Hà Nội, ngày 14 tháng 04 năm 2008

Sinh viên

Hoàng Thị Hoa

MỤC LỤC

Phần I: Lập dự án khả thi tuyến đường C-B

Chương II : Xác định cấp hạng và các tiêu chuẩn kỹ thuậtChương III : Thiết kế tuyến trên bình đồ

Chương IV : Thiết kế thoát nước

Chương V : Thiết kế trắc dọc, trắc ngang

Chương VI : Tính toán các chỉ tiêu vận doanh,khai thác của các phươngán tuyếnChương VII : Thiết kế và lựa chọn phương án kết cấu áo đường mềmChương VIII : Luận chứng kĩ thuật, lựa chọn phương án kết cấu áo đườngChương IX : Luận chứng kinh tế,kĩ thuật lựa chọn phương án tuyếnChương X : Tính toán các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả kinh tế của phương án tuyến 1

Chương XI : Đánh giá tác động môi trường và biện pháp giảm thiểu 73

Phần II: thiết kế kỹ thuật đoạn tuyến km2+300-km3+299.26

Chương III : Thiết kế trắc dọc, trắc ngang, tính toán khối lượng đào đắp 80

Chương V : Thiết kế áo đường và yêu cầu vật liệu của mỗi lớp 87

Phần III : tổ chức thi công

Chương II : Thiết kế thi công các công trình 89

Chương IV : Thiết kế thi công chi tiết mặt đường 99Chương V : Tiến độ thi công chung đoạn tuyến 116

PHẦN I: LẬP DỰ ÁN KHẢ THI TUYẾN ĐƯỜNG C-BCHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

Tuyến đường thiết kế đi qua hai điểm C - B thuộc địa phận của tỉnhThanh Hoá Với điều kiện địa hình đồi thấp, mạng lưới sông suối chảy theohướng đông bắc-tây nam Do đó việc thiết kế tuyến là hết sức khó khăn làmsao đảm bảo các chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến, đồng thời phối hợp cảnh quan hàihoà không phá hoại môi trường thiên nhiên Đây là khu vực đồi khá thoải,hai bên khu vực tuyến đi qua có các dãy đồi nhấp nhô, kẹp giữa các dãy đồiđó là các sông suối nhánh len lỏi đổ ra suối chính rồi đổ về sông Địa chấtcủa vùng tuyến đi qua tương đối ổn định, xung quanh có nhiều mỏ nguyên vậtliệu rất tiện lợi cho công tác xây dựng.

Vì vậy, khi thiết kế tuyến đường cần chú ý thể hiện đều đặn, hài hòa vớikhung cảnh thiên nhiên , làm cho phong cảnh ở đây phong phú hơn, mỹ quanhơn.

1.1 Tổng quan về tuyến đường C-B

*) Các căn cứ pháp lý

- Theo quy hoạch tổng thể phát triển mạng lưới giao thông của vùng đãđược chính phủ phê duyệt Cần phải xây dựng tuyến đường đi qua C-B đểphục vụ các nhu cầu của xã hội và chủ chương của nhà nước nhằm phát triểnkinh tế của một tỉnh miền đồng bằng, đồi cũng như đảm bảo an ninh cho quốcgia

- Theo Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô 4054-2005

- Theo Qui trình khảo sát đường ô tô 22TCN 27-84- Theo Qui trình khảo sát thuỷ văn 22TCN 27-84- Theo Qui trình khảo sát địa chất 22TCN 27-82

- Theo Qui trình thiết kế áo đường mềm 22TCN 211-06

- Theo Qui phạm thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn Bộ GTVT1979-7802X

Và một số tài liệu khác

Tên dự án, chủ đầu tư,

Tên dự án: Dự án đầu tư xây dựng tuyến đường C – BChủ đầu tư: UBND tỉnh Thanh Hoá

Đại diện chủ dầu tư: Ban quản lý hạ tầng Thạch Thành1.1.1 Dự báo lưu lượng vận tải

Làm cơ sở kêu gọi các nhà đầu tư phát triển kinh tế cho khu vực huyệnThạch Thành nói riêng và vùng đồi núi phía Tây Bắc nói chung Dự án khảthi xây dựng tuyến đường C – B nhằm đáp ứng mục tiêu cụ thể như sau:

-Nâng cao chất lượng mạng lưới giao thông của huyện Thạch Thành nóiriêng và tỉnh Thanh hoá nói chung để đáp ứng nhu cầu vận tải ngày một tăng;

-Kích thích sự phát triển kinh tế của huyện miền núi;-Đảm bảo lưu thông hàng hoá giữa các vùng kinh tế ;

-Cụ thể hoá định hướng phát triển kinh tế trên địa bàn toàn tỉnh vàhuyện;

-Làm căn cứ cho công tác quản lý xây dựng, xúc tiến – kêu gọi đầu tưtheo quy hoạch

1.1.2 Mục tiêu lâu dài

-Là một công triònh nằm trong hệ thống tỉnh lộ của tỉnh Thanh Hoá;-Góp phần củng cố quốc phòng – an ninh, phục vụ sự nghiệp CNH –HDH của địa phương nói riêng và của cả nước nói chung;

1.1.3 Các hình thức đầu tư và nguồn vốn

- Vốn đầu tư gồm 2 phần : 40% vốn của địa phương và 60% vốn vay củaODA

1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội và hiện trạng khu vực tuyến đi qua

1.2.1.Dân cư và lao động

Dân số ở khu vực này khoảng 100.000 người sống chủ yếu nhờ vào nôngnghiệp , chăn nuôi gia súc , khai thác các tài nguyên như gỗ , đá … ngoài racòn có một số bộ phận dân cư làm ăn buôn bán , tỉ lệ tăng dân số hàng nămcao , tỉ lệ người ở độ tuổi lao động thất nghiệp còn nhiều , đó là lực lượng làđộng tương đối dồi dào và phong phú

Trình độ văn hoá của người dân ở mức trung bình , Thanh Hoá là mộttỉnh vừa mới phổ cập tiểu học do vậy nhận thức của người dân chưa cao Mứctăng trưởng kinh tế còn thấp Tuyến đường hoàn thành sẽ góp phần nâng caođời sống văn hoá của người dân nơi đây

1.2.2 Kinh tế

Do chủ yếu thu nhập bằng việc chăn nuôi gia súc , làm nông nghiệp cũngnhư lâm nghiệp nên mức thu nhập của người dân chưa cao Quá trình trao đổibuôn bán diễn ra chậm và gặp nhiều khó khăn trong vấn đề đi lại

1.2.3 Hiện trạng giao thông

Thanh Hoá là một tỉnh có tình trạng giao thông nói chung chưa đáp ứngđược nhu cầu đi lại và phát triển của vùng Không có tuyến đường sắt lêntỉnh , không có vận chuyển hàng không mạng lưới sông ở đây thưa và có độdốc khá lớn , chảy siết về mùa lũ do đó giao thông đường thuỷ gặp nhiều khókhăn Giao thông đường bộ còn thiếu : Tỉnh lộ chiếm 80% , chủ yếu là đườngcấp phối và đường đất.

Tóm lại : Mạng lưới giao thông của khu vực chủ yếu dựa vào giao thôngđường bộ , tuy nhiên đường bộ lại có chất lượng kém , đã quá cũ , hầu nhưkhông đáp ứng được nhu cầu giao thông hiện nay Do đó cần phải có sự đầutư , nâng cấp ngay mạng lưới giao thông của vùng này

1.3 Đặc điểm về điều kiện tự nhiên của vùng tuyến đi qua

1.3.1 Địa hình:

Qua phân tích bản đồ khu vực tuyến đi qua, khu vực này có thể xếp vàoloại,đồng bằng, đồi thấp Độ chênh cao giữa đỉnh và chân khoảng 30m Địahình bị chia cắt bởi các khe hẻm, mương xói Địa hình không bị gò bó, cónhững đoạn khó khăn về cao độ, độ dốc ngang trung bình

1.3.2 Khí hậu:

Tuyến nằm trong khu vực IX trên bản đồ phân khu khí hậu đường xáViệt Nam Chịu ảnh hưởng chung của khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa lại

mưa nhiều, độ ẩm cao Mùa đông nhiệt độ trung bình thấp nhất là 10 C xảy ravào khoảng tháng 1 Mùa nóng diễn ra từ tháng 4 đến tháng 8, tháng có nhiệtđộ trung bình cao nhất là tháng 6 với nhiệt độ 35,30C Đặc biệt, đây là khuvực chịu ảnh hưởng của gió Lào

Theo bản đồ phân khu mưa rào Việt Nam, tuyến nằm trong vùng mưaVI, lượng mưa trung bình hàng năm 1400-2800 mm Vào các tháng mùa hèlượng mưa lớn hơn Hướng gió chủ yếu trong năm là các hướng Bắc, ĐôngBắc.

1.3.3 Địa chất thủy văn:

Khảo sát địa chất ta thấy: lớp đất trên cùng là đất hữu cơ dày khoảng30cm, tiếp theo là lớp đất á sét có E0tb = 400 daN/cm2 Cấu tạo địa chất gồmdiệp thạch, sa thạch, hoa cương và đá vôi Diệp thạch phân bố trên một số khuvực, đây là nguyên nhân dẫn tới đất sụt nghiêm trọng nhất là khi khí hậu khuvực tuyến lại mưa nhiều như đã phân tích ở trên, do đó cần phải đặc biệt chúý đến các khu vực này.

Khu vực tuyến cạnh sông có mực nước ngầm khá cao tuy nhiên do địahình khá dốc nên khu vực này không rộng nên ít ảnh hưởng đến tuyến.

1 3.4 Đặc điểm về vật liệu địa phương:

Có các loại vật liệu về đá dăm và đất đồi tốt Khảo sát sơ bộ cho thấy cựly vận chuyển là nhỏ hơn 5km đó là một khoảng cách tốt để tận dụng vật liệuđịa phương

1.3.5 Điều kiện môi trường:

Đây là khu vực yên tĩnh, tạo thành khung cảnh thiên nhiên đẹp Khi đặttuyến đi qua, tránh phá nát các cảnh quan thiên nhiên Bố trí các cây xanh dọctuyến, giảm tối đa lượng bụi và tiếng ồn đối với môi trường xung quanh.

1.4 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng tuyến đường c - B

Tuyến đường C - B đi qua hai trung tâm C và B của vùng C là mộttrung tâm kinh tế , chính trị của vùng , cung cấp lương thực , thực phẩm chocả vùng B là một khu công nghiệp tại đây một nhà máy Mía đường đã vàđang hoạt động

Theo số liệu về dự báo và điều tra kinh tế, giao thông, lưu lượng xe trêntuyến C-B vào năm thứ 1 là 1250 xeqd/ngđ,với thành phần dòng xe như sau:

Thành phần dòng xe:Xe con : 20%Xe máy : 20%Xe tải 2 trục : 40% Xe tải 3 trục : 20%

Hệ số tăng trưởng xe hàng năm q = 0.07

Lưu lượng xe vận chuyển như vậy là khá lớn Với hiện trạng giao thôngtrong vùng như hiện nay không thể đáp ứng được nhu cầu vận chuyển này Vìvậy, vấn đề cấp thiết đặt ra cho vùng là phải xây dựng tuyến đường C - Bphục vụ cho nhu cầu phát triển giao thông, từ đó tạo thêm động lực mới đểthúc đẩy tốc độ phát triển kinh tế-văn hoá-xã hội một vùng

Ngoài những ý nghĩa nêu trên, tuyến đường C - B khi xây dựng còn giúpcho việc đi lại của nhân dân trong vùng, dễ dàng góp phần giao lưu văn hóagiữa các miền, thúc đẩy sự phát triển kinh tế, phù hợp với nguyện vọng củanhân dân cũng như các cấp chính quyền địa phương, phù hợp với chính sáchđầu tư phát triển của Nhà nước trong đó ưu tiên hàng đầu là phát triển giaothông.

Qua những ưu việt trên của tuyến đường C- B nhận thấy việc đầu tư xâydựng tuyến đường C- B là rất cần thiết

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH CẤP HẠNG KỸ THUẬT VÀ CÁC CHỈ TIÊUKỸ THUẬT CỦA TUYẾN

2.1 xác định cấp hạng đường kỹ thuật của tuyến

Lưu lượng xe quy đổi năm thứ 15 là:N15= 5995 xeqd/ngđThành phần dòng xe:

Xe con : 20%Xe máy : 20%Xe tải 2 trục : 40% Xe tải 3 trục : 20%

Hệ số tăng trưởng xe hàng năm q = 0.07

Căn cứ vào : ý nghĩa của tuyến đường thiết kế, độ dốc ngang đặc trưngtrên bình đồ Lưu lượng xe quy đổi năm thứ 15, tình hình phát triển giaothông,kết hợp với các yếu tố về đặc điểm địa hình tuyến đi qua là vùng đồngbằng, đồi thấp

Dựa vào quy phạm thiết kế đường ôtô TCVN 4054-2005 ta có cấp hạngđường thiết kế là cấp IV - vận tốc thiết kế 60 km/h.

Chức năng của đường: Đường nối các trung tâm của địa phương,cácđiểm lập hàng,các khu dân cư

2.2.Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của đường

2.2.1.Xác định độ dốc dọc lớn nhấtĐộ dốc dọc lớn nhất ký hiệu là id

mâx, khi xác định nó phải căn cứ vào sứckéo của ôtô và sức bám của bánh xe với mặt đường.

2.2.1.1.Theo điều kiện về sức kéo:

Khi chuyển động thì sức kéo của bánh xe phải thắng lực cản.(Lực cảnlăn, lực cản không khí, lực cản quán tính và lực cản leo dốc).

Pa  Pf + Pw + Pi + Pj (1)

Trong đó: Pa,Pf, Pw, Pj và Pi lần lượt là lực kéo của xe, lực cản lăn, lựccản không khí, lực cản quán tính và lực cản leo dốc.

Đặt DPaPwG

D: là nhân tố động lực ( sức kéo trên một đơn vị trọng lượng của xe tratheo biểu đồ nhân tố động lực ) Coi xe chạy trên đường với vận tốc khôngđổi thì được viết thành D = f+i.

f :là hệ số lực cản lăn, lấy f=0,022 ( với mặt đường bê tông nhựa).

i :là độ dốc của đường, xe lên dốc thì i lấy dấu dương, xuống dốc thì lấydấu âm

Vậy id

max = D -f

Bảng2.1:Bảng xác định idmax

2.2.1.2.Theo điều kiện về sức bám:

Để đảm bảo xe chạy tịnh tiến, không quay tại chỗ khi xe lên dốc trongđiều kiện thời tiết bất lợi nhất thì sức kéo phải nhỏ hơn sức bám của bánh xevới mặt đường.Ta có công thức

imax'D' f;với

GPGD  k 

D’: nhân tố động lực xác định theo điếu kiện bám của ôtô

1: hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đường, nó phụ thuộc vào tìnhtrạng mặt đường và điều kiện xe chạy, khi tính toán lấy 1 trong điều kiện bấtlợi nhất tức là mặt đường ẩm ướt, bẩn ở đây lấy 1 =0,2

GK: trọng lượng của trục chủ động Xe con GK= (0,050,55) G

 Pw 116.3kg

- Vậy: i’

d Max = 1.47- 0,022 = 1.45- Với xe tải nhẹ ZIL-150

Ta có k =0.07(kg.sec2/m4); F =3,0 m2; V=60km/k; Vgió=0Gk =6150 kg; G=8250 kg;

 Pw 58.15kg

Vậy: i’

d Max = 0,14- 0,022 = 0,118._ Với xe con

Ta có: K= 0,03(kg.sec2/m4); F = 2,6 m2; VTK = 60 km/h; Vgio= 0Gk = 640 kg; G = 1280 kg;

13)60.(6,2.03,

Dựa vào kết quả tính toán và quy phạm thì có sai khác nhau, song tachọn id

mâx=6% như trong quy phạm để đảm bảo chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Vớiđộ dốc dọc lớn nhất là 6% lớn hơn độ dốc tính toán theo điều kiện kéo (leodốc) của xe tải nên ta phải kiểm tra lại vận tốc của xe tải:

D  f + idmax

Mà f+id

max= 0,022+ 0,06 = 0,082với D = f + id

max= 0,082 thì V = 35 km/h với xe tải nhẹ V = 24 km/h với xe tải trung V = 20 km/h với xe tải nặng.Vậy với độ dốc dọc id

max= 6 thì xe tải chỉ chạy với vận tốc từ 35 20 km/h không đạt được vận tốc thiết kế cũng như vận tốc lớn nhất của khả năng xecó thể do đó khi thiết kế tuyến cũng như thiết kế đường đỏ trên trắc dọc thì taphải cân nhắc kỹ lưỡng về độ dốc dọc Trên tuyến nên cố gắng tránh đồi dốc,đèo cao để tăng thêm khả năng vận hành của hệ thống xe tải

2.2 Xác định đặc trưng mặt cắt ngang

2.2.1 Xác định số làn xe chạy cần thiết:

-Quy đổi lưu lượng xe chạy 1 ngày đêm về lưu lượng xe chạy trong 1giờ: giờ cao điểm trong ngày dùng hệ số tính đổi kinh nghiệm , trong tínhtoán lấy  = 0,12

 Nqđgiơ= .Nqđ = 0,12.5995 = 719,4 (xecon/giơ)- Số làn xe cần thiết



z: hệ số mật độ xe chạy trên đường, lấy z = 0,55

2.2.2 Xác định bề rộng làn xeCông thức Bb c  x y

Trong đó:

b: chiều rộng thùng xe b = 2,5mc: cự ly giưã hai bánh xe c = 2m

x: cự ly sườn thùng xe đến làn bên cạnh x = 0,5 + 0,005.60 = 0,8m

y khoảng cách từ giữa vệt bánh xe đến mép phần xe chạyy = 0,5 + 0,005.60 = 0,8

Vậy 0,80,83,852

Theo quy phạm thì B = 3,5 m  Bmật= 7 m

Ta dùng bề rộng xe B = 3,5 m theo quy phạm vì trên dòng xe có nhiềuthành phần dòng xe có kích thước nhỏ hơn kích thước xe đã tính, xe có kíchthước lớn hơn có tỷ lệ ít.

2.2.3 Chiều rộng mặt đường và nền đường:

- Chiều rộng phần xe chạy(mặt đường) được xác định theo sơ đồ xếp xecủa Zamakhaep.

Tuỳ theo số làn xe n và cách sắp xếp xe trên các làn, cách tổ chức giaothông giữa các làn xe cơ giới với nhau, giữa các xe cơ giới với xe thô sơ chiềurộng xe chạy được xác định như sau:

2.3.Xác định tầm nhìn xe chạy2.3.1 Cơ sở tính toán

Hiện nay trong lý thuyết tính đường ôtô thường chấp nhận 3 sơ đồ tầmnhìn

Dừng xe trước chướng ngại vật (sơ đồ I - tầm nhìn một chiều)Hãm hai xe chạy ngược chiều nhau (sơ đồ II- tầm nhìn hai chiều)Xe con vượt xe tải lại gặp xe ngược chiều (sơ đồ IV- tầm nhìn vượt xe)Còn một sơ đồ nữa là tầm nhìn tránh xe (SIII) nhưng đây không phải làsơ đồ cơ bản, và được sử dụng trong qui phạm nhiều nước.

2.3.2 Tính toán tầm nhìn theo sơ đồ số 1 (SI)

Hình 2.3.2: Sơ đồ tầm nhìn S1

Trong đó:

So sánh với bảng 10[1] ta chọn S1 = 75 (m) 2.3.3 Tính toán tầm nhìn theo sơ đồ số 2 (S2 )

1lp u

l0 lp u

Hình 2.3.4 : Sơ đồ tầm nhìn S2

SII = 2 2 l0

Trong đó :

i=0% tính cho đoạn đường nằm ngang

V = 60 km/h với giả thiết tốc độ của 2 xe chạy ngược chiều là như nhauK = 1.3

 = 0.5 trong điều kiện đường sạch xe chạy với điều kiện bình thườngL0 = 5 đến 10 m

Vậy ta được : SII = 10117(m)0)

Ta tính với giả thiết sau :

- Xe con chạy với tốc độ V1=60 km/h chạy sang làm ngược chiều đểvượt xe tải chạy chậm hơn với tốc độ V2=45km/h

- Xét đoạn đường nằm ngang i=0%

- Tốc độ xe chạy ngược chiều V3=V1=60km/h- K=1.3; =0.5; l0=10 mVậy ta có

 1 2

Như vậy kế hợp với bảng 10[1] chọn trị số sử dụng là S4=350 ( m )

Sau khi tính toán xong ta lập bảng so sánh giữa kết quả tính toán với quy trình quy phạm TCVN 4054-2005 để chọn ra tiêu chuẩn để thiết kế.

2.2 Xác định bán kính tối thiểu đường cong nằm

Khi xe chạy trong đường cong, xe phải chịu nhiều điều kiện bất lợi, phảichịu lực ly tâm, bị cản trở tầm nhìn do đó phải thiết kế đường cong sao chohợp lý.

2.2.1 Bán kính đường cong khi có làm siêu cao:

 : hệ số lực ngang, nó phải đảm bảo điều kiện chống lật, chống trượtngang, êm thuận nên  được chọn bằng 0,15

isc: độ dốc siêu cao của đường cong, theo quy trình quy phạm thì độ dốctối đa của siêu cao là 6%.

V: vận tốc thiết kế xe chạy trong đường cong.

 (m).

Hệ số lực ngang  trong trường hợp này lấy bằng 0,08

in: độ dốc ngang của đường ( độ dốc siêu cao ở phần lưng đường) theoquy phạm chọn in = 0,02



Không siêu cao 472 1500 1500

Bán kính tính toán nhỏ hơn quy phạm quy định, song kết quả ta chọntheo quy phạm là vì:

-Tạo cảm giác thoải mái cho lái xe và khách hàng khi xe chạy trongđường cong

-Mở rộng tầm nhìn cho lái xe, giảm lực trượt ngang, chống lật an toàncho xe cũng như khách hàng.

Bảng phân tích quan hệ giữa bán kính đường cong nằm, độ dốc siêu caovà hệ số lực ngang  bằng cách thay đổi bán kính trong khoảng Rscmin đến

Với biểu thức quan hệ là

2.5.1.Chiều dài tối thiểu đường cong chuyển tiếp

Để bánh xe trước cuả ôtô chuyển hướng từ từ cho tới khi góc chuyểnhướng cần thiết tương ứng với bán kính đường cong tròn, mặt khác để lực lytâm tăng lên từ từ đỡ gây nên xóc ngang khi xe chạy vào đường cong tròn.Vậy chiều dài đường cong chuyển tiếp:

V: vận tốc thiết kế V= 60km/h.

R: bán kính đường cong

I: độ tăng tốc ly tâm, theo sổ tay thiết kế đường lấy I = 0,5 m/s2.5.2 Chiều dài tối thiểu đoạn nối siêu cao

ip: độ dốc dọc tương đối của mép ngoài mặt đường so với mép trongmặt đường ip=2%

Để cấu tạo đơn giản, đường cong chuyển tiếp và đoạn nối siêu cao nênbố trí trùng nhau do đó ta lấy giá trị lớn nhất trong hai giá trị đó.

Bảng 2.5 : Bảng xác định chiều dài đường cong chuyển tiếp

Với: L1,L2 là chiều dài của đường cong chuyển tiếp nối siêu cao Tối thiểu ta có thể lấy m = 2V= 120(m)

2.6.Xác định độ mở rộng phần xe chạy trên đường cong nằm.

Khi xe chạy vào đường cong, phần khung cứng cuả xe không uốn congthay đổi theo đường cong được nên diện tích chiếm chỗ của xe trên đườngcong lớn hơn ngoài đường thẳng, do đó đường cong phải được mở rộng thêm

một đoạn là e Độ mở rộng e này phụ thuộc vào bán kính đường cong và tốcđộ tính toán.

Đối với đường hai làn xe

E 2A 0,1.

2.7.Xác định trị số tối thiểu bán kính đường cong đứng

Đường cong đứng được thiết kế ở những đường đỏ đổi dốc tại đó có

2.7.1 Bán kính đường cong đứng lồi

Trị số tối thiểu của đường cong đứng lồi xác định theo điều kiện đảmbảo tầm nhìn xe chạy trên đường

- Đảm bảo tầm nhìn một chiều

d1: độ cao của tầm mắt người lái xe lấy d1= 1,2m Theo quy phạm chọn : RMin

đlồi = 2500 (m).2.7.2 Đường cong lõm :

Trị số bán kính tối thiểu được xác định theo

- Điều kiện đảm bảo lực ly tâm gây ra cho nhíp không bị quá tải :

6 560

6 5 553 8

Theo quy phạm chọn: RLõm = 1000 (m).- Đảm bảo tầm nhìn ban đêm:

( )



2.8.Lập bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến

CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ.

3.1 Nguyên tắc và những yêu cầu cơ bản khi vạch tuyến

Sau khi xác định được các chỉ tiêu kĩ thuật của tuyến đường ta tiến hànhthiết kế tuyến trên bình đồ

Xác định các điểm khống chế của tuyến như: - Điểm đầu và diểm cuối tuyến

- Điểm vượt đèo

- Vị trí vựot sông thuận lợi

- Cao độ khu dân cư, thị trấn thành phố

- Nơi giao nhau với các tuyến giao thông khác đặc biệt là đường sắtTránh và đánh dấu những khu vực bất lợi về địa chất như đầm lầy, đấtyếu, trượt lở, địa chất thuỷ văn (mực nước ngầm hoạt động cao)

Khi thiết kế tuyến cần chú ý thể hiện sự đều đặn, hài hoà với khung cảnhthiên nhiên, giữ gìn môi sinh môi trường tạo điều kiện thuận lợi cho thi công

Khi đi tuyến phải phối hợp các yếu tố một cách linh hoạt để có tuyếnđường mềm mại

3.2 Đặc điểm địa hình tuyến đi qua:

Khu vực tuyến đi qua là địa hình đồi có cao độ so với mực nước biểnkhá nhỏ, độ dốc ngang sườn bình thường, đa số từ 6 10 % Tuyến đi mentheo sườn đồi

3.3 Cơ sở thiết kế tuyến:

- Khi vạch tuyến trên bình đồ phải đảm bảo độ dốc cho phép khi tuyếncắt qua các đường đồng mức thì phải đảm bảo đủ bước compa.

Trong đó: H là bước đường đồng mức, H = 5 (m) M : mẫu số tỉ lệ bản đồ, M = 10000.

id : độ dốc đềuTrên bản đồ địa hình :

- Cao độ điểm C là 129.27 m - Cao độ của B là 111.77 m

- Khoảng cách theo đường chim bay giữa C-B là 4.60km

Khi đi tuyến cố gắng bám sát đường chim bay, tránh tổn thất cao độkhông đáng có

Những đoạn khó khăn về cao độ có thể dùng đường dẫn tuyến dốc đềutrên bình đồ bằng cách đi bước compa cố định có chiều dài:

Trong đó : H

ΔH : l à độ chênh cao giữa 2 đường đồng mức 5 (m)

i’: là độ dốc dự phòng rút ngắn chiều dài tuyến khi sai thiết kế i’= 0.01imax là độ dốc dọc lớn nhất imax=0,06

M mẫu số tỉ lệ bản đồ M =10000

- Tránh tổn thất cao độ một cách vô ích.- Đảm bảo tuyến ngắn nhất.

- Tránh cắt sông suối và đi sát sông suối.

3.4 Các phương án tuyến:

Dựa vào bình đồ tỷ lệ 1:10000, h = 5m và các chỉ tiêu kỹ thuật đã chọncùng với những nguyên tắc và yêu cầu khi vạch tuyến ta vạch được cácphương án tuyến sau:

-Phương án I: Xuất phát từ C theo hướng Đông Nam đi men gần chân

quả đồi thứ nhất rồi từ đó vượt qua suối bám theo sườn quả đồi thứ 2 vượtqua đèo 1 theo sườn phía bên phải của thung lũng tiến thẳng tới đèo 2 thìvượt qua đèo này vẫn men theo sườn đồi, vượt qua thung lũng.Sau đó lối đimen sườn trái sẽ tới được điểm B trên sườn của đỉnh đồi, lối đi này có ưuđiểm là chiếm dụng đất nông nghiệp ít, địa chất men sườn này tương đối ổnđịnh,dốc ngang sườn không lớn lắm Nhược điểm đi tuyến kiểu này là phảicó nhiều công trình thoát nước (cầu,cống,rãnh đỉnh ) và tuyến có nhiềuđường cong nằm

-Phương án II: Cũng xuất phát từ C đi giống tuyến thứ nhất đến khi

vượt qua đèo thứ 2 thi tách ra ôm sát theo sườn bên trái của 2 quả đồi đi thẳng

thoát nước hơn phương án tuyến I và ngắn hơn tuyến I Phương án này cũnglà lối đi men sườn nên nó có các ưu điểm của lối đi men sườn Nhược điểmcủa phương án là có công trình thoát nước lớn có thể là cống vuông hoặccầu nhỏ nhằm thoát nước cho toàn bộ lưu vực của tuyến.Phương án tuyến II

sẽ dài hơn phương án tuyến I

3.5 Bố trí các yếu tố của tuyến:

Sau khi vạch tuyến xong thì ta bố trí các đường cong nằm trên tuyến.Dùng các chỉ tiêu kỹ thuật đã chọn đặc biệt chú ý hạn chế sử dụng các tiêuchuẩn giới hạn, và tranh thủ dùng các tiêu chuẩn có lợi cho khai thác.

3.6 Rải các cọc chi tiết trên tuyến:

- Cọc chi tiết phản ánh sự thay đổi địa hình, các cọc chi tiết được đánh sốtừ 1 trở đi

- Cọc chi tiết gồm cọc tiếp đầu TĐ, tiếp cuối TC, đỉnh P của đường congnằm.

- Cọc lý trình (cọc 100m) là các cọc cách nhau 100m từ H1  H9 trong1 km.

- Cọc lý trình 1000m (km) là các cọc cách nhau 1000 m đánh số từ Km0đến hết tuyến.

3.7 Tính toán các yếu tố của đường cong nằm:

Tính toán các yếu tố của đường cong nằm:- Đo góc ngoặt cánh tuyến  trên bình đồ.

- Chọn Rnằm chọn R1500m không phải bố trí siêu cao Nếu địa hìnhkhó khăn không cho phép thì lấy 1500  R  135 và phải bố trí siêu cao.

- Từ bán kính đã chọn và góc  đo được ta tính các yếu tố của đườngcong:

D: là hệ số chiều dài đường gãy khúc và đường cong

Sau khi có các giá trị trên ta tiến hành cắm cọc chi tiết, ( xem Phụ lục

bảng I.1.1 và Bảng I.1.2)

Bảng 3.2:Bảng yếu tố cong nằm phương án I

CHƯƠNG VI

TÍNH TOÁN THUỶ VĂN & THIẾT KẾ THOÁT NƯỚC TRÊNTUYẾN.

4.1 Một số nét về tình hình thủy văn dọc tuyến:

Tuyến đi qua khu vực đồi, diện tích lưu vực bình thường 0.02971.06km2, địa hình đồi phức tạp, địa chất đa dạng, có nhiều cây cỏ, ít có hồ ao,nước sau khi mưa chảy tập trung về một số suối nhánh sau đó đổ về suốichính Sông suối có độ dốc lớn, bình thường thì mực nước thấp, mực nước chỉlên cao vào thời gian mưa, vì địa hình đồi nên ít bị ảnh hưởng của nước ngập,nước ngầm Các vị trí đặt cống chủ yếu là suối cạn, chỉ khi trời mưa thì mớicó nước chảy về công trình Các công trình thoát nước trên tuyến có ý nghĩaquan trọng và có tác dụng rất lớn vì thế chúng phải đủ khẩu độ , đặt đúng vịtrí Mặt khác cũng không nên thiết kế các công trình này quá lớn so với yêucầu sẽ tốn kém về vốn đầu tư cho xây dựng và chất lượng khai thác trong khikhông cần thiết

4.3 Tính toán thủy văn:

4.3.1.Các thông số tính toán:

- Khu vực tuyến đi qua thuộc tỉnh Thanh Hoá, vùng mưa rào IX.- Tần suất thiết kế: với Vtt = 60 km/h, tần suất tính toán p% = 4% - Lượng mưa ngày ứng với các tần suất:

P = 4%  H4% = 262(mm) ; P = 1%  H1% = 307 (mm)

- Căn cứ tình hình địa mạo khu vực và từng dòng suối ta thấy khu vựctuyến đường đi qua có bề rộng lòng suối chính hẹp, chiều dài suối ngắnnhưng lưu vực nước đổ về rất lớn Địa chất ở đây ổn định, đất cấp III, đất đábị phong hoá nhẹ, dân cư phân bố thưa thớt hai bên đường, có nhiều cây cỏ,rác xung quanh.

4.3.2 Tính toán lưu lượng nước chảy qua công trình:

Lưu lượng mưa tính toán lớn nhất Qmax được xác định theo 95 của Bộ GTVT

22TCN-220-Qp%=Ap F   Hp (m3/s)Trong đó:

- p% : tần suất tính toán lấy 4% với đường cấp IV- HP% : lượng mưa ngày ứng với tần suất P%-  : hệ số dòng chảy lũ

-  : hệ số xét đến ảnh hưởng của ao hồ đầm lầy

- AP% : mođuyn dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế phụ lục TKĐ ô tô tập III phụ thuộc vào ls , sd.

13 F : diện tích lưu vực (km2)

- s: vùng mưa và đặc trưng địa mạo lòng sông ls

- Hệ số địa mạo lòng sông ls tính theo công thức sau:

SD.I ( H )m

Trong đó: Isd :độ dốc của sườn dốc lưu vựcmsd : hệ số nhám sườn dốc lưu vực

bsd : chiều dài trung bình sườn dốc lưu vựcL : chiều dài suối nhánh

l : tổng chiều dìa suối nhánh (chỉ tính với những suối có bề rộng lớnhơn 0,75 chiều rộng trung bình lưu vực)

Với sườn dốc 2 mái

Với sườn dốc 1 mái

4.3.3 Lựa chọn phương án khẩu độ cống:

- Dự kiến dùng cống tròn BTCT theo loại miệng thường, chế độ chảykhông áp.

- Căn cứ vào Qp đã tính sử dụng bảng tra sẵn có trong tài liệu [10] chọncác phương án khẩu độ cống đảm bảo :

+ Số lỗ cống ít nhất ( thường không nên quá 3 lỗ ) + Số đốt cống chẵn và ít nhất

+ H nền không quá lớn

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ TRẮC DỌC,TRẮC NGANG5.1 Các yêu cầu:

Sau khi thiết kế tuyến trên bình đồ, chọn được 2 phương án tốt hơn, tatiến hành lên mặt cắt dọc các phương án đó tại các cọc Km, cọc 100m (cọcH), cọc khống chế (điểm đầu, điểm cuối, nơi giao nhau, cầu, cống ), cọcđịa hình sau đó nghiên cứu kỹ địa hình để vạch đường đỏ cho phù hợp với cácyêu cầu về kinh tế kỹ thuật.

Với địa hình tương đối bằng phẳng ta dùng phương pháp đi bao, ở nhữngđoạn địa hình nhấp nhô ta có thể dùng phương pháp đi cắt.

Khi thiết kế đường đỏ cần chú ý kết hợp thiết kế Bình đồ Mặt cắt dọc Mặt cắt ngang cho phù hợp làm cho tuyến hài hoà, tránh bóp méo về mặt thịgiác Đảm bảo cho tuyến khi đưa vào sử dụng đạt được các chỉ tiêu về AnToàn - Êm Thuận - Kinh Tế.

-Để thuận lợi cho việc thiết kế đường đỏ đảm bảo các yêu cầu về kinh tếta phải tiến hành xác định cao độ các điểm mong muốn.Cao độ các điểmkhống chế …