HIẾT KẾ KĨ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG NỐI KHU ĐÔ THỊ SINH THÁI HÒA QUÝ VÀ CẦU HÒA XUÂNQuận Cẩm Lệ Đà Nẵng có diện tích: 33,76 km2, chiếm 2,63% diện tích toàn thành phố; dân số: 92.824 người, chiếm 10% số dân toàn thành phố, mật độ dân số: 2.749,53 ngườikm2. (Theo niên giám thống kê thành phố Đà Nẵng năm 2010).Quận Cẩm Lệ gồm 06 đơn vị hành chính cấp phường: Khuê Trung, Hòa Thọ Đông, Hòa Thọ Tây, Hòa An, Hòa Phát, Hòa Xuân. Quận Cẩm Lệ là Quận đầu tiên của thành phố thí điểm mô hình Bí thư Quận ủy đồng thời Chủ tịch UBND Quận.Theo quy hoạch chung của thành phố Đà Nẵng trong những năm tới sẽ đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng mở rộng thành phố về phía Nam. Kết nối các khu du lịch sinh thái Hòa Xuân với khu văn hóa Non Nước và khu làng đại học Hòa Quý. Để thực hiện mục tiêu này thì thành phố Đà Nẵng đã đầu tư xây dựng cầu Hòa Xuân và cầu Nguyễn Tri Phương vượt sông Cẩm Lệ nối vào vùng đất Hòa Xuân giàu tiềm năng nhưng hạ tầng giao thông kém phát triển. Vì vậy việc đầu tư xây dựng đường nối với cầu Hòa Xuân (phía Hòa Xuân) và cầu vượt sông Cái là cần thiết.1.2.2. Sự cần thiết đầu tưĐà Nẵng chính thức trở thành Thành phố trực thuộc Trung ương từ năm 1997 và đã được công nhận là đô thị loại I cấp Quốc Gia năm 2003. Từ năm 1995 đến nay thành phố đã tập trung việc phát triển đô thị, mở rộng lại đường sá. Ngoài nguồn vốn do Trung ương hỗ trợ xây dựng cải tạo hệ thống hạ tầng đô thị như Hầm đường bộ qua đèo Hải Vân, sân bay quốc tế Đà Nẵng, Dự án mở rộng cảng Tiên Sa, Hành lang Đông Tây, Nút giao Hoà Cầm QL14B. Thành phố cũng đã đầu tư xây dựng hoàn chỉnh mạng lưới giao thông đô thị, đặc biệt là các trục đường chính như đường Cách Mạng Tháng Tám, đường 29, đường Nguyễn Tri Phương nối dài, đường ven biển, đường Lê Văn Hiến Trần Đại Nghĩa. Kết quả đã làm bộ mặt của thành phố thay đổi rõ rệt, thúc đẩy kinh tế phát triển. Theo kế hoạch phát triển kinh tế xã hội 5 năm của thành phố Đà Nẵng (tháng 52005), thành phố sẽ đầu tư mở rộng các khu đô thị dân cư, giáo dục và công nghiệp về phía khu vực Tây Bắc và phía Nam thành phố. Đặc biệt là phát triển đô thị khu vực từ đường Cách mạng tháng 8 về phía nam thành phố theo hướng chuyển dịch kinh tế từ nông nghiệp sang dịch vụ và du lịch. Vì vậy việc đầu tư xây dựng tuyến đường nối cầu Hòa Xuân với khu đô thị sinh thái Hòa Quý là phù hợp với quy hoạch phát triển kinh tế xã hội của thành phố Đà Nẵng.Khu vực xã Hòa Xuân trước đây như một ốc đảo được bao bọc bởi hệ thống các con sông Cẩm Lệ, sông Cái, sông Cổ Cò. Giao thông trong vùng chủ yếu là các đường giao thông nông thôn bị ngập lũ thường xuyên vào mùa mưa. Vì vậy giao thông đi lại của nhân dân trong vùng gặp rất nhiễu khó khăn, trắc trở. Hiện tại dân cư các khối Khuê Đông và Đông Trà vẫn đi lại làm ăn bằng phương tiện chủ yếu là thuyền đò rất bất tiện và khó khăn trong mùa mưa, lũ. Để khai thông một vùng đất rộng lớn giàu tiềm năng thành phố Đà nẵng đã đầu tư xây dựng cầu Hoà Xuân bắc qua sông Cẩm Lệ. Như vậy giao thông qua lại giữa trung tâm thành phố nối liền với khối Trung Lương phường Hoà Xuân đã được giải quyết. Vì vậy việc đầu tư đường nối cầu Hoà Xuân và cầu nối vào khu đô thị sinh thái Hòa Quý là việc làm rất cần thiết để tạo nên tuyến đường ngắn nhất phục vụ chu cầu của nhân dân các khối Khuê Đông, Đông Trà đi lại giao lưu buôn bán với trung tâm phía Nam thành phố nơi tập trung Chợ đầu mối, siêu thị Metro, Khu triển lãm....Khu vực Hòa Xuân, Hòa Quý có đặc điểm địa hình nhiều sông nước thuận lợi cho việc phát triển du lịch sinh thái làng quê và các làng nghề truyền thống. Do đó thành phố Đà Nẵng đã có chủ trương xây dựng đô thị cho khu vực này theo hướng phát triển du lịch. Tuy nhiên hiện nay khu vực này đang bị cô lập, giao thông đi lại giao lưu với khu vực trung tâm thành phố rất khó khăn. Vì vậy việc đầu tư xây dựng đường nối cầu Hoà Xuân và cầu nối vào khu đô thị sinh thái Hòa Quý sẽ là tiền đề, tạo động lực phát triển cho cả khu vực và tạo điều kiện thuận lợi để thu hút nhà đầu tư.Qua các phân tích trên, nhận thấy việc đầu tư xây dựng tuyến đường nối cầu Hoà Xuân và cầu nối vào khu đô thị sinh thái Hòa Quý là rất cần thiết và cấp bách. Đáp ứng được nhu cầu đi lại của nhân dân trong khu vực, tạo động lực phát triển mở rộng đô thị về phía Nam thành phố. Góp phần phát triển cơ sở hạ tầng của quận Cẩm Lệ nói riêng và của cả thành phố Đà Nẵng nói chung.
GIỚI THIỆU CHUNG
Giới thiệu nhiệm vụ được giao
Phần 1: Thiết kế tuyến đường nối khu sinh thái Hòa Quý với cầu Hòa Xuân –
Phần 2: Nghiên cứu giải pháp xử lý nền đường khi đi qua vùng đất yếu bằng trụ xi măng đất
Vai trò vị trí tuyến đường trong việc phát triển kinh tế, quốc phòng, dân sinh và xã hội
1.2.1 Vị trí của tuyến đường
Tuyến đường thiết kế mới đường nối khu sinh thái Hòa Quý với cầu Hòa Xuân thuộc phường Hòa Xuân, quận Cẩm Lệ, thành phố Đà Nẵng.
Hình I.1.1 Bản đồ hành chính quận Cẩm Lệ
Hình I.1.2 Vị trí tuyến thiết kế
Vị trí của Quận Cẩm Lệ: phía Đông giáp quận Ngũ Hành Sơn; phía Tây và Nam giáp huyện Hòa Vang; phía Bắc giáp các quận Liên Chiểu, Thanh Khê, Hải Châu.
Quận Cẩm Lệ có diện tích: 33,76 km 2 , chiếm 2,63% diện tích toàn thành phố; dân số: 92.824 người, chiếm 10% số dân toàn thành phố, mật độ dân số: 2.749,53 người/km2 (Theo niên giám thống kê thành phố Đà Nẵng năm 2010).
Quận Cẩm Lệ gồm 06 đơn vị hành chính cấp phường: Khuê Trung, Hòa Thọ Đông, Hòa Thọ Tây, Hòa An, Hòa Phát, Hòa Xuân Quận Cẩm Lệ là Quận đầu tiên của thành phố thí điểm mô hình Bí thư Quận ủy đồng thời Chủ tịch UBND Quận.
Theo quy hoạch chung của thành phố Đà Nẵng trong những năm tới sẽ đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng mở rộng thành phố về phía Nam Kết nối các khu du lịch sinh thái Hòa Xuân với khu văn hóa Non Nước và khu làng đại học Hòa Quý Để thực hiện mục tiêu này thì thành phố Đà Nẵng đã đầu tư xây dựng cầu Hòa Xuân và cầu Nguyễn Tri Phương vượt sông Cẩm Lệ nối vào vùng đất Hòa Xuân giàu tiềm năng nhưng hạ tầng giao thông kém phát triển Vì vậy việc đầu tư xây dựng đường nối với cầu Hòa Xuân (phía Hòa Xuân) và cầu vượt sông Cái là cần thiết.
1.2.2 Sự cần thiết đầu tư Đà Nẵng chính thức trở thành Thành phố trực thuộc Trung ương từ năm 1997 và đã được công nhận là đô thị loại I cấp Quốc Gia năm 2003 Từ năm 1995 đến nay thành phố đã tập trung việc phát triển đô thị, mở rộng lại đường sá Ngoài nguồn vốn do Trung ương hỗ trợ xây dựng cải tạo hệ thống hạ tầng đô thị như Hầm đường bộ qua đèo Hải Vân, sân bay quốc tế Đà Nẵng, Dự án mở rộng cảng Tiên Sa, Hành lang Đông Tây, Nút giao Hoà Cầm QL14B Thành phố cũng đã đầu tư xây dựng hoàn chỉnh mạng lưới giao thông đô thị, đặc biệt là các trục đường chính như đường Cách Mạng Tháng Tám, đường 2-9, đường Nguyễn Tri Phương nối dài, đường ven biển, đường Lê Văn Hiến - Trần Đại Nghĩa Kết quả đã làm bộ mặt của thành phố thay đổi rõ rệt, thúc đẩy kinh tế phát triển
Theo Quy hoạch phát triển kinh tế xã hội 5 năm của thành phố Đà Nẵng, thành phố ưu tiên đầu tư mở rộng khu đô thị theo hướng Tây Bắc và phía Nam Trong đó, mục tiêu chính là phát triển đô thị khu vực từ đường Cách mạng tháng 8 về phía nam Đây là chiến lược chuyển dịch kinh tế từ nông nghiệp sang dịch vụ và du lịch Vì vậy, việc xây dựng tuyến đường nối cầu Hòa Xuân với khu đô thị sinh thái Hòa Quý hoàn toàn phù hợp với quy hoạch chung của thành phố.
Khu vực xã Hòa Xuân trước đây như một ốc đảo được bao bọc bởi hệ thống các con sông Cẩm Lệ, sông Cái, sông Cổ Cò Giao thông trong vùng chủ yếu là các đường giao thông nông thôn bị ngập lũ thường xuyên vào mùa mưa Vì vậy giao thông đi lại của nhân dân trong vùng gặp rất nhiễu khó khăn, trắc trở Hiện tại dân cư các khối Khuê Đông và Đông Trà vẫn đi lại làm ăn bằng phương tiện chủ yếu là thuyền đò rất bất tiện và khó khăn trong mùa mưa, lũ Để khai thông một vùng đất rộng lớn giàu tiềm năng thành phố Đà nẵng đã đầu tư xây dựng cầu Hoà Xuân bắc qua sông Cẩm Lệ Như vậy giao thông qua lại giữa trung tâm thành phố nối liền với khối Trung Lương phường Hoà Xuân đã được giải quyết Vì vậy việc đầu tư đường nối cầu Hoà Xuân và cầu nối vào khu đô thị sinh thái Hòa Quý là việc làm rất cần thiết để tạo nên tuyến đường ngắn nhất phục vụ chu cầu của nhân dân các khối Khuê Đông, Đông Trà đi lại giao lưu buôn bán với trung tâm phía Nam thành phố nơi tập trung Chợ đầu mối, siêu thị Metro, Khu triển lãm
Khu vực Hòa Xuân, Hòa Quý có đặc điểm địa hình nhiều sông nước thuận lợi cho việc phát triển du lịch sinh thái làng quê và các làng nghề truyền thống Do đó thành phố Đà Nẵng đã có chủ trương xây dựng đô thị cho khu vực này theo hướng phát triển du lịch Tuy nhiên hiện nay khu vực này đang bị cô lập, giao thông đi lại giao lưu với khu vực trung tâm thành phố rất khó khăn Vì vậy việc đầu tư xây dựng đường nối cầu Hoà Xuân và cầu nối vào khu đô thị sinh thái Hòa Quý sẽ là tiền đề, tạo động lực phát triển cho cả khu vực và tạo điều kiện thuận lợi để thu hút nhà đầu tư.
Qua các phân tích trên, nhận thấy việc đầu tư xây dựng tuyến đường nối cầu Hoà Xuân và cầu nối vào khu đô thị sinh thái Hòa Quý là rất cần thiết và cấp bách. Đáp ứng được nhu cầu đi lại của nhân dân trong khu vực, tạo động lực phát triển mở rộng đô thị về phía Nam thành phố Góp phần phát triển cơ sở hạ tầng của quậnCẩm Lệ nói riêng và của cả thành phố Đà Nẵng nói chung.
Phạm vi dự án
Dự án đường đầu cầu Hòa Xuân và cầu nối qua khu đô thị sinh thái Hòa Quý có:
- Điểm đầu dự án: Km0+0,00 tiếp giáp với điểm cuối cầu Hòa Xuân, tọa độ XR3975.368, Y= 1772273.420.
- Điểm cuối dự án: Km1+593.39 nối vào khu du lịch sinh thái Hòa Quý, tọa độ XR5242.043, Y= 1771309.129.
- Tổng chiều dài tuyến đường là 1593.39m, trong đó:
Phạm vi hạng mục nền mặt đường, giao thông, thoát nước bắt đầu từ Km0+00 Km1+298.08 dài 1298.08m
Phạm vi hạng mục cầu sông Cái bắt đầu từ Km1+298.08 Km1+593.39 dài 295.31m
- Đoạn tuyến nghiên cứu thuộc địa phận phường Hòa Xuân, quận Cẩm Lệ, thành phố Đà Nẵng.
Trong đồ án này chỉ đề cấp đến hạng mục nền mặt đường, giao thông và thoát nước đoạn Km0+00 Km1+298.08.
Đặc điểm kinh tế - xã hội
1.4.1 Tình hình phát triển dân số
Tuyến đường chạy qua khu vực có dân cư thưa thớt, tập trung chủ yếu tại đoạn Km0+220 - Km0+300 và Km0+960 - Km1+250 Kiến trúc nhà ở tại đây chủ yếu là nhà tôn và nhà ngói.
1.4.2 Tình hình lao động, ngành nghề trong vùng
Người dân sinh sống bằng nghề buôn bán nhỏ, làm công nhân ở các khu công nghiệp và làm nông
Ngoài ra trên địa bàn quận có làng nghề truyền thống làm Khô mè nổi tiếng nằm bên cạnh dòng sông Cẩm Lệ hiền hòa, còn là nơi có món Bánh tráng cuốn thịt heo độc đáo của người Đà Nẵng.
Đặc điểm về điều kiện tự nhiên
1.5.1 Điều kiện khí hậu, thủy văn
Theo số liệu của đài khí tượng thủy văn Đà Nẵng, thành phố Đà Nẵng ở tọa độ
108 o 72’ kinh Đông và 16 o 03’ vĩ Bắc với các đặc trưng khí tượng như sau:
- Nhiệt độ trung bình năm 25.6 o C.
- Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất 13.0 o C.
- Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất 40.9 o C
1.5.1.2 Mưa Đây là vùng có lượng mưa rất lớn:
- Lượng mưa trung bình hàng năm 2066 mm
- Lượng mưa lớn nhất 3077mm
- Lượng mưa nhỏ nhất 1400mm
- Số ngày mưa trung bình năm 140-148 ngày.
- Số ngày mưa nhiều nhất trong tháng trung bình năm 22 ngày (tháng 10 hàng năm).
- Hướng gió thịnh hành là hướng Đông từ tháng 4 đến tháng 10, gió Bắc và Tây Bắc từ tháng 10 đến tháng 3.
- Tốc độ gió trung bình 3.3m/s
- Độ ẩm không khí trung bình năm 82%.
- Độ ẩm không khí cao nhất trung bình năm 89%.
- Độ ẩm không khí thấp nhất trung bình năm 75%.
- Độ ẩm không khí thấp nhất tuyệt đối 18%.
Địa hình hẹp ngang, có dãy Trường Sơn và Hải Vân chắn phía tây, vùng biển Đông đón luồng hơi ẩm vào tạo điều kiện hình thành mưa nhiều Sông suối ngắn, dốc làm nước chảy nhanh gây lũ đột ngột Về hạ lưu, địa hình bằng phẳng, nước chảy tràn lan, thêm vào đó chịu ảnh hưởng thủy triều khiến thoát nước chậm gây ngập lụt nặng và kéo dài nhiều ngày.
- Mực nước ngập hàng năm nước thường ngập 0.5-1m (cốt từ +1m đến +1.5m), mức nước ngập cao nhất 3-4m và các năm 1999, 2004.
- Mực nước lũ sông Cẩm Lệ tại cầu Hòa Xuân
Tuyến đường đi qua khu vực đồng bằng châu thổ ven biển, thuộc hạ lưu hai con sông lớn : sông Cẩm Lệ và Sông Cái Địa hình bằng phẳng, cao độ tự nhiên thay đổi từ cốt (-0.1) đến (+2.2)m, dốc dọc và dốc ngang nhỏ thuận lợi cho việc xây dựng và khai thác
1.5.3 Điều kiện về địa chất
Căn cứ số liệu khảo sát địa chất sơ bộ cho thấy cấu trúc địa chất trong khu vực tuyến đi qua chủ yếu gặp tầng địa chất như sau:
Lớp A1 : Bùn sét lẫn hữu cơ màu xám xanh- đốm vàng
Lớp A1 là bùn hữu cơ, nằm trên mặt địa hình, với bề dày thay đổi từ 0.2m đến 1.0m Lớp A1 chỉ xuất hiện cục bộ tại đoạn km0+350 – km0+450, km0+536 – km0+650 và km1+220 – km1+270 Trong lớp A1 không lấy mẫu thí nghiệm
Lớp A2 : Sét pha màu xám xanh- xám đen Trạng thái dẻo cứng
Lớp A2 là lớp sét pha nằm trên mặt địa hình, với diện phân bố từ km0+650- km1+000, bề dày lớp A2 thay đổi từ 0.5m(LKT3) đến 2.2m(LKT2), cao độ đáy lớp thay đổi từ -0.15m đến -1.75m Ứng suất qui ước R' = 1.90 kG/cm 2
Lớp B : Cát bụi, màu xám xanh, kết cấu rời rạc
Lớp B là lớp cát bụi, màu xám xanh, lớp B gặp tại các lỗ khoan LKT2 (1.4m), LKT3 (1.1m), M1 (4.7m), M2 (1.3m) Cao độ đáy thay đổi theo mặt địa hình từ -1.25 (LKT3) đến -4.86m (M1) và được thể hiện rõ trong mặt cắt địa chất công trình dọc tuyến Ứng suất qui ước R' = 1.00 kG/cm 2
Lớp C1 : Bùn sét pha, màu xám xanh,
Lớp C1 là lớp bùn sét pha, màu xám xanh Lớp C1 có bề dày thay đổi khá lớn từ 0.3m (LKM2) đến 12.60m (LKT1), lớp C1 kéo dài từ đầu đồ án đến khỏang km1+030 Ứng suất qui ước R' < 0.50 kG/cm 2
Lớp D1: Cát hạt nhỏ, màu xám xanh, xám trắng Trạng thái bảo hòa
Lớp D1 là lớp cát hạt nhỏ, màu xám xanh, xám trắng Lớp D1 có bề dày dao động trong khoảng 5,6m, lớp D1 được gặp ở tất cả các lỗ khoan Cao độ đáy lớp thay đổi từ -12,6m đến -18,2m và được thể hiện rõ trong mặt cắt dọc địa chất công trình Ứng suất qui ước R' = 1.50kG/cm 2
Lớp D2: Cát bụi, màu xám xanh, xám trắng Trạng thái bảo hòa
Lớp D2 là lớp cát bụi có màu xám xanh hoặc xám trắng Độ dày lớp D2 không đồng nhất, thay đổi từ 1,8m đến 3,9m tại các lỗ khoan LKT2, P3, M2 Cao độ đáy lớp dao động từ -9,16m đến -13,08m, được thể hiện rõ trên mặt cắt dọc địa chất của công trình Ứng suất quy ước R' của lớp D2 được xác định là 1,00 kg/cm².
Lớp E1: Sét pha, màu xám xanh Trạng thái dẻo chảy
Lớp E1 là lớp sét pha, màu xám xanh, trạng thái dẻo chảy Lớp E1 phân bố cục bộ dạng thấu kính và gặp tại lỗ khoan LKT1 (1.2m), P3 (2.8m) Cao độ đáy lớp thay đổi từ -10.47m đến -11.96m và được thể hiện rõ trong mặt cắt dọc địa chất công trình Ứng suất qui ước R' < 0.50 kG/cm 2
Lớp E2: Sét pha, màu xám xanh Trạng thái dẻo mềm
Lớp E2 là lớp sét pha, màu xám xanh, trạng thái dẻo mềm Lớp E2 phân bố cục bộ dạng thấu kính và gặp tại lỗ khoan LKM2-DA (2.2m), LKT3 (2.8m), M1 (2.7m) Cao độ đáy lớp thay đổi từ -11.19m đến -12.86m và được thể hiện rõ trong mặt cắt dọc địa chất công trình Ứng suất qui ước R' < 1.00kg/cm 2
Lớp E3: Sét pha, màu xám xanh Trạng thái dẻo cứng
Lớp E3 là lớp sét pha, màu xám xanh, trạng thái dẻo cứng Lớp E3 có diện phân bố rộng và gặp ở hầu hết các lỗ khoan LKT1, LKT2, LKT3, M1, P3, M2 với bề dày trong khoảng từ 1,8m đến 6,2m Cao độ đáy lớp thay đổi từ -20,0m đến - 24,4m và được thể hiện rõ trong mặt cắt dọc địa chất công trình Ứng suất qui ước R' = 1.41kg/cm 2
Lớp E4: Sét pha, màu xám xanh Trạng thái nửa cứng
Lớp E4 là lớp sét pha, màu xám xanh, trạng thái nửa cứng Lớp E4 gặp tại các lỗ khoan với các chiều dày thay đổi khá lớn M1 (6.0m), P3 (4.5m), M2 (12.1m) Cao độ đáy lớp thay đổi từ -24.76m đến -26.98m và được thể hiện rõ trong mặt cắt dọc địa chất công trình Ứng suất qui ước R' = 2.16kg/cm 2
Lớp TK1 : Cát hạt vừa, màu xám trắng, kết cấu chặt vừa - chặt, bảo hòa. (cập nhật từ hồ sơ ĐCCT cầu Hòa Xuân )
Lớp TK1 là cát hạt vừa, màu xám vàng, xám trắng Lớp TK1 gặp tại các lỗ khoan LKM2 với bề dày lóp 1.9m, cao độ đáy lớp -18.19 Kết quả thí nghiệm được cập nhật từ hồ sơ Cầu Hòa Xuân Ứng suất qui ước R' = 2.50 kg/cm 2
Lớp E5: Sét pha, màu xám xanh Trạng thái cứng
Lớp E5 là lớp sét pha, màu xám xanh, trạng thái cứng Lớp E5 gặp tại các lỗ khoan với các chiều dày thay đổi không đều LKM2 (2.3m), M2 (3.9m) Cao độ đáy lớp thay đổi từ -20.49m đến -30.88m và được thể hiện rõ trong mặt cắt dọc địa chất công trình Ứng suất qui ước R' = 3.50kg/cm 2
Lớp E6: Cát pha, màu xám xanh lẫn dăm sạn Trạng thái cứng
Hiện trạng tuyến và các công trình trên tuyến
- Đoạn tuyến đi mới hoàn toàn, hiện tại chưa có công trình nền mặt đường và cầu cống Bên trái tuyến hầu hết là đồng ruộng, bên phải tuyến dân cư tập trung sinh sống rất đông đúc.
- Hiện tại trong khu vực xây dựng tuyến có một tuyến đường giao thông nông thôn chạy gần song song và cách tuyến nghiên cứu khoảng 100-300m Tuyến có điểm đầu cách điểm cuối cầu Hòa Xuân khoảng 200m, điểm cuối tại bến đò sông Cái Hiện trạng nền đường rộng khoảng 5m, mặt đường bằng BTXM rộng khoảng 3m, hai bên dân cư sinh sống đông đúc Đây là tuyến đường chính phục vụ cho nhu cầu đi lại của nhân dân trong vùng Tuy nhiên vào mùa mưa lũ thì tuyến đường này bị ngập sâu khoảng 0.5-1m gây tắc nghẽn giao thông hoàn toàn.
- Hiện tại đoạn từ đầu tuyến đến Km1+00, có đường dây điện cao thế 110KV chạy song song bên trái tuyến, trụ điện cách tim tuyến khoảng 18m Đến Km1+00 đường dây điện bẻ góc băng ngang qua tuyến Chiều cao tĩnh không của đường dây điện hiện trạng so với mặt đất khoảng 6.5-7.3m.
XÁC ĐỊNH CẤP THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA TUYẾN
Xác định cấp hạng tuyến đường
- Điều kiện địa hình đặt tuyến.
- Lưu lượng xe chạy ở năm tương lai.
- Tầm quan trọng của tuyến đường.
2.1.2 Xác định cấp hạng tuyến đường
- Căn cứ vào chức năng của tuyến đường: Theo quy hoạch tổng thể khu đô thị phía Nam thành phố Đà Nẵng ( đô thị loại 1), tuyến đường nối đầu cầu Hòa Xuân (phía Hòa Xuân) có chức năng giao thông cơ động, tiếp cận trung gian Tuyến đường này nối giữa các khu nhà ở và khu du lịch, phục vụ giao thông trong khu vực quận) Vì vậy ta chọn cấp hạng kỹ thuật là Đường phố khu vực
- Căn cứ vào địa hình khu vực tuyến đi qua là vùng đồng bằng.
- Căn cứ vào điều kiện xây dựng: điều kiện xây dựng loại 1, ít bị chi phối về vấn đề giải phóng mặt bằng, nhà cửa và các vấn đề nhạy cảm khác.
- Căn cứ vào lưu lượng xechạy trên tuyến ở năm tương lai Ta có:
+ Lưu lượng xe chạy trung bình năm bắt đầu khai thác: N2015 00( xhh/ng đêm).
+ Hệ số tăng xe hằng năm: 10%
Bảng I.2.1 Thành phần dòng xe cơ giới
(kN) Loại cụm bánh Số trục
Trục trước Trục sau Trục trước Trục sau sau
Xe con 40 4 7 Bánh đơn Bánh đơn -
Xe tải nhẹ 20 15,7 49,7 Bánh đơn Bánh đơn 1
Xe tải trung 20 26,8 66,8 Bánh đơn Bánh đôi 1
Xe tải nặng 10 48,1 92,0 Bánh đơn Bánh đôi 2 (L min
+ Nếu id nhỏ thì chiều dài tăng (tăng thời gian chạy xe),khối lượng đào đắp tăng nên chi phí xây dựng sẽ tăng lên
+ Nếu id lớn thì chiều dài giảm (giảm thời gian chạy xe), khối lượng đào đắp nhỏ chi phí khai thác sẽ lớn.
- Đối với đường đô thị nếu độ dốc lớn thì thuận lợi cho việc thoát nước mặt nhưng nếu độ dốc dọc quá lớn thì việc xây dựng các công trình nhà cửa hai bên đường của người dân sẽ phải xây dựng theo kiểu giật cấp dẫn đến làm mất mỹ quan của đô thị.
2.2.2.1 Phương trình cân bằng sức kéo idmax = D - f Trong đó:
+ D: nhân tố động lực của mỗi loại xe
+ f: hệ số sức cản lăn f = f 0 [1+0,01.(V-50)] = 1,1.f 0 (công thức áp dụng cho V>50km/h)
Với mặt đường bê tông Asphalt tra bảng 2-1 của [3] ta chọn f0 = 0,01 → f =0.011 Độ dốc thiết kế lớn nhất tính theo điều kiện này được ghi ở bảng 2.3:
Bảng I.2.3 Xác định độ dốc dọc lớn nhất theo điều kiện sức kéo
Theo tải liệu [1] Bảng 24 - Độ dốc dọc tối đa ứng xem xét trên tốc độ thiết kế, loại đường, thành phần dòng xe và lưu lượng ta được Idmax= 6(%) nhưng ta cần phải chọn độ dốc dọc hợp lý để đảm bảo xe chạy đúng vận tốc thiết kế Theo bảng kết quả trên, để cho tất cả các loại xe chạy đúng vận tốc thiết kế thì idmax= 2,5%, ứng với loại xe ZIL-130 Với độ dốc này thì tất cả các loại xe đều đạt vận tốc V = 60 km/h Vậy, ta chọn Idmax= 2,5(%).
2.2.2.2 Phương trình cân bằng sức bám
+ D': Nhân tố động lực xác định tùy theo điều kiện bám của ô tô.
+ 1: Hệ số bám dọc của bánh xe với mặt đường, lấy 1 trong điều kiện bất lợi tức là mặt đường ẩm ướt, 1= 0,3 (Bảng 2-2 của [2] ).
+ Gk: Trong lượng trục của bánh xe chủ động (kN).
+ G: Trọng lượng toàn bộ của ô tô (kN).
Bảng I.2.4 Trọng lương trục xe và toàn bộ xe
TP dòng xe Xe đặc trưng Gk (kN) G (kN)
+ P: Sức cản của không khí (kg).
- k: Hệ số sức cản không khí (kgs 2 /m 4 ).
- F: Diện tích chắn gió của ô tô (m 2 ).
- V: Tốc độ thiết kế V = Vtt = 60 km/h.
K và F được tra theo bảng 1 của [3], kết quả tính thể hiện ở bảng 2.5:
Bảng I.2.5 Xác định sức cản không khí
Loại xe K (KN.S 2 /m 4 ) F (m 2 ) V (km/h) P ω (kN)
Kết quả tính toán các giá trị của các công thức( 2.1),( 2.2),( 2.3) được ghi ở bảng I.2.6:
Bảng I.2.6 Xác định độ dốc lớn nhất theo điều kiện sức bám
Loại xe φ G k (kN) G (kN) P ω (kN) D' i dmax
Từ điều kiện này ta chọn i’dmax = 17,1 %
Theo [1] Bảng 24 - Độ dốc dọc tối đa ta có idmax = 6 %
Vậy sau khi xem xét hai điều kiện cơ học ở trên ta chọn độ dốc dọc lớn nhất là: idmax = 2,5% Đây là độ dốc hạn chế mà xe có thành phần lớn nhất trong dòng xe chạy đúng với tốc độ thiết kế, trong quá trình thiết kế trắc dọc thì ta nên cố gắng giảm độ dốc thiết kế để tăng khả năng vận doanh khai thác.
- Từ độ dốc đã chọn idmax = 2,44 % ta tính lại các trị số tốc xe chạy của từng loại xe như ở bảng I.2.7: với D = idmax+f = 0,025 + 0,011 = 0,036
Bảng I.2.7 Tốc độ xe chạy của từng loại xe
Loại xe Xe tải nặng Xe tải trung Xe tải nhẹ Xe con Xe Bus
Vậy tất cả các loại xe chạy đúng với tốc thiết kế
2.2.3 Độ dốc dọc nhỏ nhất
Tiêu chuẩn độ dốc dọc tối thiểu cho đường phố và rãnh dọc được quy định trong bảng 25 tài liệu [1].
Bảng I.2.8 Độ dốc dọc tối thiểu
Các yếu tố thiết kế Trị số độ dốc dọc, ‰ Độ dốc tối thiểu mong muốn Độ dốc tối thiểu Đường phố có bó vỉa 5 3 (*) Đường phố không có bó vỉa Áp dụng quy định của đường ôtô: TCVN4054 hiện hành (*) : trường hợp rãnh dọc có lát đáy, thoát nước tốt có thể chiết giảm còn 1‰
Trên đường phố có bó vỉa thì dốc dọc rãnh thoát nước sát bó vỉa, thông thường song song với dốc dọc đường Trong trường hợp đặc biệt cần kiểm toán thuỷ văn xác định nơi nước tràn sang làn bên cạnh Độ dốc tối thiểu mặt đường khó đảm bảo thì thiết kế độ dốc dọc rãnh biên dạng răng cưa dựa trên bản vẽ quy hoạch chiều cao đường phố bằng cách liên tục đổi dốc dọc rãnh, thay đổi độ dốc ngang mặt đường trong phạm vi 1-1,5m tính từ mép rãnh.
2.2.4 Tầm nhìn trên bình đồ : (S 1 , S 2 , S 4 ).
- Chướng ngại vật trong sơ đồ này là một vật cố định nằm trên làn xe chạy có thể là: đá đổ, đất trượt, hố sụt, cây đổ, hàng hoá của xe trước rơi, Xe đang chạy với tốc độ V có thể dừng lại an toàn trước chướng ngại vật với chiều dài tầm nhìn SI bao gồm một đoạn phản ứng tâm lí lpư, một đoạn hãm xe Sh và một đoạn dự trữ an toàn l0 Vì vậy, tầm nhìn này có tên gọi là tầm nhìn một chiều.
.Công thức xác định tầm nhìn 1 chiều :
+lpư : Chiều dài xe chạy trong thời gian phản ứng tâm lý (ta lấy tpư =1’’)
+Sh : Chiều dài hãm xe.
+K : Hệ số sử dụng phanh, chọn K=1,4(chọn thiên về an toàn).
+V: Tốc độ xe chạy tính toán, V` km/h.
+ i: Độ dốc dọc trên đường, trong tính toán lấy i = 0. l 0
Hình I.2.1 Sơ đồ tầm nhìn một chiều
Hình I.2.2 Sơ đồ tầm nhìn tránh xe hai chiều
+: Hệ số bám dọc trên đường lấy trong điều kiện bình thường mặt đường ẩm, sạch: = 0,5.
+ l0: Đoạn dự trữ an toàn, lấy l0 m.
Thay các giá trị vào công thức 2.6 ta có:
Theo tài liệu [1] (bảng 19/trang 33 – Tầm nhìn tối thiểu xe khi chạy trên đường) với V= 60 km/h thì SI = 75 m Tức theo quy định giá trị tối thiểu đảm bảo tầm nhìn
1 chiều là 75m > 66,35m nên ta chọn SI = 75 m.
- Có hai xe chạy ngược chiều trên cùng một làn xe với vận tốc lần lượt là V1 và V2. Yêu cầu đặt ra là xe 1 phải nhìn thấy xe 2 và ngược lại khi hai xe cách nhau một khoảng an toàn nào đó để có thể hãm phanh và dừng lại an toàn Chiều dài tầm nhìn trong trường hợp này gọi là tầm nhìn 2 chiều, bao gồm hai đoạn phản ứng tâm lí của
2 lái xe, tiếp theo là hai đoạn hãm xe và đoạn an toàn giữa hai xe Cụ thể SII được tính như sau:
+ Ta lấy lpư1= lpư2 = V/3,6 ( VI = VII =V, KI = KII = K)
+ Các thông số khác lấy giống (2.4)
Thay các giá trị vào công thức (2.5) ta có:
Hình I.2.3 Sơ đồ tầm nhìn vượt xe
Theo tài liệu [1] (bảng 19/trang 33 – Tầm nhìn tối thiểu xe khi chạy trên đường) với
V = 60km/h thì SII = 150m > 122,7m (giá trị tính toán).
2.2.4.3 Tầm nhìn vượt xe S IV
Một xe chạy nhanh bám theo một xe chạy chậm với khoảng cách an toàn Sh1-Sh2, khi quan sát thấy làn xe trái chiều không có xe, xe sau lợi dụng làn trái chiều để vượt.
Thời gian vượt xe gồm 2 giai đoạn:
- Giai đọan I : Xe 1 chạy trên làn trái chiều bắt kịp xe 2.
- Giai đoạn II: Xe 1 vượt xong trở về làn xe của mình trước khi đụng phải xe 3 trên làn trái chiều chạy tới.
Thời gian vượt xe được tính:
Khoảng cách l2 dài không đáng kể, do đó để đơn giản hóa việc tính toán và có nghiêng về an toàn, ta lấy l2 bằng chiều dài hãm xe của xe 2
Công thức trên được viết lại là:
Và thời gian phản ứng có thể quan niệm bằng không vì xe 1 luôn quan sát đợi thời cơ vượt xe. o
Công thức trên còn có thể viết đơn giản hơn, nếu như người ta dùng thời gian vượt xe thống kê được trên đường Trị số này trong trường hợp bình thường, khoảng 10s l ’ 2 và trong trường hợp cưỡng bức, khi đông xe khoảng 7s Lúc đó tầm nhìn vượt xe có thể có 2 trường hợp:
Chọn: SIV = 6V = 6.60 = 360 m Theo TCXD104:2007 (bảng 19/trang 33 – Tầm nhìn tối thiểu xe khi chạy trên đường) SIV 50m, nên ta chọn giá trị SIV 60 m
Hình I.2.4 Sơ đồ tầm nhìn ngang
Gọi V, là vận tốc của xe và vận tốc của người đi bộ(3-5km/h)
Tầm nhìn ngang được tính theo công thức sau:
2.2.4.5 Tầm nhìn tại nút giao thông cùng mức
Nút giao thông bao giờ cũng tiềm ẩn nhiều khả năng xung đột dễ gây tai nạn, ác tắc.
Muốn giảm thiểu tiềm năng này, phải có phương pháp điều khiển thích hợp và phải đảm bảo tầm nhìn để người lái xe kịp thời xử lí.
Để đảm bảo an toàn khi tham gia giao thông qua nút giao, người lái xe phải có tầm nhìn bao quát về đoạn đường phía trước và xe cộ chạy trên đường ngang Điều này giúp tài xế phản ứng kịp thời trước các tình huống bất ngờ, như dừng lại hoặc di chuyển qua nút giao Tầm nhìn của lái xe cần đáp ứng yêu cầu tối thiểu bằng tầm nhìn một chiều để xử lý các tình huống một cách an toàn và hiệu quả.
- Từ tầm nhìn một chiều có thể xác định được phạm vi tầm nhìn trong nút Trong phạm vi đó không có chướng ngại vật cản trở tầm nhìn của người lái xe, tầm nhìn đó có dạng tam giác và được gọi là tầm nhìn tam giác.
Hình I.2.5 Sơ đồ tính toán tầm nhìn trong nút giao thông cùng mức dạng +
Hình I.2.6 Sơ đồ tính toán tầm nhìn trong nút giao thông cùng mức dạng tam giác
- Vn: Tốc độ xe chạy trong nút (km/h).
- Các thông số khác được tính toán như tầm nhìn một chiều.
Bảng I.2.9 Bảng tính toán tầm nhìn trong nút tương ứng với tốc độ xe chạy
Cấp đường Vận tốc nút(km/h)
Tính toán Quy phạm Chọn Đường phố khu vực 60 66,35 75 75
- Đối với nút dạng hình chữ nhật, điểm xung đột nguy hiểm nhất là điểm giao của trục làn xe ôtô chạy thẳng ngoài cùng bên phải( phía vỉa hè) với trục xe ôtô chạy thẳng trong cùng( giáp tim đường).
- Đối với nút hình chữ T(Y) điểm xung đột nguy hiểm là điểm giao của trục làn xe ôtô chạy thẳng ngoài cùng bên phải (phía vỉa hè) với trục làn xe rẽ trái trong cùng (giáp tim đường).
2.2.5 Bán kính đường cong nằm
2.2.5.1 Bán kính đường cong nằm tối thiểu khi làm siêu cao R sc min
+ V: Tốc độ thiết kế V = 60km/h.
+ à : Hệ số lực ngang lớn nhất, chọn à=0,15 tương ứng với mặt đường bố trớ độ dốc siêu cao tối đa.
+ isc max: Độ dốc siêu cao lớn nhất,
Theo tài liệu [1] ( bảng 22/ trang 37) ứng với tốc độ thiết kế VTK= 60 Km/h thì isc max =7 %
Hình I.2.7 Sơ đồ bố trí đoạn nối siêu cao
Thay các giá trị vào công thức 2.10 ta có:
Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến
Bảng I.2.17 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến
STT Chỉ tiêu kĩ thuật Đơn vị Trị số tính Tiêu chuẩn Chọn
1 Cấp hạng kỹ thuật Đường phố khu vực
2 Tốc độ thiết kế Km/h 60 60
3 Độ dốc dọc lớn nhất % 2.5 6 2.5
4 Độ dốc dọc nhỏ nhất % 0 0 0
5 Bề rộng phần xe chạy m - 4*3,5 4*3,5
6 Bề rộng phần phân cách m - 6 6
14 Tầm nhìn tại nút giao thông m 66,35 75 75
15 Rmin có bố trí siêu cao caocaocacao m 128,85 200 200
16 Rmin không bố trí siêu cao m 472,44 1500 1500
17 Bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu m 2343.75 2000 2344
18 Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu m 1366 1500 1500
19 Độ mở rộng phần xe chạy m - - -
20 Bán kính bó vỉa tại nút m 76,97 15 15
THIẾT KẾ BÌNH ĐỒ
Bình đồ đường đô thị
3.1.1 Các yếu tố của bình đồ tuyến
- Chiều dài đoạn cong, bán kính của đường cong tròn
- Các đoạn nối tiếp giữa các đường cong nằm
- Phạm vi xử lý đặc biệt
- Cao độ tại các cọc
- Phạm vi chỉ giới xây dựng hiện tại và của phương án thiết kế mới
- Kích thước của nền, mặt, lề đường (các nút thông thường)
- Cấu tạo các nút giao thông (các nút thông thường)
- Vị trí các điểm đỗ, dừng xe
- Vị trí, cấu tạo của các dải tăng, giảm tốc, chờ xe, phân cách, mở thông dải phân cách…
3.1.2 Nội dung thiết kế bình đồ đường đô thị
- Thiết kế các đoạn thẳng, đoạn cong
- Thiết kế các đoạn có siêu cao, nối siêu cao, mở rộng, nối mở rộng
- Thiết kế chuyển tiếp giữa các đường cong nằm
- Thiết kế tổ chức giao thông
- Thiết kế các vị trí trồng cây xanh, chiếu sáng
-Thiết kế bố trí thoát nước
- Thiết kế bố trí các công trình kĩ thuật
- Thiết kế san nền phục vụ san nền đáp ứng cho thi công
- Thiết kế nút giao thông, nút giao thông dạng quảng trường
Yêu cầu, nguyên tắc thiết kế
- Bình đồ tuyến phải thiết kế theo quy hoạch đã được duyệt: quy mô, cấp hạng…, đặc biệt là quy hoạch tổng thể hệ thống giao thông vận tải đô thị
- Định các chỉ tiêu kĩ thuật, căn cứ vào điều kiện cụ thể về mọi mặt và đồng thời nắm được các điều kiện tự nhiên khu vực đường đi qua
Trong quá trình quy hoạch và thiết kế hệ thống giao thông, cần phải đánh giá toàn diện các yếu tố cấu thành và tính năng của đường phố Điều này bao gồm việc thiết lập chỉ giới xây dựng và chỉ giới đường đỏ ổn định, đảm bảo cho sự phát triển lâu dài của khu vực quy hoạch.
- Phải bảo đảm thiết kế phối hợp hài hòa, phù hợp cảnh quan, các công trình kiến trúc đã có hoặc dự định sẽ xây dựng trong tương lai
- Khi thiết kế định tuyến phải đặc biệt chú trọng đến các điểm khống chế, nút giao thông, chỗ giao với đường sắt, vị trí cầu lớn…, các điểm bắt buộc tránh hoặc nên tránh: các di tích lịch sử văn hóa, khu đông dân cư, các công trình quan trọng…
- Nhất thiết phải có các phương án vị trí tuyến đường phố trên bình đồ: trên cao hay dưới thấp, quy mô lớn nhỏ…để so sánh kinh tế kĩ thuật và các tiêu chí khác.Phương án chọn là phương án đáp ứng kinh tế kĩ thuật cao đồng thời thỏa mãn tốt nhất về chức năng giao thông, kiến trúc và quản lý quy hoạch đô thị
- Khi quy hoạch và thiết kế cải tạo đường phố gặp khó khăn về điều kiện xây dựng cần luận chứng đề nghị giải pháp đáp ứng tối thiểu kèm theo lựa chọn hình thức tổ chức giao thông của đường phố được thiết kế và có xét đến khu vực liên quan để bảo đảm vận hành hệ thống giao thông bình thường
- Bố trí hợp lý đường thẳng, đường cong và cách nối giữa chúng
Các yếu tố khác cần xem xét khi định tuyến
+ Phát huy tối đa chức năng cơ bản: chức năng vận tải phù hợp với quy hoạch chung của mạng lưới
+ Xét đầu tư phân kì: Phương án phân kì phải bám sát phương án tương lai đã được phê duyệt, kết hợp với mặt cắt ngang
+ Đường có lưu lượng giao thông lớn bố trí tuyến thẳng ngắn
+ Khi chọn hướng tuyến cần xét ảnh hưởng của hướng gió, điều kiện chiếu sang + Cần tạo điều kiện thuận lợi cho giao thông an toàn, cho trồng cây, thoát nước, bố trí các công trình ngầm
+ Tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của đô thị trong tương lai
Xác định các điểm khống chế
+ Điểm đầu, điểm cuối tuyến: định vị bằng tọa độ GPS
+ Khống chế ở các vị trí giao nhau
+ Khống chế tại các công trình ngầm
+ Khống chế do các điều kiện tự nhiên
+ Khống chế do điều kiện xã hội, môi trường… đường qua khu bảo tồn, lăng miếu, đền, chùa…
Các điểm vượt sông cần lưu ý về số lượng, vị trí, cao độ, chiều rộng cầu phải đáp ứng lưu lượng giao thông qua lại Đường ven sông, ven hồ cần cao hơn mực nước thiết kế, đồng thời phải đảm bảo yêu cầu về chiều cao của cầu.
+ Xem xét độ cao của các công trình hai bên đường, khống chế nơi có đường dây điện cao thế, các công trình có tính chất quan trọng…
Thiết kế định hướng tuyến
Theo như quy hoạch về giao thông trong vùng thì tuyến đường thiết kế phải đi qua các điểm khống chế sau:
+ Điểm đầu dự án (DDA) là điểm cuối cầu Hòa Xuân
+ Điểm khống chế A1 tại nút giao thông số 1 trên tuyến
+ Hai điểm khống chế A2 và A3 tại nút giao thông số 2 trên tuyến
+ Điểm khống chế A4 tại nút giao thông số 3 trên tuyến
+ Điểm cuối dự án (CDA) là điểm cuối cầu sông Cái
Bảng I.3.1 Tọa độ các điểm khống chế
STT Điểm khống chế Tọa độ X Tọa độ Y
Như vậy bình đồ tuyến phải đi qua các điểm khống chế như trên
Chọn Rnằm cố gắng bố trí Rnằm lớn để đảm bảo điều kiện xe chạy
Sau khi thiết kế bình đồ tuyến có 1 đường cong nằm tại lý trình Km0+261.25 với góc ngoặc 172 0 53’47’’ Chọn bán kính đường cong nằm là 1000m.
Tính các yếu tố của đường cong nằm.
Chiều dài đoạn tiếp tuyến : T=R.tg(
Với R: bán kính đường cong nằm
Bảng I.3.2 Các yếu tố đường cong nằm
Lý trình Bán kính đường cong nằm (m) Góc chuyển hướng (độ) K (m) P (m) T (m)
Trên tuyến đường có đường cong nằm bán kính 1000m Theo bảng 22 TCXDVN 104-2007 thì với bán kính như vậy thì phải bố trí siêu cao với isc=2% với chiều dài đoạn nối siêu cao LPm.
Trên đoạn nối siêu cao , mặt đường được chuyển dần từ hai mái thành một mái , có thể quay mặt đường theo hai cách :
+ Quay quanh mép trong mặt đường (khi chưa có mở rộng)
3.3.3 Thiết kế đường cong nằm
Trong tuyến thiết kế có 1 đường cong nằm với các thông số kĩ thuật sau:
Bảng I.3.3 Các yếu tố đường cong nằm
Yếu tố đường cong nằm
1000 7 0 6’13’’ 62.07 123.98 1.92 2 50 Để cắm cọc chi tiết trong đường cong ta có các phương pháp cắm như sau:
- Phương pháp tọa độ vuông góc
- Phương pháp tọa độ cực
- Phương pháp dây cung kéo dài
Tuy nhiên căn cứ vào điều kiện cụ thể của đoạn tuyến và đơn vị thi công :
+ Do đoạn tuyến có tầm nhìn không hạn chế.
+ Đơn vị thi công có thiết bị hiện đại hỗ trợ (máy toàn đạc điện tử , )
Ta lựa chọn phương pháp cắm cong tọa độvuông góc cho đoạn tuyến. Ưu điểm của phương pháp:
- Tiến độ cắm cọc rất nhanh.
- Vị trí cọc cắm có độ chính xác cao từ đó tạo ra một đường cong gần với mong muốn hơn.
- Ít phải di chuyển máy.
3.3.3.1 Phương pháp cắm cong theo phương pháp tọa độ vuông góc
Sử dụng máy toàn đạc điện tử, đặt ở một vị trí cố định, một người sẽ cầm một chiếc gương di chuyển đến vị trí cắm cọc Người đứng máy sẽ điều khiển người cầm gương cho đến khi nào đúng vị trí tức là máy toàn đạc hiển thị đúng tọa độ, dừng lại và đóng cọc, tiếp tục cắm cọc khác.
- Áp dụng cho đoạn tuyến thiết kế kỹ thuật :
Do đoạn tuyến kỹ thuật gần với đầu tuyến nên ta bố trí máy toàn đạc điện tử tại điểm A để cắm các đường cong nằm trong đoạn tuyến. Để xác định tọa độ vuông góc của các điểm ta phải xác định tọa độ của điểm gốc
A rồi mới xác định các điểm tiếp theo.
3.3.3.2 Xác định tọa độ vuông góc các điểm theo hệ tọa độ quốc gia VN-2000
3.3.3.3 Xác định tọa độ các điểm còn lại
Dựa vào phần mềm NOVA ta có tọa độ vuông góc các cọc theo hệ tọa độ địa phương với gốc tọa độ tại điểm A, sau đó chuyển sang hệ tọa độ VN-2000 theo công thức :
+ Xi, Yi là tọa độ của các điểm theo hệ tọa độ quốc gia VN-2000.
+ x, y là tọa độ của các điểm trong đường cong so với điểm cuối tuyến.Trong phạm vi tuyến của ta không quá 5KM, ta bỏ qua các sai số của phép chiếu.
Bảng I.3.4 Bảng cắm cong đường cong nằm R00m bằng phương pháp pháp tọa độ vuông góc bằng máy toàn đạc điện tử
Tọa Độ So Với Điểm
DDA Hệ Tọa Độ Quốc Gia VN-2000
3.3.4 Thiết kế đường cong chuyển tiếp (ĐCCT) Để đảm bảo có sự chuyển biến điều hòa về lực ly tâm, về gốc α và cảm giác của hành khách, cần phải làm ĐCCT giữa đường thẳng và đường cong tròn Khi có ĐCCT, tuyến có dạng hài hòa hơn, tầm nhìn được đảm bảo, mức độ tiện nghi và an toàn tăng lên rõ rệt.
Hình I.3.1 Cấu tạo đường cong clothoide 3.3.4.1 Dạng của ĐCCT
Dạng của ĐCCT tốt nhất được thiết kế theo phương trình Clôtôit :
- bán kính đường cong tại điểm tính toán có chiều dài đường cong S.
3.3.4.2 Cách cắm đường cong chuyển tiếp
Thực hiện theo các trình tự như sau:
*/ Tính toán các yếu tố cơ bản của đường cong tròn khi chưa có ĐCCT :
*/ Chọn chiều dài đường cong chuyển tiếp:
Theo mục 2.2.6.và 2.2.8 - chương 2 - phần 1: thiết kế cơ sở ta chọn LctPm cho đường cong bán kính R00m.
Xác định thông số đường cong: A R L ct (3.6).
*/ Tính góc kẹp giữa đường thẳng nằm ngang và tiếp tuyến ở điểm cuối đường đường cong chuyển tiếp :
Xác định theo công thức : 0 R
*/ Xác định các tọa độ X0 và Y0 tại điểm cuối đường cong chuyển tiếp : Ứng với chiều dài Lct ta có s L ct
A A , tra bảng 3.8 của [3] ta có 2 giá trị : x0/A; y0/A Vậy : x0 = A× x0/A (3.8). y0 = A× y0/A (3.9).
*/ Xác định trị số độ dịch chuyển đoạn cong tròn p và tiếp đầu đường cong t :
*/ Xác định điểm đầu (TĐT) và điểm cuối của đường cong chuyển tiếp (TCT) qua tiếp tuyến mới:
Trong đó : Đ là lý trình đỉnh của đường cong
*/ Xác định chiều dài còn lại của đường cong cơ bản : Được xác định theo công thức : K0 = 2 0
Trong đó : K0 : Chiều dài phần còn lại của đường cong tròn cơ bản Ứng với 0 = -2.0 (3.16).
*/ Xác định tọa độ các điểm trung gian trên đường cong chuyển tiếp:
Khoảng cách các điểm trung gian (điểm TG1 và TG2) là s (m)
A , tra bảng ta có xi/A; yi/A
Vậy: xi = (xi/A)×A (3.18). yi = (yi/A)×A (3.19).
*/ Chuyển tọa độ các điểm trên đường cong chuyển tiếp về VN-2000 :
Tọa độ các điểm trên đường cong chuyển tiếp được xác định theo hệ tọa độ địa phương với gốc tọa độ tại các điểm tiếp đầu
Dựa vào góc lệch giữa hệ tọa độ địa phương so với hệ tọa độ có gốc tại A ta sẽ chuyển tọa độ các điểm trung gian về tọa độ VN-2000 theo công thức : os sin
Xi, Yi : tọa độ theo hệ tọa độ địa phương α : góc lệch
Với các góc lệch lần lượt của 4 ĐCCT trong đoạn tuyến là :
- ĐCCT ứng với TDT1, TCT1 → α=7 0 6’13’’
Bảng I.3.5 Xác định tọa độ x 0 ;y 0 tại cuối đường cong chuyển tiếp
Bảng I.3.6 Xác định chiều dài đường cong còn lại
Bảng I.3.7 Xác định TDT ,TCT tại các đường cong
R TĐ1 TĐT1 TCT1 TCT2 TĐT2
1000 KM0+199.26 KM0+174.17 KM0+224.17 KM0+297.87 KM0+347.87
Bảng I.3.8 Kết quả cắm cong đường cong chuyển tiếp R = 1000m Đường bên trái ( TDT1 – TCT1 )
Tên cọc S(m) A S/A X/A Y/A Tọa độ quốc gia VN-2000
7 1.29 35.917 0.036 0.03600 0.00001 524112.53 1772147.39 T2 22.29 149.298 0.149 0.14900 0.00055 524133.49 1772147.31 TĐ2 25.09 158.398 0.158 0.15800 0.00066 524136.27 1772147.29 H2 41.29 203.199 0.203 0.20299 0.0014 524152.49 1772147.11 TCT1 50.00 223.607 0.224 0.22399 0.00188 524161.33 1772146.97 Đường bên phải ( TDT2 – TCT2 )
Tên cọc S(m) A S/A X/A Y/A Tọa độ quốc gia VN-2000
3.3.5 Lập bảng cắm cong chi tiết
Do trong phần thiết kế kỹ thuật đòi hỏi sự chính xác cao hơn và để tính chính xác khối lượng nên ngoài các cọc Km, cọc H, cọc TD , cọc P ,cọc TC ,…Ta phải cắm thêm các cọc chi tiết và được qui định như sau :
+ L = 5m trên đường cong có bán kính R < 100 (m)
+ L = 10m trên đường cong có bán kính R = 100 m 500 (m)
+ L = 20m trên đường cong có bán kính R > 500m và trên đường thẳng Để xe rẽ phải thuận lợi và chạy được với một tốc độ nhất định, cần bố trí đường cong ở góc rẽ Đường cong có thể là đường cong parabol kép nhiều tâm Tuy nhiên , để dễ dàng trong thi công chọn đường cong tròn để thiết kế.
Bán kính bó vỉa R1 như sau:
B- chiều rộng làn xe ôtô ngoài cùng (m); B=3,75(m). a - chiều rộng làn xe thô sơ(m) Do xe cơ giới và xe thô sơ chạy chung nên a=0(m).
R- bán kính đường vòng của quỹ độ ôtô(m).
V - Tốc độ xe chạy trong nút( km/h) V% Km/h đối với đường phố cấp khu vực.
- hệ số lực ngang Trong nút giao thông lấy = 0,25 i - độ dốc ngang ; i = 2 %
Bảng I.3.9 Tính toán bán kính bó vỉa tại nút
Cấp đường Vnút(km/h) R(m) R1(m) Đường phố cấp khu vực 25 18,23 16,48
Theo quy chuẩn thiết kế đường phố, đường, quảng trường đô thị quy định bán kính cong của bó vỉa tại các vị trí giao nhau của đường phố tối thiểu là 7,5m Để đảm bảo an toàn giao thông và mỹ quan đô thị, bán kính bó vỉa tại các góc rẽ có góc lớn hơn hoặc bằng 90 độ được chọn là 15m, còn các góc nhỏ hơn 90 độ được chọn là 12m.
Bảng I.3.10 Bán kính bó vỉa và các yếu tố đường vòng xe tại nút
NÚT Bán kính bó vỉa(m) α(độ) T(m) P (m) K(m)
THIẾT KẾ TRẮC DỌC
Yêu cầu đối với thiết kế trắc dọc đường đô thị
- Yêu cầu xe chạy: đảm bảo xe chạy an toàn, êm thuận, đạt tốc độ yêu cầu Tại các điểm gãy cần bố trí đường cong đứng có bán kính tương đối lớn.
- Yêu cầu đi lại: đường thiết kế phải nối với các đường ngang, đường nhánh đường ra vào các tiểu khu, đường ra vào các công trình hai bên, đảm bảo đi lại thuận tiện.
- Yêu cầu thoát nước: đảm bảo thoát nước dễ dàng ở tiểu khu hai bên đường và mặt đường Độ cao bó vỉa phải thấp hơn độ cao của đường đỏ xây dựng Độ cao của đáy mặt đường phải cách mực nước ngầm một khoảng cách nhất định, đảm bảo nền đường ổn định và đạt cường độ yêu cầu Độ cao của mặt đường phải cao hơn mực nước thiết kế tối thiểu 0,5m đối với đường ven sông, hồ, biển.
- Yêu cầu bố trí công trình ngầm: độ cao của đường đỏ phải đảm bảo công trình ngầm có chiều dày đất đắp tối thiểu
Bảng I.4.1 Yêu cầu về độ cao bố trí công trình ngầm
Loại công trình ngầm Bề dày đất đắp tối Chú thích thiểu(m)
Cáp điện tín 0,8 Chon ở vỉa hè có thể giảm 0,3m Ống cấp nước 1,0 Ф >P0mm
0,7 Ф
